JP6846599B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機が停止した後に、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温することにより、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator that reduces the output of an electric heater for defrosting by heating the evaporator by flowing high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle into the evaporator due to a pressure difference after the compressor is stopped. is there.
省エネルギーの観点から、家庭用冷蔵庫においては、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温するエネルギーを利用して、除霜用電気ヒータの出力を削減する冷蔵庫がある。これは、圧縮機が停止した後でも冷凍サイクルの凝縮器内部に貯留する高圧冷媒が外気温度付近に維持される一方、蒸発器が−30〜−20℃の低温状態にあるため、高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入する量を増大させたり、流入する高圧冷媒のエンタルピーを増大させて流入する熱量を増大させることで、除霜用電気ヒータの出力を積極的に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, in household refrigerators, the high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle flows into the evaporator due to the pressure difference and uses the energy to heat the evaporator to reduce the output of the electric heater for defrosting. There is. This is because the high-pressure refrigerant stored inside the condenser of the refrigeration cycle is maintained near the outside air temperature even after the compressor is stopped, while the evaporator is in a low temperature state of -30 to -20 ° C. By increasing the amount of heat flowing into the evaporator due to the pressure difference, or by increasing the enthalpy of the inflowing high-pressure refrigerant to increase the amount of heat flowing in, the output of the defrosting electric heater is positively reduced to save energy. It is intended.
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は従来の冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。 FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a conventional refrigerator, FIG. 5 is a refrigerating cycle configuration diagram of the conventional refrigerator, and FIG. 6 is a diagram showing control during defrosting 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。
In FIGS. 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。
Further, 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62を有している。そして、蒸発器20を除霜する際に、防露パイプ60の出口を閉塞する二方弁61、蒸発器20を加熱する除霜ヒータ(図示せず)を有する。
Further, as a component 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50、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
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 (hereinafter, this operation is referred to as "OFF mode") in which 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, by driving 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を通過する冷媒は冷凍室18の開口部を暖めながら、筐体12を介して放熱して凝縮する。防露パイプ60で凝縮した液冷媒は、二方弁61を通過した後ドライヤ37で水分除去され、絞り62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
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)。
Further, during the PC cooling mode, 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, during the FC cooling mode, when the temperature detected by the FCC
ここで、図6に基づいて従来の冷蔵庫の除霜時の制御について説明する。 Here, the control at the time of defrosting of the conventional refrigerator will be described with reference to FIG.
圧縮機56の積算運転時間が所定時間に達すると、蒸発器20の着霜を加温して融解する除霜モードに移行する。除霜モードの区間pにおいて、まず、冷凍室18の温度上昇を抑制するために、FC冷却モードと同様に冷凍室18を所定時間冷却する。次に、区間qにおいて、圧縮機56を運転しながら二方弁61を閉塞することによって、ドライヤ37及び蒸発器20に滞留する冷媒を主凝縮器21と防露パイプ60へ回収する。そして、区間rにおいて、圧縮機56を停止することで圧縮機56内部の高圧側と低圧側を仕切るバルブ(図示せず)などのシール部を介して、主凝縮器21と防露パイプ60に回収された高圧冷媒を蒸発器20に逆流させることで、圧縮機56の廃熱でさらに加熱された高圧冷媒を利用して蒸発器20を加温する。その後、区間sにおいて、蒸発器20に取り付けられた除霜ヒータ(図示せず)に通電して除霜を完了する。そして、区間tにおいて、二方弁61を開放して冷凍サイクル内を均圧して、区間uから通常運転を再開する。
When the cumulative operating time of the
以上のように説明した動作によって、冷凍サイクルの高圧冷媒及び圧縮機の廃熱を利用して蒸発器を加温することにより、除霜ヒータの電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 By the operation described above, the electric energy of the defrost heater can be reduced by heating the evaporator using the high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the waste heat of the compressor, and the energy saving of the refrigerator can be achieved. Can be planned.
しかしながら、従来の冷蔵庫の構成では、圧縮機56を停止することで圧縮機56を介して、回収された高圧冷媒を蒸発器20に逆流させることにより、高圧冷媒を用いて圧縮機56の廃熱を回収して蒸発器20の加温に利用できる反面、圧縮機56内部の高圧側と低圧側を仕切るバルブなどのシール部の漏れによる逆流を利用しているため、蒸発器20に流入する冷媒量が減少し、除霜ヒータの電力量を十分削減することができない原因となる。
However, in the conventional refrigerator configuration, by stopping the
従って、回収された高圧冷媒を蒸発器20の除霜に利用する際に、高圧冷媒が蒸発器20に流入する際の流路抵抗を維持することが課題であった。
Therefore, when the recovered high-pressure refrigerant is used for defrosting the
本発明は、従来の課題を解決するもので、回収された高圧冷媒を蒸発器20の除霜に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することを目的とする。
The present invention solves the conventional problems, and an object of the present invention is to suppress fluctuations in flow path resistance when the recovered high-pressure refrigerant is used for defrosting the
従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、蒸発器に加えて、冷凍室の開口部周辺と熱結合された防露パイプに滞留する冷媒も同時に回収して主凝縮器に回収するとともに、回収された高圧冷媒を蒸発器の除霜に利用する際に、バイパス回路を介して蒸発器に供給することを特徴とするものである。 In order to solve the conventional problems, in the refrigerator of the present invention, in addition to the evaporator, the refrigerant staying in the dew-proof pipe heat-bonded to the vicinity of the opening of the freezer is also recovered at the same time and recovered in the main condenser. At the same time, when the recovered high-pressure refrigerant is used for defrosting the evaporator, it is characterized in that it is supplied to the evaporator via a bypass circuit.
これによって、回収された高圧冷媒を蒸発器の除霜に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を削減することができる。 As a result, when the recovered high-pressure refrigerant is used for defrosting the evaporator, the amount of electric power of the defrost heater can be reduced by suppressing the fluctuation of the flow path resistance.
本発明の冷蔵庫は、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 In the refrigerator of the present invention, the amount of electric power of the defrost heater can be reduced by collecting the refrigerant in the refrigeration cycle in the main condenser and using it for heating the evaporator, thereby saving energy in the refrigerator. Can be done.
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接続した防露パイプと、前記防露パイプと並列に前記流路切換バルブの下流側に接続したバイパスを有し、前記圧縮機を運転中に前記流路切換バルブを全閉することで前記蒸発器及び前記防露パイプ内の滞留冷媒を回収した後、前記圧縮機を停止するとともに前記流路切換バルブをバイパス側に開放することで回収した前記滞留冷媒を前記蒸発器に供給することで除霜し、その所定時間後、除霜ヒータに通電するものである。 The first invention comprises a refrigeration cycle having at least a compressor, an evaporator, a main condenser, and a dew-proof pipe, and a flow path switching valve connected to the downstream side of the main condenser and a flow path switching valve downstream of the flow path switching valve. By having a dew-proof pipe connected to the side and a bypass connected to the downstream side of the flow path switching valve in parallel with the dew-proof pipe, the flow path switching valve is fully closed while the compressor is in operation. After recovering the retained refrigerant in the evaporator and the dew-proof pipe, the recovered refrigerant is supplied to the evaporator by stopping the compressor and opening the flow path switching valve to the bypass side. The defrosting heater is energized after a predetermined time.
これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、流路抵抗の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を安定的に削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 As a result, when the refrigerant in the refrigeration cycle is recovered in the main condenser and used for heating the evaporator, the fluctuation of the flow path resistance is suppressed, thereby stably reducing the electric energy of the defrost heater. It is possible to save energy in the refrigerator.
第2の発明は、第1の発明において、前記バイパスの出口と前記防露パイプの出口の間に接続された流路抵抗を有し、前記流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を蒸発器に供給しながら蒸発器を除霜する際に、バイパス内の圧力を防露パイプ内よりも高い圧力に維持するものである。 The second invention has, in the first invention, a flow path resistance connected between the outlet of the bypass and the outlet of the dew-proof pipe, and the flow path switching valve is opened to the bypass side to provide a high-pressure refrigerant. When defrosting the evaporator while supplying the evaporator, the pressure in the bypass is maintained at a higher pressure than in the dew-proof pipe.
これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、流路抵抗と高圧圧力の変動を抑制することで、除霜ヒータの電力量を安定的に削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 As a result, when the refrigerant in the refrigeration cycle is recovered in the main condenser and used for heating the evaporator, fluctuations in flow path resistance and high-pressure pressure are suppressed, thereby stabilizing the electric energy of the defrost heater. It is possible to reduce the energy consumption of the refrigerator.
第3の発明は、第1または第2のいずれかの発明において、バイパス経路の一部と筐体を熱結合する熱交換部と、前記熱交換部と流路切換バルブの間に設けた抵抗器とを有し、流路切換バルブをバイパス側に開放して高圧冷媒を蒸発器に供給しながら蒸発器を除霜する際に、筐体の蓄熱を利用して前記高圧冷媒を加温するものである。 The third invention is the resistance provided between the heat exchange section that thermally couples a part of the bypass path and the housing, and the heat exchange section and the flow path switching valve in either the first or second invention. When the evaporator is defrosted while supplying the high-pressure refrigerant to the evaporator by opening the flow path switching valve to the bypass side, the high-pressure refrigerant is heated by utilizing the heat storage of the housing. It is a thing.
これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、抵抗器を通過させて冷媒の温度を主凝縮器より下げた後に、周囲温度に近い筐体の蓄熱を回収して冷媒のエンタルピーを増大させてから蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量をさらに削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 As a result, when the refrigerant in the refrigeration cycle is recovered in the main condenser and used for heating the evaporator, the temperature of the refrigerant is lowered from that of the main condenser by passing through a resistor, and then the casing close to the ambient temperature. By recovering the heat storage of the body to increase the enthalpy of the refrigerant and then using it for heating the evaporator, the electric energy of the defrost heater can be further reduced, and the energy saving of the refrigerator can be achieved.
第4の発明は、第3の発明において、バイパス経路の一部と筐体を熱結合する熱交換部を筐体の背面に設けたものである。 The fourth invention is the third invention in which a heat exchange portion for heat-bonding a part of the bypass path and the housing is provided on the back surface of the housing.
これによって、冷凍サイクル内の冷媒を主凝縮器に回収して蒸発器の加温に利用する際に、抵抗器を通過させて冷媒の温度を主凝縮器より下げた後に、筐体及び背面と接する壁や周囲の大気と熱交換することで周囲温度に近い筐体を含む周囲の蓄熱を回収して冷媒のエンタルピーを増大させてから蒸発器の加温に利用することで、除霜ヒータの電力量をさらに削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。 As a result, when the refrigerant in the refrigeration cycle is collected in the main condenser and used for heating the evaporator, the temperature of the refrigerant is lowered from that of the main condenser by passing through a resistor, and then the housing and the back surface are used. By exchanging heat with the wall in contact with the surrounding air and the surrounding air, the heat storage in the surroundings including the housing close to the ambient temperature is recovered to increase the enthalpy of the refrigerant, and then it is used to heat the evaporator to heat the defrost heater. The amount of electric power can be further reduced, and the energy saving of the refrigerator can be achieved.
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 configurations as those of the conventional example will be designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The present invention is not limited to this embodiment.
(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における冷蔵庫の除霜時の制御を示した図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the refrigerator according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cycle configuration diagram of the refrigerator according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is a figure shown.
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。なお、上部機械室16は、ベースパネル16a、カバーパネル16bおよび補強部材16cで構成されている。また、冷凍サイクルを構成する部品として、上部機械室16内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 FIGS. 1 and 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。
Further, it has 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41、防露パイプ41と蒸発器20を接続する絞り(流路抵抗)42、防露パイプ41と並列に流路切換バルブ40の下流側と蒸発器20を接続するバイパス43、バイパス43の経路内で筐体12と熱結合する熱交換部44、熱交換部44の上流にありバイパス43の経路内を通過する冷媒の圧力を低下させる抵抗器45を有している。ここで、熱交換部44は筐体12の背面にアルミ箔テープで貼り付けられており、筐体12の背面を介して筐体12及び筐体12の背面が接する周辺構造物(図示せず)あるいは周囲空気(図示せず)が有する蓄熱を回収することができる。これは、略外気温に維持された主凝縮器21内の冷媒がバイパス43を通過する際に、抵抗器45にて減圧されて外気温より低温となることで、略外気温にある筐体12及び筐体12の背面が接する周辺構造物(図示せず)あるいは周囲空気(図示せず)との温度差が生じて、その熱容量分だけ蓄熱を回収することができるものである。また、流路切換バルブ40は、防露パイプ40とバイパス43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。通常、流路切換バルブ40は主凝縮器21から防露パイプ40への流路を開、主凝縮器21からバイパス43への流路を閉の状態を維持しており、後に説明する除霜時のみ流路の開閉を行う。
Further, as a component constituting the refrigeration cycle, a 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。
Further, the
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 of the first embodiment configured as described above will be described below, but the same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and 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 the cooling stop state (hereinafter, this operation is referred to as "OFF mode") in which 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, by driving 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41へ供給される。防露パイプ41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を介して放熱して凝縮した後、絞り(流路抵抗)42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
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30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)。
Further, during the PC cooling mode, 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, during the FC cooling mode, when the temperature detected by the
ここで、実施の形態1の冷蔵庫の除霜時の制御について説明する。 Here, the control at the time of defrosting the refrigerator of the first embodiment will be described.
図3において、流路切換バルブ40の状態「開閉」は、主凝縮器21から防露パイプ41への流路を開放して、主凝縮器21からバイパス43への流路を閉塞することを意味する。また、流路切換バルブ40の状態「閉開」は、主凝縮器21から防露パイプ41への流路を閉塞して、主凝縮器21からバイパス43への流路を開放することを意味する。流路切換バルブ40の状態「閉閉」は、主凝縮器21から防露パイプ41への流路を閉塞して、主凝縮器21からバイパス43への流路を閉塞することを意味する。
In FIG. 3, the state “open / close” of the flow
圧縮機19の積算運転時間が所定時間に達すると、蒸発器20の着霜を加温して融解する除霜モードに移行する。除霜モードの区間aにおいて、まず、冷凍室18の温度上昇を抑制するために、FC冷却モードと同様に冷凍室18を所定時間冷却する。次に、区間bにおいて、圧縮機19を運転しながら流路切換バルブ40を全閉することによって、主凝縮器21から防露パイプ41とバイパス43への流路を共に閉塞して防露パイプ41と蒸発器20、及びバイパス43に滞留する冷媒を主凝縮器21へ回収する。そして、区間cにおいて、圧縮機19を停止するとともに、流路切換バルブ40を切換えて主凝縮器21からバイパス43への流路を開放することで、抵抗器45及びバイパス43を介して主凝縮器21に回収された高圧冷媒を蒸発器20に供給する。このとき、で筐体12の背面を介して筐体12及び筐体12の背面が接する周辺構造物(図示せず)あるいは周囲空気(図示せず)が有する蓄熱によって、熱交換部44を通過する冷媒が加温されて、冷媒の乾き度が増大する。これは、区間bにおいて高圧冷媒が主凝縮器21に回収される際に外気に放熱して大部分が凝縮するためである。従って、区間cにおいて高圧冷媒が熱交換部44で加温されずに蒸発器20に供給される場合に比べて、外気温度に維持された高圧冷媒の顕熱に加えて凝縮潜熱による熱量を蒸発器20に加えることができる。次に、区間dにおいて、蒸発器20に取り付けられた除霜ヒータ(図示せず)に通電して除霜を完了する。除霜の完了はDEF温度センサ36が所定温度に達したことで判断する。そして、区間eにおいて、流路切換バルブ40を切換えて主凝縮器21からバイパス43への流路を閉塞するとともに、主凝縮器21から防露パイプ41への流路を開放して冷凍サイクル内を均圧し、区間fから通常運転を再開する。
When the cumulative operating time of the
以上のように、実施の形態1の冷蔵庫は、除霜の際に蒸発器20及び防露パイプ41に滞留する冷媒を主凝縮器21に回収し、圧縮機19と熱結合する熱交換部44を有するバイパス43を介して蒸発器20に高圧冷媒を供給して蒸発器20を加温することにより、除霜ヒータ(図示せず)の電力量を削減することができ、冷蔵庫の省エネルギー化を図ることができる。
As described above, the refrigerator of the first embodiment collects the refrigerant staying in the
なお、実施の形態1の冷蔵庫では、主凝縮器21は強制空冷タイプの凝縮器としたが、筐体12の側面や背面に熱結合される防露パイプを用いてもよい。冷蔵室17や冷凍室18の開口部周辺と熱結合される防露パイプと異なり、筐体12の側面や背面に熱結合される防露パイプは圧縮機19が停止中でも外気温度近傍に維持されるので、主凝縮器21として利用しても同様の効果が期待できる。
In the refrigerator of the first embodiment, the
なお、実施の形態1の冷蔵庫では、熱交換部44を筐体12の背面に設けて、筐体12の背面が接する周辺構造物(図示せず)あるいは周囲空気(図示せず)が有する蓄熱を利用したが、熱交換部44を筐体12の側面や天面などに設けても筐体12の蓄熱を利用する点では同様の効果が期待できる。また、実施の形態1の冷蔵庫では、主凝縮器21と熱的に独立して熱交換部44を設けたが、主凝縮器21の一部を筐体12の側面や背面に熱結合される防露パイプで代替するとともに、熱交換部44と熱結合してもよい。主凝縮器21の一部と熱交換部44を熱結合することで、除霜時に外気温より低温となる熱交換部44を通常運転開始時に速やかに昇温することができるので、熱交換部44及び周辺部に結露が発生することを抑制することができる。
In the refrigerator of the first embodiment, the
なお、実施の形態1の冷蔵庫では、除霜の際に高圧冷媒を防露パイプ41と絞り(流路抵抗)42を経由せずに蒸発器20へ直接供給することで、圧縮機19が停止した際に主凝縮器21よりも低温となる防露パイプ41の影響で高圧冷媒の温度が低下することを回避したが、除霜の進行により蒸発器20の温度が防露パイプ41よりも高くなると、絞り(流路抵抗)42を介して高圧冷媒が蒸発器20から防露パイプ41へ逆流する可能性があるので、防露パイプ41の出口から蒸発器20の入口の経路内に逆流を防止する逆止弁や二方弁を設けてもよい。
In the refrigerator of the first embodiment, the
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、蒸発器及び防露パイプに滞留する冷媒を主凝縮器に回収し、冷凍サイクル内の高圧冷媒が圧力差により蒸発器に流入して蒸発器を加温するエネルギーを利用して、除霜用電気ヒータの出力を削減す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, the refrigerant staying in the evaporator and the dew-proof pipe is collected in the main condenser, and the high-pressure refrigerant in the refrigeration cycle flows into the evaporator due to the pressure difference to add the evaporator. Since the output of the electric heater for defrosting can be reduced by using the heating energy, it can be applied to other refrigerating and refrigerating applied products such as commercial refrigerators.
11 冷蔵庫
12 筐体
15 下部機械室
16 上部機械室
16a ベースパネル
16b カバーパネル
16c 補強部材
19 圧縮機
20 蒸発器
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
40 流路切換バルブ
41 防露パイプ
42 絞り(流路抵抗)
43 バイパス
44 熱交換部
45 抵抗器
11
43
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