JP2002195724A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可燃性冷媒を用い、冷媒漏れによる引火、火災
の発生を防止する冷蔵庫を提供する。 【解決手段】冷蔵室と冷凍室を有する冷蔵庫において、
容量可変圧縮機２１と、凝縮器２２と、冷媒の流れを制
御する切替弁３６と、冷凍室側減圧装置２８と、冷凍室
側蒸発器２９と、冷蔵室側減圧装置２５と、冷蔵室側蒸
発器２６とを有し内部に冷媒を封入して構成した冷凍サ
イクル２０と、冷凍サイクル２０を制御する制御器５０
を備え、容量可変圧縮機２１の回転数が低い場合、切替
弁３６の切り替えにより、冷蔵室蒸発器２６と冷凍室蒸
発器２９とに交互に冷媒を流すように構成した冷蔵庫で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫に係り、特
に、冷蔵室及び冷凍室にそれぞれ蒸発器を設けた冷蔵庫
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オゾン層保護から、冷凍サイクル
に使用されていた冷媒ＣＦＣ（クロロフルオロカーボ
ン）−１２あるいはＨＣＦＣ（ハイドロクロロフルオロ
カーボン）−２２といった塩素原子を含んだ冷媒が規制
され、オゾン層破壊能力のない冷媒ＨＦＣ（ハイドロフ
ルオロカーボン）、例えばＨＦＣ−１３４ａに切替えら
れている。しかし、ＨＦＣ冷媒は地球の温暖化への影響
はＣＦＣに比べると小さいものの、温暖化を促進する性
質があり、より環境への影響が少ない冷媒が望まれてい
る。地球環境への影響の少ない冷媒としてイソブタンあ
るいはプロパンのような炭化水素冷媒が考えられるが、
可燃性があり、冷媒がもれた場合には火災の危険性があ
る。このために、可燃性冷媒を使用した冷蔵庫では、例
えば特開平０８−１７８４８１号に記載のように冷媒漏
れ検知手段を設け、冷媒漏れを検出すると警報を発した
り、あるいは送風機を運転し、冷媒の拡散を促進する方
法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、冷蔵庫の電源が投入されている場合は、冷媒漏れ
を検知でき、さらに冷媒漏れを少なくしあるいは拡散に
より火災を防止することができるが、保管中等の冷蔵庫
の電源が入っていない場合には考慮されていなかった。

【０００４】本発明の第１の目的は、可燃性冷媒を用い
た冷蔵庫で、冷媒量を少なくし、冷媒漏れが生じても漏
れ量を少なくし、電源が投入されていない場合でも火災
の危険性を回避できる冷蔵庫を提供することにある。本
発明の第２の目的は、冷蔵庫内部で高温が発生する除霜
時に該冷蔵庫内部の冷凍サイクル内の冷媒を冷蔵庫内部
の外に回収する事により、除霜時の冷媒漏れを少なくし
た冷蔵庫を提供することにある。本発明の第３の目的
は、冷蔵庫内部で冷媒漏れを生じても、漏れた冷媒を外
部に流出させ、前記冷蔵庫内部に滞留する冷媒量を少な
くした冷蔵庫を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、容量
可変圧縮機と、凝縮器と、冷媒の流れを制御する制御弁
と、冷凍室側減圧装置と、冷凍室側蒸発器と、冷蔵室側
減圧装置と、冷蔵室側蒸発器とを環状に接続し、内部に
冷媒を封入して構成した冷凍サイクルと、前記冷凍サイ
クルを制御する制御装置を備え、前記容量可変圧縮機の
回転数が規定回転数より低い場合、前記制御弁の切り替
えにより、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸発室とに交
互に冷媒を流すように構成したことにより達成すること
ができる。

【０００６】上記第２の目的は、前項いずれか一項に記
載の冷蔵庫において、前記冷蔵室側に除霜ヒータと、前
記冷凍室側に除霜ヒータとを設け、前記両除霜ヒータに
通電する前に、前記制御弁を閉じ、一定時間、前記圧縮
機を駆動し、前記冷媒を凝縮器に回収した後、前記両除
霜ヒータに通電するようにしたことにより達成すること
ができる。

【０００７】上記第３の目的は、前項いずれか一項に記
載の冷蔵庫において、前記両蒸発器の下部にもドレン排
出孔を設けると共に、前記両蒸発器へ流入する空気を該
両蒸発器の下端より高い位置から下方に導く通風路を設
け、前記両蒸発器を下部から上部に空気を流すようにし
たことにより達成することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】〔実施の形態 １〕以下、本発明
を１実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。図
１は本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の構成図、図２は
本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクル構成
図、図３は本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の冷却時の
各要素の動作を示すタイムチャート、図４は本発明の１
実施形態に係る冷蔵庫の除霜時の各要素の動作を示すタ
イムチャート、図５は本発明の１実施形態に係る冷蔵庫
の冷凍サイクルの動作点を示すモリエル線図である。

【０００９】図１において、冷蔵庫１は、前面が開口し
た縦長矩形状の断熱箱体２に、上段から順に、第１の冷
蔵室３、第２の冷蔵室５及び第１の冷凍室７、第２の冷
凍室９とから構成されている。前記断熱箱体２の開口し
た前面には、内部を冷蔵温度（３〜８℃）に保冷する前
記第１の冷蔵室３を開閉するヒンジ式の断熱扉４と、野
菜等を保存する前記第２の冷蔵室５を開閉するための引
出式の断熱扉６と、前記第１の冷凍室７を開閉するため
の引出式の断熱扉８と、前記第２の冷凍室９を開閉する
ための引出式の断熱扉１０が設けられている。前記第１
の冷蔵室３と前記第２の冷蔵室５とは、前記両冷蔵室
３、５を連通する連通孔４２を設けた第１の仕切板１１
で上下で区画され、前記第２の冷蔵室５と前記第１の冷
凍室７とは、前記断熱箱体２と連続している第２の仕切
板１２により仕切られている。

【００１０】また、第１の冷蔵室３は、棚板３ａ、３ｂ
により上下に複数に仕切られ、下部に冷蔵部３ｃ、３ｄ
が設けられている。該冷蔵部３ｃ、３ｄは、凍らない程
度に冷凍するものである。前記第１の冷蔵室３の背面側
部分には、背面板４１が断熱箱体２の背部内面と適宜な
間隔をおいて冷蔵室冷気通路４０を構成するように設け
られ、前記背面板４１には前記冷蔵室冷気通路４０と第
１の冷蔵室３とを連通させる複数の冷蔵室冷気吹出し口
４１ａが設けられている。

【００１１】前記第２の冷蔵室５の背面部には、断熱箱
体２の背部内面と適宜な間隔をおいて仕切られた空間を
形成する冷蔵室側蒸発器カバー４７が設けられており、
該冷蔵室側蒸発器カバー４７は第１の冷蔵室３の背面板
４１と連続している。前記仕切られた空間には冷蔵室側
蒸発器２６が設けられ、該冷蔵室側蒸発器２６の上部の
位置にはモータで駆動される冷蔵室側送風機２７が設け
られている。前記空間の下部の位置には冷蔵室側除霜ヒ
ータ３３が設けられており、冷蔵室から戻る空気の温度
を検出する冷蔵室温度検出器５４が、前記冷蔵室側蒸発
器２６には冷蔵室側蒸発器温度検出器５５（いずれの温
度検出器も図２参照）がそれぞれ設けられている。前記
冷蔵室側蒸発器カバー４７との間に風路を構成する分岐
板４７ａには、冷気が上方から下方に流れるように冷蔵
室冷気戻り口４３が設けられている。

【００１２】また、第１の冷凍室７及び第２の冷凍室９
の背面には、断熱箱体２の背部内面との間に仕切られた
空間を形成するように冷凍室冷気通路４４が設けられて
いる。前記仕切られた空間には冷凍室側蒸発器２９が設
けられており、その上部の位置にはモータで駆動される
冷凍室側送風機３０が設けられ、下方の位置には、冷凍
室側除霜ヒータ３４が設けられている。また、冷凍室の
空気温度を検出する冷凍室温度検出器５７が設けられて
いる。

【００１３】さらに、前記冷凍室側蒸発器２９には冷凍
室側蒸発器温度検出器５６（いずれの温度検出器も図２
参照）が設けられている。さらに、冷凍室冷気通路４４
には、上部には第１及び第２の冷凍室へ冷気を吹き出す
複数の冷凍室冷気吹出し口４５、下部には第２の冷凍室
からの冷気を戻すため、冷凍室冷気戻り口４６が設けら
れている。

【００１４】断熱箱体２の背面下端部には、容量可変圧
縮機２１と該容量可変圧縮機２１の前方底部には凝縮器
２２が設けられ、さらに、該凝縮器２２を冷却する凝縮
器送風機２３が設けられている。前記冷蔵室側蒸発器２
６及び冷凍室側蒸発器２９において生ずる除霜水を前記
容量可変圧縮機２１の上方に設けられた蒸発皿１５まで
排出するため、冷蔵室側ドレン排出口１３および冷凍側
ドレン排出口１４がそれぞれ前記冷蔵室側蒸発器２６及
び冷凍室側蒸発器２９の下方に設けられている。

【００１５】また、図２に示されている冷凍サイクルを
制御する制御装置５０及び冷蔵室側減圧装置２５、冷凍
側減圧装置２８並びに該制御装置５０により冷媒の流れ
を開閉する開閉弁３５、冷媒を前記冷蔵室側減圧装置２
５と前記冷凍側減圧装置２８とに切換える切替弁３６、
余剰冷媒を貯溜するアキュムレータ３１が設けられてお
り、前記圧縮器２１、凝縮器２２等の冷蔵庫１の内部に
取り付けられている機器とは図示しない配管（図２参
照）で接続されている。

【００１６】制御器５０には、凝縮器送風機２３、冷蔵
室側送風機２７、冷凍室側送風機３０、冷蔵室側除霜ヒ
ータ３３、冷凍室側除霜ヒータ３４、開閉弁３５、切替
弁３６、インバータ回路５１、冷蔵室温度検出器５４、
冷蔵室側蒸発器温度検出装置５５、冷凍室側蒸発器温度
検出装置５７、各扉開閉検出装置（図示せず）等が接続
され、制御されるようになっている。

【００１７】図２に示す冷蔵庫１の内部を冷却するため
の冷凍サイクル２０は、制御器５０により制御され、イ
ンバータ回路５１により回転数を可変にできる圧縮機２
１から吐き出された冷媒が、凝縮器２２内の凝縮パイプ
（図示せず）を通り、次で、冷蔵庫１内で、各冷蔵庫扉
４、６及び各冷凍庫扉８、１０との接触部の近傍に設け
た防露パイプ３７を通り、前記冷媒の流れを制御する開
閉弁３５および該冷媒の流れを冷蔵室側減圧装置２５と
冷凍室側減圧装置２９とへ切り替える切替弁３６を通
り、前記切替弁３６により冷凍室側減圧装置２９に切替
えられた場合の冷媒の流れは、冷凍室減圧装置（冷凍室
側キャピラリチューブという）２８を経て冷凍室側蒸発
器２９に入る。冷凍室側蒸発器２９に入った冷媒は、余
剰冷媒を溜めるアキュームレータ３１、冷凍室側キャピ
ラリチューブ２８との熱交換用ガス配管３２を経て再び
圧縮機２１に戻る。

【００１８】一方、切替弁３６により冷蔵室側に切替え
られた場合の冷媒の流れは、冷蔵室減圧装置（冷蔵室側
キャピラリチューブという）２５を経て冷蔵室側蒸発器
２６を通り、冷凍室側蒸発器２９に入る。冷凍室側蒸発
器２９に入った冷媒は、余剰冷媒を溜めるアキュームレ
ータ３１、冷蔵室側キャピラリチューブ２５との熱交換
用ガス配管３２を経て再び圧縮機２１に戻る。なお、熱
交換用ガス配管３２は、冷蔵室側キャピラリチューブ２
５及び冷凍室側キャピラリチューブ２８のそれぞれと熱
交換できるように位置されている。

【００１９】次に、図１を参照して冷気サイクルを説明
する。冷蔵室側蒸発器２６により生成された冷気は、冷
蔵室側送風機２７により冷蔵室冷気通路４０を経て冷蔵
室冷気吹出し口４１から第１の冷蔵室３に入り、仕切板
１１の連通孔１２を通り、第２の冷蔵室５に入り、冷蔵
室冷気戻り口４３を上方から下方に向かい前記冷蔵室側
蒸発器カバー４７の下端まで下降し、前記冷蔵室側蒸発
器２６の表面を通過し、再び強い冷気となり、前記冷蔵
室側送風機２８で送り出される。

【００２０】また、前記冷凍室側蒸発器２９によつて生
成された冷気は、前記冷凍室側送風機３０が駆動される
ことにより、前記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へ吹出し、内部を冷却す
る。第１の冷凍室７へ吹出した冷気は第２の冷凍室９を
経て、また、第２の冷凍室９へ吹出した冷気は、直接第
２の冷凍室９の底部からそれぞれ上方に流れ、冷凍室冷
気戻り口４６から冷凍室側蒸発器２９の下部へ戻り、冷
凍室側蒸発器２９で熱交換され、再び強い冷気となる。

【００２１】以上のように構成した冷蔵庫の動作を図３
に示すタイムチャートを用いて説明する。図３におい
て、冷蔵室温度検出器５４により検出された冷蔵室温度
が上昇し、時間＝ｔ０において、設定値Ｔ２になると、
冷蔵室冷却運転になる。制御器５０により開閉弁３５は
開、切替弁３６は冷蔵室側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、冷蔵室側送風機
２７が駆動される。

【００２２】圧縮機２１の回転数は、冷蔵室温度検出器
５４で検出した温度と設定温度から制御器５０で算出さ
れ、規定回転数ｎ以下である。冷凍サイクル２０内の冷
媒は圧縮機２１が駆動されると、該圧縮機２１内で高
圧、高温のガス冷媒となり、凝縮器２２に送られる。該
凝縮器２２内で、凝縮器送風機２２により送風された空
気に放熱し、さらに防露パイプ３７で放熱することによ
り液冷媒となり、開閉弁３５、切替弁３６を通り、冷蔵
室側キャピラリチューブ２５に送られる。

【００２３】冷蔵室側キャピラリチューブ２５では、液
冷媒が熱交換用ガス配管３２と熱交換しながら減圧し、
冷蔵室側蒸発器２６内に送り込まれる。送り込まれた液
冷媒は、冷蔵室側送風機２７によつて、冷蔵室側蒸発器
２６の表面を流れる冷気を熱交換することによりさらに
冷却し、液冷媒自身は、蒸発してガス冷媒となり、冷凍
室側蒸発器２９、アキュームレータ３１を通り、圧縮機
２１に戻る。

【００２４】冷蔵室温度検出装置５４で検出された温度
が時間＝ｔ０′で、設定値Ｔ１になると、冷蔵室冷却運
転を停止する。この時、冷蔵室側送風機２７は冷蔵室側
蒸発器２６を除霜（後述）するために、冷蔵室冷却運転
終了後も一定時間ｄ１間だけ駆動する（図示は時間ｔ
０′＋ｄ１まで運転していることを示す）。

【００２５】一方、冷凍室温度検出器５７で検出された
冷凍室温度が時間＝ｔ０′で、設定値Ｔ３を越えてＴ４
になると、冷凍室冷却運転になる。制御器５０により開
閉弁３５は開、切替弁３６は冷凍室側キャピラリチュー
ブ２８側になり、圧縮機２１、凝縮器送風機２３、冷凍
室側送風機３０が駆動される。

【００２６】冷凍サイクル２０内の冷媒は圧縮機２１が
駆動されると、該圧縮機２１内で高圧、高温のガス冷媒
となり凝縮器２２に送られ、該凝縮器２２内で凝縮器送
風機２３により送風された空気に放熱し、さらに防露パ
イプ３７で放熱することにより液冷媒となり、開閉弁３
５、切替弁３６を通り、冷凍室側キャピラリチューブ２
８に送られる。

【００２７】冷凍室側キャピラリチューブ２８では、液
冷媒は熱交換用ガス配管３２と熱交換しながら減圧し、
冷凍室側蒸発器２９内で冷凍室側送風機３０により冷凍
室側蒸発器２９を流れる空気と熱交換することにより蒸
発し、ガス冷媒となりアキュームレータ３１を通り圧縮
機２１に戻る。

【００２８】冷凍室温度検出装置５７で検出された温度
がｔ０″で、設定値Ｔ３になると、冷凍室冷却運転を停
止する。圧縮機２１、凝縮器送風機２３、冷凍室側送風
機３０が停止し、切替弁３６は冷蔵室側キャピラリチュ
ーブ２５側に切替えられる。

【００２９】しかし、時間ｔ０″＋ｄ２で、冷蔵室温度
が、冷蔵室温度検出器５４により設定温度Ｔ１より高く
なっていることを検出し、圧縮機２１、凝縮器送風機２
３、冷蔵室側送風機２７が駆動される。時間ｔ１後に設
定温度Ｔ１に達し、冷蔵室側送風機２７を停止させる。

【００３０】時間ｔ１において、冷凍室温度が、冷凍室
温度検出器５７により設定温度Ｔ３より高いＴ４になっ
ていることを検出し、切替弁３６が冷凍室側キャピラリ
チューブ２８側に切替えられ、引続き圧縮機２１、凝縮
器送風機２３が駆動され、さらに冷凍室側送風機３０が
駆動される。

【００３１】冷凍室温度がＴ４から設定温度Ｔ３に降下
している途中で、時間ｔ２において、冷蔵室扉開閉、冷
凍室扉開閉等により、冷蔵室温度検出器５４及び冷凍室
温度検出器５５で検出された温度が同時にそれぞれ設定
温度Ｔ１、Ｔ３を超えた時は、制御器５０により圧縮機
２１の回転数が設定回転数ｎ以上に駆動され、冷蔵室及
び冷凍室が同時に冷却運転になる。

【００３２】冷蔵室及び冷凍室同時運転時は、開閉弁３
５は開、切替弁３６は冷蔵室側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、冷蔵室側送
風機２７、冷凍室側送風機３０が駆動される。冷媒は、
圧縮機２１内で高圧、高温のガス冷媒となり、凝縮器２
２に送られる。

【００３３】凝縮器２２内では、凝縮器送風機２２によ
り送風された空気に放熱し、さらに防露パイプ３７で放
熱することにより液冷媒となり、開閉弁３５、切替弁３
６を通り、冷蔵室側キャピラリチューブ２５に送られ
る。冷蔵室側キャピラリチューブ２５では、液冷媒はガ
ス配管３２と熱交換しながら減圧し、冷蔵室側蒸発器２
６内で冷蔵室側送風機２７により冷蔵室側蒸発器２６の
表面を流れる冷気と熱交換することにより一部蒸発し、
気液２相の冷媒で冷凍室側蒸発器２９に送られ、冷凍室
側蒸発器２９を流れる冷気と熱交換することにより残り
の液冷媒が蒸発器、ガス冷媒となってアキュームレータ
３１を通り圧縮機２１に戻る。

【００３４】このことにより、冷蔵室及び冷凍室が同時
に冷却されると共に、冷蔵室側蒸発器２６及び冷凍室側
蒸発器２９内の冷媒が気液２相となるが、図５のモリエ
ル線図に示すように圧縮機２２が高速になっているため
に、蒸発圧力が低く、冷蔵室側蒸発器２６及び冷凍室側
蒸発器２９内のボイド率が低く、冷媒量の増加は少な
い。なお、前記モリエル図とは、比エンタルピーを座標
軸の一つに選んだ蒸気線図であり、図５では、エンタル
ピー対圧力の関係を示している。

【００３５】また、圧縮機２１の温度が高くなることに
より、凝縮器２２内の冷媒量が低減し、さらに圧縮機２
１内に潤滑油として封入されている冷凍機油への冷媒溶
け込み量が少なくなり、冷蔵室冷却運転あるいは冷凍室
冷却運転時との必要冷媒量の差は小さく、不必要に冷媒
封入量を増加する必要はない。

【００３６】時間ｔ３において、冷蔵室温度および冷凍
室温度がそれぞれ一定の温度Ｔ２、Ｔ４以下になると、
圧縮機２１の回転数が規定回転数ｎとなり、やがて規定
回転数ｎ以下となり、冷凍室側送風機３０も停止する。

【００３７】時間ｔ３′において、冷蔵室温度が設定温
度Ｔ１となり、冷凍室温度が設定温度Ｔ３以上となって
いる場合には、ｔ３′＋ｄ１で冷蔵室側送風機２７が停
止する。引続き、圧縮機２１は規定回転数ｎ以下、凝縮
器送風機２３は駆動される。さらに、切替弁３６は冷凍
室側キャピラリチューブ２８側に切り替えられ、冷凍室
側送風機３０も駆動され、冷凍室側のみの運転となる。

【００３８】時間ｔ４において、冷凍室温度がＴ２にな
ると、切替弁３６も冷凍室側キャピラリチューブ２５側
に切り替えられ、冷凍室側のみの運転を取りやめる。以
後のｔ５、ｔ６、ｔ７においては、ｔ０以降を繰り返す
ことになる。

【００３９】除霜時の動作について、図４を用いて説明
する。圧縮機２１の運転時間と図示しない各扉開閉検出
器の開閉回数が設定値になると、冷蔵室側蒸発器２６と
冷凍室側蒸発器２９との除霜運転に入る。詳細は図示し
ないが、前記運転時間及び各扉開閉検出器の開閉回数
は、制御装置５０により記憶させるようになっている。
この時、制御装置５０からの信号により、冷蔵室側蒸発
器２６の温度、冷蔵室側蒸発器２９の温度等の冷凍サイ
クル２０の状態に関係なく、冷蔵室側送風機２７、冷凍
室側送風機３０及び圧縮機２１並びに凝縮器送風機２３
が停止させる。

【００４０】図４において、時刻ｔｄ０で制御器５０か
らの信号により冷凍サイクル２０の開閉弁３５が閉、凝
縮器送風機２３、圧縮機２１、冷蔵室側送風機２７及び
冷凍室側送風機３０が駆動される。このように、開閉弁
３５が閉じられ、圧縮機２１が所定の設定時間だけ運転
されることにより、冷蔵室側蒸発器２６と冷凍室側蒸発
器２９内の冷媒及び冷凍サイクル２０内の冷媒を凝縮器
２２内に回収される。

【００４１】圧縮機２１の運転時間が所定の設定値にな
る時刻ｔｄ１で凝縮器送風機２３、圧縮機２１、冷蔵室
側送風機２７及び冷凍室側送風機３０が停止され、冷蔵
室側除霜ヒータ３３、冷凍室側除霜ヒータ３４に通電さ
れる。前記冷蔵室側除霜ヒータ３３により冷蔵室側蒸発
器２７、前記冷凍室側除霜ヒータ３４により冷凍室側蒸
発器２９が加熱され、霜を溶かすことにより温度が上昇
する。冷蔵室側蒸発器温度検出装置５５で検出される温
度がＴ５になる時刻ｔｄ２で冷蔵室側蒸発器２６の除霜
が終了し冷蔵室側除霜ヒータ３３への通電が停止され
る。

【００４２】冷凍室側蒸発器温度検出装置５６で検出さ
れる温度がＴ６になる時刻ｔｄ３で冷凍室側蒸発器２９
の除霜が終了し、冷凍室側除霜ヒータ３４への通電が停
止される。冷蔵室側除霜ヒータ３３、冷凍室側除霜ヒー
タ３４両者への通電が停止すると、開閉弁３５が開にな
り、凝縮器２２内に滞留していた冷媒が冷蔵室側蒸発器
２６と冷凍室側蒸発器２９に流れ、冷凍サイクル２０内
の圧力がほぼ一定になる時刻ｔｄ４になると、制御器５
０からの信号により冷凍サイクル２０が通常の冷却運転
にに戻される。なお、前記温度Ｔ５、Ｔ６は、前記図３
で説明したＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４に比較すると、高温
に設定されている。

【００４３】以上のように本実施形態では、第１の冷蔵
室３及び第２の冷蔵室５を冷却する冷蔵室用蒸発器２６
と第１の冷凍室７及び第２の冷凍室９を冷却する冷凍用
蒸発器２９を設け、交互に運転することにより、冷媒が
流れる蒸発器を小形にすることができ、冷凍サイクル２
０内の冷媒量を少なくできる。また、冷蔵室及び冷凍室
を同時運転時は圧縮機の回転数が高いために必要冷媒量
の増加は少ない。

【００４４】さらに、除霜運転時に除霜ヒータへの通電
の前に冷媒を凝縮器２２に回収することにより、冷蔵室
用蒸発器２６、冷凍用蒸発器２９内に冷媒がなくなり、
冷蔵室側除霜ヒータ３３あるいは冷凍室側除霜ヒータ３
３が高温になっても、漏れ冷媒への着火を防止できる。
また、蒸発器２６、２９内に冷媒が無いために、冷媒へ
の加熱がなくなり、除霜時間が短縮される。従って、可
燃性冷媒だけでなく、不燃性冷媒を用いた場合にも冷蔵
庫の消費電力量を削減できる効果がある。

【００４５】一方、冷蔵室蒸発器２６下部に冷蔵室側ド
レン排出孔１３を設け、冷蔵室冷気戻り口４３を冷蔵室
側蒸発器２６の下端より上部に、また、冷凍室蒸発器２
９の下部に冷凍室側ドレン排出孔１４を設け、冷凍室冷
気戻り口４６を冷凍室側蒸発器２９の下端より上部に設
けるているために、何らかの事故により冷蔵室蒸発器２
６あるいは冷凍室蒸発器２９から冷媒が漏洩しても冷媒
は空気より重く、下部に流れるために、漏れた冷媒の大
部分は冷蔵室側ドレン排出孔１３あるいは冷凍室側ドレ
ン排出孔１４から外部に流出し、第１の冷蔵室３、第２
の冷蔵室５あるいは第１の冷凍室７、第２の冷凍室９へ
流出する冷媒を少なくできる。

【００４６】〔実施の形態 ２〕本発明に係る冷蔵庫の
他の実施形態を図６乃至図８を用いて説明する。図６は
本発明の他の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構
成図、図７は、図６の実施形態に用いられる制御弁の断
面図、図８は図７の制御弁内の弁体停止位置の説明図で
ある。

【００４７】図６において、図２の〔実施形態 １〕と
同一符号は同一機能、同一仕様の等価部材であり、再度
の説明は煩瑣となるので省略し、新たな符号のみを説明
する。冷蔵庫１の構成は、ほぼ同一であるので、再度の
説明を省略し、図６の冷凍サイクルを中心に説明する。

【００４８】冷媒の流れを切替える制御弁６０について
説明する。制御弁６０は、扇状の弁体６３を内有する円
筒状の筐体６７と、前記扇状の弁体６３と前記筐体６７
の上面部を貫通する回転軸６２を介して連結し、且つ前
記筐体６７と一体的になっているステッピングモータ６
１とからなっている。前記筐体６７の側面部に冷媒入口
６４と、筐体６７の底面部には冷蔵室側出口部６５及び
冷凍室側出口部６６が設けられている。前記扇状の弁体
６３は前記ステッピングモータ６１により回転軸６２を
介して前記筐体６７の底面部内面側を摺動しながら回転
し、前記弁体６３の位置により、冷蔵室側出口部６５及
び冷凍室側出口部６６をそれぞれ開閉し及び両方とも閉
塞するようになっている。前記弁体６３の開閉及び閉塞
の位置を図８の分図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示してい
る。

【００４９】前記の如き、制御弁６０を組込んだ冷凍サ
イクルを有する冷蔵庫における動作を説明する。前記図
２の〔実施形態 １〕と同様に、冷蔵室冷却運転時は、
冷媒は、圧縮機２１から吐き出され、凝縮器２２、ドラ
イヤ３７を通り制御弁６０に入る。該制御弁６０内の弁
体６３は、制御器５０の信号でステッピングモータ６１
により図８分図（ａ）に示す冷蔵室運転位置に設定さ
れ、冷媒入口部６４から制御弁６０に流入した前記冷媒
は前記弁体６３により冷凍室側出口６６が閉じられてい
るために、冷蔵室側出口６５を通り冷蔵室側キャピラリ
チューブ２５に流れる。該冷蔵室側キャピラリチューブ
２５に流れた冷媒は、冷蔵室側蒸発器２５、冷凍室側蒸
発器２９、アキュームレータ３１、熱交換用ガス配管３
２を経て圧縮機２１に戻る。即ち前記図２の〔実施形態
１〕の冷蔵室冷却運転時と同様になる。

【００５０】同様に、冷凍室冷却運転時は、制御器５０
により制御弁６０内の弁体６３がステッピングモータ６
１により図８分図（ｂ）に示す如く、冷凍室運転位置に
設定され、圧縮機２１から吐き出され、凝縮器２２、ド
ライヤ３７を通り、冷媒入口部６４から制御弁６０に流
入した冷媒は、前記弁体６３により冷蔵室側出口６５が
閉じられているために、冷凍室側出口６６を通り冷凍室
側キャピラリチューブ２８に流れる。次いで、冷凍室側
蒸発器２９、アキュームレータ３１、熱交換用ガス配管
３２を経て圧縮機２１に戻る。即ち前記図２の〔実施形
態 １〕の冷凍室冷却運転時と同様になる。

【００５１】除霜時には、図８分図（ｃ）に示す如く、
弁体６３により冷蔵室側出口６５及び冷凍室側出口６６
の両方が閉塞され、冷媒が流れなくなる冷媒回収運転位
置に設定され。したがって、図２の〔実施形態 １〕の
除霜運転時の冷媒回収がなされる。引き続き、図２の
〔実施形態 １〕の図４に示されるタイムチャート同様
の操作により除霜運転が可能となる。このように制御弁
１個で冷蔵室冷却運転、冷凍室冷却運転、除霜運転が可
能になる。本実施形態においては、図２の〔実施形態
１〕と同様の動作を制御弁１個で可能となり、開閉弁３
５、切替弁３６の設置スペースを小さくできる。

【００５２】〔実施形態 ３〕本発明に係る冷蔵庫のさ
らに他の実施形態を図９を用いて説明する。図９は、本
発明のさらに他の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクル
の構成図である。図９において、図２の〔実施形態
１〕と同一符号は、同一機能、同一仕様の等価品であ
り、再度の説明は煩瑣となるので省略し、新たな符号の
みを説明する。冷蔵庫の構成もほぼ同一であるので、冷
凍サイクルを中心に説明する。

【００５３】図９において、３８は切替弁３６の冷凍室
側出口に設けた防露パイプ、３９は防露パイプ３８の出
口に設けたドライヤである。図９に示される冷凍サイク
ル２０を有する冷蔵庫において、冷蔵室冷却運転は、制
御器５０により開閉弁３５は開とし、切替弁３６は冷蔵
室側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、冷蔵室側送風機２７が駆動される。圧
縮機２１の回転数は、冷蔵室温度検出器５４で検出した
温度と設定温度から制御器５０で決定される。

【００５４】冷凍サイクル２０内の冷媒は、圧縮機２１
が駆動されると、該圧縮機２１内で高圧、高温のガス冷
媒となり、凝縮器２２に送られる。該凝縮器２２内で凝
縮器送風機２３により送風された空気に放熱することに
より液冷媒となり、開閉弁３５、切替弁３６を通り、冷
蔵室側キャピラリチューブ２５に送られる。

【００５５】冷蔵室側キャピラリチューブ２５で液冷媒
は、熱交換用ガス配管３２と熱交換しながら減圧し、冷
蔵室側蒸発器２６内で冷蔵室側送風機２７により冷蔵室
側蒸発器２６を流れる冷気と熱交換することにより蒸発
し、ガス冷媒となり冷凍室側蒸発器２９、アキュームレ
ータ３１を通り圧縮機２１に戻る。このとき、防露パイ
プ３８に液冷媒が流れないが、冷蔵室の温度は冷凍室の
温度に比べ高いために、冷蔵室冷却時の冷却能力が高く
なり、冷凍室冷却時間に比べ冷蔵室冷却時間は短くな
り、冷蔵庫内の結露は少ない。

【００５６】一方、冷凍室冷却運転時は、制御器５０に
より開閉弁３５は開とし、切替弁３６は冷凍室側キャピ
ラリチューブ２８側になり、圧縮機２１、凝縮器送風機
２３、冷凍室側送風機３０が駆動される。冷凍サイクル
２０内の冷媒は、圧縮機２１が駆動されると、該圧縮機
２１内で高圧、高温のガス冷媒となり、凝縮器２２に送
られる。

【００５７】ガス冷媒は、凝縮器２２内で凝縮器送風機
２２により送風された空気に放熱し開閉弁３５、切替弁
３６を通り、さらに防露パイプ３８を通って放熱するこ
とにより液冷媒となる。該液冷媒は、ドライヤ３９で、
当該液冷媒中の水分が吸着された後、冷凍室側キャピラ
リチューブ２８に送られる。

【００５８】冷凍室側キャピラリチューブ２８では、液
冷媒は、熱交換用ガス配管３２と熱交換しながら減圧
し、冷凍室側蒸発器２９内で冷凍室側送風機３０により
冷凍室側蒸発器２９を流れる冷気と熱交換することによ
り蒸発し、ガス冷媒となりアキュームレータ３１を通
り、圧縮機２１に戻り、図２の〔実施形態 １〕と同様
に、冷蔵室、冷凍室を冷却する。

【００５９】冷蔵室冷却時の必要冷媒量は、起動時に冷
媒がより温度の低い冷凍室側蒸発器２９に滞留している
ために、短時間で冷凍サイクル内の冷媒分布を適正にす
るためには冷凍室冷却時の必要冷媒量よりも多くなる。
防露パイプ３８に流れる冷媒を冷凍室冷却時のみにする
事により、冷媒量を増加させることなく、短時間で冷凍
サイクルルの冷媒分布を適正にでき、冷蔵庫の消費電力
量を削減できる。

【００６０】また、防露パイプ３８は冷蔵庫自体を加熱
するために、一部の熱が冷蔵庫内部に漏洩し負荷の要因
になっているが、冷凍室冷却時のみに防露パイプ３８に
冷媒を流すことにより、冷蔵庫内部への熱漏洩量を少な
くでき消費電力量を低減できる。さらにドライヤ３９を
冷媒が液化しやすい防露パイプ出口に設けているため
に、ドライヤ３９への冷媒ガスの流入が少なくなり、冷
媒流速が遅くなりドライヤ内の水分吸着剤の動きが少な
くなり摩耗粉の発生を防止できる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明に係る
冷蔵庫を、容量可変圧縮機と、凝縮器と、冷蔵室側減圧
装置と、冷凍側減圧装置と、冷蔵室側蒸発器と、冷凍室
側蒸発器と、冷蔵室側減圧装置と冷凍側減圧装置への冷
媒の流れを制御する制御弁とを接続し、内部に冷媒を封
入してなる冷凍サイクルを設けるとともに、圧縮機の運
転容量が設定値以下の場合、冷凍室と冷蔵室を交互に冷
却することにより、冷凍サイクルの冷媒量を少なくでき
る。また、冷蔵庫本体内に扉との接触部近傍に設けた防
露パイプを制御弁の出口側に設けることにより、冷媒量
をさらに少なくでき、可燃性冷媒が漏れた場合にも火災
の危険性を少なくできる。さらに、容量可変圧縮機と、
凝縮器と、冷蔵室側減圧装置と、冷凍側減圧装置と、冷
蔵室側蒸発器と、冷凍室側蒸発器と、冷蔵室側減圧装置
と冷凍側減圧装置への冷媒の流れを制御する制御弁とを
接続し、内部に可燃性冷媒を封入してなる冷凍サイクル
を設けるとともに、冷蔵室側除霜ヒータと、冷凍室側除
霜ヒータを設け、各除霜ヒータに通電する前に、制御弁
を閉じ、一定時間圧縮機を駆動した後、各除霜ヒータに
通電することにより、除霜中に冷蔵庫内部で冷媒漏れが
生じ除霜ヒータにより着火する事を防止できる。また、
蒸発器下部にドレン排出孔を設けるとともに、入口空気
を蒸発器下端より高い位置から、下部に導く通風路を設
け、蒸発器を下部から上部に空気を流すことにより、蒸
発器から冷媒漏れが生じても、ドレン排出孔から冷媒が
外部に流出し、冷蔵庫内部に滞留する漏れ冷媒を少なく
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の構成図であ
る。

【図２】本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイク
ルの構成図である。

【図３】本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の冷却時の各
要素の動作を示すタイムチャートである。

【図４】本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の除霜時の各
要素の動作を示すタイムチャートである。

【図５】本発明の１実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイク
ルの動作点を示すモリエル線図である。

【図６】本発明の他の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイ
クルの構成図である。

【図７】図６の実施形態に用いられる制御弁の断面図で
ある。

【図８】図７の制御弁内の弁体停止位置の説明図であ
る。

【図９】本発明のさらに他の実施形態に係る冷蔵庫の冷
凍サイクルの構成図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫、２ 断熱箱体、３ 第１の冷蔵室、５ 第
２の冷蔵室、７ 第１の冷凍室、９ 第２の冷凍室、１
３ 冷蔵室側ドレン排出孔、１４ 冷凍室側ドレン排出
孔、２０ 冷凍サイクル、２１ 圧縮機、２２ 圧縮
器、２５ 冷蔵室側キャピラリチューブ、２６ 冷蔵室
側蒸発器、２７ 冷蔵室側送風機、２８ 冷凍室側キャ
ピラリチューブ、２９ 冷凍室側蒸発器、３０ 冷凍室
側送風機、３３ 冷凍室側除霜ヒータ、３４ 冷凍室側
除霜ヒータ、３５ 開閉弁、３６ 切替弁、３７、３９
防露パイプ、４３ 冷蔵室冷気戻り口、４６ 冷凍室
冷気戻り口、５０ 制御器、５１ コンバータ回路、６
０ 制御弁、６１ ステッピングモータ、６２ 回転
軸、６４ 冷媒入口部、６５ 冷蔵室側出口部、６６
冷凍室側出口部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】容量可変圧縮機と、凝縮器と、冷媒の流れ
   を制御する制御弁と、冷凍室側減圧装置と、冷凍室側蒸
   発器と、冷蔵室側減圧装置と、冷蔵室側蒸発器とを有
   し、内部に冷媒を封入して構成した冷凍サイクルと、前
   記冷凍サイクルを制御する制御装置を備え、前記容量可
   変圧縮機の回転数が規定回転数より低い場合、前記制御
   弁の切り替えにより、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸
   発器とに交互に冷媒を流すように構成したことを特徴と
   する冷蔵庫。
2. 【請求項２】容量可変圧縮機と、凝縮器と、冷媒の流れ
   を制御する制御弁と、冷凍室側減圧装置と、冷凍室側蒸
   発器とを環状に接続すると共に、前記制御弁と、前記冷
   凍室側蒸発器との間に、冷蔵室側減圧装置と、冷蔵室側
   蒸発器とを介装させ、内部に冷媒を封入して構成した冷
   凍サイクルと、前記冷凍サイクルを制御する制御装置を
   備え、前記冷凍室の冷凍温度と前記冷蔵室の冷蔵温度と
   に応じて、前記容量可変圧縮機の回転数を制御するとと
   もに規定回転数より低い場合、前記制御弁の切り替えに
   より、前記冷蔵室蒸発器と前記冷凍室蒸発器のいずれか
   一方に冷媒を流すように構成したことを特徴とする冷蔵
   庫。
3. 【請求項３】容量可変圧縮機と、凝縮器と、冷媒の流れ
   を制御する制御弁と、冷凍室側減圧装置と、冷凍室側蒸
   発器とを環状に接続すると共に、前記制御弁と、前記冷
   凍室側蒸発器との間に、冷蔵室側減圧装置と、冷蔵室側
   蒸発器とを介装させ、内部に冷媒を封入して構成した冷
   凍サイクルと、前記冷凍サイクルを制御する制御装置を
   備え、 前記冷凍室の冷凍温度及び前記冷蔵室の冷蔵温度が共に
   設定値以上のときは、前記容量可変圧縮機の回転数を規
   定回転数よりあげると共に、前記制御弁の切り替えによ
   り前記冷蔵室側蒸発器に冷媒を流すように構成したこと
   を特徴とする冷蔵庫。
4. 【請求項４】容量可変圧縮機と、凝縮器と、冷媒の流れ
   を制御する制御弁と、冷凍室側減圧装置と、冷凍室側蒸
   発器と、冷蔵室側減圧装置と、冷蔵室側蒸発器とを有
   し、内部に冷媒を封入して構成した冷凍サイクルと、前
   記冷凍サイクルを制御する制御装置を備え、 前記冷蔵室側に除霜ヒータと、前記冷凍室側に除霜ヒー
   タとを設け、前記両除霜ヒータに通電する前に、前記制
   御弁を前記冷蔵室蒸発器及び前記冷凍室蒸発器の両方に
   対して閉塞の位置とし、一定時間、前記圧縮機を駆動
   し、前記冷凍サイクル内の冷媒を凝縮器に回収したの
   ち、前記両除霜ヒータに通電するように構成したことを
   特徴とする冷蔵庫。
5. 【請求項５】請求項４に記載の冷蔵庫において、 前記制御弁は、前記冷蔵室蒸発器に対して前記冷媒が流
   れるように開の位置及び前記冷凍室蒸発器に対して前記
   冷媒が流れるように開の位置並びに前記両蒸発器に対し
   て前記冷媒が流れないように閉塞の位置がそれぞれ取れ
   るように構成したことを特徴とする冷蔵庫。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれか一項に記載の
   冷蔵庫において、 該冷蔵庫内に、当該冷蔵庫の断熱箱体と扉との接触部近
   傍に設けた防露パイプを前記制御弁の出口側に設けたこ
   とを特徴とする冷蔵庫。
7. 【請求項７】請求項６に記載の冷蔵庫において、 前記防露パイプ出口側に冷媒乾燥用のドライヤを設けた
   ことを特徴とする冷蔵庫。
8. 【請求項８】請求項１ないし７のいずれか一項に記載の
   冷蔵庫において、 前記冷媒には、可燃性冷媒を用いたことを特徴とする冷
   蔵庫。
9. 【請求項９】請求項１ないし８のいずれか一項に記載の
   冷蔵庫において、 前記両蒸発器の下部にドレン排出孔を設けると共に、前
   記両蒸発器へ流入する空気を該両蒸発器の下端より高い
   位置から下方に導く通風路を設け、前記両蒸発器に対し
   て下部から上部に空気を流すように構成したことを特徴
   とする冷蔵庫。