(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を用いて、本発明の実施するための形態(以下、実施形態と称する)を説明する。
【0011】
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係わる冷蔵庫の全体を示す斜視図である。
【0012】
図1に示す冷蔵庫1は、断熱箱体で形成した本体(冷蔵庫本体)2を有している。本体2の断熱箱体の内部には貯蔵区画が形成されており、貯蔵区画は、仕切り壁により冷凍区画と冷蔵区画等の複数の貯蔵室に区分されている。本体2は、冷蔵区画である冷蔵室5と野菜室7と、冷凍区画である製氷室8と上部冷凍室9と冷凍室10を有している。
【0013】
この本体2の最上部の位置には、両開き式の左右の観音扉3,4で開閉される冷蔵室5を設けられている。これらの観音扉3,4は、それぞれ本体2の回転軸3A,4Aを中心にして開閉可能に取り付けられている。冷蔵室5の下側には、引出し式扉7aで開閉される野菜室7が設けられている。
【0014】
この野菜室7の下部には、製氷室8と、上部冷凍室9が横方向に並んで配置されている。製氷室8は引出し式扉8aで開閉され、上部冷凍室9は引出し式扉9aで開閉される。本体2の最下部であって、これらの製氷室8と上部冷凍室9の下部には、冷凍室10が配置されている。冷凍室10は引出し式扉10aで開閉される。
【0015】
図2は、
図1に示す冷蔵庫1の上部の観音扉3,4等を示す正面図である。
【0016】
図2に示すように、例えば左側の観音扉3には、操作部50が配置されている。この操作部50は、使用者が指で触れることで各種の設定操作を行う操作ボタン等を有している。例えば、
図1に示すように、操作部50は、外気の湿度閾値の設定部120を有している。この外気の湿度閾値の設定部120は、外気の湿度の数値が予め定めた閾値に対して高いか低いかを制御部100(
図4を参照)が判断できるようにするために、制御部100に対して、予め定めた外気の湿度の閾値(一定値)を予め入力することができる。
【0017】
図3は、
図1に示す冷蔵庫1の縦方向の断面図である。
【0018】
図3に示すように、本体2内では、野菜室7が冷蔵室5の下部に位置されている。製氷室8と上部冷凍室9が野菜室7の下部に配置され、冷凍室10が最下部に配置されている。冷蔵室5と野菜室7の背部には、冷気通路11が設けられている。冷蔵区画と冷凍区画は、分離して断熱されている。本体2において、冷蔵室5と野菜室7の背部には、冷却ファン13と、冷蔵用の冷却器14が配置されている。冷却ファン13はファンモータにより回転される。冷却ファン13の付近には、ダクト25が設けられている。
【0019】
本体2内において、製氷室8と上部冷凍室9と冷凍室10の背部には、冷却ファン15と、冷凍用の冷却器16が配置されている。冷却ファン15はファンモータにより回転される。冷却ファン15の付近には、冷却器16が発生する冷気を、製氷室8と上部冷凍室9と冷凍室10に導くためのダクト26が設けられている。
【0020】
本体2の下部の機械室17には、圧縮機(コンプレッサ、図示せず)等が配置されており、圧縮機は、冷却器14,16と、凝縮器18等により、冷蔵区画と冷凍区画を冷却するための冷凍サイクルを構成している。
【0021】
図3に示すように、例えば観音扉3,4のいずれかには、湿度センサ21が設けられている。湿度センサ21は、観音扉3,4のいずれかの上部位置に設けられているが、設ける位置は特に限定されない。この湿度センサ21は、冷蔵庫1が設置されている部屋環境における外気の湿度(庫外湿度)を検知する。
【0022】
図3に示すように、観音扉3の観音扉4に対向する面であって庫内側には、結露防止用電熱装置(結露防止用電熱ヒータ)40が配置されている。観音扉3,4の間には、それぞれ仕切部分3S、4Sが形成されている。仕切部分3S、4Sは、冷蔵室5の内側に突出して形成されているプラスチック製の内箱の一部分である。仕切部分3S、4Sの近傍は、使用者が観音扉3,4を開閉することにより、外気にさらされる。冷蔵室5内の温度が冷蔵温度であるので、仕切部分3S、4Sが外気の露点温度以下になり、外気中の水分が仕切部分3S、4Sに結露することがある。このため、この結露防止用電熱装置40は、仕切部分3S、4Sの付近に配置されており、通電することにより、仕切部分3S、4Sの付近の温度を外気の露点温度よりも高くして、結露の発生を防止する。
【0023】
また、
図3に示す冷却器16には、除霜用電熱装置(除霜用ヒータ)30が配置されている。この除霜用電熱装置30は、冷却器16に付着した霜を溶かして取り除くために設けられている。冷凍サイクルを構成している冷却器16が低温になると、冷却器16の外面に霜が付着するが、この冷却器16への霜の付着により冷却器の冷却能力が低下する。従って、冷却器16の霜の除霜を行うために、冷却器16には除霜用電熱装置30が設けられており、この除霜用電熱装置30が、冷却器16の霜を融解する。
【0024】
図4は、冷蔵庫1の電気的な構成例を示すブロック図である。
【0025】
図4に示すように、冷蔵庫1は、制御部100を有しており、この制御部100は
図3に示す本体2の所定の位置に配置されている。この制御部100は、処理部90と、除霜用制御装置101と、結露防止用制御装置102を備えている。湿度センサ21は、処理部90に接続されており、湿度センサ21は、外気の湿度を検知して外気の湿度信号SHを処理部90に送って、処理部90は外気の湿度信号SHから外気の湿度の数値を得る。
【0026】
図4に示すように、除霜用制御装置101は、予め定めた電流SCを送ることで、除霜用電熱装置30を予め定めた駆動時間だけ発熱(駆動)させたり、除霜用電熱装置30の発熱(駆動)する駆動時間を予め定めた駆動時間よりも短縮して発熱(駆動)させることができる。
【0027】
図4に示すように、結露防止用制御装置102は、スイッチ装置110に対して電流SRを送るとともに、スイッチ装置110に対してオン/オフの切替信号CSを送る。これにより、スイッチ装置110は、オンの切替信号CSを受けるとオンになり、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じて、結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることで、結露防止用電熱装置40を発熱(駆動)させることができる。
【0028】
また、スイッチ装置110は、オフの切替信号CSを受けるとオフになり、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じては結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることができなくなり、結露防止用電熱装置40の発熱(駆動)を停止させることができる。このように、スイッチ装置110は、結露防止用電熱装置40の駆動動作(発熱動作)をオンしたり、オフすることができる。
【0029】
次に、
図5のフロー図を参照して、冷蔵庫1の動作例を説明する。
【0030】
まず、
図5のステップS1において、
図4に示す湿度センサ21が、外気の湿度を検知して外気の湿度信号SHを制御部100の処理部90に送る。制御部100では、処理部90が外気の湿度信号SHに基づいて、外気の湿度が予め定めた一定値(閾値)以下であると判断(外気の湿度が低いと判断)すると、ステップS2では、除霜用制御装置101は、駆動電流SCを送ることで、除霜用電熱装置30を予め定めた駆動時間よりも短縮した駆動時間だけ発熱させる。しかも、ステップS3では、
図4のスイッチ装置110は、オフの切替信号CSを受けてオフになり、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じては結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることができなくなり、結露防止用電熱装置40の発熱(駆動)を停止させる。
【0031】
これにより、冷蔵庫1の外気の湿度の度数を基準にして、外気の湿度が予め定めた一定値(閾値)以下である場合には、除霜用電熱装置30の駆動時間を、予め定めた駆動時間よりも短縮して駆動することで除霜時間は短縮され、かつ結露防止用電熱装置40の駆動を停止させるので、外気の湿度が低い低湿度環境下において結露防止用電熱装置40の動作を停止して庫内の温度を上昇しにくくし、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。
【0032】
また、
図5のステップS1において、制御部100では、処理部90が外気の湿度信号SHに基づいて、外気の湿度が予め定めた一定値(閾値)を超えると判断(外気の湿度が高いと判断)すると、ステップS4では、除霜用制御装置101は、駆動電流SCを送ることで、除霜用電熱装置30を予め定めた駆動時間だけ発熱させ、すなわち駆動時間を短縮せずに発熱させる。しかも、ステップS5では、スイッチ装置110は、オンの切替信号CSを受けるとオンになり、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じて、結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることで、結露防止用電熱装置40を発熱(駆動)させる。
【0033】
これにより、冷蔵庫1の外気の湿度の度数を基準にして、外気の湿度が予め定めた一定値(閾値)を超える場合には、除霜用電熱装置30の駆動時間を、予め定めた駆動時間駆動することで除霜時間は短縮されず、かつ結露防止用電熱装置40の駆動を停止させないで行う。言い換えれば、外気の湿度が高い環境下では、除霜用電熱装置30の駆動時間を短縮せず、かつ結露防止用電熱装置40の駆動することから、言い換えれば、外気の湿度が低い低湿度環境下において結露防止用電熱装置40の動作を停止して庫内の温度を上昇しにくくし、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。
【0034】
また、外気の湿度が予め定めた一定値以下である場合に、
図5のステップS3において、
図4の結露防止用電熱装置40の駆動を停止した時には、制御部100は、冷蔵庫1の庫内の温度保障動作を停止するようになっている。この庫内の温度保障動作とは、例えば冷蔵室の野菜室ヒータ、給水口ヒータ等の動作を停止することである。これにより、庫外の湿度が、予め定めた一定値以下であれば、結露防止用電熱装置40の動作の停止と同時に、庫内の温度保障動作を停止することで、庫内の温度を上昇しにくくし、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。
【0035】
さらに、外気の湿度が予め定めた一定値以下である場合に、
図5のステップS3において、結露防止用電熱装置40の駆動を停止した時には、除霜用制御装置101は、除霜用電熱装置30の発熱(駆動)をするための周期を延長するようになっている。外気の湿度が予め定めた一定値以下である場合には結露しにくい環境であるはずである。このため、除霜用制御装置101は、除霜用電熱装置30の駆動周期(駆動電流の通電から次の駆動電流の通電を行うまでの通電しない空時間)を、予め定めた駆動周期の長さよりも延長することで、除霜時間を減少させる。すなわち、除霜用電熱装置30の駆動周期の延長により、除霜時間(除霜用電熱装置30の駆動時間)の減少と、除霜動作を行う頻度を減らすことができる。これにより、冷蔵庫1の省電力化が図れる。
【0036】
さらに、外気の湿度が予め定めた一定値以下である場合に、
図5のステップS3において、結露防止用制御装置40の駆動を停止した時には、庫内の動作温度幅を拡大することができる。外気の湿度が予め定めた一定値以下である場合には、結露しにくい環境であるはずである。このため、庫内の動作温度幅を拡大して、圧縮機(コンプレッサ)の運転率を低下させることができる。これにより、冷蔵庫1の省電力化が図れる。
【0037】
図6は、冷蔵庫1の別の動作例を示すフロー図である。
【0038】
使用者は、
図2に示す操作部50の湿度閾値の設定部120を操作することで、外気の湿度の数値が予め定めた閾値を基準にして高いか低いかを制御部100(
図4を参照)が判断できるようにするために、制御部100に対して予め定めた外気の湿度の閾値(一定値)を入力することで、使用者は外気の湿度の一定値を確定しておくことができる。
【0039】
図6のステップS11では、
図4に示す湿度センサ21が、外気の湿度を検知して外気の湿度信号SHを処理部90に送る。制御部100では、処理部90が外気の湿度信号SHに基づいて、外気の湿度が予め定めた閾値(一定値)を超えていると結露し易い環境であると判断して、ステップS12に移る。
【0040】
ステップS12では、結露防止のために、
図4に示す結露防止用制御装置102は、スイッチ装置110に対して駆動電流SRを送るとともに、スイッチ装置110は、オンの切替信号CSを受けるとオンになり、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じて、結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることで、結露防止用電熱装置40を発熱(駆動)させることができる。
【0041】
これに対して、
図6のステップS11において、制御部100が、外気の湿度が予め定めた一定値(閾値)以下である、すなわち結露しにくい環境であると判断すると、スイッチ装置110は、オフの切替信号CSを受ける。これにより、結露防止用制御装置102からスイッチ装置110を通じては結露防止用電熱装置40に駆動電流SRを送ることができなくなり、結露防止用電熱装置40の発熱(駆動)を停止させる。
【0042】
図6のステップS14では、制御部100は、除霜用電熱装置30の起動条件を満たしているかどうかを判断して、満たしている場合にはステップS15に移る。ステップS14では、制御部100が除霜用電熱装置30の起動条件を満たしていないと判断すれば、ステップS11に戻る。
【0043】
ステップS15では、ステップS12において結露防止用電熱装置40の駆動がオンであれば、結露し易い環境であるので、ステップS16において、除霜用電熱装置30は、通常通りの予め定めた駆動時間(除霜時間)で冷却器16の除霜を行う。
【0044】
一方、ステップS15では、ステップS12において結露防止用電熱装置40の駆動がオンではなくオフであれば、結露しにくい環境であるので、ステップS17では、除霜用電熱装置30は、通常通りの予め定めた駆動時間(除霜時間)よりも短縮された駆動時間(除霜時間)で、冷却器16の除霜を行う。
【0045】
これにより、外気の湿度が予め一定値の湿度(閾値)よりも低い低湿度環境下において結露防止用電熱装置40の動作を停止して庫内の温度を上昇しにくくし、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。
【0046】
また、使用者が確実に結露防止を行いたい場合は、閾値を0%に設定することで湿度が0%である場合を除いて常に湿度が高く、結露し易い環境であると処理部90に判断させることができる。一方、使用者が結露防止をあまり行いたくない場合は、閾値を100%に設定することで湿度が100%である場合を除いて常に湿度が低く、結露しにくい環境であると処理部90に判断させることができる。これにより、使用者の閾値の入力から実質的に結露防止用電熱装置40の駆動を使用者が制御できる。なお、使用者が閾値を入力する代わりに、スイッチ装置110のオンとオフの切り替えを使用者が選択できるようにしてもよい。
(第2実施形態)
図7は、本発明の第2実施形態の冷蔵庫の電気的な構成例を示すブロック図である。
【0047】
図7に示す第2実施形態のブロック図が
図4に示す第1実施形態のブロック図と異なるのは、外気の温度を検知する温度センサ200が追加されていることであり、それ以外の構成は同じである。温度センサ200は、湿度センサ21と同様に、例えば観音扉3,4のいずれかの上部位置に設けられているが、設ける位置は特に限定されない。この温度センサ200は、冷蔵庫1が設置されている部屋環境における外気の温度(庫外温度)を検知することができる。このように、冷蔵庫1の外気の温度を検知できるようにすることで、外気の湿度だけでなく、外気の温度をも考慮して、除霜用電熱装置30と結露防止用電熱装置40の動作の制御を行うことができる。
【0048】
図8は、外気の湿度だけ、あるいは外気の気温と外気の湿度の両方を考慮して、結露防止用電熱装置40の駆動をオン状態にする時と、オフ状態にする時の例を示している。
【0049】
図8に例示するように、例えば
図4に示す処理部90あるいは
図7に示す処理部90が、湿度センサ21により外気の湿度が例えば40%以上である判断すると、結露防止用制御装置102は、結露し易い環境であるとして、結露防止用電熱装置40をオンして駆動する。しかし、処理部90が、外気の湿度を0%以上30%未満である状態でその状態が例えば2時間続いている判断すると、結露しにくい環境であるとして、結露防止用電熱装置40がオフして駆動を停止する。
【0050】
また、処理部90が、外気の湿度を30%以上40%未満である状態でその状態が、例えば4時間続いている判断すると、結露防止用制御装置102は、結露しにくい環境であるとして、結露防止用電熱装置40をオフして駆動を停止する。
【0051】
さらに、
図8に例示するように、例えば
図7に示す処理部90は、温度センサ200により得られる外気の温度が例えば15℃以上であると判断すると、原則的には結露防止用電熱装置40をオンして駆動する。
【0052】
しかし、湿度センサ21により得られる外気の湿度の値の大小によっては、結露防止用制御装置102は、スイッチ装置110を用いて、結露防止用電熱装置40をオンして駆動したり、オフして駆動しないようにすることができる。
【0053】
例えば、外気の湿度が例えば70%を超えるやや高い湿度であると、外気の温度に関係なく結露防止用電熱装置40がオンされる。外気の湿度が100%に確定していれば、必ず外気の温度に関係なく結露防止用電熱装置40がオンされる。一方、しかも外気の湿度が0%に確定していれば、必ず外気の温度に関係なく結露防止用電熱装置40がオフされる。外気の湿度が40%以上で70%以下であれば、外気の温度に関係づけて、結露防止用電熱装置40をオンするかオフするかを決めることができる。
【0054】
本発明の実施形態の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫本体の庫内を冷却する冷却器と、冷却器からの冷気を庫内に送風するダクトと、冷却器に付着した霜を融解させる除霜用電熱装置と、庫外の結露の付着を防止する結露防止用電熱装置と、除霜用電熱装置を制御する除霜用制御装置と、結露防止用電熱装置を制御する結露防止用制御装置と、結露防止用制御装置の駆動を切り替えるスイッチ装置と、を備え、除霜用電熱装置の駆動時間を予め定めた駆動時間から短縮し、かつ結露防止用電熱装置の駆動を停止する構成である。
【0055】
これにより、外気の湿度が低い低湿度の環境下において、庫内の温度の上昇を抑制して、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。すなわち、外気の湿度が予め定めた外気の湿度よりも低い低湿度の環境下では、冷却器に着霜しにくい除霜用電熱装置の駆動時間は、予め定めた駆動時間から短縮するが、この時には庫外の結露の付着を防止するための結露防止用電熱装置の駆動を停止する。このため、外気の湿度が低い低湿度の環境下では、庫内の温度の上昇を抑制でき、かつ庫内の温度が冷えやすくなり、庫内に結露が付着しにくい環境にすることができる。
【0056】
また、本発明の実施形態の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、冷蔵庫本体と庫内を冷却する冷却器と、冷却器からの冷気を庫内に送風するダクトと、冷却器に付着した霜を融解させる除霜用電熱装置と、庫外の結露の付着を防止する結露防止用電熱装置と、除霜用電熱装置を制御する除霜用制御装置と、結露防止用電熱装置を制御する結露防止用制御装置と、結露防止用制御装置の駆動を切り替えるスイッチ装置と、を備え、除霜用電熱装置の駆動時間を予め定めた駆動時間から短縮しないで、かつ結露防止用電熱装置を駆動する構成である。
【0057】
これにより、外気の湿度が低い低湿度の環境下において、庫内の温度の上昇を抑制して、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。すなわち、外気の湿度が予め定めた外気の湿度よりも高い湿度の環境下では、冷却器に着霜し易いので除霜用電熱装置の駆動時間は、予め定めた駆動時間から短縮せずに予め定めた駆動時間駆動し、この時には庫外の結露の付着を防止するための結露防止用電熱装置の駆動を停止しないで結露防止用電熱装置の駆動を行う。このため、言い換えれば、外気の湿度が低い低湿度の環境下では、庫内の温度の上昇を抑制でき、かつ庫内の温度が冷えやすくなり、庫内に結露が付着しにくい環境にすることができる。
【0058】
本発明の実施形態の冷蔵庫では、結露防止用制御装置の駆動を停止した時に、庫内の温度保障動作を停止する。この庫内の温度保障動作とは、例えば冷蔵室の野菜室ヒータ、給水口ヒータ等の動作を停止する動作である。これにより、庫外の湿度が、予め定めた一定値以下であれば、庫内温度も低いために、結露防止用電熱装置の動作の停止と同時に、庫内の温度保障動作を停止することで、庫内の温度の上昇を抑制して、庫内に結露が付着しにくいようにすることができる。
【0059】
本発明の実施形態の冷蔵庫では、結露防止用制御装置の駆動を停止した時に、除霜用電熱装置の駆動をするための周期を延長する。これにより、除霜用電熱装置の駆動周期の延長により、除霜用電熱装置の駆動を止めている時間を増やすことができ、除霜時間の減少と除霜動作を行う頻度を減らすことができる。このため、冷蔵庫の省電力化が図れる。
【0060】
本発明の実施形態の冷蔵庫では、結露防止用制御装置の駆動を停止した時に、庫内の動作温度幅を拡大する。これにより、この場合には結露しにくい環境であるはずなので、庫内の動作温度幅を拡大して、圧縮機(コンプレッサ)の運転率を低下させることができる。このため、冷蔵庫の省電力化が図れる。
【0061】
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な態様で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0062】
上述した本発明の各実施形態は、任意に組み合わせることができる。また、
図1に示す冷蔵庫1の構造は、一例であり、任意の構造を採用することができる。