JP3139848B2 - 解凍機能付き冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、解凍機能付き冷蔵庫に
関し、特に、解凍時に庫内を温度制御して解凍を促進さ
せる解凍機能付き冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の解凍機能付き冷蔵庫とし
て、実開平３−４８４８９号公報に開示されたものが知
られている。同公報に示すものは、解凍機能を作動させ
たときに庫内を加温し、所定時間だけ庫内温度が保存温
度よりも高い所定温度となるようにして解凍を促進させ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の解凍機
能付き冷蔵庫においては、解凍物のもつ冷熱量に関わら
ず、所定時間だけ保存温度よりも高い温度で解凍させて
いる。従って、冷熱量が大きいものを基準として設定し
ている場合に冷熱量が小さい解凍物を解凍しようとする
と、解凍が終了してしまってからも高い温度に保持され
てしまい、変質を起こしてしまう。また、冷熱量が小さ
いものを基準として設定している場合に冷熱量が大きい
解凍物を解凍しようとすると、解凍が終了する前に低い
温度に戻されるので解凍の促進がはかれない。

【０００４】本発明は、上記課題にかんがみてなされた
もので、解凍物の持つ冷熱量に関わらず、良好な解凍を
行なうことが可能な冷蔵庫の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１に係る発明は、解凍時に庫内
が所定の目標温度となるように温度制御する解凍機能付
き冷蔵庫において、庫内の温度を検出する温度センサ
と、解凍物を収納したときにおける庫内の温度低下に応
じ、温度低下が大きいときには前記目標温度を高くする
とともに温度低下が小さいときには前記目標温度を低く
させる目標温度制御手段とを具備し、かつこの目標温度
制御手段は、庫内の温度が前記目標温度に所定の時間継
続して保持されない限りは、解凍のための温度制御を停
止しない機能を有している構成としてある。

【０００６】

【作用】上記のように構成した請求項１にかかる発明に
おいては、温度センサが庫内の温度を検出しており、目
標温度制御手段は同検出結果に応じて解凍時における庫
内の目標温度を変化させる。すなわち、解凍物を収納し
たときの温度低下が大きいときには解凍物の冷熱量が大
きいと判断し、目標温度を高くして解凍の促進を図る
し、逆に、温度低下が小さいときには解凍物の冷熱量が
小さいと判断し、目標温度を低くして過度に高温度下に
保持される事態を未然に防ぎ、品質劣化を防止する。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、冷熱量に
関わらず、最適な解凍を行なうことが可能な解凍機能付
き冷蔵庫を提供することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の実施例を説
明する。図１は本発明の一実施例にかかる冷蔵庫の正面
図、図２は一部破断正面図、図３は一部破断上面図、図
４は図３におけるIV−IV矢視断面図である。図におい
て、冷蔵庫本体は断熱箱１０と収納箱２０とを備えてお
り、断熱箱１０は外箱１１の内壁と内箱１２の外壁との
間に発泡ウレタン等の断熱材料１３を充填して構成さ
れ、その前面には左右一対の開口１４ａ，１４ｂが形成
されるとともに当該開口１４ａ，１４ｂを開放及び閉塞
せしめる断熱扉１５ａ，１５ｂがヒンジにより開閉可能
に取り付けられている。なお、両開口１４ａ，１４ｂ間
には支柱１６が形成されている。

【０００９】収納箱２０は熱良導部材であるステンレス
などの金属板材により一面に開口部２１を有する筺体状
に形成され、当該収納箱２０は開口部２１が断熱箱１０
の開口１４ａ，１４ｂに共に望むように位置合わせして
断熱箱１０の前壁内面外周縁部に固着して支持されてい
る。このとき、収納箱２０の左右側壁２２，２３と上壁
２４と底壁２５と後壁２６はそれぞれ断熱箱１０におけ
る内箱１２の内壁と所定の間隔を空けて保持され、当該
間隙は空気流循環通路Ｗを形成している。なお、底壁２
５には結露水を排水するためのドレン管２６ａが備えら
れている。二つの庫内ファン３０ａ，３０ｂはそれぞれ
ファンモータ３１の回転軸心にファン３２を固定して構
成され、右壁２３に対面するように支持部材を介して左
側壁２２に対して取り付けられている。また、当該庫内
ファン３０ａ，３０ｂの前面には空気流路を形成するた
めのカバー４０が取り付けられており、同カバー４０は
上記ファン３２に面する部分に排気口４１が形成される
とともに下部には吸入口４２が形成されている。すなわ
ち、同カバー４０の上辺の端部は上壁２４に接し、断面
Ｌ字型として屈曲された左辺の端部は収納箱の左側壁２
２に接し、右辺の端部は収納箱２０の後壁２６に接し、
下辺は上記左側壁２２と所定の間隙を空けて上記吸入口
４２を形成している。

【００１０】断熱箱１０における収納箱２０の左側壁２
２と面する壁部には冷却機構５０のエバポレータ５１が
その空気流路を上下方向に向けて固定され、かつ、当該
エバポレータ５１と収納箱２０の左側壁２２との間に
は、上部に空気流通孔６１が形成されるとともに同空気
流通孔６１に送風ファン６２を配設した遮蔽板６０がそ
の上辺にて断熱箱１０における内箱１２の上壁より垂下
するように固定されている。同遮蔽板６０の下辺と内箱
１２における下壁との間には十分な間隙が形成され、当
該間隙からエバポレータ５１の空気流路を介して上部の
空気流通孔６１へ連通する空気冷却流路を形成してい
る。

【００１１】室ＲＭ内では、上壁２４に対して平行に、
かつ、わずかな距離を隔てて図５に示す結露水捕捉プレ
ート２８がスペーサを兼ねる取付金具２９を介して取り
付けられている。同結露水捕捉プレート２８は薄板２８
ａ，２８ｂを微少距離だけ隔てて保持するように構成さ
れ、かつ、下側の薄板２８ｂには多数の円形孔が形成さ
れている。また、図６に示す網棚３３が支柱１６と後壁
２６とに支持されて二段に備えられている。さらに、底
については、右半分部分に図７に示す脚付きの網棚３４
が置かれ、左半分部分に図８に示す断面コの字形の板棚
３５が置かれている。なお、板棚３５については真ん中
に孔３５ａが形成されており、指をかけて取り外し易い
ようにしてある。

【００１２】冷却機構５０は、図９に示すように、冷媒
を圧縮するコンプレッサ５２と、同圧縮された圧縮冷媒
を空冷ファン５３による空冷作用の下に凝縮するコンデ
ンサ５４と、同凝縮された凝縮冷媒を除湿するドライヤ
５５と、同除湿凝縮冷媒を低温低圧の冷媒に変換するキ
ャピラリチューブ５６と、同低温低圧冷媒の気化熱によ
り冷却を行なうとともに同気化した冷媒を上記コンプレ
ッサ５２に供給する上記エバポレータ５１とにより構成
され、エバポレータ５１以外は断熱箱１０の左方に形成
された補助箱１０ａに収納されている。また、コンプレ
ッサ５２の出力側とエバポレータ５１の入力側との間に
はホットガス弁５７が介在されており、このホットガス
弁５７を開くとコンプレッサ５２にて圧縮された高温の
圧縮冷媒がエバポレータ５１に供給され、このエバポレ
ータ５１を加熱する。なお、ホットガス弁５７は通電時
に開き、非通電時に閉じる。

【００１３】コンプレッサ５２はコンプレッサモータ５
２ａと同コンプレッサモータ５２ａの回転軸心に連結さ
れて駆動される圧縮機構５２ｂとから構成されており、
同コンプレッサモータ（ＣＭ）５２ａは図１０に示すよ
うに電気制御回路７０によりその駆動を制御されてい
る。同電気制御回路７０には、室ＲＭ内に配設されて庫
内温度Ｔを検出する温度センサＴｈが接続されており、
当該電気制御回路７０内のＣＰＵ７１は検出された庫内
温度Ｔに基づき図１１〜図１３に示すフローチャートに
対応したプログラムを実行する。同電気制御回路７０は
補助箱１０ａ内に収納されており、この電気制御回路７
０には上記温度センサＴｈとコンプレッサモータ５２ａ
（ＣＭ）とともに、庫内ファン３０ａ，３０ｂと、この
庫内ファン３０ａ，３０ｂの作動を選択する押しボタン
式の選択スイッチＳＷと、上記冷却機構５０の空冷ファ
ン（Ｆ）５３とホットガス弁（ＨＶ）５７とが接続され
ている。なお、選択スイッチＳＷは補助箱１０ａの前面
に配設されており、また、上記温度センサＴｈは空気流
循環通路Ｗ内に配設しても良い。

【００１４】次に、上記構成からなる本実施例の動作を
説明する。冷蔵庫を据え付けた後、図示しない電源スイ
ッチを投入すると、ＣＰＵ７１は図１１に示すメインプ
ログラムの実行を開始する。ＣＰＵ７１は、まず、ステ
ップ１００にて初期設定を行なう。例えば、以降に利用
するフラグや変数に初期値を導入したり、機器の異常の
有無などを検出したりする。初期設定後、ＣＰＵ７１
は、ステップ１１０にて保存運転を開始する。保存運転
では、室ＲＭの庫内温度Ｔが保存温度の上限温度Ｔ１と
下限温度Ｂ１との間で維持されるように冷却機構５０の
運転を制御する。例えば、冷却機構５０が作動していな
いときに庫内温度Ｔが上限温度Ｔ１より高ければ冷却機
構５０を作動させ、逆に、冷却機構５０が作動している
ときに庫内温度Ｔが下限温度Ｂ１より低ければ冷却機構
５０を停止させる。そして、それ以外のときには現状を
維持させる。冷却時、室ＲＭは外周の空気流循環通路Ｗ
を流れる冷気の冷熱で間接的に冷却され、高湿度に保持
されるため、表裏面で温度差の生じる壁面では結露し易
い。特に、上壁２４では結露し易いが、結露して滴下す
ると結露水捕捉プレート２８の上面に落ちるので後壁２
６の側に流下する。また、結露水捕捉プレート２８にお
いて結露した水分は二枚の薄板２８ａ，２８ｂの間にて
捕捉され、低湿度となったときに蒸発する。

【００１５】保存運転中は、このようにして庫内温度Ｔ
が図１４の期間Ｐ１に示すように保存温度範囲内で上下
しつつ維持される。保存運転の処理では、当該処理を通
過するごとに上記処理を継続させており、ＣＰＵ７１は
所定の処理の実行を指示してステップ１２０の解凍ルー
チンを実行する。この解凍ルーチンでは、ＣＰＵ７１
は、ステップ２００にて選択スイッチＳＷの操作状況を
検出し、同選択スイッチＳＷがオンからオフへと変化し
ていたら解凍の開始と判断する。いま、利用者が断熱扉
１５ａ，１５ｂを開き、棚３３〜３５上に冷凍塊を収容
したとする。断熱扉１５ａ，１５ｂをタイミングａにて
開くと、庫外の温かい空気が侵入するので庫内温度Ｔは
上昇し、タイミングｂにて同断熱扉１５ａ，１５ｂを閉
じた後、選択スイッチＳＷを押して離したとする。

【００１６】ＣＰＵ７１はステップ２００にて選択スイ
ッチＳＷがオンからオフへと変化したのを検知し、ステ
ップ２０２にて解凍促進手段である庫内ファン３０ａ，
３０ｂを作動させる。同庫内ファン３０ａ，３０ｂは室
ＲＭ内で図２に示すように排気口４１のある左方から右
方へと空気を送風し、同空気は冷凍塊の表面に沿って流
れるときに熱交換して冷却されつつ同冷凍塊の冷熱を奪
う。冷却された空気は右方に流れていってから下向きに
流れ、底壁２５に置かれた網棚３４の下に流れ込むと板
棚３５の側に引き込まれ、吸入口４２からカバー４０内
に入って再度、排気口４１から出ていく。なお、排気口
４１から送り出された空気は結露水捕捉プレート２８の
上方にも入って右方に流れていくため、同結露水捕捉プ
レート２８上のスペースはダクトの機能も果たしてい
る。

【００１７】庫内ファン３０ａ，３０ｂを作動させた
後、ＣＰＵ７１はステップ２０４にてタイマ用カウンタ
を始動させる。本実施例においては、タイマはタイマ割
り込みにて駆動されるタイマ用カウントルーチンにてソ
フトウェア的に構成してあり、例えば、ＣＰＵ７１はス
テップ２０４にてタイマカウント中を表すフラグをセッ
トするとともに変数として用意されているタイマ用カウ
ンタの値をクリアすると、所定時間毎に起動されるタイ
マカウント用ルーチンのステップ３００では同フラグを
参照してタイマカウント中か否かを判断する。フラグが
セットされていればカウント中と判断してステップ３０
２にてタイマ用カウンタをアップさせるし、カウント中
で無ければ何もせずにタイマ用カウントルーチンを終了
する。従って、フラグがセットされていればタイマ割り
込みが起動される毎にタイマ用カウンタが増進し、計時
することができる。

【００１８】ＣＰＵ７１はステップ２０６にて庫内温度
Ｔが保存温度範囲内にあるか否かを判断するが、冷凍塊
を収容したときに断熱扉１５ａ，１５ｂを開けたため、
庫内温度Ｔは上昇しており、図１４に示すように保存温
度範囲を越えている。従って、ＣＰＵ７１はステップ２
０８にて庫内温度Ｔが保存温度範囲の上限温度Ｔ１より
も高いか判断し、高いものと判断してステップ２１０に
てコンプレッサモータ５２ａと空冷ファンとを作動させ
て冷却を開始する。冷却運転を開始させた後、ＣＰＵ７
１はステップ２１２にて庫内温度Ｔが保存温度範囲の下
限温度Ｂ１よりも低いか否かを判断し、低くなったらス
テップ２１４にて冷却運転を停止させる。冷却運転と冷
凍塊の冷熱とにより、庫内温度Ｔは徐々に低下してい
き、タイミングｃにて下限温度Ｂ１よりも低くなってＣ
ＰＵ７１は冷却運転を停止させる。

【００１９】ここにおいて、ステップ２１４を終了した
ときならば庫内温度Ｔは保存温度の下限温度Ｂ１以下で
あるし、ステップ２０６にて「ＹＥＳ」と判断されたと
きには少なくとも保存温度の上限温度Ｔ１以下である。
いま、冷凍塊の温度が低かったり冷凍塊の量が多いとい
うように冷熱量が大きいとすれば、庫内ファン３０ａ，
３０ｂが作動していることにより庫内の空気が冷凍塊の
表面で冷熱を奪うため、庫内温度Ｔはさらに低下してい
く。しかし、冷凍塊の温度が比較的高めであったりその
量が少なかったりというように冷熱量が小さければ庫内
温度Ｔをさほど低下させることはできない。

【００２０】ここで冷熱量が大きい場合には、次のよう
になる。すなわち、庫内温度Ｔは更に低下していくが、
当面は保存温度範囲よりも低いものの保存温度の下限温
度Ｂ１よりも低い温度に設定した判別温度ＴＣよりも高
いので、ステップ２１６にて判別温度ＴＣ以下ではない
と判断し、ステップ２１８にてタイマ用カウンタの値を
参照し、あらかじめ定めた所定時間が満了したか否かを
判断する。満了していなければステップ２０６に戻り、
庫内温度Ｔが保存温度範囲内であるか判断する。この場
合は、保存温度よりも低いのでステップ２０６とステッ
プ２０８を経て再度ステップ２１６の判断を行なうこと
になり、しばらくはこのループを繰り返す。

【００２１】しかし、庫内温度Ｔが徐々に低下してタイ
ミングｄにて判別温度ＴＣ以下となると、ＣＰＵ７１は
ステップ２２０にて加温運転を開始する。なお、ここに
おいて判別温度ＴＣは所定量以上の冷熱を有する場合に
庫内温度Ｔが低下し得る温度に設定してある。加温運転
では、ＣＰＵ７１は空冷ファン５３を止めたままコンプ
レッサモータ５２ａに通電してコンプレッサ５２を作動
させるとともにホットガス弁５７を開く。すると、コン
プレッサ５２にて圧縮され、高温となった凝縮冷媒がホ
ットガス弁５７を介してエバポレータ５１に入り、同エ
バポレータ５１を加熱する。送風ファン６２は加熱され
たエバポレータ５１に空気流循環通路Ｗ内の空気を送り
込むため、空気流循環通路Ｗの空気が加温され、室ＲＭ
内を外周から加温する。なお、空冷ファン５３を止めて
おくのは、コンデンサ５４を通過する凝縮冷媒の温度低
下を防いで効率的にエバポレータ５１を加熱するためで
ある。また、加温運転としては室ＲＭにヒータを配設し
ておき、同ヒータに通電して加温する構成としてもよ
い。

【００２２】このようにして加温を開始した後、ＣＰＵ
７１はステップ２２２にて庫内温度Ｔが解凍温度範囲の
上限温度Ｔ２を越えたか否か判断し、越えるまでこの判
断を繰り返す。加温を開始すると徐々に庫内温度Ｔは上
昇していき、タイミングｅにて解凍温度の上限温度Ｔ２
を越えたらＣＰＵ７１はステップ２２４にて加温運転を
停止する。そして、ステップ２２６にてタイマが満了し
たか否かを判断し、満了していなければステップ２２８
にて庫内温度Ｔが解凍温度の範囲である上限温度Ｔ２と
下限温度Ｂ２との間にあるか否かを判断し、解凍温度の
範囲内であれば再度タイマが満了したか否かの判断を繰
り返す。

【００２３】しかし、庫外からの侵入熱はあるものの冷
凍塊の冷熱により庫内の空気は冷却されるため、加温運
転を停止したら庫内温度Ｔは徐々に低下し、タイミング
ｆにて解凍温度範囲を外れてしまうと、ＣＰＵはステッ
プ２３０にてカウントを停止させてタイマ用カウンタを
クリアし、ステップ２３２にて加温運転を再開させる。
なお、カウントを停止させるためには、例えば上述した
フラグをリセットさせる。そして、ステップ２３４にて
庫内温度Ｔが解凍温度範囲内に戻るまで同庫内温度Ｔと
解凍温度範囲とを比較し続ける。タイミングｇにて解凍
温度範囲内に戻ったら、ＣＰＵ７１はステップ２３６に
てタイマ用カウンタを再開させ、ステップ２３８にて加
温運転を停止させる。

【００２４】加温運転を停止後、ＣＰＵ７１はステップ
２２８にて解凍温度範囲に以下となっていないか否かを
判断し、解凍温度範囲内であればタイマが満了したか否
かを判断するステップ２２６に戻る。外気温の高いとき
には侵入熱が多いので解凍も早く進み、かかる繰り返し
も少ないが、外気温の低いときには侵入熱が少ないので
かかる繰り返しが多くなる。このように、庫内温度Ｔを
判別温度ＴＣ以下まで低下させる冷熱量がある重量負荷
の場合には、所定時間以上、室ＲＭ内を保存温度範囲よ
りも高い解凍温度範囲に維持させようとし、さらに、解
凍温度範囲とした後で再度庫内温度Ｔを当該解凍温度範
囲よりも低下させる場合には解凍温度範囲となってから
の経過時間が上記所定時間となるまでは解凍を停止しな
い。このため、冷熱量の大きな冷凍塊でも早期に解凍さ
せることが可能となる。なお、かかる重量負荷の場合に
おける冷凍塊の芯温の変化を図１４においてＭ１にて示
し、庫内温度Ｔの変化を一点鎖線にて示している。

【００２５】このような制御にてタイマが満了したなら
ば、ＣＰＵ７１はステップ２４０にて解凍促進手段であ
る庫内ファン３０ａ，３０ｂを停止させ、解凍ルーチン
を終了させてメインプログラムに戻り、通常の保存運転
を実行する。一方、冷熱量が小さな冷凍物を収容したと
きには、同冷凍物には庫内の空気を十分に冷却する冷熱
量がないので、ステップ２１６にて庫内温度Ｔと判別温
度ＴＣとを比較しても、常に庫内温度Ｔの方が判別温度
ＴＣよりも高いと判断されてしまう。従って、ステップ
２１８にてタイマが満了したか否かを判断し、タイマが
満了していなければステップ２０６に戻るので、保存温
度範囲を基準として冷却運転の運転と停止とを制御す
る。そして、タイマが満了したときにはステップ２４０
にて庫内ファン３０ａ，３０ｂを停止させ、そのまま保
存温度を基準とした保存運転に移行する。

【００２６】すなわち、冷熱量が小さい軽量負荷場合に
は、上述した解凍温度範囲よりも低い温度の保存温度範
囲内で解凍を行なう。従って、冷熱量が少ないにも関わ
らず加温してしまうことはなく、ドリップによる品質劣
化などを効果的に防止することができる。なお、かかる
軽量負荷の場合における冷凍塊の芯温の変化を図１４に
おいてＭ２で示し、庫内温度Ｔの変化を二点鎖線にて示
している。なお、上記実施例においては、ＣＰＵによる
ソフトウェア制御を利用しているが、同様の制御をカム
タイマＴＭやオン・オフ式の温度センサを使用したシー
ケンス制御でも実施できる。

【００２７】一方、上述した実施例においては、収納箱
２０の外周における空気流循環通路Ｗ内の空気を冷却し
て間接的に冷却しているが、ブラインを使用して収納箱
２０内を冷却してもよいし、さらには、間接的な冷却で
はなく、エバポレータ５１を室ＲＭ内に配設して冷却す
るものであってもよい。また、上述した実施例において
は、判別温度ＴＣを一つだけ定めて解凍時の温度を二つ
に区分けしているが、判別温度を増やし、各判別温度に
応じて範囲が少しづつ異なる解凍温度を設定してもよ
い。さらに、判別温度ＴＣとの比較によって温度低下を
判断するのではなく、単位時間あたりの温度低下を検出
し、変化量が大きいときには冷熱量が大きいと判断し、
変化量が小さいときには冷熱量が小さいと判断してもよ
い。

【００２８】解凍温度範囲を目標とした場合、これを越
えて庫内温度Ｔが上昇したときには冷却機構を作動させ
て強制的に解凍温度範囲を維持するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例にかかる冷蔵庫の正面図で
ある。

【図２】 同冷蔵庫の一部破断正面図である。

【図３】 同冷蔵庫の一部破断上面図である。

【図４】 同冷蔵庫の断面図である。

【図５】 結露水捕捉プレートの斜視図である。

【図６】 網棚の斜視図である。

【図７】 脚付きの網棚の斜視図である。

【図８】 板棚の斜視図である。

【図９】 冷却機構の構成を示す図である。

【図１０】 電気制御回路のブロック図である。

【図１１】 ＣＰＵが実行するプログラムに対応したフ
ローチャートである。

【図１２】 ＣＰＵが実行するプログラムに対応したフ
ローチャートである。

【図１３】 ＣＰＵが実行するプログラムに対応したフ
ローチャートである。

【図１４】 温度制御による温度変化を示す図である。

【符号の説明】

１０…断熱箱、２０…収納箱、３０ａ，３０ｂ…庫内フ
ァン、５０…冷却機構、５７…ホットガス弁、７０…電
気制御回路、７１…ＣＰＵ、ＲＭ…室、ＳＷ…選択スイ
ッチ、Ｔ…庫内温度、ＴＣ…判別温度、Ｔｈ…温度セン
サ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 11/00 101 A23L 3/36 A23L 3/365 F25D 23/12 F25D 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 解凍時に庫内が所定の目標温度となるよ
   うに温度制御する解凍機能付き冷蔵庫において、 庫内の温度を検出する温度センサと、 解凍物を収納したときにおける庫内の温度低下に応じ、
   温度低下が大きいときには前記目標温度を高くするとと
   もに温度低下が小さいときには前記目標温度を低くさせ
   る目標温度制御手段とを具備し、 かつこの目標温度制御手段は、庫内の温度が前記目標温
   度に所定の時間継続して保持されない限りは、解凍のた
   めの温度制御を停止しない機能を有している ことを特徴
   とする解凍機能付き冷蔵庫。