JP3851246B2

JP3851246B2 - 可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法

Info

Publication number: JP3851246B2
Application number: JP2002235273A
Authority: JP
Inventors: 英樹大湯; 純一布留川; 幸信西川; 真二原; 俊通平田; 俊春横田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-07
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2006-11-29
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: JP2004125180A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可燃性冷媒を使用した可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫において冷媒洩れが発生すると、冷却能力が低下し、圧縮機が連続運転状態となってしまう。このため圧縮機は、高負荷運転状態になる。
【０００３】
そこで、冷媒洩れを検知して、冷蔵庫を停止する機能を採用することが考えられる。しかし、圧縮機の高負荷運転に対しては、圧縮機保護回路を採用することにより、一応の対応は可能であり、且つ、冷蔵庫の唯一の主目的である「食品を低温貯蔵する」を考慮すると、実際の冷蔵庫には採用されていない。
【０００４】
ところが、冷媒として可燃性のＨＣ冷媒を採用する冷蔵庫が発売されてきた。
【０００５】
このため、ＨＣ冷媒を使用した冷蔵庫で冷媒洩れを検出するために、冷却器の冷媒出口側に温度センサ（出口温度センサ）を設けると共に冷媒入口側にも温度センサ（入口温度センサ）を設けた冷蔵庫が、提案されている。この冷蔵庫では、入口温度センサと出口温度センサとの検出温度の差を監視し、温度差が所定の温度差以上になった時に、冷媒が漏れていると判断している。
【０００６】
冷媒洩れを検出すると、この冷蔵庫では、庫内のファンを止め、可燃性冷媒が庫内に充填されるのを防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＨＣ冷媒の冷蔵庫では、冷媒の封入総量を少なくしたり、冷媒洩れが発生しても冷蔵庫の庫外側に徐々に洩れる可能性が高いように設計している。このような冷蔵庫では、庫内又は庫外に洩れたとしても、僅かの量である。しかし、僅かの量でも、洩れた個所の近辺では、可燃性冷媒が溜まることとなる。
【０００８】
本発明は、このような冷蔵庫に好適な制御方法を提案することを特徴とする。
【０００９】
更に、本発明は、簡単な構成で、冷媒洩れを検出することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、可燃性冷媒の冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン１３を運転する可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法において、圧縮機２４が動作して冷媒が循環し冷却器１２からの冷気を冷気循環用ファン１３により庫内に循環させる冷却運転時に、冷却器１２の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知時に、圧縮機２４の動作を維持しながら、冷気循環用ファン１３を停止せしめ、この停止後における冷却器１２の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、可燃性冷媒の冷媒洩れを検出した時に凝縮器冷却用ファン２８を運転する可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法において、圧縮機２４が動作して冷媒が循環し冷却器１２からの冷気を冷気循環用ファン１３により庫内に循環させる冷却運転時に、冷却器１２の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知時に、圧縮機２４の動作を維持しながら、冷気循環用ファン１３を停止せしめ、この停止後における冷却器１２の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出することを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明は、前述の冷却器１２の温度は、除霜終了を検知するために用いられる除霜用温度センサ３６により検出することを特徴とする。
【００１３】
更に、本発明は、冷媒洩れであると検出された場合に、圧縮機２４を停止させることを特徴とする。
【００１４】
更に、本発明は、前述の冷媒洩れの検出は、冷蔵庫の扉５が開けられたことを検知した場合には、行わないことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
【００１６】
図１は、第１実施形態の冷凍冷蔵庫の斜視図、図２はその側面断面図、図３は正面からの図でありダクトの配置を説明するための図である。図４は制御のための回路図である。
【００１７】
図１において、１は冷凍冷蔵庫である。５、６、７は、それぞれ冷蔵室２、冷凍室３、野菜室４の扉である。扉５は回転扉であり、扉６，７は引出し式扉である。
【００１８】
図２において、８は前面が開口された内箱、９は外箱、１０は発泡断熱材である。冷凍冷蔵庫１の断熱構造は、この内箱８と外箱９との間に発泡断熱材１０を充填して形成されるようになっている。
【００１９】
この冷凍冷蔵庫１の内部には、上から順に冷蔵室２、冷凍室３及び野菜室４が仕切壁１１，１１にて区画形成されている。
【００２０】
この冷凍室３の背部には冷却器１２及び冷気循環用ファン１３が配設された冷却室１４が形成されている。また、冷蔵室２の下部には特定低温室１５が設けられている。
【００２１】
１６は冷気ダクトである。この冷気ダクト１６は、冷蔵室２の背部に配設されている。この冷気ダクト１６は、冷却器１２からの冷気を冷蔵室２の上部に設けられた冷気吹出孔１７から吹き出す冷蔵室用冷気通路１８を形成するためのものである。
【００２２】
２１は、ダンパーである。このダンパー２１の開閉に関係なく、冷却器１２から冷気循環ファン１３により循環される冷気は冷凍室３に供給される。ダンパー２１が開いている時には、冷却器１２からの冷気は冷蔵室２にも供給される。
【００２３】
２２は、冷却室１４とダンパー２１とを連通する連通部である。冷却器１２からの冷気はファン１３により、この連通路２２を経てダンパー２１に供給され、冷蔵室用冷気通路１８を介して冷気吹出孔１７から吹き出される。ダンパー２１が閉じられると、冷蔵室２への冷気の供給は停止される。
【００２４】
２３は機械室、２４は圧縮機である。２６は野菜室用冷気復路である。
【００２５】
図３において、２５は冷気を野菜室４に供給するための野菜室用冷気供給路である。この野菜室用冷気供給路２５には、主に冷蔵室２を巡った後の冷気が吸い込まれ、下方に流れて、野菜室４に流れ込むようになっている。この野菜室用冷気供給路２５から野菜室４へ供給された冷気は、図２で示した野菜室用冷気復路２６を介して冷却室１４に戻される。
【００２６】
この冷凍冷蔵庫の概略回路図を図４に示す。冷媒はＨＣ冷媒（ここではイソブタン）を使用している。
【００２７】
２４は前述した圧縮機である。２７は凝縮器である。２８は凝縮器２７の冷却用ファン（送風機）である。２９はキャピラリ-チューブ（減圧装置）である。１２は前述した冷却器である。１３は、前述した冷気循環用ファンである。
【００２８】
この冷凍冷蔵庫の冷却運転時には、可燃性冷媒が矢印にて示したように循環し、冷却器１２で冷却された冷気は冷気循環用ファン１３により、庫内を循環し、冷却している。
【００２９】
３０はこの冷凍冷蔵庫を統括して制御するマイクロコンピュータである制御装置である。
【００３０】
制御装置３０はＣＰＵ３１、種々のデータを記憶するＲＡＭ３２、各種制御プログラム及び種々の設定データを記憶したＲＯＭ３３から構成されている。この制御装置３０のＲＡＭ３２には、使用者によって設定された庫内温度などが記憶される。また、ＲＯＭ３３には冷凍冷蔵庫の運転制御プログラム、冷媒漏れ検出プログラムなどが記憶されている。
【００３１】
３４は、冷蔵室温度センサであり、冷蔵室２の内部に配置され温度を検知してる。３５は冷凍室温度センサであり、冷凍室３内部に配置され温度を検知している。３６は除霜用温度センサであり、冷却器１２に直接又は近傍に配置され、冷却器１２の温度を検知している。３７は扉開閉検知スイッチであり、この実施形態では、図１の扉５の開閉を検知している。
【００３２】
３８は庫内灯であり、制御装置３０が扉開閉検知スイッチ３７により扉５の開を検知すると、この制御装置３０により点灯駆動される。
【００３３】
２１は前述のダンパーであり、開閉が制御装置３０により制御される。
【００３４】
この冷凍冷蔵庫の従来と同様の冷却動作について説明する。
【００３５】
制御装置３０は、冷凍室温度センサ３５により、冷凍室３の温度が上昇すると、冷却運転を開始する。つまり、制御装置３０は、圧縮機２４、送風機２８、冷気循環ファン１３をオンとし、ダンパー２１を開とする。
【００３６】
これにより、可燃性冷媒が冷凍サイクル（圧縮機→凝縮器→減圧器→冷却器→圧縮機）中を循環し、冷却器１２が冷やされる。冷却器１２の冷気が冷気循環ファン１３により、冷却室１４から吹出される。ダンパー２１は開いているので、この冷気は冷凍室３だけでなく、冷蔵室２にも吹出される。冷蔵室２に吹出された冷気は、野菜室用冷気供給路２５を通って野菜室４にも循環する。
【００３７】
通常、冷凍冷蔵庫は、冷蔵室と野菜室は所定の温度差になるように設計され、且つ、冷蔵温度帯の室（冷蔵室及び野菜室）の方が冷凍室より先に貯蔵温度（例えば、冷蔵室の貯蔵温度は3℃、冷凍室の貯蔵温度は−18℃）になるように設計されている。
【００３８】
制御装置３０は、冷蔵室温度センサ３４により、冷蔵室２の温度が所定の温度（例えば3℃）まで低下すると、ダンパー２１を閉じる。これにより、冷却器１２の冷気は、冷気循環ファン１３により冷凍室３のみに吹出される。
【００３９】
制御装置３０は、冷凍室温度センサ３５により、冷凍室３の温度が所定の温度（例えば-18℃）まで低下すると、冷却運転を停止する。つまり、制御装置３０は、圧縮機２４、送風機２８、冷気循環ファン１３をオフとする。
【００４０】
この冷凍冷蔵庫の従来と同様の除霜動作について説明する。
【００４１】
制御装置３０は、冷却運転時間を積算すると共に、扉開閉検知スイッチ３７からの信号により扉の開状態を検出し、この扉の開状態の時間も積算する。そして、この両者の値に応じて、着霜量を予想して除霜開始タイミングを設定する。
【００４２】
制御装置３０は、冷却器１２に設けられた除霜ヒータ（図示せず）を駆動し、この除霜ヒータの加熱により冷却器１２に付着した霜が解ける。そして、冷却器１２自体又はこの冷却器１２の近傍に配置された除霜用温度センサ３６による検出温度が、予め設定されている除霜終了温度に達すると、制御装置３０は、除霜ヒータへの通電を停止して除霜運転が終了する。
【００４３】
次に、この冷凍冷蔵庫での可燃性冷媒の漏洩を検出する際の動作について説明する。
【００４４】
この制御装置３０は、まず、冷媒洩れにより発生する冷却異常を検出し、冷却異常が検出された場合に、冷媒洩れ検出動作を行いう。
【００４５】
まず、冷却異常の検出動作を説明する。
【００４６】
制御装置３０は、冷却運転を開始したのに、いつまでたっても、冷却器１２が冷却されない場合に、冷却異常と判断する。
【００４７】
つまり、制御装置３０は、冷却運転開始時からタイマーカウント動作を始め、このタイマーカウント値が所定値になった時の、除霜用温度センサ３５を検知して、この値が予め設定した値より高い場合に、冷却異常と判断する。
【００４８】
制御装置３０は、冷却異常が発生した場合には、冷媒洩れ検出動作を行う。しかし、以下の場合は、行わない。
【００４９】
この冷却運転が、プルダウン運転（冷蔵庫が最初に設置され、最初に電源を供給されて、最初に庫内温度を所定の貯蔵温度まで一気に下げる時の運転）の場合である。この場合は、最初の冷却運転であるために、冷凍室が所定温度まで冷却できなかった惧れがあるためである。この場合は、再度、所定時間を経てからもう一度冷却異常の検知を行う。
【００５０】
また、前記タイマーカウント動作中に、扉開閉検知スイッチ３７により、扉５の開を検知した場合も、冷媒洩れ検知動作を行わない。これは、当然、冷却異常の原因は、冷媒漏れではなく、扉の開成により庫内冷気の流出である可能性が高いからである。
【００５１】
また、冷蔵室温度センサ３４により冷蔵室が高温であることを検知した場合、冷媒洩れ検知動作を行わない。これは、冷蔵室に高温の食品等を入れたために、冷却異常が惹起された可能性が高いからである。
【００５２】
次に、冷媒洩れ検出動作について説明する。
【００５３】
制御装置３０は、冷却異常を検知すると、冷媒洩れ検出動作を行う。
【００５４】
前述の冷却異常を検出時点において、この冷凍冷蔵庫は、冷却運転中である。ここで、制御装置３０は、冷気循環用ファン１３を停止させる。これにより、冷却器１２における空気の流れは停止する。もし、冷媒洩れが無ければ、冷却器１２は冷却される筈である。
【００５５】
所定時間後に制御装置３０は、除霜用温度センサ３６からの信号により、温度を検知し、この温度が予め定めた温度まで低下していれば、冷媒洩れ以外の原因による冷却異常と判定する。
【００５６】
この温度が予め定めた温度まで低下していなければ、冷媒洩れと判定し、制御装置３０は、圧縮機２４を停止し、送風機２８を停止し、冷気循環ファン１３を再度駆動する。圧縮機２４を停止するので、冷凍サイクルは停止し、可燃性冷媒が冷凍サイクルの外部に積極的に漏れ出ることを抑えることができる。冷気循環ファン１３を駆動するので、庫内に可燃性冷媒が洩れ出ていたとしても、この可燃性冷媒は、希釈され着火の可能性を下げることができる。
【００５７】
このように、この実施形態では可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、圧縮機２４が動作して冷媒が循環し冷却器１２からの冷気を前記冷気循環用ファン１３により庫内に循環させる冷却運転時に、前記冷却器１２の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知により、前記圧縮機２４の動作を維持しながら、前記冷気循環用ファン１３を停止せしめ、この停止後における前記冷却器１２の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出し、この冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン１３を運転している。このため、可燃性冷媒は、希釈され（薄められ）着火の可能性を下げることができる。
【００５８】
この実施形態では、扉の開閉の検知は、扉５のみで行ったが、これは当然全ての扉で行っても良い。
この実施形態では、冷媒洩れと判定した時に、制御装置３０は、圧縮機２４を停止し、送風機２８を停止し、冷気循環ファン１３を再度駆動している。しかし、本願は、冷媒洩れと判定した時に、制御装置３０は、圧縮機２４を停止し、送風機２８を継続的に運転し、冷気循環ファン１３を再度駆動するようにしてもよい。送風機２８を運転するので、庫外に可燃性冷媒が洩れ出ていたとしても、この可燃性冷媒は、薄められ着火の可能性を下げることができる。
【００５９】
また、冷却異常は、冷却運転開始から所定時間後の除霜用温度センサ３６の温度の値により検出しているが、これは、当然、温度変化の勾配を検出し、この勾配の値を基準値と比べることにより、冷却異常を検出するようにしてもよい。
【００６０】
このように、本発明は、前述の実施態様を基に説明したが、当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン１３を運転しているので、可燃性冷媒を薄めることができ、着火の可能性を更に抑制することが出来る。
以上のように本発明は、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫の制御方法において、冷媒洩れを検出した時に凝縮器冷却用ファン２８を運転しているので、可燃性冷媒を薄めることができ、着火の可能性を更に抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の図である。
【図２】この実施形態の冷凍冷蔵庫の側面断面図である。
【図３】この実施形態の冷凍冷蔵庫の正面からの図である。
【図４】この実施形態の冷凍冷蔵庫の制御を説明するための概略回路図である。
【符号の説明】
１・・・・・冷凍冷蔵庫（可燃性冷媒冷蔵庫）、
２・・・・・冷蔵室、
３・・・・・冷凍室、
４・・・・・野菜室、
１２・・・・冷却器、
１３・・・・冷気循環用ファン（ファン）、
２４・・・・圧縮機、
２７・・・・凝縮器、
２８・・・・凝縮器冷却用ファン（送風機）、
３０・・・・制御装置、
３４・・・・冷蔵室温度センサ、
３５・・・・冷凍室温度センサ、
３６・・・・除霜用温度センサ、
３７・・・・扉開閉検出スイッチ。

Claims

可燃性冷媒の冷媒洩れを検出した時に冷気循環用ファン (13) を運転する可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法において、
圧縮機(24)が動作して冷媒が循環し冷却器(12)からの冷気を前記冷気循環用ファン(13)により庫内に循環させる冷却運転時に、前記冷却器(12)の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知により、前記圧縮機(24)の動作を維持しながら、前記冷気循環用ファン(13)を停止せしめ、この停止後における前記冷却器(12)の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出することを特徴とする可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。
前記冷却器(12)の温度は、除霜終了を検知するために用いられる除霜用温度センサ(36)により検出することを特徴とする請求項１に記載の可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。
冷媒洩れであると検出された場合に、前記圧縮機(24)を停止させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。
可燃性冷媒の冷媒洩れを検出した時に凝縮器冷却用ファン (28) を運転することを特徴とする可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法において、
圧縮機(24)が動作して冷媒が循環し冷却器(12)からの冷気を冷気循環用ファン(13)により庫内に循環させる冷却運転時に、前記冷却器(12)の温度を監視して、冷却異常を検知し、この冷却異常の検知により、前記圧縮機(24)の動作を維持しながら、前記冷気循環用ファン(13)を停止せしめ、この停止後における前記冷却器(12)の温度を監視することにより、冷媒洩れを検出することを特徴とする可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。
前記冷却器(12)の温度は、除霜終了を検知するために用いられる除霜用温度センサ(36)により検出することを特徴とする請求項４に記載の可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。
冷媒洩れであると検出された場合に、前記圧縮機(24)を停止させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の可燃性冷媒冷蔵庫の制御方法。