JP2000337750A

JP2000337750A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2000337750A
Application number: JP14207799A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsushima; 弘章松嶋; Masayuki Shibayama; 昌幸柴山; Koichi Shibata; 耕一柴田; Mitsutaka Shizutani; 光隆静谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器を設けた冷蔵
庫で、引出式の冷蔵室を広くし、使い勝手がよく、消費
電力量の少ない冷蔵庫を提供する。【解決手段】断熱箱体２内部に、回転式扉を有する第１
の冷蔵室３、引出式扉を有する第２の冷蔵室５及び冷凍
室７を設け、圧縮機２１、凝縮器２２、第１の減圧装置
２５、第１の蒸発器２６、第２の蒸発器２９を接続し、
第１の減圧装置２５に流れる冷媒を制御する制御弁２４
と、凝縮器２２と第１の減圧装置２５の接続配管と前記
第１の蒸発器２６と第２の蒸発器２９の接続配管の間を
第２の減圧装置２８を介して接続してなる冷凍サイクル
２０を設けるとともに、第１の蒸発器２６を前記第２の
冷蔵室背面、第２の蒸発器２７を冷凍室背面に設置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫の上部に第
１の冷蔵室と第２の冷蔵室、下部に冷凍室を設け、第１
の冷蔵室と第２の冷蔵室の冷却用の第１の蒸発器と、冷
凍室の冷却用の第２の蒸発器と、を設けた冷蔵庫に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】冷蔵庫の冷却方法としては、一つの蒸発
器と一つの送風機で冷気通路内に設けられたダンパを制
御して、冷蔵室あるいは冷蔵室といった区画された室を
冷却する方法から、省スペース化さらに使い勝手を向上
させるために、例えば、特開平１０−１１１０６０号公
報に記載されているように、冷蔵室上部と冷凍室背面に
それぞれ第１の蒸発器と第２の蒸発器を直列に設け、そ
れぞれの蒸発器に第１の送風機と第２の送風機を設け、
冷蔵室あるいは冷凍室の検出温度により第１の送風機、
第２の送風機を個別に制御して、冷蔵室及び冷凍室を個
々に冷却する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来技術
では、冷蔵室上部と冷凍室背面に別々の第１の蒸発器と
第２の蒸発器、さらにそれぞれの蒸発器に第１の送風機
と第２の送風機を設け、それぞれの送風機を制御するこ
とにより、冷蔵室及び冷凍室を個別に冷却する方法で
は、冷蔵庫中央部の使いやすい空間の無効容積が少なく
なり使い勝手が良くなるが、冷凍室のみを冷却する場合
には、冷蔵室に設けられた第１の送風機を停止するが、
冷蔵室用の第１の蒸発器には冷媒が流れ送風機が停止し
ていても自然対流により冷蔵室が冷却され、冷蔵室の温
度が不必要に低下するとともに消費電力が増加するとい
う問題がある。

【０００４】また、冷蔵室内下部に比較的低温のチル
ド、氷温等の低温容器を設けた場合、冷蔵室上部から下
部まで冷気通路が長くなり、冷気通路内での温度上昇に
より低温容器内の温度を冷蔵室の温度より低くしにくい
という問題点がある。

【０００５】本発明の目的は、使い勝手がよく、消費電
力量を低減できる冷蔵庫を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は次のような構成を採用する。

【０００７】断熱箱体内部に上から順に少なくとも回転
式扉を有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第２の冷
蔵室及び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮機、凝縮
器、第１の減圧装置、第１の蒸発器、第２の蒸発器を順
に縦続接続し、前記凝縮器出口側と前記第２の蒸発器入
口側の間に第２の減圧装置を接続し、前記凝縮器からの
冷媒を前記第１の減圧装置に流すか第２の減圧装置に流
すかを切り替える制御弁を設け、前記第１の蒸発器を前
記第２の冷蔵室背面に設置するとともに前記第２の蒸発
器を冷凍室背面に設置し、前記第１の冷蔵室と前記第２
の冷蔵室を仕切る仕切板と前記第２の冷蔵室と前記冷凍
室を仕切る仕切板とを略平坦形状とする冷蔵庫。

【０００８】また、断熱箱体内部に上から順に少なくと
も回転式扉を有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第
２の冷蔵室及び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮
機、凝縮器、減圧装置、第１の蒸発器、第２の蒸発器を
順に縦続接続してなる冷凍サイクルを設け、前記第１の
蒸発器と前記第１の冷蔵室及び第２の冷蔵室に冷気を循
環させる第１の送風機と前記第２の蒸発器と前記冷凍室
に冷気を循環させる第２の送風機とを設け、前記第２の
蒸発器と前記第２の送風機とを断面横長形状の冷凍室背
面に水平方向に設置する冷蔵庫。

【０００９】また、前記冷蔵庫において、前記第１の蒸
発器は単列の冷媒が流れる伝熱管と伝熱面積拡大のため
のフィンとから構成され、前記第２の蒸発器は複数列の
伝熱管と伝熱面積拡大のためのフィンとから構成される
冷蔵庫。

【００１０】また、前記冷蔵庫において、前記制御弁
は、通電時に前記第１の減圧装置へ冷媒を流すことを止
めて前記第２の減圧装置に冷媒を流し、非通電時に前記
第１の減圧装置へ冷媒を流す冷蔵庫。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施形態に係る冷
蔵庫について、図１〜図７を用いて以下説明する。図１
は本発明の第１の実施形態に係る冷蔵庫の構成図、図２
は第２の蒸発器と第２の送風機の配置図、図３は第１の
実施形態に係る冷凍サイクル構成図、図４は第１の蒸発
器の詳細図、図５は第２の蒸発器の詳細図、図６は各要
素の動作を示すタイムチャート、図７は第１の蒸発器と
第２の蒸発器の合計の伝熱面積を同一とし、第１の蒸発
器の伝熱面積を変化させた場合の冷蔵庫の特性図、をそ
れぞれ表す。

【００１２】図において、１は冷蔵庫本体で、断熱箱体
２内に回転式扉４を有し、内部に温度１°Ｃのチルド、
あるいは−１°Ｃ付近の氷温室等の冷蔵温度（３〜８°
Ｃ）より低い第２の温度の低温容器１３を有する第１の
冷蔵室３、野菜等を保存する第１の引出式扉６を有する
第２の冷蔵室５、第２の引出式扉８を有する第１の冷凍
室７、第３の引出式扉１０を有する第２の冷凍室９、が
設けられ、これらの室は第１の仕切板１１と第２の仕切
板１２により区画されている。

【００１３】また、第１の冷蔵室３背面には冷蔵室冷気
通路４０と第１の冷気吹出し口４１、第２の冷蔵室５背
面には第２の冷気吹出し口４２と第２の冷気戻り口４
３、第１の冷凍室７及び第２の冷凍室９背面には冷凍室
冷気通路４４、冷凍室冷気吹出し口４５、冷凍室冷気戻
り口４６が設けられている。

【００１４】冷蔵庫１内部を冷却するための冷凍サイク
ル２０は、圧縮機２１、凝縮器２２、凝縮器に送風する
凝縮器送風機２３、非通電時に第１の減圧装置としての
第１のキャピラリチューブ２５側と通電時に第２の減圧
装置としての第２のキャピラリチューブ２８側へ冷媒の
流れを切り替える制御弁２４、第１の蒸発器２６、第１
の蒸発器２６の冷気を第１の冷蔵室３と第２の冷蔵室５
に循環させる第１の送風機２７、第２の蒸発器２９、第
２の蒸発器２９の冷気を第１の冷凍室７と第２の冷凍室
９に循環させる第２の送風機３０、余剰冷媒を溜めるア
キュームレータ３１、除霜用ヒータ３３、から構成さ
れ、第１の蒸発器２６及び第１の送風機２７は第２の冷
蔵室５の背面、第２の蒸発器２９及び第２の送風機３０
は第１の冷凍室７と第２の冷凍室９の背面に水平に設置
されている（図２参照）。

【００１５】ここで、第２の蒸発器と第２の送風機を水
平配置した冷凍室の背面は、図２に示すように断面形状
が横長形状であるので、前記水平配置によって効率的な
配置となり、第２の蒸発器の容量を大きくすることがで
きる。また、前記水平配置によって高さを稼げることか
ら、仕切板１１と１２をカギ形にすることなく平坦形状
とすることができる。

【００１６】第１のキャピラリチューブ２５と第２のキ
ャピラリチューブ２８はガス配管３２に接触し熱交換可
能に構成されている。ここで、第１の蒸発器２６は、内
部を冷媒が流れ空気の流れ方向に対し１列からなる第１
の伝熱管３６と、この伝熱管３６と接触して第１の蒸発
器２６を流れる空気と熱交換を行う第１のフィン３５
と、からなる。第２の蒸発器２９は、内部を冷媒が流れ
空気の流れ方向に対し２列からなる第２の伝熱管３７
と、この伝熱管３７と接触して第２の蒸発器２９を流れ
る空気と熱交換を行う第２のフィン３８と、からなる。

【００１７】以上のように構成した冷蔵庫の動作を図６
に示すタイムチャートを用いて説明する。第１の冷蔵室
３温度と第２の冷蔵室５温度の差、並びに第１の冷凍室
７温度と第２の冷凍室９温度の差は小さく、ここでは第
１の冷蔵室３と第２の冷蔵室５温度を冷蔵室温度、第１
の冷凍室７温度と第２の冷凍室９温度をそれぞれ冷蔵室
温度と冷凍室温度とする。

【００１８】冷蔵庫１の電源が時間ｔ０で投入される
と、各室に設けられた温度センサ（図示せず）により検
出された冷蔵室温度が第３の設定値Ｔ３、冷凍室温度が
第４の設定値Ｔ４より高い場合は、制御弁２４は第１の
キャピラリチューブ２５側になり、圧縮機２１、凝縮器
送風機２３、第１の送風機２７、第２の送風機３０が駆
動される。

【００１９】冷凍サイクル２０内の冷媒は圧縮機２１が
駆動されると圧縮機２１内で高圧、高温のガス冷媒とな
り凝縮器２２に送られ、凝縮器２２内で凝縮器送風機２
３により送風された空気に放熱し、液冷媒となり制御弁
２４を通り第１のキャピラリチューブ２５に送られる。

【００２０】第１のキャピラリチューブで液冷媒はガス
配管３２と熱交換しながら減圧し、第１の蒸発器２６内
の第１の伝熱管３６、第２の蒸発器２９内の第２の伝熱
管３７を流れ冷蔵庫１を冷却し、アキュームレータ３
１、ガス配管３２を通り圧縮機２１に戻る。

【００２１】この時、第１の送風機２７により第１の蒸
発器２６の第１のフィン３５で冷却された空気の一部
は、冷蔵室冷気通路４０から低温容器１３及び第１の冷
蔵室３内の各棚毎に設けた第１の冷気吹出し口４１から
第１の冷蔵室３に流れ、第１の冷蔵室３を冷却した後、
第１の冷蔵室３下部に設けた戻り口から第１の蒸発器２
６にもどり、他の空気は第２の冷気吹出し口４２から第
２の冷蔵室５内を流れ第２の冷蔵室５を冷却した後、第
２の冷気戻り口４３から蒸発器２６に戻る冷気循環経路
を構成する。

【００２２】一方、第２の送風機３０により第２の蒸発
器２９の第２のフィン３８で冷却された空気は冷凍室冷
気通路４４を通り、冷凍室冷気吹出し口４５から第１の
冷凍室７及び第２の冷凍室９に供給され、第１の冷凍室
７及び第２の冷凍室９を冷却した後、冷凍室冷気戻り口
４６から第２の蒸発器２９に戻る冷気循環経路を構成す
る。

【００２３】冷蔵室温度が低下し、時間ｔ１で温度セン
サーにより検出された温度が第１の設定値Ｔ１以下にな
ると、制御弁２４に通電され第２のキャピラリチューブ
側に切り替えられ、第１の送風機は停止される。圧縮機
２１で高圧高温になったガス冷媒は、凝縮器２２で凝縮
し、液冷媒となって制御弁２４を通り第２のキャピラリ
チューブ２８でガス配管３２と熱交換しながら減圧され
第２の蒸発器２９からアキュームレータ３１、ガス配管
３２を通り圧縮機２１に戻り、第２の送風機３０により
第１の冷凍室７及び第２の冷凍室８のみを冷却する。

【００２４】この時、第１のキャピラリチューブ２５、
第１の蒸発器２６には冷媒が流れなく、第１の蒸発器２
６内の冷媒は第２の冷蔵室５等からの熱伝達により温度
が上昇しガス冷媒となり、さらに、第１の蒸発器２６が
第２の蒸発器２９より上部に位置するために、第１の蒸
発器２６と第２の蒸発器２９間での自然対流による冷媒
移動はない。

【００２５】冷凍室温度が時間ｔ２で第２の設定温度Ｔ
２以下になると、圧縮機２１、凝縮器送風機２３、第２
の送風機３０が停止され、制御弁２４の通電が停止され
第１のキャピラリチューブ２５側に切り替えられる。圧
縮機２１が停止すると凝縮器２３内の高温の冷媒は制御
弁２４を通り第１のキャピラリチューブ２５から第１の
蒸発器２６に流れ、第１の蒸発器２６の熱容量により冷
却された後、第２の蒸発器２９に流れ、液冷媒として滞
留する。

【００２６】冷凍サイクル２１が停止すると、冷蔵庫１
内は外部の熱により各室の温度が上昇し、例えば時間ｔ
３で冷蔵室温度が第３の設定値Ｔ３以上（例えば８°Ｃ
以上）になると、一定時間Δｔの間、第１の送風機２７
が駆動され第１の蒸発器２６に付着した霜を融かした
後、圧縮機２１、凝縮器送風機２３、第１の送風機２
７、第２の送風機２９が駆動される。

【００２７】冷凍サイクル２０内の冷媒は上記と同様に
圧縮機２１、凝縮器２２、制御弁２５、第１のキャピラ
リチューブ２５、第１の蒸発器２６、第２の凝縮器２
９、アキュームレータ３１から圧縮機２１に戻るサイク
ルを構成し、冷蔵庫１各室を冷却し、冷蔵室温度が第１
の設定温度Ｔ１になる時間ｔ４で制御弁２４によって第
２のキャピラリチューブ２８側に切り替えられ第１の冷
凍室７及び第２の冷凍室９を冷却し、冷凍室温度が第２
の設定値Ｔ２になる時間ｔ５で冷凍サイクル２０を停止
する。

【００２８】また、冷凍サイクル２０が停止中に時間ｔ
６で冷蔵室温度が第３の設定温度Ｔ３以下で冷凍室温度
が第４の設置温度Ｔ４以上（例えば−１８°Ｃ以上）に
なると、圧縮機２１、凝縮器送風機２３、第２の送風機
２９が駆動され、制御弁２４は第２のキャピラリチュー
ブ２８側に切り替えられ、冷凍サイクル２０内の冷媒は
圧縮機２１、凝縮器２２、制御弁２４、第２のキャピラ
リチューブ２８、第２の蒸発器２９、アキュームレータ
３１から圧縮機２１に戻るサイクルを構成し、第１の冷
凍室７及び第２の冷凍室９のみを冷却し、冷凍室温度が
第２の設定値Ｔ２になる時間ｔ７で冷凍サイクルは停止
する。

【００２９】圧縮機２１の積算運転時間が設定値になる
と除霜ヒータ３３に通電され第２の蒸発器２９に付着し
た霜が融かされる。以上のように冷蔵庫１内部の温度に
より冷凍サイクル２０の運転を制御することにより各室
の温度が適正に保たれる。

【００３０】ここで、第１の蒸発器２６及び第２の蒸発
器２９の伝熱面積は大きいほど冷凍サイクルの特性から
消費電力量が削減できるが、伝熱面積を大きくすると冷
蔵庫１内部の食品収納スペースが少なくなる。

【００３１】一方、第１の蒸発器２６から第２の蒸発器
２９を流れる冷媒の温度は圧力損失によりわずかに低下
するがほぼ同一温度であるのに対し、第１の冷蔵室３及
び第２の冷蔵室５から第１の蒸発器２６に戻る空気の温
度は通常８〜０°Ｃ、一方、第１の冷凍室７及び第２の
冷凍室９から第２の蒸発器２９に戻る空気温度は通常−
１８〜−２２°Ｃであり、冷媒温度が−２５°Ｃとする
と第１の蒸発器での温度差は第２の蒸発器での温度差の
５倍程度と大きくなる（例えば、第１の蒸発器の温度を
３°とすると温度差は２８°となり、冷凍庫の温度を−
２０°とすると温度差は５°となって、それらの温度差
の比較は略５倍となる）。

【００３２】このために、図７に示すように第１の蒸発
器２６と第２の蒸発器２９の全伝熱面積（第１蒸発器２
６の伝熱面積＋第２蒸発器２９の伝熱面積）を同一とし
ても第１蒸発器２６の伝熱面積を少なくすることで消費
電力量を少なくできる。図７の横軸は第１の蒸発器２６
と第２の蒸発器２９の全空気側伝熱面に対する第１の蒸
発器２６の伝熱面積、縦軸は第１の蒸発器２６の出口空
気温度と第１の蒸発器２６と第２の蒸発器２９の伝熱面
積比を５０％にした場合の消費電力量を１００とした相
対値の消費電力量比である。

【００３３】ここで、上述した第１蒸発器伝熱面積を少
なくすることで消費電力量を少なくできることについて
定性的に説明すると、まず、第１蒸発器と第２蒸発器に
冷媒を常時流していて、第１蒸発器の伝熱面温度と冷媒
との温度差が第２蒸発器のそれに比べて略５倍程度であ
ることを前提とする。ここで、冷凍室と冷蔵室の適温、
例えば、−１８°Ｃと３°Ｃに維持するために必要な各
蒸発器から供給されるべき熱量は、前記温度差ΔＴ（例
えば、２８°、５°）とそれぞれの伝熱面積との積に比
例する。そこで、第１と第２の蒸発器の伝熱面積の和を
仮に一定とすると、前記温度差ΔＴは第１の蒸発器の方
が第２のそれに比べて大きいので、第１蒸発器からの冷
却供給熱量は第１蒸発器伝熱面積を小さくしても第２蒸
発器からの供給熱量と略同等となる。また、外部からの
熱で上昇した冷凍室と冷蔵室を適温にまで下降させる場
合、第１と第２の蒸発器から供給される冷却熱量によっ
て両者がほぼ同時に適温に達するように運転すれば、エ
ネルギ消費効率は最も良いこととなる。逆に云えば、冷
蔵室温度が適温に到達してもまだ冷凍室温度が適温まで
下降せずに第２蒸発器並びにその送風機を運転し続けな
ければならない、と云う片肺運転はエネルギ消費効率は
悪いのである。そして、エネルギ消費効率がよいことは
消費電力が小さくて済むことを意味する。

【００３４】以上のようなことから、冷蔵室と冷凍室の
適温維持のために、第１と第２の蒸発器について略同時
的な運転として、消費電力を少なくするためには、前記
温度差ΔＴからして第１の蒸発器の伝熱面積を少なくす
るのが求められるのである。

【００３５】しかし、極端に第１の蒸発器の伝熱面積を
小さくすると、蒸発器出口の空気温度が高くなり、例え
ば第１の蒸発器の伝熱面積比を２０％にとると５°Ｃで
入った空気は−２．５°Ｃに冷却される。このために、
氷温の低温容器を持つような冷蔵庫では、冷気通路での
温度上昇を考慮すると第１の蒸発器の出口空気温度を−
３°Ｃ以下にする必要があり、第１の蒸発器の伝熱面積
比は２５％が限界になる。

【００３６】一方、冷蔵庫１に保存する食品として近年
ＰＥＴボトルが多くなり、第１の冷蔵室の回転式扉４で
は収納しきれなく、第２の冷蔵室に２リットルクラスの
ＰＥＴボトルを立てた状態で保存したいという要求が多
くなっている。このため、第２の冷蔵室５の高さを低く
できない。さらに、第１の冷凍室７及び第２の冷凍室９
背面の第２の蒸発器２９の設置スペースは冷蔵庫１背面
下部に設けられている圧縮機２１等により制限され、第
２の蒸発器２９の伝熱面積を大きくするために高さ方向
を高くすると、回転式扉４を有する第１の冷蔵室３下部
の高さが高くなり使い勝手が悪くなる。

【００３７】本実施形態では、第１の蒸発器２６の伝熱
管を１列、第２の蒸発器２９の伝熱管３７を２列にする
ことにより、第１の冷蔵室３下部の高さを使い勝手の悪
い高さとすることなく、第１の蒸発器の伝熱面積割合を
小さくし消費電力量を削減できる。また、第２の蒸発器
２９と第２の送風機３０を水平位置に配置することによ
り空気通路のスペースを少なくし（第２蒸発器と第２送
風機を縦配置にするとデッドスペースが多くなる）、第
２の蒸発器の伝熱面積を大きくでき、さらに消費電力量
を削減できる。

【００３８】本実施形態では、第１の蒸発器２６の伝熱
管３６を一列、第２の蒸発器２９の伝熱管３７を２列と
したが、第１の蒸発器伝熱面積を２５％以上であれば第
２の蒸発器の伝熱管列数を３以上としても良い。

【００３９】さらに、温度差の大きい第２の冷蔵室５と
第１の冷凍室７を断熱する第２の仕切板１２を平面にで
き（従来の唯一単独の蒸発器に対して、第１と第２の蒸
発器に分けることでそれぞれの蒸発器の寸法を小さくし
たので、仕切板１２を従来のカギ形から積極的に平面形
状にできたので）、第２の冷蔵室５と第１の冷凍室７の
伝熱面積を小さくでき、第２の冷蔵室から第１の冷凍室
への熱伝達量が少なくなる。第１の冷凍室及び第２の冷
凍室のみを冷却する場合には第１の蒸発器に冷媒が流れ
ないために、第１の蒸発器からの熱伝達による第２の冷
蔵室への不必要な冷却が少なくなる。制御弁２４への通
電は第２のキャピラリチューブ側にすることにより、第
１キャピラリ側への通電をオンにするときよりも通電時
間を短くでき、制御弁２４の消費電力量を少なくでき
る。

【００４０】冷凍サイクル停止時に、制御弁を第１のキ
ャピラリチューブ側に切り替えることにより、凝縮器内
の高温の冷媒（例えば、３０°Ｃ）が一旦、第１の蒸発
器を流れ、第１の熱交換器の熱容量及び着霜している霜
の融解熱により冷媒温度が低下した後に（例えば、２０
°Ｃに低下する）、温度の最も低い第２の蒸発器に冷媒
が流れるために、第１の冷凍室と第２の冷凍室用の第２
の蒸発器への高温冷媒の熱移動が少なくなる（３０°の
高温冷媒が直接に第２の蒸発器に入ってくるのに比べ
て）。冷凍サイクル２０を駆動する前に一定時間、第１
の送風機のみを駆動することにより、第１の冷蔵室及び
第２の冷蔵室の温度が高い状態で第１の蒸発器の霜を確
実に融解でき、さらに、霜の融解熱により第１の冷蔵室
及び第２の冷蔵室を冷却できる。

【００４１】第１の蒸発器近傍に低温容器を設けること
により、第１の蒸発器から低温容器までの冷気通路を短
くでき、低温容器内の温度を第１の冷蔵室内部より低く
する場合にも第１の蒸発器２６出口の冷気の温度を不必
要に下げる必要がなく、冷凍サイクルの消費電力を少な
くできる。

【００４２】以上のことにより、冷蔵庫各室間の熱移動
を少なくできるとともに冷凍サイクルの消費電力を少な
くでき、消費電力量の少ない冷蔵庫を提供できる。

【００４３】さらに、本実施形態では、第２の冷蔵室５
には引出式扉を備えていて、この引出式扉のものは積み
重ねて食品を保存するが、この冷蔵室の奥まった箇所で
食品を積み重ねると比較的使い勝手の悪い貯蔵室とな
る。そこで、引出式扉の第２の冷蔵室における奥まった
箇所での使い勝手の不自由さを解消するために、前記奥
まった箇所に相当する第２冷蔵室５の背面に、第１の蒸
発器と第１の送風機を設け、引出式扉９を有する第１の
冷凍室及び第２の冷凍室背面に第２の蒸発器と第２の送
風機を設けることにより、使用者が立ったままで食品の
出し入れが容易な第１の冷蔵室３下部を奥まで使用で
き、使い勝手の良い冷蔵庫を提供できる。

【００４４】本発明の第２の実施形態を図８を用いて説
明する。図８は本発明の第２の実施形態に係わる冷凍サ
イクルの構成図である。図８において、５０は制御弁と
しての開閉弁であり、通電時に閉、非通電時に開にな
る。他の部品は第１の実施形態と同一である。

【００４５】以上のように構成した冷蔵庫において、第
１の冷蔵室、第２の冷蔵室、第１の冷凍室及び第２の冷
凍室を同時に冷却する場合は、開閉弁５０への通電を停
止しすることにより開閉弁を開けて、凝縮器からの液冷
媒の一部は第１のキャピラリチューブ２５を通り第１の
蒸発器２６に流れ、第１の送風機２７により第１の冷蔵
室３及び第２の冷蔵室５を冷却し、第２のキャピラリチ
ューブ２８からの冷媒と合流し、第２の蒸発器２９に流
れ第１の冷凍室７及び第２の冷凍室９を冷却する。

【００４６】冷蔵室温度が低下し、開閉弁５０へ通電す
ると開閉弁５０は閉になり、凝縮器２２を出た冷媒は第
２のキャピラリチューブ２８のみを流れ、第２の蒸発器
２９へ冷媒の流れる第１の実施形態と同様の効果があ
る。冷凍室温度が低下し、冷凍サイクル２０の運転が停
止されると、開閉弁５０は開となり、凝縮器２２等の高
圧側に溜まっていた冷媒は、第１のキャピラリチューブ
２５、第１の蒸発器及び第２のキャピラリチューブ２８
を通り、第２の蒸発器２９に流れる。

【００４７】したがって、第１の実施形態の効果に加
え、高圧側の冷媒が第１のキャピラリチューブと第２の
キャピラリチューブに分散して流れるために、冷凍サイ
クル内の圧力が均一になる時間が短縮され、冷凍サイク
ルが頻繁に運転、停止を繰り返すことが可能になる。

【００４８】本発明の第３の実施形態を図９と図１０を
用いて説明する。図９は第２の蒸発器と第２の送風機の
配置を表わす平面図、図１０は第２の蒸発器と第２の送
風機の配置を表わす側面図である。３１は前記実施形態
と同様の機能をもつアキュムレータであり、第１の冷凍
室７と第２の冷凍室９背面に設置した第２の蒸発器２９
の側面と第２の送風機３０下部に断熱箱体２の一部を構
成する断熱材内部に埋設している。

【００４９】以上のように構成することにより、冷凍室
冷気戻り口４６から吸込まれた空気は第２の蒸発器２９
内を流れ、第２の蒸発器２９上部の冷気通路を横方向に
流れ、第２の送風機３０により冷凍室冷気通路４４を通
り冷凍室冷気吹出し口４５から第１の冷凍室７及び第２
の冷凍室９に吹出される。

【００５０】一方、第２の蒸発器２９を出た冷媒は断熱
材内部に埋設されたアキュームレータ３１を通り圧縮機
にもどる上記実施形態と同様の動作を行う。本実施形態
では、アキュームレータ３１を第２の蒸発器２９側面に
設けることにより、図２に示すアキュームレータ３１の
配置に比べて、第２の蒸発器２９上部の冷気通路を狭く
でき、第２の蒸発器２９を大きくすることができる。

【００５１】また、径の異なる蒸発器の伝熱管とアキュ
ームレータはロー付け等により接続する必要があるが、
アキュームレータを断熱材内部に埋設することにより、
接続箇所を断熱材内部で行うことができる。このため、
冷凍サイクルの冷媒としてイソブタンのような可燃性冷
媒を用いた場合にも、冷媒漏れの可能性の高い接続部が
冷蔵庫内部に無いために、冷蔵庫内部への漏れが無くな
り可燃性冷媒を用いた場合にも、安全性を確保できる。

【００５２】以上の実施形態では、第１の冷蔵室、第２
の冷蔵室、第１の冷凍室及び第２の冷凍室から構成され
る冷蔵庫について記載したが、第１の冷凍室を通常の冷
凍食品を収納する冷凍室と氷を収納する氷専用室に水平
方向に２分割としても、あるいは第１の冷凍室と第２の
冷凍室を一つの引出式扉としても同様の効果が得られ
る。

【００５３】また、低温容器を第１の冷蔵室内部に設け
たが独立した引出式扉としても良い。この場合、第１の
蒸発器を引出式の低温容器と第２の冷蔵室背面に設ける
ことにより同様の効果が得られる。

【００５４】

【発明の効果】断熱箱体内部に、少なくとも回転式扉を
有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第２の冷蔵室及
び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮機、凝縮器、第
１の減圧装置、第１の蒸発器、第２の蒸発器を接続し、
前記第１の減圧装置に流れる冷媒を制御する制御弁と凝
縮器と第１の減圧装置の接続配管と前記第１の蒸発器と
第２の蒸発器の接続配管の間を第２の減圧装置を介して
接続してなる冷凍サイクルを設けるとともに、第１の蒸
発器を前記第２の冷蔵室背面、第２の蒸発器を冷凍室背
面に設置することにより、使用者が立ったままで食品の
出し入れが容易な第１の冷蔵室下部を奥まで使用でき、
使い勝手の良い冷蔵庫を提供できる。

【００５５】さらに、冷蔵庫各室間の熱移動を少なくで
きるとともに冷凍サイクルの消費電力を少なくでき、消
費電力量の少ない冷蔵庫を提供できる。

【００５６】また、断熱箱体内部に、少なくとも回転式
扉を有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第２の冷蔵
室及び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮機、凝縮
器、減圧装置、第１の蒸発器、第２の蒸発器を接続して
なる冷凍サイクルと第１の蒸発器と第１の冷蔵室及び第
２の冷蔵室に冷気を循環させる第１の送風機と第２の蒸
発器と冷凍室に冷気を循環させる第２の送風機を設け、
第２の蒸発器と第２の送風機を冷凍室背面に水平方向に
設けることにより、第１の冷蔵室の高さ位置を高くする
ことなく（前記水平方向設置で冷凍室を高くする必要が
なく、図１の仕切板１１を高くしなくても済むことか
ら、第１冷蔵室を使い勝手の良い高さにすることがで
き）、第２の蒸発器伝熱面積を大きくでき、使い勝手が
良く、消費電力量の少ない冷蔵庫を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る冷蔵庫の構成図
である。

【図２】第２の蒸発器と第２の送風機の配置図である。

【図３】第１の実施形態に係る冷凍サイクル構成図であ
る。

【図４】第１の蒸発器の詳細図である。

【図５】第２の蒸発器の詳細図である。

【図６】各要素の動作を示すタイムチャートである。

【図７】第１の蒸発器の伝熱面積を変化させた場合の冷
蔵庫の特性図である。

【図８】本発明の第２の実施形態に係る冷凍サイクル構
成図である。

【図９】第２の蒸発器と第２の送風機の配置を示す正面
図である。

【図１０】第２の蒸発器と第２の送風機の配置を示す側
面図である。

【符号の説明】

１冷蔵庫３第１の冷蔵室４回転式扉５第２の冷蔵室６第１の引出式扉７第１の冷凍室８第２の引出式扉９第２の冷凍室１０第３の引出式扉１３低温容器２０冷凍サイクル２１圧縮機２２凝縮器２３凝縮器送風機２４制御弁２５第１のキャピラリチューブ２６第１の蒸発器２７第１の送風機２８第２のキャピラリチューブ２９第２の蒸発器３０第２の送風機４０冷蔵室冷気通路４１第１の冷気吹出し口４２第２の冷気吹出し口４３第２の冷気戻り口４４冷凍室冷気通路４５冷凍室冷気吹出し口４６冷凍室冷気戻り口５０開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田耕一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者静谷光隆茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内Ｆターム(参考） 3L045 AA03 BA01 BA03 CA02 CA03 DA02 EA01 GA04 HA02 HA08 JA14 PA01 PA04 PA05 3L102 JA01 KA01 LB13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】断熱箱体内部に上から順に少なくとも回
転式扉を有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第２の
冷蔵室及び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮機、凝縮器、第１の減圧装置、第１の蒸発器、第２
の蒸発器を順に縦続接続し、前記凝縮器出口側と前記第２の蒸発器入口側の間に第２
の減圧装置を接続し、前記凝縮器からの冷媒を前記第１の減圧装置に流すか第
２の減圧装置に流すかを切り替える制御弁を設け、前記第１の蒸発器を前記第２の冷蔵室背面に設置すると
ともに前記第２の蒸発器を冷凍室背面に設置し、前記第１の冷蔵室と前記第２の冷蔵室を仕切る仕切板と
前記第２の冷蔵室と前記冷凍室を仕切る仕切板とを略平
坦形状とすることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】断熱箱体内部に上から順に少なくとも回
転式扉を有する第１の冷蔵室、引出式扉を有する第２の
冷蔵室及び冷凍室を設けた冷蔵庫において、圧縮機、凝縮器、減圧装置、第１の蒸発器、第２の蒸発
器を順に縦続接続してなる冷凍サイクルを設け、前記第１の蒸発器と前記第１の冷蔵室及び第２の冷蔵室
に冷気を循環させる第１の送風機と前記第２の蒸発器と
前記冷凍室に冷気を循環させる第２の送風機とを設け、前記第２の蒸発器と前記第２の送風機とを断面横長形状
の冷凍室背面に水平方向に設置することを特徴とする冷
蔵庫。
【請求項３】請求項１又は２に記載の冷蔵庫におい
て、前記第１の蒸発器は単列の冷媒が流れる伝熱管と伝熱面
積拡大のためのフィンとから構成され、前記第２の蒸発
器は複数列の伝熱管と伝熱面積拡大のためのフィンとか
ら構成されることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】請求項１に記載の冷蔵庫において、前記制御弁は、通電時に前記第１の減圧装置へ冷媒を流
すことを止めて前記第２の減圧装置に冷媒を流し、非通
電時に前記第１の減圧装置へ冷媒を流すことを特徴とす
る冷蔵庫。