(57)【要約】冷蔵庫は、少なくとも圧縮機（１９）、蒸発器（２０）、補助冷却器（４６）、前段凝縮器（２１）、後段凝縮器（４１）、加温経路（４３）を有する冷凍サイクルを備える。また、冷蔵庫は、前段凝縮器（２１）の下流側に接続された流路切換バルブ（４０）を有する。流路切換バルブ（４０）は、冷媒の流路を後段凝縮器（４１）と、加温経路４３とに切り換える。冷蔵庫は、蒸発器（２０）を除霜する際には、冷媒の流路を加温経路（４３）に切換えることで、高圧冷媒を加温経路（４３）に供給し、加温経路（４３）と熱結合した蒸発器（２０）を加温するとともに、加温経路（４３）内で放熱した冷媒を、加温経路（４３）の下流側に接続された補助冷却器（４６）で蒸発させるよう構成されている。
2018147113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも圧縮機、蒸発器、補助冷却器、前段凝縮器、後段凝縮器、及び、加温経路を有する冷凍サイクルを備え、
前記前段凝縮器の下流側に接続され、前記前段凝縮器からの高圧冷媒を前記後段凝縮器と、前記後段凝縮器と並列に接続された前記加温経路とに流路を切り換える流路切換バルブを有し、
前記蒸発器は前記加温経路と熱結合しており、
前記蒸発器を除霜する際には、前記流路切換バルブが、前記加温経路に切換えられ、前記圧縮機で圧縮された前記前段凝縮器からの高圧冷媒が前記加温経路に供給され、前記蒸発器を加温するとともに、
前記加温経路内で放熱した冷媒を、前記加温経路の下流側に接続された前記補助冷却器で蒸発させるよう構成された冷蔵庫。
【請求項２】
前記加温経路の一部と前記圧縮機とを熱結合する熱交換部を有し、前記流路切換バルブを前記加温経路側に開放して前記蒸発器を除霜する際に、前記圧縮機の廃熱を利用して前記蒸発器が加温されるよう構成された
請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記蒸発器を除霜する直前まで予め冷却運転が行われ、前記流路切換バルブは、前記圧縮機を停止せずに前記後段凝縮器から前記加温経路に切換えられて、前記蒸発器を除霜するよう構成された
請求項２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギの観点から、家庭用冷蔵庫においては、圧縮機を運転させながら冷凍サイクルの流路を切換えて、高圧冷媒を蒸発器に供給して加温することにより、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫がある。【０００３】
以下、図面を参照しながら従来の冷蔵庫を説明する。【０００４】
図４は、従来の冷蔵庫の縦断面図、図５は、従来の冷蔵庫の冷凍サイクル構成図、および、図６は、従来の冷蔵庫の除霜時の運転制御を示した図である。【０００５】
図４に示すように、従来の冷蔵庫５１は、仕切り壁５２、冷凍室５３、及び、冷蔵室５４を有する。冷凍室５３の底面を形成する冷凍室底面５５と仕切り壁５２との間には、冷却器室５６が設けられている。冷却器室５６には、主蒸発器５７が配置されている。冷蔵庫５１では、冷却ファン５８を駆動させて、主蒸発器５７で発生する冷気を、冷凍室５３へ供給するとともに、ダクト５９及びダンパ６０を介して、間欠的に冷蔵室５４に供給する。また、冷蔵庫５１は、図５に示すように、冷凍サイクルを構成する部品として、圧縮機６１、凝縮器６２、補助冷却器６３、二方弁６４、三方弁６５、キャピラリチューブ６６、キャピラリチューブ６７、キャピラリチューブ６８、キャピラリチューブ６９、ドライヤ７０、及び、除霜配管７１を有している。ここで、除霜配管７１は、主蒸発器５７と熱結合し、主蒸発器５７を除霜する際に使用される冷媒配管である。除霜配管７１は、冷却運転する際に使用される主蒸発器５７内の冷媒配管とは独立している。【０００６】
以上のように構成された従来の冷蔵庫５１について、以下にその動作を説明する。【０００７】
冷蔵庫５１においては、圧縮機６１を運転させながら三方弁６５の流路を切換えて、圧縮機６１で圧縮された高圧冷媒を凝縮器６２へ供給することで冷却運転が行われる。凝縮器６２で放熱した冷媒は、ドライヤ７０で乾燥された後、キャピラリチューブ６９及びキャピラリチューブ６８で減圧されて、主蒸発器５７に供給されて蒸発した後、圧縮機６１へ還流する。このとき、二方弁６４を閉じて主蒸発器５７に全ての冷媒を供給することができる。或いは、二方弁６４を開けて主蒸発器５７と補助蒸発器６３の両方に冷媒を分配することができる。これによって、冷却運転時の冷凍能力を調整することができる。【０００８】
次に、図６を参照して、従来の冷蔵庫５１の除霜時の運転制御について説明する。【０００９】
図６において、二方弁６４の状態「開放」は、キャピラリチューブ６９からキャピラリチューブ６６への流路を開放することを意味する。二方弁６４の状態「閉塞」は、キャピラリチューブ６９からキャピラリチューブ６６への流路を閉塞することを意味する。また、三方弁６５の状態「除霜」は、圧縮機６１から凝縮器６２への流路を閉塞して、圧縮機６１から除霜配管７１への流路を開放することを意味する。三方弁６５の状態「冷却」は、圧縮機６１から凝縮器６２への流路を開放して、圧縮機６１から除霜配管７１への流路を閉塞することを意味する。【００１０】
図６における区間ｐは、主蒸発器５７および補助蒸発器６３の両方に冷媒を流す冷却運転が行われる。区間ｑは、主蒸発器５７だけに冷媒を流す冷却運転が行われる。圧縮機６１の積算運転時間が所定時間に達すると、主蒸発器５７の着霜を加温して融解する除霜運転に移行する。区間ｒにおいて、三方弁６５の流路を切換えて、圧縮機６１で圧縮された高圧冷媒を除霜配管７１へ供給する。このとき、主蒸発器５７が加温されるとともに、主蒸発器５７で放熱した冷媒は、キャピラリチューブ６７で減圧されて、補助蒸発器６３に供給されて蒸発した後、圧縮機６１へ還流する。なお、除霜運転する際に、電気ヒータ（図示せず）を用いて、主蒸発器５７の加温を補助することができる。主蒸発器５７の除霜が完了した後、三方弁６５の流路を切換えて、圧縮機６１で圧縮された高圧冷媒を、凝縮器６２へ供給することで、冷却運転が再開される。図６における区間ｓは、主蒸発器５７だけに冷媒を流す冷却運転が行われる。区間ｔは、主蒸発器５７及び補助蒸発器６３の両方に冷媒を流す冷却運転が行われる。【００１１】
以上説明した動作によって、冷凍サイクルの高圧冷媒を利用して主蒸発器５７を加温することにより、除霜ヒータの電力量を削減することができ、冷蔵庫５１の省エネルギ化を図ることができる。【００１２】
さらに、冷凍サイクルの高圧冷媒を利用して主蒸発器５７を加温する際に、補助蒸発器６３に冷媒を供給することにより、冷凍室５３の昇温を抑制することができる。【００１３】
しかしながら、従来の冷蔵庫５１のような構成では、圧縮機６１と凝縮器６２との間に設けられた三方弁６５を用いて、冷却運転と除霜運転とが切換えられる。このため、三方弁６５を通過する冷媒流速が早く、冷媒流音が発生する原因となる。これは、除霜運転する際に、高圧冷媒の凝縮潜熱を利用して効率よく加温するために、凝縮器６２の上流側に三方弁６５を設けた結果、除霜運転時だけでなく、冷却運転時も、密度の低い過熱蒸気が、三方弁６５を通過することによるものである。また、冷却運転から除霜運転に切換えられた直後は、凝縮器６２に大量の液冷媒が滞留している。このため、除霜運転の立上りが遅く、十分な加温能力が得られないとともに、三方弁６５の下流側の圧力が上流側の圧力よりも高くなる逆圧が発生して、三方弁６５の耐久性が低下する要因となる。【００１４】
従って、除霜運転する際に、高圧冷媒の凝縮潜熱を利用して効率よく加温するとともに、三方弁６５を通過する冷媒流速を抑えて、冷媒流音の発生を抑制するとともに、冷却運転から除霜運転への切換えを速やかに行うことが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開昭５８−０２４７７４号公報
【発明の概要】
【００１６】
本開示は、上記のような従来の課題に鑑みてなされたもので、冷媒流音の発生を抑制しながら、効率のよい除霜運転を実現する冷蔵庫を提供する。
【００１７】
具体的には、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、少なくとも圧縮機、蒸発器、補助冷却器、前段凝縮器、後段凝縮器、及び、加温経路を有する冷凍サイクルを備える。また、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、前段凝縮器の下流側に接続された流路切換バルブを有する。流路切換バルブは、前段凝縮器からの高圧冷媒の流路を、後段凝縮器と、後段凝縮器と並列に接続された加温経路とに切り換える。蒸発器は、加温経路と熱結合している。本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、蒸発器を除霜する際に、流路切換バルブにより高圧冷媒の流路が加温経路に切換えられて、圧縮機で圧縮された前段凝縮器からの高圧冷媒が加温経路に供給されて、蒸発器が加温されるとともに、加温経路内で放熱した冷媒が、加温経路の下流側に接続された補助冷却器で蒸発されるよう構成されている。
【００１８】
このような構成により、除霜運転する際に、高圧冷媒の凝縮潜熱を利用して効率よく加温することができるとともに、分岐経路を通過する冷媒流速を抑えて冷媒流音の発生を抑制できる。さらに、このような構成により、冷却運転から除霜運転への切換えを速やかに行うことができる。よって、このような構成により、冷蔵庫の省エネルギ化を図ることができる。
【００１９】
また、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、加温経路の一部と圧縮機とを熱結合する熱交換部を有していてもよい。また、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、流路切換バルブが加温経路側に開放されて、蒸発器を除霜する際に、圧縮機の廃熱を利用して蒸発器が加温されるよう構成されていてもよい。
【００２０】
このような構成により、除霜運転する際に、圧縮機の廃熱を利用して、高圧冷媒のエンタルピを増大させて、さらに効率よく加温することができ、冷蔵庫の省エネルギ化を図ることができる。
【００２１】
また、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫は、蒸発器を除霜する直前まで予め冷却運転が行われ、圧縮機を停止せずに、流路切換バルブにより高圧冷媒の流路が後段凝縮器から加温経路に切換えられることにより、蒸発器を除霜するよう構成されていてもよい。
【００２２】
このような構成により、除霜中の庫内温度の上昇を抑制するとともに、予め実施する冷却運転中に圧縮機の温度を上昇させることで、圧縮機との熱交換効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図２は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫のサイクル構成図である。
【図３】図３は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。
【図４】図４は、従来の冷蔵庫の縦断面図である。
【図５】図５は、従来の冷蔵庫のサイクル構成図である。
【図６】図６は、従来の冷蔵庫の流路切換バルブの動作を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本開示の実施の形態の例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態によって本開示が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態）
図１は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫の縦断面図である。図２は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫のサイクル構成を示した図である。図３は、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。
【００２６】
図１および図２に示すように、冷蔵庫１１は、筐体１２、扉１３、筐体１２を支える脚１４、筐体１２の下部に設けられた下部機械室１５、筐体１２の上部に設けられた上部機械室１６、筐体１２の上部に配置された冷蔵室１７、及び、筐体１２の下部に配置された冷凍室１８を有する。また、冷蔵庫１１は、冷凍サイクルを構成する部品として、上部機械室１６に収められた圧縮機１９、冷凍室１８の背面側に収められた蒸発器２０、及び、下部機械室１５内に収められた前段凝縮器２１を有している。また、冷蔵庫１１は、下部機械室１５を仕切る隔壁２２、隔壁２２に取り付けられ、前段凝縮器２１を空冷するファン２３、隔壁２２の風下側に設置された蒸発皿２４、及び、下部機械室１５の底板２５を有している。
【００２７】
ここで、圧縮機１９は、可変速圧縮機であり、２０〜８０ｒｐｓから選択された６段階の回転数が使用されるよう構成されている。これは、配管などの共振を避けながら、圧縮機１９の回転数を低速〜高速の６段階に切り換えて冷凍能力を調整するためである。また、圧縮機１９は、起動時は低速で運転し、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８を冷却するための運転時間が長くなるに従って増速するよう構成されている。これは、最も高効率な低速を主として使用するとともに、高外気温及び扉開閉などによる冷蔵室１７あるいは冷凍室１８の負荷の増大に対して、適切な比較的高い回転数を使用するためである。このとき、冷蔵庫１１の冷却運転モードとは独立に、圧縮機１９の回転数が制御される。なお、蒸発温度が高く、比較的冷凍能力が大きい冷蔵冷却モードの起動時の回転数は、冷凍冷却モードよりも低く設定されてもよい。また、冷蔵庫１１は、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８の温度低下に伴って、圧縮機１９を減速させて冷凍能力を調整するよう構成されていてもよい。
【００２８】
また、底板２５に設けられた複数の吸気口２６、下部機械室１５の背面側に設けられた排出口２７、下部機械室１５の排出口２７と上部機械室１６を繋ぐ連通風路２８を有している。ここで、下部機械室１５は、隔壁２２によって２室に分けられ、ファン２３の風上側に前段凝縮器２１が配置され、風下側に蒸発皿２４が配置されている。
【００２９】
また、冷蔵庫１１は、冷凍サイクルを構成する部品として、ドライヤ３８、流路切換バルブ４０、後段凝縮器４１、絞り４２、加温経路４３、熱交換部４４、加温側絞り４５、補助冷却器４６、及び、加温側吸入管４７を有している。ドライヤ３８は、前段凝縮器２１の下流側に位置し、循環する冷媒を乾燥させる。流路切換バルブ４０は、ドライヤ３８の下流側に位置し、冷媒の流れを制御する。後段凝縮器４１は、流路切換バルブ４０の下流側に位置し、冷凍室１８の開口部周辺の筐体１２の外表面と熱結合されている。絞り４２は、後段凝縮器４１と蒸発器２０とを接続している。加温経路４３は、後段凝縮器４１と並列に流路切換バルブ４０の下流側に接続されている。熱交換部４４は、加温経路４３の経路内で圧縮機１９と熱結合している。加温側絞り４５、補助冷却器４６、及び加温側吸入管４７は、加温経路４３の下流側に接続されている。ここで、加温経路４３の熱交換部４４と加温側絞り４５との間の一部は、蒸発器２０と熱結合している。また、加温経路４３の熱交換部４４と加温側絞り４５との間の一部は、絞り４２から蒸発器２０へ冷媒を供給する冷媒配管と独立している。また、絞り４２から蒸発器２０へ供給された冷媒は、吸入管４８を介して圧縮機１９へ還流する一方、加温側絞り４５から補助冷却器４６へ供給された冷媒は、加温側吸入管４７を介して圧縮機１９へ還流する。
【００３０】
また、流路切換バルブ４０は、後段凝縮器４１及び加温経路４３それぞれ単独の冷媒の流れを開閉制御することができる。通常、流路切換バルブ４０は、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１への流路を開の状態で維持し、前段凝縮器２１から加温経路４３への流路を閉の状態で維持している。流路切換バルブ４０は、後に説明する除霜時のみ、流路の開閉を行う。
【００３１】
また、冷蔵庫１１は、図１に示すように、蒸発器２０で発生する冷気を、冷蔵室１７と冷凍室１８とに供給する蒸発器ファン３０、冷凍室１８に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパ３１、冷蔵室１７に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパ３２、及び、冷蔵室１７に冷気を供給するダクト３３を有する。また、冷蔵庫１１は、冷凍室１８の温度を検知する冷凍室温度センサ３４、冷蔵室１７の温度を検知する冷蔵室温度センサ３５、及び、蒸発器２０の温度を検知する除霜温度センサ３６を有している。ここで、ダクト３３は、冷蔵室１７と上部機械室１６とが隣接する壁面に沿って形成されている。ダクト３３を通過する冷気の一部は、冷蔵室１７の中央付近から排出される。ダクト３３を通過する冷気の多くは、上部機械室１６が隣接する壁面を冷却しながら通過した後に、冷蔵室１７の上部から排出される。
【００３２】
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫１１について、以下にその動作を説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
ファン２３、圧縮機１９、及び、蒸発器ファン３０がともに停止している冷却停止状態（以下、この動作を「ＯＦＦモード」という）において、冷凍室温度センサ３４の検知する温度が、所定値のＦＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇するか、あるいは、冷蔵室温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇すると、冷凍室ダンパ３１を閉の状態とし、冷蔵室ダンパ３２を開の状態として、圧縮機１９、ファン２３、及び、蒸発器ファン３０を駆動させる（以下、この動作を「冷蔵冷却モード」という）。
【００３４】
冷蔵冷却モードにおいては、ファン２３の駆動によって、隔壁２２で仕切られた下部機械室１５の前段凝縮器２１側が負圧となり複数の吸気口２６から外部の空気が吸引され、蒸発皿２４側が正圧となり、下部機械室１５内の空気が複数の排出口２７から外部へ排出される。
【００３５】
一方、圧縮機１９から吐出された冷媒は、前段凝縮器２１で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮された後、ドライヤ３８で水分除去され、流路切換バルブ４０を介して後段凝縮器４１へ供給される（図２参照）。後段凝縮器４１を通過した冷媒は、冷凍室１８の開口部を暖めながら、筐体１２を介して放熱して凝縮された後、絞り４２で減圧されて蒸発器２０で蒸発し、冷蔵室１７の庫内空気と熱交換して冷蔵室１７を冷却しながら、吸入管４８を介して気体冷媒として圧縮機１９に還流する。
【００３６】
冷蔵冷却モード中に、冷凍室温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、冷蔵室温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、ＯＦＦモードに遷移する。
【００３７】
また、冷蔵冷却モード中に、冷凍室温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度より高い温度を示すとともに、冷蔵室温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、冷凍室ダンパ３１を開の状態とし、冷蔵室ダンパ３２を閉の状態として、圧縮機１９、ファン２３、及び、蒸発器ファン３０を駆動させる。以下、冷蔵冷却モードと同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室１８の庫内空気と蒸発器２０を熱交換して冷凍室１８を冷却する（以下、この動作を「冷凍冷却モード」という）。
【００３８】
冷凍冷却モード中に、冷凍室温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、冷蔵室温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度以上を示すと、冷蔵冷却モードに遷移する。
【００３９】
また、冷凍冷却モード中に、冷凍室温度センサ３４の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、冷蔵室温度センサ３５の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度より低い温度を示すと、ＯＦＦモードに遷移する。
【００４０】
ここで、本実施の形態の冷蔵庫１１の除霜時の制御について説明する。
【００４１】
図３において、流路切換バルブ４０の状態「開閉」は、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１への流路を開放して、前段凝縮器２１から加温経路４３への流路を閉塞することを意味する。また、流路切換バルブ４０の状態「閉開」は、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１への流路を閉塞して、前段凝縮器２１から加温経路４３への流路を開放することを意味する。流路切換バルブ４０の状態「閉閉」は、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１への流路を閉塞して、前段凝縮器２１から加温経路４３への流路を閉塞することを意味する。
【００４２】
圧縮機１９の積算運転時間が所定時間に達すると、蒸発器２０の着霜を加温して融解する除霜モードに移行する。除霜モードの区間ａにおいて、まず、冷凍室１８の温度上昇を抑制するために、冷凍冷却モードと同様に冷凍室１８を所定時間冷却する。次に、区間ｂにおいて、圧縮機１９を運転しながら流路切換バルブ４０を全閉することによって、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１と加温経路４３への流路を共に閉塞して、後段凝縮器４１、蒸発器２０、及び加温経路４３に滞留する冷媒を前段凝縮器２１に回収する。
【００４３】
区間ｃにおいて、圧縮機１９の運転を継続しながら流路切換バルブ４０が切換えられて、前段凝縮器２１から加温経路４３への流路が開放されることで、加温経路４３を介して前段凝縮器２１に回収された高圧冷媒が蒸発器２０に供給される。このとき、加温経路４３に設けられた熱交換部４４で高圧冷媒が運転中の圧縮機１９の廃熱によって加温されて、乾き度が増大する。従って、区間ｃにおいて高圧冷媒が熱交換部４４で加温されずに蒸発器２０に供給される場合に比べて、エンタルピが増大した高圧冷媒と蒸発器２０を熱交換することができ、より大きな熱量を蒸発器２０に加えることができる。そして、加温経路４３の終端で蒸発器２０と熱交換して凝縮された冷媒は、加温側絞り４５で減圧された後、補助冷却器４６で蒸発し、冷凍室１８の庫内空気と熱交換して冷凍室１８を冷却しながら、加温側吸入管４７を介して気体冷媒として圧縮機１９に還流する。
【００４４】
次に、区間ｄにおいて、蒸発器２０に取り付けられた除霜ヒータ（図示せず）に通電して除霜を完了する。除霜の完了は、除霜温度センサ３６が所定温度に達したことで判断される。区間ｅにおいて、流路切換バルブ４０が切換えられて前段凝縮器２１から加温経路４３への流路が閉塞されるとともに、前段凝縮器２１から後段凝縮器４１への流路が開放されて、通常運転が再開される。
【００４５】
以上のように、本開示の実施の形態の一例による冷蔵庫１１は、前段凝縮器２１と後段凝縮器４１との間に流路切換バルブ４０が配置され、二相域の冷媒が流通する経路を分岐させて、冷却運転と除霜運転とを切換えることができるように構成されている。このような構成により、除霜運転する際に、高圧冷媒の凝縮潜熱を利用して効率よく加温するとともに、分岐経路を通過する冷媒流速を抑えて冷媒流音の発生を抑制することができる。また、このような構成により、冷却運転から除霜運転への切換えが速やかに行われることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、補助冷却器４６は、冷凍室１８内の空気と直接熱交換する態様を示したが、補助冷却器４６と熱結合する蓄冷剤が設けられてもよい。これによって、除霜運転時に補助冷却器４６で発生する冷却熱を蓄冷剤に一旦貯留した後に、少しずつ冷凍室１８内の空気の冷却に利用することができ、補助冷却器４６と冷凍室１８内の空気とが熱交換する表面積を小さくして小型化を図ることができる。
【００４７】
さらに、本実施の形態の冷蔵庫１１は、加温経路４３の一部と圧縮機１９とを熱結合する熱交換部４４を有する。このような構成により、流路切換バルブ４０を加温経路４３側に開放させて蒸発器２０を除霜する際に、圧縮機１９の廃熱を利用して前段凝縮器２１で一部が凝縮された高圧冷媒の乾き度を向上させた後に、蒸発器２０を加温することによって、除霜運転する際に圧縮機１９の廃熱を利用して高圧冷媒のエンタルピを増大させて、さらに効率よく加温することができる。これにより、冷蔵庫の省エネルギ化を図ることができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、熱交換部４４の冷媒温度と、前段凝縮器２１の冷媒温度とは、略同等であるが、熱交換部４４より上流側の加温経路４３内に流路抵抗を設けて、熱交換部４４内の冷媒温度を前段凝縮器２１よりも低下させてもよい。これによって、圧縮機１９との熱交換効率を向上させることができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態の冷蔵庫は、蒸発器２０を除霜する直前まで予め冷却運転を行い、圧縮機１９を停止せずに流路切換バルブ４０により高圧冷媒の流路を後段凝縮器４１から加温経路４３に切換えることにより、蒸発器２０を除霜することによって、除霜中の冷蔵室１７及び冷凍室１８の庫内温度の上昇を抑制することが可能となる。また、予め実施する冷却運転中に圧縮機１９の温度を上昇させることで、圧縮機１９との熱交換効率を向上させることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態の冷蔵庫１１は、区間ｃ及び区間ｄの除霜運転中に、蒸発器ファン３０を停止させて、冷凍室１８内の冷気で蒸発器２０が冷却されないよう構成されている。しかし、除霜運転に切換えられた直後から、所定時間の間、蒸発器ファン３０を駆動させて、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８内の冷気と蒸発器２０とを熱交換させてもよい。これによって、除霜運転に切換えられた直後は、後段凝縮器４１に貯留されていた冷媒が蒸発器２０に供給されて、蒸発器２０が冷却されるので、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８内の冷気と蒸発器２０を熱交換することにより蒸発器２０を加温することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本開示は、圧縮機の廃熱を利用して冷凍サイクル内の高圧冷媒を蒸発器に供給して加温することにより、除霜用電気ヒータの出力を削減することができる冷蔵庫を提供する。よって、家庭用及び業務用の冷蔵庫、並びに他の冷凍冷蔵応用商品等にも適用できる。
【符号の説明】
【００５２】
１１    冷蔵庫
１２    筐体
１３    扉
１４    脚
１５    下部機械室
１６    上部機械室
１７    冷蔵室
１８    冷凍室
１９    圧縮機
２０    蒸発器
２１    前段凝縮器
２２    隔壁
２３    ファン
２４    蒸発皿
２５    底板
２６    吸気口
２７    排出口
２８    連通風路
３０    蒸発器ファン
３１    冷凍室ダンパ
３２    冷蔵室ダンパ
３３    ダクト
３４    冷凍室温度センサ
３５    冷蔵室温度センサ
３６    除霜温度センサ
４０    流路切換バルブ
４１    後段凝縮器
４２    絞り
４３    加温経路
４４    熱交換部
４５    加温側絞り
４６    補助冷却器
４７    加温側吸入管
４８    吸入管
【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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【国際調査報告】
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