(57)【要約】【課題】  冷蔵および冷凍運転モードに応じてダンパーの開閉を制御するとともに各運転モードに対応する湿度条件を加えてダンパーの開閉を制御することで、的確な湿度調整をはかり、野菜室内の湿度を高く保持することにより貯蔵品の鮮度を長く保たせる冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷凍用と冷蔵用蒸発器９、19とに交互に冷媒を流し、冷凍運転モードと冷蔵運転モードを切り替えて冷却する冷却制御手段と、冷蔵用蒸発器からのダクト中に設けられ野菜室４への冷気流通を遮断するダンパー15と、野菜室内の湿度を検知する湿度検知手段34とを備え、冷凍運転モード中で野菜室内湿度が所定値より低いときはダンパーを開、湿度が高いときにはダンパーを閉状態とし、また、冷蔵運転モード中で野菜室内湿度が所定値より高いときにはダンパーを開、湿度が低いときには閉状態とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器とに交互に冷媒を流し、冷凍空間を冷却する冷凍運転モードと冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードを切り替えて各室を冷却する冷却制御手段と、前記冷蔵用蒸発器からの冷気ダクト中に設けられ冷蔵空間である野菜室への冷気流通を遮断するダンパーと、野菜室内の湿度を検知する湿度検知手段とを備え、前記冷凍運転モード中で野菜室内の湿度が所定値より低いときは前記ダンパーを開状態とし、湿度が高いときにはダンパーを閉状態とすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷凍運転モード時には、冷蔵用蒸発器から冷蔵空間へ冷気を供給する冷蔵用ファンを回転させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器とに交互に冷媒を流し、冷凍空間を冷却する冷凍運転モードと冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードを切り替えて各室を冷却する冷却制御手段と、前記冷蔵用蒸発器からの冷気ダクト中に設けられ冷蔵空間である野菜室への冷気流通を遮断するダンパーと、野菜室内の湿度を検知する湿度検知手段とを備え、前記冷蔵運転モード中で野菜室内の湿度が所定値より高いときには前記ダンパーを開状態とし、湿度が低いときにはダンパーを閉状態とすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
ダンパーを開閉する制御の前に野菜室内温度を検出し、野菜室内温度が所定値より高い場合は室内湿度の状況にかかわらずダンパーを開放させることを特徴とする請求項１または３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
野菜室から冷蔵用蒸発器へのリターンダクト内に冷気流通を遮断する第２のダンパーを配置し、冷蔵用蒸発器から野菜室への冷気ダクト中に設けたダンパーの開閉動作と同期させたことを特徴とする請求項１または３記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵用蒸発器と冷凍用蒸発器とを備え、各蒸発器に対して冷媒の流れを交互に切替えて冷却制御する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活パターンや家族形態の多様化から、冷蔵庫商品へのユーザーニーズは消費電力の低減やフロン問題など環境対応にとどまらず、多様な貯蔵雰囲気室の設置や貯蔵温度毎の収納容量の拡大、使い勝手の向上など広範囲に亙っている。
【０００３】
このような商品環境の中で、冷凍サイクルとしては、冷蔵室や野菜室などの冷蔵温度空間の貯蔵室は冷媒蒸発温度を比較的高く設定した冷蔵用蒸発器で冷却し、冷凍室と製氷室および温度切替室などの冷凍温度空間は蒸発温度を低く設定した冷凍用蒸発器で冷却するなど、それぞれの冷却温度に合わせた蒸発温度として冷凍空間および冷蔵空間の個々に専用の蒸発器およびファンを設けてサイクル効率を向上させるとともに、冷蔵空間の湿度を高くして食品鮮度を長期に保持するようにした冷蔵庫が商品化されている。
【０００４】
そして、各貯蔵室の設置場所については、使用頻度が高く収納容積の最も大きい冷蔵室を最上段に設置し、その下方に野菜室、最下部に冷凍室を設置したタイプが主流になり、さらに、比較的小容量の製氷室や多温度切替室などを前記野菜室と冷凍室の間に配設して使い勝手を向上した形態が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１による構成では、冷媒流路切替弁である三方弁の一方に冷蔵用蒸発器、他方に冷凍用蒸発器を接続し、冷蔵用蒸発器に冷媒を流して冷蔵室や野菜室の冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードと、冷凍用蒸発器側に冷媒を流して冷凍室や製氷室などの冷凍空間を冷却する冷凍運転モードとを交互に切替えておこなうように制御されている。
【０００６】
また、一般的に野菜室は、冷蔵室とほぼ同じかそれ以上の庫内温度、例えば、４℃に保持されるのが好ましく、さらに湿度は、例えば、８０〜９０％のように高く保持されることが野菜の貯蔵に望まれる構成であり、各蒸発器で生成された冷気を各貯蔵空間に吐出する冷凍用および冷蔵用の各ファンはそれぞれのモードに対応して運転されるが、冷蔵用ファンは、冷凍運転モード中にも回転させることによって、冷蔵用蒸発器に付着した霜を融解し、融解により水分を多く含んだ冷気を冷蔵空間に吹き出し循環させることで、冷蔵室と野菜室の湿度を高く保持させており、冷凍運転モードでは、積極的に野菜室のダンパーを開いて前記霜の融解による加湿した冷気を取り込むようにしている。
【０００７】
一方、冷蔵運転モードでは、通常貯蔵量が多く収納容積も大きい冷蔵室の室内温度を保持するため、冷蔵運転モード中には冷蔵用ファンを回転させて冷気を供給することが必要であるが、冷蔵用蒸発器で冷却された乾燥冷気が野菜室内に流入することで室内が必要以上に乾燥し湿度が低下してしまう不具合を防ぐために、ダンパーを閉じて野菜室の湿度を保持する構成を採用していた。
【特許文献１】特開２００４−３７０４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記構成では、野菜室を冷却すべき冷蔵運転モード時に冷蔵用蒸発器からの冷気が野菜室内に供給されないため室内温度が所定温度以上に上昇してしまう不具合があるとともに、もともと収納されている野菜などの量が多くて野菜室の湿度が既に高い雰囲気になっている場合には、冷蔵運転モードでダンパが開かないとさらに湿度が高くなり過ぎて野菜室内で結露することになり、貯蔵品が濡れて損傷してしまう問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたものであり、冷蔵運転モードと冷凍運転モードに応じてダンパーの開閉を制御するとともに、各運転モードに対応する湿度条件を加えてダンパーの開閉を制御することで、的確な湿度調整をはかり、野菜室内の湿度を高く保持することにより、野菜などの貯蔵品の鮮度を長く保たせる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明による冷蔵庫は、冷凍用蒸発器と冷蔵用蒸発器とに交互に冷媒を流し、冷凍空間を冷却する冷凍運転モードと冷蔵空間を冷却する冷蔵運転モードを切り替えて各室を冷却する冷却制御手段と、前記冷蔵用蒸発器からの冷気ダクト中に設けられ冷蔵空間である野菜室への冷気流通を遮断するダンパーと、野菜室内の湿度を検知する湿度検知手段とを備え、前記冷凍運転モード中で野菜室内の湿度が所定値より低いときは前記ダンパーを開状態とし、湿度が高いときにはダンパーを閉状態とし、また、前記冷蔵運転モード中で野菜室内の湿度が所定値より高いときには前記ダンパーを開状態とし、湿度が低いときにはダンパーを閉状態とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、冷凍冷蔵交互冷却による冷蔵運転モード中に冷蔵用ファンを回転させても、野菜室内の湿度が所定値より低い場合は、ダンパーを閉じて野菜室内への乾燥冷気の侵入を遮断し、湿度の低下を防いで野菜などの貯蔵品の水分蒸発を防ぐことができるとともに、野菜室内湿度が高い場合は、冷気を導入して湿度を調整すると同時に冷却作用をおこない、野菜室内の高湿度保持と冷却作用によって野菜などの貯蔵品の鮮度を長く保持することができるものである。
【００１２】
また、冷凍運転モード中において、野菜室内湿度が所定値より低い場合は、野菜室内に高湿状態の冷蔵室冷気を導入して湿度の低下を防ぐとともに、野菜室内湿度が高い場合はダンパーを閉じて高湿冷気の侵入を遮断し、湿度が飽和状態になることによって結露を生じさせることなく野菜室内の湿度を高く保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の１実施形態につき図面を参照して説明する。図１に縦断面図、図２に扉を省略した正面図を示す冷蔵庫本体（１）は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填して断熱箱体（２）を形成し、内部には上方から冷蔵室（３）、野菜室（４）、そして製氷室（５）と温度切替室（６）都を併設し、最下部に冷凍室（７）を配設している。
【００１４】
冷蔵室（３）と野菜室（４）は室内温度が２〜４℃の冷蔵温度空間であることから、透明プラスチック製の仕切板によって区画され、冷凍貯蔵空間である他の貯蔵室（５）（６）（７）はそれぞれ断熱仕切壁によって区画されている。また、各室はそれぞれ独立した開閉扉を有している。
【００１５】
野菜室（４）の背面には冷蔵冷却室（８）を設け、内部には冷蔵用蒸発器（９）と冷蔵空間内に冷気を循環させるＲファン（10）とを設置しており、冷蔵冷却室（８）の側方には、冷蔵室（４）の背面下部に形成したＲ吸込口（11）からのリターンダクト（12）を配設して冷蔵冷却室（８）の下部と連通させている。また、冷蔵冷却室（８）の上方には、野菜室（４）へ冷気を吹き出すＶ吹出口（13）を設けるとともに、野菜室（４）の下方には、室内の空気を冷蔵冷却室（８）に戻すＶ吸込口（14）を設けている。前記Ｖ吹出口（13）に近傍には、吹き出し開口を開閉することで野菜室（４）への吹き出し冷気量を調整するＶダンパー（15）を設置している。
【００１６】
冷蔵室（３）の背面には、冷蔵冷却室（８）から冷蔵室の天井面に亙って背面・天井ダクト（16）を設け、冷蔵室内の各棚上に冷気を吹き出す複数のＲ吹出口（17）を穿設しており、室内を循環した冷気はＲ吸込口（11）から前記リターンダクト（12）を介して、直接冷蔵室（３）の冷気を冷蔵冷却室内の蒸発器（９）に戻すように構成している。
【００１７】
一方、製氷室（５）、冷凍室（６）、温度切替室（７）などの冷凍貯蔵空間は、前記各室の背面部に形成した冷凍冷却室（17）内に配置した冷凍用蒸発器（19）と冷凍空間内に冷気を循環させるＦファン（20）の回転によって、各室を設定した温度になるよう冷却制御している。なお、前記冷凍用蒸発器（19）の下部には、除霜ヒータ（21）を設けており、冷凍サイクルにおける圧縮機（23）の運転積算時間が所定時間、例えば、８時間に達すると、後述する冷凍運転モード終了後に除霜ヒータ（21）に通電し、加熱による霜の融解が進んで冷凍用蒸発器（19）の温度が上昇し、除霜終了とみなす温度、例えば、３℃を検知した際には通電を終了させるものである。
【００１８】
本発明の冷凍サイクル（22）構成は、図３に示すとおりであり、圧縮機（23）の吐出側から順に凝縮器（24）、三方弁（25）を接続し、三方弁（25）の一方側には冷蔵側毛細管（26）、前記冷蔵用蒸発器（９）が直列となるように接続している。三方弁（25）の他方側には、冷凍側毛細管（27）、冷凍用蒸発器（19）を直列に接続して、冷凍用蒸発器（19）の出口側と圧縮機（23）の吸込側とを接続するように構成している。また、冷蔵用蒸発器（９）の出口側は、冷凍側毛細管（27）の出口側と冷凍用蒸発器（19）の入口側との間に接続させている。
【００１９】
三方弁（25）は、制御装置の信号によって冷媒の流れ方向を切り替え、冷蔵用蒸発器（９）側あるいは冷凍側蒸発器（19）側に交互に冷媒を流して冷却するよう制御されており、冷蔵運転モードとして、三方弁（25）により冷媒を冷蔵用蒸発器（９）側に流すようにすると、冷凍サイクルを流れる冷媒は、主に冷蔵用蒸発器（９）内で蒸発し、熱交換により低温化された冷気をＲファン（10）で強制循環することによって、冷蔵貯蔵空間である冷蔵室（３）と野菜室（４）を冷却する。
【００２０】
また、冷凍運転モードになると、冷媒は冷凍用蒸発器（19）に直接導入されて低い蒸発温度で蒸発し、熱交換により低温−２０℃以下の低温となった冷気をＦファン（20）で冷凍空間である冷凍室（７）や製氷室（５）あるいは温度切替室（６）に導入して強制循環させることによって、各室を所定温度に冷却するように制御する。
【００２１】
制御装置（30）は、図４に示すように、冷蔵室（３）内の温度を検知する冷蔵室温度センサ（31）、主に冷凍室（７）の庫内温度を検知する冷凍温度センサ（32）の入力値と設定されている庫内温度とを比較して圧縮機（23）、各ファン（10）（20）の運転を行う。また、冷蔵運転モードと冷凍運転モードの切り替えは、冷却中の各室内温度が所定温度、例えば、冷蔵温度センサ（31）の検知温度が０℃、冷凍温度センサ（32）の検知温度が−２０℃に達するか、あるいは、冷却運転時間が所定時間、例えば冷蔵運転モードでは１５分〜２０分、冷凍運転モードでは３０分〜４０分に達すると三方弁（25）を動作させて他方の冷却運転モードに切替える。
【００２２】
次に、本発明の各運転モード中におけるファンおよびＶダンパー（15）の動作について、図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２３】
まず最初に、野菜室センサー（33）により野菜室（４）の室内温度が設定温度以下になっているか否かの確認（Ｓ１）をおこなう。野菜室温は３〜６℃が適温とされているが、本実施例の場合は４℃で判定する。判定の結果、４℃以上であれば、ステップ２に進み、Ｖダンパー（15）を開にして（Ｓ２）冷気を導入し、野菜室（４）の温度が下がるまでこれを継続する。その後温度が４℃以下に低下した場合はステップ３に移行し、該時点での冷蔵庫の運転が冷凍運転モードか冷蔵運転モードかを検知（Ｓ３）する。
【００２４】
検知の結果、冷凍運転モードであれば、ステップ４に移行する。ステップ４では、野菜室背面に取り付けた含水状態により抵抗値が変化する湿度センサー（34）により、野菜室（４）内の湿度検知をおこない（Ｓ４）、湿度が所定値、例えば、野菜室に収納されている野菜が少量である場合に望まれる湿度の最低値である７５％より高ければステップ６に移行してＶダンパー（15）を閉じ（Ｓ６）、湿度が低ければステップ７に移行してＶダンパー（15）を開く（Ｓ７）ようにする。
【００２５】
すなわち、冷凍運転モードにおいては冷蔵用蒸発器（９）には冷媒は流れないが、着霜状態における冷蔵用蒸発器（９）の表面温度は−３℃程度であり、Ｒファン（10）を回転させることで蒸発器（９）に冷蔵室内冷気を流下させ、０℃以上の空気の循環によって冷蔵用蒸発器に付着している霜を融かすものであり、前記ステップ７でＶダンパー（15）を開くことにより、水分を多く含んだ高湿の冷気を冷蔵室（３）から野菜室（４）内に流入させるものである。これにより、野菜室内温度は２℃程度まで冷却されることになり、平均的には４℃を保持することができるとともに、加湿冷気が流入することで冷蔵室（３）および野菜室（４）内の湿度が高くなる。
【００２６】
したがって、ステップ６のように、その時点で野菜室（４）内の湿度が既に高い場合は、高湿冷気を導入して室内湿度を高くする必要がないばかりか、さらに湿度を高めると室内や野菜などの表面に結露してしまう弊害が発生するので、Ｖダンパー（15）を閉じて冷気流入を遮断するものであり、湿度が所定値より低い場合にのみ、前記ステップ７のように、Ｖダンパー（15）を開いて高湿の冷気を野菜室（４）内に導入し高湿化をはかるようにする。
【００２７】
なお、この冷凍運転モードでは、前段階の冷蔵運転モードによって、冷蔵室（３）とともに野菜室（４）も所定温度に冷却されている状態であるが、流入される冷気は、冷蔵室内空気を冷蔵用蒸発器（９）の霜と熱交換させたものであり、冷却運転されていない室内温度の上昇を抑制する程度で過冷却状態になる恐れはない。
【００２８】
そして、前記ステップ３において冷蔵運転モードであれば、ステップ５に移行する。ステップ５では、同様に野菜室（４）の湿度を検知（Ｓ５）して、検知湿度が７５％より高ければ、前記とは逆に、ステップ８によりＶダンパー（15）を開にし（Ｓ８）、検知湿度が低ければ、ステップ９によりＶダンパー（15）を閉じる（Ｓ９）ように制御する。
【００２９】
すなわち、野菜室（４）の湿度が所定値より高い場合は、ステップ８によりＶダンパー（15）を開き、比較的乾燥した冷気を流入させることで過湿状態を防いで湿度を下げるものであり、野菜や容器壁面への結露を防いで適当な高湿度雰囲気を保持するように作用させる。
【００３０】
また、冷蔵運転モードは、その冷却運転時間は長くても２０分程度であるが、野菜室（４）内の湿度が低い場合にＶダンパー（15）を開いて冷気を導入すると、乾燥冷気の流入によりますます野菜室内湿度が低下することになり、これを防ぐためにＶダンパー（15）を閉じて乾燥冷気の流入を遮断し、少しでも湿度低下を抑制するものである。
【００３１】
なお、冷蔵運転モードの場合、冷蔵室（３）内の温度は設定温以上であることから、冷蔵用蒸発器（９）で生成した冷気をＲファン（10）の回転によって冷蔵室（３）および野菜室（４）内に循環させて冷却する。このとき冷蔵用蒸発器（９）の温度は−１５〜−２０℃程度に冷却されていることから、冷気循環によって冷蔵室（３）内の水分は冷蔵用蒸発器（９）に霜となって付着するが、冷蔵空間における室内温と蒸発器温度との差は小さく、着霜する水分量は食料品の保存に大きな影響を与えるものではない。
【００３２】
また、冷蔵運転モード中で、野菜室（４）の湿度が低い場合は、Ｖダンパー（15）を閉として野菜室（４）内に冷気を供給されないため、野菜室（４）の温度が上昇してしまう不具合が考えられるが、次に運転される冷凍運転モードの初期には、Ｖダンパー（15）を開としてＲファンが運転するため、冷蔵用蒸発器（９）に付着している霜の融解による水分を含んだ高湿低温の冷気を冷蔵室（３）から野菜室（４）内に循環させるため、野菜室（４）の温度は２℃程度まで冷却されるとともに、平均的に湿度を高く保持することができる。
【００３３】
なお、野菜室（４）の扉が開扉された場合などで、野菜室温度が所定値より高くなった際には、ステップ１によって、Ｖダンパー（15）を開いて冷気を導入させるように作用するものであり、野菜室（４）内の湿度よりも室内温度の保持を優先して冷却制御をおこなっている。
【００３４】
以上説明したように、本発明の構成によれば、冷蔵運転モード中においても、野菜室（４）の温度が所定値よりも低い場合は、Ｖダンパー（15）を閉じて野菜室（４）内への冷気の流入を遮断することができるため、乾燥冷気の侵入による野菜などの貯蔵品の水分蒸発を防ぐことができるとともに、野菜室内の湿度の低下を防止し貯蔵品の鮮度を長く保持することができる。
【００３５】
また、図１に示すように、Ｖ吸込口（14）に第２のダンパーＢ（35）を設け、前記第１のＶダンパー（15）と同期させて開閉動作を行うように構成すれば、冷蔵運転モードで野菜室（４）内湿度が低い場合など、Ｖダンパー（15）とダンパーＢ（35）が閉じている際には、野菜室（４）内は密閉状態であるため、収納されている貯蔵品の水分が蒸発することを抑制でき、野菜室（４）の湿度を高く保つことができる。
【００３６】
なお、上記実施例では、図３に示す冷凍サイクル形態で説明したが、同一部分に同一符号を附した図６に示すように冷凍用蒸発器（19）と冷蔵用蒸発器（９）が並列となる構成であっても何ら本発明の効果には変りはないものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、冷凍用と冷蔵用のそれぞれに蒸発器とファンを設けて交互に冷却運転をおこなうとともに野菜室を高湿度に保持するようにした冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１に示す冷蔵庫の扉を省略した正面図である。
【図３】図１における冷蔵庫の冷凍サイクルを示す概略図である。
【図４】図１における冷蔵庫の制御ブロック図である。
【図５】図１における冷蔵庫の制御を示すフローチャートである。
【図６】図３の冷凍サイクルの他の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  冷蔵庫本体            ２  断熱箱体              ３  冷蔵室
４  野菜室                ５  製氷室                ６  温度切替室
７  冷凍室                ８  冷蔵冷却室            ９  冷蔵用蒸発器
10  Ｒファン              11  Ｒ吸込口              12  Ｒリターンダクト
13  Ｖ吹出口              14  Ｖ吸込口              15  Ｖダンパー
16  ダクト                17  Ｒ吹出口              19  冷凍用蒸発器
20  Ｆファン              21  除霜ヒーター          22  冷凍サイクル
23  圧縮機                24  凝縮器                25  三方弁
26  冷蔵側毛細管          27  冷凍側毛細管          30  制御装置
31  冷蔵室センサー        32  冷凍室センサー        33  野菜室センサー
34  湿度センサー          35  吸込口ダンパー
【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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