JP7286008B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本開示は、冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫として、特許文献１には、上部に冷蔵室が設けられ、下部に冷凍室が設けられた冷蔵庫が開示されている。冷蔵室および冷凍室の背後には、冷却器および送風ファンが配された冷気通路と、冷気通路の冷却器の上流側に連通する戻り通路とが設けられている。冷気通路には、冷凍室に開口する第１吐出口と冷蔵室に開口する第２吐出口とが送風ファンの下流側に設けられ、冷凍室に開口する第１戻り口が冷却器の上流側に設けられている。戻り通路には、冷蔵室に開口する第２戻り口が設けられている。送風ファンが駆動されると、冷気通路を流通する空気と冷却器との熱交換で生成された冷気は、一部が第１吐出口から吐出されて冷凍室内を流通し、第１戻り口を介して冷却器に戻り、残りが第２吐出口から吐出されて冷蔵室内を流通し、第２戻り口を介して戻り通路を流通して冷却器に戻る。これにより、冷蔵室内の冷却と冷凍室内の冷却とが行われる。

この冷蔵庫では、冷凍室内を流通した空気と冷凍室よりも高温の冷蔵室内を流通した空気とが同じく冷却器の上流側から流入し、冷却器と熱交換を行う。しかし、冷凍室内を流通した空気と冷蔵室内を流通した空気とで冷却するのに必要な熱交換量は異なるため、この構成では熱交換におけるエネルギー損失が大きくなり、冷蔵庫の消費電力が大きくなる可能性があった。

熱交換におけるエネルギー損失を低減させる冷蔵庫として、特許文献２には、第２蒸発器（冷却器）よりも蒸発温度の高い第１蒸発器（冷却器）が第２蒸発器の上流に配置され、冷蔵室の冷気を戻す第１戻り部が第１蒸発器の上流に設けられ、冷凍室の冷気を戻す第２戻り部が第２蒸発器に面して設けられた冷蔵庫が開示されている。この冷蔵庫では、冷蔵室から戻る冷気が第２蒸発器よりも高温の第１蒸発器により冷却された後に第２蒸発器により冷却される。このため、第１蒸発器および第２蒸発器と冷気との温度差を小さくすることができ、第１蒸発器および第２蒸発器の熱交換におけるエネルギー損失を低減できる。

また、近年、共働き世帯や独り暮らし世帯の増加等による生活スタイルの変化に伴い、一度に多くの食材を買い込んで冷蔵庫に貯蔵する傾向が強くなっている。同時に、冷蔵庫の大容量化や、食材に適した温度で保存できる細かな温度調整が可能な冷蔵庫が望まれている。このような要望に応えるものの一つとして、冷蔵室や冷凍室とは別に、冷凍室から野菜室まで切り替え可能な切替室（温度切替室）を備える冷蔵庫が知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２０１７－１１６２５６号公報（段落００２１－００３８、図１－図２） 特開２０１５－６４１５３号公報（段落００１８－００４６、図１－図７） 特開２００１－９１１３５号公報（段落０００９、図１）

冷蔵室および冷凍室に加えて温度切替室を備える冷蔵庫において、熱交換におけるエネルギー損失を低減させる方法として、特許文献２に開示されている技術を採用する案が考えられる。この場合、蒸発温度が異なる３つの冷却器が設けられ、冷蔵室、冷凍室および温度切替室の各貯蔵室の冷気が３つの冷却器の各々に戻される構成となる。しかし、温度切替室は、一般的に、冷凍温度帯から冷蔵温度帯までの広範囲にわたって設定温度の切替えが可能となっている。温度切替室の設定温度に応じて、温度切替室内の温度が変化し、温度切替室から戻る冷気とこの冷気と熱交換を行う冷却器との温度差が変化する。このため、特許文献２に開示されている方法を採用したとしても、温度切替室の設定温度が切り替えられると、熱交換におけるエネルギー損失が大きくなり、冷蔵庫の消費電力が大きくなる可能性があった。

本開示は、上記のような課題を解決するためになされたもので、温度切替室の設定温度が切り替えられた場合でも、消費電力を抑制することが可能な冷蔵庫を得るものである。

本開示に係る冷蔵庫は、冷蔵温度帯に設定される冷蔵室と、冷凍温度帯に設定される冷凍室と、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの範囲で設定温度を切り替え可能な温度切替室と、空気を冷却する冷却器と、冷却器で冷却された空気を冷蔵室、冷凍室および温度切替室へ送風する送風機と、を収容する冷却器室と、冷却器室において冷却器に対向しかつ空気の流れ方向に対して互いに異なる位置に開口する温度切替室戻り口を各々有し、温度切替室内の空気を冷却器室へ導く複数の温度切替室戻り風路と、が設けられた本体部と、温度切替室内の空気が冷却器室へ戻る風路を、複数の温度切替室戻り風路のうちのいずれか１つに切り替える風路切替手段と、温度切替室の設定温度と測定された温度切替室の室内温度との少なくとも一方に基づく基準温度に基づいて、風路切替手段に温度切替室戻り風路を切り替えさせる制御を行う制御装置と、を備えるものである。

本開示によれば、温度切替室の基準温度に基づいて温度切替室戻り風路を切り替えるので、温度切替室の設定温度を切り替えた場合であっても、温度切替室内の空気を適切な位置の温度切替室戻り口から冷却器へ送り熱交換を行うことができる。これにより、消費電力を抑制することができる。

実施の形態１を示す冷蔵庫の正面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面の模式図である。 実施の形態１を示す冷蔵庫の冷凍サイクルの概略図である。 実施の形態１を示す冷蔵庫の冷却器室の構造を模式的に示す背面図である。 実施の形態１を示す冷蔵庫の制御構成を示すブロック図である。 実施の形態１を示す冷蔵庫の制御装置による温度制御に関連する機能ブロック図である。 実施の形態１を示す冷蔵庫の制御装置の処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態２を示す冷蔵庫の温度切替室戻り風路周辺の模式図である。 実施の形態２を示す冷蔵庫の制御構成を示すブロック図である。 実施の形態３を示す冷蔵庫の温度切替室戻り風路周辺の模式図である。 実施の形態３を示す冷蔵庫の制御構成を示すブロック図である。

以下、添付図面を参照しながら、実施の形態について説明する。各図において同一または相当する部分には同一の符号を付している。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における冷蔵庫１の正面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面の模式図である。

冷蔵庫１は、冷蔵室３と、温度切替室４と、冷凍室５と、が設けられた本体部２を備える。冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５は、食品等の被冷却物を収納するための貯蔵室である。

本実施の形態では、冷蔵室３は、本体部２の最上段に設けられている。冷凍室５は、本体部２の最下段に設けられている。温度切替室４は、本体部２において冷蔵室３と冷凍室５との間に設けられている。本体部２は、外箱と、内箱と、断熱部材と、から構成された断熱性を有する箱体である。外箱は、鋼等の金属で形成されており、前面に開口を有する。内箱は、樹脂で形成されており、外箱の開口から外箱内に嵌め込まれている。内箱の内部は、断熱性を有する仕切壁で各貯蔵室が区画されている。具体的には、仕切壁１７によって、冷蔵室３と温度切替室４とが区画されている。また、仕切壁１８によって、温度切替室４と冷凍室５とが区画されている。断熱部材は、例えば発泡ウレタンで構成されており、外箱と内箱との間の空間に充填されている。

冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５には、各貯蔵室を開閉するための扉がそれぞれ設けられている。例えば、冷蔵室３の前方には、片開き式の１枚扉である冷蔵室扉１３が開閉自在に設けられている。温度切替室４の前方には、引出し式の温度切替室扉１４が前後に開閉自在に設けられている。冷凍室５の前方には、引出し式の冷凍室扉１５が前後に開閉自在に設けられている。引出し式の温度切替室扉１４および冷凍室扉１５は、扉本体に固定して設けられたフレームを各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに対してスライドさせることにより、冷蔵庫１の前後方向に開閉できるように構成されている。なお、上述した各貯蔵室の扉の構成は一例であり、これに限らない。例えば、冷蔵室扉１３は両開き式（観音式）の２枚扉であってもよいし、温度切替室扉１４および冷凍室扉１５は片開き式の１枚扉であってもよい。

冷蔵室３には、食品等の被冷却物を載置する棚（不図示）が設けられている。温度切替室４には、被冷却物を内部に収納できる収納容器（不図示）が引き出し自在に設けられている。この収納容器は、温度切替室扉１４のフレームによって支持されており、温度切替室扉１４の開閉に連動して前後方向にスライドするように構成されている。温度切替室４と同様に、冷凍室５には、被冷却物を内部に収納できる収納容器（不図示）が引き出し自在に設けられている。

冷蔵室３は、冷蔵温度帯に設定されている。冷蔵温度帯は、例えば３℃以上５℃以下の温度帯である。冷凍室５は、冷凍温度帯に設定されている。冷凍温度帯は、冷蔵温度帯よりも低い温度帯である。冷凍温度帯は、０℃未満の温度帯であり、例えば－２０℃以上－１８℃以下の温度帯である。

温度切替室４は、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの範囲で設定温度を切り替えることができる。温度切替室４では、用途に応じて室内の温度帯が切り替えられる。本実施の形態では、温度切替室４は、主に、チルド温度帯、過冷却温度帯およびソフトフリージング温度帯の３つの温度帯に調整される。なお、温度切替室４は、これら３つの温度帯以外の温度帯に調整されてもよい。また、温度切替室４の設定温度は、冷蔵庫１の使用者が選択できる。よって、使用者が自身の生活スタイル等に合わせて温度切替室４の設定温度を調整できるので、使用者の利便性を向上させることができる。

チルド温度帯は、０℃以上３℃未満の温度帯であり、例えば１℃前後の温度帯である。温度切替室４内の温度をこの温度帯に設定することで、温度切替室４をチルド室として利用することができる。このような温度切替室４の利用方法は、冷蔵室３の容量が不足する使用者や当日に消費する食品が多い使用者を対象としている。

過冷却温度帯は、冷蔵室３よりも低温であり、食品が過冷却状態となる温度帯である。過冷却状態とは、食品の温度が凍結点（凍結温度）以下に達していても、食品の凍結が開始せず、食品が非凍結の状態を保っていることをいう。このような過冷却温度帯は、例えば食品の凍結点以下となる－３℃以上０℃未満の温度帯である。温度切替室４内の温度をこの温度帯に設定することで、温度切替室４を、食品を過冷却状態で保存する過冷却保存室として利用することができる。品質を維持したまま食品を保存するためには、食品をできるだけ低温でかつ凍結させずに維持することが望ましいところ、過冷却保存室によってこのような食品の保存を実現できる。温度切替室４を過冷却保存室として利用することによって、使用者は、肉や魚等の生鮮食品やこれらの加工品等の保存日数の短い食品を冷凍せずに保存することができる。

ソフトフリージング温度帯は、－１０℃以上－５℃以下の温度帯であり、例えば－７℃前後の温度帯である。温度切替室４内の温度をこの温度帯に設定することで、温度切替室４をソフトフリージング室として利用することができる。この温度帯では、食品が長時間保存されていても、表面が固くなり過ぎないので、食品を容易に破砕したり破断したりすることが可能である。よって、使用者は、ソフトフリージング室に保存された食品を即座に使用することができる。このような温度切替室４の利用方法は、簡易的に冷凍室を使用する使用者を対象としている。

冷蔵室扉１３には、操作パネル６が設けられている。操作パネル６は、各貯蔵室内の温度設定等を行うための操作部と、各貯蔵室内の温度や設定温度等の温度情報や庫内の在庫情報等の表示を行う表示部とから構成されている。操作部は、例えば操作スイッチ等で構成され、表示部は、例えば液晶ディスプレイで構成されている。

また、冷蔵庫１は、冷却器２１と、送風機２２と、を有している。本体部２には、冷却器２１および送風機２２を収容する冷却器室２３が設けられている。冷却器２１は、空気を冷却する。送風機２２は、冷却器２１で冷却された空気（以下、「冷気」と適宜称する。）を各貯蔵室、すなわち冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５へ送風する。すなわち、冷却器２１によって各貯蔵室内を冷却する冷気が生成され、生成された冷気が送風機２２よって各貯蔵室へ送風される。本実施の形態では、冷却器室２３は、冷蔵庫１の背面側にあたる本体部２の部分に設けられている。冷却器室２３内において、送風機２２は、冷却器２１の上側に設けられている。

図３は、冷蔵庫１の冷凍サイクル２７の概略図である。図３に示すように、冷却器２１は、圧縮機２４、凝縮器２５および減圧装置２６とともに冷蔵庫１の冷凍サイクル２７を構成する。冷凍サイクル２７では、圧縮機２４、凝縮器２５、減圧装置２６および冷却器２１が、この順で冷媒配管によって接続されている。図３における実線の矢印は、冷凍サイクル２７において冷媒が循環する方向を示している。

圧縮機２４は、冷媒を圧縮して高温高圧の気体の状態にする。圧縮機２４は、図２に示すように、冷蔵庫１の背面側において冷却器室２３の下部に設けられた機械室２８に配置されている。圧縮機２４から流出した高温高圧の状態の冷媒は、凝縮器２５に流入する。凝縮器２５は、圧縮機２４から流入した冷媒の熱を放散させて、冷媒を凝縮させる。凝縮器２５は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器等で構成される。凝縮器２５で凝縮された冷媒は、減圧装置２６に流入する。減圧装置２６は、凝縮器２５から流入した冷媒を減圧して液体と気体の二相の状態にする。減圧装置２６は、例えば毛細管等で構成される。減圧装置２６から流出した液体と気体の二相の状態の冷媒は、冷却器２１に流入する。冷却器２１は、減圧装置２６で減圧された二相状態の冷媒を蒸発させ、冷媒の蒸発による吸熱作用で冷却器２１周辺の空気を冷却する。すなわち、冷却器２１は、冷凍サイクル２７において蒸発器として機能する。冷却器２１は、例えばフィンアンドチューブ型熱交換器等で構成される。冷却器２１から流出した冷媒は、圧縮機２４に戻る。以上の冷凍サイクル２７によって、冷却器２１周辺の空気が冷却され、各貯蔵室内を冷却する冷気が生成される。

本体部２には、冷却器２１によって冷却された空気を各貯蔵室に供給するための冷気風路２９が設けられている。冷気風路２９は、冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５の各々と冷却器室２３とを接続する。本実施の形態では、冷却器室２３において、送風機２２の駆動によって空気は冷却器２１の下方から上方に向かう空気の流れ方向Ｄ１に流れるようになっている。冷気風路２９の入口は、冷却器室２３において送風機２２の下流側に連通している。冷気風路２９は、入口から途中で分岐して各貯蔵室に接続している。冷気風路２９と冷蔵室３との接続部分には、冷気風路２９の冷蔵室３への吹出口を開閉する冷蔵室ダンパ３１が設けられている。冷蔵室ダンパ３１の開度を変化させることによって、冷蔵室３に供給される冷気の風量を調節することができる。冷気風路２９と温度切替室４との接続部分には、冷気風路２９の温度切替室４への吹出口を開閉する温度切替室ダンパ３２が設けられている。温度切替室ダンパ３２の開度を変化させることによって、温度切替室４に供給される冷気の風量を調節することができる。冷気風路２９と冷凍室５との接続部分には、冷気風路２９の冷凍室５への吹出口を開閉する冷凍室ダンパ３３が設けられている。冷凍室ダンパ３３の開度を変化させることによって、冷凍室５に供給される冷気の風量を調節することができる。冷却器２１によって生成された冷気は、送風機２２によって冷気風路２９に送風されて、冷気風路２９から冷蔵室ダンパ３１を通って冷蔵室３に供給され、冷気風路２９から温度切替室ダンパ３２を通って温度切替室４に供給され、冷気風路２９から冷凍室ダンパ３３を通って冷凍室５に供給される。

冷蔵室３には、冷蔵室３内の温度を検出するための冷蔵室温度センサ３４が設けられている。冷蔵室温度センサ３４は、例えば冷蔵室３の背面側の内壁面に設けられている。温度切替室４には、温度切替室４内の温度を検出するための温度切替室温度センサ３５が設けられている。温度切替室温度センサ３５は、例えば温度切替室４の背面側の内壁面に設けられている。冷凍室５には、冷凍室５内の温度を検出するための冷凍室温度センサ３６が設けられている。冷凍室温度センサ３６は、例えば冷凍室５の背面側の内壁面に設けられている。冷蔵室温度センサ３４、温度切替室温度センサ３５および冷凍室温度センサ３６は、例えばサーミスタで構成される。

また、本体部２には、冷蔵室戻り風路４０と、温度切替室戻り風路５０と、冷凍室戻り風路６０と、が設けられている。

冷蔵室戻り風路４０は、冷蔵室３内の空気を冷却器室２３に導くための風路である。温度切替室戻り風路５０は、温度切替室４内の空気を冷却器室２３に導くための風路である。冷凍室戻り風路６０は、冷凍室５内の空気を冷却器室２３に導くための風路である。冷蔵室戻り風路４０、温度切替室戻り風路５０および冷凍室戻り風路６０は、互いに独立して設けられている。

冷蔵室戻り風路４０は、冷却器室２３に開口する冷蔵室戻り口４１を有する。冷蔵室戻り口４１は、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷却器２１よりも上流側の位置に設けられている。また、冷蔵室戻り風路４０は、冷蔵室３に開口する冷蔵室戻り風路入口４２を有する。冷蔵室戻り風路入口４２は、冷蔵室３において冷気風路２９の吹出口とは離れて設けられている。本実施の形態では、冷蔵室戻り風路入口４２は、冷蔵室３の背面側の内壁面に設けられている。冷蔵室３内の空気は、冷蔵室戻り風路入口４２から冷蔵室戻り風路４０を通って、冷蔵室戻り口４１から冷却器室２３へ流入する。

温度切替室戻り風路５０は、複数設けられており、少なくとも２つ設けられている。本実施の形態では、温度切替室戻り風路５０として、第１温度切替室戻り風路５０Ａ、第２温度切替室戻り風路５０Ｂおよび第３温度切替室戻り風路５０Ｃの３つが設けられている。また、温度切替室戻り風路５０はそれぞれ、冷却器室２３に開口する温度切替室戻り口５１を有する。本実施の形態では、温度切替室戻り口５１として、第１温度切替室戻り風路５０Ａは第１温度切替室戻り口５１Ａを有し、第２温度切替室戻り風路５０Ｂは第２温度切替室戻り口５１Ｂを有し、第３温度切替室戻り風路５０Ｃは第３温度切替室戻り口５１Ｃを有する。各温度切替室戻り口５１は、冷却器室２３において冷却器２１に対向しかつ空気の流れ方向Ｄ１に対して互いに異なる位置に設けられている。本実施の形態では、３つの温度切替室戻り口５１のうち、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して最も下流側に第１温度切替室戻り口５１Ａが配置され、第１温度切替室戻り口５１Ａの上流側に第２温度切替室戻り口５１Ｂが配置され、さらに第２温度切替室戻り口５１Ｂの上流側に第３温度切替室戻り口５１Ｃが配置されている。また、第１温度切替室戻り口５１Ａ、第２温度切替室戻り口５１Ｂおよび第３温度切替室戻り口５１Ｃはいずれも、空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側かつ後述する冷凍室戻り口６１の上流側に配置されている。

温度切替室戻り風路５０は、温度切替室４に開口する温度切替室戻り風路入口５２をさらに有する。温度切替室戻り風路５０は複数設けられるが、本実施の形態では、温度切替室戻り風路入口５２は１つだけ設けられている。すなわち、温度切替室戻り風路入口５２は、複数の温度切替室戻り風路５０に対して共通に構成されている。具体的には、温度切替室戻り風路５０は、１つの温度切替室戻り風路入口５２から冷却器室２３に至る途中で分岐して温度切替室戻り口５１の各々につながるように構成されている。なお、温度切替室戻り風路５０がそれぞれ独立した温度切替室戻り風路入口５２を有し、各温度切替室戻り風路５０が互いに独立して構成されていてもよい。

本実施の形態では、温度切替室戻り風路入口５２は、温度切替室４の背面側の内壁面に設けられている。温度切替室戻り風路入口５２は、温度切替室４において冷気風路２９の吹出口とは離れて設けられている。温度切替室４内の空気は、温度切替室戻り風路入口５２から複数の温度切替室戻り風路５０のいずれか１つを通って、温度切替室戻り口５１から冷却器室２３へ流入する。

冷凍室戻り風路６０は、冷却器室２３に開口する冷凍室戻り口６１を有する。冷凍室戻り口６１は、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側であって冷却器２１に対向する位置に設けられている。本実施の形態では、冷凍室戻り口６１は、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側であり、さらに第１温度切替室戻り口５１Ａの下流側に設けられている。また、冷凍室戻り風路６０は、冷凍室５に開口する冷凍室戻り風路入口６２を有する。冷凍室戻り風路入口６２は、冷凍室５において冷気風路２９の吹出口とは離れて設けられている。本実施の形態では、冷凍室戻り風路入口６２は、冷凍室５の背面側の内壁面に設けられている。冷凍室５内の空気は、冷凍室戻り風路入口６２から冷凍室戻り風路６０を通って、冷凍室戻り口６１から冷却器室２３へ流入する。

図４は、冷却器室２３の構造を模式的に示す背面図である。図４を参照して、冷却器室２３内における冷蔵室戻り口４１、温度切替室戻り口５１および冷凍室戻り口６１の配置について詳述する。

本実施の形態では、図４に示すように、冷却器室２３内に配置された冷却器２１は、フィンが設けられた複数の伝熱管７１と、Ｕ字状に形成された複数の連結管７２と、を有する。伝熱管７１は、上下方向に配列されている。図４の例では、上下方向に沿って８本の伝熱管が配列されている。また、上下に隣接する２本の伝熱管７１は、左右方向の一端が連結管７２によって連結されている。これにより、図４に示すように、ひと繋がりの冷媒管が形成されている。冷却器２１の冷媒管内を流通する冷媒は、最下段の伝熱管７１につながる冷却器入口側７３から、最上段の伝熱管７１につながる冷却器出口側７４へ流れる。空気の流れ方向Ｄ１は冷却器２１の下方から上方に向かう方向であるため、最下段の伝熱管７１は、空気の流れ方向Ｄ１に対して複数の伝熱管７１のうち最上流側に配置されており、最上段の伝熱管７１は、空気の流れ方向Ｄ１に対して複数の伝熱管７１のうち最下流側に配置されている。よって、減圧装置２６から流入してくる低温の気液二相状態の冷媒は、冷却器入口側７３から空気の流れ方向Ｄ１に対して最上流側の伝熱管７１を流通し、段々と下流側の伝熱管７１を流れて冷却器出口側７４に至る。冷却器２１を流れる二相状態の冷媒は、冷却器入口側７３から冷却器出口側７４に進むにつれて、伝熱管７１の外側を流れる空気と熱交換を行う。これにより、二相状態の冷媒は、冷媒内の液相が蒸発しながら伝熱管７１内を流れる。通常、冷却器入口側７３における冷媒の温度は、冷却器出口側７４における冷媒の温度よりも低い。

図４の例では、冷却器室２３において、冷却器室最下部領域７５、冷却器下部領域７６、冷却器中下部領域７７、冷却器中上部領域７８および冷却器上部領域７９の５つの領域が設定されている。冷却器室最下部領域７５は、冷却器室２３において冷却器２１の下方に位置する領域であり、空気の流れ方向Ｄ１に対しては冷却器室２３において最上流側に位置する領域である。冷却器下部領域７６、冷却器中下部領域７７、冷却器中上部領域７８および冷却器上部領域７９は、いずれも冷却器室２３において冷却器２１と重なる位置にある領域である。冷却器下部領域７６が最も下方に位置し、冷却器下部領域７６の上方に冷却器中下部領域７７が位置し、冷却器中下部領域７７の上方に冷却器中上部領域７８が位置している。冷却器上部領域７９は、これら４つの領域のうち最も上方に位置している。空気の流れ方向Ｄ１に対しては、上流側から冷却器下部領域７６、冷却器中下部領域７７、冷却器中上部領域７８、冷却器上部領域７９の順に並んでいる。

冷蔵室戻り口４１は、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷却器２１の上流側の位置として、例えば冷却器室最下部領域７５に設けられる。また、冷凍室戻り口６１は、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側であって冷却器２１に対向する位置として、例えば冷却器上部領域７９に設けられる。複数の温度切替室戻り口５１は、冷却器室２３において冷却器２１に対向しかつ空気の流れ方向Ｄ１に対して互いに異なる位置として、例えば冷却器下部領域７６、冷却器中下部領域７７および冷却器中上部領域７８にそれぞれ設けられる。具体的には、第１温度切替室戻り口５１Ａは冷却器中上部領域７８に設けられ、第２温度切替室戻り口５１Ｂは冷却器中下部領域７７に設けられ、第３温度切替室戻り口５１Ｃは冷却器下部領域７６に設けられる。

このような配置の違いにより、各貯蔵室から冷却器室２３に戻る空気が冷却器２１に流入してから流出するまでの熱交換を行う距離（以下、「熱交換距離」と適宜称する。）が変化し、各貯蔵室から戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う伝熱面積が変化する。通常、冷蔵室３内の温度＞温度切替室４内の温度＞冷凍室５内の温度という関係がある。このため、冷蔵室３から冷却器室２３に戻る空気（以下、「冷蔵室戻り空気」と適宜称する。）を最も多く冷却する必要があり、次いで温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気（以下、「温度切替室戻り空気」と適宜称する。）を多く冷却する必要があり、冷凍室５から冷却器室２３に戻る空気（以下、「冷凍室戻り空気」と適宜称する。）を冷却する量は最も小さくなると考えられる。冷蔵室戻り風路４０の冷蔵室戻り口４１を冷却器室最下部領域７５に設けることにより、冷蔵室戻り空気は、冷却器２１の入口から出口まで、すなわち空気の流れ方向Ｄ１における冷却器２１の上流側の端部から下流側の端部まで通過する。よって、冷蔵室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離が最も長くなり、冷却器２１との伝熱面積も最大になる。一方、冷凍室戻り風路６０の冷凍室戻り口６１を冷却器上部領域７９に設けることにより、冷凍室戻り空気は、空気の流れ方向Ｄ１における冷却器２１の上流側の端部と下流側の端部との間の部分から下流側の端部まで通過する。よって、冷凍室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離が比較的短くなり、冷却器２１との伝熱面積を抑制することができる。これにより、冷凍室戻り空気が冷却器２１によって冷やされ過ぎることを防止し、必要最小限の熱交換を行うことで、冷却器２１の熱負荷を低減することができる。また、温度切替室戻り風路５０の温度切替室戻り口５１を冷却器下部領域７６から冷却器中上部領域７８までの間に設けることにより、温度切替室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離を、冷蔵室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離よりも短く、冷凍室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離よりも長くすることができる。これにより、冷却器２１における冷蔵室戻り空気の冷却量と冷凍室戻り空気の冷却量の間の冷却量で、温度切替室戻り空気を冷却することができる。

また、冷蔵庫１は、風路切替手段８０と、制御装置９０と、を備えている。

風路切替手段８０は、温度切替室４内の空気が冷却器室２３に戻る風路を、複数の温度切替室戻り風路５０のうちのいずれか１つに切り替える。本実施の形態では、風路切替手段８０は、温度切替室戻り風路５０を開閉するダンパ（切替機構）で構成されている。具体的には、風路切替手段８０は、第１温度切替室戻り風路５０Ａに設けられた第１温度切替室戻り風路ダンパ８１Ａと、第２温度切替室戻り風路５０Ｂに設けられた第２温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｂと、第３温度切替室戻り風路５０Ｃに設けられた第３温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｃと、を有している。第１温度切替室戻り風路ダンパ８１Ａは、第１温度切替室戻り風路５０Ａの第１温度切替室戻り口５１Ａを開閉するダンパである。第２温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｂは、第２温度切替室戻り風路５０Ｂの第２温度切替室戻り口５１Ｂを開閉するダンパである。第３温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｃは、第３温度切替室戻り風路５０Ｃの第３温度切替室戻り口５１Ｃを開閉するダンパである。風路切替手段８０は、第１温度切替室戻り口５１Ａ、第２温度切替室戻り口５１Ｂおよび第３温度切替室戻り口５１Ｃのうちのいずれか１つを開き、残りの２つを閉じることで、複数の温度切替室戻り風路５０のうちのいずれか１つに切り替えることができる。

制御装置９０は、冷蔵庫１の動作を制御する。例えば、図２に示すように、制御装置９０は、冷蔵庫１の背面側の上部に設けられる。図５は、冷蔵庫１の制御構成を示すブロック図である。本実施の形態では、制御装置９０は、操作パネル６、送風機２２、圧縮機２４、冷蔵室ダンパ３１、温度切替室ダンパ３２、冷凍室ダンパ３３、冷蔵室温度センサ３４、温度切替室温度センサ３５、冷凍室温度センサ３６、第１温度切替室戻り風路ダンパ８１Ａ、第２温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｂおよび第３温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｃのそれぞれと、例えば信号線等により電気的に接続されている。制御装置９０には、冷蔵室温度センサ３４、温度切替室温度センサ３５および冷凍室温度センサ３６の各々による検出信号と、操作パネル６の操作部からの操作信号と、が入力される。制御装置９０は、入力される各信号に基づいて、冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５の室内がそれぞれ設定された温度に維持されるように、予め記憶された動作プログラムに従って、圧縮機２４の出力、送風機２２の送風量および各ダンパの開度を制御する。また、制御装置９０は、入力される各信号に基づいて、操作パネル６の表示部に各貯蔵室の温度等に関する表示信号を出力する。

図６は、制御装置９０による温度制御に関連する機能ブロック図である。図６に示すように、本実施の形態では、制御装置９０は、温度設定部９１と、温度比較部９２と、機器制御部９３と、記憶部９４と、を有する。記憶部９４には、温度制御に用いられる各種データおよび動作プログラムが記憶されている。

温度設定部９１は、操作パネル６の操作部からの操作信号に従って、冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５の各貯蔵室の設定温度を設定する。温度比較部９２は、温度設定部９１によって設定された各貯蔵室の設定温度と、各貯蔵室に設けられた温度センサによって検出された室内温度とを比較し、比較結果を機器制御部９３へ出力する。具体的には、温度比較部９２は、冷蔵室３の設定温度と冷蔵室温度センサ３４によって検出された室内温度とを比較し、温度切替室４の設定温度と温度切替室温度センサ３５によって検出された室内温度とを比較し、冷凍室５の設定温度と冷凍室温度センサ３６によって検出された室内温度とを比較する。機器制御部９３は、温度比較部９２による比較結果に基づき、各貯蔵室に設けられた温度センサによって検出された室内温度が設定温度となるように、圧縮機２４、送風機２２、冷蔵室ダンパ３１、温度切替室ダンパ３２および冷凍室ダンパ３３を制御する。

また、制御装置９０は、温度切替室４の基準温度に基づいて、風路切替手段８０に温度切替室戻り風路５０を切り替えさせる制御を行う。本実施の形態では、温度切替室４の基準温度として、温度設定部９１によって設定された温度切替室４の設定温度を用いており、この設定温度に基づいて、切り替える温度切替室戻り風路５０を選択する。例えば、記憶部９４には、温度切替室４の設定温度とその設定温度に適した温度切替室戻り風路５０とが関連付けられたデータが予め記憶されている。機器制御部９３は、温度設定部９１によって設定された温度切替室４の設定温度と記憶部９４に記憶されている当該データとを参照して、切り替える温度切替室戻り風路５０を選択し、選択した温度切替室戻り風路５０に切り替わるように風路切替手段８０の第１温度切替室戻り風路ダンパ８１Ａ、第２温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｂおよび第３温度切替室戻り風路ダンパ８１Ｃを制御する。

温度切替室４の設定温度と温度切替室戻り風路５０とは、例えば次のように関連付けられる。複数の温度切替室戻り風路５０はそれぞれ、空気の流れ方向Ｄ１に対して互いに頃なる位置に設けられた温度切替室戻り口５１を有している。ここで、温度切替室４の設定温度が相対的に高いものほど、空気の流れ方向Ｄ１においてより上流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０を関連付け、温度切替室４の設定温度が相対的に低いものほど、空気の流れ方向Ｄ１においてより下流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０を関連付ける。温度切替室４の設定温度が高い場合、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気を冷却するのに必要な冷却量が大きくなると考えられる。よって、温度切替室４から戻る空気を空気の流れ方向Ｄ１に対してより上流側に位置する温度切替室戻り口５１から冷却器２１に流入させることで、冷却器２１における熱交換距離を十分に確保し、必要な冷却を行うことができる。一方で温度切替室４の設定温度が低い場合には、温度切替室４から戻る空気を空気の流れ方向Ｄ１に対して下流側に位置する温度切替室戻り口５１から冷却器２１に流入させることにより、冷却器２１における熱交換距離を必要以上に長くせず、必要最小限の熱交換距離を確保するにとどめて、冷却器２１の熱負荷を低減させることができる。

本実施の形態では、温度切替室４は３つの温度帯に調整でき、３つの温度切替室戻り風路５０が設けられている。よって、例えば、温度切替室４がチルド温度帯に設定されている場合には、空気の流れ方向Ｄ１に対して最も上流側に配置されている第３温度切替室戻り口５１Ｃを有する第３温度切替室戻り風路５０Ｃを選択するように設定される。温度切替室４が過冷却温度帯に設定されている場合には、空気の流れ方向Ｄ１に対して第３温度切替室戻り口５１Ｃの次に上流側に配置されている第２温度切替室戻り口５１Ｂを有する第２温度切替室戻り風路５０Ｂを選択するように設定される。また、温度切替室４がソフトフリージング温度帯に設定されている場合には、空気の流れ方向Ｄ１に対して最も下流側に配置されている第１温度切替室戻り口５１Ａを有する第１温度切替室戻り風路５０Ａを選択するように設定される。このとき、温度切替室４がチルド温度帯に設定されている場合の温度切替室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離が最も長く、温度切替室４が過冷却温度帯に設定されている場合の温度切替室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離が次いで長く、温度切替室４がソフトフリージング温度帯に設定されている場合の温度切替室戻り空気と冷却器２１との熱交換距離が最も短くなる。このような関係に基づいて、制御装置９０は、例えば、温度切替室４の設定温度がチルド温度帯に含まれる第１の温度である場合、風路切替手段８０に、複数の温度切替室戻り風路５０のうち第３温度切替室戻り口５１Ｃを有する第３温度切替室戻り風路５０Ｃに切り替えさせる制御を行う。また、制御装置９０は、例えば、温度切替室４の設定温度が第１の温度よりも低い過冷却温度帯に含まれる第２の温度である場合、風路切替手段８０に、複数の温度切替室戻り風路５０のうちの、第３温度切替室戻り口５１Ｃよりも空気の流れ方向Ｄ１に対して下流側に位置する第２温度切替室戻り口５１Ｂを有する第２温度切替室戻り風路５０Ｂに切り替えさせる制御を行う。

制御装置９０の機能は、例えば、図７に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図７は、処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。制御装置９０の機能は、例えば、図７に示すプロセッサ９５がメモリ９６に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。また、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実現してもよい。また、制御装置９０の機能のうち一部を電子回路として実装し、他の部分をプロセッサ９５およびメモリ９６を用いて実現するようにしてもよい。

以上に説明したように、本実施の形態に係る冷蔵庫１は、冷蔵温度帯に設定される冷蔵室３と、冷凍温度帯に設定される冷凍室５と、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの範囲で設定温度を切り替え可能な温度切替室４と、空気を冷却する冷却器２１と、冷却器２１で冷却された空気を冷蔵室３、冷凍室５および温度切替室４へ送風する送風機２２と、を収容する冷却器室２３と、冷却器室２３において冷却器室２３内の空気の流れ方向Ｄ１に対して冷却器２１よりも上流側の位置に開口する冷蔵室戻り口４１を有し、冷蔵室３内の空気を冷却器室２３へ導く冷蔵室戻り風路４０と、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側であって冷却器２１に対向する位置に開口する冷凍室戻り口６１を有し、冷凍室５内の空気を冷却器室２３へ導く冷凍室戻り風路６０と、冷却器室２３において冷却器２１に対向しかつ空気の流れ方向Ｄ１に対して互いに異なる位置に開口する温度切替室戻り口５１を各々有し、温度切替室４内の空気を冷却器室２３へ導く複数の温度切替室戻り風路５０と、が設けられた本体部２と、温度切替室４内の空気が冷却器室２３へ戻る風路を、複数の温度切替室戻り風路５０のうちのいずれか１つに切り替える風路切替手段８０と、温度切替室４の基準温度である設定温度に基づいて、風路切替手段８０に温度切替室戻り風路５０を切り替えさせる制御を行う制御装置９０と、を備えるものである。

このような構成によって、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの広い範囲で設定温度を切り替えられる温度切替室４から空気が冷却器室２３へ戻る風路を、そのときの温度切替室４の設定温度に基づいて、空気の流れ方向Ｄ１に対して異なる位置に開口する温度切替室戻り口５１のうち適切な位置にある温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０に切り替えることができる。これにより、温度切替室４の設定温度に応じて、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離および伝熱面積を適切に確保できる。このように温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが必要最小限の熱交換を行うことで、冷却器２１の熱負荷を抑制させることができ、これに伴い冷却器２１とともに冷凍サイクル２７を構成する圧縮機２４の仕事量を抑制することができる。これにより、冷蔵庫１の消費電力を抑制することができる。

また、制御装置９０は、風路切替手段８０に、温度切替室４の基準温度である設定温度が第１の温度帯に含まれる場合、複数の温度切替室戻り風路５０のうちの第１の温度切替室戻り風路に切り替えさせ、温度切替室４の設定温度が第１の温度帯よりも低い第２の温度帯に含まれる場合、複数の温度切替室戻り風路５０のうちの、第１の温度切替室戻り風路が有する温度切替室戻り口５１よりも空気の流れ方向Ｄ１に対して下流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する第２の温度切替室戻り風路に切り替えさせる制御を行う。このような構成により、温度切替室４の設定温度が相対的に低い場合、風路切替手段８０によって、空気の流れ方向Ｄ１に対して相対的に下流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０に切り替えられ、温度切替室４の設定温度が相対的に高い場合、風路切替手段８０によって、空気の流れ方向Ｄ１に対して相対的に上流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０に切り替えられる。これにより、温度切替室４の設定温度が高い場合には、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離を長く伝熱面積を大きくするようにでき、温度切替室４の設定温度が低い場合には、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離を短く伝熱面積を小さくするようにできる。よって、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１との熱交換をより適切に行うことができ、冷却器２１の熱負荷を抑制させることができる。

複数の温度切替室戻り風路５０の温度切替室戻り口５１はいずれも、空気の流れ方向Ｄ１に対して冷蔵室戻り口４１の下流側かつ冷凍室戻り口６１の上流側に配置されている。このような構成により、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離を、冷蔵室３から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離と冷凍室５から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離との間の範囲に調整することができる。これにより、温度切替室４に設定され得る冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの範囲の温度に対応して、温度切替室４から冷却器室２３に戻る空気と冷却器２１とが熱交換を行う距離を確保することができる。

温度切替室４は、０℃以上３℃未満のチルド温度帯と、－３℃以上０℃未満の過冷却温度帯と、－１０℃以上－５℃以下のソフトフリージング温度帯と、の少なくとも３つの温度帯に切り替え可能である。このような構成によって、温度切替室４を、チルド室、過冷却保存室またはソフトフリージング室として利用できる。チルド室としての利用では、冷蔵室３の容量不足を補うこと等ができ、過冷却保存室としての利用では、生鮮食品等を品質を維持したまま保存することができ、ソフトフリージング室としての利用では、食品を即座に使用できるような態様で冷凍保存することができる。したがって、冷蔵庫１の使用者の利便性を向上させることができる。

なお、上述した本実施の形態では、冷蔵庫１は、冷蔵室３、温度切替室４および冷凍室５を有し、上からこの順で配置されていたが、冷蔵庫１が有する貯蔵室の数や種類、配置はこれに限らない。例えば、冷蔵庫１は、冷蔵室３に加えてさらに他の冷蔵室を有してもよいし、他の種類の貯蔵室を有してもよい。また、例えば、冷凍室が冷蔵庫１の上部に設けられていてもよい。加えて、各貯蔵室に１つの扉が設けられていたが、これに限らず、例えば、温度切替室４と冷凍室５とを共通の扉で開閉するように構成されていてもよい。

また、制御装置９０は、温度切替室４の基準温度として設定温度に基づいて、風路切替手段８０を制御していたが、これに限らない。温度切替室４の基準温度は、測定された温度切替室４の室内温度であってもよい。例えば、制御装置９０は、温度切替室４内の温度を検出する温度切替室温度センサ３５によって検出された室内温度に基づいて、風路切替手段８０を制御してもよい。このような構成により、温度切替室４が開かれて外気が流入し、室内温度が大きく上昇した場合に、その上昇した温度に応じて温度切替室戻り風路５０を切り替えることができ、上昇した温度に対応した冷却量で温度切替室戻り空気と冷却器２１との熱交換を行うことができる。さらに、温度切替室４の基準温度は、例えば、温度切替室４の設定温度と測定された室内温度との平均値であってもよい。温度切替室４の基準温度は、温度切替室４の設定温度と測定された室内温度との少なくとも一方に基づくものであればよい。

温度切替室４において調整される温度帯の数と温度切替室戻り風路５０との数は、上述した説明では一致していたが、特に限定されない。例えば、温度切替室４において調整される温度帯の数が３つに対して、温度切替室戻り風路５０との数が２つであってもよい。この場合、一例としては、温度切替室４の温度帯がチルド温度帯および過冷却温度帯のいずれかの場合に、冷却器室２３において空気の流れ方向Ｄ１に対して上流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０に切り替え、温度切替室４の温度帯がソフトフリージング温度帯の場合に、空気の流れ方向Ｄ１に対して下流側に位置する温度切替室戻り口５１を有する温度切替室戻り風路５０に切り替えるようにしてもよい。

貯蔵室内に収納される被冷却物は食品であるとして説明したが、これに限らない。例えば、被冷却物は、食用ではない小動物の生肉等のように自然界から採取されるものであってもよいし、クローン動物等の実験用の動物の生肉であってもよい。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について、図８および図９を参照して説明する。図８は、本実施の形態における冷蔵庫１０１の温度切替室戻り風路１５０周辺の模式図である。図９は、冷蔵庫１０１の制御構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のうち、実施の形態１と同様の部分の説明は省略する。

実施の形態１における風路切替手段８０は、各温度切替室戻り風路５０の温度切替室戻り口５１を開閉するダンパで構成されていたのに対して、本実施の形態における風路切替手段１８０は、温度切替室戻り風路１５０に設けられた切替弁（切替機構）で構成されている点で異なっている。

図８に示すように、本実施の形態では、冷蔵庫１０１には、複数の温度切替室戻り風路１５０として、第１温度切替室戻り風路１５０Ａと、第２温度切替室戻り風路１５０Ｂと、第３温度切替室戻り風路１５０Ｃと、が設けられている。また、冷却器室２３に開口する温度切替室戻り口１５１として、第１温度切替室戻り風路１５０Ａは第１温度切替室戻り口１５１Ａを有し、第２温度切替室戻り風路１５０Ｂは第２温度切替室戻り口１５１Ｂを有し、第３温度切替室戻り風路１５０Ｃは第３温度切替室戻り口１５１Ｃを有する。冷却器室２３において、空気の流れ方向Ｄ１に対して上流側から第３温度切替室戻り口１５１Ｃ、第２温度切替室戻り口１５１Ｂおよび第１温度切替室戻り口１５１Ａの順で配置されている。温度切替室戻り風路１５０は、実施の形態１の温度切替室戻り風路５０と同様に、１つの温度切替室戻り風路入口５２から冷却器室２３に至る途中で分岐して温度切替室戻り口１５１の各々につながるように構成されている。具体的には、温度切替室戻り風路入口５２の下流側にある第１分岐部分１５３において、第３温度切替室戻り風路１５０Ｃが第１温度切替室戻り風路１５０Ａおよび第２温度切替室戻り風路１５０Ｂと分岐している。また、第１分岐部分１５３の下流側にある第２分岐部分１５４において、第１温度切替室戻り風路１５０Ａと第２温度切替室戻り風路１５０Ｂとが分岐している。

冷蔵庫１０１の風路切替手段１８０は、複数の温度切替室戻り風路１５０の分岐した部分において温度切替室戻り風路１５０を切り替える切替機構を有する。本実施の形態では、風路切替手段１８０は、切替機構として、第１分岐部分１５３に設けられた第１切替弁１８２と、第２分岐部分１５４に設けられた第２切替弁１８３と、を有する。第１切替弁１８２は、第３温度切替室戻り風路１５０Ｃと第１温度切替室戻り風路１５０Ａおよび第２温度切替室戻り風路１５０Ｂの共通の風路とのいずれか一方に切り替える。第２切替弁１８３は、第１温度切替室戻り風路１５０Ａと第２温度切替室戻り風路１５０Ｂとのいずれか一方に切り替える。例えば、風路切替手段１８０が複数の温度切替室戻り風路１５０のうち第１温度切替室戻り風路１５０Ａに切り替える場合、第１切替弁１８２は、第３温度切替室戻り風路１５０Ｃを閉鎖して第１温度切替室戻り風路１５０Ａおよび第２温度切替室戻り風路１５０Ｂの共通の風路に切り替え、第２切替弁１８３は、第２温度切替室戻り風路１５０Ｂを閉鎖して第１温度切替室戻り風路１５０Ａに切り替える。

図９に示すように、本実施の形態では、制御装置９０は、第１切替弁１８２および第２切替弁１８３のそれぞれと、例えば信号線等により電気的に接続されている。制御装置９０は、実施の形態１と同様に、温度切替室４の設定温度に基づいて、風路切替手段１８０に温度切替室戻り風路１５０を切り替えさせる制御を行う。このとき、制御装置９０は、温度切替室４の設定温度に基づいて切り替える温度切替室戻り風路１５０を選択し、選択した温度切替室戻り風路１５０に切り替わるように第１切替弁１８２および第２切替弁１８３を制御する。

上述したように、本実施の形態では、複数の温度切替室戻り風路１５０は、温度切替室４に開口する温度切替室戻り風路入口５２から冷却器室２３に至る途中で分岐して温度切替室戻り口１５１の各々につながるように構成されており、風路切替手段１８０は、複数の温度切替室戻り風路１５０の分岐した部分において温度切替室戻り風路１５０を切り替える第１切替弁１８２および第２切替弁１８３を有する。このような構成にすることで、温度切替室戻り風路１５０の各温度切替室戻り口１５１にダンパ等の切替機構を設ける場合に比べて、切替機構の個数を減らすことができ、より安価に風路切替手段を構成することができる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、本実施の形態における冷蔵庫２０１の温度切替室戻り風路１５０周辺の模式図である。図１１は、冷蔵庫２０１の制御構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のうち、上述した実施の形態と同様の部分の説明は省略する。

本実施の形態における冷蔵庫２０１は、実施の形態２における冷蔵庫１０１に対して、切替機構の凍結を防止する加熱手段をさらに備える点で異なっている。このような加熱手段は、例えば電気ヒータで構成される。図１０に示すように、本実施の形態では、冷蔵庫２０１は、加熱手段として、第１凍結防止ヒータ１８４と、第２凍結防止ヒータ１８５と、を備える。第１凍結防止ヒータ１８４は、第１切替弁１８２の凍結を防止するため、第１分岐部分１５３の周囲に設けられている。第２凍結防止ヒータ１８５は、第２切替弁１８３の凍結を防止するため、第２分岐部分１５４の周囲に設けられている。第１切替弁１８２および第２切替弁１８３は、実施の形態１におけるダンパと異なり、温度切替室戻り風路１５０の内壁と直接接することで風路の切替えを行う。このため、長期間にわたって第１切替弁１８２や第２切替弁１８３を動作させていない場合、風路内壁と接しているためこれらの切替弁が凍結する可能性がある。第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５によって、第１分岐部分１５３および第２分岐部分１５４をそれぞれ加熱し、このような切替弁の凍結を防止している。

図１１に示すように、本実施の形態では、制御装置９０は、第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５の各々と、例えば信号線等により電気的に接続されている。制御装置９０は、第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５の各々を通電制御することによって、各々を加熱動作させる。制御装置９０は、第１切替弁１８２および第２切替弁１８３の凍結を防止するため、例えば、一定期間毎に第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５を動作させる。

なお、第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５を加熱させるタイミングは、冷却器２１の霜取り時と同期させてもよい。通常、冷却器室２３に流入する空気には水蒸気が含まれ、その水蒸気が霜として冷却器２１に付着する。冷却器２１に霜が付着すると、冷凍サイクル２７の熱交換効率が低下し、その結果、冷蔵庫２０１の消費電力が増加する。このため、冷却器２１には、霜取りのための除霜ヒータ（不図示）が設けられている。冷却器２１の霜取り時にはこの除霜ヒータが動作する。

第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５を常時動作させると消費電力の増加を招くとともに、温度切替室戻り風路１５０を過熱してしまい、温度切替室戻り空気の冷却を阻害する可能性がある。そこで、冷却器２１の霜取り中に第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５を動作させることにより、除霜ヒータによる冷却器２１周りの昇温に合わせて第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５を最小限の加熱とし、温度切替室戻り空気の冷却の阻害とならずに、第１切替弁１８２および第２切替弁１８３の凍結防止を実施することができる。

上述したように、本実施の形態では、冷蔵庫２０１は、第１切替弁１８２および第２切替弁１８３の凍結を防止する第１凍結防止ヒータ１８４および第２凍結防止ヒータ１８５をさらに備える。このような構成により、温度切替室戻り風路１５０の分岐した部分に設けられる第１切替弁１８２および第２切替弁１８３が凍結して動作できなくなることを防止することができる。

なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略したりすることも、実施の形態で示された技術的思想の範囲に含まれる。

本開示によれば、温度切替室の設定温度を切り替えた場合であっても、消費電力を抑制することが可能な冷蔵庫を提供できる。

１、１０１、２０１ 冷蔵庫、２ 本体部、３ 冷蔵室、４ 温度切替室、５ 冷凍室、６ 操作パネル、１３ 冷蔵室扉、１４ 温度切替室扉、１５ 冷凍室扉、１７、１８ 仕切壁、２１ 冷却器、２２ 送風機、２３ 冷却器室、２４ 圧縮機、２５ 凝縮器、２６ 減圧装置、２７ 冷凍サイクル、２８ 機械室、２９ 冷気風路、３１ 冷蔵室ダンパ、３２ 温度切替室ダンパ、３３ 冷凍室ダンパ、３４ 冷蔵室温度センサ、３５ 温度切替室温度センサ、３６ 冷凍室温度センサ、４０ 冷蔵室戻り風路、４１ 冷蔵室戻り口、４２ 冷蔵室戻り風路入口、５０、１５０ 温度切替室戻り風路、５０Ａ、１５０Ａ 第１温度切替室戻り風路、５０Ｂ、１５０Ｂ 第２温度切替室戻り風路、５０Ｃ、１５０Ｃ 第３温度切替室戻り風路、５１、１５１ 温度切替室戻り口、５１Ａ、１５１Ａ 第１温度切替室戻り口、５１Ｂ、１５１Ｂ 第２温度切替室戻り口、５１Ｃ、１５１Ｃ 第３温度切替室戻り口、５２ 温度切替室戻り風路入口、６０ 冷凍室戻り風路、６１ 冷凍室戻り口、６２ 冷凍室戻り風路入口、７１ 伝熱管、７２ 連結管、７３ 冷却器入口側、７４ 冷却器出口側、７５ 冷却器室最下部領域、７６ 冷却器下部領域、７７ 冷却器中下部領域、７８ 冷却器中上部領域、７９ 冷却器上部領域、８０、１８０ 風路切替手段、８１Ａ 第１温度切替室戻り風路ダンパ、８１Ｂ 第２温度切替室戻り風路ダンパ、８１Ｃ 第３温度切替室戻り風路ダンパ、９０ 制御装置、９１ 温度設定部、９２ 温度比較部、９３ 機器制御部、９４ 記憶部、９５ プロセッサ、９６ メモリ、１５３ 第１分岐部分、１５４ 第２分岐部分、１８２ 第１切替弁、１８３ 第２切替弁、１８４ 第１凍結防止ヒータ、１８５ 第２凍結防止ヒータ、Ｄ１ 空気の流れ方向。

Claims (10)

1. 冷蔵温度帯に設定される冷蔵室と、
   冷凍温度帯に設定される冷凍室と、
   前記冷蔵温度帯から前記冷凍温度帯までの範囲で設定温度を切り替え可能な温度切替室と、
   空気を冷却する冷却器と、前記冷却器で冷却された空気を前記冷蔵室、前記冷凍室および前記温度切替室へ送風する送風機と、を収容する冷却器室と、
   前記冷却器室において前記冷却器に対向しかつ前記空気の流れ方向に対して互いに異なる位置に開口する温度切替室戻り口を各々有し、前記温度切替室内の空気を前記冷却器室へ導く複数の温度切替室戻り風路と、が設けられた本体部と、
   前記温度切替室内の空気が前記冷却器室へ戻る風路を、前記複数の温度切替室戻り風路のうちのいずれか１つに切り替える風路切替手段と、
   前記温度切替室の設定温度と測定された前記温度切替室の室内温度との少なくとも一方に基づく基準温度に基づいて、前記風路切替手段に前記温度切替室戻り風路を切り替えさせる制御を行う制御装置と、
   を備える冷蔵庫。
2. 前記制御装置は、前記風路切替手段に、
   前記基準温度が第１の温度帯に含まれる場合、前記複数の温度切替室戻り風路のうちの第１の温度切替室戻り風路に切り替えさせ、
   前記基準温度が前記第１の温度帯よりも低い第２の温度帯に含まれる場合、前記複数の温度切替室戻り風路のうちの、前記第１の温度切替室戻り風路が有する温度切替室戻り口よりも前記空気の流れ方向に対して下流側に位置する温度切替室戻り口を有する第２の温度切替室戻り風路に切り替えさせる制御を行う請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記冷却器室において前記冷却器室内の空気の流れ方向に対して前記冷却器よりも上流側の位置に開口する冷蔵室戻り口を有し、前記冷蔵室内の空気を前記冷却器室へ導く冷蔵室戻り風路と、
   前記冷却器室において前記空気の流れ方向に対して前記冷蔵室戻り口の下流側であって前記冷却器に対向する位置に開口する冷凍室戻り口を有し、前記冷凍室内の空気を前記冷却器室へ導く冷凍室戻り風路と、
   を備える請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 前記複数の温度切替室戻り風路の前記温度切替室戻り口はいずれも、前記空気の流れ方向に対して前記冷蔵室戻り口の下流側かつ前記冷凍室戻り口の上流側に配置されている請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記温度切替室は、０℃以上３℃未満のチルド温度帯と、－３℃以上０℃未満の過冷却温度帯と、－１０℃以上－５℃以下のソフトフリージング温度帯と、の少なくとも３つの温度帯に切り替え可能である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記複数の温度切替室戻り風路は、前記温度切替室に開口する温度切替室戻り風路入口から前記冷却器室に至る途中で分岐して前記温度切替室戻り口の各々につながるように構成されており、
   前記風路切替手段は、前記複数の温度切替室戻り風路の分岐した部分において前記温度切替室戻り風路を切り替える切替機構を有する請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記切替機構の凍結を防止する加熱手段をさらに備える請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記風路切替手段は、ダンパである請求項１に記載の冷蔵庫。
9. 前記切替機構は、切替弁である請求項６に記載の冷蔵庫。
10. 前記加熱手段は、電気ヒータである請求項７に記載の冷蔵庫。

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