CN114867977B - 冰箱 - Google Patents

Abstract

一种冰箱(10)，包括：冷藏室(12)；冷却室(115)，用以容纳被吹送至冷藏室(12)的空气；冷冻循环(16)；对蒸发器(164)进行加热以便除霜的除霜加热单元(117)；以及用于控制冷冻循环(16)和除霜加热单元(117)的动作的控制单元(17)。此外，在对蒸发器(164)进行除霜时，控制单元(17)控制除霜加热单元(117)对蒸发器(164)进行加热，并且将在压缩机(161)处被压缩的、且没有经过冷凝器(162)的制冷剂供给至蒸发器(164)。

Description

冰箱

技术领域

本发明涉及冰箱，尤其涉及通过热气除霜方式进行除霜的冰箱。

背景技术

在普通的冰箱中，通过将被冷冻循环中的蒸发器冷却的空气吹送到各储存室，以将各储存室冷却到希望的冷藏温度范围或冷冻温度范围。在使用冷冻循环持续冷却时，会在蒸发器的表面产生结霜。当在蒸发器的表面产生较厚的结霜时，会妨碍蒸发器与空气之间的传热以及送风。于是，在冰箱的运转期间，定期地实行对蒸发器进行除霜的除霜操作。

在一般的除霜操作中，向布置在蒸发器下方的除霜加热器通电以融化并除去长在蒸发器表面的霜。

另一方面，还出现了热气除霜式冰箱，其通过将冷冻循环的压缩机压缩的高温制冷剂供给至蒸发器来进行除霜操作。根据热气除霜式冰箱，由于不需要通过通电而发热，因此可以简化冰箱的结构，并且可以降低除霜所需的能量。在例如以下专利文献1至专利文献4中记载了热气除霜式冰箱：【专利文献1】日本特许5369157；【专利文献2】日本特许4837068；【专利文献3】日本特许5253223；【专利文献4】日本特许6545252。

在上面记载的一般的通过热气除霜的除霜中，由于高温制冷剂被引入蒸发器，因此由蒸发器冷却的制冷剂被液化了，发生液化后的制冷剂返回压缩机，可能会发生液体回流，并有降低压缩机的压缩效率的风险。

发明内容

鉴于上述情况，本发明旨在提供一种在热气除霜式的除霜方法中防止液体回流的冰箱。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

本发明的冰箱，其包括：储存室；冷却室，用以容纳被吹送至所述储存室的空气；冷冻循环，其具有压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器，通过所述蒸发器来对容纳在所述冷却室中的所述空气进行冷却；除霜加热单元，其对所述蒸发器进行加热以便除霜；以及控制单元，其控制所述冷冻循环以及所述除霜加热单元的动作；其中，在对所述蒸发器除霜时，所述控制单元通过所述除霜加热单元对所述蒸发器进行加热，并且将在所述压缩机处被压缩的、且没有经过所述冷凝器的所述制冷剂供给至所述蒸发器。藉此，根据本发明的冰箱，当在压缩机处被压缩的高温制冷剂被供给至蒸发器时，由于用除霜加热单元使蒸发器充分升温，因此可以防止蒸发器处的制冷剂液化。

此外，在本发明的冰箱中，所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀装置和所述蒸发器经由制冷剂配管而彼此连接；在连接所述压缩机和所述冷凝器的所述制冷剂配管处中间装有切换部；所述切换部具有制冷剂进入口、第一制冷剂排出口、以及第二制冷剂排出口；所述制冷剂配管具有连接所述压缩机和所述切换部的所述制冷剂进入口的第一制冷剂配管，连接所述切换部的所述第一制冷剂排出口和所述冷凝器的第二制冷剂配管，连接所述冷凝器和所述膨胀装置的第三制冷剂配管，连接所述膨胀装置和所述蒸发器的第四制冷剂配管，连接所述切换部的所述第二制冷剂排出口和所述第四制冷剂配管的中间部分的第五制冷剂配管，以及连接所述蒸发器和所述压缩机的第六制冷剂配管；通过所述控制单元关闭所述切换部的所述第一制冷剂排出口并打开所述第二制冷剂排出口，从而通过所述第五制冷剂配管将所述制冷剂供给至所述蒸发器。藉此，根据本发明的冰箱，利用作为例如三通阀的切换部的排出口切换的简易方法，可以将在压缩机处被压缩的高温制冷剂供给至蒸发器以进行除霜。

此外，在本发明的冰箱中，所述第五制冷剂配管和所述第六制冷剂配管热连接。藉此，根据本发明的冰箱，通过在压缩机处被压缩的高温制冷剂在其中流动的第五制冷剂配管和经过了蒸发器的制冷剂在其中流动的第六制冷剂配管积极地进行热交换，可以防止经过了蒸发器的制冷剂以液态回到压缩机。

此外，在本发明的冰箱中，所述控制单元在将被所述压缩机处压缩的、且没有经过所述冷凝器的所述制冷剂供给至所述蒸发器时、响应于所述蒸发器的温度上升而使所述压缩机的运转频率提高。藉此，根据本发明的冰箱，通过在除霜过程中缓慢提高压缩机的运转频率，可以进一步防止蒸发器处的高温制冷剂的液化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的外观的立体图。

图2是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的内部结构的侧视截面图。

图3是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的冷冻循环的模式图，其中图3(A)示出了制冷操作，并且图3(B)示出了除霜操作。

图4是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的连接结构的框图。

图5是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的除霜方法的流程图。

图6是示出本发明的实施方式所涉及的冰箱的除霜方法的时序图。

其中，10--冰箱，11--隔热箱体，111--外箱，112--内箱，113--隔热材料，115--冷却室，117--除霜加热单元，118--送风通道，12--冷藏室，13--冷冻室，14--机械室，16--冷冻循环，161--压缩机，162--冷凝器，163--膨胀装置，164--蒸发器，17--控制单元，18--隔热门，19--隔热门，20--隔热门，21--隔热门，22--切换部，221--制冷剂进入口，222--第一制冷剂排出口，223--第一制冷剂排出口，23--制冷剂配管，231--第一制冷剂配管，232--第二制冷剂配管，233--第三制冷剂配管，234--第四制冷剂配管，235--第五制冷剂配管，236--第六制冷剂配管，24--室内温度传感器，25--蒸发器温度传感器，26--计时器，27--送风机，29--隔板。

具体实施方式

接下来基于附图来详细说明本发明的实施方式所涉及的冰箱10。在下面的说明中，原则上对同样的构件附加上同样的符号，并省略重复的说明。另外，在下面的说明中，适当地使用上、下、前、后、左和右的各方向，并且左和右指示的是在从前方看冰箱10时的左和右。此外，在本实施方式中，将冰箱10例示为具有冷冻室和冷藏室的冰箱，但是作为冰箱10，可以采用仅具有冷冻室的冰箱或仅具有冷藏室的冰箱。

图1是从右前侧来看的本发明的实施方式所涉及的冰箱10的立体图。冰箱10具有隔热箱体11和形成在隔热箱体11内部的储存室。作为储存室，从上侧开始具有冷藏室12和冷冻室13。冷藏室12的前方开口在其上段部分被隔热门18封闭，并且在其下段部分被隔热门19封闭。冷冻室13的前方开口在其上段部分被隔热门20封闭，并且在其下段部分被隔热门21封闭。隔热门18是旋转门，隔热门19、隔热门20和隔热门21是拉出门。

图2是整体地示出冰箱10的侧视截面图。隔热箱体11由以下部分构成：由弯曲加工成预定形状的钢板制成的外箱111；由合成树脂板制成的内箱112，其被布置在与外箱111隔开的内侧；以及填充在外箱111与内箱112之间的隔热材料113。

在冷冻室13的后侧形成有冷却室115，冷冻室13和冷却室115由隔板29来划分。作为冷却器的蒸发器164配设在冷却室115的内部。此外，在冰箱10的下端侧的后方划分形成有机械室14，压缩机161布置在机械室14中。蒸发器164和压缩机161形成制冷剂压缩式冷冻循环16。具体来说，冷冻循环16包括压缩机161、稍后描述的冷凝器162、稍后描述的膨胀装置163、以及稍后描述的蒸发器164。通过使冷冻循环16运转，通过蒸发器164对冷却室115内部的冷空气进行冷却，将该冷空气吹送至各储存室，并使各储存室内的温度达到预定的冷却温度范围。构成冷冻循环16的各部件通过稍后描述的制冷剂配管23而相互连接，制冷剂配管23由铜管之类的金属管制成。参照图3等来说明制冷剂配管23的结构。

在冷却室115的内部，在蒸发器164的上侧布置有送风机27。送风机27是轴流送风机或离心送风机，并且将由蒸发器164冷却的冷却室115内部的冷空气吹送至冷藏室12和冷冻室13。

在冷却室115的内部，在蒸发器164的下方布置有除霜加热单元117。除霜加热单元117是在通电时发热的加热器。在本实施方式中，如稍后描述的那样，通过配合地使用热气除霜和除霜加热单元117来有效地对蒸发器164进行除霜处理。此外，尽管此处未图示，但是在送风机27附近配设有用于在除霜时封闭冷却室115的遮盖装置。

从冷却室115向上形成送风通道118。送风通道118中形成有用于将冷空气吹出到冷藏室12的开口。冷却了冷藏室12的冷空气经由回风通道(此处未图示)而返回到冷却室115，藉此将冷藏室12冷却至指定的冷藏温度范围。

由控制单元17将吹送的冷空气的一部分借助于形成在隔板29上部的开口吹送至冷冻室13，并且冷却了冷冻室13的冷空气从形成在隔板29下部的开口返回冷却室115。藉此将冷冻室13冷却至指定的冷冻温度范围。

在通过冷冻循环16持续对冷藏室12和冷冻室13进行冷却时，在蒸发器164处产生结霜并阻碍蒸发器164的传热和空气流动，因此，定期进行蒸发器164的除霜操作。在除霜操作中，停止通过冷冻循环16对冷藏室12和冷冻室13的冷却，停止通过送风机27的送风，并且利用通过冷冻循环16进行的热气除霜和除霜加热单元117的加热来对蒸发器164进行除霜。在除霜操作结束后，重新开始前面描述的对冷藏室12和冷冻室13的冷却动作。

参照图3来说明冷冻循环16的结构。图3(A)是示出冷却操作时的冷冻循环16的模式图，并且图3(B)是示出除霜操作时的冷冻循环16的模式图。

参照图3(A)来说明冷冻循环16的结构。冷冻循环16主要包括压缩机161、冷凝器162、膨胀装置163、以及蒸发器164。作为膨胀装置163，可以采用毛细管或膨胀阀。构成冷冻循环16的各部件以制冷剂配管23来连接。

在制冷剂配管23的中间位置处装有切换部22。切换部22是所谓的三通阀，并且包括制冷剂流入的制冷剂进入口221、制冷剂选择性地流出的第一制冷剂排出口222和第二制冷剂排出口223。

制冷剂配管23包括第一制冷剂配管231、第二制冷剂配管232、第三制冷剂配管233、第四制冷剂配管234、第五制冷剂配管235和第六制冷剂配管236。第一制冷剂配管231连接压缩机161和切换部22的制冷剂进入口221。第二制冷剂配管232连接切换部22的第一制冷剂排出口222和冷凝器162。第三制冷剂配管233连接冷凝器162和膨胀装置163。第四制冷剂配管234连接膨胀装置163和蒸发器164。第五制冷剂配管235旁路连接切换部22的第二制冷剂排出口223和第四制冷剂配管234的中间部分。第六制冷剂配管236连接蒸发器164和压缩机161。此处，第五制冷剂配管235是旁通管，其用于将在压缩机161处被压缩的高温制冷剂不经冷凝器162和膨胀装置163而供给至蒸发器164。

第六制冷剂配管236、第五制冷剂配管235、第三制冷剂配管233、膨胀装置163、和第四制冷剂配管234通过打蜡等而彼此热接触。藉此，在除霜操作时，在第五制冷剂配管235中流动的高温制冷剂可以使在第六制冷剂配管236中流动的制冷剂升温，并且可以防止液体回流。

在冷却操作时，制冷剂流动的顺序是压缩机161、第一制冷剂配管231、切换部22的制冷剂进入口221以及第一制冷剂排出口222、第二制冷剂配管232、冷凝器162、第三制冷剂配管233、膨胀装置163、第四制冷剂配管234、蒸发器164、第六制冷剂配管236、以及压缩机161。

参照图3(B)，在热气除霜方法的除霜操作时，制冷剂不经过冷凝器162和膨胀装置163，而是以原本的高温蒸气的状态被引入蒸发器164。这是通过关闭切换部22的第一制冷剂排出口222同时释放第二制冷剂排出口223来实现的。制冷剂流动的顺序是压缩机161、第一制冷剂配管231、切换部22的制冷剂进入口221以及第二制冷剂排出口223、第五制冷剂配管235、第四制冷剂配管234、蒸发器164、第六制冷剂配管236、以及压缩机161。

通过这样的制冷剂流动方式，可以使不经冷凝器162和膨胀装置163的高温制冷剂流到蒸发器164，藉此可以融化长在蒸发器164表面的霜。此外，由于第六制冷剂配管236和第五制冷剂配管235的热接触，因此可以用通过第五制冷剂配管235的高温制冷剂来使在蒸发器164中冷却并返回压缩机161的制冷剂升温并汽化，并且可以防止液体回流。

图4是示出冰箱10的连接结构的框图。

控制单元17是包含CPU、RAM、ROM等的计算控制元件。

计时器26、室内温度传感器24、和蒸发器温度传感器25连接在控制单元17的输入端子处。计时器26测量构成冰箱10的各种部件的工作时间和停止时间，所述各种部件例如压缩机161、切换部22、以及除霜加热单元117。室内温度传感器24测量冷藏室12和冷冻室13的内部温度。蒸发器温度传感器25测量蒸发器164或冷却室115的温度。

压缩机161、切换部22、和除霜加热单元117连接在控制单元17的输出端子处。压缩机161压缩制冷剂，切换部22切换制冷剂的流动方向，并且除霜加热单元117是对蒸发器164进行加热的通电式加热器。

控制单元17基于从计时器26、室内温度传感器24和蒸发器温度传感器25输入的输入信息来实行指定的计算处理，并且基于该计算处理来控制压缩机161、切换部22和除霜加热单元117的运行或切换动作。

参照图5和图6来说明具有上述结构的冰箱10中的除霜操作。图5是示出除霜操作的流程图，并且图6是示出除霜操作的时序图。图6中示出了蒸发器温度传感器25的温度、第一制冷剂排出口222的开闭、第二制冷剂排出口223的开闭、通过通电而发热的除霜加热单元117的打开/关闭、以及压缩机161的工作运转频率。

在步骤S10中，控制单元17开始除霜操作。即，参照图2，停止送风机27，停止由冷冻循环16进行的冷却操作，并且用风门之类的来封闭冷却室115。

在步骤S11中，控制单元17判断由计时器26测量的除霜操作时间是否经过了预定时间，例如100分钟。在经过了预定时间时，即，若步骤S11为是，则控制单元17进入步骤S22，并结束除霜操作。另一方面，若没有经过预定时间，即，若步骤S11为否，则控制单元17进入步骤S12，并继续进行除霜操作。

在步骤S12中，控制单元17使除霜加热单元117通电并发热，关闭切换部22的第一制冷剂排出口222，并且也关闭第二制冷剂排出口223。此时，由于压缩机161停止，因此没有制冷剂被供给至蒸发器164。通过这样做，参照图2，通过除霜加热单元117使冷却室115和蒸发器164变暖，蒸发器164的结霜缓慢融化，并且蒸发器164和冷却室115还进一步升温。步骤S12对应于图6的时序图中的T1。

在步骤S13中，控制单元17判断由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度是否为0℃以上。若蒸发器温度传感器25的温度为0℃或以上，即，若步骤S13为是，则控制单元17转移至步骤S14。另一方面，若蒸发器温度传感器25的温度未满0℃，即，若步骤S13为否，则控制单元17不转移至步骤S14，并且通过除霜加热单元117继续进行加热。步骤S13对应于图6的时序图中的T1至T2。

在步骤S14中，控制单元17结束对除霜加热单元117的通电，关闭切换部22的第一制冷剂排出口222，并且打开第二制冷剂排出口223。步骤S14对应于图6的时序图中的T2。

在步骤S15中，控制单元17开始压缩机161的运转，并设置压缩机161运转的频率。此处，如图6的时序图所示，控制单元17设置为“1”。

在步骤S16中，控制单元17判断由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度是否为2℃或以上。若蒸发器温度传感器25的温度为2℃或以上，即，若步骤S16为是，则控制单元17转移至步骤S17。另一方面，若蒸发器温度传感器25的温度为低于2℃，即，若步骤S16为否，则控制单元17不转移至步骤S17。步骤S16对应于图6的时序图中的T2至T3。

在步骤S17中，控制单元17设定压缩机161的运转频率。即，控制单元17使在上述步骤S15中为“1”的压缩机161的运转频率设定为“2”。即，将压缩机161的旋转频率加倍并增大供给至蒸发器164的高温制冷剂的流量，或者是增大压缩机161的运转频率并使供给至蒸发器164的高温制冷剂的流量加倍，从而更积极地进行热气除霜方法的除霜。由于蒸发器164的温度上升至2℃左右，因此即使增大供给至蒸发器164的制冷剂的流量，也会抑制液体回流。步骤S16对应于图6的时序图中的T3。

在步骤S18中，控制单元17判断由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度是否为4℃或以上。若蒸发器温度传感器25的温度为4℃或以上，即，若步骤S18为是，则控制单元17转移至步骤S19。另一方面，若蒸发器温度传感器25的温度为低于4℃，即，若步骤S18为否，则控制单元17不转移至步骤S19。步骤S19对应于图6的时序图中的T3至T4。

在步骤S19中，由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度每上升2℃控制单元17就使压缩机161的运转频率上升。即，若由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度变为4℃或以上，如图6中所示的T4至T5所示，则使压缩机161的运转频率变为“3”。此外，若由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度变为6℃或以上，如图6中所示的T5至T6所示，则使压缩机161的运转频率变为“4”。通过这样做，增大了供给至蒸发器164的高温制冷剂的流量，并更加积极地进行热气除霜式的除霜操作。

在步骤S20中，控制单元17判断由蒸发器温度传感器25测量的蒸发器164的温度是否为8℃或以上。若蒸发器温度传感器25的温度为8℃或以上，即，若步骤S20为是，则控制单元17判断已充分除霜，并转移至步骤S21。另一方面，若蒸发器温度传感器25的温度为低于8℃，即，若步骤S20为否，则控制单元17判断除霜不充分，并返回步骤S19。步骤S20对应于图6的时序图中的T5至T6。

在步骤S21中，控制单元17结束压缩机161的运转，关闭切换部22的第一制冷剂排出口222，关闭第二制冷剂排出口223，并且转移至步骤S22以结束除霜操作。步骤S21对应于图6的时序图中的T6。

若如上所述的蒸发器164的除霜结束了，重新开始通过冷冻循环16的冷却操作以对冷藏室12和冷冻室13进行冷却。

本发明不限于上述实施方式，除此之外，不脱离本发明的要旨的范围的情况下，各种变更实施都是可能的。此外，上述各种形态可以彼此组合。

Claims (3)

1.一种冰箱，其特征在于，包括：

储存室；

冷却室，用以容纳被吹送至所述储存室的空气；

冷冻循环，其具有压缩机、冷凝器、膨胀装置、以及蒸发器，通过所述蒸发器来对容纳在所述冷却室中的所述空气进行冷却；

除霜加热单元，其对所述蒸发器进行加热以便除霜；以及

控制单元，其控制所述冷冻循环以及所述除霜加热单元的动作；

其中，在对所述蒸发器除霜时，所述控制单元控制所述除霜加热单元对所述蒸发器进行加热，并且将在所述压缩机处被压缩的、且没有经过所述冷凝器的制冷剂供给至所述蒸发器；所述控制单元在将在所述压缩机处被压缩的、且没有经过所述冷凝器的制冷剂供给至所述蒸发器时，响应于所述蒸发器的温度上升而使所述压缩机的运转频率提高。

2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，

所述压缩机、所述冷凝器、所述膨胀装置和所述蒸发器经由制冷剂配管而彼此连接；

在连接所述压缩机和所述冷凝器的所述制冷剂配管的中间处装有切换部；

所述切换部具有制冷剂进入口、第一制冷剂排出口、以及第二制冷剂排出口；

所述制冷剂配管具有连接所述压缩机和所述切换部的所述制冷剂进入口的第一制冷剂配管，连接所述切换部的所述第一制冷剂排出口和所述冷凝器的第二制冷剂配管，连接所述冷凝器和所述膨胀装置的第三制冷剂配管，连接所述膨胀装置和所述蒸发器的第四制冷剂配管，连接所述切换部的所述第二制冷剂排出口和所述第四制冷剂配管的中间部分的第五制冷剂配管，以及连接所述蒸发器和所述压缩机的第六制冷剂配管；并且

通过所述控制单元关闭所述切换部的所述第一制冷剂排出口并打开所述第二制冷剂排出口，从而通过所述第五制冷剂配管将制冷剂供给至所述蒸发器。

3.根据权利要求2所述的冰箱，其特征在于，

所述第五制冷剂配管和所述第六制冷剂配管热连接。