(57)【要約】【課題】着霜量の予測精度を高め、除霜時の消費電力量の低減を図ることができる冷蔵庫を提供することにある。【解決手段】  除霜完了を判定する冷却器温度センサ３５と、着霜量を予測するための上部カバー５３に設けた除霜用温度センサ３７を備えている。除霜用温度センサ３７は、冷却器７下方の除霜ヒータ２２との間に設けた上部カバー５３の金属製のカバー部材上面に熱接触されて取り付けられている。着霜量が少ない場合、カバー部材に滴下する除霜水量が少ないので、除霜開始後所定時間経過後の除霜用温度センサ３７によって検出される温度は高温となる。一方、着霜量が多い場合、カバー部材に滴下する除霜水量が多いので、除霜用温度センサ３７によって検出される温度は、除霜水に冷却されて着霜量が少ない場合よりも低温状態が長く続く。この除霜用温度センサ３７による検出温度により着霜量を予測でき、予測結果に応じて除霜完了判定温度を切り替える。【選択図】図４
2010002071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮機、絞り、冷却器を順次冷媒配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷却器で冷却した空気を循環する送風機と前記冷却器の下方に設けた除霜ヒータと、を備えた冷蔵庫において、
前記冷却器と前記除霜ヒータとの間に、除霜用温度センサを設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記除霜ヒータの上方を覆うカバー部材を設け、
前記除霜用温度センサが、前記カバー部材の温度を検出するように取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記除霜ヒータは、前記カバー部材に熱接触するように取り付けられたことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷蔵庫の冷却器に成長した霜の除去を行なう除霜運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫に保存した食品からの水分蒸発や、冷蔵庫の扉の開閉時の外気侵入により冷却器に霜が成長する。冷却器のフィン表面に霜が成長すると、次第に通風抵抗が大きくなるため十分に熱交換できなくなり、冷却性能の低下をもたらす。従って、フィンのピッチを狭くして空気側の熱交換性能を向上させることは容易ではない。しかしながら、冷蔵庫の省エネルギ性向上と、コンパクト且つ大容量化を両立させる冷蔵庫のニーズは高く、除霜効率の向上（除霜時間の短縮、着霜量低減等）による冷却器の高性能化は、冷蔵庫を開発する上で重要である。
【０００３】
従来の冷却器の除霜は、冷却器の下側に設けた除霜ヒータ（例えば、ガラス管ヒータ）を用い、冷却器に設置した冷却器温度センサの温度が、着霜量によらず一定温度以上、例えば、１０℃になるまで加熱し続ける。この方式は冷却器収納室内の空気と、冷却器周辺部を加熱して霜を解かすため、霜の解け残りが少ないことが特徴である。
しかしながら、冷却器以外、例えば、庫内送風機（本願発明における送風機に対応）のファンガードなど冷却器周辺部の部品や庫内をも同時に加熱してしまうためエネルギの無駄が多く、特に着霜量が少ない場合、投入エネルギのうち除霜に費やされるエネルギの割合が小さくなり、冷蔵庫の室内の温度上昇を引き起こし易くなる。
【０００４】
除霜に使われなかったエネルギは全て庫内の熱負荷になるため、除霜終了後の再冷却運転時間の増加にもつながり、消費電力量の増加を招く。従って、除霜時の消費電力量の低減をするためには、着霜量の低減や除霜時の熱伝達性能向上の他に、着霜量に応じた除霜運転時間の設定を行う必要がある。
冷蔵庫運転中の着霜量の予測方法として、例えば、一定時間におけるドアの開閉回数、圧縮機の積算運転時間、庫外温度等を用いる方法は、着霜量の推定に利用される一般的な方法であり、既に製品に適用されている例もある。
【０００５】
特許文献１では、扉の開閉数に応じて着霜量を予測しており、扉開閉数の基準値よりも少ない場合、着霜量が少ないと判定し、通常よりも除霜完了判定温度を下げて除霜時間を短くして消費電力量の低減を図っている。また、特許文献２では、除霜周期の最適化を行なうために、除霜中の冷却器の温度を測定することにより、温度勾配から着霜量を推定している。着霜量が多い場合には、除霜開始から霜が解け始まるまでに時間を要するため、温度勾配が緩くなり、逆に着霜量が少ない場合には、温度勾配は急になる。従って、除霜中の冷却器の温度勾配が緩い場合には着霜量が多いとして、現在行なわれている除霜間隔よりも短くして、除霜間隔を最適化している。
【特許文献１】特開平８−２６１６２９号公報
【特許文献２】特開平８−９４２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、従来技術の冷蔵庫の除霜では、扉の開閉回数、圧縮機の積算運転時間による着霜量の予想を行っている場合が多いので着霜量の予想値の精度が問題であり、実使用上問題にならないように、除霜完了判定温度を高めに設定して霜の解け残りを防止していることが多い。このような場合、実際には予想値よりも霜が少ない場合、霜が全て解けた後でも除霜ヒータに通電し、冷却器の温度を高めていることが多く、消費電力量が増加する要因となっていた。
本発明は係る従来の技術の課題を解決するためになされたものであり、着霜量の予測精度を高め、除霜時の消費電力量の低減を図ることができる冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の発明の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮機、絞り、冷却器を順次冷媒配管で接続した冷凍サイクルと、前記冷却器で冷却した空気を循環する送風機と前記冷却器の下方に設けた除霜ヒータと、を備えた冷蔵庫において、前記冷却器と前記除霜ヒータとの間に、除霜用温度センサを設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、前記冷却器と前記除霜ヒータとの間に、除霜用温度センサを設けるので、除霜ヒータによる冷却器に付着した霜が解けてできた除霜水による、除霜用温度センサ周囲の温度変化を検出することが可能となる。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明の冷蔵庫は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、前記除霜ヒータの上方を覆うカバー部材を設け、前記除霜用温度センサが、前記カバー部材の温度を検出するように取り付けられたことを特徴とする。
【００１０】
前記カバー部材は、除霜時に冷却器からの除霜水の滴下を受けるので、カバー部材の温度を除霜用温度センサで検出することで、除霜運転開始当初の冷却器への着霜量の多寡や、除霜運転の進行による除霜水量の変化を、除霜用温度センサが検出する温度から検出することが可能となる。
【００１１】
本発明の請求項３に記載の発明の冷蔵庫は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、前記除霜ヒータは、前記カバー部材に熱接触するように取り付けられたことを特徴とする。
【００１２】
前記カバー部材は、除霜時に冷却器からの除霜水の滴下を受けるので、カバー部材の温度を除霜用温度センサで直接検出することで、除霜運転開始当初の冷却器への着霜量の多寡や、除霜運転の進行による除霜水量の変化を、除霜用温度センサが検出する温度から検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、着霜量の予測精度を高め、除霜時の消費電力量の低減を図ることができる冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る冷蔵庫の実施形態を、図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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
図２に示すように、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。
【００１９】
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４参照）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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Ｅ（図５参照）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。
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Ｅ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。
【００２２】
また、冷却器７には冷却器温度センサ３５（図３中、冷却器温度センサ３５は必ずしも正確な取り付け箇所を示すものではない）、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）を検出できるようになっている。
ちなみに、冷蔵庫１は、庫外の温湿度環境（外気温度、外気湿度）を検出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。野菜室６にも野菜室温度センサ３３Ａを配置しても良い。
本実施形態では、更に、上部カバー５３にも除霜用温度センサ３７（図４参照）が取り付けられている。冷却器温度センサ３５、除霜用温度センサ３７の詳細な取り付け箇所については後記する。
【００２３】
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３中に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が通風される。
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。
【００２４】
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、冷却器温度センサ３５、除霜用温度センサ３７、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。
【００２５】
（冷却器収納室の構成）
次に冷却器収納室８の構成について図４から図６を参照しながら説明する。
図４は、冷却器とその周辺部の正面部分拡大図であり、図５は、冷却器とその周辺部の側面部分拡大図であり、図６は、除霜ヒータの詳細斜視図である。
冷却器７は冷却器配管７ａに多数のフィン７ｂを取り付けたユニットを複数段接続して構成されており、図４では庫内戻り冷気の流れ方向に対して７段構成になって、下段冷凍室５の奥側壁５ｄ（図５参照）の背面に設置されている。冷却器入口管５５は、圧縮機２４（図２参照）で圧縮された冷媒が図示しない凝縮器で放熱されて、それに続く図示しない絞りを経た冷媒配管に接続し、冷却器出口管５６は圧縮機２４の吸い込み側に接続されている。冷却器出口管５６の途中には、冷媒量を調節するヘッダー５７を設けている。
圧縮機２４、図示しない凝縮機及び絞り、冷却器７を順次冷媒配管で接続したものを冷凍サイクルと一般に呼称する。
【００２６】
図４に示すように冷蔵室戻りダクト１６は、冷却器７を収納する冷却器収納室８の右側に仕切り壁を介して設けてあり、冷蔵室２（図３参照）からの破線矢印Ｄで示す冷蔵室戻り空気は、冷蔵室戻りダクト１６を経て、正面から見て右側下方部から冷却器７へ流入する。一方、製氷室３（図３参照）や上段冷凍室４（図３参照）や下段冷凍室５（図３参照）を冷却して、冷凍室戻り口１７（図３参照）を通過した冷凍室戻り空気は実線矢印Ｃで示すように冷却器７の正面下方部から流入する。
図５に示すように冷却器７の下には、除霜水Ｅを一時的に受ける樋２３の上方に除霜ヒータ２２を設けている。
【００２７】
図４に戻って、冷却器入口管５５の冷却器７のユニット寄りには、冷却器温度センサ３５が冷却器入口管５５に接触して取り付けられており、冷却器温度センサ３５は信号線を介して制御基板３１（図２参照）に接続されている。冷却器温度センサ３５の設置場所は、最後に霜が解ける場所付近で、冷却器７に接触していれば良く、必ずしも冷却器入口管５５の冷却器７のユニット寄りの位置と限定されるものではない。好ましくは、冷却器７の最上段のユニットの領域Ｂのフィン７ｂに熱接触させて設置することが好ましい。
【００２８】
図６に示すように除霜ヒータ２２は、ヒータ部２２ａと放熱フィン２２ｂから構成されている。ヒータ部２２ａは、例えば、ガラス管ヒータが挙げられるが、ガラス管表面の温度を一定温度以下に保つために、放熱フィン２２ｂが設けてある。除霜ヒータ２２と冷却器７の間には、除霜ヒータ２２の両端に固定された端部材５３ｂと、除霜ヒータ２２の上部に除霜ヒータ２２の軸方向に離間させて配置された補強部材５３ｃとで支えられた山形形状のカバー部材５３ａを含む上部カバー５３が設けてある。
【００２９】
上部カバー５３は、万一、冷媒配管から冷媒が漏れても高温のヒータ部２２ａに冷媒が直接吹き付けられて火災を生じないように防護するものであるが、本実施形態では、カバー部材５３ａは、例えば、ステンレス板で構成されている。また、ヒータ部２２ａにガラス管ヒータを用いた場合、そのガラス管に除霜水Ｅ（図５参照）が直接触れて、熱衝撃でガラス管を破損させる懼れがあるので、カバー部材５３ａは、ヒータ部２２ａに直接除霜水Ｅが滴下しないように保護する役目も持っている。したがって、カバー部材５３ａは、冷却器７の下方投影面と略同じ下方投影面積を有し、冷却器７の下方投影面を含むように位置している。
【００３０】
そして、カバー部材５３ａの上面の冷蔵室戻りダクト１６（図４参照）寄りには、カバー部材５３ａと同一素材のホルダ３８によってカバー部材５３ａの上面に接触させられて除霜用温度センサ３７が設置されている。除霜用温度センサ３７も冷却器温度センサ３５と同様に信号線を介して制御基板３１（図２参照）に接続されている。
除霜ヒータ２２で加熱すると、カバー部材５３ａの温度は最高で約１４０℃になるため、除霜用温度センサ３７は高温対応型のセンサを使う必要がある。
なお、カバー部材５３ａは、除霜運転時の冷却器７から滴下する除霜水を受けて除霜の進行状態を除霜用温度センサ３７に検出させるための媒体の役目の温度検出部材でもある。
【００３１】
また、カバー部材５３ａの横幅（左右幅）長さは、除霜ヒータ２２の横幅長さと同等かそれ以上であり（図４参照）、また冷却器７の横幅（左右幅）長さと同等かそれ以上である（図４参照）。
カバー部材５３ａは、ヒータ部２２ａと冷却器７との間に設けており放熱フィン２２ｂとは、補強部材５３ｃが熱接触しているので、カバー部材５３ａの温度は、除霜開始直後に高温、例えば、約１４０℃程度になる。
【００３２】
ところで、冷却器７に成長する霜の分布は、冷蔵室２（図３参照）からの戻り空気の方が水分を多く含んでいるため、冷蔵室戻り空気の流入の影響が大きい冷蔵室戻りダクト１６を設置した側、すなわち、図４において、冷却器７の右側となる領域Ｂの方が冷却器７の左側となる領域Ａよりも着霜量が多くなることが経験的に分かっている。
【００３３】
（除霜用温度センサの温度検出挙動）
次に、図５を参照しながら冷却器７のフィン７ｂに成長した霜が、冷却器７の下方に設置した除霜ヒータ２２の熱により解かされる場合の除霜用温度センサ３７の温度検出挙動について説明する。
除霜開始直後、除霜水Ｅが滴下しないため、除霜ヒータ２２からの熱は、輻射や熱伝達によりカバー部材５３ａに伝わり、更に、熱伝導によって除霜用温度センサ３７に伝わる。そのため、カバー部材５３ａは加熱され温度は急上昇するが、その後、カバー部材５３ａの上方からは除霜水Ｅが滴下してくるため、カバー部材５３ａは冷却される。除霜ヒータ２２から距離が近い冷却器７の最下段のユニットの冷却器配管７ａやフィン７ｂから除霜は進行し、冷却器７の最上段のユニットのフィン７ｂに成長した霜が最後に解ける。
【００３４】
すなわち、カバー部材５３ａは、冷却器７とほぼ同じ横幅長さであるので、除霜用温度センサ３７で直接除霜水Ｅの温度を測定しなくても、カバー部材５３ａには必ず除霜水Ｅが滴下して冷却するので、カバー部材５３ａの温度を検出することで除霜水Ｅによるカバー部材５３ａの冷却の効果を検出することが可能となる。そこで、除霜開始後のカバー部材５３ａの温度変化を検出して、除霜開始後の所定時間における温度から着霜量を予測することにする。その詳細な作用については、図７の除霜制御のフローチャートの説明の中で後記する。
【００３５】
（除霜制御）
次に、本実施形態における除霜運転の制御について説明する。
図７は除霜運転の制御の流れを示すフローチャートである。この制御は制御基板３１（図２参照）において行われる。
ステップＳ１では、冷蔵庫１が起動されると、初期条件としてＩＦＬＡＧ＝０とする。このフラグは、最寄りの除霜運転において着霜量少の除霜がなされたかどうかを示すもので、着霜量少の除霜がなされた場合はＩＦＬＡＧ＝１となっており、そうでない場合はＩＦＬＡＧ＝０となっている。ステップＳ２では、冷蔵室温度、冷凍室温度に応じて通常の冷却運転のモード、「冷凍室冷却運転」、「冷蔵室冷却運転」、「冷蔵室・冷凍室同時冷却運転」の一つを選択して、それに応じて冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ５０の開閉を制御して、冷却運転を行う。
冷却運転をしており、ステップＳ３では、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの開閉数、圧縮機２４の積算運転時間、庫外温度、庫外湿度等によって、除霜開始条件が成立したかどうかの判定が所定の周期で行われる。除霜開始条件成立と判定された場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ４へ進み、そうでない場合はステップＳ２へ戻り冷却運転を続ける。
【００３６】
ステップＳ４では、ＩＦＬＡＧ＝１か否かをチェックする。ＩＦＬＡＧ＝１の場合(Ｙｅｓ)は、ステップＳ１４へ進み、ＩＦＬＡＧ≠１の場合（Ｎｏ）は、ステップＳ５へ進む。そして、タイマｔをスタートし（ステップＳ５）、除霜ヒータ２２に通電する（ステップＳ６）。
ちなみに、除霜ヒータ２２に通電したとき、圧縮機２４及び庫内送風機９を停止し、冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ５０を閉とする。
【００３７】
次いで、ステップＳ７では、タイマｔが着霜量判定時間ｔ１以上（ｔ≧ｔ１）か否かをチェックする。タイマｔが着霜量判定時間ｔ１以上の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ８へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ６へ戻る。ステップＳ８では、タイマｔをリセットし、除霜用温度センサ３７で検出された温度Ｔ２（除霜用温度センサで検出された温度）が着霜量判定温度Ｔｔｈ以上（Ｔ２≧Ｔｔｈ）か否かをチェックする（ステップＳ９）。Ｔ２≧Ｔｔｈの場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１０へ進み、そうでない場合は、ステップＳ１４へ進む。
【００３８】
ステップＳ１０では、「着霜量少」と判定し、次いで、除霜完了判定温度ＴＬ、例えば、１℃を設定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１２では、冷却器温度センサ３５で検出される温度Ｔ１（冷却器温度センサで検出される温度）が除霜完了判定温度ＴＬ以上（温度Ｔ１≧ＴＬ）か否かをチェックする。温度Ｔ１≧ＴＬの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１３へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１２を繰り返し、除霜を続ける。
ステップＳ１３では、ＩＦＬＡＧ＝１とし、次いで除霜を終了する（ステップＳ１８）。除霜を終了すると、除霜ヒータ２２は非通電とされ、圧縮機２４をオン状態とし、所定の経過時間だけ冷却器７と冷却器収納室８が冷却されるのを待つ。その後、ステップＳ２へ戻り、冷却運転を開始する。
【００３９】
ステップＳ４においてＹｅｓの場合、または、ステップＳ９においてＮｏの場合、ステップＳ１４に進み、「着霜量多」と判定し、次いで、除霜完了判定温度ＴＬより高い値である除霜完了判定温度ＴＨ、例えば、１０℃を設定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１６では、冷却器温度センサ３５で検出される温度Ｔ１が除霜完了判定温度ＴＨ以上（温度Ｔ１≧ＴＨ）か否かをチェックする。温度Ｔ１≧ＴＨの場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１７へ進み、そうでない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１６を繰り返し、除霜を続ける。
ステップＳ１７では、ＩＦＬＡＧ＝０とし、次いで除霜を終了する（ステップＳ１８）。除霜を終了すると、除霜ヒータ２２は非通電とされ、圧縮機２４をオン状態とし、所定の経過時間だけ冷却器７と冷却器収納室８が冷却されるのを待つ。その後、ステップＳ２へ戻り、冷却運転を開始する。
【００４０】
本実施形態のフローチャートにおけるステップＳ１、ステップＳ４〜Ｓ１８は「除霜制御手段」を構成する。
【００４１】
図８は、着霜量が多い場合の除霜開始後の冷却器温度センサ３５、除霜用温度センサ３７の検出温度の推移を示す図であり、横軸は時間（ｍｉｎ）、縦軸は温度(℃)を示している。図９は、着霜量が少ない場合の除霜開始後の冷却器温度センサ３５、除霜用温度センサ３７の検出温度の推移を示す図であり、横軸は時間（ｍｉｎ）、縦軸は温度(℃)を示している。
図８、図９中、曲線ｘが冷却器温度センサ３５の検出した温度の推移を示し、曲線ｙが除霜用温度センサ３７の検出した温度の推移を示す。図８、図９中、曲線ｘ１，ｘ２，ｘ３はそれぞれ冷却器７の上下方向位置において、上部、中央部、下部に温度センサを付けて参考的に測定した温度の推移を示す。
【００４２】
着霜量が多い場合、図８に示すように除霜ヒータ２２が時間０で通電状態となると、各温度センサの検出する温度は上昇するが、曲線ｙで示すカバー部材５３ａに熱接触させられた除霜用温度センサ３７の検出温度は、まだ、除霜水Ｅによる冷却も無いので最も急激に上昇する。その後、除霜水Ｅの滴下によりカバー部材５３ａは冷却されるが、図９で示す着霜量が少ない場合と傾向が大きく異なる。着霜量が多いので、表面の霜が解け始めていても、冷却器７に固定された温度センサの検出する温度（曲線ｘ，ｘ１，ｘ２，ｘ３）はまだ０℃へ温度上昇を示している段階で、カバー部材５３ａに除霜水Ｅが滴下し、冷却され除霜水Ｅも多いため、曲線ｙで示すカバー部材５３ａの温度は着霜量が少ない場合に比べると低くなり易く、比較的安定した温度で推移する時間帯が存在する。その後、曲線ｙは、冷却器７の温度が略０℃になると除霜水Ｅの滴下量が少なくなってきて、緩やかに温度上昇を始める。その後、除霜水Ｅの滴下量が初期のころより少ない状態で略平衡した温度状態がしばらく続く。
【００４３】
冷却器温度センサ３５の検出する温度Ｔ１（冷却器温度）は、図８の曲線ｘに示すように、除霜開始直後からしばらくは略直線的に温度上昇するが、霜が解け始めると一定の温度、略０℃を示し、冷却器入口管５５内の冷媒温度も上昇する段階になって、曲線ｘ１、ｘ２、ｘ３よりも遅く温度上昇を始める。そして、一点鎖線で示した除霜完了判定温度ＴＨを最後に超える。
【００４４】
これに対し、着霜量が少ない場合、図９に示すように除霜ヒータ２２が時間０で通電状態となると、各温度センサの検出する温度は上昇するが、曲線ｙで示すカバー部材５３ａに熱接触させられた除霜用温度センサ３７の検出温度Ｔ２が最も急激に増加を示し、その後、除霜水Ｅの滴下が始まるが、除霜水Ｅの滴下量が少ないので緩やかな温度上昇に変化した後、より高い温度状態で平衡状態となる。
冷却器温度センサ３５の検出する温度Ｔ１（冷却器温度）は、図９の曲線ｘで示すように、除霜開始直後からしばらくは略直線的に温度上昇するが、霜が解け始めると一定の温度を示し、冷却器入口管５５内の冷媒温度も上昇する段階になって、曲線ｘ１、ｘ２、ｘ３よりも遅く温度上昇を始める。そして、一点鎖線で示した除霜完了判定温度ＴＬを最後に超える。
【００４５】
ここで、着霜量判定時間ｔ１を適切に設定すると、時間ｔ１における除霜用温度センサ３７の検出する温度Ｔ２に大きな差が生じ、その時点の温度Ｔ２が予め実験で設定した着霜量判定温度Ｔｔｈ以上であるか否かで、着霜量の少い、または多いを予測判定し、その予測結果により、予め用意された除霜完了判定温度ＴＬ，ＴＨのいずれかを除霜完了判定温度として設定する。
【００４６】
なお、家庭における冷蔵庫１の平均的な使用状況を想定した場合に、着霜量が多いと予測判定されるケースと、着霜量が少ないと予測判定されるケースが略半々になるように着霜量判定温度Ｔｔｈを設定する。
その結果、着霜量が少ないと予測判定された場合、除霜完了判定温度ＴＨよりも値の小さい除霜完了判定温度ＴＬを用いるので、図９に示すように除霜時間を短縮できる。
【００４７】
図１０は、着霜量に対するそれに要する除霜時間の関係を示す図である。冷却器温度センサ３５による検出温度によって、除霜完了判定温度ＴＨで除霜完了を判定した場合の除霜時間を○印のプロット点で示し、その平均的な値の曲線を実線のＹ０で示す。着霜量が増加するに従い、除霜時間は直線的に増加し、着霜量が一定値を超えると除霜時間は急激に増加する傾向にある。
除霜ヒータ２２でその周辺部の空気が加熱されて自然対流により霜が付着している冷却器７の周辺部を上昇して行くが、着霜量が多くなると通風抵抗が大きくなるため、自然対流が抑制されるためである。また、着霜量によらず除霜完了判定温度ＴＨが同じであるため、着霜量が少ない場合、除霜に費やされるエネルギが全投入エネルギに対して相対的に小さくなる。
【００４８】
図７に示したフローチャートに従い着霜量が少ない場合には、除霜完了判定温度の値を除霜完了判定温度ＴＨより低い除霜完了判定温度ＴＬとすると、図１０に破線のＹ１で示すように除霜時間が短縮できる。
着霜量の多少のケースを区分する着霜量（ｇ）、着霜量判定温度Ｔｔｈ、着霜量判定温度Ｔｔｈと比較するカバー部材５３ａの温度を検出する着霜量判定時間ｔ１に関しては、実験によりデータを収集して決定するものである。
【００４９】
また、家庭における冷蔵庫１の平均的な使用状況を想定した場合に、着霜量が多いと予測判定されるケースと、着霜量が少ないと予測判定されるケースが略半々になるように着霜量判定温度Ｔｔｈを設定すると、実線のＹ０と破線のＹ１の差分の時間は、除霜運の半数に適用されることになり、この除霜時間の短縮は、冷蔵庫１の省エネルギに大きな効果を与える。
【００５０】
更に、一度、着霜量が少ないと予測判定して除霜を行った場合は、ステップＳ１３においてＩＦＬＡＧ＝１とフラグを立て、次回の除霜の時にはステップＳ４からステップＳ１４に進み、強制的に着霜量が多い場合の除霜運転を行うので、着霜量の少ない場合の除霜運転を繰り返して、霜の解け残りが蓄積する懼れを防止できる。
【００５１】
（除霜完了判定温度の設定方法の変形例）
次に、本実施形態における除霜完了判定温度の設定方法の変形例について説明する。
本実施形態においては、除霜完了判定温度の設定方法を、除霜用温度センサ３７により、カバー部材５３ａの温度を除霜開始後の着霜量判定時間ｔ１において検出し、その検出温度Ｔ２が着霜量判定温度Ｔｔｈ以上か否かで着霜量の少ないまたは多いと予測判定し、着霜量が少ないと予測した場合と着霜量が多いと判定した場合とで、異なる除霜完了判定温度を設定することとしたが、それに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、標準的な除霜完了判定温度をＴＨと設定し、着霜量判定時間ｔ１における検出温度Ｔ２の温度レベルに応じて、検出レベルが高いほど除霜完了判定温度をＴＨから減じた補正を行い、最小の除霜完了判定温度をＴＬとするように、テーブルルックアップデータを用いて除霜完了判定温度を補正演算するようにしても良い。
【００５３】
以上、本実施形態によれば、温度検出部材であるカバー部材５３ａは冷却器７の横幅とほぼ同等の長さで構成されており、また除霜ヒータ２２の下方投影面積とほぼ等しい大きさである。除霜開始直後、カバー部材５３ａ（図５参照）は、除霜ヒータ２２（図５参照）の加熱により急激に温度上昇する。その後、霜が解け始めて除霜水Ｅ（図５参照）が発生し始めると、それがカバー部材５３ａに滴下するため、カバー部材５３ａの温度は冷却されて温度上昇が次第に緩やかになる。たとえ、除霜用温度センサ３７（図５参照）に直接除霜水Ｅが滴下しなくても、除霜水Ｅによるカバー部材５３ａの冷却の効果があるので、除霜用温度センサ３７によりカバー部材５３ａへの除霜水Ｅの滴下は検出することが可能となる。
【００５４】
着霜量が少ない場合、カバー部材５３ａに滴下する除霜水Ｅの量が少ないので、除霜用温度センサ３７によって検出される温度は高温となり、カバー部材５３ａの温度が所定値に達するまでの時間が短い。一方、着霜量が多い場合、カバー部材５３ａに滴下する除霜水Ｅが多いので、除霜用温度センサ３７によって検出される温度は、一旦高温になるものの、除霜水Ｅによりカバー部材５３ａが冷却されて着霜量が少ない場合よりも低温状態が長く続く。
【００５５】
したがって、カバー部材５３ａにより、除霜中に着霜量をより正確に予測することができる。そして、除霜用温度センサ３７によって着霜量が予測された結果と、冷却器７、あるいは冷却器７の周辺部に設けた冷却器温度センサ３５（図４参照）の検出する温度とにもとづいて除霜の完了をより正確に判定することができる。
【００５６】
また、冷却器温度センサ３５の除霜完了判定温度ＴＬと除霜完了判定温度ＴＨのいずれかを設定するか、または除霜完了判定温度を補正するので、カバー部材５３ａと除霜用温度センサ３７によって着霜量が少ないと予測された場合は、除霜完了判定温度ＴＬと低く設定、例えば、１℃に設定し、着霜量が多いと予測された場合は、除霜完了判定温度ＴＨと高く、例えば、霜の解け残りを防止するために１０℃に設定することができ、着霜量に応じた適切な除霜完了判定温度の設定ができ、無駄な除霜ヒータ２２の通電時間を無くせる。その結果、冷蔵庫１の省エネルギ運転に寄与できる。
【００５７】
ちなみに、冷却器７の冷蔵室戻りダクト１６（図４参照）側は、湿度の高い戻り空気に晒されることになり、冷凍室戻り空気に晒される側よりも着霜量が多くなる。そして、除霜用温度センサ３７を、冷却器７の下方への投影面内で、冷蔵室戻りダクト１６側に設けたことにより、除霜用温度センサ３７は、冷却器７の霜が略解け切るまで温度上昇しにくいことなり、冷却器７への着霜量を精度良く予測するには好適な側なので、着霜量の予測精度が向上する。
【００５８】
図７に示すフローチャートにおいて、除霜用温度センサ３７により着霜量が少ないと判定し、除霜完了判定温度を低く設定または補正して除霜を終了した次の回の除霜は、除霜完了判定温度を必ず着霜量が多い場合の高い値に設定して除霜運転を終了するようにすることにより、霜の解け残りを防止できる。
【００５９】
《変形例》
（除霜用温度センサのカバー部材への取り付け方法の変形例）
次に除霜用温度センサ３７のカバー部材５３ａへの取り付け方法の変形例を説明する。
除霜ヒータ２２で加熱すると、カバー部材５３ａの温度は最高で約１４０℃になるため、除霜用温度センサ３７は高温対応型のセンサを使う必要があり、コストが高くなる懼れがある。そこで、本変形例では、着霜量が少ない場合と、多い場合の相対的な温度の関係を保ちながら、除霜用温度センサ３７の検出温度を低くする。
（第１の変形例）
図１１に除霜用温度センサ３７の設置方法の第１の変形例を示す。本変形例では、除霜用温度センサ３７を熱接触させるホルダ３８をカバー部材５３ａの上面に断熱部材３９を介して取り付ける。実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し重複する説明を省略する。
断熱部材３９を介しているので、除霜用温度センサ３７の検出する温度は１４０℃よりも低くでき除霜用温度センサ３７のコストを低減できる。
【００６０】
（第２の変形例）
図１２に除霜用温度センサ３７の設置方法の第２の変形例を示す。本変形例では、垂直部４１ａと平面部４１ｂから構成され、Ｌ字状に板材を折り曲げた取り付け部材４１を有するホルダ３８Ａを用いる。そして、垂直部４１ａの下端をカバー部材５３ａの冷蔵室戻りダクト１６側の端部に固定する。除霜用温度センサ３７は平面部４１ｂの上面に熱接触させられる。除霜用温度センサ３７で検出される温度を低くするために、カバー部材５３ａの上面から距離ｈだけ平面部４１ｂは離間させられ、垂直部４１ａの一部を取り除いて開口部３８ａを設け、垂直部４１ａの面積を小さくしている。このような構造により、除霜用温度センサ３７で検出する温度を低くすることができる。垂直部４１ａの面積を小さくしているため、冷却運転時の冷蔵室戻り空気の通風抵抗の増加を防ぐことができる。
【００６１】
（第３の変形例）
図１３に除霜用温度センサ３７の設置方法の第３の変形例を示す。本変形例では、カバー部材５３ａの冷蔵室戻りダクト１６側に凹部４４を設け、その内部に除霜用温度センサ３７を配置している。凹部４４は、図１３における手前側に壁が設けられ、除霜水Ｅが溜まる構造にしてある。
除霜時には冷却器７のフィン７ｂ等から除霜水Ｅがカバー部材５３ａに滴下してくる。カバー部材５３ａはその下側に設置した除霜ヒータ２２によって加熱されるが、カバー部材５３ａに設置した除霜用温度センサ３７で検出される温度は、凹部４４に溜まる除霜水Ｅによって冷却されるために温度が低下する。また、凹部４４に残った除霜水Ｅは、冷却運転をしているときに凍結するので、次回の除霜時には凹部４４内の氷を解かすために熱を奪われる。したがって、除霜用温度センサ３７で検出される温度を低くすることが可能となる。
また、凹部４４内の水面を調節するために切り欠き部４５を設けてあり、凹部４４内の除霜水Ｅが、凹部４４から上側に盛り上がって氷が成長しないようにしてある。
【００６２】
前記した第１から第３の変形例の除霜用温度センサ３７の設置方法に応じて、除霜用温度センサ３７で検出される温度は異なるので、少なくとも着霜量判定温度Ｔｔｈは変形例に応じて決める。
【００６３】
なお、前記した実施形態及びその第１から第３の変形例において、除霜用温度センサ３７が温度検出する温度検出部材であるカバー部材５３ａは、除霜ヒータ２２と一体に組み立てられているものとして説明したがそれに限定されるものではない。
例えば、冷却器収納室８（図２参照）内において、上部カバー５３を、冷却器７の最下段のユニットが上方から上部カバー５３を吊るようにして支える構造とし、冷却器７の下方であって、除霜ヒータ２２を構成するヒータ部２２ａ及び放熱フィン２２ｂから上方に離間して、除霜ヒータ２２と別体に上部カバー５３を配置する構成とする。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外形図である。
【図２】冷蔵庫の庫内の構成を表す縦断面図である。
【図３】冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図である。
【図４】冷却器とその周辺部の正面部分拡大図である。
【図５】冷却器とその周辺部の側面部分拡大図である。
【図６】除霜ヒータの詳細斜視図である。
【図７】除霜運転の制御の流れを示すフローチャートである
【図８】着霜量が多い場合の除霜開始後の冷却器温度センサの検出温度の推移を示す図である。
【図９】着霜量が少ない場合の除霜開始後の冷却器温度センサの検出温度の推移を示す図である。
【図１０】着霜量に対するそれに要する除霜時間の関係を示す図である。
【図１１】冷却器温度センサをカバー部材に取り付ける方法の第１の変形例を示す図である。
【図１２】冷却器温度センサをカバー部材に取り付ける方法の第２の変形例を示す図である。
【図１３】冷却器温度センサをカバー部材に取り付ける方法の第３の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
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
７      冷却器
７ａ    冷却器配管
７ｂ    フィン
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
２２ａ  ヒータ部
２２ｂ  放熱フィン
２４    圧縮機
３１    制御基板
３５    冷却器温度センサ
３７    除霜用温度センサ
３８，３８Ａ  ホルダ
３８ａ  開口部
３９    断熱部材
４１    取り付け部材
４１ａ  垂直部
４１ｂ  水平部
４４    凹部
４５    切り欠き部
５０    冷凍室ダンパ
５３    上部カバー
５３ａ  カバー部材（温度検出部材）
５３ｂ  端部材
５３ｃ  補強部材
【図１】
2010002071.tif 000003
【図２】
2010002071.tif 000004
【図３】
2010002071.tif 000005
【図４】
2010002071.tif 000006
【図５】
2010002071.tif 000007
【図６】
2010002071.tif 000008
【図７】
2010002071.tif 000009
【図８】
2010002071.tif 000010
【図９】
2010002071.tif 000011
【図１０】
2010002071.tif 000012
【図１１】
2010002071.tif 000013
【図１２】
2010002071.tif 000014
【図１３】
2010002071.tif 000015