(57)【要約】      （修正有）【課題】冷却効率を向上させ消費電力を低減することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機と、凝縮器と、貯蔵室を冷却する蒸発器と、冷蔵庫設置雰囲気の温度を検出する庫外温度センサと、圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、庫外温度センサが所定温度Ｔ１以下を検出すると（ステップＳ２）、制御部は、圧縮機の回転数を上げる（ステップＳ３）。【選択図】図４
2013053801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と、凝縮器と、貯蔵室を冷却する蒸発器と、冷蔵庫設置雰囲気の温度を検出する庫外温度センサと、前記圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、前記庫外温度センサが所定温度以下を検出すると前記制御部は前記圧縮機の回転数を上げることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記圧縮機の立ち上げ時に前記庫外温度センサが所定温度以下を検出すると、前記制御部が前記圧縮機の回転数を上げることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記蒸発器は、冷凍貯蔵室を冷却する冷凍用蒸発器と、冷蔵貯蔵室を冷却する冷蔵用蒸発器とを有し、
前記冷凍用蒸発器および前記冷蔵用蒸発器へ冷媒を切り換えて流す切替弁を備え、
前記制御部が、前記切替弁を切り換えて、前記冷凍用蒸発器に冷媒を流す冷凍冷却モードと、前記冷蔵用蒸発器に冷媒を流す冷蔵冷却モードとを実行し、
前記冷凍冷却モードの実行時に前記庫外温度センサが所定温度以下を検出すると、前記制御部が前記圧縮機の回転数を上げることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記蒸発器の冷媒入口側の温度を検出する入口温度センサと、前記蒸発器の冷媒出口側の温度を検出する出口温度センサとを備え、
前記制御部は、前記入口温度センサの検出温度と前記出口温度センサの検出温度との差が所定値より大きいと、前記圧縮機の回転数を上げることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記制御部は、前記入口温度センサの検出温度と前記出口温度センサの検出温度との差が大きいほど前記圧縮機の回転数を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記凝縮器を冷却する放熱ファンを備え、前記制御部が前記圧縮機の回転数を上げている間、前記放熱ファンを停止させることを特徴とする請求項１〜５に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫では、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、貯蔵室を冷却する蒸発器とを備えた冷凍サイクルを設け、圧縮機から吐出され凝縮器を流通した冷媒が減圧装置を介して蒸発器に供給されることで庫内貯蔵室を冷却している。
【０００３】
ところで、冷蔵庫の設置雰囲気の温度（庫外温度）が低い場合、例えば、冷蔵庫の設置場所の温度が１０℃以下の場合、凝縮器や、凝縮器と減圧装置との間に設けられた放熱パイプの内部に冷媒が滞留して冷凍サイクルに循環されない、いわゆる、冷媒の寝込み現象が生じることがあり、冷却効率が低下する問題がある。
【０００４】
なお、下記特許文献１には、圧縮機の起動時、通常運転に移行する前に圧縮機の回転数を庫外温度に応じて変化させることが開示されているが、特許文献１は、圧縮機内に貯留されたオイルに溶け込んだ冷媒を遊離させるために、通常運転時より圧縮機の回転数を低下させるものであり、上記のように凝縮器や放熱パイプに滞留した冷媒を冷凍サイクル内に循環させることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、冷却効率を向上させ消費電力を低減する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】
【０００７】
本発明にかかる冷蔵庫は、圧縮機と、凝縮器と、貯蔵室を冷却する蒸発器と、冷蔵庫設置雰囲気の温度を検出する庫外温度センサと、前記圧縮機の回転数を制御する制御部とを備え、前記庫外温度センサが所定温度以下を検出すると前記制御部は前記圧縮機の回転数を上げることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる冷蔵庫の断面図である。
【図２】図１の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。
【図３】図１の冷蔵庫の制御を示すタイミングチャートである。
【図４】図１の冷蔵庫の制御を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態にかかる冷蔵庫の冷凍用蒸発器の温度と圧縮機の回転数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
以下、図面に基づき本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態に係る冷蔵庫１は、断熱箱体の内部に貯蔵空間を形成してなるものであり、仕切壁により、冷凍室や製氷室の冷凍貯蔵室２、冷蔵室や野菜室の冷蔵貯蔵室３など複数の貯蔵室に区分されている。
【００１１】
貯蔵空間の後部には、冷凍貯蔵室２を冷却するための冷凍用蒸発器４と、冷凍貯蔵室２の冷気を循環するための冷凍用ファン６と、冷蔵貯蔵室３を冷却するための冷蔵用蒸発器５と、冷蔵貯蔵室３の冷気を循環するための冷蔵用ファン７が設けられている。
【００１２】
各貯蔵室は、これら冷凍用蒸発器４や冷蔵用蒸発器５、及び冷凍用や冷蔵用ファン６，７によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、各蒸発器４，５は、冷蔵庫本体背面下部の機械室８に設置した圧縮機９から供給される冷媒によって冷却される。
【００１３】
冷蔵庫１の冷凍サイクルは、図２に示すように、高温高圧の冷媒ガスを吐出する圧縮機９と、該圧縮機９から吐出される冷媒ガスを受けて放熱液化する凝縮器１０と、該凝縮器１０の出口側に放熱パイプ１７を介して接続され冷媒流路を切り替える切替弁１１と、上記冷凍用蒸発器４及び冷蔵用蒸発器５と、これら蒸発器４，５のための絞り手段としての冷凍用減圧装置１２及び冷蔵用減圧装置１３と、逆止弁１４とを備え、これらを配管で接続してなる。
【００１４】
詳細には、圧縮機９と凝縮器１０と切替弁１１を直列に接続し、切替弁１１の一方の出口と冷凍用減圧装置１２と冷凍用蒸発器４と逆止弁１４を直列に接続し、切替弁１１の他方の出口と冷蔵用減圧装置１３と冷蔵用蒸発器５を直列に接続する。
【００１５】
そして、逆止弁１４の出口側に接続された配管と冷蔵用蒸発器５の出口側に接続された配管とを合流し、吸い込み管１５として圧縮機９へ戻すことにより冷媒回路が構成されている。従って、切替弁１１から冷凍用減圧装置１２を介して接続された低温側の冷凍用蒸発器４と、切替弁１１から冷蔵用減圧装置１３を介して接続された高温側の冷蔵用蒸発器５とは、並列に接続されている。
【００１６】
切替弁１１は、凝縮器１０で液化した冷媒を、冷凍用蒸発器４と冷蔵用蒸発器５に対して交互にあるいは双方同時に供給するように流路を切り替えるものであり、この例では、流路の切り替えとともに、流量を絞り制御できる膨張弁としても機能する流量絞り機能付きの三方弁が用いられている。
【００１７】
冷凍用減圧装置１２及び冷蔵用減圧装置１３としてはキャピラリーチューブが用いられており、冷凍用減圧装置１２は冷蔵用減圧装置１３よりも絞りがきつく、即ち流路抵抗が大きく設定されている。切替弁１１から流れてきた冷媒は、これら減圧装置１２，１３で減圧された後、各蒸発器４，５で蒸発することで蒸発器４，５を低温化させ、蒸発気化した冷媒は吸い込み管１５を経て圧縮機９に戻るように構成されている。
【００１８】
機械室８は、冷蔵庫１の背面下部に形成されており、その内部の幅方向一方側に寄せて圧縮機９が配設され、幅方向他方側に放熱ファン１６や凝縮器１０が配設されている。放熱ファン１６は、外部の空気を機械室８内部に取り込んで凝縮器１０及び圧縮機９へ送風することでこれらを冷却する。
【００１９】
また、冷蔵庫１では、冷凍貯蔵室２の天井面に冷凍貯蔵室２の庫内温度を測定する冷凍室用温度センサ２０が設けられ、冷蔵貯蔵室へ冷気を送るダクト内に冷蔵貯蔵室３の庫内温度を測定する冷蔵室用温度センサ２１が設けられ、冷蔵貯蔵室３の前面を開閉可能に閉塞する扉に冷蔵庫１の設置雰囲気の温度（庫外温度）Ｔｓを検知する庫外温度センサ２２が設けられている。
【００２０】
そして、冷蔵庫１では、冷凍室用温度センサ２０、冷蔵室用温度センサ２１、庫外温度センサ２２等の各種温度センサの検出温度に基づいて、機械室８内に設けられた制御部１８が、圧縮機９や切替弁１１や放熱ファン１６を制御することで、冷凍冷却モード、冷蔵冷却モード、及び停止モードの３つの冷却モードを切り換えて実行する冷却運転を行う。
【００２１】
冷凍冷却モードでは、切替弁１１の冷凍用蒸発器４側が全開、冷蔵用蒸発器５側が全閉とされ、冷凍用蒸発器４に冷媒を流すことで冷凍貯蔵室２のみを冷却し、冷蔵冷却モードでは、切替弁１１の冷凍用蒸発器４側が全閉、冷蔵用蒸発器５側が全開とされ、冷蔵用蒸発器５に冷媒を流すことで冷蔵貯蔵室３のみを冷却する。
【００２２】
また、停止モードでは、圧縮機９を停止させるとともに切替弁１１の冷凍用蒸発器４側及び冷蔵用蒸発器５側をいずれも閉止して冷凍用蒸発器４及び冷蔵用蒸発器５への冷媒供給を遮断し、冷凍貯蔵室２及び冷蔵貯蔵室３の冷却を停止する。
【００２３】
本実施形態の冷蔵庫１の冷却運転は、一例として、図３に示すように、冷蔵冷却モード、冷凍冷却モード、停止モード、冷凍冷却モード、停止モード、冷凍冷却モード、冷蔵冷却モードの順に実行される。
【００２４】
その際、冷蔵冷却モードでは、圧縮機９を第１回転数Ｒ１（例えば、３０Ｈｚ）で運転すると共に、放熱ファン１６を回転駆動して凝縮器１０及び圧縮機９の放熱を促進させる（図３の時間Ａ、時間Ｇ参照）。停止モードでは放熱ファン１６を停止させる（図３の時間Ｃ、時間Ｅ参照）。また、冷凍冷却モードでは、当該冷凍冷却モードの直前の冷却モードが停止モードであると（図３の時間Ｄ、時間Ｆ参照）、庫外温度センサ２２の庫外温度Ｔｓに基づいて、圧縮機９の回転数及び放熱ファン１６の運転を制御する。
【００２５】
具体的には、図４に示すように、制御部１８は、停止モードから冷凍冷却モードに切り換わった場合、つまり、停止中の圧縮機９を立ち上げて冷凍冷却モードを実行する場合（ステップＳ１）、ステップＳ２に進んで庫外温度センサ２２の庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１（例えば、１０℃）以下であるか否か判断する。
【００２６】
そして、ステップＳ２において、庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１以下であれば、ステップＳ３に進んで、制御部１８は、冷凍冷却モードの開始時点から第１回転数Ｒ１よりも高い回転数に設定された第２回転数Ｒ２（例えば、４０Ｈｚ）で圧縮機９を運転するとともに、放熱ファン１６を停止させた状態で冷凍冷却モードを実行する（図３の時間Ｄ、時間Ｆ参照）。
【００２７】
そして、所定時間（例えば、１分間）継続して第２回転数Ｒ２で圧縮機９を運転すると（ステップＳ４）、圧縮機９の回転数を第１回転数Ｒ１に低下させるとともに放熱ファン１６を回転させる通常運転にて冷凍冷却モードを実行する。
【００２８】
また、ステップＳ２において、庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１より高ければ、圧縮機９の回転数を第１回転数Ｒ１で圧縮機９を運転するとともに放熱ファン１６を回転させる通常運転にて冷凍冷却モードを実行する（ステップＳ５）。
【００２９】
以上のように、本実施形態の冷蔵庫１では、圧縮機９の立ち上げ直後の冷凍冷却モードの実行時に庫外温度センサ２２の庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１以下であると、制御部１８が圧縮機９の回転数を上げる。これにより、庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１以下と低いと、圧縮機９の起動直後に冷凍サイクル内の冷媒が凝縮器１０や放熱パイプ１７内に滞留する寝込み現象が起きやすいが、本実施形態では、通常運転時より圧縮機９の回転数を上げることで、凝縮器１０内に滞留する冷媒を早期に冷凍サイクル内に循環させることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、制御部１８が圧縮機９の回転数を上げてから所定時間経過すると圧縮機９の回転数を第１回転数Ｒ１に低下させて通常運転に移行するため、凝縮器１０や放熱パイプ１７内に滞留する冷媒が冷凍サイクル内を循環すると圧縮機９の回転数を抑えて電力消費量を抑えることができる。
【００３１】
しかも、本実施形態では、通常運転時より回転数を上げて圧縮機９を駆動している間、放熱ファン１６を停止させるため、凝縮器１０や放熱パイプ１７内の冷媒の温度が上昇しやすくなり、より一層、凝縮器１０や放熱パイプ１７内に滞留する冷媒を早期に冷凍サイクル内に循環させることができ、冷却効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、圧縮機９の立ち上げ直後の冷凍冷却モードの実行時に庫外温度センサ２２の庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１以下であると、制御部１８が通常運転時よりも圧縮機９の回転数を上げたが、庫外温度が低くなると冷凍サイクル内の冷媒が凝縮器１０や放熱パイプ１７内に滞留しやすくなるため、庫外温度センサ２２の庫外温度Ｔｓが所定温度Ｔ１以下であれば、圧縮機９の立ち上げ直後の冷凍冷却モードの実行時に限らず、例えば、冷蔵冷却モードの実行時や、あるいは、冷蔵冷却モードから切り換わった冷凍冷却モードの実行時であっても、通常運転時より回転数を上げるように圧縮機９を制御してもよい。
【００３３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、冷凍用蒸発器４に設けられた温度センサ２３，２４の検出温度に基づいて、冷凍冷却モードにおける放熱ファン１６の運転を制御する。
【００３４】
詳細には、図５に示すように、冷凍用蒸発器４には、冷凍用蒸発器４の冷媒入口側の温度を検出する入口温度センサ２３と、冷凍用蒸発器４の冷媒出口側の温度を検出する出口温度センサ２４とが設けられている。
【００３５】
そして、図６に示すように、冷凍冷却モードにおいて、入口温度センサ２３の検出温度Ｔｉと出口温度センサ２４の検出温度Ｔｏとの差Δ｜Ｔ｜（＝｜Ｔｉ−Ｔｏ｜）が所定値Ｔ２より大きい場合、制御部１８は、通常運転時の圧縮機９の第１回転数Ｒ１よりも高い第２回転数Ｒ２で圧縮機９を運転するとともに、放熱ファン１６を停止させた状態で冷凍冷却モードを実行する。
【００３６】
このような本実施形態の冷蔵庫１では、冷凍冷却モードにおいて冷凍用蒸発器４の冷媒入口側と冷媒出口側との温度が大きい場合、冷凍用蒸発器４に供給される冷媒量が不足してスーパーヒート状態になっていることから、本実施形態の冷蔵庫１では、通常運転時より圧縮機９の回転数を上げることにより、凝縮器１０内に滞留する冷媒を早期に冷凍サイクル内に循環させてスーパーヒート状態を早期に解消することで冷却効率を高めることができる。
【００３７】
なお、上記した本実施形態では、入口温度センサ２３の検出温度Ｔｉと出口温度センサ２４の検出温度Ｔｏとの差Δ｜Ｔ｜が所定値Ｔ２より大きい場合に、圧縮機９の回転数を通常運転時の第１回転数Ｒ１より高い第２回転数Ｒ２に設定したが、例えば、検出温度Ｔｉと検出温度Ｔｏとの差Δ｜Ｔ｜の大きさに比例して差Δ｜Ｔ｜が大きくなればなるほど圧縮機９の回転数を大きくしてもよく、これにより、凝縮器１０内に滞留する冷媒の量に応じて圧縮機９の負荷を設定することができる。なお、その他の構成及び作用効果は第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００３８】
なお、上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３９】
１…冷蔵庫              ２…冷凍貯蔵室              ３…冷蔵貯蔵室
４…冷凍用蒸発器        ５…冷蔵用蒸発器            ６…冷凍用ファン
７…冷蔵用ファン        ８…機械室                  ９…圧縮機
１０…凝縮器          １１…切替弁                １２…冷凍用減圧装置
１３…冷蔵用減圧装置  １４…逆止弁                １５…吸い込み管
１６…放熱ファン      ２０…冷凍室用温度センサ    ２１…冷蔵室用温度センサ
２２…庫外温度センサ  ２３…入口温度センサ        ２４…出口温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013053801.tif 000005
【図４】
2013053801.tif 000006
【図５】
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【図６】
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