JPS6226470A - 家庭用冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ａ）少なくとも１つの冷却保存室と、ｂ）エ
バポレーク、コンデンサ及ヒコンプレッサを有する冷却
回路と、 Ｃ）保存室温度の制御装置と、 ｄ）エバポレータに付属のフロスト検出用の圧電検出器
と を有する特に家庭用の冷蔵庫に関するものである。

エバポレータのデフロスト（除霜）の制御を行う為、付
着フロスト検出用の圧電検出器が既に提案されており、
これはエバポレータと接触するように配置され、かつ発
振回路に接続されており、その出力を発振検出回路に接
続する。この場合、圧電検出器の共振周波数とインピー
ダンス特性は検出器上に付着するフロスト（霜・氷）に
よって変調される。このようなフロストの付着によって
生ずる発振の中断あるいは変化により信号が生じ、この
信号を用いてコンプレッサの停止、ならびにデフロスト
用抵抗素子への通電を行う。このようなデフロスト、す
なわち霜・氷の除去によって当該の共振素子の共振状態
は復活し、これにより生ずる別の信号でコンプレッサを
再動作させ、デフロスト用抵抗への通電を遮断する。こ
のような既知の方法においては、圧電検出器の素子ある
いは該素子を組込んである発振回路には常時電力を供給
している。このことよりいくつかの互に関連する欠点が
生ずる。すなわちこれらは次の（１）〜（３）の如きも
のである。

（１）圧電検出器はその素子自体のデフロストを検出す
るのみであるためエバポレータが完全にデフロストされ
たという保証はないこと。

（２）圧電検出器の素子は極めて軟らかいフロストには
感度を有しないので、共振状態を続け、余分かつ無駄な
電力消費を防止するために必要とされるデフロストは行
われないこと。

（３）不完全なデフロストによって、コンプレッサの連
続的な通電または遮断を生じ、電力消費上も、冷凍回路
の動作上も何れにも悪影響を及ぼすこと。

本発明の目的は上述の如き冷蔵庫を改良し、上述の欠点
を解消するにある。

本発明においては、保存室の温度を制御する装置によっ
て、保存室の適当な冷蔵温度に対応するプリセット温度
で、かつ一定の時間間隔でフロストを検出する圧電検出
器の付勢を決定し、この付勢中において、圧電検出器が
エバポレータのデフロストの必要を検出したときは、コ
ンプレッサを暫定的に停止させ、エバポレータに付属し
ているデフロストプローブが、デフロストが行われたこ
とを示す他のプリセット温度を測定するまでこのコンプ
レッサを停止させることを特徴とする。

エバポレータのデフロスト（除霜）を行う各種装置に応
じ、上述の本発明の技術思想は種々の態様で実現しろる
。デフロストを自然に行う、すなわち冷蔵庫の設置され
ている環境内の自然温度でデフロストを行う場合には、
例えば機械的あるいは電子的サーモスタットとして構成
する保存室温度制御装置は既知の如くしてコンプレッサ
の遮断と圧電検出器への通電を定める。圧電検出器がエ
バポレータのデフロストの必要を検出すれば、デフロス
トプローブが、デフロストの完了を示すプリセット温度
に達する迄はコンプレッサを前記サーモスタットの制御
下に戻さない。

デフロスト用抵抗素子により強制的デフロストを行う場
合には、保存室の温度制御装習はコンプレッサの遮断（
カットオフ）と圧電検出器への通電を定める。後者の圧
電検出器がエバポレータのデフロストの必要を検出すれ
ば、デフロスト用抵抗に電流が通じ、デフロストプロー
ブがデフロストの完了を示すプリセット温度に達する迄
は、コンプレッサは、前記サーモスタットの制御には戻
らず、デフロスト用抵抗の電流は遮断されない。

デフロスト工程が強制式であり、少なくとも１個のソレ
ノイドバルブを用いて、冷凍回路のサイクルを反転し、
エバポレータとコンデンサとの機能を交換させる方式の
ものでは、例えばサーモスタットとする保存室温度制御
装置によりコンプレッサの遮断と圧電検出器への通電を
決定する。後者、すなわち圧電検出器がエバポレータの
デフロストの必要を検出すれば、前記ソレノイドバルブ
を付勢し、エバポレータとコンデンサの機能を反転させ
、デフロストプローブがデフロストの完了を示すプリセ
ット温度に達する迄コンプレッサを動作させる。

本発明においては、圧電検出器に連続的に通電を行わず
、かつエバポレークが通常の動作状態を回復するに適当
な温度（例えば＋５℃）を選択することにより有効なエ
バポレークデフロストの遂行が保証される。

特定の条件下では、コンプレッサが動作中で保存室の冷
却中にもデフロストを行う必要があることがある。この
ような場合には、本発明では、例えば電気機械的あるい
は電子的タイムカウンタの如くのタイミング（計時）装
置、あるいはマイクロプロセッサを用いて、フロスト検
出用の圧電検出器の動作時間と休止時間のサイクルを決
定する。

以下図面により本発明を説明する。

図面において、参照番号１は冷蔵庫全体を示し、本冷蔵
庫は、異なる温度で動作し、それぞれ対応のドア４．５
により閉じることができる２個の保存室２，３を有し、
これらを互に上下位置になるように配置しである。本冷
蔵庫には、従来既知のコンプレッサ６、フィン付エバポ
レータ（蒸発器）７、コンデンサ（凝縮器）８を組込ん
である。

本実施例ではエバポレータ７は、強冷（冷い方）保存室
２の後側に設けてあり、隔壁１０によって隔てられてい
る室９内に配置しである。保存室２゜３のコンパートメ
ントはファン１１による冷気流で冷却される。この冷気
流は１２の個所でダクト１３に入り、このダクト１３は
弱冷保存室３の上側の開口で放出され、さらにこれより
１５の個所でダクト１４に入り、エバポレータ７の下側
の１６の個所の開口を通じ室９内に入る。他の流れは隔
壁１０の上側開口１７を通じて保存室２に入り、その下
側の開口１８を通じてエバポレータ７の下側で室９内で
戻る。

エバポレータ７には、デフロスト（除霜）用抵抗１９と
、エバポレータフィン内のシート内に挿入しである圧電
検出器２０と、例えば負温度係数抵抗の如きもので構成
され、通常の如くフィンに挿入するデフロストプローブ
２１が設けである。

例えば、負温度係数抵抗で構成した第２のデフロストプ
ローブ２２を保存室３内に設ける。

既知の如くして圧電検出器２０の素子は、第２図に示す
如く、ケース２３を有し、その上側部分２４は振動しう
る如１なっている。その壁部は電極２５が設けてあって
剛性であり、圧電クリスタル２６の一面に接着しである
。また他方の電極２７を圧電クリスタル２６の反対側の
面に接着する。これら両電極に接続しである導線２８及
び２９を発振回路３０に接続し、かつ発振回路３０を発
振検出回路３１に接続する。

これら２つの回路３０．３１内体は既知のものである。

発振検出回路３１の出力Ａを必要に応じ適当なインクフ
ェイスを介してマイクロプロセッサ３２に接続する。

インクフェイス３３を介して、デフロストプローブ２１
を前記マイクロプロセッサに接続する。インクフェイス
３４を介して、温度プローブ２２を同じくマイクロプロ
セッサに接続する。これら両インクフェイスは、それぞ
れ翼芯のプローブ２１．２２の抵抗、すなわちこれらの
測定温度の関数による周波数を発出する変換器回路によ
って構成することができる。コンプレッサ６、ファン１
１、デフロスト用抵抗１９は、適当な既知のインクフェ
イス＋３５．３６゜３７を介してマイクロプロセッサに
接続する。

第３図のフローチャートを参照して以下その動作を説明
する。

ブロックＡに示す状態では、コンプレッサ６とファン１
１とは動作しているものとする。マイクロプロセッサ３
２はデフロストプローブ２２によって保存室３内の温度
ＴＲを常時読取る。この温度ＴＲはブロック已に示され
る。各計時瞬時において、マイクロプロセッサ３２内の
カウンタは１つづつインクレメント（歩進）する。（ブ
ロックＣ）。次テ（ブロックＤにおいて）プローブ２２
で測定する当該時の温度ＴＲが温度Ｔ、（コンプレッサ
を遮断すべき温度）より低いか、またはこれに等しいと
きは、回路３０．３１を介し圧電検出器２０を動作させ
る。この動作（ブロックＥ）は、例えば３０秒の如くの
一定時間維持され（ブロックＦ）、圧電検出器２０は任
意に発振しうる状態となっている。圧電検出器２０が発
振を開始すれば（条件ブロックＧ）、その答（条件ブロ
ックＨ）は、コンプレッサ６とファン１１との停止と、
圧電検出器２０の動作停止（ブロックＩ）となる。この
時点において、圧電検出器２０が発振を開始すると、こ
れはエバポレータ７のデフロスト（除霜）が必要ないこ
とを意味する。

なお保存室３内の温度ＴＲ３が、使用者によって選択さ
れる温度Ｔ１以下であれば、冷凍回路がそれ以上の寒気
を供給する必要はない。

ブロツクエはブロックしに導かれ、これは当該時温度Ｔ
Ｒの読取り工程に該当する。保存室３内で測定される温
度が、例えば温度Ｔ１より１°または２°上の温度Ｔ２
より高いときは、これは保存室３の温度が高くさらに冷
却をして温度を下げる必要があることを意味する。この
場合は、コンプレッサ６とファン１１との両者が起動さ
れる。温度ＴＲがＴ２より低いか、あるいはこれに等し
いときは、ブロックＬに戻り、温度ＴＲを再測定し、温
度ＴＲをＴ２と比較する。ブロックＤに戻って、もし温
度ＴＲがＴ１より高いときは、条件ブロックＮに至る。

ここで、カウンタｔが、値ＲＲに到達しているか否かの
チェックが行われる。カウンタが値ＲＲに到達していな
いときは、所定時間が経過していないことを意味し、プ
ロセスはブロック已に戻る。カウントｔがＲＲに等しく
なると、プロセスはブロック０に至り、フラッグが導入
される。これより既に説明したブロックＥ及びＦに通過
し、条件ブロックＧが肯定（すなわち、圧電検出器２０
が共振しているか、共振に近く除霜が必要ない）のとき
は、プロセスはブロックＨに至り、フラッグが導入され
たか否かをチェックする。フラッグが導入されると、カ
ウンタはゼロとなり、（１＝０）、フラッグは除かれ、
圧電検出器２０は付勢を解かれる（ブロックＰ）。次で
プロセスは常時温度ＴＲの測定に戻る。

しかし、上述の如く、時間ベース（ブロックＮ）または
温度比較（ブロックＤ）によってもたらされる圧電検出
器２０の付勢によっても、これが発振を生じない場合（
ブロックＧ）は、コンプレッサ６とファン１１とは停止
し、圧電検出器２０は付勢を解除される（ブロックＱ）
。デフロスト用抵抗１９には通電（カットイン）が行わ
れ（ブロックＲ）、エバポレータ７の温度がデフロスト
プローブ２１によって測定される（ブロックＳ）。プロ
ーブ２１によって測定される温度Ｙが温度＋５℃（エバ
ポレータ７がデフロストを充分行ったと考えられる温度
）に等しいか、これより高いときは加熱を行うデフロス
ト用抵抗１９を遮断しくブロックＴ、Ｕ）、コンプレッ
サ６とファン１１とを再起動させる（ブロックＡ）。こ
れに反し、デフロストプローブ２１によって測定される
温度Ｙが＋５℃より低いときは、プローブ２１による測
定を再度行い、この参照温度（＋５℃）との比較を行う
。

前述の如く、個別の電子的または電気機械的素子、また
はそれらの組合せを使用しても上述のフローチャートの
動作を実現することができる。第４図は全体としてこの
フローチャートに対応し、個別の素子で構成した実施例
を示す。

参照番号５０は、第１図の保存室３の温度を測定するサ
ーモスタットを、示す。例えば温度Ｔ１以下の如く、こ
の保存室が充分冷却されているときは、冷凍回路のコン
プレッサ６を停止させ、自動的に零（ゼロ）復帰するタ
イマあるいはタイミング回路５１を起動させ、これによ
りセットした時間によって第２図の回路３０．３１と類
似の回路５４を起動させる。従って第２図の圧電検出器
２０に対応するフロスト検出用の圧電検出器５３がこの
時に付勢される。

検出器５３に充分な量のフロスト（霜）が形成されてい
るときは、検出器は適当な共振あるいは発振を行い、何
も事態の変化は生じない。これに反し、発振の生じない
場合には、デフロスト用抵抗１９に電流が流れ、サーモ
スタット５０の電流は遮断される。タイマ５１のセット
時間となると、タイマ５１は零（ゼロ）となり停止する
。しかしサモースタット５０はカットアウト状態のまま
であり、デフロスト用抵抗１９には電流が流れつづけ、
これはサーモスタット２１が動作温度（Ｙ）、（例えば
＋５℃）に達するまで続く。サーモスタット２１は、エ
バポレーク７が有効にデフロストされるよう動作する。

この段階に達すると、サーモスタット２１はデフロスト
用抵抗１９をカットアウトし、サーモスダクト５０がコ
ンプレッサの制御を再度行いうるようにする。

温度ＴＲ＞Ｔ２を測定し、サーモスタフ）５０が、保存
室３が冷却を必要としていることを判定するとコンプレ
ッサ６は再度起動する。

第２自動零復帰タイマあるいはタイミング回路５２を設
け、このタイマは所定のプリセット時間後にタイマ５１
を起動させ回路５４を付勢する。このようにして所定の
時間間隔にふいてデフロストが必要か否かのチェックを
行う。検出器５３が共振しないときはコンプレッサ６は
停止しくファン１１のあるときはこれも同じく停止）デ
フロスト用抵抗１９に電流が通ずる。デフロスト工程の
終了後、サーモスタット２１により該抵抗への電流を遮
断し、コンプレッサ６（及びファンのあるときはファン
１１もともに）を再起動させる。

第５図において、これまでの各側と同じあるいは対応の
部分は同じ番号にダッシュを付して示しである。第５図
はエバポレークに強制デフロストを生ぜしめるソレノイ
ド切替バルブ７０を用いた回路である。このバルブ７０
はエバポレータとコンデンサとを反転駆動し交替させる
機能を有するものである。これはバルブが第１オン状態
のとき、エバポレータとコンデンサとは、前者のエバポ
レータが寒冷を形成し、後者のコンデンサはエバポレー
タが吸集した熱を放散するように動作する。これに反し
、バルブが反対の位置の状態のときはこれと反対の機能
、すなわちエバポレータが「ホット」状態となり、コン
デンサが「コールド」状態となる。

サーモスタフ）５０’が保存室にこれ以上の寒冷を必要
としないことを決定すると、コンプレッサ６′を遮断す
る。圧電検出器５３′がデフロストの必要を判定すると
、この検出器はソレノイド切替バルブ７０を動作させサ
ーモスタット５０′を遮断する。ソレノイド切替バルブ
７０の動作によりコンプレッサ６′は再起動する。デフ
ロスト温度に到達すると、サーモスタット２１′はサー
モスタット５０′を回路に導入し、ソレノイド切替バル
ブ７０を復帰させ、これによりコンプレッサ６′を停止
させ、サーモスタット５０′の制御下におく。タイマ５
１は前述の第４図の如く動作し、以上の各動作の決定を
行う。

第６図はエバポレータの自然デフロスト、すなわち設置
場所の周囲の温度によってデフロストを行う回路に関す
るものである。第６図において、これまでの各図と同じ
または対応の部分は同じ番号に２重ダッシュを付して示
しである。サーモスタフ）５０’がコンプレッサ６′を
遮断し、圧電検出器５３’がエバポレークのデフロスト
の必要を決定すると、サーモスタット５０′は装置５４
′によって電流を断たれる。この際周囲温度によりエバ
ポレークのデフロストが行われる。デフロストが完了す
ると、サーモスタット２１′はサーモスタット５０′を
再動作させる。サーモスタット５０″はコンプレッサ６
′の制御を再度確保する。本回路の他の部分の動作は上
述の各説明より明らかなので省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷蔵庫を示す縦断面図、第２図はマイ
クロプロセッサを用いる冷蔵庫制御回路の一部を簡略化
した回路図、 第３図は第２図の回路の動作を示すフローチャート、 第４図はデフロスト用抵抗を有し各個別の素子で構成し
た同様の制御回路の略回路図、第５図はエバポレータと
コンデンサの機能を切換えるソレノイドバルブを用いた
制御回路の略図、第６図は自然デフロスト回路の略回路
図である。 １・・・冷蔵庫 ２．３・・・保存室 ４．５・・・ドア ６・・・コンプレッサ ７・・パエバポレータ ９・・・室 １０・・・隔壁 １１・・・ファン １３．１４・・・ダクト １５、１６．１７．１８・・・開口 １９・・・デフロスト用抵抗 ２０・・・圧電検出器 ２１．２２・・・デフロストプローブ ２３・・・ケース ２５、２７・・・電極 ２６・・・圧電クリスタル ３０・・・発振回路 ３１・・・発振検出回路 ３２・・・マイクロプロセッサ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ａ）少なくとも１つの冷却保存室と、 ｂ）エバポレータ、コンデンサ及びコンプレッサを有す
   る冷却回路と、 ｃ）保存室温度の制御装置と、 ｄ）エバポレータに付属のフロスト検出用の圧電検出器
   と を有する特に家庭用の冷蔵庫において、 保存室の温度を制御する装置によって、保 存室の適当な冷蔵温度に対応するプリセット温度で、か
   つ一定の時間間隔でフロストを検出する圧電検出器の付
   勢を決定し、この付勢中において、圧電検出器がエバポ
   レータのデフロストの必要を検出したときは、コンプレ
   ッサを暫定的に停止させ、エバポレータに付属している
   デフロストプローブが、デフロストが行われたことを示
   す他のプリセット温度を測定するまでこのコンプレッサ
   を停止させることを特徴とする家庭用冷蔵庫。 ２、ファンにより空気を循環させ、圧電検出器は、コン
   プレッサの停止と同時にファンを停止させるよう制御す
   る機能を有する特許請求の範囲第１項記載の家庭用冷蔵
   庫。 ３、少なくとも１個のエバポレータデフロスト用抵抗を
   有し、デフロストが必要とされるときは、該デフロスト
   用抵抗を付勢し、その遮断をデフロストプローブにより
   行う如くした特許請求の範囲第１項または第２項記載の
   家庭用冷蔵庫。 ４、圧電検出器も一定時間間隔で付勢する如くした特許
   請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の
   家庭用冷蔵庫。