(57)【要約】  【課題】可燃性冷媒を使用した冷蔵庫において、可燃性冷媒が蒸発器や庫内と連通している部分に設置されている配管から漏洩しても、除霜ヒータ−の通電により、着火源になることを防ぐことができる冷蔵庫の制御装置を提供する。  【解決手段】除霜ヒータ１５を制御する第１の制御手段１０１と、第１のヒータ駆動手段１０２と、除霜ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段１０３と、ヒータ検知温度により除霜ヒータを制御する第２の制御手段１０４と、第１の制御手段と第２の制御手段の信号を混合する信号混合手段１０７と、信号混合手段により駆動される第２のヒータ駆動手段１０５とを備え、第１のヒータ駆動手段と第２のヒータ駆動手段を直列に接続することにより、除霜ヒータの温度が高い場合にヒータ通電をオフでき、発火・爆発の危険性を低下させるとともに除霜時以外に節電になる。【選択図】図１
2008101810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、冷却サイクルの状態より除霜ヒータを制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により駆動される第１のヒータ駆動手段と、除霜ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検知温度により前記除霜ヒータを制御する第２の制御手段と、前記第１の制御手段の信号と前記第２の制御手段の信号を混合する信号混合手段と、前記信号混合手段により駆動される第２のヒータ駆動手段とを備え、前記第１のヒータ駆動手段と前記第２のヒータ駆動手段が直列に接続されたことを特徴とする冷蔵庫の制御装置。
【請求項２】
前記信号混合手段は前記第１のヒータ駆動手段がオンの状態で、前記第２の制御手段が第２のヒータ駆動手段をオンにしてもよいと判定した場合に、第２のヒータ駆動手段をオンにすることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫の制御装置。
【請求項３】
前記信号混合手段はＡＮＤ回路を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可燃性冷媒を用いた冷蔵庫の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より冷蔵庫に使用されている除霜ヒータに関するものが、種々知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。
【０００４】
図４は、従来の冷蔵庫の要部縦断面図である。図４において、冷蔵庫本体１は、冷凍室２、冷蔵室３、冷凍室扉４、冷蔵室扉５、冷凍室２と冷蔵室３を仕切る仕切壁６、冷凍室２内の空気を吸い込む冷凍室吸込口７、冷蔵室３内の空気を吸込む冷蔵室吸込口８、冷気を吐出する吐出口９、蒸発器１０、冷気を循環させるファン１１、蒸発器１０と冷凍室２を仕切る蒸発器仕切壁１２、蒸発器１０出口部にはアキュムレータが設けられている。蒸発器１０の下方には、ニクロム線をコイル状にしたものをガラス管で覆った除霜ヒータ１５、除霜水が除霜ヒータ１５に直接滴下して接触するときに発する蒸発音を防止するための屋根１６、金属製の底板１７が設けられており、桶１３で集められた除霜水が排水口１４を通って排水される構造となっている。
【０００５】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。冷凍室２や冷蔵室３を冷却する場合は、蒸発器１０に冷媒が流通して蒸発器１０が冷却される。これと同じくしてファン１１の作動により、冷凍室吸込口７や冷蔵室吸込口８から冷凍室２や冷蔵室３の昇温空気を冷却室２０に送り、蒸発器１０で熱交換して冷却されて吐出口９から冷却風を冷凍室２内に送り、冷凍室２から図示していない連通口を通って冷蔵室に冷気を送る。
【０００６】
ここで、蒸発器１０と熱交換する空気は、冷凍室扉４及び冷蔵室扉５の開閉による高温外気の流入や冷凍室２及び冷蔵室３の保存食品に含まれる水分の蒸発等により高湿化された空気であることから、その空気より低温である蒸発器１０に空気中の水分が霜となって着霜する。一方アキュムレータは、冷却運転中の冷媒不足を防止したり、あるいは液冷媒が圧縮機に直接帰って圧縮機を損傷することを防止したり、あるいは冷媒流音の防止を図るものである。
【０００７】
このように蒸発器１０が着霜・堆積し、堆積量が増加するに従って蒸発器１０表面と熱交換する空気との伝熱が阻害されると共に通風抵抗となって風量が低下するために熱通過率が低下して冷却不足が発生する。
【０００８】
そこで、冷却不足となる前に除霜ヒータ１５のニクロム線に通電する。ニクロム線に通電が開始されるとニクロム線から蒸発器１０や周辺部品に熱線が放射される。このとき、底板１７に放射された熱線は底板１７の形状から一部がヒータ線に反射され、その他は蒸発器１０やその他の周辺部品に向けて反射される。
【０００９】
これにより蒸発器１０や桶１３や排水口１４付近に着いた霜を水に融解する。
【００１０】
また、このようにして融解した除霜水は、一部は直接桶１３に落ち、その他は屋根１６により除霜ヒータ１５を避けて桶１３に落ちて排水口１４から庫外に排水される。
【特許文献１】特開平８−５４１７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、一般的に除霜ヒータ１５のニクロム線表面は言うまでもなくガラス表面温度は非常に高温度であり、更に、底板１７は除霜ヒータ１５の近傍にあり且つ除霜ヒータ１５から放射した熱線の一部を除霜ヒータ１５に再度反射していることからガラス管の温度が異常に上昇し、可燃性冷媒の発火温度以上になる。
【００１２】
このことから、冷媒として可燃性冷媒を使用した場合に、可燃性冷媒が蒸発器１０や庫内と連通している部分に設置されている配管から漏洩しても、除霜ヒータ１５の通電により、着火源になることを防がなければなら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、可燃性冷媒が除霜ヒータの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止す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、本発明の冷蔵庫の制御装置は、冷却サイクルの状態より除霜ヒータを制御する第１の制御手段と、第１の制御手段により駆動される第１のヒータ駆動手段と、除霜ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、ヒータ温度検出手段の検知温度により除霜ヒータを制御する第２の制御手段と、第１の制御手段の信号と第２の制御手段の信号を混合する信号混合手段と、信号混合手段により駆動される第２のヒータ駆動手段とを備え、第１のヒータ駆動手段と前記第２のヒータ駆動手段が直列に接続されているとしたものである。
【００１５】
これによって、温度検出手段によりヒータ温度検出を行い、除霜ヒータの温度が高い場合にヒータ通電をオフできるとともに、第２のヒータ駆動手段は第１の制御手段と第２の制御手段の状態により駆動できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の冷蔵庫の制御装置は、可燃性冷媒が除霜ヒータの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止することができるとともに、除霜時以外は余分な回路に通電しないため節電になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の発明は、冷却サイクルの状態より除霜ヒータを制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により駆動される第１のヒータ駆動手段と、除霜ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検知温度により前記除霜ヒータを制御する第２の制御手段と、前記第１の制御手段の信号と前記第２の制御手段の信号を混合する信号混合手段と、前記信号混合手段により駆動される第２のヒータ駆動手段とを備え、前記第１のヒータ駆動手段と前記第２のヒータ駆動手段が直列に接続されていることにより、温度検出手段によりヒータ温度検出を行い、除霜ヒータの温度が高い場合にヒータ通電をオフできるともに、第２のヒータ駆動手段は第１の制御手段と第２の制御手段の状態により駆動でき、可燃性冷媒が除霜ヒーターの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止することができるとともに、除霜時以外は余分な回路に通電しないため節電になる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記信号混合手段は前記第１のヒータ駆動手段がオンの状態で、なおかつ第２の制御手段が第２のヒータ駆動手段をオンにしてもよいと判定した場合に、第２のヒータ駆動手段をオンにすることにより、第２のヒータ駆動手段は、第１の駆動手段がオンの時でなおかつ第２の制御手段が駆動しようとしたときのみ駆動でき、可燃性冷媒が除霜ヒータの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止することができるとともに、除霜時以外は余分な回路に通電しないため節電になる。
【００１９】
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、前記信号混合手段はＡＮＤ回路を用いることにより、第２のヒータ駆動手段は、第１の駆動手段がオンの時でなおかつ第２の制御手段が駆動しようとしたときのみ駆動する回路が安価で簡単に構成でき、可燃性冷媒が除霜ヒータの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止することができるとともに、除霜時以外は余分な回路に通電しないため節電になる。
【００２０】
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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置のブロック図である。
【００２２】
図１において、第１の制御手段１０１は冷却サイクル（図示せず）の状態より除霜ヒータ１５のオン／オフのタイミングを決定し、その信号を第１のヒータ駆動手段１０２に送るものであり、通常はマイコンが用いられる。第１のヒータ駆動手段１０２は第１の制御手段１０１の信号を受けて交流電源１０６と除霜ヒータ１５をオン／オフするものであり、Ｈ信号時にはヒータオン、Ｌ信号時にはヒータオフするものであり、リレーが用いられる。ヒータ温度検出手段１０３は除霜ヒータ１５の温度を検出するものであり、ＮＴＣサーミスタが用いられる。第２の制御手段１０４はヒータ温度検出手段１０３による検知温度が事前に定められた所定の温度に達すると除霜ヒータ１５をオフさせる信号（＝Ｌ信号）を、信号混合手段１０７に送るものであり、本実施の形態では電圧検出ＩＣを用いる。電圧検出ＩＣはマイコンの安定起動用としても一般的に用いられており、汎用的で安価に入手が可能である。事前に定められた所定の温度は日本電機工業会ＪＥＭＡの炭化水素系冷媒適用冷蔵庫の安全性及び一般要求事項による自主基準温度（ＨＣ冷媒Ｒ６００ａの性発火温度４９４℃−１００℃＝３９４℃）にさらにマージンを持たせた３００℃とする。信号混合手段１０７は、第１の制御手段１０１からの信号と第２の制御手段１０４からの信号が両方とも除霜ヒータ１５をオンさせるための信号（Ｈ信号）を出力しているときのみ第２のヒータ駆動手段１０５にＨ信号を出力するものであり、ＡＮＤ回路により構成される。ＡＮＤ回路は汎用ロジックＩＣとして一般的に用いられており、安価に入手が可能である。第２のヒータ駆動手段１０５は信号混合手段１０７の信号を受けて交流電源１０６と除霜ヒータ１５をオン／オフするものであり、Ｈ信号時にはヒータオン、Ｌ信号時にはヒータオフするものであり、リレーが用いられる。第１のヒータ駆動手段１０２と第２のヒータ駆動手段１０５は直列に接続されており、その両方がオンにならないと、除霜ヒータ１５には通電されることがない。
【００２３】
図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置の通常時の除霜動作を示すタイミングチャートである。
【００２４】
図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置の異常温度上昇時の除霜動作を示すタイミングチャートである。
【００２５】
以下図２、図３を参照しながら動作を説明する。
【００２６】
まず通常の除霜動作における除霜動作前は、除霜ヒータ１５は通電されておらず冷却されているため、ヒータ温度検出手段１０３による検知温度も３００℃以下であり、第２の制御手段１０４からＨ信号が出力されているが、第１の制御手段１０１からはＬ信号が出力されているため、信号混合手段１０７の出力はＬ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５はオフであるため、除霜時以外に第２のヒータ駆動手段１０５で無駄な電力が消費されることがない（区間１）。
【００２７】
第１の制御手段１０１により除霜動作が開始されると、第１の制御手段１０１からのＨ信号を受けて、第１のヒータ駆動手段１０２がオンされる。また、第２の制御手段１０４からもＨ信号が出力されているため、信号混合手段１０７の出力はＨ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５もオンされる。このとき、第１のヒータ駆動手段１０２と第２のヒータ駆動手段１０５が両方オンとなっているため、除霜ヒータ１５に通電され、除霜動作が行われることになる（区間２）。除霜ヒータ１５に通電される時間が経過するにつれ、ヒータ温度検出手段１０３による検知温度は上昇するが、通常時は３００℃まで上昇することはない。
【００２８】
第１の制御手段１０１がヒータ通電時間や蒸発器温度検知手段（図示せず）などにより除霜終了を検知するとＬ信号を出力し、第１のヒータ駆動手段１０２がオフされ、除霜ヒータ１５は通電されなくなるとともに、信号混合手段１０７の出力はＬ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５もオフされるため、除霜時以外に第２のヒータ駆動手段１０５で無駄な電力が消費されることがない（区間３）。
【００２９】
異常温度上昇時の除霜動作においても通常時動作と同様に除霜動作前は、除霜ヒータ１５は通電されておらず冷却されているため、ヒータ温度検出手段１０３による検知温度も３００℃以下であり、第２の制御手段１０４からＨ信号が出力されているが、第１の制御手段１０１からはＬ信号が出力されているため、信号混合手段１０７の出力はＬ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５はオフであるため、除霜時以外に第２のヒータ駆動手段１０５で無駄な電力が消費されることがない（区間４）。
【００３０】
第１の制御手段１０１により除霜動作が開始されると、第１の制御手段１０１からのＨ信号を受けて、第１のヒータ駆動手段１０２がオンされる。また、第２の制御手段１０４からもＨ信号が出力されているため、信号混合手段１０７の出力はＨ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５もオンされる。このとき、第１のヒータ駆動手段１０２と第２のヒータ駆動手段１０５が両方オンとなっているため、除霜ヒータ１５に通電され、除霜動作が行われることになる（区間５）。
【００３１】
除霜ヒータ１５に通電される時間が経過するにつれ、ヒータ温度検出手段１０３による検知温度は上昇し、異常温度上昇となって３００℃以上となると、第２の制御手段１０４からの信号はＨ信号からＬ信号に変化し、信号混合手段１０７の出力もＬ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５がオフして、除霜ヒータ１５への通電は遮断される。通電が遮断されヒータ温度検出手段１０３による検知温度が２８０℃未満（電圧検出ＩＣの検出電圧にはヒステリシスがあるため３００℃より低い温度でオンする）になると第２の制御手段１０４からの信号はＬ信号からＨ信号に変化し、信号混合手段１０７の出力もＨ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５がオンして、除霜ヒータ１５への通電が再開される。以降、第１のヒータ駆動手段１０２がオフされるまでこの動作を繰り返すことにより異常温度上昇時においてもヒータ温度は３００℃を大きく超えることがない（区間６）。
【００３２】
第１の制御手段１０１がヒータ通電時間や蒸発器温度検知手段（図示せず）などにより除霜終了を検知するとＬ信号を出力し、第１のヒータ駆動手段１０２がオフされ、除霜ヒータ１５は通電されなくなるとともに、信号混合手段１０７の出力はＬ信号となり、第２のヒータ駆動手段１０５もオフされるため、除霜時以外に第２のヒータ駆動手段１０５で無駄な電力が消費されることがない（区間７）。
【００３３】
以上の様に、本実施の形態では、冷却サイクルの状態より除霜ヒータを制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により駆動される第１のヒータ駆動手段と、除霜ヒータの温度を検出するヒータ温度検出手段と、前記ヒータ温度検出手段の検知温度により前記除霜ヒータを制御する第２の制御手段と、前記第１の制御手段の信号と前記第２の制御手段の信号を混合する信号混合手段と、前記信号混合手段により駆動される第２のヒータ駆動手段とを備え、前記第１のヒータ駆動手段と前記第２のヒータ駆動手段が直列に接続されていることにより、ヒータ温度検出手段によりヒータ温度検出を行い、除霜ヒータの温度が高い場合にヒータ通電をオフできるともに、第２のヒータ駆動手段は第１の制御手段と第２の制御手段の状態により駆動でき、可燃性冷媒が除霜ヒータの設置雰囲気に漏洩した環境下で除霜が行われた場合においても可燃性冷媒の着火を防止することができるとともに、除霜時以外は余分な回路に通電しないため節電になる。
【００３４】
また、コンプレッサ制御用のマイコンを使用した冷蔵庫においては、本実施の形態の第２の制御手段としての電圧検出ＩＣをコンプレッサ制御用のマイコンとすることにより、すでに基板上に存在するマイコンを使用することで安価に実現でき、発火・爆発の危険性を低下させることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では信号混合手段としてＡＮＤ回路を用いたが、同様の動きをする回路をトランジスタ、ダイオードなどを使用して構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように本発明にかかる冷蔵庫の制御装置は、可燃性冷媒を用いた機器において除霜時の発火・爆発の危険性を低下させるとともに除霜時以外に節電とすることができるため、可燃性冷媒を用いた機器全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置の通常時の除霜動作を示すタイミングチャート
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の制御装置の異常温度上昇時の除霜動作を示すタイミングチャート
【図４】従来の冷蔵庫の要部縦断面図
【符号の説明】
【００３８】
１５  除霜ヒータ
１０１  第１の制御手段
１０２  第１のヒータ駆動手段
１０３  ヒータ温度検出手段
１０４  第２の制御手段
１０５  第２のヒータ駆動手段
１０７  信号混合手段
【図１】
2008101810.tif 000003
【図２】
2008101810.tif 000004
【図３】
2008101810.tif 000005
【図４】
2008101810.tif 000006