JP7344651B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
[1.冷蔵庫の全体構成]
図1から図9を参照し、実施形態の冷蔵庫1について説明する。まず、冷蔵庫1の全体構成について説明する。ただし、冷蔵庫1は、以下に説明する構成の全てを有する必要はなく、いくつかの構成が適宜省略されてもよい。
複数の容器13は、冷蔵室27Aに設けられた冷蔵室容器13A(例えばチルド室容器)、野菜室27Bに設けられた第1および第2の野菜室容器13Ba,13Bb、製氷室27Cに設けられた製氷室容器(不図示)、小冷凍室27Dに設けられた小冷凍室容器13D、および主冷凍室27Eに設けられた第1および第2の主冷凍室容器13Ea,13Ebを含む。
上述のように構成された冷蔵庫1は、後述の制御部100によって制御される冷凍サイクル装置70によって冷却される。
図3は、冷凍サイクル装置70の構成図である。冷凍サイクル装置70は、冷媒の流れ順に、圧縮機17と、凝縮器71と、ドライヤ72と、三方弁73と、キャピラリーチューブ74,75と、第1冷却器41と、第2冷却器46とが環状に接続されることにより構成される。圧縮機17の高圧吐出口には、凝縮器71とドライヤ72とが順に接続パイプ76を介して接続されている。ドライヤ72の吐出側には、三方弁73が接続されている。三方弁73は、ドライヤ72が接続される1つの入口と、2つの出口とを有している。三方弁73の2つの出口のうち、一方の出口には冷蔵側キャピラリーチューブ74と第1冷却器41とが順に接続されている。第1冷却器41は、接続配管である冷蔵側サクションパイプ77を介して圧縮機17に接続されている。
次に、冷凍サイクル装置70の冷媒の流れを説明する。まず、冷凍サイクル装置70を循環する冷媒は、圧縮機17により圧縮されて、高温、高圧のガス状冷媒となり、流路Aを流れる。このガス状冷媒は、凝縮器71により放熱されて、中温、高圧の液状冷媒となる。その後、ドライヤ72を通って、汚れや水分などの不純物が取り除かれた液状冷媒は、三方弁73により絞り制御されながら、冷蔵側キャピラリーチューブ74(又は冷凍側キャピラリーチューブ75)に入る。このとき、冷蔵側キャピラリーチューブ74(又は冷凍側キャピラリーチューブ75)内の中温、高圧の液状冷媒は、冷蔵側サクションパイプ77(又は冷凍側サクションパイプ78)内の冷媒と熱交換されながら減圧される。そして、この冷媒は、第1冷却器41(又は第2冷却器46)を通過しながら蒸発し、第1冷却モジュール40(又は第2冷却モジュール45)内が冷却される。その後、低温、低圧のガス状となった冷媒は、冷蔵側サクションパイプ77(又は冷凍側サクションパイプ78)に流入する。このとき、第1冷却器41(又は第2冷却器46)から冷蔵側サクションパイプ77(又は冷凍側サクションパイプ78)に流入した直後の冷媒ガスの温度は、-10℃前後と低温である。しかし、この冷媒ガスは、サクションパイプ77(又はサクションパイプ78)を通る間に、前記キャピラリーチューブ74(又はキャピラリーチューブ75)内の冷媒と熱交換されて、最終的には室温程度にまで昇温される。そして、この冷媒ガスが、圧縮機17に再び吸入されて、冷媒の循環が完了する。
図4は、実施形態の冷蔵庫1の制御部100を示すブロック図である。制御盤19は、マイコン、タイマなどを有したコンピュータで構成される制御部100を備え、冷蔵庫1の全般を制御する。第1貯蔵室温度センサ110、第2貯蔵室温度センサ112、記憶部116、圧縮機17、三方弁73、第1ファン43、第2ファン48、および操作パネル部150は、それぞれ制御部100に接続されており、それぞれ制御部100からの指令によって制御される。
通常冷却モードとは、冷蔵運転において、制御部100が、第1貯蔵室温度センサ110によって検出された第1貯蔵室の空気温度に基づいて、冷却ユニット15をフィードバック制御(例えばPID(Proportional-Integral-Differential)制御)することにより、第1貯蔵室を冷蔵温度帯の設定温度帯に保ち、冷凍運転において、第2貯蔵室温度センサ112によって検出された第2貯蔵室の空気温度に基づいて、冷却ユニット15をフィードバック制御(例えばPID制御)することにより、第2貯蔵室を冷凍温度帯の設定温度帯に保つモードである。
特定冷却モードは、通常冷却モードと比べて消費電力の低減が可能な冷却モードである。ここで制御部100は、予め設定された冷蔵運転制約時間および冷凍運転制約時間を記憶している。「冷蔵運転制約時間」とは、冷蔵運転と冷凍運転を交互に行う場合における冷蔵運転の1回当たりの最大時間である。一方で、「冷凍運転制約時間」とは、冷蔵運転と冷凍運転を交互に行う場合における冷凍運転の1回当たりの最大時間である。
通常冷却モードと特定冷却モードは、任意に切り替えて実行することができる。例えば、制御部100は、第1所定条件が満たされる場合に、第1冷却モード(例えば、特定冷却モード)で冷却を行い、第2所定条件が満たされる場合に、第2冷却モード(例えば、通常冷却モード)で冷却を行ってもよい。
以下、フローチャートを参照して、通常冷却モードと特定冷却モードに従った冷蔵庫1の動作を説明する。
図8は、通常冷却モードにおける冷蔵庫1の動作を説明するフローチャートである。通常冷却モードにおいては、まず、第1時間帯において、制御部100は、第1貯蔵室温度センサ110によって検出された第1貯蔵室の空気温度が予め設定された冷蔵室目標冷却温度になるように、圧縮機17の運転周波数をフィードバック制御する(ステップS100)。次に、制御部100は、第1貯蔵室の冷却が終了したかどうか判定する(ステップS120)。
図9は、特定冷却モードにおける冷蔵庫1の動作を説明するフローチャートである。特例冷却モードにおいては、まず、第1時間帯において、制御部100は、圧縮機17の運転周波数を図5に示されるような冷蔵運転における運転周波数の初期設定値に設定し、第1貯蔵室温度センサ110によって検出された第1貯蔵室内の空気温度が予め設定された冷蔵室目標冷却温度に達するか、または、冷蔵運転を開始してからの経過時間が冷蔵運転制約時間を超えるまで、冷蔵運転を行う(ステップS200)。
上述の実施形態の冷蔵庫1では、第1時間帯における冷蔵運転時間や冷却終了時の第1貯蔵室の温度に基づいて、第2時間帯と第3時間帯とのうち少なくとも一方における冷却ユニット15の冷却能力を決定した。第1変形例の冷蔵庫は、実施形態の冷蔵庫1と同様の構成を有するが、冷蔵運転時間や第1貯蔵室の温度の代わりに、冷却ユニット15の消費電力値(例えば圧縮機17の消費電力値)をモニタリングして、第1時間帯における冷却終了時の冷却ユニット15の消費電力値(例えば圧縮機17の消費電力値)に基づいて、第2時間帯に第2貯蔵室を冷却するときの冷却ユニット15の冷却能力と、第3時間帯に第1貯蔵室を冷却するときの冷却ユニット15の冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する。
上述の実施形態の冷蔵庫1では、第1時間帯における冷蔵運転時間や冷却終了時の第1貯蔵室の温度に基づいて、第2時間帯と第3時間帯のうち少なくとも一方における冷却ユニット15の冷却能力を決定した。第2変形例の冷蔵庫は、実施形態の冷蔵庫1と同様の構成を有するが、第1時間帯の途中である第1時点で得られる情報(例えば第1時間帯の途中に第1貯蔵室温度センサ110によって検出された第1貯蔵室の空気温度)に基づき、第1時間帯の経過時の第1貯蔵室の温度を予測し、予測された温度と第1貯蔵室の目標冷却温度との差分に基づき第1時点後の第1時間帯の残りの少なくとも一部の時間における冷却ユニット15の冷却能力(例えば圧縮機17の運転周波数)を決定する制御部100を備える。第2変形例の冷蔵庫は、第1時間帯の途中で冷却ユニット15の冷却能力を変更することができるので、第2時間帯、第3時間帯を待たずに、冷却ユニット15の冷却能力を適切な冷却能力に変更することができる。したがって、第2変形例の冷蔵庫によれば、より高いレベルで、省エネ性能の向上と冷却効率の向上との両立を図ることができる。
Claims (13)
- 第1貯蔵室と第2貯蔵室とを含む筐体と、
前記第1貯蔵室と前記第2貯蔵室とを冷却する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットを用いて第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却し、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第1時間帯の後である第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第2時間帯の後である第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる前記第1貯蔵室の温度と前記第1時間帯における前記第1貯蔵室の目標冷却温度との差分の大きさに基づき、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力を決定する、
冷蔵庫。 - 前記制御部は、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力を決定する、
請求項1に記載の冷蔵庫。 - 第1貯蔵室と第2貯蔵室とを含む筐体と、
前記第1貯蔵室と前記第2貯蔵室とを冷却する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットを用いて第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却し、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第1時間帯の後である第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第2時間帯の後である第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を目標冷却温度まで冷却するためにかかった運転時間が第1所定時間よりも短い場合、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を基準値よりも小さくする、 冷蔵庫。 - 前記制御部は、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を目標冷却温度まで冷却するためにかかった前記運転時間の長さに基づき、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するための前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する、
請求項3に記載の冷蔵庫。 - 第1貯蔵室と第2貯蔵室とを含む筐体と、
前記第1貯蔵室と前記第2貯蔵室とを冷却する冷却ユニットと、
前記冷却ユニットを用いて第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却し、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第1時間帯の後である第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第2時間帯の後である第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1時間帯において第2所定時間内に前記第1貯蔵室を目標冷却温度まで冷却することができなかった場合、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を基準値よりも大きくする、
冷蔵庫。 - 前記制御部は、前記第1時間帯において前記第2所定時間内に前記第1貯蔵室を目標冷却温度まで冷却することができなかった場合、前記第1貯蔵室の温度、または前記第1貯蔵室の温度と前記目標冷却温度との差分に基づき、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する、
請求項5に記載の冷蔵庫。 - 前記冷却ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒が供給されて前記第1貯蔵室と前記第2貯蔵室とのうち少なくとも一方に送られる空気を冷却する冷却器とを含み、
前記制御部は、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記圧縮機の圧縮能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記圧縮機の圧縮能力とのうち少なくとも一方を決定する、
請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記制御部は、第1所定条件が満たされる場合に、第1冷却モードで冷却を行い、第2所定条件が満たされる場合に、第2冷却モードで冷却を行い、
前記第1冷却モードは、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第2時間帯に前記第2貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力と、前記第3時間帯に前記第1貯蔵室を冷却するときの前記冷却ユニットの冷却能力とのうち少なくとも一方を決定する制御モードであり、
前記第2冷却モードは、前記第1時間帯に前記第1貯蔵室を冷却したときに得られる情報に基づき、前記第1時間帯の間に前記冷却ユニットの冷却能力を変更する制御モードである、
請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記第1所定条件は、前記第1貯蔵室の温度が第1閾値温度以下であることである、 請求項8に記載の冷蔵庫。
- 前記第1所定条件は、前記第1貯蔵室の温度と前記第1貯蔵室の設定温度との差分が第2閾値温度以下であることである、
請求項8または請求項9に記載の冷蔵庫。 - 前記第2所定条件は、前記第1貯蔵室の温度が第3閾値温度以上であることである、 請求項8から請求項10のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。
- 前記第2所定条件は、前記第1貯蔵室の温度と前記第1貯蔵室の設定温度との差分が第4閾値温度以上であることである、
請求項8から請求項11のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記第2所定条件は、前記第1時間帯において、冷却終了時の前記第1貯蔵室の温度と冷却開始時の前記第1貯蔵室の温度との差分が第5閾値温度以上であることである、
請求項8から請求項12のうちいずれか1項に記載の冷蔵庫。
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