JP6330137B2

JP6330137B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6330137B2
Application number: JP2013153464A
Authority: JP
Inventors: 克則堀井
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: JP2015025567A

Description

本発明は冷蔵庫に関し、特に冷却器の除霜効率を向上させた冷蔵庫に関するものである。

一般に冷蔵庫は使用していると冷却器に霜が付着し、冷却効率が低下してくる。したがって、定期的に除霜している。

この除霜は冷却器の下部に設けたガラス管ヒータを発熱させ、このヒータからの対流熱と輻射熱で冷却器を加熱して行っている。

しかしながら、ガラス管ヒータの対流熱や輻射熱はガラス管ヒータ上方に設けた凝縮水滴化防止板の存在や冷却器上部に熱気が到達し難いことなどがあって除霜時間が長くなり、庫内温度の上昇及び消費電力の増大を招くという課題があった。

そこで従来の冷蔵庫の中には、冷却器のガラス管ヒータ近傍に位置する下部冷媒パイプを冷却器上部に位置する上部冷媒パイプに直結し、ガラス管ヒータによって加熱される下部冷媒パイプ内の高温冷媒を上部冷媒パイプに送り込んで、冷却器上部の除霜効率を高めたものが見られる（例えば、特許文献１参照）。

図１３は特許文献１記載の冷却器１００を示し、凝縮器からの冷媒入口パイプ１０１を除霜用のガラス管ヒータ１０２近傍の下部冷媒パイプ１０３につなぎ、前記冷却器下部冷却パイプ１０３を連結パイプ１０４によって冷却器上部冷却パイプ１０５につないで構成してある。

特開平７−１９０５９８号公報

上記特許文献１記載の冷却器は、除霜用のガラス管ヒータ１０２によって加熱された下部冷媒パイプ１０３内の高温冷媒が連結パイプを介して上部パイプ１０５へと上昇し、冷却器１００上部を当該高温冷媒によってパイプ内側からも加熱するようになり、この冷媒による熱搬送加熱によって除霜時間が短くなる。

本発明はこのような除霜の効率をさらに向上させたもので、一段と高い除霜効率を持つ冷蔵庫を提供するものである。

本発明は、上記従来の除霜効率をさらに向上させるため、直管部および曲管部が上下に連続して複数の列が形成された冷媒パイプとプレートフィンとを備えた冷却器と、前記冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、前記冷却器下方に配置した除霜ヒータと、前記冷却器、送風機および除霜ヒータを収容した冷却室と、低温貯蔵室と、高温貯蔵室と、前記低温貯蔵室からの低温戻り冷気を前記冷却室へ導入する低温吸込み口と、前記高温貯蔵室からの高温戻り冷気を前記冷却室へ導入する高温吸込み口とを備え、前記冷却器の冷媒入口パイプは冷却器の下部冷媒パイプに接続して冷媒の入口部を冷却器の下部とし、かつ前記冷媒入口パイプの側の前記冷却室にバイパス風路を設け、前記低温吸込み口は前記冷却室前面に、前記高温吸込み口は前記冷却室側面にそれぞれ設け、前記冷媒入口部は、前記高温吸い込み口と反対の冷却室側面に設け、除霜運転を開始する条件が満たされたことに応じて圧縮機を停止し、前記圧縮機を停止した後に、前記冷却器の温度が前記低温貯蔵室の温度を超え、かつ、前記冷却器の温度が前記低温貯蔵室の温度を超えてから一定時間経過するまで待機し、前記一定時間経過したことに応じて前記除霜ヒータに通電することを特徴とする。

これにより、除霜運転時は除霜ヒータからの輻射・対流熱による除霜に加え、除霜ヒータによって加熱される下部冷媒パイプ内の高温冷媒が上部冷媒パイプに流れ込んでパイプ内側からも冷却器上部の除霜を行うので除霜時間の短縮が可能となるとともに、上記冷却器の霜が付着し成長しやすいバイパス風路に面する側の冷媒パイプ列の霜も前記加熱器上部の除霜を行う高温冷媒が通ることによってパイプ内側から除霜することができ、バイパス風路を備えた冷蔵庫の除霜効率を一段と高いものとすることができる。また、低温吸込み口を冷却室前面に、高温吸込み口は冷却室の側面に設けているので、冷却運転時の冷却器への着霜均一化を図ることができる。さらに前記高温吸込み口とは反対側の側面に冷媒入口部を設けてあるから、着霜量をより均一化できる。すなわち、上記高温吸込み口からの戻り冷気は温度、湿度が高いため高温吸込み口近傍の冷却器側面下部は着霜量が多くなる。一方、この高温吸込み口の反対側の冷却器側面下部に設けた冷媒入口部でも凝縮器からの低温冷媒が最初に入ってくるところであるから強く冷却され着霜量が多くなる。これによって、冷却器の下部はその左右で着霜量が略均一化するのであり、除霜運転によって左右ほぼ均等に除霜でき効率の良い除霜が可能となる。

本発明は、除霜ヒータからの輻射・対流熱による除霜に加え冷媒自体の持つ熱により冷却器上部はもちろん冷却器のバイパス風路と面する部分の霜も除霜することになり、除霜効率の高い冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却室を示す拡大縦断面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却室を背面から見た概略図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器の正面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器の側面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のプレートフィンの斜視図同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のパイプ配列を示す概略説明図同実施の形態１における冷蔵庫の除霜ヒータを制御する制御ブロック図同実施の形態１における冷蔵庫の除霜制御フロー図同実施の形態１における冷蔵庫の圧縮機停止からの冷却器の圧力、温度と低温貯蔵室温度との関係を示す図同実施の形態２における冷蔵庫の冷却室を背面から見た概略図同実施の形態３における冷蔵庫の冷却器のパイプ配列を示す概略説明図従来の冷蔵庫の冷却器と除霜ヒータを示す側面図

第１の発明は、直管部および曲管部が上下に連続して複数の列が形成された冷媒パイプとプレートフィンとを備えた冷却器と、前記冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、前記冷却器下方に配置した除霜ヒータと、前記冷却器、送風機および除霜ヒータを収容した冷却室と、低温貯蔵室と、高温貯蔵室と、前記低温貯蔵室からの低温戻り冷気を前記冷却室へ導入する低温吸込み口と、前記高温貯蔵室からの高温戻り冷気を前記冷却室へ導入する高温吸込み口とを備え、前記冷却器の冷媒入口パイプは冷却器の下部冷媒パイプに接続して冷媒の入口部を冷却器の下部とし、かつ前記冷媒入口パイプの側の前記冷却室にバイパス風路を設け、前記低温吸込み口は前記冷却室前面に、前記高温吸込み口は前記冷却室側面にそれぞれ設け、前記冷媒入口部は、前記高温吸い込み口と反対の冷却室側面に設けた構成としてある。

これにより、除霜運転時は除霜ヒータからの輻射・対流熱による除霜に加え、除霜ヒータによって加熱される下部冷媒パイプ内の高温冷媒が上部冷媒パイプに流れ込んでパイプ内側からも冷却器上部の除霜を行うので除霜時間の短縮が可能となるとともに、上記冷却器の霜が付着し成長しやすいバイパス風路に面する側の冷媒パイプ列の霜も前記加熱器上部の除霜を行う高温冷媒が通ることによってパイプ内側から除霜することができ、バイパス風路を備えた冷蔵庫の除霜効率を一段と高いものとすることができる。また、低温吸込み口を冷却室前面に、高温吸込み口は冷却室の側面に設けているので、冷却運転時の冷却器への着霜均一化を図ることができる。さらに前記高温吸込み口とは反対側の側面に冷媒
入口部を設けてあるから、着霜量をより均一化できる。すなわち、上記高温吸込み口からの戻り冷気は温度、湿度が高いため高温吸込み口近傍の冷却器側面下部は着霜量が多くなる。一方、この高温吸込み口の反対側の冷却器側面下部に設けた冷媒入口部でも凝縮器からの低温冷媒が最初に入ってくるところであるから強く冷却され着霜量が多くなる。これによって、冷却器の下部はその左右で着霜量が略均一化するのであり、除霜運転によって左右ほぼ均等に除霜でき効率の良い除霜が可能となる。

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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図、図２は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却室を示す拡大縦断面図、図３は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却室を背面から見た概略図、図４は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器の正面図、図５は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器の側面図、図６は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のプレートフィンの斜視図、図７は同実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のパイプ配列を示す説明、図８は同実施の形態１における冷蔵庫の除霜ヒータを制御する制御ブロック図、図９は同実施の形態１における冷蔵庫の除霜制御フロー図、図１０は同実施の形態１における冷蔵庫の圧縮機停止からの冷却器の圧力、温度と低温貯蔵室温度との関係を示す図である。

図１〜図１０において、冷蔵庫３０の断熱箱体３１は主に鋼板を用いた外箱３２とＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱３３とで構成され、その内部には断熱材として例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材３４を充填してある。

断熱箱体３１内は複数の貯蔵室に区分されており、最上部に冷蔵室３５、その冷蔵室３５の下部に野菜室３６、そして最下部に冷凍室３７が配置されている。

冷蔵室３５の前面開口部には冷蔵室ドア３８、野菜室３６の前面開口部には野菜室ドア３９、冷凍室３７の前面開口部には冷凍室ドア４０が、それぞれの前面開口部を開閉可能な如く設けてある。

冷蔵室３５は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、野菜室３６は３〜８℃まで設定することができるように構成されており、これらは高温貯蔵室となっている。冷凍室３７は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもあり、低温貯蔵室となっている。

野菜室３６と冷凍室３７とは仕切壁である第一区画壁４１によって上下に区画され、冷蔵室３５と野菜室３６とは仕切壁である第二区画壁４２によって上下に区画されている。

また低温貯蔵室となる冷凍室３７の背面には冷気を生成する冷却室４３が設けられ、内部には冷却器４４が配設されている。冷却室４３は縦区画壁４５によって冷凍室３７と断熱区画されている。冷却器４４の上方に生成された冷気を強制的に送風する送風機４６が配置され、冷却器４４の下方に、冷却器４４に付着した霜や氷を除霜する除霜ヒータ４７
が設けられている。さらにその下部には除霜時に生じる除霜水を受けるためのドレンパン４８、その最深部から庫外に貫通したドレンパイプ４９が構成され、その下流側の庫外に蒸発皿５０が設置されている。

除霜ヒータ４７は、具体的にはガラス製のガラス管ヒータであり、特に冷媒が炭化水素系冷媒ガスである場合、防爆対応としてガラス管が２重に形成された２重ガラス管ヒータとなっている。

ドレンパン４８は冷却室４３の底面および背面の一部を構成している。底面は、除霜水をドレンパイプ４９に集めるためにドレンパイプ４９との接続部が最も低くなるよう構成されており、ドレンパイプ４９との接続部において除霜ヒータ４７から最も離れる（距離Ｌ）ことになる。背面はドレンパン４８の貯水量が確保できる高さを超える高さまで立ち上がっており、底面と背面とのなす角は緩やかな曲面で構成されている。

縦区画壁４５は、冷凍室３７の外殻をなす前区画壁４５ａと冷却室４３の外殻をなす後区画壁４５ｂとから構成される。前区画壁４５ａと後区画壁４５ｂとの間の空間は各貯蔵室に向けて冷気を分岐させる分配風路５１である。

前区画壁４５ａは、上方に冷凍室吐出口５２を有し、分配風路５１と冷凍室３７とを連通している。下方には冷凍室３７側へ突出した冷凍室戻り風路５３を有し、冷凍室戻り風路５３前面に設けられた入り口５３ａから冷却室４３へ冷凍室３７の戻り冷気を導入する。

分配風路５１はまた、第一区画壁４１内に設けられた高温吐出風路５４に接続している。さらに高温吐出風路５４は冷蔵室３５および野菜室３６と接続している。

後区画壁４５ｂは上方に送風機４６を備え、下方には冷凍室戻り風路５３と冷却室４３とを区画するリブ５５を有する。冷凍室戻り風路５３をリブ５５とドレンパン４８とにより囲んだ領域が低温吸込み口５６であり、冷却室４３の前面下部に位置していて冷凍室戻り風路５３と冷却室４３とを連通している。

冷凍室戻り風路５３の底面は、ドレンパン４８の一部により冷却室４３底面の続きとして構成される。ドレンパン４８は入り口５３ａの下端より始まり低温吸込み口５６下端を通りドレンパイプ４９まで下向きに傾斜し、その後緩やかに上向きに転じ冷却室４３の背面へと繋がる形状を有する。

冷却器４４の背面に高温戻り風路５７が配置されている。この高温戻り風路５７は第一区画壁４１および第二区画壁４２を通り、高温貯蔵室である野菜室３６と冷蔵室３５とにそれぞれ連通しており、冷蔵室３５と野菜室３６を冷却した冷気が高温戻り風路５７内で合流する。高温戻り風路５７は下方に冷却室４３と連通する高温吸込み口５８を備える。高温吸込み口５８は、図２から明らかなように冷却器４４の背面下部近傍であって、低温吸込み口５６よりも高い位置に構成されている。

冷却器４４は、内部を冷媒が流動する冷媒パイプ２０１と、所定間隔毎に配置された複数のプレートフィン２０２を備えている。

冷媒パイプ２０１は、アルミニウム製あるいはアルミニウム合金製の一本のパイプを、直管部と曲管部が連続し、列（左右）方向Ｘおよび段（上下）方向Ｙにおいて複数となるように蛇行状に曲げ加工されたサーペンタインパイプであり、曲管部を形成する接続管を用いることなく一本の冷媒流路を形成している。

そして、プレートフィン２０２に形成された長孔２０３を冷媒パイプ２０１の曲管部が貫通することにより、冷媒パイプ２０１の直管部がプレートフィン２０２と密着した構成となっている。

長孔２０３は、矩形部と円弧部とを有し、該矩形部の両側短辺に前記円弧部がそれぞれ連続して形成された長穴状に形成されている。また、円弧部には、冷媒パイプ２０１の直管部と密着固定するための縁立成形された円弧部カラー２０３ａが設けられており、矩形部長手方向の両端にも、略垂直に縁立成形された矩形部カラー２０３ｂが設けられている。

冷却室４３において、矩形部カラー２０３ｂが冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４が設置されている。

ここで、上記冷却器の冷媒パイプ２０１は図４に示すように凝縮器、キャピラリチューブ（図示せず）からの冷媒入口パイプ２０１ａを下部冷媒パイプ２０１ｂに接続して冷媒入口部２０１ｃを冷却器４４の下部としてある。そして、この実施の形態では上記冷媒入口部２０１ｃから冷蔵庫の横幅方向に折り曲げ冷却器４４の上部まで蛇行させて前列Ａ（図５参照）を構成し、その前列Ａから同じように冷却器４４の下部まで蛇行させて後列Ｂを構成した２列配置としてあり、後列Ｂの端部を立ち上げて冷媒出口パイプ２０１ｄとしてある。

一方、上記冷却器４４を収容した冷却室４３は前記冷媒入口パイプ２０１ａが接続された冷媒入口部２０１ｃにつながる前列Ａの冷媒パイプ列と面する部分にバイパス風路６０が設けられている。すなわち、バイパス風路６０はこの実施の形態では図２に示すように冷却器４４の前面側に設けられており、冷媒入口部２０１ｃはこのバイパス風路６０に面した側に位置する低温吸込み口５６の一端部近傍に設けられている。

図８は前記除霜ヒータ４７を制御する制御ブロック図で、圧縮機６１、送風機４６、冷気供給制御用の冷気ダンパ６２を制御する制御部６３は、冷蔵庫の運転が例えば所定時間経過する毎に定期的に圧縮機６１、送風機４６を停止するとともに除霜ヒータ４７への通電を行って除霜運転を行うように構成されている。そしてこの実施の形態では前記制御部６３は、前記低温貯蔵室となる冷凍室３７の温度を検出する低温貯蔵室温度検知手段６４と前記冷却器４４の温度を検出する冷却器温度検知手段６５からの出力に基づいて除霜ヒータ４７への通電を制御し除霜運転を停止させるように構成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷却動作を説明すると、冷却室４３の冷却器４４で生成された冷気はその一部が送風機４６によって分配風路５１内前方へ強制的に送風される。冷凍室３７は冷凍室吐出口５２から吐出された冷気によって冷却され、冷気は縦区画壁４５の下部に設けられた冷凍室戻り風路５３を介して低温吸込み口５６より冷却器４４の下部に導かれ、冷却器４４で熱交換されて、再び新鮮な冷気が送風機４６によって循環を繰返す。そして冷凍室３７は低温貯蔵室温度検知手段６４からの検出温度に基づいて適温に冷却される。

また分配風路５１内上方に吐出された冷気は第一区画壁４１内の高温吐出風路５４を経て冷蔵室３５や野菜室３６に吐出される。循環した冷気は冷蔵室３５や野菜室３６内の空気や貯蔵物に含まれる湿気を帯びた空気となって、高温戻り風路５７を通り高温吸込み口５８から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換および除湿されて、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。

これによって、冷蔵室３５や野菜室３６は、冷却器４４から離れた位置にあっても、送風機４６によって冷気を強制的に循環させることで貯蔵室内を設定温度に冷却することができる。

このようにして各室の冷却を行っていると、前記冷却器４４には霜が付着し成長していく。この霜は凝縮器で液化され、キャピラリチューブを通り減圧された低温冷媒が冷却器４４内に入る冷却器４４下部の冷媒入口部２０１ｃとそれにつらなる下部冷媒パイプ２０１ｂの温度が最も低くなるのでこの部分に付着しやすい。これと同時に冷却器４４には高温吸込み口５８および低温吸込み口５６からの戻り冷気の一部がバイパス風路６０から当該バイパス風路６０に面する冷却器前列Ａ側の冷媒パイプ列部分を通って冷却器４４の中・上段に流れるので、このバイパス風路６０に面する冷媒パイプ列Ａ側に霜が多く付着しやすい。すなわち、冷却器４４は冷却器下部と前面部分の着霜量が比較的多くなっている。

以上のように冷却器４４には霜が付着しこれが成長していく。したがって、制御部６３は所定時間経過するごとに除霜運転を行う。

以下、その除霜運転について図９の制御フローを用いながら説明する。

制御部６３は冷却運転が所定時間続くと、まずステップＳ１で圧縮機６１、送風機４６を停止し、ステップＳ２で冷気ダンパ６２が開いた状態であればこれを閉じる。この状態で冷凍サイクル中の凝縮器と冷却器４４の圧力がバランスし始める。

次に制御部６３はステップＳ３で圧縮機６１停止から所定時間が経過するのを確認し、所定時間経過するまで待機状態とする。この待機により、凝縮器と冷却器４４の圧力がバランスし、その間に凝縮器からの高温の冷媒がキャピラリチューブを通り気液二相の状態で低温の冷却器４４に流れ込んでくる。その過程で一部凝縮しながら重力で液相冷媒が下部に滞留することになる。

すなわち、所定時間、待機することで、高圧液相冷媒が冷媒入口パイプ２０１ａを介して冷却器４４下部の冷媒入口部２０１ｃに入り、冷媒入口部２０１ｃにつながる下部冷媒パイプ２０１ｂの中に十分な液冷媒を滞留することができる。

この状態で制御部６３はステップＳ４で除霜ヒータ４７に通電し、除霜を開始する。除霜ヒータ４７の通電によって除霜ヒータ４７は発熱し、その熱は輻射および対流熱となってその上方の冷却器４４を加熱し、また対流熱の一部はバイパス風路６０を上昇して冷却器４４上部を効率よく加熱し、冷却器４４に付着している霜を除霜する。

またこの時、前記冷却器４４の下部冷媒パイプ２０１ｂは前記除霜ヒータ４７による加熱よって短時間で温度上昇し、下部冷媒パイプ２０１ｂ内の加熱された液冷媒が蒸発して高温の冷媒蒸気が浮力でパイプ内を上昇して冷却器４４上部に達し、冷却器４４上部をパイプ内部からも加熱する。したがって冷却器４４上部は除霜ヒータ４７からの輻射・対流熱とともにこのパイプ内側からの冷媒によっても加熱されるから、輻射・対流熱が届きにくい冷却器４４上部を効率よく短時間で除霜することができる。

また、上記下部冷媒パイプ２０１ｂから冷却器上部に上昇する冷媒は下部冷媒パイプ２０１ｂにつながる冷却器前面部の冷媒パイプ前列Ａを通って上昇するので、この上昇する冷媒は冷媒パイプ前列Ａも加熱することになる。すなわち、冷却器４４上部をパイプ内側から加熱する冷媒は冷却器前面の冷媒パイプ前列Ａ側の除霜にも有効活用されることにな
る。その結果、冷却器４４上部と同様比較的多くの霜が付着している冷却器前面部も従来に比べ短時間に効率よく除霜することができる。

さらに、この実施の形態では前記除霜運転開始時、圧縮機６１、送風機４６を停止したのち、所定時間、除霜動作することなく待機状態としたことによって、下部冷媒パイプ２０１ｂ内に十分な液冷媒を滞留させた後、加熱した液冷媒を効率よく冷却器４４上部まで上昇させることができる。

すなわち、圧縮機６１、送風機４６の停止と同時に除霜ヒータ４７に通電して除霜運転を開始した場合、下部冷媒パイプ２０１ｂ内の冷媒は気相状態のままであるから除霜ヒータ４７で加熱され温度上昇した冷媒は冷却器４４上部に効率よく上昇しない。しかしながら、本実施の形態のように圧縮機停止から所定時間待機すれば、その間に凝縮器と冷却器との間の圧力がバランスし、この圧力バランスに伴い前記下部冷媒パイプ２０１ｂの気相冷媒が蒸発器からの液相冷媒と入れ替わって液相冷媒の比率が高くなり、この比率が高くなった液相冷媒を加熱することによって生じる加熱された液冷媒が蒸発して高温の冷媒蒸気が浮力でパイプ内を上昇して効率よく冷媒の熱を冷却器４４上部に搬送することができ、効率の良い加熱が可能となる。

ここで、上記冷却器４４の下部冷媒パイプ２０１ｂの中の冷媒が液相冷媒に入れ替わる所定時間は既に述べたように圧縮機６１が停止して冷凍サイクルの高圧と低圧がバランスする時間となるので、この圧力がバランスするまでの間を所定時間として、当該圧力バランスを検出すればよいが、圧力検知器は高価である。

したがって、この実施の形態では冷却器４４の温度と低温貯蔵室である冷凍室３７の温度とから前記圧力バランスを間接的に検知し、所定時間を検出するようにしてある。

図１０は圧縮機６１を停止した時点からの冷却器４４の圧力、温度と低温貯蔵室の温度との関係を示す図で、冷却器４４は圧縮機６１の停止とともに凝縮器との間で圧力がバランスし始めてサチュレートしていくが、その間に既に述べたように凝縮器内の高温液相冷媒が冷媒入口パイプ２０１ａを介して冷却器４４下部の冷媒入口部２０１ｃに入り、冷媒入口部２０１ｃにつながる下部冷媒パイプ２０１ｂの中は圧縮機停止当初は気相冷媒であったものが液相冷媒に入れ替わって液相冷媒の比率が多くなってくる。

上記冷却器４４と凝縮器の圧力がバランスし始める時点Ｘは冷却器４４の温度もＹで示すようにサチュレートし始めており、この冷却器４４の温度のサチュレートを検出することによって圧力バランスを間接検知することができる。あるいは若干早め検知となるが、圧力がバランスする前に冷却器４４の温度が低温貯蔵室の温度を超えるのでその時点Ｚを検出することによっても間接検知することができる。

この実施の形態では冷却器温度検知手段６５で冷却器４４の温度を検出し、低温貯蔵室温度検知手段６４で低温貯蔵室である冷凍室３７の温度を検出し、冷却器４４の温度が低温貯蔵室の温度を超えて一定時間後を所定時間としており、この所定時間を超えた時点で除霜ヒータ４７に通電し、除霜を開始するようにしてある。したがって、冷却器４４や凝縮器の圧力を検知する高価な圧力検知器を用いる必要がなく、安価に提供することができる。

また、この実施の形態では前記構成の説明では割愛したが、図２からも明らかなように冷却室４３の背面にも第二バイパス風路６６が設けてあり、除霜運転時、除霜ヒータ４７からの対流熱が前面のバイパス風路６０とともにこの第二バイパス風路６６をも経由して冷却器４４上部へと流れるので、対流熱による除霜効率がさらに向上する。

このようにして除霜が行われ、加熱器に付着している霜の除去が終了すると、冷却器４４の温度が上昇をはじめる。この温度上昇を冷却器温度検知手段６５が検出し、この温度が所定温度に達すれば、制御部６３がステップＳ５でこれを検出し、ステップＳ６で除霜ヒータ４７への通電を停止して除霜運転を終了する。

以上のようにして除霜が行われるが、本実施の形態の冷蔵庫は、低温吸込み口５６を冷却室４３の前面に、高温吸込み口５８を前記冷却室４３の背面に設けた構成としてあるから、冷却運転時の冷却器４４への着霜均一化を図ることができるとともに、高温吸込み口５８を冷却室４３の背面に設けたことで、高温吸込み口５８を幅広に設計でき、冷却器４４左右方向の着霜均一化も図ることができる。また、冷蔵室３５等の高温貯蔵室が上部にあってこれにつながる高温戻り風路５７も冷却室４３背面に位置しているから、冷却室４３から外部への熱ロスも低減することができる。

また、冷却室４３の前面側にバイパス風路６０を設けた構成としてあるから、バイパス風路６０はその前方に位置する冷凍室３７によってその中を流れる戻り冷気を低温に維持でき、冷却効率の低下を防止して省エネを図ることができる。

なお、図示はしないが、低温吸込み口５６を冷却室４３前面に、高温吸込み口５８を前記冷却室４３の背面に設けた前記冷蔵庫において、前記冷却器４４を、その冷媒入口部２０１ｃが冷却室４３背面の高温吸込み口５８近傍に下部に位置し、かつ、この冷媒入口部２０１ｃにつながる後列の冷媒パイプ列Ｂが第二バイパス風路６６に面するように設ける構成としてもよいものである。

このような構成とすることによって、冷却室４３の背面下部に開口させた高温吸込み口５８からの比較的温度、湿度の高い冷気が第二バイパス風路６６を流れるようになって、第二バイパス風路６６に面する後列の冷媒パイプ列には冷凍室からの低温冷気が通る場合よりも多くの霜が付着するようになる。したがって、冷媒自体の熱搬送によって冷媒パイプ列部分の霜を除霜する本方式は効果的であり、その除霜効果はより高いものとなる。加えて、冷却室４３背面に第二バイパス風路６６が位置するので、除霜時、第二バイパス風路６６に流れる除霜ヒータ４７からの対流熱による冷凍室３７側への熱影響を低減することもでき、さらに効果的である。

なお、本実施の形態１における冷蔵庫は、低温貯蔵室となる冷凍室３７からの低温吸込み口５６が冷却室４３前面に、高温貯蔵室となる冷蔵室３５等からの高温吸込み口５８が冷却室４３背面に設けられ、低温吸込み口５６は高温吸込み口５８よりも下方に位置する構成としたことにより、後向きの速度が大きい冷凍室戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれることで相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、冷却能力を向上することができる。

また、冷却室４３の底面を構成するドレンパン４８は低温吸込み口５６からドレンパイプ４９にかけて下方に傾斜した形状を有することにより、冷凍室戻り冷気は、ドレンパン４８沿って下方へ流れた後背面に沿って上昇させることができ、高温吸込み口５８前方において冷凍室戻り冷気の速度が上向きとなり、高温戻り冷気とスムーズに合流できるため、より風量を増やし冷却能力を向上させることができる。

また、冷却室４３において、矩形部カラー２０３ｂが冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４を設置していることで、合流した冷気は、冷却器４４の背面側より鉛直上向き成分を主として突入し、突入した冷気の一部は、冷却器４４の矩形部カラー２０３ｂに沿って流れ、冷却器４４の前面へと誘導される。これにより、冷気が冷却器４４
全体を通過することで熱交換量を増加させることができ、冷却能力を向上することができる。

（実施の形態２）
図１１は実施の形態２における冷蔵庫の冷却室を示し、冷却室を正面から見た概略図である。

この実施の形態２の冷蔵庫は、実施の形態１で説明した高温戻り風路５７とその高温吸込み口５８を冷却室４３の側部に設けるとともに、低温吸込み口５６は前記冷却室４３の前面に設け、かつ、冷却器４４の冷媒入口部２０１ｃを高温吸込み口５８とは反対の冷却室４３の側面部としたものである。

その他の構成は前記実施の形態１と同様であり、同一構成、同一機能部分には同一の番号を付記して説明は省略する。

本実施の形態２は、低温吸込み口５６を冷却室４３前面に、高温吸込み口５８は冷却室４３の側面に設けているので、冷却運転時の冷却器４４への着霜均一化を図ることができる。特にこの実施の形態２ではさらに前記高温吸込み口５８とは反対側の側面に冷媒入口部２０１ｃを設けてあるから、着霜量をより均一化できる。すなわち、上記高温吸込み口５８からの戻り冷気は既に述べたように温度、湿度が高いため高温吸込み口５８近傍の冷却器側面下部は着霜量が多くなる。一方、この高温吸込み口５８の反対側の冷却器側面下部に設けた冷媒入口部２０１ｃでも凝縮器からの低温冷媒が最初に入ってくるところであるから強く冷却され着霜量が多くなる。これによって、冷却器４４の下部はその左右で着霜量が略均一化するのであり、除霜運転によって左右ほぼ均等に除霜でき効率の良い除霜が可能となる。

また、高温吸込み口５８を冷却室４３の側面に設けたことで、冷却室４３の奥行寸法を小さくでき、省スペース化が可能、あるいはまた、冷却室４３の奥行寸法を小さくしない場合は、冷却器４４の奥行を大きくでき、冷却能力を高めることができる。

その他の作用効果は前記実施の形態１と同様であり、説明は省略する。

なお、この実施の形態２において、図示しないが、前記冷却室４３の側面に設けた高温吸込み口５８と同一側面に冷媒入口部２０１ｃを設けることも考えられる。

この場合は、冷却器４４への着霜量の均一化は得られないものの、冷媒入口部２０１ｃにつながる上方から下方に連通する冷媒入口パイプ２０１ａを利用して、除霜時に発生する冷媒の熱搬送により冷媒入口パイプ２０１ａ近傍の高温戻り風路５７内の除霜も可能となり、信頼性が向上する。

（実施の形態３）
図１２は実施の形態３における冷蔵庫の冷却器４４を示し、冷却器４４を側面から見た概略説明図である。

この実施の形態３の冷蔵庫の冷却器４４は冷媒パイプ２０１の列を前列Ａ、中列Ｃ、後列Ｂの３列としたものであり、冷媒パイプ長を長くして冷却効果を高めたものである。

その他の構成、効果は前記実施の形態１あるいは２と同様であり、説明は省略する。

なお、上記各実施の形態で説明した冷蔵庫の断熱箱体３１内に設けた複数の貯蔵室は、
最上部に冷蔵室３５、その冷蔵室３５の下部に野菜室３６、そして最下部に冷凍室３７を配置したものを例にして説明したが、その配列に特定されるものではなく、例えば冷蔵室３５の下部に冷凍室３７、さらにその下部に野菜室を配置したものであってもよいものである。この場合冷蔵室３５からの高温吸込み口５８と野菜室３６からの高温吸込み口５８は別に設けることになるが、これらは例えば冷却器４４の背面に互いに隣接して配置する等すればよい。

本発明は、除霜ヒータからの輻射・対流熱による除霜に加え冷媒自体の持つ熱により冷却器上部はもちろん冷却器のバイパス風路と面する部分の霜も除霜することになり、除霜効率の高い冷蔵庫を提供することができ、家庭用冷蔵庫はもちろん、業務用冷蔵庫やショーケース等に幅広く適用できる。

３０冷蔵庫
３５冷蔵室（高温貯蔵室）
３６野菜室（高温貯蔵室）
３７冷凍室（低温貯蔵室）
４３冷却室
４４冷却器
４６送風機
４７除霜ヒータ
４８ドレンパン（冷却室底面）
５３冷凍室戻り風路
５３ａ入り口
５６低温吸込み口
５７高温戻り風路
５８高温吸込み口
６０バイパス風路
６１圧縮機
６２冷気ダンパ
６３制御部
６４低温貯蔵室温度検知手段
６５冷却器温度検知手段
６６第二バイパス風路
２０１冷媒パイプ
２０１ａ冷媒入口パイプ
２０１ｂ下部冷媒パイプ
２０１ｃ冷媒入口部
２０１ｄ冷媒出口パイプ
２０２プレートフィン

Claims

直管部および曲管部が上下に連続して複数の列が形成された冷媒パイプとプレートフィンとを備えた冷却器と、前記冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、前記冷却器下方に配置した除霜ヒータと、前記冷却器、送風機および除霜ヒータを収容した冷却室と、低温貯蔵室と、高温貯蔵室と、前記低温貯蔵室からの低温戻り冷気を前記冷却室へ導入する低温吸込み口と、前記高温貯蔵室からの高温戻り冷気を前記冷却室へ導入する高温吸込み口とを備え、前記冷却器の冷媒入口パイプは冷却器の下部冷媒パイプに接続して冷媒の入口部を冷却器の下部とし、かつ前記冷媒入口パイプの側の前記冷却室にバイパス風路を設け、前記低温吸込み口は前記冷却室前面に、前記高温吸込み口は前記冷却室側面にそれぞれ設け、前記冷媒入口部は、前記高温吸い込み口と反対の冷却室側面に設け、除霜運転を開始する条件が満たされたことに応じて圧縮機を停止し、前記圧縮機を停止した後に、前記冷却器の温度が前記低温貯蔵室の温度を超え、かつ、前記冷却器の温度が前記低温貯蔵室の温度を超えてから一定時間経過するまで待機し、前記一定時間経過したことに応じて前記除霜ヒータに通電することを特徴とする冷蔵庫。