JP2018004170A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷凍サイクルの一部をバイパスさせて、蒸発器をヒートパイプによって除霜する場合でも、冷媒循環量を適正化し、省エネルギー性能と圧縮機の信頼性に優れた冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機２４，断熱箱体の外部に設けた第一の熱交換手段５０，断熱箱体の外面を介して外気と熱交換する第二の熱交換手段５４，減圧手段，断熱箱体の空気と熱交換する第三の熱交換手段１４の順に流れる冷媒を反対向きに切り替える第一の冷媒流路切り替え手段１００によって冷媒流路を切り替えて，第三の熱交換手段１４の除霜を行う際に，第二の冷媒流路切り替え手段７３と第三の冷媒流路切り替え手段１０１によって閉塞された冷媒配管途中に，冷媒量調整部を設ける。【選択図】図７

Description

本発明は，蒸発器の霜取りを行う冷蔵庫に関する。

本技術分野の背景技術として，特許文献１と特許文献２が知られている。

特許文献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，二方弁を閉じて圧縮機を駆動させている。これにより，壁面凝縮器内と第一のキャピラリチューブ内と熱交換部内の冷媒を，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内と接続配管内と接続配管内とに集めることができる。したがって，本実施形態の冷蔵庫は，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，と記載されている。

特許文献２では，前記凝縮器の下流側に，デフロスト運転の開始指令により閉止する開閉弁を設けて，ポンプダウン運転により前記凝縮器を含む液溜部に冷媒を閉じ込め，ポンプダウン運転終了後，前記液溜部に閉じ込められた冷媒のうち所定量の冷媒をデフロスト運転が行われるデフロスト回路に流出せしめる如く作用する複数の定量流出装置を設けるとともに，圧縮機の油温の低下に応じて前記定量流出装置の作動個数を順次増加せしめる如く作用する制御手段を付設している，と記載されている。

特許第５６９４８９７号公報 特開平２−８９９７１号公報

特許文献１では，壁面凝縮器を備えた冷蔵庫で，蒸発器（冷却器）をヒートポンプによって除霜を実施する際に，冷蔵庫壁面の結露を抑制するために壁面凝縮器をバイパスさせているが，このバイパスにより冷凍サイクルの経路が短くなった場合の冷媒循環量の適正量に関して配慮がなく，除霜時の省エネルギー性能や，圧縮機の信頼性に悪影響を及ぼす恐れがある。

特許文献２では，圧縮機から直接供給されるホットガスによって蒸発器の霜を解かす場合の，冷媒循環量の適正化を図っている。ホットガスデフロスト方式は，圧縮機で圧縮された高温高圧ガスを直接蒸発器に送り込む方式であり，ヒートポンプ除霜，すなわち，冷凍運転中の冷媒の流れ方向を反対にすることで，蒸発器を凝縮器に役割を代えて加熱する方式に比べ，効率が低くなる。ヒートポンプ除霜を採用し，除霜時の冷凍サイクルの経路が短くなった場合の，冷媒循環量の適正化についての記載はない。

本発明の目的は、冷凍サイクルの一部をバイパスさせて，蒸発器をヒートポンプによって除霜する場合でも，冷媒循環量を適正化し，省エネルギー性能と圧縮機の信頼性に優れた冷蔵庫を提供することにある。

上記目的を達成すべく，本発明に関わる冷蔵庫は，断熱箱体と，圧縮機と，前記断熱箱体の外部に設けた第一の熱交換手段と，前記断熱箱体の外面を介して外気と熱交換する第二の熱交換手段と，減圧手段と，前記断熱箱体内の空気と熱交換する第三の熱交換手段と， 前記圧縮機，前記第一の熱交換手段，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の順に流れる冷媒の向きを反対に切り替える第一の冷媒流路切り替え手段と，前記第二の熱交換手段を構成する冷媒配管の両端にそれぞれ設けた，第二の冷媒流路切り替え手段と，第三の冷媒流路切り替え手段と，を備えた冷蔵庫において，前記第一の冷媒流路切り替え手段によって冷媒流路を切り替えて，前記第三の熱交換手段の除霜を行う際に，前記第二の冷媒流路切り替え手段と前記第三の冷媒流路切り替え手段によって閉塞された冷媒配管中に冷媒量調整部が形成されていることを特徴としている。

本発明によれば，冷凍サイクルの一部をバイパスさせて，蒸発器（冷却器）をヒートポンプによって除霜を行う場合でも，冷媒循環量の適正化により，省エネルギー性能と圧縮機の信頼性に優れた冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の冷却運転時の，冷媒の流れを示すサイクル図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫に設けた壁面凝縮器の概略配置である。 図２に示す断熱仕切り壁２９，４０の断面模式図である。 図２に示す冷蔵庫を背面から見た機械室３９の模式図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の除霜運転時の，冷媒の流れを示すサイクル図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の除霜運転の制御を示す全体のフローチャートである。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫のヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）のフローチャートである。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，ヒートポンプ除霜運転から冷却運転に切り替える場合のフローチャートである。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，冷却運転時の状況を表すモリエル線図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，冷却運転時の凝縮器側配管内部における冷媒の状態を模式的に表したものである。 図１２に示す壁面凝縮器５４のパイプ表面温度の模式図である。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫のヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）の他のフローチャートである。 本発明の実施形態例に係る冷蔵庫のヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）の他のフローチャートである。

図１は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の正面図である。図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。本実施形態の冷蔵庫１は，食品を冷蔵，及び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，同じ高さの位置に並設されている。便宜上，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７と総称する。冷蔵室２は，前面側の左右に分割される観音開きの冷蔵室扉２ａ，２ｂを備えている。

冷蔵室扉２ａ，２ｂの庫内側には，複数の扉ポケット３３a，３３ｂ，３３ｃを備えている。また，冷蔵室２は複数の棚３４a，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄによって，縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

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。

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，例えば１分以上扉が開放状態であると判定した場合に，使用者に報知するアラーム（図示せず）と，冷蔵室２，野菜室６，及び冷凍温度帯室７の温度設定をする温度設定器２６を備えている。

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１０ａと，貯蔵室(２，３，４，５，６)を形成する内箱１０ｂの間に，発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填して形成された断熱箱体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，断熱性が高い真空断熱材２５を実装している。

冷蔵庫１の庫内には，冷蔵室−冷凍室断熱仕切壁２８によって冷蔵室２と冷凍温度帯室７が隔てられ，また，冷凍室−野菜室断熱仕切壁２９によって，冷凍温度帯室７と野菜室６が隔てられている。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間を隔てる仕切りを設けていないが，扉３ａ，４ａ，５ａの隙間から冷凍温度帯室７内の冷気が庫外に漏れないように，冷凍室間仕切り壁４０が備えられている。各仕切り壁２８，４０，２９の冷蔵庫１の前面側には，それぞれ仕切りカバー３６a，３６ｂ，３６ｃを備えている。また，断熱壁体１０の最下部前面側にも同様に，仕切りカバー３６ｄを備えている。

冷蔵庫１は庫内の空気を冷却する冷却器１４と，冷却器１４が収納される冷却器収納室８と，冷却器１４からの冷気を庫内に送る庫内ファン９を備えている。冷却器１４は冷媒が循環する冷凍サイクルの一部を構成し，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に用いる冷媒は，例えばイソブタンで，冷媒封入量は８０ｇ程度である。

冷却器１４と熱交換して冷却された循環空気（冷気）は，冷却器１４の上方に設けた庫内ファン９の駆動により，冷蔵室ダクト１１を介して冷蔵室２に，また，野菜室ダクト（図示せず）を介して野菜室６に送られる。同様に，製氷室３，及び上段冷凍室４と下段冷凍室５の各室には，冷凍室ダクト１３を介して冷気が送られる。

各室（２，３，４，５，６）への送風は，各室に設けた後述の温度センサ（４１，４２，４３，４４）と連動して，冷気の風路(１１，１３等)を開閉する冷蔵室ダンパ２０，冷凍室ダンパ２１，野菜室ダンパ（図示なし）によって制御される。

冷却器１４に冷却器温度センサ４４，冷蔵室２に冷蔵室温度センサ４１，下段冷凍室５に冷凍室温度センサ４２，野菜室６に野菜室温度センサ４３をそれぞれに備え，冷却器７，冷蔵室２，下段冷凍室５，野菜室６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湿度を検知するために，外気温度センサ３７と外気湿度センサ３８を冷蔵庫上部のセンサ収納部１６内に備えている。また，冷蔵庫１の背面側の上部には，ＣＰＵ(Central Processing Unit)，ＲＯＭ(Read Only Memory)，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を基板収納部３０内に配置している。制御基板３１は，前記した外気温湿度センサ（３７，３８），庫内の各温度センサ(４１，４２，４３，４４)，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２６等と接続される。

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２１，及び冷凍室ダンパ２１，野菜室ダンパ（図示なし）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，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。

また，冷却器１４の下方には，冷却器１４に付着した霜を加熱する電気ヒータ２２を設置している。除霜で生じた霜の融解水は，冷却器収納室８の下部に備えた樋２３に流入した後に，排水管２７を介して機械室３９に配設された第一の蒸発皿３２aに達して貯留され，庫外凝縮器５０と圧縮機２４の熱によって蒸発する。

冷蔵室２を冷却する場合は，冷蔵室ダンパ２１を開状態にして，冷蔵室ダクト１１の途中に複数設けられた冷気吹き出し口１１a，１１ｂ，１１ｃから冷蔵室２に供給される。冷蔵室２を冷却した冷気は，冷蔵室戻りダクト（図示なし）を通過して冷却器収納室８に戻り，再び冷却器１４で冷却される。

野菜室６を冷却する場合は，野菜室ダンパ（図示なし）を開状態にして野菜室６に冷気を供給する。野菜室６を冷却した冷気は，冷凍室−野菜室断熱仕切壁２９の下部に設けられた野菜室戻り口１８aから，野菜室戻りダクト１８を通過して冷却器収納室８に戻り，再び冷却器１４で冷却される。また，冷凍温度帯室７（製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５）を冷却する場合は，冷凍室ダンパ２１を開状態にして，冷凍室ダクト１３を経て冷気吹き出し口１３a，１３ｂ，１３ｃから冷凍温度帯室７に送風される。冷凍温度帯室７を冷却した冷気は，冷凍室冷気戻り口１７から冷却器収納室８に戻り，再び冷却器１４で冷却される。

図３は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の冷却運転時の，冷媒の流れを示すサイクル図である。冷凍サイクルの構成と合わせて，冷却運転時の冷媒の流れを説明する。

冷媒流路の切り替えは，四方弁１００（第一の冷媒流路切り替え手段），三方弁１０１（第三の冷媒流路切り替え手段），三方弁１０２，二方弁１０３（第二の冷媒流路切り替え手段）を用いて行う。四方弁１００によって，冷媒の流れ方向を変えることが可能である。すなわち，図３に示す冷却運転時には，圧縮機２４の吐出側のパイプ７０は四方弁接続部１００aと接続され，四方弁接続部１００ｂはパイプ７１と接続されている。また，パイプ７９の他端は四方弁接続部１００ｄに接続してあり，四方弁接続部１００ｃは圧縮機２４の吸込側に接続するパイプ８０と接続している。従って，冷却運転時には，圧縮機２４，庫外凝縮器５０（第一の熱交換手段），壁面凝縮器５４（第二の熱交換手段），第一のキャピラリチューブ５５，冷却器１４（第三の熱交換手段）の順番に冷媒が流れる。

冷凍サイクルは，圧縮機２４，庫外ファン５８を備えた庫外凝縮器５０，及び壁面凝縮器５４（放熱パイプ５１，放熱パイプ５２，結露防止パイプ５３），冷媒を減圧する第一のキャピラリチューブ５５，及び第二のキャピラリチューブ５６，庫内ファン９を備えた冷却器１４から構成されている。パイプ７１の他端には庫外凝縮器５０が接続され，パイプ７１の途中には第二の気液分離器１０６を設けてある。庫外凝縮器５０の他方にはパイプ７２を接続し，パイプ７２の他端に設けた冷媒分岐部９０によって，パイプ７３とパイプ７４に分割されている。パイプ７３の途中には二方弁１０３と庫外凝縮器５４（放熱パイプ５１，放熱パイプ５２，結露防止パイプ５３）を順番に設けてあり，パイプ７３の他端は，三方弁１０１の三方弁接続部１０１aに接続されている。一方，パイプ７４の他端は三方弁接続部１０１ｃと接続されている。

三方弁接続部１０１ｂはパイプ７５と接続し，パイプ７５の他端は三方弁１０２の三方弁接続部１０２aに接続されている。三方弁接続部１０１ｂと１０１ｃには，それぞれパイプ７７，パイプ７６が接続されており，それぞれの他端には，第二のキャピラリチューブ５６，及び第一のキャピラリチューブ５５が接続されている。

第一のキャピラリチューブ５５，及び第二のキャピラリチューブ５６の他端は，冷媒分岐部９１で結合されており，冷媒分岐部９１はパイプ７８に接続してある。パイプ７８の他端には冷却器１４を接続し，冷却器１４の他方には途中に第一の気液分離器１０５を備えたパイプ７９を接続している。

本冷凍サイクルでは，第一のキャピラリチューブ５５が冷却器１４に接続したパイプ７９と熱的に接触させている熱交換部５７を備えている。冷却運転時には，三方弁接続部１０２aと１０２ｃを連通させて第一のキャピラリチューブ５５に冷媒を流すので，冷却器１４から流出する低温の冷媒と，第一のキャピラリチューブ５５に流入する高温の冷媒が熱交換して，冷却器１４の冷却能力を増やすことができ，省エネルギー性能が高い冷却運転が行える。第一のキャピラリチューブ５５の代わりに膨張弁を用いて，熱負荷に応じて減圧範囲の調整を行うことも可能である。その場合には，熱交換部５７を設けた方が省エネルギー性能が高くなるので，例えば，膨張弁とキャピラリチューブを併用し，キャピラリチューブの部分に熱交換部５７を設けた方が良い。

冷蔵庫１の減圧手段として，冷却運転で用いる第一のキャピラリチューブ５５と，除霜運転時に用いる第二のキャピラリチューブ５６を備えているが，第二のキャピラリチューブ５６は，冷却運転時に用いる第一のキャピラリチューブ５５よりも絞りを緩くして，つまり抵抗を抑えて冷却器１４を加熱し易くした方が良い。例えば，冷却器１４は−３０℃位からヒートポンプ除霜を行うこともあるので，第二のキャピラリチューブ５６の絞りを緩くして冷媒循環量を増やし，冷却器１４の温度を上げ易くして方が良い。ヒートポンプ除霜時に用いる減圧部は，減圧範囲が可変となる膨張弁を使うと更に良い。

なお，本冷凍サイクルでは，接続パイプ７５の途中にドライヤ１２を備えており，第一のキャピラリチューブ５５，及び第二のキャピラリチューブ５６に水分流入を防止している。また，接続パイプ７９，および接続パイプ７１の途中に，それぞれ第一の気液分離器１０５，および第二の気液分離器１０６を備えることで，圧縮機２４への液冷媒の流入を防止している。冷却運転時，庫外凝縮器５０，壁面凝縮器５４において冷媒は空気側に放熱するので，気相，気液二相，液相の順に状態が変化する（図１２参照）。第一のキャピラリチューブ５５において減圧された冷媒は，冷却器１４で庫内の空気から吸熱して気化する。冷媒の一部が気化しないで圧縮機２４に液状態の冷媒が直接流入する場合があるので，第一の気液分離器１０５を用いて液冷媒の流入を防止している。

図４は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫に設けた壁面凝縮器の概略配置である。冷蔵庫１の冷凍サイクルを構成する壁面凝縮器５４は，放熱パイプ５１，放熱パイプ５２，結露防止パイプ５３から構成され，冷却運転の際にはこの順番に冷媒が流れる。図４の破線で示す放熱パイプ５１，５２は，図２に示す外箱１０ａと内箱１０ｂとの間の外箱１０ａの内面に接するように配設している。放熱パイプ５１，５２の熱は，熱伝導性が高い鋼板製の外箱１０ａの外面に伝わって，庫外の空気に放熱される。図４の実線で示す結露防止パイプ５３は放熱パイプの一種で，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４０の各内部前方に配設され，仕切りカバー３６a〜３６ｄの加熱に用いている。

図５は図２に示す断熱仕切り壁２９，４０の断面模式図である。断熱仕切り壁４０，２９（図２参照）に，それぞれ設けた仕切りカバー３６ｂ，３６ｃと接触するように，結露防止パイプ５３を設けている。冷蔵庫周囲の温度が例えば３０℃の場合，結露防止パイプ５３の温度は約３３℃となり，断熱仕切り壁４０，２９に近接した冷凍室７（約−２０℃）に対して大きな温度差を形成する。仕切りカバー３６ｂ，３６ｃの表面とその周囲空気は，冷凍室７によって冷やされるため温度が低下し，仕切りカバー３６ｂ，３６ｃ近傍の空気中の水分によって仕切りカバー３６ｂ，３６ｃの表面に結露が発生し易くなる。それを回避するために，放熱パイプ５３冷媒を流して仕切りカバー３６ｂ，３６ｃを加熱（熱の流れ６３）しているが，放熱パイプ５３から放出される熱の一部は，温度差が大きい冷凍室７に対しても加熱（熱の流れ６２）している。また，同様に仕切りカバー３６a，３６ｄに関しても，庫内からの冷気によって冷やされるため，放熱パイプ５３を構成する配管を配置して結露発生を防いでいる。

図６は図２に示す冷蔵庫を背面から見た機械室３９の模式図である。機械室３９には，左から順に圧縮機２４，庫外ファン５８，庫外凝縮器５０を配設している。それらを接続するパイプに示した矢印は，冷却運転時の冷媒の流れ方向である。

圧縮機２４の上部で排水管２７の下部には，第一の蒸発皿３２aを設けてあり，庫外凝縮器５０の下部には第二の蒸発皿３２ｂを備えている。また，機械室３９の両側面に庫外と連通する開口部６０，６１を設けてあり，庫外ファン５８を駆動して庫外凝縮器５０，圧縮機２４の熱を庫外に放出している。第一の蒸発皿３２aには，除霜時に排水管２７から滴下する除霜水を貯溜している。また，第二の蒸発皿３２ｂは，後述のヒートポンプ除霜時に庫外凝縮器５０に生じる水分を貯溜するために用いる。ヒートポンプ除霜を行う場合，庫外凝縮器５０では吸熱現象により低温となり，庫外凝縮器５０が露点温度以下になると，結露や霜が生じることがあるので，それらが機械室３９や床に水滴が流出しないように，第二の蒸発皿３２ｂを設けている。第一の蒸発皿３２a，第二の蒸発皿３２ｂに貯溜した水は，機械室３９内の熱によって気化され，開口部６１から外気に放出される。庫外凝縮器５０を通過する際に吸熱された空気は，圧縮機２４を通過して開口部６１から排出されるため，圧縮機２４の排熱により昇温されるので，冷蔵庫の側壁面の結露発生を抑制することができる。なお，第二の蒸発皿３２ｂを設けているが，機械室３９の底面構成部に貯水部を代わりに設けても良い。

次に冷却器１４の除霜方法について説明する。冷蔵庫１では，冷却運転中に冷却器１４に付着した霜を加熱して除去する除霜運転を行う。本実施形態の冷蔵庫１では，冷却器１４の霜を加熱する手段を３通り備えている。すなわち，ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段），ヒータ除霜（第二の加熱手段），及びファン除霜（第三の加熱手段）である。

図７は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の除霜運転時の，冷媒の流れを示すサイクル図である。ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）は，四方弁１００によって冷却運転時の冷媒の流れの向きを反対にして，圧縮機２４から吐出する高温冷媒を冷却器１４に流入させ，冷却器１４の霜を加熱する除霜手段である。

ヒータ除霜（第二の加熱手段）は，冷却器収納室８内の電気ヒータ２２を通電して，冷却器１４の霜を加熱する手段である。ファン除霜（第三の加熱手段）は，冷凍室ダンパ２１を閉状態にして，冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ（図示なし）の両方，または何れか一方を開状態にして行う除霜である。庫内ファン９を駆動させることで，加熱源として冷蔵室２と野菜室６，または冷蔵室２の空気を冷却器収納室８内に送り，冷却器１４の霜を加熱する手段である。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１４に付着した霜を加熱する除霜運転を行う。

ヒートポンプ除霜時の冷媒の流れ方向は，冷凍サイクルの接続パイプに示した矢印の通りで，四方弁１００，三方弁１０１，１０２，及び二方弁１０３を用いて，冷却運転時の冷媒の流れ方向（図３参照）と反対になるように切り替えている。すなわち，ヒートポンプ除霜では四方弁１００において，四方弁接続部１００ａと１００ｄが連通し，四方弁接続部１００ｂと１００ｃが連通するように切り替えている。

圧縮機２４により高温高圧となった冷媒は，パイプ７０を介して四方弁接続部１００ａから四方弁１００に流入した後，四方弁接続部１００ｄからパイプ７９を介して冷却器１４に流入する。このように，ヒートポンプ除霜の場合，圧縮機２４から放出された高温高圧冷媒は，最初に冷却器１４に流れるので，冷却器１４は加熱されることになる。

その後，冷却器１４で放熱した冷媒は，冷媒分岐部９１に流入する。ここで，三方弁１０２は三方弁接続部１０２ｂと三方弁接続部１００aが連通しているので，冷媒分岐部９１を通過した冷媒は第二のキャピラリチューブ５６，パイプ７６，パイプ７５を介して，三方弁１０１に流入する。三方弁接続部１０１ｂと１０１ｃは連通しているので，三方弁接続部１０１ｃに接続したパイプ７４，冷媒分岐部９０，冷媒分岐部９０の他端に接続したパイプ７２の順番に冷媒は流れ，庫外凝縮器５０に流入する。

ヒートポンプ除霜では冷却運転時の冷媒の流れ方向と反対なので，庫外凝縮器５０を流れる冷媒は，周囲の空気から吸熱するため冷媒は蒸発する。すなわち，庫外凝縮器５０は冷却されるので，温度は低下することになる。その後，庫外凝縮器５０を通過した冷媒は，パイプ７１を介して四方弁接続部１００ｂに流入する。四方弁接続部１００ｂと１００ｃは連通しているので，四方弁１００を通過した後にパイプ８０を介して圧縮機２４に戻る。

圧縮機２４から吐出した高温冷媒が，冷却器１４に流入する前に熱交換部５７と第二のキャピラリチューブ５６の間で熱交換が行われると，冷却器１４の霜を加熱するために使われるエネルギーをロスすることになり，加熱が十分できない場合がある。従って，本発明の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜時に用いる第二のキャピラリチューブ５６がパイプ７９と熱的に接触する部分を設けていないので，除霜時に省エネルギー性能が高い冷蔵庫が得られる。従って，第二のキャピラリチューブ５６の代わりに，膨張弁を単独で設けてヒートポンプ除霜時の減圧量の適正化をし，省エネルギー性能を高めても良い。なお，三方弁１０２を用いて第一のキャピラリチューブ５５と第二のキャピラリチューブ５６を選択しているが，パイプ７６，７７の途中に逆止弁をそれぞれに設けて，冷媒の流れの向きを制御しても良い。

ヒートポンプ除霜時において，冷媒は冷却器１４で放熱して液化し（冷却器１４は温度上昇），庫外凝縮器５０で吸熱して気化（庫外凝縮器５０は温度低下）するが，庫外凝縮器５０での熱交換が十分でない場合でも，圧縮機２４に液冷媒が流入しないように，第二の気液分離器１０６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，圧縮機の信頼性を高くできる。

次に，冷蔵庫１の除霜運転に関する制御について，フローチャートを用いて説明する。図８は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の除霜運転の制御を示す全体のフローチャートである。冷蔵庫１の電源を投入し（ステップＳ０），まず初めに冷却運転（ステップＳ１）を行う。その後，冷却器１４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１４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の累積回転数が例えば３００万回転となった場合，ある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日間除霜運転をしていない場合，除霜運転開始条件が満たされる（ステップＳ２でＹｅｓ）。除霜運転開始条件が満たされない場合は（ステップＳ２でＮｏ），除霜運転開始の条件が満たされるまで冷却運転は継続される。

次に，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１４の除霜運転（ステップＳ２１，Ｓ２２）を開始する。ステップＳ２１の第一の除霜モードは，ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）を単独で行う除霜運転，あるいはヒータ除霜（第二の加熱手段），およびファン除霜（第三の加熱手段）の両方，またはどちらか一方と，ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）を組み合わせた除霜運転モードである。

次に，第一の除霜モード（ステップＳ２１）について説明する。まず初めに，ヒータ除霜（第二の加熱手段）を実施するか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち，前回の除霜後に扉(図１の２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が例えば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）。

一方，前回の除霜後に扉(図１の２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が例えば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に進む。

次に，ファン除霜（第三の加熱手段）を実施するか否かを判断する（ステップＳ５）。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例えば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２０を開，冷凍室ダンパ２１を閉，野菜室ダンパを開（図示なし），庫内ファン９を駆動してファン除霜を実施する（ステップＳ６）。一方，外気温が例えば，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（第三の加熱手段）を実施しない（ステップＳ６’）。

次にヒートポンプ除霜の制御について詳細に説明する。図９は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫のヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）のフローチャートである。以下の手順で図３の冷却運転の冷媒流路を，図７のヒートポンプ除霜時の冷媒流路に切り替える。

まず，ヒートポンプ除霜を実施するために圧縮機２４を駆動（ステップＳ１０１）して，二方弁１０３を開状態から閉状態に切り替えて（ステップＳ１０２），三方弁１０１の三方弁接続部１０１aと三方弁接続部１０１ｂの連通状態（１０１a―１０１ｂ）から，三方弁接続部１０１ｂと三方弁接続部１０１ｃの連通状態（１０１ｂ―１０１ｃ）に切り替えて（ステップＳ１０３），圧縮機２４を停止する（ステップＳ１０４）。

次に，三方弁１０２の三方弁接続部１０２aと三方弁接続部１０２ｃの連通状態（１０２a―１０２ｃ）から，三方弁接続部１０２ｂと三方弁接続部１０２aの連通状態（１０２ｂ―１０２a）に切り替えて（ステップＳ１０５），第二のキャピラリチューブ５６側に流路を切り替える。

四方弁１００は四方弁接続部１００aと１００ｂが連通し，また四方弁接続部１００ｄと１００ｃが連通している状態（１００a―１００ｂ，１００ｄ―１００ｃ）から，四方弁接続部１００aと１００ｄが連通し，また四方弁接続部１００ｂと１００ｃが連通している状態（１００a―１００ｄ，１００ｂ―１００ｃ）に切り替える（ステップＳ１０６）。

次に圧縮機２４を駆動させ（ステップＳ１０７），ヒートポンプ除霜による除霜運転を開始する。その後，図８に示した第一の除霜モード終了条件（ステップＳ８）を満たすまで，第一の除霜モードによる除霜運転を継続する。なお，第一の除霜モード終了条件とは，冷却器センサ４４（図２参照）が出力する冷却器１４の所定温度が，例えば３℃を超えた場合，第一の除霜モード終了条件が満たされる。第一の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)，第二の除霜モード（図８のステップＳ２２）に移行する。

次に，図８に示す第二の除霜モード（ステップＳ２２）について説明する。第一の除霜モード（ステップＳ２１）でファン除霜（第三の加熱手段）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する（ステップＳ９）。

次に，第二の除霜モードにおける，ヒータ除霜切り替え判定時において（ステップＳ１０），前回の除霜後に扉(図２の２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が例えば１５分を超えていた場合，ヒータ除霜切り替え条件が成立し（ステップＳ１０でＹｅｓ），ヒータ除霜を行う。ヒータ除霜を行う場合（ステップＳ１０でＹｅｓ），圧縮機２４は駆動状態から停止状態に切り替え，第一の除霜モード（ステップＳ２１）でヒータ除霜を実施していない場合は，電気ヒータ２２を通電状態にする（ステップＳ１１）。

一方，ヒータ除霜切り替え判定時（ステップＳ１０）において，前回の除霜後に扉（図２の２ａ〜６ａ）を開放していた累積時間が例えば１５分以下の場合（ステップＳ１０でＮｏ），電気ヒータ２２および圧縮機２４は第一の除霜モードと同様の状態を維持して除霜運転を行う。

その後，第二の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）。冷却器センサ４４が出力する冷却器１４の温度が例えば９℃を超えた場合，第二の除霜モード終了条件が満たされる。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のステップＳ１４）。

次に，除霜運転から冷却運転に冷凍サイクルを切替える制御について説明する。図１０は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，ヒートポンプ除霜から冷却運転に切り替える場合のフローチャートである。四方弁１００は四方弁接続部１００aと１００ｄが連通し，また四方弁接続部１００ｂと１００ｃが連通している状態（１００a―１００ｄ，１００ｂ―１００ｃ）から，四方弁接続部１００aと１００ｂが連通し，また四方弁接続部１００ｄと１００ｃが連通している状態（１００a―１００ｂ，１００ｄ―１００ｃ）に切り替える（ステップＳ２０１）。

また，三方弁１０１は三方弁接続部１０１ｂと１０１ｃが連通状態（１０１ｂ―１０１ｃ）から，三方弁接続部１０１aと１０１ｂが連通状態（１０１a―１０１ｂ）に切換える（ステップＳ２０２）。

三方弁１０２は三方弁接続部１０２ｂと１０２aが連通状態（１０２ｂ―１０２a）から，三方弁接続部１０２aと１０２ｃが連通状態（１０２a―１０２ｃ）に切換える（ステップＳ２０３）。

二方弁１０３を閉状態から開状態に切り替えて（ステップＳ２０４），圧縮機２４を駆動させる（ステップＳ２０５）。以上のように除霜運転を終了し，再び冷却運転を実施する（図８のステップＳ１）。

ここまで，本実施形態の冷蔵庫１の除霜運転時の制御について述べてきた。次に本実施形態による効果について説明する。

本実施形態の冷蔵庫において，ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）によって霜を加熱するエネルギーは，圧縮機２４に投入したエネルギーと庫外凝縮器４０で庫外から吸熱したエネルギーを加えた値に等しくなる（但し，霜加熱時の損失がない場合）。従って，電気ヒータ２２を用いるヒータ除霜に比べて，省エネルギー性能が高くなる。また，冷却器１４に付着した霜は，循環する冷媒によって直接加熱されるので，加熱効率が高い除霜が行えるので，省エネルギー性能が高くなる。また，冷却器に圧縮機からのホットガスを直接供給するホットガスデフロスト方式（特許文献２に記載の除霜方式）は，庫外から吸熱する熱交換部を持たないが，ヒートポンプ除霜は庫外から吸熱したエネルギーを利用できるので，省エネルギー性能が高くなる。以上より，電気ヒータ２２による消費電力量よりも抑えることが，除霜時の省エネルギー性能を高める上で重要になる。

ヒートポンプ除霜運転を行う場合，四方弁１００によって冷却運転時の冷媒の流れる向き（図３参照）と反対になるように冷媒流路を切り替えるので，壁面凝縮器５４（放熱パイプ５１，放熱パイプ５２，結露防止パイプ５３）を備えた冷蔵庫１では，壁面凝縮器５４は低温となって結露し易くなる。従って，ヒートポンプ除霜時には，壁面凝縮器５４に冷媒を流さないようにバイパスさせる必要がある。壁面凝縮器５４をバイパスさせることで庫外から吸熱する熱量が低下するが，庫外凝縮器５０に設けた庫外ファン５８の回転数を増加させて交換熱量を増やすことができる。

図３に示すように，冷蔵庫１に備えた冷凍サイクルの凝縮器は，庫外凝縮器５０と壁面凝縮器５４（放熱パイプ５１＋放熱パイプ５２＋結露防止パイプ５３）から構成されている。例えば，庫外凝縮器５０のパイプ長さは２３９０ｍｍ，壁面凝縮器５４のパイプ長さの合計は２０１４０ｍｍとなり，壁面凝縮器５４をバイパスさせてヒートポンプ除霜を行う場合には，凝縮器側のパイプ長さは約１/１０となるため，冷媒量を適正化させる必要がある。すなわち，ヒートポンプ除霜時の冷媒量は，冷却運転の時よりも少なくする必要がある。

冷却運転からヒートポンプ除霜に切り替える際の，冷媒量の適正化について説明する。図１１は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，冷却運転時の状況を表すモリエル線図である。圧縮機２４で圧縮された冷媒は，パイプ７１に接続している庫外凝縮器５４，放熱パイプ５１，放熱パイプ５２，結露防止パイプ５３の順に冷媒が流れ，その間，パイプ内の冷媒は外気に放熱するために，気相域（区間ＡＢ），気液二相域（区間ＢＥ），液相域（区間ＥＦ）の順に状態は変化する。

図１２は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，冷却運転時の凝縮器側配管内部における冷媒の状態を模式的に表したものである。圧縮機２４と庫外凝縮器５０の間に設けた四方弁１００は省略している。庫外凝縮器５０（区間ＡＢ），壁面凝縮器５４（区間ＢＦ）で構成される凝縮器側配管内部の冷媒状態を説明する。図１２に示した記号Ａ〜Ｆは，図１１のモリエル線図上に示したものと同様である。

圧縮機２４で圧縮されて高温高圧になったガス冷媒は，庫外凝縮器５０，放熱パイプ５１，放熱パイプ５２の順に庫外に熱を放出するので，気相域，相変化中の気液二相域，液相域と冷媒の状態が変化する。結露防止パイプ５３の配管内部の冷媒は，上流側は温度一定の気液二相域であるが，途中（Ｅ）からは温度変化を伴う液相域に変化する。

図１３は図１２に示す壁面凝縮器５４のパイプ表面温度の模式図である。気液二相域となる区間ＢＥでは冷媒の温度は一定（温度Ｔ１）となり，液相域となる区間ＥＦは顕熱変化を伴うため，冷媒温度は温度Ｔ１からＴ２に温度が低下する。冷却運転からヒートポンプ除霜に切り替える際に壁面凝縮器５４をバイパスさせるが，壁面凝縮器５４は，庫外凝縮器５０と壁面凝縮器５４から構成された冷蔵庫１の全凝縮器の下流側を含んでいるので，密度が高い液相域が存在し，冷媒量の調整がし易い領域である。

図９で説明したように，冷却運転中に二方弁１０３を開状態から閉状態（ステップＳ１０２）にし，三方弁１０１の三方弁接続部１０１aと三方弁接続部１０１ｂの連通状態から，三方弁接続部１０１ｂと三方弁接続部１０１ｃの連通状態に切り替えて（ステップＳ１０３），圧縮機２４を停止する（ステップＳ１０４）。この時，壁面凝縮器５４のパイプ内部の冷媒分布は図１２に示したようになるので，壁面凝縮器５４のパイプ内に冷媒を一時的に溜め易い。

このようにヒートポンプ除霜時の冷媒量を減らすことができ，冷媒循環量の適正化を図れるので，ヒートポンプ除霜中に圧縮機２４に液状態の冷媒が戻り難くなり，圧縮機２４の信頼性が高まるので，ヒートポンプ除霜の運転時間に制限を設けることなく，効率良く除霜運転が行える。また，ヒートポンプ除霜中は壁面凝縮器５４をバイパスするので，結露防止パイプ５３に冷媒を流すことはできないが，壁面凝縮器５４に溜めた冷媒の熱容量によって，仕切りカバー３６a〜３６ｄの温度を下がり難くする効果も得られる。特に，凝縮器全体の下流側に設けた結露防止パイプ５３には，液相域の冷媒が溜まっているので，壁面凝縮器５４をバイパスして実施するヒートポンプ除霜時の仕切りカバー３６a〜３６ｄの温度低下防止を期待できる。

本実施形態の冷蔵庫１では，複数の加熱手段(ヒートポンプ除霜，ヒータ除霜，ファン除霜)を備えており，冷却器１４の霜が多い場合は，複数の加熱手段を併用することで，除霜時間を短縮して食品の保存性低下を抑制し，省エネルギー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。

ファン除霜（第三の加熱手段）は，冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ（図示なし）の両方，またはどちらか一方を開状態，冷凍室ダンパ２１を閉状態とし，冷蔵室２と野菜室６を冷却する場合と同一の風路にして庫内ファン９を駆動させる加熱手段である。このとき，冷却器１４，及び冷却器１４に付着した霜と，冷蔵室２（または野菜室６）の空気（温度：約３〜７℃）の間で熱交換を行い，冷蔵室２（または野菜室６）の熱によって霜を加熱することができる。除霜のために消費されるエネルギーは，庫内ファン９の動力（消費電力１〜２Ｗ程度）だけである。ファン除霜時には，霜を通過する際に発生した冷気を冷蔵室２（野菜室６）に送って冷却することができるため，ファン除霜は省エネルギー性能が高い加熱手段である。しかしながら，ファン除霜のみでは加熱量が少ないため除霜運転が長くなり，冷凍温度帯室７の温度が上昇して食品の保存性が低下することが考えられる。

そこで，本実施形態の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）とファン除霜（第三の加熱手段）を併用する除霜を行っている。庫内ファン９を駆動させることによって，除霜運転中に冷蔵室２（野菜室６）を冷却器１４の霜で冷却できるので，温度上昇を抑えることができる。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７の温度上昇を抑えている。従って，冷凍温度帯室７の温度上昇による食品の保存性低下を抑えつつ，省エネルギー性能が高い除霜運転を行うことができる。

また，本実施形態の冷蔵庫１では，ヒートポンプ除霜に切り替える際，圧縮機２４を停止状態（図９のステップＳ１０４）で，三方弁１０２を第二のキャピラリチューブ５６に接続するように切り替える（図９のステップＳ１０５）。これにより，庫外凝縮器５０と冷却器１４の圧力差が解消され，庫外凝縮器５０の高温高圧の冷媒は，冷却器１４に流入することになり，除霜時の加熱源の一部として有効利用することができるので，除霜時の省エネルギー性能が向上する。庫外凝縮器５０と冷却器１４の圧力差を短時間で解消させるために，除霜時に使用する第二のキャピラリチューブ５６は，冷却時に使用する第一のキャピラリチューブ５５よりも抵抗を小さくしてある。第二のキャピラリチューブ５６の代わりに膨張弁を用いる場合は，膨張弁の開度を全開，もしくは開度を大きくして庫外凝縮器５０と冷却器１４の圧力差を速く解消した方が良い。

更に，本実施形態の冷蔵庫１では，第一の除霜モード（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によって，ヒータ除霜の実施条件を判断している。（図８のステップＳ３）。本実施形態の冷蔵庫１では，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が長い場合（例えば１０分以上），外気から庫内に侵入する水分が増えるので冷却器１４の着霜量が多いと判断して，ヒートポンプ除霜とヒータ除霜を併用して除霜時間を短くしている。一方，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間が短い場合（例えば１０分以下）には，冷却器１４の着霜量が少ないと判断し，ヒータを用いないで除霜を行う。

これにより，省エネルギー性能が高い除霜運転を行うことができる。なお，ヒータ除霜の実施の有無を例示しているが，扉(２ａ〜６ａ)を開放していた累積時間によって，電気ヒータ２２への入力を変化させても良い。

本実施形態の冷蔵庫１では，第一の除霜モードにおけるファン除霜の実施の有無を判断（図８のステップＳ５）している。ファン除霜は，冷蔵室２（野菜室６）の空気と冷却器１４の霜の間で熱交換することで，冷却器１４は加熱され，除霜運転中も冷蔵室２（野菜室６）を霜で冷却できる。一方，例えば外気温度が，例えば１０℃未満の場合，特に野菜室６は低くなり易く，青果物に低温障害を防ぐため，野菜室６に設けた電気ヒータ（図示なし）に通電して庫内を加熱することがある。そこで，本実施形態の冷蔵庫１では，外気温度センサで検知した外気温度に応じて，ファン除霜の実施の有無を判断している（図８のステップＳ５）。

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ー性能が高い除霜運転を行い，一方，外気温度が低い場合においては，ファン除霜を実施しない。なお，ファン除霜中の野菜室６の温度が低下する恐れがある場合は，野菜室６に設けた野菜室ダンパ（図示なし）で制御しても良く，またファン９を駆動させる時間を短くしても良い。

本冷蔵庫１では，第一の除霜モード（図８のステップＳ２１）の次に行う第二の除霜モード（図８のステップＳ２２）を備えている。ファン除霜では，冷蔵室２（野菜室６）の空気と冷却器１４の霜の間で熱交換することで，冷却器１４は加熱されるが，冷却器１４が冷蔵室２（野菜室６）よりも温度が高い状態で実施すると，冷蔵室２（野菜室６）が加熱されることになる。従って，このような条件下では，ファン９を停止させる必要がある。

本実施形態の冷蔵庫１では，冷却器１４の温度が３℃を超えた場合，すなわち冷蔵室２（野菜室６）の設定温度（約３〜７℃）と同等，またはそれ以上になった場合，第一の除霜モード（ステップＳ２１）を終了させ，庫内ファン９を停止状態（図８のステップＳ９）で第二の除霜モード（ステップＳ２２）を実施する。

これにより，第一の除霜モード（図８のステップＳ２１）でファン除霜を行っていても，除霜運転中に冷蔵室２（野菜室６）を加熱することなく，省エネルギー性能が高い除霜運転を行うことができる。

また，第二の除霜モードでは，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を第一の除霜モードと同様の状態（ステップＳ１０でＮｏ）の除霜，または庫内ファン９と圧縮機２４を停止して，電気ヒータ２２（ステップＳ９，ステップＳ１１）によるヒータ除霜を選択して行う。

扉(２ａ〜６ａ)を開けて外気が庫内に流入すると，冷却器収納室８の壁面にも着霜する場合がある。冷却運転を行うと冷却器１４以外の壁面の霜は徐々に昇華していくが，扉(２ａ〜６ａ)が開放される時間が長いと，霜が昇華して減少するよりも，霜の成長の方が上回ることもある。一方，ヒートポンプ除霜は冷却器１４を直接加熱する方式で伝熱性能が高いが，冷却器１４から離れた場所の霜の加熱は難しい。

そこで，本実施形態の冷蔵庫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い場合（例えば１５分以上），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によるヒータ除霜を行い，冷却器１４の加熱し過ぎを抑えながら冷却器収納室８も加熱して霜の解け残りを防止している。

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い場合（例えば１５分以下）は，庫内ファン９を停止状態とし電気ヒータ２２と圧縮機２４を第一の除霜モードと同様の状態で除霜運転を実施する（ステップＳ１０でＮｏ）。ヒートポンプ除霜，またはヒートポンプ除霜とヒータを併用した除霜運転を実施し，省エネルギー性能が高い除霜運転を行うことができる。

以上より，第二の除霜モードを設けることで，霜の解け残りを防止しつつ，省エネルギー性能が高い除霜運転を実施することができる。

図１４は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，ステップＳ７で実施するヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）の他のフローチャートである。

ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量の適正化制御に関する他の方法である。冷却運転中に壁面凝縮器５４に溜まった冷媒を増やすことによって，ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量を適正化する方法である。

ヒートポンプ除霜を実施するために圧縮機２４を駆動（ステップＳ３０１）して，三方弁１０１を三方弁接続部１０１aと三方弁接続部１０１ｂの連通状態（１０１a―１０１ｂ）から，閉状態にする（ステップＳ３０２）。圧縮機２４を運転してＮ分経過した後（ステップＳ３０３），圧縮機２４を停止する（ステップＳ３０４）。

次に，二方弁１０３を開状態から閉状態に切り替えて（ステップＳ３０５），三方弁１０１を閉状態から，三方弁接続部１０１ｂと三方弁接続部１０１ｃの連通状態（１０１ｂ―１０１ｃ）にする（ステップＳ３０６）。以下，ステップＳ３０７〜Ｓ３０９は，図９のステップＳ１０５〜Ｓ１０７と同様である。

壁面凝縮器５４のパイプ内部の冷媒分布は図１２に示した通りで，三方弁１０１を閉状態にして圧縮機２４を所定時間運転すると，本冷凍サイクルの複数設けた凝縮器下流側の壁面凝縮器５４のパイプ内部に溜まる冷媒量を調整し易くなるので，ヒートポンプ除霜時の冷媒量を減らすことができ，冷媒循環量の適正化を図ることができる。

従って，ヒートポンプ除霜中に圧縮機２４に液状態の冷媒が戻り難くなり，圧縮機２４の信頼性が高まるので，ヒートポンプ除霜の運転時間に制限を設けることなく，効率良く除霜運転が行える。また，ヒートポンプ除霜中は壁面凝縮器５４をバイパスするので，結露防止パイプ５３に冷媒を流すことはできないが，壁面凝縮器５４に溜めた冷媒の熱容量によって，仕切りカバー３６a〜３６ｄの温度が下がり難くする効果も得られる。

図１５は本発明の実施形態例に係る冷蔵庫の，ステップＳ７で実施するヒートポンプ除霜（第一の加熱手段）の他のフローチャートである。

ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量の適正化制御に関する他の方法である。冷却運転中に壁面凝縮器５４に溜まった冷媒を減らすことによって，ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量を適正化する方法である。

ヒートポンプ除霜を実施するために圧縮機２４を駆動（ステップＳ４０１）して，二方弁１０３を開状態から閉状態に切り替え（ステップＳ４０１），圧縮機２４を運転してＮ分経過した後，圧縮機２４を停止する（ステップＳ４０４）。

次に，三方弁１０１を三方弁接続部１０１aと三方弁接続部１０１ｂの連通状態（１０１a―１０１ｂ）から，三方弁接続部１０１ｂと三方弁接続部１０１ｃの連通状態（１０１ｂ―１０１ｃ）に切り替える（ステップＳ４０５）。以下，ステップＳ４０６〜Ｓ４０８は，図９のステップＳ１０５〜Ｓ１０７と同様である。

二方弁１０３を閉状態にして圧縮機２４を所定時間運転するので，壁面凝縮器５４のパイプ内部に溜まった冷媒は，三方弁１０１を通過して庫外凝縮器５０に集めることができる。壁面凝縮器５４に溜まる冷媒が多い場合，このような操作によって壁面凝縮器５４に滞留している冷媒を減らすことができ，ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量の適正化を行うことが可能である。なお，二方弁１０３を閉状態で，圧縮機２４を長く運転すると，庫外凝縮器５０に全ての冷媒を回収することになるので，圧縮機２４を運転する時間で調整する必要がある。

以上のように，ヒートポンプ除霜時の冷媒循環量が適正化されるので，圧縮機２４に液状態の冷媒が戻り難くなり，圧縮機２４の信頼性を高めることができ，ヒートポンプ除霜の運転時間に制限を設けることなく，効率良く除霜運転が行える。また，ヒートポンプ除霜中は壁面凝縮器５４をバイパスするので，結露防止パイプ５３に冷媒を流すことはできないが，壁面凝縮器５４に溜めた冷媒の熱容量によって，仕切りカバー３６a〜３６ｄの温度が下がり難くする効果も得られる。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ 製氷室
４ 上段冷凍室
５ 下段冷凍室
６ 野菜室
７ 冷凍温度帯室
８ 冷却器収納室
９ 庫内ファン
１０ 断熱箱体
１０a 外箱
１０ｂ 内箱
１１ 冷蔵室ダクト
１２ ドライヤ
１３ 冷凍室ダクト
１３a，１３ｂ，１３ｃ 冷気吹き出し口
１４ 冷却器
１６ センサ収納部
１７ 冷凍室冷気戻り口
１８ 野菜室戻りダクト
１８a 野菜室戻り口
２０ 冷蔵室ダンパ
２１ 冷凍室ダンパ
２２ 電気ヒータ
２３ 樋
２４ 圧縮機
２５ 真空断熱材
２６ 温度設定器
２７ 排水管
２８，２９ 仕切壁
３０ 基板収納部
３１ 制御基板
３２a 第一の蒸発皿
３２ｂ 第二の蒸発皿
３３a，３３ｂ，３３ｃ 扉ポケット
３４a，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ 棚
３６a，３６ｂ，３６ｃ 仕切りカバー
３７ 外気温度センサ
３８ 外気湿度センサ
３９ 機械室
４０ 仕切り壁
４１ 冷蔵室温度センサ
４２ 冷凍室温度センサ
４３ 野菜室温度センサ
４４ 冷却器温度センサ
５０ 庫外凝縮器
５１，５２ 放熱パイプ
５３ 結露防止パイプ
５４ 壁面凝縮器
５５ 第一のキャピラリチューブ
５６ 第二のキャピラリチューブ
５７ 熱交換部
５８ 庫外ファン
６０，６１ 開口部
６２，６３ 熱の流れ
７０，７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７，７８，７９ パイプ
８０ パイプ
９０，９１ 冷媒分離部
１００ 四方弁
１０１，１０２ 三方弁
１０３ 二方弁
１０５ 第一の気液分離器
１０６ 第二の気液分離器

Claims (3)

1. 断熱箱体と，圧縮機と，
   前記断熱箱体の外部に設けた第一の熱交換手段と，
   前記断熱箱体の外面を介して外気と熱交換する第二の熱交換手段と，
   減圧手段と，前記断熱箱体内の空気と熱交換する第三の熱交換手段と，
   前記圧縮機，前記第一の熱交換手段，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の順に流れる冷媒の向きを反対に切り替える第一の冷媒流路切り替え手段と，
   前記第二の熱交換手段を構成する冷媒配管の両端にそれぞれ設けた，第二の冷媒流路切り替え手段と，第三の冷媒流路切り替え手段と，を備えた冷蔵庫において，
   前記第一の冷媒流路切り替え手段によって冷媒流路を切り替えて，前記第三の熱交換手段の除霜運転を行う際に，前記第二の冷媒流路切り替え手段と前記第三の冷媒流路切り替え手段によって閉塞された冷媒配管中に冷媒量調整部が形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 断熱箱体と，圧縮機と，
   前記断熱箱体の外部に設けた第一の熱交換手段と，
   前記断熱箱体の外面を介して外気と熱交換する第二の熱交換手段と，
   減圧手段と，前記断熱箱体内の空気と熱交換する第三の熱交換手段と，
   前記圧縮機，前記第一の熱交換手段，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の順に流れる冷媒の向きを反対に切り替える第一の冷媒流路切り替え手段と，
   前記第二の熱交換手段を構成する冷媒配管の両端にそれぞれ設けた，第二の冷媒流路切り替え手段と，第三の冷媒流路切り替え手段と，を備えた冷蔵庫において，
   前記第二の冷媒流路切り替え手段と前記第三の冷媒流路切り替え手段によって前記第二の熱交換手段をバイパスする冷媒流路を形成した後，前記第二の熱交換手段の冷媒配管中に冷媒を溜めた状態で前記第一の冷媒流路切り替え手段によって冷媒流路を切り替え，前記圧縮機を駆動して前記第三の熱交換手段の除霜運転を行うことを特徴とする冷蔵庫。
3. 前記減圧手段は、複数の減圧手段からなり、前記除霜運転のときに用いる減圧手段を可変絞り機構とし，冷却運転で用いる減圧手段よりも絞りを抑制することが可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。

Images