(57)【要約】 【課題】冷却器の除霜品質を維持させつつ、消費電力を抑制し、更に、食品の品質維持の改善を可能にした冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷却器２４の下方に設けられ、当該冷却器から滴下するドレン水を受容するドレンパン３３と、冷却器２４とドレンパン３３の間に配置されたラジアントヒータ１５と、冷却器２４に熱的に接触させて配置されたパイプヒータ４１と、ラジアントヒータ１５及びパイプヒータ４１の通電を制御する制御手段５２とを備える。除霜運転において、上部パイプヒータ３９及び下部パイプヒータ４０にそれぞれ通電する処理と、ラジアントヒータ１５に通電する処理と、上部パイプヒータ３９の通電を停止する処理と、下部パイプヒータ４０及びラジアントヒータ１５の通電を停止する処理とを順次行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、凝縮器、絞り装置及び冷却器を備えた冷媒サイクルと、
前記冷却器の下方に設けられ、当該冷却器から滴下するドレン水を受容するドレンパンと、
前記冷却器と前記ドレンパンの間に配置されたラジアントヒータと、
金属管及び該金属管の内部に挿入されたヒータを備え、前記冷却器に熱的に接触させて配置されたパイプヒータと、
前記ラジアントヒータ及び前記パイプヒータの通電を制御する制御手段と
を備え、
前記パイプヒータは、前記冷却器の上部側に配置された上部パイプヒータと、前記冷却器の下部側に配置された下部パイプヒータとを備え、これらはそれぞれ独立して通電制御され、
前記制御手段は、除霜運転において、
前記上部パイプヒータ及び前記下部パイプヒータにそれぞれ通電する処理と、
前記ラジアントヒータに通電する処理と、
前記上部パイプヒータの通電を停止する処理と、
前記下部パイプヒータ及び前記ラジアントヒータの通電を停止する処理と
を順次行うことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷却器の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、
前記上部パイプヒータ及び前記下部パイプヒータにそれぞれ通電する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ１以上になったときに、前記ラジアントヒータに通電する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ２（但し、Ｔ２＞Ｔ１）以上になったときに前記上部パイプヒータの通電を停止する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ３（但し、Ｔ３＞Ｔ２）以上になったときに前記下部パイプヒータ及び前記ラジアントヒータの通電を停止する処理をする
ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記下部パイプヒータは、そのヒータ密度を前記上部パイプヒータよりも高くなるように配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
少なくとも圧縮機、凝縮器、絞り装置及び冷却器を備えた冷媒回路と、
前記冷却器の下方に設けられ、当該冷却器から滴下するドレン水を受容するドレンパンと、
前記冷却器と前記ドレンパンの間に配置されたラジアントヒータと、
金属管及び該金属管の内部に挿入されたヒータを備え、前記冷却器に熱的に接触させて配置されたパイプヒータと、
前記ラジアントヒータ及び前記パイプヒータの通電を制御する制御手段と
を備え、
前記パイプヒータは、前記冷却器の下部側に配置されたパイプヒータのヒータ密度が上部側に配置されたパイプヒータよりも高くなるように配置され、
前記制御手段は、除霜運転において、
前記パイプヒータに通電する処理と、
前記ラジアントヒータに通電する処理と、
前記パイプヒータの通電を停止する処理と、
前記パイプヒータに通電を停止する処理と
を順次行うことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
前記冷却器の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、
前記パイプヒータに通電する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ１以上になったときに、前記ラジアントヒータに通電する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ２（但し、Ｔ２＞Ｔ１）以上になったときに前記パイプヒータの通電を停止する処理をし、
前記冷却器の温度が所定温度Ｔ３（但し、Ｔ３＞Ｔ２）以上になったときに前記ラジアントヒータの通電を停止する処理をする
ことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却器に付着した霜をヒータを用いて除霜する除霜手段を有する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫の除霜装置に、金属管と内部にヒータを挿入したパイプヒータを利用したものにおいては、除霜手段が、いわゆる冷却器に付着した霜を内側から融解するいわゆる内融式のものと、冷却器の下方にラジアントヒータを設けたいわゆる外融式のものとがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
内融式の除霜においては、パイプヒータに通電し、その熱が冷却器本体を加熱し、その熱により霜が内側から融けるので、霜がみぞれの状態になって冷却器を下方に滑落していく。そして、滑落する霜は外融式の除霜により融解される。すなわち、みぞれの状態の霜は冷却器の下方に設けられたラジアントヒータにより融解される。このため、みぞれの状態の霜がドレンパンに溜まってしまって排水孔が詰まって、ひいては庫内への水漏れ、最悪の事態として庫外へ水漏れする等の問題は解消されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１２１２３３号公報（図１、図６）
【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、複数のヒータの制御としては、ラジアントヒータの温度検知センサの検出値とパイプヒータの温度検知センサの検出値とにより霜の多少を判定し、最適な制御を試みているが、実際は霜の多少だけでは、発熱された熱が除霜に効率よく使われるわけでないため、逆に無駄に消費電力を費やしているという問題があった。それは、冷却器の周辺の温度が冷えている状態、つまり除霜開始の状態においては、冷却器は例えば−２０℃前後の温度であるが、ラジアントヒータが発熱すると、ラジアントヒータの周辺が一時的に高温になるため、冷却器とラジアントヒータとの間で対流が発生する。除霜開始時点では霜が冷却のフィン間の大部分を閉塞しているため、ラジアントヒータの熱はそのほとんどが冷凍室戻り風路を通って、冷凍室や庫内へ侵入し、結果的に冷凍室や庫内の温度が無駄に上昇してしまうという問題点があった。また同時に、食品を傷めてしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、冷却器の除霜品質を維持させつつ、消費電力を抑制し、更に、食品の品質維持の改善を可能にした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】
【０００７】
本発明に係る冷蔵庫は、
少なくとも圧縮機、凝縮器、絞り装置及び冷却器を備えた冷媒回路と、
前記冷却器の下方に設けられ、当該冷却器から滴下するドレン水を受容するドレンパンと、
前記冷却器と前記ドレンパンの間に配置されたラジアントヒータと、
金属管及び該金属管の内部に挿入されたヒータを備え、前記冷却器に熱的に接触させて配置されたパイプヒータと、
前記ラジアントヒータ及び前記パイプヒータの通電を制御する制御手段と
を備え、
前記パイプヒータは、前記冷却器の上部側に配置された上部パイプヒータと、前記冷却器の下部側に配置された下部パイプヒータとを備え、これらはそれぞれ独立して通電制御され、
前記制御手段は、除霜運転において、
前記上部パイプヒータ及び前記下部パイプヒータにそれぞれ通電する処理と、
前記ラジアントヒータに通電する処理と、
前記上部パイプヒータの通電を停止する処理と、
前記下部パイプヒータ及び前記ラジアントヒータの通電を停止する処理と
を順次行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る冷蔵庫によれば、上記の構成を採用したことにより、冷却器の除霜品質を維持させつつ、消費電力を抑制し、更に、食品の品質維持が改善されたものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の冷却器室の側断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の除霜運転の制御系を示したブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の除霜制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２を示す冷蔵庫の冷却器室の側断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３を示す冷蔵庫の除霜制御の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の正面図である。図２は、本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の側断面図である。
【００１１】
図１及び図２において、１１は冷蔵庫本体である。冷蔵庫本体１１は最上段に冷蔵室１２を備えている。冷蔵室１２の下には製氷室３及び切替室４を備えている。冷蔵庫本体１１の最下段には野菜室６を備え、野菜室６の上には冷凍室５を備えている。もちろん、各室の配置は本実施の形態を制限するものではない。７は冷蔵室１２の開口部を自在に開放、閉塞することができる冷蔵室扉７であり、７Ａは冷蔵室扉左、７Ｂは冷蔵室扉右のようにいわゆる観音式扉である。もちろん、観音式扉ではなく、１枚式の扉でもよい。８は製氷室３の開口部を自在に開口・閉塞することができる製氷室扉、９は切替室４の開口部を自在に開放・閉塞することができる切替室扉である。１０は冷凍室５の開口部を自在に開放・閉塞することができる冷凍室扉、１３は野菜室６の開口部を自在に開放・閉塞することができる野菜室扉である。
【００１２】
冷蔵庫本体１１の背面最下部には圧縮機２１が配されている。圧縮機２１は冷蔵庫本体１１の有する冷凍サイクルを構成する１部品であり、冷凍サイクル内の冷媒を圧縮する作用を有する。圧縮機２１で圧縮された冷媒は凝縮器（図示せず）において凝縮される。凝縮された状態の冷媒は毛細管（図示せず）において減圧される。２４は冷却器であり、冷蔵庫本体１１の有する冷凍サイクルを構成する１部品である。減圧された冷媒は冷却器２４において蒸発され、この蒸発時の吸熱作用により冷却器２４周辺は冷却される。３２は冷却用ファンであり、冷却器２４周辺で冷却された冷気を冷蔵庫本体１１の各室へと送風するためのものである。１５は冷却器２４の下方に配置されたラジアントヒータであり、１６はラジアントヒータと冷却器２４の間に配置されたヒーターカバーである。４２は冷凍室戻り口であり、冷凍室５と冷却器２４の間の風路であり、冷却用ファン３２が運転中は冷凍室５から冷却器２４の方向に風が流れるものである。逆に、冷却用ファン３２が停止中は、周辺の温度バランスによって、冷却器２４から冷凍室５へと対流が生じることもある。
【００１３】
ところで、冷蔵庫の除霜運転においては、例えば、圧縮機２１と冷却器２４との間に、電磁弁を備えたバイパス回路を設け、その電磁弁を開いて圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒を冷却器２４に供給して冷却器２４に付着した霜を除去する方法等がある。本実施の形態においては、そのような除霜運転に加えて或いはそれとは別に、ラジアントヒータ１５及びパイプヒータ４１の通電制御により除霜運転することに特徴があるので、その特徴部分を中心に以下説明する。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態１を示す冷蔵庫の冷却器室の側断面図である。
図３において、パイプヒータ４１は冷却器２４に対して当接されて熱的に接触した状態で配置されている。３３は冷却器２４に付着した霜が融解して生じて滴下されるドレン水を受けるドレンパンである。ドレンパン３３には排水孔３４が設けられており、ドレンパン３３に滴下したドレン水が排水孔３４を介して排出される。
【００１５】
パイプヒータ４１の外郭をなすパイプ部はコストや加工性の面からアルミ管（金属管）が望ましく、内部には耐熱性の観点からシリコン被覆のシリコンヒータが望ましいが、それらに限定されるものでない。なお、パイプヒータ４１は、冷却器２４の上部側に配置された上部パイプヒータ３９と、冷却器２４の下部側に配置された下部パイプヒータ４０とを備え、これらはそれぞれ独立して通電制御される。
【００１６】
図４は、冷蔵庫の除霜運転の制御系を示したブロック図である。
冷却器２４にはその温度を検知するための冷却器温度センサ（温度検知手段）５１が取り付けられており、冷却器温度センサ５１の出力は制御手段５２に供給される。制御手段５２は、例えばマイクロコンピュータ等から構成されており、冷却器温度センサ５１の出力に基づいて駆動回路５３、５４、５５の制御を介して上部パイプヒータ３９、下部パイプヒータ４０及びラジアントヒータ１５の通電をそれぞれ制御する。この制御の詳細を図５に基づいて説明する。
【００１７】
図５は、冷蔵庫の除霜制御の処理を示すフローチャートである。以下、このフローチャートにしたがって制御手段５２による除霜制御の処理を説明する。
ステップＳ１において除霜制御が開始される。除霜制御開始条件は例えば、圧縮機２１の積算運転時間が所定時間を経過した場合などである。除霜制御が開始されると、まずステップＳ２において２系統のパイプヒータ４１（３９、４０）に通電される。パイプヒータ４１の発熱により、冷却器２４自体が加熱されていき、ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ１は例えば０℃以下、−１３℃以上であるが、それに限定するものではない。ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１未満であると判定（Ｎ）すると、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１以上になったと判定（Ｙ）すると、ステップＳ４に進み、ラジアントヒータ１５に対する通電が開始される。
【００１８】
ステップＳ４の後、ステップＳ５で冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ２になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ２は所定温度Ｔ１以上であり、かつ例えば５℃である。ステップＳ５において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ２未満であると判定（Ｎ）すると、ステップＳ５に戻る。ステップＳ５において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ２以上になったと判定（Ｙ）すると、ステップＳ６に進み、上部パイプヒータ３９への通電を終了させる。ステップＳ６の後、ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３（Ｔ３＞Ｔ２）になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ３とは例えば14℃であるが、それに限定されるものではない。ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３未満と判定（Ｎ）すると、ステップＳ７に戻る。ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３以上であると判定（Ｙ）すると、ステップＳ８にて、下部パイプヒータ４０及びラジアントヒータ１５の通電を終了し、除霜制御を終了する（ステップＳ９）。
【００１９】
図５に示された除霜制御によれば、２系統のパイプヒータ４１（３９、４０）を発熱させることで、霜を部分的に滑落させることができ、そのため、一部のフィン間の霜の目詰まりが解消される。この後に、ラジアントヒータ１５による加熱を開始すると、一部のフィン間の目詰まりが解消しているため、ラジアントヒータ１５の発熱が効率よく上昇していくことができる。また、滑落した霜は、ラジアントヒータ１５近傍で加熱されるため効率的に融解させることができる。冷却器２４からある程度霜が取り除かれたことを冷却器温度センサ５１の検知温度で判定すると、残霜量の少ない冷却器２４上部に配置された上部パイプヒータ３９は、そのまま通電を継続すると無用に冷却器２４を暖めることになるため、通電を停止し、その通電の停止により消費電力の浪費を抑制することができる。また、最後に下部パイプヒータ４０とラジアントヒータ１５を通電するのは、冷却器２４上部から滑落してきた霜とドレンパン３３に滑落した霜を確実に融解させるためである。また、図５に示された除霜制御によると、２系統のパイプヒータ４１（３９、４０）を発熱させて冷却器２４を加熱した後に、ラジアントヒータ１５を発熱させているので、冷却器２４とラジアントヒータ１５との間の対流が抑制され、ラジアントヒータ１５の発熱が無駄に庫内へ侵入することがなくなる。このため、食品の温度上昇を抑制し、食品の品質維持を比較的長期化することができる。
【００２０】
なお、ラジアントヒータ１５及び２系統のパイプヒータ４１（３９、４０）の制御を冷却器温度センサ５１を複数設けることによって実施しても構わない。また、ラジアントヒータ１５と２系統パイプヒータ４１の出力バランスであるが、２系統パイプヒータ４１の出力はラジアントヒータ１５の出力の約半分程度が好ましい。それは、２系統パイプヒータ４１の出力が大きいと、霜の滑落が早くなってしまい、ラジアントヒータ１５による融解が間に合わなくなり、ドレンパン３３に滑落して集積してしまうからである。一方、冷却器２４には霜がなくなっているために、２系統パイプヒータ４１の熱は冷却器２４を効率よく加熱できるため、冷却器２４の冷却器温度センサ５１が除霜終了温度と判定してしまうおそれがあるためである。
【００２１】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷却器周辺を示す側面断面図である。
冷却器２４に併設されるパイプヒータ４１を冷却器２４下部に集中させることにより、２系統のパイプヒータ４１を発熱させることで、冷却器下部の霜を短時間に滑落させることができ、そのため、ラジアントヒータ１５近傍のフィン間の霜の目詰まりが解消される。この後、ラジアントヒータ１５にも加熱を開始すると、ラジアントヒータ１５近傍のフィン間の目詰まりが解消しているため、ラジアントヒータ１５の発熱が効率よく上昇していくことができる。また、滑落した霜は、ラジアントヒータ１５近傍で加熱されるため効率的に融解させることができる。なお、２系統のパイプヒータ４１の通電制御は上記の図５のフローチャートによって処理される。ここで、パイプヒータ４１は２系統であるが、１系統にしてもよい。その際には、パイプヒータ４１は、冷却器２４の下部側に配置されたパイプヒータのヒータ密度が上部側に配置されたパイプヒータよりも高くなるように配置される。そのように構成されたパイプヒータ４１による除霜制御の例を実施の形態３として説明する。
【００２２】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の除霜制御の処理を示すフローチャートである。以下、このフローチャートにしたがって制御手段５２による除霜制御の処理を説明する。
ステップＳ１において除霜制御が開始される。除霜制御開始条件は例えば、圧縮機２１の積算運転時間が所定時間を経過した場合などである。除霜制御が開始されると、まずステップＳ２においてパイプヒータ４１に通電される。パイプヒータ４１の発熱により、冷却器２４自体が加熱されていき、ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ１は例えば０℃以下、−１３℃以上であるが、それに限定されるものではない。ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１未満であると判定（Ｎ）すると、ステップＳ３に戻る。ステップＳ３において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ１以上になったと判定（Ｙ）すると、ステップＳ４に進み、ラジアントヒータ１５に対する通電が開始される。
【００２３】
ステップＳ４の後、ステップＳ５で冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ２になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ２は所定温度Ｔ１以上であり、かつ例えば５℃である。ステップＳ５において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ２未満であると判定（Ｎ）すると、ステップＳ５に戻る。ステップＳ５において、冷却器温度センサ５１が所定温度Ｔ２以上になったと判定（Ｙ）すると、ステップＳ６に進み、パイプヒータ４１への通電が終了する。ステップＳ６の後、ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３になったかどうかを判定する。所定温度Ｔ３とは例えば14℃であるが、それに限定されるものではない。ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３未満と判定（Ｎ）すると、ステップＳ７に戻る。ステップＳ７において、冷却器温度センサ５１の検知温度が所定温度Ｔ３以上と判定（Ｙ）すると、ステップＳ８にてラジアントヒータ１５の通電を終了し、除霜制御を終了する（Ｓ９）。
【００２４】
図７に示された除霜制御によると、パイプヒータ４１を発熱させることで、霜を部分的、特に冷却器下部の下を短時間時に滑落させることができ、そのため、冷却器２４下部のフィン間の霜の目詰まりが解消される。この後、ラジアントヒータ１５による加熱を開始すると、一部のフィン間の目詰まりが解消しているため、ラジアントヒータ１５の発熱が効率よく上昇していくことができる。また、滑落した霜はラジアントヒータ１５近傍で加熱されるため効率的に融解させることができる。冷却器２４からある程度霜が取り除かれたことを冷却器温度センサ５１の検知温度に基づいて判定すると、そのまま通電を継続すると無用に冷却器２４を暖めることになるため通電を停止し、その通電の停止により消費電力の浪費を抑制している。また、最後にラジアントヒータ１５のみ通電するのは、ドレンパン３３に滑落した霜を確実に融解させることにある。前記のような除霜制御を行うことで、実施の形態１と同等の効果を１系統のヒータにて実施できるため、安価な冷蔵庫を提供することが可能となる。また、図７に示された除霜制御によると、パイプヒータ４１を発熱させて冷却器２４を加熱した後に、ラジアントヒータ１５を発熱させているので、冷却器２４とラジアントヒータ１５との間の対流が抑制され、ラジアントヒータ１５の発熱が無駄に庫内へ侵入することがなくなるため、食品の温度上昇を抑制し、食品の品質維持を比較的長期化することができる。
【符号の説明】
【００２５】
３  製氷室、４  切替室、５  冷凍室、６  野菜室、７  冷蔵室扉、７Ａ  冷蔵室扉左、７Ｂ  冷蔵室扉右、８  製氷室扉、９  切替室扉、１０  冷凍室扉、１１  冷蔵庫本体、１２  冷蔵室、１３  野菜室扉、１５  ラジアントヒータ、１６  ヒーターカバー、２１  圧縮機、２４  冷却器、３２  冷却用ファン、３３  ドレンパン、３４  排水孔、３９  上部パイプヒータ、４０  下部パイプヒータ、４１  パイプヒータ、４２  冷凍室戻り口、５１  冷却器温度センサ、５２  制御手段、５３〜５５  駆動回路。
【図１】
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【図２】
2011085361.tif 000004
【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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