(57)【要約】【課題】仕切部内に加熱手段を備えた冷蔵庫の省エネルギー性能をより向上させる【解決手段】  前方に開口が形成された断熱箱体と、前記開口を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記開口を開閉する第二の扉と、前記第一の扉又は前記第二の扉の一方に設けられて該第一の扉と該第二の扉の境界部に位置する仕切部と、前記仕切部を加熱して結露の発生を抑える加熱手段と、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、を備え、  前記回転仕切部の表面温度の時間平均値が露点温度以下となるように前記加熱手段を制御する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前方に開口が形成された断熱箱体と、前記開口を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記開口を開閉する第二の扉と、前記第一の扉又は前記第二の扉の一方に設けられて該第一の扉と該第二の扉の境界部に位置する仕切部と、前記仕切部を加熱して結露の発生を抑える加熱手段と、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、を備え、
前記回転仕切部の表面温度の時間平均値が露点温度以下となるように前記加熱手段を制御することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前方に開口が形成された断熱箱体と、前記開口を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記開口を開閉する第二の扉と、前記第一の扉又は前記第二の扉の一方に設けられて該第一の扉と該第二の扉の境界部に位置する仕切部と、前記仕切部を加熱して結露の発生を抑える加熱手段と、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、を備え、
前記仕切部の表面温度が露点温度以上となる時間より露点温度以下となる時間を長くするように、前記加熱手段を制御することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記第一の扉と前記第二の扉との隙間寸法を、前記第一の扉と前記第二の扉の前縁から前記仕切部に至る奥行き寸法以下としたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記仕切部の表面温度が、露点温度以上の状態と露点温度以下の状態を交互に繰り返すように、前記加熱手段を制御することを特徴とする、請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前方に開口が形成された断熱箱体と、前記開口を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記開口を開閉する第二の扉と、前記第一の扉又は前記第二の扉の一方に設けられて該第一の扉と該第二の扉の境界部に位置する仕切部と、前記仕切部を加熱して結露の発生を抑える加熱手段と、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、を備え、
前記仕切部の表面温度の時間平均値を露点温度以上となるように、前記加熱手段を制御する第一の加熱モードと、前記仕切部の表面温度の時間平均値を露点温度以下となるように、前記加熱手段を制御する第二の加熱モードと、を備え、前記第一の加熱モードと前記第二の加熱モードの何れかを選択可能としたことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特許４９４５３９５号公報（特許文献１）がある。
【０００３】
特許文献１には、結露の発生を抑える防露ヒータと、冷蔵庫周辺の外気温を検出する外気温センサと、前記防露ヒータの発熱量を制御する制御手段と、を備えた冷蔵庫において、前記制御手段が、前記外気温に応じて前記防露ヒータの発熱量を調整する通常発熱モードと、前記通常発熱モードより低い発熱量であって所定外気温及び所定湿度の雰囲気において結露が発生する発熱量を設定する低発熱モードと、を有し、操作手段により前記通常発熱モードと前記低発熱モードとを切り替えることができるとともに、前記低発熱モード実行中に所定時間以上継続して所定温度以上の外気温度を検出すると、前記低発熱モードから前記通常発熱モードに移行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４９４５３９５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、特許文献１に記載の技術では、結露が発生する発熱量を設定する低発熱モードを有し、前記低発熱モードは、ある復帰条件を満たすことにより、通常発熱モードに移行するが、復帰条件を満たさない場合、前記低発熱モードを維持し続けるため、結露の発生に至ってしまう。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、仕切部内に加熱手段を備えた冷蔵庫の省エネルギー性能をより向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、前方に開口が形成された断熱箱体と、前記開口を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記開口を開閉する第二の扉と、前記第一の扉又は前記第二の扉の一方に設けられて該第一の扉と該第二の扉の境界部に位置する仕切部と、前記仕切部を加熱して結露の発生を抑える加熱手段と、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段と、前記加熱手段の加熱量を制御する制御手段と、を備え、前記回転仕切部の表面温度の時間平均値が露点温度以下となるように前記加熱手段を制御する。
【０００８】
本発明によれば、仕切部内に加熱手段を備えた冷蔵庫の省エネルギー性能をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外形図。
【図２】図１に示す冷蔵庫のＡ−Ａ断面図。
【図３】図１に示す冷蔵庫のＢ−Ｂ断面図。
【図４】図１に示す冷蔵庫の要部拡大説明図。
【図５】図４に示す冷蔵庫のＣ−Ｃ断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の制御を表すフローチャート。
【図７】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の制御と温度変化を表すタイムチャート。
【図８】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の扉間隙間の水蒸気移動を表す模式図。
【図９】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の仕切部の温度変化を表す図。
【図１０】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の回転仕切表面の最低到達温度及び防露ヒータＯＦＦ時間と結露状態の関係を表す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る冷蔵庫の実施形態を、図１〜図１０を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本実施形態の冷蔵庫の正面外形図である。図２は図１に示す冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。図３は図１に示す冷蔵庫のＢ−Ｂ断面図である。
【００１２】
図２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、上段冷凍室３、下段冷凍室４、野菜室５を備えている。冷蔵室２及び野菜室５は、およそ３〜５℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、上段冷凍室３及び下段冷凍室４は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。
【００１３】
冷蔵室２は、前方側に左右に分割された観音開き型の冷蔵室扉６、７を備えている。上段冷凍室３、下段冷凍室４、野菜室５は、それぞれ引き出し式の上段冷凍室扉８、下段冷凍室扉９、野菜室扉１０を備えている。また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うようにパッキング１７、１８（シール部材）（図３参照）を設けており、各扉の閉鎖時、貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気漏れを抑制する。
【００１４】
また、本実施形態の冷蔵庫１は、各貯蔵室に設けた扉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に、使用者に報知するアラーム（図示せず）と、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室３や下段冷凍室４の温度設定をする温度設定器等（図示せず）を備えている。
【００１５】
１１は冷却器室で、冷却器室１１には冷凍サイクルを構成する冷却器１２、及び冷却器１２で冷却された冷気を冷蔵室２、冷凍室３、４等に強制循環する冷却ファン１３等が設けられている。
【００１６】
１４、１５は固定仕切であり、本実施形態の冷蔵庫１は、上側断熱仕切壁１４により冷蔵室２と、上段冷凍室３（図２参照）とが断熱壁を介して隔てられ、下側断熱仕切壁１５により、下段冷凍室４と野菜室５とが断熱的に隔てられている。これにより、上記各室は所定の温度に維持される。
【００１７】
１６は回転仕切（仕切部）である。回転仕切１６は、冷蔵室２の前面開口部を閉塞すべく設けられた観音開き式扉（右冷蔵室扉６、左冷蔵室扉７）のパッキング受面を構成する。また、この回転仕切１６は、左冷蔵室扉７に取り付けられている。そして、回転仕切７は冷蔵室２を構成する冷蔵庫本体１側に設けられたガイド部材（図示せず）により、図３の通り、実線の位置から破線の位置まで回動する。これにより、回転仕切１６は、右冷蔵室扉６、左冷蔵室扉７にそれぞれ設けられたパッキング１７、１８（シール部材）の受面を構成する。また、この回転仕切１６は、固定仕切と異なり、図３にも示す如く断熱壁厚を薄く形成している。これは回転仕切１６の前方の扉、すなわち右冷蔵室扉６、左冷蔵室扉７の隙間幅寸法（図３におけるＷ）を小さくするためでもあり、本実施形態の冷蔵庫１においては、回転仕切部の前方の扉間の隙間幅寸法Ｗ＝６ｍｍである。また、扉前縁から回転仕切部表面に至る隙間奥行き寸法（図３におけるＤ）はＷの３倍以上としており、本実施形態の冷蔵庫１はＤ＝６０ｍｍである。
【００１８】
更に、回転仕切１６のＬ１寸法（図４参照）は、冷蔵室２内で回動する構造のため、冷蔵室２の高さ寸法Ｌ２より短く構成されている。このため、回転仕切１６と冷蔵室２を構成する内箱３０との間には、上下でＬ２−Ｌ１分の隙間２１ができる。１９、２０はパッキング１７、１８の上下端に一体に形成されたヒレパッキング（ヒレ状シール部材）である。このヒレパッキング１９、２０は、図４に示す如く、Ｌ２−Ｌ１でできる隙間２１を塞ぐために設けられている。
【００１９】
次に図５において、回転仕切１６について、さらに詳細に説明する。図において、１６は回転仕切であり、この回転仕切１６は、樹脂で形成された箱体２２、仕切鉄板２３（シール部材受面鉄板）、断熱材２４、防露ヒータ２５等により構成されている。そして、回転仕切１６の厚み（Ｔ寸法）は２０ｍｍ〜３０ｍｍ前後となるよう箱体２２、仕切鉄板２３が作られている。
【００２０】
また、仕切鉄板２３は、板厚０．４〜１．０ｍｍ位の薄板鉄板で作られている。通常この仕切鉄板２３は、プレス加工機等をもって構成した後塗装を施して作られている。この仕切鉄板２３が鉄板で作られる理由は、永久磁石を内蔵したパッキング１７、１８の受面となるためである。
【００２１】
この仕切鉄板２３の裏側には、コードヒータ２５ａとアルミ箔２５ｂ等とで構成される、防露ヒータ２５（加熱手段）が配設されており、この防露ヒータ２５の加熱により、仕切鉄板２３の表面が結露するのを防いでいる。
【００２２】
冷蔵庫１は、設置された周囲環境の温度及び湿度（外気温度、外気湿度）を検知する検知手段である外気温度センサ２６と外気湿度センサ２７を備えている。
【００２３】
制御装置として、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２８が配置されている（図２参照）。制御基板２８は、前記した外気温度センサ２６、外気湿度センサ２７、各貯蔵室扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ、左冷蔵室扉７に設けられた温度設定器、省電力モード設定器等と接続する。前記ＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、防露ヒータＯＮ／ＯＦＦ制御等を行う。
【００２４】
次に、本実施形態の冷蔵庫１の制御について、図６、図７を参照しながら説明する。
図６は本実施形態の冷蔵庫１の防露ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御の制御フローチャート、図７は本実施形態の冷蔵庫１の防露ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を実施した際の回転仕切部表面温度の変化と制御状態を表すタイムチャートである。なお、制御は制御装置、すなわち制御基板２８（図２参照）のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって行われる。
【００２５】
左冷蔵室扉７に設けられた省電力モード設定器、外気温度センサ３６、外気湿度センサ３７検知情報に基づいて、防露ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御のモードおよびヒータＯＮ／ＯＦＦ時間を決定する。本実施形態の冷蔵庫１は「省電力モードＯＦＦ」、または「省電力モードＯＮ」且つ「外気湿度が所定の湿度以上」の場合には、防露ヒータＯＮ／ＯＦＦ制御のモードｉの条件が成立する。なお、省電力モードのＯＮ／ＯＦＦは、左冷蔵室扉７に設けられた省電力モード設定器によって設定される。一方、「省電力モードＯＮ」且つ「外気湿度が所定の湿度以下」の場合には、防露ヒータＯＮ／ＯＦＦ制御のモードｉｉの条件が成立する。
【００２６】
なお、モードｉは、安定運転時の回転仕切部表面の時間平均温度を露点温度以上とする制御モードであり、モードｉｉは、安定運転時の回転仕切部表面の時間平均温度を露点温度以下とする制御モードであり、使用者が省電力モード設定器によって設定可能である。詳細は後述する。
【００２７】
モードｉの制御に移行する条件は「省電力モードＯＦＦ」、または「省電力モードＯＮ」且つ「外気湿度が所定の湿度以上」であるため、使用者が省電力モードを設定しない場合、または使用者が省電力モードを設定し、且つ外気湿度センサ３７で検知した湿度が所定の湿度以上の場合にはモードｉとなる。本実施形態の冷蔵庫１においては、使用者が左冷蔵室扉７に設けられた省電力モード設定器によって省電力モードに設定しない場合、または省電力モードに設定し、外気湿度センサ３７で検知した湿度が８０％以上の場合にはモードｉとなる。
【００２８】
一方、モードｉｉの制御に移行する条件は「省電力モードＯＮ」且つ「外気湿度が所定の湿度以下」であるため、使用者が省電力モードを設定し、且つ外気湿度センサ３７で検知した湿度が所定の湿度以下の場合には、モードｉｉとなる。本実施形態の冷蔵庫１においては、使用者が左冷蔵室扉７に設けられた省電力モード設定器によって省電力モードに設定し、外気湿度センサ３７で検知した湿度が８０％以下の場合にはモードｉｉとなる。
【００２９】
なお、モードｉ中のｔ１は防露ヒータ２５をＯＮさせてヒータを加熱させる時間、ｔ２は防露ヒータ２５をＯＦＦさせて、ヒータを加熱させない時間である。ｔ１、ｔ２は外気温度センサ３６及び外気湿度センサ３７が検知する温度及び湿度に基づいて算出され、低温低湿であるほど、前述のｔ１に対して相対的にｔ２の比率が長くなる。例えば、本実施形態の冷蔵庫１は、外気温度３０℃、外気湿度７０％でモードｉの場合には、ｔ１＝２１分でｔ２＝９分とし、外気温度１５℃で外気湿度５５％の場合、ｔ１＝９分でｔ２＝２１分としている。
【００３０】
一方、モードｉｉ中のｔ３はｔ１と同じく、防露ヒータ２５をＯＮさせてヒータを加熱させる時間、ｔ４はｔ２と同じく、防露ヒータ２５をＯＦＦさせて、ヒータを加熱させない時間である。ｔ３、ｔ４も外気温度センサ３６及び外気湿度センサ３７が検知する温度及び湿度に基づいて算出され、低温低湿であるほど、前述のｔ３に対して相対的にｔ４の比率が長くなる。また同温度、同湿度の条件のもとでは、モードｉのＯＮ率はモードｉｉのＯＮ率よりも大きくなるような設定としている。すなわち、ｔ１／（ｔ１＋ｔ２）＞ｔ３／（ｔ３＋ｔ４）を成立させている。例えば、本実施形態の冷蔵庫１は、外気温度３０℃、外気湿度７０％でモードｉｉの場合には、ｔ１＝１８分でｔ２＝１２分とし、外気温度１５℃で外気湿度５５％の場合、ｔ１＝２分でｔ２＝２８分としている。
【００３１】
本実施形態の冷蔵庫１を温度３０℃、相対湿度７０％の環境に設置して、安定運転状態となった場合（詳細はＪＩＳＣ９８０１：２００６に準拠）の、回転仕切部１６表面（仕切鉄板２３表面）の温度変化と、防露ヒータの制御状態について、図７を参照しながら説明する。なお、安定運転状態とは、外気温変動や扉開閉といった負荷変動要因がなく、安定的に貯蔵室内をほぼ一定の温度範囲に冷却している状態を指す。
【００３２】
図７に示すように、モードｉ中は経過時間ｔａにおいて、防露ヒータ２５はＯＦＦとなっており、回転仕切鉄板２３の温度は低下し、外気温湿度に基づく露点温度（ここでは２３.９℃が露点温度）を下回った状態となっている。
【００３３】
経過時間ｔａにおいて、防露ヒータ２５はＯＦＦからＯＮに切り替わるので、回転仕切鉄板２３表面は加熱され、回転仕切鉄板表面温度は上昇し、経過時間ｔｂにおいて露点温度に達している。モードｉにおいては、ヒータＯＮ時間が所定時間ｔ１（＝２１分）に到達した場合にヒータはＯＮからＯＦＦに切り替わる。ここでは経過時間ｔｃでＯＮからＯＦＦに切り替わっている。
【００３４】
ヒータがＯＮからＯＦＦに切り替わったことで、回転仕切鉄板２３表面は加熱されず、回転仕切鉄板表面温度は下降し、経過時間ｔｄにおいて露点温度に達している。モードｉにおいては、ヒータＯＦＦ時間が所定時間ｔ２（＝９分）に到達した場合にヒータはＯＦＦからＯＮに切り替わる。ここでは経過時間ｔｅでＯＦＦからＯＮに切り替わっている。以後安定状態では同様の制御が行われる。なお、図７中に示すとおりモードｉにおいては、安定運転状態における回転仕切表面温度（時間平均）は露点温度以上で、本実施形態の冷蔵庫１では２５℃（露点温度２３．９℃）に制御されている。
【００３５】
一方、図７に示すように、モードｉｉ中は経過時間ｔｆにおいて、防露ヒータ２５はＯＦＦとなっており、回転仕切鉄板２３の温度は低下し、外気温湿度に基づく露点温度（ここでは２３.９℃が露点温度）を下回った状態となっている。
【００３６】
経過時間ｔｆにおいて、防露ヒータ２５はＯＦＦからＯＮに切り替わるので、回転仕切鉄板２３表面は加熱され、回転仕切鉄板表面温度は上昇し、経過時間ｔｇにおいて露点温度に達している。モードｉｉにおいては、ヒータＯＮ時間が所定時間ｔ３（＝１８分）に到達した場合にヒータはＯＮからＯＦＦに切り替わる。ここでは経過時間ｔｈでＯＮからＯＦＦに切り替わっている。
【００３７】
ヒータがＯＮからＯＦＦに切り替わったことで、回転仕切鉄板２３表面は加熱されず、回転仕切鉄板表面温度は下降し、経過時間ｔｉにおいて露点温度に達している。モードｉｉにおいては、ヒータＯＦＦ時間が所定時間ｔ４（＝１２分）に到達した場合にヒータはＯＦＦからＯＮに切り替わる。ここでは経過時間ｔｊでＯＦＦからＯＮに切り替わっている。以後安定状態では同様の制御が行われる。なお、図７中に示すとおりモードｉｉにおいては、安定運転状態における回転仕切表面温度（時間平均）は露点温度以下で、本実施形態の冷蔵庫１では２３℃（露点温度２３．９℃）に制御されている。
【００３８】
以上で、本実施形態の冷蔵庫の構造と、制御方法の説明をしたが、次に、本実施形態の冷蔵庫の奏する効果について説明する。
【００３９】
本実施形態の冷蔵庫１は、冷蔵室２の前方側に左右に分割された観音開き型の右冷蔵室扉６、左冷蔵室扉７を備え、左冷蔵室扉には回転仕切１６が配設され、前記回転仕切内に仕切鉄板２３表面を加熱する防露ヒータ２５を備えており、前記防露ヒータの加熱量を制御することで、安定運転状態における回転仕切部表面温度の時間平均値を外気温湿度に対する露点温度以下にしている。すなわち、前方に開口が形成された断熱箱体と、貯蔵室を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記貯蔵室を開閉する第二の扉と、前記２つの扉の内一方の扉に設けた回転仕切を本体側に設けたガイド部材に依って回動し、他方扉のパッキング受面を形成するようにした観音開き式扉を備えた冷蔵庫において、前記回転仕切部内に結露の発生を抑える防露ヒータと、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段とを備え、前記防露ヒータの加熱量を制御する制御手段とを備え、前記回転仕切部表面温度の時間平均値が露点温度以下となるように前記防露ヒータを制御する。これにより、回転仕切部表面から庫内に流入する熱量を抑制でき、冷蔵庫の省エネルギー性能をより向上させることができる。
【００４０】
本実施形態の冷蔵庫１は、冷蔵室２の前方側に左右に分割された観音開き型の右冷蔵室扉６、左冷蔵室扉７を備え、左冷蔵室扉には回転仕切１６が配設され、前記回転仕切内に仕切鉄板２３表面を加熱する防露ヒータ２５を備えており、前記防露ヒータの加熱量を制御することで、安定運転状態における回転仕切部表面温度の時間平均値を外気温湿度に対する露点温度以下にしている。すなわち、前方に開口が形成された断熱箱体と、貯蔵室を開閉する第一の扉と、該第一の扉と隣り合い前記貯蔵室を開閉する第二の扉と、前記２つの扉の内一方の扉に設けた回転仕切を本体側に設けたガイド部材に依って回動し、他方扉のパッキング受面を形成するようにした観音開き式扉を備えた冷蔵庫において、前記回転仕切部内に結露の発生を抑える防露ヒータと、前記断熱箱体の周囲空気の温度及び湿度を検知する検知手段とを備え、前記防露ヒータの加熱量を制御する制御手段とを備え、前記回転仕切部表面温度が露点温度以上となる時間より露点温度以下となる時間を長くするように、前記加熱手段を制御する。これにより、回転仕切部表面から庫内に流入する熱量を抑制でき、冷蔵庫の省エネルギー性能をより向上させることができる。
【００４１】
本実施形態の冷蔵庫１は、回転仕切部の前方の扉間の隙間幅寸法（図３におけるＷ）より、扉前縁から回転仕切部表面に至る隙間奥行き寸法（図３におけるＤ）の方が大きくなるようにしている。これにより、回転仕切部を露点温度以下として省エネルギー性能を高めつつ、結露が成長し難い冷蔵庫とすることができる。理由を以下で説明する。
【００４２】
結露は、外気中の水蒸気が、露点温度以下の壁面に向けて対流と拡散によって移動して凝縮する現象（物質移動現象）であるが、特に対流が露点温度以下の壁面近傍で生じると、壁面近傍の水蒸気濃度の勾配（水蒸気分圧の勾配）が急勾配になり、物質移動が積極的に生じるようになる。そのために、対流が生じると、露点温度を下回る壁面上には短時間で結露が成長し、流下するレベルに至ってしまう。密度差により生じる自然対流は物質移動の促進度合いは比較的小さいが、例えば、冷蔵庫の前を人が通過した場合などには強制対流、つまり扉間隙間の前方で生じた強制対流が誘起する流れが隙間内部に生じた場合は、物質移動が促進され、短時間で結露が成長してしまう場合がある。
【００４３】
そこで、本実施形態の冷蔵庫１では、扉間の隙間幅寸法より、扉前縁から回転仕切部表面に至る隙間奥行き寸法の方が大きくなるようにして、回転仕切部温度を露点温度以下としていても、扉の前方で生じた強制対流の影響を十分小さく抑えることができるようにしている。これにより、結露が成長し難い状態を保つことができる。
【００４４】
本実施形態の冷蔵庫１は、回転仕切１６の前方の扉間の隙間幅寸法（図３におけるＷ）を１０ｍｍ以下として、扉前縁から回転仕切部表面に至る隙間奥行き寸法（図３におけるＤ）を隙間幅寸法の３倍以上確保している。強制対流に比べて影響の度合いは小さくなるが、自然対流も物質移動促進に寄与する。自然対流は狭空間で生じ難いので、扉間の隙間幅寸法を１０ｍｍ以下とすることで、十分小さく抑えることができ、さらに、隙間幅寸法の３倍以上の隙間奥行き寸法を確保することで、扉の前方で生じた強制対流の影響も十分小さく抑えることができる。これにより、水蒸気の移動は主として拡散による移動となり、対流が生じている場合に比べて物質移動が十分小さく抑えられる。したがって、回転仕切部を露点温度以下としても、より結露が成長し難い冷蔵庫とすることができる。
【００４５】
本実施形態の冷蔵庫１は、回転仕切部に配設した防露ヒータの加熱量を制御して、回転仕切部表面温度を外気温湿度の露点温度以上の状態と、露点温度以下の状態を交互に繰り返すようにして、回転仕切部の時間平均温度を露点温度以下に制御している。これにより、回転仕切部を露点温度以下としても、結露が成長し難い冷蔵庫とすることができる。図８を参照しながら以下で理由を説明する。
【００４６】
図８（ａ）は、回転仕切部表面温度が露点温度以下となっている場合に扉間の隙間を水蒸気が拡散する様子を表す模式図、図８（ｂ）は、回転仕切部表面温度が露点温度以上となっている場合に扉間隙間を水蒸気が拡散する様子を表す模式図である。図８（ａ）に示すように、回転仕切部の表面温度が露点温度以下に低下した場合、回転仕切部表面の極近傍の水蒸気は凝縮して回転仕切部表面に微小水滴が生じる。このとき、回転仕切部表面近傍は回転仕切部表面の温度に基づく飽和の水蒸気分圧Ｐｗとなり、外気湿度に基づく水蒸気分圧に対する勾配が形成される。この水蒸気分圧Ｐｗの差が水蒸気分子の拡散の駆動力となる。一方で、扉間の隙間内の全圧Ｐ（＝Ｐｗ＋Ｐａ）は一定に保たれるので、空気の分圧Ｐａは水蒸気分圧Ｐｗが低下する分だけ上昇する。
【００４７】
したがって、空気は水蒸気と圧力勾配が逆向きになり庫外に向けて拡散しようするために、回転仕切部表面に向かおうとする水蒸気の拡散を妨げるように作用する。この作用により、初期段階で微小水滴が生じたとしても、その後の水蒸気の移動が空気によって妨げられ水蒸気の拡散抵抗が大きくなるので、回転仕切部表面温度が露点温度以下であっても結露は成長し難い状態となる。
【００４８】
次に、図８（ａ）の状態から、図８（ｂ）に示す露点温度以上の状態に加熱した場合、回転仕切部表面には微小水滴があるため飽和しており、回転仕切部表面の水蒸気分圧Ｐｗは、回転仕切部表面温度に基づく圧力となる。表面温度が露点温度をわずかに上回る程度であっても、外気の水蒸気分圧Ｐｗに対して高く、さらに、空気の拡散方向と、水蒸気の拡散方向が一致するため、水蒸気の拡散が促進される（水蒸気の拡散抵抗が小さくなる）。
【００４９】
したがって、回転仕切部に配設した防露ヒータの加熱量を制御して、回転仕切部表面温度を外気温湿度の露点温度以上の状態と、露点温度以下の状態を交互に繰り返すようにして、回転仕切部の時間平均温度を露点温度以下に制御すると、露点温度を下回った場合には、拡散抵抗が大きくなることで結露が成長し難くなり、露点温度を上回った場合には、拡散抵抗が小さくなることで、庫外への水蒸気の排出が積極的に行われるようになるため、回転仕切部の時間平均温度を露点温度以下に制御して省エネルギー性能を十分高めているにも関わらず、実質的にはほぼ結露の成長がない冷蔵庫とすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態の冷蔵庫１では、安定運転状態における回転仕切部表面温度の時間平均値を外気温湿度に対する露点温度以下にするための切換制御のタイミングを、時間によって定めている。
【００５１】
本実施形態の冷蔵庫１は、加熱量の調節が可能な回転仕切部表面の防露ヒータを備え、防露ヒータの背面側には断熱材を配設し、加熱量が大きい状態、つまりヒータＯＮ時間が長い状態、加熱量が小さい状態、つまりヒータＯＮ時間が短い状態をそれぞれ定常状態に至る前に交互に切換制御するようにして、回転仕切部表面の温度を制御している。これにより、防露ヒータの加熱によって庫内に流入する熱量を抑制できる。理由を図９と適宜図３を参照しながら説明する。
【００５２】
図９は回転仕切部の表面と庫内に接する面（面の位置は図３参照）の温度変化を表す図である。図９のｔAにおいては、回転仕切部の表面と庫内に接する面の何れも温度が低い状態にある。続いて加熱手段である防露ヒータ２５によって加熱状態とすることで、回転仕切部の表面温度は素早く温度上昇している。このとき回転仕切部の庫内に接する面の温度は、背面側に配設した断熱材２４の熱容量のために緩やかに温度が上昇する。次に、ｔBにおいて、回転仕切部の庫内に接する面の温度が定常状態に至る前に防露ヒータ２５を通電させず、非加熱状態に切り換えている。これにより、断熱材２４の防露ヒータ２５に近い部分の温度は上昇しても、回転仕切部の庫内に接する面近傍は十分に温度上昇していない状態となる。ｔBからｔCまでは非加熱状態であり、非加熱状態では回転仕切部の庫内に接する面から断熱材２４が冷却されて温度が低下し、次第に回転仕切部の表面の温度も低下する。以上のように、回転仕切部の庫内に接する面の温度が定常状態に至る前に加熱状態から非加熱状態に切り換えることで、回転仕切部の庫内に接する面は比較的低温に保たれ、回転仕切部の表面を加熱する際に庫内に流入する熱量を抑制することができ、省エネルギー性能の高い冷蔵庫とすることができる。また、断熱材２４により、回転仕切部表面の温度降下が緩やかになるため、非加熱状態を加熱状態より長くしても結露が生じ難い冷蔵庫となる。
【００５３】
本実施形態の冷蔵庫１は、安定運転状態における回転仕切部表面の時間平均温度を露点温度以上とする制御モード（モードｉ）と、露点温度以下とする制御モード（モードｉｉ）を備えており、モード設定手段によって、モードを選択できるようにしている。これにより、同じ温湿度環境下であっても一段と省エネルギー性能を向上させる制御を選択可能となるので、例えば、電力供給量の不足が懸念される時間帯においては、消費電力を低減して省エネルギー性能を向上させたモードを選択するといったことが可能となる。さらに、ユーザーの設定が可能とすることによって、省エネルギー性能が高いモードである本実施形態の冷蔵庫１のモードｉｉの効果と、結露というリスクを正しく理解した上で、省エネルギー性能の向上を望む場合に使用することができるようになる。
【００５４】
本実施形態の冷蔵庫１は、モードｉ及びモードｉｉにおける防露ヒータＯＦＦ時間をそれぞれ９分と１２分としている。これにより、露点温度以下となった場合に、回転仕切部表面に結露が生じるものの流下に至る事態が避けられ、省エネルギー性能と信頼性を両立できるようにしている。理由を図１０と適宜図３を参照しながら説明する。
【００５５】
図１０は、回転仕切表面の最低到達温度及び防露ヒータＯＦＦ時間と結露状態の関係を表す図である。図１０の縦軸が回転仕切表面（仕切鉄板２３の表面）の最低到達温度であり、横軸が防露ヒータ２５のＯＦＦ時間となる。
【００５６】
図１０中の（Ａ）は、回転仕切表面の最低到達温度が露点温度以上であり、防露ヒータ２５のＯＦＦ時間に因らず回転仕切表面に結露は発生しない範囲を表す。次に図１０中に（Ｂ）で示す範囲は、回転仕切表面の最低到達温度が露点温度を下回るために結露が発生するが、回転仕切表面に結露が保持され流下には至らない範囲を表す。さらに図１０中に（Ｃ）で示す範囲は、回転仕切表面の最低到達温度が露点温度以下であり、結露が流下する範囲を表す。図１０に示すように、回転仕切表面の最低到達温度が低いほど短時間で結露の流下に至り易く、回転仕切表面の最低到達温度が露点を下回る度合いが少なくても、防露ヒータ２５のＯＦＦ時間が長いほど結露の流下に至り易くなることがわかる。したがって、回転仕切表面の最低到達温度と防露ヒータ２５のＯＦＦ時間の関係が図１０の（Ｂ）で示す範囲に入るようにすることで、回転仕切部表面に結露が生じるものの流下に至る事態が避けられ、省エネルギー性能と信頼性を両立できるようになる。本実施形態の冷蔵庫１では、モードｉ及びモードｉｉにおける防露ヒータＯＦＦ時間をそれぞれ９分と１２分とすることで、図１０の（Ｂ）で示す範囲に入るようにしているので、省エネルギー性能と信頼性を両立できる冷蔵庫となっている。
【００５７】
なお、本発明は上記した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、外気温度センサ２６、外気湿度センサ２７は、外気温湿度を検知することができる配設位置であればどこに設置しても良い。また、本実施形態の冷蔵庫では、外気温度センサ３６及び外気湿度センサ３７が検知する温度及び湿度に基づいて、回転仕切表面温度が所定の平均温度となる防露ヒータ２５のＯＮ時間（ｔ１，ｔ３）とＯＦＦ時間（ｔ２，ｔ４）を算出しているが、冷蔵室２の温度を検知する冷蔵室温度センサの検知情報も参照するようにしても良い。例えば、冷蔵室温度センサの検知温度が低い場合には回転仕切表面温度がより低温になり易いことを考慮して、防露ヒータ２５のＯＮ率を上げることで、回転仕切表面温度の平均値をより精度良く所定値に維持することができる。また、本実施形態の冷蔵庫では、回転仕切表面温度が所定の平均温度となるように防露ヒータ２５のＯＮ時間とＯＦＦ時間を定めて制御しているが、より精確に回転仕切表面温度を制御するために、例えば、回転仕切表面温度を検知する回転仕切温度センサを仕切鉄板２３に接するように設けて、回転仕切温度センサの検知温度に基づいて、防露ヒータ２５をＯＮ/ＯＦＦして、防露ヒータ２５のＯＮ率を制御しても良い。さらに、本実施形態の冷蔵庫では、防露ヒータ２５のＯＮ/ＯＦＦを切り替えているが、図７に示すような温度変動が実現できれば、必ずしも防露ヒータ２５をＯＦＦ状態にする必要はなく、防露ヒータ２５の加熱量の強/弱を切り替える制御としても良い。また、回転仕切に限らず、その他防露ヒータを備えた仕切部においても本発明を適用することは可能である。すなわち、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５８】
１  冷蔵庫
２  冷蔵室（冷蔵温度帯室）
３  上段冷凍室（冷凍温度帯室）
４  下段冷凍室（冷凍温度帯室）
５  野菜室（冷蔵温度帯室）
６  右冷蔵室扉
７  左冷蔵室扉
８  上段冷凍室扉
９  下段冷凍室扉
１０  野菜室扉
１１  冷却器室
１２  冷却器
１３  冷却ファン
１４、１５  固定仕切
１６  回転仕切
１７、１８  パッキング（シール部材）
１９、２０  ヒレパッキング（ヒレ状シール部材）
２１  隙間
２２  箱体
２３  仕切鉄板
２４  断熱材
２５  防露ヒータ（加熱手段）
２５ａ  コードヒータ
２５ｂ  アルミ箔
２６  外気温度センサ（検知手段）
２７  外気湿度センサ（検知手段）
２８  制御基板
３０  内箱
【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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