(57)【要約】【課題】  冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を冷蔵室用温度センサの出力に基づいて実行する構成でありながら、設置雰囲気温度が低下した状態で冷凍室内温度が不用意に上昇する事態を効果的に防止すること。【解決手段】  制御回路７は、外気温センサ３による検出温度が予め設定された下限温度を超えている状態では、コンプレッサ８の運転制御を冷蔵室用温度センサ１の出力に基づいて行うというセンサ制御を実行する。また、制御回路７は、外気温センサ３による検出温度が下限温度以下になったときには、上記センサ制御に代えて、コンプレッサ８を予め設定された固定的な周期で通断電するという時間制御を実行する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室及び冷蔵室を備え、冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を冷蔵室用温度センサの出力に基づいて実行する制御手段が設けられた冷凍冷蔵庫において、
冷蔵庫の設置雰囲気の温度を検出する外気温センサを設け、
前記制御手段を、前記外気温センサによる検出温度が予め設定された下限温度以下になったときに、前記冷蔵室用温度センサの出力に基づいた前記コンプレッサの運転制御に代えて、当該冷凍サイクル用コンプレッサを予め設定された固定的な周期で通断電するという時間制御を実行する構成としたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
前記コンプレッサの運転停止時に通電されて前記冷蔵室用温度センサを加熱する温度補償ヒータを設け、
前記制御手段は、前記時間制御の実行時には、前記温度補償ヒータへの通電を禁止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
前記コンプレッサの運転停止時に通電されて前記冷蔵室用温度センサを加熱する温度補償ヒータを設け、
前記制御手段は、前記温度補償ヒータの通電制御を、前記外気温センサによる検出温度が低い状態時ほどデューティ比が高くなるような時分割制御により行うことを特徴とする請求項１または２記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
前記制御手段は、前記外気温センサによる検出温度が−１０℃以下になった状態では、前記時間制御の実行を停止することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる温度帯の冷凍室及び冷蔵室を備えた冷蔵庫、特には、冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を冷蔵室用温度センサの出力に基づいて実行する構成とされた冷凍冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷凍室及び冷蔵室を備えた冷凍冷蔵庫、特には冷蔵室内の温度を検知するように配置された温度センサの出力に基づいて冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を行うように構成された冷凍冷蔵庫においては、冬季のような低外気温時に冷蔵室内の温度が上がり難くなった状態時に、コンプレッサの運転率が低下して冷凍室内の温度が不用意に上昇する事態を招くことがある。従来では、このような事態に対処するために、上記冷凍室用温度センサを加熱する温度補償ヒータを設け、このヒータをコンプレッサのオフ時に通電して当該温度センサによる検知温度を強制的に上昇させる構成とすることが行われている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−９８１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度が低い場合（例えば５℃以下の場合）には、温度補償ヒータの発熱があった場合でも冷蔵室用温度センサによる検出温度の上昇速度が遅くなるため、コンプレッサの運転が再開されるまでに長時間を要する場合があり、その間に冷凍室内温度が限度以上に高くなってしまう可能性がある。
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、冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を冷蔵室用温度センサの出力に基づいて実行する構成でありながら、設置雰囲気温度が低下した状態で冷凍室内温度が不用意に上昇する事態を効果的に防止できるようになる冷凍冷蔵庫に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は上記目的を達成するために、冷凍室及び冷蔵室を備え、冷凍サイクル用コンプレッサの運転制御を冷蔵室用温度センサの出力に基づいて実行する制御手段が設けられた冷凍冷蔵庫において、冷蔵庫の設置雰囲気の温度を検出する外気温センサを設けた上で、前記制御手段を、前記外気温センサによる検出温度が予め設定された下限温度以下になったときに前記冷蔵室用温度センサの出力に基づいた前記コンプレッサの運転制御を停止すると共に、当該冷凍サイクル用コンプレッサを予め設定された固定的な周期で通断電するという時間制御を実行する構成としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、外気温センサによる検出温度、つまり冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度が予め設定された下限温度以下になったときには、冷蔵室用温度センサの出力に基づいたコンプレッサの運転制御が停止されて、当該冷凍サイクル用コンプレッサを予め設定された固定的な周期で通断電するという時間制御が行われるようになる。この結果、冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度が下限温度以下になったときには、コンプレッサの運転が所定周期で強制的に行われることになるため、従来のように冷凍室内温度が限度以上に高くなってしまう恐れがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１実施例について図１ないし図３を参照しながら説明する。
図１には、冷凍冷蔵庫の電気的構成の基本部分が機能ブロックの組み合わせにより概略的に示されている。尚、図示しないが、本実施例が対象とする冷凍冷蔵庫は、断熱仕切り壁により上下に区分された冷凍室及び冷蔵室を備えたものであり、例えば、冷凍室の背面に冷却器カバーを介して形成された冷却室内に冷却器を配置すると共に、この冷却器により生成された冷気をファン装置（これについては後述する）の駆動に応じて冷凍室及び冷蔵室内に供給する構成となっている。
【０００７】
図１において、冷蔵室用温度センサ１は、サーミスタのような感温抵抗素子により構成されたもので、この温度センサ１が接続された庫内温度検出回路２からは、冷蔵室内温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｓｒが出力される構成となっている。
冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度を検出するように配置された外気温センサ３もサーミスタのような感温抵抗素子により構成されたもので、この外気温センサ３が接続された室温検出回路４からは、冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度（以下、周囲温度と呼ぶ）に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｓａが出力される構成となっている。
【０００８】
冷却器温度センサ５もサーミスタのような感温抵抗素子により構成されたもので、この温度センサ５が接続された冷却器温度検出回路６からは、冷却器温度に応じた電圧レベルの温度検出信号Ｓｅが出力される構成となっている。
上記温度検出信号Ｓｒ、Ｓａ、Ｓｅが入力される制御回路７（制御手段に相当）は、マイクロコンピュータを主体に構成されたもので、それら温度検出信号Ｓｒ、Ｓａ、Ｓｅ並びに予め設定されたプログラムに基づいて、コンプレッサ８、ファン装置９、温度補償ヒータ１０及び除霜ヒータ１１などの負荷群の通断電制御を実行する構成となっている。尚、上記各負荷の制御はそれぞれに対応した駆動回路８ａ〜１１ａを通じて行われる。
【０００９】
上記コンプレッサ８は、冷凍サイクル駆動用のもので、その運転状態では、凝縮器などを通じて液化された冷媒が冷却器に供給される。また、ファン装置９は、冷却器により生成される冷気を庫内に供給するためのもので、その運転状態では、冷却器からの冷気が、冷凍室内に供給された後に、冷凍室及び冷蔵室間の断熱仕切り壁に形成された冷気通路を介して冷蔵室内に供給され、この後に冷却器が配置された冷却室内に戻される構成となっている。尚、上記冷気通路には、冷凍室側から冷蔵室内への冷気送風量を操作ノブの操作に応じて調整可能な風量調整機構が設けられており、この風量調整機構により冷蔵室内への冷気送風量を調整することにより庫内温度を制御できる構成となっている。
【００１０】
温度補償ヒータ１０は、その通電に応じて前記冷蔵室用温度センサ１を加熱するためのものであり、基本的には、コンプレッサ８の運転停止時に通電される構成となっている。また、除霜ヒータ１１は、その通電に応じて冷却器の着霜を溶融させるためのものであり、所定のタイミング（例えば一定時間が経過する毎）に通電開始されると共に、前記温度検出信号Ｓｅにより示される冷却器温度が所定温度以上となったときに断電される構成となっている。
【００１１】
さて、図２には、制御回路７による制御内容のうち本発明の要旨に関係した部分が示されており、以下これについて説明する。
図２において、電源オン状態では、温度検出信号Ｓａにより示される周囲温度が予め設定された下限温度ＲＴ（例えば１０℃）以下か否かを判断し（ステップＡ１）、「ＮＯ」と判断される期間、つまり周囲温度が下限温度ＲＴを越えている期間には、センサ制御ルーチンＡ２を実行する。このセンサ制御ルーチンＡ２では、具体的に図示しないが、コンプレッサ８の運転制御が温度検出信号Ｓｒ（つまり、冷蔵室用温度センサ１の出力）に基づいて実行される。
【００１２】
これに対して、周囲温度が下限温度ＲＴ以下となった場合（ステップＡ１で「ＹＥＳ」）には、前記センサ制御ルーチンに代えて、ステップＢ１〜Ｂ９から成る時間制御ルーチンＡ３を実行する。即ち、時間制御ルーチンＡ３では、まず、コンプレッサ８が運転中か否かを判断し（ステップＢ１）、運転中であった場合には、コンプレッサ８の運転時間を計測する（ステップＢ２）。この後には、その計測時間が予め決められたオン時間Ｔonに達するまで、若しくは温度検出信号Ｓａにより示される周囲温度が前記下限温度ＲＴ（１０℃）を超えた状態になるまで待機する（ステップＢ３、Ｂ４）。
【００１３】
周囲温度が下限温度ＲＴを超えたとき（ステップＢ４で「ＹＥＳ」）には、センサ制御ルーチンＡ２へ移行し、また、上記計測時間（つまりコンプレッサ８の運転継続時間）がオン時間Ｔonに達したとき（ステップＢ３で「ＹＥＳ」）には、コンプレッサ８の運転を停止させるステップＢ５を実行した後に、コンプレッサ８の停止時間を計測する（ステップＢ６）。この後には、その計測時間が予め決められたオフ時間Ｔoffに達するまで、若しくは温度検出信号Ｓａにより示される周囲温度が下限温度ＲＴを超えた状態になるまで待機する（ステップＢ７、Ｂ８）。
【００１４】
周囲温度が下限温度ＲＴを超えたとき（ステップＢ８で「ＹＥＳ」）には、センサ制御ルーチンＡ２）へ移行し、また、上記計測時間（つまりコンプレッサ８の運転停止時間）がオン時間Ｔoffに達したとき（ステップＢ７で「ＹＥＳ」）には、コンプレッサ８の運転を開始させるステップＢ９を実行した後に、前記ステップＢ２へ戻る。
要するに、時間制御ルーチンＡ３では、コンプレッサの通断電が予め設定された固定的な周期となるように制御されるものであり、その制御途中において周囲温度が下限温度ＲＴを超えたときには、当該時間制御が終了されて、通常のセンサ制御状態（冷蔵室用温度センサ１の出力に基づいてコンプレッサ８の運転を制御する状態）に戻るものである。
【００１５】
ここで、図３には、周囲温度（冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度）が下限温度ＲＴ以下にある条件下でセンサ制御を行った場合の冷凍室内温度の変化特性例と、同条件下で本実施例において説明したような時間制御を行った状態での冷凍室内温度の変化特性例がそれぞれ示されている。但し、この図３では、コンプレッサ８の運転が開始及び停止された場合に発生する冷凍室内温度のオーバーシュート及びアンダーシュートについて無視した状態で示している。
【００１６】
この図３に示されているように、周囲温度が下限温度ＲＴ以下にある状態（冷凍冷蔵庫の設置雰囲気の温度が低い状態）でセンサ制御を行った場合には、温度補償ヒータ１０の発熱があった場合でも冷蔵室用温度センサ１による検出温度の上昇速度が遅くなるため、コンプレッサ８の運転停止時間が長引くことになり、その間に冷凍室内温度が比較的高い温度まで上昇することになる。これに対して、本実施例では、周囲温度が下限温度ＲＴ（１０℃）以下になったときには、上記センサ制御に代えて時間制御が実行されるものであり、この時間制御時には、コンプレッサ８の運転が所定周期（運転時間がＴon、停止時間がＴoff）で強制的に行われることになる。この場合、冷凍室内温度は、オン時間Ｔon及びオフ時間Ｔoffをそれぞれ設定することで調整できるものであり、図３の例のように設定した場合には、冷凍室内温度をセンサ制御を行う状態時より低くでき、以て、当該冷蔵室温度が限度以上に高くなってしまう恐れがなくなるものである。
【００１７】
（第２の実施の形態）
上記第１実施例では、温度補償ヒータ１０を、コンプレッサ８の運転停止時に通電する構成を前提に説明したが、このような温度補償ヒータ１０に対する通電制御は、センサ制御の実行時のみに行い、時間制御の実行時には温度補償ヒータ１０に対する通電制御を禁止する構成としても良い。例えば、本発明の第２実施例を示す図４のように、時間制御ルーチンＡ３に移行したときに、ステップＢ１の実行前に温度補償ヒータ１０への通電を禁止するステップＢ０を実行し、また、センサ制御ルーチンＡ２へ戻る際には、温度補償ヒータ１０への通電禁止を解除するステップＢ１０を実行した後にセンサ制御ルーチンＡ２へ戻る構成とすれば良い。
【００１８】
このような構成とした本実施例によれば、時間制御が行われている期間において、温度補償ヒータ１０に対し不必要に通電されることがなくなるから、省電力化を図る上で有益になる。
【００１９】
（第３の実施の形態）
図５には本発明の第３実施例が示されており、以下これについて前記第１実施例と異なる部分のみ説明する。
即ち、図５に示す処理ルーチンは、制御回路７による制御内容のうち、温度補償ヒータ１０に対する通電制御の内容を示すものであり、例えば、センサ制御が行われている状態でコンプレッサ８の運転停止期間において実行される。具体的には、温度検出信号Ｓａにより示される周囲温度が２５℃未満、２５℃以上３５℃未満、３５℃以上の３段階のどの段階にあるかを判断する（ステップＣ１〜Ｃ３）。尚、周囲温度が１０℃以下の場合には、時間制御が行われる状態となってセンサ制御が行われることがないから、ステップＣ１で「ＹＥＳ」と判断される状態は、実際には、１０℃＜周囲温度＜２５℃未満という状態に相当する。
【００２０】
そして、周囲温度が２５℃未満の場合には温度補償ヒータ１０をデューティ比１００％で通電し、２５℃以上３５℃未満の場合には温度補償ヒータ１０をデューティ比７０％で通電し、３５℃以上の場合には温度補償ヒータ１０をデューティ比５０％で通電する（ステップＣ３〜Ｃ５）。
このように構成した本実施例によれば、センサ制御状態においてコンプレッサ８の運転が停止された期間に、温度補償ヒータ１０による冷蔵室用温度センサ１の加熱を周囲温度に応じた最適熱量で行うことができるようになる。
【００２１】
（その他の実施の形態）
本発明は上記し且つ図面に示した各実施例に限定されるものではなく、例えば以下に述べるような変形或いは拡大が可能である。
外気温センサ３による検出温度（周囲温度）が−１０℃以下になった状態では、時間制御の実行を停止する構成とすることができる。即ち、周囲温度が−１０℃の状態では、冷凍室温度を最大に上昇した場合でも−１０℃に維持できるようになって、冷凍室内のアイスクリームのような冷凍食品が溶けるなどの恐れがなくなるから、上記のような構成によれば、時間制御が不要に行われる事態を未然に防止できるようになる。
【００２２】
下限温度ＲＴを１０℃とした例で説明したが、この下限温度ＲＴは例えば５℃など他の値であっても良いことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施例による冷凍冷蔵庫の電気的構成を示す機能ブロック図
【図２】制御回路による制御内容を示すフローチャート
【図３】作用説明用の冷凍室内温度特性図
【図４】本発明の第２実施例を示す図２相当図
【図５】本発明の第３実施例を示す図２相当図
【符号の説明】
【００２４】
１は冷蔵室用温度センサ、２は庫内温度検出回路、３は外気温センサ、４は室温検出回路、７は制御回路（制御手段）、８はコンプレッサ、１０は温度補償ヒータを示す。
【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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