JP3983012B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却装置の冷却器により貯蔵室内を冷却して成る冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のワインブームに伴い、小規模飲食店や家庭などにおいて、この種冷蔵庫にてワインを所蔵するのに適した温度帯の貯蔵室（庫内）を形成することが要望されている。ワインの種類などにより所蔵に適した温度は異なるが、通常、ワインを所蔵するのに適した温度帯とは、＋５℃乃至＋１４℃とされている。
【０００３】
そのため、特に、ワインセラーとして使用される冷蔵庫では、庫内温度を上記＋５℃乃至＋１４℃の温度帯に保つため、庫内を冷却する冷却器の温度を極端に低く、即ち、冷却器に着霜が生じる０℃以下の温度域とすることなく、庫内を上記温度帯とすることができる。
【０００４】
そこで、係る冷蔵庫では、庫内を冷却する冷却器に着霜させずにオフサイクル除霜で運転できるように冷却器の温度で庫内の温度を制御している。
【０００５】
その場合は、庫内設定温度に対応して冷却器の温度（制御温度）を予め決定しておき、この制御温度と冷却器の温度を検出する温度センサの出力で冷却装置の圧縮機を制御していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の冷蔵庫では、設定された庫内温度の設定値と実際の庫内温度に食い違いが生じ、庫内温度が設定温度に達するまでにかなりの時間を要するという問題があった。また、使用者に庫内温度を視認可能とするため、庫内温度表示が行われているが、係る場合にも庫内温度表示が設定温度と同じになるまでにかなりの時間を要し、不都合が生じるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、貯蔵室内の温度を円滑に設定温度に制御することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷蔵庫は、冷却装置の冷却器により貯蔵室内を冷却して成るものであって、冷却器の温度を検出するための冷却器温度センサと、貯蔵室内の温度を検出するための庫内温度センサと、各温度センサの出力に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置とを備え、該制御装置は、冷却器温度センサが検出する冷却器の温度と、貯蔵室内の設定温度に対応して予め決定された冷却器の温度である制御温度とに基づいて冷却装置の運転を制御すると共に、庫内温度センサが検出する貯蔵室内の温度と、貯蔵室内の設定温度との差に応じて、当該温度差を縮小する方向に制御温度を補正し、この制御温度の補正を行った後、再度補正を行う場合、制御装置は、前回の補正後の制御温度に対して補正を加えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、冷却装置の冷却器により貯蔵室内を冷却して成る冷蔵庫において、冷却器の温度を検出するための冷却器温度センサと、貯蔵室内の温度を検出するための庫内温度センサと、各温度センサの出力に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置とを備え、制御装置は、冷却器温度センサが検出する冷却器の温度と、貯蔵室内の設定温度に対応して予め決定された冷却器の温度である制御温度とに基づいて冷却装置の運転を制御すると共に、庫内温度センサが検出する貯蔵室内の温度と、貯蔵室内の設定温度との差に応じて、温度差を縮小する方向に制御温度を補正するので、貯蔵室内に収容される物品による負荷や外気温度条件の変動に対し、貯蔵室内の温度を円滑に設定温度に制御することができるようになる。
【００１０】
特に、制御温度の補正を行った後、再度補正を行う場合、制御装置は、前回の補正後の制御温度に対して補正を加えるので、次回の補正時にもう一度初期値に補正を加える場合に比して、貯蔵室内の温度を設定温度に迅速に近づけられるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の冷蔵庫１の縦断側面図、図２は冷蔵庫１の冷却装置の電気回路ブロック図を示している。本実施例の冷蔵庫１は、例えば小規模飲食店や家庭内において使用され、ワインを貯蔵するのに適した温度帯、例えば、＋５℃乃至＋１４℃の温度帯を形成するワイン保冷庫である。
【００１２】
冷蔵庫１は、前面に開口した断熱箱体３から構成され、この断熱箱体３内には貯蔵室（庫内）４が形成されている。また、この断熱箱体３の前面は、回動自在に枢支された扉５により開閉自在に閉塞される。
【００１３】
また、冷蔵庫１の断熱箱体３の後部下方には機械室６が形成されており、この機械室６には周知の冷凍サイクルを構成する圧縮機７、図示しない凝縮器及び減圧装置などが設置されている。また、貯蔵室４の背部には前記圧縮機７、凝縮器及び減圧装置などと共に冷却装置の冷媒回路を構成する冷却器１０が縦設されている。この冷却器１０の近傍には、冷却器１０の温度を検出するための冷却器温度センサ２０が設置されている。
【００１４】
そして、この冷却器１０の上方には、冷却器用送風機１１が設置されていると共に、これら冷却器１０及び冷却器用送風機１１の前側には、貯蔵室４の上方から下方に渡って貯蔵室４の背面を構成する仕切板１２が取り付けられている。これにより、この仕切板１２と断熱箱体３の内面間には冷気ダクト１３が形成されている。ここで仕切板１２の下端は下方に開放されているため、該仕切板１２下端には、冷気ダクト１３の冷気吸込口１８が形成される。また、この冷気吸込口１８近傍は、貯蔵室４内で一番温度が高い場所であり、貯蔵室４内の温度を検出するための庫内温度センサ２７が設けられている。
【００１５】
冷却器用送風機１１の前側に位置する仕切板１２には、冷気吐出口１４が形成されていると共に、この冷気吐出口１４の前側には、ファンケース１５が取り付けられている。図１において、冷却器１０の下方に位置して断熱箱体３の内面に取り付けられる１６は、冷却器１０から滴下したドレン水を受容するためのドレン皿である。尚、この冷却器１０とドレン皿１６との間に位置して仕切板１２の冷気ダクト１３側に取り付けられる１７は、冷却器１０から滴下したドレン水をドレン皿１６に確実に受容させるためのドレン水指向板である。
【００１５】
一方、貯蔵室４内における断熱箱体３の内壁には、複数の上下に渡って延在する支柱２２が複数固定されており、この支柱２２には、上下に渡って棚部材２３が複数架設されている。また、貯蔵室４下部には、被冷却物品としてのワインを収納するワインケース２４も設けられている。これにより、貯蔵室４内には、棚部材２３及びワインケース２４などに被冷却物品としての複数のワインを貯蔵可能とされている。
【００１６】
以上の構成により、前記圧縮機７が運転されると前記冷却器１０が吸熱作用を発揮し、冷気ダクト１３内の空気を冷却する。そして、冷却器１０にて冷却された冷気は、冷却器用送風機１１により冷気ダクト１３内を上昇し、冷気吐出口１４より貯蔵室４内に吐出される。貯蔵室４内を循環した冷気は、貯蔵室４内を冷却した後、貯蔵室４下方に形成された冷気吸込口１８から冷気ダクト１３内に帰還される。
【００１７】
一方、冷蔵庫１の扉５の前面又は貯蔵室４内には、貯蔵室４内の温度設定を行う温度設定装置２６（図２のみ図示）が設けられていると共に、図３に示す如き温度表示部２５が設けられている。この温度表示部２５は、温度設定装置２６によって設定した温度、即ち設定温度を表示する設定温度表示部２５Ａと、前記庫内温度センサ２７にて検出された温度を表示する庫内温度表示部２５Ｂとから構成されている。
【００１８】
また、図２に示す如きマイクロコンピュータ２１は、貯蔵室４内を設定温度の環境とするための制御装置であり、このマイクロコンピュータ２１の入力側には、前記冷却器温度センサ２０と、庫内温度センサ２７と、温度設定装置２６が接続されていると共に、出力側には、前記冷却装置を構成する圧縮機７と、冷却器用送風機１１と、設定温度表示部２５Ａ及び庫内温度表示部２５Ｂが接続されている。
【００１９】
以上の構成により、本発明の冷蔵庫１の温度制御について説明する。冷蔵庫１の温度制御を行う前記制御装置としてのマイクロコンピュータ２１は、前記冷却器温度センサ２０により検出された冷却器１０の温度に基づいて、温度設定装置２６にて設定された温度の温度制御を行う。
【００２０】
通常、貯蔵室４内の温度と冷却器１０の温度とでは、冷却器１０の温度の方が低い。そのため、貯蔵室４内の温度にて、温度制御を行う場合、大量の被冷却物品の収納など、一度に大きな負荷が加わると、冷却器１０の温度が著しく低下させて、貯蔵室４内の温度を低下させなければならない。このため、冷却器１０の温度が氷点下となり、冷却器１０周辺又は冷却器１０自体に著しい着霜が生じる。一般的に、被冷却物品の対象をワインとする場合には、貯蔵室４内の温度は＋５℃乃至＋１４℃とするため、冷却器１０を氷点下の温度とする必要が無く、格別な除霜手段が設けられていない。そのため、冷却器１０の著しい着霜を生じさせることなく貯蔵室４内の温度制御を行わなければならない。
【００２１】
そこで、マイクロコンピュータ２１には、予め、貯蔵室４内の設定温度に対応する冷却器１０の制御温度（初期値）が決定されており、該冷却器１０の温度にて、冷却装置の圧縮機７及び冷却器用送風機１１の運転／停止の制御を行う。
【００２２】
即ち、温度設定装置２６にて設定された庫内設定温度が＋５℃である場合には、冷却器１０の温度（制御温度）が、０℃となった時点で、冷却装置の運転を停止し、デファレンシャル温度、即ち運転停止温度よりも＋５℃高い温度、この場合＋５℃となった時点で、冷却装置の運転を開始する。ここで、冷却装置の運転停止温度を、以下、運転停止温度とし、冷却装置の運転の開始温度を以下、運転開始温度とする。
【００２３】
これにより、図４に示す如く、冷却器１０の温度が運転開始温度に達すると、マイクロコンピュータ２１は冷却器１０の運転を行い、これにより冷却器１０の温度が徐々に降下する。そして、冷却器１０の温度が運転停止温度に達するとマイクロコンピュータ２１は、冷却装置の運転を停止する。その後、外気温度や貯蔵室４内の負荷などに影響され、冷却器１０の温度が徐々に上昇し、運転開始温度に達する。これにより、マイクロコンピュータ２１は、冷却器１０の運転を再開する。これが、冷却装置の運転／停止の１サイクルとなる。
【００２４】
しかしながら、上述の如き温度制御のみでは、庫内温度が設定温度に近づくまでにかなりの時間を要するため、マイクロコンピュータ２１は、上記冷却装置の運転／停止のサイクルを所定回数、本実施例では、３回行った時点で、制御温度の補正を行う。尚、本実施例では、運転開始温度から運転停止温度に至り、再び運転開始温度となるサイクルで１サイクルとし、上述の如く庫内温度が運転開始温度に３度到達した時点で３サイクルとして制御温度の補正を行っているが、この他に、運転停止温度から運転開始温度に至り、再び運転停止温度となるサイクルで１サイクルとし、庫内温度が運転停止温度に３度到達した時点で３サイクルとして制御温度の補正を行ってもよい。即ち、運転／停止のサイクルには、運転開始温度から運転停止温度に至り、再び運転開始温度となるサイクルと、運転停止温度から運転開始温度に至り、再び運転停止温度となるサイクルとが入る。
【００２５】
マイクロコンピュータ２１は、例えば５秒間隔で、庫内温度センサ２７の検出値の読込みを行い、例えば、読み込まれた２５６回分の検出値を記憶し、随時、最新の２５６個の検出値の平均値、即ち、庫内温度の平均値を演算している。尚、最新の検出値が読み込まれるたびに、一番古い検出値は廃棄されるものとする。そして、マイクロコンピュータ２１は、冷却装置の運転／停止のサイクルを３回行った時点における前記庫内温度の平均値と温度設定装置２６にて設定された設定温度とを比較する。そして、以後の庫内温度の平均値と設定温度の差を縮小する方向、即ち、設定温度と庫内温度の平均値の差を２で除した値を制御温度に加え、これまでの制御温度（初期値）を補正する。
【００２６】
具体的に説明すると、冷却開始当初、設定温度を＋１０℃とし、これにより制御温度（初期値）の冷却停止温度を＋５℃、冷却開始温度を＋１０℃として、冷却装置の温度制御を行う。係る温度制御にて冷却装置の運転が３サイクル終了した時点で、庫内温度の平均値が＋５℃であった場合、設定温度と庫内温度の平均値との差が＋５℃であり、これを２で除した値が＋２．５℃となるため、制御温度の冷却停止温度は＋７．５℃、冷却開始温度は＋１２．５℃に補正される。
【００２７】
その後、更に、冷却装置の運転が３サイクル終了した時点で、庫内温度の平均値が＋８℃であった場合、設定温度と庫内温度の平均値との差が＋２℃であり、これを２で除した値が＋１℃となるため、制御温度の冷却停止温度は、前回の補正後の温度に＋１℃が加えられ、＋８．５℃となり、冷却開始温度は、前回の補正後の温度に＋１℃が加えられ、＋１３．５℃に補正される。
【００２８】
また、更に、冷却装置の運転が３サイクル終了した時点で、庫内温度の平均値が＋１０℃となり、設定温度と差が無くなると、マイクロコンピュータ２１は、前回の制御温度、即ち冷却停止温度を＋８．５℃、冷却開始温度を＋１３．５℃で継続して温度制御を行う。
【００２９】
これにより、冷却器温度センサ１０にて検出される温度による制御温度は、庫内温度と、設定温度との差に応じて、温度差を縮小する方向に補正されるため、貯蔵室４内に収容される物品による負荷や外気温度条件の変動に対し、貯蔵室４内の温度を円滑に設定温度に制御することができる。
【００３０】
また、制御温度の補正を行った後、再度補正を行う場合、即ち、補正後も庫内温度と設定温度に差が生じている場合は、前回の補正後の制御温度に対して更なる補正を行うため、次回の補正時にはもう一度、最初の制御温度に補正を加える場合に比して、貯蔵室４内の温度を設定温度に迅速に近づけられるようになる。
【００３１】
これに伴い、温度表示部２５の設定温度表示部２５Ａと庫内温度表示部２５Ｂに表示される温度が迅速に近づいて表示することができるようになり、両者の食い違いを抑制若しくは防止できるようになる。
【００３２】
尚、電源投入直後から冷却器１０の温度が制御温度の冷却停止温度に到達するまでのプルダウン時には、上記制御温度の補正は禁止する。これにより、プルダウンから貯蔵室４内の温度が安定するまでは制御温度の無用な補正行為を禁止できるようになり、温度制御の誤動作を未然に回避することができるようになる。
【００３３】
上記補正は、上述の如く冷却装置の運転／停止のサイクルが３サイクル終了した時点で行うため、例えば所定時間毎に制御温度の補正を実行する場合に比して、負荷が変動した場合にも正確且つ円滑に制御温度の補正を実行することができるようになる。
【００３４】
また、上記制御温度の各補正を行うことにより、補正後の制御温度と設定温度に対して予め決められた制御温度（初期値）との差が所定値、例えば±５℃以上となった場合には、補正後の制御温度を前記予め決められた制御温度に戻すものとする。
【００３５】
これにより、異常が発生して結果的に制御温度が大きく補正されてしまう場合など初期の制御温度に戻すことにより、温度制御を正常に行うことができるようになる。
【００３６】
一方、上記制御温度の補正を行った後、貯蔵室４内の設定温度を温度設定装置２６にて変更した場合、マイクロコンピュータ２１は、変更された設定温度に対応して予め決定された制御温度（初期値）に対し、変更前に実施された制御温度の補正と同様の補正を実行するものとする。
【００３７】
具体的に説明すると、上記と同様に、冷却開始当初、設定温度を＋１０℃とし、これにより制御温度の冷却停止温度を＋５℃、冷却開始温度を＋１０℃として、冷却装置の温度制御を行う。冷却装置の運転／停止のサイクルが３サイクル終了後、庫内温度の平均値が＋５℃であったため、制御温度を＋２．５℃補正した。その後、温度設定装置２６により、庫内の設定温度を＋１４℃に変更した場合、制御温度は、予め決められた冷却停止温度＋９℃と、冷却開始温度＋１４℃に前回の補正値＋２．５℃を加え、冷却停止温度＋１１．５℃及び冷却開始温度＋１６．５℃とし、前回の補正を引き継いだかたちで温度制御を行う。
【００３８】
これにより、制御温度の補正を行った後に、設定温度の変更があった場合であっても、前回の補正を引き継いで温度制御を行うため、現在の温度環境に対応したかたちで支障なく温度制御を行うことができるようになる。
【００３９】
一方、上記温度制御を行っている際に、冷却装置の圧縮機７や冷却器用送風機１１が継続して所定時間、本実施例では１時間以上運転された場合には、マイクロコンピュータ２１は、温度制御に異常が発生したと判断し、制御温度を補正前の設定温度に対して予め決められた温度（初期値）に戻す。
【００４０】
これにより、外気温度の影響など、何らかの原因で制御温度が不適切に低い値となった場合に初期値に戻し、温度制御を行うことにより、正常に冷蔵庫１の温度制御を行うことができるようになる。
【００４１】
他方、上記温度制御を行っている際に、冷却装置の圧縮機７は冷却器用送風機１１が継続して所定時間、本実施例では１時間以上停止された場合には、マイクロコンピュータ２１は、同じく温度制御に異常が発生したと判断し、制御温度を補正前の設定温度に対して予め決められた温度（初期値）に戻す。
【００４２】
これにより、外気温度の影響など、何らかの原因で制御温度が不適切に高い値となった場合に初期値に戻し、温度制御を庫なうことにより、正常に冷蔵庫１の温度制御を行うことができるようになる。
【００４３】
上述の如く、本実施例における冷蔵庫１は、貯蔵室４内の設定温度を冷蔵温度、即ち、＋５℃乃至＋１４℃に設定可能とするため、冷却器１０の除霜は、冷却装置の運転停止により実行することができ、冷却器１０への着霜を防止若しくは抑制して、所謂オフサイクル除霜を達成することができると共に、貯蔵室４内の正確な温度制御を実行することができるようになる。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、冷却装置の冷却器により貯蔵室内を冷却して成る冷蔵庫において、冷却器の温度を検出するための冷却器温度センサと、貯蔵室内の温度を検出するための庫内温度センサと、各温度センサの出力に基づいて冷却装置の運転を制御する制御装置とを備え、制御装置は、冷却器温度センサが検出する冷却器の温度と、貯蔵室内の設定温度に対応して予め決定された冷却器の温度である制御温度とに基づいて冷却装置の運転を制御すると共に、庫内温度センサが検出する貯蔵室内の温度と、貯蔵室内の設定温度との差に応じて、温度差を縮小する方向に制御温度を補正するので、貯蔵室内に収容される物品による負荷や外気温度条件の変動に対し、貯蔵室内の温度を円滑に設定温度に制御することができるようになる。
【００４５】
特に、制御温度の補正を行った後、再度補正を行う場合、制御装置は、前回の補正後の制御温度に対して補正を加えるので、次回の補正時にもう一度初期値に補正を加える場合に比して、貯蔵室内の温度を設定温度に迅速に近づけられるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の冷蔵庫の縦断側面図である。
【図２】 冷蔵庫の冷却装置の電気回路ブロック図である。
【図３】 温度表示部の正面図である。
【図４】 冷却装置の運転／停止のサイクルを説明する図である。
【符号の説明】
１ 冷蔵庫
４ 貯蔵室（庫内）
７ 圧縮機
１０ 冷却器
１１ 冷却器用送風機
２０ 冷却器温度センサ
２１ マイクロコンピュータ
２５ 温度表示部
２５Ａ 設定温度表示部
２５Ｂ 庫内温度表示部
２６ 温度設定装置
２７ 庫内温度センサ

Claims (1)

1. 冷却装置の冷却器により貯蔵室内を冷却して成る冷蔵庫において、
   前記冷却器の温度を検出するための冷却器温度センサと、
   前記貯蔵室内の温度を検出するための庫内温度センサと、
   前記各温度センサの出力に基づいて前記冷却装置の運転を制御する制御装置とを備え、
   該制御装置は、前記冷却器温度センサが検出する前記冷却器の温度と、前記貯蔵室内の設定温度に対応して予め決定された前記冷却器の温度である制御温度とに基づいて前記冷却装置の運転を制御すると共に、
   前記庫内温度センサが検出する前記貯蔵室内の温度と、前記貯蔵室内の設定温度との差に応じて、当該温度差を縮小する方向に前記制御温度を補正し、この制御温度の補正を行った後、再度補正を行う場合、前記制御装置は、前回の補正後の制御温度に対して補正を加えることを特徴する冷蔵庫。

Images