JP3725397B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵室用蒸発器と冷凍室用蒸発器を有する冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、冷蔵室用蒸発器(以下、Rエバという)と冷凍室用蒸発器(以下、Fエバという)を有した冷蔵庫の冷凍サイクルが提案されている。
【0003】
図3は、その冷凍サイクルの一例であり、圧縮機111、凝縮器112、ドライヤー113、三方弁117を順次接続し、三方弁117の第1の出口を冷蔵室用キャピラリチューブ128、Rエバ114、冷蔵室用アキュムレータ126へ接続する。また、三方弁117の第2の出口には、冷凍室用キャピラリチューブ129、Fエバ115、冷凍室用アキュムレータ127、逆止弁118へ接続する。そして、冷蔵室用アキュムレータ126と逆止弁118からの配管は合流した後、サクションパイプ130を経て圧縮機111へ戻る構成となっている。
【0004】
このような冷凍サイクルにおいて、冷蔵室を冷却するモード(以下、冷蔵モードという)と冷凍室を冷却するモード(以下、冷凍モードという)を交互に行うことによって、Rエバ114とFエバ115の蒸発温度をそれぞれの条件に最適な温度で運転することができる。
【0005】
しかし、この冷凍サイクルでは冷蔵モードと冷凍モードで冷媒量が同じになるため、例えば冷凍モードに適正となる冷媒量にすると、冷蔵モードにおいて冷媒が不足するという問題点があった。
【0006】
また、冷凍モードから冷蔵モードに切り替えた場合にRエバ114に冷媒が流れるまでの時間差が大きいため、有効にRエバ114によって冷却できないという問題点があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図3における冷凍サイクルの問題点を解消したものとして、図4の冷凍サイクルが提案されている。
【0008】
この冷凍サイクルは圧縮機211、凝縮器212、ドライヤー213を順次接続した後、配管を分岐する。そして、分岐した配管の一端を冷蔵室用二方弁224、リキッドタンク216、冷蔵室用キャピラリチューブ228、Rエバ214、冷蔵室用アキュムレータ226へ接続する。また、配管の他端を冷凍室用二方弁225、冷凍室用キャピラリチューブ229、Fエバ215、冷凍室用アキュムレータ227、逆止弁218へ接続する。そして、冷蔵室用アキュムレータ226と逆止弁218からの配管は合流した後、サクションパイプ230を経て圧縮機211へ戻る構成となっている。
【0009】
このような冷凍サイクルにおいて、冷蔵モードと冷凍モードを交互に行うことによって、Rエバ204とFエバ205の蒸発温度をそれぞれの条件に最適な温度で運転することができ、冷蔵モードにおける冷媒量のアンバランスや、冷凍モードから冷蔵モードへの切り替え時における冷媒遅れも解消できる。
【0010】
ところが、このような冷凍サイクルにおいては、二方弁224,225が2個必要となり、コストアップになるという問題点があった。
【0011】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、コストアップにつながらず、かつ、冷媒量のアンバランスや運転切り替え時の冷媒遅れの解消を可能とすることができる冷蔵庫を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、圧縮機、凝縮器、第1キャピラリーチューブ、リキッドタンク、三方弁を順次接続し、前記三方弁の第1の出口に冷蔵室用蒸発器を接続し、前記三方弁の第2の出口に第2キャピラリーチューブ、冷凍室用蒸発器、第2サクションパイプを順次接続し、前記冷蔵室用蒸発器の出口配管と前記第2サクションパイプの出口を接続し、第1サクションパイプを経て前記圧縮機の吸込口に接続し、前記三方弁を切り替えて、冷蔵室用蒸発器に冷媒を流す冷蔵モードと第2キャピラリーチューブを介して冷凍室用蒸発器に冷媒を流す冷凍モードとを実現できる冷蔵庫であって、前記三方弁の上流に設置されたリキッドタンクが、前記第2キャピラリーチューブによって冷凍モード時に冷蔵モード時より多くの冷媒を溜めて、冷凍モード時の冷媒循環量を冷蔵モード時の冷媒循環量より少なくするように調整することを特徴とする冷蔵庫である。
【0013】
請求項2の発明は、前記第1キャピラリーチューブと前記第1サクションパイプを熱交換させることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫である。
【0014】
請求項3の発明は、前記第2キャピラリーチューブと前記第2サクションパイプを熱交換させることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫である。
【0015】
請求項4の発明は、前記リキッドタンク、前記三方弁を冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫である。
【0016】
請求項5の発明は、前記第1サクションパイプの入口にアキュムレータを接続し、このアキュムレータを冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫である。
【0017】
請求項6の発明は、前記第2サクションパイプの出口に逆止弁を設け、この逆止弁を前記冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫である。
【0018】
請求項1の冷蔵庫であると、リキッドタンクの冷媒滞留量が冷蔵モードよりも冷凍モードの方が大きくなるため、各モードでの冷媒循環量の最適化が図れる。また、冷凍モードから冷蔵モードへの切り替え時の冷媒遅れも解消することができる。さらに、二方弁を2個使用することなく三方弁を1つ設けるだけでこの冷凍サイクルを実現することができる。
【0019】
請求項2の冷蔵庫であると、第1キャピラリチューブと第1サクションパイプを熱交換させることにより、熱のロスを低減することができる。
【0020】
請求項3の冷蔵庫であると、第2キャピラリチューブと第1サクションパイプを熱交換させることにより、熱のロスを低減することができる。なお、合流部を冷蔵室内に配置すると凍りにくくなる。
【0021】
請求項4の冷蔵庫であると、リキッドタンクと三方弁を冷蔵室内に設けることにより、リキッドタンクが蒸発器に近いところにあり、溜まった液冷媒を即座に蒸発器に供給できるため、冷凍モードから冷蔵モードへの切り替え時の冷媒遅れを改善することができる。
【0022】
請求項5の冷蔵庫であると、アキュムレータを1つ設けることでこの冷凍サイクルに冷媒を流すことができるので、コストの削減をすることができる。
【0023】
請求項6の冷蔵庫であると、冷蔵モードにおいて、冷凍室用蒸発器への冷媒流量を防止できるので、冷凍室の昇温を防止することができる。また、逆止弁を冷蔵室内に設けることにより、逆止弁を0℃程度で使えるため、信頼性が向上する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図1と図2に基づいて説明する。
【0025】
(冷蔵庫1の構成)
図1は、本実施例の冷蔵庫1の縦断面図である。
【0026】
冷蔵庫1は、断熱箱体9と内箱8で形成されている。そして、断熱仕切壁2によって冷蔵温度空間(以下、R室という)30と冷凍温度空間(以下、F室という)40に区画され、R室30とF室40の冷気は完全に独立し、各冷気が混合することがない構造となっている。
【0027】
R室30の庫内は冷蔵仕切板3によって冷蔵貯蔵室4と野菜室5とに仕切られている。また、F室40の庫内は第1冷凍室6と第2冷凍室7から構成されている。そして、各部屋はそれぞれ開閉扉51〜54を有している。
【0028】
野菜室5の背面には冷蔵室蒸発器(以下、Rエバという)14と冷蔵室冷却ファン(以下、Rファンという)32が配置され、Rファン32は庫内温度変動や扉開閉によって任意に運転される。そして、冷蔵貯蔵室4の背面は、冷気をR室30内部に供給するための冷気循環路10となっている。
【0029】
冷凍室蒸発器(以下、Fエバという)15と冷凍室冷却ファン(以下、Fファンという)42は第1冷凍室6と第2冷凍室7の背面に配置され、冷気を循環することで第1冷凍室6と第2冷凍室7が冷却される。
【0030】
冷蔵庫1の背面底部には機械室26が設けられ、この機械室には圧縮機11が配置されている。
【0031】
(冷凍サイクルの構成)
次に、図2に基づいて冷蔵庫1の冷凍サイクルの構成について説明する。
【0032】
圧縮機11、凝縮器12、ドライヤー13、第1キャピラリチューブ20、リキッドタンク16、三方弁17が順次接続されている。三方弁17の第1の出口には、Rエバ14が接続されている。また、三方弁17の第2の出口には、第2キャピラリチューブ21、Fエバ15、第2サクションパイプ23、逆止弁18が順次接続されている。そして、Rエバ14の出口配管と逆止弁18からの配管を接続し、アキュムレータ19、第1サクションパイプ22を経て圧縮機11の吸込口に接続する。
【0033】
このとき、第2キャピラリチューブ21と第2サクションパイプ23との間で熱交換が行われている。また、第1キャピラリチューブ20と第1サクションパイプ22との間でも熱交換が行われている。
【0034】
また、第1キャピラリチューブ20、第2キャピラリチューブ21、第1サクションパイプ22、第2サクションパイプ23とは、断熱箱体9内部に埋設されている。
【0035】
さらに、リキッドタンク16と三方弁17と逆止弁18とアキュムレータ16とはR室30に配置されている。
【0036】
(制御方法)
上記の冷凍サイクルにおいて、三方弁17を切り替えることにより、R室30を冷却するモード(以下、冷蔵モードという)とF室40を冷却するモード(以下、冷凍モードという)を交互に行うことができる。すなわち、三方弁17を切り替えて、Rエバ14に冷媒を流すとR室30が冷却され、逆にFエバ15に冷媒を流すとF室40が冷却される。
【0037】
この冷凍サイクルの効果について説明する。
【0038】
第1に、三方弁17をリキッドタンク16の下流に設置することによって、冷蔵モードと冷凍モードではリキッドタンク16の下流の絞り量が大きく異なるため、冷凍モードのときには冷蔵モードのときよりも多くの冷媒を溜めることができる。これにより、最適冷媒循環量が比較的大きい冷蔵モードでは、リキッドタンク16の冷媒貯留量を少なくすることができ、逆に、最適冷媒循環量が比較的少ない冷凍モードではリキッドタンク16の冷媒貯留量が多くなるため、常に冷媒循環量を最適に保持することができる。
【0039】
第2に、リキッドタンク16を第1キャピラリチューブ20の下流側に設置することにより、各モードの運転の切り替え時にリキッドタンク16内部の冷媒を速やかにFエバ15、または、Rエバ14に供給できるため、冷媒遅れが小さくなる。
【0040】
第3に、第2キャピラリチューブ21と第2サクションパイプ23との間で熱交換を行い、逆止弁18をR室30内部に配置することによって、逆止弁18の冷媒温度及び雰囲気温度を高くすることができ、逆止弁18の低温域での不確実性を防止することができる。
【0041】
第4に、第2キャピラリチューブ21と第2サクションパイプ23との間で熱交換を行うことにより、熱のロスを低減することができる。
【0042】
第5に、アキュムレータ19を、配管合流後に接続すると共に、R室30内部に配置することによって、アキュムレータ19を1個で、冷蔵モードと冷凍モードのどちらの場合にも機能することができるので、コストの削減につながる。
【0043】
第6に、第1キャピラリチューブ20と第1サクションパイプ22との間で熱交換を行っているため、熱のロスの低減を行うことができる。
【0044】
【発明の効果】
以上により本発明の冷蔵庫であると、冷蔵モード及び冷凍モードにおける冷媒循環量の最適化を図ることができる。
【0045】
また、モードの切り替え時における冷媒遅れを解消することができる。
【0046】
さらに、三方弁を1つで冷凍サイクルを構成することができるためコストの削減となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図2】同じく冷凍サイクルである。
【図3】従来例の第1の冷凍サイクルのブロック図である。
【図4】従来例の第2の冷凍サイクルのブロック図である。
【符号の説明】
11 圧縮機
12 凝縮器
14 Rエバ
15 Fエバ
16 リキッドタンク
17 三方弁
18 逆止弁
19 アキュムレータ
20 第1キャピラリチューブ
21 第2キャピラリチューブ
22 第1サクションパイプ
23 第2サクションパイプ
30 R室
40 F室
Claims (6)
- 圧縮機、凝縮器、第1キャピラリーチューブ、リキッドタンク、三方弁を順次接続し、
前記三方弁の第1の出口に冷蔵室用蒸発器を接続し、
前記三方弁の第2の出口に第2キャピラリーチューブ、冷凍室用蒸発器、第2サクションパイプを順次接続し、
前記冷蔵室用蒸発器の出口配管と前記第2サクションパイプの出口を接続し、第1サクションパイプを経て前記圧縮機の吸込口に接続し、
前記三方弁を切り替えて、冷蔵室用蒸発器に冷媒を流す冷蔵モードと第2キャピラリーチューブを介して冷凍室用蒸発器に冷媒を流す冷凍モードとを実現できる冷蔵庫であって、
前記三方弁の上流に設置されたリキッドタンクが、前記第2キャピラリーチューブによって冷凍モード時に冷蔵モード時より多くの冷媒を溜めて、冷凍モード時の冷媒循環量を冷蔵モード時の冷媒循環量より少なくするように調整することを特徴とする冷蔵庫。 - 前記第1キャピラリーチューブと前記第1サクションパイプを熱交換させることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
- 前記第2キャピラリーチューブと前記第2サクションパイプを熱交換させることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
- 前記リキッドタンク、前記三方弁を冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
- 前記第1サクションパイプの入口にアキュムレータを接続し、このアキュムレータを冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
- 前記第2サクションパイプの出口に逆止弁を設け、この逆止弁を前記冷蔵室内に設けることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
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