JP2012017881A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】三方弁に冷媒漏れがあった場合でも、冷蔵運転において同じ冷却能力を有することができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】三方弁のＲ側出口又はＦ側出口からの冷媒漏れ量を検知し、この冷媒漏れ量が多いほどＦモードからＲモードに切り替える際に行われる冷媒回収運転時の冷媒回収量を多くする。
【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

従来の冷蔵庫には、冷蔵室と野菜室を冷却する冷蔵用蒸発器（以下、単に「Ｒエバ」という）と、冷凍室と製氷室などを冷却する冷凍用蒸発器（以下、単に「Ｆエバ」という）と、三方弁を有し、この三方弁の流路を切り替えてＲエバ又はＦエバに冷媒を流すことによって、冷蔵運転と冷凍運転を切り替えることができるものがある。

この冷蔵庫においては、冷凍運転から冷蔵運転に切り替える前に、三方弁を全閉状態にして、圧縮機を運転することによって、Ｆエバから冷媒を回収する冷媒回収運転を行っている。この冷媒回収運転を行う理由は、液体として溜まっている冷媒をＦエバから回収し、冷蔵運転における冷媒不足を防止するためである。

特開２００５−２１４４８３号公報 特開２００１−２２１５５６号公報

前記冷蔵庫においては、冷媒回収運転を行う場合、圧縮機の回転数や冷媒回収時間を固定するなど一定の運転条件で冷媒の回収を行っていた。しかし、三方弁に冷媒漏れがあった場合には、同じ運転条件で冷媒の回収を行っていても冷媒回収量に差が生じ、そのため冷蔵運転中の冷却能力にばらつきが発生するという問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、三方弁に冷媒漏れがあった場合でも、冷蔵運転において同じ冷却能力を有することができる冷蔵庫を提供する。

本発明の実施形態は、圧縮機、凝縮器、三方弁の順番に接続され、前記三方弁の第１の出口に冷蔵用蒸発器が接続され、第２の出口に冷凍用蒸発器が接続され、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器が前記圧縮機に接続された冷凍サイクルを有し、前記三方弁の前記第１の出口のみを開状態にして前記冷蔵用蒸発器へ冷媒を送り冷蔵運転を行い、前記三方弁の前記第２の出口のみを開状態にして前記冷凍用蒸発器へ冷媒を送り冷凍運転を行い、前記冷凍運転から前記冷蔵運転へ切り替える場合に冷媒回収運転を行い、前記冷媒回収運転を行う場合に、前記冷凍運転の終了後に前記三方弁の前記第１の出口と前記第２の出口の両方を閉じる全閉状態にして前記圧縮機を運転して、前記冷凍用蒸発器から冷媒を回収し、その後、前記三方弁の前記第１の出口のみを開状態にして前記冷蔵運転を行う冷蔵庫において、前記三方弁の前記第１の出口、又は、前記第２の出口からの冷媒漏れ量を検知する漏れ検知部と、前記冷媒漏れ量が多いほど前記冷媒回収運転時の冷媒回収量を増加させる制御部を有することを特徴とする冷蔵庫である。

本発明の実施例１の冷蔵庫の縦断面図である。 冷蔵庫の冷凍サイクルの図である。 冷蔵庫のブロック図である。 冷蔵庫の動作状態を示すタイミングチャートである。 実施例３の冷蔵庫のブロック図である。 実施例４の冷蔵庫のブロック図である。

以下、本発明に係る一実施例の冷蔵庫１について図面に基づいて説明する。

本発明の実施例１の冷蔵庫１について図１〜図４に基づいて説明する。

図１は冷蔵庫１の縦断面図、図２は冷蔵庫１の冷凍サイクル１０、図３は冷蔵庫１のブロック図、図４は冷蔵庫１における動作状態を示すタイミングチャートである。

（１）冷蔵庫１の構造
まず、図１に基づいて冷蔵庫１の構造を説明する。

冷蔵庫１は、上段から冷蔵室２、野菜室３、製氷室４、冷凍室５が設けられている。

冷凍室５の背面にある機械室６が設けられ、この機械室６の内部には、圧縮機１２と、圧縮機１２と凝縮器１３とを冷却するためのファン（以下、「Ｃファン」という）３２が設けられている。

製氷室４の背面には、冷凍用蒸発器（以下、「Ｆエバ」という）２４と冷凍用ファン（以下、「Ｆファン」という）３０が設けられている。野菜室３の背面には冷蔵用蒸発器（以下、「Ｒエバ」という）１８と冷蔵用ファン（以下、「Ｒファン」という）２８が設けられている。そして、Ｆエバ２４で製氷室４と冷凍室５を冷却し、Ｒエバ１８で冷蔵室２と野菜室３を冷却する。

冷蔵室２の背面には、制御部７が配されている。

（２）冷凍サイクル１０の構造
次に、図２に基づいて本実施例の冷凍サイクル１０の構造について説明する。

圧縮機１２から高温高圧で送り出された気体状の冷媒の下流側には凝縮器１３が接続され、凝縮器１３の下流側には三方弁１４が接続されている。三方弁１４の第１の出口（以下、「Ｒ側出口」という）には、冷蔵用キャピラリーチューブ（以下、「Ｒキャピ」という）１６、Ｒエバ１８が接続されている。また、三方弁１４の第２の出口（以下、「Ｆ側出口」という）には冷蔵用キャピラリーチューブ（以下、「Ｆキャピ」という）２２、Ｆエバ２４が接続され、Ｆエバ２４の下流側には逆止弁２６が接続されている。そして、逆止弁２６からの流路とＲエバ１８からの流路はサクションパイプ２７を介して圧縮機１２に循環している。

この冷凍サイクル１０では、冷媒は圧縮機１２で圧縮されて、高温高圧の気体状の冷媒に変化し、凝縮器１３で放熱しながら液体状の冷媒となる。液体状の冷媒は、三方弁１４によってＲキャピ１６又はＦキャピ２２に送られ、Ｒキャピ１６又はＦキャピ２２で気化しやすいように減圧され、Ｒエバ１８又はＦエバ２４で気化し、周囲から熱を奪う。周囲から熱を奪った冷媒は、サクションパイプ２７を通って圧縮機１２へ戻り、再び圧縮され高温高圧の気体状の冷媒となる。

この冷凍サイクル１０においては、冷蔵室２と野菜室３を冷却する冷蔵運転（以下、「Ｒモード」という）と、製氷室４と冷凍室５を冷却する冷凍運転（以下、「Ｆモード」という）を交互に行うものであり、例えば、冷蔵室２に設けられた冷蔵室温度センサ（以下、「Ｒセンサ」という）３４が所定温度まで下がると三方弁１４のＲ側出口を閉じてＦ側出口を開け、Ｆエバ２４に冷媒を流してＦモードを行う。また、Ｆモード中に冷凍室５の冷凍室センサ（以下、「Ｆセンサ」という）３６が所定温度まで下がると三方弁１４のＦ側出口を閉じてＲ側出口を開け、Ｒエバ１８に冷媒を流しＲモードを行う。Ｒモード及びＦモードについては後から詳しく説明する。

（３）冷蔵庫１の電気的構成
次に、図３に基づいて、冷蔵庫１の電気的構成について説明する。

図３に示すように、マイクロコンピュータよりなる制御部７には、圧縮機１２のモータ、三方弁１４、Ｒファン２８、Ｆファン３０、Ｃファン３２、Ｒセンサ３４、Ｆセンサ３６が設けられている。また、制御部７には、三方弁１４のＲ側出口の温度を検知するＲ側出口温度センサ（以下、「Ｒ弁センサ」という）３８と、Ｆ側出口温度センサ（以下、「Ｆ弁センサ」という）４０が接続されている。

（４）Ｆモード
まず、Ｆモードについて説明する。

製氷室４と冷凍室５を冷却するＦモードにおいては、制御部７は、三方弁１４のＲ側出口を閉じ、Ｆ側出口を開く。また、制御部７は、Ｒファン２８をＯＦＦとし、Ｆファン３０をＯＮとし、Ｃファン３２を所定の回転数で回転させる。

液化した冷媒は、Ｒエバ１８には流れずＦエバ２４に流れて、Ｆエバ２４を冷却し、この冷却された空気はＦファン３０によって製氷室４と冷凍室５に送られる。

（５）冷媒回収運転
制御部７が、Ｆセンサ３６が検知した温度によって、製氷室４や冷凍室５の庫内温度が所定温度まで低下し、逆に冷蔵室２や野菜室３の庫内温度がＲセンサ３４の検知温度から所定温度まで上昇した場合には、制御部７はＦモードからＲモードに切り替える必要がある。この場合には、制御部７は次の冷媒回収運転を行う。

制御部７は、三方弁１４を全閉状態にする。すなわち、三方弁１４のＲ側出口とＦ側出口の共に閉状態とする。Ｃファン３２は、高速運転を行う。この状態で、圧縮機１２は、運転を続けて、Ｆエバ２４に溜まっている冷媒を吸い取って回収し、この回収した冷媒を凝縮器１３に送る。凝縮器１３においては、Ｃファン３２が高速運転しているため、凝縮が進み、高温高圧の気体状の冷媒が液体状の冷媒に液化が促進され、この液体状の冷媒は凝縮器１３に溜まる。

制御部７は、冷媒回収運転をＦモードが終了してから運転時間ｔだけ行う。この運転時間ｔは、後から説明するように、三方弁１４の冷媒漏れ量によって決定する。

（６）Ｒモード
Ｒモードにおいては、冷媒回収運転が終了すると、制御部７が三方弁１４のＦ側出口を閉じたままＲ側出口を開き、凝縮器１３に溜まった液体状の冷媒をＲエバ１８に流す。制御部７は、Ｒファン２８をＯＮとし、Ｆファン３０をＯＦＦとし、Ｃファン３２は所定の回転数で回転させる。

液化した冷媒は、Ｒエバ１８には流れ、Ｆエバ２４に流れず、Ｒエバ１８を冷却し、この冷却された空気はＲファン２８によって冷蔵室２と野菜室３に送られる。

（７）冷媒回収運転の運転時間の制御方法
上記の冷媒回収運転によって、Ｒモードの冷却時に冷媒が不足することなく、冷却を行うことができる。しかしながら、三方弁１４に冷媒漏れがある場合には、冷媒回収量に差が生じ、Ｒモードにおける冷却能力にばらつきが発生する。

そこで、本実施例においては、上記したように、三方弁１４のＲ側出口とＦ側出口にそれぞれＲ弁センサ３８と、Ｆ弁センサ４０を設け、制御部７は、三方弁１４が全閉中にＲ弁センサ３８又はＦ弁センサ４０の検知温度が下がった場合には、漏れた冷媒により温度が下がったという理由で、冷媒漏れが発生したと判断する。そして、制御部７は、Ｒ弁センサ３８又はＦ弁センサ４０の検知温度が低い程に、冷媒漏れ量が大きいと判断し、冷媒回収運転の運転時間ｔを長くし（例えば、２分を３分にする）、冷媒回収量を増加させる。

（８）効果
上記実施例においては、制御部７が、三方弁１４の冷媒漏れ量を検知し、この冷媒漏れ量が多いほど冷媒回収運転の運転時間を長くして冷媒回収量を増加させ、Ｒモードにおける冷媒を一定量に保持し、冷却能力にばらつきが生じない。

（９）変更例
上記実施例では、制御部７は、冷媒回収運転において三方弁１４が全閉状態のときの、Ｒ弁センサ３８又はＦ弁センサ４０の温度を検知したが、これに代えて、ＲモードにおいてＦ弁センサ４０の温度を検知し、この検知温度が低い程に、冷媒漏れ量が多いと判断してもよい。また、逆にＦモードにおいて、Ｒ弁センサ３８の温度を検知し、この検知温度が低い程に冷媒漏れ量が多いと判断してもよい。

次に、本発明の実施例２の冷蔵庫１について説明する。

実施例１では、制御部７は冷媒漏れ量が多いほど、冷媒回収運転の運転時間を長くして、冷媒回収量を増加させた。

これに代えて、本実施例では、制御部７が、冷媒漏れ量が多いほどに、冷媒回収運転時の圧縮機１２の回転数を増加させ、冷媒回収量を増加させる。

本実施例においても、冷媒漏れ量が多いほど冷媒回収量が増加し、Ｒモードにおける冷却性能のばらつきを少なくすることができる。

本発明の実施例３の冷蔵庫１について、図５に基づいて説明する。

実施例１では、三方弁１４のＲ側出口又はＦ側出口の温度を検知して、冷媒漏れ量を判断した。

これに代えて、本実施例では、図５に示すように、Ｒエバ１８にＲエバ用温度センサ（以下、「Ｒエバセンサ」という）４２を設ける。そして、制御部７は、Ｆモードにおいて、Ｒエバセンサ４２の検知温度が低い程に、冷媒漏れ量が多く発生したと判断し、冷媒回収量を増加させる。

すなわち、Ｆモードにおいては、Ｒエバ１８には冷媒が流れず温度が低下することがないが、三方弁１４のＲ側出口に冷媒漏れが発生している場合には、この漏れた冷媒によってＲエバ１８の温度が低下する。そのため、制御部７は、Ｒエバセンサ４２の検知温度が低下した場合には冷媒漏れが発生したと判断する。

本実施例の冷蔵庫１においても、三方弁１４の冷媒漏れを確実に検知できる。

次に、本発明の実施例４の冷蔵庫１について、図６に基づいて説明する。

実施例１では、三方弁１４のＲ側出口又はＦ側出口の温度が低下した場合に冷媒漏れが発生したと判断した。

これに代えて、本実施例では、Ｆエバ２４の内部に、圧力センサ（以下、「Ｆエバ圧力センサ」という）４４を設ける。そして、制御部７は、Ｒモードにおいて、Ｆエバ圧力センサ４４が検知する圧力が増加した場合には、冷媒漏れが発生したと判断し、圧力が高い程に、冷媒漏れ量が多く発生したと判断し、冷媒回収量を増加させる。

すなわち、Ｒモードにおいて、三方弁１４のＦ側出口から冷媒漏れが発生した場合には、この漏れた冷媒がＦエバ２４に至り、Ｆエバ２４内部の圧力が増加させるからである。

本実施例の冷蔵庫１においても、三方弁１４の冷媒漏れを確実に検知できる。

変更例

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・冷蔵庫、７・・・制御部、１０・・・冷凍サイクル、１２・・・圧縮機、１３・・・凝縮器、１４・・・三方弁、１８・・・Ｒエバ、２４・・・Ｆエバ、３４・・・Ｒセンサ、３６・・・Ｆセンサ、３８・・・Ｒ弁センサ、４０・・・Ｆ弁センサ、４２・・・Ｒエバセンサ、４４・・・Ｆエバ圧力センサ

Claims (6)

1. 圧縮機、凝縮器、三方弁の順番に接続され、前記三方弁の第１の出口に冷蔵用蒸発器が接続され、第２の出口に冷凍用蒸発器が接続され、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器が前記圧縮機に接続された冷凍サイクルを有し、
   前記三方弁の前記第１の出口のみを開状態にして前記冷蔵用蒸発器へ冷媒を送り冷蔵運転を行い、
   前記三方弁の前記第２の出口のみを開状態にして前記冷凍用蒸発器へ冷媒を送り冷凍運転を行い、
   前記冷凍運転から前記冷蔵運転へ切り替える場合に冷媒回収運転を行い、
   前記冷媒回収運転を行う場合に、前記冷凍運転の終了後に前記三方弁の前記第１の出口と前記第２の出口の両方を閉じる全閉状態にして前記圧縮機を運転して、前記冷凍用蒸発器から冷媒を回収し、その後、前記三方弁の前記第１の出口のみを開状態にして前記冷蔵運転を行う冷蔵庫において、
   前記三方弁の前記第１の出口、又は、前記第２の出口からの冷媒漏れ量を検知し、前記冷媒漏れ量が多いほど前記冷媒回収運転時の冷媒回収量を増加させる制御部を有する、
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記制御部は、前記冷媒漏れ量が多いほど前記冷媒回収運転の運転時間を長くして、前記冷媒回収量を増加させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記制御部は、前記冷媒漏れ量が多いほど前記圧縮機の回転数を上げて、前記冷媒回収量を増加させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
4. 前記制御部は、
   前記三方弁の前記第１の出口、又は、前記第２の出口に設けられた温度センサが接続され、
   前記全閉時又は前記冷凍運転時に前記第１の出口に設けられた前記温度センサが検知した温度が低下する程に、又は、前記全閉時又は前記冷蔵運転時に前記第２の出口に設けられた前記温度センサが検知した温度が低下する程に、前記冷媒漏れ量が多く発生したと判断する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記制御部は、
   前記冷蔵用蒸発器に設けられた温度センサが接続され、
   前記冷凍運転時に前記温度センサが検知した温度が低下する程に、前記冷媒漏れ量が多く発生したと判断する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記制御部は、
   前記冷凍用蒸発器に設けられた圧力センサが接続され、
   前記冷蔵運転時に前記圧力センサが検知した圧力が増加する程に、前記冷媒漏れ量が多く発生したと判断する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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