CN102313424B - 电冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种电冰箱,其能够有效地利用在蒸发器形成的霜的冷能,并且提高冷却效率。该电冰箱具备:连接了压缩机、散热单元、减压单元、冷却单元的冷冻循环;冷媒流量调整单元;向冷藏温度带室以及冷冻温度带室输送空气的送风单元;控制向冷藏温度带室的送风量的第一送风量控制单元;控制向冷冻温度带室的送风量的第二送风量控制单元,并具备第一运转模式,该第一运转模式为进行控制,以便在压缩机停止的状态下,并且冷却单元的温度低于冷藏温度带室的状态时,置为冷媒流量调整单元使冷媒停止流动,第一送风量控制单元向冷藏温度带室进行送风,第二送风量控制单元成为停止向冷冻温度带室送风的状态,驱动送风单元向冷藏温度带室送风。
Description
技术领域
本发明涉及电冰箱。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,具有日本特许第3484131号公报(专利文献1)或日本特开2003-194446号公报(专利文献2)。
在专利文献1中,记载了冷冻电冰箱,其具有通过冷媒配管依次连接压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器的冷冻循环,在冷冻室的空气循环控制单元能够向上述冷冻室送出空气的状态或者在冷藏室的空气循环控制单元能够向上述冷藏室输送空气的状态时,驱动空气循环单元,上述压缩机停止,并且,在冷冻室的空气循环控制单元无法向上述冷冻室输送空气的状态下,在上述冷藏室的温度大于设定值时,控制为上述冷藏室的空气循环控制单元能够向上述冷藏室输送空气的状态(专利文献1图3等)。
并且,还记载了设置能够防止冷媒在上述冷凝器和上述节流装置之间流动的切断阀门,进行控制以便在上述冷冻室温度检测单元的输出成为预先设定的值以下时使所述切断阀门为关闭状态,在延迟设定时间后使上述压缩机停止的冷冻电冰箱。(专利文献1地13图等)。
然后,在专利文献2中记载了在电动膨胀阀关闭,压缩机停止冷冻循环的运转停止的状态下,打开开闭风门,并且使送风风扇运转执行预定时间的保湿运转的电冰箱。(专利文献2(0046)段落、图5等)
【专利文献1】日本特许第3484131号公报
【专利文献2】日本特开2003-194446号公报
发明内容
但是,在专利文献1记载的冷冻电冰箱中,对于压缩机停止后的冷却运转的考虑并不充足,无法提高冷却效率。例如,在引用文献1记载的结构中,在压缩机停止时也能够进行冷藏室的冷却,所以压缩机运转时间相对变短。即,在进行上述专利文献1记载的控制时,容易使冷藏室温度达到设定温度成为压缩机停止状态,压缩机的停止次数增加。于是,在压缩机停止时冷凝器内的冷媒流入到蒸发器中而产生的损失增大。
并且,在蒸发器生长的霜的冷能用于冷却从冷凝器流入的冷媒。即,通过从冷凝器流入的冷媒对在蒸发器生长的霜进行加热,所以产生用于冷冻室冷却的霜的冷量减少的课题。
此外,在专利文献2记载的电冰箱中,记载了作为保湿运转使在蒸发器表面上附着的水分蒸发返回冷藏室内,防止冷藏室内的干燥,但是针对冷却效率的考虑不充分。在专利文献2记载的结构中,保湿运转时的蒸发器温度需要在与来自冷藏室的返回冷气温度相等同的温度以上。一般为了使附着在蒸发器表面上的水分蒸发,必须使蒸发器表面的绝对湿度大于在蒸发器翅片的之间流入的返回冷气的绝对湿度。
此外,在专利文献2中,在进入保湿运转前,关闭冷冻风门,打开冷藏风门,驱动压缩机进行冷却冷藏室的冷藏运转。即,通过执行蒸发温度高的冷藏运转,在充分提高蒸发器温度后执行保持运转。
如此在以保持运转为目的时,对于来自冷藏室的返回冷气,必须使蒸发器的温度为相等同的程度以上。因此,来自冷藏室的返回冷气无法在蒸发器中充分进行热交换,无法提高冷却效率。
因此,本发明的目的在于提供一种有效使用在蒸发器中生长的霜的冷能,并且提高冷却效率的电冰箱。
为了解决上述课题,例如采用在权利要求中记载的结构。
本发明包含多个用于解决上述课题的单元,举出其中一个例子。一种电冰箱,其具有:电冰箱本体,其具备冷藏温度带室以及冷冻温度带室;冷冻循环,其通过冷媒流动的管连接压缩冷媒的压缩机、对从该压缩机送出的冷媒进行散热的散热单元、对从该散热单元送出的冷媒进行减压的减压单元、以及从该减压单元送出的冷媒蒸发对空气进行冷却的冷却单元;冷媒流量调整单元,其设置在所述散热单元和所述冷却单元之间,控制所述管内的冷媒流量;送风单元,其向所述冷藏温度带室以及所述冷冻温度带室输送通过所述冷却单元冷却的空气;第一送风量控制单元,其控制向所述冷藏温度带室的送风量;以及第二送风量控制单元,其控制向所述冷冻温度带室的送风量,所述电冰箱具备第一运转模式,该第一运转模式为进行控制,以便在所述压缩机停止的状态下,并且所述冷却单元的温度低于所述冷藏温度带室的状态时,所述冷媒流量调整单元使所述管内的冷媒停止流动,所述第一送风量控制单元向所述冷藏温度带室进行送风,使所述第二送风量控制单元成为停止向所述冷冻温度带室送风的状态,驱动所述送风单元向所述冷藏温度带室送风。
根据本发明,能够提供一种有效使用在蒸发器中生长的霜的冷能,并且提高冷却效率的电冰箱。
附图说明
图1是本发明第一实施方式的电冰箱的正面外形图。
图2是表示本发明第一实施方式的电冰箱的箱内的结构的图1的X-X剖面图。
图3是表示本发明第一实施方式的电冰箱箱内的结构的主视图。
图4表示本发明第一实施方式的电冰箱的冷冻循环的结构。
图5表示本发明第一实施方式的电冰箱的箱体前方开口。
图6是表示本发明第一实施方式的电冰箱的控制的流程图。
图7是表示本发明第一实施方式的电冰箱的控制的时序图。
图8是表示本发明第二实施方式的电冰箱的控制的流程图。
图9是表示本发明第二实施方式的电冰箱的控制的时序图。
符号说明
1.电冰箱本体;2冷藏室(冷藏温度带室)、3制冰室(冷冻温度带室)、4上段冷冻室(冷冻温度带室)、5下段冷冻室(冷冻温度带室)、6蔬菜室(冷藏温度带室)、7蒸发器(冷却单元)、8蒸发器收容室、9送风机(送风单元)、10绝热箱体、11冷藏室送风管、12冷冻室送风管、13分离部件、16冷藏室返回管、17冷冻室返回口、18蔬菜室返回管、18a蔬菜室返回管出口、19机械室、20冷藏室风门(第一送风量控制单元)、24压缩机、40散热单元、40a冷凝器、40b、40c散热管、41干燥器、42阀门(冷媒流量调整单元)、43、毛细管(减压单元)50冷冻室风门(第二送风量控制单元)、51上侧绝热隔板、52下侧绝热隔板、53横向隔离部、54纵向隔离部、70管
具体实施方式
以下参照附图详细说明用于实施发明的实施方式。
(实施例1)
首先,参照图1~图7说明本发明的电冰箱的第一实施方式。
图1是第一实施方式的电冰箱的正面外形图。图2是表示电冰箱箱内的结构的图1中的X-X纵剖面图。图3是表示电冰箱箱内的结构的主视图,表示冷气管和吹出口的配置等的图。图4表示第一实施方式的电冰箱的冷冻循环的结构。图5是表示电冰箱的箱体前方开口的图(在将门打开的状态下从正面看到的图)。
如图1所示,第一实施方式的电冰箱本体1从上向下具有冷藏室2、制冰室3以及上段冷冻室4、下段冷冻室5、蔬菜室6。在冷藏室2与下段冷冻室5之间左右并排地设置了制冰室3和上段冷冻室4。作为一个例子,冷藏室2以及蔬菜室6是大约3~5℃的冷藏温度带的贮藏室。此外,制冰室3、上段冷冻室4以及下段冷冻室5是大约-18℃的冷冻温度带的贮藏室。
冷藏室2在前方侧具备左右划分的双门(所谓的法式)的冷藏室门2a、2b。制冰室3、上段冷冻室4、下段冷冻室5、蔬菜室6分别具有抽屉式的制冰室门3a、上段冷冻室门4a、下段冷冻室门5a、蔬菜室门6a。此外,在各门的贮藏室一侧的面上,沿着各门的外缘设置有密封部件(未图示),抑制在闭合各个门时,外部空气向贮藏室内的侵入以及从贮藏室的冷气泄漏。
此外,电冰箱本体1具备分别检测设置在各贮藏室的门的开闭状态的门传感器(未图示)、在判定出各门为打开的状态持续预定时间,例如持续一分钟以上时,向使用者报告的报警器(未图示)、进行冷藏室2的温度设定、上段冷冻室4和下段冷冻室5的温度设定的温度设定器等(未图示)。
如图2所示,由在内箱1a和外箱1b之间填充发泡绝热材料(发泡聚氨酯)而形成的绝热箱体10隔开电冰箱本体1的箱外和箱内,。此外电冰箱本体1的绝热箱体10安装有多个真空绝热材料25。
电冰箱本体1通过上侧绝热隔板51,把冷藏室2、上段冷冻室4以及制冰室3(参照图1,在图2中未图示制冰室3)绝热地隔开,通过下侧绝热隔板52把下段冷冻室5和蔬菜室6绝热地隔开。此外,如图5所示,在下段冷冻室5的上部设置有横向隔离部53。横向隔离部53在上下方向上隔离制冰室3、上段冷冻室4以及下段冷冻室5。此外,在横向隔离部53的上部,设置有在左右方向上隔离制冰室3与上段冷冻室4之间的纵向隔离部54。
横向隔离部53与下侧绝热隔板52前表面以及左右侧前表面一起接受在下段冷冻室门5a的贮藏室侧的面上设置的密封部件(未图示),来抑制下段冷冻室5与下段冷冻室门5a之间的气体的移动。此外,在制冰室门3a以及上段冷冻室门4a的贮藏室侧的面上设置的密封部件(未图示)与横向隔离部53、纵向隔离部54、上侧绝热隔板51以及电冰箱本体1的左右侧壁前表面接触,由此分别抑制各贮藏室与各门之间的气体的移动。
因为制冰室3、上段冷冻室4以及下段冷冻室5都为冷冻温度带的贮藏室,所以横向隔离部53以及纵向隔离部54为了接受各门的密封部件,至少位于电冰箱本体1的前侧即可(参照图2)。即,气体可以在冷冻温度带的各贮藏室之间移动,可以不绝热划分。另一方面,在使上段冷冻室4为温度切换室时,因为需要绝热划分,所以使横向隔离部53以及纵向隔离部54从电冰箱本体1的前侧延伸到后壁。
在冷冻室门2a、2b的贮藏室内侧具备多个门容器32(参照图2)。此外,冷藏室2设置有多个架36。通过架36,在纵向上把冷藏室2划分为多个贮藏空间。
如图2所示,上段冷冻室4、下段冷冻室5以及蔬菜室6与在各自的贮藏室的前方具备的门一体地在前后方向上移动。分别设置有收纳容器3b、4b、5b、6b。并且,通过把手搭在未图示的把手部,把制冰室门3a、上段冷冻室门4a、下段冷冻室门5a以及蔬菜室门6a向前侧拉出,由此把收纳容器3b、4b、5b、6b拉出。
如图2以及图3所示,第一实施方式的电冰箱具备蒸发器7来作为冷却单元。蒸发器7(作为一个例子,为翅片管换热器)设置在下段冷冻室5的大体背部具备的蒸发器收纳室8内。此外,在蒸发器收纳室8内在蒸发器7的上方,作为送风单元设置有送风机9(作为一例,为轴流式鼓风机)。通过送风机9经由冷藏室送风管11、冷冻室送风管12,分别向冷藏室2、蔬菜室6、上段冷冻室4、下段冷冻室5、制冰室3的各贮藏室输送与蒸发器7进行热交换而冷却的空气(以下把通过蒸发器7进行了热交换后的低温的空气称为“冷气”)。通过控制向冷藏温度带室的送风量的第一送风量控制单元(冷藏室风门20)、控制向冷冻温度带室的送风量的第二送风量控制单元(冷冻室风门50)控制向各贮藏室的送风。
并且,向冷藏室2、制冰室3、上段冷冻室4、下段冷冻室5以及蔬菜室6的各送风管,如在图3中虚线所示,配置在电冰箱本体1的各贮藏室的背面一侧。
具体地说,在冷藏室风门20为打开状态,冷冻室风门50为关闭状态时,把冷气经由冷藏室送风管11,从多级设置的吹出口2c送到冷藏室2。
另外,从设置在冷藏室2下部的冷藏室返回口2d,经由冷藏室返回管16,从设置在下段绝热隔板52下部内侧右方的蔬菜室吹出口6c向蔬菜室6输送对冷藏室2进行冷却后的冷气。
来自蔬菜室6的返回冷气从设置在下侧绝热隔板52的下部前方的蔬菜室返回管18b,经由蔬菜室返回管18,从蔬菜室返回管出口18a返回到蒸发器收纳室8的下部。
作为其他的结构,可以使冷藏室返回管16不向蔬菜室6连通,而是从蒸发器收纳室8的正面看返回右侧下部。作为此时的一个例子,在冷藏室返回管16的前方投影位置配置蔬菜室送风管(未图示),从蔬菜室吹出口6c直接向蔬菜室6输送在蒸发器7进行热交换后的冷气。
如图2所示,在蒸发器收纳室8的前方设置有把各贮藏室与蒸发器收纳室8之间隔离的隔离部件13。在隔离部件13上形成了吹出口3c、4c、5c,在冷冻室风门50为打开状态时,通过送风机19经由省略图示的制冰室送风管和上段冷冻室送分管12,从吹出口3c、4c分别向制冰室3、上段冷冻室4输送在蒸发器7进行了热交换的冷气。此外,经由冷冻室送风管12,从吹出口5c向下段冷冻室5送风。
一般,相对于周围温度低温的冷气形成从上向下的下降流。由此,通过从贮藏室的上方供给较多的冷气,通过下降流的作用能够良好地在贮藏室内冷却。在第一实施方式中,设置了冷冻室风门50,但是考虑通过将其设置在送风机9的上方,能够把来自送风机9的风平滑地输送到制冰室3或上段冷冻室4。如果采用制冰室3、上段冷冻室4以及下段冷冻室5连通的结构,则能够提高下降流的冷却效果。
在隔离部件13中,在下段冷冻室5的内侧下部的位置上设置有冷冻室返回口17,对上段冷冻室4、下段冷冻室5、制冰室3进行冷却后的冷气经由冷冻室返回口17流入蒸发器收纳室8中。冷冻室返回口17具有与蒸发器7的宽度大致相等的宽度尺寸。
然后,说明第一实施方式的冷冻循环。如图4所示,经由冷媒流动地管来依次连接了压缩冷媒地压缩机、对从压缩机24送出的冷媒进行散热的散热单元40、作为从散热单元40送出的冷媒进行减压的减压单元的毛细管43、作为从毛细管43送出的冷媒蒸发而冷却空气的冷却单元的蒸发器7。
如图2所示,在电冰箱本体1的下部后方设置的机械室19内设置压缩机24。
如图4所示,散热单元40具有配置在机械室19内的冷凝器40a(作为一个例子,为翅片管换热器)、散热管40b以及散热管40c。配置散热管40b,使其在外箱1a与内箱1b之间的绝热空间内,与外箱1a面接触。外箱1a一般为钢板制成,所以来自散热管40b的热在外箱1a上传导从而向外部散热。由此,可以抑制贮藏室的温度上升。
如图5所示,把散热管40c配置在上侧绝热隔板51、下侧绝热隔板52、横向隔离部53以及纵向隔离部54各自的内部前方。这些隔板(隔离部)因为与贮藏室接触所以为低温,但是前方成为各贮藏室的开口边缘,所以容易通过外部空气而升温。结果,有可能达到饱和水蒸气量而产生结露。因此,为了防止向电冰箱本体1的绝热箱体10的前方开口边缘(尤其是上侧绝热隔板51、下侧绝热隔板52、横向隔离部53以及纵向隔离部54的前方部)的结露,配置有散热管40c。
在散热单元40的出口侧(散热管40c的出口侧)设置有干燥器。干燥器41用于对冷媒中的水分进行干燥吸湿,防止管60内冻结阻塞,冷媒无法循环。
在干燥器的下游侧设置有作为冷媒流量调整单元的阀42(在第一实施方式的电冰箱本体1中为两通阀)。从蒸发器7朝向压缩机24的管70的一部分即管70a部分与毛细管43接近或者接触,毛细管43内的热移动到管70a内的冷媒。此外,用于防止结露的散热管40c如图5所示,特别重点地配置在温度差大的冷冻温度带室的贮藏室的前方开口边缘。
在蒸发器收纳室8的下方具备除霜加热器22。对除霜加热器22通电进行加热,使在蒸发器7以及其周边的蒸发器收纳室8的壁上形成的霜融化(参照图2)。通过霜的融解而产生的除霜水在流入到图2所示的在蒸发器收纳室8的下部具备的导水管23之后,经由排水管27到达配置在机械室19中的蒸发皿21。然后,通过配置在机械室19中的压缩机24以及冷凝器40a(未图示)的发热而蒸发。
此外,如图3所示,从蒸发器7的正面看在左上部具备安装在蒸发器7上的蒸发器传感器35,在冷藏室2中具备冷藏室温度传感器33、在下段冷冻室5中具备冷冻室温度传感器34,分别检测蒸发器7的温度(以下称为“蒸发器温度”)、冷藏室2的温度(以下称为“冷藏室温度”)、下段冷冻室5的温度(以下称为“冷冻室温度”)。
并且,电冰箱本体1具备检测设置电冰箱的周围的温度湿度环境(外部空气温度、外部空气湿度)的、未图示的外部空气温度传感器和外部空气湿度传感器。在蔬菜室6中也配置了蔬菜室温度传感器33a。通过把冷藏室温度传感器33、蔬菜室温度传感器33a、冷冻室温度传感器34设置在不与向各贮藏室的吹出冷气直接接触的场所,来提高检测精度。
此外,在第一实施方式的电冰箱中,作为冷媒使用异丁烷,冷媒封入量为88g。
在电冰箱本体1的顶壁上表面一侧配置有控制基板31,该控制基板31装配了CPU、ROM或RAM等存储器、接口电路等(参照图2)。控制基板31与所述外部空气温度传感器、外部空气湿度传感器、蒸发器温度传感器35、冷藏室温度传感器33、蔬菜室温度传感器33a、分别检测各贮藏室门的开闭状态的门传感器、设置在冷藏室2内壁上的未图示的温度设定器、设置在下段冷冻室5内壁上的未图示的温度传感器等连接。通过预先装配在所述ROM中的程序,进行压缩机24的ON/OFF、独立地驱动阀42、冷藏室风门20以及冷冻室风门50的省略了图示的各个执行器的控制、送风机9的ON/OFF控制或旋转速度控制、报告所述门打开状态的报警器的ON/OFF等控制。
然后,关于第一实施方式的电冰箱的冷却运转的控制,参照图6来进行说明。图6是表示第一实施方式的电冰箱的基本控制的控制流程图。通过控制基板31(参照图2)的CPU执行在ROM中存储的程序来进行控制。
如图6所示,电冰箱本体1通过接通电源而开始运转(开始),冷却电冰箱本体1的各个贮藏室。如果用户没有进行各贮藏室门的开闭,或者没有电冰箱周围的温度湿度环境发生变化热负荷变化的情况,基板上重复恒定的运转模式。即,进行稳定冷却运转。在图6中,直到该稳定冷却运转状态的控制过程被省略。另外,在第一实施方式的电冰箱的稳定冷却运转时,因为不会根据温度变化少的蔬菜室6的温度来进行控制,所以省略与蔬菜室6有关的说明。
在稳定冷却运转时,重复恒定的运转模式(运转循环),但是在此说明从执行了冷冻室冷却运转的状态开始的控制(步骤S101)。冷冻室冷却运转是指作为“驱动送风机9,锁闭冷藏室风门20,打开冷冻室风门50,驱动压缩机24(高速旋转)、打开阀42”的状态,执行冷冻温度带室(上段冷冻室4、下段冷冻室5、制冰室3)的冷却的运转。
在执行了冷冻室冷却运转的状态下,判定由冷藏室温度传感器33检测的冷藏室温度是否高于预先设定的冷藏室上限温度TR2(在本实施方式中TR2=6℃)(步骤S102)。
在没有成为冷藏室温度>冷藏室上限温度TR2时(NO)(在后面叙述在成为冷藏室温度>冷藏室上限温度TR2时(Yes)的控制),判定由冷冻室温度传感器34检测的冷冻室温度是否低于预先设定的冷冻室下限温度TF1(在本实施方式中TF1=-21℃)(步骤S103)。在没有成为冷冻室温度<冷冻室下限温度TF1时(No),再次返回步骤S101。
在步骤S103中,在冷冻室温度<冷冻室下限温度TF1时(Yes),继续关闭阀42(步骤S104),执行冷媒回收运转。冷媒回收运转是指在“驱动压缩机24,锁闭阀42”的状态下,主要以把蒸发器7内的冷媒回收到散热单元40一侧的目的执行的运转。在本实施方式的电冰箱中,在冷媒回收运转中驱动送风机9。
冷媒回收运转在经过时间t1之后结束(步骤S105)。在本实施方式中,t1=30秒,通过30秒的冷媒回收运转可以使蒸发器7内的冷媒足够少。然后,执行霜冷却运转(步骤S106)。霜冷却运转是,作为“驱动送风机9、打开冷藏室风门20,锁闭冷冻室风门50,停止压缩机24,锁闭阀42”,主要通过蒸发器7的霜的蓄冷来冷却冷藏温度带室(冷藏室2、蔬菜室6)的运转。因为将阀42关闭,散热单元40内保持高压状态,蒸发器7内保持低压状态。
在执行霜冷却运转的状态下,判定冷藏室温度是否低于预先设定的冷藏室下限温度TR1(步骤S107),蒸发器温度是否高于预先设定的基准温度Tevp1(步骤S108),是否经过了时间t2(步骤S 109)。在第一实施方式的电冰箱中TR1=1.5℃,Tevp1=-5℃,t2=10分钟,通过把t2设为10分钟能够抑制冷冻温度带室过度地温度上升。
在步骤S107~步骤S109都没有满足时(No),判定冷冻室温度是否高于预先设定的压缩机驱动温度TF2(在本实施方式中TF2=-19℃)(步骤S110),在不满足冷冻室温度>压缩机驱动温度TF2时(No),再次返回步骤S107(在后面叙述步骤S107~步骤S109中的某个被满足的情况(Yes))。在本实施方式的电冰箱中当高于Tevp=-5℃时,因为冷藏室温度与蒸发器温度的差减小,所以冷却效率减低。
在步骤S110中,在判定为冷冻室温度>TF2(Yes)时,继续打开阀42(步骤S111),执行压差缓和运转。压差缓和运转是指以缓和散热单元40与蒸发器7之间的压力差为目的,使阀42为打开状态的运转。
压差缓和运转在经过时间t3之后(步骤S112),继续驱动压缩机24,成为通过低速旋转(在本实施方式中设此时的压缩机转速为1200min-1)进行运转的冷藏室冷却运转(步骤S113)。第一实施方式的电冰箱t3=30秒,如果进行30秒的压差缓和运转,则可以把散热单元40的冷媒流入到蒸发器7中导致的冷却效率降低抑制为较小。
冷藏室冷却运转是指在“驱动送风机9,打开冷藏室风门20,锁闭冷冻室风门50,驱动压缩机24(低速旋转),打开阀42”的状态下,执行冷藏温度带室的冷却的运转。在执行冷藏室冷却运转的状态下,判定冷冻室温度是否高于预先设定的冷冻室上限温度TF3(步骤S114),是否经过了时间t4(步骤S115),在步骤S114、步骤S115都没有被满足时(No)(在后面叙述步骤S114、步骤S115被满足的情况(Yes)),转移到冷藏室温度<冷藏室下限温度TR1的判定(步骤S116)。在冷藏室温度<冷藏室下限温度TR1不被满足的情况下(No),再次返回步骤S114。在第一实施方式的电冰箱中,TF3=-16℃,t4=20分钟,通过把t4设为20分钟,抑制冷冻室60的温度过度上升。
在步骤S116中,在冷藏室温度<冷藏室下限温度TR1被满足时(Yes),执行蒸发器温度调节运转(步骤S117)。蒸发器温度调节运转是在“停止送风机9,驱动压缩机24,打开阀42,打开冷冻室风门50,锁闭冷藏室风门20”的状态下,不进行送风地对蒸发器7周边的热进行吸热的运转。
然后,判定是否经过了时间t5(步骤S118),蒸发器温度是否低于预先设定的基准温度Tevp2(在第一实施方式的电冰箱本体1中Tevp2=-20℃)(步骤S119)。在本实施方式中,t5=3分钟,多数情况下在3分钟内,蒸发器7的温度降低至能够冷却冷冻室60的程度。在步骤S118、步骤S119的某个条件被满足的情况下(Yes),压缩机2成为高速旋转(在本实施方式中1900min-1),送风机9运转,开始冷冻室冷却运转(步骤S120)。步骤S120的冷冻室冷却运转是在步骤S101中说明的状态的运转,以上成为第一实施方式的电冰箱的稳定冷却运转时的一系列的运转循环。
在第一实施方式的电冰箱中,在步骤S102中,判定冷藏室温度>TR2。在此,在由于冷藏室门2a、2b的开闭等,冷藏室2的温度上升时,满足步骤S102(Yes),进入步骤S201。在步骤S201中,冷藏室风门20打开,成为冷藏冷冻冷却运转。冷藏冷冻冷却运转在“驱动送风机9,打开冷藏室风门20,打开冷冻室风门50,驱动压缩机24,打开阀42”的状态下,同时冷却冷藏温度带室(冷藏室2、蔬菜室6)和冷冻温度带室(制冰室3、上段冷冻室4、下段冷冻室5)的运转。当进入到冷藏冷冻冷却运转时,继续转移到步骤S116的判定。
此外,还在步骤S114进行了冷冻室温度>TF3的判定,满足了步骤S114的情况下(Yes),执行冷藏冷冻运转(步骤S401),转移到步骤S116的判定。
此外,当在步骤S107中进行了冷藏室温度<TR1的判定,在步骤S108中进行了蒸发器温度>Tevp1的判定,在步骤S109中进行了是否经过了时间t2的判定,步骤S107~步骤S109中的某个被满足的情况下(Yes),停止送风机9(步骤S301),转移到步骤S110的判定。
然后,图7是把第一实施方式的电冰箱设置在外部空气温度为30℃,相对湿度为70%的环境中,表示成为稳定冷却运转状态时的箱内的温度变化、和送风机9、冷藏室风门20、冷冻室风门50、压缩机24以及阀42的控制状态的时序图。详细的测定条件遵照JIS C9801:2006。
如图7所示,在“驱动送风机,锁闭冷藏室风门,打开冷冻室风门,驱动压缩机(高速旋转),打开阀”的状态下执行的(A)冷冻室冷却运转在经过时间ta,冷冻室温度达到冷冻室下限温度TF1(满足图6中的步骤S103的状态),然后在“驱动送风机,锁闭冷藏室风门,打开冷冻室风门,驱动压缩机(高速旋转),锁闭阀”的状态下执行(B)冷媒回收运转(图6中的步骤S104)。
在从ta经过了时间t1(=30秒)的tb(满足图6中的步骤S 105的状态),在“驱动送风机,打开冷藏室风门,锁闭冷冻室风门,停止压缩机,锁闭阀”的状态下执行(C)霜冷却运转(图6中的步骤S106)。由此,在冷冻室冷却运转中,上升的冷藏室温度降低。
在(C)霜冷却运转中,在经过时间tc,因为满足了冷冻室温度>TF2(图6中的步骤S110),然后阀42成为打开状态(图6中的步骤S111),执行(D)压差缓和运转。
在从tc经过了时间t3(=30秒)的td(满足了图6中的步骤S112的状态),在“驱动送风机,打开冷藏室风门,锁闭冷冻室风门,驱动压缩机(低速旋转),打开阀”的状态下执行(E)冷藏室冷却运转(图6中的步骤S113)。
在经过时间te,满足冷藏室温度<TR1(图6中的步骤S116),然后在“停止送风机,锁闭冷藏室风门,打开冷冻室风门,驱动压缩机(低速旋转),打开阀”的状态下执行(F)蒸发器温度调节运转(图6中的步骤S117)。
在从te经过时间t5(=2分钟)的tf(满足了图6中的步骤S118的状态),成为“驱动送风机,锁闭冷藏室风门,打开冷冻室风门,驱动压缩机(高速旋转),打开阀”的(A)冷冻室冷却运转(图6中的步骤S120)。
以上说明了第一实施方式的电冰箱的结构和控制方法,然后说明第一实施方式的电冰箱起到的效果。
第一实施方式的电冰箱执行“驱动送风机,打开冷藏室风门,锁闭冷冻室风门,停止压缩机,打开阀”的第一运转模式(霜冷却运转)。由此,成为冷却效率高的电冰箱。以下说明其理由。
在冷冻循环运转的状态下,通过压缩机24而升压的高温高压的冷媒存在于散热单元40内。因此,当停止压缩机24时,升压作用消失,散热单元40内的冷媒流入成为低温低压的蒸发器7。该冷媒的流入因为是热负荷流入到电冰箱内,所以导致冷却效率减低。因此,在压缩机24停止时,通过阀42阻止冷媒的流入,能够有效提高冷却效率。
另一方面,在阻止了冷媒流入的情况下,蒸发器7保持低温,关于蒸发器7为低温,当考虑压缩机24下一次运转时,成为蒸发温度低的状态的运转。一般当蒸发温度低时,冷冻循环的冷却效率降低,所以压缩机24下一次运转时的冷却效率由于阻止冷媒的流入而降低。
因为存在以上那样的问题,现有的电冰箱的冷却效率不足够高,第一实施方式的电冰箱具备:电冰箱本体,其具备冷藏温度带室以及冷冻温度带室;冷冻循环,其通过冷媒流动的管连接了压缩冷媒的压缩机、对从该压缩机送出的冷媒进行散热的散热单元、对从该散热单元送出的冷媒进行减压的减压单元(毛细管)、以及从该减压单元送出的冷媒蒸发对空气进行冷却的冷却单元(蒸发器);冷媒流量调整单元(阀),其设置在散热单元和冷却单元之间,控制管内的冷媒流量;送风单元(送风机),其向冷藏温度带室以及冷冻温度带室输送通过冷却单元冷却的空气;第一送风量控制单元(冷藏室风门),其控制向冷藏温度带室的送风量;以及第二送风量控制单元(冷冻室风门),其控制向冷冻温度带室的送风量,在该电冰箱中,具备第一运转模式,该第一运转模式为进行控制,以便在压缩机停止的状态下,并且冷却单元的温度低于冷藏温度带室的状态时,置为冷媒流量调整单元使管内的冷媒停止流动,第一送风量控制单元向所述冷藏温度带室进行送风,所述第二送风量控制单元成为停止向冷冻温度带室送风的状态,驱动送风单元向冷藏温度带室送风。即,在低于冷藏室温度的蒸发器温度的状态下(参照图7),执行置为“驱动送风机,打开冷藏室风门,锁闭冷冻室风门,停止压缩机,锁闭阀”来冷却冷藏室的霜冷却运转。
由此,在执行霜冷却运转时,冷藏室的热负荷由于蒸发器7自身以及在蒸发器7上附着的霜进行吸热(蓄热),蒸发器7的温度(霜的温度)上升(参照图7的(C)霜冷却运转时的蒸发器温度)。该蓄热的热量在下一冷却运转中通过冷冻循环被吸热,但是此时,由于蓄热蒸发器7的温度上升,所以可以提高执行下一冷却运转时的蒸发温度(参照图7的(E)冷藏室冷却运转时的特别是初期的蒸发器温度)。因此,能够解决现有的由于使阀42为关闭状态而产生的、下一冷却运转时的蒸发温度低而导致的冷却效率降低的问题。此外,即使压缩机停止的次数增加,也能够抑制由于散热单元40内的冷媒流入到蒸发器7中而导致的损失,并且,还能够抑制为了冷却从散热单元40流入的冷媒而使用霜的冷能。此外,因为在低于冷藏室温度的蒸发器温度的状态下执行霜冷却运转,所以能够充分地进行冷藏室的冷却。根据以上所述,成为冷却效率高的电冰箱。
此外,第一实施方式的电冰箱,在第一运转模式之前进行第二运转模式,该第二运转模式为进行控制,以便驱动压缩机,置为冷媒流量调整单元使冷媒在所述管内流动的状态,并置为第一送风量控制单元停止向冷藏温度带室送风,第二送风量控制单元向冷冻温度带室进行送风的状态,驱动送风单元向冷冻温度带室送风。即在冷冻室冷却运转后执行霜冷却运转。在此,作为霜冷却运转之前的冷却运转,考虑了冷冻室冷却运转、冷藏室冷却运转、以及冷藏冷冻冷却运转,但是在设为冷藏室冷却运转或冷藏冷冻冷却运转时,在冷藏室温度由于冷却而成为低温的状态之后,执行霜冷却运转。当冷藏室温度低时,来自冷藏室的返回冷气的温度变低。因此,冷藏室返回冷气与蒸发器的温度差减小,可以充分提高热交换量。因此,在本实施方式中,作为霜冷却运转前的压缩24运转的运转模式,通过设为冷冻室冷却运转,可以提高冷却效率。
此外,第一实施方式的电冰箱在所述第一运转模式后继续执行第三运转模式,该第三运转模式为进行控制,以便驱动所述压缩机,置为冷媒流量调整单元使冷媒在管内流动的状态,并置为第一送风量控制单元向冷藏温度带室进行送风,第二送风量控制单元停止向冷冻温度带室送风的状态,驱动送风单元向冷冻温度带室送风。即,在霜冷却运转之后执行冷藏室冷却运转。在此,作为霜冷却运转后的冷却运转,考虑了冷冻室冷却运转、冷藏室冷却运转以及冷藏冷冻冷却运转,但是当向冷冻室送风时,流入蒸发器7的返回冷气的温度变低。因此,蒸发器7的温度(蒸发温度)降低。因此,在本实施方式中,作为成为通过霜冷却运转提高了蒸发器7的温度的状态后的冷却运转,可以通过置为返回冷气温度高的冷藏室冷却运转来提高冷却效率。
此外,在本实施方式中,具备检测冷冻温度带室的温度的冷冻室温度传感器,在冷冻室温度传感器的检测温度高于第一设定值时,转移到第三运转模式。即,根据冷冻室温度进行控制,以便从霜冷却运转转移到冷藏室冷却运转(图6中的步骤S112)。由此,通过继续进行霜冷却运转,可以防止冷冻室温度显著上升,可以执行可靠性高的冷却运转。此外,难以执行在冷冻室温度显著上升时进行的、冷藏冷冻冷却运转。因为冷藏冷冻冷却运转无法提高蒸发温度,所以冷冻循环的成绩系数低,当考虑节能性时不希望进行冷藏冷冻冷却运转。由此,根据本实施方式,通过缩短冷藏冷冻冷却运转,成为冷却效率高的电冰箱。另外,如果是能够起到相同效果的结构,可以是根据霜冷却运转时间来计算冷冻室温度,根据该温度转移到冷藏室冷却运转的控制。此时,还进行以下的考虑:在考虑贮藏室的门开闭或贮藏室的受容量的同时,根据送风机的驱动时间计算冷冻室温度。
此外,在第一运转模式前执行第四运转模式,该第四运转模式为进行控制,以便驱动压缩机,置为冷媒流量调整单元停止冷媒在管内流动,第一送风量控制单元以及第二送风量控制单元分别停止向冷藏温度带室以及冷冻温度带室送风的状态。即,在霜冷却运转前,执行冷媒回收运转(驱动压缩机,锁闭阀)。由此,因为能够减少在蒸发器7内残留的冷媒量,所以通过霜冷却运转,蒸发器温度容易上升,后续的冷却运转的冷却效率提高,并且,在冷媒回收运转(第四运转模式)过程中使送风机运转。由此,即使在冷媒回收运转过程中也能够在电冰箱内进行冷却,所以冷却效率提高。
此外,在霜冷却运转(第一运转模式)的执行时间长于预定时间时,停止送风机9(图6中的步骤S109)。在霜冷却运转过程中,因为不冷却冷冻温度带室,所以在该期间内,在冷冻温度带室内产生自然对流引起的温度分布。此时,根据冷冻温度带室内的食品的收容状况,有时即使冷冻室温度传感器的位置的温度低,但特别是冷冻温度带室上方的温度显著上升。在仅根据温度判定霜冷却运转结束时(不设置图6的步骤S109时),在上述那样的情况下,在冷冻室60内存在温度过度上升的部分,但是产生通过冷冻室温度传感器无法检测的情况。因此,通过对霜冷却运转的执行时间设置上限,成为可靠性高的电冰箱。
此外,具备检测冷藏温度带室的温度的冷藏室温度传感器,在霜冷却运转过程中,在冷藏室温度低于预定温度时,停止送风机9(图6中的步骤S107)。由此,不会产生过度地冷却冷藏室,冷藏室的收容食品冻结的不良情况。
此外,具备检测蒸发器的温度的蒸发器温度传感器,在蒸发器温度高于设定值时,在霜冷却运转过程中停止送风机9(图6中的步骤S108)。由此,在成为过度冷却冷藏室的状态后,或者在冷藏室温度与蒸发器温度的差小冷却效率低的状态后继续进行送风,可以降低送风机的动力损失。
此外,在冷冻室温度传感器的检测温度高于第二设定值时,进行控制以便成为冷媒流量调整单元使冷媒在管内流动的状态,上述第二设定值低于第一设定值。即,根据冷冻室温度,执行使阀42成为打开状态的压差缓和运转(图6中的步骤S111)。在压缩机24运转前,在预定时间的期间内,使阀42为打开状态,由此可以使冷却效率的减低停止到最小限度,成为压缩机容易启动的状态。由此,可以成为难以产生无法启动压缩机,冷却恶化的事态的电冰箱。
此外,在冷藏室冷却运转(第三运转模式)长于预定时间时,执行冷藏冷冻冷却运转(图6中的步骤S115)。在霜冷却运转以及冷藏室冷却运转中,因为不冷却冷冻温度带室,所以在该期间,在冷冻温度带室内产生自然对流引起的温度分布。此时,存在即使冷冻室温度传感器的位置的温度低,但特别是冷冻室上方的温度显著上升的情况。因此,在继霜冷却运转后执行的冷藏室冷却运转的时间长的情况下,并不根据冷冻室传感器的检测温度来进行冷藏冷冻冷却运转,能够成为可靠性高的电冰箱。
此外,把蒸发器温度传感器35配置在蒸发器7的左上部。关于霜冷却运转中的蒸发器的温度分布,在蒸发器7内通过的冷气流的上游侧温度高,在下游侧温度低。因此,当在蒸发器7的上游侧配置蒸发器温度传感器时,即使在对冷藏温度带室进行冷却的冷能在蒸发器中充足的状态下,有时由于蒸发器温度的上升,结束霜冷却运转(满足了图6中的步骤S108(Yes),通过步骤S301送风机停止)。由此,为了通过蒸发器7的冷能充分地冷却冷藏温度带室,希望把蒸发器温度传感器35设置在在蒸发器7内通过的冷气流的下游侧。如果是冷气流的下游侧,可以不是图3所示的蒸发器温度传感器的位置。
另外,作为用于更加确切地判断是否通过蒸发器7的蓄冷来冷却冷藏室的其他的实施方式,具有设置多个蒸发器温度传感器的方式。此时,至少在蒸发器内通过的冷气流的下游侧配置一个,在上游侧配置一个。根据向蒸发器着霜的状态,产生尽管检测到冷气流下游侧的蒸发器温度传感器的温度低的状态,也没有充分冷却所通过的返回冷气的事态。该事态例如以下情况时产生,冷藏温度带室的返回冷气的流动根据着霜的状态而产生偏流,在下游侧的蒸发器温度传感器的周边剩余一些霜(蓄冷),成为无法充分进行热交换的状态。此时,蒸发器7的上游侧的温度上升。因此,配置多个蒸发器温度传感器,至少在蒸发器7的上游侧和蒸发器7的下游侧配置蒸发器温度传感器,根据它们的平均温度等判断蒸发器7的蓄冷的状态,由此避免上述事态。
(实施例2)
参照图8以及图9说明本发明的电冰箱的第二实施方式。第二实施方式的电冰箱与第一实施方式的电冰箱的结构相同(图1~图5),因此省略结构的说明。
图8是表示第二实施方式的电冰箱的基本的控制的流程图。图8的步骤S101~S110成为与第一实施方式的电冰箱(图6)相同的控制,所以省略说明,从满足步骤S110的情况(Yes)开始说明。
当假设在步骤S110中满足冷冻室温度>TF2(Yes)时,阀42成为打开(步骤S501),然后压缩机运转(步骤S502)。此时,因为在步骤S104中使阀关闭,所以关于在压缩机吸入侧和排出侧的大的压差,有时压缩机不按照指令启动。因此,然后判定压缩机是否按照指令启动(步骤S503)。在此,在压缩机没有启动时(步骤S503为Yes时),然后在步骤S601中判定是否为第N次(在第二实施方式的电冰箱中N=4)的失败。在启动失败不满N次时(在步骤S601中为No时),在经过时间t6后(步骤S602)再起启动压缩机(步骤S502)。另外,在第二实施方式的电冰箱中t6为10秒。因此,在第一次至第三次压缩机启动时,执行10~30秒的压差缓和运转,如果是10~30秒钟,则散热单元内的冷媒流入蒸发器导致的冷却效率的降低比较小。
此外,在启动失败了N=4次,满足了步骤S061时(Yes),在经过时间t7之后(步骤S701)再次启动压缩机(步骤S502)。在第二实施方式的电冰箱中t7为10分钟。在第二实施方式的电冰箱中在执行了10分钟的压差缓和运转的情况下,因为完全消除了散热单元与蒸发器的压差,所以成为能够可靠地启动压缩机的状态。
在压缩机已启动时(步骤S503为No时),然后送风机运转,执行冷藏室冷却运转。以后的步骤S114~步骤S120成为与第一实施方式的电冰箱(图6)相同的控制,因此省略说明。
图9是把第二实施方式的电冰箱设置在外部空气温度为30℃,相对湿度为70%的环境中,表示成为稳定冷却运转的状态时的电冰箱内的温度变化、和送风机、冷藏室风门、冷冻室风门、压缩机以及阀的控制状态的时序图。详细的测定条件遵照JIS C 9801:2006。图9的(A)冷冻室冷却运转~(C)霜冷却运转(直到经过时间tc)成为与第一实施方式的电冰箱(图7)大体相同的时序图,因此省略说明。
如图9所示,在把第二实施方式的电冰箱配置在外部空气温度为30℃,相对湿度为70%的环境中时,在经过时间tc,因此冷冻室温度达到压缩机运转温度TF2(图8的步骤S110),阀变为打开(图8中的步骤S501),压缩机运转(图8中的步骤S502)。在此时的条件下,第二实施方式的电冰箱,压缩机启动成功(图8中的步骤S503为No),送风机运转(图8中的步骤S504),成为(E)冷藏室冷却运转。因此,此时不执行压差缓和运转(图6的(D)的状态),而是执行(E)冷藏运转。以后成为与第一实施方式的电冰箱大体相同的时序图,所以省略说明。
如上所述,在第二实施方式的电冰箱中,具备在霜冷却运转(第一运转模式)后控制冷媒流量调整单元使冷媒在管内流动的步骤;指令压缩机的启动的步骤;以及判定压缩机是否启动的步骤,在压缩机没有启动的状态时,在经过缓和散热单元的冷媒管内压力和冷却单元的冷媒管内压力的预定时间后,再次移动到指令所述压缩机启动的步骤。即,在压缩机24的启动失败时,执行压差缓和运转(通过图8的步骤S503进行判定)。由此,在成为即使不执行压差缓和运转也能够启动压缩机的条件的情况下,像图9所示那样不执行压差缓和运转而使压缩机24运转,在不需要压差缓和运转的条件下不执行压差缓和运转,可以把散热单元40内的冷媒流入蒸发器7中而导致的冷却效率降低抑制为最小限度。
本发明不限于上述各个实施例,包含各种变形例。例如,上述实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的实施例,并不一定具备所说明的全部的结构。此外,可以把某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构。此外,还能够在某个实施例的结构中追加其他实施例的结构。此外,关于各个实施例的结构的一部分,能够进行其他结构的追加、删除、置换。
Claims (10)
1.一种电冰箱,其具有:电冰箱本体,其具备冷藏温度带室以及冷冻温度带室;
冷冻循环,其通过冷媒流动的管连接了压缩冷媒的压缩机、对从该压缩机送出的冷媒进行散热的散热单元、对从该散热单元送出的冷媒进行减压的减压单元、以及从该减压单元送出的冷媒蒸发对空气进行冷却的冷却单元;
冷媒流量调整单元,其设置在所述散热单元和所述冷却单元之间,控制所述管内的冷媒流量;
送风单元,其向所述冷藏温度带室以及所述冷冻温度带室输送通过所述冷却单元冷却的空气;
第一送风量控制单元,其控制向所述冷藏温度带室的送风量;以及
第二送风量控制单元,其控制向所述冷冻温度带室的送风量,所述电冰箱的特征在于,
具备:
第一运转模式,该第一运转模式为进行控制,以便在所述压缩机停止的状态下,并且所述冷却单元的温度低于0℃且所述冷却单元的温度低于所述冷藏温度带室的状态时,置为所述冷媒流量调整单元使所述管内的冷媒停止流动,所述第一送风量控制单元向所述冷藏温度带室进行送风,所述第二送风量控制单元成为停止向所述冷冻温度带室送风的状态,驱动所述送风单元向所述冷藏温度带室送风,以及
第二运转模式,该第二运转模式为进行控制,以便驱动所述压缩机,置为所述冷媒流量调整单元使所述冷媒在所述管内流动的状态,并置为所述第一送风量控制单元停止向所述冷藏温度带室送风,所述第二送风量控制单元向所述冷冻温度带室进行送风的状态,驱动所述送风单元向所述冷冻温度带室送风,
其中,在所述第二运转模式后执行所述第一运转模式,并在所述冷却单元的温度变高直至低于0℃的预定温度时,使所述送风单元停止。
2.根据权利要求1所述的电冰箱,其特征在于,
在所述第一运转模式后执行第三运转模式,该第三运转模式为进行控制,以便驱动所述压缩机,置为所述冷媒流量调整单元使所述冷媒在所述管内流动的状态,并置为所述第一送风量控制单元向所述冷藏温度带室进行送风,所述第二送风量控制单元停止向所述冷冻温度带室送风的状态,驱动所述送风单元向所述冷藏温度带室送风。
3.根据权利要求2所述的电冰箱,其特征在于,
具备检测所述冷冻温度带室的温度的冷冻室温度传感器,在该冷冻室温度传感器的检测温度高于第一设定值时,转移到所述第三运转模式。
4.根据权利要求1所述的电冰箱,其特征在于,
在第四运转模式后执行所述第一运转模式,该第四运转模式为进行控制,以便驱动所述压缩机,置为所述冷媒流量调整单元停止冷媒在所述管内流动,所述第一送风量控制单元以及所述第二送风量控制单元分别停止向所述冷藏温度带室以及所述冷冻温度带室送风的状态。
5.根据权利要求4所述的电冰箱,其特征在于,
在所述第四运转模式中驱动所述送风单元。
6.根据权利要求1所述的电冰箱,其特征在于,
具备检测所述冷藏温度带室的温度的冷藏室温度传感器,在该冷藏室温度传感器的检测温度低于设定值时,停止所述送风单元。
7.根据权利要求1所述的电冰箱,其特征在于,
所述冷却单元是蒸发器,在所述蒸发器内流动的冷气的下游侧设置检测该蒸发器的温度的蒸发器温度传感器。
8.根据权利要求3所述的电冰箱,其特征在于,
在所述冷冻室温度传感器的检测温度高于第二设定值时,把所述冷媒流量调整单元控制为冷媒在所述管内流动的状态,
其中,所述第二设定值低于所述第一设定值。
9.根据权利要求2所述的电冰箱,其特征在于,
在所述第三运转模式的执行时间长于预定时间时,使所述第二送风量控制单元成为向所述冷冻温度带室进行送风的状态。
10.根据权利要求1所述的电冰箱,其特征在于,
具备:在所述第一运转模式后控制所述冷媒流量调整单元以使所述管内的冷媒流动的步骤;
指令所述压缩机启动的步骤;以及
判定所述压缩机是否启动的步骤,
在所述压缩机没有启动的状态时,在经过预定时间对所述散热单元的冷媒管内压力和所述冷却单元的冷媒管内压力进行缓和后,再次转移到指令所述压缩机启动的步骤。
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