JP7223581B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は，家庭用の冷凍冷蔵庫に関する。

本技術分野の背景技術として，例えば特開２００５－９８６０５号公報（特許文献１）がある。特許文献１には，最上段に冷蔵室を設け、その下部に貯氷室、および、冷凍温度まで切替え可能な切替室を並列に設け、その下部に野菜室を設け、最下段に冷凍室を設け、各貯蔵室の戻り風路が蒸発器室内で合流する冷蔵庫が開示されている（例えば特許文献１の図１）。

特開２００５－９８６０５号公報

特許文献１に記載の構成では，戻り風路を独立に構成しているために貯蔵室の数に応じて風路スペースが増大してしまう。

本発明は，上記課題に鑑みてなされたものであり，上記構成を有する冷蔵庫において，風路をコンパクトするために集約し，スペース効率の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

冷凍温度帯に設定された第一貯蔵室と，前記第一貯蔵室の下方に配置されるとともに，冷蔵温度帯又は冷凍温度帯に設定可能な切替室である第二貯蔵室と，前記第一貯蔵室の上方に配置された第三貯蔵室と，前記第二貯蔵室を前記第一貯蔵室及び前記第三貯蔵室とは独立して開閉可能なドアと，送風機と，冷媒の減圧手段としてのキャピラリチューブとともに冷凍サイクルを構成し，前記第三貯蔵室の背部に配置され，前記第三貯蔵室に供給される空気を生成する第一蒸発器と前記第一蒸発器の下方かつ前記第二貯蔵室の略背部に配置された第二蒸発器とを含む蒸発器と，該蒸発器が収納されるともに、前記第一蒸発器を収納する第一蒸発器室と前記第二蒸発器を収納する第二蒸発器室とを含む蒸発器室と，前記送風機駆動時に前記第二蒸発器室から前記第一貯蔵室に空気を送る第一貯蔵室送風路と，前記第一貯蔵室に流入した空気が前記第二蒸発器室に戻る第一貯蔵室戻り風路と，前記送風機駆動時に前記第二蒸発器室から前記第二貯蔵室に空気を送る第二貯蔵室送風路と，前記第二貯蔵室に流入した空気が前記第二蒸発器室に戻る第二貯蔵室戻り風路とを備え，前記第一貯蔵室戻り風路と，前記第二貯蔵室戻り風路の一部を，前記第一貯蔵室からの戻り空気と，前記第二貯蔵室からの戻り空気の何れの空気も共通に通過する共通戻り風路とし，水平方向に延在する前記第二貯蔵室戻り風路の始端部である入口開口が冷蔵庫の背面方向に開口して形成され，前記第二蒸発器室の側方に設けた前記共通戻り風路の始端部において，前記第二貯蔵室戻り風路を流れる冷気は，鉛直方向に延在する前記第一貯蔵室戻り風路を流れる冷気に当該冷気の側方から合流する。

本発明によれば，冷凍温度帯の貯蔵室貯蔵室と，冷蔵温度帯の貯蔵室の戻り風路をコンパクト化することで，スペース効率の高い冷蔵庫を提供することができる。

実施例１に係わる冷蔵庫の正面図 図１のＡ－Ａ断面図 実施例１に係わるドア，容器を外した状態の冷蔵室の正面図 （ａ）実施例１に係わるドア，容器を外した状態の製氷室，冷凍室，第一切替室及び第二切替室の正面図（ｂ）実施例１に係わるドア，容器，吐出口を外した状態の製氷室，冷凍室，第一切替室及び第二切替室の正面図 実施例１に係る第二ファンの斜視図 実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図 実施例１に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図 図２のＢ－Ｂ断面からみた第一切替室の斜視図 実施例１に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図 図２のＢ－Ｂ断面からみた第一切替室の斜視図 図２のＣ－Ｃ断面図 図４（ａ）中に示すＤ－Ｄ断面図 図４（ａ）中に示すＥ－Ｅ断面図 実施例２に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図 実施例３に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図

以下，本発明の実施形態である。

＜実施例１＞
本発明に関する冷蔵庫の実施例１について説明する。図１は実施例１に係わる冷蔵庫の正面図，図２は図１のＡ－Ａ断面図である。

図1に示すように，冷蔵庫１の箱体１０は，上方から冷蔵室２，左右に併設された製氷室３と冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６の順番で貯蔵室を有している。

冷蔵庫１はそれぞれの貯蔵室の開口を開閉するドアを備えている。これらのドアは，冷蔵室２の開口を開閉する，左右に分割された回転式の冷蔵室ドア２ａ，２ｂと，製氷室３，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の製氷室ドア３ａ，冷凍室ドア４ａ，第一切替室ドア５ａ，第二切替室ドア６ａである。これら複数のドアの内部材料は主にウレタンで構成されている。

ドア２ａには庫内の温度設定の操作を行う操作部２００を設けている。ドア２ａ，２ｂを冷蔵庫１に固定するために，ドアヒンジ（図示せず）が冷蔵室２上部及び下部に設けてあり，上部のドアヒンジはドアヒンジカバー１６で覆われている。

製氷室３及び冷凍室４は，基本的に庫内を冷凍温度（０℃未満）の例えば平均的に－１８℃程度にした貯蔵室であり，冷蔵室２は庫内を冷蔵温度（０℃以上）の例えば平均的に４℃程度にした貯蔵室である。第一切替室５及び第二切替室６は，操作部２００によって冷凍温度もしくは冷蔵温度に設定することができる貯蔵室であり，本実施例の冷蔵庫では，冷蔵温度（平均的に４℃程度に維持）と，冷凍温度（平均的に－１８℃程度に維持）の何れかを選択することができる。具体的には，第一切替室５と第二切替室６がともに冷凍温度に設定される「ＦＦ」モード，第一切替室５と第二切替室６がそれぞれ冷蔵温度と冷凍温度に設定される「ＲＦ」モード，第一切替室５と第二切替室６がそれぞれ冷凍温度と冷蔵温度に設定される「ＦＲ」モード，第一切替室５と第二切替室６がともに冷蔵温度に設定される「ＲＲ」モードの中から選択することができる。

図２に示すように，冷蔵庫１は，鋼板製の外箱１０ａと合成樹脂製の内箱１０ｂとの間に発泡断熱材（例えば発泡ウレタン）を充填して形成される箱体１０により，庫外と庫内は隔てられて構成されている。箱体１０には発泡断熱材に加えて，比較的熱伝導率の低い真空断熱材を外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に実装することで，食品収納容積を低下させることなく断熱性能を高めている。ここで，真空断熱材は，グラスウールやウレタン等の芯材を，外包材で包んで構成される。外包材はガスバリア性を確保するために金属層（例えばアルミニウム）を含む。また，真空断熱材は製造性から一般的に各面形状が平面で形成される。

本実施例では，箱体１０の背部，下部に真空断熱材２５ｆ，２５ｇを，箱体１０の両側部に真空断熱材２５ｈ（図８参照）を設けることで，冷蔵庫１の断熱性能を高めている。

同様に，本実施例では，第一切替室ドア５ａ，第二切替室ドア６ａに真空断熱材２５ｄ，２５ｅを設けることで，冷蔵庫１の断熱性能を高めている。上記の断熱構成は，特に各切替室５，６を冷凍モードとし，庫外と切替室５，６との温度差が大きく，外気から侵入する熱量が多い場合に，省エネルギー性能を大きく向上できる。

冷蔵室２と，製氷室３及び冷凍室４は断熱仕切壁２８によって隔てられている。また，製氷室３及び冷凍室４と，第一切替室５は断熱仕切壁２９によって隔てられ，第一切替室５と第二切替室６は断熱仕切壁３０によって隔てられている。本実施例の冷蔵庫１では断熱仕切壁２９の内部に真空断熱材２５ｂを，断熱仕切壁３０内部に真空断熱材２５ｃを設けることで，貯蔵室間の熱移動を抑制して冷蔵庫１の断熱性能を高めている。

さらに，本実施例の冷蔵庫１では，後述する第二蒸発器１４ｂ及びその周辺風路（第二蒸発器室８ｂ，冷凍室風路１２，及び冷凍室戻り風路１２ｄ）と，第一切替室５との間に断熱仕切壁２７を設けることで，冷蔵庫１の断熱性能を高めている。上記の断熱構成は，特に第一切替室５を冷蔵温度とし，第二切替室６を冷凍温度とした「ＲＦモード」の場合の冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。冷蔵温度帯の第一切替室５は，隣接する部屋が冷凍温度帯である上面（断熱仕切壁２９），背面（断熱仕切壁２７），さらに底面（断熱仕切壁３０）から吸熱され，第一切替室５が過度に冷却されるため，冷蔵温度帯を保つためにヒータ（図示せず）での加熱が必要となる場合がある。本実施例の冷蔵庫では，断熱仕切壁２９，３０の内部に真空断熱材２５を設け，第一切替室５の上面及び底面からの過度な吸熱を抑えることで，第一切替室５を冷蔵温度帯に保ちやすくなり，ヒータでの加熱を抑えて省エネルギー性能を向上している。

冷蔵室ドア２ａ，２ｂの庫内側には複数のドアポケット３３を設け，また棚３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを設けることで，冷蔵室２内は複数の貯蔵スペースに区画されている。製氷室ドア３ａ，冷凍室ドア４ａ，第一切替室ドア５ａ，第二切替室ドア６ａには，一体に引き出される製氷室容器３ｂ，冷凍室容器４ｂ，第一切替室容器５ｂ，第二切替室容器６ｂを備えている。

冷蔵室２の内部である，断熱仕切壁２８の上方には間接冷却室３６を設けている。間接冷却室３６は，ドア３６ａと収納部３６ｂが接触して密閉される構造としている。これにより，低温低湿な空気が間接冷却室３６内の食品に直接入らないようにして，間接冷却室３６内の食品の乾燥を抑制している。さらに本実施例の冷蔵庫１の間接冷却室３６は，ドア３６ａを閉じると，例えばパッキングによりドア３６ａと収納部３６ｂが隙間なく接触し，密閉される構造としている。加えて，間接冷却室３６には，ポンプ（図示せず）が接続されており，ポンプを動作させることで，間接冷却室３６内部を，例えば０．８気圧に減圧し，間接冷却室３６内に設けた食品の酸化を抑制している。

間接冷却室３６は，断熱仕切壁２８を介して製氷室３及び冷凍室４と隣接させており，製氷室３及び冷凍室４による吸熱により，冷蔵室２よりも低温な氷温モード（例えば約－３～０℃）にできるようにしている。また，断熱仕切り壁２８内にはヒータ（図示せず）を設けており，ヒータを動作させることで冷蔵室２の温度に近いチルドモード（例えば約０～３℃）にも設定できる。なお，これらの運転モードは操作部２００を操作することで切替えられる。

冷蔵室２，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６の庫内背面側には，それぞれ冷蔵室温度センサ４１，冷凍室温度センサ４２，第一切替室温度センサ４３，第二切替室温度センサ４４を設け，第一蒸発器１４ａの上部には第一蒸発器温度センサ４０ａ，第二蒸発器１４ｂの上部には第二蒸発器温度センサ４０ｂを設け，これらのセンサにより，冷蔵室２，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６，第一蒸発器１４ａ，及び第二蒸発器１４ｂの温度を検知している。また，冷蔵庫１の天井部のドアヒンジカバー１６の内部には，外気温度センサ３７と外気湿度センサ３８を設け，外気（庫外空気）の温度と湿度を検知している。その他にも，ドアセンサ（図示せず）を設けることで，ドア２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの開閉状態をそれぞれ検知している。

冷蔵庫１の上部には，制御装置の一部であるＣＰＵ，ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ，インターフェース回路等を搭載した制御基板３１を配置している。また，制御基板３１は，外気温度センサ３７，外気湿度センサ３８，冷蔵室温度センサ４１，冷凍室温度センサ４２，第一切替室温度センサ４３，第二切替室温度センサ４４，第一蒸発器温度センサ４０ａ，第二蒸発器温度センサ４０ｂ等と電気配線（図示せず）で接続されている。

制御基板３１では，各センサの出力値や操作部２６の設定，ＲＯＭに予め記録されたプログラム等を基に，後述する圧縮機２４や第一ファン９ａ，第二ファン９ｂ，第一切替室ダンパ１０１，第二切替室ダンパ１０２，冷媒制御弁５２の制御を行っている。

図２に示すように，本実施例の冷蔵庫では，冷蔵用ファンである第一ファン９ａの形態として，遠心型ファンであるターボファンを略鉛直に配置している。ターボファンをはじめとする遠心型ファンでは，軸方向に吸込んだ流れを径方向に吹出す特性を有するため，本実施例では，第一ファン９ａ吸込口側（冷蔵庫の前面側）には空間が必要であるが，第一ファン９ａの裏側に風路空間を設ける必要がない。そのため，第一ファン９ａ周辺の送風路の奥行き寸法を，第一蒸発器１４ａの奥行き寸法と同等あるいは同等以下にできるため，食品収納容積の拡大に寄与できる。

図２に示すように，本実施例の冷蔵庫では，冷凍用ファンである第二ファン９ｂの形態として，冷蔵室と同様に遠心型ファンであるターボファンを略鉛直に配置している。ターボファンをはじめとする遠心型ファンでは，軸方向に吸込んだ流れを径方向に吹出す特性を有するため，本実施例では，第二ファン９ｂ吸込側（冷蔵庫の背面側）には空間が必要であるが，第二ファン９ｂ裏側に風路空間を設ける必要がない。そのため，第二ファン９ｂ周辺の送風路の奥行き寸法を，第二蒸発器１４ｂの奥行き寸法と同等あるいは同等以下にできるため，食品収納容積の拡大に寄与できる。

図３は，実施例１に係るドア，容器を外した状態の冷蔵室の正面図である。図２および図３に示すように，第一蒸発器１４ａと熱交換して低温になった空気（冷気）は，第一蒸発器１４ａの上方に設けた冷蔵用ファンである第一ファン９ａにより，第一ファン吐出風路１１，冷蔵室吐出口１１ａを介して冷蔵室２に送風され，冷蔵室２内を冷却する。冷蔵室２に送風された空気は冷蔵室戻り口１５ａ（図２参照）及び冷蔵室戻り口１５ｂ（図３参照）から第一蒸発器室８ａへと戻り，再び第一蒸発器１４ａにより冷却される。

図４（ａ）は実施例１に係るドア，容器を外した状態の製氷室，冷凍室，第一切替室及び第二切替室の正面図で，図４（ｂ）は実施例１に係るドア，容器，吐出口を外した状態の製氷室，冷凍室，第一切替室及び第二切替室の正面図である。

本実施例の冷蔵庫１は，図４（ｂ）に示すように第一切替室５及び第二切替室６への送風量を制御，あるいは送風を遮断する手段として，第一切替室ダンパ１０１，第二切替室ダンパ１０２を備えている。第一切替室ダンパ１０１は第一切替室５の背部に実装され，第二切替室ダンパ１０２は第二切替室６の背部に実装されている。ここで，第一切替室ダンパ１０１の開口面積は６３００ｍｍ^２（幅１８０ｍｍ×高さ３５ｍｍ），第二切替室ダンパ１０２の開口面積は５２００ｍｍ^２（幅８０ｍｍ×高さ６５ｍｍ）である。

図２に示すように，第一切替室ダンパ１０１は冷蔵庫の背面側に向かって開口するように，言い換えると，第一切替室ダンパ１０１の稼働領域を冷蔵庫の背面側になるように構成されている。このような構成とすることで，第一切替室ダンパ１０１がファンの昇圧により第一切替室５側に加圧された場合に，ダンパとその枠との間の隙間が狭まるようになっている。上記の断熱構成は，特に第一切替室５を冷蔵温度とし，第二切替室６を冷凍温度とした「ＲＦモード」の場合の冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。冷蔵温度帯の第一切替室５は，隣接する部屋が冷凍温度帯である上面（断熱仕切壁２９），背面（断熱仕切壁２７），さらに底面（断熱仕切壁３０）から吸熱され，第一切替室５が過度に冷却されるため，冷蔵温度帯を保つためにヒータ（図示せず）での加熱が必要となる場合がある。本実施例の冷蔵庫では，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態で隙間ができにくい構成であるため，第二ファン吐出風路１２から第一切替室へ冷気が漏れにくく，第一切替室５を冷蔵温度帯に保ちやすくなり，ヒータでの加熱を抑えて省エネルギー性能を向上している。

図２及び図４（ｂ）に示すように，第二蒸発器１４ｂは第一切替室５，第二切替室６の略背部の第二蒸発器室８ｂ内に設けてある。第二蒸発器１４ｂと熱交換して低温になった空気は，第二蒸発器１４ｂの上方に設けた第二ファン９ｂを駆動することにより，第一切替室ダンパ１０１，第二切替室ダンパ１０２の開閉状態に依らず第二ファン吐出風路１２，冷凍室風路１３０，冷凍室吐出口１２０ａ，１２０ｂを介して製氷室３及び冷凍室４に送られ，製氷室３の製氷皿（図示なし）内の水，容器３ｂ内の氷，冷凍室４内の容器４ｂに収納された食品等を冷却する。製氷室３及び冷凍室４を冷却した空気は，冷凍室戻り口１２０ｃより冷凍室戻り風路１２０ｄを介して，第二蒸発器室８ｂに戻り，再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように，第一切替室ダンパ１０１が開放状態に制御されている場合は，第二ファン９ｂにより昇圧された空気は，第二ファン吐出風路１２，第一切替室風路１４０，第一切替室ダンパ１０１，第一切替室吐出口１１１ａを介して，第一切替室５に設けた第一切替室容器５ｂ内に送られて，第一切替室容器５ｂ内の食品を冷却する。第一切替室５を冷却した空気は，第一切替室戻り口１１１ｂ，第一切替室戻り口１１１ｃ，第一切替室戻り風路１１１ｄ（図示なし），冷凍室戻り風路１２０ｃを流れて，第二蒸発器室８ｂに戻り，再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。

第二切替室ダンパ１０２が開放状態に制御されている場合は，第二ファン９ｂにより昇圧された空気は，第二ファン吐出風路１２，第二切替室風路１５０，第二切替室ダンパ１０２，第二切替室吐出口１１２ａを介して，第二切替室６に設けた第二切替室容器６ｂ内に送られて，第二切替室容器６ｂ内の食品を冷却する。第二切替室６を冷却した空気は，第二切替室戻り口１１２ｂ，第二切替室戻り風路１１２ｃを流れて，第二蒸発器室８ｂに戻り，再び第二蒸発器１４ｂと熱交換する。なお，低温の蒸発器が収納される蒸発器室（本実施例では第二蒸発器室８ｂ），蒸発器と熱交換して低温になった空気が流れる風路（本実施例では，第二ファン吐出風路１２，冷凍室風路１３０，第一切替室風路１４０，第二切替室風路１５０），冷凍温度に維持される貯蔵室（本実施例では製氷室３，冷凍室４，冷凍温度に設定された場合の第一切替室５，冷凍温度に設定された場合の第二切替室６），冷凍温度に維持される貯蔵室からの戻り風路（本実施例では，冷凍室戻り風路１２０ｄ，冷凍温度に設定された場合の第二切替室戻り風路１１２ｃ）は，冷凍温度になる空間であるため，以下では冷凍温度空間と呼ぶ。

図５は実施例１に係る第二ファンの斜視図である。図５に示すように，第二ファン９ｂの形態は，遠心型ファンであるターボファン（後向きファン）とし，翼枚数は１０枚としている。ターボファンは高静圧タイプの送風機のため，冷蔵庫で一般的に用いられるプロペラファンと比較して高静圧（風路抵抗が大きい）状態になっても風量が低下しにくい特性を持っている。本実施例では，第一切替室ダンパ１０１，第二切替室ダンパ１０２といった複数のダンパを有し，ダンパの開閉により運転モードを切替えるため，前記ダンパの開閉状態によって風路抵抗が大きくなる異なる。このような運転条件の変化がある場合であっても，風量を極端に低下させることなく，安定した冷却が可能である。

また，ターボファンは，他の遠心型ファン（例えばシロッコファン，ラジアルファン）よりも翼枚数が比較的少なく設計できる。これは，風路として使える有効な面積が広いため，狭い吸込開口近傍で霜が成長した場合であっても風量が極端に低下しにくくなることを意味しており，言い換えると，冷却能力の低下が起きにくくなるため，冷蔵庫を長時間運転した場合の風量（冷却能力）を向上できる。

図６は，実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。本実施例の冷蔵庫１では，圧縮機２４，冷媒の放熱を行う放熱手段である庫外放熱器５０ａと壁面放熱配管５０ｂ，仕切り壁２８，２９，３０の前面部への結露を抑制する結露防止配管５０ｃ，冷媒を減圧させる減圧手段である冷蔵用キャピラリチューブ５３ａと冷凍用キャピラリチューブ５３ｂ，冷媒と庫内の空気を熱交換させて，庫内の熱を吸熱する第一蒸発器１４ａと第二蒸発器１４ｂを備え，これらにより庫内を冷却している。また，冷凍サイクル中の水分を除去するドライヤ５１と，液冷媒が圧縮機２４に流入するのを防止する気液分離器５４ａ，５４ｂを備え，さらに冷媒流路を制御する三方弁５２，逆止弁５６，冷媒流を接続する冷媒合流部５５も備えており，これらを冷媒配管５９により接続することで冷凍サイクルを構成している。

なお本実施例の冷蔵庫１は，冷媒にイソブタンを用いている。また，本実施例の圧縮機２４はインバータを備えて回転速度を変えることができる。

三方弁５２は，５２ａ，５２ｂで示す２つの流出口を備え，流出口５２ａ側に冷媒を流す冷蔵モードと，流出口５２ｂ側に冷媒を流す冷凍モードを備え，これらを切換えできる部材である。また，本実施例の三方弁５２は，流出口５２ａと流出口５２ｂの何れも冷媒が流れないようにする全閉，また何れも冷媒が流れるようにする全開のモードも備え，これらにも切換え可能である。

本実施例の冷蔵庫１では，冷媒は以下のように流れる。圧縮機２４から吐出した冷媒は，庫外放熱器５０ａ，庫外放熱器５０ｂ，結露防止配管５０ｃ，ドライヤ５１の順に流れ，三方弁５２に至る。三方弁５２の流出口５２ａは冷媒配管を介して冷蔵用キャピラリチューブ５３ａと接続され，流出口５２ｂは冷媒配管を介して冷凍用キャピラリチューブ５３ｂと接続されている。

冷蔵室２を冷却する場合は，流出口５２ａ側に冷媒が流れるようにする。流出口５２ａから流出した冷媒は，冷蔵用キャピラリチューブ５３ａ，第一蒸発器１４ａ，気液分離機５４ａ，冷媒合流部５５の順に流れた後，圧縮機２４に戻る。冷蔵用キャピラリチューブ５３ａで低圧低温になった冷媒が第一蒸発器１４ａを流れることで第一蒸発器１４ａが低温となり，この第一蒸発器１４ｂにより冷却された空気を第一ファン９ａ（図２参照）で送風することで冷蔵室２を冷却する。

製氷室３，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６を冷却する際は，流出口５２ｂ側に冷媒が流れるようにする。流出口５２ｂから流出した冷媒は，冷凍用キャピラリチューブ５３ｂ，第二蒸発器１４ｂ，気液分離機５４ｂ，逆止弁５６，冷媒合流部５５の順に流れた後，圧縮機２４に戻る。逆止弁５６は気液分離機５４ｂから冷媒合流部５５側には冷媒が流れ，冷媒合流部５５から気液分離機５４ｂ側へは流れないように配設している。冷凍用キャピラリチューブ５３ｂで低圧低温になった冷媒が第二蒸発器１４ｂを流れることで第二蒸発器１４ｂが低温となり，第二蒸発器１４ｂにより冷却された空気を第二ファン９ｂ（図２参照）で送風することで製氷室３，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６を冷却する。

本実施例の冷蔵庫１では，冷蔵室２は第一蒸発器１４ａを用いて冷却し，製氷室３，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６は第二蒸発器１４ｂを用いて冷却する構成としているが，このような構成とすることで，第一蒸発器１４ａと第二蒸発器１４ｂのそれぞれに異なる蒸発器温度を設定できる。具体的には，冷凍温度帯である，又は冷凍温度帯に設定可能な製氷室３，冷凍室４，第一切替室５，第二切替室６を冷却する第二蒸発器１４ｂに冷媒を流す際は，これらの貯蔵室よりも低温な蒸発器温度（例えば－２５℃）とする。一方，冷蔵温度帯の冷蔵室２を冷却する第一蒸発器１４ａに冷媒を流す際は，冷媒の蒸発器温度を比較的高くする（例えば－１０℃）。一般的に，蒸発器の温度が高いほど，冷凍サイクルの冷却効率を高めることができ，省エネルギー性能向上に有効である。また，蒸発器の温度が高いほど，空気が蒸発器を通過する際の空気中の水分の着霜が抑えられ，すなわち空気の除湿が抑えられ，庫内を高湿に保つことができる。従って，第一蒸発器１４ａの温度が高い状態で冷蔵室２を冷却することで，冷凍温度帯の貯蔵室と共通の蒸発器で冷却する場合に比べ，冷蔵室２冷却時の省エネルギー性能を高められるとともに，冷蔵室２内を高湿に保つことができる。

また，冷蔵室２のみを冷却する第一蒸発器１４ａと，その他の貯蔵室を冷却する第二蒸発器１４ｂとを分けることで，第一蒸発器１４ａの除霜方式をオフサイクル除霜とし，さらなる省エネルギー性能向上と，冷蔵室２の高湿化を図っている。

まず，第二蒸発器１４ｂの下部には，第二蒸発器１４ｂを加熱するラジアントヒータ２１を設けている。ラジアントヒータ２１は，例えば５０Ｗ～２００Ｗの電気ヒータで，本実施例では１５０Ｗのとしている。第二蒸発器１４ｂの除霜時に発生した除霜水（融解水）は第二蒸発器室８ｂの下部の第二トイ２３ｂから排水管２６を介して圧縮機２４の上部に設けた第二蒸発皿３２に排出される。

一方，第一蒸発器１４ａの除霜にはオフサイクル除霜方式を採用しており，第一蒸発器１４ａに冷媒を流さない状態で，第一ファン９ａを駆動させる。第一ファン９ａにより，冷蔵室２の空気が冷蔵室戻り口１５ａ，１５ｂを介して第一蒸発器１４ａに流れ（図３参照），霜の融点よりも高温の冷蔵温度（０℃以上）の冷蔵室２の空気により第一蒸発器１４ａの霜を加熱して除霜する。第一蒸発器１４ａの除霜時に発生した除霜水は，第一蒸発器室８ａの下部に設けた第一トイ２３ａ（図２参照）から，排水管（図示なし）を介して機械室３９に設けた第一蒸発皿（図示なし）に排出される。

オフサイクル除霜方式を用いると，電気ヒータ（約１５０Ｗ）を用いることなくファン（０．５～３Ｗ）のみで第一蒸発器１４ａの除霜が行えるため，電気ヒータを用いる除霜方式に比べ消費電力を抑えられる。また，オフサイクル除霜中に通過する空気（約４℃）は，低温な第一蒸発器１４ａ及び第一蒸発器１４ａに付着した霜（約０℃）により冷却されるため，第一蒸発器１４ａを除霜すると同時に，冷蔵室２を冷却できる。従って省エネルギー性能の高い除霜方式である。さらに，オフサイクル除霜中は第一蒸発器１４ａの温度が高いため，第一蒸発器１４ａを通過する空気の除湿が抑えられ，或いは加湿されるため，冷蔵室２を高湿に保つ効果をさらに高めることができる。

このように，冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室２を冷却する第一蒸発器１４ａを備え，冷蔵室２冷却時の蒸発器温度を高め，また，オフサイクル除霜方式を採用することで，省エネルギー性能を高め，また冷蔵室２を高湿にしている。

図７は，実施例１に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＦＲ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を開いた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）を示している。また，第一切替室風路１４０と第一切替室吐出口１１１aを省略して描いている。

図７に示すように，冷凍室４内の冷気は，冷凍室戻り風路１２０ｄを介して下方向に向かって流れる。同様に，第一切替室内の冷気は，第一切替室戻り風路１１１ｄを介して下方向に向かって流れる。冷凍室戻り風路１２０ｄと第一切替室戻り風路１１１ｄとをそれぞれ流れる冷気は，共通戻り風路１６０にて合流して，第二蒸発器室８ｂへ向かう。本実施例のように，共通戻り風路１６０を備えることで，冷凍室戻り風路１２０ｄと第一切替室戻り風路１１１ｄを独立に形成した場合に比べてスペース効率を高めることができる。

一方で，２つの貯蔵室からの戻り冷気が共通に流れる風路に，２つの貯蔵室から同時に戻り冷気が流れる場合，，，冷気の合流により風路抵抗が増大し，循環風量が低下することで冷却性能が低下するという課題が生じる場合があった。そこで，本実施例では，上記の課題が生じにくい構成としている。

図７に示すように，共通戻り風路１６０を，冷凍室戻り風路１２０ｄと第一切替室戻り風路１１１ｄの終端部に形成している。このような構成とすることで，共通戻り風路１６０の長さを短くして，風路抵抗が増大する影響を小さくできる。

図８は，図２のＣ－Ｃ断面図である。また，図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＦＲ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を開いた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）を示している。

図８に示すように，冷凍室３を第一切替室の上部に設けるとともに，第二蒸発器室８ｂを第一切替室の略背部に設け，共通戻り風路１６０を第二蒸発器室８ｂの側方に設けている。このように風路を実装することで，共通戻り風路１６０と冷蔵室戻り風路１１１ｄの経路を短く設計できるため，冷蔵庫のスペース効率を高められる。

図９は，実施例１に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＲＦ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）と，第一切替室５内で生成される自然対流の冷気流れ方向（一点鎖線）を示している。また，第一切替室風路１４０と第一切替室吐出口１１１aを省略して描いている。

図９に示すように，第一切替室戻り風路１１１ｄ近傍では，強制対流の主流２０３が第一切替室戻り風路１１ｄに衝突することで，強制対流で生じる渦２０１aが時計回り方向に生成される。第一切替室５内では，外周を沿うように，自然対流の流れ２０２が時計回り方向に生成される。また，強制対流で生じる渦２０１aと自然対流の流れ２０２との干渉により，冷蔵温度帯の第一切替室５から冷凍温度帯の冷凍室３の戻り冷気に熱が輸送される。

図９に示すように，共通戻り風路１６０の始端と終端とを結んだ直線が略垂直となるように構成し，共通戻り風路１６０を流れる冷気の向きが下方向となるように構成している。このように構成することで，強制対流で生じる渦２０１aと自然対流の流れ２０２の流れ方向が同一となり，２つの渦が衝突する箇所においては流れ方向が逆になるため，冷凍室３の冷気（共通戻り風路１６０の冷気）が第一切替室５に逆流しにくくなり，これにより第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い信頼性の高い冷蔵庫となる。

また，本実施例の冷蔵庫は，「ＲＦ」モードにおいて，第一切替室５の上面，下面，背面が冷凍温度となるため，第一切替室５が冷えすぎるといった事態が生じやすく，逆流抑制の効果が顕著に現れる。

さらに，本実施例の冷蔵庫は，第一切替室５を冷蔵で使用する場合だけでなく，冷凍で使用することを想定するために，冷凍で使用する場合の第一切替室５に流れる風量を確保するために，第一切替室戻り風路１１１ｄと第一切替室戻り口１１１ｂ，１１１ｃなどの開口を冷蔵で使用する場合に比べて大きくするする必要がある。そのため，冷凍室３から戻る冷気（共通戻り風路１６０の冷気）の逆流により，第一切替室５が冷えすぎるといった事態が生じやすく，逆流抑制の効果が顕著に現れる。

図９に示すように，第一切替室５では自然対流が生成されるため，上部が比較的高温で，下部が比較的低温な温度分布が形成される。また，本実施例の第一切替室戻り口１１１ｂは，第一切替室５の下部に備えられている。これにより，強制対流で生じる渦２０１aと自然対流の流れ２０２との干渉部の温度差が小さくなり，これにより冷蔵温度帯の第一切替室５から冷凍温度帯の冷凍室３の戻り冷気に輸送される熱量を比較的小さくなり，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１０は，図２のＢ－Ｂ断面からみた第一切替室の斜視図である。図８に示すように，第一切替室５には，第一切替室戻り口１１１ｂと第一切替室戻り口１１１ｃとを備えている。戻り口を複数備えることで，合計開口面積が略同一な戻り口を１つとした場合に比べて，強制対流で生じる渦２０１aの直径を小さくすることができるため，自然対流の流れ２０２との熱交換が抑えられ，冷蔵温度帯の第一切替室５から冷凍温度帯の冷凍室３の戻り冷気に輸送される熱量を比較的小さくなり，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１１は，図２のＣ－Ｃ断面図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＲＦ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）と，第一切替室５内で生成される自然対流の冷気流れ方向（一点鎖線）を示している。

図１０，図１１に示すように，第一切替室戻り口１１１ｂと第一切替室戻り口１１１ｃには，第一切替室戻り風路１１１ｄを分断するスリット１１１eを備えている。これにより，強制対流で生じる渦２０１aを複数に分断して渦直径を小さくすることができるため（図９参照），強制対流で生じる渦２０１aと自然対流の流れ２０２との熱交換が抑えられ，冷蔵温度帯の第一切替室５から冷凍温度帯の冷凍室３の戻り冷気に輸送される熱量を比較的小さくなり，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１１に示すように，第一切替室戻り口１１１ｃにはスリット１１１eを備え，スリット１１１eの第一切替室側（冷蔵庫の右側）が，冷凍室戻り風路１２０ｄ側より上方となるように傾斜している。これにより，冷凍室３から第一切替室に流れる流路の風路抵抗が増大し，冷凍室３からの戻り冷気（共通戻り風路１６０の冷気）が第一切替室５に逆流しにくくなり，これにより第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１１に示すように，第二切替室ダンパ１０２の左右方向の幅寸法よりも上下方向の高さ寸法が大きくなるよう構成している。これにより，限られた左右方向の風路幅寸法内で，冷却器の幅寸法を拡大することができるため，冷蔵庫の冷却性能を増大できる。

図１２は，図４（ａ）中に示すＤ－Ｄ断面図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＲＦ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）と，第一切替室５内で生成される自然対流の冷気流れ方向（一点鎖線）を示している。

図１２に示すように，第一切替室の戻り風路１１１ｄは，冷凍室戻り風路１２０ｄから第一切替室５（冷蔵庫の扉側）に向かって高さ位置が高くなるように構成されている。これにより，冷凍室３から第一切替室に流れる流路の風路抵抗が増大し，冷凍室３からの戻り冷気（共通戻り風路１６０の冷気）が第一切替室５に逆流しにくくなり，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１２に示すように，第一切替室の戻り風路１１１ｄの底面は，断熱仕切壁３０により段差を有している。そのため，第一切替室の戻り風路１１１ｄでは強制対流で生じる渦２０１aだけでなく，強制対流で生じる第二渦２０１ｂが生成される。これにより，強制対流の主流２０３と自然対流の流れ２０２は，複数の渦を介するため熱を輸送しにくくなり，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

図１３は，図４（ａ）中に示すＥ－Ｅ断面図である。図１３に示すように，第二切替室６の後方上部に第二切替室戻り口１１２ｂが備えられており，第二切替室戻り口１１２ｂから流入した空気は，第二切替室戻り口１１２ｂから下方に延伸する第二切替室戻り風路１１２ｃを流れて，第二切替室戻り口１１２ｂより高さ位置が低く形成された第二蒸発器室流入口１１２ｄに至り，第二蒸発器室８ｂに流れ込むように構成されている。このように第二切替室戻り口１１２ｂと，第二蒸発器室流入口１１２ｄの間に，下方に延伸する風路を備えることで，第二切替室ダンパを閉じた際に，第二蒸発器室８ｂ内の低温冷気が第二切替室６内に流入し難くすることがでる。これにより，特に第二切替室６が冷蔵温度に設定された際に，第二切替室６が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

＜実施例２＞
次に本発明の実施例２に係る冷蔵庫について，図１４を用いて説明する。実施例２は，実施例１と比べて第一切替室５の戻り風路構成が異なっている。なお，その他の構成は同様であり，重複する説明は省略する。
図１４は，実施例２に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＲＦ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）と，第一切替室５内で生成される自然対流の冷気流れ方向（一点鎖線）を示している。また，第一切替室風路１４０と第一切替室吐出口１１１aを省略して描いている。

図１４に示すように，第一切替室戻り風路１１１ｄには逆流低減手段として第一切替室戻りダンパ１０３を設けている。これにより，共通戻り風路１６０から第一切替室５への冷気の逆流を抑えられ，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

＜実施例３＞
次に本発明の実施例２に係る冷蔵庫について，図１５を用いて説明する。実施例３は，実施例１と比べて第一切替室５の戻り風路構成が異なっている。なお，その他の構成は同様であり，重複する説明は省略する。
図１５は，実施例３に係る冷凍室と第一切替室の風路構成を示す図である。図中における矢印は，冷蔵庫１の設定を「ＲＦ」モードとした場合の，第一切替室ダンパ１０１を閉じた状態における強制対流の冷気流れ方向（点線）と，第一切替室５内で生成される自然対流の冷気流れ方向（一点鎖線）を示している。また，第一切替室風路１４０と第一切替室吐出口１１１aを省略して描いている。

図１５に示すように共通戻り風路１６０の始端部は，第一切替室５の戻り風路である第一切替室戻り風路１１１ｄの始端部となる第一切替室戻り口１１１ｂの開口の後方投影領域（戻り口の法線方向投影領域）から寸法Ｈ（本実施例ではＨ=５０ｍｍ）だけ下方に共通戻り風路１６０の始端部を配置している。このように戻り口の法線方向投影領域から共通戻り風路１６０の始端部が外れるように配置することで，維持される温度帯が冷蔵温度帯と冷凍温度帯に貯蔵室に関して，一方の貯蔵室からの戻り冷気が，他方の貯蔵室に熱影響を及ぼし難くなるため，他方の貯蔵室が冷え過ぎるといった事態が生じ難い信頼性が高い冷蔵庫となる。また，図１５に示すように，第一切替室戻り風路１１１ｄの終端部と，冷凍室戻り風路１２０ｄの終端部が略並行するように構成されている。これにより，冷凍室戻り風路１２０ｄから第一切替室戻り風路１１１ｄに逆流するためには流れの向きを１８０度偏向する必要があるため，共通戻り風路１６０から第一切替室５への冷気の逆流を抑えられ，第一切替室５が冷え過ぎるといった事態が生じ難い冷蔵庫となる。

以上が，本実施の形態例を示す実施例である。なお，本発明は前述した実施例に限定されるものではなく，様々な変形例が含まれる。例えば，前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり，必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また，実施例の構成の一部について，他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
２ａ，２ｂ 冷蔵室ドア
３ 製氷室
３ａ 製氷室ドア
３ｂ 製氷室容器
３ｃ 製氷皿
４ 冷凍室
４ａ 冷凍室ドア
４ｂ 冷凍室容器
５ 第一切替室
５ａ 第一切替室ドア
５ｂ 第一切替室容器
６ 第二切替室
６ａ 第二切替室ドア
６ｂ 第二切替室容器
８ａ 第一蒸発器室（冷蔵用蒸発器室）
８ｂ 第二蒸発器室（冷凍用蒸発器室）
９ａ 第一ファン
９ｂ 第二ファン
１０ 断熱箱体
１０ａ 外箱
１０ｂ 内箱
１１ 第一ファン吐出風路
１１ａ 冷蔵室吐出口
１２ 第二ファン吐出風路
１４ａ 第一蒸発器
１４ｂ 第二蒸発器
１５ａ，ｂ 冷蔵室戻り口
１６ ヒンジカバー
２１ ラジアントヒータ
２３ａ 第一トイ
２３ｂ 第二トイ
２４ 圧縮機
２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ，２５ｈ 真空断熱材
２６ 排水管
２７，２８，２９，３０ 断熱仕切壁
３１ 制御基板
３２ａ 第一蒸発皿
３２ｂ 第二蒸発皿
３４ａ 冷蔵室棚最上段
３４ｂ 冷蔵室棚２段目
３４ｃ 冷蔵室棚３段目
３４ｄ 冷蔵室棚最下段
３５ 第一間接冷却室
３６ 第二間接冷却室
３７ 製氷タンク
３９ 機械室
４０ａ 第一蒸発器温度センサ
４０ｂ 第二蒸発器温度センサ
４１ 冷蔵室温度センサ
４２ 冷凍室温度センサ
４３ 第一切替室温度センサ
４４ 第二切替室温度センサ
４５ トイ温度センサ
５０ａ，５０ｂ 放熱器
５１ ドライヤ
５２ 三方弁（冷媒制御手段）
５３ａ 冷蔵用キャピラリチューブ（減圧手段）
５３ｂ 冷凍用キャピラリチューブ（減圧手段）
５４ａ 冷蔵用気液分離器
５４ｂ 冷凍用気液分離器
５５ 冷媒合流部
５６ 逆止弁
５９ 冷媒配管
１０１ 第一切替室ダンパ
１０２ 第二切替室ダンパ
１０３ 第一切替室戻りダンパ
１１１ａ 第一切替室吐出口
１１１ｂ，１１１ｃ 第一切替室戻り口
１１１ｄ 第一切替室戻り風路
１１２ａ 第二切替室吐出口
１１２ｂ 第二切替室戻り口
１１２ｃ 第二切替室戻り風路
１１２ｄ 第二蒸発器室流入口
１２０ｃ 冷凍室戻り口
１２０ｄ 冷凍室戻り風路
１３０ 冷凍室風路
１４０ 第一切替室風路
１５０ 第二切替室風路
２００ 操作部
２０１a 強制対流で生じる渦２０１
２０１ｂ 強制対流で生じる第二渦２０１
２０２ 自然対流の流れ
２０３ 強制対流の主流

Claims (8)

1. 冷凍温度帯に設定された第一貯蔵室と，前記第一貯蔵室の下方に配置されるとともに，冷蔵温度帯又は冷凍温度帯に設定可能な切替室である第二貯蔵室と，前記第一貯蔵室の上方に配置された第三貯蔵室と，前記第二貯蔵室を前記第一貯蔵室及び前記第三貯蔵室とは独立して開閉可能なドアと，送風機と，冷媒の減圧手段としてのキャピラリチューブとともに冷凍サイクルを構成し，前記第三貯蔵室の背部に配置され，前記第三貯蔵室に供給される空気を生成する第一蒸発器と前記第一蒸発器の下方かつ前記第二貯蔵室の略背部に配置された第二蒸発器とを含む蒸発器と，該蒸発器が収納されるともに、前記第一蒸発器を収納する第一蒸発器室と前記第二蒸発器を収納する第二蒸発器室とを含む蒸発器室と，前記送風機駆動時に前記第二蒸発器室から前記第一貯蔵室に空気を送る第一貯蔵室送風路と，前記第一貯蔵室に流入した空気が前記第二蒸発器室に戻る第一貯蔵室戻り風路と，前記送風機駆動時に前記第二蒸発器室から前記第二貯蔵室に空気を送る第二貯蔵室送風路と，前記第二貯蔵室に流入した空気が前記第二蒸発器室に戻る第二貯蔵室戻り風路とを備え，前記第一貯蔵室戻り風路と，前記第二貯蔵室戻り風路の一部を，前記第一貯蔵室からの戻り空気と，前記第二貯蔵室からの戻り空気の何れの空気も共通に通過する共通戻り風路とし，水平方向に延在する前記第二貯蔵室戻り風路の始端部である入口開口が冷蔵庫の背面方向に開口して形成され，前記第二蒸発器室の側方に設けた前記共通戻り風路の始端部において，前記第二貯蔵室戻り風路を流れる冷気は，鉛直方向に延在する前記第一貯蔵室戻り風路を流れる冷気に当該冷気の側方から合流することを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１記載の冷蔵庫において，前記共通戻り風路を，前記第一貯蔵室戻り風路と，前記第二貯蔵室戻り風路の終端部に形成したことを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１記載の冷蔵庫において，前記共通戻り風路を略垂直に設けたことを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項３に記載の冷蔵庫において，前記第一貯蔵室戻り風路の始端部を，前記第一貯蔵室の下端に設けたことを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の冷蔵庫において，前記共通戻り風路の始端部を，前記入口開口の法線方向投影領域内に配置するとともに，前記入口開口の近傍に逆流低減手段を備えることを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項５に記載の冷蔵庫において，前記逆流低減手段として，前記入口開口を複数に分割したことを特徴とする冷蔵庫。
7. 請求項５に記載の冷蔵庫において，前記共通戻り風路の始端部を，前記入口開口の法線方向投影領域外に配置することを特徴とする冷蔵庫。
8. 請求項５に記載の冷蔵庫において，前記逆流低減手段として，前記第二貯蔵室戻り風路の流れを開閉制御するダンパを備えたことを特徴とする冷蔵庫。

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