(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と冷却器とを含んで構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動回転を可変に調節する回転数調整手段と、庫内温度を検出する庫内温度検出手段と、通電されて発熱し前記冷却器に付着する霜を融かすヒータと、前記庫内温度検出手段からの温度信号に応じて前記冷凍サイクルの運転を制御するとともに前記ヒータの通電を制御する制御装置と、前記制御装置に信号入力が可能な信号入力手段とを備え、前記ヒータの発熱により前記冷却器に付着した霜を融かす除霜運転を行う冷蔵庫において、
前記制御装置は、前記信号入力手段からの信号を受けて、予め設定された回転数以下の回転数で、前記信号入力手段からの信号に応じて計数される予め定められた時間だけ圧縮機を運転する回転調節手段と、前記ヒータの通電を制御する除霜制御手段とからなり、前記予め定められた時間の計数を行う前に前記除霜運転を行う冷蔵庫。
【請求項２】
前記信号入力手段による信号を受けて後、２４時間毎に前記予め設定された時間の計数を開始する請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記制御装置は、前記予め設定された時間に、予め設定された圧縮機停止温度より低い温度まで圧縮機を運転する請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷凍サイクルの一部をなす圧縮器及び庫内冷却ファンモータの回転数制御を行う冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫では、圧縮機、凝縮器、蒸発器を有する冷凍サイクルと複数の貯蔵室とを備えて、冷蔵庫の貯蔵室内の温度と予め定められた基準温度との差が検出され、この検出された差の大きさにより冷凍サイクルによる冷却運転が断続される。例えば典型的な従来技術による冷蔵庫では、予め定められた基準温度より貯蔵室内温度が高い場合には、圧縮機を始動して冷凍サイクルの冷却運転を開始し、基準温度より貯蔵室内温度が低い場合には、冷却運転を停止する。また、圧縮機の駆動回転数を可変調節するインバータ装置を備えた冷蔵庫は、予め定められた基準温度と貯蔵室内温度との差に応じ圧縮機の駆動回転数がインバータ装置により調節されている。この場合も、予め定められた基準温度と貯蔵室内温度が上回れば冷却運転を開始し、下回れば停止している。
【０００３】
このような従来技術は、例えば特開昭６３−２０７９６８号公報に開示されている技術がある。この従来技術では、圧縮機のみでなく冷蔵庫庫内の空気を循環させるファンのモータの駆動回転数を予め定められた基準温度と貯蔵室内温度との差に応じて調節している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来技術による圧縮機やファンモータ駆動回転数を調節する冷蔵庫では、庫内の温度の状態により深夜のような周囲の騒音が低い時に、庫内の温度の状態によっては圧縮機やファンモータの回転数が高くなる。特に、冷蔵庫は冷却運転を行うと蒸発器（冷却器）の表面に霜が付着するため冷却器による冷却性能が低下してしまうので、この霜を融かして冷却性能を回復するために冷却器をヒータで加熱する除霜運転を行う。この除霜運転の前または後で庫内温度を下げるために冷却運転がなされる。この場合には、圧縮機およびインバータ装置を主な音源として冷蔵庫の運転音が大きくなる問題については、考慮されていなかった。
【０００５】
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、深夜等使用者が望む時間冷蔵庫の騒音を低下させて運転できる冷蔵庫を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、圧縮機と冷却器とを含んで構成された冷凍サイクルと、前記圧縮機の駆動回転を可変に調節する回転数調整手段と、庫内温度を検出する庫内温度検出手段と、通電されて発熱し前記冷却器に付着する霜を融かすヒータと、前記庫内温度検出手段からの温度信号に応じて前記冷凍サイクルの運転を制御するとともに前記ヒータの通電を制御する制御装置と、前記制御装置に信号入力が可能な信号入力手段とを備え、前記ヒータの発熱により前記冷却器に付着した霜を融かす除霜運転を行う冷蔵庫において、
前記制御装置は、前記信号入力手段からの信号を受けて、予め設定された回転数以下の回転数で、前記信号入力手段からの信号に応じて計数される予め定められた時間だけ圧縮機を運転する回転調節手段と、前記ヒータの通電を制御する除霜制御手段とからなり、前記予め定められた時間の計数を行う前に前記除霜運転を行うようにしたものである。
【０００７】
また、信号入力手段による信号を受けて後、２４時間毎に前記予め設定された時間の計数を開始するようにしたものである。
【０００８】
さらに、制御装置は、前記予め設定された時間に、予め設定された圧縮機停止温度より低い温度まで圧縮機を運転するようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至４を参照して説明する。
本発明に係る実施例は、冷凍室及び冷蔵室から構成される冷蔵庫を圧縮機、凝縮器、蒸発器、庫内冷却ファンモータなどから成る冷凍サイクルを用いて冷却する冷蔵庫である。圧縮機は制御装置内のインバータ装置により、駆動回転数すなわち冷凍サイクルにより冷却能力が変化され庫内の温度を一定に保とうとするものである。
【００１０】
まず図１を用いて全体の動作を説明する。図１は本発明の一実施形態の冷蔵庫の圧縮機の回転数制御を行う制御装置を含む主な機能構成を示すブロック図である。１は冷蔵庫の交流電源であり、２は冷凍サイクル内の冷媒を圧縮する圧縮機、３は庫内冷却ファンモータ、４は圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ、５は圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数を決定し運転制御する制御装置、６は庫内の温度を検出する庫内温度検出手段、７は蒸発器に付着した霜を溶かす除霜ヒータである。８は圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数を一定時間上限設定回転数以下にする信号をコントローラ１７あるいはタイマー１１もしくは２４時間時計１０へ入力するためのおやすみスイッチである。このスイッチを入切することで制御装置５に信号が出力される。使用者が任意に操作出来るように、手動のボタンとしてもよく、その形態に本発明は限定されない。
【００１１】
また、制御装置５の内部には次のようなものが設定されている。９は圧縮機２を所定の回転数で駆動するためのインバータ装置、１０はおやすみスイッチ８からの信号により２４時間計時動作を行う２４時間時計、１１はおやすみスイッチ８または２４時間時計１０からの出力信号により所定時間（８時間）をカウントするタイマー、１２は除霜ヒータ７の通電を制御する除霜制御手段、１３と１４はそれぞれの冷却ファンモータ３、４の回転数を制御するファンモータ回転数制御回路、１５は庫内温度検出手段６からの温度信号により圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数を決定する回転数決定手段、１６はタイマー１１が動作している間だけ圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数を上限設定回転数以下に抑制する回転数抑制手段である。１７はこの制御装置５のコントローラである。
【００１２】
制御装置５の動作を図２を用いて説明する。図２はの制御装置５の動作の流れを示すフローチャートである。
【００１３】
先ず、おやすみスイッチ８が全く操作されていない状態、つまり冷蔵庫の通常の運転時の制御手段５の動作の流れを説明する。通常の動作ではおやすみスイッチの信号は出力されていないので、コントローラ１７は信号入力無しと判断して、ステップ２ｅへ移行し（ステップ２ａ）、回転数決定手段１５により庫内温度検出手段６の温度信号により圧縮機２の回転数が決定され（ステップ２ｅ）、決定された回転数を命令する信号がインバータ９及び各ファンモータ制御回路へ出力され、インバータ９を介して圧縮機２が、庫内冷却ファンモータ３や圧縮機２及び凝縮器の冷却用ファンモータ４がこの決定された回転数で運転される。この通常運転中に除霜運転の要否の判定を行う（ステップ２ｎ）。一般的には圧縮機の駆動時間の積算が予め定められた所定の時間に達したか否かという点が判定条件として用いられる。要否判定の結果、否と判定された場合には圧縮機、ファンモータに運転駆動を行わせる信号を送るステップ２ｉへ移行するが、要と判定された場合には除霜運転を行い、その後前記ステップ２ｊへ移行する（ステップ２ｏ）。なお、これらの除霜処理判定は除霜制御回路１２で行っても良く、別の判定回路を用いても良い。通常の運転の場合には、２４時間時計１０は動作していないので、コントローラ１７は動作無しと判断して動作はステップ２ａへ移行する（ステップ２ｊ）。
【００１４】
次に、圧縮機、ファンモータの回転数決定手段１５における回転数決定処理（ステップ２ｅ）における、決定処理の動作フローを図３を用いて説明する。図３は回転数決定処理のフローチャートを示す図である。まず、庫内温度検出手段６からの出力を受け庫内温度Ｔｓを検出する（ステップ３ａ）。勿論、庫内温度検出手段６により庫内温度Ｔｓを検出しても良く、回転数決定手段内部で庫内温度を検出するものに本発明を限定するものではない。この庫内温度Ｔｓと予め定められた目標温度Ｔθとの差ΔＴを検出する（ステップ３ｂ）。次に、圧縮機が停止しており且つ、庫内温度Ｔｓが圧縮機２の始動温度Ｔｏｎより低いか否かを判定する（ステップ３ｃ）。低い場合にはステップ３ｋへ移行して圧縮機２、ファンモータ３の回転数は０のまま終了する。ステップ３ｄ乃至３ｈ、及び３ｌ〜３ｐにおいて、前記ΔＴの大きさに応じて圧縮機２、ファンモータ３の駆動回転数が決定される。本実施例では、圧縮機２の回転数は１５００〜３６００回転／分の間で決定され、冷凍室の温度目標値−１８℃と現在の庫内温度の差にほぼ比例した形で回転数が決定されている。また、決定された圧縮機２の回転数に対応して２つのファンモータ３、４の回転数も決められる。次に、庫内温度Ｔｓが圧縮機回転停止温度Ｔｏｆｆ以下か否かを判定する（ステップ３ｊ）。低い場合には圧縮機２、ファンモータ３の回転数を０にして（ステップ３ｋ）終了する。ＴｏｆｆよりＴｓが大きな場合にはそのまま終了する。
【００１５】
次に、おやすみスイッチ８を使用者が操作し、おやすみスイッチ８の信号が制御装置５に入力された時の制御装置５の動作の流れについて図２を用いて説明する。コントローラ１７でおやすみスイッチ８の信号入力の有無が判断される（ステップ２ａ）。おやすみスイッチの信号入力が有った場合には、コントローラ１７を介して２４時間時計１０及びタイマー１１へ信号が入力され、コントローラ１７がこの信号入力がないと判断すると回転数決定手段１５へ命令を出力して回転数決定処理ステップ２ｅへ移行する。次に、おやすみスイッチ８の信号出力が有った場合、コントローラ１７が２４時間時計１０が動作しているか否かを判断する（ステップ２ｂ）。動作している場合にはすでにおやすみスイッチがすでに入力され圧縮機２及びファンモータ３の回転数の上限を抑制した運転、すなわちおやすみ運転を行っていたと判断してステップ２ｄへ移行し、２４時間時計１０が動作していなかった場合には新しくおやすみ運転を行うべくスイッチが操作されたと判断してステップ２ｃへ移行する。新たにおやすみスイッチ８の信号が制御装置５に入力された場合には、コントローラ１７が２４時間時計１０とタイマー１１とに命令を出力し、これらをリセットスタートさせてステップ２ｅへ移行する（ステップ２ｃ）。すでにおやすみ運転されていた場合には、２４時間時計１０とタイマー１１の動作を停止すべく、タイマー１１と回転数決定手段１５とに命令が出力され（ステップ２ｄ）、ステップ２ｅへ移行する。
【００１６】
そして図３に示す回転数決定処理のフローチャートにより圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数が決定される（ステップ２ｅ）。次いで、２４時間時計１０の動作の有無が判断される（ステップ２ｆ）。動作していない場合には通常運転と判断され前記ステップ２ｎへ移行し、動作している場合にはステップ２ｇへ移行する。ステップ２ｇでは、タイマ１１のカウンタが予め定められた時間に達した（カウントアップした）か否かが判断される（ステップ２ｇ）。タイマーが時間に達したと判断された場合には、ステップ２ｐへ移行し、達していないと判断された場合にはステップ２ｈへ移行する。本実施例においては、タイマー１１は、おやすみスイッチ８の信号が制御装置５に入力された時点（ステップ２ｂ）と２４時間時計１０がカウントアップした時点すなわち毎２４時間後（ステップ２ｌ）に８時間動作をリセットスタートするものである。このタイマー１１が動作中の間のみ図４に示す回転数抑制処理を行うことで、おやすみスイッチ８を使用者が操作してから８時間の間毎日圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数抑制動作を行える。
【００１７】
２４時間時計１０はもう一つの信号出力、すなわち２４時間時計のリセットスタートの後に予め決められた２４時間より短い時間、例えば２２時間後に信号を出力する。ステップ２ｇにおいて、タイマーがカウントアップしたと判断された場合には、タイマー１１のカウントアップの信号と２４時間時計の２２時間後の信号の出力が除霜制御手段１２に入力されたか否かを除霜制御手段１２が判断する（ステップ２ｐ）。前記の２２時間後の信号出力がないと判断されるとステップ２ｎへ移行して通常の運転を行う。２２時間後の信号出力が有ると判断されると、除霜処理の判定を行う（ステップ２ｑ）。ここで除霜処理開始の可否判定を行うことで、おやすみ運転の回転数抑制動作を開始する２時間前に除霜処理開始の可否判定を行なえる。この除霜処理開始の可否判定条件は通常の除霜判定条件より除霜動作に入り易いように条件を定めたもので、例えばステップ２ｎの条件が圧縮機２の積算運転時間が１０時間（規定値）を越えることであるのに対して、ステップ２ｑの条件は規定値を５時間に削減させたものである。ここでは５時間としたが、この値は長くても短くても良く、また他の除霜方式例えば着霜センサを用いた場合でも、その方式特有の通常より除霜動作に入りやすい判定条件を設ければ良い。
【００１８】
次に、ステップ２ｊで２４時間時計１０の動作の有無をコントローラ１７が判断する（ステップ２ｊ）。動作中である場合には、おやすみスイッチ８の信号がすでに入力されておやすみ運転が指令されたと判断してステップ２ｋへ移行する。動作中でない場合には、通常の運転中であると判断して、ステップ２ａへ戻る。次に、ステップ２ｋにおいて、コントローラ１７が２４時間時計１０がカウントアップしたか否かを判断する（ステップ２ｋ）。カウントアップしていない場合には、再びステップ２ａに戻り、カウントアップした場合には２４時間時計１０がリセットスタート後２４時間経過したと判断してステップ２ｌへ移行する。ステップ２ｌにおいては、コントローラ１７が２４時間時計１０、タイマー１１をリセットしてスタートさせ（ステップ２ｌ）、ステップ２ａに戻る。
【００１９】
次に、タイマー１１動作中の回転数抑制手段１６における回転数抑制処理のフローチャートを図４に示す。庫内温度Ｔｓの信号は回転数決定手段１５から出力され、ステップ４ａにおいて、Ｔｓが圧縮機停止設定温度Ｔｏｆｆより低く設定された温度Ｔ３以下か否かが判断される（ステップ４ａ）。以下と判断されると、圧縮機２、各ファン３、４の回転を停止して（ステップ４ｇ）、終了する。Ｔｓが高いと判断されるとステップ２ｂへ移行する。このようにして、庫内温度が通常動作時の圧縮機停止設定温度以下になってもさらに低い設定温度Ｔ３より低くならない限り、圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４を停止させない処理としている。
【００２０】
ステップ２ｂ、２ｃでは圧縮機２の回転数が判断され（ステップ２ｂ，ｃ）、２ｂにおいて圧縮機回転数が０と判断されると、ステップ４ｈ，４ｉ，４ｊにて圧縮機２、各ファンモータ３，４の回転数を騒音を考慮した低い値に設定して（ステップ４ｈ，ｉ，ｊ）、終了する。
【００２１】
圧縮機回転数が０でない場合は、ステップ４ｃにおいて、圧縮機２の回転数が２４００回転／分より高いか否かを判断し（ステップ４ｃ）、高いと判断されるとステップ４ｋにて回転数を２４００回転／分に抑制するよう設定される（ステップ４ｋ）。低いと判断された場合にはステップ４ｄ次いで、４ｅにおいて各ファンモータの回転数が判断される（ステップ４ｄ，４ｅ）。回転数が１５００回転／分を超えていると判断されれば、それぞれ１５００回転／分に回転数が設定される（ステップ４ｌ，４ｍ）。
【００２２】
各ファンモータの回転数が１５００回転／分以下であると判断されると、次にステップ４ｆにおいて、庫内温度Ｔｓが圧縮機運転開始温度Ｔｏｎより高く設定された温度Ｔ４より高いか否かが判断される（ステップ４ｆ）。高い場合にはステップ４ｎにおいて、タイマー１１をカウントアップするようにコントローラ１７へ命令が出力され、通常の運転を行う（ステップ４ｎ）。これは、圧縮機２などの回転数を抑制することで庫内の温度が異常に上昇しない様に圧縮機運転温度Ｔ（ｏｎ）やＴ（ｏｆｆ），Ｔ３と異なる第四の設定温度Ｔ４を設け、庫内温度が設定温度Ｔ４より高くなった場合には、強制的にタイマー１１をカウントアップさせ通常の運転に復帰させる。これら設定される温度Ｔ３，Ｔ４については特有の温度にしなければならないというものではないが、庫内温度の許容低下限界値と上昇限界値として、冷蔵庫の求められる性能に応じて定めれば良い。
【００２３】
以上のように本冷蔵庫の制御装置５は、使用者が一度おやすみスイッチ８を操作し、おやすみスイッチ８の信号が入力されることで、２４時間すなわち毎日おやすみスイッチ８を操作した時刻より予め定められた時間（８時間）の間圧縮機２と庫内冷却ファンモータ３や圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ４の回転数を抑制する様に機能する。また、同時に除霜動作については回転数抑制動作中には極力除霜動作を行わないように制御することが出来る。なお、おやすみスイッチ８を使用者が再度操作し、おやすみスイッチ８の信号が再度制御装置５に入力されると、この機能は停止し全て通常の動作に戻る。
【００２４】
以上、詳細に説明したように、任意に入力が可能なおやすみスイッチと一定時間を計数するタイマーを設け、おやすみスイッチからの信号によりあらかじめ設定された上限回転数以下の回転数にて一定時間圧縮機を運転制御することにより、深夜のような周囲の騒音が低い時に冷蔵庫の運転音を小さくし、低騒音化を図ることが出来る。
【００２５】
さらにおやすみスイッチからの信号により、圧縮機だけでなく庫内冷却ファンモータや圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータの回転数も一定時間あらかじめ設定された上限回転数以下の回転数にて運転制御することにより、さらなる低騒音化を図ることが出来る。
【００２６】
また、圧縮機を停止させるタイミングの場合にも一定時間圧縮機を連続運転制御することにより、深夜に圧縮機起動時における騒音増大を避けることが出来る。
【００２７】
さらに、おやすみスイッチからの信号によりあらかじめ設定された上限回転数以下の回転数にて一定時間圧縮機を運転している時に、制御装置に通常動作時の温度設定とは別の第三と第四の温度設定値を設け、庫内温度検出手段からの温度信号が第三の設定温度より低くなった場合に圧縮機などを停止させ、第四の設定温度より高くなった場合には圧縮機などの回転数を通常の回転数に戻すことにより、食品の極度の冷え過ぎや扉の開閉などによる食品の温度上昇が防止出来る。
【００２８】
また、使用者がおやすみスイッチにより一度入力操作をすると、入力操作した時刻より毎日一定時間の間圧縮機と庫内冷却ファンモータや圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータの回転数を抑制する様に設定できる。
【００２９】
また、タイマーの動作中すなわち深夜には除霜動作を行わないようにすることにより、除霜後の圧縮機回転の上昇が無くなり深夜の低騒音化が図れる。さらに、圧縮機などの回転数抑制動作前に通常より除霜動作に入りやすい条件にて除霜動作の判定を行うことにより、通常除霜動作を行わない状態の場合でも回転数抑制動作前に除霜動作に入ることが多くなり、回転数抑制動作中に除霜動作に入り冷凍能力不足による除霜動作後の温度上昇を起こす問題を回避出来る。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、深夜等使用者が望む時間冷蔵庫の騒音を低下させて運転できる冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である冷蔵庫の制御装置機能構成のブロック図を示す。
【図２】本発明の一実施形態である冷蔵庫の制御装置動作のフローチャートを示す。
【図３】本発明の一実施形態である冷蔵庫制御装置の回転数決定処理のフローチャートを示す。
【図４】本発明の一実施形態である冷蔵庫制御装置の回転数抑制処理のフローチャートを示す。
【符号の説明】
１……冷蔵庫の交流電源、２……圧縮機、３……庫内冷却ファンモータ、４……圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ、５…制御装置、６……庫内温度検出手段、７……除霜ヒータ、８……おやすみスイッチ、９……インバータ装置、１０……２４時間時計、１１……タイマー、１２……除霜制御手段、１３……庫内冷却ファンモータ回転数制御回路、１４……圧縮機及び凝縮器冷却ファンモータ回転数制御回路、１５……回転数決定手段、１６……回転数抑制手段、１７コントローラ１７。
【図１】
0003716593.tif 000002
【図２】
0003716593.tif 000003
【図３】
0003716593.tif 000004
【図４】
0003716593.tif 000005