JP3244669B2 - 冷蔵庫の均一冷却装置及びその制御方法 - Google Patents

冷蔵庫の均一冷却装置及びその制御方法

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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、冷蔵庫の均一冷却
装置及びその制御方法に関する。特に、冷蔵室内の適所
に多数の温度センサを取付け、冷蔵室ファンと別に空気
循環ファンを設置して、冷蔵室の庫内温度差を最小化さ
せることによって、均一冷却をなす冷蔵庫の均一冷却装
置及びその制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明と関連した従来の技術として、次
のような出願が開示されている。
【0003】米国特許5,784,895号明細書は、
冷蔵室ドアが開いた時冷蔵室内の冷気が外部に排出され
ることを防止するエアカーテンを採用した冷蔵庫を開示
し、このようなエアカーテンを発生させるためのファン
とダクトとを備える。前記米国特許は、冷蔵室内に前記
エアカーテン用ファンを除外した別の冷蔵室ファンは備
えず、複数の温度センサも装着しない。前記エアカーテ
ン用ファンは、冷蔵室の庫内温度差に関係なく冷蔵室ド
アがオープンさえすれば駆動され、冷蔵室の均一冷却と
関連した機能は遂行しない。
【0004】また、日本国特開平2−25674号公報
は、冷凍室、冷蔵室、野菜室などが分離された構造であ
って、ドアの開閉頻度が高い冷蔵室の温度を設定温度に
保存できる電気冷蔵庫を開示する。前記冷蔵庫は、冷蔵
室の内部温度と冷蔵室ドア付近温度との温度差に応じて
圧縮機と冷蔵室ファン及びダンパーの駆動を制御する。
しかし、前記冷蔵庫は、冷蔵室に別の空気循環ファンは
装着しなかったし、ドアが開けばドア付近温度の上昇に
よって圧縮機と冷蔵室ファン及びダンパーが全て駆動さ
れるので、電力消費が大きくて不要な冷気排出を起こ
す。
【0005】以下、従来の冷蔵庫を図1を参照して説明
する。
【0006】図1は、従来の冷蔵庫の内部構成を示した
側断面図である。
【0007】図1に示した通り、従来の冷蔵庫は、本体
1と、冷媒を圧縮する圧縮機30と、互いに画設されて
別に冷却される冷凍室10及び冷蔵室20と、前記冷凍
室10を開閉する冷凍室ドア11と、前記冷蔵室20を
開閉する冷蔵室ドア21と、前記冷凍室10に設けられ
た冷凍室冷却器13と、前記冷凍室10に設けられて前
記冷凍室10の空気を前記冷凍室冷却器13を通過する
ように送風させる冷凍室ファン14と、前記冷蔵室20
に設けられ前記冷凍室冷却器13と直列に配置された冷
蔵室冷却器23と、前記冷蔵室20に設けられて前記冷
蔵室20の空気を前記冷蔵室冷却器23を通過するよう
に送風させる冷蔵室ファン24と、前記冷蔵室20の温
度を感知する冷蔵室温度センサ27と、前記冷凍室10
の温度を感知する冷凍室温度センサ15とを備える。
【0008】また、符号12は冷凍室後壁であり、符号
22は冷蔵室後壁であり、符号25は前記冷蔵室ファン
24と冷蔵室冷却器23とを冷蔵室20の貯蔵空間と区
切り、冷気流れを誘導するためのダクト25であり、符
号26は前記ダクト25の適所に前記冷蔵室ファン24
と対向されるように設けられて冷気を冷蔵室20の貯蔵
空間に吐出する冷気吐出口26である。
【0009】前述した従来の冷蔵庫の動作を説明すれば
次の通りである。
【0010】冷蔵室20の冷却運転において、冷蔵室温
度センサ27により感知された冷蔵室温度が、冷蔵室設
定温度以上ならば圧縮機30と冷蔵室ファン24が駆動
されて冷気を生成する。生成された冷気は、冷蔵室ファ
ン24を通じて強制送風され、送風された冷気は、ダク
ト25に備えられた冷気吐出口26を通じて冷蔵室20
の内部空間に供給される。もし、前記冷蔵室20を冷却
させる間に冷蔵室温度センサ27で感知された冷蔵室温
度が冷蔵室設定温度以下になると、圧縮機30及び冷蔵
室ファン24を停止させて過冷を防止する。
【0011】しかし、このような従来の冷蔵庫は、冷蔵
室20内にただ一つの冷蔵室温度センサ27だけを備え
るために、単一の温度センサだけを使用して内部面積が
広い冷蔵室の庫内温度を全域にわたって効率的に制御で
きない問題点がある。
【0012】すなわち、従来の冷蔵庫は、冷蔵室温度セ
ンサ27で感知された冷蔵室温度が、冷蔵室設定温度以
下であると判断されれば冷蔵室冷却運転を中止するが、
この時の冷蔵室温度は、冷気吐出口26の手前で感知さ
れた温度であるので、冷蔵室20の下部または他の部分
の冷蔵室温度より一般に低い状態である。
【0013】ところが、冷蔵室内の冷蔵室温度センサ2
7付近を除外した別の部分での庫内温度は、まだ冷蔵室
設定温度まで冷却されていないことにもかかわらず、あ
る位置で測定された温度だけで冷蔵室冷却運転が中止さ
れるために、冷蔵室の内部が均一に冷却できない。その
結果、冷気吐出口から遠く離れた食べ物を長時間保管す
る場合に、その損傷速度が冷気吐出口の近くに配置され
た食べ物より速くなる結果を招いた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述した問
題点を解決するために案出されたもので、その目的は、
冷蔵室内の適所に多数の温度センサを取付け冷蔵室ファ
ンと別に空気循環ファンを設置して冷蔵室の庫内温度差
を最小化させることによって均一冷却をなす冷蔵庫の均
一冷却装置及びその制御方法を提供することである。
【0015】本発明の他の目的は、冷蔵室冷却中、冷蔵
室内に設けられた多数の温度センサで感知された温度が
所定大きさの偏差を示す場合、空気循環ファンを冷蔵室
ファンと共に駆動させることによって、冷蔵室内の温度
が均一に分布されるようにする冷蔵庫の均一冷却装置及
びその制御方法を提供することである。
【0016】本発明のさらに他の目的は、冷蔵室冷却
時、冷蔵室の庫内温度差を縮小するように空気循環ファ
ンを駆動させる間に冷蔵室ドアが開けば、空気循環ファ
ンを直ちにオフさせて冷気の外部排出を防止する冷蔵庫
の均一冷却装置及びその制御方法を提供することであ
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】前述した本発明の目的を
達成するための本発明に係る冷蔵庫の均一冷却装置は、
食べ物を貯蔵する冷蔵室、冷媒を圧縮する圧縮機、前記
冷蔵室に備えられ冷気を生成する冷蔵室冷却器、前記冷
蔵室冷却器で生成された冷気を前記冷蔵室に強制吐出さ
せる冷蔵室ファン、前記冷蔵室の開口面を開閉するド
ア、及び前記ドアの開閉状態を感知するドア開閉感知部
を具備した冷蔵庫において、前記冷蔵室の庫内温度の温
度偏差を感知するように冷蔵室内に少なくとも二箇所以
上の位置に設けられる多数の温度センサと、前記冷蔵室
に前記冷蔵室ファンと別に設けられ、前記多数の温度セ
ンサから感知された温度間の偏差が予め設定された所定
値以上ならばオンされ、温度偏差が前記所定値以下なら
ばオフされて、冷蔵室内に冷気が均一に分布されるよう
にする空気循環ファンとを含むことを特徴とする。
【0018】また、本発明に係る冷蔵庫の均一冷却制御
方法は、食べ物を貯蔵する冷蔵室、冷媒を圧縮する圧縮
機、前記冷蔵室に備えられ冷気を生成する冷蔵室冷却
器、前記冷蔵室冷却器から生成された冷気を前記冷蔵室
に強制吐出させる冷蔵室ファン、前記冷蔵室内に互いに
離隔されて設けられて庫内温度を感知する多数の温度セ
ンサ、前記冷蔵室の後壁面に設けられて冷気を循環させ
る空気循環ファン、前記冷蔵室の開口面を開閉するド
ア、及び前記ドアの開閉状態を感知するドア開閉感知部
を具備した冷蔵庫の均一冷却制御方法において、前記多
数の温度センサを利用して前記冷蔵室の庫内温度を感知
する温度感知段階と、前記温度感知段階で感知された温
度間の相互温度偏差を計算する温度偏差計算段階と、前
記温度偏差計算段階で計算された温度偏差が前記冷蔵室
の均一冷却か否かを判断するために予め設定された所定
値以上ならば前記空気循環ファンを駆動させて冷気を強
制循環させることによって前記冷蔵室を均一冷却する段
階とを含むことを特徴とする。
【0019】また、前記冷蔵庫の均一冷却制御方法は、
前記均一冷却段階で前記空気循環ファンを駆動させる間
前記ドアが開けば、前記空気循環ファンを直ちにオフさ
せて冷気の外部排出を防止する段階をさらに含む。
【0020】
【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細に説明する。
【0021】図2は、本発明に係る冷蔵庫の内部構成を
示した側断面図である。
【0022】図2に示した通り、本発明に係る冷蔵庫
は、本体101と、冷媒を圧縮する圧縮機130と、互
いに画設されて別に冷却される冷凍室110及び冷蔵室
120と、前記冷凍室110を開閉する冷凍室ドア11
1と、前記冷蔵室120を開閉する冷蔵室ドア121
と、前記冷凍室110に設けられた冷凍室冷却器113
と、前記冷凍室110に設けられて前記冷凍室110の
空気を前記冷凍室冷却器113を通過するように送風さ
せる冷凍室ファン114と、前記冷蔵室120に設けら
れ前記冷凍室冷却器113と直列に配置された冷蔵室冷
却器123と、前記冷蔵室120に設けられて前記冷蔵
室120の空気を前記冷蔵室冷却器123を通過するよ
うに送風させる冷蔵室ファン124と、前記冷凍室11
0の温度を感知する冷凍室温度センサ115とを備え
る。
【0023】また、前記冷蔵室120の上側部分の温度
を感知する冷蔵室第1温度センサ141と、前記冷蔵室
120の下側部分の温度を感知する冷蔵室第2温度セン
サ142と、前記冷蔵室120の後壁面中心部に設けら
れて前記冷蔵室冷却器123で生成された冷気を上下左
右側方向に送風させる空気循環ファン140とをさらに
備える。
【0024】そして、符号112は冷凍室後壁であり、
符号122は冷蔵室後壁であり、符号125は前記冷蔵
室ファン124と冷蔵室冷却器123とを冷蔵室120
の貯蔵空間と区切り、冷気流れを誘導するためのダクト
125であり、符号126は前記ダクト125の適所に
前記冷蔵室ファン124と対向されるように設けられて
冷気を冷蔵室120の貯蔵空間に吐出する冷気吐出口1
26である。
【0025】ここで、冷蔵室120に設けられた第1、
第2温度センサ141、142は冷蔵室120の上側部
分と下側部分の外にも庫内の温度差が予想される多様な
部分に設置可能である。例えば、冷気吐出口126側と
冷気流入口側、冷蔵室ファン124から近い側と遠い
側、または冷蔵室の内側部分とドア付近等庫内の温度差
が予想される多箇所に設置可能である。
【0026】図3は、本発明に係る冷蔵庫の均一冷却装
置のブロック図であって、図2に図示されない構成要素
だけを以下で説明する。
【0027】図3に示した通り、前記均一冷却装置は、
冷凍運転、冷蔵運転、節電運転及び除霜運転等のプログ
ラムが内蔵されて冷凍室110及び冷蔵室120の冷却
温度を制御する制御部100aと、前記制御部100a
に冷蔵庫の運転モードを入力する機能設定部101a
と、冷蔵室120の冷気を断続するドア121が開か閉
かを感知するドア開閉感知部127と、圧縮機130に
駆動信号を出力する圧縮機駆動部130aと、冷凍室フ
ァン114に駆動信号を出力する冷凍室ファン駆動部1
14aと、冷蔵室ファン124に駆動信号を出力する冷
蔵室ファン駆動部124aと、空気循環ファン140に
駆動信号を出力する空気循環ファン駆動部140aとを
さらに含む。
【0028】前記のような本発明に係る冷蔵庫の均一冷
却装置の動作を、図4に示したフローチャートを参照し
て説明すれば次の通りである。
【0029】図4は、本発明の第1実施形態に係る冷蔵
庫の均一冷却制御方法を示したフローチャートである。
【0030】図4を参照すれば、制御部100aは、冷
蔵室120の上側に設けられた第1温度センサ141を
通じて冷蔵室120の第1温度(TR1)を感知して(S
1)、前記第1冷蔵室温度(TR1)を冷蔵室冷却運転可
否を決定するために予め設定された冷蔵室設定温度(T
RS)と比較する(S2)。
【0031】前記段階(S2)で、前記第1冷蔵室温度
(TR1)が冷蔵室設定温度(TRS)より高いと判断され
れば、制御部100aは冷蔵室120の冷却運転を決定
し、圧縮機駆動部130a、冷蔵室ファン駆動部124
a及び空気循環ファン駆動部140aを通じて圧縮機1
30及び冷蔵室ファン124、空気循環ファン140を
オンさせて(S3)、冷蔵室120の庫内温度を下げ
る。ここで、前記空気循環ファン140が、冷蔵室ファ
ン124と同時に駆動されるので庫内の冷却速度がより
速く進行される。
【0032】反対に、前記段階(S2)で前記第1冷蔵
室温度(TR1)が冷蔵室設定温度(TRS)より低いと判
断されれば、制御部100aは、圧縮機駆動部130a
と冷蔵室ファン駆動部124a及び空気循環ファン駆動
部140aを通じて、圧縮機130と冷蔵室ファン12
4及び空気循環ファン140をオフさせる(S4)。
【0033】以後、制御部100aは、庫内温度が設定
温度以下に均一に冷却されたかを判断するために、前記
第1温度センサ141及び冷蔵室の下側部分に設けられ
た第2温度センサ142を通じて、第1冷蔵室温度(T
R1)及び第2冷蔵室温度(TR2)を感知しつづける(S
5)。
【0034】勿論、前記温度センサ141、142の設
置位置は、前述した通り、冷蔵室120の上側部分と下
側部分の外にも庫内の温度差が予想される部分に多様に
設置できる。
【0035】制御部100aは、前記段階(S5)で冷
蔵室120の第1、第2冷蔵室温度(TR1、TR2)を感
知した後、感知された第1冷蔵室温度(TR1)と第2冷
蔵室温度(TR2)に基づき温度偏差を算出し、算出され
た温度偏差が空気循環ファン140を駆動するか否かを
決定するために設定された基準値(△T)以上であるか
を判断する(S6)。
【0036】前記段階(S6)で、温度偏差が基準値
(△T)より小さければ、制御部100aは冷蔵室の庫
内温度が均一な状態であると判断し、空気循環ファン1
40をオフ状態に維持し(S8)、初期段階(S1)に
リターンする。
【0037】しかし、前記段階(S6)で、温度偏差が
基準値(△T)より高ければ、制御部100aは冷蔵室
の庫内温度が不均一な状態であると判断し、空気循環フ
ァン140をオンさせて(S7)冷気を上下左右側方向
に送風させることによって、庫内に冷気が均一に分布さ
れるようにする。
【0038】前記段階(S7)で、空気循環ファン14
0をオンさせる間に、制御部100aは、ドア開閉感知
部127を通じて冷蔵室ドア121が開か閉かを判断す
る(S9)。この時、冷蔵室ドア121が開いたと判断
されれば、制御部100aは空気循環ファン駆動部14
0aを通じて空気循環ファン140を直ちにオフさせて
(S10)冷気の外部排出量を減し、以後、使用者が冷
蔵室ドア121を閉じれば、空気循環ファン140は再
び駆動される。
【0039】以下、図5を参照して、本発明の第2実施
形態に係る冷蔵庫の均一冷却制御方法を説明する。
【0040】図5を参照すれば、制御部100aは、冷
凍室温度センサ115を通じて冷凍室温度(TF) を、
冷蔵室120の第1温度センサ141を通じて第1冷蔵
室温度(TR1)を、第2温度センサ142を通じて第2
冷蔵室温度(TR2)を感知する(S14)。
【0041】前記段階(S14)で感知された冷凍室温
度(TF)が、冷凍室設定温度(TFS)より高ければ、
制御部100aは冷凍室温度(TF)が冷凍室設定温度
(TFS)以下になる時まで、圧縮機130及び冷凍室フ
ァン114をオンさせて(S18)冷凍室冷却運転を実
施する。
【0042】しかし、前記段階(S14)で感知された
冷凍室温度(TF)が冷凍室設定温度(TFS)より低け
れば、制御部100aは冷凍室冷却運転が不要であると
判断し、段階(S20)に進行して前記段階(S14)
で感知された冷蔵室温度(TR1,TR2)の平均温度値が
冷蔵室設定温度(TRS)より低いであるかを判断する。
【0043】前記段階(S20)で、冷蔵室温度(TR
1、TR2)の平均温度値が冷蔵室設定温度(TRS)より
高ければ、制御部100aは圧縮機130、冷蔵室ファ
ン124及び空気循環ファン140をオンさせて(S2
2)冷蔵室冷却運転を実施する。
【0044】反対に、前記段階(S20)で冷蔵室温度
(TR1,TR2)の平均温度値が冷蔵室設定温度(TRS)
より低ければ、制御部100aは、冷蔵室冷却運転が不
要であると判断し圧縮機130、冷蔵室ファン124及
び空気循環ファン140をオフさせる(S24)。
【0045】以後、冷蔵室120の庫内温度が均一に分
布されたかを判断するために、冷蔵室の上側と下側で各
々感知された第1冷蔵室温度(TR1)と第2冷蔵室温度
(TR2)との間の相互温度偏差(t)を求め(S2
6)、その温度偏差(t)を庫内温度の均一分布を判断
するために予め設定された所定の基準値(△T)と比較
する(S28)。前記段階(S28)で、温度偏差
(t)が基準値(△T)より高ければ、制御部100a
は、庫内の温度分布が不均一であると判断し、空気循環
ファン140をオンさせて(S30)、冷気を上下左右
側方向に送風させることによって冷気が均一に分布され
るようにする。
【0046】一方、前記段階(S28)で温度偏差
(t)が基準値(△T)より低ければ、制御部100a
は、庫内の温度分布が比較的均一であると判断し、空気
循環ファン140をオフ状態に維持する(S32)。
【0047】前記図4及び図5で、冷蔵室120に設け
られた第1,第2温度センサ141,142は、実施形
態で具現された冷蔵室120の上側部分と下側部分の外
にも、庫内の温度差が予想される多箇所に設置できる。
【0048】
【発明の効果】以上述べたように、冷蔵室に冷蔵室ファ
ンと別に空気循環ファンを設置して、冷蔵室冷却運転
時、冷蔵室ファンと同時に駆動させることによって庫内
を迅速に冷却させ、冷蔵室冷却運転を遂行しない時は、
庫内の適所ごとに設けられた多数の温度センサから温度
を検出して、検出された温度が所定大きさの偏差を示す
場合空気循環ファンだけを駆動して庫内の温度を均一に
分布させることによって、最適の貯蔵温度で食べ物を保
管できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の冷蔵庫の内部構成を示した側断面図で
ある。
【図2】 本発明に係る冷蔵庫の内部構成を示した側断
面図である。
【図3】 本発明に係る冷蔵庫の均一冷却装置のブロッ
ク図である。
【図4】 本発明の第1実施形態に係る冷蔵庫の均一冷
却制御方法を示したフローチャートである。
【図5】 本発明の第2実施形態に係る冷蔵庫の均一冷
却制御方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
101 本体 120 冷蔵室 121 冷蔵室ドア 124 冷蔵室ファン 140 空気循環ファン 141 冷蔵室第1温度センサ 142 冷蔵室第2温度センサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−42820(JP,A) 特開 平10−103841(JP,A) 特開 昭61−3969(JP,A) 特開 昭57−19569(JP,A) 実開 昭61−54172(JP,U) 実開 昭61−194177(JP,U) 特公 平5−71865(JP,B2) 実公 昭58−33510(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25D 11/00 101 F25D 17/06 312

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 食べ物を貯蔵する冷蔵室、冷媒を圧縮す
    る圧縮機、前記冷蔵室に備えられ冷気を生成する冷蔵室
    冷却器、前記冷蔵室冷却器で生成された冷気を前記冷蔵
    室に強制吐出させる冷蔵室ファン、前記冷蔵室の開口面
    を開閉するドア、及び前記ドアの開閉状態を感知するド
    ア開閉感知部を具備した冷蔵庫の冷却装置において、 前記冷蔵室の庫内温度の温度偏差を感知するように冷蔵
    室内に少なくとも二箇所以上の位置に設けられる多数の
    温度センサと、 前記冷蔵室に前記冷蔵室ファンと別に設けられ、前記多
    数の温度センサから感知された温度間の偏差が予め設定
    された所定値以上ならばオンされ、温度偏差が前記所定
    値以下ならばオフされて、冷蔵室内に冷気が均一に分布
    されるようにする空気循環ファンと、を含み、 前記空気循環ファンと前記冷蔵室ファンとは、前記冷蔵
    室の温度が冷蔵室設定温度より高ければ同時に駆動され
    るように構成されている ことを特徴とする冷蔵庫の均一
    冷却装置。
  2. 【請求項2】 前記空気循環ファンは前記冷蔵室の後壁
    面中心部に設けられることを特徴とする請求項1に記載
    の冷蔵庫の均一冷却装置。
  3. 【請求項3】 食べ物を貯蔵する冷蔵室、冷媒を圧縮す
    る圧縮機、前記冷蔵室に備えられ冷気を生成する冷蔵室
    冷却器、前記冷蔵室冷却器から生成された冷気を前記冷
    蔵室に強制吐出させる冷蔵室ファン、前記冷蔵室内に互
    いに離隔されて設けられて庫内温度を感知する多数の温
    度センサ、前記冷蔵室の後壁面に設けられて冷気を循環
    させる空気循環ファン、前記冷蔵室の開口面を開閉する
    ドア、及び前記ドアの開閉状態を感知するドア開閉感知
    部を具備した冷蔵庫の均一冷却制御方法において、 前記多数の温度センサを利用して前記冷蔵室の庫内温度
    を感知する温度感知段階と、 前記温度感知段階で感知された温度間の相互温度偏差を
    計算する温度偏差計算段階と、 前記温度偏差計算段階で計算された温度偏差が前記冷蔵
    室の均一冷却か否かを判断するために予め設定された所
    定値以上ならば前記空気循環ファンを駆動させて冷気を
    強制循環させることによって前記冷蔵室を均一冷却する
    段階とを含み、 さらに、前記温度感知段階で感知された冷蔵室温度が冷
    蔵室設定温度より高ければ、前記空気循環ファンを前記
    冷蔵室ファンと同時に駆動させて冷蔵室の冷却速度を向
    上させる段階を含むことを特徴とする冷蔵庫の均一冷却
    制御方法。
  4. 【請求項4】 前記均一冷却段階で前記空気循環ファン
    を駆動させる間前記ドアが開けば前記空気循環ファンを
    直ちにオフさせて冷気の外部排出を防止する段階をさら
    に含むことを特徴とする請求項3に記載の冷蔵庫の均一
    冷却制御方法。
  5. 【請求項5】 前記温度偏差計算段階は前記温度感知段
    階で感知された冷蔵室温度が冷蔵室設定温度より低くて
    冷蔵室冷却運転が中止された以後に遂行されることを特
    徴とする請求項3に記載の冷蔵庫の均一冷却制御方法。
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