(57)【要約】【課題】冷凍室と製氷室との冷気循環を最小限に抑制し、製氷能力を阻害することなく急速冷凍能力と冷却スピードの向上をはかるようにした冷蔵庫を提供する。【解決手段】本体１内の冷凍空間に冷凍室４とともに自動製氷装置を備えた製氷室５を独立して配置し、前記製氷室内へ冷気を導入するファン９および導入冷気量を調整するダンパー12を備え、前記ダンパーは通常開放させるとともに、少なくとも冷凍室を急速冷凍運転する場合は所定の条件で開閉動作させるようにしたことを特徴とする。【選択図】図４
2007113854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体内の冷凍空間に冷凍室とともに自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配置し、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、前記ダンパーは通常開放させるとともに、少なくとも冷凍室を急速冷凍運転する場合は所定の条件で開閉動作させるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
上方から冷蔵室と野菜室と冷凍室とを順に配置するとともに前記冷蔵室と野菜室間に自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配設し、冷蔵貯蔵空間と冷凍貯蔵空間とを各専用冷却器で冷蔵冷却運転と冷凍冷却運転とを交互に、あるいは同時におこなうことでそれぞれを所定の温度に冷却制御するとともに冷凍室の急速冷凍運転モードを設けたものにおいて、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、前記ダンパーは冷凍冷却運転では通常開放させるとともに冷蔵冷却運転では閉じるように制御し、少なくとも冷凍室を急速冷凍運転する場合は所定の条件で開閉動作させるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
製氷室温度が所定温度以上である場合にはダンパーを開き、前記温度以下の所定温度以下である場合は閉じるようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
製氷室用のダンパーは冷却運転中の所定時間毎に開放または閉塞制御するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動製氷装置を備えるとともに急速冷凍機能を設けた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の冷蔵庫には、使用者の任意操作によって冷凍用冷却器を冷却するとともにファンを連続回転することにより冷気を強制的に導入して冷凍室を急速に冷却する急速冷凍運転モードを設けたものが多くなっている。
【０００３】
一方、近年の冷蔵庫は、冷蔵室内に設置した給水タンクの水を独立した冷凍温度空間である製氷室に設けた製氷皿に自動的に供給して製氷し、離氷するとともに貯氷する自動製氷装置を備えたものが一般的である。製氷室は、冷凍室と同様に冷凍用冷却器で生成された冷気をファンにより導入して冷却される冷凍温度空間であり、他の貯蔵室とは独立して配設されていることが多く、この製氷室と冷凍室とは冷気ダクトを介して連通しており、双方は互いに温度影響を受ける構成であった。
【０００４】
したがって、製氷機能が停止した場合でも、冷気はダクトを介して製氷室に流入されることから、必要のない空間を冷却する無駄をなくすため、製氷室への冷気ダクトにダンパーを設け、製氷が終了して製氷皿に冷風を送る必要がない場合は、ダンパーを閉じることにより冷凍室、冷蔵室、野菜室など他の貯蔵室への冷気導入量を多くしたり、製氷室内温度によって製氷室ダンパーを開閉制御するようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１あるいは２）。
【特許文献１】特開２０００−２９２０４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８０７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、製氷室と冷凍室とは冷気ダクトを介して連通していることから、製氷室へのダンパーが開放している製氷運転中に前述の急速冷凍運転をおこなうと、冷凍室内冷却温度よりも温度の高い製氷室空気が連通ダクトを介して冷凍室内に流入し、その結果、急速冷凍運転をおこなっているにも拘わらず冷凍室内の温度が上昇することになり、冷凍能力とともに冷却スピードが低下する問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、冷凍室と製氷室との冷気循環を最小限に抑制し、製氷能力を阻害することなく急速冷凍能力と冷却スピードの向上をはかるようにした冷蔵庫を提供することを目的とするものである。
【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本発明の請求項１記載の冷蔵庫は、本体内の冷凍空間に冷凍室とともに自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配置し、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、前記ダンパーは通常開放させるとともに、少なくとも冷凍室を急速冷凍運転する場合は所定の条件で開閉動作させるようにしたことを特徴とするものであり、請求項２記載の冷蔵庫は、上方から冷蔵室と野菜室と冷凍室とを順に配置するとともに前記冷蔵室と野菜室間に自動製氷装置を備えた製氷室を独立して配設し、冷蔵貯蔵空間と冷凍貯蔵空間とを各専用冷却器で冷蔵冷却運転と冷凍冷却運転とを交互に、あるいは同時におこなうことでそれぞれを所定の温度に冷却制御するとともに冷凍室の急速冷凍運転モードを設けたものにおいて、前記製氷室内へ冷気を導入するファンおよび導入冷気量を調整するダンパーを備え、前記ダンパーは冷凍冷却運転では通常開放させるとともに冷蔵冷却運転では閉じるように制御し、少なくとも冷凍室を急速冷凍運転する場合は所定の条件で開閉動作させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、急速冷凍運転をおこなっているときには、製氷室のダンパーを閉じて冷凍室より温度が高い製氷室を密閉し、ファン、ダクトによる冷気の循環を遮断することで冷凍室の温度上昇を抑制し、急速冷凍能力を向上するとともに冷却スピードを増すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。図１は、扉を取り除いた冷蔵庫の正面図であり、断熱箱体で形成された冷蔵庫本体（１）の内部を貯蔵空間として最上部に冷蔵室（２）、下方に野菜室（３）、最下部には冷凍室（４）をそれぞれ独立して配置し、冷蔵室（２）と野菜室（３）との間には断熱仕切壁を介して製氷室（５）と多温度切替室（６）とを左右に併置している。各貯蔵室の前面開口には各々専用の扉を設けて開閉自在に閉塞している。
【００１０】
野菜室（３）の後部には、前記冷凍室（４）や製氷室（５）など冷凍貯蔵空間用の冷却器（７）およびこの冷却器（７）で生成された冷気をダクト（８）を介して貯蔵室内に循環するファン（９）を配置し、冷蔵室（２）の背面には冷蔵室（２）と野菜室（３）とを冷却する冷蔵貯蔵空間用の冷却器（10）およびファン（11）を設け、本体下部の機械室に設置した冷媒圧縮機の駆動および冷媒の流路切替弁の切替え制御によって前記冷凍および冷蔵用冷却器（７）（10）に交互、あるいは双方同時に冷媒を流し、冷却された冷気をファン（９）（11）の回転で冷凍側および冷蔵側の各貯蔵室に送風して、それぞれを所定温度に冷却制御するものである。
【００１１】
前記製氷室（５）へのダクトの吐出口には、通常開放状態となる製氷室用のダンパー（12）を設けており、このダンパー（12）を介して導入される冷凍用冷却器（７）からの冷気により、製氷室（５）に配設した自動製氷装置は、通常、図２の制御フローチャートに示す動作で製氷される。
【００１２】
すなわち、冷蔵室（２）内に設置した給水タンクの水を製氷室（５）内の製氷皿に供給することで製氷し、製氷皿に設けたセンサーが−１２℃以下を検出することで製氷が完了したことを検知（ステップ１）した場合は、まず、貯氷量を検知（ステップ２）し、次いで製氷皿を回転させひねることによって離氷（ステップ４）するものであり、離氷された氷は製氷皿に下部に配置した貯氷箱に落下し貯氷される。
【００１３】
回転離氷動作に先だっておこなわれる貯氷量検知（ステップ２）は、貯氷箱内の氷に対して検知レバーを上下させておこなう。そして、例えば、貯氷箱が満氷状態であれば、検知レバーが氷の上面に当接することでこれを検知するものであり、この場合は離氷動作を停止するとともに９０分を経過した時点で再び貯氷量を検知する動作を繰り返す（ステップ３）。なお、前記貯氷量の再検知動作は、製氷室（５）の扉が開かれた際にも、これを氷の取り出し動作とみなしておこなうようにしている。
【００１４】
上記貯氷量検知の間に貯氷箱から所定量の氷が取り出されることで、満杯でないことを検知した場合には、離氷動作（ステップ４）を継続して次の製氷のための給水動作（ステップ５）をおこなうが、給水タンク内に水が残っておらず、製氷皿に所定量の水が供給されない場合は、製氷皿の温度が所定値まで上昇せず、製氷皿に装着した温度センサーが温度上昇、例えば−９℃以上への上昇を検知（ステップ６）しないので水切れと判断（ステップ７）して以降の製氷動作を中断し、９０分後の時点（ステップ８）で再び給水の有無を検知するものである。なお、この場合も前記貯氷量再検知動作と同様に、冷蔵室（２）が開扉された際には、これを給水タンクへの水補給動作とみなして再び給水動作を試行するようにしている。
【００１５】
換言すれば、この製氷動作は、前記貯氷箱の貯氷量が所定レベル以上の満杯を検知せず、給水タンクに所定量の製氷用水がある限り、自動的に繰り返して継続するものである。逆に、給水タンク内の製氷用水がなくなり、貯氷箱が満杯となった場合はその後の製氷動作を停止するものであり、また、冬季などに氷を必要としない使用者が強制的に停止操作した場合や冷却器の除霜運転中も製氷動作は停止し、製氷機能が停止した場合は、停止要因の解除、すなわち給水タンクに水が補充されたり、貯氷箱から氷を取り出したり、または使用者が復帰操作をおこなうまでは製氷機能は中断する。
【００１６】
一方、前記冷蔵庫の制御方式には、図３の概略制御タイミングチャートに示すように、使用者の任意操作によって圧縮機を高速運転し、冷凍用冷却器（７）側に冷媒を流して冷却するとともに冷凍用ファン（９）を所定時間、例えば１５０分間連続回転することにより約−４０℃の低温冷気を強制的に冷凍室（４）内に導入して急速に冷却する急速冷凍運転モードを設けている。この急速冷凍運転によって、冷凍室は通常−２１〜−２５℃になるよう冷却されるものであり、必要に応じて任意に中途解除することができる。
【００１７】
しかして、製氷運転をおこなっているときに急速冷凍運転モードを開始させた場合は、圧縮機とともに冷凍用ファン（９）を高速回転させて低温冷気を冷凍室（４）に送り込み、室内を急速に冷却して貯蔵品を迅速に冷凍するように作用するが、このとき、前記製氷室のダンパー（12）が開放していると、設定温度の高い野菜室（３）の背面に配置されていることから熱漏洩によって比較的温度が高くなっているダクト（８）内の空気が製氷室（５）に流入し、製氷室（５）の温度が上昇することになる。
【００１８】
また、平均−２３℃程度に冷却されている冷凍室（４）に対して−１５℃程度の比較的温度の高い製氷室（５）内の冷気は、製氷室のダンパー（12）が開放し、且つ冷凍用ファン（９）が回転していると、冷気の攪拌によりダクト（８）を介して冷凍室（４）に流入し、急速冷凍運転中にも拘わらず冷凍室（４）の冷凍力が弱くなって温度低下スピードが遅くなる問題を生じる。
【００１９】
そこで、図４の制御フローチャートに本発明の第１の実施例を示すように、急速冷凍運転モードにした際の冷却運転状態が冷蔵空間冷却の場合は、ダンパー（12）を閉じることでダクト（８）から製氷室（５）への冷気流入を阻止し、また、製氷室（５）と冷凍室（４）間の冷気流通をなくすようにしており、冷凍空間の冷却運転時や冷凍冷蔵同時冷却運転時で冷蔵運転時ではない場合は、ダンパー（12）を開放するようにしている。この制御によって、冷凍室（４）の温度が下がりやすくなって冷却スピードが速くなり、結果として急速冷凍運転による冷凍室（４）温度を、図３に示すように、従来に比べてさらに３〜５度低下させることができる。
【００２０】
次に、第２の実施例につき説明する。前記図４に示す制御では、冷凍運転時や冷凍冷蔵同時冷却運転時にはダンパー（12）を開放しており、このとき、センサーで検知される製氷室（５）内温度が、製氷に必要な−１５℃程度、または氷を保存するための−１２℃程度の貯氷温度よりも低い、例えば、−２０℃の場合であってもダンパー（12）は開放して冷却作用を継続するため、必要以上に製氷室（５）を冷却することになる。
【００２１】
これに対して、図５の制御フローチャートに示すように、冷蔵冷却運転中でない場合であっても、氷を保存するための上限温度、例えば−１２℃をダンパー開温度に設定するとともに、−１５℃をダンパー閉温度とし、製氷室（５）内の温度状況によりダンパー（12）の開閉を制御するようにした。
【００２２】
すなわち、冷蔵冷却していない場合は、製氷室（５）内が−１５℃以下であればダンパー（12）を閉じるようにし、−１２℃以上であれば開放するようにすることで、氷の保存と製氷能力を保持するとともに製氷室（５）内の無駄な冷却動作をなくし、同時に、製氷室（５）内の空気がダクト（８）を介して循環することによる冷凍室（４）の冷却作用の阻害を防止することができるものであり、製氷室（５）内を所定温度内に保持することができるとともに、急速冷凍運転による冷凍室最終到達温度を従来に比し４〜６度下げることができる。
【００２３】
さらに、第３の実施例を説明する。前記図４に示す第１の実施例では、冷凍運転時や冷凍冷蔵同時冷却運転時でダンパー（12）を開放しているとき、例えば、冷凍冷却運転が４０分間継続することでセンサーで検出される製氷温度や貯氷室の温度が所定温度よりも低下した場合、例えば−２０℃に低下した場合でも、ダンパー（12）の開放を継続して冷気を導入するため、製氷室（５）内を無駄に冷却し続けることになる。
【００２４】
これに対して、図６の制御フローチャートに示すように、冷蔵冷却運転中でないことからダンパー（12）を開放している状態であっても、冷凍冷却運転中におけるダンパー（12）を所定時間、例えば３０分間開放した後は、１０分間、閉じるように制御し、ダンパー（12）が開放している時間を制限することにより、製氷室（５）への必要以上の冷却作用をなくし、また、製氷室（５）内の空気がダクト（８）を介して循環することによる冷凍室（４）への冷却作用の阻害を低減することができ、製氷室（５）を所定温度以下に保持するとともに、急速冷凍運転による冷凍室到達温度を低下することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、自動製氷装置を備えるとともに急速冷凍機能を有する冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の冷蔵庫の概略構成を示す扉を除去した正面図である。
【図２】図１の冷蔵庫における製氷運転制御フローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施例を示す制御タイミングチャートである。
【図４】図３における制御フローチャートである。
【図５】本発明の第２実施例を示す制御フローチャートである。
【図６】本発明の第３実施例を示す制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１  冷蔵庫本体            ２冷蔵室                ３  野菜室
４  冷凍室                ５  製氷室              ７  冷凍用冷却器
８  ダクト                ９  冷凍用冷却ファン    10  冷蔵用冷却器
12  製氷室ダンパー
【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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