(57)【要約】  【課題】  コンパクトな上、短時間で氷（好ましくは透明氷）を製氷できる冷凍冷蔵庫を提供する。  【解決手段】  冷媒を圧縮する圧縮器１１と、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器１３と、液化した冷媒を気化させる主蒸発器１５とを冷媒パイプ１６で連結することで、冷媒を循環させる冷凍サイクルユニット１９を備え、主蒸発器１５の気化熱で空気を冷却する冷凍冷蔵庫５９において、水を付着させられる製氷容器１としての機能を果たす副蒸発器１が、冷凍サイクルユニット１９における主蒸発器１５に対して直列に組み込まれている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスを圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒ガスを凝縮液化する凝縮器と、凝縮液化した冷媒液を減圧する第１型の減圧器と、減圧した冷媒液を蒸発させる蒸発器と、を冷媒管によって環状に連結して成る冷凍サイクルユニットが備えられた冷凍冷蔵庫において、
製氷専用の製氷用蒸発器が、上記蒸発器に対し直列になるように、上記冷凍サイクルユニットに組み込まれていることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
上記製氷用蒸発器は、
上記蒸発器の上流位置でありかつ上記凝縮器の下流位置から分岐するとともに、この分岐した箇所より下流でかつ蒸発器の上流位置に合流する冷媒管に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
冷却部が、上記製氷用蒸発器に設けられるとともに、
貯水容器、給水ポンプ、および給水管を含む給水ユニットが設けられ、
この給水ユニットが、貯水容器に貯まった水を給水ポンプで吸引するとともに給水管を介して、上記冷却部に供給することを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
上記冷却部への水の供給は、冷却部に対する水の吹きつけ、または冷却部に対す水の流下になっていることを特徴とする請求項３に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
上記冷媒管における分岐箇所には、冷媒量を調整する第１の冷媒調整弁が設けられていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項６】
上記凝縮器から上記蒸発器に至るまでの冷媒管には、第２型の減圧器が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項７】
上記第２型の減圧器は、上記製氷用蒸発器の直前の上流位置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項８】
少なくとも１つ以上の第２型の減圧器は、上記第１の冷媒調整弁よりも下流位置でかつ上記製氷用蒸発器の上流位置の冷媒管に設けられているとともに、
少なくとも１つ以上の第１型の減圧器は、上記第１の冷媒調整弁よりも下流位置でかつ上記蒸発器の上流位置の冷媒管に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項９】
上記第２型の減縮器の個数は、上記第１型の減圧器の個数よりも多いことを特徴とする請求項８に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１０】
制御部が設けられており、
この制御部が、上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御していることを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１１】
外気温度を測定する外気温度測定部が設けられ、
上記制御部は、この外気温度測定部による測定外気温度に基づいて、上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御していることを特徴とする請求項１０に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１２】
上記制御部は、
予め定めた閾外気温度を規定しており、この閾外気温度よりも上記測定外気温度が高い場合、
上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御して、上記蒸発器のみに流れる冷媒量を、上記製氷用蒸発器を経て上記蒸発器に流れる冷媒量よりも、多くしていることを特徴とする請求項１１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１３】
冷凍冷蔵庫内の庫内温度を測定する庫内温度測定部が設けられ、
上記制御部は、この庫内温度測定部による測定庫内温度に基づいて、上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御していることを特徴とする請求項１０に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１４】
上記制御部は、
予め定めた閾庫内温度を規定しており、この閾庫内温度よりも上記測定庫内温度が高い場合、
上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御して、上記蒸発器のみに流れる冷媒量を、上記製氷用蒸発器を経て上記蒸発器に流れる冷媒量よりも、多くしていることを特徴とする請求項１３に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１５】
上記制御部に対する指令を入力する入力部が設けられ、
この入力部によって指令がなされた場合、
上記制御部は、上記第１の冷媒調整弁における調整度を制御して、上記蒸発器のみに流れる冷媒量を、上記製氷用蒸発器を経て上記蒸発器に流れる冷媒量よりも、多くしていることを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１６】
上記蒸発器によって冷却された空気を送り出す送風部が設けられ、
上記制御部は、この送風部を制御することで、上記製氷用蒸発器に冷却された空気を送風し、製氷用蒸発器の周囲温度を冷蔵温度帯にしていることを特徴とする請求項１０〜１５のいずれか１項に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１７】
上記制御部が、上記送風部を制御することで、上記蒸発器によって冷却された空気を送風し、給水ユニットの周囲温度を冷蔵温度帯にしていることを特徴とする請求項１６に記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍冷蔵庫に関するものであり、例えば、家庭で使用される家庭用冷凍冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、間接冷却（間接冷却方式）と呼ばれる冷凍冷蔵庫は、特許文献１のように種々開発されている。このような間接冷却方式の冷凍冷蔵庫は、冷気を生じさせる冷凍サイクルユニットを備えている。
【０００３】
図８に示すように、一般的な冷凍サイクルユニット１１９は、圧縮器１１１、補助凝縮器１１２、凝縮器（フィンチューブ型蒸発器）１１３、キャピラリーチューブ１１４、および蒸発器１１５を冷媒パイプ１１６を介して、環状に接続した冷凍サイクルから構成されている。そして、冷凍冷蔵庫は、この冷凍サイクルユニット１１９の蒸発器１１５による冷気（−２５℃程度）を送風ファン１３３によって、庫内に循環させることで、冷蔵・冷凍を行うようになっている。
【０００４】
ところで、水が凍結して氷になる場合、水中に溶解している不純物は、凍結する過程における氷と水との境目（氷−水界面）に排出され、この氷−水界面（凍結界面）で過飽和状態になっている。そして、この過飽和状態の不純物の水中に拡散していく速度（拡散速度）が、氷の成長していく速度（凍結速度）よりも遅い場合、氷は不純物を取り込みながら成長していく。その結果、白濁した氷が生成されるようになっている。
【０００５】
すると、透明度の高い氷を生成するためには、「凍結速度が拡散速度よりも遅い」、または、「拡散速度が凍結速度よりも速い」という状態が、維持されるようになっていればよい。
【０００６】
しかしながら、通常、間接冷却式の冷凍冷蔵庫が、静止状態（不動）の製氷容器に、−２５℃程度の冷風を吹きつける。すると、製氷容器が不動ゆえに、拡散速度が速まらない。そのため、拡散速度が凍結速度よりも遅くなり、製氷容器内の氷は白濁することが多い。
【０００７】
そこで、かかるような事態を回避すべく、特許文献２・３のような製氷装置を冷凍冷蔵庫内に組み込もうという考えがある。図９は、特許文献２の製氷装置１６９を示している。この特許文献２の製氷装置１６９は、製氷容器１０１の上部に加熱板１６１を設けている。そして、この加熱板１６１が、製氷容器１０１上部の水を温めることで、凍結速度を拡散速度よりも遅らせている（すなわち、水の一部を凍結させないようにして、溶存気体である不純物が水中に拡散できる）。そのため、この製氷装置１６９は、透明度の高い氷を生成できる。
【０００８】
一方、図１０は、特許文献３の製氷装置１６９を示している。この特許文献３の製氷装置１６９は、製氷水貯水タンク１４１に貯留されている水を製氷プレート１６２上に流下させることで、製氷水中の不純物を拡散させ、拡散速度を凍結速度よりも速まらせている。そのため、この製氷装置１６９は、製氷プレート１６２上に、透明度の高い氷を生成できる。
【特許文献１】特開昭６４−２３０８１号公報（第１図等参照）
【特許文献２】特開平１−１２３９６８号公報（請求項１、第１図参照）
【特許文献３】特開平１１−１４２０３３号公報（図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２の製氷装置１６９は、製氷容器１０１内の水の水温を上昇させている。そのため、凍結速度は極端に低下してしまう（例えば、水温上昇を伴わない凍結速度に比べて、数分の一程度の凍結速度となってしまう）。すると、このような製氷装置１６９が、一般家庭用の冷凍冷蔵庫で生成される氷１００ｇ程度を生成しようとしたとき、約８時間程度を要してしまうことになる。したがって、このような製氷装置１６９を冷凍冷蔵庫に組み込むと、製氷に要する時間が、通常の製氷時間（約２時間）の４倍程度になり、短時間で透明氷を得ることができないという問題が生じる。
【００１０】
また、特許文献３のように、製氷プレート１６２上に製氷水を流水（噴射）させる方式の製氷装置１６９は、特許文献２の製氷装置１６９に比べると、短時間（約１時間程度）で透明氷を製氷できる。しかしながら、製氷専用の冷凍サイクルが必要になってくる。つまり、このような製氷装置１６９を冷凍冷蔵庫に組み込むと、庫内冷却用の冷凍サイクルと、製氷用の冷凍サイクルとの２つの冷凍サイクルが必要になってくる。すると、従来の冷凍冷蔵庫に比べて、２倍の冷凍サイクルユニットを設ける容積（スペース）が必要になり、冷凍冷蔵庫における容積効率が悪化してしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、コンパクトな上、短時間で氷（好ましくは透明氷）を製氷できる冷凍冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、冷媒ガスを圧縮する圧縮器と、圧縮した冷媒ガスを凝縮液化する凝縮器と、凝縮液化した冷媒液を減圧する第１型の減圧器と、減圧した冷媒液を蒸発させる蒸発器と、を冷媒管によって環状に連結して成る冷凍サイクルユニットが備えられた冷凍冷蔵庫であって、製氷専用の製氷用蒸発器が、上記蒸発器に対し直列になるように、上記冷凍サイクルユニットに組み込まれていることを特徴としている。
【００１３】
蒸発器によって冷却された空気（冷気）が水に吹きつけられることで、氷が生成する場合（間接冷却の場合）、空気を介在させた冷気が水を冷却させることになる。しかしながら、空気の熱伝導率は比較的低い。そのため、かかるような冷却で氷を生成させると、冷気の熱（冷熱）が効率よく水に伝わらない。
【００１４】
本発明の冷凍冷蔵庫は、冷凍サイクルユニットに冷媒を気化させることのできる製氷用蒸発器を組み込むようにしている。そのため、冷凍サイクルユニット中を循環する冷媒の気化熱が、製氷用蒸発器を介して水に伝わる。つまり、本発明の冷凍冷蔵庫は、熱伝導率の比較的低い空気を介在させることなく水を冷却させる。したがって、本発明は、間接冷却に比べて、効率よく水を冷却できる冷凍冷蔵庫といえる。
【００１５】
また、本発明の冷凍冷蔵庫は、間接冷却に用いられる冷凍サイクルユニットを援用して、氷を生成している。そのため、別個の冷凍サイクルユニット等が不要になる。したがって、冷凍冷蔵庫自体の大型化が抑制される。
【００１６】
また、製氷用蒸発器と蒸発器とが直列配列された冷凍冷蔵庫の一例として、蒸発器の上流位置でありかつ上記凝縮器の下流位置から分岐するとともに、この分岐した箇所より下流でかつ蒸発器の上流位置に合流する冷媒管に、製氷用蒸発器が設けられた冷凍冷蔵庫が挙げられる。
【００１７】
このように製氷用蒸発器と蒸発器とが直列配設されるようになっていれば、冷凍サイクルユニット中における冷媒が、製氷用蒸発器に流れたとしても必ず蒸発器にも流れることになる。そのため、製氷用蒸発器に冷媒が流れたとしても、蒸発器の冷却が停止するような事態は起こり得ない。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫は、製氷用蒸発器で氷を生成するとともに、蒸発器で冷蔵室等の冷却できる。すなわち、本発明は、製氷と冷蔵等とを同時に行える冷凍冷蔵庫となる。
【００１８】
なお、製氷用蒸発器や後述の冷却部の材料は、特に限定されるものではないが、熱伝導率の比較的高い材料が好ましい。例えば銅やアルミニウム等の金属が挙げられる。
【００１９】
また、本発明の冷凍冷蔵庫には、貯水容器、給水ポンプ、および給水管を含む給水ユニットが設けられ、この給水ユニットが、貯水容器に貯まった水をポンプで吸引するとともに給水管を介して、製氷用蒸発器に設けられた冷却部に給水する（例えば吹きつけたり流したりする）ようになっている。なお、冷却部の形状は、プレート状（平板状）であっても容器状（箱状体）であってもよい。
【００２０】
一般的に、氷が生成されるときには最初に純水の部分から凍りだし、水中の不純物は、未氷結の部分に追い出されるという性質がある。そこで、この性質を利用して、給水ユニットは、製氷用蒸発器に固着等させた冷却部に製氷水を吹きつける〔または冷却部上に製氷水を流す（流水させる）〕ことで製氷水における純水を優先的に固化（氷結）させる。一方、給水ユニットは、不純物を冷却部に付着できなかった水に含ませるようにしている。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫は、冷却部に、純水に起因する透明な氷（透明氷）を生成できる。
【００２１】
また、上記のように、本発明の冷凍冷蔵庫では、例えば製氷用蒸発器は、蒸発器の上流位置でありかつ凝縮器の下流位置から分岐するとともに、この分岐した箇所より下流でかつ蒸発器の上流位置に合流する冷媒管に設けられている。そして、このような構成の冷凍冷蔵庫には、さらに、冷媒管における分岐箇所に、冷媒量を調整する第１の冷媒調整弁が設けられていてもよい。
【００２２】
このように分岐した冷媒管に冷媒調整弁（第１の冷媒調整弁）が設けられていれば、冷媒調整弁の開閉度合い（調整度）に応じて、製氷用蒸発器・蒸発器の両方に流れる冷媒量と蒸発器のみに流れる冷媒量とが異なってくる。すると、冷媒量に応じて、製氷能力と冷蔵能力とが適宜変更できる冷凍冷蔵庫になる。
【００２３】
ところで、一般的に、凝縮器によって凝縮液化された冷媒（冷媒液）は、減圧されることで低温化される。そこで、本発明の冷凍冷蔵庫では、凝縮器から蒸発器に至るまでの冷媒管に、例えば冷蔵用の第１型の減圧器、または製氷用の第２型の減圧器が設けられている。このようにすれば、蒸発器に流れる冷媒や、製氷用蒸発器に流れる冷媒の温度を低温化できるためである。なお、製氷用に使用される第２型の減圧器は、製氷用蒸発器の直前の上流位置に設けられていることが好ましい。
【００２４】
また、少なくとも１つ以上の第２型の減圧器が、第１の冷媒調整弁よりも下流位置でかつ製氷用蒸発器の上流位置の冷媒管に設けられているとともに、少なくとも１つ以上の第１型の減圧器が、第１の冷媒調整弁よりも下流位置でかつ蒸発器の上流位置の冷媒管に設けられていることがよい。
【００２５】
このような構成であれば、製氷用蒸発器に流れる冷媒、および蒸発器に流れる冷媒の両方が、減圧によって低温化されるためである。
【００２６】
また、本発明の冷凍冷蔵庫では、第２型の減縮器の個数は、第１型の減圧器の個数よりも多くなっているほうが好ましい。
【００２７】
製氷用蒸発器は氷を生成することを目的としている。そのため、さらなる低温の冷媒が流れてくるようになっていれば好ましい。そこで、本発明の冷凍冷蔵庫は、上記のような構成にすることで、製氷用蒸発器に流れる冷媒を、蒸発器に流れる冷媒よりも低温にさせている。
【００２８】
なお、上記の第１の冷媒調整弁における調整度は、冷凍冷蔵庫に設けられた制御部によって制御されるようになっている。そのため、調整度を精密に設定できる冷凍冷蔵庫が実現している。
【００２９】
ところで、製氷用蒸発器に供給された冷媒が、続けて蒸発器に流入するようになったとしても、その冷媒は、製氷用蒸発器で一度気化された後の冷媒であるので、蒸発器での冷却性能を低下させる場合がある。なぜなら、製氷用蒸発器による気化によって一部熱交換のなされた後の冷媒液は、全く熱交換なされることのない冷媒液に比べて、低下した冷却性能しか発揮できないためである。
【００３０】
すると、比較高温な外気温度や庫内温度のために、冷凍サイクルユニット（蒸発器）で空気を冷却させるために要するエネルギー量が比較的増加する場合、一度気化された後の冷媒が蒸発器に流れると、蒸発器の冷却性能の著しい低下のおそれが生じる。
【００３１】
そこで、本発明の冷凍冷蔵庫では、制御部が、外気温度や庫内温度に基づいて、第１の冷媒調整弁における調整度を制御し、冷媒量を適宜調整させている。
【００３２】
具体的には、制御部が、閾温度（閾外気温度・閾庫内温度）を規定するとともに、その閾温度と温度測定部（外気温度測定部・庫内温度測定部）の測定結果とを比較し、測定結果が閾温度よりも高い場合、第１の冷媒調整弁における調整度を制御して、蒸発器のみに流れる冷媒量を、製氷用蒸発器を経て蒸発器に流れる冷媒量よりも多くしている。
【００３３】
このように制御していれば、蒸発器（冷凍冷蔵庫）の冷却機能の低下が防止される。したがって、外気温度や庫内温度が比較的高温であっても、冷凍冷蔵庫の庫内温度が一定温度以下に維持されることになる。
【００３４】
ところで、上記したように、第１の冷媒調整弁は、制御部によって制御されている。そして、制御部は、例えば外気温度や庫内温度に応じて、第１の冷媒調整弁の調整度を制御している。しかしながら、ユーザー等による氷を必要とする場合は限られている場合がある。
【００３５】
そこで、本発明の冷凍冷蔵庫では、この制御部に対する指令を入力する入力部が設けられるようにし、この入力部によって指令がなされた場合、制御部が、第１の冷媒調整弁における調整度を制御するようになっている。具体的には、制御部が、第１の冷媒調整弁を用いて、蒸発器のみに流れる冷媒量を、製氷用蒸発器を経て蒸発器に流れる冷媒量よりも、多くしている。したがって、このような入力部が設けられるようにしておけば、ユーザー等の任意で、製氷用蒸発器による製氷を行わせることができる冷凍冷蔵庫が実現する。
【００３６】
また、本発明の冷凍冷蔵庫には、蒸発器で冷却された空気（冷気）を冷凍冷蔵庫内部に送り出す送風部が設けられている。そして、この送風部での風量を調整することで、冷凍冷蔵庫内の例えば冷蔵室や製氷室の温度を変更できるようになっている。
【００３７】
そこで、本発明の冷凍冷蔵庫では、制御部が、この送風部を制御することで製氷用蒸発器に冷却された空気を送風し、製氷用蒸発器の周囲温度を冷蔵温度帯にしてもよい。
【００３８】
このように製氷用蒸発器の周囲温度（容器周囲温度）が冷蔵温度帯（およそ０〜５℃）になっていると、例えば冷媒管から離間して位置する冷却部の側壁部等は、冷蔵温度帯の影響で氷点以下になりにくい。一方、冷媒管近傍の冷却部の底部等は、冷媒の影響で氷点以下になる。そのため、冷却部に付着した水は、冷却部で最も冷却されている底部等から積層するように固化していく。
【００３９】
特に、純水から凍りやすいという性質があることから、水の純水部分が、優先的に積層固化していく。その結果、確実に透明氷を生成できる冷凍冷蔵庫が実現する。
【００４０】
また、本発明の冷凍冷蔵庫では、制御部が、送風部を制御することで蒸発器によって冷却された空気を送風し、給水ユニットの周囲温度を冷蔵温度帯にしてもよい。
【００４１】
これによると、貯水容器に貯留された製氷水や給水管を流れる製氷水が、凍りつくという事態は起こり得ない。したがって、給水ユニットにおける製氷氷の循環が確実に維持される。そのため、本発明は、確実に製氷氷を冷却部に供給できる冷凍冷蔵庫といえる。
【００４２】
また、本発明の冷凍冷蔵庫では、圧縮器の下流位置で、かつ凝縮器の上流位置から分岐するとともに、製氷用蒸発器の直前の上流位置につながる冷媒管に、冷媒量を調整する第２の冷媒調整弁が設けられていること好ましい。
【００４３】
かかる場合、圧縮器の下流位置から分岐しているために、圧縮器から排出された直後の高温・高圧の冷媒（ホットガス）を流せる冷媒管が、製氷用蒸発器の上流位置につながっている。すると、冷却部の底部等に接する氷は融解するようになる。そのため、氷が冷却部から容易に離氷できる。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫は、離氷に要する労力を抑制できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の冷凍冷蔵庫は、間接冷却のために備えられた冷凍サイクルユニットに、気化機能を有するとともに水を付着させられる製氷用蒸発器を組み込むようにしている。そのため、コンパクトでありながら、短時間で氷（特に透明氷）を生成できる冷凍冷蔵庫となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
［実施の形態１］
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４６】
〔冷凍冷蔵庫の構成について〕
図１に示すように、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、冷蔵室２１、製氷室２２、野菜室２３、および冷凍室２４等を含むように構成されている。そして、これらの各室（２１〜２４）は、冷凍サイクルユニット１９からの冷風を受けて冷却されるようになっている（間接冷却方式になっている）。具体的には、各室に設けられた開口ｏｐ（便宜上、図面での部材記号ｏｐは部分的に表示）を通じて、冷凍サイクルユニット１９からの冷風が流れ込むようになっている。
【００４７】
なお、これらの各室は、冷凍冷蔵庫５９の外装本体を構成する外箱２５内部に配設された内箱２６を断熱仕切板２７で区切ることによって形成されている。また、外箱２５と内箱２６との間には、断熱材が充填されており、各室の温度が、外気の影響を受けないようになっている。
【００４８】
〈各種温度センサーについて〉
上記した各室（２１〜２４）には、各室内温度（庫内温度）を測定する庫内温度センサー３０（３０ａ〜３０ｅ）が設けられるようになっている。つまり、冷蔵室２１には冷蔵室庫内温度センサー３０ａ、製氷室２２（具体的には、後述する製氷保管室２２ｂ）には製氷室庫内温度センサー３０ｂ、野菜室２３には野菜室庫内温度センサー３０ｃ、冷凍室２４には冷凍室庫内温度センサー３０ｄ、が設けられるようになっている。なお、製氷室２２には、後述する製氷氷結室２２ａの内部を測定する製氷氷結室庫内温度センサー３０ｅも設けられるようになっている。
【００４９】
さらに、冷凍冷蔵庫５９には、外気（庫外）を測定する外気温度センサー３１が設けられるようになっている。そして、これらの各種温度センサー（３０・３１）の測定温度（測定庫内温度・測定外気温度）の結果は、冷凍冷蔵庫５９に設けられた制御部３２へと出力されるようになっている。
【００５０】
なお、制御部３２は、冷凍冷蔵庫５９全体の動作制御等を行う中枢部分となっており、冷凍サイクルユニット１９等の各部材の駆動を有機的に制御して、動作を統括制御するものである。
【００５１】
〈冷凍サイクルユニットについて〉
ここで、冷凍冷蔵庫５９における冷却装置となる冷凍サイクルユニット１９について詳説する。
【００５２】
冷凍サイクルユニット１９は、冷凍サイクルを構成するユニットであり、圧縮器１１、補助凝縮器１２、凝縮器１３、コールドガス用キャピラリーチューブ（Ｃ用キャピラリーチューブ；減圧器）１４、主蒸発器（蒸発器）１５、および冷媒パイプ（冷媒管）１６、を含むように構成されている。
【００５３】
圧縮器１１は、冷凍サイクルの作動媒体である冷媒（例えばフロン、ブタン、イソブタン）を高温・高圧下にて圧縮し、気化させるものである。つまり、圧縮器１１は、圧縮機能を有する装置である。なお、圧縮器１１は、作動熱を生じるために、密閉度の高い空間に収容されるようになっている。
【００５４】
補助凝縮器１２は、主蒸発器１５が除霜（霜取り）するときに生じる水（除霜水）を蒸発させるものである。また、補助凝縮器１２は、除霜水によって、圧縮器１１からの高温気化した冷媒の一部を冷却し、凝縮させる機能も有している。
【００５５】
凝縮器１３は、補助凝縮器１２によって冷却凝縮された冷媒をさらに凝縮させ、液化させるものである。つまり、凝縮器１３は、液化機能を有する装置である。なお、このような凝縮器１３は、自然対流を利用して外気に熱を放出させることで、冷媒を凝縮液化させている。
【００５６】
Ｃ用キャピラリーチューブ（第１のＣ用キャピラリーチューブ；第１型の減圧器）１４は、主蒸発器１５等に流入する冷媒（具体的には液化した冷媒）の圧力を低下させる減圧装置である。
【００５７】
主蒸発器１５は、補助凝縮器１２・凝縮器１３・Ｃ用キャピラリーチューブ１４を経ることで、低温・低圧で液化した冷媒（冷媒液）を気化させるものである。つまり、主蒸発器１５は、気化機能を有する装置である。なお、このような主蒸発器１５は、冷凍冷蔵庫５９の内部の熱を奪って、冷媒液を蒸発化（ガス化）させるようになっている。例えば、フィンチューブ型の熱交換器が一例として挙げられる。
【００５８】
なお、主蒸発器１５に近傍には、送風ファン３３が設けられるようになっている。この送風ファン３３は、主蒸発器１５によって、冷却された空気（熱交換されて冷却された空気）を各室内（冷蔵室２１等の室内）へと送り出すものである。
【００５９】
冷媒パイプ１６は、上記の圧縮器１１・補助凝縮器１２・凝縮器１３・Ｃ用キャピラリーチューブ１４・主蒸発器１５を連結させるパイプ（管）である。つまり、冷媒パイプ１６は、各部材（圧縮器１１・補助凝縮器１２・凝縮器１３・Ｃ用キャピラリーチューブ１４・主蒸発器１５）に冷媒を循環させるように連結している。
【００６０】
なお、冷媒が、圧縮器１１→補助凝縮器１２→凝縮器１３→Ｃ用キャピラリーチューブ１４→主蒸発器１５→圧縮器１１へと流れるサイクルをコールドガスサイクルと表現する。
【００６１】
〈冷凍サイクルユニットに組み込まれる副蒸発器について〉
本発明の冷凍冷蔵庫５９では、冷凍サイクルユニット１９に副蒸発器（製氷用蒸発器）１が組み込まれるようになっている。具体的には、この副蒸発器１と、接続冷媒パイプ１６ａと、３方型冷媒分流電磁弁（冷媒調整弁）２とから成る副蒸発器ユニット９が、冷凍サイクルユニット１９に組み込まれるようになっている。
【００６２】
副蒸発器１は、主蒸発器１５と同じように、補助凝縮器１２・凝縮器１３・Ｃ用キャピラリーチューブ１４を経ることで、低温・低圧で液化した冷媒（冷媒液）を気化させるものであり、接続冷媒パイプ１６ａに設けられるようになっている。
【００６３】
なお、この副蒸発器１は、熱伝導性の高い金属（例えば銅やアルミニウム）から構成されており、その形状は、氷を生成可能にするため、開放面を有した箱状体になっている。具体的には、内部に四方状の窪み（製氷ブロック）を複数有するように区画された箱状体になっている。このように製氷ブロックを備える点から、副蒸発器１は、製氷容器として機能するようになった熱交換器といえる。したがって、説明の便宜上、製氷容器を副蒸発器１と同じ部材番号を付す場合がある。
【００６４】
また、副蒸発器１の形状としては、平板状の冷却板（プレート式の製氷板）であってもよい。このような形状の場合、冷却板に水を流下させることで製氷を行うようになっている。つまり、本発明の副蒸発器１自体の形状は、箱状体であっても平板状であってもよい。
【００６５】
その上、副蒸発器１に、箱状体や平板状の熱伝導率のよい材料（銅やアルミニウム）から成る冷却部（冷却容器や冷却板）を取り付けるような構成であってもよい。本発明では、要は、副蒸発器１自体が製氷可能な形状になっていてもよいし、製氷可能な形状を有する冷却部が副蒸発器１に設けられるようになっていてもよい。したがって、副蒸発器１自体が冷却部としても役割を果たす場合もある。すると、副蒸発器１と冷却部とが同義と解せる場合もある。
【００６６】
接続冷媒パイプ１６ａは、冷凍サイクルユニット１９のＣ用キャピラリーチューブ１４から流れてくる冷媒（冷媒液）を副蒸発器１に導くとともに、この副蒸発器１にて気化された冷媒（冷媒ガス）を主蒸発器１５へと導くパイプである。つまり、接続冷媒パイプ１６ａは、冷凍サイクルユニット１９を流れる冷媒を分流させるための分流パイプともいえる。
【００６７】
したがって、接続冷媒パイプ１６ａの一端は、Ｃ用キャピラリーチューブ１４および主蒸発器１５の間に配設された冷媒パイプ１６に接続するようになっている。一方、接続冷媒パイプ１６ａの他端は、この接続冷媒パイプ１６ａの一端の接続した箇所から下流位置に接続するようになっている。つまり、この接続冷媒パイプ１６ａに設けられた副蒸発器１は、接続冷媒パイプ１６ａの一端から分流してくる冷媒（冷媒液）を取得して気化させる一方、気化後（ガス化した）の冷媒（冷媒ガス）を続けて主蒸発器１５へと送り出すようになっている。
【００６８】
なお、冷媒（冷媒液）を副蒸発器１に導く接続冷媒パイプ１６ａを入力接続冷媒パイプ１６ａａと表現する場合があり、副蒸発器１にて気化された冷媒を主蒸発器１５へと導く接続冷媒パイプ１６ａを出力接続冷媒パイプ１６ａｂと表現する場合がある。また、この接続冷媒パイプ１６ａも冷媒パイプ１６同様に、冷媒を循環させるものであるので、冷媒パイプと表現してもよい。
【００６９】
なぜなら、接続冷媒パイプ１６ａは、主蒸発器１５の上流位置であり、かつ凝縮器１３（具体的にはＣ用キャピラリーチューブ１４）の下流位置から分岐するとともに、この分岐した箇所（分岐点）の下流位置であり、かつ主蒸発器１５の上流位置につながるようになった（合流するようになった）冷媒管といえるためである。
【００７０】
３方型冷媒分流電磁弁（第１の冷媒分流電磁弁）２は、Ｃ用キャピラリーチューブ１４を経た後に、主蒸発器１５および副蒸発器１に流れる冷媒の量を調整する弁である（１方向から流れてくる冷媒を２方向に分流させる弁である）。したがって、この冷媒分流電磁弁２は、上記の分岐点、すなわち入力接続冷媒パイプ１６ａａが冷凍サイクルユニット１９につながる箇所に、設けられるようになっている。
【００７１】
なお、この３方型冷媒分流電磁弁２は、通電または非通電によって、冷媒を主蒸発器１５のみに供給することもできるし、副蒸発器１を経て主蒸発器１５に流れるようにも供給できる。さらには、３方型冷媒分流電磁弁２は、冷媒を副蒸発器１・主蒸発器１５へ同時に供給することもできる。
【００７２】
そして、この弁開度（調整度）の調整は、冷凍冷蔵庫５９に設けられた制御部３２の指令（指示）に基づいて行われるようになっている。具体的には、不図示の弁駆動モーターが取り付けられており、この弁駆動モーターに対し制御部３２が指令を出すことで、冷媒分流電磁弁２の弁開度が種々調整されるようになっている。
【００７３】
また、３方型冷媒分流電磁弁２は、電磁弁に限定されるものではなく、電動弁であっても構わない。要は、主蒸発器１５および主蒸発器１５・副蒸発器１への冷媒の分流量を調整できる弁であればよい。
【００７４】
〔本発明の種々の特徴の一例について〕
以上のように、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、冷媒を圧縮する圧縮器１１と、圧縮された冷媒を凝縮液化させる凝縮器１３と、液化した冷媒を気化させる主蒸発器１５とを冷媒パイプ１６で連結することで、冷媒を循環させる冷凍サイクルユニット１９を備え、主蒸発器１５の気化熱で空気を冷却するようになっている。
【００７５】
その上、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、冷凍サイクルユニット１９における主蒸発器１５の上流位置に、水を付着させられる製氷容器１としての機能を果たす副蒸発器１が組み込まれるようになっている。
【００７６】
副蒸発器１は、上記したように、熱伝導性の高い金属で構成された製氷容器１になっている。したがって、この製氷容器１に貯留された水（製氷水）は、冷凍サイクルユニット１９における冷媒（冷媒液）の気化によって凍らされる。
【００７７】
このように、冷媒液の気化するときの熱交換によって、製氷水が冷却固化される場合（およそ−２０℃〜−３０℃で冷却固化される場合）、従来のような冷却された空気（冷気）を吹きつけて氷を生成する場合に比べ、製氷水に対する熱伝導効率（冷却効率）がよい。そのため、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、短時間で氷を生成できる。
【００７８】
その上、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、間接冷却方式に用いられる冷凍サイクルユニット１９を援用して、氷を生成できることから、別個の冷凍サイクルユニットを必要としない。したがって、冷凍冷蔵庫５９自体の大型化が抑制される。そのため、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、庫内の空間（例えば冷蔵室２１等の室内空間）を広げることもできるので、コンパクトサイズではあるものの、内部の各室内空間の広い冷凍冷蔵庫といえる。
【００７９】
また、図１に示すように、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、入力接続冷媒パイプ１６ａａを、Ｃ用キャピラリーチューブ１４および主蒸発器１５の間に配設された冷媒パイプ１６に連結させるとともに、この連結箇所（すなわち分岐点）に３方型冷媒分流電磁弁２を設けるようにしている。さらに、冷凍冷蔵庫５９は、出力接続冷媒パイプ１６ａｂを、３方型冷媒分流電磁弁２および主蒸発器１５の間に配設された冷媒パイプ１６に連結させている。
【００８０】
つまり、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、主蒸発器１５の上流位置でありかつ凝縮器１３（具体的には、Ｃ用キャピラリーチューブ１４）の下流位置から分岐するとともに、この分岐した箇所より下流でかつ主蒸発器１５の上流位置に合流する冷媒パイプ１６（すなわち接続冷媒パイプ１６ａ）に、副蒸発器１が設けられるようになっている。その上、冷媒パイプ１６における分岐箇所（すなわち接続冷媒パイプ１６ａが設けられる２箇所のうち上流側）には、冷媒量を調整する３方型冷媒分流電磁弁２が設けられている。
【００８１】
かかるような配設が行われると、接続冷媒パイプ１６ａに設けられた副蒸発器１に冷媒が流れる場合、その副蒸発器１の経た後の冷媒が主蒸発器１５にも流れることになる。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、冷凍サイクルユニット１９において、主蒸発器１５と副蒸発器１とが、直列に配設されているといえる。
【００８２】
このように副蒸発器１と主蒸発器１５とが、冷凍サイクルユニット１９（冷凍サイクル）において直列配設されていると、３方型冷媒分流電磁弁２が、Ｃ用キャピラリーチューブ１４から流れてくる冷媒（冷媒液）を分流したとしても、必ず主蒸発器１５に冷媒が流れることになる。
【００８３】
つまり、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、必ず主蒸発器１５に冷媒を供給できるといえる。そのため、主蒸発器１５による空気の冷却が停止しない。したがって、本発明は、製氷用の副蒸発器１が設けられていても、主蒸発器１５に起因する冷却能力が低下しない冷凍冷蔵庫５９となる。
【００８４】
なお、本発明の冷凍冷蔵庫５９の制御部３２の指示に応じ、例えば氷を必要とする場合に限って、冷媒分流電磁弁２で、冷媒を副蒸発器１・主蒸発器１５へと分流させることができる。一方、氷を必要としない場合には、冷媒を主蒸発器１５のみに流すこともできる。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、多様な冷媒の分流を可能にした冷凍サイクルユニット１９を備えているといえる。
【００８５】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態１で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００８６】
実施の形態１では、製氷容器１となる副蒸発器１（副蒸発器ユニット９）が、冷凍サイクルユニット１９に組み込まれる点ついて、重点的に説明してきた。次に、この副蒸発器１からなる製氷容器１に対して水を吹きつけることのできる給水ユニット４９の一例を図２を用いて説明する。
【００８７】
〔給水ユニットの構成について〕
図２に示すように、給水ユニット４９は、製氷水貯水タンク（貯水容器）４１、製氷水供水パイプ（給水管）４２、および循環ポンプ（給水ポンプ）４３を含むようになっている。なお、この図２は、図１における製氷容器（副蒸発器）１近傍の詳細図となっている。
【００８８】
製氷水貯水タンク４１は、氷の源となる水（製氷水）を貯留しておくものである。なお、この製氷水貯水タンク４１内では、液体状態、すなわち水の状態が維持される必要がある。そこで、製氷水貯水タンク４１を含む周囲を、氷点（０℃）を超える温度に維持できるように、この製氷水貯水タンク４１を覆うように断熱仕切体が配設されるようになっていてもよい。
【００８９】
製氷水供水パイプ４２は、製氷水貯水タンク４１に貯まった製氷水を製氷容器１へと供給するためのパイプである。具体的には、この製氷水供水パイプ４２の一端が製氷水貯水タンク４１の外部から内部へと突き刺さるように配設されており、製氷水供水パイプ４２の他端が、製氷容器１の区画された開放面（製氷ブロックの開放面）の近傍に配設されている。そして、製氷容器１近傍の製氷水供水パイプ４２には、製氷水を吹き出させるための噴出孔４２ａが設けられるようになっている。
【００９０】
なお、製氷容器１の開放面には、複数の製氷ブロックが２次元的に配設されている。したがって、噴出孔４２ａが、各製氷ブロックに対応するように、製氷水供水パイプ４２に設けられているとよい。そのため、製氷容器１の開放面に向かい合う製氷水供水パイプ４２は、複数に分岐して２次元的に配設するようになっていてもよい。このように分岐させて２次元的な製氷水供水パイプ４２を配設すると、各製氷ブロックに対応するように、噴出孔４２ａが設けやすいためである。
【００９１】
循環ポンプ４３は、製氷水貯水タンク４１の製氷水を、製氷水供水パイプ４２を介して、製氷容器１に吹きつけるためのポンプである。つまり、この循環ポンプ４３の排出力によって、製氷水が、製氷水貯水タンク４１・製氷水供水パイプ４２を経て、噴出孔４２ａから吹き出るようになっている。そのため、循環ポンプ４３は、製氷水貯水タンク４１内部に配設された製氷水供水パイプ４２の一端から他端の間に配設されるようになっている。なお、この循環ポンプ４３は、制御部３２によって、適宜制御されるようになっている。
【００９２】
ところで、図２に示すように、製氷容器１は、開放面を有した箱状体であり、かつ、その箱状体の内部に四方状の窪み（製氷ブロック）を複数有するように区画されたものである。そして、この製氷容器１は、ヒンジ部４４を介して、開放面を製氷水貯水タンク４１の開放面に向かうように配設されるとともに、非開放面（すなわち、製氷容器１の底部）を冷媒パイプ１６に密着するように配設されている。そのため、冷凍サイクルユニット１９からの冷媒によって、製氷容器１が直接冷却されるようになっている。
【００９３】
したがって、循環ポンプ４３によって、製氷容器１に吹きつけられた製氷水は、製氷容器１の底部から開放面に向かって積層するように固化（積層固化）していく。特に水は、純水から凍りやすいという性質があることから、透明の純水が順次、積層固化（氷結）する。一方、不純物を含む製氷水は、製氷容器１にて氷結することなく落水する（未氷結水となって製氷容器１から離れていく）。そして、この落水してきた未氷結水は、例えば分岐配設された（２次元配列された）製氷水供水パイプ４２の間隙から、製氷水貯水タンク４１へとさらに落水していく。
【００９４】
そして、製氷水貯水タンク４１に落水してくる未氷結水は、再度、循環ポンプ４３によって、製氷容器１へと吹きつけられるようになっている。つまり、本発明の冷凍冷蔵庫５９における給水ユニット４９は、製氷水を循環させているといえる。
【００９５】
〔本発明の種々の特徴の一例について〕
以上のように、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、製氷容器１に対して、製氷水を吹きつけることのできる給水ユニット４９を備えている。そして、この給水ユニットは、製氷水貯水タンク４１に貯まった製氷水を循環ポンプ４３を用いて吸引するとともに、この吸引した製氷水を製氷水供水パイプ４２を介して、製氷容器１に吹きつけるようになっている。
【００９６】
一般的に、氷が生成されるときには最初に純水の部分から凍りだし、水中の不純物は、未氷結の部分に追い出されるという性質がある。そこで、この性質を利用して、給水ユニット４９は、製氷容器１に製氷水を吹きつけることで製氷水における純水を優先的に、積層固化（氷結）させる一方、不純物を未氷結水（製氷容器に付着できなかった水）に含ませるようにして落水させている。したがって、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、製氷容器中に、純水に起因する透明な氷（透明氷）を生成できる。
【００９７】
なお、給水ユニット４９は、上記したように製氷水を噴出させて、製氷容器１に付着させるタイプに限定されない。例えば、プレート状の製氷容器に製氷水を流下させて、氷を得るタイプの給水ユニットでもよい。要は、溶存気体等を含む不純物が、製氷水中に閉じこめられないように〔不純物の水中に拡散していく速度（拡散速度）が、氷の成長していく速度（凍結速度）よりも速いという状態が維持できるように〕なっていればよい。
【００９８】
［実施の形態３］
本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態１・２で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００９９】
上記してきた冷凍冷蔵庫５９は、Ｃ用キャピラリーチューブ１４を備えている。そして、このＣ用キャピラリーチューブ１４の位置は、冷凍サイクルユニット１９において、凝縮器１３の下流位置であり、かつ３方型冷媒分流電磁弁２の上流位置になっている。しかし、本発明では、Ｃ用キャピラリーチューブ１４の位置や個数は、この図１に限定されるものではない。そこで、以下にいくつかの例を列挙して説明していく。
【０１００】
〔例１〕
図３は、凝縮器１３から主蒸発器１５に至るまでの冷媒管１６に、例えば複数のＣ用キャピラリーチューブ（例えば、Ｃ用キャピラリーチューブ１４・５２の２つ）が設けられた本発明の冷凍冷蔵庫５９を示している。つまり、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、第１のＣ用キャピラリーチューブ（第１Ｃ用キャピラリーチューブ）１４に加え、第２のＣ用キャピラリーチューブ（第２型の減圧器）５２が設けられるようになっている。
【０１０１】
具体的には、この第２のＣ用キャピラリーチューブ（第２Ｃ用キャピラリーチューブ）５２は、副蒸発器１の上流位置で、かつ３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置（すなわち出力接続冷媒パイプ１６ａａ）に設けられるようになっている。
【０１０２】
このような第２Ｃ用キャピラリーチューブ５２が設けられた場合、冷媒は、第１Ｃ用キャピラリーチューブ１４および第２Ｃ用キャピラリーチューブ５２による２段階の減圧を受ける（２段絞り作用を受ける）ことになる。すると、第１Ｃ用キャピラリーチューブ１４による減圧を受けて、およそ−２５℃になっていた冷媒の温度が、第２Ｃ用キャピラリーチューブ５２による減圧によって、−５０℃程度にまで降温する。
【０１０３】
したがって、このような第２Ｃ用キャピラリーチューブ５２を備えた本発明の冷凍冷蔵庫５９は、第１Ｃ用キャピラリーチューブ１４のみで冷媒を減圧させて製氷を行わせる場合に比べて、急速に製氷容器１内の製氷水を冷却させることができる。例えば、数分で、１００ｇ程度の氷が生成できる。（このような急冷を「超急速製氷モード」と表現する）。
【０１０４】
〔例２〕
図４に示す例２冷凍冷蔵庫５９は、３方型冷媒分流電磁弁２の上流位置にＣ用キャピラリーチューブを設けず、３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置にＣ用キャピラリーチューブを設けるようにしている。
【０１０５】
具体的には、少なくとも１つのＣ用キャピラリーチューブ（例えば第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４；第２型の減圧器）が、３方型冷媒分流電磁弁２よりも下流位置でかつ副蒸発器１の上流位置の冷媒管１６（入力接続冷媒パイプ１６ａａ）に設けられているとともに、少なくとも１つのＣ用キャピラリーチューブ（例えば第３Ｃ用キャピラリーチューブ５３；第１型の減圧器）が、３方型冷媒分流電磁弁２よりも下流位置でかつ主蒸発器１５の上流位置の冷媒管１６に設けられている。
【０１０６】
このような第３・第４のＣ用キャピラリーチューブ（第３Ｃ用キャピラリーチューブ・第４Ｃ用キャピラリーチューブ）５３・５４は、ともに３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置に設けられるようになっている。そのため、凝縮器１３から３方型冷媒分流電磁弁２に流れてくる冷媒は、凝縮器１３によって凝縮液化された冷媒液であり、かつその液温は、およそ３０〜５０℃になっている。
【０１０７】
すると、３方型冷媒分流電磁弁２は、この比較的高温の冷媒液を分流させることになる。したがって、３方型冷媒分流電磁弁２自体が、断熱材（例えば断熱発泡体）によって覆われる必要がなくなる（例えば３方型冷媒分流電磁弁２を断熱発泡体に埋設させる必要がない）。なぜなら、外気の影響を除去する必要がないためである。
【０１０８】
このように断熱部材等で３方型冷媒分流電磁弁２を覆う必要のない冷凍冷蔵庫５９であれば、３方型冷媒分流電磁弁２が容易に取り替えられる。つまり、３方型冷媒分流電磁弁２に故障等が生じた場合に、メンテナンスが容易に行える。すると、このような冷凍サイクルユニット１９を備えた冷凍冷蔵庫５９は、メンテナンス性の優れた冷凍冷蔵庫といえる。
【０１０９】
その上、第３Ｃ用キャピラリーチューブ５３は、主蒸発器１５に流入する冷媒を低温化させる一方、第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４は、副蒸発器１に流入する冷媒を低温化させている。したがって、本発明は、各蒸発器（主蒸発器１５・副蒸発器１）に流入する冷媒を各々低温化させることのできる冷凍冷蔵庫５９といえる。
【０１１０】
〔例３〕
図５に示す例３の冷凍冷蔵庫５９は、図４と同様に、第３Ｃ用キャピラリーチューブ５３が、主蒸発器１の上流位置でありかつ３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置に設けられるようになっている一方、第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４が、副蒸発器１の上流位置でありかつ３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置（すなわち入力接続冷媒パイプ１６ａａ）に設けられるようになっている。さらに、例３の冷凍冷蔵庫５９は、第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４より上流位置でありかつ３方型冷媒分流電磁弁２の下流位置に、第５のＣ用キャピラリーチューブ（第２型の減圧器）５５を設けるようにしている。
【０１１１】
つまり、３方型冷媒分流電磁弁２と副蒸発器１との間の冷媒管１６（入力接続冷媒パイプ１６ａａ）に設けられているＣ用キャピラリーチューブの個数（例えば第４および第５Ｃ用キャピラリーチューブ５４・５５）は、３方型冷媒分流電磁弁２と主蒸発器１５との間の冷媒管１６に設けられているＣ用キャピラリーチューブの個数（例えば第３Ｃ用キャピラリーチューブ５３）よりも、多いことになる。
【０１１２】
このような第５のＣ用キャピラリーチューブ（第５Ｃ用キャピラリーチューブ）５５が設けられると、副蒸発器１に至るまでの冷媒は、第５Ｃ用キャピラリーチューブ５５・第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４によって、２段階の減圧を受けることになる。すると、第５Ｃ用キャピラリーチューブ１４による減圧を受けて、およそ−２５℃になっていた冷媒の温度が、第４Ｃ用キャピラリーチューブ５２による減圧によって、−５０℃程度にまで降温する。
【０１１３】
つまり、第３Ｃ用キャピラリーチューブ５３・第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４を備えた冷凍冷蔵庫５９に第５Ｃ用キャピラリーチューブ５５を加えた例３の冷凍冷蔵庫５９は、第４Ｃ用キャピラリーチューブ５４のみで冷媒を減圧させて製氷を行わせる例２の冷凍冷蔵庫５９に比べて、急速に製氷容器１内の製氷水を冷却させることができる。
【０１１４】
［実施の形態４］
本発明の実施の形態４について説明する。なお、実施の形態１〜３で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１１５】
実施の形態１〜３での冷凍冷蔵庫５９は、３方型冷媒分流電磁弁２を備えるようになっていた。そして、この３方型冷媒分流電磁弁２の弁開度は、制御部３２によって制御されるようになっている。そこで、この制御部３２による３方型冷媒分流電磁弁２の弁開度の制御について、以下に説明する。
【０１１６】
〈外気温度に基づく冷媒分流電磁弁の弁開度の制御〉
制御部３２による３方型冷媒分流電磁弁２の弁開度は、冷凍サイクルユニット１９の性能に過度の負担を与えないように制御される。具体的には、副蒸発器１による製氷を行うことに起因して、主蒸発器１５による空気の冷却性能が低下しないようにしている。
【０１１７】
通常、外気温度が高いと（およそ３０℃以上であると）、冷凍サイクルユニット１９で空気を冷却させるために要するエネルギー量が比較的に増加する。すると、一度気化された後の冷媒が続けて主蒸発器１５に流れたとしても、主蒸発器１５の冷却機能低下のおそれが生じることになる。なぜなら、副蒸発器１による気化によって一部熱交換のなされた後の冷媒液は、全く熱交換なされることのない冷媒液に比べて、低下した冷却性能しか発揮できないためである。
【０１１８】
そこで、制御部３２は、外気の温度に基づいて〔具体的には、冷凍冷蔵庫５９に設けられた外気温度センサー３１による測定温度（測定外気温度）に基づいて〕、３方型冷媒分流電磁弁２における弁開度を制御し、主蒸発器１５のみに流れる冷媒量を、副蒸発器１を経て主蒸発器１５に流れる冷媒量よりも多くしている。
【０１１９】
このように制御しておけば、外気温度が比較的高温であっても、主蒸発器１に起因する冷凍冷蔵庫５９の庫内温度（例えば冷蔵室２１の庫内温度）を一定温度以下に維持できる。したがって、主蒸発器１５（ひいては、冷凍サイクルユニット１９）の冷却性能の低下を防止した冷凍冷蔵庫５９が実現する。
【０１２０】
なお、外気温度に基づく冷媒量の調整の一例としては、制御部３２が、予め閾値となる外気温度（閾外気温度）を規定しており、この閾外気温度より、測定外気温度が高い場合、３方型冷媒分流電磁弁２における弁開度を制御して、主蒸発器１５のみに流れる冷媒量を、副蒸発器１を経て主蒸発器１５に流れる冷媒量よりも多くしている場合がある。
【０１２１】
〈庫内温度に基づく冷媒分流電磁弁の弁開度の制御〉
また、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、庫内温度に基づいて、制御部３２が、３方型冷媒分流電磁弁２における弁開度を制御するようになっていてもよい。
【０１２２】
例えば、冷凍室２４は、制御部３２によって、ある所定範囲内の温度（例えば−１８℃〜−２０℃）を維持するように設定されている。したがって、冷凍室庫内温度センサー３０ｄの測定温度（測定庫内温度）が、ある所定範囲内の温度の上限値（例えば−１８℃）を超える場合、制御部３２は、冷凍サイクルユニット１９を用いて一層空気を冷却させようと制御する。一方、冷凍室庫内温度センサー３０ｄの測定温度が、所定範囲内の温度の下限値（例えば−２０℃）を超える場合、制御部３２は、冷凍サイクルユニット１９の動作を一旦停止させて、過剰な空気の冷却を防止するように制御する。
【０１２３】
かかるような制御の場合、特に、冷凍室２４等の庫内温度がある所定範囲内の温度の上限値を超えるために、制御部３２が冷凍サイクルユニット１９を用いて一層空気を冷却させようと制御する場合、主蒸発器１５には、比較的に多量の冷媒量が供給される必要がある。すると、このような必要性があるにもかかわらず、副蒸発器１を経た冷媒が主体的に主蒸発器１５に供給されると、主蒸発器１５（ひいては冷凍サイクルユニット１９）の冷却性能が低下することになる。
【０１２４】
そこで、制御部３２は、庫内の温度に基づいて〔具体的には、冷凍冷蔵庫５９の各室（２１〜２４）に設けられた庫内温度センサー３０による測定温度（測定庫内温度）に基づいて〕、３方型冷媒分流電磁弁２における弁開度を制御し、主蒸発器１５のみに流れる冷媒量を、副蒸発器１を経て主蒸発器１５に流れる冷媒量よりも多くしている。
【０１２５】
このように制御しておけば、庫内温度が比較的高温であっても、冷凍冷蔵庫５９の庫内温度（例えば冷凍室２４の庫内温度）を一定温度以下に維持できる。したがって、冷凍サイクルユニット１９（ひいては冷凍冷蔵庫５９）の冷却性能の低下を防止した冷凍冷蔵庫５９が実現する。
【０１２６】
なお、庫内温度に基づく冷媒量の調整の一例としては、制御部３２が、予め閾値となる庫内温度（閾庫内温度）を規定しており、この閾庫内温度より、測定庫内温度が高い場合、第１冷媒分流電磁弁２または第２冷媒分流電磁弁５における弁開度を制御して、主蒸発器１５のみに流れる冷媒量を、副蒸発器１を経て主蒸発器１５に流れる冷媒量よりも多くしている場合がある。
【０１２７】
［実施の形態５］
本発明の実施の形態５について説明する。なお、実施の形態１〜４で用いた部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【０１２８】
実施の形態１〜４での冷凍冷蔵庫５９では、冷凍サイクルユニット１９において、副蒸発器１が主蒸発器１５に対して直列関係を有するようになっている。そこで、この副蒸発器（製氷容器）１が配設される製氷室２２について説明する。
【０１２９】
製氷室２２は、図１・図３〜５に示すように、断熱仕切板２７によって区分けされている。具体的には、製氷室２２は、製氷氷結室２２ａと製氷保管室２２ｂとに区分けされている。
【０１３０】
製氷氷結室２２ａは、副蒸発器（製氷容器）１と給水ユニット４９とを収容する空間になっている。そして、この製氷氷結室２２ａは、送風ファン３３による風量調整によって、およそ０℃〜５℃（０℃以上かつ５℃以下；冷蔵温度帯）の温度に維持されるようになっている。
【０１３１】
一方、製氷保管室２２ｂは、製氷容器１内に生成された氷を保管する空間になっている。そのため、製氷保管室２２ｂは、氷を貯留する貯氷ＢＯＸ３４を収容するとともに、送風ファン３３による風量調整によって、およそ０℃未満の温度（氷点未満；例えば−２０℃程度）に維持されるようになっている。つまり、氷を固化状態で維持させるために、製氷保管室２２ｂは、氷点未満の温度（冷凍温度帯）に維持されるようになっている。
【０１３２】
以上のように、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、制御部３２が送風ファン３３を制御することで、製氷氷結室２２ａと製氷保管室２２ｂとの室内温度を異ならせるようになっている。特に、製氷氷結室２２ａの庫内温度（室内温度）は、冷蔵温度帯（チルド帯）になっている。そのため、製氷容器１の周囲温度も、冷蔵温度帯になっている。
【０１３３】
このように製氷容器１の周囲温度（容器周囲温度）が冷蔵温度帯になっていると、製氷ブロック内の側壁部は、冷蔵温度帯の影響で氷点以下になりにくい。一方、図２に示すように、冷媒パイプ２６に直付けされた製氷容器１（製氷ブロック）の底部は、冷媒の影響で氷点以下になっている。
【０１３４】
そのため、製氷容器１に付着した製氷水は、図２に示すように、製氷ブロック内において最も冷却されている底部から開放面に向かって確実に積層するように固化していく。特に、純水から凍りやすいという性質があることから、製氷水の純水部分が、優先的に積層固化していく。その結果、確実に透明氷を生成できる冷凍冷蔵庫５９が実現する。
【０１３５】
また、上記したように、純水から凍りやすいという性質があることから、透明の純水が順次、積層固化（氷結）する一方、不純物を含む製氷水は、製氷容器１から落水する。しかし、不純物を含む製氷水の全てが落水せずに、一部の製氷水が製氷容器１（製氷ブロック）の側壁部に付着する場合がある。
【０１３６】
しかしながら、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、冷蔵温度帯に起因して製氷ブロックの側壁部は氷点以下になりづらくなっている。そのため、不純物を含む一部の製氷水が側壁部において氷結するような事態は起こり得ない。したがって、本発明は、一層確実に、透明な氷を生成できる冷凍冷蔵庫５９といえる。
【０１３７】
また、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、製氷容器１に製氷水を供給させる給水ユニット４９も、製氷氷結室２２ａに収容されている。つまり、給水ユニット４９の周囲温度（給水ユニット周囲温度）も冷蔵温度帯になっている。そのため、給水ユニット４９における製氷水貯水タンク４１に貯留された製氷水や製氷水供水パイプ４２を流れる製氷水が、凍りつくという事態は起こり得ない。したがって、給水ユニット４９における製氷氷の循環が確実に維持される。そのため、本発明は、確実に製氷氷を製氷容器１に供給できる冷凍冷蔵庫５９といえる。
【０１３８】
なお、製氷容器１や給水ユニット４９が、冷蔵室２１内に配設されたとしても、両者（製氷容器１・給水ユニット４９）の周囲温度が、冷蔵温度帯になっている。したがって、このような配設が行われたとしても、上記同様、確実に製氷氷を製氷容器１に供給できる冷凍冷蔵庫５９といえる。
【０１３９】
［その他の実施の形態］
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【０１４０】
〔ホットガスを利用した冷凍冷蔵庫について〕
例えば、図６に示すように、冷凍サイクルユニット１９におけるホットガス（補助凝縮器１２に流れる直前の圧縮器１１から送り出される冷媒；およそ６０〜８０℃の冷媒ガス）を用いて、製氷容器１からの氷の離氷を容易にさせるような冷凍冷蔵庫５９であってもよい。例えば、圧縮器１１からの冷媒の圧力を低下させる減圧装置であるホットガス用キャピラリーチューブ３５が設けられるようにしてもよい。
【０１４１】
一例を挙げると、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、ホットガス用キャピラリーチューブ（Ｈ用キャピラリーチューブ）３５の一端を、圧縮器１１および補助凝縮器１２の間に配設された冷媒パイプ１６に接続する一方、Ｈ用キャピラリーチューブ３５の他端を、副蒸発器（製氷容器）１および第１冷媒分流電磁弁２の間に配設された冷媒パイプ１６（入力接続冷媒パイプ１６ａａ）に接続するようになっている。
【０１４２】
さらに、冷凍冷蔵庫５９は、Ｈ用キャピラリーチューブ３５の一端側には、圧縮器１１からの冷媒をＨ用キャピラリーチューブ３５にも供給可能にさせる第２の冷媒分流電磁弁３６（第２冷媒分流電磁弁３６）を設けるようにしている。
【０１４３】
つまり、本発明の冷凍冷蔵庫５９では、圧縮器１１の下流位置で、かつ凝縮器１３（具体的には補助凝縮器１２）の上流位置から分岐するとともに、製氷容器１の直前の上流位置につながるようになったホットガスの流路（例えば、図６のようなＣ用キャピラリーチューブ３５、あるいは冷媒管等）に、冷媒量を調整する第２の冷媒調整弁３６が設けられている。なお、この第２冷媒分流電磁弁３６の弁開度は、上記した３方型冷媒分流電磁弁２同様に、制御部３２によって種々調整されるようになっている。
【０１４４】
このように、Ｈ用キャピラリーチューブ３５が冷凍サイクルユニット１９に組み込まれるように構成すれば、圧縮器１１から吐出された直後の高温・高圧の冷媒（冷媒ガス）の一部は、第２冷媒分流電磁弁３６を通じてＨ用キャピラリーチューブ３５へと流れ、さらに、製氷容器１にも流れるようになる。
【０１４５】
このような構成であれば、例えば制御部３２が、不図示の製氷検知センサー（製氷容器１の温度を測定する温度センサー等）の検知結果によって、製氷容器１内で氷が完全に生成されたものと判断した場合、第１冷媒分流電磁弁２を閉じさせる一方、第２冷媒分流電磁弁３６を開けさせる。すると、圧縮器１１からの高温・高圧の冷媒（ホットガス）の一部は、第２冷媒分流電磁弁３６を経て、Ｈ用キャピラリーチューブ３５に流れ、さらに、製氷容器１へと流れるようになる。
【０１４６】
ただし、Ｈ用キャピラリーチューブ３５の抵抗のため、わずかなホットガス（一部のホットガス）しか製氷容器１に到達しない。しかしながら、微量なホットガスの影響であっても、製氷容器１は加熱されるようになる。すると、数分後には、製氷容器１の温度は、約１０℃前後となる。その結果、図７に示すように、製氷容器１の底部に接する氷は融解するようになり、さらに重力で落下（離氷）するようになる。
【０１４７】
特に、このような氷の落下が生じる場合、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、図７に示すように、ヒンジ部４４を不図示の駆動モーターで回転させて、製氷容器１から給水ユニットを離間させるようにしている。このように給水ユニット４９を製氷容器１から離間させると、落下しくる氷が、２次元的に配設された製氷水供水パイプ４２（２次元面の仕切）をつたって（ガイドとして）、貯氷ＢＯＸ３４（図１等参照）に導かれるようになるためである。
【０１４８】
なお、ホットガスの一部しか、Ｈ用キャピラリーチューブ３５に流れないのは、過剰な製氷容器１の温度上昇を防止するためである。また、Ｈ用キャピラリーチューブ３５への冷媒供給が行われているときでも、補助凝縮器１２→凝縮器１３→Ｃ用キャピラリーチューブ１４→主蒸発器１５への冷媒供給（コールドガスサイクル）が行えるようにし、冷却機能の劣化を防止するためでもある。
【０１４９】
〔入力部を設けた冷凍冷蔵庫について〕
また、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、制御部３２の指令によって、種々の冷却タイプ〔主蒸発器のみで冷却するタイプ（主蒸発器冷却タイプ）、主蒸発器および副蒸発器で冷却するタイプ（主蒸発器・副蒸発器冷却タイプ）〕を行えるようになっている。そこで、本発明の冷凍冷蔵庫５９は、制御部３２に対して、冷却タイプを指定できる入力部（不図示）を備えるようになっていてもよい。このような入力部（スイッチ）が設けられていれば、任意で種々の冷却タイプを指定できるためである。また、氷を必要とする場合に限って、ユーザー等が入力部をＯＮし、副蒸発器１で製氷を行わせるようにすることもできる。
【０１５０】
また、特に、図２・図５のような、冷媒の２段階減圧を実現した冷凍冷蔵庫５９であれば、急速に氷を生成できるモード（超急速製氷モード）が備わっていることになる。したがって、入力部があれば、ユーザーが氷を早急に必要としている場合、超急速製氷モードを実行させることができる。ただし、このような超急速製氷モードは、主蒸発器１５による冷却機能を低下させる。そのため、外気温度や庫内温度が比較的高い場合には、超急速製氷モードを実行できないようにした制御プロラムが、制御部３２に組み込まれるようにしてもよい。
【０１５１】
〔本発明の別表現について〕
なお、上記してきた本発明の冷凍冷蔵庫は、下記のように表現することもできる。
【０１５２】
本発明は、圧縮器、凝縮器、減圧器、蒸発器を環状に連結して成る圧縮式冷凍サイクルを備えた冷凍冷蔵庫であって、間接冷却式の主蒸発器と製氷専用の副蒸発器（直冷式蒸発器）とを備え、特定の期間、製氷専用の副蒸発器の後に主蒸発器を直列に接続して運転することを特徴としている。
【０１５３】
また、本発明の冷凍冷蔵庫は、製氷専用の副蒸発器および間接冷却式の主蒸発器の両方に冷媒を流すモードと、間接冷媒式の主蒸発器のみへ冷媒を流すモードとを有しており、これらのモードの切替が、冷媒調整弁によって行われていることを特徴としている。
【０１５４】
また、本発明の冷凍冷蔵庫は、冷媒調整弁によって、両方の蒸発器へ直列に冷媒の流れるモードが選択された場合、主蒸発器のみへ冷媒を流すもう一方のモードよりも、減圧器による減圧レベルを大きくさせていてもよい。
【０１５５】
また、本発明の冷凍冷蔵庫は、冷媒調整弁によるモード切替を、製氷の必要有無、または、冷蔵冷蔵庫内の庫内温度に基づいて制御するようになっていてもよい。
【０１５６】
また、本発明の冷凍冷蔵庫は、製氷用の副蒸発器を、冷凍冷蔵庫の冷蔵室または冷蔵室の温度帯（冷蔵温度帯）に調節される庫内に設けられるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明は、圧縮器と、凝縮器と、蒸発器と、を冷媒管で連結することで、冷媒を循環させる冷凍サイクルユニットを備えた冷凍冷蔵庫に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の冷凍冷蔵庫の概略構成図である。
【図２】本発明の冷凍冷蔵庫に設けられた製氷容器・給水ユニットを示す概略構成図である。
【図３】図１の冷凍冷蔵庫の他の一例を示しており、第１および第２のＣ用キャピラリーチューブが備えられた冷凍冷蔵庫の概略構成図である。
【図４】図１・図３の冷凍冷蔵庫の他の一例を示しており、第３および第４のＣ用キャピラリーチューブが備えられた冷凍冷蔵庫の概略構成図である。
【図５】図１・図３・図４の冷凍冷蔵庫の他の一例を示しており、第３、第４および第５のＣ用キャピラリーチューブが備えられた冷凍冷蔵庫の概略構成図である。
【図６】図１・図３〜図５の冷凍冷蔵庫の他の一例を示しており、Ｈ用キャピラリーチューブが備えられた冷凍冷蔵庫の概略構成図である。
【図７】製氷容器から氷が離氷している状態を説明する説明図である。
【図８】従来における冷凍サイクルの概略構成図である。
【図９】従来における製氷装置の概略構成図である
【図１０】他の一例である従来の製氷装置の概略構成図である
【符号の説明】
【０１５９】
１    副蒸発器（製氷容器）
２    第１の冷媒分流電磁弁（第１の冷媒調整弁）
９    副蒸発器ユニット
１１    圧縮器
１２    補助凝縮器（凝縮器）
１３    凝縮器
１４    第１のコールド用キャピラリーチューブ（第１型の減圧器）
１５    主蒸発器（蒸発器）
１６    冷媒パイプ（冷媒管）
１６ａ  接続冷媒パイプ（冷媒管）
１９    冷凍サイクルユニット
２１    冷蔵室
２２    製氷室
２２ａ  製氷氷結室（製氷室）
２２ｂ  製氷保管室（製氷室）
３０    庫内温度センサー（庫内温度測定部）
３１    外気温度センサー（外気温度測定部）
３２    制御部
３３    送風ファン（送風部）
３５    ホット用キャピラリーチューブ
３６    第２の冷媒分流電磁弁（第２の冷媒調整弁）
４１    製氷水貯水タンク（貯水容器）
４２    製氷水供水パイプ（給水管）
４３    循環ポンプ（給水ポンプ）
４９    給水ユニット
５２    第２のコールド用キャピラリーチューブ（第２型の減圧器）
５３    第３のコールド用キャピラリーチューブ（第１型の減圧器）
５４    第４のコールド用キャピラリーチューブ（第２型の減圧器）
５５    第５のコールド用キャピラリーチューブ（第２型の減圧器）
５９    冷凍冷蔵庫
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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