JP2023078647A - 冷蔵庫 - Google Patents

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Abstract

【課題】本開示は、冷蔵室の温度変動を抑制することのできる冷蔵庫を提供する。【解決手段】少なくとも冷蔵室13と冷凍室とを備えた冷蔵庫において、冷蔵室13の背面側に冷蔵室13を冷却するための冷蔵用冷却器32と、冷凍室の背面側に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器41と、冷蔵用冷却器32により冷却される蓄冷材(蓄冷手段)と、を備え、蓄冷材を冷却する蓄冷運転と、冷蔵室13の庫内を蓄冷材で冷却する放冷運転とを行う制御部を備えている。【選択図】図9

Description

本開示は、冷蔵庫に関する。
特許文献1は、冷蔵庫を開示する。この冷蔵庫は、冷気の吹出し口が形成された貯蔵室と、貯蔵室を冷却するための冷却器と、冷却器で冷却された冷気を吹出し口から貯蔵室内へ供給するファン装置と、を備え、冷蔵冷却運転と冷凍冷却運転とを交互に繰り返す制御を実行する冷蔵庫である。
特開2016-075465号公報
本開示は、冷蔵室の温度変動を抑制することのできる冷蔵庫を提供する。
本開示における冷蔵庫は、少なくとも冷蔵室と冷凍室とを備えた冷蔵庫において、前記冷蔵室の背面側に前記冷蔵室を冷却するための冷蔵用冷却器と、前記冷凍室の背面側に前記冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器と、前記冷蔵用冷却器により冷却される蓄冷手段と、を備え、前記蓄冷手段を冷却する蓄冷運転と、前記冷蔵室の庫内を前記蓄冷手段で冷却する放冷運転とを行う制御部を備えている。
本開示における冷蔵庫は、冷蔵室の庫内を、蓄冷材で冷却することで、冷蔵室の昇温を抑制し、冷蔵室の温度変動を抑制することができる。
実施の形態1における冷蔵庫の概略を示す側面断面図 実施の形態1における冷蔵庫の概略を示す概略正面図 実施の形態1の冷凍サイクルを示す冷凍サイクル図 実施の形態1の他の冷凍サイクルを示す冷凍サイクル図 実施の形態1の冷蔵用冷却器を示す斜視図 実施の形態1の冷蔵用冷却器を示す平面図 実施の形態1の冷蔵用冷却器を示す正面図 実施の形態1の制御構成を示すブロック図 実施の形態1における冷蔵庫の通常運転の動作を示すタイミングチャート 実施の形態1における冷蔵庫の通常運転の動作を示すフローチャート 実施の形態1における冷蔵庫の通常運転の動作を示すタイミングチャート 実施の形態1における冷蔵庫の通常運転の動作を示すフローチャート 実施の形態1における冷蔵庫の除霜運転の動作を示すタイミングチャート 実施の形態1における冷蔵庫の除霜運転の動作を示すフローチャート
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、冷蔵冷却運転と冷凍冷却運転とを交互に繰り返す制御を実行する冷蔵庫があった。
しかしながら、従来の技術では、冷凍庫の冷却を行っている場合に、冷蔵室の冷却を行わないので、冷蔵室の温度変動が大きくなってしまうという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで本開示は、冷蔵室の温度変動を抑制することのできる冷蔵庫を提供する。
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
(実施の形態1)
以下、図面を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.構成]
[1-1-1.冷蔵庫の構成]
図1は、本発明に係る冷蔵庫の概略を示す概略断面図である。
図1に示すように、冷蔵庫1は、箱型の本体10を備えている。本体10の上下方向の2箇所には、本体10の内部を上下3つの空間に仕切る上部仕切板11および下部仕切板12が設けられている。
上部仕切板11の上側空間は、冷蔵室13とされ、上部仕切板11と下部仕切板12との間の空間は、冷凍室14とされ、下部仕切板12の下側空間は、野菜室15とされている。
冷蔵室13の内部下方には、冷蔵室13より低温とされる低温室16が設けられている。冷蔵室13の内部には、食品を載置する棚板17が設けられている。
冷凍室14の内部には、氷を溜める製氷室18が設けられている。
冷蔵室13の前面には、横開き式の冷蔵室用扉20が開閉自在に設けられている。
冷凍室14の前面には、冷凍室用引き出し扉21が開閉自在に設けられており、冷凍用引き出し扉21の内側には、内部に食品を収容する冷凍用引き出しケース22が設けられている。
野菜室15の前面の開口部には、野菜室用引き出し扉23が開閉自在に設けられており、野菜室用引き出し扉23の内側には、内部に食品を収容する野菜室用引き出しケース24が設けられている。
図1および図2に示すように、冷蔵庫1の冷蔵室13の背面側には、冷蔵用冷却室30が設けられている。冷蔵用冷却室30の上方には、冷蔵室13の上方に延在する冷蔵室ダクト31が接続されている。
冷蔵用冷却室30には、冷蔵用冷却器32が収容されている。冷蔵用冷却器32は、マイクロチャネル式の冷却器とされている。マイクロチャネル式の冷却器とは、例えば、扁平多孔管とフィンで構成された冷却器である。扁平多孔管は、内部に冷媒が流れる流路が複数形成された扁平管である。なお、冷蔵用冷却器32の詳細については、後述する。
冷蔵用冷却室30の冷蔵用冷却器32の上方には、冷蔵用ファン33が配置されている。冷蔵用ファン33は、例えば、遠心ファンが用いられる。遠心ファンは、回転羽根の軸方向の一面側中央部分から冷蔵用冷却器32を通過した冷気を吸い込み、遠心方向に吹き出すファンである。また、遠心ファンは、冷蔵用冷却室30の後方から冷気を吸い込み、遠心方向に吹き出す。遠心ファンを用いることで、細いダクトでも風量を確保することができる。
なお、本実施の形態において遠心ファンは、冷蔵用冷却室30の後方から冷気を吸い込む構成としているが、冷蔵用冷却室30の前方から冷気を吸い込む構成としてもよい。
また、冷蔵用ファン33は、例えば、軸流ファンであってもよい。軸流ファンは、冷蔵用冷却器32により冷却された冷気を冷蔵室13に効率よく吹き出すように、吹き出し側が上方を向くように傾斜して配置されている。軸流ファンを用いることで、下方向へも冷気を吐出しやすくできる。
冷蔵用冷却器32に付着した霜は、冷蔵室13の庫内空気によって除霜することができる。この場合、冷蔵用冷却器32には冷媒は流さずに、冷蔵用ファン33を駆動させることが好ましい。
冷蔵室ダクト31は、冷蔵用ファン33の吹き出し側のケーシング33aに接続されており、冷蔵室ダクト31は、上方に向かって徐々に幅寸法が大きくなるテーパ状に形成されている。
冷蔵室ダクト31は、途中左右に延在する分岐ダクト34を備えている。冷蔵室13には、冷蔵室ダクト31および分岐ダクト34に連通する冷蔵用吹出口35が形成されている。
冷蔵室ダクト31の中途部には、冷蔵室ダンパ36が設けられている。冷蔵室ダンパ36は、開閉動作を行うことで、冷蔵用冷却器32により冷却された冷気を冷蔵室ダクト31に送風または送風停止を切り替えるように構成されている。
また、冷蔵室ダクト31は冷蔵室背面板31aに保持した成形断熱材でダクト形成されている。冷蔵室ダンパ36は冷蔵室背面板31aのダクト形成された成形断熱材に保持されて、冷蔵室ダクト31の下部とケーシング33aの吹き出し側とが接続されて、冷蔵用ファン33の運転による気流を冷蔵室13へ吐出するように構成されている。
したがって、冷蔵室背面板31aに冷蔵用ファン33およびケーシング33aと冷蔵室ダンパ36とを組み立てた後、そのアッセンブリを冷蔵室13の背面にセットすることができるので作業性を向上することができる。
冷蔵用冷却器32の下面側であって後述するヘッダの下部には、遮蔽板39が設けられる。遮蔽板39は、ヘッダの下部を覆うことで、冷蔵室13から送られる庫内空気を冷蔵用冷却器32の後述する空気流路に導く機能を備えている。
なお、遮蔽板39は、冷蔵用冷却室30に設けられていてもよい。この場合、遮蔽板39は、後述するヘッダの下部に対応する位置に設けられる。
冷蔵庫1の冷凍室14の背面側には、冷凍用冷却室40が設けられている。冷凍用冷却室40には、冷凍用冷却器41が収容されている。
冷凍用冷却器41は、例えば、フィンチューブ式の冷却器とされている。フィンチューブ式の冷却器とは、例えば、円管のパイプとフラットフィンとで構成された冷却器である。冷凍用冷却器41の上方には、冷凍用冷却器41により冷却された冷気を冷凍室14の内部に送る冷凍用ファン42が配置されている。
フィンチューブ式の冷却器は、マイクロチャネル式の冷却器と比較して、冷媒配管とフィン先端との距離が大きいため熱伝導効率が悪く、フィン先端の温度が低下しにくい。そのため、着霜による目詰まりを抑制でき、除霜するためのガラス管ヒータ44(除霜ヒータ)に通電する回数を減らすことができる。従って、消費電力量を抑制することができる。
冷凍用ファン42は、例えば、軸流ファンが用いられる。軸流ファンは、冷凍用冷却器41により冷却された冷気を冷凍室14に効率よく吹き出すように、吹き出し側が上方を向くように傾斜して配置されている。冷凍室14の背面には、冷凍用吹出口43が形成されている。
なお、冷凍用ファン42は、例えば、遠心ファンであってもよい。
冷凍用冷却器41の下方には、冷凍用冷却器41に付着した霜を除霜するためのガラス管ヒータ44が配置されている。
なお、ガラス管ヒータ44を用いずに、冷凍用冷却器41に付着した霜を除霜するために、冷凍用冷却器41を直接温めるパイプヒータを用いてもよい。
冷凍用冷却室40の冷気は、下部仕切板12に形成された連通孔45を介して野菜室15に送られるように構成されている。
冷蔵用冷却器32の下方には、冷蔵用露受け皿37が配置されている。冷凍用冷却器41の下方には、冷凍用露受け皿46が配置されている。
野菜室15の背面側下方には、蒸発皿47が配置されている。
冷蔵用露受け皿37には、冷蔵用排水管38が接続されている。冷凍用露受け皿46には、冷凍用排水管48が接続されている。冷蔵用排水管38および冷凍用排水管48の下端部は、上部仕切板11および下部仕切板12をそれぞれ貫通して蒸発皿47の上部近傍まで延在している。
これにより、冷蔵用露受け皿37および冷蔵用露受け皿46に溜まったドレン水を冷蔵用排水管38および冷凍用排水管48を介して蒸発皿47に送ることができ、蒸発皿47でドレン水の蒸発を行うように構成されている。
本体の後部上方には、圧縮機50が設置されている。
[1-1-2.冷凍サイクルの構成]
次に、冷蔵庫1の冷凍サイクル構成について説明する。
図3は、冷蔵庫1の冷凍サイクルを示す冷凍サイクル図である。
図3に示すように、冷蔵庫1は、圧縮機50と、凝縮器51と、切替弁(例えば、三方弁)52と、冷蔵用減圧手段としての冷蔵用キャピラリチューブ53と、冷蔵用冷却器32と、冷蔵用戻り配管55aと、冷凍用減圧手段としての冷凍用キャピラリチューブ54と、冷凍用冷却器41と、冷凍用戻り配管55bと、を冷媒戻り配管55で接続して構成されている。
冷蔵用キャピラリチューブ53および冷蔵用冷却器32と、冷凍用キャピラリチューブ54および冷凍用冷却器41とは、切り替え機構としての切替弁52を介して互いに並列となるように接続されている。
また、入口側配管68には、冷蔵用キャピラリチューブ53が接続され、出口側配管69には、冷蔵用戻り配管55aが接続されている。
冷蔵用キャピラリチューブ53は、入口側ヘッダ66の上方へ延びた後、本体10の背面断熱壁内に埋設される。また、冷蔵用戻り配管55aは、出口側ヘッダ67の上方へ延びた後、本体10の背面断熱壁内に埋設される。
そして、背面断熱壁内で冷蔵用キャピラリチューブ53と冷蔵用戻り配管55aとが熱交換するように密着接続されている。
また、出口側配管69と、下流に接続される冷蔵用戻り配管55aとの間には、液冷媒が圧縮機50に流入するのを防止するアキュムレータ(気液分離器)は備えていない。
図4は、冷蔵庫1の冷凍サイクルを示す冷凍サイクル図である。
図4に示すように、冷蔵庫1は、圧縮機50および凝縮器51に対して、冷蔵用冷却器32および冷凍用冷却器41を直列に接続するようにしてもよい。
この場合には、凝縮器51と冷蔵用冷却器32との間に切替弁52を配置し、切替弁52には、冷蔵用冷却器32と冷凍用冷却器41との間の配管を接続するバイパス管56が接続されている。バイパス管56には、バイパス用減圧手段としてバイパス用キャピラリチューブ57が配設されている。
[1-1-3.冷蔵用冷却器の構成]
次に、冷蔵庫1に搭載される冷蔵用冷却器32の構成について説明する。
図5は、実施の形態1の冷蔵用冷却器32を示す斜視図である。図6は、実施の形態1の冷蔵用冷却器32を示す平面図である。図7は、実施の形態1の冷蔵用冷却器32を示す正面図である。
図5から図7に示すように、冷蔵用冷却器32は、冷媒が流れる冷媒導通部材60を備えている。冷媒導通部材60は、略四角形状の複数の通路が連続して配列された多孔扁平管で構成されている。
冷媒導通部材60は、所定間隔をもって略平行に形成された複数の扁平管61と、これら各扁平管61の端部を接続する曲成部62と、を備えて蛇行状に形成されている。
本実施の形態においては、後述するヘッダ間に扁平管61は、6つで構成されている。
なお、扁平管61の数はこれに限定されるものではなく、任意に設定可能である。
また、各扁平管61と曲成部62が一体で、1本の扁平管61を蛇行させてヘッダ間に形成してもよい。
また、扁平管61および曲成部62は、本実施形態においては、上下方向に3つの上部領域63、中部領域64、下部領域65に分割されている。
なお、本実施の形態においては、上下方向に3つの領域に分割するようにしたが、上下方向に2つの領域、または4つ以上の領域に分割するようにしてもよい。
最も外側に位置する扁平管61の一端部には、上下に延在する入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67がそれぞれ設けられている。
入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、冷媒導通部材60の端面から突出しないように取付けられている。すなわち、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67の端面は、冷媒導通部材60の扁平管61の外面と面一とされている。これにより、冷媒導通部材60の厚さ寸法を低減させることができ、冷蔵室ダクト31の内部に冷媒導通部材60を収容した場合に、冷蔵室ダクト31の内部スペースを小さくすることができる。その結果、冷蔵室13の内部空間を大きくすることができる。
本実施の形態においては、入口側ヘッダ66の上部から冷媒が流入するように構成されており、出口側ヘッダ67の下部から冷媒が流出するように構成されている。
なお、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、扁平管61の異なる端部にそれぞれ設け、入口側ヘッダ66と出口側ヘッダ67とが冷媒導通部材60の両側に配置されるようにしてもよい。また、入口側ヘッダ66の冷媒入口は、上方ではなく下方に設けるようにしてもよいし、出口側ヘッダ67の冷媒出口は、下方ではなく上方に設けるようにしてもよい。
図5に示すように、入口側ヘッダ66の上部領域63と中部領域64との境界に相当する位置には、仕切板68が設けられている。入口側ヘッダ66の中部領域64と下部領域65に相当する位置は、連通している。
出口側ヘッダ67の中部領域64と下部領域65との境界に相当する位置には、仕切板69が設けられている。出口側ヘッダ67の上部領域63と中部領域64に相当する位置は、連通している。
入口側ヘッダ66の上部から流入した冷媒は、冷媒導通部材60の上部領域63の内部を通って、出口側ヘッダ67に流れる。出口側ヘッダ67に流れた冷媒は、冷媒導通部材60の中部領域64に流入して入口側ヘッダ66に流れ、入口側ヘッダ66を介して下部領域65を流れた後、出口側ヘッダ67の下部から流出される。
すなわち、冷媒導通部材60は、その幅方向(図7において上下方向)を冷蔵室ダクト31内の空気の流れ方向に指向するように配置され、冷媒導通部材60を流れる冷媒は、空気の流れ方向に対して直交する方向に流れる。
冷媒導通部材60の各扁平管61の間には、空気流路70と、蓄冷材71が封入された蓄冷材容器72と、が交互に配列されている。
本実施の形態においては、最外部と中央部に空気流路70が形成され、各空気流路70の間に蓄冷材容器72が配置される。
空気流路70の内部には、扁平管61に対して所定角度で傾斜されジグザグ状に折り曲げて連続して設けられたフィン74が配列されており、これらフィン74により、空気流路70の内部に、断面形状略三角形状の空気流路70が連続して形成される。
なお、断面形状が矩形状の空気流路が連続して形成されていてもよい。
空気流路70は、冷蔵室ダクト31の上下方向に沿うように形成される。空気の流れ方向は、本実施の形態においては、下方から上方に向かう方向である。
これにより、冷蔵室ダクト31の下方から上方に向かって流れる庫内空気は、空気流路70を流れ、このとき、冷媒導通部材60の内部を流れる冷媒と熱交換を行い、所定温度に冷却されるように構成されている。また、冷媒導通部材60の内部を流れる冷媒と、蓄冷材71とも熱交換を行うことで、蓄冷材71も所定温度に冷却されるように構成されている。
本実施の形態においては、蓄冷材容器72は、例えば、アルミニウムなどの金属材料の薄膜部材により構成されている。蓄冷材容器72は、可撓性を有し、変形が可能となっている。蓄冷材容器72の厚さ寸法は、各扁平管61の間隙と略同一の寸法を有するように構成されている。
そして、蓄冷材容器72を扁平管61の間隙に圧入することで、蓄冷材容器72が各扁平管61の面に密着することになり、これにより、蓄冷材容器72を扁平管61の間に保持することが可能となっている。
この場合に、扁平管61の曲成部62と反対側の端部は、開放されているため、扁平管61の間隙に蓄冷材容器72を圧入した場合に、扁平管61の開放側端部に対して開く方向に力が働く。扁平管61の間隙が拡開してしまうと、蓄冷材容器72を保持する力が弱くなり、蓄冷材容器72を扁平管61の間隙に保持できず、蓄冷材容器72が落下するおそれがある。
そのため、本実施の形態においては、扁平管61の開放側端部には、当該開放側端部の拡開を防止するための拘束部材75が設けられている。拘束部材75としては、例えば、針金のようなワイヤ状の部材が用いられる。なお、その他、拘束部材75として、扁平管61の端面に固着される板状部材を用いるようにしてもよい。
また、蓄冷材容器72の落下を防止するため、扁平管61の間隙の下部に底板などを設けるようにしてもよい。
本実施の形態においては、蓄冷材71の凝固温度は、冷蔵用冷却器32による冷却温度と、冷蔵室13の庫内温度との間に設定される。
これにより、冷蔵用冷却器32の冷熱で蓄冷材71が凝固し、冷蔵室13の庫内空気の熱で蓄冷材71が融解するため、蓄冷運転中の蓄冷、放冷運転中の放冷を確実に行うことができ、冷蔵室13の温度変動を抑制できる。
蓄冷材71としては、水と、ゲル剤と、保存料と、着色料とを混合したものが用いられるため、蓄冷材容器72が金属材料で形成されていると、水により腐食するおそれがある。そのため、一般には、蓄冷材容器72の内面には、樹脂などの耐食層が設けられている。
ここで、従来から、例えば、空気調和装置に蓄冷材を設け、蓄冷材の冷却により空気調和装置の効率よく運転することが行われているが、空気調和装置の場合には、比較的高い温度で蓄冷材を冷却するため、本実施の形態のように氷点下の蓄冷材を用いる必要がない。このような空気調和装置における蓄冷材の場合には、一般に、パラフィン系の蓄冷材が用いられるため、蓄冷材容器の内面に、耐食層は不要である。
また、本実施の形態においては、フィン74の下端は、冷媒導通部材60の下端よりも下方に位置している。これにより、庫内空気と冷媒とが熱交換した際に、着霜や結露などで発生する水をフィン74の下端に集めることができ、排水性を高めることが可能となる。
なお、フィン74の上端を冷媒導通部材60の上端より上方に位置させるようにしてもよい。これにより、フィン74が冷媒により冷却されていることから、庫内空気の熱交換効率を高めることができる。
[1-1-4.制御構成の説明]
図8は、実施の形態1の制御構成を示すブロック図である。
図8に示すように、冷蔵庫1は、制御部80を備えている。制御部80は、例えば、CPUやMPUなどのプログラムを実行するプロセッサおよびROM、RAMなどのメモリを備え、プロセッサが、メモリに記憶された制御プログラムを読み出して処理を実行するように、ハードウェア及びソフトウェアの協働により各種処理を実行する。
制御部80は、冷蔵室センサ81、冷凍室センサ82、蓄冷材センサ83の検出温度に基づいて、圧縮機50、冷蔵用ファン33、冷凍用ファン42、切替弁52およびガラス管ヒータ44を制御する。
[1-2.動作]
以上のように構成された冷蔵庫1について、その動作を以下説明する。
[1-2-1.通常運転(冷蔵用ファン33ON)の動作]
まず、通常運転の制御について説明する。
図9は、冷蔵庫の通常運転の動作を示すタイミングチャートである。図10は、冷蔵庫の通常運転の動作を示すフローチャートである。
図9および図10に示すように、冷凍室センサ82がTf1(例えば、-20℃)以上の温度を検出したら(SA1)、制御部80は、切替弁52を全閉とし、冷蔵用ファン33および冷凍用ファン42はOFFとした状態で、圧縮機50が駆動される(SA2)。
この動作により、ポンプダウンが行われ、冷凍用冷却器41の冷媒の回収が行われる。
ポンプダウンの動作時間が所定時間Tpd(例えば、3分)経過したら(SA3)、制御部80は、蓄冷運転を開始する(SA4)。
蓄冷運転は、切替弁52を冷蔵室13側に切り替え、冷蔵用ファン33をONに制御する。
制御部80により、蓄冷運転が開始されると、圧縮機50の駆動により、冷媒が凝縮器51に送られ、凝縮器で熱交換された冷媒が冷蔵用冷却器32に送られる。
冷蔵用冷却器32に送られた冷媒は、冷媒導通部材60の入口側ヘッダ66から流入して上部領域63の内部を流れる。出口側ヘッダ67に流れた冷媒は、出口側ヘッダ67を介して中部領域64を流れ、入口側ヘッダ66に送られ、入口側ヘッダ66を介して下部領域65を流れる。下部領域65を流れた冷媒は、出口側ヘッダ67から流出して、圧縮機50に戻される。
冷媒導通部材60の内部を冷媒が流れている状態で、冷蔵用ファン33を駆動することで、冷蔵室13の庫内空気が冷蔵室ダクト31の下方から上方に流れる際に、冷蔵用冷却器32の空気流路70を通過する。
これにより、冷蔵室13の庫内空気が冷媒導通部材60を流れる冷媒と熱交換して冷却される。
このとき、冷媒導通部材60を流れる冷媒により、蓄冷材71も一緒に冷却され、蓄冷材の蓄冷が行われる。
その後、冷蔵室センサ81により、冷蔵室13の庫内温度が所定温度Tr1(例えば、2℃)以下の温度を検出したら(SA5)、制御部80は、放冷運転を開始する(SA6)。なお、蓄冷材センサ83により、蓄冷材の温度が所定温度(例えば、-6℃)以下の温度を検出したら、制御部80は、放冷運転を開始してもよい。
放冷運転は、切替弁52を冷凍側に切り替え、冷蔵用ファン33はON、冷凍用ファン42はONとされる。
圧縮機50の駆動により、冷媒が凝縮器51に送られ、凝縮器51で熱交換された冷媒が冷凍用冷却器41に送られる。これにより、冷凍用冷却器41に送られた冷媒は、冷凍室の庫内空気と熱交換して庫内空気を冷却し、冷凍室の庫内を冷却する。
一方、放冷運転中は、圧縮機50からの冷媒は冷蔵用冷却器32には送られないが、冷蔵用冷却器32の蓄冷材に蓄冷されているので、冷蔵用冷却器32を通過する冷蔵室13の庫内空気を蓄冷材により冷却することで、冷蔵室13の庫内を冷却することができる。
制御部80は、冷蔵室センサ81により冷蔵室13の庫内温度が所定温度Tr2(例えば、6℃)より低いことを検出し(SA7)、かつ、冷凍室センサ82により冷凍室の庫内温度がTf2(例えば、-22℃)より低くなったことを検出したら(SA8)、第2の放冷運転を行う(SA9)。
第2の放冷運転は、圧縮機50をOFF、冷凍用ファン42をOFFにするとともに、切替弁52を閉じた状態で、冷蔵用ファン33のみをONにする。
これにより、冷蔵用冷却器32には、冷媒は送られないが、冷蔵用冷却器32の蓄冷材の蓄冷により、冷蔵室13の庫内空気を冷却することで、冷蔵室13の冷却が行われる。
冷凍室に対しては冷却は行われない。
[1-2-2.通常運転(冷蔵用ファン33OFF)の動作]
次に、冷蔵用ファン33をOFFにする場合の通常運転の制御について説明する。
図11は、冷蔵庫の通常運転の動作を示すタイミングチャートである。図12は、冷蔵庫の通常運転の動作を示すフローチャートである。
図11および図12に示すように、冷凍室センサ82がTf1(例えば、-20℃)以上の温度を検出したら(SB1)、制御部80は、切替弁52を全閉とし、冷蔵用ファン33および冷凍用ファン42はOFFとした状態で、圧縮機50が駆動される(SB2)。
この動作により、ポンプダウンが行われ、冷凍用冷却器41の冷媒の回収が行われる。
ポンプダウンの動作時間が所定時間Tpd(例えば、3分)経過したら(SB3:YES)、制御部80は、蓄冷運転を開始する(SB4)。
蓄冷運転は、切替弁52を冷蔵室13側に切り替える。冷蔵用ファン33はOFFのままである。
制御部80により、蓄冷運転が開始されると、圧縮機50の駆動により、冷媒が凝縮器51に送られ、凝縮器で熱交換された冷媒が冷蔵用冷却器32に送られる。
このとき、冷媒導通部材60を流れる冷媒により、蓄冷材71は冷却され、蓄冷材の蓄冷が行われる。
その後、蓄冷材センサ83により、蓄冷材の温度が所定温度Tc1(例えば、-12℃)以下の温度を検出したら(SB5:YES)、制御部80は、放冷運転を開始する(SB6)。
なお、蓄冷材の温度Tc1は、蓄冷材の凝固温度より低い温度に設定される。
放冷運転は、切替弁52を冷凍側に切り替え、冷蔵用ファン33はON、冷凍用ファン42はONとされる。
圧縮機50の駆動により冷媒が冷凍用冷却器41に送られることで、冷凍室の庫内空気と熱交換して庫内空気を冷却し、冷凍室の庫内を冷却する。
一方、放冷運転中は、圧縮機50からの冷媒は冷蔵用冷却器32には送られないが、冷蔵用冷却器32の蓄冷材に蓄冷されているので、冷蔵用冷却器32を通過する冷蔵室13の庫内空気を蓄冷材により冷却することで、冷蔵室13の庫内を冷却することができる。
制御部80は、冷蔵室センサ81により冷蔵室13の庫内温度が所定温度Tr2(例えば、6℃)より低いことを検出し(SB7)、かつ、冷凍室センサ82により冷凍室の庫内温度がTf2(例えば、-22℃)より低くなったことを検出したら(SB8)、第2の放冷運転を行う。
第2の放冷運転は、圧縮機50をOFF、冷凍用ファン42をOFFにするとともに、切替弁52を閉じた状態で、冷蔵用ファン33のみをONにする。
これにより、冷蔵用冷却器32には、冷媒は送られないが、冷蔵用冷却器32の蓄冷材の蓄冷により、冷蔵室13の庫内空気を冷却することで、冷蔵室13の冷却が行われる。
冷凍室に対しては冷却は行われない。
また、本実施の形態においては、制御部は、蓄冷運転を終了した後、次の蓄冷運転を開始するまでに少なくとも1回は放冷運転で運転するように制御する。
これにより、蓄冷運転後に放冷運転を行うことで、冷蔵室13の庫内を蓄冷材によって冷却することができ、冷蔵室13の昇温を抑制して、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
[1-2-3.除霜運転の動作]
次に、除霜運転の制御について説明する。
図13は、冷蔵庫の除霜運転の動作を示すタイミングチャートである。図14は、冷蔵庫の除霜運転の動作を示すフローチャートである。
図13および図14に示すように、制御部80は、通常運転を行っている状態で(SC1)、除霜運転信号を入力したら(SC2)、現在運転状況が放冷運転中か否かを判断する(SC3)。
放冷運転中であると判断した場合は(SC3:YES)、ポンプダウンを行う(SC4)。
ポンプダウンの動作時間が所定時間Tpd(例えば、3分)経過したら(SC5:YES)、制御部80は、蓄冷運転を開始する(SC6)。
蓄冷運転は、切替弁52を冷蔵室13側に切り替える。冷蔵用ファン33はONとされる。
制御部80により、蓄冷運転が開始されると、圧縮機50の駆動により、冷媒が凝縮器51に送られ、凝縮器で熱交換された冷媒が冷蔵用冷却器32に送られる。
そして、冷蔵用ファン33を駆動することで、冷蔵室13の庫内空気と冷蔵用冷却器32との熱交換が行われ、冷却される。
このとき、冷媒導通部材60を流れる冷媒により、蓄冷材71も一緒に冷却され、蓄冷材の蓄冷が行われる。
その後、冷蔵室センサ81により、冷蔵室13の庫内温度が所定温度Tr1(例えば、2℃)以下の温度を検出したら(SC7:YES)、制御部80は、除霜運転を開始する(SC8)。なお、蓄冷材センサ83により、蓄冷材71の温度が所定温度(例えば、-6℃)以下の温度を検出したら、制御部80は、除霜運転を開始してもよい。
除霜運転は、圧縮機50をOFFにし、切替弁52を全閉とし、冷蔵用ファン33はON、冷凍用ファン42はOFFとされる。さらに、ガラス管ヒータ44をONにする。
これにより、冷凍用冷却器41の除霜が行われる。
一方、冷蔵室13は、冷蔵用ファン33を駆動することで、蓄冷材により庫内空気と熱交換して、冷却が行われる。
除霜センサが所定温度Tdef(例えば、10℃)より高くなったことを検出した場合には(SC9:YES)、除霜運転を終了する(SC10)。
[1-3.効果等]
以上、述べたように、本実施の形態においては、少なくとも冷蔵室13と冷凍室とを備えた冷蔵庫において、冷蔵室13の背面側に冷蔵室13を冷却するための冷蔵用冷却器32と、冷凍室の背面側に冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器41と、冷蔵用冷却器32により冷却される蓄冷材(蓄冷手段)と、を備え、蓄冷材を冷却する蓄冷運転と、冷蔵室13の庫内を蓄冷材で冷却する放冷運転とを行う制御部を備えている。
これにより、冷蔵室13の庫内を、蓄冷材で冷却することで、冷蔵室13の昇温を抑制し、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、蓄冷材の凝固温度は、冷蔵用冷却器32による冷却温度と、冷蔵室13の庫内温度との間に設定される。
これにより、冷却器の冷熱で蓄冷材が凝固、庫内空気の熱で蓄冷材が融解するため、蓄冷運転中の蓄冷、放冷運転中の放冷を確実に行うことができ、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、蓄冷材は、冷蔵用冷却器32と熱的に接触されている。
これにより、蓄冷運転時には、冷蔵用冷却器32の冷熱を熱伝導で蓄冷材に伝えることができ、放冷運転時には、蓄冷材の冷熱を熱伝導で冷蔵用冷却器32のフィンに伝えられるため、効率よく蓄冷放冷を行い、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、冷蔵用冷却器32または冷凍用冷却器41への冷媒の流れを切り替える切替弁52(切替機構)と、冷蔵用冷却器32に冷蔵室13の庫内空気を送る冷蔵用ファン33とをさらに備え、制御部は、蓄冷運転を行う場合は、切替機構を冷蔵室13側に切り替え、放冷運転を行う場合は、切替機構を冷凍室側に切り替えるかまたは閉にし、冷蔵用ファン33をONにする。
これにより、放冷運転中に冷凍室の冷却を行う際に、冷蔵室13の庫内を蓄冷材で冷却することができ、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、制御部は、蓄冷運転中に冷蔵用ファン33をONに制御する。
これにより、冷蔵室13の庫内を冷却しつつ蓄冷材を蓄冷することができ、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、制御部は、蓄冷運転中に冷蔵用ファン33をOFFに制御する。
これにより、冷蔵用冷却器32の冷熱を、熱伝導で蓄冷材にのみ伝えるため効率よく蓄冷することができ、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。また、蓄冷運転中の冷蔵用ファン33の消費電力を削減できる。
また、本実施の形態においては、制御部は、蓄冷運転を終了した後、次の蓄冷運転を開始するまでに少なくとも1回は放冷運転で運転するように制御する。
これにより、蓄冷運転後に放冷運転を行うことで、冷蔵室13の庫内を蓄冷材によって冷却することができ、冷蔵室13の昇温を抑制して、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
また、本実施の形態においては、制御部は、放冷運転中に冷凍室の除霜運転を行う。
これにより、冷凍室の除霜運転中でも、冷蔵室13の昇温を抑制することができ、冷蔵室13の温度変動を抑制することができる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
本開示は、冷蔵室の庫内を、蓄冷材で冷却することで、冷蔵室の昇温を抑制し、冷蔵室の温度変動を抑制することができる冷蔵庫に好適に利用可能である。
1 冷蔵庫
10 本体
13 冷蔵室
14 冷凍室
15 野菜室
16 低温室
18 製氷室
30 冷蔵用冷却室
31 冷蔵室ダクト
32 冷蔵用冷却器
33 冷蔵用ファン
34 分岐ダクト
35 冷蔵用吹出口
36 冷蔵室ダンパ
40 冷凍用冷却室
41 冷凍用冷却器
42 冷凍用ファン
43 冷凍用吹出口
44 ガラス管ヒータ
50 圧縮機
51 凝縮器
52 切替弁
53 冷蔵用キャピラリチューブ
54 冷凍用キャピラリチューブ
56 蓄冷材キャピラリチューブ
60 冷媒導通部材
61 扁平管
62 曲成部
63 上部領域
64 中部領域
65 下部領域
66 入口側ヘッダ
67 出口側ヘッダ
68 入口側配管
68 仕切板
69 出口側配管
69 仕切板
70 空気流路
71 蓄冷材
72 蓄冷材容器
74 フィン
80 制御部
81 冷蔵室センサ
82 冷凍室センサ
83 蓄冷材センサ

Claims (8)

  1. 少なくとも冷蔵室と冷凍室とを備えた冷蔵庫において、
    前記冷蔵室の背面側に前記冷蔵室を冷却するための冷蔵用冷却器と、前記冷凍室の背面側に前記冷凍室を冷却するための冷凍用冷却器と、前記冷蔵用冷却器により冷却される蓄冷手段と、を備え、
    前記蓄冷手段を冷却する蓄冷運転と、前記冷蔵室の庫内を前記蓄冷手段で冷却する放冷運転とを行う制御部を備えている
    冷蔵庫。
  2. 前記蓄冷手段の凝固温度は、前記冷蔵用冷却器による冷却温度と、前記冷蔵室の庫内温度との間に設定される
    請求項1に記載の冷蔵庫。
  3. 前記蓄冷手段は、前記冷蔵用冷却器と熱的に接触されている
    請求項1または請求項2に記載の冷蔵庫。
  4. 前記冷蔵用冷却器または前記冷凍用冷却器への冷媒の流れを切り替える切替機構と、前記冷蔵用冷却器に前記冷蔵室の庫内空気を送る冷蔵用ファンとをさらに備え、
    前記制御部は、蓄冷運転を行う場合は、前記切替機構を冷蔵室側に切り替え、放冷運転を行う場合は、前記切替機構を前記冷凍室側に切り替えるかまたは閉にし、前記冷蔵用ファンをONにする
    請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
  5. 前記制御部は、蓄冷運転中に前記冷蔵用ファンをONに制御する
    請求項4に記載の冷蔵庫。
  6. 前記制御部は、蓄冷運転中に前記冷蔵用ファンをOFFに制御する
    請求項4に記載の冷蔵庫。
  7. 前記制御部は、蓄冷運転を終了した後、次の蓄冷運転を開始するまでに少なくとも1回は放冷運転で運転するように制御する
    請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
  8. 前記制御部は、放冷運転中に前記冷凍室の除霜運転を行う
    請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
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