具体实施方式
(第1实施方式)
以下,基于附图来说明第1实施方式的冰箱。
如图1所示,本实施方式的冰箱10具备冰箱主体11,该冰箱主体11包含在形成外廓的外箱与形成储藏空间的内箱之间填充发泡隔热材而成的隔热箱体,且利用隔热分隔壁12而将储藏空间划分为上方的冷藏空间20与下方的冷冻空间40。
冷藏空间20是被冷却至冷藏温度(例如2℃~3℃)的空间,且内部进一步被分隔板21上下划分,在上部空间设有设置着多段载置架的冷藏室22,在下部空间设有配置抽屉式的收纳容器23的蔬菜室24。
配置在蔬菜室24下方的冷冻空间40是被冷却至冷冻温度(例如-18℃以下)的空间,且左右并排设有具备较小容积的自动制冰机的制冰室与小型冷冻室42,在其下方设有冷冻室43。
冷藏室22的开口部利用冷藏室门25而被闭合,该冷藏室门25利用设置于冰箱主体11的一侧部的上下的铰链(hinge)而转动自如地受到枢接支撑。
蔬菜室24、制冰室、小型冷冻室42及冷冻室43的开口部利用抽屉式门26、抽屉式门46、抽屉式门47而被闭合。在固着于各抽屉式门26、抽屉式门46、抽屉式门47的背面侧的左右一对支撑框,保持有收纳容器23、收纳容器44、收纳容器45,且构成为在进行开门动作的同时被抽出至库外。
在制冰室及小型冷冻室42的背部,配设有蒸发器室30,收纳构成如图2所示的冷冻循环50的一部分的1个蒸发器56、及将经蒸发器56冷却的空气吹送至冷藏空间20及冷冻空间40的蒸发器风扇31。
冷冻循环50是将可改变转速的能力可变型的压缩机51、接收从该压缩机51喷出的高温高压的制冷剂气体而使其散热液化的冷凝器52、连接于冷凝器52的出口侧且将来自冷凝器52的制冷剂减压的节流装置53、及被供给来自节流装置53的制冷剂的蒸发器56配管连接而构成。从压缩机51喷出的制冷剂是经由冷凝器52、节流装置53而供给至蒸发器56,由此,使蒸发器56低温化。
节流装置53包括连接于冷凝器52的出口侧的切换阀55、及内径不同的多根毛细管(capillary tube),在该例中包括第1毛细管54a及内径大于第1毛细管54a的第2毛细管54b,切换阀55从多根毛细管选择1根毛细管而使从冷凝器52供给的制冷剂流入。即,节流装置53通过将第2毛细管54b的制冷剂阻力设定为比第1毛细管54a小,并以切换阀55进行切换而使制冷剂从冷凝器52流入多根毛细管中的一个,从而可变更制冷剂的流路阻力。
蒸发器56例如为在供来自毛细管54的制冷剂流通的制冷剂管体(pipe)中以规定间隔嵌着短条状的多片翅片(fin)而成的翅片管(fin tube)型的蒸发器。蒸发器56中,制冷剂管体的出口侧与压缩机51的吸入侧连接,流过蒸发器56的制冷剂被再次吸入压缩机51而使冷冻循环50进行循环。在构成蒸发器56的制冷剂管体的出口附近,设有检测蒸发器56的温度的蒸发器温度传感器62。在蒸发器56的附近,设有在除霜时发热的除霜加热器63。
如图1所示,蒸发器室30利用设有冷藏风门32的冷藏管道(duct)33而与冷藏空间20连接,且利用设有冷冻风门35的冷冻管道36而与冷冻空间40连接。
如图1所示,冷藏风门32利用挡板32b来开闭贯通孔从而开闭冷藏管道33,所述贯通孔设置于沿空气的流动方向分隔冷藏管道33的框架32a。冷藏风门32在蒸发器室30内收纳的蒸发器风扇31的驱动时使挡板32b转动而打开冷藏管道33,由此将经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气供给至冷藏空间20,另外,通过闭合冷藏管道33而遮断对冷藏空间20供给蒸发器室30内的空气。即,在该例中,冷藏风门32与蒸发器风扇31协动而构成对冷藏空间20供给或遮断经蒸发器56冷却的空气的冷藏冷气供给单元。
与冷藏风门32同样地,冷冻风门35利用挡板35b来开闭贯通孔从而开闭冷冻管道36,所述贯通孔设置于沿空气的流动方向分隔冷冻管道36的框架35a。冷冻风门35在蒸发器室30内收纳的蒸发器风扇31的驱动时使挡板35b转动而打开冷冻管道36,由此将经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气供给至冷冻空间40,另外,通过闭合冷冻管道36而遮断对冷冻空间40供给蒸发器室30内的空气。即,在该例中,冷冻风门35与蒸发器风扇31协动而构成对冷冻空间40供给或遮断经蒸发器56冷却的空气的冷冻冷气供给单元。
此外,在本实施方式中,说明是由冷藏风门32及蒸发器风扇31构成冷藏冷气供给单元,且由冷冻风门35及蒸发器风扇31构成冷冻冷气供给单元的情况,但本发明并不限定于此,冷藏冷气供给单元只要对冷藏空间20供给或遮断经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气即可,另外,冷冻冷却供给单元只要对冷冻空间40供给或遮断经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气即可,例如,在冷藏管道33内设置经由冷藏管道33而对冷藏空间20吹送或遮断蒸发器室30内的空气的风扇,或在冷冻管道36内设置经由冷冻管道36而对冷冻空间40吹送或遮断蒸发器室30内的空气的风扇等。
在冷藏室22的背面,设有用以测定冷藏空间20的库内温度TR的冷藏温度传感器27,且在冷冻室43的背面,设有用以测定冷冻空间40的库内温度TF的冷冻温度传感器48。
在冰箱主体11的背面下部,配设有收纳构成冷冻循环50的一部分的压缩机51及冷凝器52的机械室60,且于机械室60的背面上部设有控制部61。
如图3所示,控制部61基于从冷藏温度传感器27、冷冻温度传感器48、蒸发器温度传感器62等各种传感器输入的信号、或包含电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等非易失性记录媒体的存储器(memory)64中存储的控制程序(program),从而控制蒸发器风扇31、冷藏风门32、冷冻风门35、节流装置53的切换阀55、及压缩机51的动作。
在此种构成的冰箱10中,控制部61基于利用冷藏温度传感器27及冷冻温度传感器48而检测的库内温度TR、库内温度TF,控制压缩机51及蒸发器风扇31的驱动、与冷藏风门32及冷冻风门35的开闭,由此切换并交替地执行冷藏冷却模式与冷冻冷却模式。
详细来说,如图4所示,在冷藏冷却模式中,一面通过驱动设置于冷冻循环50的压缩机51而使蒸发器56低温化,一面以打开冷藏风门32并驱动蒸发器风扇31的方式控制冷藏冷气供给单元而将经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气经由冷藏管道33而吹送至冷藏空间20。在该冷藏冷却模式中,控制部61以使来自冷凝器52的制冷剂流入内径小(制冷剂阻力大)的第1毛细管54a的方式切换控制节流装置53的切换阀55。此外,冷藏冷却模式中冷冻风门35闭合。
如此,通过将经蒸发器56冷却的空气吹送至冷藏空间20而将冷藏空间20内冷却。在冷藏空间20内流动的空气从设置于构成冷藏空间20的下部的蔬菜室24的背面的吸入口被吸入蒸发器室30,从而再次与蒸发器56进行热交换而被冷却。
控制部61以使设置于冷藏空间20的冷藏温度传感器27所检测的冷藏空间20的库内温度TR到达规定值的设定温度TRoff(例如TRoff=0℃)以下的方式,控制压缩机51、蒸发器风扇31或冷藏风门32等而执行冷藏冷却模式。
此时,如图5所示,控制部61根据冷藏空间20内的负载而控制压缩机51的转速与节流装置53。
具体来说,控制部61对冷藏温度传感器27所检测的冷藏空间20的库内温度TR与设定温度TRoff进行比较,并基于两温度的偏差进行比例积分微分(Proportional-Integral-Differential,PID)计算而决定压缩机51的运转转速(频率)(步骤(step)S11)。即,控制部61作为根据冷藏空间20内的负载来决定压缩机51的运转转速R的转速决定单元而发挥功能。
然后,控制部61判断决定的压缩机51的运转转速R是否为规定值Rth(例如40Hz)以上(步骤S12),在运转转速R小于规定值Rth的情况下,以使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力大的第1毛细管54a的方式控制节流装置53的切换阀55(步骤S13),在运转转速R为规定值Rth以上的情况下,以流入内径大(制冷剂阻力小)的第2毛细管54b的方式控制节流装置53的切换阀55(步骤S14)。
然后,控制部61在冷藏温度传感器27所检测的冷藏空间20的库内温度TR达到设定温度TRoff以下之前,反复执行所述步骤S11~步骤S14(步骤S15)。
然后,如果冷藏空间20的库内温度TR达到设定温度TRoff以下,那么控制部61结束冷藏冷却模式。
在冷冻冷却模式中,一面通过驱动设置于冷冻循环50的压缩机51而使蒸发器56低温化,一面以打开冷冻风门35打开并驱动蒸发器风扇31的方式控制冷冻冷气供给单元而将经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气经由冷冻管道36吹送至冷冻空间40。在该冷冻冷却模式中,控制部61以使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力大的第1毛细管54a的方式切换控制节流装置53的切换阀55。此外,冷冻冷却模式中冷藏风门32闭合。
如此,通过将经蒸发器56冷却的空气吹送至冷冻空间40而将冷冻空间40内冷却。在冷冻空间40内流动的空气从设置于构成冷冻空间40的下部的冷冻室43的背面的吸入口被吸入蒸发器室30,从而再次与蒸发器56进行热交换而被冷却。
控制部61以使设置于冷冻空间40的冷冻温度传感器48所检测的冷冻空间40的库内温度TF到达规定值的设定温度TFoff(例如TFoff=-20℃)以下的方式,控制压缩机51、蒸发器风扇31或冷冻风门35等而执行冷冻冷却模式。
此时,与冷藏冷却模式同样地,控制部61根据冷冻空间40内的负载而控制压缩机51的转速与节流装置53。
具体来说,控制部61对冷冻温度传感器48所检测的冷冻空间40的库内温度TF与设定温度TFoff进行比较,并基于两温度的偏差进行PID计算而决定压缩机51的运转转速(频率)。即,控制部61作为根据冷冻空间40内的负载来决定压缩机51的运转转速R的转速决定单元而发挥功能。
然后,控制部61判断决定的压缩机51的运转转速R是否为规定值Rth(例如40Hz)以上,在运转转速R小于规定值Rth的情况下,以使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力大的第1毛细管54a的方式控制节流装置53的切换阀55,在运转转速R为规定值Rth以上的情况下,以流入制冷剂阻力小的第2毛细管54b的方式控制节流装置53的切换阀55。
然后,控制部61在冷冻温度传感器48所检测的冷冻空间40的库内温度TF达到设定温度TFoff以下之前,反复执行所述控制。
然后,如果冷冻空间40的库内温度TF到达设定温度TFoff以下,那么控制部61结束冷冻冷却模式。
另外,在执行如所述的冷藏冷却模式与冷冻冷却模式中,如果冷藏温度传感器27所检测的冷藏空间20的库内温度TR成为规定值TRon(例如TRon=5℃)以上,且冷冻温度传感器48所检测的冷冻空间40的库内温度TF成为规定值TFon(例如TFon=-18℃)以上,那么执行同时对冷藏空间及冷冻空间进行冷却的同时冷却模式。
在同时冷却模式中,如图4所示,一面通过驱动设置于冷冻循环50的压缩机51而使蒸发器56低温化,一面通过打开冷藏风门32及冷冻风门35两者并驱动蒸发器风扇31,而将经蒸发器56冷却的蒸发器室30内的空气经由冷藏管道33及冷冻管道36而吹送至冷藏空间20及冷冻空间40。在该同时冷却模式中,控制部61以使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力小的第2毛细管54b的方式切换控制节流装置53的切换阀55。
而且,在本实施方式的冰箱10中,当从冷藏冷却模式切换为冷冻冷却模式时,在冷藏冷却模式结束后,在执行移行模式后再执行冷冻冷却模式。
详细来说,在移行模式中,控制部61以一面通过驱动压缩机51而使蒸发器56低温化,一面闭合冷冻风门35并停止蒸发器风扇31的方式控制冷冻冷气供给单元而停止对冷冻空间40供给蒸发器室30内的空气。在该移行模式中,控制部61以使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力小的第2毛细管54b的方式切换控制节流装置53的切换阀55。在本实施方式中,在执行移行模式规定时间(例如2分钟)后,执行冷冻冷却模式。此外,移行模式中除冷冻风门35以外,也闭合冷藏风门32。
在此种本实施方式的冰箱10中,冷藏冷却模式刚结束后的蒸发器室30内的空气成为比冷冻温度高的冷藏温度,但当从冷藏冷却模式切换为冷冻冷却模式时,在冷藏冷却模式结束后执行移行模式后执行冷冻冷却模式,因此可将蒸发器室30内的空气冷却至冷冻温度后再供给至冷冻空间40,从而可防止温度高的空气流入冷冻空间40内而实现节能化。
另外,在本实施方式的冰箱10中,在冷藏冷却模式或冷冻冷却模式中,使来自冷凝器52的制冷剂流入制冷剂阻力大的第1毛细管54a,因此可抑制使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而有效率地冷却冷藏空间20或冷冻空间40,在移行模式中,使来自冷凝器52的制冷剂流入内径大的第2毛细管54b,因此与冷藏冷却模式或冷冻冷却模式时相比,使冷冻循环50进行循环的制冷剂量增加而急速地冷却蒸发器56,由此可于短时间内将蒸发器室30内的空气冷却至冷冻温度。由此,可于冷藏冷却模式或冷冻冷却模式中进行有效率的运转并缩短移行模式的执行时间,从而可实现节能化。
另外,在本实施方式的冰箱10中,根据冷藏空间20内的负载或冷冻空间40内的负载而控制压缩机51的转速,并且当压缩机51的运转转速R成为规定转速Rth以上时,以与小于规定转速Rth的情况相比使制冷剂阻力变小的方式控制节流装置53。因此,可在库内空间的负载小的情况下抑制使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而有效率地冷却冷藏空间20或冷冻空间40,并且可在库内空间的负载大的情况下增加使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而急速地冷却蒸发器56,从而可于短时间内冷却冷藏空间20或冷冻空间40。
进而,另外,在本实施方式的冰箱10中,当冷藏空间20的库内温度TR成为规定值TRon以上,且冷冻空间40的库内温度TF成为规定值TFon时,执行同时冷却模式,即,一面通过驱动设置于冷冻循环50的压缩机51而使蒸发器56低温化,一面打开冷藏风门32及冷冻风门35两者并驱动蒸发器风扇31,但在该同时冷却模式中,以与执行冷藏冷却模式或冷冻冷却模式时相比使制冷剂阻力变小的方式控制节流装置53。由此,可于执行冷藏冷却模式或冷冻冷却模式时抑制使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而有效率地冷却冷藏空间20或冷冻空间40,并且可于库内空间的负载大的情况下增加使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而抑制成为在蒸发器56内流动的制冷剂不足的过热(superheat)状态,从而可提升冷却效率。
(变更例)
在所述第1实施方式中,对以连接于冷凝器52的出口侧的切换阀55与内径不同的2根毛细管54a、54b构成节流装置53的情况进行了说明,但也能以切换阀55与内径不同的3根以上毛细管、即制冷剂阻力不同的3根以上毛细管构成。在使用以此种方式包括3根以上毛细管的节流装置53的情况下,控制部61能以于执行移行模式中使来自冷凝器52的制冷剂流入流路阻力最小的毛细管的方式切换控制节流装置53的切换阀55。
另外,在所述第1实施方式中,对节流装置53使切换阀55自多根毛细管选择一根毛细管而使从冷凝器52供给的制冷剂流入,由此变更制冷剂的流路阻力的情况进行了说明,但也可为通过调整开度而对制冷剂流量进行节流控制,从而变更制冷剂的流路阻力的流量可变阀。
(第2实施方式)
在第1实施方式中,对在冷藏冷却模式结束后执行移行模式规定时间后开始冷冻冷却模式的情况进行了说明,但在第2实施方式中,在移行模式中利用蒸发器温度传感器62来检测蒸发器56的温度,在该检测温度达到规定温度(例如-18℃)以下之前执行移行模式,当检测温度成为规定温度(例如-18℃)以下时结束移行模式而开始冷冻冷却模式。
在此种第2实施方式中,能够以与蒸发器56的温度相应的适当的时序(timing)结束移行模式而移行至冷冻冷却模式,从而可消除无用的移行模式的执行从而实现节能化。
此外,其他构成及作用效果与第1实施方式相同,省略说明。
(第3实施方式)
第3实施方式中,移行模式中的压缩机51的控制与第1实施方式不同。
即,本实施方式的特征为,如图6所示,控制部61在移行模式中将压缩机51的转速设定为大于冷藏冷却模式时的转速。因此,使用可改变转速的能力可变型压缩机作为压缩机51,在冷藏冷却模式中以普通旋转(例如20Hz)进行冷却,在之后的移行模式中以较此更高速的高速旋转(例如25Hz)驱动压缩机51。
如此,通过于移行模式时使压缩机51以高速旋转进行运转,可以在移行模式时增加使冷冻循环50进行循环的制冷剂量,从而可进一步急速地冷却蒸发器56而缩短移行模式的执行时间,可实现节能化。
此外,在本实施方式中,控制部61也可于在移行模式结束后执行的冷冻冷却模式中以在移行模式中设定的高速旋转使压缩机51继续运转。冷冻冷却模式刚开始后,冷冻空间40内的温度高而容易成为在蒸发器56内流动的制冷剂不足的过热状态,但通过如本实施方式般在移行模式结束后的冷冻冷却模式中使压缩机51继续以高速旋转驱动,而可抑制成为过热状态,从而可提升冷却效率。
另外,在本实施方式中,也可在冷冻冷却模式中以高速旋转驱动压缩机后,使转速降低而以普通旋转驱动压缩机,由此,可在使冷冻空间40及蒸发器56低温化后,抑制使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而有效率地进行冷去口。
进而,另外,在本实施方式中,也可在就要从冷藏冷却模式移行至移行模式前,即,从冷藏冷却模式的最后阶段起,使压缩机51的转速上升而以高速旋转进行运转,由此可进一步缩短移行模式的执行时间。
其他构成及作用效果与第1实施方式相同,省略说明。此外,也可于第2实施方式的控制中组合该第3实施方式的控制,由此可进一步实现节能运转。
(第4实施方式)
第4实施方式中,冷冻冷却模式中的节流装置53的控制与第1实施方式不同。
即,本实施方式的特征为,如图7所示,于在移行模式的结束后执行的冷冻冷却模式中,维持在移行模式中设定的节流装置53的流路阻力。即,即使从移行模式移行至冷冻冷却模式,控制部61也以使来自冷凝器52的制冷剂流入流路阻力小的第2毛细管54b的方式控制节流装置53的切换阀55。
如果为此种第4实施方式,那么冷冻冷却模式刚开始后,冷冻空间40内的温度高而容易成为在蒸发器56内流动的制冷剂不足的过热状态,但通过如本实施方式般在冷冻冷却模式中维持在移行模式中设定的节流装置53的流路阻力,可抑制成为过热状态从而可提升冷却效率。
另外,在本实施方式中,控制部61也能够以在冷冻冷却模式中维持在移行模式中设定的节流装置53的流路阻力后,使来自冷凝器52的制冷剂流入内径小的制冷剂阻力大的第1毛细管54a的方式切换节流装置53的切换阀55,从而使节流装置53的流路阻力变大,由此,可在使冷冻空间40及蒸发器56低温化后,抑制使冷冻循环50进行循环的制冷剂量而有效率地进行冷去口。
其他构成及作用效果与第1实施方式相同,省略说明。此外,也可于第2实施方式的控制或第3实施方式的控制组合第4实施方式,由此进一步实现节能运转。
(第5实施方式)
如图8及图9所示,本实施方式的冰箱110包括包含在形成外廓的外箱与形成储藏空间的内箱之间填充发泡隔热材而成的隔热箱体冰箱主体111,且利用隔热分隔壁112而将储藏空间划分为上方的冷藏空间120与下方的冷冻空间140。
冷藏空间120为被冷却至冷藏温度(例如2℃~3℃)的空间,且内部进而利用分隔板121而被上下划分,在上部空间设有设置着多段载置架的冷藏室122,在下部空间设有配置抽屉式的收纳容器125的蔬菜室124。另外,在冷藏空间120内,具备未图示的冷藏温度传感器。
配置在蔬菜室124的下方的冷冻空间140为被冷却至冷冻温度(例如-18℃以下)的空间,且左右并排设有具备相对小容积的自动制冰机的制冰室142与未图示的小型冷冻室,在其下方设有冷冻室146。另外,在冷冻空间140内,具备未图示的冷冻温度传感器。
冷藏室122的开口部利用冷藏室门122a而被闭合,该冷藏室门122a利用设置于冰箱主体111的一侧部的上下的铰链而转动自如地受到枢接支撑。
蔬菜室124、制冰室142、及冷冻室146的开口部分别利用抽屉式门124a、142a、146a而被闭合。在固着于各抽屉式门124a、142a、146a的背面侧的左右一对支撑框,保持有收纳容器125、145、147,且是以与开门动作共同被抽出至库外的方式构成。
在位于冷冻空间140的背面下部的机械室157中,收纳有压缩机156、及连结于压缩机156的冷凝器155。如图13所示,冷凝器155连结于节流装置150,节流装置150连结于蒸发器153,且蒸发器153连结于压缩机156。使制冷剂在具备压缩机156、冷凝器155、节流装置150、蒸发器153的环路(loop)中流动。蒸发器153与蒸发器风扇158共同被收纳在设置于冷冻空间140背面的蒸发器室161内。
蒸发器153包括使制冷剂通过的管体、及相对于该管体的延长方向垂直地设置于该管体的外径侧的多个板状的翅片。在管体的外径面中比制冷剂的最下游侧的翅片更靠制冷剂下游侧的部分,设有蒸发器温度传感器171。蒸发器温度传感器171测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度。
经压缩机156加压而成为高温·高压气体的制冷剂经冷凝器散热,保持高压降低至接近外部气温的温度而液化。高压的制冷剂于通过节流装置后被减压,沸点下降,经蒸发器153气化并且吸热。通过该吸热,而在蒸发器153与其周围的空气之间进行热交换,从而在蒸发器153的周边产生冷气。产生的冷气利用蒸发器风扇158而被吹送至冷冻空间140及冷藏空间120。
在冷藏空间120与蒸发器室161之间,设有将冷藏空间120与蒸发器室161连通的吹出流路134a及未图示的吸入流路。吹出流路134a是将由蒸发器室161产生的冷气供给至冷藏空间120的流路。吸入流路是将冷藏空间120的冷气送回至蒸发器室161的流路。在吹出流路134a的蒸发器室161侧的端部、即从蒸发器室161向吹出流路134a吹出冷气的吹出口134,设有开闭吹出口134的第1吹出风门135。此外,吹出流路134a是以沿冷藏空间120的背面的一部分的方式设置,在中途设有多个吹出口127。
冷冻空间140与位于冷冻空间140的背后上部的蒸发器室161是利用壁162而分隔。在壁162设有将冷冻空间140与蒸发器室161连通的吹出流路130a及吸入流路132a。吹出流路130a是将由蒸发器室161产生的冷气供给至冷冻空间140的流路。吸入流路132a是将冷冻空间140的冷气送回至蒸发器室161的流路。在吹出流路130a的冷冻空间140侧的端部、即吹出口130,设有开闭吹出口130的第2吹出风门131。在壁162的位于制冰室142及冷冻室146之间的高度的部位设有吹出口130,在壁162的冷冻室146的高度方向中央部设有吸入口132。
在所述构成的冰箱110中,对冷藏空间120与冷冻空间140交替地进行冷却。在冷藏空间120的冷却过程中,通向冷藏空间120的第1吹出风门135成为打开的状态,通向冷冻空间140的第2吹出风门131成为关闭的状态。由此,由蒸发器室161产生的冷气仅被导入至冷藏空间120,从而仅冷却冷藏空间120。在冷冻空间140的冷却过程中,通向冷冻空间140的第2吹出风门131成为打开状态,通向冷藏空间120的第1吹出风门135成为关闭的状态。由此,由蒸发器室161产生的冷气仅被导入至冷冻空间140,从而仅冷却冷冻空间140。
另外,如以下所说明般,在一定的条件下,在冷藏空间120的冷却过程中也进行冷冻空间140的冷却。在该情况下,第1吹出风门135与第2吹出风门131成为共同打开的状态。
首先,当冷藏空间120的冷却开始时(图9的S1),分别由蒸发器温度传感器171测定蒸发器153温度,由冷冻温度传感器测定冷冻空间140的温度(S2)。接下来,对蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度进行比较(S3)。然后,在蒸发器153的温度低于冷冻空间140的温度的情况下(S3的Yes(是)),开始冷冻空间140的冷却(S4)。另一方面,在蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度相同,或者冷冻空间140的温度更低的情况下(S3的No(否)),不开始冷冻空间140的冷却。
较理想为在冷藏空间120的冷却过程中对冷冻空间140进行冷却的情况下,以蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度的差越大,使通向冷冻空间140的吹出风门131的开度变得越大的方式进行控制。
根据该实施方式,在蒸发器153的温度低于冷冻空间140的温度的情况下,开始冷藏空间120与冷冻空间140的同时冷却。因此,在冷藏空间120的冷却过程中,可防止冷冻空间140的温度上升。另一方面,在出于蒸发器153因从冷藏空间120返回蒸发器153的空气变暖等原因而使蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度变得相同、或冷冻空间140的温度变得更低情况下,不开始冷藏空间120与冷冻空间140的同时冷却。因此,可防止温度高的空气混入冷冻空间140。因此,可防止冷冻空间140的温度上升。
此处,蒸发器温度传感器171测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度,这是出于以下原因。在蒸发器153中,以使在蒸发器153的周围循环的空气的温度与制冷剂的温度成为相同的方式进行热交换。然后,实施热交换后的制冷剂通过蒸发器153的制冷剂的出口。因此,蒸发器153的制冷剂的出口的温度与蒸发器153的其他部分的温度相比,更接近由蒸发器153产生并吹送至冷冻空间140的冷气的温度。因此,蒸发器153的制冷剂的出口的测定温度适合作为用以判断是否可通过将在蒸发器153的周围产生的冷气吹送至冷冻空间140来冷却冷冻空间140的测定温度。
另外,在蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度的差大的情况下,通向冷冻空间140的吹出风门131的开度变大,从而将大量冷气吹送至冷冻空间140,因此可充分冷却冷冻空间140。
另一方面,在蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度的差小的情况下,通向冷冻空间140的吹出风门131的开度变小,因此在蒸发器153的周围循环的空气的量减少。因此,在蒸发器153中交换的热量变少,而蒸发器153的温度的上升变小。因此,蒸发器153的冷却冷冻空间140的能力不会长时间丧失。
(第6实施方式)
第6实施方式的冰箱的构成与第5实施方式的冰箱的构成相同。
另外,基本运转的方法也与第5实施方式的情况相同。然而,不同点在于:在冷冻空间140的冷却开始后,存在使该冷却停止的情况。具体来说,于在冷藏空间120的冷却过程中也开始冷冻空间140的冷却的情况下(图10的S4),进而继续测定蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度(S5)。然后,在蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度变得相同,或冷冻空间140的温度变得更低的情况下(S6的No),停止冷冻空间140的冷却(S7)。
根据该实施方式,在冷冻空间140的冷却开始后,在蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度变得相同,或冷冻空间140的温度变得更低的情况下,停止冷冻空间140的冷却,所以可防止温度高的空气混入冷冻空间140。因此,可防止冷冻空间140的温度上升。另外,可防止因在蒸发器153的周围循环的暖空气增加而导致蒸发器153的温度进一步上升。
(第7实施方式)
第7实施方式的冰箱的基本构成与第5实施方式的冰箱的构成相同。但,在蒸发器153中的比制冷剂的最上游侧的翅片更靠制冷剂上游侧的管体的外径面,设有测定该管体的温度的入口侧温度传感器172。入口侧温度传感器172测定蒸发器153的制冷剂的入口的温度。
然后,如以下所说明般,在一定条件下,在冷藏空间120的冷却过程中也进行冷冻空间140的冷却。
首先,当冷藏空间120的冷却开始时(图11的S1),分别由蒸发器温度传感器171测定蒸发器153的温度,由冷冻温度传感器测定冷冻空间140的温度,且由入口侧温度传感器172测定蒸发器153的制冷剂的入口的温度(S2)。此处,如上所述,蒸发器温度传感器171测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度。接下来,对蒸发器153的温度与冷冻空间140的温度进行比较(S3)。另外,对从蒸发器153的制冷剂的出口的温度减去入口的温度所得的值与下文说明的容许值进行比较(S3)。结果,在蒸发器153的温度低于冷冻空间140的温度,且从蒸发器153的制冷剂的出口的温度减去入口的温度所得的值小于容许值的情况下(S3的Yes),开始冷冻空间140的冷却(S4)。另一方面,在除此以外的情况下(S3的No),不开始冷冻空间140的冷却。
此处所谓容许值,是基于以下想法而决定的值。蒸发器153的入口处的制冷剂主要为液体,但蒸发器153的出口处的制冷剂主要为气体。然后,在蒸发器153的内部,流入蒸发器153时为液体的制冷剂吸收气化热而气化。此处,流入蒸发器153时的制冷剂中的液体的比例越低,那么制冷剂可作为气化热吸收的热量越少。因此,从蒸发器153的周围吸收的热量大多用于制冷剂的温度上升,从而使蒸发器153的出口处的制冷剂的温度与入口处的制冷剂的温度相比大幅变高。在此状态下,如果除冷藏空间120的冷却以外也开始冷冻空间140的冷却,那么温度上升的空气会从冷冻空间140返回蒸发器153的周围,因此在蒸发器153的周围循环的暖空气的量增加。然而,制冷剂可作为气化热吸收的热量少,因此蒸发器153的制冷剂的温度会进一步上升,从而导致蒸发器153的温度上升,由蒸发器153产生的冷气的温度变高。因此,存在变得无法冷却冷冻空间140、甚至也无法充分地进行冷藏空间120的冷却的可能性。为了防止成为此种状况,而在蒸发器153的出口与入口处的制冷剂的温度的差成为一定值以上的情况下,不开始冷冻空间140的冷却。所谓容许值,即为该一定值。
容许值是根据蒸发器153的大小、冰箱中使用的制冷剂量、及其他冰箱的构造等而决定。另外,较理想为使容许值以蒸发器风扇158的转速越大则变得越大的方式自动变化。其原因如下所述。蒸发器风扇158的转速越多,则蒸发器153与其周围的空气之间交换的热量越多。因此,蒸发器风扇158的转速越多,则蒸发器153的制冷剂的出口处的制冷剂的温度越容易变得高于入口处的制冷剂的温度。该情况下的温度差不是由于流入蒸发器153的制冷剂中的液体的比例小而产生的。在该情况下,由于压缩机156及冷凝器155充分地发挥功能,因此由蒸发器153气化的制冷剂通过压缩机156及冷凝器155而液化,并再次以液体的状态输送至蒸发器153。因此,除冷藏空间120的冷却的以外也开始冷冻空间140的冷却并不会产生问题。因此即便使容许值变大也不存在问题。反之,如果在蒸发器风扇158的转速多的情况下容许值小,那么则变得难以满足冷冻空间140的冷却的开始的条件,而导致难以开始冷冻空间140的冷却。因此,较理想为使容许值以蒸发器风扇158的转速越大,则变得越大的方式自动变化。
根据该实施方式,可防止在流入蒸发器153的制冷剂中的液体的比例低时开始冷冻空间140的冷却。由此,可防止蒸发器153无法冷却冷藏空间120或冷冻空间140的情况。
另外,蒸发器风扇158的转速越大,则容许值变得越大。因此,可防止在由于蒸发器风扇158的转速大而使蒸发器153的制冷剂的出口处的制冷剂的温度变得高于入口处的制冷剂的温度的情况下无法开始冷冻空间140的冷却的情况。
(第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式的变更例)
将包含第5实施方式、第6实施方式、第7实施方式的冷藏空间120的冷却过程中的冷冻空间140的冷却的开始条件与停止条件的组合的方案(pattem)汇总于表1。另外,将表1中的记号的意义汇总于表2中。
如果一旦冷冻空间140的冷却开始后,不论冰箱的状态(尤其是冷冻空间140的温度或蒸发器153的制冷剂的入口及出口的温度)的变化与否均继续冷冻空间140的冷却,那么担忧蒸发器153或冷冻空间140的温度会上升。因此,较理想为设有冷冻空间140的冷却的停止条件。此处,如果将表2的B′设为停止条件之一,那么可防止蒸发器的温度上升,因此较为理想。
另外,在表1的方案2~方案5及方案7~方案10中,较理想为冷冻空间140的冷却的开始与停止在一次冷藏空间120的冷却过程中,只要满足条件就无限地反复进行。其原因在于:通过根据冰箱的状态的变化,反复多次地实施冷冻空间140的冷却的开始与停止,而防止冷冻空间140的温度上升,另一方面也防止蒸发器153的温度上升。
但,也可对冷冻空间140的冷却的开始与停止的反复次数设置限制。例如,冷冻空间140的冷却的开始与停止也可以最多只能各进行一次。
[表1]
[表2]
A |
蒸发器153的温度<冷冻空间140的温度 |
A′ |
蒸发器153的温度≥冷冻空间140的温度 |
B |
蒸发器153的出口处的制冷剂温度-入口处的制冷剂温度<容许值 |
B′ |
蒸发器153的出口处的制冷剂温度-入口处的制冷剂温度≥容许值 |
在所述实施方式中,在蒸发器153的温度低于冷冻空间140的温度的情况下,开始冷冻空间140的冷却,但也可在蒸发器153的温度加上预先设定的固定温度所得的温度低于冷冻空间140的温度的情况下,开始冷冻空间140的冷却。
设为如此的原因如下所述。也可想到即使在蒸发器153的温度低于冷冻空间140的温度的情况下,由蒸发器153产生的冷气在被导入至冷冻空间140的时间点的温度也高于冷冻空间140的温度的情况。在这种情况下,即使进行冷藏空间120与冷冻空间140的同时冷却,冷冻空间140也不会被冷却。因此,将在将由蒸发器153产生的冷气输送至冷藏空间120与冷冻空间140的情况下、可将冷冻空间140冷却至冷冻温度的蒸发器153与冷冻空间140的温度差设为固定温度。然后,设为在蒸发器153的温度加上该固定温度所得的温度低于冷冻空间140的温度的情况下,开始冷冻空间140的冷却。例如,在固定温度为5℃的情况下,如果蒸发器153的温度为-25℃,且冷冻空间140的温度为-20℃以上,那么开始冷冻空间140的冷却。固定温度是基于蒸发器153的大小、蒸发器风扇158的大小或平均转速、从蒸发器室161向冷冻空间140的吹出流路130a的长度、及其他冰箱的构造等而决定的。
另外,也可设为在蒸发器153的温度加上固定温度所得的温度与冷冻空间140的温度变得相同、或冷冻空间140的温度变得比蒸发器153的温度加上固定温度所得的温度低的情况下,停止冷冻空间140的冷却。
蒸发器温度传感器只要直接地或间接地测定蒸发器153中任一部分的温度即可,也可不测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度。在为了检测蒸发器153的除霜结束而在蒸发器153的周边设有温度传感器的情况下,也可将该温度传感器用作蒸发器温度传感器。另外,如第7实施方式的冰箱般,于在蒸发器153设有入口侧温度传感器的情况下,也可将入口侧温度传感器用作蒸发器温度传感器。
在利用蒸发器温度传感器而测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度的情况下,设置蒸发器温度传感器的场所并不限定于所述实施方式中记载的场所。作为设置蒸发器温度传感器的场所,可为从蒸发器153的最下游侧的翅片起至压缩机为止的管体中的任一场所、自蒸发器153的制冷剂的最下游侧数的数片翅片、蒸发器153的管体中设有这些翅片的范围的部分等。另外,蒸发器温度传感器的测温部分也可位于这些管体或翅片的周围的空气中。
在实施表1的方案3~方案10的情况下,必须测定蒸发器153的制冷剂的入口及出口处的制冷剂的温度。在该情况下,当蒸发器温度传感器不测定蒸发器153的制冷剂的出口处的制冷剂的温度时,除蒸发器温度传感器以外,还设置测定蒸发器153的制冷剂的出口的温度的温度传感器。
设置入口侧温度传感器的场所并不限定于所述实施方式中记载的场所。作为设置蒸发器温度传感器的场所,可为从节流装置起至蒸发器153的最上游侧的翅片为止的管体中的任一场所、自蒸发器153的制冷剂的最上游侧起数的数片翅片、及蒸发器153的管体中设有这些翅片的范围的部分等。另外,入口侧温度传感器的测温部分也可位于这些管体或翅片的周围的空气中。
也可除冷藏空间120及通向冷冻空间140的吹出风门135、131以外,在从冷藏空间120向蒸发器室161的冷气的吸入流路及从冷冻空间140向蒸发器室161的冷气的吸入流路132a分别设置吸入风门。而且,在通向冷藏空间120的吹出风门135成为开或闭的情况下,从冷藏空间120起的吸入风门也成为开或闭。另外,在通向冷冻空间140的吹出风门131成为开或闭的情况下,从冷冻空间140起的吸入风门也成为开或闭。如此,可防止冷藏空间120与冷冻空间140的冷气通过从冷藏空间120起的吸入流路与从冷冻空间140起的吸入流路而混合。
(关于第1~第7实施方式)
以上的实施方式为例示,发明的范围并不限定于此。以上的实施方式能够以其他各种方式进行实施,在不脱离发明的主旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更。以上的实施方式及其变形包含在权利要求所述的发明及与其均等的范围内。