JP5694897B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は，蒸発器の霜取りを行う冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator that defrosts an evaporator.
従来，冷蔵庫の断熱箱体の表面の結露を防止する構成として，特許文献１には，冷却運転を行う冷媒回路の凝縮器を，断熱箱体の表面を介して放熱する放熱パイプで構成した冷蔵庫が開示されている。これにより，凝縮器の放熱を利用して断熱箱体の表面温度を露点温度より上昇させることで，結露を防止している。
Conventionally, as a configuration for preventing condensation on the surface of a heat insulating box of a refrigerator,
特許文献２には，庫内を冷却する蒸発器に付着した霜を取り除く蒸発器除霜用の加熱手段として，電気ヒータやＩＨヒータを用いた輻射熱や対流による間接加熱手段と，電気ヒータを用いた熱伝導による直接加熱手段を用いる冷蔵庫が開示されている。さらに，圧縮機と凝縮器とキャピラリチューブと蒸発器と四方弁を備え，除霜時には，四方弁を切換え圧縮機から吐出した高温冷媒を蒸発器，キャピラリチューブ，凝縮器の順に流し（特許文献２の図３参照），圧縮機からの高温冷媒で蒸発器を加熱する直接加熱手段が開示されている。
In
ところで，特許文献１に開示された冷蔵庫は，放熱パイプで冷蔵庫壁面に放熱することによって表面温度を上げ，良好に冷蔵庫壁面の結露を防止できる。しかしながら放熱パイプが過度に低温となった場合，断熱箱体表面である冷蔵庫の表面も低温となり露点温度以下となり，却って冷蔵庫壁面の結露が生じ易くなることがある。
By the way, the refrigerator disclosed by
また，特許文献２では，冷蔵庫の蒸発器除霜用の加熱手段として複数の加熱手段が開示されている。ここで除霜時の省エネルギ性能を考えた場合，直接加熱手段であり，また凝縮器により外界から吸熱することから圧縮機から吐出した冷媒を蒸発器，キャピラリチューブ，凝縮器の順に流して蒸発器を加熱する加熱手段が優れていると言える。
しかしながら，凝縮器の放熱を利用して壁面の結露を防止している冷蔵庫に適用した場合，除霜時に凝縮器で冷媒が気化し，蒸発潜熱の吸熱により放熱パイプが低温となり，冷蔵庫壁面の結露が生じ易くなるという問題があった。
Moreover, in
However, when it is applied to a refrigerator that uses the heat radiation of the condenser to prevent condensation on the wall surface, the refrigerant vaporizes in the condenser during defrosting, the heat radiation pipe becomes cold due to the absorption of latent heat of vaporization, and the condensation on the wall surface of the refrigerator There has been a problem that it is likely to occur.
本発明は以上のような問題点に鑑み，冷蔵庫壁面の結露を抑制するとともに省エネルギ性能が高い冷蔵庫の提供を目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a refrigerator that suppresses condensation on the wall surface of the refrigerator and has high energy saving performance.
上記目的を達成すべく，第１の本発明に関わる冷蔵庫は，断熱箱体と，圧縮機と，前記断熱箱体の外面を介して外気と熱交換する第一の熱交換手段と，前記断熱箱体内の空気と熱交換する第二の熱交換手段と，減圧手段とを備え，冷媒が流れる冷媒配管によって順に前記圧縮機，前記第一の熱交換手段，前記減圧手段，前記第二の熱交換手段を接続し，前記冷媒が前記第一の熱交換手段により放熱し，前記第二の熱交換手段によって吸熱することで庫内の冷却を行う冷蔵庫であって，前記断熱箱体の外部に設けられ外気と熱交換する第三の熱交換手段と，前記圧縮機の吐出口から放出される冷媒を，前記第二の熱交換手段，前記減圧手段，前記第三の熱交換手段，前記圧縮機の吸込口の順に流すように切換え，前記第二の熱交換手段の除霜を行う際に前記第一の熱交換手段に冷媒を流さないように切換えるための冷媒流路切換え手段とを備えている。 To achieve the above object, a refrigerator according to the first aspect of the present invention includes a heat insulating box, a compressor, first heat exchanging means for exchanging heat with the outside air via an outer surface of the heat insulating box, and the heat insulating. A second heat exchanging means for exchanging heat with the air in the box; and a decompression means, wherein the compressor, the first heat exchange means, the decompression means, and the second heat are sequentially arranged by a refrigerant pipe through which the refrigerant flows. A refrigerator for cooling the interior by connecting an exchange means, wherein the refrigerant dissipates heat by the first heat exchange means and absorbs heat by the second heat exchange means, outside the heat insulating box. A third heat exchanging means provided for exchanging heat with the outside air, and a refrigerant discharged from an outlet of the compressor, the second heat exchanging means, the pressure reducing means, the third heat exchanging means, the compression Switch to flow in the order of the suction port of the machine, and defrost the second heat exchange means. And a refrigerant flow path switching means for switching so as not to flow the refrigerant into the first heat exchange means in earthenware pots.
本発明によれば，冷蔵庫壁面の結露を抑制しつつ，省エネルギ性能が高い冷蔵庫を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a refrigerator with high energy saving performance while suppressing condensation on the refrigerator wall surface.
以下，本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
＜＜実施形態１＞＞
本発明に関わる実施形態１の冷蔵庫１の例を，図１から図９を参照して説明する。
図１は，本発明の実施形態１に関わる冷蔵庫の正面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<<
The example of the
FIG. 1 is a front view of a refrigerator according to
実施形態１の冷蔵庫１は，食品を冷蔵，冷凍して貯蔵する貯蔵室として，上方から冷蔵室２，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６を備えている。製氷室３と上段冷凍室４は同じ高さ位置に左右に並設されている。
なお，冷凍温度帯の製氷室３と上段冷凍室４と下段冷凍室５は，冷凍温度帯室６０と総称し，冷蔵温度帯の冷蔵室２と野菜室６は，冷蔵温度帯室６１と総称する。
The
The
冷蔵室２は，前面側に左右に分割されるとともに冷蔵庫本体１Ｈ(図２参照)の前面両側端部に枢設される観音開きの冷蔵室扉２ａ，２ｂを備えている。図２は，冷蔵庫の庫内の構成を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
冷蔵室扉２ａ，２ｂの庫内側には複数の扉ポケット３２が備えられている。また，冷蔵室２は複数の棚３６により縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。
The refrigerating
A plurality of
一方，製氷室３と，上段冷凍室４と，下段冷凍室５と，野菜室６は，それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ，上段冷凍室扉４ａ，下段冷凍室扉５ａ，野菜室扉６ａを備えている。
製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５および野菜室６には，それぞれ各室の前部に備えられた扉(３ａ，４ａ，５ａ，６ａ)と一体に引き出される収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂを設けている。ユーザが各扉(３ａ，４ａ，５ａ，６ａ)の取手部（図示せず）に手を掛けて手前側(図２の紙面左側)に引き出すことにより収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂを引き出せるようになっている。
On the other hand, the ice making
In the
また，冷蔵庫１は，各扉(２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ)の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と，所定時間（例えば１分間）以上扉が開放状態であると判定した場合に使用者(ユーザ)に報知するアラーム（図示せず）と，冷蔵温度帯室６１の温度設定や冷凍温度帯室６０の温度設定をする温度設定器（図示せず）等を備えている。
The
図２に示すように，冷蔵庫１の庫内と庫外は，外郭を形成する外箱１ａと貯蔵室(２，３，４，５，６)を形成する内箱１ｂの間に発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０によって，隔てられている。また，冷蔵庫１の断熱箱体１０には，真空状態を有する断熱性が高い真空断熱材２６を実装している。
As shown in FIG. 2, the inside and outside of the
冷蔵庫１の庫内は，冷蔵室−冷凍室断熱仕切壁２８により，冷蔵室２と冷凍温度帯室６０とに隔てられるとともに，冷凍室−野菜室断熱仕切壁２９により，冷凍温度帯室６０と野菜室６とに隔てられている。ここで，同じ冷凍温度帯である製氷室３，上段冷凍室４，および下段冷凍室５間を隔てる仕切りは設けられていないが，扉３ａ，４ａ，５ａの隙間から庫外への冷凍温度帯室６０内の冷気(空気)の漏出を防止する冷凍室間仕切り壁３０が備えられている。
The
なお，上段冷凍室４は，急速冷凍室として使用できるように構成されている。急速冷凍性能の向上のために，上段冷凍室４の収納容器４ｂには熱伝導率，熱容量が高いアルミニウムトレー（図示せず）が備えられており，冷凍速度を向上させている。
The
また，冷蔵庫１は，冷媒の蒸発時の潜熱で庫内の空気を冷却する冷却器７と，冷却器７が収納される冷却器収納室８と，冷却器７からの冷気を庫内に送る庫内ファン９とを備えている。冷却器７は，熱媒体の冷媒が循環する後記の冷凍サイクルＲＳ１を構成し，下段冷凍室５の略背部に配置され，冷却器収納室８内に設けられている。冷蔵庫１では，イソブタンを冷却器７等で構成される冷凍サイクルＲＳ１の冷媒として用い，冷媒封入量は約８８ｇと少量にしている。
Moreover, the
冷却器７の冷媒と熱交換して冷却された空気(冷気)は，冷却器７の上方に設けられた庫内ファン９により，冷蔵室ダクト１１を介して冷蔵室２に送られ，野菜室ダクト（図示せず）を介して野菜室６に送られる。また，冷気は，冷凍室ダクト１３を介して製氷室３と上段冷凍室４と下段冷凍室５の各室へ送られる。
The air (cold air) cooled by exchanging heat with the refrigerant in the
各室(２，３，４，５，６)への送風は，各室に設けた後記の温度センサ(３５，３３，３３ａ，３４)と連動して，冷気の通路(１１，１３等)を開閉する冷蔵室ダンパ５０，野菜室ダンパ５１(図３参照)，冷凍室ダンパ５２の開閉により制御している。図３は，冷蔵庫本体内の冷気ダクトや冷気吹き出し口の配置を示す正面模式図である。
なお，野菜室６が過度に低温となった場合は，野菜室６に設けた野菜室電気ヒータ（図示せず）を通電することにより野菜室６を加熱する。
The air flow to each chamber (2, 3, 4, 5, 6) is linked to a temperature sensor (35, 33, 33a, 34) provided later in each chamber, and cool air passages (11, 13, etc.) Control is performed by opening and closing the refrigerator compartment damper 50, the vegetable compartment damper 51 (see FIG. 3), and the freezer compartment damper 52. FIG. 3 is a schematic front view showing the arrangement of the cold air duct and the cold air outlet in the refrigerator main body.
In addition, when the
冷蔵庫１は，図１に示す正面から見て，図３に示すように，冷却器７の左上部に冷却器温度センサ３５，冷蔵室２に冷蔵室温度センサ３３，野菜室６に野菜室温度センサ３３ａ，下段冷凍室５に冷凍室温度センサ３４をそれぞれ備え，それぞれ冷却器７の温度，冷蔵室２の温度，野菜室６の温度，下段冷凍室５の温度を検知している。さらに，冷蔵庫１は，外部空間の庫外の温度を検知する外気温度センサ（図示せず）も備えている。
As shown in FIG. 3, the
冷蔵庫１は，図２の天井壁１０ｕの上面側にＣＰＵ(Central Processing Unit)，ＲＯＭ(Read Only Memory)やＲＡＭ(Random Access Memory)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，前記した外気温度センサ，庫内の各温度センサ(３５，３３，３３ａ，３４)，各貯蔵室扉の開閉状態をそれぞれ検知する前記した扉センサ，温度設定器等と接続される。
In the
冷蔵庫１の制御に際しては，ＲＯＭに予め記録した制御プログラムの実行により，圧縮機２４のＯＮ／ＯＦＦ等の制御，冷蔵室ダンパ５０，野菜室ダンパ５１，および冷凍室ダンパ５２を個別に駆動させるそれぞれのアクチュエータ（図示せず）の制御，庫内ファン９のＯＮ／ＯＦＦ制御や回転速度制御，前記した扉の開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御が遂行される。
When controlling the
また，冷却器７の下方に，除霜運転時に冷却器７に付着した霜を加熱する電気ヒータ２２を設置している。冷却器７の除霜(霜の融解)によって生じた除霜水は，冷却器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に，排水管２７を介して後記する機械室１９に配設された第一の蒸発皿２１に達して貯留され，庫外凝縮器４０と圧縮機２４の熱により蒸発する。
In addition, an electric heater 22 for heating the frost attached to the
冷蔵室ダンパ５０が開状態の時，冷却器７で熱交換(冷却)された冷気は，庫内ファン９により昇圧され，冷蔵室ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃから冷蔵室２に吹き出され供給される。冷蔵室２を冷却した冷気は，冷蔵室戻りダクト１６(図３参照)を通過して冷却器収納室８に戻り，再び冷却器７で冷却される。
When the refrigerator compartment damper 50 is in the open state, the cold air exchanged (cooled) by the
図３に示す野菜室ダンパ５１が開状態の時，冷却器７で熱交換された冷気は，庫内ファン９により昇圧され，野菜室ダクト（図示せず）を介して，野菜室６の背面右側上部に設けられた野菜室吹き出し口６ｃから野菜室６に流入して野菜室６を冷却する。野菜室６を冷却した冷気は，冷凍室−野菜室断熱仕切壁２９の下部左前方に設けられた野菜室戻り口６ｄから，野菜室戻りダクト１８（図２参照）を通過して冷却器収納室８に戻り，再び冷却器７で冷却される。
When the vegetable compartment damper 51 shown in FIG. 3 is in the open state, the cold air heat-exchanged by the
また，冷凍室ダンパ５２(図２参照)が開状態のときには，冷却器７で熱交換された冷気が庫内ファン９により昇圧され，冷凍室ダクト１３を経て各吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃからそれぞれ製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５へ送風される。そして，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５を冷却した冷気は，冷凍室戻り口１７(図２参照)から冷却器収納室８に戻り，再び冷却器７で冷却される。
なお，冷凍温度帯室６０の吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃは，それぞれ１個，１個，５個の場合を例示したがこれに限定されない。
In addition, when the freezer damper 52 (see FIG. 2) is in the open state, the cold air heat-exchanged by the
In addition, although the case where each of the
＜冷凍サイクルＲＳ１＞
図４は，実施形態１に関わる冷蔵庫の冷凍サイクル（冷媒流路）の構成を示す図であり，太線で冷却運転時の冷媒の流れを示している。
冷蔵庫１は，庫内を冷却するために冷媒が循環する冷凍サイクルＲＳ１を具備している。
冷凍サイクルＲＳ１は，冷媒を高温高圧に圧縮する圧縮機２４，高温の冷媒の熱を放熱する庫外凝縮器４０および壁面凝縮器４１，冷媒を減圧する第一のキャピラリチューブ４２ａおよび第二のキャピラリチューブ４２ｂ，冷却器７，第一の気液分離器１０５ａ，第二の気液分離器１０５ｂ，冷媒分岐部８０ａ，冷媒分岐部８０ｂ，および，冷媒分岐部８０ｃを備えている。
<Refrigeration cycle RS1>
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a refrigeration cycle (refrigerant flow path) of the refrigerator according to the first embodiment, and a thick line indicates a refrigerant flow during a cooling operation.
The
The refrigeration cycle RS1 includes a
冷媒分岐部８０ａは，冷媒の庫外凝縮器４０と壁面凝縮器４１との分岐点を構成する。冷媒分岐部８０ｂは，第一のキャピラリチューブ４２ａと第二のキャピラリチューブ４２ｂとの分岐点を構成する。冷媒分岐部８０ｃは後記の熱交換部４３のバイパス流路を構成する。
The
冷凍サイクルＲＳ１は，冷媒流路を制御する切換え弁として，四方弁１００，三方弁１０１，１０２，１０３，二方弁１０４を備えており，これらは接続配管７０(７１〜７９)により接続されている。接続配管７０は，接続配管７１〜７９で構成され，管路の分岐から分岐までを同一の符号を付して示す。
The refrigeration cycle RS1 includes a four-
四方弁１００は，１つの流入口１００ａと，１つの流出口１００ｂと，ある時は流入側またある時は流出側となる２つの流入流出口１００ｃ，１００ｄを備えている。四方弁１００は，流入口１００ａと流入流出口１００ｃとを連通させるとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｄとを連通させる一方，流入口１００ａと流入流出口１００ｄとを連通させるとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｃとを連通させる(図７参照)ことができる部材である。
The four-
三方弁１０１，１０３は，それぞれ１つの流入口１０１ａ，１０３ａと，１つの流出口１０１ｂ，１０３ｂと，１つの流入流出口１０１ｃ，１０３ｃとを備えている。
三方弁１０１，１０３は，それぞれ流入口１０１ａ，１０３ａまたは流出口１０１ｂ，１０３ｂと，流入流出口１０１ｃ，１０３ｃとを連通させる部材である。三方弁１０１は，流入口１０１ａまたは流出口１０１ｂと，流入流出口１０１ｃとを連通させることができる。同様に，三方弁１０３は，流入口１０３ａまたは流出口１０３ｂと，流入流出口１０３ｃとを連通させることができる。
The three-
The three-
三方弁１０２は，１つの流出口１０２ｂと，２つの流入流出口１０２ｃ，１０２ｄとを備えている。三方弁１０２は，流出口１０２ｂまたは流入流出口１０２ｄと，流入流出口１０２ｃとを連通させることができる部材である。
二方弁１０４は，接続配管７０内の冷媒流路を開閉する部材である。各冷媒分岐部８０(８０ａ，８０ｂ，８０ｃ)は３つの接続配管と接続され，それぞれの接続配管は常に連通状態となっている。
The three-
The two-
四方弁１００の流入口１００ａ，流入流出口１００ｃ，流入流出口１００ｄ，流出口１００ｂには，それぞれ接続配管７１，７２，７８，７９が接続されている。
圧縮機２４の吐出口２４ｏと四方弁１００の流入口１００ａは，接続配管７１により接続されている。第二の気液分離器１０５ｂと，機械室１９に配置された庫外凝縮器４０は，四方弁１００の流入流出口１００ｃに接続された接続配管７２により接続されている。接続配管７２の庫外凝縮器４０を介した他方側の端部は冷媒分岐部８０ａと接続されている。
The discharge port 24 o of the
こうして，接続配管７２を介して，四方弁１００の流入流出口１００ｃ，第二の気液分離器１０５ｂ，庫外凝縮器４０，冷媒分岐部８０ａの順に配設されている。冷媒分岐部８０ａは，接続配管７２の他に，接続配管７３ａと接続配管７３ｂとに接続されている。
Thus, the inflow /
二方弁１０４，壁面凝縮器４１は，接続配管７３ａにより接続され，接続配管７３ａの他方端は，三方弁１０１の流入口１０１ａと接続されている。こうして，接続配管７３ａを介して，冷媒分岐部８０ａ，二方弁１０４，壁面凝縮器４１，三方弁１０１の順に配設されている。また，冷媒分岐部８０ａと一方端が接続されている接続配管７３ｂの他方端は，三方弁１０１の流出口１０１ｂと接続されている。
The two-
三方弁１０１の流入口１０１ａ，流出口１０１ｂ，流入流出口１０１ｃは，それぞれ接続配管７３ａ，７３ｂ，７４に接続されている。
三方弁１０１の流入流出口１０１ｃに一方端が接続した接続配管７４の他方端は，三方弁１０２の流入流出口１０２ｃと接続している。三方弁１０２の流入流出口１０２ｃ，流出口１０２ｂ，流入流出口１０２ｄは，それぞれ接続配管７４，７５ａ，７５ｂに接続されている。
The
The other end of the
冷蔵庫１は，減圧手段として，第一のキャピラリチューブ４２ａと第二のキャピラリチューブ４２ｂとを備えている。第一のキャピラリチューブ４２ａは接続配管７５ａにより，また，第二のキャピラリチューブ４２ｂは接続配管７５ｂにより，それぞれ三方弁１０２と冷媒分岐部８０ｂと接続されている。以下に記載するキャピラリチューブ４２は第一・第二のキャピラリチューブ４２ａ，４２ｂの総称である。
ここで，第一のキャピラリチューブ４２ａは第二のキャピラリチューブ４２ｂよりも絞りが大きい。
The
Here, the first
絞りの大きさは以下のように比較する。まず，減圧手段(第一・第二のキャピラリチューブ４２ａ，４２ｂ)内の流路長さをＬ，減圧手段の流入部における管路の等価直径をＤ１，減圧手段内の管路の等価直径をＤ２とする。
Ｌが長いもの（１０００ｍｍ以上）では，ＬをＤ２で除したもので絞りの大きさを表し，Ｌ／Ｄ２が大きい場合を絞りが大きいとする。また，Ｌが短いもの（１０００ｍｍ未満）では，Ｄ１をＤ２で除したもので絞りの大きさを表し，Ｄ１／Ｄ２が大きい場合を絞りが大きいとする。
The diaphragm size is compared as follows. First, the flow path length in the pressure reducing means (first and second
When L is long (1000 mm or more), L is divided by D2 to indicate the size of the diaphragm, and when L / D2 is large, the diaphragm is large. When L is short (less than 1000 mm), D1 is divided by D2 to indicate the size of the diaphragm, and when D1 / D2 is large, the diaphragm is large.
ここで，接続配管７５ａと接続配管７５ｂの端部に接続された冷媒分岐部８０ｂは，その他，接続配管７６と接続されている。冷却器７，第一の気液分離器１０５ａ，三方弁１０３の流入流出口１０３ｃは，接続配管７６により接続されている。つまり，接続配管７６を介して，冷媒分岐部８０ｂ，冷却器７，第一の気液分離器１０５ａ，三方弁１０３の順に配設されている。
三方弁１０３は，流入流出口１０３ｃ，流出口１０３ｂ，流入口１０３ａを備えており，それぞれ接続配管７６，７７ａ，７７ｂが接続されている。
Here, the
The three-
本冷凍サイクルＲＳ１では，キャピラリチューブ４２(４２ａ，４２ｂ)内の冷媒すなわち冷却器７で吸熱する前の冷媒と冷却器７で吸熱した冷媒とで熱交換を行う熱交換部４３を備えている。熱交換部４３は接続配管７７ａにより，三方弁１０３および冷媒分岐部８０ｃと接続されている。
The refrigeration cycle RS1 includes a
ここで，冷媒分岐部８０ｃには，接続配管７７ａと，三方弁１０３の流入口１０３ａと接続されている接続配管７７ｂと，接続配管７８が接続されている。接続配管７８の他方端部は，前記した如く，四方弁１００の流入流出口１００ｄに接続されている。また，四方弁１００の流入流出口１００ｂと圧縮機２４の吸込口２４ｉは，接続配管７９により接続されている。
Here, a connecting
なお，本冷凍サイクルＲＳ１では，接続配管７４にドライヤ（図示せず）を備えており，ドライヤによりキャピラリチューブ４２への水分の流入を防止している。また，接続配管７２および接続配管７６に備えられた第一の気液分離器１０５ａおよび第二の気液分離器１０５ｂにより，液状態の冷媒の圧縮機２４への流入を防止している。
以上が，実施形態１の冷蔵庫１が具備する冷凍サイクルＲＳ１の構成である。
In this refrigeration cycle RS1, the
The above is the configuration of the refrigeration cycle RS1 included in the
＜壁面凝縮器４１＞
図５は，実施形態１に関わる冷蔵庫における壁面凝縮器の配設位置を示す図である。
冷蔵庫１の冷凍サイクルＲＳ１を構成する壁面凝縮器４１(図４参照)は，放熱パイプ４１ａ(図５に点線で示す)と放熱パイプ４１ｂ(図５に一点鎖線で示す)を有する。
<
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement position of the wall condenser in the refrigerator according to the first embodiment.
A wall condenser 41 (see FIG. 4) constituting the refrigeration cycle RS1 of the
図５中に点線で示す放熱パイプ４１ａは，図２に示す外箱１ａと内箱１ｂとの間の外箱１ａの内面に接するように配設している。外箱１ａは鋼板製であり熱伝導性が良好で，外箱１ａの外面から庫外の空気に良好に放熱がなされる。
図５中に一点鎖線で示す放熱パイプ４１ｂは，断熱箱体１０の冷蔵室−冷凍室断熱仕切り壁２８(図２参照)，冷凍室−野菜室断熱仕切り壁２９，および冷凍室間仕切り壁３０の各内部前方に配設されている。
The
The
＜冷蔵庫１の機械室１９＞
冷蔵庫１は，図２に示すように，断熱箱体１０の外側で，冷蔵庫１の野菜室６の背面下部であって冷却器収納室８の下部に，機械室１９を備えている。
図６は，実施形態１に関わる冷蔵庫を背面から目視した際の機械室の構成を示す模式図である。
<
As shown in FIG. 2, the
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the configuration of the machine room when the refrigerator according to the first embodiment is viewed from the back.
機械室１９には，左から順に圧縮機２４，機械室１９内の温められた空気の流れを促進する機械室ファン４５，庫外凝縮器４０を配設している。また，機械室１９には，圧縮機２４の上部であって排水管２７の下部に設けた第一の蒸発皿２１と，庫外凝縮器４０の下部に設けた第二の蒸発皿４４とを備えている。
In the
また，機械室１９は両側面に，庫外と連通する開口部４６ａ，４６ｂを備えており，開口部４６ａ，４６ｂから機械室１９内に庫外の外気が，図６の白抜き矢印α１，α２のように出入りできる構造としている。
冷却運転時，高温となる圧縮機２４および庫外凝縮器４０は，機械室ファン４５を駆動して開口部４６ａから，図６の白抜き矢印α１のように取り入れた外気によって冷却され，昇温した空気は開口部４６ｂから図６の白抜き矢印α２のように外部に排出される。
Further, the
During the cooling operation, the high-
第一の蒸発皿２１は，冷却器７の除霜後に排水管２７から滴下する水を貯溜する。また，第二の蒸発皿４４には後記するヒートポンプ除霜を用いた冷却器７の除霜運転から冷却運転に切換えた後に庫外凝縮器４０から滴下する水を貯溜する。第一・第二の蒸発皿２１，４４に貯溜した水は，機械室１９内の熱により気化され，開口部４６ｂから外気に放出される構造としている。
The first evaporating
＜冷却運転時の冷凍サイクルＲＳ１＞
次に，冷却運転時における冷凍サイクルＲＳ１の冷媒流路について説明する。
冷却運転時には，冷凍サイクルＲＳ１の冷媒流路は，図４の太線で示すようになる。
具体的には，四方弁１００は，流入口１００ａと流入流出口１００ｃとを連通するとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｄとを連通とする。三方弁１０１は，流入口１０１ａと流入流出口１０１ｃとを連通とし，三方弁１０２は流入流出口１０２ｃと流出口１０２ｂとを連通とする。また，三方弁１０３は流入流出口１０３ｃと流出口１０３ｂとを連通とし，二方弁１０４は開状態(連通状態)としている。
<Refrigeration cycle RS1 during cooling operation>
Next, the refrigerant flow path of the refrigeration cycle RS1 during the cooling operation will be described.
During the cooling operation, the refrigerant flow path of the refrigeration cycle RS1 is as shown by the thick line in FIG.
Specifically, the four-
圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，接続配管７１を介し，四方弁１００の流入口１００ａに流入する。四方弁１００の流入口１００ａは四方弁１００の流入流出口１００ｃと連通しているため，冷媒は流入流出口１００ｃと接続している接続配管７２を介して，庫外凝縮器４０に流入し，庫外凝縮器４０により放熱される。その後，冷媒は冷媒分岐部８０ａに流入する。
The refrigerant that has become high temperature and high pressure by the
ここで，接続配管７３ｂは冷媒分岐部８０ａと三方弁１０１の流出口１０１ｂとを接続しているが，三方弁１０１は流入口１０１ａと流入流出口１０１ｃとを連通しており，流出口１０１ｂを閉塞しているため，冷媒は接続配管７３ｂを通過できない。そのため，冷媒分岐部８０ａに流入した冷媒は接続配管７３ａを介し，壁面凝縮器４１に流入して放熱する。その後，冷媒は三方弁１０１と接続配管７４を介し，三方弁１０２に流入する。
Here, the
三方弁１０２では流入流出口１０２ｃと流出口１０２ｂとを連通している。そのため，冷媒は接続配管７５ａから第一のキャピラリチューブ４２ａに流入する。冷媒はこの第一のキャピラリチューブ４２ａにより減圧される。
減圧された冷媒は冷媒分岐部８０ｂと接続配管７６を介し，冷却器７に流入し，冷却器７にて蒸発するとともに庫内の空気から吸熱する。
The three-
The decompressed refrigerant flows into the
吸熱した冷媒は，次に三方弁１０３に流入する。三方弁１０３では流入流出口１０３ｃと流出口１０３ｂとが連通しているため，冷媒は接続配管７７ａを介して熱交換部４３に流入する。
その後，冷媒は冷媒分岐部８０ｃ，接続配管７８，四方弁１００の流入流出口１００ｄ，流入流出口１００ｂ，接続配管７９を介して，圧縮機２４に戻る。
冷却運転時，冷凍サイクルＲＳ１の冷媒は，このような冷媒流路を循環する。
The refrigerant that has absorbed heat then flows into the three-
Thereafter, the refrigerant returns to the
During the cooling operation, the refrigerant of the refrigeration cycle RS1 circulates in such a refrigerant flow path.
＜冷却器７の除霜運転＞
冷蔵庫１では，冷却運転中に冷却器７に付着する霜を，加熱し除去する除霜運転を行う。
冷蔵庫１では，冷却器７の霜を加熱する第一の霜加熱手段としてヒートポンプ除霜と，第二の霜加熱手段として図２のヒータ２２によるヒータ除霜と，第三の霜加熱手段として図２の庫内ファン９を用いるファン除霜とを備えている。
<Defrosting operation of the
In the
In the
図７は，実施形態１に関わる冷蔵庫の除霜運転時の冷媒流路を太線で示す図である。
第一の霜加熱手段のヒートポンプ除霜とは，図７の圧縮機２４から吐出する高温冷媒を冷却器７に流入させ，冷却器７に付着した霜を加熱する霜加熱手段である。
第二の霜加熱手段のヒータ除霜は，図２の冷却器収納室８内の電気ヒータ２２を通電状態とすることで，冷却器７の霜を加熱する霜加熱手段である。
FIG. 7 is a diagram showing a refrigerant flow path in bold lines during the defrosting operation of the refrigerator according to the first embodiment.
The heat pump defrosting of the first frost heating means is a frost heating means that heats the frost adhering to the
The heater defrosting of the second frost heating means is a frost heating means for heating the frost of the
第三の霜加熱手段のファン除霜は，図２に示す冷凍室ダンパ５２を閉状態とするとともに図３に示す冷蔵室ダンパ５０と野菜室ダンパ５１の両方または何れか一方を開状態とする。そして，庫内ファン９を駆動させることで，冷蔵室２および／または野菜室６の空気を冷却器収納室８内に送り，冷却器７の霜を加熱する霜加熱手段である。
本冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜，ヒータ除霜，ファン除霜から１つまたは複数を選択して冷却器７に付着した霜を加熱する除霜運転を行う。
Fan defrosting of the third frost heating means brings the freezer compartment damper 52 shown in FIG. 2 into a closed state and opens both or any one of the refrigerator compartment damper 50 and the vegetable compartment damper 51 shown in FIG. 3. . And it is the frost heating means which sends the air of the
In the
＜除霜運転のヒートポンプ除霜＞
次に，ヒートポンプ除霜について詳細に説明する。
図７に示すヒートポンプ除霜を用いた除霜運転時は，四方弁１００，三方弁１０１〜１０３および二方弁１０４を，図４の冷却運転から図７の太線に示す流路に切換え，冷媒を流す(図７の矢印参照)。
<Heat pump defrosting in defrosting operation>
Next, heat pump defrosting will be described in detail.
At the time of the defrosting operation using the heat pump defrosting shown in FIG. 7, the four-
除霜運転では，四方弁１００は流入口１００ａと流入流出口１００ｄとを連通にするとともに流入流出口１００ｃと流出口１００ｂとを連通とする。三方弁１０１は，流出口１０１ｂと流入流出口１０１ｃとを連通とし，三方弁１０２は流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃとを連通とする。そして，三方弁１０３は流入口１０３ａと流入流出口１０３ｃとを連通とし，二方弁１０４は閉状態とする。
In the defrosting operation, the four-
圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，接続配管７１を介して四方弁１００の流入口１００ａに流入する。次に，冷媒は四方弁１００の流入口１００ａから，流入流出口１００ｄ，接続配管７８を介し，冷媒分岐部８０ｃに流入する。ここで，三方弁１０３は流入流出口１０３ｃと流入口１０３ａを連通としていることにより，冷媒は接続配管７７ｂから三方弁１０３に流入する。その後，冷媒は三方弁１０３，接続配管７６を介し，冷却器７に流入する。ここで，圧縮機２４で高温高圧とされた冷媒は冷却器７にて放熱し，冷却器７は加熱される。
The refrigerant that has become high temperature and high pressure by the
その後，冷却器７で放熱した冷媒は冷媒分岐部８０ｂに流入する。ここで，三方弁１０２は流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃとを連通としている。これにより，冷媒は接続配管７５ｂから第二のキャピラリチューブ４２ｂに流入する。冷媒はこの第二のキャピラリチューブ４２ｂにより減圧される。
Thereafter, the refrigerant radiated by the
減圧された冷媒は三方弁１０２から接続配管７４を介し三方弁１０１に流入する。三方弁１０１は流入流出口１０１ｃと流出口１０１ｂとを連通しているため，冷媒は接続配管７３ｂに流入し，冷媒分岐部８０ａと接続配管７２を介して庫外凝縮器４０に流入する。ここで，庫外凝縮器４０により，冷媒は吸熱し蒸発する。
The decompressed refrigerant flows into the three-
その後，蒸発した冷媒は四方弁１００の流入流出口１００ｃ，流出口１００ｂ，接続配管７９を介し，圧縮機２４に戻る。このように，ヒートポンプ除霜は圧縮機２４にて高温高圧となった冷媒を冷却器７に流すことで冷却器７の霜を加熱し，除霜するものである。
Thereafter, the evaporated refrigerant returns to the
＜冷蔵庫１の除霜方法＞
次に，実施形態１の冷蔵庫１が行う除霜方法を説明する。
図８，図９(ａ)，(ｂ)は，実施形態１に関わる冷蔵庫の除霜運転に関する制御を示すフローチャートである。
<Defrosting method of
Next, the defrost method which the
FIG. 8, FIG. 9 (a), (b) is a flowchart which shows the control regarding the defrost operation of the
冷蔵庫１の電源を投入すると（図８のステップＳ０），まず図４に示す冷却運転（ステップＳ１）を行う。その後，冷却器７の除霜運転開始条件の有無の判定を行う（ステップＳ２）。冷却器７の除霜運転開始条件とは，前回の除霜運転終了後または冷蔵庫１の通電開始後に圧縮機２４の累積回転数が３００万回転となった時，或いは前回の除霜運転終了後または冷蔵庫１の通電開始後に２日間除霜なしとなった時に，除霜運転開始条件が満たされる。除霜運転開始条件が満たされない場合（ステップＳ２でＮｏ），ステップＳ２に移行する。
When the
除霜運転開始条件が満たされた場合（ステップＳ２でＹｅｓ），冷却器７の除霜運転（ステップＳ２１，Ｓ２２）を開始する。本冷蔵庫１では，除霜運転として，第一除霜モード（ステップＳ２１）と第二除霜モード（ステップＳ２２）の二種類の除霜モードを実施する。
When the defrosting operation start condition is satisfied (Yes in step S2), the defrosting operation (steps S21 and S22) of the
第一除霜モード（ステップＳ２１）は，前記のヒートポンプ除霜(第一の霜加熱手段)単独での除霜運転，あるいは庫内ファン９(図２参照)によるファン除霜(第三の霜加熱手段)および電気ヒータ２２(図２参照)によるヒータ除霜(第二の霜加熱手段)の両方またはどちらか一方と，ヒートポンプ除霜とを組み合わせた除霜運転を実施する除霜モードである。 In the first defrosting mode (step S21), the defrosting operation by the heat pump defrosting (first frost heating means) alone or the fan defrosting (third frosting by the internal fan 9 (see FIG. 2)) is performed. This is a defrosting mode in which a defrosting operation is performed in which both or one of the heater defrosting (second frost heating means) by the heating means) and the electric heater 22 (see FIG. 2) and the heat pump defrosting are combined. .
第一除霜モード（ステップＳ２１）について詳述する。
第一除霜モード（ステップＳ２１）では，まずヒータ除霜を実施するか否かを判断する（図８のステップＳ３）。すなわち，ステップＳ３で，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)の扉を開放していた累積時間が１０分を超えていた場合，または，電源投入後最初の除霜運転では(ステップＳ３でＹｅｓ）ヒータ除霜を実施する（ステップＳ４）。
The first defrosting mode (step S21) will be described in detail.
In the first defrosting mode (step S21), it is first determined whether or not the heater defrosting is performed (step S3 in FIG. 8). That is, in step S3, if the accumulated time of opening the doors (2a to 6a) after the last defrosting exceeds 10 minutes, or in the first defrosting operation after turning on the power (in step S3 Yes) The heater defrosting is performed (step S4).
一方，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)の扉を開放していた累積時間が１０分以下の場合かつ電源投入後最初の除霜運転でない場合(ステップＳ３でＮｏ），電気ヒータ２２に通電を行わず(ステップＳ４´），ステップＳ５に移行する。 On the other hand, if the accumulated time of opening the doors (2a to 6a) after the last defrosting is 10 minutes or less and not the first defrosting operation after turning on the power (No in step S3), the electric heater 22 is turned on. Without energization (step S4 '), the process proceeds to step S5.
次に，ファン除霜を実施するか否かを判断する（ステップＳ５）。ステップＳ５では，ファン除霜の実施条件として，外気温度センサにより測定された外気温が１０℃以上か否か判断され，１０℃以上の場合（ステップＳ５でＹｅｓ），冷蔵室ダンパ５０を開，野菜室ダンパ５１を開，冷凍室ダンパ５２を閉とするとともに庫内ファン９を駆動し，ファン除霜を実施する（ステップＳ６）。
Next, it is determined whether or not to perform fan defrosting (step S5). In step S5, it is determined whether or not the outside air temperature measured by the outside air temperature sensor is 10 ° C. or more as an implementation condition of the fan defrosting. If it is 10 ° C. or more (Yes in step S5), the refrigerator compartment damper 50 is opened. The vegetable compartment damper 51 is opened, the freezer compartment damper 52 is closed, and the
一方，外気温が１０℃未満の場合（ステップＳ５でＮｏ），庫内ファン９を停止のままとし，ファン除霜を実施しない（ステップＳ６´）。
ステップＳ７では，ヒートポンプ除霜を実施するため，図９(ａ)に示す以下の手順で図４の冷却運転の冷媒流路を図７の除霜運転の冷媒流路に切換える。
On the other hand, when the outside air temperature is less than 10 ° C. (No in step S5), the
In step S7, in order to perform heat pump defrosting, the refrigerant flow path of the cooling operation of FIG. 4 is switched to the refrigerant flow path of the defrosting operation of FIG. 7 according to the following procedure shown in FIG.
まず，二方弁１０４を開状態から閉状態に切換え（図９(ａ)のステップＳ１０１），四方弁１００，三方弁１０１，１０２，１０３は図４の冷却運転の状態と同様とし，Ｎ分間，例えば２分間圧縮機２４を駆動させる（ステップＳ１０２ａ，Ｓ１０２ｂ）。
その後，所定時間Ｎ分間，例えば２分間が経過した場合（ステップＳ１０２ｂでＹｅｓ），圧縮機２４を停止させる（ステップＳ１０３）。
First, the two-
Thereafter, when a predetermined time N minutes, for example, 2 minutes have elapsed (Yes in step S102b), the
そして，三方弁１０２を流出口１０２ｂと流入流出口１０２ｃが連通の状態から，流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃが連通の状態(図７参照)に切換え（ステップＳ１０４），三方弁１０３を流出口１０３ｂと流入流出口１０３ｃとが連通の状態から，流入口１０３ａと流入流出口１０３ｃが連通の状態(図７参照)に切換える（ステップＳ１０５）。
Then, the three-
次に，三方弁１０１を流入口１０１ａと流入流出口１０１ｃとが連通の状態から，流入流出口１０１ｃと流出口１０１ｂとが連通の状態(図７参照)に切換え（ステップＳ１０６），所定時間Ｎ分，例えば２分間その状態を保持する（ステップＳ１０７）。
Next, the three-
その後，四方弁１００を流入口１００ａと流入流出口１００ｃ，および流入流出口１００ｄと流出口１００ｂとが連通の状態から，図７に示す流入口１００ａと流入流出口１００ｄとが連通するとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｃとが連通の状態に切換える（ステップＳ１０８）。そして，圧縮機２４を駆動させ（ステップＳ１０９），ヒートポンプ除霜による除霜運転を実施する。
Thereafter, from the state where the
その後，図８のステップＳ８の第一除霜モード終了条件を満たすまで，第一除霜モードによる除霜運転を行う。第一除霜モード終了条件とは，冷却器７に取着された冷却器センサ３５（図２参照）が出力する冷却器７の温度が３℃を超えた場合，第一除霜モード終了条件が満たされる。
Thereafter, the defrosting operation in the first defrost mode is performed until the first defrost mode end condition in step S8 of FIG. 8 is satisfied. The first defrost mode end condition is the first defrost mode end condition when the temperature of the
第一除霜モード終了条件を満たす場合(図８のステップＳ８でＹｅｓ)，第二除霜モード（図８のステップＳ２２）に移行する。
第二除霜モードは，庫内ファン９を停止状態（ステップＳ９）とするとともに電気ヒータ２２と圧縮機２４を第一除霜モードと同様の状態（ステップＳ１０でＮｏ）とする除霜運転，または，圧縮機２４と庫内ファン９を停止状態とし電気ヒータ２２を通電状態（ステップＳ１１）とするヒータ除霜単独での除霜運転の何れかを選択して行う除霜モードである。
When the first defrosting mode end condition is satisfied (Yes in step S8 in FIG. 8), the process proceeds to the second defrosting mode (step S22 in FIG. 8).
The second defrosting mode is a defrosting operation in which the
まず，第一除霜モードでファン除霜を実施していた場合は庫内ファン９を駆動状態から停止状態に切換える（ステップＳ９）。次に，第二除霜モードで行う除霜運転を判断するヒータ除霜切換え条件の判定（ステップＳ１０）を行う。本冷蔵庫１では，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が１５分を超えていた場合にヒータ除霜切換え条件成立として（ステップＳ１０でＹｅｓ），ヒータ除霜による除霜運転に切換える。
First, when the fan defrosting is performed in the first defrosting mode, the
霜加熱手段をヒータ除霜単独とした場合（ステップＳ１０でＹｅｓ），圧縮機２４は駆動状態から停止状態に切換え，第一除霜モードでヒータ除霜を実施していない場合は電気ヒータ２２を非通電状態から通電状態に切換える（ステップＳ１１）。
一方，ヒータ除霜切換え判定時（ステップＳ１０）において，除霜間に扉（２ａ〜６ａ）を開放していた累積時間が１５分未満の場合（ステップＳ１０でＮｏ），電気ヒータ２２および圧縮機２４は第一除霜モードと同様の状態を維持して除霜運転を行う。
When the frost heating means is the heater defrosting alone (Yes in step S10), the
On the other hand, at the time of heater defrost switching determination (step S10), when the accumulated time during which the doors (2a to 6a) are opened during defrosting is less than 15 minutes (No in step S10), the electric heater 22 and the
その後，第二除霜モードによる除霜運転は除霜運転終了条件を満たすまで行われる（ステップＳ１２）。本冷蔵庫１では，除霜運転終了条件を，冷却器７に取着された冷却器センサ３５が出力する冷却器７の温度が９℃を超えた場合に除霜運転を終了するものとしている。
Thereafter, the defrosting operation in the second defrosting mode is performed until the defrosting operation end condition is satisfied (step S12). In the
除霜運転終了条件が満たされた場合（ステップＳ１２でＹｅｓ），圧縮機２４が駆動していた場合は圧縮機２４を停止状態とし，電気ヒータ２２を通電していた場合は電気ヒータ２２を停止状態とし（ステップＳ１３），除霜運転から冷却運転に冷媒流路を切換える（図８，図９(ｂ)のステップＳ１４）。
When the defrosting operation end condition is satisfied (Yes in step S12), the
本冷蔵庫１における除霜運転(図７参照)から冷却運転(図４参照)への切換えは，図９(ｂ)に示すように，以下の手順で行う。
まず，四方弁１００を図７の流入口１００ａと流入流出口１００ｄとが連通されるとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｃが連通された状態から，図４の流入口１００ａと流入流出口１００ｃとが連通されるとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｄが連通する状態に切換える（図９(ｂ)のステップＳ２０１）。
Switching from the defrosting operation (see FIG. 7) to the cooling operation (see FIG. 4) in the
First, the four-
また，三方弁１０１を図７の流出口１０１ｂと流入流出口１０１ｃとが連通状態から図４の流入口１０１ａと流入流出口１０１ｃが連通状態に切換える（ステップＳ２０２）。
そして，三方弁１０２を図７の流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃが連通状態から図４の流出口１０２ｂと流入流出口１０２ｃが連通状態に切換える（ステップＳ２０３）。また，三方弁１０３を図７の流入口１０３ａと流入出口１０３ｃが連通状態から図４の流出口１０３ｂと流入流出口１０３ｃが連通状態に切換える（ステップＳ２０４）。
Further, the three-
Then, the three-
そして，圧縮機２４を駆動させ（ステップＳ２０５），所定時間Ｎ分間，例えば２分間経過させ（ステップＳ２０６でＹｅｓ），その後，二方弁１０４を閉状態から開状態に切換える（ステップＳ２０７）。
以上により，除霜運転を終了し，再び冷却運転を実施する（図８のステップＳ１）。
Then, the
As described above, the defrosting operation is terminated and the cooling operation is performed again (step S1 in FIG. 8).
＜冷蔵庫１の効果＞
ここまで，本実施形態１の冷蔵庫１の構造と，除霜運転に関する制御について述べたが，次に冷蔵庫１が奏する効果について説明する。
実施形態１の冷蔵庫１は，冷却運転時の放熱部として，図５の放熱パイプ４１ａ，４１ｂにより，冷蔵庫本体１Ｈの冷蔵庫壁面を介して放熱する壁面凝縮器４１と，断熱箱体１０の外側にある機械室１９に配された庫外凝縮器４０(図６参照)とを備えている。
<Effect of
Up to this point, the structure of the
The
また，壁面凝縮器４１を接続した冷媒流路を形成する接続配管７３ａと，壁面凝縮器４１をバイパスする冷媒流路を形成する接続配管７３ｂと，接続配管７３ａと７３ｂとを切換える三方弁１０１と，図４の冷却運転と図７の除霜運転を切換える四方弁１００を備えている。
Further, a
そして，図４に示すように，圧縮機２４，庫外凝縮器４０，壁面凝縮器４１，キャピラリチューブ４２ａ，冷却器７，圧縮機２４の順に冷媒を循環させる冷媒流路を形成して冷却運転を行う。また，図７に示すように，四方弁１００と三方弁１０１を切換え，圧縮機２４，冷却器７，キャピラリチューブ４２ｂ，庫外凝縮器４０，圧縮機２４の順に冷媒を循環させる冷媒流路を形成してヒートポンプ除霜による除霜運転を行う。これにより，冷蔵庫本体１Ｈの冷蔵庫壁面(特に，図５の符号２８，３０，２９の前方箇所)の結露を抑えつつ，省エネルギ性能が高い冷蔵庫１を得ることができる。
Then, as shown in FIG. 4, the cooling operation is performed by forming a refrigerant flow path for circulating the refrigerant in the order of the
＜冷却運転で結露を抑えつつ高い省エネルギ性能を得られる理由＞
まず，図４の冷却運転に関して，冷蔵庫１が冷蔵庫壁面(特に，図５の２８，３０，２９の前方箇所)の結露を抑えつつ高い省エネルギ性能を得られる理由について説明する。
一般に，断熱壁によって高温空間と低温空間を隔てた場合，温度は高温空間，高温空間側断熱壁表面，低温空間側断熱壁表面，低温空間の順に低くなる。
<Reason for high energy-saving performance while suppressing condensation in cooling operation>
First, regarding the cooling operation of FIG. 4, the reason why the
Generally, when a high temperature space and a low temperature space are separated by a heat insulating wall, the temperature decreases in the order of the high temperature space, the high temperature space side heat insulating wall surface, the low temperature space side heat insulating wall surface, and the low temperature space.
そのため，断熱箱体１０によって庫内と庫外が隔てられた冷蔵庫１では，断熱箱体１０の庫外側表面すなわち図２の外箱１ａの外面の温度は外気よりも低温となり，特に外気が高湿であった場合には，露点温度を下回って結露が生じることがある。
Therefore, in the
また，図２に示すように，冷蔵室−冷凍室断熱仕切り壁２８，冷凍室−野菜室断熱仕切り壁２９，および冷凍室間仕切り壁３０は，各貯蔵室(２，３，４，５，６)に接しているため低温であり，その前方部は各貯蔵室(２，３，４，５，６)の開口縁となるので，外気に接触しやすく外気の露点温度以下となり結露しやすい。
In addition, as shown in FIG. 2, the refrigerator compartment-freezer compartment heat
ここで，冷蔵庫壁面の結露を抑制するためにその低温化を抑える手段として，冷蔵庫壁面近傍に電気ヒータを設け，この電気ヒータにより冷蔵庫壁面を加熱する手段が考えられる。しかし，この場合，冷蔵庫壁面を加熱するために新たにエネルギを投入する必要があり，省エネルギ性能が低下する。 Here, in order to suppress condensation on the wall surface of the refrigerator, an electric heater is provided in the vicinity of the refrigerator wall surface, and a means for heating the refrigerator wall surface with the electric heater is conceivable. However, in this case, it is necessary to input new energy to heat the refrigerator wall surface, and the energy saving performance is lowered.
そこで，実施形態１の冷蔵庫１では，冷却運転中に図４の壁面凝縮器４１つまり図５の放熱パイプ４１ａ，４１ｂで放熱している。これにより，結露の抑制を目的として加熱のために新たなエネルギを投入することなく，外箱１ａの外面および各仕切り壁前方部(図５の２８，３０，２９の前方箇所)を加熱して結露を抑制することができる。
Therefore, in the
さらに，壁面凝縮器４１を用いることで放熱性能が向上し，冷凍サイクルＲＳ１の性能の向上も得られる。
したがって，冷却運転において，壁面凝縮器４１にて放熱することで，冷蔵庫壁面の結露を抑制しつつ高い省エネルギ性能を得ることができる。
Furthermore, by using the
Therefore, in the cooling operation, by dissipating heat from the
＜冷却器７の除霜運転で結露を抑えつつ高い省エネルギ性能を得られる理由＞
次に，除霜運転に関して，結露を抑えつつ高い省エネルギ性能を得られる理由について説明する。
電気ヒータ２２を用いるヒータ除霜では，エネルギの損失なく霜を加熱できたとして，熱力学の第一法則から霜を加熱するエネルギは投入するエネルギと等しい。なお，前記した特許文献２のように電気ヒータ２２の代わりにＩＨヒータを用いた場合も同様である。
<Reason why high energy saving performance can be obtained while suppressing dew condensation in the defrosting operation of the
Next, the reason why high energy saving performance can be obtained while suppressing condensation in the defrosting operation will be described.
In the heater defrosting using the electric heater 22, assuming that the frost can be heated without loss of energy, the energy for heating the frost is equal to the input energy from the first law of thermodynamics. The same applies to the case where an IH heater is used instead of the electric heater 22 as in
これに対して，本実施形態１のヒートポンプ除霜で損失なく霜を加熱できた時の霜を加熱するエネルギは，圧縮機２４に投入したエネルギ(冷蔵庫１の消費電力)に，庫外凝縮器４０にて庫外から吸熱したエネルギを足したエネルギとなる。したがって，庫外から吸熱したエネルギがある分，実施形態１のヒートポンプ除霜の方が従来のヒータ除霜に比べて発熱効率の高い除霜といえる。
On the other hand, the energy for heating the frost when the frost can be heated without loss by the heat pump defrosting according to the first embodiment is the energy input to the compressor 24 (power consumption of the refrigerator 1), and the external condenser. At 40, energy is obtained by adding energy absorbed from outside the chamber. Therefore, it can be said that the heat pump defrost according to
また，実施形態１におけるヒータ除霜は，電気ヒータ２２によって冷却器収納空間８の空気を加熱し，この加熱された空気と冷却器７の霜で熱交換を行うことで霜を加熱する間接加熱手段である。この間接加熱手段では，冷却器収納空間８で加熱された空気は冷却器収納空間８の壁面とも熱交換する。また，この高温空気が冷凍温度帯室６０に流入し，冷凍温度帯室６０と熱交換することも考えられ，これらはエネルギの漏出であり，エネルギ損失となる。さらに，加熱された冷凍温度帯室６０や冷却器収納空間８の壁面は除霜後に冷却する必要があるため，それらを冷却するために用いるエネルギも余分に必要となる。
In addition, the heater defrosting according to the first embodiment is an indirect heating in which the air in the
これに対して，実施形態１のヒートポンプ除霜では，圧縮機２４で高温になった冷媒が冷却器７に流入し，冷媒と冷却器７で直接熱交換を行い，冷却器７に付着した霜を加熱する直接加熱手段であるためエネルギの損失が少ない。
In contrast, in the heat pump defrosting of the first embodiment, the refrigerant that has become high temperature in the
一方，壁面凝縮器４１が冷蔵庫壁面と熱交換する冷蔵庫１において，四方弁１００により吸熱側と放熱側を入れ替えて除霜運転を行う場合，壁面凝縮器４１にて外気から吸熱して外箱１ａおよび各仕切り壁(図５の２８，３０，２９)の外表面は低温となって，結露が生じやすくなる。また，壁面凝縮器４１を含む凝縮器全てをバイパスさせた冷媒流路を形成すると仮定すると，庫外からの吸熱によるエネルギを得られないため，ヒートポンプ除霜時の圧縮機２４に投入するエネルギが増加し，省エネルギ性能が低下する。
On the other hand, in the
そこで，実施形態１の冷蔵庫１では，壁面凝縮器４１とともに庫外凝縮器４０を備え，除霜運転時に，庫外凝縮器４０に冷媒を流して壁面凝縮器４１には冷媒を流さないようにして各仕切り壁(図５の２８，３０，２９)の外表面の露付きを抑制し，ヒートポンプ除霜を実施している。これにより，結露を抑制しつつ，省エネルギ性能の高い除霜運転を実現している。さらに，冷却運転時に庫外凝縮器４０を用いることで放熱性能が向上し，冷却運転の効率向上も得られる。
Therefore, the
なお，本実施形態１では図８，図９(ａ)，図９(ｂ)に示す様な除霜を行うが，ここでヒートポンプ除霜とヒータ除霜をそれぞれ単独で行った場合の投入エネルギを比較する。例えば，実施形態１の冷蔵庫１で，圧縮機２４を毎分４０００回転で駆動させてヒートポンプ除霜単独での除霜運転を行うと，圧縮機２４への入力は１６０Ｗであり，３０分で除霜可能である。すなわち，両者を積算してエネルギに換算すると投入エネルギは２８８ｋＪである。
In the first embodiment, defrosting as shown in FIGS. 8, 9 (a), and 9 (b) is performed. Here, the input energy when heat pump defrosting and heater defrosting are performed individually, respectively. Compare For example, in the
それに対し，従来の特許文献２のやり方で，同等の冷却器７の着霜状態において，電気ヒータに入力２００Ｗを与えてヒータ除霜単独で除霜運転を行うと４５分で除霜可能であり，両者を積算してエネルギに換算すると投入エネルギは５４０ｋＪとなる。つまり，実施形態１に比べ，従来の方法では，２５２ｋＪ投入エネルギを多く必要とする。
以上により，本実施形態１の冷蔵庫１では，冷蔵庫壁面(特に，図５の２８，３０，２９の前方箇所)の結露を抑制しつつ省エネルギ性能が高い冷却運転および除霜運転を行うことができる。
On the other hand, when the defrosting operation is performed by the heater defrosting alone with the input of 200 W applied to the electric heater in the frosting state of the
As described above, in the
なお，実施形態１の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜における吸熱部として冷却運転時に放熱を行う庫外凝縮器４０を用いているが，図１０，図１１に示すように，冷媒分岐部８０ａと三方弁１０１の流入流出口１０１ｂの間，つまり接続配管７３ｂに除霜用冷却器２００を備えてもよい。
In addition, in the
図１０および図１１は，それぞれ庫外凝縮器４０の代わりに除霜用冷却器２００を用いた場合の冷媒流路を示す図であり，図１０は冷却運転時の冷媒流路であり，図１１は除霜運転時の冷媒流路である。
図１０の冷却運転中の冷媒は接続配管７３ａを介して壁面凝縮器４１により放熱し，図１１の除霜運転中の冷媒は接続配管７３ｂを介して除霜用冷却器２００により吸熱することで同様の効果を得られる。
FIGS. 10 and 11 are diagrams showing refrigerant flow paths when the
The refrigerant in the cooling operation of FIG. 10 dissipates heat by the
また，実施形態１の冷蔵庫１では，四方弁１００，三方弁１０１，１０２，１０３，二方弁１０４を用いたが，同等の流路とすることができれば，弁の種類は限定されない。図１２および図１３は，図４の四方弁１００および三方弁１０１，１０２，１０３の代わりに，二方弁１０６ａ〜１０６ｄ，１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂを用いて同等の冷媒流路を構成した場合の冷媒流路を太線で示す図であり，図１２は冷却運転時，図１３は除霜運転時の冷媒流路である。
In the
図１２および図１３では，四方弁１００の代わりに４つの二方弁１０６ａ〜１０６ｄと接続配管１１０，三方弁１０１〜１０３の代わりにそれぞれ２つずつの二方弁１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂを用いることで，冷却運転時と除霜運転時でそれぞれ同等の冷媒流路とすることができる。
12 and 13, instead of the four-
具体的には，図１２の冷却運転時には，図１２の太線で示すように，二方弁１０４は開状態で，二方弁１０６ａ，１０６ｄを開，二方弁１０６ｂ，１０６ｃを閉状態とし，二方弁１０７ａ，１０７ｂ，１０８ａ，１０８ｂ，１０９ａ，１０９ｂは，１０７ａ，１０８ａ，１０９ａを開，１０７ｂ，１０８ｂ，１０９ｂを閉状態とする。これにより，実施形態１の冷蔵庫１の冷却運転時と同様の冷媒流路となる。
Specifically, during the cooling operation of FIG. 12, as shown by the thick line in FIG. 12, the two-
図１３のヒートポンプ除霜運転時には，図１３の太線で示すように，二方弁１０４は閉状態とし，二方弁１０６ｂ，１０６ｃを開，１０６ａ，１０６ｄを閉状態とし，二方弁１０７ｂ，１０８ｂ，１０９ｂを開，二方弁１０７ａ，１０８ａ，１０９ａを閉状態とする。これにより，実施形態１の冷蔵庫１の除霜運転時と同様の冷媒流路となる。
以上のように，二方弁１０６ａ〜１０６ｄ，〜，１０９ａ，１０９ｂを備えることで，実施形態１の冷蔵庫１と同様の冷媒流路とすることができ，同様の効果を奏する。
During the heat pump defrosting operation of FIG. 13, as shown by the thick line in FIG. 13, the two-
As described above, by providing the two-
ただし，実装性を考慮した場合，弁が多数となると弁の設置にスペースを要して食品収納容積(冷蔵庫１の容積)が低下するため，本実施形態１の冷蔵庫１のように，省スペース化に資する三方弁や四方弁を用いて少ない弁で同様の冷媒流路とすることがより好ましい。 However, in consideration of mountability, if a large number of valves are used, space is required for installation of the valves and the food storage volume (volume of the refrigerator 1) is reduced. It is more preferable to use a three-way valve or a four-way valve that contributes to the formation of a similar refrigerant flow path with a small number of valves.
＜冷却／除霜運転時の絞りの大きい第一／小さい第二のキャピラリチューブ４２ａ，４２ｂの選択理由＞
本実施形態１の冷蔵庫１では，図４，図７に示すように，第一・第二のキャピラリチューブ４２ａ，４２ｂと三方弁１０２を備え，三方弁１０２によって，図４の冷却運転時は絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを，図７の除霜運転時には絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いる構成としている。これにより，除霜運転の省エネルギ性能を向上させることができる。以下，理由を説明する。
<Reasons for selecting first / small second
4 and 7, the
まず，冷却運転時および除霜運転時の冷凍サイクルについて説明する。
図１４は，一般的な冷却運転およびヒートポンプ除霜を用いた除霜運転時の冷凍サイクルを示すモリエル（圧力‐比エンタルピ）線図である。図１４（ａ）は第一のキャピラリチューブ４２ａを用いて行った冷却運転，図１４（ｂ）は第一のキャピラリチューブ４２ａを用いて行った除霜運転，図１４（ｃ）は第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いて行った除霜運転である。
First, the refrigeration cycle during cooling operation and defrosting operation will be described.
FIG. 14 is a Mollier (pressure-specific enthalpy) diagram showing a refrigeration cycle during a general cooling operation and a defrosting operation using heat pump defrosting. 14A is a cooling operation performed using the first
図１４中の１，２，３，４は，それぞれ圧縮機２４入口，圧縮機２４出口，キャピラリチューブ４２入口，キャピラリチューブ４２出口の冷媒の状態を表し，図１４中の１，２，３，４の圧力をＰ＿１，Ｐ＿２，Ｐ＿３，Ｐ＿４，比エンタルピをｈ＿１，ｈ＿２，ｈ＿３，ｈ＿４とする。また，図１４（ａ），図１４（ｂ），図１４（ｃ）の状態を，それぞれＡ，Ｂ，Ｃで表し，例えばｈ＿２Ｂは図１４（ｂ）中の２の比エンタルピである。
In FIG. 14, 1, 2, 3, and 4 represent refrigerant states at the
キャピラリチューブ４２(４２ａ，４２ｂ)は，吸熱側の圧力に影響を受けにくく，放熱側の圧力を制御する特徴を持っているため，Ｐ＿２Ａ（Ｐ＿３Ａ）は放熱側の空気温度に大きく依存し，Ｐ＿４Ａ（Ｐ＿１Ａ）は主にキャピラリチューブ４２の絞りの大きさと冷媒循環量および冷却量のバランスで決まる。なお，絞りが大きいほど減圧されやすいことから，同冷媒循環量での圧力損失が大きくなる。そのため，Ｐ＿２ＡとＰ＿４Ａの圧力差は大きくなる。
Since the capillary tube 42 (42a, 42b) is less affected by the pressure on the heat absorption side and has a characteristic of controlling the pressure on the heat dissipation side, P_2A (P_3A) greatly depends on the air temperature on the heat dissipation side, and P_4A (P_1A) is mainly determined by the balance between the size of the restriction of the
ここで，まず，ヒートポンプ除霜の効率について考える。
絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを用いて除霜運転を行った場合，図１４（ｂ）に示すように，圧力損失が大きいことからＰ＿２ＢとＰ＿４Ｂの圧力差は大きくなる。この時の，圧縮機２４がこの冷凍サイクルを駆動させるのに必要な投入エネルギは，冷媒循環量×（ｈ＿１Ｂ―ｈ＿２Ｂ），冷却器７の霜を加熱するエネルギは冷媒循環量×（ｈ＿３Ｂ―ｈ＿２Ｂ）となる。
First, let us consider the efficiency of heat pump defrosting.
When the defrosting operation is performed using the first
ここで，霜を加熱するエネルギに対する投入エネルギの割合をＣＯＰ＿Ｈとすると，図１４(ｂ)の冷凍サイクルでは，ＣＯＰ＿Ｈは（ｈ＿３Ｂ―ｈ＿２Ｂ）／（ｈ＿１Ｂ―ｈ＿２Ｂ）となる。 Here, when the ratio of the input energy to the energy for heating the frost is COP_H, in the refrigeration cycle of FIG. 14B, COP_H is (h_3B−h_2B) / (h_1B−h_2B).
これに対して，図７の絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いた図１４（ｃ）の状態は，絞りが小さいために流路の変化が小さいことからＰ＿２ＣとＰ＿４Ｃの圧力差が小さい。このとき，圧縮機２４がこの冷凍サイクルを駆動させるのに必要な入力は冷媒循環量×（ｈ＿１Ｃ―ｈ＿２Ｃ）となり，霜を加熱するエネルギは冷媒循環量×（ｈ＿３Ｃ―ｈ＿２Ｃ）となり，ＣＯＰ＿Ｈは（ｈ＿３Ｃ―ｈ＿２Ｃ）／（ｈ＿１Ｃ―ｈ＿２Ｃ）となる。
In contrast, in the state of FIG. 14C using the second
ここで，冷却器７の霜が融解中は，放熱温度はほぼ一定であるためＰ＿２ＢとＰ＿２Ｃはほぼ等しく，そのため（ｈ＿３Ｂ―ｈ＿２Ｂ）と（ｈ＿３Ｃ―ｈ＿２Ｃ）もほぼ等しくなる。一方で，図１４（ｂ），（ｃ）から分るように，（Ｐ＿２Ｃ―Ｐ＿４Ｃ）＝（Ｐ＿２Ｃ―Ｐ＿１Ｃ）が（Ｐ＿２Ｂ―Ｐ＿４Ｂ）＝（Ｐ＿２Ｂ―Ｐ＿１Ｂ）より小さいため，Ｐ＿２ＢとＰ＿２Ｃがほぼ等しいと考えられる今回の場合は，絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを用いた場合の（ｈ＿１Ｂ―ｈ＿２Ｂ）に比べ絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いた場合の（ｈ＿１Ｃ―ｈ＿２Ｃ）の方が小さい値となる。
Here, while the frost in the
したがって，絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いたヒートポンプ除霜の方が，絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを用いたヒートポンプ除霜に比べ，霜を加熱するエネルギに対する投入エネルギの割合を表すＣＯＰ＿Ｈは高く，同じ投入エネルギ（消費電力量）で多くの霜の加熱量を得られるため，高効率な除霜となる。
Therefore, the heat pump defrosting using the second
なお，除霜運転を考えた場合，放熱部である冷却器７の温度は霜の融解中は約０℃と低温であり，また吸熱側は外気温度以下であればよい。したがって，除霜運転時では，吸熱側の温度が高くなるように，極力Ｐ４を高く保つことが望まれる。
In consideration of the defrosting operation, the temperature of the
一方で，図１４（ａ）の冷却運転を考えた場合，冷蔵庫１は庫内を所定の温度に冷やすことを目的とした装置であるため，各室の所定温度（例えば，冷凍温度帯室６０では約−１８℃）以下の冷気を冷却器７で生成する必要がある。そのため，冷却器７の蒸発温度を，所定の温度(例えば，約−１８℃)以下とするためにはＰ＿４Ａを十分に低くする必要がある。
On the other hand, when considering the cooling operation of FIG. 14 (a), the
なお，Ｐ＿４Ａを低くする手段としては，圧縮機２４の駆動回転数を上げる(投入エネルギを上げる)こと，冷却器７の熱交換量を少なくすること，絞りを大きくすることが考えられるが，圧縮機２４の駆動回転数を上げることや熱交換量を少なくすることはそれぞれ投入エネルギの増加や冷却仕事量の低下であることから，冷却効率の低下に繋がるため，絞りを大きくすることでＰ＿４を低くする方がより好ましい。
As means for lowering P_4A, it is conceivable to increase the rotational speed of the compressor 24 (increase the input energy), reduce the heat exchange amount of the
したがって，図４の冷却運転時には絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを用いてＰ＿２ＡとＰ＿４Ａの圧力差を十分確保し，図７の除霜運転時には絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いて圧力差を小さくすることで，冷却運転の省エネルギ性能を低減することなく，除霜運転の省エネルギ性能を向上させることができる。
Therefore, a sufficient pressure difference between P_2A and P_4A is ensured by using the first
さらに，本実施形態１の冷蔵庫１では，三方弁１０２の除霜運転における流入口として流入流出口１０２ｄを用いているが，流入流出口１０２ｄは流出口としても機能できるため，冷却運転時においても第二のキャピラリチューブ４２ｂを使用することができる。これにより庫外温度が低温の場合も効率よく冷却することができる。理由を以下で説明する。
Furthermore, in the
冷凍サイクルを考えた場合，図１４（ａ）の放熱側の圧力Ｐ＿２Ａと吸熱側の圧力Ｐ＿４Ａの差が小さい方が，投入エネルギが小さくなるので冷却効率は高い。また，前記のとおり，庫内を所定の温度に冷却するため，Ｐ＿４Ａは一定以下，すなわち冷凍温度帯室以下の温度とする必要がある。ここで，絞りが一定の冷蔵庫で，庫外が低温となった場合，高温時に比べ，放熱側の圧力Ｐ＿２Ａが低くなり，吸熱側の圧力Ｐ＿４Ａも低くなる。 Considering the refrigeration cycle, the smaller the difference between the heat radiation side pressure P_2A and the heat absorption side pressure P_4A in FIG. Further, as described above, in order to cool the interior to a predetermined temperature, P_4A needs to be a constant temperature or lower, that is, a temperature equal to or lower than the freezing temperature zone. Here, when the refrigerator has a fixed throttle and the outside of the refrigerator has a low temperature, the heat release side pressure P_2A and the heat absorption side pressure P_4A are also lower than when the temperature is high.
しかしながら，高温時のＰ＿４Ａで庫内を十分に冷却できるため，冷却効率を考えた場合，高温時と同等のＰ＿４Ａとすることが効率向上に繋がる。そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いて冷却運転を行うことで，Ｐ＿４Ａを高くすることができる。したがって，庫外が低温時の冷却効率を向上させることができる。
However, since the interior can be sufficiently cooled with P_4A at high temperature, considering cooling efficiency, P_4A equivalent to that at high temperature leads to improved efficiency. Therefore, in the
なお，実施形態１の冷蔵庫１では，絞りの大きさの変更手法として２つのキャピラリチューブを用いたが，キャピラリチューブの数は２つに限られるものではなく，３つ以上備えてもよい。また，複数のキャピラリチューブの代わりに，減圧手段として，膨張弁等の絞りの調整ができる減圧手段を用いても同様の効果が得られる。
In the
＜第二の蒸発皿４４＞
実施形態１の冷蔵庫１では，図６に示すように，庫外凝縮器４０の下部に，第二の蒸発皿４４が設けられている。ヒートポンプ除霜では庫外凝縮器４０で吸熱が行われるため，庫外凝縮器４０は低温となる。したがって，庫外凝縮器４０が露点温度以下となり庫外凝縮器４０に結露が生じ霜や水が滴下する場合，または，庫外凝縮器４０に着霜が生じて除霜終了後に霜が融解して滴下する場合がある。
<
In the
そこで，実施形態１の冷蔵庫１では，庫外凝縮器４０の下方に水受け部であり貯水部でもある第二の蒸発皿４４を設けている。すなわち，水受け部とは庫外凝縮器４０から滴下する水を受ける部材であり，貯水部はその受けた水を気化(蒸発)するまで貯留しておく部材である。
Therefore, in the
したがって，庫外凝縮器４０の下部に第二の蒸発皿４４を設けることで，水が冷蔵庫１から冷蔵庫設置床面に流出することを抑制(防止)することができる。そのため，使用者の快適性を阻害することを抑制することができる。
Therefore, by providing the second evaporating
なお，実施形態１の冷蔵庫１では第一の蒸発皿２１と第二の蒸発皿４４を２つの部材として分ける場合を例示したが，庫外凝縮器４０の貯水部となっていれば１つの部材で構成してもよい。或いは，機械室１９の底面構成部材が貯水部となっていれば，第一の蒸発皿２１や第二の蒸発皿４４の別部材を用いなくても同様の効果が得られる。
或いは，貯水部を別の箇所（例えば圧縮機２４の下部）に設け，庫外凝縮器４０の下部に，滴下した水を受けて貯水部に誘導する樋（水受け部）を設ける構成としてもよい。
In addition, although the case where the
Alternatively, the water storage unit may be provided at another location (for example, the lower portion of the compressor 24), and a trough (water receiving portion) may be provided at the lower portion of the
＜庫外凝縮器４０＞
また，図６，図２に示すように，庫外凝縮器４０は，断熱箱体１０の外部であり，かつ機械室ファン４５を備えた機械室１９に配置している。ヒートポンプ除霜では，吸熱は庫外凝縮器４０で行われ，この庫外凝縮器４０による吸熱量を増加させると，圧縮機２４への投入エネルギを増加させずに，冷却器７の霜を加熱するエネルギを増加させることができるため除霜効率ＣＯＰ＿Ｈの向上に繋がる。
<
As shown in FIGS. 6 and 2, the
ここで，図６に示す機械室１９には圧縮機２４を冷却する機械室ファン４５を備えている。そのため，機械室１９に庫外凝縮器４０を備え，機械室ファン４５を駆動させることで空気の対流を促進して庫外凝縮器４０における空気側の熱伝達率を向上させ，庫外凝縮器４０による吸熱量を増加させることができる。したがって，機械室１９内に庫外凝縮器４０と機械室ファン４５とを備えることで，除霜運転の省エネルギ性能の向上を図ることができる。
Here, the
また，実施形態１の冷蔵庫１における機械室１９は，外気の流入口(図６の白抜き矢印α１参照)となる開口部４６ａと外気の流出口(図６の白抜き矢印α２参照)となる開口部４６ｂを設けており，機械室１９内には，外気の流入口である開口部４６ａ側から順に，庫外凝縮器４０と圧縮機２４と開口部４６ｂを配置している。
Moreover, the
ヒートポンプ除霜を用いた除霜運転時において，庫外凝縮器４０を通過した空気は，庫外凝縮器４０で吸熱されているため外気よりも低温となる。この冷えた空気が，図６の白抜き矢印α２のように，開口部４６ｂから排出されて外箱１ａの側面１ａ１を流れると，外箱１ａは外気よりも低温となり結露し易くなる。
During the defrosting operation using the heat pump defrosting, the air that has passed through the
一方，本実施形態１の冷蔵庫１では，庫外凝縮器４０で吸熱された空気は，圧縮機２４を通過して開口部４６ｂから排出するため，圧縮機２４の排熱により昇温される。
したがって，機械室１９内に開口部４６ａ，庫外凝縮器４０，圧縮機２４，開口部４６ｂの順に配置することで，開口部４６ｂから排出される空気温度は高くなり，冷蔵庫壁面の結露を抑制することができる。
On the other hand, in the
Therefore, by arranging the
＜熱交換部４３＞
また，本冷蔵庫１では，図４に示すように，冷却器７で蒸発して低温となった冷媒とキャピラリチューブ４２が熱交換する熱交換部４３を備え，熱交換部４３と接続されている接続配管７７ａと，熱交換部４３をバイパスする冷媒流路を構成する接続配管７７ｂと，接続配管７７ａと接続配管７７ｂとの冷媒流路の切換えを制御する三方弁１０３を備えている。
<
In addition, as shown in FIG. 4, the
そして，除霜運転時には，三方弁１０３を切換え，冷媒を，熱交換部４３をバイパスする接続配管７７ｂに流す構成とし，冷媒の熱が熱交換部４３で消費(ロス)されるのを抑制している。
これにより，効率の高い冷却運転を行うとともに，ヒートポンプ除霜による除霜運転の効率低下を抑制することができる。理由をさらに詳細に以下で説明する。
During the defrosting operation, the three-
Thereby, while performing a highly efficient cooling operation, the efficiency fall of the defrost operation by heat pump defrost can be suppressed. The reason will be explained in more detail below.
図４の冷却運転中の冷凍サイクルＲＳ１を考えた場合，本冷蔵庫１は，熱交換部４３により，冷却器７の前後，すなわちキャピラリチューブ４２と接続配管７７ａとで熱交換をすることで冷却効率を向上させている。また，熱交換部４３を備えていない場合，機械室１９内に配された接続配管７８，７９（図６参照）は冷却器７で気化した冷媒の蒸発時の潜熱により低温となる。そのため，接続配管７８，７９への結露や着霜の配慮も必要となる。これらにより，本実施形態１の冷蔵庫１では熱交換部４３を備え，接続配管７８，７９を流れる冷媒に熱を与え，結露や着霜を抑制している。
When considering the refrigeration cycle RS1 during the cooling operation of FIG. 4, the
一方で，ヒートポンプ除霜の冷媒流路として熱交換部４３を用いた場合，圧縮機２４から吐出した高温冷媒の熱が，冷却器７に流入する前に熱交換部４３からキャピラリチューブ４２に移動してしまう。そのため，冷却器７の霜を加熱するエネルギがロスされ減少する。結果として，霜の加熱を十分に行えず除霜時間が長時間となる。
On the other hand, when the
ここで，除霜時間を短くするために圧縮機２４を高回転速度で駆動させた場合，図１４（ｃ）のＰ＿４Ｃが低下してＰ＿４ＣとＰ＿２Ｃの差圧が上昇して入力エネルギ（ｈ＿１Ｃ―ｈ＿２Ｃ）が増加して，除霜効率ＣＯＰ＿Ｈ（冷却器７での加熱量に対する入力（ｈ＿１Ｃ―ｈ＿２Ｃ）の割合）の低下を招来する。
Here, when the
そのため，ヒートポンプ除霜時には，熱交換部４３とキャピラリチューブ４２で熱交換することによる霜を加熱するエネルギの減少を抑制することが望まれる。
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１は，図４，図７に示す熱交換部４３を用いる冷媒流路の接続配管７７ａと，熱交換部４３をバイパスする冷媒流路の接続配管７７ｂと，それらを切換える三方弁１０３とを備えている。
Therefore, at the time of heat pump defrosting, it is desired to suppress a decrease in energy for heating the frost due to heat exchange between the
Therefore, the
これにより，図４の冷却運転時には熱交換部４３を使用しての効率を高め，図７の除霜運転時には熱交換部４３をバイパスさせることで，除霜運転の効率低下を抑制した省エネルギ性能が高い冷蔵庫を得られる。
As a result, the efficiency of using the
＜第一・第二の気液分離器１０５ａ，１０５ｂ＞
また，実施形態１の冷蔵庫１では，図４に示すように，冷却器７と三方弁１０３の流入流出口１０３ｃの間に第一の気液分離器１０５ａを備えるとともに，庫外凝縮器４０と四方弁１００の流入流出口１００ｃの間に第二の気液分離器１０５ｂを備えている。
<First and second gas-
Further, in the
図４の冷却運転時，庫外凝縮器４０および壁面凝縮器４１で放熱することで液状態となった冷媒は，冷却器７で吸熱することで気化する。ここで，圧縮機２４ではガス状態の冷媒を圧縮するように設計しているが，冷却器７での熱交換が十分でなかった場合，冷媒の一部が気化できずに圧縮機２４に液状態の冷媒が流入する場合がある。
In the cooling operation of FIG. 4, the refrigerant that has become a liquid state by radiating heat from the
一方，図７の除霜運転時においても，冷媒は冷却器７で放熱して液化し庫外凝縮器４０で吸熱して気化するが，庫外凝縮器４０での熱交換が十分でなかった場合には同様に冷媒の一部が液状態であることが考えられる。
On the other hand, even during the defrosting operation of FIG. 7, the refrigerant dissipates heat by the
そこで，実施形態１の冷蔵庫１では，冷却器７と圧縮機２４と間の流路に，冷却運転時に液体の冷媒が圧縮機２４に流入することを抑制する第一の気液分離器１０５ａ(図４参照)を設け，さらに，庫外凝縮器４０と圧縮機２４間の流路に，除霜運転時に液体の冷媒が圧縮機２４に流入することを抑制する第二の気液分離器１０５ｂ(図７参照)を備えている。
これにより，冷却運転においても，また，ヒートポンプ除霜運転においても，圧縮機２４に液状態の冷媒が流入することを抑制することができる。
Therefore, in the
Thereby, it is possible to suppress the liquid refrigerant from flowing into the
＜除霜運転の作用効果・その理由等＞
本実施形態１の冷蔵庫１は，ヒートポンプ除霜を可能とするとともに，電気ヒータ２２を備えることで，ヒートポンプ除霜とヒータ除霜を併用した除霜運転を可能としている。除霜運転中は基本的に庫内を冷却できないため，その間，庫内の温度は上昇する。
<Effects and reasons of defrosting operation>
The
そのため，冷却器７の着霜量が多くなり除霜時間が長時間となった場合，庫内の温度が上昇し食品の温度が過度に高くなり，食品の保存性(鮮度)が低下することが考えられる。例えば，冷凍温度帯室６０が０℃を超えると，冷凍食品の解凍が発生する。
Therefore, when the amount of frost formation in the
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，複数の霜加熱手段(ヒートポンプ除霜とヒータ除霜と後記のファン除霜)を備えており，冷却器７の着霜量が多い場合においては霜加熱手段を併用することで，除霜時間を短縮して食品の過度な温度上昇を防止し，食品の保存性低下を抑制している。
Therefore, the
また，実施形態１の冷蔵庫１は，ヒートポンプ除霜を可能とするとともに，冷凍室ダンパ５２(図２参照)を設けることで，ヒートポンプ除霜と後記のファン除霜を併用した除霜運転を可能としている。これにより，食品の保存性低下を抑えつつ省エネルギ性能が高い除霜運転を行うことができる。理由を以下で説明する。
In addition, the
ファン除霜は，冷蔵室ダンパ５０(図２参照)と野菜室ダンパ５１(図３参照)の両方またはどちらか一方を開状態（本実施形態１では両ダンパを開状態の場合を例示），冷凍室ダンパ５２を閉状態とし，冷蔵温度帯室６１を冷却する際と同一の風路とし，庫内ファン９を駆動させる霜加熱手段である。
In the fan defrosting, both or one of the refrigerator compartment damper 50 (see FIG. 2) and the vegetable compartment damper 51 (see FIG. 3) is in an open state (in the first embodiment, the case where both dampers are in an open state), Frost heating means that drives the
このとき，冷却器７および冷却器７に付着した霜（融解中温度：約０℃）と冷蔵温度帯室６１(冷蔵室２と野菜室６との少なくとも何れか)の空気（温度：約３〜７℃）とで熱交換を行い，冷蔵温度帯室６１の熱によって霜を加熱することができる。本実施形態１では，冷蔵室２と野菜室６との熱で冷却器７の霜を加熱する。
At this time, the frost (temperature during melting: about 0 ° C.) adhering to the
ここで，ファン除霜では，除霜のために外部から投入するエネルギは庫内ファン９の動力（消費電力１〜２Ｗ程度）のみであり，また霜を加熱するとともに冷蔵温度帯室６１を霜の融解に起因する冷気で冷却することもできるため，ファン除霜は省エネルギ性能の高い霜加熱手段である。 Here, in the fan defrosting, the energy input from the outside for the defrosting is only the power of the internal fan 9 (power consumption is about 1 to 2 W), and the frost is heated and the refrigeration temperature zone 61 is frosted. Fan defrosting is a frost heating means with high energy-saving performance because it can be cooled with cold air caused by melting of the air.
一方，冷凍温度帯室６０の冷却は行えないため，ファン除霜のみでは除霜運転が長時間となり，冷凍温度帯室６０の温度が上昇し，食品の保存性が低下することが考えられる。
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜とファン除霜を併用する除霜を行っている。
On the other hand, since the freezing temperature zone chamber 60 cannot be cooled, it is considered that the defrosting operation takes a long time only with fan defrosting, the temperature of the freezing temperature zone chamber 60 rises, and the storage stability of food decreases.
Then, in the
これにより，ファン除霜により除霜運転中も冷蔵温度帯室６１を冷却器７の霜の冷熱で冷却して温度上昇を抑え，またヒートポンプ除霜とファン除霜を併用することで除霜時間を短縮して冷凍温度帯室６０の温度上昇を低減している。したがって，食品の保存性低下を抑えつつ省エネルギ性能が高い除霜運転を行う冷蔵庫を得られる。
Thereby, even during the defrosting operation by the fan defrosting, the refrigeration temperature zone 61 is cooled by the cold heat of the frost of the
本実施形態１の冷蔵庫１は，図４に示すように，冷媒分岐部８０ａと壁面凝縮器４１の間に二方弁１０４を備えている。また，図９(ａ)に示すように，冷却運転から除霜運転に切換える際に，二方弁１０４を開状態から閉状態に切換え（ステップＳ１０１），その他の切換え弁は冷却運転のままで，所定時間のＮ分間，例えば２分間，圧縮機２４を駆動させている（ステップＳ１０２ｂ）。これにより，ヒートポンプ除霜時に冷媒不足となって除霜効率が低下することを防ぐことができる。以下，理由を説明する。
As shown in FIG. 4, the
図７に示すように，壁面凝縮器４１と第一のキャピラリチューブ４２ａと熱交換部４３とは除霜運転中に使用しない部材である。
一方，これらは，図４の冷却運転中に熱交換および減圧を行うため，比較的長い冷媒流路を備えているので冷媒が多く存在しており，特に壁面凝縮器４１において，ガス冷媒に比べて密度の大きい液状態の冷媒が多く存在する。
As shown in FIG. 7, the
On the other hand, in order to perform heat exchange and decompression during the cooling operation of FIG. 4, a relatively long refrigerant flow path is provided, so that a large amount of refrigerant exists. There are many liquid refrigerants with high density.
そのため，図４に示す壁面凝縮器４１内と第一のキャピラリチューブ４２ａ内と熱交換部４３内とに冷媒が残ったまま除霜運転を行うと，冷媒(熱媒体)が不足して除霜効率が低下することがある。
Therefore, if the defrosting operation is performed with the refrigerant remaining in the
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜による除霜運転を実施する前に，二方弁１０４を閉じて圧縮機２４を駆動させている。これにより，壁面凝縮器４１内と第一のキャピラリチューブ４２ａ内と熱交換部４３内の冷媒を，冷却運転および除霜運転の両運転で使用する庫外凝縮器４０内と接続配管７１内と接続配管７２内とに集めることができる。したがって，本実施形態１の冷蔵庫１は，ヒートポンプ除霜時の冷媒不足を抑えることができ，ヒートポンプ除霜の効率低下を防ぐことができる。
Therefore, in the
なお，冷蔵庫１では，壁面凝縮器４１内と第一のキャピラリチューブ４２ａ内と熱交換部４３内の冷媒を回収するのに十分な時間として，本制御の実施時間を２分の場合を例示したが，２分に限られるものではなく，本制御の実施時間は，壁面凝縮器４１内と第一のキャピラリチューブ４２ａ内の冷媒流路やそれらを接続する接続配管の長さ，また冷媒封入量や圧縮機２４の回転速度(回転数)に応じて適宜変更すればよい。例えば，冷媒流路や接続配管が長い場合，圧縮機２４の回転速度が低い場合に実施時間を長く，冷媒流路や接続配管が短い場合，圧縮機２４の回転速度が高い場合に実施時間を短くするとよい。
In the
さらに，本実施形態１の冷蔵庫１では，図９(ａ)に示すように，冷媒を回収した後に圧縮機２４を停止（ステップＳ１０３）し，三方弁１０２の流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃとを連通状態に（ステップＳ１０４），三方弁１０３の流入口１０３ａと流入流出口１０３ｃとを連通状態（ステップＳ１０５）に切換え，次に，三方弁１０１の流出口１０１ｂと流入流出口１０１ｃを連通状態（ステップＳ１０６）に切換え，所定時間Ｎ分間，例えば２分間その状態を維持する。
Furthermore, in the
本実施形態１の冷蔵庫１では，前記のように，二方弁１０４を閉状態（図９(ａ)のステップＳ１０１）として所定時間Ｎ分間，例えば２分間圧縮機２４を駆動させている（ステップＳ１０２ａ）。これにより，接続配管７２は高圧となり，その他の冷媒流路は低圧となっている。
In the
その後，圧縮機２４停止状態（図９(ａ)のステップＳ１０３）で，三方弁１０２の流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃを連通状態（ステップＳ１０４），三方弁１０３の流入口１０３ａと流入流出口１０３ｃとを連通状態（ステップＳ１０５）とし，三方弁１０１を流入流出口１０１ｃと流出口１０１ｂを連通状態（ステップＳ１０６）とする。これにより，高温高圧の冷媒は，弁で流路を閉じている冷媒流路を除くその他の低圧である冷媒流路に流入する。
Thereafter, when the
したがって，動力を用いずとも，高温冷媒を冷却器７に流して霜を加熱することができ，除霜時の省エネルギ性能を向上させることができる。
なお，本実施形態１の冷蔵庫１では，接続配管７２の冷媒が冷却器７に流入するのに十分な時間として，本制御の実施時間を２分の場合を例示したが，２分に限られるものではなく，本制御の実施時間は，冷媒流路の長さや冷媒封入量に応じて適宜変更すればよい。
Therefore, the frost can be heated by flowing the high-temperature refrigerant to the
In the
さらに，本実施形態１の冷蔵庫１では，第一除霜モード（図８のステップＳ２１）において，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間を用いて，ヒータ除霜の実施の有無を判断している（図８のステップＳ３）。
これにより，長時間の除霜運転を防止しつつ，除霜運転の省エネルギ性能低下を最大限抑えることができる。理由を以下で説明する。
Furthermore, in the
Thereby, the energy-saving performance fall of a defrost operation can be suppressed to the maximum, preventing a long-time defrost operation. The reason will be explained below.
電気ヒータ２２によるヒータ除霜では，冷却器７の霜を加熱するための熱エネルギを全て電気ヒータ２２に投入するエネルギから生成するため，損失がないとしても霜を加熱するエネルギと等しいエネルギを電気ヒータ２２に投入する必要がある。
In the heater defrosting by the electric heater 22, all the heat energy for heating the frost of the
これに対して，本実施形態１のファン除霜では，ファン動力の少ないエネルギで冷蔵温度帯室６１の熱エネルギを得て，それを用いて霜を加熱することができる。また，ヒートポンプ除霜では，圧縮機２４を駆動させるために投入したエネルギとともに，庫外凝縮器４０より吸熱した外気の熱エネルギを用いて霜を加熱することができる。
On the other hand, in the fan defrosting of the first embodiment, the thermal energy of the refrigeration temperature zone chamber 61 can be obtained with less energy of the fan power, and the frost can be heated using it. Further, in the heat pump defrosting, the frost can be heated by using the energy input to drive the
したがって，ヒータ除霜は冷却器７の霜を加熱するための熱エネルギを全て投入するエネルギで賄うため，ファン除霜やヒートポンプ除霜に比べ省エネルギ性能の低い霜加熱手段といえ，省エネルギ性能面ではヒータ除霜を用いない方が好ましい。
一方，冷蔵庫１が食品を低温に保つことで食品の保存性を向上させていることを考えると，庫内を冷却できない除霜時間が過度に長くなってはいけない。
Therefore, the heater defrosting is covered by the energy to input all the heat energy for heating the frost of the
On the other hand, considering that the
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，前回の除霜後に，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間からヒータ除霜の実施の必要性を判断し，必要に応じてヒータ除霜を実施する。
扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が長いと，外気から庫内に水分が多く流入し，冷却器７に多く着霜している可能性があると判断して，ヒートポンプ除霜とともに，ヒータ除霜も用いることで除霜時間を短くする。
Therefore, in the
If the accumulated time during which the doors (2a to 6a) are open is long, it is judged that there is a possibility that a large amount of moisture flows from the outside air into the cabinet and that a large amount of frost is formed on the
一方，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が短い場合には，冷却器７への着霜は小量で，電気ヒータ２２を用いずに短時間で除霜を完了できると判断して，ヒータ除霜を用いない除霜運転を行う。これにより，長時間の除霜運転を防止しつつ，除霜運転の省エネルギ性能の低下を最大限抑制することができる。
On the other hand, when the accumulated time during which the doors (2a to 6a) have been opened is short, it is determined that the frosting on the
なお，本実施形態１における制御は，ヒータ除霜の実施の有無のみを例示しているが，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間によって，電気ヒータ２２への入力電力を変化させてもよい。或いは，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間によって電気ヒータ２２の通電時間を変化せてもよい。すなわち，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間によって電気ヒータ２２への投入エネルギを変化させてもよい。
In addition, although control in this
本実施形態１の冷蔵庫１では，除霜運転開始時の外気温度センサで検出した出力値(外気温度)を用いて，第一除霜モードにおけるファン除霜の実施の有無を判断している。これにより，外気温度が高い場合において，除霜運転の省エネルギ性能を向上することができ，外気温度が低い場合においても，省エネルギ性能の低下を抑えることができる。理由を以下で説明する。
In the
ファン除霜は，前記のように，冷蔵温度帯室６１の空気と冷却器７の霜の間で熱交換することで冷却器７を加熱するため，除霜運転中も冷蔵温度帯室６１の冷却を冷却器７の霜で行える。また，少ないエネルギで冷却器７を加熱できるため，省エネルギ性に優れた霜加熱手段である。
As described above, the fan defrosting heats the
一方，例えば外気温度が１０℃未満と比較的低温の場合，冷蔵温度帯室６１，特に野菜室６は，冷却器７による冷却を行わない場合においても所定の温度よりも過度に低温となってしまうことがある。所定の温度よりも過度に低温となった場合，例えば青果物に低温障害が発生したり，食品が凍結して食品の性質が変わったりすることが考えられる。そのため，野菜室６が過度に低温となった場合には，食品保存性の低下を抑えるために不図示の野菜室電気ヒータに通電して庫内を加熱する必要がある。
On the other hand, for example, when the outside air temperature is relatively low, such as less than 10 ° C., the refrigerated temperature zone 61, especially the
したがって，外気温度が低い場合，ファン除霜を行って冷蔵温度帯室６１を冷却すると，野菜室電気ヒータによって庫内を加熱することになるため，かえって省エネルギ性能を低下させることが考えられる。或いは，庫内を過度に冷却するため食品保存性の低下を招来する場合も考えられる。 Therefore, when the outside air temperature is low, if the refrigerator temperature zone 61 is cooled by performing fan defrosting, the inside of the cabinet is heated by the vegetable room electric heater, so that the energy saving performance may be lowered. Alternatively, it may be possible to reduce the food storage stability due to excessive cooling of the interior.
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，外気温度センサの外気温度の測定値(出力)を用いてファン除霜の実施の有無を判断している。これにより，外気温度が高い場合においてはファン除霜を併用した省エネルギ性能の高い除霜運転を行うことができる一方，外気温度が低い場合においても野菜室電気ヒータによる加熱を抑えて省エネルギ性能の低下を抑制することができる。
Thus, in the
なお，本実施形態１における制御では，ファン除霜実施の有無の二者択一としているが，冷蔵室２は冷却可能で野菜室６は冷却を回避したいといった場合は，冷蔵室ダンパ５０を開状態で，野菜室ダンパ５１を閉状態として冷蔵室２のみに送風するファン除霜を実施してもよい。或いはファン除霜の実施時間を短くしてもよい。
In the control according to the first embodiment, the fan defrosting is selected or not. However, when the
また，ファン除霜実施の有無は，外気温度センサの出力(外気温度)による判断に限られるものではなく，例えば冷蔵室温度センサ３３の測定値(冷蔵室温度)および野菜室温度センサ３３ａの測定値(野菜室温度)を用いて判断することもでき，これらのセンサの出力により，冷蔵室２および野菜室６が十分に低温であると判断した場合，ファン除霜を実施しなければよい。
The presence or absence of fan defrosting is not limited to the judgment based on the output (outside temperature) of the outside air temperature sensor. For example, the measured value of the cold room temperature sensor 33 (cold room temperature) and the measurement of the vegetable
また，前回の除霜後からの野菜室電気ヒータの累積の通電時間によって判断してもよい。すなわち，当該累積の通電時間が多い場合には，野菜室６の温度が高めなので，ファン除霜を実施する一方，当該累積の通電時間が少ない場合には，野菜室６の温度が低めなので，ファン除霜を実施しないとよい。
Moreover, you may judge by the accumulation energization time of the vegetable room electric heater after the last defrost. That is, when the cumulative energization time is large, the temperature of the
実施形態１の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜から冷却運転に切換える際に，二方弁１０４は閉のままで，他の切換え弁を切換えて（図９(ｂ)のステップＳ２０１〜２０４），所定時間Ｎ分間，例えば２分間圧縮機２４を駆動させる（図９(ｂ)のステップＳ２０５，２０６）。これにより，通常の冷却運転では使用しない第二のキャピラリチューブ４２ｂ内の冷媒を回収し，第二のキャピラリチューブ４２ｂ内に冷媒が残留することによる冷媒不足を防ぎ，冷却効率の低下を防ぐことができる。
In the
なお，冷蔵庫１では，第二のキャピラリチューブ４２ｂ内の冷媒を回収するのに十分な時間として，本制御の実施時間を２分の場合を例示したが，２分に限られるものではなく，本制御の実施時間は，冷媒流路の長さや冷媒封入量，圧縮機の回転速度(数)に応じて適宜変更すればよい。例えば，冷媒流路の長さが長い場合，冷媒封入量が多い場合，圧縮機の回転速度が低い場合には，当該制御の実施時間を長くする一方，冷媒流路の長さが短い場合，冷媒封入量が少ない場合，圧縮機の回転速度が高い場合には，当該制御の実施時間を短くするとよい。
In the
本冷蔵庫１では，図８に示すように，第一除霜モード（ステップＳ２１）を行い，第一除霜モード終了条件が満たされた場合(ステップＳ８でＹｅｓ)，常に庫内ファン９を停止状態（ステップＳ９）で除霜を行う第二除霜モード（ステップＳ２２）を備えている。これにより，省エネルギ性能の高い除霜を実現する。以下，理由を説明する。
In the
庫内ファン９駆動によるファン除霜では，冷蔵温度帯室６１の空気と冷却器７とで熱交換することにより冷却器７を加熱するが，冷却器７が冷蔵温度帯室６１よりも高温の状態で冷蔵温度帯室６１の空気と冷却器７が熱交換すると，冷却器７が冷却され冷蔵温度帯室６１が加熱されることになる。したがって，冷却器７の除霜の妨げるになるだけでなく，熱交換して冷蔵温度帯室６１に与えた熱量をその後の冷却運転で冷却する必要もあるため，省エネルギ性能の低下を招来する。
In fan defrosting by driving the
一方，本実施形態１の冷蔵庫１では，冷却器７の温度が３℃を超えた場合，すなわち冷蔵温度帯室６１の設定温度：約３〜７℃と同等またはそれ以上となった場合に，第一除霜モード（ステップＳ２１）を終了とし，庫内ファン９を停止状態（図８のステップＳ９）として第二除霜モード（ステップＳ２２）の除霜運転を行う。
On the other hand, in the
これにより，第一除霜モード（ステップＳ２１）でファン除霜を行っていたとしても，除霜運転中の冷蔵温度帯室６１の加熱および冷却器７の冷却を抑制し，省エネルギ性能の高い除霜運転を行うことができる。
Thereby, even if the fan defrosting is performed in the first defrosting mode (step S21), the heating of the refrigeration temperature zone 61 and the cooling of the
また，本冷蔵庫１における第二除霜モード（ステップＳ２２）では，庫内ファン９を停止状態（ステップＳ９）とし，電気ヒータ２２と圧縮機２４を第一除霜モード（ステップＳ２１）と同様の状態（ステップＳ１０でＮｏ）とする除霜運転，または庫内ファン９と圧縮機２４を停止状態とし電気ヒータ２２通電状態（ステップＳ９，ステップＳ１１）とするヒータ除霜単独での除霜運転を選択して行う。これにより，霜の解け残りを防止しつつ，省エネルギ性能低下を最大限抑えた冷蔵庫１を得られる。理由を以下で説明する。
Moreover, in the 2nd defrost mode (step S22) in this
冷蔵庫本体１Ｈ(断熱箱体１０）の壁面が氷点温度以下でかつ露点温度以下で着霜することを考慮すると，扉(２ａ〜６ａ)を開けて外気が庫内に流入し，庫内の水分が過度となった(増加した)場合には，低温である冷却器収納室８の壁面にも着霜することが考えられる。ここで，庫内ファン９で冷気を循環させる冷蔵庫１では，冷却運転を行うと冷却器７以外の壁面の霜は徐々に昇華していくが，長時間にわたって扉(２ａ〜６ａ)が開放されると，霜が昇華しきる前にさらに霜が増加し，徐々に霜が成長していく可能性がある。
Considering that the wall surface of the refrigerator
一方，ヒートポンプ除霜は冷却器７をその内部の冷媒で直接加熱できる直接加熱手段であり，冷却器７を加熱する際のエネルギの損失が少ない除霜といえるが，冷却器７の壁面で熱を吸収することから冷却器７外部に放出できる熱は限られ冷却器７以外を加熱することは難しいといえる。また，冷却器７以外の箇所を加熱すると考えた場合，ヒートポンプ除霜とヒータ除霜を併用すると，冷却器７以外の箇所を加熱している間に，過度に冷却器７を加熱してしまう可能性があり，かえって省エネルギ性能が低下することがある
On the other hand, heat pump defrosting is a direct heating means that can directly heat the
そこで，本実施形態１の冷蔵庫１では，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が長時間となっていた場合，冷却器収納室８の壁面で霜が成長している可能性があると判断して（図８のステップＳ１０でＹｅｓ），圧縮機２４と庫内ファン９を停止状態とし電気ヒータ２２通電状態とするヒータ除霜を行い，冷却器７を過度に加熱することなく冷却器収納室８を加熱して霜の解け残りを防止している。
Therefore, in the
また，前回の除霜後に扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が短時間であった場合，庫内ファン９を停止状態とし電気ヒータ２２と圧縮機２４を第一除霜モードと同様の状態として除霜運転を実施する（ステップＳ１０でＮｏ）。これにより，外部からのエネルギの吸収がない省エネルギ性能の悪いヒータ除霜の使用を抑え，外部からのエネルギの吸収があるヒートポンプ除霜による除霜運転，またはヒートポンプとヒータを併用した除霜運転を実施し，省エネルギ性能の高い除霜運転を行う。
したがって第二除霜モードを設けることで，霜の解け残りを防止しつつ，ヒータ除霜による省エネルギ性能の低下を最大限抑制した冷蔵庫１を得られる。
Moreover, when the accumulation time which opened the door (2a-6a) after the last defrost is short, the
Therefore, by providing the second defrosting mode, it is possible to obtain the
＜＜実施形態２＞＞
次に，実施形態２の冷蔵庫１の冷媒流路構成に関し，図１５を参照して説明する。なお，実施形態１と同一の構成要素については，同一符号を付して示し，説明を省略する。
図１５，図１６は，それぞれ実施形態２に関わる冷蔵庫の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ２の構成を示す図であり，図１５は冷却運転時の冷媒流路を太線で示し，図１６は除霜運転時の冷媒流路を太線で示している。
<<
Next, the refrigerant flow path configuration of the
FIGS. 15 and 16 are diagrams showing the configuration of the refrigeration cycle (refrigerant flow path) RS2 of the refrigerator according to the second embodiment, respectively. FIG. 15 shows the refrigerant flow path during the cooling operation by bold lines, and FIG. The refrigerant flow path at the time of frost operation is indicated by a thick line.
実施形態２の冷蔵庫１では，気液分離器１０５ｃを，四方弁１００の流出口１００ｂと圧縮機２４の間に配設している。これにより，低コストで冷却運転中と除霜運転中の圧縮機２４への液状態の冷媒流入を防止することができる。以下，理由を説明する。
In the
四方弁１００の流出口１００ｂから圧縮機２４までの冷媒流路は，冷却運転中も除霜運転中も同方向に冷媒を流し，また常に吸熱部（冷却運転における冷却器７，ヒートポンプ除霜運転における庫外凝縮器４０）と圧縮機２４の間の流路となる。また，前記の実施形態１で述べたように，圧縮機２４ではガス状態の冷媒を圧縮するように設計しているため，圧縮機２４への液状態の冷媒流入を抑制することが望ましい。そこで，四方弁１００の流出口１００ｂと圧縮機２４の間に気液分離器１０５ｃを設けることで，冷却運転と除霜運転の何れの状態においても，圧縮機２４への液状態の冷媒流入を抑制することができる。
The refrigerant flow path from the
さらに，実施形態１の冷蔵庫１のように，図４に示す２つの気液分離器１０５ａ，１０５ｂを用いる必要がなく，１つの気液分離器１０５ｃで常に圧縮機２４への液体状態の冷媒流入を抑制することができる。したがって，部品点数が削減され低コストで，冷却運転(図１５参照)においても除霜運転(図１６参照)においても圧縮機２４への液状態の冷媒流入を抑制(防止)することができる。
Furthermore, unlike the
＜＜実施形態３＞＞
次に，実施形態３の冷蔵庫１の冷媒流路構成に関し，図１７，図１８を参照して説明する。なお，実施形態１と同一の構成要素については，同一符号を付して示し，説明を省略する。
図１７および図１８は，それぞれ実施形態３に関わる冷蔵庫１の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ３の構成を示す図であり，図１７は冷却運転時の冷媒流路を太線で示し，図１８は除霜運転時の冷媒流路を太線で示している。
<<
Next, the refrigerant flow path structure of the
FIG. 17 and FIG. 18 are diagrams showing the configuration of the refrigeration cycle (refrigerant flow path) RS3 of the
実施形態３の冷蔵庫１では，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃと除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄと三方弁１１１を備え，三方弁１１１の流出口１１１ｂと冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃを接続する接続配管７５ａと，三方弁１１１の流入口１１１ａと除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄを接続する接続配管７５ｂを備える。また，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃと熱交換するとともに除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄと熱交換しない熱交換部４３を備えている。
The
三方弁１１１は，１つの流入口１１１ａと，１つの流出口１１１ｂと，１つの流入流出口１１１ｃを備えており，流入口１１１ａまたは流出口１１１ｂと，流入流出口１１１ｃとを連通させることができる部材である。流入口１１１ａ，流出口１１１ｂ，流入流出口１１１ｃは，それぞれ接続配管７５ｂ，７５ａ，７４と接続されている。
The three-
そして，図１７の冷却運転時には，三方弁１０２の流入流出口１１１ｃと流出口１１１ｂを連通状態として，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃを使用する。
図１８のヒートポンプ除霜運転では，三方弁１１１の流入流出口１１１ｃと流入口１１１ａを連通状態として，除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄを使用するようにしている。これにより，低コストで，効率の高い冷却運転を行うとともにヒートポンプ除霜の効率も向上させることができる。理由を以下で説明する。
In the cooling operation of FIG. 17, the inflow /
In the heat pump defrosting operation of FIG. 18, the inlet /
実施形態１で述べたように，冷却運転と除霜運転で適切な絞り量は異なる。そこで，冷却運転と除霜運転でそれぞれに適切な絞り量を備えたキャピラリチューブ４２(４２ｃ，４２ｄ)を用いることで，効率の高い冷却運転を行うことができるとともに，効率の高いヒートポンプ除霜による除霜運転も行うことができる。
なお，具体的には実施形態１で述べたように，冷却運転で使用するキャピラリチューブ４２ｃの絞りに比べ，除霜運転で使用するキャピラリチューブ４２ｄの絞りを小さくするとよい。
As described in the first embodiment, the appropriate throttle amount is different between the cooling operation and the defrosting operation. Therefore, by using the capillary tubes 42 (42c, 42d) each having an appropriate throttle amount in the cooling operation and the defrosting operation, it is possible to perform a highly efficient cooling operation and to perform high-efficiency heat pump defrosting. A defrosting operation can also be performed.
Specifically, as described in the first embodiment, the
また，図１７の冷却運転時の冷凍サイクルＲＳ３を考えた場合，前記のように，冷却器７の前後で冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃと熱交換をする熱交換部４３を備えることで冷却効率が向上するが，図１８のヒートポンプ除霜による除霜運転時の冷凍サイクルＲＳ３を考えた場合，除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄと熱交換する熱交換部４３を用いると圧縮機２４から吐出した高温高圧の冷媒の熱は，冷却器７に伝わる前に熱交換部４３からキャピラリチューブ４２ｄに移り，除霜効率は低下する。
Further, when considering the refrigeration cycle RS3 during the cooling operation of FIG. 17, the cooling efficiency is improved by providing the
そのため，図１７の冷却運転ではキャピラリチューブ４２ｃと熱交換部４３で熱交換を行い，図１８のヒートポンプ除霜運転ではキャピラリチューブ４２ｄと熱交換部４３で熱交換は行わないように構成すれば，除霜運転時の効率低下を抑制しながら，冷却運転の効率を向上させることができる。
Therefore, in the cooling operation of FIG. 17, heat exchange is performed by the
そこで，実施形態３の冷蔵庫１では，熱交換部４３と熱交換を行う冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃと，熱交換部４３とは熱交換を行わず，しかも冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃよりも絞りが小さい除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄと，それらを制御する三方弁１１１を備えている。
Therefore, in the
そして，図１７の冷却運転時には，三方弁１１１の流出口１１１ｂと流入流出口１１１ｃとを連通状態として，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃのみを使用する。一方，図１８のヒートポンプ除霜運転時には，三方弁１１１の流入口１１１ａと流入流出口１１１ｃとを連通状態として，除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄのみを使用する。
In the cooling operation of FIG. 17, the
これらにより，本実施形態３の冷蔵庫１では，キャピラリチューブ４２の絞りの大きさと，キャピラリチューブ４２と熱交換部４３の熱交換を行うか否かの双方の面で，冷却運転とともにヒートポンプ除霜による除霜運転も高い効率とすることができる。
Thus, in the
さらに，実施形態１の冷蔵庫１では２つの三方弁１０２，１０３(図４参照)により制御しているのに対し，実施形態３の冷蔵庫１では三方弁１１１のみで，キャピラリチューブ４２の絞りの大きさと，キャピラリチューブ４２と熱交換部４３の熱交換を行うか否かを制御できるため，実施形態１の冷蔵庫１に比べ部品点数が削減され，コストを低減できる。
Further, in the
また，三方弁１１１は，三方弁１０１と同様に，流入口，流出口，流入出口がそれぞれ１つずつでよいため，流入流出口を２つ備える実施形態１の三方弁１０２(図４参照)に比べ構造が簡素であり，低コストの三方弁を用いることも可能である。
Moreover, since the three-
＜＜実施形態４＞＞
次に，実施形態４の冷蔵庫１の冷凍サイクルＲＳ４の冷媒流路の構成に関し，図１９と図２０を用いて説明する。なお，実施形態１と同一の構成要素については，同一符号を付して示し，説明を省略する。また，他の実施形態に共通して得られる効果も省略する。
図１９および図２０は，実施形態４に関わる冷蔵庫の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ４の構成を示す図であり，図１９は冷却運転時の冷媒流路を太線で示し，図２０は除霜運転時の冷媒流路を太線で示している。
<<
Next, the configuration of the refrigerant flow path of the refrigeration cycle RS4 of the
19 and 20 are diagrams showing a configuration of a refrigeration cycle (refrigerant flow path) RS4 of the refrigerator according to the fourth embodiment. FIG. 19 shows a refrigerant flow path in a cooling operation by a bold line, and FIG. 20 shows defrosting. The refrigerant flow path during operation is indicated by a thick line.
図４，図７に示した実施形態１の冷凍サイクルＲＳ１と比べると，庫外凝縮器４０，二方弁１０４，三方弁１０１，冷媒分岐部８０ａを設けず，四方弁１００，第二の気液分離器１０５ｂ，壁面凝縮器４１，三方弁１０２が順に接続配管７２’を介して接続されている。
Compared with the refrigeration cycle RS1 of the first embodiment shown in FIGS. 4 and 7, the
図１９の冷却運転時では，太線で示すように，四方弁１００は流入口１００ａと流入流出口１００ｃとを連通状態とするとともに流出口１００ｂと流入流出口１００ｄとを連通状態とし，三方弁１０２は流出口１０２ｂと流入流出口１０２ｃとを連通状態とし，三方弁１０３は流出口１０３ｂと流入流出口１０３ｃとを連通状態とする。
In the cooling operation of FIG. 19, as shown by the thick line, the four-
これにより，圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，壁面凝縮器４１にて放熱し，第一のキャピラリチューブ４２ａに流入して減圧され，冷却器７に流入して蒸発して吸熱する。そして，熱交換部４３でキャピラリチューブ４２ａと熱交換した後に，圧縮機２４に戻る。
As a result, the high-temperature and high-pressure refrigerant by the
図２０のヒートポンプ除霜運転時では，太線で示すように，四方弁１００は流入口１００ａと流入流出口１００ｄとを連通状態とするとともに，流出口１００ｂと流入流出口１００ｃとを連通状態とし，三方弁１０２は流入流出口１０２ｄと流入流出口１０２ｃとを連通状態とし，三方弁１０３は流入流入口１０３ａと流出口１０３ｃとを連通状態とする。
In the heat pump defrosting operation of FIG. 20, as shown by the thick line, the four-
これにより，圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，冷却器７にて放熱し，第二のキャピラリチューブ４２ｂに流入して減圧され，壁面凝縮器４１に流入して蒸発し吸熱した後に圧縮機２４に戻る。
As a result, the refrigerant that has become high temperature and high pressure by the
ここまで，実施形態４の冷蔵庫１の構成について述べたが，次に本実施形態４に関わる冷蔵庫１による効果について説明する。
実施形態４の冷蔵庫１では，第一のキャピラリチューブ４２ａと第二のキャピラリチューブ４２ｂと三方弁１０２を備え，三方弁１０２によって，冷却運転時は第一のキャピラリチューブ４２ａを，ヒートポンプ除霜運転時には第一のキャピラリチューブ４２ａに比べ絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いる構成となっている。
Up to this point, the configuration of the
The
これにより，冷蔵庫壁面の結露を抑えつつ，省エネルギ性能の高い除霜を実現することができる。理由を以下で説明する。
まず，前記のように図１４（ａ）の冷却運転を考えると，冷却器７での冷媒の蒸発温度を所定の温度以下(冷凍温度帯室６０の冷凍温度以下)とするためにはＰ＿４Ａを十分に低くする必要があり，またＰ＿４Ａを低くする際には減圧を大きくできるので絞りを大きくして対応することが望ましい。
Thereby, defrosting with high energy saving performance can be realized while suppressing dew condensation on the refrigerator wall surface. The reason will be explained below.
First, considering the cooling operation of FIG. 14A as described above, in order to set the evaporation temperature of the refrigerant in the cooler 7 to a predetermined temperature or lower (below the freezing temperature of the freezing temperature zone 60), P_4A is set. It is necessary to make it sufficiently low, and when P_4A is made low, the pressure reduction can be increased, so it is desirable to cope with a larger aperture.
一方，除霜運転に絞りの大きいキャピラリチューブ４２を用いると，図１４（ｂ）で示すようにＰ＿４Ｂが低くなり，吸熱を行う壁面凝縮器４１が低温となる。そのため壁面凝縮器４１と熱交換する冷蔵庫壁面も低温となり，結露し易くなる。
On the other hand, when the
そこで，本実施形態４の冷蔵庫１では，図２０の除霜運転時に三方弁１０２を切換えて絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いるようにしている。これにより，図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示すようにＰ＿４Ｂに比べＰ＿４Ｃが高くなり，蒸発温度が高くなる。したがって，冷蔵庫壁面の温度が比較的高温となって結露し難くなるため，冷蔵庫壁面の結露を抑え，かつ省エネルギ性能が高い除霜運転を実施することができる。
Therefore, in the
さらに，実施形態１の冷蔵庫１と同様に，除霜運転時に絞りの小さい第二のキャピラリチューブ４２ｂを用いることで，絞りの大きい第一のキャピラリチューブ４２ａを用いた場合に比べて霜を加熱するエネルギに対する投入エネルギの割合を表すＣＯＰ＿Ｈが高くなり，省エネルギ性能が高い除霜とすることができる。
Furthermore, similarly to the
ここで，本実施形態４の冷蔵庫１では凝縮器を壁面凝縮器４１のみとしたが，実施形態１と同様に庫外凝縮器４０(図４参照)を備えてもよい。また，本実施形態４の冷蔵庫１では，絞りの大きさの変更手法として２つのキャピラリチューブを用いたが，キャピラリチューブの数は２つに限られるものではなく，３つ以上備えてもよい。
なお，複数のキャピラリチューブ４２ａ，４２ｂに代替して，減圧手段として，膨張弁等の絞りの調整ができる減圧手段を用いても同様の効果を奏する。
Here, in the
It should be noted that the same effect can be obtained by using a pressure reducing means capable of adjusting the throttle such as an expansion valve as a pressure reducing means instead of the plurality of
＜＜実施形態５＞＞
次に，実施形態５の冷蔵庫１に関し，図２１から図２５を用いて説明する。なお，実施形態１と同一の構成要素については，同一符号を付して示し説明を省略する。また，他の実施形態と共通して奏する効果も省略する。
図２１は，実施形態５に関わる冷蔵庫１の冷却運転時の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ５の構成を太線で示す図である。
<<
Next, the
FIG. 21 is a diagram illustrating the configuration of the refrigeration cycle (refrigerant flow path) RS5 during the cooling operation of the
三方弁２０１は，１つ流入口２０１ａと，２つの流出口２０１ｂ，２０１ｅとを備えており，流入口２０１ａと，流出口２０１ｂまたは流出口２０１ｅとを連通させることができる部材である。流入口２０１ａ，流出口２０１ｂ，流出口２０１ｅは，それぞれ接続配管９１，９２，９３に接続されている。
The three-
また，三方弁２０２は，２つの流入口２０２ａ，２０２ｆと，１つの流出口２０２ｂとを備えており，流入口２０２ａまたは流入口２０２ｆと，流出口２０２ｂとを連通させることができる部材である。流入口２０２ａ，流入口２０２ｆ，流出口２０２ｂは，それぞれ接続配管９２，９３，９４に接続されている。
The three-
圧縮機２４の吐出側２４ｏと接続している接続配管９１は，他端を三方弁２０１の流入口２０１ａに接続している。接続配管９２は，順に三方弁２０１の流出口２０１ｂ，壁面凝縮器４１，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃ，冷却器７，第一の気液分離器１０５ａ，熱交換部４３，三方弁２０２の流入口２０２ａを接続している。接続配管９３は，順に三方弁２０１の流出口２０１ｅ，冷却器７，除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄ，除霜運転用冷却器２００，第二の気液分離器１０５ｂ，三方弁２０２の流入口２０２ｆを接続している。接続配管９４は，三方弁２０２の流出口２０２ｂと圧縮機２４の吸込口２４ｉを接続している。
The other end of the
以上が，本実施形態５の冷蔵庫１の冷凍サイクルＲＳ５の構成であるが，次に，図２１の冷却運転時における冷媒流路について説明する。
冷却運転時には，図２１の太線で示すように，三方弁２０１は流入口２０１ａと流出口２０１ｂとを連通状態とし，三方弁２０２は流入口２０２ａと流出口２０２ｂとを連通状態とする。
The above is the configuration of the refrigeration cycle RS5 of the
During the cooling operation, as shown by a thick line in FIG. 21, the three-
圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，接続配管９１を介して三方弁２０１の流入口２０１ａに流入し，流出口２０１ｂと接続配管９２を介して，壁面凝縮器４１に流入し，壁面凝縮器４１において放熱する。次に，冷媒は冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃに流入して減圧され，冷却器７に流入して蒸発し吸熱される。その後，冷媒は第一の気液分離器１０５ａ，熱交換部４３，三方弁２０２の流入口２０２ａ，流出口２０２ｂ，接続配管９４を介して圧縮機２４に戻る。
The refrigerant that has become high temperature and high pressure by the
次に，図２２の除霜運転時における冷凍サイクルＲＳ５の基本動作を説明する。図２２は，実施形態５に関わる冷蔵庫１の除霜運転時の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ５の構成を太線で示す図である。
除霜運転時では，図２２の太線で示すように，三方弁２０１は流入口２０１ａと流出口２０１ｅを連通状態とし，三方弁２０２は流入口２０２ｆと流出口２０２ｂを連通状態とする。
Next, the basic operation of the refrigeration cycle RS5 during the defrosting operation of FIG. 22 will be described. FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the refrigeration cycle (refrigerant flow path) RS5 during the defrosting operation of the
During the defrosting operation, as shown by the thick line in FIG. 22, the three-
圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，接続配管９１から三方弁２０１の流入口２０１ａに流入し，流出口２０１ｅと接続配管９３を介して，冷却器７に流入する。ここで，冷媒は冷却器７で放熱するため，冷却器７は加熱される。次に，冷媒は除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄに流入して減圧され，除霜運転用冷却器２００に流入して蒸発し吸熱する。その後，冷媒は第二の気液分離器１０５ｂ，三方弁２０２の流入口２０２ｆ，流出口２０２ｂ，接続配管９４を介して圧縮機２４に戻る。
The refrigerant that has become high temperature and high pressure by the
図２３は，実施形態５の冷凍サイクル（冷媒流路）ＲＳ５を実現する，実施形態５に関わる冷蔵庫１の冷却器７の構成を示す図であり，図２３（ａ）は冷却器の正面図，図２３（ｂ）は冷却器の右側面図である。
実施形態５の冷却器７は，フィンチューブ型熱交換器であり，熱交換面積を拡大する冷却器フィン７ａが複数備えられている。冷却器フィン７ａは冷却器配管７ｂ，７ｃと伝熱する構造となっており，冷却器配管７ｂ，７ｃにはそれぞれ接続配管９２，９３が接続されている。冷却器７はフィン７ａと冷却器配管７ｂとで伝熱することにより冷却器７の吸熱面積を増やし，冷却運転時における吸熱性能を高めている。
FIG. 23 is a diagram illustrating a configuration of the
The
また，本実施形態５の冷却器フィン７ａは冷却器配管７ｃとも伝熱する構造となっており，ヒートポンプ除霜時では，接続配管７ｃの熱を冷却器フィン７ａに伝導させることで，冷却器フィン７ａを加熱して除霜する。
図２４，図２５(ａ)，(ｂ)は，実施形態５に関わる冷蔵庫の除霜運転に関する制御を示すフローチャートである。なお，実施形態１の冷蔵庫１と共通の部分は省略する。
In addition, the
FIG. 24, FIG. 25 (a), (b) is a flowchart which shows the control regarding the defrost operation of the
実施形態５の冷蔵庫１は，冷却運転を行い（図２４のステップＳ１），除霜運転開始条件を満たした後（ステップＳ２でＹｅｓ），前記の図８と同様にステップＳ３〜ステップＳ６，Ｓ６’を行い，ヒートポンプ除霜を実施するため，以下の手順で冷媒流路を切換える（図２５(ａ)のステップＳ７’）。
The
まず，三方弁２０１を流入口２０１ａと流出口２０１ｂとの連通状態から流入口２０１ａと流出口２０１ｅとの連通状態に切換え（図２５(ａ)のステップＳ１０１’），所定時間Ｎ分間，例えば２分間圧縮機を駆動させ（ステップＳ１０２ａ’，Ｓ１０２ｂ’），その後三方弁２０２を流入口２０２ａと流出口２０２ｂとの連通状態から流出口２０２ｂと流入口２０２ｆとの連通状態(図２２参照)にし（ステップＳ１０３’），これによりヒートポンプ除霜による除霜運転を行う。
First, the three-
その後，前記の図８と同様に図２４のステップＳ８〜Ｓ２２を遂行し，除霜運転終了条件が満たされた後（ステップＳ１２でＹｅｓ），圧縮機２４が駆動状態の場合は圧縮機２４を停止状態とし，電気ヒータ２２が通電状態の場合は電気ヒータ２２を停止状態とする（ステップＳ１３）。
Thereafter, Steps S8 to S22 in FIG. 24 are performed in the same manner as in FIG. 8, and after the defrosting operation end condition is satisfied (Yes in Step S12), the
次に，図２５(ｂ)に示すように，三方弁２０１，２０２を以下の手順で切換えて冷却運転に切換える。
三方弁２０１を流入口２０１ａと流出口２０１ｅとの連通状態から流入口２０１ａと流出口２０１ｂとの連通状態に切換え（図２５(ｂ)のステップＳ２０１’），所定時間Ｎ分間，例えば２分間圧縮機２４を駆動させ（ステップＳ２０２ａ’，ステップＳ２０２ｂ’），その後三方弁２０２を流入口２０２ｆと流出口２０２ｂとの連通状態から流入口２０２ａと流出口２０２ｂとの連通状態とし（ステップＳ２０３’），再び冷却運転（図２４のステップＳ１）を行う。
Next, as shown in FIG. 25B, the three-
The three-
ここまで，実施形態５の冷蔵庫１の構造と，除霜運転に関する制御について述べたが，次に実施形態５に関わる冷蔵庫１による効果について説明する。
実施形態５の冷蔵庫１は，三方弁２０１および三方弁２０２によって冷却運転と除霜運転を切換えており，四方弁１００を備えることなくヒートポンプ除霜を実現している。さらに，実施形態１に比べて少ない切換え弁で，実施形態１の冷蔵庫１と同様に，図２２の除霜運転時に壁面凝縮器４１と熱交換部４３に冷媒を流さない構成を実現し，また，冷却運転と除霜運転で二つのキャピラリチューブ４２ｃ，４２ｄを使い分ける構成を実現している。
Up to this point, the structure of the
In the
また，除霜運転用冷却器２００を備えることで，壁面凝縮器４１で吸熱しないため冷蔵庫壁面の結露を抑制しつつ，除霜運転用冷却器２００により冷媒の蒸発潜熱で外気から吸熱して霜の加熱に庫外の熱エネルギを用いることができる。
したがって，実施形態５の構成とすることで，四方弁１００を用いる必要がなく，かつ実施形態１に比べて部品点数を削減できるため，低コストで，冷蔵庫壁面の結露を抑制しつつ省エネルギ性能が高い冷蔵庫１を得られる。
In addition, by providing the defrosting operation cooler 200, the
Therefore, with the configuration of the fifth embodiment, it is not necessary to use the four-
なお，図２１，図２２の三方弁２０１および三方弁２０２は流入流出口を備える必要がなく，流入口と流出口のみで構成可能であり，冷媒が三方弁内の流路を両方向に流れることへの配慮が不要であるため構造が簡素であり，実施形態１の三方弁１０１，１０２，１０３に比べてコストの低い三方弁を用いることも可能である。
Note that the three-
さらに，切換え弁の数を少なくすることができるので，切換え弁を設置するスペースを抑え，占有容積が少ないスペース効率の高い冷蔵庫１を得ることもできる。
なお，本実施形態５の冷蔵庫１では凝縮器を壁面凝縮器４１のみとしたが，実施形態１と同じく，三方弁２０１の流出口２０１ｂから第一のキャピラリチューブ４２ｃの間に前記の庫外凝縮器４０を備えてもよい。
Furthermore, since the number of switching valves can be reduced, the space for installing the switching valve can be reduced, and the
In the
また，実施形態５の冷蔵庫１では，図２１の冷却運転から図２２の除霜運転に切換える際に，三方弁２０１と三方弁２０２を同時に切換えず，三方弁２０１を切換えて（図２５(ａ)のステップＳ１０１’および図２５(ｂ)のＳ２０１’），圧縮機２４を所定時間Ｎ分間，例えば２分間駆動させた後（図２５(ａ)のステップＳ１０２ａ’および図２５(ｂ)のＳ２０２ａ’），三方弁２０２を切換える（図２５(ａ)のステップＳ１０３’ および図２５(ｂ)のＳ２０３’）。これにより，冷却運転および除霜運転における冷媒不足を抑制し，それぞれの運転の効率低下を抑制することができる。理由を以下で説明する。
In the
本実施形態５の冷蔵庫１では，図２１に示す壁面凝縮器４１，冷却運転用キャピラリチューブ４２ｃ，冷却器７の冷却器配管７ｂ（図２３参照），第一の気液分離器１０５ａ，熱交換部４３を冷却運転のみで使用する。同様に，冷却器７の冷却器配管７ｃ（図２３参照），図２２に示す除霜運転用キャピラリチューブ４２ｄ，除霜運転用冷却器２００，第二の気液分離器１０５ｂを除霜運転のみで使用する。
In the
ここで，図２１の冷却運転でのみ使用する壁面凝縮器４１等に冷媒が残ったまま除霜運転を行うと，除霜運転を行うための冷媒が不足してしまい，また除霜運転でのみ使用する冷却器７の冷却器配管７ｃ図２３参照）等に冷媒が残ったまま冷却運転を行うと，冷却運転を行うための冷媒が不足することが考えられる。
Here, if the defrosting operation is performed with the refrigerant remaining in the
そこで，本実施形態５の冷蔵庫１では，除霜運転実施前に，三方弁２０２を切換える前に，三方弁２０１のみを切換えて圧縮機２４を駆動させることで，三方弁２０１の流出口２０１ｂから三方弁２０２の流入口２０２ａ間の冷媒を，圧縮機２４−三方弁２０１の流出口２０１ａ−流出口２０１ｅ−三方弁２０２の流入口２０２ｆ間に移すことができる。
Therefore, in the
また，同じく冷却運転実施前に，三方弁２０２を切換える前に，三方弁２０１のみを切換えて圧縮機２４を駆動させることで，三方弁２０１の流出口２０１ｅから三方弁２０２の流入口２０２ｆ間の冷媒を，圧縮機２４−三方弁２０１の流出口２０１ａ−流出口２０１ｂ−三方弁２０２の流入口２０２ａ間に移すことができる。したがって，冷却運転時，除霜運転時に冷媒不足を防ぎ，冷媒(熱媒体)不足による効率の低下を抑制できる。
Similarly, before switching the three-
なお，実施形態５の冷蔵庫１では，冷媒を移すのに十分な時間として，三方弁２０１と三方弁２０２の切換え時間間隔を２分の場合を例示したが，２分に限られるものではなく，三方弁２０１と三方弁２０２の切換え時間間隔は，それぞれで用いる冷媒流路の長さや，冷媒封入量に応じて適宜変更すればよい。例えば，冷媒流路の長さが長く，冷媒封入量が多い場合には，三方弁２０１と三方弁２０２の切換え時間間隔を長めに，冷媒流路の長さが短く，冷媒封入量が少ない場合には，三方弁２０１と三方弁２０２の切換え時間間隔を短めにするとよい。
In addition, in the
＜＜その他の実施形態＞＞
なお，本発明は前記した各実施形態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，前記した実施形態は本発明を分かり易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。
<< Other Embodiments >>
In addition, this invention is not limited to each above-mentioned embodiment, Various modifications are included. For example, the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
また，ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり，また，ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また，各実施形態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。 In addition, a part of the configuration of a certain embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
また，説明した実施形態では，除霜運転として少なくとも一部は必ずヒートポンプ除霜を用いる制御としているが，これに限定されるものではない。例えば運転音を抑制する運転モードを備え，当該運転音抑制の運転モードとした時には圧縮機２４の駆動による騒音を抑制するためヒートポンプ除霜を用いずヒータ除霜やファン除霜のみを用いた除霜運転を行ってもよい。
In the described embodiment, at least a part of the defrosting operation is always controlled using heat pump defrosting, but the present invention is not limited to this. For example, an operation mode that suppresses operation noise is provided, and when the operation mode is set to suppress the operation sound, a heater defrosting or fan defrosting is used without using a heat pump defrosting to suppress noise caused by driving the
なお，前記実施形態においては，冷凍温度帯室と冷蔵温度帯室とを具備する冷蔵庫を例示して説明したが，冷蔵温度帯室から成る冷蔵庫にも適用可能であり，さらにファン除霜を除き冷凍温度帯室から成る冷凍庫にも本発明は幅広く適用可能である。 In the above-described embodiment, the refrigerator having the freezing temperature zone chamber and the refrigeration temperature zone chamber has been described as an example. However, the present invention can be applied to a refrigerator including a refrigeration temperature zone chamber, except for fan defrosting. The present invention can be widely applied to a freezer comprising a freezing temperature zone.
１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室(冷蔵温度帯室)
３ 製氷室(冷凍温度帯室)
４ 上段冷凍室(冷凍温度帯室)
５ 下段冷凍室(冷凍温度帯室)
６ 野菜室(冷蔵温度帯室)
７ 冷却器（第二の熱交換手段）
９ 庫内ファン（庫内送風機）
１０ 断熱箱体
２２ 電気ヒータ
２４ 圧縮機
２４ｉ 圧縮機の吸込口
２４ｏ 圧縮機の吐出口
３１ 制御基板（制御手段）
４０ 庫外凝縮器（第三の熱交換手段）
４１ 壁面凝縮器（第一の熱交換手段）
４２，４２ａ キャピラリチューブ（減圧手段）
４２ｂ キャピラリチューブ（絞りが小さい減圧手段）
５０ 冷蔵室ダンパ
５１ 野菜室ダンパ(冷蔵室ダンパ)
５２ 冷凍室ダンパ
６０ 冷凍温度帯室
６１ 冷蔵温度帯室
７０〜７９ 接続配管(冷媒配管)
１０１ 三方弁(冷媒流路切換え手段)
１０３ 三方弁(冷媒流路切換え手段)
1
3 Ice making room (freezing temperature room)
4 Upper freezer room (freezing temperature room)
5 Lower freezer compartment (freezer temperature room)
6 Vegetable room (refrigerated temperature room)
7 Cooler (second heat exchange means)
9 Internal fan (internal fan)
DESCRIPTION OF
40 External condenser (third heat exchange means)
41 Wall condenser (first heat exchange means)
42, 42a Capillary tube (pressure reduction means)
42b Capillary tube (pressure reducing means with small aperture)
50 Cold room damper 51 Vegetable room damper (refrigerated room damper)
52 Freezer compartment damper 60 Freezing temperature zone room 61 Refrigeration temperature zone room 70-79 Connection piping (refrigerant piping)
101 Three-way valve (refrigerant flow path switching means)
103 3-way valve (refrigerant flow path switching means)
Claims (4)
冷媒が流れる冷媒配管によって順に前記圧縮機，前記第一の熱交換手段，前記減圧手段，前記第二の熱交換手段を接続し，前記冷媒が前記第一の熱交換手段により放熱し，前記第二の熱交換手段によって吸熱することで庫内の冷却を行う冷蔵庫であって，
前記断熱箱体の外部に設けられ外気と熱交換する第三の熱交換手段と，
前記圧縮機の吐出口から放出される冷媒を，前記第二の熱交換手段，前記減圧手段，前記第三の熱交換手段，前記圧縮機の吸込口の順に流すように切換え，前記第二の熱交換手段の除霜を行う際に前記第一の熱交換手段に冷媒を流さないように切換えるための冷媒流路切換え手段とを
備えることを特徴とする冷蔵庫。 A heat insulating box, a compressor, a first heat exchanging means for exchanging heat with the outside air via an outer surface of the heat insulating box, a second heat exchanging means for exchanging heat with the air in the insulating box, and a decompression Means,
The compressor, the first heat exchanging means, the pressure reducing means, and the second heat exchanging means are sequentially connected by a refrigerant pipe through which the refrigerant flows, and the refrigerant dissipates heat by the first heat exchanging means, A refrigerator that cools the interior by absorbing heat by means of two heat exchange means,
A third heat exchanging means provided outside the heat insulating box and exchanging heat with outside air;
The refrigerant discharged from the discharge port of the compressor is switched to flow in the order of the second heat exchange means, the pressure reducing means, the third heat exchange means, and the suction port of the compressor, A refrigerator comprising: a refrigerant flow path switching means for switching so that no refrigerant flows through the first heat exchange means when defrosting the heat exchange means .
ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。 The decompression means can switch the size of the throttle in the decompression means between the cooling operation and the defrosting operation, and the throttle during the defrosting operation is made smaller than during the cooling operation. The refrigerator according to claim 1.
前記圧縮機の吐出口から放出される冷媒を，前記第二の熱交換手段，前記減圧手段，前記第三の熱交換手段または前記第一の熱交換手段，前記圧縮機の吸込口の順に流すように前記冷媒流路切換え手段を制御して，前記第二の熱交換手段の除霜を行う第一の霜加熱手段と，
前記電気ヒータに通電することで前記第二の熱交換手段の除霜を行う第二の霜加熱手段と，
前記第一および第二の霜加熱手段から１つまたは複数の霜加熱手段を選択して前記第二の熱交換手段の除霜を行う制御手段とを
備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。 An electric heater provided below the second heat exchange means;
The refrigerant discharged from the discharge port of the compressor flows in the order of the second heat exchange means, the pressure reducing means, the third heat exchange means or the first heat exchange means, and the suction port of the compressor. First refrigerant frost heating means for controlling the refrigerant flow switching means to defrost the second heat exchange means,
Second frost heating means for defrosting the second heat exchange means by energizing the electric heater;
Claim 1 or 2, characterized in that a control means for selecting one or more frost heating means from said first and second frost heating means performs defrosting of the second heat exchange means Refrigerator.
前記制御手段は，前記第一から第三の霜加熱手段のうちから１つまたは複数の霜加熱手段を選択して前記第二の熱交換手段の除霜運転を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。 Refrigeration temperature zone chamber, internal fan, and second heat exchange means by driving the internal fan and blowing air heat exchanged by the second heat exchange means to the refrigeration temperature zone chamber A third frost heating means for performing defrosting of
The control means selects one or a plurality of frost heating means from the first to third frost heating means and performs the defrosting operation of the second heat exchange means. 3. The refrigerator according to 3 .
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