(57)【要約】【課題】冷凍室の急速冷凍冷却が短時間の内に行える冷蔵庫を提供する。【解決手段】実施の形態の冷蔵庫１は、冷凍室５を冷却する冷却器８と、冷凍室内の空気に冷却器の冷熱と熱交換させ、冷却された空気を冷凍室に戻す循環をさせるファン９と、このファンの回転数を可変制御するファン制御部３０と、操作を受けてファン制御部に急速冷凍運転モード指令を入力する急速冷凍指令操作部４０とを備え、ファン制御部が、急速冷凍指令操作部からの急速冷凍運転モード指令を受けて、ファンを当該ファンの定格回転数よりも所定幅だけ大きい回転数に上昇させて回転させる制御を行うことを特徴とする。【選択図】  図４
2012112566.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍室を冷却する冷却器と、
前記冷凍室内の空気に前記冷却器の冷熱と熱交換させ、冷却された空気を前記冷凍室に戻す循環をさせるファンと、
前記ファンの回転数を可変制御するファン制御部と、
操作を受けて前記ファン制御部に急速冷凍運転モード指令を入力する急速冷凍指令操作部とを備え、
前記ファン制御部は、前記急速冷凍指令操作部からの急速冷凍運転モード指令を受けて、前記ファンを当該ファンの定格回転数よりも所定幅だけ大きい回転数に上昇させて回転させる制御を行うことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記ファン制御部は、前記急速冷凍指令操作部からの急速冷凍運転モード指令を受けて、前記ファンの回転数設定値を前記最大回転数に上昇させて回転させ、前記最大回転数での起動に失敗した場合に、前記ファンの回転数設定値を一定幅だけ下げて再起動を行うことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記ファン制御部は、前記最大回転数での前記ファンの起動に失敗した場合に、一定幅だけ下げた回転数設定値で前記ファンを再起動させ、当該一定幅だけ下げた回転数設定値での再起動に失敗した場合には、それ以降、所定幅ずつ回転数設定値を下げながら前記ファンの再起動をその起動が成功するまで繰り返す制御をすることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施の形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫では、急速冷凍や急速製氷の実施時には冷却ファンの回転数を最大値に設定している。ところが、ファンの性能のばらつきや駆動電圧のばらつきに起因し、最大値でのファンの起動に失敗する場合がある。このように起動に失敗した場合、回転数の設定値は最大値のままにして、起動に成功するまで再起動を繰り返している。このため、条件によっては、ファンを再起動できず、エラー終了し、急速冷凍あるいは急速製氷ができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２４７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたもので、冷凍室の急速冷凍冷却が短時間の内に行え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】
【０００５】
実施の形態の冷蔵庫は、冷凍室を冷却する冷却器と、冷凍室内の空気に冷却器の冷熱と熱交換させ、冷却された空気を冷凍室に戻す循環をさせるファンと、このファンの回転数を可変制御するファン制御部と、操作を受けてファン制御部に急速冷凍運転モード指令を入力する急速冷凍指令操作部とを備え、ファン制御部が、急速冷凍指令操作部からの急速冷凍運転モード指令を受けて、ファンを当該ファンの定格回転数よりも所定幅だけ大きい最大回転数に上昇させて回転させる制御を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
実施の形態の冷蔵庫によれば、ファン制御部が、急速冷凍指令操作部からの急速冷凍運転モード指令を受けて、ファンを当該ファンの定格回転数よりも所定幅だけ大きい最大回転数に上昇させて回転させることにより、冷凍室の急速冷凍冷却が短時間の内に行える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施の形態の冷蔵庫の縦断面図。
【図２】上記実施の形態の冷蔵庫の冷凍サイクルのブロック図。
【図３】上記実施の形態の冷蔵庫における冷却制御システムのブロック図。
【図４】上記実施の形態の冷蔵庫における冷却制御のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【０００９】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態の冷蔵庫１を示し、庫内に冷蔵室２、野菜室３、製氷室４、冷凍室５がそれぞれ区画して設けられている。野菜室３の背部には、冷蔵室冷却用のＲ冷却器６、このＲ冷却器６の冷熱に冷蔵室２、野菜室３内の空気を熱交換させ、冷蔵室２、野菜室３に噴き出させる冷気循環を行わせるＲファン７が設置されている。また製氷室４、冷凍室５の背部には、冷凍室冷却用のＦ冷却器８、このＦ冷却器８の冷熱に製氷室４、冷凍室５３内の空気を熱交換させ、製氷室４、冷凍室５に噴き出させる冷気循環を行わせるＦファン９が設置されている。製氷室４内には、自動製氷装置１１と、この自動製氷装置１１にて製氷させる水を貯溜する製氷皿１２、そして製氷皿１２で製氷され、製氷皿１２から自動的に排出される氷を貯氷する貯氷ボックス１４が設けてある。１５は圧縮機、１６は冷凍冷気のリターンダクトである。
【００１０】
図２には、冷凍サイクルを示している。冷凍サイクルは、圧縮機１５、凝縮器１７、三方弁１８が冷媒パイプ１９にて接続してあり、三方弁１８の一方の出口には冷蔵室キャピラリチューブ２０、冷蔵室冷却器（Ｒ冷却器）６が接続してある。三方弁１８の他方の出口には冷凍室キャピラリチューブ２１、冷凍室冷却（Ｆ冷却器）８が接続してある。冷蔵室冷却器６の出口側は圧縮機１５に戻るよう冷媒パイプ１９が接続してある。冷凍室冷却器８の出口側はアキュムレータ２２と逆止弁１０を経て圧縮機１５に戻るように冷媒パイプ１９が接続してある。
【００１１】
この冷凍サイクルは、圧縮機１５にて圧縮された冷媒を凝縮器１７にて凝縮して液体にし、この液体状態の冷媒を三方弁１８にて冷蔵室冷却器６、冷凍室冷却器８に切り替えて交互に通過させることで、それぞれの冷却器６，８で液体冷媒を気化させてその時の気化熱にて冷却器６，８を低温状態に冷やす。
【００１２】
そして前述の冷蔵室冷却ファン７の回転にて冷蔵室２、野菜室３を循環する空気にこの冷蔵室冷却器６を通過させることで冷却し、冷蔵室２、野菜室３内に再び吹き出させることで冷蔵室２内を冷却する。同様に、冷凍室冷却ファン９の回転にて製氷室４、冷凍室５を循環する空気に冷凍室冷却器８を通過させることで冷却し、製氷室４、冷凍室５内に再び吹き出させることでて製氷室４、冷凍室５内を冷却する。この冷凍サイクルの圧縮機１５、三方弁１８、冷却ファン７，９の制御は、制御装置３０にて行う。
【００１３】
次に、上記の冷蔵庫による冷却動作について、図３の制御ブロック図を用いて説明する。冷蔵室２の適所には冷蔵室温度センサ３１が設置され、制御装置３０に冷蔵室温度ＴＲｏｕｔを出力する。冷凍室５の適所には冷凍室温度センサ３２が設置され、制御装置３０に冷凍室温度ＴＦｏｕｔを出力する。冷蔵室冷却器６の冷気出側には冷蔵室用冷気温度センサ３３が設置され、制御装置３０に冷蔵室用冷気温度ＴＲｉｎを出力する。冷凍室冷却器９の冷気出側には冷凍室用冷気温度センサ３４が設置され、制御装置３０に冷凍室用冷気温度ＴＦｉｎを出力する。さらに、冷蔵庫ドア上に設置されている操作パネル（図示せず）には急速冷凍運転操作ボタン４０が設置されている。
【００１４】
冷蔵室冷却ファン（Ｒファン）６に対して、その回転速度を検出するＲファン速度センサ３５が設置され、Ｒファン回転速度ＲＦｓｐを制御装置３０に出力する。冷凍室冷却ファン（Ｆファン）９に対して、その回転速度を検出するＦファン速度センサ３６が設置され、Ｆファン回転速度ＦＦｓｐを制御装置３０に出力する。
【００１５】
制御装置３０はこれらの温度入力ＴＲｏｕｔ，ＴＲｉｎ，ＴＦｏｕｔ，ＴＦｉｎ、回転速度入力ＲＦｓｐ，ＦＦｓｐを用い、内蔵タイマの時間情報も利用し、圧縮機１５の回転・停止、Ｒファン７、Ｆファン９の回転速度、逆止弁１０、三方弁１８の弁開閉制御を行う。さらに、制御装置３０による冷蔵室２、冷凍室５の冷却制御は次のようなものである。特にこれに限られるわけではない。
【００１６】
冷蔵室２側では、Ｒファン７により冷蔵室２、野菜室３内の空気を吸い出し、Ｒ冷却器６と熱交換した冷蔵室冷却用の冷気を冷蔵室２内に再び吹き出させ、冷蔵室２、野菜室３を冷却する。
【００１７】
冷凍室３側の冷却については、Ｆファン９により冷凍室５内の空気を吸い出し、Ｆ冷却器８を通過させて冷凍室冷却用の冷気に冷却し、製氷室４、冷凍室５内に吹き出させて製氷室４、大冷凍室５を冷却する。
【００１８】
この冷蔵室、冷凍室冷却動作は、あらかじめそれぞれに設定した時間ずつ交互に行い、その場合には、設定時間が到来すれば三方弁１８をＲ冷却器６側からＦ冷却器８側に切り替え、またその逆に切り替え、冷媒をこれらのＲ冷却器６、Ｆ冷却器８に交互に流し、同時にＲファン７、Ｆファン９を定格以下の所定の回転速度にて回転させる。
【００１９】
例えば冷蔵室温度ＴＲｏｕｔが設定温度になれば、設定時間を経過していなくても冷蔵室冷却動作を停止するために、三方弁１８をＦ冷却器８側に切り替え、Ｒファン７は停止させる。同様に、冷凍室温度ＴＦｏｕｔが設定温度になれば冷凍室冷却動作を停止するために、三方弁１８はＦ冷却器８側に設定したまま、Ｆファン９を停止させる。
【００２０】
その後も冷蔵室温度ＴＲｏｕｔ、冷凍室温度ＴＦｏｕｔを監視し続け、これらが設定温度に対して一定温度以上に上昇すれば、それぞれの冷却動作を再開する。
【００２１】
次に、急速冷凍運転モードでの制御動作を、図４のフローチャートを用いて説明する。少なくとも冷凍室冷却ファン（Ｆファン）９はインバータ制御により可変速度運転が可能なモータにて回転されるものであり、制御装置３０は温度条件に応じてこのＦファン９の回転速度ｎを可変制御する。
【００２２】
ユーザが急速冷凍を必要とする場合、急速冷凍運転操作ボタン４０を操作すると、制御装置３０は、急速冷凍運転モードに移行する（ステップＳ１）。
【００２３】
急速冷凍運転モードでは、制御装置３０は三方弁１８をＦ冷却器８側に設定すると共に、Ｆファン９の回転速度ｎをあらかじめ設定した最大回転速度ＶＦｍａｘにて回転させる（ステップＳ２）。このＶＦｍａｘは、後述するように、Ｆファン９の通常運転時の最大回転速度ＶＮｍａｘに比べ、さらに速い速度であり、Ｆファン９のモータが故障しない範囲で、一定時間継続運転できる高速回転速度に設定されている。例えば、Ｆファン９の通常運転時の最大回転速度ＶＮｍａｘが定格速度Ｖｍａｘの８０％程度である場合、急速冷凍運転時の最大回転速度ＶＦｍａｘは、定格速度Ｖｍａｘよりも１５％高速に設定されている。
【００２４】
この高速回転ＶＦｍａｘでの起動に成功すれば、急速冷凍運転を継続する（ステップＳ３にてＹＥＳに分岐）。そして、冷凍室５が冷凍室温度ＴＦｏｕｔが冷凍室用冷気温度ＴＦｉｎに一致するようになり、かつ、冷凍運転が一定時間（例えば、１時間）継続すれば、急速冷凍運転を終了し（ステップＳ４）、Ｆファン９を停止させる（ステップＳ５）。この後は、通常の冷蔵、冷凍運転制御に移行する（ステップＳ６）。
【００２５】
ステップＳ２による急速冷凍運転時の最大回転速度ＶＦｍａｘでのＦファン９の起動に失敗すれば、Ｆファン９の回転速度を一定幅Δｎだけ低下させ、再起動する制御に移行する（ステップＳ３でＮＯに分岐）。再起動制御では、再起動失敗のたびにＦファン９の回転速度設定値を一定幅Δｎずつ下げて再起動を試みる（ステップＳ７〜Ｓ９）。
【００２６】
ある回転速度設定値に再起動に成功すれば、ステップＳ９でＹＥＳに分岐してステップＳ４に移行し、再起動に成功した回転速度設定値ｎにて急速冷凍運転に入る。そして、冷凍室５が冷凍室温度ＴＦｏｕｔが冷凍室用冷気温度ＴＦｉｎに一致するようになり、かつ、冷凍運転が一定時間（例えば、１時間）継続すれば、急速冷凍運転を終了し（ステップＳ４）、Ｆファン９を停止させる（ステップＳ５）。この後は、通常の冷蔵、冷凍運転制御に移行する（ステップＳ６）。
【００２７】
例えば、Ｆファン９の定格回転速度Ｖｍａｘ＝２０００ｒｐｍであり、通常冷凍時のファン回転速度ＶＮｍａｘは、騒音の問題もあり１８００ｒｐｍに設定してある場合、従来であれば、急速冷凍運転時には最大回転速度ＶＦｍａｘ＝２０００ｒｐｍ程度に設定していた。本実施の形態の場合、Ｆファン９のモータの特性や入力電圧のばらつきを考慮した駆動可能の回転数上限は定格よりも１５％高速の２３００ｒｐｍ程度であり、これより上になると起動に成功する確率が極端に低くなる場合、急速冷凍運転の最大回転速度ＶＦｍａｘ＝２３００ｒｐｍに設定する。そして、起動に失敗すれば、回転速度設定値ｎに対するΔｎをΔｎ＝１００ｒｐｍとし、１００ｒｐｍずつ下げた回転速度設定値ｎ（＝ｎ−Δｎ）に設定し、起動が成功するまで再起動試行を繰り返す。尚、この数値は例示であり、Ｆファンモータの特性に応じて変更されるものである。定格回転速度よりも高速で、しかも、急速冷凍運転時間、例えば１時間の継続運転では故障せず、起動も可能な最大速度に設定するのが好ましい。
【００２８】
本実施の形態の冷蔵庫によれば、急速冷凍運転移行時に、Ｆファン９の回転速度設定値を通常の冷凍運転時の回転速度設定値に対して、よりも高い回転速度に設定して起動させるので、通常の冷凍運転時よりも急速に冷凍冷却できる。
【００２９】
また、急速冷凍運転移行時に、Ｆファン９の回転速度設定値を通常よりも高い回転速度に設定して起動させた場合に起動を失敗すれば、一定幅だけ回転速度設定値を下げつつ再起動を試行する制御を繰り返すので、Ｆファン９の特性のばらつきにより急速冷凍運転時の回転速度にもばらつきがあっても、Ｆファン９を通常の冷凍運転時よりも高速に回転させて急速冷凍運転できる確率が高く、通常の冷凍運転時よりも急速に冷凍冷却できる。
【００３０】
［他の実施の形態］
第１の実施の形態では、急速冷凍運転モードを備えた冷蔵庫についてその急速冷凍運転モードのＦファン９の起動制御について説明した。本発明のこの実施の形態に限定されず、例えば、急速製氷運転モードを備えた冷蔵庫にあって、急速製氷運転モード時には、第１の実施の形態と同様に、Ｆファン９を通常の冷凍運転時の回転速度よりも高い速度に設定して起動し、かつ、冷凍冷気が製氷室４に集中的に吹き出されるように冷気の向きを自動調整するようにしてもよい。
【００３１】
また、第１の実施の形態では冷蔵室、冷凍室それぞれを備え、またＲ冷却器５とＦ冷却器７を備えた冷蔵庫について説明したが、これに限定されず、冷蔵庫、冷凍室を共に単体の冷却器にて冷却する１エバタイプの冷蔵庫にあっても、急速冷凍運転モードではその単体の冷却器に対する冷却ファンを第１の実施の形態と同様に、通常の冷却運転時の回転速度よりも高い運転可能な最大の回転速度に設定して起動し、起動に失敗すれば、一定幅だけ回転速度設定値を下げつつ再起動を試行する制御を繰り返すものにすることができる。
【００３２】
またさらに、冷凍機能のみを備えた冷蔵庫についても、通常の冷凍運転とは別に急速冷凍運転モードでの運転制御機能を備えていれば、急速冷凍運転モード時に第１の実施の形態と同様の制御を行うものとすることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  冷蔵庫
２  冷蔵室
３  野菜室
４  製氷室
５  冷凍室
６  冷蔵室冷却器（Ｒ冷却器）
７  冷蔵室冷却ファン（Ｒファン）
８  冷凍室冷却器（Ｆ冷却器）
９  冷凍室冷却ファン（Ｆファン）
１０  逆止弁
１５  圧縮機
１８  三方弁
３０  制御装置
３１  冷蔵室温度センサ
３２  冷凍室温度センサ
３３  冷蔵室用冷気温度センサ
３４  冷凍室用冷気温度センサ
３５  Ｒファン速度センサ
３６  Ｆファン速度センサ
４０  急速冷凍運転操作ボタン
【図１】
2012112566.tif 000003
【図２】
2012112566.tif 000004
【図３】
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【図４】
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