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技術 冷蔵庫

出願人 シャープ株式会社
発明者 川浪徹山本浩太郎
出願日 2012年8月24日 (7年10ヶ月経過) 出願番号 2012-185208
公開日 2014年3月13日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2014-043960
状態 特許登録済
技術分野 冷蔵庫における冷気の循環 冷凍機械と関連した装置 冷蔵庫の冷気循環及び細部構成
主要キーワード ファン停止温度 ダンパ閉 ダンパ開 戻り口 冷気供給 冷蔵室ファン 冷凍室ファン 機械室内
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年3月13日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

省電力化を図ることのできる冷蔵庫を提供する。

解決手段

冷凍室4に臨む第1吐出口7aを開口して冷却器11が配される第1冷気通路7と、ダンパ15を介して第1冷気通路7に連通するとともに冷蔵室3に臨む第2吐出口8aを開口する第2冷気通路8と、第1冷気通路7に配される冷凍室ファン12と、第2冷気通路8に配される冷蔵室ファン13と、冷蔵室3の温度を検知する冷蔵室温度センサと、冷凍室4の温度を検知する冷凍室温度センサとを備え、圧縮機10及び冷凍室ファン12の駆動時に、冷蔵室3の温度が所定のダンパ開温度T1よりも降温された際にダンパ15を開いて冷蔵室ファン13を駆動し、ダンパ開温度に対して低温ファン停止温度よりも降温された際に冷蔵室ファン13を停止し、ファン停止温度に対して低温のダンパ閉温度よりも降温された際にダンパ15を閉じるようにした。

概要

背景

従来の冷蔵庫は特許文献1に開示されている。この冷蔵庫は断熱箱体により形成される冷凍室及び冷蔵室を有し、断熱箱体の下方に設けられる機械室内には冷凍サイクル運転する圧縮機が配される。冷凍室及び冷蔵室の背面にはそれぞれ第1、第2冷気通路が配される。冷凍室の背面の第1冷気通路は冷凍室に臨む第1吐出口を有して冷却器及び冷凍室ファンが配される。冷蔵室の背面の第2冷気通路はダンパを介して第1冷気通路に連通し、冷蔵室に臨む第2吐出口を有して冷蔵室ファンが配される。

冷凍室が上限温度に到達すると圧縮機及び冷凍室ファンが駆動される。これにより、冷却器で熱交換して生成された冷気が第1吐出口を介して冷凍室に吐出され、冷凍室が冷却される。そして、冷凍室を流通した冷気は冷却器に戻される。

圧縮機の駆動中に冷蔵室内が所定のダンパ開温度よりも高温になると、ダンパを開いて冷蔵室ファンが駆動される。これにより、第1冷気通路から第2冷気通路に流入した冷気が第2吐出口を介して冷蔵室に吐出され、冷蔵室が冷却される。そして、冷蔵室を流通した冷気は冷却器に戻される。また、冷蔵室内がダンパ閉温度よりも低温になると、ダンパを閉じて冷蔵室ファンが停止される。この時、冷凍室が下限温度に到達すると圧縮機及び冷凍室ファンが停止される。

冷蔵室ファンが設けられない場合は、特に大型の冷蔵庫において冷蔵室の内壁に沿って流通する冷気が不十分になる。このため、周辺温度が高い場合には冷蔵室が所定の温度以下に冷却されるまでに冷凍室が冷えすぎる場合がある。また、第2冷気通路を流通する冷気と冷蔵室との温度差によって冷蔵室の内壁に結露が発生する。従って、冷蔵室ファンを設けることにより冷蔵室内全体に冷気が流通し、冷蔵室の内壁の結露を防止することができる。

概要

省電力化をることのできる冷蔵庫を提供する。冷凍室4に臨む第1吐出口7aを開口して冷却器11が配される第1冷気通路7と、ダンパ15を介して第1冷気通路7に連通するとともに冷蔵室3に臨む第2吐出口8aを開口する第2冷気通路8と、第1冷気通路7に配される冷凍室ファン12と、第2冷気通路8に配される冷蔵室ファン13と、冷蔵室3の温度を検知する冷蔵室温度センサと、冷凍室4の温度を検知する冷凍室温度センサとを備え、圧縮機10及び冷凍室ファン12の駆動時に、冷蔵室3の温度が所定のダンパ開温度T1よりも降温された際にダンパ15を開いて冷蔵室ファン13を駆動し、ダンパ開温度に対して低温のファン停止温度よりも降温された際に冷蔵室ファン13を停止し、ファン停止温度に対して低温のダンパ閉温度よりも降温された際にダンパ15を閉じるようにした。

目的

本発明は、冷蔵室の結露を防止するとともに、消費電力量を削減できる冷蔵庫を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

貯蔵物冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、冷凍サイクル運転する圧縮機と、前記冷凍サイクルの低温部に配されるとともに冷気を生成する冷却器と、前記冷凍室に臨む第1吐出口を開口して前記冷却器が配される第1冷気通路と、ダンパを介して第1冷気通路に連通するとともに前記冷蔵室に臨む第2吐出口を開口する第2冷気通路と、第1冷気通路に配される冷凍室ファンと、第2冷気通路に配される冷蔵室ファンと、前記冷蔵室の温度を検知する冷蔵室温度センサと、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度センサとを備えた冷蔵庫において、前記圧縮機及び前記冷凍室ファンの駆動時に、前記冷蔵室が所定のダンパ開温度よりも昇温された際に前記ダンパを開いて前記冷蔵室ファンを駆動し、前記ダンパ開温度に対して低温のファン停止温度よりも降温された際に前記冷蔵室ファンを停止し、前記ファン停止温度に対して低温のダンパ閉温度よりも降温された際に前記ダンパを閉じることを特徴とする冷蔵庫。

請求項2

前記ダンパ開温度と前記ファン停止温度との温度差を0〜3℃にしたことを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。

請求項3

前記冷凍室が所定の上限温度よりも昇温された際に前記圧縮機及び前記冷凍室ファンを駆動し、所定の下限温度よりも降温された際に前記圧縮機及び前記冷凍室ファンを停止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷蔵庫。

技術分野

0001

本発明は、冷凍室冷気送出する冷凍室ファン冷蔵室に冷気を送出する冷蔵室ファンとを備えた冷蔵庫に関する。

背景技術

0002

従来の冷蔵庫は特許文献1に開示されている。この冷蔵庫は断熱箱体により形成される冷凍室及び冷蔵室を有し、断熱箱体の下方に設けられる機械室内には冷凍サイクル運転する圧縮機が配される。冷凍室及び冷蔵室の背面にはそれぞれ第1、第2冷気通路が配される。冷凍室の背面の第1冷気通路は冷凍室に臨む第1吐出口を有して冷却器及び冷凍室ファンが配される。冷蔵室の背面の第2冷気通路はダンパを介して第1冷気通路に連通し、冷蔵室に臨む第2吐出口を有して冷蔵室ファンが配される。

0003

冷凍室が上限温度に到達すると圧縮機及び冷凍室ファンが駆動される。これにより、冷却器で熱交換して生成された冷気が第1吐出口を介して冷凍室に吐出され、冷凍室が冷却される。そして、冷凍室を流通した冷気は冷却器に戻される。

0004

圧縮機の駆動中に冷蔵室内が所定のダンパ開温度よりも高温になると、ダンパを開いて冷蔵室ファンが駆動される。これにより、第1冷気通路から第2冷気通路に流入した冷気が第2吐出口を介して冷蔵室に吐出され、冷蔵室が冷却される。そして、冷蔵室を流通した冷気は冷却器に戻される。また、冷蔵室内がダンパ閉温度よりも低温になると、ダンパを閉じて冷蔵室ファンが停止される。この時、冷凍室が下限温度に到達すると圧縮機及び冷凍室ファンが停止される。

0005

冷蔵室ファンが設けられない場合は、特に大型の冷蔵庫において冷蔵室の内壁に沿って流通する冷気が不十分になる。このため、周辺温度が高い場合には冷蔵室が所定の温度以下に冷却されるまでに冷凍室が冷えすぎる場合がある。また、第2冷気通路を流通する冷気と冷蔵室との温度差によって冷蔵室の内壁に結露が発生する。従って、冷蔵室ファンを設けることにより冷蔵室内全体に冷気が流通し、冷蔵室の内壁の結露を防止することができる。

先行技術

0006

特開2008−2696号公報(第5頁〜第11頁、第3図)

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、上記従来の冷蔵庫によると、冷蔵室の冷却時に冷蔵室ファン及び冷凍室ファンが駆動されるため、冷蔵庫の消費電力量が多くなる問題があった。

0008

本発明は、冷蔵室の結露を防止するとともに、消費電力量を削減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

0009

上記目的を達成するために本発明は、貯蔵物冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、冷凍サイクルを運転する圧縮機と、前記冷凍サイクルの低温部に配されるとともに冷気を生成する冷却器と、前記冷凍室に臨む第1吐出口を開口して前記冷却器が配される第1冷気通路と、ダンパを介して第1冷気通路に連通するとともに前記冷蔵室に臨む第2吐出口を開口する第2冷気通路と、第1冷気通路に配される冷凍室ファンと、第2冷気通路に配される冷蔵室ファンと、前記冷蔵室の温度を検知する冷蔵室温度センサと、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度センサとを備えた冷蔵庫において、
前記圧縮機及び前記冷凍室ファンの駆動時に、前記冷蔵室が所定のダンパ開温度よりも昇温された際に前記ダンパを開いて前記冷蔵室ファンを駆動し、前記ダンパ開温度に対して低温のファン停止温度よりも降温された際に前記冷蔵室ファンを停止し、前記ファン停止温度に対して低温のダンパ閉温度よりも降温された際に前記ダンパを閉じることを特徴としている。

0010

この構成によると、圧縮機及び冷凍室ファンが駆動されると、第1冷気通路を流通する空気と冷却器との熱交換により生成された冷気が第1吐出口を介して冷凍室に吐出される。冷蔵室がダンパ開温度よりも昇温されると、ダンパが開かれて冷蔵室ファンが駆動される。これにより、第2冷気通路を冷気が流通し、第2吐出口を介して冷蔵室に吐出される。冷蔵室がファン停止温度よりも降温されると、冷蔵室ファンが停止される。この時、冷凍室ファンによって冷気は第2吐出口を介して冷蔵室に吐出される。冷蔵室がダンパ閉温度よりも降温されると、ダンパを閉じて冷蔵室への冷気供給が停止される。

0011

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記ダンパ開温度と前記ファン停止温度との温度差を0〜3℃にしたことを特徴としている。

0012

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記冷凍室が所定の上限温度よりも昇温された際に前記圧縮機及び前記冷凍室ファンを駆動し、所定の下限温度よりも降温された際に前記圧縮機及び前記冷凍室ファンを停止することを特徴としている。

発明の効果

0013

本発明によると、冷蔵室がファン停止温度よりも降温された際に冷蔵室ファンを停止し、ファン停止温度よりも低温のダンパ閉温度よりも降温された際にダンパを閉じる。このため、冷蔵室ファンの駆動によって冷蔵室内全体に冷気を流通させて冷凍室の過冷却を防止するとともに冷蔵室の結露を防止することができる。また、冷蔵室がファン停止温度よりも降温されるとダンパを開いた状態で冷蔵室ファンが停止される。このため、冷蔵室をダンパ閉温度まで継続して降温できるとともに冷蔵庫の消費電力量を削減することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図
本発明の実施形態の冷蔵庫の構成を示すブロック図
本発明の実施形態の冷蔵庫の動作を示すフローチャート
本発明の実施形態の冷蔵庫の動作の一例を示すタイムチャート
本発明の実施形態の冷蔵庫の消費電力量を示す図

実施例

0015

<第1実施形態>
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1は一実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図である。冷蔵庫1は断熱箱体2の上方から順に冷蔵室3、冷凍室4、野菜室5が設けられる。冷蔵室3は貯蔵物を冷蔵保存し、冷凍室4は貯蔵物を冷凍保存する。野菜室5は冷蔵室3よりも高温に維持され、野菜等の貯蔵物を冷蔵保存する。

0016

冷蔵室3は一端を枢支される回動式の扉3aによって開閉される。冷凍室4及び野菜室5はそれぞれ収納ケース(不図示)と一体に形成される引出式の扉4a、5aによって開閉される。

0017

冷凍室4及び冷蔵室3の背面にはダンパ15を介して連通する第1、第2冷気通路7、8が設けられる。第1冷気通路7には冷却器11及び冷凍室ファン12が配され、冷凍室4に臨む吐出口7a(第1吐出口)が開口する。第2冷気通路8には冷蔵室ファン13が配され、冷蔵室3に臨む吐出口8a(第2吐出口)が開口する。

0018

冷凍室4には冷気を第1冷気通路7に戻す戻り口(不図示)が設けられる。冷蔵室3には野菜室5に連通する連通路(不図示)が導出され、野菜室5には冷気を第1冷気通路7に戻す戻り口(不図示)が設けられる。

0019

野菜室5の後方には機械室6が設けられ、機械室6内には冷凍サイクルを運転する圧縮機10が設置される。圧縮機10には冷媒が流通する冷媒管(不図示)を介して凝縮器(不図示)、キャピラリチューブ(不図示)、冷却器11が順に接続され、圧縮機10に戻る。これにより、冷凍サイクルが運転され、冷却器11が第1冷気通路7を流通する空気と熱交換して冷気が生成される。

0020

冷凍室ファン12を駆動すると第1冷気通路7を流通する冷気が吐出口7aを介して冷凍室4に吐出され、冷凍室4が冷却される。冷凍室4を流通した冷気は戻り口を介して第1冷気通路7に戻る。

0021

ダンパ15を開いて冷蔵室ファン13を駆動すると、第1冷気通路7から第2冷気通路8に冷気が流入する。第2冷気通路8を流通する冷気は吐出口8aを介して冷蔵室3に吐出され、冷蔵室3が冷却される。冷蔵室3を流通した冷気は連通路を介して野菜室5に導かれ、野菜室5が冷却される。野菜室5を流通した冷気は戻り口を介して第1冷気通路7に戻る。尚、ダンパ15を開いた状態で冷蔵室ファン13を停止すると、冷凍室ファン12により冷気が第2冷気通路8を流通して冷蔵室3に吐出される。

0022

図2は冷蔵庫1の構成を示すブロック図である。冷蔵庫1は各部を制御する制御部20を有している。制御部20には圧縮機10、冷凍室ファン12、冷蔵室ファン13、ダンパ15、操作パネル21、冷凍室温度センサ22、冷蔵室温度センサ23、記憶部24が接続される。

0023

操作パネル21は通常モードや省エネモード等の運転モード等の設定操作を行う。冷凍室温度センサ22は冷凍室4内の温度を検知し、冷蔵室温度センサ23は冷蔵室3内の温度を検知する。記憶部24はRAM及びROMから成り、冷蔵庫1の動作プログラムを格納するとともに制御部20による演算一時記憶を行う。

0024

図3は冷蔵庫1の動作を示すフローチャートである。冷蔵庫1に商用電源から電力供給が開始されると、記憶部24に記憶された動作プログラムが実行されて以下の動作が行われる。ステップ#11では冷凍室温度センサ22の検知による冷凍室4の温度が所定の上限温度(例えば、−19℃)以上に昇温された否かが判断される。冷凍室4が上限温度以上になると、ステップ#12に移行して圧縮機10及び冷凍室ファン12が駆動される。これにより、冷凍室4の冷却が開始される。

0025

ステップ#13では冷蔵室温度センサ23の検知による冷蔵室3の温度が所定のダンパ開温度T1(図4参照)以上に昇温されたか否かが判断される。冷蔵室3がダンパ開温度T1よりも低温の場合はステップ#15に移行する。冷蔵室3がダンパ開温度T1以上の場合はステップ#14でダンパ15が開かれて冷蔵室ファン13が駆動される。これにより、冷蔵室3の冷却が開始される。

0026

ステップ#15では冷蔵室3がダンパ開温度T1に対して低温のファン停止温度T2(図4参照)以下に降温されたか否かが判断される。冷蔵室3がファン停止温度T2よりも高温の場合はステップ#13に戻り、ステップ#13〜#15が繰り返し行われる。冷蔵室3がファン停止温度T2以下の場合はステップ#16で冷蔵室ファン13が停止される。この時、冷凍室ファン12によって冷気が冷蔵室3に吐出される。

0027

ステップ#17では冷蔵室3がファン停止温度T2に対して低温のダンパ閉温度T3(図4参照)以下に降温されたか否かが判断される。冷蔵室3がダンパ閉温度T3よりも高温の場合はステップ#13に戻り、ステップ#13〜#17が繰り返し行われる。冷蔵室3がダンパ閉温度T3以下の場合はステップ#18でダンパ15が閉じられる。これにより、冷蔵室3への冷気供給が停止される。

0028

ダンパ開温度T1及びダンパ閉温度T3は操作パネル21で設定される運転モードに応じて設定される。例えば、ダンパ開温度T1は7℃、ダンパ閉温度T3は0℃に設定される。また、ファン停止温度T2はダンパ開温度T1に対して例えば、2℃低温の5℃に設定される。

0029

ステップ#19では冷凍室4が所定の下限温度(例えば、−23℃)以下に降温された否かが判断される。冷凍室4が下限温度よりも高温の場合はステップ#13に移行し、ステップ#13〜#19が繰り返し行われる。これにより、圧縮機10及び冷凍室ファン12の駆動中に、ダンパ15の開閉及び冷蔵室ファン13のオンオフが行われる。

0030

冷凍室4が下限温度以下に降温されると、ステップ#20に移行する。ステップ#20では圧縮機10、冷凍室ファン12及び冷蔵室ファン13が停止され、ダンパ15が閉じられる。そして、ステップ#11に戻り、冷凍室4が上限温度以上になるまで待機する。

0031

図4(a)〜(d)は冷蔵庫1の動作の一例を示すタイムチャートである。図4(a)の縦軸は冷蔵室3の温度を示している。図4(b)の縦軸は圧縮機10のオン状態オフ状態とを示している。図4(c)の縦軸はダンパ15の開状態閉状態とを示している。図4(d)の縦軸は冷蔵室ファン13のオン状態とオフ状態とを示している。

0032

圧縮機10及び冷凍室ファン12は冷凍室4の温度に応じて時間t1〜t9の間で駆動される。時間t1では冷蔵室3がダンパ開温度T1を超えているため、ダンパ15を開いて冷蔵室ファン13が駆動される。これにより、冷蔵室3が冷却され、時間t2でファン停止温度T2まで降温されると冷蔵室ファン13が停止される。

0033

扉3aの開閉等により冷蔵室3の温度が上昇して時間t3でダンパ開温度T1まで昇温されると、ダンパ15の開状態を維持して冷蔵室ファン13が駆動される。冷蔵室3が冷却により時間t4でファン停止温度T2まで降温されると冷蔵室ファン13が停止される。時間t5で冷蔵室3がダンパ閉温度T3まで降温されるとダンパ15が閉じられる。これにより、冷蔵室3の冷気供給が停止され、冷蔵室3が昇温される。

0034

時間t6で冷蔵室3がダンパ開温度T1まで昇温されるとダンパ15を開いて冷蔵室ファン13が駆動される。時間t7で冷蔵室3がファン停止温度T2まで降温されると冷蔵室ファン13が停止される。時間t8で冷蔵室3がダンパ閉温度T3まで降温されるとダンパ15が閉じられる。

0035

図5はファン停止温度T2を可変して冷蔵庫1の消費電力量を調べた結果を示している。同図において縦軸は消費電力量(単位:kWh/day)であり、横軸はダンパ開温度T1とファン停止温度T2との温度差ΔT(単位:℃)である。冷蔵庫1の容量を600L、ダンパ開温度T1を6℃、ダンパ閉温度T3を0℃、冷凍室4の上限温度を−19℃、冷凍室4の下限温度を−23℃としている。

0036

同図によると、ファン停止温度T2がダンパ閉温度T3に一致する温度差ΔTが6℃の場合に比して、温度差ΔTを3℃以下にすると消費電力量を約4%削減することができる。この時、温度差ΔTを0℃にしてもよい。これにより、扉3aの開閉等によりダンパ開温度T1よりも冷蔵室3が昇温した際に、冷蔵室ファン13を駆動してファン停止温度T2(=ダンパ開温度T1)まで冷蔵室3を急速に降温することができる。このため、温度差ΔTを0〜3℃にすると望ましい。

0037

また、温度差ΔTを1℃よりも小さくすると、冷蔵室3内の結露が発生する場合や、周囲温度の高温時等に冷凍室4の過冷却により消費電力量が増加する場合がある。このため、温度差ΔTを1〜3℃にするとより望ましい。

0038

本実施形態によると、冷蔵室3がファン停止温度T2よりも降温された際に冷蔵室ファン13を停止し、ファン停止温度T2よりも低温のダンパ閉温度T3よりも降温された際にダンパ15を閉じる。このため、冷蔵室ファン13の駆動によって冷蔵室3内全体に冷気を流通させて冷凍室4の過冷却を防止するとともに冷蔵室3の結露を防止することができる。また、冷蔵室3がファン停止温度T2よりも降温されるとダンパ15を開いた状態で冷蔵室ファン13が停止される。このため、冷蔵室3をダンパ閉温度T3まで継続して降温できるとともに冷蔵庫1の消費電力量を削減することができる。

0039

また、ダンパ開温度T1とファン停止温度T2との温度差ΔTを0〜3℃にすると、確実に消費電力量を削減することができる。

0040

また、冷凍室4が上限温度よりも昇温された際に圧縮機10及び冷凍室ファン12を駆動し、下限温度よりも降温された際に圧縮機10及び冷凍室ファン12を停止している。これにより、冷蔵室ファン13を停止しても冷凍室ファン12により確実に冷蔵室3に冷気を供給することができる。

0041

本発明によると、冷凍室に冷気を送出する冷凍室ファンと冷蔵室に冷気を送出する冷蔵室ファンとを備えた冷蔵庫に利用することができる。

0042

1冷蔵庫
2断熱箱体
3冷蔵室
3a、4a、5a 扉
4冷凍室
5野菜室
6機械室
7 第1冷気通路
8 第2冷気通路
10圧縮機
11冷却器
12冷凍室ファン
13冷蔵室ファン
15ダンパ
20 制御部
21操作パネル
22冷凍室温度センサ
23冷蔵室温度センサ
24 記憶部

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