(57)【要約】【課題】圧縮機から送られる冷媒の熱を利用して冷却器の除霜を行う場合において、消費エネルギーの一層の低減を図ることができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】本実施形態に係る冷蔵庫は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から送られる冷媒を凝縮する凝縮器と、前記圧縮機から送られる冷媒を減圧する減圧器と、貯蔵室を冷却する冷気を生成する第１蒸発器および第２蒸発器と、を備え、前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を冷却する第２蒸発器冷却モードと、前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介さずに前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を除霜し、その後、前記第２蒸発器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第１蒸発器に送ることにより前記第１蒸発器を冷却する第２蒸発器除霜モードと、を切り替えて実行可能である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から送られる冷媒を凝縮する凝縮器と、
前記圧縮機から送られる冷媒を減圧する減圧器と、
貯蔵室を冷却する冷気を生成する第１蒸発器および第２蒸発器と、
を備え、
前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を冷却する第２蒸発器冷却モードと、
前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介さずに前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を除霜し、その後、前記第２蒸発器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第１蒸発器に送ることにより前記第１蒸発器を冷却する第２蒸発器除霜モードと、
を実行可能である冷蔵庫。
【請求項２】
前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第２蒸発器に送る第２蒸発器冷却モード用流路、および、前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介さずに前記第２蒸発器に送る第２蒸発器除霜モード用流路を形成可能に構成されているメイン流路切替弁をさらに備える請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記メイン流路切替弁が前記第２蒸発器除霜モード用流路を形成している状態において、前記凝縮器から送られる冷媒を、前記減圧器を介さずに前記第２蒸発器に送る第２蒸発器除霜モード用補助流路を形成可能に構成されている補助流路切替弁をさらに備える請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記第２蒸発器が生成する冷気を前記貯蔵室内に送風する送風ファンをさらに備え、
前記第２蒸発器除霜モード時に、前記送風ファンを停止、または、前記送風ファンの回転速度を少なくとも前記第２蒸発器冷却モード時における回転速度よりも減少させる請求項１から３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記凝縮器を放熱する放熱ファンをさらに備え、
前記第２蒸発器除霜モード時に、前記放熱ファンを停止、または、前記放熱ファンの回転速度を少なくとも前記第２蒸発器冷却モード時における回転速度よりも減少させる請求項１から４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記第２蒸発器除霜モードを実行する前に、前記第２蒸発器から冷媒を除去するための冷媒除去モードを実行する請求項１から５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記第２蒸発器除霜モードを実行する前に、前記冷媒除去モードを所定時間実行する請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第１蒸発器に送ることにより前記第１蒸発器を冷却する第１蒸発器冷却モードをさらに実行可能であり、
前記第２蒸発器除霜モードを実行する前に、前記冷媒除去モードとして前記第１蒸発器冷却モードを実行する請求項６または７に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫は、貯蔵室を冷却するための冷気を冷却器により生成する。ところで、冷却器に付着する霜が多くなると、冷却器による冷気の生成効率が低下する。そのため、冷却器に付着した霜を溶解する除霜を行うように構成された冷蔵庫が考えられている。例えば特許文献１に開示されている冷蔵庫は、ヒータにより冷却器の除霜を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４８４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、消費エネルギーが比較的大きいヒータによる除霜ではなく、冷凍サイクルを構成する圧縮機から送られる冷媒の熱を利用した除霜、いわゆるホットガス除霜が考えられている。このホットガス除霜によれば、ヒータによる除霜に比べ、除霜に要する消費エネルギーの低減を図ることができる。
【０００５】
本実施形態は、圧縮機から送られる冷媒の熱を利用して冷却器の除霜を行う場合において、消費エネルギーの一層の低減を図ることができる冷蔵庫を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る冷蔵庫は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から送られる冷媒を凝縮する凝縮器と、前記圧縮機から送られる冷媒を減圧する減圧器と、貯蔵室を冷却する冷気を生成する第１蒸発器および第２蒸発器と、を備え、前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を冷却する第２蒸発器冷却モードと、前記凝縮器から送られる冷媒を前記減圧器を介さずに前記第２蒸発器に送ることにより前記第２蒸発器を除霜し、その後、前記第２蒸発器から送られる冷媒を前記減圧器を介して前記第１蒸発器に送ることにより前記第１蒸発器を冷却する第２蒸発器除霜モードと、を切り替えて実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る冷蔵庫の構成例を概略的に示す縦断側面図
【図２】本実施形態に係る冷凍サイクル機構の構成例を概略的に示す図
【図３】本実施形態に係る第１モードにおける四方弁の状態例を概略的に示す図
【図４】本実施形態に係る第１モードにおける冷凍サイクル機構の状態例を概略的に示す図
【図５】本実施形態に係る第２モードにおける四方弁の状態例を概略的に示す図
【図６】本実施形態に係る第２モードにおける冷凍サイクル機構の状態例を概略的に示す図
【図７】本実施形態に係る第３モードにおける四方弁の状態例を概略的に示す図
【図８】本実施形態に係る第３モードにおける冷凍サイクル機構の状態例を概略的に示す図
【図９】本実施形態に係る第４モードにおける四方弁の状態例を概略的に示す図
【図１０】本実施形態に係る第４モードにおける冷凍サイクル機構の状態例を概略的に示す図
【図１１】本実施形態に係る第５モードにおける四方弁の状態例を概略的に示す図
【図１２】本実施形態に係る第５モードにおける冷凍サイクル機構の状態例を概略的に示す図
【図１３】本実施形態に係る冷媒除去モードにおける圧縮機の制御例を概略的に示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、冷蔵庫に係る一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に例示する冷蔵庫１０は、その外郭を構成する矩形箱状の断熱箱体１１の内部に複数の貯蔵室１２，１３を備えている。本実施形態では、貯蔵室１２は、冷蔵温度帯に維持される冷蔵室、貯蔵室１３は、冷凍温度帯に維持される冷凍室、として設けられている。以下、貯蔵室１２を冷蔵室１２と称し、貯蔵室１３を冷凍室１３と称する。冷蔵室１２の前面は開放しており、その開放口は扉１２ａによって開閉可能となっている。また、冷凍室１３の前面は開放しており、その開放口は扉１３ａによって開閉可能となっている。なお、冷蔵庫１０は、その他の貯蔵室、例えば、冷蔵温度帯に維持される野菜室、冷凍温度帯に維持される小冷凍室、冷凍温度帯に維持される製氷室、などを備える構成としてもよい。
【０００９】
冷蔵室１２の内部の後部には、上下方向に延びる冷気ダクト１２ｂが設けられている。冷気ダクト１２ｂには、図示しない複数の冷気吹出口が設けられている。そして、この冷気ダクト１２ｂの下端部には、冷却室１２ｃが設けられている。冷却室１２ｃの内部には、冷蔵用冷却器２１、冷蔵用送風ファン２１ｆが設けられている。冷蔵用冷却器２１は、第１蒸発器の一例である。この冷蔵用冷却器２１が生成する冷気は、冷蔵用送風ファン２１ｆによる送風作用によって、冷気ダクト１２ｂの冷気吹出口から冷蔵室１２内に送風される。
【００１０】
冷凍室１３の内部の後部には、上下方向に延びる冷気ダクト１３ｂが設けられている。冷気ダクト１３ｂには、図示しない複数の冷気吹出口が設けられている。この冷気ダクト１３ｂは、冷却室としても機能する。そして、この冷気ダクト１３ｂの内部には、冷凍用冷却器３１、冷凍用送風ファン３１ｆが設けられている。冷凍用冷却器３１は、第２蒸発器の一例である。この冷凍用冷却器３１が生成する冷気は、冷凍用送風ファン３１ｆによる送風作用によって、冷気ダクト１３ｂの冷気吹出口から冷凍室１３内に送風される。
【００１１】
また、冷蔵庫１０は、断熱箱体１１の底部の後部に機械室Ｍを備えている。この機械室Ｍの内部には、圧縮機４１、制御装置５１などが設けられている。圧縮機４１は、上述した冷蔵用冷却器２１、冷凍用冷却器３１などとともに冷凍サイクル機構１００を構成している。次に、この冷凍サイクル機構１００の構成例について説明する。即ち、図２に例示するように、冷凍サイクル機構１００は、圧縮機４１、放熱器４２、四方弁４３、冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５、冷蔵用冷却器２１、冷凍用冷却器３１、三方弁４６などを冷媒管４７によってサイクル接続した構成となっている。なお、放熱器４２の近傍には、当該放熱器４２を放熱させるための放熱ファン４２ｆが設けられている。
【００１２】
圧縮機４１は、冷媒管４７を流れる冷媒を圧縮する。圧縮機４１の出口４１ｂは、冷媒管４７ａを介して放熱器４２の入口４２ａに接続されている。放熱器４２は、凝縮器の一例であり、圧縮機４１から送られる冷媒を凝縮する。これにより、放熱器４２は放熱する。放熱器４２の出口４２ｂは、冷媒管４７ｂを介して四方弁４３の入口４３ａに接続されている。
【００１３】
四方弁４３は、メイン流路切替弁の一例であり、複数、この場合、３つの出口４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを有している。四方弁４３の第１出口４３ｂは、冷媒管４７ｃを介して冷蔵用キャピラリチューブ４４に接続され、この冷蔵用キャピラリチューブ４４は、冷蔵用冷却器２１の一端側口２１ａに接続されている。冷蔵用キャピラリチューブ４４は、圧縮機４１から送られる冷媒を減圧する減圧器の一例である。冷蔵用冷却器２１の他端側口２１ｂは、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１の入口４１ａに接続されている。
【００１４】
四方弁４３の第２出口４３ｃは、冷媒管４７ｅを介して冷凍用キャピラリチューブ４５に接続され、この冷凍用キャピラリチューブ４５は、冷凍用冷却器３１の一端側口３１ａに接続されている。冷凍用キャピラリチューブ４５は、圧縮機４１から送られる冷媒を減圧する減圧器の一例である。四方弁４３の第３出口４３ｄは、冷媒管４７ｆを介して三方弁４６の入口４６ａに接続されている。
【００１５】
三方弁４６は、補助流路切替弁の一例であり、複数、この場合、２つの出口４６ｂ，４６ｃを有している。三方弁４６の第１出口４６ｂは、冷媒管４７ｇを介して冷凍用冷却器３１の他端側口３１ｂに接続されている。三方弁４６の第２出口４６ｃは、冷媒管４７ｈを介して冷媒管４７ｄの途中部に接続されている。冷媒管４７ｈには、逆止弁４８が設けられている。この逆止弁４８は、冷媒管４７ｄを流れる冷媒が冷媒管４７ｈを介して三方弁４６側、ひいては、冷凍用冷却器３１側に流れることを防止するものである。
【００１６】
制御装置５１は、例えばマイクロコンピュータを主体として構成されており、制御プログラムに基づいて冷蔵庫１０の動作全般を制御する。また、制御装置５１は、圧縮機４１四方弁４３、三方弁４６などの駆動を制御することにより、上述した冷凍サイクル機構１００を複数、この場合、５つの動作モードに切り替えて実行可能に構成されている。次に、それぞれの動作モードについて詳細に説明する。
【００１７】
（第１モード）
図３に例示するように、第１モードを実行する場合には、制御装置５１は、四方弁４３を第１状態に切り替え、四方弁４３の入口４３ａと第１出口４３ｂとを連通し、且つ、第２出口４３ｃおよび第３出口４３ｄを閉塞した状態にする。
【００１８】
ここで、四方弁４３の構成例について説明する。即ち、四方弁４３は、本体部６１および回転部６２を備えている。本体部６１は、上述した入口４３ａ、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄをそれぞれ異なる位置に備えている。回転部６２は、本体部６１に回転可能に設けられており、その回転位置により第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄのそれぞれの開放および閉塞を切り替えるようになっている。
【００１９】
回転部６２は、回転本体部６２ａに、開放切欠部６２ｂ、閉塞空間部６２ｃ、開放切欠部６２ｄを備えている。回転本体部６２ａは、回転部６２の本体部を構成する円形状の中実の部材である。開放切欠部６２ｂは、回転部６２の周端部において外方に開放する矩形状の切欠きとなっている。閉塞空間部６２ｃは、回転部６２の内部において閉塞された円弧状の空間となっている。開放切欠部６２ｄは、回転部６２の周端部において外方に開放する切欠きとなっている。この場合、開放切欠部６２ｄは、開放切欠部６２ｂよりも大きく切り欠かれたほぼ扇形状の切欠部となっている。回転本体部６２ａのうち開放切欠部６２ｂおよび閉塞空間部６２ｃ以外の部分は、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄを閉塞する閉塞部として機能する。一方、開放切欠部６２ｂは、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄを開放する開放部として機能する。また、閉塞空間部６２ｃは、回転部６２の回転位置に応じ、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄを開放する開放部としても機能するし、各出口４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを閉塞する閉塞部としても機能する。また、開放切欠部６２ｄは、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄを開放する開放部として機能する。
【００２０】
四方弁４３の第１状態における回転部６２の回転位置によれば、第１出口４３ｂが開放切欠部６２ｄによって開放され、第２出口４３ｃおよび第３出口４３ｄが閉塞空間部６２ｃによって閉塞された状態となる。これにより、四方弁４３の入口４３ａと第１出口４３ｂとが連通され、且つ、第２出口４３ｃおよび第３出口４３ｄが閉塞された状態が形成される。このとき、四方弁４３は、第１出口４３ｂを開放切欠部６２ｂによって開放することにより、放熱器４２から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送る流路を形成する。この流路は、第１蒸発器冷却モード用流路の一例である。第１状態に切り替えられた四方弁４３によれば、放熱器４２から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ１で示すように、入口４３ａから流入して、出口４３ｂから流出する。
【００２１】
第１モードを実行する場合、制御装置５１は、四方弁４３を第１状態に切り替えた状態で圧縮機４１の駆動を開始する。これにより、図４に破線矢印Ｆ１で示すように、圧縮機４１から放熱器４２を介して送られる冷媒は、四方弁４３の第１出口４３ｂから冷蔵用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送られ、これにより、冷蔵用冷却器２１を冷却する。そして、冷蔵用冷却器２１に送られた冷媒は、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１に戻される。第１モードでは、このように冷媒が循環されることにより、冷蔵用冷却器２１の冷却、換言すれば、冷蔵室１２の冷却が行われる。この第１モードは、第１蒸発器冷却モードの一例である。
【００２２】
（第２モード）
図５に例示するように、第２モードを実行する場合には、制御装置５１は、四方弁４３を第２状態に切り替え、四方弁４３の入口４３ａと第２出口４３ｃとを連通し、且つ、第１出口４３ｂおよび第３出口４３ｄを閉塞した状態にする。なお、この第２モードにおいて、制御装置５１は、三方弁４６の入口４６ａを閉塞し、出口４６ｂ，４６ｃを連通した状態に切り替える。
【００２３】
四方弁４３の第２状態における回転部６２の回転位置によれば、第２出口４３ｃが開放切欠部６２ｄによって開放され、第１出口４３ｂが回転本体部６２ａによって閉塞され、第３出口４３ｄが閉塞空間部６２ｃによって閉塞された状態となる。これにより、四方弁４３の入口４３ａと第２出口４３ｃとが連通され、且つ、第１出口４３ｂおよび第３出口４３ｄが閉塞された状態が形成される。このとき、四方弁４３は、第２出口４３ｃを開放切欠部６２ｄによって開放することにより、放熱器４２から送られる冷媒を冷凍用キャピラリチューブ４５を介して冷凍用冷却器３１に送る流路を形成する。この流路は、第２蒸発器冷却モード用流路の一例である。第２状態に切り替えられた四方弁４３によれば、放熱器４２から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ２で示すように、入口４３ａから流入して、出口４３ｃから流出する。
【００２４】
第２モードを実行する場合、制御装置５１は、四方弁４３を第２状態に切り替えた状態で圧縮機４１の駆動を開始する。これにより、図６に破線矢印Ｆ２で示すように、圧縮機４１から放熱器４２を介して送られる冷媒は、四方弁４３の第２出口４３ｃから冷凍用キャピラリチューブ４５を介して冷凍用冷却器３１に送られ、これにより、冷凍用冷却器３１を冷却する。そして、冷凍用冷却器３１に送られた冷媒は、三方弁４６および逆止弁４８を介して冷媒管４７ｄに送られ、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１に戻される。第２モードでは、このように冷媒が循環されることにより、冷凍用冷却器３１の冷却、換言すれば、冷凍室１３の冷却が行われる。なお、この第２モードは、第２蒸発器冷却モードの一例である。
【００２５】
（第３モード）
図７に例示するように、第３モードを実行する場合には、制御装置５１は、四方弁４３を第３状態に切り替え、四方弁４３の入口４３ａと第１出口４３ｂおよび第２出口４３ｃとを連通し、且つ、第３出口４３ｄを閉塞した状態にする。
【００２６】
四方弁４３の第３状態における回転部６２の回転位置によれば、第１出口４３ｂが開放切欠部６２ｂによって開放され、第２出口４３ｃが開放切欠部６２ｄによって開放され、第３出口４３ｄが閉塞空間部６２ｃ内に存在して当該閉塞空間部６２ｃによって閉塞された状態となる。これにより、四方弁４３の入口４３ａと第１出口４３ｂおよび第２出口４３ｃとが連通され、且つ、第３出口４３ｄが閉塞された状態が形成される。第３状態に切り替えられた四方弁４３によれば、放熱器４２から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ３で示すように、入口４３ａから流入して、出口４３ｂ，４３ｃの双方から流出する。
【００２７】
第３モードを実行する場合、制御装置５１は、四方弁４３を第３状態に切り替えた状態で圧縮機４１の駆動を開始する。これにより、図８に破線矢印Ｆ３で示すように、圧縮機４１から放熱器４２を介して送られる冷媒は、四方弁４３の第１出口４３ｂから冷凍用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送られ、且つ、四方弁４３の第２出口４３ｃから冷凍用キャピラリチューブ４５を介して冷凍用冷却器３１に送られる。これにより、冷蔵用冷却器２１および冷凍用冷却器３１の双方が冷却されるようになる。そして、冷蔵用冷却器２１に送られた冷媒は、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１に戻される。また、冷凍用冷却器３１に送られた冷媒は、三方弁４６および逆止弁４８を介して冷媒管４７ｄに送られ、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１に戻される。第３モードでは、このように冷媒が循環されることにより、冷蔵用冷却器２１の冷却、換言すれば、冷蔵室１２の冷却と、冷凍用冷却器３１の冷却、換言すれば、冷凍室１３の冷却と、が行われる。
【００２８】
（第４モード）
図９に例示するように、第４モードを実行する場合には、制御装置５１は、四方弁４３を第４状態に切り替え、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄの全てを開放した状態にする。また、制御装置５１は、三方弁４６の入口４６ａと第１出口４６ｂとを連通し、第２出口４６ｃを閉塞した状態に切り替える。
【００２９】
四方弁４３の第４状態における回転部６２の回転位置によれば、第３出口４３ｄが開放切欠部６２ｂによって開放され、第１出口４３ｂおよび第２出口４３ｃが何れも閉塞空間部６２ｃ内に存在して当該閉塞空間部６２ｃを介して相互に連通された状態となる。これにより、四方弁４３の第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄの全てが開放された状態が形成される。このとき、四方弁４３は、第３出口４３ｄを開放切欠部６２ｂによって開放することにより、放熱器４２から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに冷凍用冷却器３１に送る流路を形成する。この流路は、第２蒸発器除霜モード用流路の一例である。
【００３０】
また、三方弁４６は、四方弁４３が当該流路を形成している状態において、上述したように、入口４６ａと第１出口４６ｂとを連通し、第２出口４６ｃを閉塞した状態に切り替えることにより、放熱器４２から送られる冷媒を、冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに冷凍用冷却器３１に送る流路を形成する。この流路は、第２蒸発器除霜モード用補助流路の一例である。
【００３１】
第４状態に切り替えられた四方弁４３によれば、放熱器４２から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ４ａで示すように、入口４３ａから流入して、出口４３ｄから流出する。そして、冷媒管４７ｅを介して冷凍用冷却器３１から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ４ｂで示すように、出口４３ｃから流入して、閉塞空間部６２ｃを通り、出口４３ｂから流出する。
【００３２】
第４モードを実行する場合、制御装置５１は、四方弁４３を第４状態に切り替えた状態で圧縮機４１の駆動を開始する。これにより、図１０に破線矢印Ｆ４で示すように、圧縮機４１から放熱器４２を介して送られる冷媒は、四方弁４３の第３出口４３ｄから冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに三方弁４６に送られ、その三方弁４６から冷凍用冷却器３１に送られる。
【００３３】
このとき、冷凍用冷却器３１に送られる冷媒は、冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５によって減圧されていないことから、放熱器４２から流出するときに有していた熱がある程度維持されており、冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を通過する場合に比べ高温の状態となっている。そのため、このような高温の冷媒が送られることにより、冷凍用冷却器３１の除霜を行うことができる。なお、この状態における冷凍用冷却器３１は、実質的に、放熱器４２と同様の放熱状態となる。
【００３４】
そして、冷凍用冷却器３１に送られた冷媒は、その後、四方弁４３を介して冷蔵用キャピラリチューブ４４に送られ、この冷蔵用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送られ、これにより、冷蔵用冷却器２１を冷却する。そして、冷蔵用冷却器２１に送られた冷媒は、冷媒管４７ｄを介して圧縮機４１に戻される。第４モードでは、このように冷媒が循環されることにより、冷凍用冷却器３１の除霜と、冷蔵用冷却器２１の冷却、換言すれば、冷蔵室１２の冷却と、が行われる。なお、この第４モードは、第２蒸発器除霜モードの一例である。
【００３５】
（第５モード）
図１１に例示するように、第５モードを実行する場合には、制御装置５１は、四方弁４３を第５状態に切り替え、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄの全てを閉塞した状態にする。
【００３６】
四方弁４３の第５状態における回転部６２の回転位置によれば、第１出口４３ｂおよび第２出口４３ｃが何れも回転本体部６２ａによって閉塞され、第３出口４３ｄが閉塞空間部６２ｃ内に存在して当該閉塞空間部６２ｃによって閉塞された状態となる。これにより、四方弁４３の第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄの全てが閉塞された状態が形成される。第５状態に切り替えられた四方弁４３によれば、放熱器４２から送られる冷媒は、破線矢印Ｆ５で示すように、入口４３ａから流入するものの、第１出口４３ｂ、第２出口４３ｃ、第３出口４３ｄの全てが閉塞されていることから、四方弁４３内にて堰き止められる。
【００３７】
図１２に破線矢印Ｆ５で示すように、四方弁４３が第５状態に切り替えられた状態では、制御装置５１が圧縮機４１を駆動したとしても、冷媒管４７における冷媒の流れは四方弁４３によって阻止され、四方弁４３よりも下流側には流れず、従って、冷蔵用冷却器２１および冷凍用冷却器３１の何れにも送られない。よって、第５モードでは、冷蔵用冷却器２１および冷凍用冷却器３１の冷却も行われないし、冷凍用冷却器３１の除霜も行われない。
【００３８】
なお、この第５モードによれば、冷媒管４７内の冷媒が四方弁４３によって堰き止められる状態となり、当該四方弁４３の上流側に冷媒が溜められるようになる。そして、これに伴い、図１２に破線矢印Ｆ６で示すように、冷蔵用冷却器２１内および冷凍用冷却器３１内に残存している冷媒が圧縮機４１側に流出するようになり、これにより、冷蔵用冷却器２１内および冷凍用冷却器３１内から冷媒を除去することができる。
【００３９】
以上の通り、本実施形態に係る冷蔵庫１０は、冷凍サイクル機構１００を、少なくとも上述した５つの動作モードに切り替えて実行可能である。次に、上述した複数の動作モードのうち特に第４モード、つまり、冷凍用冷却器３１を除霜するモードに関する制御例について詳細に説明する。
【００４０】
即ち、制御装置５１は、第４モードの実行時に、冷凍用送風ファン３１ｆを停止、または、冷凍用送風ファン３１ｆの回転速度を少なくとも第２モードの実行時における回転速度よりも減少させるようにするとよい。
【００４１】
また、制御装置５１は、第４モードの実行時に、放熱ファン４２ｆを停止、または、放熱ファン４２ｆの回転速度を少なくとも第２モード時における回転速度よりも減少させるようにするとよい。
【００４２】
また、制御装置５１は、第４モードを実行する前に第１モードを所定時間実行するようにするとよい。第１モードにおいては、冷凍用冷却器３１に冷媒が供給されない状態で、冷蔵用冷却器２１に冷媒が供給され、その冷媒が冷媒管４７ｄを流れて圧縮機４１に戻される。このとき、冷媒管４７ｄを流れる冷媒により、冷媒管４７ｈ内に存在する冷媒が冷媒管４７ｄ側に引っ張られるようになり、ひいては、この冷媒管４７ｈに連なる冷凍用冷却器３１内に存在する冷媒も冷媒管４７ｄ側に引っ張られるようになる。これにより、冷凍用冷却器３１内に残存している冷媒が冷媒管４７ｄ側に吸い込まれるようにして除去されるようになる。即ち、第１モードは、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去する冷媒除去モードの一例としても定義することができる。
【００４３】
なお、第４モードの実行前において、第１モードは、少なくとも１分以上実施するようにするとよい。また、図１３に例示するように、第４モードの実行前における第１モードの実行中においては、圧縮機４１の運転周波数を、少なくとも通常時の運転周波数Ｔよりも低下させた状態を維持するようにするとよい。通常時の運転周波数Ｔは、例えば、一般的な冷蔵庫において想定される通常の冷却時における運転周波数である。
【００４４】
なお、図１３に例示する制御例では、第１モードの実行中において圧縮機４１の運転周波数を徐々に低下させる場合を開示している。しかし、圧縮機４１の運転周波数は、第１モードの実行中において通常時の運転周波数Ｔよりも低くなっていればよく、例えば、第１モードの開始とともに圧縮機４１の運転周波数を通常時の運転周波数Ｔよりも低い所定周波数まで一気に低下させてもよい。また、第１モードの実行中における圧縮機４１の運転周波数は、通常時の運転周波数Ｔよりも低い範囲において、一定の周波数で維持してもよいし、変動させてもよい。
【００４５】
本実施形態に係る冷蔵庫１０によれば、冷凍用冷却器３１を除霜するための第４モードは、放熱器４２から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに冷凍用冷却器３１に送ることにより当該冷凍用冷却器３１を除霜し、その後、冷凍用冷却器３１から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送ることにより冷蔵用冷却器２１を冷却するモードとなっている。
【００４６】
この第４モードによれば、圧縮機４１から送られる冷媒を減圧させることなく高温な状態のまま冷凍用冷却器３１に供給することができ、圧縮機４１から送られる冷媒の熱を利用して冷凍用冷却器３１の除霜を効率良く行うことができる。
【００４７】
また、冷凍用冷却器３１の除霜に供された冷媒を、その後、冷蔵用キャピラリチューブ４４を介して冷蔵用冷却器２１に送ることにより、当該冷蔵用冷却器２１の冷却を行うことができ、これにより、冷蔵用冷却器２１の冷却を継続しながらも冷凍用冷却器３１の除霜を行うことができる。
【００４８】
このように、第４モードによれば、圧縮機４１から送られる冷媒の熱を巧みに利用して、冷凍用冷却器３１の除霜および冷蔵用冷却器２１の冷却の双方を並行して行うことができ、圧縮機４１から送られる冷媒の熱を有効に活用して、消費エネルギーの一層の低減を図ることができる。
【００４９】
また、冷凍用冷却器３１の除霜のために、冷蔵用冷却器２１の冷却を停止、つまり、圧縮機４１の駆動を停止する必要が無いから、除霜後に圧縮機４１を再起動するための駆動電力の消費を不要とすることができ、消費エネルギーの一層の低減を図ることができる。
【００５０】
また、従来のホットガス除霜は、四方弁によって冷媒管における冷媒の流れを逆方向に切り替えることにより、冷却器を放熱器として動作させ、放熱器を冷却器として動作させるものである。これに対して、本実施形態に係る第４モードによるホットガス除霜は、放熱器４２は放熱器として動作させつつも、本実施形態に係る特殊な構成の四方弁４３による冷媒流路の切り替えにより、冷媒の熱を利用した冷凍用冷却器３１の除霜、いわゆるホットガス除霜を行うものである。よって、本実施形態に係る第４モードによるホットガス除霜は、従来における一般的なホットガス除霜とは、その技術的意義が明らかに相違するものである。
【００５１】
また、冷蔵庫１０によれば、冷凍サイクル機構１００の動作モードを、本実施形態に特有の構成を有する四方弁４３によって確実に切り替えることができる。よって、各動作モードにおいて圧縮機４１から送られる冷媒の熱が無用な箇所に漏洩して消費されてしまうことを防止することができ、消費エネルギーの一層の低減を図ることができる。
【００５２】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードにおいて、放熱器４２から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに冷凍用冷却器３１に送るための流路を三方弁４６によって確実に形成することができる。よって、圧縮機４１から送られる冷媒の熱を効率良く冷凍用冷却器３１に供給することができる。
【００５３】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードの実行時に、冷凍用送風ファン３１ｆを停止、または、冷凍用送風ファン３１ｆの回転速度を少なくとも第２モードの実行時における回転速度よりも減少させるようにすることで、除霜時における冷凍用冷却器３１と送風との熱交換、つまり、冷凍用冷却器３１が冷却されてしまうことを抑制することができる。これにより、冷凍用冷却器３１を効率良く高温化することができ、冷凍用冷却器３１の除霜を一層効率良く行うことができる。
【００５４】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードの実行時に、放熱ファン４２ｆを停止、または、放熱ファン４２ｆの回転速度を少なくとも第２モード時における回転速度よりも減少させるようにすることで、除霜時における放熱器４２と送風との熱交換、つまり、放熱器４２が冷却されてしまうことを抑制することができる。これにより、放熱器４２から流出する冷媒、つまり、冷凍用冷却器３１に供給される冷媒の温度が低下してしまうことを回避することができ、冷凍用冷却器３１の除霜を一層効率良く行うことができる。
【００５５】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードを実行する前に、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去するための冷媒除去モードを実行することで、冷凍用冷却器３１内に残存する冷媒量が少ない状態、あるいは、冷凍用冷却器３１内に冷媒が残存しない状態で当該冷凍用冷却器３１の除霜を開始することができ、冷凍用冷却器３１に付着している霜を徐々に溶解させることができる。これにより、除霜時、特に除霜開始時に冷凍用冷却器３１から発生する騒音を抑制することができる。
【００５６】
なお、冷凍用冷却器３１内に残存する冷媒量が多い状態で除霜を開始すると、冷凍用冷却器３１に付着している霜が一気に溶解してしまい、除霜時に冷凍用冷却器３１から発生する騒音、つまり、霜の溶解に伴う騒音が増大するおそれがある。
【００５７】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードを実行する前に、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去するための冷媒除去モードを所定時間実行することで、冷凍用冷却器３１の除霜時における当該冷凍用冷却器３１内に残存する冷媒量を確実に少なくすることができ、除霜時、特に除霜開始時に冷凍用冷却器３１から発生する騒音を確実に抑制することができる。
【００５８】
また、冷蔵庫１０によれば、第４モードを実行する前に、冷媒除去モードとして第１モードを実行する。即ち、冷蔵庫に必ず備えられているはずである冷蔵用冷却器２１を冷却するための動作モードを冷媒除去モードとして実行するようにしたので、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去するための専用のモードを設ける必要が無く、構成や制御の複雑化を回避することができる。
【００５９】
なお、上述したように、第５モードによっても、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去することができる。よって、冷蔵庫１０は、この第５モードを冷媒除去モードとして実行するように構成してもよい。また、冷蔵庫１０は、冷凍用冷却器３１から冷媒を除去するための専用のモードを実行可能に構成してもよい。
【００６０】
なお、本実施形態は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の変形または拡張をすることができる。
例えば、第４モードの実行前に冷媒除去モードを実行する場合の実行時間は、少なくとも１分以上の範囲において適宜変更して設定することができる。
【００６１】
また、冷蔵庫１０は、冷蔵用冷却器２１を除霜するためのモード、つまり、放熱器４２から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４４、冷凍用キャピラリチューブ４５を介さずに冷蔵用冷却器２１に送ることにより当該冷蔵用冷却器２１を除霜し、その後、冷蔵用冷却器２１から送られる冷媒を冷蔵用キャピラリチューブ４５を介して冷凍用冷却器３１に送ることにより冷凍用冷却器３１を冷却するモード、を備える構成としてもよい。
【００６２】
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
図面中、１０は冷蔵庫、１２は冷蔵室（貯蔵室）、１３は冷凍室（貯蔵室）、２１は冷蔵用冷却器（第１蒸発器）、３１は冷凍用冷却器（第２蒸発器）、３１ｆは冷凍用送風ファン（送風ファン）、４１は圧縮機、４２は放熱器（凝縮器）、４２ｆは放熱ファン、４３は四方弁（メイン流路切替弁）、４４は冷蔵用キャピラリチューブ（減圧器）、４５は冷凍用キャピラリチューブ（減圧器）、４６は三方弁（補助流路切替弁）を示す。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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