(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却対象物を格納する貯蔵室と、
前記貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却器が設けられた冷却室と、
吹き出し口及び戻り口が前記冷却室に開口し、前記冷却室と前記貯蔵室とを接続する風路と、
前記吹き出し口から前記冷却器で冷却された空気を前記貯蔵室に流出させ、前記貯蔵室から流出した空気を前記戻り口から前記冷却室に流入させる庫内ファンと、
前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器から滑落する霜及び水を受けるトレイと、
前記冷却器を加熱する第一の加熱手段と、
前記トレイを加熱する第二の加熱手段と、
前記冷却器に設けられ、前記冷却器の温度を検知する第一の温度検知手段と、
前記トレイに設けられ、前記トレイの温度を検知する第二の温度検知手段と、
前記第一及び第二の温度検知手段の検知結果に基づき、前記第一及び第二の加熱手段の加熱による除霜運転の終了を判断する制御手段と
を備え、
前記貯蔵室として、冷蔵室及び冷凍室を備え、
前記戻り口として、前記冷蔵室から流出した空気が前記冷却室に流入する第一の戻り口と、前記冷凍室から流出した空気が前記冷却室に流入する第二の戻り口とを備え、
前記第一の戻り口及び前記第二の戻り口は、前記冷却室の前側側面において前記冷却器の下方に開口しており、
前記第一の戻り口は、前記第二の戻り口よりも上方に配置されており、
前記第一の温度検知手段は、前記冷却器における空気流れの上流側かつ前記第一の戻り口に対応する位置に配置されるとともに、冷蔵庫前後方向において、前記冷却器の中央よりも前側に配置され、
前記第二の温度検知手段は、前記第一の温度検知手段のほぼ直下となる位置に配置されたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷却対象物を格納する貯蔵室と、
前記貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却器が設けられた冷却室と、
吹き出し口及び戻り口が前記冷却室に開口し、前記冷却室と前記貯蔵室とを接続する風路と、
前記吹き出し口から前記冷却器で冷却された空気を前記貯蔵室に流出させ、前記貯蔵室から流出した空気を前記戻り口から前記冷却室に流入させる庫内ファンと、
前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器から滑落する霜及び水を受けるトレイと、
前記冷却器を加熱する第一の加熱手段と、
前記トレイを加熱する第二の加熱手段と、
前記冷却器に設けられ、前記冷却器の温度を検知する第一の温度検知手段と、
前記トレイに設けられ、前記トレイの温度を検知する第二の温度検知手段と、
前記第一及び第二の温度検知手段の検知結果に基づき、前記第一及び第二の加熱手段の加熱による除霜運転の終了を判断する制御手段と
を備え、
前記貯蔵室として、冷蔵室及び冷凍室を備え、
前記戻り口として、前記冷蔵室から流出した空気が前記冷却室に流入する第一の戻り口と、前記冷凍室から流出した空気が前記冷却室に流入する第二の戻り口とを備え、
前記第一の戻り口及び前記第二の戻り口は、前記冷却室の前側側面において前記冷却器の下方に開口しており、
前記第一の戻り口は、前記第二の戻り口よりも下方に配置されており、
前記第一の温度検知手段は、前記冷却器における空気流れの上流側かつ前記第一の戻り口に対応する位置に配置されるとともに、冷蔵庫前後方向において、前記冷却器の中央よりも後側に配置され、
前記第二の温度検知手段は、前記第一の温度検知手段のほぼ直下となる位置に配置されたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記第一の加熱手段及び前記第二の加熱手段は、加熱した流体を流して加熱する加熱手段、ヒーターにより加熱する加熱手段、又は、加熱した流体を流して加熱する加熱手段とヒーターにより加熱する加熱手段の双方を備えた加熱手段であることを特徴とする請求項１または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、冷蔵庫に関し、特に、冷却器等に付いた霜の融解に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫では貯蔵室（例えば、冷蔵室・冷凍室・野菜室等）内の食品等の冷却対象物を冷却するため、冷却運転を行う。このとき、庫内ファンによって貯蔵室内空気を循環させ、冷却器にて当該空気を冷却して貯蔵室内に送り出すことで、貯蔵室内に保存された食品等を冷却している。ここで、冷蔵庫の扉開閉により外気が貯蔵室内に流入したり、貯蔵室内の食品の水分が貯蔵室内に蒸散したりすると、貯蔵室内空気の絶対湿度が上昇してしまう。絶対湿度が上昇すると、貯蔵室内空気中の水分は低温の冷却器表面で昇華し、冷却器に霜が付着する。このため、例えば冷却運転を１日程度行うと冷却器は霜で覆われてしまう場合もある。
【０００３】
冷却器に霜が付着すると、冷却器の通風抵抗が増加するため、貯蔵室内に送り出される空気の風量が低下する。また、冷却器内を流れる冷媒と貯蔵室内空気との間の熱抵抗が増加して冷凍能力が低下する。そこで、冷蔵庫においては、例えば所定時間毎（例えば１日に１回）に除霜し、冷却器の通風抵抗の増加及び熱抵抗の増加を抑制している。
【０００４】
冷蔵庫の冷却器を除霜するために、例えば、冷却器近傍にヒーターを付設し、ヒーターの放射熱、ヒーターにより暖まった周囲空気を対流させて冷却器の霜を融解させる機能を有する冷蔵庫が提案されている。しかし、このような冷蔵庫は、ヒーターの熱が貯蔵室内へ漏洩する割合が高くなるため、除霜時に貯蔵室内の温度が上昇して食品品質を低下させてしまう可能性がある。また、ヒーターに通電する分、消費電力量が大きくなってしまう等の課題がある。
【０００５】
また、冷却器を除霜する機能を有する冷蔵庫には、圧縮機で高温高圧に圧縮した冷媒を冷却器に供給して霜を融解させることができる冷媒回路（ホットガス除霜回路）を構成した冷蔵庫がある。ただ、このような冷却器内部から霜を融解する（内融式）ホットガス除霜（以下、除霜運転と称する）は、霜が融解しきらないままトレイに滑落しやすい。このため、融解しきれなかった霜がトレイのドレン穴を閉塞させてしまう恐れがある。
【０００６】
そこで、ホットガス除霜回路を構成する配管のうち、高温冷媒が流れる配管（以下、バイパス配管と称する）をトレイに接触させるようにした冷蔵庫が提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の技術は、バイパス配管を流れる冷媒の熱を、バイパス配管を介してトレイに伝達し、トレイに滑落した霜を加熱して霜を融解するようにしたものである。また、ホットガス除霜回路に、トレイの加熱手段としてヒーターを配置した冷蔵庫も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２１８５３７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００５−２４９２５４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の冷蔵庫は、除霜解除センサを冷却器の直下流側配管に取り付け、直下流側配管における温度が３℃より高くなったときに、冷却器に付着した霜が完全に融けたものとして、ホットガス除霜を終了している。しかし、ホットガス除霜時に、冷却器から霜が滑落した後は、冷却器の温度は短時間で上昇する。このため、冷却器からトレイに滑落した霜が融解していないにもかかわらず、除霜運転を終了させてしまい、滑落した霜をトレイに残存させてしまう可能性がある。
【０００９】
このような除霜運転の早切れ防止のため、運転時間を必要以上に長くすると、除霜時消費電力量を増加させてしまう。また、貯蔵室内空気の温度を大きく上昇させてしまい、貯蔵室の食品を損傷させてしまう可能性がある。さらに、除霜後に貯蔵室内を設定温度まで冷却するための運転（以下、プルダウン運転と称する）の時間を長くしてしまい、プルダウン時消費電力量を増加させてしまう可能性がある。
【００１０】
このため、例えば、特許文献２に記載の冷蔵庫は、第一の温度検知手段（以下、第一のサーミスタと称する）を冷却器に、第二の温度検知手段（以下、第二のサーミスタと称する）をトレイに設け、第一のサーミスタ及び第二のサーミスタが設定温度以上となったときに冷却器とトレイの霜が完全に融解したものとして除霜運転を終了している。
【００１１】
しかしながら、特許文献２では第一のサーミスタの設置位置を特定していないため、特許文献２に記載の冷蔵庫には次のような問題点があった。つまり、貯蔵室や冷却器を格納する冷却室が形成された断熱箱体を設計変更する場合や、異なる冷蔵庫の断熱箱体に同一構成の冷却器を搭載する場合等、各貯蔵室を通った空気が冷却室内に流入するための戻り口と冷却器の位置関係が異ってくる場合がある。そして、戻り口と冷却器の位置関係によって、冷却室内における戻り空気の流れが異ってくる。このため、戻り口と冷却器の位置関係によっては、第一のサーミスタの配置箇所以外に着霜してしまうため、除霜運転における霜の有無を精度よく判断することができず、融解等しきれなかった霜が冷却器に残存した状態で除霜運転を終了させてしまうという問題点があった。
【００１２】
また、特許文献２では第二のサーミスタの設置位置を特定していないため、第二のサーミスタを配置した箇所以外に霜が滑落した場合、冷却器から滑落した霜がトレイに残存した状態で除霜運転を終了させてしまうという問題点があった。
【００１３】
すなわち、除霜運転において除霜時消費電力量を低減することと、除霜信頼性を確保することはトレードオフの関係にあり、特許文献１及び特許文献２に開示された技術を用いても、得られる効果は最大とならない。
【００１４】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、除霜信頼性を確保しつつ、除霜時の消費電力量やプルダウン時の消費電力量を低減することができる冷蔵庫を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る冷蔵庫は、冷却対象物を格納する貯蔵室と、前記貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却器が設けられた冷却室と、吹き出し口及び戻り口が前記冷却室に開口し、前記冷却室と前記貯蔵室とを接続する風路と、前記吹き出し口から前記冷却器で冷却された空気を前記貯蔵室に流出させ、前記貯蔵室から流出した空気を前記戻り口から前記冷却室に流入させる庫内ファンと、前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器から滑落する霜及び水を受けるトレイと、前記冷却器を加熱する第一の加熱手段と、前記トレイを加熱する第二の加熱手段と、前記冷却器に設けられ、前記冷却器の温度を検知する第一の温度検知手段と、前記トレイに設けられ、前記トレイの温度を検知する第二の温度検知手段と、前記第一及び第二の温度検知手段の検知結果に基づき、前記第一及び第二の加熱手段の加熱による除霜運転の終了を判断する制御手段とを備え、前記貯蔵室として、冷蔵室及び冷凍室を備え、前記戻り口として、前記冷蔵室から流出した空気が前記冷却室に流入する第一の戻り口と、前記冷凍室から流出した空気が前記冷却室に流入する第二の戻り口とを備え、前記第一の戻り口及び前記第二の戻り口は、前記冷却室の前側側面において前記冷却器の下方に開口しており、前記第一の戻り口は、前記第二の戻り口よりも上方に配置されており、前記第一の温度検知手段は、前記冷却器における空気流れの上流側かつ前記第一の戻り口に対応する位置に配置されるとともに、冷蔵庫前後方向において、前記冷却器の中央よりも前側に配置され、前記第二の温度検知手段は、前記第一の温度検知手段のほぼ直下となる位置に配置されたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、上記のように第一の温度検知手段及び第二の温度検知手段の配置位置を特定しているため、除霜信頼性を確保しつつ、除霜時の消費電力量やプルダウン時の消費電力量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷媒回路図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の風路構造を示す説明図（正面断面図）である。
【図４】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室７を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の受液部８の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室の一例を示す側面断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室の別の一例を示す側面断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室のさらに別の一例を示す側面断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室のさらに別の一例を示す側面断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御系の装置構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の除霜運転時における冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の除霜運転制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
実施の形態．
図１は本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の側面断面図である。なお、図１は、冷蔵庫の正面側（前側）を紙面左側にして、本実施の形態に係る冷蔵庫を示している。また、本実施の形態では、冷蔵庫として、図１に示すように、断熱箱体である外郭内に冷却対象物（食品等）を格納する冷蔵室１、冷凍室４、野菜室５、氷を貯蔵する製氷室２、及び冷凍室４や冷蔵室１の温度帯に切替可能な切替室３がそれぞれ区画されて設けられたものを例として説明する。ここで、以下の説明において、特に指定しない場合は、冷蔵室１、製氷室２、切替室３、冷凍室４及び野菜室５を合わせて貯蔵室と称するものとする。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態の冷蔵庫は、背面側に冷却室７が形成されている。そして、冷却室７内には、冷却器２５、庫内ファン６及び受液部８を有している。冷却器２５は、冷蔵庫の通常運転時においては、内部を通過する冷媒と熱交換させることで貯蔵室に供給する空気を冷却するものである。また、庫内ファン６は、貯蔵室内からの空気を冷却器２５に通過させ、冷却した空気を再度貯蔵室内へ送り出す空気の流れ（貯蔵室内の空気を循環させる流れ）を形成する送風機である。この庫内ファン６は、冷却器２５の上方に配置されている。受液部８は、除霜運転時において、冷却器２５から滴下する霜の融解水（ドレン水）、滑落する霜等を受けるための機器を有する。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷媒回路図である。図２に示すように、本実施の形態の冷蔵庫は、例えば、圧縮機２１、流路切替弁２２、凝縮器２３、毛細管２４、冷却器２５、ヘッダ２６、バイパス配管２７及びトレイ配管２８を接続して冷媒回路を構成している。
【００２１】
圧縮機２１は吸引側から吸引した気相状態の冷媒を、圧縮して高圧高温とし、吐出側から送り出すものである。この圧縮機２１は、吐出側が冷媒配管を介して流路切替弁２２と接続され、吸引側が冷媒配管を介してヘッダ２６と接続されている。
【００２２】
切替手段となる流路切替弁２２は、圧縮機２１から送り出された冷媒の流れを切り替えるものである。この流路切替弁２２は、冷媒の流入口Ａ１、流出口Ａ２及び流出口Ａ３を有し、流入口Ａ１と流出口Ａ２とを接続するか、流入口Ａ１と流出口Ａ３とを接続するかを、切り替えにより選択することができる。ここで、流入口Ａ１は冷媒配管を介して圧縮機２１の吐出側と接続されている。また流出口Ａ２は冷媒配管を介して凝縮器２３と接続されている。流出口Ａ３はバイパス配管２７と接続されている。そして、流入口Ａ１と流出口Ａ２との間で流路を形成する接続をした場合には、冷却器２５を冷却することで冷蔵庫の空気を冷却する。以下、流入口Ａ１と流出口Ａ２との間で流路を形成する接続を「通常接続」と称し、通常接続により冷却器２５による冷却する運転を「通常運転」と称する。また、流入口Ａ１と流出口Ａ３との間で流路を形成する接続をした場合には、冷却器２５の圧縮機２１からの冷媒により冷却器２５を加熱する。以下、流入口Ａ１と流出口Ａ３との間で流路を形成する接続を「除霜接続」と称し、除霜接続した状態の運転を「除霜運転」と称する。
【００２３】
凝縮器２３は、流路切替弁２２が通常接続しているときに、例えば冷蔵庫外の空気との熱交換により圧縮機２１からの高温高圧の気相冷媒を凝縮するものである。凝縮器２３は冷媒流入口側が冷媒配管を介して流路切替弁２２と接続され、冷媒流出口側が冷媒配管を介して毛細管２４と接続されている。
【００２４】
減圧手段（絞り装置）となる毛細管２４は、凝縮器２３から流れてきた液相又は気液二相の冷媒を減圧して低温低圧の気液二相状態とするものである。この毛細管２４は、冷媒流入口側が冷媒配管を介して凝縮器２３と接続され、冷媒流出口側がトレイ配管２８を介して冷却器２５と接続されている。また、毛細管２４の冷媒流出口側は、バイパス配管２７とも接続されている。
【００２５】
トレイ配管２８は、例えば、後述するトレイ２９の下面に配置され、熱伝導率の高い金属製テープ（図示せず）でトレイ２９に接触して固定されている。これにより、除霜運転時にトレイ２９を効果的に加熱して、トレイ２９に滑落した霜を融解することができる。本実施の形態では、例えば毛細管２４と冷却器２５とを接続する配管の一部により構成する。そして、冷媒流入口側が毛細管２４及びバイパス配管２７と接続され、冷媒流出口側が冷却器２５と接続されている。流路切替弁２２が通常接続して通常運転を行っているときには、毛細管２４を通過した気液二相冷媒が通過する。このとき、サブ冷却器として機能し、一部の液相冷媒を蒸発させる。また、流路切替弁２２が除霜接続して除霜運転を行っているときには、サブ放熱器として機能し、圧縮機２１から流路切替弁２２、バイパス配管２７を通過した高温高圧の気相冷媒（気液二相冷媒の場合もある）を放熱させるものである。これによりトレイ２９上に滑落した霜を融解する。
【００２６】
なお、例えばバイパス配管２７の一部をトレイ配管２８として構成し、バイパス配管２７の冷媒流出口が冷却器２５に接続されるようにしても、除霜運転においてトレイ２９を加熱し、霜を融解させることができる。また、冷却器２５と圧縮機２１とを接続する配管の一部をトレイ配管２８として構成し、冷媒流入口側が冷却器２５に接続され、冷媒流出口側が圧縮機２１に接続されるようにしても、除霜運転においてトレイ２９を加熱し、霜を融解させることができる。さらに、トレイ配管２８を配置せず、パイプヒーター等の加熱手段によりトレイ２９を加熱するようにしてもよい。このとき、バイパス配管２７の冷媒流出口側を冷却器２５に接続する。
【００２７】
冷却器２５は、前述したように、流路切替弁２２が通常接続して通常運転を行っているときには、トレイ配管２８を介して送り込まれた気液二相状態の低温低圧冷媒と冷却室７内の空気（貯蔵室に供給する空気）とを熱交換させ、気液二相状態の低温低圧冷媒を蒸発させて気化するものである。また、冷却器２５は、流路切替弁２２が除霜接続して除霜運転を行っているときには放熱器として機能し、トレイ配管２８を通過した高温高圧の気相冷媒（気液二相冷媒の場合もある）を放熱させる。これにより、冷却器２５が内部から加熱され、冷却器２５に付着した霜を融解する。
【００２８】
ヘッダ２６は、冷却器２５から冷媒配管を介して流入する冷媒から液相冷媒を分離し、気相冷媒を圧縮機２１に吸引させるためのものである。ヘッダ２６は、冷媒流入口側が冷媒配管を介して冷却器２５に接続され、冷媒流出口側が冷媒配管を介して圧縮機２１の吸引側に接続されている。
【００２９】
バイパス配管２７は、流路切替弁２２が除霜接続しているとき、圧縮機２１が吐出した高温高圧の気相冷媒（気液二相冷媒の場合もある）を、凝縮器２３及び毛細管２４をバイパスしてトレイ配管２８及び冷却器２５に通過させるものである。このバイパス配管２７は、冷媒流入口側が流路切替弁２２に接続され、冷媒流出口側がトレイ配管２８に接続されている。
【００３０】
図３は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の風路構造を示す説明図（正面断面図）である。ここでは、冷蔵室１、製氷室２、切替室３、冷凍室４が、それぞれ冷却室７からの風路により接続され、野菜室５が風路により冷蔵室１と接続された冷蔵庫を例として用いる。
【００３１】
冷却器２５が冷却した空気は、庫内ファン６により冷却室７と冷蔵室１を接続する風路Ａを介して、冷蔵室１の吹き出し口４１から冷蔵室１内に送り出される。冷蔵室１内の空気は、冷蔵室１内の食品、冷蔵室１の扉開閉によって冷蔵庫外から流入した空気等と熱交換するため、温度が上昇する。また、絶対湿度の高い空気が流入する等により冷蔵室１内の水分量が上昇する。
【００３２】
次に冷蔵室１内の空気は、冷蔵室１の戻り口４６から冷蔵室１と野菜室５とを接続する風路Ｂに流入する。風路Ｂに流入した空気のうちの何割かは野菜室５を介さずに戻り口４６から直接冷却室７に戻る。そして、残りは野菜室５の吹き出し口４４から野菜室５に流入する。野菜室５に流入した空気は、冷蔵室１内の空気と同じく温度と水分量が上昇する。そして、戻り口４６から冷却室７に戻る。
【００３３】
そして、冷却室７から送り出されたときより高温高湿となった冷気は、冷却器２５において熱交換され、再び低温低湿の冷気となったのち、冷蔵室１に送り出される。このため、冷却器２５を通過する空気の流れの上流側に位置し、戻り口４６により近い冷却器２５の近傍には、除湿された水分による霜が重点的に付着する。
ここで、冷蔵室１を通った空気が冷却室７に戻るための戻り口４６が、本発明の第一の戻り口に相当する。
【００３４】
また、冷却器２５が冷却した空気は、庫内ファン６により冷凍室４の吹き出し口４３から冷凍室４内に送り出される。冷凍室４内の空気は冷凍室４内の食品、冷凍室４の扉開閉によって冷蔵庫外から流入した空気等と熱交換するため、温度が上昇する。また、絶対湿度の高い空気が流入する等により冷凍室４内の水分量が上昇する。ただし、冷凍室４の内容積は冷蔵室１の内容積より小さいので、冷凍室４内の空気に含まれる水分量は冷蔵室１よりも少なくなる。次に冷凍室４の空気は戻り口４５から冷却室７に戻る。
ここで、戻り口４５が、本発明の第二の戻り口に相当する。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室７を示す説明図である。また、図５は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の受液部８の平面図である。なお、図４（ａ）は冷却室７を冷蔵庫の背面側から見た図となっており、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【００３６】
図４及び図５に示すように、受液部８は、トレイ２９及び前述したトレイ配管２８で構成される。図４に示すように、本実施の形態では、トレイ配管２８は、トレイ２９の下面に配置している。ただ、除霜運転時において、トレイ２９に熱を伝達できる位置であれば、トレイ配管２８を例えばトレイ２９の上面側に配置してもよい。
【００３７】
トレイ２９は冷却器２５から滑落する融解水、霜を受け止める。ここで、トレイ２９を、熱伝導率の高い金属製材料で構成することで、除霜運転時に効果的に加熱し、滑落した霜を融解することができる。また、トレイ配管２８をトレイ２９の上面側に設ける場合には、トレイ２９の材料を、例えば高分子材料のように、熱伝導率が低く断熱性の良い材料で構成してもよい。さらに、トレイ２９の材料を、例えば導電率の高い金属製材料で構成し、トレイ２９の下面に、トレイ２９より熱伝導率が低く断熱性の良い断熱材を設けるようにしてもよい。これにより、除霜運転時において冷媒の熱が霜以外の部分、例えば冷却室７等に伝導し難くなり、無駄な放熱を抑制することができる。
【００３８】
また、トレイ２９の中央にはドレン穴３０が設けられている。受液部８に滑落した霜の融解水又は受液部８で融解した霜の融解水は、ドレン穴３０に通じる排水管９を流れて蒸発皿１０に排水される。ここで、ドレン穴３０は網目構造とすることで、未融解の霜が排水管９に流れ込み、排水管９の途中で氷結することを防止できる。
【００３９】
そして、蒸発皿１０に貯留された水（ドレン水）は、例えば圧縮機２１を運転することにより発生する熱、機械室に配置されたファンにより送られる空気等によって気化され、冷蔵庫外へ放出される。
【００４０】
ここで、ドレン穴３０に滑落した霜は、トレイ２９との接触面積が少ないため、トレイ配管２８から熱伝導によって伝わる熱量が不足し、融解し難い。よって、図５に示すように、トレイ配管２８の一部（Ｉ）をドレン穴３０の近傍に配置し、ドレン穴３０近傍に供給する熱量を増大することで、滑落した霜によりドレン穴３０が閉塞することを防止できる。また、例えばトレイ配管２８をトレイ２９の上面に設ける場合には、トレイ配管２８の一部（Ｉ）がドレン穴３０の上を通るような配置にしてもよい。
【００４１】
また、図４に示すように、冷却器２５には、冷却器２５の温度を検知する第一のサーミスタ６１が設けられている。この第一のサーミスタ６１により検知された冷却器２５の温度に基づいて、後述する制御手段７０は、除霜運転の終了判定を行う。第一のサーミスタ６１は、冷却器２５において貯蔵室から冷却室７に流入する空気の上流側かつ風路の戻り口近傍に配置することが望ましい。また、第一のサーミスタ６１は、湿度が最も高い貯蔵室から流出した空気が通る戻り口の近傍に配置することが望ましい。つまり、第一のサーミスタ６１は、冷却器２５の表面において着霜量が多い位置における温度を検知することが望ましい。第一のサーミスタ６１が、霜の融解が最も遅いと考えられる、着霜量が多い位置の温度を検知することで、この位置の霜が完全に融解したと判定すれば、冷却器２５全体に付着した霜が完全に融解していると判定することができ、第一のサーミスタ６１の取り付けが１つだけでも除霜の信頼性向上につながる。
ここで、第一のサーミスタ６１が、本発明における第一の温度検知手段に相当する。なお、第一のサーミスタ６１の詳細な配置位置については、後述する図６〜図８にて説明する。
【００４２】
また、図４及び図５に示すように、トレイ２９には、トレイ２９の温度を検知する第二のサーミスタ６２が設けられている。この第二のサーミスタ６２により検知されたトレイ２９の温度に基づいて、後述する制御手段７０は、除霜運転の終了判定を行う。ここで、第二のサーミスタ６２は、冷却器２５の霜の滑落量が多い第一のサーミスタ６１のほぼ直下となる位置に取り付けるようにする。第二のサーミスタ６２が、トレイ２９において霜の滑落が最も多いと考えられる位置の温度を検知することで、この位置の霜が完全に融解したと判定することが、トレイ２９の霜が完全に融解していると判定することとなり、除霜の信頼性向上につながる。
ここで、第二のサーミスタ６２が、本発明における第二の温度検知手段に相当する。なお、第二のサーミスタ６２の配置位置は、厳密に第一のサーミスタ６１の直下である必要はなく、トレイ２９において第一のサーミスタ６１の直下となる位置近傍の温度を検知できる位置であればよい。
【００４３】
続いて、第一のサーミスタ６１の詳細な配置位置について説明する。上述のように、戻り口４６から冷却室７に戻ってきた空気は冷蔵室１を通った空気である。このため、冷却器２５においては、戻り口４６から冷却室７に戻ってきた空気が流入する位置に、霜が重点的に付着する。このため、本実施の形態では、冷却器２５における空気の上流側であって戻り口４６に対応した位置に、第一のサーミスタ６１を配置している。例えば、第一のサーミスタ６１は、戻り口４６の位置に対応して、例えば図６〜図８のように配置される。
【００４４】
（第一のサーミスタ６１の配置位置の詳細）
図６は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室の一例を示す側面断面図である。この図６は、紙面左側が冷蔵庫の正面側（前側）となっている。
冷蔵室１の戻り口４６及び冷凍室４の戻り口４５は、冷却室７の前側側面において、冷却器２５より下方に配置されている。また、冷蔵室１の戻り口４６は、冷凍室４の戻り口４５より下方に配置されている。このような構成においては、冷凍室４からの戻り空気は、戻り口４５から庫内ファン６までの最短距離を移動する。このため、冷凍室４からの戻り空気は、冷却器２５のうち、冷蔵庫前後方向の中央より前側（戻り口側）を流れる。一方、冷蔵室１からの戻り空気は、戻り口４６から庫内ファン６までの最短距離上に冷凍室４からの戻り空気が流れているため、冷凍室４からの戻り空気を避けるように、冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より後方（戻り口反対側）を流れる。このため、図６のように冷却室７が構成されている場合、第一のサーミスタ６１を冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より後方（戻り口反対側）に配置することで、冷却器２５における着霜量が多い箇所の温度を検知することができる。
【００４５】
図７は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室の別の一例を示す側面断面図である。この図７は、紙面左側が冷蔵庫の正面側（前側）となっている。
冷蔵室１の戻り口４６及び冷凍室４の戻り口４５は、冷却室７の前側側面において、冷却器２５より下方に配置されている。また、冷蔵室１の戻り口４６は、冷凍室４の戻り口４５より上方に配置されている。このような構成においては、冷蔵室１からの戻り空気は、戻り口４６から庫内ファン６までの最短距離を移動する。このため、冷蔵室１からの戻り空気は、冷却器２５のうち、冷蔵庫前後方向の中央より前側（戻り口側）を流れる。一方、冷凍室４からの戻り空気は、戻り口４５から庫内ファン６までの最短距離上に冷蔵室１からの戻り空気が流れているため、冷蔵室１からの戻り空気を避けるように、冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より後方（戻り口反対側）を流れる。このため、図７のように冷却室７が構成されている場合、第一のサーミスタ６１を冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より前側（戻り口側）に配置することで、冷却器２５における着霜量が多い箇所の温度を検知することができる。
【００４６】
図８は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室のさらに別の一例を示す側面断面図である。この図８は、紙面左側が冷蔵庫の正面側（前側）となっている。
例えば冷蔵室１の戻り口４６及び冷凍室４の戻り口４５の上下方向位置が同じになっている場合等、側面断面視において、冷蔵室１の戻り口４６の上下方向に他の戻り口（風路）が配置されておらず、冷蔵室１の戻り口４６が独立して配置される場合がある。また、冷蔵室１の戻り口４６が冷却器２５の方向を向いて配置されることがある。このような構成においては、冷蔵室１からの戻り空気は、戻り口４６から庫内ファン６までの最短距離を移動する。このため、冷蔵室１からの戻り空気は、冷却器２５のうち、冷蔵庫前後方向の中央より前側（戻り口側）を流れる。したがって、図８のように冷却室７が構成されている場合、第一のサーミスタ６１を冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より前側（戻り口側）に配置することで、冷却器２５における着霜量が多い箇所の温度を検知することができる。
【００４７】
図９は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却室のさらに別の一例を示す側面断面図である。この図９は、紙面左側が冷蔵庫の正面側（前側）となっている。
例えば冷蔵室１の戻り口４６及び冷凍室４の戻り口４５の上下方向位置が同じになっている場合等、側面断面視において、冷蔵室１の戻り口４６の上下方向に他の戻り口（風路）が配置されておらず、冷蔵室１の戻り口４６が独立して配置される場合がある。また、冷蔵室１の戻り口４６がトレイ２９の方向を向いて配置されることがある。このような構成においては、冷蔵室１からの戻り空気は、戻り口４６から庫内ファン６までトレイ２９を経由するよう移動する。このため、冷蔵室１からの戻り空気は、冷却器２５のうち、冷蔵庫前後方向の中央より後側（戻り口反対側）を流れる。したがって、図９のように冷却室７が構成されている場合、第一のサーミスタ６１を冷却器２５のうち冷蔵庫前後方向の中央より後側（戻り口反対側）に配置することで、冷却器２５における着霜量が多い箇所の温度を検知することができる。
【００４８】
なお、図６及び図７の構成において第一のサーミスタ６１の配置箇所は風路の向きには影響されない。すなわち、例えば図６において冷蔵室の戻り口４６が下方向を向いている場合や冷凍室の戻り口４５が上方向を向いている場合においても、冷凍室４からの戻り空気を避けるように冷蔵室戻り空気が流れるため、第一のサーミスタ６１を同様の配置とすることができる。
【００４９】
（除霜運転動作）
続いて、本実施の形態のように構成された冷蔵庫の除霜運転動作について説明する。
【００５０】
図１０は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の制御系の装置構成を示すブロック図である。図１０に示す制御手段７０は冷蔵庫内の機器等の制御を行う。特に本実施の形態においては、第一のサーミスタ６１及び第二のサーミスタ６２で検知された温度に基づいて、除霜運転を終了させるか否かを判定する。また、除霜運転開始時、終了時に、冷媒回路における圧縮機２１のモーター回転数に関する設定、庫内ファン６の回転、停止、流路切替弁２２の接続切替に係る制御を行う。
【００５１】
図１１は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の除霜運転時における冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。図１１の縦軸は第一のサーミスタ６１により検知される冷却器２５の温度と、第二のサーミスタ６２により検知されるトレイ２９の温度を示し、横軸は除霜開始後からの経過時間を示している。
【００５２】
本実施の形態に係る冷蔵庫は、所定時間継続して、貯蔵室内の食品等を冷却するための通常運転を行う。通常運転時においては、冷媒と熱交換した空気を貯蔵室内に送るが、このとき、空気に含まれる水分が冷却器２５等の表面に霜として付着して、熱交換の効率を悪くする。そこで、制御手段７０は所定時間通常運転を行った後（例えば１日程度）、流路切替弁２２を除霜接続に切り替えて除霜運転を行い、付着した霜を除く。
【００５３】
図１１に示すように、除霜運転を開始すると、トレイ２９（トレイ２９の霜も含む）の温度は、トレイ配管２８内の高温冷媒から受熱して０℃まで上昇する（Ｂ１）。一方、冷却器２５（冷却器２５表面の霜も含む）についても、冷却器２５内を流れる高温冷媒から受熱して０℃まで上昇する（Ａ１）。ここで、一般的に、冷却器２５の熱容量はトレイ２９の熱容量より大きいため、冷却器２５はトレイ２９よりも遅れて０℃となる。
【００５４】
トレイ２９の温度が０℃となると、冷媒の熱はトレイ２９の霜の融解（固体から液体への相変化）に利用されることになる。このため、トレイ２９の温度は、トレイ２９の霜が完全に融解するまで０℃となる（Ｂ２）。そして、トレイ２９の霜が完全に融解すると、トレイ２９の温度は上昇する（Ｂ３）。
【００５５】
上記Ｂ１からＢ３の間、冷却器２５に付着した霜も融解する（Ａ２）。そして、ある程度、冷却器２５の霜の融解が進むと、冷却器２５からトレイ２９に霜が滑落する。このため、霜がなく上昇していたトレイ２９の温度は急減する（Ｂ４、Ａ２）。そして、トレイ配管２８内を流れる冷媒の熱は、再度、トレイ２９の霜の融解（固体から液体への相変化）に利用されることになり、トレイ２９の霜が完全に融解するまで、トレイ２９の温度は０℃一定となる（Ｂ５）。
【００５６】
上記Ｂ４からＢ５の間、冷却器２５には霜が存在しないため、冷却器２５の温度は上昇する（Ａ３）。一方、トレイ２９に滑落した霜が完全に融解するとトレイ２９の温度は再び上昇する（Ｂ６）。そこで、冷却器２５の温度が第１設定温度以上かつ、トレイ２９の温度が第２設定温度以上となったら、除霜運転を終了させるようにする(Ｂ６、Ａ３)。
【００５７】
図１２は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の除霜運転制御のフローチャートである。図１２に基づいて、制御手段７０が行う除霜運転時の制御について説明する。なお、図１２のＳＴＥＰａ，ＳＴＥＰｂは、図１１のＳＴＥＰａ，ＳＴＥＰｂに対応している。
【００５８】
制御手段７０は、通常運転を所定時間（例えば１日程度）行うと、除霜運転を開始する（Ｓ１０１）。
【００５９】
除霜運転を開始すると、制御手段７０は、庫内ファン６の運転を停止させる（Ｓ１０２）。そして、制御手段７０は、流路切替弁２２を除霜接続に切り替える（Ｓ１０３）。これにより圧縮機２１より吐出された高温高圧の冷媒は、バイパス配管２７を介してトレイ配管２８、冷却器２５に供給される。ここで、制御手段７０は、圧縮機２１の（モーター）回転数を固定する（Ｓ１０４）。このとき、圧縮機２１の吐出圧力が規定圧力以上とならない程度に高速となる回転数とすることで、より多くの熱量を供給することができ、除霜時間を短縮し、除霜運転時における消費電力量を低減することができる。
【００６０】
その後、制御手段７０は、第一のサーミスタ６１の検知に係る温度を冷却器２５の温度として検出する（Ｓ１０５）。また、制御手段７０は、第二のサーミスタ６２の検知に係る温度をトレイ２９の温度として検出する（Ｓ１０６）。そして、制御手段７０は、検知した冷却器２５の温度とトレイ２９の温度を記録する。
【００６１】
次に、制御手段７０は、冷却器２５の温度が第１設定温度より高い温度であるかどうかを判定する（Ｓ１０７、ＳＴＥＰａ）。冷却器２５の温度が第１設定温度以下の温度であると判定すると（Ｓ１０７；ＮＯ）、制御手段７０は上記Ｓ１０５に戻り、再び、冷却器２５の温度に基づく判定等を行う。
【００６２】
一方、冷却器２５の温度が第１設定温度より高いと判定すると（Ｓ１０７；ＹＥＳ）、制御手段７０は、トレイ２９の温度が第２設定温度より高い温度であるかどうかを判定する（Ｓ１０８、ＳＴＥＰｂ）。
【００６３】
トレイ２９の温度が第２設定温度以下の温度であると判定すると（Ｓ１０８；ＮＯ）、制御手段７０は上記Ｓ１０５に戻り、再び、冷却器２５の温度に基づく判定等を行う。また、トレイ２９の温度が第２設定温度より高いと判定すると（Ｓ１０８；ＹＥＳ）、制御手段７０は、除霜が終了したものとして、流路切替弁２２を通常接続に切り替える（Ｓ１０９）。そして、制御手段７０は、圧縮機回転数の固定を解除し（Ｓ１１０）、庫内ファン６を駆動して（Ｓ１１１）、除霜運転を終了する（Ｓ１１２）。
【００６４】
以上、本実施の形態のように構成された冷蔵庫においては、冷却器２５における空気の上流側であって戻り口４６に対応した位置に、第一のサーミスタ６１を配置している。また、トレイ２９に設けられた第二のサーミスタ６２を、第一のサーミスタ６１のほぼ直下となる位置に配置している。そして、制御手段７０は、これら第一のサーミスタ６１及び第二のサーミスタ６２の検知温度に基づいて、冷却器２５及びトレイ２９の霜が融解し終えたことを判断している。したがって、本実施の形態に係る冷蔵庫は、除霜信頼性を確保しつつ、除霜時の消費電力量やプルダウン時の消費電力量を低減することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  冷蔵室、２  製氷室、３  切替室、４  冷凍室、５  野菜室、６  庫内ファン、７  冷却室、８  受液部、９  排水管、１０  蒸発皿、２１  圧縮機、２２  流路切替弁、２３  凝縮器、２４  毛細管、２５  冷却器、２６  ヘッダ、２７  バイパス配管、２８  トレイ配管、２９  トレイ、３０  ドレン穴、４１  吹き出し口、４２  吹き出し口、４３  吹き出し口、４４  吹き出し口、４５  戻り口、４６  戻り口、６１  第一のサーミスタ、６２  第二のサーミスタ、７０  制御手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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