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JP7442045B2 - refrigerator - Google Patents
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Description

本開示は、冷蔵庫に関する。 The present disclosure relates to refrigerators.

特許文献1は、除霜を行う冷蔵庫を開示する。この冷蔵庫は、圧縮機の出口と、蒸発器に配設される除霜パイプとを接続する経路を設け、圧縮機から吐出される高温の冷媒を除霜パイプに供給して除霜を行う。 Patent Document 1 discloses a refrigerator that performs defrosting. This refrigerator has a path connecting the outlet of the compressor and a defrosting pipe disposed in the evaporator, and performs defrosting by supplying high-temperature refrigerant discharged from the compressor to the defrosting pipe.

特許文献2は、同じく除霜を行う冷蔵庫を開示する。この冷蔵庫は、四方弁を用いて蒸発器と庫外凝縮器の経路を入換え、圧縮機から吐出される高温の冷媒を蒸発器に供給して除霜を行うとともに、庫外凝縮器で蒸発させてから圧縮機に還流する。 Patent Document 2 discloses a refrigerator that also performs defrosting. This refrigerator uses a four-way valve to switch the paths between the evaporator and external condenser, supplying high-temperature refrigerant discharged from the compressor to the evaporator for defrosting, and evaporating it in the external condenser. After that, it is refluxed to the compressor.

特開昭58-024774号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-024774 特開2018-004170号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-004170

本開示は、ユーザが不快に感じる音の発生を抑制すると共に、除霜中の庫内昇温抑制により除霜後の再冷却量を低減できる冷蔵庫を提供する。 The present disclosure provides a refrigerator that can suppress the generation of sounds that are unpleasant to the user and can reduce the amount of recooling after defrosting by suppressing the temperature rise inside the refrigerator during defrosting.

本開示における冷蔵庫は、圧縮機と、第1の凝縮器と、第2の凝縮器と、蒸発器とを少なくとも備えた冷凍サイクルを有し、冷凍サイクルは、第1の凝縮器の下流側で、冷気を生成するために冷媒を蒸発器に供給する冷却経路と、冷媒を加熱し、加熱された冷媒を蒸発器に供給して除霜を行う除霜経路とに分岐され、冷却経路を流れる冷媒は、第2の凝縮器を通過したうえで蒸発器に供給され、除霜経路を流れる冷媒は、圧縮機から第1の凝縮器に冷媒が供給される経路と熱交換することで加熱され、除霜経路と熱結合した蒸発器を加温すると共に除霜経路内で放熱した冷媒は、蒸発器の下流側に設けられた加温側蒸発器で蒸発した後圧縮機に戻るようにした。 The refrigerator according to the present disclosure includes a refrigeration cycle including at least a compressor, a first condenser, a second condenser, and an evaporator, and the refrigeration cycle is located downstream of the first condenser. The cooling path is divided into a cooling path that supplies refrigerant to the evaporator to generate cold air, and a defrosting path that heats the refrigerant and supplies the heated refrigerant to the evaporator for defrosting. The refrigerant is supplied to the evaporator after passing through the second condenser, and the refrigerant flowing through the defrosting route is heated by exchanging heat with the route through which refrigerant is supplied from the compressor to the first condenser. The refrigerant heats the evaporator that is thermally connected to the defrosting path, and the refrigerant that radiates heat in the defrosting path is returned to the compressor after being evaporated in the heating side evaporator installed downstream of the evaporator. .

本開示における冷蔵庫は、冷媒の凝縮熱を除霜に利用しつつ、ユーザが不快に感じる音の発生を抑制すると共に、除霜中の庫内昇温抑制により除霜後の再冷却量を低減できる。 The refrigerator according to the present disclosure uses the condensation heat of the refrigerant for defrosting, suppresses the generation of noise that makes the user uncomfortable, and reduces the amount of recooling after defrosting by suppressing the temperature rise inside the refrigerator during defrosting. can.

また、冷蔵庫の機械部から低温の空気が吐出されないため冷蔵庫周辺での結露発生の懸念もない。且つ、除霜中にも圧縮機を止めることがなく冷蔵室内の冷却運転を行えるため、庫内温度変動を抑制し生鮮食品等の品質劣化を抑制できる。 Furthermore, since low-temperature air is not discharged from the mechanical parts of the refrigerator, there is no fear of condensation forming around the refrigerator. In addition, since the refrigerator compartment can be cooled without stopping the compressor even during defrosting, it is possible to suppress internal temperature fluctuations and suppress quality deterioration of fresh foods and the like.

実施の形態1における冷蔵庫の縦断面図Vertical cross-sectional view of the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の第1および第2の機械室の構成図Configuration diagram of first and second machine rooms of the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の冷凍サイクル構成図Refrigeration cycle configuration diagram of refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の冷却運転時のモリエル線図Mollier diagram during cooling operation of the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の除霜運転時のモリエル線図Mollier diagram during defrosting operation of the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の冷却室内構成図Configuration diagram of cooling chamber of refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の蒸発器の斜視図A perspective view of the evaporator of the refrigerator in Embodiment 1 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A diagram showing control during defrosting of the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態1における冷蔵庫の除霜時のフローチャートFlowchart when defrosting the refrigerator in Embodiment 1 実施の形態2における冷蔵庫の冷凍サイクル構成図Refrigeration cycle configuration diagram of a refrigerator in Embodiment 2 実施の形態2における冷蔵庫の除霜時の制御を示した図A diagram showing control during defrosting of a refrigerator in Embodiment 2

(本開示の基礎となった知見等)
蒸発器に付着した霜を融解する除霜機能を備える冷蔵庫が知られている。除霜機能は、蒸発器の下方に除霜ヒータを設け、この除霜ヒータに通電することで霜を融解する除霜が一般的である。一方、特許文献1には、圧縮機の出口と、蒸発器に配設される除霜パイプとを接続する経路を設け、圧縮機から吐出される高温の冷媒を除霜パイプに供給して除霜を行う冷蔵庫が開示されている。特許文献1の冷蔵庫は、圧縮機の熱を除霜に利用できる。
(Findings, etc. that formed the basis of this disclosure)
Refrigerators are known that have a defrosting function that melts frost that has adhered to an evaporator. The defrosting function is generally performed by providing a defrosting heater below the evaporator and melting the frost by energizing the defrosting heater. On the other hand, Patent Document 1 provides a path that connects the outlet of the compressor and a defrosting pipe installed in the evaporator, and supplies high-temperature refrigerant discharged from the compressor to the defrosting pipe to defrost it. A refrigerator that performs frosting is disclosed. The refrigerator of Patent Document 1 can use the heat of the compressor for defrosting.

また、特許文献2には、四方弁を用いて蒸発器と庫外凝縮器の経路を入換え、圧縮機から吐出される高温の冷媒を蒸発器に供給して除霜を行うとともに、庫外凝縮器で蒸発させてから圧縮機に還流する冷蔵庫が開示されている。特許文献1の冷蔵庫と同様に、特許文献2の冷蔵庫は圧縮機の熱を除霜に利用できる。 In addition, Patent Document 2 discloses that a four-way valve is used to switch the paths between the evaporator and the external condenser, supply high-temperature refrigerant discharged from the compressor to the evaporator for defrosting, and A refrigerator is disclosed that evaporates in a condenser and then returns to a compressor. Similar to the refrigerator of Patent Document 1, the refrigerator of Patent Document 2 can use the heat of the compressor for defrosting.

しかしながら、上記特許文献1に開示された従来の冷蔵庫の構成では、除霜時に三方弁を用いて冷媒の流路を除霜パイプに切り換えるが、三方弁を流れる冷媒の流速が速いため、三方弁や蒸発器において音が発生し、冷蔵庫の近くのユーザは、この音を不快に感じるという課題があった。 However, in the configuration of the conventional refrigerator disclosed in Patent Document 1, a three-way valve is used to switch the refrigerant flow path to the defrost pipe during defrosting, but since the flow rate of the refrigerant flowing through the three-way valve is fast, the three-way valve There was a problem in that the noise generated in the refrigerator and the evaporator was unpleasant for users who lived near the refrigerator.

また、特許文献2に開示された従来の冷蔵庫の構成では、除霜時に庫外凝縮器で発生する冷気によって冷蔵庫の周辺で結露が発生する懸念が生じると共に、庫内で冷媒が回収した凝縮熱を蒸発熱として外部放出するため除霜中は冷蔵庫として機能していないこととなる。 In addition, in the conventional refrigerator configuration disclosed in Patent Document 2, there is a concern that condensation may occur around the refrigerator due to cold air generated in the external condenser during defrosting, and condensation heat recovered by the refrigerant inside the refrigerator The refrigerator is not functioning as a refrigerator during defrosting because it is released externally as heat of evaporation.

さらに摂氏16℃以下等の低外気においては、通常、機械室のファンを運転しない。これは冷媒の過凝縮や圧縮機オイル粘度の増加による冷却システム効率低下を抑えるためであり、特許文献2に開示された冷蔵庫の構成では、除霜時に庫外凝縮器で発生する冷気によって機械室内の温度が低下し冷却効率が低下することで電力量が増加してしまうという課題があった。 Furthermore, in low outside air temperatures such as 16 degrees Celsius or lower, the fan in the machine room is usually not operated. This is to suppress a decrease in cooling system efficiency due to overcondensation of the refrigerant or an increase in compressor oil viscosity.In the refrigerator configuration disclosed in Patent Document 2, the cold air generated in the external condenser during defrosting causes the inside of the machine to cool. There was a problem in that the temperature of the system decreased and the cooling efficiency decreased, resulting in an increase in power consumption.

また一般に、除霜中は圧縮機の運転を停止し、蒸発器の下方に設けられた除霜ヒータに通電することで除霜を行うが、除霜中は冷却運転を停止しているため庫内の温度が外気温によって上昇していき、冷蔵庫内部に保存されている食品温度も上昇していくこととなる。さらに、除霜終了後は除霜中に昇温した温度上昇分も含めて冷却運転する必要がある、という課題があった。 Generally, during defrosting, the compressor operation is stopped and defrosting is performed by energizing the defrosting heater installed below the evaporator, but since cooling operation is stopped during defrosting, the The temperature inside the refrigerator increases with the outside temperature, and the temperature of the food stored inside the refrigerator also increases. Furthermore, there is a problem in that after defrosting is completed, it is necessary to carry out a cooling operation that takes into account the temperature increase that occurred during defrosting.

発明者らは、以上のような課題があることを発見し、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。 The inventors discovered that there were the above problems, and in order to solve the problems, they came up with the subject matter of the present disclosure.

そこで、本開示は、ユーザが不快に感じる音の発生を抑制すると共に、除霜中の冷蔵庫の庫内温度上昇を抑制して、除霜後の再冷却量も低減した冷蔵庫を提供する。 Accordingly, the present disclosure provides a refrigerator that suppresses the generation of sounds that make users uncomfortable, suppresses the rise in internal temperature of the refrigerator during defrosting, and reduces the amount of recooling after defrosting.

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。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed explanation than necessary may be omitted. For example, detailed explanations of well-known matters or redundant explanations of substantially the same configurations may be omitted.

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。 The accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter recited in the claims.

(実施の形態1)
以下、図1~図8を用いて、実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 will be described below using FIGS. 1 to 8.

[1-1.構成]
図1、2において、本実施の形態における冷蔵庫100は、冷蔵室101、仕切り100aで冷蔵室101と仕切られると共にその下部に設けられた冷凍室102、冷蔵庫100の上部背面に設けられた第1の機械室103、冷蔵庫100の背面下部に設けられた第2の機械室104とを有する。
[1-1. composition]
In FIGS. 1 and 2, the refrigerator 100 according to the present embodiment includes a refrigerator compartment 101, a freezer compartment 102 that is partitioned from the refrigerator compartment 101 by a partition 100a and is provided in the lower part of the refrigerator compartment 101, and a The refrigerator 100 has a machine room 103 and a second machine room 104 provided at the bottom of the back of the refrigerator 100.

第1の機械室103には、冷凍サイクル150を構成する部品として、圧縮機105、能力調整用凝縮器133、第1の機械室ファン116、吸入管126を有する。 The first machine room 103 includes a compressor 105, a capacity adjustment condenser 133, a first machine room fan 116, and a suction pipe 126 as components of the refrigeration cycle 150.

第2の機械室104には、隔壁108によって2つの区画に分割されている。隔壁108には、第1の凝縮器107を空冷する第2の機械室ファン109が設けられている。第2の機械室ファン109の風上側に第1の凝縮器107が収容されていて、第2の機械室ファン109の風下側に蒸発皿110が収容されている。また、第2の機械室104には流路切り換えバルブ122が配設してある。 The second machine room 104 is divided into two compartments by a partition wall 108. A second machine room fan 109 that air-cools the first condenser 107 is provided in the partition wall 108 . A first condenser 107 is housed on the windward side of the second machine room fan 109, and an evaporation plate 110 is housed on the leeward side of the second machine room fan 109. Further, a flow path switching valve 122 is provided in the second machine room 104.

冷凍室102の背面には、冷却室117が配置されており、冷却室117の中には冷気を生成する蒸発器106と、蒸発器106の上方に位置し蒸発器106で生成された冷気を冷蔵室101と冷凍室102に供給する冷却ファン111と、蒸発器106の下方に位置し蒸発器106に付着した霜を溶かして除霜するための除霜手段として除霜ヒータ120が設けてある。 A cooling chamber 117 is arranged on the back side of the freezing chamber 102, and inside the cooling chamber 117 there is an evaporator 106 that generates cold air, and an evaporator 106 located above the evaporator 106 that generates the cold air generated by the evaporator 106. A cooling fan 111 supplies the refrigerator compartment 101 and the freezing compartment 102, and a defrosting heater 120 is provided below the evaporator 106 as a defrosting means for melting and defrosting the frost attached to the evaporator 106. .

本実施の形態では、除霜ヒータ120はガラス管ヒータ(図示せず)としている。除霜手段としては、様々なものがあり、例えばパイプヒータや面ヒータなども一般的に使用される。さらに冷却室117には、冷凍室102に供給される冷気の遮断や、風量を調整するための冷凍室ダンパー112が収容されている。 In this embodiment, the defrosting heater 120 is a glass tube heater (not shown). There are various types of defrosting means, and for example, pipe heaters and surface heaters are commonly used. Furthermore, the cooling chamber 117 accommodates a freezing chamber damper 112 for blocking cold air supplied to the freezing chamber 102 and adjusting the air volume.

蒸発器106は、フィンアンドチューブ式を用いており、蒸発器106の入口パイプ部分(図示せず)に蒸発器106の温度を検出するための温度センサ115を設置している。本実施の形態では、温度センサ115を入口パイプ部分に設置しているが、除霜時の霜残りが防止できるように除霜時の温度昇温が最も遅い部分に設置するとよい。 The evaporator 106 uses a fin-and-tube type, and a temperature sensor 115 for detecting the temperature of the evaporator 106 is installed at an inlet pipe portion (not shown) of the evaporator 106. In this embodiment, the temperature sensor 115 is installed at the inlet pipe portion, but it is preferable to install it at a portion where the temperature rise during defrosting is slowest so as to prevent frost from remaining during defrosting.

また、冷蔵室101には、冷蔵室101に冷気を供給する冷蔵室ダクト113と、冷蔵室101に供給される冷気量を角度調節や遮断等で調整するための冷蔵室ダンパー114が収容されている。冷蔵室ダンパー114の開閉動作は、冷蔵室温度センサ(図示せず)の検知温度によって制御される。冷蔵室ダクト113内には加温側蒸発器131と、加温側蒸発器131の上方に加温側蒸発器ファン134を配設している。 Furthermore, the refrigerator compartment 101 accommodates a refrigerator compartment duct 113 that supplies cold air to the refrigerator compartment 101, and a refrigerator compartment damper 114 that adjusts the amount of cold air supplied to the refrigerator compartment 101 by adjusting the angle, shutting off, etc. There is. The opening/closing operation of the refrigerator compartment damper 114 is controlled by the temperature detected by a refrigerator compartment temperature sensor (not shown). A heating side evaporator 131 and a heating side evaporator fan 134 are disposed in the refrigerator compartment duct 113 and above the heating side evaporator 131.

次に図3、図4A、図4Bを用いて、冷蔵庫100の冷凍サイクル150を説明する。図4A、4Bのいずれも、縦軸が絶対圧力(kPa)で横軸が比エンタルピー(kg/kg)で表されたモリエル線図である。各々、任意の瞬間における状態を概略的に示しており、配管内の圧力損失影響等の細かい部分は無視している。 Next, the refrigeration cycle 150 of the refrigerator 100 will be explained using FIGS. 3, 4A, and 4B. Both FIGS. 4A and 4B are Mollier diagrams in which the vertical axis is absolute pressure (kPa) and the horizontal axis is specific enthalpy (kg/kg). Each diagram schematically shows the state at any given moment, and ignores details such as the influence of pressure loss within the piping.

圧縮機105から吐出された冷媒は、能力調整用凝縮器133及び第1の凝縮器107で外気と熱交換を行い、一部の気体を残して凝縮する。第1の凝縮器107を通過した冷媒は、ドライヤ121によって水分が除去され、流路切り換えバルブ122に流入する。 The refrigerant discharged from the compressor 105 exchanges heat with the outside air in the capacity adjustment condenser 133 and the first condenser 107, and is condensed with some gas left behind. The refrigerant that has passed through the first condenser 107 has moisture removed by a dryer 121 and then flows into a flow path switching valve 122 .

流路切り換えバルブ122に流入する冷媒は、液相冷媒と気相冷媒が混在する2相状態である。流路切り換えバルブ122によって、冷媒の流路は、冷却経路151と除霜経路152とに分岐する。冷却経路151は、冷気を生成するために冷媒を蒸発器106に供給する経路である。一方、除霜経路152は、冷媒を加熱し、加熱した冷媒を蒸発器106に供給することで除霜を行う経路である。 The refrigerant flowing into the flow path switching valve 122 is in a two-phase state in which liquid phase refrigerant and gas phase refrigerant coexist. The flow path switching valve 122 branches the refrigerant flow path into a cooling path 151 and a defrosting path 152 . Cooling path 151 is a path that supplies refrigerant to evaporator 106 to generate cold air. On the other hand, the defrosting path 152 is a path that performs defrosting by heating a refrigerant and supplying the heated refrigerant to the evaporator 106.

まず、冷却経路151について説明する。冷却経路151は、冷却運転時であり図4Aのモリエル線図で表される。冷却経路151は、図4Aのa点において圧縮機105から吐出された冷媒が、流路切り換えバルブ122から第2の凝縮器123に冷媒が流れる経路であり、第2の凝縮器123は、冷蔵庫100の扉(冷蔵室101の扉101aと冷凍室102の扉102aのいずれか、又は、両方)が冷蔵庫本体に接する部分の本体側内側に這わされている。 First, the cooling path 151 will be explained. The cooling path 151 is during the cooling operation and is represented by the Mollier diagram in FIG. 4A. The cooling path 151 is a path through which the refrigerant discharged from the compressor 105 at point a in FIG. 4A flows from the flow path switching valve 122 to the second condenser 123. A door 100 (one or both of the door 101a of the refrigerator compartment 101 and the door 102a of the freezer compartment 102) is placed inside the main body side of the part that contacts the refrigerator main body.

第2の凝縮器123を通過する冷媒は、外部に放熱することで冷蔵庫100の扉101a、102aや庫内の仕切り100aを温め、冷蔵庫100の扉101a、102aやそれらに装着しているパッキン(図示せず)で結露が発生することを防止する。 The refrigerant passing through the second condenser 123 heats the doors 101a and 102a of the refrigerator 100 and the partition 100a inside the refrigerator by radiating heat to the outside. (not shown) to prevent condensation from forming.

b点で第2の凝縮器123を通過して液化した冷媒は、第1の絞り124によって減圧され、c点から蒸発器106で蒸発する。その後、冷媒が蒸発器106で蒸発することで冷気が生成され、この冷気が冷蔵室101と冷凍室102の冷却に利用される。蒸発器106を通過した冷媒は、吸入管126を介してd点で圧縮機105に戻る。 The refrigerant that has passed through the second condenser 123 at point b and is liquefied is depressurized by the first throttle 124 and evaporated in the evaporator 106 from point c. Thereafter, the refrigerant is evaporated in the evaporator 106 to generate cold air, and this cold air is used to cool the refrigerator compartment 101 and the freezer compartment 102. The refrigerant that has passed through the evaporator 106 returns to the compressor 105 at point d via the suction pipe 126.

次に、除霜経路152について説明する。 Next, the defrosting path 152 will be explained.

除霜経路152は、除霜運転時であり図4Bのモリエル線図で表される。除霜経路152は、図4Bのe点において圧縮機105から吐出された冷媒が、流路切り換えバルブ122から第2の絞り127に冷媒が流れる経路である。f点で冷媒は第2の絞り127によって減圧され、g点で第2の絞り127を通過した冷媒は、第1の熱交換部128において、圧縮機105から第1の凝縮器107に冷媒が供給される経路と熱交換することで加熱され、気化する(h点)。 The defrosting route 152 is during defrosting operation and is represented by the Mollier diagram in FIG. 4B. The defrosting path 152 is a path through which the refrigerant discharged from the compressor 105 at point e in FIG. 4B flows from the flow path switching valve 122 to the second throttle 127. At point f, the refrigerant is depressurized by the second throttle 127, and at point g, the refrigerant that has passed through the second throttle 127 is transferred from the compressor 105 to the first condenser 107 in the first heat exchange section 128. It is heated and vaporized by exchanging heat with the supply path (point h).

そして、蒸発器106に供給された気化している冷媒が相変化によって凝縮して液化することで発生する凝縮潜熱により蒸発器106を加熱するため、i点からj点において蒸発器106の除霜が実現される。その後、k点から冷蔵室101に配置された加温側蒸発器131で蒸発器106で凝縮された冷媒を蒸発させることで、冷媒の状態を気相体状態にして、L点で圧縮機105へ戻している。これによって、圧縮機105に流入する冷媒が気相であるため、密度の高い液相や気液2相の状態で流入することを防止できるため、圧縮機105内の部品が故障の危険にさらされることは無い。 Since the evaporator 106 is heated by the latent heat of condensation generated when the vaporized refrigerant supplied to the evaporator 106 is condensed and liquefied due to a phase change, the evaporator 106 is defrosted from point i to point j. is realized. Thereafter, the refrigerant condensed in the evaporator 106 is evaporated in the heating side evaporator 131 disposed in the refrigerator compartment 101 from point k, and the state of the refrigerant is changed to a gaseous state. is returning to. Since the refrigerant flowing into the compressor 105 is in the gas phase, this prevents the refrigerant from flowing into the compressor 105 in a high-density liquid phase or in a two-phase gas-liquid state, which puts the components inside the compressor 105 at risk of failure. There's no chance of it happening.

次に、第1の熱交換部128について説明する。 Next, the first heat exchange section 128 will be explained.

第1の熱交換部128は、図4Bのg点からh点において、能力調整用凝縮器133、第1の凝縮器107で凝縮された冷媒を気化させている。 The first heat exchange section 128 vaporizes the refrigerant condensed in the capacity adjustment condenser 133 and the first condenser 107 from point g to point h in FIG. 4B.

本実施の形態では、第1の熱交換部128は、第2の絞り127から吐出された冷媒が流れる配管を、圧縮機105から第1の凝縮器107に冷媒が供給される配管の一部と例えば1m~2m程度の半田付けすることで、第1の熱交換部128を形成している。 In this embodiment, the first heat exchange unit 128 converts the pipe through which the refrigerant discharged from the second throttle 127 flows into a part of the pipe through which the refrigerant is supplied from the compressor 105 to the first condenser 107. For example, the first heat exchange section 128 is formed by soldering a distance of about 1 m to 2 m.

また、第1の熱交換部128を冷蔵庫100の筐体100bの外壁面100cに形成することで、鉄板で構成される筐体100bの顕熱を、除霜経路152における冷媒の加熱に利用できる。本実施の形態では、第1の熱交換部128を外壁面100cにアルミテープ(図示せず)で貼り付けている。 Furthermore, by forming the first heat exchange section 128 on the outer wall surface 100c of the housing 100b of the refrigerator 100, the sensible heat of the housing 100b made of an iron plate can be used to heat the refrigerant in the defrosting path 152. . In this embodiment, the first heat exchange section 128 is attached to the outer wall surface 100c with aluminum tape (not shown).

具体的に本実施の形態では、第1の熱交換部128において、圧縮機105から第1の凝縮器107に冷媒が供給される配管をΦ3.6mm、第2の絞り127から吐出された冷媒が流れる配管をΦ3.2mmとして、半田付けの熱交換長さを1.2mとしている。 Specifically, in the present embodiment, in the first heat exchange section 128, the pipe for supplying the refrigerant from the compressor 105 to the first condenser 107 has a diameter of 3.6 mm, and the refrigerant discharged from the second throttle 127 has a diameter of 3.6 mm. The piping through which the water flows is Φ3.2 mm, and the soldering heat exchange length is 1.2 m.

ここで、第2の絞り127から吐出された冷媒が流れる配管の径を大きくする方が流速も遅くなり、熱交換量が増加するが、第2の絞り127から吐出された冷媒が流れる配管の径を第1の凝縮器107に冷媒を供給する配管の径と同じかそれより小さくしていることで、第2の絞り127の抵抗と合わせて冷媒循環量を調整し、除霜経路152における第1の熱交換部128の入口部128aと出口部128bでの温度差が7K程度以上につくようにしている。これにより第1の熱交換部128の出口で冷媒は飽和蒸気線を越えて気相へと状態変化できる。 Here, increasing the diameter of the pipe through which the refrigerant discharged from the second throttle 127 flows will slow down the flow velocity and increase the amount of heat exchange. By making the diameter the same as or smaller than the diameter of the pipe that supplies refrigerant to the first condenser 107, the refrigerant circulation amount can be adjusted in conjunction with the resistance of the second throttle 127, and the The temperature difference between the inlet section 128a and the outlet section 128b of the first heat exchange section 128 is made to be about 7K or more. As a result, at the outlet of the first heat exchange section 128, the refrigerant can cross the saturated vapor line and change its state to the gas phase.

また、冷媒が能力調整用凝縮器133及び第1の凝縮器107を通過することで、冷媒の一部が液化して冷媒の体積が減少し、流路切り換えバルブ122を流れる冷媒の流速が遅くなる。冷凍サイクル150の中で凝縮配管内では、第1の凝縮器107の出口付近で冷媒の状態は2相域の中でも液相に近い状態となっている。 Furthermore, as the refrigerant passes through the capacity adjustment condenser 133 and the first condenser 107, a part of the refrigerant liquefies, the volume of the refrigerant decreases, and the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path switching valve 122 becomes slow. Become. In the condensing pipe of the refrigeration cycle 150, the state of the refrigerant near the outlet of the first condenser 107 is close to a liquid phase in a two-phase region.

例えば、凝縮圧力:464kPa(35℃)、蒸発圧力:72kPa(-20℃)の場合では、圧縮機105の気筒容積が9.1ccで回転数が25rpsとすると、冷媒循環量は概ね0.32g/sとなる。この冷媒が一般的な凝縮器内を通過するときに、2相域の中でも気相側では4.29m/sの流速に対し、液相側では0.10m/sである。流速が大きいほど、流路切り換えバルブ122や蒸発器106から発生する音は大きくなり、ユーザは不快に感じるのである。 For example, in the case of condensing pressure: 464 kPa (35 °C) and evaporation pressure: 72 kPa (-20 °C), if the cylinder volume of the compressor 105 is 9.1 cc and the rotation speed is 25 rps, the refrigerant circulation amount is approximately 0.32 g. /s. When this refrigerant passes through a general condenser, the flow velocity is 4.29 m/s on the gas phase side of the two-phase region, while it is 0.10 m/s on the liquid phase side. The higher the flow rate, the louder the sound generated from the flow path switching valve 122 and the evaporator 106, which makes the user feel uncomfortable.

本実施の形態では、圧縮機105から吐出された流速が速い気相冷媒がそのまま流路切り換えバルブ122を流れる訳ではないため、ユーザが不快に感じる音が流路切り換えバルブ122で発生することを抑制できる。また蒸発器106においても流速が速い気相冷媒が入るわけではない。そのため、流速の早い冷媒が蒸発器106に入り、急激に凝縮する場合に発生するゴーという音の発生を抑制できる。 In this embodiment, since the gas phase refrigerant discharged from the compressor 105 and having a high flow rate does not directly flow through the flow path switching valve 122, it is possible to prevent the flow path switching valve 122 from generating sounds that may be unpleasant to the user. It can be suppressed. Further, the vapor phase refrigerant having a high flow rate does not enter the evaporator 106 either. Therefore, it is possible to suppress the generation of a gurgling sound that occurs when refrigerant having a high flow rate enters the evaporator 106 and is rapidly condensed.

次に、除霜経路152について図5、図6を用いて引き続き説明する。 Next, the defrosting path 152 will be continuously explained using FIGS. 5 and 6.

図5は、冷蔵庫100の冷却室117の構成図である。図6は、蒸発器106の図である。冷却室117には、蒸発器106の右方に冷蔵室101を冷却循環した冷気が蒸発器106へ流入する冷蔵室戻りダクト119があり、蒸発器106の右下方から蒸発器106の下部へと冷気が流入し、蒸発器106と熱交換した冷気は、再び冷蔵室101及び冷凍室102へと循環していく風路となっている。蒸発器106の上方には、冷蔵室101、冷凍室102へと冷気を送風する冷却ファン111、下方には除霜ヒータ120が配置されている。 FIG. 5 is a configuration diagram of the cooling chamber 117 of the refrigerator 100. FIG. 6 is a diagram of the evaporator 106. The cooling room 117 has a refrigerator room return duct 119 to the right of the evaporator 106 through which cold air that has been cooled and circulated through the refrigerator compartment 101 flows into the evaporator 106 from the lower right side of the evaporator 106 to the lower part of the evaporator 106. The cold air flows in and exchanges heat with the evaporator 106, forming an air path in which the cold air circulates again to the refrigerator compartment 101 and the freezer compartment 102. A cooling fan 111 that blows cold air to the refrigerator compartment 101 and the freezing compartment 102 is arranged above the evaporator 106, and a defrosting heater 120 is arranged below.

蒸発器106は代表的なフィンアンドチューブ式であり、フィン139を有する冷媒管である蒸発器冷却パイプ137を上下方向に積層して形成されている。 The evaporator 106 is a typical fin-and-tube type, and is formed by stacking evaporator cooling pipes 137, which are refrigerant pipes having fins 139, in the vertical direction.

蒸発器106は、概ね上下方向に7段と前後方向に3列の蒸発器冷却パイプ137が配置した構成としており、背面側は、最下段を無くし6段とすることで、蒸発器106の蒸発器冷却入口143と蒸発器冷却出口144が正面から見て蒸発器106の右上の同等位置となるように配管パターンとしている。 The evaporator 106 has a configuration in which evaporator cooling pipes 137 are arranged in approximately 7 stages in the vertical direction and 3 rows in the front and rear direction. The piping pattern is such that the evaporator cooling inlet 143 and the evaporator cooling outlet 144 are at the same position on the upper right side of the evaporator 106 when viewed from the front.

これによって、製造工程で蒸発器106の取り付け時に溶接位置が近くなり、作業し易くなり工数が低減できると共に、最下段の蒸発器冷却パイプ137が無いことで耐着霜性の向上が期待できる。 As a result, the welding position will be closer when attaching the evaporator 106 in the manufacturing process, making the work easier and reducing the number of man-hours, and since there is no lowermost evaporator cooling pipe 137, it can be expected that frost resistance will be improved.

通常、蒸発器106に付着する霜は、蒸発器106に流入する庫内からの戻り冷気の流入口に多く付着し、特に、湿度の高い冷蔵室101から冷蔵室戻りダクト119を通して流入する冷蔵室戻り冷気の流入する部分に霜が付着しやすい。 Usually, most of the frost that adheres to the evaporator 106 adheres to the inlet of the return cold air from the inside of the refrigerator that flows into the evaporator 106, and especially to the refrigerating room where it flows from the high-humidity refrigerating room 101 through the refrigerating room return duct 119. Frost tends to adhere to the areas where the cold return air flows in.

本実施の形態では、蒸発器冷却パイプ137を1段抜いて短くしたことで、霜の付着と成長による風路阻害を抑制できる。よって、夏場等の高温多湿の条件における扉101a、102aの開閉等で庫内に侵入した水分による過負荷な条件においても、霜の成長による風路阻害での鈍冷になりにくく、製品の品質向上という効果を有する。更に、フィン139においても、蒸発器106の上部に対し流入水分が多い下部の方がフィン間隔を大きくとることで霜の連結、目詰まりによる閉塞をし難くしている。 In this embodiment, by shortening the evaporator cooling pipe 137 by one stage, it is possible to suppress air path obstruction due to adhesion and growth of frost. Therefore, even under overload conditions due to moisture entering the refrigerator due to the opening and closing of the doors 101a and 102a in hot and humid conditions such as in the summer, the product is less likely to become sluggish due to air path obstruction due to frost growth, and the quality of the product is maintained. It has the effect of improving. Further, in the fins 139, the interval between the fins is larger at the lower part of the evaporator 106, where more moisture flows in, than at the upper part, so that it is difficult for the fins to be blocked by frost or clogging.

また、本実施の形態での蒸発器106のフィン139は、上下方向で積層された蒸発器冷却パイプ137に対して分割したフィン139を用いている。この積層された蒸発器冷却パイプ137とフィン139の間に蒸発器加温パイプ138を蒸発器106の外周を覆うように取り付けている。この時、蒸発器106の両端部に配置されたエンドプレート140に蒸発器加温パイプ138を取り付けている。エンドプレート140は通常、蒸発器106のパイプが形を整えるように蒸発器106の両側からフィン139よりも厚い板厚で固定するものである。 Furthermore, the fins 139 of the evaporator 106 in this embodiment are divided into fins 139 for the evaporator cooling pipes 137 stacked in the vertical direction. An evaporator heating pipe 138 is attached between the stacked evaporator cooling pipes 137 and fins 139 so as to cover the outer periphery of the evaporator 106. At this time, evaporator heating pipes 138 are attached to end plates 140 placed at both ends of the evaporator 106. The end plates 140 are usually fixed to both sides of the evaporator 106 with a thickness thicker than the fins 139 so that the pipe of the evaporator 106 has a proper shape.

今回、このエンドプレート140のフィン139間部分に蒸発器加温パイプ138の固定用の凹部(図示せず)を図6に示されている様に設け、この部分に蒸発器加温パイプ138を嵌めることでフィン139及び蒸発器106と密着するようにしている。さらに、蒸発器加温パイプ138と接するフィン139の端部を折り返した形状とすることで点や線ではなく面で蒸発器加温パイプ138とフィン139が接するため密着性を向上させ伝熱効率を上げている。 This time, a recess (not shown) for fixing the evaporator heating pipe 138 is provided between the fins 139 of the end plate 140 as shown in FIG. By fitting, the fins 139 and the evaporator 106 are brought into close contact. Furthermore, by making the end of the fin 139 in contact with the evaporator heating pipe 138 folded back, the evaporator heating pipe 138 and the fin 139 contact with a plane rather than a point or line, improving adhesion and improving heat transfer efficiency. I'm raising it.

なお、本実施の形態における冷蔵庫100の蒸発器加温パイプ138は、除霜ヒータ120の熱が届きにくい上部を中心に、蒸発器106の上部から下部へと取り付ける形状であり、Φ6.35mmパイプを用いた。蒸発器加温パイプ138は、蒸発器106の前後で合計12本とし、蒸発器106の外側前後から挟み込むようにパイプヒータのように密着させた方式としたが、蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137と一体化した構成でもよい。その場合は、蒸発器冷却パイプ137のパイプ間に蒸発器加温パイプ138を通すことで最も温度の低い蒸発器冷却パイプ137近傍から加温できるため除霜効果の向上が期待できる。 The evaporator heating pipe 138 of the refrigerator 100 in this embodiment has a shape that is attached from the top to the bottom of the evaporator 106, centering on the top where the heat of the defrosting heater 120 is difficult to reach, and is a Φ6.35 mm pipe. was used. A total of 12 evaporator heating pipes 138 were installed before and after the evaporator 106, and the evaporator heating pipes 138 were sandwiched from the front and back of the evaporator 106 in close contact with each other like a pipe heater. 137 may be used. In that case, by passing the evaporator heating pipe 138 between the evaporator cooling pipes 137, it is possible to heat the evaporator from the vicinity of the evaporator cooling pipe 137, where the temperature is lowest, so that an improvement in the defrosting effect can be expected.

今回、蒸発器106の外周から内側へ加温させることで、蒸発器106全体が均温化しながら昇温させることができる。さらに、蒸発器加温パイプ138の蒸発器加温入口145を蒸発器106の上部とし、冷媒が滞留し昇温の遅い蒸発器アキュームレータ141に近い場所から加熱しだすため、昇温が促進される。 This time, by heating the evaporator 106 from the outer periphery to the inside, the temperature of the evaporator 106 as a whole can be increased while the temperature is equalized. Further, since the evaporator heating inlet 145 of the evaporator heating pipe 138 is located at the upper part of the evaporator 106 and the refrigerant is heated from a place close to the evaporator accumulator 141 where the temperature rises slowly, the temperature rise is accelerated.

ここで、近年の冷凍サイクル150の冷媒としては、地球環境保全の観点から地球温暖化係数が小さい可燃性冷媒であるイソブタンが使用されている。この炭化水素であるイソブタンは空気と比較して常温、大気圧下で約2倍の比重である(2.04、300Kにおいて)。これにより従来に比して冷媒充填量を低減でき、低コストであると共に、可燃性冷媒が万が一に漏洩した場合の漏洩量が少なくなり安全性をより向上できる。 Here, in recent years, isobutane, which is a flammable refrigerant with a low global warming potential, has been used as a refrigerant in the refrigeration cycle 150 from the viewpoint of global environmental conservation. This hydrocarbon, isobutane, has a specific gravity approximately twice that of air at room temperature and atmospheric pressure (2.04, at 300K). As a result, the amount of refrigerant charged can be reduced compared to the conventional method, resulting in low cost, and in the event that flammable refrigerant leaks, the amount of leakage will be reduced, making it possible to further improve safety.

本実施の形態では、冷媒にイソブタンを用いており、防爆対応として除霜時のガラス管ヒータからなる除霜ヒータ120の外郭であるガラス管表面の最大温度を規制している。そのため、ガラス管表面の温度を低減させるため、ガラス管を2重に形成された2重ガラス管ヒータを採用している。このほか、ガラス管表面の温度を低減させる手段としては、ガラス管表面に放熱性の高い部材(例えばアルミフィン)を巻きつけることも出来る。このとき、ガラス管を1重とすることで、除霜ヒータ120の外形寸法を小さく出来る。 In this embodiment, isobutane is used as the refrigerant, and the maximum temperature of the surface of the glass tube, which is the outer shell of the defrosting heater 120 made of a glass tube heater during defrosting, is regulated for explosion protection. Therefore, in order to reduce the temperature on the surface of the glass tube, a double glass tube heater in which the glass tube is doubled is used. In addition, as a means for reducing the temperature on the surface of the glass tube, it is also possible to wrap a member with high heat dissipation properties (for example, an aluminum fin) around the surface of the glass tube. At this time, by using a single glass tube, the external dimensions of the defrosting heater 120 can be reduced.

第1の熱交換部128を通過し飽和蒸気線を越えて気化された冷媒は、蒸発器加温入口145へと流入し、蒸発器加温出口146へと通過していく。この部分は、図4Bのi点からj点であり、h点で気化した冷媒を再び凝縮させることで、冷媒の凝縮潜熱により蒸発器加温パイプ138が加温されるため、蒸発器106の温度が上昇し付着している霜が融解されるのである。 The refrigerant that passes through the first heat exchange section 128 and is vaporized beyond the saturated vapor line flows into the evaporator heating inlet 145 and passes to the evaporator heating outlet 146. This part is from point i to point j in FIG. 4B, and by condensing the refrigerant vaporized at point h again, the evaporator heating pipe 138 is heated by the latent heat of condensation of the refrigerant, so the temperature of the evaporator 106 is increased. The temperature rises and the frost that adheres to it melts.

冷媒をg点のような液相に近い2相域から気化させたのち、凝縮潜熱を利用することで蒸発器106を加温しているのは、f点の冷媒状態から蒸発器106に冷媒を流入し加温する場合の冷媒の顕熱利用に対し、大きな熱量を得ることが出来るためである。 After the refrigerant is vaporized from a two-phase region close to the liquid phase, such as point g, the evaporator 106 is heated by using the latent heat of condensation. This is because a large amount of heat can be obtained compared to the sensible heat of the refrigerant that is used when heating the refrigerant.

例えば、冷媒温度が32℃の場合を例として説明する。図4Aの飽和液線の左側では液冷媒であり顕熱変化となる。その場合の顕熱量は、2.48kJ/kgである。これが同じ冷媒温度32℃でも飽和液線と飽和蒸気線の間の2相域では潜熱変化となり、その熱量は321kJ/kgであるため、その差は約130倍であり非常に大きい。 For example, a case where the refrigerant temperature is 32° C. will be described as an example. On the left side of the saturated liquid line in FIG. 4A, it is a liquid refrigerant and changes in sensible heat. The amount of sensible heat in that case is 2.48 kJ/kg. Even if the refrigerant temperature is the same at 32° C., the latent heat changes in the two-phase region between the saturated liquid line and the saturated vapor line, and the amount of heat is 321 kJ/kg, so the difference is about 130 times, which is very large.

この差に冷媒循環量を乗じた値が、蒸発器106で加温される熱量となるが、凝縮過程の液相に近い後半部分や凝縮後の顕熱量を蒸発器除霜に利用する場合に対して、本実施の形態のように、一度気化させたのち潜熱変化の熱量を利用する方が、格段に大きな熱量を得ることができる。 The value obtained by multiplying this difference by the amount of refrigerant circulation becomes the amount of heat heated in the evaporator 106, but when the latter half of the condensation process near the liquid phase or the amount of sensible heat after condensation is used for defrosting the evaporator. On the other hand, as in the present embodiment, a much larger amount of heat can be obtained by using the amount of heat caused by the change in latent heat after vaporization.

これによって、付着した霜が少ない場合等の条件にもよるが、凝縮潜熱を利用した加温のみで除霜時に蒸発器106の温度を上昇させ、温度センサ115が検出する温度を所定温度まで導くことができるため、ヒータを使わずに除霜時の消費電力量の低減や電力ピークの低減を図ることができるのである。 As a result, depending on conditions such as when there is little frost, the temperature of the evaporator 106 is increased during defrosting by heating only using latent heat of condensation, and the temperature detected by the temperature sensor 115 is guided to a predetermined temperature. Therefore, it is possible to reduce power consumption during defrosting and reduce power peaks without using a heater.

その後、蒸発器106を加熱しながら凝縮した冷媒は、蒸発器加温出口146からでて、第3の絞り129によって再度減圧され、多段膨張回路130を介して、k点で加温側蒸発器131に供給される。 Thereafter, the refrigerant condensed while heating the evaporator 106 exits from the evaporator heating outlet 146, is depressurized again by the third throttle 129, and passes through the multistage expansion circuit 130 to the heating side evaporator at point k. 131.

加温側蒸発器131における冷媒の蒸発温度は、第3の絞り129の減圧量や圧縮機105の回転数によって調整され、通常-25~-10℃に保たれる。加温側蒸発器131の上部には、加温側蒸発器ファン134が配置され、冷蔵室ダクト113内に収納されている。 The evaporation temperature of the refrigerant in the heating side evaporator 131 is adjusted by the amount of pressure reduction by the third throttle 129 and the rotation speed of the compressor 105, and is normally maintained at -25 to -10°C. A heating side evaporator fan 134 is arranged above the heating side evaporator 131 and is housed in the refrigerator compartment duct 113.

一般に、除霜経路152を用いて蒸発器106を加熱する場合、蒸発器106の加熱量に相当する冷却熱量を加温側蒸発器131から奪う必要がある。一方、蒸発器106の加熱量は圧縮機105などの廃熱の2~3倍となるので、効率よく蒸発器106の除霜が行える。 Generally, when heating the evaporator 106 using the defrosting path 152, it is necessary to take away from the heating side evaporator 131 an amount of cooling heat equivalent to the amount of heating of the evaporator 106. On the other hand, since the heating amount of the evaporator 106 is two to three times the waste heat of the compressor 105, etc., the evaporator 106 can be efficiently defrosted.

今回、加温側蒸発器131では熱量を冷蔵室101内から奪いつつ、加温側蒸発器ファン134により冷却時の冷蔵室ダクト113を用いて冷蔵室101内を冷却することができるため、通常、圧縮機105を停止して除霜ヒータ120により除霜を行うが、本実施の形態では、圧縮機105の運転停止による冷却停止することなく除霜を可能としている。 This time, while the heating side evaporator 131 removes heat from inside the refrigerator compartment 101, the heating side evaporator fan 134 can cool the inside of the refrigerator compartment 101 using the refrigerator compartment duct 113 during cooling. , the compressor 105 is stopped and defrosting is performed by the defrosting heater 120, but in this embodiment, defrosting is possible without stopping cooling due to stopping the operation of the compressor 105.

そして、加温側蒸発器131を通過した冷媒は、加温側吸入管132及び吸入管126を介して、L点で圧縮機105に戻る。 The refrigerant that has passed through the heating side evaporator 131 then returns to the compressor 105 at point L via the heating side suction pipe 132 and the suction pipe 126.

また、第3の絞り129は内径φ0.5~1mmのキャピラリーチューブから、2次キャピラリである多段膨張回路130はφ1.5~3mmの細径管からそれぞれなり、加温側蒸発器131の内径φ6~9mmの冷媒配管(図示せず)に向けて段階的に太くすることで、急激な冷媒の膨張や速度変化による異音の発生を抑制するとともに、管外表面積を抑えることで管表面への着霜量を減らして結露水の流出などの問題を軽減するものである。 The third throttle 129 is made of a capillary tube with an inner diameter of 0.5 to 1 mm, and the multistage expansion circuit 130, which is a secondary capillary, is made of a small diameter tube with an inner diameter of 1.5 to 3 mm. By gradually increasing the thickness of the refrigerant piping (not shown) with a diameter of 6 to 9 mm, it is possible to suppress the generation of abnormal noise caused by rapid refrigerant expansion and speed changes, and by reducing the outside surface area of the pipe, it is possible to reduce the thickness of the pipe. This reduces the amount of frost buildup and reduces problems such as the outflow of condensed water.

従って、第3の絞り129の大部分を冷蔵庫100の筐体100bを構成する断熱材(図示せず)に埋設して、多段膨張回路130の一部と加温側蒸発器131との接続部のみを冷蔵室101内の冷蔵室ダクト113周辺に露出するに留めることが望ましい。 Therefore, most of the third aperture 129 is buried in the heat insulating material (not shown) constituting the housing 100b of the refrigerator 100, and the connecting portion between a part of the multistage expansion circuit 130 and the heating side evaporator 131 is It is desirable to limit the exposure to the area around the refrigerator compartment duct 113 in the refrigerator compartment 101.

[1-2.動作]
以上のように構成された実施の形態1の冷蔵庫100について、以下その動作、作用を説明する。
[1-2. motion]
The operation and effect of the refrigerator 100 according to the first embodiment configured as above will be explained below.

図7を用いて、蒸発器106の除霜を行う除霜運転における、冷蔵庫100の動作を説明する。図7は、左から右に進むにつれて時間の経過が進むことを示す。 The operation of refrigerator 100 during a defrosting operation in which evaporator 106 is defrosted will be described using FIG. 7 . FIG. 7 shows that time progresses from left to right.

圧縮機105の「ON」は、圧縮機105が動作していることを示す。また、圧縮機105の「OFF」は、圧縮機105が停止していることを示す。 “ON” of the compressor 105 indicates that the compressor 105 is operating. Further, "OFF" of the compressor 105 indicates that the compressor 105 is stopped.

第1の機械室ファン116の「ON」は、第1の機械室ファン116が動作していることを示す。また、第1の機械室ファン116の「OFF」は、第1の機械室ファン116が停止していることを示す。 “ON” of the first machine room fan 116 indicates that the first machine room fan 116 is operating. Further, "OFF" of the first machine room fan 116 indicates that the first machine room fan 116 is stopped.

流路切り換えバルブ122の「冷却」は、流路切り換えバルブ122から冷却経路151への流路が開放され、流路切り換えバルブ122から除霜経路152への流路が閉塞されていることを示す。また、流路切り換えバルブ122の「除霜」は、流路切り換えバルブ122から除霜経路152への流路が開放され、流路切り換えバルブ122から冷却経路151への流路が閉塞されていることを示す。また、流路切り換えバルブ122の「全閉」は、流路切り換えバルブ122から冷却経路151への流路、及び、流路切り換えバルブ122から除霜経路152への流路の両方が閉塞されていることを示す。 "Cooling" of the flow path switching valve 122 indicates that the flow path from the flow path switching valve 122 to the cooling path 151 is open, and the flow path from the flow path switching valve 122 to the defrosting path 152 is closed. . In addition, in "defrosting" of the flow path switching valve 122, the flow path from the flow path switching valve 122 to the defrosting path 152 is opened, and the flow path from the flow path switching valve 122 to the cooling path 151 is closed. Show that. Further, when the flow path switching valve 122 is “fully closed”, both the flow path from the flow path switching valve 122 to the cooling path 151 and the flow path from the flow path switching valve 122 to the defrosting path 152 are blocked. Show that there is.

冷却ファン111の「ON」は、冷却ファン111が動作していることを示す。また、冷却ファン111の「OFF」は、冷却ファン111が停止していることを示す。 “ON” of the cooling fan 111 indicates that the cooling fan 111 is operating. Further, "OFF" of the cooling fan 111 indicates that the cooling fan 111 is stopped.

冷凍室ダンパー112の「開放」は、冷凍室ダンパー112が開放されていることを示す。また、冷凍室ダンパー112の「閉塞」は、冷凍室ダンパー112が閉塞されていることを示す。 "Open" of the freezer compartment damper 112 indicates that the freezer compartment damper 112 is open. Moreover, "occlusion" of the freezer compartment damper 112 indicates that the freezer compartment damper 112 is blocked.

冷蔵室ダンパー114の「開放」は、冷蔵室ダンパー114が開放されていることを示す。また、冷蔵室ダンパー114の「閉塞」は、冷蔵室ダンパー114が閉塞されていることを示す。 "Open" of the refrigerator compartment damper 114 indicates that the refrigerator compartment damper 114 is open. Moreover, "occlusion" of the refrigerator compartment damper 114 indicates that the refrigerator compartment damper 114 is closed.

加温側蒸発器ファン134の「ON」は、加温側蒸発器ファン134が動作していることを示す。また、加温側蒸発器ファン134の「OFF」は、加温側蒸発器ファン134が停止していることを示す。 “ON” of the heating side evaporator fan 134 indicates that the heating side evaporator fan 134 is operating. Further, "OFF" of the heating side evaporator fan 134 indicates that the heating side evaporator fan 134 is stopped.

除霜ヒータ120の「ON」は、除霜ヒータ120が通電され、除霜ヒータ120による除霜が行われていることを示す。一方、除霜ヒータ120のOFFは、除霜ヒータ120への通電が停止し、除霜ヒータ120による除霜が行われていないことを示す。 “ON” of the defrosting heater 120 indicates that the defrosting heater 120 is energized and defrosting is being performed by the defrosting heater 120. On the other hand, OFF of the defrosting heater 120 indicates that power supply to the defrosting heater 120 is stopped and defrosting by the defrosting heater 120 is not performed.

タイミングT1は、冷蔵庫100が、通常の冷却運転から除霜運転に移行するタイミングである。除霜運転への移行タイミングは、例えば、前回の除霜タイミングから圧縮機105の運転時間の累積が所定時間に達した場合や、一定時間が経過した場合等である。タイミングT1において、除霜によって冷凍室102の温度が上昇することが想定されるため、冷蔵庫100は、冷凍室ダンパー112をしばらくの間開放して、除霜を開始する前に冷凍室102の温度を低下させる。 Timing T1 is the timing at which refrigerator 100 shifts from normal cooling operation to defrosting operation. The transition timing to the defrosting operation is, for example, when the accumulated operating time of the compressor 105 reaches a predetermined time from the previous defrosting timing, or when a certain time has elapsed. At timing T1, it is assumed that the temperature of the freezer compartment 102 will rise due to defrosting, so the refrigerator 100 opens the freezer compartment damper 112 for a while to increase the temperature of the freezer compartment 102 before starting defrosting. decrease.

次にタイミングT2において、流路切り換えバルブ122の状態が「冷却」から「除霜」に切り換わる。タイミングT2において冷媒の流路が冷却経路151から除霜経路152に切り換わることで、第1の熱交換部128を通過し飽和蒸気線を越えて気化された冷媒が蒸発器106に供給されるようになり、蒸発器106で凝縮して発生する潜熱により加温され除霜が開始される。 Next, at timing T2, the state of the flow path switching valve 122 is switched from "cooling" to "defrosting". By switching the refrigerant flow path from the cooling path 151 to the defrosting path 152 at timing T2, the refrigerant that has passed through the first heat exchange section 128 and been vaporized beyond the saturated vapor line is supplied to the evaporator 106. The air is heated by the latent heat generated by condensation in the evaporator 106, and defrosting is started.

また、タイミングT2において、冷凍室ダンパー112の状態が「開放」から「閉塞」に切り換わり、冷蔵室ダンパー114の状態が「閉塞」から「開放」に切り換わる。これは、冷蔵室101の内部の空気を循環させながら蒸発器106を空気側からも加熱することで、蒸発器106の配管に残留する冷媒を蒸発させて圧縮機105に戻すためである。 Further, at timing T2, the state of the freezer compartment damper 112 is switched from "open" to "closed", and the state of the refrigerator compartment damper 114 is switched from "closed" to "open". This is because the refrigerant remaining in the piping of the evaporator 106 is evaporated and returned to the compressor 105 by heating the evaporator 106 from the air side while circulating the air inside the refrigerator compartment 101 .

また、タイミングT2において、加温側蒸発器ファン134の状態が、「OFF」から「ON」に変わる。これによって、蒸発器106の内部冷媒が蒸発することにより生成された冷気を冷蔵室101内に循環するだけでなく、冷却ファン111単独に対して風量が増加するため、より早く蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137に残留する冷媒を蒸発させて圧縮機105に戻すことができる。更に、タイミングT2から、加温側蒸発器131で冷媒が蒸発を始めるため冷媒によって冷気が生成され、この冷気を冷蔵室101内に循環させることで除霜時の冷蔵室101の温度の昇温抑制を行っている。 Further, at timing T2, the state of the heating side evaporator fan 134 changes from "OFF" to "ON". This not only circulates the cold air generated by the evaporation of the internal refrigerant in the evaporator 106 into the refrigerator compartment 101, but also increases the air volume compared to the cooling fan 111 alone, so that the evaporator 106 evaporates more quickly. The refrigerant remaining in the container cooling pipe 137 can be evaporated and returned to the compressor 105. Furthermore, from timing T2, the refrigerant starts to evaporate in the heating side evaporator 131, so cold air is generated by the refrigerant, and by circulating this cold air into the refrigerator compartment 101, the temperature of the refrigerator compartment 101 increases during defrosting. Suppression is being carried out.

次にタイミングT3において、冷却ファン111の状態が「ON」から「OFF」に切り換わり、冷蔵室ダンパー114の状態が「開放」から「閉塞」に切り換わる。冷蔵室ダンパー114を閉塞し、かつ、冷却ファン111を停止するのは、蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137に残留する冷媒が蒸発し、蒸発器106の温度が冷蔵室101の空気温度に近づいて熱交換が困難になるからである。 Next, at timing T3, the state of the cooling fan 111 is switched from "ON" to "OFF", and the state of the refrigerator compartment damper 114 is switched from "open" to "closed". The reason why the refrigerator compartment damper 114 is closed and the cooling fan 111 is stopped is when the refrigerant remaining in the evaporator cooling pipe 137 of the evaporator 106 evaporates and the temperature of the evaporator 106 approaches the air temperature of the refrigerator compartment 101. This is because heat exchange becomes difficult.

そして、除霜ヒータ120の状態が「OFF」から「ON」に切り換わる。除霜ヒータ120への通電が開始されることで、蒸発器106の下側からも除霜が開始される。この時、圧縮機105は「ON」であり、かつ除霜ヒータ120も「ON」である。 Then, the state of the defrosting heater 120 is switched from "OFF" to "ON". By starting energizing the defrosting heater 120, defrosting is also started from the lower side of the evaporator 106. At this time, the compressor 105 is "ON" and the defrosting heater 120 is also "ON".

蒸発器加温パイプ138に流れる冷媒の凝縮潜熱により、除霜ヒータ120の容量は少なくて済み、本実施の形態では、印加電圧を100V(180W)から50V(45W)に降下させている。除霜ヒータ120の容量は、外気温や運転状態、霜の付着状態によって変えられるようにしている。 Due to the latent heat of condensation of the refrigerant flowing through the evaporator heating pipe 138, the capacity of the defrosting heater 120 can be reduced, and in this embodiment, the applied voltage is lowered from 100V (180W) to 50V (45W). The capacity of the defrosting heater 120 can be changed depending on the outside temperature, operating conditions, and frost adhesion state.

本実施の形態では、例えば外気温32℃の時で、冷媒の凝縮潜熱利用の加温により圧縮機105の電力が45W程度、除霜ヒータ120の容量が45W程度であるため、合わせて90W程度が除霜時の使用電力となる。これは、除霜ヒータ120のみの場合の180Wに比べて、半分である。よって除霜時の消費電力量の低減や電力ピークの低減を図ることできる。 In this embodiment, for example, when the outside temperature is 32° C., the power of the compressor 105 is about 45 W due to heating using the latent heat of condensation of the refrigerant, and the capacity of the defrosting heater 120 is about 45 W, so the total power is about 90 W. is the power used during defrosting. This is half of 180W when using only the defrosting heater 120. Therefore, it is possible to reduce power consumption during defrosting and reduce power peaks.

次にタイミングT4において、冷凍室ダンパー112の状態が「閉塞」から「開放」に切り換わる。これは、除霜中の冷却室117内の空気は加温されているが対流がないため熱がよどんでしまっており、蒸発器106の上下で温度差が出来てしまう。そのため、冷凍室ダンパー112の状態を「開放」とすることで、温度の低い冷凍室102内から除霜中で温度の高い冷却室117内へ若干ながらの対流をさせることで、除霜効率を上げているのである。本実施の形態では「開放」としたが、少しの対流を発生させればよく「微開」でもよい。 Next, at timing T4, the state of the freezer compartment damper 112 is switched from "closed" to "open". This is because although the air in the cooling chamber 117 is heated during defrosting, there is no convection, so the heat stagnates, resulting in a temperature difference between the upper and lower portions of the evaporator 106. Therefore, by setting the state of the freezer compartment damper 112 to "open", a small amount of convection is caused from the interior of the freezer compartment 102, where the temperature is low, to the interior of the cooling compartment 117, where the temperature is high during defrosting, thereby improving the defrosting efficiency. It is increasing. In this embodiment, it is set as "open", but it may be "slightly opened" as long as a small amount of convection is generated.

タイミングT5は、温度センサ115が検知する温度が所定の温度に達したタイミングであり、蒸発器106の除霜が完了したと冷蔵庫100が判断するタイミングである。タイミングT5において、圧縮機105の状態が「ON」から「OFF」に切り換わり、第1の機械室ファン116の状態も「ON」から「OFF」に切り替わる。また、除霜ヒータ120の状態が「ON」から「OFF」に切り換わる。 Timing T5 is the timing when the temperature detected by temperature sensor 115 reaches a predetermined temperature, and is the timing at which refrigerator 100 determines that defrosting of evaporator 106 has been completed. At timing T5, the state of the compressor 105 is switched from "ON" to "OFF", and the state of the first machine room fan 116 is also switched from "ON" to "OFF". Further, the state of the defrosting heater 120 is switched from "ON" to "OFF".

これによって、除霜経路152の運転を停止するとともに、除霜経路152内が略均圧化するまでこの状態をタイミングT5からタイミングT7まで所定時間維持する。一方、加温側蒸発器ファン134はタイミングT5からタイミングT6まで所定時間「ON」の状態を維持する。 As a result, the operation of the defrosting path 152 is stopped, and this state is maintained for a predetermined period of time from timing T5 to timing T7 until the pressure inside the defrosting path 152 is approximately equalized. On the other hand, the heating side evaporator fan 134 maintains the "ON" state for a predetermined period of time from timing T5 to timing T6.

このとき、冷蔵室101は冷却状態となっているため、この、タイミングT5からタイミングT6の時間を調整することで、冷蔵室101内の過冷を抑制できる。その際は、冷蔵室101内に配置してある冷蔵室温度センサが検知する温度にて、所定温度に達したタイミングで、タイミングT6に移行する。冷蔵室温度センサは冷却運転で冷蔵室ダンパー114の開閉をコントロールするセンサと同一センサを使用している。 At this time, since the refrigerator compartment 101 is in a cooling state, overcooling in the refrigerator compartment 101 can be suppressed by adjusting the time from timing T5 to timing T6. In that case, the process moves to timing T6 at the timing when the temperature detected by the refrigerator compartment temperature sensor disposed in the refrigerator compartment 101 reaches a predetermined temperature. The refrigerator compartment temperature sensor uses the same sensor that controls opening and closing of the refrigerator compartment damper 114 during cooling operation.

次にタイミングT6において、加温側蒸発器ファン134の状態が「ON」から「OFF」に切り替わる。 Next, at timing T6, the state of the heating side evaporator fan 134 is switched from "ON" to "OFF".

次にタイミングT7において、流路切り換えバルブ122の状態が「除霜」から「冷却」に切り替わり、除霜経路152内と冷却経路151内が略均圧化するまで、所定時間維持したのち、タイミングT8で圧縮機105の状態を「OFF」から「ON」に切り換えて、冷却経路151の運転を開始する。ここで、所定時間維持するのは、流路切り換えバルブ122を切り換えた際に急激に冷媒が流れて不快な騒音が発生することを防ぐためである。 Next, at timing T7, the state of the flow path switching valve 122 is switched from "defrosting" to "cooling", and the state is maintained for a predetermined time until the pressure in the defrosting path 152 and the cooling path 151 are approximately equalized, and then, at timing At T8, the state of the compressor 105 is switched from "OFF" to "ON" and the operation of the cooling path 151 is started. Here, the reason why the predetermined period of time is maintained is to prevent the refrigerant from suddenly flowing when the flow path switching valve 122 is switched and causing unpleasant noise.

また、タイミングT5からタイミングT6までと、タイミングT8からタイミングT9まで、加温側蒸発器ファン134の状態を「ON」とするのは、吸入管126を介して蒸発器106と接続されている加温側蒸発器131の温度を速やかに上昇させるためである。 Furthermore, the reason why the heating side evaporator fan 134 is turned on from timing T5 to timing T6 and from timing T8 to timing T9 is because the heating side evaporator fan 134 is turned on because it is connected to the evaporator 106 via the suction pipe 126. This is to quickly raise the temperature of the hot side evaporator 131.

タイミングT8で、冷却経路151の運転を開始した圧縮機105は、蒸発器106の温度が十分低下するタイミングT9まで所定時間待った後、加温側蒸発器ファン134の状態が「ON」から「OFF」に、冷却ファン111の状態が「OFF」から「ON」に切り換わる。 At timing T8, the compressor 105 starts operating the cooling path 151, and after waiting for a predetermined time until timing T9 when the temperature of the evaporator 106 has sufficiently decreased, the state of the heating side evaporator fan 134 changes from "ON" to "OFF". ”, the state of the cooling fan 111 is switched from “OFF” to “ON”.

タイミングT9において、冷蔵庫100は、除霜運転から冷却運転に移行する。 At timing T9, refrigerator 100 shifts from defrosting operation to cooling operation.

次に、冷蔵庫100が実行する処理を、図8のフローチャートに示す。図8のフローチャートに示す各ステップは、冷蔵庫100のCPU(図示せず)が冷蔵庫100のROM等のメモリ(図示せず)に格納された制御プログラムを実行することによって実現される。なお、CPUやROMは図1には図示されていないが、CPUやROMで構成される制御基板が冷蔵庫100の天面100dに収容されている。 Next, the process executed by refrigerator 100 is shown in the flowchart of FIG. Each step shown in the flowchart of FIG. 8 is realized by the CPU (not shown) of refrigerator 100 executing a control program stored in a memory (not shown) such as a ROM of refrigerator 100. Although the CPU and ROM are not shown in FIG. 1, a control board composed of the CPU and ROM is housed in the top surface 100d of the refrigerator 100.

ステップ401において、CPUは、除霜を行うか否かを判定する。本実施の形態では、圧縮機105の運転時間の累積が所定時間に達した場合や、前回の除霜終了後から所定時間の経過後、若しくは、外気温度や扉101a、102aの開閉等で蒸発器106の霜付着量が多いと考えられた場合で、除霜を行うとCPUが判定し、処理はステップ402に進む。この動作は図7のタイミングT2に相当する。 In step 401, the CPU determines whether to perform defrosting. In this embodiment, evaporation occurs when the cumulative operating time of the compressor 105 reaches a predetermined time, after a predetermined time has elapsed since the end of the previous defrosting, or due to outside air temperature, opening/closing of the doors 101a and 102a, etc. When it is thought that there is a large amount of frost on the container 106, the CPU determines that defrosting should be performed, and the process proceeds to step 402. This operation corresponds to timing T2 in FIG.

次にステップ402において、CPUは、冷媒の流路を除霜経路152に切り換える。CPUは、冷媒の流路を冷却経路151から除霜経路152に切り換えるように流路切り換えバルブ122を制御する。冷媒の流路が除霜経路152に切り換わることで、第1の熱交換部128で加熱された冷媒が蒸発器106に供給されるようになり、蒸発器106の除霜が行われる。なお、除霜経路152による除霜は、蒸発器106の上側から行われる。この動作は図7のタイミングT2からT5に相当する。 Next, in step 402, the CPU switches the refrigerant flow path to the defrosting path 152. The CPU controls the flow path switching valve 122 to switch the refrigerant flow path from the cooling path 151 to the defrosting path 152. By switching the refrigerant flow path to the defrosting path 152, the refrigerant heated in the first heat exchange section 128 is supplied to the evaporator 106, and the evaporator 106 is defrosted. Note that defrosting by the defrosting path 152 is performed from above the evaporator 106. This operation corresponds to timings T2 to T5 in FIG.

次にステップ403において、CPUは、除霜ヒータ120の動作を開始する。CPUが除霜ヒータ120への通電を開始することで、蒸発器106の除霜が行われる。なお、除霜ヒータ120による除霜は、蒸発器106の下側から行われる。この動作は図7のタイミングT3からT5に相当する。 Next, in step 403, the CPU starts the operation of the defrosting heater 120. The evaporator 106 is defrosted when the CPU starts energizing the defrosting heater 120 . Note that defrosting by the defrosting heater 120 is performed from below the evaporator 106. This operation corresponds to timings T3 to T5 in FIG.

次にステップ404において、CPUは、除霜が完了したか否かを判定する。本実施の形態では、温度センサ115が検知する温度が所定の温度に達した場合に、除霜が完了したとCPUが判定し、CPUは、圧縮機105の運転を停止し、除霜ヒータ120への通電を停止する。処理はステップ405に進む。この動作は図7のタイミングT5に相当する。 Next, in step 404, the CPU determines whether defrosting has been completed. In this embodiment, when the temperature detected by temperature sensor 115 reaches a predetermined temperature, the CPU determines that defrosting has been completed, and the CPU stops the operation of compressor 105 and turns on defrost heater 120. Stop energizing. Processing proceeds to step 405. This operation corresponds to timing T5 in FIG.

次にステップ405において、CPUは、圧縮機105の運転を停止し、除霜ヒータ120への通電を停止する。そして、所定時間待機した後、冷却運転するために、ステップ406の動作に入る。 Next, in step 405, the CPU stops the operation of the compressor 105 and stops the power supply to the defrosting heater 120. After waiting for a predetermined period of time, the operation of step 406 is started for cooling operation.

次にステップ406において、CPUは、除霜後の冷却運転を行うため、冷媒の流路を除霜経路152から冷却経路151に切り換えるように流路切り換えバルブ122を制御する。そして、所定時間待機した後、圧縮機105と加温側蒸発器ファン134とを先行して駆動する。 Next, in step 406, the CPU controls the flow path switching valve 122 to switch the refrigerant flow path from the defrosting path 152 to the cooling path 151 in order to perform a cooling operation after defrosting. After waiting for a predetermined time, the compressor 105 and the heating side evaporator fan 134 are driven first.

その後、CPUは、加温側蒸発器ファン134を停止し、冷却ファン111を駆動して送風を開始することで冷蔵庫100の冷却運転を開始する。この動作は図7のタイミングT7からT9に相当する。 After that, the CPU stops the heating side evaporator fan 134 and starts the cooling operation of the refrigerator 100 by driving the cooling fan 111 to start blowing air. This operation corresponds to timings T7 to T9 in FIG.

本実施の形態では、1つのCPUで図8のフローチャートに示す各ステップが実現されると説明したが、複数のCPUが協働することで実現される構成にしても良い。 In this embodiment, each step shown in the flowchart of FIG. 8 has been described as being implemented by one CPU, but it may be implemented by multiple CPUs working together.

[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、冷蔵庫100は、圧縮機105と、第1の凝縮器107と、第2の凝縮器123と、蒸発器106とを少なくとも備えた冷凍サイクル150を有する。冷凍サイクル150は、第1の凝縮器107の下流側で、冷気を生成するために冷媒を蒸発器106に供給する冷却経路151と、冷媒を加熱し、加熱された冷媒を蒸発器106に供給して除霜を行う除霜経路152とに分岐されている。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, refrigerator 100 includes refrigeration cycle 150 that includes at least compressor 105, first condenser 107, second condenser 123, and evaporator 106. The refrigeration cycle 150 is downstream of the first condenser 107 and includes a cooling path 151 that supplies refrigerant to the evaporator 106 to generate cold air, and a cooling path 151 that heats the refrigerant and supplies the heated refrigerant to the evaporator 106. The defrosting path 152 is branched into a defrosting path 152 that performs defrosting.

冷却経路151を流れる冷媒は、第2の凝縮器123を通過したうえで蒸発器106に供給され、除霜経路152を流れる冷媒は、圧縮機105から第1の凝縮器107に冷媒が供給される経路と熱交換することで加熱され、除霜経路152と熱結合した蒸発器106を加温すると共に、除霜経路152内で放熱した冷媒は、蒸発器106の下流側に設けられた加温側蒸発器131で蒸発した後、圧縮機105に戻るものである。 The refrigerant flowing through the cooling path 151 is supplied to the evaporator 106 after passing through the second condenser 123, and the refrigerant flowing through the defrosting path 152 is supplied from the compressor 105 to the first condenser 107. The refrigerant is heated by exchanging heat with the defrosting path 152 and heats the evaporator 106 that is thermally coupled to the defrosting path 152. After being evaporated in the hot side evaporator 131, it is returned to the compressor 105.

以上のように、一つの冷凍サイクル150中に、冷却経路151と蒸発器106を冷媒の凝縮熱で加温して除霜を行う除霜経路152を構成し、冷媒状態が2相域の中でも液相に近い第1の凝縮器107の下流側で冷却経路151と除霜経路152に分岐し、除霜時に除霜経路152側に切替えることにより、流路切り換えバルブ122や蒸発器106から発生する流音を抑制することができる。 As described above, one refrigeration cycle 150 includes a defrosting path 152 that defrosts the cooling path 151 and the evaporator 106 by heating them with the heat of condensation of the refrigerant, even when the refrigerant state is in the two-phase region. By branching into a cooling path 151 and a defrosting path 152 on the downstream side of the first condenser 107, which is close to the liquid phase, and switching to the defrosting path 152 side during defrosting, the flow is generated from the flow path switching valve 122 and the evaporator 106. It is possible to suppress the flowing sound that occurs.

冷凍サイクル150の中で凝縮配管内の冷媒が飽和液線に近い状態では、圧縮機105から吐出された高温高圧の冷媒の一部が液化して冷媒の体積が減少している。そのため、2相域の中でも気相側に対し液相側では約1/40程度の流速であり、流路切り換えバルブ122を流れる冷媒の流速が遅いためである。圧縮機105から吐出された冷媒がそのまま流路切り換えバルブ122を流れる訳ではないため、ユーザが不快に感じる音の発生を抑制することができる。 When the refrigerant in the condensing pipe in the refrigeration cycle 150 is close to the saturated liquid line, a portion of the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor 105 is liquefied and the volume of the refrigerant is reduced. Therefore, in the two-phase region, the flow rate on the liquid phase side is about 1/40 of that on the gas phase side, and this is because the flow rate of the refrigerant flowing through the flow path switching valve 122 is slow. Since the refrigerant discharged from the compressor 105 does not directly flow through the flow path switching valve 122, it is possible to suppress the generation of noise that the user feels uncomfortable.

また、除霜経路152を流れる冷媒が、流路切り換えバルブ122の後に、第1の熱交換部128で圧縮機105から吐出された高温の冷媒によって加熱されるため、冷媒の状態は液相に近い2相域から気化される。そして、その状態で凝縮潜熱を利用することで蒸発器106を加温している。冷凍サイクル150の中で、放熱している圧縮機105や凝縮器の熱を除霜に利用できる。 Furthermore, since the refrigerant flowing through the defrosting path 152 is heated by the high temperature refrigerant discharged from the compressor 105 in the first heat exchange section 128 after the flow path switching valve 122, the state of the refrigerant changes to the liquid phase. It is vaporized from the nearby two-phase region. In this state, the evaporator 106 is heated by utilizing the latent heat of condensation. In the refrigeration cycle 150, the heat from the compressor 105 and condenser that radiates heat can be used for defrosting.

これにより、冷媒の顕熱だけでなく顕熱よりも熱量の大きい2相域の潜熱も利用することが出来るため、凝縮過程の液相に近い後半部分や凝縮後の顕熱量を蒸発器106の除霜に利用する場合に対して、大きな熱量を加温に用いることが出来る。圧縮機105の廃熱の約3倍の効率を得ることが出来る。 This makes it possible to utilize not only the sensible heat of the refrigerant but also the latent heat in the two-phase region, which has a larger calorific value than the sensible heat. A large amount of heat can be used for heating compared to when used for defrosting. Approximately three times the efficiency of the waste heat of the compressor 105 can be obtained.

本実施の形態では、蒸発器106の周囲に蒸発器加温パイプ138を直接的に密着して取り付けているため、均一して温度上昇をさせることができ、間接的な除霜ヒータと比べても高効率に除霜が可能である。即ち除霜効率も高まるため、除霜ヒータ120の効率1に対して3倍の効率を得ることが出来る。 In this embodiment, since the evaporator heating pipe 138 is attached directly and closely around the evaporator 106, the temperature can be raised uniformly, compared to an indirect defrosting heater. It is also possible to defrost with high efficiency. That is, since the defrosting efficiency also increases, it is possible to obtain an efficiency three times higher than the efficiency of the defrosting heater 120, which is 1.

よって、冷蔵庫100の入力としては、除霜ヒータ120が180Wとすれば、本実施の形態の除霜経路152を用いた除霜では、60Wで同様の能力を得ることが出来るため省電力化を図ることができる。また、冷蔵庫100の電力ピークは除霜ヒータ120を用いた除霜時であり、この除霜時の電力ピークも本実施の形態により抑制することが可能である。 Therefore, if the defrosting heater 120 is 180 W as an input to the refrigerator 100, defrosting using the defrosting path 152 of this embodiment can achieve the same power with 60 W, thereby saving power. can be achieved. Further, the power peak of the refrigerator 100 occurs during defrosting using the defrosting heater 120, and the power peak during defrosting can also be suppressed by this embodiment.

即ち使用する電力変動を抑制することが出来るため、夏場の電力需要の変動や、家庭内の他機器の使用電力に応じて、例えば除霜タイミングをコントロールするなどで電力負荷を調整でき、環境への貢献もできる。 In other words, since it is possible to suppress fluctuations in the power used, it is possible to adjust the power load, for example by controlling the defrosting timing, according to fluctuations in power demand in the summer or the power used by other devices in the home, which is environmentally friendly. You can also make a contribution.

なお、現状の冷蔵庫において、除霜時の除霜ヒータ120は蒸発器106の加温のみならず、冷却室117内の加温も実質的に行っている。これは除霜ヒータ120からの輻射熱によるためであるが、本実施の形態においても、除霜経路152を用いた除霜の際に低電力の除霜ヒータ120を同時にハイブリッド通電することで蒸発器106の除霜時間を短縮できると共に冷却室117内の除霜も可能となる。 In the current refrigerator, the defrosting heater 120 substantially heats not only the evaporator 106 but also the inside of the cooling chamber 117 during defrosting. This is due to the radiant heat from the defrosting heater 120, but in this embodiment as well, when defrosting using the defrosting path 152, the low-power defrosting heater 120 is simultaneously energized in a hybrid manner, so that the evaporator The defrosting time of the cooling chamber 117 can be shortened, and the inside of the cooling chamber 117 can also be defrosted.

これによって、除霜ヒータ120の電力追加を差し引いても時間短縮の効果が大きいため、更なる省エネ効果を得られると共に、除霜時間が短縮されることは、庫内の昇温時間も短縮されるため、除霜後の再冷却に関わる電力量も低減できる。また冷蔵室101、冷凍室102の昇温も抑制されるため、保存している食品の昇温も抑制されて鮮度低下も抑制も効果がある。 As a result, the time saving effect is large even after subtracting the additional power of the defrosting heater 120, so further energy saving effects can be obtained.The shortening of the defrosting time also shortens the temperature rise time inside the refrigerator. Therefore, the amount of electricity involved in recooling after defrosting can also be reduced. Furthermore, since the temperature rise in the refrigerator compartment 101 and the freezer compartment 102 is also suppressed, the temperature rise of the stored food is also suppressed, and deterioration in freshness is also effectively suppressed.

また、加温側蒸発器131を、冷蔵温度帯に配置したものである。除霜中に冷蔵室ダクト113内にある加温側蒸発器131の温度は、-25~-10℃を維持するように圧縮機105の回転数等で冷媒循環量をコントロールしているが、この温度は、冷却運転中に蒸発器106より送風される冷気と同等温度である。そのため、上方にある加温側蒸発器ファン134によって冷却時の冷蔵室ダクト113を用いて冷蔵室101内を冷却することができる。 Further, the heating side evaporator 131 is arranged in the refrigeration temperature zone. During defrosting, the temperature of the heating side evaporator 131 in the refrigerator compartment duct 113 is controlled by the rotation speed of the compressor 105 etc. so that the temperature of the heating side evaporator 131 in the refrigerator compartment duct 113 is maintained at -25 to -10°C. This temperature is equivalent to the temperature of the cold air blown from the evaporator 106 during the cooling operation. Therefore, the inside of the refrigerator compartment 101 can be cooled using the refrigerator compartment duct 113 during cooling by the heating side evaporator fan 134 located above.

その結果、一般的な冷蔵庫の除霜であれば、除霜時は圧縮機105を停止して行うため、霜量の多い時では60分程度も除霜により冷却停止することがある。その場合には、冷蔵室101の温度は、外気温にもよるが通常4℃程度であるが、10℃を超えた温度まで上昇してしまう。冷蔵室101には温度変動の影響を受けやすい生鮮食品や、食品表記にも要冷蔵(10℃以下)の食品が多く保存されるが、本実施の形態では、圧縮機105を停止することなく冷蔵室101を冷却しながらの除霜が可能であるため、除霜中も庫内温度が昇温せずに定温の状態を維持できる。 As a result, in the case of defrosting a general refrigerator, since the compressor 105 is stopped during defrosting, cooling may be stopped for about 60 minutes when the amount of frost is large. In that case, the temperature of the refrigerator compartment 101, which is usually about 4°C depending on the outside temperature, rises to over 10°C. Although many fresh foods that are susceptible to temperature fluctuations and foods that require refrigeration (below 10° C.) are stored in the refrigerator compartment 101, in this embodiment, the compressor 105 can be stored without stopping the compressor 105. Since defrosting can be performed while cooling the refrigerator compartment 101, the temperature inside the refrigerator does not rise and can be maintained at a constant temperature even during defrosting.

即ち、冷却運転中には、冷蔵室温度センサと冷蔵室ダンパー114によって冷蔵室101の庫内温度は変動するも、概ね4℃程度の定温状態に保っているが、同様に除霜時も冷却できることで定温に保つことができ冷蔵室101の庫内温度である概ね4℃を維持するため食品鮮度劣化を抑制することが出来る。 That is, during the cooling operation, the internal temperature of the refrigerator compartment 101 fluctuates due to the refrigerator compartment temperature sensor and the refrigerator compartment damper 114, but is kept at a constant temperature of approximately 4°C. By doing so, the temperature can be maintained at a constant temperature, and the internal temperature of the refrigerator compartment 101, which is approximately 4° C., can be maintained, so deterioration of food freshness can be suppressed.

また、除霜中に加温側蒸発器ファン134を運転制御している。これにより、加温側蒸発器131の周囲のみを冷却するだけでないため、過冷による食品凍結を防止するだけでなく、庫内全体も冷却できるため庫内温度分布もよくなり品質の向上も図ることが出来る。 Further, the operation of the heating side evaporator fan 134 is controlled during defrosting. This not only cools only the area around the heating side evaporator 131, but also prevents food from freezing due to overcooling, and also cools the entire interior of the refrigerator, which improves temperature distribution within the refrigerator and improves quality. I can do it.

また、除霜中に冷蔵室温度センサが検知する温度に応じて加温側蒸発器ファン134の運転を制御している。具体的には、加温側蒸発器ファン134の停止、回転数の増減である。 Further, the operation of the heating side evaporator fan 134 is controlled according to the temperature detected by the refrigerator compartment temperature sensor during defrosting. Specifically, the heating side evaporator fan 134 is stopped and its rotation speed is increased or decreased.

本実施の形態では、図7のタイミングT2からタイミングT6の間で閾値温度以下では加温側蒸発器ファン134の運転を停止している。閾値温度は0℃としている。これにより、冷蔵室101の庫内温度が冷え過ぎるのを回避している。 In this embodiment, the operation of the heating side evaporator fan 134 is stopped when the temperature is below the threshold temperature between timing T2 and timing T6 in FIG. The threshold temperature is 0°C. This prevents the internal temperature of the refrigerator compartment 101 from becoming too cold.

その際、圧縮機105への液バックが懸念されるが、加温側蒸発器131の後に蒸発器アキュームレータ(図示せず)を用いることで回避できる。 At this time, there is a concern that liquid may back up into the compressor 105, but this can be avoided by using an evaporator accumulator (not shown) after the heating side evaporator 131.

また、本実施の形態では、除霜中に冷蔵室101内を冷却することができるため、除霜後の再冷却の際に圧縮機105を停止して除霜ヒータ120で加熱する除霜と比較しても、必要な冷却能力を低減することとなる。除霜中に冷蔵室101の温度は定温で保たれるため、除霜後の再冷却は冷凍室102だけでよく、圧縮機105の運転回転数の低下や冷却時間の短縮等で省電力化を可能とする。 In addition, in this embodiment, since the inside of the refrigerator compartment 101 can be cooled during defrosting, the compressor 105 is stopped and the defrosting heater 120 is heated during recooling after defrosting. Even in comparison, the required cooling capacity is reduced. Since the temperature of the refrigerator compartment 101 is maintained at a constant temperature during defrosting, recooling after defrosting only needs to be done in the freezing compartment 102, which saves power by reducing the operating speed of the compressor 105 and shortening the cooling time. is possible.

(実施の形態2)
以下、図9、図10を用いて、実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described below with reference to FIGS. 9 and 10.

[2-1.構成]
図9において、本実施の形態における冷蔵庫100は、実施の形態1における冷蔵庫100の構成に加え、第2の凝縮器123と第1の絞り124との間に、二方弁125が設けられている。
[2-1. composition]
In FIG. 9, a refrigerator 100 according to the present embodiment has a two-way valve 125 provided between a second condenser 123 and a first throttle 124 in addition to the configuration of the refrigerator 100 according to the first embodiment. There is.

[2-2.動作]
以上のように構成された本実施の形態における冷蔵庫100の蒸発器106の除霜を行う除霜運転について、図10を用いて、以下その動作、作用を説明する。
[2-2. motion]
The operation and effect of the defrosting operation for defrosting the evaporator 106 of the refrigerator 100 in this embodiment configured as described above will be described below with reference to FIG.

図10は、左から右に進むにつれて時間の経過が進むことを示す。 FIG. 10 shows that time progresses from left to right.

二方弁125の「開放」は、二方弁125が開放されていることを示す。また、二方弁125の「閉塞」は、二方弁125が閉塞されていることを示す。 “Open” of the two-way valve 125 indicates that the two-way valve 125 is open. Moreover, "occlusion" of the two-way valve 125 indicates that the two-way valve 125 is closed.

タイミングT1は、冷蔵庫100は、通常の冷却運転から除霜運転に移行するタイミングである。除霜運転への移行タイミングは、例えば、前回の除霜タイミングから圧縮機105の運転時間の累積が所定時間に達した場合や、一定時間が経過した場合等である。タイミングT1において、除霜によって冷凍室102の温度が上昇することが想定されるため、冷蔵庫100は、冷凍室ダンパー112をしばらくの間開放することで、除霜を開始する前に冷凍室102の温度を低下させる。 Timing T1 is the timing at which refrigerator 100 shifts from normal cooling operation to defrosting operation. The transition timing to the defrosting operation is, for example, when the accumulated operating time of the compressor 105 reaches a predetermined time from the previous defrosting timing, or when a certain time has elapsed. At timing T1, it is assumed that the temperature of the freezer compartment 102 increases due to defrosting, so the refrigerator 100 opens the freezer compartment damper 112 for a while to increase the temperature of the freezer compartment 102 before starting defrosting. Reduce temperature.

タイミングT2において、流路切り換えバルブ122の状態が「冷却」から「除霜」に切り換わる。また、タイミングT2において、冷凍室ダンパー112の状態が「開放」から「閉塞」に切り換わり、冷蔵室ダンパー114の状態が「閉塞」から「開放」に切り換わる。 At timing T2, the state of the flow path switching valve 122 is switched from "cooling" to "defrosting". Further, at timing T2, the state of the freezer compartment damper 112 is switched from "open" to "closed", and the state of the refrigerator compartment damper 114 is switched from "closed" to "open".

更に、タイミングT2において、加温側蒸発器ファン134の状態が、「OFF」から「ON」に変わる。これによって、冷媒が蒸発器106で凝縮して発生する潜熱により加温され除霜が開始されると共に、蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137に残留する冷媒を蒸発しつつ冷蔵室101を冷却することで、除霜時の冷蔵室101の昇温抑制と圧縮機105への液バック防止を行っている。 Further, at timing T2, the state of the heating side evaporator fan 134 changes from "OFF" to "ON". As a result, the refrigerant is condensed in the evaporator 106 and is heated by the latent heat generated, thereby starting defrosting, and cooling the refrigerator compartment 101 while evaporating the refrigerant remaining in the evaporator cooling pipe 137 of the evaporator 106. This suppresses the temperature increase in the refrigerator compartment 101 during defrosting and prevents liquid backing into the compressor 105.

このタイミングT2の時に、二方弁125の状態が「開放」から「閉塞」に切り換わる。タイミングT2において二方弁125を閉塞することで、第2の凝縮器123の入口123a及び出口123bが閉塞した状態となり、冷媒を貯留することとなる。 At this timing T2, the state of the two-way valve 125 is switched from "open" to "closed". By closing the two-way valve 125 at timing T2, the inlet 123a and outlet 123b of the second condenser 123 are closed, and the refrigerant is stored.

これによって、除霜運転に適正な冷媒量に調整することができ、第1の凝縮器107の乾き度を0~50%とすることで、流路切り換えバルブ122の冷媒流速を抑えて冷媒流音の発生を防ぐことができる。これは、第1の凝縮器107の乾き度50%を越えると冷媒流速の増加に伴い、流路切り換えバルブ122における冷媒流音が大きくなるためである。 As a result, the amount of refrigerant can be adjusted to an appropriate amount for defrosting operation, and by setting the dryness of the first condenser 107 to 0 to 50%, the refrigerant flow rate of the flow path switching valve 122 is suppressed and the refrigerant flow is reduced. It can prevent the generation of sound. This is because when the dryness of the first condenser 107 exceeds 50%, the refrigerant flow noise in the flow path switching valve 122 increases as the refrigerant flow rate increases.

また、第1の凝縮器107の乾き度0%を下回る、すなわち過冷却の状態になると、冷媒のエンタルピーが失われて第1の熱交換部128において冷媒の気化が不十分となり、蒸発器106を除霜する熱量が低下する問題が発生する。 Furthermore, when the degree of dryness of the first condenser 107 falls below 0%, that is, it becomes a supercooled state, the enthalpy of the refrigerant is lost, and the refrigerant is insufficiently vaporized in the first heat exchange section 128. A problem occurs in which the amount of heat used to defrost is reduced.

そして、タイミングT5からタイミングT6において、圧縮機105の状態が「ON」から「OFF」に切り換わり、第1の機械室ファン116の状態も「ON」から「OFF」に切り替わる。また、加温側蒸発器ファン134の状態が「ON」から「OFF」に切り替わり、除霜ヒータ120の状態も「ON」から「OFF」に切り換わる。これによって、除霜経路152の運転を停止する。 Then, from timing T5 to timing T6, the state of the compressor 105 is switched from "ON" to "OFF", and the state of the first machine room fan 116 is also switched from "ON" to "OFF". Further, the state of the heating side evaporator fan 134 is switched from "ON" to "OFF", and the state of the defrosting heater 120 is also switched from "ON" to "OFF". As a result, the operation of the defrosting path 152 is stopped.

その後、タイミングT7において、流路切り換えバルブ122の状態が「除霜」から「冷却」に、二方弁125が「閉塞」から「開放」に、それぞれ切り換わる。なお、除霜経路152内が略均圧化するまでタイミングT5からタイミングT7まで所定時間維持するのは、流路切り換えバルブ122や二方弁125を切り換えた際に急激に冷媒が流れて不快な騒音が発生することを防ぐためである。 Thereafter, at timing T7, the state of the flow path switching valve 122 is switched from "defrosting" to "cooling", and the state of the two-way valve 125 is switched from "closed" to "open". Note that the reason for maintaining the predetermined time period from timing T5 to timing T7 until the pressure in the defrosting path 152 is approximately equalized is to avoid unpleasant sensations caused by sudden refrigerant flow when the flow path switching valve 122 or the two-way valve 125 is switched. This is to prevent noise from being generated.

また、タイミングT5からタイミングT6までと、タイミングT8からタイミングT9まで、加温側蒸発器ファン134の状態を「ON」とするのは、吸入管126を介して蒸発器106と接続されている加温側蒸発器131の温度を速やかに上昇させるためである。 Furthermore, the reason why the heating side evaporator fan 134 is turned on from timing T5 to timing T6 and from timing T8 to timing T9 is because the heating side evaporator fan 134 is turned on because it is connected to the evaporator 106 via the suction pipe 126. This is to quickly raise the temperature of the hot side evaporator 131.

[2-3.効果等]
以上のように本実施の形態において、冷蔵庫100は、除霜運転を行う際に、第2の凝縮器123と第1の絞り124との間に設けた二方弁125を閉塞することで第2の凝縮器123内に冷媒を貯留し、第1の凝縮器107の乾き度を0~50%としたものである。
[2-3. Effects, etc.]
As described above, in the present embodiment, the refrigerator 100 closes the two-way valve 125 provided between the second condenser 123 and the first throttle 124 when performing the defrosting operation. The refrigerant is stored in the second condenser 123, and the dryness of the first condenser 107 is set to 0 to 50%.

これによって、冷媒の流速をコントロールして、流路切り換えバルブ122や蒸発器106から発生する流音を更に抑制することができると共に、第2の凝縮器123内に冷媒を貯留させるため、圧縮機105への液バックの懸念もない。 As a result, the flow rate of the refrigerant can be controlled to further suppress the flow noise generated from the flow path switching valve 122 and the evaporator 106, and since the refrigerant is stored in the second condenser 123, the compressor There is no concern about liquid backing up to 105.

なお、本実施の形態では、タイミングT2において流路切り換えバルブ122と二方弁125を同時に切り換えたが、流路切り換えバルブ122を「冷却」から「除霜」に切り換えた所定時間後に二方弁125を「開放」から「閉塞」に切り換えると、第2の凝縮器123の冷媒貯留量を低下させることができ、二方弁125を「開放」から「閉塞」に切り換えた所定時間後に流路切り換えバルブ122を「冷却」から「除霜」に切り換えると、第2の凝縮器123の冷媒貯留量を増加させることができるので、外気温度などの諸条件に合わせて最適な冷媒量に調整することができる。 Note that in this embodiment, the flow path switching valve 122 and the two-way valve 125 are switched simultaneously at timing T2, but the two-way valve is switched after a predetermined time after switching the flow path switching valve 122 from "cooling" to "defrosting". 125 from "open" to "closed" can reduce the amount of refrigerant stored in the second condenser 123, and after a predetermined period of time after switching the two-way valve 125 from "open" to "closed" When the switching valve 122 is switched from "cooling" to "defrosting", the amount of refrigerant stored in the second condenser 123 can be increased, so the amount of refrigerant can be adjusted to the optimum amount according to various conditions such as outside temperature. be able to.

(他の実施の形態)
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および2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ついても適用できる。また、上記実施の形態1及び2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。
(Other embodiments)
As mentioned above, Embodiments 1 and 2 have been described as examples of the technology disclosed in this application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made. Furthermore, it is also possible to create a new embodiment by combining the components described in the first and second embodiments.

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。 Therefore, other embodiments will be illustrated below.

実施の形態1及び2では、第1の熱交換部128の熱交換の方法をコスト、簡易性の点から半田付けで行ったが、例えばレーザー加工方法などで配管同士が機械的に密着した断面が8の字形状の配管や、圧縮機105から第1の凝縮器107に冷媒が供給される配管の内部に第2の絞り127から吐出された冷媒が流れる配管を配置する2重配管としてもよい。 In the first and second embodiments, the heat exchange method of the first heat exchange section 128 was performed by soldering from the viewpoint of cost and simplicity. It can also be used as a figure-8-shaped piping or as a double piping in which a piping through which refrigerant discharged from the second throttle 127 flows is arranged inside the piping that supplies the refrigerant from the compressor 105 to the first condenser 107. good.

熱交換の方法は半田付けに限定されず、冷媒の凝縮潜熱を利用するために冷媒を気化させることが目的であるため、圧縮機105の内部に配管を連通させ気化させる方法もある。凝縮温度よりも高温であり多くの熱量を受け取ることができ、蒸発器加温パイプ138での加熱効率が向上する。 The method of heat exchange is not limited to soldering, but since the purpose is to vaporize the refrigerant to utilize the latent heat of condensation of the refrigerant, there is also a method of communicating the refrigerant with the inside of the compressor 105 to vaporize it. Since the temperature is higher than the condensation temperature, a large amount of heat can be received, and the heating efficiency in the evaporator heating pipe 138 is improved.

更に、圧縮機105は概ね鉄の塊であり、重量は6~7kg程度もある。圧縮機105と熱交換することで、この重量分顕熱も利用できるため短い熱交換長さで同等の加温効率を得ることができ、コンパクトな構成が可能となる。 Furthermore, the compressor 105 is generally a lump of iron and weighs about 6 to 7 kg. By exchanging heat with the compressor 105, the sensible heat corresponding to this weight can also be used, so the same heating efficiency can be obtained with a short heat exchange length, and a compact configuration is possible.

また、凝縮器と熱交換することでも効果が大きい。能力調整用凝縮器133を蒸発器106と同様な、フィンアンドチューブ式として内部の配管の一部を除霜経路152とすることでフィンを通じて熱交換できる。一つの凝縮器に冷却経路151の配管と除霜経路152の配管を配設することで効率的に熱交換できる。 Also, exchanging heat with the condenser is highly effective. The capacity adjustment condenser 133 is of a fin-and-tube type similar to the evaporator 106, and a part of the internal piping is used as the defrosting path 152, so that heat can be exchanged through the fins. By arranging the piping for the cooling path 151 and the piping for the defrosting path 152 in one condenser, efficient heat exchange can be achieved.

各々の配管における冷媒の流れを対向とすることで温度差が大きくなり効率よく熱交換できる。能力調整用凝縮器133の入口は凝縮過程での配管圧力損失を受ける前の気相域であるため、図4Bのh点のエンタルピーが高くなり、加温エンタルピーのi点も高くなるため加温能力が高くなり除霜の効率が向上する。 By opposing the flow of refrigerant in each pipe, the temperature difference becomes large and heat can be exchanged efficiently. Since the inlet of the capacity adjustment condenser 133 is in the gas phase region before receiving pressure loss in the piping during the condensation process, the enthalpy at point h in FIG. 4B becomes high, and the heating enthalpy at point i also becomes high. The capacity increases and the efficiency of defrosting improves.

なお、実施の形態1及び2では、第2の絞り127と第3の絞り129に細径管を用いた。内径Φ0.5~1.0mm程度で、長さを2000mm程度としている。もちろん流量を線形に制御できる膨張弁や段階的に流量制御できる固定孔弁を用いてもよい。今回、細径管を用いた構成とすることで安価で構成が容易となり製造コストや工程工数の低減により商品コストを抑えることが出来る。 Note that in the first and second embodiments, small diameter tubes are used for the second aperture 127 and the third aperture 129. The inner diameter is approximately 0.5 to 1.0 mm, and the length is approximately 2000 mm. Of course, an expansion valve that can control the flow rate linearly or a fixed hole valve that can control the flow rate in steps may also be used. This time, by adopting a configuration using small diameter tubes, the configuration is inexpensive and easy, and product costs can be held down by reducing manufacturing costs and process man-hours.

さらに、第1の熱交換部128の入口部分の配管を縮管形状とすることで、第2の絞り127の細径管の代用とすれば接続部分や部品点数も低減でき、さらなるコストメリットが発生する。 Furthermore, by making the piping at the inlet of the first heat exchanger 128 into a condensed tube shape and substituting the small diameter tube for the second throttle 127, the number of connections and parts can be reduced, resulting in further cost benefits. Occur.

また、実施の形態1及び2では、蒸発器106を構成しているフィン139は、分割フィンを用いている。分割したフィンでは、フィン枚数が多くなるため、蒸発器106の製造工程でのフィン139の取り付けの工数が必要である。 Furthermore, in the first and second embodiments, the fins 139 forming the evaporator 106 are split fins. In the case of divided fins, the number of fins increases, and therefore, the number of steps for attaching the fins 139 in the manufacturing process of the evaporator 106 is required.

そのため、上下方向で一体となったフィン139を用いても良い。これにより、蒸発器106に付属されるフィン139の枚数が低減できるため、工数低減による生産性向上でコストダウンを図ることが出来る。 Therefore, fins 139 that are integrated in the vertical direction may be used. As a result, the number of fins 139 attached to the evaporator 106 can be reduced, so it is possible to reduce costs by improving productivity by reducing the number of man-hours.

この場合、蒸発器加温パイプ138の取り付け部分はフィン139に切り込みを入れておくと蒸発器加温パイプ138との密着性が向上し熱交換効率が向上する。 In this case, if the fins 139 are notched at the attachment portion of the evaporator heating pipe 138, the adhesion to the evaporator heating pipe 138 will be improved and the heat exchange efficiency will be improved.

なお、上記実施の形態1及び2での蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137は、管内がベア管と呼ばれる管内の加工のされていないパイプ管である。そのため、管内の熱伝達率を向上させるため、例えば溝付き管を用いても良い。溝付管には、ストレート溝や螺旋溝で構成されたものがあり、溝付き管を用いることで蒸発器106の性能向上が図れ、更なる省エネとなる。 In addition, the evaporator cooling pipe 137 of the evaporator 106 in the first and second embodiments described above is an unprocessed pipe called a bare pipe. Therefore, in order to improve the heat transfer coefficient within the tube, for example, a grooved tube may be used. Some grooved tubes include straight grooves and spiral grooves, and by using grooved tubes, the performance of the evaporator 106 can be improved, resulting in further energy savings.

なお、上記実施の形態1及び2での蒸発器106の蒸発器冷却パイプ137は、アルミ材質を用いている。近年の材料費高騰によるコストダウンの観点からアルミが使われることが多いが、銅を用いても良い。この場合、熱伝導率が向上するため、パイプ管の内外での熱交換効率が向上し更なる省エネとなる。 Note that the evaporator cooling pipe 137 of the evaporator 106 in the first and second embodiments is made of aluminum. Aluminum is often used to reduce costs due to the recent rise in material costs, but copper may also be used. In this case, since the thermal conductivity is improved, the efficiency of heat exchange between the inside and outside of the pipe is improved, resulting in further energy savings.

また、実施の形態1及び2では、加温側蒸発器131は蒸発器106と同様のフィンアンドチューブ式としているが、この加温側蒸発器131に蓄冷材を組み合わせた構成としてもよい。例えば、樹脂でインサート成型した構成や外付けユニット、マイクロチャネルの蒸発器としてもよい。 Further, in the first and second embodiments, the heating side evaporator 131 is of the fin-and-tube type similar to the evaporator 106, but the heating side evaporator 131 may be combined with a cold storage material. For example, it may be an insert molded structure made of resin, an external unit, or a microchannel evaporator.

加温側蒸発器131と接する部分やマイクロチャネル内部に蓄冷材を充填することで、加温側蒸発器131で生成された冷熱を蓄冷材に蓄冷できる。これによって、除霜完了後に、蓄冷材で冷蔵室101を冷却することができるため、更なる省エネとなる。また、冷蔵室101の外気温が低く、外部からの熱影響が小さい場合には上記実施の形態で述べた除霜中には冷蔵室101の温度が早く冷えることとなる。 By filling the portion in contact with the heating side evaporator 131 and the inside of the microchannel with the cold storage material, the cold heat generated by the heating side evaporator 131 can be stored in the cold storage material. As a result, the refrigerating room 101 can be cooled with the cold storage material after defrosting is completed, resulting in further energy savings. Further, when the outside temperature of the refrigerator compartment 101 is low and the influence of heat from the outside is small, the temperature of the refrigerator compartment 101 cools down quickly during the defrosting described in the above embodiment.

例えば、冷蔵室101の温度が閾値以下に低下した場合は加温側蒸発器ファン134の回転数を低減もしくは停止したり、圧縮機105の回転数を低下するなどして圧縮機105の吸入への液バックを防止するが、蓄冷材によって、この冷熱を貯留することができる。そして、除霜後に冷蔵室101の冷却に利用できる。 For example, if the temperature of the refrigerator compartment 101 falls below a threshold value, the number of revolutions of the heating side evaporator fan 134 is reduced or stopped, the number of revolutions of the compressor 105 is reduced, etc. However, this cold energy can be stored using a cold storage material. After defrosting, it can be used to cool the refrigerator compartment 101.

また、上記実施の形態1及び2において、第3の絞り129の細径管と圧縮機105への吸入経路である加温側吸入管132との間で、熱交換をすることもできる。これによって、加温側蒸発器131で蒸発しきれなかった液冷媒を蒸発させ吸入管126に液冷媒が侵入することを防止できるだけでなく、図4Bにおいて、j点からk点の変化が等エンタルピ-から斜め左に変化することとなる。この変化量は、加温側蒸発器131の出口からL点のエンタルピー差に相当するため、k点からL点までのエンタルピー差は大きくなり、除霜経路152における冷凍効果が大きくなる。よって、冷蔵室101への冷却能力が向上する。 Further, in the first and second embodiments described above, heat exchange can also be performed between the small diameter pipe of the third throttle 129 and the heating side suction pipe 132 which is the suction path to the compressor 105. This not only evaporates the liquid refrigerant that has not been completely evaporated in the heating side evaporator 131 and prevents the liquid refrigerant from entering the suction pipe 126, but also makes it possible to prevent the change from point j to point k in FIG. - will change diagonally to the left. Since this amount of change corresponds to the enthalpy difference from the outlet of the heating side evaporator 131 to the L point, the enthalpy difference from the k point to the L point becomes large, and the refrigeration effect in the defrosting path 152 becomes large. Therefore, the cooling capacity for the refrigerator compartment 101 is improved.

本開示は、ユーザが不快に感じる音の発生を抑制すると共に、除霜後の再冷却量を低減できるので、家庭用の冷蔵庫や冷凍庫、業務用の冷蔵庫や冷凍庫に適用できる。 The present disclosure can suppress the generation of sounds that are unpleasant to users and reduce the amount of recooling after defrosting, so it can be applied to household refrigerators and freezers, and commercial refrigerators and freezers.

100 冷蔵庫
100a 仕切り
100b 筐体
100c 外壁面
100d 天面
101 冷蔵室
101a、102a 扉
102 冷凍室
103 第1の機械室
104 第2の機械室
105 圧縮機
106 蒸発器
107 第1の凝縮器
108 隔壁
109 第2の機械室ファン
110 蒸発皿
111 冷却ファン
112 冷凍室ダンパー
113 冷蔵室ダクト
114 冷蔵室ダンパー
115 温度センサ
116 第1の機械室ファン
117 冷却室
119 冷蔵室戻りダクト
120 除霜ヒータ
121 ドライヤ
122 流路切り換えバルブ
123 第2の凝縮器
123a 入口
123b 出口
124 第1の絞り
125 二方弁
126 吸入管
127 第2の絞り
128 第1の熱交換部
128a 入口部
128b 出口部
129 第3の絞り
130 多段膨張回路
131 加温側蒸発器
132 加温側吸入管
133 能力調整用凝縮器
134 加温側蒸発器ファン
137 蒸発器冷却パイプ
138 蒸発器加温パイプ
139 フィン
140 エンドプレート
141 蒸発器アキュームレータ
143 蒸発器冷却入口
144 蒸発器冷却出口
145 蒸発器加温入口
146 蒸発器加温出口
150 冷凍サイクル
151 冷却経路
152 除霜経路
100 Refrigerator 100a Partition 100b Housing 100c Outer wall surface 100d Top surface 101 Refrigerator room 101a, 102a Door 102 Freezer room 103 First machine room 104 Second machine room 105 Compressor 106 Evaporator 107 First condenser 108 Partition wall 109 Second machine room fan 110 Evaporation dish 111 Cooling fan 112 Freezer damper 113 Refrigerator duct 114 Refrigerator damper 115 Temperature sensor 116 First machine room fan 117 Cooling compartment 119 Refrigerator return duct 120 Defrost heater 121 Dryer 122 Flow Path switching valve 123 Second condenser 123a Inlet 123b Outlet 124 First throttle 125 Two-way valve 126 Suction pipe 127 Second throttle 128 First heat exchange section 128a Inlet section 128b Outlet section 129 Third throttle 130 Multi-stage Expansion circuit 131 Heating side evaporator 132 Heating side suction pipe 133 Capacity adjustment condenser 134 Heating side evaporator fan 137 Evaporator cooling pipe 138 Evaporator heating pipe 139 Fin 140 End plate 141 Evaporator accumulator 143 Evaporator Cooling inlet 144 Evaporator cooling outlet 145 Evaporator heating inlet 146 Evaporator heating outlet 150 Refrigeration cycle 151 Cooling path 152 Defrosting path

Claims (4)

圧縮機と、第1の凝縮器と、第2の凝縮器と、蒸発器とを少なくとも備えた冷凍サイクルを有する冷蔵庫において、
前記冷凍サイクルは、
前記第1の凝縮器の下流側で、冷気を生成するために冷媒を前記蒸発器に供給する冷却経路と、
冷媒を加熱し、加熱された冷媒を前記蒸発器に供給して除霜を行う除霜経路とに分岐され、
前記冷却経路を流れる冷媒は、前記第2の凝縮器を通過したうえで前記蒸発器に供給され、
前記除霜経路を流れる冷媒は、前記圧縮機から前記第1の凝縮器に冷媒が供給される経路と熱交換することで加熱され、
前記除霜経路と熱結合した前記蒸発器を加温すると共に前記除霜経路内で放熱した冷媒は、前記蒸発器の下流側に設けられた加温側蒸発器で蒸発した後前記圧縮機に戻る構成で、前記加温側蒸発器の上方に加温側蒸発器ファンを配し、除霜中に前記加温側蒸発器ファンを運転する
ことを特徴とする冷蔵庫。
A refrigerator having a refrigeration cycle including at least a compressor, a first condenser, a second condenser, and an evaporator,
The refrigeration cycle is
downstream of the first condenser, a cooling path for supplying refrigerant to the evaporator to generate cold air;
a defrosting path that heats a refrigerant and supplies the heated refrigerant to the evaporator for defrosting;
The refrigerant flowing through the cooling path is supplied to the evaporator after passing through the second condenser,
The refrigerant flowing through the defrosting path is heated by exchanging heat with the path through which the refrigerant is supplied from the compressor to the first condenser,
The refrigerant that heats the evaporator, which is thermally connected to the defrosting path, and radiates heat in the defrosting path is evaporated in a heating side evaporator provided downstream of the evaporator, and then supplied to the compressor. In the return configuration, a heating side evaporator fan is disposed above the heating side evaporator, and the heating side evaporator fan is operated during defrosting.
A refrigerator characterized by:
前記加温側蒸発器は、冷蔵温度帯に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 1, wherein the heating side evaporator is arranged in a refrigeration temperature zone. 冷蔵室の温度を検出する冷蔵室温度センサを設け、除霜中の冷蔵温度帯の前記冷蔵室温度センサが閾値温度以下では、前記加温側蒸発器ファンの運転を停止することを特徴とする請求項1または2に記載の冷蔵庫。 A refrigerating room temperature sensor is provided to detect the temperature of the refrigerating room, and when the refrigerating room temperature sensor in the refrigerating temperature range during defrosting is below a threshold temperature, the operation of the heating side evaporator fan is stopped. The refrigerator according to claim 1 or 2 . 前記加温側蒸発器に蓄冷材を組み合わせたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の冷蔵庫。 The refrigerator according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the heating side evaporator is combined with a cold storage material.
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