JP3037282B2 - 冷蔵庫の冷気分散作動の制御方法 - Google Patents

冷蔵庫の冷気分散作動の制御方法

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JP3037282B2 JP10278813A JP27881398A JP3037282B2 JP 3037282 B2 JP3037282 B2 JP 3037282B2 JP 10278813 A JP10278813 A JP 10278813A JP 27881398 A JP27881398 A JP 27881398A JP 3037282 B2 JP3037282 B2 JP 3037282B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫の冷気分散作
動の制御方法に係り、特に、冷却室内に供給される冷気
を水平及び垂直にそれぞれ分散させるための水平分配羽
根及び垂直分配羽根を有する冷蔵庫の冷気分散作動の制
御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷蔵庫は中間隔壁により区切ら
れた一対の冷却室即ち冷凍室と冷蔵室を形成するキャビ
ネットと、各冷却室を開閉する冷凍室ドアと冷蔵室ド
ア、及び冷凍室と冷蔵室に冷気を供給するための圧縮
機、凝縮器、蒸発器からなる冷凍システムを備えてい
る。蒸発器から生成された冷気は、各冷却室の後方壁内
に形成された冷気ダクトに沿って流動し、送風ファンに
より冷却室に向かう冷気吐出口を通じて各冷却室に供給
される。
【0003】ところが、このような従来の冷蔵庫におい
ては、冷気吐出口を通じて吐出される冷気が集中的に提
供される領域と比較的少なく供給される領域とが存在す
るので冷却室内の温度差が発生されて均一な冷却が行わ
れない問題点がある。そして、このような問題点を改善
したいわゆる立体冷却方式の冷蔵庫が提案されている。
立体冷却方式冷蔵庫は、冷却室の後方壁面及び両側壁面
にも各々多数の冷気吐出口を設けて、冷気の均一な供給
を図っている。
【0004】ところが、このような立体冷却方式の冷蔵
庫においても、冷気吐出口を通じて一定方向に冷気吐出
が行われるので、冷気の供給が不十分である角度領域の
死区間が存在する場合がある。特に、冷却室の後方壁だ
けではなく側壁にも冷気ダクトが設けられていなければ
ならないので、飲食物の収容空間を縮小させ、部品数及
び工程の増加により製造コストが増大されるという問題
がある。
【0005】冷却室内の冷気の均一な分配は冷蔵庫の大
型化趨勢と関連してとても大切な問題点となってきた。
これに、本発明の出願人は国際公開第95/27278
号公報で冷気分配装置を有する冷蔵庫を提案したことが
ある。図1乃至図3はこの冷気分配装置を有する冷蔵庫
の側断面図、部分拡大断面図及び主要要素の分解斜視図
である。
【0006】この従来の冷気分配装置を有する冷蔵庫
は、略長方形状のキャビネット1内に中間隔壁5により
区切られた一対の冷却室2,3が設けられている。この
冷却室2,3はそれぞれ比較的低温の冷凍室2と比較的
高温の冷蔵室3と分かれる。各冷却室2,3の前面開口
には、開閉用ドア6,7がそれぞれ設けられている。キ
ャビネット1内には圧縮機11と凝縮器(図示せず)及び
冷凍室蒸発器12aと冷蔵室蒸発器12bからなる冷凍
システムが設けられている。各蒸発器12a,12bか
ら生成された冷気は冷凍室ファン13a及び冷蔵室ファ
ン13bにより当該冷却室2,3に供給される。
【0007】冷蔵室3の後方内壁面を形成する内壁板2
3には冷蔵室3に向かって開口された冷気吐出口16を
有する部分円筒状のダクトプレート9が付着されてお
り、このダクトプレート9とキャビネット1の後壁4と
の間には、シール板25により隔離された冷気ダクト1
5と循環ダクト17が設けられている。冷気ダクト15
内には冷蔵室ファン13bからの冷気を下向き案内する
ダクト部材21が設けられている。冷蔵室蒸発器12b
から発生した冷気は冷蔵室ファン13bにより移送され
て冷気ダクト15及び冷気吐出口16を経て冷蔵室3に
供給される。
【0008】冷気ダクト15内には冷気分配装置130
が設けられている。冷気分配装置130は、垂直軸線を
有する回転軸131と各冷気吐出口16に対応して回転
軸131に結合される冷気分配羽根132及び回転軸1
31を回転駆動させる駆動モータ135を有する。各冷
気分配羽根132は軸線方向に沿って平行に配置された
3枚の円板136,137,138と、この円板13
6,137,138の間に位置される第1羽根部133
と第2羽根部134からなっている。各羽根部133、
134は緩やかなS字状の断面を有するように湾曲され
ており、各羽根部133、134は相互反対方向に屈曲
されている。
【0009】このような構成により、駆動モータ135
が回転軸131を低速で回転させると、冷気ダクト15
に沿って移動される冷気は冷気分配羽根132の屈曲さ
れた板面により流路方向が変換されて、冷蔵室3内に左
右に広がって吐出され、左右に分散される。一方、特定
部位に集中冷却の必要な時にはその部位に向かって冷気
が集中吐出されるように冷気分配羽根132の方向に合
わせて回転軸131を停止させる。
【0010】ところが、このような従来の冷蔵庫におい
ては、冷気分配装置130の各羽根部133,134は
緩やかなS字状に湾曲されているので、冷気吐出口16
の周りで渦流を形成して緩慢な冷気の流れを阻害する場
合もある。また、この従来の冷気分配装置130は、水
平方向への冷気の均一な配分はある程度達成することが
できるが、垂直方向へは冷気の均一な配分が十分に行わ
れないので、冷蔵室3の全ての均一な冷却の実現には限
界がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来のこのような問題点を考慮して、渦流が発生せ
ず、水平及び垂直方向に冷気の均一な配分を効果的に達
成できる冷気分配装置を有する冷蔵庫を提供することで
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、冷蔵庫の冷気分散作動の制御方法におい
て、蒸発器から生成された冷気を案内する冷気ダクトを
形成し冷却室に向かって開口された多数の冷気吐出口を
有するダクトハウジング、前記冷気ダクト内に垂直線を
中心として回転可能に設けられ該回転角度位置により前
記冷却室に供給される冷気の水平方向への吐出方向を調
節する多数の平板状の水平分配羽根、及び前記冷気ダク
ト内に水平軸線を中心として回転可能に設けられて該回
転角度位置により前記冷却室に供給される冷気の垂直方
向への吐出方向を調節する多数の平板状の垂直分配羽根
を設ける段階;前記冷却室内の所定の個所の温度を測定
する段階;前記測定された温度に基づいて前記冷却室内
の温度偏差を算出する段階;前記偏差が所定値以下であ
る場合に前記水平分配羽根及び前記垂直分配羽根を持続
的に回転させるとともに、前記各水平分配羽根を右側、
正面または左側に回転させることにより前記冷気ダクト
内の冷気の水平方向への吐出方向を調節し、かつ前記各
垂直分配羽根を上向き、水平、下向きに回転させること
により前記冷気ダクト内の冷気の垂直方向への吐出方向
を調節して、前記冷却室内の各部位に前記冷気ダクト内
の冷気を次第に供給する段階;及び前記偏差が前記所定
値以上である場合に前記冷却室内の温度の高い部位に冷
気が吐出されるように前記水平分配羽根及び前記垂直分
配羽根を停止させる段階を含むことを特徴とする冷蔵庫
の冷気分散作動の制御方法により達成される。
【0013】望ましくは、前記垂直分配羽根は前記水平
分配羽根の回転に連動して所定の角度の範囲の中で回転
される。また、前記水平分配羽根が一回転する間に前記
垂直分配羽根が一回往復回転されるように制御されるこ
とが望ましい。本発明によると、冷気吐出口の周りで渦
流が発生しない。また、水平分配羽根と垂直分配羽根と
を組合せた作用により冷気の吐出方向が持続的に変化し
て冷却室内の全ての範囲で冷気が均一に供給され、特
に、温度が上昇した特定部位を集中冷却させることがで
きるので冷却室内の温度が短時間に均一になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。従来の技術
に関する図1乃至図3と本発明の実施形態に関する図面
においては同一の部分に対して同一符号を付ける。
【0015】図4は本発明による冷蔵庫の正面図であ
り、図5は図4の側断面図である。本冷蔵庫は、図1乃
至図3を参照して説明した従来の冷蔵庫の如く、中間隔
壁5により区切られた上部の冷凍室2と下部の冷蔵室3
を形成するキャビネット1を有する。冷凍室2と冷蔵室
3の前面開口には、開閉用ドア6,7がそれぞれ設けら
れている。冷蔵室3内には食品を積んで置くための棚8
が設けられて冷蔵室3を上、中及び下に三つの層状の貯
蔵領域で区切る。冷蔵室3内の上側には特定温度に適し
た食品を保管するために用いる特鮮冷蔵室18が形成さ
れ、冷蔵室3内の下側には野菜類を保管するための野菜
室19が形成されている。
【0016】冷蔵室3内には一対の温度センサ9a,9
bが設けられている。温度センサ9あ、9bは冷蔵室3
の左側上部温度右側下部にそれぞれ設けられる。キャビ
ネット1内には圧縮機11と凝縮器(図示せず)及び冷凍
室蒸発器12aと冷蔵室蒸発器12bからなる冷凍シス
テムが設けられている。各蒸発器12a,12bから生
成された冷気は冷凍室ファン13a及び冷蔵室ファン1
3bにより当該冷却室2,3に供給される。
【0017】冷蔵室3の後方には蒸発器12bから供給
される冷気の流路を提供する冷気ダクト15を形成する
ダクトハウジング20が設けられている。ダクトハウジ
ング20は、冷気ダクト15を形成するダクト部材2
1、ダクト部材21の前面に付着される前面板23、ダ
クト部材21の後面に接着されるシール板25、及び前
面板23の下部に設けられる部分円筒状のダクトカバー
27から構成される。
【0018】ダクトカバー27には冷蔵室3に向かって
開口された冷気吐出口16a,16b,16cが該長手
方向に沿って所定の間隔で設けられている。ダクトカバ
ー27は冷蔵室3内側に突出されるように設けられる。
これにより、ダクトカバー27及び冷気分配装置30は
全体的に冷蔵室3の後壁面から多少突出され、冷気分配
装置30により案内された冷気は大きい突出角度の範囲
で冷蔵室3に分配される。
【0019】そして、ダクトカバー27とダクト部材2
1との間には冷気の流動を案内する冷気ダクト15が形
成されており、該冷気ダクト15内に冷気分配装置30
が設けられている。詳しく後述される冷気分配装置30
は、冷蔵室ファン13bにより冷気ダクト15内に送風
された冷気を冷蔵室3内に供給する。冷気ダクト15の
後方には冷蔵室3と冷蔵室蒸発器12bとを連結する循
環ダクト17が冷気ダクト15に対して隔離されるよう
に形成されている。冷蔵室3内の空気は該循環ダクト1
7を通じて冷蔵室蒸発器12bに戻る。
【0020】一方、図6は本発明の第1実施形態による
冷気分配装置30の分解斜視図で、図7は図6の結合状
態の斜視図である。本発明による冷気分配装置30は、
冷気ダクト15内に冷気吐出口16に隣接に配置された
平板状の水平分配羽根33a,33b,33cと垂直分
配羽根51、及び水平分配羽根33a,33b,33c
を回転させるための駆動モータ35を有する。水平分配
羽根33a,33b,33cは冷気ダクト15内に垂直
に配置された垂直軸31に設けられて垂直軸31を中心
として回転可能である。三つの冷気吐出口16に対応す
るように三枚の水平分配羽根33a,33b,33cが
垂直軸31に設けられている。
【0021】水平分配羽根33a,33b,33cは該
回転角度位置により冷気ダクト15内の冷気の水平方向
への吐出方向を調節し、垂直分配羽根51は該回転角度
位置により冷気ダクト15内の冷気の垂直方向への吐出
方向を調節する。また、冷気分配装置30は水平分配羽
根33a,33b,33cの回転時垂直分配羽根51を
所定の角度の範囲内で往復回転させるための伝動部を有
する。
【0022】各垂直分配羽根51は冷気吐出口16に対
応する前方突出部57と背面截取部59を有し、前方突
出部57は略円弧状に形成されている。また、各垂直分
配羽根51は該両側端部に側方に延長された水平軸53
を有している。一方、ダクトカバー27には該両側縁部
に後方に延長されたフランジ部45が設けられており、
該フランジ部45には水平軸53を収容する多数の軸孔
47が設けられている。水平軸53が軸孔47に挿入さ
れることにより垂直分配羽根51は垂直に回転可能に支
持される。本実施形態においては三枚ずつの垂直分配羽
根51がそれぞれ冷気吐出口16に対応するように設け
られている。
【0023】伝動部は、冷気ダクト15内の垂直分配羽
根51の後方に設けられる垂直軸31に設けられる駆動
カム63、及び各垂直分配羽根51とヒンジ結合されて
垂直軸31の回転によって駆動カム63により昇降する
連動部材61を有している。垂直軸31は、垂直分配羽
根51の背面側に冷気ダクト15の長手方向に沿って設
けられ、上端部に駆動モータ35が結合され、下端部に
はダクトカバー27の下部に回転可能に固定されてい
る。駆動モータ35は前面板23の上部でモータケース
(図示せず)に収納されている。このような駆動モータ3
5は正逆回転が可能であり、停止角度位置を制御するこ
とができるステッピングモータを用いることが望まし
い。
【0024】垂直軸31に同軸的に設けられるそれぞれ
の水平分配羽根33a,33b,33cは垂直軸31を
中心として配置された一対の分配羽根部34a,34b
を有する。そして、駆動カム63は下部水平分配羽根3
3cと中部水平分配羽根33bとの間に設けられる。該
駆動カム63は垂直軸31に同軸的に設けられるカム本
体66を有し、カム本体66には該円筒面に沿って昇降
するカムプロファイルを有するカムグルーブ65が形成
されている。
【0025】一方、連動部材61は長いバー状で、垂直
分配羽根51と垂直軸31との間に垂直軸31と平行に
配置されている。連動部材61には該長手方向に沿って
外周面から垂直分配羽根51に向かってそれぞれ突出形
成された多数の輪状のヒンジ結合部62が該長手方向に
沿って設けられている。これに対応して垂直分配羽根5
1の截取部59の中央領域にはヒンジピン55が設けら
れている。連動部材61のヒンジ結合部62と垂直分配
羽根51のヒンジピン55は相互結合され、これにより
垂直分配羽根51は連動部材61の昇降によってヒンジ
ピン55を中心として上下回動することができる。
【0026】そして、連動部材61には駆動カム63に
向かって延長された作用部67が設けられている。作用
部67はカム本体66の外周面に形成されたカムグルー
ブ65に噛み合う。垂直軸31が一回転する間に連動部
材61が一回昇降して垂直分配羽根51を一回往復回転
させる。
【0027】冷気分配装置30は、また、連動部材61
の昇降を案内しかつそれ自体の回転を防止する昇降案内
部70をさらに有している。昇降案内部70は、連動部
材61からダクトカバー27に向かって延長された板状
の案内片69と、ダクトカバー27の背面に形成されて
該案内片69が結合される案内部49から構成される。
案内部49は相互平行な一対のプレートから構成され、
これらの間に案内片69が挿入される。これにより、連
動部材61の回転は防止される一方昇降は許容される。
【0028】以下では前記のような構成を有する冷蔵庫
の冷気分散作動の制御方法を説明する。図8乃至図13
は垂直分配羽根及び水平分配羽根による冷気の分散状態
を示した図面である。使用者により望む温度が設定され
ると、冷蔵庫内のマイクロプロセッサ(図示せず)は圧縮
機11を駆動させ、これにより蒸発器12a、12bの
周りで冷気が生成される。蒸発器12a,12bから生
成された冷気はファン131,13bにより送風され
る。
【0029】一方、冷蔵庫は温度センサ9a,9bを用
いて冷蔵室3内の温度を測定する。マイクロプロセッサ
は温度センサ9a,9bからの信号に基づいて冷蔵室3
内の温度偏差を求め、該温度偏差とマイクロプロセッサ
に貯蔵されている所定の基準値と比較する。このような
基準値は冷蔵室の容量及び特性により決まる。
【0030】このような温度偏差が基準値以下である場
合には、マイクロプロセッサは駆動モータ35を所定の
速度で持続的に回転駆動させる。そうすると、駆動モー
タ35に結合された垂直軸31が回転して水平分配羽根
33a,33b,33cが回転され、この時駆動カム6
3により連動部材61が昇降する。連動部材61が昇降
することによって図8乃至図10の如く垂直分配羽根5
1が次第に回転する。垂直分配羽根51が水平状態の場
合には図8に示したように冷気は正面に吐出される。ま
た垂直分配羽根51が上向き回転または下向き回転され
た状態では、図9及び図10に示したように、冷気は上
向きまたは下向き吐出される。
【0031】このように、垂直分配羽根51が回転する
間に水平分配羽根33a,33b,33cも回転する。
水平分配羽根33a,33b,33cが図11に示した
ように正面に向かって位置された状態では冷気は正面に
吐出される。また水平分配羽根33a,33b,33c
が右側または左側に回転された状態では、図12及び図
13にそれぞれ示したように冷気は右向きまたは左向き
吐出される。
【0032】このように本発明による冷気分配装置30
が作動する間に冷気は垂直分配羽根51と水平分配羽根
33a,33b,33cとを組合せた作用により冷蔵室
3内の各の部位に次第に吐出される。図14及び図15
はこのような冷気分配装置30により冷気が次第に供給
される冷蔵室3内の各領域(A領域乃至F領域)を示し
ている。
【0033】水平分配羽根33a,33b,33cの一
側分配羽根部34aが右向き回転された状態では垂直分
配羽根51は下向き回転され、この時冷気ダクト15内
の冷気は冷蔵室3内の右側下部領域(A領域)に吐出さ
れる。一側分配羽根部34aが中央に位置すると垂直分
配羽根51も中央に位置して冷気ダクト15内の冷気は
冷蔵室3内の中央領域(B領域)に吐出される。そし
て、一側分配羽根部34aが左向くと垂直分配羽根51
が上向いて冷気は冷蔵室3内の左側上部領域(C領域)
に吐出される。
【0034】垂直軸31がさらに回転することによって
水平分配羽根33a,33b,33cの他側分配羽根部
34bが右向き回転された状態になり、垂直分配羽根5
1は上向き回転された状態を維持し、これにより冷気は
冷蔵室内の右側上部領域(D領域)に吐出される。他側
分配羽根部34bが左側に続く回転することによって垂
直分配羽根51は下向き回転して、冷蔵室3内の中央領
域(E領域)及び左側下部領域(F領域)に冷気が次第
に供給される。
【0035】その次、前述した一側分配羽根部34a及
び垂直分配羽根51により右側下部領域(A領域)に冷
気が供給され、駆動モータ35により垂直軸31が回転
する間に以上のような過程が反復される。このように連
続的な所定の循環軌道に沿って吐出される冷気により冷
蔵室3内の温度は均一に維持される。
【0036】一方、冷蔵室3内の温度偏差が所定の基準
値以上である場合には、マイクロプロセッサは温度セン
サ9a,9bからの信号に基づいて温度が高い部位が集
中的に冷却されるように水平分配羽根33a,33b,
33c及び垂直分配羽根51を制御する。例えば、冷蔵
室3内の右側下部領域(A領域)の温度が一番高いと判
断される場合には、マイクロプロセッサは駆動モータ3
5を駆動して水平分配羽根33a,33b,33cと垂
直分配羽根51が右側下部領域(A領域)に向かった状
態で駆動モータ35を停止させる。これにより冷気が右
側下部領域(A)に持続的に吐出され、冷蔵室3内の温
度が短時間内に均一に維持される。
【0037】
【発明の効果】前述したように、本発明によると、水平
分配羽根及び垂直分配羽根が平板状に形成されているの
で冷気吐出口の周りで渦流が発生せず、また、水平分配
羽根と垂直分配羽根とを組合せた作用により冷気の吐出
方向が持続的に変化して冷却室内の全ての範囲に冷気が
均一に供給され、特に、温度が上昇された特定部位を集
中冷却させることができるので冷却室内の温度が短時間
に均一に維持される。以上、本発明を具体的な実施形態
により詳しく説明したが、前記の内容を理解した当業者
は、その変更及び改変を容易に考えられるであろう。従
って、本発明の範囲は、請求範囲と均等の範囲とするべ
きである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 冷気分配羽根を有する従来の冷蔵庫の側断面
図である。
【図2】 図1の部分拡大断面図である。
【図3】 図2の主要部分の拡大分解斜視図である。
【図4】 本発明による冷蔵庫の正面図である。
【図5】 図4の側断面図である。
【図6】 図5に示した冷気分配装置の拡大分解斜視図
である。
【図7】 図6の結合状態の斜視図である。
【図8】 図7の側断面図として、垂直分配羽根による
冷気の分散状態を示した図である。
【図9】 図7の側断面図として、垂直分配羽根による
冷気の分散状態を示した図である。
【図10】 図7の側断面図として、垂直分配羽根によ
る冷気の分散状態を示した図である。
【図11】 水平分配羽根による冷気の分散状態を示し
た図である。
【図12】 水平分配羽根による冷気の分散状態を示し
た図である。
【図13】 水平分配羽根による冷気の分散状態を示し
た図である。
【図14】 水平分配羽根及び垂直分配羽根の角度位置
を示したグラフである。
【図15】 図14に示したグラフにより冷気が次第に
吐出される冷却室内の位置を示した冷蔵庫の概略的な正
面図である。
【符号の説明】
3 冷蔵室 12b 冷蔵室蒸発器 15 冷気ダクト 16 冷気吐出口 30 冷気分配装置 31 垂直軸 33a,3b,33c 水平分配羽根 35 駆動モータ 51 垂直分配羽根 53 水平軸 61 連動部材 63 駆動カム 70 昇降案内部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷蔵庫の冷気分散作動の制御方法におい
    て、 蒸発器から生成された冷気を案内する冷気ダクトを形成
    し冷却室に向かって開口された多数の冷気吐出口を有す
    るダクトハウジング、前記冷気ダクト内に垂直線を中心
    として回転可能に設けられ該回転角度位置により前記冷
    却室に供給される冷気の水平方向への吐出方向を調節す
    る多数の平板状の水平分配羽根、及び前記冷気ダクト内
    に水平軸線を中心として回転可能に設けられて該回転角
    度位置により前記冷却室に供給される冷気の垂直方向へ
    の吐出方向を調節する多数の平板状の垂直分配羽根を設
    ける段階; 前記冷却室内の所定の個所の温度を測定する段階; 前記測定された温度に基づいて前記冷却室内の温度偏差
    を算出する段階; 前記偏差が所定値以下である場合に前記水平分配羽根及
    び前記垂直分配羽根を持続的に回転させるとともに、前
    記各水平分配羽根を右側、正面または左側に回転させる
    ことにより前記冷気ダクト内の冷気の水平方向への吐出
    方向を調節し、かつ前記各垂直分配羽根を上向き、水
    平、下向きに回転させることにより前記冷気ダクト内の
    冷気の垂直方向への吐出方向を調節して、前記冷却室内
    の各部位に前記冷気ダクト内の冷気を次第に供給する段
    階;及び前記偏差が前記所定値以上である場合に前記冷
    却室内の温度の高い部位に冷気が吐出されるように前記
    水平分配羽根及び前記垂直分配羽根を停止させる段階を
    含むことを特徴とする冷蔵庫の冷気分散作動の制御方
    法。
  2. 【請求項2】 前記垂直分配羽根は前記水平分配羽根の
    回転に連動して所定の角度の範囲の中で回転することを
    特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫の冷気分散作動の制
    御方法。
  3. 【請求項3】 前記水平分配羽根が一回転する間に前記
    垂直分配羽根が一回往復回転されるように制御されるこ
    とを特徴とする請求項2に記載の冷蔵庫の冷気分散作動
    の制御方法。
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