JP3372157B2 - 冷蔵庫の除霜制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫の除霜制御
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の除霜制御装置としては、例えば冷
却器の前回の除霜が終了した時点から所定時間以上にな
った時、又はこの終了した時点からコンプレッサの運転
積算時間が所定時間以上になった時、再び除霜を行うよ
うにした方法がある。この除霜制御方法では、除霜周期
は固定であり、そのため、除霜を行わない時間、即ち冷
却時間の時間設定は、冷却性能の保持及び残氷発生抑制
のために、例えば庫内に水分蒸発量の多い食品を大量に
収納した場合等、通常より過酷な条件を想定して設定す
る必要があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来は、除霜周期を、
例えば庫内に水分蒸発量の多い食品を大量に収納した場
合等、通常より過酷な条件を想定して設定していたた
め、通常の使用状態においては、まだ除霜の必要がない
のにも関わらず、除霜が行われてしまい、除霜ヒータの
通電頻度が増して消費電力量が増加するという問題点が
あった。この問題を解決するために、冷却器内に温度セ
ンサを搭載し、その検知温度の変化により着霜量を検知
して除霜を開始する方法等が考えられている。しかし、
この方法においては以下のような問題点があった。即
ち、冷却器への霜の付き方が毎回同じであれば、温度セ
ンサ１個を最も霜の付きやすい箇所に搭載し、その検知
温度がある一定の温度に到達したら除霜を開始するよう
にすればよいのであるが、実際には、次に示すような要
因により、霜の付き方が毎回同じとなるわけではなく、
また固体差によっても異なり、その結果、温度センサの
搭載位置から外れたフィンの間から目詰まりが発生し始
める場合がある。そのため、霜の付き方により、冷却器
内の温度センサの検知温度の温度変化に、後述する図６
〜図８に示すような数種類の温度変化パターンが発生す
る。

【０００４】この温度変化パターンの発生する要因
（イ）、（ロ）を述べる。（イ）上から冷蔵室、冷凍室
及び野菜室等で構成されたミッドフリーザタイプ等の冷
蔵庫において、冷却器への冷凍室からのリターン空気の
流路は、左右２つあるが、冷凍室への負荷の入れ方に左
右で偏りが生じた場合、左右の吸い込み風量に差が生じ
る。例えば、空気の流れが右側に偏った場合、冷却器に
おいて、右側の冷凍室リターン空気の風量と冷却器中央
部への冷蔵室・野菜室リターン空気の風量との差が大き
くなる。冷凍室・野菜室仕切りにおいて左右の冷凍室リ
ターン空気の風量のバランスがくずれると、冷蔵室・野
菜室リターン空気と冷凍室リターン空気との圧力差（静
圧）が大きくなり、最も風量の多い右側の冷凍室リター
ン空気が風量の少ない中央の冷蔵室・野菜室リターン空
気の流路に侵入する。その結果、冷蔵室・野菜室リター
ン空気の流路が左側にずれて着霜の仕方が左側にずれ、
温度センサの検知温度に通常とは異なる温度変化パター
ンが発生する。（ロ）冷却器フィンの折れ曲がり等の製
造上のバラツキにより、風路にずれが生じて温度センサ
の検知温度に通常とは異なる温度変化パターンが発生す
る。

【０００５】その結果、後述の図６〜図８に示すよう
に、霜の付き方のパターンに応じて限界着霜量時の温度
センサの検知温度も異なり、標準の温度変化パターンで
温度設定をしていた場合、他の温度変化パターンの発生
時に限界着霜量を越えてから除霜開始を検知してしまう
可能性が十分にあり、この場合、残氷発生のおそれがあ
った。冷却器に温度センサを複数個取り付けて温度検知
すれば、精度よく除霜を開始できることが期待されるが
コストアップになるため、いかにして温度センサ１個を
追加するだけで精度よく着霜量を検知できるかが大きな
問題となっていた。

【０００６】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
左右の冷凍室リターン空気のバランスのくずれ、外気温
度の変化、庫内熱負荷の変化、さらには温度検知手段の
公差等があっても、限界着霜量を越えるまでに適正に除
霜開始の判定ができて残氷の発生を抑制することができ
るとともに安定した省電力効果を得ることができる冷蔵
庫の除霜制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、冷却器で冷却された冷気を
ファンにより循環させて庫内を冷却する冷蔵庫の除霜制
御装置において、前記冷却器内における冷蔵室からのリ
ターン空気の流路上の空気温度を検知する冷却器内空気
温度検知手段と、前記リターン空気の流れが前記流路か
ら外れる程度により生ずる前記冷却器への複数種類の霜
の付き方に応じて、異なる前記冷却器内空気温度検知手
段の無着霜時の初期温度と経過時間に対する温度変化と
を複数の温度変化パターンとして記憶する記憶手段と、
前記冷蔵室の冷却開始時から一定時間を計測するタイマ
手段と、該タイマ手段で計測された一定時間の経過後か
ら前記冷蔵室の冷却終了までの間前記冷却器内空気温度
検知手段の検知温度を入力し、前記一定時間の経過後の
前記冷却器内空気温度検知手段の検知温度である初期温
度と算出した経時的な温度変化率とを基に前記記憶手段
に記憶された温度変化パターンを選定し、前記冷却器内
空気温度検知手段の検知温度が前記選定した温度変化パ
ターンに応じた設定温度に到達した時に強制的に除霜を
開始させる強制除霜開始手段とを有することを要旨とす
る。この構成により、左右の冷凍室リターン空気のバラ
ンスのくずれ等に起因して冷却器内空気温度検知手段の
取り付け位置に対し着霜の仕方が変化しても、その冷却
器内空気温度検知手段１個にて限界着霜量を越えるまで
に適正に除霜開始の判定ができて残氷の発生が抑制され
るとともに安定した省電力効果を得ることが可能とな
る。

【０００８】請求項２記載の発明によれば、冷却器で冷
却された冷気をファンにより循環させて庫内を冷却する
冷蔵庫の除霜制御装置において、前記冷却器内における
冷蔵室からのリターン空気の流路上の空気温度を検知す
る冷却器内空気温度検知手段と、前記冷却器自体の温度
を検知する除霜復帰温度検知手段と、前記リターン空気
の流れが前記流路から外れる程度により生ずる前記冷却
器への複数種類の霜の付き方に応じて、異なる前記冷却
器内空気温度検知手段と前記除霜復帰温度検知手段の無
着霜時の初期温度差、および経過時間に対する温度差変
化とを複数の温度差変化パターンとして記憶する記憶手
段と、前記冷蔵室の冷却開始時から一定時間を計測する
タイマ手段と、該タイマ手段で計測された一定時間の経
過後から前記冷蔵室の冷却終了までの間前記冷却器内空
気温度検知手段及び前記除霜復帰温度検知手段の両検知
温度を入力し、前記一定時間の経過後の前記冷却器内空
気温度検知手段と前記除霜復帰温度検知手段の検知温度
差である初期温度差と算出した経時的な温度差変化率と
を基に前記記憶手段に記憶された温度差変化パターンを
選定し、前記両検知温度の温度差が前記選定した温度差
変化パターンに応じた設定温度差に到達した時に強制的
に除霜を開始させる強制除霜開始手段とを有することを
要旨とする。この構成により、外気温度の変化、庫内熱
負荷の変化等の影響を受けて冷却器内空気温度検知手段
の検知温度が変化しても、冷却器自体の温度も同様に変
化するので、選定された設定温度差は殆ど影響を受ける
ことがなく、前記と同様に、限界着霜量を越えるまでに
適正に除霜開始の判定ができて残氷の発生が抑制される
とともに安定した省電力効果を得ることが可能となる。

【０００９】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
の冷蔵庫の除霜制御装置において、除霜時間を計測する
タイマ手段を有し、前記強制除霜開始手段は前記タイマ
手段で計測した実際除霜時間と限界着霜量に対応して設
定された標準除霜時間とを比較し、前記実際除霜時間が
前記標準除霜時間より長いときは当該実際除霜時間と標
準除霜時間の差に応じて前記設定温度差を着霜量が少な
くなる方向へシフトし、前記実際除霜時間が前記標準除
霜時間より短いときは当該標準除霜時間と実際除霜時間
の差に応じて前記設定温度差を着霜量が増加する方向へ
シフトするように構成してなることを要旨とする。この
構成により、温度検知手段の公差等による着霜量検知の
バラツキが補正されて限界着霜量を越えるまでに適正に
除霜を開始させることが可能となる。したがって残氷の
発生が抑制されるとともに安定した省電力効果を得るこ
とが可能となる。また温度検知手段の精度をアップさせ
る必要がなくなり、コストアップを抑えることが可能と
なる。

【００１０】請求項４記載の発明は、上記請求項３記載
の冷蔵庫の除霜制御装置において、前記設定温度差をシ
フトしたときは、少なくとも以後の２回の除霜までは当
該シフトした設定温度差により除霜を開始させ、前記２
回の各実際除霜時間により、それ以後における設定温度
差をシフトするか否かを判断するように構成してなるこ
とを要旨とする。この構成により、設定温度差をシフト
すべきか否かの判断結果の信頼性を高めることが可能と
なる。

【００１１】請求項５記載の発明は、上記請求項２，３
又は４記載の冷蔵庫の除霜制御装置において、電源投入
時の初期状態の前記設定温度差は、前記限界着霜量より
も少ない着霜量に対応した温度差からスタートするよう
に構成してなることを要旨とする。この構成により、電
源投入時は、設定温度差の決定が判定不能のため、安全
性を考慮して着霜量が少なくなる設定差から始めること
により、初期の残氷の発生防止が可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本実施の形態の冷蔵庫の除霜制御
装置は冷却器内に取り付けた温度センサにより着霜を検
知して除霜を開始する制御を行うものであり、数種類の
温度変化パターンを予めメモリに記憶しておき、その温
度変化パターンを温度変化率等より選定し、その温度変
化パターンに応じた着霜検知温度にて強制除霜を行うも
のである。まず図２、図３を用いて、冷蔵庫及びその冷
却器（エバポレータ）周辺の構成から説明する。図２に
示すように、冷蔵庫はミッドフリーザタイプで大きく分
けて４室に仕切られており、上から冷蔵室１、第１冷凍
室２ａ、第２冷凍室２ｂ、野菜室３で構成されている。
以下、第１冷凍室２ａ、第２冷凍室２ｂを含めて冷凍室
２と云う。４，５は冷凍サイクルにおけるコンプレッサ
（圧縮器）と冷却器（エバポレータ）、６は冷却器５で
冷やされた冷気を庫内に循環させるファン、７は冷蔵室
１・野菜室３への冷気の流れを制御するモータダンパで
ある。庫内冷却はファン６により庫内に冷気を巡回さ
せ、その流路は、冷蔵室１・野菜室３と冷凍室２とで別
々に構成されて、冷却器５に戻ってくるようになってい
る。８は冷凍室２内の温度を検知する冷凍室温度セン
サ、９は冷蔵室１内の温度を検知する冷蔵室温度センサ
である。冷凍室温度センサ８の検出値が所定の設定値に
達すると冷凍サイクルが働き、ファン６もこれに連動し
て回転する。また冷蔵室温度センサ９の検出値によりモ
ータダンパ７の開閉が制御されるようになっている。

【００１３】図３は、冷却器５周辺を示している。冷却
器５の中央部に冷蔵室１・野菜室３のリターン空気が流
れ、その左右を冷凍室２のリターン空気が流れるように
構成されており、冷蔵室１・野菜室３のリターン空気の
流れる部分のほぼ中央部には、冷却器内空気温度検知手
段としての冷却器内空気温度センサ１１が１個取り付け
られている。この冷却器内空気温度センサ１１は、セン
サ固定具１３により、冷却器とは熱的に絶縁されて取り
付けられており、冷却器５内を流れる冷蔵室１・野菜室
３からのリターン空気の温度を検出するようにしてあ
る。また、冷却器５の左上には、冷却器５自体の温度を
検知する除霜復帰温度検知手段としての除霜復帰温度セ
ンサ１２が取り付けられており、除霜時にはこの除霜復
帰温度センサ１２の検出値が所定の温度になった場合に
除霜ヒータの通電を終了する構成となっている。

【００１４】次いで、図１のブロック図を用いて、除霜
制御装置の構成を説明する。冷凍室温度センサ８と冷蔵
室温度センサ９がコンプ・ダンパ制御部１４に接続され
ている。コンプ・ダンパ制御部１４は、冷凍室温度セン
サ８と冷蔵室温度センサ９の各検出値に基づいてモータ
ダンパ駆動部１５及びコンプレッサ駆動部１６に制御信
号を送出してコンプレッサ４とモータダンパ７のＯＮ／
ＯＦＦを制御し、またモータダンパ７の開閉信号を強制
除霜開始手段としての強制除霜判定部１７に送るように
なっている。強制除霜判定部１７には冷却器内空気温度
センサ１１と除霜復帰温度センサ１２が接続されてい
る。また強制除霜判定部１７には、それぞれタイマ手段
となる第１のタイマ１８及び第２のタイマ１９が付設さ
れ、さらに後述する各温度変化パターンを記憶する記憶
手段としてのメモリ２０が付設されている。コンプ・ダ
ンパ制御部１４、強制除霜判定部１７、第１、第２のタ
イマ１８，１９及びメモリ２０等はマイコン２２で構成
されている。コンプ・ダンパ制御部１４から強制除霜判
定部１７にモータダンパ７の開信号が送られた場合、即
ち冷蔵室１・野菜室３の冷却開始時から第１のタイマ１
８で一定時間を計測する。強制除霜判定部１７は、この
一定時間経過後から次にモータダンパ７が閉となるまで
の間、冷却器内空気温度センサ１１の検知温度を入力す
る。第１のタイマ１８による上記の一定時間の計測値
は、図４に示すように、コンプレッサＯＮ・モータダン
パを開してから、冷凍サイクルの過渡応答及び冷却器内
空気温度センサ１１の熱追従性を考慮して設定し、冷凍
サイクル及び冷却器内空気温度センサ１１の温度が安定
（平衡状態）状態に到達してから冷却器内空気温度セン
サ１１の検知温度が入力できるように設定する。そして
冷却器内空気温度センサ１１の検知温度が予め設定して
おいた値以下となった場合に除霜ヒータ駆動部２１に駆
動信号を送出して除霜が開始される構成となっている。

【００１５】第１の実施の形態；図５乃至図９を用いて
第１の実施の形態を説明する。図５は、図６に示した標
準的な温度変化パターン時の、庫内強制加湿した場合の
冷却器内部温度（冷却器内空気温度センサ１１の検知温
度）の温度変化を示している。このデータは、試験開始
からの運転時間をとり、モータダンパ７のＯＮ／ＯＦＦ
サイクル毎の温度をプロットしたものである。時間とと
もに冷却器中央部（冷蔵室・野菜室からの空気リターン
部）に着霜が進行し、冷却器内空気温度センサ１１に当
たる風量が減少して温度が低下し、完全に詰まると最終
的には冷却器温度と同じ温度になる。前記の設定値は、
例えば−２５℃に設定し、限界着霜量となるまでに除霜
に入るようにしている。

【００１６】ここで、図７、図８の温度変化パターンに
ついて述べる。これらの温度変化パターンが生じる理由
は、前述したように、左右の冷凍室リターン空気のバラ
ンスがくずれた場合、あるいは製造上のバラツキによ
り、右側の冷凍室リターン空気が通常の流路から外れる
ことにより発生する。図に示すように、右側の冷凍室リ
ターン空気が冷却器内空気温度センサ１１の近傍まで流
れ込み、除霜終了直後の温度は、冷凍室リターン空気の
方が冷蔵室・野菜室のリターン空気よりも温度が低いた
め、標準温度変化パターン時と比べて下がっている。こ
の場合、冷蔵室・野菜室のリターン空気の流れが左側に
偏り、左側から着霜が起こる。着霜が進むにつれて、冷
蔵室・野菜室のリターン空気が左側を通りづらくなり、
冷却器内空気温度センサ１１が設置された部分へと流れ
込む。その後、着霜が進むと、標準温度変化パターンと
同様に温度が低下する。図７と図８の相違は、冷却器内
空気温度センサ１１設置部分への冷凍室リターン空気の
流れ込みの程度の差であり、図８は冷凍室リターン空気
の流れ込みが最も激しいときを示し、図７は標準温度変
化パターンと図８の温度変化パターンとの中間を示して
いる。そして、それぞれの温度変化パターンによって、
限界着霜時の冷却器内空気温度センサ１１の検知温度が
異なるため、図１の強制除霜判定部１７は予め各温度変
化パターンに応じた設定温度をメモリ２０に保存させて
いる。

【００１７】次に、温度変化パターンの選定方法につい
て述べる。温度変化パターンの相違は、除霜復帰後（無
着霜時）の初期温度と経過時間に対する温度変化とによ
り次のように表現できる。温度変化パターン１：初期温
度は−１５℃で、着霜の進行とともに温度変化は減少方
向となる（除霜開始設定温度は−２５℃）。温度変化パ
ターン２：初期温度は−１５℃から−２０℃の間で、着
霜の進行とともに一度温度が上昇してから減少方向へ向
かう（除霜開始設定温度は−２２℃）。温度変化パター
ン３：初期温度は−２０℃以下で、着霜の進行とともに
一度温度が上昇してから減少方向へ向かう（除霜開始設
定温度は−１８℃）。

【００１８】上記の温度変化パターンの選定を行ったと
きの除霜制御方法を図９のフローチャートを用いて説明
する。除霜終了後、強制除霜判定部１７に付設された初
期温度バッファのクリア等を行う（ステップ１０１）。
コンプ・ダンパ制御部１４からの開信号によりモータダ
ンパ７が開いて冷蔵室・野菜室の冷却が開始された時点
から（ステップ１０２）、第１のタイマ１８で計測され
た一定時間の経過後に（ステップ１０３，１０４）、ま
ず冷却器内空気温度センサ１１で検知された初期温度デ
ータを初期温度バッファに保存する（ステップ１０５〜
１０７）。そして、モータダンパ７の開閉サイクル毎
に、モータダンパ７が開から閉に変わるタイミングでそ
の直前の冷却器内空気温度センサ１１の検知温度をメモ
リに格納し（ステップ１１３，１１４）、前回取り込ん
だデータと比較する（ステップ１１５）。検知温度が上
昇している場合は、増加カウンタＡをインクリメント
し、減少カウンタＢをデクリメントする（ステップ１１
６，１１７）。逆に検知温度が低下している場合は、増
加カウンタＡをデクリメントし、減少カウンタＢをイン
クリメントする（ステップ１１８，１１９）。但し、カ
ウンタのデクリメントは０の時は行わない。そして、増
加カウンタＡの値が例えば３を越えた場合は（ステップ
１２１）、温度が上昇していると判断し、初期温度に応
じて温度変化パターン２あるいは温度変化パターン３を
選定する（ステップ１２２〜１２４）。逆に減少カウン
タＢの値が例えば３を越えた場合は（ステップ１２
５）、温度が低下していると判断し、この場合は、無条
件に温度変化パターン１を選定する（ステップ１２
６）。そして、その温度変化パターンに対応した設定温
度を選択し（ステップ１２８）、その後、冷却器内空気
温度センサ１１の検知温度がその設定温度に到達したと
きに除霜を開始する（ステップ１１１，１１２）。この
とき、温度変化パターン３が選定されているときには、
温度変化パターン３は前述のように、初期温度（−２０
℃以下）が設定温度（−１８℃）よりも低く、着霜の進
行とともにその初期温度から一旦温度が上昇してから減
少方向に向かい、その減少過程で設定温度に達するの
で、誤制御を避けるため、温度が減少過程であることを
確認してから（ステップ１０８，１０９）、設定温度に
達したときに除霜を開始する。除霜終了後は再び上述の
フローを繰り返す。

【００１９】上述したように、本実施の形態では、製造
上のバラツキ等により、冷却器内空気温度センサ１１の
取り付け位置に対し、霜の付き方が変化しても、その想
定される数種類の霜の付き方に応じた冷却器内空気温度
センサ１１の検知温度の温度変化パターンを予めメモリ
２０に格納しておき、初期温度と経時的な温度変化率を
基にその温度変化パターンを選定し、その温度変化パタ
ーンに応じて着霜検知温度を決定するため、冷却器内空
気温度センサ１個にて、どのような着霜の仕方に対して
も着霜量が限界着霜量を越えるまでに除霜判定ができ、
残氷の発生のおそれがなくなり、安定した省電力効果が
得られる。

【００２０】第２の実施の形態；図１０を用いて第２の
実施の形態を説明する。図１０は、着霜量に対する冷却
器内空気温度センサ１１及び除霜復帰温度センサ１２の
各温度変化を示している。前記のように、除霜復帰温度
センサ１２は冷却器５の左上端部に取り付けてあり、冷
却器５自体の温度を検知するようになっている。この取
り付け部分は、着霜の影響は少なく、図１０に示すよう
に、着霜量に対する温度変化が少なく、安定して冷却器
５自体の温度を検知している。本実施の形態では、着霜
検知を、着霜により温度が変化する冷却器内空気温度セ
ンサ１１と着霜による温度変化の少ない除霜復帰温度セ
ンサ１２との温度差で判定するようになっている。正常
な温度差変化パターンでは、図１０に示すように、着霜
が無い場合の温度差、即ち初期温度差は約１０℃あり、
着霜が進むにつれて温度差は減少し、ここでは温度差が
ゼロになった時点で除霜を開始するようになっており、
限界着霜量となる前に除霜を開始している。冷却器５へ
の複数種類の霜の付き方に応じた各温度差変化パターン
はメモリ２０に格納されており、その温度差変化パター
ンの選定は、初期温度差と算出した経時的な温度差変化
率とを基に行う。

【００２１】上述したように、本実施の形態によれば、
冷却器内空気温度センサ１１の検知温度のみでは、外気
温度の変化、庫内に暖かい負荷を入れられた場合、半扉
状態となった場合等、ヒートリーク量や庫内熱負荷が変
化した場合に、リターン空気温度、冷却器温度がその影
響を受けて変化し、その結果、着霜量に無関係に冷却器
内空気温度センサ１１の検知温度が変化してしまい、実
際には限界着霜量に達しているにもかかわらず、冷却器
内空気温度センサ１１の検知温度が除霜判定温度まで低
下しない場合が発生して過着霜となるおそれがある。こ
れに対し、本実施の形態では、冷却器温度と比較し、そ
の温度差により着霜量を判定している。上記したよう
に、外気温度の変化、庫内熱負荷の変化によって冷却器
内空気温度センサ１１の検知温度が変化してしまうが、
この場合、当然冷却器温度も同じように変化するため、
この２つの温度センサ１１，１２の温度差は、外乱の影
響を受けず、常に着霜量に応じた温度差を示すことにな
る。したがって、本実施の形態では、通常使用時に発生
する上述したような状態の発生があっても、安定して着
霜量を検出することが可能となり、過着霜のおそれはな
くなる。

【００２２】第３の実施の形態；図１１〜図１４を用い
て第３の実施の形態を説明する。一般に使用している温
度センサの公差は±１℃程度あり、制御系のバラツキも
含めると約±２℃のバラツキが発生する。このため、上
記第２の実施の形態のように冷却器内空気温度センサ１
１と除霜復帰温度センサ１２の２個の温度センサで着霜
量を検知しようとした場合、図１１に示すように、例え
ば除霜を開始する温度差をゼロとした場合、着霜量に約
±１００ｃｃのバラツキが発生する。また、例えば製造
過程で冷却器のフィンが折れ曲がり、冷却器内空気温度
センサ１１への空気の流れ方が変わったりした場合に
も、＋方向あるいは−方向に検知量のバラツキが発生す
る。この場合、これらのバラツキにより、設定値より多
い方向（図１１中の（Ｂ）方向）で除霜を開始する場合
は残氷発生のおそれがあり、少ない方向（図１１中の
（Ａ）方向）で除霜を開始する場合は省電力効果が減少
してしまうという問題が生じる。

【００２３】本実施の形態は、このバラツキを図１２に
示す除霜時間により補正するものである。この補正方法
を、図１３のフローチャート及び図１４の標準温度差変
化パターン時の着霜量と冷却器内空気温度センサ１１、
除霜復帰温度センサ１２の各検知温度との関係（限界着
霜量付近のみ記載）を用いて説明する。除霜が開始され
ると第２のタイマ１９がスタートし、除霜が終了するま
での実際の除霜時間を計測する（ステップ２０１〜２０
３）。そして、この計測した除霜時間を予め設定してお
いた標準除霜時間と比較する（ステップ２０４）。この
標準除霜時間は、バラツキセンタの除霜センサを用いて
実験的に求めたもので、限界着霜量４５０ｃｃのときの
値である４８分としている（実験データによる）。比較
の結果、実際の除霜時間が標準除霜時間より短い場合
は、（冷却器内空気温度センサ検知温度−除霜復帰温度
センサ検知温度）の値がマイナスとなる方向（着霜検知
量が増加する方向）へ着霜検知温度をシフトし（ステッ
プ２０５のＮＯ，２０６，２０７）、逆に実際の着霜時
間が標準除霜時間より長い場合は、（冷却器内空気温度
センサ検知温度−除霜復帰温度センサ検知温度）の値が
プラスの方向（着霜検知量が減少する方向）へ着霜検知
温度をシフトする（ステップ２０５のＹＥＳ，２０８，
２０９）。このシフト方法を図１４を用いて、さらに説
明する。標準温度差変化パターン時の検知温度差は着霜
量４５０ｃｃのときをゼロとし、想定される検知バラツ
キを±１００ｃｃとして３５０ｃｃ〜５５０ｃｃまでを
９等分し、それぞれの着霜時の検知温度差を設定してお
く。ここではの時に＋２、の時に−２としてこの差
を９等分した値を各設定値としている。そして、設定値
カウンタにより、（実際除霜時間＜標準除霜時間）のと
きは１段階インクリメントし、（実際除霜時間＞標準除
霜時間）のときは１段階デクリメントする。除霜時間の
差の程度によっては、２段階以上シフトさせる場合もあ
る。

【００２４】上述したように、本実施の形態では、温度
センサのバラツキによる着霜検知量が、限界着霜量に近
付くように補正されるため、残氷の発生が抑制されると
ともに、最適な省電力効果が得られる。また温度センサ
の精度をアップさせる必要がなくなり、コストアップが
抑えられる。

【００２５】第４の実施の形態；図１５を用いて第４の
実施の形態を説明する。上記第３の実施の形態で検知温
度差を補正した場合、次の除霜サイクルで除霜時間より
着霜検知温度差設定値の変更判定をしても変更は行わ
ず、さらに次の除霜サイクルの除霜時間による判定によ
り、着霜検知温度差設定値を変更するか否かを決定する
ものである。その判定方法は、図１５（ｄ）の表に示す
ように、除霜時間、ともに長い、あるいは短いと判
定した場合に限り、次回からの着霜検知温度差設定値を
変更する。

【００２６】上述したように、本実施の形態では、２回
の除霜サイクルにて設定温度差を変更するため、変更す
べきか否かの判断結果の信頼性が高くなる。特に着霜量
が多くなる方向への温度差をシフトする場合には本判定
方法は有効である。

【００２７】第５の実施の形態；電源投入時、つまり初
期の設定温度差は、図１５において着霜検知量が少なく
なるの設定値にセットする。

【００２８】本実施の形態によれば、電源投入時は、ど
の設定温度差にすればよいか判定不能のため、安全性を
考慮して着霜量が少なくなる設定値から始めることによ
り、初期の残氷の発生防止が可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、冷却器で冷却された冷気をファンにより循
環させて庫内を冷却する冷蔵庫の除霜制御装置におい
て、前記冷却器内における冷蔵室からのリターン空気の
流路上の空気温度を検知する冷却器内空気温度検知手段
と、前記リターン空気の流れが前記流路から外れる程度
により生ずる前記冷却器への複数種類の霜の付き方に応
じて、異なる前記冷却器内空気温度検知手段の無着霜時
の初期温度と経過時間に対する温度変化とを複数の温度
変化パターンとして記憶する記憶手段と、前記冷蔵室の
冷却開始時から一定時間を計測するタイマ手段と、該タ
イマ手段で計測された一定時間の経過後から前記冷蔵室
の冷却終了までの間前記冷却器内空気温度検知手段の検
知温度を入力し、前記一定時間の経過後の前記冷却器内
空気温度検知手段の検知温度である初期温度と算出した
経時的な温度変化率とを基に前記記憶手段に記憶された
温度変化パターンを選定し、前記冷却器内空気温度検知
手段の検知温度が前記選定した温度変化パターンに応じ
た設定温度に到達した時に強制的に除霜を開始させる強
制除霜開始手段とを具備させたため、左右の冷凍室リタ
ーン空気のバランスのくずれ等に起因して冷却器内空気
温度検知手段の取り付け位置に対し着霜の仕方が変化し
ても、その冷却器内空気温度検知手段１個にて限界着霜
量を越えるまでに適正に除霜開始の判定ができて残氷の
発生を抑制することができるとともに安定した省電力効
果を得ることができる。

【００３０】請求項２記載の発明によれば、冷却器で冷
却された冷気をファンにより循環させて庫内を冷却する
冷蔵庫の除霜制御装置において、前記冷却器内における
冷蔵室からのリターン空気の流路上の空気温度を検知す
る冷却器内空気温度検知手段と、前記冷却器自体の温度
を検知する除霜復帰温度検知手段と、前記リターン空気
の流れが前記流路から外れる程度により生ずる前記冷却
器への複数種類の霜の付き方に応じて、異なる前記冷却
器内空気温度検知手段と前記除霜復帰温度検知手段の無
着霜時の初期温度差、および経過時間に対する温度差変
化とを複数の温度差変化パターンとして記憶する記憶手
段と、前記冷蔵室の冷却開始時から一定時間を計測する
タイマ手段と、該タイマ手段で計測された一定時間の経
過後から前記冷蔵室の冷却終了までの間前記冷却器内空
気温度検知手段及び前記除霜復帰温度検知手段の両検知
温度を入力し、前記一定時間の経過後の前記冷却器内空
気温度検知手段と前記除霜復帰温度検知手段の検知温度
差である初期温度差と算出した経時的な温度差変化率と
を基に前記記憶手段に記憶された温度差変化パターンを
選定し、前記両検知温度の温度差が前記選定した温度差
変化パターンに応じた設定温度差に到達した時に強制的
に除霜を開始させる強制除霜開始手段とを具備させたた
め、外気温度の変化、庫内熱負荷の変化等の影響を受け
て冷却器内空気温度検知手段の検知温度が変化しても、
冷却器自体の温度も同様に変化するので、選定された設
定温度差は殆ど影響を受けることがなく、前記と同様
に、限界着霜量を越えるまでに適正に除霜開始の判定が
できて残氷の発生を抑制することができるとともに安定
した省電力効果を得ることができる。

【００３１】請求項３記載の発明によれば、除霜時間を
計測するタイマ手段を有し、前記強制除霜開始手段は前
記タイマ手段で計測した実際除霜時間と限界着霜量に対
応して設定された標準除霜時間とを比較し、前記実際除
霜時間が前記標準除霜時間より長いときは当該実際除霜
時間と標準除霜時間の差に応じて前記設定温度差を着霜
量が少なくなる方向へシフトし、前記実際除霜時間が前
記標準除霜時間より短いときは当該標準除霜時間と実際
除霜時間の差に応じて前記設定温度差を着霜量が増加す
る方向へシフトするように構成したため、温度検出手段
の公差等による着霜量検知のバラツキが補正されて限界
着霜量を越えるまでに適正に除霜を開始させることがで
きる。したがって残氷の発生を抑制することができると
ともに安定した省電力効果を得ることができる。また温
度検知手段の精度をアップさせる必要がなくなり、コス
トアップを抑えることができる。

【００３２】請求項４記載の発明によれば、前記設定温
度差をシフトしたときは、少なくとも以後の２回の除霜
までは当該シフトした設定温度差により除霜を開始さ
せ、前記２回の各実際除霜時間により、それ以後におけ
る設定温度差をシフトするか否かを判断するように構成
したため、設定温度差をシフトすべきか否かの判断結果
の信頼性を高めることができる。

【００３３】請求項５記載の発明によれば、電源投入時
の初期状態の前記設定温度差は、前記限界着霜量よりも
少ない着霜量に対応した温度差からスタートするように
構成したため、電源投入時は、設定温度差の決定が判定
不能のため、安全性を考慮して着霜量が少なくなる設定
差から始めることにより、初期の残氷発生を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷蔵庫の除霜制御装置の実施の形
態を示すブロック図である。

【図２】上記実施の形態に適用される冷蔵庫の内部構成
を示す断面図である。

【図３】上記冷蔵庫における冷却器周辺の構成を示す図
である。

【図４】上記実施の形態において強制除霜判定部への温
度情報の入力タイミングを説明するための図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態において標準的な温
度変化パターン時の庫内強制加湿したときの冷却器内空
気温度センサの検知温度の変化例を示す図である。

【図６】上記第１の実施の形態において冷却器内空気温
度センサの検知温度の変化パターン１を示す図である。

【図７】上記第１の実施の形態において冷却器内空気温
度センサの検知温度の変化パターン２を示す図である。

【図８】上記第１の実施の形態において冷却器内空気温
度センサの検知温度の変化パターン３を示す図である。

【図９】上記第１の実施の形態における強制除霜制御方
法を説明するための制御フローチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態において着霜量に
対する冷却器内空気温度センサ及び除霜復帰温度センサ
の各検知温度の変化例を示す図である。

【図１１】本発明の第３の実施の形態において温度セン
サに公差があるときの除霜開始設定温度差の変動を説明
するための図である。

【図１２】上記第３の実施の形態において着霜量と除霜
時間との関係を示す図である。

【図１３】上記第３の実施の形態において除霜時間によ
る設定温度差の補正方法を説明するための制御フローチ
ャートである。

【図１４】上記第３の実施の形態において標準温度差変
化パターン時の着霜量と冷却器内空気温度センサ及び除
霜復帰温度センサの各検知温度との関係を示す図であ
る。

【図１５】本発明の第４および第５の実施の形態を説明
するための図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵室 ２ 冷凍室 ５ 冷却器 ６ ファン １１ 冷却器内空気温度センサ（冷却器内空気温度検知
手段） １２ 除霜復帰温度センサ（除霜復帰温度検知手段） １７ 強制除霜判定部（強制除霜開始手段） １８，１９ 第１、第２のタイマ（タイマ手段） ２０ メモリ（記憶手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石根 靖三 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 住空間システム技術研究 所内 (72)発明者 朝倉 啓明 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (72)発明者 楠 敦 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 住空間システム技術研究 所内 (56)参考文献 特開 平８−94234（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 21/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却器で冷却された冷気をファンにより
   循環させて庫内を冷却する冷蔵庫の除霜制御装置におい
   て、前記冷却器内における冷蔵室からのリターン空気の
   流路上の空気温度を検知する冷却器内空気温度検知手段
   と、前記リターン空気の流れが前記流路から外れる程度
   により生ずる前記冷却器への複数種類の霜の付き方に応
   じて、異なる前記冷却器内空気温度検知手段の無着霜時
   の初期温度と経過時間に対する温度変化とを複数の温度
   変化パターンとして記憶する記憶手段と、前記冷蔵室の
   冷却開始時から一定時間を計測するタイマ手段と、該タ
   イマ手段で計測された一定時間の経過後から前記冷蔵室
   の冷却終了までの間前記冷却器内空気温度検知手段の検
   知温度を入力し、前記一定時間の経過後の前記冷却器内
   空気温度検知手段の検知温度である初期温度と算出した
   経時的な温度変化率とを基に前記記憶手段に記憶された
   温度変化パターンを選定し、前記冷却器内空気温度検知
   手段の検知温度が前記選定した温度変化パターンに応じ
   た設定温度に到達した時に強制的に除霜を開始させる強
   制除霜開始手段とを有することを特徴とする冷蔵庫の除
   霜制御装置。
2. 【請求項２】 冷却器で冷却された冷気をファンにより
   循環させて庫内を冷却する冷蔵庫の除霜制御装置におい
   て、前記冷却器内における冷蔵室からのリターン空気の
   流路上の空気温度を検知する冷却器内空気温度検知手段
   と、前記冷却器自体の温度を検知する除霜復帰温度検知
   手段と、前記リターン空気の流れが前記流路から外れる
   程度により生ずる前記冷却器への複数種類の霜の付き方
   に応じて、異なる前記冷却器内空気温度検知手段と前記
   除霜復帰温度検知手段の無着霜時の初期温度差、および
   経過時間に対する温度差変化とを複数の温度差変化パタ
   ーンとして記憶する記憶手段と、前記冷蔵室の冷却開始
   時から一定時間を計測するタイマ手段と、該タイマ手段
   で計測された一定時間の経過後から前記冷蔵室の冷却終
   了までの間前記冷却器内空気温度検知手段及び前記除霜
   復帰温度検知手段の両検知温度を入力し、前記一定時間
   の経過後の前記冷却器内空気温度検知手段と前記除霜復
   帰温度検知手段の検知温度差である初期温度差と算出し
   た経時的な温度差変化率とを基に前記記憶手段に記憶さ
   れた温度差変化パターンを選定し、前記両検知温度の温
   度差が前記選定した温度差変化パターンに応じた設定温
   度差に到達した時に強制的に除霜を開始させる強制除霜
   開始手段とを有することを特徴とする冷蔵庫の除霜制御
   装置。
3. 【請求項３】 除霜時間を計測するタイマ手段を有し、
   前記強制除霜開始手段は前記タイマ手段で計測した実際
   除霜時間と限界着霜量に対応して設定された標準除霜時
   間とを比較し、前記実際除霜時間が前記標準除霜時間よ
   り長いときは当該実際除霜時間と標準除霜時間の差に応
   じて前記設定温度差を着霜量が少なくなる方向へシフト
   し、前記実際除霜時間が前記標準除霜時間より短いとき
   は当該標準除霜時間と実際除霜時間の差に応じて前記設
   定温度差を着霜量が増加する方向へシフトするように構
   成してなることを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫の除
   霜制御装置。
4. 【請求項４】 前記設定温度差をシフトしたときは、少
   なくとも以後の２回の除霜までは当該シフトした設定温
   度差により除霜を開始させ、前記２回の各実際除霜時間
   により、それ以後における設定温度差をシフトするか否
   かを判断するように構成してなることを特徴とする請求
   項３記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
5. 【請求項５】 電源投入時の初期状態の前記設定温度差
   は、前記限界着霜量よりも少ない着霜量に対応した温度
   差からスタートするように構成してなることを特徴とす
   る請求項２，３又は４記載の冷蔵庫の除霜制御装置。