JP7386133B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫には、一番上に冷蔵室、一番下に野菜室、中央上左に製氷室、中央上右に容積が小さな第１冷凍室、中央下に容積が大きな第２冷凍室が配置されるタイプのものがある。

特許文献１は、製氷室１０６と第１冷凍室１０７とに個別にダンパを設け、必要に応じてさらに第２冷凍室１０５にも個別に設ける構成を開示している（００９７，００９８、図１）。

特開２０１３－１８５７１２号公報

各室に個別にダンパが用いられる場合、ダンパの占有スペースが大きくなり、庫内容積が小さくなることに着目した本発明者らは、ダンパ数を削減して内容積を確保しながらも省エネ性や使い勝手を維持又は向上することを試みて鋭意検討した。３つの各室のダンパを共通化する場合、内容積としては最も好ましいが、いずれの室も同一温度帯に制御されることとなる。この点、製氷室は通常、氷の生成及び保存に特化しているため、氷の保存中は冷凍温度帯といえども比較的高め、例えば－１２℃程度でも十分である。一方、食材の長期保存には冷凍温度帯のうち比較的低め、例えば－１８℃程度以下とすることが望ましい。

上記検討に鑑みてなされた第一の本発明の冷蔵庫は、製氷皿が収納される冷凍温度帯の製氷室と、前記製氷室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る冷凍室と、制御装置とを備え、前記制御装置で制御される前記製氷室の目標制御温度は、前記冷凍室の目標制御温度より高く設定可能又は設定され、前記冷凍室としての第２冷凍室と、前記製氷室及び前記第２冷凍室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る第１冷凍室と、前記製氷室及び前記第１冷凍室への冷気供給量を可変させる一つの製氷・第１冷凍室ダンパと、を備え
ている。
また、第二の本発明の冷蔵庫は、製氷皿が収納される冷凍温度帯の製氷室と、前記製氷室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る第１冷凍室及び第２冷凍室と、前記製氷室及び前記第１冷凍室への冷気供給量を可変させる一つの製氷・第１冷凍室ダンパと、前記第２冷凍室への冷気供給量を可変させる第２冷凍室ダンパと、を備えている。

第１実施形態に係る冷蔵庫を示す正面図。 図１のII-II断面図。 庫内の冷気の流れを示す正面図。 庫内背面内部の冷気の流れを示す正面図。 冷却空気の風路構造の概略図。 図３のVI-VI断面の要部拡大図。 製氷制御に係る制御構成を示すブロック図。 製氷制御を行う場合のタイムチャート。 冷凍室で急速冷凍を行う場合のタイムチャート。

以下、本発明を実施するための実施形態を説明する。ただし、実施形態は、以下の内容に制限されず、本発明の要旨を損なわない範囲内で任意に変更して実施可能である。また、以下では、図１および図２に示す方向を基準にして説明する。

＜＜第１実施形態＞＞
図１に、第１実施形態に係る冷蔵庫１の正面図を示す。なお、以下では、６ドアの冷蔵庫１を例に挙げて説明するが、６ドアに限定されない。
第１実施形態の冷蔵庫１は、上方から順に冷蔵室２、製氷室３及び冷凍室４（第一冷凍室）、第一切替室５、並びに第二切替室６を有している。第一切替室５は、冷凍室（第二冷凍室）としてもよい。冷凍室４の内容積は、第一切替室５の内容積より小さくしてもよい。

第一切替室５は、冷蔵温度帯（例えば、１℃～６℃）から長期冷凍保存温度帯（例えば、約－２０℃～－１５℃。好ましくは－１８℃以下。）まで温度帯を切り替えられる。第二切替室６も同様に、冷蔵温度帯から長期冷凍保存温度帯まで温度帯を切り替えられる。本明細書では、長期冷凍保存温度帯よりも高い温度帯として、冷凍保存温度帯（例えば、－１０℃～－１４℃、好ましくは約－１２℃。）なお、食品が凍結しきらない虞があるため、冷凍保存温度帯の上限温度は－６℃とする。
冷蔵室２は、冷蔵温度帯（例えば、６℃）に設定され、製氷室３および冷凍室４は、冷凍温度帯に設定されている。
冷蔵庫１は、断熱箱体１０と断熱箱体１０の開口を開閉する扉（２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ）とを備えている。

冷蔵庫１は、断熱箱体１０の正面に、冷蔵室２を開閉する冷蔵室扉２ａ，２ｂと、製氷室３を開閉する製氷室扉３ａと、冷凍室４を開閉する冷凍室扉４ａと、第一切替室５を開閉する第一切替室扉５ａと、第二切替室６を開閉する第二切替室扉６ａと、を備えている。
冷蔵室扉２ａ，２ｂは観音開きに構成されている。製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、第一切替室扉５ａ、および第二切替室扉６ａは、手前方向に引き出し可能に構成されている。冷蔵室扉２ａ，２ｂ、製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、第一切替室扉５ａおよび第二切替室扉６ａは、庫内と外部空間を断熱する断熱扉である。また、冷蔵室扉２ａの庫外側表面には、庫内の温度設定等の操作を行う操作部２６を設けている。

冷蔵室２と、冷凍室４及び製氷室３とは断熱仕切壁２８によって隔てられている。また、冷凍室４及び製氷室３と、第一切替室５とは断熱仕切壁２９によって隔てられている。断熱仕切壁２９には真空断熱材２５ｇ（図２参照）が入れられている。
第一切替室５と第二切替室６とは断熱仕切壁３０によって隔てられている。断熱仕切壁３０には真空断熱材２５ｈ（図２参照）が入れられている。

断熱箱体１０の天面庫外側の手前側と、断熱仕切壁２８の左右の前縁には、断熱箱体１０と扉２ａ、２ｂを固定するための扉ヒンジ（図示せず）を備えている。上部の扉ヒンジは、扉ヒンジカバー１６で覆われている。
冷蔵室２は、水を貯められる給水タンク１１を備えている。また、製氷室３内には製氷皿３ｄを備えた自動製氷装置１２が配設されている。そして、製氷皿３ｄに対して給水タンク１１内の水が給水管を介して給水される。

本実施形態では、冷蔵室２と製氷室３は断熱仕切壁２８を介して隣接して設けられている。したがって、給水管は断熱仕切壁２８を貫通して給水タンク１１と自動製氷装置１２との間を繋ぐ構造となっている。給水タンク１１は断熱仕切壁２８上に載置されており、自動製氷装置１２は断熱仕切壁２８の下側面（製氷室３の天井面）に取り付けられている。
冷蔵庫１の第一切替室５および第二切替室６では、冷蔵温度（平均的に４℃程度に維持）と、長期冷凍保存冷凍温度（本実施形態では平均的に－１８℃程度に維持）の何れかを選択することができる。

図２に、図１のII-II断面図を示す。
断熱箱体１０は、鋼板製の外箱１０ａと合成樹脂製（本実施形態ではＡＢＳ樹脂）の内箱１０ｂとの間に発泡断熱材９３を充填して形成されている。
冷蔵庫１は、断熱箱体１０と、断熱箱体１０の開口を閉じる扉２ａ，２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａによって、庫外と庫内が隔てられている。

断熱箱体１０には発泡断熱材に加えて、発泡断熱材より熱伝導率が低い（断熱性能が高い）真空断熱材を外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に複数実装し、内容積の低下を抑えて断熱性能を高めている。冷蔵庫１は、断熱箱体１０の背面に真空断熱材２５ａ、下面（底面）に真空断熱材２５ｂ、左側面と右側面とにそれぞれ真空断熱材を実装し、貯蔵室より温度が高い庫外からの熱の侵入を抑え、断熱性能を高めている。同様に、冷蔵庫１は、第一切替室扉５ａに真空断熱材２５ｅ、第二切替室扉６ａに真空断熱材２５ｆを実装することで、冷蔵庫１の断熱性能を高めている。

冷蔵室扉２ａ，２ｂは、庫内側に複数の扉ポケットを備えている。また、冷蔵室２内は、棚３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄによって複数の貯蔵スペースに区画されている。製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、第一切替室扉５ａおよび第二切替室扉６ａは、それぞれ一体に引き出される製氷室容器３ｂ、冷凍室容器４ｂ、第一切替室容器５ｂ、第二切替室容器６ｂを備えている。

冷蔵室２の背部には、第一蒸発器１４ａが実装された第一蒸発器室８ａを備えている。また、第一切替室５および第二切替室６の一方または両方の略背部には、第二蒸発器１４ｂ（冷却器）が実装された第二蒸発器室８ｂ（冷却器室）を備えている。また、第一切替室５および第二切替室６と、第二蒸発器室８ｂ、後述する第二ファン吐出風路１２ｅとの間は、断熱仕切壁２７によって隔てられている。蒸発器１４や蒸発器室８は、製氷室３と冷凍室４の背部には達していないことが好ましい。

なお、断熱仕切壁２７は、断熱箱体１０、断熱仕切壁２９及び断熱仕切壁３０とは別体である。断熱仕切壁２７は、図示しないシール部材（一例として軟質ウレタンフォーム）を介して断熱箱体１０、断熱仕切壁２９及び断熱仕切壁３０と接触するように固定され、着脱可能である。

図３に、庫内の冷気の流れの正面図を示す。なお、図３は、図１の扉および容器を外した状態の正面図である。
冷蔵室２、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６の庫内背面側には、それぞれ冷蔵室温度センサ４１（図４参照）、冷凍室温度センサ４２（図４参照）、第一切替室温度センサ４３ａ，４３ｂ（図４参照）、第二切替室温度センサ４４ａ，４４ｂが設けられている。

冷凍室温度センサ４２は、冷凍室４に食品が入れられた際に急速冷凍する際に使用される。冷凍室温度センサ４２は、図２に示すように、冷凍室４の奥側上部に設けられている。
図２に示すように、第一蒸発器１４ａの上部には第一蒸発器温度センサ４０ａが設けられている。第二蒸発器１４ｂの上部には第二蒸発器温度センサ４０ｂが設けられている。

これらの温度センサにより、冷蔵室２、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６、第一蒸発器室８ａ、第一蒸発器１４ａ、第二蒸発器室８ｂ、および、第二蒸発器１４ｂの温度を検知している。また、冷蔵庫１の天井部の扉ヒンジカバー１６の内部には、外気温度センサ３７と外気湿度センサ３８が設けられ、外気（庫外空気）の温度と湿度を検知している。その他にも、扉センサ（図示せず）を設けることで、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの開閉状態をそれぞれ検知している。

次に、庫内の風路構成について説明する。
図４に、庫内背面内部の冷気の流れの正面図を示す。なお、図４は、図１の扉、容器、後述する断熱仕切壁２７を外した状態の正面図である。

製氷室３の背面には、製氷室吐出口１２０ａが上部に設けられている。冷凍室４の背面には、冷凍室吐出口１２０ｂが上部に設けられている。製氷室吐出口１２０ａおよび冷凍室吐出口１２０ｂは、冷凍室風路１３０と連通している。第二ファン９ｂから送り出された冷気は、破線矢印で示すように、冷凍室風路１３０を通り、分岐して、実線矢印で示すように、製氷室吐出口１２０ａと冷凍室吐出口１２０ｂから吐出される。

冷蔵庫１は、第一切替室５および第二切替室６への送風遮断手段として、第一切替室第一フラッパ４１１、第一切替室第二フラッパ４１２、第二切替室第一フラッパ４２１、第二切替室第二フラッパ４２２を備えている。

図５に、冷却空気の風路構造の概略図を示す。
第一切替室第一フラッパ４１１および第一切替室第二フラッパ４１２は、第一切替室５の背部の仕切に実装されている。
第二切替室第一フラッパ４２１および第二切替室第二フラッパ４２２は、第二切替室６の背部に実装されている。ここで、第一切替室第一フラッパ４１１の開口面積は、第一切替室第二フラッパ４１２の開口面積よりも大きく形成されている。第二切替室第一フラッパ４２１の開口面積は、第二切替室第二フラッパ４２２の開口面積よりも大きく形成されている。

図６に、図３のVI-VI断面の要部拡大図を示す。
第二蒸発器１４ｂは、第一切替室５、第二切替室６および断熱仕切壁３０の略背部の第二蒸発器室８ｂ内に設けられている。第二蒸発器１４ｂの上方には第二ファン９ｂが設けられている。第二ファン９ｂは、回転速度が高速と低速とに制御可能となっている。製氷室３および冷凍室４を冷却した空気は、図４に示す冷凍室戻り口１２０ｃから冷凍室戻り風路１２０ｄを介して、第二蒸発器１４ｂの下方の第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

第一切替室５の背面下部には、第一切替室戻り口１１１ｃ（図４参照）が形成されている。第一切替室５を冷却した後の冷気は、第一切替室戻り口１１１ｃから排出され、冷凍室戻り風路１２０ｄを介して、第二蒸発器１４ｂの下方の第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

図３に示す断熱仕切壁２７には、第一切替室５内に冷気を吐出させる第一切替室第一吐出口１１１ａ，１１１ａが設けられている。第一切替室第一吐出口１１１ａは、庫内高さ方向の中央よりも上側に位置している。第一切替室第一吐出口１１１ａは、左右方向に細長く形成され、幅方向中央よりも左側（第一切替室戻り口１１１ｃとは左右方向の反対側）に位置している。

また、断熱仕切壁２７には、第一切替室５内に冷気を吐出させる第一切替室第二吐出口１１１ｂが形成されている。この第一切替室第二吐出口１１１ｂは、断熱仕切壁２７の左側の側面に形成されている。これにより、第一切替室第二吐出口１１１ｂから吐出された冷気は、内箱１０ｂの内壁面（左側面）に向けて吐出される。また、断熱仕切壁２７には、第一切替室第二吐出口１１１ｂと第一切替室第二フラッパ４１２とを連通させる第一切替室連通路１１１ｄが形成されている。

また、断熱仕切壁２７には、第二切替室６内に冷気を吐出させる第二切替室第一吐出口１１２ａ，１１２ａが設けられている。第二切替室第一吐出口１１２ａは、庫内高さ方向の中央よりも下側に位置している。
第二切替室第一吐出口１１２ａは、左右方向に細長く形成され、幅方向中央よりも左側（第二切替室戻り口１１２ｃとは左右方向の反対側）に位置している。

また、断熱仕切壁２７の左側側面には、第二切替室６内に冷気を吐出させる第二切替室第二吐出口１１２ｂが形成されている。図３に示すように、第二切替室第二吐出口１１２ｂから吐出された冷気は、内箱１０ｂの内壁面（左側面）に向けて吐出される。また、断熱仕切壁２７には、第二切替室第二吐出口１１２ｂと第二切替室第二フラッパ４２２とを連通させる第二切替室連通路１１２ｄが形成されている。

図６に示すように、第二切替室６は、背面上部に第二切替室戻り口１１２ｃを備えている。第二切替室戻り口１１２ｃから流入した空気は、下方に延伸する第二切替室戻り風路１１２ｅを流れ、第二蒸発器室流入口１１２ｆに至り、第二蒸発器室８ｂの下方に流れ込む。

図６に示す第二切替室戻り口１１２ｃから第二蒸発器室流入口１１２ｆに至る間に、下方に延伸する第二切替室戻り風路１１２ｅを備えることで、第二ファン９ｂが停止した際に、第二蒸発器室８ｂ内の低温空気が第二切替室６内に逆流し難くなる。これにより、特に第二切替室６が冷蔵温度に設定された際に、第二切替室６が冷え過ぎるといった事態が生じにくい。なお、第二切替室戻り口１１２ｃから第二蒸発器室流入口１１２ｆに至る間に、下方に延伸する風路があれば良いので、第二切替室戻り口１１２ｃから流入した空気が、上方に向けて流れた後に、下方に延伸する風路を流れるように構成することもできる。

＜製氷室３、冷凍室４の冷凍室ダンパ１０３＞
図５に示すように、冷凍室ダンパ１０３は、製氷室３（図３参照）および冷凍室４（図３参照）に対応するものである。製氷室３および冷凍室４は、共通のダンパで温度が制御される。
冷凍室ダンパ１０３は、第二ファン９ｂの上方に配置されている。
冷凍室ダンパ１０３は、フラッパ１０３ａを備えた例えばシングルダンパである。
冷凍室ダンパ１０３が開放状態に制御されている場合は、第二蒸発器１４ｂと熱交換して低温になった空気は、第二ファン９ｂを駆動することにより、第二ファン吐出風路１２ｅ、冷凍室風路１３０、製氷室吐出口１２０ａおよび冷凍室吐出口１２０ｂを介して製氷室３および冷凍室４に送られ、製氷室３の製氷皿内の水、製氷室容器３ｂ内の氷、冷凍室４内の冷凍室容器４ｂに収納された食品等を冷却する。製氷室３および冷凍室４を冷却した空気は、冷凍室戻り口１２０ｃから冷凍室戻り風路１２０ｄを介して、第二蒸発器室８ｂ（図２参照）に戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

＜第一切替室５の第一切替室ダンパ４１０＞
第一切替室ダンパ４１０は、第一切替室５（図３参照）に対応するものである。第一切替室ダンパ４１０は、第二ファン９ｂの側方に配置されている。
第二切替室ダンパ４２０は、第二切替室６に対応するものである。第二切替室ダンパ４２０は、第一切替室ダンパ４１０の下方に配置されている。

第一切替室ダンパ４１０は、例えば第一切替室第一フラッパ４１１および第一切替室第二フラッパ４１２を備えたツインダンパである。
第一切替室ダンパ４１０は、第一切替室第一フラッパ４１１と第一切替室第二フラッパ４１２との間に設けられた一つの駆動部（図示せず）によって、第一切替室第一フラッパ４１１および第一切替室第二フラッパ４１２を開閉するようになっている。第一切替室第一フラッパ４１１は、第一切替室第二フラッパ４１２よりも大きく形成されている。また、第一切替室第一フラッパ４１１は、開口２１２（図５参照）を開閉できる大きさに対応している。また、第一切替室第二フラッパ４１２は、開口２１３（図５参照）を開閉できる大きさに対応している。

＜第二切替室６の第二切替室ダンパ４２０＞
第二切替室ダンパ４２０は、第一切替室ダンパ４１０と同様のものである。また、第二切替室ダンパ４２０は、例えば第二切替室第一フラッパ４２１および第二切替室第二フラッパ４２２を備えたツインダンパである。また、第二切替室ダンパ４２０は、第二切替室第一フラッパ４２１および第二切替室第二フラッパ４２２を駆動する駆動部（図示せず）を備えている。第二切替室第一フラッパ４２１は、開口２１４（図５参照）を開閉できる大きさに対応している。第二切替室第二フラッパ４２２は、開口２１５（図５参照）を開閉できる大きさに対応している。

第一切替室第一フラッパ４１１が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂによって昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２ｅ、第一切替室風路１４０、第一切替室第一フラッパ４１１、吐出口形成部材１１１（図３参照）に備えられた第一切替室第一吐出口１１１ａ，１１１ａを介して、第一切替室５に設けた第一切替室容器５ｂ内に直接送られて、第一切替室容器５ｂ内の食品を直接冷却する。第一切替室５を冷却した空気は、第一切替室戻り口１１１ｃ、冷凍室戻り風路１２０ｄ（図５参照）を流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。なお、直接冷却とは、収納された食品に冷気を直接に供給して冷却する方式である。

第一切替室第二フラッパ４１２が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂによって昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２ｅ、第一切替室風路１４０（図４参照）、第一切替室第二フラッパ４１２、吐出口形成部材１１１（図４参照）に備えられた第一切替室第二吐出口１１１ｂから、第一切替室５の側壁に向けて吐出し、第一切替室容器５ｂ内の食品を間接的に冷却する。第一切替室５を冷却した空気は、第一切替室戻り口１１１ｃ、冷凍室戻り風路１２０ｄを流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。なお、間接冷却とは、食品の乾燥を抑えるために、収納された食品に冷気が直接に当たらないように供給して冷却する方式である。

第二切替室第一フラッパ４２１が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂによって昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２ｅ、第二切替室風路１５０（図４参照）、第二切替室第一フラッパ４２１、吐出口形成部材１１２（図４参照）に備えられた第二切替室第一吐出口１１２ａ，１１２ａを介して、第二切替室６に設けた第二切替室容器６ｂ内に直接送られて、第二切替室容器６ｂ内の食品を冷却する。第二切替室６を冷却した空気は、第二切替室戻り口１１２ｃ、第二切替室戻り風路１１２ｄを流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

第一切替室第二フラッパ４２２が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂによって昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２ｅ、第二切替室風路１５０、第二切替室第二フラッパ４２２、吐出口形成部材１１２（図４参照）に備えられた第二切替室第二吐出口１１２ｂから、第二切替室６の側壁に向けて吐出し、第二切替室容器６ｂ内の食品を間接的に冷却する。第二切替室６を冷却した空気は、第二切替室戻り口１１２ｃ、第二切替室戻り風路１１２ｄを流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

＜製氷制御＞
次に、冷蔵庫１における製氷制御の動作について説明する。
図７は、製氷制御に係る制御構成を示すブロック図である。
冷蔵庫１は、制御装置３７を備えている。制御装置３７は、冷蔵庫１を統括的に制御する。
冷蔵庫１は、製氷制御に係る構成として、自動製氷装置１２、製氷皿検出センサ３３、製氷室温度センサ３４、製氷室モード切替スイッチ３８、製氷室ドアセンサ３９、冷凍室ドアセンサ４１、製氷皿引き出し監視タイマ４４、製氷監視カウンタ４６、水ポンプ２２（図５参照）、第二ファン９ｂ、および第二ファンＯＮ積算時間カウンタ４７を備えている。これら製氷制御に係る構成は、制御装置３７に接続されている。

自動製氷装置１２は、制御装置３７から「給水→製氷→離氷」という一連の指示を受けて、製氷皿３ｄは正転及び逆転されるように制御される製氷動作を行い、製氷皿３ｄで作られた氷は離氷されて製氷室容器３ｂ（図５参照）に貯められる。
製氷監視カウンタ４６がカウントアップされ、所定のカウント数に達すると、制御装置３７は製氷が完了したものとみなし、自動製氷装置１２が離氷動作を行う。すなわち、製氷監視カウンタ４６のカウントが製氷時間に相当している。

製氷室温度センサ３４は、製氷室３内の温度を検出する。製氷室温度センサ３４が検出する温度によって製氷監視カウンタ４６がカウントアップされ、又は停止あるいはリセットがされる。
製氷室ドアセンサ３９及び冷凍室ドアセンサ４１は、それぞれの貯蔵室の扉の開閉を検出する。
第二ファンＯＮ積算時間カウンタ４７は、第二ファン９ｂが運転している間、カウントアップされる。第二ファン１９が運転している間は、通常は、冷凍サイクルが運転し、冷気が循環している状態である。したがって、第二ファン１９が運転している間は製氷が進行していると考えられ、制御装置３７は第二ファン９ｂの運転状況を監視しながら製氷の制御を行う。

特に、製氷時間の短縮に最も効果的なのは、製氷皿表面に冷気を流すことである。そこで、送風機ＯＮ積算時間カウンタ４７によって、第二ファン９ｂの運転時間をカウントしている。
製氷に際して、制御装置３７は、製氷室温度センサ４０、製氷監視カウンタ４６、製氷室ドアセンサ３９、冷凍室ドアセンサ４１、及び第二ファンＯＮ積算時間カウンタ４７からの入力を受けて、自動製氷装置１２の制御を行う。

以下に、製氷動作の一例を記載する。
例えば、製氷室温度センサ４０が所定温度（例えば－１５℃以下）という条件を満たすと、製氷監視カウンタ４６が製氷カウントを開始する。カウントアップが完了すると、製氷が完了したと判断して、制御装置３７は自動製氷装置１２を制御して離氷動作を行う。なお、第二ファンＯＮ積算時間カウンタ４７の積算時間が製氷完了の条件を満たしていることも必要であり、例えば５０～７０分間、第二ファン９ｂが運転していれば、離氷動作を行うが、条件を満たしていない場合には製氷監視カウンタ４６のカウントアップが完了していたとしても離氷は行わない。第二ファンＯＮ積算時間カウンタ４７でのカウントが所定カウントになった場合、離氷が行われる。

離氷が完了すると、制御装置３７は再び水ポンプ２２を駆動し、再度の製氷に備える。
製氷皿３ｄに給水されると製氷の準備が完了し、製氷が行われる。製氷監視に際しては、製氷室ドアセンサ３９及び冷凍室ドアセンサ４１によって製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａが閉じられているかを確認する。製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａの何れかが開いてる場合は閉じられるまで製氷監視カウンタ４６はカウントアップされない。

＜製氷室３、冷凍室４、第一切替室５の温度制御＞
次に、製氷室３の製氷、冷凍室４、第一切替室５の制御装置３７による各冷凍制御の一例について説明する。
製氷室３、冷凍室４は、冷凍保存温度（－１２℃）を目標に制御される。
第一切替室５の冷凍制御は、長期冷凍保存温度（－１８℃）を目標に制御される。すなわち、製氷室３と冷凍室４に比べて冷凍設定時の第一切替室５は、安定状態における室内温度が低い。安定状態の温度としては例えば、冷蔵庫１の全貯蔵室の扉を閉塞した状態で、冷蔵庫１に正常に商用電源を供給して冷却制御を行わせてから６時間以上経過した状態をいうことができる。
製氷室３および冷凍室４は、庫内目標温度が第一切替室５より高いため、冷凍室ダンパ１０３の制御で温度を高く保つ。

冷凍運転が開始すると、製氷室３、冷凍室４、第一切替室５の冷却が始まる。
冷凍室ダンパ１０３と第一切替室ダンパ４１０とが「開」し、第二ファン９ｂがオンになる。
冷凍運転の終了判定は、第一切替室５の温度で行う。
冷凍運転が継続中において、第一切替室５の温度が冷凍運転オフ温度まで下がっていない場合に、製氷室３、冷凍室４は、設定温度まで冷えたら冷却を終了する。

製氷室３、冷凍室４の冷却終了時は冷凍室ダンパ１０３をクローズする。
第一切替室５の温度が冷凍運転オフ温度まで下がっていない状態で冷却運転が継続中に、製氷室３、冷凍室４の温度が設定温度まで上昇したら冷却を再開する。
製氷室３および冷凍室４の冷却再開は、冷凍室ダンパ１０３を「開」して行われる。
第一切替室５の温度が冷凍運転終了温度まで下がったら冷凍運転が終了する。
このとき、第一切替室ダンパ４１０および冷凍室ダンパ１０３が「閉」になり、第二ファン９ｂがオフになる。

冷凍運転終了時に、製氷室３、冷凍室４の温度が、冷凍室ダンパ１０３がクローズする温度より高温の場合でも、製氷室３、冷凍室４の冷却を終了する。
タイムチャートでは冷凍運転終了で製氷室３、冷凍室４の冷却を終了しているが、製氷室３、冷凍室４のみ冷却を継続する制御も考えられる。

例えば、冷凍運転終了時に製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３のクローズ温度より高温なら冷凍運転を継続する制御や、冷凍運転終了時に製氷室３、冷凍室４の温度がオープン温度とクローズ温度の間なら冷却を終了する制御、冷凍運転終了時に製氷室３、冷凍室４の温度がオープン温度より高温の場合は冷凍運転を継続する制御などが考えられる。
また、第一切替室ダンパ４１０を設けているが、製氷室３、冷凍室４の温度が高温の場合は製氷室３、冷凍室４のみ冷却を行うこと等も考えられる。
その後、第一切替室５の温度が冷凍運転オン温度まで上昇したら冷凍運転を開始する。

＜製氷の制御＞
次に、製氷状態の制御（給水タンク１１に水有り区間の制御）について説明する。
図８に、製氷制御を行う場合のタイムチャートを示す。

図８のタイムチャートでは製氷しているか否かの判定は、給水開始からの経過時間や、給水タンク１１に、水が「有り」か「無し」かで行える。水が「有り」か「無し」かは製氷ポンプモータ（図示せず）の電流を検知して判定できる。水があるとトルクが大きいので、製氷ポンプモータの電流が大になり、水がないとトルクが小さいので、製氷ポンプモータの電流が小になる。水がない時は空転するため、トルクが極小になり、製氷ポンプモータの電流が極小になるので検知できる。

ただし、製氷状態の検知方法は他のやり方も考えられる。例えば、製氷皿に温度センサを設けて温度で判定する方法や、製氷タンクの重量で判定する方法等がある。
図８は、上から下の項目に、製氷室３・冷凍室４の温度（目標は冷凍保存温度）、第一切替室５の温度（目標は長期冷凍保存温度）、給水タンク１１の水の有無、製氷室３・冷凍室４の冷凍室ダンパ１０３の「開」、「閉」、第一切替室５の第一切替室ダンパ４１０の「開、「閉」、冷凍室用の第二ファン９ｂのオン／オフである。図８の横軸は、経過時間である。

図８の時刻ｔ０からｔ１１までは、製氷室３、冷凍室４の目標温度は冷凍保存温度である。第一切替室５の目標温度は長期冷凍保存温度であり、冷凍保存温度より低い。そのため、製氷室３、冷凍室４の冷凍室ダンパ１０３は温度が下がり過ぎないように、「開」、「閉」を頻度高く行う。一方、第一切替室５の目標温度は長期保存冷凍温度で低いので、第一切替室ダンパ４１０の「開」、「閉」の頻度を少なくして温度を低く導く。
時刻ｔ１１で、給水開始からの経過時間や給水タンク１１に水有りを検知して製氷動作が開始される。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２まで製氷モードである。

製氷動作中の時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までは、製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３の「閉」温度まで下がっても、冷凍運転中、冷凍室ダンパ１０３は「開」を維持する。より低温が目標の第一切替室５のダンパ４１０の開閉制御に合わせる又は近づける。具体的には第一切替室５のダンパ４１０の「閉」温度まで下がった場合に冷凍室ダンパ１０３を「閉」する。
時刻ｔ１２で、経過時間等で製氷の終了を判定する。
時刻ｔ１２で製氷が終了したときに製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３の「閉」温度を下回っているため、製氷室３、冷凍室４の冷却を終了する。一方、冷凍室ダンパ１０３の「閉」温度より高温なら製氷室３、冷凍室４の冷却を継続する。

時刻ｔ１２以降は、基本的な冷却動作にもどるため、製氷室３、冷凍室４の温度がダンパ「開」温度まで上昇したら製氷室３、冷凍室４の冷却を再開する。冷凍室ダンパ１０３の動作を元の動作に戻す。つまり、冷凍室ダンパ１０３の「開」温度で冷凍室ダンパ１０３を「開」、「閉」温度で冷凍室ダンパ１０３を「閉」とする。
上述したように、製氷皿３ｄで水又は氷が冷却されている間の冷凍室ダンパ１０３が開である時間割合は、製氷皿３ｄに水及び氷が冷却されていない間の時間割合に比して高いので、冷気を効率的に使用できる。

＜冷凍室４で急速冷凍を行う場合の制御＞
冷凍室４で急速冷凍を行う場合の制御について説明する。急速冷凍は、食品の熱を奪って、すばやく凍らせる。水分が凍る最大氷結晶生成帯をすばやく通過することで、氷結晶の成長を抑え、食品の細胞の破壊を抑えられる。そのため、食品のおいしさを維持できる。

図９に、冷凍室４で急速冷凍を行う場合のタイムチャートを示す。
図９は、上から下の項目に、冷凍室４の温度（目標は冷凍保存温度）（冷凍室温度センサ４２（図３参照）で測定）、製氷室３の温度（目標は冷凍保存温度）、第一切替室５の温度（目標は長期冷凍保存温度）、急速冷凍の運転／停止、冷凍室ダンパ１０３の「開」、「閉」、第一切替室ダンパ４１０の「開、「閉」、冷凍室用の第二ファン９ｂのオン／オフである。図９の横軸は、経過時間である。

図９の時刻ｔ０からｔ２１までは、製氷室３、冷凍室４の目標温度は冷凍保存温度である。第一切替室５の目標温度は長期冷凍保存温度であり、冷凍保存温度より低い。そのため、製氷室３、冷凍室４の冷凍室ダンパ１０３は温度が下がり過ぎないように、「開」、「閉」を頻度高く行う。一方、第一切替室５の目標温度は長期冷凍保存温度で低いので、第一切替室ダンパ４１０の「開」、「閉」の頻度を少なくして温度を低く導く。
時刻ｔ２１で、冷凍室４に食品が入れられ、冷凍室４の温度が食品検知判定温度まで上昇（図９の一番上）したら、冷凍室４室へ食品が投入されたと判断し、急速冷凍を開始する。時刻ｔ２１～ｔ２２は、急速冷凍のモードである。

急速冷凍では、冷凍室ダンパ１０３の「開」時間を延ばし、温度がより低い第一切替室５の第一切替室ダンパ４１０の「開」、「閉」の時間に合わせた制御を行う。
冷凍室４で急速冷凍中は、図８の製氷中と同様に、製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３の「閉」（ｃｌｏｓｅ）温度まで下がっても、急冷凍の運転中、冷凍室ダンパ１０３は「開」（ｏｐｅｎ）を維持する。
時刻ｔ２２で、冷凍室４の温度（冷凍室温度センサ４２（図３参照）で測定）が急速冷凍完了温度まで下がったら、急速冷凍を終了し、冷凍室ダンパ１０３の「開」「閉」を基本的な冷却時の動作に戻す。

急速冷凍が終了したときに、製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３のｃｌｏｓｅ温度を下回っているため、冷凍室ダンパ１０３による製氷室３と冷凍室４との冷却を終了する。一方、製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３のｃｌｏｓｅ温度より高温なら製氷室３と冷凍室４との冷却を継続する。
時刻ｔ２３の後は、基本的な冷却動作にもどるため、製氷室３、冷凍室４の温度が冷凍室ダンパ１０３のｏｐｅｎ温度まで上昇したら、通常の製氷室３、冷凍室４の冷却を再開する。

上記構成によれば、製氷室３、冷凍室４の温度を冷凍保存温度（例えば、目標制御温度約－１２℃）に制御するので、製氷室３、冷凍室４を第一切替室５の長期冷凍保存温度（例えば、目標制御温度約－１８℃）に制御するのに比較して、室温に近く熱漏洩を抑制できる。
また、従来の製氷室、冷凍室それぞれにダンパを設置するのに比較し、一つの冷凍室ダンパ１０３で制御するので、占有スペースが小さく済み、庫内容積を大きくできる。

したがって、製氷室３、冷凍室４の内容積を大きくでき、熱漏洩を抑制できる冷蔵庫１を提供できる。
また、冷凍温度帯をとり得る冷凍室４（第一冷凍室４）、第一切替室５（第二冷凍室５）、第二切替室６のうち、製氷室３と、冷凍保存温度の冷凍室４とが共通のダンパを用いている。製氷室３は氷の保存を目的として通常用いられる室であるから、製氷モードでない間は氷の融解を防ぐ程度の低温であれば足りるため、冷凍保存温度を目標とすることが好適である。そして、同様の冷凍保存温度を目標とする冷凍室４とダンパを共通にすることで冷蔵庫１の内容積を向上できる。
また、冷凍温度帯をとり得る冷凍室４（第一冷凍室４）、第一切替室５（第二冷凍室５）、第二切替室６のうち、製氷室３とダンパが共通の冷凍室４が少なくとも急速冷凍運転を実行可能である。急速冷凍運転を実行するとその間、冷気が大量に供給されるため食材温度は低下しやすい。一方で実行後は冷気供給量が通常に戻るため食材の温度は上昇する。したがって、冷凍室４とダンパが共通の製氷室３に収納される物は、急速冷凍運転の実行の度に温度変動が激しくなるため、保存性低下や霜付着の虞が増大する。しかし、製氷室３に収納される食品は氷のみであることが期待されるから、その悪影響は比較的少ない。また、急速冷凍運転が行われている間の圧縮機の回転数（駆動周波数）を増加させる場合、製氷室３が製氷モード中であれば、製氷皿３ｄの水の凍結が加速されるため、実行の度に製氷時間が短縮されるという効果を奏する。
上記にいくらか関連して、特開２０００－１９９６７１号公報は保存温度が異なる２つの冷凍室２５，２６を開示するが（段落００２５）、製氷室との関係については何ら検討していない。
また、第一切替室５（第二冷凍室５）よりも高温の冷凍温度、または－６℃以下－１５℃以上若しくは約―１２℃の冷凍温度を目標に温度制御される冷凍室４（第一冷凍室４）の内容積は、第一切替室５（第二冷凍室５）より小さい。総内容積が当然に制限される冷蔵庫１において、長期保存が想定される温度である長期冷凍保存温度に制御される第一切替室５の容量を、比較的短期保存が想定される温度である冷凍保存温度に制御される冷凍室４の容量より大きく確保することで、使い勝手の良い冷蔵庫を提供できる。

＜＜その他の実施形態＞＞
１．前記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

２．実施形態では、様々な構成を説明したが、各構成を適宜組み合わせて構成してもよい。

３．本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、第一切替室５は、長期保存用（例えば、目標制御温度約－１８℃）の冷凍室でもよい。また、第一切替室ダンパ４１０を使用しないで構成してもよい。第一切替室ダンパ４１０を使用しなければ、占有スペースがはくなり、庫内容積を大きくできる。

１ 冷蔵庫
３ 製氷室
３ｄ 製氷皿
４ 冷凍室（第１冷凍室）
５ 第一切替室（第２冷凍室、冷凍室、切替室）
１１ 給水タンク（水タンク）
２２ 水ポンプ
３７ 制御装置
４２ 冷凍室温度センサ（第１冷凍室温度センサ）
１０３ 冷凍室ダンパ（製氷・第１冷凍室ダンパ）
４１０ 第一切替室ダンパ（第２冷凍室ダンパ）

Claims (6)

1. 製氷皿が収納される冷凍温度帯の製氷室と、
   前記製氷室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る冷凍室と、
   制御装置とを備え、
   前記制御装置で制御される前記製氷室の目標制御温度は、前記冷凍室の目標制御温度より高く設定可能又は設定され、
   前記冷凍室としての第２冷凍室と、
   前記製氷室及び前記第２冷凍室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る第１冷凍室と、
   前記製氷室及び前記第１冷凍室への冷気供給量を可変させる一つの製氷・第１冷凍室ダンパと、を備える
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 製氷用の水が収納される水タンクと、
   前記水タンクの水を前記製氷皿に移送する水ポンプと、を備え、
   前記制御装置で制御される前記製氷皿で水又は氷が冷却されている間の前記製氷・第１冷凍室ダンパが開である時間割合は、前記製氷皿で水または氷が冷却されていない間の時間割合に比して高い
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記第１冷凍室の温度を測定する第１冷凍室温度センサを備え、
   前記第１冷凍室の温度が、食品が入れられたと判定される食品検知判定温度になった場合、前記製氷・第１冷凍室ダンパは、前記食品検知判定温度より低いときよりも長く開制御される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記製氷・第１冷凍室ダンパを開制御する時間割合を高くする急速冷凍モードを実行可能な
   ことを特徴とする請求項１又は２何れか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記製氷皿で水又は氷が冷却されている間に前記急速冷凍モードを実行する場合、冷媒を圧縮する圧縮機の駆動周波数を増加させる
   ことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 製氷皿が収納される冷凍温度帯の製氷室と、
   前記製氷室とは別室で少なくとも冷凍温度帯をとり得る第１冷凍室及び第２冷凍室と、
   前記製氷室及び前記第１冷凍室への冷気供給量を可変させる一つの製氷・第１冷凍室ダンパと、
   前記第２冷凍室への冷気供給量を可変させる第２冷凍室ダンパと、を備えている
   ことを特徴とする冷蔵庫。

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