JPS60155876A - 冷蔵庫の霜検知装置 - Google Patents

冷蔵庫の霜検知装置

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JPS60155876A
JPS60155876A JP1004384A JP1004384A JPS60155876A JP S60155876 A JPS60155876 A JP S60155876A JP 1004384 A JP1004384 A JP 1004384A JP 1004384 A JP1004384 A JP 1004384A JP S60155876 A JPS60155876 A JP S60155876A
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JP
Japan
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frost
refrigerator
cooler
defrosting
antenna
Prior art date
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Pending
Application number
JP1004384A
Other languages
English (en)
Inventor
石原 正弘
満 渡部
泰孝 野口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60155876A publication Critical patent/JPS60155876A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/11Sensor to detect if defrost is necessary
    • F25B2700/111Sensor to detect if defrost is necessary using an emitter and receiver, e.g. sensing by emitting light or other radiation and receiving reflection by a sensor

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  • Defrosting Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は冷蔵庫の霜検知装置に係り、特に冷蔵庫の冷却
器に付(霜の除去ケ最適の時期に開始し、且つ除霜に係
る消費電力の低減を思考した、冷蔵庫の霜検知装置に関
てるものである。
〔発明の背景l 冷蔵庫(冷凍冷蔵庫、冷蔵庫および冷凍庫を総称して冷
蔵庫と呼ぶ)′lf:運転すると、扉の開閉や、ドアパ
ツキンと本体とのわすかな隙間からの空気の出入などに
より、庫内の空気が入れ替り、空気中の水分が冷却器に
着霜し、徐々に冷却性能が低下する。このため、ある程
度の箱が付いたらこれを除去する必要がある。この除霜
を開始する時期が遅すぎると、層箱量か予<なりすぎて
冷却性能の低下をもたらすとともに、除籍時間が長くか
かり過ぎて庫内θ)温度上昇のため、食品の保存に支障
をぎたて。また必要以上に頻繁に除孝゛蟲をおこなちと
消費軍刀が消火する。このため、高い冷却性能を保ち、
且つ経済的に運転するためには、最適な時期に除籍を開
始する必要がある。
従来、冷却器に付宥した軸の除霜開始時Mを決める簡単
な方法として、圧縮機θ)運転時間をタイマーによって
積算し、この積算値がある設定値に達したら除霜を開始
させる積算タイマ一方式が一般的に採用されている。
しかしこの積算タイマ一方式は、N*量の判断なしに、
機械的に除霜スケジュールケ設定するので、着霜量の多
少による除霜タイミングや、除霜時1111iの調節な
どのきめ細かい除霜制御ができない欠点かあり、またこ
れを改善する手段として、温度、風速、元、圧電累子に
よる検知などの手段により、1頁接あるいは間接的に冷
却器への着霜tを検知して、着霜量がある規定値に到達
したとき除霜を開始する方法が試みられているが、いず
れも着霜量を定量的に算定できないため牙だ実用に到っ
ていない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除去して、
冷却器に付着するlfa ’l確実に、しかも最適な時
期に除霜し、且つ除霜に係る消費電力の無駄ヲ除いた冷
紙庫の霜検知装置を提供することにある。
〔発明の概要) 本発明に係る冷蔵庫の霜検知装置は、従来方法と異なり
、鞘の電波吸収有性を利用して箱が生成したらこれを検
知することにより除霜を開始するものである。
一般に誘電体である水は、水の固有の誘電体損失を有す
るから、この水に対して電波を放射すると、水は水量に
対応した電波を吸収する。
嶺の場合も同様であって、箱の付着量に対応して市、波
θ)吸収量も変化てろσ)で、電波の吸収l・からN糊
量を予測することかある程度可能である。
実際に箱の電波吸収有性求めるためには、霜に対して高
周波発振器より高周波信号電波を送信アンテナを介して
放射し、この送信電波が箱に吸収された残りσ)電波を
、霜をへだてて反対側に置かれた受信アンテナで受信て
ることにより測定できるが、この送受信用の電波は、送
信アンテナと受信アンテナとによって生ずる周彼数共振
を利用する。すなわち、送信アンテナと、 3 。
受信アンテナ間で生ずる周波数共振によって得られる特
定の共撮周彼数についてその出刃ケ検波し、検波出刃が
着霜量によって変化でることを利用して着霜及び着霜量
が測定できる。
このような原理により冷蔵庫の着霜を検知する具体的手
段としては、冷却器の通風路の前後方向に送受信アンテ
ナを配設して電波の送受信ができるようにし、この通風
路を形成する放熱フィンの表面に発生する一15°C〜
−20’ C程度の箱の発生に伴う電波吸収量の変化か
ら着霜を検知することかできる。
C発明の実施例〕 以下本発明乞実施例により説明する。
矛1図は一般的な冷凍冷蔵庫の断面図である。
この図により本発明の詳細な説明する。矛1図において
、1は、冷凍冷蔵庫の箱体、2は、冷凍室3と冷蔵室4
を仕切るための仕切板、5浪冷媒を圧縮するための圧i
a機、6は凝縮器、7は、液冷媒乞蒸発させて庫内空気
を冷却させるための冷却器、8は、この冷却器7で冷却
した、 4 。
空気を冷凍室3へ吹出て送風機、9は、冷凍室3の空気
を冷蔵室4へ送るための風路、10は、冷凍室6の漏洩
熱で冷却能力を失った空気を冷却器7へ戻丁冷凍室戻り
通風路、11は、冷蔵室4の温度Z検出して冷蔵室4へ
の風量を調節するためのダンパー、12は、冷蔵室4の
空気を冷却器7へ戻すための冷蔵室戻り通風路である。
この構成の冷凍冷蔵庫において、庫内を流れる空気の風
速や温度は、冷却器7への着霜の多少によって影響を受
ける。とくに冷凍冷蔵庫θ)場合に於ては、冷却器7か
も送風機8によって吹出される冷気が、冷凍室3内を循
環して冷凍室戻り通風路10を通って冷却器7へ戻る冷
凍室系風路と、冷凍室3から風路9を経て吹出された冷
気が、冷蔵室4内ン餉環して冷却器7へ戻る冷蔵室系風
路とがあるが、これらの風路内を流れる空気の絶対湿度
は、冷凍室温度の約−18゜Cに比べ冷蔵室湿度が約6
″Cと高いことから、飽和状態では冷蔵室系の風路の方
が高い。したがって、冷却器7に付着てる箱は、冷蔵室
4から戻る冷蔵室戻り通風路12の出口付近の冷却器放
熱フィン(図示せず)に多く着霜てる。この着霜が増て
につれて空気の流れが妨げられ、冷蔵室戻り通風路12
内の風速が大幅に減少したり、この冷蔵室戻り通風路1
2内に溜まる空気の温度が上昇したりする。本発明の主
目的はこのフィンへの着’1m ’i検知するものであ
る。
オ・2図は本発明を説明するための冷却器の構造略図テ
する。冷却器ユはアルミニウムの細い財と薄い板状のア
ルミニウム製放熱フィンによって構成されている。11
2図において、16は、吸込管側で、圧m機が冷媒を吸
込むための配管である。14は、冷媒σ)吐出管である
。15は、冷媒液戻り防止用ヘッダーである。16は配
當系ヲ固定、支持てるだめの支持板である。17は除霜
用ヒーターである。18は放熱フィンである。配管内の
矢印は冷媒の流れを示す。ここで冷却さ才しるべき空気
の通風路は、矢印へから矢印A″にむかって流れ、この
流路において冷却される。
この冷却]風に@まれろ水分は、ピッチが5〜20訳程
度の放熱フィンの表面や配管表面において凝縮して微少
の水滴となり、これが凍結して着霜し、さらに次】7に
成長して放熱フィン相互の望隙を埋め、通風量の低下を
生ずる。一点鎖線で示した範囲19は、もつとも溜箱ヲ
起こしやすい部分である。
4アロ図は本発明の冷凍冷蔵側の断面図である。
基本形態は3−1図に示した冷凍冷蔵庫と同じであるか
、金属性外箱20には貫通孔21かあり、こθ)貫通孔
21には金属製で直線状Q)ダイポールアンテナ22が
硬質ウレタンフオーム層23にモールドされた形で固定
されている。貫通孔21は電気的に外箱20とモノボー
ルアンテナ22が絶縁されろように閉鎖する。千ノポー
ルアンテナ22の一端はリード線24を介して外部信号
系に接続される。このダイポールアンテナ22に、掃引
発振器(図示せず)より信号電波?送り送信アンテナと
する。ダイポールアンテナ22の前面にあるプラスチッ
ク製内箱25は電波ゲ透過fろから、電波は直進し、放
熱フィン1日の表面を通過し、着媚面で吸収さt′17
だ後、受信用のダイポールアンテナ2乙に受信される。
受信用ダイポールアンテナ26の一端も延引さ几て貫通
孔27を通り、リード線28に達する。リード線28よ
りの信号は後述するように検波器増幅器等の信号処理回
路に送られて制御信号に変換される。なお図において2
9は送風機8σ)モータ、3oは冷凍¥3を構成する背
面仕切板、31は扉である。
174図は、本発明の原理を説明するための要部拡大略
図図およびブロック図である。、114 図において放
熱フィン18にはこnを貫通Tる冷媒通路のための配管
32があり、風路は放熱フィン18に平行、つまり図の
手前より放熱フィン18表面を吹き抜ける構造であり、
これにより冷却器ユ滓構成する。この冷却器りにはその
動作中に霜33か図示の部分に生ずる。ここで着霜検出
用信号電波は、掃引イぎJi4f発掘器発掘器上4発烟
′2!ベインピーダンス祭合器35により発熾出力か最
大になる様調整され、リード線36、端子37を経てダ
イポール形送信アンテナ22よりプラスチン・ 8 ・ り内箱25ヲ経て放熱フィン18相互の墾隙部68に放
射され矢印方向に進行する。送信アンテナ22と放熱フ
ィン空隙部68ヲへだてた反対側にはダイポール形受信
アンテナ26があり、これを支持てる支持板39に取付
けられる。この支持板39はプラスチック板、金属板の
何れでもよいが、金属板の場合には空隙部40を設けて
電気的に絶縁する。受信アンテナ26の受信した受信4
号は端子41、リード線42、インピーダンス整合器4
6ヲ経て検波器44にて検波され、増幅器45により増
幅され、さらに制御回路46におくられ、この制御回路
を駆動させて着霜の検知と除霜を指令し、除霜ヒーター
を動作させる。
つぎに着霜検知メカニズムを説明てろ。
矛5図は、着霜のないときの受信々号の検波出力を示す
特性図である。例えば、+174図において、受信され
る受信4号の検波出力電圧(増幅器45の出力′電圧と
する)は、放熱フィンの間に着霜がないとき、矛5図4
7a〜47fのように多数のピーク波形として示される
。このピーク波形は、送信アンテナと受信アンテナ間で
電波の送受信か行われるとき、両アンテプ間で周波数共
振が生じ、その結果多数の共振周波数が存在することと
なり、それぞれハ共低周波数の検波出力がピーク波形と
して確認さね、るものである。
こσ)ピーク波形は周波数200〜2,000 Ml−
(zにおいては単一ピークを示すものが多く、また信号
系路のインピーダンス乞調整することにより出力レベル
7大きくできる。これらの多数のピーク波形のなかには
、霜の存在によって吸収されてレベルθ)低下てろもの
と、アンテナ相互に直接納会していてレベル変化を生じ
ないものがあるから、これらケ予備的KA別して、着霜
によってレベル変化の生するピーク波形71ぎ号計測に
利用する。
λ・6図は、検波出力電圧の平均値の着霜による変化ン
示″f9守性図である。図において信号48は、N箱前
の時間t。においてV。σ)検波出力電圧する点P。K
あり、これが冷却器に若干〇)着霜が午じた時間1.に
おいて■。はVlに、PoはPIに移行する。同様に着
霜が次牙に増加でると時間t2において検波出力はV、
からv2に、PlはP、に移行する。ここ1゛除霜をお
こなうと、箱から部分的に水滴に変化するため、V2は
さらに一次的にV、に、P2もP3に移行てる。ここで
除霜が終了すると時間14においてV、はV。のレベル
にもどり、APsは”4 (P4= Po )にもどる
。これで除1°6の周期が一周する。こθ)ような電圧
変動に注目し、点P。がP、からP2虻到る変化σ)過
程をとらえることにより、揃箱の検知と除霜のタイミン
グを選択することかできる。したかつてこの1g号変化
と着嶺倉の関係をめておけば紡所的にもっとも好ましい
条件において除霜ヒータを動作させて常に効率よく冷却
器を運転することができる。なお冷却器の膚箱位置は、
冷却器の構造によってほぼ定まるから、送、受信アンテ
ナの位置、寸法などは機器のN霜状況から判断して適宜
決定てれはよい。
〔発明の効果〕
以上のべたように本発明は、冷蔵庫の冷却器、11 。
に対する着霜を検知し、この検知した(i Kよって除
霜を行わしめるもので、N霜を霜の電波吸収量から検知
するものであるから、箱の有無、その量的な変化を適確
に把握し、高N度の霜検知、除霜を行えるから冷却器を
含めた冷蔵庫の運転効率を高め、省エネルギーを実現で
きる効果を有する。
なお本発明の送受信アンテナは、ダイポール形アンテナ
を実施例として示したが、アンテナの形状はとくに限定
されるものでな(、例えばループ形でもよく、その配置
は、放熱フィン相互間の空隙部の内部、または外部σ)
近傍に送受信アンテナを配設するのがよく、その個数は
最低−組であるが複数組を組合せてさらに検知精度乞向
上させることも可hヒである。ただしいずれの場合にも
送受信アンテナが電波の送受信をできるようにアンテナ
が電気的に絶縁されることが必要で、表面の絶縁処理等
乞しておけばより有効である。
なお信号処理の手段として、検波出力電圧の・ 12・ 変化をどの段階でとらえるかとい5問題で、!;)るが
、初期値であるN籟前の値を記憶し、この初期値に対し
である値だけ変化したときの信号値を制御用基準信号レ
ベルとしてあらかじめ設定しておき、信号レベルがこの
基準値に到達したら制御を行う場合と、1g号変化かあ
る傾きを持つ勾配に達したとぎ、さらに信号か最小値に
到達したときの何れか乞検出して除霜を指示するθ)が
よい。
【図面の簡単な説明】
矛1図は一般的な冷凍冷蔵庫のmr面図、1・2図は同
じ(冷却器の構造略図、矛3図は本発明の一実施例の冷
凍庫の断面図、矛4図はその要部拡大略図およびブロッ
ク図、矛5図および矛6図は、本発明を説明するための
特性図であ也1・・・箱体、 6・・・冷凍室、 4・・・冷蔵室、 7・・・冷却器、 18・・・放熱フィン、22・・・送信アンテナ、26
・・・受信アンテナ、 35・・・箱、44・・・検波
器、 45・・・増幅器、46・・・制御回路。 、15゜ 第 / 図 第4 図 、翌 第 6 図 8

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、冷却器によって冷却された空気を、ファンモータに
    よって駆動される送風機によって循環せしめ、庫内を冷
    却するようにした冷蔵庫の前記冷却器へσ)N霜を検知
    し、この検知した値に基づいて除霜ヒータを備えた除霜
    回路を作動させ、前記除籍ヒータによる訓熱によって鞘
    を除去することができるようにした、冷蔵庫の霜検知装
    置において、冷却器の近傍に相対′fろように電波送信
    用アンテナと受信用アンテナを配設して両アンテナ間に
    て電波の送受信火おこない、着霜に伴う受信4号レベル
    の変化から着霜を検知して除霜を行うことを特徴とする
    冷蔵庫の霜検知装置。
JP1004384A 1984-01-25 1984-01-25 冷蔵庫の霜検知装置 Pending JPS60155876A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI568638B (zh) * 2013-07-12 2017-02-01 Daikin Ind Ltd Installation of refrigerators for foodstuffs on ships and installation of refrigerators for food depots on ships
EP3033580B1 (en) * 2013-08-13 2018-03-21 New Technology Consultants Device to control the functioning of a heat exchanger, heat exchanger comprising said device and corresponding control method based on measuring an electromagnetic field

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI568638B (zh) * 2013-07-12 2017-02-01 Daikin Ind Ltd Installation of refrigerators for foodstuffs on ships and installation of refrigerators for food depots on ships
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