JP2011038715A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギー性及び食品の保存性が向上した冷蔵庫を得ることを目的とする。
【解決手段】圧縮機を停止、冷蔵室ダンパを開、及び冷凍室ダンパを閉の状態で送風機を運転して冷蔵温度帯室に冷気を供給し、冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が少ないと判定した場合、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じて除霜ヒータを運転し、前記冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が多いと判定した場合、前記除霜ヒータを運転して、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じることを特徴とする。
【選択図】 図７

Description

本発明は、冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫に保存した食品からの水分蒸発やドア開閉時の外気侵入により、マイナス温度の冷却器に水分が凝縮しそれが霜になって成長する。冷却器のフィン表面に霜が成長すると、次第に通風抵抗が大きくなるため十分に熱交換できなくなり、冷却性能の低下をもたらす。従って、冷却器のフィンピッチを狭くして空気側の熱交換性能を向上させることは容易ではない。しかしながら、冷蔵庫の省エネ性向上とコンパクト大容量化を両立させた冷蔵庫のニーズは高く、除霜運転時も考慮した冷却ユニットの高性能化は、冷蔵庫を開発する上で重要である。

従来の冷却器の除霜方法は、冷却器の下側に設けた除霜用ヒータ（例えば、ガラス管ヒータ）を用い、冷却器に設置した温度センサが所定の温度に到達するまで加熱して霜を解かしている。この方式は冷却器だけでなく、冷却器設置スペース全体を除霜用ヒータで加熱するため、霜の解け残りが少ないことが特徴である。しかしながら、冷却器に成長した霜を解かす目的以外にも加熱エネルギーが投入されているため、省エネ性向上の観点からすると無駄が多い除霜方式となる。霜を解かす目的以外に庫内に投入されたエネルギーは全て熱負荷となるため、庫内の温度上昇を引き起こし、結局は除霜終了後の冷却運転（冷却復帰運転）によって、投入された加熱エネルギーを除去する必要がある。従って、省エネ性を向上させるためには、除霜時の外部からの投入エネルギーを少なくすることが重要である。

除霜ヒータによる除霜は多くのメーカーが採用しており、省エネを目的とした除霜時間短縮に関する方式が多く公開されている。すなわち、着霜量が少ない時には、冷却器以外の着霜が少ないために、霜の解け残りとなる頻度が少ないと予想されるので、霜が解けた後の冷却器の加熱量を少なくして、早めに除霜を終了させるものである。例えば、冷蔵庫運転中の着霜量の予測方法に関しては、以下のような手段が公開されている。一定時間におけるドアの開閉回数，圧縮機の積算運転時間，庫外温度などは、着霜量の推定に利用される一般的な測定項目であり、既に製品に適用されている例もある。特開平８−２６１６２９号公報では、ドアの開閉数に応じて着霜量を予測しており、ドア開閉数の基準値よりも少ない場合、着霜量が少ないと判断し、通常よりも除霜終了温度を下げて除霜時間を短くして消費電力量の低減を図っている。また、特開平８−９４２３４号公報では、除霜周期の最適化を行うために、除霜中の冷却器の温度を測定することにより、温度勾配から着霜量を推定している。着霜量が多い場合には、除霜開始から霜が解け始まるまでに時間を要するため、温度勾配が緩くなり、逆に着霜量が少ない場合には、温度勾配は急になる。従って、除霜中の冷却器の温度勾配が緩い場合には着霜量が多いので、現在行われている除霜間隔よりも短くして、除霜間隔を最適化している。

特開平８−２６１６２９号公報 特開平８−９４２３４号公報

しかしながら、除霜ヒータを用いて冷却器下方部から加熱して除霜する方式では、除霜ヒータと霜との伝熱は空気を媒体とした自然対流によるもので、除霜時間の短縮は難しい。また、除霜ヒータを直接冷却器のパイプに取り付けてヒータからの伝熱性能を高めた方式もあるが、除霜時間の短縮と除霜時の投入エネルギー低減の根本的な解決にはなっていない。

冷却器に成長した霜は、見方を変えると冷熱エネルギーが蓄熱されたものと考えることができる。従来方式は、除霜ヒータにより庫外から熱エネルギーを霜に加えることにより解かしている。従って、霜に蓄熱された冷熱エネルギーの利用は考えていない。

省エネ性向上だけを考えると、庫内ファンのみ運転し、庫外から庫内に侵入してくる熱負荷だけによって、すなわち除霜ヒータを使わないで庫内ファンによる送風のみで冷却器の霜を解かし、その際に発生する冷気を冷蔵室あるいは野菜室に送風する方法が最も良い。しかしながら、複数の温度帯の冷蔵庫、すなわち冷蔵温度帯と冷凍温度帯を合わせ持つ冷蔵庫では、除霜運転中に霜の冷熱エネルギーによって冷蔵温度帯を冷却することは可能であるが、除霜運転中の冷気温度は冷凍温度帯に対しては高温となるため、冷凍室を冷却することはできない。従って、このような除霜運転では、冷凍室への冷気送風が停止されているため、冷凍室の温度抑制を目的に除霜運転時間を短くし、冷凍食品の保存性を維持しなくてはならない。

冷却器の着霜量は、霜が相変化（霜が解けて水に変わる変化。相変化中の冷却器の温度は約０℃一定）する時間の長さで判断することができる。着霜量が少なければ相変化時間が短く、着霜量が多ければ相変化時間が長くなる。しかしながら、相変化時間で着霜量の判断をする場合、判断した時には既に除霜時間の大部分は経過しており、この時点で着霜量が多いと判断し、除霜時間を短縮する手段を講じても既に手遅れとなる場合が発生する。従来技術では除霜中に除霜時間を短縮する手段を備えていない。このような状況下では、冷凍室の温度が上昇してしまい、冷凍食品を保存する上で問題が生じる。

また、従来の除霜タイミングは、一定時間におけるドアの開閉回数，圧縮機の積算運転時間，庫外温度等を用いている場合が多い。しかしながら、例えば、冷蔵室（野菜室も含む）の運転時間が長い場合や、冷蔵室に食品を多く入れた場合は、庫外から庫内に持ち込まれる水分量が多いので、結果的に着霜量が多く、必ずしも従来方式による除霜タイミングでは十分でない。上記のような運転が行われると、従来方式によって着霜量は少ないと判断し、実際には着霜量が多くなる場合も生じる可能性がある。従って、このような場合であっても、除霜中に除霜時間を短縮する手段を備える必要がある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、省エネルギー性及び食品の保存性が向上した冷蔵庫を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、冷蔵庫本体に設けられた冷蔵温度帯室及び冷凍温度帯室と、前記冷蔵庫本体に設けられ冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷凍温度帯室の後方に設けられ冷却器が配置される冷却器室と、該冷却器室から前記冷蔵温度帯室及び前記冷凍温度帯室に冷気を供給する送風機と、前記冷蔵温度帯室に供給する冷気量を制御する冷蔵室ダンパと、前記冷凍温度帯室に供給する冷気量を制御する冷凍室ダンパと、前記冷却器室に設けられ前記冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記圧縮機を停止，前記冷蔵室ダンパを開、及び前記冷凍室ダンパを閉の状態で前記送風機を運転して前記冷蔵温度帯室に冷気を供給し、前記冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が少ないと判定した場合、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じて前記除霜ヒータを運転し、前記冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が多いと判定した場合、前記除霜ヒータを運転して、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じることを特徴とする。

また、前記冷却器の着霜量に応じて前記除霜ヒータの通電率又は前記送風機の回転数の少なくともいずれかを制御することを特徴とする。

また、前記冷凍温度帯室の扉の開閉を検出する扉センサを備え、該扉センサの検出値に応じて前記除霜ヒータの通電率又は前記送風機の回転数の少なくともいずれかを制御することを特徴とする。

本発明によれば、省エネルギー性及び食品の保存性が向上した冷蔵庫を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の正面図である。 冷蔵庫の側面断面図である。 冷却器を冷蔵庫の正面から見たものである。 冷却器を冷蔵庫の側面から見た断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の通常冷却運転パターンの一例である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の除霜運転パターンの一例である。 本発明の除霜時における着霜量の判定に関するフロー図である。 除霜運転中に冷凍室ドア開閉がある場合の制御フロー図である。 除霜運転中に冷凍室ドア開閉がある場合の制御フロー図である。 除霜運転中に冷凍室ドア開閉がある場合の制御フロー図である。 着霜量が少ない場合に除霜運転をした場合の結果の一例である。 着霜量が多い場合に除霜運転をした場合の結果の一例である。

図１は本発明の実施の形態による冷蔵庫の正面図、図２は冷蔵庫の側面方向の断面図である。本実施形態の冷蔵庫８は、上から冷蔵室９，製氷室３０，上段冷凍室１０（隣に製氷室３０），下段冷凍室１１，野菜室１２から構成されている。冷蔵室９は前方側に左右に分割された観音開きの冷蔵室扉９ａ，９ｂを備え、製氷室３０，上段冷凍室１０，下段冷凍室１１，野菜室１２は、それぞれ引き出し式の製氷室扉１０ａ，上段冷凍室扉１０ｂ，下段冷凍室扉１１ａ，野菜室扉１２ａを備えている。冷蔵庫８は、扉９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１２ａの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示なし），扉開放状態を使用者に知らせるアラーム（図示なし），冷蔵室９の温度設定手段（図示なし），上段冷凍室１０や下段冷凍室１１の温度設定手段（図示なし）を備えており、それらは冷蔵庫の制御部と接続してある。また、庫内を冷却するために、冷蔵庫８に冷凍サイクルが組み込まれており、圧縮機１，凝縮器（図示なし），絞り（図示なし），冷却器４が構成され、それらは冷凍配管によって順次接続されている。

図２に示すように、冷蔵庫８の庫外と庫内は断熱箱体３１により隔てられている。庫内は断熱仕切壁３２により冷蔵室９と、上段冷凍室１０及び製氷室３０とが隔てられ、断熱仕切壁３３により下段冷凍室１１と野菜室１２とが隔てられている。冷却器４は下段冷凍室１１の略背部に備えられた冷却器室３４内に設けられており、冷却器４の上方に設けられた庫内ファン５により、戻り空気は冷却器４と熱交換して冷却された空気が各室に送風される。冷蔵室９と野菜室１２に冷気を供給する冷蔵室冷却運転（以下「Ｒ運転」と称する）の場合、冷蔵室ダンパ６（以下「Ｒダンパ」と称する）を開（この時、冷凍室ダンパ１３（以下「Ｆダンパ」と称する）は閉）にすることで冷気を供給する。冷蔵室９を冷却した空気は、野菜室１２に接続されたダクト２４（図３参照）を経由して野菜室１２に冷気が送られる。野菜室１２に送られた冷気は、断熱仕切壁３３内に設けた野菜室戻り風路１７と野菜室冷気戻り口２１を通過して冷却器４に戻される。上段冷凍室１０と下段冷凍室１１に冷気を供給する冷凍室冷却運転（以下「Ｆ運転」と称する）の場合、冷凍室ダンパ１３を開にすることで冷凍室風路１５を経由して冷気を供給する。上段冷凍室１０と下段冷凍室１１に供給された冷気は、冷凍室冷気戻り口１４から冷却器４に戻される。Ｒ運転，Ｆ運転、あるいは庫内の全てを冷却する（冷蔵室＋冷凍室）冷却運転（以下「ＦＲ運転」と称する。Ｒダンパ６とＦダンパ１３が両方開状態）は、庫内の設定温度に対して、庫内に設けた庫内温度センサと比較することにより自動的にそれぞれの運転が決定され、冷却運転がなされる。冷却器４の下部には庫内受け皿２５の上部に除霜ヒータ１８を設けてあり、庫内受け皿２５はドレンパイプ２０を介して庫外受け皿１９へ除霜時に発生したドレン水を外部に排出するこができる。ドレン水は圧縮機１の排熱等により蒸発できるようになっている。

図３は冷却器４を冷蔵庫の正面から見たものである。図４は冷却器４を冷蔵庫の側面から見た断面図である。冷却器４の下部には、冷却器４の横幅とほぼ同じ長さの除霜ヒータ１８を設けてある。また、冷却器４の上部には、冷却器４の温度を検知する除霜センサ２６が設けられており（例えば、冷却器のパイプに接触するように除霜センサ２６を取り付ける）、除霜センサ２６で検知された温度に関する信号は、冷蔵庫の制御部（図示なし）に接続されている。ダクト２４は冷蔵室９と野菜室１２を接続するものであり、冷蔵室９を冷却した冷気はその後ダクト２４を介して、野菜室１２に供給される。また、図４に示すように、冷凍室１０，１１に供給された冷気は、冷凍室冷気戻り口１４から冷却器４に戻される。また、冷蔵室９と野菜室１２に供給された冷気は、野菜室戻り風路１７を介して野菜室冷気戻り口２１から冷却器４に戻される。冷凍室冷気戻り口１４と野菜室冷気戻り口２１は、冷却器４の幅方向とほぼ同じ開口長さとなっている。Ｆ運転（冷凍室を冷却）の場合は、冷凍室を冷却後、冷気は冷凍室冷気戻り口１４から、Ｒ運転（冷蔵室（野菜室も含む）を冷却）の場合は、冷蔵室と野菜室を冷却後、冷気は野菜室冷気戻り口２１から、それぞれ設けた戻り口から冷却室３４に冷気が戻される。また、ＦＲ運転（庫内全室冷却）の場合は、冷凍室冷気戻り口１４と野菜室冷気戻り口２１から同時に冷却器４に冷気が戻される。従って、冷却運転パターンによって冷却器４への冷気の流入パターンが大きく異なるため、冷却器４での熱交換性能と均一着霜を考慮すると、冷気戻り口１４，２１は冷却器の横幅とほぼ同じとした方が良い。

図５は本発明の実施の形態による冷蔵庫の通常冷却運転パターンの一例である。Ｒ運転（冷蔵運転），Ｆ運転（冷凍運転），圧縮機停止時の霜の冷熱エネルギー利用運転から構成されており、庫内ファン，Ｒダンパ，Ｆダンパ，圧縮機の動作を冷却運転パターンに合わせて説明する。冷却器４に成長した霜の近傍を戻り空気が通過する際に熱交換し、戻り冷気が冷却される。霜は最初、冷却器４とほぼ同じ温度になっているが、戻り空気との熱交換により霜の温度が上昇し、霜が融解し始める段階ではほぼ０℃にまで上昇する。霜が融解している区間はほぼ０℃一定となる。霜の冷熱エネルギーを利用した運転区間は、圧縮機１を停止、庫内ファン５を運転し、Ｆダンパ１３は閉、Ｒダンパ６は開とする。庫内ファン５は、例えば冷却器４に設けた除霜センサ２６で検出される温度が約３℃になるまで運転して、冷蔵室９に霜の冷熱エネルギーを利用した冷気を供給する。この霜利用運転終了後、冷蔵室９が冷却された後、圧縮機１を運転してＲ運転を開始する。この時、Ｒダンパ６は開、Ｆダンパ１３は閉である。圧縮機停止時の霜利用運転の後に、Ｒ運転を開始することにより、冷却器４の温度を上昇させた状態で冷蔵温度帯を冷却する冷凍サイクルを開始できるので、サイクル効率が高い状態で運転が開始される。Ｒ運転は冷蔵室９の設定下限温度に到達後、Ｆ運転に切り替わる。Ｆ運転時にはＲダンパ６を閉、Ｆダンパ１３を開とする。圧縮機１の回転数は、その時の庫内温度や庫外温度によって変動するが、安定時の冷却運転では、Ｒ運転の方がＦ運転よりも圧縮機の回転数は低くすることが可能となる。

図６は本発明の実施の形態による冷蔵庫の除霜運転パターンの一例である。本発明の除霜運転は、従来方式である除霜ヒータ１８による自然対流式の除霜方式とは異なる。すなわち、除霜運転時にはＲダンパ６を開、Ｆダンパ１３を閉とし、庫内ファン５を運転して冷却器４に成長した霜と戻り空気とを強制対流により伝熱を促進させて熱交換させて除霜時間を短くし、更にこの時に発生する冷気を、冷蔵室９と野菜室１２に送風して冷却する。次に図６に示した本除霜方式の具体的な方法を説明する。ここに示した運転パターンは一例である。冷蔵室温度，冷凍室温度，冷却器温度（除霜センサ２６で検知される温度）と、庫内ファン，Ｒダンパ，Ｆダンパ，圧縮機，除霜ヒータの状況を時系列的に示している。冷却器の温度Ｔ０からＴ４に対する時刻はそれぞれｔ０からｔ４とする。除霜運転開始時には、除霜中の冷凍室の温度上昇を見込んで、例えば、除霜開始直前に冷凍室を冷却しておく。除霜運転開始時の冷却器温度をＴ０（時刻ｔ０）とし、自動で除霜運転を開始する場合は、開始時の冷却器温度Ｔ０はほぼ一定となると考えて良い。除霜中、Ｒダンパは開、Ｆダンパは閉にして、庫内ファンを運転し、圧縮機は停止する。霜と戻り空気の熱交換により冷却器温度は上昇していき、時刻ｔ１で融解温度Ｔ１に到達する。時刻ｔ１から霜が解け初め、時刻ｔ２で霜の融解が完了する。この間は潜熱を放出しているので温度Ｔ１とＴ２は同じでほぼ０℃一定になる。時刻ｔ１からｔ２までの時間は、冷却器４の着霜量に比例する。すなわち、着霜量が多い場合は、時刻ｔ１からｔ２までの時間が長くなり、冷却器温度Ｔ０からＴ１に到達する時間も長くなる。冷却器温度がＴ３（例えば３℃、時刻はｔ３）になったら庫内ファンの運転を停止、Ｒダンパは閉にして、除霜ヒータにより冷却器を加熱する。除霜ヒータは冷却器の霜が完全に解けるように冷却器温度がＴ４になるまで加熱が続けられる。Ｔ４は経験的に決められた温度であり、概ね１０℃である。図６に示した除霜方式は、除霜開始（冷却器温度Ｔ０）から冷却器温度Ｔ３まで庫内ファンのみ運転して霜を解かし、同時に冷却器で発生する冷気を冷蔵室（野菜室含む）に送り、所定の温度Ｔ３になった時点で庫内ファンを止めて除霜ヒータで加熱する方法である。この時、Ｒダンパは閉とした方が良い。

しかしながら、ここで注意しなければならないことは、除霜時の消費電力量を少なくするには前述の手段が良いが、例えば、着霜量が多い場合、時刻ｔ１とｔ２の間隔が長くなり、その間冷凍室の温度が上昇する恐れがあり、冷凍食品を保存する上で問題となる。従って、着霜量を検出して庫内ファンと除霜ヒータを併用することにより、除霜時間を短縮する必要がある。図６に示した除霜運転中の除霜ヒータは、着霜量に応じて通電率を変化させることができる。除霜運転時の、除霜ヒータの通電率の考え方は、図７で説明する。

図７は本発明の除霜時における着霜量の判定方法である。除霜運転開始時の時刻ｔ０と冷却器温度Ｔ０（除霜センサ２６で検出）を記憶装置に記憶させる（Ｓ１００）。冷却器温度Ｔ０は、除霜中の冷凍室の温度上昇を見込んで予め冷し込む場合が多く、冷却器温度Ｔ０はほぼ一定となる場合が多い。次にＲダンパは開、Ｆダンパ閉とし、庫内ファンを運転して除霜しながら冷却器で発生した冷気を冷蔵室に送風する。この時除霜ヒータはＯＦＦである（Ｓ１０１）。着霜量の判定は次のように行う。除霜開始時から冷却器温度は除々に温度上昇し、霜が解け始める温度Ｔ１（時刻ｔ１）に到達する。着霜量が多いと温度Ｔ１に到達する時間が長くなり、逆に着霜量が少ないと温度Ｔ１に到達する時間が短くなる。従って、着霜量の判定は除霜開始温度Ｔ０から霜が解け始める温度Ｔ１（約０℃）までの温度勾配Ａにより判定できる。すなわち予め着霜量を判定するための基準となる温度勾配Ａ１，Ａ２を求めておく。例えば、着霜量を大中小の３つの範囲に分類する場合、次のように判定する。除霜時の温度勾配Ａが温度勾配Ａ１よりも大きい場合、着霜量は少ないと判定する（Ｓ１０３）。除霜時の温度勾配Ａが温度勾配Ａ２よりも小さい場合、着霜量は多いと判定する（Ｓ１０５）。また、温度勾配ＡがＡ１とＡ２の間の場合、着霜量は中間と判定する（Ｓ１０４）。着霜量が少ないと判定した場合（Ｓ１０３）、冷却器温度がＴ３まで庫内ファンのみの運転であるが、冷却器温度Ｔ３以降は庫内ファンをＯＦＦ、除霜ヒータをＯＮ、Ｒファンを閉にする（Ｓ１０６）。その後、冷却器温度がＴ４になるまで除霜ヒータで加熱して除霜が終了する（Ｓ１０８）。

着霜量を中間と判定した場合（Ｓ１０４）、庫内ファンを運転しながら除霜ヒータもＯＮして除霜時間を短縮する。除霜ヒータは通電率を調整することができ、例えば通電率を５０％とし（Ｓ１０９）、冷却器温度がＴ３になるまで続ける。冷却器温度Ｔ３以降は、庫内ファンをＯＦＦ、除霜ヒータをＯＮ、Ｒダンパを閉にする（Ｓ１０６）。その後、冷却器温度がＴ４になるまで加熱され（Ｓ１０７）、除霜を終了する（Ｓ１０８）。

着霜量が多いと判定した場合（Ｓ１０５）、庫内ファンを運転しながら除霜ヒータもＯＮして除霜時間を短縮する。着霜量が多くて除霜時間を短縮するためには、最も時間が短くなるように除霜ヒータの通電率を１００％にし（Ｓ１１０）、冷却温度がＴ３になるまで続ける。冷却器温度Ｔ３以降は、庫内ファンをＯＦＦし、除霜ヒータのみの加熱となる（Ｓ１０６）。その後、冷却器温度がＴ４になるまで加熱され、除霜を終了する（Ｓ１０８）。なお、着霜量によらず共通のＳ１０６からＳ１０８においても、除霜ヒータの通電率は調整できるようになっている。

図８，図９，図１０は除霜運転中に冷凍室ドア開閉がある場合の制御フロー図である。除霜運転は、着霜量に応じて除霜ヒータの通電率を変えた制御を基本とするが（図７参照）、冷凍室のドア開閉により庫内への熱負荷が増えた場合は、冷凍食品の保存性を維持するように着霜量によらずに除霜時間を最短で終了する方法に移行する。すなわち、庫内ファンと除霜ヒータの通電率を１００％にするモードを設けている。図８は除霜開始後、着霜量の判定をする前に冷凍室のドア開閉があった場合（Ｓ１１１）、除霜ヒータをＯＮにしてヒータ通電率を１００％にして（Ｓ１１０）除霜時間を短縮できるように制御を変更する。除霜終了までの制御方法は図７と同じである。図９は着霜量が少ないと判断して後、冷凍室のドア開閉があった場合（Ｓ１１１）、除霜ヒータの通電率を１００％にした（Ｓ１１０）、除霜時間を短縮できるように制御を変更する。除霜終了までの制御方法は図７と同じである。図１０は着霜量が中間と判断した後、冷凍室のドア開閉があった場合（Ｓ１１１）、除霜ヒータの通電率を１００％にして（Ｓ１１０）、除霜時間を短縮できるように制御を変更する。

図１１，図１２は本除霜運転をした場合の結果の一例で、それぞれ着霜量が少ない（約４０ｇ）場合と、着霜量が多い（約２３０ｇ）場合の冷蔵室，冷凍室，冷却器温度，電力の経時変化の一例である。除霜開始（時間ｔ０、冷却器温度Ｔ０）、霜の融解開始（時間ｔ１、冷却器温度Ｔ１）、霜の融解終了（時間ｔ２、冷却器温度Ｔ２）、庫内ファン停止（時間ｔ３、冷却器温度Ｔ３）、除霜終了（時間ｔ４、冷却器温度Ｔ４）とする。時間ｔ０からｔ３の間、冷蔵室に冷気を供給しているので冷蔵室温度はいずれの場合も約１０℃から約５℃〜６℃に冷却されている。着霜量が少ない場合（図１１）、霜加熱区間（ｔ０〜ｔ１）は約７分、霜融解区間（ｔ１〜ｔ２）は約８分、全体の除霜時間は約３０分、着霜量が多い場合（図１２）、霜加熱区間（ｔ０〜ｔ１）は約１０分、霜融解区間（ｔ１〜ｔ２）は約１３分、全体の除霜時間は約４０分となる。

以上のように、冷却器を冷却する圧縮機と、その冷却器で冷却された冷気を冷凍室，冷蔵室，野菜室等に循環する送風機と、冷蔵室に供給する冷気量を制御する冷蔵室ダンパと、冷却器に着いた霜を除霜する除霜ヒータ等と、冷凍室に供給する冷気量を制御する冷凍室ダンパと、冷凍室と冷却器室を区画する仕切板等を備えた冷蔵庫において、送風機前面に冷蔵室ダンパ側に冷気を送る冷蔵室ダクトを形成し、仕切板との間に冷凍室に冷気を送る冷気ダクトを形成する送風機カバーを設け、且つ、上記冷気ダクトには冷凍室ダンパを経た冷気を送るようにすると共に、冷蔵室，冷凍室の庫内温度センサによる温度監視のもと、冷却器に成長した霜による冷蔵室等の冷却運転と除霜中に除霜をしながら冷蔵室等の冷却を同時にできるようにした。

これによれば、冷却器に成長した霜の冷熱エネルギーによる冷蔵室、及び野菜室の冷却運転が可能で、また除霜中の省エネと冷凍室の温度上昇の抑制を同時に図る除霜方式において、除霜中に着霜量を検知する手段を有する冷蔵庫を実現できるものである。

また、除霜中の着霜量の検知手段として冷却器の温度と冷蔵庫の運転時間を記憶装置に記憶させ、冷却器の除霜開始から霜の融解開始までの温度勾配を基準となる温度勾配と比較することにより除霜運転中に着霜量を判断し、着霜量に応じて省エネ性と冷凍室の温度上昇抑制を両立した冷蔵庫を実現できるものである。

また、除霜中に着霜量に応じた除霜手段を有し、冷凍室の扉開閉が行われて熱負荷が庫内に入ったことを扉センサで検出する手段と連動させることにより、除霜運転を早く終了する手段を有する冷蔵庫を実現できる。

以上のように、本実施例は、除霜運転開始時における冷却器に設けた除霜開始温度（冷却器に設けた温度センサによる測定）と、所定時間後の温度（例えば冷却器に設けた温度検出センサが約０℃）からなる温度勾配が、予め着霜量の判定用に決めた温度勾配と比較することで、着霜量の判定を行う。庫内ファンのみによる除霜運転を開始した場合、前述の手段により、着霜量が多いと判断した場合、あるいは、冷凍室のドア開閉により熱負荷が増えた場合、除霜運転途中から除霜ヒータをＯＮすることにより霜と周囲空気との伝熱を促進し、除霜時間を短くする方式に変更する手段を有している。

すなわち、本発明は上記実施例で説明したように、除霜運転時に庫内ファン、あるいは庫内ファンと除霜ヒータを併用して霜を解かし、同時に霜を解かした際に発生する冷気をプラス温度帯となる冷蔵室、あるいは野菜室に送風して庫内の冷却を行う方式である。庫内ファンを運転することにより、霜層の近傍を通過する空気は強制対流となるため伝熱が促進されて除霜時間が短くなり、同時に発生した冷気を冷蔵温度帯に送風して冷却することもできる。

また、冷却器に成長した霜による冷蔵室、及び野菜室の冷却運転が可能となる他、除霜中に霜の冷熱エネルギーを利用した冷却運転をしながら霜を解かす除霜手段を有することにより、省エネ性と冷凍室の温度上昇の抑制を両立できる制御手段を具備する冷蔵庫を提供することができる。

１ 圧縮機
４ 冷却器
５ 庫内ファン
６ 冷蔵室ダンパ
７ 冷蔵室冷気風路
８ 冷蔵庫
９ 冷蔵室
９ａ，９ｂ 冷蔵室扉
１０ 上段冷凍室
１０ａ 製氷室扉
１０ｂ 上段冷凍室扉
１１ 下段冷凍室
１１ａ 下段冷凍室扉
１２ 野菜室
１２ａ 野菜室扉
１３ 冷凍室ダンパ
１４ 冷凍室冷気戻り口
１７ 野菜室戻り風路
１８ 除霜ヒータ
１９ 庫外受け皿
２０ ドレンパイプ
２１ 野菜室冷気戻り口
２２ 吐出口
２３ 仕切り壁
２４ ダクト
２５ 庫内受け皿
２６ 除霜センサ
２７ 信号線
３０ 製氷室
３１ 断熱箱体
３２，３３ 断熱仕切壁

Claims (3)

1. 冷蔵庫本体に設けられた冷蔵温度帯室及び冷凍温度帯室と、
   前記冷蔵庫本体に設けられ冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記冷凍温度帯室の後方に設けられ冷却器が配置される冷却器室と、
   該冷却器室から前記冷蔵温度帯室及び前記冷凍温度帯室に冷気を供給する送風機と、
   前記冷蔵温度帯室に供給する冷気量を制御する冷蔵室ダンパと、
   前記冷凍温度帯室に供給する冷気量を制御する冷凍室ダンパと、
   前記冷却器室に設けられ前記冷却器を除霜する除霜ヒータと、
   前記圧縮機を停止、前記冷蔵室ダンパを開、及び前記冷凍室ダンパを閉の状態で前記送風機を運転して前記冷蔵温度帯室に冷気を供給し、
   前記冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が少ないと判定した場合、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じて前記除霜ヒータを運転し、
   前記冷却器の温度勾配と設定値を比較して着霜が多いと判定した場合、前記除霜ヒータを運転して、前記冷却器が所定温度に達した後に前記送風機を停止及び前記冷蔵室ダンパを閉じることを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１において、前記冷却器の着霜量に応じて前記除霜ヒータの通電率又は前記送風機の回転数の少なくともいずれかを制御することを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１において、前記冷凍温度帯室の扉の開閉を検出する扉センサを備え、該扉センサの検出値に応じて前記除霜ヒータの通電率又は前記送風機の回転数の少なくともいずれかを制御することを特徴とする冷蔵庫。

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