CN112378146B - 冰箱 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冰箱,即使在一部分储藏室的负荷变大的情况下,作为冰箱整体也能发挥较高的冷却效率。该冰箱具备第一冷藏温度带室、第二冷藏温度带室及冷冻温度带室,在上述第一冷藏温度带室的背部具备第一蒸发器及第一送风机,在上述冷冻温度带室或上述第二冷藏温度带室的背部具备第二蒸发器及第二送风机,该冰箱具备:第一风路,其通过上述第一送风机的驱动使与上述蒸发器进行了热交换的空气向上述第一冷藏温度带室流通;以及第二风路,其通过上述第二送风机的驱动使与上述第二蒸发器进行了热交换的空气向上述冷冻温度带室及第二冷藏温度带室流通,还具备空气流通切断单元,该空气流通切断单元切断上述第一风路与上述第二风路之间的空气的流通。
Description
本申请为分案申请;其母案的申请号为“2018110294029”,发明名称为“冰箱”。
技术领域
本发明涉及冰箱。
背景技术
作为本技术领域的背景技术,例如具有日本特开2006-64256号公报(专利文献1)。
专利文献1中公开了一种冰箱,其中,作为主体的轮廓由隔热箱体构成,该隔热箱体的内部空间(即箱内)自上方起,具备冷藏室、冰室、选择冷冻或冷藏的选择室、冷冻室、蔬菜室,冷藏室由作为冷藏室用蒸发器的第一蒸发器冷却,另外,冰室、选择室以及冷冻室由作为冷冻室用蒸发器的第二蒸发器冷却,蔬菜室经由与冷冻室之间的隔壁等,被冷冻室的冷却空气间接地冷却(例如专利文献1的图3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-64256号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1所记载的冰箱具备冷藏室、冷冻温度带室(冰室、选择室、冷冻室)、蔬菜室,利用冷藏室用蒸发器冷却冷藏室,利用冷冻室用蒸发器冷却冰室、选择室以及冷冻室,设置于冷冻室的下方的蔬菜室经由与冷冻室之间的隔壁等,被冷冻室的冷却空气间接地冷却。
在间接地冷却的情况下,为了提高蔬菜室的冷却能力,需要促进经由隔壁的传热。一般而言,为了促进经由隔壁的传热,扩大由隔壁隔开的空间(冷冻室和蔬菜室)的温度差是有效的。因此,在由于周围环境温度较高、在蔬菜室中收纳有温度较高的食品,或者因夹住食品等而在蔬菜室门扇扇与隔热箱体之间产生间隙的原因,蔬菜室的负荷较大,需要充分提高冷却能力的情况下,需要将冷冻室过度地维持为低温,冷却效率降低。另外,与冷冻室相接的冷藏室也由于将冷冻室过度地维持为低温而间接地受到冷冻室的热影响,从而产生冷却效率降低的问题。即,为了冷却一部分储藏室的负荷,产生了作为冰箱整体的冷却效率降低的问题。
本发明是鉴于上述课题而做成的,其目的在于,提供一种冰箱,具备冷藏室、冷冻室、蔬菜室,而且即使在一部分储藏室的负荷变大了的情况下,作为冰箱整体也能够发挥较高的冷却效率。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,例如采用权利要求书记载的结构。
本申请包括多个解决上述课题的方案,若列举其中一例,则提供一种冰箱,其具备第一冷藏温度带室、第二冷藏温度带室、以及冷冻温度带室,在上述第一冷藏温度带室的背部具备第一蒸发器及第一送风机,在上述冷冻温度带室或上述第二冷藏温度带室的背部具备第二蒸发器及第二送风机,上述冰箱的特征在于,具备:第一风路,其通过上述第一送风机的驱动使与上述蒸发器进行了热交换的空气向上述第一冷藏温度带室流通;以及第二风路,其通过上述第二送风机的驱动使与上述第二蒸发器进行了热交换的空气向上述冷冻温度带室及第二冷藏温度带室流通,还具备空气流通切断单元,该空气流通切断单元切断上述第一风路与上述第二风路之间的空气的流通。
发明效果
根据本发明,能够提供具备冷藏室、冷冻室、蔬菜室的冰箱,其中,即使在一部分储藏室的负荷变大了的情况下,作为冰箱整体也能够发挥较高的冷却效率。
附图说明
图1是实施例的冰箱的主视图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图2的B-B剖视图。
图4是表示实施例的冰箱的风路结构的示意图。
图5是表示实施例的冰箱的冷冻循环结构的概略图。
图6是表示实施例的冰箱的蒸发器的图。
图7是表示实施例的冰箱的通常时的运转控制的流程图。
图8是表示实施例的冰箱的高负荷时的运转控制的流程图。
图9是表示实施例的冰箱的通常时的控制的时间图的一例。
图10是表示实施例的冰箱的高负荷时的控制的时间图的一例。
图11是表示冰箱的蒸发器温度、理论性能系数、冷藏室温度的关系的图表。
图12是表示冰箱的冷冻循环的状态的莫里尔图。
图中:
1—冰箱,2—冷藏室(第一冷藏温度带室),2a、2b—冷藏室门扇,3—制冰室,4—上层冷冻室,5—下层冷冻室,3a、4a、5a—冷冻室门扇,6—蔬菜室(第二冷藏温度带室),6a—蔬菜室门扇,7—冷冻室(3、4、5的总称),8a—冷藏用蒸发器室(第一蒸发器收纳室),8b—冷冻用蒸发器室(第二蒸发器收纳室),9a—冷藏用风扇(第一送风机),9b—冷冻用风扇(第二送风机),10—隔热箱体,10a—外箱,10b—内箱,11—冷藏室送风路,11a—冷藏室吐出口,12—冷冻室送风路,12a—冷冻室吐出口,13—蔬菜室送风路,13a—蔬菜室吐出口,14a—冷藏用蒸发器(第一蒸发器),14b—冷冻用蒸发器(第二蒸发器),15a、15b、15c—冷藏室返回风路,16—铰链盖,17—冷冻室返回口,18—蔬菜室返回风路,18a—蔬菜室返回口,19—蔬菜室挡板,21—辐射加热器,22a、22b—排水口,23a、23b—导水管,24—压缩机,26—箱外风扇,27a—冷藏用排水管,27b—冷冻用排水管,28、29、30—隔热分隔壁,31—控制基板,32—蒸发皿,35—冷鲜室,39—机械室,40a—冷藏用蒸发器温度传感器,40b—冷冻用蒸发器温度传感器,41—冷藏室温度传感器(第一负荷探测单元),42—冷冻室温度传感器(第二负荷探测单元),43—蔬菜室温度传感器,50a、50b—箱外散热器(散热单元),50c—结露抑制配管(散热单元),51—干燥器,52—三通阀(制冷剂控制单元),53a—冷藏用毛细管(减压单元),53b—冷冻用毛细管(减压单元),54a—冷藏用气液分离器,54b—冷冻用气液分离器,55a、55b—热交换部,56—止回阀,91—除臭部件,95a、95b—冷藏室垫圈(第一密封部件),96a、96b、96c—冷冻室垫圈(第二密封部件),97—蔬菜室垫圈(第三密封部件),101—导水管部加热器,102—排水管上部加热器,103—排水管下部加热器。
具体实施方式
以下,参照适宜附图,并且详细地说明本发明的实施例。
实施例1
对本发明的冰箱的实施例进行说明。首先,参照图1~图5,对实施例的冰箱的结构进行说明。图1是实施例的冰箱的主视图,图2是图1的A-A剖视图,图3是图2的B-B剖视图,图4是表示实施例的冰箱的风路结构的示意图,图5是表示实施例的冰箱的冷冻循环的结构的概略图。冰箱1的隔热箱体10向前方开口,从上方起,按照冷藏室2(第一冷藏温度带室)、左右并设的制冰室3和上层冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6(第二冷藏温度带室)的顺序形成有储藏室。以下,制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5统称为冷冻室7(冷冻温度带室)。
冷藏室2的前方的开口通过左右分割而成的旋转式的冷藏室门扇2a、2b开闭,制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6的前方的开口分别通过抽屉式的制冰室门扇3a、上层冷冻室门扇4a、下层冷冻室门扇5a、蔬菜室门扇6a开闭。在冷藏室门扇2a、2b的箱内侧外周,作为密封部件具备冷藏室垫圈95a、95b(第一密封部件),在制冰室门扇3a、上层冷冻室门扇4a、下层冷冻室门扇5a的箱内侧外周,作为密封部件具备冷冻室垫圈96a、96b、96c(第二密封部件),在蔬菜室6的门扇即蔬菜室门扇6a的箱内侧外周,作为密封部件具备蔬菜室垫圈97(第三密封部件),在关闭各门扇时,通过与隔热箱体10的前缘部接触,抑制箱内外的空气的流通。冷藏室垫圈95a、95b的周长分别为2271mm、2441mm,冷藏室垫圈95a、95b的总周长(第一密封部件的周长)为4712mm。冷冻室垫圈96a、96b、96c的周长分别为976mm、1416mm、2087mm,冷冻室垫圈96a、96b、96c的总周长(第二密封部件的周长)为4209mm。另外,蔬菜室垫圈97的周长(第三密封部件的周长)为2107mm。此外,冷藏室门扇2a、2b、制冰室门扇3a、上层冷冻室门扇4a、下层冷冻室门扇5a、蔬菜室门扇6a的开闭状态利用探测各门扇与隔热箱体10的前缘部的接近状态的未图示的门扇传感器进行探测。
为了固定冰箱1和门扇2a、2b,门扇铰链(未图示)设置于冷藏室2的上部及下部,上部的门扇铰链利用门扇铰链盖16覆盖。另外,在门扇2a设置有进行箱内的温度设定的操作的操作部99。
就冷藏室2的温度和冷冻室7的温度而言,用户能够经由操作部99选择维持温度水平。具体而言,冷藏室2和冷冻室7的维持温度水平的设定分别能够设定成“强”、“中”、“弱”这三个阶段,冷藏室2在“强”下维持为约2℃,在“中”下维持为约4℃,在“弱”下维持为约6℃,冷冻室7在“强”下维持为约-22℃,在“中”下维持为约-20℃,在“弱”下维持为约-18℃。此外,蔬菜室6平均维持为7℃左右。
冰箱1的宽度W为W=685mm(参照图1),深度D为D=738mm(参照图2),高度H为H=1833mm(参照图1),隔热箱体10的开口部的冷藏室高度尺寸HR为HR=787mm,冷冻室高度尺寸HF为HF=482mm,蔬菜室高度尺寸HV为HV=334mm(参照图2)。基于JISC9801-3:2015的总额定容量为602L,细分为,冷藏室2的额定容量(冷藏室额定容量)为308L且为总额定容量的51.2%,冷冻室7的额定容量(冷冻室额定容量)为180L且为总额定容量的29.9%(总额定容量的28%以上),蔬菜室6的额定容量(蔬菜室额定容量)为114L且为总额定容量的18.9%。
如图2所示,通过向外箱10a与内箱10b之间填充发泡隔热材料(例如发泡聚氨酯)而形成的隔热箱体10,冰箱1的箱外与箱内被隔开。在隔热箱体10,在发泡隔热材料的基础上,还将多个真空隔热材料36安装于钢板制的外箱10a与合成树脂制的内箱10b之间。冷藏室2和上层冷冻室4及制冰室3利用隔热分隔壁28(空气流通切断单元)隔开,下层冷冻室5和蔬菜室6利用隔热分隔壁29隔开。另外,在制冰室3、上层冷冻室4、以及下层冷冻室5各储藏室的前表面侧,为了防止经由门扇3a、4a、5a的间隙的箱内外的空气的流通,设置有隔热分隔壁30。
在冷藏室2的门扇2a、2b的箱内侧设置向上方开口的多个门扇筐33a、33b、33c和多个搁板34a、34b、34c、34d,区划成多个储藏空间。此外,最上部的门扇筐33a的开口高度(图2中的虚线)设置于比最上层的搁板34a高的位置。在冷冻室7及蔬菜室6分别具备与门扇3a、4a、5a、6a一体抽出的制冰室容器(未图示)、上层冷冻室容器4b、下层冷冻室容器5b、蔬菜室容器6b。蔬菜室容器6b分成上下两层,在下层侧的前方具备能够收纳饮料瓶类的瓶收纳空间6c。瓶收纳空间6c的高度尺寸确保305mm以上,以能够将1.5L、2L的饮料瓶竖立收纳(本实施例中,315mm)。另外,能够收纳饮料用的瓶是通过目录、使用说明书、广告媒体等的文字、图、照片、影像使用户众所周知的。
在隔热分隔壁28的上方设置有可设定为比冷藏室2的温度带低的冷鲜室35。就冷鲜室35而言,用户能够经由操作部99选择设定温度。具体而言,能够设定为维持在冷藏温度带的约0~3℃的“温度水平1”和维持在冷冻温度带的约-3~0℃的“温度水平2”的任一个。
另外,在冷鲜室35的左侧方具备制冰水箱(未图示)。在制冰水箱的背部具备供水泵(未图示)。另外,就制冰水箱和供水泵而言,从供水泵起,到通过隔热分隔壁28到达制冰室3内的制冰盘(未图示)的上部止,由供水配管(未图示)连接,通过驱动供水泵,能够从制冰水箱向制冰盘供给水。制冰盘与除冰机构(未图示)连接,通过除冰机构的工作,冰从制冰盘下落到制冰室容器。用户能够经由操作部99选择自动制冰功能的ON(开通)/OFF(关闭),在将自动制冰功能设为ON的情况下,制冰水箱内的水通过供水泵的驱动定期地向制冰盘供水,经过预定时间后,除冰机构自动地工作,从而冰下落到制冰室容器。
在冷藏室2的大致背部具备冷藏用蒸发器室8a,在冷藏用蒸发器室8a内收纳有作为翅片管式热交换器的冷藏用蒸发器14a(第一蒸发器)。在冷藏用蒸发器14a的上方具备冷藏用风扇9a(第一送风机)。另外,在冷藏室2背部的宽度方向的大致中心具备冷藏室送风路11,在冷藏室送风路11的上部具备冷藏室吐出口11a,该冷藏室吐出口11a具备使吹出的空气指向上方的指向单元。此外,本实施例的冰箱中,作为冷藏室吐出口11a的指向单元,将冷藏室吐出口11a的开口面朝向上方。从冷藏室吐出口11a向上方吹出的冷却空气如图2中用箭头表示地沿着冷藏室2的顶棚面流通而到达冷藏室2的前方的区域,在产生于搁板34a、34b、34c的前方的与门扇筐33a、33b、33c的间隙流通,经由设置于搁板34c与搁板34d之间的空间的左后方的开口92(参照图3)进入冷鲜室35的后方空间,从设置于冷藏用蒸发器室8a的下部前表面、下部左侧面、下部右前表面的冷藏室返回风路15a、15b、15c(参照图3)返回冷藏用蒸发器室8a。另外,在搁板34c与搁板34d之间的空间流通的空气的一部分从设置于搁板34c与搁板34d之间的空间的右后方的冷藏室返回风路15d(参照图3)返回冷藏用蒸发器室8a。此外,在冷藏室返回风路15c的一部分,以与在冷藏室2流通的空气接触的方式具备除臭部件91(作为一例,开孔构造除臭部件)。
在冷冻室7的大致背部具备冷冻用蒸发器室8b,在冷冻用蒸发器室8b内收纳有作为翅片管式热交换器的冷冻用蒸发器14b(第二蒸发器)。在冷冻用蒸发器14b的上方具备冷冻用风扇9b。另外,在冷冻室7的背部具备冷冻室送风路12,在冷冻用风扇9b(第二送风机)的前方的冷冻室送风路12具备多个冷冻室吐出口12a。在冷冻室用蒸发器室8b的下部前方具备供被输送至冷冻室7的空气返回的冷冻室返回风路17(参照图2及图3)。
成为至蔬菜室6的风路的蔬菜室送风路13从冷冻室送风路12的右下方分支形成,且通过隔热分隔壁29。成为蔬菜室送风路13的出口的蔬菜室吐出口13a以与蔬菜室6背部右上的隔热分隔壁29下表面的高度大致一致的方式设置,且向下方开口。在蔬菜室送风路13具备作为蔬菜室6的冷却控制单元的蔬菜室挡板19(参照图3)。在蔬菜室6与冷冻室7之间的隔热分隔壁29的左下部前方具备蔬菜室返回流入口18a,形成经由在隔热分隔壁29内通过的蔬菜室返回风路18到达设置于冷冻用蒸发器室8b的下部前方的蔬菜室返回流出口18b的流路。
接着,一边参照图4,一边说明本实施例的冰箱的风路结构。通过驱动冷藏用风扇9a,与冷藏用蒸发器14a进行热交换而成为低温的空气经由冷藏室送风路11、冷藏室吐出口11a输送至冷藏室2,将冷藏室2内冷却。输送至冷藏室2的空气从冷藏室返回风路15a、15b、15c及15d(参照图3)返回冷藏用蒸发器室8a。以下,将从该冷藏用蒸发器室8a流经冷藏室2而返回冷藏用蒸发器室8a的风路称为冷藏风路111(第一风路)。另外,通过驱动冷冻用风扇9b,与冷冻用蒸发器14b进行热交换而成为低温的空气经由冷冻室送风路12、冷冻室吐出口12a输送至冷冻室7,将冷冻室7内冷却。输送至冷冻室7的空气从冷冻室返回风路17返回冷冻用蒸发器室8b。另外,在蔬菜室挡板19为开放状态的情况下,流入冷冻室送风路12的冷却空气的一部分流通于蔬菜室送风路13,经由蔬菜室吐出口13a到达蔬菜室6,将蔬菜室6内冷却。输送至蔬菜室6的空气在蔬菜室返回风路18流通,返回冷冻用蒸发器室8b。以下,将从该冷冻用蒸发器室8b流经冷冻室7而返回冷冻用蒸发器室8b的风路和从冷冻用蒸发器室8b流经蔬菜室6而返回冷冻用蒸发器室8b的风路称为冷冻蔬菜风路112(第二风路)。
本实施例的冰箱中,冷藏用风扇9a是叶片径为100mm的离心风扇(后向风扇),冷冻用风扇9b是叶片径为110mm的轴流风扇(螺旋桨风扇)。离心风扇具有将从轴向吸入的空气转向90度而沿径向吹出的特性。另一方面,轴流风扇具有将从轴向吸入的空气压沿轴向吹出的特性。因此,在使沿轴向吸入的流转向90度的风路中,离心风扇的安装性优异,在将沿轴向吸入的流沿轴向吹出的风路中,轴流风扇的安装性优异。因此,作为冷藏用风扇9a,因为构成为将从前方吸入的空气转向90度而向上方的冷藏室送风路11吹出,所以采用作为离心风扇的后向风扇,作为冷冻用风扇9b,因为构成为将从后方吸入的空气向前方的冷冻室送风路12吹出,所以采用作为轴流风扇的螺旋桨风扇,从而做成空间效率较高的冰箱。
如图2及图3所示,在冷藏室2、冷冻室7、蔬菜室6的箱内背面侧具备冷藏室温度传感器41(第一负荷探测单元)、冷冻室温度传感器42(第二负荷探测单元)、蔬菜室温度传感器43,分别探测冷藏室2、冷冻室7、蔬菜室6的温度。另外,在冷藏用蒸发器14a的上部具备冷藏用蒸发器温度传感器40a,在冷冻用蒸发器14b的上部具备冷冻用蒸发器温度传感器40b,探测冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的温度。另外,在冰箱1的顶棚部的门扇铰链盖16的内部具备探测外部空气(箱外空气)的温度、湿度的外部空气温度湿度传感器37,在门扇2a、2b、3a、4a、5a、6a具备分别探测开闭状态的门扇传感器(未图示)。
另外,在冷冻用蒸发器室8b的下部具备加热冷冻用蒸发器14b的除霜加热器21。除霜加热器21为例如50W~200W的电加热器,本实施例中,设置150W的辐射加热器。冷冻用蒸发器14b除霜时产生的除霜水(融解水)向下流至配备于冷冻用蒸发器室8b的下部的导水管23b,经由排水口22b、冷冻用排水管27b到达设置于冰箱1的后方(背面侧)下部的机械室39,并排出至设置于机械室39内的压缩机24的上部的蒸发皿32。
另外,对于冷藏用蒸发器14a的除霜方法后面进行叙述,但冷藏用蒸发器14a除霜时产生的除霜水向下流至配备于冷藏用蒸发器室8a的下部的导水管23a,经由排水口22a、冷藏用排水管27a排出至配备于压缩机24的上部的蒸发皿32。
在机械室39内,与上述的压缩机24、蒸发皿32一同具备作为翅片管式热交换器的箱外散热器50a、箱外风扇26。通过箱外风扇26的驱动,空气流通于压缩机24、箱外散热器50a、蒸发皿32,促进来自压缩机24和箱外散热器50a的散热,提高节能性能,并且通过向蒸发皿32通风,从而促进积存于蒸发皿32的除霜水的蒸发,抑制溢水,提高可靠性。
如图3所示,在导水管23a具备使在导水管23a冻结的除霜水融解的导水管加热器101。另外,冷藏用排水管27a具备排水管上部加热器102及排水管下部加热器103。此外,导水管加热器101、排水管上部加热器102、排水管下部加热器103均为功率比除霜加热器21低的加热器,本实施例中,将导水管加热器101设为6W,将排水管上部加热器102设为3W,将排水管下部加热器103设为1W。
在此,当驱动冷藏用风扇9a时,经由设置于冷藏用蒸发器室8a的右上的冷藏室返回口15b,来自冷藏室2的返回空气朝向导水管23a向下方流通,导水管23a被加热而提高温度。由此,能够得到降低使在导水管23a冻结的除霜水融解的导水管加热器101的加热量的效果,提高节能性能。
另外,排水管27a下部相比冷冻室7及冷冻用蒸发器室8b更接近于外箱10a。由此,能够降低使在排水管27a冻结的除霜水融解的排水管下部加热器103的加热量,节能性能变高。
在冰箱1的顶棚部(参照图2)配置有控制基板31,该控制基板31搭载有作为控制装置的一部分的CPU、ROM、RAM等存储器、接口电路等。控制基板31与冷藏室温度传感器41、冷冻室温度传感器42、蔬菜室温度传感器43、蒸发器温度传感器40a、40b等连接,上述的CPU基于它们的输出值、操作部99的设定,预先记录于上述的ROM的程序等,进行压缩机24、冷藏用风扇9a、冷冻用风扇9b的ON(打开)/OFF(关闭)、转速控制、除霜加热器21、导水管加热器101、排水管上部加热器102、排水管下部加热器103、以及后述的三通阀52的控制等。
图5是实施例1的冰箱的冷冻循环(制冷剂流路)。本实施例的冰箱1具备:压缩机24(排量9.2cc);进行制冷剂的散热的箱外散热器50a和壁面散热配管50b;抑制向隔热分隔壁28、29、30的前缘部的结露的结露抑制配管50c(将箱外散热器50a、箱外散热器50b、结露抑制配管50c称为散热单元);作为制冷剂流控制单元的三通阀52;作为使制冷剂减压的减压单元的冷藏用毛细管53a、冷冻用毛细管53b;以及使制冷剂和箱内的空气进行热交换而吸收箱内的热的冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b。另外,在三通阀52的上游具备除去冷冻循环中的水分的干燥器51,在冷藏用蒸发器14a的下游和冷冻用蒸发器14b的下游分别具备防止液态制冷剂流入压缩机24的冷藏用气液分离器54a、冷冻用气液分离器54b。在冷冻用气液分离器54b的下游还具备止回阀56。通过将这些构成要素利用制冷剂配管连接,从而构成冷冻循环。此外,本实施例的冰箱中,通过压缩机24、冷藏用风扇9a、冷冻用风扇9b的转速调整冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的温度,因此,将压缩机24、冷藏用风扇9a、冷冻用风扇9b称为蒸发器温度调整单元。另外,制冷剂使用可燃性制冷剂异丁烷,制冷剂量注入量为88g。
三通阀52是如下制冷剂流控制阀:具备流出口52a和流出口52b,且具备:将流出口52a设为开放状态,将流出口52b设为关闭状态,向冷藏用毛细管53a侧流通制冷剂的状态1(冷藏模式);将流出口52a设为关闭状态,将流出口52b设为开放状态,向冷冻用毛细管53b侧流通制冷剂的状态2(冷冻模式);以及流出口52a、52b均设为关闭状态的状态3(全闭模式)。
在三通阀52被控制成状态1(冷藏模式)的情况下,从压缩机24吐出的制冷剂在箱外散热器50a、箱外散热器50b、结露抑制配管50c流通而散热,经由干燥器51到达三通阀52。三通阀52为状态1(流出口52a为开放状态,流出口52b为关闭状态),因此,接下来,制冷剂在冷藏用毛细管53a流通而减压,到达冷藏用蒸发器14a,与冷藏室2的返回空气进行热交换。离开冷藏用蒸发器14a的制冷剂通过冷藏用气液分离器54a,在与毛细管53a的接触部57a流通,从而与在毛细管53a内流通的制冷剂进行热交换,然后返回压缩机24。
在三通阀52被控制成状态2(冷冻模式)的情况下,从压缩机24吐出的制冷剂在箱外散热器50a、箱外散热器50b、结露抑制配管50c流通而散热,经由干燥器51到达三通阀52。三通阀52为状态2(流出口52a为关闭状态,流出口52b为开放状态),因此,接下来,制冷剂在冷冻用毛细管53b流通而减压,并低温化,且在冷冻用蒸发器14b与冷冻室7的返回空气及蔬菜室6的返回空气(蔬菜室挡板19为开放状态的情况)进行热交换。离开了冷冻用蒸发器14b的制冷剂通过冷冻用气液分离器54b在与毛细管53b的接触部57b流通,从而与在毛细管53b内流通的制冷剂进行热交换,然后返回压缩机24。
在三通阀52被控制成状态3(全闭模式)的情况下,当驱动压缩机24时,由于为从冷藏用毛细管53a、冷冻用毛细管53b不供给制冷剂的状态,因此,向散热单元侧回收冷藏用蒸发器14a内的制冷剂或冷冻用蒸发器14b内的制冷剂(详情后述)。
本实施例的冰箱通过适当地实施以下各运转而冷却冰箱1的箱内各储藏室:将三通阀52控制成状态1(冷藏模式),且将压缩机24设为驱动状态,将冷藏用风扇9a设为驱动状态,将冷冻用风扇9b设为停止状态,从而冷却冷藏室2的“冷藏运转”;通过将三通阀52控制成状态2(冷冻模式),且将压缩机24设为驱动状态,将蔬菜室挡板19设为开放状态,将冷藏用风扇9a设为驱动状态或停止状态,将冷冻用风扇9b设为驱动状态,从而冷却冷冻室7和蔬菜室6的“冷冻蔬菜运转”;通过将三通阀52控制成状态2(冷冻模式),且将压缩机24设为驱动状态,将蔬菜室挡板19设为关闭状态,将冷藏用风扇9a设为驱动状态或停止状态,将冷冻用风扇9b设为驱动状态,从而冷却冷冻室7的“冷冻运转”;将三通阀52控制成状态3(全闭模式),且将压缩机24设为驱动状态,从而向散热单元侧回收冷藏用蒸发器14a内的制冷剂或冷冻用蒸发器14b内的制冷剂的“制冷剂回收运转”;将三通阀52设为状态3(全闭模式),且将压缩机24设为停止状态,将冷藏用风扇9a设为停止状态,将冷冻用风扇9b设为停止状态的“运转停止”;将三通阀52控制成状态2(冷冻模式)且将压缩机24控制成驱动状态,或者将三通阀52控制成状态3(全闭模式)且将压缩机24控制成停止状态,设为向冷藏用蒸发器14a不流通制冷剂的状态,且将冷藏用风扇设为驱动状态,通过在冷藏用蒸发器14a的表面成长的霜、蒸发器本身的蓄冷热冷却冷藏室2且进行进行冷藏用蒸发器14a的除霜的“冷藏用蒸发器除霜运转”;通过将三通阀52设为状态3(全闭模式)且将压缩机24设为停止状态,将冷藏用风扇9a设为驱动状态或停止状态,将冷冻用风扇9b设为停止状态,并将除霜加热器21设为通电状态,从而进行冷冻用蒸发器14b的除霜的“冷冻用蒸发器除霜运转”。
进行冷冻用蒸发器除霜运转的间隔(除霜间隔)在最长96小时(最长除霜间隔)与最短12小时(最短除霜间隔)之间可改变。具体而言,基于外部空气温湿度传感器37探测到的外部空气温度湿度、门扇3a、4a、5a、6a的开闭次数、冷冻运转及冷冻蔬菜运转中的压缩机转速、冷冻用蒸发器温度传感器40b探测到的冷冻用蒸发器温度,判断除霜间隔,外部空气的温度越高,外部空气的湿度越高,冷冻室门扇开闭次数越多,冷冻运转及冷冻蔬菜运转时的压缩机转速越高,冷冻运转及冷冻蔬菜运转时的冷冻用蒸发器温度的最低到达温度越低,间隔就越短。通过这样使冷冻用蒸发器除霜运转的间隔可改变,从而在冷冻用蒸发器14b成长有霜的情况下,能够以适当的时机实施冷冻用蒸发器除霜运转,因此,能够抑制霜过度成长而使冷冻用蒸发器的热交换效率大幅降低,能够发挥良好的实用冷却性能。另外,通过设定最长除霜间隔,能够定期地进行可靠的冷冻用蒸发器除霜运转。由此,特别是能够抑制霜意外地向冷冻用蒸发器14b以外的冷冻用蒸发器室8b的壁面等的成长,提高可靠性。另外,冷冻用蒸发器除霜运转中,不能冷却冷冻室7,因此,冷冻室7的温度上升。本实施例的冰箱中,通过设置最短除霜间隔,能够防止除霜间隔过短,冷冻室7的温度不会由于除霜运转而频繁地上升,从而做成不易产生冷冻食品解冻的问题的冰箱。
此外,在将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收时,驱动冷藏用风扇9a,在将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂向散热单元侧回收时,驱动冷冻用风扇9b,从而在制冷剂回收运转中也进行冷藏室2和冷冻室7的冷却(详情后述)。因此,将成为进行冷藏室2的冷却的运转状态的“冷藏运转”和回收冷藏用蒸发器14a内的制冷剂的制冷剂回收运转总称为“冷藏室冷却运转”,将成为进行冷冻室7的冷却的运转状态的“冷冻蔬菜运转”、“冷冻运转”、以及回收冷冻用蒸发器14b内的制冷剂的制冷剂回收运转总称为“冷冻室冷却运转”。
图6是表示本实施例的冰箱的蒸发器的图,图6(a)为冷藏用蒸发器14a,图6(b)为冷冻用蒸发器。如图6(a)所示,冷藏用蒸发器14a是在铝制的制冷剂管97a安装铝制的翅片98a而成的翅片管式的热交换器。通过冷藏用毛细管53a(参照图5)减压而成为低温低压的制冷剂在制冷剂管97a内流通,经由翅片98a及制冷剂管97a的表面与从冷藏用蒸发器14a的下部前方流入的来自冷藏室2的返回空气(参照图2或图3)进行热交换。翅片98a在高度方向上被分割成三层,在各层设置有前后两列的制冷剂管97a。制冷剂从冷藏用蒸发器14a的上部后方的制冷剂管97a流入,在冷藏用蒸发器14a的右侧方朝向下流入翅片98a的第一层后方。然后,按照第二层后方、第三层后方、第三层前方、第二层前方、第一层前方的顺序流通,并从第一层右侧流出。在冷藏用蒸发器14a的右侧方具备与制冷剂管97a连接的冷藏用气液分离器54a,使液制冷剂和气体制冷剂分离。另外,在冷藏用蒸发器14a的上部后方的制冷剂管,利用未图示的传感器保持架安装有冷藏用蒸发器温度传感器40a。在冷藏用蒸发器14a中,设置有进行主要的热交换的翅片98a的部分(翅片设置部)的宽度WRevp=300mm,深度DRevp=60mm,高度HRevp=88mm,翅片设置部的占用体积(冷藏用蒸发器体积)VRevp=1.486L。另外,翅片间距PfRevp=3mm。翅片设置部的翅片98a及制冷剂管97a的与空气接触的表面积(空气侧传热面积)ARevp为0.993m2。
图6(b)为冷冻用蒸发器14b,是在铝制的制冷剂管97b安装铝制的翅片98b而成的翅片管式的热交换器。通过冷冻用毛细管53b(参照图5)减压而成为低温低压的制冷剂在制冷剂管97b内流通,经由翅片98b及制冷剂管97b的表面与从冷冻用蒸发器14b的下部前方流入的来自冷冻室7、蔬菜室6的返回空气(参照图2或图3)进行热交换。翅片98b在冷冻用蒸发器14b的高度方向上被分割成五层,在各层设置有前后两列的制冷剂管97b。制冷剂从冷藏用蒸发器14a的上部前方的制冷剂管97b流入,且流入翅片98a的第五层前方。然后,按照第四层前方、第三层前方、第二层前方、第一层前方、第一层后方、第二层后方、第三层后方、第四层后方、第五层后方的顺序流通,并从第五层后方的左上流出。在冷冻用蒸发器14b的左上方,相对于铅垂线倾斜预定角度(15度)地具备与制冷剂管97b连接的冷冻用气液分离器54b,使液制冷剂和气体制冷剂分离。另外,在冷冻用蒸发器14a的上部前方的制冷剂管,通过未图示的传感器保持架安装有冷冻用蒸发器温度传感器40b。在冷冻用蒸发器14b中,就设置有进行主要的热交换的翅片98b的部分(翅片设置部)的宽度而言,第一层~第四层为WFevp1=345mm,第五层为WFevp2=300mm,深度DFevp=60mm,另外,第一层~第四层的高度Hevp1=118mm,第五层的高度Hevp1=30mm。由它们决定的翅片设置部的占用体积(冷冻用蒸发器体积)VFevp=2.983L,为冷冻室7的额定容量180L的3%以下。这样将冷冻用蒸发器体积设为冷冻室7的额定容量的3%以下,从而能够将冷冻室7的额定容量大容量化成总额定容量的28%以上。另外,翅片间距PfFevp=5mm,翅片设置部的翅片98b及制冷剂管97b的与空气接触的表面积(空气侧传热面积)AFevp=1.146m2。
图6所示的冷藏用蒸发器14a、及冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积分别为ARevp/VRevp=0.673m2/L,AFevp/VFevp=0.384m2/L,成为0.25m2/L以上且0.96m2/L以下的值。一般而言,霜在蒸发器的空气侧传热面成长,因此,若相对于蒸发器体积增大空气侧传热面积,则在霜成长的情况下,流路容易被堵塞。因此,成为在霜成长较多的情况下容易引起热交换性能的降低,而在霜成长较少的情况下热交换性能较高的蒸发器。另一方面,若相对于蒸发器体积缩小空气侧传热面积,则即使霜成长,流路也难以被霜堵塞,容易维持热交换性能,但由于空气侧传热面积小,因此,在霜的成长较少的情况下,每单位体积的热交换性能降低。因此,本实施例的冰箱中,通过将冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积设为0.25m2/L以上且0.96m2/L以下,能够兼顾霜的成长较多的情况和霜的成长较少的情况的性能。
以上说明了本实施例的冰箱的结构,接下来,说明本实施例的冰箱的控制。图7是表示本实施例的冰箱的通常运转状态下的控制的流程图。图8是表示本实施例的冰箱的高负荷状态下的控制的流程图。图9是表示本实施例的冰箱的通常运转状态下的控制的时间图。图10是表示本实施例的冰箱的高负荷状态下的控制的时间图。
如图7所示,本实施例的冰箱通过接通电源开始运转(启动),冷却冰箱1的各储藏室。在不存在因用户进行各储藏室门扇的开闭,或冰箱周围的温度环境的变化等原因而引起的负荷变动的通常运转状态(通常运转模式)下,基本上为反复进行固定的运转模式的状态(以下,称为稳定冷却运转)。图7中省略了从接通电源到到达稳定冷却运转的控制过程。
稳定冷却运转下,反复进行固定的运转模式(运转循环),在此,对从开始进行作为冷却冷藏室2的运转模式的冷藏运转的状态起的控制进行说明。冷藏运转通过如下操作开始:将三通阀52设为状态1(冷藏模式),以速度1(800min-1)驱动压缩机24,以速度2(1500min-1)驱动冷藏用风扇9a,停止冷冻用风扇9b,并关闭蔬菜室挡板19(步骤S101)。接着,判断箱内是否为高负荷(步骤S102)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为高负荷判断温度TF_high(=-10℃)以上(TF≥TF_high),或者冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为高负荷判断温度TR_high(=10℃)以上(TR≥TR_high)的情况下,步骤S102成立。步骤S102成立时的控制后面叙述。
此时,在将冷藏运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度设为TRevp_ave,将冷藏室2的维持温度设为TF_keep,将冷冻室7的维持温度设为TF_keep,将冷藏室维持温度TR_keep与冷藏运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度TRevp_ave的差设为ΔT(=TR_keep-TRevp_ave),将相对于蒸发器温度的冷冻循环理论性能系数设为COPth的情况下,以满足TRevp_ave≥0.5×(TR_keep+TF_keep)、d2(COPth)/dTRevp_ave 2-d2(ΔT-1)/dTRevp_ave 2≥0的方式选择压缩机24及冷藏用风扇9a。
在步骤S102不成立的情况下(No(否)),接着,判断冷藏运转结束条件是否成立(步骤S103)。本实施例的冰箱中,在冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为冷藏运转结束温度TRoff(=2.5℃)以下(TR≤TRoff)的情况下,步骤S103成立。在步骤S103不成立的情况下(No),再次返回步骤S102的判断。
在步骤S103成立的情况下(Yes(是)),接着判断冷冻蔬菜运转开始条件是否成立(步骤S104)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测的冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on(=-18℃)以上(TF≥TF_on)的情况下,步骤S104成立。
在步骤S104成立的情况下(不成立的情况(No)后面叙述),接着维持压缩机24的驱动转速,进行将三通阀52设为状态3(全闭模式),将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S105)。此时,冷藏用风扇9a继续驱动,制冷剂回收运转中也进行冷藏室2的冷却。
接着,判断是否实施冷藏用蒸发器除霜运转(步骤S106)。本实施例的冰箱中,配备于冷藏室2的下部的冷鲜室35的设定在选择维持为冷藏温度带的约0~3℃的“温度水平1”的情况下,步骤S106成立(Yes),在选择维持为冷冻温度带的约-3~0℃的“温度水平2”的情况下,步骤S106不成立(No)。在步骤S106成立的情况下(Yes),将冷藏用风扇9a设为速度1(900min-1),开始冷藏用蒸发器除霜运转(步骤S107),在步骤S106不成立(No)的情况下,停止冷藏用风扇9a(步骤S108)。
接着,开始进行冷冻蔬菜运转(步骤S109)。冷冻蔬菜运转在如下状态下进行:将三通阀52设为状态2(冷冻模式),将压缩机24以速度2(1400min-1)驱动,将冷冻用风扇9b以速度1(1200min-1)驱动,且将蔬菜室挡板19开放。
接着,判断箱内是否为高负荷(步骤S110)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为高负荷判断温度TF_high(=-10℃)以上(TF≥TF_high),或者冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为高负荷判断温度TR_high(=10℃)以上(TR≥TR_high)的情况下,步骤S110成立(与步骤S102同样的判断)。步骤S110成立时的控制后面叙述。
在步骤S110不成立的情况下(No),接着判断蔬菜室冷却结束条件是否成立(步骤S111)。本实施例的冰箱中,在蔬菜室温度传感器43探测到的蔬菜室温度TV为蔬菜室冷却结束温度TV_off(=4℃)以下(TV≤TV_off)的情况下,步骤S111成立。在步骤S111成立的情况下(Yes),关闭蔬菜室挡板19,冷冻蔬菜运转结束,转换成冷却冷冻室7的冷冻运转。
在步骤S111不成立的情况下(No),接着,判断冷藏用蒸发器除霜运转结束条件是否成立(步骤S113)。冷藏用蒸发器除霜运转结束条件在冷藏用蒸发器温度TR_evp为冷藏用蒸发器除霜运转结束温度TRD_off(=2℃)以上(TR_evp≥TRD_off)的情况下成立。在步骤S113成立的情况下(Yes),停止冷藏用风扇9a(步骤S114),“冷藏用蒸发器除霜运转”结束。
在步骤S113不成立的情况下(No),接着,判断冷冻运转结束条件是否成立(步骤S115)。本实施例的冰箱中,在蔬菜室挡板19为关闭状态,且冷冻室温度TF为冷冻运转结束温度TF_off(=-22.5℃)以下(TF≥TF_off)的情况下,步骤S115成立。在步骤S115不成立的情况下(No),返回步骤S110的判断。
在步骤S115成立的情况下,接着判断冷藏运转开始条件是否成立(步骤S116)。本实施例的冰箱中,在冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为冷藏运转开始温度TR_on(=5.5℃)以上(TR≥TR_on)的情况下,步骤S116成立。
在步骤S116成立的情况下(不成立的情况(No)后面叙述),维持压缩机24的驱动转速,进行将三通阀52设为状态3(全闭模式),将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S117)。此时,冷冻用风扇9b继续驱动,制冷剂回收运转中也进行冷冻室7的冷却。
在步骤S104不成立的情况下(No),接着,判断是否实施冷藏用蒸发器除霜运转(步骤S201)。本实施例的冰箱中,配备于冷藏室2的下部的冷鲜室35的设定在选择维持为冷藏温度带的约0~3℃的“温度水平1”的情况下,步骤S106成立(Yes),在选择维持为冷冻温度带的约-3~0℃的“温度水平2”的情况下,步骤S106不成立(No)(与步骤S106同样的判断)。在步骤S201成立的情况下(Yes),将冷藏用风扇9a设为速度1(900min-1),开始冷藏用蒸发器除霜运转(步骤S202),在步骤S106不成立(No)的情况下,停止冷藏用风扇9a(步骤S203),将三通阀52设为状态3(全闭模式),停止压缩机24,且停止冷冻用风扇9b(步骤S118)。另外,在步骤S116不成立的情况下(No),也将三通阀52设为状态3(全闭模式),停止压缩机24,且停止冷冻用风扇9b(步骤S118)。
接着,判断箱内是否为高负荷(步骤S119)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为高负荷判断温度TF_high(=-10℃)以上(TF≥TF_high),或者冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为高负荷判断温度TR_high(=10℃)以上(TR≥TR_high)的情况下,步骤S119成立(与步骤S102、110同样的判断)。步骤S119成立时的控制后面叙述。
在步骤S119不成立的情况下(No),接着判断冷藏用蒸发器除霜运转结束条件是否成立(步骤S120)。冷藏用蒸发器除霜运转结束条件在冷藏用蒸发器温度TR_evp为冷藏用蒸发器除霜运转结束温度TRD_off(=2℃)以上(TR_evp≥TRD_off)的情况下成立(与步骤S113同样的判断)。在步骤S120成立的情况下(Yes),停止冷藏用风扇9a(步骤S121),“冷藏用蒸发器除霜运转”结束。
在步骤S120不成立的情况下(No),接着,判断冷冻蔬菜运转开始条件是否成立(步骤S122)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on(=-18℃)以上(TF≥TF_on)的情况下,步骤S122成立(与步骤S104同样的判断)。在步骤S122成立的情况下(Yes),接着判断是否实施制冷剂回收运转(步骤S123)。本实施例的冰箱中,在基于步骤S118的使压缩机24停止之前的运转为冷藏运转的情况下,步骤S123成立。在步骤S123成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),以之前的冷藏运转下的转速驱动压缩机24,实施将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S124),且开始冷冻蔬菜运转(步骤S109)。在步骤S123不成立的情况下(No),不实施制冷剂回收运转,而且开始冷冻蔬菜运转(步骤S109)。
在步骤S122不成立的情况下(No),接着,判断冷藏运转开始条件是否成立(步骤S125)。本实施例的冰箱中,在冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为冷藏运转开始温度TR_on(=5.5℃)以上(TR≥TR_on)的情况下,步骤S116成立(与步骤S116同样的判断)。
在步骤S125成立的情况下,接着判断是否实施制冷剂回收运转(步骤S126)。本实施例的冰箱中,在基于步骤S118的使压缩机24停止之前的运转为冷冻运转的情况下,步骤S126成立。在步骤S126成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),以之前的冷冻运转下的转速驱动压缩机24,进行将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S127),且开始冷藏运转(步骤S101)。在步骤S126不成立的情况下(No),不实施制冷剂回收运转,而且开始冷藏运转(步骤S101)。
此外,以上的说明中的冷藏运转开始温度TR_on(=5.5℃)、冷藏运转结束温度TR_off(=2.5℃)、冷冻蔬菜运转开始温度TF_on(=-18℃)、冷冻运转结束温度TF_off(=-22.5℃)为冷藏室2的维持温度水平设定为“中”,且冷冻室7的维持温度水平设定为“中”的情况下的例子,根据设定的维持温度水平可改变。
接着,参照图8,说明冰箱1的箱内为高负荷时的控制。在图7的步骤S102、S110、S119判断为冰箱1的箱内为高负荷的情况(各步骤中的判断为Yes)下,转换至图8所示的控制。当判断为箱内为高负荷时,接着,进行冷藏室2是否为高负荷的判断(步骤S301)。在冷藏室2不是高负荷的情况下,步骤S301成为No,接着判断是否进行制冷剂回收运转(步骤S501)。
本实施例的冰箱中,图7的步骤S102、S110、S119的任一个成立的时刻下的运转为冷藏运转的情况下,步骤S501成立。在步骤S501成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),以之前的冷藏运转下的转速驱动压缩机24,进行将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S502),接着,选择“高负荷模式冷冻蔬菜/冷冻运转”(步骤S503)。在步骤S501不成立的情况下(No),不实施制冷剂回收运转而选择“高负荷模式冷冻蔬菜/冷冻运转”(步骤S503)。本实施例的冰箱中,在选择了“高负荷模式冷冻蔬菜/冷冻运转”的情况下,作为实施冷冻蔬菜运转或冷冻运转时的转速,压缩机24设定为速度4(3600min-1),冷冻用风扇9b设定为速度2(2000min-1)。此外,实施冷藏运转、冷藏用蒸发器除霜运转时的压缩机24、冷藏用风扇9a的转速选择与通常运转模式相同的转速。
在冷冻室7为高负荷(步骤S301为Yes),且冷藏室2不是高负荷的情况下,步骤S302为No,接着判断是否进行制冷剂回收运转(步骤S401)。
本实施例的冰箱中,图7的步骤S102、S110、S119的任一项成立的时刻下的运转为冷冻蔬菜运转或冷冻运转的情况下,步骤S401成立。在步骤S401成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),以之前的冷冻蔬菜运转或冷冻运转下的转速驱动压缩机24,进行将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S402),接着,选择“高负荷模式冷藏运转”(步骤S403)。在步骤S401不成立的情况下(No),不实施制冷剂回收运转而选择“高负荷模式冷藏运转”(步骤S403)。本实施例的冰箱中,在选择了“高负荷模式冷藏运转”的情况下,压缩机24设定为速度3(2500min-1),冷藏用风扇9a的转速设定为速度3(2000min-1)。此外,实施冷冻蔬菜运转、冷冻运转、冷藏用蒸发器除霜运转时的压缩机24、冷藏用风扇9a、冷冻用风扇9b的转速选择与通常运转模式相同的转速。
在冷冻室7和冷藏室2均为高负荷(步骤S301和步骤S302为Yes)的情况下,接着判断是否进行制冷剂回收运转(步骤S303)。本实施例的冰箱中,图7的步骤S102、S110、S119的任一项成立的时刻下的运转为冷藏运转的情况下,步骤S303成立。在步骤S303成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),以之前的冷藏运转下的转速驱动压缩机24,进行将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S304),接着,选择“超负荷模式”(步骤S305)。本实施例的冰箱中,在选择了“超负荷模式”的情况下,作为实施冷藏运转时的转速,压缩机24设定为速度3(2500min-1),冷藏用风扇9a设定为速度3(2000min-1),作为实施冷冻蔬菜运转或冷冻运转时的转速,压缩机24设定为速度4(3600min-1),冷冻用风扇9b设定为速度2(2000min-1)。此外,实施冷藏用蒸发器除霜运转时的冷藏用风扇9a的转速选择与通常运转模式相同的转速。
当在步骤S305选择“超负荷模式”时,将三通阀52设为状态2(冷冻模式),以速度4(3600min-1)驱动压缩机24,以速度2(2000min-1)驱动冷冻用风扇9b,将蔬菜室挡板19开放,从而开始进行冷冻蔬菜运转(步骤S306),接着,将冷藏用风扇9a以速度1(900min-1)驱动,实施冷藏用蒸发器除霜运转。
然后,判断蔬菜室冷却结束条件是否成立(步骤S308)。本实施例的冰箱中,在蔬菜室温度传感器43探测到的蔬菜室温度TV为蔬菜室冷却结束温度TV_off(=6℃)以下(TV≤TV_off)的情况下,步骤S307成立。在步骤S308成立的情况下(Yes),蔬菜室挡板19被关闭,冷冻蔬菜运转结束,并转换至冷却冷冻室7的冷冻运转(步骤S309)。
在步骤S308不成立的情况下(No),接着,判断冷藏用蒸发器除霜运转结束条件是否成立(步骤S310)。冷藏用蒸发器除霜运转结束条件在冷藏用蒸发器温度TR_evp为冷藏用蒸发器除霜运转结束温度TRD_off(=2℃)以上(TR_evp≥TRD_off)的情况下成立。在步骤S310成立的情况下(Yes),停止冷藏用风扇9a,冷藏用蒸发器除霜运转结束(步骤S311)。
在步骤S310不成立的情况下(No),接着,判断冷冻蔬菜运转或冷冻运转结束条件是否成立(步骤S312)。本实施例的冰箱中,在蔬菜室挡板19为关闭状态,且冷冻室温度TF为冷冻运转结束温度TF_off(=-22.5℃)以下(TF≥TF_off)的情况,或者冷冻蔬菜运转或冷冻运转的继续时间达到预定值(42.5分钟)的情况下,步骤S312成立。在步骤S312不成立的情况下(No),返回步骤S308的判断。
在步骤S312成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),进行将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S313)。此时,冷冻用风扇9b继续驱动。
接着,进行是否向通常运转模式转换的判断(步骤S314)。本实施例的冰箱中,在同时满足冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为冷藏运转开始温度TR_on(=5.5℃)以下(TR≤T_on)、冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on(=-18℃)以下(TR≤TF_on)的情况下,步骤S314成立(Yes),并返回通常运转模式(图7的步骤S101)。
在步骤S314不成立的情况下(No),接着,进行冷藏运转(步骤S315)。冷藏运转通过如下动作开始:将三通阀52设为状态1(冷藏模式),将压缩机24以速度3(2500min-1)驱动,将冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动,停止冷冻用风扇9b,且关闭蔬菜室挡板19。
接着,判断冷冻室7是否为高负荷(步骤S316)。本实施例的冰箱中,在冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为高负荷判断温度TF_high(=-10℃)以上(TF≥TF_high)的情况下,步骤S316成立(Yes)。在步骤S316成立的情况下(Yes),进行制冷剂回收运转(步骤S304),并向超负荷模式转换(步骤S305)。此外,开始冷藏运转后,在经过预定时间(5分钟)前,跳过步骤S316的判断。
在步骤S316不成立的情况下(No),转换至冷藏运转结束条件是否成立的判断(步骤S317)。本实施例的冰箱中,在冷藏室温度TR为冷藏运转结束温度TR_off(=2.5℃)以下(TR≤TR_off)情况,或者超负荷模式下冷藏运转的继续时间到达预定值(20.5分钟)的情况下,步骤S317成立。在步骤S317不成立的情况下(No),再次返回步骤S316的判断,在步骤S317成立的情况下(Yes),将三通阀52设为状态3(全闭模式),进行将冷藏用蒸发器14a内的制冷剂向散热单元侧回收的制冷剂回收运转(步骤S318)。此时,冷藏用风扇9a继续驱动。
接着,进行是否向通常运转模式转换的判断(步骤S319)。本实施例的冰箱中,在同时满足冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR为冷藏运转开始温度TR_on(=5.5℃)以下(TR≤TR_on)、冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on(=-18℃)以下(TR≤TF_on)的情况下,步骤S318成立(Yes),返回通常运转模式(图7的步骤S109)。
另外,在步骤S403选择了“高负荷模式冷藏运转”的情况下,转换至步骤S315而开始冷藏运转,在步骤S503选择了“高负荷模式冷冻蔬菜/冷冻运转”的情况下,转换至步骤S306而开始冷冻蔬菜运转,之后根据上述的控制流程进行控制。
此外,本实施例的冰箱中,步骤S105、步骤S301中的制冷剂回收运转在压缩机24以速度1(800min-1)、且冷藏用风扇9a以速度2(1500min-1)驱动的情况下实施2分钟,在压缩机24以速度3(2500min-1)、且冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动的情况下实施1.5分钟。另外,步骤S112、步骤S302中的制冷剂回收运转在压缩机24以速度2(1400min-1)、且冷冻用风扇9b以速度1(1200min-1)驱动的情况下实施2.5分钟,在压缩机24以速度4(1400min-1)、且冷冻用风扇9b以速度2(2000min-1)驱动的情况下实施1.5分钟。
通常运转模式下的冷藏运转中的冷藏用风扇9a的转速(速度2=1500min-1)下的冷藏室2的循环风量为0.52m3/min。另外,冷藏用蒸发器除霜运转中的冷藏用风扇9a的转速(速度1=900min-1)下的冷藏室2的循环风量为0.31m3/min。
通常运转模式下的冷冻用风扇9b的转速(速度1=1200min-1)下的冷冻室7的循环风量在蔬菜室挡板19开放的状态下(冷冻蔬菜运转中)为0.55m3/min,在蔬菜室挡板19关闭的状态下(冷冻运转中)为0.6m3/min,在蔬菜室挡板19开放的状态下(冷冻蔬菜运转中)的蔬菜室6的循环风量为0.07m3/min。
高负荷模式或超负荷模式下的冷藏运转中的冷藏用风扇9a的转速(速度3=2000min-1)下的冷藏室2的循环风量为0.52m3/min。另外,高负荷模式下的冷冻用风扇9b的转速(速度2=2000min-1)下的冷冻室7的循环风量在蔬菜室挡板19开放的状态下(冷冻蔬菜运转中)为0.92m3/min,在蔬菜室挡板19关闭的状态下(冷冻运转中)为1.0m3/min,蔬菜室挡板19开放的状态下(冷冻蔬菜运转中)的蔬菜室6的循环风量为0.12m3/min。
图9是表示将本实施例的冰箱设置于32℃、相对湿度70%的环境下,进行通常运转模式下的稳定冷却运转的状态的时间图。此外,冷藏室2的维持温度水平设定为“中”,冷冻室7的维持温度水平设定为“中”,冷鲜室35设定为“温度水平1”。
经过时间t0是开始进行冷却冷藏室2的冷藏运转(图7的步骤S101)的经过时间。通常运转模式下的冷藏运转中,三通阀52被控制为状态1(冷藏模式),压缩机24以速度1(800min-1)驱动,向冷藏用蒸发器14a供给制冷剂,从而冷藏用蒸发器14a的温度降低。在该状态下,冷藏用风扇9a以速度2(1500min-1)驱动,从而从冷藏室吐出口11a(参照图2)向冷藏室2内吹出通过冷藏用蒸发器14a而成为低温的空气,冷藏室2被冷却,温度降低。
在此,冷藏运转中的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度为-6℃,比后述的冷冻运转中的冷冻用蒸发器14b的时间平均温度的-24℃升高。一般而言,蒸发器温度(蒸发温度)越高,冷冻循环性能系数(吸热量相对于压缩机24的输入的比例)越高,节能性能越高。为了使冷冻室7维持为冷冻温度,需要将冷冻用蒸发器14b的温度设为低温,而冷藏室2只要维持为冷藏温度即可,因此,以提高冷藏用蒸发器14a的温度的方式,控制冷藏用风扇9a及压缩机24的转速,提高节能性能。在经过时间t1,冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR降低至冷藏运转结束温度TR_off,从而从冷藏运转切换至制冷剂回收运转(图7的步骤S104,S105)。制冷剂回收运转下,三通阀52被控制为状态3(全闭模式),压缩机24以速度1(800min-1)驱动,冷藏用风扇9a以速度2(1500min-1)驱动,对冷藏用蒸发器14a内的制冷剂进行2分钟回收(ΔTA1=2min)。由此,能够抑制在接下来的冷冻蔬菜运转及冷冻运转中因制冷剂不足而引起的冷却效率降低。此外,此时驱动冷藏用风扇9a,从而冷藏用蒸发器14a内的残留制冷剂能够灵活使用于冷藏室2的冷却,并且通过冷藏室2内的空气的加热,缓解冷藏用蒸发器14a内的压力降低。由此,能够抑制压缩机24的吸入制冷剂的比体积增加,能够在较短的时间回收大量制冷剂,能够提高冷却效率。
当制冷剂回收运转结束时(经过时间t2),判断是否实施冷藏用蒸发器除霜运转,在此,冷鲜室35的设定成为“温度水平1”,因此,冷藏用风扇9a以速度1(900min-1)驱动,进行冷藏用蒸发器除霜运转(图7的步骤S106,S107)。由此,冷藏用蒸发器14a的温度上升,并且通过霜、冷藏用蒸发器14a的蓄冷热的冷却效果,缓解冷藏室2的温度上升。另外,在经过时间t2,冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on以上,因此,开始冷冻蔬菜运转,蔬菜室6被冷却,蔬菜室温度TV降低。在冷冻蔬菜运转下,三通阀52被控制为状态2(冷冻模式),压缩机24以速度2(1400min-1)驱动,向冷冻用蒸发器14b供给制冷剂,冷冻用蒸发器14b成为低温。在该状态下,开放蔬菜室挡板19,冷冻用风扇9b以速度1(1200min-1)驱动,由此,利用通过冷冻用蒸发器14b而成为低温的空气冷却冷冻室7和蔬菜室6。
在经过时间t3,蔬菜室温度传感器43探测到的蔬菜室温度TV达到蔬菜室冷却结束温度TV_off,由此,关闭蔬菜室挡板19,转换至冷冻运转(图7的步骤S111,S112)。
接着,在经过时间t4,冷藏用蒸发器温度传感器40a探测到的冷藏用蒸发器14a的温度TRevp达到冷藏用蒸发器除霜运转结束温度TRD_off,因此,停止冷藏用风扇9a,冷藏用蒸发器除霜运转结束(图7的步骤S113,S114)。
在经过时间t5,冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF达到冷冻运转结束温度TF_off,且蔬菜室挡板19被关闭,因此,冷冻运转结束(图7的步骤S115)。此时,冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR达到冷藏运转开始温度TR_on以上,因此,冷藏运转开始条件成立(图7的步骤S116),进行制冷剂回收运转(图7的步骤S117)。在制冷剂回收运转下,三通阀52被控制为状态3(全闭模式),压缩机24以速度2(1400min-1)驱动,冷冻用风扇9b以速度1(1200min-1)驱动,对冷冻用蒸发器14b内的制冷剂进行1.5分钟的回收(ΔtB1=1.5min)。由此,能够抑制在接下来的冷藏运转中因制冷剂不足而引起的冷却效率降低。此外,此时驱动冷冻用风扇9b,能够将冷冻用蒸发器14b内的残留制冷剂有效灵活使用于冷冻室7的冷却,并且通过冷冻室7内的空气的加热,缓解冷冻用蒸发器14b内的压力降低。由此,能够抑制压缩机24的吸入制冷剂的比体积增加,能够在较短的时间回收大量制冷剂,能够提高冷却效率。
冷却冷冻室7的运转为冷冻蔬菜运转(t2~t3)、冷冻运转(t3~t5)、制冷剂回收运转(t5~t6),以进行这些运转的期间的冷冻用蒸发器14b的时间平均温度为约-24℃的方式控制冷冻用风扇9b及压缩机24。另外,进行冷藏用风扇9a为驱动状态的冷冻运转、制冷剂回收运转以及冷藏用蒸发器除霜运转的期间的冷藏室吐出空气温度的时间平均值为-1.5℃,是比冷冻室维持温度TF_keep(-20℃)与冷藏室维持温度TR_keep(4℃)的算术平均值(-8℃)高的温度。
从制冷剂回收运转结束的经过时间t6再次开始进行冷藏运转(图7的步骤S101),以后周期性地反复进行上述的运转,冷藏室2维持为约4℃,冷冻室7维持为约-20℃,蔬菜室维持为约7℃。
图10是表示将本实施例的冰箱设置于32℃的环境下且实施JISC9801-3:2015制定的负荷冷却试验时的运转状态的时间图。对于冰箱而言,不仅在不进行门扇的开闭等的状态下稳定地进行冷却运转的状态,在放入食品等实用的负荷时良好地冷却也是非常重要的。在充分考虑了通常的冰箱的使用方法的基础上,JISC9801-3:2015限定了假定放入了实用的负荷(以下,称为实用负荷)的情况的“负荷冷却试验”,且规定了使用与外部空气温度等温的水作为实用负荷,向冷藏室以每1L的冷藏温度带室(冷藏室和蔬菜室)的额定容量放入12g的标准放入水,向冷冻室以每1L的冷冻度带室(冷冻室)的额定容量放入4g的标准放入水。
在进行稳定冷却运转下的冷冻运转(参照图9)的状态下的经过时间t0,根据JISC9801-3:2015规定的顺序,将冷藏室2的门扇2a开放1分钟,作为冷藏温度带室(冷藏室2和蔬菜室6)的实用负荷,将32℃的水5064g(冷藏温度带室(冷藏室2及蔬菜室6)的额定容量422L量的负荷)封入500mL塑料瓶中而设置于冷藏室2内的预定位置。接着,将冷冻室7(下层冷冻室5)的门扇5a开放1分钟,并将32℃的水720g(冷冻温度带室(冷冻室7)的额定容量180L量的负荷)设置于冷冻室7(下层冷冻室5)内的预定位置。
由此,首先,冷藏室温度TR上升,且超过冷藏室高负荷判断温度TR_high,因此,判断为冷藏室2为高负荷(图7的步骤S110)。在该时刻,冷藏室温度TR超过冷藏室高负荷判断温度TR_high而判断为高负荷,但冷冻室温度TF未到达高负荷判断温度TF_high。因此,图8的步骤S301成立(Yes),而步骤S302不成立(No),因此,接着判断是否进行制冷剂回收运转(图8的步骤S401)。进行步骤S110的判断时的运转模式为冷冻运转,因此,在此判断为需要进行制冷剂回收运转(图8的步骤401为Yes),在压缩机24以速度2(1400min-1)驱动,冷冻用风扇9b以速度1(1200min-1)驱动的状态下,进行将冷冻用蒸发器14b内的制冷剂回收2.5分钟(ΔtA2=2.5min)的制冷剂回收运转(图8的步骤S402)。此时,驱动冷冻用风扇9b,从而通过冷冻用蒸发器14b内的残留制冷剂的吸热作用冷却冷冻室7(冷冻室冷却运转(F))。
在经过时间t0’,制冷剂回收运转结束,接着,三通阀52被控制为状态1(冷藏模式),进行压缩机24以速度3(2500min-1),冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动,且冷冻用风扇9b成为停止状态的高负荷模式冷藏运转(图8的步骤S403,S315)。
由于放入到冷冻室7(下层冷冻室5)的实用负荷,冷冻室温度TF上升且超过高负荷判断温度TF_high,但在转换至冷藏运转后经过5分钟前,图8所示的步骤S316不成立,因此,继续进行高负荷模式冷藏运转。
在经过时间t1,经过了冷藏运转转换条件成立后的最低经过时间即5分钟,因此,图8所示的步骤S316成立(Yes),经过制冷剂回收运转(图8的步骤S304),在经过时间t1转换至超负荷模式(图8的步骤S305)。此时的制冷剂回收运转中,三通阀52被控制为状态3(全闭模式),压缩机24以速度3(2500min-1)驱动,冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动,对冷藏用蒸发器14a内的制冷剂进行1.5分钟的回收(ΔtB2=1.5min)。该制冷剂回收运转在经过时间t1’完成。在制冷剂回收运转中,冷藏用风扇9a驱动,从而通过冷藏用蒸发器14a内的残留制冷剂的吸热作用来冷却冷藏室2。
从该经过时间t0’到达经过时间t1’为冷却冷藏室的运转状态(冷藏室冷却运转(R))。
自经过时间t1起成为超负荷模式,开始进行冷却冷冻室7的冷冻蔬菜运转(图8的步骤S306)。超负荷模式的冷冻蔬菜运转在以下状态下进行:三通阀被控制为状态2(冷冻模式),压缩机24以速度4(3600min-1)驱动,冷冻用风扇9b以速度2(2000min-1)驱动,且蔬菜室挡板19开放。通过该运转,冷冻室7及蔬菜室6被冷却。另外,此时冷藏用风扇9a以速度1(900min-1)驱动,从而实施冷藏用蒸发器除霜运转(图8的步骤S307)。在经过时间t2,冷藏用蒸发器温度传感器40a探测到的冷藏用蒸发器14a的温度TRevp达到冷藏用蒸发器除霜运转结束温度TRD_off,因此停止冷藏用风扇9a,冷藏用蒸发器除霜运转结束(图8的步骤S310,S311)。
在经过时间t3,蔬菜室温度传感器43探测到的蔬菜室温度TV达到蔬菜室冷却结束温度TV_off以下(TV≤TV_off),因此关闭蔬菜室挡板19,转换至冷冻运转(图8的步骤S308,S309)。
在经过时间t4,距超负荷模式的冷冻蔬菜运转开始的经过时间达到预定值(42.5min),因此,冷冻蔬菜/冷冻运转结束条件成立(图8的步骤S312),冷冻运转结束,转换至制冷剂回收运转。就此时的制冷剂回收运转而言,三通阀52被控制为状态3(全闭模式),压缩机24以速度4(3600min-1)驱动,冷冻用风扇9b以速度2(2000min-1)驱动,对冷冻用蒸发器14b内的制冷剂进行1.5分钟的回收(ΔtC2=1.5min)。该制冷剂回收运转在经过时间t4’完成。制冷剂回收运转中,通过驱动冷冻用风扇9b,从而通过冷冻用蒸发器14b内的残留制冷剂的吸热作用来冷却冷冻室7。根据以上,经过时间t1’~t4’为冷却冷冻室7的运转(冷冻室冷却运转(F))。
接着,判断是否向通常运转模式转换(图8的步骤S314),但在经过时间t4’,冷藏室温度TR、冷冻室温度TF均比冷藏运转开始温度TR_on及冷冻蔬菜运转开始温度TF_on高,因此,不成立,转换至超负荷模式的冷藏运转(图8的步骤S315)。由此,进行超负荷模式的冷藏运转,即,三通阀52被控制为状态1(冷藏模式),压缩机24以速度3(2500min-1)驱动,冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动,冷冻用风扇9b为停止状态(图8的步骤S315)。
在经过时间t5,超负荷模式的冷藏运转的继续时间达到预定值(20.5min),由此,冷藏运转结束条件成立(图8的步骤S317),转换至制冷剂回收运转(图8的步骤S318)。就此时的制冷剂回收运转而言,三通阀52被控制为状态3(全闭模式),压缩机24以速度3(2500min-1)驱动,冷藏用风扇9a以速度3(2000min-1)驱动,对冷藏用蒸发器14a内的制冷剂进行1.5分钟的回收。该制冷剂回收运转在经过时间t5’完成(与在经过时间t1~t1’实施的制冷剂回收运转同样的控制)。根据以上,经过时间t4’~t5’为冷却冷藏室2的运转(冷藏室冷却运转(R))。
以后,通过与经过时间t1’~t5’同样的控制,进行冷藏室2、冷冻室7、蔬菜室6的冷却。具体而言,经过时间t5~t8、t9~t12、t13~t17为冷冻室冷却运转,经过时间t8~t9、t12~t13、t17~t19为冷藏室冷却运转。另外,在t5~t6、t9~t10、t13~t14实施冷藏用蒸发器除霜运转。
实用负荷是否被充分冷却能够通过冷藏室温度TR是否冷被却至冷藏室维持温度TRkeep+1℃以下,冷冻室温度TF是否被冷却至冷冻室维持温度TFkeep+1℃以下来判断。冷藏室维持温度TRkeep+1℃以下和冷冻室维持温度TFkeep+1℃以下也可以不同时满足。本说明书中,将从向冷藏室2放入负荷的时刻到视为放入冷藏室2和冷冻室7的实用负荷被充分冷却的状态称为负荷冷却区间。本实施例的冰箱中,在图10所示的t16,冷冻室温度TF达到冷冻室维持温度TF_keep+1℃,在t18,冷藏室温度TR到达冷藏室维持温度TR_keep+1℃,因此,从实用负荷被放入冷藏室2的t0到视为冷藏室2和冷冻室7的实用负荷被充分冷却的t18为负荷冷却区间。
在此,本实施例的冰箱中,放入冷藏室2和冷冻室7的实用负荷的冷却状态能够通过冷藏室温度传感器41探测到的冷藏室温度TR和冷冻室温度传感器42探测到的冷冻室温度TF来判别,但为了更可靠地判别实用负荷的冷却状态,也可以通过JISC9801-1:2015规定的方法测量代表冷藏室2和冷冻室7的温度,并基于该温度判别实用负荷的冷却状态。
在经过时间t19,进行是否向通常运转模式转换的判断(图8的步骤S319),由于同时满足冷藏室温度TR为冷藏运转开始温度TR_on以下(TR≤TR_on),冷冻室温度TF为冷冻蔬菜运转开始温度TF_on以下(TR≤TF_on),因此,超负荷模式结束(图8的步骤S319为Yes),t19以后,进行通常运转模式下的冷却。
这样,在t0,由于向冷藏室2和冷冻室7放入实用负荷,因此冷藏室2和冷冻室7均成为负荷较高的状态,因此,成为超负荷模式,交替进行冷却冷藏室2的运转(冷藏室冷却运转)和冷却冷冻室7的运转(冷冻室冷却运转),在t18,实用负荷被充分冷却,返回通常模式。
在t18实用负荷被充分冷却前,冷冻室温度TF在t1取极大值TF1(=-7℃),在t5’取极大值TF2(=-11℃),在t9取极大值TF3(=-14℃),在t13取极大值TF4(=-16.5℃),各极大值逐渐降低(TF1>TF2>TF3>TF4)。
另外,在负荷冷却区间(t0~t18)的运转中,冷却冷藏室2的冷藏室冷却运转(t0’~t1’,t4’~t5’,t8~t9,t12~t13,t17~t18)中的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度TRevp_ave为-6.0℃,冷却冷冻室7的冷冻室冷却运转(t0~t0’,t1’~t4’,t5’~t8,t9~t12,t13~t17)中的冷冻用蒸发器14b的时间平均温度TFevp_ave为-23.0℃,成为TRevp_ave>TFevp_ave。
另外,从放入负荷的时刻到重启通常运转模式(t0~t17)的运转中的成为冷藏室冷却运转的时间比率(t0~t17的运转中的t0’~t1’,t4’~t5’,t8~t9,t12~t13,t16~t17的时间比例)RR=34%,成为冷却冷冻室7的冷冻室蔬菜室冷却运转及冷冻室冷却运转的时间比率(t0~t17的运转中的t0~t0’,t1’~t4’,t5’~t8,t9~t12,t13~t16的时间比例)RF=66%,两者的比RF/RR=1.94。另一方面,将外部空气温度设为Tout(=32℃),将冷藏用蒸发器14a的空气侧传热面积设为ARevp(=0.993m2),将冷藏用蒸发器14a的冷藏室冷却运转中的时间平均温度设为TRevp_ave(=-6.0℃),将冷藏室维持温度设为TR_keep(=4.0℃),将冷冻用蒸发器14b的空气侧传热面积设为AFevp(=1.146m2),将冷冻用蒸发器14b的冷冻室冷却运转中的时间平均温度设为TFevp_ave(=-23.0℃),将冷冻室维持温度设为TF_keep(=-20℃),将冷藏温度带室(冷藏室及蔬菜室)的额定容量设为VR(=422L),将冷冻室额定容量设为VF(=180L),将水的比热设为CW(=4.186kJ/kg℃),将冰的比热设为Ci(=2.05kJ/kg℃),将水的凝固潜热设为LW(=333.6kJ/kg),若计算{ARevp×(TR_keep-TRevp_ave)}/{AFevp×(TF_keep-TFevp_ave)}×{4×VF×(CW×Tout-Ci×TF_keep+LW)}/[12×VR×{CW×(Tout-TR_keep)}],则为1.78,与之相比,RF/RR(=1.94)更高。通过这样控制,能够实现大容量的冷冻室和实用的冷却性能的兼顾(详情后面叙述)。
以上,说明了本实施例的冰箱的结构和控制方法,接着,对本实施方式的冰箱起到的效果进行说明。
本实施例的冰箱具备冷藏室2(第一冷藏温度带室)、蔬菜室6(第二冷藏温度带室)、以及冷冻室7,在冷藏室2的背部具备冷藏用蒸发器14a(第一蒸发器)及冷藏用送风机9a(第一送风机),在冷冻室7的背部具备冷冻用蒸发器14b(第二蒸发器)及冷冻用风扇9b(第二送风机),该冰箱具备通过第一送风机的驱动使与冷藏用蒸发器14a进行了热交换的冷却空气流通至冷藏室2的冷藏风路111(第一风路)和通过冷冻用风扇9b的驱动使与冷冻用蒸发器14b进行了热交换的冷却空气流通至冷冻室7及蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112(第二风路),且具备切断第一风路与第二风路之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)。由此,能够独立地冷却蔬菜室和冷藏室,因此,即使在例如由于在蔬菜室收纳有温度较高的食品或因夹住食品等而在蔬菜室门扇与隔热箱体之间产生间隙的原因,而蔬菜室的负荷增大的情况下,也不需要将冷藏室与蔬菜室一起冷却,能够抑制过度地冷却冷藏室,因此,可防止冷藏室的冷却效率降低。另外,与如专利文献1那样地经由隔壁等利用冷冻室的冷气间接地冷却蔬菜室的结构不同,能够将与冷冻用蒸发器进行了热交换的空气输送至蔬菜室而进行冷却,因此,也能够防止因将冷冻室过度维持成低温而引起的冷冻室的冷却效率降低。即,构成不易产生为了冷却一部分储藏室的负荷而使作为冰箱整体的冷却效率降低的问题的冰箱,即作为冰箱整体的冷却效率较高的冰箱。
本实施例的冰箱具备:使与冷藏用蒸发器14a进行了热交换的冷却空气流通至冷藏室2(第一冷藏温度带室)、冷冻室7、以及蔬菜室6(第二冷藏温度带室)中的额定容量最大的冷藏室2(第一冷藏温度带室)的冷藏风路111(第一风路);以及使与冷冻用蒸发器14b进行了热交换的冷却空气流通至冷冻室7及蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112(第二风路),还具备切断冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)。一般而言,额定容量越大,用户越能够收纳更多的食品,因此,大多情况下,额定容量较大的储藏室的冷却负荷较大。因此,通过以使空气在向冷藏室2(第一冷藏温度带室)、冷冻室7以及蔬菜室6(第二冷藏温度带室)中的额定容量最大的冷藏室2流通冷却空气的冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间不流通的方式设置空气流通切断单元(隔热分隔壁28),能够难以产生由于额定容量最大的储藏室的负荷的影响而使其它冷冻室、蔬菜室的食品等升温的情况,构成冷却效率较高的冰箱。
本实施例的冰箱具备使冷却空气流通至作为最上层的储藏室的冷藏室2(第一冷藏温度带室)的冷藏风路111(第一风路)和使冷却空气流通至位于冷藏室2的下层的冷冻室7和蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112(第二风路),且具备切断冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)。一般而言,在设置冰箱的环境(例如厨房等)中,在未利用空调等进行主动的空气的搅拌的情况下,形成上下方向的温度分布(温度分层),产生越靠上方,空气温度越高的倾向。因此,最上部的储藏室在门扇的开闭操作时容易流入温度较高的空气,负荷容易增大。因此,本实施例的冰箱通过以使空气在使冷却空气流通至作为最上层的储藏室的冷藏室2(第一冷藏温度带室)的冷藏风路111与使冷却空气流通至作为其下部的储藏室的冷冻室7及蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112之间不流通的方式具备空气流通切断单元(隔热分隔壁28),能够难以产生由于最上部的储藏室的负荷的影响而使其它储藏室(冷冻室及蔬菜室)的食品等升温的情况,构成冷却效率较高的冰箱。
此外,如本实施例的冰箱所示,在自上方起,按照冷藏室(冷冻温度带室)、冷冻室(冷冻温度带室)、蔬菜室(冷藏温度带室)的顺序配置的冰箱中,与最上层的冷藏室(冷冻温度带室)相邻的冷冻室是维持为低温的储藏室,因此,容易产生由于放入冷藏室的负荷的影响而冷冻室的食品等升温的情况。即,具备切断冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)在自上方起按照冷藏室(冷冻温度带室)、冷冻室(冷冻温度带室)、蔬菜室(冷藏温度带室)的顺序配置的冰箱中是特别有效的。
本实施例的冰箱具备使冷却空气流通至作为密封部件(垫圈)的总周长最大的储藏室的冷藏室2(第一冷藏温度带室)的冷藏风路111(第一风路)、和使冷却空气流通至冷冻室7和蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112(第二风路),且具备切断冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)。门扇密封部有时由于夹住食品及食品包装材等而产生微小的间隙,引起外部空气与储藏室内空气的流入流出,负荷变大。门扇与隔热箱体之间的密封长度越长,即密封部件的总周长越长,越容易发生这种情况,因此,本实施例的冰箱具备切断使冷却空气流通至作为密封部件(垫圈)的总周长最大的储藏室的冷藏室2的冷藏风路111与使冷却空气流通至位于冷藏室2的下层的冷冻室7和蔬菜室6的冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28),由此,能够难以产生由于密封部件(垫圈)的总周长最大的储藏室的负荷的影响而使其它储藏室(冷冻室及蔬菜室)的食品等升温的情况,构成冷却效率较高的冰箱。
本实施例的冰箱在稳定冷却运转中,若将冷藏室2的维持温度设为TR_keep(在设定为“中”情况下,约4℃),将冷冻室7的维持温度设为TF_keep(在设定为“中”的情况下,约-20℃),将冷藏运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度设为TRevp_ave,则以满足以下的(式1)的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24及冷藏用风扇9a)的转速。
TRevp_ave≥0.5×(TR_keep+TF_keep) (式1)
一般而言,在冷冻循环中,若以冷却运转时的蒸发器的时间平均温度增高的方式控制压缩机和向蒸发器送风的送风机的转速,则冷冻循环性能系数提高,冷却效率增高。因此,在冷却效率提高方面,将冷却维持的温度较高的冷藏室时的蒸发器的时间平均温度提高是有效的。但是,在存在冷却冷藏室的冷却空气流通至冷冻室的路径的情况下,维持为低温的冷冻室的温度会上升,因此不能充分提高冷藏运转时的蒸发器的时间平均温度。因此,在本实施例的冰箱中,具备切断冷藏风路111与冷冻蔬菜风路112之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28),且控制压缩机24及冷藏用风扇9a的转速,从而充分提高冷藏运转时的冷藏用蒸发器的时间平均温度,使满足(式1)所示的关系,从而构成冷却效率较高的冰箱。此外,在存在多个冷冻室,且其维持温度遍及多个的情况下,只要将成为最低温的储藏室的温度设为(式1)的TF_keep即可。
就本实施例的冰箱而言,在稳定冷却运转中,在将冷藏室维持温度TR_keep与冷藏运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度TRevp_ave的差设为ΔT(=TR_keep-TRevp_ave),将相对于蒸发器温度的冷冻循环理论性能系数设为COPth的情况下,以满足(式2)的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24及冷藏用风扇9a)。由此,能够在风量提高的有效性较高的范围高效地实施冷却运转。
一边参照图11及图12,一边说明理由。图11(a)是表示理论循环性能系数COPth(压缩机效率100%时的性能系数)与冷藏用蒸发器温度的关系、及冷藏室维持温度TR_keep与蒸发器的温度Tevp的差的倒数ΔT-1(=1/(TR_keep-Tevp))的图表。另外,图11(b)是表示用蒸发器温度Tevp对ΔT-1与COPth的差进行微分的函数(=d(COPth)/dTevp-d(ΔT-1)/dTevp)的图表。
在此,一边参照图12,一边说明图11(a)所示的理论性能系数COPth的求解方法。图12是表示通常的冰箱的冷冻循环的动作状态的莫里尔图。忽视配管的压力损失,低压侧(蒸发器侧)的压力固定为由蒸发器温度(蒸发温度)决定的压力,由此决定压缩机的吸入制冷剂的状态(状态1)。另外,就高压侧(冷凝器侧)而言,将外部空气温度设为冷凝温度(二相域的温度),固定为由冷凝温度决定的压力。另外,将冷凝器出口(毛细管入口)的制冷剂状态设为饱和液(状态3),将蒸发器出口的制冷剂状态设为饱和蒸气(状态5),设定毛细管与从蒸发器到压缩机的配管完全进行热交换(图4中的接触部57a的作用),将压缩机吸入制冷剂的温度设为冷凝器出口温度(状态1)。另外,将压缩机的效率设为100%(绝热压缩),从而确定了压缩机吐出的状态(状态2),根据毛细管与从蒸发器到压缩机的配管完全进行热交换的假定(图4中的Δh1=Δh2),确定了蒸发器入口的制冷剂状态(状态4)。由此,通过确定外部空气温度和蒸发器温度,从而能够基于制冷剂物理性质将理论性能系数COPth作为理论冷却能力Qth与理论压缩动力Wth的比(COPth=Qth/Wth)而算出。该理论性能系数COPth为表示不依赖于压缩机的效率的冷却效率的指标。此外,图11(a)所示的理论性能系数COPth与蒸发器温度Tevp的关系是将制冷剂设为异丁烷,外部空气温度设为Tout=32℃而算出的。
另外,为了进行良好的冷却,需要在蒸发器得到预定的交换热量。若忽视温度效率(蒸发器入口空气温度与蒸发器出口空气温度的差除以蒸发器流入空气温度与蒸发器温度的差的值)的变化,则导出用于得到预定交换热量的风量和空气温度与蒸发器温度的差的倒数成比例的关系。通过使用冷藏室维持温度TR_keep作为空气温度,算出图11(a)所示的ΔT-1,成为表示用于得到预定交换热量的风量的大小的指标。此外,图11(a)所示的ΔT-1是将冷藏室维持温度TR_keep设为4℃而算出的。
图11(a)所示的COPth和ΔT-1均相对于蒸发器温度Tevp的上升单调上升,但两者的斜率不同。图11(b)用蒸发器温度Tevp对COPth与ΔT-1的差进行微分的函数,表示两者的斜率的差。即,在图11(b)的图表中,在斜率为正的范围(蒸发器温度Tevp比约-1℃低的范围)内,相对于蒸发器温度Tevp的上升的COPth的增加率比相对于蒸发器温度Tevp的上升的ΔT-1的增加率高,为了提高COPth,可以说使蒸发器温度Tevp上升是有利的。另一方面,在斜率为负的范围(蒸发器温度Tevp比约-1℃高的范围)内,表示相对于蒸发器温度Tevp的上升的COPth的增加率比相对于蒸发器温度Tevp的上升的ΔT-1的增加率低,可以说为了提高蒸发器温度Tevp而所需要的风量提高的有效性降低。即,为了图11(b)的图表成为正的斜率的范围,以成为d2(COPth)/dTevp 2-d2(ΔT-1)/dTevp 2≥0的方式控制,在风量提高的有效性较高的范围内运转冰箱。因此,本实施例的冰箱中,将图11的蒸发器温度Tevp设为冷藏运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度TRevp_ave,且以满足(式2)的方式控制,从而能够在风量提高的有效性较高的范围内高效地实施冷却运转。
本实施例的冰箱在稳定冷却运转中具备额定容量最大的冷藏室2的冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的运转模式。由此,能够将额定容量最大的冷藏室2设为温度不均较少且保存性较高的储藏室。一般而言,将通过送风单元的驱动产生主动的气流的状态称为强制对流,将未进行送风单元的送风而由于空气的温度差(密度差)产生的较弱的气流称为自然对流。在空间内产生因送风单元而引起的强制对流的情况下,空气主动地移动,实现空间内的温度平均,在停止送风单元的情况下,成为自然对流,难以产生空间内的空气的移动,因此,容易形成温度不均,特别是在容量较大的空间尤为显著。若温度不均较大,则根据收纳食品的场所不同,容易产生食品的保存性降低的问题。因此,本实施例的冰箱中,通过具备以额定容量最大的冷藏室2的冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的方式控制的运转模式,能够将冷藏室2设为温度不均较少且保存性较高的储藏室。
另外,本实施例的冰箱具备作为高度尺寸最大的储藏室的冷藏室2的冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的运转模式。一般而言,越是高度尺寸较大的空间,温度分布越容易而变大,因此,本实施例的冰箱中,通过具备作为高度尺寸最大的储藏室的冷藏室2的冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的运转模式,能够将冷藏室2设为温度不均较少且保存性较高的储藏室。
本实施例的冰箱使配备于冷藏室背面的冷藏室送风路11的冷藏室吐出口11a向上方开口(冷气指向单元),吹出指向上方的空气。一般而言,若收纳于储藏室的食品阻碍冷却空气的流通,则有时产生储藏室内形成温度不均,或者风路阻力增加而风量减少的情况,冷却效率降低。因此,通过使冷藏室送风路11的主要的冷藏室吐出口11a向上方开口(冷气指向单元),吹出指向上方的空气,从而冷却空气如图2中用箭头所示那样沿着冷藏室2的顶棚面向前方流通,因此,即使在冷藏室2内收纳大量食品,冷却空气的流通也难以被食品阻碍,难以产生在储藏室内形成温度不均,或者风路阻力增加而风量减少的情况,做成冷却效率较高的冰箱。此外,本实施例的冰箱中,设置于冷藏室送风路11的开口仅为向上方开口的冷藏室吐出口11a,但除此之外,也可以设置向前方、侧方吹出的其它开口。在该情况下,通过使向上方开口的吐出口的开口面积(总面积)比其它吐出口的开口面积的总和大,从而能够得到上述的效果。
本实施例的冰箱设置开口位置比位于冷藏室2的最上层的搁板34a高的门扇筐33a,使配备于冷藏室背面的冷藏室送风路11的冷藏室吐出口11a向上方开口(冷气指向单元),吹出指向上方的空气。由此,冷却空气如图2中由箭头所示地沿着冷藏室2的顶棚面向开口位置比位于冷藏室2的最上层的搁板34a高的门扇筐33a流通,因此,能够良好地冷却门扇筐33a。
本实施例的冰箱中,以成为稳定冷却运转中的冷藏室维持温度(冷藏室设定温度)TR_keep与从冷藏室吐出口11a吐出的冷藏室吐出空气温度TR_in的差比冷冻室维持温度TF_keep(冷藏室设定温度)与冷藏室维持温度(冷藏室设定温度)TR_keep的算术平均值高的温度的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用送风机9a)。一般而言,当向温度较高的空间吹出低温空气时,密度较高的低温空气由于重力的作用受到朝向下方的力,因此,低温的空气难以到达远离吹出口的上方的区域。因此,在本实施例的冰箱中,通过以冷藏室维持温度(冷藏室设定温度)TR_keep与冷藏室吐出空气温度TR_in的差比冷冻室维持温度TF_keep(冷藏室设定温度)与冷藏室维持温度(冷藏室设定温度)TR_keep的算术平均值高的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用送风机9a),从而能够减轻从冷藏室吐出口11a吹出的冷却空气受到的重力的作用,良好地冷却远离吐出口的上方的空间(例如最上层的门扇筐33a)。
本实施例的冰箱具备冷藏室2(第一冷藏温度带室)、蔬菜室6(第二冷藏温度带室)以及冷冻室7,在冷藏室2的背部具备冷藏用蒸发器14a(第一蒸发器)及冷藏用送风机9a(第一送风机),在冷冻室7的背部具备冷冻用蒸发器14b(第二蒸发器)及冷冻用风扇9b(第二送风机),且具备通过第一送风机的驱动使与冷藏用蒸发器14a进行了热交换的冷却空气向冷藏室2流通的冷藏风路111(第一风路)、和通过冷冻用风扇9b的驱动使与冷冻用蒸发器14b进行了热交换的冷却空气向冷冻室7及蔬菜室6流通的冷冻蔬菜风路112(第二风路),并具备切断第一风路与第二风路之间的空气的流通的空气流通切断单元(隔热分隔壁28)和与在冷藏风路111中流通的空气接触的除臭部件91。由此,在冷藏室2内收纳有发出臭气的食材等时,能够阻止臭气成分与冷却空气一起循环至其它储藏室(冷冻室7及蔬菜室6),因此,能够阻止向冷藏室2以外的储藏室(冷冻室7及蔬菜室6)的食材等的臭味转移。另外,包含臭气成分的冷却空气仅在冷藏风路111循环,不会扩散至其它储藏室,因此,能够以更短的时间得到较高的除臭效果。
本实施例的冰箱具备冷藏风路111(第一风路)、冷冻蔬菜风路112(第二风路)、以及与在冷藏风路111中流通的空气接触的除臭部件91,并在稳定冷却运转中,具备冷藏室2的冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的运转模式。在冷藏用风扇9a驱动时,更多的空气通过除臭部件91,因此,除臭作用增高,因此,通过具备冷藏用风扇9a的驱动时间比冷冻用风扇9b的驱动时间长的运转模式,能够做成除臭作用更高的冰箱。
本实施例的冰箱自上方起,按照冷藏室2(第一冷藏温度带室)、冷冻室7(冷冻温度带室)、蔬菜室(第二冷藏温度带室)的顺序具备储藏室,在冷冻室7的背部具备冷冻用蒸发器14b(第二蒸发器),将冷冻用蒸发器14b的体积设为冷冻室7的额定容量的3%以下,将冷冻室7的额定容量设为总额定容量的28%以上,在作为冷藏温度带室的冷藏室2的背部具备冷藏用蒸发器14a(第一蒸发器)。由此,能够提供在冰箱中央部具备大容量冷冻室,并且发挥良好的实用冷却性能的冰箱。以下,说明理由。
一般而言,霜在冷却冷冻温度带室的蒸发器的表面成长。若霜在蒸发器的表面成长,则引起因通过蒸发器的流路变窄而造成的通风阻力增加、因蒸发器表面与空气之间的霜层而引起的热阻力增加,蒸发器的热交换性能降低,冷却效率下降。因此,为了不产生因蒸发器的热交换性能降低而引起的不良情况而进行除霜运转。在通过利用加热器等加热单元提高蒸发器的温度来融化霜的除霜运转中,不能进行冷冻温度带室的冷却。因此,若容易引起因霜的成长而造成的蒸发器的热交换性能的降低,则频繁地进行使冷冻温度带室的温度上升的除霜运转。即,不易引起因霜的成长而造成的热交换性能的降低成为用于得到冷冻温度带室的稳定的冷却性能的课题。例如,在如专利文献1所记载的冰箱那样在冷冻室的后方的冷却室(蒸发器室)具备作为冷却各储藏室的热交换器的冷却器(蒸发器)的冰箱中,一般而言,对于该课题,以通过使蒸发器的尺寸(蒸发器体积)足够大来抑制因霜的成长而造成的热交换性能的降低的方式进行设计。另一方面,不能将冷冻用蒸发器的体积设为冷冻温度带室的额定容量的3%以下,不能将冷冻温度带室的额定容量扩大至总额定容量的28%以上。
一般而言,空气温度越高,空气含有的水分量就越多(绝对湿度越高),因此,在具备共用冷却冷冻温度带室和冷藏温度带室的蒸发器的情况下,更多的水分从维持温度比冷冻温度带室高的冷藏温度带室到达蒸发器而成为霜。因此,本实施例的冰箱中,通过采用在冷冻室7的背部具备冷冻用蒸发器14b,并且在冷藏室2的背部具备冷藏用蒸发器14a的结构,即使将设置于冰箱中央部的冷冻室7的背部的蒸发器小型化至冷冻室7的额定容量的3%以下,且将冷冻温度带室的额定容量扩大至总额定容量的28%以上,由于不会产生因来自空气含有的水分量(绝对湿度)较多的冷藏室2的水分而引起的霜的成长,因此,构成难以引起热交换性能降低的蒸发器,能够发挥稳定的冷却性能。
另外,在成为冷藏温度带室的冷藏室2和蔬菜室6中的额定容量较大的冷藏温度带室设置第一蒸发器。由此,能够效率良好地冷却因容量较大而负荷容易变大的冷藏室2,因此,构成兼顾了大容量冷冻室和良好的实用冷却性能的冰箱。
本实施例的冰箱中,使冷冻用蒸发器14b的空气侧传热面积AFevp比冷藏用蒸发器14a的空气侧传热面积ARevp大。一般而言,若增大蒸发器的空气侧传热面积,则促进空气与制冷剂之间的热交换,冷却能力变大。因此,使冷冻用蒸发器14b的空气侧传热面积AFevp比冷藏用蒸发器14a的空气侧传热面积ARevp大,进一步提高冷却冷冻室7时的冷却能力,从而实现了大容量冷冻室和良好的实用冷却性能的兼顾。
本实施例的冰箱中,冷藏用蒸发器14a、及冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积分别为ARevp/VRevp=0.673m2/L,AFevp/VFevp=0.384m2/L,设为0.25m2/L以上且0.96m2/L以下的值。一般而言,霜在蒸发器的空气侧传热面成长,因此,若相对于蒸发器体积增大空气侧传热面积,则在霜成长的情况下,容易堵塞流路。因此,构成在霜的成长较多的情况下容易引起热交换性能的降低,而在霜的成长较少的情况下热交换性能较高的蒸发器。另一方面,若相对于蒸发器体积缩小空气侧传热面积,则即使霜成长,流路也难以被霜堵塞,容易维持热交换性能,但空气侧传热面积缩小,因此,在霜的成长较少的情况下,每单位体积的热交换性能降低。因此,本实施例的冰箱中,将冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积设为0.25m2/L以上且0.96m2/L以下,从而能够兼顾霜的成长较多的情况和霜的成长较少的情况的性能。
另外,使冷藏用蒸发器14a的每单位体积的空气侧传热面积(ARevp/VRevp)比冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积(AFevp/VFevp)大(ARevp/VRevp>AFevp/VFevp)。在冷冻用蒸发器14b成长的霜通过利用除霜加热器21加热的冷冻用蒸发器除霜运转而融化,在冷冻用蒸发器除霜运转中不能冷却冷冻室7。另一方面,在冷藏用蒸发器14a成长的霜通过冷藏用蒸发器除霜运转,能够一边冷却冷藏室2一边融化。因此,通过使冷藏用蒸发器14a的每单位体积的空气侧传热面积比冷冻用蒸发器14b的每单位体积的空气侧传热面积大,能够使冷冻用蒸发器14b的流路难以被霜堵塞,不会产生由于除霜运转的频率上升而冷冻室7的冷却变差的不良情况。
本实施例的冰箱在向冷冻温度带室和冷藏温度带室双方放入了实用负荷时,在从放入负荷的时刻起,到充分冷却实用负荷止的期间,以冷藏室冷却运转时的冷藏用蒸发器14a的时间平均温度TRevp_ave比冷冻室冷却运转时的冷冻用蒸发器14b的时间平均温度TFevp_ave高的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用风扇9a,冷冻用风扇9b,蔬菜室挡板19)。一般而言,蒸发器温度(蒸发温度)越高,冷冻循环性能系数(吸热量相对于压缩机24的输入的比例)就越高,节能性能就越高。为了使冷冻室7维持为冷冻温度,需要将冷冻用蒸发器14b的温度设为低温,但冷藏室2只要维持为冷藏温度即可,因此,以冷藏用蒸发器的温度TRevp比冷冻用蒸发器的温度TFevp高的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用风扇9a,冷冻用风扇9b,蔬菜室挡板19),提高节能性能。
本实施例的冰箱在向冷冻温度带室和冷藏温度带室双方放入了实用负荷时,以冷冻室温度的最大值(最高到达温度)低于0℃(图10的TF1<0)的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用风扇9a,冷冻用风扇9b,蔬菜室挡板19)。由此,能够避免收纳于冷冻温度带室的食品等由于实用负荷的放入而解冻的不良情况产生,并且得到良好的实用冷却性能。
本实施例的冰箱在向冷冻温度带室和冷藏温度带室双方放入了实用负荷时,在从投入负荷的时刻起,至充分冷却实用负荷止的实用负荷冷却区间,以冷冻室温度的多个最大值逐渐降低的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用风扇9a,冷冻用风扇9b,蔬菜室挡板19)。由此,构成难以产生冷冻室的温度上升而冷冻食品解冻的问题且实用冷却性能较高的冰箱。
本实施例的冰箱在向冷冻温度带室和冷藏温度带室双方放入了实用负荷时,在从放入负荷的时刻起,至充分冷却实用负荷止的实用负荷冷却区间,将冷藏室冷却运转比率设为RR,将冷冻室冷却运转比率设为RF,将外部空气温度设为Tout(℃),将冷藏用蒸发器14a的空气侧传热面积设为ARevp(m2),将冷藏用蒸发器14a的冷藏运转中的时间平均温度设为TRevp_ave(℃),将冷藏室维持温度设为TR_keep(℃),将冷冻用蒸发器14b的空气侧传热面积设为AFevp(m2),将冷冻用蒸发器14b的冷冻室冷却运转中的时间平均温度设为TFevp_ave(℃),将冷冻室维持温度设为TF_keep(℃),将冷藏室额定容量设为VR(L),将冷冻室额定容量设为VF(L),将水的比热设为CW(kJ/kg℃),将冰的比热设为Ci(kJ/kg℃),将水的凝固潜热设为LW(kJ/kg),并以满足(式3)的方式控制蒸发器温度调整单元(压缩机24,冷藏用风扇9a,冷冻用风扇9b,蔬菜室挡板19)。
由此,构成兼顾了大容量冷冻室和良好的实用冷却性能的冰箱。以下,说明理由。一般而言,冰箱中,不仅经由隔热箱体的壁面的热侵入,还产生用户的门扇开闭操作、温度较高的食品等的放入的非常态的负荷的增加。特别是具备冷藏温度带的储藏室和冷冻温度带的储藏室的冰箱中,即使在产生了向双方的储藏室同时放入大量食品的情况时,也需要快速地冷却至预定的维持温度。但是,冷藏温度带室和冷冻温度带室的维持的温度带不同,因此,容易产生一方的储藏室的冷却差,或者仅一方的储藏室过度冷却的情况。即,平衡性良好地冷却冷藏温度带室和冷冻温度带室成为课题。特别是在自上方起具备冷藏室、冷冻室、蔬菜室的冰箱中,若将设置于冷冻室的背部的蒸发器小型化至冷冻室的额定容量的3%以下,且将冷冻室额定容量大容量化至总额定容量的28%以上,则冷藏室与冷冻室的负荷的平衡和冷却能力的平衡被破坏,一方的储藏室的冷却差或仅一方的储藏室过度地冷却的问题明显化,产生不能发挥良好的冷却性能的情况。因此,本实施例的冰箱中,在向冷藏室2和冷冻室7放入了实用负荷的情况下,以满足(式3)的方式实施冷冻运转/冷冻蔬菜运转和冷藏运转,由此,实现大容量的冷冻室和实用的冷却性能的兼顾。
(式3)的AFevp×(TF_keep-TFevp_ave)为冷冻用蒸发器14b的交换热量的大小的指标,ARevp×(TR_keep-TRevp_ave)为冷藏用蒸发器14a的交换热量的大小的指标,12×VR×{CW×(Tout-TR_keep)}为放入冷藏室的实用负荷的冷却所需要的吸热量(冷却负荷)的指标,4×VF×{CW×Tout-Ci×TF_keep+LW}为放入冷冻室的实用负荷的冷却所需要的吸热量(冷却负荷)的指标。即,根据右边,算出考虑了冷藏用蒸发器和冷冻用蒸发器的交换热量的比率、和实用负荷的冷却负荷的比率的最低限所需的冷冻室冷却运转(冷冻室野室冷却运转及冷冻室冷却运转)的相对于冷藏室冷却运转的比率。本实施例的冰箱中,以使该比率更高的方式控制为实施冷冻室冷却运转,因此,即使在向冷藏室和冷冻室同时放入了大量负荷的情况下,也能够实现大容量的冷冻室和实用的冷却性能的兼顾。此外,(式3)的右边的12×VR、及4×VF是指,向冷藏室以每1L的冷藏温度带室(冷藏室和蔬菜室)放入12g的标准放入水(初始温度为外部空气温度),向冷冻室以每1L的冷冻度带室放入4g的标准放入水(初始温度为外部空气温度),在考虑了一般的使用方法的基础上,成为JISC9801-3:2015规定的负荷量。
另外,本实施例的冰箱中,具备自动制冰功能,因此,也假定由于用户使用自动制冰功能而负荷变动。在该情况下,制冰水箱设置于冷藏室2,因此,冷藏室2的负荷增加。但是,在维持为冷藏温度带的冷藏室2内达不到冻结,因此,仅为显热的负荷,当从冷藏室2向冷冻温度带的制冰室3供水时,为了冻结,在显热的基础上,潜热也成为负荷。因此,由于与冷藏室2相比,冷冻室7的负荷增加,因此,通过如(式1)所示地进行控制,优选冷却冷冻温度带室,因此,即使在使用了自动制冰功能的情况下,也容易维持实用冷却性能。
此外,(式1)及(式3)中的冷藏室维持温度TRkeep及冷冻室维持温度TFkeep只要使用基于JISC9801-1:2015限定的方法测量的稳定冷却运转中的冷藏室2及冷冻室7的温度的时间平均值即可。另外,用于计算冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的时间平均温度(TRevp_ave,TFevp_ave)的冷藏用蒸发器温度TRevp及冷冻用蒸发器温度TFevp只要测量冷藏用蒸发器14a及冷冻用蒸发器14b的制冷剂管97a及97b的流入部附近的温度而使用即可。
以上是表示实施本发明的形态的实施例。此外,本发明不限定于上述的实施例,包含各种变形例。例如,本实施例的冰箱中为了更可靠地切断空气的流通而采用隔热分隔壁28作为空气流通切断单元,但只要可以得到阻止空气的流通的作用,也可以在分隔部件的一部分设置挡板,通过将挡板设为关闭状态,从而构成切断了空气流通的状态。另外,本实施例的冰箱中,作为蒸发器温度调整单元,使用了压缩机24、冷藏用风扇9a、冷冻用风扇9b,但只要能够进行蒸发器温度的调整,作为其它单元,也可以将控制散热单元的散热量的风扇、可改变节流阻力的膨胀阀设为蒸发器温度调整单元。即,上述的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,并非限定于必须具备所说明的全部的结构。
Claims (5)
1.一种冰箱,其特征在于,
从上方起,按照第一冷藏温度带室、冷冻温度带室、第二冷藏温度带室的顺序具备储藏室,
在上述冷冻温度带室的划区具备第二蒸发器,将该第二蒸发器的体积设为上述冷冻温度带室的容量的3%以下,将上述冷冻温度带室的容量设为上述储藏室的总容量的28%以上,将上述第二蒸发器的每单位体积的传热面积设为0.25m2/L以上且0.96m2/L以下,
在上述第一冷藏温度带室的划区具备第一蒸发器,
该冰箱还具备:
第二负荷探测单元,其探测上述冷冻温度带室的负荷;
第一负荷探测单元,其探测上述冷藏温度带室的负荷;
外部空气温度探测单元;
第二蒸发器温度调整单元,其调整上述第二蒸发器温度;以及
第一蒸发器温度调整单元,其调整上述第一蒸发器温度,
将冷却上述第一冷藏温度带室的冷藏室冷却运转的运转比率设为RR,将冷却上述冷冻温度带室的冷冻室冷却运转比率设为RF,将外部空气温度设为Tout(℃),将上述第一蒸发器的空气侧传热面积设为ARevp(m2),将上述冷藏室冷却运转中的上述第一蒸发器的时间平均温度设为TRevp_ave(℃),将上述第一冷藏温度带室的维持温度设为TR_keep(℃),将上述第二蒸发器的空气侧传热面积设为AFevp(m2),将上述冷冻室冷却运转中的上述第二蒸发器的时间平均温度设为TFevp_ave(℃),将上述冷冻温度带室的维持温度设为TF_keep(℃),将上述第一冷藏温度带室与上述第二冷藏温度带室的总容量设为VR(L),将上述冷冻温度带室的容量设为VF(L),将水的比热设为CW(kJ/kg℃),将冰的比热设为Ci(kJ/kg℃),将水的凝固潜热设为LW(kJ/kg),
2.根据权利要求1所述的冰箱,其特征在于,
使上述第一蒸发器的空气侧传热面积比上述第二蒸发器的空气侧传热面积小。
3.根据权利要求1或2所述的冰箱,其特征在于,
使上述第二蒸发器的每单位体积的传热面积比上述第一蒸发器的每单位体积的传热面积小。
4.根据权利要求1或2所述的冰箱,其特征在于,
上述冷冻温度带室的温度的最大值被控制为逐渐降低。
5.根据权利要求3所述的冰箱,其特征在于,
上述冷冻温度带室的温度的最大值被控制为逐渐降低。
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