【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、庫内を真空引きする機能を備えた冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷蔵庫での食品等の保存性を良くするために、ＣＡ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｔｏｍｏｓｐｈｅｒ）機能を用いることがある。このＣＡ機能は、酸化や腐敗を促進する酸素を庫内の保存空間から除去するためものであり、庫内酸素を吸着する方法と共に、庫内を真空引きして酸素濃度を低下させる方法が提案されている（特開平３−１７５２５１号公報）。
【０００３】
ＣＡ機能を働かせるために冷蔵庫の庫内空間を真空引きするためには、冷蔵庫に真空ポンプを搭載させ、それによって庫内の真空度を約１００Ｔｏｒｒ以下にする必要がある。
【０００４】
また、ＣＡ機能と共に真空断熱壁で庫内を取り囲み、ＣＡ用の真空ポンプで真空断熱壁内の真空引きを兼用させるようにした冷蔵庫も知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１７５２５１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−１９４０２８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＣＡ機能を備えた冷蔵庫の場合、庫内の真空引きのために真空ポンプを搭載しているが、真空ポンプはコンパクト設計のために騒音についてはポンプ駆動音（弁開閉音）や吐出ガス流動音が大きく、これを家庭内に設置される冷蔵庫に適用すれば、冷蔵庫の騒音が大きくなる問題点があった。真空調理を行う機能を備えた冷蔵庫でも、真空度を確保する手段として真空ポンプを用いる場合には同様に騒音の問題点があった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、冷蔵庫の冷媒の圧縮循環のために使用される冷凍サイクル用の圧縮機を真空ポンプとしても兼用させ、あるいは別途に搭載して真空ポンプの代用とすることによって真空引き動作時の騒音を小さくできる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、庫内冷却用の冷媒を圧縮し、冷媒配管経路内を循環させる圧縮機、前記冷媒の熱を放熱させる凝縮器、前記冷媒に対する絞り装置、前記冷媒の蒸発器を有する冷凍サイクルで庫内を冷却する冷蔵庫において、前記庫内を真空引きするための圧縮機を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の発明の冷蔵庫では、圧縮機を真空ポンプの代用とすることにより、真空ポンプの発生するような騒音、振動を低減し、ＣＡ機能を備えた低騒音の冷蔵庫を実現する。
【００１１】
請求項２の発明は、庫内を真空断熱容器で取り囲む構造を備え、かつ庫内冷却用の冷媒を圧縮し、冷媒配管経路内を循環させる圧縮機、前記冷媒の熱を放熱させる凝縮器、前記冷媒に対する絞り装置、前記冷媒の蒸発器を有する冷凍サイクルで庫内を冷却する冷蔵庫において、前記真空断熱容器内と庫内とを真空引きするための圧縮機を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２の発明の冷蔵庫では、真空断熱容器の真空引きと庫内空気の真空引きとを圧縮機によって行うことにより、真空ポンプの発生するような騒音、振動を低減し、ＣＡ機能を備えた低騒音の冷蔵庫を実現する。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１又は２の冷蔵庫において、前記真空引き用の圧縮機は、レシプロ型の圧縮機であることを特徴とするものであり、ＣＡ機能を備えた低騒音の比較的小容量の冷蔵庫を実現する。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１又は２の冷蔵庫において、前記真空引き用の圧縮機は、ロータリ型の圧縮機であることを特徴とするものであり、ＣＡ機能を備えた低騒音の比較的大容量の冷蔵庫を実現する。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１〜４の冷蔵庫において、前記真空引き用の圧縮機は、前記庫内冷却用の冷媒を圧縮し、冷媒配管経路内を循環させる圧縮機で兼用させたことを特徴とするものであり、装備部品を少なくする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項５の冷蔵庫において、前記真空引き用の圧縮機は、２シリンダ型の圧縮機であることを特徴とするものであり、冷媒圧縮循環用のシリンダと真空引き用のシリンダにより配管経路を単純化する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の配管系統を示している。第１の実施の形態の冷蔵庫においては、冷蔵庫箱体１には庫内を冷却する冷凍サイクルとして、第１の圧縮機２、凝縮器３、絞り装置４、蒸発器５が備えられ、また箱体１内には送風ファン６が庫内冷却用に備えられ、さらに冷凍サイクルの冷却、停止により庫内温度をほぼ一定に制御する制御装置７が設けられている。
【００１８】
この制御装置７は庫内温度信号ａに基づき冷凍サイクル上の第１の圧縮機２の運転、停止を制御して庫内温度を一定に制御する働きをするものである。
【００１９】
第１の実施の形態の冷蔵庫ではさらに、庫内空気を真空引きするための構成として、庫内空気の吸引管１１、この吸引管１１に第１の３方弁１２、第１のオイルセパレータ１３、真空引き用の第２の圧縮機１４、第１のオイルセパレータ１３と第２の圧縮機１４との間のガス吸込み用吸込み管１５、第１と第２の２つのオイル戻り管１６，１７を選択できる第２の３方弁１８、そして第１のオイル戻り管１６から構成される吸引部１９を備えている。
【００２０】
本実施の形態の冷蔵庫は、真空引きするための構成としてさらに、第２の圧縮機１４で吸引した空気を吐出する吐出管２１側に、第２のオイルセパレータ２２、この第２のオイルセパレータ２２から空気を周囲に吐出する排気管２３、この排気管２３の開閉用としての開閉弁２４、そして第２のオイルセパレータ２２と第２の３方弁１８との間のオイル戻り用の第２のオイル戻り管１７から構成されるオイル戻り部２５を備えている。なお、第１の３方弁１２の残りの１つの管路は、周囲の空気と連通する連通管２０としている。
【００２１】
制御装置７はこれらの真空引きをするための構成要素のうち、第１、第２の３方弁１２，１８、第２の圧縮機１４、開閉弁２４をも制御する。
【００２２】
次に、上記構成の冷蔵庫による冷却、真空引き動作を説明する。
【００２３】
＜庫内冷却＞第１の圧縮機２を運転して庫内冷却を行う。第１の圧縮機２から出てくる高圧の冷媒は凝縮器３、絞り装置４を経て、庫内空気よりも低温度の液・ガスの混ざった気液混合状態で蒸発器５に送り込まれる。蒸発器５では、庫内の空気がファン６で送り込まれてくるため、冷媒が加熱されて蒸発すると同時に、庫内の空気が低温度の冷媒との熱交換によって冷やされて庫内に戻り、冷蔵庫箱体１内を冷却する。
【００２４】
この後一定時間が経つと、庫内は所定の温度に達する。以後、温度センサで庫内温度を観測し、第１の圧縮機２とファン６の運転を制御し、庫内を一定の冷却温度に保つ。
【００２５】
＜庫内真空引き＞庫内が一定の冷却温度に保たれている状態で、冷蔵庫箱体１内を真空引きする時には、第２の３方弁１８を全閉として、第１、第２のオイル戻り管１６，１７は遮断する。そして第２の圧縮機１４を運転すると同時に、第１の３方弁を第１のオイルセパレータ１３の管路側と連通させ、開閉弁２４を開放する。これにより、庫内の空気は第２の圧縮機１４で吸引され、排気管２３から周囲へ排気される。そして一定時間後のこの真空引き運転を停止し、庫内を酸素濃度の低い低圧状態にする。
【００２６】
この真空引き運転では、庫内の真空度を例えば酸素濃度計又は空気の静電容量や電気抵抗などをセンサで観測し、一定の真空度又は酸素濃度にまで低下したときに第２の圧縮機１４を停止させる制御による。真空引き運転を停止した時には、同時に、第１の３方弁１２を連通管２０と第２の圧縮機１４とを連通させる。これにより、冷蔵庫箱体１内を一定の真空度に維持すると共に、第２の圧縮機１４の吸込み及び吐出の圧力バランスを取ることができる。なお、このとき、数分間は第２の３方弁１８の第１のオイル戻り管１６側を連通させることにより、第１のオイルセパレータ１３の中の油分を第２の圧縮機１４のケース内に回収する。また、第２の３方弁１８の第２のオイル戻り管１７側を連通させ、第２のオイルセパレータ２２の中の油分も第２の圧縮機１４のケース内に回収する。
【００２７】
＜扉開閉時＞冷蔵庫扉３０を開く時には、人が扉３０に触るのをタッチセンサ（図示せず）で検出し、あるいは人が扉３０に近づくのを赤外線センサのような近距離センサ（図示せず）で検出し、真空を解除するトリガーを制御装置７に送る。制御装置７はこの検知信号を受けると制御信号を発し、第１の３方弁１２の吸引管１１と連通管２０とを連通させ、庫内に外気を取り込んで常圧にし、扉３０の内外圧力差を解消し、開きやすくする。
【００２８】
これにより、第１の実施の形態の冷蔵庫では、庫内の空気を第２の圧縮機１４によって吸引排気して庫内を真空にすることにより、食品等の庫内の保存物の酸化や腐敗を低減できる。そして、圧縮機は通常、真空ポンプに比べて高圧縮比で設計されており、これを真空ポンプとして利用することによって圧縮比を小さくでき、騒音振動を真空ポンプを用いる場合よりも低減できる。しかも、圧縮機は、その構造上、密閉容器内に機構部が閉じこめられているため、外部へのダイレクトな振動、騒音の伝達がなく、低騒音を確保できる。
【００２９】
なお、オイルセパレータはオイルを取り扱うものであるので、脱臭触媒を配置してオイルの臭いが冷蔵庫内に拡散しないように配慮することができる。
【００３０】
また、真空引きのための第２の圧縮機１４については、冷蔵庫箱体１内に設置することが可能であり、その場合には、庫内に別途に設置する真空容器型の収納部２６内を真空にすることも可能である。
【００３１】
さらに、開閉弁２４に３方弁を採用し、第１の３方弁１２の冷蔵庫側の吸引管１１と連通させる構成にすることができ、これにより、扉開閉時の真空解除を第２の圧縮機１４で圧縮した空気を利用してすばやく行うことができるようになる。その場合、第１の３方弁１２は周囲空気と第１のオイルセパレータ側を導通して、空気を吸込む回路とする。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫について、図２を用いて説明する。第２の実施の形態の冷蔵庫でも冷蔵庫箱体１の庫内冷却のための要素として、第１の実施の形態と同様に、第１の圧縮機２、凝縮器３、第１の絞り装置４、蒸発器５が備えられ、箱体１内には送風ファン６が備えられ、さらに冷凍サイクルの冷却、停止により庫内温度をほぼ一定に制御する制御装置７が設けられている。
【００３３】
本実施の形態の冷蔵庫ではさらに、真空引きを行う構成として、箱体１内から空気を吸引する吸引管３１、この吸引管３１を通じて箱体１内の空気を吸い出すための真空ポンプとして働く第２の圧縮機３２、吸引管３１と第２の圧縮機３２との間の吸込み配管３３に対して接続された、第１の開閉弁３４を備えた副管３５、吸込み配管３３上に設けられた逆止弁３６、この逆止弁３６と第２の圧縮機３２との間に設けられた吸込み配管３３からの分岐管３７が備えられている。この分岐管３７には、第２の絞り装置３８と差圧弁３９とオイルセパレータ４０が設けられている。
【００３４】
さらに、このオイルセパレータ４０には、そのガス部と第２の圧縮機３２とを結ぶガス部配管４１と、そのオイル部と第２の圧縮機３２のケース部とを結ぶオイル部配管４２が設けられている。そしてオイル部配管４２上には、第２の開閉弁４４が設置されている。
【００３５】
差圧弁３９には、オイルセパレータ４０からの配管を空気中に開放する開放管４３が設けられている。
【００３６】
次に、上記構成の第２の実施の形態の冷蔵庫の動作を説明する。
【００３７】
＜庫内冷却＞冷凍サイクルによる庫内冷却制御は、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
＜庫内真空引き＞冷蔵庫箱体１の庫内を真空引きする時には、第１の開閉弁３４及び第２の開閉弁４３を閉じた状態で、第２の圧縮機３２を運転することにより冷蔵庫箱体１の庫内の空気を第２の圧縮機３２で搬送し、オイルセパレータ４０を通して差圧弁３９に至らせ、この差圧弁３９から開放管４４を通じて周囲に排出する。このとき、差圧弁３９は第２の圧縮機３２の吸込み側と吐出側の圧力差によって、管路が導通状態になる。この状態で、庫内の空気が排気される。庫内が一定の真空度になったのを第１の実施の形態と同様の検知手段で検知すれば、第２の圧縮機３２の運転を停止することにより真空運転を停止する。
【００３９】
第２の圧縮機３２を停止させると、自動的に差圧弁３９は管路を遮断する。また、庫内は逆止弁３６により第２の圧縮機３２と圧力的に遮断されるため、第２の圧縮機３２を停止させた後も真空状態が保たれる。
【００４０】
真空引き運転は、その停止後一定時間経過したら再開し、あるいは上述の検知手段で庫内の真空度を監視し、真空度が一定値以上低下した場合に再開することにより、庫内を常にほぼ一定の真空度に保つ。
【００４１】
＜扉開閉時＞冷蔵庫扉３０を開く時には、扉３０の前に人が近づいたり扉３０にタッチしたのを第１の実施の形態と同様の手段で検知すれば、副管３５上の第１の開閉弁３４を導通させることで外気と庫内を連通させて庫内を常圧に戻し、扉３０の内外の気圧差をなくする。
【００４２】
なお、一定時間毎に第２の開閉弁４３を導通させることによってオイルセパレータ４０内に溜まっている油を第２の圧縮機３２のケース内にオイル部配管４２を通して回収する。図２の構成では、油は重力を利用して第２の圧縮機３２内に回収することができるが、これに限らず、サンクションパイプをオイル部配管４２に接続し、圧縮機３２の運転時に回収することも可能である。
【００４３】
以上により、第２の実施の形態の冷蔵庫では、冷蔵庫の庫内の空気を第２の圧縮機３２によって吸引して真空引きすることができ、これによって庫内の酸素濃度を低くし、食品等の保存物の酸化、腐敗を効果的に抑えることができる。そして本実施の形態の場合にも、庫内真空引きするための真空ポンプとして圧縮機を代用させるので、真空ポンプを搭載した冷蔵庫よりも騒音、振動を低減することができる。
【００４４】
なお、圧縮機としてロータリ型の圧縮機を採用することができ、その場合には、吐出側でオイルが溜まるため、吸込み側（低圧側）にオイル戻りがなく、オイルセパレータが不要となり、構成を簡単化できる。
【００４５】
次に、本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫について、図３を用いて説明する。第３の実施の形態の冷蔵庫は、冷蔵庫箱体１に対する冷凍サイクルとして、図１に示した第１の実施の形態と同様に、圧縮機２、凝縮器３、絞り装置４、蒸発器５を備え、また蒸発器５による冷却した冷却空気を庫内に送風する送風ファン６を備えている。そして冷凍サイクルの冷却、停止により庫内温度をほぼ一定に制御する制御装置７が設けられている。
【００４６】
本実施の形態の冷蔵庫では、真空引きを行うための真空ポンプとして利用する圧縮機は、冷凍サイクルの冷媒循環の圧縮機２を兼用させることを特徴としている。真空引きを行うための構成として、箱体１内から空気を吸引する吸引管５０を備えており、この吸引管５０に接続された配管５１上に、第１の３方弁５２、第１のオイルセパレータ５３を配置してある。
【００４７】
第１のオイルセパレータ５３のガス管路５４と圧縮機２の吸込み管５５上の第２の３方弁５６との間は、ガス吸込み管５７により接続してある。第１のオイルセパレータ５３につながる第１のオイル戻り管５９と圧縮機２のケースとの間の配管６０に第３の３方弁６１を配置してある。第３の３方弁６１の残りの管路には第２のオイルセパレータ６２が接続してあり、この第３の３方弁６１により第１のオイルセパレータ５３と第２のオイルセパレータ６０とのオイル戻りを選択して圧縮機２のケースに戻すようにしてある。
【００４８】
圧縮機２の送出し側の配管６５上に第４の３方弁６６を配置し、この第４の３方弁６６の副管６７を第２のオイルセパレータ６８に接続してある。この第２のオイルセパレータ６８には空気を周囲に吐出する排気管６９も接続してある。この排気管６９には、その開閉用として開閉弁７０が接続してある。
【００４９】
第２のオイルセパレータ６８と第３の３方弁６１との間は、圧縮機２のオイル戻り用の第２のオイル戻り管７１によって接続してある。第１の３方弁５２の残りの管路には、周囲空気と連通する連通管７２を接続してある。
【００５０】
次に、上記構成の第３の実施の形態の冷蔵庫の動作を説明する。
【００５１】
＜庫内冷却＞冷凍サイクルによる庫内冷却制御は、制御装置７により第２の３方弁５６と第４の３方弁６６を冷媒循環モードになるように切替え、第１の実施の形態と同様にして圧縮機２を運転、停止制御することによって冷蔵庫の庫内温度を一定に維持する。
【００５２】
＜庫内真空引き＞冷蔵庫内を真空引きする場合には、第１の３方弁５２を切替えて吸引管５０と第１のオイルセパレータ５３を導通させ、開閉弁７０を切替えて第２のオイルセパレータ６８を外気と導通させる。さらに、第２の３方弁５６、第４の３方弁６６、圧縮機２、第１のオイルセパレータ５３及び第２のオイルセパレータ６８を導通させると共に、第３の３方弁６１はオイル戻ししないように全閉とする。
【００５３】
この状態で、圧縮機２を動作させることにより、冷蔵庫箱体１内の空気を吸引管５０より第１のオイルセパレータ５３、圧縮機２、第２のオイルセパレータ６８を通して排気管６９から外気に排出する。これにより、冷蔵庫箱体１内の空気を真空引きし、一定の真空度にする。そして庫内が一定の真空度になったのを第１の実施の形態と同様の検知手段で検知すれば、圧縮機２の運転を停止することにより真空運転を停止する。
【００５４】
圧縮機２の停止と同時に、第１の３方弁５２及び開閉弁７０を全閉とし、第２の３方弁５６と第４の３方弁６６は、圧縮機２と凝縮器３、蒸発器５とが連通するように切替える。この切替え制御により、庫内の真空度を保持しながら圧縮機２の圧力バランスを取ることができ、いつでも冷却運転が再開できる状態となる。そして庫内温度が上昇すれば、圧縮機２を起動して冷媒圧縮動作させ、庫内温度を一定に保つ冷却運転に入る。
【００５５】
第１、第２のオイルセパレータ５３，６８のオイル戻しには、冷却運転に入る前に数分間、第３の３方弁６１の第１のオイル戻り管５９側を連通させ、ヘッド差で第１のオイルセパレータ５３の中の油分を圧縮機２のケースに回収する。また、第３の３方弁６１の第２のオイル戻り管７１側を連通させて、第２のオイルセパレータ６８の中の油分を圧縮機２のケースに回収する。
【００５６】
この真空引き運転は、その停止後一定時間経過したら再開し、あるいは検知器で庫内の真空度を監視し、真空度が一定値以上低下した場合に再開することにより、庫内を常にほぼ一定の真空度に保つ。
【００５７】
＜扉開閉時＞冷蔵庫扉３０を開く時には、扉３０の前に人が近づいたり扉３０にタッチしたのを第１の実施の形態と同様の手段で検知すれば、真空を解除するトリガーを発生させる。この信号を検知すれば、第１の３方弁５２の吸引管５０と外気連通管７２とを連通させることにより、箱体１内に外気を取り込ませ、庫内圧力を常圧にし、扉３０の内外圧力差をなくして扉を容易に開閉できるようにする。
【００５８】
以上により、第３の実施の形態の冷蔵庫では、冷蔵庫内の空気を真空引きする真空ポンプの役目を冷凍サイクル用の圧縮機２によって兼用することにより、ＣＡ機能の付加のための体積増加を抑え、またコスト増加も抑えられる。そして本実施の形態の場合にも、庫内真空引きするための真空ポンプとして圧縮機を代用させるので、真空ポンプを搭載した冷蔵庫よりも騒音、振動を低減することができる。
【００５９】
なお、圧縮機２にはレシプロ型、ロータリ型のいずれをも用いることができる。 次に、本発明の第４の実施の形態の冷蔵庫について、図４を用いて説明する。第４の実施の形態の冷蔵庫は、図３に示した第３の実施の形態の冷蔵庫に対して、第１の逆止弁７３、第２の逆止弁７４を付加的に設けたことを特徴としている。したがって、その他の構成要素については、図３に示した第３の実施の形態の冷蔵庫と共通する要素について、同一の符号を付して示している。
【００６０】
第３の実施の形態の冷蔵庫にあっては、その構成上、圧縮機２の送出し側、すなわちその吐出弁から第４の３方弁６６までの配管内には、真空引き運転開始時には冷媒ガスが残存し、冷却運転開始時には空気が残存するため、極力その量を少なくする必要があった。
【００６１】
そこで、本実施の形態の冷蔵庫では、冷却運転から庫内真空引き運転への切替え時や真空引き運転終了時に、その残存ガスを希薄にするため、圧縮機２にレシプロ型低圧ケース仕様のものを採用し、第４の３方弁６６と凝縮器３との間に第１の逆止弁７３を設け、また第４の３方弁６６と第２のオイルセパレータ６８との間に第２の逆止弁７４を設けている。
【００６２】
本実施の形態の冷蔵庫では、制御装置７により冷却運転から真空引き運転に切替えるとき、冷却運転終了停止後、第２の３方弁５６を全閉とし、第４の３方弁６６を凝縮器３と圧縮機２とが連通するように切替え、レシプロ型低圧ケースの圧縮機２の低圧ケースから第２の３方弁５６までの冷媒ガスを凝縮器３及び蒸発器５に回収し、第４の３方弁６６を全閉して圧縮機２を停止する。そしてその一定時間後に再度第４の３方弁６６を切替えて凝縮器３と圧縮機２とを連通させ、圧縮機２を運転する。この切替運転動作を数回繰り返す。これにより、圧縮機２の送出し側の冷媒ガスも凝縮器３と蒸発器５に回収する。同様に、真空引き運転終了時にも、第４の３方弁６６を第２のオイルセパレータ６８側に導通した状態にして、第２の３方弁５６を全閉とし、圧縮機２の運転・停止を繰り返すことによって、圧縮機２の送出し側の配管の残留空気を外気に排出させ、残留ガスを減少させることができる。
【００６３】
この第４の実施の形態の冷蔵庫では、圧縮機２の送出し側の配管内の冷媒ガスや空気の残存量を低減し、また冷媒の放出をなくすることができ、冷凍サイクルの運転効率を改善することができる。
【００６４】
次に、本発明の第５の実施の形態の冷蔵庫について、図５を用いて説明する。第５の実施の形態の特徴は、庫内吸引管８０に第１の３方弁８１を設け、冷凍サイクルの圧縮機２の吸込み側に第２の３方弁８２を設け、圧縮機２の送出し側に第１の開閉弁８３を設けている。また、吸引管８０の３方弁８１の先に第１のオイルセパレータ８４を設け、このオイルセパレータ８４の配管を第２の３方弁８２に接続している。さらに、第２のオイルセパレータ８５を設け、第１のオイルセパレータ８４と第２のオイルセパレータ８５との間に第３の３方弁８６を設けている。この第３の３方弁８６はまた、圧縮機２のケースと接続してある。さらに圧縮機２と第２のオイルセパレータ８５との間に第２の開閉弁８７を設け、第２のオイルセパレータ８５に接続されている大気連通管８８に第３の開閉弁８９を設けている。なお、この実施の形態にあっても、冷凍サイクルの構成要素は第１〜第４の実施の形態と同様であり、共通する要素には同一の符号を付して示してある。
【００６５】
この第５の実施の形態においても、第３、第４の実施の形態と同様に冷凍サイクルにおける冷媒圧縮、循環用の圧縮機２を真空引き用の真空ポンプとして兼用させることによって配管系統を単純化し、ＣＡ機能の付加のための体積増加を抑え、またコスト増加も抑えられる。そして本実施の形態の場合にも、庫内真空引きするための真空ポンプとして圧縮機を代用させるので、真空ポンプを搭載した冷蔵庫よりも騒音、振動を低減することができる。
【００６６】
次に、本発明の第６の実施の形態の冷蔵庫について、図６を用いて説明する。冷蔵庫箱体１の庫内を冷却する冷凍サイクルとして、第１のシリンダ２０１、第２のシリンダ２０２を備えた圧縮機２００、凝縮器３、絞り装置４及び蒸発器５を備えている。また蒸発器５にて冷やされた冷気を庫内に循環させるための送風ファン６を備えている。さらに圧縮機２００の運転、停止制御により庫内温度を一定に保つ制御を行う制御装置７を備えている。２シリンダ圧縮機２００の第１のシリンダ２０１は、冷媒圧縮のために用いる。そしてこの２シリンダ圧縮機２００の第２のシリンダ２０２は、庫内空気の真空引きのために用いる。
【００６７】
庫内空気の真空引きのための構成要素として、圧縮機２００の第２のシリンダ２０２に真空排気用の吸込み管と排気管を取り付け、この圧縮機２００の第２のシリンダ２０２を真空ポンプとして利用するようにしている。冷蔵庫箱体１の庫内の空気を吸い出す吸引管１００からの配管１０１に第１の３方弁１０２、第１のオイルセパレータ１０３を設けてある。
【００６８】
第１のオイルセパレータ１０３のガス管路１１０と圧縮機２００の第２のシリンダ２０２の吸込み配管１１１とを接続してある。また、第１のオイルセパレータ１０３からの第１のオイル戻り管１１２に第２の３方弁１０４を接続し、この第２の３方弁１０４からの合流オイル戻り管１１３を圧縮機２００のケースに接続してある。第２の３方弁１０４の別の管路には第２のオイルセパレータ１０５を第２のオイル戻り管１１４を介して接続してある。これにより、第２の３方弁１０４は、第１のオイルセパレータ１０３からの戻りオイルと第２のオイルセパレータ１０５からの戻りオイルとを選択し、合流オイル戻り管１１３を通じて圧縮機２００のケース内に戻すことができる。
【００６９】
圧縮機２００の第２のシリンダ２０２の吐出側配管１１５が第２のオイルセパレータ１０５と接続してある。この第２のオイルセパレータ１０５は大気連通管１１６により外気に開放できるようになっている。この大気連通管１１６には、大気開放を開閉するための開閉弁１０６が設けてある。第１の３方弁１０２の残りの管路には周囲に開放する開放管１１７が接続してある。
【００７０】
次に、上記構成の第６の実施の形態の冷蔵庫の動作について説明する。
【００７１】
＜庫内冷却＞冷凍サイクルによる庫内冷却制御は、制御装置７により圧縮機２００を運転し、その第１のシリンダ２０１により冷媒を凝縮器３、絞り装置４、蒸発器５を経る冷凍サイクルに循環させ、送風ファン６を回転させることにより蒸発器５で冷やされた冷気で箱体１の庫内を冷却する。温度センサその他の温度検知手段により検出される温度信号ａにより庫内温度が一定温度まで低下すると圧縮機２００の運転を停止し、その後庫内温度が上昇すれば同様の冷凍サイクルの運転により庫内温度が一定値になるように制御する。
【００７２】
＜庫内真空引き＞冷蔵庫内を真空引きする場合には、第１の３方弁１０２を切替えて吸引管１００と第１のオイルセパレータ１０３を導通させ、開閉弁１０６を切替えて第２のオイルセパレータ１０５を外気と導通させる。さらに、第２の３方弁１０５はオイル戻ししないように全閉とする。
【００７３】
この状態で、圧縮機２００を動作させることにより、冷蔵庫箱体１内の空気を吸引管１００より第１の３方弁１０２、第１のオイルセパレータ１０３、圧縮機２００の第２のシリンダ２０２、第２のオイルセパレータ１０５を通して大気連通管１１６から外気に排出する。これにより、冷蔵庫箱体１内の空気を真空引きし、一定の真空度にする。そして庫内が一定の真空度になったのを第１の実施の形態と同様の検知手段で検知すれば、圧縮機２００の運転を停止することにより真空運転を停止する。この圧縮機２００の第２のシリンダ２０２の停止と同時に、第１の３方弁１０２及び開閉弁１０６を全閉とする。これにより、冷蔵庫箱体１内の真空度を一定に保持できる。
【００７４】
この真空引き運転は、その停止後一定時間経過したら再開し、あるいは検知器で庫内の真空度を監視し、真空度が一定値以上低下した場合に再開することにより、庫内を常にほぼ一定の真空度に保つ。
【００７５】
この真空引き運転の終了時にも、必要があれば圧縮機２００を停止させないで、第１の３方弁１０２を全閉とし、第１のシリンダ２０１により冷媒を冷凍サイクルに循環させて庫内冷却を行う。
【００７６】
第１、第２のオイルセパレータ１０３，１０５のオイル戻しには、上述した冷却運転に移行する前に、数分間、第２の３方弁１０４を第１のオイル戻り管１１２側が圧縮機２００のケースと連通するように切替え、第１のオイルセパレータ１０３の中の油分を圧縮機ケースに回収する。また、第２の３方弁１０４を第２のオイル戻り管１１４が圧縮機２００のケースと連通するように切替え、第２のオイルセパレータ１０５の中の油分を圧縮機ケースに回収する。
【００７７】
＜扉開閉時＞冷蔵庫扉３０を開く時には、扉３０の前に人が近づいたり扉３０にタッチしたのを第１の実施の形態と同様の手段で検知すれば、真空を解除するトリガーを発生させる。この信号を検知すれば、第１の３方弁１０２の開放管１１７を吸引管１００とを連通させることにより箱体１内に外気を取り込ませ、庫内圧力を常圧にし、扉３０の内外圧力差をなくして容易に開閉できるようにする。
【００７８】
以上により、第６の実施の形態の冷蔵庫では、冷蔵庫内の空気を真空引きする真空ポンプの役目を２シリンダ型の圧縮機２００によって兼用することにより、ＣＡ機能の付加のための体積増加を抑え、またコスト増加も抑えられる。そして本実施の形態の場合にも、庫内真空引きするための真空ポンプとして圧縮機を代用させるので、真空ポンプを搭載した冷蔵庫よりも騒音、振動を低減することができる。
【００７９】
さらに本実施の形態の場合、冷却用の圧縮シリンダと真空引き用の圧縮シリンダが独立しているため、冷却と真空引きの同時運転が可能であり、また冷媒の吐出管と庫内空気排気用の吐出管とが独立しているため冷媒の減少や冷媒への空気の混入による性能劣化をなくすことができる。
【００８０】
なお、圧縮機２００のシリンダのシール面からの冷媒、空気の漏れに対しては、冷媒と空気のシリンダの吸込み圧をほぼ同等に設定する方法により、そのような漏れを生じにくくすることができ、またシリンダのシール性を改善することにより対処することができる。
【００８１】
次に、本発明の第７の実施の形態の冷蔵庫について、図７を用いて説明する。第７の実施の形態の冷蔵庫は、図１に示した第１の実施の形態の冷蔵庫に対して、冷蔵庫箱体１が真空断熱容器製であり、第１の３方弁２０に代えて４方弁１２０を用い、第２の圧縮機１４にて庫内空気の真空引きと冷蔵庫箱体１の真空引きの両方を行えるようにした点にある。この４方弁１２０は、その管路の１つが第１のオイルセパレータ１３に接続をしてあり、他の１つの管路が大気連通管２０に接続してあり、庫内空気吸引管１１にも１つの管路が接続してあり、残りの１つの管路に真空断熱用吸込み管１２２が接続してある。
【００８２】
なお、図７に示した本実施の形態において、その他の構成要素は図１に示した第１の実施の形態と共通であり、同一の要素には同一の符号を付して示してある。
【００８３】
上記構成の第７の実施の形態の冷蔵庫の動作について説明する。
【００８４】
＜庫内冷却＞真空断熱容器１の庫内冷却動作は、第１の実施の形態と同様である。
【００８５】
＜真空断熱容器真空引き＞真空断熱容器１に設置されている真空度検知手段（図示せず）により真空度を監視し、真空断熱容器１の壁内の真空度が低下したとき、あるいは定期的に真空断熱容器１の壁内の真空引きを行う。この真空断熱容器真空引きの際には、制御装置７により４方弁１２０を切替えて真空断熱用吸込み管１２２を第１のオイルセパレータ１３と連通させ、開閉弁２４を開放し、第２の３方弁１８を全閉した状態で、第２の圧縮機１４を運転する。そして真空度検知手段により所定の真空度に到達したことを検知したとき、あるいは一定の運転時間が経過したときに断熱容器真空引き運転を停止する。この運転終了と同時に、４方弁１２０の真空断熱用吸込み管１２２と第１のオイルセパレータ１３との導通を遮断し、真空断熱容器１の壁内の真空度を確保する。
【００８６】
＜庫内真空引き＞真空断熱容器１に取り囲まれた庫内の真空引きを行う場合には、４方弁１２０を切替えて庫内空気吸引管１１と第１のオイルセパレータ１３とを連通させ、第２の３方弁１８を全閉とし、開放弁２４を大気開放し、第２の圧縮機を運転する。この庫内真空引き運転時の制御方法は、第１の実施の形態の場合と同様である。
【００８７】
この第７の実施の形態の冷蔵庫では、第１の実施の形態の作用効果に加えて、庫内真空引きのＣＡ機能と共に、断熱真空容器１の真空度維持のために第２の圧縮機を利用することにより、冷却性能の向上が図れ、庫内保存物の鮮度維持がより効果的に行える。
【００８８】
なお、第２の実施の形態〜第６の実施の形態のいずれに対しても、この第７の実施の形態と同様に第１の３方弁を４方弁に置換え、冷蔵庫箱体１を断熱真空容器製にし、制御装置７により４方弁を切替えることによって庫内真空引きと共に真空断熱容器真空引きするようにすれば、庫内冷却性能をいっそう向上させることができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、圧縮機を真空ポンプに代用したので、真空ポンプの発生するような騒音、振動を低減し、ＣＡ機能を備えた低騒音の冷蔵庫を実現することができる。
【００９０】
請求項２の発明によれば、真空断熱容器の壁内部の真空引きを庫内空気の真空引き用の圧縮機によって兼用させることにより、真空断熱容器による断熱効果とＣＡ機能による酸化、腐敗防止効果を期待できる高性能にして低騒音の冷蔵庫を実現することができる。
【００９１】
請求項３の発明によれば、真空引き用の圧縮機にレシプロ型を用いたので、ＣＡ機能を備えた低騒音、低価格、小容量の冷蔵庫を実現することができる。
【００９２】
請求項４の発明によれば、真空引き用の圧縮機にロータリ型を用いたので、ＣＡ機能を備えた低騒音、大容量の冷蔵庫を実現することができる。
【００９３】
請求項５の発明によれば、真空引き用の圧縮機として庫内冷却用の冷媒を圧縮し、冷媒配管経路内を循環させる圧縮機で兼用させたので、装備部品を少なくすることができ、ＣＡ機能を備えた冷蔵庫を比較的コンパクト、低コストで実現することができる。
【００９４】
請求項６の発明によれば、真空引き用の圧縮機として２シリンダ型の圧縮機を用いたので、冷媒圧縮循環用のシリンダと真空引き用のシリンダにより配管経路を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の冷蔵庫のブロック図。
【符号の説明】
１ 冷蔵庫箱体
２ 第１の圧縮機
３ 凝縮器
４ 絞り装置
５ 蒸発器
６ ファン
７ 制御装置
１１ 庫内空気吸引管
１２ 第１の３方弁
１３ 第１のオイルセパレータ
１４ 第２の圧縮機
１５ 大気連通管
１６ 第１のオイル戻り管
１７ 第２のオイル戻り管
１８ 第２の３方弁
１９ 吸引部
２０ 連通管
２１ 吐出管
２２ 第２のオイルセパレータ
２３ 排気管
２４ 開閉弁
２５ オイル戻り部
３０ 扉[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a refrigerator having a function of evacuating the inside of a refrigerator.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the preservability of foods and the like in a refrigerator, a CA (Control Atomopher) function may be used. This CA function is for removing oxygen that promotes oxidation and decay from the storage space in the refrigerator. A method of adsorbing oxygen in the refrigerator and a method of reducing the oxygen concentration by evacuating the refrigerator are proposed. (JP-A-3-175251).
[0003]
In order to evacuate the interior space of the refrigerator to operate the CA function, it is necessary to mount a vacuum pump on the refrigerator and thereby reduce the degree of vacuum in the refrigerator to about 100 Torr or less.
[0004]
In addition, there is also known a refrigerator in which the inside of a refrigerator is surrounded by a vacuum heat insulating wall together with a CA function, and a vacuum pump for CA is used to evacuate the vacuum heat insulating wall.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-3-175251
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-6-194028
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional refrigerators equipped with a CA function are equipped with a vacuum pump to evacuate the inside of the refrigerator. However, the vacuum pump has a compact design that reduces noise from pump driving (valve opening / closing noise) and discharge gas. The flow noise is loud, and if this is applied to a refrigerator installed in a home, there is a problem that the noise of the refrigerator is increased. Even a refrigerator having a function of performing vacuum cooking has a problem of noise when a vacuum pump is used as a means for securing a degree of vacuum.
[0008]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and a compressor for a refrigeration cycle used for compressing and circulating a refrigerant of a refrigerator is also used as a vacuum pump, or is separately mounted. It is an object of the present invention to provide a refrigerator that can reduce noise during evacuation operation by substituting a vacuum pump.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a compressor that compresses a refrigerant for cooling the inside of the refrigerator and circulates through the refrigerant pipe path, a condenser that radiates heat of the refrigerant, a throttle device for the refrigerant, and an evaporator of the refrigerant. A refrigerator for cooling the inside of a refrigerator with a refrigeration cycle, comprising a compressor for evacuating the refrigerator.
[0010]
In the refrigerator according to the first aspect of the present invention, by using a compressor as a substitute for a vacuum pump, noise and vibration generated by the vacuum pump are reduced, and a low-noise refrigerator having a CA function is realized.
[0011]
The invention according to claim 2 is provided with a structure that surrounds the inside of the refrigerator with a vacuum insulated container, and compresses a refrigerant for cooling the refrigerator, circulates through a refrigerant pipe path, a condenser that radiates heat of the refrigerant, A throttle device for the refrigerant, a refrigerator for cooling the inside of the refrigerator with a refrigeration cycle having an evaporator for the refrigerant, further comprising a compressor for evacuating the inside of the vacuum insulated container and the refrigerator. It is.
[0012]
The refrigerator according to the second aspect of the present invention is provided with a CA function by reducing the noise and vibration generated by the vacuum pump by performing the evacuation of the vacuum insulated container and the evacuation of the air in the refrigerator by the compressor. Realize a low-noise refrigerator.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the refrigerator according to the first or second aspect, the compressor for vacuum evacuation is a reciprocating type compressor. Realize a very small refrigerator.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the refrigerator according to the first or second aspect, the compressor for vacuum evacuation is a rotary-type compressor. Realize a large-capacity refrigerator.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the refrigerator according to any of the first to fourth aspects, the compressor for evacuation compresses the refrigerant for cooling the inside of the refrigerator and also serves as a compressor that circulates in the refrigerant piping path. It is characterized by reducing the number of equipment parts.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the refrigerator according to the fifth aspect, the vacuuming compressor is a two-cylinder type compressor, and a refrigerant compression circulation cylinder and a vacuuming vacuum cylinder are provided. Simplifies the piping route.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a piping system of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention. In the refrigerator of the first embodiment, a refrigerator box 1 is provided with a first compressor 2, a condenser 3, a throttle device 4, and an evaporator 5 as a refrigeration cycle for cooling the inside of the refrigerator. A blower fan 6 is provided in the body 1 for cooling the inside of the refrigerator, and a control device 7 for controlling the temperature in the refrigerator substantially constant by cooling and stopping the refrigeration cycle is provided.
[0018]
The control device 7 functions to control the operation and stop of the first compressor 2 on the refrigeration cycle based on the internal temperature signal a to control the internal temperature to be constant.
[0019]
In the refrigerator of the first embodiment, as a configuration for evacuating the inside air, a suction pipe 11 for the inside air, a first three-way valve 12, a first oil separator 13 A second compressor 14 for evacuation, a suction pipe 15 for gas suction between the first oil separator 13 and the second compressor 14, and two first and second oil return pipes 16 and 17. And a suction unit 19 comprising a first oil return pipe 16.
[0020]
The refrigerator according to the present embodiment further includes a second oil separator 22 and a second oil separator 22 on the discharge pipe 21 side for discharging the air sucked by the second compressor 14 as a configuration for evacuation. Pipe 23 for discharging air to the surroundings, an on-off valve 24 for opening and closing the exhaust pipe 23, and a second valve for returning oil between the second oil separator 22 and the second three-way valve 18. An oil return section 25 including an oil return pipe 17 is provided. The remaining one pipe of the first three-way valve 12 is a communication pipe 20 that communicates with the surrounding air.
[0021]
The control device 7 also controls the first and second three-way valves 12 and 18, the second compressor 14, and the on-off valve 24 among these components for evacuating.
[0022]
Next, the cooling and evacuation operations of the refrigerator having the above configuration will be described.
[0023]
<Cooling in the refrigerator> The first compressor 2 is operated to cool the refrigerator. The high-pressure refrigerant coming out of the first compressor 2 passes through the condenser 3 and the expansion device 4 and is sent to the evaporator 5 in a gas-liquid mixed state in which liquid and gas at a lower temperature than the air in the refrigerator are mixed. In the evaporator 5, since the air in the refrigerator is sent in by the fan 6, the refrigerant is heated and evaporated, and at the same time, the air in the refrigerator is cooled by heat exchange with the low-temperature refrigerant and returns to the refrigerator. The inside of the refrigerator box 1 is cooled.
[0024]
After a certain period of time, the inside of the refrigerator reaches a predetermined temperature. Thereafter, the temperature inside the refrigerator is monitored by the temperature sensor, and the operation of the first compressor 2 and the fan 6 is controlled to maintain the inside of the refrigerator at a constant cooling temperature.
[0025]
<Vacuum Evacuation> When the inside of the refrigerator is evacuated while the interior of the refrigerator is kept at a constant cooling temperature, the second three-way valve 18 is fully closed, and the first and second vacuum pumps are closed. The oil return pipes 16 and 17 are shut off. At the same time as the operation of the second compressor 14, the first three-way valve is connected to the pipeline of the first oil separator 13 to open the on-off valve 24. Thereby, the air in the refrigerator is sucked by the second compressor 14 and exhausted from the exhaust pipe 23 to the surroundings. Then, the evacuation operation after a predetermined time is stopped, and the inside of the refrigerator is brought into a low pressure state with a low oxygen concentration.
[0026]
In this evacuation operation, the degree of vacuum in the refrigerator is measured by, for example, an oximeter or the capacitance or electric resistance of air using a sensor. 14 is stopped. When the evacuation operation is stopped, the first three-way valve 12 is simultaneously connected between the communication pipe 20 and the second compressor 14. Accordingly, the inside of the refrigerator box 1 can be maintained at a constant degree of vacuum, and the suction and discharge pressures of the second compressor 14 can be balanced. At this time, by connecting the first oil return pipe 16 side of the second three-way valve 18 for a few minutes, the oil in the first oil separator 13 is removed from the case of the second compressor 14. To be collected. Further, the second oil return pipe 17 side of the second three-way valve 18 is communicated, and the oil in the second oil separator 22 is also collected in the case of the second compressor 14.
[0027]
<When opening / closing the door> When opening the refrigerator door 30, a touch sensor (not shown) detects a person touching the door 30, or a short distance sensor such as an infrared sensor (FIG. (Not shown) and sends a trigger to the controller 7 to release the vacuum. Upon receiving this detection signal, the control device 7 issues a control signal, communicates the suction pipe 11 of the first three-way valve 12 with the communication pipe 20, takes in outside air into the compartment, makes it normal pressure, and controls the inside and outside of the door 30. Eliminate the pressure difference and make it easier to open.
[0028]
Thus, in the refrigerator according to the first embodiment, the air in the refrigerator is sucked and exhausted by the second compressor 14 to evacuate the refrigerator, thereby oxidizing and spoiling the stored matter such as food in the refrigerator. Can be reduced. The compressor is usually designed to have a higher compression ratio than the vacuum pump. By using the compressor as a vacuum pump, the compression ratio can be reduced, and the noise and vibration can be reduced as compared with the case of using a vacuum pump. In addition, since the compressor has a mechanical part enclosed in a closed container due to its structure, direct vibration and noise are not transmitted to the outside, and low noise can be secured.
[0029]
Since the oil separator handles oil, it is possible to arrange a deodorizing catalyst so as to prevent the smell of oil from diffusing into the refrigerator.
[0030]
In addition, the second compressor 14 for evacuation can be installed in the refrigerator box 1, and in that case, the second compressor 14 is installed in a vacuum container type storage unit 26 separately installed in the refrigerator. Can be evacuated.
[0031]
Furthermore, a three-way valve can be adopted as the on-off valve 24, and can be configured to communicate with the suction pipe 11 of the first three-way valve 12 on the refrigerator side. This can be performed quickly by using the air compressed by the compressor 14. In this case, the first three-way valve 12 conducts the surrounding air and the first oil separator to form a circuit for sucking air.
[0032]
Next, a refrigerator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the refrigerator of the second embodiment, as in the first embodiment, the first compressor 2, the condenser 3, and the first expansion device 4 serve as elements for cooling the refrigerator box 1 inside the refrigerator. , An evaporator 5 is provided, a blower fan 6 is provided in the box 1, and a control device 7 is provided for controlling the inside temperature to be substantially constant by cooling and stopping the refrigeration cycle.
[0033]
Further, in the refrigerator of the present embodiment, a suction pipe 31 for sucking air from inside the box 1 and a second pump serving as a vacuum pump for sucking air from the box 1 through the suction pipe 31 are provided as a configuration for performing vacuuming. , A sub pipe 35 having a first on-off valve 34 connected to a suction pipe 33 between the suction pipe 31 and the second compressor 32, and provided on the suction pipe 33. A check valve 36 and a branch pipe 37 from a suction pipe 33 provided between the check valve 36 and the second compressor 32 are provided. The branch pipe 37 is provided with a second throttle device 38, a differential pressure valve 39, and an oil separator 40.
[0034]
Further, the oil separator 40 is provided with a gas part pipe 41 connecting the gas part and the second compressor 32 and an oil part pipe 42 connecting the oil part and the case part of the second compressor 32. Have been. A second on-off valve 44 is provided on the oil pipe 42.
[0035]
The differential pressure valve 39 is provided with an open pipe 43 for opening a pipe from the oil separator 40 to the air.
[0036]
Next, the operation of the refrigerator according to the second embodiment having the above configuration will be described.
[0037]
<Indoor Cooling> Internal cooling control by the refrigeration cycle is the same as that of the first embodiment.
[0038]
<Vacuum evacuation> When the interior of the refrigerator box 1 is evacuated, the refrigerator is operated by operating the second compressor 32 with the first on-off valve 34 and the second on-off valve 43 closed. The air inside the box 1 is conveyed by the second compressor 32, reaches the differential pressure valve 39 through the oil separator 40, and is discharged from the differential pressure valve 39 to the surroundings through the open pipe 44. At this time, the pipeline of the differential pressure valve 39 is brought into conduction by the pressure difference between the suction side and the discharge side of the second compressor 32. In this state, the air in the refrigerator is exhausted. If it is detected by the same detection means as in the first embodiment that the inside of the refrigerator has reached a certain degree of vacuum, the vacuum operation is stopped by stopping the operation of the second compressor 32.
[0039]
When the second compressor 32 is stopped, the differential pressure valve 39 automatically shuts off the pipeline. Further, since the inside of the refrigerator is pressure-blocked from the second compressor 32 by the check valve 36, the vacuum state is maintained even after the second compressor 32 is stopped.
[0040]
The evacuation operation is restarted after a lapse of a certain time after the stop, or by monitoring the degree of vacuum in the chamber with the above-described detection means and restarting when the degree of vacuum has decreased by a certain value or more, the inside of the chamber is almost always maintained. Maintain a constant vacuum.
[0041]
<Opening and Closing of Door> When the refrigerator door 30 is opened, if a person approaches or touches the door 30 in front of the door 30 is detected by the same means as in the first embodiment, the first door on the sub pipe 35 is detected. The open / close valve 34 is made conductive to allow the outside air to communicate with the inside of the refrigerator, thereby returning the inside of the refrigerator to normal pressure and eliminating the pressure difference between the inside and outside of the door 30.
[0042]
The oil stored in the oil separator 40 is recovered through the oil pipe 42 in the case of the second compressor 32 by conducting the second on-off valve 43 at regular intervals. In the configuration of FIG. 2, the oil can be collected in the second compressor 32 by using gravity, but is not limited to this. It is also possible to collect.
[0043]
As described above, in the refrigerator according to the second embodiment, the air in the refrigerator can be suctioned and evacuated by the second compressor 32, thereby lowering the oxygen concentration in the refrigerator and reducing the food and the like. Oxidation and decay of the preserved material can be effectively suppressed. Also in the case of the present embodiment, the compressor is used as a vacuum pump for evacuating the refrigerator, so that noise and vibration can be reduced as compared with a refrigerator equipped with a vacuum pump.
[0044]
In addition, a rotary type compressor can be adopted as the compressor. In this case, since oil is accumulated on the discharge side, there is no oil return on the suction side (low pressure side), and an oil separator is not required. Can be simplified.
[0045]
Next, a refrigerator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the refrigerator according to the third embodiment, the compressor 2, the condenser 3, the expansion device 4, and the evaporator 5 are used as a refrigeration cycle for the refrigerator box 1, as in the first embodiment shown in FIG. And a blower fan 6 for blowing cooling air cooled by the evaporator 5 into the storage. A control device 7 is provided for controlling the temperature inside the refrigerator to be substantially constant by cooling and stopping the refrigeration cycle.
[0046]
The refrigerator according to the present embodiment is characterized in that a compressor used as a vacuum pump for evacuating is also used as a compressor 2 for circulating refrigerant in a refrigeration cycle. As a configuration for performing vacuum evacuation, a suction pipe 50 for sucking air from the inside of the box 1 is provided, and a first three-way valve 52 and a first three-way valve 52 are provided on a pipe 51 connected to the suction pipe 50. An oil separator 53 is provided.
[0047]
A gas suction pipe 57 connects between the gas pipe 54 of the first oil separator 53 and the second three-way valve 56 on the suction pipe 55 of the compressor 2. A third three-way valve 61 is arranged in a pipe 60 between a first oil return pipe 59 connected to the first oil separator 53 and a case of the compressor 2. A second oil separator 62 is connected to the remaining pipeline of the third three-way valve 61, and the third three-way valve 61 connects the first oil separator 53 to the second oil separator 60. Oil return is selected and returned to the compressor 2 case.
[0048]
A fourth three-way valve 66 is arranged on a delivery pipe 65 of the compressor 2, and a sub pipe 67 of the fourth three-way valve 66 is connected to a second oil separator 68. An exhaust pipe 69 for discharging air to the surroundings is also connected to the second oil separator 68. An on-off valve 70 is connected to the exhaust pipe 69 for opening and closing the exhaust pipe 69.
[0049]
The second oil separator 68 and the third three-way valve 61 are connected by a second oil return pipe 71 for returning the oil of the compressor 2. A communication pipe 72 that communicates with the surrounding air is connected to the remaining pipe of the first three-way valve 52.
[0050]
Next, the operation of the refrigerator according to the third embodiment having the above configuration will be described.
[0051]
<Indoor cooling> In the internal cooling control by the refrigerating cycle, the controller 7 switches the second three-way valve 56 and the fourth three-way valve 66 so as to be in the refrigerant circulation mode. Similarly, the temperature inside the refrigerator is kept constant by controlling the operation and stop of the compressor 2.
[0052]
<Vacuum Evacuation> When the interior of the refrigerator is evacuated, the first three-way valve 52 is switched to make the suction pipe 50 and the first oil separator 53 conductive, and the on-off valve 70 is switched to switch the second oil. The separator 68 is communicated with the outside air. Further, the second three-way valve 56, the fourth three-way valve 66, the compressor 2, the first oil separator 53, and the second oil separator 68 are electrically connected, and the third three-way valve 61 is used to return the oil. Fully closed so that it does not occur.
[0053]
By operating the compressor 2 in this state, the air in the refrigerator box 1 is discharged from the suction pipe 50 through the first oil separator 53, the compressor 2, and the second oil separator 68 to the outside air from the exhaust pipe 69. I do. Thereby, the air in the refrigerator box 1 is evacuated to a certain degree of vacuum. If it is detected that the inside of the refrigerator has reached a certain degree of vacuum by the same detection means as in the first embodiment, the operation of the compressor 2 is stopped to stop the vacuum operation.
[0054]
Simultaneously with the stop of the compressor 2, the first three-way valve 52 and the on-off valve 70 are fully closed, and the second three-way valve 56 and the fourth three-way valve 66 are connected to the compressor 2, the condenser 3, It switches so that the container 5 may communicate. By this switching control, the pressure of the compressor 2 can be balanced while maintaining the degree of vacuum in the refrigerator, and the cooling operation can be restarted at any time. When the internal temperature rises, the compressor 2 is started to perform a refrigerant compression operation, and a cooling operation for keeping the internal temperature constant is started.
[0055]
For returning the oil of the first and second oil separators 53 and 68, the first oil return pipe 59 side of the third three-way valve 61 is communicated for several minutes before the cooling operation is started, and the head difference is set. The oil in the first oil separator 53 is collected in the case of the compressor 2. The oil in the second oil separator 68 is collected in the case of the compressor 2 by communicating the second oil return pipe 71 side of the third three-way valve 61.
[0056]
This evacuation operation is resumed after a certain period of time after the stop, or by monitoring the degree of vacuum in the chamber with a detector and resuming when the degree of vacuum drops by a certain value or more, the inside of the chamber is almost constant. To a vacuum.
[0057]
<When opening / closing the door> When the refrigerator door 30 is opened, if a person approaches or touches the door 30 in front of the door 30 is detected by the same means as in the first embodiment, a trigger for releasing the vacuum is generated. Let it. When this signal is detected, the suction pipe 50 of the first three-way valve 52 and the outside air communication pipe 72 are communicated with each other to take outside air into the box 1, bring the internal pressure to normal pressure, and The door can be easily opened and closed by eliminating the pressure difference between inside and outside.
[0058]
As described above, in the refrigerator according to the third embodiment, the role of the vacuum pump for evacuating the air in the refrigerator is also used by the compressor 2 for the refrigeration cycle, thereby suppressing an increase in volume for adding the CA function. In addition, cost increase can be suppressed. Also in the case of the present embodiment, the compressor is used as a vacuum pump for evacuating the refrigerator, so that noise and vibration can be reduced as compared with a refrigerator equipped with a vacuum pump.
[0059]
The compressor 2 may be of a reciprocating type or a rotary type. Next, a refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The refrigerator according to the fourth embodiment differs from the refrigerator according to the third embodiment shown in FIG. 3 in that a first check valve 73 and a second check valve 74 are additionally provided. Features. Therefore, as for the other components, the same reference numerals are given to the same components as those of the refrigerator of the third embodiment shown in FIG.
[0060]
In the refrigerator of the third embodiment, due to its structure, the refrigerant on the delivery side of the compressor 2, that is, in the pipe from the discharge valve to the fourth three-way valve 66 at the start of the evacuation operation Since gas remains and air remains at the time of starting the cooling operation, it was necessary to reduce the amount as much as possible.
[0061]
Therefore, in the refrigerator of the present embodiment, when switching from the cooling operation to the vacuum evacuation operation or at the end of the evacuation operation, the compressor 2 should have a reciprocating low-pressure case specification in order to dilute the residual gas. And a first check valve 73 is provided between the fourth three-way valve 66 and the condenser 3, and a second check valve 73 is provided between the fourth three-way valve 66 and the second oil separator 68. A check valve 74 is provided.
[0062]
In the refrigerator of the present embodiment, when the control device 7 switches from the cooling operation to the evacuation operation, after the cooling operation is stopped, the second three-way valve 56 is fully closed, and the fourth three-way valve 66 is connected to the condenser. The refrigerant gas from the low-pressure case of the compressor 2 of the reciprocating low-pressure case to the second three-way valve 56 is recovered by the condenser 3 and the evaporator 5, and , And the compressor 2 is stopped. Then, after a certain period of time, the fourth three-way valve 66 is switched again to make the condenser 3 communicate with the compressor 2, and the compressor 2 is operated. This switching operation is repeated several times. Thereby, the refrigerant gas on the delivery side of the compressor 2 is also recovered in the condenser 3 and the evaporator 5. Similarly, at the end of the evacuation operation, the fourth three-way valve 66 is brought into a state of being electrically connected to the second oil separator 68, the second three-way valve 56 is fully closed, and the operation of the compressor 2 is stopped. By repeating the stop, the residual air in the pipe on the delivery side of the compressor 2 is discharged to the outside air, and the residual gas can be reduced.
[0063]
In the refrigerator according to the fourth embodiment, the remaining amount of the refrigerant gas and air in the pipe on the delivery side of the compressor 2 can be reduced, and the discharge of the refrigerant can be eliminated. Can be improved.
[0064]
Next, a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the fifth embodiment is that a first three-way valve 81 is provided in the in-compartment suction pipe 80, and a second three-way valve 82 is provided on the suction side of the compressor 2 of the refrigeration cycle. A first on-off valve 83 is provided on the delivery side. Further, a first oil separator 84 is provided at the end of the three-way valve 81 of the suction pipe 80, and the pipe of the oil separator 84 is connected to the second three-way valve 82. Further, a second oil separator 85 is provided, and a third three-way valve 86 is provided between the first oil separator 84 and the second oil separator 85. This third three-way valve 86 is also connected to the case of the compressor 2. Further, a second opening / closing valve 87 is provided between the compressor 2 and the second oil separator 85, and a third opening / closing valve 89 is provided in the atmosphere communication pipe 88 connected to the second oil separator 85. . Note that, also in this embodiment, the components of the refrigeration cycle are the same as those of the first to fourth embodiments, and common components are denoted by the same reference numerals.
[0065]
In the fifth embodiment as well, similar to the third and fourth embodiments, the piping system is simplified by using the compressor 2 for refrigerant compression and circulation in the refrigeration cycle as a vacuum pump for evacuation. Thus, an increase in volume for adding a CA function is suppressed, and an increase in cost is also suppressed. Also in the case of the present embodiment, the compressor is used as a vacuum pump for evacuating the refrigerator, so that noise and vibration can be reduced as compared with a refrigerator equipped with a vacuum pump.
[0066]
Next, a refrigerator according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As a refrigeration cycle for cooling the inside of the refrigerator box 1, a compressor 200 including a first cylinder 201 and a second cylinder 202, a condenser 3, a throttle device 4, and an evaporator 5 are provided. Further, a blower fan 6 for circulating cool air cooled by the evaporator 5 into the refrigerator is provided. Further, a control device 7 is provided for controlling the compressor 200 to keep the internal temperature constant by operating and stopping control. The first cylinder 201 of the two-cylinder compressor 200 is used for refrigerant compression. The second cylinder 202 of the two-cylinder compressor 200 is used for evacuating the air in the refrigerator.
[0067]
A suction pipe and an exhaust pipe for vacuum evacuation are attached to a second cylinder 202 of the compressor 200 as a component for evacuation of air in the refrigerator, and the second cylinder 202 of the compressor 200 is used as a vacuum pump. I am trying to do it. A first three-way valve 102 and a first oil separator 103 are provided on a pipe 101 from a suction pipe 100 for sucking air in the refrigerator box 1.
[0068]
The gas pipe 110 of the first oil separator 103 and the suction pipe 111 of the second cylinder 202 of the compressor 200 are connected. The second three-way valve 104 is connected to the first oil return pipe 112 from the first oil separator 103, and the combined oil return pipe 113 from the second three-way valve 104 is connected to the case of the compressor 200. Connected to A second oil separator 105 is connected to another pipe line of the second three-way valve 104 via a second oil return pipe 114. Thereby, the second three-way valve 104 selects the return oil from the first oil separator 103 and the return oil from the second oil separator 105, and connects the return oil from the case of the compressor 200 through the combined oil return pipe 113. Can be returned to.
[0069]
The discharge-side pipe 115 of the second cylinder 202 of the compressor 200 is connected to the second oil separator 105. The second oil separator 105 can be opened to the outside air by an atmosphere communication pipe 116. The atmosphere communication pipe 116 is provided with an on-off valve 106 for opening and closing the atmosphere. An open pipe 117 that opens to the periphery is connected to the remaining pipe of the first three-way valve 102.
[0070]
Next, the operation of the refrigerator according to the sixth embodiment having the above configuration will be described.
[0071]
<In-compartment cooling> The in-compartment cooling control by the refrigerating cycle is such that the compressor 200 is operated by the control device 7, and the refrigerant is transmitted to the refrigerating cycle through the condenser 3, the expansion device 4 and the evaporator 5 by the first cylinder 201. By circulating and rotating the blower fan 6, the inside of the box 1 is cooled by the cool air cooled by the evaporator 5. The operation of the compressor 200 is stopped when the internal temperature decreases to a certain temperature by the temperature signal a detected by the temperature sensor or other temperature detecting means. Control so that the temperature becomes a constant value.
[0072]
<Vacuum Evacuation> When the inside of the refrigerator is evacuated, the first three-way valve 102 is switched to make the suction pipe 100 and the first oil separator 103 conductive, and the on-off valve 106 is switched to switch the second oil. The separator 105 is communicated with the outside air. Further, the second three-way valve 105 is fully closed so as not to return the oil.
[0073]
By operating the compressor 200 in this state, the air in the refrigerator box 1 is drawn from the suction pipe 100 through the first three-way valve 102, the first oil separator 103, the second cylinder 202 of the compressor 200, The air is discharged from the atmosphere communication pipe 116 to the outside air through the second oil separator 105. Thereby, the air in the refrigerator box 1 is evacuated to a certain degree of vacuum. If it is detected that the inside of the refrigerator has reached a certain degree of vacuum by the same detecting means as in the first embodiment, the operation of the compressor 200 is stopped to stop the vacuum operation. At the same time as the stop of the second cylinder 202 of the compressor 200, the first three-way valve 102 and the on-off valve 106 are fully closed. Thereby, the degree of vacuum in the refrigerator box 1 can be kept constant.
[0074]
This evacuation operation is resumed after a certain period of time after the stop, or by monitoring the degree of vacuum in the chamber with a detector and resuming when the degree of vacuum drops by a certain value or more, the inside of the chamber is almost constant. To a vacuum.
[0075]
At the end of this evacuation operation, if necessary, the compressor 200 is not stopped, the first three-way valve 102 is fully closed, and the first cylinder 201 circulates refrigerant through the refrigeration cycle to cool the inside of the refrigerator. I do.
[0076]
Before returning to the above-mentioned cooling operation, the first three-way valve 104 is connected to the first oil return pipe 112 for the oil return of the first and second oil separators 103 and 105 for several minutes. Switching is performed so as to communicate with the case, and the oil in the first oil separator 103 is collected in the compressor case. Further, the second three-way valve 104 is switched such that the second oil return pipe 114 communicates with the case of the compressor 200, and the oil in the second oil separator 105 is collected in the compressor case.
[0077]
<When opening / closing the door> When the refrigerator door 30 is opened, if a person approaches or touches the door 30 in front of the door 30 is detected by the same means as in the first embodiment, a trigger for releasing the vacuum is generated. Let it. When this signal is detected, the open pipe 117 of the first three-way valve 102 communicates with the suction pipe 100 to take in the outside air into the box 1, bring the internal pressure to normal pressure, Easily open and close without pressure difference.
[0078]
As described above, in the refrigerator according to the sixth embodiment, the role of the vacuum pump for evacuating the air in the refrigerator is also used by the two-cylinder compressor 200, thereby suppressing an increase in volume for adding the CA function. In addition, cost increase can be suppressed. Also in the case of the present embodiment, the compressor is used as a vacuum pump for evacuating the refrigerator, so that noise and vibration can be reduced as compared with a refrigerator equipped with a vacuum pump.
[0079]
Furthermore, in the case of the present embodiment, since the cooling compression cylinder and the evacuation compression cylinder are independent, simultaneous operation of cooling and evacuation is possible. Since the discharge pipes are independent of each other, it is possible to eliminate the deterioration of the performance due to the decrease of the refrigerant and the mixing of air into the refrigerant.
[0080]
In addition, with respect to the leakage of the refrigerant and air from the sealing surface of the cylinder of the compressor 200, such a leakage can be suppressed by a method of setting the suction pressure of the cylinder of the refrigerant and the air to be substantially equal. This can be dealt with by improving the sealing performance of the cylinder.
[0081]
Next, a refrigerator according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The refrigerator according to the seventh embodiment differs from the refrigerator according to the first embodiment shown in FIG. 1 in that the refrigerator box 1 is made of a vacuum insulated container, and the four-way valve 20 is replaced with the first three-way valve 20. The method is such that the second compressor 14 can perform both the evacuation of the air in the refrigerator and the evacuation of the refrigerator box 1 by using the direction valve 120. In the four-way valve 120, one of the pipelines is connected to the first oil separator 13, the other pipeline is connected to the atmosphere communication pipe 20, and the four-way valve 120 is connected to the inside air suction pipe 11. Also, one pipe is connected, and the suction pipe 122 for vacuum heat insulation is connected to the other pipe.
[0082]
In the present embodiment shown in FIG. 7, other components are common to those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same elements are denoted by the same reference numerals.
[0083]
The operation of the refrigerator according to the seventh embodiment having the above configuration will be described.
[0084]
<Cooling in Chamber> The cooling operation in the chamber of the vacuum insulated container 1 is the same as that in the first embodiment.
[0085]
<Evacuation of Vacuum Insulated Vessel> The degree of vacuum is monitored by a vacuum degree detecting means (not shown) installed in the vacuum insulated container 1, and when the degree of vacuum in the wall of the vacuum insulated container 1 is reduced or periodically. Then, the inside of the wall of the vacuum insulated container 1 is evacuated. At the time of vacuum evacuation of the vacuum insulated container, the controller 7 switches the four-way valve 120 to communicate the vacuum insulated suction pipe 122 with the first oil separator 13, opens the on-off valve 24, and opens the second The second compressor 14 is operated with the direction valve 18 fully closed. Then, when the degree of vacuum detection means detects that a predetermined degree of vacuum has been reached, or when a certain operation time has elapsed, the evacuation operation of the insulated container is stopped. Simultaneously with the end of the operation, the conduction between the vacuum heat insulating suction pipe 122 of the four-way valve 120 and the first oil separator 13 is cut off, and the degree of vacuum in the wall of the vacuum heat insulating container 1 is secured.
[0086]
<Vacuum Evacuation> When vacuum evacuation of the interior surrounded by the vacuum insulated container 1 is performed, the four-way valve 120 is switched to communicate the interior air suction pipe 11 with the first oil separator 13, The second three-way valve 18 is fully closed, the release valve 24 is opened to the atmosphere, and the second compressor is operated. The control method during the in-compartment evacuation operation is the same as in the first embodiment.
[0087]
In the refrigerator of the seventh embodiment, in addition to the functions and effects of the first embodiment, the second compressor is used to maintain the degree of vacuum in the insulated vacuum vessel 1 together with the CA function of evacuation in the refrigerator. Utilization improves the cooling performance and makes it possible to more effectively maintain the freshness of the stored matter in the refrigerator.
[0088]
Note that, in any of the second to sixth embodiments, the first three-way valve is replaced with a four-way valve as in the seventh embodiment, and the refrigerator box 1 is If it is made of an adiabatic vacuum container and the controller 7 switches the four-way valve to evacuate the inside of the chamber together with the evacuation of the inside of the chamber, the inside-chamber cooling performance can be further improved.
[0089]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, since the compressor is substituted for the vacuum pump, noise and vibration generated by the vacuum pump can be reduced, and a low-noise refrigerator having a CA function can be realized. Can be.
[0090]
According to the invention of claim 2, by evacuating the inside of the wall of the vacuum insulated container by a compressor for evacuating the air in the refrigerator, the heat insulating effect by the vacuum insulated container and the oxidation and rot prevention effect by the CA function are provided. A high-performance refrigerator with low noise can be realized.
[0091]
According to the third aspect of the invention, since the reciprocating type compressor is used for the evacuation compressor, a low-noise, low-priced, small-capacity refrigerator having a CA function can be realized.
[0092]
According to the fourth aspect of the present invention, since a rotary type is used for the evacuation compressor, a low-noise, large-capacity refrigerator having a CA function can be realized.
[0093]
According to the invention of claim 5, since the compressor for cooling the inside of the refrigerator is compressed as the compressor for evacuation and also used as the compressor circulating in the refrigerant pipe path, the number of components can be reduced, A refrigerator having a CA function can be realized relatively compactly and at low cost.
[0094]
According to the invention of claim 6, since the two-cylinder compressor is used as the vacuum evacuation compressor, the piping path can be simplified by the refrigerant compression circulation cylinder and the evacuation cylinder.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a refrigerator according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a refrigerator according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram of a refrigerator according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram of a refrigerator according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 refrigerator box
2 First compressor
3 condenser
4 Aperture device
5 Evaporator
6 fans
7 Control device
11 Internal air suction pipe
12 First three-way valve
13 First oil separator
14 Second compressor
15 Atmospheric communication pipe
16 First oil return pipe
17 Second oil return pipe
18 Second three-way valve
19 Suction unit
20 communicating pipe
21 Discharge pipe
22 Second oil separator
23 Exhaust pipe
24 On-off valve
25 Oil return
30 doors
