JP6890502B2

JP6890502B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6890502B2
Application number: JP2017160735A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎岡留; 良二河井; 晴樹額賀; 真申小川; 暢志郎小池; 智史小沼; 拳司伊藤
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: JP2019039586A

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

特許文献１（特許第５８５４９３７公報）に記載の冷蔵庫は、「冷蔵空間と、冷凍空間と、圧縮機と、前記圧縮機から吐出された冷媒が供給され前記冷蔵空間及び前記冷凍空間を冷却する蒸発器と、前記蒸発器で冷却された空気を前記冷蔵空間及び前記冷凍空間に送風する蒸発器ファンと、前記蒸発器で冷却された空気を前記冷蔵空間に供給する流路を開閉する冷蔵ダンパと、前記蒸発器で冷却された空気を前記冷凍空間に供給する流路を開閉する冷凍ダンパと、前記蒸発器に付着した霜を加熱する除霜ヒータと、前記圧縮機、前記蒸発器ファン、前記冷蔵ダンパ、前記冷凍ダンパ、及び前記除霜ヒータを制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記圧縮機を停止し、前記冷蔵ダンパを開状態とし、前記冷凍ダンパを閉状態とし、前記蒸発器ファンを駆動し、前記蒸発器の少なくとも一部が霜の融解温度以下を維持するように前記除霜ヒータを通電状態とする第１除霜運転を実行し、前記蒸発器に霜が残存している状態で前記第１除霜運転を終了し、その後、前記圧縮機を停止し、前記冷蔵ダンパを開状態とし、前記冷凍ダンパを閉状態とし、前記蒸発器ファンを駆動し、前記除霜ヒータを非通電状態とする第２除霜運転を実行」（請求項１参照）し、「前記第１除霜運転の実行中に前記蒸発器の温度が霜の融解温度に達すると、前記第１除霜運転を終了して前記第２除霜運転を実行する」（請求項２参照）こと、「前記第２除霜運転の実行中に前記蒸発器の温度が霜の融解温度に達すると、前記第２除霜運転を終了する」（請求項３参照）ことが記載されている。

また、「制御部は、第４除霜運転を開始してから蒸発器温度センサで検出される蒸発器の温度が所定温度（例えば、１０℃）に達すると第２除霜運転を終了する」（特許文献１の段落００６８参照）こと、「第４除霜運転では、制御部が、圧縮機を停止し、冷蔵ダンパ及び冷凍ダンパを閉状態とし、蒸発器ファンを停止し、除霜ヒータを通電状態とする」（特許文献１の段落００６７参照）ことが記載されている。

特許第５８５４９３７号公報

特許文献１の冷蔵庫は、蒸発器よりも空気の流れ方向下流側の壁面に付着した霜について考慮されていない。蒸発器の温度が霜の融解温度以下の範囲で除霜ヒータに通電しながら蒸発器ファンを駆動させる第１除霜運転を行い、蒸発器の温度が霜の融解温度に達すると除霜ヒータを非通電状態にする第２除霜運転を行うことが記載されている。蒸発器を通過した出口空気は低温になり、蒸発器と同程度の温度になる。第１除霜運転及び第２除霜運転中の蒸発器は融解温度以下となっているため、蒸発器を通過した出口空気温度も霜の融解温度と同等、或いはそれ以下となる。従って、第１除霜運転中に蒸発器よりも空気の流れ方向下流側の壁面に付着した霜を解かすことは困難である。

また、特許文献１の第２実施形態では、蒸発器ファンを停止して除霜ヒータに通電する第４除霜運転を蒸発器の温度が融解温度を超えるまで行っている（特許文献１の図６参照）。しかしながら、第４除霜では蒸発器ファンを停止させているため、空気の流速が低く、蒸発器下流側の壁面が加熱されにくくなる。従って、壁面の霜を解かすためには、除霜ヒータによる加熱時間を長くする、或いは発熱量を多くする必要があり、省エネルギー性能が低下するという課題があった。

そこで本発明は、蒸発器下流の壁面に付着した霜を融解させつつ、省エネルギー性能の高い除霜運転を行う冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた本発明は、冷蔵温度帯の第一の貯蔵室と、冷凍温度帯室の第二の貯蔵室と、圧縮機と、前記第一の貯蔵室と前記第二の貯蔵室を冷却する蒸発器と、該蒸発器で冷却された空気を、前記第一の貯蔵室と前記第二の貯蔵室に送風するファンと、前記蒸発器から前記第一の貯蔵室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、前記蒸発器から前記第二の貯蔵室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記蒸発器に付着した霜を解かす除霜ヒータと、前記蒸発器の温度を検知する蒸発器温度検知手段を備える冷蔵庫において、前記圧縮機を停止中に、前記ファンを停止状態で前記除霜ヒータを通電状態とする第一の除霜モードと、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態として、前記ファンを駆動させて除霜ヒータを通電状態とする第二の除霜モードを備え、前記第一の除霜モードを実施した後に、前記第二の除霜モードを行い、該第二の除霜モードを前記蒸発器温度検知手段が霜の融解温度よりも高い温度になるまで行うことを特徴とする冷蔵庫。

本発明によれば、蒸発器下流の壁面に付着した霜を融解させつつ、省エネルギー性能の高い除霜運転を行う冷蔵庫を提供することができる。

実施例に係わる冷蔵庫の正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。蒸発器の周辺部を示す正面図である。除霜モード１における空気の流れを表す図２の蒸発器周辺の拡大図である。除霜モード２における空気の流れを表す図２の蒸発器周辺の拡大図である。除霜制御を示すタイムチャートの一例である。

本発明に関する冷蔵庫の実施例について説明する。図１は実施例に係わる冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。冷蔵庫１の箱体１０は、上方から冷蔵室２、左右に併設された製氷室３と上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順番で貯蔵室を有している。冷蔵庫１はそれぞれの貯蔵室の開口を開閉するドアを備えている。これらのドアは、冷蔵室２の開口を開閉する、左右に分割された回転式の冷蔵室ドア２ａ、２ｂと、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の製氷室ドア３ａ、上段冷凍室ドア４ａ、下段冷凍室ドア５ａ、野菜室ドア６ａである。以下では、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５は、まとめて冷凍室７と呼ぶ。

ドア２ａには庫内の温度設定の操作を行う操作部２６を設けている。冷蔵庫１とドア２ａ、２ｂを固定するためにドアヒンジ（図示せず）が冷蔵室２上部及び下部に設けてあり、上部のドアヒンジはドアヒンジカバー１６で覆われている。

図２に示すように、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に発泡断熱材を充填して形成される箱体１０により、冷蔵庫１の庫外と庫内は隔てられている。箱体１０には発泡断熱材に加えて複数の真空断熱材２５を、鋼板製の外箱１０ａと合成樹脂製の内箱１０ｂとの間に実装している。冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３は断熱仕切壁２８によって隔てられ、同様に下段冷凍室５と野菜室６は断熱仕切壁２９によって隔てられている。また、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５の各貯蔵室の前面側には、ドア３ａ、４ａ、５ａの隙間から冷凍室７内の空気が庫外へ漏れ、庫外の空気が各貯蔵室に侵入しないよう、断熱仕切壁３０を設けている。

冷蔵室２のドア２ａ、２ｂの庫内側には複数のドアポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、複数の棚３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを設け、複数の貯蔵スペースに区画されている。冷凍室７及び野菜室６には、それぞれドア３ａ、４ａ、５ａ、６ａと一体に引き出される製氷室容器（図示せず）、上段冷凍室容器４ｂ、下段冷凍室容器５ｂ、野菜室容器６ｂを備えている
断熱仕切壁２８の上方には、貯蔵室３５を設けている。一般に、貯蔵室３５は冷蔵室２の温度帯よりも低めに設定されたチルドルームを設けていることが多い。貯蔵室３５内の温度調整は、例えば、貯蔵室３５の後方部の冷蔵室冷気ダクト１１の途中に設けた専用の風量調整装置（図示せず）によって行なわれ、貯蔵室３５が冷え過ぎた場合は、貯蔵室３５の下部に設けた温度調整用のヒータ１９によって加熱する。

蒸発器１４は下段冷凍室５の略背部に備えた蒸発器収納室８内に設けてあり、蒸発器１４の上方に設けた庫内ファン９により、蒸発器１４と熱交換した冷気が冷蔵室冷気ダクト１１、冷凍室冷気ダクト１２を介して、冷蔵室２、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３の各貯蔵室へ吐出口１１ａ、１２ａからそれぞれ送られる。冷蔵室２、及び冷凍室７への冷気の送風は、冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１の開閉により制御される。なお、蒸発器収納室８のうち、蒸発器１４よりも下部の空間を風路８ａ、蒸発器１４から冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ２１に至る空間を風路８ｂとする。

蒸発器１４の下部の風路８ａには、例えばラジアントヒータである除霜ヒータ２２を設けている。除霜時に発生したドレン水（融解水）は樋２３に一旦落下し、ドレン孔２７を介して圧縮機２４の上部に設けた蒸発皿３２に排出される。

冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６の庫内背面側には、それぞれ冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２、野菜室温度センサ４３を設け、蒸発器１４の上部には蒸発器温度センサ４０を設け、これらのセンサにより、冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６、及び蒸発器１４の温度を検知している。また、冷蔵庫１の天井部のドアヒンジカバー１６の内部には、外気（庫外空気）の温度、湿度を検知する外気温度センサ３７を設けている。その他のセンサとして、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知するドアセンサ（図示せず）や、後述する仕切部温度検知手段である仕切部温度センサ１００等も設けている。

冷蔵庫１の上部には、制御装置の一部であるＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御基板３１を配置している。制御基板３１は、冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２、野菜室温度センサ４３、蒸発器温度センサ４０等と接続され、前述のＣＰＵは、これらの出力値や操作部２６の設定、前述のＲＯＭに予め記録されたプログラム等を基に、圧縮機２４や庫内ファン９、冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１、後述する冷媒制御弁４７の制御等を行っている。

冷蔵室２を冷却する冷蔵室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉にし、冷蔵室冷気ダクト１１に設けた吐出口１１ａ、から冷蔵室２に冷気が送られる。冷蔵室２を冷却した後の冷気は、冷蔵室２下部に設けた冷気戻り口（図示せず）から図３に図示する冷蔵室戻りダクト５１に流入し、その後、蒸発器１４に戻る。

冷凍室７を冷却する冷凍室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を閉、冷凍室ダンパ２１を開にし、冷凍室冷気ダクト１２に設けた複数の吐出口１２ａから冷気が吐出されて、上段冷凍室４、下段冷凍室５、及び製氷室３を冷却した後、冷凍室冷気戻り部１７から蒸発器１４に戻る。

冷蔵室２、及び冷凍室７の温度は、庫内に設けた冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２で検知され、庫内の温度に応じて冷蔵室２と冷凍室７を同時に冷却する運転もあり、その場合には冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１をいずれも開にして各貯蔵室に冷気を送風する。

野菜室６の冷却手段については種々の方法があるが、例えば、冷蔵室２を冷却した後に野菜室６に冷気を送る方法や、野菜室６専用の風量調整装置（図示せず）を用いて、蒸発器１４で熱交換して発生した冷気を直接野菜室６に送る方法がある。本実施例においては、野菜室６への冷気の供給方法についてはいずれの場合でも良い。図２の記載例では、野菜室６に流入した冷気は、断熱仕切壁２９の下部前方に設けた野菜室側の冷気戻り部１８ａから野菜室冷気戻りダクト１８を介して、野菜室冷気戻り部１８ｂから蒸発器１４下部に流入する。

図３は本発明の実施例に係る蒸発器１４の周辺部を、冷蔵庫正面から見た図である。蒸発器入口パイプ４７と蒸発器出口パイプ４８に接続する冷媒パイプ５０は、上下方向に折り返して７段のフィンチューブ式熱交換器（蒸発器１４）を構成している。蒸発器１４の上部に設けた蒸発器入口パイプ４７には、蒸発器温度センサ４０が設置されており、蒸発器温度センサ４０で検出される温度によって除霜運転に関する判定を行っている。蒸発器１４の下部に設けた除霜ヒータ２２は、ヒータ線を内部に挿入したガラス管４４と、その外周部に設けた金属製の放熱フィン４６、及びガラス管４４と金属フィン４６の上部を覆うように設けた金属製の融解水滴下防止部４５から構成されている。本実施の形態例の冷蔵庫１は、可燃性冷媒を使用しており、除霜ヒータ２２は、庫内で可燃性冷媒が漏れた場合を想定し、通電中にガラス管４４の表面温度を可燃性冷媒の発火温度（イソブタンの場合４９４℃）よりも１００℃以上低い温度を維持するようにしている。融解水滴下防止部４５をガラス管４４の上部に設けることによって、除霜時に生じた融解水がガラス管４４の表面に直接滴下して、急激な温度変化によるガラス管４４の破損を防止している。庫内循環空気の通風抵抗を考慮すると、融解水滴下防止部４５は放熱フィン４６の直径と同程度が好ましい。除霜ヒータ２２の出力は、一般的に１００Ｗ〜２００Ｗの電気ヒータであり、本実施の形態例では１５０Ｗとしている。

蒸発器１４の側方には冷蔵室冷気戻りダクト５１を設けてあり、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉にし、庫内ファン９ａを駆動させると、冷蔵室２を冷却した後の空気が冷蔵室戻りダクト５１から流入する。冷蔵室戻りダクト５１に流入した空気は、風路８ａで蒸発器１４側に向きが変わり、樋２３、除霜ヒータ２２を通過し、蒸発器１４の最下段（７段目）から最上段（１段目）に向かい、風路８ｂを経由して庫内ファン９へと流れていく。

次に、本実施の形態例の除霜運転について説明する。本実施の形態例の冷蔵庫１は除霜モード１、除霜モード２の２つの除霜運転を備えている。除霜モード１は庫内ファン９を停止（ＯＦＦ）させた状態で除霜ヒータ２２に通電（ＯＮ）する除霜運転である。

図４ａは除霜モード１における空気の流れを表す図２の蒸発器周辺の拡大図である。除霜モード１は、冷蔵室ダンパ２０を閉、冷凍室ダンパ２１を開にし、庫内ファン９を停止（ＯＦＦ）させた状態で、除霜ヒータ２２に通電（ＯＮ）するモードである。庫内ファン９を停止させているため、蒸発器１４は主に自然対流により加熱される。除霜ヒータ２２で加熱された蒸発器１４下部の風路８ａの空気は自然対流により上昇する。この加熱空気と蒸発器１４との熱交換により蒸発器１４を加熱する。蒸発器１４を加熱した後、空気は冷凍室ダンパ２１を経由して吐出口１２ａから冷凍室７へ流出する。一方、冷凍室７の空気は冷凍室戻り口１７から風路８ａへと流れる。

このように庫内ファン９を停止状態で行う除霜モード１においても対流により空気が循環し、蒸発器１４を加熱しているが、除霜ヒータ２２から蒸発器１４へと流れる空気の流速が低いため、輻射の影響が大きく、除霜モード１は除霜ヒータ２２の周辺、特にトイ２３等の風路８ａに接する壁面と、蒸発器１４の下部を加熱し易い除霜モードである。

なお、冷凍室ダンパ２１を開としている理由は、前述の空気の循環が形成し、除霜ヒータ２２から蒸発器１４に空気が向かう自然対流を促進するためである。これにより、冷凍室ダンパ２１を閉とした場合に比べ、蒸発器１４に対する加熱量を増加させ、さらには蒸発器１４の下流にある風路８ｂの壁面に対する加熱量も増加させることができる。

図４ｂは除霜モード２における空気の流れを表す図２の蒸発器周辺の拡大図である。除霜モード２は、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉にし、庫内ファン９を駆動（ＯＮ）させた状態で除霜ヒータ２２に通電（ＯＮ）するモードである。冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉とし、庫内ファン９を駆動させているため、蒸発器室８内は図３で示した流れと同様の流れ場となる。すなわち、冷蔵室２の空気が冷蔵室戻りダクト５１（図３参照）から風路８ａ流入し、除霜ヒータ２２により加熱された後、蒸発器１４に至り、蒸発器１４を加熱する。蒸発器１４を加熱した後、空気は庫内ファン９ａにより昇圧され冷蔵室ダンパ２０を経由して冷蔵室冷気ダクト１１を介して冷蔵室２へと流れていく。

すなわち、除霜モード２では強制対流の流れ場となるため、対流による加熱量が多くなり、除霜モード１に比べ除霜ヒータ２２よりも上部、特に蒸発器１４と、ファン周辺壁面１００等の風路８ｂに接する壁面を加熱し易い除霜モードである。

図５は除霜制御を示すタイムチャートの一例である。蒸発器温度は蒸発器温度センサ４０で検出される蒸発器１４の温度、冷蔵室温度は冷蔵室温度センサ４１で検出される冷蔵室２の温度であり、ファン周辺壁面温度はファン周辺の壁面であるファン周辺壁面１００（図４ａ、図４ｂ参照）の温度、トイ温度はトイ２３の壁面温度である。図５に示す１、２は除霜モード１、除霜モード２を表す。また圧縮機２４、庫内ファン９のＯＮはそれぞれ駆動状態、ＯＦＦはそれぞれ停止状態を表す。

本実施の形態例では、例えばドア２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉回数、及び圧縮機２４の合計駆動時間等から判断される除霜運転の開始条件を満足する（時刻ｔ_０）と、本実施の形態例の冷蔵庫１ではプリクール運転を行う。

冷凍室７の温度が除霜運転中に過度に上昇すると冷凍食品や氷の融解の恐れがある一方、本実施の形態例では除霜運転中も冷蔵室２を冷却できるため、プリクール運転では、冷蔵室ダンパ２０を閉、冷凍室ダンパ２１を開とし、冷凍室３を冷却する。プリクール運転を所定の時間、例えば３０分間行った後（時刻ｔ_１）、本実施の形態例の冷蔵庫１は除霜運転に移行する。

本実施の形態例の冷蔵庫１は、除霜モード１、除霜モード２の２種類の除霜運転を備え、まず除霜モード１を行う。除霜モード１は、図４ａで示したように、庫内ファン９を停止（ＯＦＦ）させた状態で、除霜ヒータ２２に通電（ＯＮ）するモードであり、主に除霜ヒータ２２周辺、特に蒸発器１４の下部の風路８ａを形成するトイ２３等の壁面を加熱する。

この除霜モード１を、例えば１０分間行った後（時刻ｔ_２）、除霜モード２に移行する。除霜モード２は、図４ｂで示したように、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉とし、庫内ファン９を駆動させながら除霜ヒータ２２を通電するモードであり、主に除霜ヒータ２２よりも上部、特に蒸発器１４と、ファン周辺壁面１００等の風路８ｂを形成する壁面を加熱する。

その後、蒸発器１４の温度が霜の融解温度よりも十分高い除霜終了温度Ｔ_fin（例えば１０℃）に到達する（時刻ｔ_４）と、除霜運転を終了する。

なお、温度Ｔ_finに到達する前に、蒸発器１４の温度が所定温度T_2fin（例えば５℃）以上で、冷蔵室２の温度よりも所定温度（例えば３℃）以上高くなった場合は、除霜モード１に移行し、除霜終了温度Ｔ_finまで除霜モード１による除霜を行う。これにより、蒸発器１４を通過した空気による冷蔵室２の加熱を抑えることができる。

除霜運転終了（時刻ｔ_４）後は除霜水が排出されるよう、例えば除霜終了２分後に圧縮機２４を駆動させる。その後、例えば圧縮機２４を駆動した２分後に冷蔵室ダンパ２１を開、冷凍室ダンパ２０を閉状態として庫内ファン９を駆動させ、例えばその１０分後に冷凍室ダンパ２０を開状態とし、冷蔵室２と冷凍室７を冷却する運転に移行する。圧縮機２４に対し、庫内ファン９の駆動、及び冷蔵室ダンパ２１、冷凍室ダンパ２０を開とする時刻を遅らせることで、蒸発器１４を低温にした後に送風することになり、冷蔵室２、冷凍室７の加熱を抑えることができる。

以上が、本実施の形態の冷蔵庫１における基本的な除霜運転の制御である。次に、本除霜運転、特に冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉とし、庫内ファン９を駆動させながら除霜ヒータ２２を通電する除霜モード２により得られる効果を説明していく。

除霜モード２では、流れ場は強制対流となるため、蒸発器室８を流れる流速が除霜モード１よりも速くなる。流速が高くなることで除霜ヒータ２２と空気との交換熱量が多くなり、輻射による加熱量の割合が減り、蒸発器１４等への対流による加熱量（空気を介した加熱量）の割合が増加する。加えて、流速が高くなることで、熱伝達率が高くなるため、空気から壁面（蒸発器１４を含む）への伝熱量も増加する。従って、除霜モード１に比べて除霜モード２では、主に対流により加熱される除霜ヒータ２２の下流側（上方）に位置する蒸発器１４や風路８ｂを形成する壁面に対する加熱量を高めることができる。これにより、蒸発器１４に付着した霜を短時間で解かすことができ、除霜運転に要する消費電力量を低減することができる。

また、一般に流速が高いと空気の温度分布は小さくなるため、除霜モード１のみで除霜する場合に比べ、除霜ヒータ２２に近い蒸発器１４下部の過熱が抑えられ、除霜運転後の圧縮機２４を駆動して冷却する熱負荷を低減することができる。加えて、蒸発器１４の温度が冷蔵室２の温度よりも低い時刻ｔ_２からｔ_３までは、冷蔵室２よりも低温の空気が冷蔵室２に流れ、冷蔵室２を冷却することができ、圧縮機２４を駆動して冷却する冷蔵室２の熱負荷も低減できる。従って、冷却運転に要する消費電力量も低減することができる。

以上のように、除霜モード２を備えることで、除霜運転と冷却運転の何れの消費電力量も低減でき、省エネルギー性能を高めることができる。

さらに、本実施の形態例の冷蔵庫１では、少なくとも霜の融解温度よりも高いT_2finまで除霜モード２を行っており、これにより風路８ｂを形成する壁面、特にファン周辺壁面１００（図４ａ、図４ｂ参照）の霜を効率よく解かして、蒸発器１４下流の風路８ｂに接する壁面に付着した霜を融解させつつ、省エネルギー性能を高めている。以下でこの理由を説明する。

除霜運転中に蒸発器１４より上方（除霜ヒータ２２から離れた空気流れ方向下流側）の風路８ｂを流れる空気は蒸発器１４及び蒸発器１４に付着した霜と熱交換して冷却され、蒸発器１４の上部の温度と同程度の温度となる。そのため蒸発器１４の温度が霜の融解温度（０℃）以下の場合、基本的に風路８ｂを流れる空気も霜の融解温度以下となる。対流による加熱で壁面に付着した霜を解かすためには、霜の融解温度より高い温度の空気と熱交換させる必要がある。なお、風路８ｂを形成する壁面は、除霜ヒータ２２との間に蒸発器１４があり、輻射による加熱量も少ない。従って、蒸発器１４を通過した空気温度が霜の融解温度よりも高くなるまでファン周辺壁面１００を含む風路８ｂと接する壁面の霜は基本的には解けないが、蒸発器１４の温度が霜の融解温度よりも高いT_2finになるまで除霜運転を行うことで、霜の融解温度よりも高い空気により風路８ｂに接する壁面の霜を解かすことができる。

また、霜の融解温度よりも高いT_2finまで除霜モード２とすることで、除霜モード１に比べて熱伝達率が高く、空気から壁面への加熱量が増加する。従って、霜の融解温度よりも高い空気により、効率よく壁面に付着した霜を加熱できるので、短時間で確実に壁面に付着した霜を解かすことができる。すなわち、風路８ｂに接する壁面、特にファン周辺壁面１００に付着した霜を融解させつつ、除霜運転の時間を短く抑えることができ、省エネルギー性能の高い除霜運転となる。

次に図５に示したように、除霜モード１、除霜モード２の順に除霜運転を行う効果を説明する。

図４ａを用いて前述したように、除霜モード１は除霜ヒータ２２に近い、蒸発器１４の下部やトイ２３を加熱し易い。トイ２３からドレインパイプ２４を介して除霜水を排出するため、トイ２３を除霜運転の前半に加熱して水の氷結温度（０℃）以上にしておくことで、蒸発器１４等よりトイ２３に至った除霜水が再凍結することなくドレインパイプ２４へと排出することができる。なお、蒸発器１４の温度が霜の融解温度を超えるまで風路８ｂの空気温度は霜の融解温度を超えないが、蒸発器１４の上流側に位置する風路８ａの空気では除霜運転の初期から除霜ヒータ２２により霜の融解温度以上まで加熱することができるため、蒸発器１４の温度が低い除霜運転前半においても、十分にトイ２３を０℃以上まで加熱することができる。

また、蒸発器１４は、冷却運転中に上流側から高湿な空気が流入して着霜するため、上流側の蒸発器１４下部の方が、下流側に比べて着霜量が多くなり易い。従って、蒸発器１４下部を加熱し易い除霜モード１を除霜運転の前半に行い、着霜量の多い蒸発器１４下部を集中して加熱することで、蒸発器１４下部の霜を効率よく加熱することができ、その後、温度分布の少ない除霜モード２で蒸発器１４全体を加熱することで、全体として効率よく霜を解かすことができる。

また、前述したように、風路８ｂに接する壁面についた霜は、基本的に蒸発器１４を通過した空気温度が霜の融解温度を超えるまで解けないため、除霜モード２を除霜運転の後半に行っている。すなわち、風路８ｂの空気温度を霜の融解温度よりも高くなる除霜運転の後半に、除霜モード１に比べて風路８ｂに接する壁面を加熱し易い除霜モード２を行うことで、風路８ｂに接する壁面、特にファン周辺壁面１００に付着した霜を効率よく融解させることができる。

以上のように、除霜モード１、除霜モード２の順に行うことで、蒸発器１４の上流側の風路８ａに接する壁面、蒸発器１４の下流側の風路８ｂに接する壁面、及び蒸発器１４自体の加熱に対し、それぞれ適切な加熱を行うことができる。従って、蒸発器１４及び風路８ｂに接する壁面の霜の融解と、トイ２３からドレインパイプ２４への除霜水の排出を行いつつ、除霜運転の時間を短く抑えることができ、省エネルギー性能の高い除霜運転となる。

ここで、図４ａに示したように、本実施の形態例では除霜モード１において冷凍室ダンパ２１を開とし、除霜ヒータ２２から蒸発器１４に空気が向かう自然対流を促進させ、蒸発器１４等への加熱量を増加させている。

一方、冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１の何れも閉とすることも可能である。この場合、除霜モード１から除霜モード２に移行する時間を、本実施の形態例の場合よりも短くするとよい。冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１の何れも閉とすると、除霜ヒータ２２からの上昇気流が抑えられるため、除霜ヒータ２２周辺のトイ２３等の壁面に対する加熱量をより多くすることができるので、除霜モード１における蒸発器１４の加熱量は低下するが、トイ２３の温度を短時間であげられる。従って、蒸発器１４を高効率に加熱できる除霜モード２に短時間で移行し、蒸発器１４の上流側の風路８ａに接する壁面を比較的短い除霜モード１で集中して加熱し、比較的長い除霜モード２で蒸発器１４の下流側の風路８ｂに接する壁面、及び蒸発器１４自体を主に加熱することで、本実施の形態例の冷蔵庫１と同様、蒸発器１４、及び風路８ａと８ｂの何れに接する壁面も適切に加熱することができ、省エネルギー性能の高い除霜運転となる。

以上が、本実施の形態例を示す実施例である。なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１冷蔵庫
２冷蔵室（冷蔵温度帯の貯蔵室）
２ａ、２ｂ冷蔵室ドア
３製氷室
３ａ製氷室ドア
４上段冷凍室
４ａ上段冷凍室ドア
４ｂ上段冷凍室容器
５下段冷凍室
５ａ下段冷凍室ドア
５ｂ下段冷凍室容器
６野菜室
６ａ野菜室ドア
６ｂ野菜室容器
７冷凍室（冷凍温度帯の貯蔵室）
８蒸発器収納室
８ａ、８ｂ、８ｃ風路
９庫内ファン
１０断熱箱体
１０ａ外箱
１０ｂ内箱
１１冷蔵室冷気ダクト
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ冷蔵室冷気吐出口
１２上段冷凍室冷気ダクト
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ吐出口
１４蒸発器
１６ドアヒンジカバー
１７冷凍室冷気戻り部
１８野菜室冷気戻りダクト
１８ａ野菜室側の冷気戻り部
１８ｂ野菜室冷気戻り部
１９ヒータ
２０冷蔵室ダンパ
２１冷凍室ダンパ
２２除霜ヒータ
２３樋
２４圧縮機
２５真空断熱材
２６操作部
２７ドレン孔
２８、２９断熱仕切壁
３０断熱仕切壁
３１制御基板
３２蒸発皿
３３ａ、３３ｂ、３３ｃドアポケット
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ棚
３５貯蔵室
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ仕切カバー
３７庫外温度センサ
３８庫外湿度センサ
３９機械室
４０蒸発器温度センサ（蒸発器温度）
４１冷蔵室温度センサ（冷蔵室温度）
４２冷凍室温度センサ
４３野菜室温度センサ
４４ガラス管
４５融解水滴下防止部
４６放熱フィン
４７蒸発器入口パイプ
４８蒸発器出口パイプ
５０冷媒パイプ
１００ファン周辺壁面

Claims

冷蔵温度帯の第一の貯蔵室と、冷凍温度帯室の第二の貯蔵室と、圧縮機と、前記第一の貯蔵室と前記第二の貯蔵室を冷却する蒸発器と、該蒸発器で冷却された空気を、前記第一の貯蔵室と前記第二の貯蔵室に送風するファンと、前記蒸発器から前記第一の貯蔵室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、前記蒸発器から前記第二の貯蔵室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記蒸発器に付着した霜を解かす除霜ヒータと、前記蒸発器の温度を検知する蒸発器温度検知手段を備える冷蔵庫において、
前記圧縮機を停止中に、前記ファンを停止状態で前記除霜ヒータを通電状態とする第一の除霜モードと、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態として、前記ファンを駆動させて除霜ヒータを通電状態とする第二の除霜モードを備え、前記第一の除霜モードを実施した後に、前記第二の除霜モードを行い、該第二の除霜モードを前記蒸発器温度検知手段が霜の融解温度よりも高い温度になるまで行い、
前記第一の除霜モードの実行中、前記冷凍室ダンパを開放する冷蔵庫。