CN110249192A - 冷藏库 - Google Patents

Abstract

冷藏库包括至少具有压缩机(19)、蒸发器(20)、辅助冷却器(46)、前级冷凝器(21)、后级冷凝器(41)、加热路径(43)的制冷循环。此外，冷藏库具有与前级冷凝器(21)的下游侧连接的流路切换阀(40)。流路切换阀(40)将制冷剂的流路切换为后级冷凝器(41)和加热路径(43)。冷藏库构成为，在对蒸发器(20)进行除霜时，通过将制冷剂的流路切换为加热路径(43)，向加热路径(43)供给高压制冷剂，对与加热路径(43)热结合了的蒸发器(20)加热，并且利用与加热路径(43)的下游侧连接的辅助冷却器(46)使在加热路径(43)内散热了的制冷剂蒸发。

Description

冷藏库

技术领域

本发明涉及削减除霜用电加热器的输出的冷藏库。

背景技术

从节能的观点出发，家庭用冷藏库中，有一种冷藏库，其一边使压缩机运转一边切换制冷循环的流路，通过将高压制冷剂供给到蒸发器而进行加热，来削减除霜用电加热器的输出。

以下，参照附图来说明现有的冷藏库。

图4是现有冷藏库的纵截面图，图5是现有冷藏库的制冷循环结构图，以及图6是表示现有冷藏库除霜时的运转控制的图。

如图4所示，现有的冷藏库51具有分隔壁52、冷冻室53和冷藏室54。在形成冷冻室53的底面的冷冻室底面55与分隔壁52之间设置有冷却器室56。在冷却器室56配置有主蒸发器57。冷藏库51中，驱动冷却风扇58，将在主蒸发器57中产生的冷气向冷冻室53供给，并且经由管道59和风门60间歇地供给到冷藏室54。此外，如图5所示，作为构成制冷循环的部件，冷藏库51具有压缩机61、冷凝器62、辅助冷却器63、二通阀64、三通阀65、毛细管66、毛细管67、毛细管68、毛细管69、干燥器70、和除霜配管71。此处，除霜配管71与主蒸发器57热结合，是在对主蒸发器57进行除霜时使用的制冷剂配管。除霜配管71独立于在进行冷却运转时使用的主蒸发器57内的制冷剂配管。

关于如上构成的现有冷藏库51，以下说明其动作。

冷藏库51中，一边使压缩机61运转一边切换三通阀65的流路，通过将由压缩机61压缩了的高压制冷剂向冷凝器62供给来进行冷却运转。冷凝器62中散热了的制冷剂由干燥器70干燥后，由毛细管69和毛细管68减压，并且被供给到主蒸发器57而蒸发后，向压缩机61回流。此时，能够关闭二通阀64而向主蒸发器57供给全部的制冷剂。或者，能够打开二通阀64而向主蒸发器57和辅助蒸发器63两者分配制冷剂。由此，能够调节冷却运转时的制冷能力。

接着，参照图6，说明现有冷藏库51除霜时的运转控制。

图6中，二通阀64的状态“打开”是指打开从毛细管69向毛细管66的流路。二通阀64的状态“封闭”是指封闭从毛细管69向毛细管66的流路。此外，三通阀65的状态“除霜”是指封闭从压缩机61向冷凝器62的流路，而打开从压缩机61向除霜配管71的流路。三通阀65的状态“冷却”是指打开从压缩机61向冷凝器62的流路，而封闭从压缩机61向除霜配管71的流路。

图6中的区间p，进行制冷剂在主蒸发器57和辅助蒸发器63两者流动的冷却运转。区间q，进行制冷剂仅在主蒸发器57流动的冷却运转。当压缩机61的累计运转时间达到规定时间时，转移到对主蒸发器57的结霜加热而使其融解的除霜运转。区间r中，切换三通阀65的流路，向除霜配管71供给由压缩机61压缩后的高压制冷剂。此时，主蒸发器57被加热，并且主蒸发器57中散热了的制冷剂由毛细管67减压，并且被供给到辅助蒸发器63而蒸发后，向压缩机61回流。另外，在进行除霜运转时，能够使用电加热器(未图示)辅助主蒸发器57的加热。主蒸发器57的除霜完成后，切换三通阀65的流路，将由压缩机61压缩后的高压制冷剂向冷凝器62供给，由此重新开始冷却运转。图6中的区间s进行制冷剂仅在主蒸发器57流动的冷却运转。区间t进行制冷剂在主蒸发器57和辅助蒸发器63两者流动的冷却运转。

通过以上说明的动作，利用制冷循环的高压制冷剂来加热主蒸发器57，由此能够削减除霜加热器的电量，能够实现冷藏库51的节能化。

进而，当利用制冷循环的高压制冷剂来加热主蒸发器57时，对辅助蒸发器63供给制冷剂，由此能够抑制冷冻室53的升温。

但是，现有的冷藏库51这样的结构中，使用设置于压缩机61与冷凝器62之间的三通阀65，切换冷却运转和除霜运转。因此，通过三通阀65的制冷剂流速快，成为产生制冷剂流动声音的原因。这是因为，在进行除霜运转时，利用高压制冷剂的冷凝潜热而高效地进行加热，因此在冷凝器62的上游侧设置有三通阀65的结果是，不仅除霜运转时，即使在冷却运转时，密度低的过热蒸气也通过三通阀65。此外，从冷却运转切换成除霜运转后，在冷凝器62滞留有大量的液体制冷剂。因此，除霜运转的起动慢，不能得到充分的加热能力，并且产生三通阀65的下游侧的压力高于上游侧的压力的背压，成为三通阀65的耐久性降低的主要原因。

因此，在进行除霜运转时，利用高压制冷剂的冷凝潜热而高效地进行加热，并且抑制通过三通阀65的制冷剂流速来抑制制冷剂流动声音的产生，并且快速地从冷却运转向除霜运转的切换，这成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58－024774号公报

发明内容

本发明提供一种冷藏库，是鉴于上述那样的现有课题而完成的，一边抑制制冷剂流动声音的产生一边实现高效的除霜运转。

具体而言，本发明的实施方式的一例中的冷藏库包括至少具有压缩机、蒸发器、辅助冷却器、前级冷凝器、后级冷凝器、和加热路径的制冷循环。此外，本发明的实施方式的一例中的冷藏库具有与前级冷凝器的下游侧连接的流路切换阀。流路切换阀将来自前级冷凝器的高压制冷剂的流路切换成后级冷凝器和与后级冷凝器并联连接的加热路径。蒸发器与加热路径热结合。本发明的实施方式的一例中的冷藏库构成为，在对蒸发器进行除霜时，利用流路切换阀将高压制冷剂的流路切换为加热路径，将由压缩机压缩后的来自前级冷凝器的高压制冷剂供给到加热路径来加热蒸发器，并且利用与加热路径的下游侧连接的辅助冷却器使在加热路径内散热后的制冷剂蒸发。

利用这样的结构，在进行除霜运转时，能够利用高压制冷剂的冷凝潜热高效地进行加热，并且能够抑制通过分支路径的制冷剂流速而抑制制冷剂流动声音的产生。进而，利用这样的结构，能够快速进行从冷却运转向除霜运转的切换。由此，利用这样的结构，能够实现冷藏库的节能化。

此外，本发明的实施方式的一例中的冷藏库也可以具有将加热路径的一部分与压缩机热结合的热交换部。此外，本发明的实施方式的一例中的冷藏库也可以构成为，当流路切换阀在加热路径侧打开而对蒸发器进行除霜时，利用压缩机的废热加热蒸发器。

利用这样的结构，在进行除霜运转时，能够利用压缩机的废热使高压制冷剂的焓增大，进而高效地进行加热，并且能够实现冷藏库的节能化。

此外，本发明的实施方式的一例中的冷藏库也可以构成为，在对蒸发器进行除霜之前预先进行冷却运转，不使压缩机停止地利用流路切换阀将高压制冷剂的流路从后级冷凝器切换成加热路径，由此对蒸发器进行除霜。

利用这样的结构，能够抑制除霜中的库内温度的上升，并且在预先实施的冷却运转中使压缩机的温度上升，由此能够提高与压缩机的热交换效率。

附图说明

图1是本发明的实施方式的一例的冷藏库的纵截面图。

图2是本发明的实施方式的一例的冷藏库的循环结构图。

图3是表示本发明的实施方式的一例的冷藏库除霜时的控制的图。

图4是现有冷藏库的纵截面图。

图5是现有冷藏库的循环结构图。

图6是表示现有冷藏库的流路切换阀的动作的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的实施方式的例子进行说明。另外，本公开并不限于以下的实施方式。

(实施方式)

图1是本发明的实施方式的一例的冷藏库的纵截面图。图2是表示本发明的实施方式的一例的冷藏库的循环结构的图。图3是表示本发明的实施方式的一例的冷藏库除霜时的控制的图。

如图1和图2所示，冷藏库11具有壳体12、门13、支承壳体12的脚14、设置于壳体12的下部的下部机械室15、设置于壳体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、和配置于壳体12的下部的冷冻室18。此外，作为构成制冷循环的部件，冷藏库11具有收纳于上部机械室16的压缩机19、收纳于冷冻室18的背面侧的蒸发器20、和收纳于下部机械室15内的前级冷凝器21。此外，冷藏库11具有将下部机械室15分隔的分隔壁22、安装于分隔壁22的对前级冷凝器21进行空冷的风扇23、设置于分隔壁22的下风侧的蒸发盘24、和下部机械室15的底板25。

此处，压缩机19是可变速压缩机，构成为能够使用从20～80rps选择的6阶段的转速。这是因为，一边避免配管等的共振，一边将压缩机19的转速切换为低速～高速的6个阶段来调节制冷能力。此外，压缩机19构成为，起动时以低速运转，随着用于冷却冷藏室17或者冷冻室18的运转时间变长而增速。这是因为，主要使用最高效率的低速，并且对于高外部空气温度和门开闭等引起的冷藏室17或者冷冻室18的负荷增大，使用适当的比较高的转速。此时，与冷藏库11的冷却运转模式独立地控制压缩机19的转速。再者，也可以将蒸发温度高、制冷能力比较大的冷藏冷却模式起动时的转速设定得比冷冻冷却模式低。称为，冷藏库11也可以构成为，伴随冷藏室17或者冷冻室18的温度降低，使压缩机19减速来调节制冷能力。

此外，具有设置于底板25的多个吸气口26、设置于下部机械室15的背面侧的排出口27、和连接下部机械室15的排出口27与上部机械室16的连通风路28。此处，下部机械室15被分隔壁22分为2室，在风扇23的上风侧配置有前级冷凝器21，在下风侧配置有蒸发盘24。

此外，冷藏库11具有干燥器38、流路切换阀40、后级冷凝器41、节流件42、加热路径43、热交换部44、加热侧节流件45、辅助冷却器46、和加热侧吸入管47，作为构成制冷循环的部件。干燥器38位于前级冷凝器21的下游侧，使进行循环的制冷剂干燥。流路切换阀40位于干燥器38的下游侧，控制制冷剂的流动。后级冷凝器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的外表面热结合。节流件42将后级冷凝器41与蒸发器20连接。加热路径43与后级冷凝器41并联连接于流路切换阀40的下游侧。热交换部44在加热路径43的路径内与压缩机19热结合。加热侧节流件45、辅助冷却器46和加热侧吸入管47与加热路径43的下游侧连接。此处，加热路径43的热交换部44与加热侧节流件45之间的一部分与蒸发器20热结合。此外，加热路径43的热交换部44与加热侧节流件45之间的一部分，独立于从节流件42向蒸发器20供给制冷剂的制冷剂配管。此外，从节流件42向蒸发器20供给的制冷剂经由吸入管48向压缩机19回流，另一方面，从加热侧节流件45向辅助冷却器46供给的制冷剂经由加热侧吸入管47向压缩机19回流。

此外，流路切换阀40能够对后级冷凝器41和加热路径43各自单独的制冷剂的流动进行开闭控制。通常，流路切换阀40将从前级冷凝器21向后级冷凝器41的流路维持为开的状态，将从前级冷凝器21向加热路径43的流路维持为闭的状态。流路切换阀40仅在后面说明的除霜时进行流路的开闭。

此外，如图1所示，冷藏库11具有将由蒸发器20产生的冷气供给到冷藏室17和冷冻室18的蒸发器风扇30、将向冷冻室18供给的冷气切断的冷冻室风门31、将向冷藏室17供给的冷气切断的冷藏室风门32、和向冷藏室17供给冷气的管道33。此外，冷藏库11具有检测冷冻室18的温度的冷冻室温度传感器34、检测冷藏室17的温度的冷藏室温度传感器35、和检测蒸发器20的温度的除霜温度传感器36。此处，管道33沿着冷藏室17与上部机械室16相邻的壁面形成。通过管道33的冷气的一部分从冷藏室17的中央附近排出。通过管道33的冷气大多一边冷却上部机械室16相邻的壁面一边通过后，从冷藏室17的上部排出。

关于如以上那样构成的本实施方式的冷藏库11，以下说明其动作，对于与现有例相同的结构添加同一符号，省略其详细说明。

在风扇23、压缩机19和蒸发器风扇30都停止的冷却停止状态(以下将该动作称为“OFF模式”)下，冷冻室温度传感器34检测的温度上升至规定值的FCC＿ON温度，或者冷藏室温度传感器35检测的温度上升至规定值的PCC＿ON温度时，使冷冻室风门31为闭的状态，使冷藏室风门32为闭状态，驱动压缩机19、风扇23和蒸发器风扇30(以下将该动作称为“冷藏冷却模式”)。

冷藏冷却模式中，通过风扇23的驱动，由分隔壁22分隔的下部机械室15的前级冷凝器21侧成为负压而从多个吸气口26吸引外部的空气，蒸发盘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，从压缩机19排出的制冷剂一边在前级冷凝器21与外部空气进行热交换一边残留一部分气体并冷凝后，由干燥器38除去水分，并经由流路切换阀40向后级冷凝器41供给(参照图2)。通过了后级冷凝器41的制冷剂一边温暖冷冻室18的开口部一边经由壳体12散热而冷凝后，由节流件42减压并由蒸发器20蒸发，一边与冷藏室17的库内空气进行热交换来冷却冷藏室17，一边经由吸入管48作为气体制冷剂回流到压缩机19。

冷藏冷却模式中，冷冻室温度传感器34检测的温度下降至规定值的FCC＿OFF温度，并且冷藏室温度传感器35检测的温度下降至规定值的PCC＿OFF温度时，转移为OFF模式。

此外，冷藏冷却模式中，表示冷冻室温度传感器34检测的温度比规定值的FCC＿OFF温度高的温度，并且冷藏室温度传感器35检测的温度下降至规定值的PCC＿OFF温度时，使冷冻室风门31为开的状态，使冷藏室风门32为闭的状态，驱动压缩机19、风扇23和蒸发器风扇30。以下，通过与冷藏冷却模式同样地驱动制冷循环，冷冻室18的库内空气与蒸发器20进行热交换而冷却冷冻室18(以下，将该动作称为“冷冻冷却模式”)。

冷冻冷却模式中，冷冻室温度传感器34检测的温度下降至规定值的FCC＿OFF温度，并且表示冷藏室温度传感器35检测的温度为规定值的PCC＿ON温度以上时，转移至冷藏冷却模式。

此外，冷冻冷却模式中，冷冻室温度传感器34检测的温度下降至规定值的FCC＿OFF温度，并且表示冷藏室温度传感器35检测的温度低于规定值的PCC＿ON温度时，转移至OFF模式。

此处，说明本实施方式的冷藏库11的除霜时的控制。

图3中，流路切换阀40的状态“开闭”是指打开从前级冷凝器21向后级冷凝器41的流路，封闭从前级冷凝器21向加热路径43的流路。此外，流路切换阀40的状态“闭开”是指封闭从前级冷凝器21向后级冷凝器41的流路，而打开从前级冷凝器21向加热路径43的流路。流路切换阀40的状态“闭闭”是指，封闭从前级冷凝器21向后级冷凝器41的流路，并且封闭从前级冷凝器21向加热路径43的流路。

压缩机19的累计运转时间达到规定时间时，转移至加热蒸发器20的结霜使其融解的除霜模式。除霜模式的区间a中，首先，为了抑制冷冻室18的温度上升，与冷冻冷却模式同样地对冷冻室18进行规定时间冷却。接着，区间b中，通过一边运转压缩机19一边使流路切换阀40全闭，将从前级冷凝器21向后级冷凝器41和加热路径43的流路都封闭，将滞留于后级冷凝器41、蒸发器20和加热路径43的制冷剂回收到前级冷凝器21。

区间c中，一边继续压缩机19的运转一边切换流路切换阀40，从前级冷凝器21向加热路径43的流路打开，由此经由加热路径43回收到前级冷凝器21的高压制冷剂被供给到蒸发器20。此时，在设置于加热路径43的热交换部44中高压制冷剂被运转中的压缩机19的废热加热，而干燥度增大。因此，与区间c中高压制冷剂没有被热交换部44加热就被供给到蒸发器20的情况下相比，能够使焓增大了的高压制冷剂与蒸发器20进行热交换，能够对蒸发器20施加更大的热量。而且，在加热路径43的终端与蒸发器20进行热交换而被冷凝了的制冷剂由加热侧节流件45减压后，在辅助冷却器46蒸发，并一边与冷冻室18的库内空气进行热交换来冷却冷冻室18，一边经由加热侧吸入管47作为气体制冷剂向压缩机19回流。

接着，区间d中，对安装于蒸发器20的除霜加热器(未图示)通电来结束除霜。除霜的结束是通过除霜温度传感器36是否达到规定温度来判断。区间e中，切换流路切换阀40来封闭从前级冷凝器21向加热路径43的流路，并且打开从前级冷凝器21向后级冷凝器41的流路，通常运转重新开始。

如以上那样，本发明的实施方式的一例的冷藏库11构成为，在前级冷凝器21与后级冷凝器41之间配置流路切换阀40，使两相区的制冷剂所流通的路径分支，而能够切换冷却运转和除霜运转。通过这样的结构，当进行除霜运转时，能够利用高压制冷剂的冷凝潜热来高效地进行加热，并且能够抑制通过分支路径的制冷剂流速来抑制制冷剂流动声音的产生。此外，通过这样的结构，能够快速地进行从冷却运转向除霜运转的切换。

再者，本实施方式中，辅助冷却器46表示了与冷冻室18内的空气直接热交换的方式，也可以设置与辅助冷却器46热结合的蓄冷剂。由此，在除霜运转时，将在辅助冷却器46产生的冷却热暂时贮存于蓄冷剂后，能够一点一点地利用于冷冻室18内的空气的冷却，能够使辅助冷却器46与冷冻室18内的空气进行热交换的表面积小而实现小型化。

另外，本实施方式的冷藏库11具有将加热路径43的一部分与压缩机19热结合的热交换部44。通过这样的结构，当使流路切换阀40在加热路径43侧打开来对蒸发器20进行除霜时，利用压缩机19的废热来提高在前级冷凝器21中一部分冷凝了的高压制冷剂的干燥度后，对蒸发器20加热，由此当进行除霜运转时利用压缩机19的废热而使高压制冷剂的焓增大，进而能够高效地进行加热。由此，能够实现冷藏库的节能化。

另外，本实施方式中，热交换部44的制冷剂温度和前级冷凝器21的制冷剂温度是大致相同的，也可以在比热交换部44靠上游侧的加热路径43内设置流路阻力，使热交换部44内的制冷剂温度低于前级冷凝器21。由此，能够提高与压缩机19的热交换效率。

另外，本实施方式的冷藏库，在对蒸发器20进行除霜进行预先进行冷却运转，通过没有使压缩机19停止就利用流路切换阀40将高压制冷剂的流路从后级冷凝器41切换为加热路径43，来对蒸发器20进行除霜，由此能够抑制除霜中的冷藏室17和冷冻室18的库内温度的上升。此外，通过在预先实施的冷却运转中使压缩机19的温度上升，能够提高与压缩机19的热交换效率。

另外，本实施方式的冷藏库11构成为，在区间c和区间d的除霜运转中，使蒸发器风扇30停止而使蒸发器20没有被冷冻室18内的冷气冷却。但是，从切换成除霜运转之后，也可以驱动规定时间的期间、驱动蒸发器风扇30，使冷藏室17或者冷冻室18内的冷气と蒸发器20进行热交换。由此，切换为除霜运转后，贮存于后级冷凝器41的制冷剂供给到蒸发器20，蒸发器20被冷却，因此通过对使冷藏室17或者冷冻室18内的冷气和蒸发器20进行热交换能够对蒸发器20进行加热。

工业上的可利用性

如以上那样，本发明提供一种冷藏库，通过利用压缩机的废热将制冷循环内的高压制冷剂向蒸发器供给并进行加热，由此能够削减除霜用电加热器的输出。由此，能够适用于家庭用和业务用的冷藏库、和其他冷冻冷藏应用商品等。

附图标记说明

11 冷藏库

12 壳体

13 门

14 脚

15 下部机械室

16 上部机械室

17 冷藏室

18 冷冻室

19 压缩机

20 蒸发器

21 前级冷凝器

22 分隔壁

23 风扇

24 蒸发盘

25 底板

26 吸气口

27 排出口

28 连通风路

30 蒸发器风扇

31 冷冻室风门

32 冷藏室风门

33 管道

34 冷冻室温度传感器

35 冷藏室温度传感器

36 除霜温度传感器

40 流路切换阀

41 后级冷凝器

42 节流件

43 加热路径

44 热交换部

45 加热侧节流件

46 辅助冷却器

47 加热侧吸入管

48 吸入管。

Claims (3)

1.一种冷藏库，其特征在于：

包括至少具有压缩机、蒸发器、辅助冷却器、前级冷凝器、后级冷凝器和加热路径的制冷循环，

所述冷藏库具有流路切换阀，其连接于所述前级冷凝器的下游侧，将来自所述前级冷凝器的高压制冷剂在所述后级冷凝器和与所述后级冷凝器并联连接的所述加热路径之间切换流路，

所述蒸发器与所述加热路径热结合，

当对所述蒸发器进行除霜时，所述流路切换阀切换为所述加热路径，将由所述压缩机压缩后的来自所述前级冷凝器的高压制冷剂供给至所述加热路径，来加热所述蒸发器，

并且，能够利用连接于所述加热路径的下游侧的所述辅助冷却器使在所述加热路径内散热后的制冷剂蒸发。

2.如权利要求1所述的冷藏库，其特征在于：

具有将所述加热路径的一部分和所述压缩机热结合的热交换部，该冷藏库构成为当使所述流路切换阀向所述加热路径侧打开来对所述蒸发器除霜时，利用所述压缩机的废热加热所述蒸发器。

3.如权利要求2所述的冷藏库，其特征在于：

该冷藏库构成为预先进行冷却运转直到即将对所述蒸发器进行除霜为止，所述流路切换阀不使所述压缩机停止地从所述后级冷凝器切换为所述加热路径，对所述蒸发器进行除霜。