JP2020133970A

JP2020133970A - 冷蔵庫

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Publication number: JP2020133970A
Application number: JP2019026176A
Authority: JP
Inventors: 良二河井; Ryoji Kawai; 晴樹額賀; Haruki Nukaga; 慎一郎岡留; Shinichiro Okadome; 真申小川; Masanobu Ogawa; 拳司伊藤; Kenji Ito; 遵自鈴木; Junji Suzuki
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-18
Also published as: CN111578609A; JP7191715B2

Abstract

【課題】使用歳月が経過しても貯蔵室内が冷え過ぎたり、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じ難い信頼性が高い冷蔵庫を提供する。【解決手段】断熱箱体の内部に、放熱手段の一部が近接して実装された第一の真空断熱材と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室と、該第一の貯蔵室の上部に第一の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の下部に第二の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の後方に第三の仕切壁を隔て隣接する前記冷却手段が実装された蒸発器室を備えた冷蔵庫において、前記第一乃至第三の仕切壁の少なくとも一つは、第二の真空断熱材を備えるとともに、該第二の真空断熱材の一面の過半領域に近接するよう前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段を配設し、前記放熱手段の安定運転時の時間平均温度が前記加熱手段の安定運転時の時間平均温度より低くなるように加熱する。【選択図】図１４

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

本技術分野の背景技術として、例えば国際公開第２０１８／１３１１５７号公報（特許文献１）がある。

特許文献１には、周囲の他室よりも高温に設定されて貯蔵物を貯蔵する貯蔵室を備え、前記貯蔵室は、前記貯蔵室を区画する各壁部にそれぞれ真空断熱材を配すことで、真空断熱材による貯蔵室の被覆面積を可能な限り増大する冷蔵庫が開示されている。

国際公開第２０１８／１３１１５７号公報

特許文献１に記載の構成を採用することによって、周囲の他室よりも高温に設定される貯蔵室への冷熱の流入を防止できる。一方で外部である冷蔵庫の周囲への放熱も防止でき、設定温度に熱効率良く維持できる。しかしながら、冷蔵温度に設定された貯蔵室が、冷凍温度に設定された貯蔵室と隣接するとともに、庫内を冷却する蒸発器を備えた蒸発器室にも隣接する構成を有する冷蔵庫に特許文献１に記載の構成を採用すると、冷蔵庫の使用歳月が経過するにつれて前記冷蔵温度に設定された貯蔵室内が冷え過ぎる、あるいは、結露や着霜が生じるといった不具合が発生する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記構成を有する冷蔵庫において、使用歳月が経過しても冷蔵温度に設定された貯蔵室内が冷え過ぎる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生し難い信頼性が高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、圧縮手段と、放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とが接続された冷凍サイクルと、断熱箱体と、該断熱箱体の内部に、前記放熱手段の一部が近接するように実装された第一の真空断熱材と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室と、該第一の貯蔵室の上部に第一の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の下部に第二の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の後方に第三の仕切壁を隔てて隣接する前記冷却手段が実装された蒸発器室を備えた冷蔵庫において、前記第一乃至第三の仕切壁の少なくとも一つは、第二の真空断熱材を備えるとともに、該第二の真空断熱材の一面の過半領域に近接するよう前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段を配設し、前記放熱手段の安定運転時の時間平均温度が前記加熱手段の安定運転時の時間平均温度より低くなるように加熱することを特徴とする。

使用歳月が経過しても冷蔵温度に設定された貯蔵室内が冷え過ぎる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生し難い信頼性が高い冷蔵庫を提供することができる。

実施例に係る冷蔵庫の正面図図１のＡ−Ａ断面図実施例に係る冷蔵庫の庫内の構成を示す正面図実施例に係る冷蔵庫の要部を拡大した断面図実施例に係る冷蔵庫の風路構成を表す模式図実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクル構成を表す概略図実施例に係る冷蔵庫の壁面放熱配管と結露防止配管の配置を表す図実施例に係る冷蔵庫の断熱箱体の構成を表す断面図実施例に係る冷蔵庫の真空断熱材の構成を表す図実施例に係る冷蔵庫の仕切壁の嵌合部近傍の拡大断面図実施例に係る冷蔵庫の第一切替室の扉と容器を外して正面から見た図実施例に係る冷蔵庫の第二切替室の扉と容器を外して正面から見た図実施例に係る冷蔵庫の冷却運転制御を表すフローチャート実施例に係る冷蔵庫の安定運転状態を表すタイムチャートの例実施例に係る冷蔵庫の除霜運転状態を表すタイムチャートの例

本発明に関する冷蔵庫の実施例について説明する。図１は実施例に係る冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。

図1に示すように、冷蔵庫１の断熱箱体１０は、上方から冷蔵室２、左右に併設された製氷室３と冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６の順に貯蔵室を有している。

冷蔵庫１はそれぞれの貯蔵室の開口を開閉する扉を備えている。これらの扉は、冷蔵室２の開口を開閉する、左右に分割された回転式の冷蔵室扉２ａ、２ｂと、製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、第一切替室扉５ａ、第二切替室扉６ａである。これら複数の扉の内部材料は主に発泡断熱材であるポリウレタンフォームである。

冷蔵庫１の外形寸法は幅６８５ｍｍ、奥行き７３８ｍｍ、高さ１８３３ｍｍであり、ＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に基づく定格内容積は、冷蔵室２が３０８Ｌ、製氷室３が２３Ｌ、冷凍室４が３２Ｌ、第一切替室５が１０４Ｌ、第二切替室６が１００Ｌである。また、第一切替室扉５ａの上端の高さ位置は７８０ｍｍ、第二切替室扉６ａの上端の高さ位置は４００ｍｍである。

このように、扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ〜１２００ｍｍに含まれ、屈まずに作業できる食品の出し入れの負担が小さい貯蔵室と、扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ以下となり食品の出し入れの負担がやや大きくなる貯蔵室の双方を切替室とすることで、ユーザーがライフスタイルに合わせて使い易いレイアウトを選ぶことができ、使い勝手の良い冷蔵庫となる。また、冷蔵扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ〜１２００ｍｍに含まれる切替室（第一切替室５）の内容積を、扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ以下となる切替室（第二切替室６）の内容積と同等にすることで、ライフスタイルに合わせて食品の出し入れの負担が小さい貯蔵室と、食品の出し入れの負担がやや大きくなる貯蔵室の設定を入れ替えて使えるようになるため、使い勝手の良い冷蔵庫となる。なお、第一切替室と第二切替室の定格内容積の差が１０％以下であれば両者は同等とみなせる。

扉２ａの庫外側表面には、庫内の温度設定の操作を行う操作部２６を設けている。操作部２６の高さ位置（床面からの高さ）は、下端が１２００ｍｍ、上端が１３００ｍｍとしている。このように９００ｍｍ〜１５００ｍｍの範囲に操作部２６を設けることで、屈んだり、見上げたりせずに温度設定等の操作が可能となり、使い勝手の良い冷蔵庫となる。また、扉の庫外側に操作部を設けることで、扉を開けることなくユーザーが温度設定等の操作を行うことができるようにしている。

冷蔵室２と、冷凍室４及び製氷室３は断熱仕切壁２８によって隔てられている。また、冷凍室４及び製氷室３と、第一切替室５は断熱仕切壁２９によって隔てられ、第一切替室５と第二切替室６は断熱仕切壁３０によって隔てられている。

断熱箱体１０の天面庫外側の前方と、断熱仕切壁２８の前縁には、冷蔵庫１と扉２ａ、２ｂを固定するための扉ヒンジ（図示せず）を備えおり、上部の扉ヒンジは扉ヒンジカバー１６で覆っている。

製氷室３及び冷凍室４は、基本的に庫内を冷凍温度（０℃未満）の例えば平均的に−１８℃程度にした貯蔵室であり、冷蔵室２は庫内を冷蔵温度（０℃以上）の例えば平均的に４℃程度にした貯蔵室である。第一切替室５及び第二切替室６は、操作部２６によって冷凍温度もしくは冷蔵温度に設定することができる貯蔵室であり、本実施例の冷蔵庫では、冷蔵温度（平均的に４℃程度に維持）と、冷凍温度（平均的に−１８℃程度に維持）の何れかを選択することができる。具体的には、第一切替室５と第二切替室６がともに冷凍温度に設定される「ＦＦ」モード、第一切替室５と第二切替室６がそれぞれ冷蔵温度と冷凍温度に設定される「ＲＦ」モード、第一切替室５と第二切替室６がそれぞれ冷凍温度と冷蔵温度に設定される「ＦＲ」モード、第一切替室５と第二切替室６がともに冷蔵温度に設定される「ＲＲ」モードの中から選択することができる。

図２に示すように、冷蔵庫１は、鋼板製の外箱９１と合成樹脂製（本実施例ではＡＢＳ樹脂）の内箱９２
との間に発泡断熱材９３（本実施例ではポリウレタンフォーム）を充填して形成される断熱箱体１０により、庫外と庫内が隔てられて構成されている。断熱箱体１０には発泡断熱材に加えて、発泡断熱材より熱伝導率が低い（断熱性能が高い）真空断熱材を外箱９１と内箱９２との間に複数実装することで、内容積の低下を抑えて断熱性能を高めている。本実施例の冷蔵庫は、断熱箱体１０の背面に真空断熱材２５a、下面（底面）に真空断熱材２５ｂ、左側面に真空断熱材２５ｃ（図３参照）、右側面に真空断熱材２５ｄ（図３参照）を実装して、貯蔵室より温度が高い庫外からの熱の侵入を抑えて冷蔵庫１の断熱性能を高めている。同様に、本実施例の冷蔵庫は、第一切替室扉５ａに真空断熱材２５ｅ、第二切替室扉６ａに真空断熱材２５ｆを実装することで、冷蔵庫１の断熱性能を高めている。

冷蔵室扉２ａ、２ｂは、庫内側に複数の扉ポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃを備えている。また、冷蔵室２内は、棚３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄによって複数の貯蔵スペースに区画されている。製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、第一切替室扉５ａ、第二切替室扉６ａは、それぞれ一体に引き出される製氷室容器３ｂ、冷凍室容器４ｂ、第一切替室容器５ｂ、第二切替室容器６ｂを備えている。

冷蔵室２の背部には、冷蔵室２を冷却する冷却手段である第一蒸発器１４aが実装された第一蒸発器室８ａを備えている。また、第一切替室５及び第二切替室６の略背部には、製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６を冷却する冷却手段である第二蒸発器１４ｂが実装された第二蒸発器室８ｂを備えており、第一切替室５及び第二切替室６と、第二蒸発器室８ｂ、後述する第二ファン吐出風路１２、冷凍室風路１３０、第一切替室風路１４０、第二切替室風路１５０（図３参照）との間は、断熱仕切壁２７によって隔てられている。

なお、断熱仕切壁２７は、断熱箱体１０、断熱仕切壁２９及び断熱仕切壁３０とは別体であり、図示しないシール部材（一例として軟質ウレタンフォーム）を介して断熱箱体１０、断熱仕切壁２９及び断熱仕切壁３０と接触するように固定し、着脱可能としている。このように、断熱仕切壁２７を別体で形成し着脱可能とすることで、第二蒸発器室８ｂに収納される第二蒸発器１４ｂや後述する第二ファン９ｂ、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２といった断熱仕切壁２７により覆われる部品に不具合が生じた場合に、断熱仕切壁２７を外して容易にメンテナンスが行えるようになる。

また、断熱仕切壁２７、２８の内部には、真空断熱材は実装せずに主たる断熱部材として発泡断熱材であるポリスチレンフォームを実装している。一方、断熱仕切壁２９、３０の内部には発泡断熱材であるポリスチレンフォームとともに、それぞれ真空断熱材２５ｇ、２５ｈを実装することで断熱性能を高めている。真空断熱材２５は、発泡断熱材より熱伝導率が低い（断熱性能が高い）ので、断熱仕切壁２９、３０の主たる断熱部材は真空断熱材２５となる。なお、断熱仕切壁２７、２８、２９、３０の内部に用いる発泡断熱材としては、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームを用いても良い。

冷蔵室２、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６の庫内背面側には、それぞれ冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２、第一切替室温度センサ４３、第二切替室温度センサ４４を設け、第一蒸発器１４ａの上部には第一蒸発器温度センサ４０ａ、第二蒸発器１４ｂの上部には第二蒸発器温度センサ４０ｂを設けている。これらのセンサにより、冷蔵室２、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６、第一蒸発器室８ａ、第一蒸発器１４ａ、第二蒸発器室８ｂ、及び、第二蒸発器１４ｂの温度を検知している。また、冷蔵庫１の天井部の扉ヒンジカバー１６の内部には、外気温度センサ３７と外気湿度センサ３８を設け、外気（庫外空気）の温度と湿度を検知している。その他にも、扉センサ（図示せず）を設けることで、扉２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知している。

次に図３〜図５及び適宜図２を参照しながら庫内の風路構成について説明する。図３（ａ）は、図１の扉、容器、後述する吐出口形成部材を外した状態の正面図、図３（ｂ）は、図１の扉及び容器を外した状態の正面図である。図４は、図３（ｂ）中に示すＢ−Ｂ断面の要部拡大図である。図５は、実施例に係る冷蔵庫の製氷室３、冷凍室４、第一切替室５及び第二切替室６の冷却空気の風路構造の概略図である。

図３（ａ）に示すように、第一蒸発器１４ａの上方には第一ファン９ａを備えている。第一ファン９aにより送り出される冷却空気は、冷蔵室風路１１０、冷蔵室吐出口１１０ａを介して冷蔵室２に送風され、冷蔵室２内を冷却する。ここで、第一ファン９ａの形態は、遠心ファンであるターボファン（後向きファン）であり、回転速度は高速（１６００min^-1）と低速（１０００min^-1）に制御可能となっている。冷蔵室２に送風された空気は冷蔵室戻り口１１０ｂ（図２参照）及び冷蔵室戻り口１１０ｃから第一蒸発器室８ａへと戻り、再び第一蒸発器１４ａと熱交換する。冷蔵室戻り口１１０ｂ及び１１０ｃには後述する第一排水管の最小径よりも隙間が小さいスリット（図示せず）を設け、排水口（図示せず）及び第一排水管での食品のつまりを防止している。

冷蔵室２の冷蔵室吐出口１１０ａは冷蔵室２の上部に設けており、本実施例では最上段の棚３４ａと二段目の棚３４ｂの上方に空気が吐出するように設けている。また、冷蔵室戻り口１１０ｃは冷蔵室２の棚３４ｃと棚３４ｄの間に形成される空間の背部に設け、冷蔵室戻り口１１０ｂは冷蔵室２の棚３４ｄと断熱仕切壁２８の間に形成される空間の略背面に設けている。

図３（ｂ）に示すように、冷蔵室２内の棚３４ｄの上部には、容器３５が備えられており、容器３５内部は、冷却空気が直接送風されない間接冷却空間となっている。これにより、食品の乾燥が抑制され、野菜等の乾燥に弱い食品の収納に適した収納スペースとなる。

なお、内箱９２と容器３５の左壁間や、仕切壁３５ｂと容器３５の右壁間などの容器３５とその他の壁面との間には約８ｍｍの隙間を設けており、容器３５の出し入れを容易にしている。同様に、容器３５に取手３５ａを設けることで、出し入れを容易にしている。

図３（ｂ）に示すように、冷蔵室２内の、断熱仕切壁２８の上部には、内部が−１℃程度に維持される容器３６が備えられており、容器３６の前方は蓋体３６ａにより開閉可能となっている。蓋体３６aの外周にはパッキン（図示せず）が備えられており、蓋体３６aを閉鎖状態とした場合、パッキンにより蓋体３６ａと容器３６が隙間なく接触し、密閉される構造となっている。また、容器３６の背部には、容器３６内の空気を吸引するポンプ（図示せず）が備えられており、蓋体３６ａが閉鎖された状態でポンプを駆動することで、容器３６内の気圧が約０．８気圧に減圧されるようにしている。これにより容器３６内は、蓋体３６aにより冷却空気が直接送風されなくなるとともに、減圧環境となるので、食品の乾燥と酸化を抑制する収納スペースとなる。

図３(a)に示すように本実施例の冷蔵庫は、第一切替室５及び第二切替室６への送風遮断手段として、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２を備えている。第一切替室ダンパ１０１は第一切替室５の背部に実装され、第二切替室ダンパ１０２は第二切替室６の背部に実装されている。ここで、第一切替室ダンパ１０１の開口面積は６３００ｍｍ^２（幅１８０ｍｍ×高さ３５ｍｍ）、第二切替室ダンパ１０２の開口面積は５２００ｍｍ^２（幅８０ｍｍ×高さ６５ｍｍ）である。

図２に示すように、第二蒸発器１４ｂは第一切替室５、第二切替室６、及び断熱仕切壁３０の略背部の第二蒸発器室８ｂ内に設けてある。第二蒸発器１４ｂの上方には第二ファン９ｂを備えている。第二ファン９ｂは、遠心ファンであるターボファン（後向きファン）であり、回転速度は高速（１８００ｍｉｎ^-1）と低速（１２００ｍｉｎ^-1）に制御可能となっている。製氷室３及び冷凍室４を冷却した空気は、冷凍室戻り口１２０ｃ（図３参照）より冷凍室戻り風路１２０ｄ（図３参照）を介して、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

図４に示すように、第二切替室６は、背面上部に第二切替室戻り口１１２ｂを備えている。第二切替室戻り口１１２ｂから流入した空気は、第二切替室戻り口１１２ｂから下方に延伸する第二切替室戻り風路１１２ｃを流れ、第二切替室戻り口１１２ｂより高さ位置が低く形成された第二蒸発器室流入口１１２ｄに至り、第二蒸発器室８ｂに流れ込む。このように第二切替室戻り口１１２ｂから第二蒸発器室流入口１１２ｄに至る間に、下方に延伸する風路（第二切替室戻り風路１１２ｃ）を備えることで、第二ファン９ｂが停止した際に、第二蒸発器室８ｂ内の低温空気が第二切替室６内に逆流し難くなる。これにより、特に第二切替室６が冷蔵温度に設定された際に、第二切替室６が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫とすることができる。なお、第二切替室戻り口１１２ｂから第二蒸発器室流入口１１２ｄに至る間に、下方に延伸する風路があれば良いので、第二切替室戻り口１１２ｂから流入した空気が、上方に向けて流れた後に、下方に延伸する風路を流れるように構成することもできる。

図５に示すように、第二蒸発器１４ｂと熱交換して低温になった空気は、第二ファン９ｂを駆動することにより、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２の開閉状態に依らず第二ファン吐出風路１２、冷凍室風路１３０、冷凍室吐出口１２０ａ、１２０ｂを介して製氷室３及び冷凍室４に送られ、製氷室３の製氷皿内の水、容器３ｂ内の氷、冷凍室４内の容器４ｂに収納された食品等を冷却する。製氷室３及び冷凍室４を冷却した空気は、冷凍室戻り口１２０ｃより冷凍室戻り風路１２０ｄを介して、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

次に、第一切替室ダンパ１０１が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂにより昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２、第一切替室風路１４０、第一切替室ダンパ１０１、吐出口形成部材１１１（図３参照）に備えられた第一切替室吐出口１１１ａを介して、第一切替室５に設けた第一切替室容器５ｂ内に送られて、第一切替室容器５ｂ内の食品を冷却する。第一切替室５を冷却した空気は、第一切替室戻り口１１１ｂ、冷凍室戻り風路１２０ｄを流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

また、第二切替室ダンパ１０２が開放状態に制御されている場合は、第二ファン９ｂにより昇圧された空気は、第二ファン吐出風路１２、第二切替室風路１５０、第二切替室ダンパ１０２、吐出口形成部材１１２（図３参照）に備えられた第二切替室吐出口１１２ａを介して、第二切替室６に設けた第二切替室容器６ｂ内に送られて、第二切替室容器６ｂ内の食品を冷却する。第二切替室６を冷却した空気は、第二切替室戻り口１１２ｂ、第二切替室戻り風路１１２ｃを流れて、第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。なお、低温の蒸発器が収納される蒸発器室（本実施例では第二蒸発器室８ｂ）、蒸発器と熱交換して低温になった空気が流れる風路（本実施例では、第二ファン吐出風路１２、冷凍室風路１３０、第一切替室風路１４０、第二切替室風路１５０）、冷凍温度に維持される貯蔵室（本実施例では製氷室３、冷凍室４、冷凍温度に設定された場合の第一切替室５、冷凍温度に設定された場合の第二切替室６）、冷凍温度に維持される貯蔵室からの戻り風路（本実施例では、冷凍室戻り風路１２０ｄ、冷凍温度に設定された場合の第二切替室戻り風路１１２ｃ）は、冷凍温度になる空間であるため、以下では冷凍温度空間と呼ぶ。

図６は、実施例に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図である。本実施例の冷蔵庫では、圧縮機２４、冷媒の放熱を行う放熱手段としての庫外放熱器５０ａ、壁面放熱配管５０ｂ（外箱９１と内箱９２の間の領域の外箱９１の内面に配置）、断熱仕切壁２８、２９、３０の前面部及び断熱箱体１０の前縁部近傍への結露を抑制する結露防止配管５０ｃ（断熱仕切壁２８、２９、３０の内面に配置）、冷媒を減圧する減圧手段である第一キャピラリチューブ５３ａと第二キャピラリチューブ５３ｂ、冷媒と庫内の空気を熱交換することで庫内の熱を吸熱する第一蒸発器１４ａと第二蒸発器１４ｂを備えている。また、冷凍サイクル中の水分を除去するドライヤ５１と、液冷媒の圧縮機２４への流入を抑制する気液分離器５４ａ、５４ｂ、冷媒流路を制御する冷媒制御弁５２、逆止弁５６、冷媒流を接続する冷媒合流部５５を備えており、これらを冷媒配管で接続して冷凍サイクルを構成している。冷媒は可燃性冷媒のイソブタンである。

冷媒制御弁５２は、流出口５２ａ、５２ｂを備えており、流出口５２ａを開放し、流出口５２ｂを閉鎖した「状態１」、流出口５２ａを閉鎖し、流出口５２ｂを開放した「状態２」、流出口５２ａと流出口５２ｂの何れも閉鎖した「状態３」、流出口５２ａと流出口５２ｂの何れも開放した「状態４」の４つの状態に切換え可能な弁である。なお、圧縮機２４の回転速度は高速（２５００min^-1）、中速（１５００min^-1）、低速（１０００min^-1）の３段階に制御可能となっている。

次に本実施例の冷蔵庫の冷媒の流れについて説明する。圧縮機２４から吐出した高温高圧冷媒は、庫外放熱器５０ａ、壁面放熱配管５０ｂ、結露防止配管５０ｃ、ドライヤ５１の順に流れ、冷媒制御弁５２に至る。冷媒制御弁５２の流出口５２ａは冷媒配管を介して第一キャピラリチューブ５３ａと接続され、流出口５２ｂは冷媒配管を介して第二キャピラリチューブ５３ｂと接続されている。

第一蒸発器１４ａにより冷蔵室２を冷却する場合は、冷媒制御弁５２を、流出口５２ａ側に冷媒が流れる「状態１」に制御する。流出口５２ａから流出した冷媒は、第一キャピラリチューブ５３ａにより減圧されて低温低圧となり、第一蒸発器１４ａに入り庫内空気と熱交換した後に、気液分離機５４ａ、第一キャピラリチューブ５３ａ内の冷媒と熱交換する熱交換部５７ａ、冷媒合流部５５を流れ、圧縮機２４に戻る。

第二蒸発器１４ｂにより製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６を冷却する場合は、冷媒制御弁５２を、流出口５２ｂ側に冷媒が流れる「状態２」に制御する。流出口５２ｂから流出した冷媒は、第二キャピラリチューブ５３ｂにより減圧されて低温低圧となり、第二蒸発器１４ｂに入り庫内空気と熱交換した後に、気液分離機５４ｂ、第二キャピラリチューブ５３ｂ内の冷媒と熱交換する熱交換部５７ｂ、逆止弁５６、冷媒合流部５５の順に流れ、圧縮機２４に戻る。逆止弁５６は冷媒合流部５５から第二蒸発器１４ｂ側に向かう流れを阻止するように配設している。

図７は、実施例に係る冷蔵庫の壁面放熱配管５０ｂと、結露防止配管５０ｃの配置を示す図である。断熱箱体１０の背面側下部に設けられた機械室３９内には、庫外放熱器５０a（図６参照）が設置されており、庫外放熱器５０aの出口配管は、壁面放熱配管５０ｂに接続される（機械室３９内の構成は図７中に図示せず）。図７中に示すように、断熱箱体１０の左壁、天井壁、右壁には壁面放熱配管５０ｂ（図７中に示すA点からB点に至る配管）が配設されている。また、断熱箱体１０の前面側には、断熱仕切壁２８、２９、３０の前面部及び断熱箱体１０の前縁部近傍への結露を抑制する結露防止配管５０ｃ（図７中に示すD点からE点に至る配管）が配設されている。

冷媒は、断熱箱体１０の左壁後方下部のA点から壁面放熱配管５０ｂに入り、断熱箱体１０の左壁、天井壁、右壁の順に流れて、B点で断熱箱体１０の右壁から機械室３９に入る。続いてC点から再び断熱箱体１０内に入り、結露防止配管５０ｃの始点となるD点に至る（C点からD点は接続配管）。D点から断熱箱体１０の前縁、断熱仕切壁３０、断熱仕切壁２９、断熱仕切壁２８を流れて、E点に至る。さらに右壁の下部を流れてF点において再び機械室３９に入り、機械室内に設置されるドライヤ５１（図６参照）に至る。

図８は、実施例に係る冷蔵庫の断熱箱体１０の左壁の構成を示す水平断面図である。断熱箱体１０は、外箱９１（厚さ０．４５ｍｍの鋼板）と内箱９２（厚さ０．９ｍｍのＡＢＳ樹脂）と、その間に充填されたポリウレタンフォーム９３、及び、外箱９１側に設置された真空断熱材２５ｃから構成されている。真空断熱材２５ｃには溝２５０が形成されており、溝２５０と外箱９１の間に形成される領域に、上下に亘って壁面放熱配管５０ｂが配設されている。壁面放熱配管５０ｂは図示しない金属テープ（アルミニウムテープ）により、外箱９１に固定されており、真空断熱材２５ｃは図示しない接着剤によって外箱９１に固定されている。外箱９１は金属（鋼板）であるため熱伝導率が高く、また、金属テープで固定されていることから、壁面放熱配管５０ｂの熱は外箱９１に良好に伝導されるとともに、外箱９１に固定されている真空断熱材２５ｃの表面にも良好に伝導される。すなわち、壁面放熱配管５０ｂは、真空断熱材２５ｃと熱的に略接触した状態となる。なお、壁面放熱配管と真空断熱材の間に十分な空隙、または、断熱部材（具体的には１０ｍｍ以上の空隙、または、１０ｍｍ以上の厚さの断熱部材）が介在していない場合は、壁面放熱配管と、真空断熱材は熱的に略接触した状態とみなせる。以後、熱的に略接触した状態を、近接と呼ぶことがある。ちなみに、断熱箱体１０の右壁も上述の左壁と略左右対称の構成となっており、壁面放熱配管５０ｂが、真空断熱材２５ｄと熱的に略接触した状態となっている。

図９は、実施例に係る冷蔵庫の真空断熱材２５（２５ａ〜２５ｈ）の基本構成を示す図である。真空断熱材２５はガスバリア性を備えた外包材７２と、外包材７２の内部に芯材７０と吸着剤７１を封入した状態で、外包材７２の内部のガスを排出し、端部７２ａを熱溶着することで形成された断熱部材である。外包材７２の端部７２aは図９に示すように折り返して図示しないテープで固定することで、芯材７０の形状に略一致した断熱部材とすることができる。外包材７２は、少なくとも一層は金属を含むガスバリア層（金属箔層または金属蒸着層）を備えたラミネートフィルムである。具体的な構成の一例として、外包材７２を４層ラミネートフィルムとし、最も外側の第一層は表面保護層として、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂フィルムを用い、第二層には、第１ガスバリア層として、アルミニウム蒸着付きのポリエチレンテレフタレートフィルム、第三層には、第２ガスバリア層として、アルミニウム蒸着付きのエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム又はアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム、又はアルミ箔とし、最も内側の第四層は、熱溶着層として、未延伸タイプのポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂フィルムとすることができる。

図１０は第一切替室扉５ａと容器５ｂを外した状態で第一切替室５を前方から見た図である。断熱仕切壁２９及び断熱仕切壁３０の内部には、図１０中に点線で示すように真空断熱材２５ｇ及び真空断熱材２５ｈが実装されており、真空断熱材２５ｇ及び真空断熱材２５ｈの面積（幅寸法×奥行寸法）は、それぞれ２７２０００ｍｍ^２、２６６７００ｍｍ^２である。また、図１０中に破線で示すように、本実施例の冷蔵庫は、第一切替室５の底面、すなわち、断熱仕切壁３０の上面３０aには、第一切替室５の下方からの加熱手段となる第一切替室第一ヒータ３０１を備え、第一切替室５の背面、すなわち、断熱仕切壁２７の前面２７aには第一切替室５の後方からの加熱手段となる第一切替室第二ヒータ３０２を備えている。さらに、第一切替室５の左面と右面、すなわち、内箱９２の左面９２aと右面９２ｂには、第一切替室５の左側方からの加熱手段となる第一切替室第三ヒータ３０３と、第一切替室５の右側方からの加熱手段となる第一切替室第四ヒータ３０４を備えている。第一切替室第一ヒータ３０１、第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第三ヒータ３０３及び第一切替室第四ヒータ３０４は、図示しない配線により互いに並列に接続された電気ヒータであり、全てが同時に通電される。以下では、第一切替室５の加熱手段となるヒータ（第一切替室第一ヒータ３０１、第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第三ヒータ３０３、第一切替室第四ヒータ３０４）の総称を、第一切替室ヒータ３００とする。

第一切替室ヒータ３００は図示しない発熱線（一例としてシリコンコードヒータ）とアルミニウム箔を両面粘着テープの一面で固定し、両面粘着テープの他面を加熱面に貼付可能としたアルミ箔ヒータである。第一切替室第一ヒータ３０１、第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第三ヒータ３０３、第一切替室第四ヒータ３０４の有効加熱面積（アルミニウム箔面積）は、それぞれ２５５２００ｍｍ^２、１０７８００ｍｍ^２、１１７５０ｍｍ^２、１１７５０ｍｍ^２である。第一切替室第一ヒータ３０１は、断熱仕切壁３０内の真空断熱材２５ｈの上面（面積２６６７００ｍｍ^２）の過半領域を覆うように配設されており、真空断熱材２５ｈの断熱性能が劣化することで断熱仕切壁３０の断熱性能が低下しても、断熱仕切壁３０の上面を良好に加熱できるようにしている（詳細は後述）。

第一切替室第一ヒータ３０１、第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第三ヒータ３０３、第一切替室第四ヒータ３０４の容量は、それぞれ１１．３Ｗ、８．６Ｗ、３．１Ｗ、３．１Ｗであり、発熱密度（単位面積当たりの発熱量）はそれぞれ４４．３Ｗ／ｍ^２、７９．８Ｗ／ｍ^２、２６３．８Ｗ／ｍ^２、２６３．８Ｗ／ｍ^２である。発熱密度が高いと温度が上昇しやすくなるので、特に真空断熱材２５ｈを備えた断熱仕切壁３０に実装された加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の発熱密度は、１００Ｗ／ｍ^２以下の４４．３Ｗ／ｍ^２に抑えることで温度が上昇することによる真空断熱材２５ｈの劣化が加速され難くしている（詳細は後述）。また、本実施例の冷蔵庫のように、真空断熱材を備えていない断熱仕切壁２７に実装された加熱手段（第一切替室第二ヒータ３０２）の発熱密度を、真空断熱材２５ｈを備えた断熱仕切壁３０に実装された加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０２）より小さくすることで、真空断熱材２５ｈを備えた断熱仕切壁の劣化が加速されて、第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫としている。

また、第一切替室ヒータ３００の容量（第一切替室第一ヒータ３０１、第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第三ヒータ３０３、第一切替室第四ヒータ３０４の総容量）を２０Ｗ以上の２６．１Ｗとしている。これにより、特に第一切替室５と第二切替室６がそれぞれ冷蔵温度と冷凍温度に設定される「ＲＦ」モードに設定されて、第一切替室５の３つの面が第一切替室５より低温の冷凍温度空間と隣接する状態になり、温度が下がりやすい貯蔵室となった場合に、第一切替室５と冷凍温度空間との間を隔てる断熱仕切壁に実装された真空断熱材が破損するといった不測の事態が生じても第一切替室５を良好に加熱することができ、貯蔵室内が冷えすぎて所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が生じ難い冷蔵庫となる。

さらに、第一切替室５を下方から加熱する加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の容量（１１．３Ｗ）を、第一切替室５を背面（後方）、または、左右側面から加熱する加熱手段（第一切替室第二ヒータ３０２、第一切替室第二ヒータ３０３、第一切替室第二ヒータ３０４）の何れの容量（８．６Ｗ、３．１Ｗ、３．１Ｗ）よりも大きくしている。加熱されて温度が上昇した空気は、貯蔵室内を上昇するので、このように下方からの加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の容量（１１．３Ｗ）を大きくすることで効率的に第一切替室５内を加熱することができ、省エネルギー性能が高くなる。

なお、断熱仕切壁３０及び断熱仕切壁２７は、表面が図示しない厚さ１．５ｍｍの樹脂部材（本実施例ではポリプロピレン）により覆われており、第一切替室第一ヒータ３０１及び第一切替室第二ヒータ３０２は、それぞれ断熱仕切壁３０及び断熱仕切壁２７の樹脂部材の内側（内表面）に貼付されている。従って、断熱仕切壁３０内の真空断熱材２５ｈには、第一切替室第一ヒータ３０１を直接貼付していないが、両者の間には十分な空隙、または、断熱部材（具体的には１０ｍｍ以上の空隙、または、１０ｍｍ以上の厚さの断熱部材）が介在していないので、熱的に略接触した状態となる。

また、第一切替室第三ヒータ３０３及び第一切替室第四ヒータ３０４は、何れも内箱９２（ABS樹脂）の内表面（庫外側表面）に貼付されている。図１０に示すとおり、第一切替室５を加熱する第一切替室ヒータ３００が配設される位置は、第一切替室扉５ａと容器５ｂを外すことで解体作業を伴わずにユーザーが触れることが可能な、貯蔵室の内壁面となる。そこで、上記のように第一切替室ヒータ３００と第一切替室５の間に樹脂部材（断熱仕切壁２７及び断熱仕切壁３０の表面樹脂部材または内箱９２）を介在させるように配設することで、ユーザーが清掃等のために第一切替室扉５ａと容器５ｂを外して庫内壁面（断熱仕切壁２７、断熱仕切壁３０、内箱９２の表面）に触れても、ヒータが破損するといった事態が生じない信頼性の高い冷蔵庫としている。

図１１は、第二切替室扉６ａと容器６ｂを外した状態で第二切替室６を前方から見た図である。図１１中に破線で示すように、本実施例の冷蔵庫は、第二切替室６の背面を形成する内箱９２ｃには、第二切替室６の後方からの加熱手段となる第二切替室第一ヒータ４０１を備えている。また、断熱仕切壁３０の下面３０ｂには、第二切替室６の上方からの加熱手段となる第二切替室第二ヒータ４０２を備えている。第二切替室第一ヒータ４０１、第二切替室第二ヒータ４０２は図示しない配線により互いに並列に接続されており、同時に通電される。以下では、第二切替室６の加熱手段となるヒータ（第二切替室第一ヒータ４０１、第二切替室第二ヒータ４０２）の総称を、第二切替室ヒータ４００とする。

第二切替室ヒータ４００は、図示しない発熱線（一例としてシリコンコードヒータ）とアルミニウム箔を両面粘着テープの一面で固定し、両面粘着テープの他面を加熱面に貼付可能としたアルミ箔ヒータである。第二切替室第一ヒータ４０１、第二切替室第二ヒータ４０２の有効加熱面積（アルミニウム箔面積）は、それぞれ４０７１０ｍｍ^２、２５５２００ｍｍ^２であり、ヒータ容量と発熱密度は、それぞれ４．０Ｗ、９８．３Ｗ／ｍ^２、１０．９Ｗ、４２．７Ｗ／ｍ^２である。第二切替室第一ヒータ４０１は、内箱９２（ABS樹脂）の内表面（庫外側表面）に貼付されており、第二切替室第二ヒータ４０２は、断熱仕切壁３０の樹脂部材内側（内表面）に貼付されている。

図１２は、図２における断熱仕切壁３０の後端近傍の嵌合部の構成を表す要部拡大断面図である。図１２に示すように、断熱仕切壁３０の内部には真空断熱材２５が実装されている。また、断熱仕切壁３０の上面３０aを形成する樹脂部材の内面には第一切替室第一ヒータ３０１、断熱仕切壁３０の下面３０ｂを形成する樹脂部材の内面には第二切替室第二ヒータ４０２がそれぞれ貼付されている。このように断熱仕切壁の内部に真空断熱材とともに加熱手段（ヒータ）を実装する場合には、加熱手段（ヒータ）を真空断熱材に貼付せずに、外周形成部材に貼付することで、ヒータ加熱時の膨張作用に起因する劣化が生じ難くなり、信頼性が高い冷蔵庫となる。また、断熱仕切壁３０の後部は、断熱仕切壁２７の凹部２７ａに嵌め込むことで固定されており、断熱仕切壁３０に実装された真空断熱材２５の後端は、断熱仕切壁２７の凹部２７ａの前縁２７ｂより寸法Ｌ（本実施例ではＬ＝３０ｍｍ）だけ後方に位置するように実装されている。

冷蔵庫１の上部には、制御装置の一部であるＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ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を配置している。また、制御基板３１は、外気温度センサ３７、外気湿度センサ３８、冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２、第一切替室温度センサ４３、第二切替室温度センサ４４、第一蒸発器温度センサ４０ａ、第二蒸発器温度センサ４０ｂ等と電気配線（図示せず）で接続されている。制御基板３１では、各センサの出力値や操作部２６の設定、ＲＯＭに予め記録されたプログラム等を基に、後述する圧縮機２４や第一ファン９ａ、第二ファン９ｂのＯＮ／ＯＦＦや回転速度制御、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２の開閉制御、第一切替室ヒータ３００、第二切替室ヒータ４００、後述する除霜ヒータ２１の通電制御、冷媒制御弁５２の流路切替制御を行っている。

続いて本実施例の冷蔵庫の第一蒸発器１４a及び第二蒸発器１４ｂの除霜運転について説明する。第一蒸発器１４ａについては、圧縮機２４駆動状態で冷媒制御弁５２を流出口５２ｂに流れる「状態２」に制御した状態、または、圧縮機２４停止状態の何れかの状態に制御することで第一蒸発器１４ａに冷媒を流さない状態とし、第一ファン９ａを駆動して冷蔵室２からの戻り空気による加熱作用で除霜する。第一蒸発器１４ａの除霜時に発生した除霜水は、第一蒸発器室８ａの下部に設けた樋２３ａ（図２参照）から、図示しない第一排水管を介して機械室３９に設けた図示しない第一蒸発皿に排出され、圧縮機２４からの放熱や、機械室３９に設置された図示しない機械室ファンによる通風等の作用により蒸発する。このように第一蒸発器１４ａの除霜は、ヒータを用いず、第一ファン９ａの駆動によって行うため省エネルギー性能が高い冷蔵庫となる。また、霜の水分の一部は除霜によって冷蔵室２に還元されるため、冷蔵室２をより高湿に保つことができる。

一方、第二蒸発器１４ｂについては、圧縮機２４が停止した状態で、第二蒸発器１４ｂの下部に備えられた加熱手段である除霜ヒータ２１（図２参照）に通電することで除霜する。除霜ヒータ２１は、例えば５０Ｗ〜２００Ｗの電気ヒータを採用すれば良く、本実施例では１５０Ｗのラジアントヒータとしている。第二蒸発器１４ｂの除霜時に発生した除霜水は第二蒸発器室８ｂの下部の樋２３ｂ（図２参照）から第二排水管２６（図２参照）を介して圧縮機２４の上部に設けた第二蒸発皿３２（図２参照）に排出され、圧縮機２４からの放熱や、図示しない機械室ファンによる通風等の作用により蒸発する。

以上で、本実施例に係る冷蔵庫の構成を説明したが、次に本実施例に係る冷蔵庫の制御について説明する。図１３は、本実施例に係る冷蔵庫の冷却運転制御を表すフローチャートである。

図１３に示すように、本実施例の冷蔵庫は、電源の投入により冷却運転が開始される（スタート）。電源投入から庫内の貯蔵室が所定の温度レベルに到達するまでのプルダウン運転の制御については省略し、安定運転状態に達した状態において第一蒸発器運転が開始される段階（ステップＳ１０１）から説明する。なお、安定運転状態とは、冷蔵庫の扉の開閉が行われない状態で、安定して周期的な冷却運転が行われる状態である（例えばＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に規定）。

第一蒸発器運転とは、冷媒制御弁を「状態１」に制御し、圧縮機２４を駆動状態、第一ファン９ａを駆動状態として、第一蒸発器１４ａに供給される低温冷媒で冷蔵室２を冷却する運転である。本実施例の冷蔵庫では、ステップＳ１０１により、冷媒制御弁５２は「状態１」の状態に制御され、圧縮機２４は低速（１０００ｍｉｎ^-1）で駆動、第一ファン９ａは高速（１６００ｍｉｎ^-1）で駆動され、冷蔵室２の冷却（第一蒸発器運転）が行われる。

ステップＳ１０１によって開始された第一蒸発器運転は、第一蒸発器運転終了条件（ステップＳ１０２）が成立するまで継続される。ステップＳ１０２は、冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室温度が、第一蒸発器運転終了温度（本実施例の冷蔵庫では２℃）以下の場合、または、第一蒸発器運転開始からの経過時間が所定時間（本実施例の冷蔵庫では５０分）に到達した場合に成立する。

ステップＳ１０２が成立した場合（ステップＳ１０２がＹｅｓ）、続いて冷媒回収運転が行われる（ステップＳ１０３）。冷媒回収運転とは、圧縮機２４の駆動状態を継続し、冷媒制御弁５２を「状態３（全閉）」として、第一蒸発器１４ａ内の冷媒を放熱手段（庫外放熱器５０ａ、壁面放熱配管５０ｂ、結露防止配管５０ｃ）側に回収する運転であり、本実施例の冷蔵庫では２分間継続する（ステップＳ１０３）。このとき、第一ファン９ａの駆動状態を継続し、冷媒回収運転中も冷蔵室２の冷却を行う。これにより第一蒸発器運転終了時に第一蒸発器１４ａ内に残った冷媒を冷却に利用できるので、冷却効率が高い冷蔵庫となる。

ステップＳ１０３の冷媒回収運転が終了すると、続いて第一蒸発器除霜が開始される（ステップＳ１０４）。第一蒸発器除霜とは、第一蒸発器１４ａに冷媒を流さない状態で、第一ファン９ａを駆動状態とすることで冷蔵室２からの戻り空気による加熱で除霜を行うものである。本実施例の冷蔵庫では、第一蒸発器除霜時の第一ファン９ａの回転速度は低速（１０００ｍｉｎ^-1）であり、第一蒸発器運転時の第一ファン９ａの回転速度より低くしている。これにより、ファンの消費電力をより低く抑えた効率のよい除霜を行うことができる。

続いて、切替室の設定を読み込み（ステップＳ１０５）、第一切替室５、第二切替室６の設定に応じた第二蒸発器運転が開始される（ステップＳ１０６）。第二蒸発器運転とは、圧縮機２４が駆動状態で、第二蒸発器１４ｂに冷媒が供給されることで、庫内が冷却される状態である。

ステップＳ１０６では、切替室の設定と周囲温度（庫外温度）に基づいて、第二蒸発器運転開始時の圧縮機２４の回転速度、第二ファン９ｂの回転速度、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２、第一切替室ヒータ３００、第二切替室ヒータ４００の状態が決定される。

本実施例の冷蔵庫では第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷凍温度と冷凍温度（「ＦＦ」モード）であって、周囲温度が高い場合（本実施例の冷蔵庫では２０℃より高い場合）、「圧縮機２４が高速（２５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．４５ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．２７ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．３３ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷凍温度と冷凍温度（「ＦＦ」モード）であって、周囲温度が低い場合（本実施例の冷蔵庫では２０℃以下の場合）、「圧縮機２４が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．３０ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．１８ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．２２ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷蔵温度と冷凍温度（「ＲＦ」モード）であって、周囲温度が高い場合、「圧縮機２４が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．４５ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．２７ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．３３ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷蔵温度と冷凍温度（（「ＲＦ」モード））であって、周囲温度が低い場合、「圧縮機２４が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＮ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．２４ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．２６ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷凍温度と冷蔵温度（「ＦＲ」モード）であって、周囲温度が高い場合、「圧縮機２４が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．４５ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．２７ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．３３ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷凍温度と冷蔵温度（「ＦＲ」モード）であって、周囲温度が低い場合、「圧縮機２４が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＮ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．２７ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．２２ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷蔵温度と冷蔵温度（「ＲＲ」モード）であって、周囲温度が高い場合、「圧縮機２４が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．４５ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．２７ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．３３ｍ³／ｍｉｎである。

第一切替室５と第二切替室６の設定がそれぞれ冷蔵温度と冷蔵温度（「ＲＲ」モード）であって、周囲温度が低い場合、「圧縮機２４が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。この状態で各貯蔵室に供給される風量は、製氷室３及び冷凍室４が０．３０ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．１８ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．２２ｍ³／ｍｉｎである。

図１３に示すステップＳ１０６では、以上で説明した状態に圧縮機２４、第二ファン９ｂ、第一切替室ダンパ１０１、第二切替室ダンパ１０２、第一切替室ヒータ３００、第二切替室ヒータ４００が制御されるとともに、冷媒制御弁５２が「状態２」に制御されて第二蒸発器運転が開始される。続いてステップＳ１０７では、第一切替室ダンパ閉条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１０７は、第一切替室ダンパ１０１が開放状態であって、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が、第一切替室ダンパ閉温度以下になった場合に成立し（ステップＳ１０７がＹｅｓ）、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖される（ステップＳ２０１）。本実施例の冷蔵庫における第一切替室ダンパ閉温度は、第一切替室５の設定が冷蔵温度の場合は２℃、冷凍温度の場合は−２０℃である。

ステップＳ１０８では、第二切替室ダンパ閉条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１０８は、第二切替室ダンパ１０２が開放状態であって、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が、第二切替室ダンパ閉温度以下になった場合に成立し（ステップＳ１０８がＹｅｓ）、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖される（ステップS２０２）。本実施例の冷蔵庫における第二切替室ダンパ閉温度は、第二切替室６の設定が冷蔵温度の場合は１．５℃、冷凍温度の場合は−２１℃である。

ステップＳ１０９では、第一切替室ヒータＯＦＦ条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１０９は、第一切替室ヒータ３００が通電状態（ＯＮ状態）であって、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が、第一切替室ヒータＯＦＦ温度以上になった場合に成立し（ステップＳ１０９がＹｅｓ）、第一切替室ヒータ１２１が非通電状態（ＯＦＦ状態）となる（ステップＳ２０３）。本実施例の冷蔵庫における第一切替室ヒータＯＦＦ温度は５℃である。

ステップＳ１１０では、第二切替室ヒータＯＦＦ条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１０は、第二切替室ヒータ４００が通電状態（ＯＮ状態）であって、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が、第二切替室ヒータＯＦＦ温度以上になった場合に成立し（ステップＳ１１１がＹｅｓ）、第二切替室ヒータ４００が非通電状態（ＯＦＦ状態）となる（ステップS２０４）。本実施例の冷蔵庫における第二切替室ヒータＯＦＦ温度は５℃である。

ステップＳ１１１では、第一蒸発器除霜終了条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１１は、第一ファン９ａが駆動状態で、第一蒸発器温度センサ４０ａが検知する第一蒸発器１４ａの温度が、第一蒸発器除霜終了温度以上になった場合に成立し（ステップＳ１１１がＹｅｓ）、第一ファン９ａがＯＦＦ（停止）され、第一蒸発器除霜が終了する（ステップS２０５）。本実施例の冷蔵庫における第一蒸発器除霜終了温度は３℃である。

ステップＳ１１２では、第二蒸発器運転終了条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１２は、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖状態、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖状態で、冷凍室温度センサ４２が検知する温度が第二蒸発器運転終了温度以下となった場合に成立する（ステップＳ１１２がＹｅｓ）。本実施例の冷蔵庫では、冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が−２１℃以下の場合にステップＳ１１２が成立する。ステップＳ１１２が成立しない場合（ステップＳ１１２がＮｏ）は、再びステップＳ１０７の判定に戻る。

ステップＳ１１２で第二蒸発器運転終了条件が成立した場合（ステップＳ１１２がＹｅｓ）、続いて冷媒回収運転を行う（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３における冷媒回収運転は、圧縮機２４の回転速度を維持し、冷媒制御弁５２を「状態３（全閉）」として、第二蒸発器１４ｂ内の冷媒を放熱手段側に回収する運転であり、本実施例の冷蔵庫では３分間継続する。このとき、第二ファン９ｂは駆動状態を継続し、冷媒回収運転中も冷凍室４などの冷却を行い、冷媒回収運転終了時に第二ファン９ｂを停止する。これにより第二蒸発器運転終了時に第二蒸発器１４ｂ内に残った冷媒を冷却に利用できるので、冷却効率が高い冷蔵庫となる。

続いてステップＳ１１４では、第一蒸発器運転開始条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１４は、冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室２の温度が第一蒸発器運転開始温度以上となった場合に成立し（ステップＳ１１４がＹｅｓ）、ステップＳ１０１に戻り第一蒸発器運転が開始される。本実施例の冷蔵庫における第一蒸発器運転開始温度は６℃である。ステップＳ１１４が成立しない場合（ステップＳ１１４がＮｏ）、圧縮機２４が停止（ＯＦＦ）される（ステップＳ１１５）。

次にステップＳ１１６では、第一蒸発器除霜終了条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１６が成立する条件は、ステップＳ１１１が成立する条件と同様である。ステップＳ１１６が成立した場合（ステップＳ１１１がＹｅｓ）、第一ファン９ａが停止（ＯＦＦ）され、第一蒸発器除霜が終了する（ステップS２０６）。

ステップＳ１１７では、第一蒸発器運転開始条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１７が成立する条件は、ステップＳ１１４が成立する条件と同様である。ステップＳ１１７が成立した場合（ステップＳ１１７がＹｅｓ）、ステップＳ１０１に戻り第一蒸発器運転が開始される。

ステップＳ１１８では、第二蒸発器運転開始条件が成立しているか否かが判定される。ステップＳ１１８は、冷凍室温度センサ４２、第一切替室温度センサ４３、及び、第二切替室温度センサ４４が検知する温度の少なくとも一つが第二蒸発器運転開始温度以上となった場合に成立する（ステップＳ１１８がＹｅｓ）。本実施例の冷蔵庫では、第一切替室５が冷凍温度、第二切替室６が冷凍温度（「ＦＦ」モード）に設定されていた場合、冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が−１２℃以上、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が−１２℃以上、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が−１２℃以上の少なくとも一つを満足した場合にステップＳ１１８が成立する。

また、第一切替室５が冷蔵温度、第二切替室６が冷凍温度（「ＲＦ」モード）に設定されていた場合は、冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が−１２℃以上、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が８℃以上、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が−１２℃以上の少なくとも一つを満足した場合にステップＳ１１８が成立する。

第一切替室５が冷凍温度、第二切替室６が冷蔵温度（「ＦＲ」モード）に設定されていた場合は、冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が−１２℃以上、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が−１２℃以上、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が８℃以上の少なくとも一つを満足した場合にステップＳ１１８が成立する。

第一切替室５が冷蔵温度、第二切替室６が冷蔵温度（「ＲＲ」モード）に設定されていた場合は、冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が−１２℃以上、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度が８℃以上、第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室６の温度が８℃以上の少なくとも一つを満足した場合にステップＳ１１８が成立する。
ステップＳ１１８が成立した場合（ステップＳ１１８がＹｅｓ）、ステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１１８が成立しない場合（ステップＳ１１８がＮｏ）、ステップＳ１１６の判定に戻る。

図１４は本実施例に係る冷蔵庫を、ＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って１６℃、相対湿度５５％の環境に設置して、第一切替室５を冷蔵温度、第二切替室６を冷凍温度（「ＲＦ」モード）に設定した場合の安定運転状態を表すタイムチャートである。以下では冷凍室４と同時に冷却される製氷室３の冷却状態については説明を省略する。

時刻ｔ_０は冷蔵室２を冷却する第一蒸発器運転を開始（図１３のステップＳ１０１）した時刻である。第一蒸発器運転では、冷媒制御弁５２を「状態１」に制御し、圧縮機２４を低速（１０００min^-1）で駆動、第一ファン９ａを高速（１６００ｍｉｎ^-1）で駆動することで冷蔵室２を冷却する。ここで、第一蒸発器運転中の第一蒸発器１４ａの時間平均温度は−８℃であり、後述する第二蒸発器運転中の第二蒸発器１４ｂの時間平均温度よりも高くしている。これにより冷凍室４や冷凍温度に設定された第一切替室５や第二切替室６に対して、維持する温度が相対的に高い冷蔵室２を効率よく冷却でき、省エネルギー性能が高い冷蔵庫となる。

第一蒸発器運転が開始されたことで冷蔵室２が冷却されるとともに、真空断熱材２５ｃ、２５ｄに近接して設けられた壁面放熱配管５０ｂ（図３及び図８参照）の温度は、圧縮機２４により送り出された冷媒が流れることにより、第一蒸発器運転開始後に上昇し、その後安定している。

時刻ｔ_１で冷蔵室温度センサ４２が検知する冷蔵室２の温度が第一蒸発器運転終了温度Ｔ_{Ｒ_ｏｆｆ}（＝２℃）以下となり、冷蔵運転から冷媒回収運転に移行している（図１３のステップＳ１０２、S１０３）。冷媒回収運転では冷媒制御弁５２を「状態３（全閉）」に制御し、圧縮機２４を低速（１０００ｍｉｎ^−１）で駆動した状態を継続して、第一蒸発器１４ａ内の冷媒を２分間回収する。これにより、次の第二蒸発器運転における冷媒不足による冷却効率低下を抑制することができる。このとき第一ファン９ａを駆動状態とすることで、第一蒸発器１４ａ内の残留冷媒を冷蔵室２の冷却に活用するとともに、冷蔵室２からの戻り空気による加熱で、第一蒸発器１４ａ内の圧力低下が緩和される。これにより、圧縮機２４が吸い込む冷媒の比体積の増加が抑制され、比較的短い時間で多くの冷媒を回収できるようになり、冷却効率を高めることができる。

冷媒回収運転が終わると（時刻ｔ_２）、第一ファン９ａが低速（１０００ｍｉｎ^-1）になり、第一蒸発器除霜が行われている。このように第一蒸発器運転中よりも第一ファン９ａの回転速度を低くすることで、ファンの駆動に要する消費電力量を抑えつつ、第一蒸発器１４ａの除霜を行うことができ省エネルギー性能に優れた冷蔵庫となる。このとき、第一蒸発器１４ａの温度は、冷蔵室２からの戻り空気で加熱されて上昇し、冷蔵室２の温度は、霜や第一蒸発器１４ａの蓄冷熱による冷却効果により上昇が緩和される。

さらに、時刻ｔ_２からは、冷媒制御弁５２が「状態２」に制御され、第一切替室５と第二切替室６の設定に基づいた第二蒸発器運転が開始している（図１３のステップＳ１０５、Ｓ１０６）。ここでは第一切替室５が冷蔵温度、第二切替室６が冷凍温度（「ＲＦ」モード）に設定されており、周囲温度が２０℃以下であるため、「圧縮機２４が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第一切替室ヒータ３００がＯＮ状態、第二切替室ヒータ４００がＯＦＦ状態」が選択される。

第二蒸発器運転が開始されると、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖状態、第二切替室ダンパ１０２が開放状態で、第二ファン９ｂが駆動されるため、冷凍室４の温度、第一切替室５の温度、第二切替室６の温度が低下するとともに、第一切替室ヒータ３００による加熱が行われるため、真空断熱材２５ｈに近接して設けられた第一切替室第一ヒータ３０１の温度が上昇している。

時刻ｔ_３で第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室温度が、第一切替室ヒータ３００のＯＦＦ温度Ｔ_{Ｓ１_Ｈ_off}（＝５℃）以上となり、第一切替室ヒータ３００の通電が終了している（図１３のステップＳ１０９、Ｓ２０３）。これにより、時刻ｔ_３以降は第一切替室第一ヒータ３０１の温度が低下している。

時刻ｔ_４で第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室温度が、第二切替室ダンパ閉温度Ｔ_{Ｓ２_off} （＝−２１℃）以下となり、開放されていた第二切替室ダンパ１０２が閉鎖され（図１３のステップＳ１０８、Ｓ２０２）、第二切替室６の冷却が終了し、冷凍室４のみが冷却される状態となる。

時刻t_５で冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室４の温度が、第二蒸発器運転終了温度T_{F_off} （＝−２１℃）以下に到達したことで、第二蒸発器運転を終了し、冷媒回収運転に移行している（図１３のステップＳ１１２、Ｓ１１３）。時刻ｔ_２〜ｔ_５で実施された第二蒸発器運転中の第二蒸発器１４ｂの時間平均温度は−２９℃である。

冷媒回収運転では冷媒制御弁５２を「状態３（全閉）」に制御し、圧縮機２４を低速（１０００min^-1）で駆動した状態を継続して、第二蒸発器１４ｂ内の冷媒を３分間回収する（図１３のステップＳ１１３）。これにより、次の第一蒸発器運転における冷媒不足による冷却効率低下を抑制することができる。このとき第二ファン９ｂを駆動状態とすることで、第二蒸発器１４ｂ内の残留冷媒を冷凍室４の冷却に活用するとともに、冷凍室４からの戻り空気による加熱で、第二蒸発器１４ｂ内の圧力低下が緩和される。これにより、圧縮機２４が吸い込む冷媒の比体積の増加が抑制され、比較的短い時間で多くの冷媒を回収できるようになり、冷却効率を高めることができる。

時刻t_６で冷媒回収運転が終わると、第一蒸発器運転開始条件が成立しているかが判定され（図１３のステップS１１４）、冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室２の温度が第一蒸発器運転開始温度T_{R_on}（＝６℃）以上に到達していないため、圧縮機２４、第二ファン９ｂが停止され、OFF状態となる。

時刻ｔ_７で第一蒸発器温度センサ４０aが検知する第一蒸発器１４ａの温度が第一蒸発器除霜終了温度T_{ＲＤ_off} （＝３℃）以上に到達し、第一ファン９aが停止している（図１３のステップS１１６、Ｓ２０６）。

時刻t_８で冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室２の温度が第一蒸発器運転開始温度T_{R_on}（＝６℃）以上となり、第一蒸発器運転開始条件が成立し（図１３のステップS１１７）、再び第一蒸発器運転が開始される（図１３のステップＳ１０１）。以上のt0〜ｔ８の状態が繰り返されることで、各部の温度が所定温度に制御される。このとき、真空断熱材２５ｃ、２５ｄに近接して設けられた壁面放熱配管５０ｂ（図３及び図８参照）の時間平均温度は１８.０℃、真空断熱材２５ｈに近接して設けられた第一切替室第一ヒータ３０１の時間平均温度は５.０℃である。このように本実施例の冷蔵庫は、壁面放熱配管５０ｂの時間平均温度より、第一切替室第一ヒータ３０１の時間平均温度の方が低くなるように、圧縮機２４、第一ファン９ａ、第二ファン９ｂ、及び、第一切替室第一ヒータ３００を制御している。さらに、真空断熱材２５ｃ、２５ｄに近接して設けられた壁面放熱配管５０ｂ（図３及び図８参照）の最高到達温度は１８．５℃、真空断熱材２５ｈに近接して設けられた第一切替室第一ヒータ３０１の最高到達温度は１３.０℃であり、壁面放熱配管５０ｂの最高到達温度より、第一切替室第一ヒータ３０１の最高到達温度の方が低くなるように制御している。

なお、蒸発器（第一蒸発器１４ａと第二蒸発器１４ｂ）は蒸発器室（第一蒸発器室８ａと第二蒸発器室８ｂ）に収納され、蒸発器室の温度は蒸発器温度に依存して変化する。従って、図８及び図９に示す蒸発器温度（第一蒸発器温度Ｔ_evp1、第二蒸発器温度Ｔ_ｅｖｐ２）を蒸発器室の代表温度（第一蒸発器室温度、第二蒸発器室温度）とみなすことができる。

図１5は実施例に係る冷蔵庫を、ＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って１６℃、相対湿度５５％の環境に設置し、第一切替室５を冷蔵温度、第二切替室６を冷凍温度（「RＦ」モード）に設定した場合の第二蒸発器１４ｂの除霜運転を表すタイムチャートである。なお、以下の説明では、冷蔵室２、製氷室３及び冷凍室４の状態については説明を省略する。

本実施例の冷蔵庫は、圧縮機２４の積算駆動時間が所定時間（本実施例の冷蔵庫では２４時間）に到達した場合に第二蒸発器１４ｂに霜が成長したと判定され、第二蒸発器１４ｂの除霜待機状態となる。図１５においては、ｔ_０において、圧縮機２４の積算駆動時間が所定時間（２４時間）に到達し、第二蒸発器１４ｂの除霜待機状態に移行している。ｔ_０における制御状態は、圧縮機２４が低速で駆動（ON）、冷媒制御弁５２が状態２、第二ファン９ｂが低速で駆動（ON）、第一切替室ダンパ１０１が開放、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖、第一切替室ヒータ３００が通電（ON）、第二切替室ヒータ４００が非通電（OFF）、除霜ヒータ２１が非通電（OFF）の状態で、第二蒸発器１４ｂと熱交換した冷却空気を第二切替室６に供給して冷却している。この状態では、冷凍温度に設定された第二切替室６の温度が低下する。

本実施例の冷蔵庫では、第二蒸発器１４ｂの除霜待機状態に移行後、第二蒸発器運転が所定時間（本実施例の冷蔵庫では１５分）継続される。第二蒸発器運転が所定時間実施されると、続いて除霜ヒータ２１が通電状態となる第二蒸発器除霜運転が開始される。図１５では、ｔ_１において、圧縮機２４が停止（OFF）、冷媒制御弁５２が状態３、第二ファン９ｂが停止（OFF）、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖、第一切替室ヒータ３００が非通電（OFF）、第二切替室ヒータ４００が非通電（OFF）、除霜ヒータ２１が通電（ON）状態となり、第二蒸発器除霜運転が開始している。第二蒸発器除霜運転が開始すると、除霜ヒータ２１の加熱作用により、第二蒸発器１４ｂの温度が上昇する。このとき、第一切替室５と第二蒸発器室８ｂを隔てる断熱仕切壁２７の蒸発器室側の表面温度（断熱仕切壁２７温度）も除霜ヒータ２１の加熱作用により上昇する。また、第二切替室６の温度は冷却が停止された状態となるために上昇する。なお、圧縮機２４の積算駆動時間が除霜待機状態に移行する所定時間に到達した際に、第一蒸発器１４aに冷媒が供給されることで庫内を冷却している状態（第一蒸発器運転）、または、第一蒸発器１４aと第二蒸発器１４ｂの何れにも冷媒が供給されていない状態（冷却停止）の何れかであった場合には、次の第二蒸発器運転が開始した時点から除霜待機状態に移行する。

本実施例の冷蔵庫では、第二蒸発器除霜運転開始後に、第二蒸発器温度センサ４０ｂの検知温度が所定温度（本実施例の冷蔵庫では０．５℃）に到達した場合、冷媒制御弁５２が状態３から状態２に切替えられる。図１５では、ｔ_２において、冷媒制御弁５２が状態２に切替られている。これにより、冷媒制御弁５２が状態３となることで放熱手段（庫外放熱器５０ａ、壁面放熱配管５０ｂ、結露防止配管５０ｃ）側に留まっていた冷媒が、第二蒸発器１４ｂ内に流入する。このとき第二蒸発器１４ｂが加熱される（温度上昇が加速される）ので、より確実な除霜を行うことができる。

本実施例の冷蔵庫では、第二蒸発器温度センサ４０ｂの検知温度が０℃より高い除霜終了温度（本実施例の冷蔵庫では８℃）に到達した場合に、除霜ヒータ２１への通電が停止され、第二蒸発器除霜運転が終了される。その後、所定時間（本実施例の冷蔵庫では５分間）の冷却開始遅延状態（オフタイム）を経て、第二蒸発器運転が開始される。図１５では、ｔ_３において第二蒸発器温度センサ４０ｂの検知温度が除霜終了温度（８℃）に到達し、除霜ヒータ２１への通電が停止され（OFF）、除霜運転が終了している。続いてｔ_４までのオフタイムを経て、圧縮機２４が中速で駆動（ON）、冷媒制御弁５２が状態２、第二ファン９ｂが高速で駆動（ON）、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖、第二切替室ダンパ１０２が開放、第一切替室ヒータ３００が通電（ON）、第二切替室ヒータ４００が非通電（OFF）、除霜ヒータ２１が非通電（OFF）状態で除霜運転中に温度が上昇した第二切替室６の温度を速やかに復帰させる第二蒸発器運転が開始されている。これにより、第二切替室６、第二蒸発器１４ｂ、断熱仕切壁２７の各温度が低下している。このとき、断熱仕切壁２７の温度は、０℃より低い冷凍温度から、０℃より高い冷蔵温度にまで上昇している。また、断熱仕切壁２７の最高到達温度は、第二蒸発器温度１４ｂの最高到達温度よりも高くなっている。

なお第一切替室５の温度は、第一切替室温度センサ４３の表面温度、あるいは、第一切替室５の容器５ｂ内部の温度、第二切替室６の温度は、第二切替室温度センサ４４の表面温度、あるいは、第二切替室５の容器６ｂ内部の温度、第二蒸発器１４ｂの温度は、第二蒸発器温度センサ４０ｂの表面温度、あるいは、第二蒸発器１４ｂの最上部近傍の配管温度、断熱仕切壁２７の温度は、断熱仕切壁２７の第二蒸発器室８ｂ側の蒸発器１４ｂ前方投影面内の表面温度、壁面放熱配管５０ｂの温度は、壁面放熱配管５０ｂ配設箇所近傍の外箱９１表面温度、第一切替室第一ヒータ３０１の温度は、第一切替室第一ヒータ３０１が配設された箇所の断熱仕切壁３０の表面温度を測定することにより、図１３〜図１５で説明した動作が正しく行われていることを確認できる。

以上で、本実施例の冷蔵庫の構成と、制御方法の説明をしたが、次に、本実施形態の冷蔵庫の奏する効果について説明する。

本実施例の冷蔵庫は、断熱箱体１０の内部に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｂ、２５ｃ）と、真空断熱材に近接した放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と、前記第一の貯蔵室の上部に、第一の仕切壁（断熱仕切壁２９）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室（製氷室３、冷凍室４）と、前記第一の貯蔵室の下部に、第二の仕切壁（断熱仕切壁３０）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室（冷凍温度に設定された第二切替室６）と、前記第一の貯蔵室の後方に、第三の仕切壁（断熱仕切壁２７）を隔てて隣接した蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）を備え、前記第二の仕切壁には、真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）を備えるとともに、前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）が真空断熱材２５ｈの上面の過半領域に近接するように配設され、前記放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）の安定運転時の時間平均温度が前記加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の安定運転時の時間平均温度より低くなるように加熱している。すなわち第一の貯蔵室を区画する壁のうち、第一の貯蔵室より温度が高い空間（庫外）と第一の貯蔵室の間を隔てる壁（断熱箱体１０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｂ、２５ｃ）に近接する放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）の安定運転時の時間平均温度より、第一の貯蔵室より温度が低い空間（冷凍温度空間）と第一の貯蔵室の間を隔てる第二の仕切壁（断熱仕切壁３０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）に近接するように配設した加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の安定運転時の時間平均温度の方が低くなるように加熱している。これにより、信頼性が高い冷蔵庫となる。理由を以下で説明する。

本実施例の冷蔵庫では、第一切替室５を冷蔵設定、第二切替室６を冷凍設定とした場合、第一切替室５は、３つの面が第一切替室５より低温の冷凍温度空間と隣接することで特に温度が下がりやすい貯蔵室となる。冷凍温度空間からの冷却作用により貯蔵室が冷えすぎた場合、貯蔵室内が所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生することがある。従って、冷え過ぎの抑制が課題となる。本実施例の冷蔵庫は、断熱性能を向上させるために複数の真空断熱材（真空断熱材２５ａ〜２５ｈ）を実装しているが、真空断熱材はガスバリア性外包材の内部のガスを排出、すなわち減圧することにより断熱性能を高める断熱部材であるために、長期的にはガスバリア性外包材を介したガス侵入（ガス透過）が生じて断熱性能が低下（劣化）する。このことから、長期的に冷え過ぎによる不具合が生じないようにするためには、真空断熱材の劣化の考慮が必要となる。

ガスバリア性外包材を介したガス透過は、温度が高いほど促進される特性を有するため、より高い温度に曝されるほど真空断熱材の劣化は進行する。本実施例の冷蔵庫は、冷蔵設定の第一切替室５より温度が高い空間（庫外）と第一切替室５の間を隔てる壁（断熱箱体１０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｃ、２５ｄ）と、冷蔵設定の第一切替室５より温度が低い空間（冷凍温度空間）と第一切替室５の間を隔てる壁（断熱仕切壁３０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）を有するが、それぞれの劣化が進んだ場合の第一切替室５への影響は異なる。具体的には、冷蔵設定の第一切替室５より温度が高い空間（庫外）と第一切替室５の間を隔てる壁（断熱箱体１０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｃ、２５ｄ）の劣化が進んだ場合には、庫外からの伝熱が増えて、第一切替室５の冷え過ぎが生じ難くなる。一方で、冷蔵設定の第一切替室５より温度が低い空間（冷凍温度空間）と第一切替室５の間を隔てる壁（断熱仕切壁３０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）の断熱性能が劣化した場合には、冷凍温度空間への伝熱が増えて（冷凍温度空間からの冷却量が増えて）、冷え過ぎによる不具合が生じ易くなる。そこで、本実施例の冷蔵庫では、上述の構成を採用することで、第一切替室５より温度が高い空間（庫外）との間の壁（断熱箱体１０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｃ、２５ｄ）より、第一切替室５より温度が低い空間（冷凍温度空間）との間の壁（断熱仕切壁３０）に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）の劣化を遅らせることで、貯蔵室内が冷えすぎて所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が長期的に発生し難い信頼性が高い冷蔵庫としている。

本実施例の冷蔵庫は、断熱箱体１０の内部に実装された真空断熱材（真空断熱材２５ｂ、２５ｃ）と、真空断熱材に近接した放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と、前記第一の貯蔵室の上部に、第一の仕切壁（断熱仕切壁２９）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室（製氷室３、冷凍室４）と、前記第一の貯蔵室の下部に、第二の仕切壁（断熱仕切壁３０）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室（冷凍温度に設定された第二切替室６）と、前記第一の貯蔵室の後方に、第三の仕切壁（断熱仕切壁２７）を隔てて隣接した蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）を備え、前記第二の仕切壁には、真空断熱材（真空断熱材２５ｈ）を備えるとともに、前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）が真空断熱材２５ｈの上面の過半領域に近接するように配設され、前記放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）の安定運転時の最高到達温度が前記加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の安定運転時の最高到達温度より低くなるように加熱している。これにより、貯蔵室内が冷えすぎて所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合を、より確実に防止するようにして信頼性を高めている。理由を以下で説明する。

ガス定数をＲ、ガス透過の活性化エネルギーをＥ、絶対温度をＴとすると、真空断熱材の断熱性能の劣化速度Ｋは、以下の(式１）により表される。

Ｋ∝ｅｘｐ（−Ｅ／ＲＴ）（式１）
（式１）から、真空断熱材の温度が上がると劣化速度はより高まることがわかり、比較的短い時間であっても劣化が加速される。そこで、本実施例の冷蔵庫では放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）の安定運転時の最高到達温度が、加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の安定運転時の最高到達温度よりも低くなるようにすることで、第一切替室５より温度が高い空間（庫外）と第一の貯蔵室の間を隔てる壁の断熱性能の低下より、冷蔵設定の第一切替室５より温度が低い空間（冷凍温度空間）と第一切替室５の間を隔てる壁の断熱性能が早く低下し、貯蔵室内が冷えすぎて所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合を、より確実に防止するようにしている。

本実施例の冷蔵庫は、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と、第一の貯蔵室の上部に、第一の仕切壁（断熱仕切壁２９）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室（製氷室３、冷凍室４）と、前記第一の貯蔵室の下部に、第二の仕切壁（断熱仕切壁３０）を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室（冷凍温度に設定された第二切替室６）と、前記第一の貯蔵室の後方に、第三の仕切壁（断熱仕切壁２７）を隔てて隣接した蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）を備え、前記第一の仕切壁と前記第二の仕切壁の主たる断熱手段としてそれぞれ真空断熱材（真空断熱材２５ｇ、２５ｈ）を実装し、前記第三の仕切壁の主たる断熱手段として真空断熱材を実装せず、発泡断熱材を実装している。これにより信頼性が高い冷蔵庫となる。理由を以下で説明する。

本実施例の冷蔵庫では、第一切替室５を冷蔵設定、第二切替室６を冷凍設定とした場合、第一切替室５は、３つの面が冷凍温度空間と隣接することで特に低温になりやすい貯蔵室となる。冷凍温度空間からの冷却作用により貯蔵室が冷えすぎた場合、貯蔵室内が所望の温度に維持できなくなる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生することがある。従って、冷え過ぎを抑制するためには、冷蔵温度に設定された貯蔵室と、冷凍温度空間とを隔てる仕切壁の断熱性能を向上させるために真空断熱材を実装することが有効となる。真空断熱材は樹脂材料を含むガスバリア性外包材の内部のガスを排出、すなわち減圧することにより断熱性能を高める断熱部材となるため、真空断熱材の内外には大きな差圧（大気圧と同等の差圧）が生じており、外包材のガスバリア性が低下するとガス侵入によって差圧が解消に向かい断熱性能が低下（劣化）する。一般に、樹脂材料は高温状態と低温状態が繰り返される熱サイクルにより劣化が促進される。従って、図１５に示すように、除霜運転による高温状態と、冷却運転による低温状態が定期的に繰り返される蒸発器室と冷蔵温度の貯蔵室を隔てる仕切壁に、内部を減圧することで形成される真空断熱材を実装すると、蒸発器室の温度変動によって仕切壁の断熱性能が長期的には低下しやすくなる。一方で、貯蔵室間の仕切壁は、互いに所望の温度に維持されるため温度は比較的安定する。

そこで、本実施例の冷蔵庫では、３つの面が冷凍温度空間と隣接することで特に低温になりやすい貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と冷凍温度空間を区画する仕切壁のうち、所望の温度に維持される冷凍温度の貯蔵室との間の仕切壁（仕切壁２９及び仕切壁３０）には、断熱性能を向上させて冷え過ぎを抑制するための真空断熱材（真空断熱材２５ｇ、２５ｈ）を実装し、除霜運転と冷却運転が繰り返される蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）との間を隔てる仕切壁（仕切壁２７）には真空断熱材を実装せずに、減圧によらない断熱手段である発泡断熱材を実装することで、使用歳月が経過しても冷蔵温度に設定された貯蔵室内が冷え過ぎる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生し難い信頼性が高い冷蔵庫としている。

また、本実施例の冷蔵庫では、仕切壁２７の最下部前縁を、仕切壁３０に実装された真空断熱材２５ｈの後縁より前方に配置している。真空断熱材の周縁部は、金属を含むガスバリア層を介した伝熱により熱を伝えやすく断熱性能が低くなる。そこで、上記構成を採用することにより、断熱仕切壁２７の断熱作用により、真空断熱材２５ｈの後縁近傍の金属を含むガスバリア層を介した熱移動が低減されるので、冷蔵温度に設定された貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と、冷凍温度に設定された貯蔵室との間の熱移動により冷蔵温度に設定された貯蔵室が冷え過ぎる、あるいは、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生し難い冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、冷蔵温度に設定された貯蔵室（冷蔵温度に設定された第一切替室５）と蒸発器室（蒸発器室８ｂ）との間を隔てる真空断熱材を備えない仕切壁（仕切壁２７）に、加熱手段（第一切替室第二ヒータ３０２）を備えている。これにより、特に低温となる蒸発器室からの熱伝導によって冷蔵温度に設定された貯蔵室の温度が過度に低下したり、貯蔵室内の壁面に結露や着霜が生じるといった不具合が発生する虞が高いと判断される場合に適宜加熱を行うことができるので、信頼性が高い冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、隣接する２つの貯蔵室が冷凍温度と冷蔵温度に設定可能な切替室（第一切替室５及び第二切替室６）であり、２つの切替室の間を隔てる仕切壁（断熱仕切壁３０）に、真空断熱材２５ｈを実装し、真空断熱材２５ｈの両面に加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１及び第二切替室第二ヒータ４０２）を備えている。これにより信頼性が高い冷蔵庫となる。理由を以下で説明する。

ユーザーが一方の切替室を冷蔵温度、他方の貯蔵室を冷凍温度に設定して使用する場合には、冷蔵温度に設定された切替室が冷凍温度に設定された切替室からの熱伝導により冷えすぎることを抑制するために、２つの切替室の間を隔てる仕切壁に真空断熱材を実装することが有効となる。一方で、２つの切替室の間を隔てる仕切壁の面のうち、冷蔵温度に設定された切替室側の面は低温になることで、結露や着霜が発生する虞がある。真空断熱材が実装された仕切壁は断熱性能が高いため、一方の面を加熱しても他方の面に熱が伝わりにくく加熱量が不足するという事態を招くことがあるため、２つの切替室の間を隔てる仕切壁（断熱仕切壁３０）に真空断熱材２５ｈを実装し、さらに断熱仕切壁３０の両面に加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１及び第二切替室第二ヒータ４０２）を備えることで、ユーザーが何れの設定を選択しても、仕切壁の表面に結露や着霜が発生する虞が高いと判断される場合に、何れの面も良好に適宜加熱を行うことができるので信頼性が高い冷蔵庫となる。

以上で、実施例を説明したが、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、本実施例の冷蔵庫では、放熱手段（壁面放熱配管５０ｂ）と、加熱手段（第一切替室第一ヒータ３０１）の温度が所望の温度範囲に制御されるようにあらかじめ制御パラメータを設定しているが、放熱手段５０ｂと第一切替室第一ヒータ３０１の温度検知手段を備えて、フィードバック制御によって所望の温度範囲に維持するようにしても良い。また、本実施例の冷蔵庫は、冷蔵室の冷却手段として第一蒸発器１４aと、製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６の冷却手段として第二蒸発器１４ｂを備えているが、単一の冷却手段（蒸発器）で全貯蔵室を冷却する方式の冷蔵庫に本発明の構成を適用しても良い。さらには、加熱手段として、放熱手段の一部の配管を活用しても良い。すなわち、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１冷蔵庫
２冷蔵室
３製氷室
４冷凍室
５第一切替室
６第二切替室
８ａ第一蒸発器室
８ｂ第二蒸発器室
９ａ第一ファン
９ｂ第二ファン
１０断熱箱体
１４ａ第一蒸発器（冷却手段）
１４ｂ第二蒸発器（冷却手段）
１６ヒンジカバー
２１除霜ヒータ（加熱手段）
２３ａ、２３ｂ樋
２４圧縮機
２５真空断熱材
２７、２８、２９、３０断熱仕切壁
３１制御基板
３９機械室
４０ａ第一蒸発器温度センサ
４０ｂ第二蒸発器温度センサ
４１冷蔵室温度センサ
４２冷凍室温度センサ
４３第二切替室温度センサ
４４第二切替室温度センサ
５０ａ庫外放熱器（放熱手段）
５０ｂ壁面放熱配管（放熱手段）
５０ｃ結露防止配管（放熱手段）
５２冷媒制御弁（冷媒制御手段）
５３ａ第一キャピラリチューブ（減圧手段）
５３ｂ第二キャピラリチューブ（減圧手段）
５４a、５４ｂ気液分離器
５６逆止弁
５７ａ、５７ｂ熱交換部
９１外箱
９２内箱
１０１第一切替室ダンパ（送風遮断手段）
１０２第二切替室ダンパ（送風遮断手段）
３００第一切替室ヒータ（加熱手段）
４００第二切替室ヒータ（加熱手段）

Claims

圧縮手段と、放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とが接続された冷凍サイクルと、断熱箱体と、該断熱箱体の内部に、前記放熱手段の一部が近接するように実装された第一の真空断熱材と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室と、該第一の貯蔵室の上部に第一の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の下部に第二の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の後方に第三の仕切壁を隔てて隣接する前記冷却手段が実装された蒸発器室を備えた冷蔵庫において、前記第一乃至第三の仕切壁の少なくとも一つは、第二の真空断熱材を備えるとともに、該第二の真空断熱材の一面の過半領域に近接するよう前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段を配設し、前記放熱手段の安定運転時の時間平均温度が前記加熱手段の安定運転時の時間平均温度より低くなるように加熱することを特徴とする冷蔵庫。
前記放熱手段の安定運転時の最高到達温度が、前記加熱手段の安定運転時の最高到達温度よりも低くなるように加熱することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記加熱手段の発熱密度を１００W／ｍ^２以下としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
圧縮手段と、放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とが接続された冷凍サイクルと、断熱箱体と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室と、該第一の貯蔵室の上部に第一の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の下部に第二の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の後方に第三の仕切壁を隔てて隣接する前記冷却手段が実装された蒸発器室を備えた冷蔵庫において、前記第一乃至第三の仕切壁の少なくとも一つは、真空断熱材を備えるとともに、該真空断熱材に近接するように配設された前記第一の貯蔵室を加熱する第一の加熱手段を備えた仕切壁とし、且つ、前記第一乃至第三の仕切壁の他の少なくとも一つは、真空断熱材を備えず、前記第一の貯蔵室を加熱する第二の加熱手段を備えた仕切壁として、前記第一の加熱手段の発熱密度を、前記第二の加熱手段の発熱密度より小さくしたことを特徴とする冷蔵庫。
圧縮手段と、放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とが接続された冷凍サイクルと、断熱箱体と、冷蔵温度に設定された第一の貯蔵室と、該第一の貯蔵室の上部に第一の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第二の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の下部に第二の仕切壁を隔てて隣接する冷凍温度に設定された第三の貯蔵室と、前記第一の貯蔵室の後方に第三の仕切壁を隔てて隣接する前記冷却手段が実装された蒸発器室を備えた冷蔵庫において、前記第一の貯蔵室を加熱する加熱手段と、前記第一乃至第三の仕切壁の少なくとも一つは真空断熱材を備え、前記加熱手段の容量を２０Ｗ以上としたことを特徴とする冷蔵庫。