JP2013245869A - 冷蔵庫 - Google Patents

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Abstract

【課題】消費電力を低減して冷凍室内の冷却不足を防止できる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】貯蔵物を冷凍保存する冷凍室5と、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室4と、冷凍サイクルを運転する圧縮機31と、冷凍サイクルの低温部に配される冷却器35と、冷却器35の下流に配される送風ファン10と、冷却器35の霜取を行う霜取ヒータ36と、冷却器35の温度を検知する霜取温度センサ22と、霜取温度セン22サの検知温度に基づいて霜取ヒータ36を制御する制御部と、冷蔵室4内の温度を検知する冷蔵室温度センサ21と、を備え、冷蔵室温度センサ21及び霜取温度センサ22の検知温度に基づいて圧縮機31及び送風ファン10の駆動を制御する。
【選択図】図4

Description

本発明は霜取温度センサを備えた冷蔵庫に関する。
従来の冷蔵庫は特許文献1に開示される。この冷蔵庫は断熱材を充填した断熱箱体を有する本体部を備える。本体部の下部には冷蔵室が設けられ、冷蔵室の上方に冷凍室が設けられる。冷蔵室及び冷凍室の前面は断熱扉によりそれぞれ開閉される。冷凍室の後方には機械室が設けられる。
機械室には冷凍サイクルを運転する圧縮機が配置される。冷凍室及び冷蔵室の背後には冷気が流通する冷気通路が設けられる。冷凍室の背後の冷気通路内には冷凍サイクルの低温部となる冷却器が配され、冷却器の下流には送風ファンが配される。
また、冷蔵室内には冷蔵室温度センサ及びヒータが設けられる。冷蔵室温度センサは冷蔵室内の温度を検知する。ヒータは圧縮機の停止中に冷蔵室温度センサを保温する。
上記構成の冷蔵庫において、冷蔵室温度センサによる検知温度が所定の上限温度よりも高温になると、圧縮機及び送風ファンが駆動される。圧縮機が駆動されると冷凍サイクルが運転され、冷気通路に流れる空気と冷却器とが熱交換して冷気が生成される。冷却器により生成された冷気は送風ファンによって冷気通路を介して冷凍室及び冷蔵室に流入する。
冷蔵室温度センサの検知温度が所定の下限温度よりも低温になると、圧縮機及び送風ファンが停止される。これにより、冷蔵室内が上限温度と下限温度との間に維持され、冷凍室は冷蔵室と同時に冷却して所定の温度範囲に維持される。
この時、外気温が低く冷蔵庫の熱負荷が小さい場合に、冷蔵室の温度変化に対して冷蔵室温度センサの検知が遅延すると圧縮機の停止時間が長くなり、冷凍室が冷却不足となる。このため、外気温が低い場合、圧縮機の停止時にヒータを発熱させることによって冷蔵室温度センサが上限温度と下限温度との間の所定温度に維持される。これにより、外気温が低い場合でも冷蔵室の温度変化を迅速に検知して圧縮機を駆動し、冷凍室の冷却不足が抑制される。
特開2006−71250号公報
しかしながら、上記従来の冷蔵庫によると、冷凍室の断熱扉の開閉時等に冷蔵室内の温度変化がなく冷凍室内の温度が上昇した場合に冷凍室の冷却が行われない。このため、冷凍室の冷却不足が依然として生じる問題があった。また、ヒータ通電の分だけ消費電力量が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、消費電力を抑制して冷凍室内の冷却不足をより確実に防止することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の冷蔵庫は、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、冷凍サイクルを運転する圧縮機と、冷凍サイクルの低温部に配される冷却器と、前記冷却器の下流に配される送風ファンと、前記冷却器の霜取を行う霜取ヒータと、前記冷却器の温度を検知する霜取温度センサと、前記霜取温度センサの検知温度に基づいて前記霜取ヒータを制御する制御部と、前記冷蔵室内の温度を検知する冷蔵室温度センサと、を備え、前記冷蔵室温度センサ及び前記霜取温度センサの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記送風ファンの駆動を制御することを特徴とする。
この構成によると、冷蔵室温度センサ及び霜取温度センサの検知温度に基づいて圧縮機及び送風ファンの駆動が開始される。圧縮機及び送風ファンの駆動が開始されると、空気と冷却器とが熱交換して生成された冷気が冷凍室及び冷蔵室に吐出される。これにより冷凍室及び冷蔵室が冷却される。また、冷蔵室温度センサ及び霜取温度センサの検知温度に基づいて圧縮機及び送風ファンの駆動が停止される。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記冷蔵室温度センサの検知温度が第1上限温度よりも高温の場合又は前記霜取温度センサの検知温度が第2上限温度よりも高温の場合に前記圧縮機及び前記送風ファンを駆動開始し、前記冷蔵室温度センサの検知温度が第1下限温度よりも低温の場合及び前記霜取温度センサの検知温度が第2下限温度よりも低温の場合に前記圧縮機及び前記送風ファンを停止することを特徴とする。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記冷蔵室を開閉する冷蔵室扉又は前記冷凍室を開閉する冷凍室扉が前記圧縮機及び前記送風ファンの駆動中に開かれた際に前記送風ファンを停止するとともに、前記冷蔵室扉又は前記冷凍室扉が閉じられた後所定時間経過するまで前記冷蔵室温度センサ及び前記霜取温度センサの検知結果に拘らず前記圧縮機の駆動を継続することを特徴とする。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、外気温を検知する外気温センサを備え、外気温センサの検知温度が所定温度よりも高温の時に前記送風ファンを高速運転し、低温の時に前記送風ファンを低速運転したことを特徴とする。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前回の前記圧縮機の運転時間が所定時間よりも短い時に、前記冷蔵室温度センサの検知温度に拘らず前記送風ファンを低速運転することを特徴とする。
また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記霜取温度センサを前記冷却器に対して所定量の隙間を有して配したことを特徴とする。
本発明によると、冷蔵室温度センサ及び霜取温度センサの検知温度に基づいて圧縮機及び送風ファンの駆動を制御するため、消費電力を抑制して冷凍室内の冷却不足を防止できる。
本発明の実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫を示す正面断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫の温度調整部の他の態様を示す斜視図 本発明の実施形態の冷蔵庫の動作を示すフローチャート
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図及び図2は一実施形態の冷蔵庫1を示す側面断面図及び正面断面図を示している。
冷蔵庫1は断熱材を充填した断熱箱体3を有する本体部2を備える。本体部2の上部には冷蔵室4が設けられ、冷蔵室4の下部に冷凍室5が設けられる。冷蔵室4及び冷凍室5の前面は冷蔵室扉4a、冷凍室扉5aによりそれぞれ開閉される。
冷蔵室4内には温度調整部30、冷蔵庫温度センサ21、冷蔵室開閉センサ(不図示)及び庫内灯(不図示)が設けられる。
温度調整部30は冷蔵室温度調整部26、冷凍室温度調整部27から構成される。冷蔵室温度調整部26は左右方向にツマミ26aをスライドさせて冷蔵室4内に吐き出される冷気量を調整し、冷蔵室4内の温度を調整する。冷凍室温度調整部27は冷蔵室温度調整部26の下方に配され、左右方向にツマミ27aをスライドさせて冷凍室5内と冷蔵室4内に吐き出される冷気量の割合を調整し、冷凍室5内の温度を調整する。
冷蔵庫温度センサ21は冷蔵室温度調整部26の上方に配される。冷蔵庫温度センサ21によって冷蔵室4内の温度が検知される。冷蔵室開閉センサは冷蔵室扉4aの開閉状態を検知する。庫内灯は冷蔵室扉4aが開成されると点灯し、閉成されると消灯する。
温度調整部30を図3に示すように構成してもよい。即ち、回転式の温度調整部30は冷蔵室温度調整部28を冷凍室温度調整部29の近傍に配される。温度調整部30には可変抵抗(不図示)、基盤30a、ツマミ28a、29aが配される。
冷蔵室温度調整部28及び冷凍室温度調整部29はツマミ28a、29aを回転させて抵抗値を変化させ、制御部(不図示)により、冷蔵室温度センサ21と霜取温度センサ22の制御温度を変更し、それぞれの貯蔵室の温度調整を行う。この場合に基盤30aにアキシャル形状の冷蔵室温度センサ21やLED光源を有する庫内灯(不図示)を実装してもよい。これにより部品点数を少なくして冷蔵庫1のコストを削減できる。
また、温度調整部30は冷蔵室温度調整部28、冷凍室温度調整部29の一方が図3に示すような回転式のツマミを有して温度を調整し、他方が図2に示すようにスライド式のツマミを有して温度を調整する構成であってもよい。
冷凍室5内には冷凍室開閉センサ(不図示)及び庫内灯(不図示)が設けられる。冷凍室開閉センサは冷凍室扉5aの開閉状態を検知する。庫内灯は冷凍室扉5aが開成されると点灯し、閉成されると消灯する。
本体部2の後方下部には断熱箱体3の下方に配される機械室6が設けられる。機械室6には冷凍サイクルを運転する圧縮機31が配置される。
冷凍室5の背後には冷気が流通する冷気通路7が設けられる。冷気通路7は冷凍室5内に臨む吐出口7a及び戻り口7bが開口する。冷気通路7には冷凍サイクルの低温部となる冷却器35が配される。
冷却器35の上方には送風ファン10が配される。送風ファン10の駆動によって冷気通路7、8に冷気が流通する。冷却器35の上部近傍には霜取温度センサ22が配され、下方には霜取ヒータ36及びドレンパン33が配される。
霜取ヒータ36は所定の周期(例えば圧縮機31の運転時間を積算した値が10時間となったとき)で駆動され、冷却器35の霜取運転を行う。霜取運転が行われるとドレン水がドレンパン33に回収され、パイプ33を介して蒸発皿32に導かれる。蒸発皿32に貯水されたドレン水は圧縮機31の熱により蒸発する。
霜取温度センサ22は冷却器35に対して所定の隙間を有して配され、冷却器35の温度を検知して霜取運転の停止時期を判別する。
冷蔵室4の背後には冷気通路7に連通する冷気通路8が設けられる。冷気通路8には冷蔵室4内に臨む吐出口8aが開口する。また、冷蔵室4には戻り口9aが開口し、戻り口9aと冷気通路7の冷却器35の上流側とを連通させる戻り通路9が設けられる。
本体部2の下端の前部には脚部19が設けられる。本体部2の下端の後部には車輪20が設けられる。本体部2の前部を持ち上げると、車輪20が冷蔵庫1の設置面上を転動して冷蔵庫1を移動させることができる。
本体部2の上面には外気温を検知する外気温センサ23が設けられる。また、本体部2には各部を制御する制御部(不図示)が設けられ、制御部は計時を行うタイマーを有している。
上記構成の冷蔵庫1において、圧縮機31及び送風ファン10の駆動によって冷気通路7を流通する空気と冷却器35とが熱交換して生成された冷気が吐出口7aから冷凍室5に吐出される。吐出口7aから吐出された冷気は冷凍室5内を流通し、戻り口7bを介して冷却器35に戻る。これにより、冷凍室5内の冷却が行われる。
また、冷気通路7から冷気通路8に冷気が流入し、吐出口8aから冷蔵室4に吐出される。吐出口8aから吐出された冷気は冷蔵室4内を流通し、戻り口9aを介して戻り通路9を流通して冷却器35に戻る。これにより、冷蔵室4内の冷却が行われる。
図4は冷蔵庫1の詳細な動作を示すフローチャートである。ステップS1では冷蔵庫1が霜取運転中か否か判断される。霜取運転中の場合にはステップS1に戻り、霜取運転中でない場合にはステップS2へ移行する。
ステップS2では冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが上限温度(第1上限温度、本実施形態では6℃)より高温か否かが判断される。冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが上限温度よりも高温の場合にはステップS4へ移行し、低温の場合にはステップS3へ移行する。
ステップS3では霜取温度センサ22の検知温度Tdefが上限温度(第2上限温度、本実施形態では―16℃)よりも高温か否かが判断される。霜取温度センサ22の検知温度Tdefが上限温度よりも高温の場合にはステップS4へ移行し、低温の場合にはステップS2へ移行する。これにより、冷蔵室温度センサ21の検知温度Tr又は霜取温度センサ22の検知温度Tdefが上限温度を超えるまでステップS2、S3が繰り返し行われる。
ステップS4では圧縮機31が駆動され、冷凍サイクルが運転される。ステップS5では前回の圧縮機31の運転時間が所定時間よりも短いか否かが判断される。圧縮機31の運転時間が所定時間よりも短い場合にはステップS7へ移行し、短くない場合にはステップS6へ移行する。
ステップS6では外気温センサ23の検知温度(外気温)が所定温度(本実施形態では12℃)よりも高温か否かが判断される。外気温センサ23の検知温度が高温の場合にはステップS8へ移行し、高温でない場合にはステップS7へ移行する。
ステップS7では送風ファン10が低速で駆動され、ステップS8は送風ファン10が高速で駆動される。前回の圧縮機31の運転時間が短い場合や外気温が12℃以下の場合は熱負荷が小さいと判断され、送風ファン10を低速にしても冷却器35との熱交換によって冷気を所望温度まで降温させることができる。これにより、冷蔵庫1の省電力化を図ることができる。
また、冷蔵室4と冷凍室5に分配される冷気の割合は、送風ファン10を低速にする場合に、冷凍室5に分配される割合が大きくなる傾向がある。これは送風ファン10から遠い距離を回って再び送風ファン10に戻る冷蔵室4側に分配される冷気に対し、近い距離を回って送風ファン10に戻る冷凍室5側に分配される冷気の割合が多くなることが理由である。したがって、冷凍室5を積極的に冷やし、冷蔵室4をあまり冷却しないようにできる。
ステップS9では冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが開成されたか否かが判断される。冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが開成されるとステップS15へ移行し、冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが開成されない場合にはステップS10へ移行する。
ステップS10では冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが下限温度(第1下限温度、本実施形態では2℃)よりも低温か否かが判断される。冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが下限温度よりも低温の場合にはステップS11へ移行し、低温でない場合にはステップS5へ移行する。
ステップS11では冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが下限温度よりも低い所定温度(本実施形態では―1℃)よりも低温か否かが判断される。冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが―1℃よりも低温の場合にはステップS20へ移行し、低温でない場合にはステップS12へ移行する。冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが―1℃よりも低温になると、直ちに送風ファン10及び圧縮機31を停止し(ステップS20、ステップS21)、これにより冷蔵室4内の凍結を防止する。
ステップS12では送風ファン10が低速で駆動される。冷蔵室4が2℃よりも低温になると冷蔵室4から冷却器35に戻る冷気が低温のため、送風ファン10を低速にしても冷却器35との熱交換によって冷気を所望温度まで降温させることができる。これにより、冷蔵庫1の省電力化を図ることができる。ステップS7と同様に、送風ファン10を低速にすることで、冷凍室5を積極的に冷やし、冷蔵室4をあまり冷却しないようにできる。
ステップS13では霜取温度センサ22の検知温度Tdefが下限温度(第2下限温度、本実施形態では―22℃)よりも低温か否かが判断される。霜取温度センサ22の検知温度Tdefが下限温度よりも低温の場合にはステップS14へ移行し、低温でない場合にはステップS5へ移行する。
ステップS9の判断で冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが開成されると、ステップS15で庫内灯が点灯する。ステップS16では送風ファン10の駆動が停止される。これにより、冷却器35と熱交換した冷気の流出を抑制することができる。
ステップS17では開成された冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが閉成されるまで待機する。冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが閉成されるとステップS18へ移行する。
ステップS18ではタイマーによって経時が開始される。ステップS19では庫内灯が消灯し、ステップS5へ戻る。また、駆動が停止された送風ファン10はステップS7、S8で再度駆動が開始される。
ステップS14ではステップS18で計時か開始されたタイマーによって冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが閉成されてから所定時間(本実施形態では3分)が経過したか否かが判断される。所定時間が経過している場合にはステップS20へ移行し、経過していない場合にはステップS5に戻る。これにより、ステップS5〜ステップS14が繰り返し行われる。
ステップS16による送風ファン10の停止によって冷気通路7、8内には停滞した冷気が存在する。このとき、圧縮機31が動作中で、送風ファン10が停止した状態となり、冷却器35の温度は下がる。これは、高い温度の戻り冷気と、冷却器35が熱交換しないからである。
その後、送風ファン10が駆動されると冷蔵室4又は冷凍室5への外気流入により冷凍室5内が昇温されたにも拘らず、冷却器35が低温になっており、霜取温度センサ22の検知温度Tdefが下限温度になる可能性がある。そこで、冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが閉成されてから所定時間が経過したか否かを判断することにより、霜取温度センサ22の検知精度を向上することができる。
ステップS20では送風ファン10の駆動が停止される。ステップS21では圧縮機31の駆動が停止され、ステップS1へ戻る。
本実施形態によると、冷蔵室温度センサ21及び霜取温度センサ22の検知温度に基づいて圧縮機31及び送風ファン10の駆動を制御するため、消費電力を抑制して冷凍室5内の冷却不足を防止できる。また、冷凍室5内の温度を検知する温度センサを設ける必要がなく霜取温度センサ22を用いるため冷蔵庫1のコストの増加を抑制できる。
また、冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが上限温度(第1上限温度)よりも高温の場合又は霜取温度センサ22の検知温度Tdefが上限温度(第2上限温度)よりも高温の場合に圧縮機31及び送風ファン10を駆動開始し、冷蔵室温度センサ21の検知温度Trが下限温度(第1下限温度)よりも低温の場合及び霜取温度センサ22の検知温度Tdefが下限温度(第2下限温度)よりも低温の場合に圧縮機31及び送風ファン10を停止するため、冷凍室5内の冷却不足を容易に防止できる。
また、冷蔵室扉4a又は冷凍室扉5aが圧縮機31及び送風ファン10の駆動中に開かれた際に送風ファン10を停止する。これにより、冷却器35と熱交換した冷気の流出を抑制することができる。また、冷蔵室扉4a及び冷凍室扉5aが閉じられた後所定時間経過するまで冷蔵室温度センサ21及び霜取温度センサ22の検知結果に拘らず圧縮機31の駆動を継続する。これにより、停滞した冷気によって霜取温度センサ22の検知温度Tdefがすぐに下限温度になることを防止する。
また、外気温センサ23の検知温度が所定温度よりも高温の時に送風ファン10を高速運転し、低温の時に送風ファン10を低速運転する。これにより、外気温が低く熱負荷が小さい場合に送風ファン10を低速運転して冷蔵庫1の省電力化を図ることができる。
また、前回の圧縮機31の運転時間が所定時間よりも短い時に、冷蔵室温度センサ21の検知温度Trに拘らず送風ファン10を低速運転するため、前回の圧縮機31の運転時間が所定時間よりも短い時は熱負荷が小さいと判断される。熱負荷が小さい場合には送風ファン10を低速運転して冷蔵庫1の省電力化を図ることができる
また、霜取温度センサ22を冷却器35に対して所定量の隙間を有して配したので、圧縮機31の駆動時に冷却器35から離れた冷気の温度を検知することができる。これにより、霜取温度センサ22の検知温度Tdefが低温の冷却器35よりも高温となり、冷凍室5内の温度に近づけられる。従って、冷凍室5内の温度により近い霜取温度センサ22の検知温度Tdefに基づいて圧縮機31及び送風ファン10を制御することができ、冷凍室5の冷却不足をより確実に防止することができる。
また、送風ファン10は低速運転及び高速運転の2つの運転以外に状況に応じて中速運転などを設けてもよい。また、外気温を外気温センサ23によって検出しているが、圧縮機31を停止している時間によって導出してもよい。圧縮機31の停止時間が長い場合には冷蔵庫1の熱負荷が小さく、外気温が低いと判断することができる。
本発明によると、霜取温度センサを備えた冷蔵庫に利用することができる。
1 冷蔵庫
2 本体部
3 断熱箱体
4 冷蔵室(貯蔵室)
5 冷凍室(貯蔵室)
6 機械室
7、8 冷気通路
9 戻り通路
9a 戻り口
10 送風ファン
19 脚部
20 車輪
21 冷蔵室温度センサ
22 霜取温度センサ
23 外気温センサ
26 冷蔵室温度調整部
27 冷凍室温度調整部
28 冷蔵室温度調整部
29 冷凍室温度調整部
30 温度調整部
31 圧縮機
32 蒸発皿
33 ドレンパン
33a パイプ
35 冷却器
36 霜取ヒータ

Claims (6)

  1. 貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、冷凍サイクルを運転する圧縮機と、冷凍サイクルの低温部に配される冷却器と、前記冷却器の下流に配される送風ファンと、前記冷却器の霜取を行う霜取ヒータと、前記冷却器の温度を検知する霜取温度センサと、前記霜取温度センサの検知温度に基づいて前記霜取ヒータを制御する制御部と、前記冷蔵室内の温度を検知する冷蔵室温度センサと、を備え、
    前記冷蔵室温度センサ及び前記霜取温度センサの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記送風ファンの駆動を制御することを特徴とする冷蔵庫。
  2. 前記冷蔵室温度センサの検知温度が第1上限温度よりも高温の場合又は前記霜取温度センサの検知温度が第2上限温度よりも高温の場合に前記圧縮機及び前記送風ファンを駆動開始し、
    前記冷蔵室温度センサの検知温度が第1下限温度よりも低温の場合及び前記霜取温度センサの検知温度が第2下限温度よりも低温の場合に前記圧縮機及び前記送風ファンを停止することを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
  3. 前記冷蔵室を開閉する冷蔵室扉又は前記冷凍室を開閉する冷凍室扉が前記圧縮機及び前記送風ファンの駆動中に開かれた際に前記送風ファンを停止するとともに、前記冷蔵室扉又は前記冷凍室扉が閉じられた後所定時間経過するまで前記冷蔵室温度センサ及び前記霜取温度センサの検知結果に拘らず前記圧縮機の駆動を継続することを特徴とする請求項1又は2に記載の冷蔵庫。
  4. 外気温を検知する外気温センサを備え、外気温センサの検知温度が所定温度よりも高温の時に前記送風ファンを高速運転し、低温の時に前記送風ファンを低速運転したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の冷蔵庫。
  5. 前回の前記圧縮機の運転時間が所定時間よりも短い時に、前記冷蔵室温度センサの検知温度に拘らず前記送風ファンを低速運転することを特徴とする請求項1〜4に記載の冷蔵庫。
  6. 前記霜取温度センサを前記冷却器に対して所定量の隙間を有して配したことを特徴とする請求項1〜5に記載の冷蔵庫。
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