(57)【要約】【課題】冷蔵庫の消費電力量低減化を図るため、圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させるにより低消費電力量の冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍室２にドアスイッチ機構を有せず、圧縮機８と減圧器と蒸発器３と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファン５と、前記蒸発器３に付着した霜を除去させる除霜ヒータ４を有する冷蔵庫において、前記圧縮機８の積算運転時間と前記圧縮機８の運転時間により、除霜周期を延長させ除霜ヒータ通電率を低下させることにより、消費電力量を低減できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室にドアスイッチ機構を有せず、圧縮機と減圧器と蒸発器と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファンと、前記蒸発器に付着した霜を除去させる除霜ヒータを有する冷蔵庫において、前記圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
圧縮機と減圧器と蒸発器と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファンと、前記蒸発器に付着した霜を除去させる除霜ヒータを有し、冷蔵室にドアスイッチ機構を有し、冷凍室にはドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫において、基本除霜周期内に冷蔵室ドアスイッチが冷蔵室の扉開閉を検知しない時には除霜周期を延長させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
外気温度センサーにより、外気温度別に除霜周期最大延長時間を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
除霜周期延長中に除霜ヒータに通電を行う時、冷蔵室センサーと冷凍室センサーにより冷蔵室および冷凍室を予冷却し、予冷却後除霜ヒータに通電し除霜を開始させることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
除霜周期の最大延長時間を約３日間とすることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍室にドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫の省電力化に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、大型冷蔵庫は、圧縮機が運転し冷却用ファンにより蒸発器で熱交換された冷気が冷蔵室および冷却室に送風され、庫内が冷却される。熱交換された冷却器には冷気に含まれていた水分が付着し霜となって堆積する。霜が堆積すると蒸発器の熱交換効率が低下するため除霜する必要があり、従来では圧縮機が積算一定時間運転すると除霜する制御となっているが、近年では蒸発器本体または蒸発器周辺温度を検知することにより蒸発器への実際の着霜状態に基づき除霜を行う制御としている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の除霜制御動作のフローチャートを示すものである。図５に示すように、冷凍サイクルの蒸発器に付着した霜を検知する着霜検知手段と、蒸発器に付着した霜を取り除く除霜手段と、着霜検知手段からの信号に基づいて除霜手段の動作を制御する除霜手段とを備えてなる除霜制御装置によって達成される。
【特許文献１】特開２００１−２１５０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、蒸発器の除霜を最適なときに行うことにより冷蔵庫の消費電力量の低減を図るためには、着霜検知手段として、蒸発器自身の温度を検出する第一の系統と、蒸発器の周囲の冷気温度を検出する第二の系統とからなる温度検出素子が必要であり、さらには蒸発器本体温度と蒸発器周辺の冷気温度との温度差に基づいて着霜状態を判断する制御手段が必要となり、安価が要求される小型、中型冷蔵庫には適用が難しいという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷凍室にドアスイッチ機構を有しない小型、中型冷蔵庫において、消費電力量低減化を図った冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷凍室にドアスイッチ機構を有せず、圧縮機と減圧器と蒸発器と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファンと、前記蒸発器に付着した霜を除去させる除霜ヒータを有する冷蔵庫において、前記圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させるものである。
【０００７】
これによって、従来は圧縮機の積算運転時間があらかじめ決められた一定時間を経過した時、前回の除霜終了後から扉開閉がなく蒸発器に着霜していなくても除霜ヒータに通電され除霜されていたが、圧縮機の積算運転時間があらかじめ決められた一定時間を経過した後の圧縮機起動開始からの運転時間を読み、着霜していれば蒸発器の熱交換効率が低下し運転時間が無着霜時と比較し延長するため、ある一定の運転時間内であれば着霜していないと判断することにより適切な除霜周期にて除霜を行うことができ、冷凍室にドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫においても新たな構成部品を用いずに適切な除霜周期で除霜を行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の冷蔵庫は、圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させることにより、冷凍室にドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫においても新たな構成部品を用いずに適切な除霜周期で除霜を行うことができ、消費電力量低減を図ることができる。
【０００９】
また、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の定められた積算運転時間内に冷蔵室ドアスイッチが冷蔵室の扉開閉を検知しないときには、前記圧縮機の回転数を低回転とすることにより、圧縮比が抑えられ効率良く冷蔵庫を運転することができ、消費電力量低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、冷凍室にドアスイッチ機構を有せず、圧縮機と減圧器と蒸発器と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファンと、前記蒸発器に付着した霜を除去させる除霜ヒータを有する冷蔵庫において、前記圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させることにより、従来は圧縮機の積算運転時間があらかじめ決められた一定時間を経過した時、前回の除霜終了後から扉開閉がなく蒸発器に着霜していなくても除霜ヒータに通電され除霜されていたが、圧縮機の積算運転時間があらかじめ決められた一定時間を経過した後の圧縮機起動開始からの運転時間を読み、着霜していれば蒸発器の熱交換効率が低下し運転時間が無着霜時と比較し延長するため、ある一定の運転時間内であれば着霜していないと判断することにより適切な除霜周期にて除霜を行うことができ、冷凍室にドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫においても新たな構成部品を用いずに適切な除霜周期で除霜を行え、消費電力量低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、圧縮機と減圧器と蒸発器と構成され、冷凍サイクルによって冷却された冷気を庫内に循環させる冷却用ファンと、前記蒸発器に付着した霜を除去させる除霜ヒータを有し、冷蔵室にドアスイッチ機構を有し、冷凍室にはドアスイッチ機構を有しない冷蔵庫において、基本除霜周期内に冷蔵室ドアスイッチが冷蔵室の扉開閉を検知しない時には除霜周期を延長させるにより、従来は圧縮機の積算運転時間があらかじめ決められた一定時間を経過した時、前回の除霜終了後から扉開閉がなく蒸発器に着霜していなくても除霜ヒータに通電され除霜されていたが、扉開閉がない時には庫外からの侵入熱、水分がなく除霜を必要としないため、除霜周期を延長させることができ、新たな構成部品を用いずに適切な除霜周期で除霜を行え、消費電力量低減を図ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の除霜周期最大延長時間を
外気温度センサーにより、外気温度別に変化させることにより、絶対湿度が低い例えば低外気温度の５℃時は、高外気温度の３０℃時より長くすることにより、周囲環境に応じて適切な除霜周期で除霜を行え、消費電力量低減を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の冷蔵庫を、除霜周期延長中に除霜ヒータに通電を行う時、冷蔵室センサーと冷凍室センサーにより冷蔵室および冷凍室を予冷却し、予冷却後除霜ヒータに通電し除霜を開始させることにより、冷蔵室、冷凍室の庫内温度を上昇させることなく除霜を行えるため、保存食品への悪影響を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の除霜周期最大延長時間を約３日間とすることにより、扉開閉がない状態においても冷蔵庫扉周辺の隙、排水管等から侵入する水分により着霜し熱交換効率が劣る約３日目に除霜することにより、適切な運転を確保することができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成について同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図を示すものである。図２は本発明の実施の形態１におけるフローチャートである。
【００１７】
図１において、冷蔵室１と冷凍室２とが上下に区画形成され、冷凍室２の奥面に蒸発器３が配設され、蒸発器３の下部に除霜ヒータ４、近傍には蒸発器３を通過させて冷気を循環させる冷却用ファン５が設けてある。
【００１８】
また、冷蔵室１と冷凍室２には区画内温度を検知する、例えばサーミスタである冷蔵室温度センサー６、冷凍室温度センサー７を設けてあり、圧縮機８と冷却用ファン５と除霜ヒータ４と冷蔵室ドアスイッチ９等を制御する制御回路１０とを備えている。また、制御回路１０には外気温度を検知する外気温度センサー１１を備えている。また、圧縮機８は例えばインバーターによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としてもよい。
【００１９】
以上のように構成された冷蔵庫について、図２のフローチャートを用い以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
まず、本発明の冷蔵庫の冷凍サイクルは、圧縮機８で圧縮された高温高圧冷媒が凝縮器（図示せず）で放熱され、ドライヤ（図示せず）を介し減圧器（図示せず）で減圧され蒸発器３で蒸発する。冷却用ファン５を回転させることにより冷蔵室１と冷凍室２中の空気が熱交換され、冷却された冷気は冷蔵室１と冷凍室２に循環されるが、空気中の水分が蒸発器３に付着し霜となる。
【００２１】
蒸発器３に付着した霜が堆積し続けると、空気と冷媒との熱交換効率が低下するため、従来圧縮機８の積算運転時間が所定の時間、たとえば１２時間に到達すると除霜ヒータに通電され除霜が行われる。
【００２２】
しかしながら、従来の除霜周期では扉開閉がなく蒸発器３の着霜量が少ない場合においても、圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達すれば除霜を行うため、除霜ヒータ通電による消費電力量が増加し、また除霜による庫内温度上昇による食品への悪影響や、除霜による暖湿気が庫内に流入する機会が多くなり庫内の着霜量が多くなり霜が庫内に堆積する。ここで、ステップ１の除霜ヒータが通電を終了し、ステップ２の圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した後、ステップ３にて圧縮機８の連続運転時間を検知し、所定の時間以上連続して運転した場合には、冷蔵室１または冷凍室２の扉開閉等により庫内に暖湿気が流入もしくは食品が投入されたことにより運転時間が延長したと判断できるため除霜を開始する。ステップ３にて圧縮機８が所定の時間以上連続して運転していない場合には、除霜周期を延長させる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した後、圧縮機８の連続運転時間を検知し所定の時間以上連続して運転するかどうかを判断し所定時間以下の場合には除霜周期を延長させることにより、冷凍室にドアスイッチ機構を有しなくても、蒸発器３の着霜状態を予測し適切な除霜周期にて除霜を行え、入力が高い除霜ヒータの通電率を抑えることにより、消費電力量低減を図ることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図１は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図を示すものである。図３は、本発明の実施の形態２におけるフローチャートである。なお、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。
【００２５】
従来の圧縮機積算運転時間が所定の時間に到達すると除霜ヒータに通電し除霜を行う場合、蒸発器３の着霜量が少ない場合においても除霜を行うため、除霜ヒータ通電による消費電力量が増加し、また除霜による庫内温度上昇による食品への悪影響や、除霜による暖湿気が庫内に流入する機会が多くなり庫内の着霜量が多くなり霜が庫内に堆積する。ここで、ステップ１の除霜ヒータが通電を終了し、ステップ２の圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した時、ステップ３において冷蔵室ドアスイッチ９により冷蔵室１の扉が除霜ヒータ通電終了から開閉されたかどうかを制御回路１０にて判断し、冷蔵室１の扉開閉がなされた場合には、冷蔵庫使用者が冷蔵室１を扉開閉し食品の出し入れを行ったのであり、さらには冷凍室２を扉開閉した可能性が非常に高く冷凍室２の扉開閉による庫内への暖湿気流入があり、蒸発器３の着霜が予測されるため除霜を開始する。ステップ３にて冷蔵室ドアスイッチ９による冷蔵室１の扉開閉がない場合には、除霜周期を延長させる。
【００２６】
以上のように、本実施の形態においては、圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した時、冷蔵室ドアスイッチ９により冷蔵室１の扉が除霜ヒータ通電終了から開閉されたかどうかを制御回路１０にて判断し、冷蔵室１の扉開閉がない場合には除霜周期を延長させることにより、冷凍室にドアスイッチ機構を有しなくても、蒸発器３の着霜状態を予測し適切な除霜周期にて除霜を行え、入力が高い除霜ヒータの通電率を抑えることにより、消費電力量低減を図ることができる。
【００２７】
また、本実施の形態において、ステップ３にて冷蔵室１の扉開閉がなく、除霜周期を延長させた場合、例えば圧縮機８の積算運転時間、または除霜ヒータ通電終了から一定時間による所定の最長延長時間を予め設定し、所定の最長延長時間が経過した場合には除霜ヒータを通電させ除霜することにより、冷蔵室１または冷凍室２の扉開閉がなくても各部の隙間から侵入する湿気からの霜の堆積による熱交換効率低下を防止することができる。
【００２８】
また、除霜周期最大延長時間を、定時で約３日間となるように設定することにより、扉開閉がない状態においても、冷蔵庫扉周辺の隙、排水管等から侵入する水分により着霜し熱交換効率が劣る約３日目に除霜することにより、適切な運転を確保することができる。
【００２９】
（実施の形態３）
図１は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図を示すものである。なお、実施の形態１および実施の形態２と同様の動作については説明を省略する。
【００３０】
圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した後、圧縮機８の連続運転時間を検知し所定の時間以上連続して運転するかどうかを判断し、所定時間以下の時除霜周期を延長させた場合、および圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達した時、冷蔵室ドアスイッチ９により冷蔵室１の扉が除霜ヒータ通電終了から開閉されたかどうかを制御回路１０にて判断し、冷蔵室１の扉開閉がない場合には除霜周期を延長させた場合、最大延長時間を外気温度により変更させる。例えば絶対湿度が低い低外気温度の５℃時は、高外気温度の３０℃時より長くすることにより、周囲環境に応じて適切な除霜周期で除霜を行え、除霜ヒータによる消費電力量増加および熱交換効率が低下し運転率増加による消費電力量増加を防止することができる。
【００３１】
（実施の形態４）
図１は本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図を示すものである。図４は、本発明の実施の形態４におけるフローチャートである。なお、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。
【００３２】
ステップ１の除霜ヒータが通電を終了し、ステップ２の圧縮機８の積算運転時間が所定の時間に到達後、ステップ３にて除霜周期延長中に除霜ヒータに通電を行う時、冷蔵室センサーと冷凍室センサーにより冷蔵室および冷凍室を予冷却し、予冷却後除霜ヒータに通電し除霜を開始させることにより、冷蔵室、冷凍室の庫内温度を上昇させることなく除霜を行えるため、保存食品への悪影響を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、圧縮機の積算運転時間と前記圧縮機の運転時間により、除霜周期を延長させるにより、冷凍室にドアスイッチ機構を有しなくても、蒸発器３の着霜状態を予測し適切な除霜周期にて除霜を行え、入力が高い除霜ヒータの通電率を抑えることにより、消費電力量低減化が可能となるので空調設備等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態２における冷蔵庫のフローチャート
【図４】本発明の実施の形態４における冷蔵庫のフローチャート
【図５】従来の冷蔵庫のフローチャート
【符号の説明】
【００３５】
１    冷蔵室
２    冷凍室
３    蒸発器
４    除霜ヒータ
５    冷却用ファン
６    冷蔵室温度センサー
７    冷凍室温度センサー
８    圧縮機
９    冷蔵室ドアスイッチ
１０    制御回路
１１    外気温度センサー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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