JP4028688B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は冷媒を冷蔵区域用蒸発器に流す流路と冷凍区域用蒸発器に流す流路とを並列に有する冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、冷蔵庫においては、図21に示すように、冷蔵区域1と冷凍区域2とを有するものが供されている。両区域1,2は断熱仕切壁3により区分されており、更に、冷蔵区域1は仕切板4により区分され、図中上方が冷蔵室1a、下方が野菜室1bとされている。冷凍区域2は冷凍室2aのみで構成されている。
【0003】
しかして、冷蔵区域1には、野菜室1bの奥部に冷蔵部品室5が形成されており、この冷蔵部品室5に冷蔵区域用の蒸発器6とファン7及びヒータ8が配置されている。又、冷凍区域2には、冷凍室2aの奥部に冷凍部品室9が形成されており、この冷凍部品室9に冷凍区域用の蒸発器10とファン11及びヒータ12が配置されている。
【0004】
ここで、ファン7は冷蔵区域1(冷蔵室1a及び野菜室1b)の空気を図中矢印で示すように蒸発器6に接触させて循環させるもので、ファン11は冷凍区域2(冷凍室2a)の空気を同じく図中矢印で示すように蒸発器10に接触させて循環させるものであり、すなわち、ともに庫内空気循環用である。又、ヒータ8は蒸発器6に付着した霜を溶解させて除去するもので、ヒータ12は蒸発器9に付着した霜を溶解させて除去するものであり、すなわち、ともに除霜用である。
【0005】
庫外の後側最下部には機械室13が形成されており、ここに圧縮機14が配置されている。この圧縮機14には、図22に示すように、凝縮器15が接続され、凝縮器15には弁16が接続されている。この弁16は、凝縮器15に接続された1つの入口に対して2つの出口を開閉する三方弁であり、その一方の出口に、冷蔵区域用キャピラリチューブ17を介して上記冷蔵区域用蒸発器6が接続され、この接続路を第1の流路Aとして、それがサクションパイプ18により圧縮機14に帰還接続されている。
【0006】
弁16の他方の出口には、冷凍区域用キャピラリチューブ19を介して冷凍区域用蒸発器10が接続され、この接続路を第2の流路Bとして、それが逆止弁20を介して上記サクションパイプ18に接続されている。
従って、第1の流路Aと第2の流路Bは並列に接続されている。なお、第2の流路Bの冷凍区域用蒸発器10と逆止弁20との間には、図示しないアキュムレータが接続されるものもある。
【0007】
このように接続された構成は冷凍サイクルであり、その内部には冷媒が封入されている。この冷媒は、圧縮機14を起動させることにより、該圧縮機14で圧縮され、次いで凝縮器15で凝縮された後、弁16により流路が選択される。
【0008】
上記弁16による流路の選択は、前記冷蔵区域1を冷却する場合と、冷凍区域2を冷却する場合とで切換えられるようになっており、図23には、そのうちの冷蔵区域1を冷却する場合の冷媒の流れを矢印で示している。この場合、凝縮器15で凝縮された冷媒は、第1の流路Aを通る。すなわち、冷蔵区域用キャピラリチューブ17を通り、その過程で該冷蔵区域用キャピラリチューブ17により絞られ、その後、冷蔵区域用蒸発器6を通って蒸発した後、サクションパイプ18を通って圧縮機14に帰還する。
【0009】
これに対して、図24には冷凍区域2を冷却する場合の冷媒の流れを矢印で示しており、この場合、凝縮器15で凝縮された冷媒は、第2の流路Bを通る。すなわち、冷凍区域用キャピラリチューブ19を通り、その過程で該冷凍区域用キャピラリチューブ19により絞られ、その後、冷凍区域用蒸発器10を通って蒸発した後、逆止弁20を通り、更にサクションパイプ18を通って圧縮機14に帰還する。
【0010】
このように働くことにより、冷蔵区域用蒸発器6及び冷凍区域用蒸発器10は、それらに接触する冷蔵区域1の庫内空気及び冷凍区域2の庫内空気からそれぞれ熱を吸収してその温度を下げ、もって、前記冷蔵区域1及び冷凍区域2の冷却をする。
【0011】
この場合、冷却温度は、冷蔵区域1が氷点以上、冷凍区域2が氷点未満であって、冷蔵区域1より冷凍区域2の方を低くする必要があり、そのために、冷蔵区域用キャピラリチューブ17の冷媒の対する絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用キャピラリチューブ19の絞り度を高く(きつく)することによって、冷蔵区域用蒸発器6における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器10における冷媒の蒸発温度を低くしている。
【0012】
更に、その冷凍区域用蒸発器10における冷媒の蒸発温度が冷蔵区域用蒸発器6における蒸発温度より低いことで、冷媒を冷蔵区域用蒸発器6に流したとき、冷媒が冷凍区域用蒸発器10に流れ込んで再凝縮することのないように、逆止弁20が第2の流路Bに設置されている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵庫の冷凍サイクルには、上述のものと異なり、1つの蒸発器で冷蔵区域及び冷凍区域の双方を冷却をするものがあり(図示省略)、又、冷蔵区域用蒸発器及び冷凍区域用蒸発器の2つを具えるも、それらが直列に接続されたものがある(これも図示省略)。これらのものでは、冷蔵区域用蒸発器及び冷凍区域用蒸発器の双方に同時に冷媒を流すことができるため、冷蔵区域及び冷凍区域を同時に冷却することができる。
【0014】
しかしながら、それに対して、上述の、冷蔵区域用蒸発器6と冷凍区域用蒸発器10(第1の流路Aと第2の流路B)とが並列に接続されたものでは、それらの蒸発器6,10に選択的に冷媒を流すことにより、冷蔵区域1及び冷凍区域2を交互に冷却するようになっている。このため、庫内が冷却されていない電源投入時に、冷蔵区域1及び冷凍区域2を速やかに冷却することができないという問題点を有していた。
【0015】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従ってその目的は、冷媒を冷蔵区域用蒸発器に流す流路と冷凍区域用蒸発器に流す流路とを並列に有し、冷蔵区域及び冷凍区域を交互に冷却するようにしたものにおいて、その両区域の電源投入時における冷却が速やかにでき、しかも、それを他に問題を生じることなく実現できる冷蔵庫を提供するにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の冷蔵庫は、蒸発器と、庫内空気をそれに接触させて循環させるファンとを冷蔵区域と冷凍区域とにそれぞれ専用に有すると共に、圧縮機から凝縮器を経た冷媒を冷蔵区域用絞り手段を通じて冷蔵区域用蒸発器に流す第1の流路と、同冷媒を冷凍区域用絞り手段を通じて冷凍区域用蒸発器に流す第2の流路とを並列に有し、冷蔵区域のみの冷却をするときに第1の流路に冷媒を流し、冷凍区域のみの冷却をするときに第2の流路に冷媒を流すようにしたものにおいて、第1に、制御手段を具え、この制御手段により、電源投入時には、前記第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すようにすると共に、前記冷蔵区域用ファンによる庫内空気の循環量を冷凍区域用ファンによる庫内空気の循環量より多くするようにし、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、前記冷蔵区域の冷却と冷凍区域の冷却とを交互に行う運転をするようにしたことを特徴とする(請求項1の発明)。
【0017】
冷媒を冷蔵区域用蒸発器に流す第1の流路と冷凍区域用蒸発器に流す第2の流路とを並列に有し、冷蔵区域及び冷凍区域を交互に冷却するようにしたものでも、上述のごとく、電源投入時に、それらの両方に冷媒を流すようにすれば、両区域を速やかに冷却することができる。
【0018】
たゞし、前述のように、冷却温度は冷蔵区域より冷凍区域の方を低くする必要があり、そのために、冷蔵区域用蒸発器における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器における冷媒の蒸発温度の方を低くする必要があって、冷蔵区域用蒸発器に流す冷媒の絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用蒸発器に流す冷媒の絞り度を高く(きつく)している。
【0019】
このため、冷蔵区域用蒸発器と冷凍区域用蒸発器とに同時に冷媒を流せば、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器に多くの冷媒が流れ、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器には少しの冷媒しか流れない。この冷媒が少ししか流れない冷凍区域用蒸発器では、冷媒はすぐに蒸発し切るが、多くの冷媒が流れる冷蔵区域用蒸発器では、冷媒が蒸発し切らずに液のまま圧縮機に戻る可能性がある。冷媒が液のまま圧縮機に戻ると、圧縮機がそれを圧縮し切れずに損壊するおそれがある。
【0020】
これに対して、上述のように、冷蔵区域用蒸発器と冷凍区域用蒸発器とに同時に冷媒を流す折りに、冷蔵区域用ファンによる庫内空気の循環量を冷凍区域用ファンによる庫内空気の循環量より多くするようにしたものでは、冷蔵区域用蒸発器の庫内空気との熱交換の量を冷凍区域用蒸発器のそれより多くできるもので、熱交換の量が多くなれば、多くの冷媒が流れる冷蔵区域用蒸発器でも冷媒は蒸発し切るようになり、かくして、冷媒が液のまま圧縮機に戻ることがなくなり、圧縮機の損壊のおそれをなくすことができる。
【0021】
本発明の冷蔵庫は、第2に、制御手段により、電源投入時には、庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで第2の流路にのみ冷媒を流し、その後に第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流し、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、冷蔵区域の冷却と冷凍区域の冷却とを交互に行う運転をするようにしたことを特徴とする(請求項2の発明)。
【0022】
上述のように、冷蔵区域用蒸発器と冷凍区域用蒸発器とに同時に冷媒を流せば、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器には少しの冷媒しか流れないのに対して、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器には多くの冷媒が流れ、それによって、冷媒が蒸発し切らずに液のまま圧縮機に戻る可能性があり、圧縮機が損壊するおそれがある。
【0023】
これに対して、上述のように、電源投入時に、庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで第2の流路にのみ冷媒を流し、その後に第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すようにしたものでは、冷却開始時に冷凍区域用蒸発器にのみ冷媒が流され、冷蔵区域用蒸発器にはそれより遅れて冷媒が流されるから、その分、冷蔵区域用蒸発器に流される冷媒の量が減じられる。かくして、冷凍区域用蒸発器ではもとより、冷蔵区域用蒸発器でも冷媒が蒸発し切るようになり、冷媒が液のまま圧縮機に戻ることがなくなって、圧縮機の損壊のおそれをなくすことができる。
【0024】
これらの場合、圧縮機が圧縮能力の変更が可能であるか、又は凝縮器の放熱をする可変速のファンを具え、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、制御手段が、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、圧縮機の圧縮能力を低くし、又は凝縮器放熱用のファンを高速で運転するようにすると良い (請求項3の発明)。
【0025】
電源投入時の、庫内温度が高い段階では、冷媒の蒸発温度、圧力が高くなる。冷媒の蒸発温度、圧力が高くなると、圧縮機の吸込みの冷媒密度が大きくなり、冷媒の循環量が多くなる。このため、凝縮器で必要とされる放熱量も大きくなる。凝縮器での放熱量が充分でないと、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなり、圧縮機の負担が大きくなってしまって、大電流が流れる。又、この場合、凝縮器が冷蔵庫キャビネットに埋設されているものでは、その埋設部分が異常に熱くなることがある。
【0026】
これに対して、上述のように第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階(庫内温度が高い段階)では、その差が小さい場合よりも、圧縮機の圧縮能力を低くすることにより、冷媒の循環量が減じられ、これによって、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、大電流が流れることのないようにできると共に、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力を低くできるので、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0027】
この場合、凝縮器の放熱をする可変速のファンを具えたものでは、それを高速で運転することにより、凝縮器での放熱量を充分にし、凝縮温度、凝縮圧力を低めることができるので、同様に冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0028】
又、庫内空気循環用のファンが変速可能で、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、制御手段が、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、庫内空気循環用のファンを低速で運転するものであっても良い(請求項4の発明)。
【0029】
上記請求項3の発明では、圧縮機の圧縮能力を低くすることにより冷媒の循環量を減じるようにしたが、それと同様の問題を解決するためには、庫内空気循環用のファンが変速可能なものの場合、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、庫内空気循環用のファンを低速で運転することにより、冷蔵区域用蒸発器及び冷凍区域用蒸発器での庫内空気との熱交換の量を減じることができる。両蒸発器の庫内空気との熱交換の量を減じ得れば、冷媒の蒸発温度を低めることができるので、冷媒の循環量を減じることができ、もって、この場合も、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0030】
更に、圧縮機が圧縮能力の変更が可能であるか、又は凝縮器の放熱をする可変速のファンを具え、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機の圧縮能力を低くし、又は凝縮器放熱用のファンを高速で運転するものであっても良い(請求項5の発明)。
【0031】
第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときの方が冷凍サイクルの負担が大きい。従って、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機の圧縮能力を低くすることにより、冷媒の循環量を減じ、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0032】
この場合、凝縮器の放熱をする可変速のファンを具えたものでは、それを高速で運転することにより、凝縮器での放熱量を充分にし、凝縮温度、凝縮圧力を低めることができるので、同様に冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0033】
又、庫内空気循環用のファンが変速可能で、制御手段が、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに庫内空気循環用のファンを低速で運転するものであっても良い(請求項6の発明)。
【0034】
上記請求項5の発明では、圧縮機の圧縮能力を低くすることにより冷媒の循環量を減じるようにしたが、それと同様の問題を解決するためには、庫内空気循環用のファンが変速可能なものの場合、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに庫内空気循環用のファンを低速で運転することにより、冷蔵区域用蒸発器及び冷凍区域用蒸発器での庫内空気との熱交換の量を減じることができる。両蒸発器の庫内空気との熱交換の量を減じ得れば、冷媒の蒸発温度を低めることができるので、冷媒の循環量を減じることができ、もって、この場合も、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、冷蔵庫キャビネットの凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0035】
加えて、冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段が絞り度の調整が可能で、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、制御手段が、前記冷蔵区域用絞り手段の絞り度を第1の流路にのみ冷媒を流すときより高くするか、又は前記冷凍区域用絞り手段の絞り度を第2の流路にのみ冷媒を流すときより低くするものであっても良い(請求項7の発明)。
【0036】
前述のように、冷蔵区域と冷凍区域とに関して、冷却温度は冷蔵区域より冷凍区域の方を低くする必要があり、そのために、冷蔵区域用蒸発器における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器における冷媒の蒸発温度の方を低くする必要があって、冷蔵区域用蒸発器に流す冷媒の絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用蒸発器に流す冷媒の絞り度を高く(きつく)している。
【0037】
このため、冷蔵区域用蒸発器と冷凍区域用蒸発器とに同時に冷媒を流せば、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器に多くの冷媒が流れ、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器には少しの冷媒しか流れない。よって、両区域を同時に目標温度に向けて冷却しようとしても、冷蔵区域の冷却能力が大きくなってしまう。そこで、冷蔵区域用絞り手段の絞り度を第1の流路にのみ冷媒を流すときより高くするか、又は冷凍区域用絞り手段の絞り度を第2の流路にのみ冷媒を流すときより低くする。すると、冷蔵区域用蒸発器に流れる冷媒の量が減じられ、冷凍区域用蒸発器に流れる冷媒の量が増やされることによって、両蒸発器に流れる冷媒の量が適正化され、もって両区域をそれぞれ目標温度に向けて適正に冷却することができる。
【0038】
この場合、冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段は、複数本のキャピラリチューブから成り、それの選択で絞り度の調整がなされるものであると良い (請求項8の発明)。
このものでは、冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段の絞り度の調整が、複数本のキャピラリチューブの選択という容易な手法でできる。
【0039】
更に、冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段は、冷媒出口の開度を変化させ得る弁から成り、その冷媒出口の開度の変化で絞り度の調整がなされるものであっても良い(請求項9の発明)。
このものでも、冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段の絞り度の調整が、弁の冷媒出口の開度の変化という容易な手法でできる。
【0040】
そして、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードでの運転は、庫内温度又は外気温度が所定温度以上であることを条件に実行するようにすると良い(請求項10の発明)。
【0041】
第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転したとき、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなるのは、庫内温度又は外気温度が高い場合であって、低い場合には、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなることはない。従って、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードでの運転を、庫内温度又は外気温度が所定温度以上である場合にのみ実行することにより、必要な運転を必要な条件でのみ行い、不必要な条件で行うことを避けることができる。
【0042】
このほか、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間、急速冷却又は除霜もしくは製氷の動作を実行しないようにすると良い(請求項11の発明)。
【0043】
第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転を実行しているときは、庫内が充分に冷却されていない。従って、そのようなときに急速冷却を行おうとしても、急速に冷却することはできない。又、この場合、除霜を行えば、庫内の冷却が更に遅れることなる。更に、製氷の動作を行おうとしても、庫内が充分に冷却されていないため、製氷することはできない。よって、それらの動作を、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間は実行しないようにすることにより、無駄な運転を行うことを避け、あるいは庫内の冷却が遅れるようになることを避けることができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1実施例につき、図1ないし図7を参照して説明する。
まず図2には、冷蔵庫の全体的構成を示しており、断熱性を有するキャビネット31の内部に、冷蔵区域32と冷凍区域33とを、断熱仕切壁34により上下に区分して有している。更に、冷蔵区域32は、仕切板35により区分して、上方に冷蔵室32aを有し、下方に野菜室32bを有している。しかして、冷凍区域33は冷凍室33aのみで構成しており、その冷凍室33a及び上記冷蔵室32a、野菜室32bには、貯蔵品収納ケースや棚など必要な備品36,37,38を設けると共に、それぞれ独立の扉39,40,41を設けている。
【0045】
又、冷蔵区域32には、野菜室32bの奥部に冷蔵部品室42を形成しており、この冷蔵部品室42に冷蔵区域用の蒸発器43とファン44及びヒータ45を配置している。冷凍区域33には、冷凍室33aの奥部に冷凍部品室46を形成しており、この冷凍部品室46に冷凍区域用の蒸発器47とファン48及びヒータ49を配置している。
【0046】
上記ファン44は冷蔵区域32(冷蔵室32a及び野菜室32b)の空気を図中矢印で示すように蒸発器43に接触させて循環させるもので、ファン48は冷凍区域33(冷凍室33a)の空気を同じく図中矢印で示すように蒸発器47に接触させて循環させるものであり、すなわち、ともに庫内空気循環用である。これらのファン44,48は、それぞれ回転速度の変更が可能なもので、すなわち変速可能(可変速)となっている。又、ヒータ45は蒸発器43に付着した霜を溶解させて除去するもので、ヒータ49は蒸発器47に付着した霜を溶解させて除去するものであり、すなわち、ともに除霜用である。
【0047】
庫外の後側最下部には機械室50を形成しており、ここに圧縮機51を配置している。この圧縮機51は、例えばロータリーコンプレッサであり、回転速度の変更が可能な、可変速タイプである。この圧縮機51には、図3に示すように、凝縮器52を接続し、凝縮器52には弁53を接続している。この弁53は、凝縮器52に接続した1つの入口に対して2つの出口を開閉する三方弁であり、その一方の出口に、冷蔵区域用キャピラリチューブ54を介して上記冷蔵区域用蒸発器43を接続し、この接続路を第1の流路Xとして、それをサクションパイプ55により圧縮機51に帰還接続している。
【0048】
弁53の他方の出口には、冷凍冷区域用キャピラリチューブ56を介して冷凍区域用蒸発器47を接続し、この接続路を第2の流路Yとして、それを逆止弁57を介して上記サクションパイプ55に接続している。
従って、第1の流路Xと第2の流路Yは並列に接続している。なお、第2の流路Yの冷凍区域用蒸発器47と逆止弁57との間には、図示しないアキュムレータを接続することもある。
【0049】
このように接続した構成は冷凍サイクルであり、その内部には冷媒を封入している。この冷媒は、圧縮機51を起動させることにより、該圧縮機51で圧縮され、次いで凝縮器52で凝縮された後、弁53により流路が第1の流路Xと第2の流路Yとについて選択されるようになっている。従って、弁53は流路選択手段として機能する。なお、弁53は、第1の流路Xと第2の流路Yとのいずれか一方ずつに冷媒を流す状態と、双方に冷媒を流す状態とに選択設定し得るようになっている。
【0050】
第1の流路Xを通る冷媒は、すなわち、冷蔵区域用キャピラリチューブ54を通り、その過程で該冷蔵区域用キャピラリチューブ54により絞られ、その後、冷蔵区域用蒸発器43を通って蒸発した後、サクションパイプ55を通って圧縮機51に帰還する。
第2の流路Yを通る冷媒は、すなわち、冷凍区域用キャピラリチューブ56を通り、その過程で該冷蔵区域用キャピラリチューブ56により絞られ、その後、冷凍区域用蒸発器47を通って蒸発した後、逆止弁57を通り、更にサクションパイプ55を通って圧縮機51に帰還する。
【0051】
このように働くことにより、冷蔵区域用蒸発器43び冷凍区域用蒸発器47は、それらに接触する冷蔵区域32の庫内空気及び冷凍区域33の庫内空気からそれぞれ熱を吸収してその温度を下げ、もって、前記冷蔵区域32及び冷凍区域33の冷却をする。
【0052】
この場合、冷却温度は、冷蔵区域32が氷点以上、冷凍区域33が氷点未満であって、冷蔵区域32より冷凍区域33の方を低くする必要があり、そのために、冷蔵区域用キャピラリチューブ54の冷媒の対する絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用キャピラリチューブ56の絞り度を高く(きつく)することによって、冷蔵区域用蒸発器43における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器47における冷媒の蒸発温度を低くするようにしている。従って、冷蔵区域用キャピラリチューブ54は冷蔵区域用の絞り手段、中でも低絞り手段として機能するものであり、冷凍区域用キャピラリチューブ55は冷凍区域用の絞り手段、中でも高絞り手段として機能する。
【0053】
又、凝縮器52に対しては、これの放熱をするファン58を設けている。このファン58は回転速度の変更が可能なもので、すなわち可変速となっている。なお、凝縮器52は、その一部を図2に示すように前記キャビネット31の外下方部に配置し、そのほかの部分をキャビネット31の周囲部に埋設している。
【0054】
図4には制御装置59を示している。この制御装置59は、本実施例の冷蔵庫の運転全般を制御する制御手段として機能するもので、例えばマイクロコンピュータから成っている。
【0055】
この制御装置59には、前記冷蔵区域32の温度を検知するように設けた冷蔵区域温度検知手段であり庫内空気温度センサである冷蔵区域温度センサ60と、前記冷凍区域33の温度を検知するように設けた冷凍区域温度検知手段であり庫内空気温度センサである冷凍区域温度センサ61、並びにキャビネット31外の温度を検知するように設けた外気温度検知手段である外気温度センサ62からそれぞれ温度検知信号が入力されると共に、使用者による庫内温度そのほかの任意の設定指示を受ける設定操作部63から設定操作信号が入力されるようになっている。
【0056】
そして、それらの入力並びにあらかじめ記憶された制御プログラムに基づいて、制御装置59は、前記冷蔵区域用ファン44と、冷凍区域用ファン48、凝縮器放熱用ファン58、弁53、及び圧縮機51を駆動するための駆動装置64に駆動制御信号を与えるようになっている。
【0057】
次に、上記構成のものの作用を述べる。
制御装置59は、図1に示すように電源が投入されると、弁53を、図5に矢印で示すように第1の流路Xと第2の流路Yとの双方に冷媒を流す状態に設定し、この状態で、圧縮機51を起動させる。又、このとき、冷蔵区域用ファン44(Rファン)を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させ、冷凍区域用ファン48(Fファン)を低速(例えば1500〔rpm〕)で起動させる(ステップS1)。
【0058】
その後、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33(F)の温度が所定温度(この場合、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32(R)の温度が所定温度(この場合、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS2)。このステップS2で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO)と判断されれば、次に、運転の開始(電源投入)から所定時間(この場合、3時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS3)、経過していない(NO)と判断されれば、ステップS2に戻る。
【0059】
そして、ステップS2で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されるか、ステップS3で、3時間が経過した(YES)と判断されるかすれば、弁53を、図6に矢印で示すように第1の流路Xに冷媒を流す状態と、図7に矢印で示すように第2の流路Yに冷媒を流す状態とに交互に設定することにより、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS4)。
【0060】
このように本実施例のものでは、電源投入時に、冷蔵区域用蒸発器43の存する第1の流路Xと冷凍区域用蒸発器47の存する第2の流路Yの双方に冷媒を流すようにすると共に、冷蔵区域用ファン44を高速で回転させ、冷凍区域用ファン48を低速で回転させることにより、冷蔵区域用ファン44による庫内空気の循環量を冷凍区域用ファン48による庫内空気の循環量より多くするようにし、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行う運転をするようにしている。
【0061】
冷媒を冷蔵区域用蒸発器43に流す第1の流路Xと冷凍区域用蒸発器47に流す第2の流路Yとを並列に有し、冷蔵区域32及び冷凍区域33を交互に冷却するものでも、上述のごとく、電源投入時に、それらの両方に冷媒を流すようにすれば、両区域32,33を速やかに冷却することができる。
【0062】
たゞし、冷却温度は冷蔵区域32より冷凍区域33の方を低くする必要から冷蔵区域用蒸発器43における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器47における冷媒の蒸発温度の方を低くする必要があって、そのために、冷蔵区域用蒸発器43に流す冷媒の絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用蒸発器47に流す冷媒の絞り度を高く(きつく)している。
【0063】
このため、冷蔵区域用蒸発器43と冷凍区域用蒸発器47とに同時に冷媒を流せば、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器43に多くの冷媒が流れ、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器47には少しの冷媒しか流れない。この冷媒が少ししか流れない冷凍区域用蒸発器47では、冷媒はすぐに蒸発し切るが、多くの冷媒が流れる冷蔵区域用蒸発器43では、冷媒が蒸発し切らずに液のまま圧縮機51に戻る可能性がある。冷媒が液のまま圧縮機51に戻ると、圧縮機51がそれを圧縮し切れずに損壊するおそれがある。
【0064】
これに対して、上述のように、冷蔵区域用蒸発器43と冷凍区域用蒸発器47とに同時に冷媒を流す折りに、冷蔵区域用ファン44による庫内空気の循環量を冷凍区域用ファン48による庫内空気の循環量より多くするようにしたものでは、冷蔵区域用蒸発器43の庫内空気との熱交換の量を冷凍区域用蒸発器47のそれより多くできるもので、熱交換の量が多くなれば、多くの冷媒が流れる冷蔵区域用蒸発器43でも冷媒は蒸発し切るようになるから、冷媒が液のまま圧縮機51に戻ることがなくなり、圧縮機51の損壊のおそれをなくすことができる。
【0065】
以上に対して、図8ないし図20は本発明の第2ないし第11実施例を示すもので、それぞれ、第1実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
[第2実施例]
図8に示す第2実施例においては、制御装置59が、電源が投入されると、弁53を、第2の流路Yに冷媒を流す状態に設定し、この状態で、圧縮機51を起動させると共に、冷凍区域用ファン48を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させる(ステップS11)。
【0066】
この後、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合、5〔℃〕未満)に達したか否か、又は所定時間(この場合、1時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS12)、それぞれ、達していない、経過していない(NO)と判断されれば、このステップS12を繰返す。
【0067】
ステップS12で、5〔℃〕未満に達した、又は1時間が経過した(YES)と判断されれば、次に、弁53を、第1の流路Xと第2の流路Yとの双方に冷媒を流す状態に切換え設定し、冷凍区域用ファン48を高速で回転させている状況に、冷蔵区域用ファン44を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させる動作を加える(ステップS13)。
【0068】
この後、先のステップS2同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32の温度が所定温度(この場合も、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS14)。このステップS14で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO)と判断されれば、次に、先のステップS3同様に、運転の開始(電源投入)から所定時間(この場合も、3時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS15)、経過していない(NO)と判断されれば、ステップS14に戻る。
【0069】
そして、ステップS14で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されるか、ステップS15で、3時間が経過した(YES)と判断されるかすれば、先のステップS4同様に、弁53を、第1の流路Xに冷媒を流す状態と、第2の流路Yに冷媒を流す状態とに交互に設定することにより、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS16)。
【0070】
このように本実施例のものでは、電源投入時に、庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで第2の流路Yにのみ冷媒を流し、その後に第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流し、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行う運転をするようにしている。
【0071】
前述のように、冷蔵区域用蒸発器43と冷凍区域用蒸発器47とに同時に冷媒を流せば、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器47には少しの冷媒しか流れないのに対して、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器43には多くの冷媒が流れ、それによって、冷媒が蒸発し切らずに液のまま圧縮機51に戻る可能性があり、圧縮機51が損壊するおそれがある。
【0072】
これに対して、上述のように、電源投入時に、庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで第2の流路Yにのみ冷媒を流し、その後に第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すようにしたものでは、冷却開始時に冷凍区域用蒸発器47にのみ冷媒が流され、冷蔵区域用蒸発器43にはそれより遅れて冷媒が流されるから、その分、冷蔵区域用蒸発器43に流される冷媒の量が減じられる。かくして、冷凍区域用蒸発器47ではもとより、冷蔵区域用蒸発器43でも冷媒が蒸発し切るようになり、冷媒が液のまま圧縮機51に戻ることがなくなって、圧縮機51の損壊のおそれをなくすことができる。
【0073】
[第3実施例]
図9に示す第3実施例においては、制御装置59が、第1実施例及び第2実施例の、それぞれ第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機51に対する運転の指令を下記のように行う。まず、冷凍区域温度センサ61で検知した冷凍区域33の温度Fact と、冷凍区域33の目標温度(この場合、目標温度の上限値Fu )との差、並びに冷蔵区域温度センサ60で検知した冷蔵区域32の温度Ract と、冷蔵区域32の目標温度(この場合、目標温度の上限値Ru )との差の和が所定値(この場合、40K)より小さいか否かの判断をする(ステップS21)。
【0074】
このステップS21で、両差の和が40Kより小さくない(NO:40Kより大きい)と判断されれば、圧縮機51を低速(この場合、50〔rps〕)で回転させ(ステップS22)、ステップS21に戻って両差の和が40Kより小さくないと判断され続けるうちは、ステップS22を繰返す。
そして、両差の和が40Kより小さい(YES)と判断されるようになれば、圧縮機51を高速(この場合、75〔rps〕)に切換えて回転させる(ステップS23)。
【0075】
このように本実施例のものでは、第1実施例及び第2実施例の、それぞれ第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、冷蔵区域32及び冷凍区域33の各庫内温度と両区域32,33の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、圧縮機51の回転速度を低くし、もって圧縮能力を低くして運転するようにしている。
【0076】
電源投入時の、庫内温度が高い段階では、冷媒の蒸発温度、圧力が高くなる。冷媒の蒸発温度、圧力が高くなると、圧縮機51の吸込みの冷媒密度が大きくなり、冷媒の循環量が多くなる。このため、凝縮器52で必要とされる放熱量も大きくなる。凝縮器52での放熱量が充分でないと、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなり、圧縮機51の負担が大きくなってしまって、大電流が流れる。又、この場合、凝縮器52がキャビネット31に埋設されている構成では、その埋設部分が異常に熱くなることがある。
【0077】
これに対して、上述のように第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、冷蔵区域32及び冷凍区域33の各庫内温度と両区域32,33の目標温度との差が大きい段階(庫内温度が高い段階)では、その差が小さい場合よりも、圧縮機51の圧縮能力を低くすることにより、冷媒の循環量が減じられ、これによって、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、大電流が流れることのないようにできると共に、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力を低くできるので、キャビネット31の、凝縮器52が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0078】
この場合、本実施例のものでは、凝縮器52の放熱をする可変速のファン58を具えており、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、冷蔵区域32及び冷凍区域33の各庫内温度と両区域32,33の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、圧縮機51の圧縮能力を低くするのに代えて、凝縮器放熱用のファン58を高速で運転するようにしても良い。
【0079】
このように凝縮器放熱用のファン58を高速で運転すれば、凝縮器52での放熱量が充分となり、凝縮温度、凝縮圧力を低めることができるので、上述同様に冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、キャビネット31の、凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
なお、この凝縮器放熱用のファン58の制御は、それ単独ではなく、上述の圧縮機51の制御と組合わせて実施するようにしても良い。
【0080】
[第4実施例]
図10に示す第4実施例においては、制御装置59が、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、庫内空気循環用のファン(庫内ファン)である冷蔵区域用ファン44及び冷凍区域用ファン48に対する運転の指令を下記のように行う。まず、上述のステップS21同様に、冷凍区域温度センサ61で検知した冷凍区域33の温度Fact と、冷凍区域33の目標温度(この場合、目標温度の上限値Fu )との差、並びに冷蔵区域温度センサ60で検知した冷蔵区域32の温度Ract と、冷蔵区域32の目標温度(この場合、目標温度の上限値Ru )との差の和が所定値(この場合も、40K)より小さいか否かの判断をする(ステップS31)。
【0081】
このステップS31で、両差の和が40Kより小さくない(NO:40Kより大きい)と判断されれば、冷蔵区域用ファン44及び冷凍区域用ファン48を低速(この場合、1500〔rpm〕)で回転させ(ステップS32)、ステップS31に戻って両差の和が40Kより小さくないと判断され続けるうちは、ステップS32を繰返す。
そして、両差の和が40Kより小さい(YES)と判断されるようになれば、冷蔵区域用ファン44及び冷凍区域用ファン48を高速(この場合、1800 〔rpm〕)に切換えて回転させる(ステップS33)。
【0082】
このように本実施例のものでは、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、冷蔵区域32及び冷凍区域33の各庫内温度と両区域32,33の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、庫内空気循環用のファン44,48を低速で運転するようにしている。
【0083】
上記第3実施例では、圧縮機51の圧縮能力を低くすることにより冷媒の循環量を減じるようにしたが、それと同様の問題を解決するためには、庫内空気循環用のファン44,48が変速可能なものの場合、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、冷蔵区域32及び冷凍区域33の各庫内温度と両区域32,33の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、庫内空気循環用のファン44,48を低速で運転することにより、冷蔵区域用蒸発器43及び冷凍区域用蒸発器47での庫内空気との熱交換の量を減じることができる。両蒸発器43,47の庫内空気との熱交換の量を減じ得れば、冷媒の蒸発温度を低めることができるので、冷媒の循環量を減じることができ、もって、この場合も、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、キャビネット31の、凝縮器51が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0084】
なお、この庫内空気循環用のファン44,48の制御は、それ単独ではなく、第3実施例の圧縮機51の制御、又は凝縮器放熱用ファン58の制御、もしくはその双方の制御と組合わせて実施するようにしても良い。
【0085】
[第5実施例]
図11に示す第5実施例においては、制御装置59が、電源が投入されると、弁53を、第2の流路Yに冷媒を流す状態に設定し、この状態で、圧縮機51を高速(この場合、75〔rps〕)で起動させると共に、冷凍区域用ファン48を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させる(ステップS41)。
【0086】
この後、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合、5〔℃〕未満)に達したか否か、又は所定時間(この場合、2時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS42)、それぞれ、達していない、経過していない(NO)と判断されれば、このステップS42を繰返す。
【0087】
ステップS42で、5〔℃〕未満に達した、又は2時間が経過した(YES)と判断されれば、次に、弁53を、第1の流路Xと第2の流路Yとの双方に冷媒を流す状態に切換え設定し、圧縮機51を低速(この場合、50〔rps〕)に切換えて回転させると共に、更に、冷凍区域用ファン48を高速で回転させている状況に、冷蔵区域用ファン44を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させる動作を加える(ステップS43)。
【0088】
この後、先のステップS2同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32の温度が所定温度(この場合も、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS44)。このステップS44で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO)と判断されれば、次に、先のステップS3同様に、運転の開始(電源投入)から所定時間(この場合も、3時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS45)、経過していない(NO)と判断されれば、ステップS44に戻る。
【0089】
そして、ステップS44で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されるか、ステップS45で、3時間が経過した(YES)と判断されるかすれば、先のステップS4同様に、弁53を、第1の流路Xに冷媒を流す状態と、第2の流路Yに冷媒を流す状態とに交互に設定することにより、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS46)。
【0090】
このように本実施例のものでは、第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機51の回転速度を低くすることによって圧縮能力を低くして運転するようにしている。
【0091】
第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときの方が冷凍サイクルの負担が大きい。従って、第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機51の圧縮能力を低くすることにより、冷媒の循環量を減じ、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、キャビネット31の、凝縮器52が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0092】
この場合、凝縮器52の放熱をする可変速のファン58を具えた本実施例においては、第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、圧縮機51の圧縮能力を低くするのに代えて、凝縮器放熱用ファン58を高速で運転するようにしても良い。
【0093】
このように凝縮器放熱用のファン58を高速で運転すれば、凝縮器52での放熱量が充分となり、凝縮温度、凝縮圧力を低めることができるので、上述同様に冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、キャビネット31の、凝縮器が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
なお、この凝縮器放熱用のファン58の制御は、それ単独ではなく、上述の圧縮機51の制御と組合わせて実施するようにしても良い。
【0094】
[第6実施例]
図12に示す第6実施例においては、制御装置59が、電源が投入されると、弁53を、第2の流路Yに冷媒を流す状態に設定し、この状態で、圧縮機51を起動させると共に、冷凍区域用ファン48を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させる(ステップS51)。
【0095】
この後、先のステップS42同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、5〔℃〕未満)に達したか否か、又は所定時間(この場合も、2時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS52)、それぞれ、達していない、経過していない(NO)と判断されれば、このステップS52を繰返す。
【0096】
ステップS52で、5〔℃〕未満に達した、又は2時間が経過した(YES)と判断されれば、次に、弁53を、第1の流路Xと第2の流路Yとの双方に冷媒を流す状態に切換え設定し、冷凍区域用ファン48を低速(例えば1500〔rpm〕)に切換えて回転させると共に、冷蔵区域用ファン44を低速(これも例えば1500〔rpm〕)で起動させる(ステップS53)。
【0097】
この後、先のステップS2同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32の温度が所定温度(この場合も、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS54)。このステップS54で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO)と判断されれば、次に、先のステップS3同様に、運転の開始(電源投入)から所定時間(この場合も、3時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS55)、経過していない(NO)と判断されれば、ステップS54に戻る。
【0098】
そして、ステップS54で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されるか、ステップS55で、3時間が経過した(YES)と判断されるかすれば、先のステップS4同様に、弁53を、第1の流路Xに冷媒を流す状態と、第2の流路Yに冷媒を流す状態とに交互に設定することにより、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS56)。
【0099】
このように本実施例のものでは、第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、庫内空気循環用のファン44,48を低速で運転するようにしている。
【0100】
第5実施例では、圧縮機51の圧縮能力を低くすることにより冷媒の循環量を減じるようにしたが、それと同様の問題を解決するためには、庫内空気循環用のファン44,48が変速可能なものの場合、第2の流路Yにのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに庫内空気循環用のファン44,48を低速で運転することにより、冷蔵区域用蒸発器43及び冷凍区域用蒸発器47での庫内空気との熱交換の量を減じることができる。両蒸発器43,47の庫内空気との熱交換の量を減じ得れば、冷媒の蒸発温度を低めることができるので、冷媒の循環量を減じることができ、もって、この場合も、冷凍サイクルに負担をかけずに運転できるようになり、キャビネット31の、凝縮器52が埋設された部分が異常に熱くなることもないようにできる。
【0101】
なお、この庫内空気循環用のファン44,48の制御は、それ単独ではなく、第5実施例の圧縮機51の制御、又は凝縮器放熱用ファン58の制御、もしくはその双方の制御と組合わせて実施するようにしても良い。
【0102】
[第7実施例]
図13及び図14に示す第7実施例においては、まず図13に示すように、先の弁(三方弁)53に代えて、膨張弁71と、1つの入口に対して1つの出口を開閉する二方弁から成る弁72とを使用し、そのうちの膨張弁71を凝縮器52と冷蔵区域用キャピラリチューブ54との間に接続し、すなわち、第1の流路Xに設け、弁72を凝縮器52と冷凍区域用キャピラリチューブ56との間に接続し、すなわち、第2の流路Yに設けている。
【0103】
この場合、膨張弁71は、圧縮機51から凝縮器52を経た冷媒を絞り膨脹させる絞り作用を有するものであり、従って、この膨張弁71は、冷蔵区域用キャピラリチューブ54と共に、あるいはそれに代わる、冷蔵区域用絞り手段として機能するようになっており、この膨張弁71のみを使用する(冷蔵区域用キャピラリチューブ54を使用しない)ことも可能である。
又、この膨張弁71は、その絞り度を例えばモータ等のアクチュエータにより変化させ得るようになっており、すなわち、絞り度の調整が可能なものとなっている。
【0104】
この構成で、制御装置59は、図14に示すように電源が投入されると、膨張弁71と弁72とを開放させて第1の流路Xと第2の流路Yとの双方に冷媒を流す状態に設定するも、膨張弁71を絞り度が高い(きつい)状態に調整し、この状態で、圧縮機51を起動させる。又、このとき、冷蔵区域用ファン44を高速(例えば2000〔rpm〕)で起動させ、冷凍区域用ファン48を低速(例えば1500〔rpm〕)で起動させる(ステップS61)。
【0105】
その後、先のステップS2同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32の温度が所定温度(この場合も、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS62)。このステップS62で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO)と判断されれば、次に、先のステップS3同様に、運転の開始(電源投入)から所定時間(この場合、3時間)が経過したか否かの判断をし(ステップS63)、経過していない(NO)と判断されれば、ステップS62に戻る。
【0106】
そして、ステップS62で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されるか、ステップS63で、3時間が経過した(YES)と判断されるかすれば、膨張弁71と弁72とを交互に開放させることにより、第1の流路Xに冷媒を流す状態と、第2の流路Yに冷媒を流す状態とに交互に設定し、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS64)。このとき、膨張弁71は絞り度が低い(ゆるい)状態に調整する。
【0107】
このように本実施例のものでは、冷蔵区域用絞り手段である膨張弁71の絞り度の調整が可能で、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするとき(ステップS61〜S63)、上記冷蔵区域用絞り手段(膨張弁71)の絞り度を第1の流路Yにのみ冷媒を流すとき(ステップS64以降)より高く(きつく)するようにしている。
【0108】
前述のように、冷蔵区域32と冷凍区域33とに関して、冷却温度は冷蔵区域32より冷凍区域33の方を低くする必要があり、そのために、本来は、冷蔵区域用蒸発器43における冷媒の蒸発温度より、冷凍区域用蒸発器47における冷媒の蒸発温度の方を低くする必要があって、冷蔵区域用蒸発器43に流す冷媒の絞り度を低く(ゆるく)し、冷凍区域用蒸発器に流す冷媒の絞り度を高く(きつく)している。
【0109】
このため、冷蔵区域用蒸発器43と冷凍区域用蒸発器47とに同時に冷媒を流せば、絞り度の低い冷蔵区域用蒸発器43に多くの冷媒が流れ、絞り度の高い冷凍区域用蒸発器47には少しの冷媒しか流れない。よって、両区域32,33を同時に目標温度に向けて冷却しようとしても、冷蔵区域32の冷却能力が大きくなってしまう。そこで、冷蔵区域用絞り手段の絞り度を第1の流路Xにのみ冷媒を流すときより高く(きつく)する。すると、冷蔵区域用蒸発器43に流れる冷媒の量が減じられ、その分、冷凍区域用蒸発器47に流れる冷媒の量が増やされることによって、両蒸発器43,47に流れる冷媒の量が適正化され、もって両区域32,33をそれぞれ目標温度に向けて適正に冷却することができる。
【0110】
この場合、上述の構成に代えて、弁72を第1の流路Xに設け、膨張弁71を第2の流路Yに設けることにより、該膨張弁71を、冷凍区域用キャピラリチューブ56に代わる、冷凍区域用絞り手段として機能させるようにし、そして、その冷凍区域用絞り手段たる膨張弁71の絞り度を、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、第2の流路Yにのみ冷媒を流すときより低く(ゆるく)するようにしても良い。このようにすれば、冷凍区域用蒸発器47に流れる冷媒の量が増やされ、その分、冷蔵区域用蒸発器43に流れる冷媒の量が減じられることによって、両蒸発器43,47に流れる冷媒の量が適正化されるから、両区域32,33をそれぞれ目標温度に向けて適正に冷却することができる。
【0111】
なお、この冷蔵区域用絞り手段の絞り度の調整、又は冷凍区域用絞り手段の絞り度の調整は、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときと、第1の流路X又は第2の流路Yにのみ冷媒を流すときとで行うようにしても良い。
【0112】
[第8実施例]
図15に示す第8実施例においては、先の弁(三方弁)53や、膨張弁71、弁72に代えて、1つの入口に対して3つの出口を開閉する四方弁から成る弁81を使用し、これの入口に凝縮器52を接続している。この弁81の一つの出口にはキャピラリチューブ82を介して冷蔵区域用蒸発器43を接続し、今一つの出口にキャピラリチューブ83を介して同じく冷蔵区域用蒸発器43を接続することにより、第1の流路Xを構成している。そして、弁81の更に今一つの出口にはキャピラリチューブ84を介して冷凍区域用蒸発器47を接続することにより、第2の流路Yを構成している。従って、この場合には、キャピラリチューブ82,83が冷蔵区域用絞り手段として機能し、キャピラリチューブ84が冷凍区域用絞り手段として機能するものである。
【0113】
しかして、キャピラリチューブ82はキャピラリチューブ84と同程度に絞りを高く(きつく)しており、キャピラリチューブ83は絞り度を低く(ゆるく)している。
【0114】
この構成で、上記第7実施例の、膨張弁71の絞り度の調整に代えて、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、それぞれキャピラリチューブ82とキャピラリチューブ84を通じて冷媒を流し、第1の流路Xにのみ冷媒を流すときには、キャピラリチューブ83を通じて冷媒を流すことにより、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、上記冷蔵区域用絞り手段の絞り度を第1の流路Xにのみ冷媒を流すときより高く(きつく)するようにしている。
【0115】
このようにしても、上記第7実施例と同様の作用効果が得られるものであり、特にこのものの場合には、冷蔵区域用絞り手段の絞り度の調整が、複数本のキャピラリチューブ82,83の選択という容易な手法でできる。
【0116】
なお、この複数本のキャピラリチューブの選択による絞り度の調整は、第2の流路Yで、すなわち、冷凍区域用絞り手段の構成として、その絞り度を、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、第2の流路にのみ冷媒を流すときより低くする選択をするようにしても良い。又、この複数本のキャピラリチューブの選択による絞り度の調整も、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときと、第1の流路X又は第2の流路Yにのみ冷媒を流すときとで行うようにしても良い。
【0117】
[第9実施例]
図16ないし図18に示す第9実施例においては、先の弁(三方弁)53や、膨張弁71、弁72、弁(四方弁)81に代えて、弁91を使用している。この弁91は、弁座92に弁体93を密接させて矢印で示す時計回り及びそれとは反対の方向に回転可能に設けている。弁座92には、2つの弁孔94,95を形成し、これらにそれぞれパイプ96,97を接続し、このパイプ96,97に前記第1実施例の第1の流路X及び第2の流路Yを接続するようにしている。
【0118】
これに対して、弁体93には、弁座92側に突起98,99を設け、それとは反対側にロータ100を設けている。ロータ100は図示しないモータ等のアクチュエータにより駆動されて弁体93を回転させるものであり、その回転により、突起98,99が弁孔94,95の開閉をする。
【0119】
図17は突起98により弁孔94を僅開し、突起99により弁孔95を半開した状態を示している。この状態は、凝縮器52から弁91の図示しない入口を通じて流入した冷媒を第1の流路X及び第2の流路Yの双方へ流す状態であり、それぞれ矢印で示すように、絞り度の高い(きつい)僅開状態の弁孔94からパイプ96を通じて第1の流路Xに冷媒を流し、絞り度の低い(ゆるい)半開状態の弁孔95からパイプ97を通じて第2の流路Yに冷媒を流す。従って、この場合、弁91はキャピラリチューブ54,56,82〜84とも代わる冷蔵区域用絞り手段並びに冷凍区域用絞り手段として機能する。
【0120】
しかして、上述の状態からロータ100を図16及び図18に矢印で示す時計回りに回転させることにより、突起98が弁孔94の開放度を増す方向に動き、突起99が弁孔95を閉塞する。この状態は、冷媒を第1の流路Xにのみ流す状態であり、このとき、弁孔94が開放度を増されることによって、冷媒の絞り度が低く(ゆるく)なる。
【0121】
このようにしても、前記第7実施例と同様の作用効果が得られるものであり、特にこのものの場合には、冷蔵区域用絞り手段の絞り度の調整が、弁91の冷媒出口である弁孔94,95の開度の変化という容易な手法でできる。
【0122】
なお、この弁91の弁孔94,95の開閉による絞り度の調整は、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときに、第2の流路Yについての絞り度を、第2の流路Yにのみ冷媒を流すときより低く(ゆるく)する調整をするものとしても良い。又、この弁91の弁孔94,95の開閉による絞り度の調整も、第2実施例の、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転をするときと、第1の流路X又は第2の流路Yにのみ冷媒を流すときとで行うようにしても良い。
【0123】
[第10実施例]
図19に示す第10実施例においては、制御装置59が、電源が投入されると先のステップS2同様に、冷凍区域温度センサ61の検知結果から、冷凍区域33の温度が所定温度(この場合も、−5〔℃〕未満)に達したか否か、又は冷蔵区域温度センサ60の検知結果から、冷蔵区域32の温度が所定温度(この場合も、10〔℃〕未満)に達したか否かの判断をする(ステップS71)。
【0124】
ステップS71で、冷凍区域33の温度が−5〔℃〕未満に達した、又は冷蔵区域32の温度が10〔℃〕未満に達した(YES)と判断されれば、それは、それより前に電源の投入があって庫内が既に冷却されており、このときの電源の投入が瞬時停電時の復電によるものであると考えて、圧縮機51の保護のために所定時間(この場合、6分)停止し(ステップS72)、その後に、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを交互に行うようにする(ステップS73)。
【0125】
これに対し、ステップS71で、冷凍区域33と冷蔵区域32の温度がそれぞれ−5〔℃〕未満と10〔℃〕未満とに達していない(NO:それぞれ−5〔℃〕以上、10〔℃〕以上である)と判断されれば、次に、外気温度センサ62の検知結果から、外気温度が所定温度(この場合、15〔℃〕以下であるか否かの判断をする(ステップS74)。そして、そのステップS74で、外気温度が15〔℃〕以下である(YES)と判断されれば、ステップS73に進み、15〔℃〕以下ではない(NO:15〔℃〕超である)と判断されれば、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流して冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行うようにする(ステップS75)。
【0126】
このように本実施例のものでは、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードでの運転を、庫内温度及び外気温度が所定温度以上であることを条件に実行するようにしている。なお、その条件は、庫内温度及び外気温度のいずれか一方のみが所定温度以上であるだけであっても良い。
【0127】
第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転したとき、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなるのは、庫内温度又は外気温度が高い場合であって、低い場合には、冷媒の凝縮温度、凝縮圧力が高くなることはない。従って、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードでの運転を、庫内温度又は外気温度が所定温度以上である場合にのみ実行することにより、必要な運転を必要な条件でのみ行い、不必要な条件で行うことを避けることができる。
【0128】
[第11実施例]
図20に示す第11実施例においては、制御装置59が、運転中、使用者による急速冷却指示があったか否かの判断をし(ステップS81)、なかった(NO)と判断されれば、そのステップS81を繰返すが、あった(YES)と判断されれば、現在、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行っているか否かの判断をする(ステップS82)。
【0129】
上記ステップS82で、現在、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行っていない(NO)と判断されれば、急速冷却運転を開始する(ステップS83)。これに対し、ステップS82で、現在、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行っている(YES)と判断されれば、急速冷却運転の開始を保留し(ステップS84)、その後に、再び、現在、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行っているか否かの判断をする(ステップS85)。
【0130】
ステップS85で、現在、冷蔵区域32の冷却と冷凍区域33の冷却とを同時に行っている(YES)と判断されれば、ステップS84に戻り、行っていない(NO)と判断されれば、ステップS83に進む。
【0131】
このように本実施例のものは、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間、急速冷却の動作を実行しないようにしている。
【0132】
第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転を実行しているときは、庫内が充分に冷却されていない。従って、そのようなときに急速冷却を行おうとしても、急速に冷却することはできない。よって、その急速冷却の動作を、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間は実行しないようにすることにより、無駄な運転を行うことを避けることができる。
【0133】
この場合、急速冷却指示の判断に代わって、除霜指示又は製氷指示であっても良い。第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転を実行しているときに除霜を行えば、庫内の冷却が更に遅れることなる。更に、そのときに製氷の動作を行おうとしても、庫内が充分に冷却されていないため、製氷することはできない。よって、それらの動作を、第1の流路Xと第2の流路Yの双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間は実行しないようにすることにより、庫内の冷却が遅れるようになることを避けることができ、あるいは無駄な運転を行うことを避けることができる。
【0134】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷蔵庫によれば、冷媒を冷蔵区域用蒸発器に流す流路と冷凍区域用蒸発器に流す流路とを並列に有し、冷蔵区域及び冷凍区域を交互に冷却するようにしたものにおいて、その両区域の電源投入時における冷却が速やかにでき、しかも、それを他に問題を生じることなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示すフローチャート
【図2】冷蔵庫全体の縦断側面図
【図3】冷凍サイクルの接続構成図
【図4】電気的構成のブロック図
【図5】冷凍サイクルの冷媒の流れを示す図その1
【図6】冷凍サイクルの冷媒の流れを示す図その2
【図7】冷凍サイクルの冷媒の流れを示す図その3
【図8】本発明の第2実施例を示す図1相当図
【図9】本発明の第3実施例を示すフローチャート
【図10】本発明の第4実施例を示す図9相当図
【図11】本発明の第5実施例を示す図1相当図
【図12】本発明の第6実施例を示す図1相当図
【図13】本発明の第7実施例を示す図3相当図
【図14】図1相当図
【図15】本発明の第8実施例を示す図3相当図
【図16】本発明の第9実施例を示す弁の内部主要部分の斜視図
【図17】弁の内部主要部分の縦断側面図
【図18】弁の内部主要部分の異なる状態の縦断側面図
【図19】本発明の第10実施例を示すフローチャート
【図20】本発明の第11実施例を示すフローチャート
【図21】従来例を示す図2相当図
【図22】図3相当図
【図23】図6相当図
【図24】図7相当図
【符号の説明】
32は冷蔵区域、33は冷凍区域、43は冷蔵区域用蒸発器、44は冷蔵区域用ファン(庫内空気循環用ファン)、47は冷凍区域用蒸発器、48は冷凍区域用ファン(庫内空気循環用ファン)、51は圧縮機、52は凝縮器、53は弁、54は冷蔵区域用キャピラリチューブ(冷蔵区域用絞り手段)、Xは第1の流路、56は冷凍冷区域用キャピラリチューブ(冷凍冷区域用絞り手段)、Yは第2の流路、58は凝縮器放熱用ファン、59は制御装置(制御手段)、60は冷蔵区域温度センサ、61は冷凍区域温度センサ、62は外気温度センサ、71は膨張弁(冷蔵区域用絞り手段)、82,83はキャピラリチューブ(冷蔵区域用絞り手段)、84はキャピラリチューブ(冷凍区域用絞り手段)、91は弁(冷蔵区域用絞り手段、冷凍区域用絞り手段)、94,95は弁孔(冷媒出口)を示す。
Claims (11)
- 蒸発器と、庫内空気をそれに接触させて循環させるファンとを冷蔵区域と冷凍区域とにそれぞれ専用に有すると共に、圧縮機から凝縮器を経た冷媒を冷蔵区域用絞り手段を通じて冷蔵区域用蒸発器に流す第1の流路と、同冷媒を冷凍区域用絞り手段を通じて冷凍区域用蒸発器に流す第2の流路とを並列に有し、冷蔵区域のみの冷却をするときに第1の流路に冷媒を流し、冷凍区域のみの冷却をするときに第2の流路に冷媒を流すようにしたものにおいて、
制御手段を具え、この制御手段により、電源投入時には、前記第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すようにすると共に、前記冷蔵区域用ファンによる庫内空気の循環量を冷凍区域用ファンによる庫内空気の循環量より多くするようにし、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、前記冷蔵区域の冷却と冷凍区域の冷却とを交互に行う運転をするようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 蒸発器と、庫内空気をそれに接触させて循環させるファンとを冷蔵区域と冷凍区域とにそれぞれ専用に有すると共に、圧縮機から凝縮器を経た冷媒を冷蔵区域用絞り手段を通じて冷蔵区域用蒸発器に流す第1の流路と、同冷媒を冷凍区域用絞り手段を通じて冷凍区域用蒸発器に流す第2の流路とを並列に有し、冷蔵区域のみの冷却をするときに第1の流路に冷媒を流し、冷凍区域のみの冷却をするときに第2の流路に冷媒を流すようにしたものにおいて、
制御手段を具え、この制御手段により、電源投入時には、庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで前記第2の流路にのみ冷媒を流し、その後に前記第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流し、このモードで庫内温度が所定温度に達するまで又は所定時間が経過するまで運転した後、前記冷蔵区域の冷却と冷凍区域の冷却とを交互に行う運転をするようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 圧縮機が圧縮能力の変更が可能であるか、又は凝縮器の放熱をする可変速のファンを具え、制御手段が、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、圧縮機の圧縮能力を低くし、又は凝縮器放熱用のファンを高速で運転することを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
- 庫内空気循環用のファンが変速可能で、制御手段が、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、冷蔵区域及び冷凍区域の各庫内温度と両区域の目標温度との差が大きい段階では、その差が小さい場合よりも、庫内空気循環用のファンを低速で運転することを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。
- 圧縮機が圧縮能力の変更が可能であるか、又は凝縮器の放熱をする可変速のファンを具え、制御手段が、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに圧縮機の圧縮能力を低くし、又は凝縮器放熱用のファンを高速で運転することを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。
- 庫内空気循環用のファンが変速可能で、制御手段が、第2の流路にのみ冷媒を流すモードで運転をするときより、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするときに庫内空気循環用のファンを低速で運転することを特徴とする請求項2記載の冷蔵庫。
- 冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段が絞り度の調整が可能で、制御手段が、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転をするとき、前記冷蔵区域用絞り手段の絞り度を第1の流路にのみ冷媒を流すときより高くするか、又は前記冷凍区域用絞り手段の絞り度を第2の流路にのみ冷媒を流すときより低くすることを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
- 冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段が複数本のキャピラリチューブから成り、それの選択で絞り度の調整がなされることを特徴とする請求項7記載の冷蔵庫。
- 冷蔵区域用絞り手段又は冷凍区域用絞り手段が冷媒出口の開度を変化させ得る弁から成り、その冷媒出口の開度の変化で絞り度の調整がなされることを特徴とする請求項7記載の冷蔵庫。
- 制御手段が、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードでの運転を、庫内温度又は外気温度が所定温度以上であることを条件に実行することを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
- 制御手段が、第1の流路と第2の流路の双方に冷媒を流すモードで運転を実行している間、急速冷却又は除霜もしくは製氷の動作を実行しないことを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
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