(57)【要約】【課題】外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行い省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度の均温化を実現する。【解決手段】庫内温度を制御するため運転／停止を繰り返している圧縮機１０の停止時間を認識する制御基板マイコン１５で構成され、設定時間を超えた時点で温度補償用発熱装置１２を通電させることにより、外気温度検知装置を使うことなく温度補償用発熱装置１２の通電の最適な制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。【選択図】図２
2005127661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間が設定時間を超えた時点から圧縮機の停止終了まで、庫内に設けた発熱装置に通電することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
圧縮機の運転／停止を、２種類の動作温度テーブルを状況に応じて切替えることにより庫内温度を制御することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
圧縮機の運転／停止を、２種類の動作温度幅テーブルを状況に応じて切替えることにより庫内温度を制御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。
【請求項４】
圧縮機の停止設定時間を複数設定し、状況に応じて設定時間を切替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の運転時間が設定時間を下回った場合、次回の圧縮機停止中に庫内に設けた発熱装置に通電することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間を複数の運転／停止サイクルで認識、比較し、その複数の圧縮機の停止時間の差異に応じて庫内に設けた発熱装置を通電制御することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
冷蔵室と冷凍室を有し、前記冷蔵室内に備えた庫内温度センサにより、圧縮機の運転／停止制御をすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、庫内にヒータを有する冷蔵庫において、省エネ、省コストと庫内温度維持に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫のヒータ制御は外気温度検知装置を庫外に配設している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１は、特許文献１に記載された従来のヒータ通電制御の電気回路図を示すものである。図１１に示すように、冷蔵庫に冷媒を循環供給している圧縮機１は庫内温度制御装置２によって冷却運転制御されており、スイッチ４によって扉の開閉を検知して、扉が閉じると接点が４ａに振れて接続してある冷気攪拌用ファン３が圧縮機１と同期して冷気を冷蔵庫庫内に供給し、扉が開くと接点が４ｂに振れて接続してある庫内灯５が点灯する、また外気温度検知装置６によって外気温度を検知し、外気温が低下した時のみ回路を閉じて扉が閉じていても庫内灯５を点灯させて庫内を暖め運転率を増加させて冷凍室の鈍冷を防止するよう構成してある。
【特許文献１】実公昭５８−１９４４８０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、外気温度検知装置を必要としてコストアップになると共に、庫内に設置した発熱装置の通電の有無によって庫内温度バランスが急激に変化して鈍冷・過冷になったり庫内温度の変化幅が大きくなる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、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことが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】
【０００６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間が設定時間を超えた時点から圧縮機の停止終了まで、庫内に設けた発熱装置に通電するものである。
【０００７】
これによって、外気温度検知装置を使うことなく実際の庫内吸熱負荷変動に連動して発熱装置の通電制御を木目細かく行い省エネ省コストを実現する。また発熱装置の通電を徐々に変化させることで庫内温度を一定に保つことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の運転時間が設定時間を下回った場合、次回の圧縮機停止中に庫内に設けた発熱装置に通電するものである。
【０００９】
これによって、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００１０】
また、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間を複数の運転／停止サイクルで認識、比較し、その複数の圧縮機の停止時間の差異に応じて庫内に設けた発熱装置を通電制御するものである。
【００１１】
これによって、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷蔵庫は、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間が設定時間を超えた時点から圧縮機の停止終了まで、庫内に設けた発熱装置に通電するものであり、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００１４】
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、圧縮機の運転／停止を、２種類の動作温度テーブルを状況に応じて切替えるものであり、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００１５】
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、圧縮機の運転／停止を、２種類の動作温度幅テーブルを状況に応じて切替えるものであり、発熱装置の通電の有無によらず庫内温度を一定に保つことができると共に温度変動を抑制して均温化を図ることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機の停止設定時間を複数設定し、状況に応じて設定時間を切替えるものであり、発熱装置の通電の有無によらず庫内温度を一定に保つことができると共に温度変動を抑制して均温化を図ることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の運転時間が設定時間を下回った場合、次回の圧縮機停止中に庫内に設けた発熱装置に通電するものであり、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、圧縮機の運転／停止を繰り返して庫内温度を制御する冷蔵庫において、圧縮機の停止時間を複数の運転／停止サイクルで認識、比較し、その複数の圧縮機の停止時間の差異に応じて庫内に設けた発熱装置を通電制御するものであり、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に、発熱装置の通電の有無による急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、冷蔵室と冷凍室を有し、前記冷蔵室内に備えた温度センサにより、圧縮機の運転／停止制御をするものであり、冷蔵室庫内温度制御のためのダンパ（風量制御装置）を必要とせず、低コスト化が可能となる。
【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。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における冷蔵庫の断面図、図２は、同実施の形態の冷蔵庫の制御回路図、図３は同発明の実施の形態における冷蔵庫の高外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート、図４は同発明の実施の形態における冷蔵庫の庫内吸熱負荷変動時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート、図５は同発明の実施の形態における冷蔵庫の低外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャートを示す。
【００２２】
図１、２において、冷蔵庫７の後方下部の機械室には圧縮機１０を設け、冷却器の下部には除霜用発熱装置１１を上部には冷気循環用ファン１３を設置して冷蔵室８と冷凍室９を冷却している。前記冷蔵室８内には庫内温度センサ１４と温度補償用発熱装置１２を設置して庫内温度を検知して制御基板マイコン１５によって前記圧縮機１０の動作を制御している。また、前記制御基板マイコン１５は庫内温度を制御するため運転／停止を繰り返している前記圧縮機１０の直前の停止時間を認識し、停止時間に応じて発熱装置の通電を制御するようプログラムされている。
【００２３】
以上のように構成された冷蔵庫の制御について、以下その動作、作用を図３から図５のタイムチャートを用いて説明する。
【００２４】
まず、高中外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が大きいため運転率が増加すると共に停止時間１７が短縮されて、制御基板マイコン１５は直前の停止時間１７ｂが設定時間１６（予め発熱装置１２の通電が必要な外気温時の停止時間）を超えないと判断して次回の停止時間１８ｂ中の前記発熱装置１２を通電させない指示を出し、毎回の停止時間を検知することによって高中外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させないようになる。
【００２５】
低外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が小さいため運転率が減少すると共に停止時間１９が延長されて、制御基板マイコン１５は直前の停止時間１９ｂが設定時間１６を超えたと判断して次回の停止時間２０ｂ中の前記発熱装置１２を通電させる指示を出し、毎回の停止時間を検知することによって低外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させるようになる。
【００２６】
中外気温と低外気温との間、若しくは庫内吸熱負荷変動時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が変動するため運転率が流動的に変化すると共に停止時間２１もその都度変化するため、制御基板マイコン１５は直前の停止時間２１ｂに応じて設定時間１６と比較判断して次回の停止時間２２ｂ中の前記発熱装置１２を通電の有無を都度指示を出し、毎回の停止時間を検知することによって外気温及び吸熱負荷変動時には前記発熱装置１２の通電時間を徐々に変化させていくようになる。また個々の停止時間が前記設定時間を超えた時点で発熱装置を通電させることにより吸熱負荷変動に対する次回の停止時間まで待つことなく即時対応で滑らかな温度変化により、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００２７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の動作温度と庫内温度のタイムチャートを示すものである。
【００２８】
図６において、圧縮機１０は庫内温度センサ１４の温度がＴｏｎになると運転し、Ｔｏｆｆになると停止するよう制御基板マイコン１５によって制御している。
【００２９】
以上のように構成された冷蔵庫の制御について、以下その動作、作用を説明する。
まず、庫内温度センサ１４の温度タイムチャートにおいて圧縮機１０の停止時間中に発熱装置１２を通電させていない時の温度挙動２６は通電させている時の挙動２５と比較すると吸熱負荷が少ない分温度上昇速度が遅くなる。（（ｔ５−ｔ１）＞（ｔ２−ｔ１））そのため１つ目の動作温度テーブル２３（Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆ）で制御すると庫内温度変化は、圧縮機１０の停止時間中に発熱装置１２を通電させていない時の温度変化２８は通電させている時の変化２７と比較すると、停止時間が長くなった分ＰＣｍａｘ温度が上昇してＰＣ’ｍａｘ温度になってしまうため、庫内平均温度ＰＣａｖｅもＰＣ’ａｖｅになり差異分２９だけ鈍冷になる。制御基板マイコン１５には発熱装置１２が非通電の時は差異分２９だけ動作温度Ｔｏｎ／Ｔｏｆｆに補正をかける２つ目の動作温度テーブル２４を持たせて使い分けているので、温度変化２８は温度変化３１に補正され庫内平均温度ＰＣ’’ａｖｅはＰＣａｖｅと同じになり常に一定を保つことができる。
【００３０】
また、制御基板マイコン１５には発熱装置１２が非通電の時は庫内温度変化幅３３（ＰＣｍａｘ−ＰＣｍｉｎ）に補正をかける２種類の動作温度幅テーブルを持たせて使い分けているので、庫内温度変化幅３３は２つ目の動作温度幅テーブル３４に補正され温度変化３１は温度変化３５になり庫内温度変化幅３６は１つ目の動作温度幅テーブル３０によって制御された庫内温度変化幅３２と同じになり常に一定を保つことができると共に温度変動を抑制して均温化を図ることができる。
【００３１】
また、制御基板マイコン１５には圧縮機１０の停止時間に応じて切替える動作温度テーブル毎の２種類の設定時間を持たせて、発熱装置１２が通電されている動作温度テーブル２３からの１つ目の切替わり停止時間３７と発熱装置１２が非通電である動作温度テーブル２４からの切替わり停止時間３８とを使い分けているので、発熱装置１２が通電から非通電への切替わり（低外気温→高中外気温）のタイミングと非通電から通電への切替わり（高中外気温→低外気温）のタイミングを自由に設定でき、全く同時に切替えることも可能になるため常に一定を保つことができると共に温度変動を抑制して均温化を図ることができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の高中外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート、図８は、同実施の形態における冷蔵庫の庫内吸熱負荷変動時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート、図９は、同実施の形態における冷蔵庫の低外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャートを示すものである。
【００３３】
また、前記制御基板マイコン１５は庫内温度を制御するため運転／停止を繰り返している前記圧縮機１０の直前の運転時間を認識し、運転時間に応じて発熱装置の通電を制御するようプログラムされている。
【００３４】
以上のように構成された冷蔵庫の制御について、以下その動作、作用を図７から図９を用いて説明する。
【００３５】
まず、高中外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が大きいため運転率が増加すると共に運転時間４０が延長されて、制御基板マイコン１５は直前の運転時間４０ｂが設定時間３９（予め発熱装置１２の通電が必要な外気温時の運転時間）を超えたと判断して次回の停止時間４１ｂ中の前記発熱装置１２を通電させない指示を出し、毎回の運転時間を検知することによって高中外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させないようになる。
【００３６】
低外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が小さいため運転率が減少すると共に運転時間４２が短縮されて、制御基板マイコン１５は直前の運転時間４２ｂが設定時間３９を超えないと判断して次回の停止時間４３ｂ中の前記発熱装置１２を通電させる指示を出し、毎回の運転時間を検知することによって低外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させるようになる。
【００３７】
中外気温と低外気温との間、若しくは庫内吸熱負荷変動時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が変動するため運転率が流動的に変化すると共に運転時間４４もその都度変化するため、制御基板マイコン１５は直前の運転時間４４ｂに応じて設定時間３９と比較判断して次回の停止時間４５ｂ中の前記発熱装置１２の通電の有無を都度指示を出し、毎回の運転時間を検知することによって外気温及び吸熱負荷変動時には前記発熱装置１２の通電時間を徐々に変化させていくようになる。また個々の運転時間が前記設定時間を割った時点で発熱装置を通電させることにより吸熱負荷変動に対する次回の停止時間まで待つことなく即時対応で滑らかな温度変化により、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【００３８】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の制御フローチャートを示すものである。
【００３９】
また、制御基板マイコン１５は庫内温度を制御するため運転／停止を繰り返している前記圧縮機１０の停止時間を認識し、隣り合う２回の圧縮機の停止時間を比較して、その差異時間と設定時間に応じて発熱装置の通電を制御し又２種類ある動作温度テーブルを切替えて制御するようプログラムされている。
【００４０】
以上のように構成された冷蔵庫の制御について、以下その動作、作用を説明する。
【００４１】
図１０において、まず、高中外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が大きいため運転率が増加すると共に停止時間Ｔｈが短縮されて、制御基板マイコン１５は直前のｎ回目の停止時間Ｔｈ（ｎ）が設定時間Ｔ１（予め発熱装置１２の通電が必要な外気温時の停止時間）を超えない場合、ｎ＋１回目の停止時間中の前記発熱装置１２を通電させない指示を出すと共に、ｎ＋１回目の温度制御テーブルをＨＴテーブル（高中外気温時、発熱装置なしでの温度制御テーブル）に切替える指示を出す（ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ２へ）。毎回の停止時間を検知することによって高中外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させないようになると共に常に温度制御テーブルをＨＴテーブルとするようになる。
【００４２】
低外気温時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が小さいため運転率が減少すると共に停止時間Ｔｌが延長されて、制御基板マイコン１５は直前のｎ回目の停止時間Ｔｌ（ｎ）が設定時間４６（Ｔ１）を超えたと判断してｎ＋１回目の停止時間中の前記発熱装置１２を通電させる指示を出すと共に、ｎ＋１回目の温度制御テーブルをＬＴテーブル（低外気温時、発熱装置ありでの温度制御テーブル）に切替える指示を出す（ＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ３へ）。更に制御基板マイコン１５はｎ＋１回目の停止時間Ｔｌ（ｎ＋１）とＴｌ（ｎ）との差異を比較する（ＳＴＥＰ４）が、低外気温時では庫外の吸熱負荷よりも発熱装置１２の発熱負荷影響を大きく受けるため発熱装置１２の通電による停止時間の短縮幅は大きく、設定時間Ｔ２を超えたと判断してｎ＋２回目の停止時間中の前記発熱装置１２を通電させる指示を出すと共に、ｎ＋２回目の温度制御テーブルをＬＴテーブルに切替える指示を出す（ＳＴＥＰ４からＳＴＥＰ５へ）。毎回の運転時間を検知することによって低外気温時には前記発熱装置１２を常に通電させるようになる。
【００４３】
中外気温と低外気温との間、若しくは庫内吸熱負荷変動時には圧縮機１０の運転／停止動作は冷蔵庫への吸熱負荷が変動するため運転率が流動的に変化すると共に停止時間Ｔｍもその都度変化するため、制御基板マイコン１５は直前のｎ回目の停止時間Ｔｍ（ｎ）が設定時間Ｔ１を超えたと判断してｎ＋１回目の停止時間中の前記発熱装置１２を通電させる指示を出すと共に、ｎ＋１回目の温度制御テーブルをＬＴテーブルに切替える指示を一旦は出すが、更に制御基板マイコン１５はｎ＋１回目の停止時間Ｔｍ（ｎ＋１）とＴｍ（ｎ）との差異を比較し、切替わり過渡温度時では発熱装置１２の発熱負荷よりも庫外の吸熱負荷影響を大きく受けるため発熱装置１２の通電による停止時間の短縮幅は小さく、発熱装置１２を通電させても停止時間はあまり変化せず、設定時間Ｔ２を超えないと判断してｎ＋２回目の停止時間中の前記発熱装置１２を通電させない指示を出すと共に、ｎ＋２回目の温度制御テーブルをＨＴテーブルに切替える指示を出す（ＳＴＥＰ４からＳＴＥＰ６へ）。切替わり過渡期に交互に温度制御テーブルを切替えて制御することで外気温及び吸熱負荷変動時にも滑らかな温度変化により、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、外気温度検知装置を使うことなく発熱装置の通電制御を行うことができ省エネ省コストを実現すると共に発熱装置の通電の有無によっても急激な温度変化を抑制し庫内温度を一定に保つことが可能となるので、ワインセラー等の冷凍冷蔵機器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図と制御回路図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫の制御回路図
【図３】同発明の実施の形態における冷蔵庫の高外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図４】同発明の実施の形態における冷蔵庫の庫内吸熱負荷変動時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図５】同発明の実施の形態における冷蔵庫の低外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図６】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の動作温度と庫内温度のタイムチャート
【図７】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の高中外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図８】同実施の形態における冷蔵庫の庫内吸熱負荷変動時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図９】同実施の形態における冷蔵庫の低外気温時の圧縮機と発熱装置の動作タイムチャート
【図１０】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の制御フローチャート
【図１１】従来のヒータ通電制御の電気回路図
【符号の説明】
【００４６】
７    冷蔵庫
８    冷蔵室
９    冷凍室
１０    圧縮機
１１    除霜用発熱装置
１２    温度補償用発熱装置
１４    庫内温度センサ
１６、３９    設定時間
２３    １つ目の動作温度テーブル
２４    ２つ目の動作温度テーブル
３０    １つ目の動作温度幅テーブル
３４    ２つ目の動作温度幅テーブル
【図１】
2005127661.tif 000003
【図２】
2005127661.tif 000004
【図３】
2005127661.tif 000005
【図４】
2005127661.tif 000006
【図５】
2005127661.tif 000007
【図６】
2005127661.tif 000008
【図７】
2005127661.tif 000009
【図８】
2005127661.tif 000010
【図９】
2005127661.tif 000011
【図１０】
2005127661.tif 000012
【図１１】
2005127661.tif 000013