JP3192730B2 - 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。

【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）も大きくなって来
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、コンプレッサにより運転される冷却器
と、庫内の空気を上記冷却器と熱交換させながら循環さ
せる送風ファンとを備えた冷蔵庫において、電源投入当
初には前記コンプレッサを駆動すると共に送風ファンを
通常回転数にて駆動し、所定時間が経過した時点から一
定時間だけ前記送風ファンを回転数が通常回転数より低
い低回転数にて駆動し、この後、前記送風ファンを通常
回転数にて駆動す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
ンが同時に駆動されるから、冷却器と庫内空気との熱交
換量が大きくなるが、その後に所定時間が経過したとき
には、制御手段が一定時間だけ送風ファンを通常回転数
より低い低回転数にて駆動するようになる。

【０００８】このような送風ファンの低回転数状態で
は、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、その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
低く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４におい
て、冷蔵庫本体１は、冷蔵室２、上下二段の冷凍室３及
び４、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。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。

【００１０】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。

【００１１】また、送風ファン９のファンモータ９ａが
駆動された状態では、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及び野菜
室５内にダンパ装置１１を介して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。

【００１２】冷蔵庫の概略電気構成を部分的に示す図５
において、冷蔵室用温度センサ１２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
１３及び１４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。

【００１３】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のフ
ァンモータ９ａ、除霜ヒータ１０、ダンパ装置１１の制
御を、リレー２０、２１ａ、２１ｂ、２２，２３を介し
て実行するように構成されている。

【００１４】この場合、送風ファン９のファンモータ９
ａは、高速用端子９ｂと低速用端子９ｃとを備えてい
て、リレー２１ａを介して高速用端子９ｂが閉成された
時には回転数が比較的高い通常回転数にて駆動され、リ
レー２１ｂを介して低速用端子９ｃが閉成された時には
回転数が通常回転数より低い低回転数にて駆動されるよ
うになっている。

【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、
リレー２０を介しコンプレッサ６を駆動して冷却器８の
運転を開始させると共に（ステップＳ１）、リレー２１
ａを介し送風ファン９を通常回転数にて駆動させ（ステ
ップＳ２）、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、リレー２
１ｂにより送風ファン９を低回転数にて駆動する状態に
切り換え（ステップＳ４）、この状態で一定時間ΔＴ２
（例えば３５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、リレー２
１ａを介し送風ファン９を再び通常回転数にて駆動する
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１２からの
温度検出信号に基づいてダンパ装置１１の開閉制御を行
い、冷凍室用温度センサ１３、１４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（℃）との関係を示すものである。但し、図２
及び図３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の駆動及び送風ファン９の通常回転時には、冷却器８
と庫内空気との熱交換量が大きくなるが、電源が投入さ
れてから所定時間ΔＴ１（２０分間）が経過した時点か
ら一定時間ΔＴ２（３５分間）だけ送風ファン９が低回
転数で駆動されるように切り換えられるから、この送風
ファン９が低回転数で駆動される期間中は冷却器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。この
結果、冷却器８の温度低下速度は、従来構成（電源投入
当初から送風ファン９を通常回転数にて駆動する構成）
に比べて早くなり、この後に送風ファン９が通常回転数
にて駆動されるように切り換えられたときには、その送
風ファン９による循環空気と冷却器８との間での熱交換
が促進されるため、冷却器８の温度低下速度が鈍るよう
になる。

【００２２】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が経過して送風ファン９が低回転数にて駆動される
よう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。

【００２３】この結果、本実施例の構成では、送風ファ
ン９が低回転数にて駆動される期間には、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の上昇が抑制された状態にな
る。そして、その後において送風ファン９が再び通常回
転数にて駆動されるように切り換えられた時点では、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。

【００２４】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、つまり送風ファン９が低回転
数にて駆動されるように切り換えられた直後に一旦ピー
ク値Ｐd1を示した後に減少し、送風ファン９が再び通常
回転数にて駆動されるよう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る。

【００２５】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。

【００２６】

【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、コンプレッサにより運転される冷却器と庫
内空気との熱交換を送風ファンの運転に応じて行うよう
にし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を駆動すると共に送風ファンを通
常回転数にて駆動し、所定時間が経過した時点から一定
時間だけ送風ファンを回転数が通常回転数より低い低回
転数にて駆動し、この後、前記送風ファンを通常回転数
にて駆動す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】全体の縦断面図

【図５】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、６はコンプレッサ、８は冷却
器、９は送風ファン、９ａはファンモータ、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】 コンプレッサにより運転される冷却器を
   備え、庫内の空気を送風ファンの運転に応じて前記冷却
   器と熱交換させながら循環させる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を駆動すると共に送
   風ファンを通常回転数にて駆動し、所定時間が経過した
   時点から一定時間だけ前記送風ファンを回転数が通常回
   転数より低い低回転数にて駆動し、この後、前記送風フ
   ァンを通常回転数にて駆動す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。