JP2006090663A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷凍室を急速に冷却する急速冷凍モードを有する冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator having a quick freezing mode for rapidly cooling a freezing room.
従来より、食品を急速に冷凍させたい場合、或いは製氷を迅速に行いたい場合には、扉面上に配設された急速冷凍スイッチをON操作することにより、通常よりも圧縮機及び庫内ファンの回転数を高くして、冷凍室、製氷室又は冷凍温度帯に設定したとき際の仕様切替室(冷凍貯蔵室)を急速に冷却する急速冷凍モードを備えた冷蔵庫が市場に供されている(例えば特許文献1)。
しかしながら、近年では冷凍能力の向上により、急速冷凍モードを使用すると冷凍室貯蔵室内は低温、例えば−30〜−40℃程度まで冷却されるため、外気温との温度差により、キャビネットの外壁に結露が発生する恐れがある。この場合、圧縮機が運転されていれば、外壁内に埋設された防露パイプに高温の冷媒が流れて、外壁が高温、例えば20℃以上となるため、結露の発生を防止することができる。しかし、急速冷凍モード終了後は通常の冷却運転に移行し、圧縮機のON温度、例えば−18℃に到達するまで圧縮機を停止させるため、上記したように冷凍貯蔵室内が−30〜−40℃程度まで冷却され、室温が圧縮機のON温度に到達するまでには長時間を要することになり、室内からの熱漏洩によってキャビネットの外壁は低温、例えば20℃未満となり、結露の発生を免れることができないものであった。 However, in recent years, due to the improvement of the freezing capacity, if the quick freezing mode is used, the freezer compartment is cooled to a low temperature, for example, about −30 to −40 ° C., so that dew condensation on the outer wall of the cabinet due to the temperature difference from the outside temperature. May occur. In this case, if the compressor is in operation, the high-temperature refrigerant flows through the dew-proof pipe embedded in the outer wall, and the outer wall becomes a high temperature, for example, 20 ° C. or higher, so that the occurrence of condensation can be prevented. . However, after the quick refrigeration mode is completed, the operation proceeds to a normal cooling operation, and the compressor is stopped until it reaches the ON temperature of the compressor, for example, -18 ° C. It takes a long time for the room temperature to reach the ON temperature of the compressor after cooling to about ℃, and the outer wall of the cabinet becomes low temperature, for example, less than 20 ℃ due to heat leakage from the room, thus avoiding the occurrence of condensation It was something that could not be done.
本発明は上記問題点を考慮したものであり、急速冷凍モードを使用してもキャビネットの結露を防止することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide a refrigerator capable of preventing condensation of a cabinet even when a quick freezing mode is used.
上記課題を解決するために、本発明による冷蔵庫は、冷凍貯蔵室を配設したキャビネットと、凝縮器と前記キャビネットに埋設され外壁の結露を防止する防露パイプと前記冷凍貯蔵室を冷却する冷却器とを接続した冷凍サイクルに冷媒を流す可変速型の圧縮機とを備え、前記圧縮機を高速回転で運転させて前記冷凍貯蔵室を急速に冷却する急速冷凍モード運転の終了後は、前記圧縮機を低速回転で運転させる結露防止モードに移行することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a refrigerator according to the present invention includes a cabinet provided with a freezer storage chamber, a condenser, a dew-proof pipe embedded in the cabinet to prevent dew condensation on the outer wall, and cooling for cooling the freezer storage chamber. A variable speed compressor for flowing a refrigerant in a refrigeration cycle connected to a refrigerator, and after the quick refrigeration mode operation for rapidly cooling the refrigeration storage chamber by operating the compressor at a high speed rotation, It is characterized by shifting to a condensation prevention mode in which the compressor is operated at a low speed.
上記発明によれば、急速冷凍モード運転終了後に冷凍貯蔵室が低温状態であっても、強制的に圧縮機を回転させることにより、防露パイプに高温の冷媒を流してキャビネットの外壁を温めて、結露の発生を防止することができるとともに、低速で回転させるため、不要な電力消費を抑制することができる。 According to the above invention, even if the refrigeration storage room is in a low temperature state after the operation of the quick freezing mode, the outer wall of the cabinet is warmed by flowing the high-temperature refrigerant through the dew-proof pipe by forcibly rotating the compressor. The occurrence of condensation can be prevented, and unnecessary power consumption can be suppressed because rotation is performed at a low speed.
本発明の1実施形態について説明する。本発明に係る冷蔵庫の縦断面図である図2に示すように、冷蔵庫本体1は外箱と内箱の間に断熱材を充填させたキャビネット2内に、上段から順に、冷蔵貯蔵室である冷蔵室3、野菜室4、及び冷凍貯蔵室である冷凍室6、および−冷凍温度帯に設定温度を変更した場合には冷凍貯蔵室となる仕様切替室5を有して構成されている。なお、特に図示しないが仕様切替室5の側方には冷凍貯蔵室である製氷室を併設させている。本体1の前面開口部には、上段から順に、各貯蔵室3〜6をそれぞれ開閉自在に閉塞する扉7〜10を設けている。
An embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 2 which is a longitudinal sectional view of the refrigerator according to the present invention, the refrigerator
冷蔵室3および野菜室4は、仕切板11により区画され、冷蔵室3の背面に取付けられた冷蔵用温度センサ54(以下、Rセンサと称する)の検出温度に基づき、それぞれをほぼ1〜5度の温度帯に保持している。冷蔵室3の背面には、冷蔵用冷却器46(以下、Rエバと称する。)を設けており、その上部には、冷蔵用ファン18(以下、Rファンと称する。)を設けている。このRファン18を回転させると、Rエバ44により生成された冷気は冷蔵室3に供給されて室内を冷却するとともに、野菜室4を冷却し、冷却し終えた冷気は再びRエバ46に戻されて冷却されるようになっている。
The refrigerator compartment 3 and the
一方、仕様切替室5、冷凍室6及び製氷室は、断熱仕切壁16により区画されており、冷凍室6は背面に取付けられた冷凍用温度センサ55(以下、Fセンサと称する)の検出温度に基づき、―18〜―27℃の温度帯に保持され、仕様切替室5は、設定された種々の温度帯に保持されるように制御されている。仕様切替室5および冷凍室6の背面には、Rエバ46より蒸発温度を低く設定した冷凍室用蒸発器48(以下、Fエバと称する。)を設け、その上部には、冷凍室用ファン19(以下、Fファンと称する。)を設けている。このFファン19が運転されると、Fエバ48により生成された冷気が仕様切替室5および製氷室や冷凍室6に供給されて各室を冷却し、冷却し終えた冷気は再びFエバ48によって冷却されるようになっている。また、Fエバ48には、除霜を行うパイプヒータからなる除霜ヒータ20を設けている。
On the other hand, the
なお、野菜室4と仕様切替室5及び製氷室は、断熱仕切壁17によって区画されており、冷蔵室3及び野菜室4と、仕様切替室5、製氷室及び冷凍室6は、それぞれ冷気の流れを独立させている。
The
本体1の背面底部には機械室30を設けており、内部には可変速型の圧縮機41、凝縮器42、これらを放熱する放熱ファン31(以下、Cファンと称する)、外気温度を検出する外気温センサ53を設けている。機械室30の背面には、外気温センサ53,Rセンサ54,Fセンサ55などの検出温度に基づき、各電気部品に電源を供給して制御する制御装置50を設けている。
A
冷蔵室扉7の前面下部には操作パネル13を配設しており、この操作パネル13には、押圧操作により制御装置50に入力信号が出力され、後述する急速冷凍モードに投入される急速冷凍スイッチ14を備えている。
An
本発明に係る冷凍サイクル40は、概略図である図3に示すように、圧縮機41の吐出側には冷媒を凝縮する凝縮器42、キャビネット2の外壁、ここでは背面、側面、前面、及び仕切板11、断熱仕切壁16,17の前面に亙って埋設され、外壁の結露を防止する防露パイプ43を配設している。この防露パイプ43の下流側には、流量又は流路の調節・切替装置である切替弁44を接続しており、切替弁44の出口側の一方には、冷凍用キャピラリチューブ47(以下、F
キャピラリチューブとする)とFエバ48とアキュームレータ49を順に接続した配管を接続し、他方には、第2キャピラリチューブ44(以下、Rキャピラリチューブとする)とRエバ46を接続した配管を接続している。Rエバの出口側配管はFエバ48の入口側と接続させており、アキュームレータ49の出口側配管は、圧縮機41の吸込側に接続させている。
The
A tube connecting the
Rエバ46の出口配管には、Rエバ46の配管温度を検出する冷蔵用除霜センサ51(以下、RDセンサと称する)を取付けており、アキュームレータ49には、Fエバ48の出口側配管温度を検出する冷凍用除霜センサ52(以下、FDセンサと称する)を設けている。
The outlet piping of the
ここで、通常の冷却モードについて説明する。通常の冷却モードは、R冷却モードとF冷却モードを交互に切替えて各室を冷却するようになっており、R冷却モードは、Rセンサ54の検出温度が圧縮機41のON温度、例えば5℃まで上昇すると、Rエバ46側に冷媒が流れるように切替弁44を動作させて冷蔵室3および野菜室4を冷却する。一方、F冷却モードは、Fセンサ55の検出温度が圧縮機41のON温度、例えば、−18℃になると、Fエバ48側に冷媒が流れるように切替弁44を操作して冷凍室6等を冷却する。なお、冷却中の貯蔵室を最低限冷却する必要があるため、冷却を行っていない貯蔵室がON温度に達しても、所定時間、例えばR冷却モードであれば20分、F冷却モードであれば40分間は、冷却モードは切替えない。
Here, the normal cooling mode will be described. In the normal cooling mode, the R cooling mode and the F cooling mode are alternately switched to cool each chamber. In the R cooling mode, the detected temperature of the
具体的にR冷却モードでは、Rファン18を回転させて冷蔵室3に冷気を供給し、Fファン19は停止させておく。F冷却モードでは、Fファン19を回転させて冷凍室6などに冷気を供給し、Rファン18は、Rエバ44の除霜のため、RDセンサ51の検出温度が所定温度、例えば3℃に達するまで回転させておく。こうして、R冷却モードとF冷却モードを順次交互に切替えることにより、冷蔵室3,野菜室4および切替室5,製氷室,冷凍室6を適温に保持するようになっている。
Specifically, in the R cooling mode, the
圧縮機41は、各室の設定温度とRセンサ54又はFセンサ55の検出温度との温度差に基づき回転周波数が決定され、回転するようになっており、冷却中の貯蔵室がOFF温度に達し、冷却を行っていない貯蔵室がON温度に達していない場合には回転を停止する。Cファン31は、圧縮機41の回転数と同期して回転速度を可変し、圧縮機41が停止すると停止するようになっている。
In the
次に、Fエバ48の除霜モードについて説明する。除霜モードは、Fエバ48の着霜により冷却性能が低下していると見做す所定の冷却運転の周期、例えば、圧縮機41の運転積算時間が8時間経過し、F冷却モードが終了した時点で通常の冷却モードから移行する。なお、除霜モードに移行する直前には、除霜による冷凍室6などの温度上昇を抑制するために、F冷却モードの終了設定温度を段階的に降下させて、冷凍室6などを強制的に冷却するプリクール運転を行う。
Next, the defrosting mode of F EVA 48 will be described. In the defrosting mode, a predetermined cooling operation cycle that considers that the cooling performance is deteriorated due to the frost formation of the F EVA 48, for example, the accumulated operation time of the
除霜モードに移行した後は、除霜ヒータ20に通電して除霜を行い、FDセンサ52の検出温度が、除霜終了温度、例えば10℃に達すると除霜ヒータ20の通電を遮断して除霜モードを解除する。そして、冷凍サイクルの圧力バランスなどのため、所定時間、例えば6分間経過するまで圧縮機41を停止させておき、通常の冷却モードに移行するようになっている。
After shifting to the defrost mode, the
次に、急速冷凍モードについて、図1を参照して説明する。急速冷凍モードは、急速冷凍スイッチ14が操作されると、t0のタイミングで通常の冷却モード中であれば即座に移行し、除霜モード又はプリクール運転中であれば除霜モードが終了した後に移行する。
Next, the quick freezing mode will be described with reference to FIG. When the quick freezing
急速冷凍モードでは、冷凍室6などに貯蔵された食品を急速に冷却するため、F冷却モードに移行するとともに、貯蔵室内の温度に拘わらず、圧縮機41を高速回転、例えば回転周波数を63Hzで運転させる。このとき、Fファン19及びCファン31も高速回転させることにより、冷気の供給を増加させ、放熱効果を高めて急速な冷却を行っている。
In the quick freezing mode, in order to rapidly cool the food stored in the freezer compartment 6 or the like, the mode is changed to the F cooling mode, and the
この冷却中に、冷蔵室3の室内温度がON温度に達した場合には、継続して冷凍貯蔵室を冷却してしまうと冷蔵室3や野菜室4は高温となってしまうため、taのタイミングでR冷却モードに移行して冷蔵貯蔵室を冷却し、貯蔵室内温度がOFF温度に到達すると、tbのタイミングで再びF冷却モードに移行する。なお、R冷却モードに移行しても、圧縮機41は高速回転で運転させることで、貯蔵室内の温度を迅速にOFF温度まで到達させ、F冷却モードに移行させるようになっている。
During this cooling, if the room temperature of the refrigerator compartment 3 reaches the ON temperature, the refrigerator compartment 3 and the
急速冷凍モードは、本モードに移行した時点から予め設定されている設定時間、例えば120分間、又は使用者が設定した時間を経過したとき、又は冷凍室6の室内温度が予め設定された温度、例えば−30℃に到達したときに、室内を十分に急速冷却したと見做して、その運転を終了する。 The quick freezing mode is a preset time from the time of transition to this mode, for example, 120 minutes, or when a time set by the user has elapsed, or a temperature at which the room temperature of the freezer compartment 6 is preset, For example, when the temperature reaches −30 ° C., it is assumed that the room has been sufficiently rapidly cooled, and the operation is terminated.
次に、本発明の1実施形態である結露防止モードについて説明する。結露防止モードは、第1所定時間と第2所定時間からなり、急速冷凍モードが終了したtcのタイミングで移行するようになっており、第1所定時間、本実施形態では20分間は、通常の冷却モードと同様の制御を行う。 Next, the dew condensation prevention mode which is one embodiment of the present invention will be described. The dew condensation prevention mode consists of a first predetermined time and a second predetermined time, and is shifted to the timing of tc when the quick freezing mode is finished. In the first predetermined time, in this embodiment, 20 minutes The same control as in the cooling mode is performed.
一般に、通常の冷却モードを行っても、急速冷凍モードの終了後では、冷蔵室3の室内温度がON温度に達していないと、冷凍室6はOFF温度以下であることから、圧縮機41は停止した状態となっている。このため、キャビネット2の外壁温度が実験などから測定した露付き温度、ここでは熱漏洩により20℃以下に降下し、結露が発生する恐れがあるが、tdのタイミングで、強制的にF冷却モードを実行させる。 In general, even if the normal cooling mode is performed, after the quick freezing mode is finished, if the room temperature of the refrigerator compartment 3 has not reached the ON temperature, the freezer compartment 6 is below the OFF temperature. It is in a stopped state. For this reason, the temperature of the outer wall of the cabinet 2 is a dew temperature measured from an experiment or the like, here, it may drop to 20 ° C. or less due to heat leakage, and condensation may occur. Is executed.
この場合、通常のF冷却モードとは異なり、圧縮機41は低速回転、例えば、回転周波数30Hzで運転させる。
急速冷凍モード運転の終了後は、冷凍貯蔵室は十分に冷却されているため、これ以上の冷却する必要はないが、圧縮機41を回転させないと防露パイプ43に高温の冷媒ガスが流れないため、キャビネット2の外壁は加温されず、熱漏洩により冷却されて結露が発生することになる。そこで、強制的に圧縮機41を回転させて防露パイプ43に冷媒ガスを流すことで、キャビネット2を加温して結露の発生を防止することができる。また、低速で回転させることで無駄な過冷却を防止でき、もって省電力化を果たすことができる。さらに、F冷却モードとすることで、過冷却となっても、冷蔵室3や野菜室4と異なり食品が凍結して不具合が発生するということがない。
In this case, unlike the normal F cooling mode, the
After completion of the quick freezing mode operation, the refrigeration storage room is sufficiently cooled, so there is no need for further cooling. Therefore, the outer wall of the cabinet 2 is not heated, but is cooled by heat leakage and condensation occurs. Therefore, by forcibly rotating the
なお、急速冷凍モード終了後、第1所定時間が経過せずとも、上記したように圧縮機41を低速回転させて結露の発生を防止してもよいが、キャビネット2の外壁は急速冷凍モード中に加温されていたため、圧縮機41を停止させても、外壁温度が露付き温度に低下するには、ある程度の時間を要する。したがって、実験より測定したキャビネット2の外壁温度が露付き温度に到達するまでの時間よりも、第1所定時間を短く設定することで、確実に結露を防止することができるとともに、第1所定時間内は強制的な圧縮機41の低速回転を行わないことで、無駄な冷却を防止して省電力化を果たすことができる。
Although the first predetermined time has not elapsed after completion of the quick freezing mode, the
一方、結露防止モード中には、Cファン31を停止させている。これは、通常通り、圧縮機41と同期させて回転させてしまうと、凝縮器42や圧縮機41を放熱してしまうため、防露パイプ43に流れる冷媒ガス温度が低下し、キャビネット2の外壁を加温させるという目的からすると逆効果となる。したがって、Cファン31を停止させておくことで、より高温な冷媒ガスを防露パイプ43に流すことができ、結露の発生をより確実に且つ効果的に防止することができる。
On the other hand, the
さて、結露防止モードは、強制的にF冷却モードに移行したtdのタイミングから、第2所定時間経過したteのタイミングで解除され、通常の冷却モードに移行する。この第2所定時間は、冷凍貯蔵室の温度上昇及びキャビネット2の温度との関係から、圧縮機41を停止させても露付き温度以下に下降しない時間を実験などにより計測したものであり、ここでは10分としている。
Now, the dew condensation prevention mode is canceled at the timing te when the second predetermined time has elapsed from the timing td when the mode is forcibly shifted to the F cooling mode, and the mode is shifted to the normal cooling mode. This second predetermined time is a time measured by experiment or the like that does not drop below the dew temperature even when the
したがって、結露防止モードを第2所定時間経過した後に解除することで、確実に結露を防止することができるとともに、圧縮機41を低速回転のまま継続して運転させてしまうと、冷凍室6の室内温度がON温度に達しても冷却されないという不具合を防止することができ、その後の冷却を効果的に行うことができる。
Accordingly, by releasing the dew condensation prevention mode after the second predetermined time has elapsed, it is possible to reliably prevent dew condensation, and if the
次に、他の実施形態について図2を参照して説明する。本実施形態では、tfのタイミングで移行した結露防止モード中に、冷蔵室3の室内温度がON温度に達した場合には、tgのタイミングでR冷却モードに移行する。これは、強制的にF冷却モードに移行せずとも、R冷却モードに移行されることで圧縮機41は回転して、冷蔵室3などを冷却するため、防露パイプ43には高温の冷媒ガスが流れて結露を防止することができるからである。この場合、冷蔵室3の冷却の要求に応じて、迅速にR冷却モードに移行するため、冷蔵室3や野菜室4が高温となることを防止することもできる。
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, when the room temperature of the refrigerator compartment 3 reaches the ON temperature during the dew condensation prevention mode shifted at the timing of tf, the mode shifts to the R cooling mode at the timing of tg. This is because the
また、R冷却モードに移行して冷蔵室3の室内温度がOFF温度に達した場合、第1所定時間及び第2所定時間内であれば、thのタイミングで結露防止モードに移行するようになっている。これは、第1所定時間及び第2所定時間内にR冷却モードが終了してF冷却モードに移行しても、冷凍室6がON温度に達していなければ、圧縮機41は運転されないため、キャビネット2の外壁温度が露付き温度以下に降下してしまう恐れがあるからである。
Further, when the mode is changed to the R cooling mode and the room temperature of the refrigerator compartment 3 reaches the OFF temperature, the mode is changed to the dew condensation prevention mode at the timing of th within the first predetermined time and the second predetermined time. ing. This is because the
したがって、上記したように結露防止モードに移行することで、R冷却モードの運転時間が短くても、結露が発生する恐れがある時間帯には圧縮機41を運転させることができ、もって確実に結露の発生を防止することができる。
Therefore, by shifting to the dew condensation prevention mode as described above, the
次に、さらに他の実施形態について説明する。本実施形態は、第1所定時間又は第2所定時間を、急速冷凍モードの運転終了時における冷凍貯蔵室温度に基づき変更したものである。設定時間を経過したときに急速冷凍モードを終了する実施形態においては、食品の負荷によって、急速冷凍モード終了時の室内温度が著しく異なることがあり、室内温度が高い場合には第1所定時間又は第2所定時間を経過せずとも、外気温との温度差が小さく、結露が発生しない。そこで、本実施形態においては、急速冷凍モードの運転終了時における冷凍貯蔵室の温度が高い場合には、第1所定時間又は第2所定時間を、例えば15分又は5分と短縮することで、確実に結露を防止することができるとともに、通常の冷却モードに迅速に移行することができる。もちろん、貯蔵室の温度が低い場合には、第1所定時間又は第2所定時間を延長してもよい。 Next, still another embodiment will be described. In the present embodiment, the first predetermined time or the second predetermined time is changed based on the temperature of the freezer compartment at the end of the operation in the quick freezing mode. In the embodiment in which the quick freezing mode is ended when the set time has elapsed, the room temperature at the end of the quick freezing mode may be significantly different depending on the load of the food, and when the room temperature is high, the first predetermined time or Even if the second predetermined time has not elapsed, the temperature difference from the outside air temperature is small, and no condensation occurs. Therefore, in the present embodiment, when the temperature of the freezer storage chamber is high at the end of the operation in the quick freezing mode, the first predetermined time or the second predetermined time is shortened to, for example, 15 minutes or 5 minutes, Condensation can be reliably prevented, and the normal cooling mode can be promptly shifted. Of course, when the temperature of the storage room is low, the first predetermined time or the second predetermined time may be extended.
なお、上述した構成は、本発明の1実施形態であり、種々の変更が可能である。冷凍サイクル40は本実施形態で説明した構成に限らず、Rエバ46とFエバ48を並列に接続させたいわゆるパラレルサイクルや2段圧縮機を用いたサイクル、または単一の冷却器を用いて冷蔵室3や冷凍室6を冷却する1エバサイクルなどであってもよい。さらに、第1所定時間、第2所定時間、圧縮機の回転速度、露付き温度などは、冷蔵庫の形態に応じて適宜変更することが好ましく、また、外気温との関係においても適宜変更することが好ましい。
The above-described configuration is an embodiment of the present invention, and various changes can be made. The
本発明は、急速冷凍モードを備えた様々な冷蔵庫に適応可能である。 The present invention can be applied to various refrigerators equipped with a quick freezing mode.
1…冷蔵庫本体 3…冷蔵室 6…冷凍室
14…急速冷凍スイッチ 31…Cファン 41…圧縮機
42…凝縮器 43…防露パイプ 44…切替弁
46…Rエバ 48…Fエバ 50…制御装置
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