JPH11304329A - 冷蔵庫の冷却運転制御装置 - Google Patents

冷蔵庫の冷却運転制御装置

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JPH11304329A
JPH11304329A JP10115415A JP11541598A JPH11304329A JP H11304329 A JPH11304329 A JP H11304329A JP 10115415 A JP10115415 A JP 10115415A JP 11541598 A JP11541598 A JP 11541598A JP H11304329 A JPH11304329 A JP H11304329A
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compartment
compressor
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稔 天明
Yasuyuki Sekiguchi
康幸 関口
Keimei Asakura
啓明 朝倉
Takuya Kishimoto
卓也 岸本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷凍サイクルの冷却効率を向上させると共
に、冷凍室と冷蔵室との双方を適度な温度に確実に保つ
ことが可能な冷蔵庫を提供する。 【解決手段】 互いに断熱された冷蔵室14と冷凍室2
2とを有する。三方弁68により、冷蔵用蒸発器50と
冷凍用蒸発器52に冷媒を流通させる冷蔵室冷却運転
と、冷凍用蒸発器52のみに冷媒を流通させる冷凍室冷
却運転とを切り替える。冷却運転中に冷却していない側
の庫内温度が上限温度に達したときには、冷却運転を切
り替える。冷却運転中に冷却している側の庫内温度が下
限温度に達したときにも、冷却運転を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷蔵庫の冷却運
転制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】2つの蒸発器のそれぞれで冷凍室と冷蔵
室とを冷却するよう成された従来の冷蔵庫では、冷媒回
路中で冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器とを直列に接続し、
冷蔵用蒸発器の絞り開度を小さくするなどして冷凍サイ
クルを構成していた。そしてこのような冷蔵庫では、冷
凍室又は冷凍室のいずれかに庫内温度センサを設け、こ
の庫内温度センサで検知した庫内温度に基づいて、圧縮
機の発停制御を行うようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記のように
構成された冷蔵庫では、比較的高温度の冷蔵室について
も低温度の蒸発器で冷却することになるため、冷凍サイ
クルの冷却効率が低下するという問題があった。
【0004】また冷凍室を冷却している際には冷蔵用蒸
発器も低温になるが、冷蔵室内は高湿度となっているた
め冷蔵用蒸発器に着霜が生じやすくなるという問題もあ
った。そしてこのように冷蔵用蒸発器に着霜が生じる
と、冷蔵用蒸発器の熱交換効率が低下して消費電力量が
大きくなるという問題を生ずると共に、液冷媒が圧縮機
に返流して液圧縮が起こり、冷凍サイクル中に設けられ
た部品の信頼性が低下してしまうという問題があった。
【0005】さらに冷凍室又は冷蔵室のいずれかに設け
た庫内温度センサによって圧縮機の発停制御を行ってい
るので、冷凍室又は冷蔵室のうち庫内温度センサを設け
ていない側に高温の食品等を投入すると、この庫内の温
度を適切な低温に保つことができないという問題があっ
た。
【0006】そして冷凍室と冷蔵室とで冷気の循環が完
全には独立していないため、冷凍室又は冷蔵室のいずれ
か一方の扉がドアスイッチによって検知できない程度の
半開き状態になると、他方の庫内もほとんど無冷却状態
に近くなってしまうという問題もあった。
【0007】この発明は、上記従来の課題を解決するた
めになされたものであって、その目的は、冷凍サイクル
の冷却効率を向上させると共に、冷凍室と冷蔵室との双
方を確実に適度な温度に保つことが可能な冷蔵庫を提供
することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、圧縮
機と、凝縮器と、冷蔵用絞り装置と、冷蔵用送風機を併
設した冷蔵用蒸発器と、冷凍用送風機を併設した冷凍用
蒸発器とを順次環状に接続して成ると共に、前記凝縮器
と冷蔵用絞り装置との間から分岐する冷媒支管を有し、
この冷媒支管に冷凍用絞り装置を備えると共にこの冷媒
支管の下流側を前記冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器との間
に接続し、さらに前記凝縮器から流出した冷媒の流通先
を前記冷蔵用蒸発器側と冷媒支管側との間で切り替える
流路切替手段を設けた冷媒回路を備え、前記流路切替手
段を冷蔵用蒸発器側に切り替えると共に冷蔵用送風機を
駆動する一方で冷凍用送風機を停止させて行う冷蔵室冷
却運転と、前記流路切替手段を冷媒支管側に切り替える
と共に冷凍用送風機を駆動する一方で冷蔵用送風機を停
止させて行う冷凍室冷却運転とを切り替えて行うことが
できるようにした冷蔵庫であって、冷蔵室温度センサ
と、冷凍室温度センサと、制御手段とを備え、この制御
手段は、冷凍室の庫内温度が所定の冷凍室上限温度に達
したときには冷蔵庫冷却運転から冷凍室冷却運転に切り
替える一方、冷蔵室の庫内温度が所定の冷蔵室上限温度
に達したときには冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に
切り替えるよう成されていることを特徴とする冷蔵庫の
冷却運転制御装置である。
【0009】請求項2の発明は、前記制御手段は、冷蔵
室の庫内温度が所定の冷蔵室下限温度に達したときには
冷蔵室冷却運転から冷凍室冷却運転に冷却運転を切り替
える一方、冷凍室の庫内温度が所定の冷凍室下限温度に
達したときには冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に冷
却運転を切り替えるよう成されていることを特徴とする
請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0010】請求項3の発明は、前記制御手段は、冷凍
室又は冷蔵室の庫内温度と所定の基準温度との差分値に
基づいて、前記圧縮機の圧縮能力を調整するよう成され
ていることを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制
御装置である。
【0011】請求項4の発明は、前記制御手段は、圧縮
機の圧縮能力の調整を、前記流路切替手段を切り替える
際に行うよう成されていることを特徴とする請求項3の
冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0012】請求項5の発明は、前記制御手段は、圧縮
機の圧縮能力の調整を、前記流路切替手段を切り替えて
から所定時間が経過した後に行うよう成されていること
を特徴とする請求項3の冷蔵庫の冷却運転制御装置であ
る。
【0013】請求項6の発明は、前記制御手段は、前記
圧縮機の圧縮能力の調整と共に、冷凍用送風機又は冷蔵
用送風機の回転数の調整を行うよう成されていることを
特徴とする請求項3の冷蔵庫の冷却運転制御装置であ
る。
【0014】請求項7の発明は、前記制御手段は、圧縮
能力の調整を行おうとする圧縮機が最低圧縮能力で運転
されていたときには、圧縮機の運転を停止するよう成さ
れていることを特徴とする請求項4の冷蔵庫の冷却運転
制御装置である。
【0015】請求項8の発明は、前記制御手段は、圧縮
機を停止させた後に、冷凍室及び冷蔵室のうち、いずれ
の庫内温度がそれぞれ先に冷凍室上限温度又は冷蔵室の
庫内温度に達したかを判断し、先に達した側から冷却運
転を再開するよう成されていることを特徴とする請求項
7の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0016】請求項9の発明は、前記制御手段は、冷凍
室の庫内温度が冷凍室上限温度を超えると共に冷蔵室の
庫内温度が冷蔵室上限温度を超えたときは、冷凍室の庫
内温度と冷凍室上限温度との差及び冷蔵室の庫内温度と
冷蔵室上限温度との差を把握し、その差の大きい側から
冷却運転を行うよう成されていることを特徴とする請求
項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0017】請求項10の発明は、前記制御手段は、流
路切替手段を切り替えて冷蔵室冷却運転を終了した後
に、冷蔵用送風機を駆動するよう成されていることを特
徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0018】請求項11の発明は、前記制御手段は、冷
凍室冷却運転を行った時間を累積算し、累積算された時
間が所定の設定時間を超えたときには、冷凍用蒸発器の
除霜運転を開始するよう成されていることを特徴とする
請求項10の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0019】請求項12の発明は、前記制御手段は、冷
凍室冷却運転又は冷蔵室冷却運転をそれぞれ所定時間の
あいだ継続して行ったときは、流路切替手段を切り替え
て冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に又は冷蔵室冷却
運転から冷凍室冷却運転に切り替えるよう成されている
ことを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置
である。
【0020】請求項13の発明は、前記制御手段は、冷
凍室の庫内温度又は冷蔵室の庫内温度がそれぞれ所定の
冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強制冷却温度に達したと
きは、前記圧縮機を最大圧縮能力で駆動するよう成され
ていることを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制
御装置である。
【0021】請求項14の発明は、前記制御手段は、前
記庫内温度が所定の冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強制
冷却温度に達して前記圧縮機を最大圧縮能力で駆動した
ときは、この最大圧縮能力のままそれぞれ冷凍室上限温
度又は冷蔵室上限温度まで冷却運転を行うよう成されて
いることを特徴とする請求項13の冷蔵庫の冷却運転制
御装置である。
【0022】請求項15の発明は、前記制御手段は、冷
凍室の庫内温度又は冷蔵室の庫内温度がそれぞれ所定の
冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強制冷却温度に達して前
記圧縮機を最大圧縮能力で駆動し、これを所定時間継続
したにもかかわらず前記庫内温度がそれぞれ冷凍室上限
温度又は冷蔵室上限温度に達しないときには、利用者に
警告信号を発するとともに前記圧縮機を通常の圧縮能力
に復帰させるよう成されていることを特徴とする請求項
14の冷蔵庫の冷却運転制御装置である。
【0023】請求項1の発明は、冷凍室と冷蔵室との双
方に温度センサを設け、各温度センサで検知した庫内温
度をそれぞれ冷凍室上限温度又は冷蔵室上限温度と比較
して冷却運転の切り替えを行っている。従って冷却効率
を低下させることなく、冷凍室及び冷蔵室のそれぞれを
適度な温度に保つことが可能となる。
【0024】請求項2の発明は、各庫内温度をそれぞれ
冷凍室下限温度又は冷蔵室下限温度と比較して冷却運転
の切り替えを行っている。従って必要以上の冷却によっ
て冷却効率が低下するのを防止することが可能となる。
【0025】請求項3の発明は、圧縮機の圧縮能力を調
整することによって、必要以上の圧縮能力で冷却運転が
行われて冷却効率が低下するのを防止することが可能と
なる。
【0026】請求項4の発明は、冷却運転を再開する際
に圧縮能力の調整を行うことになるから、圧縮能力の調
整をより適切なものとすることが可能となる。
【0027】請求項5の発明は、冷却運転中に圧縮能力
の調整を行うので、庫内の温度負荷が大きく変化したよ
うな場合にも、庫内を適度な温度に保つことが可能とな
る。
【0028】請求項6の発明は、送風機の回転数を調整
することにより、より適切な冷却運転を行うことが可能
となる。
【0029】請求項7,8,9の発明は、効率的な冷却
運転によって庫内を一段と適度な温度に保つことが可能
となる。
【0030】請求項10,11の発明は、各蒸発器に着
霜が生じるのを確実に防止し、冷却効率の低下による消
費電力の増大や、液圧縮による部品の信頼性の低下を回
避することが可能となる。
【0031】請求項12,13,14,15の発明は、
冷蔵庫に異常状態が生じても、庫内を適度な温度に保つ
ことが可能となる。
【0032】
【発明の実施の形態】次に、この発明の冷蔵庫の具体的
な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
【0033】図1は、本実施形態の冷蔵庫10を扉を開
けた状態で示す正面図である。冷蔵庫10の本体である
キャビネット12には、上段から冷蔵室14、野菜室1
6、温度切替室18、冷凍室22が設けられている。ま
た温度切替室18の左側には製氷室20が設けられてい
る。そして、野菜室16と温度切替室18、製氷室20
との間には断熱仕切体24が配されている。
【0034】冷蔵室14の下部には、約0℃付近で庫内
温度を維持するチルド室26が設けられている。野菜室
16には引出式の野菜室扉(図示せず)が設けられ、こ
の扉と共に野菜容器28が引き出し可能となっている。
温度切替室18には引出式の温度切替室扉(図示せず)
が設けられ、この扉と共に温度切替室容器30が引き出
し可能となっている。冷凍室22にも引出式の冷凍室扉
(図示せず)が設けられ、この扉と共に冷凍容器32が
引き出し可能となっている。製氷室20にはその天井部
付近に製氷装置34が設けられ、この下方には貯氷容器
36が設けられている。なお製氷装置34に水を供給す
るタンク44は、チルド室26の左側に設けられてい
る。
【0035】次に、前記図1、この冷蔵庫の縦断面図で
ある図2、及び冷凍サイクルの装置の配置を概説した図
3に基づいて、冷蔵庫10の冷凍サイクルの構造及びそ
の配置について説明する。まず、圧縮機46は、キャビ
ネット12の底部、すなわち冷凍室22の後方下部に設
けられた機械室48に設けられている。冷蔵庫10の蒸
発器は冷蔵用と冷凍用の2つ存在し、冷蔵用蒸発器50
は野菜室16の後方に配され、冷凍用蒸発器52は冷凍
室22の後方上部に設けられている。また、冷蔵用蒸発
器50の上方には冷蔵用送風機54が設けられ、冷凍用
蒸発器52の上方には冷凍用送風機56が設けられてい
る。また、冷凍用蒸発器52の下方には除霜ヒータ98
が設けられている。
【0036】図4は、この冷蔵庫に設けられた冷媒回路
を示す図である。以下、この図に基づいて冷媒の流れに
ついて説明する。圧縮機46から出た冷媒は、マフラー
58、放熱パイプ60、凝縮器62、防露パイプ64、
ドライヤー66を経て三方弁(流路切替手段)68に至
る。三方弁68において冷媒流路は分岐し、一方は冷蔵
用キャピラリーチューブ(絞り装置)70に向かい、他
方は冷媒支管103に介設された冷凍用キャピラリーチ
ューブ(絞り装置)72に向かう。冷蔵用キャピラリー
チューブ70から前記した冷蔵用蒸発器50に至り、冷
凍用キャピラリーチューブ72の出口側と1つになり、
前記した冷凍用蒸発器52に至る。その後、アキュムレ
ータ74、サクションパイプ76を通って圧縮機46に
戻る。
【0037】さらにこの冷蔵庫には、冷凍室22の庫内
温度tFを検知する冷凍室温度センサ101と、冷蔵室
14の庫内温度tRを検知する冷蔵室温度センサ102
とが設けられ、さらに冷凍サイクルの制御を行う制御部
(制御手段)がマイクロコンピュータ等を用いて構成さ
れている。そしてこの制御部により、前記三方弁68を
冷蔵用蒸発器50側に切り替えると共に冷蔵用送風機5
4を駆動する一方で冷凍用送風機56を停止させて行う
冷蔵室冷却運転と、前記三方弁68を冷媒支管103側
に切り替えると共に冷凍室用送風機56を駆動する一方
で冷蔵用送風機54を停止させて行う冷凍室冷却運転と
が可能に構成されている。そしてこのような冷却運転の
切り替えを前記庫内温度tF、tRに基づいて制御部が
行うのであるが、次にこの運転切替制御について図5、
図6のフローチャートに基づいて説明する。
【0038】まず、現時点において冷凍室冷却運転が行
われているものとする。図5のステップS1では、冷却
運転を行っていない側の庫内温度、すなわち冷蔵室温度
tRを所定の冷蔵室上限温度tRuと比較する。ここで
冷蔵室温度tRが冷蔵室上限温度tRuよりも低けれ
ば、次にステップS2に進む。このステップS2では、
冷凍室温度tFと冷凍室下限温度tFlとを比較する。
ここで未だ冷凍室温度tFが冷凍室下限温度tFlより
も高ければ、そのまま冷凍室冷却運転を継続し、ステッ
プS3に進む。そして以後、ステップS3で強制切替処
理を行い、またステップS4で強制冷却処理を行い、さ
らにステップS10で圧縮機46の運転回転数調整処理
を行い、そしてステップS11で除霜処理を行って前記
ステップS1に戻る。なおこれらの各処理については後
述する。
【0039】一方、前記ステップS1で冷蔵室温度tR
が冷蔵室上限温度tRu以上であったときは、次にステ
ップS5に進む。ステップS5では、さらに冷凍室温度
tFが冷凍室上限温度tFu以上であるか否かを判断す
る。ここで冷凍室温度tFが冷凍室上限温度tFuより
も低かった場合はステップS7で冷却運転を冷蔵室冷却
運転に切り替えてステップS11へ進む。一方、ステッ
プS5で冷凍室温度tFが冷凍室上限温度tFu以上で
あったときは、さらに冷蔵室温度tRと冷蔵室上限温度
tRuとの差分値(冷蔵室側差分値)と、冷凍室温度t
Fと冷凍室上限温度tFuとの差分値(冷凍室側差分
値)とを比較する。そして冷蔵室側差分値が冷凍室側差
分値よりも大であったときはステップS8で冷却運転を
冷蔵室冷却運転に切り替える一方、そうでなかった場合
はステップS9で冷凍室冷却運転を継続し、それぞれス
テップS11に進む。
【0040】なお、上記ではルーチン開始時点で冷凍室
冷却運転がなされているものとして説明したが、冷蔵室
冷却運転がなされている場合には、ステップS1で冷凍
室温度tFと冷凍室上限温度tFuとを比較し、ステッ
プS2で冷蔵室温度tRと冷蔵室下限温度tRlとを比
較することになる。
【0041】ところで上記ステップS3で行う故障処理
は、次のようなものである。すなわち、冷凍室冷却運転
を開始してからの経過時間をカウントしておき、この経
過時間が所定時間(例えば60分)となれば、強制的に
冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に切り替えるのであ
る。また冷蔵室冷却運転を行っている場合も、同様の条
件が成立したときに冷凍室冷却運転に切り替える。
【0042】またステップS4で行う強制冷却処理は、
次のようなものである。すなわち、冷凍室冷却運転中に
冷凍室温度tFが大きく上昇して所定の冷凍室強制冷却
温度(例えば約−12℃)に達した場合に、圧縮機46
を最大圧縮能力で運転するのである。そして冷凍室上限
温度tFuに下降するまでこの運転を継続する一方、所
定時間が経過しても冷凍室温度tFが冷凍室上限温度t
Fuまで下降しないときは、アラームを鳴動させて利用
者に警告信号を発すると共に、圧縮機46の圧縮能力を
最大圧縮能力から通常の圧縮能力に復帰させる。また冷
蔵室冷却運転中については、冷蔵室温度tRと冷蔵室強
制冷却温度(例えば約10℃)とを比較して、同様の処
理を行う。
【0043】なおステップS10で行う運転回転数調整
処理は、後述するステップS29と共に説明する。
【0044】さらにステップS11で行う除霜処理は、
次のようなものである。冷凍用蒸発器52については、
冷凍室冷却運転を行った時間を制御部によって累積算す
る。そしてこの累積算時間が所定の設定累積算時間(例
えば10時間)を超えたときに、除霜ヒータ98で冷凍
用蒸発器52の除霜を行う。一方、冷蔵用蒸発器50に
ついては、三方弁68を切り替えて冷蔵室冷却運転を終
了し、冷蔵用蒸発器50を冷媒が流通しなくなった状態
で冷蔵用送風機54を駆動し、0℃よりも高い冷蔵室1
4内の空気を冷蔵用蒸発器50に吹き付けて行う。
【0045】前記ステップS2で冷凍室温度tFが冷凍
室下限温度tFl以下であったときは、次に図6に示す
ステップS21に進む。このステップS21では、圧縮
機46が最低圧縮能力で運転されているか否か、すなわ
ちその運転回転数が最低回転数であるか否かを判断す
る。最低回転数でなかったときは、次にステップS29
に進み、圧縮機46の運転回転数を低下させる。そこで
次に、このときの低下量をどのように決定するか、その
一例について図9を参照しながら説明する。
【0046】ここではまず冷凍室冷却運転cFを行って
いたときを考える。冷却運転を冷蔵室冷却運転へと切り
替えることとなる時刻T0において、冷蔵室上限温度t
Ruと冷蔵室温度tRとの差eRuと、冷凍室下限温度
tFlと冷凍室温度tFとの差eFlとを把握する。そ
してこれらeRu、eFl、定数α、β、γ、及び前回
冷蔵室冷却運転を行ったときの運転回転数Fr’を用い
て、次の冷蔵室冷却運転の運転回転数Frを、次式 Fr=(α・eRu+β・eFl)・γ+Fr’ ・・・(1) で決定する。
【0047】一方、時刻T0から冷蔵室冷却運転cRを
行っているときには、冷却運転を冷凍室冷却運転へと切
り替える時刻T1において、冷凍室上限温度tFuと冷
凍室温度tFとの差eFuと、冷蔵室下限温度tRlと
冷蔵室温度tRとの差eRlとを把握する。そしてこれ
らeFu、eRl、定数α、β、γ、及び前回冷凍室冷
却運転を行ったときの運転回転数Ff’を用いて、次の
冷凍室冷却運転の運転回転数Ffを、次式 Ff=(α・eRl+β・eFu)・γ+Ff’ ・・・(2) で決定する。
【0048】さらに上記のようにして決定された運転回
転数は、冷蔵庫全体での振動、騒音の共振点を避けて設
定された数段階(例えば7段階)の運転回転数値に近似
し、圧縮機46の運転回転数を段階的に変化させる。
【0049】そしてステップS29で圧縮機46の運転
回転数を低下させたら、それに対応して冷蔵用送風機5
4の回転数も低下させる。この場合も上記と同様に、冷
蔵庫全体での振動、騒音の共振点を避けて設定された数
段階(例えば2〜3段階)の回転数に変化させる。そし
てこのステップS20からは、前記ステップS5に戻
る。なお冷蔵室冷却運転から冷凍室冷却運転に切り替え
るときは、冷凍用送風機56の回転数を低下させること
になる。
【0050】また前記ステップS10で行う運転回転数
調整処理について、ここで説明しておく。この運転回転
数調整処理は、三方弁68を切り替えて冷却運転を開始
してから所定時間(例えば10分)が経過したときに、
上記と同様の手法に基づいて圧縮機46の運転回転数を
求め、圧縮能力を調整するのである。もちろん冷蔵室冷
却運転中は式(1)を用い、冷凍室冷却運転中は式
(2)を用いることになる。
【0051】一方、前記ステップS21で圧縮機46が
最低回転数で駆動されていたときには、次にステップS
22で冷蔵室温度tRと冷蔵室上限温度tRuとを比較
する。なお、ここでも現時点で冷凍室冷却運転が行われ
ていることを前提としているが、冷蔵室冷却運転が行わ
れている場合には冷凍室温度tFと冷凍室上限温度tF
uとを比較することになる。
【0052】そして前記ステップS22で冷蔵室温度t
Rが冷蔵室上限温度tRu以上であったときは前記ステ
ップS5に戻るが、冷蔵室温度tRが冷蔵室上限温度t
Ruよりも低かったときは次にステップS23に進み、
圧縮機46と送風機54、56とを停止させる。またこ
のようにして圧縮機46を停止させたときは、ステップ
S24で圧縮機46の吸込側と吐出側との均圧化を図る
ことのできる所定時間が経過するまで、圧縮機46の再
起動を禁止する。
【0053】前記所定の再起動禁止時間が経過すれば圧
縮機46を再起動するのであるが、このときいずれの冷
却運転を再開するかを次のようにして決定する。まずス
テップS25で冷蔵室温度tRと冷蔵室上限温度tRu
とを比較する。そして冷蔵室温度tRが冷蔵室上限温度
tRu以上であればステップS27に進んで冷蔵室冷却
運転を再開する一方、冷蔵室温度tRが冷蔵室上限温度
tRuよりも低かったときには、次にステップS26で
冷凍室温度tFと冷凍室上限温度tFuとを比較する。
そして冷凍室温度tFが冷凍室上限温度tFu以上であ
ったときにはステップS28で冷凍室冷却運転を再開す
る一方、冷凍室温度tFが冷凍室上限温度tFuよりも
低かったときには前記ステップS5に戻る。つまり、庫
内温度tR、tFが先に冷蔵室設定上限温度tRu又は
冷凍室設定上限温度tFuになった側から冷却運転を行
うということである。
【0054】以上のように構成され制御される冷蔵庫で
は、冷却していない側の庫内温度tR、tFと上限温度
tRu、tFuとを比較し、この庫内温度tR、tFが
上限温度tRu、tFu以上となっていたときに冷却運
転を切り替えるようにしている。図7はこのときの庫内
温度変化を示すタイムチャートである。同図に示すよう
に、従来の冷蔵庫では、例えば冷凍室冷却運転中に冷蔵
室温度tR’がどのようであるかは何ら考慮されていな
かった。従って破線で示すように時刻T1で冷蔵室温度
tR’が冷蔵室上限温度tRuを超えても、時刻T2で
冷凍室温度tFが冷凍室下限温度tFlに達するまで
は、そのまま冷凍室冷却運転が継続されていた。そのた
め冷蔵室温度tR’は冷蔵室上限温度tRuを超えてし
まい、冷蔵室14及び冷凍室22内を適度な低温に保つ
ことが困難であった。これに対し上記冷蔵庫では、冷蔵
室温度tRが冷蔵室上限温度tRuを超えた時刻T1で
冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に切り替えている。
従って冷蔵室14及び冷凍室22内を適度な低温に保つ
ことができる。
【0055】また上記冷蔵庫では、冷却していない側の
庫内温度tR、tFが上限温度tRu、tFuを超えな
い間にも、冷却している側の庫内温度tF、tRが下限
温度tFl、tRlに達したときは、冷却運転を切り替
えるようにしている。図8はこのときの庫内温度変化を
示すタイムチャートである。同図の破線に示すように、
例えば冷凍室冷却運転中に、冷蔵室温度tR’が冷蔵室
上限温度tRu’を超えたか否かだけを判断している
と、冷凍室温度tFが冷凍室下限温度tFlを下回って
十分に冷却されているにもかかわらず、そのままT1’
まで冷凍室冷却運転を継続することになり、無駄な冷却
運転を行う結果となる。これに対し上記のようにすれ
ば、時刻T1で冷蔵室冷却運転に切り替えることになる
ので、前記のような無駄な冷却運転を行うことがない。
同図ではT2で再び冷凍室冷却運転に切り替わり、冷凍
室温度tFが冷凍室下限温度tFlに達したT3で冷蔵
室冷却運転に切り替わっている。このような制御を行わ
ないと、時刻T2’の近傍でも無駄な冷却運転を行うこ
とになる。
【0056】さらに上記冷蔵庫では、ステップS29に
おいて圧縮機46の圧縮能力を調整している。つまり冷
却していない側の庫内温度tR、tFが上限温度tR
u、tFuに達する前に、冷却している側の庫内温度t
F、tRが下限温度tFl、tRlに達したときには圧
縮機46の圧縮能力が高すぎると考えられるので、これ
を低下させる訳である。従って、より冷却効率のよい冷
却運転を行うことができる。そしてこのとき圧縮能力を
どの程度低下させるかを、冷却していない側の庫内温度
tR、tFと上限温度tRu、tFuとの差eRu、e
Fuと、冷却している側の庫内温度tF、tRと下限温
度tFl、tRlとの差efl、eRlとに基づいて決
定している。従って圧縮能力が確実に適切なものとなる
制御を行うことができる。
【0057】また上記の調整は、冷却運転開始後に所定
時間が経過したときにも行うようにしている。従って冷
却運転中に冷蔵室14又は冷凍室22に高温度の負荷
(食品等)が投入されたときにも、圧縮機46の圧縮能
力を迅速に変化させて庫内温度tF、tRを適度な低温
に保つことができる。
【0058】そして圧縮機46の運転回転数や送風機5
4、56の回転数を変化させるときには、冷蔵庫全体の
振動、騒音の共振点を避けるようにしている。これによ
り、静音化を図ることができる。
【0059】また、例えば環境温度が15℃以下で、か
つ扉の開閉がされないような低負荷条件化では、圧縮機
46を最低圧縮能力で駆動しても冷却能力が過剰となる
場合がある。上記冷蔵庫ではこのような場合に圧縮機4
6を停止するようにしているので、無駄な冷却運転を行
うことは確実に回避されている。そして冷却運転を停止
した際には一定期間のあいだ再起動を禁止している。し
たがって冷媒圧力が圧縮機46の吸込側と吐出側とで均
圧化されてから再起動されることとなり、静音性を向上
させることができる。また圧縮機46を停止したときに
は、庫内温度tF、tRが先に上限温度tFu、tRu
に達した側から冷却運転を行うようにしているので、庫
内温度tF、tRを確実に適度な低温とすることができ
る。
【0060】さらに長時間の冷却運転を行った場合や、
冷蔵室14又は冷凍室22内に高温度の負荷(食品等)
を投入する等して両庫内温度tF、tRとも上限温度t
Fu、tRuを超えた場合には、より大きく上限温度t
Fu、tRuを超えた側から冷却運転を行うようにして
いる。従って庫内温度tF、tRは確実に適度な低温に
保たれる。
【0061】また冷蔵用蒸発器50と冷凍用蒸発器52
との双方について除霜運転を行うようになっているの
で、着霜によって冷却効率が低下するのを防止すること
ができる。とくに冷蔵用蒸発器50については冷凍室冷
却運転中に除霜運転を行うので、冷却運転を妨げること
がないし、この除霜運転は空気との熱交換によって行う
ので、エネルギーロスを抑制することもできる。
【0062】さらに上記冷蔵庫では、冷却している側の
庫内に異常に高い負荷が投入されたり、あるいは冷蔵庫
の扉が半開き状態であったり、また温度センサ101、
102が故障したりして冷却運転を切り替える条件が整
ったと制御部で判断できないようなときにも、所定時間
が経過すれば強制的に冷却運転を切り替えるようにして
いる。従って一方の庫内が冷却されないまま長時間放置
されるという事態は回避される。また異常に大きな負荷
が庫内に投入されたり、あるいは冷蔵庫の扉が半開き状
態であったり、三方弁68やキャピラリーチューブ7
0、72が故障したりすると、庫内温度が大きく上昇す
ることがある。しかし上記冷蔵庫では庫内温度tF、t
Rが所定の強制冷却温度を超えると圧縮機46を最大圧
縮能力で駆動して上限温度tFu、tRuまで冷却する
ようにしている。従って前記のような場合でも庫内温度
tF、tRを適切な低温に迅速に復帰させることができ
る。そしてこのような最大圧縮能力での圧縮機46の運
転を所定時間のあいだ継続しても庫内温度tF、tRが
上限温度tFu、tRuに達しないときには、何らかの
異常が発生しているものと判断し、アラームを鳴動させ
ると共に圧縮能力を通常に復帰させている。従って圧縮
機46に無理な負荷をかけることが回避され、その信頼
性を向上させることができる。
【0063】
【発明の効果】以上のように請求項1の発明では、冷凍
効率を低下させることなく、冷凍室及び冷蔵室のそれぞ
れを適度な温度に保つことが可能となる。
【0064】が可能となる。
【0065】また請求項2の発明では、必要以上の冷却
によって冷凍効率が低下するのを防止することが可能と
なる。
【0066】さらに請求項3のの発明では、圧縮機の圧
縮能力を調整することによって、必要以上の圧縮能力で
冷却運転が行われるのを防止することが可能となる。
【0067】請求項4の発明では、冷却運転を再開する
際に圧縮能力の調整を行うことになるから、圧縮能力の
調整をより適切なものとすることが可能となる。
【0068】請求項5の発明では、冷却運転中に圧縮能
力の調整を行うので、庫内の温度負荷が大きく変化した
ような場合にも、庫内を適度な温度に保つことが可能と
なる。
【0069】請求項6の発明では、送風機の回転数を調
整することにより、より適切な冷却運転を行うことが可
能となる。
【0070】請求項7、請求項8又は請求項9の発明で
は、効率的な冷却運転によって庫内を一段と適度な温度
に保つことが可能となる。
【0071】請求項10又は請求項11の発明では、蒸
発器に着霜が生じるのを確実に防止し、冷却効率の低下
による消費電力の増大や、液圧縮による部品の信頼性の
低下を回避することが可能となる。
【0072】請求項12、請求項13、請求項14又は
請求項15の発明では、異常状態が生じても、庫内を適
度な温度に保つことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の冷蔵庫について、その
キャビネット内部を示す正面図である。
【図2】上記冷蔵庫の縦断面図である。
【図3】上記冷蔵庫の冷凍サイクルを構成する各装置の
配置図である。
【図4】上記冷蔵庫の冷媒回路図である。
【図5】制御部が行う制御を示すフローチャートであ
る。
【図6】制御部が行う制御を示すフローチャートであ
る。
【図7】上記制御を説明するタイムチャートである。
【図8】上記制御を説明するタイムチャートである。
【図9】上記制御を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
14 冷蔵室 22 冷凍室 46 圧縮機 50 冷蔵用蒸発器 52 冷凍用蒸発器 54 冷蔵用送風機 56 冷凍用送風機 62 凝縮器 70 冷蔵用キャピラリーチューブ 72 冷凍用キャピラリーチューブ 101 冷凍室温度センサ 102 冷蔵室温度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天明 稔 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 (72)発明者 関口 康幸 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 株式会 社東芝大阪工場内 (72)発明者 朝倉 啓明 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社大阪事業所内 (72)発明者 岸本 卓也 大阪府茨木市太田東芝町1番6号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社大阪事業所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】圧縮機と、凝縮器と、冷蔵用絞り装置と、
    冷蔵用送風機を併設した冷蔵用蒸発器と、冷凍用送風機
    を併設した冷凍用蒸発器とを順次環状に接続して成ると
    共に、 前記凝縮器と冷蔵用絞り装置との間から分岐する冷媒支
    管を有し、この冷媒支管に冷凍用絞り装置を備えると共
    にこの冷媒支管の下流側を前記冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸
    発器との間に接続し、さらに前記凝縮器から流出した冷
    媒の流通先を前記冷蔵用蒸発器側と冷媒支管側との間で
    切り替える流路切替手段を設けた冷媒回路を備え、 前記流路切替手段を冷蔵用蒸発器側に切り替えると共に
    冷蔵用送風機を駆動する一方で冷凍用送風機を停止させ
    て行う冷蔵室冷却運転と、前記流路切替手段を冷媒支管
    側に切り替えると共に冷凍用送風機を駆動する一方で冷
    蔵用送風機を停止させて行う冷凍室冷却運転とを切り替
    えて行うことができるようにした冷蔵庫であって、 冷蔵室温度センサと、冷凍室温度センサと、制御手段と
    を備え、 この制御手段は、 冷凍室の庫内温度が所定の冷凍室上限温度に達したとき
    には冷蔵庫冷却運転から冷凍室冷却運転に切り替える一
    方、冷蔵室の庫内温度が所定の冷蔵室上限温度に達した
    ときには冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に切り替え
    るよう成されていることを特徴とする冷蔵庫の冷却運転
    制御装置。
  2. 【請求項2】前記制御手段は、 冷蔵室の庫内温度が所定の冷蔵室下限温度に達したとき
    には冷蔵室冷却運転から冷凍室冷却運転に冷却運転を切
    り替える一方、冷凍室の庫内温度が所定の冷凍室下限温
    度に達したときには冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転
    に冷却運転を切り替えるよう成されていることを特徴と
    する請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  3. 【請求項3】前記制御手段は、 冷凍室又は冷蔵室の庫内温度と所定の基準温度との差分
    値に基づいて、前記圧縮機の圧縮能力を調整するよう成
    されていることを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運
    転制御装置。
  4. 【請求項4】前記制御手段は、 圧縮機の圧縮能力の調整を、前記流路切替手段を切り替
    える際に行うよう成されていることを特徴とする請求項
    3の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  5. 【請求項5】前記制御手段は、 圧縮機の圧縮能力の調整を、前記流路切替手段を切り替
    えてから所定時間が経過した後に行うよう成されている
    ことを特徴とする請求項3の冷蔵庫の冷却運転制御装
    置。
  6. 【請求項6】前記制御手段は、 前記圧縮機の圧縮能力の調整と共に、冷凍用送風機又は
    冷蔵用送風機の回転数の調整を行うよう成されているこ
    とを特徴とする請求項3の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  7. 【請求項7】前記制御手段は、 圧縮能力の調整を行おうとする圧縮機が最低圧縮能力で
    運転されていたときには、圧縮機の運転を停止するよう
    成されていることを特徴とする請求項4の冷蔵庫の冷却
    運転制御装置。
  8. 【請求項8】前記制御手段は、 圧縮機を停止させた後に、冷凍室及び冷蔵室のうち、い
    ずれの庫内温度がそれぞれ先に冷凍室上限温度又は冷蔵
    室の庫内温度に達したかを判断し、先に達した側から冷
    却運転を再開するよう成されていることを特徴とする請
    求項7の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  9. 【請求項9】前記制御手段は、 冷凍室の庫内温度が冷凍室上限温度を超えると共に冷蔵
    室の庫内温度が冷蔵室上限温度を超えたときは、冷凍室
    の庫内温度と冷凍室上限温度との差及び冷蔵室の庫内温
    度と冷蔵室上限温度との差を把握し、その差の大きい側
    から冷却運転を行うよう成されていることを特徴とする
    請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  10. 【請求項10】前記制御手段は、 流路切替手段を切り替えて冷蔵室冷却運転を終了した後
    に、冷蔵用送風機を駆動するよう成されていることを特
    徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  11. 【請求項11】前記制御手段は、 冷凍室冷却運転を行った時間を累積算し、累積算された
    時間が所定の設定時間を超えたときには、冷凍用蒸発器
    の除霜運転を開始するよう成されていることを特徴とす
    る請求項10の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
  12. 【請求項12】前記制御手段は、 冷凍室冷却運転又は冷蔵室冷却運転をそれぞれ所定時間
    のあいだ継続して行ったときは、流路切替手段を切り替
    えて冷凍室冷却運転から冷蔵室冷却運転に又は冷蔵室冷
    却運転から冷凍室冷却運転に切り替えるよう成されてい
    ることを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転制御装
    置。
  13. 【請求項13】前記制御手段は、 冷凍室の庫内温度又は冷蔵室の庫内温度がそれぞれ所定
    の冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強制冷却温度に達した
    ときは、前記圧縮機を最大圧縮能力で駆動するよう成さ
    れていることを特徴とする請求項1の冷蔵庫の冷却運転
    制御装置。
  14. 【請求項14】前記制御手段は、 前記庫内温度が所定の冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強
    制冷却温度に達して前記圧縮機を最大圧縮能力で駆動し
    たときは、この最大圧縮能力のままそれぞれ冷凍室上限
    温度又は冷蔵室上限温度まで冷却運転を行うよう成され
    ていることを特徴とする請求項13の冷蔵庫の冷却運転
    制御装置。
  15. 【請求項15】前記制御手段は、 冷凍室の庫内温度又は冷蔵室の庫内温度がそれぞれ所定
    の冷凍室強制冷却温度又は冷蔵室強制冷却温度に達して
    前記圧縮機を最大圧縮能力で駆動し、これを所定時間継
    続したにもかかわらず前記庫内温度がそれぞれ冷凍室上
    限温度又は冷蔵室上限温度に達しないときには、利用者
    に警告信号を発するとともに前記圧縮機を通常の圧縮能
    力に復帰させるよう成されていることを特徴とする請求
    項14の冷蔵庫の冷却運転制御装置。
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