JP2001517771A - 冷蔵庫用の二元効用蒸発器システム - Google Patents
冷蔵庫用の二元効用蒸発器システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 ここに開示した冷却機器は、相互の間に空間またはダクトを有する冷蔵室と冷凍室を包含し、その空間に、単一の蒸発器及び冷凍室と空間を通る空気流パターンと冷蔵室と空間を通る空気流パターンで、交互に入れ替わってこの空間内を反対方向に流れる空気流を生成する少なくとも一つのファンを収容している。冷却システム全体には、凝縮器、単一のコンプレッサ、及び冷媒管路が加わる。空間の両端、ファンの両側に、ワンウェイ空気バルブがあり、冷蔵室、冷凍室と空間の間を連通する。空間のそれぞれの末端には二つのワンウェイ空気バルブがあり、一つは冷凍室の隔壁に、もう一つは冷蔵室の隔壁にある。ワンウェイ空気バルブが、選択的に、空間を通して冷蔵室に、または空間と冷凍室を通して、空気流を生成させる。冷蔵室冷却モードで運転しているときは、蒸発器コイル上を循環する冷蔵室からの空気が蒸発器コイルを除霜する働きもする。利点には、冷凍室と冷蔵室の両方を冷やすのに単一の蒸発器を用いることと、別のヒータなしで除霜サイクルを提供できることが含まれる。
Description
【０００１】 本発明は、家庭用冷蔵庫の蒸発器構成の改良に係わるものである。
【０００２】 図１は、単一の蒸発器１０を用いる従来の自動除霜冷蔵庫を示す。コンプレッ
サ（図示せず）が作動している間、ファン１２が蒸発器１０を横切って空気を移
動させ、これが空気を冷却する。大部分の冷気は冷凍室１４に行く。冷気の一部
分が冷蔵室１６を冷やすのに使用される。蒸発器ファン１２とコンプレッサが停
止状態のとき、電気ヒータ１８が起動され、蒸発器コイルを自動的に除霜する。
この構成は事実上すべての米国の自動除霜付き冷蔵庫に使用されている。
サ（図示せず）が作動している間、ファン１２が蒸発器１０を横切って空気を移
動させ、これが空気を冷却する。大部分の冷気は冷凍室１４に行く。冷気の一部
分が冷蔵室１６を冷やすのに使用される。蒸発器ファン１２とコンプレッサが停
止状態のとき、電気ヒータ１８が起動され、蒸発器コイルを自動的に除霜する。
この構成は事実上すべての米国の自動除霜付き冷蔵庫に使用されている。
【０００３】 図１に図示した構成の主な利点は、一つの蒸発器と一つのファンしか使用して
いないことによる単純さと低コストである。また、蒸発器コイルが一つであるこ
とから、二つの蒸発器システムに比べて必要なスペースが小さい。
いないことによる単純さと低コストである。また、蒸発器コイルが一つであるこ
とから、二つの蒸発器システムに比べて必要なスペースが小さい。
【０００４】 図１に図示した従来の構成の主な欠点は、両方の室を冷却するために単一の蒸
発温度の冷媒を使用することから来るエネルギー消費の多さである。冷媒温度は
冷凍室温度より低くなければならないが、効率的なシステムなら冷凍室に必要な
温度より３０〜４０°Ｆ高い蒸発器温度で、冷蔵室を冷却することができる。冷
却負荷のおよそ半分は冷蔵室のものであるから、二つの蒸発温度を効率的に利用
するシステムでは、可能なエネルギー節減は２０％以上に及ぶ。
発温度の冷媒を使用することから来るエネルギー消費の多さである。冷媒温度は
冷凍室温度より低くなければならないが、効率的なシステムなら冷凍室に必要な
温度より３０〜４０°Ｆ高い蒸発器温度で、冷蔵室を冷却することができる。冷
却負荷のおよそ半分は冷蔵室のものであるから、二つの蒸発温度を効率的に利用
するシステムでは、可能なエネルギー節減は２０％以上に及ぶ。
【０００５】 二つの蒸発器を用いる冷蔵庫には幾つかの異なる型式があった。「ブルート・
フォース」方式は、二つのコンプレッサを備えた完全に独立の二つの管路を使用
する。この方法では、追加の装置のための大きなコスト増という代償を伴う。さ
らに、一般にコンプレッサの効率は小容量では低下するので、一つの大きなコン
プレッサの代わりに二つの小さなコンプレッサを使用することによって、理論上
のエネルギー節減分が帳消しにされてしまう。
フォース」方式は、二つのコンプレッサを備えた完全に独立の二つの管路を使用
する。この方法では、追加の装置のための大きなコスト増という代償を伴う。さ
らに、一般にコンプレッサの効率は小容量では低下するので、一つの大きなコン
プレッサの代わりに二つの小さなコンプレッサを使用することによって、理論上
のエネルギー節減分が帳消しにされてしまう。
【０００６】 二つのコンプレッサを使用するもう一つの方法は、Ｌｏｒｅｎｚサイクルであ
る。この方式では、二つの蒸発器を本質的に同一の蒸発圧力で直列に連結して使
用する。作動流体として２種類以上の冷媒のゼオトロピー混合物を内部熱交換器
と組み合せて使用することによって二つの蒸発温度を作り出す。より揮発性の高
い成分が蒸発して液中のより揮発性の低い成分の濃度が上昇するにつれて、混合
物の蒸発温度が上昇する。二つの蒸発温度を作り出すには、内部熱交換器が利用
される。試験によると、炭化水素またはＨＣＦＣ（ヒドロクロロフルオロカーボ
ン）を用いた場合、この構成によるエネルギー節減は２０％近くになる。大きな
問題は、非引火性で塩素を含まない適当な冷媒混合物を見出せないことである。
混合物の各々の成分に適切な冷却負荷を持たせるというのも解決すべき課題であ
る。
る。この方式では、二つの蒸発器を本質的に同一の蒸発圧力で直列に連結して使
用する。作動流体として２種類以上の冷媒のゼオトロピー混合物を内部熱交換器
と組み合せて使用することによって二つの蒸発温度を作り出す。より揮発性の高
い成分が蒸発して液中のより揮発性の低い成分の濃度が上昇するにつれて、混合
物の蒸発温度が上昇する。二つの蒸発温度を作り出すには、内部熱交換器が利用
される。試験によると、炭化水素またはＨＣＦＣ（ヒドロクロロフルオロカーボ
ン）を用いた場合、この構成によるエネルギー節減は２０％近くになる。大きな
問題は、非引火性で塩素を含まない適当な冷媒混合物を見出せないことである。
混合物の各々の成分に適切な冷却負荷を持たせるというのも解決すべき課題であ
る。
【０００７】 他の冷蔵庫では、二つの蒸発器の切替えにソレノイド・バルブを用いる。典型
的な構成では、冷凍室用蒸発器を連続的に冷却し、冷蔵室を冷却する必要のある
ときだけ第２の蒸発器に冷媒を送るようソレノイド・バルブを用いる。この構成
はアジア製の冷蔵庫によく見られるもので、それぞれの室の温度を独立に制御す
るのに用いられる。しかしこの方式では、冷蔵室を冷却するときにも冷媒温度が
冷凍温度より低いので、通常は大きなエネルギー節減には至らない。
的な構成では、冷凍室用蒸発器を連続的に冷却し、冷蔵室を冷却する必要のある
ときだけ第２の蒸発器に冷媒を送るようソレノイド・バルブを用いる。この構成
はアジア製の冷蔵庫によく見られるもので、それぞれの室の温度を独立に制御す
るのに用いられる。しかしこの方式では、冷蔵室を冷却するときにも冷媒温度が
冷凍温度より低いので、通常は大きなエネルギー節減には至らない。
【０００８】 米国特許第５，４０６，８０５号に開示されたタンデム冷却システムは、２蒸
発器型式における最近の改良である。この従来技術によるシステムは、二つの強
制対流蒸発器をそれぞれの室に一つずつ用い、その各々に専用のファンを持つも
のである。制御によって一時に一つのファンだけを運転する。最初にコンプレッ
サが運転されると、冷蔵室ファンだけが運転される。冷蔵室が冷却されたら、制
御が働いて冷蔵室ファンを停止し、冷凍室ファンをスタートさせる。除霜は、冷
蔵室ファンだけを運転し、任意に作動させられるソレノイド・バルブを作動させ
て二つの蒸発器の間で冷媒を自由に循環させることによって行なわれる。電気ヒ
ータがなくても熱サイフォン効果によって、冷蔵室からの熱が冷凍室用蒸発器の
除霜を行なう。この除霜方法では、自然対流が働くためには冷蔵室用蒸発器が冷
凍室用蒸発器より物理的に低い位置になければならない。試験によれば、従来の
単一蒸発器システムに比べてエネルギー節減は１０〜２０％である。タンデム・
システムは従来の単一蒸発器システムに比べれば大きな改良であるが、なお二つ
の蒸発器と二つの蒸発器ファンを必要とする。
発器型式における最近の改良である。この従来技術によるシステムは、二つの強
制対流蒸発器をそれぞれの室に一つずつ用い、その各々に専用のファンを持つも
のである。制御によって一時に一つのファンだけを運転する。最初にコンプレッ
サが運転されると、冷蔵室ファンだけが運転される。冷蔵室が冷却されたら、制
御が働いて冷蔵室ファンを停止し、冷凍室ファンをスタートさせる。除霜は、冷
蔵室ファンだけを運転し、任意に作動させられるソレノイド・バルブを作動させ
て二つの蒸発器の間で冷媒を自由に循環させることによって行なわれる。電気ヒ
ータがなくても熱サイフォン効果によって、冷蔵室からの熱が冷凍室用蒸発器の
除霜を行なう。この除霜方法では、自然対流が働くためには冷蔵室用蒸発器が冷
凍室用蒸発器より物理的に低い位置になければならない。試験によれば、従来の
単一蒸発器システムに比べてエネルギー節減は１０〜２０％である。タンデム・
システムは従来の単一蒸発器システムに比べれば大きな改良であるが、なお二つ
の蒸発器と二つの蒸発器ファンを必要とする。
【０００９】 このような訳で、現在入手できる従来の冷蔵庫より効率よく運転される冷蔵庫
を提供するのが本発明の一つの目的である。本発明のもう一つの目的は、従来の
タンデム冷却システムによりもたらされる利点を、そのコストを低減し効率を改
善するために一つの蒸発器と一つの蒸発器ファンだけで提供することにある。
を提供するのが本発明の一つの目的である。本発明のもう一つの目的は、従来の
タンデム冷却システムによりもたらされる利点を、そのコストを低減し効率を改
善するために一つの蒸発器と一つの蒸発器ファンだけで提供することにある。
【００１０】 上記の目的を達成するために、本発明は冷蔵室及び別個の冷凍室を有する冷却
機器を提供する。第１及び第２の隔壁が、冷凍室を冷蔵室と区分し、その中間に
、冷気の流れを冷蔵室に通し、次には冷凍室に通して交互に循環させる双方向フ
ァン手段を収容した空間を形成する。第１の隔壁がこの空間と冷凍室を隔て、第
２の隔壁がこの空間と冷蔵室を隔てる役割を果たす。この冷却機器はさらに、一
つのコンプレッサ、凝縮器、及びこの空間内に位置する一つの蒸発器を含む。冷
媒管路は、順次、コンプレッサ、蒸発器、凝縮器を通り、コンプレッサへと戻る
冷媒の流れを提供するように連結された複数の導管の形をしている。双方向ファ
ン手段は、この空間内に位置し、第１の方向に冷凍室を通って空気流を循環させ
、交互に、第１の方向と反対の第２の方向に冷蔵室を通って冷気の流れを生じさ
せる。少なくとも第１の組の二つの空気バルブが、双方向ファン手段を間に置い
た両端において第１と第２の隔壁にあって、このうちの一つが第１の方向の空気
流に対応して開き、ファンによって第２の方向に発生される空気流に対応して閉
じる。第１の組の二つの空気バルブのもう一方は、第２の方向の空気流に対応し
て開き、第１の方向の空気流に対応して閉じる。
機器を提供する。第１及び第２の隔壁が、冷凍室を冷蔵室と区分し、その中間に
、冷気の流れを冷蔵室に通し、次には冷凍室に通して交互に循環させる双方向フ
ァン手段を収容した空間を形成する。第１の隔壁がこの空間と冷凍室を隔て、第
２の隔壁がこの空間と冷蔵室を隔てる役割を果たす。この冷却機器はさらに、一
つのコンプレッサ、凝縮器、及びこの空間内に位置する一つの蒸発器を含む。冷
媒管路は、順次、コンプレッサ、蒸発器、凝縮器を通り、コンプレッサへと戻る
冷媒の流れを提供するように連結された複数の導管の形をしている。双方向ファ
ン手段は、この空間内に位置し、第１の方向に冷凍室を通って空気流を循環させ
、交互に、第１の方向と反対の第２の方向に冷蔵室を通って冷気の流れを生じさ
せる。少なくとも第１の組の二つの空気バルブが、双方向ファン手段を間に置い
た両端において第１と第２の隔壁にあって、このうちの一つが第１の方向の空気
流に対応して開き、ファンによって第２の方向に発生される空気流に対応して閉
じる。第１の組の二つの空気バルブのもう一方は、第２の方向の空気流に対応し
て開き、第１の方向の空気流に対応して閉じる。
【００１１】 好適な実施例においては、この冷却機器はさらに、双方向ファン手段を間に置
いて空間の両方の端に位置する第２の組の二つの空気バルブを含む。この望まし
い実施例において、第１の隔壁にある空気バルブは両方とも第１の方向への空気
流に対応して開き、第２の方向への空気流に対応して閉じる。同様に、第２の隔
壁にある空気バルブは両方とも第２の方向への空気流に対応して開き、第１の方
向への空気流に対応して閉じる。
いて空間の両方の端に位置する第２の組の二つの空気バルブを含む。この望まし
い実施例において、第１の隔壁にある空気バルブは両方とも第１の方向への空気
流に対応して開き、第２の方向への空気流に対応して閉じる。同様に、第２の隔
壁にある空気バルブは両方とも第２の方向への空気流に対応して開き、第１の方
向への空気流に対応して閉じる。
【００１２】 好適な実施例においては、双方向ファン手段は回転方向を反転できるモータに
よって時計方向と反時計方向に交互に駆動される単一のファンから成る。
よって時計方向と反時計方向に交互に駆動される単一のファンから成る。
【００１３】 好適な実施例においては、第１と第２の隔壁にある空気バルブはワンウェイ・
フラップ・バルブである。
フラップ・バルブである。
【００１４】 図２、３は、双方向ファン２０、及び単一の蒸発器３０に冷蔵室３２と冷凍室
３４を交互に冷却させるように制御されるフラップすなわち空気バルブ２２，２
４，２６及び２８を用いる本発明の好適な実施例を示す。フラップ・バルブ２２
〜２８は、空気を一方向のみに流すようにワンウェイ・バルブすなわち逆止弁と
して働く。従って、ファン２０が図の左側に向けて送風するときには冷凍室の空
気バルブ２６及び２８は空気流によって開かれ、冷気すなわち蒸発器コイル３０
上を通過して冷却された空気を冷凍室に循環させる。図の左側に向けて空気が流
れているとき、すなわち冷凍室冷却モードでは、空気バルブ２２及び２４のフラ
ップは強制的に閉じられる。ファン２０が反転して空間３６内を図の右側に向か
う空気流が発生されたときには、それぞれの空気バルブは逆に動いて、図３に示
すように冷凍室除霜モードと組み合わさった冷蔵室冷却モードに入る。こうして
、図３において空間３６を通り、冷蔵室３２を通る空気流がファン２０によって
生成される。このモードでは、空気バルブ２２及び２４のフラップは空気流によ
って強制的に開けられ、これに対し空気バルブ２６及び２８のフラップは閉じら
れる。図３の構成においては、冷蔵室からの空気は蒸発器コイル上を移動してそ
の上に付着した氷があればこれを融かし、蒸発器コイルを除霜する。融解する氷
も冷蔵室３２の冷却に役立つ。このようなわけで、除霜の所要エネルギーはほと
んどゼロであり、従来の冷蔵庫に比べて全エネルギーの節減は５から１０％にな
る。
３４を交互に冷却させるように制御されるフラップすなわち空気バルブ２２，２
４，２６及び２８を用いる本発明の好適な実施例を示す。フラップ・バルブ２２
〜２８は、空気を一方向のみに流すようにワンウェイ・バルブすなわち逆止弁と
して働く。従って、ファン２０が図の左側に向けて送風するときには冷凍室の空
気バルブ２６及び２８は空気流によって開かれ、冷気すなわち蒸発器コイル３０
上を通過して冷却された空気を冷凍室に循環させる。図の左側に向けて空気が流
れているとき、すなわち冷凍室冷却モードでは、空気バルブ２２及び２４のフラ
ップは強制的に閉じられる。ファン２０が反転して空間３６内を図の右側に向か
う空気流が発生されたときには、それぞれの空気バルブは逆に動いて、図３に示
すように冷凍室除霜モードと組み合わさった冷蔵室冷却モードに入る。こうして
、図３において空間３６を通り、冷蔵室３２を通る空気流がファン２０によって
生成される。このモードでは、空気バルブ２２及び２４のフラップは空気流によ
って強制的に開けられ、これに対し空気バルブ２６及び２８のフラップは閉じら
れる。図３の構成においては、冷蔵室からの空気は蒸発器コイル上を移動してそ
の上に付着した氷があればこれを融かし、蒸発器コイルを除霜する。融解する氷
も冷蔵室３２の冷却に役立つ。このようなわけで、除霜の所要エネルギーはほと
んどゼロであり、従来の冷蔵庫に比べて全エネルギーの節減は５から１０％にな
る。
【００１５】 空気バルブ２２，２４，２６及び２８のフラップは、ファンからの空気圧でこ
れらのフラップを押し開くことができなければならないので非常に軽い材料のも
のであり、しかも逆流を防止するだけの十分な剛性があるものでなければならな
い。そのようなフラップを製作するのに適当な一つの材料は、両面の肌が平滑な
ポリスチレンフォームの堅くて薄いシートである。空気バルブのフラップの表面
に氷が生成する可能性の対策としては、フラップが閉じた位置で接する部分を、
図２、３に３８及び３９として例示するように、冷媒流路からの温かい冷媒液を
通す導管とするとよい（図４参照）。フラップの表面を加熱するのに温かい冷媒
液を使用することによって、冷蔵庫内での同様の目的に電気ヒータを使用する従
来方式に比べて二通りのエネルギー節減がある。まず、液体冷媒は熱を供給する
のに追加の電気エネルギーをまったく必要としない。次に、液の温度が下がるの
で蒸発器の冷却効果が増し、与えられた加熱効果をちょうど相殺する。この第２
の利点は、コンプレッサにとって液体冷媒がもたらす熱量以上の熱を除去するた
めの余分のエネルギーがまったく必要ないことを意味する。これらの効果を総合
すると加熱のために追加のエネルギーはまったく必要なく、すなわち冷媒液を用
いる加熱の追加エネルギーは実際上ゼロである。
れらのフラップを押し開くことができなければならないので非常に軽い材料のも
のであり、しかも逆流を防止するだけの十分な剛性があるものでなければならな
い。そのようなフラップを製作するのに適当な一つの材料は、両面の肌が平滑な
ポリスチレンフォームの堅くて薄いシートである。空気バルブのフラップの表面
に氷が生成する可能性の対策としては、フラップが閉じた位置で接する部分を、
図２、３に３８及び３９として例示するように、冷媒流路からの温かい冷媒液を
通す導管とするとよい（図４参照）。フラップの表面を加熱するのに温かい冷媒
液を使用することによって、冷蔵庫内での同様の目的に電気ヒータを使用する従
来方式に比べて二通りのエネルギー節減がある。まず、液体冷媒は熱を供給する
のに追加の電気エネルギーをまったく必要としない。次に、液の温度が下がるの
で蒸発器の冷却効果が増し、与えられた加熱効果をちょうど相殺する。この第２
の利点は、コンプレッサにとって液体冷媒がもたらす熱量以上の熱を除去するた
めの余分のエネルギーがまったく必要ないことを意味する。これらの効果を総合
すると加熱のために追加のエネルギーはまったく必要なく、すなわち冷媒液を用
いる加熱の追加エネルギーは実際上ゼロである。
【００１６】 図２、３の実施例は四つの空気バルブを有するものとして示してあるが、冷凍
室と冷蔵室の間で生ずるであろう空気の漏洩が許容されるのなら、このような空
気バルブのうち二つを省くことができる。このような空気バルブ二つで運転する
理論的な構成は、ダクトすなわち空間３６の両端に位置する一つの冷凍室用空気
バルブと一つの冷蔵室用空気バルブを有するものとなろう。このような二つの空
気バルブは、適切な制御を提供するための最低必要条件である。
室と冷蔵室の間で生ずるであろう空気の漏洩が許容されるのなら、このような空
気バルブのうち二つを省くことができる。このような空気バルブ二つで運転する
理論的な構成は、ダクトすなわち空間３６の両端に位置する一つの冷凍室用空気
バルブと一つの冷蔵室用空気バルブを有するものとなろう。このような二つの空
気バルブは、適切な制御を提供するための最低必要条件である。
【００１７】 図２、３の双方向ファン２０は、回転方向を反転できるモータを有するプロペ
ラ・ファンが適当である。別の実施例では、二つのファンを直列に使用して、一
時には一つのファンだけを運転して反対方向に送風する仕組みにすることもある
。この別案の実施例は、双方向ファンを用いないという利点があるが、二つ目の
ファンが必要であるという欠点を有する。この別案の実施例の一つの問題は、運
転していないファンを空気が通り抜けなければならないので、空気流が抑制され
、余分な圧力損失を生ずることである。
ラ・ファンが適当である。別の実施例では、二つのファンを直列に使用して、一
時には一つのファンだけを運転して反対方向に送風する仕組みにすることもある
。この別案の実施例は、双方向ファンを用いないという利点があるが、二つ目の
ファンが必要であるという欠点を有する。この別案の実施例の一つの問題は、運
転していないファンを空気が通り抜けなければならないので、空気流が抑制され
、余分な圧力損失を生ずることである。
【００１８】 図４は、図２、３に示した蒸発器３０を含む全体の冷却管路を示す。図４に示
すように、蒸発器３０を出る気化した冷媒は、順に、コンプレッサ４０、凝縮器
４２、次いで温かい冷媒液ライン３８、３９、コンプレッサ吸入側と液の熱交換
器３１、キャップ・チューブ３３そして蒸発器３０に戻る道をたどる。コンプレ
ッサ吸入側と液の熱交換器３１は、温かい冷媒液ラインの下流にある。空気バル
ブの表面が十分に温かいままに保たれて空気バルブの自由な作動を許す限りは、
図４にさらに示すように、コンプレッサ吸入側と液の熱交換器の一部は、温かい
冷媒液ラインの上流にあってもよい。コンプレッサ吸入側と液の熱交換器は吸入
ライン熱交換器とも呼ばれ、家庭用の冷蔵庫に通常含まれており、コンプレッサ
に向かう吸入気体（気体状冷媒）を温かい凝縮液によって加温することによって
サイクル性能を改善し、室内から吸入気体への望ましからざる熱吸収を低減する
ものである。図４に示した冷却システムの種々の運転制御モードを下記の表に示
す。
すように、蒸発器３０を出る気化した冷媒は、順に、コンプレッサ４０、凝縮器
４２、次いで温かい冷媒液ライン３８、３９、コンプレッサ吸入側と液の熱交換
器３１、キャップ・チューブ３３そして蒸発器３０に戻る道をたどる。コンプレ
ッサ吸入側と液の熱交換器３１は、温かい冷媒液ラインの下流にある。空気バル
ブの表面が十分に温かいままに保たれて空気バルブの自由な作動を許す限りは、
図４にさらに示すように、コンプレッサ吸入側と液の熱交換器の一部は、温かい
冷媒液ラインの上流にあってもよい。コンプレッサ吸入側と液の熱交換器は吸入
ライン熱交換器とも呼ばれ、家庭用の冷蔵庫に通常含まれており、コンプレッサ
に向かう吸入気体（気体状冷媒）を温かい凝縮液によって加温することによって
サイクル性能を改善し、室内から吸入気体への望ましからざる熱吸収を低減する
ものである。図４に示した冷却システムの種々の運転制御モードを下記の表に示
す。
【００１９】
【表１】制御モードのまとめ
【００２０】 冷蔵室３２内温度があらかじめ定めた温度より上昇した運転状態になると、熱
センサまたはサーモスタットによって信号が発せられ、冷却が必要なことを示す
。そのような信号に対応して、ファン２０は、図３で説明したように冷蔵室冷却
モードで運転される。冷蔵室から蒸発器コイル３０上への空気循環によって、冷
媒は蒸発し蒸発器３０を気体状で出ていく。冷媒は、コンプレッサ４０を通過し
た後、高圧、高温（冷媒Ｒ１２では、約１４０〜１８０°Ｆ）になっている。冷
媒が凝縮器４３を通過すると、熱は自然対流及び／またはファンがあれば強制対
流で除去される。冷媒はそれから凝縮器入口とほぼ同じ圧力で凝縮器を出ていく
が、完全に液化しており、ここでの温度は約９０。Ｆ（すなわち室温の約１０。
Ｆ上）である。
センサまたはサーモスタットによって信号が発せられ、冷却が必要なことを示す
。そのような信号に対応して、ファン２０は、図３で説明したように冷蔵室冷却
モードで運転される。冷蔵室から蒸発器コイル３０上への空気循環によって、冷
媒は蒸発し蒸発器３０を気体状で出ていく。冷媒は、コンプレッサ４０を通過し
た後、高圧、高温（冷媒Ｒ１２では、約１４０〜１８０°Ｆ）になっている。冷
媒が凝縮器４３を通過すると、熱は自然対流及び／またはファンがあれば強制対
流で除去される。冷媒はそれから凝縮器入口とほぼ同じ圧力で凝縮器を出ていく
が、完全に液化しており、ここでの温度は約９０。Ｆ（すなわち室温の約１０。
Ｆ上）である。
【００２１】 このようにして本発明は、二つの蒸発器を用いるシステムのエネルギー効率を
単一蒸発器システムに近い単純さ、低コスト及びコンパクトな大きさと併せ持た
せるものである。タンデム・システムに優るその他の利点は、本発明による除霜
が冷蔵室の下方に位置する冷凍機でも同様にうまく機能することである。
単一蒸発器システムに近い単純さ、低コスト及びコンパクトな大きさと併せ持た
せるものである。タンデム・システムに優るその他の利点は、本発明による除霜
が冷蔵室の下方に位置する冷凍機でも同様にうまく機能することである。
【００２２】 本発明は、その基本的な精神と特徴を逸脱することなく、この他の特定の形で
実施されることもある。それゆえ本実施例はあらゆる点において例示的なもので
あって、これに限定されるものではなく、本発明の範囲は以上の記述ではなくし
て後記の特許請求項によって示されるものであり、従って特許請求項と同等の意
味と範囲内でもたらされるすべての改変はこれに包含されるものとする。
実施されることもある。それゆえ本実施例はあらゆる点において例示的なもので
あって、これに限定されるものではなく、本発明の範囲は以上の記述ではなくし
て後記の特許請求項によって示されるものであり、従って特許請求項と同等の意
味と範囲内でもたらされるすべての改変はこれに包含されるものとする。
【００２３】 このようにして、本発明は次の利点を提供する： １． 一つの蒸発器で、冷凍室と冷蔵室の両方に対して個別に、効率的な冷却
を与える； ２． 一つの双方向ファンと制御フラップとの簡単な組合せで、冷蔵室と冷凍
室のどちらかを冷却の対象にできる； ３． 別個の熱源ではなく、温かい液体冷媒を用いてフラップ・バルブの接触
部を温め、フラップ・バルブが閉じたまま凍りつくのを防ぐ； ４． 冷蔵室からの空気を用いて、冷凍室用に働く同一の蒸発器コイルを除霜
する。
を与える； ２． 一つの双方向ファンと制御フラップとの簡単な組合せで、冷蔵室と冷凍
室のどちらかを冷却の対象にできる； ３． 別個の熱源ではなく、温かい液体冷媒を用いてフラップ・バルブの接触
部を温め、フラップ・バルブが閉じたまま凍りつくのを防ぐ； ４． 冷蔵室からの空気を用いて、冷凍室用に働く同一の蒸発器コイルを除霜
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 冷凍室及び冷蔵室を有する従来技術による冷蔵庫の概念図である。
【図２】 冷凍室冷却モードで作動している本発明の好適な実施例の概念図である。
【図３】 組合せ除霜モードで、同時に冷蔵室冷却モードと冷凍室除霜モードで作動して
いる図２の好適な実施例の概念図である。
いる図２の好適な実施例の概念図である。
【図４】 図２、３に示した蒸発器を含む冷却管路全体の概念図である。
２０ ファン ２２ 空気バルブ ２４ 空気バルブ ２６ 空気バルブ ２８ 空気バルブ ３０ 蒸発器 ３１ 熱交換器 ３２ 冷蔵室 ３４ 冷凍室 ３６ 空間 ３８ 冷媒流路 ４０ コンプレッサ ４２ 凝縮器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ
Claims (9)
- 【請求項１】 冷却機器であって： 冷蔵室と； 冷凍室と； 前記冷凍室を前記冷蔵室と区分し、その間に一つの空間を形成する第１及び第
２の隔壁であって、該第１の隔壁が前記空間と前記冷凍室を隔て、該第２の隔壁
が前記空間と前記冷蔵室を隔てるものと； 前記空間内に位置する単一の蒸発器と； 凝縮器と； 単一のコンプレッサと； 順に、前記コンプレッサ、前記蒸発器、前記凝縮器を通り、前記コンプレッサ
へと戻る冷媒の流れを提供する複数の導管を包含する冷媒流路と； 前記空間を通って前記蒸発器上に第１の方向への空気の流れと、前記空間を通
って前記蒸発器上に第２の方向への空気の流れを起こすための双方向ファン手段
と； 前記空間の一方の端で前記第１の隔壁内に位置する第１の空気バルブであって
、該第１の空気バルブが前記第１の流れ方向への空気の流れに対応して開いて前
記冷凍室を通る循環空気流を生成し、前記第２の流れ方向への空気の流れに対応
して閉じるものと； 前記空間の上記の一方の端とは反対側の端で前記第２の隔壁内に位置する第２
の空気バルブであって、前記双方向ファン手段が前記第１の空気バルブと該第２
の空気バルブの間に位置し、該第２の空気バルブが前記第２の流れ方向への空気
の流れに対応して開いて前記冷蔵室を通る循環空気流を生成し、前記第１の流れ
方向への空気の流れに対応して閉じるもの；及び 空気の流れを前記第１と第２の方向の間で反転させる制御手段とを含んで成る
、 頭記冷却機器。 - 【請求項２】 前記空間の前記反対側の端で前記第１の隔壁内に位置する第
３の空気バルブであって、前記双方向ファン手段が前記第１の空気バルブと該第
３の空気バルブの間に位置し、該第３の空気バルブが前記第１の流れ方向への空
気の流れに対応して開き、前記第２の流れ方向への空気の流れに対応して閉じる
もの；及び 前記空間の前記一方の端で前記第２の隔壁内に位置する第４の空気バルブであ
って、前記双方向ファン手段が前記第２の空気バルブと該第４の空気バルブの間
に位置し、該第４の空気バルブが前記第２の流れ方向への空気の流れに対応して
開き、前記第１の流れ方向への空気の流れに対応して閉じるものとを含んで成る
： 請求項１に記載の冷却機器。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の空気バルブがワンウェイ・フラップ・バ
ルブであるように成した、請求項１に記載の冷却機器。 - 【請求項４】 前記第３及び第４の空気バルブがワンウェイ・フラップ・バ
ルブであるように成した、請求項２に記載の冷却機器。 - 【請求項５】 前記双方向ファン手段が単一のファンと該単一のファンを正
逆に駆動する回転方向を反転できるモータから成るように成した、請求項１に記
載の冷却機器。 - 【請求項６】 前記双方向ファン手段が単一のファンと該単一のファンを正
逆に駆動する回転方向を反転できるモータから成るように成した、請求項２に記
載の冷却機器。 - 【請求項７】 前記双方向ファン手段が単一のファンと該単一のファンを正
逆に駆動する回転方向を反転できるモータから成るように成した、請求項３に記
載の冷却機器。 - 【請求項８】 前記双方向ファン手段が単一のファンと該単一のファンを正
逆に駆動する回転方向を反転できるモータから成るように成した、請求項４に記
載の冷却機器。 - 【請求項９】 冷却方法であって： 冷凍室を冷蔵室と区分してその間に空間を形成する第１及び第２の隔壁を有し
、該第１の隔壁が前記冷凍室と空間を隔て、該第２の隔壁が前記冷蔵室と前記空
間を隔てるものである冷蔵室及び冷凍室と；前記空間の一方の端で前記第１の隔
壁内に位置する第１の空気バルブであって、第１の流れ方向への空気流に対応し
て開くものと；前記空間の反対側の端で前記第２の隔壁内に位置する第２の空気
バルブであって、ファンが該第１と第２の空気バルブの間に位置するものと；前
記空間内に位置する単一の蒸発器と；凝縮器；及び単一のコンプレッサを包含す
る冷蔵庫を提供することと； 冷媒の流れを、順に、前記コンプレッサ、前記蒸発器、前記凝縮器に通し、前
記コンプレッサに戻して循環させることと； 前記空間を通し、前記蒸発器上に、さらに第１の空気バルブを通して第１の方
向に空気流を発生させて、冷凍室を通して空気流を循環させ、また前記空間を通
し、前記蒸発器上に、第２の方向に空気流を発生させて、第２の空気バルブを開
き、第１の空気バルブを閉じることによって、冷蔵室を通して空気流を循環させ
ることを交互に行なうこと；及び 冷凍室の除霜を行なうために、前記第１の流れ方向への空気流を有するコンプ
レッサを選択的に停止するように成したこととを含んで成る、 頭記冷却方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/933,832 US5867994A (en) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Dual-service evaporator system for refrigerators |
| US08/933,832 | 1997-09-19 | ||
| PCT/US1998/008155 WO1999015844A1 (en) | 1997-09-19 | 1998-04-23 | Dual-service evaporator system for refrigerators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001517771A true JP2001517771A (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=25464579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000513097A Ceased JP2001517771A (ja) | 1997-09-19 | 1998-04-23 | 冷蔵庫用の二元効用蒸発器システム |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5867994A (ja) |
| EP (1) | EP1023561B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001517771A (ja) |
| KR (1) | KR100537820B1 (ja) |
| CN (1) | CN1146715C (ja) |
| AU (1) | AU743547B2 (ja) |
| BR (1) | BR9814044A (ja) |
| CA (1) | CA2304097C (ja) |
| DE (1) | DE69820100T2 (ja) |
| TR (1) | TR200000745T2 (ja) |
| WO (1) | WO1999015844A1 (ja) |
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