JP6846599B2

JP6846599B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6846599B2
Application number: JP2017199024A
Authority: JP
Inventors: 境　寿和; 寿和境; 克則堀井; 堀尾　好正; 好正堀尾; 文宣高見
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2021-03-24
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: JP2019074232A

Description

本発明は、圧縮機が停止した後に、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温することにより、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫に関するものである。

省エネルギーの観点から、家庭用冷蔵庫においては、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温するエネルギーを利用して、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫がある。これは、圧縮機が停止した後でも冷凍サイクルの凝縮器内部に貯留する高圧冷媒が外気温度付近に維持される一方、蒸発器が−３０〜−２０℃の低温状態にあるため、高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入する量を増大させたり、流入する高圧冷媒のエンタルピーを増大させて流入する熱量を増大させることで、除霜用電気ヒータの出力を積極的に削減して省エネルギー化を図るものである。

以下、図面を参照しながら従来の冷蔵庫を説明する。

図４は従来の冷蔵庫の縦断面図、図５は従来の冷蔵庫の冷凍サイクル構成図、図６は従来の冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。

図４および図５において、冷蔵庫１１は、筐体１２、扉１３、筐体１２を支える脚１４、筐体１２の下部に設けられた下部機械室１５、筐体１２の上部に配置された冷蔵室１７、筐体１２の下部に配置された冷凍室１８を有している。また、冷凍サイクルを構成する部品として、下部機械室１５に収められた圧縮機５６、冷凍室１８の背面側に収められた蒸発器２０、下部機械室１５内に収められた主凝縮器２１を有している。また、下部機械室１５を仕切る隔壁２２、隔壁２２に取り付けられ主凝縮器２１を空冷するファン２３、圧縮機５６の上部に設置された蒸発皿５７、下部機械室１５の底板２５を有している。

また、底板２５に設けられた複数の吸気口２６、下部機械室１５の背面側に設けられた排出口２７、下部機械室１５の排出口２７と筐体１２の上部を繋ぐ連通風路２８を有している。ここで、下部機械室１５は隔壁２２によって２室に分けられ、ファン２３の風上側に主凝縮器２１、風下側に圧縮機５６と蒸発皿５７を収めている。

また、冷凍サイクルを構成する部品として、主凝縮器２１の下流側に位置し、冷凍室１８の開口部周辺の筐体１２の外表面と熱結合された防露パイプ６０、防露パイプ６０の下流側に位置し、循環する冷媒を乾燥するドライヤ３７、ドライヤ３７と蒸発器２０を結合し、循環する冷媒を減圧する絞り６２を有している。そして、蒸発器２０を除霜する際に、防露パイプ６０の出口を閉塞する二方弁６１、蒸発器２０を加熱する除霜ヒータ（図示せず）を有する。

また、蒸発器２０で発生する冷気を冷蔵室１７と冷凍室１８に供給する蒸発器ファン５０、冷凍室１８に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパー５１、冷蔵室１７に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパー５２、冷蔵室１７に冷気を供給するダクト５３、冷凍室１８の温度を検知するＦＣＣ温度センサ５４、冷蔵室１７の温度を検知するＰＣＣ温度センサ５５、蒸発器２０の温度を検知するＤＥＦ温度センサ５８を有している。

以上のように構成された従来の冷蔵庫について以下にその動作を説明する。

ファン２３、圧縮機５６、蒸発器ファン５０をともに停止している冷却停止状態（以下、この動作を「ＯＦＦモード」という）において、ＦＣＣ温度センサ５４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇するか、あるいは、ＰＣＣ温度センサ５５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇すると、冷凍室ダンパー５１を閉とし、冷蔵室ダンパー５２を開として、圧縮機５６とファン２３、蒸発器ファン５０を駆動する（以下、この動作を「ＰＣ冷却モード」という）。

ＰＣ冷却モードにおいては、ファン２３の駆動によって、隔壁２２で仕切られた下部機械室１５の主凝縮器２１側が負圧となり複数の吸気口２６から外部の空気を吸引し、圧縮機５６と蒸発皿５７側が正圧となり下部機械室１５内の空気を複数の排出口２７から外部へ排出する。

一方、圧縮機５６から吐出された冷媒は、主凝縮器２１で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、防露パイプ６０へ供給される。防露パイプ６０を通過する冷媒は冷凍室１８の開口部を暖めながら、筐体１２を介して放熱して凝縮する。防露パイプ６０で凝縮した液冷媒は、二方弁６１を通過した後ドライヤ３７で水分除去され、絞り６２で減圧されて蒸発器２０で蒸発しながら冷蔵室１７の庫内空気と熱交換して冷蔵室１７を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機５６に還流する。

ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ５４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降上昇するとともに、ＰＣＣ温度センサ５５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、ＯＦＦモードに遷移する。

また、ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ５４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度より高い温度を示すとともに、ＰＣＣ温度センサ５５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、冷凍室ダンパー５１を開とし、冷蔵室ダンパー５２を閉として、圧縮機５６とファン２３、蒸発器ファン５０を駆動する。以下、ＰＣ冷却と同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室１８の庫内空気と蒸発器２０を熱交換して冷凍室１８を冷却する（以下、この動作を「ＦＣ冷却モード」という）。

ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ５４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ５５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度以上を示すと、ＰＣ冷却モードに遷移する。

また、ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ５４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ５５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度より低い温度を示すと、ＯＦＦモードに遷移する。

ここで、図６に基づいて従来の冷蔵庫の除霜時の制御について説明する。

圧縮機５６の積算運転時間が所定時間に達すると、蒸発器２０の着霜を加温して融解する除霜モードに移行する。除霜モードの区間ｐにおいて、まず、冷凍室１８の温度上昇を抑制するために、ＦＣ冷却モードと同様に冷凍室１８を所定時間冷却する。次に、区間ｑにおいて、圧縮機５６を運転しながら二方弁６１を閉塞することによって、ドライヤ３７及び蒸発器２０に滞留する冷媒を主凝縮器２１と防露パイプ６０へ回収する。そして、区間ｒにおいて、圧縮機５６を停止することで圧縮機５６内部の高圧側と低圧側を仕切るバルブ（図示せず）などのシール部を介して、主凝縮器２１と防露パイプ６０に回収された高圧冷媒を蒸発器２０に逆流させることで、圧縮機５６の廃熱でさらに加熱された高圧冷媒を利用して蒸発器２０を加温する。その後、区間ｓにおいて、蒸発器２０に取り付けられた除霜ヒータ（図示せず）に通電して除霜を完了する。そして、区間ｔにおいて、二方弁６１を開放して冷凍サイクル内を均圧して、区間ｕから通常運転を再開する。

以上のように説明した動作によって、冷凍サイクルの高圧冷媒及び圧縮機の廃熱を利用して蒸発器を加温することにより、除霜ヒータの電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

特開平４−１９４５６４号公報

しかしながら、従来の冷蔵庫の構成では、圧縮機５６を停止することで圧縮機５６を介して、回収された高圧冷媒を蒸発器２０に逆流させることにより、高圧冷媒を用いて圧縮機５６の廃熱を回収して蒸発器２０の加温に利用できる反面、圧縮機５６内部の高圧側と低圧側を仕切るバルブなどのシール部の漏れによる逆流を利用しているため、蒸発器２０に流入する冷媒量が減少し、除霜ヒータの電力量を十分削減することができない原因となる。

従って、回収された高圧冷媒を蒸発器２０の除霜に利用する際に、高圧冷媒が蒸発器２０に流入する際の流路抵抗を維持することが課題であった。

本発明は、従来の課題を解決するもので、回収された高圧冷媒を蒸発器２０の除霜に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することを目的とする。

従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、蒸発器に加えて、冷凍室の開口部周辺と熱結合された防露パイプに滞留する冷媒も同時に回収して主凝縮器に回収するとともに、回収された高圧冷媒を蒸発器の除霜に利用する際に、バイパス回路を介して蒸発器に供給することを特徴とするものである。

これによって、回収された高圧冷媒を蒸発器の除霜に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を削減することができる。

本発明の冷蔵庫は、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫のサイクル構成図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の除霜時の制御を示した図従来の冷蔵庫の縦断面図従来の冷蔵庫のサイクル構成図従来の冷蔵庫の流路切換バルブの動作を示した図

第１の発明は、少なくとも圧縮機、蒸発器、主凝縮器、防露パイプを有する冷凍サイクルを備え、前記主凝縮器の下流側に接続した流路切換バルブと、前記流路切換バルブの下流側に接続した防露パイプと、前記防露パイプと並列に前記流路切換バルブの下流側に接続したバイパスを有し、前記圧縮機を運転中に前記流路切換バルブを全閉することで前記蒸発器及び前記防露パイプ内の滞留冷媒を回収した後、前記圧縮機を停止するとともに前記流路切換バルブをバイパス側に開放することで回収した前記滞留冷媒を前記蒸発器に供給することで除霜し、その所定時間後、除霜ヒータに通電するものである。

これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を安定的に削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記バイパスの出口と前記防露パイプの出口の間に接続された流路抵抗を有し、前記流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を蒸発器に供給しながら蒸発器を除霜する際に、バイパス内の圧力を防露パイプ内よりも高い圧力に維持するものである。

これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、流路抵抗と高圧圧力の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を安定的に削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

第３の発明は、第１または第２のいずれかの発明において、バイパス経路の一部と筐体を熱結合する熱交換部と、前記熱交換部と流路切換バルブの間に設けた抵抗器とを有し、流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を蒸発器に供給しながら蒸発器を除霜する際に、筐体の蓄熱を利用して前記高圧冷媒を加温するものである。

これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、抵抗器を通過させて冷媒の温度を主凝縮器より下げた後に、周囲温度に近い筐体の蓄熱を回収して冷媒のエンタルピーを増大させてから蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量をさらに削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

第４の発明は、第３の発明において、バイパス経路の一部と筐体を熱結合する熱交換部を筐体の背面に設けたものである。

これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、抵抗器を通過させて冷媒の温度を主凝縮器より下げた後に、筐体及び背面と接する壁や周囲の大気と熱交換することで周囲温度に近い筐体を含む周囲の蓄熱を回収して冷媒のエンタルピーを増大させてから蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量をさらに削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図、図２は本発明の実施の形態１における冷蔵庫のサイクル構成図、図３は実施の形態１における冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。

図１および図２において、冷蔵庫１１は、筐体１２、扉１３、筐体１２を支える脚１４、筐体１２の下部に設けられた下部機械室１５、筐体１２の上部に設けられた上部機械室１６、筐体１２の上部に配置された冷蔵室１７、筐体１２の下部に配置された冷凍室１８を有する。なお、上部機械室１６は、ベースパネル１６ａ、カバーパネル１６ｂおよび補強部材１６ｃで構成されている。また、冷凍サイクルを構成する部品として、上部機械室１６内に収められた圧縮機１９、冷凍室１８の背面側に収められた蒸発器２０、下部機械室１５内に収められた主凝縮器２１を有している。また、下部機械室１５を仕切る隔壁２２、隔壁２２に取り付けられ主凝縮器２１を空冷するファン２３、隔壁２２の風下側に設置された蒸発皿２４、下部機械室１５の底板２５を有している。

ここで、圧縮機１９は可変速圧縮機であり、２０〜８０ｒｐｓから選択された６段階の回転数を使用する。これは、配管などの共振を避けながら、圧縮機１９の回転数を低速〜高速の６段階に切り換えて冷凍能力を調整するためである。圧縮機１９は、起動時は低速で運転し、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８を冷却するための運転時間が長くなるに従って増速する。これは、最も高効率な低速を主として使用するとともに、高外気温や扉開閉などによる冷蔵室１７あるいは冷凍室１８の負荷の増大に対して、適切な比較的高い回転数を使用するためである。このとき、冷蔵庫１１の冷却運転モードとは独立に、圧縮機１９の回転数を制御するが、蒸発温度が高く比較的冷凍能力が大きいＰＣ冷却モードの起動時の回転数をＦＣ冷却モードよりも低く設定してもよい。また、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８の温度低下に伴って、圧縮機１９を減速しながら冷凍能力を調整してもよい。

また、底板２５に設けられた複数の吸気口２６、下部機械室１５の背面側に設けられた排出口２７、下部機械室１５の排出口２７と上部機械室１６を繋ぐ連通風路２８を有している。ここで、下部機械室１５は隔壁２２によって２室に分けられ、ファン２３の風上側に主凝縮器２１、風下側に蒸発皿２４を収めている。

また、冷凍サイクルを構成する部品として、主凝縮器２１の下流側に位置し、循環する冷媒を乾燥するドライヤ３８、ドライヤ３８の下流側に位置し、冷媒の流れを制御する流路切換バルブ４０、流路切換バルブ４０の下流側に位置し、冷凍室１８の開口部周辺の筐体１２の外表面と熱結合された防露パイプ４１、防露パイプ４１と蒸発器２０を接続する絞り（流路抵抗）４２、防露パイプ４１と並列に流路切換バルブ４０の下流側と蒸発器２０を接続するバイパス４３、バイパス４３の経路内で筐体１２と熱結合する熱交換部４４、熱交換部４４の上流にありバイパス４３の経路内を通過する冷媒の圧力を低下させる抵抗器４５を有している。ここで、熱交換部４４は筐体１２の背面にアルミ箔テープで貼り付けられており、筐体１２の背面を介して筐体１２及び筐体１２の背面が接する周辺構造物（図示せず）あるいは周囲空気（図示せず）が有する蓄熱を回収することができる。これは、略外気温に維持された主凝縮器２１内の冷媒がバイパス４３を通過する際に、抵抗器４５にて減圧されて外気温より低温となることで、略外気温にある筐体１２及び筐体１２の背面が接する周辺構造物（図示せず）あるいは周囲空気（図示せず）との温度差が生じて、その熱容量分だけ蓄熱を回収することができるものである。また、流路切換バルブ４０は、防露パイプ４０とバイパス４３それぞれ単独の冷媒の流れを開閉制御することができる。通常、流路切換バルブ４０は主凝縮器２１から防露パイプ４０への流路を開、主凝縮器２１からバイパス４３への流路を閉の状態を維持しており、後に説明する除霜時のみ流路の開閉を行う。

また、蒸発器２０で発生する冷気を冷蔵室１７と冷凍室１８に供給する蒸発器ファン３０、冷凍室１８に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパー３１、冷蔵室１７に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパー３２、冷蔵室１７に冷気を供給するダクト３３、冷凍室１８の温度を検知するＦＣＣ温度センサ３４、冷蔵室１７の温度を検知するＰＣＣ温度センサ３５、蒸発器２０の温度を検知するＤＥＦ温度センサ３６を有している。ここで、ダクト３３は冷蔵室１７と上部機械室１６が隣接する壁面に沿って形成され、ダクト３３を通過する冷気の一部を冷蔵室の中央付近から排出するとともに、冷気の多くは上部機械室１６が隣接する壁面を冷却しながら通過した後に冷蔵室１７の上部から排出する。

以上のように構成された実施の形態１の冷蔵庫について以下にその動作を説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

ファン２３、圧縮機１９、蒸発器ファン３０をともに停止している冷却停止状態（以下、この動作を「ＯＦＦモード」という）において、ＦＣＣ温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇するか、あるいは、ＰＣＣ温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇すると、冷凍室ダンパー３１を閉とし、冷蔵室ダンパー３２を開として、圧縮機１９とファン２３、蒸発器ファン３０を駆動する（以下、この動作を「ＰＣ冷却モード」という）。

ＰＣ冷却モードにおいては、ファン２３の駆動によって、隔壁２２で仕切られた下部機械室１５の主凝縮器２１側が負圧となり複数の吸気口２６から外部の空気を吸引し、蒸発皿２４側が正圧となり下部機械室１５内の空気を複数の排出口２７から外部へ排出する。

一方、圧縮機１９から吐出された冷媒は、主凝縮器２１で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、ドライヤ３８で水分除去され、流路切換バルブ４０を介して防露パイプ４１へ供給される。防露パイプ４１を通過した冷媒は冷凍室１８の開口部を暖めながら、筐体１２を介して放熱して凝縮した後、絞り（流路抵抗）４２で減圧されて蒸発器２０で蒸発しながら冷蔵室１７の庫内空気と熱交換して冷蔵室１７を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機１９に還流する。

ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降上昇するとともに、ＰＣＣ温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、ＯＦＦモードに遷移する。

また、ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度より高い温度を示すとともに、ＰＣＣ温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、冷凍室ダンパー３０を開とし、冷蔵室ダンパー３２を閉として、圧縮機１９とファン２３、蒸発器ファン３０を駆動する。以下、ＰＣ冷却と同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室１８の庫内空気と蒸発器２０を熱交換して冷凍室１８を冷却する（以下、この動作を「ＦＣ冷却モード」という）。

ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度以上を示すと、ＰＣ冷却モードに遷移する。

また、ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度より低い温度を示すと、ＯＦＦモードに遷移する。

ここで、実施の形態１の冷蔵庫の除霜時の制御について説明する。

図３において、流路切換バルブ４０の状態「開閉」は、主凝縮器２１から防露パイプ４１への流路を開放して、主凝縮器２１からバイパス４３への流路を閉塞することを意味する。また、流路切換バルブ４０の状態「閉開」は、主凝縮器２１から防露パイプ４１への流路を閉塞して、主凝縮器２１からバイパス４３への流路を開放することを意味する。流路切換バルブ４０の状態「閉閉」は、主凝縮器２１から防露パイプ４１への流路を閉塞して、主凝縮器２１からバイパス４３への流路を閉塞することを意味する。

圧縮機１９の積算運転時間が所定時間に達すると、蒸発器２０の着霜を加温して融解する除霜モードに移行する。除霜モードの区間ａにおいて、まず、冷凍室１８の温度上昇を抑制するために、ＦＣ冷却モードと同様に冷凍室１８を所定時間冷却する。次に、区間ｂにおいて、圧縮機１９を運転しながら流路切換バルブ４０を全閉することによって、主凝縮器２１から防露パイプ４１とバイパス４３への流路を共に閉塞して防露パイプ４１と蒸発器２０、及びバイパス４３に滞留する冷媒を主凝縮器２１へ回収する。そして、区間ｃにおいて、圧縮機１９を停止するとともに、流路切換バルブ４０を切換えて主凝縮器２１からバイパス４３への流路を開放することで、抵抗器４５及びバイパス４３を介して主凝縮器２１に回収された高圧冷媒を蒸発器２０に供給する。このとき、で筐体１２の背面を介して筐体１２及び筐体１２の背面が接する周辺構造物（図示せず）あるいは周囲空気（図示せず）が有する蓄熱によって、熱交換部４４を通過する冷媒が加温されて、冷媒の乾き度が増大する。これは、区間ｂにおいて高圧冷媒が主凝縮器２１に回収される際に外気に放熱して大部分が凝縮するためである。従って、区間ｃにおいて高圧冷媒が熱交換部４４で加温されずに蒸発器２０に供給される場合に比べて、外気温度に維持された高圧冷媒の顕熱に加えて凝縮潜熱による熱量を蒸発器２０に加えることができる。次に、区間ｄにおいて、蒸発器２０に取り付けられた除霜ヒータ（図示せず）に通電して除霜を完了する。除霜の完了はＤＥＦ温度センサ３６が所定温度に達したことで判断する。そして、区間ｅにおいて、流路切換バルブ４０を切換えて主凝縮器２１からバイパス４３への流路を閉塞するとともに、主凝縮器２１から防露パイプ４１への流路を開放して冷凍サイクル内を均圧し、区間ｆから通常運転を再開する。

以上のように、実施の形態１の冷蔵庫は、除霜の際に蒸発器２０及び防露パイプ４１に滞留する冷媒を主凝縮器２１に回収し、圧縮機１９と熱結合する熱交換部４４を有するバイパス４３を介して蒸発器２０に高圧冷媒を供給して蒸発器２０を加温することにより、除霜ヒータ（図示せず）の電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。

なお、実施の形態１の冷蔵庫では、主凝縮器２１は強制空冷タイプの凝縮器としたが、筐体１２の側面や背面に熱結合される防露パイプを用いてもよい。冷蔵室１７や冷凍室１８の開口部周辺と熱結合される防露パイプと異なり、筐体１２の側面や背面に熱結合される防露パイプは圧縮機１９が停止中でも外気温度近傍に維持されるので、主凝縮器２１として利用しても同様の効果が期待できる。

なお、実施の形態１の冷蔵庫では、熱交換部４４を筐体１２の背面に設けて、筐体１２の背面が接する周辺構造物（図示せず）あるいは周囲空気（図示せず）が有する蓄熱を利用したが、熱交換部４４を筐体１２の側面や天面などに設けても筐体１２の蓄熱を利用する点では同様の効果が期待できる。また、実施の形態１の冷蔵庫では、主凝縮器２１と熱的に独立して熱交換部４４を設けたが、主凝縮器２１の一部を筐体１２の側面や背面に熱結合される防露パイプで代替するとともに、熱交換部４４と熱結合してもよい。主凝縮器２１の一部と熱交換部４４を熱結合することで、除霜時に外気温より低温となる熱交換部４４を通常運転開始時に速やかに昇温することができるので、熱交換部４４及び周辺部に結露が発生することを抑制することができる。

なお、実施の形態１の冷蔵庫では、除霜の際に高圧冷媒を防露パイプ４１と絞り（流路抵抗）４２を経由せずに蒸発器２０へ直接供給することで、圧縮機１９が停止した際に主凝縮器２１よりも低温となる防露パイプ４１の影響で高圧冷媒の温度が低下することを回避したが、除霜の進行により蒸発器２０の温度が防露パイプ４１よりも高くなると、絞り（流路抵抗）４２を介して高圧冷媒が蒸発器２０から防露パイプ４１へ逆流する可能性があるので、防露パイプ４１の出口から蒸発器２０の入口の経路内に逆流を防止する逆止弁や二方弁を設けてもよい。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、蒸発器及び防露パイプに滞留する冷媒を主凝縮器に回収し、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温するエネルギーを利用して、除霜用電気ヒータの出力を削減することができるので、業務用冷蔵庫など他の冷凍冷蔵応用商品にも適用できる。

１１冷蔵庫
１２筐体
１５下部機械室
１６上部機械室
１６ａベースパネル
１６ｂカバーパネル
１６ｃ補強部材
１９圧縮機
２０蒸発器
３０蒸発器ファン
３１冷凍室ダンパー
３２冷蔵室ダンパー
３３ダクト
３４ＦＣＣ温度センサ
３５ＰＣＣ温度センサ
４０流路切換バルブ
４１防露パイプ
４２絞り（流路抵抗）
４３バイパス
４４熱交換部
４５抵抗器

Claims

少なくとも圧縮機、蒸発器、主凝縮器、防露パイプを有する冷凍サイクルを備え、前記主凝縮器の下流側に接続した流路切換バルブと、前記流路切換バルブの下流側に接続した防露パイプと、前記防露パイプと並列に前記流路切換バルブの下流側に接続したバイパスを有し、前記圧縮機を運転中に前記流路切換バルブを全閉することで前記蒸発器及び前記防露パイプ内の滞留冷媒を回収した後、前記圧縮機を停止するとともに前記流路切換バルブをバイパス側に開放することで回収した前記滞留冷媒を前記蒸発器に供給することで除霜し、その所定時間後、除霜ヒータに通電することを特徴とする冷蔵庫。
前記バイパスの出口と前記防露パイプの出口の間に接続された流路抵抗を有し、前記流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を蒸発器に供給しながら蒸発器を除霜する際に、バイパス内の圧力を防露パイプ内よりも高い圧力に維持することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記バイパスの一部と筐体を熱結合する熱交換部と、前記熱交換部と前記流路切換バルブの間に設けた抵抗器とを有し、前記流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を前記蒸発器に供給しながら前記蒸発器を除霜する際に、前記筐体の蓄熱を利用して前記高圧冷媒を加温することを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
前記熱交換部を前記筐体の背面に設けたことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。