JP2013064561A

JP2013064561A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2013064561A
Application number: JP2011204037A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Kobayashi; 直之小林
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-04-11

Abstract

【課題】複数の貯蔵室のそれぞれが異なる冷却モードの場合、消費電力を抑えた最適な運転を行うことができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】圧縮機と、複数の貯蔵室と、該複数の貯蔵室の温度をそれぞれ検知する温度検出手段と、前記複数の貯蔵室のそれぞれへの送風量を制御する送風量制御手段と、を備えた冷蔵庫において、前記複数の貯蔵室の目標温度を高くして、前記圧縮機の駆動時間又は回転数を低くして消費電力を抑える第一モードと、前記複数の貯蔵室のいずれかを通常よりも早く冷却する第二モードと、を有し、前記第一モードと前記第二モードを同時に選択した場合、前記複数の貯蔵室のうち前記第二モードの対象以外の貯蔵室の前記目標温度は前記第一モードの状態とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

近年は節電の意識が高まっており、家電製品も節電に力をいれた製品が多くなっている。これは設置後、故障するまで常時通電し続ける冷蔵庫においては特に重要であり、節電を訴求した冷蔵庫が増えている。ユーザー側も節電を意識しており、自ら冷蔵庫内の温度上昇を抑えるために扉の開放時間を意識して短くする等の工夫を行っている。

冷蔵庫の節電を行う技術として特開平１１−２０１６０８号公報（特許文献１）、特開平１１−３０４６８号公報（特許文献２）がある。

特許文献１には、制御装置に任意に入力が可能な入力手段と一定時間を計数するタイマを設け、入力手段からの信号により庫内温度検出手段からの信号とは無関係に制御装置に予め設定された上限回転数以下の回転数にて一定時間圧縮機を運転制御するようにした構成が記載されている。

特許文献２には、ナイトセーブボタンの操作により制御部は、ナイトセーブ設定表示部を点灯制御するとともに、庫内温度の設定値を高めに変更、設定し、内部のタイマ部のタイマを用いてナイトセーブ設定の時刻から所定時間の間、当該変更した設定値をもとにして庫内温度をコントロールする一方、自動製氷機の離氷を停止制御し、またそのコントロール中（ナイトセーブ中）にあってはナイトセーブ中表示部を点灯制御する。このナイトセーブ中にドアが開かれた場合、タイマ部のタイマにより所定時間の間、前記設定値をもとに戻し、つまり通常の運転を行う構成が記載されている。

特開平１１−２０１６０８号公報特開平１１−３０４６８号公報

特許文献１は、圧縮機の回転数を制限することで消費電力を抑える構成である。特許文献２は、冷蔵庫の温度設定値を高くすることで、冷蔵庫の消費電力を抑える構成である。しかしながら、特許文献１及び特許文献２では、冷蔵庫の全ての貯蔵室に対して共通制御が適用されるため、扉の長時間開放等で特定の貯蔵室のみが高温となった場合、全ての貯蔵室に共通の制御が適用される。これにより、１つの貯蔵室の影響で他の貯蔵室も通常の制御に戻り、電力消費量が増大してしまう。

また、近年の冷蔵庫では、一部の貯蔵室を急速に冷却する機能を有する場合がある。ところが、一部の貯蔵室のみを急速に冷却する場合、消費電力を抑えた運転方法については、特許文献に記載されていない。

そこで、本発明は、複数の貯蔵室のそれぞれが異なる冷却モードの場合、消費電力を抑えた最適な運転を行うことができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。その一例を挙げるならば、圧縮機と、複数の貯蔵室と、該複数の貯蔵室の温度をそれぞれ検知する温度検出手段と、前記複数の貯蔵室のそれぞれへの送風量を制御する送風量制御手段と、を備えた冷蔵庫において、前記複数の貯蔵室の目標温度を高くして、前記圧縮機の駆動時間又は回転数を低くして消費電力を抑える第一モードと、前記複数の貯蔵室のいずれかを通常よりも早く冷却する第二モードと、を有し、前記第一モードと前記第二モードを同時に選択した場合、前記複数の貯蔵室のうち前記第二モードの対象以外の貯蔵室の前記目標温度は前記第一モードの状態とする。

本発明によれば、複数の貯蔵室のそれぞれが異なる冷却モードの場合、消費電力を抑えた最適な運転を行うことができる冷蔵庫を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の断面図。本発明の一実施形態に係る冷却モード設定を説明するフローチャート図。本発明の一実施形態に係る温度制御を説明するフローチャート図。本発明の一実施形態に係る節電モード中の温度制御を説明するタイムチャート。本発明の一実施形態に係る節電モード中の急速冷蔵モードを説明するタイムチャート。

本実施例では、節電モードにより消費電力量を抑えた制御の例を説明する。

まず、図１を用いて冷蔵庫の構成と冷却方法を説明する。図１は冷蔵庫の庫内の構成を表す断面図である。冷蔵庫本体１の庫外と庫内の間には発泡断熱材を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔たれている。また、冷蔵庫本体１は冷蔵室２と冷凍室３の間が断熱仕切壁５１により断熱的に仕切れている。また、冷蔵庫本体１は冷凍室３と野菜室４の間が断熱仕切壁５２により断熱的に仕切れている。

冷却手段として、冷却器７が冷凍室３の背部に備えられた冷却器収納部８内に設けられている。また、冷却器７の上方には、送風手段として送風ファン９が設けられている。冷却器７と熱交換されて冷やされた空気（以下、冷却器７で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する）は、送風ファン９によって冷蔵室送風ダクト１１、冷凍室送風ダクト１２、野菜室送風ダクト１３を介して冷蔵室２、冷凍室３、野菜室４の各貯蔵室に送られる。

各貯蔵室への送風は、冷蔵室温度センサ１５により検出した冷蔵室温度によって冷蔵温度帯室への送風量を制御する第一の送風量制御手段（冷蔵室ダンパ２０）と、冷凍室温度センサ１６により検出した冷凍室温度によって冷凍温度帯室への送風量を制御する第二の送風量制御手段（冷凍室ダンパ２１）、野菜室温度センサ１７により検出した野菜室温度によって野菜室温度帯室への送風量を制御する第三の送風量制御手段（野菜室ダンパ２２）により制御される。

圧縮機２５は、冷蔵庫本体１の後方下部に設けられており、冷媒を冷却器７に送ることにより冷却器７の冷却を行う。また、冷却能力は高回転数になるほど高くなり、回転数は回転数制御部６により制御される。

機能設定手段３１は、冷蔵室１の前方の扉３０に設けられており、各貯蔵室の温度設定や、特定の部屋を急速に冷却するモードや、消費電力を抑えて冷蔵庫の運転を行うモードの設定を行う。機能設定手段３１としては、一例として機械式、電気式、静電容量式のスイッチ操作部のように、使用者が操作可能な公知の構成を採用することができる。

上述の制御は各モードと冷蔵室温度センサ１５、冷凍室温度センサ１６、野菜室温度センサ１７により検出された温度情報により、冷却ファン９と圧縮機２５と冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１、野菜室ダンパ２２を制御する温度制御部５によって行われる。

図２は、冷蔵室２の扉３０に設けた機能設定手段３１で消費電力を抑制する第一モードや、急速にいずれかの貯蔵室を冷却する第二モードの設定を行うフローチャートである。ここでは、急速に冷蔵室２を冷却する例を説明するが、他の貯蔵室を通常よりも早く冷却する制御であってもよい。

ＳＴＥＰ０１により機能設定手段３１によって第一モードが選択されているかを判定する。第一モードは、複数の貯蔵室の目標温度を高くして、圧縮機の駆動時間又は回転数を低くして消費電力量を抑える冷却モードである。

第一モードが選択された場合は、ＳＴＥＰ０２により、各貯蔵室の送風量制御手段の制御温度（冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１、野菜室ダンパ２２の開閉タイミングの温度）を高温側にシフトさせる。このときの温度シフト量は、貯蔵室毎にシフト量が異なるように設定しても、全ての貯蔵室で一定量シフトさせるように設定してもよい。

次に、ＳＴＥＰ０３で圧縮機の回転数に制限を設け、高回転で駆動しないようにする。これにより、消費電力量を抑えるように圧縮機を制御する。本実施例では、通常時の最大回転数は４８００rpmで駆動するが、第一モード時の最大回転数は３６００rpmとする。

次に、ＳＴＥＰ０４により機能設定手段３１によって急速にいずれかの貯蔵室（本実施例では冷蔵室２）を冷却する第二モードが選択されているかを判定する。第二モードが選択されていた場合は、ＳＴＥＰ０５により冷蔵室２のみ冷蔵室ダンパ２０の開閉温度を低温側にシフトさせる。このとき、第一モードによってシフトされた冷蔵室ダンパ２０の開閉温度に対して、再度第二モードの温度シフトを行うが（図５参照）、第一モードのＯＮ／ＯＦＦに関わらず、通常の開閉温度から第二モードの温度シフトを行ってもよい。

また、ＳＴＥＰ０３で第一モードがＯＮ時に圧縮機２５の最高回転数の制限を行っているが、第二モード時は制限を解除してもよい。

図３は、温度制御を説明するフローチャートである。ＳＴＥＰ０６で冷蔵室温度が冷蔵室ダンパ２０の開温度より高いかを判定する。高い場合は冷蔵室温度が上昇しているということになるため、ＳＴＥＰ０７により冷蔵室ダンパ２０を開け、冷蔵室２の冷却を開始する。同様にＳＴＥＰ１０、ＳＴＥＰ１１で冷凍室３の温度が上昇している場合は冷凍室ダンパ２１を開け、ＳＴＥＰ１４、ＳＴＥＰ１５で野菜室３の温度が上昇している場合は野菜室ダンパ２２を開ける。

また、ＳＴＥＰ０８にて冷蔵室２が十分に冷却されたかを判定し、冷蔵室２が冷却された場合はＳＴＥＰ０９にて冷蔵室ダンパ２０を閉めることで冷蔵室２の冷却を終了する。同様にＳＴＥＰ１２、ＳＴＥＰ１３にて冷凍室３が十分に冷却された場合は冷凍室ダンパ２１を閉め、ＳＴＥＰ１６、ＳＴＥＰ１７にて野菜室４が十分に冷却された場合は野菜室ダンパ２２を閉める。

ＳＴＥＰ１８により、各貯蔵室のダンパのうち１つでも開いているかを判定し、いずれかのダンパが開いている場合は、ＳＴＥＰ１９にて圧縮機２５を駆動させるとともに、送風ファン９を駆動させることで冷気を冷却したい貯蔵室（ダンパが開いている貯蔵室）に送る。開いているダンパがない場合はＳＴＥＰ２０にて圧縮機２５を停止させるとともに送風ファン９を停止させる。

次に、図５のタイムチャートにて機能設定手段３１によって第一モード中に第二モードが選択された場合のダンパの動きと冷却について説明する。

図４に示すように、扉の開放等がない場合でも、外気温度の影響により冷蔵庫内の各貯蔵室の温度は僅かずつであるが上昇していく。それぞれのダンパ開温度まで貯蔵室の温度が上昇した場合、対応したダンパが開放となり、それと同時に圧縮機２５と送風ファン９が駆動し、冷却が開始される。部屋の温度が各ダンパの閉温度まで下がった場合、対応したダンパが閉まり、全てのダンパが閉まった時点で圧縮機２５と送風ファン９が停止し、冷却が終了する。

第一モードが入れられた場合、各貯蔵室のダンパ開閉温度が高温側にシフトされる。図４において、通常は、野菜室ダンパ開温度ｔ_V1、野菜室ダンパ閉温度ｔ_V2、冷蔵室ダンパ開温度ｔ_R1、冷蔵室ダンパ閉温度ｔ_R2、冷凍室ダンパ開温度ｔ_F1、冷凍室ダンパ閉温度ｔ_F2である。そして、第一モードの場合、それぞれの温度を野菜室ダンパ開温度ｔ_V1′、野菜室ダンパ閉温度ｔ_V2′、冷蔵室ダンパ開温度ｔ_R1′、冷蔵室ダンパ閉温度ｔ_R2′、冷凍室ダンパ開温度ｔ_F1′、冷凍室ダンパ閉温度ｔ_F2′として、高温側にシフトしている。なお、ｔ_V1＞ｔ_V2、ｔ_R1＞ｔ_R2、ｔ_F1＞ｔ_F2、ｔ_V1′＞ｔ_V2′、ｔ_R1′＞ｔ_R2′、ｔ_F1′＞ｔ_F2′の関係にある。また、ｔ_V1＞ｔ_V2′、ｔ_R1＞ｔ_R2′、ｔ_F1＞ｔ_F2′の関係にある。

これにより、通常時より冷却を抑えることができるため、冷却する場合でも圧縮機の回転数を低速に抑えることができ、消費電力を抑え、節電することができる。

その後、使用者が冷蔵室を低温にしたいために第二モードを選択した場合、図５に示すように、冷蔵室ダンパの開閉温度のみを低温側にシフトさせる。図５においては、第一モードで高温側にシフトした冷蔵室ダンパ開温度ｔ_R1′、冷蔵室ダンパ閉温度ｔ_R2′を、それぞれ冷蔵室ダンパ開温度ｔ_R1″、冷蔵室ダンパ閉温度ｔ_R2″として、低温側にシフトする。なお、ｔ_R1″＞ｔ_R2″関係にあり、ｔ_R1′＞ｔ_R1＞ｔ_R1″、ｔ_R2′＞ｔ_R2＞ｔ_R2″の関係にある。

これにより、他の貯蔵室のダンパ動作は第一モードの温度により開閉を行うが、冷蔵室２のみ通常より低温で冷蔵室ダンパ２０の開温度に達し、冷蔵室ダンパ２０が開く。そのため、冷蔵室２のみを通常より低温に保つことができる。また、冷蔵室２以外は第一モードを継続するようにするため、全ての貯蔵室を第二モードに移行する場合に比べて消費電力量を抑制することができる。

次に、図４において、長時間の扉開放や食品投入により、一部の貯蔵室のみが温度上昇した場合のタイムチャートについて説明する。上述の図５の説明と同様に、機能設定手段３１によって第一モードが選択された場合、各貯蔵室のダンパ開閉温度が高温側にシフトされる。これにより、冷却を抑えた状態で冷蔵庫を動作させる。この状態で、例えば、食品投入により冷蔵室２のみ温度が上昇した場合、冷蔵室ダンパ開温度より高くなると冷蔵室ダンパ２０が開かれて、圧縮機２５と送風ファン９が駆動し始め、冷蔵室２の冷却を開始する。この際、冷凍室ダンパ２１や野菜室ダンパ２２は閉じられたままのため、温度が高くなった冷蔵室２の空気が冷凍室３や野菜室４に流動することがない。そのため、他の貯蔵室が冷蔵室２の温度変化の影響を受けてしまうということを防ぐことができる。これにより、特定の貯蔵室のみが温度上昇した状態で、温度上昇した貯蔵室のみに冷気を集中させて冷却することができ、他の貯蔵室は影響を受けることなく第一モードによる省電力運転を継続することができる。

以上より、本実施形態では、圧縮機と、複数の貯蔵室と、該複数の貯蔵室の温度をそれぞれ検知する温度検出手段と、前記複数の貯蔵室のそれぞれへの送風量を制御する送風量制御手段と、を備えた冷蔵庫において、前記複数の貯蔵室の目標温度を高くして、前記圧縮機の駆動時間又は回転数を低くして消費電力を抑える第一モードと、前記複数の貯蔵室のいずれかを通常よりも早く冷却する第二モードと、を有し、前記第一モードと前記第二モードを同時に選択した場合、前記複数の貯蔵室のうち前記第二モードの対象以外の貯蔵室の前記目標温度は前記第一モードの状態とする。これにより、使用者が特定の貯蔵室のみを早く冷却したい場合でも、省電力運転を継続しながら特定の貯蔵室のみを冷却することができる。よって、使用者が無理なく節電を行うことができ、ＣＯ₂排出量低減にも貢献できる。

また、第一モードにした場合は圧縮機の回転数制御部６により圧縮機の最大回転数を制限する。これにより、圧縮機が過大な回転数で駆動することを防ぎ、温度制御手段の目標温度を通常より高く設定することにより、過大な冷却を防ぐことで節電を行うことができる。

５温度制御部
６回転数制御部
１５冷蔵室温度センサ（温度検出手段）
１６冷凍室温度センサ（温度検出手段）
１７野菜室温度センサ（温度検出手段）
２０冷蔵室ダンパ（送風量制御手段）
２１冷凍室ダンパ（送風量制御手段）
２２野菜室ダンパ（送風量制御手段）
２５圧縮機
３１機能設定手段

Claims

圧縮機と、複数の貯蔵室と、該複数の貯蔵室の温度をそれぞれ検知する温度検出手段と、前記複数の貯蔵室のそれぞれへの送風量を制御する送風量制御手段と、を備えた冷蔵庫において、
前記複数の貯蔵室の目標温度を高くして、前記圧縮機の駆動時間又は回転数を低くして消費電力を抑える第一モードと、前記複数の貯蔵室のいずれかを通常よりも早く冷却する第二モードと、を有し、前記第一モードと前記第二モードを同時に選択した場合、前記複数の貯蔵室のうち前記第二モードの対象以外の貯蔵室の前記目標温度は前記第一モードの状態とすることを特徴とする冷蔵庫。