JPH07260326A - 冷蔵庫の除霜制御装置 - Google Patents

冷蔵庫の除霜制御装置

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JPH07260326A
JPH07260326A JP6053796A JP5379694A JPH07260326A JP H07260326 A JPH07260326 A JP H07260326A JP 6053796 A JP6053796 A JP 6053796A JP 5379694 A JP5379694 A JP 5379694A JP H07260326 A JPH07260326 A JP H07260326A
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JP
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time
defrost
defrosting
grace
refrigerator
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JP6053796A
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Yasuo Shiyuuse
康生 周世
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • F25D2700/14—Sensors measuring the temperature outside the refrigerator or freezer

Abstract

(57)【要約】 【目的】 最適な時期に除霜を行うことができる冷蔵庫
の除霜制御装置を提供する。 【構成】 外気温度検知手段１４、扉開閉数積算手段１
８、扉開放時間積算手段２４、コンプレッサ運転積算時
間検知手段２０、コンプレッサ連続運転時間検知手段２
６、コンプレッサ運転積算時間中の外気温度と扉開閉数
から前記除霜猶予時間をファジィ演算し前記除霜猶予モ
ードに入り、除霜猶予モードにおいて前記除霜猶予時間
を一定時間毎に外気温度と扉開閉数からファジィ演算し
て見直しを行うファジィ演算手段２２、常時積算タイマ
でカウントされている前記除霜猶予時間が経過した時点
で前記除霜猶予モードを終了して除霜を開始し、また、
扉開放時間積算値が一定時間以上になると強制的に除霜
を開始し、さらに、コンプレッサ連続運転時間が所定時
間以上になると強制的に除霜を開始する除霜猶予判断手
段２８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫の除霜制御装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
冷蔵庫の除霜の制御方法は、冷却器の除霜が終了した時
点から所定時間以上になれば、または、この終了した時
点からのコンプレッサの運転積算時間が所定時間以上に
なれば、除霜を再び行うようにしていた。
【０００３】しかしながら、上記制御方法において、除
霜を行わない時間、すなわち、冷却時間を設定する場合
に、冷却性能を保持するために、通常より過酷な条件に
基いて設定する必要があった。そのため、通常の使用状
態においては、まだ除霜の必要がないにも拘らず、除霜
を行ってしまい、除霜ヒーターの通電頻度が増し、消費
電力量が増加するという問題があった。また、除霜は、
少なからず庫内温度の上昇を招き、食品を劣化させると
いう問題もあった。
【０００４】そこで、本発明は最適な時期に除霜を行う
ことができる冷蔵庫の除霜制御装置を提供するものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の冷蔵
庫の除霜制御装置は、冷蔵庫の外気温度を検知する外気
温度検知手段と、前記冷蔵庫の扉の開閉数を積算する扉
開閉数積算手段と、前記扉の開放時間を積算する扉開放
時間積算手段と、前記冷蔵庫のコンプレッサの運転時間
を積算するコンプレッサ運転積算時間検知手段と、前記
コンプレッサの連続運転時間を検知するコンプレッサ連
続運転時間検知手段と、前記冷蔵庫の除霜が終了して一
定のコンプレッサ運転積算時間経過後から除霜を開始す
るまでの除霜猶予モードの時間である猶予経過時間を常
時積算する常時積算タイマと、前記一定のコンプレッサ
運転積算時間経過後に、該コンプレッサ運転積算時間中
の外気温度と扉開閉数から前記除霜猶予時間をファジィ
演算し、前記除霜猶予モードに入る除霜猶予モード開始
判別手段と、前記除霜猶予モード期間中において前記除
霜猶予時間を一定時間毎に外気温度と扉開閉数からファ
ジィ演算して見直しを行う除霜猶予時間見直し手段と、
前記常時積算タイマでカウントされている前記猶予経過
時間が前記除霜猶予時間に到達した時点で前記除霜猶予
モードを終了して除霜を開始する除霜開始手段と、前記
除霜猶予モード期間中において前記扉開放時間積算手段
による扉開放時間積算値が一定時間以上となった場合に
前記除霜猶予モードを終了して強制的に除霜を開始する
第１強制除霜手段と、前記除霜猶予モード期間中におい
て前記コンプレッサ連続運転時間検知手段によるコンプ
レッサ連続運転時間が所定時間以上となった場合に前記
除霜猶予モードを終了して強制的に除霜を開始する第２
強制除霜手段とを有するものである。
【０００６】請求項２の冷蔵庫の除霜制御装置は、請求
項１のものにおいて、前記扉開閉数積算手段は、冷蔵庫
の各室の扉開閉に対して、各室の扉に応じた定数を乗じ
て扉開閉数の積算を行い、前記扉開放時間積算手段は、
前記各室の扉開放時間に対して、各室の扉に応じた定数
を乗じて扉開放時間の積算を行うものである。
【０００７】請求項３の冷蔵庫の除霜制御装置は、請求
項１のものにおいて、前記除霜猶予モード開始判別手段
及び前記除霜猶予時間見直し手段は、外気温度が一定温
度以下の場合に、前記除霜猶予時間が短くなるようにフ
ァジィ演算する。
【０００８】請求項４の冷蔵庫の除霜制御装置は、請求
項１のものにおいて、前記第２強制除霜手段は、前記除
霜終了直後からのコンプレッサ連続運転時間が所定時間
以上になった場合に強制的に除霜を開始する。
【０００９】請求項５の冷蔵庫の除霜制御装置は、請求
項１のものにおいて、前記第２強制除霜手段は、電源投
入直後または前記除霜終了後からのコンプレッサ連続運
転時間が所定時間以上になった状態があれば強制的に除
霜を開始する。
【００１０】請求項６の冷蔵庫の除霜制御装置は、請求
項１のものにおいて、前記除霜開始手段は、前記猶予経
過時間が最大除霜猶予時間に達した時点で前記除霜猶予
モードを終了して除霜を開始するものである。
【００１１】
【作 用】請求項１の冷蔵庫の除霜制御装置の動作状態
について説明する。
【００１２】除霜猶予モード開始判別手段が、冷蔵庫の
除霜が終了して一定のコンプレッサ運転積算時間経過後
に、このコンプレッサ運転積算時間中の外気温度と扉開
閉数から除霜猶予時間をファジィ演算し、除霜猶予モー
ドを開始する。
【００１３】除霜猶予時間見直し手段は、除霜猶予モー
ド期間中除霜猶予時間を一定時間毎に外気温度と扉開閉
数からファジィ演算して見直し、この見直した時間を新
たに除霜猶予時間とする。
【００１４】除霜開始手段は、除霜積算タイマーでカウ
ントされている猶予経過時間が除霜猶予時間に到達した
時点で除霜猶予モードを終了して除霜を開始する。
【００１５】第１強制除霜手段は、除霜猶予モード期間
中、扉開放時間積算手段が積算した扉開放時間積算値が
所定時間以上であれば除霜猶予モードを終了して強制的
に除霜を開始する。
【００１６】第２強制除霜手段は、除霜猶予モード期間
中、コンプレッサ連続運転時間検知手段が検知したコン
プレッサ連続運転時間が所定時間以上であれば除霜猶予
モードを終了して強制的に除霜を開始する。
【００１７】請求項２の冷蔵庫の除霜制御装置について
説明する。
【００１８】扉開閉数積算手段は、冷蔵庫の各室の扉の
開閉に対して、各室の扉に応じた定数を乗じて扉開閉数
の積算を行う。また、扉開放時間積算手段は、各室の扉
開放時間に対して、各室の扉に応じた定数を乗じて扉開
放時間の積算を行う。これは、冷凍室と冷蔵室の扉を開
けた状態における、冷却器の着霜に与える影響が違うこ
とに対応している。
【００１９】請求項３の冷蔵庫の除霜制御装置について
説明する。
【００２０】除霜猶予モード開始判別手段及び除霜猶予
時間見直し手段は、外気温度が一定温度以下の場合に
は、ファジィ演算する除霜猶予時間を短くする。これ
は、外気温度が低温の場合には、長時間除霜を行わない
とダクト氷結が生じるためである。
【００２１】請求項４の冷蔵庫の除霜制御装置について
説明する。
【００２２】第２強制除霜手段は、除霜終了直後からの
コンプレッサ連続運転時間が所定時間以上になると強制
的に除霜を開始する。
【００２３】請求項５の冷蔵庫の除霜制御装置について
説明する。
【００２４】第２強制除霜手段は、電源投入直後または
除霜終了直後からのコンプレッサ連続運転時間が所定時
間以上になると強制的に除霜を開始する。
【００２５】請求項６の冷蔵庫の除霜制御装置について
説明する。
【００２６】除霜開始手段は、猶予経過時間が最大除霜
猶予時間に達した時点で、除霜猶予モードを終了して除
霜を開始する。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の一実施例の冷蔵庫の除霜制御
装置１０について説明する。なお、本実施例の冷蔵庫
は、冷凍室と冷蔵室と野菜室とを備えており、各室に扉
を有している。
【００２８】図１は、除霜制御装置１０のブロック図及
び簡単な制御フローチャートを兼ねた説明図である。
【００２９】符号１２は、冷蔵庫の外気温度を検知する
温度センサである。この温度センサ１２の信号は、外気
温度検知手段１４で検出し、１時間毎のデータとして蓄
積する。
【００３０】符号１６は、冷凍室、冷蔵室及び野菜室の
各扉に設けられた扉スイッチである。これら扉スイッチ
１６の信号は、扉開閉数検知手段１８で検知し、各扉の
開閉数を積算する。
【００３１】符号２０は、冷蔵庫のコンプレッサの運転
積算時間を検知するコンプレッサ運転積算時間検知手段
である。このコンプレッサ運転積算時間検知手段２０
は、コンプレッサの運転時間のみの積算時間を検知す
る。
【００３２】符号２２は、ファジィ演算手段である。こ
のファジィ演算手段２２には、外気温度検知手段１４、
扉開閉数検知手段１８、コンプレッサ運転積算検知手段
２０が接続されている。そして、除霜終了後コンプレッ
サ運転積算時間が、所定時間（例えば、８時間）経過し
たときに、外気温度検知手段１４と、扉開閉数検知手段
１８からの外気温度と扉開閉数に基づいて、予め設定し
ておいた図４のメンバーシップ関数と図５の制御ルール
からファジィ推論により除霜猶予時間を演算する。この
除霜猶予時間は実時間で出力される。また、この除霜猶
予時間は、外気温度及び扉開閉数から一定時間毎に見直
しを行う。なお、メンバーシップ関数及び制御ルール
は、ファジィ演算手段２２内部に設けられたＲＯＭに予
め記憶させておく。
【００３３】符号２４は、各室の扉の開放時間を積算す
る扉開放時間積算手段である。
【００３４】符号２６は、コンプレッサが連続して運転
した場合の時間を検知するコンプレッサ連続運転時間検
知手段である。
【００３５】符号２８は、除霜猶予判断手段である。こ
の除霜猶予判断手段２８は、ファジィ演算手段２２によ
って演算された除霜猶予時間と、その時点での猶予経過
時間とを比較して、演算結果の方が大きい値であればさ
らに除霜猶予時間を延長し、小さい値であれば除霜を行
う。ここで、除霜猶予時間とは、扉の開閉数及び外気温
度から、冷却時間を延長して除霜を猶予するのに最も適
した時間をいう。また、このファジィ演算の結果に関係
なく、扉開放時間積算手段２４から出力された扉の開放
時間が所定時間（例えば、０．５時間）を超えていれ
ば、除霜を開始する。さらに、コンプレッサ連続運転時
間検知手段２６が検知したコンプレッサ連続運転時間
が、所定時間を超えても、除霜を開始する。
【００３６】上記冷蔵庫の除霜制御装置１０の制御状態
について、図２のフローチャート及び図３のタイムチャ
ートに基づいてさらに詳細に説明する。
【００３７】ステップ１において、冷蔵庫の電源が投入
されると、ステップ２において、コンプレッサ運転積算
時間を０時間にリセットする。
【００３８】ステップ３において、コンプレッサ運転積
算時間（以下、コンプＯＮ積算時間という）のカウント
を開始する。
【００３９】ステップ４において、コンプＯＮ積算時間
が、５時間を超えていれば、除霜モードに入り、５時間
を超えていなければステップ３に戻る。すなわち、ステ
ップ１〜ステップ４においては、冷蔵庫の電源投入後及
び停電後の通電時において、コンプＯＮ積算時間が５時
間に到達した場合に除霜に入るものである。
【００４０】ステップ５は、除霜モードであって、冷却
器の除霜を所定時間行い、除霜モードを終了する。
【００４１】ステップ６において、コンプＯＮ積算時間
を０時間に再びリセットし、ステップ７において、外気
温度、扉開閉数、扉開放時間をリセットする。
【００４２】ステップ８において、コンプレッサの運転
を開始し、コンプＯＮ積算時間をカウントし始める。
【００４３】ステップ９において、外気温度、扉開閉
数、扉開放時間のカウントを開始する。この計測は、コ
ンプＯＮ積算時間と異なり、実時間、すなわち常時積算
で行う。
【００４４】ステップ１０において、コンプＯＮ積算時
間が８時間以上であれば、ステップ１１に進み、８時間
未満であればステップ８に戻る。すなわち、除霜モード
が終了した場合には、必ずコンプレッサを８時間動作さ
せる。
【００４５】ステップ１１において、除霜猶予モードを
開始して、ｎ＝１とし、ステップ１２に進む。
【００４６】ステップ１２において、外気温度と扉開閉
数から除霜猶予時間ＴDEF をファジィ推論により演算す
る。なお、このファジィ推論の演算方法については後述
する。
【００４７】ステップ１３において、演算した結果であ
る除霜猶予時間ＴDEF が、除霜猶予モード開始からの猶
予経過時間ＴN （実時間）よりも小さければ、除霜猶予
モードを終了して、ステップ５の除霜モードに入る。そ
して、演算した除霜猶予時間ＴDEF が猶予経過時間ＴN
よりも大きければステップ１４に進む。
【００４８】ステップ１４において、扉開放時間が、
０．５時間よりも大きければ除霜猶予モードを終了し
て、ステップ５の除霜モードに入る。そして、小さけれ
ばステップ１５に進む。この場合に、扉開放時間の演算
方法は、下記の２種類がある。
【００４９】 第１の方法 冷凍室、冷蔵室及び野菜室の扉開放時間が各１０分であ
れば、それを等しく積算して３０分とし、これを扉開放
時間とする。
【００５０】 第２の方法 扉の開閉による庫内冷気と庫外空気との置換は、庫内の
容積に比例する。したがって、この点を考慮して、各室
の扉開放時間に定数を乗じて積算時間を演算する。具体
的には、冷凍室及び野菜室の内容積が、冷蔵室の約１／
２の場合には、扉開放時間は、野菜室の扉開放時間×
０．５＋冷凍室の扉開放時間×０．５＋冷蔵室の扉開放
時間となる。例えば、各扉が１０分間開けられた場合に
は、扉開放時間は、５分＋５分＋１０分となり、計２０
分となる。
【００５１】ステップ１５において、除霜モードが終了
した直後からのコンプレッサの連続運転時間が、５時間
以上になった状態があるか否かを検知し、そのような状
態があれば除霜猶予モードを終了し、ステップ５におけ
る除霜モードに入る。なければステップ１６に進む。
【００５２】ステップ１６において、除霜モードが終了
した後、現在に至るまでにコンプレッサの連続運転時間
が３時間以上になった状態あるか否かを検知し、そのよ
うな状態があれば除霜猶予モードを終了し、ステップ５
における除霜モードに入る。なければステップ１７に進
む。
【００５３】ステップ１７において、猶予経過時間ＴN
をカウントする。このカウントは実時間すなわち常時積
算で行う。
【００５４】ステップ１８において、除霜猶予モード開
始からの外気温度、扉開閉数、扉開放時間をカウントし
さらに積算する。
【００５５】ステップ１９において、猶予経過時間ＴN
が、ｎ時間に達していればステップ２０に進み、達して
いなければステップ１４に戻る。このｎ時間は、後述す
るように１時間毎に加算されるものであり、１時間を過
ぎていなければ常にステップ１４〜１８の判断を繰り返
す。
【００５６】ステップ２０において、猶予経過時間ＴN
が、１０時間以上であれば除霜猶予モードを終了しステ
ップ５の除霜モードに入る。すなわち、この１０時間
が、最大除霜猶予時間であり、コンプＯＮ積算時間が８
時間と、猶予経過時間が１０時間で必ず除霜に入る。そ
して、猶予経過時間が１０時間に達していなければ、ス
テップ２１において、ｎ時間に１時間を追加してステッ
プ１２に進む。そして、再びファジィ推論で、除霜猶予
時間ＴDEF を見直す。この場合に、入力される外気温度
及び扉開閉数は、ステップ１８において前記１時間の間
にさらに積算された外気温度、扉開閉数であって、これ
を基にファジィ演算して見直されるため、常に、外気温
度及び扉開閉数に応じた除霜猶予時間ＴDEF が求めら
れ、より正確に除霜猶予を行え省電力となる。
【００５７】次に、図４〜図６に基づいて、ファジィ演
算手段２２が、ファジィ推論する場合について説明す
る。
【００５８】図４は、外気温度と扉開閉数と除霜猶予時
間ＴDEF との関係を示したメンバーシップ関数である。
【００５９】図５は、ファジィ演算の制御ルールを示し
たものである。
【００６０】図６は、メンバーシップ関数と制御ルール
に基づいてファジィ演算を行った結果であり、外気温度
と代表的な扉開閉数に対する除霜猶予時間ＴDEF とを示
したものである。
【００６１】メンバーシップ関数と制御ルールとの関係
は、例えば、下記のようになる。
【００６２】外気温度が、２５℃の場合は、図４（１）
よりＡ６となる。また、扉開閉数が４０回の場合は、図
４（２）よりＢ３となる。そのため、制御ルールから、
Ａ６とＢ６の個所を探し、ｃは５となる。そのため、図
４（３）より除霜猶予時間ＴDEF はＤ５＝６時間とな
る。
【００６３】図６において、外気温度が１５℃以下の範
囲では、除霜猶予時間ＴDEF を短くなるように演算す
る。これは、外気温度が低い場合において、長時間除霜
を行わなければ、冷蔵庫内部にあるダクトが氷結するの
でそれを防止するためである。この場合に従来の除霜制
御と比べても、コンプＯＮ積算時間は最低８時間確保さ
れ、それから除霜猶予されるるため、省電力の効果を失
うことはない。
【００６４】
【発明の効果】請求項１の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、除霜猶予時間を、外気温度と扉開閉数からファジィ
演算するとともに、その除霜猶予時間を一定時間毎に見
直すため、常に正確な除霜猶予時間を得ることができ、
省エネルギーとなる。また、扉開放時間やコンプレッサ
連続運転時間が所定時間を超えると、強制的に除霜に入
るため、扉を開けた状態が続くとか、庫内に多くの食品
を収納した場合等の異常が起きた場合でも、コンプレッ
サが長時間運転して着霜が起こらない。
【００６５】請求項２の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、各室の容積に応じて、扉開閉数や扉開放時間の積算
値が決定されるため、正確に除霜猶予時間を決定でき
る。
【００６６】請求項３の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、外気温度が一定温度以下の場合には、除霜猶予時間
が短くなるようにファジィ演算されるため、ダクト氷結
が起こらない。
【００６７】請求項４の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、除霜終了直後からのコンプレッサ連続運転時間が所
定時間以上になると強制的に除霜を開始するため、異常
が起きた場合でも長時間冷却運転を行うことがない。
【００６８】請求項５の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、電源投入直後または除霜終了直後からのコンプレッ
サ連続運転時間が所定時間以上になると強制的に除霜を
開始するため、冷却運転が長くなって、必要以上の冷却
を行うことがない。
【００６９】請求項６の冷蔵庫の除霜制御装置である
と、最大除霜猶予時間に達した時点で必ず除霜を開始す
るため、その内部が氷結しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の除霜制御装置
のブロック図及び簡略した制御フローチャートの説明図
である。
【図２】冷蔵庫の除霜制御装置における制御のフローチ
ャートである。
【図３】コンプレッサ運転積算時間と猶予経過時間との
関係を示す図面である。
【図４】ファジィ演算におけるメンバーシップ関数であ
る。
【図５】ファジィ演算における制御ルールである。
【図６】除霜猶予時間と外気温度との関係を示すグラフ
である。
【符号の説明】
１０ 除霜制御装置 １２ 温度センサ １４ 外気温度検知手段 １６ 扉スイッチ １８ 扉開閉数検知手段 ２０ コンプレッサ運転積算時間検知手段 ２２ ファジィ演算手段 ２４ 扉開放時間積算手段 ２６ コンプレッサ連続運転時間検知手段 ２８ 除霜猶予判断手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】冷蔵庫の外気温度を検知する外気温度検知
    手段と、 前記冷蔵庫の扉の開閉数を積算する扉開閉数積算手段
    と、 前記扉の開放時間を積算する扉開放時間積算手段と、 前記冷蔵庫のコンプレッサの運転時間を積算するコンプ
    レッサ運転積算時間検知手段と、 前記コンプレッサの連続運転時間を検知するコンプレッ
    サ連続運転時間検知手段と、 前記冷蔵庫の除霜が終了して一定のコンプレッサ運転積
    算時間経過後から除霜を開始するまでの除霜猶予モード
    の時間である猶予経過時間を常時積算する常時積算タイ
    マと、 前記一定のコンプレッサ運転積算時間経過後に、該コン
    プレッサ運転積算時間中の外気温度と扉開閉数から前記
    除霜猶予時間をファジィ演算し、前記除霜猶予モードに
    入る除霜猶予モード開始判別手段と、 前記除霜猶予モード期間中において前記除霜猶予時間を
    一定時間毎に外気温度と扉開閉数からファジィ演算して
    見直しを行う除霜猶予時間見直し手段と、 前記常時積算タイマでカウントされている前記猶予経過
    時間が前記除霜猶予時間に到達した時点で前記除霜猶予
    モードを終了して除霜を開始する除霜開始手段と、 前記除霜猶予モード期間中において前記扉開放時間積算
    手段による扉開放時間積算値が一定時間以上となった場
    合に前記除霜猶予モードを終了して強制的に除霜を開始
    する第１強制除霜手段と、 前記除霜猶予モード期間中において前記コンプレッサ連
    続運転時間検知手段によるコンプレッサ連続運転時間が
    所定時間以上となった場合に前記除霜猶予モードを終了
    して強制的に除霜を開始する第２強制除霜手段とを有す
    ることを特徴とする冷蔵庫の除霜制御装置。
  2. 【請求項２】前記扉開閉数積算手段は、 冷蔵庫の各室の扉開閉に対して、各室の扉に応じた定数
    を乗じて扉開閉数の積算を行い、 前記扉開放時間積算手段は、 前記各室の扉開放時間に対して、各室の扉に応じた定数
    を乗じて扉開放時間の積算を行うことを特徴とする請求
    項１記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
  3. 【請求項３】前記除霜猶予モード開始判別手段及び前記
    除霜猶予時間見直し手段は、 外気温度が一定温度以下の場合に、前記除霜猶予時間が
    短くなるようにファジィ演算することを特徴とする請求
    項１記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
  4. 【請求項４】前記第２強制除霜手段は、 前記除霜終了直後からのコンプレッサ連続運転時間が所
    定時間以上となった場合に強制的に除霜を開始すること
    を特徴とする請求項１記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
  5. 【請求項５】前記第２強制除霜手段は、 電源投入直後または前記除霜終了後からのコンプレッサ
    連続運転時間が所定時間以上になった状態があれば強制
    的に除霜を開始することを特徴とする請求項１記載の冷
    蔵庫の除霜制御装置。
  6. 【請求項６】前記除霜開始手段は、 前記猶予経過時間が最大除霜猶予時間に達した時点で前
    記除霜猶予モードを終了して除霜を開始することを特徴
    とする請求項１記載の冷蔵庫の除霜制御装置。
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