JP5557661B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

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、特開２００２−３６４９３７号公報（特許文献１），特開平８−２８９６９号公報（特許文献２），特開２００３−２２７６７５号公報（特許文献３）がある。

特許文献１には、圧縮機，凝縮器，キャピラリチューブ（減圧装置），蒸発器を備え、凝縮器の出口と蒸発器の入口の間に開閉弁を備えて、圧縮機の停止と同時に開閉弁を閉じて、圧縮機停止中は開閉弁を閉じた状態を維持するように制御される冷蔵庫が記載されている（特許文献１段落〔００２１〕，第１図等）。

特許文献２には、圧縮機，凝縮器，開閉弁，キャピラリチューブ，蒸発器を備え、圧縮機が停止する以前に開閉弁を閉じて、蒸発器内の冷媒を減少させるように制御される冷却装置が記載されている（特許文献２第４図等）。

特許文献３には、圧縮機，凝縮器，減圧装置，蒸発器を順次冷媒管で接続した回路を備え、凝縮器の一部の放熱パイプを、断熱箱体の前面開口部に配設することで、結露を防止する冷蔵庫が記載されている（特許文献１第２図等）。

特開２００２−３６４９３７号公報 特開平８−２８９６９号公報 特開２００３−２２７６７５号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の冷蔵庫では、扉体によって開閉される開口部を有する断熱箱体によって形成される冷蔵庫においては、庫内から冷やされるため、開口部近傍に特に結露が生じやすいという特有の問題に対する配慮がなされていない。そのため、開口部近傍に著しい結露が生じることがあった。

また、特許文献３に記載の冷蔵庫では、凝縮器の一部の放熱パイプを、断熱箱体の開口部に配設しているので、圧縮機稼働中は、放熱パイプ内を流れる高温冷媒の放熱作用によって開口部近傍が加熱されて結露を防止できるが、圧縮機が停止し、放熱パイプ内に高温冷媒が供給されなくなると短時間で結露が生じるおそれがあった。

また、特許文献１に記載の構成と特許文献３に記載の構成を組み合わせた場合、又は、特許文献２に記載の構成と特許文献３に記載の構成を組み合わせた場合、いずれも凝縮器内の冷媒の状態に対する配慮がなされていないため、圧縮機が停止したときに、短時間で断熱箱体の前面開口部に結露が生じるおそれがある。

そこで本発明は、扉体によって開閉される開口部近傍の結露を抑制する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、扉体により開閉される開口部を備え、冷凍温度帯室と冷蔵温度帯室を備えた断熱箱体と、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から送られた冷媒を放熱する放熱手段と、該放熱手段から送られた冷媒を減圧する減圧手段と、該減圧手段から送られた冷媒が蒸発して空気を冷却する冷却手段とが、冷媒が流れる管で接続された冷凍サイクルと、前記放熱手段と前記冷却手段との間に設けられ前記管内の冷媒流量を制御する冷媒流量調整手段とを備え、前記冷凍温度帯室の前記開口部の上側断熱仕切壁及び該上側断熱仕切壁より下方に設けた下側断熱仕切壁に結露防止手段を配設し、前記冷凍サイクルに封入する冷媒量を、前記結露防止手段内を液冷媒で満たすために必要な冷媒量より多くし、前記冷媒流量調整手段によって前記圧縮機停止時の前記放熱手段内の液冷媒の分布を制御して、前記圧縮機停止時の前記結露防止手段内の略全体を液冷媒が満たすようにして、前記結露防止手段周辺部の温度低下を抑制する。

本発明によれば、扉体によって開閉される開口部近傍の結露を抑制する冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外形図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＸ−Ｘ断面図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の放熱パイプの配設位置を表す図。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷却運転中の制御を表すフローチャート。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の除霜運転中の制御を表すフローチャート。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷却運転中の制御及び温度変化を表すタイムチャート。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の除霜運転中の制御及び温度変化を表すタイムチャート。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの冷媒状態を表す図。 放熱パイプ内の冷媒状態の説明図。

本発明に係る実施形態について、図面を用いて説明する。

まず、第一の実施形態を、図１〜図１１を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の冷蔵庫の正面外形図である。図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＸ−Ｘ縦断面図である。図３は、冷蔵庫の庫内の構成を表す正面図であり、冷気ダクトや吹き出し口の配置などを示す図である。図４は、本実施形態の冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図である。図５は、冷蔵庫の放熱パイプの配設位置を表す図である。図１０は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの冷媒状態を表す。

図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫本体１は、上方から、冷蔵室２，製氷室３及び上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６を有する。なお、製氷室３と上段冷凍室４は，冷蔵室２と下段冷凍室５との間に左右に並べて設けている。一例として、冷蔵室２及び野菜室６は、およそ３〜５℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室３，上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。

冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ，２ｂを備えている。製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ，上段冷凍室扉４ａ，下段冷凍室扉５ａ，野菜室扉６ａを備えている。また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うようにシール部材（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気漏れを抑制する。

また、冷蔵庫本体１は、各貯蔵室に設けた扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と、各扉が開放していると判定された状態が所定時間、例えば、１分間以上継続された場合に、使用者に報知するアラーム（図示せず）と、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度設定をする温度設定器等（図示せず）を備えている。

図２に示すように、冷蔵庫本体１の庫外と庫内は、内箱１ａと外箱１ｂとの間に発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。また、冷蔵庫本体１の断熱箱体１０は複数の真空断熱材２５を実装している。

冷蔵庫本体１は、上側断熱仕切壁５１により冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示されていない）とが断熱的に隔てられ、下側断熱仕切壁５２により、下段冷凍室５と野菜室６とが断熱的に隔てられている。また、図５に示すように、下段冷凍室５の上部には、横仕切部５３を設けている。横仕切部５３は、製氷室３及び上段冷凍室４と、下段冷凍室５とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部５３の上部には、製氷室３と上段冷凍室４との間を左右方向に仕切る縦仕切部５４を設けている。

横仕切部５３は、下側断熱仕切壁５２前面及び左右側壁前面とともに、下段冷凍室扉５ａの貯蔵室側の面に設けたシール部材（図示せず）を受けて、下段冷凍室５と下段冷凍室扉５ａとの間での気体の移動を抑制する。また、製氷室扉３ａ及び上段冷凍室扉４ａの貯蔵室側の面に設けたシール部材（図示せず）は、横仕切部５３，縦仕切部５４，上側断熱仕切壁５１及び冷蔵庫本体１の左右側壁前面と接することで、各貯蔵室と各扉との間での気体の移動をそれぞれ抑制する。

なお、製氷室３，上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、いずれも冷凍温度帯なので、横仕切部５３及び縦仕切部５４は、各扉のシール部材を受けるために、少なくとも冷蔵庫本体１の前側にあればよい（図２参照）。すなわち、冷凍温度帯の各貯蔵室間で気体の移動があってもよく、断熱区画しない場合であってもよい。一方、上段冷凍室４を温度切替室とする場合は、断熱区画する必要があるため、横仕切部５３及び縦仕切部５４は、冷蔵庫本体１の前側から後壁まで延在させる。

冷蔵室扉２ａ，２ｂの貯蔵室内側には、複数の扉ポケット３２が備えられている（図２参照）。また、冷蔵室２は複数の棚３６が設けられている。棚３６により、冷蔵室２は縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

図２に示すように、上段冷凍室４，下段冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉と一体に前後方向に移動する収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられている。そして、製氷室扉３ａ，上段冷凍室扉４ａ，下段冷凍室扉５ａ及び野菜室扉６ａは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂが引き出せるようになっている。

図２及び図３に示すように、本実施形態の冷蔵庫は、冷却手段として蒸発器７を備えている。蒸発器７（一例として、フィンチューブ型熱交換器）は、下段冷凍室５の略背部に備えられた蒸発器収納室８内に設けられている。また、蒸発器収納室８内であって蒸発器７の上方には、送風手段として庫内送風機９（一例として、プロペラファン）が設けられている。蒸発器７と熱交換して冷やされた空気（以下、蒸発器７で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する）は、庫内送風機９によって冷蔵室送風ダクト１１，冷凍室送風ダクト１２を介して、冷蔵室２，野菜室６，上段冷凍室４，下段冷凍室５，製氷室３の各貯蔵室へそれぞれ送られる。各貯蔵室への送風は、冷蔵温度帯室への送風量を制御する第一の送風量制御手段（冷蔵室ダンパ２０）と、冷凍温度帯室への送風量を制御する第二の送風量制御手段（冷凍室ダンパ５０）とにより制御される。

ちなみに、冷蔵室２，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５及び野菜室６への各送風ダクトは、図３に破線で示すように冷蔵庫本体１の各貯蔵室の背面側に設けられている。

具体的には、冷蔵室ダンパ２０が開状態、冷凍室ダンパ５０が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃから冷蔵室２に送られる。

なお、冷蔵室２を冷却した冷気は、冷蔵室２の下部に設けられた冷蔵室戻り口２ｄから冷蔵室戻りダクト１６を経て、下段断熱仕切壁５２の下部右奥側に設けた野菜室吹き出し口６ｃから野菜室６へ送風される。

野菜室６からの戻り冷気は、下側断熱仕切壁５２の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口１８ｂから野菜室戻りダクト１８を経て、野菜室戻りダクト出口１８ａから蒸発器収納室８の下部に戻る。

なお、別の構成として、冷蔵室戻りダクト１６を野菜室６へ連通せずに、蒸発器収納室８の正面から見て、右側下部に戻す構成としてもよい。この場合の一例として、冷蔵室戻りダクト１６の前方投影位置に野菜室送風ダクト（図示せず）を配置して、蒸発器７で熱交換した冷気を、野菜室吹き出し口６ｃから野菜室６へ直接送風する。

図２に示すように、蒸発器収納室８前方には、各貯蔵室と蒸発器収納室８との間を仕切る仕切部材１３が設けられている。仕切部材１３には、吹き出し口３ｃ，４ｃ，５ｃが形成されており、冷凍室ダンパ５０が開状態のとき、蒸発器７で熱交換された冷気が庫内送風機９により図示省略の製氷室送風ダクトや冷凍室送風ダクト１２を経て吹き出し口３ｃ，４ｃからそれぞれ製氷室３，上段冷凍室４へ送風される。また、冷凍室送風ダクト１２を経て吹き出し口５ｃから下段冷凍室５へ送風される。

一般に、周囲温度に対して低温の冷気は、上方から下方に向かう下降流を形成する。よって、貯蔵室の上方により多くの冷気を供給することで、下降流の作用で貯蔵室内を良好に冷却できる。本実施形態では、冷凍室ダンパ５０を設けているが、これを庫内送風機９の上方に設置することで、庫内送風機９からの送風をスムーズに製氷室３や上段冷凍室４に送風できるように配慮している。製氷室３，上段冷凍室４及び下段冷凍室５が連通した構成とすれば、下降流による冷却効果を高めることができる。

仕切部材１３には、下段冷凍室５の奥下部の位置に冷凍室戻り口１７が設けられており、上段冷凍室４，下段冷凍室５，製氷室３を冷却した冷気は、冷凍室戻り口１７を介して蒸発器収納室８に流入する。なお、冷凍室戻り口１７は蒸発器７の幅とほぼ等しい幅寸法である。

次に、本実施形態における冷凍サイクルについて、図４，図５、及び、適宜図２を参照しながら説明する。図４に示すように、冷媒を圧縮する圧縮機２４と、圧縮機２４から送られた冷媒を放熱する放熱手段４０と、放熱手段４０から送られた冷媒を減圧する減圧手段であるキャピラリチューブ４３と、キャピラリチューブ４３から送られた冷媒が蒸発して空気を冷却する冷却手段である蒸発器７とが、冷媒が流れる管で順次接続されている。

圧縮機２４は、図２に示すように、冷蔵庫本体１の下部後方に設けた機械室１９に設置されている。

図４に示すように、放熱手段４０は、機械室１９（図２参照）内に配設された凝縮器４０ａ（一例としてフィンチューブ型熱交換器），放熱パイプ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを有する。放熱パイプ４０ｂは、外箱１ａと内箱１ｂとの間であって、外箱１ａ面に接するように配置している。外箱１ａは一般的に鋼板製であるため、放熱パイプ４０ｂからの熱は、主として外箱１ａを伝わって庫外に放熱する。これにより、貯蔵室の温度上昇を抑制して庫外に放熱することができる。また、機械室１９内には庫外送風機２６が配設されており（図２中には不図示）、庫外送風機２６を稼働させることで、凝縮器４０ａの放熱を促進することができるようになっている。

図５に示すように放熱パイプ４０ｂ（図５中に短波線で表示）は、断熱箱体１０の両側面，天井面，背面に配設されている。

また、放熱パイプ４０ｃ（図５中に太い実線で表示）は、断熱箱体１０の上側断熱仕切壁５１，下側断熱仕切壁５２，横仕切部５３及び縦仕切部５４のそれぞれの内部前方に配置されている。これらの仕切壁（仕切部）は、貯蔵室に接しているため低温であるが、前方部は各貯蔵室の開口縁となるので、外気に接触しやすい。そのため、前方の開口縁表面において、飽和水蒸気量に達して結露が生じるおそれがある。そこで、冷蔵庫本体１の断熱箱体１０前方開口縁（特に、上側断熱仕切壁５１，下側断熱仕切壁５２，横仕切部５３及び縦仕切部５４の前方部）への結露防止のために、放熱パイプ４０ｃが配置されている。

放熱パイプ４０ｃは、図５において、野菜室６開口部右下（ａ）から上方に向かい、上段冷凍室４開口部右上（ｂ）から、上側断熱仕切壁５１に入り、製氷室３開口部左上（ｃ）で折り返して、上段冷凍室開口部右上（ｄ）で再び折り返す。製氷室３開口部左上（ｅ）に達したら、製氷室３開口部左側を下方に向かい、製氷室３開口部左下（ｆ）から、横仕切部５３に入り、製氷室３開口部右下（ｇ）から縦仕切部５４に入り、縦仕切部５４の上部で折り返して、上段冷凍室４開口部左下（製氷室３開口部右下）（ｈ）から再び横仕切部５３に入る。続いて、上段冷凍室４開口部右下（ｉ）で折り返して、製氷室３開口部左下（ｊ）に達したら、下段冷凍室５開口部の左側を下方に向かい、下段冷凍室５開口部左下（ｋ）から、下側断熱仕切壁５２に入り、下段冷凍室５開口部右下（ｌ）で折り返して、下段冷凍室５開口部左下（ｍ）に達したら、野菜室６開口部左側，下側を通り、野菜室６開口部右下（ｍ）から断熱箱体１０の右側面に入る。

放熱パイプ４０ｃの下流側（出口側）には、放熱パイプ４０ｄ（図５中に長破線で表示）が設けられている。放熱パイプ４０ｄは、放熱パイプ４０ｂと同様に、外箱１ａと内箱１ｂとの間であって、外箱１ａ面に接するように配置している。

図５に示すとおり、放熱パイプ４０ｄの出口側（放熱手段４０の出口側）は、機械室１９に入り、図４に示す通りドライヤ４１（機械室１９内に配設）に接続される。ドライヤ４１は、冷媒中の水分を乾燥吸湿するためのものであり、管６０内が凍結して詰まり、冷媒が循環しなくなることを防ぐ。

図４に示すとおり、ドライヤの下流側には、冷媒流量調整手段としての弁４２（本実施形態の冷蔵庫本体１では二方弁）が設けられている。なお、蒸発器７から圧縮機２４に向かう管７０の一部である管７０ａ部は、キャピラリチューブ４３と近接又は接触させており、キャピラリチューブ４３内の熱が、管７０ａ内の冷媒に移動するようにしてある。また、結露防止用の放熱パイプ４０ｃは、図５に示すように、特に温度差が大きくなる冷凍温度帯の貯蔵室の前方開口縁に重点的に配設されている。

図２に示すとおり、蒸発器収納室８の下方には、除霜ヒータ２２が備えられている。蒸発器７及びその周辺の蒸発器収納室８の壁に成長した霜は、除霜ヒータ２２に通電して加熱することで溶かされる（除霜運転制御の詳細は後述）。霜が融解することで生じた除霜水は、図２に示す蒸発器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に、排水管２７を介して機械室１９に配された蒸発皿２１に達する。そして、機械室１９内に配設される圧縮機２４及び凝縮器４０ａ（図２中に図示せず）の発熱により蒸発させられる。

また、図３に示すように、蒸発器７の正面から見て左上部には、蒸発器７に取り付けられた蒸発器温度センサ３５、冷蔵室２には冷蔵室温度センサ３３、下段冷凍室５には冷凍室温度センサ３４がそれぞれ備えられており、それぞれ蒸発器７の温度（以下「蒸発器温度」と称する）、冷蔵室２の温度（以下「冷蔵室温度」と称する）、下段冷凍室５の温度（以下「冷凍室温度」と称する）を検知する。

更に、冷蔵庫本体１は、冷蔵庫の設置した周囲の温湿度環境（外気温度，外気湿度）を検知する図示しない外気温度センサと外気湿度センサを備えている。なお、野菜室６にも野菜室温度センサ３３ａが配置してある。なお、冷蔵室温度センサ３３，野菜室温度センサ３３ａ，冷凍室温度センサ３４は、各貯蔵室への吹き出し冷気が直接当たらない場所に設置することで、検知精度を高めている。

次に、図１０を参照しながら、本実施形態の冷蔵庫本体１の冷却運転中における冷媒の状態を説明する。圧縮機２４は、状態ａの低圧ガスを圧縮して状態ｂの高温高圧ガスにして、放熱手段４０に冷媒を送り出す。放熱手段４０は、図４に示す通り、上流側から、凝縮器４０ａと放熱パイプ４０ｂ〜４０ｄで構成されているので、圧縮機２４から吐出された高温高圧ガスは、まず、凝縮器４０ａに流入する。凝縮器４０ａで冷媒は冷却されて次第に温度が低下して飽和に達し（状態ｃ）、凝縮器４０ａの出口においては二相の状態ｄとなり、放熱パイプ４０ｂに流入する。放熱パイプ４０ｂでは、二相域であるため温度は一定だが、放熱されて比エンタルピは減少し、放熱パイプ４０ｂ出口では状態ｅとなる。続いて、結露防止用に配設された放熱パイプ４０ｃに流入する。放熱パイプ４０ｃは貯蔵室に接しているため庫内に多くの熱を放熱して状態ｆに達して完全に液化し、放熱パイプ４０ｃの出口は液域（状態ｇ）となる。続いて、放熱パイプ４０ｄを流れて状態ｈとなる。

ドライヤ４１，開放状態の弁４２を通って、キャピラリチューブ４３に流入するが、キャピラリチューブ４３では、減圧されて温度が低下し、低温低圧の二相状態（状態ｉ）となって蒸発器７に流入する。蒸発器７では、液冷媒が蒸発して、蒸発器７の出口ではほぼガス化する（状態ｊ）。本実施形態の冷蔵庫では、蒸発器７出口の低温ガス冷媒と、キャピラリチューブ４３を流れる冷媒とを熱交換させるようにしている（図４参照）。このため、蒸発器７出口の冷媒（状態ｊ）は、加熱されて状態ａになり圧縮機２４に吸いこまれる。一方で、蒸発器入口の冷媒の状態は、キャピラリチューブ入口における状態ｈからエンタルピが減少して状態ｉとなる（一般的な冷凍サイクルではキャピラリチューブ入口と蒸発器入口は等エンタルピ（状態ｉ′））。

冷蔵庫本体１の天井壁上面側には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装置である制御基板３１が配置されている（図２参照）。制御基板３１は、前記した外気温度センサ，外気湿度センサ，蒸発器温度センサ３５，冷蔵室温度センサ３３，野菜室温度センサ３３ａ，各貯蔵室扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ、冷蔵室２内壁に設けられた図示しない温度設定器、下段冷凍室５内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続する。前記ＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機２４のＯＮ／ＯＦＦや、弁４２，冷蔵室ダンパ２０及び冷凍室ダンパ５０を個別に稼働する図示省略のそれぞれのアクチュエータの制御、庫内送風機９のＯＮ／ＯＦＦ制御や回転速度制御、前記した扉開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御を行う。

次に、本実施形態の冷蔵庫における冷却運転の制御について、図６及び図７を参照しながら説明する。図６は本実施形態の冷蔵庫の冷却運転中の制御を表す制御フローチャートである。また、図７は本実施形態の冷蔵庫の除霜運転中の制御を表す制御フローチャートである。制御は、制御基板３１（図２参照）のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムを実行することによって行われる。

図６に示すように、冷蔵庫本体１は電源投入により運転が開始され（スタート）、冷蔵庫本体１の各貯蔵室が冷却される。ユーザーが各貯蔵室扉の開閉を行う、或いは冷蔵庫周囲温度環境が変化して熱負荷が変化するといったことがなければ、基本的に一定の運転パターンを繰り返す。すなわち、安定冷却運転を行う。図６では、この安定冷却運転状態に至るまでの制御過程は省略している。なお、本実施形態の冷蔵庫の安定冷却運転時には、温度変化の少ない野菜室６の温度に基づく制御は行わないので、野菜室６に関する説明は省略する。

安定冷却運転時は、一定の運転パターン（運転サイクル）を繰り返すが、ここでは冷蔵運転が実施されている状態からの制御を説明する（ステップＳ１０１）。

冷蔵運転は、「庫内送風機９を稼働、冷蔵室ダンパ２０を開放、冷凍室ダンパ５０を閉鎖、圧縮機２４を低回転（本実施形態では１２００min^-1）で稼働、弁４２を開放」の状態で、冷蔵温度帯室（冷蔵室２，野菜室６）の冷却を実施する運転である。冷蔵運転が実施されている状態では、冷凍室温度が予め設定されている冷凍室上限温度Ｔ_F4より低いか否か（ステップＳ１０２）が判定され、ステップＳ１０２が満足された場合（Ｙｅｓ）（ステップＳ１０２が満足されない場合（Ｎｏ）は後述）、冷蔵室温度＜冷蔵室下限温度Ｔ_R1の判定に移る（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３が満足されない場合（Ｎｏ）には、再びステップＳ１０２に戻る。なお、本実施形態の冷蔵庫では、Ｔ_F4＝−１６℃，Ｔ_R1＝１.５℃である。

ステップＳ１０３において、冷蔵室温度＜冷蔵室下限温度Ｔ_R1が満足された場合（Ｙｅｓ）、蒸発器温度調整運転が実施される（ステップＳ１０４）。蒸発器温度調整運転とは「庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を高回転（本実施形態では１９００min^-1）で稼働、弁４２を開放」の状態で、冷蔵運転中に温度が高くなっていた蒸発器７とその周辺の熱を、送風は行わずに吸熱するための運転である。

次に、時間ｔ１が経過したか否か（ステップＳ１０５）が判定される。本実施形態では、ｔ１＝２分であり、２分間で、蒸発器７の温度が冷凍室６０を冷却できる程度にまで下がる。ステップＳ１０５が満足された場合（Ｙｅｓ）、続いて冷凍運転が開始される（ステップＳ１０６）。冷凍運転とは、「庫内送風機９を稼働、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を高回転（本実施形態では１９００min^-1）で稼働、弁４２を開放」の状態で、冷凍温度帯室（上段冷凍室４，下段冷凍室５，製氷室３）の冷却を実施する運転である。

冷凍運転が実施されている状態では、冷蔵室温度が予め設定されている冷蔵室上限温度Ｔ_R2より低いか否か（ステップＳ１０７）が判定され、ステップＳ１０７が満足された場合（Ｙｅｓ）（ステップＳ１０７が満足されない場合（Ｎｏ）は後述）、冷凍室温度が庫外送風機停止温度Ｔ_F2より低いか否かの判定に移る（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８が満足されない場合（Ｎｏ）には、再びステップＳ１０７に戻る。なお、本実施形態の冷蔵庫では、Ｔ_R2＝６℃，Ｔ_F2＝−１９.５℃である。

ステップＳ１０８が満足された場合（Ｙｅｓ）、庫外送風機２６が停止される（ステップＳ１０９）。次に冷凍室温度が圧縮機停止温度Ｔ_F1より低いか否かが判定され（ステップＳ１１０）、ステップＳ１１０が満足された場合（Ｙｅｓ）、除霜すべき条件となっているか否かが判定される（ステップＳ１１１）。本実施形態の冷蔵庫では、Ｔ_F1＝−２１℃であり，除霜すべき条件か否かは、圧縮機２４の積算運転時間，外気温度，扉開閉の回数に基づいて判定される。

ステップＳ１１１が満足されていない場合（Ｎｏ）（ステップＳ１１１が満足された場合（Ｙｅｓ）は後述）、冷蔵室温度が冷蔵室上限温度Ｔ_R1より低いか否かが判定される（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２が満足された場合（Ｙｅｓ）（ステップＳ１１２が満足されない場合（Ｎｏ）は後述）、弁４２が閉鎖状態となる（ステップＳ１１３）。ステップＳ１１３によって、弁４２が閉じられるが、圧縮機２４は稼働しているので、蒸発器７内の冷媒を放熱手段４０内に移動させることができる。このように「弁４２を閉鎖状態、圧縮機２４を稼働状態」に制御することで、放熱手段４０内の冷媒を増加させる運転を「冷媒調整運転１００」と称する。

時間ｔ２が経過した後に（ステップＳ１１４）、圧縮機２４が停止する（ステップＳ１１５）。本実施形態の冷蔵庫では、ｔ２＝２分であり、２分間冷媒調整運転１００を実施することで、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内が液冷媒で満たされる。ちなみに、本実施形態の冷蔵庫本体１の冷媒（イソブタン）は８８ｇ封入してあり、放熱手段４０ｃ内を全て液冷媒で満たすために必要な冷媒量約５０ｇより十分多い量としている。

続いて、霜蓄冷熱運転が実施される（ステップＳ１１６）。霜蓄冷熱運転とは、「庫内送風機９を稼働、冷蔵室ダンパ２０を開放、冷凍室ダンパ５０を閉鎖、圧縮機２４を停止、弁４２を閉鎖」として、主に蒸発器７の霜の蓄冷熱で冷蔵温度帯室（冷蔵室２，野菜室６）を冷却する運転である。霜蓄冷熱運転中には、庫内送風機停止条件が満足されているか否か（ステップＳ１１７）、及び、冷凍室温度が圧縮機起動温度Ｔ_F3より高いか否か（ステップＳ１１８）が判定される。ステップＳ１１７が満足された場合（Ｙｅｓ）、庫内送風機９が停止され（ステップＳ２０４）、ステップＳ１１８に移る。ステップＳ１１８が満足されていない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１１７に戻る。なお、本実施形態の冷蔵庫では、霜蓄冷熱運転中に、冷蔵室温度が０.５℃より低くなった場合、または、蒸発器温度が０.５℃より高くなった場合に、庫内送風機停止条件が満足される。これらの条件で庫内送風機を停止することで、冷蔵室が冷え過ぎる、あるいは、霜が解けたために冷蔵室を冷やす能力がなくなっている状態で冷蔵室に送風を続けることがなくなる。また、本実施形態の冷蔵庫では、Ｔ_F3＝−１９℃である。

ステップＳ１１８が満足された場合（Ｙｅｓ）、続いて、弁４２が開放、庫外送風機２６が起動され（ステップＳ１１９）、再び冷蔵運転が実施される（ステップＳ１０１）。以上が本実施形態の冷蔵庫の安定冷却運転時の一連の運転サイクルとなる。

なお、本実施形態の冷蔵庫では、ステップＳ１０２において、冷凍室温度が冷凍室上限温度Ｔ_F4より低いか否かを判定している。例えば、下段冷凍室扉５ａの開閉があって、冷凍室温度が過度に上昇した場合、ステップＳ１０２が満足されず（Ｎｏ）、冷蔵冷凍運転が実施される（ステップＳ２０１）。冷蔵冷凍運転とは、「庫内送風機９を稼働、冷蔵室ダンパ２０を開放、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を高回転（本実施形態では１９００min^-1）で稼働、弁４２を開放」の状態で、冷蔵温度帯室（冷蔵室２，野菜室６）と冷凍温度帯室（製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５）を同時に冷却する運転である。冷蔵冷凍運転中には、冷蔵室温度が冷蔵室下限温度Ｔ_R1より低いか否かが判定され（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０２が満足された場合、続いて、ステップＳ１０６に移る。このように、冷蔵運転中に、冷凍室温度が扉の開閉などで過度に温度上昇した場合には、素早く冷却が行えるようにしている。

本実施形態の冷蔵庫では、ステップＳ１０７において、冷蔵室温度が冷蔵室上限温度Ｔ_R2より低いか否かを判定している。例えば、冷蔵室扉２ａの開閉があって、冷蔵室温度が過度に上昇した場合、ステップＳ１０７が満足されず（Ｎｏ）、冷蔵冷凍運転が実施される（ステップＳ２０３）。冷蔵冷凍運転中には、冷蔵室温度が冷蔵室下限温度Ｔ_R1より低いか否かが判定され（ステップＳ２０２）、ステップＳ２０２が満足された場合、続いて、ステップＳ１０６に移る。このように、冷凍運転中に、冷蔵室温度が扉の開閉などで過度に温度上昇した場合には、素早く冷却が行えるようにしている。

また、本実施形態の冷蔵庫では、ステップＳ１１２において、冷蔵室温度が冷蔵室上限温度Ｔ_R2より低いか否かを判定しており、ステップＳ１１２が満足されない場合（Ｎｏ）、冷蔵運転を実施するようにしている（ステップＳ１０１）。このようにすることで、冷蔵室温度が過度に高い場合には、圧縮機２４を停止せずに、冷蔵温度帯室の冷却をおこなうようにしている。

次に、ステップＳ１１１において除霜条件が満足された場合（Ｙｅｓ）について、図７を参照しながら説明する。

ステップＳ１１１が満足された場合（Ｙｅｓ）、続いて、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖され（ステップＳ３０１）、圧縮機２４が停止する（ステップＳ３０２）。したがって、「庫内送風機９を稼働、庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を開放、冷凍室ダンパ５０を閉鎖、圧縮機２４を停止、弁４２を開放」の状態となる。このように、弁４２が開放状態で、圧縮機２４を停止すると、放熱手段４０内の冷媒は高圧になっているので、キャピラリチューブ４３を介して低圧になっている蒸発器７に冷媒が移動する。このように「弁４２を開放状態、圧縮機２４を停止状態」に制御することで、放熱手段４０内の冷媒を減少させる運転を「冷媒調整運転２００」と称する。

時間ｔ３が経過した後に（ステップＳ３０３）、弁４２が閉鎖される（ステップＳ３０４）。本実施形態の冷蔵庫では、ｔ３＝２分であり、２分間冷媒調整運転２００を実施することで、放熱手段４０内の冷媒が蒸発器７に移動することで減少し、放熱パイプ４０ｃ内はほぼガス冷媒のみ、放熱パイプ４０ｄ内は約５０％（容積割合）が液冷媒の状態となる。

続いて、時間ｔ４が経過した後に（ステップＳ３０５）、除霜ヒータが通電状態となる（ステップＳ３０６）。本実施形態の冷蔵庫では、ｔ４＝８分である。

ステップＳ３０６によって、「庫内送風機９を稼働、冷蔵室ダンパ２０を開放、冷凍室ダンパ５０を閉鎖、圧縮機２４を停止、弁４２を閉鎖、除霜ヒータを通電」の状態となり、蒸発器温度がＴ_evp1（本実施形態ではＴ_evp1＝１℃）より高いか否かが判定される（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７が満足されると（Ｙｅｓ）、弁４２が開放され（ステップＳ３０８）、続いて冷凍室ダンパ５０が開放、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、庫内送風機９が停止される（ステップＳ３０９）。したがって、ステップＳ３０８とステップＳ３０９によって「庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を停止、弁４２を開放、除霜ヒータを通電」の状態となる。続いて蒸発器温度がＴ_evp2（本実施形態ではＴ_evp2＝８℃）より高いか否かが判定される（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０が満足されると（Ｙｅｓ）、除霜ヒータ通電が停止され（ステップＳ３１１）、「庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を停止、弁４２を開放、除霜ヒータ非通電」の状態となる。

時間ｔ５（本実施形態ではｔ５＝５分）経過後（ステップＳ３１２）、圧縮機２４が高回転（本実施形態では１９００min^-1）で起動する（ステップＳ３１３）。ステップＳ３１３によって「庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を高回転で稼働、弁４２を開放、除霜ヒータ非通電」の状態となり、時間ｔ６（本実施形態ではｔ６＝５分）経過後（ステップＳ３１４）、冷凍運転が実施される（図６のステップＳ１０６）。なお、ｔ６を５分とすることで、除霜運転によって高温になった蒸発器７とその周辺温度が十分低下するので、蒸発器収納室８の空気で冷凍温度帯室が暖められる事態を回避できる。また、本実施形態では、「庫内送風機９を停止、冷蔵室ダンパ２０を閉鎖、冷凍室ダンパ５０を開放、圧縮機２４を停止、弁４２を開放、除霜ヒータ非通電」の状態で、５分間保持するようにしている（ｔ５を５分としている）が、このようにすることで、蒸発器７に残っている融解水、及び、樋２３内の融解水が排水管２７を介して十分排水することができる。

次に、図８及び図９を参照しながら、本実施形態の冷蔵庫を外気温度が３０℃、相対湿度７０％の環境に設置した際の冷却運転中と除霜運転中の結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度の変化を説明する。

図８は，本実施形態の冷蔵庫の冷却運転中の放熱パイプ４０ｃの温度と冷蔵室温度、冷凍室温度、蒸発器温度の変化と、庫内送風機９，庫外送風機２６，冷蔵室ダンパ２０，冷凍室ダンパ５０，圧縮機２４、及び弁４２の制御状態を表すタイムチャートである。

図８に示すように、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が稼働、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖、圧縮機が稼働（低回転）、弁が開放」の状態で実施されている冷蔵運転は、経過時間ｔ_Aにおいて、冷蔵室温度が冷蔵室下限温度Ｔ_R1に達したため（図６におけるステップＳ１０３を満足した状態）、続いて「庫内送風機９が停止、庫外送風機２６が稼働、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、冷凍室ダンパ５０が開放、圧縮機２４が稼働（高回転）、弁４２が開放、」の状態となって、蒸発器温度調整運転が実施されている（図６におけるステップＳ１０４）。ｔ_Aから２分後の経過時間ｔ_Bからは、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が稼働、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、冷凍室ダンパ５０が開放、圧縮機２４が稼働（高回転）、弁４２が開放」の状態となって、冷凍運転が実施されている（図６におけるステップＳ１０６）。このように、冷蔵運転から冷凍運転に運転が切り替わっているが、冷蔵運転中よりも冷凍運転中の方が圧縮機は高回転となるために、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度が冷凍運転中の方が高くなっている（一般に圧縮機を高回転とすると凝縮温度が上昇する）。次に、経過時間ｔ_Cで、冷凍室温度が、庫外送風機停止温度Ｔ_F2に達したので、庫外送風機２６が停止している（図６におけるステップＳ１０９）。これによって、凝縮器４０ａの放熱能力が低下して、凝縮温度が上昇する（一般に放熱手段の放熱能力が低くなると凝縮温度は上昇する）。したがって、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度が上昇している。続いて、経過時間ｔ_Dで、冷凍室温度が圧縮機停止温度Ｔ_F1に達したので、弁４２が閉鎖され、「弁４２が閉鎖状態、圧縮機２４が稼働状態」の冷媒調整運転１００が実施されている（図６におけるステップＳ１１３）。ｔ_Dから２分後の経過時間ｔ_Eまで冷媒調整運転１００が実施され、これによって、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの中が高温の液冷媒で満たされる。続いて、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパが開放、冷凍室ダンパが閉鎖、圧縮機が停止、弁が閉鎖」の状態となって、霜蓄冷熱運転が実施されている。このとき、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度は、圧縮機が停止しているので、次第に低下するが、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の高温の液冷媒の熱容量があるために、温度低下の速度は比較的遅い。次に、経過時間ｔ_Fにおいて、冷凍室温度が圧縮機起動温度Ｔ_F3に達したので、弁４２が開放され、再び「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が稼働、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖、圧縮機が稼働（低回転）、弁が開放」の状態の冷蔵運転が開始されている。

比較のため、図８中には、冷凍運転中も圧縮機を高回転にせず、庫外送風機は圧縮機停止と同時に停止するようにして、弁は常に開放とした場合（図８中に破線で示す制御）の結露防止用の放熱パイプの温度を破線で示した。図８中に破線で示すように制御すると、圧縮機停止時に、結露防止用の放熱パイプの温度が低下してしまい、結露が発生しやすいことがわかる。なお、図８中に破線で示す結露防止用の放熱パイプの温度が、圧縮機停止直後に急激に低下する部分があるが、これは、高圧である放熱手段の配管内と低圧である蒸発器の間の差圧が、圧縮機停止によって解消する（高圧側から低圧側にキャピラリチューブを介して冷媒が流れて差圧が解消する）ため、放熱手段内の圧力が急激に低下して液冷媒が沸騰し、周囲から熱を奪うためである。

図９は、本実施形態の冷蔵庫の除霜運転中の放熱パイプ４０ｃの温度と冷蔵室温度，冷凍室温度，蒸発器温度の変化と、庫内送風機９，庫外送風機２６，冷蔵室ダンパ２０，冷凍室ダンパ５０，圧縮機２４，弁４２、及び除霜ヒータ２２の制御状態を表すタイムチャートである。

図９に示すように、経過時間ｔ_Gにおいて、冷凍室温度が圧縮機停止温度Ｔ_F2に到達したので（図６におけるステップＳ１１０）、続いて、除霜条件が満足されているか否かが判定され（図６におけるステップＳ１１１）、ここでは、除霜条件が満足されたので（図６のステップＳ１１１がＹｅｓ）、続いて除霜運転が実施される（図７のステップＳ３０１に移行）。除霜運転では、まず、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖状態になり、圧縮機２４が停止する。これにより、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖、圧縮機が停止、弁４２が開放、除霜ヒータ２２が非通電」の状態となる。この状態では、除霜ヒータ２２非通電の状態だが、冷蔵温度帯室に空気を循環させるので、冷蔵温度帯室の熱負荷で、霜を加熱している状態となる。したがって、蒸発器温度は上昇する。一方、冷蔵室温度は、霜で冷却されて低下し、冷凍室温度は、冷却がなされないので上昇する。また、この状態は、「弁４２が開放状態、圧縮機２４が停止状態」の冷媒調整運転２００の状態であり、高圧側の放熱手段４０から低圧側の蒸発器７にキャピラリチューブ４３を介して冷媒が流れる。このとき放熱手段４０内の圧力が急激に低下して液冷媒が沸騰し、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度が低下する。

ｔ_Gから２分後の経過時間ｔ_Hにおいて、弁４２が閉じられ、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖、圧縮機が停止、弁４２が閉鎖、除霜ヒータ２２が非通電」の状態となる。この状態においても、蒸発器温度は上昇し、冷蔵室温度は、霜で冷却されて低下し、冷凍室温度は、冷却がなされないので上昇する。また、高圧側の放熱手段４０から低圧側の蒸発器７にキャピラリチューブ４３を介して冷媒が流れることが、弁４２を閉鎖することで阻止される。２分間冷媒調整運転２００を実施したことで、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の液冷媒はほぼなくなり、放熱パイプ４０ｄ内は約５０％（容積割合）が液冷媒の状態となっている。なお、経過時間ｔ_Hの直後に、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度が回復（上昇）しているが、これは、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内で、液冷媒がなくなったために起きる現象である。液冷媒がなくなると沸騰して周囲から熱が奪われることがなくなるので、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度が回復する。

続いて、８分後の経過時間ｔ_Iにおいて、除霜ヒータ２２への通電が開始し、「庫内送風機９が稼働、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が開放、冷凍室ダンパ５０が閉鎖、圧縮機が停止、弁４２が閉鎖、除霜ヒータ２２が通電」の状態となる。この状態では、除霜ヒータ２２通電の状態で、冷蔵温度帯室に空気を循環させているが、除霜ヒータ２２の通電量は、冷蔵室を冷却できる範囲（冷蔵室温度が維持または低下する範囲）としている（具体的には本実施形態では除霜ヒータ２２の通電量を１５０Ｗとしている）。したがって、霜は、冷蔵温度帯室の熱負荷と除霜ヒータで加熱される状態となり、蒸発器温度は上昇する。一方、冷蔵室温度は、霜で冷却されて維持され（霜は０℃で融解するため、０℃以上で維持される）、冷凍室温度は、冷却がなされないので上昇する。また、放熱パイプ４０ｄ内に残った液冷媒は、庫外の熱によって加熱されて蒸発して、蒸発したガス冷媒は結露防止用の放熱パイプ４０ｃに至って凝縮する。これは、いわゆるヒートパイプ（サーモサイフォン）現象であり、この現象により庫外の熱が結露防止用の放熱パイプ４０ｃに伝えられるので、温度低下が抑制されている。

次に、経過時間ｔ_Jにおいて、蒸発器温度が庫内送風機停止温度Ｔ_evp1に達したので、弁４２が開放され、続いて、冷凍室ダンパ５０が開放、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、庫内送風機９が停止される（図７におけるステップＳ３０８，Ｓ３０９）。これにより、「庫内送風機９が停止、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、冷凍室ダンパ５０が開放、圧縮機が停止、弁４２が開放、除霜ヒータ２２が通電」の状態となる。この状態では、庫内送風機９が停止状態で除霜ヒータ２２が通電状態となっているので、主に自然対流によって除霜ヒータ２２から蒸発器７に熱が伝えられ、蒸発器温度は上昇する。また、冷蔵室温度，冷凍室温度は冷却がなされないので上昇する。なお、冷蔵室ダンパ５０を閉じているのは、蒸発器収納室８の上方に位置する冷蔵室２に暖気が流入しないようにするためである。また、冷凍室ダンパ２０を開放しているのは、蒸発器収納室８の前方の冷凍温度帯室上部への暖気を流入させることで、冷凍温度帯室内に下降流が形成されるので、蒸発器収納室８内の上昇気流が強まり、結果的に、蒸発器温度を所定温度（Ｔ_evp2）まで短時間で上昇させることができるためである。一方、弁４２を開放したことによって、放熱パイプ４０ｄ内に残っていた液冷媒が蒸発器７に流入するので、ヒートパイプによる温度低下抑制効果が得られなくなり結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度は低下するが、このとき蒸発器７に流入した冷媒は、蒸発器７を管内から加熱するので、これによっても蒸発器温度を所定温度（Ｔ_evp2）まで短時間で上昇させることができる。

次に、経過時間ｔ_Kにおいて、蒸発器温度が除霜ヒータ通電停止温度Ｔ_evp2に達したので、除霜ヒータ２２の通電が停止され、「庫内送風機９が停止、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、冷凍室ダンパ５０が開放、圧縮機が停止、弁４２が開放、除霜ヒータ２２が非通電」の状態となり除霜運転が終了する。続いて、５分後の経過時間ｔ_Lにて、圧縮機２４が起動し、「庫内送風機９が停止、庫外送風機２６が停止、冷蔵室ダンパ２０が閉鎖、冷凍室ダンパ５０が開放、圧縮機が稼働、弁４２が開放、除霜ヒータ２２が非通電」の状態となる。この状態では、冷蔵室温度，冷凍室温度は冷却がなされないので上昇するが、蒸発器温度は、圧縮機２４が稼働することで温度が低下する。また、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの温度は、圧縮機２４が稼働することで高温冷媒が供給されるので上昇する。続いて、５分後の経過時間ｔ_Mより冷凍運転が開始される。

以上で、本実施形態の冷蔵庫の構造と、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。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４停止時に、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内に液冷媒が残るように制御している。これにより、冷凍サイクル稼働中に放熱手段４０内に存在する高温の液冷媒が、圧縮機停止時に結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内に残るため、結露防止用の放熱パイプ４０ｃが保温され、圧縮機停止時の結露が生じにくくなる。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４停止時に、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内が液冷媒で満たされるように冷媒調整運転１００を実施している。これにより、冷凍サイクル稼働中に放熱手段４０内に存在する高温の液冷媒が、圧縮機停止時に結露防止用の放熱パイプ４０ｃの略全体に残るため、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの略全体が保温され、圧縮機停止時の結露が生じ難くなる。

本実施形態の冷蔵庫は、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内を全て液冷媒で満たすために必要な冷媒量（約４５ｇ）より多い量の冷媒（８８ｇ）を封入するようにしている。これにより、冷媒量が不足するために、圧縮機停止時に結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内に十分な液冷媒を残すことができないといった事態が生じなくなる。

本実施形態の冷蔵庫は、冷凍温度帯室６１の仕切、すなわち、上側断熱仕切壁５１の前面，下側断熱仕切壁５２，横仕切部５３，縦仕切部５４に配設する結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の冷媒流れ（圧縮機２４稼働時）が、上記仕切のうち最上部に位置する上側断熱仕切壁５１から流入して、最下部に位置する下側断熱仕切壁５２から流出するようにしている。これにより、より確実に、特に低温となって結露が生じやすい冷凍温度帯室６１の仕切部に、液冷媒を残すことができる。その理由を、図１１を参照しながら説明する。図１１は、放熱手段の配管内の液冷媒とガス冷媒の分布を模式的に表した図であり、図１１（ａ）は、圧縮機稼働時に冷媒が上方から下方に流れる場合、図１１（ｂ）は、圧縮機稼働時に冷媒が下方から上方に流れる場合を表す。

一般に、圧縮機稼働時の放熱手段の配管内の冷媒は、上流から下流に向かって、放熱して（冷却されて）凝縮が進み、下流側ほど液冷媒が増えて、最終的には液冷媒のみとなる（図１０参照）。したがって、図１１（ａ）（ｂ）ともに、冷媒流れの上流から下流に向かって液冷媒が増加している。一方、圧縮機を停止すると、液冷媒は、重力の作用で下方に向かうので、配管の下部に液冷媒が貯まる。したがって、基本的な冷媒の流れ方向が上方から下方（重力の方向）に向かう場合、圧縮機稼働時と圧縮機停止時で液冷媒が多くなる領域（破線で示す領域）が略一致するが、基本的な冷媒の流れ方向が下方から上方（重力と逆方向）に向かう場合、圧縮機稼働時と圧縮機停止時で液冷媒が多くなる領域（破線で示す領域）が大きく異なってしまう。したがって、本実施形態の冷蔵庫は、特に低温となって結露が生じやすい冷凍温度帯室６１の仕切部の放熱パイプ４０ｃ内に、確実に液冷媒を残すために、圧縮機稼働時の冷媒流れが、上記仕切のうち最上部に位置する上側断熱仕切壁５１から流入して、最下部に位置する下側断熱仕切壁５２から流出するようにしている。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４停止前に、弁４２を閉鎖して、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の液冷媒を増加させている。これにより、冷凍サイクル稼働中には、結露防止用の放熱パイプ内が液冷媒で満たされていなくても、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の液冷媒量を調整できるので、冷媒の封入量を少なく抑えることができる。

本実施形態の冷蔵庫は、除霜運転開始時に、圧縮機２４停止後に、弁４２を閉鎖して、放熱手段４０内の液冷媒量を減少させて、放熱パイプ４０ｄ内がガス冷媒と液冷媒が共存するようにしている。これにより、放熱パイプ４０ｄが蒸発部、結露防止用の放熱パイプ４０ｃが凝縮部となり、ヒートパイプ（サーモサイフォン）によって庫外の熱が結露防止用の放熱パイプ４０ｃに伝えられるので、温度低下が抑制されている。

本実施形態の冷蔵庫は、放熱手段４０として、結露防止用の放熱パイプ４０ｃの上流側に主として庫外に放熱することを目的とする凝縮器４０ａと放熱パイプ４０ｂを備えている。これにより、放熱パイプ４０ｃ内は冷凍サイクル稼働状態（冷却運転中）に液冷媒が多く存在させることができるので（図１０参照）、圧縮機停止時に、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内、あるいは、放熱パイプ４０ｄ内に容易に液冷媒を残すようにすることができる。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４の吐出冷媒を、凝縮器４０ａに流入させて、その後放熱パイプ４０ｂに流入するようにしている。これにより、圧縮機２４の高温吐出冷媒は、温度が下がってから（本実施形態の冷蔵庫では二相域に入ってから（図１０参照））、断熱箱体１０の壁に設けられた放熱パイプ４０ｂに流入するので、圧縮機２４から吐出される高温冷媒の影響で断熱箱体１０の壁が過度に暖められて、庫内への熱侵入量が増加する事態を避けることができ、省エネ性が高い冷蔵庫となる。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４停止前に、庫外送風機２６を停止している。これにより、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の冷媒温度が上昇するので、圧縮機２４を停止した際に温度が低下し難く、結露が生じ難くなる。

本実施形態の冷蔵庫は、圧縮機２４停止前の冷却運転（冷凍運転）中は、圧縮機が高回転となっている。これにより、結露防止用の放熱パイプ４０ｃ内の冷媒温度が上昇するので、圧縮機２４を停止した際に温度が低下し難く、結露が生じ難くなる。

なお、本発明は上記した各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、上記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。例えば上記した実施例においては、弁４２を閉鎖することによって放熱手段４０から蒸発器７に冷媒が流入することを阻止しているが、圧縮機停止時に圧縮機内の冷媒流路を介して放熱手段から蒸発器に冷媒が流入する場合には、圧縮機の上流側または下流側に圧縮機停止時に閉鎖する第二の弁、あるいは、逆流防止弁を設けてもよい。また、上記した実施例では、圧縮機２４の停止前に庫外送風機２６を停止しているが（図６または図８参照）、例えば、庫外送風機２６の回転数を下げることで放熱手段４０の放熱性能を低下させてもよい。また、機械室１９内に配設する凝縮器として、蒸発皿２１内に貯まる除霜水内に配管を浸す方式の凝縮器を採用してもよい。

１ 冷蔵庫本体
２ 冷蔵室（冷蔵温度帯室）
３ 製氷室（冷凍温度帯室）
４ 上段冷凍室（冷凍温度帯室）
５ 下段冷凍室（冷凍温度帯室）
６ 野菜室（冷蔵温度帯室）
７ 蒸発器（冷却手段）
８ 蒸発器収納室
９ 庫内送風機（送風手段）
１０ 断熱箱体
１１ 冷蔵室送風ダクト
１２ 冷凍室送風ダクト
１３ 仕切部材
１６ 冷蔵室戻りダクト
１７ 冷凍室戻り口
１８ 野菜室戻りダクト
１８ａ 野菜室戻りダクト出口
１９ 機械室
２０ 冷蔵室ダンパ（第一の送風量制御手段）
２４ 圧縮機
２６ 庫外送風機
４０ 放熱手段
４０ａ 凝縮器（第一の冷却部）
４０ｂ 放熱パイプ（第二の冷却部）
４０ｃ，４０ｄ 放熱パイプ
４１ ドライヤ
４２ 弁（冷媒流量調整手段）
４３ キャピラリチューブ（減圧手段）
５０ 冷凍室ダンパ（第二の送風量制御手段）
５１ 上側断熱仕切壁
５２ 下側断熱仕切壁
５３ 横仕切部
５４ 縦仕切部
７０ 管

Claims (9)

1. 扉体により開閉される開口部を備え、冷凍温度帯室と冷蔵温度帯室を備えた断熱箱体と、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から送られた冷媒を放熱する放熱手段と、該放熱手段から送られた冷媒を減圧する減圧手段と、該減圧手段から送られた冷媒が蒸発して空気を冷却する冷却手段とが、冷媒が流れる管で接続された冷凍サイクルと、前記放熱手段と前記冷却手段との間に設けられ前記管内の冷媒流量を制御する冷媒流量調整手段とを備え、
   前記冷凍温度帯室の前記開口部の上側断熱仕切壁及び該上側断熱仕切壁より下方に設けた下側断熱仕切壁に結露防止手段を配設し、
   前記冷凍サイクルに封入する冷媒量を、前記結露防止手段内を液冷媒で満たすために必要な冷媒量より多くし、
   前記冷媒流量調整手段によって前記圧縮機停止時の前記放熱手段内の液冷媒の分布を制御して、前記圧縮機停止時の前記結露防止手段内の略全体を液冷媒が満たすようにして、前記結露防止手段周辺部の温度低下を抑制することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記冷凍温度帯室は、
   上段冷凍室と、該上段冷凍室より下方に設けた下段冷凍室と、該上段冷凍室に左右方向で隣接する製氷室と、を含んで区画され、
   前記断熱箱体は、
   前記上段冷凍室と前記下段冷凍室とを上下方向に仕切る横仕切部と、
   該横仕切部の上部に設けられ、前記上段冷凍室と前記製氷室とを左右方向に仕切る縦仕切部と、を有し、
   前記結露防止手段が、前記横仕切部と前記縦仕切部とを更に含んで配設されたことを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記冷媒はイソブタンであることを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。
4. 前記圧縮機稼働時に、前記冷媒は前記上側断熱仕切壁に配設した前記結露防止手段から流入して、前記下側断熱仕切壁に配設した前記結露防止手段から流出するようにしたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
5. 前記圧縮機停止前に、前記冷媒流量調整手段によって前記放熱手段と前記冷却手段の間の冷媒の流れを止めた状態で、前記圧縮機を所定時間稼働し、前記結露防止手段の管内の液冷媒を増加するようにしたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記放熱手段は、主として庫外に放熱する庫外放熱手段と、前記結露防止手段とを有し、前記庫外放熱手段は少なくとも前記結露防止手段の上流側に設けたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
7. 前記庫外放熱手段は、前記圧縮機から吐出された冷媒を冷却する第一の冷却部と、前記第一の冷却部の下流側に接続されて前記断熱箱体の壁面を放熱面とする第二の冷却部と、を有することを特徴とする、請求項６記載の冷蔵庫。
8. 前記第一の冷却部の放熱を促進する庫外送風機を備え、前記圧縮機停止前に前記庫外送風機を停止又は回転数を下げて、前記結露防止手段の温度を上昇させるようにしたことを特徴とする、請求項７記載の冷蔵庫。
9. 前記圧縮機は、停止前の回転数を上げて前記結露防止手段の温度を上昇させることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の冷蔵庫。

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