JP2005098605A - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫 Download PDF

Info

Publication number
JP2005098605A
JP2005098605A JP2003333026A JP2003333026A JP2005098605A JP 2005098605 A JP2005098605 A JP 2005098605A JP 2003333026 A JP2003333026 A JP 2003333026A JP 2003333026 A JP2003333026 A JP 2003333026A JP 2005098605 A JP2005098605 A JP 2005098605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerator
refrigeration
room
temperature
cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003333026A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Okabe
誠 岡部
Hitoshi Maruyama
等 丸山
Hiroshige Konishi
広繁 小西
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, 三菱電機株式会社 filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2003333026A priority Critical patent/JP2005098605A/ja
Publication of JP2005098605A publication Critical patent/JP2005098605A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2511Evaporator distribution valves

Abstract

【課題】 複数の異なる温度帯の貯蔵室を有する、使い勝手に優れた貯蔵室のレイアウトの冷蔵庫において、消費電力量の低減、および、冷蔵室の高湿度保存を実現する。
【解決手段】 最上段に冷蔵室を設け、その下部に貯氷室、および、冷凍温度まで切替え可能な切替室を並列に設け、その下部に野菜室を設け、最下段に冷凍室を設けた冷蔵庫において、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器および送風機とは別に、冷蔵室のみを冷却する冷蔵用冷却器および送風機を冷蔵室に設け、前記冷凍用冷却器からの戻り冷媒ガスを圧縮する低段圧縮部と、前記冷蔵用冷却器からの戻りガス冷媒と前記低段圧縮部からの吐出ガス冷媒の混合ガス冷媒を圧縮する高段圧縮部と、を有する圧縮機を用いる。
【選択図】 図1

Description

本発明は複数の異なる温度帯の貯蔵室を有しこれらの貯蔵室を複数の冷却器で冷却する冷蔵庫に関するものである。
例えば従来の冷蔵庫の構造および風路構成では、冷蔵庫本体の外箱と内箱の間に断熱材を発泡充填したり真空断熱材を充填して形成される庫内は複数の貯蔵室に仕切られ、各貯蔵室の温度は異なるものとなっている。このような冷蔵庫は上部に冷蔵室、この冷蔵室の下部に貯氷室が切替室と並列に設けられ、最下部の冷凍室と、並列に設けた貯氷室と切替室の間に野菜室を備えたものが知られている。使用頻度の高い貯氷室と切替室が目線よりやや下の最も使い易い位置に配置され、また冷凍室は冷蔵室や野菜室に比べて使用頻度が低いので、冷蔵庫の下方に配置され、使い勝手が良い貯蔵室のレイアウトとなっている。(例えば特許文献1参照)
冷蔵庫本体の背部の外箱と内箱の間に設けられた冷却器で冷却された冷気は送風機によって各貯蔵室に送り込まれる。冷蔵室および切替室に供給される冷気は、風路中に設けられた切替室ダンパによって量を制御され、よって庫内温度も制御されている。
また複数の貯蔵室を個別に冷却する冷却器を備え、2段圧縮の圧縮機によりそれぞれの冷却器に冷媒を循環させる技術が知られている。(例えば特許文献2、3参照)
特開2000−161834号公報(図21、図23参照) 特開2001−330360号公報(図1、図2、図13参照) 特開2002−107027号公報(図2、図2参照)
従来の冷蔵庫では、以上のようなユーザーの使いやすさを第1に考えた構成となっているため、高い温度と低い温度の貯蔵室が交互に混在して風路構成や冷媒サイクルが複雑となり、したがって、風路での圧力損失が増大したり、冷媒サイクルの無駄な運転などによる消費電力量が増大してしまうという問題があった。また使い勝手の良い冷蔵庫では多くの温度帯の異なる独立した貯蔵室を有しプラスとマイナスの温度が隣接して配置される構造となり、各室間や風路間の省エネ対策のため複雑な構造になり貯蔵室のスペース確保に問題があった。
また、冷蔵庫全体から冷却器の蒸発温度は低めに設定される必要があり、かつ、必要な冷却能力を得るために冷却器の表面積を大きくする必要があり、したがって、運転中には多量の霜が冷却器表面に付着しやすく、結果として、貯蔵室内の湿度は低下しがちであり、食品の乾燥を誘引するという問題があった。
本発明に係る冷蔵庫は、冷蔵室などの0℃以上の温度帯の貯蔵室と冷凍室などの0℃以下の温度帯の貯蔵室が混在して配置され送風機により冷気が循環して各貯蔵室が設定された温度に冷却される冷蔵庫本体と、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器とは別に冷蔵室の近傍に設けられ冷蔵室冷却用に使用される冷蔵用冷却器と、冷凍用冷却器からの戻り冷媒を圧縮する低段圧縮部および冷蔵用冷却器からの戻り冷媒と低段圧縮部からの吐出冷媒の混合冷媒を圧縮する高段圧縮部を有する圧縮機と、を備えたものである。
本発明に係る冷蔵庫は、冷蔵室などの0℃以上の温度帯の貯蔵室と冷凍室、貯氷室などの0℃以下の温度帯の貯蔵室が混在して配置され送風機により冷気が循環して各貯蔵室が設定された温度に冷却される冷蔵庫本体と、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器とは別に冷蔵室の近傍に設けられ冷蔵室冷却用に使用される冷蔵用冷却器と、冷蔵庫本体の略中央付近に設けられる貯氷室へ供給される冷気の量を調整する貯氷室風量調整手段と、を備えたものである。
本発明に係る冷蔵庫は、ユーザーの使い勝手に優れた冷蔵庫において、消費電力量低減が実現され、冷蔵室の食品乾燥も防げるものである。
また、本発明に係る冷蔵庫は、貯氷室へ供給される冷気の量を調整する風量調整手段を設けたので、消費電力低減を実現できる。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について、添付の図面を用いながら説明する。図1は本発明の冷蔵庫の風路構成および冷媒回路を説明する構成図、図2は図1を側面から見た構造図である。図1において、冷蔵庫本体1は外箱と内箱の間に断熱材を充填された構造であり、冷蔵庫本体1の最上部に配置される0℃以上の様に所定温度以上の高い温度が設定される冷蔵室100と、冷蔵室100の下方に並列に配置される製氷された氷を貯蔵する0℃以下の様に低い温度が設定される貯氷室600と冷蔵室温度帯から冷凍室温度帯以下の温度まで切換え可能な切替室300と、貯氷室600と切替室300の下方に配置される冷蔵庫の中では最も高い温度が設定される野菜室400と、最下段に配置される−18℃以下の温度帯の最も低い温度に設定される冷凍室200とで構成されている。
30は冷凍用冷却器、20は冷凍用送風機であり、冷凍用冷却器30の冷気は冷凍用送風機20にて冷凍室200および貯氷室600および切替室300へ分配され送風される。30aは冷蔵室用冷却器であり、冷媒の蒸発温度は冷凍用冷却器30よりも高めに設定されているものである。20aは冷蔵用送風機であり、冷蔵用冷却器30aの冷気は冷蔵用送風機20aにて送り出され、冷蔵室100を冷却し、再び冷蔵用冷却器30aへ戻るよう風路構成されている。従って、従来の冷蔵庫では低めの蒸発温度の1つの冷却器に全貯蔵室の冷却を終えた冷気がもどるため、冷蔵室内の湿気も冷却器に霜として付着してしまい、冷蔵室内の乾燥を招いてしまいがちであったのに比べ、本発明の冷蔵庫の構成では、冷蔵室用冷却器は高めの蒸発温度に設定されているため、霜の付着量も少なく冷蔵室の乾燥を防げるものである。また、下段に位置する1個の冷却器から最上段の冷蔵室への吹出し風路、および、冷蔵室から野菜室を経由して冷却器へ至る戻り風路、といった従来の風路構成にくらべ、冷蔵室のみの風路構成となり簡素化できることで風路圧損を軽減でき、消費電力量の削減がなされるものである。
冷凍室200に設けられた温度センサ75による検出温度に基づき冷凍用冷却器30への圧縮機からの冷媒供給や冷凍用送風機20の運転状態(停止・運転・運転周波数)が制御され、冷蔵室100に設けられた温度センサ71による検出温度に基づき冷凍用冷却器30aへの冷媒供給や冷凍用送風機20aの運転状態(停止・運転・運転周波数)が制御されるものである。すなわち、最も使用頻度の高い冷蔵室の扉開閉による庫内温度上昇の影響が他の貯蔵室の温度上昇を招くことが従来の冷蔵庫に比べ軽減できるものである。
図1において7は冷媒を圧縮し吐出する圧縮機で、高段圧縮部8、低段圧縮部9からなり、冷媒回路を形成する凝縮器4、流路切換手段6である三方弁であり外部からの電気信号により少なくとも一方の流路を連通することができるものである、冷凍用膨張手段31、冷凍用冷却器30、冷蔵用膨張手段31a、冷蔵用冷却器30aが順次接続されている。
次に動作について説明する。冷凍室200および冷蔵室100に設けられた温度センサ75、71の各検出温度が各設定温度よりも大きい場合は、流路切換手段6は冷凍用膨張機構31と冷蔵用膨張機構31aへの両方への流路を開放連通し、圧縮機7を運転し、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する動作を行う。
冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合の冷凍サイクルの動作について、図1および図3を用いて説明する。図3は冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合のP−h線図であり、図中の記号は図1の記号の位置と同じ場所を示す。図3は冷媒の特性を示し横軸はエンタルピ、縦軸は圧力である。圧縮機1の高段圧縮部8を吐出した高温高圧の蒸気冷媒(A)は凝縮器4で放熱し凝縮液化する(B)。凝縮器4を通過した冷媒は流路切換手段6にて分流され、一方は冷蔵用膨張機構31aへ流れ込む。冷蔵用膨張機構31aにて冷媒は中温中圧の気液二相冷媒へ減圧・膨張する(C)。冷蔵用冷却器30aでは冷蔵室内の空気から熱を奪って蒸発気化し、冷蔵室を冷却する(D)。その後、中圧蒸気冷媒は圧縮機7の低段圧縮部9と高段圧縮部8を接続する配管に接続された吸入配管10を介して圧縮機7に流れ込む(E)。
凝縮器4を通過した冷媒の内流路切換手段6にて分流された残りの一方は冷凍用膨張機構31へ流れ込む。冷凍用膨張機構31で冷媒は低温低圧の気液二相冷媒へ減圧・膨張する(F)。冷凍用冷却器30では冷凍室内の空気から熱を奪って蒸発気化し、冷凍室内を冷却する(G)。その後、低圧蒸気冷媒は圧縮機7の低段圧縮部9へ接続された吸入配管11を介して圧縮機7の低段圧縮部9へ流れ込む(H)。
冷凍用冷却器30から流れ込んだ低圧蒸気冷媒は低段圧縮部9で中圧蒸気冷媒まで圧縮され吐出する(I)。吐出された中圧冷媒は冷蔵用冷却器30aから流れ込んできた中圧蒸気冷媒と合流し、高段圧縮部8に吸入される(J)。高段圧縮部8では中圧蒸気冷媒から高温高圧冷媒まで圧縮され、再び凝縮器4へと流れ込む。
図3に示した、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する場合のP−h線図からもわかるように、各庫内設定温度に合わせて冷蔵用および冷凍用の各冷却器の蒸発温度を実現する。従って、従来の冷凍室の設定温度に合わせた蒸発温度相当の圧力から全ての冷媒を圧縮していた場合と比べて、本実施の形態のように、冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器で冷媒の蒸発温度相当の圧力から冷媒を圧縮するため、冷蔵用冷却器を流れる冷媒の量に比例して圧縮機入力が低減されサイクル効率が向上する。
また、冷凍室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも大きく、冷蔵室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも小さい場合は、流路切換手段6は冷凍用膨張機構31への流路のみ開放連通し、圧縮機7を運転し、冷凍室のみを冷却する動作を行う。冷凍室のみを冷却する場合の冷凍サイクルの動作について、図1および図4を用いて説明する。図4は冷凍室のみを冷却する場合のP−h線図であり、図中の記号は、図1中の記号の位置と同じ場所を示す。圧縮機7の高段圧縮部8を吐出した高温高圧の蒸気冷媒(A)は凝縮器4で放熱し凝縮液化する(B)。凝縮器4を通過した冷媒は流路切換手段6にて冷凍用膨張機構31へのみ流れ込む。冷凍用膨張機構31で、冷媒は低温低圧の気液二相冷媒へ減圧・膨張する(F)。冷凍用冷却器30では冷凍室内の空気から熱を奪って蒸発液化し、冷凍室内を冷却する(G)。その後、低温蒸気冷媒は圧縮機7の低段圧縮部9へ接続された吸入配管11を介して低段圧縮部9へ流れ込む(H)。冷凍用冷却器から流れ込んだ低圧蒸気冷媒は低段圧縮部9で多少圧縮して吐出される。吐出された低圧冷媒は高段圧縮部8に吸入され、高段圧縮部8では低圧蒸気冷媒から高温高圧の蒸気冷媒まで圧縮され、再び凝縮器4へと流れ込む。
また、冷凍室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも小さく、冷蔵室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも大きい場合は、まず、冷蔵用送風機を運転し、冷蔵用冷却器に付着している霜の融解熱により庫内を冷却する。予め設定された一定時間経過後、流路切換手段6は冷凍用膨張機構31と冷蔵用膨張機構31aへの両方への流路を開放連通し、圧縮機7を運転し、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する動作を行う。冷凍サイクルの動作は前述した冷凍室と冷蔵室の同時運転であるため説明は省略する。
このように本実施の形態では、冷蔵庫の冷却に二段圧縮サイクルを応用しているため、冷凍室と冷蔵室の同時冷却運転を行う場合において、冷凍サイクルの効率が飛躍的に上昇するため圧縮機の入力を大幅に低減でき、消費電力量も大幅に低減できるものである。また更に上記の説明では冷凍室と冷蔵室の同時運転や霜取り運転時の例で切換え手段と送風機運転を説明したが、霜取りが必要でない場合でも、冷蔵庫のピーク負荷を下げるために冷凍室と冷蔵室のどちらか一方ずつに切換えて運転を行うことが出来る。流路切換え手段6の切換えとともに、この切換え時に一定時間圧縮機の運転を行わないこととと冷蔵用送風機20a、冷凍用送風機20の運転を温度検出手段71、75の検出温度が予め設定された温度範囲内かどうかの判断により、同時に行わない様に調整することで、比較的短時間の電力調整を実現することが出来る。即ち冷蔵庫に収納された食品の冷却を貯蔵室毎に時間差を置いて確実に冷却するとともに冷蔵庫トータルの瞬時毎の電力を低減して発電され送電されてくる電力量を下げるものである。このピーク負荷防止運転は例えば電力会社と取り決められた外部からの電力線信号やインターネット接続などの伝送信号に基づき、あるいは、携帯などへの連絡によるリモコン操作による節電スイッチの動作で自動的に行うことが出来る。
図2は図1を側面から見た構造図で、冷蔵室100は図示の様に独立した扉にて開閉される室内に冷蔵室とともにケースで密閉されたスライドチルド室603が設けられている。スライドチルド室603は0℃以下ではあるが−3度以上であって、最大氷結晶性生態の温度より高く半冷凍状態にて食品を収納できる。この程度の温度であれば冷蔵室を区分けすれば良く、専用風路が必要無く簡単な構造で実現できるため図の破線より上部に付いては冷蔵用冷却器からの冷気を送風して実現している。即ち冷蔵用冷却器30aで冷却された冷気は冷蔵用送風機20aにて図1に図示してある風路を通して冷蔵室へ吹出される。冷蔵用送風機20aは厚み方向幅を押さえ冷蔵室奥部の風路に収めるため羽根の中央にモーターを置いた四角の薄型BOX形状のファンを斜めに設置としており、奥に冷却器30aを横長に配置し冷却器からの冷気の伝達を良好にしているスライドチルド室603よりも冷蔵室奥行きを確保でき食品収納スペースが取れるようにしている。
また冷却器30aの霜取り対策として霜取り時に動作させるヒータであるコードヒータ601を断熱材側に設け、下部の冷凍用冷却器の冷気循環風路から引き離して消費電力の増加を押さえる構造にしている。ドレンパイプ602は内箱と外箱の間の断熱材の隙間を通して冷蔵用冷却器から出るドレンと冷凍用冷却器から出るドレンをともに冷蔵庫本体下部底面側に設けた排水皿に集めている。
図2の破線より下は冷凍冷却器による冷却エリアとして破線より上の冷蔵用冷却器による冷却エリアとは断熱材による仕切りで区分けしており、貯氷室600、野菜室400、冷凍室200等は冷凍用冷却器30で冷却された冷気を循環して冷却している。冷凍用送風機20にて冷気を切替室300、貯氷室600、冷凍室200へ吹出すとともに野菜室には間接的に冷却する様に切替室300または貯氷室600から、あるいは両方からの戻り冷気を野菜室400の上面の壁や側壁などの壁面の中を通して熱伝達で冷却させている。但し、野菜などの食品をケースに収納する場合は直接野菜室内へ吹出させケースの外から熱伝達により冷却させても良い。特に本発明のように0℃以下のより低い温度で冷却する場合は氷結の恐れが無い様に壁面からの輻射によることが有効であるし、さらに温度調整が行われる貯氷室600からの戻り冷気や、あるいは温度の設定が大幅に変化する切換え室からの戻り冷気による冷却を考えるとケースへ吹きつけるよりも壁から間接的に輻射させる冷却が温度変化が少なく低温になりにくいためより好ましいといえる。いずれにしろ間接冷却であり、野菜室からの水分は冷凍用冷却器に霜として付着することが防止できる。
冷凍冷却器は野菜室の奥部に縦長に配置され食品貯蔵室のスペースを確保している。冷凍冷却器に対する霜取りヒータは熱漏れの影響が少ない冷却器下部に設ければ良く、冷蔵用と冷凍用の両方の冷却器の長手方向がスペースを生かす様に異なるだけでなく、ヒータの取りつけ方向も異なることになる。また各貯蔵室とこの奥に設けられた冷却器や風路などとの仕切りは特別な工具無しに簡単に分解でき、冷蔵庫の使用期限がすぎた後での廃却時のリサイクルに役に立つ様にしてある。また冷凍室の冷却風路は冷却器から吹出し、吸込む戻り風路も図示の様に経路が出来るだけ短くなる様に他の貯蔵室とは無関係にしてある。
また、本発明の冷媒回路については、例えば図5に示す如く、冷蔵用膨張機構31aと冷蔵用冷却器30aと冷凍用膨張機構31および冷凍用冷却器30を直列に配置し、冷蔵用冷却器30aと冷凍用膨張機構31の間に気液分離器40を設け、分離された冷媒ガスのみを高段圧縮部8へ吸入される構成としたものでも良く、安価に冷媒回路を構成できるものである。
また、他の例の冷媒回路については、図6に示す如く、図1の例の冷媒回路に、冷蔵用冷却器30aから高段圧縮部8への吸入配管10と、冷凍用冷却器30から低段圧縮部9への吸入配管11とを連通するバイパス管50を付加したもので、バイパス管50の途中に開閉弁51a、および、冷蔵用冷却器30aから高段圧縮部8への吸入配管のバイパス管50への分岐より下流の位置に開閉弁51bを配置したものであっても良い。図6の例によれば、冷凍室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも小さく、冷蔵室に設けられた温度センサの検出温度が設定温度よりも大きい場合は、流路切換手段6は冷蔵用膨張機構31aおよび冷蔵用冷却器30aへの流路のみを開放し、開閉弁51aを開放、開閉弁51bを閉塞するよう動作することで、冷蔵室のみを冷却する運転を二段圧縮サイクルで実現することができ、冷蔵室の冷却能力が向上できるものである。多量の食品が冷蔵室へ投入された場合など、冷蔵室のみを急速冷却できる等、冷蔵室の冷却性能が向上できるものある。また、図7に示す如く、開閉弁51aおよび51bの替わりに、三方弁52を用い、同様の動作を実現してもよい。なおこの例では冷蔵室を急速冷却する制御を示したが、冷凍室側を急速冷凍することも行えることは当然である。
また、他の冷媒回路については、図8に示す如く、冷凍用膨張機構31を複数設け、切替可能としたものでも良い。図8の例によれば、例えば外気温度が高い、庫内食品が多いときなどの高負荷時と、外気温度が低い、庫内食品が少ないなどの低負荷時で、膨張機構の絞り量を自動的に選択することが可能となり、高負荷時の冷却能力不足や、逆に低付加時に庫内を冷やしすぎることによる消費電力量の無駄な増大を防ぐことができる。さらに、図9に示す如く、冷蔵用膨張機構31aも複数設けた冷媒回路構成としても良い。また、膨張機構としては、例えば毛細管などの絞り量一定のものを複数設ける例を図示しているが、膨張機構として流路開度調節機能を付加した弁を用い、絞り量の調整を行っても良い。さらに、前述の図6におけるバイパス管50、および開閉弁51a、51bを付加し、冷蔵室の冷却性能を向上させても良い。
図5乃至図9の各冷媒回路を使用することにより、外部負荷などに応じた消費電力低減の為の木目細かな運転が可能になるとともに、屋外から携帯電話などの操作で温度設定値を変えたときにも最も消費電力の低減の運転回路が選択できたり、ピーク負荷カット対策にも利用できるなどフレキシブルな使用方法が可能になり環境対策に適した冷蔵庫が得られる。なお冷媒回路における配管数が増えたとしても冷蔵庫本体の内箱と外箱の間に纏めて配置することが可能である。例えば毛細管同士や毛細管と吸入管を括ったとしても冷蔵用冷凍用合計で増加される能力は変わらないため何ら悪影響が無くそのまま一まとめにしておくことが出来るので組立が容易となる。
また、風路構成について、図1において、5aは切替室用ダンパであり、切替室への吹出し風路途中に設けられ風量を調節することで、切替室300の温度を調整できるものである。60は貯氷室600からの戻り風路であり、野菜室400の冷却に使われてから冷凍用冷却器30へ戻るよう風路が構成されている。冷凍温度帯でほぼ一定に保たれる貯氷室の戻り冷気を利用するため、野菜室保温ヒーター70は外気温度によって入力(通電率)を制御すれば、野菜室の均温性が確保できるものである。野菜室保温ヒーターは図1においては、野菜室床面に配置されているが、野菜室奥の壁面に配置し、風路の氷結防止の役割を兼ねても良い。また、野菜室床面と奥の壁面の両方に配置されても良い。また、戻り風路60は野菜室内に冷気を送り出さずに、野菜室天井面、あるいは、野菜室奥壁面に、適当に断熱区画された風路を構成させ、その熱漏洩によって野菜室内を冷却する方式とすれば、野菜室内の乾燥を防ぎ、食品の保存性が向上する。
また、冷蔵用冷却器30aは前述のとおり、冷蔵室の冷却のみ行うものであるから蒸発温度を高めに設定でき、したがって、霜の付着量も少なくなる。本発明の冷蔵庫では、冷蔵用冷却器30aへの冷媒供給が停止された場合でも、冷蔵用送風機20aを駆動させることで冷蔵用冷却器30aへ付着した霜の除去を行うものであり、従来のヒーター加熱方式にくらべ庫内温度上昇を抑えることができ、かつ、消費電力量低減が図れるものである。ただし、高湿度時や冷蔵室扉閉め忘れ時などに、冷蔵用冷却器が霜によって目詰まりを起こすことを防止するため、図2のようにヒーター601を配置して、加熱による除霜も実施しても良く、よって、冷蔵庫の信頼性向上を実現できるものである。
また、本実施の形態で用いられる冷媒について特に明示していないが、R134a、R32やR152aなど地球温暖化係数の小さなHFC系フロン冷媒、あるいはそれらの混合冷媒でもよい。またR600a(イソブタン)などの炭化水素系冷媒でもよく、この場合、サイクル効率が従来の冷蔵庫より大幅に良いため、従来の冷蔵庫と同等の性能を保ちながら冷凍用冷却器と冷蔵用冷却器を小型化することが可能であり、可燃性のR600aなどを用いても冷媒充填量を削減することが可能となり、安全性が一層向上する。
また、圧縮機の圧縮機構について特に明示していないが、レシプロ式、ロータリー式、スクロール式などで、圧縮部が2ヶ所以上あれば良く、また、図1などでは、圧縮機内の圧力を低圧に保持した低圧シェルタイプの例が示されているが、圧縮機内の圧力を高圧に保持した高圧シェルタイプ、もしくは、圧縮機内の圧力を中間圧に保持した中間圧シェルタイプの何れのタイプでも良い。また、圧縮機の電動機についても特に明示していないが、インバーター駆動させることで、さらなる消費電力低減が実現可能となる。
以下、本発明の別の例を、添付の図面を用いながら説明する。図10は本発明の冷蔵庫の風路構成図である。図10において、1は冷蔵庫本体であり、冷蔵庫本体1の最上部に配置される冷蔵室100と、冷蔵室100の下方に並列に配置される貯氷室600と切替室300と、貯氷室600と切替室300の下方に配置される野菜室400と、最下段に配置される冷凍室200とで構成される。
5bは貯氷室ダンパであり、貯氷室への吹出し風路途中に設けられ風量を調節することで、貯氷室600の温度を調整できるよう構成されたものである。60は貯氷室600からの戻り風路であり、野菜室400の冷却に使われてから冷凍用冷却器30へ戻るよう風路が構成されている。野菜室保温ヒーター70は、貯氷室温度センサ72の検出温度によって入力(通電率)を制御し、野菜室の温度制御を行うものである。例えば、貯氷室600内に保存しうる最大数の氷が保存されているとき、保存されている氷が融解しない程度まで貯氷室600の温度を上げるよう、貯氷室ダンパ5bを制御することで、消費電力量低減がなされ、さらには、保存されている氷の昇華を最小限に抑えることできる。また、ユーザーが自動製氷機能を必要としない場合、貯氷室600内を任意の温度に設定することができ、冷蔵庫の使い勝手が向上するものである。
この様に冷凍室と同時同温度で温度制御していた貯氷室を温度調整可能にしたので更に電力消費を低減することが出来る。貯氷室の温度の上限は理論上は凍りの融点、0℃未満なら良いが保存された氷の利用を考えると−3度以下程度が望ましい。更にこの貯氷室の温度を上げる調整は満氷時製氷を停止するための製氷レバーにて貯氷量を測る貯氷量検知装置の信号で行うことが出来る。これにより長期的に氷が使用されていないときに省エネルギーを図り開け閉めして氷を使用しているときは氷を確実に確保できる様にすることが出来る。あるいは貯氷室の扉が開放された後はより低い温度にし一定時間経過したら温度を上げる制御でも省エネルギーを図ることが出来る。また、冷媒回路については、先に述べた例と同様に、圧縮部を2ヶ有する圧縮機を用いて、図1あるいは図5から図9のいずれかに示す如く冷媒回路構成としている。
また、冷媒回路については、圧縮部を1ヶのみ有する圧縮機を用い、図11に示す如く、冷蔵用膨張機構31aと冷蔵用冷却器30aおよび冷凍用膨張機構31と冷凍用冷却器30を直列に接続した冷媒回路としてもよい。
また、冷媒回路については、圧縮部を1ヶのみ有する圧縮機をもちい、図12に示す如く、冷蔵用膨張機構31aと冷蔵用冷却器30aおよび冷凍用膨張機構31と冷凍用冷却器30を直列に接続し、冷蔵用膨張機構31aおよび冷蔵用冷却器31aを通過せずに冷凍用膨張機構31へ流れ込むバイパス管55を設け、凝縮器4の出口に設けられた流路切換手段6によって流路選択可能とした冷媒回路としてもよい。
また、冷媒回路については、圧縮部を1ヶのみ有する圧縮機をもちい、図13に示す如く、冷蔵用膨張機構31aと冷蔵用冷却器30aを通過する流路、および、冷凍用膨張機構31と冷凍用冷却器30を通過する流路を並列に配置し、凝縮器4の出口に設けられた流路切換手段6によって、冷蔵用膨張機構31aと冷凍用膨張機構31の何れか、あるいは、両方へ冷媒を流すよう、流路選択可能とした冷媒回路としてもよい。
また、本実施の形態で用いられる冷媒について特に明示していないが、R134a、R32やR152aなど地球温暖化係数の小さなHFC系フロン冷媒、あるいはそれらの混合冷媒でもよい。またR600a(イソブタン)などの炭化水素系冷媒でもよい。
また、実施の形態で用いられる圧縮機について特に明示していないが、圧縮機構はレシプロ式、ロータリー式、スクロール式などで、圧縮部を1ヶ有するものであり、圧縮機内の圧力を低圧に保持した低圧シェルタイプ、もしくは、圧縮機内の圧力を高圧に保持した高圧シェルタイプの何れのタイプでも良い。また、圧縮機の電動機についても特に明示していないが、インバーター駆動させることで、さらなる消費電力低減が実現可能となる。
以下、本発明の別の例について、添付の図面を用いながら説明する。図14は本発明の冷蔵庫の風路構成図である。図14において、1は冷蔵庫本体であり、冷蔵庫本体1の最上部に配置される冷蔵室100と、冷蔵室100の下方に並列に配置される貯氷室600と切替室300と、貯氷室600と切替室300の下方に配置される野菜室400と、最下段に配置される冷凍室200とで構成される。
5aは切替室用ダンパであり、切替室への吹出し風路途中に設けられ風量を調節することで、切替室300の温度を調整できるものである。61は切替室300からの戻り風路であり、野菜室400の冷却に使われてから冷凍用冷却器30へ戻るよう風路が構成されている。野菜室保温ヒーター70は、切替室温度センサ73の検出温度によって入力(通電率)を制御し、野菜室の温度制御を行うものである。すなわち、切替室を冷蔵温度設定とすれば、野菜室保温ヒーターの入力が低減され、消費電力削減がなされるものである。
また、図10あるいは図14に示すごとく野菜室温度センサー74を設け、野菜室温度センサ74の検出温度によって、野菜室保温ヒーター70の入力(通電率)を制御しても良く、この場合、より木目細かな野菜室温度制御が可能となり、食品の保存性が向上する。
また、冷媒回路については、先に述べた例と同様に、圧縮部を2ヶ有する圧縮機を用いて、図1あるいは図5から図9のいずれかに示す如く冷媒回路構成、あるいは、圧縮部を1ヶのみ有する圧縮機を用いて、図11から図13のいずれかに示す如く冷媒回路構成としているものである。なお冷媒回路図では凝縮器4を1個の例えば空冷凝縮器のようなもので説明しているが、これは便宜状であって、冷蔵庫に使用されている分布した配管からの熱放出を行う凝縮器であっても良いことは当然である。ドレンパイプからのドレン水を集める蒸発板に設けられた凝縮器に接続され冷蔵庫側面や場合によっては天面から庫外に熱を放出する配管を本体外箱内側の断熱材の中に設けても良い。
本発明に係る冷蔵庫は、最上段に冷蔵室を設け、その下部に貯氷室、および、冷凍温度まで切替え可能な切替室を並列に設け、その下部に野菜室を設け、最下段に冷凍室を設けた冷蔵庫において、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器および送風機とは別に、冷蔵室のみを冷却する冷蔵用冷却器および送風機を冷蔵室に設け、前記冷凍用冷却器からの戻り冷媒ガスを圧縮する低段圧縮部と、前記冷蔵用冷却器からの戻りガス冷媒と前記低段圧縮部からの吐出ガス冷媒の混合ガス冷媒を圧縮する高段圧縮部と、を有する圧縮機を用いたので、ユーザーの使い勝手に優れた冷蔵庫において、消費電力量低減が実現され、冷蔵室の食品乾燥も防げるものである。
また、貯氷室へ供給される冷気の量を調整する風量調整手段を設けたものであり、ユーザーの使い勝手が向上し、消費電力低減を実現できるものである。また、野菜室は、貯氷室から冷凍用冷却器へ戻る冷気にて冷却するものであり、野菜室の恒温化がなされ、消費電力低減を実現できるものである。また、野菜室は、切替室から冷凍用冷却器へ戻る冷気にて冷却することを特徴とするものであり、消費電力低減を実現できる。
また、最上段に冷蔵室を設け、その下部に貯氷室、および、冷凍温度まで切替え可能な切替室を並列に設け、その下部に野菜室を設け、最下段に冷凍室を設けた冷蔵庫において、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器および送風機とは別に、冷蔵室のみを冷却する冷蔵用冷却器および送風機を冷蔵室に設け、貯氷室へ供給される冷気の量を調整する風量調整手段を設けたものであり、消費電力低減を実現できる。
また、最上段に冷蔵室を設け、その下部に貯氷室、および、冷凍温度まで切替え可能な切替室を並列に設け、その下部に野菜室を設け、最下段に冷凍室を設けた冷蔵庫において、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器および送風機とは別に、冷蔵室のみを冷却する冷蔵用冷却器および送風機を冷蔵室に設け、野菜室は、切替室から冷凍用冷却器へ戻る冷気にて冷却することを特徴とする冷蔵庫であり、消費電力低減を実現できる。
また、圧縮機からの吐出ガス冷媒を凝縮する凝縮器と、凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して冷凍用冷却器へ冷媒を供給する冷凍用膨張機構と、冷蔵用冷却器へ冷媒を供給する冷蔵用膨張機構と、を備え、凝縮器から出た冷媒を冷凍用膨張機構および冷蔵用膨張機構の少なくとも一方へ流すよう流路を切り換える流路切換手段と、を備えたものであり、冷凍サイクル効率が向上され消費電力量のさらなる低減がなされるものである。
また、冷蔵用冷却器への冷媒供給を停止したときに、冷蔵用送風機を駆動することで、冷蔵用冷却器へ付着した霜を除去するものであり、冷蔵室の乾燥を防ぎ、消費電力量低減を実現できるものである。
本発明の実施の形態1の冷蔵庫の風路構成、および、冷媒回路を説明する構成図である。 本発明の実施の形態1の冷蔵庫の風路構成を説明する構造図である。 本発明による実施の形態1の冷蔵庫の冷凍サイクルのP−h線図である。 本発明による実施の形態1の冷蔵庫の冷凍サイクルのP−h線図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1の冷蔵庫の風路構成図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1のその他の冷媒回路図である。 本発明による実施の形態1の冷蔵庫の風路構成図である。
符号の説明
1 冷蔵庫本体、 2 送風機、 3 冷却器、 4 凝縮器、 5a 切替室ダンパ、 5b 貯氷室ダンパ、 6 流路切換手段、 7 圧縮機、 8 高段圧縮部、 9 低段圧縮部、 10 高段側吸入配管、 11 低段側吸入配管、 20 冷凍用送風機、 30 冷凍用冷却器、 31 冷凍用膨張機構、 20a 冷蔵用送風機、 30a 冷蔵用冷却器、 31a 冷蔵用膨張機構、 40 気液分離器、 50 吸入バイパス管、 51a 開閉弁、 51b 開閉弁、 52 三方弁、 55 バイパス管、 60 貯氷室戻り風路、 61 切替室戻り風路、 70 野菜室保温ヒーター、 71 冷蔵室温度センサ、 72 貯氷室温度センサ、 73 切替室温度センサ、 74 野菜室温度センサ、 75 冷凍室温度センサ、 100 冷蔵室、 200 冷凍室、 300 切替室、 400 野菜室、 600 貯氷室、 601 コードヒータ、 602 ドレンパイプ、 603 スライドチルド室。

Claims (10)

  1. 冷蔵室などの所定温度以上の温度に設定される貯蔵室と冷凍室などの0℃前後以下の温度の貯蔵室が交互に混在して配置され送風機により冷気が循環して前記各貯蔵室が設定された温度に冷却される冷蔵庫本体と、主に0℃前後以下の温度の貯蔵室を冷却する冷凍用冷却器とは別に前記冷蔵室の近傍に設けられ、前記冷蔵室を冷却する冷蔵用冷却器と、前記冷凍用冷却器からの戻り冷媒を圧縮する低段圧縮部および前記冷蔵用冷却器からの戻り冷媒と前記低段圧縮部からの吐出冷媒の混合冷媒を圧縮する高段圧縮部を有する圧縮機と、を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
  2. 前記冷蔵庫本体の略中央付近に設けられる前記貯氷室へ供給される冷気の量を調整する貯氷室風量調整手段と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
  3. 前記低段圧縮部および前記高段圧縮部からの冷媒を膨張させ圧力を低下させる各膨張配管、および前記低段圧縮部および前記高段圧縮部ヘ吸入する各吸入配管の内の複数本を纏めて断熱材の中に配置したことを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。
  4. 冷蔵室などの所定温度以上の貯蔵室と冷凍室、貯氷室などの0℃前後以下の温度帯の貯蔵室が混在して配置され送風機により冷気が循環して前記各貯蔵室が設定された温度に冷却される冷蔵庫本体と、主に前記冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器とは別に前記冷蔵室の近傍に設けられ冷蔵室冷却用に使用される冷蔵用冷却器と、前記冷蔵庫本体の略中央付近に設けられる前記貯氷室へ供給される冷気の量を調整する貯氷室風量調整手段と、を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
  5. 前記貯氷室風量調整手段を調整して、前記貯氷室の温度を貯えられた氷を融解しない温度を上限とした温度に調整可能なことを特徴とする請求項2または4に記載の冷蔵庫。
  6. 前記野菜室に貯蔵される食品は、温度調整が行われる前記貯氷室から前記冷凍用冷却器へ戻る冷気にて冷却することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の冷蔵庫。
  7. 前記貯蔵室として0℃前後の温度から冷凍室温度帯以下までの温度に設定可能な切換え室を設け、前記野菜室に貯蔵される食品は前記切替室から前記冷凍用冷却器へ戻る冷気にて冷却することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の冷蔵庫。
  8. 前記圧縮機からの吐出冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器で凝縮した冷媒を減圧して前記冷凍用冷却器へ冷媒を供給する冷凍用膨張機構と、前記冷蔵用冷却器へ冷媒を供給する冷蔵用膨張機構と、を備え、前記凝縮器から出た冷媒を前記冷凍用膨張機構および前記冷蔵用膨張機構の少なくとも一方へ流すよう流路を切り換える流路切換手段と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の冷蔵庫。
  9. 前記冷蔵庫本体は、最上段に冷蔵室を設け、最下段に冷凍室を設けた配置構成とし、主に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器からの冷気を循環させる冷凍用送風機と、主に前記冷蔵室を冷却する冷蔵用冷却器からの冷気を循環させる冷蔵用送風機とを別個に設け、前記冷凍室用送風機と前記冷蔵室用送風機を別々に制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の冷蔵庫。
  10. 前記冷蔵用冷却器への冷媒供給を停止したときに、前記冷蔵用送風機を駆動することで、前記冷蔵用冷却器へ付着した霜を除去することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の冷蔵庫。
JP2003333026A 2003-09-25 2003-09-25 冷蔵庫 Pending JP2005098605A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003333026A JP2005098605A (ja) 2003-09-25 2003-09-25 冷蔵庫

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003333026A JP2005098605A (ja) 2003-09-25 2003-09-25 冷蔵庫

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005098605A true JP2005098605A (ja) 2005-04-14

Family

ID=34461159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003333026A Pending JP2005098605A (ja) 2003-09-25 2003-09-25 冷蔵庫

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005098605A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057902A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Hitachi Appliances Inc 冷蔵庫
JP2009079850A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
JP2016133251A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 株式会社東芝 冷蔵庫
JP2020034207A (ja) * 2018-08-29 2020-03-05 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 冷蔵庫
CN111473574A (zh) * 2019-01-23 2020-07-31 日立环球生活方案株式会社 冰箱
JPWO2020021595A1 (ja) * 2018-07-23 2021-05-20 三菱電機株式会社 ショーケースおよびクーリングユニット

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008057902A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Hitachi Appliances Inc 冷蔵庫
JP2009079850A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Panasonic Corp 冷凍サイクル装置
JP2016133251A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 株式会社東芝 冷蔵庫
JPWO2020021595A1 (ja) * 2018-07-23 2021-05-20 三菱電機株式会社 ショーケースおよびクーリングユニット
JP2020034207A (ja) * 2018-08-29 2020-03-05 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 冷蔵庫
CN111473574A (zh) * 2019-01-23 2020-07-31 日立环球生活方案株式会社 冰箱
CN111473574B (en) * 2019-01-23 2022-05-06 日立环球生活方案株式会社 Refrigerator with a door

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1289033B (zh) 冰箱
CN202393126U (zh) 一种冰箱
KR20030062212A (ko) 냉장고
KR100711653B1 (ko) 냉장고
KR102261114B1 (ko) 냉장고
JP2003121043A (ja) 冷蔵庫
JP2008249292A (ja) 冷蔵庫
JP2001082850A (ja) 冷蔵庫
JP2005098605A (ja) 冷蔵庫
JP2004317069A (ja) 冷蔵庫
JP2005180719A (ja) 冷蔵庫
JP3639426B2 (ja) 冷蔵庫
JP4654539B2 (ja) 冷蔵庫
JP2006125843A (ja) 冷却サイクル及び冷蔵庫
JP5501407B2 (ja) 冷蔵庫
JP4286106B2 (ja) 冷凍冷蔵庫
JP3497759B2 (ja) 冷蔵庫
JP4568062B2 (ja) 冷蔵庫
KR100678777B1 (ko) 냉장고
KR101872608B1 (ko) 냉장고
US20210239382A1 (en) Refrigerator
JP2004011997A (ja) 冷蔵庫
JP2004251515A (ja) 冷凍冷蔵庫
JP2002286347A (ja) 冷却貯蔵庫
JP2005164198A (ja) 冷蔵庫

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20051128

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081111

A02 Decision of refusal

Effective date: 20090929

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02