JP6309156B2

JP6309156B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6309156B2
Application number: JP2017501567A
Authority: JP
Inventors: 伊宏吉田; 正寿野村; 秀彦村松
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-02-23
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2035-02-23
Also published as: JPWO2016135812A1; WO2016135812A1

Description

本発明は、電源投入直後、つまり、冷蔵庫内の温度と外気温度とがほぼ等しい状態において、冷却スピードを上げて冷蔵庫内の温度を従来よりも早く冷却することができる冷蔵庫に関するものである。

従来、電源投入直後におけるコンプレッサへの負荷を考慮した冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の冷蔵庫は、電源投入直後における冷蔵庫内の温度と外気温度とが予め設定された値以上の場合は、冷媒流量可変装置の開度を制御して冷媒循環量を減らすことにより、コンプレッサへの負荷を抑制している。

特開２００２−１９５６６８号公報

特許文献１は、コンプレッサへ流れる冷媒量を強制的に少なくすることにより、電源投入直後におけるコンプレッサへの負荷を抑制しているが、冷媒量が少なくなるため冷蔵庫の各貯蔵室内の温度を安定させるまでに時間がかかってしまうという課題があった。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、貯蔵室内の温度を安定させるまでの時間を短くすることができる冷蔵庫を提供することを目的としている。

本発明に係る冷蔵庫は、被冷却物を保存する貯蔵室と、空気を前記貯蔵室へ搬送する風路と、が内部に形成された本体と、冷媒を圧縮するコンプレッサと、前記コンプレッサからの前記冷媒と前記空気とで熱交換を行い、前記空気を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された前記空気を前記貯蔵室へ供給する庫内ファンと、前記貯蔵室に供給される前記空気の量を調節するダンパと、前記本体の外部の温度を検知する外気温度センサと、前記貯蔵室内の温度を検知する室内温度センサと、前記貯蔵室内の温度が設定温度となるように前記コンプレッサ、前記庫内ファン、および、前記ダンパを制御する制御装置と、を備え、前記貯蔵室を複数有し、前記貯蔵室に対応して前記ダンパを複数有し、前記貯蔵室に対応して前記室内温度センサを複数有し、前記制御装置は、電源投入直後の初期区間において、前記外気温度センサで検知した値に応じて、前記コンプレッサの回転数を決定し、運転を開始させるものであり、電源投入後、設定温度に達した前記貯蔵室に対応する前記ダンパを制御して、該貯蔵室への前記空気の供給を止めるものであり、前記貯蔵室内の温度が予め定められた範囲外となったら対応する前記ダンパを開き、設定温度に達したら閉じるように制御するものであり、前記初期区間における前記予め定められた範囲は、前記初期区間後の運転が安定する安定区間における前記予め定められた範囲よりも広いものである。

本発明に係る冷蔵庫によれば、制御装置は、電源投入直後、本体の外部の温度と貯蔵室内の温度とに応じて、コンプレッサのモータプロテクタが作動しない範囲内で、冷却器での熱交換効率が最も高くなるコンプレッサの回転数を決定し、運転を開始させるため、貯蔵室内の温度が安定するまでの時間を短くすることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の背面図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の側面から見た断面模式図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の扉を外した際の正面模式図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の風路を示す側面から見た断面模式図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の電源投入後の動作の流れを示すフローチャートである。従来の制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサの回転数と時間との関係を示す図である。本発明の実施の形態１に係る制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサの回転数と時間との関係を示す図である。本発明の実施の形態２に係る制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサの回転数と時間との関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面図、図２は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の背面図、図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の側面から見た断面模式図である。
本実施の形態１に係る冷蔵庫は、図１に示すように前面が開口した筐体１０と、筐体１０の開口を開閉する扉１０１、２０１、３０１、４０１、５０１と、からなる本体１０００で外郭が構成されている。また、本体１０００内には、図３に示すように被冷却物を保存する複数の貯蔵室を備えている。そして、扉を開閉することにより、各扉に対応した貯蔵室の開口が開閉され、貯蔵室に食品を出し入れできるようになっている。

貯蔵室は、図３に示すように、最上部に開閉式の扉１０１（１０１ａ、１０１ｂ）を備えて配置される冷蔵室１００と、冷蔵室１００内に設けられたチルド室１１０と、冷蔵室１００の下方に、スライド式の扉２０１を備え複数の温度帯に切り替えることができる切替室２００（図示せず）と、切替室２００と並列にスライド式の扉３０１を備える製氷室３００と、最下部にスライド式の扉５０１を備えて配置される野菜室５００と、切替室２００と野菜室５００との間にスライド式の扉４０１を備えて配置される冷凍室４００と、から構成される。そして、各貯蔵室は、発泡ウレタンなどの断熱部材３０で仕切られている。

冷蔵室１００の扉１０１には、図１に示すように操作パネル２０が設けられており、各貯蔵室内の（目標）温度設定、製氷設定などを使用者ができるようになっている。また、操作パネル２０の下方には、冷蔵庫を設置した場所の温度（以下、外気温度と称する）を測定するための外気温度センサ５０が設けられている。
なお、操作パネル２０および外気温度センサ５０が設けられている位置は、冷蔵室１００の扉１０１に限定されるものではなく、他の貯蔵室の扉、筐体１０の側面など、本体１０００の外面側に設けられていればよい。

冷蔵室１００の内部には、図３に示すように上下方向に所定の間隔を空けて食品等を載置する複数段の棚１０２が架設されており、複数の部屋が形成されている。そして、そのうちの最も下側に位置する部屋はチルド室１１０となっており、チルド室１１０内に設置されたチルドケース１１１は、レール等の案内冶具（図示せず）により、冷蔵室１００の背面側から正面側へ引き出せるように構成されている。また、切替室２００、製氷室３００、冷凍室４００、および、野菜室５００も、それぞれの扉とともに、冷蔵庫の背面側から正面側へ引き出せるように構成されている。

また、この冷蔵庫は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷媒回路と、この冷媒回路によって冷却された空気（冷却空気）を各貯蔵室へ供給するための風路１０１０とを備えている。

図４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路図である。なお、図４中の矢印は冷媒の流れを示している。
冷媒回路は、図４に示すようにコンプレッサ１００１、凝縮器として機能するコンデンサパイプ１００４、乾燥器として機能するドライヤ１００５、減圧装置として機能する毛細管１００６、冷却器１００２、および、サクションパイプ１００７が順次接続され、冷媒が循環するように構成されている。

コンプレッサ１００１で圧縮された冷媒は、高温高圧のまま冷蔵庫側面や背面にはりめぐらせたコンデンサパイプ１００４を通って低温になる。そして、低温になった冷媒はドライヤ１００５を通り、毛細管１００６で気化しやすいように減圧されて冷却器１００２で空気と熱交換を行う。この時、冷却器１００２で冷媒と熱交換して冷却された空気により、冷蔵庫内は冷却される。そして、冷却器１００２で空気と熱交換器を終えた冷媒は、サクションパイプ１００７を通り、コンプレッサ１００１へ流れてこのサイクルを繰り返す。

なお、コンプレッサ１００１は、図２および図３に示すように、例えば冷蔵庫の背面側の下部に設けられており、冷却器１００２は、風路１０１０上に設けられている。また、風路１０１０上には、冷蔵庫内で空気を循環させ、冷却器１００２で冷却された空気を各貯蔵室へ供給する庫内ファン１００３も設けられている。

風路１０１０は、図３に示すように、例えば冷蔵庫（本体１０００）の背面側に形成されており、冷却器１００２にて冷却された空気が、各貯蔵室に搬送される通風路である。ここで、風路１０１０上には各貯蔵室に対応するダンパが設けられており、冷蔵室１００へ向かう風路１０１０上には冷蔵室ダンパ１０３が、切替室２００へ向かう風路１０１０上には切替室ダンパ２０３（図示せず）が、製氷室３００へ向かう風路１０１０上には製氷室ダンパ３０３が、冷凍室４００へ向かう風路１０１０上には冷凍室ダンパ４０３が、野菜室５００へ向かう風路１０１０上には野菜室ダンパ５０３が、それぞれ設けられている。
そして、風路１０１０から各貯蔵室へ供給される冷却空気の量は、各ダンパの開閉によって調節される。

冷蔵庫の背面側の上部には制御基板１００９が設けられており、制御基板１００９は、コンプレッサ１００１、庫内ファン１００３、および、各ダンパを制御する。また、制御基板１００９は、各種情報を記憶する記憶部（図示せず）を備えている。
なお、制御基板１００９は、本発明の「制御装置」に相当する。

図５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の扉を外した際の正面模式図、図６は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫内の空気の流れを示す側面から見た断面模式図である。
各貯蔵室には、図５に示すように風路１０１０から搬送されてきた冷却空気を内部に供給するための吹き出し口が形成されており、また、貯蔵室内の温度を測定する室内温度センサが設けられている。

冷蔵室１００には、図５に示すように風路１０１０から搬送されてきた冷却空気を内部に供給するための吹き出し口１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）が、棚１０２で仕切られた部屋毎に形成されており、冷蔵室１００内の温度を測定する冷蔵室内温度センサ１０５が設けられている。また、チルド室１１０にも吹き出し口１１４が形成されており、チルド室内温度センサ１１５が設けられている。

他の貯蔵室も同様に、切替室２００には吹き出し口２０４が形成されており、切替室内温度センサ２０５が設けられている。製氷室３００には吹き出し口３０４が形成されており、製氷室内温度センサ３０５が設けられている。冷凍室４００には吹き出し口４０４（４０４ａ、４０４ｂ）が形成されており、冷凍室内温度センサ４０５が設けられている。野菜室５００には吹き出し口５０４が形成されており、野菜室内温度センサ５０５が設けられている。
また、コンプレッサ１００１には、図２および図３に示すようにコンプレッサ１００１の（表面）温度を測定するコンプレッサ用温度センサ１００８が設けられている。

そして、図６に示す矢印のように、冷却器１００２で冷却された空気は、風路１０１０を通り、各ダンパが開いた状態で各吹き出し口から各貯蔵室に吹き出し、各貯蔵室内を冷却するようになっている。

図７は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の電源投入後の動作の流れを示すフローチャートである。
以下、本実施の形態１に係る冷蔵庫の電源投入後の動作の流れを、図７を用いて説明する。
冷蔵庫に電源が投入されたら（Ｓ１）、外気温度センサ５０、および各貯蔵室内の温度センサにより、外気温度および各貯蔵室内の温度を検知する（Ｓ２）。
そして、外気温度（外気温度センサ５０の検知値）に応じてコンプレッサ１００１の回転数、各ダンパの開閉、庫内ファン１００３の回転数を決定する（Ｓ３）。

なお、コンプレッサ１００１の回転数の決定方法として、たとえば、制御基板１００９の記憶部に式を記憶しておき、その式から検知した外気温度をパラメータとして、コンプレッサ１００１の回転数を求めてもよい。また、制御基板１００９の記憶部にテーブルを記憶しておき、そのテーブルから検知した外気温度をパラメータとして、コンプレッサ１００１の回転数を選択してもよい。

また、電源投入直後では、前回の電源ＯＦＦ時から（あまり）時間が経っていない場合を除いて、外気温度と各貯蔵室内の温度とが同じ、または近い状態となっており、各貯蔵室内の温度は設定温度（目標温度）と離れている。そして、外気温度が高いほど、各貯蔵室内の温度と設定温度との差は大きくなる。そのため、早く各貯蔵室内の温度と設定温度との差を縮められるように、つまり、早く各貯蔵室内を冷却できるように、通常時の各貯蔵室内の温度が安定しているときに比べて、高い回転数でコンプレッサ１００１を運転させる必要がある。

コンプレッサ１００１の回転数を上げれば冷媒回路を循環する冷媒量が多くなり、冷却器１００２での熱交換効率が高くなるため、冷蔵庫の冷却能力が上がる。しかし、それと同時にコンプレッサ１００１の負荷も重くなるため、回転数に応じてコンプレッサ１００１の（表面）温度も高くなる。そして、コンプレッサ１００１への負荷が重くなりすぎて、コンプレッサ１００１の温度が上昇しすぎると、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動してしまう。
ここで、モータプロテクタとは、コンプレッサ１００１の運転時に、コンプレッサ１００１の温度が高くなって所定温度以上になったときに緊急停止させる安全装置のことである。

そのため、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動せずに、できるだけ早く各貯蔵室内を冷却できるように、モータプロテクタが作動しない範囲内で冷却器１００２での熱交換効率が最も高くなるコンプレッサ１００１の回転数を決定する必要がある。たとえば、安全率（マージン）を考慮して、モータプロテクタ作動温度からマージン温度を引いた温度を超えない範囲内で、最も高くなるコンプレッサ１００１の回転数を決定する。つまり、外気温度が予め設定された温度（モータプロテクタ作動温度から予め設定されたマージン温度を引いた温度）のとき最も高い回転数に決定し、前記予め設定された値を超えたときは、最も高い回転数よりも低い値に決定する。

また、庫内ファン１００３もコンプレッサ１００１の回転数に応じて決定し、コンプレッサ１００１の回転数を高い値に決定すれば庫内ファン１００３の回転数も高い値に決定し、コンプレッサ１００１の回転数を低い値に決定すれば庫内ファン１００３の回転数も低い値に決定する。

また、ダンパについて、貯蔵室内の温度が設定温度から予め設定された範囲内であれば、その貯蔵室に対応するダンパを閉じ、外貯蔵室内の温度が設定温度から予め設定された範囲外となっていたら、その貯蔵室に対応するダンパを開く。なお、電源投入直後では、前回の電源ＯＦＦ時から（あまり）時間が経っていない場合を除いて、全ての貯蔵室内の温度が設定温度から予め設定された範囲外となっているため、全てのダンパを開くことになる。

そして、決定した条件で冷蔵庫の運転を開始する（Ｓ４）。その後、各貯蔵室内の温度が（操作パネル２０で設定した）設定温度（例えば、冷蔵室：３℃、冷凍室：−１８℃など）に達したかどうかを判定し、設定温度に達した貯蔵室があれば、それに対応するダンパを閉じて、設定温度に達した貯蔵室内がそれ以上冷却されないようにする。このように、設定温度に達している貯蔵室がある場合、それに対応するダンパを閉じることで、設定温度に達していない貯蔵室を優先的に冷却しつつ、設定温度に達している貯蔵室が冷え過ぎないようにする。

また、設定温度に達した貯蔵室に対応するダンパを閉じた後、他の貯蔵室を冷却中に、設定温度から予め設定された範囲となってしまった場合は、再度ダンパを開いてその貯蔵室内を冷却する（Ｓ５）。

そして、全ての貯蔵室が設定温度に達したかどうかを判定し（Ｓ６）、全ての貯蔵室が設定温度に達していない状態で（Ｓ６のＮＯ）、予め設定された時間（例えば、３時間）が経過したら（Ｓ７のＹＥＳ）、コンプレッサ１００１の回転数、庫内ファン１００３の回転数を再決定し（Ｓ８）、冷蔵庫の運転を継続する。このように、予め設定された時間経過後、コンプレッサ１００１の回転数、庫内ファン１００３の回転数を再決定することで、状況に応じた最適な運転を行うことができる。

一方、全ての貯蔵室が設定温度に達している場合（Ｓ６のＹＥＳ）、コンプレッサ１００１の運転を停止し、庫内ファン１００３を低速回転にする（Ｓ９）。

そして、コンプレッサ１００１の運転を停止後、いずれかの貯蔵室が設定温度から予め設定された範囲外となった場合は、コンプレッサ１００１の運転を再開（ＯＮ）し、庫内ファン１００３の回転数を上げ、予め設定された範囲外となった貯蔵室に対応するダンパを開き、その貯蔵室内を冷却する。そして、貯蔵室内の温度が設定温度になったらダンパを閉じ、全てのダンパが閉じていたら、つまり、全ての貯蔵室内の温度が設定温度から予め設定された範囲内である場合は、コンプレッサ１００１の運転を停止（ＯＦＦ）し、庫内ファン１００３を低速回転にする（Ｓ１０）。

以降、この処理を繰り返すことにより、各貯蔵室内の温度を設定温度に維持することができる。

なお、（Ｓ３）において、本実施の形態１では、外気温度に応じてコンプレッサ１００１の回転数、各ダンパの開閉、庫内ファン１００３の回転数を決定したが、前回の電源ＯＦＦ時から（あまり）時間が経っていない場合を考慮する場合は、外気温度に加え、各貯蔵室内の温度（各貯蔵室内の温度センサの検知値）に応じてコンプレッサ１００１の回転数、各ダンパの開閉、庫内ファン１００３の回転数を決定してもよい。
また、（Ｓ６）において、本実施の形態１では、全ての貯蔵室が設定温度に達したかどうかを判定したが、設定温度が一番低い貯蔵室が設定温度に達したかどうかを判定してもよい。

図８は、従来の制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサ１００１の回転数と時間との関係を示す図である。なお、図８において、左の縦軸はコンプレッサ１００１の回転数を、右の縦軸は冷蔵室１００内の温度を、横軸は時間を、それぞれ示しており、後述する図９および図１０も同様である。

以下、従来の制御を行なった際の、電源投入後におけるコンプレッサ１００１の回転数ＲＮ、コンプレッサ１００１の（表面）温度Ｔｃｓ、および冷蔵室１００内の温度Ｔｉｒの変化を、図８を用いて説明する。なお、図８では、外気温度が例えば、３０℃（中温）である場合を示している。また、図８、および後述する図９、図１０では、冷蔵室１００内の温度Ｔｉｒの変化についてのみ図示するが、その他の貯蔵室内の温度の変化についてもおおむね同様である。

電源投入（ｔ０１）されると、コンプレッサ１００１は回転（運転）し始めて、その回転数ＲＮは（開発段階で）予め決められた上限値ＲＮｍａｘ０まで上昇するが、回転数は０から一気に上限値まで上昇するわけではなく、段階的に上昇する。それと同時にコンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓも上昇し、最終的にＭＡＸ値Ｔｃｓｍａｘ０まで上昇する。一方、冷蔵室１００内の温度Ｔｉｒは、徐々に下降する。このとき、コンプレッサ１００１の回転に合わせて、庫内ファン１００３も高速回転する。

なお、ＲＮｍａｘ０は、制御基板１００９の記憶部に記憶された変更不可な値であり、コンプレッサ１００１への負荷が重くなりすぎて、コンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓが、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐに達するのを防ぐことができる回転数である。つまり、コンプレッサ１００１の回転数が上がるにつれて、コンプレッサ１００１への負荷が増え、コンプレッサ１００１の温度が上昇するが、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐまでは上昇しない回転数である。ここで、モータプロテクタ作動温度Ｔｈｐとは、モータプロテクタが作動する温度のことである。

そして、モータプロテクタ作動温度Ｔｈｐまで上昇しない回転数は、外気温度によって異なるため、ＲＮｍａｘ０は、外気温度が高い場合でもモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐまで上昇しない回転数となっている。

上述した通り、冷却器１００２で冷蔵庫内の空気と冷媒とで熱交換を行い、冷蔵庫内の熱を冷媒が吸収し、その熱は冷蔵庫外に放出されるため、冷蔵庫内の温度が徐々に下がっていくにつれて熱交換も少しずつ安定していく。そして、冷却器１００２からコンプレッサ１００１へ戻ってくる冷媒の温度も徐々に下がっていき、あるピーク点（ｔ０２）を過ぎるとコンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓも下がっていく。

その後、冷蔵室１００内の温度は下がっていき、冷蔵室１００内の温度が設定温度に達したら、冷蔵室ダンパ１０３を閉じる。このとき、他に設定温度に達していない貯蔵室があったら、コンプレッサ１００１の運転は継続するが、冷蔵室ダンパ１０３を閉じて冷蔵室１００に冷却空気が流れないようにすることで、他の貯蔵室内の温度を優先的に下げていく。そして、全ての貯蔵室内の温度が設定温度に達したら、コンプレッサ１００１の運転を停止し、庫内ファン１００３を低速回転にする（ｔ０３）。

電源投入（ｔ０１）してからコンプレッサ１００１の運転が停止する（ｔ０３）までの区間を初期区間ＳｅｃＩとし、その後の区間は各貯蔵室内の温度が安定し、運転が安定する安定区間ＳｅｃＳとする。コンプレッサ１００１の運転を停止後、冷蔵室１００内の温度が上昇して、設定温度から予め設定された範囲外になると、冷蔵室ダンパ１０３を開いて、コンプレッサ１００１の運転を回転数ＲＮ０で再開し、庫内ファン１００３の回転数も上げる（ｔ０４）。

なお、運転が安定する安定区間ＳｅｃＳでは、電源投入後よりも貯蔵室内の温度と設定温度との差は小さく、初期区間ＳｅｃＩほどの冷却能力は必要ないため、回転数ＲＮ０＜ＲＮｍａｘ０となる。そして、庫内ファン１００３の回転数も同様である。

その後、冷蔵室１００内の温度が設定温度に達したら、冷蔵室ダンパ１０３を閉じて、全てのダンパが閉じていたら、コンプレッサ１００１の運転を停止し、庫内ファン１００３を低速回転にする（ｔ０５）。
以降、ダンパの開閉、コンプレッサ１００１のＯＮ／ＯＦＦ、庫内ファン１００３の回転数変更が繰り返される。

また、予め設定された時間の間、霜取り運転（ｔ０６〜ｔ０７）が行われる。このときは、コンプレッサ１００１の運転を停止して、冷却器１００２に付いた霜を溶かす。そして、霜取り運転が終わると、冷却運転が再開される。
なお、扉の開閉頻度、冷蔵庫内の食品の量等、により、コンプレッサ１００１の回転数および運転時間は変化し、霜取り運転の時間も変化する。

図９は、本発明の実施の形態１に係る制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサ１００１の回転数と時間との関係を示す図である。なお、図９のｔ１１〜ｔ１７は、図８のｔ０１〜ｔ０７にそれぞれ内容が対応している。例えば、ｔ０１とｔ１１は、どちらも電源投入時間を示しており、ｔ０２とｔ１２は、どちらもピーク点に達する時間を示している。

以下、本実施の形態１に係る制御を行った際の、電源投入後におけるコンプレッサ１００１の回転数ＲＮ、コンプレッサ１００１の（表面）温度Ｔｃｓ、および冷蔵室１００内の温度Ｔｒの変化を、図９を用いて説明する。なお、図９では、図８と同様、外気温度が例えば、３０℃（中温）である場合を示している。

ここで、上記の中温とは、電源投入後にコンプレッサ１００１の回転数をＲＮｍａｘ０で運転した場合でも、冷却能力がオーバースペックにならない温度であり、後述する低温とは、電源投入後にコンプレッサ１００１の回転数をＲＮｍａｘ０で運転した場合、冷却能力がオーバースペックになってしまう温度である。また、オーバースペックとは、貯蔵室内を設定温度から予め定められた範囲外となるまで冷却してしまう冷却能力のことである。

電源投入（ｔ１１）されると、コンプレッサ１００１は回転（運転）し始める。このとき、外気温度に応じてコンプレッサ１００１の回転数を決定し、運転を開始する。具体的に、図９に示すように外気温度が中温以上である場合においては、コンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓが、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐ（例えば、１００℃）よりも低くなる回転数、かつ、従来のコンプレッサ１００１の回転数の上限値（ＲＮｍａｘ０）よりも高い回転数のＲＮｍａｘ１でコンプレッサ１００１を運転させる。そうすることにより、従来に比べて冷却器１００２での熱交換を最大限に生かすことができる。

つまり、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動しない範囲内で、冷却器１００２での熱交換効率が最も高くなるコンプレッサ１００１の回転数を決定し、運転を開始する。そうすることで、図８および図９に示すように、電源投入後、各貯蔵室内の温度（運転）が安定するまでの初期区間ＳｅｃＩを従来に比べてできるだけ短くすることができる。

そして、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動温度を超えずにコンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓは下がっていくため、コンプレッサ１００１への負荷も小さくなっていく。その結果、従来に比べて早く貯蔵室内を冷却することができるため、被冷却物を早く保存することができる。

また、電源投入後、コンプレッサ１００１の回転数に合わせて、庫内ファン１００３の回転数も上げることにより、庫内ファン１００３の回転数を上げない場合に比べ、冷却器１００２での熱交換効率を高くすることができる。

一方、図示しないが、外気温度が例えば、２０℃（低温）である場合においては、従来のコンプレッサ１００１の回転数の上限値（ＲＮｍａｘ０）よりも低い回転数のＲＮ１でコンプレッサ１００１を運転させる。そうすることで、従来では、電源投入後はコンプレッサ１００１の回転数はＲＮｍａｘ０で固定されていたため、外気温度が低温である場合は冷却能力がオーバースペックになり、無駄にエネルギーを消費し、貯蔵室内が設定温度に対して冷え過ぎてしまうことがあったが、それを防ぐことができる。

電源投入後、コンプレッサ１００１の運転が停止後（初期区間ＳｅｃＩの後）、安定区間ＳｅｃＳとなるが、霜取り運転の時間、扉の開閉頻度、冷蔵庫内の食品の量等、により、コンプレッサ１００１の回転数および運転時間は変化する。

また、各ダンパは、対応する貯蔵室内の温度が設定温度に達したら閉じ、予め定められた範囲外となったら開くが、初期区間ＳｅｃＩでは安定区間ＳｅｃＳよりも、予め定められた範囲を広く設定する。例えば、初期区間ＳｅｃＩでの予め定められた範囲は±３℃、安定区間ＳｅｃＳでの予め定められた範囲は±１℃とする。

そうすることで、初期区間ＳｅｃＩではダンパが閉じている時間が長くなり、設定温度に達していない貯蔵室を優先的に冷却することができる。なお、初期区間ＳｅｃＩでの予め定められた範囲を広くすることで、ダンパが閉じている時間が長くなり、安定区間ＳｅｃＳよりも、貯蔵室内の温度が高くなる可能性があるが、設定温度に対してであり、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動温度を超えることはない。

なお、その他の内容については図８を用いて説明した内容と同じであるため、説明を省略する。

以上のように、本実施の形態１に係る冷蔵庫によれば、電源投入後、外気温度に応じてコンプレッサ１００１の回転数を決定し、運転させる。そうすることにより、外気温度が中温以上である場合においては、従来に比べて冷却器１００２での熱交換を最大限に生かすことができる。そのため、電源投入後、各貯蔵室内の温度（運転）が安定するまでの初期区間ＳｅｃＩを従来に比べ短くすることができる。

その結果、従来に比べて早く貯蔵室内を冷却することができるため、被冷却物を早く保存することができる。なお、電源投入後、コンプレッサ１００１の回転数に合わせて、庫内ファン１００３の回転数も上げることにより、冷却器１００２での熱交換効率をさらに高くすることができる。

一方、外気温度が低温である場合は冷却能力がオーバースペックになり、無駄にエネルギーを消費し、貯蔵室内が設定温度に対して冷え過ぎてしまうのを防ぐことができる。
また、設定温度に達している貯蔵室に対応するダンパから閉じていくことで、設定温度に達していない貯蔵室を優先的に冷却しつつ（または、冷蔵庫内を効率的に冷却しつつ）、設定温度に達している貯蔵室が冷え過ぎないようにすることができる。

なお、電源投入後の初期区間ＳｅｃＩの運転は、冷蔵庫の買い替え、引っ越し等、一つの冷蔵庫に対して多くても数回しか行われない。そのため、外気温度が中温以上の場合においては、省エネよりも使用者の利便性を優先し、被冷却物を早く保存することができるようにしている。

実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては（一部の）説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。

図１０は、本発明の実施の形態２に係る制御を行った際の冷蔵庫のコンプレッサ１００１の回転数と時間との関係を示す図である。なお、図１０のｔ２１〜ｔ２７は、図８のｔ０１〜ｔ０７、および図９のｔ１１〜ｔ１７にそれぞれ内容が対応している。

以下、本実施の形態２に係る制御を行った際の、電源投入後におけるコンプレッサ１００１の回転数ＲＮ、コンプレッサ１００１の（表面）温度Ｔｃｓ、および冷蔵室１００内の温度Ｔｒの変化を、図１０を用いて説明する。なお、本実施の形態２では、実施の形態１よりも外気温度が例えば、３５℃（高温）である場合を示している。例えば、ｔ０１、ｔ１１、ｔ２１は、いずれも電源投入時間を示しており、ｔ０２、ｔ１２、ｔ２２は、いずれもピーク点に達する時間を示している。

外気温度に関わらず、同じ回転数でコンプレッサ１００１の運転を開始した場合、コンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓも一様に上がってしまう。そのため、外気温度が高温である高いにも関わらず高い回転数でコンプレッサ１００１の運転を開始した場合、コンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓが、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐに達してしまい、モータプロテクタが作動してしまう。

そこで、従来のＲＮｍａｘ０よりも高い回転数であるが、実施の形態１のＲＮｍａｘ１よりも低い回転数であるＲＮｍａｘ２でコンプレッサ１００１を回転させることにより、外気温度が高温である場合でもモータプロテクタが作動するのを防ぎつつ、冷却器１００２での熱交換を最大限に生かすことができる。

つまり、コンプレッサ１００１のモータプロテクタが作動しない範囲内で、冷却器１００２での熱交換効率が最も高くなるコンプレッサ１００１の回転数を決定し、運転を開始する。

ここで、電源投入後、各貯蔵室内の温度（運転）が安定するまでの初期区間ＳｅｃＩは、図９および図１０に示すように、本実施の形態２の方が実施の形態１に比べて長くなっている。これは、本実施の形態２の方がコンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓが元々高いため、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐに達しないように、実施の形態１に比べてコンプレッサ１００１の回転数を抑えているためである。しかし、図８および図１０に示すように、初期区間ＳｅｃＩを従来に比べてできるだけ短くすることができる。

なお、電源投入後、コンプレッサ１００１の運転が停止後（初期区間ＳｅｃＩの後）、安定区間ＳｅｃＳとなるが、霜取り運転の時間、扉の開閉頻度、冷蔵庫内の食品の量等、により、コンプレッサ１００１の回転数および運転時間は変化する。
また、その他の内容については図８を用いて説明した内容と同じであるため、説明を省略する。

以上のように、本実施の形態２に係る冷蔵庫によれば、電源投入後、外気温度に応じて、コンプレッサ１００１の回転数を決定し、運転させる。このとき、コンプレッサ１００１の温度Ｔｃｓが、コンプレッサ１００１のモータプロテクタ作動温度Ｔｈｐよりも低くなり、かつ、従来のコンプレッサ１００１の回転数の上限値（ＲＮｍａｘ０）よりも高い回転数である、ＲＮｍａｘ１でコンプレッサ１００１を運転させる。そうすることにより、従来に比べて冷却器１００２での熱交換を最大限に生かすことができ、電源投入後、各貯蔵室内の温度（運転）が安定するまでの初期区間ＳｅｃＩを短くすることができる。

１０筐体、２０操作パネル、３０断熱部材、５０外気温度センサ、１００冷蔵室、１０１扉、１０１ａ扉、１０１ｂ扉、１０２棚、１０３冷蔵室ダンパ、１０４吹き出し口、１０４ａ吹き出し口、１０４ｂ吹き出し口、１０４ｃ吹き出し口、１０４ｄ吹き出し口、１０５冷蔵室内温度センサ、１１０チルド室、１１１チルドケース、１１４吹き出し口、１１５チルド室内温度センサ、２００切替室、２０１扉、２０３切替室ダンパ、２０４吹き出し口、２０５切替室内温度センサ、３００製氷室、３０１扉、３０３製氷室ダンパ、３０４吹き出し口、３０５製氷室内温度センサ、４００冷凍室、４０１扉、４０３冷凍室ダンパ、４０４吹き出し口、４０４ａ吹き出し口、４０４ｂ吹き出し口、４０５冷凍室内温度センサ、５００野菜室、５０１扉、５０３野菜室ダンパ、５０４吹き出し口、５０５野菜室内温度センサ、１０００本体、１００１コンプレッサ、１００２冷却器、１００３庫内ファン、１００４コンデンサパイプ、１００５ドライヤ、１００６毛細管、１００７サクションパイプ、１００８コンプレッサ用温度センサ、１００９制御基板、１０１０風路。

Claims

被冷却物を保存する貯蔵室と、空気を前記貯蔵室へ搬送する風路と、が内部に形成された本体と、
冷媒を圧縮するコンプレッサと、
前記コンプレッサからの前記冷媒と前記空気とで熱交換を行い、前記空気を冷却する冷却器と、
前記冷却器で冷却された前記空気を前記貯蔵室へ供給する庫内ファンと、
前記貯蔵室に供給される前記空気の量を調節するダンパと、
前記本体の外部の温度を検知する外気温度センサと、
前記貯蔵室内の温度を検知する室内温度センサと、
前記貯蔵室内の温度が設定温度となるように前記コンプレッサ、前記庫内ファン、および、前記ダンパを制御する制御装置と、を備え、
前記貯蔵室を複数有し、
前記貯蔵室に対応して前記ダンパを複数有し、
前記貯蔵室に対応して前記室内温度センサを複数有し、
前記制御装置は、
電源投入直後の初期区間において、前記外気温度センサで検知した値に応じて、前記コンプレッサの回転数を決定し、運転を開始させるものであり、
電源投入後、設定温度に達した前記貯蔵室に対応する前記ダンパを制御して、該貯蔵室への前記空気の供給を止めるものであり、
前記貯蔵室内の温度が予め定められた範囲外となったら対応する前記ダンパを開き、設定温度に達したら閉じるように制御するものであり、
前記初期区間における前記予め定められた範囲は、前記初期区間後の運転が安定する安定区間における前記予め定められた範囲よりも広い
冷蔵庫。
前記制御装置は、
前記外気温度センサで検知した値が大きい方が小さい場合に比べ、前記コンプレッサの回転数を高い値に決定し、予め設定された値のとき最も高い回転数を決定するが、前記予め設定された値を超えていたときは、前記最も高い回転数よりも低い値に決定するものである
請求項１に記載の冷蔵庫。
前記予め設定された値は、前記コンプレッサのモータプロテクタが作動しない範囲内である
請求項２に記載の冷蔵庫。
前記制御装置は、
電源投入直後の初期区間において、前記外気温度センサで検知した値に加え、前記室内温度センサで検知した値に応じて、前記コンプレッサの回転数を決定し、運転を開始させるものである
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記制御装置は、
運転を開始して予め設定された時間経過後、全ての前記貯蔵室内の温度が設定温度に達していなかったら前記コンプレッサの回転数を再決定するものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記制御装置は、
運転を開始して予め設定された時間経過後、設定温度が一番低い前記貯蔵室内の温度が設定温度に達していなかったら前記コンプレッサの回転数を再決定するものである
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。