(57)【要約】      （修正有）【課題】防露パイプにより庫内の結露を防止しながら、省エネルギを図ることができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機１３で圧縮された温度の高い冷媒が流れるように放熱側配管に設けられた１つ以上の凝縮手段１６及び１つ以上の防露パイプ１８を備え、防露パイプ１８の熱により庫内の結露を防止する冷蔵庫１において、少なくとも１つの凝縮手段１６及び少なくとも１つの防露パイプ１８の冷媒の流れ順番を切替える切替手段２４を備えたことにより冷媒の熱により加熱される防露パイプ１８の温度を変更可能とした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機で圧縮された温度の高い冷媒が流れるように放熱側配管に設けられた１つ以上の凝縮手段及び１つ以上の防露パイプを備え、前記防露パイプの熱により庫内の結露を防止する冷蔵庫において、
少なくとも１つの前記凝縮手段及び少なくとも１つの前記防露パイプの冷媒の流れ順番を切替える切替手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記切替手段により冷媒の流れ順番が切替られる前記凝縮手段及び前記防露パイプは直列に接続されることにより冷媒切替流路を形成し、
前記切替手段は、流入口と、流出口と、第１の切替状態で前記流入口に連通すると共に第２の切替状態で前記流出口に連通する第１の切替口と、第１の切替状態で前記流出口に連通すると共に第２の切替状態で前記流入口に連通する第２の切替口とを有した４方弁であって、前記流入口は圧縮機の吐出口側から冷媒が流入するように接続され、前記流出口は前記圧縮機の吸込口側に冷媒を流出するように接続され、前記第１の切替口は前記冷媒切替流路の一端と接続され、前記第２の切替口は前記冷媒切替流路の他端と接続されていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
使用者の操作に応じて防露の強弱を示す防露モードを設定する防露モード設定手段を備え、
前記切替手段は、前記防露モード設定手段により設定された防露モードに応じて前記冷媒切替流路に対する接続を切替えることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記庫内の湿度を検知する湿度センサと、
前記湿度センサの検知湿度に応じて防露の強弱を示す防露モードを設定する防露モード設定手段とを備え、
前記切替手段は、前記防露モード設定手段により設定された防露モードに応じて前記冷媒切替流路に対する接続を切替えることを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記切替手段は、前記防露モード設定手段により防露モードが相対的に弱く設定された場合は、前記冷媒切替流路を形成する前記凝縮手段から前記防露パイプに冷媒が流れるように前記冷媒切替流路に対する接続を切替えることを特徴とする請求項３または４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記切替手段は、前記防露モード設定手段により防露モードが相対的に強く設定された場合は、前記冷媒切替流路を形成する前記防露パイプから前記凝縮手段に冷媒が流れるように前記冷媒切替流路に対する接続を切替えることを特徴とする請求項３または４記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記防露パイプは複数設けられ、
少なくとも１つの第１の防露パイプは、前記切替手段により冷媒の流れ順番を切替えられるように設けられ、
少なくとも１つの第２の防露パイプは、前記切替手段の動作にかかわらず冷媒の流れ順番が固定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記第１の防露パイプは、冷凍室の結露防止として設けられていることを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記第２の防露パイプは、冷蔵室の結露防止として設けられていることを特徴とする請求項７または８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、温度の高い冷媒が通過する防露パイプにより庫内の結露を防止する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機で圧縮された温度の高い冷媒を放熱側配管に設けられた防露パイプに通過させることで、防露パイプが設けられた庫内の結露を防止する冷蔵庫が提供されている（特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８７８９号公報
【特許文献２】特開平０８−１８９７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
防露パイプを放熱側配管の最下流に配置した場合、庫内の食品が冷えた状態や低外気温時などの低負荷の状態では防露パイプの温度が通常状態よりも下がり過ぎることがあり、結露を発生することがあった。
一方、防露パイプを放熱側配管の上流或いは中流に配置した場合、庫内に高温の食品を投入した状態や高外気温時などの高負荷の状態では防露パイプの温度が通常状態よりも上昇しすぎることがあり、庫内への熱リークが大きくなってエネルギ損失が大きくなる。
そこで、本実施形態は、防露パイプにより庫内の結露を防止しながら、省エネルギ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】
【０００５】
本実施形態によれば、少なくとも１つの凝縮手段及び少なくとも１つの防露パイプの冷媒の流れ順番を切替える切替手段を備えたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態における冷凍サイクルの主要構成を示すブロック図
【図２】冷凍サイクルを概略的に示す斜視図
【図３】４方弁の構造を概略的に示す断面図
【図４】冷蔵庫の正面図
【図５】防露モードに応じた４方弁の切替動作を示すフローチャート
【図６】湿度センサによる検知湿度に応じた方弁の切替動作を示すフローチャート
【図７】第２実施形態を示す図１相当図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１ないし図５を参照して説明する。
図４は、冷蔵庫の正面図である。冷蔵庫本体１は、鋼板製の外箱とプラスチック製の内箱とを結合し、それらの間の空間部に例えばウレタンフォームから成る断熱材（何れも図示せず）を発泡充填した断熱箱体として構成されている。冷蔵庫本体１には、上部から貯蔵室として冷蔵室２、製氷室３、切替室４、野菜室５、冷凍室６が形成されている。
【０００８】
冷蔵室２の前面には、観音式の扉７が回動可能に取り付けられている。冷蔵室２以外の貯蔵室３〜６は、それぞれ引出式の貯蔵室である。これら貯蔵室３〜６内には、それぞれ引出式の貯蔵容器（何れも図示せず）が収容されており、これら各貯蔵容器に連結された扉８〜１１により、各貯蔵室３〜６が開閉されるように構成されている。
【０００９】
図２は冷凍サイクルの構成を概略的に示す斜視図である。冷凍サイクル１２は、圧縮機１３、マフラ１４、除霜水蒸発用の蒸発パイプ１５、蛇行状に構成された凝縮器１６（凝縮手段に相当）、放熱パイプ１７（凝縮手段、冷媒切替流路に相当）、防露パイプ１８（冷媒切替流路に相当）、ドライヤ１９、キャピラリチューブ２０、蒸発器２１、アキュームレータ２２、図示しない逆止弁、サクションパイプ２３、４方弁２４（切替手段に相当）を放熱側配管に順にロウ付け接続して構成されている。この冷凍サイクル１２の内部には、冷媒として、大気中に放出してもオゾン層に悪影響のないいわゆる自然冷媒（例えばイソブタン）が封入されている。
【００１０】
冷凍サイクル１２を構成する要素のうち、圧縮機１３、マフラ１４、蒸発パイプ１５、ドライヤ１９等は、冷蔵庫本体１の背面側下部に設けられた機械室２５内に配設されている。凝縮器１６は、冷蔵庫本体１の背面側に配設されている。蒸発器２１は、冷蔵庫本体１の背面側に設けられた図示しない冷却器室内に配設されている。
尚、図示はしないが、冷蔵庫本体１内には、圧縮機１３や凝縮器１６に送風を行う冷却ファンや、蒸発器２１により生成される冷気を冷凍室６や冷蔵室２内に供給する送風ファン等も配設されている。
放熱パイプ１７は冷蔵庫本体１の背面部に埋設されている。防露パイプ１８は、冷蔵庫本体１の貯蔵室２〜６の前面開口部の周縁部に位置する仕切部に装着されており、それらの仕切部の前面に付着する水滴を冷媒の熱により蒸発させる。
【００１１】
図１は冷凍サイクルの主要構成を示すブロック図である。冷凍サイクル１２において、冷凍室６が所定温度以上になると、図示しない制御装置により圧縮機１３が駆動される。圧縮機１３が駆動されると、圧縮機１３から高温高圧状態に圧縮された冷媒が送られ、凝縮器１６、放熱パイプ１７、防露パイプ１８において液化され、キャピラリチューブ２０を通って蒸発器２１に送られる。蒸発器２１において、冷媒が周囲から熱を奪って気化した後、圧縮機１３に戻るという循環を行う。蒸発器２１で冷却された冷気は、冷凍室６、製氷室３に送風されると共に、制御装置により図示しないダンパが開放されるのに応じて切替室４、冷蔵室２に送風される。これにより、冷凍室６及び冷蔵室２等の各貯蔵室が目標温度に冷却される。
【００１２】
図３は、４方弁２４の構造を概略的に示す断面図である。この４方弁２４は、流入口２６ａ、流出口２６ｂ、第１の切替口２６ｃ、第２の切替口２６ｄを有した本体２６と、この本体２６内部に設けられ、図示しないアクチュエータによりスライド可能な弁体２７とから構成されている。第１の切替口２６ｃは、弁体２７が第１の切替位置で流入口２６ａと接続すると共に第２の切替位置で流出口２６ｂと接続する。第２の切替口２６ｄは、第１の切替状態で流出口２６ｂと接続すると共に第２の切替状態で流入口２６ａと接続する。この場合、流入口２６ａは凝縮器１６と接続され、流出口２６ｂはドライヤ１９を介してキャピラリチューブ２０と接続され、第１の切替口２６ｃは放熱パイプ１７と接続され、第２の切替口２６ｄは防露パイプ１８と接続されている。従って、４方弁２４が図３（ａ）に示す第１の切替状態では、凝縮器１６と放熱パイプ１７、防露パイプ１８とキャピラリチューブ２０とが連結する冷媒流路が形成され、図３（ｂ）に示す第２の切替状態では凝縮器１６と防露パイプ１８、放熱パイプ１７とキャピラリチューブ２０とが連結する冷媒流路が形成される。冷媒流路切替用の弁手段として、このような構成の４方弁２４を採用することにより、冷凍サイクル１２を構成するにあたり、１つの弁手段で実施することができる。
【００１３】
冷蔵庫１の扉７の前面には図示しない操作パネル（防露モード設定手段に相当）が設けられており、通常の操作に加えて防露モードの強弱を使用者が設定可能となっている。これにより、省エネルギと結露防止のどちらを優先させるかを使用者が選択できるため、使用者の好みに応じた運転が可能となる。具体的には、扉７に設けられた操作パネルには防露モードを切替えるための操作スイッチが設けられており、その操作スイッチに対する防露モードの設定により４方弁２４が弁体２７の位置を切替える切替動作を実行するようになっている。
【００１４】
図５は防露モードに応じた４方弁２４の切替動作を示すフローチャートである。使用者が「弱」を選択した場合（「ＹＥＳ」の場合）、４方弁２４は、図３（ａ）に示す第１の切替状態となり、４方弁２４内の冷媒の流れが流入口２６ａ→第１の切替口２６ｃ、第２の切替口２６ｄ→流出口２６ｂとなる。これより、冷凍サイクル１２の冷媒の流れが圧縮機１３→凝縮器１６→４方弁２４→放熱パイプ１７→防露パイプ１８→４方弁２４→キャピラリチューブ２０→蒸発器２１→圧縮機１３となる。つまり、防露パイプ１８よりも先に放熱パイプ１７に冷媒を流すことにより、放熱パイプ１７により温度が低下した冷媒を防露パイプ１８に流すことができ、省エネルギを優先することができる。このように放熱側の下流側では冷媒の温度が低下する理由は、上流側では冷媒が２相状態のために温度が一定であるのに対して、最下流では冷媒が液相となって温度が低下するためである。使用者が「強」を選択した場合（「ＮＯ」の場合）、４方弁２４は、図３（ｂ）に示す第２の切替状態となり、４方弁２４内の冷媒の流れが流入口２６ａ→第２の切替口２６ｄ、第１の切替口２６ｃ→流出口２６ｂとなる。これにより、冷凍サイクル１２の冷媒の流れが圧縮機１３→凝縮器１６→４方弁２４→防露パイプ１８→放熱パイプ１７→４方弁２４→キャピラリチューブ２０→蒸発器２１→圧縮機１３の順となる。つまり、放熱パイプ１７よりも先に防露パイプ１８に冷媒を流すことにより、温度の高い冷媒を防露パイプ１８に流すことができ、防露を優先することができる。
【００１５】
このように冷媒切替流路として機能する放熱パイプ１７及び防露パイプ１８は直列に接続されており、４方弁２４によりそれらに冷媒が流れる順番を切替えることによって、省エネルギ・結露防止のどちらかを優先させることができる。つまり、防露パイプ１８を放熱側配管において冷媒の温度が低い最下流に位置させることによって、庫内への熱リークの大きい防露パイプ１８の温度を下げることができ、省エネルギに寄与するができる。これに対して、防露パイプ１８を放熱側配管において冷媒の温度が高い中流に位置させることによって、防露パイプ１８の温度を上げることができ、庫内の食品が冷えた状態や低外気温時などの低負荷時でも結露を防止することができる。
【００１６】
このような実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
冷媒切替流露して機能する放熱パイプ１７及び防露パイプ１８に対する冷媒の流れ順番を切替可能としたので、冷媒の熱により加熱される防露パイプ１８が温度変更可能となり、省エネルギを図りながら結露を防止することができる。
放熱パイプ１７及び防露パイプ１８の冷媒の流れ順番を４方弁２４により切替えるようにしたので、１つの４方弁２４で冷媒流路を一気に切替えることができ、簡単な構成で実施することができる。
【００１７】
使用者の操作に応じて防露モードを変更可能としたので、省エネルギと結露防止のどちらを優先させるかを使用者が選択でき、使用者の好みに応じた運転が可能となる。この場合、省エネルギを優先させたい場合は、効率のよい冷却運転が可能となると共に、結露防止を優先させたい場合は、防露性能の高い冷却運転が可能となる。
尚、防露モードを設定する操作パネルに代えて、庫内の湿度を検知する湿度センサを設け、図６に示すように湿度センサにより検知された湿度が設定湿度よりも高い場合は防露を「強」とし、設定湿度以下の場合は防露を「弱」として、冷媒流路を切替えるようにしてもよい。
【００１８】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図７を参照して説明するに、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。この第２実施形態は、防露パイプを複数設けたことを特徴とする。
冷凍サイクルの構成を概略的に示す図７において、冷凍サイクル１２は、圧縮機１３、凝縮器１６（凝縮手段に相当）、放熱パイプ１７（凝縮手段、冷媒切替流路に相当）、第１の防露パイプ３１（冷媒切替流路に相当）、第２の防露パイプ３２、キャピラリチューブ２０、蒸発器２１、４方弁２４を放熱側配管で接続してなる。４方弁２４を切替えることによって、省エネルギを優先するときは圧縮機１３→凝縮器１６→４方弁２４→放熱パイプ１７→第１の防露パイプ３１→４方弁２４→第２の防露パイプ３２→キャピラリチューブ２０→蒸発器２１→圧縮機１３の順に冷媒を流し、結露防止を優先するときは圧縮機１３→凝縮器１６→４方弁２４→第１の防露パイプ３１→放熱パイプ１７→４方弁２４→第２の防露パイプ３２→キャピラリチューブ２０→蒸発器２１→圧縮機１３の順に冷媒を流す。
【００１９】
ここで、冷媒の流れ順番が変更される第１の防露パイプ３１は冷凍室６の結露防止として設けられ、冷媒の流れ順番が固定されている第２の防露パイプ３２は冷蔵室２の結露防止として設けられている。これは、結露が起きやすい冷凍室６の結露防止として第１の防露パイプ３１を設置することにより、負荷に応じた最適な防露性能を発揮させることができ、省エネルギな冷却運転が可能となる。また、結露の起きにくい冷蔵室２の結露防止として第２の防露パイプ３２を設置することにより、必要以上に防露性能を高めることなく、省エネルギな冷却運転が可能となる。
【００２０】
このような実施形態によれば、結露の起きやすい冷凍室６に冷媒の流れ順番を切替可能な第１の防露パイプ３１を設けると共に、結露の起きにくい冷蔵室２に放熱側配管の最下流であって冷媒の流れ順番が固定された第２の防露パイプ３２を設けるようにしたので、第１の防露パイプ３１により省エネルギ・結露防止のどちらかを優先させることができ、第２の防露パイプ３２により省エネルギを優先させることができる。
【００２１】
（他の実施形態）
放熱パイプ及び防露パイプをそれぞれ３つ以上設け、所定の凝縮手段及び所定の防露パイプの冷媒の流れ順番を切替えるようにしてもよい。
上記各実施形態において、冷媒を十分に放熱することができる場合は、凝縮手段として機能する凝縮器及び放熱パイプの一方を省略するようにしてもよい。放熱パイプを省略した場合は、凝縮器に対して防露パイプの冷媒の流れ順番を変更するように構成する。
冷媒の流路を切替える手段として４方弁以外の手段を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
図面中、１２は冷凍サイクル、１６は凝縮器（凝縮手段）、１７は放熱パイプ（凝縮手段、冷媒切替流路）、１８は防露パイプ（冷媒切替流路）、２４は４方弁（切替手段）、２６ａは流入口、２６ｂは流出口、２６ｃは第１の切替口、２６ｄは第２の切替口、３１は第１の防露パイプ、３２は第２の防露パイプである。
【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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