JP6197176B2 - refrigerator - Google Patents
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本発明は、防露パイプを切り換える切換バルブを有し、一部の防露パイプを不使用としながら冷凍サイクルを運転することにより、防露パイプに起因する熱負荷量を低減する冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator having a switching valve for switching a dew proof pipe and reducing a heat load caused by the dew proof pipe by operating a refrigeration cycle while not using some of the dew proof pipe. is there.
省エネルギーの観点から、家庭用冷蔵庫においては、防露パイプを切り換える切換バルブを有し、一部の防露パイプを不使用としながら冷凍サイクルを運転することにより、防露パイプに起因する熱負荷量を低減する冷蔵庫がある。これは、冷蔵庫周囲の温度及び湿度が比較的低い軽負荷条件において、一部の防露パイプを一時的に不使用とし、筐体の表面が発汗しない程度に防露パイプとその周辺の温度を下げることで筐体内部に伝熱する侵入熱量を低減するものであり、結果として冷蔵庫の熱負荷量を削減して省エネルギー化を図るものである。 From the viewpoint of energy saving, household refrigerators have a switching valve that switches dew-proof pipes, and by operating the refrigeration cycle while not using some of the dew-proof pipes, the heat load caused by the dew-proof pipes There is a refrigerator to reduce the. This is because, in light load conditions where the temperature and humidity around the refrigerator are relatively low, some of the dew-proof pipes are temporarily disabled, and the temperature of the dew-proof pipes and their surroundings is set to such an extent that the housing surface does not sweat. By lowering, the amount of intrusion heat transferred to the inside of the casing is reduced, and as a result, the heat load of the refrigerator is reduced to save energy.
さらに、一時的に不使用とする複数の防露パイプをそれぞれキャピラリチューブを介して蒸発器に接続する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これは、一時的に不使用となった防露パイプ内を低圧に維持することで、使用中に内部に滞留している冷媒を回収するものであり、結果として冷媒循環量の低下を回避することで、冷凍サイクル効率の低下を抑制するものである。 Furthermore, a configuration has been proposed in which a plurality of dew-proof pipes that are temporarily unused are connected to an evaporator via capillary tubes, respectively (see, for example, Patent Document 1). This is to keep the inside of the dew protection pipe, which is temporarily not used, at a low pressure, thereby recovering the refrigerant staying inside during use, and as a result, avoiding a decrease in the circulation rate of the refrigerant Thus, a decrease in the refrigeration cycle efficiency is suppressed.
以下、図面を参照しながら従来の冷蔵庫を説明する。 Hereinafter, a conventional refrigerator will be described with reference to the drawings.
図4は従来の冷蔵庫の縦断面図、図5は従来の冷蔵庫の冷凍サイクル構成図、図6は従来の冷蔵庫の流路切換バルブの動作を示した図である。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a conventional refrigerator, FIG. 5 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of the conventional refrigerator, and FIG. 6 is a diagram showing the operation of the flow path switching valve of the conventional refrigerator.
図4および図5において、冷蔵庫11は、筐体12、扉13、筐体12を支える脚14、筐体12の下部に設けられた下部機械室15、筐体12の上部に配置された冷蔵室17、筐体12の下部に配置された冷凍室18を有している。また、冷凍サイクルを構成する部品として、下部機械室15に収められた圧縮機56、冷凍室18の背面側に収められた蒸発器20、下部機械室15内に収められた主凝縮器21を有している。また、下部機械室15を仕切る隔壁22、隔壁22に取り付けられ主凝縮器21を空冷するファン23、圧縮機56の上部に設置された蒸発皿57、下部機械室15の底板25を有している。
4 and 5, the
また、底板25に設けられた複数の吸気口26、下部機械室15の背面側に設けられた排出口27、下部機械室15の排出口27と筐体12の上部を繋ぐ連通風路28を有している。ここで、下部機械室15は隔壁22によって2室に分けられ、ファン23の風上側に主凝縮器21、風下側に圧縮機56と蒸発皿57を収めている。
Also, a plurality of
また、冷凍サイクルを構成する部品として、主凝縮器21の下流側に位置し、冷凍室18の開口部周辺の筐体12の外表面と熱結合された防露パイプ60、防露パイプ60の下流側に位置し、循環する冷媒を乾燥するドライヤ37、ドライヤ37と蒸発器20を結合し、循環する冷媒を減圧する絞り44を有している。そして、防露パイプ60を一時的に不使用とするために、防露パイプ60の上流側を分岐する流路切換バルブ40、流路切換バルブ40と蒸発器20の間を防露パイプ60と並列に接続するバイパス回路61、ドライヤ39、絞り45を有する。
Further, as the components constituting the refrigeration cycle, the dew-
また、蒸発器20で発生する冷気を冷蔵室17と冷凍室18に供給する蒸発器ファン5
0、冷凍室18に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパー51、冷蔵室17に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパー52、冷蔵室17に冷気を供給するダクト53、冷凍室18の温度を検知するFCC温度センサ54、冷蔵室17の温度を検知するPCC温度センサ55、蒸発器20の温度を検知するDEF温度センサ58を有している。
Further, the evaporator fan 5 that supplies the cold air generated in the
0, a
以上のように構成された従来の冷蔵庫について以下にその動作を説明する。 The operation of the conventional refrigerator configured as described above will be described below.
ファン23、圧縮機56、蒸発器ファン50をともに停止している冷却停止状態(以下、この動作を「OFFモード」という)において、FCC温度センサ54の検知する温度が所定値のFCC_ON温度まで上昇するか、あるいは、PCC温度センサ55の検知する温度が所定値のPCC_ON温度まで上昇すると、冷凍室ダンパー51を閉とし、冷蔵室ダンパー52を開として、圧縮機56とファン23、蒸発器ファン50を駆動する(以下、この動作を「PC冷却モード」という)。
In the cooling stop state in which all of the
PC冷却モードにおいては、ファン23の駆動によって、隔壁22で仕切られた下部機械室15の主凝縮器21側が負圧となり複数の吸気口26から外部の空気を吸引し、圧縮機56と蒸発皿57側が正圧となり下部機械室15内の空気を複数の排出口27から外部へ排出する。
In the PC cooling mode, when the
一方、圧縮機56から吐出された冷媒は、主凝縮器21で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、防露パイプ60へ供給される。防露パイプ60を通過した冷媒は冷凍室18の開口部を暖めながら、筐体12を介して外部に放熱して凝縮する。防露パイプ60を通過した液冷媒は、ドライヤ37で水分除去され、絞り44で減圧されて蒸発器20で蒸発しながら冷蔵室17の庫内空気と熱交換して冷蔵室17を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機56に還流する。
On the other hand, the refrigerant discharged from the
ここで、流路切換バルブ40の動作について説明する。
Here, the operation of the flow
図6において、p1、p2、p3は冷凍サイクルの稼動区間を示し、q1、q2は冷凍サイクルの停止区間を示す。区間p1、区間p2、区間p3の各区間において、圧縮機56を運転するとともに、流路切換バルブ40を切り換えて防露パイプ60を断続的に使用する。また、図6において、防露パイプ60で暖められる冷凍室18の開口部の代表温度を筐体の表面温度として示している。流路切換バルブ40の動作「開閉」は防露パイプ60側の流路を開とし、バイパス61側の流路を閉とすることで、主凝縮器21の冷媒を防露パイプ60に流す。同様に、「閉開」は防露パイプ60側の流路を閉とし、バイパス61側の流路を開とすることで、主凝縮器21の冷媒をバイパス61に流すとともに、防露パイプ60内に滞留している冷媒を蒸発器20へ回収する。また、「閉閉」は防露パイプ60側の流路を閉とし、バイパス61側の流路を閉とすることで、圧縮機56が停止する区間q1、区間q2において主凝縮器21の冷媒が蒸発器20に圧力差で流入することを防止するものである。
In FIG. 6, p1, p2, and p3 indicate operating sections of the refrigeration cycle, and q1 and q2 indicate stop sections of the refrigeration cycle. In each of the sections p1, p2, and p3, the
このように従来の冷蔵庫においては、冷凍サイクルの稼動中に防露パイプ60とバイパス61を交互に切り換えることにより、防露パイプ60によって暖められる筐体の表面温度を低下させて侵入熱量を低減する。このとき、防露パイプ60を使用する時間rと使用しない時間sを固定して、1区間に複数回の切換を実施することで、防露パイプ60の不使用割合を制御し、防露パイプ60によって暖められる筐体の表面温度の平均値が所定のレベルになるように調整する。例えば、湿度センサ(図示せず)によって検知された冷蔵庫周囲の湿度に基づいて前記した防露パイプ60を使用する時間rと使用しない時間sとの割合を調整することにより、湿度が高い場合は防露パイプ60を使用する時間rを増やして筐体の表面温度を上げるとともに、湿度が低い場合は防露パイプ60を使用する時間
rを減らして筐体の表面温度を下げることで、発汗防止と省エネルギーを両立させることができる。
As described above, in the conventional refrigerator, the surface temperature of the casing heated by the
PC冷却モード中に、FCC温度センサ54の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降上昇するとともに、PCC温度センサ55の検知する温度が所定値のPCC_OFF温度まで下降すると、OFFモードに遷移する。
During the PC cooling mode, when the temperature detected by the FCC
また、PC冷却モード中に、FCC温度センサ54の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度より高い温度を示すとともに、PCC温度センサ55の検知する温度が所定値のPCC_OFF温度まで下降すると、冷凍室ダンパー51を開とし、冷蔵室ダンパー52を閉として、圧縮機56とファン23、蒸発器ファン50を駆動する。以下、PC冷却と同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室18の庫内空気と蒸発器20を熱交換して冷凍室18を冷却する(以下、この動作を「FC冷却モード」という)。
In addition, when the temperature detected by the FCC
FC冷却モード中に、FCC温度センサ54の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降するとともに、PCC温度センサ55の検知する温度が所定値のPCC_ON温度以上を示すと、PC冷却モードに遷移する。
During the FC cooling mode, when the temperature detected by the FCC
また、FC冷却モード中に、FCC温度センサ54の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降するとともに、PCC温度センサ55の検知する温度が所定値のPCC_ON温度より低い温度を示すと、OFFモードに遷移する。
Further, when the temperature detected by the FCC
以上のように説明した動作によって、冷凍サイクルの稼動中に防露パイプ60とバイパス61を交互に切り換えることにより、防露パイプ60によって暖められる筐体の表面温度を低下させて侵入熱量を低減することにより、発汗防止性能を維持しながら省エネルギー化を図ることができる。
By the operation described above, by alternately switching between the dew-
しかしながら、従来の冷蔵庫の構成では、防露パイプ60とバイパス61を交互に切り換える際、特に、防露パイプ60を使用した後にバイパス61に切り換えて、防露パイプ60の内部に滞留する冷媒を回収する時に、防露パイプ60の内部で気化した冷媒が蒸発器20に流入することにより、冷凍サイクルの効率が低下して冷蔵庫の消費電力量が増大する原因となる。
However, in the conventional refrigerator configuration, when the dew-
従って、防露パイプ60とバイパス61の切換回数を削減するとともに、使用中に防露パイプ60の内部に滞留する冷媒量を抑制することが課題であった。
Accordingly, it has been a problem to reduce the number of times of switching between the dew-
本発明は、従来の課題を解決するもので、運転中の切換回数を抑制しながら発汗防止性能を維持するとともに、防露パイプ構成を改善することにより滞留する冷媒量を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the conventional problems, and while maintaining the antiperspiration performance while suppressing the number of switching during operation, it is an object of the present invention to suppress the amount of accumulated refrigerant by improving the dewproof pipe configuration. To do.
従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、少なくとも圧縮機、蒸発器、主凝縮器、防露パイプ、絞りを有する冷凍サイクルを備え、前記主凝縮器の下流側に接続した流路切換バルブと、前記流路切換バルブの下流側に並列に接続した複数の防露パイプと、前記防露パイプそれぞれの下流側に接続された絞りとを有し、前記冷凍サイクルが周囲温度及び湿度が所定より低い軽負荷条件で運転する場合は複数の前記防露パイプに交互に冷媒を流すもので、圧縮機の起動時に、圧縮機の直近の運転時間と停止時間を基に最も侵入熱量の大きい防露パイプの使用時間と不使用時間を決定し、最も侵入熱量の大きい防露パイプを圧縮機起動時に使用するか否かを切り換えるものである。 In order to solve the conventional problems, a refrigerator according to the present invention includes a refrigeration cycle having at least a compressor, an evaporator, a main condenser, a dew condensation pipe, and a throttle, and a flow path connected to the downstream side of the main condenser. A switching valve, a plurality of dew-proof pipes connected in parallel to the downstream side of the flow path switching valve, and a throttle connected to the downstream side of each of the dew-proof pipes, and the refrigeration cycle has an ambient temperature and humidity When operating under light load conditions lower than a predetermined value, the refrigerant flows alternately through the plurality of dew-proof pipes.When starting the compressor, the most intrusion heat amount is based on the most recent operation time and stop time of the compressor. The use time and non-use time of a large dew-proof pipe are determined, and whether to use the dew-proof pipe with the largest amount of intrusion heat at the start of the compressor is switched .
これによって、防露パイプの切換回数を削減するとともに、冷蔵庫周囲の湿度に基づいて前記した防露パイプを使用する時間と使用しない時間との割合を調整することにより、湿度が高い場合は筐体の表面温度を上げるとともに、湿度が低い場合は筐体の表面温度を下げることで、発汗防止と省エネルギーを両立させることができる。 This reduces the number of times the dew-proof pipe is switched, and adjusts the ratio between the time when the dew-proof pipe is used and the time when it is not used based on the humidity around the refrigerator. When the humidity is low, the surface temperature of the housing is lowered to reduce sweating and save energy.
また、従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、防露パイプ内の流れを略上昇流とすることを特徴とするものである。 Moreover, in order to solve the conventional problem, the refrigerator of the present invention is characterized in that the flow in the dew-proof pipe is substantially ascending.
これによって、使用中に防露パイプの内部に滞留する冷媒量を抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress the amount of refrigerant that stays inside the dew-proof pipe during use.
本発明の冷蔵庫は、防露パイプの切換回数を削減するとともに、使用中に防露パイプの内部に滞留する冷媒量を抑制することにより、発汗防止性能を維持しながらさらなる省エネルギー化を図ることができる。 The refrigerator of the present invention can reduce the number of times of switching of the dew-proof pipe and suppress the amount of refrigerant that stays inside the dew-proof pipe during use, thereby achieving further energy saving while maintaining anti-perspiration performance. it can.
第1の発明は、少なくとも圧縮機、蒸発器、主凝縮器、防露パイプ、絞りを有する冷凍サイクルを備え、前記主凝縮器の下流側に接続した流路切換バルブと、前記流路切換バルブの下流側に並列に接続した複数の防露パイプと、前記防露パイプそれぞれの下流側に接続された絞りとを有し、前記冷凍サイクルが周囲温度及び湿度が所定より低い軽負荷条件で運転する場合は複数の前記防露パイプに交互に冷媒を流すもので、圧縮機の起動時に、圧縮機の直近の運転時間と停止時間を基に最も侵入熱量の大きい防露パイプの使用時間と不使用時間を決定し、最も侵入熱量の大きい防露パイプを圧縮機起動時に使用するか否かを切り換えるものである。 A first aspect of the present invention includes a refrigeration cycle having at least a compressor, an evaporator, a main condenser, a dew proof pipe, and a throttle, and a flow path switching valve connected to the downstream side of the main condenser, and the flow path switching valve A plurality of dew-proof pipes connected in parallel to the downstream side of the dewatering pipe and a throttle connected to the downstream side of each of the dew-proof pipes, and the refrigeration cycle is operated under light load conditions where the ambient temperature and humidity are lower than predetermined. If you intended to flow refrigerant alternately to the plurality of anti-condensation pipe, when starting the compressor, the use of large anti-condensation pipe of the most entering heat based on the most recent operating time and stop time of the compressor time and not It determines the usage time and switches whether or not to use the dew-proof pipe with the largest amount of intrusion heat when starting up the compressor .
これによって、所定の防露パイプを使用する時間と使用しない時間との割合を調整することにより、発汗防止性能を維持しながら、防露パイプに起因する侵入熱量を抑制して省エネルギー化を図ることができる。 In this way, by adjusting the ratio between the time when the specified dew-proof pipe is used and the time when it is not used, while maintaining anti-perspiration performance, the amount of heat entering the dew-proof pipe is suppressed to save energy. Can do.
また、圧縮機を起動する毎に、最も侵入熱量の大きい防露パイプを圧縮機起動時に使用するか否かを切り換えるものである。 In addition , every time the compressor is started, whether or not to use the dew-proof pipe with the largest amount of intrusion heat is switched at the time of starting the compressor.
これによって、切換回数を削減しても所定の防露パイプを使用する時間と使用しない時間との割合を調整することにより発汗防止性能を維持することができ、防露パイプの切換に起因する冷凍サイクルの効率低下を抑制して省エネルギー化を図ることができる。 As a result, even if the number of times of switching is reduced, the perspiration prevention performance can be maintained by adjusting the ratio between the time when the predetermined dew-proof pipe is used and the time when it is not used. It is possible to save energy by suppressing a reduction in cycle efficiency.
通常、発汗防止性能を維持するために、侵入熱量の大きい防露パイプを使用する時間比率を冷蔵庫周囲の温湿度環境によって調整する必要がある。従来の冷蔵庫においては、防露パイプの切り換え順序を固定し、侵入熱量の大きい防露パイプを使用する時間と使用しない時間を圧縮機運転時間よりも著しく短く設定して、圧縮機の運転中に頻繁に切り換えることで侵入熱量の大きい防露パイプを使用する時間比率を調整している。 Usually, in order to maintain perspiration prevention performance, it is necessary to adjust the time ratio of using a dew-proof pipe with a large amount of intrusion heat according to the temperature and humidity environment around the refrigerator. In conventional refrigerators, the order of switching the dew-proof pipes is fixed, and the time to use and not to use the dew-proof pipes with a large amount of intrusion heat is set to be significantly shorter than the compressor operation time. By switching frequently, the time ratio for using a dew-proof pipe with a large amount of intrusion heat is adjusted.
しかしながら、侵入熱量の大きい防露パイプを圧縮機の運転中に頻繁に切り換えると、防露パイプ内に滞留する冷媒を回収する際に冷凍サイクルの効率が低下して、侵入熱量を
抑制して得られる省エネルギー効果を相殺することとなる。そこで、第2の発明においては、圧縮機を起動する毎に、最も侵入熱量の大きい防露パイプを圧縮機起動時に使用するか否かを切り換えることで、所定の防露パイプを使用する時間と使用しない時間を圧縮機の運転時間と同等程度に設定することができ、切換回数を削減することができる。
However, if the dew-proof pipe with a large amount of intrusion heat is switched frequently during operation of the compressor, the efficiency of the refrigeration cycle is reduced when the refrigerant staying in the dew-proof pipe is recovered, and the intrusion heat amount is suppressed. This will offset the energy saving effect. Therefore, in the second invention, every time the compressor is started, by switching whether or not to use the dew-proof pipe with the largest amount of intrusion heat at the time of starting the compressor, The unused time can be set to the same level as the operation time of the compressor, and the number of switching times can be reduced.
また、圧縮機の起動時に、圧縮機の直近の運転時間と停止時間を基に最も侵入熱量の大きい防露パイプの使用時間と不使用時間を決定するものである。 Further , when the compressor is started, the usage time and non-use time of the dew-proof pipe having the largest amount of intrusion heat are determined based on the latest operation time and stop time of the compressor.
これによって、冷蔵庫の運転状態の変動に合わせて、防露パイプの使用時間と不使用時間の合計を圧縮機の直近の運転時間と停止時間と同程度に調整することができ、発汗防止性能を維持しながら最低限の切換回数を実現することができる。 As a result, the total usage time and non-use time of the dew-proof pipe can be adjusted to the same level as the most recent operation time and stop time of the compressor according to fluctuations in the operating state of the refrigerator, and the anti-perspiration performance can be improved. A minimum number of switching times can be realized while maintaining.
第2の発明は、第1の発明において、上部機械室と下部機械室とを備え、前記上部機械室に前記圧縮機を配置するとともに、前記下部機械室に前記流路切換バルブを配置するものである。 According to a second invention, in the first invention, an upper machine room and a lower machine room are provided, the compressor is arranged in the upper machine room, and the flow path switching valve is arranged in the lower machine room. It is.
これによって、流路切換バルブの接続配管と圧縮機の共振を抑制することにより、冷蔵庫の騒音を低減することができる。 Thereby, the noise of the refrigerator can be reduced by suppressing the resonance between the connecting pipe of the flow path switching valve and the compressor.
第3の発明は、第2の発明において、複数の防露パイプの合流点を上部機械室に配置するとともに、前記防露パイプの流れ方向を略上方とするものである。
According to a third invention, in the second invention, the confluence of a plurality of dew prevention pipes is arranged in the upper machine room, and the flow direction of the dew prevention pipes is substantially upward.
これによって、複数の防露パイプの流れ方向を一方向とすることで防露パイプに滞留する冷媒量を低減することができ、防露パイプの内部に滞留した冷媒を回収する際に生じる冷凍サイクルの効率低下を抑制することができる。 This makes it possible to reduce the amount of refrigerant that stays in the dew prevention pipe by making the flow direction of the plurality of dew prevention pipes one direction, and the refrigeration cycle that occurs when collecting the refrigerant that stays in the dew prevention pipe The efficiency drop can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the same reference numerals are given to the same components as those of the conventional example, and detailed description thereof will be omitted. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における冷蔵庫の縦断面図、図2は本発明の実施の形態1における冷蔵庫のサイクル構成図、図3は実施の形態1における冷蔵庫の流路切換バルブの動作を示した図である。
(Embodiment 1)
1 is a longitudinal sectional view of a refrigerator according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a cycle configuration diagram of the refrigerator according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 3 is an operation of a flow path switching valve of the refrigerator according to Embodiment 1. FIG.
図1および図2において、冷蔵庫11は、筐体12、扉13、筐体12を支える脚14、筐体12の下部に設けられた下部機械室15、筐体12の上部に設けられた上部機械室16、筐体12の上部に配置された冷蔵室17、筐体12の下部に配置された冷凍室18を有する。また、冷凍サイクルを構成する部品として、上部機械室16に収められた圧縮機19、冷凍室18の背面側に収められた蒸発器20、下部機械室15内に収められた主凝縮器21を有している。また、下部機械室15を仕切る隔壁22、隔壁22に取り付けられ主凝縮器21を空冷するファン23、隔壁22の風下側に設置された蒸発皿24、下部機械室15の底板25を有している。
In FIG. 1 and FIG. 2, the
ここで、圧縮機19は可変速圧縮機であり、20〜80rpsから選択された6段階の回転数を使用する。これは、配管などの共振を避けながら、圧縮機19の回転数を低速〜高速の6段階に切り換えて冷凍能力を調整するためである。圧縮機19は、起動時は低速で運転し、冷蔵室17あるいは冷凍室18を冷却するための運転時間が長くなるに従って増速する。これは、最も高効率な低速を主として使用するとともに、高外気温や扉開閉な
どによる冷蔵室17あるいは冷凍室18の負荷の増大に対して、適切な比較的高い回転数を使用するためである。このとき、冷蔵庫11の冷却運転モードとは独立に、圧縮機19の回転数を制御するが、蒸発温度が高く比較的冷凍能力が大きいPC冷却モードの起動時の回転数をFC冷却モードよりも低く設定してもよい。また、冷蔵室17あるいは冷凍室18の温度低下に伴って、圧縮機19を減速しながら冷凍能力を調整してもよい。
Here, the
また、底板25に設けられた複数の吸気口26、下部機械室15の背面側に設けられた排出口27、下部機械室15の排出口27と上部機械室16を繋ぐ連通風路28を有している。ここで、下部機械室15は隔壁22によって2室に分けられ、ファン23の風上側に主凝縮器21、風下側に蒸発皿24を収めている。
In addition, a plurality of
また、冷凍サイクルを構成する部品として、主凝縮器21の下流側に位置し、循環する冷媒を乾燥するドライヤ38、ドライヤ38の下流側に位置し、冷媒の流れを制御する流路切換バルブ40、流路切換バルブ40の下流側に位置し、冷凍室18の開口部周辺の筐体12の外表面と熱結合された防露パイプA41、防露パイプA41と並列に流路切換バルブ40の下流側に位置し、筐体12の背面に接して放熱する防露パイプB42を有している。流路切換バルブ40は、防露パイプA41と防露パイプB42それぞれ単独の冷媒の流れを開閉制御することができる。防露パイプB42は防露パイプA41と略同等の内容積と放熱能力を有し筐体12の背面に接して放熱するとともに、真空断熱材43と重複して配置することで筐体12内部への伝熱、すなわち侵入熱量を抑制している。また、防露パイプA41と防露パイプB42は、それぞれ絞りA44と絞りB45を介して蒸発器20に接続している。
Further, as components constituting the refrigeration cycle, the refrigerant is positioned on the downstream side of the
ここで、流路切換バルブ40は下部機械室15に収められ、上部機械室16にある圧縮機19の振動に起因する配管の共振を抑制している。また、流路切換バルブ40を筐体12の下部に配置し、圧縮機19を筐体12の上部に配置するとともに、防露パイプA41及び防露パイプB42内の流路をトラップ構造がほとんどない略上昇流とすることで、使用中に内部に滞留する冷媒量を削減することができる。また、防露パイプA41は、防露パイプB42に比べて侵入熱量が大きく、筐体12の熱負荷を増大しているが、冷蔵庫11の周囲が高湿度環境となる場合に合わせて冷凍室18の開口部周辺の結露を防止するために必要な放熱量に設計されている。
Here, the flow
また、蒸発器20で発生する冷気を冷蔵室17と冷凍室18に供給する蒸発器ファン30、冷凍室18に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパー31、冷蔵室17に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパー32、冷蔵室17に冷気を供給するダクト33、冷凍室18の温度を検知するFCC温度センサ34、冷蔵室17の温度を検知するPCC温度センサ35、蒸発器20の温度を検知するDEF温度センサ36を有している。ここで、ダクト33は冷蔵室17と上部機械室16が隣接する壁面に沿って形成され、ダクト33を通過する冷気の一部を冷蔵室の中央付近から排出するとともに、冷気の多くは上部機械室16が隣接する壁面を冷却しながら通過した後に冷蔵室17の上部から排出する。
In addition, an
以上のように構成された実施の形態1の冷蔵庫について以下にその動作を説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。 The operation of the refrigerator according to the first embodiment configured as described above will be described below, but the same reference numerals are given to the same components as those of the conventional example, and the detailed description thereof will be omitted.
ファン23、圧縮機19、蒸発器ファン30をともに停止している冷却停止状態(以下、この動作を「OFFモード」という)において、FCC温度センサ34の検知する温度が所定値のFCC_ON温度まで上昇するか、あるいは、PCC温度センサ35の検知する温度が所定値のPCC_ON温度まで上昇すると、冷凍室ダンパー31を閉とし、冷蔵室ダンパー32を開として、圧縮機19とファン23、蒸発器ファン30を駆動する(以下、この動作を「PC冷却モード」という)。
In a cooling stop state in which all of the
PC冷却モードにおいては、ファン23の駆動によって、隔壁22で仕切られた下部機械室15の主凝縮器21側が負圧となり複数の吸気口26から外部の空気を吸引し、蒸発皿24側が正圧となり下部機械室15内の空気を複数の排出口27から外部へ排出する。
In the PC cooling mode, when the
一方、圧縮機19から吐出された冷媒は、主凝縮器21で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、ドライヤ38で水分除去され、流路切換バルブ40を介して防露パイプA41あるいは防露パイプB42へ供給される。防露パイプA41を通過した冷媒は冷凍室18の開口部を暖めながら、筐体12を介して外部に放熱して凝縮した後、絞り44で減圧されて蒸発器20で蒸発しながら冷蔵室17の庫内空気と熱交換して冷蔵室17を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機19に還流する。一方、防露パイプB42を通過した冷媒は筐体12の背面を介して外部に放熱して凝縮した後、絞り45で減圧されて蒸発器20で蒸発しながら冷蔵室17の庫内空気と熱交換して冷蔵室17を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機19に還流する。
On the other hand, the refrigerant discharged from the
ここで、流路切換バルブ40の動作について説明する。
Here, the operation of the flow
図3において、g1、g2、g3は冷凍サイクルの稼動区間を示し、h1、h2は冷凍サイクルの停止区間を示す。区間g1、区間g2、区間g3の各区間において、圧縮機19を運転するとともに、流路切換バルブ40を切り換えて防露パイプA41あるいは防露パイプB42を交互に使用する。流路切換バルブ40の動作「開閉」は防露パイプA41側の流路を開とし、防露パイプB42側の流路を閉とすることで、主凝縮器21の冷媒を防露パイプA41に流すとともに、防露パイプB42内に滞留している冷媒を蒸発器20へ回収する。同様に、「閉開」は防露パイプA41側の流路を閉とし、防露パイプB42側の流路を開とすることで、主凝縮器21の冷媒を防露パイプB42に流すとともに、防露パイプA41内に滞留している冷媒を蒸発器20へ回収する。「閉閉」は防露パイプA41側の流路を閉とし、防露パイプB42側の流路を閉とすることで、圧縮機19が停止する区間q1、区間q2において主凝縮器21の冷媒が蒸発器20に圧力差で流入することを防止するものである。
In FIG. 3, g1, g2, and g3 indicate operating sections of the refrigeration cycle, and h1 and h2 indicate stop sections of the refrigeration cycle. In each of the sections g1, g2, and g3, the
また、図3において、防露パイプA41で暖められる冷凍室18の開口部の代表温度を筐体の表面温度として示している。冷凍サイクルの稼動区間の最初に使用する防露パイプを稼動区間毎に切り換えるとともに、防露パイプA41を使用する時間Kと、防露パイプB42を使用する時間Lとを制御し、防露パイプA41によって暖められる筐体の表面温度の平均値が所定のレベルになるように調整する。例えば、湿度センサ(図示せず)によって検知された冷蔵庫周囲の湿度に基づいて前記した時間Kと時間Lとの割合を調整することにより、湿度が高い場合は防露パイプA41を使用する時間Kを増やして筐体の表面温度を上げるとともに、湿度が低い場合は防露パイプB42を使用する時間Lを増やして筐体の表面温度を下げることで、発汗防止と省エネルギーを両立させることができる。
Moreover, in FIG. 3, the representative temperature of the opening part of the
このように、冷凍サイクルの稼動区間の最初に使用する防露パイプを稼動区間毎に切り換えることにより、時間K及び時間Lを冷凍サイクルの稼動区間と同等程度に設定することができ、冷凍サイクルの稼動区間中の切換回数を1回程度まで削減することができる。なお、冷凍サイクルの稼動区間中の切換回数を削減するため、時間Kと時間Lの和が冷凍サイクルの稼動区間と同程度か、あるいは稼動区間よりも大きくなるように調整することが望ましい。また、圧縮機の起動時に、直近の冷凍サイクルの稼動区間と停止区間を基に時間Kと時間Lを決定することにより、冷凍サイクルの稼働率の変動に合わせて、発汗防止性能を維持しながら最低限の切換回数を実現することができる。 Thus, by switching the dew-proof pipe used at the beginning of the operating section of the refrigeration cycle for each operating section, the time K and the time L can be set to the same level as the operating section of the refrigeration cycle. It is possible to reduce the number of times of switching during the operation section to about once. In order to reduce the number of times of switching in the operating section of the refrigeration cycle, it is desirable to adjust so that the sum of time K and time L is approximately the same as or larger than the operating section of the refrigeration cycle. In addition, while starting the compressor, by determining the time K and time L based on the operation section and the stop section of the most recent refrigeration cycle, while maintaining the anti-perspiration performance according to the fluctuation of the operation rate of the refrigeration cycle A minimum number of switching times can be realized.
さらに、防露パイプA41と同等の放熱能力を有し、真空断熱材43と重複して配置し
て侵入熱量を抑制した防露パイプB42を交互に使用することにより、防露パイプA41に起因する侵入熱量を抑制するとともに、防露パイプA41を不使用状態にした場合に放熱能力を維持することができ、放熱能力低下に伴う冷凍サイクル効率の低下を回避することができる。また、防露パイプA41及び防露パイプB42内の流路を略上昇流とし、滞留する冷媒量を削減することにより、流路切換バルブ40を切り換えて防露パイプA41あるいは防露パイプB42を交互に使用する際に生じる不使用配管内の冷媒回収にかかる負荷を低減することができる。
Furthermore, by using alternately the dew-proof pipes B42 that have the same heat dissipation capability as the dew-proof pipes A41 and that are arranged overlapping with the vacuum
PC冷却モード中に、FCC温度センサ34の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降上昇するとともに、PCC温度センサ35の検知する温度が所定値のPCC_OFF温度まで下降すると、OFFモードに遷移する。
During the PC cooling mode, when the temperature detected by the
また、PC冷却モード中に、FCC温度センサ34の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度より高い温度を示すとともに、PCC温度センサ35の検知する温度が所定値のPCC_OFF温度まで下降すると、冷凍室ダンパー31を開とし、冷蔵室ダンパー32を閉として、圧縮機19とファン23、蒸発器ファン30を駆動する。以下、PC冷却と同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室18の庫内空気と蒸発器20を熱交換して冷凍室18を冷却する(以下、この動作を「FC冷却モード」という)。
In addition, when the temperature detected by the
FC冷却モード中に、FCC温度センサ34の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降するとともに、PCC温度センサ35の検知する温度が所定値のPCC_ON温度以上を示すと、PC冷却モードに遷移する。
During the FC cooling mode, when the temperature detected by the
また、FC冷却モード中に、FCC温度センサ34の検知する温度が所定値のFCC_OFF温度まで下降するとともに、PCC温度センサ35の検知する温度が所定値のPCC_ON温度より低い温度を示すと、OFFモードに遷移する。
Further, when the temperature detected by the
以上のように、本発明の冷蔵庫は、主凝縮器21の下流側に流路切換バルブ40を介して防露パイプA41と防露パイプB42を並列接続するとともに、圧縮機19を起動する毎に、最も侵入熱量の大きい防露パイプA41を圧縮機19の起動時に使用するか否かを切り換えることで、防露パイプA41の切換回数を削減するとともに、冷蔵庫周囲の温湿度環境に基づいて防露パイプA41を使用する時間Kと使用しない時間Lとの割合を調整することにより、例えば、湿度が高い場合は筐体12の表面温度を上げるとともに、湿度が低い場合は筐体12の表面温度を下げることで、発汗防止と省エネルギーを両立させることができる。
As described above, the refrigerator of the present invention connects the dew-proof pipe A41 and the dew-proof pipe B42 in parallel via the flow
また、本発明の冷蔵庫は、最も侵入熱量の大きい防露パイプA41内の流れを略上昇流とすることにより、使用中に防露パイプA41の内部に滞留する冷媒量を抑制することができ、発汗防止性能を維持しながらさらなる省エネルギー化を図ることができる。 In addition, the refrigerator of the present invention can suppress the amount of refrigerant staying inside the dew prevention pipe A41 during use by making the flow in the dew prevention pipe A41 having the largest amount of intrusion heat a substantially upward flow. Further energy savings can be achieved while maintaining antiperspirant performance.
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、主凝縮器の下流側に流路切換バルブを介して複数の防露パイプを並列接続することで、冷蔵庫の設置環境や運転状態によって防露パイプ発汗防止性能を維持しながら省エネルギー化を図ることができるので、業務用冷蔵庫など他の冷凍冷蔵応用商品にも適用できる。 As described above, in the refrigerator according to the present invention, a plurality of dew prevention pipes are connected in parallel via the flow path switching valve on the downstream side of the main condenser, so that the dew prevention pipe sweats depending on the installation environment and operation state of the refrigerator. Since energy conservation can be achieved while maintaining the prevention performance, it can also be applied to other refrigerated products such as commercial refrigerators.
11 冷蔵庫
12 筐体
13 扉
14 脚
15 下部機械室
16 上部機械室
17 冷蔵室
18 冷凍室
19 圧縮機
20 蒸発器
21 主凝縮器
22 隔壁
23 ファン
24 蒸発皿
25 底板
30 蒸発器ファン
31 冷凍室ダンパー
32 冷蔵室ダンパー
33 ダクト
34 FCC温度センサ
35 PCC温度センサ
36 DEF温度センサ
38 ドライヤ
40 流路切換バルブ
41 防露パイプA
42 防露パイプB
43 真空断熱材
44 絞りA
45 絞りB
DESCRIPTION OF
42 Dew prevention pipe B
43
45 Aperture B
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