(57)【要約】【課題】  除霜ヒータを用いた冷却器、及び霜の加熱の前に、冷蔵室の熱負荷を利用したファン単独除霜を実施しても、除霜終了時の冷凍室の温度上昇を抑えた省エネルギー性能が高い冷蔵庫を提供する。【解決手段】  圧縮機２４を停止中に、冷凍室ダンパ２１を閉状態、冷蔵室ダンパ２０を開状態にし、送風機９を稼働してから複数の除霜ヒータ２２，４３を通電し、複数の除霜ヒータ２２，４３のうちいずれかの除霜ヒータの通電開始時間から複数の除霜ヒータ２２，４３のうちいずれかの除霜ヒータの通電終了時間までよりも、前記送風機を稼働させる時間を長くした。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍温度帯室と、冷蔵温度帯室と、圧縮機と、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された冷気を、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室に循環させる送風機と、前記冷却器から前記冷凍温度帯室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記冷却器から前記冷蔵温度帯室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、前記冷却器に付着した霜を解かす複数の除霜ヒータを備える冷蔵庫において、
前記圧縮機を停止中に、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態にし、前記送風機を稼働してから前記複数の除霜ヒータを通電し、前記複数の除霜ヒータのうちいずれかの除霜ヒータの通電開始時間から前記複数の除霜ヒータのうちいずれかの除霜ヒータの通電終了時間までよりも、前記送風機を稼働させる時間を長くしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記除霜ヒータは、前記冷却器の下方に配設したラジアントヒータと、前記冷却器に近接して配設したパイプヒータとを含み、
前記冷却器の温度を測定する冷却器温度センサを備え、
前記圧縮機を停止中に、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態にし、前記送風機を稼働させてから前記ラジアントヒータと前記パイプヒータに通電し、前記冷却器温度センサが所定の温度で前記パイプヒータの通電を終了させることを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記冷却器前面側の区画壁上方に第一の冷却器温度センサと、前記区画壁下方に第二の冷却器温度センサと、を備え、
前記圧縮機を停止中に、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態にし、前記送風機を稼働させてから前記ラジアントヒータと前記パイプヒータに通電し、前記第一の冷却器温度センサが所定の温度で前記パイプヒータの通電を停止し、前記第二の冷却器温度センサが所定の温度で前記ラジアントヒータの通電を停止し、前記第一の冷却器温度センサが除霜終了を判定する温度で除霜運転を終了することを特徴とする、請求項１又は２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、特許第４６４４２７１号（特許文献１）と、特許第５０２５６８９号（特許文献２）がある。
【０００３】
特許文献１では、冷却器に付着した霜を解かす除霜ヒータを備える冷蔵庫において、圧縮機停止時に、冷凍室ダンパを閉状態とし、冷蔵室ダンパを開状態とし、前記除霜ヒータを通電し、送風機を稼動させて前記冷却器に付着した霜の潜熱で前記冷蔵温度帯室を冷却するように、前記潜熱で冷却した冷気を前記冷蔵温度帯室に送風しつつ前記冷却器を除霜し、前記除霜がほぼ完了したとみなせるタイミングで、前記冷蔵温度帯室への前記冷気の送風を停止している。
【０００４】
特許文献２では、冷却器に当接又は近傍に配設されたパイプヒータと、前記冷却器の下方に配設されたラジアントヒータと、前記パイプヒータ及び前記ラジアントヒータの通電を制御する制御手段と、前記冷却器内の温度を測定する冷却器温度センサを備え、前記制御手段が前記パイプヒータを通電し、部分除霜が始まってから前記冷却器温度センサの測定温度が第１の所定温度に達したとき、前記ラジアントヒータの通電を開始させて、前記冷却器温度センサの測定温度が前記第１の所定温度以上である第２の所定温度に達すると前記パイプヒータの通電を終了し、前記冷却器を除霜する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６４４２７１号
【特許文献２】特許第５０２５６８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来技術では省エネルギー性能が十分ではなかった。その理由について以下に説明する。
【０００７】
特許文献１に記載の冷蔵庫では、除霜ヒータと霜の間の熱伝達向上と、冷却器に付着した霜を冷熱源として有効利用した除霜運転を行っている。除霜開始時には、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦにした除霜運転、すなわち除霜モード１を実施している。庫内送風機単独の除霜のため、外部から投入するエネルギーは庫内送風機の動力（１〜２Ｗ程度）だけで、一般的に用いている除霜ヒータ（１００Ｗ〜２００Ｗ程度）よりも大幅に少ない。冷却器（霜）よりも温度が高い冷蔵室の空気を循環させて冷却器（霜）の温度を高め、その際に発生する冷気を利用して冷蔵室を冷やしている。すなわち、冷却器（霜）の温度を高めるために、冷蔵室の熱負荷を熱源とした省エネルギー性能が高い除霜手段を開示している。
【０００８】
ここで、除霜モード１を実施する際の省エネルギー性能に影響する、（１）冷蔵室の熱負荷利用による冷却器（霜）の加熱、（２）冷蔵室の熱負荷利用中の冷却器に付着した霜の密度変化、について説明する。
【０００９】
（１）の冷蔵室の熱負荷利用による冷却器（霜）の加熱について説明する。除霜モード１では、冷却器（霜）の温度よりも高い冷蔵室の空気を利用して、冷却器（霜）を加熱している。冷蔵室側から見ると、その間、霜によって冷蔵室の空気は冷却されることになる。霜を融解する際に必要な加熱源の一部として、冷蔵室の空気を利用しているので、その分だけ後に実施される除霜ヒータの加熱量が減り、ヒータの消費電力量を低減させることができる。従って、冷蔵室の熱負荷をできるだけ利用した方が、省エネルギー性能を高くすることができる。一方、除霜モード１では、時間の経過と共に冷蔵室の空気温度が低下するので、冷却器（霜）を加熱する能力が低下し、その結果、冷却器（霜）の温度上昇は緩やかになる。従って、このような加熱特性を持つ除霜モード１において、冷蔵室の熱負荷を十分利用して省エネルギー性能を高めるためには、除霜モード１の実施時間を長くする必要がある。しかしながら、除霜モード１の実施時間を長くすると、除霜終了時間が遅くなってしまい、冷凍室に冷気が供給されない時間帯が長くなる。その結果、冷凍室の温度上昇が問題となって、除霜モード１の実施時間を長くすることはできない。特許文献１では、除霜モード１を長い時間実施した場合の、冷凍室の温度上昇抑制に関する配慮がなされていない。
【００１０】
次に、（２）冷蔵室の熱負荷利用中の冷却器に付着した霜の密度変化について説明する。冷蔵室の熱負荷を利用した除霜モード１では、除霜開始時の冷蔵室温度が高い方が冷却器（霜）を加熱する能力が高くなる。例えば、冷蔵室の温度が５℃の場合、冷蔵室の空気を冷却器（霜）に流入させると、例えば、−３０℃の冷却器（霜）との温度差を大きく取ることができるので、加熱能力も高くなる。除霜モード１ではヒータ加熱に比べて加熱量が少ないので、冷却器の下部に滴下するほど融解水は発生しないが、冷蔵室の空気が流れ易い霜層表面（多孔質状の霜の表面）の一部で融解が進行し、融解水は毛細管現象によって霜層内部に浸透し、再び凍結する。従って、霜層内部では融解水の浸透による再凍結部分と、霜の融解がまだ始まっていない部分に大きく分けることができる。霜層は空気層を含む多孔質体であるため、熱抵抗や空気抵抗の増加を引き起こす。霜層内に融解水が浸透した部分の霜密度は高くなるため、その割合が大きくなる程、霜層全体の熱抵抗が小さくなることが知られている。また、霜層表面の一部が融解することによって霜密度が高まるので、霜層全体の高さが低くなり、通風抵抗が低減する。すなわち、除霜ヒータを使用しない冷蔵室の空気を熱源とした除霜モード１では、冷蔵室の空気を熱源にすることによる省エネルギー性能向上だけでなく、霜の密度を高くすることによる霜層内の伝熱性能の向上と、霜層全体の高さを低下させることによって得られる、霜層表面を通過する空気の対流促進が、その後の除霜ヒータを用いた霜の融解促進に寄与する。従って、除霜ヒータによる加熱の前に、庫内送風機を運転した除霜モード１を長い時間行った方が、省エネルギー性能が高い除霜運転を実施できる。
【００１１】
以上のように、庫内送風機ＯＮ、冷蔵室ダンパ開、冷凍室ダンパ閉、除霜ヒータＯＦＦにした除霜モード１の実施時間を長くすると、冷蔵室の熱負荷を利用した分だけ除霜ヒータによる加熱量が低減し、また、霜層表面の一部を融解させて霜密度を高めることによる通風抵抗の低減や、霜層内の伝熱性能の向上が、その後に実施される除霜ヒータを用いた場合の加熱効率の向上、すなわち省エネルギー性能の向上に寄与できる。しかしながら、特許文献１では、除霜モード１の時間を長くした時の、冷凍室の温度上昇を抑える配慮がなされていないので、このような省エネ効果を得ることはできない。
【００１２】
特許文献２に記載の冷蔵庫では、冷却器下部に設けたラジアントヒータと、冷却器に当接または近傍に設けたパイプヒータを組み合わせて除霜を実施している。パイプヒータを用いて冷却器のフィン間に成長した霜の一部を解かしてから、冷却器下部に設けたラジアントヒータで霜を加熱し、ラジアントヒータによって加熱された温度の高い空気が、冷凍室冷気戻り口から冷凍室に流入しないようにしている。パイプヒータによる冷却器、及び霜層を加熱する際の伝熱形態は熱伝導が支配的であるが、霜層は空気層を含んだ多孔質体であるため、パイプヒータから霜層表面まで熱が伝わり難い。冷却器に成長する霜の分布は、冷蔵庫内の食品収納量やドアの開閉によって異なるので、パイプヒータによる霜の融解速度が場所によって異なる場合がある。すなわち、霜が多い場所の融解を考慮してパイプヒータの通電時間を決めると、霜が少ないところが先に解けるので、冷却器（フィン）の局所加熱が進行して加熱し過ぎとなり、更に、冷却器前面側に設けた冷気風路壁を介して冷凍室を加熱することになり、省エネルギー性能が悪化する恐れがある。
【００１３】
そこで本発明は、除霜ヒータを用いた冷却器、及び霜の加熱の前に、冷蔵室の熱負荷を利用したファン単独除霜を実施しても、除霜終了時の冷凍室の温度上昇を抑えた省エネルギー性能が高い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】
【００１４】
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、冷凍温度帯室と、冷蔵温度帯室と、圧縮機と、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された冷気を、前記冷凍温度帯室と前記冷蔵温度帯室に循環させる送風機と、前記冷却器から前記冷凍温度帯室への送風を制御する冷凍室ダンパと、前記冷却器から前記冷蔵温度帯室への送風を制御する冷蔵室ダンパと、前記冷却器に付着した霜を解かす複数の除霜ヒータを備える冷蔵庫において、前記圧縮機を停止中に、前記冷凍室ダンパを閉状態、前記冷蔵室ダンパを開状態にし、前記送風機を稼働してから前記複数の除霜ヒータを通電し、前記複数の除霜ヒータのうちいずれかの除霜ヒータの通電開始時間から前記複数の除霜ヒータのうちいずれかの除霜ヒータの通電終了時間までよりも、前記送風機を稼働させる時間を長くした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、除霜ヒータを用いた冷却器、及び霜の加熱の前に、冷蔵室の熱負荷を利用したファン単独除霜を実施しても、除霜終了時の冷凍室の温度上昇を抑えた省エネルギー性能が高い冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図である。
【図２】図１に示した本発明の実施例１に係る冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る冷却器１４の周辺部を、冷蔵庫正面から見た図である。
【図４】本発明の実施例１に係る冷却器１４のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施例１に係る除霜運転時の制御の一例である。
【図６】ファン単独除霜区間における冷却器１４下部の霜を拡大した模式図である。
【図７】冷却器１４の正面図で冷却器最下段の霜を拡大した模式図である。
【図８】除霜ヒータを用いた場合の冷却器１４下部の霜を拡大した模式図である。
【図９】本発明の実施例２の冷却器１４の周辺部である。
【図１０】本発明の実施例２の冷却器１４の霜の解け方の模式図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る除霜運転時の制御の一例である。
【図１２】本発明の実施例３に係る冷蔵室２の内部の正面図で（ドア２a、２bは省略）ある。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図である。図１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、左右に併設された製氷室３と上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順番で構成されている。以降、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５をまとめて冷凍室７と以下では呼ぶ。冷蔵室２は左右に分割された回転式の冷蔵室ドア２ａ、２ｂを備え、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室ドア３ａ、上段冷凍室ドア４ａ、下段冷凍室ドア５ａ、野菜室ドア６ａを備えている。以下では、冷蔵室ドア２ａ、２ｂ、製氷室ドア３ａ、上段冷凍室ドア４ａ、下段冷凍室ドア５ａ、野菜室ドア６ａを、単にドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａと以下では呼ぶ。ドア２aには庫内の温度設定の操作を行う操作部２６を設けている。冷蔵庫１とドア２ａ、２ｂを固定するためにドアヒンジが冷蔵室２上部及び下部に設けてあり、上部のドアヒンジはドアヒンジカバー１６で覆われている。また、庫外温度センサ３７、及び庫外湿度センサ３８（図２参照）は、冷蔵庫１の温度の影響を受け難い位置として、例えば、冷蔵庫１のドアヒンジカバー１６の内部に設けている。
【００１９】
図２は図１に示した本発明の実施例１に係る冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。冷蔵庫１の庫外と庫内は、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に発泡断熱材を充填して形成される、断熱箱体１０によって隔てられている。断熱箱体１０には発泡断熱材に加えて複数の真空断熱材２５を、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に実装している。各貯蔵室は上断熱仕切壁２８によって、冷蔵室２と上段冷凍室４、及び製氷室３が隔てられ、また、同様に下断熱仕切壁２９によって下段冷凍室５と野菜室６が隔てられている。ドア２ａ、２ｂの庫内側には複数のドアポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、冷蔵室２には複数の棚３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ（総称して棚３４）が上下方向に設けてあり、複数の貯蔵スペースに区画されている。
【００２０】
上断熱仕切壁２８の上方には、貯蔵室３５を設けている。一般に、貯蔵室３５は冷蔵室２の温度帯よりも低めに設定されたチルドルームを設けていることが多い。貯蔵室３５内の温度調整は、例えば、貯蔵室３５の後方部の冷蔵室冷気ダクト１１の途中に設けた専用の風量調整装置（図示なし）によって行なわれるが、貯蔵室３５が冷え過ぎた場合は、貯蔵室３５の下部に設けた温度調整用の加熱手段（一例としてヒータ１９）によって加熱する場合もある。
【００２１】
上段冷凍室４及び製氷室３と下段冷凍室５との間には、断熱仕切壁４０を設けている。ドア開口部に接する上断熱仕切り壁２８、下断熱仕切り壁２９、断熱仕切壁４０には、それぞれ仕切りカバー３６a、３６ｂ、３６ｃを設けてある。上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６には、それぞれの前方に備えたドア４ａ、５ａ、６ａと一体に移動する収納容器４ｂ、５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられており、ドア４ａ、５ａ、６ａを手前側に引き出すことにより、収納容器４ｂ、５ｂ、６ｂも引き出せるようになっている。製氷室３にもドア３ａと一体に移動する収納容器が設けられ、ドア３ａを手前側に引き出すことにより、収納容器３ｂも引き出せる。ドア６aの下部にはカバー１５を備えている。
【００２２】
冷却器１４は下段冷凍室５の略背部に備えた冷却器収納室８内に設けてあり、冷却器１４の上方に設けたファン９により、冷却器１４と熱交換した冷気が冷蔵室冷気ダクト１１、上段冷凍室冷気ダクト１２、下段冷凍室送風ダクト１３、及び製氷室送風ダクト（図示なし）を介して、冷蔵室２、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３の各貯蔵室へ吐出口１１a、１１ｂ、１１ｃ、及び１２a、１３a、１３ｂからそれぞれ送られる。各貯蔵室への冷気の送風は、冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１の開閉により制御される。冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１にはそれぞれバッフル２０ａ、２１aを備えており、バッフル２０ａ、２１aはモータ駆動（図示なし）によって開閉角度が調整され、送風量を調整している。
【００２３】
冷却器１４の下部にはラジアントヒータ２２を設けている。除霜時に発生したドレン水（融解水）は樋２３に一旦落下し、ドレン孔２７を介して圧縮機２４の上部に設けた蒸発皿３２に排出される。冷蔵庫１の背面下部に設けた機械室３９内には、圧縮機２４の他に放熱器と放熱用の機械室ファン（図示なし）が配置されている。また、冷却器１４に接触させるように、パイプヒータ４３を設けている（詳細は図３参照）。冷蔵庫１の上壁上部後方にはメモリー、インターフェース回路を搭載した制御基板３１が配置されており、制御基板３１のＲＯＭに記憶された制御手段に従って冷凍サイクル、及び送風系の制御が実施される。制御基板３１は基板カバー３０で覆われている。
【００２４】
冷蔵室２を冷却する冷蔵室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉にし、冷蔵室冷気ダクト１１に設けた吐出口１１a、１１ｂ、１１ｃから冷蔵室２に冷気が送られる。冷蔵室２を冷却した後の冷気は、冷蔵室２下部に設けた冷気戻り口（図示なし）に流入し、その後、冷却器１４に戻される。
【００２５】
野菜室６の冷却手段については種々の方法があるが、例えば、冷蔵室２を冷却した後に野菜室６に冷気を送る方法や、野菜室専用の風量調整装置（図示なし）を用いて、冷却器１４で熱交換して発生した冷気を直接野菜室６に送る方法がある。本実施例においては、野菜室６への冷気の供給方法についてはいずれの場合でも良い。図２の記載例では、野菜室６に流入した冷気は、断熱仕切壁２９の下部前方に設けた野菜室側の冷気戻り部１８ａから野菜室冷気戻りダクト１８を介して、野菜室冷気戻り部１８ｂから冷却器１４下部に流入する。
【００２６】
冷凍室７（製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５）を冷却する冷凍室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を閉、冷凍室ダンパ６０を開にし、上段冷凍室冷気ダクト１２、及び下段冷凍室冷気ダクト１３のそれぞれに設けた複数の吐出口１２ａ、１３ａ、１３ｂから冷気が吐出されて、上段冷凍室４、下段冷凍室５、及び製氷室３を冷却した後、冷却室冷気戻り部１７から冷却器１４に戻される。冷蔵室２、及び冷凍室７の温度は、庫内に設けた冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２で検知され、庫内の温度に応じて冷蔵室２と冷凍室７を同時に冷却する運転もあり、その場合には冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１をいずれも開にして各貯蔵室に冷気を送風する。
【００２７】
図３は本発明の実施例１に係る冷却器１４の周辺部を、冷蔵庫正面から見た図である。冷却器入口パイプ４７と冷却器出口パイプ４８に接続する冷媒パイプ５０は、上下方向に折り返して７段のフィンチューブ式熱交換器（冷却器１４）を構成している。冷却器１４の上部に設けた冷却器入口パイプ４７には、冷却器温度センサ４９が設置されており、冷却器温度センサ４９で検出される温度によって除霜運転に関する判定を行っている。冷却器１４の下部に設けたラジアントヒータ２２は、ヒータ線を内部に挿入したガラス管４４と、その外周部に設けた金属製の放熱フィン４６、及びガラス管４４と金属フィン４６の上部を覆うように設けた金属製の融解水滴下防止部４５から構成されている。可燃性冷媒を使用した冷蔵庫１で採用される除霜ヒータの一例として、ラジアントヒータ２２を示したが、庫内で可燃性冷媒が漏れた場合を想定して、ガラス管４４の表面温度を可燃性冷媒の発火温度（イソブタンの場合４９４℃）よりも１００℃程度低くする工夫がなされている。融解水滴下防止部４５をガラス管４４の上部に設けることによって、除霜時に生じた融解水がガラス管４４の表面に直接滴下して、急激な温度変化によるガラス管４４の破損を防止している。庫内循環空気の通風抵抗を考慮すると、融解水滴下防止部４５は放熱フィン４６の直径と同程度が好ましい。ラジアントヒータ２２は、一般的に１００Ｗ〜２００Ｗ程度の電気ヒータである。
【００２８】
冷却器１４の各段のフィン６４の間に接触させるようにして、パイプヒータ４３を設けている。パイプヒータ４３の配置場所の一例として、冷却器１４の最上段（１段目）と２段目の間、３段目と４段目の間、４段目と５段目の間、５段目と６段目の間、６段目と最下段（７段目）の間にパイプヒータ４３を配置しており、冷却器１４の背面側にも前面側と同じ位置にパイプヒータ４３を延長して設けている。パイプヒータ４３は金属製のパイプ内にヒータ線を挿入してあり、ヒータ線に通電することによって発熱させて、冷却器１４のフィン６４を直接加熱している。なお、パイプヒータ４３の設置場所として一例を示したが、必ずしもこれに限るものではなく、冷却器１４に成長する霜の分布に応じて配置するのが良い。本実施例では、冷却器１４の下部に設けたラジアントヒータ２２と冷却器１４に直接接触するように配置したパイプヒータ４３が、除霜時の電気ヒータによる加熱源となる。パイプヒータ４３は、一般的に１００Ｗ程度の電気ヒータである。
【００２９】
冷却器１４の側方には冷蔵室冷気戻りダクト５１を設けてあり、冷蔵室２を冷却した後の冷蔵室戻り冷気５２は、冷蔵室冷気戻りダクト５１と樋２３の接続部で冷却器１４側に向きが変わり、樋２３、ラジアントヒータ２２を通過し、冷却器１４の最下段（７段目）から最上段（１段目）に向かって、冷蔵室冷気戻りダクト５１を流れる冷気の向きと反対方向に流れる。
【００３０】
図４は本発明の実施例１に係る冷却器１４のＡ−Ａ断面図である。（a）は冷却器１４に霜がない場合、（b）は冷却器１４に霜が成長した場合である。冷却器１４は、断熱箱体１０の内側壁面と、冷却器カバー６３の間に形成される冷却器収納室８に設置されている。冷却器カバー６３の前面側には冷凍室背面部材６２を設けてあり、冷却器カバー６３と冷凍室背面部材６２との間には、下段冷凍室冷気ダクト１３を形成している。冷却器１４の前面側にはバイパス風路前５３、冷却器７の背面側にはバイパス風路後５４が設けられており、これらは冷却器１４の下段部に多量の霜が成長した場合でも、冷却性能が所定の時間、維持できるように設けたバイパス風路である。
【００３１】
図４（a）にバイパス風路の形状の一例を示しているが、バイパス風路前５３は冷却器１４の上から３段目の高さまで、冷却器カバー６３と冷却器１４の前側に隙間（２〜３ｍｍ程度）を設けており、バイパス風路後５４は上から４段目の高さまで、断熱箱体１０の内側壁面と冷却器１４の後側に隙間（２〜３ｍｍ程度）を設けている。バイパス風路の幅は、いずれも冷却器１４の幅とほぼ同じである。バイパス風路前５３、バイパス風路後５４の形状は、冷却器１４の形状や冷却器１４を通過する際の冷気の流れに応じて決定される。図４（b）に示すように、冷却器１４の下部のフィン間に霜６８が成長してくると、通風抵抗が大きくなるので、冷却器１４に流入する冷気の一部はバイパス風路前５３とバイパス風路後５４に分配されて流れる。バイパス風路前５３とバイパス風路後５４を通過した冷気は、バイパス風路前５３とバイパス風路後５４を設けていない部分から再び冷却器１４内に流入する。バイパス風路前５３とバイパス風路後５４に、冷蔵室２や冷凍室７の戻り冷気が流入してくるので、バイパス風路側のフィン端部に霜が成長し易くなる。従って、冷却時間の経過と共に冷却器１４の下部と、バイパス風路前５３とバイパス風路後５４側のフィン端部に霜が多く見られるようになる。
【００３２】
冷却器１４の各段の間に設けたパイプヒータ４３を、霜が多く成長するバイパス風路前５３とバイパス風路後５４に重点的に設けている。ラジアントヒータ２２によって、冷却器１４の下部やその周囲部の加熱を行うので、冷却器１４の最下段フィンの下側にはパイプヒータ４３を配置していない。また、バイパス風路前５３とバイパス風路後５４を設けていない冷却器１４の下流側では、着霜量が少ないので冷却器１４の最上段フィンの上部と、２段目と３段目の間にはパイプヒータ４３を配置していない。除霜運転時の冷却器１４の霜の解け方については、図６、７、８を用いて説明する。
【００３３】
なお、冷却器カバー６３と冷凍室背面部材６２との間の下方が開口した、空気断熱部８３を設けてある。冷却器１４を加熱した際に、冷却器カバー６３と冷凍室背面部材６２を介して移動する熱が、冷凍室５に流入し難くしたものである。
【００３４】
図５は本発明の実施例１に係る除霜運転時の制御の一例である。冷蔵室温度センサ４１と冷却器温度センサ４９の経時変化を表すグラフに応じて、ファン９、ラジアントヒータ２２、パイプヒータ４３、冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１、圧縮機２４の制御の状況を、それぞれ示している。
【００３５】
１つの冷却器１４で冷蔵庫１の全ての貯蔵室を冷却する冷蔵庫では、除霜中の冷凍室７の温度上昇をできるだけ抑えるために、除霜運転直前に冷凍室冷却運転を実施する場合が多い。従って、除霜開始時（ｔ＝ｔ０）の冷却器温度センサ４９で検出される温度は−３０℃程度で、非常に低い温度からのスタートとなる。
【００３６】
除霜運転開始から実施する、ファン単独除霜運転について説明する。ファン単独除霜とは、除霜開始時にファン９をＯＮにして、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉、圧縮機２４をＯＦＦにして冷蔵室２の空気を循環させ、冷却器１４及び冷却器１４に成長した霜を加熱して温度上昇させる除霜運転である。
【００３７】
図５に示した例では、ｔ＝ｔ２までファン単独除霜を実施し、ｔ＝ｔ２からはファン９の運転に加えて、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにしている。ｔ＝ｔ０〜ｔ２までファン単独除霜を実施しているが、ラジアントヒータ２２、またはパイプヒータ４３をＯＮにするタイミングは次のように決める。冷蔵室２の空気による加熱量が同じであれば、霜が多い時は冷却器１４の温度上昇が緩やかになるので、所定の温度Ｔ＝Ｔ１に到達するまでの時間は遅くなる。ファン単独除霜実施中のｔ＝ｔ１において、冷却器温度センサ４９で検出される温度がＴ＝Ｔ１に到達しない場合は霜が多いと見なし、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにする。一方、冷却器温度センサ４９で検出される温度がＴ＝Ｔ１に到達している場合は、そのままファン単独除霜をｔ＝ｔ２まで続ける。従って、ファン単独除霜中に冷却器１４の温度上昇の割合を冷却器温度センサ４９で検出される冷却器温度と、制御基板３１に備えたタイマーを用いることによって演算処理し、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにするタイミングを決めることができる。
【００３８】
ファン単独除霜区間（ｔ＝ｔ０〜ｔ２）では、冷蔵室２の空気を熱源にして冷却器１４と霜を加熱しているが、除霜ヒータに比べると加熱量は少なく、冷却器１４から融解水が滴下するほど発生しない。しかしながら、約５℃の冷蔵室２の空気が霜層表面を通過する際にその一部を解かし、その際に発生した融解水は、霜層内に浸透して再凍結する現象が見られる。ファン単独除霜区間では、大部分の霜の融解は始まっていないので、冷却器温度センサ４９で検出される温度は、温度上昇を伴う顕熱変化として現れる。例えば、除霜開始時ｔ＝ｔ０では約−３０℃であるが、冷蔵室２の空気を熱源にして冷却器１４を加熱するので、ｔ＝ｔ２（例えば２０分）では約−５℃まで上昇する。ここでは冷却器温度センサ４９の検出温度を示しているが、除霜ヒータを用いていないので、冷却器１４の最上段と最下段の温度差は小さく、ほぼ均一に加熱される。ファン単独除霜区間となるｔ＝ｔ０〜ｔ２では、冷蔵室２の空気温度と冷却器１４の温度の差に基づく加熱によって冷却器１４と冷却器１４に付着している霜の温度が上昇するが、一方、冷蔵室２は霜によって冷却されるので、冷蔵室２の温度は除々に低下してくる。
【００３９】
次にｔ＝ｔ２で、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにし、引き続きファン９をＯＮにして霜の融解を促進させる。ファン単独除霜区間よりも加熱量が多くなるため、冷却器１４の温度上昇は急激に速くなり、霜が融解する約０℃の区間を経て、その後は冷却器１４の温度は上昇していく。パイプヒータ４３による冷却器１４の加熱は、パイプヒータ４３を冷却器１４のフィンに直接接触させて配置しているので、冷却器１４の温度上昇は速く、加熱し過ぎの恐れがある。従って、冷却器１４に付着した霜がほぼ解けたと見なせる、例えばＴ４＝１℃（ｔ＝ｔ４）に到達した時点で、パイプヒータ４３は先にＯＦＦにする。
【００４０】
ｔ＝ｔ２以降は、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を組み合わせた異なる加熱形態によって、霜の融解を促進させている。すなわち、熱伝導が支配的となるパイプヒータ４３による冷却器１４の直接加熱と、ラジアントヒータ２２による空気を介した間接加熱を、ファン９をＯＮにした強制対流下で実施している。パイプヒータ４３によって局所的に冷却器１４を加熱しているが、ファン９をＯＮにした状態で加熱しているので、冷却器１４に温度分布が付き難く、速く熱が伝わる。パイプヒータ４３を使用せずにパイプヒータ２２の発熱量を大きくすると、ガラス管４４の表面温度を可燃性冷媒の発火温度（イソブタンの場合４９４℃）より高くなってしまい、容易に発熱量を増やすことはできない。また、ラジアントヒータ２２による加熱は、空気を介した間接加熱となるので、発熱量を増やすと特に冷却器１４の下部、及び冷却器収納室８の加熱し過ぎが問題となる。除霜時の電気ヒータ入力の増加は、消費電力量の増加に直接影響するが、除霜時に電気ヒータによって加えられた熱量は、除霜終了後の再冷却運転時の熱負荷にもなるので、加熱し過ぎは省エネルギー性能の悪化を引き起こす。
【００４１】
次にｔ＝ｔ５（例えば、Ｔ５＝３℃）では霜の融解が終了して、冷却器１４の温度が高くなり始めるので、ファン９をＯＦＦにして冷蔵室２への送風を停止する。冷蔵室２よりも冷却器１４の温度が高くなると、ファン９をＯＮにしても冷蔵室２を冷やすことはできないからである。ｔ＝ｔ５〜ｔ６では、Ｔ６＝約７℃までラジアントヒータ２２による加熱が実施される。この区間では、樋２３に落下した霜の融解や、冷却器１４以外、例えばファン９の周囲の霜の融解が主な目的である。この区間の加熱は、ラジアントヒータ２２を利用して行う。冷却器１４の霜が解けた後は霜による障害物がなくなるので、自然対流やふく射によって冷却器１４の上部やその周辺部の加熱が行い易くなる。ラジアントヒータ２２による加熱は、冷却器１４の下部が加熱し過ぎになり易いので、除霜終了（ｔ＝ｔ７）よりも先のｔ＝ｔ６でラジアントヒータ２２をＯＦＦにしている。その後は、冷却器１４に加えられた熱の拡散を利用し、Ｔ７＝約１０℃になるまで（ｔ＝ｔ７）放置する。これにより、冷却器１４の下部の加熱し過ぎを抑えることができ、除霜終了時の冷却器１４の上下方向の温度分布が小さくなり、省エネ性能が高まる。
【００４２】
本実施例では、ラジアントヒータ２２、パイプヒータ４３を用いた冷却器１４や冷却器１４に付着した霜の加熱を行う前に、電気ヒータを用いないファン単独除霜区間を設けている。図５に示した例では、ファン９を引き続きＯＮにした状態で、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をｔ＝ｔ２で同時にＯＮしているが、必ずしも同時でなくても良い。電気ヒータを使用する前のファン単独除霜実施時に得られる、霜の密度変化による通風抵抗の低減や、霜層内の伝熱性能向上は（図６参照）、引き続き行うファン９をＯＮ、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を併用する加熱区間に影響を与え、冷却器１４の加熱し過ぎを抑えながら霜の融解を促進させることができる。従って、電気ヒータを用いないファン単独除霜区間を長くしても、ファン９の運転に加えて、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を併用した加熱によって霜の融解が促進され、除霜時間の延長を抑えることができ、その結果、冷凍室７の温度上昇を抑制することが可能となる。
【００４３】
次にファン単独除霜中の霜の解け方について説明する。
【００４４】
図６はファン単独除霜区間における冷却器１４下部の霜を拡大した模式図である。（a）はファン単独除霜開始時（ｔ＝ｔ０）、（ｂ）はファン単独除霜終了時（ｔ＝ｔ２）である。同様に図７は冷却器１４の正面図で冷却器最下段の霜を拡大した模式図である。（a）はファン単独除霜開始時（ｔ＝ｔ０）、（b）はｔ＝ｔ０〜ｔ２、（ｃ）はファン単独除霜時（ｔ＝ｔ２）である。
【００４５】
初めに図６を用いて説明する。冷却器１４の前側（冷凍室７側）にはバイパス風路前５３、後側にはバイパス風路後５４を設けている。冷却器１４の最下段のフィン、すなわち冷蔵室２や冷凍室７から流入する戻り冷気と最初に熱交換する部分が最も熱伝達が良くなり、同時に物質移動も促進される。従って、冷却器１４の最下段のフィン間に霜が多く成長するため通風抵抗が大きくなり、冷却器１４の下部から流入する冷蔵室２や冷凍室７の冷気の一部が、バイパス風路前５３、あるいはバイパス風路後５４に流入し、その後、再び冷却器１４内に流入する経路が形成される（図４（ｂ）参照）。
【００４６】
冷却運転中のこのような流れによって、除霜開始時の冷却器１４の下部のフィンに成長した霜６８の様子は図６（a）に示す通りである。バイパス風路前５３とバイパス風路後５４には、フィン端部から霜６８が成長するので、バイパス風路前５３とバイパス風路後５４の風路の一部を霜６８が占めるようになる。冷却運転時に成長する霜６８は低密度の霜なので、霜層内部に空気層を多く含んだ多孔質体となる。空気層を含んだ霜層によって、フィン間及びバイパス風路前５３、バイパス風路後５４の一部が閉塞されるので通風抵抗が増加し、また空気層を多く含んだ霜層が熱抵抗になるので、冷却器１４を通過する際の空気の冷却効率が悪くなる。
【００４７】
このような状況になると、まず初めにｔ＝ｔ０〜ｔ２の間、ファン単独除霜を実施する。ファン単独除霜とは、ファン９をＯＮにして冷蔵室２の空気を循環させて冷却器１４、及び冷却器１４に付着した霜６８の温度を高める運転である。冷却器１４の下部に流入してきた冷蔵室２の冷気は、フィン間やバイパス風路前５３、及びバイパス風路５４のいずれかに分配されて流れる。冷蔵室２の空気は霜層表面を通過する際にその一部を解かしているが、加熱量が少ないので融解水６６が冷却器１４から落下するほど発生しない。図６（ｂ）に示すように、霜層表面の融解によって生じた融解水６６は、霜層内部に浸透して再凍結する。再凍結した領域をＬ１、融解水６６の影響を受けていない霜の領域をＬ２とすると、Ｌ１の霜密度の方が高くなる。また、Ｌ１部の霜の密度が高くなるので、ファン単独除霜開始時（ｔ＝ｔ０）の霜層全体の高さＬ０よりも、霜層表面の一部の融解が生じた後の（Ｌ１＋Ｌ２）の方が低くなる。
【００４８】
以上より、ファン単独除霜運転区間中に、冷却器１４に付着した霜層表面の一部が融解することによって、霜密度が高いＬ１の領域を得ることができるので、霜層全体の高さ（Ｌ１＋Ｌ２）が低くなり、その結果、バイパス風路前５３、バイパス風路後５４に空気が流れ易くなる。また、空気層を含む霜層の一部の領域の霜密度を高くすることができるので、霜層内の伝熱性能を高くすることができる。すなわち、ファン単独除霜後に、パイプヒータ４３をＯＮにしてパイプヒータ４３の周囲の霜を加熱する際に、霜層内の伝熱促進効果によって霜を効率よく解かすことができる。
【００４９】
同様の現象を図７の（a）、（ｂ）、（ｃ）を用いて説明する。冷却器１４の最下段を冷蔵庫の正面から見た場合である。冷却運転時に冷蔵室２、冷凍室７から流入する空気の影響によって、冷却器１４の最下段フィン端部に霜が多く成長する。（a）ファン単独除霜開始時（ｔ＝ｔ０）では、霜層高さＬ０、フィン表面に霜が成長しているのでフィン間に形成される風路の幅はＤ０となる。冷蔵室２の空気を利用した冷却器１４、及び霜６８の加熱によって、図６で説明したように、融解水６６の影響を受ける領域Ｌ１の密度が大きくなるので、霜層全体の高さ（Ｌ１＋Ｌ２）は当初の霜層高さＬ０よりも低くなる。その結果、フィン間に形成される風路の幅はＤ１となってＤ０より広くなる。その後、ｔ＝ｔ２までファン単独除霜を実施するので、融解水６６の影響を受けて霜密度が高くなる領域Ｌ１が増え、その結果、フィン間に形成される風路の幅Ｄ２は広がる。
【００５０】
以上のように、ファン単独除霜区間（ｔ＝ｔ０〜ｔ２）では、霜層内の霜密度を高めることによって、（１）霜層高さ低下に伴う通風抵抗の低減と、（２）霜層内の熱抵抗低減に伴う伝熱性能向上が期待できる。このような効果が得られるので、後に行われるラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を用いた除霜を効率よく行うことができ、さらに省エネ性能が高まる。ファン単独除霜区間を長くすると、冷蔵室２の空気を利用した加熱量が増えるので、その分だけ除霜ヒータによる加熱量が減り、省エネ性能が向上する。加えて、ファン単独除霜時に霜層内の霜密度を高めることにより、ｔ＝ｔ２以降に実施される除霜ヒータを使用した場合の除霜効率向上にも影響を及ぼすことができる。
【００５１】
ファン単独除霜区間を長くすると、除霜時の省エネ性能が高まることを説明したが、除霜ヒータを用いた際に霜の融解を促進させて効率良く霜を解かさないと、除霜終了までの時間が長くなってしまい、冷凍室７の温度上昇が問題になる。次にファン単独除霜を実施した後に行う、ファン９、ラジアントヒータ２２、パイプヒータ４３を用いた場合の霜の解け方について説明する。
【００５２】
図８は除霜ヒータを用いた場合の冷却器１４下部の霜を拡大した模式図である。（a）はｔ＝ｔ２でファン単独除霜を終了し、ファン９をＯＮ、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにした直後の場合、（ｂ）は霜の融解が進行しているｔ＝ｔ３の場合、（ｃ）はラジアントヒータ２２単独加熱をしているｔ＝ｔ５〜ｔ６の場合の、それぞれの霜の解け方を示した。
【００５３】
除霜ヒータを用いて効率良く加熱を行うために、本実施例ではラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３、及びファン９を運転しながら冷却器１４、及び冷却器１４に付着した霜６８、６９の加熱を行っている。冷却器１４の下部に設けたラジアントヒータ２２によって、冷却器１４に流入してくる冷蔵室２の空気の加熱や、ふく射による加熱が行われ、冷却器１４の最下段の霜６８、６９を効率良く解かすことができる。一方、冷却器１４のフィン６４に直接接触させて配置したパイプヒータ４３からの熱は、フィン６４や霜６８、６９に対して主に熱伝導によって伝えることができるので、加熱効率が高くなる。図８（a）に示したように、ファン単独除霜運転後の冷却器１４、及び冷却器１４に付着した霜層内には大きな温度分布は見られず、霜層内には霜密度が高くなった領域Ｌ１が形成されており、加熱された空気が通過し易いように、バイパス風路前５３やバイパス風路後５４には、ファン単独除霜区間（ｔ＝ｔ０〜ｔ２）の時よりも広い流路が形成されている（図７（ｃ）参照）。霜層内部では霜密度が高くなった領域Ｌ１が形成されているので、パイプヒータ４３の熱が霜層表面付近まで伝わり易くなる。一方、霜層表面の外側では、ラジアントヒータ２２によって加熱された冷蔵室２の空気が通過するので霜が解け易い。従って、ファン単独除霜中に霜層内に霜密度が高い領域Ｌ１が得られるので霜層内の伝熱性能が良くなり、更にファン９を運転することによって加熱された空気を霜層の表面付近を通過させることができるので、霜は内側と外側から効率良く加熱できる。
【００５４】
図８（ｂ）に示すように、霜の融解が進行しているｔ＝ｔ３では、融解水６６が多くなるので霜層内に保持することができなくなり、冷却器１４から落下している。ラジアントヒータ２２の影響により、冷却器１４の最下段から霜は解けてなくなり、最下段フィンの表面に霜の融解が完了した領域６７が現れる。ファン９をＯＮにしているので、フィン表面の領域６７は冷却器１４の下流側へと拡大していく。バイパス風路前５３、バイパス風路後５４を設置している冷却器１４の上流側の着霜量は、バイパス風路を設けていない冷却器１４の上流側に比べて多くなるが、ファン単独除霜区間で霜密度を高めた領域Ｌ１を形成することができるので、バイパス風路前５３やバイパス風路後５４に成長した霜を効率良く解かすことができる。更に、ファン９をＯＮにしているので、局所的に冷却器１４の温度が高くなり難い加熱手段となる。
【００５５】
冷却器１４の下部に霜が多い場合、ファン９をＯＦＦ、ラジアントヒータ２２をＯＮにすると、加熱されて温度が高くなった空気は、冷凍室冷気戻り部１７から冷凍室７に流入する。冷却器１７の最下段のフィン間の霜と、バイパス風路前５３、バイパス風路後５４の通風抵抗が大きいためである。従って、ファン９がＯＦＦの場合は、通風抵抗低減のためパイプヒータ４３を用いた霜の局所的な融解を先に実施する必要があるが、本実施例のようにファン９をＯＮにした状態で、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにするので、そのような心配はない。更に、ファン単独除霜区間（ｔ＝ｔ０からｔ２）を長くしているので、その間に霜層表面の霜密度を高めた領域Ｌ１が形成されて霜層内の伝熱性能が高まり、また、霜層高さが低くなるので通風抵抗が少なくなり、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＮにした時の除霜効率が高くなる。
【００５６】
図８（ｃ）はファン９をＯＦＦにした後に、ラジアントヒータ２２をＯＮにした場合（ｔ＝ｔ５〜ｔ６）である。パイプヒータ４３による冷却器１４の直接加熱は、Ｔ４＝１℃に到達した（ｔ＝ｔ４）時点でＯＦＦにしている。ｔ＝ｔ５〜ｔ６では、冷却器温度センサ４９で検出される温度は５℃程度と高いので、冷却器１４のフィン表面の霜は、ほぼ解けているが、フィン表面に一部解け残った霜、樋２３に落下した霜、及びファン９周辺部の霜の融解を目的に、ラジアントヒータ２２のみの加熱を行う。ラジアントヒータ２２によって加熱された加熱空気７０は、霜がほとんどない状態ではバイパス風路前５３、バイパス風路後５４、及び冷却器１４の各段のフィン間を通過し易くなっているので、冷却器入口パイプ４７に設けた冷却器温度センサ４９周辺部を加熱し易い。ファン９をＯＦＦにした加熱であるので、冷却器１４の最下段付近の温度が、冷却器１４の最上段付近の温度よりも高くなり易い。冷却器１４の最下段の加熱し過ぎを避けるために、ｔ＝ｔ６でラジアントヒータ２２をＯＦＦにしている。除霜終了はＴ＝Ｔ７（約１０℃）に到達した時点で終了となるが、ｔ＝ｔ６〜ｔ７はラジアントヒータ２２をＯＦＦにして、冷却器１４の最下段付近の熱が最上段に向かって拡散し、Ｔ＝Ｔ７に到達するｔ＝ｔ７まで放置させておく。ｔ＝ｔ５以降はラジアントヒータ２２による加熱空気７０の自然対流による加熱となるため、この対流を促進させるために冷凍室ダンパ２１は開にした方が良い。
【実施例２】
【００５７】
図９は本発明の実施例２の冷却器１４の周辺部で、（a）は冷却器１４を冷蔵庫正面から見た図、（ｂ）は図９に示した冷却器１４のＢ−Ｂ断面図である。第一の冷却器温度センサ８１と第二の冷却器温度センサ８２を設けたことを特徴とする。冷却器１４に直接温度センサを取り付ける場合には、フィンの一部を除去して冷媒パイプ５０に取り付ける必要があり、フィン枚数の減少や冷却器１４の通風抵抗の増加を引き起こす。従って、第一の冷却器温度センサ８１と第二の冷却器温度センサ８２は、冷却器カバー６３側に設けた方が良く、第一の冷却器温度センサ８１は冷却器１４の上段側、第二の冷却器温度センサ８２は冷却器１４の下段側の温度の検出を行い、これらの値を用いて除霜時の制御を行う。除霜時の具体的な制御例については、図１１で説明する。
【００５８】
図１０は本発明の実施例２の冷却器１４の霜の解け方の模式図である。除霜時の霜の解け方と関連付けて、第一の冷却器温度センサ８１と第二の冷却器温度センサ８２の設置場所について説明する。冷蔵室冷気戻りダクト５１を冷却器１４の側方に設けている場合、冷蔵室冷気戻りダクト５１と樋２３の接続部で冷却器１４側に冷蔵室戻り冷気５２の向きが変わり、樋２３、ラジアントヒータ２２を通過し、冷却器１４の最下段（７段目）から最上段（１段目）に向かって冷気が流れる。このような冷気の流れは、冷蔵室２を冷却している場合と、除霜時にファン９をＯＮにしている場合に発生する。従って、冷却運転時に霜が成長し易い場所と、除霜時に冷気を流して霜の融解を促進している場所は一致している。しかしながら、冷蔵室冷気戻りダクト５１から冷却器１４に流入する冷気の流れは反転されるので、冷却器１４に冷気が流入する際に速度分布が形成され、冷蔵室冷気戻りダクト５２側の方が冷気が流れ難くなる。従って、冷却器１４に付着している霜は、領域Ａから領域Ｂに向かって霜が解ける傾向があるので、冷却器１４の上段の冷蔵室冷気戻りダクト５２側に設けた第一の冷却器温度センサ８１と、冷却器１４の下段の冷蔵室冷気戻りダクト５２側に設けた第二の冷却器温度センサ８２を用いて、冷却器１４の温度を直接測定して除霜時の制御を実施する。冷却器温度センサ４９を冷却器入口パイプ４７に設けた場合に比べて、冷却器１４の上下方向の温度分布を更に抑えることができるので、省エネルギー性能が高まる。
【００５９】
図１１は本発明の実施例２に係る除霜運転時の制御の一例である。図５に示した実施例１に係る除霜運転と基本的な制御は同様であるが、第一の冷却器温度センサ８１と第二の冷却器温度センサ８２を用いて、ファン９、ラジアントヒータ２２、パイプヒータ４３の制御を実施し、除霜終了時の冷却器１４の加熱し過ぎを抑えて省エネルギー性能をより高めている。ここではラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３をＯＦＦにするタイミングについて説明する。パイプヒータ４３による冷却器１４の加熱は、冷却器１４の上段に設けた第一の冷却器温度センサ８１が、例えばＴ４＝１℃（ｔ＝ｔ４）に到達した時点でＯＦＦにする。
【００６０】
次に第一の冷却器温度センサ８１が、例えばＴ５＝３℃（ｔ＝ｔ５）では、霜の融解が終了して、冷却器１４の温度が高くなり始めるのでファン９をＯＦＦにして冷蔵室２への送風を停止する。ｔ＝ｔ５〜ｔ６では、第二の冷却器温度センサ８２を用いて冷却器１４の下部を加熱し過ぎないように、Ｔ６（ｔ＝ｔ６）に到達した時点でラジアントヒータ２２をＯＦＦにする。除霜終了（ｔ＝ｔ７）よりも先のｔ＝ｔ６でラジアントヒータ２２をＯＦＦにしているので、その後は、冷却器１４に加えられた熱の拡散を利用し、Ｔ７＝約１０℃になるまで（ｔ＝ｔ７）放置する。実施例１では冷却器温度センサ４９を、冷却器１４から上方に離れた場所の冷却器入口パイプ４７に設けているので、冷却器温度センサ４９で検出する判定温度に到達した時には、既に冷却器１４の最上段では判定温度を超えているので、冷却器１４を直接温度測定できる第一の冷却器温度センサ８１と、第二の冷却器温度センサ８２を用いて除霜ヒータの制御を行うと、除霜終了時の冷却器１４の上下方向の温度分布が小さくなり、より省エネルギー性能が高くなる。ｔ＝ｔ０〜ｔ２で実施されるファン単独除霜区間を除霜ヒータによる加熱の前に行い、その後のラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を併用した際の、霜の融解促進への影響は、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００６１】
図１２は本発明の実施例３に係る冷蔵室２の内部の正面図である（ドア２a、２bは省略）。冷蔵室２内に冷気を供給する冷気ダクトを２つに分割し、除霜時に冷蔵室２の空気の熱源を使い易くしたことを特徴としている。第一の冷気ダクト７１と第二の冷気ダクト７２は、冷蔵室ツインダンパ７５に設けた２つの開口部からなるバッフル７５a、７５bにそれぞれ接続されている。第一の冷気ダクト７１で冷却する場合はバッフル７５aを開、バッフル７５bは閉、第二の冷気ダクト７２で冷却する場合はバッフル７５aを閉、バッフル７５bは開、また、両方のダクトで冷却する場合はバッフル７５a、７５bをそれぞれ開にする。
【００６２】
第一の冷気ダクト７１の途中には、上から順番に吐出口７４a、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄを設けてあり、それぞれの吐出口から送風される冷気で、主に最上段の棚３４aから棚３４eに置かれた食品を主に冷却する。第二の冷気ダクト７２の先端部には吐出口７８a、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを設けてあり、それぞれの吐出口から送風される冷気で、最上段の棚３４やドアポケット３３a、３３ｂ、３３cに置かれた食品を冷却している。図２に示した冷蔵室２に設けた冷蔵室温度センサ４１（第一の冷蔵室温度センサ）に追加して、冷蔵室２の天井部８０に第二の冷蔵室温度センサ７６を設けている。また、第二の冷気ダクト７２の端部には、第二のファン７３を設けており，最上段の棚３４やドアポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃに置かれた食品を急速に冷却する際に運転する。
【００６３】
第二の冷気ダクト７２から吐出される冷気は、冷蔵室２の天井部８０に沿ってドアポケットが配置されているドア２a、２ｂの付近まで、主に冷蔵室２の内側壁面近くの冷却を実施している。冷却運転時には、第二の冷気ダクト７２を用いた冷却では、冷蔵室２の天井面に沿った冷気の流れが主流となるので、冷蔵室２の内側壁面が冷やされて庫外からの熱侵入量が増えてしまい、常時、第二の冷気ダクト７２を用いた冷却は冷却運転時の省エネ性を考慮すると望ましくない。従って、冷蔵室温度センサ４１（第一の冷蔵室温度センサ）と第二の冷蔵室温度センサ７６で検出される温度に応じて、第一の冷気ダクト７１と第二の冷気ダクト７２から送風量を調整し、冷蔵室２内の冷え過ぎを防止している。
【００６４】
一方、除霜運転時には、冷蔵室２の空気を熱源としたファン単独除霜を実施し、その後、ラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３も併用したヒータ加熱を行っている。断熱箱体１０の壁面を介して庫外から庫内に移動する熱が冷蔵室２の空気が持つ熱源となる。除霜中にファン９をＯＮしてファン単独除霜、及び、その後のラジアントヒータ２２とパイプヒータ４３を利用した除霜を実施する際に、第二の冷気ダクト７２を利用した冷蔵室２内の冷気送風を行うと、庫外からの熱侵入量を増やすことができるので、冷蔵室２の空気を熱源とした加熱量を増やすことができる。従って、除霜時の省エネルギー性能がより高くなる。図５に示したように、ファン単独除霜区間では冷蔵室２の温度が徐々に低下し、冷却器１４、及び霜を加熱する能力が低下してくるが、例えば、冷蔵室温度センサ４１の温度が所定の温度にまで低下した時に、第二の冷気ダクト７２による単独冷気送風ができるようにツインダンパ７５を切り替える。このようにして冷蔵室２の空気を熱源にしたファン単独除霜区間を、除霜ヒータによる加熱の前に実施することによって、省エネルギー性能が高い除霜運転を実施することが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
１  冷蔵庫
２  冷蔵室（冷蔵温度帯の貯蔵室）
２ａ、２ｂ  冷蔵室ドア
３  製氷室
３ａ  製氷室ドア
３ｂ  収納容器
４  上段冷凍室
４ａ  上段冷凍室ドア
４ｂ  収納容器
５  下段冷凍室
５ａ  下段冷凍室ドア
５ｂ  収納容器
６  野菜室
６ａ  野菜室ドア
６ｂ  収納容器
７  冷凍室（冷凍温度帯の貯蔵室）
８  冷却器収納室
９  第一のファン
１０  断熱箱体
１０ａ  外箱
１０ｂ  内箱
１１  冷蔵室冷気ダクト
１１a、１１b、１１c  冷蔵室冷気吐出口
１２  上段冷凍室冷気ダクト
１２a  吐出口
１３  下段冷凍室冷気ダクト
１３a、１３b  吐出口
１４  冷却器
１５  カバー
１６  ヒンジカバー
１７  冷凍室冷気戻り部
１８  野菜室冷気戻りダクト
１８ａ  野菜室側の冷気戻り部
１８ｂ  野菜室冷気戻り部
１９  ヒータ
２０  冷蔵室ダンパ
２０ａ  バッフル
２１  冷凍室ダンパ
２１a  バッフル
２２  ラジアントヒータ（除霜ヒータ，第一の除霜ヒータ）
２３  樋
２４  圧縮機
２５  真空断熱材
２６  操作部
２７  ドレン孔
２８  上断熱仕切壁
２９  下断熱仕切壁
３０  基板カバー
３１  制御基板
３２  蒸発皿
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ  ドアポケット
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  ３４e  棚
３５  貯蔵室
３６a、３６b、３６c  仕切りカバー
３７  庫外温度センサ
３８  庫外湿度センサ
３９  機械室
４０  断熱仕切壁
４１  冷蔵室温度センサ（第一の冷蔵室温度センサ）
４２  冷凍室温度センサ（冷凍室温度）
４３  パイプヒータ（除霜ヒータ，第二の除霜ヒータ）
４４  ガラス管
４５  融解水滴下防止部
４６  放熱フィン
４７  冷却器入口パイプ
４８  冷却器出口パイプ
４９  冷却器温度センサ
５０  冷媒パイプ
５１  冷蔵室冷気戻りダクト
５２  冷蔵室戻り冷気
５３  バイパス風路前
５４  バイパス風路後
６０  製氷用水タンク
６１  機械室
６２  冷凍室背面部材
６３  冷却器カバー
６４  フィン
６５  冷蔵室空気
６６  融解水
６７  フィン表面（霜の融解が完了した領域）
６８  霜（着霜時）
６９  霜（融解水浸透後の高密度領域）
７０  加熱空気
７１  第一の冷蔵室冷気ダクト
７２  第二の冷蔵室冷気ダクト
７３  第二のファン
７４a、７４ｂ、７４ｃ、７４ｄ  冷蔵室冷気吐出口
７５  冷蔵室ツインダンパ
７５a、７５ｂ：バッフル
７６  第二の冷蔵室温度センサ
７７  駆動部
７８a、７８b、７８c、７８d  冷蔵室冷気吐出口
８０  天井部
８１  第一の冷却器温度センサ
８２  第二の冷却器温度センサ
８３  空気断熱部
【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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【図１１】
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【図１２】
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