(57)【要約】【課題】省エネルギー性を十分に向上させながら庫内を安定して必要な温度に維持することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫本体１の天井壁上面側に設けられた制御基板３１は、商用電源電圧のレベルに対応する庫外周囲温度を示す外気温度センサからの温度検出信号に示される外気温のレベルの関係、並びに断熱箱体１０内の各貯蔵室の温度センサ（冷蔵温度室２内の冷蔵温度室温度センサ３３、下段冷凍温度室５内の冷凍温度室温度センサ３４、及び野菜室６内の野菜室温度センサ３３ａ）からの温度検出信号に示される庫内温を含む複合条件により推定される冷気循環量の度合に応じて、断熱箱体１０内に設けられて商用電源電圧が印加される温度補償ヒータ（回転仕切ヒータ、給水パイプヒータ、野菜室ヒータ５７）の通電率の設定を制御し、出力値が一定に保たれるように通電率を変化させる。【選択図】図２
2014052099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍温度帯室及び冷蔵温度帯室を断熱箱体内に区画形成した本体と、前記断熱箱体内に設けられて商用電源電圧が印加されるヒータと、前記断熱箱体内の前記ヒータ周囲に設けられて当該ヒータ付近の温度を検出して温度検出信号を出力する温度センサと、前記ヒータの前記商用電源電圧による通電率の設定を制御する制御手段と、を備えた冷蔵庫において、
前記制御手段は、前記商用電源電圧のレベルに対応する前記本体の庫外周囲温度を示す外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数、並びに前記温度センサからの前記温度検出信号に示される庫内温を含む複合条件により推定される冷気循環量の度合に応じて、前記ヒータの通電率を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１記載の冷蔵庫において、前記ヒータは、前記冷蔵温度帯室に設置されている給水タンクより前記冷凍温度帯室内の製氷装置に給水する経路となる給水パイプに設けられた第１のヒータを含み、前記制御手段は、前記第１のヒータの通電率を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１記載の冷蔵庫において、前記ヒータは、前記冷蔵温度帯室の扉間に配設された回転仕切に設けられた第２のヒータを含み、前記制御手段は、前記第２のヒータの通電率を変化させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項１記載の冷蔵庫において、前記ヒータは、前記冷蔵温度帯室としての野菜室に設けられた第３のヒータを含み、前記制御手段は、前記第３のヒータの通電率を変化させる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、本体の断熱箱体内に設けられて商用電源電圧が印加されるヒータを制御して省エネルギー性を向上させながら必要な温度を維持する機能を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫には、蒸発器を除霜する除霜用ヒータや、製氷装置の給水パイプ、給水タンクを保温する凍結防止保温用ヒータである給水パイプ保温用ヒータ、及び給水タンク保温ヒータによる冷却効率の低下や無駄な電力消費を防止する「冷蔵庫」（特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１０９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１記載の技術は、商用電源電圧が印加されるヒータとして、除霜用ヒータや凍結防止保温用ヒータ（給水パイプ用ヒータ、給水タンク用ヒータ）の通電率を適正に制御することにより、冷却効率の低下や無駄な電力消費を防止するものであるが、ここではヒータ周囲の冷気の影響が考慮されていないため、例えばヒータ周辺の冷気循環量が多ければヒータの通電による温度上昇効果が十分に得られ難い状態になることを考慮し、電源制御系では予めヒータに対する通電率を高めに設定しておく必要があるものの、こうした設定状況下で逆に冷気循環量が減少した場合には必要以上に通電してしまうことにより、省エネルギー性が悪化してしまうという問題がある。
【０００５】
要するに、特許文献１の電源制御技術によれば、ヒータ周囲の冷気の影響が考慮されていないため、商用電源電圧が印加される各種ヒータの通電を適正に制御しても、省エネルギー性を十分に向上させながら庫内を安定して必要な温度に維持することが困難となっている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、省エネルギー性を十分に向上させながら庫内を安定して必要な温度に維持することができる冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記技術的課題を解決するため、本発明は、冷凍温度帯室及び冷蔵温度帯室を断熱箱体内に区画形成した本体と、断熱箱体内に設けられて商用電源電圧が印加されるヒータと、断熱箱体内のヒータ周囲に設けられて当該ヒータ付近の温度を検出して温度検出信号を出力する温度センサと、ヒータの商用電源電圧による通電率の設定を制御する制御手段と、を備えた冷蔵庫において、制御手段は、商用電源電圧のレベルに対応する本体の庫外周囲温度を示す外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数、並びに温度センサからの温度検出信号に示される庫内温を含む複合条件により推定される冷気循環量の度合に応じて、ヒータの通電率を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、省エネルギー性を十分に向上させながら庫内を安定して必要な温度に維持することができる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の冷蔵庫の基本構成に係る冷蔵庫本体を正面方向から示した外観図である。
【図２】図１に示す冷蔵庫本体のＸ−Ｘ方向における庫内構造を示した側面断面図である。
【図３】図1に示す冷蔵庫本体の庫内構造を一部透視して示した背面方向からの外観図である。
【図４】図２に示す冷蔵庫本体の制御基板による温度補償ヒータの通電率の設定制御に要する商用電源電圧のレベルに対応する外気温（本体周囲温度）のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数を例示した図である。
【図５】図２に示す冷蔵庫本体の制御基板による温度補償ヒータの通電率の設定制御に要するヒータ通電率に対するヒータ周辺温度と冷気循環量との関係の相関性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の冷蔵庫について、図面を参照して詳細に説明する。最初に、本発明の冷蔵庫の技術的概要を説明する。
【００１１】
図１は、本発明の冷蔵庫の基本構成に係る冷蔵庫本体１を正面方向から示した外観図である。図２は、冷蔵庫本体１のＸ−Ｘ方向における庫内構造を示した側面断面図である。図３は、冷蔵庫本体１の庫内構造を一部透視して示した背面方向からの外観図である。
【００１２】
各図を参照すれば、この冷蔵庫本体１は、断熱体により庫内を区分けして設けられた複数の貯蔵室として、上方から冷蔵温度室２、製氷室３、上段冷凍温度室４、下段冷凍温度室５、及び野菜室６を有する構成となっている。このうち、製氷室３及び上段冷凍温度室４は、冷蔵温度室２と下段冷凍温度室５との間に左右に並べて設けられている。一例として、冷蔵温度室２及び野菜室６は凡そ３〜５℃の冷蔵温度帯室とみなせ、製氷室３、上段冷凍温度室４、及び下段冷凍温度室５は、凡そ−１８℃の冷凍温度帯室とみなせる。即ち、冷蔵庫本体１は、断熱箱体１０内に冷蔵温度帯室及び冷凍温度帯室を区画形成して構成されるものである。
【００１３】
冷蔵温度室２は、前方側に左右に分割された観音開き（所謂フレンチ型）の冷蔵温度室扉２ａ、２ｂを備えると共に、その2枚の扉２ａ、２ｂ間を仕切る回転仕切５８を備えており、この回転仕切５８には庫内温と外気温との差によって生じる露付きを防止するための回転仕切ヒータが埋設されている。製氷室３、上段冷凍温度室４、下段冷凍温度室５、及び野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍温度室扉４ａ、下段冷凍温度室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。尚、以下では冷蔵温度室扉２ａ、２ｂと製氷室扉３ａ、上段冷凍温度室扉４ａ、下段冷凍温度室扉５ａ、及び野菜室扉６ａとを単に扉として略称する。
【００１４】
また、冷蔵庫本体１は、図３に示されるように、冷蔵温度室２に設置されている給水タンク５９より製氷室３の製氷装置５６に給水することで製氷を行うシステムを備えているが、その給水経路には凍結防止のための給水パイプヒータ５５が設けられている。また、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの貯蔵室側の面には、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの外縁に沿うように略図するシール部材が設けられており、シール部材が各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの閉鎖時に貯蔵室内への外気の侵入や貯蔵室からの冷気漏れを抑制する。
【００１５】
更に、冷蔵庫本体１は、各貯蔵室に設けた各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する図示しない扉センサと、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが開放していると判定された状態が所定時間として、例えば１分間以上継続された場合に、使用者に報知する図示しないアラームや、冷蔵温度帯室や冷凍温度帯室４の温度設定をする図示しない温度設定器等を備えている。
【００１６】
冷蔵庫本体１の庫外と庫内とは、外箱１ａと内箱１ｂとの間に発泡断熱材（例えば発泡ポリウレタン等を例示できる）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。この断熱箱体１０内には複数の真空断熱材２５が実装されている。
【００１７】
冷蔵庫本体１は、上段断熱仕切壁５１により冷蔵温度室２と上段冷凍温度室４及び製氷室３（図１に示されるもので、図２中には図示されない）とが断熱的に隔てられ、下側断熱仕切壁５２により下段冷凍温度室５と野菜室６とが断熱的に隔てられている。下段冷凍温度室５の上部に設けられた横仕切部５３は、製氷室３及び上段冷凍温度室４と下段冷凍温度室５とを上下方向で仕切っている。
【００１８】
因みに、製氷室３、上段冷凍温度室４、及び下段冷凍温度室５は、何れも冷凍温度帯室であり、図３に示される横仕切部５３及び縦仕切部５４が各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａのシール部材を受けるため、少なくとも冷蔵庫本体１の前側に位置されれば良い。構造上では冷凍温度帯室の各貯蔵室間で気体の移動があっても良く、断熱区画しない場合であっても良い。これに対し、上段冷凍温度室４を温度切替室とする場合には、断熱区画する必要があるため、横仕切部５３及び縦仕切部５４は、冷蔵庫本体１の前側から後壁まで延在させる構造とすれば良い。
【００１９】
扉２ａ、２ｂの貯蔵室内側には複数の扉ポケット３２が備えられており、冷蔵温度室２は複数の棚３６により縦方向に複数の貯蔵スペースが区画されている。上段冷凍温度室４、下段冷凍温度室５、及び野菜室６は、それぞれの各貯蔵室の前方に備えられた扉３ａ、４ａ、５ａ、６ａと一体化されるように、収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられており、各扉３ａ、４ａ、５ａ、６ａの図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより各収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂが引き出せるようになっている。
【００２０】
また、各図を参照すれば、冷蔵庫本体１は、冷却手段として蒸発器７を備えている。蒸発器７（一例として、フィンチューブ型熱交換器）は、下段冷凍温度室５の略背部に備えられた蒸発器収納室８内に設けられており、蒸発器収納室８内であって蒸発器７の上方に設けられた送風手段として庫内ファン９（一例として、送風機としてのプロペラファン）により、蒸発器７と熱交換して冷やされた空気（以下、蒸発器７で熱交換した低温の空気を冷気と称する）が冷蔵温度室送風ダクト１１、冷凍温度室送風ダクト１２を介して、冷蔵温度室２、野菜室６、上段冷凍温度室４、下段冷凍温度室５、及び製氷室３の各貯蔵室へそれぞれ送られる。各貯蔵室への冷気の送風は、冷蔵温度帯室への送風量を制御する第一の送風量制御手段（冷蔵温度室ダンパ２０）と、冷凍温度帯室への送風量を制御する第二の送風量制御手段（冷凍温度室ダンパ５０）とにより制御される。因みに、冷蔵温度室２、製氷室３、上段冷凍温度室４、下段冷凍温度室５、及び野菜室６への各送風ダクト（冷蔵温度室送風ダクト１１、冷凍温度室送風ダクト１２）は、図３中に破線で示すように冷蔵庫本体１の各貯蔵室の背面側に設けられている。
【００２１】
冷蔵温度帯室への冷気の送風を具体的に説明すれば、冷蔵温度室ダンパ２０が開状態、冷凍温度室ダンパ５０が閉状態のときには、冷気が冷蔵温度室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃから冷蔵温度室２に送られる。冷蔵温度室２を冷却した冷気は、冷蔵温度室２の下部に設けられた冷蔵温度室戻り口２ｄから冷蔵温度室戻りダクト１６を経て下段断熱仕切壁５２の下部右奥側に設けた野菜室吹き出し口６ｃから野菜室６へ送風される。尚、野菜室吹き出し口６ｃの下方には、凍結防止のための野菜室ヒータ５７が設けられている。野菜室６からの戻り冷気は、断熱仕切壁５２の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口１８ｂから野菜室戻りダクト１８を経て、野菜室戻りダクト出口１８ａから蒸発器収納室８の下部に戻る。因みに、別の構成として、冷蔵温度室戻りダクト１６を野菜室６へ連通せずに、蒸発器収納室８の正面から見て右側下部に戻す構成としても良い。この場合の一例として、冷蔵温度室戻りダクト１６の前方投影位置に図示しない野菜室送風ダクトを配置し、蒸発器７で熱交換した冷気を野菜室吹き出し口６ｃから野菜室送風ダクト経由で野菜室６へ直接送風する構成とすれば良い。
【００２２】
ところで、蒸発器収納室８前方には、各貯蔵室と蒸発器収納室８との間を仕切る仕切部材１３が設けられ、仕切部材１３には吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃが形成されている。そこで、冷凍温度帯室への冷気の送風を具体的に説明すれば、冷凍温度室ダンパ５０が開状態のとき、蒸発器７で熱交換された冷気が庫内ファン９により略図した製氷室送風ダクトや上段冷凍温度室送風ダクト１２を経て吹き出し口３ｃ、４ｃからそれぞれ製氷室３、上段冷凍温度室４へ送風され、冷凍温度室送風ダクト１２を経て吹き出し口５ｃから下段冷凍温度室５へ送風される。
【００２３】
一般に、周囲温度に対して低温の冷気は上方から下方に向かう下降流を形成するため、冷気を貯蔵室の上方により多く供給すれば下降流の作用で貯蔵室内を良好に冷却することができる。ここでの冷蔵庫本体１では、冷凍温度室ダンパ５０を設けているが、これを庫内ファン９の上方に設置することで、庫内ファン９からの送風をスムーズにし、製氷室３や上段冷凍温度室４に送風できるように配慮している。また、ここで製氷室３、上段冷凍温度室４、及び下段冷凍温度室５を連通した構成とすれば、下降流による冷却効果を高めることができる。
【００２４】
冷凍温度帯室を冷却した冷気は、蒸発器収納室８と冷凍温度帯室とを仕切ると共に、下段冷凍室送風ダクト２６が設けられた仕切部材１３の下部に備えられた蒸発器７の幅とほぼ等しい寸法の冷凍室戻り口１７を介して蒸発器収納室８に流入する。尚、蒸発器収納室８の下方に備えられた除霜ヒータ２２は、蒸発器７で成長した霜を溶かすためのガラス管ヒータであり、ガラス管の外周にはアルミニウム製の放熱フィンが備えられている。因みに、除霜ヒータ２２の上方には、除霜水が除霜ヒータ２２に滴下することを防止するために図示しない上部カバーが設けられている。
【００２５】
蒸発器７及びその周辺の蒸発器収納室８の壁に付着した霜が除霜ヒータ２２の除霜で融解されることで生じた除霜水は蒸発器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後、排水管２７を介して機械室１９に配された蒸発皿２１に達し、圧縮機２４及び機械室１９内に配設される略図する凝縮器の発熱により蒸発させられる。
【００２６】
また、蒸発器７の正面から見て左上部には蒸発器７に取り付けられた冷却温度センサ３５、冷蔵温度室２には冷蔵温度室温度センサ３３、下段冷凍温度室５には冷凍温度室温度センサ３４、野菜室６には野菜室温度センサ３３ａがそれぞれ備えられており、それぞれ蒸発器７の温度、冷蔵温度室２の温度（回転仕切ヒータ周囲の温度）、下段冷凍温度室５の温度（給水パイプヒータ５５周囲の温度）、野菜室６の温度（野菜室ヒータ５７周囲の温度）
を検知できるようになっている。更に、冷蔵庫１は、庫外の外気温度を検知する略図する外気温度センサを備えている。
【００２７】
冷蔵庫本体１の天井壁上面側にはＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、及びインターフェース回路等を搭載した制御装置（制御手段）である制御基板３１が配置されている。制御基板３１は、上述した外気温度センサ、冷却温度センサ３５、冷蔵温度室温度センサ３３、野菜室温度センサ３３ａ、及び冷凍温度室温度センサ３４と、各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知する略図した扉センサと、冷蔵温度室２内壁に設けられた略図する温度設定器と、下段冷凍温度室５内壁に設けられた略図する温度設定器等と、に接続され、ＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより圧縮機２４のＯＮ、ＯＦＦ等の制御、冷蔵温度室ダンパ２０及び冷凍温度室ダンパ５０の開閉動作を個別に駆動制御するための略図する各アクチュエータの制御、庫内ファン９のＯＮ／ＯＦＦ制御や各温度センサからの温度検出信号に応じた回転速度制御、商用電源電圧が印加される温度補償ヒータ(回転仕切ヒータ、給水パイプヒータ５５、野菜室ヒータ５７)に対する各温度センサ（冷蔵温度室温度センサ３３、冷凍温度室温度センサ３４、及び野菜室温度センサ３３ａ）からの温度検出信号に応じた通電率の設定制御、上述した各扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御を行う。
【００２８】
上述した冷蔵庫の温度補償ヒータ（回転仕切ヒータ、給水パイプヒータ５５、野菜室ヒータ５７）の通電率は、予め商用電源電圧が低下した場合でも十分に温度が保てるように決定しているため、商用電源電圧が定格の中央レベルの場合には必要以上に通電することになり、省エネルギー性が低下してしまう。そこで、制御基板３１に搭載されている商用電源電圧検出回路を用いて商用電源電圧のレベルを監視し、そのレベルの増減により同様に搭載されたＣＰＵの演算機能により必要な通電率を算出し、商用電源電圧が印加される温度補償ヒータの出力値を一定に保てるように通電率の設定を制御し、温度補償ヒータの通電率を変化させる。
【００２９】
具体的に言えば、制御基板３１は、商用電源電圧のレベルに対応する冷蔵庫本体１の庫外周囲温度を示す外気温度センサからの温度検出信号に示される外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数、並びに各貯蔵室の温度センサ（冷凍温度室温度センサ３４、冷蔵温度室温度センサ３３、及び野菜室温度センサ３３ａ）からの温度検出信号に示される庫内温を含む複合条件により推定される冷気循環量の度合に応じて、商用電源電圧が印加される温度補償ヒータ（給水パイプヒータ５５、回転仕切ヒータ、野菜室ヒータ５７）の通電率を変化させる。
【００３０】
図４は、冷蔵庫本体１の制御基板３１による温度補償ヒータの通電率の設定制御に要する商用電源電圧のレベルに対応する外気温（本体周囲温度）のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数を例示した図である。図４では、商用電源電圧が高、定格（標準）、低のレベル分けされると共に、外気温センサから得られる外気温のレベルが高、中、低として区分される場合についての通電シフト量の指数を示している。具体的に云えば、商用電源電圧が高レベルのときに外気温が高レベルであれば通電シフト量の指数を±０、中レベルであれば通電シフト量の指数を−１、低レベルであれば通電シフト量の指数を−２とし、商用電源電圧が定格レベルのときに外気温が高レベルであれば通電シフト量の指数を＋１、中レベルであれば通電シフト量の指数を±０、低レベルであれば通電シフト量の指数を−１とし、商用電源電圧が低レベルのときに外気温が高レベルであれば通電シフト量の指数を＋２、中レベルであれば通電シフト量の指数を＋１、低レベルであれば通電シフト量の指数を±０とする場合を例示している。
【００３１】
図５は、冷蔵庫本体１の制御基板３１による温度補償ヒータの通電率の設定制御に要するヒータ通電率に対するヒータ周辺温度と冷気循環量との相関性を示した図である。図５では、図４で説明した通電シフト量の指数、並びに各貯蔵室の温度センサからの温度検出信号に示される庫内温に相関して推定される冷気循環量の種別を示している。即ち、図５では通電シフト量の指数に対応して可変設定されるヒータ通電率がヒータ周辺温度を示す庫内温に依存すると共に、冷気循環量に対して異なる相関性を持つことを示している。具体的に云えば、冷気循環量が少なければ図５中の実線で示されるようにヒータ通電率に対してヒータ周辺温度が高い状態を示す特性になり、冷気循環量が多ければ図５中の二点切れ線で示されるようにヒータ通電率に対してヒータ周辺温度が低い状態を示す特性になり、冷気循環量が中程度であれば図５中の一点切れ線で示されるようにヒータ通電率に対してヒータ周辺温度が中程度の状態を示す特性になる。そこで、制御基板３１では、ヒータ周辺温度を示す庫内温を含めた複合条件により図５に示される冷気循環量の度合を推定し、その結果に応じて温度補償ヒータの通電率を変化させる。
【００３２】
以下は、本発明の冷蔵庫本体１の制御基板３１による温度補償ヒータに対する通電率の設定制御について、幾つかの実施例を挙げて具体的に説明する。
【実施例１】
【００３３】
実施例１に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体１における制御基板３１により第１のヒータとしての給水パイプヒータ５５を対象として、商用電源電圧のレベルに対応する外気温温度センサからの外気温のレベルの関係、並びに冷凍温度室温度センサ３４からの庫内温を含む複合条件により推定した冷気循環量の度合に応じて、給水パイプヒータ５５の通電率を変化させる設定制御を行うものである。
【００３４】
給水パイプヒータ５５は、上述した通り、冷蔵温度室２に設置されている給水タンク５９と製氷室３の製氷装置５６との間の給水経路に設けた凍結防止のためにヒータであるが、その通電率についてはヒータ雰囲気に影響を最も及ぼす因子により決定するのが効率的である。実施例１では、下段冷凍温度室５に設けられた冷凍温度室温度センサ３４からの庫内温に基づいて通電率を決定する例を示すが、別途専用に給水経路周辺に設けた温度センサからのヒータ周囲温度に基づいて決定しても良い。ここでの温度センサは、何れの場合にも給水パイプヒータ５５を通電して得られる熱エネルギーが効率的に寄与できる精度であれば良い。
【００３５】
しかしながら、ヒータ通電により得られた熱エネルギーは、その周辺の冷気循環量により伝熱効率が大きく影響してしまう。図５に示したヒータ通電率に対するヒータ周辺温度と冷気循環量との相関図に示されるように、同じヒータ通電率でも温度上昇レベルが異なり、冷気循環量が多い場合には少ない場合と比べて温度上昇の度合が小さくなっている。これは、冷気循環量が少ない場合に多い場合と同様の通電率でヒータを通電すると、省エネルギー性が劣化するのは勿論、必要以上に熱エネルギーが発生し、その余分な熱エネルギーを冷却するためのエネルギーが更に必要になることにより、総括的に省エネルギー性が一層劣化してしまうことを示している。
【００３６】
そこで、冷気循環量を外気温により間接的に推定し、給水パイプヒータ５５の通電率の設定を制御することにより、簡単な構成で効率的な制御を行わせるようにする。係る制御は、外気温が低下すると、冷蔵庫自体の冷却運転時間が少なくなるため、ヒータ設置付近の空気対流が減少し、ヒータ通電による温度上昇の効果が高くなるという現象を利用したものである。因みに庫内ファン９の回転数を検出してこの現象を捉える手法もあるが、ファンモータＩＣに回転数検出回路が必要になり、コストアップを避けられないために余り好ましくない。従って、ここでは外気温センサによる外気温をヒータ通電率を決定する要素の1つに加えることにより、一層安価で省エネルギー性の向上が図れるようにする。
【００３７】
実施例１の冷蔵庫では、まず冷蔵庫本体１に備えられた制御基板３１が給水パイプヒータ５５の通電率の設定を制御することを基本とし、下段冷凍温度室５に設けられた冷凍温度室温度センサ３４からの温度検出信号の値（庫内温）に基づいて通電率を選択して設定した後、図４に示す商用電源電圧のレベルに対応する本体の庫外周囲温度を示す外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数に基づいて給水パイプヒータ５５の通電率を決定するようにして設定制御を行うと共に、係る複合条件により推定される図５に示す冷気循環量の度合に応じて、給水パイプヒータ５５の通電率を変化させる。
【実施例２】
【００３８】
実施例２に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体１における制御基板３１により第２のヒータとしての回転仕切ヒータを対象として、商用電源電圧のレベルに対応する外気温温度センサからの外気温のレベルの関係、並びに冷蔵温度室温度センサ３３からの庫内温を含む複合条件により推定した冷気循環量の度合に応じて、回転仕切ヒータの通電率を変化させる設定制御を行うものである。
【００３９】
回転仕切ヒータは、上述した通り、冷蔵温度室２の冷蔵温度室扉２ａ、２ｂの扉間を仕切る回転仕切５８に設けられた露付きを防止するためのヒータであるが、その通電率についてはヒータ雰囲気に影響を最も及ぼす因子により決定するのが効率的である。実施例２では、回転仕切５８の露付きが外気温と冷蔵温度室２内の庫内温との温度差により発生するため、これらを検出する外気温センサと冷蔵温度室温度センサ３３とを利用して回転仕切ヒータの通電率を決定する。この回転仕切ヒータについても、商用電源電圧が低いときを考慮して通電率を決定すると、逆に商用電源電圧が高いときには必要以上に熱エネルギーが発生し、この余分な熱エネルギーを冷却するためのエネルギーが更に必要になることにより、省エネルギー性が劣化してしまう。そこで、商用電源電圧をヒータ通電率を決定する要素の1つに加えることにより、一層省エネルギー性の向上が図れるようにする。
【００４０】
実施例２の冷蔵庫では、まず冷蔵庫本体１に備えられる制御基板３１が回転仕切ヒータの通電率の設定を制御することを基本とし、外気温センサからの温度検出信号の値（外気温）、及び冷蔵温度室２に設けられた冷蔵温度室温度センサ３３からの温度検出信号の値（庫内温）の温度差に基づいて通電率を選択して設定した後、図４に示す商用電源電圧のレベルに対応する本体の庫外周囲温度を示す外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数に基づいて回転仕切ヒータの通電率を決定するようにして設定制御を行うと共に、係る複合条件により推定される図５に示す冷気循環量の度合に応じて、回転仕切ヒータの通電率を変化させる。
【実施例３】
【００４１】
実施例３に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体１における制御基板３１により第３のヒータとしての野菜室ヒータ５７を対象として、商用電源電圧のレベルに対応する外気温温度センサからの外気温のレベルの関係、並びに野菜室温度センサ３３ａからの庫内温を含む複合条件により推定した冷気循環量の度合に応じて、野菜室ヒータ５７の通電率を変化させる設定制御を行うものである。
【００４２】
野菜室ヒータ５７は、上述した通り、野菜室吹き出し口６ｃの下方に設けられた凍結防止のためのヒータであるが、その通電率は、ヒータ雰囲気に影響を最も及ぼす因子により決定するのが効率的である。実施例３では、野菜室６に設けられた野菜室温度センサ３３ａからの庫内温に基づいて通電率を決定する例を示すが、別途専用に野菜室ヒータ５７周辺に設けた温度センサからのヒータ周囲温度に基づいて決定しても良い。ここでの温度センサは、何れの場合も野菜室ヒータ５７を通電して得られる熱エネルギーが効率的に寄与できる精度であれば良い。
【００４３】
しかしながら、ヒータ通電により得られた熱エネルギーは、その周辺の冷気循環量により伝熱効率が大きく影響してしまう。図５に示したヒータ通電率に対するヒータ周辺温度と冷気循環量との相関図に示されるように、冷気循環量が少ない場合と多い場合とについて同じヒータ通電率でヒータ通電すると、省エネルギー性が劣化するのは勿論、必要以上に熱エネルギーが発生し、その余分な熱エネルギーを冷却するためのエネルギーが更に必要になることにより、総括的に省エネルギー性が一層劣化してしまう。そこで、冷気循環量を外気温により間接的に推定し、ヒータ通電率を決定する要素の1つに加えることにより、一層省エネルギー性の向上が図れるようにする。
【００４４】
実施例３の冷蔵庫では、まず冷蔵庫本体１に備えられる制御基板３１が野菜室ヒータ５７の通電率の設定を制御することを基本とし、野菜室６に設けられた野菜室温度センサ３３ａからの温度検出信号の値（庫内温）に基づいて通電率を選択して設定した後、図４に示す商用電源電圧のレベルに対応する本体の庫外周囲温度を示す外気温のレベルの関係で定めた通電シフト量の指数に基づいて野菜室ヒータ５７の通電率を決定するようにして設定制御を行うと共に、係る複合条件により推定される図５に示す冷気循環量の度合に応じて、野菜室ヒータ５７の通電率を変化させる。
【００４５】
以上の各実施例１〜３に係る冷蔵庫によれば、各温度補償ヒータ周辺温度を検出できる各貯蔵室内に設置された温度センサからの庫内温を基本とし、商用電源電圧と外気温との影響を考慮した通電シフト量の指数に基づいて温度補償ヒータの通電率を決定すると共に、係る複合条件により推定される冷気循環量の度合に応じて温度補償ヒータの通電率の設定を制御し、出力値が一定に保たれるように通電率を変化させるため、庫内を安定して必要な温度に維持しつつ、省エネルギー性の向上が図れるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１  冷蔵庫本体
２  冷蔵温度室（冷蔵温度室）
３  製氷室（冷凍温度室）
４  上段冷凍温度室（冷凍温度室）
５  下段冷凍温度室（冷凍温度室）
６  野菜室（冷蔵温度室）
７  蒸発器（冷却器）
８  蒸発器収納室
９  庫内ファン（送風機）
２０  冷蔵温度室ダンパ（第一の送風量制御手段）
２２  除霜ヒータ
２４  圧縮機
３１  制御基板
３３  冷蔵温度室温度センサ
３３ａ  野菜室温度センサ
３４  冷凍温度室温度センサ
３５  冷却温度センサ
５０  冷凍温度室ダンパ（第二の送風量制御手段）
５５  給水パイプヒータ
５６  製氷装置
５７  野菜室ヒータ
５８  回転仕切
５９  給水タンク
【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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