JP2005030606A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】サイクルデフロストを行う冷蔵庫において、膨張弁に付着した霜を効率よく取り除くことができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに圧縮機から吐出された冷媒の熱により膨張弁の霜を融かすために、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、キャピラリチューブと膨張弁との間、または膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜運転のときにバイパスに冷媒を流す。
【選択図】 図1
【解決手段】圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに圧縮機から吐出された冷媒の熱により膨張弁の霜を融かすために、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、キャピラリチューブと膨張弁との間、または膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜運転のときにバイパスに冷媒を流す。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫の冷凍サイクルは、凝縮器と蒸発器との間に、減圧器としてキャピラリチューブを使用し、冷蔵庫の運転状態に拘わらずその減圧量は一定となっており、減圧量の調整はなされていなかった。そのため、冷蔵室のように高い温度帯を冷却する場合には、冷凍サイクル上の冷媒循環量が少なく効率の悪い運転になり、また、冷凍室のように低い温度帯を冷却する場合は、更に減圧をして蒸発温度を下げ冷却力を高めることができず、エネルギーの面で不利であった。
【0003】
そこで、冷蔵庫の運転に応じて減圧量を変化させるために、キャピラリチューブと膨張弁とを直列に組み合わせ減圧量を変化させ、冷媒の蒸発温度を調整できるようにした冷蔵庫がある。この冷蔵庫においては、膨張弁の開度を変化させて各運転に応じた蒸発温度に調整し、冷気の流れを各冷却室を分離するダンパを用いて変化させ、省エネ運転を行っている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】
特開平8−296942号公報(5頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵室や野菜室等を循環する冷気には水分が多く含まれているため、冷気風路途中に膨張弁を設置した場合、庫内の空気中に含まれる水分が霜として膨張弁に付着し動作不良を招くおそれがある。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、膨張弁に付着した霜を効率良く取り除くことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに前記圧縮機から吐出された前記冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【0007】
【発明の実施例の形態】
請求項1に記載された発明の一実施例は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに前記圧縮機から吐出された前記冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
この構成により、除霜運転で冷媒の熱により膨張弁の除霜をでき、霜による膨張弁の動作不良を防ぐことができる。
【0009】
請求項2に記載された発明の一実施例は、請求項1において、前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記キャピラリチューブと前記膨張弁との間に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパス及び前記膨張弁に前記冷媒を流すことを特徴とする。
【0010】
この構成により、除霜運転を必要とする膨張弁と蒸発器に高温冷媒が通るので、キャピラリチューブに冷媒を通して除霜する場合に比べ比較的小さな通気抵抗で除霜ができる。
【0011】
請求項に記載された発明の一実施例3は、請求項2において、除霜運転のときに前記膨張弁を略全開にしたことを特徴とする。
【0012】
この構成により、膨張弁の通気抵抗をできる限り小さくして効率の良い除霜運転ができる。
【0013】
請求項4に記載された発明の一実施例は、請求項1において、前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパスに前記冷媒を流すことを特徴とする。
【0014】
この構成により、膨張弁の出口近傍を流れる冷媒の熱で膨張弁の除霜ができ、膨張弁を通さないので通気抵抗を抑えることが出来、効率的な除霜ができる。
【0015】
請求項5に記載された発明の一実施例は、請求項4において、除霜運転のときに前記膨張弁を略全閉にすることを特徴とする。
【0016】
この構成により、バイパスを通った冷媒が合流部から膨張弁を経てキャピラリチューブ側へ流れこむことを防ぐことができる。
【0017】
請求項6に記載された発明の一実施例は、請求項2乃至5のいずれかにおいて、前記圧縮機と前記凝縮器の間には、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記凝縮器または前記バイパスに流入させる三方弁を備えたことを特徴とする。
【0018】
この構成により、三方弁により冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0019】
請求項7に記載された発明の一実施例は、請求項4又は5において、前記バイパスの途中に二方弁を備えたことを特徴とする。
【0020】
この構成により、構造や制御が簡単な二方弁で冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0021】
請求項8に記載された発明の一実施例は、請求項2乃至7のいずれかにおいて、前記バイパスの途中に前記合流部から前記分岐部への流れを阻止する逆止弁を備えたことを特徴とする。
【0022】
この構成により、除霜運転終了後に行われる冷却運転時に冷媒が合流部から分岐部へ逆流することによって生じるいわゆるヒートパイプ現象を防ぐことができる。
【0023】
請求項9に記載された発明の一実施例は、請求項1乃至8のいずれかにおいて、前記膨張弁を冷蔵庫に固定するカバーを備え、前記カバーの外周には鉛直方向に延設した板状の突起部を備えたことを特徴とする。
【0024】
この構成により、膨張弁周りに大きく成長した氷を、除霜運転時に小さく分割して落脱しやすくすることができる。
【0025】
請求項10に記載された発明の一実施例は、請求項1乃至9のいずれかにおいて、前記冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする。
【0026】
この構成により、環境に配慮をした可燃性ノンフロン冷媒を用いた冷蔵庫とすることができる。
【0027】
(実施例1) 以下本発明にかかる冷蔵庫の実施例について説明する。
【0028】
図1は、本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図であり、膨張弁及び蒸発器表面に付着した霜を融かす 手段を設けた冷蔵庫の図である。冷蔵庫本体1は、冷蔵室17及び冷凍室15を備えている。また、冷蔵庫本体1は、冷蔵室17と冷凍室15との間に、野菜等を収納する野菜室16を備えており、各室間及び外部とは断熱材18にて断熱されている。
【0029】
本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機6と、冷媒が凝縮する凝縮器8と、冷媒を減圧するキャピラリチューブ3と、冷媒の流量を調整する膨張弁4と、冷媒が蒸発する蒸発器5とをこの順序にて直列に接続してある。また、本実施例の冷凍サイクルはバイパスパイプ13を備えており、このバイパスパイプ13の一端は圧縮機6と凝縮器8との間の吐出パイプに三方弁7を有する分岐部27において接続し、他方はキャピラリチューブ3の下流側であって膨張弁4との間の合流部28において接続してある。
【0030】
また、凝縮器8とキャピラリチューブ3との間には冷媒中の水分を除去するドライヤー2を設け、圧縮機6に対する吸込パイプ19の圧縮機6の近傍には冷媒液溜りとなるSタンク50を設けてあり、三方弁7のバイパスパイプ13の途中には、分岐部から合流部に向かう方向の流れを許容するべく逆止弁51を備えてある。蒸発器5の入口部と出口部のパイプ表面には、冷媒温度を測定する温度センサー21、22を設置してあり、温度センサー21、22で検知した信号は、制御装置12に取り込まれるようになっている。
【0031】
図2は、冷蔵庫本体内部の冷気の流れを示した図である。蒸発器5の下方部から流入する冷蔵室17または冷凍室15からの戻り空気は、庫内ファン9により蒸発器5に送られ冷却された後、各室を再び冷却する。冷蔵室17を冷却する場合は,冷蔵室用ダンパ(以下Rダンパと言う)10を開け、冷凍室用ダンパ(以下Fダンパと言う)11を閉める。冷蔵室循環空気25は、冷蔵室17を冷却した後、野菜室16を冷却し、蒸発器5に再び導入されて冷やされる。一方、冷凍室15を冷却する場合は、Rダンパ10を閉めFダンパ11を開ける。冷凍室循環空気26は、冷凍室15を冷却した後、蒸発器5に再び導入されて冷やされる。運転方法によっては、Rダンパ10とFダンパ11とを同時に開放し、冷蔵室17と冷凍室15とを同時に冷却する場合もある。また、図1に示す冷蔵室温度センサー23、冷凍室温度センサー24及び温度センサー21、22、は制御装置12と接続しており、温度センサーからの情報に応じて制御装置12はRダンパ10とFダンパ11の開閉制御を行う。
【0032】
次に動作について説明する。冷蔵室17及び冷凍室15は、それぞれの設定温度に応じて、各室を冷却される。運転パターンには、例えば図3に示す次のようなものが考えられる。冷蔵室17を冷却する場合は、Rダンパ10を開けて、Fダンパ11を閉じる。この時、熱負荷が大きいのでそれに応じて膨張弁4の開度を大きくし、蒸発する冷媒の量を多くする。冷凍室15を冷却する場合は、Rダンパ10を閉じて、Fダンパ11を開ける。この時、庫内の空気温度は低くなっているので、熱負荷は小さくなっており、それに応じて膨張弁4の開度は小さくする。また、冷蔵室17及び冷凍室15の両方を一度に冷却する場合は、図示はしないがRダンパ10及びFダンパ11の両方を開ける。そして、以上述べた3通りの冷却運転では、三方弁7により吐出パイプ14が冷媒通路となっており、バイパスパイプ13へ冷媒が流入しないようになっている。冷却運転停止時は、Rダンパ10及びFダンパ11共に、庫内の低温度を保つために閉じている。
【0033】
次に、冷凍サイクルの冷却運転について説明する。圧縮機6で圧縮され高温高圧のガスになった冷媒は、凝縮器8で放熱し凝縮され中温高圧の液体になる。この冷媒はキャピラリチューブ3で減圧され、膨張弁4において更に減圧され低温低圧の液体になり、蒸発器5に導入される。この液体にはガスが混じっていることもある。冷媒は、各室を冷却して温度上昇した空気と熱交換することにより、蒸発器5内にてガス化し、再び圧縮機6に吸入される。冷凍室15を冷却するときには、膨張弁4の絞りを大きくし流路抵抗を大きくする。これにより冷媒の流量は少なくなるが、蒸発器5中の気圧が低くなり冷媒の蒸発温度が低くなる。反対に冷蔵室17、野菜室16を冷却するときには、膨張弁4の絞りを緩め流路抵抗を小さくする。これにより蒸発温度は高くなるが、多量の冷媒を循環させることができる。このように膨張弁4の開度を調整することにより、各室を冷却するのに最適な冷媒量、蒸発温度を選択し、効率的な冷凍サイクルの運転ができる。
【0034】
各運転時間は、各室の設定温度に対して冷蔵室温度センサー23、冷凍室温度センサー24で測定された各室温を、制御装置12で演算処理をすることにより運転パターンが決定され、その運転パターンに応じてRダンパ10及びFダンパ11の開閉、圧縮機6の回転数、膨張弁4の開度等が決定される。
【0035】
各運転モードにおいて、冷却運転の積算運転時間が長くなると、庫内に保存された食品からの水分の蒸発や扉開閉時の外気の浸入により、熱交換を行う蒸発器5の表面だけでなく冷気風路途中に設置してある膨張弁4にも霜が付着するようになる。膨張弁4を正常に動作させるためには、膨張弁本体(及び弁駆動用の電磁コイル)に付着した霜を除去する必要がある。
【0036】
膨張弁4及び蒸発器5の表面に付着した霜の除去方法は、以下のように行う。三方弁7の吐出口を吐出パイプ14からバイパスパイプ13へと切り替える。バイパスパイプ13は、一端を三方弁7を有する分岐部27に接続され、他端をキャピラリチューブ3と膨張弁4との間の合流部28に接続されており、圧縮機6で圧縮された高温高圧のガス冷媒はバイパスパイプ13を経て膨張弁4の内部流路を通過した後、蒸発器5を通過して圧縮機6へと再び戻る。高温のガス冷媒がそれぞれの内部流路を通過する際に、ガス冷媒の顕熱及び潜熱を膨張弁4と蒸発器5の表面に付着した霜に与えて融かす 。膨張弁4に付着した霜は膨張弁4表面から剥がれ落ち、その一部が膨張弁4の真下に設けられた蒸発器5上に落下しても、蒸発器5内部を通過する高温ガス冷媒により融解される。ガス冷媒の一部が蒸発器5を通過する際に凝縮するので、圧縮機6に液冷媒が行かないようにSタンク50を設けてある。
【0037】
本実施例では、減圧装置はキャピラリチューブ3と膨張弁4から構成されており、そのうち除霜が必要なのは、動作を行う機械であり霜が付くことにより動作不良を起こす可能性のある膨張弁4である。そのため、キャピラリチューブ3の下流側に膨張弁4を直列接続し、バイパスパイプの合流部28をキャピラリチューブ3と膨張弁4の間に設ける。この配置により、除霜運転時の高圧ガスを膨張弁4に通すことができるので、キャピラリチューブにも通す場合に比べて小さな通気抵抗で膨張弁4を除霜することができる。このとき、膨張弁4は通気抵抗を小さくするために略全開(冷媒圧が同じ条件で全開時の通気量の70%以上)にする。
【0038】
除霜開始の時間は予め制御装置12に記憶されており、冷却運転の積算運転時間が所定時間を経過した後開始される。除霜運転中は庫内空気の温度上昇を防ぐためにRダンパ10及びFダンパ11を閉じ、庫内ファン9の回転を停止する。除霜運転中の圧縮機6は、吐出ガスの温度が高くなるように、圧縮機6の冷却及び凝縮器8の放熱に用いるファン(図示せず)は停止しておく。
【0039】
除霜運転では膨張弁4及び蒸発器5の表面に付着した霜は、まず膨張弁4周りの霜から解け、後に蒸発器5の表面に形成された霜が除去される。この除霜に費やされる運転時間は、蒸発器5の出口部に設けた温度センサー22によって判断する。蒸発器5の各場所における融解現象は様々であるために、蒸発器5途中のパイプ表面温度や放熱フィン(図示せず)表面温度等を測定しても、除霜が終了したか否かを判断するのが困難である。従って、膨張弁4と蒸発器5の表面における融解現象は、蒸発器5の出口付近に設けた温度センサー22で測定される冷媒温度を代表温度として除霜運転の終了時間の目安にする。蒸発器5の出口部付近の温度センサー22の温度が概ね10℃の時、膨張弁4と蒸発器5表面に付着した霜は融解したとみなし除霜運転を終了する。
【0040】
本実施例は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに圧縮機から吐出された冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする。
【0041】
この構成により、圧縮機6から吐出された冷媒の熱により膨張弁4の霜を融かす ことが出来る。
【0042】
また、本実施例は、膨張弁の霜を融かす 除霜手段は、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、キャピラリチューブと膨張弁との間に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときにバイパス及び膨張弁に冷媒を流すことを特徴とする。
【0043】
この構成により、除霜運転を必要とする膨張弁と蒸発器に高温冷媒が通るので、キャピラリチューブに冷媒を通して除霜する場合に比べて比較的小さな通気抵抗で除霜ができる。
【0044】
また、本実施例は、除霜運転のときに膨張弁を略全開にしたことを特徴とする。
【0045】
この構成により、膨張弁を通過する冷媒の通気抵抗をできる限り小さくして効率の良い除霜運転ができる。
【0046】
また、本実施例は、圧縮機と凝縮器の間には、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器またはバイパスに流入される三方弁を備えたことを特徴とする。
【0047】
この構成により、三方弁により冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0048】
除霜運転が終了すると再び冷却運転に入るが、このときバイパスパイプ13の内部には冷媒がまだ残っている。庫内が冷却されるとパイプ13の膨張弁4の近傍部は氷点下となるので、バイパスパイプ13中に残留しているガス冷媒の一部は凝縮する。この凝縮した液冷媒は合流部28近傍よりも設置位置が低い分岐部27へと流れ込み易く、圧縮機6の近くは空気温度が30℃から40℃程度に上昇しており、分岐部27近くに流れ込んできた液冷媒は再びガス化してパイプ13を介して合流部28付近(冷気通路内)まで熱を運び、庫内温度の上昇を招く恐れがある。この現象は、ヒートパイプ現象と呼ばれている。
【0049】
従って、分岐部27の近傍のバイパスパイプ13には、断熱材を巻く必要がある。また、バイパスパイプ13の途中に、凝縮した液冷媒の合流部28側から分岐部27側への逆流を防ぐ液冷媒逆流防止手段として、分岐部27から合流部28へ向かう方向に冷媒を通す逆止弁51を設けておけば、凝縮した液冷媒が逆止弁51に遮られて分岐部27付近に戻らなくなり、前述のようなヒートパイプ現象を防ぐことができる。また、逆止弁51の代わりに図8に示すように液溜り部52を設けても、分岐部27付近に流れようとする凝縮した液冷媒を溜めて止め、ヒートパイプ現象を防げる。
【0050】
本実施例は、バイパスの途中に合流部から分岐部への流れを阻止する逆止弁を備えたことを特徴とする。
【0051】
この構成により、除霜運転終了後の冷凍冷蔵運転時に、冷凍サイクル内に熱を運び込むいわゆるヒートパイプ現象を防ぐことができる。
【0052】
ところで、近年、環境に配慮したノンフロン冷媒として、R600a等の天然ガスの一種を冷媒に採用した冷蔵庫がある。R600a等の天然ガスは可燃性のため、除霜手段としてヒータを用いた場合、発火の原因となる可能性がある。本実施例では、除霜に冷媒の熱を利用し、ヒータを用いていないので、可燃性冷媒を用いても安全性に問題は生じない。
【0053】
本実施例は、冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする。
【0054】
この構成により、環境に配慮をした可燃性ノンフロン冷媒を用いた冷蔵庫とすることができる。
【0055】
(実施例2) 図4は、本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図である。実施例1と変わらない部分については同じ符号をつけられている。本実施例では、バイパスパイプ13の合流部28が、膨張弁4の出口部近傍に接続してある。合流部28を膨張弁4の入り口側に設けた場合、膨張弁4を通すようにしても膨張弁4の通気抵抗は除霜運転の効率を下げてしまう。そこで本実施例では、合流部28を膨張弁4の出口部近傍に設け、除霜運転時には圧縮機6の吐出口から放出される高温高圧ガスの冷媒を膨張弁4の内部流路内に直接通さずに膨張弁4の近傍を通すことにより、パイプの熱伝導により膨張弁4の表面に付着した霜を融かすようにしてある。従って、バイパスパイプ13の合流部28が膨張弁4の出口部近傍に接続してあるとは、バイパスパイプ13の合流部28が膨張弁4の下流側の出口部であって、除霜運転時は冷媒による熱が冷媒パイプを伝って膨張弁に付着したあ霜を融解することができる位置に接続してあるという意味である。この時、膨張弁4は、略全閉に設定しておく。高温高圧のガス冷媒が膨張弁4を逆流し、除霜の必要がないキャピラリチューブ3に流れ込むのを防ぐためである。
【0056】
膨張弁4内の流路径を拡大することが困難で全開時でも膨張弁4内を冷媒ガスが通過する際に大きな抵抗となる場合や、蒸発器の除霜を重視する場合には、本実施例により除霜運転を行えば効果的である。
【0057】
本実施例は、膨張弁の霜を融かす 除霜手段は、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときにバイパスに冷媒を流すことを特徴とする。
【0058】
この構成により、膨張弁の出口近傍を流れる冷媒の熱で膨張弁の除霜ができ、膨張弁を通さないので通気抵抗を抑えることが出来、効率的な除霜ができる。
【0059】
さらに、本実施例は、除霜運転のときに膨張弁を略全閉にすることを特徴とする。
【0060】
この構成により、バイパスを通った冷媒が合流部から膨張弁を経てキャピラリチューブ側へ流れこむことを防ぐことができる。
【0061】
(実施例3) 図5は、実施例2にかかる冷蔵庫の分岐部27付近の模式図である。実施例2と変わらない部分については同じ符号がつけられている。本実施例では、実施例2における圧縮機6の吐出パイプ14の分岐部27から分岐したバイパスパイプ13上に二方弁30を設けてあり、バイパスパイプ13の他端は膨張弁4の出口部近傍の合流部28に接続してある。除霜運転時は、二方弁30を開放して吐出側をバイパスパイプ13に接続し、圧縮機6から放出される高温高圧ガス冷媒をバイパスパイプ13に放出する。バイパスパイプ13の他端は、膨張弁4の出口部近傍のパイプに接続されているので、熱伝導により膨張弁4の表面に付着した霜を解かし、蒸発器5の表面に付着している霜も融かす 。この時、膨張弁4は略全閉にしておくので、分岐部27より凝縮器、キャピラリチューブ側に進むガス冷媒は微少であり、より廉価で制御がより容易な二方弁を使用することができる。
【0062】
本実施例は、バイパスの途中に二方弁を備えたことを特徴とする。
【0063】
この構成により、構造や制御が簡単な二方弁で冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0064】
(実施例4) 図6は実施例1、2または3に使用される膨張弁4を庫内に固定するカバーの斜視図であり、図7は膨張弁4の斜視図である。膨張弁4は、膨張弁本体41に、膨張弁を駆動する電磁コイル40、冷凍サイクルへの接続パイプ42、43を接続してある。膨張弁4を冷蔵庫に固定するには、膨張弁本体41、電磁コイル40、及び接続パイプ42、43を外接するように内側に曲面を有する固定カバー31、32を用いる。固定カバー31、32は、庫内の壁に膨張弁4をネジ(図示せず)で固定するために、取付部38、39を備えており、ネジ止用穴35、36を設けている。固定カバー31、32の電磁コイル40に内接する面とは反対側の曲面には、板状の突起部33、34を設けてある。
【0065】
除霜運転時は、膨張弁本体41内部を高温ガス冷媒が通過し、その熱で膨張弁本体41、及び、電磁コイル40表面に付着した霜が融かされる。しかしながら、膨張弁の本体表面、又は電磁コイル40表面に着霜量が多い場合は、霜同士が互いに結合して成長し、氷となる恐れがある。この時、膨張弁の本体表面、又は電磁コイル40の表面全体に氷が成長してしまうと、膨張弁4内部から高温ガスで温める除霜では、完全に霜を取り除くことができなくなるおそれがある。しかしながら、固定カバー31、32の外表面に鉛直方向に延設した板状の突起部33、34を設けてあれば、突起部33、34を乗り越えて氷が全周に渡って成長することが少なくなる。そして、固定カバー31、32の外周部に成長する氷を突起部33、34により分断することができ、除霜運転時に固定カバー31、32の表面に成長する氷がある程度小さくなったところで分割して膨張弁4から落脱させることができるので、霜を除去し易くなる。固定カバー31、32及び取付部38、39の材質は、冷却運転中に固定カバー表面が低温になり霜が付くのを抑えるために、熱伝導率が小さいものが好ましい。
【0066】
本実施例は、膨張弁を冷蔵庫に固定するカバーを備え、カバーの外周には鉛直方向に延設した板状の突起部を備えたことを特徴とする。
【0067】
この構成により、膨張弁周りに大きく成長した氷を、除霜運転時に小さく分割して落脱しやすくする。
【0068】
上述した各実施例では、冷蔵室、野菜室、及び冷凍庫を備えた冷蔵庫にて説明したが、少なくとも冷凍室を有し、除霜運転が必要になる冷蔵庫ならば、本願発明は適用でき、同様の効果を得ることができる。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、膨張弁に付着した霜を効率よく取り除くことができる冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【図2】本発明の実施例にかかる冷蔵庫本体内部の冷気の流れを示した図。
【図3】本発明の実施例にかかる冷蔵庫のダンパ開閉の運転パターン図。
【図4】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【図5】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の分岐部付近の模式図。
【図6】膨張弁を庫内に固定するカバーの斜視図。
【図7】膨張弁の斜視図。
【図8】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【符号の説明】
1…冷蔵庫本体
3…キャピラリチューブ
4…膨張弁
5…蒸発器
6…圧縮機
7…三方弁
8…凝縮器
10…冷蔵室用ダンパ(Rダンパ)
11…冷凍室用ダンパ(Fダンパ)
13…バイパスパイプ
14…吐出パイプ
15…冷凍室
16…野菜室
17…冷蔵室
19…吸込パイプ
27…分岐部
28…合流部
30…二方弁
31、32…固定カバー
33、34…突起部
35、36…ネジ止用孔
38、39…取付部
40…電磁コイル
41…膨張弁本体
42、43…接続パイプ
51…逆止弁
52…液溜り部
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫の冷凍サイクルは、凝縮器と蒸発器との間に、減圧器としてキャピラリチューブを使用し、冷蔵庫の運転状態に拘わらずその減圧量は一定となっており、減圧量の調整はなされていなかった。そのため、冷蔵室のように高い温度帯を冷却する場合には、冷凍サイクル上の冷媒循環量が少なく効率の悪い運転になり、また、冷凍室のように低い温度帯を冷却する場合は、更に減圧をして蒸発温度を下げ冷却力を高めることができず、エネルギーの面で不利であった。
【0003】
そこで、冷蔵庫の運転に応じて減圧量を変化させるために、キャピラリチューブと膨張弁とを直列に組み合わせ減圧量を変化させ、冷媒の蒸発温度を調整できるようにした冷蔵庫がある。この冷蔵庫においては、膨張弁の開度を変化させて各運転に応じた蒸発温度に調整し、冷気の流れを各冷却室を分離するダンパを用いて変化させ、省エネ運転を行っている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】
特開平8−296942号公報(5頁、図1)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵室や野菜室等を循環する冷気には水分が多く含まれているため、冷気風路途中に膨張弁を設置した場合、庫内の空気中に含まれる水分が霜として膨張弁に付着し動作不良を招くおそれがある。
【0005】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、膨張弁に付着した霜を効率良く取り除くことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに前記圧縮機から吐出された前記冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【0007】
【発明の実施例の形態】
請求項1に記載された発明の一実施例は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに前記圧縮機から吐出された前記冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
この構成により、除霜運転で冷媒の熱により膨張弁の除霜をでき、霜による膨張弁の動作不良を防ぐことができる。
【0009】
請求項2に記載された発明の一実施例は、請求項1において、前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記キャピラリチューブと前記膨張弁との間に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパス及び前記膨張弁に前記冷媒を流すことを特徴とする。
【0010】
この構成により、除霜運転を必要とする膨張弁と蒸発器に高温冷媒が通るので、キャピラリチューブに冷媒を通して除霜する場合に比べ比較的小さな通気抵抗で除霜ができる。
【0011】
請求項に記載された発明の一実施例3は、請求項2において、除霜運転のときに前記膨張弁を略全開にしたことを特徴とする。
【0012】
この構成により、膨張弁の通気抵抗をできる限り小さくして効率の良い除霜運転ができる。
【0013】
請求項4に記載された発明の一実施例は、請求項1において、前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパスに前記冷媒を流すことを特徴とする。
【0014】
この構成により、膨張弁の出口近傍を流れる冷媒の熱で膨張弁の除霜ができ、膨張弁を通さないので通気抵抗を抑えることが出来、効率的な除霜ができる。
【0015】
請求項5に記載された発明の一実施例は、請求項4において、除霜運転のときに前記膨張弁を略全閉にすることを特徴とする。
【0016】
この構成により、バイパスを通った冷媒が合流部から膨張弁を経てキャピラリチューブ側へ流れこむことを防ぐことができる。
【0017】
請求項6に記載された発明の一実施例は、請求項2乃至5のいずれかにおいて、前記圧縮機と前記凝縮器の間には、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記凝縮器または前記バイパスに流入させる三方弁を備えたことを特徴とする。
【0018】
この構成により、三方弁により冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0019】
請求項7に記載された発明の一実施例は、請求項4又は5において、前記バイパスの途中に二方弁を備えたことを特徴とする。
【0020】
この構成により、構造や制御が簡単な二方弁で冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0021】
請求項8に記載された発明の一実施例は、請求項2乃至7のいずれかにおいて、前記バイパスの途中に前記合流部から前記分岐部への流れを阻止する逆止弁を備えたことを特徴とする。
【0022】
この構成により、除霜運転終了後に行われる冷却運転時に冷媒が合流部から分岐部へ逆流することによって生じるいわゆるヒートパイプ現象を防ぐことができる。
【0023】
請求項9に記載された発明の一実施例は、請求項1乃至8のいずれかにおいて、前記膨張弁を冷蔵庫に固定するカバーを備え、前記カバーの外周には鉛直方向に延設した板状の突起部を備えたことを特徴とする。
【0024】
この構成により、膨張弁周りに大きく成長した氷を、除霜運転時に小さく分割して落脱しやすくすることができる。
【0025】
請求項10に記載された発明の一実施例は、請求項1乃至9のいずれかにおいて、前記冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする。
【0026】
この構成により、環境に配慮をした可燃性ノンフロン冷媒を用いた冷蔵庫とすることができる。
【0027】
(実施例1) 以下本発明にかかる冷蔵庫の実施例について説明する。
【0028】
図1は、本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図であり、膨張弁及び蒸発器表面に付着した霜を融かす 手段を設けた冷蔵庫の図である。冷蔵庫本体1は、冷蔵室17及び冷凍室15を備えている。また、冷蔵庫本体1は、冷蔵室17と冷凍室15との間に、野菜等を収納する野菜室16を備えており、各室間及び外部とは断熱材18にて断熱されている。
【0029】
本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機6と、冷媒が凝縮する凝縮器8と、冷媒を減圧するキャピラリチューブ3と、冷媒の流量を調整する膨張弁4と、冷媒が蒸発する蒸発器5とをこの順序にて直列に接続してある。また、本実施例の冷凍サイクルはバイパスパイプ13を備えており、このバイパスパイプ13の一端は圧縮機6と凝縮器8との間の吐出パイプに三方弁7を有する分岐部27において接続し、他方はキャピラリチューブ3の下流側であって膨張弁4との間の合流部28において接続してある。
【0030】
また、凝縮器8とキャピラリチューブ3との間には冷媒中の水分を除去するドライヤー2を設け、圧縮機6に対する吸込パイプ19の圧縮機6の近傍には冷媒液溜りとなるSタンク50を設けてあり、三方弁7のバイパスパイプ13の途中には、分岐部から合流部に向かう方向の流れを許容するべく逆止弁51を備えてある。蒸発器5の入口部と出口部のパイプ表面には、冷媒温度を測定する温度センサー21、22を設置してあり、温度センサー21、22で検知した信号は、制御装置12に取り込まれるようになっている。
【0031】
図2は、冷蔵庫本体内部の冷気の流れを示した図である。蒸発器5の下方部から流入する冷蔵室17または冷凍室15からの戻り空気は、庫内ファン9により蒸発器5に送られ冷却された後、各室を再び冷却する。冷蔵室17を冷却する場合は,冷蔵室用ダンパ(以下Rダンパと言う)10を開け、冷凍室用ダンパ(以下Fダンパと言う)11を閉める。冷蔵室循環空気25は、冷蔵室17を冷却した後、野菜室16を冷却し、蒸発器5に再び導入されて冷やされる。一方、冷凍室15を冷却する場合は、Rダンパ10を閉めFダンパ11を開ける。冷凍室循環空気26は、冷凍室15を冷却した後、蒸発器5に再び導入されて冷やされる。運転方法によっては、Rダンパ10とFダンパ11とを同時に開放し、冷蔵室17と冷凍室15とを同時に冷却する場合もある。また、図1に示す冷蔵室温度センサー23、冷凍室温度センサー24及び温度センサー21、22、は制御装置12と接続しており、温度センサーからの情報に応じて制御装置12はRダンパ10とFダンパ11の開閉制御を行う。
【0032】
次に動作について説明する。冷蔵室17及び冷凍室15は、それぞれの設定温度に応じて、各室を冷却される。運転パターンには、例えば図3に示す次のようなものが考えられる。冷蔵室17を冷却する場合は、Rダンパ10を開けて、Fダンパ11を閉じる。この時、熱負荷が大きいのでそれに応じて膨張弁4の開度を大きくし、蒸発する冷媒の量を多くする。冷凍室15を冷却する場合は、Rダンパ10を閉じて、Fダンパ11を開ける。この時、庫内の空気温度は低くなっているので、熱負荷は小さくなっており、それに応じて膨張弁4の開度は小さくする。また、冷蔵室17及び冷凍室15の両方を一度に冷却する場合は、図示はしないがRダンパ10及びFダンパ11の両方を開ける。そして、以上述べた3通りの冷却運転では、三方弁7により吐出パイプ14が冷媒通路となっており、バイパスパイプ13へ冷媒が流入しないようになっている。冷却運転停止時は、Rダンパ10及びFダンパ11共に、庫内の低温度を保つために閉じている。
【0033】
次に、冷凍サイクルの冷却運転について説明する。圧縮機6で圧縮され高温高圧のガスになった冷媒は、凝縮器8で放熱し凝縮され中温高圧の液体になる。この冷媒はキャピラリチューブ3で減圧され、膨張弁4において更に減圧され低温低圧の液体になり、蒸発器5に導入される。この液体にはガスが混じっていることもある。冷媒は、各室を冷却して温度上昇した空気と熱交換することにより、蒸発器5内にてガス化し、再び圧縮機6に吸入される。冷凍室15を冷却するときには、膨張弁4の絞りを大きくし流路抵抗を大きくする。これにより冷媒の流量は少なくなるが、蒸発器5中の気圧が低くなり冷媒の蒸発温度が低くなる。反対に冷蔵室17、野菜室16を冷却するときには、膨張弁4の絞りを緩め流路抵抗を小さくする。これにより蒸発温度は高くなるが、多量の冷媒を循環させることができる。このように膨張弁4の開度を調整することにより、各室を冷却するのに最適な冷媒量、蒸発温度を選択し、効率的な冷凍サイクルの運転ができる。
【0034】
各運転時間は、各室の設定温度に対して冷蔵室温度センサー23、冷凍室温度センサー24で測定された各室温を、制御装置12で演算処理をすることにより運転パターンが決定され、その運転パターンに応じてRダンパ10及びFダンパ11の開閉、圧縮機6の回転数、膨張弁4の開度等が決定される。
【0035】
各運転モードにおいて、冷却運転の積算運転時間が長くなると、庫内に保存された食品からの水分の蒸発や扉開閉時の外気の浸入により、熱交換を行う蒸発器5の表面だけでなく冷気風路途中に設置してある膨張弁4にも霜が付着するようになる。膨張弁4を正常に動作させるためには、膨張弁本体(及び弁駆動用の電磁コイル)に付着した霜を除去する必要がある。
【0036】
膨張弁4及び蒸発器5の表面に付着した霜の除去方法は、以下のように行う。三方弁7の吐出口を吐出パイプ14からバイパスパイプ13へと切り替える。バイパスパイプ13は、一端を三方弁7を有する分岐部27に接続され、他端をキャピラリチューブ3と膨張弁4との間の合流部28に接続されており、圧縮機6で圧縮された高温高圧のガス冷媒はバイパスパイプ13を経て膨張弁4の内部流路を通過した後、蒸発器5を通過して圧縮機6へと再び戻る。高温のガス冷媒がそれぞれの内部流路を通過する際に、ガス冷媒の顕熱及び潜熱を膨張弁4と蒸発器5の表面に付着した霜に与えて融かす 。膨張弁4に付着した霜は膨張弁4表面から剥がれ落ち、その一部が膨張弁4の真下に設けられた蒸発器5上に落下しても、蒸発器5内部を通過する高温ガス冷媒により融解される。ガス冷媒の一部が蒸発器5を通過する際に凝縮するので、圧縮機6に液冷媒が行かないようにSタンク50を設けてある。
【0037】
本実施例では、減圧装置はキャピラリチューブ3と膨張弁4から構成されており、そのうち除霜が必要なのは、動作を行う機械であり霜が付くことにより動作不良を起こす可能性のある膨張弁4である。そのため、キャピラリチューブ3の下流側に膨張弁4を直列接続し、バイパスパイプの合流部28をキャピラリチューブ3と膨張弁4の間に設ける。この配置により、除霜運転時の高圧ガスを膨張弁4に通すことができるので、キャピラリチューブにも通す場合に比べて小さな通気抵抗で膨張弁4を除霜することができる。このとき、膨張弁4は通気抵抗を小さくするために略全開(冷媒圧が同じ条件で全開時の通気量の70%以上)にする。
【0038】
除霜開始の時間は予め制御装置12に記憶されており、冷却運転の積算運転時間が所定時間を経過した後開始される。除霜運転中は庫内空気の温度上昇を防ぐためにRダンパ10及びFダンパ11を閉じ、庫内ファン9の回転を停止する。除霜運転中の圧縮機6は、吐出ガスの温度が高くなるように、圧縮機6の冷却及び凝縮器8の放熱に用いるファン(図示せず)は停止しておく。
【0039】
除霜運転では膨張弁4及び蒸発器5の表面に付着した霜は、まず膨張弁4周りの霜から解け、後に蒸発器5の表面に形成された霜が除去される。この除霜に費やされる運転時間は、蒸発器5の出口部に設けた温度センサー22によって判断する。蒸発器5の各場所における融解現象は様々であるために、蒸発器5途中のパイプ表面温度や放熱フィン(図示せず)表面温度等を測定しても、除霜が終了したか否かを判断するのが困難である。従って、膨張弁4と蒸発器5の表面における融解現象は、蒸発器5の出口付近に設けた温度センサー22で測定される冷媒温度を代表温度として除霜運転の終了時間の目安にする。蒸発器5の出口部付近の温度センサー22の温度が概ね10℃の時、膨張弁4と蒸発器5表面に付着した霜は融解したとみなし除霜運転を終了する。
【0040】
本実施例は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに圧縮機から吐出された冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする。
【0041】
この構成により、圧縮機6から吐出された冷媒の熱により膨張弁4の霜を融かす ことが出来る。
【0042】
また、本実施例は、膨張弁の霜を融かす 除霜手段は、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、キャピラリチューブと膨張弁との間に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときにバイパス及び膨張弁に冷媒を流すことを特徴とする。
【0043】
この構成により、除霜運転を必要とする膨張弁と蒸発器に高温冷媒が通るので、キャピラリチューブに冷媒を通して除霜する場合に比べて比較的小さな通気抵抗で除霜ができる。
【0044】
また、本実施例は、除霜運転のときに膨張弁を略全開にしたことを特徴とする。
【0045】
この構成により、膨張弁を通過する冷媒の通気抵抗をできる限り小さくして効率の良い除霜運転ができる。
【0046】
また、本実施例は、圧縮機と凝縮器の間には、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮器またはバイパスに流入される三方弁を備えたことを特徴とする。
【0047】
この構成により、三方弁により冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0048】
除霜運転が終了すると再び冷却運転に入るが、このときバイパスパイプ13の内部には冷媒がまだ残っている。庫内が冷却されるとパイプ13の膨張弁4の近傍部は氷点下となるので、バイパスパイプ13中に残留しているガス冷媒の一部は凝縮する。この凝縮した液冷媒は合流部28近傍よりも設置位置が低い分岐部27へと流れ込み易く、圧縮機6の近くは空気温度が30℃から40℃程度に上昇しており、分岐部27近くに流れ込んできた液冷媒は再びガス化してパイプ13を介して合流部28付近(冷気通路内)まで熱を運び、庫内温度の上昇を招く恐れがある。この現象は、ヒートパイプ現象と呼ばれている。
【0049】
従って、分岐部27の近傍のバイパスパイプ13には、断熱材を巻く必要がある。また、バイパスパイプ13の途中に、凝縮した液冷媒の合流部28側から分岐部27側への逆流を防ぐ液冷媒逆流防止手段として、分岐部27から合流部28へ向かう方向に冷媒を通す逆止弁51を設けておけば、凝縮した液冷媒が逆止弁51に遮られて分岐部27付近に戻らなくなり、前述のようなヒートパイプ現象を防ぐことができる。また、逆止弁51の代わりに図8に示すように液溜り部52を設けても、分岐部27付近に流れようとする凝縮した液冷媒を溜めて止め、ヒートパイプ現象を防げる。
【0050】
本実施例は、バイパスの途中に合流部から分岐部への流れを阻止する逆止弁を備えたことを特徴とする。
【0051】
この構成により、除霜運転終了後の冷凍冷蔵運転時に、冷凍サイクル内に熱を運び込むいわゆるヒートパイプ現象を防ぐことができる。
【0052】
ところで、近年、環境に配慮したノンフロン冷媒として、R600a等の天然ガスの一種を冷媒に採用した冷蔵庫がある。R600a等の天然ガスは可燃性のため、除霜手段としてヒータを用いた場合、発火の原因となる可能性がある。本実施例では、除霜に冷媒の熱を利用し、ヒータを用いていないので、可燃性冷媒を用いても安全性に問題は生じない。
【0053】
本実施例は、冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする。
【0054】
この構成により、環境に配慮をした可燃性ノンフロン冷媒を用いた冷蔵庫とすることができる。
【0055】
(実施例2) 図4は、本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図である。実施例1と変わらない部分については同じ符号をつけられている。本実施例では、バイパスパイプ13の合流部28が、膨張弁4の出口部近傍に接続してある。合流部28を膨張弁4の入り口側に設けた場合、膨張弁4を通すようにしても膨張弁4の通気抵抗は除霜運転の効率を下げてしまう。そこで本実施例では、合流部28を膨張弁4の出口部近傍に設け、除霜運転時には圧縮機6の吐出口から放出される高温高圧ガスの冷媒を膨張弁4の内部流路内に直接通さずに膨張弁4の近傍を通すことにより、パイプの熱伝導により膨張弁4の表面に付着した霜を融かすようにしてある。従って、バイパスパイプ13の合流部28が膨張弁4の出口部近傍に接続してあるとは、バイパスパイプ13の合流部28が膨張弁4の下流側の出口部であって、除霜運転時は冷媒による熱が冷媒パイプを伝って膨張弁に付着したあ霜を融解することができる位置に接続してあるという意味である。この時、膨張弁4は、略全閉に設定しておく。高温高圧のガス冷媒が膨張弁4を逆流し、除霜の必要がないキャピラリチューブ3に流れ込むのを防ぐためである。
【0056】
膨張弁4内の流路径を拡大することが困難で全開時でも膨張弁4内を冷媒ガスが通過する際に大きな抵抗となる場合や、蒸発器の除霜を重視する場合には、本実施例により除霜運転を行えば効果的である。
【0057】
本実施例は、膨張弁の霜を融かす 除霜手段は、圧縮機と凝縮器との間に設けられた分岐部と、膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときにバイパスに冷媒を流すことを特徴とする。
【0058】
この構成により、膨張弁の出口近傍を流れる冷媒の熱で膨張弁の除霜ができ、膨張弁を通さないので通気抵抗を抑えることが出来、効率的な除霜ができる。
【0059】
さらに、本実施例は、除霜運転のときに膨張弁を略全閉にすることを特徴とする。
【0060】
この構成により、バイパスを通った冷媒が合流部から膨張弁を経てキャピラリチューブ側へ流れこむことを防ぐことができる。
【0061】
(実施例3) 図5は、実施例2にかかる冷蔵庫の分岐部27付近の模式図である。実施例2と変わらない部分については同じ符号がつけられている。本実施例では、実施例2における圧縮機6の吐出パイプ14の分岐部27から分岐したバイパスパイプ13上に二方弁30を設けてあり、バイパスパイプ13の他端は膨張弁4の出口部近傍の合流部28に接続してある。除霜運転時は、二方弁30を開放して吐出側をバイパスパイプ13に接続し、圧縮機6から放出される高温高圧ガス冷媒をバイパスパイプ13に放出する。バイパスパイプ13の他端は、膨張弁4の出口部近傍のパイプに接続されているので、熱伝導により膨張弁4の表面に付着した霜を解かし、蒸発器5の表面に付着している霜も融かす 。この時、膨張弁4は略全閉にしておくので、分岐部27より凝縮器、キャピラリチューブ側に進むガス冷媒は微少であり、より廉価で制御がより容易な二方弁を使用することができる。
【0062】
本実施例は、バイパスの途中に二方弁を備えたことを特徴とする。
【0063】
この構成により、構造や制御が簡単な二方弁で冷凍冷蔵運転と除霜運転を切り替えることができる。
【0064】
(実施例4) 図6は実施例1、2または3に使用される膨張弁4を庫内に固定するカバーの斜視図であり、図7は膨張弁4の斜視図である。膨張弁4は、膨張弁本体41に、膨張弁を駆動する電磁コイル40、冷凍サイクルへの接続パイプ42、43を接続してある。膨張弁4を冷蔵庫に固定するには、膨張弁本体41、電磁コイル40、及び接続パイプ42、43を外接するように内側に曲面を有する固定カバー31、32を用いる。固定カバー31、32は、庫内の壁に膨張弁4をネジ(図示せず)で固定するために、取付部38、39を備えており、ネジ止用穴35、36を設けている。固定カバー31、32の電磁コイル40に内接する面とは反対側の曲面には、板状の突起部33、34を設けてある。
【0065】
除霜運転時は、膨張弁本体41内部を高温ガス冷媒が通過し、その熱で膨張弁本体41、及び、電磁コイル40表面に付着した霜が融かされる。しかしながら、膨張弁の本体表面、又は電磁コイル40表面に着霜量が多い場合は、霜同士が互いに結合して成長し、氷となる恐れがある。この時、膨張弁の本体表面、又は電磁コイル40の表面全体に氷が成長してしまうと、膨張弁4内部から高温ガスで温める除霜では、完全に霜を取り除くことができなくなるおそれがある。しかしながら、固定カバー31、32の外表面に鉛直方向に延設した板状の突起部33、34を設けてあれば、突起部33、34を乗り越えて氷が全周に渡って成長することが少なくなる。そして、固定カバー31、32の外周部に成長する氷を突起部33、34により分断することができ、除霜運転時に固定カバー31、32の表面に成長する氷がある程度小さくなったところで分割して膨張弁4から落脱させることができるので、霜を除去し易くなる。固定カバー31、32及び取付部38、39の材質は、冷却運転中に固定カバー表面が低温になり霜が付くのを抑えるために、熱伝導率が小さいものが好ましい。
【0066】
本実施例は、膨張弁を冷蔵庫に固定するカバーを備え、カバーの外周には鉛直方向に延設した板状の突起部を備えたことを特徴とする。
【0067】
この構成により、膨張弁周りに大きく成長した氷を、除霜運転時に小さく分割して落脱しやすくする。
【0068】
上述した各実施例では、冷蔵室、野菜室、及び冷凍庫を備えた冷蔵庫にて説明したが、少なくとも冷凍室を有し、除霜運転が必要になる冷蔵庫ならば、本願発明は適用でき、同様の効果を得ることができる。
【0069】
【発明の効果】
本発明によれば、膨張弁に付着した霜を効率よく取り除くことができる冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【図2】本発明の実施例にかかる冷蔵庫本体内部の冷気の流れを示した図。
【図3】本発明の実施例にかかる冷蔵庫のダンパ開閉の運転パターン図。
【図4】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【図5】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の分岐部付近の模式図。
【図6】膨張弁を庫内に固定するカバーの斜視図。
【図7】膨張弁の斜視図。
【図8】本発明の実施例にかかる冷蔵庫の模式図。
【符号の説明】
1…冷蔵庫本体
3…キャピラリチューブ
4…膨張弁
5…蒸発器
6…圧縮機
7…三方弁
8…凝縮器
10…冷蔵室用ダンパ(Rダンパ)
11…冷凍室用ダンパ(Fダンパ)
13…バイパスパイプ
14…吐出パイプ
15…冷凍室
16…野菜室
17…冷蔵室
19…吸込パイプ
27…分岐部
28…合流部
30…二方弁
31、32…固定カバー
33、34…突起部
35、36…ネジ止用孔
38、39…取付部
40…電磁コイル
41…膨張弁本体
42、43…接続パイプ
51…逆止弁
52…液溜り部
Claims (10)
- 圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、膨張弁、蒸発器の順に直列に接続し冷媒を循環させる冷凍サイクルを形成し、除霜運転のときに前記圧縮機から吐出された前記冷媒の熱により前記膨張弁の霜を融かす 除霜手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
- 請求項1において、
前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記キャピラリチューブと前記膨張弁との間に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパス及び前記膨張弁に前記冷媒を流すことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項2において、
除霜運転のときに前記膨張弁を略全開にしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項1において、
前記膨張弁の霜を融かす 前記除霜手段は、前記圧縮機と前記凝縮器との間に設けられた分岐部と、前記膨張弁の出口近傍に設けられた合流部とを接続するバイパスを設け、除霜のときに前記バイパスに前記冷媒を流すことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項4において、
除霜運転のときに前記膨張弁を略全閉にすることを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項2乃至5のいずれかにおいて、
前記圧縮機と前記凝縮器の間には、前記圧縮機から吐出された前記冷媒を前記凝縮器または前記バイパスに流入させる三方弁を備えたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項4又は5において、
前記バイパスの途中に二方弁を備えたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項2乃至7のいずれかにおいて、
前記バイパスの途中に前記合流部から前記分岐部への流れを阻止する逆止弁を備えたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項1乃至8のいずれかにおいて、
前記膨張弁を冷蔵庫に固定するカバーを備え、前記カバーの外周には鉛直方向に延設した板状の突起部を備えたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項1乃至9のいずれかにおいて、
前記冷媒は可燃性冷媒であることを特徴とする冷蔵庫。
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2003
- 2003-07-07 JP JP2003192538A patent/JP2005030606A/ja active Pending
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