CN107917570A - 冰箱及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用在停止压缩机时高压制冷剂由于压力差而流入到蒸发器，来减少压缩机以及除霜加热器的耗电的效率良好的冰箱及其控制方法。使用一种冰箱，具有：配管，连接于压缩机、冷凝器、减压器以及蒸发器，并且使制冷剂循环；旁路配管，使从上述冷凝器向上述蒸发器的上述制冷剂循环；和切换阀，对从上述配管向上述旁路配管的流路进行切换。此外，使用一种冰箱的使用方法，具有：通常运转，使制冷剂在压缩机、冷凝器、减压器和蒸发器之间循环；和除霜运转，除去上述减压器，使上述制冷剂在上述压缩机、上述冷凝器和上述蒸发器之间循环。

Description

冰箱及其控制方法

技术领域

本发明涉及冰箱。特别地，涉及压缩机以及除霜用加热器的耗电量减少了的冰箱。

背景技术

作为现有的冰箱的除霜时的耗电量减少的技术，存在如下技术：将压缩机的废热蓄热于水等液体，在除霜时通过与冷却用的配管不同系统的配管，使用泵来使其在箱内循环，进行蒸发器的除霜(例如参照专利文献1)。图5是表示专利文献1中所述的现有的除霜用加热器的耗电量减少的构成图。

在图5中，设置充满蓄热剂以使得覆盖制冷剂压缩用的压缩机30的护套31，护套31与用于使蓄热剂循环的配管32连接。在配管32形成循环泵33、蓄热箱34、电磁阀35依次连接闭合的系统。在循环泵33与电磁阀35之间连接除霜用的箱内循环配管36，这些也形成闭合的系统。

另外，在蓄热箱34设置辅助加热器37。此外，在电磁阀35中使用三方切换阀。

在冰箱的冷却运转中，打开电磁阀35，使蓄热箱34与护套31连通，通过循环泵33来使蓄热剂(水等液体)在配管32中循环。蓄热剂在护套31中通过压缩机30的发热而被加热，蓄热箱34内的蓄热剂也逐渐升温。由此，将压缩机30的废热蓄热于蓄热箱34。

在冰箱切换为除霜运转时，压缩机30停止，将电磁阀35向箱内循环配管36侧打开，使循环泵33进行动作，使蓄热剂在箱内循环配管36内循环并进行除霜。根据需要来向辅助加热器37通电，保持蓄热剂的温度。

此外，作为现有的冰箱的除霜用加热器的耗电量减少的技术，也存在使冷却用制冷剂从压缩机侧逆流的技术(例如参照专利文献2)。图6是表示专利文献2中所述的现有的除霜用加热器的耗电减少的冷冻循环的构成图。箭头表示制冷剂流动方向(冷却运转时)。

图6的冷冻循环是由压缩机43、冷凝器44、毛细管45和二个蒸发器(F蒸发器40、R蒸发器42)构成的冷冻循环。在冷凝器44与毛细管45之间设置差压阀46，在F蒸发器40与R蒸发器42之间设置电磁阀41。

在通常的冷却运转中，电磁阀41被开放，通过差压阀46来控制制冷剂压力并且使制冷剂循环。

在除霜时(压缩机停止)，电磁阀41被关闭，并且差压阀46也被关闭。由此，压缩机43内的残留高压制冷剂气体由于压力差而逆流流入低压的R蒸发器42内。利用基于该制冷剂气体的冷凝潜热并进行除霜。

此外，一般地，压缩制冷剂的压缩机由于制冷剂的吸入温度变高而运转效率降低，因此通过空冷或水冷来抑制效率的降低。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2000-304415号公报

专利文献2：JP特开平4-194564号公报

但是，在现有的专利文献1的构成中，由于将压缩机30由被蓄热剂充满的护套31覆盖，因此压缩机30的散热被阻碍。其结果，压缩机30的温度上升，产生运转效率的降低。结果，通常的冷却时的耗电增大。

进一步地，由于新进行另外系统中的蓄热剂的循环，因此需要蓄热箱34、循环泵33、配管32、箱内循环配管36等的空间，冰箱的箱内容量降低。

此外，在现有的专利文献2的构成中，使高压制冷剂气体经由用于防止压缩机43内的逆流的阀来逆流。因此，难以进行流量的调整。此外，也存在流入的高压制冷剂气体的减少。结果，不能充分减少除霜加热器的电力量。

发明内容

本发明解决所述现有的课题，其目的在于，提供一种小型且减少了耗电的效率良好的冰箱及其控制方法。

为了实现上述目的，使用一种冰箱，该冰箱具有：配管，连接于压缩机、冷凝器、减压器以及蒸发器，并且使制冷剂循环；旁路配管，使从上述冷凝器向上述蒸发器的上述制冷剂循环；和切换阀，对从上述配管向上述旁路配管的流路进行切换。

此外，使用一种冰箱的控制方法，具有：通常运转，使制冷剂在压缩机、冷凝器、减压器和蒸发器之间循环；和除霜运转，除去上述减压器，使上述制冷剂在上述压缩机、上述冷凝器和上述蒸发器之间循环。

根据本发明的冰箱，能够大幅度地减少压缩机以及除霜用加热器的耗电。

附图说明

图1是实施方式1中的冷冻循环的构成图。

图2A是实施方式1的散热部件的侧视图。

图2B是实施方式1的散热部件的主视图。

图3A是实施方式1中的压缩机与散热部件的俯视图。

图3B是实施方式1中的压缩机与散热部件的侧视图。

图4是表示实施方式1中的各部控制的关系的图。

图5是表示专利文献1中所述的现有的蓄热剂的路径的构成图。

图6是专利文献2中所述的现有的冷冻循环的构成图。

-符号说明-

1 压缩机

2 冷凝器

3 减压器

4 蒸发器

5 切换阀

6 第2配管

7 散热部件

8 冷却风扇

9 加热器

10 翅片

12 第3配管

15 第1配管

16 控制部

16a 第1控制部

16b 第2控制部

16c 第3控制部

30 压缩机

31 护套

32 配管

33 循环泵

34 蓄热箱

35 电磁阀

36 箱内循环配管

37 辅助加热器

40 蒸发器

41 电磁阀

42 蒸发器

43 压缩机

44 冷凝器

45 毛细管

46 差压阀

具体实施方式

以下，参照附图来对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1是本发明的实施方式1中的冷冻循环的配管示意图。

在图1中，在循环制冷剂的第1配管15中依次具备：压缩机1、冷凝器2、减压器3(毛细管)和蒸发器4。箭头表示制冷剂的流动方向。此外，存在控制整体的控制部16。控制部16也可以包含多个控制部、换句话说也可以包含第1控制部16a、第2控制部16b和第3控制部16c等。

压缩机1发挥对冷冻循环内的气相的制冷剂进行压缩并且使冷冻循环内的制冷剂循环的作用。

冷凝器2对被压缩的气相的制冷剂进行冷凝、液化，并使制冷剂的冷凝潜热释放。

减压器3(毛细管)降低液相的制冷剂的压力。

蒸发器4通过使被减压的液相的制冷剂气化，来从蒸发器4吸收制冷剂的气化潜热。由此，通过蒸发器4来进行冷却。

在冷凝器2与减压器3(毛细管)之间具备切换阀5，能够将流路切换到第2配管6。

切换阀5从出自冷凝器2的制冷剂的流路(第1配管15)切换为第2配管6。并且，第2配管6形成将制冷剂送往压缩机1的流路。

此外，在压缩机1的外壳(壳)表面安装散热部件7，第2配管6经由散热部件7来与蒸发器4的入口相连结。

散热部件7是为了促进由压缩机1的驱动产生的热的扩散而在压缩机1的壳被配置于表面的表面积较大的部件。散热部件7是散热片等。

进一步地，在压缩机1，为了抑制由于压缩机1在驱动中产生的热而导致压缩机1的温度上升，存在用于向压缩机1送风的冷却风扇8。

在蒸发器4的附近，存在由于通电而发热的加热器9。加热器9对蒸发器4进行加热，将附着于蒸发器4的表面的霜融解。

<散热部件7>

图2A、图2B是散热部件7的构成的一个例子，使用了翅片管。图2A是散热部件7的侧视图。图2B是散热部件7的主视图。箭头表示制冷剂的流动的方向。

具备第3配管12的管11被钎焊于散热用的翅片10。第3配管12与第2配管6连接。

在本实施方式中，第3配管12形成为由管11形成的长方形剖面。但是，也可以设为在管11内部设置凹凸形状并增大第3配管12的内部的表面积的构成。

图3A和图3B中表示将散热部件7设置于压缩机1的一个例子的构成。箭头表示制冷剂的流动的方向。

图3A是散热部件7与压缩机1的俯视图。图3B是散热部件7与压缩机1的侧视图。

将散热部件7一体设置为卷绕于压缩机1的壳的侧面。从热传导性的观点来看，优选将散热部件7与压缩机1一体设置。并且，优选翅片10相对于冷却风扇8的风的朝向而平行设置。进一步地，优选翅片10被配置为在冷却风扇8停止时相对于自然对流的朝向垂直。这是由于在压缩机1的冷却风扇8运转时的散热方面和冷却风扇8停止时的蓄热方面优选。

<动作>

在如上述那样构成的冷冻循环中，在通常的冷却运转中，在压缩机1中对气相的制冷剂进行压缩并且将制冷剂送出到冷冻循环内。然后，在冷凝器2中对被压缩的气相的制冷剂进行冷凝、液化，使制冷剂的冷凝潜热释放。然后，在通过减压器3(毛细管)来降低液相的制冷剂的压力后，在蒸发器4中使被减压了的液相的制冷剂气化。由此，从蒸发器4吸收制冷剂的气化潜热。

由此，针对被冷却的蒸发器4，使用使空气向蒸发器4表面循环的风扇(未图示)来进行热交换并使其在冷冻/冷藏箱内循环，从而将食品冷冻/冷却保存。此时，冷却风扇8驱动，抑制压缩机1的温度上升。

若继续该冷却运转，则被食品吸收的水分作为霜而附着并生长于蒸发器4。由此，蒸发器4的热交换性能降低，因此为了将该热交换性能的降低复位，通过暂时停止压缩机1来停止冷却运转，并进行除霜运转。

使用图4来表示本实施方式中的除霜时。作为除霜前运转，通过第1控制部16a，在冷却运转结束前、压缩机1的停止前，停止冷却风扇8。由此，抑制压缩机1以及散热部件7的散热。结果，能够使压缩机1以及散热部件7蓄热。

然后，通过第2控制部16b，停止压缩机1并且通过切换阀5来从第1配管15切换为第2配管6。使制冷剂流过第2配管6。通过切换流路，使制冷剂通过形成于散热部件7的第3配管12。通过使积蓄于压缩机1和散热部件7的热移动至制冷剂来使制冷剂气化。使该气相制冷剂流过蒸发器4，使其在蒸发器4内部冷凝，从而对蒸发器4进行加热，用于融解附着于蒸发器4的霜。

然后，通过第3控制部16c，向除霜加热器9通电并将蒸发器4的霜完全融解后，使除霜加热器9停止并结束除霜运转。

然后，通过切换阀5来关闭向第2配管6的流路并将流路切换为通常回路后，使压缩机1和冷却风扇8驱动并返回到通常运转。

另外，也可以将第2控制部16b、第1控制部16a汇总并通过控制部16来进行控制。

<效果>

根据所涉及的构成，通过使用并联连接于切换阀5和减压器3(毛细管)的第2配管6，能够消除由于现有的压缩机的逆流而产生的提供到蒸发器的制冷剂的减少。此外，通过将第2配管6配置于壁内，由于未配置现有的其他系统的蓄热材的循环中出现的箱内循环配管等，因此不会减少箱内容量，减少除霜加热器9的通电时间、输出，能够减少除霜所需的耗电。

并且，通过冷却运转、除霜前运转、除霜的控制，在冷却运转时通过基于风扇的强制冷却来冷却压缩机壳并降低吸入温度，提高压缩机的运转效率并减少耗电，在除霜前运转中，停止风扇并提高压缩机壳温度。由此，能够增加与提供给蒸发器的制冷剂的热交换效率，以及能够增加供给热量。

另外，散热部件7不是必须构成要素，优选具有该部件。此外，第2配管6通过散热部件7或者压缩机1也不是必须的，是优选的例子。

产业上的可利用性

本发明的冰箱具有通过提高冷却运转时的压缩机的运转效率来减少耗电，通过利用除霜时的压缩机壳的废热来减少除霜加热器的耗电的效果，不仅能够应用于家庭用或业务领域的冰箱，也能够应用于各种冷冻设备的耗电减少。

Claims (11)

1.一种冰箱，具有：

第1配管，连接于压缩机、冷凝器、减压器以及蒸发器，并且使制冷剂循环；

第2配管，使从所述冷凝器向所述蒸发器的所述制冷剂循环；和

切换阀，对从所述第1配管向所述第2配管的流路进行切换。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

所述第2配管从所述冷凝器的下游侧向所述蒸发器并联连接于所述减压器。

3.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

所述切换阀位于所述冷凝器的下游侧，将流路切换至所述减压器或者所述第2配管。

4.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

进一步地，所述第2配管具有进行所述压缩机与所述第2配管的热交换的第3配管。

5.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

在所述压缩机的外壳表面具备散热部件，该散热部件具有制冷剂的流路，

所述散热部件与所述第2配管连接。

6.根据权利要求5所述的冰箱，其中，

所述第3配管位于所述散热部件与所述压缩机之间。

7.根据权利要求5所述的冰箱，其中，

所述冰箱还具有：对所述散热部件进行冷却的冷却风扇。

8.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

所述冰箱具有：第2控制部，在对所述蒸发器进行除霜时，停止所述压缩机并且将所述切换阀向第2配管侧开放，在通过所述压缩机来将滞留于所述冷凝器的高压制冷剂加温后，提供给所述蒸发器。

9.根据权利要求1所述的冰箱，其中，

所述冰箱还具备：第1控制部，在对所述蒸发器进行除霜前，通过在冷却运转中、所述压缩机运转中停止所述冷却风扇，来抑制所述压缩机1以及所述散热部件的散热，使所述压缩机1以及所述散热部件7蓄热。

10.一种冰箱的控制方法，具有：

通常冷却运转，使制冷剂在压缩机、冷凝器、减压器和蒸发器之间循环；和

除霜运转，除去所述减压器以外，使所述制冷剂在所述压缩机、所述冷凝器和所述蒸发器之间循环。

11.根据权利要求10所述的冰箱的控制方法，其中，

在所述除霜运转中，包含：

第1工序，在对所述蒸发器进行除霜前，通过在所述通常冷却运转时、所述压缩机运转中停止冷却风扇，从而抑制所述压缩机以及所述散热部件的散热，使所述压缩机以及所述散热部件蓄热；和

第2工序，在对所述蒸发器进行除霜时，停止所述压缩机并且将所述切换阀向第2配管侧开放，通过所述压缩机来对滞留于所述冷凝器的高压制冷剂进行加温后，提供给所述蒸发器。