JP6963044B2

JP6963044B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6963044B2
Application number: JP2020009617A
Authority: JP
Inventors: 良二河井; 晴樹額賀; 慎一郎岡留; 大板倉; 浩俊渡邊; 広海星野; 正康津布久; 真申小川
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2020-01-24
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: JP2020101356A

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、例えば特開２０１６−２２３７５２号公報（特許文献１）がある。

特許文献１に記載の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、減圧手段、蒸発器からなる冷却システムを備えるとともに、前面の開口部を開閉可能な扉により密閉した冷蔵室、第一切替室、第二切替室、第三切替室を備え、蒸発器は、第二切替室背面で、断熱壁により第二切替室内と熱的に遮断された冷却室内に収納されており、蒸発器で生成された冷気を蒸発器の上部の冷却ファンで庫内に循環させる冷蔵庫であって、冷蔵室、第一切替室、第二切替室、第三切替室内には、冷却ファンにより循環している冷気をそれぞれの貯蔵室に導入、遮断する冷蔵室ダンパー、第一切替ダンパー、第二切替ダンパー及び第三切替ダンパーを備え、底面には第一ヒーター、第二ヒーター及び第三ヒーターを備えており、それぞれ第一切替室、第二切替室、第三切替室を加熱する構成を採用している。

また、各貯蔵室の温度を制御するために、ぞれぞれの貯蔵室には冷蔵室サーミスタ、第一サーミスタ、第二サーミスタ及び第三サーミスタを備えており、冷蔵庫運転時、蒸発器で生成された冷気は、冷却ファンにより庫内に循環され、各貯蔵室は所定の温度に維持され、この時、第一切替室、第二切替室及び第三切替室は第一切替ダンパー、第二切替ダンパー、第三切替ダンパーの開閉により、それぞれマイナス２０度前後の冷凍温度帯から５度前後の冷蔵温度帯に維持することを可能としている。

さらに、第一切替室の設定温度を現在の温度より高い温度に切り替えると、制御部により、まず第一切替ダンパーを閉塞するとともに、第一ヒーターを通電して第一切替室内を加熱する。そして第一サーミスタの検出する温度がある一定の値を超えると第一ヒーターへの通電を遮断する。これにより、第一切替室の温度を第一ヒーターにより、いち早く目的の温度に昇温させることができるとともに、第一切替ダンパーが閉とすることにより、第一切替室の暖かい暖気が他の貯蔵室に流れることがなく、冷蔵庫の熱負荷の増加を抑えている。（特許文献１の図１、段落［００２４］〜［００３０］、［００３３］〜［００３５］参照）。

特開２０１６−２２３７５２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、第一切替室、第二切替室及び第三切替室が冷凍温度から冷蔵温度帯の所望の温度に維持され、切替室の温度を低温側から高温側に切り替える時、切替室を昇温させる加熱手段（ヒーター）の熱で他の貯蔵室を加熱することなく、いち早く昇温させることが可能とされている。しかしながら、ユーザーが切替室を冷蔵温度帯に設定した場合に、冷凍温度帯に設定した場合より切替室の維持温度と周囲温度との差が縮小し、熱負荷が小さくなるにも関わらず、消費電力量が過度に大きくなることがあり、課題となっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、冷凍温度帯から冷蔵温度帯に設定可能な切替室を備えた冷蔵庫において、冷蔵温度帯に設定した場合に、過度に消費電力量が大きくなることがな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、
冷蔵室と、
冷凍室と、
冷蔵温度帯と冷凍温度帯を選択して設定可能な切替室と、
該切替室に配された切替室ヒータと、
圧縮機、凝縮器、減圧部、及び蒸発器を含み、冷気を前記切替室に供給する冷凍サイクルと、
前記切替室に供給される冷気量を調整する切替室ダンパと、を有し、
前記切替室を冷蔵温度帯に設定しているときの消費電力量が、前記切替室を冷凍温度帯に設定しているときの消費電力量より小さい冷蔵庫。
また、
冷蔵室と、
冷凍室と、
冷蔵温度帯と冷凍温度帯を選択して設定可能な２つの切替室と、
該切替室それぞれに配された切替室ヒータと、
圧縮機、凝縮器、減圧部、及び蒸発器を含み、冷気を前記切替室それぞれに供給する１以上の冷凍サイクルと、
前記切替室それぞれに供給される冷気量を調整する１以上の切替室ダンパと、を有し、
２つの前記切替室を両方とも冷凍温度帯にするＦＦモードと、
２つの前記切替室を両方とも冷蔵温度帯にするＲＲモードと、を実行可能であり、
消費電力量が次の関係式を満たすようにした冷蔵庫。
前記ＦＦモード＞前記ＲＲモード・・・関係式

本発明によれば、冷凍温度から冷蔵温度に設定可能な切替室を備えた冷蔵庫において、冷蔵温度に設定した場合に、過度に消費電力量が大きくなることがない冷蔵庫を提供することができる。

実施例１に係る冷蔵庫の正面図図１のＡ−Ａ断面図実施例１に係る冷蔵庫の庫内の構成を示す正面図実施例１に係る冷蔵庫の風路構成を表す模式図実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクル構成を表す概略図実施例１に係る冷蔵庫の制御を表すフローチャート実施例１に係る冷蔵庫の制御状態を示す表実施例１に係る冷蔵庫の制御を表すタイムチャートの例実施例１に係る冷蔵庫の制御を表すタイムチャートの第二の例実施例１に係る冷蔵庫の制御状態を示す表実施例２に係る冷蔵庫の正面図図１１のＡ−Ａ断面図実施例２に係る冷蔵庫の風路構成を表す模式図実施例２に係る冷蔵庫の制御を表すフローチャート

以下、本発明の実施形態である。

本発明に関する冷蔵庫の第一の実施例（実施例１）について説明する。図１は実施例１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ウレタンで構成されている。

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ので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）の内容積を同等にすることで、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）が配設されており、上部の扉ヒンジは扉ヒンジカバー１６で覆われている。

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１０ａと合成樹脂製（例えばＡＢＳ樹脂）の内箱１０ｂとの間に発泡断熱材（例えば発泡ウレタン）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真空断熱材２５を外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に実装することで、内容積の低下を抑えて断熱性能を高めている。本実施例では、断熱箱体１０の背面、下面及び両側面に真空断熱材２５を実装して、冷蔵庫１の断熱性能を高めている。同様に、本実施例の冷蔵庫では、第一切替室扉５ａ、第二切替室扉６ａに真空断熱材２５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、第一蒸発器１４aが実装された第一蒸発器室８ａが備えられている。また、第一切替室５及び第二切替室６の略背部には、第二蒸発器１４ｂが実装された第二蒸発器室８ｂが備えられており、第一切替室５及び第二切替室６と、第二蒸発器室８、後述する第二ファン吐出風路１２、冷凍室風路１３０、第一切替室第一風路１４０a、第一切替室第二風路１４０ｂ、第二切替室第一風路１５０a、第二切替室第二風路１５０ｂ（図３参照）が断熱仕切壁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、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ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、２９、３０の内部には断熱部材として発泡ポリスチレンが実装されている。また、断熱仕切壁２７、２９、３０の内部には真空断熱材２５を実装することで断熱性能を高めている。

断熱仕切壁２７、２８、２９、３０の貯蔵室（冷蔵室２、製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、第二切替室６）と接する面は、厚さが０．５ｍｍ以上の合成樹脂（例えば厚さ１．５ｍｍのポリプロピレン）で覆われている。これにより、断熱仕切壁２７、２８、２９、３０の内部に実装される断熱部材（発泡ポリスチレンや真空断熱材２５）に触れることによる劣化や破損を防止している。

第一切替室５の背面（断熱仕切壁２７の第一切替室５側表面を覆う合成樹脂の内側）と、第一切替室５の底面（断熱仕切壁３０の第一切替室５側表面を覆う合成樹脂の内側）には、第一切替室５の加温手段となる第一切替室ヒータ１２１を備えている。また、第一切替室５の両側面の上部（外箱１０ａと内箱１０ｂの間の領域の内箱１０ａ側表面）にも加温手段として図示しない第一切替室ヒータを備えている。また、第二切替室６の上面（断熱仕切壁３０の第二切替室６側表面を覆う合成樹脂の内面側）と、第二切替室６の背面下方（外箱１０ａと内箱１０ｂの間の領域の内箱１０ａ側表面）には、第二切替室６の加温手段となる第二切替室ヒータ１２２を備えている。このように、第一切替室ヒータ１２１、第二切替室ヒータ１２２が貯蔵室内に露出しないように配設することで、ユーザーがヒータに触れることによるヒータの破損が生じない信頼性が高い冷蔵庫となる。

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。

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である。図２及び図３（ａ）を用いて、冷蔵室２内の風路及び冷気の流れを説明する。

図２及び図３（ａ）に矢印で示すように、第一蒸発器１４ａと熱交換して低温になった空気は、第一蒸発器１４ａの上方に設けた第一ファン９ａにより、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（図３（ａ）参照）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）は、図１の扉及び容器を外した状態の正面図である。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１０ｂと容器３５の左壁間や、仕切り壁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４は、実施例に係る製氷室３、冷凍室４、第一切替室５、及び第二切替室６の冷気の流れを示す風路構造の概略図である。図２及び図４を用いて、冷蔵室２以外の庫内の風路構成と、冷気の流れを説明する。

本実施例の冷蔵庫１は、図４に示すように第一切替室５及び第二切替室６への送風を制御するダンパとして、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂを備えている（送風遮断手段）。第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ及び第二切替室第二ダンパ１０２ｂは第一切替室５の背部に実装され、第二切替室第一ダンパ１０２ａは第二切替室６の背部に実装されている。

ここで、第一切替室第一ダンパ１０１ａの開口面積は６３００ｍｍ^２（幅１８０ｍｍ×高さ３５ｍｍ）、第一切替室第二ダンパ１０１ｂの開口面積は９００ｍｍ^２（幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ）、第二切替室第一ダンパ１０２ａの開口面積は５２００ｍｍ^２（幅８０ｍｍ×高さ６５ｍｍ）、第二切替室第二ダンパ１０２ｂの開口面積は９００ｍｍ^２（幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ）である。なお、第一切替室第二ダンパ１０１ｂと第二切替室第二ダンパ１０２ｂは同一のモータ（図示せず）により開閉される。本実施例の冷蔵庫１のように、切替室（第一切替室５）の背部に、複数のダンパ（第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ）を実装する場合、一つのモータで複数のダンパを開閉することで、コンパクトな実装が可能となるとともにコストを削減することができる。

図２及び図４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と熱交換して低温になった空気は、第二蒸発器１４ｂの上方に設けた第二ファン９ｂを駆動することにより、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ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３ｃ（図４参照）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。ここで、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。

第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂの閉鎖状態では、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、第一切替室第一風路１４０a、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、吐出口形成部材１１１（図３参照）に備えられた第一切替室５の直接冷却用吐出口である第一切替室吐出口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。この送風状態では、冷却空気は第一切替室容器５ｂ内の食品に直接的に作用するため、比較的短時間で第一切替室容器５ｂ内の食品を冷却できる。

第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態の場合、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、第一切替室第二風路１４０ｂ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第一切替室５の間接冷却用吐出口である第一切替室吐出口１１１ｂを介して、第一切替室容器５ｂの外側（外周）に送られる。この送風状態では、冷却空気は第一切替室容器５ｂ内の食品に直接到達し難く、食品は第一切替室容器５ｂを介して間接的に冷却されるため、食品の乾燥を抑えつつ冷却できる。

第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが何れも開放状態の場合、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、第一切替室第一風路１４０a、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室５の直接冷却用吐出口である第一切替室吐出口１１１ａを介して、第一切替室５に設けた第一切替室容器５ｂ内に送られるとともに、第一切替室第二風路１４０ｂ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第一切替室５の間接冷却用吐出口である第一切替室吐出口１１１ｂを介して、第一切替室容器５ｂの外側（外周）にも送られる。この送風状態では、第一切替室容器５ｂ内の食品に直接的に作用するとともに、第一切替室容器５ｂを介して間接的にも冷却されるため、より短時間で第一切替室容器５ｂ内の食品を冷却できる。
第一切替室５を冷却した空気は、第一切替室戻り口１１１ｃ、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。

第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが閉鎖状態では、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、第二切替室第一風路１５０a、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、吐出口形成部材１１２（図３参照）に備えられた第二切替室６の直接冷却用吐出口である第二切替室吐出口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。この送風状態では、冷却空気は第二切替室容器６ｂ内の食品に直接的に作用するため、比較的短時間で第二切替室容器６ｂ内の食品を冷却できる。

第二切替室第一ダンパ１０２ａが閉鎖状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態の場合、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、第二切替室第二風路１５０ｂ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ、第二切替室６の間接冷却用吐出口である第二切替室吐出口１１２ｂを介して、第二切替室容器６ｂの外側（外周）に送られる。この送風状態では、冷却空気は第二切替室容器６ｂ内の食品に直接到達し難く、食品は第二切替室容器６ｂを介して間接的に冷却されるため、食品の乾燥を抑えつつ冷却できる。

第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが何れも開放状態の場合、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、第二切替室第一風路１５０a、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室６の直接冷却用吐出口である第二切替室吐出口１１２ａを介して、第二切替室６に設けた第二切替室容器６ｂ内に送られるとともに、第二切替室第二風路１５０ｂ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ、第二切替室６の間接冷却用吐出口である第二切替室吐出口１１２ｂをして、第二切替室容器６ｂの外側（外周）にも送られる。この送風状態では、第二切替室容器６ｂ内の食品に直接的に作用するとともに、第二切替室容器６ｂを介して間接的にも冷却されるため、より短時間で第二切替室容器６ｂ内の食品を冷却できる。

第二切替室６を冷却した空気は、第二切替室戻り口１１２ｃ、第二切替室戻り風路１１２ｄ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、第一切替室第一風路１４０a、第一切替室第二風路１４０ｂ、第二切替室第一風路１５０a、第二切替室第二風路１５０ｂ）、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１１２ｄ）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５は、実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。本実施例の冷蔵庫１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１０ａと内箱１０ｂの間の領域の外箱１０ａの内面に配置）、仕切り壁２８、２９、３０の前面部への結露を抑制する結露防止配管５０ｃ（仕切り壁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、これらを冷媒配管により接続することで冷凍サイクルを構成している。

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１の冷媒の流れについて説明する。圧縮機２４から吐出した冷媒は、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。

続いて本実施例の冷蔵庫１の除霜方式について図２及び図３を参照しながら説明する。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て、第一ファン９ａを駆動して冷蔵室２からの戻り空気によって第一蒸発器１４aを加熱して除霜を行う。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、除霜ヒータ２１（図２参照）に通電することによって除霜を行う。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。

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、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂの開閉制御、冷媒制御弁５２の流路切替制御を行っている。

なお、本実施例の冷蔵庫１は、冷媒に可燃性冷媒のイソブタンを用いている。

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、図６〜図１０を参照しながら説明する。図６は、本実施例に係る冷蔵庫の制御を表すフローチャート、図７は、本実施例に係る冷蔵庫の第二蒸発器による冷却運転開始時の状態を示す表、図８、図９は、本実施例に係る冷蔵庫の制御を表すタイムチャート、図１０は本実施例に係る冷蔵庫の制御状態を示す表である。

まず、図6及び図７を参照しながら本実施例の冷蔵庫の基本制御について説明する。図６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の駆動状態も継続し、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）。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、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ、第一切替室ヒータ１２１、第二切替室ヒータ１２２の状態が決定される。

図７はステップＳ１０６において選択される第二蒸発器運転の開始状態を示す表である。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）、第二ファンが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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）、第二ファンが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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）、第二ファンが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．３６ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．０６ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．３９ｍ³／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）、第二ファンが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが閉鎖状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＮ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．０４ｍ³／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）、第二ファンが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが閉鎖状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．３８ｍ³／ｍｉｎ（両室の合計）、第一切替室５が０．３３ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．０８ｍ³／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）、第二ファンが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが閉鎖状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが閉鎖状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．０５ｍ³／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）、第二ファンが高速（１８００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが閉鎖状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．０７ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．０９ｍ³／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）、第二ファンが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが閉鎖状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２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０．０５ｍ³／ｍｉｎ、第二切替室６が０．０６ｍ³／ｍｉｎである。

図６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、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂ、第一切替室ヒータ１２１、第二切替室ヒータ１２２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は第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂの少なくとも一方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、第一切替室第一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）、開放状態となっていたダンパ（第一切替室第一ダンパ１０１ａと第一切替室第二ダンパ１０１ｂの一方または両方）は閉鎖され（ステップＳ２０１）、第一切替室第一ダンパ１０１ａと第一切替室第二ダンパ１０１ｂは何れも閉鎖状態となる。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、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂの少なくとも一方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）、開放状態となっていたダンパ（第二切替室第一ダンパ１０２ａと第二切替室第二ダンパ１０２ｂの一方または両方）は閉鎖され（ステップS２０２）、第二切替室第一ダンパ１０２ａと第二切替室第二ダンパ１０２ｂは何れも閉鎖状態となる。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１２１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１２２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１２２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、第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ、第二切替室第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂの全てが閉鎖状態で、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８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を冷凍温度、第二切替室６を冷凍温度（「ＦＦ」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６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。

第一蒸発器運転により冷蔵室２が冷却され、時刻ｔ_１で冷蔵室温度センサ４２により検知する冷蔵室温度（T_R）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６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（図６のステップＳ１０３）。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（Ｔ_evp1）は冷蔵室２からの戻り空気で加熱されて温度が上昇し、冷蔵室２の温度（Ｔ_R）は、霜や第一蒸発器１４ａの蓄冷熱による冷却効果により温度上昇が緩和される。

次いで、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６のステップＳ１０５、Ｓ１０６）。ここでは第一切替室５が冷凍温度、第二切替室６が冷凍温度（「ＦＦ」モード）に設定されており、周囲温度が２０℃以下であるため、圧縮機２４が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファンが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＦＦ状態が選択される。

第二蒸発器運転が開始されると、第一切替室第一ダンパ１０１ａが開放状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが開放状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａ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（Ｔ_Ｆ）、第一切替室５の温度（Ｔ_Ｓ１）、第二切替室６の温度（Ｔ_Ｓ２）が低下している。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（T_Ｓ１）が第一切替室ダンパ閉温度（Ｔ_{Ｓ１_off}＝−２０℃）以下となり、開放されていた第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが閉鎖され（図６のステップＳ１０７、Ｓ２０１）、第一切替室５の冷却が終了し、冷凍室４と第二切替室６が冷却される状態となる。

時刻ｔ_４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（T_evp1）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。続いて時刻t₅で第二切替室温度センサ４４が検知する第二切替室温度（T_Ｓ２）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第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが閉鎖され（図６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_６で冷凍室温度センサ４２が検知する冷凍室温度（T_F）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６のステップＳ１１２、Ｓ１１３）。時刻ｔ_２〜ｔ_６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を中速（１５００min^-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６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_７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６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（T_R）が、第一蒸発器運転開始温度（T_{R_on}＝６℃）以上となっているので、再び第一蒸発器運転が開始される（図６のステップS101）。

図９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と第二切替室６を「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。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６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。

第一蒸発器運転により冷蔵室２が冷却され、時刻ｔ_１で冷蔵室温度センサ４１により検知する冷蔵室温度（T_R）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６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（図６のステップＳ１０３）。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。

次いで、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６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）、第二ファンが低速（１２００min^-1）、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが閉鎖状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａが開放状態、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが開放状態、第一切替室ヒータ１２１がON状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＦＦ状態が選択される。

第二蒸発器運転が開始されると、第一切替室第一ダンパ１０１ａが閉鎖状態、第一切替室第二ダンパ１０１ｂが閉鎖状態、第二切替室第一ダンパ１０２ａ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（Ｔ_Ｆ）、第二切替室６の温度（Ｔ_Ｓ２）が低下し、第一切替室ヒータ１２１がON状態となるため、第一切替室５の温度（Ｔ_ｓ１）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（T_Ｓ１）が第一切替室ヒータOFF温度（Ｔ_{Ｓ１_H_off} ＝５℃）以上となり、第一切替室ヒータ１２１がOFFされ（図６のステップＳ１０９、Ｓ２０３）、第一切替室５の加温が終了し、冷凍室４と第二切替室６が冷却される状態となる。

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（T_Ｓ２）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第一ダンパ１０２ａ、第二切替室第二ダンパ１０２ｂが閉鎖され（図６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が検知する冷凍室温度（T_F）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６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−２４℃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６のステップＳ１１３）。

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６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（T_R）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が検知する温度（Ｔ_ｅｖｐ１）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。

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T_R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て（図６のステップS１１４）、再び第一蒸発器運転が開始される（図６のステップＳ１０１）。

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。したがって、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。

ここで、図８及び図９に示す第二蒸発器室温度（第二蒸発器温度T_evp2）の安定運転状態における時間平均値は、「ＦＦ」モードに設定された場合は−２７℃（図８）、「RＦ」モードに設定された場合は−２２℃（図９）であり、「FF」モードに設定された場合より、「RＦ」モードに設定された場合の方が高くなっている。

また、安定運転状態における第二ファン９ｂの回転速度の時間平均値は、「ＦＦ」モードに設定された場合は８６０min^-1、「RＦ」モードに設定された場合は４８５min^-1であり（停止状態は回転速度０min^-1として算出）、「FF」モードに設定された場合より「RＦ」モードに設定された場合の方が低くなっている。

第二蒸発器室８ｂの温度は、第二蒸発器１４ｂに冷媒が供給されている状態においては、圧縮機２４の回転速度、第二ファン９ｂの回転速度によって調整できる。具体的には圧縮機２４の回転速度を下げる、あるいは、第二ファン９ｂの回転速度を上げることで、第二蒸発器室８ｂ（第二蒸発器１４ｂ）の温度を上げることができる。また、圧縮機２４の回転速度、第二ファン９ｂの回転速度を変えると、冷却能力（第二蒸発器１４ｂにおける交換熱量）が変わるため、第二蒸発器１４ｂに冷媒が供給されない状態の時間比率が変化する。第二蒸発器１４ｂに冷媒が供給されない状態では、庫外からの熱の侵入により温度が上昇するので、第二蒸発器１４ｂに冷媒が供給されない状態の時間比率を大きくすると、第二蒸発器１４ｂの時間平均温度は高くなる。これらの関係から、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度は、圧縮機２４及び第二ファン９ｂの回転速度により調整することができるので、これらを蒸発器室温度制御手段と呼ぶ。

図１０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％と、３２℃相対湿度７０％の環境に設置した場合の安定運転中の第一切替室５と第二切替室６の設定状態と庫内温度の時間平均値の関係を示す表である。

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）に設定されている場合、周囲温度が３２℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が-18℃、第二切替室６の時間平均温度が-18℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２６℃に制御され、周囲温度が１６℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が-18℃、第二切替室６の時間平均温度が-18℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２７℃に制御されている。また、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）に設定されている場合のＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って測定した年間消費電力量は３４０ｋＷｈ／年である。

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）に設定されている場合、周囲温度が３２℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が４℃、第二切替室６の時間平均温度が-18℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２１℃、周囲温度が１６℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が４℃、第二切替室６の時間平均温度が-18℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２２℃である。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）に設定されている場合のＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って測定した年間消費電力量は３２０ｋＷｈ／年である。

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）に設定されている場合、周囲温度が３２℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が-18℃、第二切替室６の時間平均温度が４℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２０℃、周囲温度が１６℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が-18℃、第二切替室６の時間平均温度が４℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−２１℃である。また、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）に設定されている場合のＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って測定した年間消費電力量は３１０ｋＷｈ／年である。

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）に設定されている場合、周囲温度が３２℃では、冷凍室４の時間平均温度が-18℃、第一切替室５の時間平均温度が４℃、第二切替室６の時間平均温度が４℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−１８℃、周囲温度が１６℃では、冷凍室４の時間平均温度が−１８℃、第一切替室５の時間平均温度が４℃、第二切替室６の時間平均温度が４℃、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度が−１６℃である。また、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）に設定されている場合のＪＩＳＣ９８０１−３：２０１５に則って測定した年間消費電力量は２８０ｋＷｈ／年である。

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、蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）と隣接する冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な切替室（第一切替室５、または、第二切替室６）と、切替室を加温するヒータ（第一切替室ヒータ１２１、または、第二切替室ヒータ１２２）を備え、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、安定運転中の時間平均温度が、切替室を冷凍温度に設定した場合より、冷蔵温度に設定した場合の方が高くなるようにしている。これにより、切替室を冷蔵温度に設定した際に、庫内を冷却する蒸発器が収納され特に低温となる蒸発器室の冷熱によって切替室が冷却される影響を軽減できるので、冷蔵温度に設定した場合に加温に要するヒータ通電量を抑えられ、冷凍温度に設定した場合に比べて、過度に消費電力量が増加することがない冷蔵庫となる。

なお、蒸発器室の温度は一様ではなく変動も伴うが、蒸発器温度に依存するため、蒸発器温度を蒸発器室の代表温度とすれば良い。特に蒸発器の温度を安定して測定するためには、蒸発器を流れる冷媒配管の入口部（冷媒流れの最上流部）近傍の温度を測定すると良い。

本実施例の冷蔵庫は、第二蒸発器室８ｂ（第一の冷凍温度空間）の前方に隣接する冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な切替室（第一切替室５）と、切替室（第一切替室５）の上部に隣接する冷凍室４及び製氷室５（第二の冷凍温度空間）と、切替室（第一切替室５）の下部に隣接する冷凍温度に設定可能な第二切替室６（第三の冷凍温度空間）を備え、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、第二蒸発器室８ｂの安定運転中の時間平均温度が、切替室を冷凍温度に設定した場合より、冷蔵温度に設定した場合の方が高くなるようにしている。これにより、略直方体の切替室の６面のうち、３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切替室を冷蔵温度に設定した際に、切替室が冷却される影響を軽減でき、加温に要するヒータ通電量を抑えられるので、冷凍温度に設定した場合に比べて、過度に消費電力量が増加することがない冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、第二蒸発器室８ｂの温度を調節する手段（蒸発器室温度制御手段）として、圧縮機２４の回転速度を可変する回転速度制御手段を備えている。これにより、ヒータに依らずに第二蒸発器室８ｂの時間平均温度を調整できるので、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度を制御するために要する消費電力量の増加を抑えられ、省エネルギー性能が高い冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、第二蒸発器室８ｂの温度を調節する手段（蒸発器室温度制御手段）として、第二ファン９ｂの回転速度を可変する回転速度制御手段を備えている。これにより、ヒータに依らずに第二蒸発器室８ｂの時間平均温度を調整できるので、第二蒸発器室８ｂの時間平均温度を制御するために要する消費電力量の増加を抑えられ、省エネルギー性能が高い冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、第二切替室６を冷凍に設定して、第一切替室５が３面で冷凍温度の室と隣接する状態とした場合、第一切替室５を冷凍に設定した場合より、冷蔵に設定した場合の方が消費電力量が小さくなるように第二蒸発器室温度制御手段と第一切替室加温手段を制御している。

冷蔵庫では、一般に維持する温度が低いほど外気（庫外空気）との温度差が拡大することで熱負荷が大きくなり、冷却するための消費電力量が大きくなることが知られている。従って、冷凍温度と冷蔵温度に設定可能な切替室を備えた冷蔵庫を使用するユーザーは、切替室の設定を冷凍温度から冷蔵温度に切り替えた際に節電効果を期待する。本実施例の冷蔵庫では、第二切替室６を冷凍に設定して、第一切替室５が３面で冷凍温度の室と隣接する状態となることで特に低温になりやすい場合であっても、第一切替室５を冷凍温度に設定した場合より、冷蔵温度に設定した場合の方が、消費電力量が小さくなるように蒸発器室温度制御手段と切替室加温手段を制御して節電効果が得られる冷蔵庫としている。

本実施例の冷蔵庫は、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、第一切替室５を冷蔵、第二切替室６を冷凍に設定した場合（「ＲＦ」モード）より、第一切替室５を冷凍、第二切替室６を冷蔵に設定した場合（「ＦＲ」モード）の方が、消費電力量が小さくなるように第二蒸発器室温度制御手段と第一切替室加温手段を制御している。「ＲＦ」モードでは第一切替室５が冷凍温度、第二切替室６が冷蔵温度となるので、第二切替室６は、上部の第一切替室５と、背部の第二蒸発器室８ｂから冷却されるが、冷蔵温度の貯蔵室が３面から冷却される状態となる「ＦＲ」モード（第一切替室５が冷蔵温度、第二切替室６が冷凍温度）とした場合より温度低下を抑えやすい。したがって、第一切替室５を冷蔵、第二切替室６を冷凍に設定した場合より、第一切替室５を冷凍、第二切替室６を冷蔵に設定した場合の方が、消費電力量が小さくなるように第二蒸発器室温度制御手段と第一切替室加温手段を制御するようにして節電効果が得られる冷蔵庫としている。

本実施例の冷蔵庫は、蒸発器（第二蒸発器１４ｂ）と、蒸発器に空気を流すファン（第二ファン９ｂ）と、蒸発器が収納される蒸発器室（第二蒸発器室８ｂ）と、冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な第一の貯蔵室（第一切替室５）と、冷凍温度に維持される第二の貯蔵室（製氷室３及び冷凍室４、または、冷凍温度に設定された第二切替室６）と、蒸発器室からの空気を第一の貯蔵室に循環させる第一の風路と、蒸発器室からの空気を第二の貯蔵室に循環させる第二の風路と、第一の風路の送風を遮断する送風遮断手段（第一切替室第一ダンパ１０１ａ、第一切替室第二ダンパ１０１ｂ）を備え、第一の貯蔵室は周囲を扉体（第一切替室扉５ａ）と壁体（断熱箱体１０、断熱仕切壁２７、断熱仕切壁２９、断熱仕切壁３０）で区画され、第一の貯蔵室と蒸発器室及び第二の風路の一部は、壁体の一部であって他の壁体とは別体に形成され、着脱可能な仕切壁（断熱仕切壁２７）を隔てて隣接しており、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、第一の貯蔵室が冷凍温度に設定された場合より、第一の貯蔵室が冷蔵温度に設定された場合の方がファンの回転速度の時間平均値が低くなるように制御している。

一般に、周囲の壁体に対して着脱可能に形成された仕切壁によって冷気が流れる風路や蒸発器室を区画した場合、ファンを駆動して蒸発器室や風路に通風すると、周囲の壁体と仕切壁が一体に形成された場合や、周囲の壁体と接着あるいは溶着された場合に比べ、微小な隙間が生じることによる漏れ流れが生じ易くなる。冷凍温度に維持される貯蔵室を循環する冷気は低温であるため、第一の貯蔵室が冷蔵温度に設定された場合に、第一の貯蔵室に漏れ流れが作用すると、昇温のためのヒータ通電量を過度に増加させることが必要になったり、意図しない箇所に霜や結露が生じる場合がある。漏れ流れは、風路や蒸発器室内と冷蔵温度に設定された貯蔵室の間の圧力差によって生じ、圧力差が大きいほど増加する。圧力差はファンの駆動により生じ、また、ファン回転速度が高いほど大きくなるので、第一の貯蔵室が冷蔵温度に設定された場合に、漏れ流れを抑制するためにはファン回転速度の時間平均値を低くすることが有効となる。

一方、第一の貯蔵室が冷凍温度に設定された場合は、漏れ流れが生じても冷凍温度の低温の冷気が冷凍温度の低温の貯蔵室に流入し、冷却が促進されることになる。したがって、第一の貯蔵室が冷凍温度に設定された場合は、ファンの回転速度の時間平均値は高くして運転して良い。すなわち、第一の貯蔵室が冷凍温度に設定された場合より、第一の貯蔵室が冷蔵温度に設定された場合の方がファンの回転速度が低くなるように制御することで、冷蔵温度に設定された場合に昇温のためのヒータ通電量を過度に増加させることが必要になったり、意図しない箇所に霜や結露が生じにくい冷蔵庫となる。

本実施例の冷蔵庫は、周囲環境（庫外環境）が同等の場合に、第一切替室５と第二切替室６のそれぞれの設定状態と消費電力量の大小関係が、「ＦＦ」モード＞「ＲＦ」モード＞「FR」モード＞「ＲＲ」モードとなるように、第二蒸発器室温度制御手段と第一切替室加温手段を制御している。維持する温度が低いほど外気（庫外空気）との温度差が拡大することで熱負荷が大きくなることと、第一切替室５が配設されている中段と、第二切替室６が配設されている下段の貯蔵室の特性として、庫内外を隔てる面が多くなる下段を冷凍温度室とするより、庫内外を隔てる面が少ない中段を冷凍温度室としたほうが熱負荷が小さく抑えられる構成であることが一般に知られている。したがって、第一切替室５と第二切替室６のそれぞれの設定状態と消費電力量の大小関係が、「ＦＦ」モード＞「ＲＦ」モード＞「FR」モード＞「ＲＲ」モードとなるように第二蒸発器室温度制御手段と第一切替室加温手段を制御することで、ユーザーの知識に符合し、合理的に節電効果が得られる冷蔵庫とすることができる。

なお、本実施例においては、日本国における冷蔵庫の使用を想定した消費電力量の評価方法としてJISC９８０１−３：２０１５に則って測定した場合について説明したが、日本国以外においては、当該国における冷蔵庫の使用を想定した標準的な消費電力量測定方法（例えばＩＥＣ６２５５２：２０１５）に則って測定し、切替室の設定状態と消費電力量の関係を評価すれば良い。

以上で、第一の実施例（実施例１）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、蒸発器室温度制御手段として、圧縮機の回転速度、蒸発器に送風するファンの回転速度を挙げたが、他にも冷凍サイクルに膨張弁を採用して冷媒流量制御を行ったり、凝縮器に送風するファンの回転速度制御を行う、あるいは、ダンパの開閉制御によってファンの送風量を制御して蒸発器室の温度制御を行ってもよい。さらには、蒸発器室の温度を制御するためのヒータを設けて制御しても良い。加えて、本実施例の冷蔵庫は、冷蔵室冷却用の第一蒸発器と、製氷室、冷凍室、第一切替室、第二切替室の冷却用に第二蒸発器を備えているが、単一の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。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。

本発明に関する冷蔵庫の第二の実施例（実施例２）について説明する。図１１は実施例２に係る冷蔵庫の正面図、図１２は図１１のＡ−Ａ断面図、図１３は、実施例２に係る冷蔵庫の風路構成を表す模式図である。なお，実施例１と同様の構成については説明を省略する。

図１１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、第一切替室５、左右に併設された製氷室３と冷凍室４、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、第一切替室５、製氷室３、冷凍室４、第二切替室６の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の第一切替室扉５ａ、製氷室扉３ａ、冷凍室扉４ａ、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ウレタンで構成されている。

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、第一切替室５が１２０Ｌ、製氷室３が２０Ｌ、冷凍室４が３０Ｌ、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９８０ｍｍ、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ので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して、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）の内容積より大きくすることで使い勝手の良い冷蔵庫となる。すなわち、ユーザーがライフスタイルに合わせて、野菜などの冷蔵食品を多く収納する場合は、扉上端の高さ位置が５００ｍｍ〜１２００ｍｍに含まれる貯蔵室を冷蔵温度に、扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ以下に含まれる貯蔵室を冷凍温度に設定し、冷凍食品を多く収納する場合は、扉上端の高さ位置が５００ｍｍ〜１２００ｍｍに含まれる貯蔵室を冷凍温度に、扉上端の高さ位置が床面から５００ｍｍ以下に含まれる貯蔵室を冷蔵温度に設定して使用することができ、使い勝手を優先したレイアウトとすることができる。

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、平均的に４℃程度の冷蔵温度と、平均的に−１８℃程度にする冷凍温度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１２に示すように、冷蔵室２と、第一切替室５は断熱仕切壁２８によって隔てられている。また、第一切替室５と製氷室３及び冷凍室４は断熱仕切壁２９によって隔てられ、製氷室３及び冷凍室４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。

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、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、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、冷凍室４及び第二切替室６の略背部には、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、製氷室３、冷凍室４及び第二切替室６と、第二蒸発器室８及び後述する冷凍室風路１２の一部が断熱仕切壁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。

第一切替室５は、高さＨ１が３４０ｍｍ、幅Ｗ１（図１１参照）が６２０ｍｍ、奥行Ｄ１が６００ｍｍの略直方体の貯蔵室、第二切替室６は、高さＨ２が３４０ｍｍ、幅Ｗ２（図１１参照）が６２０ｍｍ、奥行Ｄ２が５２０ｍｍの略直方体の貯蔵室である。

第一切替室５の上面（面積Ｗ１×Ｄ１＝３７２０００ｍｍ^２）は断熱仕切壁２８を介して冷蔵室２と、下面（面積Ｗ１×Ｄ１＝３７２０００ｍｍ^２）は断熱仕切壁２９を介して製氷室３及び冷凍室４と、前面（面積Ｈ１×Ｗ１＝２１０８００ｍｍ^２）は第一切替室扉５aを介して庫外と、背面（面積Ｈ１×Ｗ１＝２１０８００ｍｍ^２）は断熱箱体１０を介して庫外と、左右両側面（それぞれ面積Ｈ１×Ｄ１＝２０４０００ｍｍ^２）は断熱箱体１０を介して庫外と接している。庫外は冷蔵温度以上となるので、冷蔵温度以上の空間と隣接している面の総面積ＡＲ１は、ＡＲ１＝１２０１６００ｍｍ^２（上面、前面、背面、左右両側面）となる。また、冷凍温度の空間と隣接している面の総面積ＡＦ１は、ＡＦ１＝３７２０００ｍｍ^２（下面）となる。

また、第二切替室６の上面（面積Ｗ２×Ｄ２＝２６０４００ｍｍ^２）は断熱仕切壁３０を介して製氷室３及び冷凍室４と、下面（面積Ｗ２×Ｄ２＝２６０４００ｍｍ^２）は断熱箱体１０を介して庫外と、前面（面積Ｈ２×Ｗ２＝２１０８００ｍｍ^２）は第二切替室扉６aを介して庫外と、背面の上部（面積Ｈ２a（図１２参照）×Ｗ１＝８４３２０ｍｍ^２）は断熱仕切壁２７を介して第二蒸発器室８ｂと、背面の下部（面積Ｈ２ｂ（図１２参照）×Ｗ２＝１２６４８０ｍｍ^２）は断熱箱体１０を介して庫外と、左右両側面（それぞれ面積Ｈ２×Ｄ２＝２０４０００ｍｍ^２）は断熱箱体１０を介して庫外と接している。したがって、冷蔵温度以上の空間と隣接している面の総面積ＡＲ２は、ＡＲ２＝９５１２８０ｍｍ^２（前面、下面、両側面、背面の一部（下部））となる。また、冷凍温度の空間と隣接している面の総面積ＡＦ２は、ＡＦ２＝３４４７２０ｍｍ^２（上面と、背面の一部（上部））となる。

また、断熱仕切壁２７、２８、２９、３０の内部には真空断熱材２５を設けることで、断熱性能を高めている。

冷蔵室２、第一切替室５、冷凍室４、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、第一切替室温度センサ４３、冷凍室温度センサ４２、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、第一切替室５、冷凍室４、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、５ａ、６ａ、７ａの開閉状態をそれぞれ検知している。

第一切替室５の底面（断熱仕切壁２９の第一切替室５側表面を覆う合成樹脂の内側）には、第一切替室５の加温手段となる第一切替室ヒータ１２１を備えている。また、第二切替室６の上面（断熱仕切壁３０の第二切替室６側表面を覆う合成樹脂の内側）と、第二切替室６の背面下方（外箱１０ａと内箱１０ｂの間の領域の内箱１０ａ側表面）には、第二切替室６の加温手段となる第二切替室ヒータ１２２を備えている。

第一蒸発器１４ａと第二蒸発器１４ｂの下部には、それぞれ第一蒸発器除霜ヒータ２１a、第二蒸発器除霜ヒータ２１ｂが備えられており、除霜は、圧縮機２４が停止した状態で、第一蒸発器除霜ヒータ２１ａと第二蒸発器除霜ヒータ２１ｂに通電することによって行われる。第一蒸発器除霜ヒータ２１a、第二蒸発器除霜ヒータ２１ｂとしては、例えば５０Ｗ〜２００Ｗの電気ヒータを採用すれば良く、本実施例では第一蒸発器除霜ヒータ２１aは１２０Ｗのラジアントヒータ、第二蒸発器除霜ヒータ２１ｂは１５０Ｗのラジアントヒータを用いている。このように切替室を冷却する蒸発器（第一蒸発器１４a、第二蒸発器１４ｂ）には、それぞれに除霜ヒータ（第一蒸発器除霜ヒータ２１a、第二蒸発器除霜ヒータ２１ｂ）を配設することで、切替室の設定に依らず確実な除霜が行えるようにしている。

図１３は、実施例２に係る冷蔵庫１の冷気の流れを示す風路構造の概略図である。図１２及び図１３を参照しながら、冷蔵庫１の庫内の風路構成と、冷気の流れを説明する。

図１２に示すように、第一蒸発器１４aは冷蔵室２の背面下部の第一蒸発器室８ａ内に設置されている。図１３に示すように、第一蒸発器１４ａと熱交換して低温になった空気は、第一ファン９ａにより昇圧され、第一ファン吐出風路１１に送り出される。第一ファン吐出風路１１は、冷蔵室風路１１０、第一切替室風路１４０に分岐しており、冷蔵室風路１１０と、第一切替室風路１４０には、それぞれ冷蔵室２への送風を開放状態と閉鎖状態とを切り替えることで制御する冷蔵室ダンパ１００と第一切替室５への送風を開放状態と閉鎖状態とを切り替えることで制御する第一切替室ダンパ１０１が備えられている。

冷蔵室ダンパ１００が開放状態に制御された場合、第一ファン９aにより昇圧された空気は、第一ファン吐出風路１１、冷蔵室風路１１０、冷蔵室吐出口１１０ａを介して冷蔵室２に送られて冷蔵室２内の食品等を冷却する。冷蔵室２を冷却した空気は、冷蔵室戻り口１１０ｂを介して第一蒸発器室８ａに戻り、再び第一蒸発器１４ａと熱交換する。

また、第一切替室ダンパ１０１が開放状態に制御された場合、第一ファン９aにより昇圧された空気は、第一ファン吐出風路１１、第一切替室風路１４０、第一切替室吐出口１１１aを介して第一切替室５に送られて第一切替室５内の食品等を冷却する。第一切替室５を冷却した空気は第一切替室戻り口１１１ｃ、第一切替室戻り風路１１１ｄを介して第一蒸発器室８ｂに戻る。

第二蒸発器１４ｂは、冷凍室４、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内に設置されている（図１２参照）。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により昇圧され、第二ファン吐出風路１２に送り出される。第二ファン吐出風路１２は、冷凍室風路１３０、第二切替室風路１５０に分岐しており、第二切替室風路１５０には、第二切替室６への送風を開放状態と閉鎖状態に切り替えることで制御する第二切替室ダンパ１０２が備えられている。

第二ファン吐出風路１２に送り出された空気は、冷凍室風路１３０、製氷室吐出口１２０a冷凍室吐出口１２０ｂを介して製氷室３及び冷凍室４に入り、製氷皿３ｃ内の水、容器３ｂ内の氷、冷凍室４内の食品等を冷却する。製氷室３と冷凍室４を冷却した空気は、冷凍室戻り口１２０ｃ、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。

第二切替室ダンパ１０２が開放状態に制御されている場合、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、第二切替室吐出口１１２ａを介して第二切替室６に入り、第二切替室６内の食品等を冷却する。第二切替室６を冷却した空気は第二切替室戻り口１１２ｃ、第二切替室戻り風路１１２ｄを介して第二蒸発器室８ｂに戻り、再び第二蒸発器１４ｂにより冷却される。

ここで、冷蔵室ダンパ１００の開口面積は９００ｍｍ^２（幅３０ｍｍ×高さ３０ｍｍ）、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。

次に本実施例に係る冷蔵庫の制御について、図１４及び図１５を参照しながら説明する。図１４は、本実施例に係る冷蔵庫の制御を表すフローチャート、図１５は本実施例に係る冷蔵庫の制御状態を示す表である。

図１４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から説明する。

第一蒸発器運転の開始にあたって、切替室の設定が読み込まれる（ステップＳ３０１）。切替室の設定は、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た「ＦＦ」モード、第一切替室５と第二切替室６が冷蔵温度と冷凍温度に設定された「ＲＦ」モード、第一切替室５と第二切替室６が冷凍温度と冷蔵温度に設定された「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た「ＲＲ」モードの何れかが選択される。

続いてステップＳ３０２によって第一蒸発器運転が開始される。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及び第一切替室５の少なくとも一方の貯蔵室を冷却する運転である。第一蒸発器運転開始時の状態は、切替室の設定によって異なり、以下のとおり選択される。

第一切替室５の設定が冷凍温度の場合（「ＦＦ」モードまたは「ＦＲ」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）、第一ファン９ａが高速（１８００min-1）、冷蔵室ダンパ１００が開放状態、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態が選択される。

また、第一切替室５の設定が冷凍温度の場合（「ＦＦ」モードまたは「ＦＲ」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）、第一ファン９ａが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、冷蔵室ダンパ１００が開放状態、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態が選択される。

第一切替室５の設定が冷蔵温度の場合（「ＲＦ」モードまたは「ＲＲ」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が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第一ファン９ａが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、冷蔵室ダンパ１００が開放状態、第一切替室ダンパ１０１が開放状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＦＦ状態が選択される。

第一切替室５の設定が冷蔵温度の場合（「ＲＦ」モードまたは「ＲＲ」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が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第一ファン９ａが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、冷蔵室ダンパ１００が開放状態、第一切替室ダンパ１０１が閉鎖状態、第一切替室ヒータ１２１がＯＮ状態が選択される。

次に冷蔵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Ｓ３０３）。ステップＳ３０３は、冷蔵室ダンパ１００が開放状態で、冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室温度が、冷蔵室ダンパ閉温度以下になった場合に成立し（ステップＳ３０３がＹｅｓ）、冷蔵室ダンパ１００は閉鎖される（ステップS４０１）。本実施例の冷蔵庫における冷蔵室ダンパ閉温度は１℃である。

続いて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Ｓ３０４）。ステップＳ３０４は、第一切替室ダンパ１０１が開放状態で、第一切替室温度センサ４３が検知する冷蔵室温度が、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Ｓ３０４がＹｅｓ）、第一切替室ダンパ１０１は閉鎖される（ステップS４０２）。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の設定が冷凍温度の場合は−２０℃、冷蔵温度の場合は２℃である。

さらにステップＳ３０５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Ｓ３０５は、第一切替室ヒータ１２１が通電状態（ＯＮ状態）で、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Ｓ３０５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S４0３）。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Ｓ３０６では、第一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Ｓ３０６は、冷蔵室ダンパ１００と第一切替室ダンパ１０１が共に閉鎖状態となった場合に成立し（ステップＳ３０６がＹｅｓ）、第一蒸発器運転が終了して冷媒回収運転が行われる（ステップS３０７）。ステップＳ３０６が成立しない場合（ステップＳ３０６がＮｏ）、ステップＳ３０３の判定に戻る。ステップＳ３０７における冷媒回収運転は、圧縮機２４の回転速度を維持、第一ファン９ａの駆動を継続し、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側に回収する運転である。本実施例の冷蔵庫では３分間冷媒回収運転を継続して第一ファン９ａを停止する。

次にステップＳ３０８で第二蒸発器運転が開始される。第二蒸発器運転とは、冷媒制御弁を「状態２」に制御し、圧縮機２４を駆動状態、第二ファン９ｂを駆動状態として、第二蒸発器１４ｂに供給される低温冷媒で製氷室３、冷凍室４及び第二切替室６、あるいは、製氷室３及び冷凍室４を冷却する運転である。第二蒸発器運転開始時の状態は、切替室の設定によって異なり、以下のとおり選択される。

第二切替室６の設定が冷凍温度の場合（「ＦＦ」モードまたは「ＲＦ」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）、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＦＦ状態が選択される。

また、第二切替室６の設定が冷凍温度の場合（「ＦＦ」モードまたは「ＲＦ」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）、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＦＦ状態が選択される。

第二切替室６の設定が冷蔵温度の場合（「ＦＲ」モードまたは「ＲＲ」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が中速（１５００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第二切替室ダンパ１０２が開放状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＦＦ状態が選択される。

第二切替室６の設定が冷蔵温度の場合（「ＦＲ」モードまたは「ＲＲ」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が低速（１０００ｍｉｎ^-1）、第二ファン９ｂが低速（１２００ｍｉｎ^-1）、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖状態、第二切替室ヒータ１２２がＯＮ状態が選択される。

次に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Ｓ３０９）。ステップＳ３０９は、第二切替室ダンパ１０２が開放状態で、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以下になった場合に成立し（ステップＳ３０９がＹｅｓ）、第二切替室ダンパ１０２は閉鎖される（ステップS４０４）。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の設定が冷凍温度の場合は−２０℃、冷蔵温度の場合は２℃である。

続いてステップＳ３１０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Ｓ３１０は、第二切替室ヒータ１２２が通電状態（ＯＮ状態）で、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Ｓ３１０がＹｅｓ）、第二切替室ヒータ１２２が非通電状態（ＯＦＦ状態）となる（ステップS４0５）。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Ｓ３１１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Ｓ３１１は、第二切替室ダンパ１０２が閉鎖状態、且つ、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以下となった場合に成立する（ステップＳ３１１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Ｓ３１１が成立し、第二冷却器運転が終了して冷媒回収運転が行われる（ステップS３１２）。ステップＳ３１１が成立しない場合（ステップＳ３１１がＮｏ）、ステップＳ３０９の判定に戻る。ステップＳ３１２における冷媒回収運転は、圧縮機２４の回転速度を維持、第二ファン９ｂの駆動を継続し、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る。本実施例の冷蔵庫では３分間冷媒回収運転を継続して第二ファン９ｂを停止する。

続いてステップＳ３１３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Ｓ３１３は、冷蔵室温度センサ４１が検知する冷蔵室２の温度、または、第一切替室温度センサ４３が検知する第一切替室５の温度の少なくとも一方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Ｓ３１３がＹｅｓ）、ステップＳ１０１に戻る。本実施例の冷蔵庫における第一蒸発器運転開始温度は、冷蔵室２については６℃、第一切替室５については、設定が冷凍温度の場合は−１４℃、冷蔵温度の場合は６℃である。

ステップＳ３１３が成立しない場合（ステップＳ３１３がＮｏ）、圧縮機２４が停止（ＯＦＦ）される（ステップＳ３１４）。

ステップＳ３１５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Ｓ３１５が成立する条件は、ステップＳ３１３が成立する条件と同様である。ステップＳ３１３が成立した場合（ステップＳ３１３がＹｅｓ）、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ３１６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Ｓ３１６は、冷凍室温度センサ４２、または、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方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Ｓ３１６がＹｅｓ）。本実施例の冷蔵庫における蒸発器運転開始温度は、冷凍室４については−１２℃、第二切替室６については、設定が冷凍温度の場合は−１４℃、冷蔵温度の場合は６℃である。

ステップＳ３１６が成立した場合（ステップＳ３１６がＹｅｓ）、ステップＳ３０８に移行し、ステップＳ３１６が成立しない場合（ステップＳ３１６がＮｏ）、ステップＳ３１５の判定に戻る。

本実施例の冷蔵庫は、冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な複数の切替室（第一切替室５、第二切替室６）を備え、何れの切替室を冷蔵温度に設定した場合であっても、冷蔵温度に設定された切替室を区画する面のうち、冷蔵温度以上の空間と隣接する面の面積の総和が、冷凍温度空間と隣接する面の面積の総和より大きくなるように貯蔵室を配置している。具体的には、「ＲＦ」モードでは、第一切替室５が冷蔵温度となる。第一切替室５は、上面と、前面と、背面と、左右両側面が冷蔵温度以上の空間と隣接しており、その総面積ＡＲは１２０１６００ｍｍ^２である。一方、下面（３７２０００ｍｍ^２）は冷凍温度空間と隣接しており、その面積ＡＦは３７２０００ｍｍ^２であり、ＡＲ＞ＡＦを満足している。また、「ＦＲ」モードでは、第二切替室６が冷蔵温度となる。第二切替室６は、前面と、下面と、両側面と、背面の一部（下部）が冷蔵温度以上の空間と隣接しており、その総面積ＡＲは９５１２８０ｍｍ^２である。一方、上面と、背面の一部（上部）は冷凍温度空間と隣接しており、その総面積ＡＦは３４４７２０ｍｍ２であり、ＡＲ＞ＡＦを満足している。さらに、「ＲＲ」モードでは、第一切替室５と第二切替室６が冷蔵温度となる。第一切替室５は、上面と、前面と、背面と、左右両側面が冷蔵温度以上の空間と隣接しており、その総面積ＡＲは１２０１６００ｍｍ^２である。一方、下面（３７２０００ｍｍ^２）は冷凍温度の空間と隣接しており、その面積ＡＦは３７２０００ｍｍ^２であり、ＡＲ＞ＡＦを満足している。また、第二切替室６は、前面と、下面と、両側面と、背面の一部（下部）が冷蔵温度以上の空間と隣接しており、その総面積ＡＲは９５１２８０ｍｍ^２である。一方、上面と、背面の一部（上部）は冷凍温度空間と隣接しており、その総面積ＡＦは３４４７２０ｍｍ^２であり、ＡＲ＞ＡＦを満足している。

以上のように、複数の切替室を設定状態に依らず、冷蔵温度に設定された切替室が、冷蔵温度以上の空間（冷蔵温度の貯蔵室、または、庫外）とを隔てる面の面積の総和ARより、冷凍温度の空間（冷凍温度の貯蔵室、または、風路を含む蒸発器室）とを隔てる面の面積の総和AFの方が小さくなる（AR＞AF）ように貯蔵室を配置することにより、切替室を冷蔵温度に設定した場合に、周囲の冷凍温度の空間から冷蔵温度に設定した切替室が過度に冷却され難くなり、温度補償や結露、凍結防止のためのヒータ通電による過度な消費電力量増加を抑制した冷蔵庫とすることができる。

なお、本実施例の冷蔵庫１は、第一切替室５及び第二切替室６の２つの切替室を備えているが、３つ以上の切替室を備えた冷蔵庫において、何れの切替室を冷蔵温度に設定した場合であっても、冷蔵温度に設定された切替室を区画する面のうち、冷蔵温度以上の空間と隣接する面の面積の総和が、冷凍温度空間と隣接する面の面積の総和より大きくなるように貯蔵室を配置しても良い。また、本実施例の冷蔵庫１は略直方体の切替室（第一切替室５及び第二切替室６）を備えているが、他の形状であっても、切替室を区画する面（内面）の面積が上記関係を満足するようにすれば良い。なお、切替室を区画する面の一部が冷凍温度空間と隣接する場合、切替室を区画する面に冷凍温度空間を投影した面積を冷凍温度空間と隣接する面とすればよい。また、吐出口形成部材や、切替室の内寸を規定する代表寸法の最大値の1/１０以下の高さ（深さ）の凹凸は無視して表面積を算出すれば良い。

本実施例の冷蔵庫は、冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な第一切替室５と第二切替室６と、冷却手段として第一蒸発器７a、第二蒸発器７ｂと、送風手段として第一ファン９a、第二ファン９ｂを備え、第一切替室５は、第一蒸発器７aと熱交換した空気を第一ファン９aにより送風することで冷却し、第二切替室６は第二蒸発器７ｂと熱交換した空気を第二ファン９ｂにより送風することで冷却するようにしている。すなわち、冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な複数の切替室と複数の蒸発器を備え、各切替室の冷却を、互いに独立した冷却手段と送風手段によって行うように構成している。ユーザーが切替室を冷蔵温度に設定した場合と、冷凍温度に設定した場合では、冷蔵温度に設定した場合の方が庫内の絶対湿度が高くなりやすいために、蒸発器に霜が成長し易くなる。本実施例の冷蔵庫のように、冷蔵温度と冷凍温度に設定可能な複数の切替室と複数の蒸発器を備え、各切替室の冷却を、互いに独立した冷却手段と送風手段によって行うように構成することで、複数の切替室を冷蔵温度に設定した場合に、特定の蒸発器に霜が成長することで冷却性能が低下し、過度に消費電力量が増加するといった事態を回避することができる。

以上が，実施例であるが、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，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
１０ａ外箱
１０ｂ内箱
１４ａ第一蒸発器
１４ｂ第二蒸発器
１６ヒンジカバー
２１ラジアントヒータ
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）
５１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、５５７ｂ熱交換部
１０１a 第一切替室第一ダンパ（送風遮断手段）
１０１ｂ第一切替室第一ダンパ（送風遮断手段）
１０２ａ第二切替室第一ダンパ（送風遮断手段）
１０２ｂ第二切替室第二ダンパ（送風遮断手段）
１２１第一切替室ヒータ（加温手段）
１２２第二切替室ヒータ（加温手段）

Claims

冷蔵室と、
冷凍室と、
冷蔵温度帯と冷凍温度帯を選択して設定可能な切替室と、
該切替室に配された切替室ヒータと、
圧縮機、凝縮器、減圧部、及び蒸発器を含み、冷気を前記切替室に供給する冷凍サイクルと、
前記切替室に供給される冷気量を調整する切替室ダンパと、
前記蒸発器を収納する蒸発器室の温度を調節する蒸発器室温度制御手段と、を有し、
安定運転中の前記蒸発器室の時間平均温度が、前記切替室を冷凍温度帯に設定した場合より、冷蔵温度帯に設定した場合の方が、高くなるよう前記蒸発器室温度制御手段を制御し、
前記切替室を冷蔵温度帯に設定しているときの消費電力量が、前記切替室を冷凍温度帯に設定しているときの消費電力量より小さい冷蔵庫。
前記切替室は、冷蔵温度以上の空間と隣接する面の面積の総和が、冷凍温度の空間と隣接する面の面積の総和より大きい請求項１に記載の冷蔵庫。
冷蔵室と、
冷凍室と、
冷蔵温度帯と冷凍温度帯を選択して設定可能な２つの切替室と、
該切替室それぞれに配された切替室ヒータと、
圧縮機、凝縮器、減圧部、及び蒸発器を含み、冷気を前記切替室それぞれに供給する１以上の冷凍サイクルと、
前記切替室それぞれに供給される冷気量を調整する１以上の切替室ダンパと、
前記蒸発器を収納する蒸発器室の温度を調節する蒸発器室温度制御手段と、を有し、
２つの前記切替室を両方とも冷凍温度帯にするＦＦモードと、
２つの前記切替室を両方とも冷蔵温度帯にするＲＲモードと、を実行可能であり、
安定運転中の前記蒸発器室の時間平均温度が、前記切替室を冷凍温度帯に設定した場合より、冷蔵温度帯に設定した場合の方が、高くなるよう前記蒸発器室温度制御手段を制御し、
消費電力量が次の関係式を満たすようにした冷蔵庫。
前記ＦＦモード＞前記ＲＲモード・・・関係式
前記切替室が冷凍温度帯に選択されている状態の定常状態における温度は概ね−１８℃である請求項１乃至３何れか一項に記載の冷蔵庫。