(57)【要約】【課題】冷蔵室と冷凍室の完全切替冷却と同時冷却を可能にする。【解決手段】冷凍室１０冷却回路に絞り量の大きい第三のキャピラリ１５を配設し、安定時は切替弁１１の流路を第一のキャピラリ５側と第二のキャピラリ７側に交互に切り替えて効率の高い完全切替冷却を行い、高負荷時には第三のキャピラリの１５の絞り量が大きいので第一のキャピラリと第三のキャピラリに同時に冷媒を流した場合でも十分にキャピラリの減圧量がとれ、適正な蒸発温度が確保できるので同時冷却が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体であり、圧縮機と凝縮器と３方向に流路切替が可能な切替弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第一のサクションラインを直列接続した冷蔵室冷却回路と、前記切替弁を介して前記冷蔵室冷却回路と並列に第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と第二のサクションラインを直列接続した冷凍室冷却回路と、前記切替弁を介して前記第二のキャピラリと並列に前記第二のキャピラリより絞り量の大きい第三のキャピラリを接続した冷凍室冷却回路とからなる冷凍サイクルを備え、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し前記冷蔵室と前記冷凍室を同時に冷却する冷却パターンを有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記第三のキャピラリの絞り量を前記第一のキャピラリの絞り量より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記第一、第二、第三のキャピラリに繋がる前記切替弁の３つの配管の内、前記第三のキャピラリに繋がる配管を細径化したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記第一のサクションラインと前記第二のサクションラインを前記冷蔵庫箱体を構成する断熱材内で接続したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記第一のサクションラインと前記第二のサクションラインの接続部と前記圧縮機との間にアキュームレータを配設することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記冷蔵室の温度を検知する冷蔵室検知手段と、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度検知手段のいずれか一方が設定温度以上を検知すると、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し、前記冷蔵室と前記冷凍室の同時冷却を開始することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記冷蔵室と前記冷凍室の同時冷却時は前記圧縮機の回転数を最高回転数とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記冷蔵室と前記冷凍室とで構成された前記冷蔵庫箱体であり、前記圧縮機と前記凝縮器と冷蔵室用電子膨張弁と前記冷蔵室用蒸発器と前記第一
のサクションラインを直列接続した冷蔵室回路と、前記凝縮器を介して、前記冷蔵室冷却回路と並列に、冷凍室用電子膨張弁と前記冷凍室用蒸発器と前記第二のサクションラインを直列接続した冷凍サイクルを有することを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵室と冷凍室に独立した蒸発器を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷蔵庫としては、冷蔵室と冷凍室を交互に冷却するものがある。（例えば、特許文献１参照）
近年、冷凍冷蔵庫は食品の多様化や、より新鮮さを保つために温度帯の異なる貯蔵室を多数有し、貯蔵室毎にきめ細かな温度管理、湿度管理が要求されている。
【０００３】
以下図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００４】
図５において、冷蔵庫箱体１は、圧縮機２、凝縮器３、三方弁４、第一のキャピラリ５、冷蔵室用蒸発器６、第二のキャピラリ７、冷凍室用蒸発器８で構成される冷凍サイクルからなる。
【０００５】
また、冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８は冷蔵室９と冷凍室１０にそれぞれ配設されている。
【０００６】
圧縮機２が駆動された状態で、三方弁４により、圧縮機２から吐出される冷媒
が冷蔵室用蒸発器６側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機２において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器３に送られ、ここで放熱して液化されるようになる。液化された冷媒は、三方弁４により第一のキャピラリ５を通って冷蔵室用蒸発器６に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、冷蔵室９の冷却を行う。ガス化した冷媒は再び圧縮機２において圧縮される。  また、圧縮機２が駆動された状態で、三方弁４により、圧縮機２から吐出される冷媒が冷凍室用蒸発器８側に流れるように冷媒流路を切り替えた状態では、圧縮機２において圧縮された冷媒は、高温高圧ガスとなって凝縮器３に送られ液化された冷媒は、三方弁４により第二のキャピラリ７を通って冷凍室用蒸発器８に送られ、ここで蒸発することに伴い周囲の熱を奪い、冷凍室１０の冷却を行う。ガス化した冷媒は再び圧縮機２において圧縮される。  冷蔵室９、冷凍室１０にはそれぞれの庫内温度を検知する冷蔵室温度検知手段ＴＨ１と冷凍室温度検知手段ＴＨ２が配設されており、それら温度検知手段から検出される検出信号は図示しないマイクロコンピューターを備えた制御回路に入力され、それぞれの庫内別に設定された温度との差、もしくは時間制御により三方弁４の動作により冷蔵室９と冷凍室１０が交互に冷却される。これにより、冷蔵室９と冷凍室１０を最適に冷却することができる。
【特許文献１】特開平１１−１４８７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記のような冷蔵庫では冷蔵室と冷凍室の同時冷却はキャピラリの絞り量が極端に小さくなるために行うことができないので冷蔵室と冷凍室を交互に冷却せざるを得ず、ドア開閉等で冷蔵室９と冷凍室１０が同時に設定温度以上となった場合、特に庫外との温度差が大きい冷凍室１０の昇温が大きく食品の鮮度が劣化するという課題があった。また、同時冷却を行ったとしてもキャピラリの絞り量が極端に小さくなるので冷却効率が低下し、また圧縮機２の信頼性の観点から同時冷却時には圧縮機２の冷凍能力を制限しなければならないという課題もあった。
【０００８】
本発明は従来の課題を解決するもので、食品の鮮度維持と省エネルギーを両立する冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体であり、圧縮機と凝縮器と３方向に流路切替が可能な切替弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第一のサクションラインを直列接続した冷蔵室冷却回路と、前記切替弁を介して前記冷蔵室冷却回路と並列に第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と第二のサクションラインを直列接続した冷凍室冷却回路と、前記切替弁を介して前記第二のキャピラリと並列に前記第二のキャピラリより絞り量の大きい第三のキャピラリを接続した冷凍室冷却回路とからなる冷凍サイクルを備え、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し前記冷蔵室と前記冷凍室を同時に冷却する冷却パターンを有することを特徴とする冷蔵庫であり、同時冷却時には絞り量の大きい第三のキャピラリを用いて冷媒を分流減圧させるので適正なキャピラリの絞り量を確保することができ、冷蔵室と冷凍室の同時冷却が可能となり、冷蔵室と冷凍室各々の食品の劣化を防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の断熱箱体によれば、冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体であり、圧縮機と凝縮器と３方向に流路切替が可能な切替弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第一のサクションラインを直列接続した冷蔵室冷却回路と、前記切替弁を介して前記冷蔵室冷却回路と並列に第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と第二のサクションラインを直列接続した冷凍室冷却回路と、前記切替弁を介して前記第二のキャピラリと並列に前記第二のキャピラリより絞り量の大きい第三のキャピラリを接続した冷凍室冷却回路とからなる冷凍サイクルを備え、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し前記冷蔵室と前記冷凍室を同時に冷却する冷却パターンを有することを特徴とする冷蔵庫であり、同時冷却時には絞り量の大きい第三のキャピラリを用いて冷媒を分流減圧させるので適正なキャピラリの絞り量を確保することができ、冷蔵室と冷凍室の同時冷却が可能となり、冷蔵室と冷凍室各々の食品の劣化を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
請求項１に記載の冷蔵庫の発明は、冷蔵室と冷凍室とで構成された冷蔵庫箱体であり、圧縮機と凝縮器と３方向に流路切替が可能な切替弁と第一のキャピラリと冷蔵室用蒸発器と第一のサクションラインを直列接続した冷蔵室冷却回路と、前記切替弁を介して前記冷蔵室冷却回路と並列に第二のキャピラリと冷凍室用蒸発器と第二のサクションラインを直列接続した冷凍室冷却回路と、前記切替弁を介して前記第二のキャピラリと並列に前記第二のキャピラリより絞り量の大きい第三のキャピラリを接続した冷凍室冷却回路とからなる冷凍サイクルを備え、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し前記冷蔵室と前記冷凍室を同時に冷却する冷却パターンを有することを特徴とする冷蔵庫であり、同時冷却時には絞り量の大きい第三のキャピラリを用いて冷媒を分流減圧させるので適正なキャピラリの絞り量を確保することができ、冷蔵室と冷凍室の同時冷却が可能となり、冷蔵室と冷凍室各々の食品の劣化を防止することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記第三のキャピラリの絞り量を前記第一のキャピラリの絞り量より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫であり、冷蔵室用蒸発器の方が冷凍室用蒸発器より熱交換する空気温度が高いので基本的には冷却能力が大きいので冷蔵室回路側の方が必要冷媒量が多くなるが、絞り量に差をつけることにより冷蔵室冷却回路側に過多に冷媒を供給することができるので冷蔵室と冷凍室を最適に冷却することが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記第一、第二、第三のキャピラリに繋がる前記切替弁の３つの配管の内、前記第三のキャピラリに繋がる配管を細径化したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫であり、さらに確実に同時冷却時に冷蔵室冷却回路側に過多に冷媒を供給することができるので冷蔵室と冷凍室を最適に冷却することが可能となる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記第一のサクションラインと前記第二のサクションラインを前記冷蔵庫箱体を構成する断熱材内で接続したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫であり、冷蔵庫断熱箱体外に出る配管を最小限に抑えることにより、切替弁を設置するスペースを容易に確保することが可能となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記第一のサクションラインと前記第二のサクションラインの接続部と前記圧縮機との間にアキュームレータを配設することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫であり、冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器のアキュームレータを兼用することによりコストダウンが図れる。また、切替弁の作用により冷蔵室と冷凍室を交互に切り替えて冷却する場合には、どちらの冷却時にも同一のアキュームレータを通る冷却回路とすることにより各々の蒸発器にアキュームレータを配設した場合と比較して、アキュームレータ内に滞留する冷媒を有効的に利用することが可能となる。その結果、冷却効率が良くなると共に冷媒封入量を削減することができ、可燃性冷媒を用いた場合の安全性を向上できる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記冷蔵室の温度を検知する冷蔵室検知手段と、前記冷凍室の温度を検知する冷凍室温度検知手段のいずれか一方が設定温度以上を検知すると、前記第一のキャピラリと前記第三のキャピラリに同時に冷媒を供給し、前記冷蔵室と前記冷凍室の同時冷却を開始することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫であり、庫内温度が安定している低負荷時は効率の良い切替冷却を行い、庫内温度が上昇した高負荷時のみ同時冷却を行うことにより、省エネルギー化と食品の鮮度劣化防止との両立が可能となる。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記冷蔵室と前記冷凍室の同時冷却時は前記圧縮機の回転数を最高回転数とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫であり、同時冷却時には絞り量の大きい第三のキャピラリを用いて冷媒を分流減圧させるので適正なキャピラリの絞り量を確保することができるので大きい流量を流すことが可能となる。その結果、圧縮機を最高回転数で用いることが可能となり、速やかに同時冷却状態から効率の良い切替冷却状態へ移行することにより省エネルギー化が図れる。
【００１８】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記冷蔵室と前記冷凍室とで構成された前記冷蔵庫箱体であり、前記圧縮機と前記凝縮器と冷蔵室用電子膨張弁と前記冷蔵室用蒸発器と前記第一のサクションラインを直列接続した冷蔵室回路と、前記凝縮器を介して、前記冷蔵室冷却回路と並列に、冷凍室用電子膨張弁と前記冷凍室用蒸発器と前記第二のサクションラインを直列接続した冷凍サイクルを有することを特徴とする冷蔵庫であり、冷蔵室側回路と冷凍室側回路の減圧量をフレキシブルに可変できるのでより効率よく低負荷時の交互冷却、高負荷時の分流冷却が可能となる。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略図であり、図２は同実施例のタイムチャートである。
【００２１】
冷蔵庫箱体１は、上方部に比較的高温の区画である冷蔵室９を、下方部に比較的低温の冷凍室１０を配置しており、例えばウレタンのような断熱材で周囲と断熱して構成している。食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。
【００２２】
冷蔵室９は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【００２３】
冷凍室１０は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【００２４】
圧縮機２と凝縮器３と流路切替手段である切替弁１１と第一のキャピラリ５と冷蔵室用蒸発器６と第一のサクションライン１３を直列接続した冷蔵室９冷却回路と、切替弁１１を介して冷蔵室９冷却回路と並列に第二のキャピラリ７と冷凍室用蒸発器８と第二のサクションライン１４を直列接続した冷凍室１０冷却回路とから冷凍サイクル１２は成り立っている。また、切替弁１１を介して第二のキャピラリ７と並列に第二のキャピラリ７より絞り量の大きい第三のキャピラリ１５が切替弁１１と冷凍室用蒸発器８の間に接続されている。
【００２５】
冷蔵室用蒸発器６は冷蔵室９内の、例えば冷蔵室９奥面に配設されており、近傍には冷蔵室９の区画内空気を冷蔵室用蒸発器６に通過させて循環させる冷蔵室用ファン１７が設けてある。
【００２６】
また、冷凍室用蒸発器８は冷凍室１０内の、例えば冷凍室１０奥面に配設されており、近傍には冷凍室１０の区画内空気を冷凍室用蒸発器８を通過させて循環させる冷凍室用ファン１８が設けてある。
【００２７】
また、圧縮機２は例えばインバーターによる回転数制御で冷媒循環量を制御し冷凍能力を変化させることができる能力可変型としてある場合もある。
【００２８】
また、切替弁１１は３方向の流路を切り替えることができる例えばパルスモータにより作動するものであり動作中のみ通電される。また、メンテナンスを考慮して機械室１６内に配設している。
【００２９】
また、冷蔵室９と冷凍室１０には区画内温度を検知する、例えばサーミスタである温度検知手段ＴＨ１、ＴＨ２を設けてあり、圧縮機２と切替弁１１と冷蔵室用ファン１７と冷凍室用ファン１８とを制御する制御手段Ｃ１とを備えている。
【００３０】
圧縮機２停止中に、冷蔵室９および冷凍室１０の温度検知手段であるＴＨ１もしくはＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度ｔ１Ｈ以上を検知すると圧縮機２と冷蔵室用ファン１７を作動し、切替弁１１を第一のキャピラリ５側に開放し冷蔵室９冷却を開始する（Ｔ１）。
【００３１】
圧縮機２の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器３にて放熱して凝縮液化し、切替弁１１を経て第一のキャピラリ５に至る。その後、第一のキャピラリ５で第一のサクションライン１３と熱交換しながら減圧されて冷蔵室用蒸発器６に至る。冷蔵室用ファン１７の作動により冷蔵室９内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷蔵室用蒸発器６内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷蔵室９を冷却する。気化した冷媒は、第一のサクションライン１３を経て圧縮機１に吸入される。
【００３２】
第一のキャピラリ５は、冷蔵庫の周囲温度が低い場合に高圧が低下することによる冷媒循環量不足を回避するために第一のキャピラリの入口に１．２７４ＭＰａ（１２ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）の窒素をかけた場合の窒素流量が例えば７リットル／分となるように設計されている。これにより、冷蔵庫の周囲温度の変動に関わらず冷媒は最適に第一のキャピラリ５で減圧され適正な冷蔵室用蒸発器６の蒸発温度が確保できる。
【００３３】
冷蔵室９冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度ｔ１Ｌ以下を検知もしくは所定時間経過後、冷凍室温度検知手段であるＴＨ２が予め設定された所定の温度ｔ２Ｌ以上を検知以下すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け冷蔵室用ファン１７を停止するとともに冷凍室用ファン１８を作動し、切替弁１１を第ニのキャピラリ７側に開放し冷凍室１０の冷却を開始する（Ｔ２）。
【００３４】
圧縮機２の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器３にて放熱して凝縮液化し、切替弁１１を経て第ニのキャピラリ７に至る。その後、第ニのキャピラリ７で第ニのサクションライン１４と熱交換しながら減圧されて冷凍室用蒸発器８に至る。冷凍室用ファン１８の作動により冷凍室１０内の空気と積極的に熱交換した冷媒は冷凍室用蒸発器８内で蒸発気化し、熱交換した空気はより低温の空気となって吐出され冷凍室１０を冷却する。気化した冷媒は、第ニのサクションライン１４を経て圧縮機２に吸入される。
【００３５】
第二のキャピラリ７は、冷蔵庫の周囲温度が低い場合に高圧が低下することによる冷媒循環量不足を回避するために第二のキャピラリの入口に１．２７４ＭＰａ（１２ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）の窒素をかけた場合の窒素流量が例えば７リットル／分となるに設計されている。これにより、冷蔵庫の周囲温度の変動に関わらず冷媒は最適に第二のキャピラリ７で減圧され適正な冷凍室用蒸発器８の蒸発温度が確保できる。
【００３６】
このように、冷蔵室温度検知手段ＴＨ１および冷凍室温度検知手段ＴＨ２が共にそれぞれ予め設定された所定の温度ｔ１ＭＡＸ（例えば１０℃）およびｔ２ＭＡＸ以下（例えば−１５℃）である冷蔵室９および冷凍室１０の負荷が比較的小さいドア開閉等が少なく安定した状態では、冷蔵室９と冷凍室１０を交互に切り替えて冷却する。冷蔵室９の冷却回路を冷凍室１０の冷却回路から切り離すことにより冷蔵室９冷却時の冷蔵室用蒸発器６の蒸発温度を冷凍室１０の温度に依存せずに引き上げることが可能となるので、圧縮機２にかかる圧縮比を低減でき省エネルギー化が図れる。
【００３７】
なお、冷蔵室９の冷却終了後所定時間（例えば１０分間）冷蔵室冷却用ファン１７の運転を行うと、冷蔵室用蒸発器６に付着した霜を冷蔵室９庫内に還元できるので冷蔵室９を高湿化することができ、食品の乾燥を抑制することが可能となる。
【００３８】
冷蔵室温度検知手段ＴＨ１もしくは冷蔵室温度検知手段ＴＨ２のうちいずれか一方が、予め設定された所定の温度以上ｔ１ＭＡＸ（例えば１０℃）およびｔ２ＭＡＸ（例えばー１５℃）を検知すると制御手段Ｃ１はこの信号を受け、例えば冷蔵室温度検知手段ＴＨ１が予め設定された所定の温度ｔ１Ｈ以上であり、且つ冷凍室温度検知手段ＴＨ２が所定の温度ｔ２ＭＡＸ（例えばー１５℃）以上を検知すると、切替弁１１を第一のキャピラリ５側と第三のキャピラリ１５側に開放し、冷蔵室ファン１７と冷凍室ファン１８を動作し冷蔵室９と冷凍室１０の同時冷却を開始する。（Ｔ３）
同時冷却中に冷蔵室温度検知手段ＴＨ１がｔ１Ｈ以下を検知するか、冷凍室温度検知手段ＴＨ２がｔ２Ｈ以下を検知すると同時冷却を終了し通常の切り替え冷却に移行する。（Ｔ５）
第三のキャピラリ１５は、第二のキャピラリの入口に１．２７４ＭＰａ（１２ｋｇ／ｃｍ2Ｇ）の窒素をかけた場合の窒素流量が例えば５〜６リットル／分となるように第一のキャピラリ５および第二のキャピラリ７より絞り量が大きくなるように内径もしくは長さが調整されている。第三のキャピラリ１５の絞り量が大きいために、第一のキャピラリ５（例えば窒素流量７リットル／分）と第三のキャピラリ１５（例えば流量５リットル／分）に同時に冷媒を流した場合でも窒素流量を上記条件下で１２リットル／分に抑えられる。圧縮機２の信頼性および冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８の蒸発温度の確保という観点で、並列接続された第一のキャピラリ５と第三のキャピラリ１５の合成キャピラリの窒素流量は１３リットル／分以下が望ましいが同時冷却時においてもこの条件を満足することが可能となり、減圧不足による冷蔵室用蒸発器６および冷凍室用蒸発器８の蒸発温度の極端な上昇による冷却効率低下を抑制でき同時冷却が可能となる。
【００３９】
これにより、ドア開閉等で冷蔵室９および冷凍室１０の庫内温度が上昇した場合でも同時冷却することによりそれぞれの庫内の食品の鮮度劣化を最小限に維持することが可能となる。
【００４０】
また、冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８の冷却能力を最大限に引き出すためには蒸発器の入口から出口まで冷媒不足が起こらないように冷媒を供給する必要がある。冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８の必要冷媒量を比較すると、蒸発器の仕様差で多少の相違はあるものの、基本的には熱交換する空気の温度が高い冷蔵室用蒸発器６の方が必要冷媒量が多い。第三のキャピラリ１５の絞り量を第一のキャピラリ５の絞り量より大きくすることにより同時冷却時に切替弁１１を介して冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８に供給される冷媒量を冷蔵室用蒸発器６側に過多とすることができ、各々の蒸発器の冷却能力を最大限に引き出すことが可能となる。
【００４１】
また、同時冷却時にも適正なキャピラリの絞り量を確保することができるので冷媒流量が大きい場合の圧縮機２にかかる負荷を低減でき、圧縮機２を最高回転数で用いることが可能となる。その結果、速やかに同時冷却状態から効率の良い切替冷却状態へ移行することにより省エネルギー化が図れる。
【００４２】
以上に示したように、冷蔵庫の負荷が大きい場合は同時冷却を、冷蔵庫の負荷が小さい場合は切り替え冷却を行うことにより、食品の鮮度維持と省エネルギー化を両立する冷蔵庫を提供することが可能となる。
【００４３】
なお、同時冷却時には圧縮機２を最高回転数とするとしたが冷凍能力をストロークで制御する圧縮機においては最大のストロークで冷却することが可能となり食品の鮮度劣化を抑制できる。
【００４４】
また、３方向に流路を切り替えることができる切替弁１１の代わりに第一のキャピラリ５と第二のキャピラリ７と第三のキャピラリ１５の上流にそれぞれ開閉弁を設けて、冷蔵室用エバ６と冷凍室用エバ８へ流入する冷媒を制御しても同様の効果が得られる。
【００４５】
なお、２方向の流路が切り替え可能な三方弁と開閉弁を組合しても同様の効果が得られる。
【００４６】
また、切替弁１１を３方向とも閉塞可能な構造とし圧縮機２停止中に全閉とすると、冷却時に高温高圧となった凝縮器３内の冷媒の蒸発器への流入を防止できさらに省エネルギー化が可能となる。
【００４７】
なお、第一のキャピラリ５の代わりに冷蔵室９用電子膨張弁を配設し、第二のキャピラリ７と第三のキャピラリ１５の代わりに冷凍室１０用電子膨張弁を配設することにより、電子膨張弁の流量制御作用により同時冷却時の冷凍サイクル１２の絞り量と切替冷却時の絞り量をフレキシブルに可変することが可能となり、更に効率よく冷蔵室９と冷凍室１０の冷却を行うことができる。
【００４８】
なお、冷蔵室９、冷凍室１０を冷蔵室用ファン１７、冷凍室用ファン１８で冷却する間接冷却方式としたが、冷蔵室９、冷凍室１０のいずれかもしくは共にファン冷却しない直接冷却方式の冷蔵庫においては、間接冷却方式と比較して冷却能力が低下するので冷蔵庫内の負荷が大きい場合は非冷却時間による影響が大きいが、同時冷却を可能とすることにより食品の冷却スピードを大幅に向上することができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における切替弁１１の概略図である。
【００５０】
切替弁１１は、切替弁本体２０とモータ部２１とで構成されている。切替弁本体２０には、凝縮器３へ繋がる入口配管２２、第一のキャピラリ５へ繋がる第一の出口配管２３、第二のキャピラリ７へ繋がる第二の出口配管２４、第三のキャピラリ１５へ繋がる第三の出口配管２５が配設されている。また、第一の出口配管２３入口部には第一のボール２６、第二の出口配管２４入口部には第二のボール２７、第三の出口配管２５入口部には第三のボール２８がそれぞれ配設されており、それぞれのボールには図示しないコイルばねが取り付けられている。モータ部に電流が印加された場合にコイルばねの作用によりそれぞれのボールが上下に移動し、それぞれの出口配管の入口部を開閉する構造となっている。
【００５１】
例えば、冷蔵室９と冷凍室１０を同時冷却する場合には制御手段Ｃ１からモータ部２１に電流が印加され、第一のボール２６と第三のボール２８は上方に移動し、第一の出口配管２３入口部と第三の出口配管２５入口部が開放される。また、第二のボール２７は下方に移動し第二の出口配管２４入口部は閉塞される。
【００５２】
これにより、凝縮器３から入口配管２２を通り切替弁本体２０に流入した高温高圧の冷媒は、第一の出口配管２３と第三の出口配管２５を通りそれぞれ第一のキャピラリ５と第三のキャピラリ１５にて減圧され、低温低圧となり冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８へと流入する。
【００５３】
このとき、第三の出口配管２５の内径を第一の出口配管２３の内径より細径化することより、同時冷却時に冷蔵室用蒸発器６と冷凍室用蒸発器８に供給される冷媒量を冷蔵室用蒸発器６側に過多とすることができ、各々の蒸発器の冷却能力を最大限に引き出すことが可能となる。
【００５４】
なお、第三の出口配管２５の内径を細径化するとしたが、第三の出口配管２５の入口部のみ細径化しても同様の効果が得られる。
【００５５】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図である。
【００５６】
第一のサクションライン１３と第二のサクションライン１４の合流部であるサクションライン合流部２９を断熱材内部に配設している。
【００５７】
これにより、機械室１６内を簡素化することができ、その結果、切替弁１１を設置するためのスペースを機械室１６内に容易に確保することが可能となる。
【００５８】
また、第一のサクションライン１３と第二のサクションライン１４を機械室１６内で合流させた場合と比較すると使用する銅管の量を削減することができ低コスト化が図れる。
【００５９】
なお、サクションライン合流部２９を断熱材内の配設するとしたが、冷凍室１０内に配設してもよい。
【００６０】
また、アキュームレータ３０をサクションライン合流部２９の下流側に配設することにより、冷蔵室用蒸発器６用のアキュームレータと冷凍室用蒸発器８用のアキュームレータを兼用することができるので低コスト化が図れる。
【００６１】
また、冷蔵室９と冷凍室１０を交互に切り替えて冷却する場合、冷蔵室９冷却時に冷凍室用蒸発器８内に滞留した冷媒の影響により、冷蔵室用蒸発器６に供給される冷媒量が不足するという課題があったがアキュームレータ３０を兼用化することにより、冷凍室用蒸発器８の容量を低減できるので冷蔵室９冷却中に冷凍室用蒸発器８内に滞留する冷媒量を低減できる。その結果、冷蔵室９冷却の冷却効率が良くなると共に冷媒封入量を削減することができ、可燃性冷媒を用いた場合の安全性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷蔵室と冷凍室に蒸発器を備えた冷蔵庫の冷蔵室と冷凍室の同時冷却が可能となり、冷蔵室と冷凍室各々の食品の劣化を防止することができ、同様の冷却装置を備えた冷却機器に幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１の冷蔵庫の概略図
【図２】本発明の実施の形態１の冷蔵庫のタイムチャート
【図３】本発明の実施の形態２の切替弁の概略図
【図４】本発明の実施の形態３の冷蔵庫の概略図
【図５】従来の冷蔵庫の概略図
【符号の説明】
【００６４】
１    冷蔵庫箱体
２    圧縮機
３    凝縮器
５    第一のキャピラリ
６    冷蔵室用蒸発器
７    第二のキャピラリ
８    冷凍室用蒸発器
９    冷蔵室
１０    冷凍室
１１    切替弁
１２    冷凍サイクル
１３    第一のサクション
１４    第二のサクション
１５    第三のキャピラリ
ＴＨ１    冷蔵室温度検知手段
ＴＨ２    冷凍室温度検知手段
【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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