JP7846563B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、飲食物を冷蔵、冷凍する冷蔵庫に関する。

２つの蒸発器を持つ冷蔵庫の除霜運転を実現する技術として、例えば、特開２０００－１４６４００号公報（特許文献１）に記載された冷蔵庫が知られている。

特許文献１に示された冷蔵庫は、圧縮機と、凝縮器と、冷蔵用絞り機構と、冷蔵室に対応した冷蔵用蒸発器と、冷凍用絞り機構と、冷凍室に対応した冷凍用蒸発器と、これらを接続する冷媒流路を備えている。

そして、切替弁により冷媒流路を切替えて、冷媒用絞り機構を介して冷蔵用蒸発器、及び冷凍用蒸発器へ冷媒を流す冷蔵モードと、冷凍用絞り機構を介して冷凍用蒸発器のみに冷媒を流す冷凍モードとを交互に実現できる交互冷却運転を行うことができる。

また、冷蔵用蒸発器で冷却された空気を冷蔵室に送風する冷蔵ファンと、冷凍用蒸発器で冷却された空気を冷凍室に送風する冷凍ファンと、冷凍用蒸発器の除霜ヒータと、冷蔵用蒸発器の除霜ヒータと、を備え、プリクール運転終了後、冷凍モードを行い、その後に除霜運転を行う制御手段を有している。

制御手段においては、プリクール運転終了後に冷凍モードを実行することにより、冷蔵用蒸発器内部の冷媒が空になって冷蔵用蒸発器の温度が上昇しやすくなり、除霜運転の時間を短縮することができるように構成されている。

特開２０００－１４６４００号公報

ところで、特許文献１の構成では、冷凍用蒸発器（第1冷却部）と冷蔵用蒸発器（第２冷却部）を用いて冷凍室、及び冷蔵室を冷却している。そして、除霜運転時には、プリクール運転を行った後、冷凍用蒸発器の除霜ヒータと、冷蔵用蒸発器の除霜ヒータを作動させて冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器を除霜する。これにより、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器の確実な除霜が可能になる。

しかしながら、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器に夫々の除霜ヒータを備える構成とすると、製品コストが増大するという課題を生じる。

本発明の目的は、第２冷却部用の除霜ヒータを用いずに第２冷却部の確実な除霜を可能とする冷蔵庫を提供することにある。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、第１冷却部と、少なくともこの第1冷却部を加熱する発熱部と、第1冷却部で冷却された空気を昇圧するファンと、このファンで昇圧された空気が流れるダクトと、このダクト又はこのダクトを通過した空気が流れる領域に配置された第２冷却部と、第２冷却部が冷却した空気を収容する貯蔵室と、を備え、第２冷却部は、貯蔵室の空気を、空気の露点以下又は霜点以下の温度にまで冷却し、第２冷却部に着霜又は結露している状態で、発熱部を発熱させ、且つファンを駆動して、発熱部により加温された空気を第２冷却部に向かって送風する、ことを特徴としている。

本発明によれば、第２冷却部を専用の発熱部を用いずに確実に除霜することができる冷蔵庫を提供することができる。尚、上記した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図である。 図１の冷蔵庫の縦断面図である。 図１の冷蔵庫の庫内の構成を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍室ダンパを表す図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷蔵室風路を表す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の風路構成を表す模式図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷却運転の基本制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷却運転中の温度変化の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の除霜運転の基本制御を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の除霜運転中の温度変化の一例を示すグラフである。 図２に示す制御装置の構成を示すブロック図である。

本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

以下、本発明の実施形態について、図１乃至図１２を用いて説明する。尚、以下の説明では、冷蔵庫を正面から見た場合に、右側に見える方を右側、左側に見える方を左側として説明する。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫１について、図１を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係る冷蔵庫１の正面図である。

図１に示すように、冷蔵庫１の断熱箱体１０は、上方から、冷蔵室２、左右に併設された製氷室３、及び上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順に貯蔵室を有している。

冷蔵庫１はそれぞれの貯蔵室の開口を開閉する扉を備えている。これらの扉は、冷蔵室２の開口を開閉する、左右に分割された回転式の冷蔵室扉２ａ、２ｂと、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、及び野菜室６の各開口をそれぞれ開閉する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、及び野菜室扉６ａである。これら複数の扉の内部材料は主に発泡ウレタンで構成されている。また、各扉は図示しないシール部材を内面外周部に備えている。

冷蔵室２と製氷室３、及び上段冷凍室４との間は断熱仕切壁２７によって隔てられ、下段冷凍室５と野菜室６との間は断熱仕切壁２８によって隔てられている。また、製氷室３と、上段冷凍室４との間の前縁部には、製氷室扉３ａ、及び上段冷凍室扉４ａを閉じた状態において、製氷室扉３ａの右端内面のシール部材と、上段冷凍室扉４ａの左端内面のシール部材と当接する位置に仕切部２９を備えている。

製氷室３、及び上段冷凍室４と、下段冷凍室５との間の前縁部には、製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、及び下段冷凍室扉５ａを閉じた状態において、製氷室扉３ａ、及び上段冷凍室扉４ａの下端内面の各シール部材と、下段冷凍室扉５ａの上端内面のシール部材と当接する位置に、仕切部３０を備えている。

断熱箱体１０の天面庫外側の前方と、断熱仕切壁２７の前縁とには、冷蔵庫１と扉２ａ、２ｂとを固定するための扉ヒンジ（図示せず）が配設されており、天面庫外側に設けられた上部の扉ヒンジは扉ヒンジカバー１６で覆われている。

製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５は、基本的に庫内を冷凍温度（０℃未満）の例えば平均的に－１８℃程度にした貯蔵室であり、冷蔵室２は庫内を冷蔵温度（０℃以上）の例えば平均的に４℃程度にした貯蔵室、野菜室６は庫内を冷蔵温度（０℃以上）の例えば平均的に７℃程度にした貯蔵室である。以下、本明細書中では、冷凍温度の貯蔵室である製氷室３と上段冷凍室４と下段冷凍室５の総称として冷凍室６０と呼ぶことがある。

図２は図１の冷蔵庫１の縦断面図であり、図１のＡ－Ａ断面図である。図３は図１の冷蔵庫１の庫内の構成を示す正面図であり、図１の冷蔵庫１から扉、及び容器を外した状態の正面図である。図２、及び図３を参照しながら、冷蔵庫１の構成を説明する。

図２に示すように、冷蔵庫１は、鋼板製の外箱１０ａと合成樹脂製（例えばＡＢＳ樹脂）の内箱１０ｂとの間に発泡断熱材（本実施形態の冷蔵庫では発泡ウレタン）を充填して形成される断熱箱体１０により、庫外と庫内とが隔てられている。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真空断熱材２５を外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に実装することで、内容積の低下を抑えて断熱性能を高めている。本実施形態では、断熱箱体１０の背面、下面、及び両側面に真空断熱材２５を実装している。

また、断熱仕切壁２７の内部の断熱材は発泡ポリスチレンであり、断熱仕切壁２８の内部には断熱材として発泡ウレタンが充填されている。なお、断熱仕切壁２８の内部の発泡ウレタンは、断熱箱体１０の外箱１０ａと内箱１０ｂとの間にウレタンを発泡充填する工程において、断熱箱体１０の発泡ウレタンとともに充填される。

冷蔵室扉２ａ、２ｂは、庫内側に複数の扉ポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃ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、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、及び野菜室扉６ａは、それぞれ一体に引き出される製氷室容器３ｂ、上段冷凍室容器４ｂ、下段冷凍室容器５ｂ、及び野菜室容器６ｂを備えている。

図２、及び図３に示すように、冷蔵庫１は、下段冷凍室５の背部に、第１冷却器１４が収納された冷却器室８を備え、冷却器室８の上部には、冷凍室ファン９ａを備えている。

冷凍室ファン９ａ下流の冷凍室ファン吐出風路１９５と、冷凍室６０に吹き出す冷気が流れる冷凍室風路１００との間には、隔壁１８０を備えており、隔壁１８０は第1開口部１８０ａを有している。第1開口部１８０ａには風量を調整する手段（風量調整手段）として、冷凍室ダンパ１７０を備える。

また、隔壁１８０は、左側面に第1開口部１８０ａより開口面積が小さい第２開口部１８０ｂを有している。第２開口部１８０ｂには、冷凍室６０の左端に上下に延在する野菜室風路１３２が接続され、野菜室風路１３２の下部には、風量を調整する手段（風量調整手段）として、野菜室ダンパ１６０を備える。

冷凍室風路１００には、前方の製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５に冷気を吹き出す製氷室吹き出し口（製氷室吐き出し口）１０１、上段冷凍室吹き出し口（上段冷凍室吐き出し口）１０２、及び下段冷凍室吹き出し口（下段冷凍室吐き出し口）１０３をそれぞれ備えている。

冷却器室８の下部前方には、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５からの戻り冷気が流れる冷凍室戻り風路１０４が形成されている。冷凍室戻り風路１０４は、第１冷却器１４の幅と略等しい幅に形成されており、冷凍室６０からの戻り冷気が第１冷却器１４に効率よく流入するようにしている。

また、野菜室風路１３２の出口には野菜室吹き出し口１３３を備えている。下段冷凍室５と野菜室６の間の断熱仕切壁２８の下面には野菜室戻り口１３６が開口しており、野菜室戻り口１３６から冷却器室８の下部前方に至る野菜室戻り風路１３５を、断熱仕切壁２８内に備えている。

冷蔵室２の背面には、冷蔵室循環風路（以下、冷蔵室第１風路という）１１０を備えている。冷蔵室第１風路１１０には、最上段の棚３４ａの上方の空間に空気を吹き出す冷蔵室吹き出し口（冷蔵室吐き出し口）１１１ａと、最上段の棚３４ａと上から２段目の棚３４ｂとの間の空間に空気を吹き出す冷蔵室吹き出し口（冷蔵室吐き出し口）１１１ｂと、を備えている。

冷蔵庫１は、冷蔵室第１風路１１０の後方に、隔壁を隔てて冷蔵室第１風路（以下、冷蔵室第１風路という）１１０と隣接する冷蔵室第２風路１２０を備えている。冷蔵室第1風路１１０と、冷蔵室第２風路１２０との間の隔壁には、伝熱板(第２冷却器)２００が形成されており、冷蔵室第1風路１１０、及び冷蔵室第２風路１２０は、冷蔵室第1風路１１０内の空気と、冷蔵室第２風路１２０内の空気との間で熱交換が行われるように構成されている。

冷蔵室第1風路１１０、及び冷蔵室第２風路１２０の詳細は後で詳細に説明する。尚、冷蔵室吹き出し口１１１ａの開口面積は約１０００ｍｍ^２、冷蔵室吹き出し口１１１ｂの開口面積は約５００ｍｍ^２であり、最上段の吹き出し口１１１ａの開口面積を下段の吹き出し口１１１ｂの開口面積よりも大きくしている。

冷蔵室第1風路１１０の下部中央には、冷蔵室２の内部の空気（冷気）を取り込む冷蔵室第1戻り口１１５が形成される。また、冷蔵室２の背面下部右側には冷蔵室第２戻り口１３１が形成される。上段冷凍室４と下段冷凍室５の後方右端には、一端部が冷蔵室第２戻り口１３１に連通する冷蔵室戻り風路１３０が形成される。冷蔵室戻り風路１３０の他端部は冷却器室８の右下部に接続される。

製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５の背部の冷凍室風路１００の左下部から下方に向けて野菜室風路１３２が形成され、野菜室風路１３２の出口には野菜室吹き出し口（野菜室吐き出し口）１０２ａが形成される。下段冷凍室５と野菜室６との間の断熱仕切壁２８の下面には野菜室戻り口１３６が開口しており、冷却器室８の下部前方に接続される野菜室戻り風路１３５が断熱仕切壁２８内に形成される。

冷却器室８の下部前方には、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５からの戻り冷気が流れる冷凍室戻り口１０５が形成されている。冷凍室戻り口１０５は、第１冷却器１４の幅と略等しい幅に形成されており、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５からの戻り冷気が第１冷却器１４に効率よく流入するようにしている。

冷蔵室２、上段冷凍室４、及び野菜室６の庫内背面側には、それぞれ冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４３、及び野菜室温度センサ４４が設けられ、第１冷却器１４の上部には冷却器温度センサ４０が設けられている。本実施形態では冷凍室温度センサ４３は上段冷凍室４に設けられているが、下段冷凍室５に設けられてもよい。

これらの温度センサにより、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６、冷却器室８、及び第１冷却器１４の温度が検知される。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とが設けられ、外気（庫外空気）の温度と湿度とが検知される。その他にも、扉センサ（図示せず）が設けられることで、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態がそれぞれ検知される。

冷蔵室第1風路１１０の下部には、冷蔵室ファン９ａが設置されている。また、冷蔵室第1風路１１０の入口部には冷気遮断手段として冷蔵室第1ダンパ１５１が設けられる。冷蔵室第２風路１２０の入口部には冷気遮断手段として冷蔵室第２ダンパ１５２が設けられている。

尚、冷蔵室第２風路１２０は、冷蔵室第1風路１１０とは独立した風路として設けられる。すなわち、本実施形態の冷蔵庫１は、冷蔵室第1風路１１０とは独立した風路として設けられ、冷却器室８で第１冷却器１４と熱交換した冷気を流通させる冷蔵室第２風路１２０と、冷蔵室第２風路１２０へ流入する冷気の風量を調整する冷蔵室第２ダンパ１５２と、を備える。

冷蔵室第1ダンパ１５１、及び冷蔵室第２ダンパ１５２は単一のモータで駆動され一体に形成されており、以下では、冷蔵室第1ダンパ１５１、及び冷蔵室第２ダンパ１５２の機能を合わせた部品を冷蔵室ダンパ１５０と呼ぶ。また、野菜室風路１３２には冷気遮断手段として野菜室ダンパ１６０が設けられる。

図４は、冷凍室ダンパ１７０の構成を表す図である。冷凍室ダンパ１７０は、モータ収納部１７０ａと開口１７０ｂを備えている。開口１７０ｂは、開閉板１７０ｃによって開閉される。具体的には、モータ収納部１７０ａ内に設置されたステッピングモータ（図示せず）によって開閉板１７０ｃが開角度０度の閉鎖状態から開角度９０度の全開放状態の範囲で制御可能となっており、開閉板１７０ｃを開確度４５度の半開放状態とすることも可能である。

開閉板１７０ｃの開口１７０ｂと対向する側の面には、図示しないシール部材が配設されており、閉鎖状態において開口１７０ｂと開閉板の間に隙間が形成されることを抑制している。

冷却器室８内の第１冷却器１４の下方には、第１冷却器１４を加熱する除霜ヒータ２１が備えられている。冷却器室８の下面には樋２３が形成されている。樋２３の下端部からは、機械室３９と連通する排水管２２が下方に向けて設けられている。また、機械室３９には、圧縮機２４と、圧縮機２４の上部に配置された蒸発皿３２とが設置されている。

除霜ヒータ２１は、例えば５０Ｗ～２００Ｗの電気ヒータを採用すれば良く、本実施形態では１２０Ｗのラジアントヒータとしている。第１1冷却器１４の除霜時に発生した除霜水は、樋２３から排水管２２を介して圧縮機２４の上部の蒸発皿３２に排出され、圧縮機２４からの放熱や、図示しない機械室ファンによる通風等の作用により蒸発する。

冷蔵室２内の、断熱仕切壁２７の上部には、内部が－１℃程度に維持される容器３６が備えられており、容器３６の前方は蓋体３６ａにより開閉可能となっている。蓋体３６ａの外周にはパッキン（図示せず）が備えられており、蓋体３６ａを閉鎖状態とした場合、パッキンにより蓋体３６ａと容器３６とが隙間なく接触し、容器３６はその内部空間が密閉される構造となっている。

また、容器３６の背部には、容器３６内の空気を吸引するポンプ（図示せず）が備えられており、蓋体３６ａが閉鎖された状態でポンプを駆動することで、容器３６内の気圧が約０．８気圧に減圧されるようになっている。これにより容器３６内は、蓋体３６ａにより冷気が直接送風されなくなるとともに、減圧環境となるので、食品の乾燥と酸化を抑制する収納スペースとなる。

図５は第1の実施形態に係る第２冷却器の付近を示すものであり、冷蔵庫１の冷蔵室風路を示す分解斜視図である。第２冷却器を構成する伝熱板２００は、冷蔵室第1風路１１０と冷蔵室第２風路１２０とを分離して、冷蔵室第２風路１２０を流れる空気から、冷蔵室第１風路１１０を流れる空気に冷熱を伝える機能を備えている。

図５に示すように、冷蔵室２の背部に設置される冷蔵室第1風路１１０の前面には冷蔵室吹き出し口１１１ａ、１１１ｂが備えられ、冷蔵室第1風路１１０の背面には冷蔵室第２風路１２０との間に伝熱板(第２冷却器)２００が設置される。

冷蔵室第２風路１２０の内部には、仕切部材１２１が配置されており、冷蔵室第２ダンパ１５２が開放状態の場合には、図中に矢印で示すように、冷蔵室第２風路１２０の左側１２０ａを上方に向けて流れた流れが、冷蔵室第２風路１２０上部において反転し、冷蔵室第２風路１２０の右側１２０ｂを下方に流れるようにしている。

本実施形態の冷蔵庫においては、伝熱板(第２冷却器)２００の材質をアルミニウムとしている。熱伝導率が高いアルミニウムを採用することで、冷蔵室第２風路１２０側の冷熱を冷蔵室第1風路１１０の空気に伝え易くしている。伝熱板(第２冷却器)２００としては、樹脂（一例としてポリプロピレン）を採用して、更にコストを抑える構成とするといった実施形態も考えられる。

すなわち、伝熱板(第２冷却器)２００は、冷蔵室第２風路１２０側の冷熱を冷蔵室第1風路１１０の空気に伝える機能を果たすものであればよく、材質や形状は限定されない。また、伝熱板(第２冷却器)２００には伝熱板温度センサ２０１が備えられている。

図６は、第1の実施形態に係る冷蔵庫１の送風経路（風路構成）を示す概略図である。図６、図２、及び図３を用いて、庫内の空気の流れを説明する。

図６に示すように冷蔵庫１においては、冷凍室ダンパ１７０が開放状態の場合は、冷却器室８の空気は、冷凍室ファン９ａによって昇圧され、冷凍室ファン吐出風路１９５から冷凍室風路１００に送られる。冷凍室風路１００に送られた空気は、冷蔵室第1ダンパ１５１、冷蔵室第２ダンパ１５２、及び野菜室ダンパ１６０の開閉状態によらず、製氷室吹き出し口１０１、上段冷凍室吹き出し口１０２、及び下段冷凍室吹き出し口１０３から、それぞれ製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５に吹き出す。

製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５の空気は、それぞれの貯蔵室を通過して、下段冷凍室５から冷凍室戻り風路１０４を介して冷却器室８に戻る。この冷却器室８から製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５を介して冷却器室８に戻る送風経路を冷凍室送風経路と呼ぶ。

冷蔵室第1ダンパ１５１が開放状態で、冷凍室ファン９ａ、及び冷蔵室ファン９ｂをそれぞれ駆動した場合、冷凍室ファン９ａによって昇圧された冷却器室８内の空気は、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５に送られるとともに、冷蔵室第1ダンパ１５１を通過し、冷蔵室ファン９ｂにより再度昇圧されて冷蔵室第1風路１１０に流れ、冷蔵室吹き出し口１１１から冷蔵室２に送られる。この冷却器室８から冷蔵室第1風路１１０を介して冷却器室８に戻る送風経路を冷蔵室第1送風経路と呼ぶ。

冷蔵室第２ダンパ１５２が開放状態で、冷凍室ファン９ａを駆動した場合、冷凍室ファン９ａによって昇圧された空気は、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５に送られるとともに、冷蔵室第２風路１２０を流れ、伝熱板(第２冷却器)２００において冷蔵室第1風路１１０内の空気と熱交換して、冷蔵室戻り風路１３０を流れ、冷却器室８に戻る。この冷却器室８から冷蔵室第２風路１２０を介して冷却器室８に戻る送風経路を冷蔵室第２送風経路と呼ぶ。

冷蔵室第1ダンパ１５１、及び冷蔵室第２ダンパ１５２が閉鎖状態で、冷蔵室ファン９ｂを駆動することで、冷蔵室２内の空気が、冷蔵室第1戻り口１１５から、冷蔵室第1風路１１０に入り、冷蔵室第1風路１１０を流れて冷蔵室吹き出し口１１１から再び冷蔵室２に入り冷蔵室２内を循環する空気流が形成される。この冷蔵室２から冷蔵室第1風路１００を介して冷蔵室２に戻る送風経路を冷蔵室第三送風経路と呼ぶ。

野菜室ダンパ１６０が開放状態で、冷凍室ファン９ａを駆動した場合、冷凍室ファン９ａによって昇圧された冷却器室８内の空気は、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５に送られると共に、冷凍室風路１００の下流部において冷凍室風路１００から分岐した野菜室風路１３２を流れ、野菜室吹き出し口１３１から野菜室６に吹き出す。

野菜室６においては、野菜室容器６ｂの外側を指向して空気が吹き出すようにしてあり、野菜室容器６ｂに収納される野菜等の食品が乾燥することが抑制される。野菜室６を通過した空気は、断熱仕切壁２８の下面に備えられた野菜室戻り口１３６（図２参照）を介して、断熱仕切壁２８内に設けられた野菜室戻り風路１３５（図２参照）を流れ、冷却器室８に戻る。この冷却器室８から野菜室６を介して冷却器室８に戻る送風経路を野菜室送風経路と呼ぶ。

図７は、第1の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成の概略を示す構成概略図である。

本実施形態の冷蔵庫１は、圧縮機２４、冷媒の放熱を行う放熱手段としての庫外放熱器５０ａ、断熱箱体１０の両側面に配置された壁面放熱配管５０ｂ、断熱仕切壁２７、２８と仕切部２９、３０の前面部とに配置されて結露を抑制する結露防止配管５０ｃ、冷媒を減圧する減圧手段であるキャピラリチューブ５３、及び冷媒と庫内の空気を熱交換することで庫内の熱を吸熱する第１冷却器１４を備えている。

尚、壁面放熱配管５０ｂは外箱１０ａと内箱１０ｂとの間の領域の外箱１０ａの内面に配置される。また、結露防止配管５０ｃは断熱仕切壁２７、２８、及び仕切部２９、３０の内面に配置される。

また冷蔵庫１は、冷凍サイクル中の水分を除去するドライヤ５１と、液冷媒の圧縮機２４への流入を抑制する気液分離器５４とを備えており、これらを冷媒配管により接続することで冷凍サイクルを構成している。キャピラリチューブ５３と第１冷却器１４と圧縮機２４とを接続する冷媒配管は、冷媒の熱交換を行う熱交換部５７を備えている。

本実施形態の冷蔵庫１において、圧縮機２４が駆動すると冷媒が圧縮されて、高温高圧のガス冷媒となって、庫外放熱器５０ａに入る。庫外放熱器５０ａにおいては、図示しない庫外ファンによる通風によって冷媒から熱が奪われてエンタルピが減少し、二相状態となって壁面放熱配管５０ｂに流入する。断熱箱体１０の両側面に配置された壁面放熱配管５０ｂでは、断熱箱体１０の外壁を介して主に庫外の空気に冷媒から放熱が行われる。

続いて、断熱仕切壁２７、２８、仕切部２９、３０の前面部に配置された、結露防止配管５０ｃに冷媒が入る。断熱仕切壁２７、２８、及び仕切部２９、３０の前方には断熱性を有する扉が備えられているために、結露防止配管５０ｃにおいては、主に庫内の空気に冷媒から放熱されて、液冷媒となり、ドライヤ５１を流れて水分が除去された後に、キャピラリチューブ５３に至る。冷媒はキャピラリチューブ５３を流れることで減圧されて、低温低圧の二相冷媒になって第１冷却器１４の入口に至る。

庫内の各貯蔵室から戻った空気は、冷凍室ファン９ａの駆動によって第１冷却器１４を通過することで、冷却されて低温になり、再び庫内の各貯蔵室の冷却を行う。このとき冷媒は庫内の空気から吸熱してエンタルピが上昇し、渇き度が上がり、略飽和ガス冷媒となって第１冷却器１４の出口に至る。

第１冷却器１４の出口から圧縮機２４に戻る配管の一部は、キャピラリチューブ５３と熱交換するように近接して設けられており、キャピラリチューブ５３内の冷媒によって加熱されてエンタルピが上昇して（温度が上がって）、再び圧縮機２４に吸い込まれる。

このように熱交換部５７を備えることで、圧縮機に吸い込まれる冷媒の温度が上昇して、冷媒配管への結露や着霜が防止できるとともに、熱交換によって第１冷却器１４に流入する冷媒のエンタルピが低下して、第１冷却器１４における冷却能力が向上するようになる。なお、冷凍サイクルに用いる冷媒は可燃性冷媒のイソブタンである。

次に、本実施形態の冷蔵庫１の冷却運転、及び除霜運転についてについて説明する。これらの運転は、図１に示す制御装置ＣＮＴによって実行されることは良く知られている通りである。図１２は、制御装置ＣＮＴを構成する主な構成要素を示している。図１２において、制御装置ＣＮＴはマイクロコンピュータを主たる構成要素として備えている。

マイクロコンピュータは、演算機能を備える中央演算ユニット(Ｐｒ)と、中央演算ユニット(Ｐｒ)を動作させるプログラム、演算に必要な定数等が記憶された不揮発性メモリ(Ｍｃ)と、演算処理の演算結果や、演算処理で必要な情報を一時的に記憶する揮発性メモリ(Ｍｄ)と、少なくとも、冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４３、野菜室温度センサ４４、冷凍室戻り口温度センサ４５、冷蔵室第1戻り口温度センサ４７、冷蔵室下部温度センサ４９、伝熱板温度センサ２０１からの検出信号を入力するための入力回路(Ｉｃ)と、中央演算ユニット(Ｐｒ)で演算された制御信号を電気信号に変換して出力するための出力回路(Ｏｃ)とを備えている。

出力回路(Ｏｃ)には、少なくとも、冷蔵室第1ダンパ１５１、冷蔵室第２ダンパ１５２、野菜室ダンパ１６０、冷凍室ダンパ１７０が接続され、冷却運転や除霜運転を実行する。中央演算ユニット(Ｐｒ)と入力回路(Ｉｃ)、及び出力回路(Ｏｃ)とは、バスライン(Ｂｓ)によって接続されており、中央演算ユニット(Ｐｒ)に対して入力信号を与え、また、中央演算ユニット(Ｐｒ)から制御信号を出力する。

中央演算ユニット(Ｐｒ)は、不揮発性メモリ(Ｍｃ)に記憶されたプログラムを実行して、例えば、図８に示す冷却運転の制御動作を実行し、また図１０に示す除霜運転の制御動作を実行する。次に、各運転に関する制御フローを説明する。

まず、冷蔵庫１の冷却運転時には、第１冷却器１４と熱交換した冷気は各送風経路を通り、各貯蔵室の冷却を行う。

図８は、本実施形態の冷蔵庫１の冷却運転の基本制御を示すフローチャートである。尚、夫々の制御ブロックに付した参照符号は、処理工程を示すものであり、以下では「工程Ｓ－○○」として記載する。尚、以下に説明するフローチャートでは、図６を共に参照すると理解の助けになる。

本図に示すように、冷凍室温度センサ４３により検知する冷凍室温度Ｔ_Ｆが基準上限温度Ｔ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}以上（例えば－１８℃以上）であるかを判定し、また、冷蔵室温度センサにより検知する冷蔵室温度Ｔ_Ｒが基準上限温度Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}以上（例えば４℃以上）であるかを判定する（工程Ｓ－１）。

「Ｔ_Ｆ≧Ｔ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}」、又は「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」である場合は、圧縮機２４、及び冷凍室ファン９ａを駆動させ基本冷却運転を開始する（工程Ｓ－２）。圧縮機２４が駆動している間、第１冷却器１４は低温、例えば－２５℃以下になる。このため、第１冷却器１４には着霜が生じる。基本冷却運転では、ダンパの開閉を「工程Ｓ－３」から「工程Ｓ－１９」までを繰り返すことで制御する。

基本冷却運転開始後、Ｔ_ＦがＴ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}以上であるかを判定し（工程Ｓ－３）、「Ｔ_Ｆ≧Ｔ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}」である場合は、冷凍室ダンパ１７０を開放する（工程Ｓ－４）。

次に、Ｔ_ＲがＴ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}以上であるかを判定し（工程Ｓ－５）、「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」である場合は、冷蔵室温度Ｔ_Ｒが所定の温度Ｔ_{Ｒ＿ｈｉｇｈ}以上（例えば５℃以上）かどうかを判定する（工程Ｓ－Ｒ１）。「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｈｉｇｈ}」の場合は、冷蔵室第1ダンパ１５１を開放し、冷蔵室ファン９ｂを駆動する（工程Ｓ－Ｒ２）。また、「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｈｉｇｈ}」の場合は、冷蔵室第２ダンパ１５２を開放し、冷蔵室ファン９ｂを駆動する（工程Ｓ－Ｒ３）。

野菜室の温度Ｔ_ＶがＴ_{Ｖ＿ｏｆｆ}以上であるかを判定し（工程Ｓ－６）、「Ｔ_Ｖ≧Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}」である場合は、野菜室ダンパ１６０を開放する（工程Ｓ－７）。

これら「工程Ｓ－３」から「工程Ｓ－７」、及び、「工程Ｓ－Ｒ１」から「工程Ｓ－Ｒ３」を行うことにより、冷却が必要な貯蔵室に対応する夫々のダンパを開放することができる。

冷凍室ダンパ１７０が開放状態である場合、第１冷却器１４と熱交換された冷気は冷凍室送風経路を介して冷凍室６０に送風され冷凍室６０を冷却する。また、冷蔵室第1ダンパ１５１が開放状態である場合、第１冷却器１４と熱交換された冷気は冷蔵室第1送風経路を介して冷蔵室２に直接送風し冷蔵室２を冷却する。このように、第１冷却器１４と熱交換された冷気を直接冷蔵室２に送風して冷却する運転を「直接冷却運転」と呼ぶ。

冷蔵室第２ダンパ１５２が開放状態である場合、第１冷却器１４と熱交換された冷気は冷蔵室第２送風経路を介して伝熱板(第２冷却器)２００を冷却する。冷蔵室２内の空気は冷蔵室第三送風経路で冷蔵室内を循環する。低温の伝熱板(第２冷却器)２００と比較的高温の冷蔵室２内の空気が熱交換されることで冷蔵室２内の空気が冷却される。以下では、このような伝熱板(第２冷却器)２００を介した冷蔵室２の冷却運転を「間接冷却運転」と呼ぶ。

野菜室ダンパ１６０が開放状態である場合、第１冷却器１４と熱交換された冷気は野菜室送風経路を介して野菜室６に送風され野菜室６を冷却する。

以上の冷却は、「工程Ｓ－８」から「工程Ｓ－１８」で各ダンパが閉鎖されることで終了する。

冷凍室温度Ｔ_Ｆが基準下限温度Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ}以下（例えば－２２℃以下）であるか判定し（工程Ｓ－８）、「Ｔ_Ｆ≦Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ}」である場合は、冷凍室ダンパ１７０を閉鎖する（工程Ｓ－９）。

冷蔵室温度Ｔ_Ｒが基準下限温度Ｔ_{Ｒ＿ｏｆｆ}以下（例えば１℃以下）であるか判定し（工程Ｓ－１０）、「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｏｆｆ}」である場合は、冷蔵室第1ダンパ１５１と冷蔵室第２ダンパ１５２を閉鎖し、冷蔵室ファン９ｂを停止する（工程Ｓ－１１）。

「工程Ｓ－１１」の後は、オフサイクル運転に係る「工程Ｓ－１２」に進む。オフサイクル運転は、Ｎ回に１回行うようにしているため、「工程Ｓ－１２」で実施するかを判断している。本実施形態の冷蔵庫１では、Ｎ＝２としている。

オフサイクル運転は、冷蔵室第1ダンパ１５１、及び冷蔵室第２ダンパ１５２の両方が閉鎖状態で、冷蔵室ファン９ｂを駆動させる（工程Ｓ－１３）。

伝熱板温度センサ２０１により検知する伝熱板温度Ｔ_ＤＲが所定温度Ｔ_{ＤＲ＿ｏｆｆ}以上（例えば２℃以上）になった後、又はオフサイクル運転開始からの経過時間Δｔが所定時間Δｔ_{ＤＲ＿ｏｆｆ}以上（例えば１０分以上）になった後（工程Ｓ－１４）、冷蔵室ファン９ｂを停止し、オフサイクル運転を終了する（工程Ｓ－１５）。また、オフサイクル運転が終了した後にカウンタをリセットする（工程Ｓ－１６）。

野菜室温度Ｔ_Ｖが基準下限温度Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}以下（例えば１２℃以下）であるか判定し（工程Ｓ－１７）、「Ｔ_Ｖ≦Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}」である場合は、野菜室ダンパ１６０を閉鎖する（工程Ｓ－１８）。

全てのダンパが閉鎖するまで「工程Ｓ－３」から「工程Ｓ－１９」までを繰り返し、全ダンパの閉鎖を判定した後（工程Ｓ－１９）、圧縮機２４と冷凍室ファン９ａを停止し（工程Ｓ－２０）、カウンタを１追加した後に（工程Ｓ－２１）、基本冷却運転が終了する。

基本冷却運転の終了後は、除霜運転の開始条件、例えば圧縮機２４の運転開始からの積算時間が所定時間に達する等を満たしているか判定し（工程Ｓ－２２）、除霜運転開始条件を満たしている場合、後述する除霜運転を開始する（工程Ｓ－２３）。

図９は、本実施形態の冷蔵庫１の冷却運転中の温度変化の一例を示すグラフである。横軸は時間を示し、縦軸は各部の温度、及び各部品の操作の状態を示している。図９の横軸において、
（１）ｔ_０は冷却運転の開始時刻、
（２）ｔ_１は野菜室ダンパ１６０を閉とする時刻、
（３）ｔ_２は冷蔵室ファン９ｂを停止し、冷凍室ダンパ１７０を開とし冷蔵室第２ダンパ１５２を閉とする時刻、
（４）ｔ_３は冷凍室ダンパ１７０を閉とし、圧縮機２４、及び冷凍室ファン９ａを停止する時刻、
（５）ｔ_４は圧縮機２４、冷凍室ファン９ａ、及び冷蔵室ファン９ｂを駆動し冷蔵室第２ダンパ１５２、及び野菜室ダンパ１６０を開とする時刻、
（６）ｔ_５は野菜室ダンパ１６０を閉とする時刻、
（７）ｔ_６は冷凍室ダンパ１７０を開とする時刻、
（８）ｔ_７は冷蔵室第２ダンパ１５２を閉とし、オフサイクル運転を開始する時刻、
（９）ｔ_８は冷凍室ダンパ１７０を閉とし、圧縮機２４、及び冷凍室ファン９ａを停止する時刻、
（１０）ｔ_９は冷蔵室ファン９ｂを停止し、オフサイクル運転を終了する時刻、
（１１）ｔ_１０は圧縮機２４、冷凍室ファン９ａ、及び冷蔵室ファン９ｂを駆動し冷蔵室第２ダンパ１５２、及び野菜室ダンパ１６０を開とする時刻
を示している。

時刻ｔ_０では「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」となり、圧縮機２４と冷凍室ファン９ａが駆動し（工程Ｓ－２）、基本冷却運転が開始する。「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」且つ「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｈｉｇｈ}」のため、冷蔵室第２ダンパ１５２が開とし、冷蔵室ファン９ｂが駆動する（工程Ｓ－Ｒ３）、さらに、「Ｔ_Ｖ≧Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}」のため、野菜室ダンパ１６０が開（工程Ｓ－７）となる。これらにより、冷蔵室２は間接冷却運転により、野菜室６は野菜室送風経路に冷気が送風されることにより、それぞれ冷却される。

時刻ｔ_１ではＴ_Ｖ≦Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}となることで野菜室ダンパ１６０が閉となり（工程Ｓ－１８）、野菜室６の冷却が停止される。

時刻ｔ_２では「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｏｆｆ}」となることで冷蔵室第２ダンパ１５２が閉となり、冷蔵室ファン９ｂが停止し（工程Ｓ－１１）、冷蔵室２の間接冷却運転が終了する。尚、オフサイクル運転はカウンタ＝１であり、Ｎ≧２を満たしていないため実施されない。また、「Ｔ_Ｆ≧Ｔ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}」となることで冷凍室ダンパ１７０が開となり（工程Ｓ－４）、冷凍室送風経路に冷気が送風されることにより、冷凍室６０が冷却される。

時刻ｔ_３では「Ｔ_Ｆ≦Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ}」となることで冷凍室ダンパ１７０が閉となり（工程Ｓ－９）、冷凍室６０の冷却が終了する。これにより、すべてのダンパが閉鎖するため、圧縮機２４、及び冷凍室ファン９ａが停止し（工程Ｓ－２０）、基本冷却運転が終了する。

時刻ｔ_４ではｔ_０と同様に「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」となり、圧縮機２４と冷凍室ファン９ａが駆動し（工程Ｓ－２）、再び基本冷却運転が開始する。「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」且つ「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｈｉｇｈ}」のため、冷蔵室第２ダンパ１５２が開とし、冷蔵室ファン９ｂが駆動する（工程Ｓ－Ｒ３）ことで間接冷却運転を行う。更に、「Ｔ_Ｖ≧Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}」のため、野菜室ダンパ１６０が開（工程Ｓ－７）となり、野菜室６の冷却が開始される。

間接冷却運転では、冷蔵室２が高湿（絶対湿度が高い。）となっており、伝熱板(第２冷却器)２００は冷蔵室２を冷却するために低温（壁面の飽和絶対湿度が低い。）になるため、冷蔵室２の空気から伝熱板(第２冷却器)２００に水分の付着が発生し、着霜する。しかし、伝熱板(第２冷却器)２００は第１冷却器１４と比較して、高温（例えば、－５℃）であるため、第１冷却器１４で冷却する場合に比べて着霜を抑えることができ高湿な状態（絶対湿度が高い）を保つことが可能となる。

時刻ｔ_５では「Ｔ_Ｖ≦Ｔ_{Ｖ＿ｏｆｆ}」となることで、野菜室ダンパ１６０が閉となり（工程Ｓ－１８）、野菜室の冷却が終了する。

時刻ｔ_６では「Ｔ_Ｆ≧Ｔ_{Ｆ＿ｓｔａｒｔ}」となることで冷凍室ダンパ１７０が開となり（工程Ｓ－４）、冷凍室６０の冷却が開始する。

時刻ｔ_７では「Ｔ_Ｒ≦Ｔ_{Ｒ＿ｏｆｆ}」となることで冷蔵室第２ダンパ１５２が閉となり、冷蔵室ファン９ｂが停止する（工程Ｓ－１１）が、カウンタ＝２となり、Ｎ≧２を満たしているため、冷蔵室ファン９ｂが再度駆動する（工程Ｓ－１３）。

オフサイクル運転では、冷蔵室２の冷却中に低温となった伝熱板(第２冷却器)２００と冷蔵室第三送風経路を流れる冷蔵室２内の空気を熱交換させることで、冷蔵室２の温度上昇を抑える効果がある。

また、伝熱板(第２冷却器)２００の冷却中に発生した結露又は着霜した水分を冷蔵室２内の空気中に蒸発させることで冷蔵室２の水分を多くすることができる。この運転により、冷蔵室の急激な温度上昇を防ぎ、さらに、高い湿度の冷蔵室２を実現することができるため、食品劣化を抑制することができる。

オフサイクル運転は、冷蔵室２の比較的高温な空気と伝熱板(第２冷却器)２００を熱交換させるため、除霜としても一定の効果がある。しかし、冷蔵室２の温度上昇防止と高湿化を主目的とする場合は、伝熱板(第２冷却器)２００についた霜を必ずしも全て融解させなくてもよい。ただし、この場合、伝熱板(第２冷却器)２００のより確実な除霜手段を備える必要がある。

時刻ｔ_８では「Ｔ_Ｆ≦Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ}」となることで冷凍室ダンパ１７０が閉となり（工程Ｓ－９）、冷凍室６０の冷却が終了する。

時刻ｔ_９では「Ｔ_ＤＲ≧Ｔ_{ＤＲ＿ｏｆｆ}」となることでオフサイクル運転が終了し、冷蔵室ファン９ｂが停止する（工程Ｓ－１５）。

時刻ｔ_１０ではｔ_０と同様に「Ｔ_Ｒ≧Ｔ_{Ｒ＿ｓｔａｒｔ}」となり、圧縮機２４と冷凍室ファン９ａが駆動し（工程Ｓ－２）、再び基本冷却運転が開始する。

以上は、本実施形態の冷蔵庫１の冷却運転の一例の説明であり、必ずしも以上の運転に限定されるものではない。

次に、本実施形態の冷蔵庫１の除霜運転について説明する。図１０は、本実施形態の冷蔵庫１の除霜運転の基本制御を示すフローチャートである。

本実施形態の冷蔵庫１の除霜運転の開始条件は複数あるが、図８の冷却運転中に、例えば圧縮機２４の運転開始からの積算時間が所定値になり、除霜運転の開始と判定されると（工程Ｓ－２２でＹｅｓ判断）、図１０に示される除霜運転を開始する。

除霜運転を開始後、冷凍室６０を通常よりも低温まで冷却するプリクール運転を開始する（工程Ｓ２－１）。プリクール運転は、所定時間Δｔ_ｄ１（例えば３０分）が経過、或いは冷凍室温度Ｔ_Ｆが通常の所定温度Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ}よりも低温のプリクール運転終了温度Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ２}以下（例えば－２４℃以下）になると終了し（工程Ｓ２－２）、圧縮機２４を停止し、冷凍室ファン９ａと除霜ヒータ２１に通電する（工程Ｓ２－３）。

除霜ヒータ２１に通電を開始した後、「工程Ｓ２－４」から「工程Ｓ２－９」を繰り返すことでダンパとファンを制御する。

除霜ヒータ２１に通電を開始した後、冷却器温度Ｔ_ＤＦが融解温度である０度より十分高い所定の温度である伝熱板除霜終了温度Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}以下（例えば５℃以下）か否かを判定する（工程Ｓ２－４）。「Ｔ_ＤＦ≦Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}」である場合は、冷蔵室第1ダンパ１５１を閉じ、冷蔵室第２ダンパ１５２を開いて、冷蔵室ファン９ｂを駆動する（工程Ｓ２－５）。

次に、冷却器温度Ｔ_ＤＦがＴ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}より低い所定の温度である第1送風経路を用いた除霜温度Ｔ_{ＤＦ＿ｏｆｆ}以下（例えば１℃以下）か否かを判定する（工程Ｓ２－６）。「Ｔ_ＤＦ≦Ｔ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}」である場合は、冷蔵室第1ダンパ１５１を開、冷蔵室第２ダンパ１５２を閉とし、冷蔵室ファン９ｂを駆動する（工程Ｓ２－７）。

伝熱板温度Ｔ_ＤＲがＴ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}以上か否かを判定し（工程Ｓ２－８）、「Ｔ_ＤＲ≧Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}」である場合は、冷蔵室第1ダンパ１５１、及び冷蔵室第２ダンパ１５２を閉じ、冷凍室ファン９ａ、及び冷蔵室ファン９ｂを停止する（工程Ｓ２－９）。

以上の操作を冷却器温度Ｔ_ＤＦが冷却器除霜終了温度Ｔ_{ＤＦ＿ｏｆｆ}以上、且つ、伝熱板温度Ｔ_ＤＲが伝熱板除霜終了温度Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}以上となるまで繰り返す（工程Ｓ２－１０）。

これら「工程Ｓ２－４」から「工程Ｓ２－１０」を繰り返すことにより、除霜ヒータ２１により加温された空気を、空気温度に応じて適切な送風経路１１０、１２０に送風することができ、伝熱板(第２冷却器)２００の除霜を行うことができる。

「工程Ｓ２－１０」でＹｅｓ判断となった後、除霜ヒータ２１を停止し（工程Ｓ２－１１）、続けて除霜ヒータ２１の停止後は、排水時間Δｔ_ｄ２（例えば３分）が経過した後（工程Ｓ２－１２）に除霜運転を終了する。

図１１は、本実施形態の冷蔵庫１の除霜運転中の温度変化の一例を示すグラフである。本図の横軸において、
（１）ｔ_ｄ０はプリクール運転の開始時刻、
（２）ｔ_ｄ１は冷凍室温度Ｔ_Ｆが下限温度のＴ_{Ｆ＿ｏｆｆ}に達する時刻、
（３）ｔ_ｄ２は冷却器温度Ｔ_ＤＦが冷蔵室第1送風経路による伝熱板除霜終了温度のＴ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}に達する時刻、
（４）ｔ_ｄ３は伝熱板温度Ｔ_ＤＲが伝熱板除霜終了温度Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}になる時刻、
（５）ｔ_ｄ４は冷却器温度Ｔ_ＤＦが冷却器除霜終了温度Ｔ_{ＤＦ＿ｏｆｆ}になる時刻、
（６）ｔ_ｄ５は除霜運転が終了した後、排水時間Δｔ_ｄ２経過した時刻
を示している。

時刻ｔ_ｄ０では、除霜運転の開始が判定され、プリクール運転が開始する（工程Ｓ２－１）。プリクール運転では、圧縮機２４と冷凍室ファン９ａが駆動し、冷凍室６０が冷却されるため、冷凍室６０の温度は低下する。

時刻ｔ_ｄ１では、Ｔ_Ｆ≦Ｔ_{Ｆ＿ｏｆｆ２}が判定され（工程Ｓ２－２）、プリクール運転が終了し、圧縮機２４が停止し、冷凍室ダンパ１７０が閉鎖状態となり、除霜ヒータ２１が駆動する（工程Ｓ２－３）。また、同時にＴ_ＤＦ≦Ｔ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}であるため、冷蔵室第1ダンパ１５１が開放状態となり、冷蔵室ファン９ｂが駆動する（工程Ｓ２－７）。

これにより、除霜ヒータ２１により加温された空気は冷蔵室第1送風経路を介し伝熱板(第２冷却器)２００に送風される。第１冷却器１４は除霜ヒータ２１により加温され、温度が徐々に上昇し、融解温度（０℃）になると、第１冷却器１４に付着した霜が融解する。

伝熱板(第２冷却器)２００の温度に比べ第１冷却器１４の温度が低い場合は、伝熱板(第２冷却器)２００の温度が低下し、伝熱板(第２冷却器)２００の温度に比べ第１冷却器１４の温度が高い場合は、伝熱板(第２冷却器)２００の温度が上昇し、融解温度（０℃）になると、伝熱板(第２冷却器)２００に付着した霜が融解する。第１冷却器１４と伝熱板(第２冷却器)２００に加えられた熱は、霜の融解に使用されるため霜が完全に融解するまでは、第１冷却器１４と伝熱板(第２冷却器)２００は０℃で一定となる。

また、除霜開始時点では、第１冷却器１４冷蔵室２内の空気温度に比べ十分に低温である。このため、除霜ヒータ２１により加温された空気は第１冷却器１４により再度冷却され、冷蔵室２に送風されるため、冷蔵室２の空気温度を維持もしくは低下させる。

時刻ｔ_ｄ２では、「Ｔ_ＤＦ≧Ｔ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}」且つ「Ｔ_ＤＦ≦Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}」となるため、冷蔵室第1ダンパ１５１が閉鎖状態となる（工程Ｓ２－５）。

これにより、除霜ヒータ２１により加温された空気は冷蔵室第２送風経路を介し、伝熱板(第２冷却器)２００に送風される。このとき、第１冷却器１４の温度は十分上昇しており、除霜ヒータ２１により加温された空気は第１冷却器１４を通過した後も高温となる。この高温空気を、冷蔵室第２送風経路を介して伝熱板(第２冷却器)２００に送風することで伝熱板(第２冷却器)２００の温度が上昇する。

また、このとき高温空気を冷蔵室２に送風することなく伝熱板(第２冷却器)２００の温度を上昇させることができ、冷蔵室２温度の過度な上昇を抑えることができる。

時刻ｔ_ｄ３では、「Ｔ_ＤＲ≧Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}」となるため、伝熱板(第２冷却器)２００の除霜が終了したと判定し、冷蔵室第２ダンパ１５２を閉鎖状態にし、冷凍室ファン９ａ、及び冷蔵室ファン９ｂを停止する（工程Ｓ２－９）。これにより、除霜ヒータ２１は第１冷却器１４のみを加温する。

時刻ｔ_ｄ４では、「Ｔ_ＤＲ≧Ｔ_{ＤＲ２＿ｏｆｆ}」且つ「Ｔ_ＤＦ≧Ｔ_{ＤＦ＿ｏｆｆ}」となるため、除霜ヒータ２１を停止する（工程Ｓ２－１１）。

時刻ｔ_ｄ５では、除霜ヒータ２１が終了後、排水時間Δｔ_ｄ２が経過した後、除霜運転を終了する。

以上で、本実施形態の冷蔵庫１の構成を説明したが、次に、本実施形態の冷蔵庫１の奏する効果について説明する。

本実施形態の冷蔵庫１では、第1冷却部である第１冷却器１４と、少なくとも第1冷却部を加熱する発熱部である除霜ヒータ２１と、第１冷却器１４を収容する冷却器室８からの空気が流れる冷蔵室第1風路１１０、又は冷蔵室第２風路１２０と、冷蔵室第1風路１１０、又は冷蔵室第２風路１２０を通過した空気が流れる領域に配された第２冷却部である伝熱板２００が備えられている。

伝熱板(第２冷却器)２００は冷却運転中に、冷蔵室２内の空気の露点以下又は霜点以下に冷却されるため伝熱板(第２冷却器)２００には結露又は着霜が生じる。伝熱板(第２冷却器)２００の結露又は着霜状態の解消のため、除霜ヒータ２１に通電しているときに、冷却器室８内で加温された空気を風路（本実施形態では、冷蔵室第1風路１１０、又は冷蔵室第２風路１２０）を介して伝熱板(第２冷却器)２００に送風する。

これにより、第２冷却部である伝熱板(第２冷却器)２００に専用のヒータを備えることなく、伝熱板(第２冷却器)２００の確実な除霜を達成し、本実施形態の冷蔵庫１は、より信頼性の高い冷蔵庫となる。

本実施形態の冷蔵庫１では、冷凍室ファン９ａ下流に配される冷凍室ファン吐出風路１９５と、冷凍室６０に吹き出す冷気が流れる冷凍室風路１００との間に、風路抵抗調整手段である冷凍室ダンパ１７０を備えている。

冷凍室ダンパ１７０を閉とすることで、除霜ヒータ２１の通電時に除霜ヒータ２１により加温された空気が冷凍室６０内に流入することを防ぐことができる。これにより、除霜運転中における冷凍室６０の温度上昇を抑えることができ、本実施形態の冷蔵庫１は、冷凍室６０内の食品劣化を抑制できる冷蔵庫となる。

また、本実施形態の冷蔵庫１では、伝熱板(第２冷却器)２００に伝熱板温度センサ２０１が備えられており、伝熱板温度センサ２０１の検出する温度が霜の融解温度である「０度」以上である所定温度以上になった場合、冷凍室ファン９ａを停止する。

これにより、霜の確実な除霜を検出することができ、より信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。また、伝熱板(第２冷却器)２００の不必要な昇温を抑制することができ、本実施形態の冷蔵庫１は、冷蔵室内の温度上昇に伴う食品劣化を抑制できる冷蔵庫となる。

本実施形態の冷蔵庫１では、冷蔵室第1風路１１０は伝熱板(第２冷却器)２００を風路の一面に備え、冷却器室８と冷蔵室２に連通する風路であり、除霜運転中に第１冷却器１４の霜や融解水の水分により加湿され高湿（絶対湿度が高い）となった空気を冷蔵室２内に送出することができる。これにより、伝熱板(第２冷却器)２００を除霜するとともに冷蔵室２内の湿度を高めることができ、本実施形態の冷蔵庫１は、冷蔵室２内の食品劣化を抑制できる冷蔵庫となる。

本実施形態の冷蔵庫１では、冷蔵室第２風路１２０は伝熱板(第２冷却器)２００を風路上に備え、冷却器室８と連通し、冷蔵室２と連通しない風路であり、除霜運転中に除霜ヒータ２１の加熱により高温になった空気を冷蔵室２内に送出することなく伝熱板(第２冷却器)２００に送風することができる。

これにより、冷蔵室２内の温度を不必要に高めることなく伝熱板(第２冷却器)２００を除霜することができ、本実施形態の冷蔵庫１は、伝熱板(第２冷却器)２００のより確実な除霜ができる冷蔵庫となるとともに、冷蔵室２内の食品劣化を抑制できる冷蔵庫となる。

また、本実施形態の冷蔵庫１では、伝熱板(第２冷却器)２００を風路の一面に備えた冷却器室８と冷蔵室２に連通する風路である冷蔵室第1風路１１０と伝熱板(第２冷却器)２００を風路の一面に備えた冷却器室８と連通し、冷蔵室２と連通しない風路である冷蔵室第２風路１２０を備え、それぞれの風路に冷蔵室第1ダンパ１５１と冷蔵室第２ダンパ１５２を備える。更に、除霜運転中にこれら２つのダンパの開閉状態を切り替えることで冷蔵室２内の湿度を高める効果と冷蔵室２内の不必要な温度上昇を抑える効果を両方得ることができる。

具体的には、第１冷却器１４の温度が冷蔵室内の温度より十分低い温度であるＴ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}より低い場合には、冷蔵室第1ダンパ１５１を開いて、冷蔵室第２ダンパ１５２を閉じることで、冷却器室８内の空気が高湿で冷蔵室２の温度より低い空気を冷蔵室第1風路１１０より冷蔵室に送風することができ、冷蔵室２を高湿にすることができる。

更に、第１冷却器１４の温度が上昇し、第１冷却器１４の温度がＴ_{ＤＲ１＿ｏｆｆ}より高い場合には、冷蔵室第1ダンパ１５１を閉、冷蔵室第２ダンパ１５２を開とすることで、比較的高温な空気を冷蔵室２に送風することなく、伝熱板(第２冷却器)２００に送風することができ、冷蔵室２の温度を不必要に上昇させることなく伝熱板(第２冷却器)２００のより確実な除霜ができる。

これにより、本実施形態の冷蔵庫１は冷蔵室２の湿度を高めて食品劣化を抑制することができ、また、冷蔵室２の温度を不必要に上昇させることなく伝熱板(第２冷却器)２００の確実な除霜を達成できる冷蔵庫となる。

尚、上述した実施形態では、冷蔵室第１風路１１０、冷蔵室第２風路１２０、及び伝熱板(第２冷却器)２００は、冷蔵室２の背面に設けられているが、野菜室６の背面に、同様の構成の野菜室第１風路、野菜室第２風路、及び伝熱板(第２冷却器)を設けることも可能である。

以上の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部を、他の実施形態の構成に置き換えることも可能である。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を適宜に加えることも可能である。本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。また、説明した機構や構成は必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。

１…冷蔵庫、２…冷蔵室、３…製氷室、４…上段冷凍室、５…下段冷凍室、６…野菜室、８…冷却器室、９ａ…冷凍室ファン、９ｂ…冷蔵室ファン、１０…断熱箱体、１０ａ…外箱、１０ｂ…内箱、１４…冷却器、２４…圧縮機、２５…真空断熱材、２７、２８…断熱仕切壁、２９、３０…仕切部、３９…機械室、４１…冷蔵室温度センサ、４３…冷凍室温度センサ、４４…野菜室温度センサ、４５…冷凍室戻り口温度センサ、４７…冷蔵室第1戻り口温度センサ、４９…冷蔵室下部温度センサ形態では、６０…冷凍室、１００…冷凍室風路、１０４…冷凍室戻り風路、１０５…冷凍室戻り口、１１０…冷蔵室第1風路、１１１…冷蔵室吐出し口、１１５…冷蔵室第1戻り口、１２０…冷蔵室第２風路、１３０…冷蔵室戻り風路、１３１…冷蔵室第２戻り口、１５１…冷蔵室第1ダンパ、１５２…冷蔵室第２ダンパ、１６０…野菜室ダンパ、１７０…冷凍室ダンパ、１９５…冷凍室ファン吐出風路、２００…伝熱板、２０１…伝熱板温度センサ。

Claims (6)

1. 第１冷却部と、
   少なくとも前記第１冷却部を加熱する発熱部と、
   前記第１冷却部で冷却された空気を昇圧するファンと、
   前記ファンで昇圧された空気が流れる風路と、
   前記風路、又は前記風路を通過した空気が流れる領域に配された第２冷却部と、
   前記第２冷却部が冷却する空気を収容する冷蔵室と、を備え、
   前記第２冷却部は、前記冷蔵室の空気を、前記空気の露点以下、又は霜点以下の温度にまで冷却し、
   前記第２冷却部に着霜、又は結露している状態で、前記発熱部を発熱させ、且つ前記ファンを駆動して、前記発熱部により加温された空気を前記第２冷却部に向かって送風する制御手段を備え、
   前記第１冷却部が冷却する空気を収容する冷凍温度帯である冷凍室と、
   前記ファンから前記冷凍室に向かう風量を減少させ、かつ、前記ファンから前記風路に流れる風量を増加させる手段として前記冷凍温度帯の風路抵抗調整手段を備え、
   前記風路は、前記冷蔵室に連通する連通風路と前記冷蔵室に連通しない非連通風路を含む複数の風路から構成され、
   前記連通風路への空気の流通を制御する第１ダンパと、前記非連通風路への空気の流通を制御する第２ダンパとを備える
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記第２冷却部に配置された第２冷却部温度センサを備え、
   前記制御手段は、前記第２冷却部温度センサが検知した温度が所定の温度を上回った場合、前記ファンを停止し、前記発熱部により加温された空気の前記第２冷却部への送風を停止する
   ことを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記発熱部により加温された空気は、前記連通風路を介して前記第２冷却部に向かって送風される
   ことを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記発熱部により加温された空気は、前記非連通風路を介して前記第２冷却部に向かって送風される
   ことを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記連通風路と前記非連通風路とは隣接して設けられ、前記連通風路と前記非連通風路の間には、前記第２冷却部を形成する熱伝達性の良い伝熱板が配置され、前記非連通風路を流れる空気から前記連通風路を流れる空気へ冷熱が伝達される
   ことを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項５に記載の冷蔵庫において、
   前記第１冷却部に配置された第１冷却部温度センサを備え、
   前記制御手段は、
   前記発熱部を発熱させ、且つ前記ファンを駆動して、前記第１冷却部温度センサが検知した温度が所定の温度を下回った場合、前記第１ダンパを開放状態にし、前記連通風路を介して前記発熱部により加温された空気を前記伝熱板に送風し、
   前記第１冷却部温度センサが検知した温度が所定の温度を上回った場合、前記第２ダンパを開放状態にし、前記非連通風路を介して前記発熱部により加温された空気を前記伝熱板に送風する
   ことを特徴とする冷蔵庫。