JP5534680B2 - 冷蔵庫の除霜制御装置 - Google Patents
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Description
このため、例えば端子台やコネクター、プリント基板上のはんだ付け部など、除霜ヒーターへ電力を供給するための接続部に、例えば端子の半挿入などの接続異常や、端子間の絶縁異常が生じた状態であっても、除霜ヒーターへの通電が行われる、という問題点があった。
しかし、一旦、当該冷蔵庫の除霜制御装置の電源を遮断すると、強制終了回数のカウントがリセットされてしまい、再度電源を入れると通常時と同様に冷凍サイクルが再開される。
このため、除霜ヒーター回路の故障を精度良く判断することができない、という問題点があった。
しかし、使用者が不在などで故障の修理が長時間なされなかった場合、除霜ヒーター回路が故障状態で運転が継続され、蒸発器の霜詰まりを起こして冷却能力が低下する、という問題点があった。
このような冷却能力低下は、冷蔵庫内の食品への悪影響が懸念される。
冷凍サイクルを備えた冷蔵庫の除霜を制御する、冷蔵庫の除霜制御装置であって、
前記冷凍サイクルの蒸発器に付着した霜を溶かす除霜ヒーターと、
前記冷凍サイクルのコンプレッサーの運転時間が所定時間を超える度に、前記除霜ヒーターへの通電を開始すると共に、前記蒸発器からの冷気を庫内に循環させるファン及び前記コンプレッサーの運転を停止させて除霜運転を開始する除霜制御手段と、
少なくとも、前記除霜ヒーターの通電時間及び前記蒸発器の温度に基づき、除霜異常信号を出力する除霜異常診断手段と、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記除霜ヒーターの通電を強制終了させる除霜ヒーター通電終了手段と、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けたとき、少なくとも前記除霜運転中に、前記除霜異常信号を受けない状態における前記ファンの回転数より回転数を低下させて前記ファンを強制的に運転させる異常時ファン制御手段と
を備え、
前記除霜ヒーター通電終了手段は、
前記除霜ヒーターへの通電を遮断する開閉手段を有し、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記開閉手段を開路状態にさせて前記除霜ヒーターの通電を遮断し、前記開閉手段の開路状態を保持し、
前記除霜制御手段は、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けた後、前記冷凍サイクルのコンプレッサーの運転時間が所定時間を超え、再度、前記除霜運転を行うとき、
前記除霜ヒーター通電終了手段の前記開閉手段が開路状態に保持され前記除霜ヒーターへの通電が停止した状態で、前記除霜運転を行うものである。
このため、除霜ヒーターの異常時に、除霜ヒーターへの通電を停止することができ、接続部からの発煙や発火を防止することができる。
図1はこの発明の実施の形態1における冷蔵庫の構成を示す図である。
図1に示すように、冷蔵庫100は、内箱190aと外箱190bとの間に断熱材190cを充填した断熱箱体190を仕切壁により仕切り、例えば、上から冷蔵室120、氷室130、野菜室150、冷凍室160が形成されている。
冷蔵室120は、回転式の冷蔵室扉120aで開閉される。
氷室310は、引き出し式の氷室扉130aで開閉される。
野菜室150は、引き出し式の野菜室扉150aで開閉される。
冷凍室160は、引き出し式の冷凍室扉160aで開閉される。
なお、図1の例では、冷凍室160に庫内温度センサー16を設けている場合を示すが、本発明はこれに限らず、冷蔵庫内の任意の場所に設けるようにしても良い。
冷却室170には、冷気を生成する蒸発器10、蒸発器10で生成された冷気を庫内の各室に循環させるファン11、蒸発器10に付着する霜を溶かす除霜ヒーター12が配置される。
また、冷却室170には、蒸発器10からの冷却空気を各室に導入するための通風路が形成されている。
機械室180には、コンプレッサー15、除霜水蒸発用皿102などが設けられる。
機械室180の底面は、台板105で構成され、コンプレッサー15などが台板105に固定される。
図2に示すように、本実施の形態1における冷蔵庫の除霜制御装置は、除霜ヒーター12と、庫内温度センサー16と、庫内温度検出手段17と、庫内温度判定手段18と、コンプレッサー制御手段19と、ファン制御手段20と、運転時間積算タイマー21と、除霜開始手段22と、蒸発器温度センサー23と、蒸発器温度検出手段24と、蒸発器第1温度判定手段25と、除霜制御手段26と、除霜タイマー27と、強制終了手段28と、蒸発器第2温度判定手段30と、強制終了カウンター31と、除霜異常診断手段32と、異常警報手段34と、除霜ヒーター通電終了手段35とを有している。
この冷凍庫の除霜制御装置は、冷蔵庫100の蒸発器10に付着した霜の除霜を制御するものである。
除霜ヒーター12は、例えば、電力が供給されて発熱する電熱器により構成される。
この除霜ヒーター12と、図示しない電源回路と、接続部とにより除霜ヒーター回路を構成する。
接続部は、例えば端子台やコネクター、プリント基板上のはんだ付け部などにより構成され、電源回路からの電力を除霜ヒーター12へ供給する。
電源回路は、商用交流電力を所定の電圧に変換して除霜ヒーター12へ供給する。
この電源回路は、除霜制御手段26内に設けるようにしても良い。
なお、商用交流電力を直接、除霜ヒーター12へ供給するようにしても良い。
庫内温度判定手段18は、庫内温度検出手段17により検出された庫内温度が、冷凍室の設定温度の範囲内であるかを判断する。
コンプレッサー制御手段19は、コンプレッサー15を、庫内の温度に基づいて制御する。
ファン制御手段20は、ファン11を、庫内の温度に基づいて制御する。
除霜開始手段22は、運転時間積算タイマー21が所定時間を計測したとき、即ち、コンプレッサー15の運転時間が所定時間を超えたとき、除霜開始信号を出力する。
また、除霜開始手段22は、運転時間積算タイマー21をリセットする。
蒸発器温度検出手段24は、蒸発器温度センサー23により、蒸発器10の温度を検出する。
蒸発器第1温度判定手段25は、蒸発器温度検出手段24により検出された蒸発器温度が、除霜が完了したとされる第1の所定温度を超えたか否かを判定する。
また、除霜制御手段26は、コンプレッサー制御手段19に、コンプレッサー停止信号又はコンプレッサー始動信号を出力し、コンプレッサー15の運転を停止又は開始させる。
また、除霜制御手段26は、ファン制御手段20に、ファン停止信号又はファン始動信号を出力し、ファン11の運転を停止又は開始させる。
また、除霜制御手段26は、除霜ヒーター12への通電を制御する。
また、除霜制御手段26は、ファン11及びコンプレッサー15の運転を停止させ、除霜ヒーター12への通電を行う除霜運転の開始、終了を制御する。
詳細は後述する。
強制終了手段28は、蒸発器第1温度判定手段25からの判定結果を受ける。
また、強制終了手段28は、除霜タイマー27をリセットする。
また、強制終了手段28は、除霜制御手段26に除霜強制終了信号を出力して除霜運転を強制終了させる。
詳細は後述する。
この第2の所定温度E2は、第1の所定温度E1よりも低い温度である。
強制終了カウンター31は、強制終了手段28の除霜強制終了信号の発生回数をカウントする。
また、除霜異常診断手段32は、強制終了カウンター31をリセットする。
除霜異常診断手段32は、除霜強制終了信号の発生回数と蒸発器10の温度とに基づき、除霜異常信号を出力する。
詳細は後述する。
この除霜ヒーター通電終了手段35は、除霜ヒーター12への電力の供給を遮断する開閉手段35bを備える。
この開閉手段35bは、例えばリレーの自己保持回路等、電源供給を遮断した後、回路の遮断を保持する開閉装置を用いる。通常時は、開閉手段35bは閉路状態となっている。
詳細は後述する。
異常警報手段34は、例えばブザーやスピーカーなどにより構成される。
なお、異常警報手段34と共に、又はこれに代えて、異常を表示する異常表示手段を設けるようにしても良い。
次に、本実施の形態における冷蔵庫の除霜制御装置の動作について説明する。
以下、図3の各ステップに基づき、動作を説明する。
まず、庫内温度検出手段17は、庫内温度センサー16により冷凍室160内の庫内温度を検出する。
次に、庫内温度判定手段18は、庫内温度が冷凍室160の設定温度の範囲内であるか否かを判断する。
庫内温度が冷凍室160の設定温度の範囲より低いと判断した場合、コンプレッサー制御手段19は、コンプレッサー15をOFFするよう制御し、ファン制御手段20は、ファン11をOFFするよう制御する。
一方、庫内温度が冷凍室160の設定温度の範囲より高いと判断した場合、コンプレッサー制御手段19は、コンプレッサー15をONするよう制御し、ファン制御手段20は、ファン11をONするよう制御する。
上記Step104により、コンプレッサー15がONされたとき、運転時間積算タイマー21は、コンプレッサー15の運転時間を積算する。
次に、除霜開始手段22は、運転時間積算タイマー21の値を計測し、計測値が除霜を必要とする所定時間Ts以上であるか否かを判断する。
計測値が除霜を必要とする所定時間Ts以上でない場合は、Step101に戻り、冷却運転を継続する。
一方、計測値が除霜を必要とする所定時間Ts以上の場合、除霜開始手段22は、除霜開始信号を出力する。
また、除霜開始手段22は、運転時間積算タイマー21をリセットする。
次に、除霜制御手段26は、除霜開始手段22からの除霜開始信号を受けたとき、除霜ヒーター12への通電を開始すると共に、コンプレッサー制御手段19にコンプレッサー停止信号を出力し、ファン制御手段20にファン停止信号を出力して、コンプレッサー15及びファン11の運転を停止させて除霜運転を開始する。
また、除霜制御手段26は、除霜タイマー27を起動する。除霜タイマー27は、除霜ヒーター12への通電時間を計測する。
次に、蒸発器温度検出手段24は、蒸発器温度センサー23により、蒸発器10の温度Eを検出する。
蒸発器第1温度判定手段25は、蒸発器温度Eが、除霜が完了したとされる第1の所定温度E1を超えたか否かを判定する。
除霜ヒーター12が正しく通電されて発熱し、蒸発器温度Eが第1の所定温度E1を超えた場合、除霜制御手段26は、除霜ヒーター12への通電を停止すると共に、コンプレッサー制御手段19にコンプレッサー始動信号を出力し、ファン制御手段20にファン始動信号を出力して、コンプレッサー15及びファン11の運転を開始させて除霜運転を終了する。
即ち、除霜制御手段26は、除霜ヒーター12への通電時間が所定時間Tjを経過するまでの間に、蒸発器10の温度が第1の所定温度E1を超えたとき、除霜運転を終了する。
さらに、除霜制御手段26は、除霜タイマー27をリセットする。
これにより、除霜が正常に終了する。
強制終了手段28は、強制終了カウンター31をリセットする。
そして、Step101に戻り、再び冷却運転を行う。
一方、上記Step110により、蒸発器温度Eが第1の所定温度E1を超えていないと判定された場合、強制終了手段28は、除霜タイマー27の計測値を取得(チェック)する。
強制終了手段28は、計測値が除霜に必要とする所定時間Tj以上であるか否かを判断する。
計測値が除霜に必要とする所定時間Tj以上でない場合は、Step109に戻り、除霜運転を継続する。
一方、除霜ヒーター回路が故障で、除霜ヒーター12に通電されず、したがって蒸発器の温度が上がらず、計測値が除霜に必要とする所定時間Tj以上の場合、強制終了手段28は、除霜制御手段26に除霜強制終了信号を出力する。
即ち、強制終了手段28は、除霜ヒーター12への通電時間が所定時間Tjを経過するまでの間に、蒸発器10の温度が第1の所定温度E1を超えないとき、除霜強制終了信号を出力する。
除霜制御手段26は、強制終了手段28からの除霜強制終了信号を受けると、除霜ヒーター12への通電を停止すると共に、コンプレッサー制御手段19にコンプレッサー始動信号を出力し、ファン制御手段20にファン始動信号を出力して、コンプレッサー15及びファン11の運転を開始させて除霜運転を終了する。
さらに、除霜制御手段26は、除霜タイマー27をリセットする。
これにより、除霜が強制的に終了する。
強制終了カウンター31は、除霜強制終了信号の発生回数をカウントする。
除霜異常診断手段32は、強制終了カウンター31のカウント数Cを取得(チェック)する。
除霜異常診断手段32は、カウント数が所定回数Ci以上であるか否かを判断する。
カウント数が所定回数Ci以上でない場合は、Step101に戻る。
一方、カウント数Cが所定回数Ci以上の場合、蒸発器第2温度判定手段30は、蒸発器温度検出手段24により検出された蒸発器温度Eを取得(チェック)する。
蒸発器第2温度判定手段30は、蒸発器第1温度判定手段25の除霜が完了したとされる第1の所定温度E1よりも低い、第2の所定温度E2(即ち、E2<E1)を超えたか否かを判断する。
蒸発器温度Eが高くなり、第2の所定温度E2を超えた場合は、Step101に戻る。
一方、蒸発器温度Eが上がらず、第2の所定温度E2を超えない場合、除霜異常診断手段32は、除霜ヒーター回路の故障と診断して、除霜異常信号を出力する。
即ち、除霜異常診断手段32は、除霜強制終了信号の発生回数が所定回数Ciを超え、かつ、蒸発器10の温度が第2の所定温度E2を超えないとき、除霜異常信号を出力する。
異常警報手段34は、除霜異常診断手段32からの除霜異常信号を受けたとき、異常を警報する。
除霜ヒーター通電終了手段35は、除霜異常診断手段32からの除霜異常信号を受けたとき、開閉手段35bを開路状態にさせて除霜ヒーター12への電力の供給を遮断する。
これにより、除霜ヒーター通電終了手段35は、除霜ヒーター12の通電を強制終了させる。
そして、Step101に戻り、Step101以降の動作を再び行う。
このとき、除霜ヒーター通電終了手段35の開閉手段35bは、開路状態が保持されているため、除霜ヒーター12への通電は行われない。
即ち、除霜制御手段26は、除霜異常診断手段32から除霜異常信号を受けた後、除霜開始手段22から除霜開始信号を受けたとき、除霜ヒーター通電終了手段35により除霜ヒーター12への通電が停止した状態で、除霜運転を行う。
このため、除霜ヒーター12の異常時に、除霜ヒーター12への通電を停止することができ、除霜ヒーター回路の接続部からの発煙や発火を防止することができる。
また、トラッキング現象の発生を抑制することにより、これに起因する接続部から発煙や発火を抑制することができ、冷蔵庫内に煙を排出して食品の衛生性に悪影響を与えることを抑制し、また火災の発生を抑制することができる。
したがって、冷蔵庫における除霜制御の安全性を向上させることができる。
図4はこの発明の実施の形態2における冷蔵庫の除霜制御装置のブロック構成を示す図である。
図4に示すように、本実施の形態2における冷蔵庫の除霜制御装置は、上記実施の形態1の構成に加え、強制終了回数記憶手段36を有する。
その他の構成は、上記実施の形態1(図2)と同様であり、同一の構成には同一の符号を付する。
この強制終了回数記憶手段36は、例えばフラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置を用いる。
以下、図5の各ステップに基づき、上記実施の形態1との相違点を中心に説明する。
強制終了手段28は、強制終了回数記憶手段36に記憶された除霜強制終了信号の発生回数の情報、及び強制終了カウンター31をリセットする。
そして、Step101に戻り、再び冷却運転を行う。
強制終了回数記憶手段36は、強制終了カウンター31がカウントした除霜強制終了信号の発生回数の情報を記憶する。
そして、Step101に戻る。
このため、一旦、当該冷蔵庫の除霜制御装置の電源を遮断しても、強制終了回数のカウントがリセットされることがなく、除霜ヒーター回路の故障を精度良く判断することができる。
また、再度電源を入れても、電源遮断前の強制終了回数が記憶されているため、冷凍サイクルが再開されても除霜ヒーターに通電されることがない。
したがって、冷蔵庫における除霜制御の安全性を向上させることができる。
図6はこの発明の実施の形態3における冷蔵庫の除霜制御装置のブロック構成を示す図である。
図6に示すように、本実施の形態3における冷蔵庫の除霜制御装置は、上記実施の形態1の構成に加え、異常時ファン制御手段37を有する。
その他の構成は、上記実施の形態1(図2)と同様であり、同一の構成には同一の符号を付する。
以下、図7の各ステップに基づき、上記実施の形態1との相違点を中心に説明する。
異常時ファン制御手段37は、除霜異常診断手段32から除霜異常信号を受けたとき、除霜異常信号を受けない状態におけるファン11の回転数より、回転数を低下させて、ファン11を強制的に運転させる。
そして、Step101に戻る。
これにより、除霜ヒーター12への通電を強制的に終了した以後、蒸発器10の熱交換が軽減されて霜付きが抑制されることとなる。
これにより、使用者が不在などで故障の修理が長時間なされなかった場合であっても、蒸発器10への通風を行うことで、蒸発器10との熱交換を軽減させ、蒸発器10への霜付きを抑制することができる。
このため、蒸発器10への多量の霜付きによる冷却不良を軽減することができ、冷蔵庫内の食品への悪影響を緩和することができる。
Claims (5)
- 冷凍サイクルを備えた冷蔵庫の除霜を制御する、冷蔵庫の除霜制御装置であって、
前記冷凍サイクルの蒸発器に付着した霜を溶かす除霜ヒーターと、
前記冷凍サイクルのコンプレッサーの運転時間が所定時間を超える度に、前記除霜ヒーターへの通電を開始すると共に、前記蒸発器からの冷気を庫内に循環させるファン及び前記コンプレッサーの運転を停止させて除霜運転を開始する除霜制御手段と、
少なくとも、前記除霜ヒーターの通電時間及び前記蒸発器の温度に基づき、除霜異常信号を出力する除霜異常診断手段と、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記除霜ヒーターの通電を強制終了させる除霜ヒーター通電終了手段と、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けたとき、少なくとも前記除霜運転中に、前記除霜異常信号を受けない状態における前記ファンの回転数より回転数を低下させて前記ファンを強制的に運転させる異常時ファン制御手段と
を備え、
前記除霜ヒーター通電終了手段は、
前記除霜ヒーターへの通電を遮断する開閉手段を有し、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記開閉手段を開路状態にさせて前記除霜ヒーターの通電を遮断し、前記開閉手段の開路状態を保持し、
前記除霜制御手段は、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けた後、前記冷凍サイクルのコンプレッサーの運転時間が所定時間を超え、再度、前記除霜運転を行うとき、
前記除霜ヒーター通電終了手段の前記開閉手段が開路状態に保持され前記除霜ヒーターへの通電が停止した状態で、前記除霜運転を行う
ことを特徴とする冷蔵庫の除霜制御装置。 - 庫内の温度を検出する庫内温度検出手段と、
冷凍サイクルのコンプレッサーを、前記庫内の温度に基づいて制御するコンプレッサー制御手段と、
冷凍サイクルの蒸発器からの冷気を庫内に循環させるファンを、前記庫内の温度に基づいて制御するファン制御手段と、
前記蒸発器の温度を検出する蒸発器温度検出手段と、
前記蒸発器に付着した霜を溶かす除霜ヒーターと、
前記除霜ヒーターへの通電時間を計測する除霜タイマーと、
前記コンプレッサーの運転時間を積算する運転時間積算タイマーと、
前記コンプレッサーの運転時間が所定時間を超える度に、除霜開始信号を出力すると共に、前記運転時間積算タイマーをリセットする除霜開始手段と、
前記除霜開始信号を受けたとき、前記除霜ヒーターへの通電を開始すると共に、前記コンプレッサー及び前記ファンの運転を停止させて除霜運転を開始し、
前記除霜ヒーターへの通電時間が所定時間を経過するまでの間に、前記蒸発器の温度が第1の所定温度を超えたとき、前記除霜ヒーターへの通電を停止すると共に、前記コンプレッサー及び前記ファンの運転を開始させて除霜運転を終了する除霜制御手段と、
前記除霜制御手段に除霜強制終了信号を出力して前記除霜運転を強制終了させる強制終了手段と、
前記除霜強制終了信号の発生回数をカウントする強制終了カウンターと、
前記除霜強制終了信号の発生回数と前記蒸発器の温度とに基づき、除霜異常信号を出力する除霜異常診断手段と、
前記除霜異常信号を受けたとき、異常を警報する異常警報手段と、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記除霜ヒーターの通電を強制終了させる除霜ヒーター通電終了手段と、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けたとき、少なくとも前記除霜運転中に、前記除霜異常信号を受けない状態における前記ファンの回転数より回転数を低下させて前記ファンを強制的に運転させる異常時ファン制御手段と
を備え、
前記強制終了手段は、
前記除霜ヒーターへの通電時間が所定時間を経過するまでの間に、前記蒸発器の温度が第1の所定温度を超えないとき、前記除霜強制終了信号を出力し、
前記除霜異常診断手段は、
前記除霜強制終了信号の発生回数が所定回数を超え、かつ、前記蒸発器の温度が前記第1の所定温度よりも低い第2の所定温度を超えないとき、前記除霜異常信号を出力し、
前記除霜ヒーター通電終了手段は、
前記除霜ヒーターへの通電を遮断する開閉手段を有し、
前記除霜異常信号を受けたとき、前記開閉手段を開路状態にさせて前記除霜ヒーターの通電を遮断し、前記開閉手段の開路状態を保持し、
前記除霜制御手段は、
前記除霜異常診断手段から前記除霜異常信号を受けた後、前記コンプレッサーの運転時間が所定時間を超え、再度、前記除霜開始手段から前記除霜開始信号を受けたとき、
前記除霜ヒーター通電終了手段の前記開閉手段が開路状態に保持され前記除霜ヒーターへの通電が停止した状態で、前記除霜運転を行う
ことを特徴とする冷蔵庫の除霜制御装置。 - 前記除霜強制終了信号の発生回数の情報を記憶する強制終了回数記憶手段を備え、
前記除霜異常診断手段は、
前記強制終了回数記憶手段に記憶された前記除霜強制終了信号の発生回数と、前記蒸発器の温度とに基づき、前記除霜異常信号を出力する
ことを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫の除霜制御装置。 - 前記除霜異常診断手段は、
前記除霜ヒーターへの通電時間が所定時間を経過するまでの間に、前記蒸発器の温度が第1の所定温度を超えたとき、
前記強制終了回数記憶手段に記憶された前記除霜強制終了信号の発生回数の情報、及び前記強制終了カウンターをリセットする
ことを特徴とする請求項3記載の冷蔵庫の除霜制御装置。 - 前記強制終了回数記憶手段は、不揮発性の記憶装置を用いる
ことを特徴とする請求項3又は4記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
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