JP2007132543A

JP2007132543A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2007132543A
Application number: JP2005323539A
Authority: JP
Inventors: Katsuhisa Tensho; 勝久天生; Minoru Tenmyo; 稔天明; Isahiro Yoshioka; 功博吉岡; Tsutomu Sakuma; 勉佐久間; Kazuhisa Taniguchi; 一寿谷口; Yoshifumi Noguchi; 好文野口; Norihiro Kikuchi; 宣博菊地
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Marketing Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2025-11-08
Also published as: JP4498261B2

Abstract

【課題】特別な加熱手段を用いることがないと共に冷却器の除霜を確実に行ないながら、野菜室の過冷却状態を解消することができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】野菜室の過冷却状態が継続していると判断したときは（Ａ４：ＹＥＳ）、野菜室を加熱するＶヒータが１００％通電であることを確認すると共に（Ａ５：ＹＥＳ）、Ｒエバの除霜によるうるおい運転中でないことを確認してから（Ａ６：ＹＥＳ）、Ｒ除霜ヒータに通電する。これにより、Ｒ除霜ヒータで暖められた空気が野菜室に送風されるので、野菜室の過冷却状態を解消することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、冷蔵区画の野菜室の背面に設けられた冷却器室に配置されて冷蔵区画を冷却する冷却器を備えた冷蔵庫に関する。

従来、野菜室を備えた冷蔵庫では、冷蔵庫の最下部に野菜室を配置するようにしていたが、ユーザが屈まなくても野菜の収納或いは取出しを行いたいという要請から、野菜室を冷蔵庫本体の中間に配置したものが提供されている。このように野菜室を冷蔵庫本体の中間に配置した場合、野菜室の背面に冷却器カバーにより隔てられた冷却器室を設けるのが一般的な構成である。また、野菜室は冷蔵室と連通して設けられ、冷蔵室と野菜室とを一つの冷蔵区画と見なして所定の冷蔵温度となるように温度制御するようにしている（例えば特許文献１）。
特開平１１−３１１４７１号公報

ところで、野菜室の背面に冷却器カバーを介して冷却器室が設けられているという事情から、冷却器カバーからの冷気漏れにより冷蔵区画のうち特に野菜室が過冷却気味となる。このような事情に対処するために、野菜室の底面にアルミ箔ヒータからなる温度補償用ヒータを埋設し、冷蔵区画を冷却する際は、温度補償用ヒータに通電制御することにより野菜室が過冷却となることを解消することが行なわれている。

また、温度補償用ヒータを用いるのに代えて、特許文献１のものでは、冷凍サイクル運転の停止中の外気温度が設定温度よりも低い場合に、野菜室が過冷却状態となりやすいことから、冷蔵用除霜ヒータに通電することにより暖気を冷蔵室及び野菜室に送風することを提案している。

しかしながら、野菜室の温度低下を防止するために温度補償用ヒータを備えることはコスト増加となることから、できれば温度補償用ヒータを用いることなく野菜室の過冷却状態を防止するのが望ましい。また、外気温度に基づいて冷蔵用除霜ヒータを制御する方式では、温度補償用ヒータを用いる必要がないものの、冷却器の除霜を利用した加湿運転（所謂うるおい運転）中の制御は考慮されていないので、加湿運転を確実に実行することができない虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、特別な加熱手段を用いることがないと共に冷却器の除霜を確実に行ないながら、野菜室の過冷却状態を解消することができる冷蔵庫を提供することにある。

本発明は、冷蔵区画に設けられた野菜室と、この野菜室の背面に設けられた冷却器室に配置され、前記冷蔵区画を冷却する冷却器とを備えた冷蔵庫において、通電状態で前記冷却器を除霜する除霜ヒータと、前記冷蔵区画の温度を検出する冷蔵区画温度センサと、この冷蔵区画温度センサの検出温度に基づいて前記野菜室の温度が過冷却状態にあると判断した場合は、前記除霜ヒータの除霜による加湿運転中でないことを条件として、前記除霜ヒータに通電することにより温度補償制御を実行する制御手段とを備えたものである。

本発明によれば、野菜室が過冷却状態となったと判断した場合は、除霜ヒータの除霜運転中でないことを条件として、除霜ヒータに通電して温度補償制御を実行するので、野菜室の過冷却状態が継続してしまうことを防止することができる。この場合、除霜ヒータに対する通電は冷却器の除霜を優先するようにしたので、冷却器の除霜を確実に実行することができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図２は冷蔵室扉を開放した状態で示す冷蔵庫の正面図、図３は冷蔵庫の縦断側面を模式的に示す図である。これらの図２及び図３において、冷蔵庫１のキャビネットをなす冷蔵庫本体２は前面が開口する矩形箱状をなすものであり、外箱内に内箱を配設し、それらの間に発泡ウレタン等の断熱材を充填することにより形成されている。

冷蔵庫本体２内には断熱仕切部により仕切られた複数の貯蔵室として、冷蔵庫本体２の上部から、冷蔵室３、横方向に隣接した製氷室４及び切替室５（図３では切替室５のみ図示）、野菜室６、冷凍室７が順に形成されている。この場合、冷蔵室３及び野菜室６により冷蔵区画が形成され、製氷室４及び切替室５並びに冷凍室７により冷凍区画が形成されており、冷蔵庫本体２の上部から、冷蔵区画、冷凍区画、冷蔵区画、冷凍区画が交互に位置する配置関係となっている。

図３に示すように野菜室６の背面には、冷却器カバー８で隔てられた冷蔵用蒸発器室（以下、Ｒエバ室、冷却器室に相当）９が形成されている。このＲエバ室９の背面には、断熱仕切部１０で隔てられた冷凍用蒸発器室（以下、Ｆエバ室）１１が形成されている。Ｒエバ室９には冷蔵用蒸発器（以下、Ｒエバ、冷却器に相当）１２が配置され、Ｆエバ室１１には冷凍用蒸発器（以下、Ｆエバ）１３が配置されている。

Ｒエバ室９の上部は、冷蔵室３の背面に形成された送風ダクト１４を通じて冷蔵室３に連結され、下部は野菜室６と連結されている。Ｒエバ室９の上部には冷蔵用ファン（以下、Ｒファン、冷蔵区画用ファンに相当）１５が配置されており、その送風状態で、Ｒエバ室９で生成された冷気が冷蔵区画である冷蔵室３及び野菜室６を循環する循環経路が形成される。

Ｆエバ室１１の上部は製氷室４及び切替室５に連結され、下部は冷凍室７と連結されている。Ｆエバ室１１の上部には冷凍用ファン（以下、Ｆファン、図２のみに図示）１６が配置されており、その送風状態で、Ｆエバ室１１で生成された冷気が冷凍区画である製氷室４及び切替室５並びに冷凍室７を循環する循環経路が形成される。

冷蔵室３には、図３に示すように庫内灯１７が取付けられていると共に、図２に示すように観音開き式の冷蔵室扉１８の縦仕切り１９には防露用の縦仕切りヒータ２０が埋設されている。
野菜室６において、冷却器カバー８にはアルミ箔ヒータからなるＲ除霜ヒータ２１が配置されている。また、野菜室６の底面となる断熱仕切部材２２には、アルミ箔ヒータからなる温度補償用ヒータ（以下、Ｖヒータ）２３が埋設されている。

冷蔵室３には、冷蔵室温度センサ（以下、Ｒセンサ）２４が配置され、野菜室６には野菜室温度センサ（以下、Ｖセンサ、冷蔵区間温度センサに相当）２５が配置され、冷凍室７には冷凍室温度センサ（以下、Ｆセンサ）２６（何れも図１参照）が配置されている。また、Ｒエバ室９にはＲエバセンサ２７が配置され、Ｆエバ室１１にはＦエバセンサ２８が配置され、さらに、外気温を検出する外気温センサ２９（何れも図１参照）が配置されている。尚、本発明に関連しないセンサ或いは各種ヒータの図示は省略した。

冷蔵庫本体２の下端部奥方には機械室３０が形成されており、機械室３０内には冷凍サイクルを構成するコンプレッサ３１が配設されている。
図４は、冷凍サイクルの構成を模式的に示している。この図４において、コンプレッサ３１の吐出口は、コンデンサ３２を介して流路バルブ３３の入力ポートに接続されている。この流路バルブ３３は、バルブモータ３３ａ（図１参照）の正逆転に基づいてＲＦ出力ポート及びＦ出力ポートを選択的に開放するようになっている。

流路バルブ３３のＲＦ出力ポートは、ＲＦキャピラリーチューブ３６を介してＲエバ１２の入口に接続されており、Ｒエバ１２の出口にはＦエバ１３の入口が接続されている。このＦエバ１３の出口はコンプレッサ３１の吸込口に接続されており、ＲＦ出力ポートの開放時にはコンプレッサ３１から吐出される冷媒がＲエバ１２及びＦエバ１３の双方に供給される。

流路バルブ３３のＦ出力ポートにはＦキャピラリーチューブ３７の入口が接続されている。このＦキャピラリーチューブ３７の出口はＲエバ１２の出口とＦエバ１３の入口との間に接続されており、Ｆ出力ポートの開放時にはコンプレッサ３１から吐出される冷媒がＦエバ１３のみに供給される。

図１は、冷蔵庫１の電気的構成において本発明に関連した構成を概略的に示すブロック図である。この図１において、制御装置（制御手段に相当）３５はマイクロコンピュータを主体に構成されており、冷蔵庫本体２内に配設されている。制御装置３５は、Ｒセンサ２４、Ｆセンサ２６、Ｒエバセンサ２７、Ｆエバセンサ２８の検出温度に基づいて後述するように駆動回路３４を通じて冷凍サイクルのコンプモータ３１ａ、バルブモータ３３ａ、Ｒファンモータ１５ａ、Ｆファンモータ１６ａを適宜駆動することにより、冷凍区画を所定温度に冷却する冷凍区画冷却運転（以下、Ｆ冷却運転）及び冷蔵区画を所定温度に冷却する冷蔵区画冷却運転（以下、Ｒ冷却運転）を実行する。また、制御装置３５は、Ｒエバ１２の除霜を利用して冷蔵区画である冷蔵室３内及び野菜室６内に湿った冷気を送風するうるおい運転を実行するようになっている。

＜Ｆ冷却運転について＞
制御装置３５はバルブモータ３３ａを駆動制御することに基づいて流路バルブ３３のＦ出力ポートを開放し、コンプモータ３１ａを駆動することに基づいてＦエバ１３のみに冷媒を流す。このとき、Ｆファンモータ１５ａを駆動することに基づいてＦエバ１３に送風し、Ｆエバ１３で冷気を生成して冷凍区画に供給する。

＜Ｒ，Ｆ冷却運転について＞
制御装置３５はバルブモータ３３ａを駆動制御することに基づいて流路バルブ３３のＲＦ出力ポートを開放し、コンプモータ３１ａを駆動することに基づいてＲエバ１２及びＦエバ１３の双方に冷媒を流す。このとき、Ｒファンモータ１５ａ及びＦファンモータ１６ａを駆動することに基づいてＲエバ１２及びＦエバ１３に送風することにより、Ｆエバ１３で冷気を生成して冷凍区画内に供給し、Ｒエバ１２で冷気を生成して冷蔵区画内に供給する。

＜うるおい運転について＞
制御装置３５はバルブモータ３３ａを駆動制御することに基づいて流路バルブ３３のＦ出力ポートを開放し、コンプモータ３１ａを駆動することに基づいてＦエバ１３のみに冷媒を流す。このとき、Ｆファンモータ１６ａを駆動することに基づいてＦエバ１３に風を流し、Ｆエバ１３で冷気を生成して冷凍区画内に供給すると共に、Ｒファンモータ１５ａを駆動し、冷蔵区画内に送風する。このうるおい運転時にはＲエバ１２に対する冷媒の供給が遮断されていると共にＲ除霜ヒータ２１に通電されており、Ｒエバ１２の昇温に基づいてＲエバ１２の表面に付着した霜が溶融するので、冷蔵区画内に湿気を含んだ風が送られて、冷蔵室３内及び野菜室６内の食品の乾燥が防止されるようになっている。

ところで、本実施例では、野菜室６の背面にＲエバ室９及びＦエバ室１１を隣接して配置しているという事情から、特にＦエバ１３に冷媒を供給している状態では、冷却器カバー８からの冷気により野菜室６内の温度が目標温度よりも低くなる過冷却状態となりやすい。
そこで、制御装置３５は、冷凍区間及び冷蔵区画が設定温度となるように制御する上述した冷凍サイクル制御に加えて、野菜室６が過冷却状態とならないように温度補償制御を実行するようになっている。

図５は、制御装置３５によるＲ除霜ヒータ２１による温度補償制御を示している。この図５において、制御装置３５は、まず、Ｆエバ１３に冷媒を供給中かを判断する（Ａ１）。つまり、野菜室６の過冷却状態はＦエバ１３への冷媒供給中に生じやすいことから、Ｆ冷却中かを判断するのである。Ｆ冷却中の場合は（Ａ１：ＹＥＳ）、Ｖセンサ２５の温度を検知し（Ａ２）、Ｖセンサ２５による検知温度が所定温度以下の状態が例えば２０分継続したかを判断する（Ａ３、Ａ４）。Ｖセンサ２５による検知温度が所定温度以下の状態が２０分継続したときは（Ａ４：ＹＥＳ）、Ｖヒータ２３が１００％通電中かを判断する（Ａ５）。このＶヒータ２３に対する通電は、図６に示すＶヒータ２３による温度補償制御により行なわれるようになっている。

即ち、制御装置３５は、温度補償動作を実行する場合は、図６に示すＶヒータ２３による温度補償制御も同時に実行するもので、所定時間が経過する毎に（Ｂ１：ＹＥＳ）、Ｖセンサ２５により野菜室６の温度を検知し（Ｂ２）、Ｖヒータ２３の運転率を所定のＰＩＤ（比例、積分、微分）計算により求める（Ｂ３）。このＰＩＤ計算は、Ｖヒータ２３への通電に対して野菜室６内の温度上昇が遅れて上昇することを見込んで最短時間で目標温度となるように最適に制御するためのものである。一方、通常状態では（Ｂ１：ＮＯ）、Ｖヒータ運転率に基づいてＶヒータ２３の通電率を決定し（Ｂ４）、その通電率に基づいてＶヒータ２３に通電する（Ｂ５）。
以上のような動作により、野菜室６の温度が低いほど、Ｖヒータ２３の通電率が高くなるという制御が基本的に行なわれているので、通常状態では野菜室６の過冷却状態が解消されている。

しかしながら、上述したようなＶヒータ２３への通電にかかわらず野菜室６の過冷却状態が継続するような場合は、Ｖヒータ運転率のＰＩＤ計算に基づいてＶヒータ２３の通電率が１００％となる。このため、それ以上の野菜室６の温度上昇を図ることができなくなり、野菜室６の過冷却状態を解消できなくなる。

このような場合、制御装置３５は、図５に示すステップＡ５においてＶヒータ１００％通電中であると判断し（Ａ５：ＹＥＳ）、うるおい運転中でないかを判断する（Ａ６）。これは、うるおい運転中の場合は、Ｒ除霜ヒータ２１に通電した除霜中であることから、うるおい運転を優先するためである。

制御装置３５は、うるおい運転中でないことを確認したときは（Ａ６：ＹＥＳ）、Ｒファンを回転し（Ａ７）、Ｒ除霜ヒータ２１に通電すると共に（Ａ８）、庫内灯１７及び縦仕切りヒータ２０を１００％通電開始する。

以上の動作により、Ｒ除霜ヒータ２１の温度が上昇し、暖気が冷蔵室３内及び野菜室６内に送風されると共に、冷蔵室３の庫内灯１７の点灯及び縦仕切りヒータ２０の発熱により野菜室６内に送風される空気の温度の上昇が促進されるようになるので、野菜室６内の温度を短時間で上昇させることができ、野菜室６の過冷却状態を迅速に解消することができる。

次に、制御装置３５は、野菜室６の温度が外気温度を上回ったか（Ａ１０）、Ｒ除霜ヒータ２１の通電積算時間が設定された最大通電時間を上回ったか（Ａ１１）、図示しない冷凍サイクル制御プログラムから冷蔵室冷却要求があったか（Ａ１２）を判断している。何れかの条件が成立したときは、温度補償制御が不要となったか、或いは温度補償制御よりも優先する制御が必要となったと判断し、Ｒ除霜ヒータ２１の通電を終了すると共に（Ａ１３）、庫内灯１７及び縦仕切りヒータ２０の通電を終了してから（Ａ１４）、Ｒ冷却を開始する（Ａ１５）。このＲ冷却の制御は、冷凍サイクル制御により実行されるものである。これにより、Ｒエバ１２の温度が低下し、冷気が冷蔵室３内及び野菜室６内に送風されるので、野菜室６内に収納された野菜を低温保存することができる。

ここで、上述のように外気温度が野菜室温度を上回ったときに温度補償制御を終了した場合は（Ａ１０：ＹＥＳ）、低外気温が野菜室内の庫内温度低下の支配的要因であるときに、ヒータ入力がなくとも時間経過により庫内温度上昇が期待でき、外気温の上昇に合わせてＲ除霜ヒータ２１の通電を終了させ、ヒータ入力を抑制することができる。また、Ｒ除霜ヒータ２１の通電時間に上限を設けることで（Ａ１１：ＹＥＳ）、安全性に問題を生じることなく庫内温度補償制御が可能となると共に、センサ故障などによる温度補償制御にも対応することができる。さらに、冷凍サイクル制御から冷蔵室３或いは野菜室６の冷却要求があるときは（Ａ１２：ＹＥＳ）、冷却を優先させることで、通常の冷凍サイクル制御が可能となる。

このような実施例によれば、制御装置３５は、野菜室６が過冷却状態となったと判断した場合は、Ｒ除霜ヒータ２１による除霜中でないことを確認してから、Ｒ除霜ヒータ２１に通電して温度補償制御を実行することにより冷蔵区画ひいては野菜室６内に暖気を送風するようにしたので、特別な加熱手段を設けることなく野菜室６の過冷却状態を解消することができる。

しかも、制御装置３５は、野菜室６内の温度を補償するためのＶヒータ２３の通電が１００％となっていることを確認した上で温度補償制御を実行するようにしたので、Ｖヒータ２３の通電により野菜室６の過冷却状態を解消できる状態では、Ｒ除霜ヒータ２１に通電することがなく、Ｒエバ１２の温度が除霜時以外に高くなってしまう状態を極力回避することができる。

また、制御装置３５は、温度補償制御を実行する場合は、冷蔵室３の庫内灯１７及び冷蔵室扉１８の縦仕切り１９に設けられている縦仕切りヒータ２０に通電するようにしたので、これらの発熱による冷蔵室３内ひいては野菜室６内の温度上昇の促進を図ることができ、野菜室６の過冷却状態を短時間で解消することができる。

本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
Ｖヒータ２３を省略した構成に適用するようにしてもよい。
Ｖセンサ２５に代えて、Ｒセンサ２４の検知温度に基づいてＲ除霜ヒータ２１への通電を開始するようにしてもよい。

温度補償制御を実行する場合に、Ｒ除霜ヒータ２１を断続通電した状態でＲファン１５に通電するようにしてもよい。この場合、Ｒファン１５を駆動することにより野菜室６に暖気を送風することができるので、不必要なヒータの電力消費を防止することができる。
野菜室６の背面に冷却器が配置されている構成であれば、冷却器の数或いは配置にかかわらず本発明を適用することができる。

本発明の一実施例における冷蔵庫の構成を示すブロック図冷蔵室扉を開放した状態で示す冷蔵庫の正面図冷蔵庫の縦断側面図冷凍サイクルの構成を示す図制御装置による野菜室の温度補償制御を示すフローチャート（その１）制御装置による野菜室の温度補償制御を示すフローチャート（その２）

符号の説明

図面中、１は冷蔵庫、２は冷蔵庫本体、３は冷蔵室（冷蔵区画）、４は製氷室（冷凍区画）、５は切替室（冷凍区画）、６は野菜室（冷蔵区画）、７は冷凍室（冷凍区画）、９はＲエバ室（冷却器室）、１１はＦエバ室、１２はＲエバ（冷却器）、１３はＦエバ、１５はＲファン（冷蔵区間用ファン）、１６はＦファン、１７は庫内灯、１９は縦仕切り、２０は縦仕切りヒータ、２１はＲ除霜ヒータ、２３はＶヒータ、２４はＲセンサ、２５はＶセンサ（冷蔵区間温度センサ）、２９は外気温センサ、３５は制御装置（制御手段）である。

Claims

冷蔵区画に設けられた野菜室と、この野菜室の背面に設けられた冷却器室に配置され、前記冷蔵区画を冷却する冷却器とを備えた冷蔵庫において、
通電状態で前記冷却器を除霜する除霜ヒータと、
前記冷蔵区画の温度を検出する冷蔵区画温度センサと、
この冷蔵区画温度センサの検出温度に基づいて前記野菜室が過冷却状態にあると判断した場合は、前記除霜ヒータに通電することにより温度補償制御を実行する制御手段とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
前記冷蔵区画温度センサは、前記野菜室の温度を検出する野菜室温度センサであり、
前記制御手段は、前記野菜室温度センサの検出温度が所定温度以下の状態が所定時間継続したときに前記野菜室が過冷却状態にあると判断することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
前記冷蔵区画に設けられた冷蔵室を備え、
前記温度センサは前記冷蔵室の温度を検出する冷蔵室温度センサであり、
前記制御手段は、前記冷蔵室温度センサが所定温度以下を所定時間連続して検知したときに前記野菜室が過冷却状態にあると判断することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
前記野菜室の温度の過冷却を防止するための温度補償用ヒータを備え、
前記温度保証用ヒータは、前記冷蔵区画の温度と設定温度に基づいて通電率または電圧を可変し、
前記制御手段は、前記温度補償用ヒータが１００％の状態で通電されていることを条件として前記温度補償制御を実行することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の冷蔵庫。
前記冷却器で生成された冷気を前記冷蔵区画に送風する冷蔵区画用ファンを備え、
前記制御手段は、前記温度補償制御を実行する場合は、前記冷蔵区画用ファンに通電することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記温度補償制御を実行する場合は、前記除霜ヒータを断続通電すると共に、前記冷蔵区画用ファンに通電することを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
前記冷蔵区画を照明する庫内灯を備え、
前記制御手段は、前記温度補償制御を実行する場合は、前記庫内灯に通電することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の冷蔵庫。
前記冷蔵区画を開閉する観音開き式の扉と、
この扉が閉鎖した状態で両側の扉の境界を閉鎖する縦仕切りと、
この縦仕切りの露付きを防止するための縦仕切りヒータとを備え、
前記制御手段は、前記温度補償制御を実行する場合は、前記縦仕切りヒータに通電することを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記冷蔵区画の冷却要求があったときは、前記温度補償制御を終了することを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の冷蔵庫。
外気温を検出する外気温センサを備え、
前記制御手段は、前記外気温センサの検出温度が前記冷蔵区画温度センサの検出温度よりも高い状態が所定時間継続したときは、前記温度補償制御を終了することを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の冷蔵庫。
前記制御手段は、前記温度補償制御を所定時間実行したときは、前記温度補償制御を終了することを特徴とする請求項１ないし８の何れかに記載の冷蔵庫。