JP2003279222A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スターリング冷凍機の吸熱部の冷熱を冷却器
に効率良く伝えるとともに、放熱部の熱を効率よく放熱
し、冷蔵庫のエネルギー効率を高めるとともに、安価
で、信頼性の高い冷蔵庫を得る。 【解決手段】 スターリング冷凍機１０と冷蔵庫本体２
０の貯蔵室２５、２６、２７に連通した送り風路３０と
戻り風路３１を有し、送り風路と戻り風路の途中にスタ
ーリング冷凍機１０からの冷熱を伝達する冷却器５０を
配置し、貯蔵室２５、２６、２７を冷却する。また貯蔵
室２５、２６、２７の温度を検知するセンサーと送り風
路３０の途中に風路内の空気流量を制御するダンパー３
４を設け、貯蔵室２５、２６、２７の温度によりダンパ
ー３４の開閉を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、スターリング冷凍機を用いた冷
蔵庫に関し、特にその冷却や放熱特性を改善し、冷蔵庫
の高効率化と信頼性向上に関するものである。

【発明の属する技術分野】

【０００２】

【従来の技術】一般に家庭用冷蔵庫や業務用冷蔵庫で
は，蒸気圧縮式冷凍サイクルが用いられており、この蒸
気圧縮式冷凍サイクルの作動媒体としては、Ｒ−１３４
ａなどのＨＦＣ系フロン冷媒が用いられ、このＲ−１３
４ａの蒸発潜熱を利用して冷蔵庫庫内を冷却し、その排
熱をＲ−１３４ａの凝縮潜熱を利用して庫外へ放出し
て、冷蔵庫庫内を所定の温度に冷却、維持している。

【０００３】この冷凍サイクル内を循環するＲ−１３４
ａ冷媒は、毒性、燃焼性はなく、非常に安全性の高い冷
媒であるが、地球温暖化係数は二酸化炭素の１３００倍
と非常に大きく、大気に放出された場合は、地球温暖化
を加速する懸念がある。このため地球温暖化係数の非常
に小さいイソブタン（Ｒ−６００ａ）などの炭化水素冷
媒の採用も検討されているが、炭化水素冷媒は可燃性を
有しているため、冷凍サイクルからの冷媒漏洩や電気品
の防爆構造に関して細心の注意を払った設計が必要であ
り、冷蔵庫製品のコストが増加する問題があった。また
炭化水素冷媒を用いた冷蔵庫では、製品の修理や廃却時
にも冷媒に着火、爆破する危険性があるため、修理、廃
棄時の取扱も細心の注意を払う必要がある。

【０００４】そこで蒸気圧縮式冷凍サイクルに代わる冷
却技術として、スターリング冷凍機の利用が最近検討さ
れている。スターリング冷凍機は、熱力学的による知ら
れた逆スターリングサイクルを利用した冷却技術であ
り、作動媒体としてヘリウムガスや水素ガス、窒素ガス
など地球温暖化をはじめとした地球環境に及ぼす影響が
非常に小さいガスを用いている。また従来の蒸気圧縮式
冷凍サイクルに比べ、部品点数が少なく、小型で軽量と
いう利点もある。

【０００５】図３４は例えば特開２０００ー２０５６８
２号公報に示された従来のスターリング冷凍機を用いた
冷蔵庫の回路構成を示す。図において１０はスターリン
グ冷凍機、７はコールドヘッドとも呼ばれるスターリン
グ冷凍機の吸熱部、８はスターリング冷凍機の放熱部で
ある。５０は冷蔵庫の庫内空気を冷却する冷却器であ
り、庫内送風機３８により庫内空気が供給される。この
冷却器５０は第１配管９１ａにより熱媒体ジャケット９
４ａを介して、スターリングクーラ冷凍機の吸熱部７と
接続されている。また６２は放熱器であり、送風機６０
により庫外空気が供給される。この放熱器６２は第２配
管９１ｂにより熱媒体ジャケット９４ｂを介して、スタ
ーリングクーラ冷凍機の放熱部８と接続されている。な
お第１配管９１ａ、第２配管９１ｂの途中には、それぞ
れ配管内を流れる熱媒体の循環ポンプ９３ａ、９３ｂが
設置されている。

【０００６】次にこの従来のスターリング冷凍機を用い
た冷蔵庫の動作について説明する。冷蔵庫の冷却運転時
には、スターリング冷凍機１０が稼動し、また熱媒体循
環ポンプ９３ａ、９３ｂも稼動する。循環ポンプ９３ａ
により第１配管９１ａ内を循環する熱媒体は熱媒体ジャ
ケット９４ａ内でスターリング冷凍機の吸熱部７で冷却
され、冷却器５０へ流入する。なお熱媒体としては、例
えばエチレングリコール水溶液などの不凍液が用いられ
る。ここで熱媒体は庫内空気と熱交換し、庫内空気を冷
却する。冷却器５０を出た熱媒体は、再び循環ポンプ９
３ａを通って、熱媒体ジャケット９４ａで冷却される。
一方循環ポンプ９３ｂにより第２配管９１ｂ内を循環す
る熱媒体は熱媒体ジャケット９４ｂ内でスターリング冷
凍機の放熱部８からの熱を奪って、加熱され、放熱器６
２へ流入する。ここで熱媒体は庫外空気と熱交換し、熱
媒体は冷却される。放熱器６２を出た熱媒体は、再び循
環ポンプ９３ｂを通って、熱媒体ジャケット９４ｂで加
熱される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のス
ターリング冷凍機を用いた冷蔵庫では、スターリング冷
凍機の吸熱部７から出力される低温エネルギーを熱媒体
を介して、冷却器５０へ搬送し、庫内を冷却している。
またスターリング冷凍機の放熱部８からの熱を熱媒体を
介して、放熱器６２へ搬送し、庫外へ放熱している。こ
のようにスターリング冷凍機１０から発生する冷熱を熱
媒体を介して冷却器５０および放熱器６２へ搬送してい
るため、この熱媒体を循環するポンプが必要となり、冷
蔵庫コストが増大する。またこの２つの循環ポンプを駆
動するためにも電気エネルギーが必要となり、冷蔵庫の
消費電力が悪化する問題もあった。さらにスターリング
冷凍機の吸熱部７と熱媒体の熱交換、および放熱部８と
熱媒体の熱交換の際には温度差が必要であり、スターリ
ング冷凍機の吸熱部７の温度が低下し、放熱部８の温度
が上昇し、スターリング冷凍機のエネルギー効率が低下
する問題もあった。また熱媒体が流れる第１配管９１ａ
あるいは第２配管９１ｂからの熱漏洩により、冷蔵庫の
消費電力が増加する問題もあった。さらに循環ポンプ９
３ａ、９３ｂを２個使用しているため、長期信頼性の高
い循環ポンプはコストが高く、冷蔵庫の長期信頼性を安
価に維持するのが難しいなどの問題もあった。

【０００８】この発明は，上記のような問題を解決され
るためになされたもので，スターリング冷凍機の吸熱部
の冷熱を冷却器に効率良く伝えるとともに、放熱部の熱
を効率よく放熱し、冷蔵庫のエネルギー効率を高めると
ともに、安価で、信頼性の高い冷蔵庫を得ることを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の第１の発明に
係わる冷蔵庫は、逆スターリングサイクルにより冷却を
行なうスターリング冷凍機と、冷蔵庫本体の貯蔵室に連
通した送り風路と戻り風路を有し、送り風路と戻り風路
の途中にスターリング冷凍機からの冷熱を伝達する冷却
器を配置し、貯蔵室を冷却するものである。

【００１０】この発明の第２の発明に係わる冷蔵庫は、
貯蔵室の温度を検知するセンサーと送り風路の途中に風
路内の空気流量を制御するダンパーを設け、貯蔵室の温
度によりダンパーの開閉を制御するものである。

【００１１】この発明の第３の発明に係わる冷蔵庫は、
冷却器は複数の棒状金属と複数の金属フィンで構成し、
冷却器の温度の高い部分の金属フィンの間隔を、冷却器
の温度の低い部分の金属フィンの間隔よりも小さくした
ものである。

【００１２】この発明の第４の発明に係わる冷蔵庫は、
冷却器の温度の高い部分に設定温度の高い貯蔵室の庫内
空気が循環するように構成し、冷却器の温度の低い部分
に設定温度の低い貯蔵室の庫内空気が循環するように構
成したものである。

【００１３】この発明の第５の発明に係わる冷蔵庫は、
冷却器に付着した霜を融解する除霜運転時には、スター
リング冷凍機を停止させたものである。

【００１４】この発明の第６の発明に係わる冷蔵庫は、
設定温度の高い貯蔵室の庫内空気を冷却器に循環させ、
冷却器付着した霜を融解するものである。

【００１５】この発明の第７の発明に係わる冷蔵庫は、
逆スターリングサイクルにより冷却を行なうスターリン
グ冷凍機と、スターリング冷凍機からの放熱を伝達する
放熱器を有し、放熱器を複数の棒状金属と複数の金属フ
ィンで構成したものである。

【００１６】この発明の第８の発明に係わる冷蔵庫は、
逆スターリングサイクルにより冷却を行なうスターリン
グ冷凍機と、庫内空気を冷却する冷却器に付着した霜が
除霜されて発生する除霜水を貯留する蒸発皿を有し、蒸
発皿をスターリング冷凍機の下流に設置したものであ
る。

【００１７】この発明の第９の発明に係わる冷蔵庫は、
冷蔵庫本体開口部の結露を検出する結露センサと、結露
センサの信号により冷蔵庫の運転制御を行なう制御装置
を備え、結露センサの信号により結露防止運転を行なう
ものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明の実
施の形態について、図面を参照しながら説明する。な
お、各図とも同一名称の部材には同一の符合を付してい
る。まず、各実施の形態に共通して用いられる一般的な
フリーピストン型スターリング冷凍機について説明す
る。図１はこのスターリング冷凍機の断面構成図であ
る。１０はスターリング冷凍機のシリンダであり、この
内部には直線往復運動するピストン１とディスプレーサ
２とが設けられ、シリンダ１０内にはヘリウムなどの作
動媒体が封入されている。ピストン１とディスプレーサ
２は同軸上に構成されており、ディスプレーサの一部は
ピストン中心部に設けた摺動穴を貫通し、ピストン１、
ディスプレーサ２はシリンダ１０の内周摺動部を滑らか
に摺動可能である。またピストン１はピストン支持バネ
３によって、ディスプレーサ２はディスプレーサ支持バ
ネ４によってシリンダ１の一端に対して弾性支持されて
いる。

【００１９】ピストン１はリニアモータ等の図示しない
ピストン駆動体により所定周期で往復運動される。これ
により作動媒体はシリンダ１０内で圧縮、膨張される。
ディスプレーサ２は、シリンダ１０内で圧縮、膨張され
る作動媒体の圧力変化により直線的に往復運動する。こ
の時、ピストン１とディスプレーサ２は、一般に約９０
度の位相差をもって同一周期で往復運動するように設定
されている。ピストン１内には、ピストン１とディスプ
レーサ２に挟まれた圧縮空間６とシリンダ先端部の膨張
空間５の２つの空間があり、この２つの空間は蓄熱材９
を介して連結されている。この蓄熱材は一般にメッシュ
形状の銅材などにより形成されている。またスターリン
グ冷凍機シリンダ１０の膨張空間５側の先端はコールド
ヘッドとも呼ばれる吸熱部７であり、圧縮空間６のある
側面は放熱部８である。

【００２０】このスターリング冷凍機による冷熱発生原
理は、一般によく知られているので、ここでは図１を用
いて簡単に説明する。図１（ａ）のピストン１、ディス
プレーサ２の状態から、図１（ｂ）のようにピストン１
がディスプレーサ２側に移動すると、圧縮空間８内の作
動ガスは圧縮され、この時放熱部８より熱を放出する。
次に図１（ｃ）のようにディスプレーサ２がピストン１
側へ移動すると、圧縮空間８内の作動ガスは蓄熱材９を
通って、冷却されながら膨張空間５へ流入する。次に図
１（ｄ）のようにピストン１がディスプレーサ２の反対
側へ移動すると、膨張空間５内の作動ガスが膨張し、こ
の時、冷熱が発生する。さらに図１（ｅ）のようにディ
スプレーサ２がピストン１の反対側へ移動すると、膨張
空間５内の作動ガスは蓄熱材９を通って、加熱されなが
ら圧縮空間６へ流入し、図１（ａ）の状態に戻る。この
ようにスターリング冷凍機のシリンダ１０内での作動ガ
スの圧縮、膨張により吸熱部７では低温の冷熱が発生
し、放熱部８では高温の熱が放出される。

【００２１】このスターリング冷凍機１０の吸熱部７の
冷凍能力は、ピストン１を駆動するリニアモータ（図示
せず）への入力電圧によって制御することができる。す
なわち、スターリング冷凍機１０への入力電圧を大きく
すると、ピストン１およびディスプレーサ２の往復運動
の振幅が大きくなり、膨張空間５および圧縮空間６で膨
張および圧縮する作動ガス量が増加し、この結果として
吸熱部７から得られる冷凍能力は増加し、また放熱部８
から放出される熱量も増加する。反対に、スターリング
冷凍機１０への入力電圧を小さくすると、ピストン１お
よびディスプレーサ２の往復運動の振幅が小さくなり、
膨張空間５および圧縮空間６で膨張および圧縮する作動
ガス量が減少し、この結果として吸熱部７から得られる
冷凍能力は減少し、また放熱部８から放出される熱量も
減少する。

【００２２】またこのスターリング冷凍機１０の理論効
率は、カルノーサイクル効率と一致することが一般に知
られている。このスターリング冷凍機の理論効率（ＣＯ
Ｐ）は冷凍能力と所要動力の比であり、吸熱部７の絶対
温度をＴＬ、放熱部８の絶対温度をＴＨとすると、 ＣＯＰ＝ＴＬ／（ＴＨ−ＴＬ） で表される。例えば、吸熱部７の温度がー２５℃、放熱
部８の温度が３０℃の一般的な蒸気圧縮式冷凍サイクル
を用いた冷蔵庫の運転条件での理論効率は、上式よりＣ
ＯＰ＝４．５２となる。この運転状態から、吸熱部７の
温度がー３０℃に低下すると、理論効率はＣＯＰ＝４．
０５となり、吸熱部７の温度が５℃低下すると理論効率
は約１０％低下する。一方、放熱部８の温度が３５℃に
上昇すると、理論効率は、ＣＯＰ＝４．１４となり、放
熱部８の温度が５℃上昇すると理論効率は約８％低下す
る。このようにスターリング冷凍機１０の効率は吸熱部
７と放熱部８の温度が大きく影響し、吸熱部７の温度を
できるだけ高い状態で所定の冷凍能力を得ること、およ
び放熱部８の温度をできるだけ低い状態で熱を放出させ
ることがエネンルギー効率向上のために重要となる。し
たがって吸熱部７から得られる冷凍能力を損失を少な
く、すなわち温度差ができるだけ小さな状態で冷蔵庫庫
内空気に伝達することが必要となる。また放熱部８から
の放熱を損失を少なく、すなわち温度差ができるだけ小
さな状態で放出することが必要となる。

【００２３】このスターリング冷凍機１０を備えた冷蔵
庫の実施の形態について説明する。図２はこの発明の実
施の形態の一例を示すスターリング冷凍機を用いた冷蔵
庫の概略的な斜視正面断面図である。図において、２０
は外箱２１と内箱２２からなる冷蔵庫本体であり、この
外箱２１と内箱２２の間には断熱材２３が充填されてい
る。また冷蔵庫本体２０の背面下部には、スターリング
冷凍機１０が収納される機械室ユニット２８がある。ま
た内箱２２の内部は仕切壁２４ａ、２４ｂによって高さ
方向が仕切られ、例えば、上部から順に、冷蔵室２５、
野菜室２６、冷凍室２７と設定温度が異なる複数の貯蔵
室が形成されている。この各貯蔵室の設定温度は、例え
ば、冷蔵室２５が３℃、野菜室２６が５℃、冷凍室２７
がー１８℃に設定されている。

【００２４】図３（ａ）は本発明の第１の実施の形態を
示す冷蔵庫の側面断面図であり、図３（ｂ）は、図３
（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図３に示すように
冷蔵庫本体２０の背面下部にはスターリング冷凍機１０
が設置されており、スターリング冷凍機１０の吸熱部７
は熱伝導板７を介して冷却器５０が取付けられている。
またスターリング冷凍機１０の放熱部８にはフィンが設
けられ、機械室ユニット２８内に設置された送風機６０
によって庫外の空気が供給され、この庫外空気によって
冷却される。

【００２５】冷蔵庫本体２０の背面には、冷蔵室２５、
野菜室２６、冷凍室２７の各貯蔵室と連通する送り風路
３０ａ、３０ｂ、３０ｃと戻り風路３１ａ、３１ｂ、３
１ｃが設けられており、各貯蔵室の庫内空気はこの送り
風路と戻り風路を通って循環する。また送り風路３０
ａ、３０ｂ、３０ｃの途中には、風路を通過する風量を
制御するダンパー３４ａ、３４ｂ、３４ｃが設けられて
いる。冷蔵室２５、野菜室２６、冷凍室２７の各貯蔵室
には、送り風路３０ａ、３０ｂ、３０ｃが接続された冷
気吹出し口３２ａ、３２ｂ、３２ｃおよび戻り風路３１
ａ、３１ｂ、３１ｃが接続された冷気吸込み口３３ａ、
３３ｂ、３３ｃがそれぞれ設けられており、この冷気吹
出し口３２ａ、３２ｂ、３２ｃから冷却空気が庫内に流
入し、冷気吸込み口３３ａ、３３ｂ、３３ｃから庫内空
気が流出する。冷却器５０および庫内送風機３８は、こ
の各貯蔵室の送り風路３０ａ、３０ｂ、３０ｃと戻り風
路３１ａ、３１ｂ、３１ｃが合流する部分に設置されて
おり、庫内送風機３８によって各貯蔵室の空気は戻り風
路３０ａ、３０ｂ、３０ｃと送り風路３１ａ、３１ｂ、
３１ｃ内を循環し、またこの空気は冷却器５０で冷却さ
れる。

【００２６】次にこの実施の形態の冷蔵庫の動作につい
て説明する。冷蔵庫の各貯蔵室の庫内温度は温度センサ
ー（図示せず）によって検知されており、この庫内温度
が設定温度よりも高い場合は、各貯蔵室を冷却する冷却
運転に入る。この冷却運転では、ダンパ３４ａ、３４
ｂ、３４ｃを開状態とし、スターリング冷凍機１０およ
び庫内送風機３８、機械室送風機６０を駆動し、スター
リング冷凍機１０の吸熱部７でー２０〜−３０℃程度の
冷熱を発生させる。この低温の冷熱はスターリング冷凍
機吸熱部７に密着して取付けられた熱伝導板５１を介し
て、冷却器２０に伝えられる。なおこの熱伝導板５１
は、アルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属材料を
使用している。一方、スターリング冷凍機１０の放熱部
８は、３０〜４０℃の高温となり、その伝熱面積を拡大
するために放熱フィンが設けられ、さらにこの放熱部８
には、機械室送風機６０によって庫外の空気が供給さ
れ、冷却される。

【００２７】庫内送風機３８によって、各貯蔵室２５、
２６，２７の庫内空気は、それぞれ冷気吸込み口３３
ａ、３３ｂ、３３ｃから戻り風路３１ａ、３１ｂ、３１
ｃを通って冷却器５０に導かれる。冷却器５０は、スタ
ーリング冷凍機の吸熱部７と熱伝導板５１を介して接続
されているため、−２０〜ー３０℃程度の低温状態にな
っており、この冷却器５０を通過する空気は、冷却され
る。冷却器５０を通過した空気は、送り風路３０ａ、３
０ｂ、３０ｃを通って、冷気吹出し口３２ａ、３２ｂ、
３２ｃから各貯蔵室へ流入し、各貯蔵室を冷却する。各
貯蔵室の庫内温度は温度センサーで検知されており、こ
の庫内温度が設定温度に達すると、送り風路３０ａ、３
０ｂ、３０ｃに設けたダンパー３４ａ、３４ｂ、３４ｃ
を閉じ、庫内への冷気の供給を停止する。例えば、冷蔵
室２５の庫内温度が所定の温度に達し、野菜室２６、冷
凍室２７の庫内温度がまだ設定温度に達していない場合
は、冷蔵室ダンパー３１ａのみを閉じることにより、冷
凍能力を設定温度に達していなし野菜室２６と冷凍室２
７に集中でき、野菜室２６および冷凍室２７のみを素早
く冷却することができる。なお各貯蔵室がすべて設定温
度に達した場合は、すべてのダンパー３４ａ、３４ｂ、
３４ｃを閉じると共に、スターリング冷凍機１０、庫内
送風機３８、機械室送付機６０の運転を停止する。この
運転停止中に、いずれかの貯蔵室の庫内温度が設定温度
より高くなった場合には、再度、スターリング冷凍機１
０、庫内送風機３８、機械室送付機６０の運転を開始
し、上記運転を繰り返し、各貯蔵室の庫内温度を設定温
度で安定的に維持できる。

【００２８】このようにスターリング冷凍機を用いた冷
蔵庫において、設定温度帯の異なる各貯蔵室ごとに送り
風路と戻り風路、ダンパーを設けることにより、どの貯
蔵室も冷え過ぎることなく、設定温度に安定に維持する
ことができる。また各貯蔵室の冷え過ぎが防止できるこ
とから、無駄なエネルギー消費もなく、効率の高い運転
が可能となる。また冷凍室２７の設定温度を通常のー１
８℃から−３０℃に下げ、冷凍室２７で深温冷凍保存す
る場合には、冷凍室２８への送り風路３１ａ内に設置し
たダンパ３４ａのみを開状態とし、スターリング冷凍機
１０への入力電圧を通常よりも大きくすることにより、
他の貯蔵室の庫内温度に影響を与えず、冷凍室２７のみ
の庫内温度を制御することができる。

【００２９】また冷蔵庫の冷却熱源として入力電圧の制
御により能力制御が行なえるスターリング冷凍機１０を
用いているので、各貯蔵室の設定温度を自由に、また大
きく変化させることができる。さらに設定温度が低い冷
蔵室２７周辺の断熱材２３として、真空断熱材を使用す
ることにより、冷蔵庫周囲からの熱負荷を大幅に低減で
き、エネルギー効率の高い冷蔵庫を得ることができる。

【００３０】次に本発明の実施の形態の冷却器５０の構
成について詳細に説明する。図４は冷却器５０の斜視図
であり、図５は冷却器５０の空気の流れと平行な面での
断面図であり、図３と同一部品には同一の符合を付し、
その説明を省略する。スターリング冷凍機１０の吸熱部
７と接触する熱伝導板５１はＬ字形状の金属であり、こ
の熱伝導板５１には複数の円柱状の棒状金属５２が千鳥
配列で配設されている。さらに棒状金属５２には、所定
の間隔で金属フィンが取付けられており、この棒状金属
５２と金属フィン５３により冷却器５０を構成してい
る。なお棒状金属５２あるいは金属フィン５３はアルミ
ニウムや銅などの熱伝導率の高い金属で構成され、さら
にこの棒状金属５２と金属フィン５３の接合はロー付け
やはんだ付け、高周波溶接あるいはカシメなどにより接
合されている。また熱伝導板５１と棒状金属５２はロー
付けやはんだ付け、高周波溶接などで接合されていて
も、あるいは一体で成形されていても良い。

【００３１】スターリング冷凍機の吸熱部７からの冷熱
を効率良く取り出すためには、庫内空気と接触する冷却
器５０の伝熱面積を大きくすることが求められる。この
冷却器伝熱面積が小さい場合は、所定の冷凍能力を得る
ために伝熱面の温度を下げ、空気との温度差を大きくす
る必要がある。冷却器伝熱面の温度を下げるためには、
スターリング冷凍機の吸熱部７の温度を下げる必要があ
り、この場合のスターリング冷凍機のエネルギー効率は
低下する。そこで本実施の形態では、スターリング冷凍
機１０の吸熱部７の温度をできるだけ高くし、エネルギ
ー効率の高い運転をするために、吸熱部７の冷熱を熱伝
導率の高い熱伝導板５１を介して冷却器５０に伝え、さ
らに冷却器５０は棒状金属５２と金属フィン５３で構成
し、その伝熱面積を小さな外形容積の中で、最大限拡大
可能な構成としている。このように冷却器５０を複数の
棒状金属と複数の金属フィンで構成することにより、冷
却器５０の伝熱面積を大きくでき、しかも冷却器５０を
収納するスペースを小さくできるため、エネルギー効率
が高く、しかも収納スペースの大きな冷蔵庫を得ること
ができる。

【００３２】また冷却器５０を通過する庫内空気には水
分が含まれているため、この庫内空気を０℃以下の低温
の冷却器５０で冷却すると、その伝熱面表面には空気中
の水分が凍結して霜が付着する。冷却器５０の伝熱表面
に霜が付着すると、冷却器５０の伝熱性能が悪化すると
ともに、冷却器５０の通風抵抗が増加して冷却器５０を
通過する空気流量が低下し、より一層冷却効率が悪化す
る。そこで図４、図５に示した冷却器は、金属フィン５
３を所定の間隔、例えば４ｍｍ以上の間隔で配置してい
る。このため、この金属フィン５３表面に霜が付着して
も、通風抵抗の増大を抑え、エネルギー効率の低下を最
小限に抑えることができる。また棒状金属５２は空気流
れに対して千鳥状に配置しているので、通風抵抗を更に
小さくすることができ、エネルギー効率の高い冷蔵庫を
提供することができる。

【００３３】図６は本発明の別の実施の形態を示す冷却
器の断面図であり、図５と同一部品には同一の符合を付
し、その説明を省略する。この冷却器では、棒状金属５
２を円錐状とし、熱伝導板５１に近いほど、その径を大
きくなるように配設している。スターリング冷凍機の吸
熱部７からの冷熱は、基本的には熱伝導板５１および棒
状金属５２内部の熱伝導によって伝わる。このため図
４、図５に示した円柱状の棒状金属では、熱伝導板５１
から離れるに従い、温度は上昇し、一定温度の冷却器を
得るのが難しい構成であった。そこで図６に示した冷却
器では、冷熱源である吸熱部７に近い程、棒状金属の径
を大きくするように構成しているので、冷却器全体が一
定温度となり、冷却効率が高く、結果的にはエネルギー
効率の高い冷蔵庫を実現することができる。

【００３４】図７は本発明の別の実施の形態を示す冷却
器の断面図であり、図５と同一部品には同一の符合を付
し、その説明を省略する。この冷却器５０では、円柱状
の棒状金属５２を用い、熱伝導板５１に近いほど金属フ
ィン５３の間隔を小さくしている。これは熱伝導板５１
から離れるに従い、棒状金属５２およびその棒状金属に
取り付けられた金属フィン５３の温度は上昇するため、
金属フィン５３に付着する霜の量も場所によって変化す
る。すなわち熱伝導板５１に近い金属フィン５３は温度
が低く、この金属フィン５３に付着する霜の量も多くな
るため、比較的大きな間隔、例えば５ｍｍ間隔で金属フ
ィン５３を配置する。一方、熱伝導板５１から離れた金
属フィン５３は比較的温度が高く、このためこの金属フ
ィン５３に付着する霜の量は相対的に少なくなる。そこ
で図７の冷却器５０では、付着する霜の量の小さい部位
の金属フィン５３の間隔を小さくし、例えば３ｍｍ間隔
としている。このように冷却器の温度が高い部分の金属
フィンの間隔を、温度が低い部分の金属フィンの間隔よ
りも小さくすることにより、着霜時の冷却性能を低下さ
せることなく、冷却器５０の伝熱面積を拡大し、冷蔵庫
のエネルギー効率を向上させることができる。

【００３５】さらに図７の冷却器では、比較的温度の低
い熱伝導板５１に近い冷却器部分に、設定温度の低い冷
凍室の庫内空気を循環させ、一方、比較的温度の高い熱
伝導板５１から離れた冷却器部分に、設定温度の高い冷
蔵室や野菜室の庫内空気を循環させるように構成してい
る。この構成により、熱伝導により生じる冷却器５０の
温度分布を効率良く活用でき、冷却器温度、すなわちス
ターリング冷凍機の吸熱部７の温度を低下させることな
く、所定の冷凍能力を得ることができ、エネルギー効率
の高い冷蔵庫を得ることができる。

【００３６】図８は本発明の別の実施の形態を示す冷却
器の断面図であり、図５と同一部品には同一の符合を付
し、その説明を省略する。この冷却器５０では、断面が
楕円形状あるいは扁平形状の棒状金属５２を用い、さら
に楕円断面の長軸が空気の流れと平行になるように配設
している。このように棒状金属５２の断面を楕円形状あ
るいは扁平形状とし、楕円断面の長軸が空気の流れと平
行になるように配設すつことにより、冷却器５０の通風
抵抗が大幅に低減でき、より小さな庫内送風機３８への
入力で、大きな風量を冷却器５０に供給できる。このた
め冷却器の空気側熱伝達率が向上し、冷蔵庫のエネルギ
−効率を向上させることができる。また冷却器を通過す
る際の騒音も小さくできるため、静かな冷蔵庫を得るこ
とができる。なお、この断面が楕円形状あるいは扁平形
状の棒状金属５２の配置は、図８に示した千鳥配置に限
るものではなく、図９に示したように長軸の長い扁平状
の棒状金属５２を空気の流れ方向と平行に配設しても同
様の効果を発揮できる。

【００３７】また熱伝導板５１の形状については、Ｌ字
形状のもので説明したが、これに限るものではなく、図
１０、図１１に示すように板状の熱伝導板５１を用い、
スターリング冷凍機１０を横置きに設置し、板状熱伝導
板５１の側面にスターリング冷凍機の吸熱部７を接触さ
せても良い。またスターリング冷凍機１０の吸熱部７と
熱伝導板５１を接触させて構成する例について説明した
が、吸熱部７と熱伝導板５１を一体の金属で構成しても
よい。

【００３８】図１２は本発明の別の実施の形態を示す冷
却器の空気の流れ方向と垂直な面での断面図であり、図
５と同一部品には同一の符合を付し、その説明を省略す
る。この冷却器では、熱伝導板５１の中心ではない部分
にスターリング冷凍機の吸熱部７を接触させ、冷却器５
０内に積極的に温度分布が形成されるように構成してい
る。すなわち吸熱部７に近い冷却器部分は比較的低温に
より、吸熱部７から離れた冷却器部分は比較的高温とな
る。この吸熱部７に近い低温冷却器部分に、設定温度の
低い冷凍室の庫内空気を冷却し、吸熱部７から離れた高
温冷却器部分に、設定温度の高い冷蔵室あるいは野菜室
の庫内空気を冷却するように配置している。この構成に
より、熱伝導により生じる冷却器５０の温度分布を効率
良く活用でき、冷却器温度、すなわちスターリング冷凍
機の吸熱部７の温度を低下させることなく、所定の冷凍
能力を得ることができ、エネルギー効率の高い冷蔵庫を
得ることができる。さらに図１３に示すように吸熱部７
から離れた高温冷却器部分では付着する霜の量が少ない
ため、この部分の金属フィン５３の間隔を小さくし、着
霜時の冷却性能を低下させることなく、冷却器５０の伝
熱面積を拡大し、冷蔵庫のエネルギー効率を向上させる
ことができる。

【００３９】図１４は本発明の別の実施の形態を示す冷
却器５０の断面図であり、図５と同一部品には同一の符
合を付し、その説明を省略する。この冷却器では、スタ
ーリング冷凍機の吸熱部７の表面を凹凸形状、例えば山
形とし、また熱伝導板５１の吸熱部７と接触する部分の
表面を、吸熱部７の表面と同様の凹凸形状、例えば山形
とし、吸熱部７と熱伝導板５１を接触させている。吸熱
部７の冷熱を効率良く熱伝導板５１に伝えるためには、
この接触部の面積を大きくるとことが効果的である。そ
こでこの冷却器では接触する部分を含む吸熱部７および
熱伝導板５１の表面を山形形状にし、接触面積を大きく
して、効率的に吸熱部７からの冷熱を熱伝導板５１に伝
えている。なお、この接触部の断面性状は、山形に限る
ものではなく、図１５に示すように、かぎ型や矩形型、
櫛形など、接触面積を大きくできる形状であれば、同様
の効果を発揮する。また接触部分に熱伝導性の高いグリ
スや樹脂などを塗っても良い。

【００４０】次に本発明の実施の形態の冷蔵庫の除霜運
転の制御法について説明する。冷却器５０を通過する庫
内空気には水分が含まれているため、この庫内空気を０
℃以下の低温の冷却器５０の伝熱面で冷却すると、その
伝熱面表面には空気中の水分が凍結して霜が付着する。
冷却器５０の伝熱表面に霜が付着すると、冷却器５０の
伝熱性能が悪化するとともに、冷却器５０の通風抵抗が
増加して冷却器５０を通過する空気流量が低下し、所定
の能力を得るために必要な冷却器５０の温度は低下す
る。冷却器温度の低下はスターリング冷凍機１０の吸熱
部７温度の低下させ、スターリング冷凍機のエネルギー
効率を悪化させる。そこで冷蔵庫の冷却器５０では、定
期的に表面についた霜を融かす除霜運転が必要となる。

【００４１】図１６は本実施の形態に係わる除霜運転の
制御ブロックである。冷却器５０には金属フィン５３表
面に付着した霜の量を検知する霜センサー（図示ぜず）
および冷却器５０の温度を検知する温度センサー（図示
せず）が設けられている。なお霜センサーは例えば、静
電容量により霜の厚さを検出し、この霜厚さから冷却器
５０に付着した霜の量を検知する。また温度センサーは
例えばサーミスターが用いられる。まず除霜開始のタイ
ミングは、霜センサーからの情報を制御装置５５（図示
せず）に取り込み、冷却器５０に付着した霜が所定の量
以上になったと判断した段階で開始する。除霜運転開始
の際には、まずスターリング冷凍機１０を停止させ、庫
内送風機３８を停止し、さらにダンパー３４ａ、３４
ｂ、３４ｃを閉とする。その後、冷却器近傍に設置した
輻射式電気ヒータ５６（図３参照）に通電し、このヒー
タの熱により冷却器５０の表面に付着した霜を融解す
る。また除霜終了のタイミングは、冷却器５０の温度セ
ンサー５４からの情報を制御装置５５に取り込み、冷却
器５０の温度が所定の温度、例えば５℃以上になった段
階で、除霜終了と判断し、電気ヒータ５６の通電を遮断
した後、ダンパー３４ａ、３４ｂ、３４ｃを開け、庫内
送風機３８を運転し、その後、スターリング冷凍機１０
の運転を開始する。

【００４２】このように本実施の形態の除霜運転制御法
では、冷却器５０に付着した霜の量を霜センサーにより
検知して、除霜運転開始を判断しているため、確実に過
度な霜の付着を防止でき、エネルギー効率が高く、また
信頼性の高い冷蔵庫を実現できる。また除霜運転が開始
されると、スターリング冷凍機１０を停止させているの
で、除霜運転中の無駄なエネルギー消費を抑制できる。
また除霜運転中は、庫内送風機３８を停止し、さらに各
貯蔵室へ通じるダンパー３４ａ、３４ｂ、３４ｃを閉じ
ているので、除霜運転中に電気ヒータによって加熱され
た比較的温かい空気が、各貯蔵室へ流入することを確実
に防止でき、除霜運転中の庫内温度上昇がなく、食品保
存性の高い冷蔵庫を実現することができる。また除霜終
了は冷却器５０の温度情報から行なっているので、確実
に霜を融かすことができる。

【００４３】なお本実施の形態では、除霜運転開始は冷
却器に取り付けた霜センサーの情報で行う場合について
説明したが、冷却器５０の温度を検知し、この冷却器温
度が所定の値以下になった場合に除霜運転を開始するよ
うに制御しても良い。また冷却器温度の代わりに、スタ
ーリング冷凍機１０の吸熱部７の表面温度を検知し、こ
の吸熱部温度が所定の値以下になった場合に除霜運転を
開始するように制御しても良い。またスターリング冷凍
機１０の積算運転時間を制御装置５５に記憶させ、この
積算運転時間が所定の時間以上に達した場合に除霜運転
に入るように制御しても良い。

【００４４】また本実施の形態では、冷却器近傍に設置
した輻射式電気ヒータ５６で除霜を行なう場合について
説明したが、セラミックヒータやマイカヒータを冷却器
５０に接触させて、これらのヒータに通電することによ
り冷却器５０を加熱して除霜してもよい。さらに本実施
の形態では、冷却器５０の温度が所定の温度以上となっ
た場合に除霜終了を判断しているが、スターリング冷凍
機１０の吸熱部７の表面温度を検知し、この吸熱部温度
が所定の温度以上になった場合に除霜終了としても良
い。また除霜運転時間をタイマーで計測し、この除霜運
転が所定の時間経過した時点で、除霜終了と判断しても
良い。

【００４５】さらに本実施の形態では、除霜運転の熱源
として、輻射式電気ヒータなどを用いる例について説明
したが、冷蔵室２５や野菜室２６の庫内空気により冷却
器５０に付着した霜を融かしてもよい。この場合、除霜
運転開始が判断されると、まずスターリング冷凍機１０
を停止させ、冷凍室２７のダンパー３４ｃを閉じ、冷蔵
室２５のダンパー３４ａおよび野菜室２６のダンパー３
４ｂは開とする。また庫内送風機３８は運転を行ない、
温度が０℃以上の冷蔵室２５および野菜室２６の庫内空
気を冷却器５０に供給する。冷却器５０では、この温度
が０℃以上の空気が通過する際に、冷却器５０表面に付
着した霜を徐々に融かす。除霜終了のタイミングは、冷
却器５０の温度センサー５４からの情報を制御装置に取
り込み、冷却器５０の温度が所定の温度、例えば５℃以
上になった段階で、除霜終了と判断し、ダンパー３４ｃ
を開けた後、スターリング冷凍機１０の運転を再開す
る。

【００４６】冷蔵室２５や野菜室２６の庫内空気を冷却
器５０へ送風することによる除霜運転は、電気ヒータな
ど余分なエネルギーを必要とせず、冷蔵庫のエネルギー
消費量を低減することができる。また除霜により発生し
た水分の一部は庫内空気に与えられるため、冷蔵室２５
および野菜室２６の乾燥を防ぎ、食品保存性の高い冷蔵
庫を実現できる。

【００４７】図１７はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の構成図であり、図１７（ａ）は冷蔵庫の側
面断面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）におけ
るＡ−Ａ断面図である。なお、図３に示したものと同一
または同様の構成部品には同一符合を付して、その重複
する説明を省略する。この実施の形態では、スターリン
グ冷凍機の吸熱部７を接する熱伝導板７の一部を冷凍室
２７庫内へ導き、冷凍室２７の冷却をこの熱伝導板５１
により行なっている。

【００４８】図１７に示した冷蔵庫では、冷蔵室２５お
よび野菜室２６の冷却は、図３に示した冷蔵庫と同様
に、各庫内の空気を送り風路３０ａ、３０ｂおよび戻り
風路３１ａ、３１ｂによって、冷却器５０へ導き、冷却
している。また各庫内温度の制御は、送り風路３０ａ、
３０ｂの途中に設けたダンパーによって制御し、庫内の
冷やし過ぎを防止している。この実施の形態では、冷凍
室２７の冷却は、このダクト方式ではなく、スターリン
グ冷凍機の吸熱部７を接する熱伝導板７の一部を冷凍室
２７庫内へ導き、この冷凍室２７内の熱伝導板に冷凍室
内に設置した冷凍室送風機３９により庫内空気を供給し
て、冷凍室２７の冷却を行なっている。

【００４９】この実施の形態では、通常の冷却器５０に
加えて、冷凍室２７内に設置した熱伝導板５１も冷却器
として作用し、冷却器の配置スペースを特段に大きくす
ることなく、トータルの冷却器伝熱面積を大きくでき
る。このため、所定の冷凍能力を得るために必要な、冷
却器温度を高く設計でき、この結果、スターリング冷凍
機の吸熱部７の温度も高く制御できるため、エネルギー
効率の高い状態でスターリング冷凍機１０を運転でき
る。また冷凍室２７の庫内温度制御は、冷蔵室２５や野
菜室２６に影響されずに、独立で制御できるため、庫内
温度の安定性の高い冷蔵庫を実現することができる。ま
た庫内送風機３８によって送風する空気風量は、冷蔵室
２５と野菜室２６の分だけで良いため、冷蔵室２５およ
び野菜室２６に送風する風量を大きくでき、エネルギー
効率の高い冷蔵庫を実現できる。さらに冷凍室２７と他
の貯蔵室は、完全に独立した構成とできるため、冷蔵室
２５や野菜室２６の庫内空気と混合することがなく、臭
気移りがない、清潔で衛生的な冷蔵庫を得ることができ
る。

【００５０】なお本実施の形態では、スターリング冷凍
機の吸熱部７を接する熱伝導板７の一部を冷凍室２７庫
内へ導き、冷凍室２７の冷却をこの熱伝導板５１により
行なうように構成しているが、これに限るものではな
く、冷凍室２７の内箱２２を熱伝導板５１と一体として
も同様の効果を発揮する。また冷蔵室２５や野菜室２６
のどちらか一方、あるいは両方とも熱伝導板５１を庫内
に設置し、この熱伝導板５１により冷却できるように構
成しても良い。

【００５１】図１８はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の側面断面図であり、図３に示したものと同
一または同様の構成部品には同一符合を付して、その重
複する説明を省略する。この実施の形態では、スターリ
ング冷凍機の吸熱部７を接する熱伝導板７を各貯蔵室の
背面まで延長し、各貯蔵室の背面で各庫内空気と熱交換
して庫内を冷却している。

【００５２】図１８に示した冷蔵庫では、冷蔵室２５、
野菜室２６、冷凍室２７の背面部に送り風路３０ａ、３
０ｂ、３０ｃおよび戻り風路３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、
送風機３８ａ、３８ｂ、３８ｃで構成したダクトを設
け、各ダクトにスターリング冷凍機の吸熱部７の冷熱を
伝える熱伝導板５１を配置している。この実施の形態で
は、図３の冷蔵庫に比べて、各貯蔵室の送り風路および
戻り風路が短くできるため、風路の通風抵抗が小さくで
き、各送風機の電気入力低減と低騒音化が可能となる。
また各貯蔵室の庫内温度制御は、貯蔵室毎に設けた送風
機による風量制御により独立に行えるため、温度制御の
精度および安定性が高い冷蔵庫を実現できる。また各貯
蔵室の庫内空気は混合することなく、すべて独立してい
るので、臭気移りがない、清潔で衛生的な冷蔵庫を得る
ことができる。

【００５３】なお上記実施の形態では、熱伝導板５１と
してアルミニウムや銅などの熱伝導率の高い金属材料を
用いる例で説明したが、これに限るものではなく、ヒー
トパイプなど熱搬送効率の高いものであれば同様の効果
を発揮する。

【００５４】また上記実施の形態では、熱伝導板５１を
各貯蔵室の背面風路内に設置する場合について説明した
が、これに限るものではなく、熱伝導板５１を各貯蔵室
の庫内に設置しても、また各貯蔵室の熱伝導板５１と内
箱２２を一体で構成しても同様の効果を発揮でき、しか
も各貯蔵室の内容積を大きくすることができる。

【００５５】次に本実施の形態の冷蔵庫の放熱器の構成
について説明する。図１９はこの発明の実施の形態の他
の例を示す冷蔵庫の構成図であり、図１９（ａ）は冷蔵
庫の側面断面図であり、図１９（ｂ）は、図１９（ａ）
におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図３に示したもの
と同一または同様の構成部品には同一符合を付して、そ
の重複する説明を省略する。この実施の形態では、冷蔵
庫背面下部に設置したスターリング冷凍機１０の放熱部
８に高温伝導板６１を接触させ、さらにこの高温熱伝導
板６１に放熱器６２を取りつけている。この放熱器６２
および高温熱伝導板６１には、機械室送風機６０によっ
て冷蔵庫庫外の空気が送風され、この空気によって冷却
されている。機械室送風機６０の運転は、スターリング
冷凍機１０の運転と同期しており、スターリング冷凍機
１０が運転されると機械室送風機６０も運転し、スター
リング冷凍機１０の運転が停止すると、機械室送風機６
０の運転も停止するように制御されている。なお、図１
９では、冷却器５０の構成および各貯蔵室の庫内冷却方
法および冷却器除霜方法については図３と同様である。

【００５６】図２０は放熱器６２の斜視図であり、図２
１は放熱器６２の側面断面図であり、図１９と同一また
は同様の構成部品には同一符合を付して、その重複する
説明を省略する。スターリング冷凍機１０の放熱部８と
接触する高温熱伝導板６１は、円筒状の放熱部８と密着
するような形状であり、この高温熱伝導板６１には複数
の円柱状の棒状金属６３が千鳥配列で配設されている。
さらに棒状金属６３には、所定の間隔で金属フィン６４
が取付けられており、この棒状金属６３と金属フィン６
４により放熱器６２を構成している。なお棒状金属６３
あるいは金属フィン６４はアルミニウムや銅などの熱伝
導率の高い金属で構成され、さらにこの棒状金属６３と
金属フィン６４の接合はロー付けやはんだ付け、高周波
溶接あるいはカシメなどにより接合されている。また高
温熱伝導板６１と棒状金属６３はロー付けやはんだ付
け、高周波溶接などで接合されていても、あるいは一体
で成形されていても良い。

【００５７】スターリング冷凍機の放熱部８からの熱を
効率良く取り出すためには、機械室送風機６０より送風
される庫外空気と接触する放熱器６２の伝熱面積を大き
くすることが求められる。この放熱器伝熱面積が小さい
場合は、所定の放熱量を得るために伝熱面の温度を上
げ、空気との温度差を大きくする必要がある。放熱器伝
熱面の温度を上げるためには、スターリング冷凍機１０
の放熱部８の温度を上げる必要があり、この場合のスタ
ーリング冷凍機のエネルギー効率は低下する。そこで本
実施の形態では、スターリング冷凍機１０の放熱部８の
温度をできるだけ低くし、エネルギー効率の高い運転を
するために、放熱部８の熱を熱伝導率の高い高温熱伝導
板６１を介して放熱器６２に伝え、さらに放熱器６２は
棒状金属６３と金属フィン６４で構成し、その伝熱面積
を小さな外形容積の中で、最大限拡大可能な構成として
いる。このように放熱器６２を複数の棒状金属と複数の
金属フィンで構成することにより、放熱器６２の伝熱面
積を大きくでき、しかも放熱器６２を収納する機械室ス
ペースを小さくできるため、エネルギー効率が高く、し
かも庫内収納スペースの大きな冷蔵庫を得ることができ
る。

【００５８】また放熱器６２を通過する庫外空気にはチ
リやホコリなどの微細粒子が含まれているため、冷蔵庫
を長期間運転していると放熱器の伝熱面表面にはこのチ
リやホコリが付着する。放熱器６２の伝熱表面にチリや
ホコリが付着すると、放熱器６２の伝熱性能が悪化する
とともに、放熱器６２の通風抵抗が増加して放熱器６２
を通過する空気流量が低下し、より一層放熱効率が悪化
する。そこで図２０、図２１に示した放熱器は、金属フ
ィン６４を所定の間隔、例えば４ｍｍ以上の間隔で配置
している。このため、この金属フィン６４表面にチリや
ホコリが付着しても、通風抵抗の増大を抑え、エネルギ
ー効率の低下を最小限に抑えることができる。また棒状
金属６３は空気流れに対して千鳥状に配置しているの
で、通風抵抗を更に小さくすることができ、エネルギー
効率の高い冷蔵庫を提供することができる。

【００５９】図２２は本発明の別の実施の形態を示す放
熱器の断面図であり、図２０と同一部品には同一の符合
を付し、その説明を省略する。この放熱器では、棒状金
属６３を円錐状とし、高温熱伝導板６１に近いほど、そ
の径を大きくなるように配設している。スターリング冷
凍機の放熱部８からの熱は、基本的には高温熱伝導板６
１および棒状金属６３内部の熱伝導によって伝わる。こ
のため図２０、図２１に示した円柱状の棒状金属では、
熱伝導板６１から離れるに従い、温度は低下し、一定温
度の放熱器を得るのが難しい構成であった。そこで図２
２に示した放熱器では、熱源である吸熱部８に近い程、
棒状金属６３の径を大きくするように構成しているの
で、放熱器全体が一定温度となり、放熱効率が高く、結
果的にはエネルギー効率の高い冷蔵庫を実現することが
できる。なおこの実施の形態の放熱器の棒状金属６３の
断面形状は円とした例について説明したが、これに限る
ものではなく、断面が楕円形状あるいは扁平形状の棒状
金属を用い、さらに楕円断面の長軸が空気の流れと平行
になるように配設することにより、放熱器６２の通風抵
抗をより一層低減でき、放熱器を通過する際の騒音も小
さくできるため、静かな冷蔵庫を得ることができる。

【００６０】図２３は本発明の別の実施の形態を示す放
熱器の斜視図であり、図２０と同一部品には同一の符合
を付し、その説明を省略する。この放熱器６２では、長
軸の長い扁平状あるいは楕円状の棒状金属６３を空気の
流れ方向と平行に配設している。この構成により、放熱
器６２の通風抵抗をより一層低減でき、機械室送風機６
０から送風される空気風量が増加でき、放熱性能が向上
し、エネルギー効率の高い冷蔵庫を得ることができる。
また放熱器６２の通風抵抗が低減により、放熱器を空気
が通過する際の騒音も小さくできるため、静かな冷蔵庫
を得ることができる。

【００６１】またスターリング冷凍機１０の放熱部８の
表面を凹凸形状、例えば山形とし、また高温熱伝導板６
１の放熱部８と接触する部分の表面を、放熱部８の表面
と同様の凹凸形状、例えば山形とし、放熱部８と高温熱
伝導板６１を接触させてる構成としてもよい。放熱部８
の熱を効率良く高温熱伝導板６１に伝えるためには、こ
の接触部の面積を大きくるとことが効果的であり、放熱
部８および高温熱伝導板６１の表面を凹凸形状にするこ
とにより、接触面積を大きくできる。なお、この接触部
の断面性状は、山形に限るものではなく、かぎ型や矩形
型、櫛形など、接触面積を大きくできる形状であれば、
同様の効果を発揮する。また接触部分に熱伝導性の高い
グリスや樹脂などを塗っても良い。さらにスターリング
冷凍機１０の放熱部８と高温熱伝導板６１を別体とし
て、お互いに接触させて構成する例について説明した
が、放熱部８と高温熱伝導板６１を一体の金属で構成し
てもよい。

【００６２】図２４はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の背面下部の側面断面図であり、図３に示し
たものと同一または同様の構成部品には同一符合を付し
て、その重複する説明を省略する。この実施の形態で
は、冷蔵庫背面下部に設置したスターリング冷凍機１０
の放熱部８に高温伝導板６１を接触させ、さらにこの高
温熱伝導板６１に放熱器６２を取りつけ、さらにこの放
熱器６２の上部に蒸発皿６５を配置している。またこの
蒸発皿６５は、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い
材質あるいは高温にも耐え得る薄いプラスチック等で構
成されており、放熱器６２あるいは高温熱伝導板６１の
いずれか一方、あるいは両方と接触して配置されてい
る。さらに冷却器５０の下方には、冷却器の除霜運転に
より発生する除霜水を蒸発皿６５に導く、除霜水排水流
路６９が設けられている。

【００６３】図２４に示した実施の形態では、冷却器５
０の除霜運転により発生する除霜水が、除霜水排水流路
をとおって、機械室ユニット２８内の蒸発皿６５に貯留
されるように構成している。蒸発皿６５に貯留された除
霜水は、高温伝導板６１あるいは放熱器６２から熱伝導
により加熱され、蒸発し、機械室送風機６０で送風され
る空気の流れにより、庫外へ排出される。このように図
２４に示した構成では、冷却器５０の除霜水を確実に蒸
発し、庫外へ排出できるので、除霜水が冷蔵庫から漏
れ、室内の床に流出するの確実に防止でき、信頼性の高
い冷蔵庫を実現できる。また除霜水の蒸発潜熱を放熱器
６２の冷却に活用できるため、放熱性能が向上し、エネ
ルギー効率の高い冷蔵庫を実現することができる。

【００６４】図２５はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の背面下部の側面断面図であり、図３に示し
たものと同一または同様の構成部品には同一符合を付し
て、その重複する説明を省略する。この実施の形態で
は、冷蔵庫背面下部に設置したスターリング冷凍機１０
の放熱部８に高温伝導板６１を接触させ、さらにこの高
温熱伝導板６１に蒸発皿６５を配置している。この蒸発
皿６５は、アルミニウムや銅などの熱伝導性の高い材質
あるいは高温にも耐え得る薄いプラスチック等で構成さ
れており、冷蔵庫本体下面に配置されている。また冷却
器５０の下方には、冷却器の除霜運転により発生する除
霜水を蒸発皿６５に導く、除霜水排水流路６９が設けら
れている。さらにスターリング冷凍機の放熱部８や高温
熱伝導板６２を通過した空気が蒸発皿６２の上部には流
れるように、蒸発皿６２は放熱部８や高温熱伝導板６２
の下流に配置されている。

【００６５】図２５に示した実施の形態では、冷却器５
０の除霜運転により発生する除霜水が、除霜水排水流路
をとおって、機械室ユニット２８底部の蒸発皿６５に貯
留されるように構成している。蒸発皿６５に貯留された
除霜水は、スターリング冷凍機の放熱部８や高温熱伝導
板６２を通過した温かい空気や高温伝導板６１から熱伝
導により加熱され、蒸発し、機械室送風機６０で送風さ
れる空気の流れにより、庫外へ排出される。このように
図２５に示した構成では、冷却器５０の除霜水を確実に
蒸発し、庫外へ排出できるので、除霜水が冷蔵庫から漏
れ、室内の床に流出するの確実に防止でき、信頼性の高
い冷蔵庫を実現できる。また除霜水の蒸発潜熱を放熱器
６２の冷却に活用できるため、放熱性能が向上し、エネ
ルギー効率の高い冷蔵庫を実現することができる。

【００６６】図２６はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の正面断面図であり、図３に示したものと同
一または同様の構成部品には同一符合を付して、その重
複する説明を省略する。この実施の形態では、放熱器６
２を冷蔵庫本体上部に設置し、高温熱伝導板６１として
上り配管７１と下り配管７２からなる内部に作動媒体を
封入し、自然循環サイクル形成した金属パイプで構成し
ている。またこの上り配管７１および下り配管７２の冷
蔵庫下端では、これらの配管をスターリング冷凍機１０
の放熱部８に巻きつけて、放熱部８からの熱を伝達して
いる。また冷蔵庫上部に設置した放熱器６２は複数の棒
状金属と複数の金属フィンからなるが、複数の棒状金属
は中空のパイプを用い、上り配管７１から流出する作動
媒体が棒状金属内部を通り、下り配管７２へ流出する構
成としている。またこの放熱器６２の近傍には、冷蔵庫
庫外の空気を放熱器に送風する送風機７０が設置されて
いる。なお、上り配管７１および下り配管７２、放熱器
６２の中空棒状金属により構成される自然循環サイクル
の内部に封入される作動媒体としては、二酸化炭素を用
いている。

【００６７】図２７に示した放熱器６２の動作について
説明する。スターリング冷凍機１０の放熱部８から発生
する熱は、放熱部８の周囲に巻かれた配管を通して、配
管内部の作動媒体に伝えられ、作動媒体は蒸発し、蒸気
が発生する。この蒸気は上り配管７１を通って冷蔵庫下
部から上部へ移動し、放熱器６２の中空棒状金属６３に
流入する。放熱器６２では、送風機７０より冷蔵庫庫外
の空気が供給されており、作動媒体はこの庫外空気によ
って冷却され、作動媒体ガスは凝縮、液化しながら放熱
器６２内部を出口に向かって流れる。放熱器６２を出た
凝縮液化した作動媒体は、下り配管７２を通って、冷蔵
庫上部から下部へ移動し、再び放熱部８により加熱され
て、蒸発ガス化し、上記の動作を繰り返す。

【００６８】このように本実施の形態では、放熱器６２
を冷蔵庫上部に、スターリング冷凍機１０を冷蔵庫下部
に設置し、自然循環サイクルによりスターリング冷凍機
１０の放熱部８の熱を放熱器６２から庫外へ放出するよ
うに構成しているので、効率よく放熱部８の熱を放出で
き、エネルギー効率の高い冷蔵庫を実現できる。また作
動媒体の循環には、重力を利用した自然循環サイクルを
用いているので、動力が必要な循環ポンプなどを付加す
る必要がなく、安価で信頼性の高い冷蔵庫を得ることが
できる。なお本実施の形態では、自然循環サイクルの作
動媒体として二酸化炭素を用いた例について説明した
が、これに限るものではなく、水やアルコール、炭化水
素冷媒など地球環境に優しい媒体であればよい。

【００６９】次に本実施の形態の冷蔵庫の結露防止運転
制御法について説明する。冷蔵庫本体２０の開口側の外
気に触れる部分は、庫内空気の影響で温度が低く、その
周辺雰囲気との温度差が大きくなる。このため周囲空気
の湿度が高い場合は、外気中の水分が、この低温部分で
凝縮して結露が生じやすくなる。この冷蔵庫本体の低温
の開口部の結露を放置しておくと、冷蔵庫本体の外面を
伝って水滴が流下して床を濡らすといった問題がある。
従来の蒸気圧縮式冷凍サイクルを用いた冷蔵庫では、冷
蔵庫本体の開口側に凝縮器の一部を開口部に沿って引き
回して埋設し、凝縮熱でこの部分の温度を上げて結露を
防止している。ところがスターリング冷凍機を用いた冷
蔵庫では、凝縮器が存在しないため、結露を防止するた
めには、新たな対策が必要であった。

【００７０】図２７はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の側面断面図であり、図２および図２６に示
したものと同一または同様の構成部品には同一符合を付
して、その重複する説明を省略する。この実施の形態で
は、図２６に示した放熱器６２とスターリング冷凍機１
０の放熱器８を接続する自然循環サイクルの上り配管７
１と下り配管７２を、冷蔵庫本体２０の開口部に沿って
引き回して埋設し、この上り配管７１と下り配管７２の
熱で冷蔵庫開口部の温度を上げて結露を防止している。
また冷蔵庫開口部である内箱を高さ方向に仕切る仕切壁
２４ａ、２４ｂにはこの部分の結露の発生を検知する結
露センサ８１が取り付けられている。

【００７１】図２８は本実施の形態に係わる結露防止運
転の制御ブロックである。結露センサ８１からの信号を
制御装置５５（図示せず）に取り込み、冷蔵庫開口部に
結露が発生したと判断した場合には、スターリング冷凍
機１０の入力電圧および冷蔵庫上部の放熱器６２の近傍
に設置した送風機の回転数制御を実施する。冷蔵庫開口
部の結露を防止するためには、この部分の温度を上昇さ
せる必要がある。この冷蔵庫開口部の温度を上昇させる
ためには、この部分に埋設した上り配管７１と下り配管
７２の温度を上昇させればよく、このためにはスターリ
ング冷凍機１０の入力電圧を大きくし、放熱部８からの
放熱量を増加させることで実現できる。また放熱器６２
の伝熱性能を低下させることによっても上り配管７１と
下り配管７２の温度は上昇するため、放熱器６２へ送風
する空気風量を減少させるために、送風機７０の回転数
を低下させてもよい。図２８の制御ブロック図では、結
露センサ８１により結露発生が生じると、スターリング
冷凍機１０の入力電圧と送風機７０の回転数を制御し
て、上り配管７１と下り配管７２の温度を上昇させ、冷
蔵庫開口部の温度を上昇させるように制御されている。
冷蔵庫開口部の温度を上昇させた後、結露センサーによ
り結露発生がなくなったと判断した場合には、上記と逆
の制御を実施し、スターリング冷凍機１０の入力電圧を
小さくしたり、送風機７０の風量を増加させてもよい。
なお、この実施の形態では、スターリング冷凍機１０の
入力電圧と送風機７０の回転数を同時に制御する例につ
いて示したが、これに限るものではなく、どちらか一方
のみを制御しても結露を防止できる。

【００７２】このようにこの構成では、スターリング冷
凍機１０の放熱部８から発生する熱の一部を活用して、
冷蔵庫開口部の結露を防止でき、冷蔵庫本体の外面を伝
って水滴が流下して床を濡らすといった問題の発生もな
く、信頼性の高い冷蔵庫を提供できる。また放熱部８の
放熱特性も同時に向上することができるため、冷蔵庫の
エネルギー効率を向上させることができる。また結露の
発生する冷蔵庫開口部の適当な箇所に結露センサ８１を
設けているので、結露の発生を確実に検知でき、結露発
生が長時間継続することを防止できるので、信頼性の高
い冷蔵庫を実現することができる。またこの実施の形態
では、２個の結露センサ８１ａ、８１ｂを冷蔵庫の仕切
壁２４ａ、２４ｂに設ける例につて説明したが、これに
限るものではなく、２個以上の結露センサを使用しても
よく、また１個のセンサを結露が最も発生しやすい場所
に設けてもよい。また設置場所は仕切壁２４ａ、２４ｂ
に限るものではなく、冷蔵庫本体側面や背面の低温にな
り易い部分に設置してもよい。

【００７３】図２９はこの発明の実施の形態の他の例を
示す冷蔵庫の正面断面図であり、図２および図２７に示
したものと同一または同様の構成部品には同一符合を付
して、その重複する説明を省略する。この実施の形態で
は、冷蔵庫本体の開口側にヒータ１０を開口部に沿って
引き回して埋設し、ヒータ８０からの発熱によりこの部
分の温度を上げて結露を防止している。このヒータ８０
としてはリード線電気ヒータなどを用いている。

【００７４】図３０は本実施の形態に係わる結露防止運
転の制御ブロックであり、結露センサ８１からの信号を
制御装置５５（図示せず）に取り込み、冷蔵庫開口部に
結露が発生したと判断した場合には、ヒータ８０に通電
し、この冷蔵庫開口部の温度を上昇さて、結露を防止す
る。冷蔵庫開口部の温度を上昇させた後、結露センサー
により結露発生がなくなったと判断した場合には、ヒー
タ８０への通電を停止する。なお、この実施の形態で
は、結露センサ８１からの信号により結露発生の有無を
検知し、ヒータ８０の通電をオンオフ制御する例につい
て説明したが、これに限るものではなく、ヒータ８０へ
の電力量をＰＩ制御などにより連続的に制御してもよ
い。

【００７５】このように図２９の冷蔵庫の構成では、冷
蔵庫開口部に埋設した電気ヒータ８０から発生する熱を
利用して、冷蔵庫開口部の結露を防止しているので、冷
蔵庫本体の外面を伝って水滴が流下して床を濡らすとい
った問題の発生もなく、信頼性の高い冷蔵庫を、簡単な
構成でしかも安価に提供できる。また結露の発生する冷
蔵庫開口部の適当な箇所に結露センサ８１を設けている
ので、結露の発生を確実に検知でき、結露発生が長時間
継続することを防止できるので、信頼性の高い冷蔵庫を
実現することができる。

【００７６】次に図２７および図２９に示した結露セン
サ８１の詳細について説明する。図３１はこの実施の形
態に係わる結露センサ８１の一例を示したもので、図３
１（ａ）は正面図、図３（ｂ）はＤ−Ｄ断面図である。
図において、８２は金属薄膜電極、８３は耐湿性シー
ト、８４は不織布、８５は結露センサ８１の基板となる
絶縁基板、８６は電極８２の接続端子である。絶縁基板
８５は可撓性を有するフィルム状の絶縁基板で、例えば
絶縁性樹脂で構成されている。金属薄膜電極８２は絶縁
基板の上に銅などをペースト状にして塗布した薄膜層で
形成されており、少なくとも２本が所定の距離を離して
並行に固着されている。耐湿性シート８３は例えばポリ
エステルなどで構成され、結露センサ８１を高湿度の環
境でも使用できるようにするものである。不織布８４は
結露水の吸収性を向上するためのものである。この結露
センサ８１の全体の厚みＨは１ｍｍ以下であり、幅Ｗは
２０ｍｍ程度で、例えば、ほぼ垂直に曲げることがで
き、ねじりの力にもある程度耐えることができるような
可撓性を有している。

【００７７】図３１のように構成された結露センサ８１
の電極８２間の抵抗は、結露のない場合は絶縁されてい
る。結露が発生すると結露水が不織布８４にすばやく吸
収されて、電極８２間の絶縁が解除される。図３２は横
軸に濡れ度、縦軸に抵抗値を示す特性図であり、接続端
子８６間の抵抗を計測していると、結露のない場合は濡
れ度が小さくて絶縁されているので抵抗が大きく、結露
が発生すると濡れ度が小→大へと変化する。これにつれ
て電気絶縁が変化し、電極８２巻の絶縁が解除されると
抵抗が急激に小さくなる。したがって抵抗が小さくなっ
たことで結露を検知することができる。例えば抵抗値が
Ｙ以下になったら結露したと判断すればよい。

【００７８】図３１の構成の結露センサ８１の接続端子
８６に接続する計測部では、例えば印加電圧は９〜１２
Ｖで、抵抗値Ｘを８０ｋΩ程度、抵抗値Ｙを３０ｋΩ程
度として、結露センサ８１の濡れ度（抵抗値Ｙ）、乾燥
度（抵抗値Ｘ）を検知している。このとき流れる電流は
２ｍＡ程度である。ここで、結露水をすばやく吸収でき
る不織布８４を用いているので、結露に迅速に対応で
き、結露センサ８１としては応答性が高い。なお、接着
剤を塗布したフィルムで絶縁基板８５を構成すると、冷
蔵庫開口部に固着する際に容易に取りつけられる。また
不織布８４により、発生した結露水による検知と同時に
結露水を保水する機能を併せ持っているので、結露水が
冷蔵庫壁を沿って室内に滴下することを防止できる。不
織布８４に保水された結露水が放熱パイプ７１、７２あ
るいは電気ヒータ８０の加熱によって蒸発すれば、結露
センサ８１は復帰する。

【００７９】この結露センサ８１は長手方向の寸法の制
約はなく、設置場所に応じて自由に形成でき、また長手
方向のどこに結露水が発生しても、それを検知できる。
また結露センサ８１は薄いテープ状であるため、冷蔵庫
開口部のどの部分にも取りつけやすく、また冷蔵庫扉開
閉の邪魔になることはない。幅Ｗは２本設けた電極８２
間の距離に応じて変化するが、この電極８２間の距離を
変化させることで、結露センサ８１の検知する濡れ度合
いを変えることができるので、結露の検知応答性を設定
することができる。もちろん、検知の際に使用する抵抗
値、図３２の抵抗値Ｙを上下させることで、結露の検知
応答性を設定することができる。なお、金属薄膜電極８
２の材質は銅に限るものではなく、電気を通す金属なら
何でもよいが、薄膜状に形成するためにペースト状にし
て塗布できるものが好ましい。また金属薄膜電極８２
は、２本に限るものではなく、複数本距離を離して並設
し、接続端子８６が２つになるように複数のいずれかを
お互いに接続して構成してもよい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したとおり第１の発明に係わる
冷蔵庫は，逆スターリングサイクルにより冷却を行なう
スターリング冷凍機と、冷蔵庫本体の貯蔵室に連通した
送り風路と戻り風路を有し、送り風路と戻り風路の途中
にスターリング冷凍機からの冷熱を伝達する冷却器を配
置し、貯蔵室を冷却するものであるので、エネルギー効
率が高く、しかも信頼性の高い冷蔵庫を実現できる。

【００８１】また第２の発明に係わる冷蔵庫は，貯蔵室
の温度を検知するセンサーと送り風路の途中に風路内の
空気流量を制御するダンパーを設け、貯蔵室の温度によ
りダンパーの開閉を制御するものであるので、エネルギ
ー効率が高く、しかも信頼性の高い冷蔵庫を実現でき
る。また各貯蔵室の設定温度を自由に、しかも安定に設
定でき、食品保存性の高い冷蔵庫を提供できる。

【００８２】また第３の発明に係わる冷蔵庫は，冷却器
は複数の棒状金属と複数の金属フィンで構成し、冷却器
の温度の高い部分の金属フィンの間隔を、冷却器の温度
の低い部分の金属フィンの間隔よりも小さくしたもので
あるので、エネルギー効率が高く、しかも信頼性の高い
冷蔵庫を実現できる。

【００８３】また第４の発明に係わる冷蔵庫は，冷却器
の温度の高い部分に設定温度の高い貯蔵室の庫内空気が
循環するように構成し、冷却器の温度の低い部分に設定
温度の低い貯蔵室の庫内空気が循環するように構成した
ものであるので、エネルギー効率が高く、しかも信頼性
の高い冷蔵庫を実現できる。

【００８４】また第５の発明に係わる冷蔵庫は，冷却器
に付着した霜を融解する除霜運転時には、スターリング
冷凍機を停止させたものであるので、エネルギー効率が
高く、しかも信頼性の高い冷蔵庫を実現できる。

【００８５】また第６の発明に係わる冷蔵庫は，設定温
度の高い貯蔵室の庫内空気を冷却器に循環させ、冷却器
付着した霜を融解するものであるので、エネルギー効率
が高く、しかも貯蔵室を高湿度に維持できる冷蔵庫を実
現できる。

【００８６】また第７の発明に係わる冷蔵庫は，逆スタ
ーリングサイクルにより冷却を行なうスターリング冷凍
機と、スターリング冷凍機からの放熱を伝達する放熱器
を有し、放熱器を複数の棒状金属と複数の金属フィンで
構成したものであるので、エネルギー効率が高く、しか
も信頼性の高い冷蔵庫を実現できる。

【００８７】また第８の発明に係わる冷蔵庫は，逆スタ
ーリングサイクルにより冷却を行なうスターリング冷凍
機と、庫内空気を冷却する冷却器に付着した霜が除霜さ
れて発生する除霜水を貯留する蒸発皿を有し、蒸発皿を
スターリング冷凍機の下流に設置したものであるので、
エネルギー効率が高く、しかも信頼性の高い冷蔵庫を実
現できる。

【００８８】また第９の発明に係わる冷蔵庫は，冷蔵庫
本体開口部の結露を検出する結露センサと、結露センサ
の信号により冷蔵庫の運転制御を行なう制御装置を備
え、結露センサの信号により結露防止運転を行なうもの
であるので、エネルギー効率が高く、しかも信頼性の高
い冷蔵庫を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１に係わるスターリング
冷凍機の断面構成図

【図２】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の概略
的な斜視正面断面図

【図３】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の側面
断面図

【図４】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の斜視
図

【図５】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の断面
図

【図６】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他の
構成を示す断面図

【図７】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他の
を構成示す断面図

【図８】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他の
を構成示す断面図

【図９】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他の
を構成示す断面図

【図１０】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１１】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１２】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１３】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１４】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１５】 本発明の実施の形態１に係わる冷却器の他
の構成を示す断面図

【図１６】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の除
霜運転の制御ブロック図

【図１７】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す断面図

【図１８】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す側面断面図

【図１９】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す側面断面図

【図２０】 本発明の実施の形態１に係わる放熱器の斜
視図

【図２１】 本発明の実施の形態１に係わる放熱器の断
面図

【図２２】 本発明の実施の形態１に係わる放熱器の他
の構成を示す断面図

【図２３】 本発明の実施の形態１に係わる放熱器の他
の構成を示す斜視図

【図２４】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す断面図

【図２５】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す断面図

【図２６】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す断面図

【図２７】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す断面図

【図２８】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の結
露防止運転の制御ブロック図

【図２９】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の他
の構成を示す概略的な斜視正面断面図

【図３０】 本発明の実施の形態１に係わる冷蔵庫の結
露防止運転の他の例を示す制御ブロック図

【図３１】 本発明の実施の形態１に係わる結露センサ
ーの正面図と断面図

【図３２】 本発明の実施の形態１に係わる結露センサ
ーの出力特性図

【図３３】 従来の冷蔵庫の回路構成図

【符号の説明】

１ ピストン、 ２ ディスプレーサ、 ３ ピストン
支持バネ、 ４ ディスプレーサ支持バネ、 ５ 膨張
空間、 ６ 圧縮空間、 ７ 吸熱部、 ８放熱部、
９ 蓄熱材、 １０ スターリング冷凍機、 ２０ 冷
蔵庫本体、２１ 外箱、 ２２ 内箱、 ２３ 断熱
材、 ２４ａ、２４ｂ 仕切壁、 ２５ 冷蔵室、 ２
６ 野菜室、 ２７ 冷凍室、 ２８ 機械室ユニッ
ト、 ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 送り風路、 ３１ａ、
３１ｂ、３１ｃ 戻り風路、 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ
冷気吹出し口、 ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ 冷気吸込
み口、 ３４ａ、３４ｂ、３４ｃ ダンパー、 ３８
庫内送風機、 ５０ 冷却器、 ５１ 熱伝導板、 ５
２ 棒状金属、 ５３ 金属フィン、 ５９ 熱伝導
板、 ６０ 機械室送風機、 ６１ 高温伝導板、 ６
２ 放熱器、 ６３棒状金属、 ６４ 金属フィン、
６５ 蒸発皿、 ６９ 除霜水排水流路、７０ 送風
機、 ７１ 上り配管、 ７２ 下り配管、 ８０ ヒ
ータ、 ８１ａ、８１ｂ 結露センサ、 ８２ 金属薄
膜電極、 ８３ 耐湿性シート、 ８４ 不織布、 ８
５ 絶縁基板、 ８６ 接続端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２５Ｄ 21/14 Ｆ２５Ｄ 21/14 Ｖ (72)発明者 丸山 等 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA04 BA01 CA02 DA02 EA01 GA04 HA01 LA05 LA14 MA02 NA07 PA01 PA04 PA05 3L046 AA02 AA04 BA01 CA12 CA17 JA04 JA09 KA02 LA02 LA08 MA01 MA02 MA04 MA05 3L048 AA01 AA08 BA01 BB03 BC02 CA02 CB03 DA03 DB03 DB06 DB07 FA01 GA01 GA02 GA03 GA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆スターリングサイクルにより冷却を行
   なうスターリング冷凍機と、冷蔵庫本体の貯蔵室に連通
   した送り風路と戻り風路を有し、前記送り風路と前記戻
   り風路の途中に前記スターリング冷凍機からの冷熱を伝
   達する冷却器を配置し、前記貯蔵室を冷却することを特
   徴とする冷蔵庫。
2. 【請求項２】 貯蔵室の温度を検知するセンサーと送り
   風路の途中に風路内の空気流量を制御するダンパーを設
   け、前記貯蔵室の温度により前記ダンパーの開閉を制御
   することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 【請求項３】 冷却器は複数の棒状金属と複数の金属フ
   ィンで構成し、前記冷却器の温度の高い部分の前記金属
   フィンの間隔を、前記冷却器の温度の低い部分の前記金
   属フィンの間隔よりも小さくしたことを特徴とする請求
   項１乃至請求項２のいずれかに記載の冷蔵庫。
4. 【請求項４】冷却器の温度の高い部分に設定温度の高い
   前記貯蔵室の庫内空気が循環するように構成し、前記冷
   却器の温度の低い部分に設定温度の低い前記貯蔵室の庫
   内空気が循環するように構成したことを特徴とする請求
   項１乃至請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 【請求項５】冷却器に付着した霜を融解する除霜運転時
   には、前記スターリング冷凍機を停止させたことを特徴
   とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷蔵
   庫。
6. 【請求項６】設定温度の高い前記貯蔵室の庫内空気を冷
   却器に循環させ、前記冷却器付着した霜を融解すること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の
   冷蔵庫。
7. 【請求項７】 逆スターリングサイクルにより冷却を行
   なうスターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機か
   らの放熱を伝達する放熱器を有し、前記放熱器を複数の
   棒状金属と複数の金属フィンで構成したことを特徴とす
   る冷蔵庫。
8. 【請求項８】 逆スターリングサイクルにより冷却を行
   なうスターリング冷凍機と、庫内空気を冷却する冷却器
   に付着した霜が除霜されて発生する除霜水を貯留する蒸
   発皿を有し、前記蒸発皿を前記スターリング冷凍機の下
   流に設置したことを特徴とする冷蔵庫。
9. 【請求項９】 冷蔵庫本体開口部の結露を検出する結露
   センサと、前記結露センサの信号により冷蔵庫の運転制
   御を行なう制御装置を備え、前記結露センサの信号によ
   り結露防止運転を行なうことを特徴とする冷蔵庫。