JP4984770B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、本体下部の機械室に蒸発皿とファンを備えた冷蔵庫に関するものである。

近年、様々な除霜水の蒸発方法が採用された冷蔵庫が発売されている（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の背面の概略断面図を示すものである。図９は、図８に示すＡ−Ａ線の断面図である。図１０は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御装置のブロック図を概略表示したものである。図８から図１０において、冷蔵庫本体１と、冷蔵庫本体１の庫内温度を検知する庫内センサ２と、庫内センサ２の検知温度を制御装置３へ伝達する庫内センサ検知手段４と、冷蔵庫本体１の庫外に設置され外気温度を検知する外気温センサ５と、外気温センサ５の検知温度を制御装置３へ伝達する外気温センサ検知手段６と、冷蔵庫本体１の背面下部に設置された圧縮機７と、圧縮機７の運転と停止を行う圧縮機運転手段８と、圧縮機７に設けられた吐出パイプに接続された浸漬パイプ９と、浸漬パイプ９に接続され冷蔵庫本体１の底面に設置された放熱器１０と、放熱器１０に接続されたドライヤ１１と、ドライヤ１１に接続されたキャピラリーチューブ１２と、キャピラリーチューブ１２に接続され冷蔵庫本体１の庫内に設置された冷却器１３と、冷却器１３と圧縮機７の吸入パイプとを接続するサクションパイプ１４と、冷蔵庫本体１の庫内に設置された庫内ファン１５と、庫内ファン１５の運転と停止を行う庫内ファン運転手段１６と、冷却器１３の除霜水を貯留し浸漬パイプ９が配設された蒸発皿１７と、冷却器１３の下方に冷蔵庫本体１を貫通し冷却器１３の除霜水を蒸発皿１７へ導く通水パイプ１８と、蒸発皿１７近傍に設置された庫外ファン１９と、庫外ファン１９の運転と停止を行う庫外ファン運転手段２０とから構成される。

以上のように構成された冷蔵庫の動作を図１１のフローチャートと図１２のタイムチャートを用いて説明する。なお、図１２のタイムチャートは、図１１のフローチャートの流れが繰り返し行われた時の庫内センサ２の検知温度、外気温センサ５の検知温度、圧縮機７の運転および停止の状態、庫外ファン１９の運転および停止の状態、さらに庫内ファン１５の運転および停止の状態を時間を追って示したものである。

図１１、及び図１２において、最初にステップ１で庫内センサ検知手段４が冷蔵庫本体１の庫内温度を庫内センサ２により検知する。ステップ２では制御装置３が庫内温度が所定より高い庫内温度（所定の庫内温度は、例えば−１８℃）かどうかを判断し、高ければステップ３へ進み、所定以下であればステップ８へと進む。ステップ３では、圧縮機運転手段８により圧縮機７の運転が開始される。ステップ４では、庫内ファン運転手段１６により庫内ファン１５の運転が開始される。次に、ステップ５では冷蔵庫本体１の周囲温度である外気温度を外気温センサ５によって検知する。ステップ６では、制御装置３が外気温度が所定より高い外気温度（所定の外気温度は、例えば１５℃）かどうかを判断し、高ければステップ７へ進み、所定以下であればステップ８で庫外ファン運転手段２０により庫外ファン１９の運転津は停止されてステップ１へと戻る。ステップ７では、庫外ファン運転手段２０により庫外ファン１３の運転が開始されステップ１へと戻る。ステップ９から１１では圧縮機運転手段８により圧縮機１の運転が停止され、庫内ファン運転手段２０により庫内ファン１５の運転が停止され、庫外ファン運転手段２０により庫外ファン１３の運転が停止される。

次に、図１０の従来の冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御装置のブロック図の概略表示を用いて冷凍サイクルの動作を説明する。圧縮機７の運転によって圧縮された冷媒は高温、高圧の気体となり浸漬パイプ９に送られる。浸漬パイプ９からさらに放熱器１０に送られた冷媒は、放熱器１０で熱を奪われて凝縮し放熱器１０の途中で高圧の液体となる。ここで庫外ファン１９は、放熱器１０と圧縮機７とに送風して空冷する作用をもつ。またさらに、冷媒はドライヤ１１を通過しキャピラリーチューブ１２により減圧され低温、低圧の気体と液体の入り混じった２相状態となり、冷却器１３で庫内ファン１５によって攪拌された庫内の空気と熱交換して冷蔵庫本体１の庫内を冷却した後、低温、低圧の気体となりサクションパイプ１４を通じて圧縮機７に再び戻るという冷凍サイクルを繰り返し、庫内が冷却される。

次に庫内温度センサ検知手段４により庫内センサ２が所定より高い庫内温度を検知し、圧縮機７と庫内ファン１５の運転が開始された時、さらに外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が所定以下の外気温を検知している場合は庫外ファン１９の運転は開始されない。何故ならば、外気温が低い時は冷媒が放熱器１０で熱を奪われて過ぎて過凝縮状態となり、放熱器１０内に冷媒が液体のまま滞留しがちになり、冷凍サイクルが繰り返されにくくなり、正常に庫内を冷却する事が出来ない可能性があるからである。

このとき、圧縮機７と庫内ファン１５と庫外ファン１９の運転の開始と停止が繰り返されると冷却器１３には霜が付くが、適切な時期に制御装置３の制御により冷却器１３は除霜され、冷却器１３の霜は除霜水となって通水パイプ１８を通じて蒸発皿１７に貯留される。庫内センサ検知手段４により庫内センサ２が所定より高い庫内温度を検知し、さらに外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が所定より高い外気温を検知している場合、蒸発皿１７に貯留された除霜水は圧縮機７の運転により浸漬パイプ９によって加熱される。さらに、庫外ファン１９の運転によって放熱器１０で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風されて、除霜水の蒸発作用が促進され、貯留された除霜水の量は減って行く。従って、除霜による除霜水が蒸発皿１７から溢れる事は無い。
特開２００５−１２７５２６号公報

しかしながら上記従来の構成では、外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が所定の外気温以下を検知している場合、蒸発皿１７に貯留された除霜水は、圧縮機７と庫内ファン１５の運転時、浸漬パイプ９によって加熱されるが、庫外ファン１９による除霜水の蒸発作用の促進がなく、除霜による除霜水が蒸発皿１７から溢れる可能性があるという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、蒸発皿１７に貯留された除霜水の蒸発作用を促進し、除霜水が蒸発皿１７から溢れる事が無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体下部の機械室内に圧縮機と蒸発皿と庫外ファンとを有し、庫内を冷却する庫内ファンと、外気温を検知する外気温センサとを備え、前記外気温センサが所定温度以下の時、前記庫内ファン停止状態で圧縮機を一定時間運転するとともに、前記庫外ファンを運転させるものである。

これによって、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、庫外ファンによって放熱器で加熱された空気が蒸発皿の表面に送風される。さらに圧縮機を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファンは引き続き運転されるので放熱器に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿の表面に送風されて除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿から溢れる事は無無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

本発明の冷蔵庫は、周囲温度が低くなっても除霜水が蒸発皿から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体下部の機械室内に圧縮機と蒸発皿と庫外ファンとを有し、庫内を冷却する庫内ファンと、外気温を検知する外気温センサとを備え、前記外気温センサが所定温度以下の時、前記庫内ファン停止状態で圧縮機を一定時間運転するとともに、前記庫外ファンを運転させるものであり、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、庫外ファンによって放熱器で加熱された空気が蒸発皿の表面に送風される。さらに圧縮機を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファンは引き続き運転されるので放熱器に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿の表面に送風されて除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、圧縮機吐出パイプから圧縮機吸入パイプへバイパスするバイパス配管および、前記バイパス配管への冷媒の流れを制御する開閉弁を備え、前記庫内ファン停止状態で圧縮機を一定時間運転するとともに、前記庫外ファンを運転させるとき、前記開閉弁を開とするものであり、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、放熱器へ冷媒が送られなくなるため、本来ならば放熱器によって放熱される熱量を浸漬パイプの温度上昇に使う事が出来るので蒸発皿の除霜水への更なる加熱が出来、また庫外ファンによって放熱器に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿の表面に送風される。さらに圧縮機を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファンは引き続き運転されるので除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

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、圧縮機吐出パイプに接続された浸漬パイプを前記蒸発皿の内部に配置したことにより、さらに効率的に蒸発皿の蒸発能力を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記浸漬パイプの内面が溝付きパイプとしたものであり、浸漬パイプ内の冷媒と蒸発皿の除霜水との熱交換効率がさらに向上し除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記浸漬パイプをアルミパイプ製としたものであり、さらに除霜水の蒸発作用の効率が良く、安価な冷蔵庫を提供することが出来る。

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と同一構成については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。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックを概略表示したものである。図２は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の動作のフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の動作のタイムチャートである。図１において、庫外ファン一定時間運転手段２１は制御装置３に接続されると共に庫外ファン運転手段２０に接続されている。圧縮機一定時間運転手段２２は制御装置３に接続されると共に圧縮機運転手段８に接続されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を図２と図３を用いて説明する。

図２において、ステップ１からステップ８までは従来通りである。ステップ９において圧縮機運転手段８が圧縮機７を運転しているかどうかを制御装置３が判定し、圧縮機７が運転状態にあればステップ１０に進む。圧縮機７が停止していればステップ１へ戻る。ステップ１０では庫内ファン運転手段１６により庫内ファン１５の運転が停止される。ステップ１１では、外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が外気温度を検知する。ステップ１２では、制御装置３により外気温度が所定温度（例えば１５℃）より高いかどうかを判断し、高ければステップ１３へ進み、所定以下であればステップ１５へと進む。ステップ１３とステップ１４では、で圧縮機運転手段８により圧縮機７が停止され、庫外ファン運転手段２０により庫外ファン１９の運転は停止されてステップ１へと戻る。ステップ１５では、庫外ファン運転手段２０によって庫外ファン１９の運転が開始される。ステップ１６では、圧縮機一定時間運転手段２２により圧縮機運転手段８へ運転継続信号が出され圧縮機７が引き続き所定の時間（たとえば５分間）運転される。その後のステップ１７では、圧縮機一定時間運転手段２２により圧縮機運転手段８へ運転停止信号が出され圧縮機７の運転が停止される。ステップ１８では庫外ファン一定時間運転手段２１により庫外ファン運転手段２０へ運転開始信号が出され庫外ファン１９がさらに引き続き所定の時間（たとえば３分）運転され、ステップ１９において庫外ファン一定時間運転手段２１により庫外ファン運転手段２０へ運転停止信号が出され庫外ファン１９の運転が停止され、ステップ１へ戻る。

以上のように、本実施の形態においては、圧縮機運転手段８によって圧縮機７が運転され、庫内ファン運転手段１６によって庫内ファン１５が運転されている状態で、庫内センサ検知手段４によって庫内センサ２が所定の庫内温度以下を検知した時に、庫内ファン運転手段１６により庫内ファン１５を停止し、さらに外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が所定の外気温度以下を検知した時、庫外ファン運転手段２０によって庫外ファン１５の運転を開始し、圧縮機一定時間運転手段２２によって圧縮機７を引き続き一定時間（たとえば５分間）運転した後に停止し、庫外ファン一定時間運転手段２１によってさらに庫外ファン１９を引き続き（たとえば３分間）運転した後に停止するようにしたことよって、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、庫外ファン１９によって放熱器１０で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風される。さらに圧縮機７を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファン１５は引き続き運転されるので放熱器１０に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風されて除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿１７から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックを概略表示したものである。図５は、本発明の実施の形態２による冷蔵庫の動作のフローチャートである。図６は、本発明の実施の形態２による冷蔵庫の動作のタイムチャートである。

図４において、実施の形態１にさらに浸漬パイプ９と放熱器１０との接続部に設けられた分岐管ａ２３と、圧縮機７の吸入パイプとサクションパイプ１４との接続部に設けられた分岐管ｂ２４と、分岐管ａ２３と分岐管ｂ２４とに接続された開閉弁２５と、開閉弁２５の開閉を行う開閉弁開閉手段２６を設置したものである。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を図５と図６を用いて説明する。

ステップ１からステップ１９は、実施の形態１と同じである。ステップ２０はステップ１５とステップ１６の間に行われ、開閉弁開閉手段２６よって開閉弁２５が開される。ステップ２１は、ステップ１７とステップ１８の間に行われ、ステップ２０で開された開閉弁２５が開閉弁開閉手段２６により閉される。

以上のように、本実施の形態においては、浸漬パイプ９と放熱器１０との接続部に設けられた分岐管ａ２３と、圧縮機７の吸入パイプとサクションパイプ１４との接続部に設けられた分岐管ｂ２４と、分岐管ａ２３と分岐管ｂ２４とに接続された開閉弁２５と、開閉弁２５の開閉を行う開閉弁開閉手段２６を設置し、圧縮機運転手段８によって圧縮機７が運転され、庫内ファン運転手段１６によって庫内ファン１５が運転され、さらに開閉弁開閉手段２６によって開閉弁２５が閉されている状態で、庫内センサ検知手段４によって庫内センサ２が所定の庫内温度以下を検知した時に庫内ファン運転手段１６により庫内ファン１５を停止し、さらに外気温センサ検知手段６により外気温センサ５が所定の外気温度以下を検知した時、開閉弁開閉手段２６によって開閉弁２５が開され、庫外ファン運転手段２０によって庫外ファン１９の運転が開始され、さらに圧縮機一定時間運転手段２２によって圧縮機７を引き続き一定時間運転した後に停止すると共に開閉弁開閉手段２６によって開閉弁２５が閉し、庫外ファン一定時間運転手段２１によってまたさらに庫外ファン１９を引き続き運転した後に停止することにより、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、放熱器１０へ冷媒が送られなくなるため、本来ならば放熱器１０によって放熱される熱量を浸漬パイプ９の温度上昇に使う事が出来るので蒸発皿１７の除霜水への更なる加熱が出来、また庫外ファン１９によって放熱器１０に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風される。さらに圧縮機７を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファン１９は引き続き運転されるので除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿１７から溢れる事は無く、除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックを概略表示したものである。尚、本発明の実施の形態３による冷蔵庫のフローチャートと本発明の実施の形態３による冷蔵庫のタイムチャートは、実施の形態２で用いた図５及び図６を用いる。

図７において、実施の形態３で記載の分岐管ａ２３を放熱器１０とドライヤ１１との接続部に設けた構成としたのもである。

以上のように構成された冷蔵庫の動作は、実施の形態３と同じであるが、図７のような構成にされることにより、正常に庫内を冷却する事が出来ると共に、浸漬パイプ９で除霜水の加熱が出来、庫外ファン１９によって放熱器１０で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風される。さらに圧縮機７を引き続き一定時間運転した後の停止後も、庫外ファン１９は引き続き運転されるので放熱器１０に残る余熱で加熱された空気が蒸発皿１７の表面に送風されて除霜水の蒸発作用が促進され、除霜水が蒸発皿１７から溢れる事が無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

尚、本実施の形態において、浸漬パイプ９の内面を溝付きパイプにしてもよい。浸漬パイプ９の内面を溝付きパイプすることにより、浸漬パイプ９内の冷媒と蒸発皿１７の除霜水との熱交換効率がさらに向上し、除霜水の蒸発作用が促進されて除霜水が蒸発皿１７から溢れる事は無く除霜水の蒸発作用の効率が良い冷蔵庫を提供することが出来る。

また尚、本実施の形態において、浸漬パイプ９をアルミパイプ製にしてもよい。浸漬パイプ９をアルミパイプ製にすることで、除霜水の蒸発作用の効率が良く、安価な冷蔵庫を提供できる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、外気温センサが所定の外気温度以下を検知している場合に圧縮機の運転制御、庫外ファンの運転制御を工夫し、さらに冷凍サイクルに分岐管を２箇所設けると共に、２つの分岐管を接続する開閉弁を設け、開閉弁の開閉制御を工夫する事で除霜水の蒸発作用を促進することができ、除霜水が蒸発皿から溢れる事は無い冷蔵庫を提供することが出来るので、冷凍機器全般の除霜水の蒸発作用の促進にも適用できる。

本発明の実施の形態１による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックの概略表示図 本発明の実施の形態１による冷蔵庫の動作のフローチャート 本発明の実施の形態１による冷蔵庫の動作のタイムチャート 本発明の実施の形態２による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックの概略表示図 本発明の実施の形態２による冷蔵庫の動作のフローチャート 本発明の実施の形態２による冷蔵庫の動作のタイムチャート 本発明の実施の形態３による冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御ブロックの概略表示図 従来の冷蔵庫の背面の概略断面図 図８に示すＡ−Ａ線の断面図 従来の冷蔵庫の冷凍サイクルの配管配置と制御装置のブロック図を概略表示した図 従来の冷蔵庫の動作のフローチャート 従来の冷蔵庫の動作のタイムチャート

符号の説明

１ 冷蔵庫本体
５ 外気温センサ
７ 圧縮機
９ 浸漬パイプ
１４ サクションパイプ
１５ 庫内ファン
１７ 蒸発皿
１９ 庫外ファン
２３ 分岐管ａ
２４ 分岐管ｂ
２５ 開閉弁

Claims (5)

1. 冷蔵庫本体下部の機械室内に圧縮機と蒸発皿と庫外ファンと放熱器とを有し、前記庫外ファンによって前記放熱器で加熱された空気が前記蒸発皿の表面に送風される配置とし、庫内を冷却する庫内ファンと、外気温を検知する外気温センサとを備え、前記外気温センサが所定温度以下の時、前記庫内ファン停止状態で圧縮機を一定時間運転するとともに、前記庫外ファンを運転させることを特徴とする冷蔵庫。
2. 圧縮機吐出パイプから圧縮機吸入パイプへバイパスするバイパス配管および、前記バイパス配管への冷媒の流れを制御する開閉弁を備え、前記庫内ファン停止状態で圧縮機を一定時間運転するとともに、前記庫外ファンを運転させるとき、前記開閉弁を開とすることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 圧縮機吐出パイプに接続された浸漬パイプを前記蒸発皿の内部に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記浸漬パイプの内面が溝付きパイプである事を特徴とした請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記浸漬パイプをアルミパイプ製としたことを特徴とした請求項３または４に記載の冷蔵庫。

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