JP3124876B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Cold Air Circulating Systems And Constructional Details In Refrigerators (AREA)
Description
せるファン式冷蔵庫において除霜後の冷却運転の制御に
関する。
すように、冷蔵庫本体1の上部に冷凍室2、下部に冷蔵
室3を有し、冷蔵庫本体1の背面下部に冷媒循環用の圧
縮機4が装着されている。そして、冷凍室2の背面側に
は熱交換室5が形成されており、ここに設けられたファ
ン6を回転させることにより、蒸発器7内の冷媒と庫内
の空気を熱交換させ、冷気を吹出口8から冷凍室2に吹
き出して戻りダクト9を経て熱交換室5に強制的に循環
させて、冷凍室2を冷却する。また、冷気の一部は、冷
気ダクト10を通って冷蔵室3に導かれ、冷蔵室3を冷
却する。
縮機4により圧縮された高温・高圧のガス冷媒は凝縮器
11により冷却され中温・高圧の液冷媒となる。液冷媒
はドライヤ12により水分などの不純物を取り除かれ、
絞り装置であるキャピラリチューブ(毛細管)13を通
過することにより減圧され低温・低圧の2相混合冷媒と
なる。2相混合冷媒は蒸発器7における空気との熱交換
により液冷媒が蒸発され、低温・低圧のガス冷媒とな
る。低温・低圧のガス冷媒は、吸込管14を通過するこ
とにより加熱され中温・低圧のガス冷媒となり、さらに
圧縮機4に吸収され高温・高圧のガス冷媒となり、吐出
される。
設けられた温度センサ15により温度を検出し、所定の
温度となるように圧縮機4およびファンモータ16から
なる冷却装置の断続通電制御が行われている、一方、冷
蔵室3では、冷気ダクト10の冷蔵室側の冷気入口17
を開閉するダンパー装置18の開閉制御を行って、冷蔵
室3内を設定温度となるように冷凍室2からの冷気の一
部を冷蔵室3に取り入れるように調整して温度制御がな
されている。なお、図10中、19は霜取りヒータ、2
0は冷気が冷蔵室3から熱交換室5へ戻るダクトであ
る。
器7表面での空気と冷媒との熱交換により、庫内の水蒸
気が昇華して蒸発器7の表面に霜となって付着すると、
時間とともに蒸発器7の熱交換効率が下がる。そのた
め、圧縮機4の積算運転時間が一定時間に達すると、圧
縮機4およびファンモータ16の運転を停止し、蒸発器
7の下側にある霜取りヒータ19に通電して霜取りを行
う。霜取り終了後は、タイムセーフ(約3分)ののち圧
縮機4およびファンモータ16を再起動し、冷却運転を
再開する。
蒸発器7の温度および一点鎖線で示す冷凍室2の温度
は、除霜開始後上昇していく。そして、除霜が終了して
冷却運転が開始されると、蒸発器7の温度はすぐに低下
していくが、冷凍室2の温度は少し上昇してから低下し
ていく。
転再開時には、蒸発器温度が高くなっており、蒸発器入
口付近ですぐに冷媒が気化するため、図12に示す時間
t1からt2にかけて蒸発器入口付近での冷媒の気体から
液体への急激な状態変化が起こり、キャピラリチューブ
出口からの冷媒噴射により異音が発生するといった不具
合があった。
する異音を減少させることができる冷蔵庫を提供するこ
とを目的としてなされものである。
題を解決するために、冷媒を圧縮して気体にする圧縮機
と、冷媒を冷却して液化する凝縮器と、液冷媒を減圧す
るキャピラリチューブと、液冷媒を蒸発させる蒸発器
と、冷気を冷凍室および若しくは冷蔵室へ送る送風機
と、冷蔵室の冷気入口を開閉するダンパー装置とを備
え、除霜機能を有した冷蔵庫において、除霜後の冷却運
転再開時に除霜することによって増大した熱負荷の軽減
あるいは蒸発器での冷媒流量を上げることにより、除霜
後の冷却運転再開時に蒸発器の入口で冷媒がほとんど気
化することのなくなる温度まで低下させ、除霜後の冷却
運転再開時に発生する異音を減少させる制御手段が設け
られたものである。
熱負荷を軽減しながら蒸発器の温度を短時間で急激に下
げる。これによって、蒸発器の入口で冷媒がほとんど気
化してしまうようなことはなくなり、冷媒の状態変化に
よる異音の出る可能性のある時間が従来の方法よりも短
くなり、したがって、異音はわずかの間でしか発生しな
くなる。
媒を圧縮して気体にする圧縮機4と、冷媒を冷却して液
化する凝縮器11と、液冷媒を減圧するキャピラリチュ
ーブ13と、液冷媒を蒸発させる蒸発器7と、冷気を冷
凍室2および冷蔵室3へ送る送風機21と、冷蔵室3の
冷気入口17を開閉するダンパー装置18とを備え、除
霜機能として、蒸発器7の下方に霜取りヒータ19が配
置されており、従来の冷蔵庫と同じ構成となっている。
度センサ22と、除霜後の冷却運転再開時に蒸発器温度
が所定の温度に低下するまで送風機21の回転数を低下
させる制御手段23とが設けられている。
蒸発器7の外面に装着されている。また、制御手段23
は、冷蔵庫本体1内に設置されたマイクロコンピュータ
から構成され、各室に配された温度センサや蒸発器7の
温度センサから信号が入力されることにより圧縮機4、
送風機21、ダンパー装置18等に駆動信号を出力す
る。そして、冷凍室2の温度センサ15の出力に基づい
て設定温度になるように圧縮機4および送風機21のオ
ンオフ制御するとともに冷蔵室3の温度センサの出力に
基づいてダンパー装置18の開閉を制御する通常運転機
能と、圧縮機4の運転時間に応じて霜取りヒータ19を
作動させる霜取り機能と、除霜後の冷却運転再開時に蒸
発器温度が所定の温度に低下するまで送風機21を通常
運転時の回転数より低い回転数で運転する蒸発器急冷機
能と、蒸発器温度が所定の温度まで低下した後に送風機
21の回転数を上げ再び所定の温度まで低下したらさら
に回転数を上げて通常運転時の回転数に達するまでこれ
を繰り返す通常運転移行機能とを有せしめられている。
風機21のファンモータ16の回転数が非常に少なくさ
れて冷却運転が開始されると、蒸発器7に低温低圧の冷
媒が流れてくる。ところが、送風機21の風量が弱いの
で、熱交換室5から冷凍室2へ吹き出される冷気は減
り、熱負荷が下がるため、蒸発器7の入口で冷媒がほと
んど気化してしまうようなことはなくなり、蒸発器7の
温度は急激に下がる。
変化による異音の出る可能性のある下限の蒸発器温度T
Lに達する時刻が従来の方式によるとt2であったのがt
3となり、運転開始時から異音の出る可能性のある時間
が従来のt2−t1からt3−t1となるので、異音はわず
かの間でしか発生しなくなる。
(時刻t4)で少しファンモータ16の回転数を上げる
と、冷媒と蒸発器7の周囲の空気との熱交換が促進さ
れ、一旦蒸発器温度は若干上昇して、再び下がりはじめ
る。再び蒸発器温度がTE0に達した時点(時刻t5)で
再度少しファンモータ16の回転数を上げると、また蒸
発器温度は若干上昇するが、再び下がりはじめる。
刻t6)でファンモータ16の回転数を通常運転時の回
転数まで上げると、蒸発器温度は一旦少し上昇するが、
また下がり始め、以降は通常運転におけるオンオフ制御
が行われるここで、時刻t3から時刻t6までの間で、何
度か蒸発器の温度は上昇しているが、異音の出る可能性
のある下限の蒸発器温度TLを越えるような大幅な上昇
ではなく、蒸発器入口付近での急激な状態変化は緩和さ
れるため、異音が発生することはない。
運転に入るまでの間で、ファンモータの回転数を小さく
すると熱負荷が下がるため、蒸発器の入口で冷媒がほと
んど気化してしまうようなことはなくなり、異音の出る
可能性のある時間は従来でのt2−t1からt3−t1と短
くなり、異音の出にくい(実使用中は出ない)ファン式
冷蔵庫の提供が可能となる。 (第二実施例) 本実施例の制御手段において、第一実施例における除霜
後の冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下す
るまで送風機21の回転数を低下させる異音抑制機能、
および蒸発器温度が所定の温度まで低下した後に送風機
21の回転数を上げ再び所定の温度まで低下したらさら
に回転数を上げて通常運転時の回転数に達するまでこれ
を繰り返す通常運転移行機能の代わりに、除霜後の冷却
運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するまで送
風機21を停止させる送風停止機能が有せしめられてい
る。
運転が開始されると、ファンモータ16は停止されたま
まであるため、空気の強制対流が起こらず、蒸発器7の
周囲の空気との熱交換が減って熱負荷が下がり、蒸発器
7の入口で冷媒がほとんど気化してしまうようなことは
なくなる。そのため、図3に示すように、蒸発器温度が
TLに達する時刻がt7となり、従来方式よりも早く蒸発
器温度が下がる。その後、蒸発器温度がTE1に達した時
点(時刻t8)でファンモータ16の運転を開始する
と、蒸発器温度は一旦上がるが異音のでる可能性のある
温度TLまでは上がらず、再び下がりはじめ、やがて通
常運転時におけるオンオフ制御が行われる。したがっ
て、第一実施例と同様に、除霜後の運転開始時から通常
運転に入るまでの時間の間で異音の出る可能性のある時
間がt2−t1からt7−t1と短くなり、異音が出にくく
なる。 (第三実施例) 本実施例では、図4の如く、除霜後の冷却運転再開時に
蒸発器温度が所定の温度に低下するまでダンパー装置1
8を閉じた状態にする制御手段25が設けられている。
すなわち、通常の冷却運転では、ダンパー装置18は冷
蔵室3の温度センサの出力に基づいて開閉が制御される
が、制御手段25に、蒸発器温度が異音のでる可能性の
ある温度TLに達するまでダンパー装置18を閉じた状
態にしておく機能を有せしめている。なお、他の構成
は、送風機21を通常の冷却運転時の回転数より低い回
転数で駆動することを除いた第一実施例のものと同じで
ある。
室3への冷気入口17をダンパー装置18で閉じたまま
にしておくと、冷気は冷蔵室3へは流れず冷凍室2内の
みを循環するため、第二実施例と同様に熱負荷が下が
り、蒸発器7の入口で冷媒がほとんど気化してしまうと
いったことがなくなる。蒸発器温度は図3で示したよう
に従来方式よりも早く下がり、異音の出る可能性のある
時間は短くなる。
(時刻t8)で、ダンパー装置18を開状態にして、以
降通常運転を行う。このとき、蒸発器温度は一旦上がる
が異音が出る可能性のある温度までは上がらず、再び下
がっていく。 (第四実施例) 本実施例では、図5の如く、蒸発器7の温度を検出する
温度センサ22が設けられ、蒸発器7と直列に切替弁3
0および副蒸発器31が冷媒流れ方向上流側から順に接
続され、切替弁30と両蒸発器7,31の中間点との間
にバイパス流路32が設けられている。切替弁30は、
副蒸発器31への流路を遮断してバイパス流路32を開
放するか、副蒸発器31への流路を開放してバイパス流
路32を遮断するかの切り替えを行うものである。そし
て、これらの蒸発器7、副蒸発器31、切替弁30から
蒸発器全体の容量を可変する容量可変手段が構成され、
除霜後の冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低
下するまで蒸発器7の容量を小にする制御手段33を設
けている。
7および副蒸発器31の両方あるいは蒸発器7のみに流
れるように流路を切り替える切替弁30の駆動制御を行
っており、除霜後の冷却運転再開時には蒸発器7にのみ
冷媒が流れるように切替弁30を作動させる機能と、通
常運転時には両蒸発器7,31に冷媒が流れるように切
替弁30を作動させる機能とが有せしめられている。な
お、他の構成は、送風機21を通常の冷却運転時の回転
数より低い回転数で駆動することを除いた第一実施例の
ものと同じである。
時には、切替弁30を作動させて、副蒸発器31への冷
媒の流れを遮断して、バイパス流路32を通して直接蒸
発器7に冷媒が流れるようにする。これにより、蒸発器
全体の容量が小さくなったことになり、空気と冷媒との
熱交換量が減少して、熱負荷が下がり、図3に示したよ
うに蒸発器温度が急速に低下する。そのため、蒸発器7
の入口で冷媒がほとんど気化してしまうといったことが
なくなり、蒸発器温度は従来方式より早く下がり、異音
の出る可能性のある時間は短くなる。
ばTE1)になったときに、再び切替弁30を切り替え
て、バイパス流路32を遮断して直列につながれた両蒸
発器7,31に冷媒が流れるようにする。このとき、蒸
発器全体の容量が大きくなり、蒸発器温度は一旦上がる
が異音がでる可能性のある温度TLまで上がらず、しば
らくすると再び温度は下がり、通常運転が行われる。
様に蒸発器温度は従来方式より早く下がり、異音の出る
可能性のある時間は短くなるので、異音が出にくくな
る。 (第五実施例) 本実施例では、図6の如く、蒸発器7の温度を検出する
温度センサ22と、キャピラリチューブ全体の長さを可
変する長さ可変手段と、除霜後の冷却運転再開時に蒸発
器温度が所定の温度に低下するまでキャピラリチューブ
全体の長さを小にする制御手段35とを設けている。
36の冷媒流れ方向上流側に直列に副キャピラリチュー
ブ37が接続され、副キャピラリチューブ37への冷媒
の流れをバイパスする切替弁38が副キャピラリチュー
ブ37の上流側に設けられ、切替弁38と両キャピラリ
チューブ36,37の中間点との間にバイパス流路39
が設けられている。そして、制御手段35には、除霜後
の冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下する
までキャピラリチューブ36にのみ冷媒が流れるように
切替弁38を作動させてキャピラリチューブ全体の長さ
を小にする機能と、通常運転時に両キャピラリチューブ
36,37に冷媒が流れるように切替弁38を作動させ
てキャピラリチューブ全体の長さを大にする機能とが有
せしめられている。なお、他の構成は、送風機21を通
常の冷却運転時の回転数より低い回転数で駆動すること
を除いた第一実施例のものと同じである。
開始時には、バイパス流路39に冷媒を流して副キャピ
ラリチューブ37をバイパスさせるために切替弁38を
作動させる。このとき、熱負荷は通常運転時に比べ増大
しているが、キャピラリチューブ全体の長さが短くなる
ことによってキャピラリチューブの絞りも緩くなってい
るため、循環冷媒量は多くなり、蒸発器7の入口で気化
する冷媒の割合が減少する。そして、図3に示したよう
に蒸発器温度が早く下がり、異音が出る可能性のある時
間が従来方式に比べ少なくなる。
になったときに、切替弁38を作動させて副キャピラリ
チューブ37からキャピラリチューブ36に冷媒が流れ
るようにして、キャピラリチューブ全体を長くして、通
常運転を行う。このとき、熱負荷も除霜直後に比べかな
り小さくなっており、やはり冷媒の異音は出にくい。し
たがって、本実施例でも第二実施例と同様に蒸発器温度
は従来方式より早く下がり、異音の出る可能性のある時
間は短くなるので、異音が出にくくなる。 (第六実施例) 本実施例では、図7の如く、蒸発器7の温度を検出する
温度センサ22と、キャピラリチューブの内径を可変す
る内径可変手段と、除霜後の冷却運転再開時に蒸発器温
度が所定の温度に低下するまでキャピラリチューブの内
径を大にする制御手段40とを設けている。
キャピラリチューブ41,42が並列に接続され、各キ
ャピラリチューブ41,42への冷媒の流れを切り替え
る切替弁43が設けられ、制御手段40では、除霜後の
冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するま
で内径の大きいキャピラリチューブ41に冷媒が流れる
ように切替弁43を作動させる機能と、通常運転時に内
径の小さいキャピラリチューブ42に冷媒が流れるよう
に切替弁43を作動させる機能とが有せしめられてい
る。なお、他の構成は、送風機21を通常の冷却運転時
の回転数より低い回転数で駆動することを除いた第一実
施例のものと同じである。
開始時には、キャピラリチューブのうち内径の大きい、
すなわち絞り度の低いキャピラリチューブ41を冷媒が
通過するように切替弁43を作動させる。このとき、熱
負荷は通常運転時と比べ増大しているが、キャピラリチ
ューブの絞りも緩くなっているため、循環冷媒量は多く
なり、第五実施例と同様の作用効果を奏し、異音が出に
くくなる。
なったとき、切替弁43を作動させて、内径の小さい
(絞り度の高い)キャピラリチューブ42を冷媒が通過
するように流路を切り替える。このときは、熱負荷も除
霜直後に比べかなり小さくなっており、やはり異音は出
にくい。 (第七実施例) 本実施例では、図8の如く、冷凍室2に、補助冷却用の
冷却装置50と、冷凍室内温度を検出するサーミスタか
らなる室内温度センサ15とが設けられ、除霜終了後か
ら冷凍室内温度が所定の温度に低下するまでの間だけ前
記冷却装置50を作動させる制御手段51を設けてい
る。そして、冷却装置50として、ビスマス(Bi)あ
るいはテルル(Te)からなる電子冷凍素子(ペルチェ
素子)が用いられ、熱交換室5の壁面に装着されてい
る。
内温度が所定の温度に低下するまで冷却装置50を作動
させ圧縮機4および送風機21等の通常の冷却運転を停
止させる予冷機能を有せしめられている。なお、他の構
成は、送風機21を通常の冷却運転時の回転数より低い
回転数で駆動することを除いた第一実施例のものと同じ
である。
装置50だけを作動させて予冷を開始する。図9に示す
ように、冷却装置50により徐々に庫内が冷却されてい
き、冷凍室2の温度がTF0になった時点(時刻t9)で
冷却装置50の作動を停止させて予冷を終了する。この
間、庫内は冷却装置50により十分冷却されているが、
冷却運転は行われていないので蒸発器7の温度は低下し
ていない。
ているので、熱負荷は除霜直後のように大きくなく、予
冷終了と同時に冷却運転を開始すると、蒸発器温度は早
く下がり、時刻t10で蒸発器温度TLに達し、異音が出
る可能性のある時間はt10−t9となり、従来方式より
も短くなる。したがって、他の実施例と同様異音を出に
くくすることができる。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、第
四実施例における容量可変手段として、蒸発器を並列に
接続して、どちらか一方かあるいは両方に冷媒が流れる
ように切り替えてもよい。
長さの異なる複数本のキャピラリチューブをそれぞれ並
列に接続して、各キャピラリチューブへの冷媒の流れを
切り替える切替弁を設けてもよい。
ピラリチューブを3本以上並列に接続してもよい。ま
た、キャピラリチューブの入口に可変絞りを設けて、キ
ャピラリチューブに流入する冷媒量を制御するものでも
よい。
既存の冷凍サイクルとは別系統の冷凍サイクルを設け、
どちらか一方を作動させるように冷媒の流れを切り替え
たり、全く別駆動にして使い分ける。
よると、除霜することによって増大した熱負荷を軽減し
たり、あるいは蒸発器での冷媒流量を上げることによ
り、蒸発器の温度を短時間で急激に下げることができ、
したがって、蒸発器入口付近での冷媒の急激な状態変化
が緩和され、除霜後のキャピラリチューブ出口部での冷
媒噴射による異音を出にくくすることができ、しかも通
常の使用中は異音が発生しない冷蔵庫を提供することが
可能となる。
示す図
示す図
示す図
Claims (2)
- 【請求項1】 冷媒を圧縮して気体にする圧縮機と、冷
媒を冷却して液化する凝縮器と、液冷媒を減圧するキャ
ピラリチューブと、液冷媒を蒸発させる蒸発器と、冷気
を冷凍室および若しくは冷蔵室へ送る送風機と、冷蔵室
の冷気入口を開閉するダンパー装置とを備え、除霜機能
を有した冷蔵庫において、除霜後の冷却運転再開時に除
霜することによって増大した熱負荷の軽減あるいは蒸発
器での冷媒流量を上げることにより、除霜後の冷却運転
再開時に蒸発器の入口で冷媒がほとんど気化することの
なくなる温度まで低下させ、除霜後の冷却運転再開時に
発生する異音を減少させる制御手段が設けられたことを
特徴とする冷蔵庫。 - 【請求項2】 前記制御手段が、除霜後の冷却運転再開
時に蒸発器温度が所定の温度に低下するまで送風機の回
転数を通常運転時の回転数より低くする制御手段、除霜
後の冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下す
るまで送風機を停止させる制御手段、除霜後の冷却運転
再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するまでダンパ
ー装置を閉じた状態にする制御手段、除霜後の冷却運転
再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するまで前記蒸
発器の容量を小に可変する制御手段、除霜後の冷却運転
再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するまでキャピ
ラリチューブの長さを小に可変する制御手段、除霜後の
冷却運転再開時に蒸発器温度が所定の温度に低下するま
でキャピラリチューブの内径を大に可変する制御手段、
除霜終了後から冷凍室内温度が所定の温度に低下するま
での間だけ前記冷凍室に設けた補助冷却装置を作動させ
る制御手段の何れか一つであることを特徴とする請求項
1記載の冷蔵庫。
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JP05258487A JP3124876B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP05258487A JP3124876B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 冷蔵庫 |
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Family Applications (1)
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JP05258487A Expired - Lifetime JP3124876B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 冷蔵庫 |
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