JP4348162B2

JP4348162B2 - 冷却貯蔵庫

Info

Publication number: JP4348162B2
Application number: JP2003366102A
Authority: JP
Inventors: 和幸景山; 朋之石田
Original assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Current assignee: Hoshizaki Electric Co Ltd
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-10-27
Also published as: JP2005127673A

Description

本発明は冷却貯蔵庫に関し、特に除霜水が庫内に飛散することを防止すべく改良を加えたものに関する。

プレハブ式冷蔵庫の一形式として、以下のようなものが知られている。これは、庫内すなわち貯蔵室の天井部に設けられた蒸発器ケース内に蒸発器が装備され、庫外に設置された圧縮機、凝縮器等と冷媒配管により循環接続される一方、蒸発器の前方に、冷却ファンがファンガードで覆われて設けられている（例えば、特許文献１参照）。
そして冷却運転は、圧縮機と冷却ファンとが駆動され、貯蔵室内の空気が引かれて蒸発器を通過する間に熱交換により冷気が生成され、これが再び貯蔵室に向けて吐出される。この間庫内温度が検知され、設定温度まで下がると圧縮機が停止し、一方庫内温度が設定温度より高くなると、再び圧縮機が駆動され、その繰り返しによって庫内がほぼ設定温度に維持される。
また適宜に除霜運転が行われ、これは圧縮機と冷却ファンとを停止した状態において、蒸発器並びにファンガードに装備したヒータに通電することで行われるようになっている。

ここで、除霜運転が終了したら、所定の水切り工程を経たのち冷却運転が再開されるのであるが、蒸発器やファンガードに付着した水滴は、上記の水切りでは完全には無くならない可能性がある。そのため従来では、冷却運転に入る前に、冷却ファンを停止したまま圧縮機のみを駆動する予冷運転を行い、これにより水滴を再氷結させて、冷却運転に入って冷却ファンが駆動された際にも、庫内へ水滴が飛ばないようにする手段が講じられていた。
特開２００１−２７４７２公報

しかるに上記のような予冷運転を採用した場合、蒸発器に残った水滴は確実に再氷結させることができるものの、ファンガード側については残った水滴を再氷結できないことがある。これは、図９のグラフに示すように、予冷運転中に蒸発器の温度は氷点下まで下がる一方で、ファンガードについては必ずしも氷点下にまで冷却できないことに起因する。このようにファンガードに水滴が残っていると、冷却運転に入って冷却ファンが駆動された際に庫内へ飛水し、貯蔵された食材等に降り懸かるおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、ファンガードに残った除霜水が庫内に飛散するのを防止するところにある。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、貯蔵室内には、圧縮機を含む冷凍装置の一部を構成する蒸発器と、この貯蔵室内の空気を吸引して前記蒸発器を通過させたのち再び前記貯蔵室に向けて吐出するように循環させる機能を有しかつファンガードで覆われた冷却ファンとが設けられるとともに、前記蒸発器と前記ファンガードとを加熱可能な加熱手段が設けられ、冷却運転は、前記圧縮機と前記冷却ファンとの駆動によって行われ、除霜運転は、前記圧縮機と前記冷却ファンとが停止された状態で前記加熱手段が駆動されることにより行われる冷却貯蔵庫において、除霜運転の終了後、前記冷却ファンを停止しておいて前記圧縮機のみを駆動する予冷運転を経て冷却運転を再開するに当たり、前記ファンガードの全域の温度が氷点下に下がって前記ファンガードに残った水滴が再氷結されるまでの間、前記冷却ファンを前記ファンガードに残っている水滴を吹き飛ばすことがない程度の風速を得るべく正規よりも抑制した状態で駆動し、その後に前記冷却ファンを正規に駆動する制御手段が備えられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記冷却ファンの抑制された駆動が、ファンモータの回転数を低下させた低速駆動であるところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記冷却ファンの抑制された駆動が、ファンモータを短時間オンする動作を間欠的に繰り返すことで行われるようになっているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
除霜運転が終了した後、冷却ファンは停止したままで圧縮機のみを駆動する予冷運転を経て冷却運転を再開するに当たり、冷却ファンが正規よりも抑制した状態で駆動される工程が取られ、その後に冷却ファンが正規に駆動される。冷却ファンが抑制されて駆動される間に、ファンガードにはそこに付着した水滴が吹き飛ばされない程度の風速で蒸発器により生成された冷気が当てられ、ファンガードの温度が氷点下まで下げられることで残った水滴が再氷結される。
その結果、引き続いて冷却ファンが正規に駆動された場合にもファンガードから庫内に水滴が飛散することがなく、庫内に貯蔵された食材等に降り懸かることが防止される。

＜請求項２の発明＞
冷却ファンの抑制された駆動は、ファンモータの回転数を正規よりも小さく抑え、冷却ファンを低速駆動することで行われる。
＜請求項３の発明＞
冷却ファンの抑制された駆動は、ファンモータを短時間オンする動作が間欠的に繰り返されることで行われる。ファンモータは短時間オンされるだけであるから、冷却ファンは全速駆動には至らず、飛水されない程度の風速で蒸発器で生成された冷気がファンガードに間欠的に当てられ、ファンガードが次第に冷却されて氷点下に下がり、残った水滴が再氷結される。ファンモータをオンオフ制御するだけであるから、制御回路が簡単となる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図７によって説明する。図１において、符号１０はプレハブ式冷蔵庫であって、断熱パネルを組み付けて形成された本体１１内が貯蔵室１２とされており、貯蔵室１２の天井部には後記する室内機２０が設置されている。
本実施形態の冷凍回路１５の基本的な構造は、図２に示すように、室外機１６として圧縮機１７と、凝縮器ファン１８Ａを付設した凝縮器１８とが装備され、また室内機２０として、感温筒２２付きの温度式膨張弁２１と、蒸発器２３とが装備されており、これらが冷媒配管２４により循環接続されている。また、膨張弁２１の手前には、ポンプダウン用の電磁弁２５が備えられているとともに、圧縮機１７の吐出側（高圧側）と吸引側（低圧側）との間に圧力スイッチ２６が設けられている。

室内機２０は、蒸発器ケース３０を備えており、この蒸発器ケース３０は、下面と後面とが開口された横長の箱状をなし、図１に示すように、貯蔵室１２の天井面における正面から見た左端寄りの位置に、前面を右側に向けた姿勢で取り付けられている。
蒸発器ケース３０内には、図３に示すように、その後面側に寄った位置に上記した蒸発器２３が設置されている。また、蒸発器ケース３０の前面には、幅方向の中央部において窓孔３１が開口されており、蒸発器２３の前方には、モータ３４で駆動される２台の冷却ファン３３が横に並んで装備され、窓孔３１に臨んでいる。

この窓孔３１には、ファンガード３６が取り付けられている。ファンガード３６は、前方に膨出したような横長の方形をなす枠体３７を備え、この枠体３７の開口３８に対して、縦長の棒状をなすガード３９が所定ピッチで並んで固着された構造であって、窓孔３１を前面から覆い、左右の側面に形成されたフランジ４０を、窓孔３１の左右の孔縁にねじ４１で止めることにより、着脱可能に装着されるようになっている。

一方、適宜に除霜運転が行われるようになっており、上記した蒸発器２３の例えば下面側に、除霜ヒータ４３（図５）が装着されている。また、ファンガード３６にも着霜する可能性があるため、ファンガードヒータ４４が装着されている。ファンガードヒータ４４は、ファンガード３６の主に下部側を加熱するように設けられ、これはファンガード３６の上部側は、ファンガードヒータ４４の放熱や、除霜ヒータ４３の余熱で加熱されるからである。そのため図４に示すように、ファンガード３６の裏面には、下から略１／３の高さ位置にアングル材４５が取り付けられ、このアングル材４５から開口３８の左右及び下側の口縁にわたり、ファンガード３６の下側の略１／３の領域を囲むようにしてファンガードヒータ４４が配線されている。ファンガードヒータ４４はテープ４６等で押さえられて保持される。

また、蒸発器ケース３０からファンガード３６にわたる下面側には、蒸発器２３やファンガード３６から滴下した除霜水を受けるドレンパン４７が配設され、底面の最深部に形成された排水口４８にドレンホース（図示せず）が接続されて、庫外に導かれている。またドレンパン４７の下面にもドレンパンヒータ４９（図５）が配設され、ドレンパン４７上に塊状態で落下した霜を速やかに溶解して、氷結することを防止するようになっている。

当該冷蔵庫の運転は、所定のプログラムに基づいて制御されるようになっており、そのため図５に示すように、マイクロコンピュータやタイマ５１を備えて上記のプログラムを格納した制御手段５０が設けられている。この制御手段５０の入力側には、庫内温度を検知する庫内温度センサ５３と、２４時間タイマにより自動操作されるか、あるいは手動操作される除霜スイッチ５４とが接続されている。一方出力側には、上記した冷凍回路１５における圧縮機１７、ポンプダウン用の電磁弁２５、冷却ファン３３のモータ３４、除霜ヒータ４３、ファンガードヒータ４４及びドレンパンヒータ４９が接続されている。

基本的な運転を説明すると、冷却運転は、電磁弁２５が開放された状態において、圧縮機１７と冷却ファン３３とが駆動され、貯蔵室１２内の空気が蒸発器２３の後面側に吸引されて、蒸発器２３を前方に通過する間に熱交換されて冷気が生成され、この冷気が蒸発器ケース３０の窓孔３１から貯蔵室１２側に再び吐出されるといった循環流を生じることで貯蔵室１２内が冷却される。この間、庫内温度センサ５３により貯蔵室１２内の温度が検知され、その検知温度が予め定められた設定温度まで下がると電磁弁２５が閉じられ、これに伴い低圧圧力が降下したことが圧力スイッチ２６で検知されると圧縮機１７が停止し、一方検知温度が設定温度より高くなると電磁弁２５が開かれ、一定時間が経過しかつ低圧圧力が上昇したことが圧力スイッチ２６で検知されると圧縮機１７が駆動されるといったように、貯蔵室１２の検知温度に応じて電磁弁２５の開閉を介して圧縮機１７の運転が制御され、貯蔵室１２内がほぼ設定温度に維持される。

一方除霜運転は、除霜スイッチ５４が自動的に若しくは手動で入れられると、図６に参照して示すように、電磁弁２５を閉じることに伴って圧縮機１７が停止し、併せて冷却ファン３３も停止する。それとともに、蒸発器２３に装備した除霜ヒータ４３、ファンガード３６に装備したファンガードヒータ４４及びドレンパン４７に装備したドレンパンヒータ４９に通電することで行われる。
除霜水はドレンパン４７で受けられたのち、排水口４８からドレンホースによって庫外に導かれ、所定の排水場所に排水される。除霜スイッチ５４が入れられた後、所定時間が経過すると除霜運転が終了する。

さてこの実施形態では、除霜運転が終了したのち、冷却運転が再開されたときに、図らずもファンガード３６に残った水滴が冷却ファン３３からの風で庫内に飛散することを防止すべく手段が講じられている。
そのため、予冷運転が終了して冷却運転に入った場合において、初めの所定時間、例えば１２０秒間は、ファンモータ３４の回転数が正規量より落とされて、冷却ファン３３が低速運転するように、運転のプログラムが改良されている。

続いて、本実施形態の作用を、図６のタイミングチャート並びに図７の温度特性等のグラフを参照して説明する。なお、図７における特性線ｘ，ｙ，ｚは、それぞれ図４に示すように、ファンガード３６における下部位置３６ｘ、アングル材４５が取り付けられた位置３６ｙ、上部寄りの位置３６ｚのそれぞれの温度特性を示している。
除霜運転が終了すると、除霜ヒータ４３、ファンガードヒータ４４及びドレンパンヒータ４９への通電が遮断され、そののちドレンパン４７から除霜水が完全に排水されるのを待つ意味から、所定時間（数十秒）の水切り工程が取られる。その後ポンプダウン用の電磁弁２５が開放され、２０秒の待ち時間を経た後、圧縮機１７が駆動され、予冷運転に入る。待ち時間の間に冷凍回路１５の低圧圧力が上昇される。

予冷運転は、上記のように冷却ファン３３が停止したまま圧縮機１７のみが駆動されることで行われ、例えば９０秒継続される。この間蒸発器２３が冷却され、しかも空気循環が行われず庫内空気との熱交換も最小限に抑えられることで蒸発器２３の温度が急速に低下し、図６のグラフに示されるように、予冷運転の半ば位からは氷点下にまで下がる。これにより、仮に蒸発器２３に水滴が残っていたとしても再氷結される。
それに対して、ファンガード３６の各部位３６ｘ，３６ｙ，３６ｚの温度は、予冷運転が終わるまでに至っても氷点下までは下がらず、したがって水滴が残っていた場合に、再氷結は望めない。

予冷運転が終了すると、冷却ファン３３の駆動を伴って冷却運転が再開されるのであるが、この実施形態では、冷却運転に入ってから例えば１２０秒の間、ファンモータ３４の回転数が正規よりも落とされ、冷却ファン３３が低速運転される。低速運転の程度は、庫内空気を蒸発器２３を通過させつつ循環させ得る反面、ファンガード３６に残っている水滴を吹き飛ばすことがない程度の風速を得る範囲である。
すなわち、冷却ファン３３を低速運転することにより、蒸発器２３で生成された冷気が微風状態でファンガード３６に当てられることによって、ファンガード３６が次第に冷却され、図６のグラフに示されるように、冷却ファン３３を低速運転する工程の半ば位からは、ファンガード３６の各部位３６ｘ，３６ｙ，３６ｚの温度がすべて氷点下に下がり、これにより仮にファンガード３６に水滴が残っていたとしても、それらはすべて再氷結される。

１２０秒間の低速運転が終了すると、ファンモータ３４の回転数が正規量まで上げられ、すなわち冷却ファン３３は全速運転され、通常の冷却運転が再開される。このとき庫内空気は相応の風速を持って循環され、蒸発器２３を通過し、またファンガード３６にも当てられるのであるが、このときまでには、蒸発器２３に残った水滴はもちろんのこと、ファンガード３６に残った水滴まですべて再氷結された状態にあるから、庫内に除霜水が飛散することはない。

以上のように本実施形態では、予冷運転を経て冷却運転が再開されるに当たり、冷却ファン３３が全速駆動される前に低速駆動される時間が取られ、この間にファンガード３６にはそこに付着した水滴が吹き飛ばされない程度の風速で蒸発器２３により生成された冷気が当てられ、ファンガード３６の温度が氷点下まで下げられることで残った水滴が再氷結される。そのため、引き続いて冷却ファン３３が全速駆動された場合にもファンガード３６から庫内に水滴が飛散することがなく、庫内に貯蔵された食材等に降り懸かることが防止される。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図８によって説明する。
この実施形態２では、除霜運転とそれに続く水切り工程が終了し、２０秒の待ち時間を経た後圧縮機１７が駆動されて予冷運転に入った場合に、その開始から３０秒経過した後、冷却ファン３３のファンモータ３４が１秒間オンされ、その後、１５秒の間隔を開けて１秒間ファンモータ３４がオンされることが２度行われ、９０秒の予冷運転が終了すると、冷却ファン３３の全速駆動を伴って冷却運転が再開される。

ファンモータ３４が１秒間といった短時間オンされた場合は、冷却ファン３３は全速駆動には至らず、そのため飛水されない程度の風速で蒸発器２３で生成された冷気がファンガード３６に間欠的に当てられることとなる。その結果ファンガード３６が次第に冷却されて氷点下に下がり、残った水滴が再氷結される。そのため、引き続いて冷却ファン３３の全速駆動を伴って冷却運転が再開された場合も、ファンガード３６から庫内に水滴が飛散するおそれがない。
冷却ファン３３を抑制された状態で駆動するに当たり、ファンモータ３４をオンオフ制御するだけであるから、回転数を制御する実施形態１と比較すると、制御回路が簡単にできる利点がある。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）実施形態１において、冷却ファンを低速駆動する時間を１２０秒としたのは一例であって、他の条件等に応じ、要はファンガードに残った水滴が再氷結されに至る時間だけ設定すればよい。
（２）実施形態２においても、冷却ファンのファンモータを短時間オンする時間幅や、間隔、あるいは回数等は、ファンガードの水滴を飛ばすことなく再氷結させ得る限り、任意に設定できる。

（３）なお、除霜運転の後の水切りの時間、予冷運転に入る前の待ち時間、さらには予冷運転の時間についても、機種やその他の条件に応じて最適の時間を設定すればよい。
（４）除霜運転の終了は時間設定のみに限らず、蒸発器に除霜温度センサを装備し、蒸発器の温度が所定値まで上昇したら着霜が無くなったものと見なして除霜を終了するようにしてもよい。
（５）上記実施形態では、冷却運転中に庫内を設定温度に維持するのに圧縮機のみをオンオフする形式のものを例示したが、冷却ファンが圧縮機と同期してオンオフされる形式であってもよい。
（６）除霜運転時、蒸発器側では、ヒータに代えてホットガスを流して加熱する形式のものもあり、このようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の実施形態１に係る冷蔵庫の外観斜視図冷凍回路の回路図室内機の斜視図ファンガードの背面図制御機構のブロック図そのタイミングチャート温度特性等を示すグラフ実施形態２のタイミングチャート従来例に係る温度特性等を示すグラフ

符号の説明

１０…プレハブ式冷蔵庫１１…本体１２…貯蔵室１５…冷凍回路１６…室内機１７…圧縮機２３…蒸発器３０…蒸発器ケース３１…窓孔３３…冷却ファン３４…ファンモータ３６…ファンガード４３…除霜ヒータ（加熱手段）４４…ファンガードヒータ（加熱手段）５０…制御手段５１…タイマ

Claims

貯蔵室内には、圧縮機を含む冷凍装置の一部を構成する蒸発器と、この貯蔵室内の空気を吸引して前記蒸発器を通過させたのち再び前記貯蔵室に向けて吐出するように循環させる機能を有しかつファンガードで覆われた冷却ファンとが設けられるとともに、前記蒸発器と前記ファンガードとを加熱可能な加熱手段が設けられ、冷却運転は、前記圧縮機と前記冷却ファンとの駆動によって行われ、除霜運転は、前記圧縮機と前記冷却ファンとが停止された状態で前記加熱手段が駆動されることにより行われる冷却貯蔵庫において、
除霜運転の終了後、前記冷却ファンを停止しておいて前記圧縮機のみを駆動する予冷運転を経て冷却運転を再開するに当たり、前記ファンガードの全域の温度が氷点下に下がって前記ファンガードに残った水滴が再氷結されるまでの間、前記冷却ファンを前記ファンガードに残っている水滴を吹き飛ばすことがない程度の風速を得るべく正規よりも抑制した状態で駆動し、その後に前記冷却ファンを正規に駆動する制御手段が備えられていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
前記冷却ファンの抑制された駆動が、ファンモータの回転数を低下させた低速駆動であることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
前記冷却ファンの抑制された駆動が、ファンモータを短時間オンする動作を間欠的に繰り返すことで行われるようになっていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。