JP2019215147A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒータを用いずに、冷却器の除霜を行える冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機５６から圧送され、凝縮器５８を通った冷媒をＲエバ５２、又はＦエバ５４に流す冷却切替弁７０と、Ｆエバ５４に設けられた除霜パイプ８６と、圧縮機５６の吐出側に接続された除霜切替弁６５と、を含む冷凍サイクル５０を有し、除霜切替弁６５の一方の出口側に凝縮器５８が接続され、他方の出口側に除霜パイプ８６の一端が接続され、除霜パイプ８６の他端が凝縮器５８と冷却切替弁７０の入口側との間に接続されている。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

従来の冷蔵庫では、冷凍サイクルを構成している冷却器が低温になると、冷却器の外面に霜が付着するが、この冷却器への霜の付着により冷却器の冷却能力が低下することが知られている。したがって冷却器に付着した霜を除去（除霜）することが、冷蔵庫の性能向上に重要である。このため、冷却器の霜の除霜を行うために、冷却器には除霜ヒータが設けられ、この除霜ヒータが、冷却器の霜を融解する。

特開２０１３−１９５９８号公報 特開２０１７−１１６２２４号公報

しかし、除霜ヒータを通電して冷却器の霜を融解すると電力消費量を増加させるという問題点があった。

そこで本発明の実施形態は、上記問題点に鑑み、ヒータを用いずに、冷却器の除霜を行える冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、圧縮機と、凝縮器と、第１冷却器と、前記第１冷却器より低い温度に冷却される第２冷却器と、前記圧縮機から圧送され、前記凝縮器を通った冷媒を前記第１冷却器、又は前記第２冷却器に流す冷却切替弁と、前記第２冷却器に設けられた除霜パイプと、前記圧縮機の吐出側に接続された除霜切替弁と、を含む冷凍サイクルを有し、前記除霜切替弁の一方の出口側に前記凝縮器が接続され、他方の出口側に前記除霜パイプの一端が接続され、前記除霜パイプの他端が前記凝縮器と前記冷却切替弁の入口側との間に接続されている、冷蔵庫である。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の断面図。 冷凍サイクルを示す図。 冷凍冷却器の正面図。 冷凍冷却器の右側面図。 冷蔵庫のブロック図。 除霜運転中のタイムチャート。

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１について図１〜図５を参照して説明する。

（１）冷蔵庫１
冷蔵庫１について説明する。図１に示すように、冷蔵庫１は前面に開口する断熱箱体２を備える。断熱箱体２は、鋼板製の外箱４と合成樹脂製の内箱６との間に形成された断熱空間に、真空断熱材や発泡ウレタンなどの断熱材を有して構成されている。断熱箱体２の内部には複数の貯蔵室が設けられており、具体的には、図１に示すように、上段から順に、冷蔵室１０、野菜室１２が設けられ、その下方に製氷室（図示せず）と小冷凍室１４が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室１６が設けられている。

冷蔵室１０及び野菜室１２は、冷蔵温度帯（例えば、０〜４℃）に冷却される貯蔵室である。冷蔵室１０の前面開口部は、該開口部を幅方向に区分する観音開き式の左右一対の断熱性の冷蔵扉１０ａにより閉塞される。この冷蔵扉１０ａは、冷蔵庫本体の左右両側に設けたヒンジ５により回動自在に枢支されている。冷蔵室１０の背面には、冷蔵室１０の庫内温度を測定するための冷蔵温度センサ（以下、「Ｒセンサ」という）２４が設けられている。また、断熱性の冷蔵扉１０ａの前面には、冷蔵庫１の周囲の外気温を検出する外気温センサ２０が設けられている。

野菜室１２の前面開口部には、引出し式の断熱性の野菜扉１２ａが設けられている。この野菜扉１２ａの背面部には、貯蔵容器を構成する上下２段の収納ケース２２が連結されている。

製氷室、小冷凍室１４、及び冷凍室１６は、いずれも冷凍温度帯（例えば、−２０〜−１０℃）に冷却される貯蔵室であり、野菜室１２と製氷室及び小冷凍室１４との間は、内部に断熱材が設けられた断熱仕切壁２８により上下に仕切られている。小冷凍室１４の前面開口部には、引出し式の断熱性の小冷凍扉１４ａが設けられており、その小冷凍扉１４ａの背面部に貯蔵容器３０が連結されている。製氷室の前面開口部にも、図示はしないが、製氷容器が連結された引出し式の断熱性の製氷扉が設けられている。冷凍室１６の前面開口部にも、上下２段の貯蔵容器３２が連結された引出し式の断熱性の冷凍扉１６ａが設けられている。また、冷凍室１６の背面には、冷凍室１６の庫内温度を測定するための冷凍温度センサ（以下、「Ｆセンサ」という）２６が設けられている。

断熱箱体２の冷蔵温度帯の貯蔵室（冷蔵室１０及び野菜室１２）の奥部には、冷蔵冷却器空間（以下、「Ｒ空間」という）３６及びダクト３８が形成されている。Ｒ空間３６の内部には、冷蔵冷却器（以下、「Ｒエバ」という）５２及び冷蔵ファン（以下、「Ｒファン」という）５３が設けられており、Ｒファン５３が、Ｒエバ５２で冷却したＲ空間３６内の空気をダクト３８を介して冷蔵室１０及び野菜室１２に供給することで、これらの貯蔵室を冷却する。

Ｒ空間３６には、Ｒエバ５２から発生した除霜水を受ける水受部３７が設けられている。水受部３７で受けた除霜水は、排水ホースを介して、機械室３４内に設けられた不図示の蒸発皿に排水され、機械室３４内で発生する熱を受けて蒸発するようになっている。

断熱箱体２の冷凍温度帯の貯蔵室（製氷室、小冷凍室１４、冷凍室１６）の奥部には、冷凍冷却器空間（以下、「Ｆ空間」という）４０及びダクト４４が設けられている。Ｆ空間４０の内部には、Ｒエバ５２より低い温度に冷却される冷凍冷却器（以下、「Ｆエバ」という）５４と冷凍ファン（以下、「Ｆファン」という）５５が設けられている。Ｆ空間４０に設けられたＦファン５５は、Ｆエバ５４で冷却したＦ空間４０内の空気をダクト４４を介して製氷室、小冷凍室１４、冷凍室１６に供給することで、これらの貯蔵室を冷却する。

Ｆ空間４０には、Ｆエバ５４から発生した除霜水を受ける水受部４１がＦエバ５４の下方に設けられている。水受部４１で受けた除霜水は、排水ホースを介して、機械室３４内に設けられた不図示の蒸発皿に排水され、機械室３４内で発生する熱を受けて蒸発するようになっている。

図１に示すように、断熱箱体２の外箱４の外側、この例では、断熱箱体２の背面下端部には、機械室３４が設けられている。この機械室３４内には、各貯蔵室を冷却するＲエバ５２及びＦエバ５４と共に冷凍サイクル５０を構成する圧縮機５６及び凝縮器５８や、圧縮機５６及び凝縮器５８を冷却する冷却ファン（以下、「Ｃファン」という）５７等が配設されている。圧縮機５６は、機械室３４の幅方向一方側に寄せて配置されている。機械室３４の幅方向他方側には、機械室３４の前方を区画する前壁に沿って形成されたダクト４２と、ダクト４２の内部に収納された凝縮器５８と、凝縮器５８の後方に位置する冷却ファン５７と、蒸発皿の溜まった除霜水を加熱する蒸発パイプ６０が設けられている。そして、冷却ファン５７が回転すると、庫外の空気が、断熱箱体２の前方から断熱箱体２の底面と冷蔵庫１の設置面との隙間を通って後方に流れ、機械室３４の下方に開口する吸込口（不図示）からダクト４２を介して機械室３４へ取り込まれ、凝縮器５８及び圧縮機５６及び蒸発パイプ６０へ送風されこれらを冷却する。

断熱箱体２の外側、例えば、断熱箱体２の天井壁の上面後部には、冷蔵庫１を制御するマイコン等を実装した制御基板からなる制御部４６が設けられている。

（２）冷凍サイクル５０
次に、冷凍サイクル５０について図１と図２を参照して説明する。冷凍サイクル５０は、図２に示すように、高温高圧の気体状の冷媒を吐出する圧縮機５６の吐出側から順番に、除霜切替弁６５、蒸発パイプ６０、凝縮器５８、放熱パイプ６４、防露パイプ６６、逆止弁８８、ドライヤ６８及び冷却切替弁７０が接続されている。

圧縮機５６は、インバータ制御によって運転周波数を変えることにより単位時間当たりに吐出する冷媒量を変更できる能力可変型の圧縮機であり、高温、高圧の気体状の冷媒を送り出す。そして、単位時間当たりに吐出する冷媒量が、増加すれば周囲に与える熱量が増加する。

除霜切替弁６５は、三方弁からなり、一方の出口に蒸発パイプ６０、他方の出口に防露パイプ６６が接続されている。これにより、除霜切替弁６５は、圧縮機５６から流れ込んだ気体状の冷媒を、一方の出口に接続され蒸発パイプ６０、他方の出口に接続された防露パイプ６６に切り替えて供給する。

蒸発パイプ６０は、高温、高圧の気体状の冷媒によって蒸発皿の溜まった除霜水を加熱する。

凝縮器５８は、蒸発パイプ６０から高温、高圧の気体状の冷媒が流れ込むと放熱させ、高温、高圧の液体状の冷媒を放熱パイプ６４に送る。

放熱パイプ６４は、外箱４と接触するように断熱箱体２の断熱空間内に埋設され、庫外空気と熱交換することで内部を流れる高温の液体状の冷媒を冷却すると共に、その凝縮熱により扉周囲の露付きを抑制する。

放熱パイプ６４に接続された防露パイプ６６は、上記した蒸発パイプ６０、凝縮器５８及び放熱パイプ６４と共に冷媒の熱を外部へ放熱する放熱手段として機能するものであり、図１に示すように、断熱箱体２に設けられた冷蔵室１０、野菜室１２、小冷凍室１４、冷凍室１６の前面開口部の周縁部と接触するように断熱箱体２の断熱空間内に配設され、その凝縮熱により扉周囲の露付きを抑制する。

放熱パイプ６４から送り出された冷媒は、逆止弁８８を通り、除霜パイプ８６からの冷媒と共にドライヤ６８に流れる。

ドライヤ６８は、冷媒の配管内の水分、ごみ、金属などの異物を液体状の冷媒から除去するための冷媒乾燥器である。

冷却切替弁７０は、三方弁からなり、ドライヤ６８を通過した常温、高圧の液体状の冷媒が流れ込む。冷却切替弁７０の一方の出口には、キャピラリーチューブ等の冷蔵減圧装置（以下、「Ｒ減圧装置」という）７２、Ｒエバ５２、冷蔵アキュムレータ７４及び冷蔵サクションパイプ７６が、配管により順に接続されている。

冷却切替弁７０の他方の出口には、キャピラリーチューブ等の冷凍減圧装置（以下、「Ｆ減圧装置」という）７８、Ｆエバ５４、冷凍アキュムレータ８０、冷凍サクションパイプ８２及び逆止弁８４が配管により順に接続されている。これにより、冷却切替弁７０は、防露パイプ６６及びドライヤ６８を通って流れ込んだ液体状の冷媒を、Ｒ減圧装置７２を介してＲエバ５２と、Ｆ減圧装置７８を介してＦエバ５４に切り替えて供給する。

そして、逆止弁８４の出口側と冷蔵サクションパイプ７６の出口側が一つになって圧縮機５６の吸入側に接続されている。

Ｒエバ５２には、Ｒエバ５２の温度を検出するＲエバ温度センサ（以下、「Ｒエバセンサ」という）９０が設けられ、Ｆエバ５４には、Ｆエバの温度を検出するＦエバ温度センサ（以下、「Ｆエバセンサ」という）９２が設けられている（図２参照）。

除霜切替弁６５の他方の出口に接続された除霜パイプ８６は、圧縮機５６で吐出された高温、高圧の気体状の冷媒が、Ｆエバ５４の回りを流れるように、かつ、Ｆエバ５４に接触させて設けられている。Ｆエバ５４を加熱して液体状になった冷媒は、ドライヤ６８に流れる。詳しくは、後述する。

（３）Ｆエバ５４とＲエバ５２
Ｆエバ５４について図３と図４を参照して説明する。Ｆエバ５４は、フィンチューブ型冷却器であり、冷却パイプ５４１と複数枚のフィン５４２より構成されている。

複数枚のフィン５４２は、図３に示すように互いに平行に配されている。Ｆエバ５４で冷却される空気は下から上に流れているとすると、フィン５４２の枚数は上方にいくほど多くなるように配置され、隣接するフィン５４２の間隔が、Ｆエバ５４の上に行くほど（空気の下流側ほど）狭くなっている。

冷却パイプ５４１の入口側の接続部５４３は、図３においてＦエバ５４の右上部にある。冷却パイプ５４１はその位置から全てのフィン５４２を横に貫通し、Ｆエバ５４の左側面に到達した後に下方に折曲され、再びフィン５４２を横に貫通して右側部に到達する。冷却パイプ５４１は、以下同様にして蛇行状に配置されている。Ｆエバ５４の表面を冷却パイプ５４１が上から下まで覆った後、Ｆエバ５４の裏面に折曲され、再び上に向かって蛇行状に配される。冷却パイプ５４１の出口側の接続部５４４は、冷却パイプ５４１の入口側の接続部５４３の近傍に配される。冷却パイプ５４１の入口側の接続部５４３は、配管を介してＦ減圧装置７８に接続され、出口側の接続部５４４は、配管を介して冷凍アキュムレータ８０に接続されている。

図４に示すように、除霜パイプ８６が、冷却パイプ５４１の外側に位置する複数枚のフィン５４２を貫通し、冷却パイプ５４１を囲むように設けられている。この除霜パイプ８６の入口側の接続部８６１は、図３においてＦエバ５４の右上部、すなわち冷却パイプ５４１の入口側の接続部５４３の近傍にある。除霜パイプ８６はその位置から全てのフィン５４２を横に貫通し、Ｆエバ５４の左側面に到達した後に下方に折曲され、再びフィン５４２を横に貫通して右側部に到達する。除霜パイプ８６は、以下同様にして蛇行状に配置されている。Ｆエバ５４の表面を除霜パイプ８６が上から下まで覆った後、Ｆエバ５４の裏面に折曲され、再び上に向かって蛇行状に配される。除霜パイプ８６の出口側の接続部８６２は、除霜パイプ８６の出口側の接続部５４４の近傍に配される。なお、除霜パイプ８６は、Ｆエバ５４の下にいくほど（空気の上流側ほど）、密度が大きくなるように配されている。除霜パイプ８６の入口側の接続部８６１は、配管を介して除霜切替弁６５の他方の出口に接続されている。除霜パイプ８６の出口側の接続部８６２は、逆止弁８８とドライヤ６８の間の配管に接続されている。

除霜運転において、除霜パイプ８６に、高温、高圧の気体状の冷媒が流れると、Ｆエバ５４のフィン５４２や冷却パイプ５４１に付着した霜をその熱で融解し、除霜を行うことができる。

Ｒエバ５２も、フィンチューブ型冷却器であり、冷媒による冷却温度が、Ｆエバ５４に比べて高い温度に設定されている点で相違するが基本的な冷却器の構造は同じであり、また、除霜パイプ８６を有していない。

（４）冷蔵庫１の電気的構成
制御部４６には、図５のブロック図に示すように、Ｒセンサ２４、Ｆセンサ２６、Ｒファン５３、Ｆファン５５、圧縮機５６、Ｃファン５７、除霜切替弁６５、冷却切替弁７０、Ｒエバセンサ９０、Ｆエバセンサ９２、外気温センサ２０等の断熱箱体２の内側又は外側に設けられた電気部品が電気接続されており、各種センサから入力される信号と予めメモリに記憶された制御プログラムに基づいて、Ｒファン５３、Ｆファン５５、圧縮機５６、Ｃファン５７、除霜切替弁６５及び冷却切替弁７０の動作を制御して冷蔵庫１の動作全般を制御する。

制御部４６は、Ｒセンサ２４及びＦセンサ２６によって検出された庫内温度に基づいて、冷蔵温度帯の冷蔵室１０、野菜室１２を冷却する冷蔵運転（以下、「Ｒ運転」という）と、冷凍温度帯の小冷凍室１４、冷凍室１６を冷却する冷凍運転（以下、「Ｆ運転」という）とを切り替えて実行すると共に、所定の除霜開始条件を満たすと、Ｆエバ５４を加熱してＦエバ５４に付着した霜を融解する除霜運転を実行する。

なお、除霜開始条件の内容は限定されない。例えば、冷凍温度帯の貯蔵室が所定の温度以下になった時や、前回の除霜の完了時から一定時間経過した時や、冷凍運転の積算時間が一定時間に達した時に、制御部４６は除霜開始条件を満たされたと判断する。

（５）冷蔵庫１の制御方法
冷蔵庫１の運転方法について説明する。

（５−１）Ｒ運転
Ｒ運転を実行する場合、制御部４６は、圧縮機５６を所定の周波数で動作させつつ、除霜切替弁６５を蒸発パイプ６０側へ切り替えて、放熱パイプ６４から流れ込んだ高圧、高温の液体状の冷媒を防露パイプ６６へ供給し、冷却切替弁７０を切り替えてＲ減圧装置７２を介してＲエバ５２に低圧、低温の液体状の冷媒を供給する。また、制御部４６は、Ｒファン５３を回転させる。

これらの制御の結果、Ｒエバ５２は流れ込んだ低圧、低温の冷媒が気化することで周囲の空気を冷却してＲ空間３６内で冷気を生成し、その冷気がＲファン５３の送風作用により冷蔵温度帯の冷蔵室１０、野菜室１２内を循環し、所定の冷蔵温度に冷却する。

（５−２）Ｆ運転
Ｆ運転を実行する場合、制御部４６は、圧縮機５６を所定の周波数で動作させつつ、除霜切替弁６５を蒸発パイプ６０側へ切り替えて、放熱パイプ６４から流れ込んだ高圧、高温の冷媒を防露パイプ６６へ供給し、冷却切替弁７０を切り替えてＦ減圧装置７８を介してＦエバ５４に低圧、低温の冷媒を供給する。また、制御部４６は、Ｆファン５５を回転させる。

これらの制御の結果、Ｆエバ５４は流れ込んだ低圧、低温の冷媒が気化することで周囲の空気を冷却してＦ空間４０内で冷気を生成する。そして、生成された冷気がＦファン５５の送風作用により冷凍温度帯の小冷凍室１４、冷凍室１６内を循環し、所定の冷凍温度に冷却する。冷凍温度帯の小冷凍室１４、冷凍室１６内を循環した冷気は、冷凍室１６の背面に設けられた吸込口１８からＦ空間４０に戻り、Ｆエバ５４の下方から上方へＦエバ５４が備える多数のフィンの間を通って流れる。その際に冷気は再びＦエバ５４により冷却され、その後、再び冷凍温度帯の小冷凍室１４、冷凍室１６へ送風される。

（５−３）除霜運転
除霜運転を実行する場合、制御部４６は、圧縮機５６を所定の周波数で動作させつつ、除霜切替弁６５を切り替えて圧縮機５６からの高圧、高温の気体状の冷媒を除霜パイプ８６へ供給する。この制御により、圧縮機５６で圧縮された高圧、高温の冷媒が、Ｆエバ５４に設けられた除霜パイプ８６を流れ、Ｆエバ５４に付着した霜と熱交換することで、霜の融解し、高圧、高温の冷媒が冷却され液化する。

また、制御部４６は、除霜運転中にＲファン５３を所定の回転数で回転させて冷蔵温度帯の冷蔵室１０、野菜室１２を冷却するＲ運転を実行する。すなわち、除霜運転では、除霜パイプ８６を流れ出た高圧、高温の液体状の冷媒が、ドライヤ６８、冷却切替弁７０、Ｒ減圧装置７２を介してＲエバ５２に流れ込む。これにより、Ｒエバ５２は流れ込んだ低圧、低温の液体状の冷媒が気化することで周囲の空気を冷却してＲ空間３６内で冷気を生成し、その冷気がＲファン５３の送風作用により冷蔵温度帯の冷蔵室１０、野菜室１２内を循環し所定の冷蔵温度に冷却する。

（６）除霜運転の制御方法
次に、除霜運転の具体的な制御方法について図６のタイムチャートを参照して説明する。

まず、除霜運転中は、上記したようにＲ運転を同時に行っているが、Ｒファン５３の回転数を、通常のＲ運転における回転数（以下、「定格回転数」という）の５０％〜８０％で回転させる。この理由は、除霜運転の時間は通常のＲ運転より長くなり、Ｒファン５３の回転数を落とさないと、冷蔵温度帯の庫内温度が過冷却となることを防止するためである。なお、Ｒファン５３の回転数を定格回転数よりも下げる場合には、除霜運転が開始されるとき、すなわち、除霜切替弁６５がＯＦＦからＯＮになったときである。

また、除霜運転中は、Ｆファン５５の回転を停止させる。この理由は、Ｆエバ５４の温度が上昇するため、その上昇した空気を小冷凍室１４、冷凍室１６などに循環させないためである。なお、Ｆファン５５の回転は、全く停止させるのでなく、通常のＦ運転の回転数の１％以下で回転させてもよい。

また、除霜運転中は、Ｃファン５７の回転を停止させる。この理由は、圧縮機５６から吐出される熱い冷媒の熱損失を最小限にして、除霜パイプ８６に届けるためである。なお、Ｃファン５７の回転は、全く停止させるのでなく、通常の回転数の１％以下で回転させてもよい。

除霜運転は、省エネモードと高速モードが存在する。省エネモードは、省エネルギーを目的とし、高速モードは、冷凍食品を長期保存することを目的とする。省エネモードと高速モードの切り換えは、ユーザが冷蔵庫に設けられている不図示の操作盤による操作、又は外部からのスマートフォンなどの操作によって切り換える。

省エネモードは、圧縮機５６の運転周波数を１８Ｈｚ〜４０Ｈｚの間にする。４０Ｈｚまでの運転周波数であると、圧縮機５６における省エネ効果が大きいためである。省エネモードにおいても、外気温によって運転周波数を切り換える。外気温センサ２０が検出した外気温が２０℃以上の場合には、圧縮機５６の運転周波数を１８Ｈｚ〜３０Ｈｚ（例えば、２５Ｈｚ）にする。また、外気温が２０℃未満の場合には、圧縮機５６の運転周波数を３０Ｈｚ〜４０Ｈｚ（例えば、３５Ｈｚ）にする。このように外気温が高いほど圧縮機５６の運転周波数を低くすることにより、除霜能力を維持しつつ、省エネを実現できる。

高速モードは、圧縮機５６の運転周波数は４０Ｈｚ〜６９Ｈｚの間にする。圧縮機５６の運転周波数が、省エネモードよりも高いため、単位時間当たりに送られる熱い冷媒の量が増加し、Ｆエバ５４の加熱をより促進でき、除霜時間を短縮できる。そのため、長期間保存されている冷凍食品に対する冷却を維持できる。高速モードにおいても、外気温によって運転周波数を切り換える。外気温が２０℃以上の場合には、圧縮機５６の運転周波数を４０Ｈｚ〜５０Ｈｚ（例えば、４５Ｈｚ）にする。外気温が２０℃未満の場合には、圧縮機５６の運転周波数を５０Ｈｚ〜６９Ｈｚ（例えば、６０Ｈｚ）にする。このように外気温が高いほど圧縮機５６の運転周波数を低くすることにより、除霜時間を短くしつつ、省エネを実現できる。

省エネモードと高速モードよりなる除霜運転が終了するのは、Ｆエバセンサ９２の検出温度が一定温度（例えば、７．５℃）以上に到達すると、氷が全て取り除かれたものとして終了する。除霜運転終了後は、圧縮機５６は、Ｒ運転やＦ運転に対応した運転周波数で運転させる。

図６に示すように、除霜運転後にＦファン５５の運転を開始するのは、Ｒエバセンサ９０の検出温度がＦセンサ２６の検出温度よりも低くなり、かつ、Ｆ運転が開始されたときに運転を開始する。この理由は、除霜後においてはＦエバ５４の温度は高くなっているため、除霜運転終了後の直後にＦファン５５を回転させるとその暖まった空気が冷凍室１６などに流れる可能性があるため、Ｆエバ５４の温度が冷凍室１６などの庫内温度よりも低くなったときで、かつ、Ｆ運転が開始されたときから運転を開始する。これによって、冷蔵温度帯に貯蔵されている食品の温度が上昇しない。

また、図６に示すように、除霜運転後にＲファン５３の運転を開始するのは、Ｆファン５５の運転を開始した後に行う。この理由は、冷凍室１６などは除霜時に温度上昇しているため、Ｆ運転を優先させる必要があるからである。

また、図６に示すように、Ｃファン５７の運転は、除霜運転終了後に直ちに開始する。この理由は、Ｃファン５７は冷媒を冷却するため除霜時は停止させているが、除霜後は温度が低い冷媒が必要なため、Ｃファン５７の運転を直ちに開始する必要があるからである。

（７）効果
以上のような本実施形態の冷蔵庫１では、圧縮機５６で圧縮された高温の冷媒が流れる除霜パイプ８６をＦエバ５４に接触させて設けているため、除霜パイプ８６を流れる冷媒の熱によってＦエバ５４の除霜を行うことができる。特に、除霜パイプ８６は、Ｆエバ５４の下にいくほど（空気の上流側ほど）、密度が大きくなるように配されているので、霜が付着しやすいＦエバ５４の下部をより加熱して、除霜を行うことができる。

また、圧縮機５６からは、除霜パイプ８６に高温、高圧の気体状の冷媒が送られるが、この冷媒はＦエバ５４を加熱して霜を取り除くことにより熱が奪われ、液化する。そして、ドライヤ６８で水分やゴミが取り除かれるため、冷却切替弁７０には、きれいな高温、高圧の液体状の冷媒しか送られてこない。

また、Ｆエバ５４を囲む除霜パイプ８６の入口側の接続部８６１と出口側の接続部８６２とは、冷却パイプ５４１の入口側の接続部５４３と出口側の接続部５４４と同じ位置に設けられているため、除霜パイプ８６の接続作業は、冷却パイプ５４１の接続作業と同じ位置で行うことができ、作業効率が上がる。

また、除霜運転中においてもＲエバ５２に冷媒が流れるため、Ｒエバ５２によって冷却された空気が、冷蔵室１０などの冷蔵温度帯を冷却できる。

また、隣接するフィン５４２の間隔が、Ｆエバ５４の上に行くほど（空気の下流側ほど）狭くなっているので、より空気が冷却される。

また、除霜運転中は、Ｆファン５５を回転を停止させるため、温度が上昇したＦエバ５４からの熱が冷凍室１６などに流れ込まず食品の温度が上昇しない。

また、除霜運転中は、Ｃファン５７の回転を停止させるため、圧縮機５６から出てきた熱い冷媒の熱損失を最小限にして除霜パイプ８６に送ることができ、その熱量を除霜に使用できる。

また、除霜運転中は、Ｒファン５３の回転数を定格回転数の５０〜８０％に落とすことにより、通常のＲ運転よりも長い除霜時間であっても、冷蔵室１０などが過冷却にならない。

また、除霜運転は、省エネモードと高速モードが存在するため、ユーザのニーズに合わせた除霜を行うことができる。省エネモードでは省エネルギーを優先できる。高速モードでは短時間で除霜を行うことができ、冷凍食品を長期間保存しているユーザでも安心して除霜運転を行うことができる。

また、除霜運転の省エネモードと高速モードにおいて、外気温が高いほど圧縮機５６の運転周波数を下げるため、除霜能力を下げることなく省エネを実現できる。

（８）その他
上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１・・・冷蔵庫、２０・・・外気温センサ、５０・・・冷凍サイクル、５２・・・Ｒエバ、５３・・・Ｒファン、５４・・・Ｆエバ、５５・・・Ｆファン、５６・・・圧縮機、５７・・・Ｃファン、６０・・・蒸発パイプ、６４・・・放熱パイプ、６５・・・除霜切替弁、６６・・・防露パイプ、６８・・・ドライヤ、７０・・・冷却切替弁、８６・・・除霜パイプ

Claims (17)

1. 圧縮機と、
   凝縮器と、
   第１冷却器と、
   前記第１冷却器より低い温度に冷却される第２冷却器と、
   前記圧縮機から圧送され、前記凝縮器を通った冷媒を前記第１冷却器、又は前記第２冷却器に流す冷却切替弁と、
   前記第２冷却器に設けられた除霜パイプと、
   前記圧縮機の吐出側に接続された除霜切替弁と、
   を含む冷凍サイクルを有し、
   前記除霜切替弁の一方の出口側に前記凝縮器が接続され、他方の出口側に前記除霜パイプの一端が接続され、
   前記除霜パイプの他端が前記凝縮器と前記冷却切替弁の入口側との間に接続されている、
   冷蔵庫。
2. 前記冷凍サイクルは、
   前記冷却切替弁を切り替えて、前記第１冷却器に冷媒を流す第１運転と、
   前記冷却切替弁を切り替えて、前記第２冷却器に冷媒を流す第２運転と、
   前記除霜切替弁と前記冷却切替弁を切り替えて、前記除霜パイプを介して前記第１冷却器に冷媒を流す除霜運転とを行う、
   請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記圧縮機と前記冷却切替弁の間には、冷媒の熱を外部へ放熱する複数の放熱手段が順番に接続されている、
   請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記放熱手段の最後に逆止弁が接続され、
   前記逆止弁の出口側と前記除霜パイプの他端が接続されて一体となり、この一体となった部分が前記冷却切替弁の入口側に接続されている、
   請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記第２冷却器は、複数枚の平行に配されたフィンと、前記フィンを貫通しつつ蛇行状に配された冷却パイプとを有したフィンチューブ型冷却器であり、
   前記除霜パイプは、前記冷却パイプの外側に蛇行状に配されている、
   請求項１に記載の冷蔵庫。
6. 前記冷却パイプの入口側の接続部と、前記冷却パイプの出口側の接続部とが同じ位置に配され、
   前記除霜パイプの入口側の接続部と前記除霜パイプの出口側の接続部とが、前記冷却パイプの入口側の接続部と前記冷却パイプの出口側の接続部と同じ位置に配されている、
   請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 前記除霜パイプの入口側の前記接続部、前記除霜パイプの出口側の前記接続部、前記冷却パイプの入口側の前記接続部、前記冷却パイプの出口側の前記接続部とは、前記第２冷却器の上部の一方に配されている、
   請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記除霜パイプも前記フィンを貫通する、
   請求項５に記載の冷蔵庫。
9. 隣接する前記フィンの間隔が、前記第２冷却器を流れる空気の下流側ほど狭くなっている、
   請求項５に記載の冷蔵庫。
10. 前記第２冷却器に前記除霜パイプを配する密度が、前記第２冷却器を流れる空気の上流側ほど大きくなっている、
    請求項５に記載の冷蔵庫。
11. 前記除霜運転を行うときは、前記第１冷却器を冷却する第１ファンを回転させる、
    請求項２に記載の冷蔵庫。
12. 前記除霜運転は、
    前記圧縮機の運転周波数が異なる複数のモードを実行できる、
    請求項１１に記載の冷蔵庫。
13. 前記除霜運転は、
    前記圧縮機を第１範囲内の運転周波数で動作させる省エネモードと、
    前記圧縮機を前記第１範囲より高い運転周波数からなる第２範囲内の運転周波数で動作させる高速モードの２種類を含む、
    請求項１１又は１２に記載の冷蔵庫。
14. 前記除霜運転において、
    外気温が高いほど前記圧縮機の運転周波数を低くする、
    請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
15. 前記除霜運転を行うときは、
    前記第１ファンを定格回転数の５０〜８０％で回転させ、
    前記第２冷却器を冷却する第２ファンを停止させる、
    請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
16. 前記除霜運転を行うときは、
    前記凝縮器を冷却する第３ファンを停止させる、
    請求項１５に記載の冷蔵庫。
17. 前記除霜運転の開始後に、前記第１ファンを回転させる、
    請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

Images