(57)【要約】【課題】水を貯蔵することなく加湿を行なうことが可能な冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍冷蔵庫１００は、断熱箱体１１０と、断熱箱体１１０の内部に配置されて、食品２００を貯蔵するための野菜室１０４と、野菜室１０４の内部と連通し冷気が流通するための冷気回路と、野菜室１０４内の温度を検知するための野菜室温度センサ１５４と、野菜室１０４内の湿度を検知するための野菜室湿度センサ１５５と、断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４の内部に移送するための外気導入部１６０ａと、制御部１８０とを備え、制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５によって検知される野菜室１０４内の湿度に基づいて外気導入部１６０ａの駆動を制御し、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が所定の温度以上の温度である場合には外気導入部１６０ａの駆動を停止するように制御することが可能であるように構成されている。【選択図】図１
2009121803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱箱体と、
前記断熱箱体の内部に配置されて、食品を貯蔵するための貯蔵室と、
前記貯蔵室の内部と連通し、冷気が流通するための冷気回路と、
前記貯蔵室内の温度を検知するための温度検知手段と、
前記貯蔵室内の湿度を検知するための湿度検知手段と、
前記断熱箱体の外部の空気を前記貯蔵室の内部に移送するための空気移送手段と、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記湿度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の湿度に基づいて、前記空気移送手段の駆動を制御し、
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度が所定の温度以上の温度である場合には前記空気移送手段の駆動を停止するように制御することが可能であるように構成されている、冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷気回路から前記貯蔵室内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気流入切替手段を備え、
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度と、前記空気移送手段の駆動状態とに基づいて、前記冷気流入切替手段を制御することが可能であるように構成されている、請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記冷気回路は、前記貯蔵室内に冷気を流入させるための冷気流入路と、前記貯蔵室内から冷気が流出するための冷気流出路とを有し、
前記冷気流出路内から前記冷気流入路内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気循環切替手段を備え、
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度が所定の温度以上の温度である場合には、前記冷気流出路内の冷気が前記冷気流入路内に流入しないように前記冷気循環切替手段を制御し、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度が所定の温度よりも低い温度である場合には、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度に基づいて、前記冷気流出路内から前記冷気流入路内に流入する冷気の量を調節するように前記冷気循環切替手段を制御することが可能であるように構成されている、請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記冷気回路は、前記貯蔵室内に冷気を流入させるための冷気流入路と、前記貯蔵室内から冷気が流出するための冷気流出路とを有し、
前記冷気回路から前記貯蔵室内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気流入切替手段と、
前記冷気流出路内から前記冷気流入路内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気循環切替手段と、
食品を収容するための断熱容器とを備え、
前記断熱容器は、前記貯蔵室内に配置され、
前記制御部は、前記貯蔵室の内部の温度が−１℃から２℃までの範囲内であるように、前記空気移送手段、前記冷気流入切替手段、および／または、前記冷気循環切替手段の駆動を制御することが可能であるように構成されている、請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記貯蔵室の近傍であって、前記貯蔵室内への冷気の流入路の近傍に配置される加熱手段を備える、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記貯蔵室内の空気を撹拌するための撹拌手段を備える、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記貯蔵室と別個に形成される第２の貯蔵室と、
前記貯蔵室と前記第２の貯蔵室の両方を冷却するために前記冷気回路に冷気を供給するための主冷却手段と、
前記貯蔵室を冷却するために前記冷気回路に空気を供給するための副冷却手段と、
前記主冷却手段から前記貯蔵室への冷気の供給と供給停止とを切り替えるための主冷却切替手段と、
前記副冷却手段から前記貯蔵室への空気の供給と供給停止とを切り替えるための副冷却切替手段とを備え、
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度が所定の温度の範囲内になるように、前記主冷却切替手段と前記副冷却切替手段とを制御する、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、前記主冷却切替手段と前記副冷却切替手段とを制御し、かつ、前記湿度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の湿度が６０％以上になるように、前記空気移送手段を制御する、請求項７に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記副冷却手段は、ペルチェ素子と、前記ペルチェ素子の駆動と駆動停止とを切り替えるための切替手段と、前記ペルチェ素子の低温側に配置される吸熱フィンと吸熱ファンと、前記ペルチェ素子の高温側に配置される放熱フィンと放熱ファンとを含む、請求項７または請求項８に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記副冷却切替手段は、前記ペルチェ素子の低温側において発生する冷気の前記貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷気切替手段と、前記ペルチェ素子の高温側において発生する暖気の前記貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための暖気切替手段とを含み、
前記制御部は、前記主冷却手段と前記副冷却手段の運転状況と、前記温度検知手段によって検知される前記貯蔵室内の温度に基づいて、前記冷気切替手段と前記暖気切替手段とを制御する、請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記副冷却手段は、前記ペルチェ素子の高温側と低温側とを切り替えるための極性切替手段を含み、
前記副冷却切替手段は、前記ペルチェ素子の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の前記貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷暖気切替手段を含み、
前記制御部は、前記温度検知手段によって検知される温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、前記極性切替手段を制御する、請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記主冷却手段の除霜を行うための主除霜手段を備え、
前記副冷却手段は、前記ペルチェ素子の高温側と低温側とを切り替えるための極性切替手段を含み、
前記副冷却切替手段は、前記ペルチェ素子の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の前記貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷暖気切替手段を含み、
前記制御部は、前記主除霜手段が駆動しているときには、前記ペルチェ素子の高温側において発生する暖気が前記貯蔵室に供給されないように前記冷暖気切替手段を制御する、請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
前記貯蔵室の内部の気体を前記冷気回路に排出するための排出手段を備え、
前記排出手段は、前記湿度検知手段によって検知される湿度が９５％を超える場合には、前記貯蔵室の内部の気体を前記冷気回路に排出するように構成されている、請求項７から請求項１２までのいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
前記温度検知手段は、前記貯蔵室内において、前記主冷却手段から前記貯蔵室内に流入する冷気の最も上流側に配置されている、請求項７から請求項１３までのいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、間接冷却(間接冷却方式)と呼ばれる冷凍冷蔵庫が種々開発されている。このような間接冷却方式の冷凍冷蔵庫は、冷気を生じさせる冷凍サイクルユニットを備え、冷凍サイクルユニットにおいて発生した冷気が食品を貯蔵する貯蔵室内に流入することによって、貯蔵室内が冷却される。
【０００３】
このような間接冷却方式の冷凍冷蔵庫においては、従来、貯蔵室内を加湿することができる冷蔵庫や加湿装置がある。例えば、特開平８−１５９６４７号公報（特許文献１）には、非吸水性の伝熱性線材に散水し、線材を加熱しながら送風して加湿空気を製造する方法と加湿空気の製造装置が記載されている。特開２００２−１３８６５号公報（特許文献２）には、庫外の空気が加湿エレメントを通過する際に、加湿エレメント内で水の蒸発によって加湿される冷蔵庫が記載されている。また、特開２００６−３０８２３２号公報（特許文献３）には、デシカントロータを用いて庫外の空気中の水分を吸着、脱着し、野菜室を加湿する加湿装置を搭載した冷蔵庫が記載されている。
【特許文献１】特開平８−１５９６４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１３８６５号公報
【特許文献３】特開２００６−３０８２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の冷蔵庫では、冷蔵庫に加湿装置を別途設ける必要があり、加湿に用いる水を冷蔵庫内に貯蔵しておいたり、庫外の空気から吸着した水分を保持しておいたりする必要がある。そのため、衛生的にも利便性においても問題があり、さらに、高湿度時には結露するという問題がある。また、装置が大掛かりで複雑になるという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、水を貯蔵することなく加湿を行なうことが可能な冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に従った冷蔵庫は、断熱箱体と、断熱箱体の内部に配置されて、食品を貯蔵するための貯蔵室と、貯蔵室の内部と連通し、冷気が流通するための冷気回路と、貯蔵室内の温度を検知するための温度検知手段と、貯蔵室内の湿度を検知するための湿度検知手段と、断熱箱体の外部の空気を貯蔵室の内部に移送するための空気移送手段と、制御部とを備え、制御部は、湿度検知手段によって検知される貯蔵室内の湿度に基づいて、空気移送手段の駆動を制御し、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度が所定の温度以上の温度である場合には空気移送手段の駆動を停止するように制御することが可能であるように構成されている。
【０００７】
冷蔵庫においては、断熱箱体の内部は、例えば間接冷却方式等によって冷却されているので、冷蔵庫の断熱箱体の外部の空気は、断熱箱体の内部の空気と比較して温度が高いことが多い。すなわち、断熱箱体の外部の空気の飽和蒸気圧は、断熱箱体の内部の空気の飽和蒸気圧よりも高く、断熱箱体の外部の空気には、断熱箱体の内部の空気よりも多くの水分が水蒸気として含まれていることが多い。例えば、断熱箱体の内部と外部とにおいて湿度が同じであれば、同体積の空気が含む水蒸気の量については、断熱箱体の外部の空気の方が多い。また、断熱箱体の外部は、断熱箱体の内部よりも湿度が高いことが多い。
【０００８】
空気移送手段によって、断熱箱体の外部の空気を断熱箱体の内部に配置されている貯蔵室内に移送すると、断熱箱体の外部の空気中に含まれる水蒸気も外部の空気とともに貯蔵室内に送り込まれる。このとき、断熱箱体の外部から貯蔵室内に移送された空気中の水蒸気の分だけ、貯蔵室内の水蒸気量が増加する。貯蔵室内は冷却されており、断熱箱体の外部よりも温度が低いので、貯蔵室内の飽和蒸気圧も断熱箱体の外部よりも低い。そのため、断熱箱体の外部から貯蔵室内に移送された空気によって、断熱箱体の外部よりも貯蔵室内の湿度が高くなる。
【０００９】
このようにすることにより、断熱箱体の外部の空気を貯蔵室に送り、外部の空気と貯蔵室の内部の空気との温度差、すなわち、飽和蒸気圧差を利用して、水分を多く含んだ断熱箱体の外部の空気を加湿源として、貯蔵室内を加湿することができる。このようにして、水を貯蔵したり、加湿装置を備えたりすることなく、簡単な構造で、衛生的にも利便性においても問題なく、加湿を行なうことが可能な冷蔵庫を提供することができる。さらに、貯蔵室内湿度に基づいて空気移送手段の駆動を停止することによって、庫外が高湿度時にも貯蔵室の内部で結露することがない。
【００１０】
また、例えば、貯蔵室が密閉されていない場合や、貯蔵室に投入した食品の温度が高い場合等、貯蔵室内の温度が高く湿度が低い場合に、加湿のために断熱箱体の外部の空気を貯蔵室内に送り続けると、貯蔵室内の温度が上昇を続け、従って、貯蔵室内の相対湿度は下がり続けて、断熱箱体の外部の空気を送り続けても貯蔵室内を加湿できない状況になる恐れがある。このような場合に、仮に制御部が貯蔵室内の湿度のみに基づいて空気移送手段を制御すれば、制御部は、貯蔵室の内部が高温であるにもかかわらず、湿度が低いので、断熱箱体の外部の空気を貯蔵室の内部に移送するように空気移送手段を制御して、断熱箱体の外部の高温の空気が貯蔵室の内部に送られ続ける状況になる恐れがある。このような制御部の暴走を防ぐために、貯蔵室内の温度が所定の温度以上である場合には、空気移送手段の駆動を停止して断熱箱体の外部の空気が貯蔵室内に流入しないようにして、貯蔵室内を冷却する。貯蔵室内の温度が下がり、貯蔵室内の空気の温度が露点に近付くと、貯蔵室内が低温高湿度になる。貯蔵室内が高湿度になれば、制御部は、貯蔵室内の湿度に基づいて、空気移送手段の駆動を制御して、貯蔵室内に外気を移送しないようにすることができる。このようにして、貯蔵室内の温度が高くなりやすい状況下でも、制御部が暴走するのを防ぐことができる。
【００１１】
このようにすることにより、水を貯蔵することなく加湿を行なうことが可能な冷蔵庫を提供することができる。
【００１２】
この発明に従った冷蔵庫は、冷気回路から貯蔵室内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気流入切替手段を備え、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度と、空気移送手段の駆動状態とに基づいて、冷気流入切替手段を制御することが可能であるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
貯蔵室内が低温高湿度を保っている間は、貯蔵室内を急冷する必要がなく、また、貯蔵室内の食品の凍結を防ぐためにも、貯蔵室へ送る冷気は通常より高めの方がよい。一方、貯蔵室内が低温低湿度の場合には、貯蔵室を急冷する必要はないが、加湿をするために空気移送手段が駆動されると、断熱箱体の外部の常温空気が貯蔵室内に入って貯蔵室内の温度が上昇するので、貯蔵室内に低温の冷気を送る必要がある。また、貯蔵室内が高温になっている場合には、湿度に関係なく空気移送手段の駆動を停止し、凍結しない程度に貯蔵室を冷却させる必要がある。
【００１４】
そこで、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度と、空気移送手段の駆動状態とに基づいて、冷気流入切替手段を制御することにより、貯蔵室内に流入する冷気の温度を調節して、貯蔵室内を低温高湿度に保つことができる。
【００１５】
この発明に従った冷蔵庫においては、冷気回路は、貯蔵室内に冷気を流入させるための冷気流入路と、貯蔵室内から冷気が流出するための冷気流出路とを有し、冷気流出路内から冷気流入路内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気循環切替手段を備え、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度が所定の温度以上の温度である場合には、冷気流出路内の冷気が冷気流入路内に流入しないように冷気循環切替手段を制御し、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度が所定の温度よりも低い温度である場合には、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度に基づいて、冷気流出路内から冷気流入路内に流入する冷気の量を調節するように冷気循環切替手段を制御することが可能であるように構成されていることが好ましい。
【００１６】
冷蔵庫の冷凍サイクルで発生して冷気流入路内に供給される空気は、例えば−２５℃程度であり、貯蔵室から流出して冷気流出路内を流通する空気は、例えば１〜５℃程度である。冷気流出路内から冷気流入路内へ冷気が流入しないように冷気循環切替手段が切り替えられている場合には、−２５℃程度の比較的低温の冷気のみが貯蔵室内に流入する。一方、冷気流出路内から冷気流入路内へ冷気が流入するように冷気循環切替手段が切り替えられている場合には、これらの異なる温度の冷気が冷気流入路内で合流し、合流した冷気が貯蔵室内に流入する。そこで、貯蔵室内の温度に基づいて冷気循環切替手段を制御することによって、貯蔵室内に流入する空気中において、これらの異なる温度の空気の比率を調節して貯蔵室内に流入する空気の温度と湿度を調整することができるので、貯蔵室内を低温高湿度に保つことができる。
【００１７】
この発明に従った冷蔵庫においては、冷気回路は、貯蔵室内に冷気を流入させるための冷気流入路と、貯蔵室内から冷気が流出するための冷気流出路とを有し、冷気回路から貯蔵室内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気流入切替手段と、冷気流出路内から冷気流入路内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための冷気循環切替手段と、食品を収容するための断熱容器とを備え、断熱容器は、貯蔵室内に配置され、制御部は、貯蔵室の内部の温度が−１℃から２℃までの範囲内であるように、空気移送手段、冷気流入切替手段、および／または、冷気循環切替手段の駆動を制御することが可能であるように構成されていることが好ましい。
【００１８】
貯蔵室内の温度が−１℃から２℃までの範囲内に制御されている場合、貯蔵室に収容されている食品は凍結しにくい。また、食品を貯蔵室内において断熱容器に収容することによって、冷気が直接、食品に当たりにくくなる。
【００１９】
このようにすることにより、凍結すると細胞が破壊されておいしくなくなる野菜等の食品を長期間、凍結させずに保存することが可能となる。
【００２０】
この発明に従った冷蔵庫は、貯蔵室の近傍であって、貯蔵室内への冷気の流入路の近傍に配置される加熱手段を備えることが好ましい。
【００２１】
冷気流入路の内部を流通する冷気は、−２５℃程度の低温である。このような冷気が貯蔵室に吹き込むと、貯蔵室内を局所的に冷却し、貯蔵室内の食品が凍結してしまうことがある。
【００２２】
そこで、このようにすることにより、貯蔵室の近傍で冷気流入路を加熱して、貯蔵室内の局所的な冷却を防ぎ、貯蔵室内の食品の凍結を防止することができる。
【００２３】
この発明に従った冷蔵庫は、貯蔵室内の空気を撹拌するための撹拌手段を備えることが好ましい。
【００２４】
このようにすることにより、冷気が当たって冷却されやすい貯蔵室の壁面と、貯蔵室の中央部との温度差をなくすことができる。例えば、貯蔵室内の空気を緩やかに撹拌することによって、食品を乾燥させることなく、貯蔵室内の温度差を低減することができる。
【００２５】
この発明に従った冷蔵庫は、貯蔵室と別個に形成される第２の貯蔵室と、貯蔵室と第２の貯蔵室の両方を冷却するために冷気回路に冷気を供給するための主冷却手段と、貯蔵室を冷却するために冷気回路に空気を供給するための副冷却手段と、主冷却手段から貯蔵室への冷気の供給と供給停止とを切り替えるための主冷却切替手段と、副冷却手段から貯蔵室への空気の供給と供給停止とを切り替えるための副冷却切替手段とを備え、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度が所定の温度の範囲内になるように、主冷却切替手段と副冷却切替手段とを制御することが好ましい。
【００２６】
このように、主冷却手段を備えることによって、貯蔵室と第２の貯蔵室の全体を冷却することができる。また、副冷却手段を備えることによって、外気が導入される貯蔵室の温度制御をしやすくなる。
【００２７】
したがって、貯蔵室と第２の貯蔵室を含む冷蔵庫全体を主冷却手段によって効率よく冷却するとともに、主冷却切替手段と副冷却切替手段とを制御することによって、外気が導入される貯蔵室内の温度差を小さくすることが可能な冷蔵庫を提供することができる。
【００２８】
この発明に従った冷蔵庫においては、制御部は、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、主冷却切替手段と副冷却切替手段とを制御し、かつ、湿度検知手段によって検知される貯蔵室内の湿度が６０％以上になるように、空気移送手段を制御することが好ましい。
【００２９】
このようにすることにより、貯蔵室内の食品の凍結と結露を防ぐことができる。また、貯蔵室内の食品の乾燥を防ぐことができる。
【００３０】
この発明に従った冷蔵庫においては、副冷却手段は、ペルチェ素子と、ペルチェ素子の駆動と駆動停止とを切り替えるための切替手段と、ペルチェ素子の低温側に配置される吸熱フィンと吸熱ファンと、ペルチェ素子の高温側に配置される放熱フィンと放熱ファンとを含むことが好ましい。
【００３１】
このようにすることにより、ペルチェ素子の切替手段を通して、副冷却手段における冷気の発生と冷気の発生の停止とを短時間で切り替えて、食品を凍結させずに、均一な緩慢冷却を行うことができる。また、吸熱ファンと放熱ファンとを含むことにより、吸熱フィンと放熱ファンの結露を防ぐことができる。
【００３２】
この発明に従った冷蔵庫においては、副冷却切替手段は、ペルチェ素子の低温側において発生する冷気の貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷気切替手段と、ペルチェ素子の高温側において発生する暖気の貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための暖気切替手段とを含み、制御部は、主冷却手段と副冷却手段の運転状況と、温度検知手段によって検知される貯蔵室内の温度に基づいて、冷気切替手段と暖気切替手段とを制御することが好ましい。
【００３３】
このようにすることにより、例えば、主冷却手段または副冷却手段の除霜運転を行って冷気回路内の冷気の温度が比較的高くなる場合や、冷気回路内の冷気の温度が低すぎる場合にも、貯蔵室内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【００３４】
この発明に従った冷蔵庫においては、副冷却手段は、ペルチェ素子の高温側と低温側とを切り替えるための極性切替手段を含み、副冷却切替手段は、ペルチェ素子の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷暖気切替手段を含み、制御部は、温度検知手段によって検知される温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、極性切替手段を制御することが好ましい。
【００３５】
このようにすることにより、簡単に、効率よく、貯蔵室内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【００３６】
この発明に従った冷蔵庫は、主冷却手段の除霜を行うための主除霜手段を備え、副冷却手段は、ペルチェ素子の高温側と低温側とを切り替えるための極性切替手段を含み、副冷却切替手段は、ペルチェ素子の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の貯蔵室への供給と供給停止とを切り替えるための冷暖気切替手段を含み、制御部は、主除霜手段が駆動しているときには、ペルチェ素子の高温側において発生する暖気が貯蔵室に供給されないように冷暖気切替手段を制御することが好ましい。
【００３７】
このようにすることにより、除霜を行って冷気回路内の冷気の温度が比較的高くなっても、貯蔵室内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【００３８】
この発明に従った冷蔵庫は、貯蔵室の内部の気体を冷気回路に排出するための排出手段を備え、排出手段は、湿度検知手段によって検知される湿度が９５％を超える場合には、貯蔵室の内部の気体を冷気回路に排出するように構成されていることが好ましい。
【００３９】
このようにすることにより、貯蔵室内の食品と、貯蔵室の内部の凍結と結露を防ぐことができる。
【００４０】
この発明に従った冷蔵庫においては、温度検知手段は、貯蔵室内において、主冷却手段から貯蔵室内に流入する冷気の最も上流側に配置されていることが好ましい。
【００４１】
このようにすることにより、貯蔵室内の局所的な凍結を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００４２】
以上のように、この発明によれば、水を貯蔵することなく加湿を行なうことが可能な冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４４】
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【００４５】
図１に示すように、冷蔵庫として冷凍冷蔵庫１００の外周面は、外箱１１１と内箱１１２との間に断熱材１１３が充填されて構成される断熱箱体１１０と、断熱箱体１１０の前面の開口部を覆う断熱扉１１４によって形成されている。断熱箱体１１０の内部は複数の断熱仕切板１１５によって上下方向に区切られて、上から順に、第２の貯蔵室として冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３と、食品２００を貯蔵するための貯蔵室として野菜室１０４に分けられている。断熱箱体１１０の内部において貯蔵室の背面側には、冷凍サイクルユニット１２０、機械室１０６、制御部１８０、冷気回路等が配置されている。制御部１８０は、冷凍冷蔵庫１００の全体の動作制御等を行う中枢部分となっており、冷凍サイクルユニット１２０等の各部材の駆動を有機的に制御して、冷凍冷蔵庫１００の動作を統括制御するものである。
【００４６】
断熱箱体１１０、断熱扉１１４、断熱仕切板１１５の内部には断熱材１１３が充填されており、貯蔵室内の温度が外気の影響を受けないように構成されている。冷蔵室１０１、製氷室１０２、冷凍室１０３、野菜室１０４には、それぞれ、冷蔵室温度センサ１５１、製氷室温度センサ１５２、冷凍室温度センサ１５３、温度検知手段として野菜室温度センサ１５４が配置されている。また、野菜室１０４には、湿度検知手段として、野菜室湿度センサ１５５が配置されている。さらに、冷凍冷蔵庫１００の背面下部には、冷凍冷蔵庫１００の外部の気温を検知するための外気温度センサ１５６が配置されている。各貯蔵室の背面側には、複数の開口部を有する断熱壁１１６が形成されている。冷凍冷蔵庫１００において断熱壁１１６よりも背面側には冷凍サイクルユニット１２０が配置されており、冷凍サイクルユニット１２０から発生する冷風が、断熱壁１１６の開口部１１７を通って各貯蔵室の内部に吹き込む。各貯蔵室は、このような間接冷却方式によって冷却される。
【００４７】
貯蔵室のうち、野菜室１０４の内部には、断熱容器として内部容器１０５が配置されている。内部容器１０５の外壁面と内壁面との間には、断熱材が充填されている。野菜室１０４に貯蔵される野菜等の食品２００は、内部容器１０５の中に収容される。野菜等の食品２００は、凍結すると細胞が破壊されておいしくなくなるので、食品２００を内部容器１０５に収容することによって、野菜室１０４に流入する冷気が直接、食品２００に当たらないようにして、食品２００の凍結を防ぐ。さらに、野菜室１０４の近傍には、加熱手段として凍結防止ヒータ１７３が配置されている。
【００４８】
野菜室１０４は、冷凍冷蔵庫１００の前面側から断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４の内部に移送するための空気移送手段として外気導入部１６０ａを有する。外気導入部１６０ａは、野菜室１０４の前面の断熱扉１１４に配置されて空気を流通させるための外気導入ケース１６１と、外気導入ケース１６１の内部に配置される外気送風ファン１６２と、加湿ダンパー１６３と、外気導入ケース１６１の前面側の開口部を覆う通気フィルター１６４とから構成されている。外気送風ファン１６２は、例えば、シロッコファンであり、外気導入ケース１６１内において加湿ダンパー１６３の前面側に配置されている。加湿ダンパー１６３は、例えば、モーターダンパーである。通気フィルター１６４は、野菜室１０４内に異物や虫等が入り込むことを防ぐ。外気導入部１６０ａは、冷凍冷蔵庫１００から取り外すことが可能である。図１中の破線で示す矢印は、外気の流れを示す。冷凍冷蔵庫１００外の外気は、外気送風ファン１６２が駆動され、加湿ダンパー１６３が開いている場合には、通気フィルター１６４を通って、外気導入ケース１６１内を流通して、野菜室１０４内に配置されている内部容器１０５の内部に移送される。
【００４９】
野菜室１０４の内部には、撹拌手段として空気撹拌用羽根車１７２が配置されている。この実施の形態においては、空気撹拌用羽根車１７２は、野菜室１０４の断熱扉１１４の内壁面上部と野菜室１０４の天井面等に数個、配置されている。空気撹拌用羽根車１７２は、外気が導入されるときや、冷気が流入するとき、野菜室１０４内の空気が室外に送り出されるときなどに生じる野菜室１０４内の空気の動きを利用して、弱い力でも回転するように構成されている。このように、空気撹拌用羽根車１７２は、空気の動きと連動し、専用の動力を持たずに内部容器１０５内の空気を緩やかに撹拌する。
【００５０】
断熱箱体１１０において貯蔵室の背面側の空間には、冷凍サイクルユニット１２０と冷気回路等が配置されている。
【００５１】
図２は、冷凍冷蔵庫が備える冷凍サイクルユニットの全体を概略的に示す図である。
【００５２】
図１と図２に示すように、冷凍サイクルユニット１２０は、冷凍サイクルを構成するユニットであり、圧縮機１２１と、補助放熱器１２２と、凝縮器１２３と、減圧器１２４（コールドガス用キャピラリーチューブ、Ｃ用キャピラリーチューブ）と、蒸発器１２５とが、冷媒パイプ（冷媒管）１２６によって順に接続されて構成されている。冷凍サイクルの作動媒体である冷媒が、圧縮機１２１、補助放熱器１２２、凝縮器１２３、減圧器１２４、蒸発器１２５の順に流れて圧縮機１２１に戻るサイクルをコールドガスサイクルとする。圧縮機１２１は、冷媒を高温、高圧下において圧縮する。圧縮機１２１は作動熱を発生するため、密閉度の高い機械室１０６内に配置されている。機械室１０６の壁面は断熱材によって形成されている。また、機械室１０６の壁面には、冷凍冷蔵庫１００の外部と連通する通気孔１０７が形成されている。補助放熱器１２２は、蒸発器１２５が除霜（霜取り）するときに生じる水（除霜水）を蒸発させる。また、補助放熱器１２２は、除霜水によって、圧縮機１２１において圧縮されて高温気化した冷媒を冷却して、一部を凝縮させる機能も有している。凝縮器１２３は、補助放熱器１２２によって冷却凝縮された冷媒を、さらに凝縮させて、液化させる。なお、凝縮器１２３は、自然対流を利用して外気に熱を放出して、冷媒を凝縮、液化している。減圧器１２４は、蒸発器１２５に流入する液化した冷媒の圧力を低下させる。蒸発器１２５は、補助放熱器１２２、凝縮器１２３、減圧器１２４を経ることによって低温、低圧になった液化冷媒（冷媒液）を気化させる。蒸発器１２５は、周囲の空気の熱を奪うことによって、冷媒液を蒸発（ガス化）させる。蒸発器１２５としては様々な方式が用いられるが、一例としては、フィンチューブ型の熱交換器が挙げられる。蒸発器１２５において熱を奪われた空気は、−２５℃程度の冷気となる。
【００５３】
蒸発器１２５の近傍には、冷気送風ファン１７１が配置されている。冷気送風ファン１７１は、蒸発器１２５によって冷却された空気を冷気回路内に吹き出す。冷気は、冷気回路内を流通して、冷凍冷蔵庫１００内を循環し、各貯蔵室内の食品２００の冷蔵、冷凍に用いられる。
【００５４】
以下に、冷気が循環する冷気回路の構成を説明する。
【００５５】
冷気回路は、冷気流入路１３１と、冷気流出路として仕切板冷気流出路１３２と背面側冷気流出路１３３とから構成されている。冷気流入路１３１と、背面側冷気流出路１３３は、冷凍サイクルユニット１２０と貯蔵室の背面側の断熱壁１１６との間に配置されている。貯蔵室の背面側の断熱壁１１６は、冷気流入路１３１の壁面となっている。断熱壁１１６には、複数の開口部１１７が形成されている。冷気流入路１３１には、冷気を冷蔵室１０１内に流入させるかどうかを切替えるための冷蔵室ダンパー１４１と、冷気を野菜室１０４内に流入させるかどうかを切替えるための冷気流入切替手段として野菜室ダンパー１４２が配置されている。それぞれのダンパーは、制御部１８０によって開閉を制御される。冷蔵室ダンパー１４１は、冷蔵室１０１内の温度制御と連動し、冷蔵室１０１内が目的の温度まで冷却されているときは閉じられ、冷凍サイクルユニット１２０からの冷気が冷蔵室１０１内に流れ込むのを防ぐ。野菜室ダンパー１４２は、野菜室１０４内の温度制御と連動し、野菜室１０４内を冷却する必要があるときには開かれて、冷気流入路１３１の冷気を野菜室１０４に導入する。
【００５６】
仕切板冷気流出路１３２は、各貯蔵室を区切るそれぞれの断熱仕切板１１５の内部に形成されている。仕切板冷気流出路１３２は、各貯蔵室の背面側で合流して背面側冷気流出路１３３を形成する。野菜室１０４の後方においては、背面側冷気流出路１３３は、冷凍サイクルユニット１２０側に開口部を有し、さらに、野菜室１０４側、すなわち、冷凍冷蔵庫１００の前面側にも開口部を有する。冷凍サイクルユニット１２０側の開口部には、冷気戻りダンパー１４３が配置されている。野菜室１０４側の開口部には、冷気循環切替手段として循環ダンパー１４４が配置されている。それぞれのダンパーは、制御部１８０によって開閉を制御される。背面側冷気流出路１３３は、野菜室１０４側の開口部において、冷気流入路１３１と連通している。循環ダンパー１４４は、野菜室１０４内をあまり冷却する必要がないときに、冷気流入路１３１内の冷気よりも比較的高温の背面側冷気流出路１３３内の冷気を野菜室１０４内に導入するときに開かれる。冷気戻りダンパー１４３は、冷凍冷蔵庫１００の急速冷却時など、野菜室１０４内の温度や湿度にかかわらず野菜室１０４内を急速に冷却する必要がある場合であって、循環ダンパー１４４が閉じられている場合に、背面側冷気流出路１３３内の冷気を開放するために開かれる。
【００５７】
次に、冷気回路内を循環する冷気の流れを説明する。
【００５８】
蒸発器１２５によって−２５℃程度に冷却された空気、すなわち、冷気は、冷気送風ファン１７１が駆動することによって、冷気回路の冷気流入路１３１内に吹き出される。図１中に実線で示す矢印は、冷凍サイクルユニット１２０から冷気流入路１３１内に送りこまれる冷気の流れる方向を示す。冷気送風ファン１７１によって冷気流入路１３１内に吹き出された冷気は、冷気流入路１３１内を流れて、断熱壁１１６の開口部１１７を通って、各貯蔵室の背面側から各貯蔵室内に流入する。
【００５９】
各貯蔵室内に流入した冷気は、各貯蔵室内を通って、食品２００を冷凍、冷蔵し、各貯蔵室から流出する。貯蔵室から流出する冷気の流れを図１中に二点鎖線の矢印で示す。各貯蔵室内に流入した冷気は、貯蔵室内の前面側から断熱仕切板１１５の内部に形成されている仕切板冷気流出路１３２内に流入し、冷凍冷蔵庫１００の前面側から背面側に向かって流れて、貯蔵室の後方に形成されている背面側冷気流出路１３３内に流れ込み、さらに後方に配置されている冷凍サイクルユニット１２０の蒸発器１２５近傍に流出する。
【００６０】
蒸発器１２５の近傍では、空気は再び冷却されて、冷気送風ファン１７１によって冷気流入路１３１内に吹き出される。冷気回路は、このように、冷気の循環経路を構成している。
【００６１】
例えば、冷気流入路１３１から野菜室１０４に流入した冷気は、内部容器１０５の外周面に沿って、野菜室１０４の内部を冷却しながら流れて、野菜室１０４の上面を形成する断熱仕切板１１５の前面から、断熱仕切板１１５の内部に形成されている仕切板冷気流出路１３２内に流入し、仕切板冷気流出路１３２内を流れて冷凍冷蔵庫１００の背面側に戻り、背面側冷気流出路１３３内に流れ込む。野菜室１０４の近傍であって、冷気流入路１３１の近傍には、凍結防止ヒータ１７３が配置されている。
【００６２】
野菜室１０４の後方においては、背面側冷気流出路１３３内の冷気は、冷凍サイクルユニット１２０側の冷気戻りダンパー１４３が開いている場合には、冷凍サイクルユニット１２０側に戻る。一方、野菜室１０４側の循環ダンパー１４４が開いている場合には、冷気は背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路１３１内に流入する。
【００６３】
図３は、この発明の第１実施形態に係る冷凍冷蔵庫の制御関連の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図３に示すように、制御部１８０は、冷蔵室温度センサ１５１、製氷室温度センサ１５２、冷凍室温度センサ１５３、野菜室温度センサ１５４、野菜室湿度センサ１５５、外気温度センサ１５６から制御信号を受信して、冷凍サイクルユニット１２０、冷蔵室ダンパー１４１、野菜室ダンパー１４２、冷気戻りダンパー１４３、循環ダンパー１４４、外気送風ファン１６２、加湿ダンパー１６３、冷気送風ファン１７１、凍結防止ヒータ１７３に制御信号を送信する。
【００６５】
野菜室１０４内の湿度が低下した場合には、制御部１８０が加湿ダンパー１６３に制御信号を送信して、加湿ダンパー１６３が開く。その後、制御部１８０が外気送風ファン１６２を駆動するように制御すると、高温多湿の外気が外気導入ケース１６１を通って野菜室１０４内に流入する。本発明においては、ＰＩＤ制御を用いて湿度制御を行う。具体的には、低湿度の野菜室１０４に一度に大量の外気を導入することは行わず、数秒程度の短時間の外気を導入後、それに伴う湿度上昇度、すなわち、温度変化の加速度と傾きを算出し、次に行う外気導入時間を決定し、再度、外気の導入を行う。このようにすることにより、外気は一度に少量ずつ、複数回導入される。野菜室１０４内に導入された高温多湿の外気は、外気導入ケース１６１内を通過して外気送風ファン１６２の構造体に触れて低温高湿度の空気となり、その後、野菜室１０４内に導入されることによって、野菜室１０４内が加湿される。このとき、野菜室１０４内に導入された高湿度空気と同体積だけ野菜室１０４から低湿度空気が排出される。このような制御を外気導入加湿制御とする。
【００６６】
図４と図５は、この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫の冷凍冷蔵運転における温湿度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【００６７】
図４に示すように、冷凍冷蔵庫１００の冷却運転が開始されると、ステップＳ００１では、野菜室温度センサ１５４が野菜室１０４内の温度を検知する。ステップＳ００２では、制御部１８０が、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下であるかどうかを判断する。この実施の形態では、温度α℃は、０℃よりも高い温度であるとする。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下でなければ、ステップＳ００２に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下であれば、ステップＳ００３に進む。
【００６８】
ステップＳ００３では、制御部１８０が、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過したかどうかを確認する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下に所定時間保たれていることを検知することによって、野菜室１０４内が十分冷却されていると判断する。ここで扉開閉及び除霜運転等で温度上昇が起こっていると、外気を導入するのは危険と判断され、所定時間まで待つ制御が働く。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過していなければ、ステップＳ００３に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過していれば、ステップＳ００４に進む。
【００６９】
本発明の冷凍サイクルでは、除霜運転前は圧縮機１２１の運転ハンチング時間幅が伸び、通常よりも庫内温度の低下が見られる。そのため、外気を野菜室１０４内に導入して加湿する外気導入加湿運転の開始時には、野菜室１０４内の温度を目標湿度まで上げるために外気を導入する頻度が高くなる可能性がある。外気の導入が除霜運転時と重なると庫内の温度が異常に上昇する恐れがある。そこで、除霜運転開始前であると判断された場合は、外気導入を開始する前に除霜運転を開始する。ステップＳ００４では、制御部１８０が、除霜運転前であるかどうかを判断する。除霜運転前であれば、ステップＳ００５に進む。除霜運転前でなければ、ステップＳ００７に進む。
【００７０】
ステップＳ００５では、除霜運転を開始し、ステップＳ００６では、除霜運転を終了する。その後、ステップＳ００２に戻る。
【００７１】
ステップＳ００７では、制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５から制御信号を受信して、野菜室１０４内の湿度Ｓが所定の湿度β％ＲＨ以上であるかどうかを判断する。野菜室１０４内の湿度Ｓが所定の湿度β％ＲＨ以上でなければ、ステップＳ００１に戻る。野菜室１０４内の湿度Ｓが所定の湿度β％ＲＨ以上であれば、ステップＳ００８に進む。
【００７２】
ステップＳ００８では、外気を野菜室１０４内に導入して野菜室１０４内を加湿する外気導入加湿制御がＯＮになっているかどうかを判断する。外気導入加湿制御は、使用者が手動でＯＮとＯＦＦとを切替えることができる制御であってもよいし、自動的に制御するものであってもよい。また、外気導入加湿制御を行う前に、使用者に表示やアラームによって外気導入加湿制御を行うことを報知してもよい。外気導入加湿制御がＯＮになっていなければ、ステップＳ００８に戻る。外気導入加湿制御がＯＮになっていれば、図５のステップＳ００９に進み、外気導入加湿運転を開始する。
【００７３】
ステップＳ００９では、制御部１８０は、加湿ダンパー１６３を開き、外気送風ファン１６２を駆動させる。このようにして、外気導入部１６０ａを通って、野菜室１０４内の空気よりも温度が高く、湿度も高い外気が野菜室１０４内に流入する。
【００７４】
野菜室１０４内の温度は、例えば、扉の開閉やパッキンのすき間からの冷気漏洩など何らかの理由で、所定温度γ℃より上昇することがある。ステップＳ０１０では、制御部１８０は、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以上であるかどうかを判断する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以上でなければ、ステップＳ０１０に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以上であれば、ステップＳ０１１に進む。この実施の形態では、温度γ℃は、温度α℃よりも高い温度である。
【００７５】
ステップＳ０１１では、外気導入加湿運転を停止するために、制御部１８０は、加湿ダンパー１６３を閉じ、外気送風ファン１６２の駆動を停止させる。続けて、ステップＳ０１２では、急速冷却制御を行う。急速冷却制御では、制御部１８０は、冷気戻りダンパー１４３を開き、循環ダンパー１４４を閉じる。このようにすることにより、貯蔵室を通過した後の空気が冷気流入経路に再度流入せずに、冷気流出経路から冷気が冷凍サイクルユニット１２０に戻る。
【００７６】
ステップＳ０１３では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下であるかどうかを確認する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下でなければ、ステップＳ０１３に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下であれば、ステップＳ０１４に進む。
【００７７】
ステップＳ０１４では、制御部１８０が、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過したかどうかを確認する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過していなければ、ステップＳ０１４に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になってから所定の時間が経過していれば、ステップＳ０１５に進み、急速冷却制御を停止する。
【００７８】
ステップＳ０１６では、制御部１８０が、除霜運転前であるかどうかを判断する。除霜運転前であれば、ステップＳ０１７に進む。除霜運転前でなければ、ステップＳ０１９に進む。
【００７９】
ステップＳ０１７では、除霜運転を開始し、ステップＳ０１８では、除霜運転を終了する。その後、ステップＳ０１９に進む。
【００８０】
ステップＳ０１９では、外気導入加湿運転を再開する。制御部１８０は、加湿ダンパー１６３を開き、外気送風ファン１６２を駆動させる。
【００８１】
ステップＳ０２０では、制御部１８０は、外気導入加湿制御がＯＦＦになっているかどうかを確認する。外気導入加湿制御は、使用者がＯＦＦにすることによってＯＦＦにされてもよいし、自動的に加湿を止める制御によってＯＦＦにされてもよい。外気導入加湿制御がＯＦＦになっていなければ、ステップＳ０１０に戻る。外気導入加湿制御がＯＦＦになっていれば、ステップＳ０２１に進み、外気導入加湿運転を終了する。外気導入加湿制御がＯＦＦになっていなければ、ステップＳ０１０からステップＳ０２０までの工程を繰り返す。
【００８２】
次に、本発明の冷凍冷蔵庫１００において、野菜室１０４の温度を所定の温度帯の範囲内で均一に制御するための冷気量制御と、急速冷却制御について説明する。
【００８３】
図６は、この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っていない場合の冷気量制御の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【００８４】
図６に示すように、ステップＳ１０１では制御部１８０が冷凍サイクルユニット１２０と冷気送風ファン１７１を駆動して、−２５℃程度の冷気が冷気回路内を循環し、冷凍冷蔵庫１００の各貯蔵室内の冷却が開始される。
【００８５】
制御部１８０は、ステップＳ１０２で野菜室ダンパー１４２を開くように制御し、ステップＳ１０３では循環ダンパー１４４を閉じるように制御し、ステップＳ１０４では冷気戻りダンパー１４３を閉じるように制御する。このようにすることにより、冷凍サイクルユニット１２０から冷気流入路１３１内に吹き込む冷気は、断熱壁１１６の開口部１１７を通って各貯蔵室内に流れ込む。野菜室ダンパー１４２が開けられているので、冷気は、野菜室１０４内にも流入し、野菜室１０４内を急速に冷却する。
【００８６】
ステップＳ１０５では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以下であるかどうかを判断する。この実施の形態では、γ℃は、０℃よりも高い温度であるとする。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以下でなければ、ステップＳ１０５に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度γ℃以下であれば、ステップＳ１０６とステップＳ１０７に進む。
【００８７】
制御部１８０は、ステップＳ１０６で野菜室ダンパー１４２を開いたままであるように制御し、ステップＳ１０７で循環ダンパー１４４を開けるように制御する。このようにすることにより、背面側冷気流出路１３３内の１〜５℃程度の冷気が冷気流入路１３１内に流れ込み、冷気流入路１３１内で合流し、冷気流入路１３１から野菜室１０４に供給される冷気の温度が上昇する。
【００８８】
ステップＳ１０８では、制御部１８０は野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の冷却が進んで、温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下になっているかどうかを判断する。この実施の形態では、温度α℃は、温度γ℃よりも低い温度であるとする。また、温度α℃は、０℃よりも高い温度である。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下でなければ、ステップＳ１０８に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃以下であれば、ステップＳ１０９とステップＳ１１０に進む。
【００８９】
制御部１８０は、ステップＳ１０９で野菜室ダンパー１４２を閉じるように制御し、ステップＳ１１０で循環ダンパー１４４を開けたままにするように制御する。このようにすることにより、冷凍サイクルから冷気送風ファン１７１によって冷気流入路１３１内に流れ込む新しい冷気は野菜室１０４内に流入せず、冷気流入路１３１から貯蔵室を通って仕切板冷気流出路１３２に流れ出た冷気が、仕切板冷気流出路１３２、背面側冷気流出路１３３から冷気流入路１３１を通って再び野菜室１０４に戻る。このように冷気が循環することによって、野菜室１０４内の温度が安定な状態になる。
【００９０】
ステップＳ１１１では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下であるかどうかを確認する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下でなければ、ステップＳ１１１に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下であれば、ステップＳ１１２、ステップＳ１１３、ステップＳ１１４に進む。
【００９１】
制御部１８０は、ステップＳ１１２で野菜室ダンパー１４２を閉じたままにするように制御し、ステップＳ１１３で循環ダンパー１４４を閉じるように制御し、ステップＳ１１４で凍結防止ヒータ１７３をＯＮにするように制御する。このようにすることにより、野菜室１０４内の冷気が加熱され、野菜室１０４内の食品２００の凍結を防止する。
【００９２】
ステップＳ１１５では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃であるかどうかを判断する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃でなければ、ステップＳ１１５に戻る。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度α℃であれば、ステップＳ１１６、ステップＳ１１７、ステップＳ１１８に進む。
【００９３】
制御部１８０は、ステップＳ１１６で野菜室ダンパー１４２を閉じたままにするように制御し、ステップＳ１１７で循環ダンパー１４４を開くように制御し、ステップＳ１１８で凍結防止ヒータ１７３をＯＦＦにするように制御する。このようにして、野菜室１０４内の温度が所定の温度よりも高くなり、食品２００の凍結の恐れがなくなった場合には、冷気の加熱を停止して、冷気を循環させる。外気導入加湿制御を行っていない場合の冷気量制御では、以上の制御を野菜室１０４の温度変動を見ながら繰り返す。
【００９４】
図７は、この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っている場合の野菜室の冷気温度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【００９５】
図７に示すように、ステップＳ２０１では、制御部１８０は、加湿ダンパー１６３を開き、外気送風ファン１６２を駆動させて外気導入加湿運転を開始する。制御部１８０は、ステップＳ２０２で野菜室ダンパー１４２を開き、ステップＳ２０３で循環ダンパー１４４を開き、ステップＳ２０４で冷気戻りダンパー１４３を閉じるように制御する。このようにして、冷凍サイクルユニット１２０から冷気送風ファン１７１によって冷気流入路１３１内に流入した冷気は、野菜室ダンパー１４２を通って野菜室１０４内に供給され、野菜室１０４内を冷却し、野菜室１０４の上部の仕切板冷気流出路１３２から背面側冷気流出路１３３に戻り、循環ダンパー１４４を通って冷気流入路１３１に入り、再び野菜室１０４内に流入する循環を繰り返す。
【００９６】
ステップＳ２０５では、制御部１８０は、急速冷却制御運転を開始する。制御部１８０は、ステップＳ２０６で野菜室ダンパー１４２を開けたままにするように制御し、ステップＳ２０７で循環ダンパー１４４を閉じるように制御し、ステップＳ２０８では、冷凍サイクルの運転を強にする、すなわち、冷凍サイクルユニット１２０の運転能力を高めて、冷凍サイクルユニット１２０で発生する冷気量を多くする。このようにして、背面側冷気流出路１３３内の冷気が冷気流入路１３１内に戻らず、冷気流入路１３１内には新しい冷気が供給されるので、野菜室１０４内を急速に冷却することができる。
【００９７】
ステップＳ２０９では、制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０の運転を通常に戻し、急速冷却制御を停止する。
【００９８】
なお、冷気戻りダンパー１４３は、通常は閉じるように制御されているが、循環ダンパー１４４が長時間開かず背面側冷気流出路１３３内に冷気がたまりすぎてしまった場合にのみ、制御部１８０が冷気戻りダンパー１４３を開けるように制御する。
【００９９】
図８は、この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っている場合の野菜室のもう一つの冷気温度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【０１００】
図８に示すように、ステップＳ３０１では、制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０を駆動し、冷蔵室ダンパー１４１と野菜室ダンパー１４２と循環ダンパー１４４を開け、冷気戻りダンパー１４３を閉じるように制御して、冷凍冷蔵庫１００内の冷却を開始する。
【０１０１】
ステップＳ３０２では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度が、所定の温度δ℃であるかどうかを判断する。δ℃は、２℃よりも低く、−１℃よりも高い温度であるとする。野菜室１０４内の温度がδ℃になっていなければ、ステップＳ３０２に戻る。野菜室１０４内の温度がδ℃になっていれば、ステップＳ３０３、ステップＳ３０４に進む。
【０１０２】
制御部１８０は、ステップＳ３０３で野菜室ダンパー１４２を閉じるように制御し、ステップＳ３０４で循環ダンパー１４４を開けたままにするように制御する。このようにして、野菜室１０４内の冷気は、仕切板冷気流出路１３２、背面側冷気流出路１３３、循環ダンパー１４４を通って、冷気流入路１３１に流れ込み、再び野菜室１０４内に流入する循環を繰り返す。野菜室１０４内には、冷凍サイクルユニット１２０から新たな冷気は流入しないので、野菜室１０４内の温度はδ℃よりも低くならず、δ℃は−１℃よりも高い温度であるから、野菜室１０４内の温度は−１℃よりも高い温度に保たれる。
【０１０３】
ステップＳ３０５では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４から制御信号を受信して、野菜室１０４内の温度が所定の温度ε℃であるかどうかを判断する。ε℃は、δ℃よりも高く、２℃よりも低い温度であるとする。野菜室１０４内の温度がε℃になっていなければ、ステップＳ３０５に戻る。野菜室１０４内の温度がε℃になっていれば、ステップＳ３０６、ステップＳ３０７、ステップＳ３０８に進む。
【０１０４】
ステップＳ３０６では、制御部１８０は、野菜室ダンパー１４２を開けるように制御し、ステップＳ３０７では、循環ダンパー１４４を閉じるように制御し、ステップＳ３０８では、冷気戻りダンパー１４３を開くように制御する。このようにして、野菜室１０４内には、新たな冷気が流入するが、野菜室１０４から流出した冷気は、冷気戻りダンパー１４３から冷凍サイクルユニット１２０側に戻り、冷気流入路１３１内には戻らないので、野菜室１０４内の温度がε℃よりも高い温度にならなくなる。ε℃は、２℃よりも低い温度なので、野菜室１０４内の温度が２℃よりも低い温度に保たれる。その後、ステップＳ３０２にもどる。
【０１０５】
また、制御部１８０は、野菜室１０４内の温度が、２℃から−１℃までの任意の温度に保たれるように、野菜室温度センサ１５４から受信した制御信号に基づいて、循環ダンパー１４４の開閉を調整してもよい。
【０１０６】
外気導入加湿制御を行っている場合には、制御部１８０は、上記の制御に加えて、野菜室温度センサ１５４から受信した制御信号に基づいて、加湿ダンパー１６３と外気送風ファン１６２の駆動を制御して、野菜室１０４内に流入する外気の量を調整することによって、野菜室１０４内の温度が２℃から−１℃までの任意の温度に保たれるようにしてもよい。
【０１０７】
以上の構造と制御により、本発明の冷凍冷蔵庫１００は凍結も発露も無い理想的な加湿方法を実現することを可能にする。
【０１０８】
このように、冷凍冷蔵庫１００は、断熱箱体１１０と、断熱箱体１１０の内部に配置されて、食品２００を貯蔵するための野菜室１０４と、野菜室１０４の内部と連通し、冷気が流通するための冷気回路と、野菜室１０４内の温度を検知するための野菜室温度センサ１５４と、野菜室１０４内の湿度を検知するための野菜室湿度センサ１５５と、断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４の内部に移送するための外気導入部１６０ａと、制御部１８０とを備え、制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５によって検知される野菜室１０４内の湿度に基づいて、外気導入部１６０ａの駆動を制御し、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が所定の温度以上の温度である場合には外気導入部１６０ａの駆動を停止するように制御することが可能であるように構成されている。
【０１０９】
冷凍冷蔵庫１００においては、断熱箱体１１０の内部は、例えば間接冷却方式等によって冷却されているので、冷凍冷蔵庫１００の断熱箱体１１０の外部の空気は、断熱箱体１１０の内部の空気と比較して温度が高いことが多い。すなわち、断熱箱体１１０の外部の空気の飽和蒸気圧は、断熱箱体１１０の内部の空気の飽和蒸気圧よりも高く、断熱箱体１１０の外部の空気には、断熱箱体１１０の内部の空気よりも多くの水分が水蒸気として含まれていることが多い。例えば、断熱箱体１１０の内部と外部とにおいて湿度が同じであれば、同体積の空気が含む水蒸気の量については、断熱箱体１１０の外部の空気の方が多い。また、断熱箱体１１０の外部は、断熱箱体１１０の内部よりも湿度が高いことが多い。
【０１１０】
外気導入部１６０ａによって、断熱箱体１１０の外部の空気を断熱箱体１１０の内部に配置されている野菜室１０４内に移送すると、断熱箱体１１０の外部の空気中に含まれる水蒸気も外部の空気とともに野菜室１０４内に送り込まれる。このとき、断熱箱体１１０の外部から野菜室１０４内に移送された空気中の水蒸気の分だけ、野菜室１０４内の水蒸気量が増加する。野菜室１０４内は冷却されており、断熱箱体１１０の外部よりも温度が低いので、野菜室１０４内の飽和蒸気圧も断熱箱体１１０の外部よりも低い。そのため、断熱箱体１１０の外部から野菜室１０４内に移送された空気によって、断熱箱体１１０の外部よりも野菜室１０４内の湿度が高くなる。
【０１１１】
このようにすることにより、断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４に送り、外部の空気と野菜室１０４の内部の空気との温度差、すなわち、飽和蒸気圧差を利用して、水分を多く含んだ断熱箱体１１０の外部の空気を加湿源として、野菜室１０４内を加湿することができる。このようにして、水を貯蔵したり、加湿装置を備えたりすることなく、簡単な構造で、衛生的にも利便性においても問題なく、加湿を行なうことが可能な冷凍冷蔵庫１００を提供することができる。さらに、野菜室１０４内の湿度に基づいて外気導入部１６０ａの駆動を停止することによって、庫外が高湿度時にも野菜室１０４の内部で結露することがない。
【０１１２】
また、例えば、野菜室１０４が密閉されていない場合や、野菜室１０４に投入した食品２００の温度が高い場合等、野菜室１０４内の温度が高く湿度が低い場合に、加湿のために断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４内に送り続けると、野菜室１０４内の温度が上昇を続け、従って、野菜室１０４内の相対湿度は下がり続けて、断熱箱体１１０の外部の空気を送り続けても野菜室１０４内を加湿できない状況になる恐れがある。このような場合に、仮に制御部１８０が野菜室１０４内の湿度のみに基づいて外気導入部１６０ａを制御すれば、制御部１８０は、野菜室１０４の内部が高温であるにもかかわらず、湿度が低いので、断熱箱体１１０の外部の空気を野菜室１０４の内部に移送するように外気導入部１６０ａを制御して、断熱箱体１１０の外部の高温の空気が野菜室１０４の内部に送られ続ける状況になる恐れがある。このような制御部１８０の暴走を防ぐために、野菜室１０４内の温度が所定の温度以上である場合には、外気導入部１６０ａの駆動を停止して断熱箱体１１０の外部の空気が野菜室１０４内に流入しないようにして、野菜室１０４内を冷却する。野菜室１０４内の温度が下がり、野菜室１０４内の空気の温度が露点に近付くと、野菜室１０４内が低温高湿度になる。野菜室１０４内が高湿度になれば、制御部１８０は、野菜室１０４内の湿度に基づいて、外気導入部１６０ａの駆動を制御して、野菜室１０４内に外気を移送しないようにすることができる。このようにして、野菜室１０４内の温度が高くなりやすい状況下でも、制御部１８０が暴走するのを防ぐことができる。
【０１１３】
このようにすることにより、水を貯蔵することなく加湿を行なうことが可能な冷凍冷蔵庫１００を提供することができる。
【０１１４】
また、このように、冷凍冷蔵庫１００は、冷気回路から野菜室１０４内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための野菜室ダンパー１４２を備え、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度と、外気導入部１６０ａの駆動状態とに基づいて、野菜室ダンパー１４２を制御することが可能であるように構成されている。
【０１１５】
野菜室１０４内が低温高湿度を保っている間は、野菜室１０４内を急冷する必要がなく、また、野菜室１０４内の食品２００の凍結を防ぐためにも、野菜室１０４へ送る冷気は通常より高めの方がよい。一方、野菜室１０４内が低温低湿度の場合には、野菜室１０４を急冷する必要はないが、加湿をするために外気導入部１６０ａが駆動されると、断熱箱体１１０の外部の常温空気が野菜室１０４内に入って野菜室１０４内の温度が上昇するので、野菜室１０４内に低温の冷気を送る必要がある。また、野菜室１０４内が高温になっている場合には、湿度に関係なく外気導入部１６０ａの駆動を停止し、凍結しない程度に野菜室１０４を冷却させる必要がある。
【０１１６】
そこで、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度と、外気導入部１６０ａの駆動状態とに基づいて、野菜室ダンパー１４２を制御することにより、野菜室１０４内に流入する冷気の温度を調節して、野菜室１０４内を低温高湿度に保つことができる。
【０１１７】
また、このように、冷凍冷蔵庫１００においては、冷気回路は、野菜室１０４内に冷気を流入させるための冷気流入路１３１と、野菜室１０４内から冷気が流出するための仕切板冷気流出路１３２と背面側冷気流出路１３３とを有し、背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路１３１内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための循環ダンパー１４４を備え、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が所定の温度以上の温度である場合には、背面側冷気流出路１３３内の冷気が冷気流入路１３１内に流入しないように循環ダンパー１４４を制御し、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が所定の温度よりも低い温度である場合には、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度に基づいて、背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路１３１内に流入する冷気の量を調節するように循環ダンパー１４４を制御することが可能であるように構成されている。
【０１１８】
冷凍冷蔵庫１００の冷凍サイクルで発生して冷気流入路１３１内に供給される空気は、例えば−２５℃程度であり、野菜室１０４から流出して仕切板冷気流出路１３２と背面側冷気流出路１３３内を流通する空気は、例えば１〜５℃程度である。背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路内へ冷気が流入しないように循環ダンパー１４４が切り替えられている場合には、−２５℃程度の比較的低温の冷気のみが野菜室１０４内に流入する。一方、背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路１３１内へ冷気が流入するように循環ダンパー１４４が切り替えられている場合には、これらの異なる温度の冷気が冷気流入路内で合流し、合流した冷気が野菜室１０４内に流入する。そこで、野菜室１０４内の温度に基づいて循環ダンパー１４４を制御することによって、野菜室１０４内に流入する空気中において、これらの異なる温度の空気の比率を調節して野菜室１０４内に流入する空気の温度と湿度を調整することができるので、野菜室１０４内を低温高湿度に保つことができる。
【０１１９】
また、このように、冷凍冷蔵庫１００においては、冷気回路は、野菜室１０４内に冷気を流入させるための冷気流入路１３１と、野菜室１０４内から冷気が流出するための仕切板冷気流出路１３２と背面側冷気流出路１３３とを有し、冷気回路から野菜室１０４内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための野菜室ダンパー１４２と、背面側冷気流出路１３３内から冷気流入路１３１内への冷気の流入と流入停止とを切替えるための循環ダンパー１４４と、食品２００を収容するための内部容器１０５を備え、内部容器１０５は、野菜室１０４内に配置され、制御部１８０は、野菜室１０４の内部の温度が−１℃から２℃までの範囲内であるように、外気導入部１６０ａ、野菜室ダンパー１４２、および／または、循環ダンパー１４４の駆動を制御することが可能であるように構成されている。
【０１２０】
野菜室１０４内の温度が−１℃から２℃までの範囲内に制御されている場合、野菜室１０４に収容されている食品２００は凍結しにくい。また、食品２００を野菜室１０４内において内部容器１０５に収容することによって、冷気が直接、食品２００に当たりにくくなる。
【０１２１】
このようにすることにより、凍結すると細胞が破壊されておいしくなくなる野菜等の食品２００を長期間、凍結させずに保存することが可能となる。
【０１２２】
また、このように、冷凍冷蔵庫１００は、野菜室１０４の近傍であって、冷気流入路１３１の近傍に配置される凍結防止ヒータ１７３を備える。
【０１２３】
冷気流入路１３１の内部を流通する冷気は、−２５℃程度の低温である。このような冷気が野菜室１０４に吹き込むと、野菜室１０４内を局所的に冷却し、野菜室１０４内の食品２００が凍結してしまうことがある。
【０１２４】
そこで、このようにすることにより、野菜室１０４の近傍で冷気流入路１３１を加熱して、野菜室１０４内の局所的な冷却を防ぎ、野菜室１０４内の食品２００の凍結を防止することができる。
【０１２５】
また、このように、冷凍冷蔵庫１００は、野菜室１０４内の空気を撹拌するための空気撹拌用羽根車１７２を備える。
【０１２６】
このようにすることにより、冷気が当たって冷却されやすい野菜室１０４の壁面と、野菜室１０４の中央部との温度差をなくすことができる。例えば、野菜室１０４内の空気を緩やかに撹拌することによって、食品２００を乾燥させることなく、野菜室１０４内の温度差を低減することができる。
【０１２７】
（第２実施形態）
図９は、この発明の第２実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【０１２８】
図９に示すように、冷凍冷蔵庫３００が冷凍冷蔵庫１００と異なる点としては、空気移送手段として外気導入部１６０ｂが野菜室１０４の前面に配置されておらず、野菜室１０４の後方の機械室１０６内に配置されている。冷凍冷蔵庫３００のその他の構成は、冷凍冷蔵庫１００と同様である。外気導入部１６０ｂの外気導入ケース１６１の開口部は通気フィルター１６４で覆われている。また、外気導入ケース１６１には、外気導入経路１６６が接続されている。外気は、外気導入経路１６６を通って、野菜室１０４の上方から野菜室１０４内に供給される。外気導入経路１６６内での発露や、外気導入経路１６６内への異物の侵入は全くないとはいえないため、外気導入経路１６６が野菜室１０４と連通する開口部は、抗菌フィルター１６５で覆われている。
【０１２９】
外気導入部１６０ｂが野菜室１０４の前面に配置されている場合、使用者は、外気導入ケース１６１の汚れや異常を容易に知ることができ、適宜清掃することができるので衛生的である。しかし、冬季など冷凍冷蔵庫３００の外部が低温低湿度状態である場合には、野菜室１０４の前面から冷凍冷蔵庫３００の外部の気体を野菜室１０４の内部に導入しても、野菜室１０４の内部を十分に加湿できないことがある。
【０１３０】
そこで、外気導入部１６０ｂを、圧縮機１２１が配置される機械室１０６内に配置する。機械室１０６内には、通気孔１０７を通って外気が流出入する。機械室１０６は、通気孔１０７の他の部分においては密閉度が高く形成されている。機械室１０６の内部は、圧縮機１２１の作動熱によって、高温多湿の状態になっている。加湿ダンパー１６３を開いて外気送風ファン１６２を運転することによって、断熱箱体１１０の外部の気体が、通気孔１０７を通って機械室１０６に流入し、機械室１０６内で高温多湿の空気となって、外気導入ケース１６１内に流入する。外気導入ケース１６１内に流入した外気は、外気導入経路１６６内を通って、抗菌フィルター１６５を通過して、野菜室１０４内に供給される。
【０１３１】
このように、外気導入部１６０ｂは、断熱箱体１１０の外部の空気を、機械室１０６のような熱発生部を経由させて、野菜室１０４の内部に移送してもよい。
【０１３２】
このようにすることにより、外気が低温低湿度であっても、野菜室１０４内を簡単に加湿することができる。
【０１３３】
冷凍冷蔵庫３００のその他の構成と効果は、冷凍冷蔵庫１００と同様である。
【０１３４】
（第３実施形態）
図１０は、この発明の第３実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【０１３５】
図１０に示すように、第３実施形態の冷蔵庫として冷凍冷蔵庫４００が第１実施形態の冷凍冷蔵庫１００（図１）と異なる点としては、冷凍冷蔵庫４００は、副冷却手段としてペルチェモジュール１９０を備える。ペルチェモジュール１９０は、機械室１０６に配置されている。機械室１０６の上部には、放熱ダンパー１４６が配置されている。ペルチェモジュール１９０と野菜室１０４との間には、副冷却ダンパー１４５が配置されている。副冷却ダンパー１４５は、開かれることによってペルチェモジュール１９０から冷気回路を通って野菜室１０４に冷気または暖気を供給し、閉じられることによって冷気または暖気の供給を停止するためのダンパーである。副冷却ダンパー１４５は、野菜室１０４の後方、すなわち、野菜室１０４と、冷凍サイクルユニット１２０やペルチェモジュール１９０が配置されている機械室１０６との間に配置されている。副冷却ダンパー１４５がペルチェモジュール１９０に近い側に配置されていることによって、ペルチェモジュール１９０で発生する冷気の温度を大きく変化させずに野菜室１０４内に供給することができる。
【０１３６】
野菜室１０４の上部には、排出手段として結露防止ダンパー１４７が配置されている。結露防止ダンパー１４７は、開かれることによって野菜室１０４内の空気を仕切板冷気流出路１３２内に流出させ、閉じられることによって野菜室１０４から仕切板冷気流出路１３２への空気の流出を停止するためのダンパーである。野菜室１０４の内部においては、冷気回路から供給される冷気の最も上流側に野菜室温度センサ１５４が配置されている。また、冷凍サイクルユニット１２０の蒸発器１２５の下方には、主除霜手段として除霜ヒータ１７４が配置されている。
【０１３７】
図１０に示す第３実施形態の冷凍冷蔵庫４００は、第１実施形態の冷凍冷蔵庫１００が備える凍結防止ヒータ１７３（図１）を備えていないが、冷凍冷蔵庫４００は、凍結防止ヒータ１７３を備えていてもよい。
【０１３８】
冷凍サイクルユニット１２０は、主冷却手段の一例である。野菜室ダンパー１４２は、主冷却切替手段の一例である。副冷却ダンパー１４５は、副冷却切替手段の一例である。副冷却ダンパー１４５は、冷気切替手段と暖気切替手段と冷暖気切替手段を兼ねている。
【０１３９】
第３実施形態の冷凍冷蔵庫４００のその他の構成は、第１実施形態の冷凍冷蔵庫１００と同様である。
【０１４０】
図１１は、第３実施形態の冷凍冷蔵庫が備えるペルチェモジュールの全体の構成を示す図である。
【０１４１】
図１１に示すように、ペルチェモジュール１９０は、ペルチェ素子１９１と、ペルチェ素子１９１の野菜室１０４側の第１面１９１ａに配置される第１フィン１９３と、第１フィン１９３の上方に配置される第１ファン１９２と、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａと反対側の第２面１９１ｂに配置される第２フィン１９５と、第２フィン１９５の上方に配置される第２ファン１９４と、ペルチェモジュール１９０の駆動と駆動停止とを切り替える切替手段であり、ペルチェ素子１９１の極性を切り替える極性切替手段を兼ねるペルチェモジュール制御部とから構成されている電子冷却装置である。
【０１４２】
ペルチェモジュール１９０を駆動すると、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａと第２面１９１ｂのいずれか一方が吸熱側（低温側）になり、他方が放熱側（高温側）になる。ペルチェ素子１９１に電流を流すと、熱が吸熱側（低温側）から放熱側（高温側）に移動する。第１面１９１ａが吸熱側（低温側）になり、第２面１９１ｂが放熱側（高温側）になるように、ペルチェ素子１９１の極性が切り替えられている場合には、第１フィン１９３が吸熱フィン、第１ファン１９２が吸熱ファン、第２フィン１９５が放熱フィン、第２ファン１９４が放熱ファンとなる。一方、第１面１９１ａが放熱側（高温側）になり、第２面１９１ｂが吸熱側（低温側）になるように、ペルチェ素子１９１の極性が切り替えられている場合には、第１フィン１９３が放熱フィン、第１ファン１９２が放熱ファン、第２フィン１９５が吸熱フィン、第２ファン１９４が吸熱ファンとなる。
【０１４３】
ペルチェ素子１９１の放熱側は、放熱ファンによって空冷されて、ペルチェ素子１９１の放熱側に溜まった熱は周囲に放熱される。そのため、ペルチェ素子１９１は、冷凍サイクルユニット１２０の圧縮機１２１が収容されている、密閉度の高い機械室１０６の壁面に取り付けられている。ペルチェ素子１９１の放熱側で発生する熱は、圧縮機１２１で発生する熱とともに、通気孔１０７を通って冷凍冷蔵庫４００の外部に排出される。
【０１４４】
この実施の形態においては、最適な副冷却手段として空冷撹拌方式のペルチェモジュール１９０を用いている。ペルチェ素子１９１の高温側からの発熱量が大きいので、ペルチェモジュール１９０による冷却能力を維持するために、第１フィン１９３と第２フィン１９５によって周囲の空気と接する表面積を増やし、第１ファン１９２と第２ファン１９４によって空冷を行なっている。さらに、ペルチェモジュール１９０の上方に配置される放熱ダンパー１４６を短時間間隔で開閉して、ペルチェモジュール１９０の放熱効果を高めている。第１ファン１９２と第２ファン１９４を強力に運転することによって、さらに放熱効果を高めることができる。また、第１フィン１９３の近傍に第１ファン１９２が配置され、第２フィン１９５の近傍に第２ファン１９４が配置されていることによって、第１フィン１９３と第２フィン１９５の面内の結露を防ぐことができる。
【０１４５】
野菜室１０４には、冷凍サイクルユニット１２０で発生した冷気が野菜室ダンパー１４２によって供給または供給停止され、ペルチェモジュール１９０のペルチェ素子１９１の第１面１９１ａで発生した空気が副冷却ダンパー１４５によって供給または供給停止される。
【０１４６】
副冷却ダンパー１４５が開かれると、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａが低温側（吸熱側）になっている場合には、ペルチェモジュール１９０から野菜室１０４に冷気が供給される。このとき、ペルチェ素子１９１の第２面１９１ｂが高温側（放熱側）になる。一方、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａが高温側（放熱側）になっている場合には、ペルチェモジュール１９０から野菜室１０４に暖気が供給される。
【０１４７】
このように、冷凍サイクルユニット１２０で発生する冷気とペルチェモジュール１９０で発生する冷気と暖気の両方を用いて、野菜室１０４内を均一に緩慢冷却し、野菜室１０４内の温度を０℃〜２℃の温度範囲に保つ。
【０１４８】
図１２は、この発明の第３実施形態に係る冷凍冷蔵庫の制御関連の構成を示すブロック図である。
【０１４９】
図１２に示すように、第３実施形態の冷凍冷蔵庫４００（図１０）においては、第１実施形態の冷凍冷蔵庫１００（図１）と異なる点としては、制御部１８０は、副冷却ダンパー１４５と、放熱ダンパー１４６と、結露防止ダンパー１４７に制御信号を送信して、これらのダンパーの開閉を制御する。また、除霜ヒータ１７４に制御信号を送信して、駆動と駆動停止とを制御する。また、ペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェモジュール１９０（図１０）の駆動と駆動停止とを制御するとともに、ペルチェ素子１９１（図１１）の極性の切り替えを制御する。
【０１５０】
制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５によって野菜室１０４内の湿度が所定の湿度以上であることが検知されると、結露防止ダンパー１４７を開くように制御して、野菜室１０４内の空気を仕切板冷気流出路１３２内に流出させる。また、野菜室湿度センサ１５５によって、野菜室１０４内の湿度が所定の湿度以下であることが検知される場合には、結露防止ダンパー１４７を閉めるように制御する。
【０１５１】
制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０（図１０）の除霜運転を行う場合には、除霜ヒータ１７４を駆動して、蒸発器１２５（図１０）を温める。この実施の形態においては、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転は一定時間間隔で行なわれる。制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０の除霜予定を検知して、ペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転開始前にペルチェモジュール１９０の駆動を開始する。冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転を行なうために除霜ヒータ１７４が駆動されると、冷気回路内の冷気の温度が高くなるので、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転開始前にペルチェモジュール１９０の駆動を開始することによって、野菜室１０４内の温度が所定の温度範囲の温度よりも高くなることを防ぐことができる。
【０１５２】
ペルチェモジュール１９０（図１０）の除霜運転を行う場合には、制御部１８０は、ペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェ素子１９１の極性を切り替えて、低温側であった面を加熱して、除霜する。ペルチェモジュール１９０の除霜運転中には、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転が行なわれないように制御部１８０が除霜ヒータ１７４の駆動を制御する。
【０１５３】
また、制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０とペルチェモジュール１９０の運転状況や野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度に基づいて、野菜室ダンパー１４２と循環ダンパー１４４と副冷却ダンパー１４５を開閉するように制御する。
【０１５４】
図１３は、野菜室の温度を０℃〜２℃の範囲に制御する制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【０１５５】
図１０から図１３を用いて、野菜室１０４の温度を０℃〜２℃の範囲に制御する工程を説明する。
【０１５６】
冷凍冷蔵庫４００の運転が開始されると、ステップＳ４０１では、野菜室温度センサ１５４が野菜室１０４の温度を検知して、制御部１８０に信号を送信する。野菜室温度センサ１５４は、一定時間間隔で野菜室１０４の温度を検知する。制御部１８０は、ステップＳ４０２で冷蔵室ダンパー１４１を開き、同時に、ステップＳ４０３で野菜室ダンパー１４２を開くように制御する。冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３と野菜室１０４の内部が冷却される。以後、冷蔵室ダンパー１４１の開閉は、冷蔵室温度センサ１５１によって検知される冷蔵室１０１の温度に基づいて制御される。
【０１５７】
ステップＳ４０４では、制御部１８０は、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度ζ℃以下であるかどうかを判断する。ζの値は、野菜室１０４の内部に収容される食品２００によって変動する。また、冷凍冷蔵庫４００の容積、運転率、野菜室１０４の容積、ペルチェモジュール１９０の冷却能力によっても変動する。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度ζ℃以下であれば、ステップＳ４０５に進む。野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度ζ℃以下でなければ、ステップＳ４０４に戻る。
【０１５８】
ステップＳ４０５では、制御部１８０はペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェモジュール１９０を駆動させる。ペルチェ素子１９１は、野菜室１０４側の第１面１９１ａが低温側にされる。
【０１５９】
制御部１８０は、同時に、ステップＳ４０６で野菜室ダンパー１４２を閉め、ステップＳ４０７では副冷却ダンパー１４５を開くように制御する。このようにして、野菜室１０４内は、ペルチェモジュール１９０のみで温度制御される。ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａで発生する冷気は、第１フィン１９３と第１ファン１９２によって、野菜室１０４内に送出され、野菜室１０４の冷却が促進される。
【０１６０】
ステップＳ４０８では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０．５℃以下であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が０．５℃以下である場合には、ステップＳ４１０に進む。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が０．５℃以下でなければ、ステップＳ４０９に進む。
【０１６１】
ステップＳ４０９では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃がζ℃以上である場合には、ステップＳ４０３に戻って野菜室ダンパー１４２を開くように制御する。野菜室ダンパー１４２が開かれると、冷凍サイクルユニット１２０で発生する−２５℃程度の冷気が野菜室１０４内に供給されて野菜室１０４内の冷却が促進される。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃がζ℃以上でなければ、ステップＳ４０８に戻る。
【０１６２】
ステップＳ４１０では、制御部１８０はペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェモジュール１９０の駆動を停止する。
【０１６３】
ステップＳ４１１では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下であるかどうかを判断する。ペルチェモジュール１９０の駆動を停止した後も、野菜室１０４内の温度が下がる場合がある。そこで、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下である場合には、ステップＳ４１３に進み、制御部１８０はペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェ素子１９１の極性を切り替えて、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａを高温側にする暖房運転を行なう。このようにして、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａで暖気を発生させて、野菜室ダンパー１４２を通して野菜室１０４に暖気を供給する。その後ステップＳ４１５に進む。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃以下でない場合には、ステップＳ４１２に進む。
【０１６４】
ステップＳ４１２では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が１．５℃以上であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が１．５℃以上であれば、ステップＳ４１４に進み、ペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａを低温側にするようにペルチェモジュール１９０を駆動する。その後、ステップＳ４０９に戻る。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が１．５℃以上でなければ、ステップＳ４１１に戻る。
【０１６５】
ステップＳ４１４では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０．５℃以上であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が０．５℃以上である場合には、ステップＳ４１６に進み、制御部１８０はペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェモジュール１９０の暖房運転を停止する。その後、ステップＳ４１１に戻る。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が０．５℃以上でなければ、ステップＳ４１５に戻る。
【０１６６】
このように、野菜室１０４内の温度Ｔ℃を０℃〜２℃という狭い温度範囲内に保つように綿密に制御するために、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が０℃〜２℃の範囲内に近い場合には、冷凍サイクルユニット１２０の冷気が野菜室１０４内に供給されないように野菜室ダンパー１４２を閉じて、ペルチェモジュール１９０で温度制御を行う。例えば、野菜室１０４の断熱扉１１４が開放されたり、外気導入部１６０ａが駆動されたりして野菜室１０４内に外気が入り、野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上になったことを野菜室温度センサ１５４が検知した場合には、ステップＳ４０３に戻って、制御部１８０は野菜室ダンパー１４２を開くように制御する。
【０１６７】
図１４は、野菜室の湿度を６０％〜９５％の範囲に制御する制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【０１６８】
図１０から図１４を用いて、野菜室１０４の湿度を６０％〜９５％の範囲に制御する工程を説明する。
【０１６９】
冷凍冷蔵庫４００においては、野菜室１０４の温度を０℃〜２℃という狭い温度範囲内に保ちながら、野菜室１０４内の湿度を制御するために、ペルチェモジュール１９０の駆動時にのみ外気導入部１６０ａの駆動を行なうことが望ましい。
【０１７０】
図１３に示すステップＳ４０４で、野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以下であることが判断された後、図１４に示すステップＳ５０１で、制御部１８０はペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信して、ペルチェモジュール１９０を駆動させる。ペルチェ素子１９１は、野菜室１０４側の第１面１９１ａが低温側にされる。
【０１７１】
制御部１８０は、同時に、ステップＳ５０２では野菜室ダンパー１４２を閉め、ステップＳ５０３では副冷却ダンパー１４５を開くように制御する。このようにして、野菜室１０４内は、ペルチェモジュール１９０のみで温度制御される。ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａと第１フィン１９３と第１ファン１９２によって、冷気が野菜室１０４内に流入し、野菜室１０４の冷却が促進される。
【０１７２】
ステップＳ５０４では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃が１．５℃以下であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が１．５℃以下である場合には、ステップＳ５０５に進む。野菜室温度センサ１５４によって検知される温度Ｔ℃が１．５℃以下でなければ、ステップＳ５０４に戻る。
【０１７３】
ステップＳ５０５では、制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５によって検知される野菜室１０４内の湿度Ｓが６０％以下であるかどうかを判断する。野菜室湿度センサ１５５によって検知される湿度Ｓが６０％以下である場合には、ステップＳ５０７に進む。野菜室湿度センサ１５５によって検知される湿度Ｓが６０％以下でなければ、ステップＳ５０６に進む。
【０１７４】
ステップＳ５０６では、制御部１８０は、野菜室湿度センサ１５５によって検知される野菜室１０４内の湿度Ｓが９５％以上であるかどうかを判断する。野菜室湿度センサ１５５によって検知される湿度Ｓが９５％以上である場合には、ステップＳ５０８に進み、制御部１８０は結露防止ダンパー１４７を開くように制御して、ステップＳ５０５に戻る。野菜室湿度センサ１５５によって検知される湿度Ｓが９５％以上でなければ、ステップＳ５０５に戻る。
【０１７５】
ステップＳ５０７では、外気導入加湿運転を開始する。制御部１８０は、外気送風ファン１６２と加湿ダンパー１６３に制御信号を送信して、外気導入部１６０ａを通して外気が野菜室１０４内に供給されるように制御する。野菜室１０４内に外気が供給されると、野菜室１０４内の湿度が上昇する。その後、ステップＳ５０９に進む。
【０１７６】
ステップＳ５０９では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であれば、ステップＳ５１０に進み、制御部１８０は外気導入部１６０ａの駆動を停止するよう制御する。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上でなければ、ステップＳ５０７に戻って外気導入加湿運転を続ける。
【０１７７】
ステップＳ５０９で野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であると判断されて、ステップＳ５１０で外気導入加湿運転を停止した場合には、図１３に示すステップＳ４０３に戻り、野菜室ダンパー１４２を開くように制御する。その後、図１３に示す温度制御工程を行なう。
【０１７８】
このようにして、野菜室１０４内の綿密な温度制御を行いながら、野菜室１０４内を高湿度に保つことができる。
【０１７９】
以上のように、冷凍冷蔵庫４００は、野菜室１０４と別個に形成される冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３と、野菜室１０４と冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３を冷却するために冷気回路に冷気を供給するための冷凍サイクルユニット１２０と、野菜室１０４を冷却するために冷気回路に空気を供給するためのペルチェモジュール１９０と、冷凍サイクルユニット１２０から野菜室１０４への冷気の供給と供給停止とを切り替えるための野菜室ダンパー１４２と、ペルチェモジュール１９０から野菜室１０４への空気の供給と供給停止とを切り替えるための副冷却ダンパー１４５とを備え、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が所定の温度の範囲内になるように、野菜室ダンパー１４２と副冷却ダンパー１４５とを制御する。
【０１８０】
冷凍サイクルユニット１２０を備えることによって、野菜室１０４と冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３の全体を冷却することができる。また、ペルチェモジュール１９０を備えることによって、外気が導入される野菜室１０４の温度制御をしやすくなる。
【０１８１】
したがって、野菜室１０４と冷蔵室１０１と製氷室１０２と冷凍室１０３を含む冷凍冷蔵庫４００全体を冷凍サイクルユニット１２０によって効率よく冷却するとともに、野菜室ダンパー１４２と副冷却ダンパー１４５とを制御することにより、外気が導入される野菜室１０４内の温度差を小さくすることが可能な冷凍冷蔵庫４００を提供することができる。
【０１８２】
また、冷凍冷蔵庫４００においては、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、野菜室ダンパー１４２と副冷却ダンパー１４５とを制御し、かつ、野菜室湿度センサ１５５によって検知される野菜室１０４内の湿度が６０％以上になるように、外気導入部１６０ａを制御する。
【０１８３】
このようにすることにより、野菜室１０４内の食品２００の凍結と結露を防ぐことができる。また、野菜室１０４内の食品２００の乾燥を防ぐことができる。
【０１８４】
また、冷凍冷蔵庫４００においては、ペルチェモジュール１９０は、ペルチェ素子１９１と、ペルチェ素子１９１の駆動と駆動停止とを切り替えるためのペルチェモジュール制御部１９６と、ペルチェ素子１９１の低温側に配置される吸熱フィンと吸熱ファンと、ペルチェ素子１９１の高温側に配置される放熱フィンと放熱ファンとを含む。
【０１８５】
このようにすることにより、ペルチェ素子１９１のペルチェモジュール制御部１９６を通して、ペルチェモジュール１９０における冷気の発生と冷気の発生の停止とを短時間で切り替えて、食品２００を凍結させずに、均一な緩慢冷却を行うことができる。また、吸熱ファンと放熱ファンとを含むことにより、吸熱フィンと放熱フィンの結露を防ぐことができる。
【０１８６】
また、冷凍冷蔵庫４００においては、ペルチェモジュール１９０は、ペルチェ素子１９１の高温側と低温側とを切り替えるためのペルチェモジュール制御部１９６を含み、副冷却ダンパー１４５は、ペルチェ素子１９１の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の野菜室１０４への供給と供給停止とを切り替えるためのダンパーであり、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される温度が０℃から２℃までの範囲内になるように、ペルチェモジュール制御部１９６を制御する。
【０１８７】
このようにすることにより、簡単に、効率よく、野菜室１０４内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【０１８８】
また、冷凍冷蔵庫４００は、野菜室１０４の内部の気体を冷気回路に排出するための結露防止ダンパー１４７を備え、結露防止ダンパー１４７は、野菜室湿度センサ１５５によって検知される湿度が９５％を超える場合には、野菜室１０４の内部の気体を冷気回路に排出するように構成されている。
【０１８９】
このようにすることにより、野菜室１０４内の食品２００と、野菜室１０４の内部の凍結と結露を防ぐことができる。
【０１９０】
また、冷凍冷蔵庫４００においては、野菜室温度センサ１５４は、野菜室１０４内において、冷凍サイクルユニット１２０から野菜室１０４内に流入する冷気の最も上流側に配置されている。
【０１９１】
このようにすることにより、野菜室１０４内の局所的な凍結を防ぐことができる。
【０１９２】
図１５は、冷凍サイクルユニットの除霜運転を行なうときの野菜室内の温度と湿度の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【０１９３】
図１０から図１５を用いて、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転を行なうときの野菜室１０４内の温度と湿度の制御工程を説明する。なお、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転中は、循環ダンパー１４４を閉じておく。
【０１９４】
ステップＳ６０１では、ペルチェモジュール１９０を駆動してペルチェ素子１９１の野菜室１０４側の第１面１９１ａを低温側にするように、制御部１８０がペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信する。
【０１９５】
ステップＳ６０２では、制御部１８０は、野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度ζ℃以下であるかどうかを判断する。野菜室１０４内の温度が所定の温度ζ℃以下であれば、ステップＳ６０３に進む。ステップＳ６０３では、制御部１８０は、野菜室ダンパー１４２を閉じるように制御する。ステップＳ６０４では、制御部１８０は副冷却ダンパー１４５を開くように制御する。その後、ステップＳ６０６に進む。
【０１９６】
野菜室１０４内の温度Ｔ℃が所定の温度ζ℃以下でなければステップＳ６０５に進み、野菜室ダンパー１４２を開いて、冷凍サイクルユニット１２０による冷気を野菜室１０４に供給して、野菜室１０４内を冷却する。その後、図１３に示すステップＳ４０４に進み、通常の野菜室１０４の温度制御を行う。
【０１９７】
ステップＳ６０６では、外気導入加湿運転を停止するように制御部１８０が外気導入部１６０ａを制御する。
【０１９８】
ステップＳ６０７では、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転を行なう。制御部１８０は、除霜ヒータ１７４を駆動するように制御して、冷凍サイクルユニット１２０の蒸発器１２５を温める。
【０１９９】
ステップＳ６０８では、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転を停止する。制御部１８０は、除霜ヒータ１７４を駆動停止するように制御する。
【０２００】
ステップＳ６０９では、制御部１８０は、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であるかどうかを判断する。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上であれば、ステップＳ６１０に進み、野菜室ダンパー１４２を開くように制御する。その後、図１３に示す通常の温度制御を行う。野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度Ｔ℃がζ℃以上でなければ、外気導入加湿運転を行なう。その後、図１４に示すステップＳ５０９に進み、図１４に示す通常の湿度制御を行なう。
【０２０１】
図１６は、ペルチェモジュールの除霜運転の制御処理を順に示すフローチャートである。以下の工程において、所定の判断を行う主体は制御部１８０である。
【０２０２】
図１０から図１６を用いて、冷凍サイクルユニットの除霜運転を行なうときの野菜室内の温度と湿度の制御工程を説明する。
【０２０３】
ステップＳ７０１では、制御部１８０は、ペルチェモジュール１９０のペルチェ素子１９１の第１面１９１ａを低温側にする駆動、すなわち、冷房運転を開始してから所定時間経過したかどうかを判断する。所定時間経過していれば、ステップＳ７０２に進む。所定時間経過していなければ、ステップＳ７０１に戻る。
【０２０４】
ステップＳ７０２では、ペルチェ素子１９１の極性を反転させるように、制御部１８０がペルチェモジュール制御部１９６を制御する。ペルチェ素子１９１の極性を反転させると、それまで低温側であった第１面１９１ａが高温側になる。
【０２０５】
ステップＳ７０３では、制御部１８０は、ペルチェ素子１９１の極性が切り替えられてから所定時間経過したかどうかを判断する。ここでは、所定時間は、ごく短時間とする。ごく短時間、第１面１９１ａを高温側にして、野菜室１０４の暖房運転を行なう。所定時間経過していれば、ステップＳ７０４に進む。所定時間経過していなければ、ステップＳ７０３に戻る。
【０２０６】
ステップＳ７０４では、制御部１８０は、野菜室１０４の冷房運転時にペルチェ素子１９１の低温側であった面、すなわち、第１面１９１ａの温度Ｔｅが０℃以上であるかどうかを判断する。第１面１９１ａの温度Ｔｅが０℃以上であれば、ステップＳ７０８に進む。ステップＳ７０４で、第１面１９１ａの温度Ｔｅが０℃以上と判断された場合には、除霜運転を完了したものとする。第１面１９１ａの温度Ｔｅが０℃以上でなければ、第１面１９１ａや第１フィン１９３に着霜が予想されるので、続けてステップＳ７０５に進む。
【０２０７】
ステップＳ７０５では、制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転の開始時刻までの時間がη以上であるかどうかを判断する。冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転を行なうと、冷気回路内の冷気の温度が高くなるので、冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転中には、野菜室１０４の温度制御はペルチェモジュール１９０のみで行なう。そのため、ペルチェモジュール１９０と冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転は、同時には行なわれないようにする。冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転の開始時刻までの時間がη以上であれば、ステップＳ７０６に進む。冷凍サイクルユニット１２０の除霜運転の開始時刻までの時間がη以上でなければ、ステップＳ７０８に進む。
【０２０８】
ステップＳ７０６では、ペルチェモジュール１９０の除霜運転を開始する。制御部１８０は、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａが高温側になるにしたままで、野菜室ダンパー１４２を開き、副冷却ダンパー１４５を閉じる。野菜室１０４は、冷凍サイクルユニット１２０の冷気によってのみ冷却される。
【０２０９】
ステップＳ７０７では、ペルチェモジュール１９０の除霜運転を終了し、ステップＳ７０８に進む。
【０２１０】
ステップＳ７０８では、ペルチェ素子１９１の極性を戻すように、制御部１８０がペルチェモジュール制御部１９６に制御信号を送信する。すなわち、第１面１９１ａが低温側になり、第２面１９１ｂが高温側になるように極性を切り替える。その後、ステップＳ７０１に戻る。
【０２１１】
なお、この実施の形態においては、冷気供給手段と暖気供給手段は、どちらも副冷却ダンパー１４５が兼ねているが、ペルチェ素子１９１の第１面１９１ａから野菜室１０４に空気を供給する流路と、ペルチェ素子１９１の第２面１９１ｂから野菜室１０４に空気を供給する流路とを別個に備え、それぞれの流路にダンパーが配置されてもよい。この場合には、第１面１９１ａが低温側にされているときには、第１面１９１ａから野菜室１０４に空気を供給する流路とダンパーが冷気供給手段の一例であり、第２面１９１ｂから野菜室１０４に空気を供給する流路とダンパーが暖気供給手段の一例である。
【０２１２】
以上のように、冷凍冷蔵庫４００は、冷凍サイクルユニット１２０の除霜を行うための除霜ヒータ１７４を備え、ペルチェモジュール１９０は、ペルチェ素子１９１の高温側と低温側とを切り替えるためのペルチェモジュール制御部１９６を含み、副冷却ダンパー１４５は、ペルチェ素子１９１の低温側において発生する冷気および高温側において発生する暖気の野菜室１０４への供給と供給停止とを切り替えるためのダンパーであり、制御部１８０は、除霜ヒータ１７４が駆動しているときには、ペルチェ素子１９１の高温側において発生する暖気が野菜室１０４に供給されないように副冷却ダンパー１４５を制御する。
【０２１３】
このようにすることにより、除霜を行って冷気回路内の冷気の温度が比較的高くなっても、野菜室１０４内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【０２１４】
また、冷凍冷蔵庫４００においては、副冷却ダンパー１４５は、ペルチェ素子１９１の低温側において発生する冷気の野菜室１０４への供給と供給停止とを切り替え、ペルチェ素子１９１の高温側において発生する暖気の野菜室１０４への供給と供給停止とを切り替えるためのダンパーであり、制御部１８０は、冷凍サイクルユニット１２０とペルチェモジュール１９０の運転状況と、野菜室温度センサ１５４によって検知される野菜室１０４内の温度に基づいて、副冷却ダンパー１４５を制御する。
【０２１５】
このようにすることにより、例えば、冷凍サイクルユニット１２０またはペルチェモジュール１９０の除霜運転を行って冷気回路内の冷気の温度が比較的高くなる場合や、冷気回路内の冷気の温度が低すぎる場合にも、野菜室１０４内の温度を所定の温度範囲に保つことができる。
【０２１６】
第３実施形態の冷凍冷蔵庫４００のその他の構成と効果は、第１実施形態の冷凍冷蔵庫１００と同様である。
【実施例１】
【０２１７】
本発明の冷凍冷蔵庫において、外気導入加湿制御を行う場合の野菜室の温度と湿度の変化について説明する。
【０２１８】
図１７は、野菜室を密閉して除霜運転を行なう前後の野菜室内の温度と湿度の変化を示す図である。
【０２１９】
図１７に示すように、外気導入部以外の部分において野菜室を密閉している場合には、野菜室に外気導入加湿制御をしながら野菜室内の温度が所定の温度帯の範囲内になるように温度を制御している状態において除霜運転を行なった場合、一時的に野菜室内の温度が上昇した。しかし、その後、外気の導入を続けても、野菜室内の温度は所定の温度範囲に戻った。
【０２２０】
図１７においては、細い実線で野菜室の空気温度を示し、細い二点鎖線で野菜室内に置いた熱容量の大きい銅玉の温度を示す。熱容量の大きい銅玉の温度をなるべく均一に目標の温度帯に入るように制御していても、空気温度はそれよりも温度変動が大きい。このため、熱容量の小さい葉物野菜等では空気温度と同様の変動が起こり一部凍結してしまう恐れがある。よって、本発明では、野菜室内の温度の上限を、０℃から２℃上昇させて、２℃から野菜の凍結点である−１℃までの範囲で制御を行うことが望ましいということが分かった。
【０２２１】
図１８は、野菜室が密閉されていない場合の野菜室内の温度と湿度の変化を示す図である。
【０２２２】
図１８に示すように、断熱扉が開閉されたり、パッキンに袋等がひっかかったりするなどして野菜室が密閉されていない場合、野菜室内の温度は上昇しやすい。このような状況で、外気導入加湿制御を行うと、外気侵入により短時間で急激な温度上昇を起こし、それによって相対湿度は下がる。これに対応して、更に外気を導入して湿度を上げようとする制御により、際限なく外気が導入され続けて、それにしたがって野菜室内の温度は上昇を続ける場合がある。この実施例では、外気導入加湿制御の開始から１時間後に外気導入加湿制御を強制停止させたため、その後は温度が下がったが、強制停止させなければ野菜室の断熱扉を常時開放しているのと同様の状態になるため冷却が追いつかない。このような状況では、野菜室内部の食品に悪影響を及ぼすだけでなく、外気送風ファンや加湿ダンパーにも異常をきたす恐れがある。そのため、本発明の冷凍冷蔵庫では、上記のように庫内の温度上昇が起こりやすい状況では、庫内の温度が所定の温度よりも高くなった場合には、外気の導入を一時的に停止する制御を行うことが望ましいことが分かった。
【実施例２】
【０２２３】
本発明の第３実施形態の冷凍冷蔵庫においては、主冷却手段と副冷却手段とを組み合わせることによって、外気が導入される貯蔵室を所定の温度範囲内に保つことができる。この効果を確認するために、冷却方法の違いによる貯蔵室として野菜室内の温度と湿度の変化を調べた。冷却方法としては、冷蔵庫全体を冷却する主冷却手段として冷凍サイクルユニットと、野菜室内のみを冷却する副冷却手段としてペルチェモジュールとを用いた。
【０２２４】
図１９は、本発明の冷蔵庫の野菜室内をペルチェモジュールで温度制御したときの野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【０２２５】
図１９に示すように、ペルチェモジュールの運転を開始後、ほぼ２日経過するまで、細い実線で示す野菜室内の温度と、二点鎖線で示す銅玉の温度は、−１℃から０℃の温度範囲内でほぼ一定であった。それぞれの温度の変動は、０．５℃以内であった。また、太い実線で示す野菜室の湿度は、ペルチェモジュールの運転開始直後から、ほぼ２日経過するまで、ほぼ８５％程度で一定であった。湿度の変動は、２〜３％以内であった。
【０２２６】
このように、ペルチェモジュールを用いて温度制御を行なうことによって、野菜室内は非常に安定性の高い雰囲気を保つことがわかった。
【０２２７】
図２０は、本発明の冷蔵庫の野菜室内を冷凍サイクルユニットで温度制御したときの野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【０２２８】
図２０に示すように、冷凍サイクルユニットの運転開始後、細い実線で示す野菜室の温度と、二点鎖線で示す銅玉の温度については、除霜運転を行なわなくても、温度の変動を１℃以内に止めることが困難であった。特に、野菜室の温度は、６℃以上の温度範囲で温度の変動が生じた。また、太い実線で示す湿度についても、ほぼ７０％から８０％までの間を変動した。
【０２２９】
冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）では、長い配管の内部に冷媒が保持され、冷媒が蒸発（気化）、圧縮、凝縮（液化）というサイクルを繰り返している。そのため、冷凍サイクルユニットの駆動を停止してから、すぐに再び起動させると、圧縮機が壊れてしまうことがある。そこで、冷凍サイクルユニットには、駆動停止から再起動までに所定の時間間隔をあけるようにタイマが備えられており、目標値の温度を中心としてハンチングと呼ばれる波動が見られる。その結果、野菜室の温度が変動する。
【０２３０】
また、冷凍サイクルユニットは、野菜室だけではなく、冷蔵庫の全体を冷却する必要がある。特に、冷凍室を−２０℃前後まで冷却するために、冷凍サイクルユニットは、−２５℃以下の冷気を冷気回路に供給することが可能な能力と制御とを備える必要がある。しかしながら、−２５℃程度の冷気は、貯蔵室の目標温度、例えば、０℃〜２℃と離れすぎているので、冷凍サイクルユニットから直接供給される冷気と、冷蔵室からの戻り冷気とを混合させて野菜室に供給したとしても、綿密な温度制御を行うことが困難になる。
【０２３１】
そこで、本発明の第３実施形態の冷蔵庫においては、主冷却手段と副冷却手段とを組み合わせて、冷蔵室、製氷室、冷凍室を従来どおりに冷却し、野菜室を０℃〜２℃の温度範囲内に保つことが可能となる。
【０２３２】
図２１は、野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を６０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【０２３３】
図２１に示すように、野菜室内の湿度を６０％にすることを目標として制御していても、野菜室に葉物野菜が収容されていない無負荷状態からホウレン草などの葉物野菜が野菜室に収容されると、野菜室内の湿度が急激に上昇した。特に、葉物野菜を収容した直後には、湿度が９５％を越えて、非常に高湿度の状態になった。
【０２３４】
図２２は、野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を７０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。野菜室には、初めから葉物野菜が収容されている。
【０２３５】
図２２に示すように、野菜室内の湿度を７０％にすることを目標として制御していても、野菜室に葉物野菜が収容されていると、湿度が９５％を超える状態が続いた。
【０２３６】
図２３は、野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を８０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【０２３７】
図２３に示すように、野菜室内の湿度を８０％にすることを目標として制御していても、野菜室に葉物野菜が収容されていると、湿度が９５％を超える状態が続いた。
【０２３８】
野菜室の湿度が９５％を越える状態が続くと、野菜室に保存されている食品には、結露したり、凍結したりすることがある。このように、野菜室の湿度が９５％を越えるような場合には、野菜室内の食品に悪影響が及ぶので、本発明の第３実施形態の冷凍冷蔵庫においては、野菜室内の湿度が９５％を越えると、結露防止ダンパーが開かれて野菜室の内部の気体を冷気回路に排出するように構成されている。
【０２３９】
このようにすることにより、野菜室内の食品と、野菜室の内部の凍結と結露を防ぐことができる。
【０２４０】
一方、野菜室内の湿度が低い場合には、野菜室内の食品が乾燥してしまう。
【０２４１】
表１は、目標湿度８０％、７０％、６０％、５０％に制御される野菜室において、ホウレン草を３日間保存したときの維持率と乾燥度とを示す表である。維持率は、３日保存後の野菜の重量を保存前の野菜の重量で割った値を百分率で表したものである。乾燥度は、１００から維持率を引いた値である。葉物野菜では、乾燥度が大きいほど野菜がしなびた印象になる。乾燥度が１０％を越えると、消費者が購入や可食をためらう程度の劣化になる。
【０２４２】
【表１】
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【０２４３】
表１に示すように、目標湿度を８０％として野菜室の温度と湿度を制御すると、３日保存後のホウレン草の維持率は９１．２％、乾燥度は８．８％であった。目標湿度を７０％として野菜室の温度と湿度を制御すると、３日保存後のホウレン草の維持率は８８．１％、乾燥度は１１．９％であった。目標湿度を６０％として野菜室の温度と湿度を制御すると、３日保存後のホウレン草の維持率は８９．０％、乾燥度は１１．０％であった。目標湿度を５０％として野菜室の温度と湿度を制御すると、３日保存後のホウレン草の維持率は７９．４％、乾燥度は２０．６％であった。
【０２４４】
このように、目標湿度が５０％になると、乾燥度が大きく上昇した。そこで、野菜室の湿度は、６０％以上に保たれることが好ましいことが分かった。
【０２４５】
以上に開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態と実施例ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０２４６】
【図１】この発明の第１実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】冷凍冷蔵庫が備える冷凍サイクルユニットの全体を概略的に示す図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る冷凍冷蔵庫の制御関連の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫の冷凍冷蔵運転における温湿度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫の冷凍冷蔵運転における温湿度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っていない場合の冷気量制御の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っている場合の野菜室の冷気温度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態に係る、本発明の冷凍冷蔵庫における、外気導入加湿制御を行っている場合の野菜室のもう一つの冷気温度制御の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図９】この発明の第２実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【図１０】この発明の第３実施形態として、冷凍冷蔵庫の全体の構成を概略的に示す断面図である。
【図１１】第３実施形態の冷凍冷蔵庫が備えるペルチェモジュールの全体の構成を示す図である。
【図１２】この発明の第３実施形態に係る冷凍冷蔵庫の制御関連の構成を示すブロック図である。
【図１３】野菜室の温度を０℃〜２℃の範囲に制御する制御処理を順に示すフローチャートである。
【図１４】野菜室の湿度を６０％〜９５％の範囲に制御する制御処理を順に示すフローチャートである。
【図１５】冷凍サイクルユニットの除霜運転を行なうときの野菜室内の温度と湿度の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図１６】ペルチェモジュールの除霜運転の制御処理を順に示すフローチャートである。
【図１７】野菜室を密閉して除霜運転を行なう前後の野菜室内の温度と湿度の変化を示す図である。
【図１８】野菜室が密閉されていない場合の野菜室内の温度と湿度の変化を示す図である。
【図１９】本発明の冷蔵庫の野菜室内をペルチェモジュールで温度制御したときの野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【図２０】本発明の冷蔵庫の野菜室内を冷凍サイクルユニットで温度制御したときの野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の変化を示す図である。
【図２１】野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を６０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【図２２】野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を７０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【図２３】野菜室に葉物野菜を収容し、野菜室内の目標湿度を８０％として温度と湿度を制御したときの、野菜室の温度と湿度と、野菜室内に置かれた銅玉の温度の変化を示す図である。
【符号の説明】
【０２４７】
１００，３００，４００：冷凍冷蔵庫、１０１：冷蔵室、１０２：製氷室、１０３：冷凍室、１０４：野菜室、１０５：内部容器、１１０：断熱箱体、１２０：冷凍サイクルユニット、１３１：冷気流入路、１３２：仕切板冷気流出路、１３３：背面側冷気流出路、１４２：野菜室ダンパー、１４４：循環ダンパー、１４５：副冷却ダンパー、１４７：結露防止ダンパー、１５４：野菜室温度センサ、１５５：野菜室湿度センサ、１６０ａ，１６０ｂ：外気導入部、１７２：空気撹拌用羽根車、１７３：凍結防止ヒータ、１７４：除霜ヒータ、１８０：制御部、１９０：ペルチェモジュール、１９１：ペルチェ素子、１９１ａ：第１面、１９１ｂ：第２面、１９２：第１ファン、１９３：第１フィン、１９４：第２ファン、１９５：第２フィン、１９６：ペルチェモジュール制御部。
【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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【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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【図２２】
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【図２３】
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