冰箱及其运行方法与流程

文档序号:15266564发布日期:2018-08-28 21:50阅读:330来源:国知局

本发明涉及冰箱及其运行方法,涉及削减除霜用电加热器的输出的冰箱及其运行方法。



背景技术:

<概要>

以往,从节能的观点来看,已知下述冰箱:对于利用压力差而流入到蒸发器中的冷冻循环内的高压制冷剂,通过利用该高压制冷剂对该蒸发器进行加热的能量,来削减除霜用电加热器的输出(例如参照专利文献1)。

在这样的冰箱中,即使在压缩机停止后,在冷冻循环的冷凝器内部储留的高压制冷剂的温度也维持为与外部空气温度相近,而蒸发器却处于-30℃~-20℃的低温状态。因此,通过增大利用压力差而流入蒸发器中的高压制冷剂的量,或通过增大流入的高压制冷剂的热函以增大流入的热量,来积极地削减除霜用电加热器的输出,从而实现了节能化。

<结构>

以下,参照图6~图8对以往的冰箱进行说明。

图6是以往的冰箱的纵剖面图。图7是以往的冰箱的冷冻循环结构图。图8是表示以往的冰箱的除霜时的控制的图。

如图6所示,冰箱11具有:壳体12、门13、支撑壳体12的支脚14、设于壳体12的下部的下部机械室15、配置于壳体12的上部的冷藏室17、以及配置在壳体12的下部的冷冻室18。

另外,如图6及图7所示,作为构成冷冻循环的部件,冰箱11具有收纳于下部机械室15中的压缩机56、收纳于冷冻室18的背面侧的蒸发器20、以及收纳于下部机械室15内的主冷凝器21。

另外,如图6所示,冰箱11具有:分隔下部机械室15的隔板22、安装在隔板22上并对主冷凝器21进行风冷的风扇23、设置在压缩机56的上部的蒸发皿57、以及下部机械室15的底板25。

另外,如图6所示,冰箱11具有:设于底板25上的多个进气口26、设于下部机械室15的背面侧的排出口27、以及将下部机械室15的排出口27和壳体12的上部连上的连通风路28。这里,下部机械室15被隔板22分为两室,在风扇23的上风侧收纳有主冷凝器21、在下风侧收纳有压缩机56和蒸发皿57。

另外,如图7所示,冰箱11中具有:防露管60、干燥器37、节流部42,作为构成冷冻循环的部件。防露管60位于主冷凝器21的下游侧,与冷冻室18的开口部周边的壳体12的外表面热耦合。干燥器37位于防露管60的下游侧,对循环的制冷剂进行干燥。节流部42将干燥器37与蒸发器20耦合,对循环的制冷剂进行减压。而且,冰箱11具有:在对蒸发器20进行除霜时将防露管60的出口闭塞的二通阀46、和对蒸发器20进行加热的除霜加热器(省略图示)。

另外,如图6所示,冰箱11具有:蒸发器风扇50、冷冻室气闸51、冷藏室气闸52、导管53、FCC温度传感器54、PCC温度传感器55、DEF温度传感器58。蒸发器风扇50向冷藏室17和冷冻室18供给由蒸发器20产生的冷气。冷冻室气闸51切断向冷冻室18供给的冷气。冷藏室气闸52切断向冷藏室17供给的冷气。导管53向冷藏室17供给冷气。FCC温度传感器54对冷冻室18的温度进行检测。PCC温度传感器55对冷藏室17的温度进行检测。DEF温度传感器58对蒸发器20的温度进行检测。

<动作>

接着,对如以上那样构成的以往的冰箱的动作进行说明。

在将风扇23、压缩机56、以及蒸发器风扇50停止的冷却停止状态(以下,将该动作称作“OFF模式”)下,FCC温度传感器54检测的温度上升至规定值的FCC_ON温度的情况下,或者PCC温度传感器55检测的温度上升至规定值的PCC_ON温度的情况下,冰箱11的控制部(省略图示)进行PC冷却模式。即,控制部关闭冷冻室气闸51,打开冷藏室气闸52,并进行对压缩机56、风扇23、以及蒸发器风扇50进行驱动的动作。

在PC冷却模式中,通过风扇23的驱动,被隔板22分隔的下部机械室15的主冷凝器21侧成为负压,从多个进气口26吸入外部的空气,压缩机56和蒸发皿57侧成为正压,下部机械室15内的空气从多个排出口27向外部排出。

另一方面,对于从压缩机56排出的制冷剂,在通过主冷凝器21与外部空气热交换同时使一部分的气体留下并冷凝之后,向防露管60供给。通过防露管60的制冷剂使冷冻室18的开口部升温,同时利用壳体12进行散热而冷凝。由防露管60冷凝后的液体制冷剂通过二通阀46之后,由干燥器37除去水分,由节流部42减压,在蒸发器20中蒸发同时与冷藏室17的冰箱内空气热交换。由此,液体制冷剂在将冷藏室17冷却的同时,作为气体制冷剂向压缩机56中回流。

在PC冷却模式中,FCC温度传感器54检测的温度下降/上升至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器55检测的温度下降到规定值的PCC_OFF温度,该情况下,冰箱11的控制部从PC冷却模式转变为OFF模式。

另外,在PC冷却模式中,FCC温度传感器54检测的温度表示为比规定值的FCC_OFF温度高的温度,并且PCC温度传感器55检测的温度下降至规定值的PCC_OFF温度,该情况下,冰箱11的控制部打开冷冻室气闸51,关闭冷藏室气闸52,对压缩机56、风扇23、以及蒸发器风扇50进行驱动。

以后,冰箱11的控制部与PC冷却模式同样地通过使冷冻循环运转,来使冷冻室18的冰箱内空气与蒸发器20热交换从而将冷冻室18冷却。以下,将该动作称作“FC冷却模式”。

在FC冷却模式中,FCC温度传感器54检测的温度下降至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器55检测的温度表示为规定值的PCC_ON温度以上,该情况下,冰箱11的控制部从FC冷却模式转变为PC冷却模式。

另外,在FC冷却模式中,FCC温度传感器54检测的温度下降至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器55检测的温度表示为比规定值的PCC_ON温度低的温度,该情况下,冰箱11的控制部从FC冷却模式转变为OFF模式。

<控制>

这里,参照图8,对以往的冰箱11的除霜时的控制进行说明。

在压缩机56的累计运行时间达到规定时间的情况下,转移至对蒸发器20的结霜进行加热来融化的除霜模式。冰箱11的控制部在除霜模式的区间p中,首先,为了抑制冷冻室18的温度上升,与FC冷却模式同样地对冷冻室18进行规定时间冷却。

接着,冰箱11的控制部在区间q中,在使压缩机56运行的同时,将二通阀46闭塞,由此将在干燥器37及蒸发器20中滞留的制冷剂向主冷凝器21和防露管60中回收。

然后,冰箱11的控制部在区间r中,使压缩机56停止,通过将压缩机56内部的高压侧和低压侧分隔的阀(省略图示)等的密封部,使回收至主冷凝器21和防露管60中的高压制冷剂向蒸发器20逆流。蒸发器20被由压缩机56的余热进一步加热后的高压制冷剂加热。

之后,冰箱11的控制部在区间s中,对安装于蒸发器20的除霜加热器62通电来完成除霜。

然后,冰箱11的控制部在区间t中,将二通阀46开放以使冷冻循环内均压,并从区间u重新开始正常运行。

如上所述,在冰箱11中利用冷冻循环的高压制冷剂及压缩机的余热来对蒸发器进行加热,从而能够削减除霜加热器的电能,并实现冰箱的节能化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平4-194564号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,对于上述的以往的冰箱的结构,在将回收至主冷凝器和防露管中的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,与冷冻室的开口部周边热耦合的防露管的温度降低,从而大致被维持为外部空气温度的主冷凝器内的高压制冷剂在防露管内部冷凝。

其结果,高压压力降低从而流入蒸发器中的制冷剂量减少,无法充分削减除霜加热器的电能。

因此,在将所回收的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,期望通过维持高压压力来稳定地削减除霜加热器的电能。

另外,对于上述的以往的冰箱的结构,在压缩机的停止后使高压制冷剂向蒸发器逆流,利用由压缩机的余热加热后的高压制冷剂对蒸发器进行加热,但这是设想了由将压缩机内部的高压侧与低压侧分隔的阀等的密封部的渗漏引起的逆流。因此,难以对流量进行调整,成为流入蒸发器的制冷剂量减少,无法充分削减除霜加热器的电能的原因。

因此,在将所回收的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,期望通过维持高压制冷剂流入蒸发器时的流路阻力,来稳定地削减除霜加热器的电能。

本发明的目的在于,稳定地削减除霜加热器的电能,实现冰箱的节能化。

解决问题的方案

本发明的冰箱,其特征在于,包括:压缩机;蒸发器;主冷凝器;防露管;旁路,其与从所述主冷凝器通向所述防露管的第一流路并排设置,与所述蒸发器连接;切换部,其设于所述主冷凝器的下游侧,对所述第一流路、和从所述主冷凝器通向所述旁路的第二流路进行开闭;以及控制部,其在对所述蒸发器进行除霜的情况下,通过在所述压缩机的运行过程中将所述第一流路及所述第二流路闭塞,来将在所述蒸发器、所述防露管、以及所述旁路中滞留的制冷剂回收至所述主冷凝器中,之后,通过使所述压缩机停止,开放所述第二流路,来将回收至所述主冷凝器中的高压制冷剂通过所述旁路向所述蒸发器供给。

本发明的冰箱的运行方法是具备压缩机、蒸发器、主冷凝器、防露管的冰箱的运行方法,其特征在于,在所述冰箱中设置有旁路,该旁路与从所述主冷凝器通向所述防露管的第一流路并排设置,并与所述蒸发器连接,在对所述蒸发器进行除霜的情况下,通过在所述压缩机的运行过程中将所述第一流路、和从所述主冷凝器通向所述旁路的第二流路闭塞,来将在所述蒸发器、所述防露管、以及所述旁路中滞留的制冷剂回收至所述主冷凝器中,之后,通过使所述压缩机停止,开放所述第二流路,来将回收至所述主冷凝器的高压制冷剂通过所述旁路向所述蒸发器供给。

发明效果

根据本发明,能够稳定地削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的冰箱的纵剖面图。

图2是本发明的实施方式1中的冰箱的循环结构图。

图3是表示本发明的实施方式1中的冰箱的除霜时的控制的图。

图4是本发明的实施方式2中的冰箱的循环结构图。

图5是表示本发明的实施方式2中的冰箱的除霜时的控制的图。

图6是以往的冰箱的纵剖面图。

图7是以往的冰箱的循环结构图。

图8是表示以往的冰箱的流路切换阀的动作的图。

附图标记说明

1、11 冰箱

12 壳体

13 门

14 支脚

15 下部机械室

16 上部机械室

17 冷藏室

18 冷冻室

19、56 压缩机

20 蒸发器

21 主冷凝器

22 隔板

23 风扇

24、57 蒸发皿

25 底板

26 进气口

27 排出口

28 连通风路

30、50 蒸发器风扇

31、51 冷冻室气闸

32、52 冷藏室气闸

33、53 导管

34、54 FCC温度传感器

35、55 PCC温度传感器

36、58 DEF温度传感器

37、38 干燥器

40、45 流路切换阀

41、60 防露管

42 节流部

43 旁路

44 热交换部

46 二通阀

47 第二防露管

48 第二节流部

70 流路阻力部

具体实施方式

首先,对本发明的概要进行说明。

第一发明中,具备至少具有压缩机、蒸发器、主冷凝器、防露管的冷冻循环,具有与主冷凝器的下游侧连接的流路切换阀、与流路切换阀的下游侧连接的防露管、和与防露管并行连接的旁路,在对蒸发器进行除霜时,通过在压缩机运行过程中将流路切换阀完全闭塞从而将蒸发器及防露管内的滞留制冷剂回收,之后使压缩机停止并且将流路切换阀向旁路侧开放来向蒸发器供给所回收的高压制冷剂,在规定时间后,对除霜加热器进行通电。

根据第一发明,在将冷冻循环内的制冷剂向主冷凝器中回收并利用于对蒸发器的加热时,通过抑制流路阻力的变动,能够稳定地削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

第二发明中,在第一发明的基础上,具有与旁路出口和防露管出口之间连接的流路阻力,在将流路切换阀向旁路侧开放来向蒸发器供给高压制冷剂,同时对蒸发器进行除霜时,将旁路内的压力维持为比防露管内高。

根据第二发明,在将冷冻循环内的制冷剂向主冷凝器中回收并利用于对蒸发器的加热时,通过抑制流路阻力和高压压力的变动,能够稳定地削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

第三发明中,在第一发明或第二发明中任意一个的基础上,具有将旁通路径的一部分与压缩机热耦合的热交换部,在将流路切换阀向旁路侧开放来向蒸发器供给高压制冷剂,同时对蒸发器进行除霜时,利用压缩机的余热对高压制冷剂进行加热。

根据第三发明,在将冷冻循环内的制冷剂向主冷凝器中回收并利用于对蒸发器的加热时,通过回收压缩机的余热来利用于对蒸发器的加热,能够进一步削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

第四发明中,在第三发明的基础上,将热交换部的上游侧旁路的流路阻力设为比下游侧旁路大。

根据第四发明,在通过旁路向蒸发器供给高压制冷剂时,能够使与压缩机热耦合的热交换部的制冷剂温度降低,能够扩大与压缩机的温度差,使压缩机的余热由制冷剂更多地接收。由此,能够对蒸发器进一步加热,能够进一步削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

第五发明中,在第四发明的基础上,由毛细管构成热交换部的上游侧旁路。

根据第五发明,使热交换部处的制冷剂温度降低,与压缩机的温度差扩大从而热交换效率得到提高,并且通过使热交换部的上游的旁路小径化能够容易地埋设于隔热壁内,能够降低由于配管外壁的温度降低造成的结露的风险。

第六发明中,在第四发明的基础上,在与热交换部的上游侧旁路的入口与连接的流路切替阀中内置能够调整流路口径的节流功能。

根据第六发明,使热交换部处的制冷剂温度降低,与压缩机的温度差扩大从而热交换效率得到提高,并且通过将节流量设为可变,能够与外部空气温度的变动无关地调整为最适于热交换的制冷剂温度。

第七发明是具备压缩机、蒸发器、主冷凝器、防露管的冰箱的运行方法,在所述冰箱中设置有旁路,该旁路与从所述主冷凝器通向所述防露管的第一流路并排设置,并与所述蒸发器连接,在对所述蒸发器进行除霜的情况下,通过在所述压缩机的运行过程中将所述第一流路、和从所述主冷凝器通向所述旁路的第二流路闭塞,来将在所述蒸发器、所述防露管、以及所述旁路中滞留的制冷剂向所述主冷凝器中回收,之后,通过使所述压缩机停止,将所述第二流路开放,来将回收至所述主冷凝器中的高压制冷剂通过所述旁路向所述蒸发器供给。

根据第七发明,在将冷冻循环内的制冷剂向主冷凝器中回收并利用于对蒸发器的加热时,通过抑制流路阻力的变动,能够稳定地削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

以上,对本发明的概要进行了说明。

下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,以下的说明中使用的各图中,对与图6、图7所示的构成要素相同的部件标以相同符号,并省略其详细说明。另外,本发明不限于以下的实施方式。

(实施方式1)

首先,使用图1~图3,对本发明的实施方式1的冰箱进行说明。

图1是实施方式1的冰箱的纵剖面图。图2是实施方式1的冰箱的循环结构图。图3是表示实施方式1的冰箱的除霜时的控制的图。

<整体结构>

如图1所示,冰箱1具有:壳体12、门13、支撑壳体12的支脚14、设于壳体12的下部的下部机械室15、设于壳体12的上部的上部机械室16、配置于壳体12的上部的冷藏室17、以及配置于壳体12的下部的冷冻室18。

另外,如图1及图2所示,冰箱1具有:收纳于上部机械室16中的压缩机19、收纳于冷冻室18的背面侧蒸发器20、以及收纳于下部机械室15内的主冷凝器21,作为构成冷冻循环的部件。

另外,如图1所示,冰箱1具有:分隔下部机械室15的隔板22、安装在隔板22上并对主冷凝器21进行风冷的风扇23、设置于隔板22的下风侧的蒸发皿24、以及下部机械室15的底板25。

<压缩机19>

这里,压缩机19是可变速压缩机,使用从20~80rps中选择的6个阶段的转速。这是为了,在避开配管等的共振的同时,将压缩机19的转速在低速~高速的6个阶段中切换以对冷冻能力进行调整。

压缩机19在启动时以低速运行,随着用于冷却冷藏室17或者冷冻室18的运行时间变长而增速。这是由于,主要使用效率最高的低速,并且相对于由较高的外部空气温度或门开闭等带来的对冷藏室17或者冷冻室18的负荷的增大而使用适当的比较高的转速。

这时,与冰箱1的冷却运行模式独立地控制压缩机19的转速,但也可以将蒸发温度较高且冷冻能力比较大的PC冷却模式(细节后述)的启动时的转速设定为比FC冷却模式(细节后述)低。另外,也可以伴随冷藏室17或者冷冻室18的温度降低,使压缩机19减速,调整冷冻能力。

<机械室供气排气>

如图1所示,冰箱1具有:设于底板25的多个进气口26、设于下部机械室15的背面侧的排出口27、以及将下部机械室15的排出口27和上部机械室16连上的连通风路28。这里,下部机械室15被隔板22分为两室,在风扇23的上风侧收纳主冷凝器21,在下风侧收纳蒸发皿24。

<冷冻循环的结构>

另外,如图2所示,冰箱1具有:干燥器38、流路切换阀40(切换部的一例)、防露管41、节流部42、旁路43、热交换部44、流路阻力部70,作为构成冷冻循环的部件。干燥器38位于主冷凝器21的下游侧,对循环的制冷剂进行干燥。流路切换阀40位于干燥器38的下游侧,控制制冷剂的流动。防露管41位于流路切换阀40的下游侧,与冷冻室18的开口部周边的壳体12的外表面热耦合。节流部42将防露管41与蒸发器20连接。旁路43与防露管41并排设置,将流路切换阀40的下游侧与蒸发器20连接。热交换部44在旁路43的路径内与压缩机19热耦合。流路阻力部70位于热交换部44的上游侧。

这里,流路切换阀40能够分别对从主冷凝器21通向防露管41的流路(第一流路的一例)、以及从主冷凝器21通向旁路43的流路(第二流路的一例)进行开闭。通常,流路切换阀40将从主冷凝器21通向防露管41的流路维持为开的状态,将从主冷凝器21通向旁路43的流路维持为闭的状态,仅在将于后面说明的除霜时进行流路的开闭。

<冰箱内部结构及冷气的流动>

另外,如图1所示,冰箱1具有:蒸发器风扇30、冷冻室气闸31、冷藏室气闸32、导管33、FCC温度传感器34、PCC温度传感器35、DEF温度传感器36。蒸发器风扇30向冷藏室17和冷冻室18供给由蒸发器20产生的冷气。冷冻室气闸31将向冷冻室18供给的冷气切断。冷藏室气闸32将向冷藏室17供给的冷气切断。导管33向冷藏室17供给冷气。FCC温度传感器34对冷冻室18的温度进行检测。PCC温度传感器35对冷藏室17的温度进行检测。DEF温度传感器36对蒸发器20的温度进行检测。

这里,导管33沿着与冷藏室17和上部机械室16相邻的壁面而形成。导管33将通过导管33的冷气的一部分从冷藏室17的中央附近排出。另外,导管33将通过导管33的冷气的大部分,在一边将与上部机械室16相邻的壁面冷却一边通过之后,从冷藏室17的上部排出。

另外,虽然省略图示,冰箱1例如具有控制部,该控制部包括CPU(Central Processing Unit,中央处理装置)、保存有控制程序的ROM(Read Only Memory,只读存储器)等存储介质、RAM(Random Access Memory,随机存储器)等工作用存储器等。控制部对上述的各构成要素进行控制,执行后述的动作。

<动作>

以下,对上述的冰箱1的动作进行说明。

<关于OFF模式、PC冷却模式、FC冷却模式>

在风扇23、压缩机19、以及蒸发器风扇30停止的冷却停止状态(以下,将该动作称作“OFF模式”)下,FCC温度传感器34检测的温度上升至规定值的FCC_ON温度的情况下、或者PCC温度传感器35检测的温度上升至规定值的PCC_ON温度的情况下,冰箱1的控制部(以下,简称为控制部)进行PC冷却模式。即,控制部关闭冷冻室气闸31,打开冷藏室气闸32,对压缩机19、风扇23、以及蒸发器风扇30进行驱动。

在PC冷却模式中,通过风扇23的驱动,被隔板22分隔的下部机械室15的主冷凝器21侧成为负压,从多个进气口26吸入外部的空气,蒸发皿24侧成为正压,下部机械室15内的空气从多个排出口27向外部排出。

另一方面,对于从压缩机19排出的制冷剂,在通过主冷凝器21与外部空气热交换同时使一部分的气体留下而冷凝之后,由干燥器38除去水分,通过流路切换阀40向防露管41供给。通过了防露管41的制冷剂在使冷冻室18的开口部温暖同时通过壳体12进行散热而冷凝之后,由节流部42减压。然后,减压后的制冷剂在蒸发器20中蒸发同时与冷藏室17的冰箱内空气进行热交换,并且在将冷藏室17冷却的同时作为气体制冷剂向压缩机19中回流。

当在PC冷却模式中,FCC温度传感器34检测的温度下降/上升至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器35检测的温度下降至规定值的PCC_OFF温度的情况下,控制部从PC冷却模式转变为OFF模式。

另外,当在PC冷却模式中,FCC温度传感器34检测的温度表示为比规定值的FCC_OFF温度高的温度,并且PCC温度传感器35检测的温度下降至规定值的PCC_OFF温度的情况下,控制部打开冷冻室气闸31,关闭冷藏室气闸32,对压缩机19、风扇23、以及蒸发器风扇30进行驱动。

以后,控制部与PC冷却模式同样地通过使冷冻循环运转,来使冷冻室18的冰箱内空气与蒸发器20热交换从而将冷冻室18冷却(以下,将该动作称作“FC冷却模式”)。

在FC冷却模式中,FCC温度传感器34检测的温度下降至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器35检测的温度表示为规定值的PCC_ON温度以上,该情况下,控制部从FC冷却模式转变为PC冷却模式。

另外,在FC冷却模式中,FCC温度传感器34检测的温度下降至规定值的FCC_OFF温度,并且PCC温度传感器35检测的温度表示为比规定值的PCC_ON温度低的温度,该情况下,控制部从FC冷却模式转变为OFF模式。

接着,参照图3,对实施方式1的冰箱1的除霜时的控制进行说明。

图3中,表示流路切换阀40的状态的“开·闭”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路开放,将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞。

另外,图3中,表示流路切换阀40的状态的“闭·开”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路闭塞,将从主冷凝器21通向旁路43的流路开放。

另外,图3中,表示流路切换阀40的状态的“闭·闭”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路闭塞,将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞。

在压缩机19的累计运行时间达到规定时间的情况下,转移至对蒸发器20的结霜进行加热来融化的除霜模式。

控制部在除霜模式的区间a中,首先,为了抑制冷冻室18的温度上升,与FC冷却模式同样地对冷冻室18进行规定时间冷却。

接着,控制部在区间b中,在使压缩机19运行的同时,将流路切换阀40完全闭塞,由此将从主冷凝器21通向防露管41的流路和从主冷凝器21通向旁路43的流路这两者都闭塞,将在防露管41、蒸发器20、以及旁路43中滞留的制冷剂向主冷凝器21中回收。

然后,控制部在区间c中,通过使压缩机19停止,并且对流路切换阀40进行切换以将从主冷凝器21通向旁路43的流路开放,从而通过旁路43将回收至主冷凝器21中的高压制冷剂向蒸发器20供给。

这时,高压制冷剂在设于旁路43的流路阻力部70和热交换部44被停止过程中的压缩机19的余热加热,干燥度增大。这是由于,在区间b中高压制冷剂向主冷凝器21中回收时,对外部空气散热而大部分冷凝。因此,与在区间c中高压制冷剂不在热交换部44加热而向蒸发器20供给的情况相比,除了维持为外部空气温度的高压制冷剂的显热以外,还能够将冷凝潜热的热量加到蒸发器20。

接着,控制部在区间d中,对安装于蒸发器20的除霜加热器(省略图示,以下相同)通电以完成除霜。除霜的完成是根据DEF温度传感器36检测的温度达到规定温度来判断的。

然后,控制部在区间e中,对流路切换阀40进行切换以将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞,并且将从主冷凝器21通向防露管41的流路开放,以使冷冻循环内均压,并从区间f重新开始正常运行。

如上所述,实施方式1的冰箱1在除霜时将在蒸发器20及防露管41中滞留的制冷剂向主冷凝器21中回收,在通过旁路43向蒸发器20供给高压制冷剂时,通过热交换部44的上游的流路阻力部70使制冷剂温度降低。由此,能够扩大与压缩机19的温度差,与压缩机19热耦合的热交换部44处的热交换效率得到提高,使更多的制冷剂接收压缩机19的余热,对蒸发器20进行加热。由此,冰箱1能够削减除霜加热器的电能,能够实现节能化。

此外,在实施方式1的冰箱1中,列举主冷凝器21是强制风冷式的冷凝器的情况为例进行了说明,但不限于此。例如,作为主冷凝器21,也可以使用热耦合于壳体12的侧面和背面的防露管。和与冷藏室17及冷冻室18的开口部周边热耦合的防露管不同,热耦合于壳体12的侧面和背面的防露管即使在压缩机19停止过程中,也维持为与外部空气温度相近,因此即使作为主冷凝器21来利用也能够期待同样的效果。

另外,在实施方式1的冰箱1中,列举由旁路43将流路切换阀40与蒸发器20连接的情况为例进行了说明,但不限于此。例如,在除霜时向蒸发器20供给的高压制冷剂的流速过快而产生流动音的情况下,也可以将用于调整流速的流路阻力与旁路43串行地连接。

另外,在实施方式1的冰箱1中,虽然构成为,通过在除霜时将高压制冷剂不经由防露管41和节流部42而向蒸发器20直接供给,来避免在压缩机19停止时高压制冷剂的温度由于比主冷凝器21低温的防露管41的影响而降低的情况,但不限于此。在蒸发器20的温度由于除霜的进行而变得比防露管41高的情况下,存在高压制冷剂从蒸发器20通过节流部42向防露管41逆流的可能性。由此,也可以在从防露管41的出口到蒸发器20的入口的路径内设置防止逆流的逆止阀或二通阀。

另外,在实施方式1的冰箱1中,也可以使用毛细管构成热交换部44的上游侧的旁路,来代替流路阻力部70。由此,能够使热交换部44处的制冷剂温度降低,通过与压缩机19的温度差的扩大来使热交换效率提高。此外,通过使热交换部44的上游的旁路小径化,能够容易地埋设于隔热壁内,能够降低由于配管外壁的温度降低造成的结露的风险。

另外,在实施方式1的冰箱1中,也可以在与热交换部44的上游侧的旁路的入口连接的流路切替阀40中内置能够对流路口径进行调整的节流功能,来代替流路阻力部70。作为内置节流功能的流路切换阀,例如可以适用日本特开2002-122366号公报所公开的流路切换阀。由此,能够使热交换部44处的制冷剂温度降低,通过与压缩机19的温度差的扩大来使热交换效率提高,并且通过将节流量设为可变,能够与外部空气温度的变动无关地调整为最适于热交换的制冷剂温度。

另外,在实施方式1的冰箱1中,将制冷剂为了除霜而进行接收的热源设为了压缩机19的余热,但不限于此。例如,通过调整流路阻力部70的口径,从而对于对旁路43进行固定的壳体12和主冷凝器21等压缩机19以外的部件,只要是与外部空气温度相近的部件,则也能够作为热源来利用。

另外,通过调整流路阻力部70的口径,即使在压缩机19长时间停止而与外部空气温度或在冷凝器20中滞留的制冷剂的温度差变小的情况下,也能够调整为最适于热交换的制冷剂温度。

(实施方式2)

实施方式1中,列举冰箱1具备的冷冻循环是图2所示的结构的情况为例进行了说明,但不限于此。在本实施方式中,冰箱1具备与图2不同的冷冻循环,下面使用图4、图5对该例子进行说明。此外,本实施方式的冰箱1的整体结构与图1相同,因此省略此处的说明。

图4是实施方式2的冰箱的循环结构图。图5是表示实施方式2的冰箱的除霜时的控制的图。此外,图4及图5中,对与实施方式1中已说明的构成要素(图1~图3所示的构成要素)相同的构成要素标以相同符号,省略其详细说明。

图4所示的结构与图2所示的结构相比,在具备流路切换阀(例如,二通阀)45来代替流路切换阀40这一点、和具备第二防露管47及第二节流部48这一点上不同。

第二防露管47及第二节流部48、与防露管41及节流部42并排设置,且与旁路43并排设置。而且,第二防露管47及第二节流部48将流路切换阀45的下游侧与蒸发器20连接。

流路切换阀45位于干燥器38的下游侧,能够分别对从主冷凝器21通向防露管41的流路、从主冷凝器21通向旁路43的流路、以及从主冷凝器21通向第二防露管47的流路进行开闭。在PC冷却模式、FC冷却模式、以及OFF模式中,流路切换阀45对从主冷凝器21通向防露管41的流路或者从主冷凝器21通向第二防露管47的流路进行开闭,并且将从主冷凝器21通向旁路43的流路维持为闭的状态,仅在除霜模式中进行对通向旁路43的流路的开闭。

这里,第二防露管47与壳体12的背面热耦合,在PC冷却模式或FC冷却模式等的正常运行过程中,对防露管41及节流部42的路径、和第二防露管47及节流部48的路径进行切换,使制冷剂流通。

防露管41与冰箱11的外表面中最低温的、冷冻室18的开口部周边的壳体12的外表面热耦合。因此,在外部空气为高湿度的情况下,需要经常使用防露管41,但与第二防露管47相比向冰箱11的冰箱内热侵入的比例较高,成为使冰箱11的热负荷量增大的主要因素。因此,在外部空气为低湿度的情况下,能够通过降低防露管41的使用频度,并利用第二防露管47来代替,来抑制热负荷量。

<动作>

以下,对上述的冰箱1的动作进行说明。

在PC冷却模式及FC冷却模式的情况下,控制部从压缩机19启动的时刻起按规定时间分为多个区间,根据一个区间的外部空气的湿度,来改变使用防露管41的比例和使用第二防露管47的比例。

例如,在某区间中外部空气的相对湿度为50%的情况下,控制部以在该区间的前60%的时间内使用防露管41,在后40%的时间内使用第二防露管47的方式,对流路切换阀45进行切换,使冷冻循环进行动作。

在OFF模式的情况下,控制部以始终将防露管41的流路开放的方式将流路切换阀45的状态固定。

接着,参照图5,对实施方式2的冰箱1的除霜时的控制进行说明。

在图5中,表示流路切换阀45的状态的“开·闭·闭”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路开放,将从主冷凝器21通向第二防露管47的流路闭塞,将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞。

另外,在图5中,表示流路切换阀45的状态的“闭·开·闭”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路闭塞,将从主冷凝器21通向第二防露管47的流路开放,将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞。

另外,在图5中,表示流路切换阀45的状态的“闭·闭·开”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路闭塞,将从主冷凝器21通向第二防露管47的流路闭塞,将从主冷凝器21通向旁路43的流路开放。

另外,在图5中,表示流路切换阀45的状态的“闭·闭·闭”是指,将从主冷凝器21通向防露管41的流路闭塞,将从主冷凝器21通向第二防露管47的流路闭塞,将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞。

若压缩机19的累计运行时间达到规定时间,则转移至对蒸发器20的结霜进行加热来融化的除霜模式。

首先,控制部在除霜模式的区间a2中,为了抑制冷冻室18的温度上升,与FC冷却模式同样地对冷冻室18进行规定时间冷却。

接着,控制部在区间b2中,在使压缩机19运行的同时,将流路切换阀45完全闭塞。由此,从主冷凝器21通向防露管41的流路、从主冷凝器21通向第二防露管47的流路、以及从主冷凝器21通向旁路43的流路都被闭塞。而且,在防露管41、第二防露管47、旁路43及蒸发器20中滞留的制冷剂向主冷凝器21中回收。

接着,控制部在区间c2中,通过使压缩机19停止,并且对流路切换阀45进行切换以将从主冷凝器21通向旁路43的流路开放,从而通过旁路43将回收至主冷凝器21的高压制冷剂向蒸发器20供给。

这时,高压制冷剂在设于旁路43的流路阻力部70和热交换部44被停止过程中的压缩机19的余热加热,干燥度增大。这是由于,在区间b2中高压制冷剂向主冷凝器21中回收时,对外部空气散热而大部分冷凝。因此,与在区间c2中高压制冷剂不在热交换部44加热而向蒸发器20供给的情况相比,除了维持为外部空气温度的高压制冷剂的显热以外,还能够将冷凝潜热的热量加到蒸发器20。

接着,控制部在区间d2中,对安装于蒸发器20的除霜加热器通电以完成除霜。除霜的完成是根据DEF温度传感器36检测出的温度到达规定温度来判断的。

然后,控制部在区间e2中,对流路切换阀45进行以将从主冷凝器21通向旁路43的流路闭塞,并且将从主冷凝器21通向防露管41的流路开放,使冷冻循环内均压,并从区间f2重新开始正常运行。

如上所述,实施方式2的冰箱1通过在正常运行过程中切换防露管41和第二防露管47进行使用,能够抑制热负荷量。另外,实施方式2的冰箱1在除霜时,将在防露管41、第二防露管47及蒸发器20中滞留的制冷剂向主冷凝器21中回收,通过具有与压缩机19热耦合的热交换部44的旁路43,向蒸发器20供给高压制冷剂以对蒸发器20进行加热。由此,冰箱1能够削减除霜加热器的电能,能够实现冰箱的节能化。

此外,在实施方式2的冰箱1中,列举了主冷凝器21是强制风冷式的冷凝器的情况为例进行了说明,但不限于此。例如,作为主冷凝器21,也可以使用热耦合于壳体12的侧面和背面的防露管。和与冷藏室17及冷冻室18的开口部周边热耦合的防露管不同,热耦合于壳体12的侧面和背面的防露管即使在压缩机19停止过程中,也维持为与外部空气温度相近,因此即使作为主冷凝器21来利用也能够期待同样的效果。

此外,在实施方式2的冰箱1中,列举由旁路43将流路切换阀45与蒸发器20连接的情况为例进行了说明,但不限于此。例如,在除霜时向蒸发器20供给的高压制冷剂的流速过快而产生流动音的情况下,也可以将用于调整流速的流路阻力与旁路43串行地连接。

另外,在实施方式2的冰箱1中,虽然构成为,通过在除霜时将高压制冷剂不经由防露管41和节流部42而向蒸发器20直接供给,来避免在压缩机19停止时高压制冷剂的温度由于比主冷凝器21低温的防露管41的影响而降低的情况,但不限于此。若蒸发器20的温度由于除霜的进行而变得比防露管41高,则存在高压制冷剂从蒸发器20通过节流部42向防露管41逆流的可能性。由此,也可以在从防露管41的出口到蒸发器20的入口的路径内设置防止逆流的逆止阀或二通阀。

如以上说明的那样,本发明的实施方式1、2的冰箱的特征在于,除了蒸发器以外,还同时对在与冷冻室的开口部周边热耦合的防露管中滞留的制冷剂进行回收,来回收至主冷凝器中,并且在将所回收的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,通过旁通回路向蒸发器中供给。由此,在将所回收的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,通过抑制高压压力和流路阻力的变动,能够稳定地削减除霜加热器的电能。

另外,本发明的实施方式1、2的冰箱的特征在于,在将所回收的高压制冷剂利用于蒸发器的除霜时,通过旁通回路向蒸发器中供给,并且使旁通回路与压缩机热耦合。由此,通过在将高压制冷剂向蒸发器中供给时对压缩机的余热进行回收以利用于对蒸发器的加热,能够进一步削减除霜加热器的电能。

本发明不限于上述实施方式的说明,能够进行各种变形。

工业实用性

本发明的冰箱能够适用于,将在蒸发器及防露管中滞留的制冷剂向主冷凝器中回收,利用冷冻循环内的高压制冷剂依靠压力差流入蒸发器而对蒸发器进行加热的能量,来削减除霜用电加热器的输出的冰箱(家用冰箱、或超市、饭店等的业务用冰箱等)。

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