JP3639197B2

JP3639197B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP3639197B2
Application number: JP2000248660A
Authority: JP
Inventors: 恵造塚本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2020-08-18
Also published as: JP2002062025A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に関し、特に蒸発器における除霜に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫の蒸発器は着霜するため所定時間毎に除霜ヒータによって除霜を行っているが、この除霜は熱負荷となるため、冷却性能や消費電力の面から見るとその回数が少ないことが望ましい。
【０００３】
ところで、最近主流となってきている蒸発器の冷気を冷却ファンで庫内に送風するファンクールタイプの冷蔵庫においては、その除霜周期は高負荷及び高湿度条件を想定して、蒸発器における着霜による冷却性能を劣化しないように、蒸発器の面積を必要以上に大きくしている。この理由は、蒸発器の面積を必要面積以上（段数、幅、奥行きのアップ）にすることにより、着霜に対する空間を広げ、この蒸発器の冷却性能の劣化を遅らせ、除霜周期を延ばすことが可能となるからである。
【０００４】
例えば、３５０リットル型の冷蔵庫においては、理論上必要とされる蒸発器の面積は０．７４ｍ^２ですむ。しかし、上記のように高負荷及び高湿度条件を想定しているため実際の蒸発器の面積は例えば０．９６ｍ^２となっている。すなわち、必要な面積の約１．３倍の面積を与えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近の冷蔵庫においてはその庫内容積を大きくする必要があるため、蒸発器を小型化する必要がある。したがって、上記のような必要な面積の約１．３倍もの面積を蒸発器にとることが難しくなってきている。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、庫内の容積を向上させ、コストダウン等も目的として蒸発器を小型化した場合であっても、その蒸発器の着霜劣化を起こさないようにする冷蔵庫を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、を備え、前記第２除霜開始手段は、前記第２除霜開始条件が満たされても、前記実運転時間中に扉開閉検知手段が扉の開閉を検知しないときは、除霜を行わないことを特徴とする冷蔵庫である。
【０００８】
請求項２の発明は、蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、を備え、前記第２除霜開始手段は、前記第２除霜開始条件が満たされても、前記実運転時間中に扉開閉時間計測手段によって計測した扉の開積算時間が所定時間Ｔ４に到達しないときは、除霜を行わないことを特徴とする冷蔵庫である。
【０００９】
請求項３の発明は、蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、を備え、前記第２除霜開始手段は、外気温検知手段によって検知した外気温が所定温度以上である時間が、前記実運転時間中に所定時間以上計測され、かつ、前記第２除霜開始条件が満したときに除霜を行うことを特徴とする冷蔵庫である。
【００１１】
本発明の冷蔵庫であると、コンプレッサが運転しているときに蒸発器は最も熱交換を行い着霜も進行する。したがって、通常の負荷状態においては、第１除霜開始手段は、ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに、第１除霜開始条件を満たしているとして除霜を開始する。
【００１２】
また、高負荷状態のときには、実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に第２除霜開始条件を満たしたとして、第２除霜開始手段が除霜を行う。
【００１３】
第２除霜開始条件では、ほとんどコンプレッサが駆動しており、高負荷状態であって着霜が多いと判断し、除霜を開始する。
【００１４】
第２除霜開始条件が満たされたとしても、実運転時間中に扉の開閉がない場合には負荷がかからないとして除霜を行わない。
【００１５】
請求項２の発明であると、第２除霜開始条件がみたされたとしても、扉の開積算時間が所定時間Ｔ４に到達しないときは、負荷が少ないとして除霜を行わない。
【００１６】
請求項３の発明であると、外気温が所定温度以上である時間が、所定時間以上計測された場合には高負荷であるとして、第２除霜開始条件が満たされたときに除霜を行う。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施例を図１〜図５に基づいて説明する。
【００１８】
（１）冷蔵庫１０の構造
図１は本実施例の冷蔵庫１０の縦断面図である。
【００１９】
図１に示すように、冷蔵庫１０のキャビネット１２には上段から冷蔵室１４、野菜室１６、冷凍室１８が設けられている。
【００２０】
野菜室１６から冷凍室１８の背面にかけて、冷却空間２０が設けられ、その下部には、蒸発器２２が設けられている。この蒸発器２２の上方には冷却ファン２４が設けられ、この冷却ファン２４の上方には冷蔵室１４や野菜室１６に冷気を送るためのダンパ２６が設けられている。また、蒸発器２２の下方にはガラス管ヒータよりなる除霜ヒータ２８が設けられている。
【００２１】
キャビネット１２の背面底部には機械室３０が設けられ、この機械室３０には、コンプレッサ３２を冷却するためのファン（以下、Ｃファンという）３４が設けられている。
【００２２】
冷蔵室１４の背面にある冷気を送るためのダクト３６には、冷蔵室１４の庫内温度を測定するための冷蔵室用温度センサ（以下、Ｒセンサという）３８が設けられている。
【００２３】
冷凍室１８の天井面には、冷凍室１８の庫内温度を測定するための冷凍室用温度センサ（以下、Ｆセンサという）４０が設けられている。
【００２４】
蒸発器２２の上方には、蒸発器２２の温度を検知し、除霜の終了タイミングを検知するための除霜センサ４２が設けられている。
【００２５】
冷蔵庫１０の扉１０ａには、その開閉状態を検知するための扉スイッチ４４が設けられている。
【００２６】
キャビネット１２の天井部後方には、この冷蔵庫１０を制御するためのマイクロコンピュータよりなる制御部４６が設けられている。
【００２７】
（２）冷蔵庫１０の電気系統の構造
図２は、冷蔵庫１０の電気系統のブロック図である。
【００２８】
この図に示すように制御部４６には、Ｒセンサ３８、ダンパ２６のモータ、冷却ファン２４のモータ、除霜センサ４２、除霜ヒータ２８、Ｃファン３４のモータ、コンプレッサ３２のモータ、Ｆセンサ４０、扉スイッチ４４が接続され、制御部４６によって動作される。
【００２９】
（３）冷蔵庫１０の冷凍サイクル４８の構成
図３は、冷蔵庫１０の冷凍サイクル４８の構成図である。
【００３０】
この図に示すように、コンプレッサ３２の高圧側には、順番にコンデンサ５０、キャピラリチューブ５２、蒸発器２２、アキュームレータ５４が直列に接続され、コンプレッサ３２の低圧側に循環している。
【００３１】
（４）冷蔵庫１０の除霜運転の制御方法
次に、上記構成の冷蔵庫１０の除霜制御方法について図４及び図５に基づいて説明する。
【００３２】
図４は、除霜制御方法におけるタイムチャートであり、図５はそのフローチャートを示している。
【００３３】
図５のフローチャートに基づいてその制御方法を順番に説明する。
【００３４】
ステップａ１において、前回の除霜が終了すると、ステップ２に進む。
【００３５】
ステップａ２において、除霜が終了したため、コンプレッサ３２及び冷却ファン（図５中ではＥファンという）を駆動させ、庫内の冷却を開始する。この場合の冷却の制御方法としては、コンプレッサ３２のＯＮ／ＯＦＦは冷凍室１８に設けられたＦセンサ４０によって行う。すなわち、冷凍室１８の庫内温度が所定温度以下に下がるとコンプレッサ３２を停止させ、所定温度以上に上昇するとコンプレッサ３２を駆動させて冷凍室１８の庫内を冷却する。また、冷蔵室１８の庫内温度の制御は、ダンパ２６の開閉によって行い、冷蔵室１４の庫内温度が所定温度よりも下がった場合にはダンパ２６を閉状態とし、所定温度以上に上昇した場合にはダンパ２６を開状態にして冷気を冷蔵室１４内部に送り込む。
【００３６】
ステップａ３において、コンプレッサ３２の駆動している時間であるＯＮ時間と、停止しているＯＦＦ時間の積算を開始し、ステップａ４に進む。
【００３７】
ステップａ４において、ＯＮ積算時間とＯＦＦ積算時間との合計時間である実運転時間が所定時間Ｔ２（例えば５時間）に到達したか否かどうかを判断し、到達していなければこのステップを継続し、到達すればステップａ５に進む。
【００３８】
ステップａ５においては、実運転時間がＴ２に到達したときのコンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間がＴ３（例えば、３０分）以内であるか否かを判断し、Ｔ３（３０分）以内であればステップａ６に進み、Ｔ３（３０分）以上であればステップａ７に進む。
【００３９】
ステップａ６においては、コンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間が実運転時間Ｔ２の時間中でＴ３（３０分）以内であるため、第２除霜開始条件を満たしているとして、コンプレッサ３２に高負荷がかかり着霜が多いと判断して除霜を開始する。そして、除霜を開始し、除霜センサ４２の検知温度が所定温度以上（例えば−１０℃）になれば除霜を終了するためステップａ１に戻る。
【００４０】
ステップａ７においては、実運転時間Ｔ２中におけるＯＦＦ積算時間がＴ３（３０分）以上であるため、第２除霜開始条件を満たしていないとして、通常の負荷の状態であると判断し、コンプレッサ３２のＯＮ時間の積算をさらに継続しステップａ８に進む。
【００４１】
ステップａ８において、コンプレッサ３２のＯＮ積算時間が所定時間Ｔ１（例えば８時間）に到達すれば、通常の条件（第１除霜開始条件）を満たしたとして除霜を開始するためステップａ６に進む。そして、８時間に到達していなければステップａ７に戻る。
【００４２】
以上により、実運転時間がＴ２に到達したときのコンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間を基準にして、コンプレッサ３２が高負荷状態であるか通常の負荷状態であるかを判断し、高負荷状態の場合には、第１除霜開始条件を満たしていなくても第２除霜開始条件を満たしているとして蒸発器２２の除霜を開始する。これにより、必要以上の着霜が起こらず、蒸発器２２の面積を最小限の面積である必要面積の大きさにすることができ、蒸発器２２を小型化することができる。
【００４３】
（第２の実施例）
図６は、第２の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【００４４】
本実施例と第１の実施例における除霜制御方法の異なる点は、冷蔵庫１０の扉１０ａの開閉に基づいて高負荷か否かを判断する点にある。
【００４５】
第１の実施例と同様に、第２除霜開始条件を満たしているか否かを判断する。すなわち、除霜終了後に、コンプレッサ３２のＯＮ積算時間とＯＦＦ積算時間を計測し、実運転時間が所定時間Ｔ１（例えば５時間）に到達したときの、コンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間がＴ３（３０分）に到達しているかどうかを判断する（ステップｂ１〜ステップｂ５）。
【００４６】
その後、コンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間がＴ３（３０分）以下の場合には、ステップｂ６において、扉１０ａの開閉があったか否かを扉スイッチ４４によって検知し、扉１０ａの開閉がなかった場合には、庫内に水分が流入していないと判断し通常の負荷状態であるとしてステップｂ８に進む。
【００４７】
一方、扉１０ａの開閉があった場合には、庫内に水分が流入しているとして高負荷状態であると判断し、ステップａ７において除霜を開始する。
【００４８】
ステップｂ８、ｂ９以下においては、第１除霜開始条件を満たしているかどうかで除霜を開始するものである。
【００４９】
本実施例の除霜制御方法であると、扉１０ａの開閉状態を検知することにより、必要以上に除霜を行う必要がなく、消費電力を削減することができる。
【００５０】
（第３の実施例）
第３の実施例の除霜制御方法について図７に基づいて説明する。
【００５１】
本実施例と第２の実施例の異なる点は、扉１０ａの開閉によって水分が流入したかどうかを判断するのでなく、扉１０ａの開積算時間に基づいて水分の流入があったか否かを判断するものである。
【００５２】
第２の実施例と同様に、第２除霜開始条件を満たしているか否かを判断する。すなわち、除霜終了後に、コンプレッサ３２のＯＮ積算時間とＯＦＦ積算時間を計測し、実運転時間が所定時間Ｔ１（例えば５時間）に到達したときの、コンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間がＴ３（３０分）に到達しているかどうかを判断する（ステップｃ１〜ステップｃ５）。
【００５３】
その後、第２除霜開始条件が満たされた場合に、扉開積算時間がＴ４（５分）以上であるか否かを判断する（ステップｃ６）。
【００５４】
Ｔ４（５分）以上であれば水分の流入が多く高負荷状態であると判断してステップｃ７において除霜を開始する。
【００５５】
一方、Ｔ４（５分）以内であれば、通常の負荷状態であるとして第１除霜開始条件に基づいて除霜を行うものである（ステップｃ８〜ステップｃ９）。
【００５６】
本実施例の除霜制御方法であっても、高負荷状態のときのみ除霜を行うため必要以上に除霜を行うことがない。
【００５７】
（第４の実施例）
第４の実施例の除霜制御方法について図８に基づいて説明する。
【００５８】
本実施例と第２の実施例の異なる点は、扉１０ａの開閉によって高負荷状態であるか否かを判断するのでなく、冷蔵庫１０が置かれている外気温を基準に判断するものである。
【００５９】
第２の実施例と同様に、第２除霜開始条件を満たしているか否かを判断する。すなわち、除霜終了後に、コンプレッサ３２のＯＮ積算時間とＯＦＦ積算時間を計測し、実運転時間が所定時間Ｔ１（例えば５時間）に到達したときの、コンプレッサ３２のＯＦＦ積算時間がＴ３（３０分）に到達しているかどうかを判断する（ステップｄ１〜ステップｄ５）。
【００６０】
その後、第２除霜開始条件が満たされた場合に、外気温センサ５６が検知した外気温が２０℃以上であるか否かを判断し、２０℃以上であれば高負荷状態であるとしてステップｄ７において除霜を開始する。
【００６１】
一方、外気温が２０℃以下であれば通常の負荷状態であるとして第１除霜開始条件に基づいて除霜を行う（ステップｄ８〜ステップｄ９）。
【００６２】
本実施例であると、外気温が高温状態のときのみ高負荷であると判断して除霜を行うため必要以上の除霜を行うことがない。
【００６３】
（第６の実施例）
第６の実施例の除霜制御方法について図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００６４】
本実施例は、第３の実施例と第４の実施例を組み合わせたものであり、第２除霜開始条件が具備され、外気温が２０℃以上であり、かつ、扉１０ａの開閉時間がＴ４（５分）以上のときに高負荷であるとして除霜を開始するものである。
【００６５】
本実施例であると、より確実に高負荷状態であるときのみ除霜を行うため、消費電力をより削減することができ、必要なときのみ除霜を行うことができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上により本発明であると、通常の除霜開始条件である第１除霜開始条件だけでなく、第２除霜開始条件が満たされたときにも蒸発器の除霜を行うため、例えば蒸発器を小型化しても必要以上の着霜が起こらず、冷却性能の劣化を起こすことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例の冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】冷蔵庫のブロック図である。
【図３】冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。
【図４】第１の実施例のタイミングチャートである。上段は蒸発器の温度であり、下段はコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ状態を示すものである。
【図５】第１の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【図６】第２の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【図７】第３の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【図８】第４の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【図９】第６の実施例の除霜制御方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０冷蔵庫
２４冷却ファン
２６ダンパ
２８除霜ヒータ
３２コンプレッサ
４４扉スイッチ
４６制御部

Claims

蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、
前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、
前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、
前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、
を備え、
前記第２除霜開始手段は、
前記第２除霜開始条件が満たされても、前記実運転時間中に扉開閉検知手段が扉の開閉を検知しないときは、除霜を行わないことを特徴とする冷蔵庫。
蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、
前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、
前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、
前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、
を備え、
前記第２除霜開始手段は、
前記第２除霜開始条件が満たされても、前記実運転時間中に扉開閉時間計測手段によって計測した扉の開積算時間が所定時間Ｔ４に到達しないときは、除霜を行わないことを特徴とする冷蔵庫。
蒸発器を除霜ヒータによって除霜を行い、この除霜終了時からコンプレッサの駆動時間であるＯＮ積算時間を計測するＯＮ積算時間計測手段と、
前記ＯＮ積算時間が除霜開始時間Ｔ１に到達したときに第１除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第１除霜開始手段と、
前記除霜終了時から、前記コンプレッサの停止時間であるＯＦＦ積算時間と、前記ＯＮ積算時間とを合計した実運転時間を計測する実運転時間計測手段と、
前記実運転時間が所定時間Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）に到達し、かつ、この実運転時間中のＯＦＦ積算時間が所定時間Ｔ３より短い場合に、第２除霜開始条件を満たしたとして除霜を再び行う第２除霜開始手段と、
を備え、
前記第２除霜開始手段は、
外気温検知手段によって検知した外気温が所定温度以上である時間が、前記実運転時間中に所定時間以上計測され、かつ、前記第２除霜開始条件が満したときに除霜を行うことを特徴とする冷蔵庫。