(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーとを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能を備えた冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１において、前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能は、前記冷蔵室の温度が所定の温度上昇する毎に行われるものである冷蔵庫。
【請求項３】
請求項２において、庫外の温度を検出するための外気温度検出手段を備え、前記所定の温度を前記外気温度により可変させるようにした冷蔵庫。
【請求項４】
冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、
この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーと、
前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能とを備え、
前記制御機能は、前記冷蔵室の温度が低下し続けているとき動作を行わないようにした冷蔵庫。
【請求項５】
圧縮機と、
冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、
この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーと、
前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能とを備え、
前記圧縮機を停止させる際には、前記制御機能を動作させた後、前記圧縮機を停止させるようにした冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵室への冷気量調節に電気的入力を用いるダンパー開閉装置を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫の冷凍室と冷蔵室は、冷却器とダクトを介して接続され、ファンによって冷蔵室及び冷凍室に分配される。冷凍室の温度制御は冷蔵室内に設けられた温度センサの検出温度に基づいて、冷却器に冷気を発生させるための圧縮機及びこのファンとを駆動制御することで行われる。一方、冷蔵室の温度制御は、冷蔵室温度を検出し、その検出温度により、電気的入力（モータ、ソレノイド）を用いてダンパーを開閉することで冷蔵室へ流入する冷気量が調節される。
【０００３】
ところで、このダンパーは閉じている状態では約−２０℃位の冷凍室側の空気と３℃位の湿気を多く含んだ冷蔵室側の空気を分離するものであるため、ダンパーが結露し、特にダンパーとダクトとの接触点付近が結露すると、やがて氷結してしまう。氷結した状態でダンパーを開くとき、ダンパーを開閉駆動する電動機のトルクが大きく、この氷結した力に打ち勝つ場合は開くが、氷結した力が大きいともはやダンパーを開くことができず、冷蔵室内の温度が上昇してしまうという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する従来技術として、特公平４−７８９０７号公報（以下、文献と称す）には、冷蔵室の温度制御によって行われるダンパーの開閉動作とは無関係に、タイマにより周期的に極短時間の開閉動作を複数回行うことが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記文献に記載された従来技術には次のような問題点がある。すなわち、冷蔵室の温度制御とは無関係に行われるダンパーの開閉動作は、周期的に行われるようにしているが、この周期は、最も氷結しやすい最悪の条件を想定して決定する必要があり、短い時間間隔を設定しなければならない。このため庫内冷気の湿り度が十分低い場合等、氷結しにくい条件下であっても不必要にこの開閉動作を行うことになり、ダンパーの電気的・機械的寿命を縮めてしまう。
【０００６】
また、ダンパーを開閉動作させる際にダンパーを駆動するステッピングモータやソレノイドの騒音が発生するが、特に、圧縮機が停止中にはこの騒音が目立ってしまうため、その周期的なダンパー開閉動作の回数の多さから耳触りとなってしまう（圧縮機の運転中は圧縮機の騒音の方が大きいためダンパーからの騒音は殆ど聞こえない）。
【０００７】
本発明の目的は、タイマによる周期的なダンパーの開閉動作を行なわなくても、冷蔵室の温度制御に基づくダンパーの開閉動作を確実に行うことができるようにする冷蔵庫を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーとを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能を備えることにより達成される。
【０００９】
また、上記目的は、冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーと、前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能とを備え、前記制御機能は、前記冷蔵室の温度が低下し続けているとき動作を行わないようにすることによって達成される。
【００１０】
また上記目的は、圧縮機と、冷却器で冷却した空気を庫内に循環させる送風機と、この送風機と冷蔵室との間の通風路に設けられ、開閉動作することによりこの冷蔵室へ送られる冷却器からの空気の量を調節するダンパーと、前記冷蔵室温度が上昇したとき、前記ダンパーが閉じているときは開動作に続く閉動作を１回以上行い、前記ダンパーが開いているときは閉動作に続く開動作を１回以上行う制御機能とを備え、前記圧縮機を停止させる際には、前記制御機能を動作させた後、前記圧縮機を停止させるようにすることによって達成される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の位置実施の形態に係る冷蔵庫を図６を用いて説明する。図６は冷蔵庫本体の縦断面を示したものであり、冷蔵庫本体は、上段に片開き扉により開閉されて食品の出し入れを行う冷蔵室１、中段に引出し式扉にて開閉されて食品の出し入れを行う主に野菜を収納する野菜室２、下段に上下２つの引出し式扉を備え氷や冷凍食品を収納する冷凍室３に区画されている。冷却器７は図示しない冷凍サイクルによって接続された圧縮機８が駆動されることによって冷却される。この冷却器７からの冷気を送風機６により庫内に循環させている。すなわち、この冷却器７に発生した冷熱は、送風機６が駆動されることで熱交換されて冷気となり、冷凍室３に送風され、図示しない冷気戻り通路を介して再び冷却器７に戻る。また、送風機７によって送風される冷気は、ダンパー５が開くことによって冷蔵室１に至り、一部は図示しない冷蔵室に設けられた冷気戻り通路を経て冷却器７に戻り、残りは野菜室２に至り、野菜室２に設けられた図示しない冷気戻り通路を経て冷却器７に戻る。
【００１２】
圧縮機８及び送風機６の制御は、冷凍室センサ１０で検出された冷凍室３の温度に応じて行われる。すなわち、冷凍室センサ１０の検出温度が設定値、例えば−２０℃、よりも高いとき圧縮機８及び送風機６を駆動させて冷凍室内を冷却する。また、冷蔵室センサ４で検出された冷蔵室温度に応じてダンパー５を開閉することによって冷蔵室１への冷気量を調節している。なお、このダンパー５は送風機６が駆動していないとき、すなわち、冷凍室３の温度が−２０℃以下のときは、例え冷蔵室の温度が設定温度よりも高くなったとしても、閉状態を維持する。これは、送風機６が駆動していないと、冷却器７によって冷却された冷気は冷蔵室１内の冷気よりも重いので、冷却器７から冷蔵室１に移動しないため、ダンパー６を開いても意味がないためである。また、圧縮機８が停止中は送風機６も停止となるため、冷蔵室１の冷気が冷却器７の方へ逆流してしまう。ダンパー５が開いていると、冷却器７が設置されている室（冷却器室）、冷蔵室１の冷気戻り通路、冷蔵室１、冷蔵室１の冷気吹出し口、ダンパー５が設置された冷気供給流路、冷却器室の閉流路が形成され、送風機６が停止すると、冷蔵室１の冷気吹出し口まできていた吹出されなかった−２０℃の重い空気が、この閉流路が形成されているために下方に移動し、その結果、冷蔵室内の湿った空気がダクトや送風機６に供給され、露が着き着霜の原因となる。このため、ダンパー５は、圧縮機８及び送風機７が停止しているときは開かないように制御するのである。
【００１３】
さて、冷蔵室１に水分の多い食品を相当量保存したり、冷蔵室１や冷凍室３の扉開閉を頻繁に行う等すると庫内冷気の湿り度が非常に高くなり、ダンパー５が氷結固着して温度調節機能を喪失する恐れがある。これを防ぐために、冷蔵室の温度制御によりダンパー５が閉じているとき、一旦開いて再び閉じる動作（以下、イニシャライズと称する）を行わせて、冷気中の水分がダンパー５に氷結固着する静止時間を継続して与えないようにする必要がある。なお、氷結してもダンパー５を駆動するモータやソレノイド等の駆動源の駆動トルクが氷結固着力より強ければ、ダンパー５を開かせることが可能であり、ここで言う氷結固着する静止時間を継続して与えないとは、氷結してもダンパー５の駆動源ではダンパー５を動作させることができない程に固着するまで静止時間を継続して与えないという意味である。
【００１４】
ダンパー５が氷結固着する静止時間を継続して与えないようにした実施の形態を以下説明する。図１は、このイニシャライズの制御フローを示したものである。このダンパーイニシャライズ制御フローは次の考え方に基づいている。
【００１５】
第１に、タイマによる周期的なイニシャライズ動作を行わない。これは、氷結固着に全く達していなくても時間が来るとイニシャライズを行ってしまうため、寿命の低下及び動作音が定期的にするという問題があるためである。第２に、冷蔵室３の温度が下がり続けているときはイニシャライズを行わない。冷蔵室１の温度が低下し続けているということは、ダンパー５が開いていて、冷凍室３の温度制御によって圧縮機８及び送風機６が動作している状態である。このため、冷却器７によって除湿された乾燥した空気がダンパー５を通過し、ダンパー５に水分が付着する可能性が低いことから、イニシャライズ動作を行わないようにしたものである。第３に、冷蔵室１の温度が所定温度（本実施の形態では０.９℃）上昇する毎にイニシャライズ動作を行う。温度が上昇するということは、冷蔵室の扉が開けられたか暖かい食品が投入されたからであると考えられ、冷蔵室１の湿度が高くなり、ダンパー５に水分が付着し氷結固着する可能性が高くなるためである。なお、所定温度は氷結固着する直前にイニシャライズされるように実験にて求められたものである。従って、冷蔵庫の容量や冷凍サイクルの能力などによっても変わる場合がある。
【００１６】
以上の考え方に基づいて図１を説明する。スタートした後、基準温度T0を現在の冷蔵室センサ４の検出値である冷蔵室１の温度（以下、冷蔵室温度）に設定する（▲１▼）。次に▲２▼で基準温度T0と冷蔵室温度を比較し、冷蔵室温度が基準温度T0よりも低温であれば基準温度T0の値をその時点での冷蔵室温度に更新し（▲３▼）、冷蔵室温度が基準温度T0以上であれば▲４▼に移る。▲４▼で冷蔵室温度と（T0+0.9℃）とを比較し、冷蔵室温度が（T0+0.9℃）よりも低温であれば▲２▼の判定に戻る。冷蔵室温度が（T0+0.9℃）以上であればダンパー５のイニシャライズを行い（▲５▼）、基準温度T0をその時点での冷蔵室温度に更新する（▲６▼）。
【００１７】
つまり、前述の如く、基準温度T0に対して冷蔵室温度が0.9℃上昇する毎にダンパー５のイニシャライズを行うことを基本とし、冷蔵室温度が低下している間は基準温度T0を常に更新し続けるようのしたものである。
【００１８】
図２は図１の制御による動作をタイムチャートで示したものである。（ア）は冷凍室温度の遷移、（イ）は圧縮機８の運転／停止状態、（ウ）は冷蔵室温度の遷移、（エ）はダンパー５開／閉状態、（オ）はダンパー５のイニシャライズタイミングをそれぞれ示している。
【００１９】
なお、図２において、冷凍室温度が上下している理由は、冷凍室３の扉が開放されたことを想定している。また、圧縮機８は冷凍室温度が−２０℃に達するまで連続運転されている。
【００２０】
冷蔵室温度が２℃以下となったらダンパー５を閉じ（Ａ点）、この時点から冷蔵室１の熱漏洩等により冷蔵室温度は上昇し始める。冷蔵室温度の上昇幅が0.9℃となったところでダンパー５のイニシャライズを行う（B1点）。この時の冷蔵室温度を基準温度T0と再設定し、さらに冷蔵室温度が0.9℃上昇した時点でイニシャライズを行う（B2点）。その後冷蔵室温度が４℃以上となったらダンパー５を開ける（Ｃ点）。送風機６は動作している状態であるので、Ｃ点からＤ点の間は冷蔵室温度が低下している。このため基準温度T0は常に更新され続ける。冷蔵室１の扉が開けられたまたは暖かい食品が収納されたなどの理由で、圧縮機８及び送風機６が駆動され、ダンパー５が開いているにも拘わらず冷蔵室１の温度が上昇することもある。この場合、冷蔵室温度が上昇し始めたＤ点を基準温度Ｔ０として、このＴ０から0.9℃上昇した時点でイニシャライズを行う（B3点）。この場合のイニシャライズは、冷蔵室温度制御によるダンパーの状態が開であるので、これまでとは反対に開閉開となる。
【００２１】
さて、冷凍室温度が−２０℃以下になるとその時点で、イニシャライズを行い圧縮機８を停止して、ダンパー５を閉じる（Ｅ点）。冷蔵室温度が２℃に達していないにも拘わらずダンパー５を閉じる理由は、前述のご説く、圧縮機８及び送風機６が停止した状態でダンパ５を開いている状態にすると冷気が逆流するからである。また、圧縮機８の停止に合わせてイニシャライズを行う理由を説明する。図２に示した例では、圧縮機８停止直前のダンパー５の状態が開であるのであまり必要性はない。しかし、閉である場合、ダンパー５の冷却器７側の通路は−２０℃に冷やされ続け、冷蔵室１側の通路は湿気を含んだ空気が存在している状態であり、ダンパー５の冷蔵室１側は露が着き易い状態となり、この露が氷結し易くなる。この状態で、圧縮機８が停止すると前述したように温度制御によるダンパー５を開く制御を行わないことから、次のイニシャライズまで、ダンパー５が閉じている状態が連続してしまうことが懸念される。そこで、圧縮機８が停止したときは念のためイニシャライズを行うようにしたものである。
【００２２】
圧縮機８の停止時、イニシャライズを行ってから圧縮機８を停止するようにしている（Ｅ点）。その詳細を図３に基づいて説明する。冷凍室温度が−２０℃以下となった時点でダンパー５のイニシャライズを開始し、５０秒経過した時点で圧縮機８を停止させる。これは、先に圧縮機８を停止させると送風機６も停止し、その後イニシャライズを行うと、必ずダンパー５が開く状態が起こるので、先に説明した逆流が生じることを防ぐためである。
【００２３】
また圧縮機８を停止させる違う方法として図４に示すように、ダンパー５のイニシャライズ終了を検出して同時に圧縮機８を停止させても良い。上記同様の効果がある。
【００２４】
以上、本実施の形態によれば、冷蔵室の温度上昇に合わせてイニシャライズ動作を行うようにしたので、タイマにて周期的に行う場合に比べて、無駄なイニシャライズ動作が低減されることが期待できる。また、冷蔵室１の温度制御の結果、ダンパー５が開いているとき、乾燥した冷気がダンパー５を通過するので、ダンパー５の氷結の可能性が薄く、また例えダンパー５に水分が付着してもこの乾燥した冷気により蒸発することも考えられるので、このようなとき、すなわち、冷蔵室１に冷気が送られていて冷蔵室１の温度が低下し続けているときはイニシャライズを行わないようにしたので、無駄な動作を行わないといった効果を奏する。
【００２５】
次に本発明における第２の実施の形態を図５及び図６を用いて説明する。９は冷蔵庫の外気温度を検出する外気温度センサである。
【００２６】
外気温度が低い場合と高い場合とでは冷蔵室の熱漏洩量に差があるため、ダンパー5が閉じている間の冷蔵室温度の上昇速度は異なってくる。第１の実施の形態においては冷蔵室温度の0.9℃上昇する期間が、外気温度が低ければ短く、逆に外気温度が高ければ長くなることになりイニシャライズの回数が増加してしまう。
【００２７】
図５は外気温度の判定を加え（▲４▼）、冷蔵室温度の上昇検出幅（Td）を外気温度により２パターン設け、外気温度が22℃よりも低ければ上昇検出幅（Td）=0.9℃、外気温度が22℃以上であれば上昇検出幅（Td）=1.8℃としたものである。この上昇検出幅（Td）の外気温度による場合分けをさらに細かく設定すれば、外気温度が異なる場合でもダンパー５のイニシャライズを行う間隔をほぼ等しくなるようにすることが可能である。
【００２８】
以上説明した第１及び第２の実施の形態によれば、ダンパー５イニシャライズのタイミングを庫内温度上昇にて決定するため、庫内温度が安定して冷えている場合には庫内温度上昇速度が遅く、イニシャライズを行う間隔を延ばすことができる。逆に扉開閉が頻繁に行われた場合や、庫内に水分の多い相当量の食品を投入した場合等のダンパー５に氷結しやすい条件下では、庫内温度上昇速度が速いためイニシャライズを行う間隔を短くすることができ、氷結固着する静止時間を継続して与えないようにすることができる。
【００２９】
また、外気温度によって庫内温度上昇検出値を可変するため、外気温度による庫内温度上昇速度の違いを補正することができる。
【００３０】
いわば必要な場合にだけイニシャライズを行うことができるため、ダンパー５の機械的・電気的寿命を延ばすことができるため信頼性向上となる。さらには圧縮機８の運転→停止時においては、ダンパー5のイニシャライズが終了した後に圧縮機８を停止させるようにしたことからも、圧縮機８停止中にイニシャライズが行われた場合のダンパー５から発生する騒音を低減することができる。
【００３１】
なお、イニシャライズは、一回のイニシャライズタイミングで短い周期の動作を複数回行わせてもよいし、数十秒をかけて行ってもよい。但し、圧縮機及び送風機が動作しているときあまり長い時間をかけて閉開閉動作を行うと冷蔵室内の温度が低下し過ぎることがあるので、この点を考慮した時間にする必要がある。
【００３２】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、タイマによる周期的なダンパーの開閉動作を行なわなくても、冷蔵室の温度制御に基づくダンパーの開閉動作を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダンパー５のイニシャライズ動作フローを示す図。
【図２】ダンパー５のイニシャライズタイミングを示す図。
【図３】圧縮機８停止時のイニシャライズタイミングを示す図。
【図４】圧縮機８停止時のイニシャライズタイミングを示す図。
【図５】ダンパー５のイニシャライズ動作フローを示す図。
【図６】側面からの冷蔵庫縦断面を示す図。
【符号の説明】
１…冷蔵室、２…野菜室、３…冷凍室、４…冷蔵室センサ、５…ダンパー、６…送風機、７…冷却器、８…圧縮機、９…外気温度センサ、10…冷凍室センサ。
【図１】
0003707314.tif 000002
【図２】
0003707314.tif 000003
【図３】
0003707314.tif 000004
【図４】
0003707314.tif 000005
【図５】
0003707314.tif 000006
【図６】
0003707314.tif 000007