(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機を有する冷凍サイクルにより冷気を生成する冷却器と、
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、
前記冷却器を直接加熱する第一の除霜手段と、
前記トレイを直接加熱する第二の除霜手段と、
前記冷却器に配置され、前記冷却器の温度を検知する第一のサーミスタと、
前記トレイに配置され、前記トレイの温度を検知する第二のサーミスタと、
前記冷却器に付着した霜の量を算出する着霜量算出手段と、
前記冷却器から前記トレイに霜が滑落したことを判定する滑落判定手段と、
前記第一の除霜手段と前記第二の除霜手段による除霜運転を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記着霜量算出手段により算出された着霜量から、前記トレイへの霜の滑落量が所定量以下であるか否かを推定し、
前記トレイへの霜の滑落量が所定量以下と推定した場合には、前記第一のサーミスタを除霜運転の終了判定箇所とし、前記第一のサーミスタの検知温度が第１の設定温度以上となったときに除霜運転を終了し、
前記トレイへの霜の滑落量が所定量より多いと推定した場合には、前記第二のサーミスタを除霜運転の終了判定箇所とし、前記滑落判定手段が前記トレイに霜が滑落したと判定した後、前記第二のサーミスタの検知温度が第２の設定温度以上となったときに除霜運転を終了することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記圧縮機のシェル表面温度が外気温度より高い状態においては、
前記着霜量算出手段は、前記圧縮機の入力と、前記冷却器の温度と、外気温度と、前記圧縮機のシェル表面温度と、に基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記圧縮機のシェル表面温度が外気温度以下となる状態においては、
前記着霜量算出手段は、前記圧縮機の入力と前記冷却器の温度とに基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記圧縮機は、シェルの表面に断熱性部材が設けられており、
前記着霜量算出手段は、前記圧縮機の入力と前記冷却器の温度とに基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記着霜量算出手段は、冷蔵庫庫内の絶対湿度と庫外の絶対湿度との差と、貯蔵室の扉を開閉する回数と、に基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記着霜量算出手段は、外気温度と前記圧縮機の運転時間とに基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記着霜量算出手段は、当該冷蔵庫の庫内温度と前記冷却器の温度との差に基づいて前記冷却器に付着した霜の量を算出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記滑落判定手段は、除霜運転中に前記第二のサーミスタの検知温度を一定周期ごとに記録し、ｎ回目に記録した検知温度からｎ−１回目に記録した検知温度を差し引いた値が設定値以下となったとき、前記冷却器から前記トレイに霜が滑落したと判定することを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記滑落判定手段は、
除霜運転中において、前記第二のサーミスタの検知温度が０℃付近となる状態が所定時間以上となったとき、あるいは、前記第二のサーミスタの検知温度が０℃付近まで低下する挙動を示したときに、前記冷却器から前記トレイに霜が滑落したと判定することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【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間接的に加熱して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。
【０００５】
このため、冷却器を除霜する機能を有する冷蔵庫には、冷却器をヒーター等の加熱源で直接加熱し、冷却器の霜を融解させるものも提案されている。また、ヒーターへの通電による消費電力量を抑制するため、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直接加熱して融解させることができる冷媒回路（ホットガス除霜回路）を構成した冷蔵庫も提案されている。ただ、ホットガス除霜等のように冷却器を直接加熱する構成は、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、トレイを直接加熱する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、第二のサーミスタの検知温度が冷却器からトレイへ滑落する霜により０℃付近となったことを確認してからトレイの加熱手段であるヒーターに通電し、第一のサーミスタと第二のサーミスタの検知温度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に記載の冷蔵庫は、冷却器への霜の付着量（着霜量）が小さく、除霜運転時において冷却器からトレイへ滑落する霜の量が少ない場合（あるいは無い場合）、第二のサーミスタの検知温度は０℃付近となることがなく、ヒーターが通電されない。このため、トレイが加熱されずに第二のサーミスタの検知温度が設定温度とならないため、いつまでも除霜運転が終了せず、庫内温度が上昇し、最悪の場合には食品を損傷するといった問題点があった。
【００１２】
また、特許文献２には除霜運転開始と供にヒーターに通電する手法も示されているが、着霜量が大きく、冷却器で成長した大きな霜が冷却器からの滑落途中で冷却器以外の物体に付着する（引っかかる）等して、除霜運転において冷却器からトレイへの霜の滑落が妨げられた場合、第一のサーミスタと第二のサーミスタの検知温度が設定温度以上となっても、冷却器付近に霜が融解せずに残存している状態で除霜運転が終了する可能性がある。また、このような除霜運転の早切れ防止のため、第一のサーミスタと第二のサーミスタの設定温度を高くすると、運転時間が必要以上に長くなり、除霜時消費電力量を増加させてしまう。
【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、圧縮機を有する冷凍サイクルにより冷気を生成する冷却器と、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、前記冷却器を直接加熱する第一の除霜手段と、前記トレイを直接加熱する第二の除霜手段と、前記冷却器に配置され、前記冷却器の温度を検知する第一のサーミスタと、前記トレイに配置され、前記トレイの温度を検知する第二のサーミスタと、前記冷却器に付着した霜の量を算出する着霜量算出手段と、前記冷却器から前記トレイに霜が滑落したことを判定する滑落判定手段と、前記第一の除霜手段と前記第二の除霜手段による除霜運転を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記着霜量算出手段により算出された着霜量から、前記トレイへの霜の滑落量が所定量以下であるか否かを推定し、前記トレイへの霜の滑落量が所定量以下と推定した場合には、前記第一のサーミスタを除霜運転の終了判定箇所とし、前記第一のサーミスタの検知温度が第１の設定温度以上となったときに除霜運転を終了し、前記トレイへの霜の滑落量が所定量より多いと推定した場合には、前記第二のサーミスタを除霜運転の終了判定箇所とし、前記滑落判定手段が前記トレイに霜が滑落したと判定した後、前記第二のサーミスタの検知温度が第２の設定温度以上となったときに除霜運転を終了するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、冷却器への着霜量が小さくトレイへの霜の滑落量が所定量以下の場合（トレイに滑落する霜の量が少ない場合や、トレイに滑落する霜が無い場合）、第一のサーミスタのみで除霜終了を判定することができ、早期に除霜終了することができる。また、本発明においては、トレイへの霜の滑落量が所定量より多い場合、滑落判定手段がトレイに霜が滑落したと判定した後、トレイの温度が設定温度まで上昇したら除霜運転を終了する。このため、トレイへの霜の滑落が妨げられた場合にも、除霜運転が早切れすること無く除霜信頼性を確保することができ、また、運転時間が必要以上に長くなって除霜時消費電力量を増加させてしまうことも防止できる。以上により、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。
【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制御系の装置構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却器２５への着霜量が小の場合における除霜運転時の、冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却器２５への着霜量が大の場合における除霜運転時の、冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。
【図９】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１０】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の着霜量算出手段の一例を説明するための除霜サイクルである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の圧縮機入力に対する冷却器２５への着霜量と外気との関係を示す図である。
【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から滑落する霜の融解水（ドレン水）や、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。つまり、バイパス配管２７が本発明の第一の除霜手段に相当する。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。つまり、トレイ配管２８が本発明の第二の除霜手段に相当する。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、第二の除霜手段としてパイプヒーター等の加熱手段をトレイ２９に設け、該加熱手段によりトレイ２９を直接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。また、バイパス配管２７も配置せず、第一の除霜手段としてパイプヒーター等の加熱手段を冷却器２５に設け、該加熱手段により冷却器２５を直接加熱するようにしてもよい。
【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、つまり冷却室７内の空気（貯蔵室に供給する空気）を冷却し、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。換言すると、冷却器２５は、冷凍サイクルにより貯蔵室に供給する冷気を生成するものである。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。
【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。
【００３５】
なお、冷却器２５が冷却した空気は、製氷室２及び切替室３のそれぞれにも、吹き出し口４７及び吹き出し口４２から供給される。そして、これら製氷室２及び切替室３内を冷却した空気も、図示しない戻り口から冷却室７にもどる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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を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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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と良い。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。
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。
【００４４】
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（より詳しくは、冷蔵室１から直接戻ってきた空気、又は、冷蔵室１から野菜室５を通って戻ってきた空気）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。詳しくは、本実施の形態に係る冷蔵庫は、戻り口４６が冷却器２５の下方に配置されているので、第一のサーミスタ６１を冷却器の下方に配置している。
【００４５】
（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。
【００４６】
図６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６に示す制御手段７０は冷蔵庫内の機器等の制御を行う。本実施の形態においては、制御手段７０は、着霜量算出手段６３により検知された着霜量に基づいて、トレイ２９への霜の滑落量が所定量以下であるか否かを推定する。そして、制御手段７０は、トレイ２９への霜の滑落量が所定量以下の場合（トレイ２９に滑落する霜の量が少ない場合や、トレイ２９に滑落する霜が無い場合）、第一のサーミスタ６１を除霜終了判定箇所に選定し、第一のサーミスタ６１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、制御手段７０は、トレイ２９への霜の滑落量が所定量より多い場合、第一のサーミスタ６２を除霜終了判定箇所に選定し、滑落判定手段６４によってトレイ２９へ霜が滑落したと判定された後、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、制御手段７０は、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。
【００４７】
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。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う。このとき、冬場の様に庫外の絶対湿度が低い条件、扉開閉回数が少ない条件、あるいは扉開閉時間が短い条件においては、冷却器２５への着霜量が小での除霜運転となる。つまり、トレイ２９への霜の滑落量が所定量以下の条件（トレイ２９に滑落する霜の量が少ない条件や、トレイ２９に滑落する霜が無い条件）での除霜運転となる。これに対して、夏場の様に庫外の絶対湿度が高い条件、扉開閉回数が多い条件、あるいは扉開閉時間が長い条件においては、冷却器２５への着霜量が大での除霜運転となる。つまり、トレイ２９への霜の滑落量が所定量より多くなる条件での除霜運転となる。
【００４８】
図７は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却器２５への着霜量が小の場合における除霜運転時の、冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。図７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。
【００４９】
図７に示すように、除霜運転を開始すると、トレイ２９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、例えばトレイ２９とトレイ配管２８の接触面積が小さい場合、トレイ２９の温度は冷却器２５より遅れて０℃となる。一方、冷却器２５とトレイ２９の仕様によっては、トレイ２９の方が冷却器２５よりも早く０℃となることもあるが、本発明においてはどちらも等しく効果を得られる。
【００５０】
トレイ２９の温度が０℃となると、トレイ２９がサブ放熱器として機能することにより、トレイ配管２８内の冷媒の熱はトレイ２９に付着した霜の融解（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）。ここで、着霜量が少ない場合においては０℃一定の時間は短くなり、また着霜していない場合はＢ２がＢ１に吸収される。
【００５１】
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、冷却器２５の霜が完全に融解すると、冷却器２５の温度は上昇する（Ａ３）。ここで、トレイ２９と同じく、着霜量が少ない場合においては０℃一定の時間は短くなり、また着霜していない場合はＡ２がＡ１に吸収される。
【００５２】
冷却器２５への着霜量が小の場合における除霜運転時、冷却器２５からトレイ２９へは、霜の融解水のみが滑落するか、霜が滑落したとしてもその量は少ない。つまり、冷却器２５からトレイ２９への霜が滑落したとしても、トレイ２９の温度はあまり低下しない（０℃付近までは低下しない）。また、冷却器２５からトレイ２９への霜が滑落したとしても、この霜がトレイ２９上で融解するための時間はごく短時間である。したがって、冷却器２５への着霜量が小の場合における除霜運転時、制御手段７０は、冷却器２５の温度が設定温度（第一の設定温度）以上となったら、除霜運転を終了する。換言すると、制御手段７０は、第一のサーミスタ６１の検知温度が設定温度（第一の設定温度）以上となったら、除霜運転を終了する。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の冷却器２５への着霜量が大の場合における除霜運転時の、冷却器２５とトレイ２９の温度変化を示す図である。図８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。
【００５４】
図８に示すように、除霜運転を開始すると、トレイ２９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）。
【００５５】
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）。
【００５６】
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、一般的には冷却器２５からトレイ２９に霜が滑落する。しかし、冷却器２５への着霜量が大の場合、冷却器２５で成長した大きな霜が冷却器２５からの滑落途中で冷却器以外の物体に付着する（引っかかる）ことがある。ホットガス除霜は内融式であるため、冷却器２５以外に付着した霜へ熱を伝え難くい。また、冷却器２５付近は低温であるため、付着した霜は氷結することもある。よって、図８に示すように冷却器が０℃以上となっても霜が滑落しない場合があり、冷却器が０℃以上となってからある程度時間が経過した後に霜が滑落する。冷却器２５の霜が滑落すると、上昇していたトレイ２９の温度は０℃付近まで急減する（Ｂ４）。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の滑落した霜の融解（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）。
【００５７】
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への着霜量が大の場合における除霜運転時、制御手段７０は、滑落判定手段６４がトレイ２９へ霜が滑落したと判定した後、トレイ２９の温度が設定温度（第二の設定温度）以上となったら、除霜運転を終了する。換言すると、制御手段７０は、滑落判定手段６４がトレイ２９へ霜が滑落したと判定した後、第二のサーミスタ６２の検知温度が設定温度（第二の設定温度）以上となったら、除霜運転を終了する（Ｂ６）。
なお、第一のサーミスタ６１の設定温度（第一の設定温度）と第二のサーミスタ６２の設定温度（第二の設定温度）は、同じ値を用いてもよいし、異なる値を用いてもよい。
【００５８】
図９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９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。
【００５９】
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）。
【００６０】
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。また、圧縮機２１に圧縮機２１の放熱用ファンが付設されており、かつ庫外温度（外気温度）と圧縮機２１の温度（より詳しくは、圧縮機２１のシェルの表面温度）を検出する手段がある場合、除霜運転中に圧縮機２１の温度が庫外温度以上となったときに放熱用ファンを停止し、圧縮機２１の温度が庫外温度以下となったときに駆動することで、より多くの熱量を霜に供給できる。
【００６１】
その後、制御手段７０は、着霜量算出手段６３により着霜量を算出する（Ｓ１０５）。また、制御手段７０は、算出した着霜量に基づき、冷却器２５からトレイ２９へ滑落する霜の量が所定量以下であるか否かを推定する（Ｓ１０６）。
【００６２】
冷却器２５からトレイ２９へ滑落する霜の量が所定量以下と推定した場合には（Ｓ１０６；ＹＥＳ）、制御手段７０は、第一のサーミスタ６２の検知温度を冷却器２５の温度として検出する（Ｓ１０７）。そして、制御手段７０は、検知した冷却器２５の温度を記録する。
【００６３】
次に、制御手段７０は、冷却器２５の温度が設定温度（第一の設定温度）より高い温度であるかどうかを判定する（Ｓ１０８）。冷却器２５の温度が設定温度（第一の設定温度）以下の温度であると判定すると（Ｓ１０８；ＮＯ）、制御手段７０は、上記Ｓ１０７に戻り、再び、冷却器２５の温度に基づく判定等を行う。
【００６４】
一方、冷却器２５の温度が設定温度（第一の設定温度）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（Ｓ１１３）。そして、制御手段７０は、圧縮機回転数の固定を解除し（Ｓ１１４）、庫内ファン６を駆動して（Ｓ１１５）、除霜運転を終了する（Ｓ１１６）。
【００６５】
冷却器２５からトレイ２９へ滑落する霜の量が所定量より多いと推定した場合には（Ｓ１０６；ＮＯ）、制御手段７０は、滑落判定手段６４によるトレイ２９へ霜が滑落したか否かの判定に基づき（Ｓ１０９）、次のステップへ進む。つまり、トレイ２９へ霜が滑落していない判定されると（Ｓ１１０；ＮＯ）、制御手段７０は、Ｓ１０９に戻る。トレイ２９へ霜が滑落したと判定されると（Ｓ１１０；ＹＥＳ）、制御手段７０は、第二のサーミスタ６２の検知温度を冷却器２５の温度として検出する（Ｓ１１１）。そして、制御手段７０は、検知した冷却器２５の温度を記録する。
【００６６】
次に、制御手段７０は、トレイ２９の温度が設定温度（第二の設定温度）より高い温度であるかどうかを判定する（Ｓ１１２）。冷却器２５の温度が設定温度（第二の設定温度）以下の温度であると判定すると（Ｓ１１２；ＮＯ）、制御手段７０は、上記Ｓ１１１に戻り、再び、トレイ２９の温度に基づく判定を行う。
【００６７】
トレイ２９が設定温度（第二の設定温度）より高いと判定すると（Ｓ１１２；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（Ｓ１１３）。そして、制御手段７０は、圧縮機回転数の固定を解除し（Ｓ１１４）、庫内ファン６を駆動して（Ｓ１１５）、除霜運転を終了する（Ｓ１１６）。
【００６８】
ここで、例えば、着霜量算出手段６３は、冷蔵庫庫内の絶対湿度と庫外の絶対湿度との差と、貯蔵室の扉を開閉する回数と、に基づいて冷却器２５への着霜量を算出する手段とする。夏場の様に庫外の絶対湿度が高い条件においては、冷蔵庫庫内の絶対湿度と庫外の絶対湿度との差が大きくなり、一回の扉開閉時に庫外から庫内に侵入する水分量が増大する。また、除霜開始までに扉を開閉する回数が多くなると、庫内に侵入する水分量の総量は大きくなる。すなわち、冷蔵庫庫内の絶対湿度と庫外の絶対湿度との差と、貯蔵室の扉を開閉する回数とは、冷却器２５への着霜量と相関関係に有る。このため、冷蔵庫庫内の絶対湿度と庫外の絶対湿度との差と、貯蔵室の扉を開閉する回数とを検知する手段を配置することで、冷却器２５への着霜量を算出することが可能となる。
【００６９】
また例えば、着霜量算出手段６３は、外気温度（冷蔵庫庫外の温度）と圧縮機２１の運転時間とに基づいて冷却器２５への着霜量を算出する手段とする。冷却器２５に付着した霜が多いと、冷却器２５内を流動する冷媒と庫内空気間の熱抵抗が増大し、熱交換量が低下する。そのため、冷蔵庫庫内を設定温度まで冷却するのに時間がかかり、圧縮機２１の運転時間が増加する。よって、冷却器２５への着霜量と圧縮機運転時間には相関関係がある。一方、一般的な冷蔵庫では外気温度が上昇すると、庫外から庫内への熱侵入量が増加するため、圧縮機２１の運転時間が増加する。よって、外気温度と圧縮機運転時間には相関関係がある。すなわち、圧縮機２１の運転時間検知手段に加え、着霜量と外気温度による圧縮機運転時間の変化を区別するための庫外温度検知手段を配置すれば、冷却器２５への着霜量を算出することが可能となる。
【００７０】
また例えば、着霜量算出手段６３は、冷蔵庫の庫内温度と冷却器２５の温度との差に基づいて冷却器２５への着霜量を算出する手段とする。冷却器２５に付着した霜が多いと、冷却器２５内を流動する冷媒と庫内空気間の熱抵抗が増大し、熱交換量が低下する。そのため、冷蔵庫庫内温度と冷却器２５内を流動する冷媒との温度差が増加する。よって、冷却器２５内を流動する冷媒と庫内空気との温度差には相関関係が有り、冷却器２５内を流動する冷媒と庫内空気の温度検知手段を配置することで、冷却器２５への着霜量を算出することが可能となる。冷却器２５内を流動する冷媒の温度は、例えば代表温度として冷却器２５表面に配置したサーミスタ（例えば第一のサーミスタ６１）により検知してもよい。
【００７１】
また例えば、着霜量算出手段６３は、圧縮機２１の入力（入力電力）と、圧縮機２１のシェル表面温度と、外気温度と、冷却器２５の温度と、に基づいて冷却器２５への着霜量を算出する手段とする。図１０の除霜サイクル図を用いて具体的な原理を説明する。ホットガス除霜は、圧縮機２１に投入された入力により冷媒を加圧・圧縮することで冷媒のエネルギーを増幅し、高エネルギーとなった冷媒を冷却器２５に流すことで冷却器２５に付着した霜を加熱し融解する。よって、圧縮機２１に吸入される前は冷媒の比エンタルピーは低い状態だが（Ｉｏｕｔ）、圧縮機２１に冷媒が吸引され圧縮機２１の圧縮機構内で圧縮されると、冷媒の比エンタルピーは増加する（Ｉｉｎ’）。このとき、冷媒が圧縮機２１で圧縮され増幅されるエネルギーは圧縮機２１の入力と等しくなる。
【００７２】
圧縮された冷媒は、圧縮機２１のシェル外に吐出されるまでに放熱し、比エンタルピーが低下する（Ｉｏｕｔ’）。一般的に冷蔵庫の圧縮機２１は低圧シェルであり、圧縮機２１のシェル内には、吐出配管が配置され、圧縮機構内に吸引される前の低圧冷媒が封入されている。圧縮機２１の圧縮機構より吐出された冷媒は、この吐出配管を通過した後、圧縮機２１のシェル外へと吐出される。よって、圧縮機２１の圧縮機構より吐出された冷媒は、圧縮機２１の吐出配管を通過する際に、シェル内の低圧冷媒に放熱する。また、吐出配管より受熱したシェル内の低圧冷媒は、シェルを介して外気へ放熱する。圧縮機２１が低外気に曝されている場合や、圧縮機２１のシェルを冷却するためのファンが回転している場合等において、この放熱量は増大する。
【００７３】
圧縮機２１のシェル外に吐出された冷媒は、バイパス配管２７を通過する際に減圧される（Ｉｉｎ）。バイパス配管２７を通過した後のこの冷媒は、冷却器２５を通過する際に冷却器２５と冷却器２５に付着した霜に放熱し、比エンタルピーが低下する（Ｉｏｕｔ）。ここで、比エンタルピーに冷媒の流量を掛けたものがエネルギーであり、除霜サイクルのエネルギーバランスは次式（１）で示される。
【００７４】
【数１】
0005436626.tif 000002
ここで、Ｗは圧縮機２１の入力、Ｇrは冷媒の流量、Ｉin’は圧縮機２１のシェル内の吐出配管中に存在する冷媒の比エンタルピー、Ｉout’は圧縮機２１のシェル外に吐出された冷媒の比エンタルピー、Ｉinは冷却器２５の入口における冷媒の比エンタルピー、Ｉoutは冷却器２５の出口における冷媒の比エンタルピーである。
【００７５】
式（１）のＧr（Ｉin’−Ｉout’）は、冷媒の比エンタルピーの変化を用いて圧縮機２１のシェル放熱を示したものであるが、シェル表面が周囲空気と熱交換するものとして次式（２）のように表すことが出来る。
【００７６】
【数２】
0005436626.tif 000003
ここで、Ａは圧縮機２１のシェルの外表面積、αはシェルの周囲熱伝達率、Ｔshは圧縮機２１のシェル表面温度、Ｔaは圧縮機２１の周囲の空気温度である。Ａαは圧縮機２１の仕様と周辺の気流の状態により一様に決まる値である。
【００７７】
一方、Ｇr（Ｉin−Ｉout）は、冷媒の比エンタルピーの変化を用いて冷却器２５と該冷却器２５に付着した霜への放熱を示したものであるが、各々の熱容量と温度変化を用いて次式（３）のように表すことができる。
【００７８】
【数３】
0005436626.tif 000004
ここで、ｍrは冷却器２５の質量、Ｃrは冷却器２５の比熱、ｍfは冷却器２５への着霜量、Ｃfは霜の比熱、Ｔnはｎ時間経過時の冷却器２５の温度、Ｔn-1はｎ−１時間経過時の冷却器２５の温度である。ｍr及びＣrは冷却器２５の仕様によって一様に決まる値であり、Ｃfは霜の物性によって一様に決まる値である。すなわち、式（１），（２），（３）を変形すると次式（４）となり、圧縮機２１の入力、圧縮機２１のシェル表面温度、外気温度及び冷却器２５の温度を測定すれば、冷却器２５への着霜量を算出可能となる。
【００７９】
【数４】
0005436626.tif 000005
【００８０】
図１１は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の圧縮機入力に対する冷却器２５への着霜量と外気との関係を示す図である。
圧縮機２１のシェル放熱が存在するホットガス除霜の場合、冷却器２５と霜に放熱される熱量は外気に依存する。例えば、同じ着霜量でも外気温度が低い場合、圧縮機２１のシェル放熱が増大し、冷却器２５と霜の加熱量が低下する。よって圧縮機２１のシェル放熱を考慮しない場合では、着霜量の検知精度が低下する。一方、式（２）のようにシェル放熱を考慮することで、外気温度に関わらず着霜量を正確に算出することが可能になり、着霜量算出精度を向上することができる。
【００８１】
ここで、本実施の形態では、低圧シェル型の圧縮機を例に、圧縮機２１の入力と、圧縮機２１のシェル表面温度と、外気温度と、冷却器２５の温度と、に基づいて冷却器２５への着霜量を算出する着霜量算出手段６３について説明した。しかしながら、当該着霜量算出手段６３は、圧縮機構で圧縮された高圧冷媒がシェル内に封入される高圧シェル型の圧縮機等、低圧シェル型以外の圧縮機を備えた冷蔵庫にも勿論採用することができる。つまり、圧縮機２１のシェル表面温度が外気温度よりも高くなる環境に圧縮機２１が設置される冷蔵庫に当該着霜量算出手段６３を用いることにより、式（２）のようにシェル放熱を考慮することで、外気温度に関わらず着霜量を正確に算出することが可能になり、着霜量算出精度を向上することができる。
【００８２】
なお、圧縮機２１のシェル表面温度が外気温度以下となる環境に圧縮機２１が設置される冷蔵庫や、圧縮機２１のシェル表面に断熱性部材（例えば、ウレタンや真空断熱材等）が設けられている冷蔵庫等のように、圧縮機２１からのシェル放熱がない場合（又は少ない場合）は、Ｇｒ（Ｉin’−Ｉout’）を省略することで、対応可能となり、測定箇所も冷却器２５の温度と圧縮機２１の入力とすることができる。
【００８３】
また、図１１では冷却器２５の温度が除霜開始温度から−１０℃となるまで加熱しているが、本着霜量算出手段６３は、冷却器２５の検知終了温度を特に規定するものではない。少なくとも除霜運転開始後における冷却器２５の温度が上昇している区間で検知を終了する必要が有り、冷却器２５の温度が０℃以下の区間とすると良い。または、冷却器２５の温度上昇が安定している区間ならば、積算値を用いず単位時間当たりの圧縮機入力変化量を用いてもよい。
【００８４】
またここで、例えば、滑落判定手段６４は、除霜運転中に第二のサーミスタ６２の検知温度を一定周期ごとに記録し、ｎ回目に記録した検知温度からｎ−１回目に記録した検知温度を差し引いた値が設定値以下となったときにトレイ２９へ霜が滑落したと判定する手段とする。トレイ２９に霜が滑落すると、第二のサーミスタ６２の検知温度が低下する。よって、第二のサーミスタ６２の検知温度の低下量から滑落を検知することが可能となる。
【００８５】
また例えば、滑落判定手段６４は除霜運転中に第二のサーミスタ６２の検知温度が０℃付近まで低下したときにトレイ２９へ霜が滑落したと判定する手段とする。熱容量を持った０℃の霜が所定量以上トレイ２９に滑落すると、第二のサーミスタ６２の検知温度は０℃付近の温度まで低下する。このときトレイ２９へ霜が滑落したと判定することで、第二のサーミスタ６２によりトレイ２９へ霜が滑落を検知することが可能となる。なお、冷却器２５とトレイ２９の仕様によっては、第二のサーミスタ６２の検知温度が０℃付近から上昇する前に、トレイ２９に霜が滑落する場合がある。この場合、前記第二のサーミスタ６２の検知温度が０℃付近となる状態が所定時間以上継続した場合にトレイ２９へ霜が滑落したと判定することで、第二のサーミスタ６２によりトレイ２９へ霜が滑落を検知することが可能となる。
【００８６】
なお、上記では複数の滑落判定手段６４について説明したが、これらのうちの１つを本実施の形態に係る冷蔵庫に採用してもよいし、これらのうちの複数を本実施の形態に係る冷蔵庫に採用してもよい。複数の滑落判定手段６４によってトレイ２９への霜の滑落を判定することにより、判定精度を向上することができる。
【００８７】
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への着霜量が小さくトレイ２９への霜の滑落量が所定量以下の場合（トレイ２９に滑落する霜の量が少ない場合や、トレイ２９に滑落する霜が無い場合）、第一のサーミスタのみで除霜終了を判定することができ、早期に除霜終了することができる。また、本実施の形態のように構成された冷蔵庫においては、トレイ２９への霜の滑落量が所定量より多い場合、滑落判定手段６４がトレイ２９に霜が滑落したと判定した後、トレイ２９の温度が設定温度まで上昇したら除霜運転を終了する。このため、トレイ２９への霜の滑落が妨げられた場合にも、除霜運転が早切れすること無く除霜信頼性を確保することができ、また、運転時間が必要以上に長くなって除霜時消費電力量を増加させてしまうことも防止できる。以上により、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。
【符号の説明】
【００８８】
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、４７  吹き出し口、６１  第一のサーミスタ、６２  第二のサーミスタ、６３  着霜量算出手段、６４  滑落判定手段、７０  制御手段。
【図１】
0005436626.tif 000006
【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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