(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を貯蔵する貯蔵室と、冷媒が循環するとともに前記貯蔵室を冷却する冷凍サイクルとを具備する冷蔵庫であって、
前記冷蔵庫の庫外の湿度を測定する湿度測定手段と、
前記冷蔵庫の庫外の温度を測定する温度測定手段と、
前記冷蔵庫への露付きを抑制する露付き抑制手段と、
前記冷凍サイクルの圧縮機の停止中に前記湿度測定手段で測定された湿度と、前記温度測定手段で測定された温度とに応じて、前記露付き抑制手段を制御する制御手段とを
備えることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記露付き抑制手段は、前記貯蔵室を区分けする仕切壁の前方開口縁に設けられ、前記冷凍サイクルの圧縮機から排出される前記冷媒が流される放熱パイプであり、
前記放熱パイプに流れる冷媒をバイパスさせるバイパスパイプと、
前記圧縮機から排出される冷媒を、前記放熱パイプに流すか、または、前記バイパスパイプに流すか切り替える切り替え手段とを備え、
前記制御手段は、前記切り替え手段による前記切り替えを、前記湿度測定手段で測定された湿度と、前記温度測定手段で測定された温度とで定まる領域に応じて予め設定された切り替え時間を用いて行う
ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記露付き抑制手段は、前記貯蔵室を開閉する扉と扉の仕切り部分に設けられた結露防止用のヒータであり、
前記制御手段は、
前記温度測定手段で測定された温度に応じた前記結露防止用のヒータへの基準の通電率と、基準の湿度とを予め設定し、
前記湿度測定手段で測定された湿度が前記基準の湿度より高い場合には、前記結露防止用のヒータへの通電率を前記基準の通電率の設定値より高く設定する一方、前記湿度測定手段で測定された湿度が前記基準の湿度より低い場合には、前記結露防止用のヒータへの通電率を前記基準の通電率の設定値より低く設定する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記温度測定手段は、前記冷凍サイクルの圧縮機の停止中に前記庫外の温度を測定する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
食品を貯蔵する貯蔵室と、冷媒が循環するとともに前記貯蔵室を冷却する冷凍サイクルとを具備する冷凍庫であって、
前記冷凍庫の庫外の湿度を測定する湿度測定手段と、
前記冷凍庫の庫外の温度を測定する温度測定手段と、
前記冷凍庫への露付きを抑制する露付き抑制手段と、
前記冷凍サイクルの圧縮機の停止中に前記湿度測定手段で測定された湿度と、前記温度測定手段で測定された温度とに応じて、前記露付き抑制手段を制御する制御手段とを
備えることを特徴とする冷凍庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露付きを抑制した冷蔵庫および冷凍庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の背景技術として、特許第３９４２６８８号公報（特許文献１）がある。
特許文献１の構成は、本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に配置された外気温度センサおよび外気湿度センサと、扉と扉の仕切り部分に設けた少なくとも１つ以上の結露防止ヒータと、通常は外気温度と外気湿度に応じて結露防止ヒータへの通電を制御し、外気湿度センサの出力が、あらかじめ設定された上限値以上、または下限値以下になった場合は、外気温度センサのみにより結露防止ヒータへの通電を制御する制御手段とを具備している。
【０００３】
この手段により、外気の湿度を精度よく検知して、外気温度と外気湿度からあらかじめ算定された結露防止ヒータ通電量で加温制御し、かつ外気湿度センサおよび湿度制御の誤動作等による冷蔵庫本体表面の異常結露を未然に防ぎながら、少ないエネルギ消費で露付き防止が可能となることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３９４２６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、特許文献１の図４に示すように、ある一定時間Ｔ０毎に冷蔵庫の外気温度、および外気湿度を測定し、あらかじめ冷蔵庫本体の横仕切り板の構造、横仕切り板の上部、そして下部の冷蔵庫内温度設定値により算出された外気温度と外気湿度に応じた横仕切り板が結露しない各結露防止ヒータの通電量の算出式により、各結露防止ヒータの通電量を算出し、各結露防止ヒータの通電量の変更を行うといった方法が考えられている。
【０００６】
しかし、本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に配置された外気温度センサおよび外気湿度センサは、周囲からの水浸入の防止のために、半密閉構造としている。すると、特許文献１の図８に示すように、冷蔵庫内の冷却の影響を受けて温度変化が生じ、一定時間Ｔ０毎の測定では外気温度センサの測定への影響は少ないが、外気湿度センサの湿度測定では湿度測定値への影響が大きくなる。例えば湿球温度一定で乾球温度が０．５℃変動すると相対湿度は３％影響を受けることとなる。
したがって、冷蔵庫本体表面の結露を防ぐためには通電量を多めに設定する必要があり、消費電力が増加する傾向にある。
【０００７】
本発明は上記実状に鑑み、外気の湿度を精度よく検知して品質的に安定し、結露が抑制され省電力化を図れる冷蔵庫および冷凍庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる冷蔵庫は、食品を貯蔵する貯蔵室と、冷媒が循環するとともに前記貯蔵室を冷却する冷凍サイクルとを具備する冷蔵庫であって、前記冷蔵庫の庫外の湿度を測定する湿度測定手段と、前記冷蔵庫の庫外の温度を測定する温度測定手段と、前記冷蔵庫への露付きを抑制する露付き抑制手段と、前記冷凍サイクルの圧縮機の停止中に前記湿度測定手段で測定された湿度と、前記温度測定手段で測定された温度とに応じて、前記露付き抑制手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００９】
第２の本発明に関わる冷凍蔵庫は、第１の本発明の冷蔵庫を冷凍庫に適用したものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外気の湿度を精度よく検知して品質的に安定し、結露が抑制され省電力化を図れる冷蔵庫および冷凍庫を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に関わる実施形態１の冷蔵庫を示す正面図である。
【図２】実施形態１の冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【図３】実施形態１の冷蔵庫の外気センサカバーを外した状態の外気温度センサと外気湿度センサとを示す斜視図である。
【図４】実施形態１の冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図である。
【図５】実施形態１の冷蔵庫における放熱パイプの配置位置を示す斜視図である。
【図６】実施形態１の冷蔵庫の他例の冷凍サイクルの構成を表す図である。
【図７】圧縮機がＯＮ時、三方弁をＡ側(出口３４ｂ側)またはＢ側(出口３４ｃ側)に切り替える時間の長さを複数の領域に分けて求める図である。
【図８】外気温３０℃、外気の湿度７０％の環境下での冷蔵庫の運転中の冷蔵室温度と(外気)湿度センサで測定した湿度測定値の関係を示す図である。
【図９】圧縮機の運転ＯＮ／ＯＦＦと三方弁の動作制御を示すタイムチャートである。
【図１０】実施形態２の外気温度に対する回転シキリヒータの通電率(duty)の関係を示す図である。
【図１１】図１０に示す通電率(duty)をシフトする制御を示す図である。
【図１２】図１０に示す通電率(duty)をシフトする制御の他例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
図１は、本発明に関わる実施形態１の冷蔵庫を示す正面図であり、図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＸ−Ｘ線断面図である。
【００１３】
実施形態１の冷蔵庫１は、その本体部を成す冷蔵庫本体１Ｈに、上方から、冷蔵室２、製氷室３及び上段冷凍室４、下段冷凍室５、および野菜室６を備えている。なお、製氷室３と上段冷凍室４は、冷蔵室２と下段冷凍室５との間に左右に並設されている。
冷蔵室２及び野菜室６は、約３〜５℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。一方、製氷室３，上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、約−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。
【００１４】
冷蔵室２は、前方側に左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ，２ｂを備えている。冷蔵室扉２ａ，２ｂは冷蔵庫本体１Ｈの左右前端縁部に枢設されている。
冷蔵室扉２ａ，２ｂの内側には、図２に示すように、複数の扉ポケット２ｅが備えられている。
【００１５】
冷蔵室扉２ａ，２ｂの間には、各冷蔵室扉２ａ，２ｂの内側に突設される収納スペースを形成する樹脂の内箱が互いに対向する回転シキリ２３が形成される。
回転シキリ２３の近傍は、ユーザによる冷蔵室扉２ａ，２ｂの開閉により、外気に晒される機会が多い。そのため、冷蔵室２内が冷蔵温度帯の低温であることから、回転シキリ２３近傍が外気の露点温度以下となり外気中の水分が露付きする可能性がある。
【００１６】
そこで、冷蔵室扉２ａの収納空間を形成する中央側の内側壁２ｋに、回転シキリヒータ２４が配設されている。回転シキリヒータ２４は、通電されることにより発生するジュール熱を用いて回転シキリ２３近傍の温度を、外気の露点温度より高く上昇させる。これにより、回転シキリ２３近傍の露付きを抑制している。
【００１７】
回転シキリヒータ２４は冷蔵室扉２ａの鉛直方向の長さ(図１の上下方向長さ)にほぼ近い寸法を有して配設されている。
図２に示すように、冷蔵室２は複数の棚２ｄが設けられており、棚２ｄにより冷蔵室２は縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。
【００１８】
製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，および野菜室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，および野菜室扉６ａを備えている。
また、各扉(２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ)における貯蔵室(２、３、４、５、６)側の面には、各扉の外縁に沿った態様でシール部材（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、貯蔵室内への温かい外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気の漏出を抑制する。
【００１９】
冷蔵庫本体１Ｈは、各貯蔵室(２、３、４、５、６)に設けた扉(２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ)の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と、各扉が開放している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、ユーザに報知するアラーム（図示せず）とを備えている。
【００２０】
また、冷蔵庫本体１Ｈは、ユーザが、冷蔵室２の温度設定や、上段冷凍室４、下段冷凍室５などの温度設定をするための温度設定器（図示せず）を備えている。冷蔵室扉２ａには、各種設定を行うための操作パネル２ｓが具わっており、ユーザは操作パネル２ｓで温度設定器により各貯蔵室の温度を設定する。
【００２１】
図２に示すように、冷蔵庫本体１Ｈの庫内と庫外とは、冷蔵庫１の外郭を形成する外箱１aと貯蔵室(２〜６)を形成する内箱１ｂとの間に発泡断熱材（発泡ポリウレタン）１０ａを充填して形成される断熱箱体１０により隔てられている。断熱箱体１０は、充填される発泡断熱材１０ａの他に、複数の断熱性が高い真空断熱材１０ｂを実装している。
【００２２】
冷蔵庫本体１Ｈは、冷蔵温度帯の冷蔵室２と、冷凍温度帯の上段冷凍室４及び製氷室３(図１参照)とが、上側断熱仕切壁２５により断熱的に区画されている。
また、冷凍温度帯の下段冷凍室５と冷蔵温度帯の野菜室６とが、下側断熱仕切壁２６により断熱的に区画されている。
図１の破線で示すように、下段冷凍室５の上部には、下段冷凍室５と製氷室３及び上段冷凍室４とを、上下方向に仕切る横仕切部２７を設けている。
【００２３】
図１に示すように、横仕切部２７の上部には、製氷室３と上段冷凍室４との間を左右方向に仕切る縦仕切部２８を設けている。なお、図２では、縦仕切部２８は省略している。
製氷室３、上段冷凍室４，下段冷凍室５及び野菜室６は、図２に示すように、収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられており、それぞれの貯蔵室(３、４、５、６)の前方に備えられた扉(３ａ，４ａ，５ａ、６ａ)と一体に前後方向に移動する(出し入れされる)。
【００２４】
図３は、実施形態１の冷蔵庫の外気センサカバーを外した状態の外気温度センサと外気湿度センサとを示す斜視図である。
冷蔵庫１では、外気の湿度を測定する外気湿度センサ２２を、冷蔵庫本体１Ｈの上部の扉ヒンジカバー部(外気センサカバー４１)、または、制御基板４０(図２参照)の収納部の近傍に配置している。これにより、外気湿度センサ２２が、扉(２ａ、２ｂ)の開閉による冷気の流出の冷蔵室２の温度や湿度変化の影響、機械室１５の周辺の庫外送風機４２(図４参照)による放熱、ほこりの影響が少なく露付きが生じにくいようにしている。
【００２５】
冷蔵庫１の天面１０ｔには、冷蔵室扉２ａを冷蔵庫本体１Ｈに枢設するヒンジ４１ｈが雄ネジ(ボルトなど)で螺着されている。
ヒンジ４１ｈの後方には、冷蔵庫本体１Ｈの天井壁１Ｈ０に凹形状の凹設部１Ｈ５が形成され、凹設部１Ｈ５内に外気の温度を測定する外気温度センサ２１と、外気の湿度を測定する外気湿度センサ２２とが配設されている。
【００２６】
外気温度センサ２１、外気湿度センサ２２は、冷蔵庫本体１Ｈの上部で、冷蔵庫本体１Ｈの外に設けた場合、冷蔵庫１の高さ寸法が増加する。そのため、天井壁１Ｈ０に凹設した凹設部１Ｈ５に配置することとしている。
ここで、外気温度センサ２１と外気湿度センサ２２とは近くに配置した方が、外気温度センサ２１で測定される外気温度と外気湿度センサ２２で測定される外気の湿度との相関が取り易いため、天井壁１Ｈ０に凹設される凹設部１Ｈ５に一緒に配置している。
【００２７】
ヒンジ４１ｈおよび外気温度センサ２１、外気湿度センサ２２には、外気センサカバー４１が図３の矢印α１のように覆設される。外気センサカバー４１には、通気を図るために不図示の通気孔が穿設されている。
そのため、外気センサカバー４１内の外気温度センサ２１、外気湿度センサ２２の配置空間は半密閉構造となるが、外気センサカバー４１外部の外気が、通気孔を通過して外気温度・外気湿度センサ２１、２２廻りに流れ、外気の温度および湿度が外気温度・外気湿度センサ２１、２２によりそれぞれ精確に測定される。
【００２８】
図２に示すように、冷蔵庫１は、庫内を冷却する冷却手段として、蒸発器７が下段冷凍室５の略背部に備えられた蒸発器収納室８内に設けられている。蒸発器７の一例として、フィンチューブ型熱交換器がある。
蒸発器収納室８内の蒸発器７の上方には、蒸発器７で冷却された空気（以下、蒸発器７で熱交換した低温の空気を「冷気」と称す）を庫内に循環させる送風手段として、庫内送風機９が設けられている。庫内送風機９の一例として、プロペラファンが挙げられる。
【００２９】
蒸発器７を流れる冷媒と熱交換して冷却された冷気は、庫内送風機９によって、各貯蔵室(２，６，３，４，５)の後方側に配置される冷蔵室送風ダクト１１，野菜室送風ダクト（図示せず）、冷凍室送風ダクト１２を介して、それぞれ冷蔵室２，野菜室６，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５の各貯蔵室へ送られる。
【００３０】
各貯蔵室(２，６，３，４，５)への送風は、冷蔵室２への送風量を制御する冷蔵室ダンパ３８と、野菜室６への送風量を制御する野菜室ダンパ（図示せず）と，冷凍温度帯の製氷室３及び上段冷凍室４、下段冷凍室５への送風量を制御する冷凍室ダンパ３９とにより、送風路が開閉制御される。
【００３１】
冷蔵室ダンパ３８が開状態で冷蔵室２への送風が行われる場合，冷気は，冷蔵室２の後方の冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に開口された吹き出し口２ｃ(図２では吹き出し口２ｃが３つの場合を示す)から冷蔵室２に送られる。冷蔵室２を冷却した冷気は、冷蔵室２の下部に設けられた冷蔵室戻り口(図示せず)から蒸発器収納室８の側方に配設された冷蔵室戻りダクト（図示せず）を経て、蒸発器収納室８の下部に戻る。
【００３２】
不図示の野菜室ダンパが開状態で、冷蔵庫１の最下部の野菜室６への送風が行われる場合、冷気は、野菜室送風ダクトを通過して野菜室吹き出し口（図示せず）から野菜室６に送風される。野菜室６を冷却した冷気は、下側断熱仕切壁２６の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口１４ｂから野菜室戻りダクト１４を通過して、野菜室戻りダクト出口１４ａから蒸発器収納室８の下部に戻る。
【００３３】
蒸発器収納室８の前方には、冷凍温度帯室の製氷室３、上段冷凍室４，下段冷凍室５と蒸発器収納室８との間を仕切る仕切部材１３が設けられている。仕切部材１３には、吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃが形成されている。
冷凍室ダンパ３９が開状態の場合、冷気は、上段冷凍室４後方の冷凍室送風ダクト１２を流れて、吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃから、それぞれ製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５へ送風される。
【００３４】
仕切部材１３には、下段冷凍室５の奥下部の位置に冷凍室戻り口１３ｉが設けられており、冷凍温度帯室の製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５を冷却した冷気は、冷凍室戻り口１３ｉを介して蒸発器収納室８に流入する。なお、冷凍室戻り口１３ｉは蒸発器７の幅(図２の紙面上下方向)とほぼ等しい幅寸法をもつ。
【００３５】
＜冷凍サイクル１Ｓ＞
次に、冷蔵庫１の冷凍サイクル１Ｓについて説明する。
図４は、実施形態１の冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図である。
冷蔵庫１は、貯蔵室(２、３、４、５、６)(図１参照)を冷却するために、冷媒が流れる冷凍サイクル１Ｓを具備している。
【００３６】
冷凍サイクル１Ｓは、冷媒を圧縮する圧縮機１６と、圧縮機１６から送られた冷媒の熱を放熱する放熱手段２９(３０、３１、３３)と、放熱手段２９から送られた冷媒を減圧する減圧手段のキャピラリチューブ４４と、キャピラリチューブ４４から送られた冷媒で空気を冷却する蒸発器７とが管３７で順次接続されている。この圧縮機１６、放熱手段２９、キャピラリチューブ４４、および蒸発器７が接続された管３７には熱媒体の冷媒が流れる(循環する)。
【００３７】
圧縮機１６は、低温、低圧の冷媒を高温、高圧に圧縮する。圧縮機１６は、図２に示すように、冷蔵庫本体１Ｈの下部後方に設けた機械室１５に設置されている。
蒸発器７は、キャピラリチューブ４４から送られた気液混合の冷媒が蒸発して、蒸発時の冷媒の潜熱で蒸発器収納室８内に流れる空気を冷却し(空気から気化熱を奪い)、貯蔵室(２、３、４、５、６)へ冷気を供給する。
【００３８】
図４に示す放熱手段２９は、冷蔵庫１の後方下部に配置された機械室１５（図２参照）内に配設された凝縮器３０(図２では図示せず)と，放熱パイプ３１、３３とを有する。
凝縮器３０の一例としてフィンチューブ型熱交換器がある。機械室１５内には庫外送風機４２（図４参照、図２では図示せず）が配設されており、庫外送風機４２を稼働させることで、凝縮器３０の放熱を促進している。
【００３９】
図５は、冷蔵庫における放熱パイプの配置位置を示す斜視図である。
図５に破線で示す放熱パイプ３１は、図２に示す外箱１ａと内箱１ｂ間の断熱箱体１０(図５参照)の外箱１ａの面に接するように配置している。すなわち、機械室１５内の凝縮器３０(図４参照)に接続される放熱パイプ３１(図５中に太破線で示す)は、機械室１５内から出て、外箱１ａ面に接する態様で、断熱箱体１０の左側面１０ｈを上下に配置され天面１０ｔの前部を亘って右側面１０ｍを上下に配置されるとともに、その背面１０ｓ(図５中に細破線で示す)に配置され、再び機械室１５に入り、機械室１５内の三方弁３４(図４参照)に接続される。
【００４０】
なお、図５においては、断熱箱体１０の左・右側面１０ｈ、１０ｍに配置される放熱パイプ３１と背面１０ｓに配置される放熱パイプ３１とは同じものであるが、太破線と細破線とを用いて区別することで、図を見易くしている。よって、本来は同一径の同一のパイプの放熱パイプ３１である。
外箱１ａ(図２参照)は鋼板製であり、放熱パイプ３１(図５中破線で示す)は、外箱１aの内面に接して配置されることで、放熱パイプ３１の熱が外箱１aを伝導し、外箱１aの外面から庫外の空気に良好に放熱される。
【００４１】
図４に示す放熱パイプ３１に三方弁３４を介して接続される放熱パイプ３３（図５中、太線で示す）は、断熱箱体１０の図５中二点鎖線で示す上側断熱仕切壁２５，下側断熱仕切壁２６，横仕切部２７及び縦仕切部２８のそれぞれの内部前方縁部(前方開口縁部)に配置されている。
【００４２】
これらの仕切壁（仕切部）(２５、２６、２７、２８)は、貯蔵室(２、３、４、５、６)に接しているため低温であるが、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方部は各貯蔵室(２、３、４、５、６)の開口縁部に配置されるため、ユーザによる扉(２ａ、２ｂ、３ａ，４ａ，５ａ、６ａ)の開閉で外気に接触し易い。そのため、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁表面温度が外気の露点温度以下になると結露が生じるおそれがある。
【００４３】
そこで、冷蔵庫本体１Ｈの前方開口縁（特に、上側断熱仕切壁２５，下側断熱仕切壁２６，横仕切部２７及び縦仕切部２８の前方部）への結露防止のために、放熱パイプ３３を配置する。これにより、放熱パイプ３３を流れる高温の冷媒の熱を冷蔵庫本体１Ｈの前方開口縁に放熱し、当該前方開口縁が外気の露点温度以下になるのを抑制している。
機械室１５の内部には、放熱性能制御手段として三方弁３４(図４参照)が配設されている。放熱パイプ３１の出口部３１ｏ(図５参照)は機械室１５に入り，三方弁３４の入口３４a(図４参照)に接続されている。
【００４４】
三方弁３４は，１つの入口３４aと２つの出口３４ｂ，３４ｃを有して構成されている。
三方弁３４は、入口３４aから流入する冷媒を、(１)出口３４ｂから放熱パイプ３３に流す状態（入口３４a開状態、出口３４ｂ開状態、出口３４ｃ閉状態）、(２)出口３４ｃからバイパスパイプ３２に流す状態（入口３４a開状態、出口３４ｂ閉状態、出口３４ｃ開状態）、(３)出口３４ｂ、３４ｃから放熱パイプ３３、バイパスパイプ３２の両方に流さない状態（入口３４a開状態、出口３４ｂ閉状態、出口３４ｃ閉状態）、(４)出口３４ｂ、３４ｃの両方からそれぞれ放熱パイプ３３、バイパスパイプ３２に流す状態（入口３４a開状態、出口３４ｂ開状態、出口３４ｃ開状態）とする４つのモードが可能な電動弁である。
【００４５】
三方弁３４の基本動作は、圧縮機１６がＯＮ時には放熱パイプ３３とバイパスパイプ３２とを切り換えて放熱パイプ３３に高温の冷媒を流すことで、冷蔵庫本体１Ｈの前方開口縁（特に、図５に示す上側断熱仕切壁２５，下側断熱仕切壁２６，横仕切部２７及び縦仕切部２８の前方部）への結露を防止する。三方弁３４の切り替えにより、高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流すことで、放熱パイプ３３を流れる高温の冷媒に起因する庫内への熱流入を可及的に抑制し、省電力化を図っている。
【００４６】
一方、圧縮機１６がＯＦＦ時には、放熱パイプ３３側に切り換え、高温の冷媒を放熱パイプ３３に流し、冷蔵庫本体１Ｈの前方開口縁への結露を防止する。
図４に示すように、三方弁３４の出口３４ｂは、放熱パイプ３３に接続されるとともに，三方弁３４の出口３４ｃはバイパスパイプ３２に接続される。
放熱パイプ３３の出口部３３ｏの管３７には、逆止弁３６が配設されており、ドライヤ４３とバイパスパイプ３２の出口部３２ｏから放熱パイプ３３への逆流が阻止される。
【００４７】
機械室１５内において、逆止弁３６の下流にて管３７がバイパスパイプ３２の下流側と合流して、ドライヤ４３に接続される。ドライヤ４３は、冷媒中の水分を乾燥吸湿するためのものであり、管３７の内部の冷媒が凍結して詰まり、冷媒が循環しなくなることを防ぐ。
ドライヤ４３は、二方弁３５を介して、キャピラリチューブ４４に接続されている。
【００４８】
二方弁３５の基本動作は、圧縮機１６がＯＮ時には「開弁」する一方、圧縮機１６がＯＦＦ時には「閉弁」する。圧縮機１６がＯＦＦ前に「閉弁」し、二方弁３５の下流から蒸発器７までに在る高温の冷媒の回収を行う。
【００４９】
詳細には、圧縮機１６がＯＦＦ時には、霜冷却を実施する(蒸発器７の廻りの霜で冷却を行う)ため、二方弁３５を「閉弁」することにより、高温の冷媒が蒸発器７に流入することを抑制し、省電力化を図っている。
【００５０】
なお、蒸発器７から圧縮機１６に向かう管３７の一部である管３７ａは、キャピラリチューブ４４と近接又は接触させており、蒸発器７に向かうキャピラリチューブ４４内の冷媒の熱が、管３７ａ内の冷媒に移動(伝達)するようにしている。
【００５１】
図２に示すように、蒸発器７の上部には、蒸発器７に取着された蒸発器温度センサ２０、冷蔵室２には冷蔵室温度センサ１７が、下段冷凍室５には冷凍室温度センサ１９がそれぞれ備えられており、それぞれ蒸発器７の温度、冷蔵室２の温度、下段冷凍室５の温度を検知する。野菜室６には、野菜室温度センサ１８が配置されている。
【００５２】
冷蔵室温度センサ１７，野菜室温度センサ１８，冷凍室温度センサ１９は、各貯蔵室(２、６、３、４)への吹き出し冷気が直接当たらない場所に設置することで、検知精度を高めている。
さらに、冷蔵庫本体１Ｈは、前記した如く、冷蔵庫１が設置された周囲の温湿度環境（外気温度，外気湿度）を検知する図３に示す外気温度センサ２１と外気湿度センサ２２を備えている。
なお、前記の説明では、図４の冷凍サイクル１Ｓを例示したが、二方弁３５を備えない図６に示す冷凍サイクル２Ｓを適用してもよい。
【００５３】
図６は、実施形態１の冷蔵庫の他例の冷凍サイクルの構成を表す図である。
この場合、三方弁３４で二方弁３５の役割を担うことになる。すなわち、圧縮機１６を停止する前に、三方弁３４の出口３４ｂ，３４ｃを閉じ、放熱パイプ３３、バイパスパイプ３２の下流の蒸発器７までの高温の冷媒回収を行う(高温の冷媒を蒸発器７の下流の圧縮機１６側に流す)。これにより、冷却運転開始時に蒸発器７に放熱パイプ３３、バイパスパイプ３２の下流の高温の冷媒が流入することを抑制し、過負荷運転を防いで省電力化を図る。
【００５４】
＜制御部＞
図２に示す冷蔵庫本体１Ｈの天面１０ｔの後部にはＣＰＵ(Central Processing Unit)，ＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)などのメモリ，タイマ、インターフェース回路などを搭載した制御基板４０が配設されている。制御基板４０のインターフェース回路は、前記した外気温度センサ２１，外気湿度センサ２２，蒸発器温度センサ２０，冷凍室温度センサ１９、冷蔵室温度センサ１７，野菜室温度センサ１８，各貯蔵室扉(３ａ，４ａ，５ａ、６ａ)(図１参照)の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ、冷蔵室扉２ａに設けられた操作パネル２ｓなどと接続されている。インターフェース回路は、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換器、センサ(増幅)回路、圧縮機１６など各種アクチュエータの制御回路などを含む。
【００５５】
冷蔵庫１の以下の制御は、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行することにより行われる。
すなわち、圧縮機１６のＯＮ／ＯＦＦや、三方弁３４，二方弁３５，冷蔵室ダンパ３８，野菜室ダンパ及び冷凍室ダンパ３９を個別に稼動する不図示の各アクチュエータの制御、蒸発器収納室８内の庫内送風機９(図２参照)及び機械室１５内の庫外送風機４２(図４参照)のＯＮ／ＯＦＦ制御や回転速度制御、前記した扉(２ａ、２ｂ、３ａ，４ａ，５ａ、６ａ)(図１参照)開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦの制御などが行われる。
【００５６】
＜三方弁３４の切り替え制御の方法＞
次に、三方弁３４の切り替え制御の方法について説明する。
三方弁３４は、圧縮機１６の運転ＯＮ／ＯＦＦに対応して、出口３４ｂを開いて放熱パイプ３３へ高温の冷媒を流す場合(Ａ側と称す)と、出口３４ｃを開いてバイパスパイプ３２へ高温の冷媒を流す場合(Ｂ側と称す)とに切り替えられる。
【００５７】
三方弁３４の切り替え制御として、基本的に以下の(１)、(２)の制御を行う。
(１)圧縮機１６のＯＦＦ中は、三方弁３４をＡ側(出口３４ｂを開いて放熱パイプ３３へ高温の冷媒を流す)とする。これにより、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)の温度を上げることで露付きを抑制する。
(２)圧縮機１６がＯＮした場合にはＯＦＦに至るまで、三方弁３４をＡ側(仕切壁の前方開口縁に配された放熱パイプ３３側)とＢ側(バイパスパイプ３２側)とに切り替える「三方弁切り替え制御」を行う。前記したように、放熱パイプ３３へ高温の冷媒を流すことで、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)の温度を上げ、露付きを抑制する。
【００５８】
ここで、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁の温度を上げる時間が長いほど(露付きを抑制する制御を行うほど)庫内の冷却運転が必要になるという二律背反の関係(矛盾する関係)にある。
そのため、(２)のように、高温の冷媒を放熱パイプ３３側に常時でなく間欠的に流すことで、冷却運転に負荷がかかる時間(露付きを抑制する制御の時間)を短くし、消費電力の増加を抑制している。つまり、省電力を図るため、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付かない範囲で、高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流すこととしている。
【００５９】
そこで、以下のようにして、高温の冷媒を放熱パイプ３３に流す時間(三方弁３４をＡ側に切り換える時間)およびバイパスパイプ３２に流す時間(三方弁３４をＢ側に切り換える時間)を求める。なお、放熱パイプ３３に高温の冷媒を流す場合、図４に示すように、三方弁３４がＡ側(出口３４ｂ側)に切り替わっているので、バイパスパイプ３２には高温の冷媒を流さない。一方、放熱パイプ３３に高温の冷媒を流さない時間は、三方弁３４がＢ側(出口３４ｃ側)に切り替わっているので、バイパスパイプ３２に高温の冷媒が流れる。
【００６０】
図７は、圧縮機がＯＮ時、三方弁をＡ側(出口３４ｂ側)またはＢ側(出口３４ｃ側)に切り替える時間の長さを複数の領域に分けて求める図である。
図７の横軸は外気温度センサ２１で測定する外気温度であり、図７の縦軸は、外気湿度センサ２２で測定する外気の湿度である。
外気温度が高温の場合には、飽和水蒸気量が大きく外気に含まれる水蒸気量が多く、かつ、冷蔵庫１の冷蔵温度(例えば、1℃〜３℃)との差が大きい。そのため、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付き易い傾向にある。
【００６１】
外気温度が低温の場合には、飽和水蒸気量が少ないので外気に含まれる水蒸気量が少なく、かつ、冷蔵庫１の冷蔵温度(例えば、1℃〜３℃)との差が小さい。そのため、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付きにくい傾向がある。
一方、外気の湿度が高い場合には、外気に多量の水蒸気が含まれるので、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付き易い傾向がある。
【００６２】
外気の湿度が低い場合には、外気に含まれる水蒸気が少量なので、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付きにくい傾向がある。
そのため、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁に露が付かないで、三方弁３４をＢ側に切り替える時間(バイパスパイプ３２に高温の冷媒を流せる時間)を、外気温度と外気の湿度とで、図７に示すように、領域分けをして求めることとした。なお、領域の詳細は後記する。
【００６３】
図８は、外気温３０℃、外気の湿度７０％の環境下での冷蔵庫の運転中の冷蔵室温度と(外気)湿度センサで測定した湿度測定値の関係を示す図である。
図８の横軸は経過時間(分)であり、図８の縦軸は、冷蔵室温度センサ１７(図２参照)で測定した冷蔵室２の温度(図８中、一点鎖線で示す)、外気湿度センサ２２で測定した湿度(図８中、破線で示す)、冷蔵庫１から離隔した位置で測定した外気の湿度(図８中、実線で示す周囲湿度)である。
【００６４】
図８に示す符号Ｔ０は、圧縮機１６を稼働する冷却運転の停止中、すなわち圧縮機１６を停止している時間帯である。符号Ｔ１は、冷蔵室２を冷却する運転をしている時間帯であり、すなわち圧縮機１６を運転するとともに冷蔵室ダンパ３８(図２参照)を開放している時間帯である。符号Ｔ２は、冷凍室(３、４、５)を冷却する運転をしている時間帯であり、すなわち圧縮機１６を運転するとともに冷凍室ダンパ３９(図２参照)を開放している時間帯である。
【００６５】
一般に、圧縮機１６がＯＮ時は、短いＯＦＦ時間の霜冷却(蒸発器７に付着する霜による冷却)などにより冷蔵室２の温度変化が大きい。
圧縮機１６がＯＦＦ時は、冷凍室(３、４、５)の冷却運転(圧縮機１６がＯＮ、冷凍室ダンパ３９(図２参照)が開、冷蔵室ダンパ３８(図２参照)が閉)で終了することが多いため、冷蔵室２の温度変化が比較的少ない場合が多い。
図８より、外気湿度センサ２２で測定する外気の湿度(図８中の破線)は、冷蔵室２の温度の上下の変動に伴って上下しており、冷蔵室２の温度の影響を大きく受けることが分る。これは、外気湿度センサ２２が冷蔵庫本体１Ｈの天井壁１Ｈ０に凹状に形成された凹設部１Ｈ５に配置されているため、冷蔵室２の温度の影響を受け易いものと推測される。
【００６６】
一方、冷却運転停止中の時間帯Ｔ０では、外気湿度センサ２２の測定値(図８中の破線)が安定している。冷却運転停止中、外気湿度センサ２２は、冷蔵庫１の冷却運転の影響を受けないため、外気の湿度の測定値が安定するものと考えられる。
そこで、外気湿度センサ２２で測定する測定値は、冷却運転停止中の時間帯Ｔ０でのものを用い、次の冷却運転に際して使用する外気の湿度とすることとした。
【００６７】
ここで、使用する外気湿度センサ２２の測定値は、圧縮機１６停止中の時間帯Ｔ０での次の冷却運転の直前の測定値でもよいし、時間帯Ｔ０での平均値でもよいし、時間帯Ｔ０での中央値でもよいし、特に限定されない。しかしながら、次の冷却運転中の外気の湿度を反映するような値を用いることに留意する。
【００６８】
次に、図７に示す領域０〜３に、ＪＩＳの消費電力の試験条件を用いて分ける例について説明する。
外気温度、外気の湿度で領域を区分けするに際し、ＪＩＳの消費電力の試験条件の冬の温度１５℃、湿度５５％と、夏の温度３０℃、湿度７０％を基準として採用した。
三方弁３４をＢ側(３４ｃ側)に切り替える時間(バイパスパイプ３２に高温の冷媒を流せる時間)および三方弁３４をＡ側(３４ｂ側)に切り替える時間(放熱パイプ３３に高温の冷媒を流す時間)を求める。
【００６９】
そのため、外気温度に関しては、ＪＩＳの冬の試験条件である温度１５℃がカバーされるように１５℃より低い外気温度１３℃から、夏の試験条件である温度３０℃がカバーされるように３０℃より高い外気温度３３℃までを、三等分して、１９℃、２６℃を領域の境界の外気温度に設定した。
外気の湿度に関しては、ＪＩＳの冬の試験条件である湿度５５％がカバーされるように５５％より５％高い外気の湿度６０％から、夏の試験条件である湿度７０％がカバーされるように７０％より５％高い外気の湿度７５％までの間を２分割し、便宜的に６５％を設定し、３つの領域に分ける外気の湿度の境界とした。
【００７０】
なお、三方弁３４をＢ側切り替える(バイパスパイプ３２に高温の冷媒を流す)時間を求める場合、境界の湿度を６５％より高く設定すれば、三方弁３４をＢ側に切り替える時間が短くなり(三方弁３４をＡ側に切り替える時間が長くなり)、境界の湿度を６５％より低く設定すれば、三方弁３４をＢ側に切り替える時間が長くなる(三方弁３４をＡ側に切り替える時間が短くなる)。この関係より、設定した湿度６５％は１つのメドとして設定したものである。
【００７１】
これにより、領域１として、外気温度２６℃〜３３℃および外気の湿度０〜７５％とする。
領域２として、外気温度１９℃〜２６℃および外気の湿度０〜６５％とする。
領域３として、外気温度１３℃〜１９℃および外気の湿度０〜６０％とする。
領域０は、領域１、２、３以外の領域とする。領域０では、三方弁３４をＡ側に切り替える(高温の冷媒を放熱パイプ３３に流す)固定制御としたので、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)に露が付くことはない。
【００７２】
各領域１〜３で、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)に露が付かないことを条件に、ある(一定)時間のうちで、三方弁３４をＡ側に切り替え、高温の冷媒を放熱パイプ３３に流す時間、および、三方弁３４をＢ側に切り替え、高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流す時間を決定する。
【００７３】
つまり、ある(一定)時間のうちどの位の時間、三方弁３４をＡ側からＢ側に切り替え、高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流しても仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)に露が付かないかを見極めることを繰り返し、当該ある(一定)時間内における三方弁３４をＢ側に切り替える時間と三方弁３４をＡ側に切り替える時間との組み合わせを決定する。
【００７４】
ここで、三方弁３４をＢ側に切り替える(高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流す)時間の割合が最も大きくなるように、組み合わせを決定することが望ましい。庫内への放熱パイプ３３の高温の冷媒の熱侵入が抑制され、省電力化に資するからである。
なお、図７の斜線の領域０は、前記したように、三方弁３４をＡ側に固定する制御、すなわち、高温の冷媒を放熱パイプ３３へ流すことを継続する領域である。
【００７５】
三方弁３４のＢ側への切り替え時間(後記の図９の時間帯Ｂｔ)、すなわち高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流す時間は、次の関係であることが確認された。
すなわち、領域１のＢ側切り替え時間＜領域２のＢ側切り替え時間＜領域３のＢ側切り替え時間  である。
【００７６】
例えば、領域１(外気温度２６℃〜３３℃、外気の湿度０〜７５％)で１０分、領域２(外気温度１９℃〜２６℃、外気の湿度０〜６５％)で１５分、領域３(外気温度１３℃〜１９℃、外気の湿度０〜６０％)で２０分、三方弁３４をＢ側に切り替え高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流しても、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁(図５参照)に露が付かないことが確認された。
一方、決定される三方弁３４のＡ側への切り替え時間(後記の図９の時間帯Ａｔ)、すなわち高温の冷媒を放熱パイプ３３に流す時間は、次の関係にある。
領域１のＡ側切り替え時間＞領域２のＡ側切り替え時間＞領域３のＡ側切り替え時間
図７に示す領域０〜３と各領域０〜３に対応するＡ側／Ｂ側切り替え時間およびＡ側への固定は、予め決定され、テーブル、マップ、プログラムソースなどによりメモリ(ＲＯＭ)に記憶されている。
【００７７】
＜三方弁３４の切り替え制御の例＞
次に、図８を用いた三方弁３４の切り替え制御の例について説明する。
説明した方法を冷蔵庫１の運転の制御に適用した例を図９に示す。
図９は、圧縮機の運転ＯＮ／ＯＦＦと三方弁の動作制御を示すタイムチャートである。図９の横軸は時間であり、図９の縦軸は三方弁のＡ開(出口３４ｂが開で放熱パイプ３３へ冷媒流す)／全開／Ｂ開(出口３４ｃが開でバイパスパイプ３２へ冷媒流す)／全閉の動作、三方弁のＡ側固定条件成立(図７の領域０)／不成立、圧縮機ＯＮ／ＯＦＦをとっている。
【００７８】
図９の時刻ｔ１まで圧縮機１６はＯＦＦ中である。
図９の時刻ｔ１までの圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に、外気湿度センサ２２で測定した湿度を、図７を用いて次の時刻ｔ１〜ｔ８の圧縮機１６がＯＮ中の冷却運転における三方弁３４のＡ側／Ｂ側の切り替え時間を決定する際に使用する。これは、前記したように、冷蔵庫１の運転中(圧縮機１６がＯＮ時)は外気湿度センサ２２の測定値の変動が大きく正確な外気の湿度が測定できないからである。
【００７９】
そして、この外気湿度センサ２２で測定した湿度とｔ１前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温とを使用して、メモリ(ＲＯＭ)に記憶された図７の情報および領域０〜３にそれぞれ対応するＢ側／Ａ側の切り替え時間またはＡ側に固定であるかの情報を用いて、領域０〜３の何れの領域にあるか決定し、対応するＢ側／Ａ側の切り替え時間またはＡ側に固定であるか求める。
これにより、三方弁３４をＢ側に切り替える時間、すなわち高温の冷媒をバイパスパイプ３２に流す時間(図９の時間Ｂｔ)および三方弁３４をＡ側に切り替える時間、すなわち高温の冷媒を放熱パイプ３３に流す時間(図９の時間Ａｔ)またはＡ側に固定であるかが決定される。以下、このような手順で、外気湿度センサ２２で測定した湿度と外気温度センサ２１で測定した外気温とを使用して、三方弁３４のＢ側／Ａ側の切り替えまたはＡ側に固定するかの制御が行われる。
【００８０】
図９の時刻ｔ１に至ると、圧縮機１６がＯＮする。時刻ｔ１前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＡ側の切り替え時間(Ａｔ１)(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定する。そして、図７を用いて決定された切り替え時間Ａｔ１(時刻ｔ１〜ｔ２まで)の間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４参照)に流される。
時刻ｔ２に至ると、時刻ｔ２前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＢ側の切り替え時間(Ｂｔ１)(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定し、求めた切り替え時間Ｂｔ１(時刻ｔ２〜ｔ３まで)の間、三方弁３４はＢ側に切り替えられ、高温の冷媒がバイパスパイプ３２(図４参照)に流される。
【００８１】
時刻ｔ３に至ると、時刻ｔ３前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＡ側の切り替え時間(Ａｔ２)(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定する。そして、求めた切り替え時間Ａｔ２(時刻ｔ３〜ｔ４まで)の間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４参照)に流される。
【００８２】
時刻ｔ４に至ると、時刻ｔ４前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＢ側の切り替え時間(Ｂｔ２)(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定する。そして、求めた切り替え時間Ｂｔ２(時刻ｔ４〜ｔ５まで)の間、三方弁３４はＢ側に切り替えられ、高温の冷媒がバイパスパイプ３２(図４参照)に流される。
【００８３】
時刻ｔ５に至ると、時刻ｔ５前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、同様にして、領域０〜３の何れかおよび切り替え時間Ａｔ３(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定する。そして、求めた切り替え時間Ａｔ３の間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４参照)に流される。
【００８４】
ところで、外気温度センサ２１を随時測定値がサンプリングされるが、図９の時刻ｔ６で、外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とが、図７の領域０にあることが判定されたので、三方弁３４をＡ側に固定とする(図９の時刻ｔ６〜ｔ１０)。
【００８５】
一方、図９の時刻ｔ６で領域０にあると判定されない場合、前記したように、図７を用いて、領域０〜３の何れかおよび切り替え時間Ａｔ３(この場合、領域１〜３の何れかである)が決定され、求めた切り替え時間Ａｔ３(時刻ｔ５〜ｔ７まで)の間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４参照)に流される。
【００８６】
時刻ｔ７に至ると、同様にして、三方弁３４はＢ側に切り替えられ、高温の冷媒がバイパスパイプ３２(図４参照)に流されるが、圧縮機１６がＯＮからＯＦＦになる(時刻ｔ８)ので、圧縮機１６がＯＦＦの間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４)に流される。圧縮機１６が停止中(ＯＦＦ中)(時刻ｔ８〜ｔ９)であるので、外気湿度センサ２２で外気の湿度が測定される。
【００８７】
図９の時刻ｔ９に至ると、時刻ｔ８〜ｔ９の圧縮機１６がＯＦＦ中の外気の湿度と、時刻ｔ９前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温とでメモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＢ側の切り替え時間(Ａｔ４)(この場合、領域１〜３の何れかである)を決定する。そして、求めた切り替え時間Ａｔ４(図９の時刻ｔ９〜ｔ１１まで)の間、三方弁３４はＡ側に切り替えられ、高温の冷媒が放熱パイプ３３(図４参照)に流される。
【００８８】
図９の時刻ｔ１１に至ると、時刻ｔ１１前の現時点の外気温度センサ２１で測定した外気温と予め圧縮機１６がＯＦＦ中(冷却運転停止中)(図９の時刻ｔ８〜ｔ９)に外気湿度センサ２２で測定した湿度とから、同様にして、領域０〜３および対応するＢ側の切り替え時間(Ｂｔ４)を決定する。そして、求めた切り替え時間Ｂｔ４、三方弁３４はＢ側に切り替えられ、高温の冷媒がバイパスパイプ３２(図４参照)に流される。
以後、同様な制御が行われる。
【００８９】
なお、実施形態１では、外気温度センサ２１での外気温の測定を、随時、現時点での測定値を用いる場合を例示したが、冷蔵庫１の冷却運転の影響を受けないように、圧縮機１６の停止中に行うようにしてもよい。
この場合、図９に示す圧縮機１６の稼働中の時刻ｔ１〜ｔ８までの外気温度センサ２１での測定値は、時刻ｔ１までの圧縮機１６の停止中に測定したものを用い、三方弁３４の切り替え時間は、時刻ｔ１までの圧縮機１６の停止中の外気温度センサ２１の測定値および外気湿度センサ２２の測定値を用いて、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＡ側／Ｂ側の切り替え時間またはＡ側に固定かを決定する。そして、三方弁３４の制御を行う。
【００９０】
同様に、圧縮機１６の稼働中の時刻ｔ９〜の外気温度センサ２１での測定値は、時刻ｔ８からｔ９までの圧縮機１６の停止中に測定したものを用い、三方弁３４の切り替え時間は、時刻ｔ８からｔ９までの圧縮機１６の停止中の外気温度センサ２１の測定値および外気湿度センサ２２の測定値を用いて、メモリ(ＲＯＭ)の図７などの情報を用いて、領域０〜３の何れかおよび対応するＡ側／Ｂ側の切り替え時間またはＡ側に固定かを決定し、三方弁３４の制御を行う。
【００９１】
実施形態１によれば、外気の湿度を測定する外気湿度センサ２２を、扉(２ａ、２ｂ)開閉による冷気の流出による冷蔵室温度や湿度変化の影響、機械室１５の周辺の庫外送風機４２による放熱、ほこりの影響が少なく露付きの生じにくい冷蔵庫本体１Ｈの上部の外気センサカバー４１内、または、制御基板４０の収納部の近傍に配置している。外気湿度センサ２２は水浸入防止のために半密閉構造としているが、冷蔵庫１の冷却運転停止中に外気の湿度の測定を行うため、冷却運転の影響を受けることが抑制される。
【００９２】
従って、外気の湿度が精度よく検知され、外気温度と外気湿度の領域にあらかじめ算定された切り替え時間で、三方弁３４を切り替え制御する。これにより、仕切壁(２５、２６、２７、２８)の前方開口縁の放熱パイプ３３に高温の冷媒を必要以上に流さずに済み、より少ないエネルギ消費で防露を行う(結露を抑制する)ことができる。
【００９３】
なお、実施形態１で説明した図７の三方弁３４の切り替え時間を求める方法は、あくまでも一例であり、三方弁３４をＢ側に切り替える時間(バイパスパイプ３２に高温の冷媒を流す時間)およびＡ側に切り替える時間(放熱パイプ３３に高温の冷媒を流す時間)は、さらに詳細に領域を区分けして切り替え時間を求めてもよい。これにより、更なる省電力化が可能である。
このように、他の外気温度の条件、外気の湿度の条件を設定して、三方弁３４の切り替え時間を求めてもよく、限定されない。
【００９４】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態２は、図１に示す冷蔵室扉２ａ，２ｂ間の回転シキリ２３への露付きを抑制する回転シキリヒータ２４への通電量を減少させる制御を行うものである。
以下の制御では、図３に示す外気温度センサ２１での外気温度の測定値を５秒周期でサンプリングする。なお、外気温度センサ２１での外気温度の測定は、圧縮機１６がＯＮ時および／または圧縮機１６がＯＦＦ時に行ってもよいが、圧縮機１６の停止中(ＯＦＦ時)(冷却運転の停止中)に測定するのが望ましい。
【００９５】
これにより、冷却運転の影響を受けない状態で外気温度の測定が行える。この場合、図１０中など実施形態２の説明に使用する外気温度とは、圧縮機１６の停止中のものとなる。
また、図２に示す冷蔵室２の冷蔵室温度センサ１７で測定した温度測定値を５秒周期でサンプリングする。
図３に示す外気湿度センサ２２は、圧縮機１６の停止中での湿度測定値をサンプリングする。
【００９６】
図１０は、実施形態２の外気温度に対する回転シキリヒータの通電率(duty)の関係を示す図である。図１０の横軸は外気温度センサ２１で測定した外気温度であり、図１０の縦軸は回転シキリヒータ２４の通電率(duty)である。
回転シキリヒータ２４の通電率(duty)とは、定格電流をある時間のうち何％の時間流すかを表すものである。例えば、１０sec(秒)のうち６sec(秒)回転シキリヒータに定格電流を流すと通電率(duty)は、６０％である。
【００９７】
図１０より、外気温度センサ２１で測定した外気温１０℃までは、回転シキリヒータ２４の通電率(duty)の０％で回転シキリ２３への露付きはない。一方、外気温度センサ２１で測定した外気温３６℃以上では、回転シキリヒータ２４の通電率(duty)の１００％(基準の通電率)で回転シキリ２３への露付きが抑制される。
これらのことから、外気温度センサ２１で測定した外気温１０℃から３６℃までは、外気温１０℃、通電率(duty)０％と外気温３６℃、通電率(duty)の１００％を結ぶことで、外気温１０℃から３６℃の回転シキリヒータ２４への露付きが抑制される回転シキリヒータ２４の通電率(duty)(基準の通電率)が決定される。
【００９８】
次に、図２に示す冷蔵室２の冷蔵室温度センサ１７で測定した温度で図１０に示す通電率(duty)をシフト(増減)する制御を説明する。
図１１は、図１０に示す通電率(duty)をシフト(増減)する制御を示す図である。図１１の下方の数字は、冷蔵室温度センサ１７で測定した冷蔵室２の温度である。図１１の上方の数字は、冷蔵室２の温度帯での図１０に示す通電率(duty)のシフト(増減)値である。このシフト値は回転シキリヒータ２４への露付きがないことを条件に設定したものである。
【００９９】
本制御は、冷蔵室温度センサ１７で測定した４点の温度の閾値(１℃、３℃、６℃、１８℃)に基づき、図１０に示す通電率(duty)をシフトする。
冷蔵室２の温度が１℃未満では、図１０に示す通電率(duty)を+５％シフトする。
冷蔵室２の温度が１℃〜３℃では、冷蔵室２の通常運転であるから、図１０に示す通電率(duty)のシフトを行わない(±０％)。
【０１００】
冷蔵室２の温度が３℃〜６℃では、図１０に示す通電率(duty)を−２％シフトする。
以下、同様にして、冷蔵室２の温度が１８℃以上では、−１００％シフトする(回転シキリヒータ２４への通電が停止する)。
この回転シキリヒータ２４の通電率(duty)の冷蔵室２の温度による回転シキリヒータ２４の通電率(duty)のシフト(増減)で、回転シキリ２３の露付き防止の制御が適正化され、冷蔵庫１の省電力化を図れる。
【０１０１】
次に、図３に示す外気湿度センサ２２で測定した湿度で図１０に示す通電率(duty)をシフト(増減)する制御を説明する。
図１２は、図１０に示す通電率(duty)をシフトする制御の他例を示す図である。図１２の下方の数字は、圧縮機１６の停止中に外気湿度センサ２２で測定した湿度である。図１２の上方の数字は、圧縮機１６の停止中に外気湿度センサ２２で測定した湿度帯での図１０の通電率(duty)のシフト(増減)値である。このシフト値は回転シキリヒータ２４への露付きがないことを条件に設定される。
【０１０２】
本制御は、ユーザが、図１に示す操作パネル２ｓで消費電力を少なくする節電モードを選択した場合、圧縮機１６の停止中に外気湿度センサ２２で測定した４点の温度の閾値(９０％、７０％、５０％、３０％)(基準の湿度)に基づき、図１０に示す通電率(duty)をシフト(増減)する。
【０１０３】
圧縮機１６の停止中に外気湿度センサ２２で測定した湿度７０％を標準とした場合、湿度９０〜７０％、湿度７０〜５０％では標準湿度７０％近くなので通電率(duty)のシフトは行わない(±０％)。つまり、図１０の通電率(duty)で回転シキリヒータ２４に通電する。
湿度９０％以上では、図１０に示す通電率(duty)を+６％シフトする。
湿度５０％〜３０％および湿度が３０％より低い場合、図１０に示す通電率(duty)を−６％シフトする。
【０１０４】
なお、本例では、ユーザが、節電モードを選択した場合、図１２に示す通電率(duty)のシフトを行う場合を例示したが、冷蔵庫１の通常運転時に図１２に示す通電率(duty)のシフトを行い、ユーザが、手動で節電モードを選択した場合には外気湿度センサ２２での図１２に示す通電率(duty)のシフトを行わないように構成してもよい。そして、ユーザが手動で節電モードを選択したとき、湿度が高くなった場合には節電モードを解除する構成としてもよい。
湿度が高い場合とは、例えば、外気温度３０℃で湿度７５％、外気温度２５℃で湿度６５％、外気温度２０℃で湿度６０％などが挙げられる。
【０１０５】
実施形態２によれば、外気温度と、冷蔵庫１の冷却運転の影響を受けない冷却運転停止中の外気湿度とからあらかじめ算定されたそれぞれの結露防止ヒータの通電量で、各結露防止ヒータを加温制御することで露付き抑制の制御が最適化される。そのため、より少ないエネルギ消費で防露(露付きの抑制)を行うことができる。
【０１０６】
＜＜その他の実施形態＞＞
なお、前記実施形態では、外気湿度センサ２２を冷蔵庫本体１Ｈの上部に配置した場合を例示したが、冷却運転の影響を受けないようなその他の冷蔵庫本体１Ｈ、冷蔵室扉２ａ、２ｂなどに配置してもよい。
【０１０７】
また、前記実施形態では、様々な構成を例示して説明したが、それぞれの構成を適宜組み合わせて構成してもよい。
なお、前記実施形態では、冷蔵室２と冷凍室(３、４、５)とを備える冷蔵庫を例示して説明したが、本発明は、冷蔵室のみを備える冷蔵庫や、冷凍室から成る冷凍庫にも幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１      冷蔵庫
１Ｓ    冷凍サイクル
２      冷蔵室（貯蔵室）
２ａ    冷蔵室扉(扉)
２ｂ    冷蔵室扉(扉)
２Ｓ    冷凍サイクル
３      製氷室（貯蔵室）
４      上段冷凍室（貯蔵室）
５      下段冷凍室（貯蔵室）
６      野菜室（貯蔵室）
７      蒸発器（冷凍サイクル）
１６    圧縮機（冷凍サイクル）
２１    外気温度センサ(温度測定手段)
２２    外気湿度センサ(湿度測定手段)
２３    回転シキリ(仕切り部分)
２４    回転シキリヒータ(露付き抑制手段、結露防止用のヒータ)
２５    上側断熱仕切壁（仕切壁）
２６    下側断熱仕切壁（仕切壁）
２７    横仕切部（仕切壁）
２８    縦仕切部（仕切壁）
３２    バイパスパイプ(冷凍サイクル)
３３    放熱パイプ(露付き抑制手段、冷凍サイクル)
３４    三方弁（切り替え手段、冷凍サイクル）
４０    制御基板（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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