(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に配置された外気温度および外気湿度センサと、扉と扉の仕切り部分に設けた少なくとも１つ以上の結露防止ヒータと、通常は外気温度と外気湿度に応じて前記結露防止ヒータへの通電を制御し、前記外気湿度センサの出力が、あらかじめ設定された上限値以上、または下限値以下になった場合は、前記外気温度センサのみにより前記結露防止ヒータへの通電を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫における露付き防止技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫における露付き防止技術としては特開平８−１６６１８４号公報に示されているものがある。
【０００３】
庫内が冷却されると、特にその扉が当接する冷蔵庫本体側近傍で結露し易い。これに対し、図２０で示すように冷蔵庫本体２５側の扉当接面に冷凍サイクルにおける高圧（高温）側の一部のパイプ２６を配管し、冷凍サイクルの稼働時にその扉当接面周辺を加温して防露するようにしている。この時、周囲の環境、特に外気温度と外気湿度についての把握はしているが、発露し易い表面温度を２７〜３１の箇所で測定し、図２１に示しているように、外気温度と外気湿度から発露防止温度３２を算出し、扉当接面温度と発露防止温度３２との温度比較３３で、防露の必要のない時（扉当接面温度＞露点＋ａ）は、冷凍サイクルの高温側パイプを扉当接面周辺以外の外箱側面への迂回パイプ３４に電磁弁３５により冷媒の切り替えを行うようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、外気温度と外気湿度の測定をしていながらも、防露手段としては、防露部の表面温度と、室温と湿度からの発露防止温度との比較で、電磁弁を作動させ冷凍サイクルの冷媒結露を切り替えたり、扉開閉時の庫内温度上昇防止に重点をおいたり（図示せず）、また発露部に設けた湿度センサの出力のみで防露制御を行ったり（図示せず）といった方法が考えられているが、第一番目の方法では、表面温度の最も低い部分に合わせて扉当接面周辺のほぼ全面を迂回するパイプの冷媒を同時に切り替える必要があり、表面温度の高い部分の発熱不要な部分までも発熱させるという虞れがあった。第二番目の方法では、扉開閉による庫内温度上昇を最小エネルギー消費で行うもので、また第三番目の方法は、発露部に湿度センサを設置するためヒータと湿度センサの数が増えてコスト高になった。さらにまた、湿度センサの汚れ等による精度，信頼性面等に不安を残していたり、いずれの方法も何らかの問題点を有していた。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、より精度が高く品質的に安定し、しかも年間を通じ、どんな使い方をされても、より少ないエネルギー消費ですむ冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の冷蔵庫は前記する目的を達成するために、本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に配置された外気温度および外気湿度センサと、扉と扉の仕切り部分に設けた少なくとも１つ以上の結露防止ヒータと、通常は外気温度と外気湿度に応じて前記結露防止ヒータへの通電を制御し、前記外気湿度センサの出力が、あらかじめ設定された上限値以上、または下限値以下になった場合は、前記外気温度センサのみにより前記結露防止ヒータへの通電を制御する制御手段とを具備したもので、この手段により外気の湿度を精度よく検知して、外気温度と外気湿度からあらかじめ算定された結露防止ヒータ通電量で加温制御し、かつ湿度センサおよび湿度制御の誤動作等による冷蔵庫本体表面の異常結露を未然に防ぎながら、少ないエネルギー消費で防露が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は各請求項記載の形態にて実施できるものであり、請求項１記載のように、本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に配置された外気温度および外気湿度センサと、扉と扉の仕切り部分に設けた少なくとも１つ以上の結露防止ヒータと、通常は外気温度と外気湿度に応じて前記結露防止ヒータへの通電を制御し、前記外気湿度センサの出力が、あらかじめ設定された上限値以上、または下限値以下になった場合は、前記外気温度センサのみにより前記結露防止ヒータへの通電を制御する制御手段とすることができる。
【００１７】
このように、扉開閉による冷気の流出による温度や湿度変化の影響とか機械室周辺の凝縮器用ファンによる放熱やほこりの影響が少なく、しかも露付きの生じにくい冷蔵庫本体上部の扉ヒンジカバー部、または基板収納部の近傍に湿度センサを配置したものでは外気の湿度が精度よく検知され、外気温度と外気湿度からあらかじめ算定されたそれぞれの結露防止ヒータ通電量で加温制御することで、より少ないエネルギー消費で防露を行うことが可能となる。特に湿度センサは冷蔵庫自体が出す放熱，冷却，結露，ほこり等の影響を受けにくく、センサの感度劣化ないし誤動作が防止できる。
また、外気湿度センサの出力が、あらかじめ決められた上限値以上、または下限値以下になった場合、外気温度センサの出力のみによって結露防止ヒータの通電を制御するようにしているため、湿度センサの誤動作による冷蔵庫本体表面の異常結露を未然に防ぐことができる
【００２７】
【実施例】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１において、１は冷蔵庫の本体、２は扉であり、本体１は大きく分けて４室に区画され、上から冷蔵室３（平均庫内温度は約＋３℃）、切換室４（同、冷凍室に切換えた時；約−２０℃、冷蔵室に切換えた時；約＋３℃）、冷凍室５（同、約−２０℃）、そして野菜室６（同、約＋５℃）で構成されている。結露は、特に温度が低くなる冷凍室５に隣接した本体１の横仕切り板１ａ、壁面または扉２の部分に結露し易い。この結露し易い横仕切り板１ａには、防露を行うための加温手段として結露防止ヒータ７ａ〜７ｃが設置されている。以下、結露防止ヒータ７ａ〜７ｃを含めて結露防止ヒータ７という。図２に示すように、本体１の上部にある扉２を支えるヒンジのヒンジカバー８内には、外気温度センサ９と外気湿度センサ１０が設置されている。図２では、外気温度センサ９と外気湿度センサ１０が１個づつ設けられているが、本体１の下部、または、扉の部分に組み込んで複数個設けてもよい。図３は、結露防止ヒータ７の制御系を示している。外気温度センサ９と、外気湿度センサ１０の検知信号が制御部１１に入力され、その検知信号に基づく制御部１１からの各結露防止ヒータ７の通電量を制御する制御信号によりオンオフ素子１２ａ〜１２ｃにて結露防止ヒータ７へ所要の電力が入力できるようになっている。以下、オンオフ素子１２ａ〜１２ｃを含めてオンオフ素子１２という。図４は、制御部１１における各結露防止ヒータ７の通電量を制御するフローチャートを示す。ある一定時間をＴ0 とすると、Ｔ0 毎に冷蔵庫の外気温度、および外気湿度を測定し、あらかじめ冷蔵庫本体１の横仕切り板１ａの構造、横仕切り板１ａの上部、そして下部の冷蔵庫内温度設定値により算出された外気温度と外気湿度に応じた横仕切り板が結露しない各結露防止ヒータ７の通電量の算出式により、各結露防止ヒータ７の通電量を算出し、各結露防止ヒータ７の通電量の変更を行う。
【００２９】
上記の構成において、外気温度センサ９と外気湿度センサ１０を冷蔵庫の本体１の上部の扉２のヒンジカバー８、または基板収納部の近傍等に配置させることにより、扉開閉時の冷気とか凝縮器からの放熱とか、その他ほこり等の影響を受けず、精度よく外気温度と外気湿度を検知し制御部１１であらかじめ算定されたそれぞれの結露防止ヒータ７へ制御信号を送り、より少ない電力消費で通電することができる。
【００３０】
（実施例２）
図５に示すように、冷蔵庫周辺の外気温度が３０℃では、冷蔵庫本体１上部では３０℃近辺であるが、機械室周辺部では３６℃近くにもなり、湿度８５％における両外気温度における露点温度は２７．２℃と３６．２℃となり、約１０℃の開きとなる。したがって、結露防止ヒータ通電量は前者と後者では約２Ｗレベルの差が生じるため結露防止ヒータ制御としては約２Ｗも高めで設定することになり、冷蔵庫としてのエネルギー消費は基準を３４ｋｗｈ／月とすると、約４％程度多くなる。
【００３１】
上記のように、この実施例の場合、外気温度センサ９と外気湿度センサ１０をヒンジカバー８等と同一箇所に設けることにより精度の高い露点温度が算出でき、それを基準にしてそれぞれの結露防止ヒータ通電量が算出されるから、バラツキを考慮する余分な上乗せ通電量が減らせ、その分、省エネルギー化を図ることができる。
【００３２】
（参考例１）
冷蔵庫の周囲温度は圧縮機の運転している時と、停止している時とでは、周囲の壁とか外気温度等の影響によっても異なるが、機械室または、本体１に設けられている放熱パイプの熱影響により、図５で示すように１〜５℃程度の変化をすることから、絶えず、外気温度と湿度の計測を同一タイミングで行えば、０．３〜１．７Ｗに相当するエネルギー消費を低減することができる。
【００３３】
（参考例２）
図６に示すように、切り替えＳＷ１３が接点１３ａに切り替わっている場合は前記実施例１における制御の方法で結露防止ヒータ７を通電し、接点１３ｂに切り替わっている場合は図７に示すように外気温度のみから算出される制御で結露防止ヒータ７の通電を行うようになっている。したがって湿度が大きく変動したり、また湿度センサと湿度制御の誤動作等で冷蔵庫本体１表面に異常結露が生じた場合、前記切り替えＳＷ１３を接点１３ｂに切り替え、早急に回復することが可能となる。
【００３４】
（実施例５）
図８に示すように、外気湿度センサの出力があらかじめ決められた上限値Ｖφ1 以上、または下限値Ｖφ2 以下になった場合、すなわち、検知した相対湿度がφ1 以上、またはφ2 以下になった場合、別途設けたロジック、たとえば、図９に示すように、外気温度のみから算出される制御で結露防止ヒータ７の通電を行うため、湿度センサおよび湿度制御の誤動作等による冷蔵庫本体１表面の異常結露を未然に防ぐことができる。
【００３５】
（参考例３）
この参考例の場合、図１０で示すように凝縮器のファンモータ１４はスイッチイング電源１５を介して直流電圧Ｖxの時、高回転１９００ｒｐｍに、また直流電圧Ｖ0の時、通常回転１７００ｒｐｍに回転数を変化できる直流ブラシレスファンモータで、結露防止ヒータ７の通電量の和Ｗと外気温度θに応じて、それぞれがＷ0とθ0より大きい場合は、図１１に示すようにファンモータ１４の回転数を上げるようにしている。したがって通電量が増えた場合、冷蔵庫の負荷量が大きくなり蒸発温度と凝縮温度が高くなり圧縮機の入力が増えるため、ファンモータ１４の回転数を高回転させ凝縮能力を増して凝縮温度の上昇を抑えることにより圧縮機入力と運転率を下げエネルギー消費を低減させることができる。
【００３６】
（参考例４）
図１２に示すように、扉２を開閉自在に設けた外箱前面周辺に連続して配管され、圧縮機で圧縮された冷媒が流れる放熱コンデンサの一部である結露防止コンデンサを廃止し、外箱の側面に配設した放熱コンデンサ１６の一部を、結露し易い冷凍室５等の開口部近傍の側面に熱交換し易いように迂回させる発露防止パイプ部１６ａ，１６ｂを設けるか、アルミニウム箔１７ａ，１７ｂ等で熱伝導させる構成としているため、扉当接面周辺のほぼ全面を迂回する放熱パイプを完全に廃止し、結露し易い仕切り部分等のみ結露防止ヒータ７を設け、本体１の外箱の側面の結露し易い部分は放熱コンデンサの一部の熱で賄うようにするため、コストの合理化を図ることができる。
【００３７】
（参考例５）
図１３，図１４に示すように、庫内の各室へ冷気を供給するダクトの途中に設けたダンパの開閉を行うスイッチング電源部１８ａ，１８ｂによるダンパ駆動モータ１９ａ，１９ｂを設け、ダンパ駆動モータ１９ａは冷蔵室３内に設けた冷蔵室温度センサ２０ａで庫内温度を検知し、制御部１１においてダンパ駆動モータ１９ａの制御信号をつくり、冷蔵室３と野菜室６の温度制御を行う。同様にダンパ駆動モータ１９ｂは、切換室温度センサ２０ｂにて切換室４の温度制御を行うが、横仕切り板１ａに隣接する切換室４のダンパを開き冷凍室機能をもたせる場合、冷凍室５内の冷凍室温度センサ２０ｃにより温度制御される。そして、冷凍室温度センサ２０ｃにて庫内温度を検知し、制御部１１で庫内ファンモータ２１の制御信号をスイッチング電源部２２を介して送られるが、庫内ファンモータ２１が駆動している時、結露防止ヒータ７の通電量を微調整する構成としているため扉開閉等で生ずる庫内負荷量の変動による運転率増加の影響を、ダンパの開の時、しかも庫内ファンモータ２１が駆動している時は通電量を増加気味にしたり、開時間があらかじめ設定した基準より長い時は、さらに通電量を増やす等の微調整ができるので冷蔵庫の使用状態により発露し易くなることを防ぎ、防露精度を高めることができる。
【００３８】
（参考例６）
図１５，図１６，図１７に示すように、各室の庫内温度の目安となる冷蔵室温度センサ２０ａ，切換室温度センサ２０ｂ，冷凍室温度センサ２０ｃ，パーシャル室温度センサ２０ｄにより各横仕切り用結露防止ヒータ７の修正係数ξa，ξb，ξcを算出し、外気温度および外気湿度別に各結露防止ヒータ７の通電量Ｗに前記修正係数をかけ、前記結露防止ヒータ７の通電量を微調整する構成としている。したがって、庫内の食品が入替えられて、庫内温度が上昇した時、あるいは庫内温度調節のダイヤルを弱側にして庫内温度が上昇した時、発露し易い部分の表面温度は上がるため、ヒータの通電量を減らし、エネルギー消費を少なくできる。逆に、ダイヤルを強側にされて庫内温度の下がる場合は、発露し易い部分の表面温度は下がるため、ヒータの通電量を増やし、発露し易くなることを防ぎ、防露精度を高めることができる。
【００３９】
（参考例７）
図１８，図１９に示すように、圧縮機がインバータの場合、まず庫内温度センサ２０が検知する庫内温度と外気温度センサ９が検知する外気温度を制御部１１に入力される。そして、制御部１１で決定されるインバータ圧縮機モータ２３の制御周波数により高回転か、中回転か、あるいは低回転かを設定しスイッチング電源部２４を介して出力し、結露防止ヒータ７の通電量を微調整する。上記構成としているため、圧縮機が省エネモードとなり、圧縮機の運転率が高くなれば、発露し易い部分の表面温度は下がる傾向となり、この時は、ヒータの通電量が増えて発露し易くなることを防ぎ、防露精度を高めることができる。
【００４０】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、扉開閉による冷気の流出による温度や湿度変化の影響、機械室周辺の凝縮器用ファンによる放熱、ほこりの影響が少なく露付きの生じにくい冷蔵庫の本体上部の扉ヒンジカバー部、または、基板収納部の近傍に湿度センサを配置することにより、外気の湿度が精度よく検知され、外気温度と外気湿度からあらかじめ算定されたそれぞれの結露防止ヒータの通電量で、各結露防止ヒータを加温制御することで、より少ないエネルギー消費で防露を行うことができる。しかも、湿度センサは冷蔵庫自体から出す放熱，冷却，結露，ほこりの影響を受けにくく、センサの感度劣化や誤動作を防止することができる。
また、湿度センサの誤動作時においても冷蔵庫本体表面の異常結露を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す冷蔵庫の正面斜視図
【図２】  同、外気温度，湿度センサおよび通電手段の取付部斜視図
【図３】  同、通電制御系ブロック図
【図４】  同、通電制御フローチャート
【図５】  同、外気温度と露点温度および結露防止ヒータ通電量の特性相関図
【図６】  本発明の参考例を示す冷蔵庫の通電制御系ブロック図
【図７】  同、通電制御フローチャート
【図８】  本発明の他の実施例を示す冷蔵庫の相対湿度とセンサ出力特性図
【図９】  同、通電制御フローチャート
【図１０】  本発明の他の参考例を示す冷蔵庫の通電制御系ブロック図
【図１１】  同、通電制御フローチャート
【図１２】  本発明のさらに他の参考例を示す冷蔵庫の放熱パイプ配設斜視図
【図１３】  本発明のさらに他の参考例を示す冷蔵庫の通電制御系ブロック図
【図１４】  同、通電制御フローチャート
【図１５】  本発明のさらに他の参考例を示す冷蔵庫の通電制御系ブロック図
【図１６】  同、通電制御フローチャート
【図１７】  同、各庫内温度と結露防止ヒータ通電量の修正係数算出図
【図１８】  本発明のさらに他の参考例を示す冷蔵庫の通電制御系ブロック図
【図１９】  同、通電制御フローチャート
【図２０】  従来の冷蔵庫の防露構造を示す斜視図
【図２１】  同、防露制御フローチャート
【符号の説明】
１  本体
１ａ  横仕切り板
２  扉
５  冷凍室
７，７ａ，７ｂ，７ｃ  結露防止ヒータ
８  ヒンジカバー
９  外気温度センサ
１０  外気湿度センサ
１１  制御部
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  オンオフ素子
１３  切り替えＳＷ
１４  ファンモータ
１５  スイッチング電源
１６  放熱コンデンサ
１７ａ，１７ｂ  アルミニウム箔
１８ａ，１８ｂ，２２，２４  スイッチング電源部
１９ａ，１９ｂ  ダンパ駆動モータ
２０ａ  冷蔵室温度センサ
２０ｂ  切換室温度センサ
２０ｃ  冷凍室温度センサ
２０ｄ  パーシャル室温度センサ
２１  庫内ファンモータ
２３  インバータ圧縮機モータ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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