(57)【要約】【課題】冷蔵室の温度変化に基づいて圧縮機の運転制御を行う冷蔵庫に関して、周囲温度が低い時でも冷凍室を適正な温度に保つ。【解決手段】冷蔵室１及び冷凍室２を備え、冷蔵室１に設けた温度センサー３の検知温度に基づいて圧縮機７及びファンモータ６の運転・停止を行うと共に、圧縮機７の起動毎に積算開始する運転タイマー１１及び圧縮機７の停止毎に積算開始する停止タイマー１２の経過時間から算出された圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、ファンモータ６の回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることにより、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室１への冷気風量が減少し、圧縮機７の運転時間が長くなり、運転率を高めに維持できるようになるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。【選択図】図１
2006200782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の起動毎に積算開始する運転タイマーと、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記運転タイマー及び前記停止タイマーの経過時間から算出された圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記停止タイマーにて検出された圧縮機停止時間が所定の時間よりも長くなった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記冷蔵室が前記冷凍室の上方に配設されてい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、冷蔵室の温度変化に基づいて圧縮機及びファンモータの運転制御を行う冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫は、冷蔵室にのみ温度検出器が配設されていて、ダンパーサーモなどの自動風量調節装置を用いずに、すなわち冷蔵室と冷凍室への冷気風量の配分比率を固定したままで、冷蔵室と冷凍室の温度を制御している。（例えば、特許文献１参照）
図５及び図６は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の断面図及びタイミングチャートである。
【０００３】
図５に示すように、冷蔵庫本体の内側下部に冷蔵室１、内側上部に冷凍室２が配設されている。そして、この冷蔵室１には、温度センサー３と冷蔵室ヒータ４が配設され、冷凍室２には、冷凍サイクルの冷却器５と冷気を送るファンモータ６が配設されている。また、冷蔵庫本体の外側には、冷凍サイクルの圧縮機７と外気温度センサー８とファンモータ６の回転数切り替え手段９が配設されている。
【０００４】
上記構成において、以下にその動作を、図６を参照しながら説明する。
【０００５】
まず、温度センサー３が冷却運転開始温度を検知すると、圧縮機７とファンモータ６の運転を開始する。これにより、冷却器５にて発生した冷気が冷蔵室１及び冷凍室２に送られ、冷蔵室１及び冷凍室２の温度が低下していく。
【０００６】
次に、温度センサー３が冷却運転停止温度を検知すると、圧縮機７とファンモータ６の運転を停止する。これにより、冷蔵室１及び冷凍室２の温度は、次の冷却運転が再開するまで間（Ｔ２）、上昇していく。
【０００７】
以上の動作を繰り返すことにより、冷蔵室１及び冷凍室２の温度は、ある一定の温度範囲（例えば冷蔵室は３℃から５℃、冷凍室は−１６℃から−２０℃）に保たれている。
【０００８】
ところが、上記の温度制御では、冷蔵室１の温度を中心にして冷却運転の開始・停止を行っているので、冬期などの周囲温度が低い条件になると、冷蔵室１の温度上昇が鈍くなり、圧縮機７の停止時間（Ｔ４）が長くなるという現象が出てくる。この場合、冷蔵室１の温度は問題ないが、冷凍室２の温度が許容範囲よりも高くなる（例えば−１５℃以上）場合があった。
【０００９】
そこで、これを回避するために、圧縮機７が停止すると同時に、冷蔵室ヒータ４が発熱を開始し、冷蔵室１の温度上昇を加速させることで、圧縮機７の停止時間（Ｔ４）が短くなるようにしている。
【００１０】
さらに、外気温度センサー８が所定の温度（例えば１０℃）以下を検知すると、回転数切り替え手段９によりファンモータ６の回転数を通常よりも低い回転数に切り替えて、冷蔵室２への冷気風量を少なくすることで、圧縮機７の運転時間（Ｔ３）が長くなるようにしている。
【００１１】
以上のように、冷蔵室ヒータ４と回転数切り替え手段９の作用により、圧縮機７の停止時間（Ｔ４）は短くなるように、かつ圧縮機７の運転時間（Ｔ３）は長くなるように、すなわち圧縮機７の運転率（Ｔ３／〔Ｔ３＋Ｔ４〕）を高めに維持できるようになっている。したがって、冬期などの周囲温度が低い条件になっても、冷凍室２の温度は許容範囲に収まるようになっている。
【特許文献１】特開平９−３２４９７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記従来の構成では、冬期に暖房器具などを使用されると、外気温度センサー近傍の空気温度だけが高くなるという状況が発生し、ファンモータの回転数切り替え手段が必ずしも思いどおりに働かない場合があった。また、外気温度センサーとその周辺部品が追加になっていることから、製造コストも高くなっていた。つまり、外気温度センサーによるファンモータの回転数切り替え制御は、製造コストがアップする割には、その効果が十分に発揮されていないという課題を有していた。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、周囲温度が低い時でも適正な冷凍室温度を確保すると共に、コスト面でも安価に製作できる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】
【００１４】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、運転タイマー及び停止タイマーの経過時間から算出された圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とする。
【００１５】
これによって、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が少なくなるので、圧縮機の運転時間が長くなる。つまり、運転率を高めに維持できるようになる。
【００１６】
また、本発明の冷蔵庫は、停止タイマーにて検出された圧縮機停止時間が所定の時間よりも長くなった場合には、ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とする。
【００１７】
これによって、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が少なくなるので、圧縮機の運転時間が長くなる。つまり、運転率を高めに維持できるようになる。
【００１８】
また、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室が冷凍室の上方に配設されていて、ファンモータから冷蔵室に送られる冷気は、上方に向かって吹き上げる構成となっていることを特徴とする。
【００１９】
これによって、ファンモータの回転数を低い方に切り替えた場合、冷蔵室への冷気風量が急激に減少するので、圧縮機の運転時間がさらに長くなり、運転率をさらに高めに維持できるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の冷蔵庫は、周囲温度が低くなり、圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、ファンモータを低速回転に切り替えるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００２１】
また、本発明の冷蔵庫は、周囲温度が低くなり、圧縮機停止時間が所定の時間よりも長くなった場合には、ファンモータを低速回転に切り替えるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００２２】
また、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室が冷凍室の上方に配設されているので、運転率をさらに高めることができ、より一層適正な冷凍室温度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の起動毎に積算開始する運転タイマーと、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記運転タイマー及び前記停止タイマーの経過時間から算出された圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とすることにより、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が減少し、圧縮機の運転時間が長くなり、運転率を高めに維持できるようになるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記停止タイマーにて検出された圧縮機停止時間が所定の時間よりも長くなった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とすることにより、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が減少し、圧縮機の運転時間が長くなり、運転率を高めに維持できるようになるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、冷蔵室が冷凍室の上方に配設されているものであり、ファンモータの回転数を低い方に切り替えた場合、冷蔵室への冷気風量が急激に減少し、圧縮機の運転時間がさらに長くなるので、より一層適正な冷凍室温度を確保することができる。
【００２６】
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。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。
【００２７】
（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である。図２は、同実施の形態のタイミングチャートである。
【００２８】
図１において、冷蔵庫本体は、冷蔵室１と冷凍室２とに仕切られ、冷蔵室１の内部に温度センサー３と冷蔵室ヒータ４が配設され、冷凍室２の奥部に冷凍サイクルの冷却器５とファンモータ６が収納されている。また、本体下部には、冷凍サイクルの圧縮機７とマイクロコンピュータなどで構成された温度制御装置１０が配設されている。さらに、この温度制御装置１０には、ファンモータ６の回転数切り替え手段９の機能と、運転タイマー１１及び停止タイマー１２の機能が組み込まれている。
【００２９】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下にその動作を、図２を参照しながら説明する。
【００３０】
まず、温度センサー３が冷却運転開始温度を検知すると、温度制御装置１０からの出力信号により、圧縮機７の運転を開始すると共に、運転タイマー１１が積算を開始する。それと同時に、ファンモータ６も運転を開始し、冷却器５で発生する冷気を冷蔵室１と冷凍室２に送風する。
【００３１】
次に、冷蔵室１が冷却され、温度センサー３が冷却運転停止温度を検知すると、圧縮機７とファンモータ６の運転を停止する共に、停止タイマー１２が積算を開始する。このとき、冷蔵室ヒータ４への通電も開始する。
【００３２】
以上の動作を繰り返すことで、冷蔵室１はある一定の温度範囲（例えば３℃から５℃）に保たれている訳だが、冷凍室２の温度については、ファンモータ６の回転数を以下の二通りに切り替えることで、許容される温度範囲（例えば−１６℃から−２０℃）に保つように設計されている。
【００３３】
温度制御装置１０が、運転タイマー１１にて検出した圧縮機運転時間（Ｔ１）と、停止タイマー１２にて検出した圧縮機停止時間（Ｔ２）とから、Ａ〜Ｂ区間における圧縮機運転率（Ｔ１／〔Ｔ１＋Ｔ２〕）を算出する。そして、この運転率が所定の割合（Ｒ）以上の場合には、周囲温度が高いと判断して、次のＢ〜Ｃ区間においては、ファンモータ６を通常の回転数で運転する。このときの冷凍室２の温度については、冷蔵室１と冷凍室２へ送られる冷気風量の最適な配分比率が設計段階で決め込まれているので、所定の温度（通常約−１８℃）が得られるようになっている。
【００３４】
逆に、Ｄ〜Ｅ区間における圧縮機運転率（Ｔ３／〔Ｔ３＋Ｔ４〕）が所定の割合（Ｒ）以下の場合には、周囲温度が低いと判断して、次のＥ〜Ｆ区間においては、ファンモータ６を通常よりも低い回転数で運転する。これにより、冷蔵室１への冷気風量が減少するので、圧縮機７の運転時間（Ｔ３）が長くなり、運転率の極端な低下を抑制できるようになる。よって、冷凍室２の温度が許容範囲よりも高くなること（例えば−１５℃以上）を防止できる。
【００３５】
以上に示したファンモータ６の回転数切り替え判定を、圧縮機７が起動するごとに繰り返すことにより、冷蔵室１及び冷凍室２の温度は、一定の温度範囲に保つことができる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態においては、冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の起動毎に積算開始する運転タイマーと、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記運転タイマー及び前記停止タイマーの経過時間から算出された圧縮機運転率が所定の割合以下になった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とすることにより、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が減少し、圧縮機の運転時間が長くなり、運転率を高めに維持できるようになるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００３７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫のタイミングチャートである。
【００３８】
実施の形態１と異なる点は、運転タイマー１１が無く、停止タイマー１２のみで周囲温度を推定し、ファンモータ６の回転数切り替え制御を行っていることである。
【００３９】
以下にその動作を、図３を参照しながら説明する。
【００４０】
まず、温度センサー３が冷却運転開始温度を検知すると、温度制御装置１０からの出力信号により、圧縮機７の運転を開始する。それと同時に、ファンモータ６も運転を開始し、冷却器５で発生する冷気を冷蔵室１と冷凍室２に送風する。
【００４１】
次に、冷蔵室１が冷却され、温度センサー３が冷却運転停止温度を検知すると、圧縮機７とファンモータ６の運転を停止する共に、停止タイマー１２が積算を開始する。このとき、冷蔵室ヒータ４への通電も開始する。
【００４２】
以上の動作を繰り返すことで、冷蔵室１はある一定の温度範囲（例えば３℃から５℃）に保たれている訳だが、冷凍室２の温度については、ファンモータ６の回転数を以下の二通りに切り替えることで、許容される温度範囲（例えば−１６℃から−２０℃）に保つように設計されている。
【００４３】
Ｇ〜Ｈ区間経過直後、停止タイマー１２にて検出した圧縮機停止時間（Ｔ５）が、温度制御装置１０へと入力される。この停止時間（Ｔ５）が所定の時間（Ｔｍ）よりも短い場合には、周囲温度が高いと判断して、次のＨ〜Ｉ区間においては、ファンモータ６を通常の回転数で運転する。このときの冷凍室２の温度については、冷蔵室１と冷凍室２へ送られる冷気風量の最適な配分比率が設計段階で決め込まれているので、所定の温度（通常約−１８℃）が得られるようになっている。
【００４４】
逆に、Ｊ〜Ｋ区間における圧縮機停止時間（Ｔ６）が所定の時間（Ｔｍ）よりも長い場合には、周囲温度が低いと判断して、次のＥ〜Ｆ区間においては、ファンモータ６を通常よりも低い回転数で運転する。これにより、冷蔵室１への冷気風量が減少するので、圧縮機７の運転時間（Ｔ７）が長くなり、運転率の極端な低下を抑制できるようになる。よって、冷凍室２の温度が許容範囲よりも高くなること（例えば−１５℃以上）を防止できる。
【００４５】
以上に示したファンモータ６の回転数切り替え判定を、圧縮機７が起動するごとに繰り返すことにより、冷蔵室１及び冷凍室２の温度は、一定の温度範囲に保つことができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態においては、冷蔵室及び冷凍室と、前記冷蔵室に設けた温度センサーと、冷凍サイクルの圧縮機と、冷気送風用のファンモータと、前記ファンモータの回転数切り替え手段と、前記圧縮機の停止毎に積算開始する停止タイマーとを備え、前記温度センサーの検知温度に基づいて前記圧縮機及び前記ファンモータの運転・停止を行うと共に、前記停止タイマーにて検出された圧縮機停止時間が所定の時間よりも長くなった場合には、前記ファンモータの回転数を通常よりも低い回転数に切り替えることを特徴とすることにより、冬期などの周囲温度が低い時には、冷蔵室への冷気風量が減少し、圧縮機の運転時間が長くなり、運転率を高めに維持できるようになるので、適正な冷凍室温度を確実かつ安価に確保することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図である。本実施の形態は、実施の形態１もしくは２における冷蔵庫において、冷蔵室が冷凍室の上方に配設されたものである。したがって、ファンモータから冷蔵室に送られる冷気は、上方に向かって吹き上げる構成となっている。
【００４８】
以下にその動作を、図４を参照しながら説明する。
【００４９】
圧縮機７の運転率もしくは停止時間に基づいて、温度制御装置１０が周囲温度を推定する。そして、周囲温度が低いと判断した場合には、ファンモータ６の回転数を通常よりも低い回転数に切り替える。
【００５０】
この時、冷蔵室への冷気風量は急激に減少することになる。近年主流となってきた、冷蔵室が上方に位置するタイプの冷蔵庫では、例えば供給電源の電圧降下などにより、ファンモータ６の回転数が低下すると、冷蔵室１への冷気風量が急激に減少するという特性を有していることが知られている。これは、冷却器５で発生した冷気は、冷蔵室１内に存在する空気と比較すると、比重が大きいので、上方に吹き上げるためには、重力という抵抗に逆らって送風しているからと考えられている。本実施の形態では、この特性を上手く活用することが可能であり、圧縮機７の運転時間をさらに長くすることができる。
【００５１】
以上のように、本実施の形態においては、冷蔵室が冷凍室の上方に配設されていることを特徴とすることにより、ファンモータの回転数を低い方に切り替えた場合、冷蔵室への冷気風量が急激に減少し、圧縮機の運転時間がさらに長くなるので、より一層適正な冷凍室温度（例えば−１８℃から−２０℃）を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかる冷蔵庫は、周囲温度が低下した場合の適正な冷凍室温度制御を確実かつ安価に提供でき、冷凍、冷蔵領域を備えた強制通風式の冷却機器全般に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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における冷蔵庫のタイミングチャート
【図３】本発明の実施の形態２における冷蔵庫のタイミングチャート
【図４】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図
【図５】従来の冷蔵庫の断面図
【図６】従来の冷蔵庫のタイミングチャート
【符号の説明】
【００５４】
１    冷蔵室
２    冷凍室
３    温度センサー
６    ファンモータ
７    圧縮機
９    回転数切り替え手段
１１    運転タイマー
１２    停止タイマー
【図１】
2006200782.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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