CN102954645A

CN102954645A - 冰箱

Info

Publication number: CN102954645A
Application number: CN2012102854252A
Authority: CN
Inventors: 大平昭义; 河井良二; 藤木义明; 中村浩和
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-10
Also published as: KR101445924B1; CN102954645B; JP2013040745A; JP5571044B2; KR20130020571A

Abstract

有效利用冰箱运转时产生并向外部排放的热及外部所具有的热，降低除霜所需的电量及除霜时间。冰箱（1）具有冷藏室（2）、冷冻室（4，5）和具备产生冷却冷藏室和冷冻室的冷气的冷却器（12）及压缩机（24）的冷冻循环。还具备：将由冷却器产生的冷气向冷藏室和冷冻室的至少任何一个输送的箱内风扇（9）；配置于冷却器下方的电加热器（22）；在冷藏室内流通而温度上升的空气；积蓄由压缩机产生的热或外部空气的热的防冻溶液；以及控制使箱内风扇或防冻溶液进行循环的循环泵（51）等的控制单元（66）。在除霜运转时，控制单元在由加热器加热冷却器为止利用在冷藏室内流通的空气及压缩机或外部空气的热来加热冷却器。

Description

冰箱

技术领域

本发明涉及冰箱，尤其涉及冰箱的除霜运转。

背景技术

现有的冰箱的例子记载于专利文献1。在该公报所记载的冰箱中，将配管连接于冷却器的吸热器设置于非冷冻区域（例如，冷藏室或蔬菜室、机械室）。并且，在除霜时用循环泵使填充于吸热器内的防冻溶液循环，作为冷却器的加热源而利用。由此，减少除霜时的耗电量。另外，通过利用积蓄在吸热器内的热源，省去了一般使用的电加热器（除霜加热器）。由此，不使箱内的温度临时地显著上升，而与现有技术相比能够实施降低了耗电量的除霜。

现有的冰箱的其他例子记载于专利文献2。在该公报所记载的冰箱中，将冷冻循环的散热器或压缩机电动机的排出的热积蓄于防冻溶液或油中，在除霜时利用该蓄热与使用现有的电加热器（除霜加热器）的情况相比减少耗电量。向防冻溶液或油的蓄热经由加热器管和循环泵而传递到冷却器，利用于除霜。

现有的冰箱的另一其他例子记载于专利文献3。在该公报所记载的冰箱中，除了一般使用的除霜加热器外，在冷冻循环的运转期间将从压缩机产生的排出热积蓄在防冻溶液中，从而用于除去附着在蒸发器上的霜。

专利文献1：日本特开2009－92371号公报

专利文献2：日本特开昭59－81479号公报

专利文献3：日本特开平11－23135号公报

在上述专利文献1记载的冰箱中，为了用很少的能量对霜进行加热（加热冷却器）而在非冷冻区域设置罐，在填充于罐内部的防冻溶液中积蓄除霜时所需的能量。由此，在除霜中不需要现有技术使用的电加热器，能够大幅度地削减耗电量。在此，所谓非冷冻区域是例如冷藏室或蔬菜室、机械室（压缩机设置部）。在该公报所记载的冰箱中，由于融化霜需要0℃以上的防冻溶液，因此填充防冻溶液的吸热器需要设置于至少冰点以上的温度带。

可是，冷藏室或蔬菜室的温度为平均5℃左右，不容易确保积蓄于防冻溶液的热量，难于足够获得融化霜所需的热量。例如，若作为防冻溶液使用一般的盐水（主要成分：甘醇），则假设浓度70Wt％（冻结温度约－40℃）、比热容2.891kJ/（kgK）、密度约1110kg/m³，估计作为通常冷却时的着霜量融化霜0.1kg所需的防冻溶液的量，则最低约需要2L。在此，假定积蓄于防冻溶液的热量等于霜的融解潜热。积蓄于防冻溶液的热量，由于冷藏室或蔬菜室的室温平均约为5℃，因此作为与融化霜的温度即0℃之差估计为温度差5K。

这意味着冰箱的箱内容纳空间相应地（约2L）减少，因此在基于单独使用防冻溶液的加热中便利性降低。另外，若不能将除霜所需要的热源积蓄在设置于非冷冻区域的罐内，则无法全部融化冷却器的霜。而且，在具有冷藏温度带和冷冻温度带的冰箱中除霜时间也很重要，若除霜时间变长，则冷冻室的温度上升变大，对冷冻食品的保存性有可能产生坏影响。这样，在冰箱的除霜中，不仅所需的热量重要，而且循环的防冻溶液与冷却器（或霜）的传热现象也很重要。例如，若在除霜中填充防冻溶液的罐内的温度降低，则与霜的温度差变小，直至霜融解为止的时间变长。

另外，在该专利文献1中，没有公开在除霜时有效利用冷却器上生长的霜的冷热能量的情况下还降低耗电量的内容。另外，由于仅使用采用了防冻溶液的加热机构，因此若着霜量多，则除霜所需的时间变长，其间由于冷冻运转停止而有可能产生冷冻室的温度上升的不良情况。因而，不能实施对应于着霜量的除霜运转。

霜虽然主要发生于冷却器，但有时在冷却器以外的例如容纳冷却器的风路表面（固体壁面）或箱内循环风扇附近也生长霜。在使用防冻溶液的除霜方式中，能够直接加热冷却器，因此加热源（防冻溶液）与附着于冷却器的霜的传热性能提高。可是，关于远离冷却器的部位的霜，不能期待直接加热的效果，因此必然变得不充分。

专利文献2记载的冰箱也与专利文献1记载的冰箱同样，将来自冷冻循环的散热器或压缩机电动机的排出热积蓄于防冻溶液或油中，在除霜时加以利用。由此，省去现有的电加热器（除霜加热器）而降低了耗电量。可是，由于该公报记载的冰箱也与上述专利文献1记载的冰箱基本结构相同，因此如上所述可能需要大的罐，或者除霜时间变长。

另外，在专利文献3记载的冰箱中，用自然对流对蒸发器周边的空气进行加热而融化霜，未必促进热传递而有可能除霜需要长时间。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的不良情况而完成的，其目的在于有效利用冰箱运转时产生并向外部排出的热及外部所具有的热，降低除霜所需的电量及除霜时间。另外，本发明的目的在于，避免使用于除霜运转的防冻溶液在配管的中途冻结的不良情况，提高冰箱的可靠性。本发明的再一个目的在于，不使容纳防冻溶液的罐大型化，而降低除霜所使用的电量及除霜时间。

实现上述目的的本发明的冰箱的特征在于，具有冷藏室和冷冻室，还具备：冷冻循环，具备产生冷却上述冷藏室和上述冷冻室的冷气的冷却器及压缩机；第一开闭机构，开闭将由上述冷却器产生的冷气向上述冷藏室引导的流路；第二开闭机构，开闭将由上述冷却器产生的冷气向上述冷冻室引导的流路；箱内风扇，将由上述冷却器产生的冷气向上述冷藏室和上述冷冻室的至少任何一个输送；第一加热机构，配置于上述冷却器的下方，并具有电加热器；第二加热机构，包括上述第一开闭机构、上述第二开闭机构和上述箱内风扇，利用在冷藏室内流通而温度已上升的空气加热上述冷却室；第三加热机构，具有抵接上述冷却器配置且内部流通防冻溶液的配管、使防冻溶液循环的循环泵、以及使由上述压缩机产生的热及外部空气的热的至少任何一个积蓄在防冻溶液中的机械室风扇；以及控制单元，控制上述第一开闭机构、上述第二开闭机构、上述箱内风扇、上述循环泵、上述机械室风扇和上述第一加热机构的动作，在除霜运转时，上述控制单元使用上述第一至第三加热机构的至少任何一个加热上述冷却器，利用在该冷却器部流通的空气冷却上述冷藏室。

并且，在该特征中，上述控制单元在除霜运转时，在上述第一加热机构运转之前使上述第二加热机构及上述第三加热机构运转。上述控制单元也可以在利用上述第二加热机构及上述第三加热机构加热后，使上述第一加热机构工作，上述第二加热机构是使用以上述箱内风扇使冷藏温度带的箱内空气在箱内循环后的空气的机构，上述第三加热机构是在防冻溶液中积蓄正温度带的热，并将上述防冻溶液热输送至上述冷却器的机构为好。另外，在上述第三加热机构抵接上述冷却器的部分的防冻溶液出口附近设置除霜传感器，在该除霜传感器检测出的温度在从除霜开始预先规定的时间内未达到超过冰点的预定温度时，上述控制单元不仅利用上述第二加热机构及上述第三加热机构加热，还利用上述第一加热机构加热。

另外，在上述特征中，优选在上述第三加热机构抵接上述冷却器的部分的防冻溶液出口附近设置除霜传感器，上述控制单元在上述除霜传感器检测出的温度超过防冻溶液的冻结温度为止，不使上述循环泵工作，上述第二加热机构将上述冷却器的着霜从该着霜的外表面侧除去，上述第三加热机构将上述冷却器的着霜从与上述冷却器接触的面侧除去。而且，上述控制单元使上述第一开闭机构工作，使得将用上述第二加热机构对附着在上述冷却器上的霜进行加热而产生的冷气向上述冷藏室引导为好。

本发明具有如下有益效果。

根据本发明，在冰箱除霜时，由于利用电能（除霜加热器）、箱内热能、箱外热能这3种热源，因此有效利用冰箱运转时产生并向外部排出的热及外部空气所具有的热，降低除霜所需的电量及除霜时间。另外，通过避免使用于除霜运转的防冻溶液在配管的中途冻结的不良情况，提高冰箱的可靠性。而且，不使容纳防冻溶液的罐大型化，而能够降低用于除霜的电量及除霜时间。

附图说明

图1是表示本发明的冰箱的一实施例的主视图。

图2是图1所示的冰箱的侧面纵剖视图。

图3是图1所示的冰箱的侧面纵剖视图，是与图2相比改变其宽度方向位置的图。

图4是图1所示的冰箱所具备的冷却器周边的图，是背面侧剖视图。

图5是说明除霜所需的热量的曲线图。

图6是说明除霜所需的电量的曲线图。

图7是除霜运转的一实施例的时间图。

图8是图7所示的除霜运转的流程图。

图9是说明冷却器的霜的融解状况的图。

图10是除霜运转的另一实施例的时间图。

图11是图10所示的除霜运转的流程图。

图12是除霜运转的再一个实施例的时间图。

图13是除霜运转的再一个实施例的时间图。

图14是图13所示的除霜运转的流程图。

图中：

1-冰箱；2-冷藏室；2a、2b-门；2c-吹出口；3-制冰室；3a-门；3b-容纳容器；4-上层冷冻室；4a-门；4b-容纳容器；5-下层冷冻室；5a-门；5b-容纳容器；6-蔬菜室；6a-门；6b-容纳容器；6d-蔬菜室返回口；7-冷却器；8-冷却器容纳室；9-箱内风扇；10-隔热箱体；11-冷藏室送风管道；12-上层冷冻室送风管道；13-下层冷冻室送风管道；17-冷冻室返回口；18-蔬菜室返回管道；18a-蔬菜室返回排出口；20-冷藏室风门（R风门，第一开闭机构）；21-蒸发皿；22-除霜加热器（第一加热机构）；23-流槽；24-压缩机；25-真空隔热材料；27-排水孔；28、29-隔热分隔壁；32-门兜；36-搁板；40-冷冻室前面分隔壁；41-除霜传感器；43-除霜水滴下防止部；44-玻璃管；45-金属散热片（散热片）；46-冷藏室冷气返回风路；50-冷冻室风门（F风门、第二开闭机构）；51-循环泵；52-蓄热罐；53～55-管；56-机械室；57-防冻溶液；58-防冻溶液循环管；59-霜；60-传感器；61-循环空气；62-加热空气；63-融解部分；66-控制单元；66a-CPU；66b-存储单元；68-机械室风扇；71～73-冷气（的流动）；91-机械室罩；92-散热器；93-压缩机支撑部；94-机械室基座；96-吸入口；97-排出口。

具体实施方式

首先，叙述本发明的冰箱的主要的特征。本发明的冰箱1使用如下3种热源进行除霜，第一为电能（除霜加热器），第二为箱内热能，第三为箱外热能。利用第一的电能的除霜利用一直以来使用的电加热器（例如设置于冷却器下部的玻璃管加热器）加热，但其除霜的方式如下详述与现有技术不同。电加热器加热冷却器周围的空气，以空气为媒介间接地融化霜。在利用第二的箱内热能的除霜中，使用箱内风扇使维持在冰点以上的正温度带的冷藏室（包含蔬菜室）的空气进行循环，融化附着于冷却器上的霜。所谓冷藏室的箱内热能，换言之，就是将沿冷藏室的壁面传递并从箱外进入的热作为除霜时的热源有效利用的能量。在利用第三的箱外热能的除霜中，将箱外的热或设置于机械室的压缩机或散热器的热，积蓄在新设置的罐内的蓄热介质中，在除霜时利用其热。

如上述的专利文献1、2所记载，若单独用箱外热能进行除霜，则为了获得除霜时所需的热量，只有提高填充于罐内的防冻溶液温度（蓄热时的温度）或增加防冻溶液的量，增加蓄热量即加热量。

另外，由于冰箱的除霜通常是一日一次，因此如果将填充防冻溶液的罐设置于箱外，则在除霜的间隔的一天期间如果不使防冻溶液循环就有可能与外部空气温度（例如30℃）相等。可是，要将防冻溶液的温度提高至箱外的温度以上，则需要再利用从压缩机或散热器放出的热量（热回收）。另外，单独用第三的箱外热能的除霜，产生填充了防冻溶液的罐的设置部位和除霜时间的问题。在本发明中为了解决这些不良情况，作为除霜机构具有第一机构、第二机构和第三机构，有效地组合这3种机构，降低除霜时的耗电量，并且减少除霜中利用霜的冷热能时的输入能量而冷却冷藏室。

另外，在到达防冻溶液的冻结温度以下的快速冷冻后进行除霜运转时，为了避免积蓄了箱外热能的防冻溶液在冻结温度以下循环，在冷却器的温度达到防冻溶液的冻结温度以上之后使防冻溶液进行循环。从而，能抑制防冻溶液成为冻结温度以下而产生的泵动力的增加，能够降低耗电量。而且，也可以抑制因比热容降低而引起的防冻溶液罐的大型化。

以下，用附图具体说明本发明的冰箱的一实施例。图1是冰箱1的主视图。冰箱1从上方开始具备冷藏室2、制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6。冷藏室2具备分割为左右的形状的冷藏室门2a、2b，制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6分别具备抽屉式的制冰室门3a、上层冷冻室门4a、下层冷冻室门5a、蔬菜室门6a。以下，将冷藏室门2a、2b、制冰室门3a、上层冷冻室门4a、下层冷冻室门5a、蔬菜室门6a简称为门2a～6a。

另外，冰箱1具备：分别检测各门2a～6a的开闭状态的未图示的门传感器；在判定为门开放状态的状态持续预定时间例如1分钟以上时通知使用者的未图示的警报器；以及进行冷藏室2或冷冻室5的温度设定的未图示的温度设定器等。

图2表示图1所示的冰箱1的侧面剖视图（该图（a））、及机械室56部分的纵剖视图。如图2（a）所示，冰箱1的箱外与箱内利用填充泡沫隔热材料而形成的隔热箱体10而隔开。冰箱1的隔热箱体10安装有多个真空隔热材料25。箱内利用配置于上方的隔热分隔壁28而分隔为冷藏室2、上层冷冻室4及制冰室3（参照图1）。另外，利用配置于下方的隔热分隔壁29分隔为下层冷冻室5、蔬菜室6。在冷藏室2的门2a、2b的箱内侧，具备多个门兜32，冷藏室2利用多个搁板36沿纵向划分为多个贮藏空间。在上层冷冻室4与下层冷冻室5之间设置有冷冻室前面分隔壁40。

在制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6中，与设置于各室3～6前方的门3a～6a一体地分别设置有容纳容器3b～6b，通过将手指搭在门3a～6a的把手部（未图示）向跟前侧拉出，从而拉出容纳容器3b～6b。另外，在图2中虽然没有示出制冰室3，但如上所述，制冰室3也为同样的结构。

在下层冷冻室5的大致背部形成有冷却器容纳室8，在该冷却器容纳室8内设置有冷却器7。在冷却器7的上方设置有箱内风扇9。由该箱内风扇9向冷却器7输送的空气与冷却器7进行热交换被冷却而变为冷气，向冰箱1的各部分输送。即，经由冷藏室送风管道11及上层冷冻室送风管道12、下层冷冻室送风管道13、未图示的制冰室送风管道，向冷藏室2及上层冷冻室4、下层冷冻室5、制冰室3的各室输送冷气。

并用图3说明冰箱1内的循环空气所进行的冷却的状态。图3是在与图2不同的剖面位置的冰箱1的侧面剖视图。冷气向各室2～5的送风利用冷藏室风门（以下也称R风门）20与冷冻室风门（以下也称F风门）50的开闭来进行控制。具体而言，在R风门20为打开状态而F风门50为关闭状态时，冷气经过冷藏室送风管道11从设置多层的吹出口2c输送至冷藏室2。从冷藏室2的背面侧向前面侧流动的冷气71，在结束冷藏室2的冷却之后，流入设置于冷藏室2下部的未图示的冷藏室返回口，之后返回冷却器7。

关于蔬菜室6的冷却有各种方法。例如，有在冷却冷藏室2之后向蔬菜室6直接输送冷气的方法、或将在冷却器7产生的冷气不经由冷藏室2而单独向蔬菜室6输送的方法。在后者的情况下，为了控制供给蔬菜室6的冷气，需要蔬菜室6的专用风门。在本实施例中，将流入蔬菜室6的冷气73，从设置于隔热分隔壁29的下部前方的蔬菜室返回口6d经由蔬菜室返回管道18引导至蔬菜室返回排出口18a，使之流入冷却器7。

引导至冷冻室3的冷气72在依次冷却上层冷冻室4、下层冷冻室5、制冰室3之后，从冷冻室返回口17返回冷却器7。在冷却器7的下部设置有除霜加热器22。在除霜时产生的排出水一旦落下到流槽23之后，经由排水孔27放出到配置于机械室56的压缩机24的头部所设置的蒸发皿21。机械室56形成于冰箱1的背面的最下部且隔热箱体10的外侧，并且由机械室罩91覆盖。

图2（b）用后视图表示除去了机械室罩91的机械室56的部分。在机械室罩91上形成有用于将外部空气摄入机械室56的吸入口96、及用于将机械室56内的空气向外部排出的排出口97。它们虽然省略了图示，但构成为百叶窗结构，防止空气以外的东西流通。

从吸入口92流入的空气，如图2（b）箭头所示，在与形成冷冻循环的散热器92进行热交换以后，利用机械室风扇68向压缩机24侧输送。由压缩机支撑部93支撑的压缩机24产生随着转速的上升而增大的热量。输送至机械室56的外部空气吸收该压缩机24产生的热，进而温度上升，并将该热从蓄热罐52的容器壁向贮存在蓄热罐52的防冻溶液传热。其后，从形成于机械室罩91的排出口97向冰箱1外排出。该一连串的外部空气的流动主要由机械室风扇68引起。

图3是用于说明利用箱外热能的结构的图。如上所述，在机械室56内设置有填充有防冻溶液57的蓄热罐52。蓄热罐52由于是将从压缩机24及/或设置于机械室56的散热器92放出的热量回收至防冻溶液57的部件，因此设置于机械室56内更容易增加蓄热量。若将蓄热罐52设置于机械室56，则例如在室温30℃时，能使蓄热罐52内的防冻溶液57的温度上升到至少箱外温度即30℃。另外，图2（b）所示的压缩机24和蓄热罐52、机械室风扇68的配置只不过为一例而已，根据冰箱1的容量等决定最恰当的配置。

在通常的冰箱1中，实施1日1次的除霜运转。在利用箱外热能的除霜模式即使用防冻溶液57的冰箱1的运转中，即使实施除霜之后也可以使防冻溶液57的温度上升至室温水平。为了在防冻溶液57中积蓄室温以上的热量，使从设置于机械室56的压缩机24或未图示的散热器放出的热积极地积蓄在防冻溶液57中。例如，通过使从压缩机24的排出管或压缩机24放出的热与蓄热罐52内的防冻溶液57进行热交换而进行热回收，从而能够在防冻溶液57中蓄热。另外，在设置于机械室56的散热器92上，大多附设促进散热的风扇。因此，在能够利用风扇送风并与通过了散热器的升温空气进行热交换的部位，设置蓄热罐52。

即，用管55连接蓄热罐52与循环泵51，用管53连接循环泵51的排出口与冷却器7，用管52连接冷却器7与蓄热罐52。与冷却器7进行热交换后的防冻溶液57在管54内流动。填充于蓄热罐52内的防冻溶液57的液面如果位于管54与蓄热罐52的连接位置之下，则还能够使循环泵51反转而回收防冻溶液循环管58（参照图4）内的防冻溶液57。在此，防冻溶液循环管58与冷却器7直接接触而设置。通过循环泵51的反转，从而防冻溶液57不残留在防冻溶液循环管58内，能够防止冷却运转中的冻结并降低用除霜加热器22单独加热冷却器7时的加热负荷。

图4用背面侧剖视图表示配置于冰箱1的下层冷冻室5的背面侧的冷却器7的周边部。在冷却器7的上部设置有除霜传感器41，根据除霜传感器41检测出的温度，控制单元66（参照图3）执行除霜运转相关的控制判定。在冷却器7的下部，配置有一直以来使用的除霜加热器22。除霜加热器22包括在内部具有电加热器的玻璃管44和设置于玻璃管44周围的金属散热片45。取代金属散热片45，也可以使玻璃管44为双重玻璃管。任何一种除霜加热器22均可在使用可燃性制冷剂的冰箱1中采用。即使在冰箱内泄漏可燃性制冷剂，由于外侧的玻璃管表面温度低于可燃性制冷剂的燃点温度，因此也能够防止可燃性制冷剂的点火。在玻璃管44的上部，设置有除霜水滴下防止部43。除霜水直接滴下至加热为高温的玻璃管44上，防止因急剧的温度变化而损坏玻璃管。

为了使冷却器7与防冻溶液57进行热交换而加热冷却器7，与冷冻循环的制冷剂配管分开地，且以直接接触冷却器7的方式设置有防冻溶液循环管58。并且，将该防冻溶液管58铆接加工在构成冷却器7的各级散热片之间。防冻溶液循环管58内的防冻溶液52的流动方向具有从上侧向下侧或从下侧向上侧，但在本实施例中由于以下的理由而从下侧向上侧流动。

在本实施例中，在完全融解附着在冷却器7上的霜之后，为了提高除霜时的可靠性，进一步单独用除霜加热器22加热冷却器7。由于将防冻溶液循环管58的防冻溶液流入部设置于冷却器7的下部，因此能够使冷却器7的下部温度高于上部温度。即，若除霜加热器22接通，转换为单独加热，则在冷却器7中从下部依次向上部温度开始上升。若设置于冷却器7上部的除霜传感器41检测出预定的温度，则基于除霜加热器22的加热结束。因而，如果在除霜加热器22转换为单独加热之前，预先提高冷却器7的下部的温度，则能够缩短对耗电量影响较大的由除霜加热器22进行的单独加热时间。

关于使用如此构成的冷却器7及除霜加热器22的除霜运转，以下进行说明。若运转循环泵51，则蓄热罐52内的防冻溶液57经由配管55、53流入设置于冷却器7的防冻溶液循环管58。此时，与附着于冷却器7的霜进行热交换而融化霜。用冷却器7热交换的防冻溶液57的温度降低。经过冷却器7的防冻溶液57返回蓄热罐52，再次在相同的路径上仅循环预定时间。

返回蓄热罐52的管54的蓄热罐52侧的连接部设置于比防冻溶液57的液面靠上的位置。因此，若使循环泵51反转，则循环泵51不是输送防冻溶液57而是输送空气，因此直接接触冷却器7的防冻溶液循环管58内的防冻溶液57由送风力推回蓄热罐52内。由此，能够从防冻溶液循环管58内完全地回收防冻溶液57，防止防冻溶液循环管58内的防冻溶液57的冻结。而且，由于在防冻溶液循环管58内不残留防冻溶液57，因此除了防止冷却运转中的冻结之外，在停止循环泵51并单独用除霜加热器22加热冷却器7时能够降低负荷。

用图5及图6说明以上叙述的本发明的冰箱1的节能的状况。图5是模式地表示除霜时所需的热量的曲线图，图6是表示除霜时所需的电量的图。在现有方式中，仅从设置于冷却器7下部的除霜加热器（电加热器）获得除霜所需的热量Q，对冷却器7进行加热、除霜。因此，除霜加热器加热的热量Qe等于除霜所需的热量Q。

与此相对，在本发明的冰箱1中如上所述，利用除霜加热器22以外的加热源、即箱内热能Qin与箱外热能Qex。因此，用于除霜的热量Q包含这些热源，成为Q=Qeˊ+Qin+Qex。在这些3种加热源中，由电加热器22进行的加热耗电最大。

在本发明的冰箱1中，由于除了除霜加热器22以外具有加热源，因此能够使由电加热器22产生的加热量Qe成为小于该加热量Qe的加热量Qeˊ，即使除霜所需的热量Q相同，耗电量E也能降低。另外，由于能够进行利用了箱内热能与箱外热能的除霜，因此能够促进加热源与霜的传热现象，也能使除霜所需的热量Q减少为Qˊ。由此，可以进一步减少除霜时的耗电量。

在此，在利用箱内热能Qin加热冷却器7时，包含蔬菜室6的冷藏室2内的空气自身成为热源。为获得箱内热能Qin所需的能量仅是使箱内风扇9运转时的风扇动力。若箱内风扇9运转，则包含蔬菜室6的冷藏室2的空气输送到冷却器7部而成为融化霜时的热源。与此同时，融化霜进行热交换而成为冷气，并返回包含蔬菜室6的冷藏室2而成为冷却源。在利用箱外热能Qex加热冷却器7时，由于基本上以箱外的空气作为热源，因此需要的电力仅为使循环泵51运转时的泵动力。

若将现有方式的电量设为Ee（=Qe），则如上所述，该电量值Ee与由除霜加热器消费的电加热器的电量相等。另一方面，在本发明的冰箱1中，除霜加热器22的电量相当于热量Qeˊ，箱内风扇9的电量相当于热量Qin，循环泵51的电量相当于热量Qex，因此消费的电量Eeˊ等于上述3种电量的和。

在此，由除霜加热器22产生的耗电量为150W左右，与此相对，在箱内风扇9及循环泵51的费电量分别为数W左右，因此削减除霜加热器22的电量大大地有助于除霜时的耗电量的降低。因此，在具有利用除霜加热器22以外的加热机构加热的模式的本发明中，由于降低由除霜加热器22消耗的电量，因此能够将除霜中的冰箱1整体的耗电量削减为Eeˊ。

接着，用图7～图14，关于除霜运转的各种运转模式进行说明。

第一模式

图7及图8是用于说明除霜运转的第一运转模式的图，图7是除霜运转的时间图，图8是除霜运转的控制流程图。在图7中，将由控制单元66控制冷藏室风门（R风门）20及冷冻室风门（F风门）50、箱内风扇9、循环泵51、机械室风扇68、除霜加热器22时的除霜传感器温度Ts及冷藏室温度T_R与各控制设备的动作状态一起表示。另外，控制单元66如图3所示，设置于冰箱1的上部背面侧的角部，并且具有CPU66a和存储单元66b。

时刻t1为除霜运转开始时，时刻t2是转换为除霜加热器22的单独加热的时刻，时刻t3是除霜运转结束的时刻。若一天一次，预先规定的时间或压缩机24的动作时间成为预定时间（时刻t1），则冰箱1的除霜运转开始进行（步骤S 1）。此时，除霜传感器41检测出的温度Ts为Ts=T1。

另外，除霜运转开始的时刻t1之前的冰箱1的运转状态一般而言是冷却运转。此时，根据此时的冰箱1内的温度状态，决定进行打开冷藏室风门（R风门）20而关闭冷冻室风门（F风门）50的冷藏室冷却运转，或关闭冷藏室风门（R风门）20而打开冷冻室风门（F风门）50的冷冻室冷却运转，或打开冷藏室风门（R风门）20和冷冻室风门（F风门）50这两者的冷藏室2（包含蔬菜室6）和冷冻室4、5这两者的冷却运转。无论在任何一种状态下，箱内风扇9均为接通。另外，机械室风扇68根据设置于机械室56的传感器60所检测出的温度，成为接通或断开，如果外部空气温度高，则通常为接通状态。

在本实施例中，由于冷藏室2的温度在除霜运转开始的时刻t1之前上升，因此实施冷冻室冷却。即，关闭冷藏室风门（R风门）20，打开冷冻室风门（F风门）50，使箱内风扇9接通，使机械室风扇68接通。

控制单元66打开R风门20，关闭F风门50，将箱内风扇9设定为接通，将循环泵51设定为接通，将机械室风扇68设定为接通，将除霜加热器22设定为断开（步骤S2）。即，将由冷却器7产生的冷气仅向冷藏室2及蔬菜室6引导，不向上下层冷冻室4、5引导。如上所述，这是由于除霜运转中冷却器7被加热，因此冷却器7有可能无法实现冷冻温度。

该除霜运转是利用基于箱内风扇9运转的箱内热能与基于循环泵51运转的箱外热能的除霜运转。若使循环泵51运转，则经由防冻溶液循环管58加热霜。其结果，防冻溶液57的温度降低。为了弥补从防冻溶液循环管58对霜散热的部分，使机械室风扇68运转而促进箱外的热能向防冻溶液57蓄热。在蓄热罐52设置有温度传感器60。检测防冻溶液57的温度，由控制单元66控制除霜中的机械室风扇68。在除霜运转中防冻溶液57的温度低于外部空气温度时，使机械室风扇68运转。

图9（a）模式地表示该除霜运转状态时的在冷却器7的着霜及融解状态。在从除霜运转开始时刻t1到转换为利用除霜加热器22的单独加热的时刻t2期间，使箱内风扇9运转而利用箱内热能的除霜中，主要从外侧加热生长于冷却器7上的霜层。向包含蔬菜室6的冷藏室2循环的循环空气61虽然也通过霜层内部，但霜从外侧融解。另一方面，在使循环泵51运转而利用箱外热能的除霜中，从设置于冷却器7上的防冻溶液循环管58加热霜。由此从内侧融化霜，形成融解部分63。因而，从附着于冷却器7的霜层的外侧与内侧产生融解，又利用通过冷却器7的强制对流促进空气与霜的传热，能够快速均匀地融化霜。

返回图7，除霜传感器41检测出的温度Ts为冷却器7的温度，因此若除霜运转开始，则由于防冻溶液循环管58内的防冻溶液57等，该温度Ts从Ts=T1上升到霜开始融化的Ts=0℃。在此，从时刻t4至t5的期间为霜融解的时间，从霜相变为水，因此除霜传感器温度Ts大致为Ts=0℃=一定。这期间，由于箱内风扇9运转，因此从循环空气61夺取融解潜热，通过了冷却器7的循环空气61被冷却，循环空气61被引导到蔬菜室6及冷藏室2而冷却蔬菜室6及冷藏室2。在此，由于箱内风扇9运转，因此冷藏室温度T_R降低。并且，霜融化的时刻t4～t5期间，保持稳定的冷藏温度。

继续进行利用箱内能量与箱外能量的除霜运转的结果，若除霜传感器41检测出的温度Ts成为冰点温度以上的温度，即若成为Ts=T2（步骤S3），则认为附着于冷却器7上的霜消失，为了使有可能残留在冷却器7周边的霜融解，转换为除霜加热器22的除霜运转（步骤S4）。该温度T2为例如霜刚刚融解结束之后的温度1℃。

即，由于霜的融解已结束，因此控制单元66关闭R风门20，打开F风门50，将箱内风扇9转换为断开状态，将循环泵51转换为断开状态，将机械室风扇68转换为断开状态，将除霜加热器22转换为接通状态。在除霜传感器Ts达到Ts=T2的时刻虽然冷却器7的霜融化，但也有在冷却器7以外的周边部残留霜的情况，因此以确保可靠性为目的利用设置于冷却器7的下部的除霜加热器22单独除霜。

在本实施例中，在用加热器22单独除霜时，为了促进利用加热器22加热的冷却器7周围的空气的自然对流，打开冷冻室风门（F风门）50。由此，发生以冷却器7→冷冻室风门（F风门）50→冷冻室4、5→冷冻室返回口17→冷却器7的路径流动的自然对流所引起的循环流。

加热的空气通过冷冻室风门（F风门）50而流入冷冻室4、5，因此冷冻室4、5的热负荷增大。可是，用加热器22单独除霜的时间毕竟是冷却器7的霜融化之后的一点点时间，加热的空气流入冷冻室4、5的时间也是不能与现有的加热器单独除霜时间比较的短的时间，总体上打开冷冻室风门（F风门）50能更有效地除霜。另外，虽然在冷冻室4、5侧容易产生如上所述的循环流，但难以在冷藏室2侧产生循环流，因此冷藏室风门（R风门）20关闭。箱内风扇9断开。

在利用除霜加热器22的加热中，在防冻溶液57残留在防冻溶液循环管58内的状态下加热负荷增加。因此，在除霜传感器温度Ts成为Ts=T2的时刻使循环泵51反转。由此，能够将防冻溶液循环管58内的防冻溶液回收在蓄热罐52。就除霜结束时的冷却器7的温度而言，虽然冷却器7的上部的除霜传感器温度Ts为TS=约10℃，但在接近除霜加热器22的冷却器7的下部有时成为40℃附近。利用箱外热能后的防冻溶液57的温度由于融化了霜，因此降低。在除霜传感器温度Ts高于利用设置于蓄热罐52的温度传感器60测量的防冻溶液57的温度时，使循环泵51运转而回收冷却器7的热为好。由此，在从除霜运转返回通常的冷却运转时，能够在运转压缩机24之前降低冷却器7的温度，能够缩短再冷却时间。

图9（b）模式地表示单独用除霜加热器22加热冷却器7时的冷却器7周围的情况。该图9（b）是与图9（a）同样的除霜中的冷却器7的图。在该状态下，在冷却器7上看不见着霜，用除霜加热器22加热的冷却器7的下部周边的空气62从下方向上方流动。此时，向冷却器7的上部温度开始上升，同时冷却器7的周边部的壁面也被加热，霜融化的残余消失。

若除霜传感器温度Ts成为Ts=T3（步骤S5），则结束单独用除霜加热器22的除霜运转（步骤S6）。

若除霜运转结束，则再开始冷却运转。因此，使箱内风扇接通。与除霜运转前同样，根据除霜运转结束后的冰箱1的箱内温度，冷却运转的状态不同，但在本实施例中，当作对冷藏室4（包含蔬菜室6）及冷冻室4、5的任何一个都进行冷却运转，打开冷藏室风门（R风门）20、冷冻室风门（F风门）50双方，使箱内风扇9接通，使机械室风扇68接通。

根据本实施例，能够进行以除了使用电能的除霜加热器以外的加热源、即耗电量少的箱内热能与箱外热能作为加热源的除霜。换言之，在进行利用了霜的融解潜热的冷藏室的冷却时，不以现有的除霜加热器22为加热源，而使用将霜利用箱内热能从冷却器表面侧（外侧）融化及利用箱外热能从霜的外部表面侧（内侧）融化的加热机构，因此减少了输入能量并能够有效地进行利用了霜的融解潜热的冷却。

第二模式

用图10及图1，说明本发明的除霜运转的第二模式。图10是与图7所示同样的除霜运转的时间图，图11是除霜运转控制的流程图。本模式是适合着霜量多的场合的模式。与上述第一模式不同的是，提前开始利用除霜加热器22的加热，在利用了基于箱内风扇9运转的的箱内热能与基于循环泵51运转的箱外热能的除霜结束之前，使除霜加热器22接通。在着霜量多时，即直到霜的融解结束的时刻t5需要时间时，如果仅用箱内热能与箱外热能则热源不足，在霜融化之前有可能冷冻室4、5的温度上升至临界温度之上。因此，在第二模式中，在达到时刻t2之前，以除霜加热器22为加热源使其工作，实现除霜时间的缩短。除霜运转前后的冰箱1内的温度及动作状态与上述图7的实施例相同。

进一步具体说明，若是1天1次或压缩机24的运转时间为预定时间，则除霜运转模式开始（步骤S7）。该时刻为时刻t1。打开R风门20，关闭F风门50，使箱内风扇9接通，使循环泵51接通，使机械室风扇66接通，使除霜加热器22断开（步骤S8），开始除霜运转。在霜融解结束的时刻t5之前的时间中，若冷冻室2的温度T_R成为T_R=TF2以上（步骤S9），则担心保存于冷冻室4、5的食品的保存性恶化，因此虽然处于霜的融解途中但使除霜加热器接通（步骤S10）。在此，时刻t5是霜融解结束的时刻，时刻t6是冷冻室温度T_R成为T_R=TF2的时刻。

若除霜传感器温度Ts成为Ts=T2，则关闭R风门20，打开F风门50，使箱内风扇9转换为断开，使循环泵51转换为断开，使机械室风扇66转换为断开，除霜加热器22持续接通状态（步骤S 12）。在直到除霜传感器温度Ts成为冰点以上的温度即Ts=T3，单独使用除霜加热器22加热冷却器7。

在本除霜运转模式中，为了利用霜的融解潜热冷却冷藏室2，尽量减少输入能量，通过执行以箱内热能与箱外热能为热源的除霜运转（t4～t5），从而实现利用了霜的融解潜热的冷藏室2的冷却。在着霜量多时，在霜完全融化之前追加除霜加热器22作为加热源，能够缩短霜完全融解的时间（～t5）。

第三模式

用图12说明本发明的除霜运转的其他模式。图12是与图7、图10同样的除霜运转的时间图。是适合在除霜量少时使用的除霜运转模式。若着霜量少，则霜融化的时间间隔t4～t5短。另外，除霜传感器41检测出的温度Ts的上升快。因此，预先测定霜少时的从除霜开始到霜开始融解为止的温度斜度。并且，以该值为基准值在温度斜度小于该值时判断霜少。除霜运转前后的冰箱1内的温度及动作状态与上述图7的实施例相同。

在判断为着霜量少时，在直到时刻t1～t4使箱内风扇9运转，实施利用箱内热能的除霜。在判断为温度斜度大于该基准值，并不是着霜量少的状态时，成为图7所示的第一除霜运转模式。具体而言，在直到判断着霜量的时刻t7，与第一除霜运转模式相同，打开R风门20，关闭F风门50，使箱内风扇9接通，使循环泵51接通，使机械室风扇68接通，使除霜加热器断开，开始除霜运转。在此，除霜运转开始时刻t1根据1天1次的规定的时刻或压缩机的动作时间等确定。

在除霜传感器温度Ts还在冰点以下即着霜量的判断时刻t7，如果除霜传感器温度Ts为预先规定的基准值T7以下，则直到除霜传感器温度Ts成为冰点温度为止，即直到霜开始融解为止，将循环泵51转换为断开，将机械室风扇66转换为断开，仅利用基于箱内风扇的冷气的循环来加热冷却器7。在除霜传感器温度Ts成为冰点温度的时刻t4，为了弥补加热量的不足，再次将循环泵51转换为接通，将机械室风扇66转换为接通。以后与图7所示的第一除霜运转模式相同。

第四模式

用图13及图14说明本发明的第四除霜运转模式。图13是除霜运转的时间图，图14是除霜运转的控制流程图。本除霜运转模式是在除霜传感器温度Ts达到下限温度T0时，使除霜运转起动的模式。调整填充于蓄热罐52的防冻溶液57的浓度，确定防冻溶液57的冻结温度。除霜运转前后的冰箱1内的温度及动作状态与上述图7的实施例相同。

另外，为了降低防冻溶液57的冻结温度，需要使防冻溶液57的浓度变浓，但若使浓度变浓，则防冻溶液的粘度过高，循环泵51的动力增加。其结果，在将利用箱外热能积蓄的热输送至防冻溶液循环管58时的耗电量增加。进而比热容变小，蓄热罐52的容量增大而设置性恶化。

另外，在冰箱1中在快速冷冻时实施快速冷冻运转，但在该快速冷冻运转中与通常冷却运转相比冷却器7的温度降低，因此一般而言提高防冻溶液57的浓度而防止防冻溶液57的冻结。为了消除这种防冻溶液57的浓度变化时的对应所引起的现有的除霜运转中的不良情况，在本第四除霜运转模式中，不提高防冻溶液的浓度而能防止配管内的冻结。

在填充于蓄热罐52的防冻溶液57的冻结温度以下的预定温度T0，开始除霜（步骤S15）。若在该温度使循环泵51运转，则有可能在配管内防冻溶液冻结。于是，控制单元66打开R风门20，关闭F风门50，使箱内风扇9接通，使循环泵51断开，使机械室风扇68断开，使除霜加热器22断开（步骤S16）。即，所谓图7所示的第一除霜运转模式，不通点仅是使循环泵51断开这一点。仅利用基于该箱内风扇9的箱内热能与基于机械室风扇68的箱外热能的蓄热而将除霜运转持续片刻。并且，若除霜传感器温度Ts上升到超过防冻溶液57的冻结温度的温度T1（步骤S17），则使循环泵51接通，用防冻溶液57加热冷却器7（步骤S18）。之后与图7所示的第一除霜运转模式相同（步骤S20～步骤S24）。另外，取代步骤S16，也可以在除霜运转开始后暂时使箱内风扇9与循环泵51处于停止状态，等待除霜传感器温度Ts上升。

另外，与图10及图11所示的第二除霜运转模式同样，在着霜过多而霜融解结束（时刻t5）之前冷冻室温度超过TF2而上升之类的情况下，使除霜加热器22提前开始加热而使其成为接通。即，在冷冻运转长时间停止时（步骤S19），为了加速霜的融解，使除霜加热器接通（步骤S20）。若除霜传感器温度Ts达到T2（步骤S21），则转换为除霜加热器22的单独加热（步骤S22）。通过除霜加热器22单独加热而使除霜传感器温度Ts提高到T3（步骤S23），之后结束除霜运转（步骤S24）。

根据以上叙述的本发明的各实施例及除霜运转模式，在除霜时有效利用生长在冷却器上的霜的冷热能量，因此在进行输入能量少的除霜的同时，也可以实施利用霜的融解潜热的冷却，能够降低耗电量。另外，由于现有技术只具有使用了防冻溶液的加热机构，因此在着霜量多时难以抑制冷冻室的温度上升。根据上述各实施例，可以进行对应着霜量的除霜，因此在着霜量少时能够缩短除霜时间，在着霜量多时能够抑制冷冻室温度的温度上升，并且能够防止防冻溶液的冻结等不良情况。

另外，在冰箱中虽然霜主要产生在冷却器上，但除了冷却器以外，例如容纳冷却器的风路表面（固体壁面）或箱内循环风扇附近也有时生长霜。在现有的使用了防冻溶液的除霜中，由于直接加热冷却器，因此促进作为加热源的防冻溶液与附着在冷却器上的霜的传热，但难于可靠地融化远离冷却器的部位的霜。在本实施例中，由于除霜加热器主要利用在远离冷却器的部位的除霜，因此电量很少即可，能可靠地除去冰箱各部分的着霜。

另外，在上述实施例所示的冰箱中，由于实施以除霜加热器（电能）以外的加热源、即耗电量少的箱内热能与箱外热能为加热源的除霜，因此节能。

Claims

1.一种冰箱，其特征在于，具有冷藏室和冷冻室，

还具备：

冷冻循环，具备产生冷却上述冷藏室和上述冷冻室的冷气的冷却器及压缩机；

第一开闭机构，开闭将由上述冷却器产生的冷气向上述冷藏室引导的流路；

第二开闭机构，开闭将由上述冷却器产生的冷气向上述冷冻室引导的流路；

箱内风扇，将由上述冷却器产生的冷气向上述冷藏室和上述冷冻室的至少任何一个输送；

第一加热机构，配置于上述冷却器的下方，并具有电加热器；

第二加热机构，包括上述第一开闭机构、上述第二开闭机构和上述箱内风扇，利用在冷藏室内流通而温度已上升的空气加热上述冷却室；

第三加热机构，具有抵接上述冷却器配置且内部流通防冻溶液的配管、使防冻溶液循环的循环泵、以及使由上述压缩机产生的热及外部空气的热的至少任何一个积蓄在防冻溶液中的机械室风扇；以及

控制单元，控制上述第一开闭机构、上述第二开闭机构、上述箱内风扇、上述循环泵、上述机械室风扇和上述第一加热机构的动作，

在除霜运转时，上述控制单元使用上述第一至第三加热机构的至少任何一个加热上述冷却器，利用在该冷却器部流通的空气冷却上述冷藏室。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，

上述控制单元在除霜运转时，在上述第一加热机构运转之前使上述第二加热机构及上述第三加热机构运转。

3.根据权利要求1或2所述的冰箱，其特征在于，

上述控制单元在利用上述第二加热机构及上述第三加热机构加热后，使上述第一加热机构工作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的冰箱，其特征在于，

上述第二加热机构是使用以上述箱内风扇使冷藏温度带的箱内空气在箱内循环后的空气的机构，

上述第三加热机构是在防冻溶液中积蓄正温度带的热，并将上述防冻溶液热输送至上述冷却器的机构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冰箱，其特征在于，

在上述第三加热机构抵接上述冷却器的部分的防冻溶液出口附近设置除霜传感器，在该除霜传感器检测出的温度在从除霜开始预先规定的时间内未达到超过冰点的预定温度时，上述控制单元不仅利用上述第二加热机构及上述第三加热机构加热，还利用上述第一加热机构加热。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的冰箱，其特征在于，

在上述第三加热机构抵接上述冷却器的部分的防冻溶液出口附近设置除霜传感器，上述控制单元在上述除霜传感器检测出的温度超过防冻溶液的冻结温度为止，不使上述循环泵工作。

7.根据权利要求5所述的冰箱，其特征在于，

上述控制单元在上述除霜传感器检测出的温度超过防冻溶液的冻结温度为止，不使上述循环泵工作。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的冰箱，其特征在于，

上述第二加热机构将上述冷却器的着霜从该着霜的外表面侧除去，上述第三加热机构将上述冷却器的着霜从与上述冷却器接触的面侧除去。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冰箱，其特征在于，

上述控制单元使上述第一开闭机构工作，使得将用上述第二加热机构对附着在上述冷却器上的霜进行加热而产生的冷气向上述冷藏室引导。