JP3192729B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却器による冷気を送
風ファンの運転に応じて庫内に供給するようにした所謂
ファンクール式の冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の冷蔵庫は、良く知られているよ
うに、気化冷媒をコンプレッサの駆動によって圧縮する
と共に、この圧縮気化冷媒を放熱パイプ（コンデンサパ
イプなど）を介して液化した後に冷却器に供給する構成
の冷凍サイクルを備えており、冷却器の運転状態では、
送風ファンを同時運転させることにより、庫内の空気を
上記冷却器と熱交換させながら循環させる構成となって
いる。また、貯蔵室のうちの冷蔵室側の循環路にはダン
パ装置が設けられていて、そのダンパ装置は、冷蔵室用
温度センサの検出に基づき開閉制御されるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年の冷蔵庫にあって
は、ユーザーのライフスタイルの変化などに伴い大形化
する傾向にあり、これに伴いコンプレッサの負担（つま
りコンプレッサに加わる負荷トルク）も大きくなってき
ている。特に、夏期などのように冷蔵庫の設置雰囲気の
温度が高い状態では、冷却器の熱負荷が増大すると共に
放熱パイプでの放熱能力が落ちるため、コンプレッサの
負担が増大し勝ちであり、このような状態において、冷
蔵庫設置当初の電源投入或は長時間停電後の復電に伴う
冷凍サイクルのプルダウン運転が行われたときには、コ
ンプレッサに加わる負荷トルクが非常に大きくなり、場
合によってはコンプレッサが起動不良を起こすなど、コ
ンプレッサの動作に対する信頼性が低下する虞がある。

【０００４】そこで、従来では、上記のようなプルダウ
ン運転に伴う最大負荷トルク状態を想定し、放熱パイプ
の放熱能力を、定常運転時に必要な値より２０〜３０％
程度大きくなるように設定しているのが実情である。し
かしながら、この構成では、放熱パイプが大形化するこ
とになるため、その分だけコストが上昇するという新た
な問題点を惹起する。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、電源投入当初においてコンプレッサ
に加わる最大負荷トルクを低減することができてコンプ
レッサの動作信頼性を向上させ得ると共に、コンプレッ
サ及び冷却器を含む冷凍サイクルに必要な放熱手段の構
成を簡単化できてコストの抑制を図り得るなどの効果を
奏する冷蔵庫を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、第１及び第２の貯蔵室を有する冷蔵庫
本体と、コンプレッサにより運転される冷却器と、前記
第１及び第２の貯蔵室内の空気を循環路を介し循環させ
て前記冷却器と熱交換させる送風ファンと、前記第１の
貯蔵室側の循環路を開閉するように設けられたダンパ装
置とを備えた構成の冷蔵庫において、電源投入当初には
前記コンプレッサ及び送風ファンを駆動すると共に前記
ダンパ装置を開放させ、所定時間経過した時点から一定
時間だけ前記ダンパ装置を閉鎖させ、この後前記ダンパ
装置を開放させるように制御する制御手段を設ける構成
としたものである。

【０００７】

【作用】電源投入当初には、コンプレッサ及び送風ファ
ンが駆動されると共に、ダンパ装置が開放状態になされ
るが、その後に所定時間が経過したときには、ダンパ装
置が一定時間だけ閉鎖状態になされる。

【０００８】ダンパ装置が閉鎖状態になされると、第１
の貯蔵室側の循環路が閉鎖されることにより、冷却器と
第１の貯蔵室側の空気との間の熱交換が停止され、その
分冷却器と庫内空気との熱交換量が低く抑えられるよう
になり、その期間中は冷却器の温度が比較的早く低下す
るようになる。このように冷却器の温度が下がった状態
では、冷却器内での冷媒の蒸発圧力も下がるようになる
から、コンプレッサの吐出側圧力の上昇度合が抑制され
るようになる。このため、コンプレッサの吐出側圧力が
ピーク状態に達するまでの時間が引き延ばされるように
なり、その引き延ばし期間中に冷却器の温度が十分に低
下するようになる。この結果、コンプレッサの吐出側圧
力のピーク値が相対的に低くなって、コンプレッサに加
わる最大負荷トルクが低減されるようになる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。冷蔵庫の縦断面構造を示す図５におい
て、冷蔵庫本体１は、第１の貯蔵室としての冷蔵室２、
第２の貯蔵室としての上下二段の冷凍室３及び４、並び
に野菜室５、図示しない製氷室を備えた構造となってお
り、各室には夫々扉（冷蔵室２、冷凍室３、４、野菜室
５用の扉について夫々符号２ａ、３ａ、４ａ、５ａを付
して示す）が設けられていると共に、その背面下部には
コンプレッサ６が設けられている。

【００１０】冷蔵庫本体１内における冷凍室３及び４の
背面部位には、循環路の一部を構成する冷却器室７が形
成されており、この冷却器室７内に冷却器８、送風ファ
ン９、除霜ヒータ１０などが設置されている。

【００１１】ここで、コンプレッサ６が駆動された状態
では、そのコンプレッサ６から吐出された圧縮気化冷媒
が、図示しない放熱パイプ、キャピラリチューブなどを
介して液化された後に冷却器８に供給されると共に、こ
の冷却器８内で蒸発した後にコンプレッサ６に戻される
ものであり、斯様にして冷却器８の冷却運転が行われ
る。

【００１２】また、送風ファン９が駆動される状態で
は、冷却器室７内の空気が、冷凍室３、４及び図示しな
い製氷室に直接的に供給された後に当該冷却器室７内に
戻されると共に、冷蔵室２側の循環路の一部を構成する
ダクト１１を介して冷蔵室２及び野菜室５内に供給され
た後に冷却器室７内に戻されるという空気の循環が行わ
れるものであり、斯様な循環空気と冷却器８との間で熱
交換が行われるようになっている。そして、上記ダクト
１１には、通路を開閉するモータ式のダンパ装置１２が
設置されている。

【００１３】冷蔵庫の概略電気構成を部分的に示す図６
において、冷蔵室用温度センサ１３は、冷蔵室２内の温
度に応じた温度検出信号を発生し、冷凍室用温度センサ
１４ａ及び１４ｂは、夫々冷凍室３及び４内の温度に応
じた温度検出信号を発生する構成となっており、上記各
温度検出信号は制御手段たる制御回路１５に与えられ
る。除霜タイマ１６は、所定の除霜周期毎に除霜信号を
発生して制御回路１５に与えるようになっている。ドア
スイッチ群１７は、扉２ａ〜５ａの各開放時に扉開放信
号を発生して制御回路１５に与えるようになっている。

【００１４】制御回路１５は、例えばマイクロコンピュ
ータを含んで構成されたもので、商用交流電源に接続さ
れるプラグ１８から直流電源回路１９を介して給電され
る構成となっている。そして、この制御回路１５は、上
述のような各入力信号及び予め記憶した制御用プログラ
ムに基づいて、前記コンプレッサ６、送風ファン９、除
霜ヒータ１０、ダンパ装置１２の制御をリレー２０〜２
３を介して実行するように構成されている。

【００１５】図１には制御回路１５による制御内容のう
ち、本発明の要旨に直接関係した部分のみが示されてお
り、以下これについて説明する。

【００１６】図１において、電源が投入されたとき、つ
まりプラグ１８が商用交流電源に接続されたときには、
コンプレッサ６及び送風ファン９を駆動して冷却器８及
び送風ファン９の運転を開始させると共に（ステップＳ
１）、ダンパ装置１２を開放状態にさせ（ステップＳ
２）、この状態で所定時間ΔＴ１（例えば２０分間）が
経過するまで待機する（ステップＳ３）。

【００１７】時間ΔＴ１が経過したときには、ダンパ装
置１２を閉鎖状態に切り換え（ステップＳ４）、この状
態で一定時間ΔＴ２（例えば５０分間）が経過するまで
待機する（ステップＳ５）。

【００１８】時間ΔＴ２が経過したときには、ダンパ装
置１２を再び開放状態に切り換え（ステップＳ６）、こ
の後に通常制御ルーチンＳ７へ移行する。

【００１９】尚、この通常制御ルーチンＳ７は、良く知
られた一般的なもので、冷蔵室用温度センサ１３からの
温度検出信号に基づいてダンパ装置１２の開閉制御を行
い、冷凍室用温度センサ１４ａ、１４ｂからの温度検出
信号に基づいてコンプレッサ６及び送風ファン９の運転
制御を行い、除霜タイマ１６からの除霜信号に基づいて
除霜ヒータ１０の通断電制御を行うようになっており、
また、ドアスイッチ群１７から扉開放信号が入力された
ときには送風ファン９の運転を一時的に停止させる制御
を行うようになっている。

【００２０】しかして、このような制御が行われた場合
の作用について図２、図３及び図４を参照しながら説明
する。尚、図２は、電源投入後におけるコンプレッサ６
の運転時間Ｔ（分）と、そのコンプレッサ６の吐出側圧
力Ｐｄ（Ｋｇ／ｃｍ^２ ）との関係を示し、図３は、上
記運転時間Ｔと、冷却器８の入口側温度Ｄａ（℃）及び
出口側温度Ｄｂ（℃）との関係を示し、さらに図４は、
上記運転時間Ｔと、冷蔵室２の温度Ｒ（℃）及び冷凍室
３，４の温度Ｆ（℃）との関係を示すものである。但
し、図２、図３及び図４中には、本実施例による特性を
実線で示し、従来構成による特性を破線で示した。

【００２１】即ち、電源投入当初におけるコンプレッサ
６及び送風ファン９の駆動時には、ダンパ装置１２が開
放状態になされることで冷蔵室２側の循環路であるダク
ト１１が開放されており、冷却器８と庫内空気との熱交
換量は大きくなるが、電源が投入されてから所定時間Δ
Ｔ１（２０分間）が経過した時点から一定時間ΔＴ２
（５０分間）だけダンパ装置１２が閉鎖状態に切り換え
られる。ダンパ装置１２が閉鎖状態になされた期間中
は、ダクト１１が閉鎖され、冷却器８と冷蔵室２側の空
気との間の熱交換が停止されるようになるから、換言す
れば冷蔵室２側は冷却されないから、その分冷却器８と
庫内空気との熱交換量が低く抑えられるようになる。

【００２２】この結果、冷却器８の温度低下速度は、従
来構成（電源投入当初から冷蔵室用温度センサ１３の検
出信号に基づいてダンパ装置１２を開放させる構成）に
比べて早くなり、この後にダンパ装置１２が開放状態に
なされたときには、ダクト１１を通して冷蔵室２側の空
気と冷却器８との間でも熱交換が行われるようになり、
庫内空気と冷却器８との間の熱交換が促進されるため、
冷却器８の温度が熱交換量に応じた状態まで上昇するよ
うになる。

【００２３】具体的には、冷却器８の出口側温度Ｄｂ
は、本実施例の構成では、図３に実線で示すように電源
投入後に所定時間ΔＴ１が経過するまでの間は、図３に
破線で示す従来の場合と同様に低下するが、所定時間Δ
Ｔ１が経過してダンパ装置１２が閉鎖状態に切り換えら
れた後は、従来の場合に比べて低下速度が早くなる。

【００２４】この結果、本実施例の構成では、ダンパ装
置１２を閉鎖状態とする期間に、冷却器８の温度が低下
された状態、つまり冷却器８での冷媒の蒸発圧力が低い
状態に保持されることになり、その間はコンプレッサ６
の吐出側圧力Ｐｄの上昇度合が抑制された状態になる。
そして、その後においてダンパ装置１２が再び開放状態
になされた時点では、冷却器８の温度が十分に低下して
いるから、コンプレッサ６の吐出側圧力Ｐｄは、相対的
に低い値を呈するものであり、一旦上昇して最大値を示
した後に冷却器８の温度に応じた値に落ち着くようにな
る。

【００２５】具体的には、図２に示すように、コンプレ
ッサ６の吐出側圧力Ｐｄは、電源投入後に所定時間ΔＴ
１が経過した時点の直後、つまりダンパ装置１２が閉鎖
状態に切り換えられた直後に一旦ピーク値Ｐd1を示し、
そして、ダンパ装置１２が再び開放状態に切り換えられ
た後に再度ピーク値Ｐd2を示すものであり、このように
ピーク値Ｐd2に達する時期が従来構成の場合（図２に破
線で示す）に比べて遅れると共に、そのピーク値Ｐd2
（或はＰd1）自体も従来構成に比べて低くなっているこ
とがわかる。

【００２６】要するに、本実施例の構成によれば、コン
プレッサ６に加わる最大負荷トルクが低減されるもので
あり、これによりコンプレッサ６の起動不良を起こす虞
が少なくなって、その動作信頼性が向上するようにな
る。また、このようにコンプレッサ６の最大負荷トルク
が低減される結果、コンプレッサ６から吐出された圧縮
気化冷媒が流入する放熱パイプの放熱能力を従来のよう
に大きくする必要がなくなり、その放熱パイプを小形化
できてコストの低減を図り得るようになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば以上の説明によって明ら
かなように、第１及び第２の貯蔵室を有する冷蔵庫本体
と、コンプレッサにより運転される冷却器と、第１及び
第２の貯蔵室内の空気を循環路を介し循環させて前記冷
却器と熱交換させる送風ファンと、前記第１の貯蔵室側
の循環路を開閉するように設けられたダンパ装置とを備
えた、所謂ファンクール式の冷蔵庫において、電源投入
当初にはコンプレッサ及び送風ファンを駆動すると共に
ダンパ装置を開放させ、所定時間経過した時点から一定
時間だけそのダンパ装置を閉鎖させ、この後前記ダンパ
装置を開放させるように制御する制御手段を設ける構成
としたので、電源投入当初においてコンプレッサに加わ
る最大負荷トルクを低減することができてコンプレッサ
の動作信頼性を向上させ得ると共に、コンプレッサ及び
冷却器を含む冷凍サイクルに必要な放熱手段の構成を簡
単化できてコストの抑制を図り得るという優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による制御内容を示すフロー
チャート

【図２】コンプレッサの吐出側圧力の変化特性図

【図３】冷却器の温度変化特性図

【図４】冷蔵室及び冷凍室の温度変化特性図

【図５】全体の縦断面図

【図６】概略電気構成を示す機能ブロック図

【符号の説明】

図中、１は冷蔵庫本体、２は冷蔵室（第１の貯蔵室）、
３，４は冷凍室（第２の貯蔵室）、６はコンプレッサ、
７は冷却器室（循環路）、８は冷却器、９は送風ファ
ン、１１はダクト（循環路）、１２はダンパ装置、１５
は制御回路（制御手段）を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２の貯蔵室を有する冷蔵庫本
   体と、コンプレッサにより運転される冷却器と、前記第
   １及び第２の貯蔵室内の空気を循環路を介し循環させて
   前記冷却器と熱交換させる送風ファンと、前記第１の貯
   蔵室側の循環路を開閉するように設けられたダンパ装置
   とを備えた構成の冷蔵庫において、 電源投入当初には前記コンプレッサ及び送風ファンを駆
   動すると共に前記ダンパ装置を開放させ、所定時間経過
   した時点から一定時間だけ前記ダンパ装置を閉鎖させ、
   この後前記ダンパ装置を開放させるように制御する制御
   手段を設けたことを特徴とする冷蔵庫。