JP2020041769A

JP2020041769A - 冷蔵庫

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Publication number: JP2020041769A
Application number: JP2018170404A
Authority: JP
Inventors: 雄亮田代; Takesuke Tashiro; 中津　哲史; Tetsushi Nakatsu; 哲史中津
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: JP7358039B2

Abstract

【課題】性能向上を図るとともに冷媒回路の詰りを確実に防止できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機１０は、冷媒を圧縮する。凝縮器２０，２５は、圧縮機１０から出力される冷媒を凝縮する。キャピラリチューブ５０は、凝縮器２０，２５の下流に設けられる。冷却器６０は、キャピラリチューブ５０から出力される冷媒を蒸発させることによって庫内を冷却する。熱交換器７０は、冷却器６０から圧縮機１０へ戻される冷媒とキャピラリチューブ５０を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。ＬＥＶ４０は、凝縮器２５とキャピラリチューブ５０との間の配管に設けられる。ドライヤ３０は、凝縮器２５とＬＥＶ４０との間の配管に設けられる。【選択図】図１

Description

本開示は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫には、凝縮器と冷却器との間に絞り装置が設けられている。特開２００１−２４１７８４号公報（特許文献１）に記載の冷蔵庫では、絞り装置は、膨張弁と、膨張弁の上流及び下流に設けられる毛細管（キャピラリチューブ）とによって構成される。毛細管は、熱回収熱交換器によって圧縮機の吸入配管と熱交換を行なう。熱回収熱交換器を設けることによって、冷却器の冷却能力を増強することができる。

この冷蔵庫では、膨張弁の上流及び下流に毛細管が設けられることにより、毛細管にスラッジが堆積するため、膨張弁に堆積するスラッジ量を低減することができる。これにより、膨張弁がスラッジにより詰まる危険性を低減し、信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる（特許文献１参照）。

特開２００１−２４１７８４号公報

冷蔵庫の冷媒回路において、膨張弁を適切な位置に配設し、運転状況に応じて膨張弁の絞り量を適切に調整することにより、圧縮機に吸入される冷媒（以下、「吸入冷媒」と称する場合がある。）の温度を下げることができる。吸入冷媒の温度を下げることによって、圧縮機の入力（仕事量）を低減することができる（性能向上）。特許文献１では、このような観点での検討は、特に行なわれていない。

また、冷蔵庫では、空調機と比べて冷媒の流量が少ないので、膨張弁により冷媒に圧力損失を与えるためには、膨張弁の開度を十分に小さくする必要がある。そのため、冷媒回路に膨張弁を設ける場合には、膨張弁の詰り防止は重要であり、膨張弁の上流及び／又は下流に毛細管を設けるだけでは、膨張弁の詰りを防止できない可能性がある。

本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、冷蔵庫において、性能向上を図るとともに冷媒回路の詰りを確実に防止することである。

本開示による冷蔵庫は、圧縮機と、凝縮器と、毛細管と、冷却器と、熱交換器と、膨張弁と、ドライヤとを備える。圧縮機は、冷媒を圧縮する。凝縮器は、圧縮機から出力される冷媒を凝縮する。毛細管（キャピラリチューブ）は、凝縮器の下流に設けられる。冷却器は、毛細管から出力される冷媒を蒸発させることによって庫内を冷却する。熱交換器は、冷却器から圧縮機へ戻される冷媒と毛細管を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。膨張弁は、凝縮器と毛細管との間の配管に設けられる。ドライヤは、凝縮器と膨張弁との間の配管に設けられる。

この冷蔵庫では、毛細管とともに膨張弁が設けられ、膨張弁は、毛細管の上流に設けられる。これにより、膨張弁の開度を絞ることによって吸入冷媒の温度を下げることができ、圧縮機の入力（仕事量）を低減することができる（性能向上）。膨張弁を毛細管の下流に設けても、このような効果は得られない（詳細は後述）。また、膨張弁を毛細管の下流に設けると、膨張弁の上流の高圧部において熱交換器による熱交換が行なわれるため、冷媒の過冷却度が大きくなり、冷媒の増量が必要となる可能性がある。膨張弁が毛細管の上流に設けられる本開示の冷蔵庫では、このような問題は生じない。さらに、膨張弁を毛細管の下流に設けると、膨張弁が冷却器の近くに配設される可能性がある。この場合、膨張弁には、低温での安定動作が求められ、膨張弁のコストが増加する可能性がある。膨張弁が毛細管の上流に設けられる本開示の冷蔵庫では、このような問題は生じない。そして、本開示の冷蔵庫では、膨張弁の上流にドライヤが設けられる。これにより、膨張弁が毛細管の上流に設けられても、膨張弁の詰りを確実に防止することができる。

本開示の冷蔵庫によれば、性能を向上できるとともに冷媒回路の詰りを確実に防止することができる。

本開示の実施の形態に従う冷蔵庫の全体構成図である。冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示すｐ−ｈ線図である。ドライヤの構成の一例を示す図である。本実施の形態に従う冷蔵庫の断面構成の一例を示す図である。図４に示す機械室を冷蔵庫の背面側から見たときの構成の一例を示す図である。制御装置により実行されるＬＥＶの制御の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、本開示の実施の形態に従う冷蔵庫の全体構成図である。図１を参照して、冷蔵庫１は、圧縮機１０と、凝縮器２０，２５と、ファン２２と、ドライヤ３０と、膨張弁４０と、キャピラリチューブ５０と、冷却器６０と、ファン６２と、熱交換器７０とを備える。また、冷蔵庫１は、配管８０〜８６と、温度センサ９０，９２と、湿度センサ９４と、制御装置１００とをさらに備える。

配管８０は、圧縮機１０の吐出ポートと凝縮器２０とを接続する。配管８１は、凝縮器２０と凝縮器２５とを接続する。配管８２は、凝縮器２５とドライヤ３０とを接続する。配管８３は、ドライヤ３０と膨張弁４０とを接続する。配管８４は、膨張弁４０とキャピラリチューブ５０とを接続する。配管８５は、キャピラリチューブ５０と冷却器６０とを接続する。配管８６は、冷却器６０と圧縮機１０の吸入ポートとを接続する。

圧縮機１０は、配管８６から吸入される冷媒を圧縮して配管８０へ出力する。圧縮機１０は、制御装置１００からの制御信号に従って回転数を調整するように構成される。圧縮機１０の回転数を調整することで冷媒の循環量が調整され、冷蔵庫１の能力を調整することができる。圧縮機１０には種々のタイプのものを採用可能であり、たとえば、ロータリータイプ、レシプロタイプ、スクロールタイプ等のものを採用し得る。

凝縮器２０，２５は、圧縮機１０から配管８０に出力された冷媒を凝縮する。凝縮器２０，２５は、圧縮機１０から出力される高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換（放熱）を行なうように構成される。この熱交換により、冷媒は凝縮されて液相に変化する。この例では、凝縮器２０は、圧縮機１０とともに機械室に配設され、ファン２２により供給される外気と熱交換を行なうように構成されている。凝縮器２５は、放熱パイプによって構成され、冷蔵庫１の筐体の壁面内部に配設される。

ドライヤ３０は、凝縮器２５と膨張弁４０との間、すなわち膨張弁４０の上流に設けられ、膨張弁４０に供給される冷媒中の水分及び異物を除去する。この冷蔵庫１では、絞り手段として、キャピラリチューブ５０に加えてキャピラリチューブ５０の上流に膨張弁４０が設けられており、膨張弁４０の詰りを確実に防止する必要がある。このため、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、膨張弁４０の上流にドライヤ３０が設けられている。

膨張弁４０は、凝縮器２５から出力されてドライヤ３０を通過した冷媒を減圧して配管８４へ出力する。膨張弁４０は、リニア電子膨張弁（以下「ＬＥＶ（Linear Expansion Valve）」と称する。）によって構成され、以下では、膨張弁４０をＬＥＶ４０と称する場合がある。なお、膨張弁４０は、ＬＥＶに限定されるものではない。

従来、冷蔵庫においては、冷却負荷によって変化させる冷媒流量に応じた絞りを実現するために、絞り手段として複数のキャピラリチューブが設けられ、冷媒流量に応じてキャピラリチューブを切替えることによって、冷媒流量に応じた絞りを実現していた。この実施の形態に従う冷蔵庫１では、開度を調整可能なＬＥＶ４０を設けることによって、キャピラリチューブを複数備えることなく、冷媒流量に応じて絞りを可変としている。ＬＥＶ４０の開度は、制御装置１００によって調整され、ＬＥＶ４０の開度を絞るほど、ＬＥＶ４０の下流の冷媒圧力は低下し、冷媒の乾き度は上昇する。

キャピラリチューブ５０は、毛細管によって構成され、配管８４を通じて受ける冷媒を減圧して配管８６へ出力する。また、この冷蔵庫１では、キャピラリチューブ５０を流れる冷媒は、熱交換器７０によって、冷却器６０から出力される冷媒と熱交換を行なう。熱交換器７０については、後ほど説明する。

冷却器６０は、キャピラリチューブ５０から配管８５へ出力された冷媒を蒸発させて配管８６へ出力する。冷却器６０は、庫内に配設され、キャピラリチューブ５０から出力される低温低圧の冷媒が庫内の空気と熱交換（吸熱）を行なうように構成される。この熱交換により、庫内は冷却され、冷媒は蒸発して気相（過熱蒸気）に変化する。ファン６２は、冷却器６０において庫内の空気が冷媒と効率よく熱交換を行なうように、庫内の空気を冷却器６０に供給する。

熱交換器７０は、キャピラリチューブ５０と配管８６（８６ｂ）とによって構成され、キャピラリチューブ５０を流れる冷媒と、配管８６によって冷却器６０から圧縮機１０へ戻される冷媒との間で熱交換を行なうように構成される。熱交換器７０によって、吸入冷媒は加熱され、キャピラリチューブ５０を流れる冷媒は冷却されるので、圧縮機１０に液冷媒が吸入されるのを抑制できるとともに、冷却効率を向上させることができる。

温度センサ９０は、配管８６ｃの冷媒温度、すなわち熱交換器７０と圧縮機１０との間の冷媒の温度Ｔ１を検出し、その検出値を制御装置１００へ出力する。温度センサ９２は、冷蔵庫１の外気の温度Ｔ２を検出し、その検出値を制御装置１００へ出力する。湿度センサ９４は、冷蔵庫１の外気の湿度Ｍを検出し、その検出値を制御装置１００へ出力する。温度センサ９０は、たとえば冷蔵庫１の機械室において、配管８６ｃの外周面に設置してもよいし、冷媒の温度をより確実に検出するために配管８６ｃの内部に設置してもよい。温度センサ９２及び湿度センサ９４は、冷蔵庫１の庫外（たとえば機械室や冷蔵庫１の上面等）に配設される。

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２と、メモリ１０４（ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory））と、各種信号を入出力するための入出力バッファ（図示せず）等を含んで構成される。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭ等に展開して実行する。ＲＯＭに格納されるプログラムは、制御装置１００の処理手順が記されたプログラムである。制御装置１００は、これらのプログラムに従って、冷蔵庫１における各機器の制御を実行する。この制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

この冷蔵庫１では、１つのキャピラリチューブ５０と、開度を調整可能なＬＥＶ４０とによって絞り装置が構成される。これにより、キャピラリチューブを複数備えることなく、冷却負荷によって変化させる冷媒流量に応じて絞りを可変としている。

そして、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、ＬＥＶ４０は、キャピラリチューブ５０の上流に配設され、さらに、ＬＥＶ４０の上流にドライヤ３０が配設される。このような構成とすることにより、冷蔵庫１の信頼性を確保しつつ性能を向上させることができる。以下、この点について詳しく説明する。

図２は、冷媒の圧力とエンタルピとの関係を示すｐ−ｈ線図である。図２を参照して、横軸は、冷媒の圧力ｐ（Ｍｐａ）を示し、縦軸は、冷媒の比エンタルピｈ（ｋＪ／ｋｇ）（以下、単に「エンタルピ」と称する。）を示す。

点Ｐ１１〜Ｐ１５を結ぶ実線Ｌ１（以下「サイクル１」と称する。）は、本実施の形態に従う冷蔵庫１の冷媒の状態を示す。点Ｐ２１〜Ｐ２４を結ぶ点線Ｌ２（以下「サイクル２」と称する。）は、参考例であり、ＬＥＶ４０を設けないとした場合の冷媒の状態を示す。

点線ＴＥ１，ＴＥ２の各々は、等温線である。点線ＴＥ２で示される温度は、点線ＴＥ１で示される温度よりも低い。たとえば、点線ＴＥ１は３０℃を示し、点線ＴＥ２は−３０℃を示す。

点線Ｓ１，Ｓ２の各々は、等エントロピ線である。点線Ｓ２で示されるエントロピは、点線Ｓ１で示されるエントロピよりも小さい。冷媒の物性として、エントロピが小さいほど、ｐ−ｈ線図における等エントロピ線の傾きが大きくなる。

実線Ｌ１で示されるサイクル１において、点Ｐ１５→点Ｐ１１は、圧縮機１０における冷媒の圧縮を示し（等エントロピ変化）、点Ｐ１１→点Ｐ１２は、凝縮器２０，２５における等圧冷却を示す。点Ｐ１２→点Ｐ１３は、ＬＥＶ４０における減圧を示し（等エンタルピ変化）、点Ｐ１３→点Ｐ１４は、キャピラリチューブ５０における減圧を示す。そして、点Ｐ１４→点Ｐ１５は、冷却器６０における等圧加熱を示す。

また、点線Ｌ２で示されるサイクル２において、点Ｐ２４→点Ｐ２１は、圧縮機１０における冷媒の圧縮を示し（等エントロピ変化）、点Ｐ２１→点Ｐ２２は、凝縮器２０，２５における等圧冷却を示す。また、点Ｐ２２→点Ｐ２３は、キャピラリチューブ５０における減圧を示し、点Ｐ２３→点Ｐ２４は、冷却器６０における等圧加熱を示す。

サイクル１とサイクル２とを比較すると、サイクル１（本実施の形態に従う冷蔵庫１）では、ＬＥＶ４０が設けられることによって、サイクル２に対してキャピラリチューブ５０入側の冷媒の圧力及び温度が低下する（点Ｐ１３）。これにより、サイクル１では、サイクル２に対して、キャピラリチューブ５０出側の冷媒の圧力及び温度が低下する（点Ｐ１４）。その結果、サイクル１では、サイクル２に対して、圧縮機１０に吸入される冷媒のエンタルピ及び温度が低下する（点Ｐ１５）。

これにより、圧縮機１０による冷媒の圧縮時、サイクル２では、等エントロピ線Ｓ１に沿って冷媒の状態が変化するのに対して、ＬＥＶ４０が設けられるサイクル１では、等エントロピ線Ｓ２に沿って冷媒の状態が変化する。上述のように、点線Ｓ２で示されるエントロピは、点線Ｓ１で示されるエントロピよりも小さい。

ここで、冷媒の物性として、エントロピが小さいほど、ｐ−ｈ線図における等エントロピ線の傾きは大きくなる。そして、等エントロピ線の傾きが大きいほど、圧縮機１０の入力を低減することができる。言い換えると、等エントロピ線の傾きが大きいほど、小さな圧縮機入力で冷媒を圧縮することができる。

この実施の形態に従う冷蔵庫１では、上述のように、ＬＥＶ４０を設けることによって、圧縮機１０に吸入される冷媒の温度を下げることができる。これにより、圧縮機１０による冷媒の圧縮時に、等エントロピ線Ｓ２に沿って冷媒の状態を変化させることができ、圧縮機１０の入力を低減することができる（性能向上）。

なお、このような性能向上は、キャピラリチューブ５０の上流にＬＥＶ４０を設けることで得られ、キャピラリチューブ５０の下流にＬＥＶ４０を設けてもこのような性能向上は得られない。キャピラリチューブ５０の下流にＬＥＶ４０が設けられる構成では、冷却器６０における蒸発温度は下がるけれども、圧縮機１０に吸入される冷媒（気相冷媒）の温度はそれほど下がらず、冷媒のエントロピは小さくならないからである。

また、仮に、キャピラリチューブ５０の下流にＬＥＶ４０を設けた場合、ＬＥＶ４０の上流に熱交換器７０が設けられることになる。この場合、ＬＥＶ４０の上流の高圧部で熱交換が行なわれるため、冷媒の過冷却度が大きくなり、冷媒の追加（増量）が必要となる。さらに、配置スペースの関係上、冷却器６０の近くにＬＥＶ４０を配設しなければならないケースもあり得る。その場合には、ＬＥＶ４０の低温での安定動作が求められるため、コスト増となり得る。本実施の形態に従う冷蔵庫１では、キャピラリチューブ５０の上流にＬＥＶ４０が設けられるので、これらの問題は生じない。

また、一般的に、冷蔵庫における冷媒の流量は、空調機における冷媒の流量よりも少ないので、ＬＥＶ４０により冷媒に圧力損失を与えるためには、ＬＥＶ４０の開度を十分に小さくする必要がある。このため、冷蔵庫の冷媒回路にＬＥＶを設ける場合には、ＬＥＶの詰り防止は重要であり、上述の特許文献１のように、ＬＥＶの上流及び／又は下流にキャピラリチューブを設けるだけでは、ＬＥＶの詰りを防止できない可能性がある。

そこで、本実施の形態に従う冷蔵庫１では、キャピラリチューブ５０の上流に設けられるＬＥＶ４０のさらに上流にドライヤ３０が設けられる。これにより、キャピラリチューブ５０よりも上流のＬＥＶ４０にスラッジ等の異物が混入するのを防止し、ＬＥＶ４０の詰りを確実に防止することができる。

図３は、ドライヤ３０の構成の一例を示す図である。図３を参照して、ドライヤ３０は、吸着部３２と、フィルタ３４とを含む。吸着部３２は、水分を吸着可能なモレキュラーシーブ等の吸着剤によって構成され、配管８２から供給される冷媒に含まれている水分を吸着することによって冷媒から水分を除去する。フィルタ３４は、たとえばメッシュ状の網部材によって構成され、配管８２から供給される冷媒に含まれている異物を捕集する。

図４は、本実施の形態に従う冷蔵庫１の断面構成の一例を示す図である。図４を参照して、冷蔵庫１の庫内と庫外とは、内部に真空断熱材が実装されるとともに発泡断熱材（発泡ポリウレタン）が充填された、断熱性の筐体１１０によって隔てられている。

冷蔵庫１は、食品を冷蔵及び冷凍して貯蔵する貯蔵室を備え、貯蔵室は、上方から、冷蔵室１１２、製氷室１１３、冷凍室１１４、及び野菜室１１５に分けられている。冷蔵室１１２は、たとえば観音開きの冷蔵室扉１１２ａを備えている。製氷室１１３、冷凍室１１４、及び野菜室１１５は、それぞれ引き出し式の製氷室扉１１３ａ、冷凍室扉１１４ａ、及び野菜室扉１１５ａを備えている。

冷蔵室１１２と製氷室１１３及び冷凍室１１４とは、断熱仕切壁１１６によって隔てられている。製氷室１１３及び冷凍室１１４と野菜室１１５とは、断熱仕切壁１１８によって隔てられている。製氷室１１３と冷凍室１１４との間には、仕切壁は設けられていないが、製氷室扉１１３ａと冷凍室扉１１４ａとの隙間から冷気が庫外に漏れないように、仕切壁１１７が設けられている。

冷蔵庫１の庫内の背面側には、冷却器６０及びファン６２（図１）が配設されている。冷却器６０は、冷却器収納室１２０内に設けられる。冷却器６０により冷却された循環空気（冷気）は、ファン６２によって、ダクト１２２を通じて冷蔵室１１２へ供給され、ダクト１２４を通じて製氷室１１３及び冷凍室１１４へ供給され、図示しない野菜室ダクトを通じて野菜室１１５へ供給される。

冷蔵室１１２、製氷室１１３、冷凍室１１４、及び野菜室１１５への送風は、温度センサ１４２，１４４，１４６と連動して、ダクト１２２，１２４にそれぞれ設けられるダンパ１２６，１２８、及び野菜室ダクトに設けられる野菜室ダンパ（図示せず）によって制御される。

温度センサ１４２は、冷蔵室１１２内の温度を検出し、温度センサ１４４は、製氷室１１３及び冷凍室１１４の温度を検出する。また、温度センサ１４６は、野菜室１１５内の温度を検出し、温度センサ１４８は、冷却器６０の温度を検出する。各温度センサの検出値は、制御装置１００へ出力される。

温度センサ９２及び湿度センサ９４（図１）は、冷蔵庫１の上部に設けられるセンサ収納部１４０内に配置されている。また、冷蔵庫１の背面側の上部には、基板収納部１０６が設けられており、基板収納部１０６内に制御装置１００（図１）が配置されている。なお、温度センサ９２及び湿度センサ９４、並びに制御装置１００の配置は、これに限定されるものではない。

冷蔵庫１の背面側の下部には、機械室１３０が設けられている。機械室１３０内には、圧縮機１０のほか、凝縮器２０及びファン２２（図１）が配設される。なお、凝縮器２５（図１）は、放熱パイプによって構成され、筐体１１０内において、冷蔵庫１の背面及び側面を形成する外壁の内面に接するように配設される（図示せず）。また、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０（図１）も、機械室１３０内に配設される。

図５は、図４に示した機械室１３０を冷蔵庫１の背面側から見たときの構成の一例を示す図である。図５を参照して、機械室１３０内には、圧縮機１０と、凝縮器２０と、ファン２２と、温度センサ９０と、蒸発皿１３６とが配設されている。

圧縮機１０の上方には、蒸発皿１３６が配設されている。蒸発皿１３６は、庫内の冷却器６０（図４）で生じた霜の融解水を、排水管１３４を通じて受ける。蒸発皿１３６に貯留された水は、凝縮器２０及び圧縮機１０の熱によって蒸発する。

凝縮器２０は、庫外と連通する開口部１３２の近傍に配設され、凝縮器２０を挟んで開口部１３２の反対側にファン２２が配設されている。ファン２２が駆動することにより、開口部１３１から外気が取込まれた外気が凝縮器２０へ供給され、凝縮器２０において熱交換が行なわれた外気が開口部１３２から庫外へ排出される。

そして、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０が、機械室１３０内に配設されている。図示しない凝縮器２５からの配管８２が機械室１３０内に引き込まれ、機械室１３０内に配設されたドライヤ３０及びＬＥＶ４０へ冷媒が供給される。ＬＥＶ４０を通過した冷媒は、配管８４を通じて庫内へ戻され、図示しないキャピラリチューブ５０へ供給される。

このように、この冷蔵庫１では、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０が機械室１３０内に配設されるので、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０を常温で作動させることができる。これにより、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０の動作信頼性を確保することができ、また、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０の保守性も確保することができる。

図５とともに再び図４を参照して、冷蔵庫１の各種制御については、制御装置１００によって実行される。メモリ１０４に格納されている各種プログラムをＣＰＵ１０２が実行することにより、制御装置１００は、圧縮機１０の作動／停止、ファン２２，６２の作動／停止及び回転数調整、ＬＥＶ４０の開度調整、ダンパ１２６，１２８及び野菜室ダンパの駆動等の各種制御を実行する。

そして、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、図２で説明したように、ＬＥＶ４０を設けることによって、圧縮機１０に吸入される冷媒（吸入冷媒）の温度を下げ、それによって圧縮機１０の入力を低減するところ、制御装置１００は、吸入冷媒の温度Ｔ１が外気の露点温度Ｔ３よりも高くなるように、ＬＥＶ４０の開度を制御する。

すなわち、この冷蔵庫１では、低温の吸入冷媒が流れる配管８６ｃに露が付着しないように、熱交換器７０によって吸入冷媒の温度Ｔ１を上昇させ、露点温度Ｔ３よりも高い温度Ｔ１を確保している。一方で、上述のように、ＬＥＶ４０の開度を絞ることで吸入冷媒の温度Ｔ１を低下させることによって、圧縮機１０の入力を低減することができる。そこで、この実施の形態に従う冷蔵庫１では、外気の露点温度Ｔ３よりも高い範囲で吸入冷媒の温度Ｔ１を下げるように、ＬＥＶ４０の開度が制御される。これにより、ＬＥＶ４０を設けることによる効果を得つつ、吸入冷媒が流れる配管８６ｃに露が付着するのを防止することができる。

なお、外気の露点温度Ｔ３は、温度センサ９２により検出される外気の温度Ｔ２と、湿度センサ９４により検出される外気の湿度Ｍとから算出することができる。外気の温度Ｔ２及び湿度Ｍを用いた露点温度Ｔ３の算出方法には、公知の各種手法を採用することができる。なお、露点温度センサを設けて外気の露点温度Ｔ３を直接測定してもよい。

図６は、制御装置１００により実行されるＬＥＶ４０の制御の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、冷蔵庫１の電源がオンされている間、繰り返し実行される。

図６を参照して、制御装置１００は、圧縮機１０に吸入される冷媒（吸入冷媒）の温度Ｔ１、外気の温度Ｔ２、及び外気の湿度Ｍの各検出値を、それぞれ温度センサ９０，９２及び湿度センサ９４から取得する（ステップＳ１０）。

次いで、制御装置１００は、取得された外気の温度Ｔ２及び湿度Ｍから、外気の露点温度Ｔ３を算出する（ステップＳ２０）。続いて、制御装置１００は、吸入冷媒の温度Ｔ１が、外気の露点温度Ｔ３に所定のマージンα（α＞０）を加えた温度（Ｔ３＋α）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ３０）。なお、マージンαは、吸入冷媒の温度Ｔ１をできるだけ低く抑えつつも露点温度Ｔ３の推定誤差や制御の応答性等も考慮して、適当な小さい値に設定される。なお、このようなマージンαを設けることは必須ではなく、マージンαを設けなくてもよい。

そして、ステップＳ３０において、吸入冷媒の温度Ｔ１が温度（Ｔ３＋α）よりも高いと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、制御装置１００は、ＬＥＶ４０の開度を減少するようにＬＥＶ４０を制御する（ステップＳ４０）。これにより、吸入冷媒の温度Ｔ１は低下する。

一方、ステップＳ３０において、吸入冷媒の温度Ｔ１が温度（Ｔ３＋α）以下であると判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、制御装置１００は、ＬＥＶ４０の開度を増加するようにＬＥＶ４０を制御する（ステップＳ５０）。これにより、吸入冷媒の温度Ｔ１は上昇する。

上記のようなＬＥＶ４０の制御により、吸入冷媒の温度Ｔ１は、外気の露点温度Ｔ３にマージンαを加えた温度の近傍に制御される。これにより、ＬＥＶ４０によって、吸入冷媒の温度Ｔ１を低く抑えつつ露点温度Ｔ３よりも高い温度に制御することができる。

以上のように、この実施の形態においては、キャピラリチューブ５０とともにＬＥＶ４０が設けられ、ＬＥＶ４０は、キャピラリチューブ５０の上流に設けられる。これにより、ＬＥＶ４０の開度を絞ることによって吸入冷媒の温度Ｔ１を下げることができ、圧縮機１０の入力（仕事量）を低減することができる（性能向上）。

また、この実施の形態によれば、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０が機械室１３０内に配設されるので、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０を常温で作動させることができる。これにより、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０の動作信頼性を確保することができ、また、ドライヤ３０及びＬＥＶ４０の保守性も確保することができる。

また、この実施の形態においては、吸入冷媒の温度Ｔ１を、ＬＥＶ４０の開度を絞ることによって低下させつつ、吸入冷媒の温度Ｔ１が外気の露点温度Ｔ３よりも高くなるようにＬＥＶ４０の開度が制御される。これにより、ＬＥＶ４０を設けることによる上記効果（性能向上）を得つつ、吸入冷媒が流れる配管８６ｃに露が付着するのを防止することができる。

なお、上記の実施の形態では、冷蔵庫１の筐体の壁面に配設される凝縮器２５を備えるものとしたが、このような凝縮器２５は、冷蔵庫に一般的に設けられるものではあるけれども、必須のものではない。

また、上記の実施の形態では、冷蔵庫１は、所謂「ファン式」（間接冷却方式）のものとしたが、冷蔵庫１は、所謂「直冷式」ものであってもよい。また、冷蔵庫１は、家庭用のものであってもよいし、業務用のものであってもよい。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１冷蔵庫、１０圧縮機、２０，２５凝縮器、２２，６２ファン、３０ドライヤ、３２吸着部、３４フィルタ、４０ＬＥＶ、５０キャピラリチューブ、６０冷却器、７０熱交換器、８０〜８６配管、９０，９２，１４２，１４４，１４６，１４８温度センサ、９４湿度センサ、１００制御装置、１０２ＣＰＵ、１０４メモリ、１０６基板収納部、１１０筐体、１１２冷蔵室、１１２ａ冷蔵室扉、１１３製氷室、１１３ａ製氷室扉、１１４冷凍室、１１４ａ冷凍室扉、１１５野菜室、１１５ａ野菜室扉、１１６，１１８断熱仕切壁、１１７仕切壁、１２２，１２４ダクト、１２６，１２８ダンパ、１３０機械室、１３１，１３２開口部、１３４排水管、１３６蒸発皿。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から出力される冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記凝縮器の下流に設けられる毛細管と、
前記毛細管から出力される冷媒を蒸発させることによって庫内を冷却する冷却器と、
前記冷却器から前記圧縮機へ戻される冷媒と前記毛細管を流れる冷媒との間で熱交換を行なうように構成された熱交換器と、
前記凝縮器と前記毛細管との間の配管に設けられる膨張弁と、
前記凝縮器と前記膨張弁との間の配管に設けられるドライヤとを備える冷蔵庫。
前記圧縮機及び前記凝縮器が配設される機械室をさらに備え、
前記膨張弁及び前記ドライヤは、前記機械室に配設される、請求項１に記載の冷蔵庫。
前記膨張弁の開度を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記熱交換器を通過して前記圧縮機へ吸入される吸入冷媒の温度を、前記膨張弁の開度を絞ることによって低下させつつ、前記吸入冷媒の温度が外気の露点温度よりも高くなるように前記開度を制御する、請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫。