JP2008057863A

JP2008057863A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2008057863A
Application number: JP2006235381A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Ishiwatari; 寛人石渡; Nobuaki Arakawa; 展昭荒川
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】冷蔵庫において、庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能の低下を防止すること。
【解決手段】冷蔵庫は、冷却器４９で生成した冷気を送風機５１により冷蔵温度室４６と冷凍温度室４３とに分流し且つ冷却器４９に戻るように循環させると共に、冷蔵温度室４６または冷凍温度室４３の庫内熱負荷量に基づいて制御装置５７により圧縮機４７の回転数を変化させる。制御装置５７は、除霜運転の開始条件が整った場合に冷却器４９の着霜量を推定する重み付け積算時間が所定時間より長いかを判定し、その判定結果が所定時間より長い場合に冷却器４９の霜取り前のプリクール運転を停止またはプリクール量を低減してプリクール運転を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷蔵庫、特に冷却器に付着した霜を除去する除霜運転に先だってプリクール運転を行う冷蔵庫に好適なものである。

従来の一般的な冷蔵庫としては、図９に示された冷蔵庫がある（従来技術１）。

この冷蔵庫は、その使い勝手の観点から、複数の区画された室を有する。この複数の室は、野菜室２５や冷蔵室２４等にて形成される冷蔵温度室２６と、製氷室２１や冷凍室２２等にて形成される冷凍温度室２３とからなっている。冷蔵庫本体２０のほぼ中央に製氷室２１や冷凍室２２にて形成された冷凍温度室２３が設けられ、冷凍温度室２３の上方に冷蔵室２４が設けられ、冷凍温度室２３の下方に野菜室２５が設けられている。

そして、冷蔵温度室２６や冷凍温度室２３と区画して形成された冷却室３０内に冷却器２９を設け、この冷却器２９にて生成した冷気を送風機３１により冷蔵温度室２６と冷凍温度室２３とに分流循環して、これらの庫内を所定の温度に冷却するようにしている。ここで、冷蔵庫の製造コスト低減の観点から、冷却器２９及び送風機３１をそれぞれ一つとして冷凍温度室２３や冷蔵温度室２６とに冷気を分流して冷却することが行われている。そのために、冷気量を制御できる電動ダンパ３４を冷気ダクト３３内に設け、電動ダンパ３４の開閉を制御することにより、冷凍温度室２３や冷蔵温度室２６の庫内温度を所定の温度に保持できるように構成している。

従来の別の冷蔵庫として、特開平１１−２４８３３３号公報（特許文献１）に示された、冷却器に付着した霜を除去する除霜運転に先だってプリクール運転を行う冷蔵庫がある（従来技術２）。

この冷蔵庫は、冷蔵庫の扉の開閉を検出する扉開閉検出手段と、この扉の開閉回数をカウントするカウンタ手段と、この扉の開時間を計測する開時間計測手段と、除霜運転の条件が整った際にカウント手段による現カウント値と所定値とを比較する比較手段および同比較結果に計測した開時間を加味してプリクール運転の省略を判定する制御手段と、所定値を記憶しているとともに計測した開時間を記憶する記憶手段とを備えている。そして、カウント値が所定値より少ないとき、あるいは少なくともカウント値が所定値で、開時間が短いときには、庫内の貯蔵物の温度が十分に下がっていると想定して、除霜運転に先だって行うプリクール運転を省略することによりプリクール運転分の消費電力を低減するようにしている。

特開平１１−２４８３３３号公報

前述した従来技術１の冷蔵庫において、庫内の循環空気中に含まれた水分や貯蔵食品中に含まれた水分は、循環空気により冷却器２９に運ばれて冷却器２９に霜となって付着する。そして、冷蔵庫の扉開閉による開時間があると、上述した水分に加えて、扉開により庫外の湿った空気が庫内に侵入し、侵入した空気中に含まれる水分が前記循環空気により運ばれて冷却器２９に霜となって付着する。また、扉開閉による開時間の間に、庫内への新たな貯蔵食品の追加等があると、加された貯蔵食品内の水分が循環空気により運ばれて前記冷却器２９に霜となって追加付着する。

そして、冷蔵庫の扉開閉による開時間が長くなると、冷却器２９に付着する霜の量が次第に増加することにより、冷却器２９と循環空気との熱交換率が次第に低下し、庫内を循環する冷気の温度が次第に高くなってしまうため、冷蔵庫の庫内温度が所定の温度より高くなってしまう恐れが生じる。

なお、冷蔵庫周囲の外気温度や前述した新たな貯蔵食品等の熱負荷が生じると、熱負荷による庫内温度の上昇を少なくするために、圧縮機２７の回転数を上げて冷却器２９の温度を更に低温度にすることや、圧縮機２７の運転率を上げて冷却器２９の温度上昇を少なく抑える等の処置を講じることが一般的に行われている。扉開閉中の開時間中に、圧縮機２７の回転数増加や運転率の増加があると、冷却器２９に付着する霜の量が更に増加することとなり、冷却器２９と循環空気との熱交換率が更に低下することとなって、庫内を循環する冷気の温度が次第に高くなってしまい、冷蔵庫の庫内温度が所定の温度より高くなってしまう恐れが生じる。

また、冷却器２９に付着する霜の量が次第に増加すると、付着した霜により冷却器２９の通風抵抗が次第に増加してしまうために、循環空気の循環量が低下して、冷蔵庫の庫内温度が所定の温度より更に高くなってしまう恐れが生じる。

従って、冷蔵庫の扉開閉による開時間が長くなり、更に、その間に圧縮機の回転数増加があると、冷却器２９に付着する霜の量が著しく増加し、庫内温度が所定の温度より高くなり、冷蔵庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能が低下する恐れがある。

一方、従来技術２の冷蔵庫では、冷却器に多量の霜が付着した場合を想定していないと考えられる。すなわち、従来技術２の冷蔵庫を従来技術１の冷蔵庫に適用し、冷却器に多量の霜が付着した状態でプリクール運転を行うと、前述した理由により庫内温度がさらに高くなり、冷蔵庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能がさらに低下する恐れがある。

さらに、従来技術１の冷蔵庫では、冷却器の除霜手段への通電を停止させる設定温度が一定であり、冷却器への着霜程度によっては除霜手段への余分な通電を必要とすることがあった。

本発明の目的は、庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能の低下を防止できる冷蔵庫を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、冷却器で生成した冷気を送風機により冷蔵温度室と冷凍温度室とに分流し且つ前記冷却器に戻るように循環させると共に、前記冷蔵温度室または前記冷凍温度室の庫内熱負荷量に基づいて制御装置により圧縮機の回転数を変化させる冷蔵庫において、前記制御装置は、除霜運転の開始条件が整った場合に前記冷却器の着霜量を推定する重み付け積算時間が所定時間より長いかを判定し、その判定結果が所定時間より長い場合に前記冷却器の霜取り前のプリクール運転を停止またはプリクール量を低減してプリクール運転を行う構成にしたことにある。

係る本発明のより好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記重み付け積算時間として冷蔵庫扉の開閉による扉開時間の積算時間を利用したこと。
（２）前記（１）において、前記重み付け積算時間に利用する扉開時間の積算時間として前記冷蔵温度室を構成する冷蔵室の扉の開閉による扉開時間の積算時間を単独で利用したこと。
（３）前記（１）において、前記重み付け積算時間に利用する扉開時間の積算時間として、前記冷蔵温度室を構成する冷蔵室の扉の開閉による扉開時間の積算時間と、前記冷凍温度室を構成する冷凍室の扉の開閉による扉開時間の積算時間との合計時間を利用したこと。
（４）前記重み付け積算時間として前記扉の開閉による扉開時間の積算時間に前記圧縮機の回転数比率を乗じた値を使用したこと。
（５）前記冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段を備え、前記制御装置は、前記冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段の検出値が設定温度以上となると前記冷却器の除霜手段への通電を停止させると共に、前記冷却器の着霜量を推定する重み付け積算時間に基づいて前記冷却器の除霜手段への通電を停止する設定温度を変化させること。

本発明の冷蔵庫によれば、庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能の低下を防止できる。

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の冷蔵庫を図１から図７を用いて説明する。

先ず、図１から図３を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態における冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１の冷蔵庫における冷却器の説明図である。なお、図１では扉を省略し、図２では扉を表示してある。

冷蔵庫本体４０内には、図１及び図２に示すように、複数の区画された室が設けてある。これらの室を使用頻度の多い順に上から配置することにより、冷蔵庫の使い勝手が良くなるように構成してある。例えば、上から順に、冷蔵室４４、冷凍温度室４３、野菜室４５を設ける構成にしてあり、冷凍温度室４３は、例えば、マイナス６℃〜マイナス３０℃程度の冷凍温度に保持する製氷室４１と冷凍室４２とに区画構成されている。冷蔵室４４及び野菜室４５は、例えば、０℃〜１０℃程度の冷蔵温度室４６として使用できるように構成されてある。

そして、各室の開口前面には、開口を開閉する扉４１ａ、４２ａ、４４ａ、４５ａを設けてある。また、扉のうち少なくとも冷蔵室扉４４ａと冷凍室扉４２ａには、扉を開閉した時の扉開時間検知センサ（図示せず）を設けてある。扉開時間検知センサの情報により、各扉の扉開積算時間が算出できる扉開積算時間検出手段を制御装置５７に備えている。

送風機５１は、冷却器４９を設けた冷却室５０にて生成した冷気を送風循環できるように構成されている。冷蔵庫の製造コスト低減のために、冷凍温度室４３および冷蔵温度室４６を一個の送風機５１により冷却出来るように構成してある。

除霜手段４８は、除霜ヒータで形成され、冷却器４９に付着した霜を除去できるように構成されている。圧縮機４７は冷却器４９や凝縮器（図示せず）、冷媒配管等共に冷凍サイクルを構成する。制御装置５７は冷蔵庫の運転制御を行う。なお、制御装置５７には、冷凍室扉４２ａや冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間検出手段、圧縮機４７の運転積算時間検出手段、圧縮機４７の回転数検出手段、扉開時間の積算時間検出手段、圧縮機４７の運転積算時間検出手段、圧縮機４７の回転数検出手段等を備え、これらのカウント値に基づいて各機器の運転を制御する機能を有している。

庫内温度センサ６１は冷凍温度室４３内の温度を検出できるように構成された第１の庫内温度センサである。制御装置５７は、庫内温度センサ６１の検出値に基づいて、圧縮機４７や送風機５１の回転数可変を含む運転を制御する。庫内温度センサ６２は冷蔵室４４内の温度を検出できるように構成された第２の庫内温度センサである。庫内温度センサ６３は野菜室４５内の温度を検出できるように構成された第３の庫内温度センサである。制御装置５７は、庫内温度センサ６２、６３の検出値に基づいて、電動ダンパ５４の開閉を制御する。なお、庫内温度センサ６１〜６３は温度検出サーミスタで構成されている。

温度検出手段６４は冷却器４９の温度を検出できるように構成されている。制御装置５７は、温度検出手段６４の検出値に基づいて、除霜手段４８への通電を可変制御する。なお、温度検出手段６４は温度検出サーミスタで構成されている。

冷却器４９は、図３に示すように、冷媒配管４９ｃと、フィン４９ｄから構成されている。そして、冷媒配管４９ｃは、その内部を流れる冷媒の温度を、その管外表面に出来るだけ効率よく伝導できるように、例えば、アルミニウムや銅金属にて形成された管状に構成されている。また、フィン４９ｄは、冷媒配管４９ｃとの熱伝達が良好なように構成され、且つ、冷媒配管４９ｃの熱を、フィン４９ｄから、冷却器４９内を通過する循環空気に、出来るだけ効率よく伝導できるように、例えば、アルミニウムや銅等の金属にて形成された薄い板状にて構成されている。

そして、送風機５１により庫内に送風循環させる空気を、冷却器４９の下部開口４９ａより取り入れて、上部開口４９ｂより吐出する間に、空気を出来るだけ効率よく冷却できるように、且つ、空気が冷却器４９を通過するときの通風抵抗が出来るだけ小さくなるように、フィン４９ｄの間隔寸法Ｐ１を、事前の実験やシミュレーション等により予め設定してある。

次に、かかる構成における冷蔵庫の冷却動作について、図１から図３により説明する。

冷却器４９により生成された冷気は、送風機５１の運転により、冷却室５０から冷凍用冷気ダクト５２内に送風される。この冷気の一部は、複数の吐出口４３ｄより冷凍温度室４３内に吐出され、冷凍温度室４３内を所定の温度に冷却した後、戻り口４４ｇより冷却室５０に戻る。

また、冷凍用冷気ダクト５２内に送風された冷気の一部は、冷蔵用冷気ダクト５３に分流されて、且つ、冷気通過量を制御できるように構成された電動ダンパ５４に制御されて、冷蔵用冷気通路４４ｃに送風される。冷蔵用冷気通路４４ｃ内に送風された冷気の一部は、複数の吐出口４４ｄより冷蔵室４４内に吐出され、冷蔵室４４内を所定の温度に冷却した後、冷凍温度室４３と冷蔵室４４とを区画する仕切部材５５に設けられた吸込口４４ｅ、冷凍温度室４３背部に設けられた冷気通路４４ｆ、戻り口４４ｇを経て冷却室５０に戻る。

また、冷蔵用冷気通路４４ｃ内に送風された冷気の一部は、野菜用冷気通路４５ｃに分流され、冷凍温度室４３背部に設けられた冷気通路４５ｄを経て吐出口４５ｅより野菜室４５内に吐出され、野菜室４５内を所定の温度に冷却した後、冷凍温度室４３と野菜室４５とを区画する仕切部材５６に設けられた吸込口４５ｆ、戻り口４４ｇを経て冷却室５０に戻る。

そして、冷却動作を制御する一例としては、冷凍温度室４３内の温度を検出できるように構成された庫内温度センサ６１の検出値によって、制御装置５７が圧縮機４７や送風機５１の回転数制御や運転停止制御を行うことにより、冷凍温度室４３内の温度を所定の温度に冷却するように構成してある。換言すれば、扉４１ａ〜４５ａの扉開閉による開時間の間に、庫内に投入された新たな貯蔵食品による熱負荷、或いは、冷蔵庫周囲の外気温度の変化による熱負荷等を庫内温度センサ６１が検出すると、庫内温度センサ６１の検出値によって、制御装置５７が圧縮機４７や送風機５１の回転数制御や運転停止制御を行うように構成してある。

また、冷蔵温度室４６内の温度を検出できるように構成された庫内温度センサ６２、６３の検出値によって、制御装置５７が電動ダンパ５４の開閉や圧縮機４７や送風機５１の回転数を制御して、冷気通過量を制御することにより、冷蔵温度室４６内の温度を所定の温度に冷却するように構成してある。

而して、冷蔵庫の冷却運転が開始されると、庫内の循環空気が次第に冷却されることにより、庫内の循環空気中に含まれた水分や貯蔵食品中に含まれた水分が循環空気により運ばれて、冷却器４９に霜となって付着する。そして、冷蔵庫の扉開閉による開時間中に新たな貯蔵食品等の投入があると、上述した水分に加えて、新たな貯蔵食品中の水分や、扉開により庫外より侵入した空気中に含まれる水分が循環空気により運ばれて冷却器４９に霜となって付着する。

そして、冷蔵庫の扉開閉による開時間が長くなると、冷却器４９に付着する霜の量が次第に増加することにより、冷却器４９と循環空気との熱交換率が低下するために、庫内を循環する冷気の温度が次第に高くなってしまい、冷蔵庫の庫内温度が次第に高くなってしまう現象が生じる。

また、冷却器４９に付着する霜の量が次第に増加すると、つまり、冷媒配管４９ｃやフィン４９ｄの表面に付着する霜の量が次第に増加すると、付着した霜のために、フィン４９ｄの間を通過する空気流路の実質的間隔寸法（図３のＰ１相当の寸法）が次第に狭くなってしまうため、冷却器４９を通過する循環空気の通風抵抗が次第に増加してしまう現象が生じる。換言すれば、冷却器４９への着霜量の増加によって冷却器の冷却効率の低下を招くので、冷蔵庫の庫内温度が次第に高くなってしまう現象が生じる。

そこで、本実施形態では、着霜量が所定の量以上となる以前に、除霜手段４８による冷却器４９の除霜運転を開始して、冷却効率の低下を少なくすることにより、庫内温度の上昇程度を少なくするものである。

次に、着霜量と庫内温度との関係について、図４を参照しながら説明する。図４は図１の冷蔵庫における庫内温度と着霜量との関係を示す図であり、発明者らの実験やシミュレーション等により得られたものである。

図４において、横軸は冷却器４９に付着した着霜量を表し、縦軸は庫内温度を表している。そして、図中の曲線Ｒ１は冷蔵室４４内の温度を庫内温度センサ６２によって検知した値を示し、曲線Ｆ１は冷凍室４２内の温度を庫内温度センサ６１によって検知した値を示してある。

冷却器４９に付着する霜の量が増加して、冷却器４９の冷却効率が低下し且つ冷却器４９を通過する循環空気の通風抵抗が増加しても、制御装置５７の判断と指示により、庫内温度センサ６１の値が所定の設定値となるように、圧縮機４７と送風機５１との運転制御を行う。すなわち、圧縮機４７や送風機５１の運転率を上昇させるか、圧縮機４７及び送風機５１の運転回転数を増加させるか、等の運転制御を行う。これにより、冷凍室４２の庫内温度は、曲線Ｆ１に示すように、その温度上昇程度を小さく出来るのである。

一方、冷蔵室４４内を冷却する冷気は、冷凍用冷気ダクト５２内に送風された冷気の一部が分流されて、冷蔵用冷気ダクト５３、電動ダンパ５４を経て吐出口４４ｄから冷蔵室４４内に流れ込む。また、冷凍用冷気ダクト５２から冷蔵用冷気ダクト５３に分流する冷気の割合は予め設定された割合により分割される。これらにより、冷却器４９に付着する霜の量が増加して、冷却器４９の冷却効率が低下すると共に、冷却器４９を通過する循環空気の通風抵抗が増加すると、冷蔵室４４内を冷却する冷気はその温度が次第に上昇すると共に、冷気量も低下する。これらのために、冷蔵室４４の庫内温度は、曲線Ｒ１に示すように、次第に上昇してしまう。

ここで、冷却器４９への着霜量がある程度の量（図のＳｘ２未満）までは、庫内温度の上昇程度が、冷蔵庫にて許容できる範囲であるが、冷却器への着霜量が図のＳｘ２以上となると、庫内温度の上昇程度が、冷蔵庫にて許容し難い範囲（図のΔｔ２以上）となる。

そこで、本実施形態では、冷蔵室４４の庫内温度があまり上昇しないように、つまり、庫内温度の上昇程度が図のΔｔ２未満となるように、制御装置５７により制御する。すなわち、制御装置５７は、重み付け積算時間の一例である重み付け扉開積算時間（圧縮機の回転数比率を乗じた扉開積算時間）に基づいて、着霜量が多いと判断されるときには、冷却器４９への霜取り前のプリクール運転を実施しないようにして、除霜運転を早めるように制御する。

次に、図５及び図６を参照しながら、着霜量と扉開積算時間との関係、着霜量と重み付け扉開積算時間との関係について説明する。図５は図１の冷蔵庫における扉開積算時間と着霜量との関係説明図、図６は図１の冷蔵庫における重み付けした扉開積算時間と着霜量との関係説明図である。

図５において、横軸は冷却器４９に付着した着霜量を表し、縦軸は扉開閉による扉開積算時間を表している。図中の曲線Ｃｘ２は圧縮機４７の実働運転回転数が標準回転数（予め設定された回転数）、例えば３，０００ｍｉｎ^−１で運転した時の扉開積算時間と着霜量との関係を表している。曲線Ｃｘ１は圧縮機４７の実働運転回転数が標準回転数より速い、例えば４，０００ｍｉｎ^−１で運転した時の扉開積算時間と着霜量との関係を表している。曲線Ｃｘ３は圧縮機４７の実働運転回転数が標準回転数より遅い、例えば、２，０００ｍｉｎ^−１で運転した時の扉開積算時間と着霜量との関係を表している。

冷蔵庫の通常の除霜必要帯（図５のΔｓ部、つまり、着霜量がＳｘ６からＳｘ７までの間）において、冷却器４９の着霜量と扉開積算時間との関係は、曲線Ｃｘ１，Ｃｘ２，Ｃｘ３に示すように、ほぼ比例関係にある。その比例係数は圧縮機４７の実働運転回転数によって決められることが、発明者らの実験やシミュレーション等により判明した。

そして、冷却器４９の着霜量が図４のＳｘ２とほぼ同一であるＳｘ７となるのは、圧縮機４７の実働運転回転数を圧縮機４７の標準回転数、例えば、３，０００ｍｉｎ^−１で運転している状態で、冷蔵庫扉の開閉による扉開時間の積算時間がＴｘ２になった時であることが判明した。

また、圧縮機４７の実働運転回転数を圧縮機４７の標準回転数で割り算した数値（本発明においては、これを圧縮機の回転数比率と表記する）を扉の開閉による扉開時間の積算時間に乗じた値が同じであれば、冷却器４９の着霜量がほぼ同一となることが、発明者らの実験やシミュレーション等により判明した。つまり、図５に表示したＣｘ１を圧縮機４７の標準回転数Ｃｘ２より低い任意の回転数，Ｃｘ３を圧縮機４７の標準回転数Ｃｘ２より高い任意の回転数すると、圧縮機４７の回転数比率を乗じた扉開積算時間Ｔｘｘ（本発明において、これを、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘと表記する）が次の式（１）を満足する場合に、冷却器４９の着霜量がほぼ同一であると推定されることが判明した。
Ｔｘｘ≒｛（Ｔｘ１）×（Ｃｘ２／Ｃｘ１）｝≒｛（Ｔｘ２）×（Ｃｘ２／Ｃｘ２）≒｛（Ｔｘ３）×（Ｃｘ２／Ｃｘ３）｝ … （１）
ここで、本実施形態が適用される一般家庭用冷蔵庫の回転数可変圧縮機４７の実働回転数について説明する。一般家庭用冷蔵庫の回転数可変圧縮機４７の実働回転数は、冷蔵庫の熱負荷量により常に変動しているのが通常である。つまり、冷蔵庫の扉開閉による扉開時間の長さや、貯蔵食品等の出し入れ、或いは、冷蔵庫が設置された周囲の外気温度等の変動による熱負荷の変動により、圧縮機４７の最高回転数から最低回転数の間で常に上下しているのが通常である。

従って、冷却器４９の着霜量を推定するために、実験やシミュレーション等により、図５にて曲線Ｃｘ１やＣｘ３を複数本求め、複数本の曲線の実験式をプログラム化することが考えられる。しかし、この方法では、煩雑なプログラムとなってしまう。

そこで、本実施形態では、図６に示すように、横軸に冷却器４９に付着した着霜量を表し、縦軸に重み付け扉開積算時間を表すようにし、図中の曲線Ｃｘ４の一本のみにて、冷却器４９に付着した着霜量と重み付け扉開積算時間との関係を推定することが出来るようにしている。これによって、プログラムを単純化することが出来る。換言すれば、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値を算出することにより、冷却器４９の着霜量をより簡易に推定できることが判明した。

なお、図６中の着霜量Ｓｘ７を図４のＳｘ２とほぼ同一と仮定すれば、そのときの重み付け扉開積算時間Ｔｘｘを後述するＴ０１若しくはＴ０３未満とすることにより、図４にて前述した庫内温度の上昇程度を冷蔵庫にて許容し難い範囲以下とすることが出来るものである。

また、一般的な家庭用冷蔵庫の平均的扉開閉回数を調査した所、冷蔵室扉の扉開閉回数は冷凍室扉の扉開閉回数とは相関関係があり、扉開積算時間においても同様な関係があるので、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘとして、冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間のみを検出しても、冷却器４９の着霜量を推定できることが判明した。このように構成することにより、安価で制御を容易にすることができる。

次に、図７を参照しながら、冷蔵庫の除霜制御動作を説明する。図７は図１の冷蔵庫における制御装置５７の除霜制御動作を示すフローチャートである。

電源投入からスタートし、通常冷却運転、即ち、制御装置５７による圧縮機４７や送風機５１、電動ダンパ５４等の運転及び運転制御を開始する（ステップ６１）。そして、ステップ６２で、圧縮機４７が運転しているか否かを判断する。ここで、圧縮機４７が運転していれば、ステップ６３で、制御装置５７に組み込まれた圧縮機運転時間積算タイマ及び扉開時間積算タイマがカウントを開始する。同時に、制御装置５７に内蔵された装置により、圧縮機の実働回転数を検知し、この実働回転数から圧縮機の回転数比率を算出し、圧縮機の回転数比率と扉開時間積算タイマとの値を乗じた重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値を演算開始する。そして、ステップ６２で圧縮機４７が停止している時、また、ステップ６４で圧縮機運転時間積算タイマのカウントが所定時間（例えば８時間）経過していない時は、ともにステップ６１に戻る。

そして、ステップ６４で圧縮機運転時間積算タイマのカウントが所定時間になると、ステップ６４からステップ６５に進み、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が予め設定した設定値Ｔ０１若しくはＴ０３以上あるか否かを判断する。ここで、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が設定値Ｔ０１若しくはＴ０３以上であれば、冷却器４９への着霜量が多いため、庫内温度の上昇程度が冷蔵庫にて許容し難い範囲（図４のΔｔ２以上）になる恐れがあると判断して、つまり、このまま冷蔵庫の冷却運転を継続すると冷却器４９への着霜量の増加により、冷却効率の低下を招く恐れがあると判断して、ステップ６６を跳ばして、直接ステップ６７に進んで除霜手段４８に通電して冷却器４９の除霜運転を開始する。

一方、ステップ６５で、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が設定値Ｔ０１若しくはＴ０３未満である時は冷却器４９への着霜量が所定量以下であり、庫内温度の上昇程度が冷蔵庫にて許容できる範囲（図４のΔｔ２未満）と判断して、つまり、このまま冷蔵庫の冷却運転を継続しても、冷却器４９への着霜量の増加による冷却効率の低下が少ないと判断して、ステップ６６に進み、ステップ６７の除霜運転に先立ってプリクール運転処理を行う。このプリクール運転処理では、例えば、冷凍温度室４３や冷蔵温度室４６の庫内温度を通常設定値より低くするために、圧縮機４７、送風機５１及び電動ダンパ５４等を予めプログラムされた方式で運転するか、若しくは、圧縮機４７や送風機５１を予めプログラムされた時間連続運転して冷凍温度室４３の庫内温度をより低くなるように運転する。

そして、プリクール運転処理が終了すると、ステップ６７に進み、ここで除霜手段４８に通電して冷却器４９の除霜運転を開始する。次いで、ステップ６８で、冷却器温度検出手段６４の検出値Θｅｘｘが予め設定した設定値Θｅ０２（例えば２０℃）になるまで除霜手段４８の通電を継続し、検出値Θｅｘｘが設定値Θｅ０２以上となったらステップ６９に進んで、除霜手段４８の通電を停止して除霜運転を終了する。

そして、除霜運転が終了したら、ステップ７０に進み、圧縮機運転時間積算タイマ及び扉開時間積算タイマ及び重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値をリセットしてステップ６１に戻る。

なお、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘとして、圧縮機の回転数比率を乗じた冷蔵室扉の開閉による扉開時間の積算時間Ｔ０１を使用すれば、冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間と圧縮機４７の回転数を検出するだけで良いので、その他の扉４１ａ、４２ａ、４５ａの扉開積算時間を検出するセンサ等を省略できるので、製造コスト上有利な構成を提供できる。

また、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘとして、圧縮機４７の回転数比率を乗じた冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間Ｔ０１と、圧縮機の回転数比率を乗じた冷凍室扉４２ａの開閉による扉開時間の積算時間Ｔ０２とを合計した数値Ｔ０３を使用すれば、冷蔵室４４と冷凍室４２との使用状態による扉開時間のバラツキが生じても、使用状態がより的確に把握されるので、冷却器４９の着霜量をより的確に推定できる構成を提供できる。

本実施形態によれば、予め設定した所定時間内における重み付け扉開積算時間Ｔｘｘにより、冷却器４９の霜取り前のプリクール有無を決定したものであるから、冷却器４９への着霜量増加による冷却効率の低下を少なくできるので、庫内温度の上昇程度を少なくできる。従って、庫内に貯蔵した食品の鮮度保持機能が低下し難い冷蔵庫を提供できるものである。

また、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘが、予め設定した設定値より多いときには，冷却器４９の霜取り前のプリクールを実施しないようにしたものであるから、扉開閉継続による冷却器４９への着霜量増加を少なくできるので、冷却器４９の冷却効率の低下を少なくすることが出来る冷蔵庫を提供できる。

また、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘとして、圧縮機４７の回転数比率を乗じた冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間を使用したものであるから、冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間と圧縮機４７の回転数を検出するだけで良いので、その他の扉の扉開積算時間を検出するセンサ等を省略できるので、製造コスト上有利な冷蔵庫を提供できる。

また、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘとして、圧縮機４７の回転数比率を乗じた冷蔵室扉４４ａの開閉による扉開時間の積算時間と、圧縮機４７の回転数比率を乗じた冷凍室扉４２ａの開閉による扉開時間の積算時間とを合計した数値を使用することにより、冷蔵室４４と冷凍室４２との使用状態による扉開時間のバラツキが生じても、使用状態がより的確に把握されるので、冷却器４９の着霜量をより的確に推定できる冷蔵庫を提供できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の冷蔵庫について図８を用いて説明する。図８は本発明の第２実施形態の冷蔵庫における制御装置５７の除霜制御動作を示すフローチャートである。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

ステップ６１〜６４は第１実施形態と同様であるので、重複する説明を省略し、ステップ６４の次から説明する。

ステップ６４で圧縮機運転時間積算タイマのカウントが所定時間になると、ステップ７１に進み、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が設定値Ｔ０１若しくはＴ０３以上あるか否かを判断する。この判断で、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が設定値Ｔ０１若しくはＴ０３以上であれば、冷却器４９への着霜量が多いために、庫内温度の上昇程度が冷蔵庫にて許容し難い範囲（図４のΔｔ２以上）になる恐れがあると判断して、つまり、このまま冷蔵庫の冷却運転を継続すると冷却器４９への着霜量の増加により冷却効率の低下を招く恐れがあると判断する。この判断の場合には、ステップ７４へは行かず、ステップ７２に進んで除霜手段４８に通電して冷却器４９の除霜運転を開始する。

次いで、ステップ７３で冷却器温度検出手段６４の検出値Θｅｘｘを判断する。このステップ７３は、ステップ７１で重み付け扉開積算時間Ｔｘｘが所定値より大きいと判断されている場合の処理であり、検出値Θｅｘｘの判断基準を冷却器４９への着霜量が所定値より少ない場合の設定値Θｅ０２より高い設定値Θｅ０３（例えば、２５℃）に設定して判断する。そして、その高い設定値Θｅ０３になるまで除霜手段４８の通電を継続し、検出値Θｅｘｘが設定値Θｅ０３以上となったらステップ７７に進んで、除霜手段４８の通電を停止して除霜運転を終了する。

一方、ステップ７１で、重み付け扉開積算時間Ｔｘｘの値が設定値Ｔ０１若しくはＴ０３未満である時は、冷却器４９への着霜量が所定量以下であり、庫内温度の上昇程度が冷蔵庫にて許容できる範囲（図４のΔｔ２未満）と判断して、つまり、このまま冷蔵庫の冷却運転を継続しても、冷却器４９への着霜量の増加による冷却効率の低下が少ないと判断して、ステップ７４に進む。ステップ７４で、ステップ７５の除霜運転に先立ってプリクール運転処理を行う。このプリクール運転処理は、例えば、冷凍温度室４３や冷蔵温度室４６の庫内温度を通常設定値より低くするために、圧縮機４７、送風機５１及び電動ダンパ５４等を予めプログラムされた方式で運転する。そして、プリクール運転処理が終了すると、ステッフ７５に進み、ここで除霜手段４８に通電して冷却器４９の除霜運転を開始する。

次いで、ステップ７６で冷却器温度検出手段６４の検出値Θｅｘｘを判断する。このステップ７６は、ステップ７１で重み付け扉開積算時間Ｔｘｘが所定値より小さいと判断されている場合であり、検出値Θｅｘｘの判断基準を冷却器４９への着霜量が所定値より多い時の設定値Θｅ０３より低い設定値Θｅ０２（例えば、１５℃）に設定して判断する。
そして、その低い設定値Θｅ０２になるまで除霜手段４８の通電を継続し、検出値Θｅｘｘが設定値Θｅ０２以上となったらステップ７７に進んで、除霜手段４８の通電を停止して除霜運転を終了する。

この第２実施形態によれば、予め設定した所定時間内における重み付け扉開積算時間Ｔｘｘにより、除霜手段４８への通電を停止する所定温度Θｅｘｘの値を変化させたものであるから、冷却器４９の着霜量に応じた除霜手段４８への通電時間となるので、除霜手段４８への余分な通電を必要としない。従って、省エネ上有利な冷蔵庫を提供できる。

本発明の第１実施形態における冷蔵庫の正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１の冷蔵庫における冷却器の説明図である。図１の冷蔵庫における庫内温度と着霜量との関係を示す図である。図１の冷蔵庫における扉開積算時間と着霜量との関係説明図である。図１の冷蔵庫における重み付けした扉開積算時間と着霜量との関係説明図である。図１の冷蔵庫における制御装置の除霜制御動作を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態の冷蔵庫における制御装置の除霜制御動作を示すフローチャートである。従来の冷蔵庫の縦断面図である。

符号の説明

４０…冷蔵庫本体、４１…製氷室、４１ａ…扉、４２…冷凍室、４２ａ…扉、４３…冷凍温度室、４３ｄ…吐出口、４４…冷蔵室、４４ａ…扉、４４ｃ…冷蔵用冷気通路、４４ｄ…吐出口、４４ｅ…吸込口、４４ｆ…冷気通路、４４ｇ…戻り口、４５…野菜室、４５ａ…扉、４５ｃ…野菜用冷気通路、４５ｄ…冷気通路、４５ｅ…吐出口、４５ｆ…吸込口、４６…冷蔵温度室、４７…圧縮機、４８…除霜手段、４９…冷却器、４９ａ…冷却器の下部開口、４９ｂ…冷却器の上部開口、４９ｃ…冷媒配管、４９ｄ…フィン、５０…冷却室、５１…送風機、５２…冷凍用冷気ダクト、５３…冷蔵用冷気ダクト、５４…電動ダンパ、５５、５６…仕切部材、５７…制御装置、６１、６２、６３…庫内温度センサ、６４…温度検出手段。

Claims

冷却器で生成した冷気を送風機により冷蔵温度室と冷凍温度室とに分流し且つ前記冷却器に戻るように循環させると共に、
前記冷蔵温度室または前記冷凍温度室の庫内熱負荷量に基づいて制御装置により圧縮機の回転数を変化させる冷蔵庫において、
前記制御装置は、除霜運転の開始条件が整った場合に前記冷却器の着霜量を推定する重み付け積算時間が所定時間より長いかを判定し、その判定結果が所定時間より長い場合に前記冷却器の霜取り前のプリクール運転を停止またはプリクール量を低減してプリクール運転を行う
ことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、前記重み付け積算時間として冷蔵庫扉の開閉による扉開時間の積算時間を利用したことを特徴とする冷蔵庫。
請求項２において、前記重み付け積算時間に利用する扉開時間の積算時間として前記冷蔵温度室を構成する冷蔵室の扉の開閉による扉開時間の積算時間を単独で利用したことを特徴とする冷蔵庫。
請求項２において、前記重み付け積算時間に利用する扉開時間の積算時間として、前記冷蔵温度室を構成する冷蔵室の扉の開閉による扉開時間の積算時間と、前記冷凍温度室を構成する冷凍室の扉の開閉による扉開時間の積算時間との合計時間を利用したことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１から４の何れかにおいて、前記重み付け積算時間として前記扉の開閉による扉開時間の積算時間に前記圧縮機の回転数比率を乗じた値を使用したことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１から５の何れかにおいて、前記冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段を備え、前記制御装置は、前記冷却器の温度を検出する冷却器温度検出手段の検出値が設定温度以上となると前記冷却器の除霜手段への通電を停止させると共に、前記冷却器の着霜量を推定する重み付け積算時間に基づいて前記冷却器の除霜手段への通電を停止する設定温度を変化させることを特徴とする冷蔵庫。