JP6762149B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

特許文献１（特開２０１３−６１０８９号公報）には、「扉間の隙間の奥に位置し、扉閉鎖時に扉を受けて庫外と庫内間の通気を防止する仕切部（上側断熱仕切壁、下側断熱仕切壁、横仕切部、縦仕切部）と仕切部を加熱する加熱手段（放熱パイプ）を備えており、仕切部を加熱する加熱手段の加熱量を制御する」（特許文献１ ［００６６］参照）ことが記載された冷蔵庫において、「横仕切部内部には仕切部温度センサが鋼板に密着するように配設されている。」（特許文献１ ［００３９］参照）ことが記載されている。

特開２０１３−６１０８９号公報

特許文献１では、仕切部温度センサを横仕切部内部に配設し、この仕切部温度センサを用いて仕切部を加熱する加熱手段の加熱量を制御することで、結露しない範囲で仕切部表面から庫内に流入する熱量を抑え、冷凍サイクルにより冷却する庫内の熱負荷の増加を抑えている。これにより、圧縮機の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させている。

しかしながら、特許文献１には仕切部温度センサの具体的な配設位置や、構造に関する考慮はなされていない。一方、仕切部には温度分布が生じることがある。温度センサにより結露が生じないように制御しても、温度センサを設けた箇所よりも、例えば加熱手段の加熱量が少なく低温となる箇所がある場合は、その箇所に結露が生じることがあった。

そこで本発明は、仕切部の加熱量を制御することが可能な冷蔵庫において、適切な箇所に温度センサ（温度検知手段）を設け、仕切部全体に渡って結露を抑制しつつ、加熱手段の加熱を抑えることで、庫内への熱の侵入を抑制し、圧縮機の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題に鑑みてなされた本発明は、前方に開口が形成された箱体と、該箱体に区画された複数の貯蔵室と、前記開口を開閉する複数の扉と、前記複数の貯蔵室を仕切るとともに、前記扉が閉状態で当接する仕切部と、を備え、圧縮機と、放熱手段と、前記仕切部を加熱する結露抑制器と、該結露抑制器の加熱量を調整する加熱量制御手段と、減圧手段と、冷却器と、を有する冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、前記放熱手段の冷媒流路の下流側に前記結露抑制器を設け、前記圧縮機に対し、最も下流の冷媒が流れる前記結露抑制器で加熱される前記仕切部内に、仕切部温度検知手段を設けたこと特徴とする冷蔵庫。

本発明によれば、仕切部全体に渡って結露を抑制しつつ、加熱手段の加熱を抑えることで、庫内への熱の侵入を抑制し、圧縮機の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫を提供することができる。

実施例１に係わる冷蔵庫の正面図 図１のＡ−Ａ断面図 実施例１の冷蔵庫に設けた放熱器の配置を示す図 実施例１の断熱仕切壁２８の断面模式図 実施例１の冷蔵庫が備える６つのモードの各冷凍サイクル構成の概略図 仕切カバー３６ａの経時温度変化の一例 断熱仕切壁２８の正面図 低温度部１１０の詳細図 図５に示す弱第一モードの放熱側配管内部における冷媒の状態を模式的に表した図 結露抑制器５３に関連する制御フローチャート 実施例１の各運転状態における冷媒状態を説明するモリエル線図 仕切部温度センサ１００の経時変化の一例 実施例２の冷蔵庫に係わる冷凍サイクルの概略図 実施例２の冷蔵庫に係わるモリエル線図 実施例３に係わる冷蔵庫の正面図 実施例３の冷蔵庫に係わる冷凍サイクルの概略図 実施例３の冷蔵庫に設けた放熱器の配置を示す図

以下、本発明の実施例について説明する。

本発明に関する冷蔵庫の実施例１について説明する。図１は実施例１に係わる冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。冷蔵庫１の箱体１０は、上方から冷蔵室２、左右に併設された製氷室３と上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順番で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ドアを備えている。これらのドアは、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ドア２ａ、２ｂと、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の製氷室ドア３ａ、上段冷凍室ドア４ａ、下段冷凍室ドア５ａ、野菜室ドア６ａである。以下では、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５は、まとめて冷凍室７と呼ぶ。

ドア２ａ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。冷蔵庫１とドア２ａ、２ｂを固定するためにドアヒンジ（図示せず）が冷蔵室２上部及び下部に設けてあり、上部のドアヒンジはドアヒンジカバー１６で覆われている。

図２に示すように、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に発泡断熱材を充填して形成される箱体１０により、冷蔵庫１の庫外と庫内は隔てられている。箱体１０には発泡断熱材に加えて複数の真空断熱材２５を、鋼板製の外箱１０ａと合成樹脂製の内箱１０ｂとの間に実装している。各貯蔵室は断熱仕切壁２８によって、冷蔵室２と上段冷凍室４、及び製氷室３が隔てられ、また、同様に断熱仕切壁２９によって下段冷凍室５と野菜室６が隔てられている。また、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５の各貯蔵室の前面側には、ドア３ａ、４ａ、５ａの隙間から冷凍室７内の空気が庫外へ漏れないように、断熱仕切壁３０を設けている。

冷蔵室２にはドア２ａ、２ｂの庫内側には複数のドアポケット３３ａ、３３ｂ、３３ｃと、複数の棚３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄを設け、複数の貯蔵スペースに区画されている。冷凍室７及び野菜室６には、それぞれドア３ａ、４ａ、５ａ、６ａと一体に引き出される製氷室容器（図示せず）、上段冷凍室容器４ｂ、下段冷凍室容器５ｂ、野菜室容器６ｂを備えている
断熱仕切壁２８の上方には、貯蔵室３５を設けている。一般に、貯蔵室３５は冷蔵室２の温度帯よりも低めに設定されたチルドルームを設けていることが多い。貯蔵室３５内の温度調整は、例えば、貯蔵室３５の後方部の冷蔵室冷気ダクト１１の途中に設けた専用の風量調整装置（図示せず）によって行なわれ、貯蔵室３５が冷え過ぎた場合は、貯蔵室３５の下部に設けた温度調整用のヒータ１９によって加熱する場合もある。

冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切る断熱仕切壁２８、３０、２９の前方端部には、それぞれ鋼板製の仕切カバー３６ａ、３６ｂ、３６ｃを設けてある。箱体１０のうち、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが閉状態で当接する仕切カバー３６ａ、３６ｂ、３６ｃ及び外箱１０ａを開口縁と呼ぶ。開口縁の一部を構成する仕切カバー３６ａ、３６ｂ、３６ｃを、以下で仕切部２００と呼ぶ。すなわち、仕切部２００は冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが閉状態で当接する箇所である。この仕切部２００は、各ドア２ａ、３ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ間の隙間や、ドア２ａ、３ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａと箱体１０との隙間等により庫外の空気と接触し、結露が生じるおそれがある。このため、これらのドア近くの開口には、冷媒が流れる配管（結露抑制器５３、図３等参照）を設けている。後述する圧縮機２４から吐出する高温の冷媒を結露抑制器５３に供給することで、仕切部２００の結露を抑制できる。結露抑制器５３は、仕切部２００を構成する仕切カバー３６ａ、３６ｂ、３６ｃにより覆われている。

冷却器１４は下段冷凍室５の略背部に備えた冷却器収納室８内に設けてあり、冷却器１４の上方に設けた庫内ファン９により、冷却器１４と熱交換した冷気が冷蔵室冷気ダクト１１、上段冷凍室冷気ダクト１２、下段冷凍室送風ダクト１３、及び製氷室送風ダクト（図示せず）を介して、冷蔵室２、上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３の各貯蔵室へ吐出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、及び１２ａ、１３ａ、１３ｂからそれぞれ送られる。冷蔵室２、及び冷凍室７への冷気の送風は、冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１の開閉により制御される。

冷却器１４の下部にはラジアントヒータ２２を設けている。除霜時に発生したドレン水（融解水）は樋２３に一旦落下し、ドレン孔２７を介して圧縮機２４の上部に設けた蒸発皿３２に排出される。冷蔵庫１の背面下部に設けた機械室３９内には、圧縮機２４の他に図５に記載の第一の放熱器５０と機械室ファン５４が配置されている。

冷蔵室２、冷凍室７、野菜室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、野菜室温度センサ４３を設け、冷却器１４の上部には冷却器温度センサ４０を設け、これらのセンサにより、冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６、及び冷却器１４の温度を検知している。また、冷蔵庫１の天井部のドアヒンジカバー１６の内部には、外気（庫外空気）の温度、湿度を検知する外気温度センサ３７、外気湿度センサ３８を設けている。その他のセンサとして、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａの開閉状態をそれぞれ検知するドアセンサ（図示せず）や、後述する仕切部温度検知手段である仕切部温度センサ１００等も設けている。

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。制御基板３１は、冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２、野菜室温度センサ４３、冷却器温度センサ４０等と接続され、前述のＣＰＵは、これらの出力値や操作部２６の設定、前述のＲＯＭに予め記録されたプログラム等を基に、圧縮機２４や庫内ファン９、冷蔵室ダンパ２０、冷凍室ダンパ２１、後述する冷媒制御弁４７の制御等を行っている。

冷蔵室２を冷却する冷蔵室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を開、冷凍室ダンパ２１を閉にし、冷蔵室冷気ダクト１１に設けた吐出口１１ａ、１１ｂ、１１ｃから冷蔵室２に冷気が送られる。冷蔵室２を冷却した後の冷気は、冷蔵室２下部に設けた冷気戻り口（図示せず）に流入し、その後、冷却器１４に戻る。

冷凍室７を冷却する冷凍室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ２０を閉、冷凍室ダンパ２１を開にし、上段冷凍室冷気ダクト１２、及び下段冷凍室冷気ダクト１３のそれぞれに設けた複数の吐出口１２ａ、１３ａ、１３ｂから冷気が吐出されて、上段冷凍室４、下段冷凍室５、及び製氷室３を冷却した後、冷凍室冷気戻り部１７から冷却器１４に戻る。

冷蔵室２、及び冷凍室７の温度は、庫内に設けた冷蔵室温度センサ４１、冷凍室温度センサ４２で検知され、庫内の温度に応じて冷蔵室２と冷凍室７を同時に冷却する運転もあり、その場合には冷蔵室ダンパ２０と冷凍室ダンパ２１をいずれも開にして各貯蔵室に冷気を送風する。

野菜室６の冷却手段については種々の方法があるが、例えば、冷蔵室２を冷却した後に野菜室６に冷気を送る方法や、野菜室６専用の風量調整装置（図示せず）を用いて、冷却器１４で熱交換して発生した冷気を直接野菜室６に送る方法がある。本実施例においては、野菜室６への冷気の供給方法についてはいずれの場合でも良い。図２の記載例では、野菜室６に流入した冷気は、断熱仕切壁２９の下部前方に設けた野菜室側の冷気戻り部１８ａから野菜室冷気戻りダクト１８を介して、野菜室冷気戻り部１８ｂから冷却器１４下部に流入する。

図３は実施例１の冷蔵庫１に設けた放熱器の配置を示す図である。実施例１では、放熱手段として、第一の放熱器５０（図５参照）と、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２とを備え、また仕切部２００の加熱手段として結露抑制器５３を備えている。第一の放熱器５０は、冷蔵庫１の背面側下部に設けた機械室３９内に設置してある。なお、本実施の形態例の第一の放熱器５０はフィンチューブ式熱交換器で、機械室ファン５４（図５参照）により放熱能力を調整することができる。第二の放熱器５１と第三の放熱器５２は鋼板製の外箱１０ａを放熱面とする熱交換器であり、外箱１０ａの内側（箱体１０内）の面に冷媒配管をテープ等で固定し略接触させることで形成される。なお、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２は、冷蔵庫１の側面に代えて天面や背面に沿って配置してもよい。また、第一の放熱器５０、第二の放熱器５１及び第三の放熱器５２を全部備えることが好ましいが、何れか一つ以上を備えていればよい。

結露抑制器５３は、冷凍室７及び野菜室６周辺の仕切部２００及び外箱１０ａの内側に設けられた冷媒配管で、冷媒からの放熱によって仕切部２００を加熱する加熱手段である。図３に示す冷媒の流れ方向は、後述する弱第一モード又は強第一モード時の冷媒の流れで、冷媒は機械室３９側から野菜室６下方から野菜室６上方の領域Ａに向かって流れ、領域Ａから順に冷凍室７の中央付近の領域Ｂ、冷凍室７の上部の領域Ｃを経た後に、冷凍室７及び野菜室６側方を経てから機械室３９側へ向かって流れる構成としている。領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃは、それぞれ図１、図２に示す断熱仕切壁２９（仕切カバー３６ｃ）、断熱仕切壁３０（仕切カバー３６ｂ）、断熱仕切壁２８（仕切カバー３６ａ）内の結露抑制器５３を表す。ここで、結露抑制器５３と配管５７との接続部を接続部ｄ、結露抑制器５３と配管５８との接続部を接続部ｆとする。なお、結露抑制器５３は、仕切部２００を含むように冷凍室ドア３ａ、４ａ、５ａ、及び野菜室ドア６ａの周囲の開口縁に設けているが、冷蔵室２の周囲の開口縁を含んで設けても良い。また、冷蔵庫１の冷蔵室２や冷凍室７の室数は特に限定されない。また、各貯蔵室のドアタイプは引き出し式と回転式の何れでも良い。

図４は断熱仕切壁２８の断面模式図である。仕切部２００の一部を構成する仕切カバー３６ａと略接触するように、断熱仕切壁２８内に結露抑制器５３の配管を設けている。断熱仕切壁２８は上下を冷蔵室２と冷凍室７により冷却され、外気と接する仕切カバー３６ａは低温になり易い。そのため、仕切カバー３６ａの表面が露点温度以上になるよう、結露抑制器５３に冷媒を流し、熱流４４により仕切カバー３６ａを加熱して結露を抑制している。一方、結露抑制器５３の熱は庫内（主に冷凍室７）にも流入する（熱流４５）。

断熱仕切壁２８と同様に、仕切部を構成する仕切カバー３６ｂ、３６ｃを備える断熱仕切壁２９、３０内にも、それぞれ仕切カバー３６ｂ、３６ｃに略接触するように結露抑制器５３を配設している。

なお、本実施の形態例では、図３で示したように冷凍室７、野菜室６の側方、及び野菜室６の下部の開口縁も結露抑制器５３により加熱している。これら仕切部２００以外の開口縁は、一方を冷凍室７又は野菜室６により冷却されるが、他方は外気に接しているため、図４で示した上下を貯蔵室（冷蔵室２、冷凍室７、又は野菜室６）により冷却される仕切部２００に比べて低温になり難い。すなわち、仕切部２００を除く開口縁は、仕切部２００（仕切カバー３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）に比べて結露抑制器５３による加熱量が少なくてもよい。或いは結露抑制器５３による加熱を行わなくてもよい。

図５は、実施例１の冷蔵庫が備える６つのモードの各冷凍サイクル構成の概略図である。実施例１では、結露抑制器５３の温度制御手段である冷媒制御弁４７により、６つのモードを切換えることが可能である。なお、本実施の形態例の冷媒はイソブタンであり、冷媒量は８５ｇである。

冷蔵庫１は、冷凍サイクルによる冷媒の循環を利用して冷気を生成している。冷媒を圧縮する圧縮機２４の吐出側の配管５５には第一の放熱器５０が接続されている。第一の放熱器５０から順に、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２、冷媒制御弁４７の入口側の開口８２が接続されている。冷媒制御弁４７の内部には、弁座９０と弁体８９を備えている。弁座９０には配管５６、５７、５８、９１、９２にそれぞれ接続される開口８２、８３、８５、８６、８４が備えられている。冷媒制御弁４７は、例えばステッピングモータ（図示せず）などで弁体８９を回転させることで、入口側の開口８２と連通させる開口８３〜８６、及び開口８３〜８６間で連通させる開口を切換えることで冷媒流路を制御する五方弁である。また、実施例１では、冷媒の減圧手段として第一のキャピラリチューブ６７ａと第二のキャピラリチューブ６７ｂを備えている。第一のキャピラリチューブ６７ａに比べ、第二のキャピラリチューブ６７ｂの方が流路抵抗を小さくしている。以降、第一のキャピラリチューブ６７ａと第二のキャピラリチューブ６７ｂの総称としてキャピラリチューブ６７と呼ぶことがある。

図５中（ａ）に示した弱第一モードでは、開口８２、８３を連通させ、開口８５、８６を連通させている。この時の冷媒の流れを説明する。圧縮機２４により圧縮され高温高圧となった冷媒は、圧縮機２４の吐出側の配管５５から、第一の放熱器５０、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２を流れて配管５６に至る。弱第一モードでは、配管５６に流れた冷媒は開口８２から冷媒制御弁４７に入り、開口８３を通過して冷媒制御弁４７から配管５７に流れる。冷媒は配管５７に接続した結露抑制器５３の接続部ｄから、図３に示した領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの順に流れた後、結露抑制器５３の接続部ｆに接続した配管５８に流れ、配管５８と接続されている開口８５から再び冷媒制御弁４７に入る。冷媒制御弁４７に流入した冷媒は、溝８７によって開口８５と開口８６が連通されることで、配管９１に流れ、ドライヤ６６、減圧手段である第一のキャピラリチューブ６７ａに向かう。

第一のキャピラリチューブ６７ａにより減圧されて低温低圧となった冷媒は、配管６８を経て冷却器１４に流れ、庫内の空気と熱交換する。冷却器１４の出口側には、第一のキャピラリチューブ６７ａの近傍に配されることで第一のキャピラリチューブ６７ａを流れる冷媒と熱交換可能な熱交換部６９を有する配管７０が接続されている。なお、熱交換部６９は第二のキャピラリチューブ６７ｂと配管７０の熱交換も可能である。冷却器１４を通過した冷媒は、配管７０を経て圧縮機２４の吸込側に流れる。

なお、詳細は図９等を用いて後述するが、結露抑制器５３にて液相域となり、結露抑制器５３下流側の配管５８、９２、及びドライヤ６６は、外気温（外気の温度）よりも低温の冷媒が流れることがある。従って、外気から冷媒が吸熱を行わないように、また結露が生じないように、外気との熱交換を抑制する構造をとっている。具体的には、配管５８、９２は外箱１０ａの側面、天面、背面へのテープ等による固定は行わず、側面、天面、背面を介した外気との熱交換を抑えている。さらに、配管５８、９２、及びドライヤ６６の合計配管長さも、放熱側（圧縮機２４の吐出口から第一のキャピラリチューブ６７ａまで）の配管長さの１０％以下、本実施の形態例では約５％と短くすることで、結露抑制器５３より下流の配管５８、９２、及びドライヤ６６の外気との熱交換を抑えている。

次に、図５中（ｂ）に示す弱第二モードについて説明する。弱第二モードでは、開口８２と８６を連通させ、開口８３、８４、８５を閉塞させている。したがって、パイプ５６を経て開口８２から冷媒制御弁４７に流入した冷媒が、結露抑制器５３をバイパスし、開口８６から配管９１へ流れる構成となる。以降の冷媒の流れは弱第一モードと同様である。

図５中（ｃ）で示す弱第三モードは、弱第一モードに対し、結露抑制器５３の流れ方向が逆になるものである。配管５６を流れた冷媒は、開口８２から冷媒制御弁４７に入り、開口８５、配管５８と流れ、配管５８に接続した接続部ｆから結露抑制器５３の領域Ｃ側（図３参照）に向かう。その後、冷媒は結露抑制器５３の接続部ｄから、配管５７、開口８３、冷媒制御弁４７の溝８８、開口８６、配管９１の順に流れる。以降の冷媒の流れは弱第一モード、弱第二モードと同様である。

図５中（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）で示す強第一モード、強第二モード、強第三モードは、それぞれ図５中（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で示す弱第一モード、弱第二モード、弱第三モードに対し、冷媒が流れるキャピラリチューブが異なる。以下で、流路抵抗が大きい第一のキャピラリチューブ６７ａを用いる弱第一モード、弱第二モード、弱第三モードを弱モード、流路抵抗が小さい第二のキャピラリチューブ６７ｂを用いる強第一モード、強第二モード、強第三モードを強モードと呼ぶ。

図５中（ｄ）で示す強第一モードでは、弱第一モードと同様に、配管５６を流れた冷媒は、開口８２、開口８３、配管５７、結露抑制器５３、配管５８の順に流れる。その後、冷媒は開口８５から溝８７を経て開口８４に流れ、開口８４に接続された配管９２に向かう。配管９２を流れた冷媒は、第二のキャピラリチューブ６７ｂを流れた後、配管６８、冷却器１４に流れていく。

図５中（ｅ）で示す強第二モードは、弱第二モード同様に結露抑制器５３をバイパスして流れる。配管５６を流れた冷媒は、順に開口８２、開口８４を経て、配管９２に向かう。以降の冷媒の流れは強第一モードと同様である。

図５中（ｆ）で示す強第三モードは、弱第三モード同様に、配管５６を流れた冷媒は、開口８２から冷媒制御弁４７に入り、順に開口８５、配管５８と流れ、配管５８に接続した接続部ｆから結露抑制器５３の領域Ｃ側（図３参照）に向かう。その後、冷媒は結露抑制器５３の接続部ｆに接続した配管５７から、開口８３、冷媒制御弁４７の溝８８、開口８４、配管９２の順に流れる。以降の冷媒の流れは強第一モード、強第二モードと同様である。

次に、結露抑制器５３の基本的な加熱制御について説明する。ここで、結露抑制器５３に冷媒を流し、仕切部２００を加熱する弱第一モード、強第一モードを加熱運転と呼び、結露抑制器５３をバイパスさせる弱第二モード、強第二モードを非加熱運転と呼ぶ。弱第三モード、強第三モード、及び弱モードと強モードの切換え等の詳細については後述する。

図６は仕切カバー３６ａの経時温度変化の一例である。図４を用いて示したように、結露抑制器５３は庫内（主に冷凍室７）を加熱する熱流４５を伴うため、実施例１の冷蔵庫は、図６に示すように加熱運転と非加熱運転を切換え、結露が発生しない範囲で結露抑制器５３の加熱を抑えることで、冷凍室７への熱流４５を抑えている。庫内に熱が侵入すると、冷凍サイクルにより冷却する熱負荷が増加するため、熱流４５を抑え、冷凍サイクルにより冷却する熱負荷の増加を抑制することで、圧縮機２４の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させることができる。

ここで、加熱運転と非加熱運転の割合を制御し、仕切カバー３６ａを含む仕切部２００全体の温度が、周囲の温度、湿度に応じて決まる、所定の温度（例えば露点温度）を上回るように調整することで、仕切部２００の結露を抑制しながら、結露抑制器５３の加熱を抑える。この仕切部２００の温度制御に用いる、仕切部温度センサ１００について以下で示す。

図７は断熱仕切壁２８の正面図で、（ａ）は仕切カバー３６ａを設けた状態、（ｂ）は取り外した状態を示している。断熱仕切壁２８の前面に設けた仕切カバー３６ａには、仕切カバー３６ａの略中央付近に、低温度部１１０を備えている。この低温度部１１０に、仕切部温度センサ１００を設けている。

図８は低温度部１１０の詳細図で、（ａ）は低温度部１１０の全体、（ｂ）は低温度部１１０内部の基板１１２の詳細を示している。低温度部１１０は、合成樹脂製の収納ケース１１１と、これに収納される基板１１２から構成されている。前述の仕切部温度センサ１００は基板１１２に設けられている。基板１１２が収納ケース１１１の内部に収納されて、低温度部１１０が構成され、この低温度部１１０が仕切カバー３６ａに形成した取付孔を介して組み込まれるものである。仕切部温度センサ１００は、サーミスタ等の検出素子１０１やこの出力信号の増幅回路１０２等から構成されている。基板１１２には、その他にホール素子（図示せず）やこの出力信号の増幅回路等からなるドア開閉検出部１１３も実装されている。ドア開閉検出部１１３は、各ドアのパッキンに設けた磁石の接近を検出して、ドアの開閉を検出するものである。

次に、仕切部温度センサ１００を設ける低温度部１１０を仕切カバー３６ａに配設した理由と、その効果について以下で説明する。

図９は、弱第一モードの放熱側配管（圧縮機２４の吐出口から第一のキャピラリチューブ６７ａまで）内部における冷媒の状態を模式的に表したものである。第一の放熱器５０（区間ａｃ）、第二の放熱器５１及び第三の放熱器５２（区間ｃｄ）、結露抑制器５３（区間ｄｆ）内部の冷媒状態を説明する。図９に示した記号ａ〜ｆは、図５（ａ）中に示した冷凍サイクルでの各位置に対応しており、記号ａは圧縮機２４の吐出側、記号ｂは冷媒が気相域から気液二相域に変わる点、記号ｃは第一の放熱器５０と第二の放熱器５１の間、記号ｄは結露抑制器５３の接続部ｄ、記号ｅは冷媒が気液二相域から液相域に変わる点、記号ｆは結露抑制器５３の接続部ｆを表している。

圧縮機２４で圧縮されて高温高圧になったガス冷媒７１は、放熱器５０〜５２を通過して庫外に熱を放出し、結露抑制器５３の接続部ｄに至るまでに、ガス冷媒７１と液冷媒７２の混合状態（気液二相域）を経て液冷媒７２のみの液相域に至る。ここでは、第一の放熱器５０における放熱過程で気液二相域になり、その後、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２を経て、結露抑制器５３の放熱過程で液相域になる。液相域での放熱は冷媒温度の低下を伴うため、図５（ａ）の冷媒の流れにおいて、結露抑制器５３の流入側である接続部ｄに対し、流出側の接続部ｆの方が温度が低くなる。その後、冷媒は液相域の状態でドライヤ６６を経て、キャピラリチューブ６７ａへと流れる。

従って、下流側の結露抑制器５３で加熱している仕切部２００は、気相域及び気液二相域の冷媒よりも温度が低い液相域の冷媒で加熱することになるため、加熱量が少なく低温になり易い箇所である。

これに対し、本実施の形態例では、図３、図７（ａ）で示したように低温度部１１０を領域Ｃ、すなわち結露抑制器５３の下流側の冷媒で加熱する断熱仕切壁２８の仕切カバー３６ａに設けた。図３で示したように、冷媒は結露抑制器５３の接続部ｄから順に、仕切部２００の領域Ａ（仕切カバー３６ｃ）、領域Ｂ（仕切カバー３６ｂ）、領域Ｃ（仕切カバー３６ａ）の順に流れ、冷凍室７及び野菜室６側方を経てから結露抑制器５３の接続部ｆへと向かう。仕切部温度センサ１００を設ける低温度部１１０は領域Ｃに設けられ、領域Ｃは結露抑制器５３の下流側に位置するため、特に液相域になり易い箇所である。また、より上流で液相域になっていた場合は冷媒温度が特に低温になり易い箇所である。すなわち、仕切部２００のうち、特に結露抑制器５３による加熱を行い難く、低温になり易い箇所である。

なお、本実施の形態例では、領域Ｃの下流側、すなわち冷凍室７及び野菜室６側方の開口縁を流れる結露抑制器５３内の冷媒も液相域になり易いが、図４を用いて説明したように、これら仕切部２００以外の開口縁は、仕切部２００に比べて結露抑制器５３の加熱が少なくてもよいため、液相域の冷媒でも十分に加熱することができる。 以上のように、貯蔵室である冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが閉状態で当接する仕切部２００のうち、結露抑制器５３の最も下流に位置する領域Ｃ（仕切カバー３６ｃ）は、仕切部２００の上側を冷蔵室２、下側を冷凍室７により冷却され、かつ結露抑制器５３内の冷媒が液相域で加熱し難いため、低温になり易い箇所である。従って、この領域Ｃに仕切部温度センサ１００を設けた低温度部１１０を配設し、低温度部１１０において結露が生じないように制御する。これにより、仕切部２００全体に渡って結露を抑制しつつ、図６を用いて説明したように、結露抑制器５３の加熱を抑えることで、冷凍室７への熱の侵入を抑制し、圧縮機２４の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫が得られる。

なお、仕切部温度センサ１００は、結露抑制器５３のうち最も下流の冷媒が流れる仕切部２００に設けることが好ましいが、少なくとも結露抑制器５３の液相域の冷媒が流れる部分で加熱している仕切部２００に仕切部温度センサ１００に設けるとよい。

ここで、例えば外気温が低い場合は、一般的に液相域の範囲が拡大（図９のｅが左に移動）し、結露抑制器５３内の上流側まで液相域になり易くなる。従って、液相域になる範囲は、外気や庫内の条件により変化するが、キャピラリチューブ６７から上流側に液冷媒が全て集まった場合を考えると、キャピラリチューブ６７から上流の配管内容積が冷媒封入量を満たせる範囲を考えれば十分である。具体的に求めると、冷媒封入量をＧ［ｋｇ］、配管の内径をｄ［ｍ］、長さをＬ［ｍ］とし、液冷媒の密度を５５０［ｋｇ／ｍ^３］と考え、「Ｌ＝（Ｇ／５５０）／（ｄ^２×円周率／４）」として求めたＬを用い、キャピラリチューブ６７から上流側に距離Ｌ[ｍ]までの配管が液相域になる可能性がある範囲と考えればよい。なお、液冷媒の密度は温度で変化するが、５３０〜５７０ｋｇ／ｍ^３（放熱側の冷媒凝縮温度；１０〜４０℃を想定）である。

また、前述したように液相域の冷媒は気液二相域に比べて低温となるため、より詳細には、仕切部温度センサ１００に近接する結露抑制器５３の配管表面の温度Ｔ５３と、配管５６、又は配管５７（第三の放熱器５２から結露抑制器５３の間）の表面温度Ｔ５６を測定することで判断することができる。具体的には、Ｔ５６に比べてＴ５３が２℃以上低温になることがあった場合、仕切部温度センサ１００を設けた箇所は、結露抑制器５３の液相域の冷媒が流れる部分で加熱していると考えることができる。
なお、図５で示した本実施の形態例の（ｃ）弱第三モード及び（ｆ）強第三モードのように、結露抑制器５３の冷媒流れ方向を逆向きにすることができる冷蔵庫では、冷媒流れ方向によって液相域の範囲が変化するが、この場合は主に使用するモードの冷媒流れ方向を考えればよい。主に使用するモードの冷媒流れ方向とは、本実施の形態例では［（ａ）弱第一モード時間＋（ｄ）強第一モード時間］＞［（ｃ）弱第三モード時間＋（ｆ）強第三モード時間］となっているため、（ａ）弱第一モード及び（ｄ）強第一モードの冷媒流れ方向である。もし、（ｃ）弱第三モード及び（ｆ）強第三モードのように、主に領域Ｃ、Ｂ、Ａの順に流れる冷蔵庫であれば、領域Ａに仕切部温度センサ１００を設けた低温度部１１０を配設することで同様の効果が得られる。

加えて、本実施の形態例の低温度部１１０は、鋼板製の仕切カバー３６ａに比べて熱伝導率が低い、合成樹脂製の収納ケース１１１により外表面を構成している。結露抑制器５３により加熱される仕切部２００のうち、結露抑制器５３の温度が伝導し難い箇所のため、低温度部１１０の表面は低温になり易い箇所となる。従って、結露抑制器５３により加熱する仕切カバー３６ａよりも熱伝導率の低い低温度部１１０の温度を検知し、低温度部１１０の結露を抑制することで、仕切部２００全体に渡って結露を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態例は、仕切部２００を加熱する結露抑制器５３内の冷媒が液相域の範囲で、特に貯蔵室である冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａが閉状態で当接する仕切部２００のうち、結露抑制器５３の最も下流に位置する領域Ｃ（断熱仕切壁２８）に、断熱仕切壁２８前面の仕切カバー３６ａに比べて熱伝導率の低い収納ケース１１１を設けている。これにより、仕切部２００の中で特に低温になり易い低温度部１１０を構成している。この低温度部１１０内に仕切部温度センサ１００を設け、低温度部１１０の結露を抑制する結露抑制器５３の加熱を制御することで、仕切部２００全体が低温度部１１０よりも高い温度となり、仕切部２００全体に渡って結露を抑制することができる。すなわち、仕切部２００の加熱量を制御することが可能な冷蔵庫において、仕切部２００全体に渡って結露を抑制しつつ、結露抑制器５３の加熱を抑えることで、冷凍室７への熱の侵入を抑制し、圧縮機２４の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫が得られる。

また、図８で示したように、仕切部温度センサ１００を低温度部１１０内の基板１１２に設けることで、以下の効果も得られる。基板１１２には、仕切部温度センサ１００の他にドア開閉検出部１１３も実装している。１つの基板で複数の機能（仕切部２００の温度検知とドアの開閉検知）を設けることで、実装し易くなり、低コスト化、省スペース化等に有利である。またドア開閉検出部１１３にホール素子（図示せず）を使っている本実施の形態例では、収納ケース１１１を介して、各ドアのパッキンに設けた磁石を検知することでドアの開閉状態を検知するため、収納ケース１１１を鋼板に比べて磁石への影響が少ない合成樹脂製にすることで、ドア開閉の検出も行い易くなっている。

次に、この仕切部温度センサ１００を用いた本実施例の制御を示す。図１０は、結露抑制器５３に関連する制御フローチャートである。各モードに記す記号（ａ）〜（ｆ）は図５と同様である。

電源を投入すると、冷蔵庫１は（ｄ）強第一モードで圧縮機２４をＯＮにして冷却を開始する（Ｓ０）。電源投入直後は庫内の温度が高く、高い冷却能力が必要となるため、冷媒が循環し易いよう流路抵抗の小さい第二のキャピラリチューブ６７ｂを用いて冷却する。また、運転中に仕切部２００に結露が生じないよう加熱運転（第一モード）にしている。

この状態で圧縮機２４がＯＦＦとなるまで冷却を行う（Ｓ１）。なお、本実施の形態例では、冷凍室温度センサ４２の出力である冷凍室温度が所定の温度（Ｔ_ＯＦＦ）よりも低温になると圧縮機２４をＯＦＦにする。

圧縮機２４がＯＦＦした後（Ｓ２）、再びＯＮすると（Ｓ３、Ｓ４）、弱モードと強モードの何れを使うかの判定を行う（Ｓ５）。なお、本実施の形態例では、制御Ｓ３において冷凍室温度が所定の温度（Ｔ_ＯＮ）以上になると圧縮機２４をＯＮにし、外気温が所定の範囲（Ｔ_ｏ１からＴ_ｏ２の範囲）の場合は弱モード、それ以外の場合は強モードにする。外気温が低い場合（Ｔ_ｏ１以下）に強モードにする理由は図１１を用いて後述するが、外気温が高い場合（Ｔ_ｏ２以上）に強モードにするのは、制御Ｓ０と同様、高い冷却能力が必要となり、冷媒を循環し易くするためである。

ここではまず、弱モードと判定した場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）について説明する。弱モードと判定すると、（ａ）弱第一モードで運転を行う（Ｓ６）。圧縮機２４がＯＦＦ中は冷媒が流れず結露抑制器５３による加熱が行えないため、圧縮機２４のＯＮ直後は加熱運転の（ａ）弱第一モードにしている。その状態で暫く冷却した後、弱モードを継続するか、強モードに変更するかの判定を行う（Ｓ７）。本制御を行う理由は図１１を用いて後述するが、本実施の形態例では、圧縮機２４ＯＮ（Ｓ４）後ｔ_１分経過した際に、仕切部温度センサ１００により検知する温度Ｔ_ｏｐがＴ_１以上となっている場合は弱モードを継続し、Ｔ_１未満の場合は強モードに切換える。Ｔ_１は、外気温度センサ３７と外気湿度センサ３８から算出される露点温度に基づいて決定し、Ｔ_１は露点温度＋１℃としている。

ここでは引き続き弱モードを継続した場合（Ｓ７；Ｙｅｓ）について説明する。制御Ｓ８〜Ｓ１１は、加熱運転と非加熱運転を切換える制御である。詳細は図１２を用いて後述する。加熱運転により仕切部２００の温度が露点温度よりも十分に高くなると（Ｓ８；Ｙｅｓ）、加熱を抑えるため（ｂ）弱第二モードに切換える（Ｓ９）。本実施の形態例では、Ｔ_ｏｐがＴ_１＋２℃のＴ_２以上をｔ_２分継続した場合、（ｂ）弱第二モードに切換え、図４で示した冷凍室７に侵入する熱流４５を低減する。図６を用いて説明したように、熱流４５を抑えることで、冷凍サイクルにより冷却する熱負荷の増加を抑え、省エネルギー性能を高めることができる。次に非加熱運転から加熱運転に切換える判定を行う（Ｓ１０）。本実施の形態例では、Ｔ_ｏｐがＴ_１−２℃のＴ_３以下になるか、非加熱運転状態がｔ_３分以上続いた場合、仕切部２００に結露が生じないよう、加熱運転の（ａ）弱第一モードに戻す（Ｓ１１）。なお、Ｔ_３はＴ_１と同等としてもよいが、Ｔ_１よりも低温にすることで、結露抑制器５３による熱流４５をさらに抑えられ、省エネルギー性能向上の効果もさらに高めることができるため、本実施の形態例ではＴ_３＝Ｔ_１−２℃としている。

この制御Ｓ８〜Ｓ１１の判断を、圧縮機２４のＯＦＦ前条件（Ｓ１２）を満たすまで繰り返す。圧縮機２４のＯＦＦ前条件とは、圧縮機２４をＯＦＦする所定の温度（Ｔ_ＯＦＦ）より少々高い温度（Ｔ_{ＯＦＦ＿０}）に冷凍室温度が到達した状態で、本実施の形態例ではＴ_{ＯＦＦ＿０}＝Ｔ_ＯＦＦ＋０．５℃である。

圧縮機２４のＯＦＦ前条件を満たす（Ｓ１２；Ｙｅｓ）と、（ｃ）弱第三モードに移行する（Ｓ１３）。圧縮機２４がＯＦＦすると冷媒が流れなくなり結露抑制器５３により加熱できなくなるため、圧縮機２４がＯＦＦする直前は、（ｃ）弱第三モードで結露抑制器５３に冷媒を流して仕切部２００を加熱することで、圧縮機２４ＯＦＦ中の結露を抑制する。加えて、制御Ｓ８〜Ｓ１１中の加熱運転である（ａ）弱第一モードと、冷媒流れが逆の（ｃ）弱第三モードにすることで、仕切部２００に生じる温度分布を抑えている。前述したように結露抑制器５３の冷媒流路下流側である図３の領域Ｃは液相域となり、上流側の領域Ａに比べて低温になり易いが、逆向きに流すことで領域Ｃが冷媒流路の上流側となり、領域Ａと領域Ｃの温度分布が抑えられる。その結果、仕切部２００全体に渡って結露を抑制することができる。 そして、再び制御Ｓ２に戻り、圧縮機２４のＯＦＦ条件を満たすまでこの運転を行う。

次に制御Ｓ５、またはＳ７において強モードに移行した場合について説明する。本実施の形態例では、強モードに切換える制御Ｓ７’以外は、弱モードと同じ制御を行う。制御Ｓ５、及び制御Ｓ７でＮｏと判断した場合、（ｄ）強第一モードに移行する（Ｓ７’）。強モードにおいても制御Ｓ８’〜Ｓ１１’で、加熱運転と非加熱運転を切換える制御を行う。加熱運転により仕切部２００の温度が露点温度よりも十分に高くなると（Ｓ８’；Ｙｅｓ）、加熱を抑えるため（ｅ）強第二モードに切換え（Ｓ９’）、図４の熱流４５を低減し、冷凍サイクルにより冷却する熱負荷の増加を抑えて省エネルギー性能を高める。非加熱運転を続け、仕切部２００の温度が低くなる、或いは所定の時間経過すると（Ｓ１０’；Ｙｅｓ）、加熱運転の（ｄ）強第一モードに戻す。なお本実施の形態例では制御Ｓ８’、Ｓ１０’の判断は制御Ｓ８、Ｓ１０と等しくし、また各判断に用いる温度、時間は、弱モードと同じＴ_２、Ｔ_３、ｔ_２、ｔ_３とするが、弱モードと異なる制御としてもよい。

強モードにおいても、圧縮機２４ＯＦＦ前条件を満たす（Ｓ１２’；Ｙｅｓ）と、（ｄ）強第一モードと冷媒流れが逆の（ｆ）強第三モードに移行する（Ｓ１３’）ことで、圧縮機２４ＯＦＦ中の結露を抑制し、加えて仕切部２００に生じる温度分布を抑えて、仕切部２００全体に渡って結露を抑制する。その後、制御Ｓ２に戻り、圧縮機２４のＯＦＦ条件を満たすまでこの運転を行う。

以上が本実施例における結露抑制器５３に関する基本的な制御である。次に制御Ｓ５、Ｓ７と、制御Ｓ８〜Ｓ１２の詳細と、その効果を図１１及び図１２を用いて説明する。

図１１は各運転状態における冷媒状態を説明するモリエル線図で、それぞれ（ａ）は弱モードの場合、（ｂ）は強モードの場合であり、（ｃ）は外気温が低温の場合である。各記号は図５（ａ）、図９と同じである。

冷凍サイクルでは、減圧手段（キャピラリチューブ６７ａ。６７ｂ）の流路抵抗が大きくなると、液相域が拡大する（図１１中ｅ−ｆ間の比エンタルピ差を大きくなる）。すなわち、流路抵抗の大きい第一のキャピラリチューブ６７ａを用いる弱モードの図１１（ａ）は、強モードの図１１（ｂ）に比べてｅ−ｆ間の比エンタルピの低下が大きくなる。液相域の比エンタルピの低下は、冷媒の温度低下を表すため、液相域の比エンタルピの低下が大きい図１１（ａ）の方が、結露抑制器５３の下流側の温度低下が大きく、すなわち仕切部２００、特に仕切部温度センサ１００を設けた冷媒流路下流側の加熱量が低下する。

従って、湿度が高い場合などでは第一のキャピラリチューブ６７ａを用いた図１１（ａ）の冷凍サイクルでは仕切部温度センサ１００付近の加熱量が不足して結露することが考えられるため、制御Ｓ７で仕切部温度センサ１００の温度上昇が十分でない（圧縮機２４ＯＮ後ｔ_１分経過してもＴ_ｏｐがＴ_１未満）場合、強モードに移行する。これにより、図１１（ｂ）に示す液相域の比エンタルピ低下が少ない冷凍サイクルとし、結露抑制器５３下流側の冷媒温度を上げることで、仕切部２００の加熱量を多くして結露を抑制する。

次に、図１１（ｃ）を用いて、制御Ｓ５において外気温が低い（Ｔ_ｏ１以下）場合に強モードにする理由について説明する。外気温が低い場合、放熱側（放熱器５０〜５２及び結露抑制器５３）の冷媒の凝縮温度が低くなり、圧力が低くなるため、図１１（ｃ）に示すように、放熱側と吸熱側の圧力差が小さくなる。従って、外気温が低温の場合（Ｓ５；Ｎｏ）、第二のキャピラリチューブ６７ｂを用いる強モードにし、圧力差に合わせて流路抵抗を小さくし、第二のキャピラリチューブ６７ｂの圧力損失を抑えることで効率的な運転を行うことができる。

次に仕切部２００の加熱運転と非加熱運転の切換え制御について説明する。図１２は仕切部温度センサ１００の経時変化の一例である。図１０中の制御Ｓ８〜Ｓ１２に示す弱モード中の制御を示す。外気の温度条件は一定とし、外気の湿度は左側が低湿（例えば相対湿度５０％）、右側が高湿（例えば相対湿度７０％）とする。湿度が高いため、図中破線で示す露点温度も右側の方が高くなっている。

まず図１２左側の低湿時の状態で、本実施の形態例の制御を説明する。まず加熱運転である（ａ）弱第一モードで仕切部２００を加熱することで、時刻ｔ_ａにおいて仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達し、時刻ｔ_ａのｔ_２分後の時刻ｔ_ｂまで温度Ｔ_ｏｐがＴ_２以上を継続すると、制御Ｓ８、Ｓ９により非加熱運転の（ｂ）弱第二モードに切換える。次に時刻ｔ_ｃにおいて温度Ｔ_ｏｐがＴ_３となると、制御Ｓ１０、Ｓ１１により（ａ）弱第一モードに戻る。その後、加熱運転で温度Ｔ_ｏｐが上昇し、再度Ｔ_２に到達し（時刻ｔ_ｄ）、時刻ｔ_ｄのｔ_２分後に時刻ｔ_ｅにおいて温度Ｔ_ｏｐがＴ_２以上となっていると、制御Ｓ８、Ｓ９により再び（ｂ）弱第二モードに切換える。この運転を、圧縮機２４ＯＦＦ前条件を満たす（図１０の制御Ｓ１２がＹｅｓの判定を行う）まで続ける。

次に図１２右側に示す高湿時について説明する。露点温度が高くなっているため、Ｔ_１（本実施の形態例では露点温度＋１℃）、Ｔ_２（同Ｔ_１＋２℃）、Ｔ_３（同Ｔ_１−２℃）も、それぞれ低湿の場合に比べて高くなっているが、基本的な制御は低湿時と同様である。加熱運転である（ａ）弱第一モードで仕切部２００を加熱し、仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達し、その時刻ｔ_ｆのｔ_２分後の時刻ｔ_ｇまで温度Ｔ_ｏｐがＴ_２以上であると、制御Ｓ８、Ｓ９より非加熱運転の（ｂ）弱第二モードに切換える。次に時刻ｔ_ｈにおいて温度Ｔ_ｏｐがＴ_３となると、制御Ｓ１０、Ｓ１１より（ａ）弱第一モードに戻る。同様に、制御Ｓ８、Ｓ９により、温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達した時刻ｔ_ｉのｔ_２分後の時刻ｔ_ｊにおいて再び（ｂ）弱第二モードに切換える。なお、本実施の形態例では時間ｔ_２は一定としているが、温度Ｔ_２、Ｔ_３と同様に、時間ｔ_２も外気の温度や湿度によって変化する関数としてもよい。

ここで、図１２中左側の低湿時と、右側の高湿時を比べると、高湿時の方がＴ_２、Ｔ_３が高温で、温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達し難くなり、Ｔ_３に到達し易くなるため、非加熱運転に対する加熱運転の割合が多くなる。すなわち、仕切部２００の加熱量が多くなり、仕切部２００の温度を高くすることで結露を抑制している。このように、露点温度に応じて自動的に加熱量を調節することで、低湿時も高湿時も仕切部２００の結露を抑えられる。加えて低湿時には高湿時よりもさらに結露抑制器５３の加熱を抑えられるため、図４の熱流４５を低減し、冷凍サイクルにより冷却する熱負荷の増加を抑えることで得られる省エネルギー性能向上効果をさらに高めることができる。

なお、本実施の形態例では、温度Ｔ_ｏｐがＴ_３の際は、温度Ｔ_ｏｐが露点温度を下回り一時的に微小な結露が生じる場合もあるが、加熱運転で露点温度よりも高い温度にして露を気化させ、結露の成長は生じないようにしている。従って、本実施の形態例では、温度Ｔ_ｏｐを露点温度よりも低温にし、一時的な結露の発生を許容することで、常に露点温度以上を維持させる場合に比べて結露抑制器５３による仕切部２００の加熱量が抑えられ、前述した省エネルギー性能向上効果を高めている。

また、本実施の形態例では、例えば図１２の時刻ｔ_ａにおいて、仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達してもｔ_２分間は非加熱運転に切換えないようにしている。これは、図１２で図示したように仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐの温度上昇速度が一定でなく、加熱運転切換え直後が、最も仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐの温度上昇が早いためであり、温度Ｔ_ｏｐがＴ_２に到達した直後に非加熱運転に切換えると、加熱運転の時間が極端に短くなり、仕切部２００の加熱量が不足して結露が生じる可能性があるためである。従って、仕切部２００の温度Ｔ_ｏｐがＴ_２到達後もｔ_２分間加熱運転を継続させることで、少なくともｔ_２分以上加熱運転を行うことができ、仕切部２００の加熱量不足による結露を抑制することができる。

なお、図９までに示した効果は、図１０以降で示した制御に限定されるものではなく、例えば仕切温度センサ１００の平均温度が露点温度を上回るように制御してもよい。

また、仕切部２００の同一の箇所に結露抑制器５３の配管を複数這わせて加熱する場合において、下流側の配管に対して本発明を適用することで、本発明の奏する効果が得られる。

以下、本発明の実施例２を説明する。本実施例の構成は、以下の点を除いて実施例１と同様にできる。実施例２は、結露抑制器の温度制御手段として、冷媒制御弁４７（五方弁）の代わりに冷媒制御弁４８（膨張弁）を用い、キャピラリチューブ６７はキャピラリチューブ６７ｃの１つとした冷蔵庫の例である。

図１３は実施例２に係わる冷蔵庫の冷凍サイクルの概略図である。実施例２では、第三の放熱器５２と接続された配管５６は、冷媒制御弁４８の入口側と接続されている。冷媒制御弁４８は圧力損失の調整が可能な膨張弁である。

圧縮機２４により圧縮された高温高圧の冷媒は、圧縮機２４の吐出側の配管５５から、順に第一の放熱器５０、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２を経て配管５６に流れる。配管５６を流れた冷媒は冷媒制御弁４８に入り、圧力を低下させた後、冷媒制御弁４８から配管９３に接続された結露抑制器５３の接続部ｄへと向かう。結露抑制器５３の冷媒は、図３に示した領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃの順に流れた後、結露抑制器５３の接続部ｆから配管９４に流れ、ドライヤ６６、減圧手段であるキャピラリチューブ６７ｃへと向かう。以降の冷媒の流れは、実施例１と同様である。

図１４は実施例２に係わる冷蔵庫のモリエル線図である。圧縮機２４より吐出した高温高圧の冷媒（図１４中ａ）は、第一の放熱器５０、第二の放熱器５１、第三の放熱器５２で放熱し、気液二相域に至る。第三の放熱器５２を流れた気液二相域の冷媒は、実施例２では冷媒制御弁４８により減圧される（図１４中ｄ）。気液二相域の冷媒は圧力が低下すると温度も低下するため、冷媒制御弁４８により減圧された冷媒は温度が低下する。これにより、冷媒と仕切部２００との温度差が小さくなるため、結露抑制器５３による冷媒の放熱量が少なくなる。すなわち、結露抑制器５３の上流側で冷媒を減圧させることで、結露抑制器５３による仕切部２００の加熱量を低下させることができる。従って、圧力損失の調整が可能な実施例２の冷媒制御弁４８（膨張弁）は、実施例１の冷媒制御弁４７と同様、結露抑制器５３の加熱量を制御することができる加熱量制御手段である。

本冷蔵庫においても、図１４に示したように、冷媒流路の下流側では液相域（図１３、図１４中ｅ−ｆ）になるため、結露抑制器５３の下流側の領域Ｃ（図３参照）に仕切部温度センサ１００を設けた低温度部１１０を配設し、低温度部１１０において結露が生じないように制御することで、仕切部２００全体に渡って結露を抑制しつつ、結露抑制器５３の加熱を抑え、冷凍室７への熱の侵入を抑制し、圧縮機２４の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫を得られる。

具体的には、加熱運転の代わりに、冷媒制御弁４８の流路抵抗を小さくして結露抑制器５３の加熱量を高める低減圧運転と、非加熱運転の代わりに、冷媒制御弁４８の流路抵抗を大きくして結露抑制器５３の加熱量を抑える高減圧運転を設け、図１０に示した制御Ｓ８〜Ｓ１２で示した制御を行うことで、低温度部１１０の温度を制御することができる。或いは、仕切部温度センサ１００の温度Ｔ_ｏｐが、露点以上の温度、例えば実施例１の温度Ｔ_１で一定になるよう冷媒制御弁４８の流路抵抗を制御してもよい。

以下、本発明の実施例３を説明する。本実施例の構成は、以下の点を除いて実施例１と同様にできる。実施例３は、実施例１に対し、冷蔵室２、野菜室６、冷凍室７の配置が異なり、また結露抑制器５３を結露抑制器５３ａ、５３ｂの２つに分割し、その途中に底面放熱器６０を設けた例である。

図１５は実施例３に係わる冷蔵庫の正面図である。左に冷凍室７を、右側の上部に冷蔵室２、下部に野菜室６を配している。冷蔵室２、野菜室６、冷凍室７には、夫々回転式の冷蔵室ドア２ａ、野菜室ドア６ａ、冷凍室ドア７ａを設けている。

図１６は実施例３の冷蔵庫１に係わる冷蔵庫の冷凍サイクルの概略図、図１７は実施例３の冷蔵庫１に設けた放熱器の配置を示す図である。何れも（ａ）弱第一モード時の状態を表している。図１７では結露抑制器５３と底面放熱器６０についてのみ図示している。本実施の形態例では、貯蔵室である冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、６ａ、７ａが閉状態で当接する箇所が仕切部２００となる。

図１６、図１７に示すように冷媒制御弁４７の開口８３に接続された配管５７は、冷凍室７周辺の開口縁（仕切部２００を含む）を加熱する結露抑制器５３ａと接続され、結露抑制器５３ａの出口側は、底面放熱器６０に、底面放熱器６０の出口側は、冷蔵室２、野菜室６周辺の開口縁（仕切部２００を含む）を加熱する結露抑制器５３ｂと接続されている。結露抑制器５３ｂの出口側は、実施例１の結露抑制器５３の出口側と同様、冷媒制御弁４７の開口８５に接続された配管５８と接続されている。

次に図１７を用いて結露抑制器５３ａ、５３ｂ内の具体的な冷媒流れを説明する。ここで、（ａ）弱第一モード時の結露抑制器５３ａの入口側の接続部をｈ、出口側の接続部をｊ、結露抑制器５３ｂの入口側の接続部をｋ、出口側の接続部をｍとし、また野菜室６と冷凍室７間の仕切部２００を領域Ｄ、冷蔵室２と野菜室６間の仕切部を領域Ｅ、冷蔵室２と冷凍室７間の仕切部を領域Ｆとする。結露抑制器５３ａの接続部ｈから流入した冷媒は、順に冷凍室７左側、冷凍室７上側の開口縁を経て、領域Ｆ（冷蔵室２と冷凍室７間）、領域Ｄ（野菜室６と冷凍室７間）を流れ、最後に冷凍室７の下側の開口縁を経て、接続部ｊに向かう。接続部ｊから流出した冷媒は、底面放熱器６０を経て、結露抑制器５３ｂの接続部ｋに向かう。接続部ｋに流入した冷媒は、まず野菜室６下側の開口縁を流れ、領域Ｄ（野菜室６と冷凍室７間）、領域Ｅ（冷蔵室２と野菜室６間）、領域Ｆ（冷蔵室２と冷凍室７間）の順に仕切部２００を流れる。その後、冷蔵室２上部と、冷蔵室２及び野菜室６の右側の開口縁を流れ、接続部ｍから流出する。すなわち、実施例３の冷蔵庫１で、貯蔵室である冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、６ａ、７ａが閉状態で当接する仕切部２００の領域Ｄ、Ｅ、Ｆのうち、結露抑制器５３の最も下流に位置する仕切部は領域Ｆ（冷蔵室２と冷凍室７間）である。
この構成に対し、実施例３の冷蔵庫１では、仕切部温度センサ１００を設けた低温度部１１０を領域Ｆに配設している。従って、貯蔵室である冷蔵室２、冷凍室７、野菜室６間を仕切るとともに、ドア２ａ、６ａ、７ａが閉状態で当接する仕切部２００で、結露抑制器５３の最も下流に位置する領域Ｆに、仕切部温度センサ１００を設けた低温度部１１０を配設することで、実施例１と同様、
仕切部２００全体に渡って結露を抑制しつつ、図６を用いて説明したように、結露抑制器５３の加熱を抑えることで、冷凍室７への熱の侵入を抑制し、圧縮機２４の消費電力量を低減して省エネルギー性能を向上させる冷蔵庫が得られる。
冷蔵庫を得られる。

以上が、本実施の形態例を示す実施例１から３である。なお、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、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。

例えば、実施例１では、キャピラリチューブ６７の切換え（減圧手段の流路抵抗の調整）、及び結露抑制器５３の加熱運転と非加熱運転の切換えが可能な冷媒制御弁４７（五方弁）を用いたが、何れか一つの機能を備える冷媒制御弁を用いた冷蔵庫においても、本発明は有効である。図６、図１２を用いて示したように、加熱運転と非加熱運転の割合を制御することで、結露抑制器５３の加熱を変化させることができる。また、図１１で示したように、減圧手段の流路抵抗を調整することでも、結露抑制器５３の加熱量は変化し、流路抵抗を小さくすることで、結露抑制器５３の加熱量は多くなる。具体的には、図１０で示した制御Ｓ６、Ｓ７のように、流路抵抗の大きいキャピラリチューブ６７ａを用いる運転（弱モード）を行い、仕切部温度センサ１００が所定の時間を経過しても温度Ｔ_１未満の場合（Ｓ７；Ｎｏ）は、流路抵抗の小さいキャピラリチューブ６７ｂ（強モード）を用いる運転にして、結露抑制器５３の加熱量を多くし、仕切部２００の結露を抑制することができる。すなわち、何れも仕切部２００の加熱量制御手段であり、本発明のように、２つの制御（「キャピラリチューブ６７の切換え」と「加熱運転と非加熱運転」）を行うことでより高い省エネルギー性能向上効果が得られるが、何れか一つの冷蔵庫においても、仕切温度センサ１００を用いて結露抑制器５３の加熱量制御を行うことで、前述した省エネルギー性能向上効果を得ながら、仕切部２００全体に渡る結露の抑制が可能となる。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室（冷蔵温度帯の貯蔵室）
２ａ、２ｂ 冷蔵室ドア
３ 製氷室
３ａ 製氷室ドア
４ 上段冷凍室
４ａ 上段冷凍室ドア
４ｂ 上段冷凍室容器
５ 下段冷凍室
５ａ 下段冷凍室ドア
５ｂ 下段冷凍室容器
６ 野菜室
６ａ 野菜室ドア
６ｂ 野菜室容器
７ 冷凍室（冷凍温度帯の貯蔵室）
８ 冷却器収納室
９ 庫内ファン
１０ 断熱箱体
１０ａ 外箱
１０ｂ 内箱
１１ 冷蔵室冷気ダクト
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 冷蔵室冷気吐出口
１２ 上段冷凍室冷気ダクト
１２ａ 吐出口
１３ 下段冷凍室冷気ダクト
１３ａ、１３ｂ 吐出口
１４ 冷却器
１６ ドアヒンジカバー
１７ 冷凍室冷気戻り部
１８ 野菜室冷気戻りダクト
１８ａ 野菜室側の冷気戻り部
１８ｂ 野菜室冷気戻り部
１９ ヒータ
２０ 冷蔵室ダンパ
２１ 冷凍室ダンパ
２２ ラジアントヒータ
２３ 樋
２４ 圧縮機
２５ 真空断熱材
２６ 操作部
２７ ドレン孔
２８、２９ 断熱仕切壁
３０ 断熱仕切壁
３１ 制御基板
３２ 蒸発皿
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ ドアポケット
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ 棚
３５ 貯蔵室
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ 仕切カバー
３７ 庫外温度センサ
３８ 庫外湿度センサ
３９ 機械室
４０ 冷却器温度センサ
４１ 冷蔵室温度センサ（冷蔵室温度）
４２ 冷凍室温度センサ（冷凍室温度）
４３ 野菜室温度センサ（野菜室温度）
４４ 熱流（庫外側）
４５ 熱流（庫内側）
４６ 断熱仕切壁
４７ 冷媒制御弁（五方弁）
４８ 冷媒制御弁（膨張弁）
５０ 第一の放熱器
５１ 第二の放熱器
５２ 第三の放熱器
５３ 結露抑制器
５４ 機械室ファン
５５、５６、５７、５８、５９ 配管
６６ ドライヤ
６７ａ 第一のキャピラリチューブ（減圧手段）
６７ｂ 第二のキャピラリチューブ（減圧手段）
６８ 配管
６９ 熱交換部
７０ 配管
７１ ガス冷媒
７２ 液冷媒
８２、８３、８４、８５、８６ 開口
８７、８８ 溝
８９ 弁体
９０ 弁座
９１、９２、９３、９４ 配管
１００ 仕切部温度センサ
１０１ 検出素子
１０２ 増幅回路
１１０ 低温度部
１１１ 収納ケース
１１２ 基板
１１３ ドア開閉検出部
２００ 仕切部

Claims (2)

1. 前方に開口が形成された箱体と、該箱体に区画された複数の貯蔵室と、前記開口を開閉する複数の扉と、前記複数の貯蔵室を仕切るとともに前記扉が閉状態で当接する仕切部と、を備え、
   圧縮機と、放熱手段と、前記仕切部を加熱する結露抑制器と、該結露抑制器の加熱量を調整する加熱量制御手段と、減圧手段と、冷却器と、を有する冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、
   前記放熱手段の冷媒流路の下流側に前記結露抑制器を設け、
   前記圧縮機に対し、最も下流の冷媒が流れる前記結露抑制器で加熱される前記仕切部内に、仕切部温度検知手段を設け、
   前記加熱量制御手段は、前記仕切部温度検知手段の検知温度が低いことに応じて圧力損失を調整して加熱量を多くし、前記仕切部温度検知手段の検知温度が高いことに応じて圧力損失を調整して加熱量を少なくすることが可能で、前記結露抑制器の上流及び前記圧縮機の下流に設けられていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前方に開口が形成された箱体と、該箱体に区画された複数の貯蔵室と、前記開口を開閉する複数の扉と、前記複数の貯蔵室を仕切るとともに前記扉が閉状態で当接する仕切部と、を備え、
   圧縮機と、放熱手段と、前記仕切部を加熱する結露抑制器と、該結露抑制器の加熱量を調整する加熱量制御手段と、減圧手段と、冷却器と、を有する冷凍サイクルを備える冷蔵庫において、
   前記結露抑制器のうち、液相域の冷媒が流れる部分で加熱される前記仕切部内に、仕切部温度検知手段を設け、
   前記加熱量制御手段は、前記仕切部温度検知手段の検知温度が低いことに応じて圧力損失を調整して加熱量を多くし、前記仕切部温度検知手段の検知温度が高いことに応じて圧力損失を調整して加熱量を少なくすることが可能で、前記結露抑制器の上流及び前記圧縮機の下流に設けられていることを特徴とする冷蔵庫。

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