JP2009204177A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】設定温度での安定した運転と省エネの両立を図る事が出来る冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】インバータ圧縮機１の回転数を１段高く変更する温度値及び回転数を維持する時間を設定するための設定手段６を設ける。これにより気中温度が徐々に上昇した場合、設定温度に出来るだけ近く高い温度で圧縮機回転数を１段高く運転し、且つ必要以上に周波数変化を繰り返さない。これにより気中、食品温度を設定温度で安定させる事が出来き、且つ省エネの両立を図る事が出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転数を制御可能な圧縮機を備えた冷蔵庫に関するものである。

従来のこの種の冷蔵庫としては、インバータ圧縮機を備えた冷蔵庫がある（例えば、特許文献１参照）。

図３は特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の概略構成を示すものである。

図３に示すように、従来の冷蔵庫は、インバータ圧縮機１と、蒸発器２と、凝縮器１７と、絞り装置１８を備えた冷凍冷蔵ユニット３と、インバータ圧縮機１の回転数を制御するインバータ制御部４と、入出力端子及びプログラムＲＯＭを備えたマイコン５と庫内の気中温度を検知するための温度センサー８と、庫内を攪拌するための庫内ファン９と、庫内温度を設定及び表示するための設定表示部１１から構成されている。

以上のように構成された従来の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷凍冷蔵ユニット３はインバータ圧縮機１、凝縮器１７、絞り装置１８、蒸発器２を閉回路に接続、構成されている。庫内が設定表示部１１にて設定された温度になる様、設定値と庫内に設置された温度センサー８値をマイコン５で比較して、設定値になる様インバータ圧縮機１を駆動させて冷却運転を行う。

温度センサー８の値（＝庫内気中温度）が高い場合はインバータ制御部４にて運転周波数を上げてインバータ圧縮機１の回転数を上げ、冷凍冷蔵ユニット３の能力を上昇させて運転を行う。また温度センサー８の値が設定値に近づく又は下回った場合、運転周波数を下げてインバータ圧縮機１の回転数を下げ、冷凍冷蔵ユニット８の能力を低下させて設定温度で運転を行う。
特開昭５８−１０１２８１号公報

しかしながら上記従来の構成では、一定時間毎（例えば６時間又は８時間毎）にデフロストを行ない負荷の大きい業務用冷蔵庫に採用した場合、デフロストにより庫内温度が上昇した後、インバータ制御部により圧縮機運転周波数を上げて設定温度付近まで降下させた後、周波数を下げて圧縮機連続運転のまま設定温度で一定に保つ省エネ制御を行なうと、一時的に温度の上がった食品や外気の影響を受けて、一旦設定温度に到達した庫内気中温度が、圧縮機を運転しているにも係わらず徐々に上昇し、設定温度以上、周波数変更温度以下で安定してしまい熱容量のある食品が設定温度まで下がらずに高い温度で安定してしまう場合があり、一定時間毎にデフロストを行なうためこの現象を繰り返す可能性があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、運転中の外気温変動、食品の熱容量に係わらず、デフロスト後から次デフロストまでの運転において低周波数での運転時間を可能な限り長く行いながら、気中、食品温度を設定温度で安定させる事が出来、よって設定温度での安定した運転と省エネの両立を図る事が出来る冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために本発明の冷蔵庫は、インバータ圧縮機の回転数を１段高く変更する温度値及び回転数を維持するための時間を設定するための設定手段を設ける。これによりデフロスト後のリカバリーにおいて一旦、設定温度まで下がった気中温度が圧縮機を運転しているのも係わらず徐々に上昇した場合、設定温度に出来るだけ近く高い温度（例えば設定温度＋２℃）で圧縮機回転数を１段高く運転する事を判定し、且つ必要以上に周波数変化を繰り返さない様、回転数維持の時間を設ける。これにより、気中、食品温度を設定温度で安定させる事が出来き、且つ省エネの両立を図る事が出来る。

本発明の冷蔵庫はインバータ圧縮機の回転数を１段高く変更する温度値及び回転数を維持するための時間を設定するための設定手段を設ける。これによりデフロスト後のリカバリーにおいて一旦、設定温度まで下がった気中温度が圧縮機を運転しているのも係わらず圧縮機低回転により一時的に温度の上がった食品や外気の影響を受けて徐々に上昇した場合、食品温度を設定温度まで下げて安定させる事が出来る。

請求項１に記載の発明は、インバータ圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置を備えた冷凍冷蔵ユニットと、食品を冷却保存するための庫内の温度を検知するための庫内温度センサーとを備えた冷蔵庫において、前記蒸発器のデフロストは一定時間ごとに行い、デフロスト後、前記圧縮機を高回転で運転し、前記庫内温度を設定温度まで下げた後に、前記圧縮機を低回転で運転し、前記庫内温度が上昇傾向となった場合に、前記圧縮機を低回転運転から１ランク高い回転数で運転するものであり、デフロスト後の温度降下において、一旦、設定温度まで下がった気中温度が、圧縮機を運転しているのも係わらず圧縮機低回転により一時的に温度の上がった食品や外気の影響を受けて徐々に上昇した場合、設定温度に出来るだけ近く高い温度（例えば設定温度＋２℃）で圧縮機回転数を１段高く運転する事を判定し、気中、食品温度を設定温度まで下げて安定させる事が出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明にさらに、圧縮機を１ランク高い回転数で運転維持する時間を設定する設定時間を備えたので、必要以上に周波数変化を繰り返さない様、回転数維持の時間を設ける事により、消費電力の低減を図る事が出来る。

また一般に庫内温度を表示する業務用冷蔵庫においては、設定温度で運転する事が出来るため使用者の不安を取り除く事が出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、この実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の構成図である。

図２は、本発明の実施の形態１におけるデフロスト後の庫内温度変化と圧縮機回転数を示した特性図である。

業務用冷蔵庫は庫内容積を出来るだけ大きく確保出来る様、冷却に使用する冷凍冷蔵ユニット及び電装品等の機械室は本体上部に設けられ、およそ使用者の高さまでは全て庫内となっているのが一般的である。

本体１２は庫内７を有しており、外郭は主に鉄板、内部はウレタン発砲などの断熱材で形成されている。庫内７前面には内部が断熱材で形成されたドア１３が設置されており閉める事により庫内を密閉している。インバータ圧縮機１と、蒸発器２と、凝縮器１７、絞り装置１８を備えた冷凍冷蔵ユニット３は本体１２上部に設置されている。

庫内温度を設定及び表示するための設定表示部１１は本体１２上部の前面に設置され、入出力端子及びプログラムＲＯＭを備えた冷蔵庫を制御する為のマイコン５と、インバータ圧縮機１の回転数を１段高くする為の値及び回転数を維持するための時間を設定するための設定手段６と、インバータ圧縮機１の回転数を制御、駆動するためのインバータ制御部４も同じく本体１２上面に設置されている。

蒸発器２には一定時間毎に除霜するためのデフロストヒータ１０が設置されている。

蒸発器２近傍には庫内７を循環させる為の庫内ファン９が設置され、庫内７の気中温度を検知するための温度センサー８は庫内７天面に設置されている。蒸発器２、庫内ファン９、温度センサー８、デフロストヒータ１０は使用者が触れない様、カバー１４で覆われている。

庫内７には複数、棚１５が設置され、食品１６を置けるようになっている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

設定温度（例えば−２０℃）にて運転中、蒸発器除霜のため一定時間毎（例えば６時間毎）にインバータ圧縮機１、庫内ファン９を停止、デフロストヒータ１０を通電させて除霜を行う。除霜終了後、インバータ圧縮機１と庫内ファン９を運転して再び冷却を行なうが、インバータ圧縮機１を停止した事、デフロストヒータ１０を通電させた事によりカバー内の温度が上昇した事からその影響を受け、庫内気中温度は上昇し、食品もその影響を受け温度上昇する。設定温度まで素早く温度降下させる為、インバータ圧縮機１の回転数を上げて庫内気中温度を検知している温度センサー８の値が設定温度付近まで下がるまで冷却を行ない、後、設定温度で効率良く維持するために回転数を可能な限り下げて運転を行う。

この時、庫内気中温度（＝温度センサー８）と食品とは熱容量の違いから温度差が出来、食品は温度センサー８の値と比較して遅れて温度上昇し、遅れて温度降下する。その為、気中温度が設定温度まで降下して回転数を下げた時は食品の温度は設定温度まで降下出来ていない。この後、（回転数を下げた時の冷却能力）＜（食品から奪う熱量）＋（外気からの熱量）＋（ファン等の部品発熱量）の関係が成り立った場合、圧縮機が運転しているにも係わらず緩やかに庫内気中温度は上昇し始め、食品の温度は設定温度より高い温度で安定してしまう。

設定手段６にて設定温度に出来るだけ近く高い温度値Ａ（例えば設定温度＋２℃＝−１８℃）、回転数を維持するための最低時間Ｂ（例えば１０分間）を設定する。

インバータ圧縮機１が低回転にて運転中に庫内温度が上昇し始め、温度センサー８の値がＡ（−１８℃）に到達すると、インバータ圧縮機１の回転数を１段高くして冷却能力を必要な分だけ上げて設定温度（−２０℃）まで下げ、可能ならば再び回転数を下げ維持する。最低時間Ｂ（１０分間）を設ける事により温度値Ａをより設定温度に近い値にしても頻繁に回転数が変化しないように制御出来る。

これにより食品の熱量の大小、外気温が運転中に高くなる等の外気温変動に係わらず、気中、食品温度を必要最低限の回転数で効率良く設定温度まで下げ、維持する事が出来る。

また必要以上に周波数変化を繰り返さない様、回転数維持の時間を設ける事により、消費電力の低減を図る事が出来る。

また一般に庫内温度を表示する業務用冷蔵庫においては、設定温度で運転する事が出来るため使用者の不安を取り除く事が出来る。

以上のように本発明にかかる冷蔵庫は食品の熱量の大小、外気温が運転中に高くなる等の外気温変動に係わらず、庫内気中温度を必要最低限の回転数で効率良く設定温度を維持、食品も設定温度まで温度降下させる事が出来、且つ消費電力の低減を図る事が出来る為、ショーケースや自動販売機等の用途にも適用出来る。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の構成図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫のデフロスト後の庫内温度変化と圧縮機回転数を示した特性図 従来の冷蔵庫の構成図

符号の説明

１ インバータ圧縮機
２ 蒸発器
３ 冷凍冷蔵ユニット
４ インバータ制御部
５ マイコン
６ 設定手段
７ 庫内
８ 温度センサー
９ 庫内ファン
１０ デフロストヒータ
１１ 設定表示部
１２ 本体
１３ ドア
１４ カバー
１５ 棚
１６ 食品
１７ 凝縮器
１８ 絞り装置

Claims (2)

1. インバータ圧縮機、蒸発器、凝縮器、絞り装置を備えた冷凍冷蔵ユニットと、食品を冷却保存するための庫内の温度を検知するための庫内温度センサーとを備えた冷蔵庫において、前記蒸発器のデフロストは一定時間ごとに行い、デフロスト後、前記圧縮機を高回転で運転し、前記庫内温度を設定温度まで下げた後に、前記圧縮機を低回転で運転し、前記庫内温度が上昇傾向となった場合に、前記圧縮機を低回転運転から１ランク高い回転数で運転することを特徴とする冷蔵庫。
2. 圧縮機を１ランク高い回転数で運転維持する時間を設定する設定時間を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。

Images