JP3639426B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来よりこの種家庭用の冷蔵庫においては、断熱箱体内に貯蔵室が構成されており、この貯蔵室内を仕切壁によって区画することにより、冷凍室や冷蔵室、野菜室などを形成し、冷却装置の冷却器からの冷気によって各室を冷却している。
【0003】
従来の冷却装置は圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器等を順次環状の配管接続して構成されており、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮器で凝縮し、液化した冷媒を減圧装置で減圧した後、冷却器に流入させ、そこで、蒸発させることにより、冷却作用を発揮させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この減圧装置としては、キャピラリチューブや電動膨張弁等が使用される。電動膨張弁は冷却器出口の過熱度を一定とするようにその弁開度をモータにて調整するものが一般的であるが、高価となる。一方、キャピラリチューブは安価であるが、流路抵抗が決まっているため、冷却装置の運転状態に応じた適切な冷媒制御を行うことができない問題がある。
【0005】
即ち、通常の負荷状態ではキャピラリチューブの流路抵抗が小さくても対処でき、従って圧縮機の消費エネルギーは少なくなるが、夏場などの高負荷時には冷却能力が不足してしまう。また、冬場などにキャピラリチューブの入口にて凝縮器を出た冷媒が殆ど液化してしまう状況では、流路抵抗の小さいキャピラリチューブでは圧力損失が得られず、冷えなくなる問題があった。
【0006】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、安価なキャピラリチューブを用いて種々の状況に応じた運転を行うことができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えたものであって、凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて容量変更手段により凝縮器の容量を変更し、流路切換手段により各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、制御装置は、通常運転時には流路切換手段にて各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とし、外気温度が所定の低い値に低下した場合は減圧装置の流路抵抗を大とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は本発明の実施例の冷蔵庫の冷却装置1の冷媒回路図、図2は本発明の冷蔵庫に設けられた冷却装置1を構成する冷却器9と減圧装置8の拡大図をそれぞれ示している。
【0009】
実施例の冷蔵庫(図示せず)は、前方に開口する鋼板製の外箱と、薄肉硬質樹脂(例えばABS樹脂)製の内箱間に図示しない発泡ポリウレタン断熱材を現場発泡方式により充填して成る断熱箱体により構成されている。この断熱箱体内は、仕切壁によって上下に区画され、冷蔵温度(+5℃程)に維持される冷蔵室、乾燥を嫌う野菜などを収納するための野菜室、凍結温度(−20℃程)に冷却される冷凍室などが構成されている。
【0010】
次ぎに、図1の冷却装置1において2は圧縮機であり、この圧縮機2の吐出側は図示しない蒸発皿に浸漬されたディップコンデンサ3に接続され、ディップコンデンサ3の出口はプレート状に成形された主凝縮器4に接続されている。この主凝縮器4の出口は、外箱の両側壁の内面に添設された外箱内面凝縮パイプ5に接続され、この外箱内面凝縮パイプ5の出口は、容量変更手段としての切換弁16を介して図示しない断熱箱体の開口縁の外箱内面及び仕切壁の前面部内面に配設された開口縁凝縮パイプ6に接続されている。また、これらディップコンデンサ3、主凝縮器4、外箱内面凝縮パイプ5及び開口縁凝縮パイプ6により冷却装置1の凝縮器を構成している。
【0011】
そして、この開口縁凝縮パイプ6は再び切換弁16を介して減圧装置8に接続されている。尚、この切換弁16は外箱内面凝縮パイプ5を出た冷媒を開口縁凝縮パイプ6に流した後、減圧装置8に流すか、外箱内面凝縮パイプ5を出た冷媒を直接減圧装置8に流すかを制御することにより、冷却装置1全体としての凝縮器の容量変更を行うものである。
【0012】
一方、前記減圧装置8は、入口に設けられた流路切換手段としての流路切換弁7と、その下流に接続されるキャピラリチューブ8A、副キャピラリチューブ8Bから構成されている。この減圧装置8は図示しない冷凍室内奥部に配設された冷却器9に接続されると共に、冷却器9の出口側の配管9Bは圧縮機2の吸込側に接続されて周知の冷媒回路を構成している。そして、冷媒回路内には例えばオゾン層を破壊する危険性の無いブタンやプロパンから成る冷媒が所定量封入される。
【0013】
尚、10は圧縮機2を冷却するためのディスーパーヒータである。また、上記圧縮機2、ディスーパーヒータ10、ディップコンデンサ3及び主凝縮器4は図示しない断熱箱体の下部に構成された機械室内に据え付けられるものである。
【0014】
前記減圧装置8を構成するキャピラリチューブ8Aと副キャピラリチューブ8Bは相互に並列に接続されており、これらキャピラリチューブ8A、副キャピラリチューブ8の一側が流路切換弁7に接続されると共に、他側(出口側)は合流して冷却器9に接続されている。流路切換弁7は、後述する制御装置11によって制御され、開口縁凝縮パイプ6の切換弁16の下流側の出口側の配管6Aからの冷媒をキャピラリチューブ8Aに流入させるか、或いは、副キャピラリチューブ8Bに流入させるかを切り換えるものである。
【0015】
このキャピラリチューブ8Aは副キャピラリチューブ8Bより所定距離長く構成されている。これにより、副キャピラリチューブ8Bの冷媒流路抵抗は、キャピラリチューブ8Aの冷媒流路抵抗より小さくなる。
【0016】
ここで、長いキャピラリチューブ8A(流路抵抗大)によれば冷却能力を大として夏場の高外気温時でも各室内を安定して冷却できる。また、冬場の低外温時に減圧装置8の入口で冷媒が略完全に液化してしまっても、キャピラリチューブ8Aにより冷媒の高低圧差を確保して各室内を安定して冷却できる。他方、短い副キャピラリチューブ8Bによれば、流路抵抗が小のため、大成る冷却能力は得られないものの、圧縮機2の消費電力は低減される。
【0017】
11は制御装置であり、この制御装置11には庫内温度センサー12、外気温度センサー13、及び、急冷スイッチ14が接続されている。そして、庫内温度センサー12が例えば冷凍室の温度が上限温度以上に上昇したことを検出すると、制御装置11は圧縮機2を起動する。
【0018】
圧縮機2から吐出された高温高圧のガス冷媒は一端ディスーパーヒータ10に流入して放熱した後、戻って圧縮機2を冷却し、その後ディップコンデンサ3、主凝縮器4、外箱内面凝縮パイプ5に順次流れて放熱液化する。
【0019】
ここで、前記切換弁16は制御装置11によって制御され、例えば外気温度センサー13が検出する外気温度(負荷)が+25℃以上では外箱内面凝縮パイプ5から開口縁凝縮パイプ6に冷媒を流入させ、結露を防止すると共に、外気温度が下降して+20℃以下になると切換弁16を切り換えて外箱内面凝縮パイプ5から減圧装置8に直接冷媒を流入させる。これによって、結露の少ない季節などに冷媒配管長を短くして管圧損を少なくする
【0020】
そこで、現在は切換弁16が開口縁凝縮パイプ6に冷媒を流さない状態に切り替わっているものとすると、外箱内面凝縮パイプ5を出た冷媒は直接減圧装置8に至る。そして、冷媒は減圧装置8を経て冷却器9に流入し、そこで蒸発して冷却作用を発揮した後、圧縮機2に戻る。
【0021】
ここで、制御装置11は外気温度センサー13で検出された外気温度が、例えば+15℃〜+25℃の場合、流路切換弁7によって開口縁凝縮パイプ6の出口側配管6Aから出た冷媒を副キャピラリチューブ8Bに流入させる。即ち、負荷が差ほど大きくない通常運転時には、流路抵抗の小さい副キャピラリチューブ8Bにて冷媒を減圧した後、冷却器9に流す。これによって、圧縮機2の消費電力を低減させる。
【0022】
しかしながら、外気温度センサー13が検出する外気温度が前述の如く+25℃以上となると制御装置11は切換弁16により冷媒を開口縁凝縮パイプ6に流すようになる。この場合、制御装置11は副キャピラリチューブ8Bに冷媒を流している状態であっても、流路切換弁7によりキャピラリチューブ8Aに冷媒を流すように切り換える。
【0023】
係る制御を行うことによって、凝縮器全体の容量が増大された場合に、減圧装置8における高低圧差を確保し、冷却能力を維持することができるようになる。
【0024】
また、外気温度が例えば夏場などに+30℃以上となっても、制御装置11は流路切換弁7によって冷媒をキャピラリチューブ8Aに流入させる。即ち、高負荷時には流路抵抗の大成るキャピラリチューブ8Aにて冷媒を減圧することにより、冷却器9にて所要の冷凍能力を得る。
【0025】
尚、前記急冷スイッチ14が押された場合、制御装置11は一定期間圧縮機2を連続運転すると共に、同様にキャピラリチューブ8Aに冷媒を流すようにして急冷に必要な冷却能力を確保する。
【0026】
また、キャピラリチューブ8Bに冷媒を流している状態で、外気温が例えば+5℃以下などに低下すると、減圧装置8の入口で冷媒が殆ど液化してしまう状況になる。係る場合も制御装置11は流路切換弁7により流路をキャピラリチューブ8Aに切り換え、所定の高低圧差を得ることにより、冷却能力を維持する。
【0027】
次に、図3に他の減圧装置8を示している。この場合、流路切換弁7の一方の出口には前記副キャピラリチューブ8Bが2本直列に接続され、手前の副キャピラリチューブ8Bにはバイパス配管15が並列に接続されて流路切換弁7の他方の出口に接続される。
【0028】
そして、通常はバイパス配管15から下流側の副キャピラリチューブ8Bに冷媒を流し、前述の如き高負荷時などには冷媒を手前の副キャピラリチューブ8Bから下流の副キャピラリチューブ8Bへに流すことによって、同様の流路抵抗の制御を行う。
【0029】
また、図4は更に他の減圧装置8を示している。この場合は流路切換弁7の二つの出口に副キャピラリチューブ8B、8Bを接続し、通常は両方に冷媒を流すと共に、前述の如き高負荷時などには片方のみに冷媒を流す。これによっても、同様の流路抵抗制御が達成される。
【0030】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫において、凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて容量変更手段により凝縮器の容量を変更し、流路切換手段により各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、制御装置は、通常運転時には流路切換手段にて各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とし、外気温度が所定の低い値に低下した場合は減圧装置の流路抵抗を大とするので、負荷が差ほど大きくない通常運転時には減圧装置の流路抵抗を小として圧縮機の消費電力を削減することができるようになる。
【0031】
そして、その状態から外気温度が所定の高い値に上昇した場合には、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とするので、減圧装置における高低圧差を確保し、冷却能力を維持することができるようになる。また、外気温度が所定の低い値に低下した場合にも減圧装置の流路抵抗を大とするので、負荷の状況に関わらず所定の高低圧差を得て冷却能力を安定的に維持することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の冷蔵庫に設けられた冷媒回路図である。
【図2】 本発明の冷蔵庫に設けられた減圧装置の拡大図である。
【図3】 他の減圧装置の拡大図である。
【図4】 もう一つの他の減圧装置の拡大図である。
【符号の説明】
1 冷却装置
2 圧縮機
3 ディップコンデンサ
4 主凝縮器
5 外箱内面凝縮パイプ
6 開口縁凝縮パイプ
6A 配管
7 流路切換弁
8 減圧装置
8A キャピラリチューブ
8B 副キャピラリチューブ
9 冷却器
11 制御装置
12 庫内温度センサー
13 外気温度センサー
14 急冷スイッチ
15 バイパス配管
16 切換弁

Claims (1)

  1. 圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫において、
    前記凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、前記減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて前記容量変更手段により前記凝縮器の容量を変更し、前記流路切換手段により前記各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、前記制御装置は、通常運転時には前記流路切換手段にて前記各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、前記減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から前記外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、前記容量変更手段により前記凝縮器の容量を増大させ、且つ、前記減圧装置の流路抵抗を大とし、前記外気温度が所定の低い値に低下した場合は前記減圧装置の流路抵抗を大とすることを特徴とする冷蔵庫。
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