JP5604543B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

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を自動的に行う冷蔵庫に関する。

冷蔵室（本願発明における冷蔵温度帯室に対応）と冷凍室（本願発明における冷凍温度帯室に対応）を、共通の冷却器によって冷却する冷気強制循環方式の冷蔵庫において、霜を解かす従来の技術としては、以下に示す特許文献１から特許文献４の技術が知られている。

特許文献１には、圧縮機停止状態、全ダンパ閉状態、庫内送風機停止状態で、除霜ヒータ通電状態として除霜する技術が記載されている。

特許文献２には、通常冷却運転中に圧縮機の運転時間の積算が所定値に達したとき、または、使用者が手動式の加湿スイッチをＯＮした場合に、冷蔵室ダンパを開状態、冷凍室ダンパを閉状態とし、庫内送風機を稼動させ加湿運転を行い、所定時間経過した後、または冷却器が所定の上限温度に上昇したときに除霜運転を終了させる技術が記載されている。
特許文献２にはまた、圧縮機の運転時間の積算値が所定値に達したときに、除霜ヒータに通電すると同時に、冷蔵室ダンパを開状態、冷凍室ダンパを閉状態とし、庫内送風機を稼動させ加湿運転（兼除霜運転）を行う技術が記載されている。

また、特許文献３には、圧縮機の積算運転時間が所定の時間以上になった場合に、圧縮機の運転を停止し、除霜ヒータへ通電し、且つ冷凍室ダンパを閉状態、冷蔵室ダンパを開状態として、庫内送風機を稼動することで冷蔵室内の加湿運転（兼除霜運転）を行い、冷蔵室の温度が所定温度以上になったときには、除霜ヒータへの通電を停止及び圧縮機の運転再開により冷蔵室内の冷却運転（冷蔵室温度復帰運転）を行う技術が記載されている。
更に、特許文献４には、除霜運転時に除霜ヒータ通電前に圧縮機停止状態で、冷蔵室ダンパを開状態にして、比較的温度の高い冷蔵室内の冷気を、庫内送風機を稼動することにより冷気吐出ダクト内に呼び戻すようにして冷却器の温度を上昇させ、冷却器の温度が所定温度より高くなった場合に、庫内送風機を停止し、冷蔵室ダンパを閉状態にして除霜ヒータに通電し除霜する技術が記載されている。

特開２００２−３１４６６号公報 特開２００１−２８０７８４号公報 特許第３９１２２３３号公報 特開２００３−８３６６７号公報

しかしながら、前記従来技術では、省エネルギ性能が十分高くなく、また、確実な除霜を行うとか、除霜中の冷蔵室温度及び冷凍室温度をそれぞれの所定温度以下に保つという点で信頼性が低かった。以下にその理由を説明する。
まず、省エネルギ性能に関する従来の技術の問題点について説明する。冷蔵室と冷凍室を共通に冷却する冷却器を備えた冷蔵庫において、この冷却器の霜を解かすための第一の方式は、特許文献１に記載されている、圧縮機停止状態、全ダンパ閉状態及び庫内送風機停止状態で、除霜ヒータ通電状態として霜を加熱して解かす方式である。この方式の省エネルギ性能は、〔１〕除霜ヒータと霜の間の熱伝達効率、〔２〕霜の冷熱の扱いを考えることで説明できる。まず、〔１〕除霜ヒータと霜の間の熱伝達効率についてであるが、特許文献１に記載の除霜ヒータによって霜を加熱する方式では、基本的に除霜ヒータから霜への伝熱は自然対流によることになるため（輻射もあるが一般に自然対流が支配的）、除霜ヒータと霜と間の熱伝達効率は低い。したがって、必要な熱量を霜に与えるためには、除霜ヒータへより多くの入力が必要になり省エネルギ性能は低い。次に、〔２〕霜の冷熱の扱いについて説明する。冷蔵室は通常３〜５℃程度に維持される室であるため、０℃で相変化（融解）する霜は、冷蔵室から見れば、冷蔵室を冷却し得る冷熱源として考えることができる。このことを考えると、特許文献１に記載の除霜ヒータによって霜を加熱して解かす方式（第一の方式）は、利用可能な霜の冷熱を冷蔵室の冷却に再利用せずに捨てていることになり、省エネルギ性能を十分高くすることができていない。

冷蔵室と冷凍室を共通に冷却する冷却器を備えた冷蔵庫において、この冷却器の霜を解かすための第二の方式は、特許文献２に記載されている、圧縮機停止状態で冷蔵室ダンパを開状態、冷凍室ダンパを閉状態、除霜ヒータ非通電状態とし、庫内送風機を稼動させて冷蔵室を加湿するという方式である。この第二の方式は加湿を目的としたものであるが、この方式でも霜は解けるのでここでは第二の方式として説明する。この場合、除霜ヒータへの入力はゼロで、外部から投入するエネルギは庫内送風機の動力（一般に除霜ヒータ入力に比べて十分小さい）だけとなり、また、霜によって冷やされた空気が冷蔵室に供給される。

すなわち、霜の冷熱を利用して冷蔵室を冷やすため省エネルギ性能は非常に高い。ただし、この第二の方式によって完全な除霜を行うことは困難である。これは、圧縮機停止状態で冷蔵室ダンパを開状態、冷凍室ダンパを閉状態とし、庫内送風機を稼動させるという方式では、霜を解かすために時間がかかるため、除霜（完全な除霜）を行おうとすると、ダンパを閉じて送風を止めている冷凍室の温度が上昇してしまうという不具合が生じるためである。したがって、特許文献２に記載されている冷却器の霜を解かすための第二の方式は冷蔵室と冷凍室を共通に冷却する冷却器を備えた冷蔵庫の除霜方式としては不向きである。

冷蔵室と冷凍室を共通に冷却する冷却器を備えた冷蔵庫において、この冷却器の霜を解かすための第三の方式は、特許文献２または特許文献３に記載されている、圧縮機停止状態で、冷蔵室ダンパを開状態、冷凍室ダンパを閉状態、除霜ヒータ通電状態とし、庫内送風機を稼動させるという方式である。この第三の方式は加湿を目的としたものであるが、この方式でも霜は解けるので、ここでは第三の方式として説明する。図１２を参照しながらこの方式の省エネルギ性能を説明する。

図１２は、特許文献２または特許文献３に記載の、圧縮機停止時に、冷凍室への冷気循環を遮断した状態で、除霜ヒータに通電すると同時に、冷蔵庫内に設けられた庫内送風機によって冷蔵室に送風を行うことにより加湿運転を行った場合の冷蔵室内の温度、冷蔵室吐出空気温度、及び、冷却器温度の変化を表すタイムチャートである。冷蔵室から戻る空気は除霜ヒータによって加熱され温度上昇する。ここで、加湿の効果を高めるためには、冷蔵室からの戻り空気は、除霜ヒータによって温度を十分上げて、相対湿度を下げた状態にして（飽和水蒸気量を上げた状態にして）、冷却器に流すようにすればよい。これにより、冷却器表面の水（または霜）がより多く蒸発（または昇華）するので、多くの水分を含んだ空気を冷蔵室に供給できるようになる。

一方で、除霜ヒータによって温度を十分上げることにより、冷蔵室に供給する空気の温度も同時に上昇するため、図１２に示すように、冷蔵室吐出空気の温度は冷蔵室より高くなり、結果として、冷蔵室温度は上昇することになる。したがって、特許文献２に記載の技術では、過度に冷蔵室温度が上昇することがあったため、そのような事態が生じないように特許文献３に記載の技術では、冷蔵室内の冷却運転（冷蔵室温度復帰運転）を行うようにしている。
なお、霜の相変化（融解）のために、霜融解開始から霜融解完了までは冷却器温度はほぼ０℃に保たれる。

このように、加湿を主目的として、圧縮機停止時に、冷凍室への冷気循環を遮断した状態で、除霜ヒータに通電すると同時に、冷蔵庫内に設けられた庫内送風機によって冷蔵室に送風を行う特許文献２、若しくは、特許文献３の従来技術では、冷蔵室の温度上昇が生じる、すなわち、冷蔵室を冷却できていない。このことから、冷却器の霜を解かすための第三の方式は、庫内送風機によって強制対流が形成されるため、除霜ヒータと霜の間の熱伝達効率は高いが、冷却器の霜を解かすための第一の方式の説明で述べたとおり、利用可能な霜の冷熱を冷蔵室の冷却に再利用できていないため、その分省エネルギ性能は低くなる。つまり、特許文献２、若しくは、特許文献３の従来技術では、加湿を目的とするため、「霜の冷熱を再利用する」という省エネ性を高めるための配慮がなされていない。

以上の理由により、従来の霜を解かす技術を用いて除霜（完全な除霜）を行う場合、省エネルギ効果が小さくなっていた。

次に前記した確実な除霜を行うとか、除霜中の冷蔵室温度及び冷凍室温度をそれぞれの所定温度以下に保つという点の信頼性に関する従来の技術の問題点について説明する。
特許文献２に記載の技術、若しくは、特許文献３に記載の技術では、冷蔵室からの戻り冷気が形成する冷却器室の冷気の流れの状態を示す流れ場と、冷凍室からの戻り冷気が形成する冷却器室の冷気の流れの状態を示す流れ場が異なるために、庫内送風機によって冷蔵室に送風を行い、除霜を行った場合に、霜が解け難い箇所が存在することに対する配慮がなされていない。その結果、使用者に特別な落ち度、例えば、冷蔵庫の扉を開放した状態で長時間放置する等がなくとも、省エネルギ性能の悪化や、冷蔵庫内の食品を所定温度範囲に維持できなくなるといった問題が生じていた。

また、特許文献４に記載の技術では、比較的温度の高い冷蔵室内の冷気を、庫内送風機を稼動することにより冷気吐出ダクト内に逆流させて冷却器温度を上昇させるものである。温度の高い冷蔵室内の冷気を冷蔵室戻りダクト内ではなく、冷蔵室送風ダクト内に逆流させるには、通常の冷却運転時とは逆向きの空気の流れを形成する必要があり、例えば、庫内送風機を逆回転させたり、逆向きの流れを形成するための第２の庫内送風機を別途設けたりすることが必要になる。

通常、庫内送風機は順回転時に送風効率が最大となるよう羽形状が設計されるため、逆回転時には送風効率が大幅に低下する。したがって、所定の風量を得るために、例えば逆回転時に回転速度を上げるといったことが必要になり、庫内送風機の所要動力が増大するという問題や、騒音が大きくなるという問題が生じていた。
また、逆向きの流れを形成するために別途、第２の庫内送風機を設けた場合は、冷蔵庫容積の減少や、コストの増加を招いていた。

更に、特許文献４に記載の技術は、冷却器温度が所定温度より高くなった場合に、庫内送風機を停止し、冷蔵室ダンパを閉状態にして除霜ヒータに通電し除霜するものであるが、除霜時の冷却器の温度変化に対する配慮が十分でないために、省エネルギ性能が低かったり、使用者に特別な落ち度がなくとも、冷蔵庫内の食品を所定温度範囲に維持できなくなったり、といった可能性が生じていた。

前記、課題が生じる理由を以下に説明する。除霜時の冷却器温度は霜の温度をほぼ表しており、霜の温度変化は、霜がマイナス温度から０℃に至るまでの顕熱変化の部分、霜の融解時（相変化時）に見られる０℃一定の潜熱変化の部分、霜が解けきった後の０℃より温度が高くなる顕熱変化の部分により構成される。霜（氷）の比熱は約２ｋＪ/（ｋｇ・Ｋ）、霜（氷）の融解潜熱は約３３５ｋＪ/ｋｇ、水の比熱は約４．２ｋＪ/（ｋｇ・Ｋ）であることから、冷蔵庫の冷却器の霜を解かす場合、潜熱変化（相変化）時に非常に多くの熱量が必要となる。
このことから、除霜時に、特に霜が比較的多く存在する場合には、０℃一定の時間が長くなる。言い換えると、霜は、０℃一定の相変化時に非常に多くの熱を吸熱しうる冷熱源であるといえる。また、省エネルギ性能を考えると、除霜ヒータが非通電状態で、庫内送風機によって冷蔵室に送風を行う除霜方式は、霜の冷熱を利用して、冷蔵室を冷却しているつまり、冷蔵室の熱負荷で霜を解かしている効果と、送風により強制対流を起こすことで冷却器と送風との熱伝達効率が高まるために、省エネルギ性能が高い。

一方、庫内送風機を停止状態で除霜ヒータに通電する除霜方式は、霜の冷熱を冷却に利用せず、また、冷却器とその周りの空気とは自然対流であり、強制対流に比べて熱伝達効率が低いために省エネルギ性能は低い。
以上を考慮した場合、特許文献４に記載の技術における、庫内送風機を停止するための冷却器温度の設定値を、０℃以下に設定した場合、霜の有する冷熱の内、顕熱変化の部分の冷熱しか冷蔵室の冷却に利用できないことになる。したがって、冷蔵室の冷却のためにより多くの利用可能な冷熱が取り出せる潜熱変化の部分については、庫内送風機を停止した状態で行われる除霜ヒータによる除霜によって捨てられてしまうことになる。これにより省エネルギ効果が小さくなっていた。

一方、庫内送風機を停止するための冷却器温度の設定値を、０℃より高い温度に設定した場合、霜の量が比較的多い場合、前記のとおり０℃一定の時間（潜熱変化の部分）が長くなり、この間に、冷気循環を遮断した状態の冷凍室の温度上昇が著しくなり、使用者に特別な落ち度がなくとも、冷凍食品が解けるといった問題を生じる可能性があった。

本発明は前記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、省エネルギ性能が高く、冷蔵庫内の食品を所定温度範囲に維持できないという可能性が生じ難い、信頼性の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の発明は、
冷凍温度帯室と、冷蔵温度帯室と、圧縮機と、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された冷気を、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室に循環させる送風機と、前記冷却器から前記冷凍温度帯室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記冷却器から前記冷蔵温度帯室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、制御装置とを備える冷蔵庫において、
前記圧縮機の停止時に、前記冷凍室ダンパを閉状態とし、前記冷蔵室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させて除霜を行う第１の除霜手段を備え、
前記制御装置は、前記冷却器通過後の空気の温度が前記冷蔵温度帯室を所定温度範囲に維持して冷却が可能な範囲で前記第１の除霜手段を制御して、前記冷蔵温度帯室が所定の下限温度より低くなった場合、前記第１の除霜手段を停止することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、除霜運転では、圧縮機を停止した状態で、冷凍室ダンパを閉状態とし、冷蔵室ダンパを開状態とし、送風機を稼動させて除霜を行いつつ、冷蔵温度帯室の温度が維持されるように送風機を動かす第１の除霜手段を備えているので、冷蔵温度帯室を冷却器に付着した霜の潜熱等で冷却することになり、省エネルギ効果が大きい。すなわち、第１の除霜手段による除霜運転では、冷却器に付着した霜を冷蔵温度帯室からの戻り空気で解かしつつ、冷蔵温度帯室を冷却器に付着した霜の潜熱等で冷却することになり、省エネルギ効果が大きい。また、冷蔵温度帯室の温度を所定値に維持できないという不具合を生じない。すなわち、制御装置が、冷却器通過後の空気の温度が冷蔵温度帯室を所定温度範囲に維持して冷却が可能な範囲で第１の除霜手段を制御して、冷蔵温度帯室が所定の下限温度より低くなった場合、第１の除霜手段を停止する。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷蔵庫の構成において、前記圧縮機の稼動時に、前記冷蔵室ダンパを閉状態とし、前記冷凍室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させる前記冷凍温度帯室の冷却運転の後に、前記第１の除霜手段による除霜を行うことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、「前記圧縮機の稼動時に、前記冷蔵室ダンパを閉状態とし、前記冷凍室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させる前記冷凍温度帯室の冷却運転」を行い、その冷却運転の後の圧縮機の停止時に、前記冷凍室ダンパを閉状態とし、前記冷蔵室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させる第１の除霜手段による除霜を行われるので、圧縮機の停止時における第１の除霜手段による除霜においても、冷蔵庫の温度が適切に維持される。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の冷蔵庫の構成において、前記冷凍温度帯室が第一の所定温度より高い場合、前記冷蔵温度帯室が所定の上限温度より高い場合、及び前記冷却器温度が第二の所定温度より高い場合の少なくともいずれかの条件を満たすと、前記第１の除霜手段を停止することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、適切に除霜を行うことができる。なお、後記する図７のフローチャートにおけるステップＳ１０７の枠内に例示された温度は、「第一の所定温度」に相当する。また、ステップＳ１０８の枠内に例示された温度は、「第二の所定温度」に相当する。また、ステップＳ１０９の枠内に例示された温度は、「第三の所定温度」に相当する。そして、ステップＳ１１０の枠内に例示された温度は、「第四の所定温度」に相当する。

本発明によれば、省エネルギ性能が高く、冷蔵庫内の食品を所定温度範囲に維持できないという可能性を生じ難い、信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外形図である。 冷蔵庫の庫内の構成を表す縦断面図である。 冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図である。 冷却器周辺部分の部分側面図である。 冷却器周辺部分の部分正面図である。 除霜モードを説明する図である。 除霜運転の制御の流れを示すローチャートである。 除霜運転の制御の流れを示すローチャートである。 除霜運転の制御の流れを示すローチャートである。 除霜運転の制御の流れを示すローチャートである。 除霜モード４における除霜時のタイムチャートである。 従来技術における加湿運転時のタイムチャートである。

本発明に係る冷蔵庫の実施形態を、図１から図１１を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の冷蔵庫の正面外形図であり、図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＸ−Ｘ縦断面図である。図３は、冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図であり、冷気ダクトや吹き出し口の配置などを示す図である。
図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫１は、上方から、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６から構成されている。
ここで、本実施形態における冷蔵室２と野菜室６は、請求項に記載の冷蔵温度帯室に対応し、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５は請求項に記載の冷凍温度帯室に対応する。

冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開きの冷蔵室扉２ａ，２ｂを備え、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。以下では、冷蔵室扉２ａ，２ｂ、製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを単に扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａと称する。
また、冷蔵庫１は、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する図示しない扉センサと、扉開放状態と判定された状態が所定時間、例えば、１分間以上継続された場合に、使用者に報知する図示しないアラーム、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度設定をする図示しない温度設定器等を備えている。

図２に示すように、冷蔵庫１の庫外と庫内は、発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。冷蔵庫１の断熱箱体１０は複数の真空断熱材２５を実装している。
庫内は、断熱仕切壁２８により冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示されていない）とが隔てられ、断熱仕切壁２９により、下段冷凍室５と野菜室６とが隔てられている。
扉２ａ，２ｂ（図１参照、図２では冷蔵室扉２ｂは図示せず）の庫内側には複数の扉ポケット３２が備えられている。また、冷蔵室２は複数の棚３６により縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

図２に示すように、上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの室の前方に備えられた扉３ａ，４ａ，５ａ，６ａと一体に、収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられており、扉４ａ，５ａ，６ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより収納容器４ｂ，５ｂ，６ｂが引き出せるようになっている。図１に示す製氷室３にも同様に、扉３ａと一体に、図示しない収納容器（図２中（３ｂ）で表示）が設けられ、扉３ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより収納容器３ｂが引き出せるようになっている。

図２に示すように（適宜図３参照）、冷却器７は下段冷凍室５の略背部に備えられた冷却器収納室８内に設けられており、冷却器７の上方に設けられた庫内送風機（送風機）９により冷却器７と熱交換して冷やされた空気（冷気、以下、冷却器７で冷やされてできた低温空気を冷気と称する）が冷蔵室送風ダクト１１、符号省略の野菜室送風ダクト（図３参照）、上段冷凍室送風ダクト１２、下段冷凍室送風ダクト１３及び図示しない製氷室送風ダクトを介して、冷蔵室２、野菜室６、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３の各室へ送られる。各室への送風は冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ５０の開閉により制御される。
ちなみに、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６への各送風ダクトは、図３に破線で示すように冷蔵庫１の各室の背面側に設けられている。

具体的には、冷蔵室ダンパ２０が開状態、冷凍室ダンパ５０が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃから冷蔵室２に送られ、冷蔵室送風ダクト１１から分岐した野菜室送風ダクト（図３参照）を経て、吹き出し口６ｃから野菜室６に送られる。
なお、冷蔵室２を冷却した冷気は、例えば、冷蔵室２の下面に設けられた戻り口２ｄから冷蔵室戻りダクト１６を経て、冷却器収納室８（図５参照）の正面から見て、例えば、右側下部に戻る。また、野菜室６からの戻り空気は、戻り口６ｄを経て、冷却器収納室８の下部に戻る。

図３では冷凍室ダンパ５０が省略されているが、冷凍室ダンパ５０が開状態のとき、冷却器７で熱交換された冷気が庫内送風機９により図示省略の製氷室送風ダクトや上段冷凍室送風ダクト１２を経て吹き出し口３ｃ，４ｃからそれぞれ製氷室３、上段冷凍室４へ送風され、下段冷凍室送風ダクト１３を経て吹き出し口５ｃから上段冷凍室４へ送風される。
上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３を冷却した冷気は、下段冷凍室５の奥下方に設けられた冷凍室戻り口１７を介して、冷却器収納室８に戻る。

また、冷却器７の下方に除霜ヒータ２２が設置されており、除霜ヒータ２２の上方には、除霜水が除霜ヒータ２２に滴下することを防止するために、上部カバー５３が設けられている。
なお、除霜ヒータ２２は、後記する制御基板３１によるデューティ制御により出力を可変できる。
冷却器７及びその周辺の冷却器収納室８の壁に付着した霜が除霜によって融解することで生じた除霜水は冷却器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に、排水管２７を介して後記する機械室１９に配された蒸発皿２１に達し、後記する凝縮器の熱により蒸発させられる。

また、冷却器７の正面から見て右上部には冷却器温度センサ３５、冷蔵室２には冷蔵室温度センサ３３、下段冷凍室５には冷凍室温度センサ３４がそれぞれ備えられており、それぞれ冷却器７の温度（以下、冷却器温度と称する）、冷蔵室２の温度（以下、冷蔵室温度と称する）、下段冷凍室５の温度（以下、冷凍室温度と称する）を検知できるようになっている。
ここで、本実施形態における冷蔵室温度が請求項に記載の冷蔵温度帯室の温度に、冷凍室温度が請求項に記載の冷凍温度帯室の温度に対応する。
更に、冷蔵庫１は、庫外の温湿度環境（外気温度、外気湿度）を検知する図示しない外気温度センサと外気湿度センサを備えている。
なお、野菜室６にも野菜室温度センサ３３Ａを配置しても良い。

断熱箱体１０の下部背面側には、機械室１９が設けられており、機械室１９には、圧縮機２４及び図示しない凝縮器が収納されており、図示しない庫外送風機により凝縮器の熱が除熱される。
ちなみに、本実施形態では、イソブタンを冷媒として用い、冷媒封入量は約８０ｇと少量にしている。

冷蔵庫１の天井壁上面側にはＣＰＵ，ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御基板３１が配置されており、制御基板３１は、前記した外気温度センサ、外気湿度センサ、冷却器温度センサ３５、冷蔵室温度センサ３３、冷凍室温度センサ３４、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する前記した扉センサ、冷蔵室２内壁に設けられた図示しない温度設定器、下段冷凍室５内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続し、前記ＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機２４のオン、オフ等の制御、冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ５０を個別に駆動する図示省略のそれぞれのアクチュエータの制御、庫内送風機９のオン／オフ制御や回転速度制御、前記庫外送風機のオン／オフ制御や回転速度制御等の制御、前記した扉開放状態を報知するアラームのオン／オフ等の制御を行う。

次に、図４及び図５を参照しながら、適宜図２、図３を参照して本実施形態の冷蔵庫の冷却器に流入する空気の流れを説明する。
図４は、冷却器周辺部分の部分側面図であり、図５は、冷却器周辺部分の部分正面図である。
冷蔵室ダンパ２０が閉状態で、且つ冷凍室ダンパ５０が開状態で、冷凍温度帯室（製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５）のみの冷却が行われている状態では、製氷室３に製氷室送風ダクトを介して送風された冷気及び上段冷凍室４に上段冷凍室送風ダクト１２（図２参照）を介して送風された冷気は、下段冷凍室５に下降し、下段段冷凍室５に下段冷凍室送風ダクト１３（図２参照）を介して送風された冷気とともに、図４中に矢印Ｃで示す冷凍室戻り空気ように、下段冷凍室５の奥壁下部に配された冷凍室戻り口１７を経由して冷却器収納室８の下部前方から冷却器収納室８に流入し、冷却器配管７ａに多数のフィンが取り付けられて構成された冷却器７と熱交換する。
ちなみに、冷凍室戻り口１７の横幅寸法は、図５に示す冷却器７の幅寸法（冷却器幅寸法Ｌ）とほぼ等しい横幅である。

一方、冷蔵室ダンパ２０が開状態で、且つ冷凍室ダンパ５０が閉状態で、冷蔵温度帯室（冷蔵室２及び野菜室６）のみの冷却が行われている状態では、冷蔵室２からの戻り冷気は、図５中に矢印Ｄで示す冷蔵室戻り空気のように、冷蔵室戻りダクト１６を介して、冷却器収納室８の側方下部から冷却器収納室８に流入し、冷却器７と熱交換する。
なお、野菜室６を冷却した冷気は、図４及び図５中に図示しない、野菜室戻り口６ｄ（図２参照）を介して、冷却器収納室８の下部に流入するが、風量が冷凍温度帯室を循環する風量や冷蔵室２を循環する風量に比べて少なく、冷却器収納室８内の冷気の流れの状態を示す流れ場（以下、冷却器収納室８内の冷気の流れの状態を示す流れ場を単に「流れ場」と称する）に与える影響が比較的小さいのでここでは説明を省略する。

冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ５０が両方とも開状態で、冷蔵温度帯室と冷凍温度帯室が同時に冷却されている場合は、冷蔵温度帯室からの戻り冷気の流れと、冷凍温度帯室からの戻り冷気の流れが互いに影響しあうため、冷却器収納室８内の冷気の流れは複雑な流れ場となるが、おおよそ、図４に示す冷凍温度帯室からの戻り冷気の流れＣと、図５に示す冷蔵室２からの戻り冷気の流れＤを重ね合わせた流れ場となる。

本実施形態の冷蔵庫１の構成に限らず、冷蔵温度帯室と冷凍温度帯室を、共通の冷却器７によって冷却する冷気強制循環方式の冷蔵庫では、それぞれの戻り冷気の、冷却器収納室８への流入箇所、冷却器収納室８への流入方向（角度）、風量等が異なるために、冷凍温度帯室からの戻り冷気と、冷蔵温度帯室からの戻り冷気が形成する冷却器収納室８における流れ場は、冷蔵温度帯室のみを冷却している場合、冷凍温度帯室のみを冷却している場合、冷蔵温度帯室及び冷凍温度帯室を同時に冷却している場合との間で、一般に異なるものとなる。

一方、通常、冷蔵庫１の庫内の温湿度環境を考えた場合、温度が高い冷蔵温度帯室の方が、温度が低い冷凍温度帯室に比べて、一般に絶対湿度が高くなるので、冷却器７への着霜の元となる水分は、主に冷蔵温度帯室から運ばれてくることになる。このことから、本実施形態の冷蔵庫１では、冷蔵室戻り冷気が流入する図５中に示す領域Ｂ周辺に着霜が生じやすい。この着霜状態の場合、圧縮機２４（図２参照）停止時に、冷凍温度帯室への冷気循環を遮断した状態で、庫内送風機９によって冷蔵温度帯室に送風を行い、除霜を行うと（例えば特許文献２に記載の技術）、着霜が生じやすい箇所と除霜を行う際に形成される流れが流れやすい箇所が一致するため、霜は解けやすく除霜の効率は高くなる。

ところが、使用者が特異な冷蔵庫１の使用をしなくとも前記した通常の冷蔵庫の庫内温湿度環境から逸脱する条件が生じることがある。
例えば、冷凍温度帯室に大量に常温の魚や肉を入れて冷凍保存を試みる場合、若しくは、冷凍温度帯室の扉３ａ，４ａ，５ａと断熱箱体１０の間に微小な隙間が生じているにも関わらず、扉３ａ，４ａ，５ａの開放状態を前記扉センサが検知できず、アラームによる報知がなされなくて使用者がその状況を気付かない場合等に生じる。後者の例としては、冷凍温度帯室の扉３ａ，４ａ，５ａと、断熱箱体１０の開口部の縁の前面との間に細かな食品かす等が挟まった状態で扉３ａ，４ａ，５ａが閉められた場合が考えられる。この場合、扉３ａ，４ａ，５ａは基本的に閉まっているので、アラーム機能は作動せず、使用者は扉に隙間が生じていることを知りえないため、次回の扉３ａ，４ａ，５ａの開閉が行われるまでは、隙間が生じている状態で冷蔵庫１の運転が継続されることになる。

前記のような状態においては、冷却器７への着霜の元となる水分は、冷凍温度帯室からも多く冷却器収納室８に運ばれてくることになる。したがって、着霜は、冷却器幅寸法Ｌと略等しい寸法の冷凍室戻り口１７からの流入の影響で、冷却器７の下部のほぼ全幅に大量に生じることになる。
一方で、圧縮機２４停止時に、冷凍温度帯室への冷気循環を遮断した状態で、庫内送風機９によって冷蔵温度帯室に送風を行い、除霜を行う場合、除霜が効果的に行われる領域は前記のとおり、冷蔵温度帯室からの戻り冷気が流れやすい図５中に示す領域Ｂとなるため、冷蔵温度帯室からの戻り冷気の流れの影響が及び難い図５中に示す領域Ａ付近の霜は解け難い。
したがって、領域Ａ付近の霜がなかなか解けないために除霜時間が延びてしまい、除霜の間、庫外からの熱侵入を受け続けている冷凍温度帯室の温度が著しく上昇し、例えば、冷凍食品が解けるといった可能性が生じていた。

更には、領域Ａ付近に霜が残っているにもかかわらず、冷却器７に設ける冷却器温度センサの設置場所によっては、その検知温度が上昇することで除霜が終了したと誤判定され、冷却器７に霜が残ったまま通常運転を再開し、冷却器７における熱交換の効率が低下し、省エネルギ性能が悪化する。ひいては、冷却能力が不足し、冷蔵庫１の庫内温度を所定値に維持できないといった不具合を生じる可能性があった。

次に、従来技術において除霜終了を誤判定する原因を以下で説明する。冷蔵温度帯室を循環する空気の流れは、図５中の霜が解けやすい領域Ｂ付近の霜が解けるほど、領域Ｂ付近の通風抵抗が減少するので、更に領域Ｂ付近に空気の流れが集中することになる。したがって、時間の経過とともに霜が少ない領域を流れる空気の量が増えていき、霜との熱交換量が減少するため、領域Ａ付近に霜が残っていても循環する空気温度が上昇することがある。この空気温度の上昇によって、例えば、一般に除霜時に冷却器７の霜が残りやすい冷却器７の上部に冷却器温度センサ３５が設置されていた場合であってもその位置での冷却器温度にもとづいて、制御基板３１（図３参照）は除霜が終了したと判定してしまうことがある。

このような不具合は、例えば、特許文献２や特許文献３に記載されている、圧縮機２４停止時に、冷凍室ダンパ５０を閉じて冷凍温度帯室への冷気循環を遮断した状態で、除霜ヒータ２２に通電し、庫内送風機９によって冷蔵温度帯室に送風を行う方式を採用した場合であっても生じることがあった。これは、除霜ヒータ２２に通電しても、送風を行っているために、除霜ヒータ２２からの輻射による除霜効果が小さくなり、図５中の領域Ａ付近の霜が解け難いためである。

除霜ヒータ２２からの輻射による除霜効果が小さくなる理由は以下のとおりである。輻射による伝熱量Ｑ_ｒａｄは次式（１）に示すように高温面Ｔ１と低温面温度Ｔ２の４乗の差（Ｔ_１ ^４−Ｔ_２ ^４）に比例することが知られている。
Ｑ_ｒａｄ ∝（Ｔ_１ ^４−Ｔ_２ ^４） ・・・・・・・・・・・・・・（１）
一方、発熱量Ｑが一定の物体表面の温度Ｔ_ｓｕｒｆは、次式（２）に示すように、空気の温度Ｔ_ａｉｒと伝熱面積Ｓ_Ａが同じであれば物体表面の熱伝達率ｈが大きいほど低くなる。
Ｔ_ｓｕｒｆ＝Ｔ_ａｉｒ＋(Ｑ／（ｈ・Ｓ_Ａ)） ・・・・・・・・・・（２）
また、一般に、熱伝達率ｈは物体表面を流れる風の風速が大きいほど高くなる。したがって、送風状態であれば送風しない状態に比べて熱伝達率ｈは高くなる。以上から、除霜ヒータ２２の発熱量が同じ場合であっても、送風状態とした場合は、式（２）から、除霜ヒータ２２表面の温度は送風しない場合に比べて低下する。除霜ヒータ２２表面温度が低下すれば、式（１）から、低温面温度（ここでは霜表面温度）が同じ場合、輻射による伝熱量が減少するために輻射による除霜効果が小さくなる。

本実施形態の冷蔵庫では、更に除霜ヒータ２２と冷却器７との間に、上部カバー５３が存在するため、輻射による除霜効果は一段と小さくなる。
以上の理由により、例えば、特許文献２や特許文献３に記載されている、圧縮機２４停止時に、冷凍温度帯室への冷気循環を遮断した状態で、除霜ヒータ２２に通電し、庫内送風機９によって冷蔵温度帯室に送風を行う方式を採用した場合、図５中の領域Ａ付近は、輻射による除霜が十分行われず、また、［発明が解決しようとする課題］に前記したとおり、冷蔵温度帯室を循環する空気流によっても十分除霜されない場合があり、省エネルギ性能が悪化する。ひいては、冷却能力が不足し、庫内温度を所定値に維持できないといった不具合を生じる可能性があった。

次に、本実施形態の冷蔵庫１の除霜方法について図６から図１１を参照しながら説明する。
図６は除霜モードを説明する図であり、図７から図１０は除霜の制御の流れを示すフローチャートであり、図１１は除霜中の除霜ヒータ、庫内送風機、冷蔵室ダンパ、冷凍室ダンパ、圧縮機の動作状態を示すタイムチャートと冷蔵室温度、冷凍室温度、冷却器温度の推移を説明する図である。

なお、以下の説明では、圧縮機２４が稼動している状態を「圧縮機ＯＮ」、圧縮機２４が停止している状態を「圧縮機ＯＦＦ」、庫内送風機９が稼動している状態を「庫内送風機ＯＮ」、庫内送風機９が停止している状態を「庫内送風機ＯＦＦ」、除霜ヒータ２２に通電している状態を「除霜ヒータＯＮ」、除霜ヒータ２２に通電していない状態を「除霜ヒータＯＦＦ」、冷蔵室ダンパ２０が開状態で、冷蔵温度帯室への送風が可能な状態を「冷蔵室ダンパ開」、冷蔵室ダンパ２０が閉状態で、冷蔵温度帯室への送風が遮断された状態を「冷蔵室ダンパ閉」、冷凍室ダンパ５０が開状態で、冷凍温度帯室への送風が可能な状態を「冷凍室ダンパ開」、冷凍室ダンパ５０が閉状態で、冷凍温度帯室への送風が遮断された状態を「冷凍室ダンパ閉」と略称する。

また、冷蔵庫１の通常冷却運転のモードとして複数の冷却運転モードが用意されており、「圧縮機ＯＮ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の状態を「冷蔵室冷却運転」モード、「圧縮機ＯＮ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ開、除霜ヒータＯＦＦ」の状態を「冷凍室冷却運転」モード、「圧縮機ＯＮ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ開、除霜ヒータＯＦＦ」の状態を「冷蔵室・冷凍室同時冷却運転」モードと称する。
ここで、通常冷却運転とは、冷蔵室温度センサ、冷凍室温度センサ及び外気温度センサが検知する温度にもとづき、圧縮機２４と、庫内送風機９と、庫外送風機の制御（オン/オフ制御や回転速度制御）と、冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ５０の開閉状態の制御によって、各室を所定温度（例えば、冷蔵室は３℃程度、野菜室は５℃程度、冷凍室は−１８℃程度）に維持する運転である。
なお、以下の除霜方法の説明においては、野菜室６は、冷蔵室２の一部として扱い、野菜室６に関する説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態の冷蔵庫１は、除霜運転におけるモードとして除霜モード１〜６の６つのモードを備えている。これらの除霜モードの中で、図６の表の下に示すように、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の「庫内送風機による除霜」を行う除霜モード１は、請求項に記載の「第１の除霜手段」に対応し、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ」の「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」を行う除霜モード３は、請求項に記載の「第２の除霜手段」に対応し、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ」の「除霜ヒータによる除霜」を行う除霜モード６は、請求項に記載の「第３の除霜手段」に対応する。

そして、除霜モード２は、除霜モード１（第１の除霜手段）による除霜運転の後に引続いて除霜モード３（第２の除霜手段）による除霜運転を行うモードであり、除霜モード４は、除霜モード１（第１の除霜手段）による除霜運転の後に引続いて除霜モード３（第２の除霜手段）、除霜モード６（第３の除霜手段）による除霜運転を行うモードであり、除霜モード５は、除霜モード３（第２の除霜手段）による除霜運転の後に引続いて除霜モード６（第３の除霜手段）による除霜運転を行うモードである。
このように本実施形態の冷蔵庫１における除霜運転のモードは第１から第３の除霜手段の全て、または一部を組み合わせて除霜モードとしている。
本実施形態における除霜モード４が請求項の第１の除霜モードに対応し、除霜モード４，５が請求項に記載の第２の除霜モードに対応する。

図６の表の「除霜前条件」欄に示すように、除霜モード１〜６に対して適用される除霜運転開始前の冷蔵庫１の冷却運転モード、冷凍室温度や冷蔵室温度の温度に対する条件が異なっている。また、図６の表の「除霜」欄には、各除霜モードが分かり易いように除霜手段１〜３の組合せを記載してある。更に、図６の表の「除霜完了判定条件」欄に示すように、除霜モード１〜６は、どのような冷凍室温度や冷蔵室温度や冷却器温度の除霜完了判定温度の条件でそれぞれの除霜モードが完了するかが示され、例えば、冷凍室温度で判定する場合でも各モードで適用される温度数値が異なっている。
ここで、図６の表の「除霜完了判定条件」欄に示す冷却器温度の条件が請求項に記載の除霜完了判定温度に対応する。
除霜前条件及び除霜完了判定条件の詳細については、後記するフローチャートの説明の中で説明する。

《除霜運転の制御の流れ》
次に図７から図１１を参照しながら除霜運転の制御の流れについて説明する。この制御は、制御基板３１（図２参照）のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって行われる。
図７に示すように、冷蔵庫は電源投入により運転が開始され（スタート）、初期条件としてＦＬＡＧｉ＝０，ＦＬＡＧｊ＝０となされる（ステップＳ１００）。
ここで、ＦＬＡＧｉは、後記するように除霜モード４が選択されたことを示すフラグであり、除霜モード４における除霜運転の途中で冷凍室温度が上昇し過ぎて、除霜運転を中断し冷凍室冷却運転等を一時的に行って、他の除霜モードに移行したことを示すフラグでもある。また、ＦＬＡＧｊは、後記するように冷却器除霜を優先する条件が満足されたことを示すフラグであり、その除霜運転における除霜モードの切替のためのフラグでもある。

そして、通常冷却運転が行われる（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０２では、通常冷却運転のモードが「冷凍室冷却運転」で、且つ、冷凍室温度が−２１℃より低いか否かをチェックする。「冷凍室冷却運転」モードで、且つ、冷凍室温度が−２１℃より低い場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１０３へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１０１に戻り通常冷却運転を継続する。

通常冷却運転には、前記したとおり３種類の冷却運転モードがあるため、通常冷却運転を継続する場合、「冷凍室冷却運転」モードを継続する以外に、冷蔵室温度、冷凍室温度にもとづいて、「冷凍室冷却運転」モード以外の他の２種類の冷却運転モード（「冷蔵室冷却運転」モード、「冷蔵室・冷凍室同時冷却運転」モード）に切り替わる場合もある。
例えば、使用者が冷蔵室２に温度の比較的高い食品を入れる等があった場合、「冷凍室冷却運転」モードから「冷蔵室冷却運転」モードに切り替わり、冷蔵室２を素早く所定温度まで冷却した後に再び「冷凍室冷却運転」モードに移行する。

ステップＳ１０２において、冷凍室温度が−２１℃より低い場合、続いて、信頼性確保除霜を行う条件を満足しているか否かを判定する（ステップ１０３）。ここで、信頼性確保除霜とは、冷却器７とその周辺の霜を完全に取り除くことを目的とした除霜であり、具体的には、冷却器温度が、霜が解ける温度である０℃より十分高い、例えば、８℃を超えるまで除霜を行うものである。本実施形態では、信頼性確保除霜を行う条件か否かは、前回の信頼性確保除霜の除霜運転完了後からの圧縮機２４の積算運転時間と圧縮機２４の稼動回転速度と、庫外の温湿度環境（外気温度、外気湿度（相対湿度））にもとづいて判断される。この条件は、予め、ＲＯＭにテーブルデータの形で、外気温度、外気室、積算運転時間、稼動回転速度をパラメータとして、格納されており、このデータテーブルを参照することによって判定される。例えば、外気温度３０℃、相対湿度７０％の条件であれば、ほぼ１日に１回の頻度で信頼性確保除霜を行う条件が満足される。

ステップＳ１０３において、信頼性確保除霜を行う条件が満足された場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０１へ進み、信頼性確保除霜を行う条件が満足されない場合（Ｎｏ）は、続いて、冷却器除霜を優先する条件か否かを判定する（ステップＳ１０４）。
ここで、「冷却器除霜を優先する」条件とは、庫内の温度変動が若干大きくなっても、冷却器に付着した霜を取り除くことを優先させる除霜が必要である条件である。この条件は、例えば、外気温度が３５℃より高く、且つ、外気湿度が８５％より高い場合とする。
ステップＳ１０４において、冷却器除霜を優先する条件が満足された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０１へ進み、冷却器除霜を優先する条件が満足されない場合（Ｎｏ）は、自動的に除霜モード１が選択される（ステップＳ１０５）。
ここで、冷却器除霜を優先するか条件を満足とは、外気温度センサが検知する温度が３５℃より高く、且つ、外気湿度センサが検知する湿度（相対湿度）が８５％より高い場合に、冷却器除霜を優先する条件が満足されたと判定する。

（除霜モード１）
続いて、第１の除霜手段（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」）による除霜運転が行なわれる（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６の除霜運転状態は、ステップＳ１０７における冷凍室温度−１７℃より高、ステップＳ１０８における冷蔵室温度５℃より高、ステップＳ１０９における冷蔵室温度０℃より低、または、ステップＳ１１０における冷却器温度０．５℃より高の何れかの除霜完了判定条件が満足されるまで継続され、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１０の何れかの除霜完了判定条件が満足される（Ｙｅｓ）と除霜モード１による除霜運転は終了し（ステップＳ１１１）、通常冷却運転（ステップＳ１０１）が再開される。ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９のそれぞれの除霜完了判定条件が満足されない場合（Ｎｏ）は、次のステップＳ１０８〜ステップＳ１１０のそれぞれ除霜完了判定条件のチェックに進む。
ここで、ステップＳ１０７における冷凍室温度の−１７℃は、請求項に記載の冷凍温度帯室上限温度に対応する。

ここで、各除霜完了判定条件について具体的に説明する。ステップＳ１０７の除霜完了判定条件（冷凍室温度＞−１７℃）は、庫外からの熱侵入によって冷凍室温度が上昇した場合や、除霜モード１による除霜運転の最中に、使用者によって冷凍温度帯室の扉３ａ，４ａ，５ａのいずれかが開閉されるといった要因で冷凍室温度が上昇した場合に満足される。

ステップＳ１０８の除霜完了判定条件（冷蔵室温度＞５℃）は、基本的に冷蔵室２は霜が持つ冷熱によって冷却されているため温度上昇は起こり難く満足されることは少ないが、使用者によって冷蔵室２内に温度の高い食品が入れられた場合に満足されることがある。霜が残っている状態（冷却器温度が低温の状態）であれば、時間はかかっても冷蔵室の冷却は実施されるが、ステップＳ１０８の除霜完了判定条件（冷蔵室温度＞５℃）が満足されるような場合は、新しく入れられた食品の冷却速度が遅くなることがある。したがって、ステップＳ１０８の除霜完了判定条件は、新しく入れられた食品を素早く冷却するために設けているステップである。

ステップＳ１０９の除霜完了判定条件（冷蔵室温度＜０℃）は、「圧縮機ＯＦＦ」時の冷却器温度が非常に低温であり、低温であって量も比較的多い霜が冷却器７及びその周辺に付着しており、それら低温の霜の影響（霜の顕熱の影響）で、冷蔵室２の温度の低下が著しい場合に、稀に満足されるものであり、冷蔵室２内の食品の凍結防止のために設けられている。
ステップＳ１１０の除霜完了判定条件（冷却器温度＞０．５℃）は、冷却器７の霜がほぼ完全に解けて、冷却器７の温度が上昇しはじめた場合に満足される。
なお、着霜量が比較的多い場合は、霜が解けるより先に冷凍室温度が上昇する傾向が強くなり、ステップＳ１０７の除霜完了判定条件が満足されることで除霜モード１が終了する場合が多い。一方、着霜量が比較的少ない場合は、ステップＳ１１０の除霜完了判定条件が満足されることで除霜モード１が終了する確率が高くなる。

（除霜モード１の効果）
次に、除霜モード１の効果について説明する。除霜モード１は、第１の除霜手段による除霜運転（庫内送風機による除霜）のみを用いた除霜のため、除霜のために外部から投入するエネルギは、庫内送風機９の動力（消費電力１〜２Ｗ程度）のみであり、霜の持つ冷熱を利用して冷蔵室２を冷却する、言い換えると、庫内の熱負荷を利用して霜を解かしていることから、非常に省エネルギ性能が高い除霜方式である。また、省エネルギ性能を高めるためには、除霜モード１を実施した際に、なるべく多くの霜を解かすことが効果的であり、冷却器７の霜がほぼ解けたといえる冷却器温度が０．５℃より高の除霜完了判定条件が満足されるまで除霜することが望ましい。

一方で、冷蔵庫１は、食品を所定の温度範囲に維持することが基本機能であるため、その基本機能が損なわれてはならない。そこで、所定温度範囲維持という冷蔵庫の基本機能が損なわれない範囲で、除霜モード１による省エネルギ効果を得るために、ステップＳ１０７〜ステップＳ１０９が設けられている。
これらのステップにより、所定温度範囲維持という基本機能が損なわれない範囲で、最大限の省エネルギ性能を得ることができる、信頼性（所定温度範囲維持）と省エネルギ性能を両立できる冷蔵庫となっている。

また、着霜量が比較的少ない場合は、ステップＳ１１０の除霜完了判定条件が満足されることで除霜モード１が終了する確率が高くなるが、着霜量が比較的少ない場合には、霜を解かすために必要な熱量に対して、圧縮機２４の「停止時に冷却器７の冷媒配管内の液冷媒を加熱するために必要な熱量が相対的に大きな割合となるため、除霜モード１をステップＳ１１０の除霜完了判定条件を満足することで終了させるケースを増やす。すなわち、省エネルギ効果を高めるためには、「圧縮機ＯＦＦ時」に冷却器７の冷却器配管７ａ内に存在する液冷媒の量を少なくすることも有効である。本実施形態では、冷媒封入量は約８０ｇ（冷媒はイソブタン）と少量にしているために、圧縮機２４の停止時に冷却器７の冷却器配管７ａ内に存在する液冷媒の量を少なくできており、除霜モード１がステップＳ１１０の除霜完了判定条件を満足しで終了するケースが比較的多く、省エネルギ性能に優れた冷蔵庫となっている。

〈除霜モード４；信頼性確保除霜〉
次に、ステップＳ１０３において、信頼性確保除霜を行う条件が満足された場合（Ｙｅｓ）について説明する。
図７ステップＳ１０３において、信頼性確保除霜を行う条件が満足された場合（Ｙｅｓ）は、符号（１）にしたがって図８のステップＳ２０１に進みＦＬＡＧｉ＝１と記憶させる。

次いで除霜モード４が選択され（ステップＳ２０２）、除霜モード４による除霜運転開始の条件である「冷凍室冷却運転」、且つ、冷蔵室温度が５℃より高いかをチェックする（ステップＳ２０３）。「冷凍室冷却運転」、且つ、冷蔵室温度が５℃より高となった場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０３を繰り返す。
図６に示すとおり、除霜モード４は、「冷凍室冷却運転」のモード中に冷蔵室温度が５℃より高となった場合に開始されるものなので、ステップＳ１０３の時点で「冷凍室冷却運転」が実施されていることから、ステップＳ２０２において除霜モード４が選択されても、冷蔵室温度が５℃より高となるまで「冷凍室冷却運転」の通常冷却運転のモードが継続する。

ステップＳ２０３からステップＳ２０４へ進むと、除霜モード４の第１段階の除霜運転である第１の除霜手段による除霜運転（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」）を行う。続いて、ステップＳ２０５においてＦＬＡＧｉ＝２か否かをチェックする。ＦＬＡＧｉ＝２の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０８へ進み、ＦＬＡＧｉ≠２の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２０６へ進む。ここでは、ステップＳ２０１において、ＦＬＡＧｉ＝１と記憶させてあるので、ＦＬＡＧｉ＝２は満足されないため、ステップＳ２０６へ進む。

ステップＳ２０６では、冷凍室温度が−１０℃より高か否かをチェックする。冷凍室温度が１０℃より高の場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３０１へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２０７へ進む。ステップＳ２０７では、冷蔵室温度と冷却器温度の温度差（冷蔵室温度−冷却器温度）が２℃より低か否かをチェックし、温度差が２℃より低の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２０８へ進み、そうでない場合はステップＳ２０６に戻り、第１の除霜手段による除霜運転を継続しながらステップＳ２０６，Ｓ２０７のチェックを繰り返す。
ここで、ステップＳ２０６における冷凍室温度の−１０℃は、請求項に記載の冷凍室温度帯上限温度に対応する。

ステップＳ２０８では、除霜ヒータ２２をオンとし、且つ、その出力を８０Ｗとする（除霜ヒータＯＮ（８０Ｗ））。ステップＳ２０８で除霜ヒータ２２をオンとしたことによって、第２の除霜手段による除霜運転の状態（庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜：「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ」）となる。
そして、ステップＳ２０９において冷凍室温度が−１０℃より高か否かをチェックする。冷凍室温度が−１０℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、符号（４）に従い、図９のステップＳ３０１に進み、冷凍室温度が−１０℃以下の場合（Ｎｏ）はステップＳ２１０に進む。
ステップＳ２１０では、冷蔵室温度が冷却器温度より低いか否かをチェックし、冷蔵室温度が冷却器温度より低い場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ２１１へ進み、冷蔵室温度が冷却器温度以上の場合（Ｎｏ）は、再びステップＳ２０９に戻り、第２の除霜手段による除霜運転を継続し、ステップＳ２０９、Ｓ２１０のチェックを繰り返す。
ここで、ステップＳ２０９における冷凍室温度の−１０℃は、請求項に記載の冷凍室温度帯上限温度に対応し、ステップＳ２１０における冷蔵室温度が冷却器温度より低い（冷蔵室温度＜冷却器温度）が請求項に記載の「前記冷却器温度が０℃以上の所定の第１の冷却器温度」に対応する。

ステップＳ２１０で冷蔵室温度が冷却器温度より低（Ｙｅｓ）で、ステップＳ２１１に進むと、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉とし、更に、除霜ヒータ出力を８０Ｗから１６０Ｗに変更する。これにより、第３の除霜手段による除霜運転の状態となる。図９に移ってステップＳ２１２では、冷凍室温度が−１０℃より高か否かをチェックする。冷凍室温度が−１０℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０１へ進み、冷凍室温度が−１０℃以下の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１３に進み、冷却器温度が８℃より高か否かをチェックする。冷却器温度が８℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１４へ進み、冷却器温度が８℃以下の場合（Ｎｏ）は、再びステップＳ２１２に戻り、第３の除霜手段による除霜運転を継続し、ステップＳ２１２、Ｓ２１３のチェックを繰り返す。
ここで、ステップＳ２１２における冷凍室温度の−１０℃は、請求項に記載の冷凍室温度帯上限温度に対応し、ステップＳ２１３における冷却器温度が８℃より高（冷却器温度＞８℃）が請求項に記載の「所定の第２の冷却器温度まで上昇したとき」に対応する。

ステップＳ２１３において、ＹｅｓでステップＳ２１４へ進んだ場合は、除霜モード４による除霜運転は終了し、除霜ヒータ２２をオフする（除霜ヒータＯＦＦ）。これにより、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の状態となる。そして、ステップＳ２１５では、除霜ヒータ２２をオフ後、５分が経過したか否かをチェックし（除霜ヒータ２２をＯＦＦ後５分経過？）、経過しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１５を繰り返し、５分経過した場合（Ｙｅｓ）は圧縮機２４をオンする（ステップＳ２１６、圧縮機ＯＮ）。これにより、「圧縮機ＯＮ、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の状態となる。
ステップＳ２１７では、圧縮機２４をオン後２分が経過したか否かをチェックする。経過しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２１７を繰り返し、２分経過した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１０１（図７参照）に戻り、再び通常冷却運転に戻る（圧縮機ＯＮ後２分が経過？）。

（除霜モード４の作用効果）
以上説明したステップＳ２０１からステップＳ２１７の流れが、信頼性確保除霜を行う条件が満足され、除霜モード４による除霜運転が実施された場合の説明である。
以下で、その効果を、図８、図９のフローチャートと、図１１の除霜モード４による除霜運転におけるタイムチャートを参照しながら説明する。図１１には、除霜モード４が選択されてからの、「冷凍室冷却運転」の区間、「第1の除霜手段」による除霜運転の区間ＴＡ、「第２の除霜手段」による除霜運転の区間ＴＢ、「第３の除霜手段」による除霜運転の区間ＴＣ、除霜運転完了後の経過の区間ＴＤ，ＴＥ、「通常冷却運転」の区間に分けられ、その間の冷蔵室温度、冷凍室温度及び冷却器温度の推移、除霜ヒータ２２のオン状態（ＯＮ １６０Ｗ）／オン状態（ＯＮ ８０Ｗ）／オフ（ＯＦＦ）状態、庫内送風機９のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）状態、冷蔵室ダンパ２０の開状態／閉状態、庫内送風機９のオン（ＯＮ）／オフ（ＯＦＦ）状態、冷凍室ダンパ５０の開状態／閉状態、圧縮機２４のオン（ＯＮ）状態／オフ（ＯＦＦ）状態が示されている。

図１１に示すように、除霜モード４が選択されると、除霜モード４による除霜運転に入る前に、冷蔵室温度が５℃を超えるまで冷凍室冷却運転を実施し（ステップＳ２０３）、冷蔵室温度が５℃を超えたら、第１の除霜手段による除霜運転（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」）が行われる（ステップＳ２０４〜ステップＳ２０７）。

これは、庫内送風機９によって冷蔵室２に送風することで霜を解かす場合、冷蔵室２の温度はなるべく高い温度であった方が、冷却器７に付いた霜と熱交換しやすいため、予め冷蔵室２の温度を高くしておくものであり、これにより省エネルギ効果が高まる。また、冷蔵室２が庫外からの熱侵入により温度上昇するのを待つ間は冷凍室冷却運転が実施されているため、除霜時に庫外からの熱侵入で温度上昇しやすい冷凍室を除霜前に十分冷やしておくことができ、除霜時に、冷凍食品が解けるといった不具合の可能性を小さくする効果もある。

除霜モード４における第１段階として、第１の除霜手段による除霜運転が実施されると、図１１中の区間ＴＡに示すように、冷蔵室温度は霜の冷熱によって冷却され、一方、冷却器温度（霜温度）は冷蔵室の熱負荷によって上昇し、次第に冷却器温度との差が小さくなる。冷蔵室温度と冷却器温度との温度差が小さくなると、熱交換し難くなるため、そのまま第１の除霜手段による除霜運転を継続した場合、除霜時間が長くなってしまう。一方、図１１中に示すように、除霜中、冷凍室温度は上昇し続ける。

したがって、除霜時間が長いと、冷凍食品が解けるといった不具合が生じる可能性があり望ましくないので、冷蔵室温度と冷却器温度との温度差が小さくなったと判断された場合（（冷蔵室温度−冷却器温度）＜２℃が満足された場合）（ステップＳ２０７）、除霜時間が長引かないように、除霜ヒータ２２をオンとすることで（ステップＳ２０８）、冷蔵室２からの戻り空気を加熱し、除霜しやすくする。この「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ」の状態が、図１１中の区間ＴＢにおける第２の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」が実施されている状態である（ステップＳ２０８〜ステップＳ２１０）。第２の除霜手段における除霜ヒータ２２の出力は８０Ｗであり、この出力は、冷却器７に霜が残っている状態であれば、冷却器７を通過後の空気が冷蔵室２の冷却が可能な０〜４℃程度の温度となる出力である。

また、通常冷却運転時の庫内送風機９の回転速度は約１６００ｒｐｍであり、区間ＴＢにおける第２の除霜手段による除霜運転中は約１４００ｒｐｍとしている。このように、第２の除霜手段による除霜運転時に庫内送風機９の回転速度を通常冷却運転時のそれから変えるのは、冷蔵室２の冷却が可能な０〜４℃程度の空気温度が得られるように調節するためである。

このように、本実施形態の冷蔵庫１の第２の除霜手段による除霜運転は、冷蔵室２の冷却が可能な０〜４℃程度の空気温度が得られるように調節されるので、特許文献２や特許文献３に開示されている加湿を目的として「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ」とした場合に生じていた、「利用可能な霜の冷熱を冷蔵室の冷却に再利用できていないため、その分省エネルギ性能は低くなる」という問題点を解決でき、省エネルギ性能が高くできている。

もし、「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」の除霜運転における除霜ヒータ２２の出力が過剰であるとすると、冷蔵室２で保つべき温度より高い冷却器を通過後の空気温度となり、冷蔵室２を暖めてしまうため好ましくない。また、第２の除霜手段による除霜運転は、除霜時間の短縮によって冷凍室温度の上昇を抑制することが目的であるため、除霜ヒータ２２の出力が過小だと、この目的が達成されない。したがって、第２の除霜手段における除霜ヒータ２２の出力は適切なものでなければならない。第２の除霜手段の効果としては、冷凍室温度の上昇抑制とともに、除霜ヒータ２２をオンとしているものの、冷蔵室２を冷やしながら霜を解かしている（冷蔵室２の熱負荷を使って霜を解かしている）ので、冷蔵室２の熱負荷を利用した分だけ、除霜のための外部からのエネルギ投入量が少なくて済み、省エネルギ効果が得られる。更に、送風によって冷却器７に冷蔵庫からの戻り空気（図５中の、矢印Ｄで示した冷蔵室戻り空気）を強制対流させているため、空気と霜との間の熱伝達効率が良く、霜が解けやすくなることによる省エネルギ効果もある。
このように、第１の除霜手段による除霜運転の後に第２の除霜手段による除霜運転を組み合わせることにより、除霜時間を短くしながらも除霜運転時の省エネルギ効果を得ることができる。

続いて、冷蔵室温度が冷却器温度以下になった時点（ステップＳ２１０）で「庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉」となり、除霜ヒータ２２の出力は８０Ｗから１６０Ｗに変わる（ステップＳ２１１）ことにより図１１の区間ＴＣでは、第３の除霜手段による除霜運転、「除霜ヒータによる除霜」が実施される（ステップＳ２１１〜ステップＳ２１３）。
冷蔵室温度が冷却器温度以下になると冷却器７が持つ冷熱では、冷蔵室２を冷却する能力はなく、それ以上送風を継続すると冷蔵室２を暖めてしまうことになるために、送風を停止、「除霜ヒータによる除霜」を行うことで冷蔵室２を暖めてしまうことを防ぐとともに、冷却器７に霜の解け残りがないようにする。

除霜モード４は信頼性確保除霜が目的であるため、霜の解け残りがないようにしなければならないが、前記のとおり、「庫内送風機ＯＮ」状態での第1の除霜手段または第２の除霜手段による除霜運転のみでは、霜が解け難い箇所が生じてしまい、霜の解け残りが生じることがあった。そこで、信頼性確保除霜を実施する場合には、第１の除霜手段及び第２の除霜手段の「庫内送風機ＯＮ状態」での除霜の後に、図１１の区間ＴＣに示すように「除霜ヒータによる除霜」を実施し、霜の解け残りがないようにしている。

なお、本実施形態では、第３の除霜手段による除霜運転では、除霜ヒータ２２の出力を８０Ｗから１６０Ｗに上げている。これにより、第３の除霜手段による除霜運転の区間ＴＣを短くでき、その間の冷蔵室温度及び冷凍室温度の上昇を小さく抑えることができる。
また、第３の除霜手段による除霜運転は、送風状態での除霜に比べて冷却器収納室８内の空気と霜との自然対流による熱伝達効率が悪く、省エネルギ性能が低い除霜手段ではある。しかし、本実施形態では、プラス温度に保たれる冷蔵室温度よりも冷却器温度の方が高いという、ほぼ全ての霜が解けたといえる状態から第３の除霜手段による除霜運転が実施されるので、除霜手段３による除霜運転を行うことによる省エネルギ性能の低下の影響は比較的小さい。
このように、除霜モード４では、第１から第３の除霜手段による除霜運転を組み合わせることにより、柔軟で省エネルギ効果のある、確実な除霜を行え、除霜時間の短縮化も図ってその間に冷凍室温度が上昇するのを抑制している。

次に、冷却器温度が８℃を超えたとき（ステップＳ２１３）、除霜ヒータ２２をオフし除霜モード４による除霜運転は終了し（ステップＳ２１４）、図１１の区間ＴＤで示すように、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の状態で５分間待つ（ステップＳ２１５）。この経過の区間ＴＤによって、除霜水の冷却器７、上部カバー５３（図５参照）から樋２３（図５参照）への滴下時間が確保され、滴下途中で通常冷却運転が再開されて再び氷結し、冷却器収納室８の一部を閉塞するといった事態が起こり難くなる。
また、ステップＳ２１３において冷却器温度が８℃を超えたときに第３の除霜手段による除霜運転を終了するように、図６に示す第３の除霜手段による除霜運転を含まない他の除霜モードの除霜完了判定温度（冷却器温度＞０．５℃）よりも比較的高い温度に設定しているので略完全な除霜ができる。

経過の区間ＴＤの５分が経過した後に、図１１の経過の区間ＴＥに示すように、まず、圧縮機２４のみをオンし（「圧縮機ＯＮ、庫内送風機ＯＦＦ、除霜ヒータＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉」）（ステップＳ２１６）、２分間待ち（ステップＳ２１７）
、その後、通常冷却運転を再開する。この２分間の待ち時間は、除霜モード４による除霜運転が終了した時点で温度が高くなっている冷却器７とその周辺の空気が、そのまま庫内各室に送られて、庫内各室を暖めてしまうという問題が生じ難くするためのものであり、通常冷却運転再開前に、冷却器収納室８内を冷却するために設けられている。

以上で、信頼性確保除霜を行う条件が満足され、除霜モード４による除霜が実施された場合の作用を説明したが、除霜モード４では、第１の除霜手段による除霜運転、第２の除霜手段による除霜運転、第３の除霜手段による除霜運転のそれぞれの段階に、冷凍室温度をチェックするステップが設けてあり（ステップＳ２０６、ステップＳ２０９及びステップＳ２１２）、それらのステップで冷凍室温度の上昇が著しいと判定された（冷凍室温度が−１０℃より高）場合、除霜モード４から除霜モード５による除霜に移行するようになっている。

（除霜モード４から除霜モード５への移行）
再び、図９のフローチャートに戻って、除霜モード４による除霜運転の途中において、ステップＳ２０６、ステップＳ２０９、または、ステップＳ２１２において、冷凍室温度が−１０℃より高となり、ステップＳ３０１へ進み、除霜モード４から除霜モード５による除霜に移行する場合について説明する。

ステップＳ３０１では、冷却器温度が５℃より高か否かをチェックし、冷却器温度が５℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０２へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０５へ進む。
ステップＳ３０２では、「庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦ」の状態とし、更に「圧縮機ＯＮ」とする(ステップＳ３０３)。そして、ステップＳ３０４では、圧縮機オン（ＯＮ）後２分が経過したか否かをチェックし、２分経過した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３０５に進み、経過していない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０４を繰り返す。ステップＳ３０５では、ＦＬＡＧｉ＝１か否かをチェックする。ＦＬＡＧｉ＝１の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０６へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０１へ進む。
ここでは、ステップＳ２０１でＦＬＡＧｉ＝１と記憶させてあるの、Ｙｅｓとなり、除霜モード５が選択される（ステップＳ３０６）。

また、ステップＳ３０１で冷却器温度が５℃より高となっていた場合、ステップＳ３０３で圧縮機のみオンとして、その後２分間待つようにしているのは、冷却運転が開始される前に、冷却器収納室８内を冷却することで、冷却器収納室８内の温度の高い空気がそのまま庫内各室に送られて、庫内各室を暖めてしまうという問題が生じ難くするためである。

除霜モード５による除霜運転は、図６に示すように冷凍室冷却運転中に冷凍室温度が−２５℃より低となった場合に開始されるように設定されており、その条件を満足するように一旦冷凍室冷却運転が開始され（ステップＳ３０７）、ステップＳ３０８において冷凍室温度が−２５℃より低か否かがチェックされ、冷凍室冷却運転は、冷凍室温度が−２５℃より低でない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ３０７に戻り、冷凍室温度が−２５℃より低なるまで継続される（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８において冷凍室温度が−２５℃より低となった場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ３０９に進み、ＦＬＡＧｉ＝２と記憶させ、ステップＳ２０４（図８参照）に移り、第１の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機による除霜」が実施される状態になり、次に、ＦＬＡＧｉ＝２か否かをチェックする（ステップＳ２０５）。

ここでは、ステップＳ３０９においてＦＬＡＧｉ＝２と記憶させてあるので、ステップＳ２０８に進み、第１の除霜手段による除霜運転は実施されることなく、第２の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」が行なわれる。以降ステップＳ２０９、または、ステップＳ２１２において、再び冷凍室温度が−１０℃より高が満足された場合（Ｙｅｓ）以外は既に説明したステップを経て通常冷却運転に戻る。

（除霜モード５の作用効果）
除霜モード４の除霜運転の途中において、ステップＳ２０６、または、ステップＳ２０９、または、ステップＳ２１２の何れかで、冷凍室温度が著しく上昇する原因としては、使用者が偶々製氷室３や、上段冷凍室４や、下段冷凍室５の開閉を行い、比較的温度の高い食品を収納した場合も考えられるが、他に、霜の量が多く、除霜に時間がかかり過ぎた、若しくは、下段冷凍室５からの戻り冷気が多くの水分を冷却器収納室８に運んでくる状況となっており、庫内送風機９が稼動している状態での除霜運転では除霜され難い箇所に霜が多く存在し、その霜の影響で除霜時間が延び、冷凍室温度が−１０度より高になる場合と考えられる。

何れの場合であっても上段冷凍室４や、下段冷凍室５に収納された冷凍食品が解けるといった不具合が生じる可能性があるため、一旦温度上昇した上段冷凍室４や、下段冷凍室５を再冷却するためのステップＳ３０７を設け、上段冷凍室４や、下段冷凍室５を低温に冷却する。これにより、信頼性確保除霜を実施している最中に、上段冷凍室４や、下段冷凍室５に収納された冷凍食品が解けるといった不具合を生じる可能性をなくせる。また、除霜モード４の過程において、冷凍室温度の上昇が著しかった原因が、霜の量が多く、除霜時間が長くなり過ぎたことによる場合、除霜時間を短縮することが望ましい。

したがって、除霜モード５は、除霜モード４における、第１の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機による除霜」が実施されるステップＳ２０４を実質的に経ずに、第２の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」を始める（ステップＳ２０８）。第２の除霜手段は、第１の除霜手段に比べて除霜ヒータ２２をオンとする効果が加わるため、同じ霜の量であれば短時間で除霜できる。その結果、除霜モード５によって除霜時間が短縮でき、除霜時間が長くなることで製氷室３や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度が上昇することによる不具合は生じ難くなり、信頼性が高い除霜運転となる。
なお、第１の除霜手段による除霜運転のステップを省略しても、第２の除霜手段による除霜運転を実施することによる省エネルギ効果は得られるため、除霜モード５に移行することによって省エネルギ性能が大幅に悪化することはない。

（除霜モード６）
次に、ステップＳ３０５でＦＬＡＧｉ＝１でなく（Ｎｏ）、ステップＳ４０１に進んで除霜モード６が選択される場合について説明する。
除霜モード６による除霜は、図６に示すとおり通常冷却運転（冷凍室冷却運転、冷蔵室冷却運転、または冷凍室・冷蔵室同時冷却運転）中に、冷凍室温度が−２５℃より低で、且つ、冷蔵室温度が２℃より低となった場合に開始させるものであり、ステップＳ４０２において一旦通常冷却運転が開始され、ステップＳ４０３において、冷却運転モードのいずれかのモードであって、冷凍室温度が−２５℃より低、且つ、冷蔵室温度が２℃より低が満足されているかをチェックし、満足されていない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ４０２を継続し、満足された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４０４へ進む。

ステップＳ４０４では、第３の除霜手段による除霜運転、「除霜ヒータによる除霜」、（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＦＦ、冷蔵室ダンパ閉、冷凍室ダンパ閉」、但し、除霜ヒータ２２は出力１６０Ｗ）が行われる。続いて、ステップＳ２１２に戻り、以降は既に説明したステップを経て通常冷却運転に戻る。
なお、除霜モード６の過程において、再びステップＳ２１２で冷凍室温度が−１０℃より高の場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３０９において、ＦＬＡＧｉ＝２と記憶されたままなので、再度除霜モード６が実施されることになる。

（除霜モード６の作用効果）
次に除霜モード５から、再び冷凍室温度の上昇が著しい場合に、除霜モード６に移行させることによる作用効果を説明する。
信頼性確保除霜は、除霜モード４がまず実施され、その過程において、冷凍室温度の上昇が著しい場合に除霜モード５に移行させ、除霜モード５の過程において、再び冷凍室温度の上昇が著しい場合に除霜モード６に移行させる。すなわち、除霜モード６は、信頼性確保除霜の過程で２回冷凍室温度上昇が著しいと判定された場合に実施されるものであり、このようなケースは、偶々冷凍温度帯室の扉３ａ，４ａ，５ａ，５ｂの開閉のタイミングが合致して起こることもありえるが、庫内送風機９の稼動状態での除霜運転（第１の除霜手段または第２の除霜手段による除霜運転）では、除霜が困難な箇所に多くの着霜が生じている可能性も高い。

したがって、本実施形態では、２回冷凍室温度上昇が著しいと判定された場合には除霜モード６に移行させることで、送風機９の稼動状態での除霜運転では除霜が困難な箇所に多くの着霜が生じている場合であっても、確実に除霜ができるようにしてあるため、信頼性の高い冷蔵庫となっている。

〈冷却器除霜を優先する場合〉
以上でステップＳ１０３において信頼性確保除霜を行う条件が満足された場合について説明したが、次に、ステップＳ１０４で冷却器除霜を優先する条件が満足された場合について説明する。
ステップＳ１０４においてＹｅｓの場合、続いて、ＦＬＡＧｊ＝２か否かをチェックする（ステップＳ５０１）。ＦＬＡＧｊ＝２の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０８へ進み、ＦＬＡＧｊ≠２の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５０２へ進む。ここでは、ステップＳ１００の初期値設定においてＦＬＡＧｊ＝０が記憶されているので、ＦＬＡＧｊ＝２は満足されず、ステップＳ５０２，Ｓ５０３へと進み、除霜モード２が選択される。除霜モード２による除霜運転は、図６に示すとおり冷凍室冷却運転中に、冷蔵室温度が５℃より高となった場合に開始されるものなので、冷凍室冷却運転（ステップＳ１０４時点では冷凍室冷却運転が実施されている）が行われ、ステップＳ５０５において冷蔵室温度が５℃より高か否かをチェックし、冷蔵室温度が５℃より高の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５０４へ進み、冷蔵室温度が５℃以下の場合（Ｎｏ）は、冷蔵室温度が５℃より高になるまで冷凍室冷却運転が継続される。

ステップＳ５０４では、第１の除霜手段による除霜運転（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷凍室ダンパ閉、冷蔵室ダンパ開、除霜ヒータＯＦＦ」）が行われる。ステップＳ５０５では、冷却器温度が０．５℃より高か否かをチェックする。冷却器温度が０．５℃より高の場合（ＹＥＳ）は、符号（７）に従いステップＳ５１４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ５０６へ進む。ステップＳ５０６では、冷凍室温度が−１４℃より高か否かをチェックし、冷凍室温度が−１４℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１５へ進み、そうでない場合はステップＳ５０７に進む。ステップＳ５０７では、冷蔵室温度と冷却器温度の温度差（冷蔵室温度−冷却器温度）が２℃より低か否かをチェックし、温度差が２℃より低の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１１へ進み、そうでない場合はステップＳ５０５に戻り、第１の除霜手段による除霜運転を継続しながらステップＳ５０５，Ｓ５０６、Ｓ５０７のチェックを繰り返す。

ステップＳ５１１では、除霜ヒータ２２が出力８０Ｗでオン（ＯＮ）となる。これにより第２の除霜手段による除霜運転の状態（「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＮ）となる。
ステップＳ５１２では、冷却器温度が０．５℃より高か否かをチェックし、冷却器温度が０．５℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５１３へ進む。ステップＳ５１３では、冷凍室温度が−１４℃より高か否かをチェックし、冷凍室温度が−１４℃より高の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５１４へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ５１２へ戻り、第２の除霜手段による除霜運転を継続し、ステップＳ５１２、または、ステップＳ５１３のどちらかでＹｅｓとるまステップＳ５１２、または、ステップＳ５１３のチェックを繰り返す。
ここで、ステップＳ５０６，Ｓ５１２における冷凍室温度の−１０℃は、請求項に記載の冷凍室温度帯上限温度に対応する。

ステップＳ５１４では、ＦＬＡＧｊ＝１と記憶させて、次いでステップＳ５１６では、庫内送風機９をオフ（ＯＦＦ）、除霜ヒータ２２をオフ（ＯＦＦ）として、符号（５）に従いステップＳ１０１の通常冷却運転に戻る。また、ステップＳ５１３においてＹｅｓでステップＳ５１５に進んだ場合は、ＦＬＡＧｊ＝２と記憶させて、次いでステップＳ５１６では、庫内送風機９をオフ（ＯＦＦ）、除霜ヒータ２２をオフ（ＯＦＦ）として、符号（５）に従いステップＳ１０１の通常冷却運転に戻る。

ステップＳ５０１において、ＦＬＡＧｊ＝２の場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ５０８へ進み、除霜モード３が選択される。除霜モード３による除霜運転は、図６に示すとおり冷凍室冷却運転中に、冷凍室温度が−２５℃より低となった場合に開始されるものなので、冷凍室冷却運転（ステップＳ１０４時点では冷凍室冷却運転が実施されている）が行われ、ステップＳ５０９において冷蔵室温度が−２５℃より低か否かをチェックし、冷凍室温度が−２５℃より低の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ５１０へ進み、冷凍室温度が−２５５℃以上の場合（Ｎｏ）は、冷凍室温度が−２５℃より低になるまで冷凍室冷却運転が継続される。
ステップＳ５１０では、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉」の状態とされ、ステップＳ５１１に進み、第２の除霜手段による除霜運転を行う。

（冷却器除霜を優先する場合の作用効果）
以下に冷却器除霜を優先する場合の作用効果を説明する。
まず、「冷却器除霜を優先する」ことが望ましい状況について説明する。本実施形態のフローチャートのステップＳ１０４における判断基準としているような環境条件（外気温度３５℃より高く、且つ、湿度（相対湿度）が８５％より高い条件）では、熱負荷が非常に大きく、また、着霜が進み易い非常に厳しい条件である。「冷蔵庫が所定温度に冷えない」という不良の多くはこのような高温多湿環境下において発生している。その原因として多いのが、霜の成長によって冷却能力不足に陥り、庫内を所定温度範囲に維持することができなくなるというものである。このような不良を減少させるためには、霜の成長が進まないようにして、冷却器の熱交換性能を高い状態で維持することが望ましい。

本実施形態では、冷却器除霜を優先することが望ましい場合には、除霜モード２による除霜が実施される。除霜モード２による除霜は、冷蔵室温度と冷却器温度の温度差が大きくて、第１の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機による除霜」が効果的な場合には、第１の除霜手段による除霜運転を行い、第１の除霜手段では冷蔵室温度と冷却器温度との温度差が小さいために熱交換性能が低下し、不利となる場合には、第２の除霜手段による除霜運転、「庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜」を行うようにしている。更に、除霜完了を判定する冷却器温度を信頼性確保除霜の際の冷却器温度が８℃より高ではなく、冷却器温度が０．５℃より高としているので、信頼性確保除霜に比べて、冷却器７を過度に過熱することがないため、短時間で効果的に冷却器７の霜を解かすことができる。

また、除霜モード２の完了判定条件は、冷却器７の除霜がほぼ完了したといえる冷却器温度が０．５℃より高（ステップＳ５０５、ステップＳ５１２）が満足された場合以外に、冷凍室温度が−１４℃より高（ステップＳ５０６、ステップＳ５１３）が満足された場合にも完了するようにしてあり、除霜モード２の最中に冷凍室温度が上昇し過ぎて、冷凍食品が解けるといった可能性が生じないようにしている。
なお、冷凍室温度が上昇し過ぎとする判定基準の温度-１４℃は、除霜モード１による除霜の際の判定基準の温度−１７℃より高くしている。これにより、庫内温度変動幅が若干大きくなる傾向になることがあるが、冷却器７の除霜がほぼ完了したといえる冷却器温度が０．５℃より高という条件によって除霜モード２が終了する確率が高くなり、霜が成長することによって庫内各室を所定温度まで冷やすことができなくなるといった不具合は発生し難くなる。

また、既に説明したとおり、第２の除霜手段は「除霜ヒータＯＮ」としているにもかかわらず、冷蔵室２を冷却することが可能な除霜手段であるので、除霜モード２の実施中（第１の除霜手段または第２の除霜手段による除霜運転実施中）は、冷蔵室２は冷却されるため温度上昇の問題は生じ難く、また、第２の除霜手段による除霜運転を実施するので除霜を比較的短時間で完了させることができ、その結果、冷凍室温度の上昇は比較的小さく抑えられる。

以上説明したとおり、本実施形態の冷蔵庫１は、冷却器７の除霜を優先することが望ましい場合には、除霜モード２による除霜を実施することにより、霜の成長によって冷却能力不足に陥り、庫内を所定温度範囲に維持することができなくなるという問題が生じ難い、信頼性の高い冷蔵庫となっている。

なお、除霜モード１においては、使用者によって冷蔵室２内に温度の高い食品を多量に収納するといったことがあった場合を想定して、除霜モード１の完了判定条件としてステップＳ１０８（冷蔵室温度が５℃より高）を設けてあるが、除霜モード２では、冷蔵室温度の上昇によって除霜を完了させるステップを設けていない。この理由は、ステップＳ１０８は、基本的に、冷蔵室２に投入された温度の高い食品を素早く冷やすために設けているステップであるが、本実施形態の冷蔵庫では、冷却器７の除霜を優先することが望ましいような環境下では、「素早く冷やす」という機能より、「確実に所定温度範囲に維持する」ということを重視しており、霜を解かし切る前に除霜モード２が完了してしまうケースを減らすために、冷蔵室温度上昇によって終了させるステップは設けていない。

（除霜モード２から除霜モード３に移行した場合の作用効果）
次に、除霜モード２が、冷凍室温度の上昇（冷凍室温度が−１４℃より高）のために終了（ステップＳ５０９、ステップＳ５１３）した場合に実施される除霜モード３について説明する。除霜モード２が、冷凍室温度の上昇（ステップＳ５０６、または、ステップＳ５１３がＹｅｓとなって終了した場合は、ステップＳ５１５においてＦＬＡＧｊ＝２と記憶させてあるため、再びステップＳ１０４において、冷却器除霜を優先する条件が満足され、ステップＳ５０１においてＹｅｓとなり、除霜モード３が選択される（ステップＳ５０８）。除霜モード３による除霜は、図６に示すとおり冷凍室冷却運転中に冷凍室温度が−２５℃より低となった場合に開始されるものとしており、冷凍室冷却運転（ステップＳ１０４時点では冷凍室冷却運転が実施されている）は、冷凍室温度が−２５℃より低となるまで継続される（ステップＳ５０９）。続いて、「圧縮機ＯＦＦ、庫内送風機ＯＮ、冷凍室ダンパ閉、冷蔵室ダンパ開」の状態となり（ステップＳ５１０）、続いてステップＳ５１１で「除霜ヒータＯＮ（出力８０Ｗ）」となる。これによりだい２の除霜手段による除霜運転が実施される。以下は既に説明したステップを経て通常冷却運転に戻る（ステップＳ１０１）。

除霜モード２が、冷凍室温度の上昇（冷凍室温度が−１４℃より高）のために終了（ステップＳ５０６、ステップＳ５１３）した理由としては、使用者が偶々製氷室３や上段冷凍室４や下段冷凍室５の開閉を行い、比較的温度の高い食品を収納した場合も考えられるが、他に、霜の量が多く、除霜に時間がかかり過ぎた、若しくは、下段冷凍室５からの戻り冷気が多くの水分を運んでくる状況となっており、庫内送風機９のオン状態での除霜では除霜され難い箇所に霜が多く存在し、その霜の影響で除霜時間が延びていたといったことが考えられる。使用者が偶々製氷室３や上段冷凍室４や下段冷凍室５の開閉を行い、比較的温度の高い食品を収納したといった場合以外は、基本的に、除霜完了（冷却器温度が０．５℃より高）に至るまでの時間を短くすることと、除霜前に製氷室３や上段冷凍室４や下段冷凍室５を十分冷やしておくことが有効となる。

したがって、除霜モード３では、除霜前に冷凍室温度が−２５℃より低となるまで冷却することで、事前に十分製氷室３や上段冷凍室４や下段冷凍室５を冷却し、また、冷却器７の除霜がほぼ完了したといえる冷却器温度が０．５℃より高に至るまでの時間を短縮するために、第１の除霜手段による除霜運転は実施せずに、第２の除霜手段による除霜運転を行うようにしている。これにより、除霜モード３による除霜開始後に、冷凍室温度が−１４℃より高（ステップＳ５１３）が満足されるまでの時間が延び、冷却器温度が０．５℃より高（ステップＳ５１２）が満足されるまでの時間が短くなるため、除霜モード３は、冷却器温度が０．５℃より高（ステップＳ５１２）が満足されて終了する確率が高くなる。したがって、除霜モード２を実施して、冷凍室温度上昇が原因で除霜モード２が終了した場合に、除霜モード３を実施して、冷却器の除霜を完了させやすくすることで霜の成長によって冷却能力不足に陥り、庫内を所定温度範囲に維持することができなくなるという問題が生じ難くできる。

なお、ステップＳ５１２で冷却器温度が０．５℃より高が満足された場合は、ＦＬＡＧｊ＝１、ステップＳ５１３で冷凍室温度が−１４℃より高が満足された場合、ＦＬＡＧｊ＝２となって、通常冷却運転に戻る（ステップＳ１０１）ので、次回ステップＳ１０４において、冷却器除霜を優先する条件が満足された場合には、それぞれ除霜モード２または除霜モード３による除霜が実施されることになる。これにより、冷却器７の除霜が完了しやすい場合には、省エネルギ性能の高い第１の除霜手段を実施する除霜モード２が実施され、冷凍室温度が上昇しやすい場合には信頼性の高い（冷却器の除霜が完了しやすい）除霜モード３が実施されるため、省エネルギ性能と信頼性を両立した冷蔵庫となっている。

なお、本実施形態の冷蔵庫の第１の除霜手段（庫内送風機による除霜）及び第２の除霜手段（庫内送風機＋除霜ヒータによる除霜）を実施した場合には、同時に冷蔵室２や野菜室６の加湿効果も得られるため、本実施形態では、省エネルギ性能と信頼性を両立でき、更に、冷蔵温度帯室の乾燥を抑えた保鮮性の高い冷蔵庫となっている。

以上の本実施形態によれば、第１から第３の除霜手段による除霜運転を組み合わせた複数の除霜モードを設定し、通常の冷凍室冷却運転中に高頻度で行われる「庫内送風機による除霜」運転（除霜モード１）以外に、信頼性確保除霜（除霜モード４）や冷却器除霜を優先する場合の除霜（除霜モード２，３）を用意し、更に除霜モード４による除霜運転の途中で冷凍室温度が上昇した場合に、除霜運転を中断して、通常冷却運転に戻って、その後、除霜モード５，６によって除霜運転を再開できるように柔軟な構成としているので、省エネルギ性能と信頼性を両立でき、更に、除霜運転中に冷凍温度帯室の温度が上昇し過ぎて収納物を所定の温度範囲に維持できずに解かしてしまうという可能性がなくなる。

《変形例》
次に本実施形態の変形例について説明する。
前記した実施形態の冷蔵庫１では、通常冷却運転時に対して第２の除霜手段による除霜運転中は庫内送風機９の回転速度を減少させているが、それは冷蔵室２の冷却が可能な０〜４℃程度の空気温度を得られるように調節するためであるので、第１の変形例では、冷蔵室２の冷却が可能な０〜４℃程度の空気温度を得ることを確実にするために、冷蔵室送風ダクト１１内または吹き出し口２ｃを流れる空気温度を検出するための追加の温度センサを少なくとも一つ設けて、その信号を制御基板３１（図３参照）に入力する構成とする。そして、制御基板３１は、第２の除霜手段による除霜運転中、前記追加の温度センサからの信号にもとづき前記０〜４℃程度の空気温度となるように、除霜ヒータ２２の出力を調整する構成とする。
また、第２の変形例では、更に、このとき除霜ヒータ２２の出力の調整に加えて、庫内送風機９の回転速度の調整もする構成とする。

このように第１の変形例または第２に変形例では、冷蔵室送風ダクト１１内または吹き出し口２ｃを流れる空気温度を直接検出して除霜ヒータ２２の出力の調整や庫内送風機９の回転速度の調整をするので、第２の除霜手段による除霜運転中における冷蔵室温度の制御を、冷蔵室温度が維持されるか低下するように確実に行える。
また、第２の除霜手段による除霜運転を開始してからの冷蔵室送風ダクト１１内を流れる空気温度の変化に応じて、柔軟に除霜ヒータ２２の出力や庫内送風機９の回転速度を変えることができるので、冷却器７の除霜の進行に応じた霜と空気との熱交換の度合いの変化に柔軟に対応できる。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室（冷蔵温度帯室）
３ 製氷室（冷凍温度帯室）
４ 上段冷凍室（冷凍温度帯室）
５ 下段冷凍室（冷凍温度帯室）
６ 野菜室（冷蔵温度帯室）
７ 冷却器
８ 冷却器収納室
９ 庫内送風機（送風機）
１０ 断熱箱体
１１ 冷蔵室送風ダクト
１２ 上段冷凍室送風ダクト
１３ 下段冷凍室送風ダクト
１６ 冷蔵室戻りダクト
１７ 冷凍室戻り口
２０ 冷蔵室ダンパ
２２ 除霜ヒータ
２４ 圧縮機
５０ 冷凍室ダンパ
５３ 上部カバー

Claims (3)

1. 冷凍温度帯室と、冷蔵温度帯室と、圧縮機と、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された冷気を、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室に循環させる送風機と、前記冷却器から前記冷凍温度帯室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記冷却器から前記冷蔵温度帯室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、制御装置とを備える冷蔵庫において、
   前記圧縮機の停止時に、前記冷凍室ダンパを閉状態とし、前記冷蔵室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させて除霜を行う第１の除霜手段を備え、
   前記制御装置は、前記冷却器通過後の空気の温度が前記冷蔵温度帯室を所定温度範囲に維持して冷却が可能な範囲で前記第１の除霜手段を制御して、前記冷蔵温度帯室が所定の下限温度より低くなった場合、前記第１の除霜手段を停止することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記圧縮機の稼動時に、前記冷蔵室ダンパを閉状態とし、前記冷凍室ダンパを開状態とし、前記送風機を稼動させる前記冷凍温度帯室の冷却運転の後に、前記第１の除霜手段による除霜を行うことを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記冷凍温度帯室が第一の所定温度より高い場合、前記冷蔵温度帯室が所定の上限温度より高い場合、及び前記冷却器温度が第二の所定温度より高い場合の少なくともいずれかの条件を満たすと、前記第１の除霜手段を停止することを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。

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