説明

冷蔵庫の運転制御装置

【目的】 冷却器の温度によりコンプレッサの回転数制御をを行い、効率の良い運転制御を行うことを目的とする。
【構成】 冷凍室温度検出手段21で凍室温度を検出し、冷凍室温度設定手段で設定温度を検出し、回転数演算手段25で冷凍室温度と設定温度差によりコンプレッサ17の回転数を決定し、冷却器13の温度を冷却器温度検出手段42で検出し、冷却器温度が一定値より低下すれば、回転数補正手段41にて回転数を補正し、インバータ回路26でコンプレッサの回転数を制御する。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫における庫内の冷却を効率よく行い、省エネルギーを図る冷蔵庫の制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷蔵庫の制御装置は、冷蔵庫(以下冷蔵庫と省略する)の冷凍室、冷蔵室、野菜室の各室を設定された温度で温調するように、ダンパ、ファン、コンプレッサを制御するものである(例えば、特開昭60−71874号公報)。
【0003】以下、従来の冷蔵庫の制御装置について図面を参照しながら、温調制御について説明する。
【0004】図3は、従来の冷蔵庫の制御装置のブロック図を示すものである。図3において、1は冷蔵庫本体で、外箱2と内箱3と両者の空隙に形成されたウレタン発泡断熱材4により構成され、前面開口部に3つのドア5、6、7が配設されている。ドア5、6、7はそれぞれ冷蔵庫本体1の冷凍室8、冷蔵室9、野菜室10の開口部に対応して配設されている。
【0005】冷凍室8の底板11と冷蔵室9の天板12に囲まれた区画壁内には冷却器13とその背後にファン14を有している。また、冷凍室8、冷蔵室9の背部には、冷却器13からの冷却空気を各室に導入するための通風路15、16が形成されている。17はコンプレッサであり、18は電動ダンパである。
【0006】また、19は冷凍室温度センサである。20は冷凍室制御手段で、冷凍室温度検出手段21、冷凍室温度設定手段23、は冷凍室温度差演算手段24、回転数演算手段25で構成されている。
【0007】冷凍室温度検出手段21は、冷凍室温度センサ19により冷凍室内の温度を検出し、冷凍室温度設定手段23は、冷凍室8の温度を設定するための冷凍室温度設定スイッチ22を操作すれば設定温度を検出し、冷凍室の設定温度を例えば−16℃、−18℃や−20℃に設定する。
【0008】冷凍室温度差演算手段24は、冷凍室温度検出手段21で検出した冷凍室温度と冷凍室温度設定手段23が検出した冷凍室の設定温度の温度差を演算し、その温度差により回転数演算手段25でコンプレッサ17の回転数を決定し、インバータ回路25に決定した回転数指令を送出し、インバータ回路26は決められた回転数でコンプレッサ17を運転する。
【0009】回転数演算手段25で決定するコンプレッサ17の回転数を図4に示す。図4で冷凍室温度が設定温度より1K〜2K高いときコンプレッサ17を動作させ1800回転で運転し、2K〜3K高いときは2400回転、3K〜4K高いときは3000回転、4K以上高いときは3600回転で運転し、1K低くなればコンプレッサ17を停止(0回転)するように回転数演算手段25は回転数を決定する。ここで温度差が−1Kと1Kの間の回転数は2通りあり、一度1800回転で運転しだすと温度差が−1Kになるまで運転を続け、一度停止すると温度差が1Kになるまで運転を開始しない。
【0010】26は冷却ファン駆動回路で回転数演算手段25で決定した回転数が停止以外の時動作し、ファン14を運転し、コンプレッサ17の運転により冷却された冷却器13の冷気を庫内に送り庫内を冷却する。
【0011】また、28は冷蔵室温度センサである。30は冷蔵室制御手段で、冷蔵室温度検出手段31、冷蔵室温度設定手段33冷蔵室温度差演算手段34で構成されている。
【0012】冷蔵室温度検出手段31は、冷蔵室温度センサ28により冷蔵室内の温度を検出し、冷蔵室温度設定手段33は、冷蔵室9の温度を設定するための冷蔵室温度設定スイッチ32を操作すれば設定温度を検出する。
【0013】冷蔵室温度差演算手段34は、冷蔵室温度検出手段31で検出した冷蔵室温度と冷蔵室温度設定手段33が検出した冷蔵室の設定温度の温度差を演算し、その温度差により電動ダンパ18の開閉を決定し、電動ダンパ駆動回路35に開閉指令を送出し、電動ダンパ駆動回路35は開閉指令に基づき電動ダンパ18を開閉する。
【0014】以上のように構成された冷蔵庫の運転制御装置について、以下図3、図5を用いてその動作を説明する。
【0015】図5(a)は、従来の冷蔵庫の冷凍室8の温調制御を説明するためのフローチャートである。まず、S1で冷凍室温度検出手段21は冷凍室温度センサ19により冷凍室内の温度を検出し、S2で冷凍室温度設定手段23は冷凍室温度設定スイッチ22により冷凍室の設定温度を検出する。そしてS3で、冷凍室温度差演算手段24は、冷凍室の温度と冷凍室の設定温度の差を演算し、S4で回転数演算手段25は図4に示すごとくコンプレッサ17の運転回転数を決定し、S5で決定した回転数指令をインバータ回路26に送出する。この時ファン駆動回路27は回転数指令が停止(0回転)かどうかを判断し、0回転時はファン14を停止し、それ以外はファン14を運転し冷却器14に風を送り、冷却された冷却器13と熱交換を行い、冷風を庫内に送ることにより庫内の冷却を行う。
【0016】図5(b)は、従来の冷蔵庫の冷蔵室9の温調制御を説明するためのフローチャートである。まず、S6で冷蔵室温度検出手段31は冷蔵室温度センサ28により冷蔵室内の温度を検出し、S7で冷蔵室温度設定手段33は冷蔵室温度設定スイッチ32により冷凍室の設定温度を検出する。
【0017】そしてS8で、冷蔵室温度差演算手段34は、冷蔵室の温度と冷蔵室の設定温度の差を演算し、電動ダンパ18の開閉を決定し、S9で決定した開閉指令を電動ダンパ駆動35に送出する。この時電動ダンパ駆動回路35は開閉指令に基づき電動ダンパ18を開閉する。
【0018】以上により電動ダンパ18が開いているときには冷凍室8の温調制御によりコンプレッサ17が動作しているときに送られてくる冷風が冷蔵室内に導入され、冷蔵室9にの温調を行なう。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のような構成では、電動ダンパの開閉等により、冷却器の温度が変化し、閉時には冷却器を通過する空気の流れは冷凍室内のみとなるため冷却器を通過する空気温度が低下し、熱交換量が少なくなるため冷却器の温度が低下する。この電動ダンパが閉状態では冷凍室だけを冷却すればよく冷却能力は少なくなる。また、冷却器の温度は高いほど低圧圧力があがりシステムの効率が上昇するが冷凍室温度と設定温度によりコンプレッサの回転数を決定しているため冷却器の温度が低下しても同一の回転数でコンプレッサを運転しているため効率的な運転ができないという問題点を有していた。
【0020】本発明は上記の問題点を解決するもので、冷却器の温度を検出し、必要な冷却能力で運転し、効率が良くなる温度に冷却器温度を維持するようコンプレッサの回転数を決定する冷蔵庫の運転制御装置を提供することを目的とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明の冷蔵庫の運転制御装置は、室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手段と、温度差演算手段の出力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段からの出力により補正する回転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備える。
【0022】また、の温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手段と、温度差演算手段の出力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段と温度設定手段からの出力により補正する回転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備えた構成である。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明は上記構成により、室内温度を温度検出手段で検出し、室内設定温度を温度設定手段で検出し、温度差演算手段により温度と設定温度の温度差を演算し、回転数演算手段でコンプレッサの回転数を決定し、冷却器温度検出手段で冷却器温度を検出し冷却器温度が一定温度以下になればコンプレッサの回転数を回転数補正手段で補正するため、適正な冷却能力で運転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。
【0024】また、冷凍室の設定温度毎にコンプレッサの回転数を補正できるためどのような設定温度に設定されたとしても設定温度毎に冷却器温度の冷えすぎによる運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。
【0025】(実施の形態1)以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。また、図において、従来例と共通のものは同一の番号を付し、説明を省略する。
【0026】図1は本発明の第1の実施例における冷蔵庫の冷凍室の運転制御装置の構成を示すブロック図、図2R>2は本発明の第1の実施例における動作を説明するためのフローチャートである。
【0027】図1において、40は冷凍室運転制御装置であり、冷凍室温度検出手段21(請求の範囲では温度検出手段に相当)、冷凍室温度設定手段23(請求の範囲では温度設定手段に相当)、冷凍室温度温度差演算手段24(請求の範囲では温度差演算手段に相当)、回転数演算手段25、回転数補正手段41、冷却器温度検出手段42よりなる。
【0028】冷凍室温度検出手段21は、冷凍室温度センサ19(請求の範囲では温度センサに相当)により冷凍室内の温度を検出し、冷凍室温度設定手段23は、冷凍室8の温度を設定するための冷凍室温度設定スイッチ22を操作すれば設定温度を検出し、冷凍室8の設定温度を例えば−16℃、−18℃や−20℃に設定する。
【0029】冷凍室温度差演算手段24は、冷凍室温度検出手段21で検出した冷凍室温度と冷凍室温度設定手段23が検出した冷凍室8の設定温度の温度差を演算し、その温度差により回転数演算手段25でコンプレッサ17の回転数を決定する。
【0030】冷却器温度検出手段42は冷却器温度センサ43の出力により冷却器の温度を検出し回転数補正手段41に冷却器温度を送出する。
【0031】回転数補正手段41は冷凍室8の設定温度により一定に保つ冷却器温度として冷凍室設定温度以下の冷凍室を冷却でき、効率よく運転できる温度(回転数補正温度と呼ぶ)、例えば、冷凍室設定温度を−16℃、−18℃や−20℃に設定すれば、回転数補正温度をそれぞれ−19℃、−21℃や−23℃に設定する。
【0032】そして冷却器温度が決定した回転数補正温度になれば回転数演算手段で決定した回転数を回転数補正温度となるように回転数を補正し、インバータ回路に補正した回転数指令を送出し、インバータ回路26は決められた回転数でコンプレッサ17を運転し、ファン駆動回路27は回転数指令が0以外の時ファン14を運転する。
【0033】回転数演算手段25で決定するコンプレッサ17の回転数は図4に示す従来と同じものである。回転数補正手段41は冷却器温度が回転数回転数補正温度以下になれば決定された回転数が0回転あるいは最低の回転数(本実施例では1800回転)以外の時に図14に示す回転数を1つ下の回転数に補正するものである。
【0034】以上のように構成された冷蔵庫の運転制御装置について、以下図1、図2、図4を用いてその動作を説明する。
【0035】図2は、従来の冷蔵庫の冷凍室8の温調制御を説明するためのフローチャートである。まず、S1で冷凍室温度検出手段21は冷凍室温度センサ19により冷凍室内の庫内温度を検出し、S2で冷凍室温度設定手段23は冷凍室温度設定スイッチ22により冷凍室8の設定温度を検出する。
【0036】そしてS3で、冷凍室温度差演算手段24は、冷凍室8の温度と冷凍室8の設定温度の差を演算し、S4で回転数演算手段25は図4に示すごとくコンプレッサ17の運転回転数を決定する。
【0037】S10で回転数補正手段41は冷凍室温度設定手段23で検出した冷凍室設定温度により回転数補正温度を決定し、S11で冷却器温度検出手段42からの冷却器温度を検出する。
【0038】そしてS12で回転数補正温度と冷却器温度を比較し、S13で冷却器温度が回転数補正温度以下かを判断し、以下であればS14に進み、S4で決定された回転数をが0回転あるいは最低回転数でなければ1つ下の回転数に補正し、S5で補正した回転数指令をインバータ回路26に送出する。またS13において冷却器温度が回転数補正温度以下でなければS5に進む。この時ファン駆動回路27は回転数指令が停止(0回転)かどうかを判断し、0回転時はファン14を停止し、それ以外はファン14を運転し冷却器14に風を送り、冷却された冷却器13と熱交換を行い、冷風を庫内に送ることにより庫内の冷却を行う。
【0039】冷蔵室9の運転制御は図5の(b)に示すものと同じものである。このような動作を行う冷蔵庫の運転制御装置において、冷凍室8及び冷蔵室9の温度が上昇すると、冷蔵室9の庫内温度と設定温度差が大きくなり、電動ダンパ駆動手段35は電動ダンパ18を開く。冷凍室8も庫内温度と設定温度差が大きくなり、回転数演算手段25は温度差に応じコンプレッサ17の回転数を決定しインバータ回路26は決定された回転数でコンプレッサ17を運転し、ファン駆動手段27はファン14を運転し、冷却器13が冷却され、冷凍室8及び冷蔵室9を冷却する。
【0040】次に冷凍室の温度が下がってくると温度差が少なくなり回転数演算手段25は温度差に応じた回転数を決定しインバータ回路26もその回転数でコンプレッサ17を運転する。
【0041】そして冷蔵室9の温度が設定温度以下になると電動ダンパ駆動手段35は電動ダンパ18を閉め冷蔵室9は冷却されなくなり、冷却器温度が低下する。このとき冷却器温度が回転数補正温度以下になり回転数が0回転あるいは最低回転数以外であれば回転数補正手段41は回転数を1つ下の回転数都市インバータ回路26に送出し、インバータ回路26はその回転数でコンプレッサ17を運転し、その結果高圧圧力が下がり冷却器温度は上昇する。
【0042】本実施例では、補正する回転数を段階的に補正しているが、補正する回転数を連続で補正することもできる。
【0043】従って、本実施例では、冷凍室温度と設定温度の温度差によりコンプレッサの回転数を決定し、冷凍室の設定温度により回転数補正温度を決定し、冷却器温度が回転数補正温度以下になれば回転数を1つ下の回転数で運転するため、適正な冷却能力で運転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明は、 温度センサにより室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手段と、設定温度と室内温度の温度差によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させ、室内を冷却する冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段からの出力により補正する回転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備えることにより、冷却器温度が一定温度以下になればコンプレッサの回転数を回転数補正手段で補正し、適正な冷却能力で運転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。
【0045】また、温度センサにより室内温度を検出する温度検出手段と、室内温度を設定する温度設定手段と、室内温度と設定温度との差を演算する温度差演算手段と、設定温度と室内温度の温度差によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させ、庫内を冷却する冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段と冷凍室温度設定手段からの出力により補正する回転数補正手段と、回転数補正手段からの回転数指令によりコンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備えることにより、設定温度毎に冷却器温度の保つべき温度を設定し、冷却器温度がそれぞれの温度以下になればコンプレッサの回転数を回転数補正手段で補正することにより、設定温度に見合った適正な冷却能力で運転でき、電動ダンパ等の動作時の冷却器温度の冷えすぎによる運転効率の低下を防ぐことができ省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す冷蔵庫の冷凍室の運転制御装置のブロック図
【図2】図1における動作を説明するためのフローチャート
【図3】従来の冷蔵庫の運転制御装置のブロック図
【図4】従来の冷蔵庫の動作特性図
【図5】(a)従来例における冷凍室の動作を説明するためのフローチャート
(b)従来例における冷蔵室の動作を説明するためのフローチャート
【符号の説明】
14 ファン
17 コンプレッサ
18 電動ダンパ
19 冷凍室温度センサ (温度センサ)
21 冷凍室温度検出手段 (温度検出手段)
22 冷凍室温度設定スイッチ
23 冷凍室温度設定手段 (温度設定手段)
24 冷凍室温度差演算手段 (温度差演算手段)
25 回転数演算手段
26 インバータ回路
40 冷凍室の運転制御装置
41 回転数補正手段
42 冷却器温度検出手段
43 冷却器温度センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】 食品を貯蔵する室と、この室内に設けられた温度センサと、前記温度センサにより室内温度を検出する温度検出手段と、前記室内温度を設定する温度設定手段と、前記温度検出手段により検出された室内温度と前記温度設定手段により設定されたの設定温度との差を演算する温度差演算手段と、前記温度差演算手段の出力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させ、室内を冷却する冷却器と、前記冷却器にとりつけられた冷却器温度センサと、前記冷却器温度センサにより冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、前記回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段からの出力により補正する回転数補正手段と、前記回転数補正手段からの回転数指令により前記コンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備えたことを特徴とする冷蔵庫の運転制御装置。
【請求項2】 食品を貯蔵する室と、室内に設けられた温度センサと、前記温度センサにより室内温度を検出する温度検出手段と、前記室内温度を設定する温度設定手段と、前記温度検出手段により検出された室内温度と前記温度設定手段により設定されたの設定温度との差を演算する温度差演算手段と、前記温度差演算手段の出力によりコンプレッサの回転数を決定する回転数演算手段と、前記コンプレッサにより圧縮された冷媒を蒸発させ、室内を冷却する冷却器と、前記冷却器にとりつけられた冷却器温度センサと、前記冷却器温度センサにより冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段と、前記回転数演算手段により決定された回転数を冷却器温度検出手段前記温度設定手段からの出力により補正する回転数補正手段と、前記回転数補正手段からの回転数指令により前記コンプレッサを回転数制御するインバータ回路とを備えたことを特徴とする冷蔵庫の運転制御装置。

【図4】
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【図1】
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【図2】
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【図5】
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【図3】
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