JP3653124B2

JP3653124B2 - 冷蔵庫の温度制御装置

Info

Publication number: JP3653124B2
Application number: JP18102595A
Authority: JP
Inventors: 博之伊帳田
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 1995-06-23
Filing date: 1995-06-23
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2020-05-25
Also published as: JPH0914812A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、冷蔵庫の温度制御装置に関し、更に詳細には、特別の部品を使用することなく簡略な構成によって、庫内温度検出手段での検出動作時間を短縮し、庫内の冷え過ぎを有効に防止し得る温度制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
一般に冷蔵庫における庫内温度の制御は、検知プローブを庫内に臨ませた温度検出手段(例えばサーモスタット式温度センサ)が庫内温度を監視し、該庫内温度が所定の下限設定温度または上限設定温度に到達したのを検出するのに応答して、冷却系での圧縮機の運転を停止または再開することにより実施される。すなわちサーモスタット式温度センサにおける常閉接点のオン・オフ動作に連動して、圧縮機の運転もオン・オフ制御されるものであり、従って各動作の間隔は庫内温度や外部環境温度に大きく依存している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先に述べた如く、冷蔵庫における冷却運転(すなわち圧縮機の運転)のオン・オフ動作間隔は、庫内温度がサーモスタット(以下「庫内サーモ」と云う)の上限設定温度および下限設定温度に到達する時間に左右され、更に該冷蔵庫を設置した外部環境の温度も影響を与えている。殊に、庫内サーモが庫内の下限設定温度を検知して圧縮機に運転停止指令を与えても、機能的に該圧縮機は瞬時に冷却運転を停止する訳ではなく、冷却系保護のために数分間程度は冷却運転を継続するようになっている。しかし、このように庫内サーモが庫内の下限設定温度を検知した後も冷却運転が継続されると、庫内温度は適温から更に低下して所謂「冷え過ぎ」となるに到る。そして庫内が冷え過ぎると、庫内空気中の湿分が冷却器に凝縮して凍結する氷着現象が進行し、貯蔵した食品の脱湿・乾燥が促進されて鮮度低下を来す難点がある。
【０００４】
また、例えば「うどん生地」の熟成を冷蔵庫の庫内で行なう場合は以下の難点が指摘される。すなわち「うどん生地」は、これを手打ちや機械打ちするに先立って熟成させる必要があるが、この熟成を冷蔵庫内で所定の温度管理下に進行させることにより、熟成に要する時間を短縮することができ、また季節変動の変化を受けず一定品質を確保し得る利点がある。そこで冷蔵庫を使用して「うどん生地」を熟成させるに際し、庫内温度に適切な上限値および下限値を設定することになるが、前述の如く下限設定温度を庫内サーモが検知してから実際に冷却運転が停止するまでに数分間のタイムラグがあり、この間に庫内が「うどん生地」の熟成に必要な適正温度より冷え過ぎてしまうので、品質管理が一定しなくなるという重大な欠点を内在している。
【０００５】
このような欠点に対処するものとして、例えば特開平４−１５６６０５号に係る発明「制御装置」が存在する。この発明では、温度センサおよび湿度センサが検出した庫内の温度差および湿度変化の大きさをパラメータとして冷凍機のオン時期をファジー演算し、これにより該冷凍機のオン時間を最小限に維持すると共に、庫内温度が充分に低下する前にヒータで加熱することを概略的な内容としている。しかし該発明では、ファジー演算のために高価な専用のマイコンを必要とし、また７００Ｗ程度の大容量ヒータを取付けるために、全体として部品点数も増加して製造コストが嵩み、更に該ヒータの取付けにより庫内容積が低減したり、消費電力も増大する等の種々の難点を有している。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、先に述べた従来技術に係る冷蔵庫の温度制御に内在している欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、簡略な構成でありながら庫内温度検出手段による検出動作時間を短縮することができ、庫内の冷え過ぎを有効に防止し得る温度制御装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る冷蔵庫の温度制御装置は、
内部に物品収納庫が画成され、前面に開口部を有する断熱箱体と、この開口部を開閉自在に閉成する扉と、冷媒の圧縮機および凝縮器等を備え、前記断熱箱体の外部に配設される冷却系と、この冷却系から導出され、前記物品収納庫の内部に配設される冷却器と、前記物品収納庫の庫内温度を監視し、庫内温度が上限温度に到達したときに前記圧縮機をオンして冷却運転を行なわせ、冷却運転の進行により庫内温度が下限温度に到達したときには遅延回路を作動してタイムラグをもたせて前記圧縮機をオフするように制御する温度検出手段とからなる冷蔵庫において、
前記物品収納庫における天井部の略中央で、かつ前記冷却器の近傍に設けた冷気循環用ファンが生起する風循環路に臨むよう配設した庫内灯に、前記温度検出手段のオン・オフに応じてオフ・オンする接点を接続し、
前記温度検出手段のオフ状態で前記圧縮機の運転停止時には、前記接点をオンして前記庫内灯を常に点灯すると共に、該温度検出手段のオン状態で圧縮機の運転時には前記接点をオフして、前記扉の開放・閉成動作に対応してのみ庫内灯の点灯・消灯がなされるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】
次に、本発明に係る冷蔵庫の温度制御装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。図３〜図６は、本願の好適実施例に係る温度制御装置が応用される冷蔵庫の各態様を示している。この冷蔵庫１０は、横長の外箱１２と、内部に物品収納庫１４を画成した内箱１６と、これら外箱１２および内箱１６の間に発泡充填した断熱材１８とから断熱箱体２０を構成している。この断熱箱体２０は、前面に物品収納庫１４と連通する開口部２２を備え、該開口部２２は、観音開き式に設けた左右一対の扉２４,２４により開閉自在に閉成されるようになっている。また断熱箱体２０の上面には、図６に示すようにトッププレート４０が被着される。
【０００９】
断熱箱体２０の左側面(図５および図６)には機械室２６が位置し、この機械室２６には、冷却器(後述)で冷却作用を営んだ後の気化冷媒を冷却するワイヤ式凝縮器２８、該凝縮器２８を強制風冷するファンモータＦＭ₂および気化冷媒を圧縮して液化する圧縮機ＣＭ等を備える冷却系３０が搭載されている。機械室２６の上部前面には、前記冷却系３０の電気制御回路を収納した電装箱３２が配設され(図６)、該電装箱３２に庫内サーモ(後述)の上限温度・下限温度を設定するダイヤル３４および庫内温度を視認し得る温度計３６が配設されている。なお機械室２６の前面は、着脱自在な化粧パネル３８により全体的に被覆されるようになっている。
【００１０】
図５に示す如く物品収納庫１４の左内側面には、前記冷却系３０の冷媒管路系から導出した冷却器４２が配設され、これにより庫内の冷却を行なうようになっている。また図４および図５から判明するように、冷却器４２の右側に若干の間隔を保持してカバー状ダクト４４が垂直に配設され、該ダクト４４の下部に冷気吸込口４６が画成されると共に、該ダクト４４の上部に冷気吹出口４８が画成されている。更に冷却器４２の上方で、かつダクト４４における冷気吹出口４８には、該冷却器４２で冷却された空気を庫内に均一に循環させるためのファン５０が配設されている。ファン５０は、図２の制御回路に示すファンモータＦＭ₁によって駆動され、冷蔵庫の電源投入中は常に送風運転がなされるようになっている。
【００１１】
図５に示す如く、断熱箱体２０における開口部２２の中央部には、左右一対をなす扉２４,２４の各開放端(枢支側と反対側)が当接可能な中枠５２が立設されている。この中枠５２の裏側でかつ物品収納庫１４の天井部には、庫内ランプＬがソケット５４およびブラケット５６を介して取付けられ、後述する庫内温度の上昇機能および庫内照明機能を果たすようになっている。すなわち該ブラケット５６は庫内の天井部にネジ５７により取付けられ、またソケット５４はブラケット５６の下面に、斜め下方に指向するよう設けられている。このソケット５４にランプＬがねじ込まれると共に、前記ブラケット５６にはランプＬの周囲を保護するＵ字形のシェード６０が着脱自在に取付けられている。このシェード６０は、ランプＬに関して前方側および後方側が開放しているので、ランプ点灯時の熱はこの開放部分を介して庫内に放散されるが、貯蔵物品に対しては、該シェード６０により遮切られるので直接照射されることはない。なお庫内ランプＬは、前記冷却器４２の近傍に設けた冷気循環用ファン５０により生起される風循環路に臨むように配設するのが好ましい。
【００１２】
前記ソケット５４は、リード線(図示せず)を介して、図２に関して後述する制御回路に接続している。また図６に示すように、冷蔵庫１０の開口部１４には左右の扉２４,２４に対応して常開型のドアスイッチＳ₁,Ｓ₂が設けられ、夫々の扉２４の開放に応答して各対応のドアスイッチＳ₁(Ｓ₂)が閉成(オン)するようになっている。なお物品収納庫１４の適所には、庫内温度を監視する庫内サーモＴｈ(図２)の検知プローブ５８が設けられている。
【００１３】
次に図２は、本実施例が応用される冷蔵庫の電気制御回路を示し、交流１００Ｖの商用電源にスイッチＳＷ(図１)を介して２本の母線Ｒ,Ｔが接続している。電源母線Ｒ,Ｔには、庫内ファン５０を駆動するモータＦＭ₁が接続されると共に、その下流に常閉接点ａ,ｂを備える庫内サーモＴｈおよびリレーＸが直列に接続されている。この庫内サーモＴｈの接点ｂと母線Ｔの間に、凝縮器用のファンモータＦＭ₂および圧縮機ＣＭが併列に接続されている。なお、符号ＳＲは圧縮機ＣＭの起動リレー、符号ＳＣは起動コンデンサおよび符号ＯＬは過負荷リレーを夫々示している。
【００１４】
また庫内ランプＬにおける一方の端子は母線Ｔに接続すると共に、他方の端子は電源母線Ｒに、▲１▼前記リレーＸの常閉接点Ｘａ、▲２▼前記ドアスイッチＳ₁の常開接点および▲３▼前記ドアスイッチＳ₂の常開接点を介して夫々接続可能となっている。すなわち庫内サーモＴｈが閉成(オン)していると、リレーＸは通電保持されて対応の常閉接点Ｘａを開放し、従って庫内ランプＬは消灯保持される。しかるに庫内サーモＴｈが開放(オフ)動作すると、リレーＸは減勢されるので、その常閉接点Ｘａが閉成(オン)して庫内ランプＬは点灯する。なお庫内サーモＴｈの閉成(オン)動作中に、両扉２４,２４の何れかが開放されると、その開放中のみドアスイッチＳ₁,Ｓ₂が閉成(オン)して庫内ランプＬを点灯させる。
【００１５】
【実施例の作用】
次に、前述した構成に係る実施例の作用を、図１のタイムチャートを参照して説明する。図２に示す電源スイッチＳＷを投入すると、庫内ファンモータＦＭ₂は直ちに回転を開始し、そのファン５０の回転は該スイッチＳＷを開放(オフ)するまで継続される。また庫内サーモＴｈの常閉接点ａ,ｂは閉成しているので、圧縮機ＣＭの運転が開始されて庫内の冷却運転がなされると共に、凝縮器用ファンモータＦＭ₂も回転を開始する。同じくリレーＸも通電付勢されるため、これに協働する常閉リレー接点Ｘａは開放(オフ)動作を行ない、庫内ランプＬは消灯させたままとする。
【００１６】
しかるに冷蔵庫の冷却運転が進行し、庫内サーモＴｈで設定した下限温度に到達すると、該サーモＴｈの常閉接点ａ,ｂが開放することにより、圧縮機ＣＭおよび凝縮器用ファンモータＦＭ₂の運転が停止される(実際は遅延回路が作動し、前述した如く数分間経過してから運転停止がなされる)。また前記リレーＸへの通電も絶たれるために、これと協働する常閉接点Ｘａが閉成(オン)し、両扉２４,２４の開閉状態の如何に拘らず庫内ランプＬの点灯がなされる。
【００１７】
このように庫内ランプＬは、庫内サーモＴｈがオフ動作して圧縮機ＣＭの運転が停止している間は常に点灯されるので、該ランプＬからの発熱により庫内の冷え過ぎが抑制されると共に、比較的早い時期に該庫内サーモＴｈにおける上限設定温度に到達する。このため次の冷却運転が早い時期に再開され、全体としてサイクルタイムが短縮されることになる。また圧縮機ＣＭの運転時には、庫内ランプＬは原則的に消灯しているので冷効効率を損うことはない。但しこの場合でも、両扉２４,２４の開放動作および閉成動作に対応して、庫内ランプＬの点灯および消灯がなされることは勿論である。
【００１８】
(実験例)
実施例に係る温度制御装置を備えた冷蔵庫を使用して、先に述べた「うどん生地」の熟成を行なった。商用電源は１００Ｖ、５０Ｈｚであり、外気温は３５℃であった。庫内サーモＴｈによる庫内中心温度の設定は、上限温度１７℃かつ下限温度１２℃とし両者間の温度差５℃であった。
【００１９】
前述の条件下で点灯および消灯するようにした庫内ランプＬを設けた冷蔵庫において、「うどん生地」の表面温度および芯温度の変化を検出し、これを図７のグラフに示した。この冷蔵庫では、冷却運転の停止中に庫内ランプＬが点灯するので、該ランプＬの発熱により庫内温度が早く上限設定温度に達し、従って圧縮機ＣＭの運転停止から運転再開に到るまでの時間が短縮された。このため冷却運転の停止および再開の各サイクルに伴なう「うどん生地」の温度変化は、その表面温度の差は０.６℃で、かつ芯温度の差は０.４℃となり、温度変動を極めて小さく抑制することができた。従って「うどん生地」の熟成は、良好で高品質のものとなった。
【００２０】
比較例として、庫内ランプＬを設けない冷蔵庫を使用して、「うどん生地」の熟成を行なった。その他の各種条件は図７の場合と全く同じとした。この場合は、図８に示す如く、圧縮機ＣＭの運転停止から運転再開に到るまでの時間が長くなり、このために「うどん生地」における表面温度の差は１.５℃と大きくなった。また該「うどん生地」の芯温の差も１℃と大きくなった。すなわち表面温度および芯温度の大きな変動に起因して、「うどん生地」の熟成は良好とならず、品質的に満足の得られるものにはならなかった。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明した如く、本発明に係る冷蔵庫の温度制御装置によれば、圧縮機の運転停止時は常に庫内ランプを点灯させるようにしたので、庫内温度の冷え過ぎを防止すると共に、冷却運転の停止から再開に到るまでの時間を短縮することが可能となった。また庫内ランプを、前方および後方が開放したＵ字形のシェードで保護することで、ランプの点灯時の熱は前後の開放部分を介して庫内に放散されるが、貯蔵物品に対してはシェードにより遮られるから、直接照射されることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る温度制御装置を稼働させた際のタイムチャート図である。
【図２】冷蔵庫の電気制御回路の一例を示す回路図である。
【図３】本発明の好適実施例に係る温度制御装置が応用される冷蔵庫の側部縦断面図である。
【図４】冷蔵庫の庫内を概略的に示す一部切欠斜視図である。
【図５】冷蔵庫の正面における縦断面図である。
【図６】冷蔵庫のトッププレートを取り外した状態で示す斜視図である。
【図７】庫内ランプを使用した場合の冷蔵庫における各温度変化を示すグラフ図である。
【図８】庫内ランプを使用しない場合の冷蔵庫における各温度変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１４物品収納庫，２０断熱箱体，２２開口部，２４,２４扉，
２８凝縮器，３０冷却系，４２冷却器，５０冷却循環用ファン
ＣＭ圧縮機，Ｌ庫内灯，Ｔｈ温度検出手段

Claims

内部に物品収納庫(14)が画成され、前面に開口部(22)を有する断熱箱体(20)と、この開口部(22)を開閉自在に閉成する扉(24,24)と、冷媒の圧縮機(CM)および凝縮器(28)等を備え、前記断熱箱体(20)の外部に配設される冷却系(30)と、この冷却系(30)から導出され、前記物品収納庫(14)の内部に配設される冷却器(42)と、前記物品収納庫(14)の庫内温度を監視し、庫内温度が上限温度に到達したときに前記圧縮機 (CM) をオンして冷却運転を行なわせ、冷却運転の進行により庫内温度が下限温度に到達したときには遅延回路を作動してタイムラグをもたせて前記圧縮機 (CM) をオフするように制御する温度検出手段(Th)とからなる冷蔵庫において、
前記物品収納庫(14)における天井部の略中央で、かつ前記冷却器(42)の近傍に設けた冷気循環用ファン(50)が生起する風循環路に臨むよう配設した庫内灯(L)に、前記温度検出手段(Th)のオン・オフに応じてオフ・オンする接点を接続し、
前記温度検出手段(Th)のオフ状態で前記圧縮機(CM)の運転停止時には、前記接点をオンして前記庫内灯(L)を常に点灯すると共に、該温度検出手段(Th)のオン状態で圧縮機(CM)の運転時には前記接点をオフして、前記扉(24,24)の開放・閉成動作に対応してのみ庫内灯(L)の点灯・消灯がなされるようにした
ことを特徴とする冷蔵庫の温度制御装置。
前記庫内灯(L)は、前方および後方が開放したＵ字形のシェード(60)で保護される請求項１記載の冷蔵庫の温度制御装置。