(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、流路切替装置、機械室凝縮器、側面凝縮配管、露付き防止配管、減圧装置、および、冷却器を備え、冷媒が循環する冷媒回路と、
周囲の相対湿度を検知する周囲湿度センサと、
前記流路切替装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記周囲湿度センサで検知した相対湿度があらかじめ設定された基準値よりも小さい場合は、
前記圧縮機、前記流路切替装置、前記機械室凝縮器、前記側面凝縮配管、前記露付き防止配管の順に冷媒が流れる通常流し状態となるように前記流路切替装置を切り替え、
前記周囲湿度センサで検知した相対湿度が前記基準値以上の場合は、
前記圧縮機、前記流路切替装置、前記露付き防止配管、前記側面凝縮配管、前記機械室凝縮器の順に冷媒が流れる逆流し状態となるように前記流路切替装置を切り替える
冷蔵庫。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記周囲湿度センサで検知した相対湿度に応じて前記通常流し状態と前記逆流し状態との流路切替率を変更する
請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
周囲温度を検知する周囲温度センサを備え、
前記制御装置は、
前記周囲湿度センサで検知した相対湿度、および、前記周囲温度センサで検知した周囲温度に応じて前記通常流し状態と前記逆流し状態との流路切替率を変更する
請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
使用者が貯蔵室の温度設定を操作できる設定操作部を備え、
前記制御装置は、
前記設定操作部で設定された前記貯蔵室の温度に応じて前記通常流し状態と前記逆流し状態との流路切替率を変更する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
使用者がモード設定を操作できる設定操作部を備え、
前記制御装置は、
前記設定操作部で設定されたモードに応じて前記通常流し状態と前記逆流し状態との流路切替率を変更する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記冷媒回路において、前記側面凝縮配管と前記露付き防止配管との間に膨張装置を備えた
請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霜付きを抑制した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫が設置される環境に合わせて最適な運転を実現させるために、温度センサおよび湿度センサなどが搭載される冷蔵庫が増えてきている。例えば、冷蔵室扉が左右に分割されていて、その冷蔵室扉間の仕切板にヒータなどが設置され、周囲の室温および湿度に合わせてヒータへの通電を時間割合で変化させたりすることで、仕切板の表面温度を調節して省エネルギー性を高めるような冷蔵庫がある。【０００３】
また、冷蔵室扉間の仕切板はヒータなどによる加熱により露付きを防止しているが、冷蔵庫側面およびキャビネットフランジ部においては、凝縮配管および露付き防止配管を配置して露付きを防止している。ここで、一般的にヒータの発熱による電力消費効率は冷媒回路の電力消費効率よりも悪いため、ヒータで発熱させるよりも凝縮配管の熱を利用して冷蔵庫の外郭温度を上昇させる露付き対策を実施することが、冷蔵庫の省エネルギー性改善への近道となる。【０００４】
そこで、従来、凝縮系配管の熱を利用してキャビネットフランジ部および部屋間仕切表面温度を上げる技術が報告されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。【０００５】
特許文献１では、四方弁を使用してキャビネットフランジ部および部屋間仕切部の表面内に設置される防露パイプの冷媒の流れ順序を切り替える技術が報告されている。これは、使用者が冷蔵庫表面に設置される設定操作部にて防露モードを切り替えることで、冷媒回路の冷媒の流れが変わるものである。具体的には、防露モード「弱」が選択された場合には、冷媒回路の冷媒の流れが、圧縮機→凝縮器→四方弁→放熱パイプ→防露パイプ→四方弁→キャピラリーチューブ→蒸発器→圧縮機の通常流れ状態となる。一方、防露モード「強」が選択された場合には、冷媒回路の流れが、圧縮機→凝縮器→四方弁→防露パイプ→放熱パイプ→四方弁→キャピラリーチューブ→蒸発器→圧縮機の逆流れ状態となり、防露を優先する流れとなる。【０００６】
また、特許文献２では、四方弁を使用して箱体の開口縁に設けた結露抑制器の冷媒流れ方向を逆にする技術が報告されている。これは、減圧部による減圧量を大きくしたり、機械室ファンを高速運転させたりした場合に、結露抑制器の配管内を占める液比率が高まる。そのため、温度低下が大きくなり、減圧部に流入する冷媒の比エンタルピが低下するので、熱交換部で熱交換する冷媒のエンタルピ差を大きくすることができ、省エネルギー性を向上させることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１７９２０号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０５６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１は、防露モードの強弱によって放熱パイプと防露パイプとで冷媒が流れる順序を入れ替えるようにしている。しかしながら、凝縮器の下流側に四方弁が設けられているため、圧縮機の吐出側に接続されている凝縮器の下流側での順序の入れ替えであり、凝縮器で冷媒の温度を大きく下げた後で防露パイプに冷媒を入れる形となる。そのため、露付き耐力の改善に大きな効果は得られない。これは、モリエル線図からみればわかることであるが、凝縮器を出たあとの冷媒は気液二相領域に入り、この領域では冷媒の温度は一定であるためである。また、各室仕切表面においては温度改善が見られる程度であるが、扉表面の温度を改善するまでのものではなく、露付き耐力改善の効果も小さいと推定される。【０００９】
また、特許文献２は、四方弁を使い箱体前面開口縁のキャビネットフランジ部に取り付けられる露付き防止配管（結露抑制器）内を流れる向きを逆向きに変更する。そして、温度の低い液冷媒が多く存在する部位を冷蔵庫のどの部屋の周りに流すかで省エネルギー性を高めるものであるが、露付き耐力の改善については言及していない。また、箱体の機械室、側面、天井面、および、背面に設けた放熱器（凝縮器）後の流し方を変えるだけである。そして、箱体の前面開口縁のキャビネットフランジにおいて、どこの部位の温度が高くなり、どこの部位の温度が低くなるかといった温度のバランスが変わるだけであると推測される。そのため、省エネルギー性の改善には効果があるが露付き耐力の改善には効果がない。【００１０】
つまり、露付き性の改善に関して、特許文献１では、露付き防止配管の温度がそれほど高くならず、特許文献２では、露付き防止配管の温度を下げられるが上げられない。そのため、両方ともに、通常流れではモリエル線図の気液二相または液相（過冷却域）を使用して冷蔵庫前面開口縁のキャビネットフランジ部に設置される露付き防止配管の温度を下げて省エネルギー化を図っている。また、露付き対応時は流れを変えて露付き防止配管内の液相の度合いを減らすようにしている。しかしながら、露付き防止配管内は、気液二相レベルの温度にしか上げられなく、高温多湿、たとえば冷蔵庫周囲外気温度３０℃以上、かつ、周囲相対湿度９０％以上ではいっそうの露付き耐力改善は望めない。【００１１】
以上のように、特許文献１および特許文献２では、露付き耐力改善にコストがかかっている割には、高温多湿時に露付き耐力をあまり改善できないという課題があった。【００１２】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、高温多湿時に露付き耐力を改善することができる冷蔵庫を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る冷蔵庫は、圧縮機、流路切替装置、機械室凝縮器、側面凝縮配管、露付き防止配管、減圧装置、および、冷却器を備え、冷媒が循環する冷媒回路と、周囲の相対湿度を検知する周囲湿度センサと、前記流路切替装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記周囲湿度センサで検知した相対湿度があらかじめ設定された基準値よりも小さい場合は、前記圧縮機、前記流路切替装置、前記機械室凝縮器、前記側面凝縮配管、前記露付き防止配管の順に冷媒が流れる通常流し状態となるように前記流路切替装置を切り替え、前記周囲湿度センサで検知した相対湿度が前記基準値以上の場合は、前記圧縮機、前記流路切替装置、前記露付き防止配管、前記側面凝縮配管、前記機械室凝縮器の順に冷媒が流れる逆流し状態となるように前記流路切替装置を切り替えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る冷蔵庫によれば、周囲湿度センサで検知した相対湿度が基準値以上の場合は、逆流し状態となるように流路切替装置を切り替えている。つまり、露付き防止配管の入口を圧縮機の次に接続できるように流路切替装置を制御することで、気相側の顕熱変化を利用できる。そのため、高い温度の冷媒を露付き防止配管へ流入させることが可能となり、露付き耐力を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の正面模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の圧縮機動作などの時間推移を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫内部の冷媒配管の第１の接続図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫内部の冷媒配管の第２の接続図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の上辺のキャビネットフランジ部の縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面矢視図）である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の左右縦辺のキャビネットフランジ部の横断面図（図１のＣ−Ｃ断面矢視図）である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の製氷室および小型冷凍室と冷凍室との間の室間仕切部周辺の縦断面図（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷凍室と野菜室との間の室間仕切部周辺の縦断面図（図１のＥ−Ｅ断面矢視図）である。
【図１０】図８に示す表面仕切板の裏面にブチルゴムを設けた縦断面図（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室左扉の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室右扉の構成を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷凍室扉の構成を示す分解斜視図である。
【図１４】図８に示す冷凍室扉に真空断熱材が設けられた様子を示す縦断面（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。
【図１５】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路の第１のブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路の第２のブロック図である。
【図１７】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷媒回路の通常流し状態および逆流し状態でのモリエル線図である。
【図１８】通常流し状態での図１７の凝縮工程の拡大図である。
【図１９】逆流し状態での図１７の凝縮工程の拡大図である。
【図２０】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の通常流し状態での冷媒回路の各部の実機温度データを示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の逆流し状態での冷媒回路の各部の実機温度データを示す図である。
【図２２】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の通常流し状態と逆流し状態での各部の温度を比較した図である。
【図２３】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の相対湿度に対する扉取っ手部の温度を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率を示す第１の図である。
【図２５】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率を示す第２の図である。
【図２６】図９に示す室間仕切部に注入穴を形成した縦断面図（図１のＥ−Ｅ断面矢視図）である。
【図２７】本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の自動モード時の圧縮機回転速度などの時間推移を示す第１の図である。
【図３０】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の露付き対策モード時の圧縮機回転速度などの時間推移を示す第１の図である。
【図３１】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の自動モード時の圧縮機回転速度などの時間推移を示す第２の図である。
【図３２】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の露付き対策モード時の圧縮機回転速度などの時間推移を示す第２の図である。
【図３３】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷媒回路のブロック図である。
【図３４】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫に用いられる電磁膨張弁の構成を示す図である。
【図３５】図３４に示す電磁膨張弁の通常流し状態での弁体の位置を示す図である。
【図３６】図３４に示す電磁膨張弁の逆流し状態での弁体の位置を示す図である。
【図３７】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷媒回路の通常流し状態での第１のモリエル線図である。
【図３８】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷媒回路の通常流し状態での第２のモリエル線図である。
【図３９】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷媒回路の逆流し状態でのモリエル線図である。
【図４０】図３７の凝縮工程の拡大図である。
【図４１】図３８の凝縮工程の拡大図である。
【図４２】図３９の凝縮工程の拡大図である。
【図４３】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率および穴径切替率を示す第１の図である。
【図４４】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の相対湿度に対する流路切替率および穴径切替率を示す第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の正面模式図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
以下、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００の構成について説明する。以下の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語、例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など、を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本願発明を限定するものではない。また、本実施の形態１では、冷蔵庫１００を正面視した状態において、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」などを使用する。
【００１８】
図１および図２に示すように、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００は、複数の貯蔵室を備えており、具体的には、冷蔵室１と、製氷室２と、小型冷凍室３と、冷凍室４と、野菜室５とを備えている。
【００１９】
冷蔵室１は、冷蔵庫１００の最上段に設けられており、前面開口部が２枚の観音開き式扉で開閉自在に閉塞されている。この２枚の観音開き式扉は、冷蔵室左扉６と冷蔵室右扉７とで構成されており、冷蔵室左扉６と冷蔵室右扉７との間には、その間からの外気の浸入を防ぐ仕切板８が設けられている。
【００２０】
冷蔵室１の下方には、引き出し式扉である製氷室扉９２および小型冷凍室扉９３を引き出すと貯蔵室が使用者側に引き出される製氷室２および小型冷凍室３が並列に配置されている。また、冷蔵庫１００の最下段には野菜室５が設けられており、野菜室５の上には冷凍室４が設けられている。この冷凍室４は、左右に並列に配置された製氷室２および小型冷凍室３の下方で、かつ、野菜室５の上方に設けられている。これら冷凍室４および野菜室５も、引き出し式扉である冷凍室扉９４および野菜室扉９５を引き出すと貯蔵室が使用者側に引き出される構成となっている。
【００２１】
なお、各貯蔵室の配置は本実施の形態１に限定されるものではなく、観音開き式扉を備えた構成であれば、各貯蔵室の配置は問わない。また、冷蔵庫１００には、周囲温度センサ３４および周囲湿度センサ３５が搭載されている。周囲温度センサ３４は、冷蔵庫１００の周囲の温度を検知するものである。周囲湿度センサ３５は、冷蔵庫１００の周囲の相対湿度を検知するものである。
【００２２】
なお、周囲温度センサ３４および周囲湿度センサ３５は、周囲温度および相対湿度を検知できる位置であれば設置場所は問わない。ただし、周囲温度センサ３４および周囲湿度センサ３５は、冷蔵庫１００の運転、たとえば冷蔵庫側面内側に貼り付けられて固定された凝縮パイプ（図示せず）の温度影響などに影響されない位置に設置するのが望ましい。そのため、周囲温度センサ３４および周囲湿度センサ３５の設置場所は、例えば冷蔵室左扉６の上側ヒンジ部材（図示せず）であれば、その凝縮パイプなどの熱影響を受けないのでよい。
【００２３】
冷蔵庫１００の背面側には、制御装置９が設けられている。この制御装置９は、例えば、専用のハードウェア、またはメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、プロセッサともいう）で構成されている。
【００２４】
冷蔵室１内には、冷蔵室１の温度を検知するための冷蔵室温度センサ３８が冷蔵室風路部品１５の表面に設置されている。この冷蔵室温度センサ３８は、冷蔵室１内の温度をおよそ見られる位置であれば設置位置は問わない。制御装置９は、冷蔵室温度センサ３８で検知した冷蔵室１内の温度に基づいて、冷蔵室１への冷気の送風または遮断を、冷蔵室用ダンパー装置１９のバッフル４０を動作させることで行う。また、この冷蔵室温度センサ３８は、温度補償用に冷蔵室１内に設置されたヒータ（図示せず）、および、仕切板８内に設置されたヒータ（図示せず）への通電制御等を行うために用いられる。
【００２５】
また、冷蔵室左扉６および冷蔵室右扉７の庫内側には、高さ方向に沿って３つのポケット１４が取り付けられており、冷蔵室１内は、棚１３によって複数に区画されている。
【００２６】
冷蔵室１内の最下段の棚１３の下には、冷蔵室１の温度（約３℃）より低いチルド室１７（約０℃）が設けられている。また、冷蔵室１の奥側には冷蔵室風路部品１５が設けられており、棚１３によって区画された各部分には、冷蔵室吹出し風路２４から空気が吹出される吹出し口１６が形成されている。また、庫内ファン２３と冷蔵室吹出し風路２４との間には、冷蔵室用ダンパー装置１９が配置されている。また、内箱１１と外箱１２との間には、ウレタン発泡した断熱材１０が充填されている。
【００２７】
図１に示すように、冷蔵室左扉６には、使用者が各室の温度設定およびモード設定を操作できる設定操作部２０（破線部）が設置されている。使用者が設定操作部２０を操作することで、たとえば冷蔵室１を弱（約６℃）〜中（約３℃）〜強（約０℃）の温度に設定することができ、冷凍室４の温度設定を弱（約−１６℃）〜中（約―１８℃）〜強（約−２０℃）の温度に設定することができる。なお、他の部屋の温度設定についても同様に、使用者が設定操作部２０を操作することで、行うことができる。
【００２８】
また、後述する省エネ優先モードおよび露付き対策モードの設定も、使用者が設定操作部２０を操作することで可能となっている。本実施の形態１では、冷蔵室左扉６および冷蔵室右扉７の表面パネルがガラスであるため、冷蔵室左扉６の右横の穴部（図示せず）に設定操作部２０として操作パネル５０が挿入されている。そして、設定操作部２０には、静電容量式センサが使用されているため、設定操作部２０の表面を指で触ることにより、温度設定およびモード設定の操作を可能としている。
【００２９】
製氷室２の天井には、自動製氷器（図示せず）が設けられており、冷蔵室１に設置された給水タンク（図示せず）から水が供給され製氷できるようになっている。小型冷凍室３は、冷蔵庫１００の奥側に設置されたファングリル２２から冷気が吹出されて冷却されるようになっている。製氷室２および小型冷凍室３ともに引き出し式扉のため、氷を貯めるケース（図示せず）および食品を収納するケース２５が備わっている。
【００３０】
冷凍室４は、冷蔵庫１００の奥側に設置されたファングリル２２から冷気が吹出され、時間平均で庫内を中温度設定で−１８℃程度に冷却するようになっている。また、冷凍室４も引き出し式扉となっており、上段ケース２７および下段ケース２８が備わっている。また、ファングリル２２には、冷凍室４の温度を検知するための冷凍室温度センサ３９が取り付けられている。
【００３１】
図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の圧縮機３６動作などの時間推移を示す図である。
ここで、横軸の時間に対する、縦軸の冷凍室温度センサ３９の温度、冷蔵室温度センサ３８の温度、および、圧縮機３６の動作を、図３に示す。本実施の形態１では、圧縮機３６の動作は、冷凍室温度センサ３９の温度に基づいて制御される。図３に示すように、第１所定値まで冷凍室温度センサ３９が冷却されると圧縮機３６が停止（ＯＦＦ点）し、そこから冷凍室温度センサ３９が第２所定値まで上昇すると圧縮機３６が運転開始（ＯＮ点）するディファレンシャル制御にて圧縮機３６が駆動される。
【００３２】
冷凍室４の温度設定が中設定の場合には、冷凍室４の平均温度を約−１８℃とするため、ＯＦＦ点は−１８℃より低く、ＯＮ点は−１８℃よりも高く設定されている。制御装置９は、冷蔵室用ダンパー装置１９のバッフル４０を開点で開け、閉点で閉じる開閉を指示し、冷蔵室１の温度設定が中設定の場合には、冷蔵室１の平均温度を約３℃とするため、開点は３℃より高く、閉点は３℃より低く設定されている。
【００３３】
野菜室５は、冷蔵庫１００の奥側の吹出し口から冷却され、温度設定が中設定の場合には６℃程度に冷却されるようになっている。また、野菜室５も引き出し式扉となっており、上段ケース３２および下段ケース３３が備わっている。
【００３４】
冷蔵庫１００の庫内は、高さ方向に沿って室間仕切部２１、２６、３１で仕切られている。各室間仕切部２１、２６、３１は、その上下が樹脂製板状の成型品で構成され、その間はウレタン発泡による断熱材、または発泡スチロールなどの成型品で充填されており、上下がネジ固定されている。また、各室間仕切部２１、２６、３１の前側面には板金製の仕切板（図示せず）が設けられており、扉に取り付けられた磁石入りのガスケット６７と磁力で密着するようになっている。
【００３５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００内部の冷媒配管の第１の接続図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００内部の冷媒配管の第２の接続図である。
【００３６】
図４および図５に示すように、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の構成要素は、圧縮機３６、流路切替装置４２、フィンチューブ式の機械室凝縮器４３、左側側面凝縮配管４４、天井面凝縮配管４５、背面凝縮配管４６、右側側面凝縮配管５４、露付き防止配管４７、ドライヤ５１、減圧装置である毛細管４８、冷却器３０、マフラー（液溜め）５２、および、吸入配管５３である。なお、流路切替装置４２は、例えば四方弁であるが、それに限定されず、例えば二方弁と三方弁とを組み合わせて構成してもよい。
【００３７】
圧縮機３６、流路切替装置４２、機械室凝縮器４３、および、ドライヤ５１は、冷蔵庫１００の背面側下部に設けられた機械室３７に設置されている。天井面凝縮配管４５は、左側側面の左側側面凝縮配管４４から天井面へ延出しつながっているが、右側側面の右側側面凝縮配管５４からつなげてもよい。なお、左側側面凝縮配管４４、天井面凝縮配管４５、背面凝縮配管４６、および、右側側面凝縮配管５４は、図示しないが外箱１２の内面にアルミテープで固定されている。
【００３８】
冷媒回路１０２は、圧縮機３６、流路切替装置４２、凝縮系配管、流路切替装置４２、ドライヤ５１、毛細管４８、冷却器３０、および、マフラー５２が順次接続されて構成されている。ここで、凝縮系配管は、機械室凝縮器４３、左側側面凝縮配管４４、天井面凝縮配管４５、背面凝縮配管４６、右側側面凝縮配管５４、および、露付き防止配管４７である。
【００３９】
また、冷蔵庫１００には、機械室凝縮器４３および圧縮機３６を冷却する機械室冷却ファン（図示せず）と、庫内へ冷気を循環させる庫内ファン２３（図２参照）とが設けられている。また、凝縮系配管を経過した後の流路切替装置４２の下流側であれば、毛細管４８を２本設置したり（その際は毛細管４８の上流側に三方弁を設置する）、冷却器３０を複数設置したりしてもよい。なお、機械室凝縮器４３、天井面凝縮配管４５、および、背面凝縮配管４６は、左側側面凝縮配管４４および右側側面凝縮配管５４だけで凝縮能力が稼げるのであれば設けられていなくても問題ない。
【００４０】
図４および図５では、右手前側が冷蔵庫１００の前側であり、露付き防止配管４７は、キャビネットフランジ部５５および各室間仕切部２１、２６、３１に配置されている。また、露付き防止配管４７は、右奥側下で右側側面凝縮配管５４に接続され、冷蔵庫１００の下側から各室間仕切部２１、２６、３１などに配置され、冷蔵室１の周囲を囲む。その後、露付き防止配管４７は、そのままキャビネットフランジ部５５に沿って冷蔵庫１００の下側に戻っていき、左側側面下を通って機械室３７に配置された流路切替装置４２に接続される。
【００４１】
なお、この露付き防止配管４７の接続について、図５に示すように、露付き防止配管４７の左右を逆につないでもよい。この場合、露付き防止配管４７は、右奥側下で機械室３７に配置された流路切替装置４２に接続され、冷蔵庫１００の下側から各室間仕切部２１、２６、３１などに配置され、冷蔵室１の周囲を囲む。その後、露付き防止配管４７は、そのままキャビネットフランジ部５５に沿って冷蔵庫１００の下側に戻っていき、左側側面下を通って左側側面凝縮配管４４に接続される。
【００４２】
また、製氷室２と小型冷凍室３との間の室間仕切部５６については、冷蔵室１と製氷室２とを仕切る室間仕切部２１に配設された露付き防止配管４７のターンが下側方向に１ターン延びる形で配設されている。しかし、製氷室２および小型冷凍室３と冷凍室４とを仕切る室間仕切部２６に配設されたターンから上側に延ばす形で配設してもよい。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷蔵室１の上辺のキャビネットフランジ部５５の縦断面図（図１のＢ−Ｂ断面矢視図）である。図７は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷凍室４の左右縦辺のキャビネットフランジ部５５の横断面図（図１のＣ−Ｃ断面矢視図）である。
露付き防止配管４７の設置に関して、冷蔵庫１００の上辺および左右縦辺のキャビネットフランジ部５５では、図６および図７に示すように設置される。板金製の外箱１２が折り曲げられた内箱くわえ形状部５８に、凹部５９を持った内箱フランジ５７が挿入されており、その凹部５９に露付き防止配管４７が設置されている。そして、凹部５９にシール材６０などを設置し、その上に設置される露付き防止配管４７が外箱１２に密着するように設けられている。ただし、凹部５９の形状を調整することで、シール材６０などを設けない構成としてもよい。また、ガスケット６７には磁石６８が設けられており、その磁力でガスケット６７が板金製の外箱１２に密着するようになっている。
【００４４】
図８は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の製氷室２および小型冷凍室３と冷凍室４との間の室間仕切部２６周辺の縦断面図（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。図９は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷凍室４と野菜室５との間の室間仕切部３１周辺の縦断面図（図１のＥ−Ｅ断面矢視図）である。図１０は、図８に示す表面仕切板６１の裏面にブチルゴム６６を設けた縦断面図（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。なお、図８は、厳密には小型冷凍室３と冷凍室４との間の室間仕切部２６周辺の縦断面図である。
【００４５】
各室間仕切部２１、２６、３１の部品構成は基本的に同じである。そして、図８に示す室間仕切部２６では、板金製の表面仕切板６１が、上面６２および下面６３が樹脂板で構成されている樹脂製の仕切本体６４とネジ固定されている。表面仕切板６１は、上下端部が庫内側に折り曲げられることで強度を高めている。ただし、図示しないが製氷室２と小型冷凍室３との間に設けられている表面仕切板６１は、左右端部が庫内側に折り曲げられている。
【００４６】
仕切本体６４は、その上下端部が庫外側に延びていて、表面仕切板６１の上下端部の折り曲げ部とラップしており、表面仕切板６１と仕切本体６４との間には空間が形成されている。その空間内にて、露付き防止配管４７が表面仕切板６１の内面に密着するように押し付けられている。室間仕切部２６では、図８に示すように発泡成形した発泡スチロールなどの断熱材９１によって裏から露付き防止配管４７が庫外側に押し付けられている。また、室間仕切部３１では、図９に示すように仕切本体６４側に押し付けシール材６５などを貼り付けることで、露付き防止配管４７が庫外側に押し付けられている。
【００４７】
なお、室間仕切部２６、３１に関して、露付き防止配管４７を庫外側に押し付けているのが、断熱材９１と押し付けシール材６５とで異なっているのは、冷蔵庫１００の部品構成上によるものである。そのため、室間仕切部２６に押し付けシール材６５を適用し、室間仕切部３１に断熱材９１を適用しても問題ない。また、露付き防止配管４７の裏からの押し付けだけではうまく表面仕切板６１の裏に接触しない場合があり、そのような場合は露付き防止配管４７の熱がうまく伝わらない。そこで、図１０に示すように、表面仕切板６１の裏面にブチルゴム６６などを貼り付けて露付き防止配管４７と表面仕切板６１との接触面積を増やし、露付き防止配管４７の熱を表面仕切板６１に伝えるようにしてもよい。
【００４８】
また、図８および図９に示すように、ガスケット６７内には磁石６８が設けられており、磁力でガスケット６７が表面仕切板６１と密着するようになっている。また、扉取っ手部６９は、引き出し式の扉であれば、扉の上下のキャップ７０、７１に備え付けられることが多く、樹脂で成形されることが多い。観音開き式の扉においては、その扉の下キャップに備え付けられることが多い。図８は小型冷凍室３と冷凍室４との間の縦断面であるので小型冷凍室扉９３および冷凍室扉９４はそれぞれ引き出し式のものであり、冷凍室扉９４の上側のキャップ７０に扉取っ手部６９が備え付けられている。また、図９は冷凍室４と野菜室５との間の縦断面であるので冷凍室扉９４および野菜室扉９５はそれぞれ引き出し式のものであり、野菜室扉９５の上側のキャップ７０に扉取っ手部６９が備え付けられている。
【００４９】
図１１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷蔵室左扉６の構成を示す分解斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷蔵室右扉７の構成を示す分解斜視図である。図１３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷凍室扉９４の構成を示す分解斜視図である。
ここで、冷蔵庫１００の観音開き式扉および引き出し式扉について説明する。なお、本実施の形態１では、製氷室２から野菜室５まで全て引き出し式扉であるが、いずれも構成部品はほぼ同じであるため、ここでは冷凍室扉９４の構成について説明する。
【００５０】
まず図１１および図１２に示す観音開き式扉について説明する。冷蔵室左扉６および冷蔵室右扉７は、上下左右が樹脂製のキャップ７０、７１、７２、７３で構成され、扉内面が樹脂製の内板７４で構成され、扉表面がガラス製の扉表面パネル７５で構成されている。また、冷蔵室左扉６および冷蔵室右扉７の内部には、ウレタン発泡の断熱材１０が充填されている。また、冷蔵室左扉６には、冷蔵室右扉７との間を塞ぐための仕切板８が内板７４の中央側側面に扉開閉時に回動するようヒンジ固定されている。
【００５１】
また、使用者が各貯蔵室の温度設定を操作したり、モード設定を操作したりできるような設定操作部２０が冷蔵室左扉６に設けられている。なお、仕切板８および設定操作部２０は、冷蔵室右扉７に設けられていてもよい。また、冷蔵室左扉６および冷蔵室右扉７の下側のキャップ７１にはそれぞれ凹部７１ａが設けられており、これらが扉取っ手部となっている。なお、扉表面パネル７５を板金パネルにしてもよく、その際は左右のキャップ７２、７３を廃止してもよい。
【００５２】
次に図１３に示す引き出し式扉について説明する。冷凍室扉９４は、上下左右表裏の６面に関しては観音開き式扉と同様の構成であるが、上段ケース２７および下段ケース２８を載せるフレーム７７を取り付けるための保持部材７８が内板７４内部の左右に取り付けられており、フレーム７７がネジ固定されている。なお、扉取っ手部６９は冷凍室扉９４の上下のどちらに設けられていてもよいが、本実施の形態１では上側のキャップ７０に設けられている。
【００５３】
本実施の形態１に係る冷蔵庫１００の観音開き式扉および引き出し式扉は上記のように構成されている。そして、図８および図９に示す扉取っ手部６９は、各室間仕切部２１、２６、３１に設けられた露付き防止配管４７からの熱がガスケット６７およびキャップ７０、７１を介して伝導することで温められる。その一方で、庫内に面する内板７４からの熱が伝導することで冷やされる。そのため、扉取っ手部６９の温度は、複雑な熱影響を受けて決まる。
【００５４】
図１４は、図８に示す冷凍室扉９４に真空断熱材７６が設けられた様子を示す縦断面（図１のＤ−Ｄ断面矢視図）である。
また、冷凍室扉９４の内部にウレタン発泡の断熱材１０が充填されているが、図１４に示すように扉取っ手部６９と内板７４の間に真空断熱材７６が設けられた構成でもよい。真空断熱材７６の熱伝導率はウレタン発泡の断熱材１０の熱伝導率のおよそ１／１０程度であるため、扉取っ手部６９から内板７４に侵入する熱量が減り、扉取っ手部６９の温度を上げるのに有効である。
【００５５】
図１５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の第１のブロック図である。
図１５は、通常流し状態の冷媒回路１０２を示したものである。冷媒回路１０２における通常流し状態での冷媒の流れは矢印のようになる。圧縮機３６から出た冷媒はまず流路切替装置４２に入り、凝縮系配管に至る。凝縮系配管では、機械室凝縮器４３、左側側面凝縮配管４４、天井面凝縮配管４５、背面凝縮配管４６、右側側面凝縮配管５４、および、露付き防止配管４７の順に流れ、流路切替装置４２に至る。その後、ドライヤ５１、毛細管４８、冷却器３０、マフラー５２、および、吸入配管５３を経て圧縮機３６に戻る。このとき、露付き防止配管４７の温度は、機械室凝縮器４３に比べて低めとなる。
【００５６】
なお、以下において、左側側面凝縮配管４４、天井面凝縮配管４５、背面凝縮配管４６、および、右側側面凝縮配管５４の総称を、面凝縮配管と称する。
【００５７】
図１６は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の第２のブロック図である。
図１５は、逆流し状態の冷媒回路１０２を示したものである。冷媒回路１０２における逆流し状態での冷媒の流れは矢印のようになる。圧縮機３６から出た冷媒はまず流路切替装置４２に入り、凝縮系配管に至る。凝縮系配管では、露付き防止配管４７、右側側面凝縮配管５４、背面凝縮配管４６、天井面凝縮配管４５、左側側面凝縮配管４４、および、機械室凝縮器４３の順に流れ、流路切替装置４２に至る。つまり、逆流し状態では、凝縮系配管内を通常流し状態とは逆方向に流れるようになる。このとき、圧縮機３６から流路切替装置４２を経過したのちにすぐ露付き防止配管４７に入るので、露付き防止配管４７の温度は下流側の機械室凝縮器４３に比べて温度が高いものとなる。
【００５８】
図１７は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の通常流し状態および逆流し状態でのモリエル線図である。図１８は、通常流し状態での図１７の凝縮工程の拡大図である。図１９は、逆流し状態での図１７の凝縮工程の拡大図である。
図１７〜図１９に示すように、通常流し状態では、露付き防止配管４７内の冷媒状態は凝縮工程の後半となるため、気液二相状態〜液相状態となっている。一方、逆流し状態では、圧縮機３６による圧縮工程の次の工程となるため、露付き防止配管４７入口では気相状態、出口では気液二相状態となっている。
【００５９】
モリエル線図上において、気相領域では右側にあるほど冷媒の温度が高く、気液二相領域では等温変化となるため、露付き防止配管４７に入る際の冷媒の温度は逆流し状態の方が通常流し状態よりも高くなる。そのため、逆流し状態では通常流し状態よりもキャビネットフランジ部５５および扉取っ手部６９での温度の上昇が可能となる。
【００６０】
本実施の形態１でのポイントは、露付き防止配管４７の温度について、気相側の顕熱変化を使用することである。つまり、露付き防止配管４７の入口を圧縮機３６の次に接続できるように流路切替装置４２を制御することで、気相側の顕熱変化を利用できる。そのため、本実施の形態１のように配管接続することで高い温度の冷媒を露付き防止配管４７へ流入させることが可能となり、露付き耐力を改善することができる。
【００６１】
図２０は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の通常流し状態での冷媒回路１０２の各部の実機温度データを示す図である。図２１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の逆流し状態での冷媒回路１０２の各部の実機温度データを示す図である。図２２は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の通常流し状態と逆流し状態での各部の温度を比較した図である。ここで、図２０〜図２２に示すデータは、定格内容積が５００Ｌクラスの冷蔵庫に流路切替装置４２を取り付けて、冷蔵庫の周囲温度３０℃、相対湿度５０％時の実測データであり、流路切替装置４２にて冷媒の流れを切り替えて通常流し状態と逆流し状態とにそれぞれ固定して測定したものである。
【００６２】
図２２に示す各部の温度は冷蔵庫１００の配管表面温度を計測したものであり、通常流し状態に比べて逆流し状態の方が露付き防止配管４７の入口温度が３２．３℃から３５．２℃と３Ｋ程度高くなっていることがわかる。冷蔵庫１００の部屋において、冷凍室温度が最も低いため、冷凍室周りの温度を確認すると、製氷室２および小型冷凍室３と冷凍室４とを仕切る室間仕切部２６の仕切板表面温度および冷凍室取っ手の表面温度も逆流し状態の方が高くなっている。また、逆流し状態では通常流し状態に比べて消費電力量が３％ほど大きくなっているが、これは露付き防止配管４７の温度が高くなり、仕切表面板金の上下端からの熱侵入が多くなっているためである。
【００６３】
図２３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する扉取っ手部６９の温度を示す図である。なお、図２３の横軸が相対湿度、縦軸が温度を示している。また、実線の曲線は冷蔵庫の周囲温度３０℃時の露点温度を示している。また、扉取っ手部６９の、通常流し状態での温度を第１破線で、逆流し状態での温度を第２破線でそれぞれ示す。
【００６４】
図２３に示すように、通常流し状態では相対湿度が８０％付近までは扉取っ手部６９の温度が露点温度を上回っているが、それよりも相対湿度が高くなると扉取っ手部６９の温度が露点温度を下回り、扉取っ手部６９に露が付く可能性が出てくる。実際には使用者の扉開閉などによる庫内温度上昇があり、その分、扉取っ手部６９の温度は高くなる。そのため、相対湿度が８０％付近となったら確実に露が付くわけではないが、露が付くリスクは高まってくる。また、逆流し状態では露付き防止配管４７の温度が高まるため、扉取っ手部６９の温度も高まり、相対湿度が９０％付近までは扉取っ手部６９の温度が露点温度を下回ることがなくなる。
【００６５】
そこで、本実施の形態１では、制御装置９が、周囲湿度センサ３５が検知した相対湿度に応じて通常流し状態と逆流し状態との時間割合（これを流路切替率とする）が変わるように流路切替装置４２を切り替える。
【００６６】
図２４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率を示す第１の図である。図２５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率を示す第２の図である。
本実施の形態１では、通常流し状態と逆流し状態との時間割合を流路切替率とし、通常流し状態を流路切替率０％とし、逆流し状態を流路切替率１００％とすると、横軸を相対湿度、縦軸を流路切替率とした図２４のようになる。例えば、制御装置９は、相対湿度８０％を検知したら１０分の運転のうち７分を通常流し状態とし、残り３分を逆流し状態とする。このときの流路切替率は３０％となる。今回試験した冷蔵庫においては、周囲の相対湿度が７５％までは扉取っ手部６９の温度よりも露点温度が低いため、通常流し状態（流路切替率は０％）で設定される。また、周囲の相対湿度が７５％よりも高く、露点温度が扉取っ手部６９の温度を上回るところから流路切替率を大きくしていき、相対湿度９０％を検知するところで流路切替率１００％として常に逆流し状態となるように流路切替装置４２を制御するものである。
【００６７】
図２４に示すように流路切替率を相対湿度に対してリニアに上げていくことが消費電力量的には最もロスがないが、図２５に示すように制御を簡便にするために、扉取っ手部６９の温度が常に露点温度以上となるようにして、段階的に流路切替率を設定してもよい。このとき、このような流路切替率の設定を周囲温度段階で分けて設定する。ここで、周囲温度段階とは、周囲温度を〜１０℃、１０℃〜２０℃、２０℃〜３０℃、３０℃〜というように、冷蔵庫１００の周囲温度を段階的に捉えたものである。そして、それぞれの周囲温度段階にて、図２４および図２５に示すような相対湿度に対する流路切替率の設定を、制御装置９にプログラミングしておく。そうすることで、周囲温度および相対湿度に応じて自動で流路切替率を変更することができ、高温高湿時にも露付きが発生しない冷蔵庫１００を提供することができる。
【００６８】
ここで、従来であれば、扉内面において扉表面パネル７５と扉取っ手部６９とにかかるようにアルミテープなどを貼り付けることで熱的な補助を受けていた。しかし、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００によれば、上記制御により露付き防止配管４７の温度を大きく上げることができるので、アルミテープなどの貼り付けを実施しなくて済み、コスト低減を図ることもできる。
【００６９】
図２６は、図９に示す室間仕切部３１に注入穴９８を形成した縦断面図（図１のＥ−Ｅ断面矢視図）である。
なお、表面仕切板６１と仕切本体６４とで囲われる空間に、ウレタン発泡の断熱材１０を充填してもよい。そして、図２６に示すように、仕切本体６４内部をウレタン発泡の断熱材１０で発泡する際に、この表面仕切板６１と仕切本体６４とで囲われる空間に断熱材１０がまわるように、仕切本体６４側に注入穴９８を形成する。また、発泡時に空気が溜まらないように空気抜き穴９７を仕切本体６４の下面前部（この空間の下面）に形成し、その表面を発泡後にシール材６０で覆う。このようにすることで、露付き防止配管４７の庫内への熱侵入が抑制されるため、流路切替率を下げることができ、かつ省エネルギー性を高めることができる。
【００７０】
以上、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００は、圧縮機３６、流路切替装置４２、機械室凝縮器４３、面凝縮配管、露付き防止配管４７、減圧装置、および、冷却器３０を備え、冷媒が循環する冷媒回路１０２と、周囲の相対湿度を検知する周囲湿度センサ３５と、流路切替装置４２を制御する制御装置９と、を備え、制御装置９は、周囲湿度センサ３５で検知した相対湿度があらかじめ設定された基準値よりも小さい場合は、圧縮機３６、流路切替装置４２、機械室凝縮器４３、面凝縮配管、露付き防止配管４７の順に冷媒が流れる通常流し状態となるように流路切替装置４２を切り替え、周囲湿度センサ３５で検知した相対湿度が基準値以上の場合は、圧縮機３６、流路切替装置４２、露付き防止配管４７、面凝縮配管、機械室凝縮器４３の順に冷媒が流れる逆流し状態となるように流路切替装置４２を切り替えるものである。
【００７１】
本実施の形態１に係る冷蔵庫１００によれば、周囲湿度センサ３５で検知した相対湿度が基準値以上の場合は、逆流し状態となるように流路切替装置４２を切り替えている。つまり、露付き防止配管４７の入口を圧縮機３６の次に接続できるように流路切替装置４２を制御することで、気相側の顕熱変化を利用できる。そのため、高い温度の冷媒を露付き防止配管４７へ流入させることが可能となり、露付き耐力を改善することができる。
【００７２】
実施の形態２．
以下、本発明の実施の形態２について説明するが、実施の形態１と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００７３】
本実施の形態２に係る冷蔵庫１００に関して、その部品構成は実施の形態１と同じである。本実施の形態２に係る冷蔵庫１００は、使用者が選択する冷凍室４の温度設定に応じて流路切替率をシフトさせるものである。
【００７４】
図２７は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率を示す図である。
本実施の形態２に係る冷蔵庫１００では、冷蔵室左扉６に設けられた設定操作部２０により、冷凍室４の温度を強温度（約−２０℃）、中温度（約−１８℃）、弱温度（約−１６℃）というように使用者が設定できるようにしている。図２７において、冷凍室４の強温度設定時は破線、中温度設定時は実線、弱温度設定時は一点鎖線という形で流路切替率をシフトさせ、冷凍室４の設定温度が低ければ低いほど流路切替率が高くなるように設定される。これは、冷凍室４の温度が低ければそれだけ扉が冷やされて扉取っ手部６９などの露付きリスクが高まるためであり、設定温度が低ければ低いほど同じ相対湿度における流路切替率が高く設定されるようにしている。
【００７５】
なお、冷凍室４だけに限らず他の貯蔵室でも設定温度に応じて流路切替率がシフトするようにしてもよい。しかし、冷蔵庫１００の中で最も温度が低く設定される貯蔵室は冷凍室４であり、他の貯蔵室での設定温度に応じた流路切替率のシフト量は冷凍室４の設定温度に応じた流路切替率のシフト量よりは小さく設定するのがよい。そして、冷凍室４の設定温度に応じた流路切替率は、他の貯蔵室に設定される流路切替率を比べて最も高い流路切替率を選定してもよい。
【００７６】
このようにすることで、使用者が冷凍室４の温度を低めで使用したいときにも自動で露付き防止を図ることができる。
【００７７】
実施の形態３．
以下、本発明の実施の形態３について説明するが、実施の形態１および２と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１および２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００７８】
本実施の形態３に係る冷蔵庫１００では、自動モードと省エネ優先モードと露付き対策モードとからなる三つのモードを搭載しており、それらのモードは冷蔵室左扉６に設けられた設定操作部２０にて使用者が選択できるようにしている。冷蔵庫１００が設置される、周囲温度および相対湿度などの環境は、住宅の断熱性と気密性、設置される場所、エアコンなどの空調機器の影響、および、窓開放などによる空気の入れ替えなどで大きく左右される。そして、環境によっては、住宅の外では高温多湿であっても住宅の中ではそれほど温度も湿度も高くなかったり、また、逆に住宅の外と同じように高温多湿であったりする。
【００７９】
図２８は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率を示す図である。
本実施の形態３では、冷蔵庫１００の設置環境に合わせて使用者がモードを選択することを可能とし、図２８に示すように流路切替率をモードに応じてシフトさせるものである。図２８において実線は自動モードであり、冷蔵庫１００の周囲温度および相対湿度に応じて制御装置９によって流路切替率が自動で設定されるモードである。また、一点鎖線は省エネ優先モードであり、自動モードよりも流路切替率が低く設定されたモードであり、通常流し状態の時間割合が増えることで消費電力量上昇の抑制を図っている。この省エネ優先モードは、冷蔵庫１００の設置環境として、比較的周囲温度および相対湿度が低めの場合に向いている。また、破線は露付き対策モードであり、自動モードよりも流路切替率が高く設定されたモードであり、露付き抑制を図っている。
【００８０】
なお、本実施の形態３では、通常流し状態に固定した省エネ優先モードである第２省エネ優先モードと、逆流し状態に固定した露付き対策モードである第２露付き対策モードとを搭載してもよい。
【００８１】
また、露付き対策モード設定に併せて、冷凍室４の温度を１Ｋ程度上げてもよい。これは、冷蔵庫１００の貯蔵室の中で露付きリスクが最も高いのは温度が最も低い冷凍室４まわりのためである。
【００８２】
図２９は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫１００の自動モード時の圧縮機３６回転速度などの時間推移を示す第１の図である。図３０は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫１００の露付き対策モード時の圧縮機３６回転速度などの時間推移を示す第１の図である。
【００８３】
また、露付き対策モード時では、図３０の白抜き矢印で示す圧縮機３６のＯＮ点とＯＦＦ点との差、つまりディファレンシャルが、図２９に示す自動モード時のディファレンシャルよりも小さくなるようにしてもよい。ここで、圧縮機３６のＯＮ／ＯＦＦは、冷凍室４の奥側に設置された冷凍室温度センサ３９を用いて制御されている。具体的には、制御装置９は、冷凍室温度センサ３９がＯＮ点まで上昇したら圧縮機３６を運転させ、ＯＦＦ点まで冷えたら圧縮機３６を停止させている。
【００８４】
そして、露付き対策モード時での圧縮機３６のＯＮ点とＯＦＦ点との差を、自動モード時よりも小さくし、露付き対策モード時に自動モード時よりも小さいディファレンシャルとなるようにする。そうすることで、圧縮機３６の停止時間を短くでき、露付き防止配管４７に冷媒が流れていない時間を短くできる。そのため、露付き防止配管４７の温度低下を小さく抑えることができる。また、圧縮機３６の運転中の回転速度はＶ１ｒｐｓと同じとしているため、運転中の露付き防止配管４７の温度は露付き対策モード時と自動運転モード時とで変わらない。そのため、扉取っ手部６９などの平均温度は上がる傾向となる。
【００８５】
図３１は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫１００の自動モード時の圧縮機３６回転速度などの時間推移を示す第２の図である。図３２は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫１００の露付き対策モード時の圧縮機３６回転速度などの時間推移を示す第２の図である。
【００８６】
また、露付き対策モード時では、図３２の黒抜き矢印で示すように、圧縮機３６が停止中に冷蔵室用ダンパー装置１９のバッフル４０を開けて庫内ファン２３を運転させて、冷蔵室１を冷却してもよい。このようにすると、冷蔵室１の戻り空気が入ってくるため、圧縮機３６が停止中の冷却器３０の温度上昇が早くなる。また、図３２の白抜き矢印で示すように、比較的温度の高い冷気が冷凍室４に流れることで冷凍室温度センサ３９の温度を早く上昇させることになり、圧縮機３６のＯＮ点に早く到達するようになる。
【００８７】
そのため、圧縮機３６の停止時間を短くでき、露付き防止配管４７に冷媒が流れていない時間を短くすることができ、露付き防止配管４７の温度低下を小さく抑えることができる。また、圧縮機３６の運転中の回転速度はＶ１ｒｐｓと同じとしているため、運転中の露付き防止配管４７の温度は露付き対策モード時と自動運転モード時とで変わらない。そのため、扉取っ手部６９などの平均温度は上がる傾向となる。
【００８８】
実施の形態４．
以下、本発明の実施の形態４について説明するが、実施の形態１〜３と重複するものについては説明を省略し、実施の形態１〜３と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。
【００８９】
本実施の形態４では、冷媒回路１０３において、露付き防止配管４７の温度を下げることを目的として、露付き防止配管４７と右側側面凝縮配管５４との間に膨張装置７９が設けられている。そうすることで、相対湿度が低い場合には扉取っ手部６９の温度をより露点温度に近づけられる構成としている。
【００９０】
図３３は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０３のブロック図である。図３４は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００に用いられる電磁膨張弁８０の構成を示す図である。図３５は、図３４に示す電磁膨張弁８０の通常流し状態での弁体８４の位置を示す図である。図３６は、図３４に示す電磁膨張弁８０の逆流し状態での弁体８４の位置を示す図である。
【００９１】
図３３に示す冷媒回路１０３に用いられる膨張装置７９としては、図３４に示す電磁膨張弁８０が用いられる。図３４〜図３６に示すように電磁膨張弁８０は、制御装置９からの指示により、コイル部８２内側の樹脂ロータ部８３およびシャフト８１と一体固定され、細穴８８および太穴８９を有する弁体８４を回転させて流路を切り替えるものである。また、弁体８４の下方には弁座８５が設けられており、この弁座８５には入口パイプ部８６および出口パイプ部８７が接続されている。
【００９２】
電磁膨張弁８０は、図３５に示すように通常流し状態では、穴径が細い細穴８８が出口パイプ部８７につながるように弁体８４を回転し、減圧させて冷媒流量を落とすことで露付き防止配管４７に入る前の冷媒温度を低下させる。一方、電磁膨張弁８０は、図３６に示すように逆流し状態では、穴径が太い太穴８９が出口パイプ部８７につながるように弁体８４が回転する。
【００９３】
このように、電磁膨張弁８０は、流路切替装置４２の流路切替と併せて動作するものであり、通常流し状態では露付き防止配管４７の上流側で電磁膨張弁８０によって流路が絞られることにより、露付き防止配管４７の温度は低下する。
【００９４】
図３７は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の通常流し状態での第１のモリエル線図である。図３８は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の通常流し状態での第２のモリエル線図である。図３９は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の冷媒回路１０２の逆流し状態でのモリエル線図である。図４０は、図３７の凝縮工程の拡大図である。図４１は、図３８の凝縮工程の拡大図である。図４２は、図３９の凝縮工程の拡大図である。
【００９５】
周囲湿度センサ３５により検知される相対湿度が所定の閾値よりも低い場合には、電磁膨張弁８０の弁体８４を時間割合で動かすようにしている。そのため、通常流し状態におけるモリエル線図は、図３７および図４０に示す弁体８４の細穴８８使用時と、図３８および図４１に示す弁体８４の太穴８９使用時との二通りになる。また、逆流し状態におけるモリエル線図は、弁体８４は太穴８９固定となるので、図３９および図４２に示す一通りになる。
【００９６】
図３７および図４０に示すように、通常流し状態において露付き防止配管４７の上流側に設置された電磁膨張弁８０により、弁体８４にて細穴８８使用時は減圧されるため、露付き防止配管４７に入る冷媒の温度は低下することがモリエル線図からわかる。
【００９７】
図４３は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率および穴径切替率を示す第１の図である。
次に、相対湿度に対する流路切替率と電磁膨張弁８０の穴径切替率とを図４０を用いて説明する。ここで、電磁膨張弁８０の弁体８４の太穴８９使用時と細穴８８使用時との時間割合を穴径切替率とし、電磁膨張弁８０の弁体８４の細穴８８使用時を０％とし、電磁膨張弁８０の弁体８４の太穴８９使用時を１００％とする。
【００９８】
実施の形態１では、流路切替装置４２を通常流し状態のままとしていても、扉取っ手部６９の温度は比較的高いものとなっており、相対湿度５０％では温度にまだ余裕がある。そのため、周囲湿度センサ３５で検知した相対湿度が所定の値を下回る場合には、通常流し状態において電磁膨張弁８０の弁体８４を時間割合で太穴８９と細穴８８とを切り替える。
【００９９】
そうすることで、絞り量を見かけ上相対湿度に対してリニアに設定し、露付き防止配管４７入口の冷媒温度、および、扉取っ手部６９の温度をリニアに下げることが可能となる。そのため、低湿度時にこれらの温度を下げて庫内への熱侵入を減らし、省エネルギー性を高めることができる。
【０１００】
逆に相対湿度が所定の相対湿度よりも高い場合には、電磁膨張弁８０の弁体８４は太穴８９で固定して、その後で膨張しないようにして、冷媒を逆に流すこととしている。このような構成とすることで、省エネルギー性を高めつつ露付き対策も高めた冷蔵庫１００を提供することができる。
【０１０１】
図４４は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫１００の相対湿度に対する流路切替率および穴径切替率を示す第２の図である。
また、前述した省エネ優先モードおよび露付き対策モードを組みあわせて流路切替率および穴径切替率を設定してもよい。図４４に一例を示すが、自動モードを実線として、通常流し状態が固定となる所定の相対湿度のポイントＰをシフトさせる。また、省エネ優先モード（一点鎖線）ではそのポイントＰを高め、つまり高湿度側（図４４の右側）にシフトさせ、露付き対策モード（破線）ではそのポイントＰを低め、つまり低湿度側（図４４の左側の）にシフトさせるようにしている。
【符号の説明】
【０１０２】
１  冷蔵室、２  製氷室、３  小型冷凍室、４  冷凍室、５  野菜室、６  冷蔵室左扉、７  冷蔵室右扉、８  仕切板、９  制御装置、１０  断熱材、１１  内箱、１２  外箱、１３  棚、１４  ポケット、１５  冷蔵室風路部品、１６  吹出し口、１７  チルド室、１９  冷蔵室用ダンパー装置、２０  設定操作部、２１  室間仕切部、２２  ファングリル、２３  庫内ファン、２４  冷蔵室吹出し風路、２５  ケース、２６  室間仕切部、２７  上段ケース、２８  下段ケース、３０  冷却器、３１  室間仕切部、３２  上段ケース、３３  下段ケース、３４  周囲温度センサ、３５  周囲湿度センサ、３６  圧縮機、３７  機械室、３８  冷蔵室温度センサ、３９  冷凍室温度センサ、４０  バッフル、４２  流路切替装置、４３  機械室凝縮器、４４  左側側面凝縮配管、４５  天井面凝縮配管、４６  背面凝縮配管、４７  露付き防止配管、４８  毛細管、５０  操作パネル、５１  ドライヤ、５２  マフラー、５３  吸入配管、５４  右側側面凝縮配管、５５  キャビネットフランジ部、５６  室間仕切部、５７  内箱フランジ、５８  内箱くわえ形状部、５９  凹部、６０  シール材、６１  表面仕切板、６２  上面、６３  下面、６４  仕切本体、６５  押し付けシール材、６６  ブチルゴム、６７  ガスケット、６８  磁石、６９  扉取っ手部、７０  キャップ、７１  キャップ、７１ａ  凹部、７２  キャップ、７３  キャップ、７４  内板、７５  扉表面パネル、７６  真空断熱材、７７  フレーム、７８  保持部材、７９  膨張装置、８０  電磁膨張弁、８１  シャフト、８２  コイル部、８３  樹脂ロータ部、８４  弁体、８５  弁座、８６  入口パイプ部、８７  出口パイプ部、８８  細穴、８９  太穴、９１  断熱材、９２  製氷室扉、９３  小型冷凍室扉、９４  冷凍室扉、９５  野菜室扉、９７  空気抜き穴、９８  注入穴、１００  冷蔵庫、１０２  冷媒回路、１０３  冷媒回路。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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