JP2018204874A

JP2018204874A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2018204874A
Application number: JP2017111266A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎岡留; Shinichiro Okadome; 良二河井; Ryoji Kawai; 晴樹額賀; Haruki Nukaga; 利広小松; Toshihiro Komatsu; 義明藤木; Yoshiaki Fujiki
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2018-12-27

Abstract

【課題】冷凍室の上部に冷蔵室を設け、冷蔵室蒸発器と冷凍室蒸発器を直列に接続した冷蔵庫において、圧縮機停止中における蒸発器間の熱輸送を抑制し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫を提供する。【解決手段】上記課題に鑑みてなされた本発明は、冷凍室と、該冷凍室を冷却する冷凍用蒸発器と、前記冷凍室の下部に設けた冷蔵室と、該冷蔵室を冷却する冷蔵用蒸発器と、を備え、圧縮機と、放熱器と、減圧手段と、前記冷蔵用蒸発器と、前記冷凍用蒸発器と、が冷媒配管で接続され、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器が直列に接続された冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器を接続する配管に、前記圧縮機停止時における冷媒循環を抑制する冷媒循環抑制手段を設ける。【選択図】図６

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

特許文献１（特開２０００−２０５７３５号公報）に、「冷凍システムは、冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機と、本体の全ての領域に掛けて配置されて冷媒を凝縮させる凝縮器配管によって構成された凝縮器と、冷媒を減圧膨脹させる毛細管と、冷媒を蒸発させて冷蔵室及び冷凍室を冷却させる冷蔵室蒸発器と、冷凍室蒸発器と、から構成されている。ここで、冷蔵室蒸発器と冷凍室蒸発器は連結冷媒管により相互連結されており、冷蔵室蒸発器と圧縮機は圧縮機配管により相互連結されている」冷蔵庫が記載されている（特許文献１〔００１３〕参照）。

特開２０００−２０５７３５号公報

特許文献１の冷蔵庫は、冷蔵室の上部に冷凍室が設けられており、冷蔵室蒸発器と冷凍室蒸発器は互いに直列に接続されている（特許文献１の図１参照）。ここで、冷凍室よりも冷蔵室は温度が高いため、圧縮機が停止すると冷蔵室の空気と熱交換する冷蔵室蒸発器内の冷媒が蒸発し、その蒸発した冷媒が冷凍室の空気と熱交換する冷凍室蒸発器で凝縮する。従って、圧縮機停止中は、冷蔵室蒸発器で冷媒が蒸発する際に熱を吸熱し、冷凍室蒸発器で冷媒が凝縮する際にその吸熱した熱を放出するため、冷蔵室蒸発器から冷凍室蒸発器への熱の輸送が生じる。そして、冷凍室の下部に冷蔵室が設けられ、つまり、冷凍室蒸発器よりも下部に冷蔵室蒸発器が設けられている特許文献１の冷蔵庫では、冷凍室蒸発器で凝縮した冷媒が重力により冷蔵室蒸発器に戻り、再び冷蔵室蒸発器にて冷媒が蒸発するため、この熱の輸送が継続的に生じる。

一般的に、冷凍温度帯に維持される冷凍室を冷却する際の成績係数（消費電力量に対する冷却する熱量の割合）は、相対的に温度が高い冷蔵温度帯に維持される冷蔵室を冷却する際の成績係数より低くなる。従って、冷蔵室蒸発器から冷凍室蒸発器に輸送された熱量は冷凍室の冷却運転で冷却されるため、冷蔵室の冷却運転で冷却される場合に比べて成績係数が低下して省エネルギー性能が低下する。

特許文献１の冷蔵庫では、以上のような冷媒挙動に起因する熱輸送に対する配慮がなされていないため、省エネルギー性能が低下する、つまり消費電力量が増加するという課題があった。

そこで本発明は、冷蔵室の上部に冷凍室を設け、冷蔵室蒸発器と冷凍室蒸発器を直列に接続した冷蔵庫において、圧縮機停止中における蒸発器間の熱輸送を抑制し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた本発明は、冷凍室と、該冷凍室を冷却する冷凍用蒸発器と、前記冷凍室の下部に設けた冷蔵室と、該冷蔵室を冷却する冷蔵用蒸発器と、を備え、圧縮機と、放熱器と、減圧手段と、前記冷蔵用蒸発器と、前記冷凍用蒸発器と、が冷媒配管で接続され、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器が直列に接続された冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器を接続する配管に、前記圧縮機停止時における冷媒循環を抑制する冷媒循環抑制手段を設けたことを特徴とする冷蔵庫。

本発明によれば、圧縮機停止中における蒸発器間の熱輸送を抑制し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫を提供することができる。

実施例１に係わる冷蔵庫の正面図である。実施例１の冷蔵庫の断面図である。実施例１の冷蔵庫の冷凍サイクル構成を示す概略図である。実施例１の冷蔵庫の冷却制御を示すタイムチャートの一例（外気高温時）である。蒸発器の温度と成績係数の関係を示すモリエル線図である。実施例１の冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器周辺の配管構成を示す概略図である。冷凍運転時の冷凍用蒸発器及び冷蔵用蒸発器内の冷媒の状態を示す概略図である。実施例１の冷蔵庫の除霜制御を示すタイムチャートの一例である。実施例１の冷蔵庫の冷却制御を示すタイムチャートの一例（外気低温時）である。

本発明に関する冷蔵庫の実施例１について説明する。

図１は実施例１に係わる冷蔵庫の正面図、図２は図１の断面図である。冷蔵庫１は、上方に冷凍室３、下方に冷蔵室２の２つの貯蔵室を備えるトップフリーザ冷蔵庫である。冷凍室３は、基本的に庫内を冷凍温度帯（０℃未満）の例えば平均的にー１８℃程度にした貯蔵室であり、冷蔵室２は庫内を冷蔵温度帯（０℃以上）の例えば平均的に４℃程度にした貯蔵室である。冷蔵室２、冷凍室３は、それぞれ回転式の冷蔵室ドア２ａ、冷凍室ドア３ａを備えている。

図２に示すように、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に発泡断熱材、例えば発泡ウレタンを充填して形成される箱体１０により、冷蔵庫１の庫外と庫内は隔てられている。冷蔵室２と冷凍室３の間は断熱仕切壁２８によって隔てられている。

冷蔵室２内の上部には貯蔵室３５、下部には貯蔵室３６を設けており、本実施の形態例では貯蔵室３５は、冷蔵室２の中で低め（例えば１℃）に設定されたチルドルーム、貯蔵室３６は、冷蔵室２の中で高め（例えば６℃）に設定された野菜室としている。貯蔵室３５は冷蔵室２の最上部、すなわち冷蔵室２と低温の冷凍室３を隔てる断熱仕切壁２８の下部に設けることで、冷凍室３による冷却で冷蔵室２の中で低めの温度に制御しやすくしている。また、冷蔵室２の下部は前後左右の壁面と、底面からの熱侵入により加熱される個所で比較的温度が高くなりやすいため、貯蔵室３６を冷蔵室２の最下部に設けることで、ヒータ等による加熱を抑え、冷蔵室２の中で高めの温度の貯蔵室を実現している。

貯蔵室３５、貯蔵室３６以外の冷蔵室２には棚2cが設置され，また冷蔵室ドア２ａにはドアポケット56が設置されている。これらにより，冷蔵室２を区画することで収納性を高めている。同様に，冷凍室３には棚3cが設置され，冷凍室ドア３ａにはドアポケット57が設置され，冷凍室３の収納性が高められている。

実施例１の冷蔵庫１では、冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａの２つの蒸発器を備えている。冷蔵用蒸発器７ｂは冷蔵室２の略背部に備えた冷蔵用蒸発器室８ｂ内に設け、冷凍用蒸発器７ａは冷凍室３の略背部に備えた冷凍用蒸発器室８ａ内に設けている。冷凍室３の下部に冷蔵室２を配設していることから、冷蔵用蒸発器７ｂは冷凍用蒸発器７ａよりも下部に位置している。なお、本実施の形態例では冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂを、それぞれ冷蔵室２、冷凍室３の略背部に設けているが、例えば各貯蔵室の側面側や天井側、底面側等に設けてもよい。

冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂの下部には、それぞれに付着した霜を加熱して解かす冷凍用蒸発器加熱ヒータ２２ａ、冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂが設けられている。なお、本実施の形態例では、各蒸発器７ａ、７ｂ周囲の壁面に付着した霜も加熱できるよう、冷凍用蒸発器加熱ヒータ２２ａ、冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂはラジアントヒータを用いている。除霜時に発生したドレン水（融解水）はそれぞれの排水口（図示せず）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。圧縮機２４及び蒸発皿３２は冷蔵庫１の背面下部に設けた機械室３９内に配設されている。

冷蔵室２、冷凍室３の庫内背面側には、それぞれ冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２を設け、冷蔵用蒸発器７ｂ、冷凍用蒸発器７ａの上部にはそれぞれ冷蔵用蒸発器温度センサ４０ｂ、冷凍用蒸発器温度センサ４０ａを設けている。これらのセンサにより、冷蔵室２、冷凍室３、冷蔵用蒸発器７ｂ、及び冷凍用蒸発器７ａの温度を検知している。また、後述する制御基板３１には、外気（庫外空気）の温度を検知する外気温度センサ（図示せず）を設けている。その他のセンサとして、ドア２ａ、３ａの開閉状態をそれぞれ検知するドアセンサ（図示せず）も設けている。

冷蔵庫１の背面上部には、制御装置の一部であるＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御基板３１を配置している。制御基板３１は、各温度センサ４０ａ、４０ｂ、４１、４２等と接続され、前述のＣＰＵは、これらの出力値や前述のＲＯＭに予め記録されたプログラム等を基に、圧縮機２４や冷蔵用ファン９ａ、冷凍用ファン９ｂの制御等を行っている。なお、本実施の形態例の圧縮機２４、冷蔵用ファン９ａ、冷凍用ファン９ｂは、それぞれ回転数の制御が可能である。

以下，図２を用いて冷蔵室２，及び冷凍室３を冷却する際のそれぞれの風路構成，及び空気の流れについて説明する。

まず，冷蔵室２を冷却する場合について説明する。冷蔵室２を冷却する際は、冷蔵用蒸発器７ｂの上部で，冷蔵室２の中央より上側に設けた冷蔵用ファン９ｂを駆動させる。冷蔵用蒸発器７ｂと熱交換して低温になった空気は、冷蔵用ファン９ｂにより冷蔵室２に送風され、冷蔵室２は冷却される。冷蔵室２を冷却した後の空気は、冷蔵室２下部に設けた冷気戻り口１３を介して冷蔵用蒸発器７ｂに戻され、冷蔵用蒸発器７ｂにより空気は再び冷却される。

この時，冷蔵用ファン９ｂを通過した空気の一部は，第一の冷蔵室送風ダクト52から第一の冷蔵室吐出口52aを介して冷蔵室２に送風される。冷蔵用ファン９ｂを通過した残りの空気は，第一の冷蔵室送風ダクト52から，断熱仕切壁２８内に設けた第二の冷蔵室送風ダクト53，第二の冷蔵室吐出口53aを介して冷蔵室２に送風される。

第一の冷蔵室吐出口52aは冷蔵室２の背面側に設けた吐出口であり，第一の冷蔵室吐出口52aから吐出した空気は，主に棚2c上の貯蔵物と，貯蔵室３５，３６内の貯蔵物を冷却する。

第二の冷蔵室吐出口53aは冷蔵室２の天井部である断熱仕切壁２８の前面側に設けた吐出口であり，第二の冷蔵室吐出口53aから吐出した空気は，主に冷蔵室ドア２ａに設けたドアポケット56，特に最も上段の冷蔵室ドアポケット56ａ上の貯蔵物を冷却する。第二の冷蔵室送風ダクト53を，冷蔵室２と冷凍室３とを仕切る断熱仕切壁２８内部に設けたことで，外気と冷蔵室２を仕切る断熱箱体１０内部に設ける場合に比べ，空気の温度の上昇を抑えて冷蔵室ドアポケット56に送風することができる構成としている。

第二の冷蔵室吐出口53を天井部（断熱仕切壁２８）に設け，冷蔵室ドアポケット56のうち最も上段のドアポケット56ａに送風することにより，冷蔵室２の上部を冷却しやすい構成にしている。加えて，冷蔵用ファン９ｂを冷蔵室２中央より上側に設けたことで，冷蔵室２の下側に設けた場合に比べ，冷蔵用ファン９ｂから吐出口52ａ及び第二の冷蔵室吐出口53aへの送風ダクトの距離が短くなり，吐出口52ａ及び第二の冷蔵室吐出口53aから吐出する風量が多くなる。すなわち，より冷蔵室２の上部を冷却しやすい構成にしている。

なお，詳細は図４以降にて述べるが，本実施の形態例の冷蔵庫１では，冷蔵用ファン９ｂを停止させると，冷蔵室２の上部に比べ，冷蔵室２の下部が低温になりやすいため，上記したように冷蔵用ファン９ｂを駆動させた際は，冷蔵室２の上部を冷却しやすい構成として，冷蔵室２内の温度分布を抑制している。

次に，冷凍室３を冷却する場合について説明する。冷凍室３を冷却する際は、冷凍用蒸発器７ａの上部で，冷凍室３の中央より上側に設けた冷凍用ファン９ａを駆動させる。冷凍用蒸発器７ａと熱交換して低温になった空気は、冷凍用ファン９ａにより冷凍室３に送風され、冷凍室３は冷却される。冷凍室３を冷却した後の冷気は、冷凍室３下部に設けた冷気戻り口１６を介して冷凍用蒸発器７ａに戻され、再び冷却される。

この時，冷凍用ファン９ａを通過した空気の一部は，第一の冷凍室送風ダクト54から第一の冷凍室吐出口54aを介して冷凍室３に送風される。冷凍用ファン９ａを通過した残りの空気は，第一の冷凍室送風ダクト54から第二の冷凍室送風ダクト55，第二の冷凍室吐出口55aを介して冷凍室３に送風される。第一の冷凍室吐出口54aは冷凍室３の背面側に設けた吐出口で，第一の冷凍室吐出口54aから吐出した空気は，主に棚3c上の貯蔵物を冷却する。第二の冷凍室吐出口55aは冷蔵室２の天井部である断熱箱体１０の前面側に設けた吐出口であり，第二の冷凍室吐出口から吐出した空気は，主に冷凍室ドア３ａに設けた冷凍室ドアポケット57，特に最も上段の冷凍室ドアポケット57ａ上の貯蔵物を冷却する。トップフリーザ冷蔵庫である本実施の形態例の冷蔵庫１では，冷凍室ドアポケット57ａ上の貯蔵物は，冷蔵室ドア３ａ，及び天井の断熱箱体１０を介して外気により加熱され，また，冷凍用ファン９ａを停止させると，自然対流により低温の空気が冷凍室３の下部へと流れるため，最も上段の冷凍室ドアポケット57ａ上の貯蔵物は温度が上がりやすい。これに対し，冷凍室ドアポケット57ａに送風する第二の冷凍室吐出口55aを設けることで，冷凍室ドアポケット57ａ上の貯蔵物を冷却しやすい構成として，冷凍室３内の温度分布を抑制している。

図３は実施例１の冷蔵庫の冷凍サイクル構成を示す概略図である。実施例１の冷蔵庫１は、冷凍サイクルによる冷媒の循環を利用して冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａを冷却することで、冷蔵室２と冷凍室３を冷却している。なお、本実施の形態例の冷凍サイクルでは、例えば６０ｇのイソブタン（可燃性冷媒）を冷媒として用いている。

実施例１の冷凍サイクルは、前述の冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａ、冷媒を圧縮する圧縮機２４、外気に放熱する放熱器５０、冷媒の減圧手段であるキャピラリチューブ６７、液冷媒とガス冷媒を分離する気液分離器５１、及びそれらを接続する配管７０、７１、７２、７３、７４、７５により構成している。冷媒は、圧縮機２４から順に、配管７０、放熱器５０、配管７１、キャピラリチューブ６７、配管７２、冷凍用蒸発器７ａ、配管７３、冷蔵用蒸発器７ｂ、配管７４、気液分離器５１、配管７５を経て、圧縮機２４に流れる。なお、配管７５はキャピラリチューブ６７と熱交換させて、冷凍サイクルの成績係数を高めている。

本実施の形態例の冷蔵庫１は、蒸発器として冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂの２つ備えているが、冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂを直列に接続することで、キャピラリチューブ６７、気液分離器５１、配管７５等をそれぞれ１つで構成でき、また冷媒を制御するバルブを設ける必要がなく、低コスト、省スペースな構成となっている。

図４は実施例１の冷蔵庫の冷却制御を示すタイムチャートの一例である。ここでは外気が比較的高温、例えば３２℃の場合を表している。なお、図４に示す（ａ）〜（ｆ）は下記に示す各運転の記号（ａ）〜（ｆ）を表す。また圧縮機２４、冷凍用ファン９ａ、冷蔵用ファン９ｂのＯＮはそれぞれ駆動状態、ＯＦＦはそれぞれ停止状態を表し、（Ｌ）、（Ｈ）は、それぞれ低速回転、高速回転で駆動させていることを表す。なお本実施の形態例では、圧縮機２４はＯＮ（Ｌ）では例えば１分あたり１２００回転、ＯＮ（Ｈ）ではＯＮ（Ｌ）の１．５倍以上、例えば１分あたり２０００回転で駆動させ、冷凍用ファン９ａ、冷蔵用ファン９ｂはＯＮ（Ｌ）では例えば１分あたり５００回転、ＯＮ（Ｈ）ではＯＮ（Ｌ）の２倍以上、例えば１分あたり１２００回転で駆動させている。

本実施の形態例の冷蔵庫１では、冷凍室３の冷却が終了し、圧縮機２４を停止させる（時刻ｔ_０）と、送風運転（ａ）を開始する。送風運転（ａ）は圧縮機２４停止中に冷蔵用ファン９ｂを駆動させることで、冷凍運転（ｅ）の間に低温になった冷蔵用蒸発器７ｂと、冷蔵用蒸発器７ｂを通過した空気とを熱交換させ、低温になった空気により冷蔵室２を冷却する運転である。この圧縮機２４停止中に冷蔵用ファン９ｂを駆動させる送風運転（ａ）を備えることで、圧縮機２４による消費電力量を抑えて冷蔵室２を冷却して省エネルギー性能を高めている。送風運転（ａ）中の冷蔵用蒸発器７ｂは、冷媒による冷却が行われずに空気との熱交換で加熱されるため、冷蔵用蒸発器７ｂの温度は上昇していく。送風運転（ａ）中に冷蔵用蒸発器センサ４０ｂにより検知する冷蔵用蒸発器温度がＴＥに到達すると、冷蔵用蒸発器７ｂと冷蔵室２との温度差が小さく冷蔵室２を冷却できなくなるため、冷蔵用ファン９ｂを停止させた状態（ｂ）に移行する。状態（ｂ）中に冷凍室温度センサ４１により検知する冷凍室温度がＴＦ１まで上昇する（時刻ｔ_２）と、圧縮機２４を駆動させ、冷蔵運転（ｃ）を実施する。

冷蔵運転（ｃ）では、圧縮機２４を駆動させて冷媒を循環させることで冷蔵用蒸発器７ｂを低温にし、送風運転（ａ）と同様に冷蔵用ファン９ｂを運転することで、冷蔵用蒸発器７ｂを通過して低温になった空気により冷蔵室２を冷却する。図５を用いて後述するが、蒸発器の温度が高い状態で冷却した方が成績係数（消費電力量に対する冷却する熱量の割合）が高くなることから、冷蔵用蒸発器７ｂの温度が高くなるよう、後述する冷凍運転（ｅ）よりも圧縮機２４を低速（Ｌ）で駆動させている。

なお，図２を用いて示したように，冷蔵室２の上部を冷却しやすい構成とし，冷蔵運転（ｃ）終了時，冷蔵室２の下部に比べて上部の方が低温になるようにしている。

この間、冷凍室３の温度が上昇し、冷凍室温度がＴＦ０以上になる（時刻ｔ_３）と、運転（ｄ）へと移行する。運転（ｄ）は冷凍用ファン９ａ、冷蔵用ファン９ｂのいずれも停止させ、冷凍用蒸発器７ａを低温にする運転である。短時間で冷凍用蒸発器７ａを低温にするため、圧縮機２４は冷蔵運転（ｃ）よりも高速（Ｈ）で駆動させている。

運転（ｄ）で所定時間、例えば２分経過すると（時刻ｔ_４）、冷蔵用ファン９ａと冷凍用ファン９ｂを駆動させて冷蔵室２と冷凍室３を冷却する冷蔵冷凍運転（ｅ）を実施する。冷蔵室２よりも低温な冷凍室３を冷却するため、冷蔵冷凍運転（ｅ）では冷蔵運転（ｃ）よりも圧縮機２４を高速（Ｈ）で駆動させ、冷凍用蒸発器７ａを低温にしている。

冷蔵室２の温度が低下し、冷蔵室温度センサ４２により検知する冷蔵室温度がＴＲになる（時刻ｔ_５）と、冷蔵用ファン９ａを低速（Ｌ）にし、冷凍室３を冷却する冷凍運転（ｆ）に移行する。なお、冷凍運転（ｆ）中に冷蔵用ファン９ａを停止状態にすると、低温の冷蔵用蒸発器７ｂにより冷却された空気が自然対流により冷気戻り口１３（図２参照）から冷蔵室２に流出し、冷蔵室２の下部を過度に冷却する恐れがある。従って、本実施の形態例の冷蔵庫１では冷凍運転（ｆ）中も冷蔵用ファン９ｂを低速（Ｌ）で駆動させ、この自然対流の影響を緩和している。加えて，前述したように，冷蔵運転（ｃ）では冷蔵室２の下部に比べて上部を低温にしている。すなわち冷蔵運転（ｃ）終了時，冷蔵室２の下部を上部に比べて高い温度にしておくことで，冷凍運転（ｆ）中に冷蔵室２の下部が過度に低温になることを抑制している。

その後、冷凍室温度がＴＦ２に到達する（時刻ｔ_６）と冷凍運転（ｆ）を終了し、圧縮機２４を停止し、再び送風運転（ａ）に戻す。これらの運転により、冷蔵室２、冷凍室３を冷却して所定の温度に維持している。

図５は蒸発器の温度と成績係数の関係を示すモリエル線図であり、一例として蒸発器の温度が高い場合と低い場合を示している。成績係数とは消費電力量に対する冷却する熱量の割合であり、成績係数が高いほど省エネルギー性能が高い。なお、圧縮機２４による損失はゼロとして説明する。蒸発器の温度が高い場合、圧縮機２４で消費電力量W_２を要し、蒸発器で熱量Ｑ_２を冷却する。この時の成績係数COP₂はＱ_２／W_２となる。一方、蒸発器の温度が低い場合は、消費電力量W_１を要して熱量Ｑ_１の冷却を行うため成績係数COP₁はQ₁／W₁となる。図５に示すように、冷却する熱量Q₁とQ₂の差は小さいが、冷却する際の消費電力量はW₁に比べ、蒸発器の温度が高い場合のW₂の方が少ないため、成績係数を比較するとCOP₂>COP₁となる。すなわち、蒸発器の温度が高い方が成績係数が高く、省エネルギー性能が高くなる。

従って、冷蔵室２のみを冷却する冷蔵運転（ｃ）時には、図４で示したように蒸発器（冷蔵用蒸発器７ｂ）の温度を冷蔵冷凍運転（ｅ）及び冷凍運転（ｆ）時の蒸発器（冷凍用蒸発器７ａ）の温度よりも高くし、これにより成績係数を高めて省エネルギー性能を向上させ、消費電力量を抑えている。

図６は実施例１の冷凍用蒸発器７ａ及び冷蔵用蒸発器７ｂ周辺の配管構成を示す概略図である。図中の矢印は圧縮機２４駆動中の冷媒の流れ方向を表す。点線で示す冷媒配管は断熱箱体１０内（図２に示した内箱１０ｂと外箱１０ａの間）に埋設されている。本実施の形態例では、冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂは何れもフィンチューブ式の熱交換器であり、図６中に点線内に位置するフィン設置部である。冷凍用蒸発器７ａは例えば奥行き７７ｍｍ、高さ３０ｍｍのフィンを、幅３５０ｍｍで３段と、幅２５０ｍｍで１段設けた構成で、空気側伝熱面積約０．９ｍ^２としている。冷蔵用蒸発器７ｂは例えば奥行き３０ｍｍ、高さ３０ｍｍのフィンを、幅２６０ｍｍで２段と、幅１６０ｍｍで１段設けた構成で、空気側伝熱面積約０．２ｍ^２としている。一般的に，蒸発器の空気側伝熱面積が大きい方が冷却する際の効率は良くなるため，冷凍用蒸発器７ａの伝熱面積は比較的大きくしている。一方，冷蔵用蒸発器７ｂの伝熱面積を過度に大きくすると，図９を用いて後述する，冷凍運転（ｒ）中における冷蔵室２の過度な冷却が生じやすくなるため，冷蔵用蒸発器７ｂは冷凍用蒸発器７ａに比べ空気側の伝熱面積が小さくなるようにしている。

なお、冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂはフィンチューブ式の熱交換器の他に、ワイヤー、伝熱板など、冷媒配管の空気側伝熱面積を拡大させたものでもよい。この場合、ワイヤー、伝熱板を設けた箇所の冷媒配管を冷凍用蒸発器７ａまたは冷蔵用蒸発器７ｂと呼ぶ。

ここで、冷凍用蒸発器７ａと接続する冷媒配管で流入側と流出側の最も高さが高い配管箇所をそれぞれ流入側最上部Ａ、流出側最上部Ｂとする。本実施の形態例では、流入側最上部Ａ、流入側最上部Ｂを、冷凍用蒸発器７ａよりも上部に配設している。つまり、冷凍用蒸発器７ａ前後の冷媒配管である配管７２、７３は、それぞれ少なくとも一部が冷凍用蒸発器７ａより高い位置に設けられている。また、冷凍用蒸発器７ａの流出側の冷媒配管である配管７３は、上下反転したＵ字型の流出側最上部Ｂを備えたベンド部を設け、下部の冷蔵用蒸発器７ｂに接続している。加えて、本実施の形態例では流入側最上部Ａ及び流出側最上部Ｂを断熱箱体１０内に配設している。従って圧縮機２４駆動中の冷媒は、断熱箱体１０内の流入側最上部Ａから冷凍用蒸発器室８ａに流入し、冷凍用蒸発器７ａを流れた後、冷凍用蒸発器室８ａから流出して断熱箱体１０内の流出側最上部Ｂに至る。この間、冷媒は下向きに流れた後（Ａ→冷凍用蒸発器７ａ）、上向きに流れ（冷凍用蒸発器７ａ→Ｂ）ていく。その後、冷媒はベンド部にて下向きに転向し、冷媒は冷蔵用蒸発器７ｂへと流れていく。

また、流入側最上部Ａまたは流出側最上部Ｂの低い方（図６に示す実施例１ではＢ）の高さ位置より下方の配管の内容積を、冷凍用蒸発器室７ａの配管内容積とすると、本実施の形態例の冷凍用蒸発器室７ａの配管内容積は、同配管内容積内に収納可能な最大の冷媒量（冷媒の質量）が、冷凍サイクル内に封入した全冷媒量よりも大きくなるようにしている。本実施の形態例は、冷媒としてイソブタンを６０ｇ封入しており、また冷凍用蒸発器７ａ内の配管内容積を１．２×１０^−４ｍ^３としている。０℃以下のイソブタンの液冷媒の密度は５８０ｋｇ／ｍ^３以上であることから、冷凍用蒸発器室７ａ（０℃未満）の配管内に（［１．２×１０^−４ｍ^３］×［５８０ｋｇ／ｍ^３］＝）６７ｇ以上収納可能である。

以上の構成により、本実施の形態例の冷蔵庫１は、圧縮機２４を停止した状態における冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａ間の熱の輸送を低減し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫となっている。以下でこの理由を説明する。

圧縮機２４を停止した場合について考える。図２に示すように、冷蔵用蒸発器室８ｂは冷蔵温度帯の冷蔵室２の背部に設けられており、冷凍用蒸発器室８ａは冷凍温度帯の冷凍室２の背部に設けられているため、冷蔵用蒸発器室８ｂの方が冷凍用蒸発器室８ａに比べて温度が高い。また、図６等にて示したように、冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａ内の配管は連通しており、配管内部は凝縮・蒸発が生じる冷媒が充填されている。このため、圧縮機２４を停止させると、周囲（冷蔵用蒸発器室８ｂ）の温度が相対的に高い冷蔵用蒸発器７ｂでは、配管内に残った液状態の冷媒が蒸発し、周囲（冷凍用蒸発器室８ａ）の温度が低い冷凍用蒸発器７ａでは、配管内で放熱しながら凝縮する現象が生じる。冷媒は蒸発する際に吸熱し、凝縮する際に放熱するため、この現象によって、冷媒を介して冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａに熱が輸送される。

冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送が生じると、図４で示した送風運転（ａ）、冷蔵運転（ｃ）及び冷蔵冷凍運転（ｅ）にて冷蔵用蒸発器７ｂを用いて冷却する熱量は少なくなり、冷蔵冷凍運転（ｅ）及び冷凍運転（ｆ）にて冷凍用蒸発器７ａを用いて冷却する熱量は増加する。

一般的に、冷凍温度帯に維持される冷凍室３を冷却する際の成績係数に比べ、相対的に温度が高い冷蔵温度帯に維持される冷蔵室２を冷却する際の成績係数の方が高い。従って、高い成績係数の冷蔵室２の冷却運転で冷却する熱量の割合、すなわち冷蔵用蒸発器７ｂで冷却する熱量の割合を大きくすることで、運転全体における平均的な成績係数は高くなる。従って、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送を抑えることで、冷蔵用蒸発器７ｂで冷却する熱量の割合は大きくなり、平均的な成績係数が高くなるため、省エネルギー性能を向上させることができる。

加えて、図４及び図５で示したように、本実施の形態例の冷蔵庫１は、冷蔵運転（ｃ）時の蒸発器（冷蔵用蒸発器７ｂ）の温度がより高くなるよう、冷凍用ファン９ｂを停止し、圧縮機２４の回転速度を低速にして、冷蔵室２を冷却する際の成績係数をさらに高めている。従って、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送を抑えることで得られる、平均成績係数の向上効果がさらに高まる。すなわち省エネルギー性能の向上効果はさらに大きくなる。

ここで、冷凍用蒸発器７ａで凝縮し、液化した冷媒が重力により流下して冷凍用蒸発器７ａの下方に位置する冷蔵用蒸発器７ｂに供給されると、冷媒は再び蒸発する。すなわち冷媒が循環し、前述の熱輸送が継続される。一方、本実施の形態例では、図６を用いて示したように冷媒を上向きから下向きに転向するベンド部を配管７３に設け、配管７３の一部が冷凍用蒸発器７ａより高い位置に配設されている。つまり、流出側最上部Ｂが冷凍用蒸発器７ａよりも上部に位置する構成としている。これにより、圧縮機２４の駆動中に、冷凍用蒸発器７ａが冷凍用蒸発器室８ａ内の空気と熱交換し、冷凍用蒸発器７ａ内の冷媒が凝縮しても、凝縮した冷媒は流出側最上部Ｂよりも下部に位置する冷凍用蒸発器７ａ内に集まり、冷蔵用蒸発器７ｂ側への冷媒の流下が抑制される。従って、圧縮機２４停止時における冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂ間の冷媒の循環を抑制できるため、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送を低減し、省エネルギー性能を向上させることができる。

なお，冷凍用蒸発器室８ａは外気と熱交換する放熱器５０内の配管とも，配管７１，７２及びキャピラリチューブ６７を介して連通している。従って，圧縮機２４停止時，放熱器５０内に残った液状態の冷媒も，高温の外気によって蒸発し、低温の冷凍用蒸発器７ａで凝縮する。冷媒を介して外気（放熱器５０）から冷凍用蒸発器７ａに熱が輸送されると，冷凍用蒸発器７ａで冷却する熱量が増加するため，この熱輸送を抑えることも省エネルギー性能向上に有効である。ここで，冷凍用蒸発器７ａで凝縮し、液化した冷媒が重力により流下して放熱器５０に供給されると、冷媒は再び蒸発し，冷媒が循環して熱輸送が継続される。これに対し，本実施の形態例の冷蔵庫１では，冷凍用蒸発器室８ａの流入側の配管である配管７２も，一部が冷凍用蒸発器７ａより高い位置に配設されている。つまり、流入側最上部Ａが冷凍用蒸発器７ａよりも上部に位置する構成としている。これにより，冷凍用蒸発器７ａ内で凝縮した冷媒が放熱器５０へと流下することを抑制し，圧縮機２４停止時における冷凍用蒸発器７ａと放熱器５０間の冷媒の循環を抑制している。従って，外気（放熱器５０）から冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送が低減され、省エネルギー性能を向上させることができる。

また、図６で示したように、流入側最上部Ａと流出側最上部Ｂを断熱箱体１０内に設けている。すなわち、冷凍用蒸発器室８ａ内の全冷媒配管よりも流入側最上部Ａ及び流出側最上部Ｂが上部に位置する。従って、前述した冷凍用蒸発器７ａに加え、冷凍用蒸発器７ａ以外の冷凍用蒸発器室８ａ内の配管で冷媒が凝縮しても、凝縮箇所よりも流入側最上部Ａと流出側最上部Ｂが上部に位置するため、冷媒が流出側最上部Ｂの下流側に設けた冷蔵用蒸発器７ｂ側へ流下することを抑制でき、さらに省エネルギー性能を向上させることができる。

なお、図６で示すように流出側最上部Ｂの前後をＵ字のベンドとすることで、冷媒を上向きから下向きへスムーズに転向させることができ、転向による冷媒の圧力損失を抑えることができる。

加えて、本実施の形態例では、冷凍用蒸発器室７ａの配管内容積内に収納可能な冷媒量（質量）が、冷凍サイクル内に封入した全冷媒量よりも大きくしている。これにより、冷凍用蒸発器７ａ内の液冷媒が多くなっても、冷凍用蒸発器７ａから漏れて冷蔵用蒸発器７ｂへと流れることがない。すなわち、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへ輸送される熱量をさらに低減することができ、省エネルギー性能向上効果を高めることができる。

なお、上記した効果は、圧縮機２４停止時の冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａ間の冷媒循環を抑制する、冷媒循環抑制手段を備えることにより得られたものである。前述した、配管７２、７３の少なくとも一部を冷凍用蒸発器７ａよりも上部に配設し、流入側最上部Ａ及び流入側最上部Ｂを冷凍用蒸発器７ａよりも上部に配設する構成も、冷媒循環抑制手段の一つである。その他の冷媒循環抑制手段として、例えば配管７３に冷媒流路の閉塞が可能な冷媒制御弁（例えば二方弁）を設けてもよい。圧縮機２４の停止時に冷媒制御弁を閉塞させることで、冷蔵用蒸発器７ｂと冷凍用蒸発器７ａ間の冷媒の移動を抑制することができ、前述した熱輸送低減による省エネルギー性能向上効果を得ることができる。

なお、流入側最上部Ａ及び流入側最上部Ｂを冷凍用蒸発器７ａよりも上部に配設した実施例１の冷蔵庫１では、流入側最上部Ａ及び流入側最上部Ｂを冷凍用蒸発器７ａよりも上部に配設することで、駆動機構を用いることなく冷媒循環を抑制でき、また冷凍用蒸発器７ａの取り付け性が向上するといった効果も得られる。

また、図４で示したように、本実施の形態例の冷蔵庫１では、圧縮機２４停止中に冷蔵用ファン９ｂを駆動させる送風運転（ａ）を備えている。図４を用いて説明したように、送風運転（ａ）は圧縮機２４を駆動させることなく冷蔵室２を冷却し、圧縮機２４による消費電力量を抑えて省エネルギー性能を高める運転である。この間、冷蔵用ファン９ｂを駆動させて、冷蔵用蒸発器７ｂと周囲（冷蔵用蒸発器８ｂ）の空気の熱交換を促進しているため、冷蔵用蒸発器７ｂの配管内に液の冷媒があると、その冷媒は蒸発しやすくなる。一方、本実施の形態例は、前述したように冷蔵用蒸発器７ｂの配管内の液の冷媒を少なくしているため、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送を低減することができ、送風運転（ａ）による省エネルギー性能向上効果を十分に得ることができる。

また、本実施の形態例の冷蔵庫１は、図３等で示したように、圧縮機２４を駆動させている際に冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂの順に冷媒が流れる構成にすることで、冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送をさらに低減している。図７を用いてこの理由を説明する。

図７は冷凍運転（ｆ）における冷凍用蒸発器７ａ及び冷蔵用蒸発器７ｂ内の冷媒の状態を示す概略図である。図中の矢印は冷媒の流れ方向を示す。冷凍運転（ｆ）は、図３に示した、圧縮機２４を駆動させ、冷凍用ファン９ａを高速、冷蔵用ファン９ｂを低速で駆動させた運転であり、圧縮機２４停止前の運転である（図３参照）。圧縮機２４を駆動させている間、キャピラリチューブ６７を通過して低温となった冷媒は、冷凍用蒸発器７ａ内で冷凍用蒸発器室８ａ内の空気と熱交換して蒸発するため、徐々に液冷媒１０１からガス冷媒１０２に変化し、ガス冷媒１０２の割合が増加していく。配管７３を経て冷蔵用蒸発器７ｂ内に至った冷媒は、冷蔵用蒸発器室８ｂ内の空気と熱交換して蒸発し、ガス冷媒１０２の割合がさらに増加していくため、上流に比べて下流の方が液冷媒１０１の割合が少なくなる。

従って、冷蔵用蒸発器７ｂ、冷凍用蒸発器７ａの順に冷媒を流す場合に比べ、本実施の形態例のように冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂの順に冷媒を流すことで、冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１の割合を少なく抑えることができる。図８で示した冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱の輸送は冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１により生じていることから、圧縮機２４駆動中の冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１を少量に抑えることで、圧縮機２４停止後、短時間で冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１を全て蒸発させられ、前述の熱輸送を低減することができる。すなわち、冷凍用蒸発器７ａ、冷蔵用蒸発器７ｂの順に冷媒を流すことで、圧縮機２４停止中に生じる冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送が抑えられ、省エネルギー性能をさらに向上させることができる。

また、圧縮機２４駆動中、上流に比べて下流の方が液冷媒１０１の割合が少なくなることから、冷凍用蒸発器７ａを冷蔵用蒸発器７ｂの上流に設け、圧縮機２４駆動中における冷凍用蒸発器７ａ内の液冷媒の割合を多くしている。これにより、圧縮機２４駆動中に冷凍用蒸発器７ａの途中で液冷媒が全て蒸発することが抑えられ、冷凍用蒸発器７ａを低温に維持しやすくなり、より確実に冷凍室３を冷却することができるという効果も得られる。

また、本実施の形態例の冷蔵庫１では、圧縮機２４停止前の運転を、冷凍用ファン９ａを高速、冷蔵用ファン９ｂを低速で駆動させる冷凍運転（ｆ）にしている。冷凍用ファン９ａにより冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器８ａの空気の熱交換を促進し、冷蔵用ファン９ｂにより冷蔵用蒸発器７ｂと冷蔵用蒸発器室８ｂの空気の熱交換を抑制しているため、冷蔵用蒸発器７ｂに比べ、冷凍用蒸発器７ａの方が冷媒の蒸発量が多くなる。これにより、圧縮機２４停止前の運転を、例えば冷凍用ファン９ａを低速で駆動または停止させた運転、あるいは冷蔵用ファン９ｂを高速で駆動させた運転とする場合に比べ、冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１の量が少ない状態で圧縮機２４を停止させることができる。従って、冷凍用ファン９ａを冷蔵用ファン９ｂよりも高速で駆動させることで、圧縮機２４停止後に冷蔵用蒸発器７ｂ内の液冷媒１０１をより短い時間で全て蒸発させることができ、圧縮機２４停止中に生じる冷蔵用蒸発器７ｂから冷凍用蒸発器７ａへの熱輸送をより低減することができる。

図８は実施例１の冷蔵庫の除霜制御を示すタイムチャートの一例である。なお，図８に示す（ｇ）〜（ｍ）は下記で示す各運転の記号（ｇ）〜（ｍ）を表す。

本実施の形態例では，冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂを同時に除霜する。冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂは直列で，いずれの蒸発器を除霜する際にも圧縮機２４を停止することが必要になるため，同時に除霜運転を行うことで圧縮機２４の停止時間を抑え，冷蔵室２及び冷凍室３を冷却できない時間を短く抑えている。

例えば冷蔵室ドア２ａと冷凍室ドア３ａの開閉回数，及び圧縮機２４の合計駆動時間等から判断される除霜運転の開始条件を満足する（時刻ｔ_ｄ０）と，本実施の形態例の冷蔵庫１は，除霜運転に移行する前に冷凍室３のみを冷却するプリクール運転（ｇ）を行う。冷凍室３の温度が除霜運転中に過度に上昇すると冷凍食品や氷の融解の恐れがある一方，冷蔵室２は除霜運転中も冷却が行えるため，冷凍用ファン９ａは高速で駆動させ，冷蔵用ファン９ｂは停止（または冷凍用ファン９ａよりも低速で駆動）させ，除霜運転前は冷凍室３を集中して冷却するようにしている。プリクール運転を所定の時間，例えば２０分間行った後（時刻ｔ_ｄ１），本実施の形態例の冷蔵庫１は除霜運転に移行する。

本実施の形態例の除霜運転では，冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂは，それぞれ別の制御で除霜する。冷凍用蒸発器７ａの除霜は，除霜運転開始直後（時刻ｔ_ｄ１）より，冷凍用ファン９ｂを停止させ，冷凍用蒸発器加熱ヒータ２２ａに通電（ＯＮ）する。冷凍用蒸発器７ａの除霜は，この状態で冷凍用蒸発器温度センサ４０ａにより検知する冷凍用蒸発器７ａの温度がＴＦｅｎｄ，例えば８℃に到達するまで行い（時刻ｔ_ｄ５），冷凍用蒸発器加熱ヒータ２２ａの通電を止め，冷凍用蒸発器７ａの除霜を終了する。

冷蔵用蒸発器７ｂの除霜は，図８中の（ｈ），（ｉ），（ｊ）の３種類の制御を行う。除霜（ｈ）では，冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂに通電しない状態で，冷蔵用ファン９ｂのみを駆動させる。冷蔵温度帯の冷蔵室２の空気と冷蔵用蒸発器７ｂ間で熱交換が行われるため，冷蔵室２は冷却され，冷蔵用蒸発器７ｂは加熱される。除霜（ｈ）を行うことで，電気ヒータを用いることなく冷蔵用蒸発器７ｂを加熱でき，加えて冷蔵室２を冷却することもできるため，省エネルギー性能を向上させることができる。

除霜（ｈ）を所定の時間，例えば１０分間行った後（時刻ｔ_ｄ２），冷蔵用ファン９ｂを駆動させたまま，冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂに通電する除霜（ｉ）に移行する。除霜（ｉ）は，冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂに通電し，除霜（ｈ）よりも冷蔵用蒸発器７ｂの加熱量を増やして除霜時間の短縮を図りつつ，除霜（ｈ）と同様の冷蔵用蒸発器７ｂと冷蔵室２間の熱交換による省エネルギー性能向上効果も得られる除霜運転である。

除霜（ｉ）の状態で冷蔵用蒸発器温度センサ４０ｂにより検知する冷蔵用蒸発器７ｂの温度がＴ（ｉ）ｅｎｄ，例えば―１℃に到達する（時刻ｔ_ｄ３）と，冷蔵用蒸発器７ｂと冷蔵室２の温度差が少なく交換熱量も小さくなるため，冷蔵用ファン９ｂを停止させた除霜（ｋ）に移行する。なお，除霜（ｊ）は冷蔵用ファン９ｂを停止させているため，除霜（ｉ）よりも冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂの温度が高くなり，冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂ近くの加熱，特に冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂ下部に設けた排水口（図示せず）の加熱に有効であり，冷蔵用蒸発器７ｂから落下した除霜水をより確実に排水口から排出できる効果も得られる。除霜（ｊ）の状態で，冷蔵用蒸発器７ｂの温度がＴＲｅｎｄ，例えば９℃に到達する（時刻ｔ_ｄ４）と，冷蔵用蒸発器加熱ヒータ２２ｂの通電を止め，冷蔵用蒸発器７ｂの除霜を終了する。

以上の冷凍用蒸発器７ａの除霜と冷蔵用蒸発器７ｂの除霜がいずれも終了する（時刻ｔ_ｄ５）と，冷却運転（ｋ）に移行する。なお，図８に示した例では冷凍用蒸発器７ａの除霜の方が除霜終了までの時間が長かったため，冷凍用蒸発器７ａの除霜終了時に冷却運転（ｋ）に移行しているが，冷蔵用蒸発器７ｂの除霜の方が時間が長かった場合は，冷蔵用蒸発器７ｂの除霜終了時に冷却運転（ｋ）に移行する。

なお，冷却運転（ｋ）以降後は除霜水が排出されるよう，例えば除霜終了２分後に圧縮機２４を駆動させる。その後，例えば圧縮機２４駆動した２分後に冷蔵用ファン９ｂを駆動させ，例えばその１０分後に冷凍用ファン９ａを駆動させる。圧縮機２４に対し，冷蔵用ファン９ｂ，冷凍用ファン９ａの駆動開始時刻を遅らせることで，冷凍用蒸発器７ａ，冷蔵用蒸発器７ｂを低温にした後に送風することができ，冷蔵室２，冷凍室３の加熱を抑えることができる。

図９は外気低温時における実施例１の冷蔵庫の冷却制御を示すタイムチャートの一例である。外気が比較的低温，例えば１５℃の場合を表している。なお，図９に示す（ｐ）〜（ｒ）は下記で示す各運転の記号（ｐ）〜（ｒ）を表す。図９では，冷蔵室温度センサ４２により検知する冷蔵室２の温度がＴＲ２，例えば０℃以下になることで，圧縮機２４と冷凍用ファン９ｂを停止させる（時刻ｔ_Ｌ0）。圧縮機２４が停止すると，冷蔵用ファン９ｂを低速で駆動させる運転（ｐ）を所定時間，例えば１０分間行う。運転（ｐ）が終了する（時刻ｔ_Ｌ1）と，冷蔵用ファン９ｂも停止させた状態（ｑ）に移行する。その後，冷凍室温度センサ４１により検知する冷凍室３の温度がＴＦ１，例えばー１６℃以上かつ，冷蔵室２の温度がＴＲ１，例えば２℃以上になる（時刻ｔ_Ｌ２）と，圧縮機２４を駆動させて冷凍運転（ｒ）に移行する。この時，冷蔵用ファン９ｂは低速（Ｌ），冷凍用ファン９ａは高速（Ｈ）で駆動させる。その後，冷蔵室２の温度がＴＲ２以下になると，圧縮機２４を停止させ，再び運転（ｐ）に戻る。

ここで，図３に示したように本実施の形態例の冷凍サイクルは，冷凍用蒸発器７ａと冷蔵用蒸発器７ｂを直列に接続しているため，圧縮機２４を駆動させて冷凍用蒸発器７ａを冷却すると，冷蔵用蒸発器７ｂも低温になる。従って，冷凍運転（ｒ）中も，冷蔵室２の空気は冷蔵用蒸発器７ｂにより冷却される。この時，周囲が低温で，冷蔵室２に侵入する熱量が少ないと，冷蔵用蒸発器７ｂにより冷却される熱量の方が冷蔵室２に侵入する熱量が多くなり，冷蔵室２の温度が低下することが考えられる。冷蔵室２の温度が過度に低下すると，外気から侵入する熱量が増加し，省エネルギー性能が低下する。

一方，本実施形態の冷蔵庫１では，図４の冷凍運転（ｆ）の場合と同様，冷蔵用蒸発器７ｂにより生じる自然対流を緩和させるために冷凍運転（ｒ）中に冷蔵用ファン９ｂを低速（Ｌ）で駆動させている。自然対流を緩和させることで，冷蔵用蒸発器７ｂ周囲の流速を低下させ，冷蔵用蒸発器７ｂと周囲の空気との熱交換量を低下させることができる。すなわち，前述した冷凍運転（ｒ）中における冷蔵用蒸発器７ｂによる冷蔵室２の過度な冷却が抑えられ，省エネルギー性能を向上させることができる。また，図４（周囲が高温）の場合と同様，自然対流による冷蔵室２の下部の過度の冷却を緩和する効果も得られる。なお，運転（ｐ）で冷蔵用ファン９ｂを低速（Ｌ）で駆動させている理由も，自然対流による冷蔵室２の下部の過度の冷却を緩和するためである。

加えて，本実施の形態例では，冷蔵室温度センサ４２により検知する冷蔵室２の温度で冷凍運転（ｒ）の終了（圧縮機２４の停止）を判断している。これにより，より確実に冷蔵室２の温度が過度に低下することを抑えることができる。

なお，本実施の形態例の冷蔵庫１では，冷凍運転（ｒ）において，冷蔵室２の温度がＴＲ２以下になる前に冷凍室温度センサ４１により検知する冷凍室３の温度がＴＦ２以下になった場合も，圧縮機２４を停止する。これにより，冷蔵室２の過度な冷却を抑えつつ，冷凍室３の温度の過度な低下も抑えられ，省エネルギー性能を向上させることができる。また，冷蔵室２の温度と冷凍室３の温度の両方で判断することで，周囲の温度によらずに冷蔵室２と冷凍室３のいずれも適切な温度帯に維持することが可能となる。

また，本実施形態の冷蔵庫１では，状態（ｑ）から冷凍運転（ｒ）に移行する，すなわち圧縮機２４を駆動させる際も，冷蔵室温度センサ４２により検知する冷蔵室２の温度で判断している。これにより，より確実に冷蔵室２の過度な冷却を抑えることができる。なお，本実施形態の冷蔵庫１では，冷蔵室２の温度がＴＲ１以上になっても，冷凍室３の温度がＴＦ１未満だった場合は圧縮機２４を停止させたままとする。これにより，冷凍室３の過度な冷却を抑えて省エネルギー性能の低下を抑制することができ，かつ，冷蔵室２の温度と冷凍室３の温度の両方で判断することで，周囲の温度によらずに冷蔵室２と冷凍室３のいずれも適切な温度帯に維持することが可能となる。

以上が、本実施の形態例を示す実施例である。なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１冷蔵庫、２冷蔵室（冷蔵温度帯の貯蔵室）、２ａ冷蔵室ドア、３冷凍室（冷凍温度帯の貯蔵室）、３ａ冷凍室ドア、７ａ冷凍用蒸発器、７ｂ冷蔵用蒸発器、８ａ冷凍用蒸発器室、８ｂ冷蔵用蒸発器室、９ａ冷凍用ファン、９ｂ冷蔵用ファン、１０断熱箱体、１０ａ外箱、１０ｂ内箱、１３、１４冷気戻り口、２２ラジアントヒータ、２４圧縮機、２８断熱仕切壁、３１制御基板、３２蒸発皿、３５貯蔵室（チルドルーム）、３６貯蔵室（野菜室）、３９機械室、４０ａ冷凍用蒸発器温度センサ、４０ｂ冷凍用蒸発器温度センサ、４１冷蔵室温度センサ、４２冷凍室温度センサ、５０放熱器、５１気液分離器、６７キャピラリチューブ（減圧手段）、７０、７１、７２、７３、７４、７５配管、１０１液冷媒、１０２ガス冷媒

Claims

冷凍室と、該冷凍室を冷却する冷凍用蒸発器と、冷蔵室と、該冷蔵室を冷却する冷蔵用蒸発器と、を備え、
前記冷凍用蒸発器よりも下部に前記冷蔵用蒸発器が配設され、
圧縮機と、放熱器と、減圧手段と、前記冷蔵用蒸発器と、前記冷凍用蒸発器と、が冷媒配管で接続され、前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器が直列に接続された冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、
前記冷蔵用蒸発器と前記冷凍用蒸発器を接続する配管に、前記圧縮機停止時における冷媒循環を抑制する冷媒循環抑制手段を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、前記冷媒循環抑制手段として、前記冷凍用蒸発器と接続した流入側及び流出側の配管の少なくとも一部を、前記冷凍用蒸発器よりも上部に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
前記冷凍サイクルに封入する冷媒の質量を、前記冷凍用蒸発器の配管内容積をすべて液状態の冷媒で満たすのに必要な冷媒の質量よりも小さくしたことを特徴とする請求項１乃至２に記載の冷蔵庫。
前記圧縮機、前記放熱手段、前記減圧手段、前記冷凍用蒸発器、前記冷蔵用蒸発器の順に冷媒配管を接続したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の冷蔵庫。
前記冷蔵用蒸発器と熱交換した空気を冷蔵室に送風する冷蔵用ファンを備え、
前記圧縮機停止状態で、前記冷蔵用ファンを駆動させることを特徴とする請求項１乃至４に記載の冷蔵庫。