JP2016205669A - refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator.
本技術分野の背景技術として、特許文献1が知られている。
特許文献1は、冷媒切換流路として、「4方弁24→放熱パイプ17→防露パイプ18」の順で冷媒を流して省エネルギー性能を優先する第1の切換状態と、「4方弁24→防露パイプ18→放熱パイプ17」の順で冷媒を流して防露を優先する第2の切換状態とを開示している(0014、図1、2)。放熱パイプ17は冷蔵庫本体1の背面部に埋設され、防露パイプ18は貯蔵室2〜6の前面開口部の周縁部に位置する仕切部に装着されている(0010)。
第1の切換状態では、放熱パイプ17により温度が低下した冷媒を防露パイプ18に流すことができるとしている(0014)。また、第2の切換状態では、放熱パイプ17よりも先に防露パイプ18に冷媒を流すことにより、温度の高い冷媒を防露パイプ18に流すことができるとしている。
In the first switching state, the refrigerant whose temperature has been lowered by the
特許文献1では、冷媒が流れる順番について、放熱パイプ17が防露パイプ18の先か後かを4方弁24により切換可能としている。第1の切換状態では放熱パイプ17で放熱した冷媒が防露パイプ18に流入し、防露パイプ18内で徐々に低温になるので、防露パイプ18の上流側(放熱パイプ17側)は、気液二相域又は液相域の上流側の冷媒が流れ、比較的高温になる。一方、第2の切換状態では放熱パイプ17を経る前の冷媒が防露パイプ18に流入するので、防露パイプ18の下流側(放熱パイプ17側)の冷媒も、基本的に気液二相域又は液相域の上流側であるので、比較的高温の冷媒である。このため、第1の切換え状態の場合も第2の切換状態の場合も、防露パイプ18の放熱パイプ17側(第1の切換え状態の上流側、第2の切換え状態の下流側)は比較的高温の冷媒が流れるので、庫内への熱流入量が大きくなり、省エネ性に改善の余地がある。
In
上記課題に鑑みてなされた本発明は、圧縮機と、箱体の機械室、側面、天面及び背面の一箇所以上に設けた放熱器と、前記箱体の開口縁に設けた結露抑制器と、流路切換え部と、減圧部と、を有する冷凍サイクルを備える冷蔵庫であって、前記流路切換え部は、前記放熱器、前記結露抑制器の一端側から他端側、前記減圧部の順に前記冷媒を流す第一状態と、前記放熱器、前記結露抑制器の他端側から一端側、前記減圧部の順に前記冷媒を流す第二状態と、を実行可能なことを特徴とする。 The present invention made in view of the above problems includes a compressor, a radiator provided in one or more places in a machine room, a side surface, a top surface, and a back surface of a box, and a dew condensation suppressor provided at an opening edge of the box. A refrigerator having a refrigeration cycle having a flow path switching unit and a decompression unit, wherein the flow path switching unit is configured such that the one end side to the other end side of the radiator, the dew condensation suppressor, It is possible to execute a first state in which the refrigerant flows in order, and a second state in which the refrigerant flows in the order of the radiator, the other end side of the dew condensation suppressor to the one end side, and the decompression unit.
以下、本発明の実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。同様の構成要素には同様の符号を付し、また、同様の説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Similar components are denoted by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.
本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々独立した存在である必要はなく、例えば、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、或る構成要素が他の構成要素の一部であること、或る構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、を許容する。 The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other. For example, a plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. That a certain component is a part of another component and that a certain component and a part of another component overlap.
本実施例によれば、冷蔵庫の箱体前面の開口縁に設けた結露抑制器に流れる冷媒の温度を、結露を抑制しつつ比較的低温に維持し、また、結露抑制器を流れる冷媒の温度の時間平均をより近い値にできる。これにより、省エネルギー性能を向上させた冷蔵庫を提供できる。 According to this embodiment, the temperature of the refrigerant flowing through the dew condensation suppressor provided at the opening edge of the front face of the refrigerator box is maintained at a relatively low temperature while suppressing dew condensation, and the temperature of the refrigerant flowing through the dew condensation suppressor The time average of can be made closer. Thereby, the refrigerator which improved energy saving performance can be provided.
[冷蔵庫1と開口縁]
図1は実施例1の冷蔵庫1の正面図である。冷蔵庫1の箱体10は、上方から冷蔵室2、左右に併設された製氷室3と上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6の順番で貯蔵室を有している。冷蔵庫1はそれぞれの貯蔵室の開口を開閉するドアを備えている。これらのドアは、左右に分割された回転式で、冷蔵室2の開口を開閉する冷蔵室ドア2a、2bと、製氷室3、上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6の開口をそれぞれ開閉する引き出し式の製氷室ドア3a、上段冷凍室ドア4a、下段冷凍室ドア5a、野菜室ドア6aである。以下では、製氷室3、上段冷凍室4、下段冷凍室5は、まとめて冷凍室7と呼ぶ。
[
FIG. 1 is a front view of the
ドア2a、2b、3a、4a、5a、6aの閉状態で、ドア2a、2b、3a、4a、5a、6aが接する箱体10の断熱仕切り壁28、40、29の前方端部には、それぞれ仕切りカバー36a、36b、36cを設けてある。また、冷蔵庫1の底面部に設けた断熱仕切り壁46の前方にも、仕切りカバー36dを設けている。なお、箱体10のうち、ドア2a、2b、3a、4a、5a、6aが閉状態で接する箇所を開口縁と呼び、仕切りカバー(仕切り部)36はこの開口縁に設けられている。
In the closed state of the
引き出し式のドア3a、4a、5a、6aを開くと、庫外の空気が開口に接触するため結露が生じるおそれがある。このため、これらのドア近くの開口には、冷媒が流れる配管(結露抑制器53)を設けている。結露抑制器53に温冷媒を供給することで、開口縁の結露を抑制できる。結露抑制器53は、仕切りカバー36で覆われている。
When the drawer-
図2は図1のA−A断面図である。断熱仕切壁28によって、冷蔵室2、上段冷凍室4及び製氷室3が隔てられ、断熱仕切壁29によって下段冷凍室5と野菜室6が隔てられている。
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. The refrigerating
冷却器14は下段冷凍室5の略背部に備えた冷却器収納室8内に設けてあり、冷却器14の上方に設けたファン9により、冷却器14と熱交換した冷気が冷蔵室2、上段冷凍室4、下段冷凍室5、製氷室3の各貯蔵室へ送られる。
The
冷蔵室2を冷却する冷蔵室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ20を開、冷凍室ダンパ21を閉にして冷蔵室2に冷気を送る。
In the case of the refrigerating room cooling operation for cooling the refrigerating
冷凍室7を冷却する冷凍室冷却運転の場合には、冷蔵室ダンパ20を閉、冷凍室ダンパ21を開にして上段冷凍室4、下段冷凍室5、及び製氷室3に冷気を送る。冷蔵室2、及び冷凍室7の温度は、庫内に設けた冷蔵室温度センサ41、冷凍室温度センサ42で検知され、庫内の温度に応じて冷蔵室2と冷凍室7を同時に冷却する運転もあり、その場合には冷蔵室ダンパ20と冷凍室ダンパ21をいずれも開にして各貯蔵室に冷気を送風する。
In the case of the freezing room cooling operation for cooling the
[放熱器50−52、結露抑制器53]
図3は冷蔵庫1に設けた放熱器の配置を示す図である。放熱器としては、例えば箱体10の表面近傍に配した冷媒が流れる配管を採用できる。第一の放熱器50は、冷蔵庫1の背面側下部に設けた機械室39内に設置してある。第二の放熱器51と第三の放熱器52は冷蔵庫1の側面断熱壁内に埋設している。結露抑制器53は、開口縁の一部又は全部に配設されている。第二の放熱器51、第三の放熱器52は、冷蔵庫1の側面に代えて天面や背面に沿って配置してもよい。また、第一の放熱器50、第二の放熱器51及び第三の放熱器52を全部備えることが好ましいが、何れか一つ以上を備えていればよい。
[Heatsink 50-52, Condensation suppressor 53]
FIG. 3 is a view showing the arrangement of radiators provided in the
結露抑制器53は、野菜室6付近(領域A)、冷凍室5の中間(領域B)、冷凍室7の上部付近(領域C)に設けられており、冷媒からの放熱によって開口縁を加熱している。結露抑制器53の端部は、冷媒が流れる配管が開口縁から離間する部分と考えてもよい。図3では、冷媒が機械室39側から野菜室6下方の開口縁に向かって流れ、冷凍室7の開口縁を経た後に、冷凍室7及び野菜室6側方の開口縁を経てから機械室39側へ向かって流れる場合を例示している。この場合、結露抑制器53は、後述するパイプ57から野菜室6下方の開口縁に至った点dを一端と、野菜室6側方の開口縁からパイプ58を経て流路切換え弁48へ向かい始める点fを他端と考えることができる。結露抑制器53は、冷凍室ドア3a、4a、5aに接する開口縁を含んで設けているが、野菜室のドア6aに接する開口縁や観音式の冷蔵室のドア2a、2bに接する開口縁を含んで設けても良い。なお、冷蔵庫1の冷蔵室や冷凍室の室数は特に限定されない。また、各貯蔵室のドアタイプは引き出し式と観音式の何れでも良い。
図4は開口縁の一例である断熱仕切り壁29、40の断面模式図である。ドア3a、4a、5aが接する又は近傍に位置する仕切りカバー36b、36cと略接触するように、結露抑制器53のパイプを設けている。結露抑制器53に冷媒を流すと、熱44により仕切りカバー36a、36b、36cを加熱して結露を抑制できる。しかし、結露抑制器53は冷凍室を加熱する熱45も発生させる。このため、結露を抑制可能な温度範囲で、結露抑制器53を流れる冷媒の温度を低くすることが好ましい。
断熱仕切り壁29、40と同様に、ドア3a、4a、6aが接する又は近傍に位置する断熱仕切り壁28、46の仕切りカバー36a、36dにも、結露抑制器53を配設している。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the heat insulating
Similarly to the heat insulating
第二の放熱器51、第三の放熱器52を配設する冷蔵庫1の側方や背方は、周囲に暖房器具等が設置され得るが、結露抑制器53は箱体10の開口側に埋設してあるため、冷蔵庫1の周囲の急な温度変化の影響を受け難い。放熱器50−52及び結露抑制器53の中で最下流に結露抑制器53を配することで、減圧部67に流入させる冷媒の温度を効果的に低下させておくことができる。
The side and back of the
[冷凍サイクル]
図5は冷凍サイクルの構成の概略図である。冷蔵庫1は、冷凍サイクルによる冷媒の循環を利用して冷気を生成している。冷媒を圧縮する圧縮機24の吐出側のパイプ55には第一の放熱器50を接続している。第一の放熱器50から順番に、第二の放熱器51及び第三の放熱器52、流路切換え弁48の開口74に接続されている。第一の放熱器50を冷却する機械室ファン54を設けても良い。
[Refrigeration cycle]
FIG. 5 is a schematic diagram of the configuration of the refrigeration cycle. The
流路切換え弁48の内部には流路93、94を設けた弁体78を備えてある。流路切換え弁48は4つの開口74、75、76、77と弁体78とを有している。後述するように、例えばステッピングモータ(図示なし)などで弁体78を回転させることで、流路93、94と連通させる開口74−77を切換できる。
A
図5に例示した状態は後述する第一状態であり、開口74、75は流路93と連通し、開口76、77は流路94と連通している。この状態における冷凍サイクルを説明する。
The state illustrated in FIG. 5 is a first state which will be described later. The
まず、パイプ56を通過して開口74から流路切換え弁48の内部に流入した冷媒は、流路93、開口75を通過して、結露抑制器53の一端及び流路切換え弁48に接続するパイプ57へ流出する。冷媒はその後、結露抑制器53の一端dから他端fに流れ、結露抑制器53の他端及び流路切換え弁48に接続するパイプ58を経て、開口77から流路切換え弁48の内部に流入する。流路切換え弁48の内部に流入した冷媒は、流路94、開口76を通過してパイプ59に流出する。
First, the refrigerant passing through the
パイプ59に流出した冷媒は、ドライヤ66、減圧部67、パイプ68を経て冷却器14に流れる。冷却器14の出口側には、減圧部67の近傍に配されることで減圧部67を流れる冷媒と熱交換可能な熱交換部69を有するパイプ70が接続している。冷却器14を通過した冷媒は、パイプ70を経て圧縮機24の吸込側に流れる。
The refrigerant that has flowed out into the
減圧部67は冷媒を減圧させるものであり、キャピラリチューブや膨張弁など、種々公知の構成を採用できる。結露抑制器53は放熱器50−52及び結露抑制器53の中で最下流側に設けてあり、これらの中では減圧部67に最も近い位置に設けられている。
The
[冷媒の相状態]
図6は放熱器内部における冷媒の状態を模式的に表したものである。第一の放熱器50(区間ac)、第二の放熱器51及び第三の放熱器52(区間cd)、結露抑制器53(区間df)内部の冷媒状態を説明する。図6に示した記号a〜fは、図5中に示した冷凍サイクルでの各位置に対応しており、記号aは圧縮機24の吐出側、記号bは冷媒が気相域から気液二相域になる点、記号cは第一の放熱器50と第二の放熱器51の間、記号dは結露抑制器53の一端、記号eは冷媒が気液二相域から液相域になる点、記号fは結露抑制器53の他端を表している。記号d、fは図3にも示している。ここでは、冷媒が結露抑制器53の一端d側から他端f側に流れている場合を説明する。
[Phase state of refrigerant]
FIG. 6 schematically shows the state of the refrigerant inside the radiator. The refrigerant state inside the first radiator 50 (section ac), the
圧縮機24で圧縮されて高温高圧になった冷媒は、気相成分71から成る気相域である。冷媒は第一乃至第三の放熱器50−52を通過して庫外に熱を放出し、結露抑制器53の一端dに至るまでに、気相成分71と液相成分72の混合である気液二相域又は液相成分72から成る液相域のうち、エンタルピが大きい状態に変化するように、配管長さや機械室ファン54の回転数などが調整されている。結露の効果的な抑制の観点からは、結露抑制器53の一端dを流れる冷媒は気液二相域が好ましい。また、結露抑制器53の他端fを流れる冷媒が液相域になるように調整すると好ましい。ここでは、第一の放熱器50の途中まで(区間ab)が気相域になり、第一の放熱器50の途中から結露抑制器53の途中まで(区間be)が気液二相域になり、結露抑制器53の途中から他端まで(区間ef)が液相域になるように調整している。そのため、図5の冷媒の流れにおいて、結露抑制器53の流入側である端部53dに対し、流出側の端部53fの方が温度が低くなる。
The refrigerant that has been compressed by the
流路切換え弁48は、後述する第一状態と第二状態とを切換えることで、パイプ57、結露抑制器53、及びパイプ58を冷媒が流れる順番を変更する。すなわち、第一状態では、冷媒はパイプ57、結露抑制器53、パイプ58の順番に流れ、かつ、結露抑制器53については一端dから他端fに向けて流れる。一方、第二状態ではパイプ58、結露抑制器53、パイプ57の順番に流れ、かつ、結露抑制器53については他端fから一端dに向けて流れる。
The flow
ここで、圧縮機24の吐出側端部(図5中の記号aの地点)から減圧部67上流側までの配管長さに対し、開口75から開口77までの配管長さ、すなわち、パイプ57、結露抑制器53及びパイプ58の配管長さの下限値を、例えば10%、15%、20%、25%にできる。この配管長さを長くすると、冷媒が結露抑制器53を流れる中で徐々に低温になり、結露抑制器53の下流側を、比較的温度の低い液相域の冷媒が流れるようになるので庫内への熱侵入量を抑制できる。一方、パイプ57、結露抑制器53及びパイプ58の配管長さの上限値は、例えば、圧縮機24の吐出側端部から減圧部67上流側までの配管長さの50%、40%、30%にできる。この配管長さを短くすると、結露抑制器53の上流側を、例えば気液二相域、または液相域の上流側で、比較的温度の高い冷媒で加熱して、結露を効果的に抑制できる。すなわち、結露抑制器53の上流側は結露を効果的に抑制できるよう加熱し易くなっており、下流側は熱侵入量を抑制できるよう加熱を抑えている。
Here, the pipe length from the
また、パイプ57、結露抑制器53及びパイプ58の配管長さに対して、結露抑制器53の配管長さの下限値を、例えば50%、65%、80%にできる。結露抑制器53の配管長さを長くすると、結露抑制器53の上流側を気液二相域または比較的温度の高い液相域の冷媒が流れ、下流側を比較的温度の低い液相域の冷媒が流れ、上記した効果が得やすくなる。また、結露抑制器53の下流側、すなわち第一状態のパイプ58、第二状態のパイプ57は、密度の高い液冷媒が流れるので、パイプ57、58を比較的短くすることで、冷凍サイクルに封入する冷媒量を抑えている。このとき、パイプ57及びパイプ58それぞれの配管長さは互いに略同じにしても良いし異ならせても良いが、後述する第一状態と第二状態の切換での対称性を高める観点から、略同じだと好ましい。 上記のように配管長さを設定することで、後述する第一状態及び第二状態の何れにおいても、結露防止パイプ53の上流側を、気液二相域または比較的温度の高い液相域の冷媒が流れ、下流側を比較的温度の低い液相域の冷媒が流れるので、結露抑制器53の一端及び他端の温度差を大きくできる。これにより、結露抑制と開口縁から貯蔵室内への熱侵入量の抑制を両立できる。 結露抑制器53の一部を液相域で冷媒が流れるため、結露抑制器53の一端と他端に温度差が生じる。結露抑制と熱侵入量の抑制の両立の観点から、温度差が1℃以上生じるようにすると好ましい。
Further, the lower limit value of the pipe length of the
図7は、図6で例示した場合よりも液相域が拡大した場合の冷媒の状態を示す図である。図8は冷媒状態を説明するモリエル線図である。図8(a)は図6に対応し、図8(b)は図7に対応する。図8に示す点a−fは、図5で示す各点a−fにおける冷媒の圧力と比エンタルピに対応している。
例えば、減圧部67による減圧量を大きくした場合や、機械室ファン54を高速運転させて第一の放熱器50の放熱性能を向上させた場合、気液二相域から液相域に変化する冷凍サイクルでの点eが上流側e1に移動する。そのため、図6に示した液相域(区間ef)が、図7に示した液相域(区間e1f)に拡大し、第四の結露抑制器53の配管内を占める液相域が長くなる。従って、結露抑制器53のより上流側から冷媒の温度低下が始まり、結露抑制器53の他端fの液相冷媒のエンタルピは、モリエル線図に示す図8(a)の点fから低下して、図8(b)の点fになる。このため、図8(a)に比べ、 図8(b)の方が減圧部67に流入する冷媒の比エンタルピが低下する。これにより、熱交換部69で熱交換する冷媒のエンタルピ差を大きくすることができるので、省エネルギー性能が向上する。
FIG. 7 is a diagram illustrating the state of the refrigerant when the liquid phase region is expanded as compared to the case illustrated in FIG. 6. FIG. 8 is a Mollier diagram illustrating the refrigerant state. 8A corresponds to FIG. 6, and FIG. 8B corresponds to FIG. Points af shown in FIG. 8 correspond to the refrigerant pressure and specific enthalpy at each point af shown in FIG.
For example, when the amount of decompression by the
図9は結露抑制器53(区間df)の温度分布の概略を説明する図である。図9(a)は図6に対応し、図9(b)は図7に対応する。
図9(a)、(b)いずれの場合も、結露抑制器53の上流側(区間de、de1)は気液二相域のため冷媒温度は一定に保たれるが、区間ef、e1fは液相域のため冷媒温度は徐々に低くなり、結露抑制器53の端部53f側に位置する開口縁の平均温度はTC、TC1となる。結露抑制器53における液相域長さを増加させた図9(b)の場合は、結露抑制器53の配管内で液相域となっている長さが増加するので、TC1はTCより低い。
FIG. 9 is a diagram for explaining the outline of the temperature distribution of the dew condensation suppressor 53 (section df). FIG. 9A corresponds to FIG. 6, and FIG. 9B corresponds to FIG.
9 (a) and 9 (b), the refrigerant temperature is kept constant because the upstream side (sections de and de 1 ) of the
[冷凍サイクルの切換]
図10は冷凍サイクルの切換構成を示す図である。流路切換え弁48は、結露抑制器53に流す冷媒の向きを切換え可能である。
[Switching refrigeration cycle]
FIG. 10 is a diagram showing a switching configuration of the refrigeration cycle. The flow
図10(a)は、野菜室6の開口縁を含む領域Aから冷凍室7上部の開口縁を含む領域Cに向かって冷媒を流す第一状態を示す図である。図10(b)は、領域Cから領域Aに向かって冷媒を流す第二状態を示す図である。
FIG. 10A is a diagram showing a first state in which the refrigerant flows from the region A including the opening edge of the
第一状態での冷媒の流れは上述した通りであるので、第二状態での冷媒の流れについて説明する。第二状態では、流路切換え弁48の内部に設けた弁体78を第一状態から回転させて、開口74、77を流路94と連通させ、開口75、76を流路93と連通させている。第一乃至第三の放熱器50−52を通過した冷媒は開口74から流路切換え弁48の内部に流入し、開口77に接続しているパイプ58から流出して、結露抑制器53の他端fである領域Cの側から一端dである領域Aの側に向かって流れる。その後、冷媒はパイプ57を通過して開口75から流路切換え弁43の内部に再度流入する。流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は流路93を通過して、開口76に接続されたパイプ59に流出する。
Since the refrigerant flow in the first state is as described above, the refrigerant flow in the second state will be described. In the second state, the
図11は結露抑制器53の温度分布の概略を示す図である。図11(a)は第二状態における結露抑制器53を流れる冷媒の温度分布であり、図11(b)は第一状態と第二状態を組み合わせた場合における、結露抑制器53を流れる冷媒の温度分布である。なお、第一状態における結露抑制器53を流れる冷媒の温度分布は、図9(b)に示したものと同様である。また、図11(b)に示す各温度は時間平均した値である。
FIG. 11 is a diagram showing an outline of the temperature distribution of the
第一状態を維持すると、全部又は下流側の一部を液相域の冷媒が流れる結露抑制器53の下流側、すなわち他端近傍(領域C)は低温になりやすく、結露が発生し易くなる。これに対し、第二状態に切換えて冷媒の流れる向きを変更することで、気液二相域又は液相域の上流側で、比較的温度が高い冷媒(温度TC2)を領域Cに流入させることができる。このとき、図11(a)に例示するように、領域Aには液相域の冷媒(温度TA1<TC2)が流れるようになる。第一状態と第二状態とを、例えば交互に略等しい時間実行すると、図11(b)に例示するように、第一状態及び第二状態に比して結露抑制器53の温度分布が均一化される。
If the first state is maintained, all or a part of the downstream side of the
流路切換え弁48の切換状態がどちらの場合でも、前記したように、結露抑制器53の上流側は結露を効果的に抑制できるよう加熱し易くなっており、下流側は熱侵入量を抑制できるよう加熱を抑制している。一方、第一状態と第二状態との切換を繰り返すことで、結露抑制器53の温度の時間平均の分布が、各点で露点温度を超えるようにできる。また、例えば第一状態で比較的高い温度の冷媒で加熱している上流側(領域A)も、第二状態に切換えることで加熱を抑制でき、同様に第二状態で比較的高い温度の冷媒で加熱している上流側(領域C)も、第一状態に切換えることで加熱を抑制できる。よって、結露抑制器53の上流側も下流側も、結露を抑制しながら、熱侵入量を抑制することができる。
Regardless of the switching state of the flow
第一状態と第二状態を切換えるタイミングは、例えば、圧縮機24が止まって冷媒による加熱が行えずに結露しやすい、冷却運転中の圧縮機24の停止や、冷却器14の除霜運転の直前などのあらかじめ決めた時に実行することができる。具体的には、例えば、冷凍室温度センサ42が温度TFになった場合に圧縮機24を停止させる冷蔵庫において、冷凍室温度センサ42が温度(TF+0.3℃)から(TF+2.0℃)までの範囲の所定の温度になった場合,例えば温度TFよりも約0.9℃高温になった場合に第一状態と第二状態を切換える。また、例えば、冷却器14の除霜運転開始10分前から60分前までの所定の時間,例えば除霜運転開始30分前に第一状態と第二状態を切換える。
The timing of switching between the first state and the second state is, for example, when the
また、各状態を10分から60分までの範囲の所定の時間続けた場合、すなわち時間により、第一状態と第二状態を切換えることもできる。例えば,第一の状態を20分行うと第二の状態に切換え,第二の状態を20分行うと第一の状態に切換える。 Further, when each state is continued for a predetermined time in a range from 10 minutes to 60 minutes, that is, according to time, the first state and the second state can be switched. For example, when the first state is performed for 20 minutes, the state is switched to the second state, and when the second state is performed for 20 minutes, the state is switched to the first state.
また、第一状態と第二状態に優先順位を設けることもできる。例えば、冷却運転中は基本的に第一状態とし、前記した圧縮機24停止直前や除霜運転直前のみは第二状態にすることができる。また、例えば、圧縮機24の駆動直後は常に第一状態から開始するようにすることができる。時間により切換える場合も,例えば,第一状態を30分,第二状態を10分と,第一状態の方が切換えるまでの時間を長くすることもできる。
Also, priorities can be set for the first state and the second state. For example, the first state can be basically set during the cooling operation, and the second state can be set only before the
また、結露抑制器53の下流側の仕切カバー36に温度センサをそれぞれ1つ又は2つ以上設けて(図示なし)、所定の温度以下になった時に切換えても良い。温度センサや湿度センサは、それぞれ、結露抑制器53の一端d及び他端fの一方又は両方に設けると好ましい。また、結露抑制器53の略中間部分に設けても良い。
Alternatively, one or more temperature sensors may be provided on the partition cover 36 on the downstream side of the dew condensation suppressor 53 (not shown), and the temperature may be switched when the temperature falls below a predetermined temperature. It is preferable that the temperature sensor and the humidity sensor are provided on one or both of the one end d and the other end f of the
また、例えばヒンジカバー16に温度センサ及び湿度センサを設けて外気の温度・湿度を測定し、第一状態の実行中、結露抑制器53の他端近傍の温度が露点温度以下になったことを検知した後に第二状態に切換えるようにできる。同様に第二状態の実行中、結露抑制器53の一端近傍の温度が露点温度以下になったことを検知した後に第一状態に切換えるようにできる。これらの場合の切換は、露点温度以下となったことを検知してから、滴下するまでの時間を考慮して、例えば検知直後、20分、30分、40分又は50分のうち、何れかを下限とし他のいずれかを上限として行っても良い。なお、露点温度以下になってから結露が成長する時間を考慮すると、上限は20分又は30分が好ましい。
Further, for example, a temperature sensor and a humidity sensor are provided on the
本実施例によれば、結露抑制器53の両側(領域A及び領域C)の温度低下を抑制して結露を抑制できる。また、冷媒の向きを切換えることで、結露抑制器53の何れかの部分が他の部分に比して大きく高温になることを抑制し、庫内への熱の侵入量を低減できる。
According to the present embodiment, it is possible to suppress dew condensation by suppressing the temperature decrease on both sides (region A and region C) of the
実施例2について説明する。実施例2の構成は、以下の点を除き、実施例1と同様にできる。
図12は実施例2の冷凍サイクルの構成を示す図である。本実施例の流路切換え弁43は、第一状態及び第二状態に加え、結露抑制器53に冷媒を流さずにバイパスさせる第三状態が可能である。従って、開口縁の過熱を抑制できる。
Example 2 will be described. The configuration of the second embodiment can be the same as that of the first embodiment except for the following points.
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the refrigeration cycle of the second embodiment. In addition to the first state and the second state, the flow
図12(a)は第一状態を示す図である。第三の放熱器52に接続したパイプ56の他端は、流路切換え弁43の入口側の開口60に接続している。流路切換え弁43の内部には、弁座65と弁体64を備えている。弁座65にはパイプ56、57、58、59それぞれと接続している開口60、61、62、63を設けてある。第一状態では、開口60から流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は、開口61を通過して流路切換え弁43からパイプ57に流出する。パイプ57、結露抑制器53の一端側から他端側、パイプ58の順に冷媒が流れた後、パイプ58に接続している開口62から再び流路切換え弁64の内部に冷媒が流入する。流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は、溝80によって開口62と開口63が連通されることになり、開口63に接続されたパイプ59に流出する。
FIG. 12A shows the first state. The other end of the
図12(b)は第三状態を示す図である。弁体64を回転させて開口60と開口63を連通させると、開口60から流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は、開口63に接続しているパイプ59に流出する。このため、冷媒が結露抑制器53に流れることを抑制できる。
FIG. 12B shows the third state. When the
図12(c)は第二状態を示す図である。弁体64を回転させて所定の位置に固定すると、開口60から流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は、開口62に接続しているパイプ58から流出して、結露抑制器53の他端から一端に向けて流れる。結露抑制器53に接続したパイプ57を冷媒が通過した後、開口61から流路切換え弁43の内部に流入する。流路切換え弁43の内部に流入した冷媒は、溝81によって開口61と開口63が連通されることになり、開口63に接続されたパイプ59から流出する。
FIG. 12C shows the second state. When the
図13は開口縁温度の経時変化の一例である。結露抑制器53に冷媒を流して開口縁を加熱する第一状態及び第二状態を加熱運転と呼ぶ。結露抑制器53をバイパスさせる第三状態を非加熱運転と呼ぶ。本実施例では、予め決められた加熱運転と非加熱運転の時間に応じて状態を繰り返し切換える制御を行う。これにより、開口縁の表面平均温度を実施例1の場合に比べて低くできる。このため、庫内への熱侵入をより抑えられる。
FIG. 13 is an example of a change with time in the opening edge temperature. The first state and the second state in which the refrigerant flows through the
図14は結露抑制器53の加熱制御のイメージ図であり、横軸は相対湿度、縦軸は結露抑制器53による加熱割合である。例えば、相対湿度が高いRH2の場合、開口縁の表面で結露する可能性が高くなるので、結露抑制器53側に冷媒を流す時間(tA2)の割合を長く、結露抑制器53のバイパス側に冷媒を流す時間(tB2)の割合を短くする。反対に湿度が低いRH1の場合、開口縁の表面で結露する可能性が低くなるので、結露抑制器53側に冷媒を流す時間の割合(tA1)を短く、結露抑制器53のバイパス側に冷媒を流す時間の割合(tB1)を長くすると良い。
FIG. 14 is an image diagram of the heating control of the
加熱運転と非加熱運転の制御は、実施例1と同様に冷蔵庫1に設けた庫外温度センサ37、庫外湿度センサ38で得られた冷蔵庫周囲の温度と湿度によって制御できる。開口縁に温湿度センサを取り付け、その検出温湿度に応じて開口縁に結露が生じないように、流路切換え弁43によって切換え制御を行えば良い。設置スペースの問題や、開口縁と接触するドアパッキンとの干渉による熱侵入量の増加が懸念される場合は、庫外温度センサ37、庫外湿度センサ38を冷蔵庫1の天井面に設けても良い。
The control of the heating operation and the non-heating operation can be controlled by the temperature and humidity around the refrigerator obtained by the
実施例3について説明する。実施例3の構成は、以下の点を除き、実施例2と同様にできる。
図15は冷凍サイクルの構成図である。本実施例の冷凍サイクルは、第一乃至第三状態に加えて、減圧部67と減圧部73を切換え可能である。
Example 3 will be described. The configuration of the third embodiment can be the same as that of the second embodiment except for the following points.
FIG. 15 is a configuration diagram of the refrigeration cycle. In the refrigeration cycle of this embodiment, the
庫内の熱負荷が小さい場合、例えばドア2−6の開閉が少ない場合は、圧縮機24を低速運転とし、それに応じて減圧量が大きい減圧部73を選択すると省エネルギー性が向上する。一方、庫内の熱負荷が大きい場合、例えば冷蔵庫1に保存する食品を一度にたくさん入れた場合は、圧縮機24を高速運転とし、減圧量が小さい減圧部67を選択して、高い冷却性能を発揮させるとよい。
When the heat load in the chamber is small, for example, when the door 2-6 is not opened or closed, the
第三の放熱器52に接続したパイプ56の他端は、流路切換え弁47の入口側の開口82に接続している。流路切換え弁47の内部には、弁座90と弁体89を備えている。弁座90にはパイプ56、57、58、91、92と対応して接続している開口82、83、85、84、86をそれぞれ設けてある。流路切換え弁47は、パイプ56、57、58、91、92を接続する5つの開口82−86を有する五方弁である。
The other end of the
図16,図17は冷凍サイクルの各切換状態を示す構成図である。図16(a)、(b)、(c)はそれぞれ、減圧部73を選択した上で、その他は実施例1の第二状態と同様に冷媒を流す強第二状態、第三状態と同様に冷媒を流す強第三状態、第一状態と同様に冷媒を流す強第一状態である。これらをまとめて強状態と呼ぶ。
16 and 17 are configuration diagrams showing the switching states of the refrigeration cycle. 16 (a), (b), and (c) are the same as in the strong second state and third state in which the refrigerant is flown in the same manner as in the second state of Example 1 after selecting the
図17(a)、(b)、(c)はそれぞれ、減圧部67を選択した上で、その他は実施例1の第二状態と同様に冷媒を流す弱第二状態、第三状態と同様に冷媒を流す弱第三状態、第一状態と同様に冷媒を流す弱第一状態である。これらをまとめて弱状態と呼ぶ。
17 (a), (b), and (c) are similar to the weak second state and the third state, respectively, in which the
強第二状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口85を通過して流路切換え弁47からパイプ58に流出する。パイプ58に接続した結露抑制器53を領域C側から冷媒が流れた後、結露抑制器53の他端に接続したパイプ57を通過し、パイプ57の他端に接続している開口83から再び流路切換え弁47の内部に冷媒が流入する。流路切換え弁47の内部に流入した冷媒は、溝88よって開口83と開口86が連通されることになり、開口86に接続されたパイプ92から流出する。パイプ92の他端にはドライヤ66が接続されており、前記ドライヤ66の他端には、減圧部73、パイプ68、冷却器14を順に接続してある。
In the strong second state, the refrigerant that has passed through the
強第三状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口86を通過して流路切換え弁47からパイプ92に流出するので、結露抑制器53をバイパスさせることができる。
In the strong third state, the refrigerant that has passed through the
強第一状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口83を通過して流路切換え弁47からパイプ57に流出する。パイプ57に接続した結露抑制器53の領域A側から冷媒が流れた後、結露抑制器53の他端に接続したパイプ58を通過し、パイプ58の他端に接続している開口85から再び流路切換え弁47の内部に冷媒が流入する。流路切換え弁47の内部に流入した冷媒は、溝87よって開口85と開口86が連通されることになり、開口86に接続されたパイプ92から流出する。
In the strong first state, the refrigerant that has passed through the
弱第二状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口85を通過して流路切換え弁47からパイプ58に流出する。パイプ58に接続した結露抑制器53の領域C側から冷媒が流れた後、結露抑制器53の他端に接続したパイプ57を通過し、パイプ57の他端に接続している開口83から再び流路切換え弁47の内部に冷媒が流入する。流路切換え弁47の内部に流入した冷媒は、溝88よって開口83と開口84が連通されることになり、開口84に接続されたパイプ91から流出する。パイプ91の他端にはドライヤ66を接続し、前記ドライヤ66の他端には、減圧部67、パイプ68、冷却器14が順に接続されている。
In the weak second state, the refrigerant that has passed through the
弱第三状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口84を通過して流路切換え弁47からパイプ91に流出するので、結露抑制器53をバイパスさせることができる。
In the weak third state, the refrigerant that has passed through the
弱第一状態では、パイプ56を通過した冷媒は開口82から流路切換え弁47の内部に流入し、開口83を通過して流路切換え弁47からパイプ57に流出する。パイプ57に接続した結露抑制器53の領域A側から冷媒が流れた後、結露抑制器53の他端に接続したパイプ58を通過し、パイプ58の他端に接続している開口85から再び流路切換え弁47の内部に冷媒が流入する。流路切換え弁47の内部に流入した冷媒は、溝87よって開口85と開口84が連通されることになり、開口84に接続されたパイプ91から流出する。
In the weak first state, the refrigerant that has passed through the
強第一状態を実行すると、上述したように、より上流側で液相域に至る。また、機械室ファン54の回転数を上げて第一の放熱器50の放熱性能を向上させる場合も、同様に液相域が拡大する。
When the strong first state is executed, as described above, the liquid phase region is reached further upstream. Further, when the rotational speed of the
上述したように、庫内の熱負荷が小さい場合に強状態を実行すると省エネルギー性能を向上できる。また、庫内の熱負荷が大きい場合に弱状態を実行すると同様の効果が得られる。強運転、弱運転共に、第一状態と第二状態を切換えるタイミングは、実施例1と同様にできる。 As described above, the energy saving performance can be improved by executing the strong state when the thermal load in the warehouse is small. Moreover, the same effect is acquired if a weak state is performed when the thermal load in a warehouse is large. The timing for switching between the first state and the second state in both the strong operation and the weak operation can be the same as in the first embodiment.
[まとめ]
以上、本発明の例示である各実施形態において、流路切換え弁の切換操作を通じて、結露抑制器の一端側から他端側に流れる第一状態と、他端側から一端側に流れる第二状態とを実現できる。この際、第一状態及び第二状態の何れにおいても、放熱器、結露抑制器、減圧部の順に冷媒を流すことができる。これにより、結露抑制器を流れる冷媒温度が高くなり過ぎることを抑制し、省エネ性を改善できる。
[Summary]
As described above, in each embodiment that is an example of the present invention, through the switching operation of the flow path switching valve, the first state that flows from one end side to the other end side of the dew condensation suppressor and the second state that flows from the other end side to the one end side Can be realized. At this time, in both the first state and the second state, the refrigerant can flow in the order of the radiator, the dew condensation suppressor, and the decompression unit. Thereby, it can suppress that the refrigerant | coolant temperature which flows through a dew condensation inhibitor becomes high too much, and can improve energy saving property.
また、結露抑制器をバイパスさせる第三状態を実行可能な場合は、さらに省エネ性を改善できる。
なお、第一状態及び第二状態は、放熱器、結露抑制器、減圧部それぞれの間に他の構成要素が存在することを必ずしも除外するものではなく、放熱器、結露抑制器、減圧部という3つの構成要素について、冷媒が流れる順番が、上記の通りであればよい。第三状態もまた、放熱器及び減圧部の間に他の構成要素が存在することを必ずしも除外するものではない。
Moreover, when the 3rd state which bypasses a dew condensation inhibitor can be performed, energy-saving property can be improved further.
The first state and the second state do not necessarily exclude the presence of other components between the radiator, the dew condensation suppressor, and the decompression unit, but are referred to as the radiator, the dew condensation suppressor, and the decompression unit. For the three components, the order in which the refrigerant flows may be as described above. The third state also does not necessarily exclude the presence of other components between the radiator and the decompression unit.
1 冷蔵庫
2 冷蔵室(冷蔵温度帯の貯蔵室)
2a、2b 冷蔵室ドア
3 製氷室
3a 製氷室ドア
3b 収納容器
4 上段冷凍室
4a 上段冷凍室ドア
4b 収納容器
5 下段冷凍室
5a 下段冷凍室ドア
5b 収納容器
6 野菜室
6a 野菜室ドア
6b 収納容器
7 冷凍室(冷凍温度帯の貯蔵室)
8 冷却器収納室
9 ファン
10 断熱箱体
10a 外箱
10b 内箱
11 冷蔵室冷気ダクト
11a、11b、11c 冷蔵室冷気吐出口
12 上段冷凍室冷気ダクト
12a 吐出口
13 下段冷凍室冷気ダクト
13a、13b 吐出口
14 冷却器
15 カバー
16 ヒンジカバー
17 冷凍室冷気戻り部
18 野菜室冷気戻りダクト
18a 野菜室側の冷気戻り部
18b 野菜室冷気戻り部
19 ヒータ
20 冷蔵室ダンパ
20a バッフル
21 冷凍室ダンパ
21a バッフル
22 ラジアントヒータ
23 樋
24 圧縮機
25 真空断熱材
26 操作部
27 ドレン孔
28、29 断熱仕切り壁
30 基板カバー
31 制御基板
32 蒸発皿
33a、33b、33c ドアポケット
34a、34b、34c、34d 棚
35 貯蔵室
36a、36b、36c、36d 仕切りカバー
37 庫外温度センサ
38 庫外湿度センサ
39 機械室
40 断熱仕切壁
41 冷蔵室温度センサ(冷蔵室温度)
42 冷凍室温度センサ(冷凍室温度)
43 流路切換え弁(四方弁)
44 熱の流れ(庫外側)
45 熱の流れ(庫内側)
46 断熱仕切り壁
47 流路切換え弁(五方弁)
48 流路切換え弁(冷媒逆転弁)
50 第一の放熱器
51 第二の放熱器
52 第三の放熱器
53 結露抑制器
54 機械室ファン
55、56、57、58、59 パイプ
60、61、62、63 開口
64 弁体
65 弁座
66 ドライヤ
67 減圧部(第一の減圧部)
68 パイプ
69 熱交換部
70 パイプ
71 気相成分
72 液相成分
73 減圧部(第二の減圧部)
74、75、76、77 開口
78 弁体
80、81 溝
82、83、84、85、86 開口
87、88 溝
89 弁体
90 弁座
91、92 パイプ
93、94、95、96 内部流路
1
2a, 2b
8
42 Freezer temperature sensor (freezer temperature)
43 Channel switching valve (four-way valve)
44 Heat flow (outside)
45 Heat flow (inside the warehouse)
46
48 Channel switching valve (refrigerant reverse valve)
50
68
74, 75, 76, 77
Claims (7)
箱体の機械室、側面、天面及び背面の一箇所以上に設けた放熱器と、
前記箱体の開口縁に設けた結露抑制器と、
流路切換え部と、
減圧部と、を有する冷凍サイクルを備える冷蔵庫であって、
前記流路切換え部は、
前記放熱器、前記結露抑制器の一端側から他端側、前記減圧部の順に前記冷媒を流す第一状態と、
前記放熱器、前記結露抑制器の他端側から一端側、前記減圧部の順に前記冷媒を流す第二状態と、を実行可能なことを特徴とする冷蔵庫。 A compressor,
A radiator provided in one or more places in the machine room, side, top and back of the box;
A dew condensation suppressor provided at the opening edge of the box;
A flow path switching unit;
A refrigerator including a refrigeration cycle having a decompression unit,
The flow path switching unit is
A first state in which the refrigerant flows in the order of the radiator, the other end side from the one end side of the dew condensation suppressor, and the decompression unit;
A refrigerator capable of executing the second state in which the refrigerant flows in the order of the radiator, the other end side of the dew condensation suppressor, the one end side, and the decompression unit.
第一の減圧部と、
該第一の減圧部より減圧量の大きい第二の減圧部を有し、
前記流路切換え部は、
前記第一、第二及び第三状態のそれぞれについて、前記第一の減圧部に冷媒を流す弱第一、弱第二、弱第三状態と、
前記第二の減圧部に冷媒を流す強第一、強第二、強第三状態と、を区別して実行可能なことを特徴とする請求項3に記載の冷蔵庫。 The decompression unit is
A first decompression section;
Having a second decompression part having a greater decompression amount than the first decompression part,
The flow path switching unit is
For each of the first, second and third states, a weak first, weak second, weak third state in which a refrigerant flows through the first decompression section, and
The refrigerator according to claim 3, wherein the refrigerator can be executed by distinguishing between a strong first state, a strong second state, and a strong third state in which the refrigerant flows through the second decompression unit.
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