冷凍冷蔵庫及び冷却庫
【課題】除霜時の結露を防止するとともに消費電力を削減できる冷凍冷蔵庫を提供する。
【解決手段】貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室２と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクル１０を運転する第１圧縮機１１と、第１冷凍サイクル１０の低温部に配されて冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクル２０を運転する第２圧縮機２１と、第２冷凍サイクル２０の低温部に配されて冷凍室４を冷却する第２蒸発器２４とを備え、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２蒸発器２４を除霜した。
【解決手段】貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室２と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクル１０を運転する第１圧縮機１１と、第１冷凍サイクル１０の低温部に配されて冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクル２０を運転する第２圧縮機２１と、第２冷凍サイクル２０の低温部に配されて冷凍室４を冷却する第２蒸発器２４とを備え、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２蒸発器２４を除霜した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵室及び冷凍室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷凍冷蔵庫に関する。また、温度の異なる第１、第２冷却室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷却庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷凍冷蔵庫は圧縮機により冷媒が流通して冷凍サイクルが運転され、冷凍サイクルの低温部に第１、第２蒸発器が並列に配置される。第１蒸発器は冷蔵室の後方に配され、第２蒸発器は冷凍室の後方に配置される。第１蒸発器と熱交換して生成される冷気が冷蔵室を循環し、冷蔵室内が冷却される。また、第２蒸発器と熱交換して生成される冷気が冷凍室を循環し、冷凍室内が冷却される。
【０００３】
第１、第２蒸発器の下方にはそれぞれ除霜ヒータが配される。圧縮機を停止して各除霜ヒータの駆動することにより、第１、第２蒸発器の除霜が行われる。
【０００４】
また、特許文献２には冷凍サイクルにより蒸発器の除霜を行う冷凍冷蔵庫が開示される。この冷凍冷蔵庫は冷凍サイクルの低温部に蒸発器が配置され、高温部に凝縮器が配置される。凝縮器は冷凍冷蔵庫の金属製の背面板等に設置され、冷凍サイクルの運転によって背面板を介して外気に放熱する。蒸発器は冷凍サイクルの運転によって冷却され、蒸発器と熱交換した冷気によって貯蔵室内が冷却される。
【０００５】
蒸発器の除霜時には切替手段によって冷凍サイクルの冷媒を逆方向に流通させる。これにより、蒸発器が冷凍サイクルの高温部に配されて昇温され、除霜が行われるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２２３７４号公報（第２頁−第７頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−３４０４４９号公報（第４頁−第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された冷凍冷蔵庫によると、除霜ヒータにより第１、第２蒸発器を昇温して除霜が行われるため、冷凍冷蔵庫の消費電力が大きくなる問題がある。また、特許文献２に開示された冷凍冷蔵庫によると、除霜ヒータが設けられないため消費電力が低減される。しかし、冷凍サイクルの高温部に配される凝縮器が除霜時には低温部に配され、凝縮器や背面板に結露が発生する問題があった。
【０００８】
本発明は、除霜時の結露を防止するとともに消費電力を削減できる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の冷凍冷蔵庫は、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、第１、第２圧縮機によって第１、第２冷凍サイクルが運転され、第１、第２冷媒がそれぞれ流通して第１、第２冷凍サイクルの低温部及び高温部が形成される。第１冷凍サイクルの低温部の第１蒸発器には低温低圧の第１冷媒が流入し、第１蒸発器により降温された冷気によって冷蔵室が冷却される。第２冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器には低温低圧の第２冷媒が流入し、第２蒸発器により降温された冷気によって冷凍室が冷却される。
【００１１】
第２蒸発器の除霜時には第２冷凍サイクルの運転が停止され、第１冷凍サイクルが運転される。第１冷凍サイクルの高温部と第２蒸発器とが熱交換し、第２蒸発器が昇温されて除霜が行われる。
【００１２】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第１冷凍サイクルの高温部に配される第１凝縮器と、第１凝縮器の冷媒流入側に設けられる三方弁と、前記三方弁で分岐して第１凝縮器と並列に配されるとともに第２蒸発器と熱交換を行う除霜用熱交換器と、前記除霜用熱交換器の冷媒流出側に設けられる逆止弁とを備え、第２蒸発器の除霜時に前記三方弁を前記除霜用熱交換器側に切り替えることを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、冷蔵室及び冷凍室の冷却時には三方弁によって第１冷媒の流路が第１凝縮器側に切り替えられる。これにより、第１、第２蒸発器が冷却されるとともに第１凝縮器から放熱される。この時、逆止弁によって第１凝縮器の冷媒流出側から除霜用熱交換器への第１冷媒の流入が防止される。第２蒸発器の除霜時には三方弁によって第１冷媒の流路が除霜用熱交換器側に切り替えられる。これにより、第１蒸発器が冷却され、除霜用熱交換器から放熱される。第２蒸発器は除霜用熱交換器と熱交換して昇温され、除霜が行われる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記逆止弁を第１凝縮器の冷媒流出側と前記除霜用熱交換器の冷媒流出側との合流点近傍に配置したことを特徴としている。この構成によると、逆止弁と除霜用熱交換器とが離れて配置される。このため、三方弁によって第１冷媒の流路が第１凝縮器側に切り替えられた際に第１凝縮器から流出した高温の第１冷媒による第２蒸発器の昇温が低減される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を複数のフィンにより連結したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２冷媒管を連結するフィンを介して高温の第１冷媒の熱が第２蒸発器に伝えられる。
【００１６】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を隣接したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２冷媒管の境界壁を介して高温の第１冷媒の熱が第２蒸発器に伝えられる。
【００１７】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記除霜用熱交換器の冷媒管の断面積を第１蒸発器の冷媒管の断面積の１／２以下にしたことを特徴としている。この構成によると、除霜用熱交換器の冷媒管の内容積を小さくし、除霜後に除霜用熱交換器に多量の冷媒がたまることを防止する。
【００１８】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器の除霜前に第１圧縮機を所定期間停止したことを特徴としている。この構成によると、第１圧縮機が停止して三方弁が除霜用熱交換器側に切り替えられると冷蔵室の室内温度が上昇し、所定期間が経過すると第１圧縮機が駆動される。これにより、除霜用熱交換器に第１冷媒が流通して第２蒸発器が除霜されるとともに冷蔵室が冷却される。該所定期間が経過した後に三方弁を除霜用熱交換器側に切り替えてもよい。
【００１９】
また本発明の冷却庫は、第１、第２冷却室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、第１、第２圧縮機によってそれぞれ第１、第２冷凍サイクルを運転して第１、第２蒸発器により冷蔵室及び冷凍室を冷却するので、冷蔵室を冷却する第１蒸発器の温度を第２蒸発器よりも高く維持して冷却効率が向上し、冷凍冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２１】
また、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２冷凍サイクルの第２蒸発器を除霜するので、第１冷凍サイクルの第１凝縮器及び第２冷凍サイクルの第２凝縮器が低温にならない。従って、冷凍冷蔵庫の背面板等の結露を防止することができる。また、第２蒸発器を除霜するヒータを別途設ける必要がなく、除霜時のヒータ等による昇温を抑制できる。また、除霜時に第２蒸発器を加熱する熱の大部分が冷蔵室からの熱であり、除霜しながら冷蔵室を冷却することができる。従って、除霜による電力消費を抑制して冷凍冷蔵庫の消費電力を低く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷凍冷蔵庫を示す側面断面図である。冷凍冷蔵庫１は本体部を形成する断熱箱体６の上部に貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室２が配される。冷蔵室２の下方には冷蔵室２よりも高温で野菜の保存に適した温度に維持される野菜室３が断熱壁７を介して設けられる。野菜室３の下方には貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４が断熱壁８を介して配される。冷蔵室２の前面は回動式の断熱扉２ａにより開閉される。野菜室３及び冷凍室４の前面はそれぞれ収納ケース３ｂ、４ｂと一体の引き出し式の断熱扉３ａ、４ａにより開閉される。
【００２３】
冷凍室４の後方には機械室５が設けられる。機械室５内には詳細を後述する第１、第２冷凍サイクル１０、２０（図２参照）をそれぞれ運転する第１、第２圧縮機１１、２１が配される。冷蔵室２の背面には第１圧縮機１１に接続される第１蒸発器１４が配され、第１蒸発器１４の上方には冷蔵室送風機３１が配される。冷凍室４の背面には第２圧縮機２１に接続される第２蒸発器２４が配され、第２蒸発器２４の上方には冷凍室送風機３２が配される。第１蒸発器１４の下方には除霜ヒータ３３が設けられる。
【００２４】
第１蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は冷蔵室送風機３１により冷蔵室２に吐出される。該冷気は冷蔵室２内を流通し、冷蔵室２に連通する野菜室３に流入する。野菜室３に流入した冷気は野菜室３内を流通し、第１蒸発器１４に戻る。これにより、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。第２蒸発器２４と熱交換して冷却された冷気は冷凍室送風機３２により冷凍室４に吐出される。冷凍室４に吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、第２蒸発器２４に戻る。これにより、冷凍室４が冷却される。
【００２５】
図２は冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクルを示している。冷凍冷蔵庫１は第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０と、第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０とを有している。第１冷凍サイクル１０は冷媒管１０ａにより接続される第１凝縮器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４を有している。冷媒管１０ａ内にはイソブタン等の第１冷媒が矢印Ｓ１の方向に流通する。即ち、第１冷媒は第１圧縮機１１、第１凝縮器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。
【００２６】
また、第１凝縮器１２と並列に除霜用熱交換器１８が配される。第１凝縮器１２の冷媒流入側には流路を切り替える三方弁１６が設けられ、三方弁１６で分岐する冷媒管１０ａが除霜用熱交換器１８に接続される。除霜用熱交換器１８の冷媒流出側には逆止弁１７が設けられる。逆止弁１７は第１凝縮器１２の冷媒流出側と除霜用熱交換器１８の冷媒流出側との合流点１０ｂ近傍に配され、除霜用熱交換器１８から離れて配される。
【００２７】
三方弁１６を除霜用熱交換器１８側に切り替えることによって第１冷媒は矢印Ｓ１’に示すように流通する。これにより、第１冷媒は第１圧縮機１１、除霜用熱交換器１８、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。
【００２８】
第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０は冷媒管２０ａにより接続される第２凝縮器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４を有している。冷媒管２０ａ内にはイソブタン等の第２冷媒が矢印Ｓ２の方向に流通する。即ち、第２冷媒が第２圧縮機２１、第２凝縮器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４、第２圧縮機２１の順に通って循環する。
【００２９】
除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４とは互いに熱交換可能に形成される。図３は除霜用熱交換器１８及び第２蒸発器２４の詳細図を示している。除霜用熱交換器１８及び第２蒸発器２４の第１、第２冷媒管１０ａ、２０ａは蛇行して近設され、多数のフィン３４によって連結される。これにより、フィン３４を介して除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４とが容易に熱交換される。第１、第２冷媒管１０ａ、２０ａを隣接して設け、除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４との境界壁を介して互いに熱交換可能に形成してもよい。
【００３０】
また、除霜用熱交換器１８の第１冷媒管１０ａの断面積が第１蒸発器１４の第１冷媒管１０ａの断面積の１／２以下に形成される。これにより、三方弁１６を第１凝縮器１２側に切り替えた際に除霜用熱交換器１８に残留する第１冷媒の量を少なくすることができる。
【００３１】
第１、第２凝縮器１２、２２は冷凍冷蔵庫１の側面や背面等を覆う金属板（不図示）の裏側に接合して設けられる。また、第１、第２凝縮器１２、２２は断熱箱体６内を延びて断熱壁７、８の扉２ａ、３ａ、４ａ近傍に配される。これにより、十分な放熱面積を確保するとともに、扉２ａ、３ａ、４ａ近傍の結露を防止することができる。
【００３２】
第１、第２冷凍サイクル１０、２０には、第１、第２内部熱交換器１５、２５が設けられる。第１内部熱交換器１５は第１凝縮器１２の後段に配された熱交換部１５ａと第１蒸発器１４の後段に配された熱交換部１５ｂとを隣接し、互いに境界壁を介して熱交換可能に形成される。熱交換部１５ａは第１凝縮器１２を流出した高温の第１冷媒が流通し、熱交換部１５ｂは第１蒸発器１４を流出した低温の第１冷媒が流通する。第１減圧装置１３がキャピラリチューブから成る場合は熱交換部１５ａを第１減圧装置１３と兼ねてもよい。
【００３３】
第２内部熱交換器２５は第２凝縮器２２の後段に配された熱交換部２５ａと第２蒸発器２４の後段に配された熱交換部２５ｂとを隣接し、互いに境界壁を介して熱交換可能に形成される。熱交換部２５ａは第２凝縮器２２を流出した高温の第２冷媒が流通し、熱交換部２５ｂは第２蒸発器２４を流出した低温の第２冷媒が流通する。第２減圧装置２３がキャピラリチューブから成る場合は熱交換部２５ａを第２減圧装置２３と兼ねてもよい。
【００３４】
上記構成の冷凍冷蔵庫１において、冷蔵室２、野菜室３及び冷凍室４の冷却時には第１、第２圧縮機１１、２１の駆動によって冷媒管１０ａ、２０ａを第１、第２冷媒が流通する。第１、第２圧縮機１１、２１は第１、第２冷媒を圧縮して高温高圧にし、第１、第２減圧装置１３、２３は第１、第２冷媒を減圧、膨張して低温低圧にする。
【００３５】
従って、第１、第２冷媒が第１、第２圧縮機１１、２１を流出して第１、第２減圧装置１３、２３に流入するまでの間は第１、第２冷凍サイクル１０、２０の高温部となる。第１、第２冷媒が第１、第２減圧装置１３、２３を流出して第１、第２圧縮機１１、２１に流入するまでの間は第１、第２冷凍サイクル１０、２０の低温部となる。
【００３６】
第１圧縮機１１で圧縮された高温高圧の第１冷媒は第１凝縮器１２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第１凝縮器１２から流出した第１冷媒は逆止弁１７によって除霜用熱交換器１８への流入が防止される。この時、逆止弁１７が除霜用熱交換器１８から離れて合流点１０ｂの近傍に配される。このため、第１凝縮器１２から流出した高温の第１冷媒から第１冷媒管１０ａを介した伝熱による第２蒸発器２４の昇温を低減することができる。
【００３７】
第１凝縮器１２で液化した第１冷媒は第１内部熱交換器１５に流入し、第１蒸発器１４を流出した第１冷媒と熱交換して更に降温される。第１内部熱交換器１５で冷却されて過冷却度が大きくなった液体状態の第１冷媒は第１減圧装置１３に流入する。第１冷媒は第１減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００３８】
低温の湿り蒸気となった第１冷媒は第１蒸発器１４に流入し、冷蔵室２の冷気から熱を奪って蒸発して更に乾き度の高い湿り蒸気となる。第１蒸発器１４から流出した湿り蒸気状態の第１冷媒は第１内部熱交換器１５に流入し、第１凝縮器１２を流出した高温の第１冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第１冷媒が第１圧縮機１１に戻る。これにより、第１冷媒が循環して第１冷凍サイクル１０が運転され、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。
【００３９】
第２圧縮機２１で圧縮された高温高圧の第２冷媒は第２凝縮器２２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第２凝縮器２２で液化した第２冷媒は第２内部熱交換器２５に流入し、第２蒸発器２４を流出した第２冷媒と熱交換して更に降温される。第２内部熱交換器２５で冷却されて過冷却度が大きくなった液体状態の第２冷媒は第２減圧装置２３に流入する。第２冷媒は第２減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００４０】
低温の湿り蒸気となった第２冷媒は第２蒸発器２４に流入し、冷凍室４の冷気から熱を奪って蒸発して更に乾き度の高い湿り蒸気となる。第２蒸発器２４から流出した湿り蒸気状態の第２冷媒は第２内部熱交換器２５に流入し、第２凝縮器２２を流出した高温の第２冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第２冷媒が第２圧縮機２１に戻る。これにより、第２冷媒が循環して第２冷凍サイクル１０が運転され、冷凍室４が冷却される。
【００４１】
図４は第２蒸発器２４の除霜時の動作を示すフローチャートである。ステップ＃１１では第２蒸発器２４の除霜を行うため第２圧縮機２１が停止される。ステップ＃１２では第１圧縮機１１が停止される。ステップ＃１３では三方弁１６が除霜用熱交換器１８側に切り替えられる。
【００４２】
ステップ＃１４では第１圧縮機１１を停止してから所定時間が経過するまで待機する。これにより、冷蔵室２及び野菜室３の温度が上昇する。所定時間が経過して冷蔵室２及び野菜室３が設定温度の上限近傍になると、ステップ＃１５に移行する。該所定時間が経過した後に三方弁１６を除霜用熱交換器１８側に切り替えてもよい。また、待機期間は時間に依らなくてもよい。即ち、冷蔵室２または野菜室３に温度センサを設け、温度センサによって設定温度の上限を検知するまで所定期間待機した後にステップ＃１５に移行してもよい。
【００４３】
ステップ＃１５では第１圧縮機１１が駆動される。これにより、第１冷凍サイクル１０が運転され、高温部の除霜用熱交換器１８との熱交換によって第２蒸発器２４を昇温して除霜が行われる。また、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。ステップ＃１４で予め冷蔵室２及び野菜室３を昇温しておくことで除霜時の冷蔵室２及び野菜室３の過冷却を防止することができる。
【００４４】
ステップ＃１６では所定時間が経過するまで待機する。これにより、第２蒸発器２４の除霜が進行し、所定時間が経過して除霜が完了するとステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では三方弁１６が第１凝縮器１２側に切り替えられる。ステップ＃１８では所定時間が経過するまで待機する。三方弁１６の切り替え時に第１圧縮機１１を一時停止してもよい。また、該所定時間が経過後に三方弁１６を第１凝縮器１２側に切り替えてもよい。
【００４５】
所定時間が経過するとステップ＃１９に移行して第２圧縮機２１が駆動される。これにより、第２冷凍サイクル２０が運転され、冷凍室４が冷却される。
【００４６】
冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４は第２蒸発器２４よりも温度が高いため、第２蒸発器２４よりも着霜量が少ない。また、冷蔵室２内の空気の温度が０℃以上である。従って、第１圧縮機１１を停止して冷蔵室送風機３１を運転させるだけで冷蔵室２の空気の熱により第１蒸発器１４を除霜することができる。このため、除霜ヒータ３３は通常駆動されず、異常着霜時に駆動される。
【００４７】
本実施形態によると、第１、第２圧縮機１１、２１によってそれぞれ第１、第２冷凍サイクル１０、２０を運転して第１、第２蒸発器１４、２４により冷蔵庫２及び冷凍室４を冷却するので、冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４の温度を第２蒸発器２４よりも高く維持して冷却効率が向上し、冷凍冷蔵庫１の消費電力を低減することができる。
【００４８】
また、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２冷凍サイクル２０の第２蒸発器２４を除霜するので、第１冷凍サイクル１０の第１凝縮器１２及び第２冷凍サイクル２０の第２凝縮器２２が低温にならない。従って、冷凍冷蔵庫１の側面や背面等の結露を防止することができる。また、第２蒸発器２２を除霜するヒータを別途設ける必要がなく、除霜時のヒータ等による昇温を抑制できる。従って、除霜による電力消費を抑制して冷凍冷蔵庫１の消費電力を低く維持することができる。
【００４９】
また、第１凝縮器１２と除霜用熱交換器１８とを並列に配し、冷媒流入側及び冷媒流出側にそれぞれ三方弁１６及び逆止弁１７を設けるので、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２冷凍サイクル２０の第２蒸発器２４を除霜する冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【００５０】
また、逆止弁１７を除霜用熱交換器１８から離れて合流点１０ａ近傍に配置したので、第１凝縮器１２から流出した高温の第１冷媒から第１冷媒管１０ａを介した伝熱による第２蒸発器２４の昇温を低減することができる。従って、冷凍冷蔵庫１の冷却効率を向上することができる。
【００５１】
また、第２蒸発器２４の除霜前に第１圧縮機１１を所定期間停止したので、予め冷蔵室２及び野菜室３を昇温して除霜時の冷蔵室２及び野菜室３の過冷却を防止することができる。
【００５２】
また、除霜用熱交換器１８の第１冷媒管１０ａの断面積が第１蒸発器１４の第１冷媒管１０ａの断面積の１／２以下に形成されるため、第２蒸発器２４の除霜が終了して三方弁１６を第１凝縮器１２側に切替えた後に除霜用熱交換器１８には多量の第１冷媒が残留しない。従って、第１冷凍サイクル１０に封入される冷媒量を抑制することができる。
【００５３】
尚、室内温度の異なる第１、第２冷却室にそれぞれ第１、第２蒸発器１４、２４を配置する第１、第２冷凍サイクルを備えた冷却庫であればどのようなものにも同様に適用が可能である。即ち、家庭用の冷凍冷蔵庫１を中心とする冷凍サイクル応用機器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によると、冷蔵室及び冷凍室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷凍冷蔵庫に利用することができる。また、温度の異なる第１、第２冷却室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷却庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫を示す側面断面図
【図２】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図
【図３】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の除霜用熱交換器及び第２蒸発器を示す詳細図
【図４】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の第２蒸発器の除霜時の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１ 冷凍冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ 野菜室
４ 冷凍室
１０ 第１冷凍サイクル
１０ａ 第１冷媒管
１１ 第１圧縮機
１２ 第１凝縮器
１３ 第１減圧装置
１４ 第１蒸発器
１５ 第１内部熱交換器
１６ 三方弁
１７ 逆止弁
１８ 除霜用熱交換器
２０ 第２冷凍サイクル
２０ａ 第２冷媒管
２１ 第２圧縮機
２２ 第２凝縮器
２３ 第２減圧装置
２４ 第２蒸発器
２５ 第２内部熱交換器
３１ 冷蔵室送風機
３２ 冷凍室送風機
３３ 除霜ヒータ
３４ フィン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵室及び冷凍室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷凍冷蔵庫に関する。また、温度の異なる第１、第２冷却室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷却庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷凍冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷凍冷蔵庫は圧縮機により冷媒が流通して冷凍サイクルが運転され、冷凍サイクルの低温部に第１、第２蒸発器が並列に配置される。第１蒸発器は冷蔵室の後方に配され、第２蒸発器は冷凍室の後方に配置される。第１蒸発器と熱交換して生成される冷気が冷蔵室を循環し、冷蔵室内が冷却される。また、第２蒸発器と熱交換して生成される冷気が冷凍室を循環し、冷凍室内が冷却される。
【０００３】
第１、第２蒸発器の下方にはそれぞれ除霜ヒータが配される。圧縮機を停止して各除霜ヒータの駆動することにより、第１、第２蒸発器の除霜が行われる。
【０００４】
また、特許文献２には冷凍サイクルにより蒸発器の除霜を行う冷凍冷蔵庫が開示される。この冷凍冷蔵庫は冷凍サイクルの低温部に蒸発器が配置され、高温部に凝縮器が配置される。凝縮器は冷凍冷蔵庫の金属製の背面板等に設置され、冷凍サイクルの運転によって背面板を介して外気に放熱する。蒸発器は冷凍サイクルの運転によって冷却され、蒸発器と熱交換した冷気によって貯蔵室内が冷却される。
【０００５】
蒸発器の除霜時には切替手段によって冷凍サイクルの冷媒を逆方向に流通させる。これにより、蒸発器が冷凍サイクルの高温部に配されて昇温され、除霜が行われるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２２３７４号公報（第２頁−第７頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−３４０４４９号公報（第４頁−第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に開示された冷凍冷蔵庫によると、除霜ヒータにより第１、第２蒸発器を昇温して除霜が行われるため、冷凍冷蔵庫の消費電力が大きくなる問題がある。また、特許文献２に開示された冷凍冷蔵庫によると、除霜ヒータが設けられないため消費電力が低減される。しかし、冷凍サイクルの高温部に配される凝縮器が除霜時には低温部に配され、凝縮器や背面板に結露が発生する問題があった。
【０００８】
本発明は、除霜時の結露を防止するとともに消費電力を削減できる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の冷凍冷蔵庫は、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴としている。
【００１０】
この構成によると、第１、第２圧縮機によって第１、第２冷凍サイクルが運転され、第１、第２冷媒がそれぞれ流通して第１、第２冷凍サイクルの低温部及び高温部が形成される。第１冷凍サイクルの低温部の第１蒸発器には低温低圧の第１冷媒が流入し、第１蒸発器により降温された冷気によって冷蔵室が冷却される。第２冷凍サイクルの低温部の第２蒸発器には低温低圧の第２冷媒が流入し、第２蒸発器により降温された冷気によって冷凍室が冷却される。
【００１１】
第２蒸発器の除霜時には第２冷凍サイクルの運転が停止され、第１冷凍サイクルが運転される。第１冷凍サイクルの高温部と第２蒸発器とが熱交換し、第２蒸発器が昇温されて除霜が行われる。
【００１２】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第１冷凍サイクルの高温部に配される第１凝縮器と、第１凝縮器の冷媒流入側に設けられる三方弁と、前記三方弁で分岐して第１凝縮器と並列に配されるとともに第２蒸発器と熱交換を行う除霜用熱交換器と、前記除霜用熱交換器の冷媒流出側に設けられる逆止弁とを備え、第２蒸発器の除霜時に前記三方弁を前記除霜用熱交換器側に切り替えることを特徴としている。
【００１３】
この構成によると、冷蔵室及び冷凍室の冷却時には三方弁によって第１冷媒の流路が第１凝縮器側に切り替えられる。これにより、第１、第２蒸発器が冷却されるとともに第１凝縮器から放熱される。この時、逆止弁によって第１凝縮器の冷媒流出側から除霜用熱交換器への第１冷媒の流入が防止される。第２蒸発器の除霜時には三方弁によって第１冷媒の流路が除霜用熱交換器側に切り替えられる。これにより、第１蒸発器が冷却され、除霜用熱交換器から放熱される。第２蒸発器は除霜用熱交換器と熱交換して昇温され、除霜が行われる。
【００１４】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記逆止弁を第１凝縮器の冷媒流出側と前記除霜用熱交換器の冷媒流出側との合流点近傍に配置したことを特徴としている。この構成によると、逆止弁と除霜用熱交換器とが離れて配置される。このため、三方弁によって第１冷媒の流路が第１凝縮器側に切り替えられた際に第１凝縮器から流出した高温の第１冷媒による第２蒸発器の昇温が低減される。
【００１５】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を複数のフィンにより連結したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２冷媒管を連結するフィンを介して高温の第１冷媒の熱が第２蒸発器に伝えられる。
【００１６】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を隣接したことを特徴としている。この構成によると、第１、第２冷媒管の境界壁を介して高温の第１冷媒の熱が第２蒸発器に伝えられる。
【００１７】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、前記除霜用熱交換器の冷媒管の断面積を第１蒸発器の冷媒管の断面積の１／２以下にしたことを特徴としている。この構成によると、除霜用熱交換器の冷媒管の内容積を小さくし、除霜後に除霜用熱交換器に多量の冷媒がたまることを防止する。
【００１８】
また本発明は、上記構成の冷凍冷蔵庫において、第２蒸発器の除霜前に第１圧縮機を所定期間停止したことを特徴としている。この構成によると、第１圧縮機が停止して三方弁が除霜用熱交換器側に切り替えられると冷蔵室の室内温度が上昇し、所定期間が経過すると第１圧縮機が駆動される。これにより、除霜用熱交換器に第１冷媒が流通して第２蒸発器が除霜されるとともに冷蔵室が冷却される。該所定期間が経過した後に三方弁を除霜用熱交換器側に切り替えてもよい。
【００１９】
また本発明の冷却庫は、第１、第２冷却室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、第１、第２圧縮機によってそれぞれ第１、第２冷凍サイクルを運転して第１、第２蒸発器により冷蔵室及び冷凍室を冷却するので、冷蔵室を冷却する第１蒸発器の温度を第２蒸発器よりも高く維持して冷却効率が向上し、冷凍冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２１】
また、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２冷凍サイクルの第２蒸発器を除霜するので、第１冷凍サイクルの第１凝縮器及び第２冷凍サイクルの第２凝縮器が低温にならない。従って、冷凍冷蔵庫の背面板等の結露を防止することができる。また、第２蒸発器を除霜するヒータを別途設ける必要がなく、除霜時のヒータ等による昇温を抑制できる。また、除霜時に第２蒸発器を加熱する熱の大部分が冷蔵室からの熱であり、除霜しながら冷蔵室を冷却することができる。従って、除霜による電力消費を抑制して冷凍冷蔵庫の消費電力を低く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷凍冷蔵庫を示す側面断面図である。冷凍冷蔵庫１は本体部を形成する断熱箱体６の上部に貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室２が配される。冷蔵室２の下方には冷蔵室２よりも高温で野菜の保存に適した温度に維持される野菜室３が断熱壁７を介して設けられる。野菜室３の下方には貯蔵物を冷凍保存する冷凍室４が断熱壁８を介して配される。冷蔵室２の前面は回動式の断熱扉２ａにより開閉される。野菜室３及び冷凍室４の前面はそれぞれ収納ケース３ｂ、４ｂと一体の引き出し式の断熱扉３ａ、４ａにより開閉される。
【００２３】
冷凍室４の後方には機械室５が設けられる。機械室５内には詳細を後述する第１、第２冷凍サイクル１０、２０（図２参照）をそれぞれ運転する第１、第２圧縮機１１、２１が配される。冷蔵室２の背面には第１圧縮機１１に接続される第１蒸発器１４が配され、第１蒸発器１４の上方には冷蔵室送風機３１が配される。冷凍室４の背面には第２圧縮機２１に接続される第２蒸発器２４が配され、第２蒸発器２４の上方には冷凍室送風機３２が配される。第１蒸発器１４の下方には除霜ヒータ３３が設けられる。
【００２４】
第１蒸発器１４と熱交換して冷却された冷気は冷蔵室送風機３１により冷蔵室２に吐出される。該冷気は冷蔵室２内を流通し、冷蔵室２に連通する野菜室３に流入する。野菜室３に流入した冷気は野菜室３内を流通し、第１蒸発器１４に戻る。これにより、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。第２蒸発器２４と熱交換して冷却された冷気は冷凍室送風機３２により冷凍室４に吐出される。冷凍室４に吐出された冷気は冷凍室４内を流通し、第２蒸発器２４に戻る。これにより、冷凍室４が冷却される。
【００２５】
図２は冷凍冷蔵庫１の冷凍サイクルを示している。冷凍冷蔵庫１は第１圧縮機１１により運転される第１冷凍サイクル１０と、第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０とを有している。第１冷凍サイクル１０は冷媒管１０ａにより接続される第１凝縮器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４を有している。冷媒管１０ａ内にはイソブタン等の第１冷媒が矢印Ｓ１の方向に流通する。即ち、第１冷媒は第１圧縮機１１、第１凝縮器１２、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。
【００２６】
また、第１凝縮器１２と並列に除霜用熱交換器１８が配される。第１凝縮器１２の冷媒流入側には流路を切り替える三方弁１６が設けられ、三方弁１６で分岐する冷媒管１０ａが除霜用熱交換器１８に接続される。除霜用熱交換器１８の冷媒流出側には逆止弁１７が設けられる。逆止弁１７は第１凝縮器１２の冷媒流出側と除霜用熱交換器１８の冷媒流出側との合流点１０ｂ近傍に配され、除霜用熱交換器１８から離れて配される。
【００２７】
三方弁１６を除霜用熱交換器１８側に切り替えることによって第１冷媒は矢印Ｓ１’に示すように流通する。これにより、第１冷媒は第１圧縮機１１、除霜用熱交換器１８、第１減圧装置１３、第１蒸発器１４、第１圧縮機１１の順に通って循環する。
【００２８】
第２圧縮機２１により運転される第２冷凍サイクル２０は冷媒管２０ａにより接続される第２凝縮器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４を有している。冷媒管２０ａ内にはイソブタン等の第２冷媒が矢印Ｓ２の方向に流通する。即ち、第２冷媒が第２圧縮機２１、第２凝縮器２２、第２減圧装置２３、第２蒸発器２４、第２圧縮機２１の順に通って循環する。
【００２９】
除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４とは互いに熱交換可能に形成される。図３は除霜用熱交換器１８及び第２蒸発器２４の詳細図を示している。除霜用熱交換器１８及び第２蒸発器２４の第１、第２冷媒管１０ａ、２０ａは蛇行して近設され、多数のフィン３４によって連結される。これにより、フィン３４を介して除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４とが容易に熱交換される。第１、第２冷媒管１０ａ、２０ａを隣接して設け、除霜用熱交換器１８と第２蒸発器２４との境界壁を介して互いに熱交換可能に形成してもよい。
【００３０】
また、除霜用熱交換器１８の第１冷媒管１０ａの断面積が第１蒸発器１４の第１冷媒管１０ａの断面積の１／２以下に形成される。これにより、三方弁１６を第１凝縮器１２側に切り替えた際に除霜用熱交換器１８に残留する第１冷媒の量を少なくすることができる。
【００３１】
第１、第２凝縮器１２、２２は冷凍冷蔵庫１の側面や背面等を覆う金属板（不図示）の裏側に接合して設けられる。また、第１、第２凝縮器１２、２２は断熱箱体６内を延びて断熱壁７、８の扉２ａ、３ａ、４ａ近傍に配される。これにより、十分な放熱面積を確保するとともに、扉２ａ、３ａ、４ａ近傍の結露を防止することができる。
【００３２】
第１、第２冷凍サイクル１０、２０には、第１、第２内部熱交換器１５、２５が設けられる。第１内部熱交換器１５は第１凝縮器１２の後段に配された熱交換部１５ａと第１蒸発器１４の後段に配された熱交換部１５ｂとを隣接し、互いに境界壁を介して熱交換可能に形成される。熱交換部１５ａは第１凝縮器１２を流出した高温の第１冷媒が流通し、熱交換部１５ｂは第１蒸発器１４を流出した低温の第１冷媒が流通する。第１減圧装置１３がキャピラリチューブから成る場合は熱交換部１５ａを第１減圧装置１３と兼ねてもよい。
【００３３】
第２内部熱交換器２５は第２凝縮器２２の後段に配された熱交換部２５ａと第２蒸発器２４の後段に配された熱交換部２５ｂとを隣接し、互いに境界壁を介して熱交換可能に形成される。熱交換部２５ａは第２凝縮器２２を流出した高温の第２冷媒が流通し、熱交換部２５ｂは第２蒸発器２４を流出した低温の第２冷媒が流通する。第２減圧装置２３がキャピラリチューブから成る場合は熱交換部２５ａを第２減圧装置２３と兼ねてもよい。
【００３４】
上記構成の冷凍冷蔵庫１において、冷蔵室２、野菜室３及び冷凍室４の冷却時には第１、第２圧縮機１１、２１の駆動によって冷媒管１０ａ、２０ａを第１、第２冷媒が流通する。第１、第２圧縮機１１、２１は第１、第２冷媒を圧縮して高温高圧にし、第１、第２減圧装置１３、２３は第１、第２冷媒を減圧、膨張して低温低圧にする。
【００３５】
従って、第１、第２冷媒が第１、第２圧縮機１１、２１を流出して第１、第２減圧装置１３、２３に流入するまでの間は第１、第２冷凍サイクル１０、２０の高温部となる。第１、第２冷媒が第１、第２減圧装置１３、２３を流出して第１、第２圧縮機１１、２１に流入するまでの間は第１、第２冷凍サイクル１０、２０の低温部となる。
【００３６】
第１圧縮機１１で圧縮された高温高圧の第１冷媒は第１凝縮器１２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第１凝縮器１２から流出した第１冷媒は逆止弁１７によって除霜用熱交換器１８への流入が防止される。この時、逆止弁１７が除霜用熱交換器１８から離れて合流点１０ｂの近傍に配される。このため、第１凝縮器１２から流出した高温の第１冷媒から第１冷媒管１０ａを介した伝熱による第２蒸発器２４の昇温を低減することができる。
【００３７】
第１凝縮器１２で液化した第１冷媒は第１内部熱交換器１５に流入し、第１蒸発器１４を流出した第１冷媒と熱交換して更に降温される。第１内部熱交換器１５で冷却されて過冷却度が大きくなった液体状態の第１冷媒は第１減圧装置１３に流入する。第１冷媒は第１減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００３８】
低温の湿り蒸気となった第１冷媒は第１蒸発器１４に流入し、冷蔵室２の冷気から熱を奪って蒸発して更に乾き度の高い湿り蒸気となる。第１蒸発器１４から流出した湿り蒸気状態の第１冷媒は第１内部熱交換器１５に流入し、第１凝縮器１２を流出した高温の第１冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第１冷媒が第１圧縮機１１に戻る。これにより、第１冷媒が循環して第１冷凍サイクル１０が運転され、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。
【００３９】
第２圧縮機２１で圧縮された高温高圧の第２冷媒は第２凝縮器２２で周囲空気に熱を奪われて凝縮する。第２凝縮器２２で液化した第２冷媒は第２内部熱交換器２５に流入し、第２蒸発器２４を流出した第２冷媒と熱交換して更に降温される。第２内部熱交換器２５で冷却されて過冷却度が大きくなった液体状態の第２冷媒は第２減圧装置２３に流入する。第２冷媒は第２減圧装置１３で減圧、膨張し、乾き度が低い低温の湿り蒸気となる。
【００４０】
低温の湿り蒸気となった第２冷媒は第２蒸発器２４に流入し、冷凍室４の冷気から熱を奪って蒸発して更に乾き度の高い湿り蒸気となる。第２蒸発器２４から流出した湿り蒸気状態の第２冷媒は第２内部熱交換器２５に流入し、第２凝縮器２２を流出した高温の第２冷媒から熱を奪いながら蒸発して過熱蒸気となる。過熱蒸気となった第２冷媒が第２圧縮機２１に戻る。これにより、第２冷媒が循環して第２冷凍サイクル１０が運転され、冷凍室４が冷却される。
【００４１】
図４は第２蒸発器２４の除霜時の動作を示すフローチャートである。ステップ＃１１では第２蒸発器２４の除霜を行うため第２圧縮機２１が停止される。ステップ＃１２では第１圧縮機１１が停止される。ステップ＃１３では三方弁１６が除霜用熱交換器１８側に切り替えられる。
【００４２】
ステップ＃１４では第１圧縮機１１を停止してから所定時間が経過するまで待機する。これにより、冷蔵室２及び野菜室３の温度が上昇する。所定時間が経過して冷蔵室２及び野菜室３が設定温度の上限近傍になると、ステップ＃１５に移行する。該所定時間が経過した後に三方弁１６を除霜用熱交換器１８側に切り替えてもよい。また、待機期間は時間に依らなくてもよい。即ち、冷蔵室２または野菜室３に温度センサを設け、温度センサによって設定温度の上限を検知するまで所定期間待機した後にステップ＃１５に移行してもよい。
【００４３】
ステップ＃１５では第１圧縮機１１が駆動される。これにより、第１冷凍サイクル１０が運転され、高温部の除霜用熱交換器１８との熱交換によって第２蒸発器２４を昇温して除霜が行われる。また、冷蔵室２及び野菜室３が冷却される。ステップ＃１４で予め冷蔵室２及び野菜室３を昇温しておくことで除霜時の冷蔵室２及び野菜室３の過冷却を防止することができる。
【００４４】
ステップ＃１６では所定時間が経過するまで待機する。これにより、第２蒸発器２４の除霜が進行し、所定時間が経過して除霜が完了するとステップ＃１７に移行する。ステップ＃１７では三方弁１６が第１凝縮器１２側に切り替えられる。ステップ＃１８では所定時間が経過するまで待機する。三方弁１６の切り替え時に第１圧縮機１１を一時停止してもよい。また、該所定時間が経過後に三方弁１６を第１凝縮器１２側に切り替えてもよい。
【００４５】
所定時間が経過するとステップ＃１９に移行して第２圧縮機２１が駆動される。これにより、第２冷凍サイクル２０が運転され、冷凍室４が冷却される。
【００４６】
冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４は第２蒸発器２４よりも温度が高いため、第２蒸発器２４よりも着霜量が少ない。また、冷蔵室２内の空気の温度が０℃以上である。従って、第１圧縮機１１を停止して冷蔵室送風機３１を運転させるだけで冷蔵室２の空気の熱により第１蒸発器１４を除霜することができる。このため、除霜ヒータ３３は通常駆動されず、異常着霜時に駆動される。
【００４７】
本実施形態によると、第１、第２圧縮機１１、２１によってそれぞれ第１、第２冷凍サイクル１０、２０を運転して第１、第２蒸発器１４、２４により冷蔵庫２及び冷凍室４を冷却するので、冷蔵室２を冷却する第１蒸発器１４の温度を第２蒸発器２４よりも高く維持して冷却効率が向上し、冷凍冷蔵庫１の消費電力を低減することができる。
【００４８】
また、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２冷凍サイクル２０の第２蒸発器２４を除霜するので、第１冷凍サイクル１０の第１凝縮器１２及び第２冷凍サイクル２０の第２凝縮器２２が低温にならない。従って、冷凍冷蔵庫１の側面や背面等の結露を防止することができる。また、第２蒸発器２２を除霜するヒータを別途設ける必要がなく、除霜時のヒータ等による昇温を抑制できる。従って、除霜による電力消費を抑制して冷凍冷蔵庫１の消費電力を低く維持することができる。
【００４９】
また、第１凝縮器１２と除霜用熱交換器１８とを並列に配し、冷媒流入側及び冷媒流出側にそれぞれ三方弁１６及び逆止弁１７を設けるので、第１冷凍サイクル１０の高温部の熱によって第２冷凍サイクル２０の第２蒸発器２４を除霜する冷凍冷蔵庫１を容易に実現することができる。
【００５０】
また、逆止弁１７を除霜用熱交換器１８から離れて合流点１０ａ近傍に配置したので、第１凝縮器１２から流出した高温の第１冷媒から第１冷媒管１０ａを介した伝熱による第２蒸発器２４の昇温を低減することができる。従って、冷凍冷蔵庫１の冷却効率を向上することができる。
【００５１】
また、第２蒸発器２４の除霜前に第１圧縮機１１を所定期間停止したので、予め冷蔵室２及び野菜室３を昇温して除霜時の冷蔵室２及び野菜室３の過冷却を防止することができる。
【００５２】
また、除霜用熱交換器１８の第１冷媒管１０ａの断面積が第１蒸発器１４の第１冷媒管１０ａの断面積の１／２以下に形成されるため、第２蒸発器２４の除霜が終了して三方弁１６を第１凝縮器１２側に切替えた後に除霜用熱交換器１８には多量の第１冷媒が残留しない。従って、第１冷凍サイクル１０に封入される冷媒量を抑制することができる。
【００５３】
尚、室内温度の異なる第１、第２冷却室にそれぞれ第１、第２蒸発器１４、２４を配置する第１、第２冷凍サイクルを備えた冷却庫であればどのようなものにも同様に適用が可能である。即ち、家庭用の冷凍冷蔵庫１を中心とする冷凍サイクル応用機器に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明によると、冷蔵室及び冷凍室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷凍冷蔵庫に利用することができる。また、温度の異なる第１、第２冷却室をそれぞれ冷却する第１、第２蒸発器を備えた冷却庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫を示す側面断面図
【図２】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図
【図３】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の除霜用熱交換器及び第２蒸発器を示す詳細図
【図４】本発明の実施形態の冷凍冷蔵庫の第２蒸発器の除霜時の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１ 冷凍冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ 野菜室
４ 冷凍室
１０ 第１冷凍サイクル
１０ａ 第１冷媒管
１１ 第１圧縮機
１２ 第１凝縮器
１３ 第１減圧装置
１４ 第１蒸発器
１５ 第１内部熱交換器
１６ 三方弁
１７ 逆止弁
１８ 除霜用熱交換器
２０ 第２冷凍サイクル
２０ａ 第２冷媒管
２１ 第２圧縮機
２２ 第２凝縮器
２３ 第２減圧装置
２４ 第２蒸発器
２５ 第２内部熱交換器
３１ 冷蔵室送風機
３２ 冷凍室送風機
３３ 除霜ヒータ
３４ フィン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
第１冷凍サイクルの高温部に配される第１凝縮器と、第１凝縮器の冷媒流入側に設けられる三方弁と、前記三方弁で分岐して第１凝縮器と並列に配されるとともに第２蒸発器と熱交換を行う除霜用熱交換器と、前記除霜用熱交換器の冷媒流出側に設けられる逆止弁とを備え、第２蒸発器の除霜時に前記三方弁を前記除霜用熱交換器側に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
前記逆止弁を第１凝縮器の冷媒流出側と前記除霜用熱交換器の冷媒流出側との合流点近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を複数のフィンにより連結したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を隣接したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項６】
前記除霜用熱交換器の冷媒管の断面積を第１蒸発器の冷媒管の断面積の１／２以下にしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項７】
第２蒸発器の除霜前に第１圧縮機を所定期間停止したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項８】
第１、第２冷却室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴とする冷却庫。
【請求項１】
貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷蔵室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて前記冷凍室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
第１冷凍サイクルの高温部に配される第１凝縮器と、第１凝縮器の冷媒流入側に設けられる三方弁と、前記三方弁で分岐して第１凝縮器と並列に配されるとともに第２蒸発器と熱交換を行う除霜用熱交換器と、前記除霜用熱交換器の冷媒流出側に設けられる逆止弁とを備え、第２蒸発器の除霜時に前記三方弁を前記除霜用熱交換器側に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
前記逆止弁を第１凝縮器の冷媒流出側と前記除霜用熱交換器の冷媒流出側との合流点近傍に配置したことを特徴とする請求項２に記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を複数のフィンにより連結したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
第２蒸発器及び前記除霜用熱交換器は第１、第２冷媒がそれぞれ流通する第１、第２冷媒管を有し、第１、第２冷媒管を隣接したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項６】
前記除霜用熱交換器の冷媒管の断面積を第１蒸発器の冷媒管の断面積の１／２以下にしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項７】
第２蒸発器の除霜前に第１圧縮機を所定期間停止したことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項８】
第１、第２冷却室と、第１冷媒が流通する第１冷凍サイクルを運転する第１圧縮機と、第１冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第１蒸発器と、第２冷媒が流通する第２冷凍サイクルを運転する第２圧縮機と、第２冷凍サイクルの低温部に配されて第１冷却室を冷却する第２蒸発器とを備え、第１冷凍サイクルの高温部の熱によって第２蒸発器を除霜することを特徴とする冷却庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−３８５１６（Ｐ２０１０−３８５１６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０５６６１（Ｐ２００８−２０５６６１）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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