(57)【要約】【課題】圧縮機と凝縮器に付着した塵埃を除去し、且つ冷凍サイクルの熱交換の効率を良くする。【解決手段】冷蔵庫本体の機械室３１内に、冷凍サイクルを構成する圧縮機及び凝縮器３３と、正逆回転可能に構成され、正回転することにより圧縮機及び凝縮器３３を放熱する放熱ファン３４とを設けた。そして、圧縮機を停止させて、除霜ヒータを駆動する除霜運転中に、放熱ファン３４を逆回転させて、圧縮機と凝縮器３３に付着した塵埃を除去する構成とした。【選択図】図１
2008070014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、
前記貯蔵室を冷却するための冷却器と、
前記冷却器と共に冷凍サイクルを構成する圧縮機及び凝縮器と、
正逆回転可能に構成され、正回転することにより前記圧縮機及び凝縮器を放熱する放熱ファンと、
前記冷却器の除霜を行うための除霜ヒータと、
前記圧縮機を停止させて、前記除霜ヒータを駆動して除霜運転を行う制御手段とを備える冷蔵庫において、
前記放熱ファンは、前記除霜運転中に逆回転する構成であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
貯蔵室は、冷凍室と冷蔵室とからなり、冷却器は、前記冷凍室を冷却する冷凍室用冷却器と、前記冷蔵室を冷却する冷蔵室用冷却器とからなり、
除霜ヒータは、前記冷凍室用冷却器の除霜を行うように構成されていると共に、放熱ファンは、除霜運転中に逆回転する構成であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
外気温度を測定する外気温検出手段を備え、
放熱ファンは、前記外気温検出手段によって検出された外気温度が設定温度以下のときに停止する構成であることを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧縮機及び凝縮器の放熱を行う放熱ファンを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に冷蔵庫は、冷凍サイクルを構成する圧縮機、凝縮器等の機器の放熱を放熱ファン(送風機のファン)で促進させることにより、冷凍サイクルの熱交換効率の向上が図られている。また、上記構成の機器や放熱ファンは、例えば冷蔵庫本体の下部後方に形成された機械室内に配設されている。そして、放熱ファンが正回転すると、機械室の下部に形成されている吸気口（空気取入口）から機械室に外気が吸い込まれる。この外気は、圧縮機と凝縮器と熱交換した後、機械室の後部に形成された排気口（空気排出口）から排出される。これにより圧縮機や凝縮器の放熱が行われる。
【０００３】
ところで、放熱ファンを正回転させて一方向から外気を送風し続けると、外気の流れがない凝縮器の一部表面に塵埃が付着し、凝縮器における熱交換効率が低下する。そこで放熱ファンを一定時間ごとに逆回転させて、凝縮器の表面に付着した塵埃の除去が行われる。即ち、放熱ファンが逆回転すると、機械室の排気口から機械室に外気が吸い込まれる。この外気の流れは、放熱ファンの正回転の時の外気の流れの向きとほぼ反対になるため、放熱ファンの正回転によって凝縮器の一部表面に付着した塵埃を効率よく除去することができる。これにより、圧縮機や凝縮器における熱交換効率が向上する（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８―１８９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一定時間ごとに放熱ファンを逆回転させる制御にすると、冷凍サイクルの運転中に放熱ファンが逆回転する場合がある。この場合、通常は放熱ファンの正回転にて、圧縮機等が放熱されるように設計しているため、冷却運転中に逆回転させてしまうと、風量が足りなかったり放熱できない部分が発生して、冷凍サイクルの熱交換効率が低下する。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は圧縮機と凝縮器に付着した塵埃を除去でき、且つ冷凍サイクルの熱交換の効率がよい冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の冷蔵庫は、貯蔵室を有する冷蔵庫本体と、前記貯蔵室を冷却するための冷却器と、前記冷却器と共に冷凍サイクルを構成する圧縮機及び凝縮器と、正逆回転可能に構成され、正回転することにより前記圧縮機及び凝縮器を放熱する放熱ファンと、前記冷却器の除霜を行うための除霜ヒータと、前記圧縮機を停止させて、前記除霜ヒータを駆動して除霜運転を行う制御手段とを備える冷蔵庫において、前記放熱ファンは、前記除霜運転中に逆回転する構成であることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧縮機を停止させて、除霜ヒータを駆動する除霜運転中に、放熱ファンを逆回転させる構成としたので、放熱ファンの逆回転での送風により圧縮機や凝縮器に付着した塵埃を効率よく除去でき、しかも、放熱ファンによる凝縮器や圧縮機の放熱促進作用に及ぼす影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態について図１ないし図６を参照して説明する。
図２は、ボトムフリーザタイプの冷蔵庫本体１の構成を概略的に示す断面図である。この図２において、冷蔵庫本体１は、前面が開口した縦長矩形箱状の断熱箱体２内に、上段から順に、冷蔵室３、製氷室４、野菜室５、冷凍室６の各貯蔵室を有して構成されている。これら各貯蔵室３〜６の前面部には、ヒンジ開閉式の冷蔵室扉７、引出式の製氷室扉８、野菜室扉９、冷凍室扉１０がそれぞれ設けられている。尚、図示はしないが、製氷室４に並んで切替室及び切替室扉が設けられている。この切替室の切替操作や各貯蔵室３〜６の温度設定は、冷蔵室扉７の前面に設けられた操作パネル１１で行われる。この操作パネル１１には冷蔵庫周辺の外気温度を測定する外気温検出手段、例えば外気温センサ１２が設けられている。
【０００９】
一方、冷蔵庫本体１の背面部には冷凍サイクル装置１３が組込まれている。つまり、冷蔵室３の背面部には、冷蔵室用冷却器室１４が形成されている。この冷蔵室用冷却器室１４内には、冷凍サイクル装置１３を構成する冷蔵室用冷却器１５が設けられていると共に、その上部に位置して可変速駆動可能な冷蔵室用送風ファン１６が設けられている。この冷蔵室用送風ファン１６が駆動されると、冷蔵室用冷却器１５により生成された冷気は、冷蔵室３及び野菜室５に供給され、さらに冷蔵室用冷却器室１４内の下部に戻される。
【００１０】
製氷室４、野菜室５並びに図示しない切替室の上下に跨がる背面部には、冷凍室用冷却器室１７が形成されている。この冷凍室用冷却器室１７内には、冷凍サイクル装置１３を構成する冷凍室用冷却器１８が設けられていると共に、その上部に位置して可変速駆動可能な冷凍室用送風ファン１９が設けられている。この冷凍室用送風ファン１９が駆動されると、冷凍室用冷却器１８により生成された冷気は、製氷室４及び冷凍室６に供給され、さらに冷凍用冷却器室１７の下部に戻される。また、図示はしないが、切替室は、所定の温度になるように冷蔵室用冷却器１５により生成された冷気或いは冷凍室用冷却器１８により生成された冷気が選択的に供給される構成である。
【００１１】
前記冷凍室用冷却器１８の周囲には、冷凍室用冷却器１８の除霜を行う除霜ヒータ２０、ここではパイプヒータが設けられている。また、冷凍室用冷却器１８の近傍には、冷凍室用冷却器１８又はその近傍の配管の温度を検出する除霜センサ２１が設けられている。
【００１２】
冷蔵庫本体１の下部後方には、機械室３１が形成されている。この機械室３１内には、冷凍サイクル装置１３を構成する圧縮機３２及び凝縮器３３が設けられているとともに、放熱ファン３４及び蒸発皿３５が設けられている。ここで、機械室３１の構成について図１及び図３を参照して説明する。尚、図３は機械室３１内部の斜視図を示し、図１は機械室３１内の凝縮器３３、放熱ファン３４及び蒸発皿３５を通る縦断側面図を示している。
【００１３】
前記凝縮器３３は、凝縮器３３を構成しているパイプが冷蔵庫本体１の左右方向に蛇行するように立設されている。
前記圧縮機３２は、凝縮器３３の冷蔵庫本体１の右隣に近接されている。この圧縮機３２は、インバータ制御により可変速駆動できる構成である。
【００１４】
前記放熱ファン３４は、凝縮器３３の下部前方に設けられ、放熱ファン３４の正回転により吸い込まれた外気が凝縮器３３に当たる構成である。この放熱ファン３４は正逆回転可能で、可変速駆動できる構成である。
前記蒸発皿３５は、機械室３１の底面（凝縮器３３の下方）に設けられている。この蒸発皿３５は、冷却器１５，１８で生じた結露水を蒸発皿３５の２箇所の凹部で受け溜め、凝縮器３３の熱によりこの結露水を蒸発させるようになっている。
【００１５】
機械室３１の下部前方の底壁部に、吸気口３６が形成されている。また凝縮器３３の上部後方に位置する後壁部には排気口３７が２箇所に形成されている。尚、図示はしないが、各排気口３７はそれぞれ複数の細孔から構成されている。また、圧縮機３２の後方の後壁部にも排気口が形成されている。
【００１６】
図４は、上記構成の冷凍サイクルを示している。同図のように、前記圧縮機３２の吐出口３２ａ側には、マフラ４１及び蒸発パイプ４２を介して前記凝縮器３３が接続されている。この凝縮器３３の出口側には、放熱パイプ４３と防露パイプ４４が直列に接続されている。尚、図示はしないが、放熱パイプ４３は断熱箱体２の両側面や背面に位置し、防露パイプ４４は各貯蔵室３〜６及び切替室の前面開口部の周囲部に位置している。
【００１７】
防露パイプ４４の出口は、ドライヤ４５に接続され、さらに切替弁として機能する三方弁４６の入口ポート４６ａに接続されている。この三方弁４６の一方の出口ポート４６ｂは膨脹器としての冷蔵側キャピラリチューブ４７を介して冷蔵室用冷却器１５に接続されている。他方の出口ポート４６ｃは、膨張器としての冷凍側キャピラリチューブ４８を介して冷凍室用冷却器１８の入口にそれぞれ接続されている。
【００１８】
前記冷蔵室用冷却器１５の出口は、Ｔ字管４９の入口ポート４９ａと接続されている。一方、冷凍室用冷却器１８の出口は、アキュームレータ５０と逆止弁５１を介して、Ｔ字管４９の他方の入口ポート４９ｂに接続されている。
Ｔ字管４９の出口ポート４９ｃは、サクションパイプ５２に接続されている。このサクションパイプ５２の出口は、圧縮機３２の吸入口３２ｂに接続されている。
【００１９】
次に、上記構成の電気的構成について説明する。図５は、冷蔵庫本体１の電気的構成を示すブロック図である。
この図５において、冷蔵庫本体１には制御手段、例えばマイクロコンピュータを主体として構成される制御装置６１が設けられている。この制御装置６１には、前記操作パネル１１、外気温センサ１２、冷蔵室３に設けられた冷蔵室温度センサ６２、製氷室４に設けられた製氷室温度センサ６３、野菜室５に設けられた野菜室温度センサ６４、冷凍室６に設けられた冷凍室温度センサ６５、図示しない切替室に設けられた切替室温度センサ及び除霜センサ２１等からの信号が入力されるようになっている。
【００２０】
制御装置６１は、それら入力信号に基づいて、圧縮機３２、各冷却器１５，１８への冷媒の流れを切替える三方弁４６、冷蔵室用送風ファン１６、冷凍室用送風ファン１９、除霜ヒータ２０、放熱ファン３４等を通電制御するようになっている。そして、制御装置６１は、冷蔵室３及び製氷室４、野菜室５、冷凍室６及び切替室の夫々について、設定温度に対して所定幅の温度帯を設定し、各温度センサ６２〜６５及び切替室温度センサの検出温度に基づいて、各貯蔵室３〜６及び切替室がその設定温度帯を維持するように、三方弁４６の切替制御等を行っている。さらに、制御装置６１は、各ファン１６，１９，３４や圧縮機３２の回転数の制御も併せて行なうようになっている。
【００２１】
例えば、制御装置６１は、圧縮機３２を駆動させると共に、三方弁４６の出口ポート４６ｂ、４６ｃの切替を行い、冷蔵室用冷却器１５及び冷凍室用冷却器１８に液冷媒を流し、冷凍サイクルの運転を開始させる。一方、各貯蔵室３〜６及び切替室が設定温度以下に達すると、圧縮機３２の運転を停止させ冷凍サイクルの運転を停止させる。
【００２２】
また、圧縮機３２の駆動時、制御装置６１は放熱ファン３４を正回転させる。放熱ファン３４が正回転すると、機械室３１の下部前方に形成された吸気口３６から機械室３１に外気が吸い込まれる。この外気は、凝縮器３３と熱交換した後、機械室３１の上部後方に形成された排気口３７，３７から排出される（図１中の矢印Ａ方向参照）。また、図示はしないが、吸気口３６から機械室３１に吸い込まれた外気の一部は、圧縮機３２と熱交換した後、圧縮機３２の後方に形成されている排気口から排出される。
圧縮機３２及び凝縮器３３が、吸い込まれた外気と熱交換すると、凝縮器３３の放熱が促進されガス状冷媒を効率よく液化できると共に、圧縮機３２の温度が過度に高くなってしまうことを防止できる。
【００２３】
冷凍サイクルの運転が長時間継続されると冷凍室用冷却器１８の表面に霜がつき、冷凍効率が低下してしまう。そのため、定期的に冷凍室用冷却器１８の表面に付いた霜を除去する除霜運転が行われる。具体的には、制御装置６１は、冷凍室用冷却器１８に冷媒が流れる積算時間を、例えば圧縮機３２の駆動時間や三方弁４６等の開放時間からカウントしている。そして、冷凍室用冷却器１８内に流れた冷媒の積算時間が設定時間、例えば１０時間に達すると、制御装置６１は圧縮機３２を停止させ、冷媒の循環を停止させる。そして、除霜ヒータ２０を駆動させて、冷凍室用冷却器１８についた霜の除去が行われる。一方、除霜センサ２１の検出温度が設定温度、例えば８度を超えると除霜運転を終了させる制御が行われる。
【００２４】
冷凍室用冷却器１８の除霜運転中、制御装置６１は、図６のフローチャートに従って、放熱ファン３４を駆動させる。
この図６において、省電力運転中は放熱ファン３４を停止しておくために、制御装置６１は、まず除霜運転の開始時に省電力運転であるかの判断を行う（Ｓ１）。省電力運転が行われていない場合には（Ｓ１：ＮＯ）、次のステップ（Ｓ２）に進む。一方、省電力運転が行われている場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、放熱ファン３４を停止状態にして、省電力運転の切替（解除）待ちの状態となる。そして、省電力運転が切替わると上記と同様にＳ２へ進む。尚、制御装置６１が省電力運転の切替待ちの状態のときに除霜運転が終了すると、本フローチャートも終了し、冷凍サイクルの運転が再開される。
【００２５】
Ｓ１でＮＯの場合には、外気温センサ１２により外気温度を検出する（Ｓ２）。そして、検出した外気温度が、平均的な外気温度として定めた設定温度（例えば２０度或いは２２度）以上のときには（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御装置６１は放熱ファン３４を逆回転させて（Ｓ３）、放熱ファン３４により凝縮器３３の表面に付着した塵埃の除去を行う。即ち、放熱ファン３４が逆回転すると、機械室３１の排気口３７，３７から機械室３１に外気が吸い込まれる。このとき、圧縮機３２の後方に形成された排気口（図示せず）からも機械室３１に外気が吸い込まれる。これらの外気は、放熱ファン３４の正回転の時の外気の流れの向きとほぼ反対となるため（図１中の矢印Ｂ方向参照）、圧縮機３２や凝縮器３３に付着した塵埃を効率よく除去することができる。従って、圧縮機３２や凝縮器３３には塵埃が蓄積されず、これらの機器３２，３３は放熱しやすい状態となる。塵埃を除去した外気は、機械室３１の吸気口３６から排出される。
【００２６】
一方、検出した外気温度が設定温度未満のときには（Ｓ２：ＮＯ）、除霜運転の終了まで放熱ファン３４を停止した状態にする。これにより、外気温度が低温（設定温度以下）の時に放熱ファン３４が駆動して圧縮機３２を過度に冷却させてしまうことを防止することができる。
【００２７】
放熱ファン３４が逆回転をしている間、除霜センサ２１により冷凍室用冷却器１８の周辺の温度の検出が行われる（Ｓ４）。そして、検出温度が除霜終了の基準となる設定温度（例えば８度）を超えれば（Ｓ４：ＹＥＳ）、放熱ファン３４を停止させるとともに、除霜運転を終了させる。その後、圧縮機３２等を駆動させて、冷凍サイクルの運転を再開させる。尚、検出温度が設定温度以下の場合には（Ｓ４：ＮＯ）、検出温度が設定温度以上になるまで、放熱ファン３４を逆回転させる。
【００２８】
次に上記構成の冷蔵庫の効果について説明する。
上記構成においては、圧縮機３２を停止させて、除霜ヒータ２０を駆動する除霜運転中に、放熱ファン３４を逆回転させるようにした。これにより、放熱ファン３４の正回転によって一方向から外気を送風した時において、この送風の影響を受けず、外気の流れがない圧縮機３２や凝縮器３３の一部表面に付着した塵埃を、放熱ファン３４の逆回転による外気で効率よく除去することができる。しかも、放熱ファン３４による圧縮機３２や凝縮器３３の放熱促進作用に及ぼす影響を小さくすることができる。即ち、貯蔵室３〜６及び切替室を冷却しない期間である除霜運転中に、放熱ファン３４を逆回転することにより、冷却運転を妨げることなく、塵埃を除去することができる。
【００２９】
また、外気温度が平均的な外気温度（設定温度）以下の時は、放熱ファン３４を逆回転させない構成とした。この構成により、例えば外気温度が設定温度より低い低温時に、圧縮機３２が放熱ファン３４の逆回転で吸い込まれた外気によって冷却され、圧縮機３２内の潤滑油が冷媒に溶け込んで冷凍サイクル内の冷媒絶対量が低下し、冷凍能力が低下するという不具合を未然に防ぐことができる。
【００３０】
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
本実施形態の冷蔵庫では、冷凍室用冷却器１８の除霜運転が開始されると同時に、放熱ファン３４の逆回転を開始する制御としたが、放熱ファン３４にタイマ等を連結させて、除霜運転の所定時間（タイマの設定時間）経過後に放熱ファン３４を逆回転させるようにしても良い。また、除霜センサ２１が設定温度以上のときに除霜運転は終了し、これと同時に放熱ファン３４の逆回転も終了する制御としたが、放熱ファン３４にタイマ等を連結させて、放熱ファン３４の逆回転時間を、タイマの設定時間のみ逆回転する構成にしても良い。或いは、除霜運転期間中すべて、例えば除霜運転中で且つ省電力運転中や、外気温度が低温（設定温度以下）の時においても放熱ファン３４を逆回転させるようにしても良い。
【００３１】
本発明は、下部後方に機械室を設けた冷蔵庫に限定されず、構成的に同様の事情を有する冷蔵庫一般に広く適用できる。また、本実施形態では、冷蔵室用冷却器１５と冷凍室用冷却器１８の２個の冷却器を備えた冷蔵庫において、冷凍室用冷却器１８の除霜運転中に適用して説明したが、冷蔵室用冷却器の除霜運転が行われる場合にも本発明は適用できる。また、１個の冷却器で冷蔵室や冷凍室等を冷却する冷蔵庫においても、本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を示す冷蔵庫下部の縦断側面図
【図２】冷蔵庫の縦断側面図
【図３】冷蔵庫下部後方の斜視図
【図４】冷凍サイクル構成図
【図５】冷蔵庫の電気的構成を示すブロック図
【図６】制御装置の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００３３】
図面中、１は冷蔵庫本体、３は冷蔵室（貯蔵室）、４は製氷室（貯蔵室）、５は野菜室（貯蔵室）、６は冷凍室（貯蔵室）、１２は外気温センサ（外気温検出手段）、１５は冷蔵室用冷却器、１８は冷凍室用冷却器、２０は除霜ヒータ、３１は機械室、３２は圧縮機、３３は凝縮器、３４は放熱ファン、６１は制御装置（制御手段）を示す。
【図１】
2008070014.tif 000003
【図２】
2008070014.tif 000004
【図３】
2008070014.tif 000005
【図４】
2008070014.tif 000006
【図５】
2008070014.tif 000007
【図６】
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