JP2004053214A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課 題】庫内を適切に冷却するとともに、床暖房を効率よく行うことができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷蔵庫(1)は、冷媒を圧縮するコンプレッサ(16)、冷媒を送風機(18)で空冷する凝縮器(17)、減圧装置(22)および、庫内を冷却する蒸発器(23)を順次冷媒配管(21)で接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、冷凍サイクルの冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器(26)と、床暖房用パネル(31)と、二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプ(37)と、床暖房用パネルを加熱する補助ヒータ(41)と、二次冷媒温度センサ(42)と、制御装置(51)とを備え、制御装置が、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【選択図】 図1
【解決手段】冷蔵庫(1)は、冷媒を圧縮するコンプレッサ(16)、冷媒を送風機(18)で空冷する凝縮器(17)、減圧装置(22)および、庫内を冷却する蒸発器(23)を順次冷媒配管(21)で接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、冷凍サイクルの冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器(26)と、床暖房用パネル(31)と、二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプ(37)と、床暖房用パネルを加熱する補助ヒータ(41)と、二次冷媒温度センサ(42)と、制御装置(51)とを備え、制御装置が、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所などに設置される家庭用などの冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、庫内の貯蔵物を冷却して冷蔵や冷凍している。そして、冷凍サイクル中の凝縮器からの放熱は、温かい空気となって排出されている。また、台所には、冬場などの寒い日に足元を温める床暖房用パネルが敷かれることがある。この床暖房用パネルは一般的に電気ヒータで加熱される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、床暖房用パネルを電気ヒータで加熱すると、電気の消費量が多く、ランニングコストが増大する。また、従来の冷蔵庫の凝縮器からの温かい空気では、足元を温めることはできない。
そこで、冷蔵庫の凝縮器からの廃熱を、床暖房用パネルの加熱に有効利用することを検討した。そして、凝縮器の温かい冷媒を二次冷媒であるブラインと熱交換して、ブラインを温め、この温かいブラインを床暖房用パネルに流す冷蔵庫の開発を行っている。
【0004】
しかしながら、この様な冷蔵庫において、冷蔵庫の庫内が所望の温度となるように冷凍サイクルを稼働すると、床暖房が不十分になることがある。一方、床暖房に合わせて、冷凍サイクルを稼働すると、冷蔵庫の庫内が冷えすぎる現象が発生することがある。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、庫内を適切に冷却するとともに、床暖房を効率よく行うことができる冷蔵庫を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の冷蔵庫(1)は、冷媒を圧縮するコンプレッサ(16)、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機(18)で空冷されて液化する凝縮器(17)、減圧装置(22)および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器(23)を順次冷媒配管(21)で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器(26)と、床暖房用パネル(31)と、前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプ(37)と、前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータ(41)と、二次冷媒の温度を検出する二次冷媒温度センサ(42)と、前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置(51)とを備え、前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【0007】
本発明の請求項2記載の冷蔵庫は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機で空冷されて液化する凝縮器、減圧装置および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器を順次冷媒配管で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器と、床暖房用パネルと、前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプと、前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータと、前記冷凍サイクルの冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサ(61)と、前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、コンプレッサの稼働時に冷媒圧力センサの検出値が冷媒設定圧力未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【0008】
また、前記制御装置が、コンプレッサの停止後、設定停止時間を経過しても、コンプレッサが再び稼働しない際には、前記補助ヒータを稼働させる手段を具備している場合がある。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における冷蔵庫の実施の第1の形態を図1ないし図5を用いて説明する。図1は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第1の形態の概略の説明図である。図2は図1の冷蔵庫の冷媒回路およびブライン回路(二次冷媒の循環回路)の具体例の図である。図3は図2におけるフレーム部冷媒回路および床暖房用パネルを省略した図である。図4は制御装置の入出力図である。図5は補助ヒータの稼働のフローチャートである。なお、図2および図3では、機械室の機器を分かり易く図示するために、各機器が大きく図示されており、野菜室が小さく図示されている。
【0010】
家庭用冷蔵庫1は、その外郭が断熱箱体2で構成されている。この断熱箱体2の内部空間すなわち庫内は、設定温度の異なる複数の部屋(この実施の形態では4室)に仕切られており、上側から冷蔵室6、冷凍室7、冷凍室8および野菜室9となっている。各室6〜9の前面は開口し、この前面開口は断熱扉(図示せず)で開閉自在に閉じられている。また、野菜室9の奥側は、機械室11となっている。
【0011】
機械室11には、庫内を冷却するための機器、すなわち、コンプレッサ16、凝縮器17、凝縮器用送風機18などが設けられている。コンプレッサ16および凝縮器17などは、冷媒配管21で接続されて冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクルの冷媒としては、CO2 (二酸化炭素)が用いられる。この冷凍サイクルは、図1に図示するように、コンプレッサ16から、順次、凝縮器17の上流部分(二次冷媒との熱交換部)17a、下流部分17b、減圧装置である電動膨張弁22および蒸発器23が冷媒配管21で接続されて、再びコンプレッサ16に戻っている。そして、蒸発器23で庫内の空気を冷却している。また、コンプレッサ16から膨張弁22までが、冷凍サイクルの高圧側となっている。
【0012】
熱交換部17aはCO2 冷媒の流れる冷媒配管と床暖房用パネル31(詳細は後述する)用の液状の二次冷媒であるブラインが流れるブライン配管32とが密着してらせん状に構成され両冷媒体間で熱交換が行われ、この熱交換部17aとブライン配管32とで熱交換器26が構成されている。熱交換器26内の凝縮器17の冷媒の流れと二次冷媒の流路であるブライン配管32のブラインの流れとは対向流となっており、熱交換器26内において、上流部分17aの上流側の冷媒が下流側のブラインと熱交換し、上流部分17aの下流側の冷媒が上流側のブラインと熱交換するように構成されている。また、凝縮器17の下流部分17bは、凝縮器用送風機18で空冷され、冷媒は室温近くまで低下する。ところで、図1の冷凍サイクルでは、凝縮器用送風機18で冷却された冷媒は、直ぐに膨張弁22に流れているが、実際は、図2に図示するように、凝縮器用送風機18で冷却された冷媒は、一旦断熱箱体2の左側壁を蛇行し断熱箱体2の上壁を通り、ついで、断熱箱体2の右側壁を蛇行してから再び断熱箱体2の上壁前部を通り、断熱箱体2の前面部分を蛇行しながら下方に行ってから、膨張弁22に達している。そして、断熱箱体2の前面部分を蛇行している冷媒配管21が結露防止パイプとなっている。
【0013】
床暖房用パネル31は、その内部に二次冷媒の流路であるブライン配管33が蛇行して配置されており、床暖房用パネル31のブライン配管33と機械室11内のブライン配管32とはカプラ36で着脱自在に接続されている。冷蔵庫1の本体には、下部側面(この実施の形態では前面)にカプラ36を接続するためのカプラ連結部が設けられている。また、機械室11のブライン配管32には、ブラインを流すためのブラインポンプ37が設けられている。この二次冷媒用ポンプであるブラインポンプ37の上流側のブライン配管32には、ブラインである水を補充するための二次冷媒タンクとしての注水タンク38が接続されている。
【0014】
そして、補助ヒータ41が冷蔵庫1の本体側のブライン配管32の出口側に設けられている。ブラインの温度を計測する二次冷媒温度センサである補助ヒータ用ブライン温度センサ42が補助ヒータ41の下流に配置され、補助ヒータ41で加熱されたブラインの温度を検出する。また、ブラインポンプ用ブライン温度センサ43がブラインポンプ37の上流側に配置され、床暖房用パネル31からの戻りのブラインの温度を検出する。さらに、床暖房用パネル31には、床暖表示ランプ44が設けられている。床暖表示ランプ44への給電は、カプラ36により冷蔵庫1の本体側から行われ、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している際に点灯する。
【0015】
また、図4に図示するように、冷蔵庫1には、制御装置51が設けられており、この制御装置51はマイコンなどで構成されている。そして、この制御装置51には、種々の電気部品が接続されているが、特に補助ヒータ41の制御のための電気部品として、入力側に、ブライン温度センサ42,43、庫内の温度を検出する庫内温度センサ52、冷蔵庫1の設置されている部屋(たとえば、台所など)の室温を検出する室温センサ53、カプラ36が接続されていることを検知する手段であるカップリングセンサ54、床暖房を行うか否かを選択するための床暖スイッチ56、および、床暖房用パネル31付近に人がいるか否かを検知する人感センサ57などが接続され、一方、出力側に、コンプレッサ16、ブラインポンプ37、補助ヒータ41および床暖表示ランプ44などが接続されている。床暖スイッチ56は、足で操作するフットスイッチなどで構成され、床暖房を利用したいと思った人がON側に操作し、床暖房を停止させたいと思った人がOFF側に操作する。なお、制御装置51の記憶部(ROMやRAMなど)には種々の設定値が記憶されるとともに、図示しないタイマを内蔵している。また、制御装置51は、補助ヒータ41の制御以外に種々の制御(たとえば、庫内の温度制御、前述の床暖表示ランプ44の点灯の制御など)を行っている。
【0016】
この様に構成されている実施の第1の形態の冷蔵庫1は、コンプレッサ16が稼働すると、冷媒(CO2 )はコンプレッサ16で圧縮されて、ついで、凝縮器17(上流部分17aの熱交換部および下流部分17bの空冷部分)においてブライン配管32のブラインおよび凝縮器用送風機18で冷却されて、膨張弁22を通って、蒸発器23で蒸発して低温となり、庫内の空気を冷却している。
【0017】
凝縮器17において冷媒を冷却した廃熱は、従来外気に放出されていたが、この実施の形態では、台所などでの床暖房に有効利用する。冬場などに床暖房に利用する際には、床暖房用パネル31のカプラ36を冷蔵庫1の本体のカプラ連結部に連結し、冷蔵庫1本体のブライン配管32と床暖房用パネル31のブライン配管33とを接続する。ブラインポンプ37は、コンプレッサ16が稼働すると略連動して稼働し、熱交換器26で凝縮器17の冷媒により暖められたブラインを床暖房用パネル31に循環させる。この様にして、床暖房用パネル31は温かくなる。なお、ブラインポンプ37はコンプレッサ16と略連動しているが、コンプレッサ16の停止時から少し遅延して、ブラインポンプ37は停止する。また、凝縮器用送風機18の制御方法は種々考えられるが、一般的には、ブラインポンプ37と同様に、コンプレッサ16と略連動しているとともに、コンプレッサ16の停止時には少し遅延して停止する。
【0018】
そして、夏場などにも、冷房による足元の冷えを防止することができる。また、床暖房が不要な場合には、ブラインポンプ37は停止している。その際に、床暖房用パネル31が邪魔になる場合には、カプラ36を冷蔵庫1の本体から離脱させて、床暖房用パネル31を取り外し、適宜の場所(たとえば、物置など)に収納することができる。
【0019】
ところで、冷蔵庫1の冷凍サイクルは、庫内の温度が所望の値となるように制御されており、廃熱が床暖房の加熱には不足していることがある。そこで、冷凍サイクルからの廃熱が床暖房の加熱には不足している場合には、補助ヒータ41を稼働して、最適な床暖房を行うようにしている。
【0020】
上記補助ヒータ41の制御のフローを図5のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ1において、制御装置51は、床暖スイッチ56がON側に操作されているか否かを判断し、ONの場合にはステップ2に行き、一方、OFFの場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、床暖スイッチ56がON側に切り換わるまで待機する。
【0021】
ステップ2において、制御装置51は、カップリングセンサ54により、カプラ36が接続されているか否かを判定し、接続されていない場合にはステップ11に行き、カプラ36が接続されるまで待機する。一方、ステップ2において、制御装置51が、カプラ36の接続を確認すると、ステップ3に行く。
【0022】
ステップ3において、制御装置51は、室温センサ53の検出値である室温が、制御装置51に予め設定されている床暖房停止室温(たとえば、約25℃)以上か否かを判定し、床暖房停止室温以上の場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、室温センサ53の検出値である室温が床暖房停止室温未満に低下するまで待機する。一方、ステップ3において、制御装置51が、室温センサ53の検出した室温が床暖房停止室温未満と判定した場合には、ステップ4に行く。
【0023】
ステップ4において、制御装置51は、人感センサ57が人を検知しているか否かを判定し、人を検知していない場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、人感センサ57が人を検知するまで待機する。一方、ステップ4において、人感センサ57が人を検知したと、制御装置51が判断した場合には、ステップ5に行く。
【0024】
ステップ5において、制御装置51は、コンプレッサ16が稼働しているか否かを判定する。コンプレッサ16の制御方法には種々あるが、一般的には、庫内温度センサ52の検出値が、制御装置51に予め設定されている設定庫内温度になるように制御装置51により制御されている。そのため、コンプレッサ16の稼働時には、制御装置51からコンプレッサ16に稼働信号が出力されており、制御装置51はコンプレッサ16の稼働か否かを判定することが可能である。そして、コンプレッサ16が停止していると制御装置51が判定した場合には、ステップ12に行き、一方、コンプレッサ16が稼働していると制御装置51が判定した場合には、ステップ6に行く。
【0025】
ステップ12において、制御装置51は、補助ヒータ41が稼働している場合には停止させ、また、補助ヒータ41が停止している場合には停止している状態を維持して、ステップ13に行く。ステップ13において、制御装置51は、ブラインポンプ37が稼働している場合には遅延させてから停止させ、また、ブラインポンプ37が停止している場合には停止している状態を維持して、ステップ14に行く。
【0026】
ステップ14において、制御装置51は、内蔵しているタイマで、ブラインポンプ37や補助ヒータ41による床暖房用パネル31の加熱を停止してからの経過時間であるパネル加熱停止時間を計測する。そして、ステップ15に行く。ステップ15において、制御装置51は、パネル加熱停止時間が、制御装置51に予め設定されている設定停止時間(たとえば、約10分)になったか否かを判定し、設定停止時間になっていない場合には、ステップ1に戻り、パネル加熱停止時間が設定停止時間になるのを待つ。一方、ステップ15において、パネル加熱停止時間が設定停止時間になったと制御装置51が判断した場合には、ステップ16に行く。
【0027】
ステップ16において、制御装置51は、パネル加熱停止時間の計測をリセットし、0とする。そして、ステップ17に行き、制御装置51は補助ヒータ41およびブラインポンプ37を、制御装置51に予め設定されている設定加熱時間(たとえば、約10分)稼働させ、ステップ1に戻る。なお、ステップ17において、補助ヒータ41による加熱の最中に、コンプレッサ16が稼働した場合には、割り込み処理をして、ステップ6に行く。
【0028】
また、前述のステップ5において、コンプレッサ16が稼働していると制御装置51が判定した場合には、ステップ6に行く。ステップ6において、制御装置51は、パネル加熱停止時間の計測をリセットし、0とする。そして、ステップ7に行く。
【0029】
ステップ7において、制御装置51は、ブラインポンプ37が停止している場合には稼働させ、また、ブラインポンプ37が稼働している場合には稼働している状態を維持して、ステップ8に行く。
【0030】
ステップ8において、制御装置51は、ブラインポンプ37が稼働している状態で、補助ヒータ用ブライン温度センサ42の検出値である補助ヒータ用ブライン温度が、制御装置51に予め設定されている床暖時設定温度としての補助ヒータ用ブライン設定温度(たとえば、約50℃)以上か否かを判定し、ブラインポンプ37が稼働しているにもかかわらず、補助ヒータ用ブライン設定温度未満の場合にはステップ9に行く。
【0031】
そして、ステップ9において、制御装置51は、補助ヒータ41を稼働させて、ステップ1に戻る。一方、ステップ8において、補助ヒータ用ブライン設定温度以上の場合にはステップ10に行く。ステップ10において、制御装置51は補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻る。
【0032】
この様にして、ブラインポンプ37は、床暖スイッチ56がONで、カプラ36により床暖房用パネル31が冷蔵庫1の本体に接続され、冷蔵庫1の設置されている部屋の室温が床暖房停止室温未満で、コンプレッサ16がONで、かつ、人感センサ57が床暖房用パネル31付近に人を感知している場合に、稼働し、床暖房用パネル31に温かいブラインを供給することができる。そして、このブラインポンプ37の稼働にもかかわらず、床暖房用パネル31の温度が低い場合には、補助ヒータ41でブラインを加熱することができる。また、室温があまり低いと、冷蔵庫1の庫内を冷却するのに要する冷凍サイクルの稼働時間が短くなるとともに、コンプレッサ16の停止期間が長くなる。そのため、床暖房用パネル31の冷えている期間が長くなる。そこで、コンプレッサ16の停止期間が長くなりすぎると、コンプレッサ16の停止時に、補助ヒータ41が所定時間間隔でブラインを加熱する。そのため、庫内の冷却に合わせてコンプレッサ16を稼働しても、補助ヒータ41を適宜稼働することにより、床暖房用パネル31を最適に加熱することができる。
【0033】
次に、本発明における冷蔵庫の実施の第2の形態を説明する。図6は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第2の形態の概略の説明図である。なお、この実施の第2の形態の説明において、前記実施の第1の形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0034】
実施の第2の形態では、凝縮器17の冷媒配管21の冷媒圧力(すなわち、冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力)を検出する冷媒圧力センサ61が設けられ、この冷媒圧力センサ61の検出値が制御装置51に入力されている。そして、前述の実施の第1の形態における図5のフローチャートのステップ8に代えるステップ8−2として、制御装置51は、冷媒圧力センサ61の検出値である冷媒圧力が、制御装置51に予め設定されている冷媒設定圧力未満か否かを判定し、冷媒設定圧力未満の場合にはステップ9に行く。
【0035】
そして、ステップ9において、制御装置51は、補助ヒータ41を稼働させて、ステップ1に戻る。一方、ステップ8−2において、冷媒設定圧力以上の場合にはステップ10に行く。ステップ10において、制御装置51は補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻る。なお、他のステップは実施の第1の形態と同じである。
【0036】
この様にして、冷凍サイクルの冷媒圧力が低下しすぎると、補助ヒータ41を稼働させる。そして、この補助ヒータ41の稼働でブライン温度を上昇させることにより、熱交換時における冷媒の温度低下を減少させて、冷媒圧力を上昇させることができる。
【0037】
前述のように、実施の形態では、冷蔵庫1の凝縮器の廃熱を床暖房用パネル31の加熱に有効利用することができる。床暖房用パネル31は、ブラインで加熱されており、冷媒配管の様に高圧ではないため、取り扱いが容易である。また、補助ヒータ41で床暖房用パネル31を補助的に加熱することができる。
【0038】
前述の様にして、制御装置51は、(1)コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させる手段すなわち、コンプレッサが稼働すると二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、コンプレッサが停止すると二次冷媒用ポンプを遅延させて停止させる手段、(2)室温センサの検出温度が予め設定されている床暖房停止室温以上になると、二次冷媒用ポンプを停止させる手段、(3)床暖房用パネルが冷蔵庫本体に接続されているか否かを検知する手段、(4)床暖房用パネルが冷蔵庫本体に接続されていない場合には、二次冷媒用ポンプを停止させる手段、(5)二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出温度が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段、(6)二次冷媒用ポンプまたは補助ヒータの少なくとも一方が稼働している際に床暖表示ランプを点灯させる手段などを具備している。
この様に、制御装置51は、上記手段以外にも、実行される各作用に対応して各々作用を実行する手段を具備している。また、全ての手段を具備している必要は必ずしもない。
【0039】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
(1)冷凍サイクルの冷媒は、適宜選択可能である。ただし、CO2 が最適である。
【0040】
(2)冷蔵庫1の形式や構造などは適宜選択可能であるが、好ましくは、家庭用であり、その庫内は少なくとも3温度帯(すなわち、冷蔵室、冷凍室および野菜室)に仕切られている。
(3)ブラインは液状の二次冷媒であり、水でも可能である。
(4)冷蔵庫1の本体側のカプラ連結部は、図2に図示するように、冷蔵庫本体の下部の前面に設けられているが、下部の側面(前後面を含む)であればよく、左右側面に設けることも可能である。
【0041】
(5)補助ヒータは、冷蔵庫本体側に配置されているが、床暖房用パネルに配置することも可能である。なお、補助ヒータを床暖房用パネルに設けた場合には、補助ヒータ稼働時における二次冷媒用ポンプの稼働は必ずしも必要ではない。
(6)ブライン温度センサは、ブラインの温度を検出することができるならば、その配置位置は適宜変更可能である。
(7)人感センサは床暖房用パネル付近の人を検知することができるならば、その形式は適宜変更可能である。たとえば、赤外線センサや、床暖房用パネルに設けられる感圧センサなどで構成することが可能である。
【0042】
(8)床暖房用パネルの加熱間隔を決定する設定停止時間、補助ヒータ用ブライン設定温度などの各種設定値は適宜変更可能である。
(9)床暖房用パネル31が冷蔵庫1の本体に接続されていることを検知する手段は、カップリングセンサ54で構成されているが、他の手段で検知することも可能である。たとえば、床暖房用パネル31の補助ヒータや床暖表示ランプ44に冷蔵庫1の本体側から電気を供給することより、接続を検知することも可能である。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、冷蔵庫の冷凍サイクルの高圧側の冷媒と二次冷媒とを熱交換する熱交換器が設けられ、この二次冷媒がポンプにより床暖房用パネルに供給されている。したがって、冷蔵庫の庫内を冷却する際の廃熱で床暖房用パネルを温めることができ、ランニングコストを削減することができる。かつ、冷凍サイクルの冷媒を効率よく冷却することができる。冷蔵庫は一般的に台所に設置されており、台所の床暖房に利用することができる。床暖房用パネルを冷凍サイクルの高圧側の冷媒で加熱すると、この冷媒は高圧であるので配管コストが増大するが、冷媒の熱を二次冷媒で交換しており、取り扱いが容易となる。しかも、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させており、冷蔵庫の庫内を冷却するのに要する冷熱の量と、床暖房用パネルを加熱するのに要する熱量とに差がある場合にも、補助ヒータで加熱することにより、その熱量の差を補うことができる。その結果、冷蔵庫の庫内を冷却しすぎることを防止することができる。
【0044】
また、コンプレッサの稼働時に冷媒圧力センサの検出値が冷媒設定圧力未満の際には補助ヒータを稼働させているので、冷凍サイクルの冷媒が二次冷媒で冷却され過ぎて、冷凍サイクルの冷媒の圧力が低下し過ぎることを防止することができる。
【0045】
さらに、コンプレッサの停止後、設定停止時間を経過しても、コンプレッサが再び稼働しない際には、補助ヒータを稼働させており、床暖房用パネルが加熱されない状態が長期間続くことを極力防止することができる。その結果、快適な床暖房を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第1の形態の概略の説明図である。
【図2】図2は図1の冷蔵庫の冷媒回路およびブライン回路の具体例の図である。
【図3】図3は図2におけるフレーム部冷媒回路および床暖房用パネルを省略した図である。
【図4】図4は制御装置の入出力図である。
【図5】図5は補助ヒータの稼働のフローチャートである。
【図6】図6は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第2の形態の概略の説明図である。
【符号の説明】
1 冷蔵庫
16 コンプレッサ
17 凝縮器
18 凝縮器用送風機
21 冷媒配管
22 膨張弁(減圧装置)
23 蒸発器
26 熱交換器
31 床暖房用パネル
37 ブラインポンプ(二次冷媒用ポンプ)
41 補助ヒータ
42 補助ヒータ用ブライン温度センサ(二次冷媒温度センサ)
51 制御装置
61 冷媒圧力センサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、台所などに設置される家庭用などの冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、庫内の貯蔵物を冷却して冷蔵や冷凍している。そして、冷凍サイクル中の凝縮器からの放熱は、温かい空気となって排出されている。また、台所には、冬場などの寒い日に足元を温める床暖房用パネルが敷かれることがある。この床暖房用パネルは一般的に電気ヒータで加熱される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、床暖房用パネルを電気ヒータで加熱すると、電気の消費量が多く、ランニングコストが増大する。また、従来の冷蔵庫の凝縮器からの温かい空気では、足元を温めることはできない。
そこで、冷蔵庫の凝縮器からの廃熱を、床暖房用パネルの加熱に有効利用することを検討した。そして、凝縮器の温かい冷媒を二次冷媒であるブラインと熱交換して、ブラインを温め、この温かいブラインを床暖房用パネルに流す冷蔵庫の開発を行っている。
【0004】
しかしながら、この様な冷蔵庫において、冷蔵庫の庫内が所望の温度となるように冷凍サイクルを稼働すると、床暖房が不十分になることがある。一方、床暖房に合わせて、冷凍サイクルを稼働すると、冷蔵庫の庫内が冷えすぎる現象が発生することがある。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、庫内を適切に冷却するとともに、床暖房を効率よく行うことができる冷蔵庫を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載の冷蔵庫(1)は、冷媒を圧縮するコンプレッサ(16)、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機(18)で空冷されて液化する凝縮器(17)、減圧装置(22)および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器(23)を順次冷媒配管(21)で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器(26)と、床暖房用パネル(31)と、前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプ(37)と、前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータ(41)と、二次冷媒の温度を検出する二次冷媒温度センサ(42)と、前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置(51)とを備え、前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【0007】
本発明の請求項2記載の冷蔵庫は、冷媒を圧縮するコンプレッサ、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機で空冷されて液化する凝縮器、減圧装置および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器を順次冷媒配管で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器と、床暖房用パネルと、前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプと、前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータと、前記冷凍サイクルの冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサ(61)と、前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置とを備え、前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、コンプレッサの稼働時に冷媒圧力センサの検出値が冷媒設定圧力未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備している。
【0008】
また、前記制御装置が、コンプレッサの停止後、設定停止時間を経過しても、コンプレッサが再び稼働しない際には、前記補助ヒータを稼働させる手段を具備している場合がある。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における冷蔵庫の実施の第1の形態を図1ないし図5を用いて説明する。図1は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第1の形態の概略の説明図である。図2は図1の冷蔵庫の冷媒回路およびブライン回路(二次冷媒の循環回路)の具体例の図である。図3は図2におけるフレーム部冷媒回路および床暖房用パネルを省略した図である。図4は制御装置の入出力図である。図5は補助ヒータの稼働のフローチャートである。なお、図2および図3では、機械室の機器を分かり易く図示するために、各機器が大きく図示されており、野菜室が小さく図示されている。
【0010】
家庭用冷蔵庫1は、その外郭が断熱箱体2で構成されている。この断熱箱体2の内部空間すなわち庫内は、設定温度の異なる複数の部屋(この実施の形態では4室)に仕切られており、上側から冷蔵室6、冷凍室7、冷凍室8および野菜室9となっている。各室6〜9の前面は開口し、この前面開口は断熱扉(図示せず)で開閉自在に閉じられている。また、野菜室9の奥側は、機械室11となっている。
【0011】
機械室11には、庫内を冷却するための機器、すなわち、コンプレッサ16、凝縮器17、凝縮器用送風機18などが設けられている。コンプレッサ16および凝縮器17などは、冷媒配管21で接続されて冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクルの冷媒としては、CO2 (二酸化炭素)が用いられる。この冷凍サイクルは、図1に図示するように、コンプレッサ16から、順次、凝縮器17の上流部分(二次冷媒との熱交換部)17a、下流部分17b、減圧装置である電動膨張弁22および蒸発器23が冷媒配管21で接続されて、再びコンプレッサ16に戻っている。そして、蒸発器23で庫内の空気を冷却している。また、コンプレッサ16から膨張弁22までが、冷凍サイクルの高圧側となっている。
【0012】
熱交換部17aはCO2 冷媒の流れる冷媒配管と床暖房用パネル31(詳細は後述する)用の液状の二次冷媒であるブラインが流れるブライン配管32とが密着してらせん状に構成され両冷媒体間で熱交換が行われ、この熱交換部17aとブライン配管32とで熱交換器26が構成されている。熱交換器26内の凝縮器17の冷媒の流れと二次冷媒の流路であるブライン配管32のブラインの流れとは対向流となっており、熱交換器26内において、上流部分17aの上流側の冷媒が下流側のブラインと熱交換し、上流部分17aの下流側の冷媒が上流側のブラインと熱交換するように構成されている。また、凝縮器17の下流部分17bは、凝縮器用送風機18で空冷され、冷媒は室温近くまで低下する。ところで、図1の冷凍サイクルでは、凝縮器用送風機18で冷却された冷媒は、直ぐに膨張弁22に流れているが、実際は、図2に図示するように、凝縮器用送風機18で冷却された冷媒は、一旦断熱箱体2の左側壁を蛇行し断熱箱体2の上壁を通り、ついで、断熱箱体2の右側壁を蛇行してから再び断熱箱体2の上壁前部を通り、断熱箱体2の前面部分を蛇行しながら下方に行ってから、膨張弁22に達している。そして、断熱箱体2の前面部分を蛇行している冷媒配管21が結露防止パイプとなっている。
【0013】
床暖房用パネル31は、その内部に二次冷媒の流路であるブライン配管33が蛇行して配置されており、床暖房用パネル31のブライン配管33と機械室11内のブライン配管32とはカプラ36で着脱自在に接続されている。冷蔵庫1の本体には、下部側面(この実施の形態では前面)にカプラ36を接続するためのカプラ連結部が設けられている。また、機械室11のブライン配管32には、ブラインを流すためのブラインポンプ37が設けられている。この二次冷媒用ポンプであるブラインポンプ37の上流側のブライン配管32には、ブラインである水を補充するための二次冷媒タンクとしての注水タンク38が接続されている。
【0014】
そして、補助ヒータ41が冷蔵庫1の本体側のブライン配管32の出口側に設けられている。ブラインの温度を計測する二次冷媒温度センサである補助ヒータ用ブライン温度センサ42が補助ヒータ41の下流に配置され、補助ヒータ41で加熱されたブラインの温度を検出する。また、ブラインポンプ用ブライン温度センサ43がブラインポンプ37の上流側に配置され、床暖房用パネル31からの戻りのブラインの温度を検出する。さらに、床暖房用パネル31には、床暖表示ランプ44が設けられている。床暖表示ランプ44への給電は、カプラ36により冷蔵庫1の本体側から行われ、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している際に点灯する。
【0015】
また、図4に図示するように、冷蔵庫1には、制御装置51が設けられており、この制御装置51はマイコンなどで構成されている。そして、この制御装置51には、種々の電気部品が接続されているが、特に補助ヒータ41の制御のための電気部品として、入力側に、ブライン温度センサ42,43、庫内の温度を検出する庫内温度センサ52、冷蔵庫1の設置されている部屋(たとえば、台所など)の室温を検出する室温センサ53、カプラ36が接続されていることを検知する手段であるカップリングセンサ54、床暖房を行うか否かを選択するための床暖スイッチ56、および、床暖房用パネル31付近に人がいるか否かを検知する人感センサ57などが接続され、一方、出力側に、コンプレッサ16、ブラインポンプ37、補助ヒータ41および床暖表示ランプ44などが接続されている。床暖スイッチ56は、足で操作するフットスイッチなどで構成され、床暖房を利用したいと思った人がON側に操作し、床暖房を停止させたいと思った人がOFF側に操作する。なお、制御装置51の記憶部(ROMやRAMなど)には種々の設定値が記憶されるとともに、図示しないタイマを内蔵している。また、制御装置51は、補助ヒータ41の制御以外に種々の制御(たとえば、庫内の温度制御、前述の床暖表示ランプ44の点灯の制御など)を行っている。
【0016】
この様に構成されている実施の第1の形態の冷蔵庫1は、コンプレッサ16が稼働すると、冷媒(CO2 )はコンプレッサ16で圧縮されて、ついで、凝縮器17(上流部分17aの熱交換部および下流部分17bの空冷部分)においてブライン配管32のブラインおよび凝縮器用送風機18で冷却されて、膨張弁22を通って、蒸発器23で蒸発して低温となり、庫内の空気を冷却している。
【0017】
凝縮器17において冷媒を冷却した廃熱は、従来外気に放出されていたが、この実施の形態では、台所などでの床暖房に有効利用する。冬場などに床暖房に利用する際には、床暖房用パネル31のカプラ36を冷蔵庫1の本体のカプラ連結部に連結し、冷蔵庫1本体のブライン配管32と床暖房用パネル31のブライン配管33とを接続する。ブラインポンプ37は、コンプレッサ16が稼働すると略連動して稼働し、熱交換器26で凝縮器17の冷媒により暖められたブラインを床暖房用パネル31に循環させる。この様にして、床暖房用パネル31は温かくなる。なお、ブラインポンプ37はコンプレッサ16と略連動しているが、コンプレッサ16の停止時から少し遅延して、ブラインポンプ37は停止する。また、凝縮器用送風機18の制御方法は種々考えられるが、一般的には、ブラインポンプ37と同様に、コンプレッサ16と略連動しているとともに、コンプレッサ16の停止時には少し遅延して停止する。
【0018】
そして、夏場などにも、冷房による足元の冷えを防止することができる。また、床暖房が不要な場合には、ブラインポンプ37は停止している。その際に、床暖房用パネル31が邪魔になる場合には、カプラ36を冷蔵庫1の本体から離脱させて、床暖房用パネル31を取り外し、適宜の場所(たとえば、物置など)に収納することができる。
【0019】
ところで、冷蔵庫1の冷凍サイクルは、庫内の温度が所望の値となるように制御されており、廃熱が床暖房の加熱には不足していることがある。そこで、冷凍サイクルからの廃熱が床暖房の加熱には不足している場合には、補助ヒータ41を稼働して、最適な床暖房を行うようにしている。
【0020】
上記補助ヒータ41の制御のフローを図5のフローチャートに基づいて説明する。
ステップ1において、制御装置51は、床暖スイッチ56がON側に操作されているか否かを判断し、ONの場合にはステップ2に行き、一方、OFFの場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、床暖スイッチ56がON側に切り換わるまで待機する。
【0021】
ステップ2において、制御装置51は、カップリングセンサ54により、カプラ36が接続されているか否かを判定し、接続されていない場合にはステップ11に行き、カプラ36が接続されるまで待機する。一方、ステップ2において、制御装置51が、カプラ36の接続を確認すると、ステップ3に行く。
【0022】
ステップ3において、制御装置51は、室温センサ53の検出値である室温が、制御装置51に予め設定されている床暖房停止室温(たとえば、約25℃)以上か否かを判定し、床暖房停止室温以上の場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、室温センサ53の検出値である室温が床暖房停止室温未満に低下するまで待機する。一方、ステップ3において、制御装置51が、室温センサ53の検出した室温が床暖房停止室温未満と判定した場合には、ステップ4に行く。
【0023】
ステップ4において、制御装置51は、人感センサ57が人を検知しているか否かを判定し、人を検知していない場合にはステップ11に行く。そして、ステップ11において、制御装置51はブラインポンプ37や補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、ブラインポンプ37や補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻り、人感センサ57が人を検知するまで待機する。一方、ステップ4において、人感センサ57が人を検知したと、制御装置51が判断した場合には、ステップ5に行く。
【0024】
ステップ5において、制御装置51は、コンプレッサ16が稼働しているか否かを判定する。コンプレッサ16の制御方法には種々あるが、一般的には、庫内温度センサ52の検出値が、制御装置51に予め設定されている設定庫内温度になるように制御装置51により制御されている。そのため、コンプレッサ16の稼働時には、制御装置51からコンプレッサ16に稼働信号が出力されており、制御装置51はコンプレッサ16の稼働か否かを判定することが可能である。そして、コンプレッサ16が停止していると制御装置51が判定した場合には、ステップ12に行き、一方、コンプレッサ16が稼働していると制御装置51が判定した場合には、ステップ6に行く。
【0025】
ステップ12において、制御装置51は、補助ヒータ41が稼働している場合には停止させ、また、補助ヒータ41が停止している場合には停止している状態を維持して、ステップ13に行く。ステップ13において、制御装置51は、ブラインポンプ37が稼働している場合には遅延させてから停止させ、また、ブラインポンプ37が停止している場合には停止している状態を維持して、ステップ14に行く。
【0026】
ステップ14において、制御装置51は、内蔵しているタイマで、ブラインポンプ37や補助ヒータ41による床暖房用パネル31の加熱を停止してからの経過時間であるパネル加熱停止時間を計測する。そして、ステップ15に行く。ステップ15において、制御装置51は、パネル加熱停止時間が、制御装置51に予め設定されている設定停止時間(たとえば、約10分)になったか否かを判定し、設定停止時間になっていない場合には、ステップ1に戻り、パネル加熱停止時間が設定停止時間になるのを待つ。一方、ステップ15において、パネル加熱停止時間が設定停止時間になったと制御装置51が判断した場合には、ステップ16に行く。
【0027】
ステップ16において、制御装置51は、パネル加熱停止時間の計測をリセットし、0とする。そして、ステップ17に行き、制御装置51は補助ヒータ41およびブラインポンプ37を、制御装置51に予め設定されている設定加熱時間(たとえば、約10分)稼働させ、ステップ1に戻る。なお、ステップ17において、補助ヒータ41による加熱の最中に、コンプレッサ16が稼働した場合には、割り込み処理をして、ステップ6に行く。
【0028】
また、前述のステップ5において、コンプレッサ16が稼働していると制御装置51が判定した場合には、ステップ6に行く。ステップ6において、制御装置51は、パネル加熱停止時間の計測をリセットし、0とする。そして、ステップ7に行く。
【0029】
ステップ7において、制御装置51は、ブラインポンプ37が停止している場合には稼働させ、また、ブラインポンプ37が稼働している場合には稼働している状態を維持して、ステップ8に行く。
【0030】
ステップ8において、制御装置51は、ブラインポンプ37が稼働している状態で、補助ヒータ用ブライン温度センサ42の検出値である補助ヒータ用ブライン温度が、制御装置51に予め設定されている床暖時設定温度としての補助ヒータ用ブライン設定温度(たとえば、約50℃)以上か否かを判定し、ブラインポンプ37が稼働しているにもかかわらず、補助ヒータ用ブライン設定温度未満の場合にはステップ9に行く。
【0031】
そして、ステップ9において、制御装置51は、補助ヒータ41を稼働させて、ステップ1に戻る。一方、ステップ8において、補助ヒータ用ブライン設定温度以上の場合にはステップ10に行く。ステップ10において、制御装置51は補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻る。
【0032】
この様にして、ブラインポンプ37は、床暖スイッチ56がONで、カプラ36により床暖房用パネル31が冷蔵庫1の本体に接続され、冷蔵庫1の設置されている部屋の室温が床暖房停止室温未満で、コンプレッサ16がONで、かつ、人感センサ57が床暖房用パネル31付近に人を感知している場合に、稼働し、床暖房用パネル31に温かいブラインを供給することができる。そして、このブラインポンプ37の稼働にもかかわらず、床暖房用パネル31の温度が低い場合には、補助ヒータ41でブラインを加熱することができる。また、室温があまり低いと、冷蔵庫1の庫内を冷却するのに要する冷凍サイクルの稼働時間が短くなるとともに、コンプレッサ16の停止期間が長くなる。そのため、床暖房用パネル31の冷えている期間が長くなる。そこで、コンプレッサ16の停止期間が長くなりすぎると、コンプレッサ16の停止時に、補助ヒータ41が所定時間間隔でブラインを加熱する。そのため、庫内の冷却に合わせてコンプレッサ16を稼働しても、補助ヒータ41を適宜稼働することにより、床暖房用パネル31を最適に加熱することができる。
【0033】
次に、本発明における冷蔵庫の実施の第2の形態を説明する。図6は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第2の形態の概略の説明図である。なお、この実施の第2の形態の説明において、前記実施の第1の形態の構成要素に対応する構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0034】
実施の第2の形態では、凝縮器17の冷媒配管21の冷媒圧力(すなわち、冷凍サイクルの高圧側の冷媒圧力)を検出する冷媒圧力センサ61が設けられ、この冷媒圧力センサ61の検出値が制御装置51に入力されている。そして、前述の実施の第1の形態における図5のフローチャートのステップ8に代えるステップ8−2として、制御装置51は、冷媒圧力センサ61の検出値である冷媒圧力が、制御装置51に予め設定されている冷媒設定圧力未満か否かを判定し、冷媒設定圧力未満の場合にはステップ9に行く。
【0035】
そして、ステップ9において、制御装置51は、補助ヒータ41を稼働させて、ステップ1に戻る。一方、ステップ8−2において、冷媒設定圧力以上の場合にはステップ10に行く。ステップ10において、制御装置51は補助ヒータ41が稼働している場合には停止させて、ステップ1に戻り、また、補助ヒータ41が停止している場合には、停止している状態を維持して、ステップ1に戻る。なお、他のステップは実施の第1の形態と同じである。
【0036】
この様にして、冷凍サイクルの冷媒圧力が低下しすぎると、補助ヒータ41を稼働させる。そして、この補助ヒータ41の稼働でブライン温度を上昇させることにより、熱交換時における冷媒の温度低下を減少させて、冷媒圧力を上昇させることができる。
【0037】
前述のように、実施の形態では、冷蔵庫1の凝縮器の廃熱を床暖房用パネル31の加熱に有効利用することができる。床暖房用パネル31は、ブラインで加熱されており、冷媒配管の様に高圧ではないため、取り扱いが容易である。また、補助ヒータ41で床暖房用パネル31を補助的に加熱することができる。
【0038】
前述の様にして、制御装置51は、(1)コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させる手段すなわち、コンプレッサが稼働すると二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、コンプレッサが停止すると二次冷媒用ポンプを遅延させて停止させる手段、(2)室温センサの検出温度が予め設定されている床暖房停止室温以上になると、二次冷媒用ポンプを停止させる手段、(3)床暖房用パネルが冷蔵庫本体に接続されているか否かを検知する手段、(4)床暖房用パネルが冷蔵庫本体に接続されていない場合には、二次冷媒用ポンプを停止させる手段、(5)二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出温度が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段、(6)二次冷媒用ポンプまたは補助ヒータの少なくとも一方が稼働している際に床暖表示ランプを点灯させる手段などを具備している。
この様に、制御装置51は、上記手段以外にも、実行される各作用に対応して各々作用を実行する手段を具備している。また、全ての手段を具備している必要は必ずしもない。
【0039】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
(1)冷凍サイクルの冷媒は、適宜選択可能である。ただし、CO2 が最適である。
【0040】
(2)冷蔵庫1の形式や構造などは適宜選択可能であるが、好ましくは、家庭用であり、その庫内は少なくとも3温度帯(すなわち、冷蔵室、冷凍室および野菜室)に仕切られている。
(3)ブラインは液状の二次冷媒であり、水でも可能である。
(4)冷蔵庫1の本体側のカプラ連結部は、図2に図示するように、冷蔵庫本体の下部の前面に設けられているが、下部の側面(前後面を含む)であればよく、左右側面に設けることも可能である。
【0041】
(5)補助ヒータは、冷蔵庫本体側に配置されているが、床暖房用パネルに配置することも可能である。なお、補助ヒータを床暖房用パネルに設けた場合には、補助ヒータ稼働時における二次冷媒用ポンプの稼働は必ずしも必要ではない。
(6)ブライン温度センサは、ブラインの温度を検出することができるならば、その配置位置は適宜変更可能である。
(7)人感センサは床暖房用パネル付近の人を検知することができるならば、その形式は適宜変更可能である。たとえば、赤外線センサや、床暖房用パネルに設けられる感圧センサなどで構成することが可能である。
【0042】
(8)床暖房用パネルの加熱間隔を決定する設定停止時間、補助ヒータ用ブライン設定温度などの各種設定値は適宜変更可能である。
(9)床暖房用パネル31が冷蔵庫1の本体に接続されていることを検知する手段は、カップリングセンサ54で構成されているが、他の手段で検知することも可能である。たとえば、床暖房用パネル31の補助ヒータや床暖表示ランプ44に冷蔵庫1の本体側から電気を供給することより、接続を検知することも可能である。
【0043】
【発明の効果】
本発明によれば、冷蔵庫の冷凍サイクルの高圧側の冷媒と二次冷媒とを熱交換する熱交換器が設けられ、この二次冷媒がポンプにより床暖房用パネルに供給されている。したがって、冷蔵庫の庫内を冷却する際の廃熱で床暖房用パネルを温めることができ、ランニングコストを削減することができる。かつ、冷凍サイクルの冷媒を効率よく冷却することができる。冷蔵庫は一般的に台所に設置されており、台所の床暖房に利用することができる。床暖房用パネルを冷凍サイクルの高圧側の冷媒で加熱すると、この冷媒は高圧であるので配管コストが増大するが、冷媒の熱を二次冷媒で交換しており、取り扱いが容易となる。しかも、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させており、冷蔵庫の庫内を冷却するのに要する冷熱の量と、床暖房用パネルを加熱するのに要する熱量とに差がある場合にも、補助ヒータで加熱することにより、その熱量の差を補うことができる。その結果、冷蔵庫の庫内を冷却しすぎることを防止することができる。
【0044】
また、コンプレッサの稼働時に冷媒圧力センサの検出値が冷媒設定圧力未満の際には補助ヒータを稼働させているので、冷凍サイクルの冷媒が二次冷媒で冷却され過ぎて、冷凍サイクルの冷媒の圧力が低下し過ぎることを防止することができる。
【0045】
さらに、コンプレッサの停止後、設定停止時間を経過しても、コンプレッサが再び稼働しない際には、補助ヒータを稼働させており、床暖房用パネルが加熱されない状態が長期間続くことを極力防止することができる。その結果、快適な床暖房を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第1の形態の概略の説明図である。
【図2】図2は図1の冷蔵庫の冷媒回路およびブライン回路の具体例の図である。
【図3】図3は図2におけるフレーム部冷媒回路および床暖房用パネルを省略した図である。
【図4】図4は制御装置の入出力図である。
【図5】図5は補助ヒータの稼働のフローチャートである。
【図6】図6は本発明にかかる冷蔵庫の実施の第2の形態の概略の説明図である。
【符号の説明】
1 冷蔵庫
16 コンプレッサ
17 凝縮器
18 凝縮器用送風機
21 冷媒配管
22 膨張弁(減圧装置)
23 蒸発器
26 熱交換器
31 床暖房用パネル
37 ブラインポンプ(二次冷媒用ポンプ)
41 補助ヒータ
42 補助ヒータ用ブライン温度センサ(二次冷媒温度センサ)
51 制御装置
61 冷媒圧力センサ
Claims (3)
- 冷媒を圧縮するコンプレッサ、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機で空冷されて液化する凝縮器、減圧装置および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器を順次冷媒配管で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、
前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器と、
床暖房用パネルと、
前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプと、
前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータと、
二次冷媒の温度を検出する二次冷媒温度センサと、
前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、二次冷媒用ポンプの稼働時に二次冷媒温度センサの検出値が床暖時設定温度未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備していることを特徴とする冷蔵庫。 - 冷媒を圧縮するコンプレッサ、このコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となったガス状冷媒が送風機で空冷されて液化する凝縮器、減圧装置および、冷媒が蒸発して庫内を冷却する蒸発器を順次冷媒配管で環状に接続してコンプレッサに戻る冷凍サイクルと、
前記冷凍サイクルの高圧側に設けられ冷媒の熱を二次冷媒へ熱交換させる熱交換器と、
床暖房用パネルと、
前記二次冷媒を熱交換器から床暖房用パネルを通して再び熱交換器へ循環させる二次冷媒用ポンプと、
前記床暖房用パネルを加熱するための補助ヒータと、
前記冷凍サイクルの冷媒の圧力を検出する冷媒圧力センサと、
前記二次冷媒用ポンプおよび補助ヒータを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、コンプレッサに略連動して二次冷媒用ポンプを稼働させるとともに、コンプレッサの稼働時に冷媒圧力センサの検出値が冷媒設定圧力未満の際には補助ヒータを稼働させる手段を具備していることを特徴とする冷蔵庫。 - 前記制御装置が、コンプレッサの停止後、設定停止時間を経過しても、コンプレッサが再び稼働しない際には、前記補助ヒータを稼働させる手段を具備していることを特徴とする請求項1または2記載の冷蔵庫。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002214677A JP2004053214A (ja) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | 冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004053214A true JP2004053214A (ja) | 2004-02-19 |
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ID=31936905
Family Applications (1)
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JP2002214677A Pending JP2004053214A (ja) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | 冷蔵庫 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010164199A (ja) * | 2009-01-13 | 2010-07-29 | Corona Corp | ヒートポンプ式温水暖房装置 |
CN101929778A (zh) * | 2010-09-08 | 2010-12-29 | 李洲 | 一种冷冻冷藏设备 |
KR101500737B1 (ko) * | 2008-08-04 | 2015-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 히트펌프 연동 온수 순환 시스템의 히터조립체 |
-
2002
- 2002-07-24 JP JP2002214677A patent/JP2004053214A/ja active Pending
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KR101500737B1 (ko) * | 2008-08-04 | 2015-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 히트펌프 연동 온수 순환 시스템의 히터조립체 |
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