JP2012251749A - 冷蔵庫 - Google Patents
冷蔵庫 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012251749A JP2012251749A JP2011126083A JP2011126083A JP2012251749A JP 2012251749 A JP2012251749 A JP 2012251749A JP 2011126083 A JP2011126083 A JP 2011126083A JP 2011126083 A JP2011126083 A JP 2011126083A JP 2012251749 A JP2012251749 A JP 2012251749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tray
- cooler
- temperature
- refrigerator
- frost
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Defrosting Systems (AREA)
Abstract
【解決手段】冷却器12から落下する水および霜を受けるトレイ13と、トレイ13の近傍に配置されたトレイ配管15と、メイン回路またはバイパス回路に冷媒流路を切り替える流路切替弁18と、トレイ13の温度を検知するサーミスタ17と、メイン回路に冷媒を循環させる冷却運転と、高温の冷媒をトレイ配管15および冷却器12に供給する除霜運転とを実行可能な制御手段30とを備え、制御手段30は、除霜運転の開始から第一所定時間を経過した後、トレイ13の温度が所定値以上の状態が第二所定時間の間継続したとき、除霜運転を終了するものである。
【選択図】図4
Description
冷却器に霜が付着すると、冷却器の通風抵抗が増加して貯蔵室に送り出される空気の風量が低下する。また、冷却器内を流れる冷媒と貯蔵室の空気との間の熱抵抗が増加して冷凍能力が低下する。そこで冷蔵庫は、所定時間毎(例えば1日に1回)に除霜し、冷却器の通風抵抗増加および熱抵抗増加を抑制している。
その他に、冷却器を除霜する機能を有する冷蔵庫には、圧縮機で高温高圧に圧縮された冷媒を冷却器に供給して霜を融解する冷媒回路を有するものが提案されている。しかし、冷却器に冷媒を供給して、霜を内部から融解する(内融式)ホットガス除霜は、霜が融解しないままトレイに滑落しやすい。この融解しなかった霜によりトレイのドレン穴が閉塞する恐れがある。
しかし、ホットガス除霜(以下、除霜運転と称する)においては、冷却器から霜が滑落すると冷却器の配管温度が短時間で上昇する。このため、冷却器からトレイに滑落した霜が融解されていないにもかかわらず、除霜運転が終了し、トレイに霜が残存してしまう、という問題点があった。
また、除霜運転の時間が必要以上に長くなることなく、トレイの霜の残存を防止することができる冷蔵庫を得るものである。
また、除霜運転の時間が必要以上に長くなることなく、トレイの霜の残存を防止することができる。
図1は実施の形態1を示す冷蔵庫の断面図である。
図1に示すように、本実施の形態における冷蔵庫は、断熱箱体である外郭内に、貯蔵品(食品等)を収納する冷蔵室1、冷凍室3、および野菜室4と、氷を貯蔵する製氷室2とがそれぞれ区画されて設けられたものを例として説明する。なお、以下の説明において、冷蔵室1、製氷室2、冷凍室3、および野菜室4を「貯蔵室」と称するものとする。
図1に示すように、冷蔵庫の背面には、通常運転時において冷蔵庫庫内の空気を冷却する冷却器12と、冷却された空気を貯蔵室へ送り出す庫内ファン5と、除霜運転時において霜の融解水あるいは冷却器12から滑落する霜を受ける受液部8とを備えた冷却室7が設けられている。
図3は実施の形態1を示す冷蔵庫の受液部の構成を示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図である。
図2、図3において、受液部8は、冷却器12の下方に配置され冷却器12から滑落する水および霜を受けるトレイ13と、トレイ13の近傍に配置されたトレイ配管15とを有している。
ここでは、トレイ配管15をトレイ13の下面に配置する場合を例に説明する。
なお、トレイ配管15の配置はトレイ13の下面に限定するものではない。トレイ配管15の配置は、除霜運転時にホットガス(高温冷媒)の熱をトレイ13に伝達できる位置であれば良い。例えばトレイ13の上面側に配置しても良い。
なお、例えばトレイ配管15をトレイ13の上面に設ける場合には、トレイ配管15の一部(I)がドレン穴16の上を通るように配置するようにしても良い。
これにより、除霜運転時において冷媒の熱が霜以外の部分、例えば冷却室7などに伝導し難くなり、無駄な放熱を抑制できる。
このサーミスタ17の設置位置は、トレイ13上のうち、除霜運転時に冷却器12からトレイ13へ落下する霜の量が多い位置が望ましい。このような霜の滑落量が多い箇所に配置すると、サーミスタ17を配置した箇所の霜が完全に融解したときにトレイ13上の霜が完全に融解していることになり、除霜信頼性を向上することができる。
なお、「サーミスタ17」は、本発明における「トレイ温度検知手段」に相当する。
図4において、本実施の形態における冷蔵庫の冷媒回路は、圧縮機11、流路切替弁18、凝縮器19、毛細管20、トレイ配管15、冷却器12、およびバイパス配管14を有している。
この冷媒回路は、圧縮機11、凝縮器19、毛細管20、トレイ配管15および冷却器12が順次配管で接続され、冷媒を循環させるメイン回路と、圧縮機11と凝縮器19とを接続する配管から分岐し、毛細管20とトレイ配管15とを接続する配管に至るバイパス回路とを形成している。
流入口A1は、冷媒配管を介して圧縮機11吐出側に接続されている。また、流出口A2は、冷媒配管を介して凝縮器19に接続されており、流出口A3は、バイパス配管14に接続されている。
流路切替弁18のうち、流入口A1と流出口A2とが接続された場合には、冷媒流路がメイン回路を循環し、冷却器12が冷却されて冷蔵庫の空気が冷却される。以下、流路切替弁18をメイン回路に切り替えて、メイン回路に冷媒を循環させる接続を「通常接続」と称し、この通常接続により冷却器12を冷却する運転を「通常運転」と称する。
また、流路切替弁18のうち、流入口A1と流出口A3とが接続された場合には、圧縮機11からの高温の冷媒はトレイ配管15および冷却器12に至り、冷却器12が加熱されて冷却器12が除霜される。以下、流路切替弁18をバイパス回路に切り替えて、圧縮機11より吐出された高温の冷媒をトレイ配管15および冷却器12に供給する接続を「除霜接続」と称し、この除霜接続による運転を「除霜運転」と称する。
なお、「流路切替弁18」は、本発明における「切替手段」に相当する。
また、「通常運転」は、本発明における「冷却運転」に相当する。
なお、「毛細管20」は、本発明における「減圧手段」に相当する。
このトレイ配管15は、冷却器12から滑落する融解水や霜を受け止めるトレイ13に接触して設けられたもので、流路切替弁18が通常接続時において、毛細管20から送り出された二相冷媒を蒸発させるものである。つまり、通常接続時にはサブ冷却器として機能する。
また除霜接続時において、圧縮機11から流路切替弁18、バイパス配管14および冷媒配管を介して送り込まれた高温高圧の気相冷媒あるいは気液二相冷媒を放熱させるものである。つまり除霜接続時にはサブ放熱器として機能し、これによりトレイ13に滑落した霜が融解する。
また流路切替弁18が除霜接続時において、トレイ配管15を介して送り込まれた高温高圧の気相冷媒あるいは気液二相冷媒を放熱させるものである。つまり、除霜接続時には放熱器として機能し、これにより冷却器12の霜が融解する。
図5に示すように、本実施の形態における冷蔵庫は、圧縮機11、庫内ファン5、流路切替弁18を制御し、通常運転および除霜運転を実行可能な制御手段30を備えている。この制御手段30には、サーミスタ17と、当該冷蔵庫の庫内空気の絶対湿度を検出する庫内湿度センサ31と、当該冷蔵庫の庫外空気(周辺の空気)の絶対湿度を検出する庫外湿度センサ32と、各貯蔵室に設けられた扉の開閉回数を計測する開閉状態検知スイッチ33とが接続されている。
なお、「開閉状態検知スイッチ33」は、本発明における「開閉検知手段」に相当する。
また、「庫内湿度センサ31」および「庫外湿度センサ32」は、本発明における「湿度検知手段」に相当する。
なお、ここでは庫内空気と庫外空気の絶対湿度をそれぞれ検出する構成とするが、本発明はこれに限らず、当該冷蔵庫の庫内空気と庫外空気との絶対湿度の差を検出する構成としても良い。
図6は実施の形態1を示す除霜時のトレイ温度変化1である。
図7は実施の形態1を示す除霜時のトレイ温度変化2である。
なお、図6、図7の縦軸はサーミスタ17により検出されるトレイ13の温度を示し、横軸は除霜運転開始後からの経過時間を示している。
制御手段30は、通常運転を所定時間行ったあと(例えば1日程度)、除霜接続に切り替えて除霜運転を行う。
トレイ13およびトレイ13上面の霜の温度が0℃となると、トレイ配管15からの冷媒の熱は、トレイ13上面の霜の融解(固体から液体への相変化)に利用されることになり、トレイ13の温度はトレイ13上面の霜が完全に融解するまで0℃一定となる(B2)。
トレイ13上面の霜が完全に融解すると、トレイ13の温度は上昇する(B3)。
上記B1〜B3の間、冷却器12は、冷却器12内の高温冷媒から受熱して、冷却器12と霜の温度が0℃以上に上昇し、冷却器12に付着した霜が融解する(図示せず)。
そして、ある程度、冷却器12の霜の融解が進むと、冷却器12から霜がトレイ13に滑落する。トレイ13に冷却器12からの霜が滑落すると、トレイ13の温度は0℃まで急減する(B4)。
トレイ13およびトレイ13上面の霜の温度が0℃となると、トレイ配管15からの冷媒の熱は、トレイ13上面の霜の融解(固体から液体への相変化)に利用されることになり、トレイ13上面の霜が完全に融解するまで、トレイ13の温度は0℃一定となる(B5)。
トレイ13の霜が完全に融解するとトレイ13の温度は再び上昇する(B6)。
このような場合の温度変化について、図7により説明する。
B5のあと、冷却器12に引っかかるなどして冷却器12に残存していた霜がトレイ13に滑落すると、トレイ13の温度は再び0℃に急減する(B7)。
トレイ13およびトレイ13上面の霜の温度が0℃となると、トレイ配管15からの冷媒の熱は、トレイ13上面の霜の融解(固体から液体への相変化)に利用されることになり、トレイ13上面の霜が完全に融解するまで、トレイ13の温度は0℃一定となる(B8)。
そして、上記図6と同様に、トレイ13の霜が完全に融解するとトレイ13の温度は再び上昇する(B6)。
本実施の形態では、除霜運転の時間が必要以上に長くなることなく、トレイ13の霜の残存を防止するため、除霜運転の開始から第一所定時間を経過した後、トレイ13の温度が所定値(例えば0℃)以上の状態が第二所定時間の間継続したとき、除霜運転を終了する。以下、このような除霜運転の動作の詳細を図8により説明する。
以下、図8の各ステップに基づき除霜運転時の制御を説明する。なお、図8のSTEP−a〜cは、図6および図7に示すSTEP−a〜cと対応している。
除霜運転を開始すると、制御手段30は、庫内ファン5の運転を停止する(S101)。
制御手段30は、流路切替弁18を除霜接続に切り替えて、圧縮機11からの高温冷媒をバイパス配管14からトレイ配管15および冷却器12に供給する(S102)。
制御手段30は、圧縮機11の回転数を設定回転数に固定する(S103)。ここで、圧縮機11の回転数は、圧縮機11の吐出圧力が規定圧力以上とならない程度に高速とすることで、除霜時間が短縮でき除霜時の消費電力量を低減できる。
そして、制御手段30は、除霜運転開始からの経過時間が、第一所定時間を超えたか否かを判定する(S105,STEP−a)。経過時間が第一所定時間を超えていない場合(S105;NO)、S104に戻り経過時間のカウントを継続する。
この第一所定時間は、少なくとも除霜に必要な最低限の熱量を、除霜運転時の圧縮機11の入力で除算した時間以上とする。
例えば式(1)で定義される時間以上とすると良い。
mtはトレイ13の質量[kg]である。
Ctはトレイ13の比熱[kJ/kg・K]である。
mrは冷却器12の質量[kg]である。
Crは冷却器12の比熱[kJ/kg・K]である。
mfは着霜量[kg]である。
Cfは氷の比熱[kJ]である。
ΔTは氷の融点(273.15[K])を基準とした除霜開始時のトレイ13の温度差であり、ΔT=(273.15−除霜開始時のトレイ13温度)[K]により求まる値である。
Cは氷の融解潜熱[kJ/kg]である。
Pは除霜時の圧縮機の入力[W]であり、例えば除霜運転時において冷却器12の温度が0℃となったときの圧縮機11の入力とする。
Sjは各貯蔵室の内容積[m3]である。
ρairは空気の密度[kg/m3]である。
njは各貯蔵室の扉開閉回数で、例えば各貯蔵室扉に開閉状態検知スイッチ33を設置することにより測定される値である。
Δxは庫外空気と庫内空気との絶対湿度差[kg/kg]で、例えば庫内湿度センサ31と庫外湿度センサ32との測定値の差から求めた値である。
また、第一所定時間は、庫内に侵入した水分量と除霜運転開始時のトレイ13の温度とに基づき求めた、除霜に必要な最低限の熱量を与えることができる時間である。
トレイ13の温度が0℃以下の場合(S108;NO)、制御手段30は、経過時間をリセットし(S109)、上記S107に戻り、再びトレイ13の温度を検知する。
一方、トレイ13の温度が0℃を超えた場合(S108;YES)、制御手段30は経過時間をカウントする(S110)。ここで経過時間がリセットされている場合は、カウントは0からスタートする。すなわち、第一所定時間を経過した後、トレイ13の温度が0℃以上である状態の継続時間がカウントされる。
なお、上記S108ではトレイ13の温度が0℃を超えたか否かを判定する場合を説明したが、本発明はこれに限るものではなく、0℃以上の所定温度としても良い。
この第二所定時間は、例えば、冷却器12からトレイ13への霜の滑落が収束したと判断できる時間を適宜設定する。
なお、この第二所定時間は、第一所定時間より短い時間を設定することができる。上記第一所定時間で冷却器12の除霜に必要な熱量を与えているため、第一所定時間のあとに滑落した霜を融解するのに、第一所定時間より長く除霜運転を行う必要がないからである。
このため、第一所定時間の後(STEP−aの後)に、冷却器12からトレイ13に霜が滑落した場合においても、トレイ13の霜を融解する前に除霜運転が終了することがない。よって、トレイ13の霜の残存を防止することができる。
このため、除霜運転の時間が必要以上に長くなることなく、トレイ13の霜の残存を防止することができる。
このため、通常運転時に庫内に進入した水分による着霜量に応じて、除霜に必要な熱量を与えることができる時間を求めることができる。よって、除霜運転の時間が必要以上に長くなることなく、トレイ13の霜の残存を防止することができる。
Claims (7)
- 圧縮機、凝縮器、減圧手段、および冷却器が順次配管で接続され、冷媒を循環させるメイン回路と、
前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器から落下する水および霜を受けるトレイと、
前記減圧手段と前記冷却器とを接続する配管の一部により構成され、前記トレイの近傍に配置されたトレイ配管と、
前記圧縮機と前記凝縮器とを接続する配管から分岐し、前記減圧手段と前記トレイ配管とを接続する配管に至るバイパス回路と、
前記メイン回路または前記バイパス回路に冷媒流路を切り替える切替手段と、
前記トレイの温度を検知するトレイ温度検知手段と、
前記切替手段を前記メイン回路に切り替えて、前記メイン回路に冷媒を循環させる冷却運転と、前記切替手段を前記バイパス回路に切り替えて、前記圧縮機より吐出された高温の冷媒を前記トレイ配管および前記冷却器に供給する除霜運転と、を実行可能な制御手段と
を備え、
前記制御手段は、
前記除霜運転の開始から第一所定時間を経過した後、前記トレイの温度が所定温度以上の状態が第二所定時間の間継続したとき、前記除霜運転を終了する
ことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記第一所定時間は、少なくとも、当該冷蔵庫の庫内空気と庫外空気との絶対湿度の差と、当該冷蔵庫の扉の開閉回数とから求まる時間である
ことを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。 - 当該冷蔵庫の庫内空気と庫外空気との絶対湿度の差を検出する湿度検知手段と、
当該冷蔵庫の扉の開閉回数を計測する開閉検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記除霜運転を開始した際、
前回の除霜運転終了から今回の除霜運転開始までの間に、庫内に侵入した水分量を、前記絶対湿度の差と、前記扉の開閉回数とに基づき求め、
前記水分量と、除霜運転開始時の前記トレイの温度とに基づき、前記第一所定時間を求める
ことを特徴とする請求項1または2記載の冷蔵庫。 - 前記所定温度は、0℃以上の温度である
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記第二所定時間は、前記第一所定時間より短い
ことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記トレイは、前記冷却器から落下した水および霜の融解により発生する水を庫外へ排出するドレン穴を備え、
前記トレイ配管の少なくとも一部は、前記ドレン穴の近傍または前記ドレン穴の上を通るように配置された
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記トレイ配管を前記トレイの上面に配置し、
前記トレイの下面に、前記トレイより熱伝導率が低い断熱材を設けた
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の冷蔵庫。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011126083A JP5511735B2 (ja) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | 冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011126083A JP5511735B2 (ja) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | 冷蔵庫 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012251749A true JP2012251749A (ja) | 2012-12-20 |
JP5511735B2 JP5511735B2 (ja) | 2014-06-04 |
Family
ID=47524723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011126083A Active JP5511735B2 (ja) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | 冷蔵庫 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5511735B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019138510A (ja) * | 2018-02-08 | 2019-08-22 | 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 |
KR102443948B1 (ko) * | 2021-06-30 | 2022-09-15 | 김남일 | 성에 제거 기능을 가지는 냉동장치 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089834A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
JP2005249254A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | 冷凍冷蔵庫 |
JP2007218537A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Denso Corp | 冷凍装置 |
-
2011
- 2011-06-06 JP JP2011126083A patent/JP5511735B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1089834A (ja) * | 1996-09-13 | 1998-04-10 | Toshiba Corp | 冷蔵庫 |
JP2005249254A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | 冷凍冷蔵庫 |
JP2007218537A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | Denso Corp | 冷凍装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019138510A (ja) * | 2018-02-08 | 2019-08-22 | 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 |
KR102443948B1 (ko) * | 2021-06-30 | 2022-09-15 | 김남일 | 성에 제거 기능을 가지는 냉동장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5511735B2 (ja) | 2014-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5025689B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JP5756898B2 (ja) | 保冷庫 | |
JP5178771B2 (ja) | 冷凍冷蔵庫 | |
EP3435014B1 (en) | Refrigerator and control method therefor | |
US8601831B2 (en) | Refrigeration machine and operating method for it | |
EP2578970B1 (en) | Refrigerator | |
JP2017116224A (ja) | 冷蔵庫 | |
JP5436626B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JP2010133590A (ja) | 冷凍冷蔵庫 | |
US11549740B2 (en) | Refrigerator and controlling method for the same | |
WO2020175831A1 (ko) | 냉장고의 제어 방법 | |
JP4364098B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JP2011058742A (ja) | 冷蔵庫 | |
JP5511735B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JP5586547B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JP5031045B2 (ja) | 冷凍冷蔵庫 | |
CN101995131A (zh) | 冰箱 | |
CN111609633B (zh) | 风冷冰箱 | |
JP2008232530A (ja) | 冷蔵庫 | |
JP2008051368A (ja) | 冷却ユニットと冷却ユニットを備えた貯蔵庫 | |
JP2001263912A (ja) | 冷蔵庫 | |
JP6744731B2 (ja) | 冷蔵庫 | |
JPH10205980A (ja) | 冷蔵庫 | |
WO2005038364A1 (ja) | 冷却貯蔵庫及び冷却用機器 | |
JP5511765B2 (ja) | 冷蔵庫 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140325 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5511735 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |