JP2008180443A - Cooling storage - Google Patents

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Keiji Fujiwara
啓司 藤原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling storage capable of effectively reducing noise of a positive-displacement circulation pump disposed in a circulation circuit, in transmitting waste heat radiated by a refrigerating device to a prescribed part through the circulation circuit. <P>SOLUTION: This cooling storage 1 cools a storage compartment in a heat insulating housing 10 by a Stirling refrigerating machine 110. The waste heat radiated from the Stirling refrigerating machine 100 is transferred to a dew-proofing portion 16 of the heat insulating housing 10 by a high temperature-side second circulation circuit 150. The high temperature-side second circulation circuit 150 circulates a refrigerant by a circulation pump 157 as a positive-displacement pump. A suction-side gas-liquid separator 158 is disposed at a suction side of the circulation pump 157, and a discharge-side gas-liquid separator 159 is disposed at a discharge side. Long axes of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 are respectively inclined so that their upper parts are applied as inlet sides and lower parts are applied as outlet sides. The circulation pump 158, the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 are received in a sound insulation space 180. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は冷凍装置の冷却部で庫内を冷却するとともに、前記冷凍装置が放熱する廃熱を冷媒循環回路で所定箇所に伝達する冷却庫に関する。「冷却庫」とは、本明細書においては、食品その他の物品の温度を下げる装置全般を指す概念であり、「冷蔵庫」「冷凍庫」「冷凍冷蔵庫」「ショーケース」「自動販売機」といった商品としての名称を問わない。   The present invention relates to a cooler that cools the interior of a refrigerator with a cooling unit of a refrigerating apparatus and transmits waste heat radiated from the refrigerating apparatus to a predetermined place by a refrigerant circulation circuit. “Refrigerator” as used herein is a concept that generally refers to a device that lowers the temperature of food and other articles. Products such as “refrigerator” “freezer” “freezer refrigerator” “showcase” “vending machine” It doesn't matter the name.

冷却庫の冷凍サイクルには特定フロン(CFC:chlorofluorocarbon)や代替フロン(HCFC:hydrochlorofluorocarbon、HFC:hydrofluorocarbon)が冷媒として使用されている。これらの冷媒のうちCFCとHCFCは大気中に放出されると程度の差こそあれオゾン層の破壊につながるので、その生産及び使用は国際的な規制の対象となっている。また、オゾン層を破壊しないHFCにも地球温暖化を促進するという問題がある。   Specific chlorofluorocarbons (CFC: chlorofluorocarbon) and alternative chlorofluorocarbons (HCFC: hydrochlorofluorocarbon, HFC: hydrofluorocarbon) are used as refrigerants in the refrigeration cycle of the refrigerator. Among these refrigerants, CFCs and HCFCs are subject to international regulations for their production and use because they are, to some extent, lead to the destruction of the ozone layer. In addition, HFC that does not destroy the ozone layer also has a problem of promoting global warming.

そこで、冷媒としてオゾン破壊物質を使用しないスターリング冷凍機が脚光を浴びている。スターリング冷凍機ではヘリウム等の不活性ガスを作動媒体として使用し、外部動力によりピストンとディスプレーサを動作させて作動媒体の圧縮・膨張を繰り返し、高温ヘッドの温度を高めるとともに低温ヘッドの温度を下げる。そして高温ヘッドで周囲環境に放熱を行い、低温ヘッドで庫内から吸熱を行うものである。   Therefore, Stirling refrigerators that do not use ozone-depleting substances as a refrigerant are in the spotlight. In a Stirling refrigerator, an inert gas such as helium is used as a working medium, and a piston and a displacer are operated by external power to repeatedly compress and expand the working medium, thereby increasing the temperature of the high-temperature head and lowering the temperature of the low-temperature head. The high-temperature head radiates heat to the surrounding environment, and the low-temperature head radiates heat from the interior.

スターリング冷凍機で放熱と吸熱を行うにあたっては、気液相変化を伴う冷媒(熱輸送媒体)を用いることが多い。すなわち高温ヘッドには高温側蒸発器を取付け、その中の冷媒を温熱で蒸発させる。蒸発した冷媒は高温側凝縮器に送られ、そこで放熱して液化し、高温側蒸発器に戻る。低温ヘッドには低温側凝縮器を取付け、その中の冷媒を冷熱で凝縮させる。凝縮した冷媒は低温側蒸発器に送られ、そこで吸熱して気化し、低温側凝縮器に戻る。   When performing heat dissipation and heat absorption with a Stirling refrigerator, a refrigerant (heat transport medium) accompanied by a gas-liquid phase change is often used. That is, a high temperature side evaporator is attached to the high temperature head, and the refrigerant in the high temperature head is evaporated by the heat. The evaporated refrigerant is sent to the high temperature side condenser, where it dissipates heat and liquefies, and returns to the high temperature side evaporator. A low-temperature side condenser is attached to the low-temperature head, and the refrigerant therein is condensed with cold heat. The condensed refrigerant is sent to the low temperature side evaporator, where it absorbs heat and vaporizes, and returns to the low temperature side condenser.

上記のように冷媒を循環させてスターリング冷凍機の温熱と冷熱を伝達する冷却庫の例を特許文献1に見ることができる。特許文献1には高温ヘッドの温熱を液状冷媒で回収し、その冷媒を冷却室の開口部など結露防止の必要な箇所(防露部)に張り巡らした防露配管に流して、防露部の温度が結露点以下に下がらないようにした構成が開示されている。   The example of the refrigerator which circulates a refrigerant | coolant as mentioned above and transmits the heat and cold of a Stirling refrigerator can be seen in patent document 1. FIG. In Patent Document 1, the heat of the high-temperature head is recovered with a liquid refrigerant, and the refrigerant flows through a dew-proof pipe stretched around a location (dew-proof portion) where condensation is necessary, such as an opening of a cooling chamber. A configuration is disclosed in which the temperature does not drop below the dew point.

防露配管は冷却庫の断熱筐体の開口部の周囲や断熱筐体内の仕切り部を複雑に経由しており、細く、屈曲箇所が多く、高低差が大きいという、液状冷媒の流れを阻害する要因が揃っている。従って防露配管に冷媒を循環させる循環ポンプとしては、シリンダ方式やダイヤフラム方式など、駆動圧力の高い容積型ポンプが好適する。   Condensation prevention piping passes through the surroundings of the opening of the heat insulation housing of the refrigerator and the partition in the heat insulation housing in a complicated manner, and it obstructs the flow of liquid refrigerant, which is thin, has many bent parts, and has a large height difference. Factors are complete. Accordingly, a positive displacement pump with a high driving pressure, such as a cylinder system or a diaphragm system, is suitable as a circulation pump for circulating the refrigerant through the dew-proof pipe.

容積型ポンプの例を特許文献2、3に見ることができる。特許文献2に記載されているのはシリンダブロック内のローリングピストンをクランクピンで偏心回転させるタイプのものである。特許文献3に記載されているのは圧電振動子ポンプである。
特開2006−214709号公報 特許第3739808号公報 実開昭62−45385号公報
Examples of positive displacement pumps can be found in US Pat. Patent Document 2 describes a type in which a rolling piston in a cylinder block is eccentrically rotated by a crank pin. Patent Document 3 describes a piezoelectric vibrator pump.
JP 2006-214709 A Japanese Patent No. 3739808 Japanese Utility Model Publication No. 62-45385

容積型ポンプは内部空間の容積を変化させる駆動体と逆止弁の組み合わせで流体を送り出すものであり、流体が液体である場合、管内の圧力に脈動が生じることが避けられない。圧力の脈動は配管系を振動させ、騒音を生じさせる。   The positive displacement pump pumps out fluid by a combination of a driving body that changes the volume of the internal space and a check valve. When the fluid is liquid, it is inevitable that pulsation occurs in the pressure in the pipe. Pressure pulsation causes the piping system to vibrate and generates noise.

また特許文献2の容積型ポンプのように気液系冷媒を用いるものでは、冷媒の気化と液化が平衡状態にあり、局所的な圧力差でキャビテーションによる騒音・振動が発生しやすい。   Further, in the case of using a gas-liquid refrigerant like the positive displacement pump of Patent Document 2, vaporization and liquefaction of the refrigerant are in an equilibrium state, and noise and vibration due to cavitation are likely to occur due to a local pressure difference.

圧力の脈動やキャビテーションの問題を軽減するため、特許文献1−3では様々な工夫がこらされている。   In order to reduce the problem of pressure pulsation and cavitation, Patent Documents 1-3 have various ideas.

特許文献1では、三次冷媒が循環する三次冷媒回路を、高温側蒸発器に接続された二次冷媒循環回路から独立した循環回路として構成し、液系の三次冷媒を強制循環させるポンプにキャビテーションが発生するのを抑制できるようにしている。   In Patent Document 1, the tertiary refrigerant circuit in which the tertiary refrigerant circulates is configured as a circulation circuit independent of the secondary refrigerant circulation circuit connected to the high-temperature side evaporator, and cavitation is generated in the pump that forcibly circulates the liquid tertiary refrigerant. It is possible to suppress the occurrence.

特許文献2では、容積型ポンプの吐出側に脈動緩和容器を設けている。   In Patent Document 2, a pulsation mitigating container is provided on the discharge side of the positive displacement pump.

特許文献3では、圧電振動子ポンプの吐出側に、空気を溜めておける貯溜タンクを設けている。   In Patent Document 3, a storage tank for storing air is provided on the discharge side of the piezoelectric vibrator pump.

しかしながら、特許文献1−3に記載された構成は、圧力の脈動やキャビテーションによる騒音が外部に聞こえないようにするという点で、十分に手段が尽くされているとは言い難い。   However, it is difficult to say that the configuration described in Patent Documents 1-3 is sufficiently exhausted in terms of preventing noise caused by pressure pulsation and cavitation from being heard outside.

特許文献1の構成は、キャビテーションの発生を抑制できるものではあるが、圧力の脈動を緩和することに関し格別の配慮はなされていない。   Although the configuration of Patent Literature 1 can suppress the occurrence of cavitation, no special consideration has been given to alleviating pressure pulsation.

特許文献2、3の構成では、ポンプ吐出口の直近に設けた脈動緩和容器あるいは貯溜タンクにより、吐出側に関しては圧力の脈動を緩和できる。しかしながらポンプの吸込側の圧力の脈動まで十分に緩和できるとは言い難い。   In the configurations of Patent Documents 2 and 3, pressure pulsation can be reduced on the discharge side by a pulsation reducing container or a storage tank provided in the immediate vicinity of the pump discharge port. However, it cannot be said that the pressure pulsation on the suction side of the pump can be sufficiently relaxed.

特許文献3の第2図のように、気体を隔膜(風船)で封じ込めた体積可変空間を設ける構成もあるが、その場合、隔膜の固有振動数をポンプ駆動周波数以下にしてさらに容積型ポンプの容積可変量を吸収する変位が必要であること、また長期にわたり使用しても冷媒を通さない素材を隔膜とする必要があることなど、満たさねばならない条件が多く、脈動緩和の最適条件を見いだすのが難しい。   As shown in FIG. 2 of Patent Document 3, there is a configuration in which a volume variable space in which gas is enclosed by a diaphragm (balloon) is provided. In that case, the natural frequency of the diaphragm is set to be equal to or lower than the pump driving frequency, and further, There are many conditions that must be satisfied, such as the need for displacement that absorbs the variable volume, and the need to use a material that does not allow the refrigerant to pass through for a long period of time. Is difficult.

また特許文献2の構成では、脈動緩和容器の外周にシーズヒータを巻回し、容器内の液冷媒を蒸発させてガス冷媒とする。容器を包囲する筐体には空気口が設けられ、外気温が高いときは容器の周囲に外気を取り入れてシーズヒータの消費電力を減らすようになっているが、この構成は遮音性を低下させる。却って空気口を通じ騒音を外部にまき散らすことになりかねない。   Moreover, in the structure of patent document 2, a sheathed heater is wound around the outer periphery of a pulsation relaxation container, and the liquid refrigerant in a container is evaporated and it is set as a gas refrigerant. The enclosure that surrounds the container is provided with an air opening, and when the outside air temperature is high, outside air is taken in around the container to reduce the power consumption of the sheathed heater, but this configuration reduces the sound insulation. . On the other hand, noise may be scattered outside through the air vent.

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、冷凍装置が放熱する廃熱を循環回路で所定箇所に伝達するにあたり、循環回路に設置された容積型循環ポンプの騒音を効果的に抑制できる冷却庫を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in transmitting waste heat radiated from the refrigeration apparatus to a predetermined location in the circulation circuit, it is possible to effectively suppress noise of the positive displacement circulation pump installed in the circulation circuit. The purpose is to provide a refrigerator.

(1)上記目的を達成するために本発明は、冷凍装置の冷却部で庫内を冷却するとともに、前記冷凍装置が放熱する廃熱を循環回路で所定箇所に伝達する冷却庫において、前記循環回路は容積型循環ポンプで冷媒を循環させるものであり、前記循環ポンプの吸込側には吸込側気液分離器、吐出側には吐出側気液分離器が設けられていることを特徴としている。   (1) In order to achieve the above object, the present invention cools the inside of the warehouse with the cooling unit of the refrigeration apparatus, and transmits the waste heat radiated by the refrigeration apparatus to a predetermined place with a circulation circuit. The circuit circulates the refrigerant with a positive displacement pump, and is characterized in that a suction side gas-liquid separator is provided on the suction side of the circulation pump, and a discharge side gas-liquid separator is provided on the discharge side. .

この構成によると、容積型循環ポンプの吸込側と出口側のそれぞれに気液分離器を設けたことにより、気液分離器内に貯留された気体で、循環ポンプの吸込側配管についても吐出側配管についても、圧力の脈動を緩和することができる。   According to this configuration, by providing the gas-liquid separator on each of the suction side and the outlet side of the positive displacement circulation pump, the gas stored in the gas-liquid separator can be used for the suction-side piping of the circulation pump. Also for the piping, pressure pulsation can be reduced.

循環回路の内圧を、循環ポンプの位置で大気圧以上となるように調整しておけば、循環ポンプの駆動によるキャビテーションを抑制することができる。   If the internal pressure of the circulation circuit is adjusted to be equal to or higher than the atmospheric pressure at the position of the circulation pump, cavitation due to the drive of the circulation pump can be suppressed.

気液分離器を設けることにより脈動が解消され、断続的な送液が円滑になることから循環ポンプの流量を増加させることができ、しかも気液分離器を脈動緩和容器に利用するにあたっては、隔膜を設ける必要がない。   By providing a gas-liquid separator, pulsation is eliminated, and intermittent liquid feeding becomes smooth, so that the flow rate of the circulation pump can be increased, and when using the gas-liquid separator for a pulsation mitigation container, There is no need to provide a diaphragm.

(2)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記吸込側気液分離器及び吐出側気液分離器は、それぞれ、器体の長軸を傾斜させて上方を入口側、下方を出口側としたものであることを特徴としている。   (2) Further, according to the present invention, in the refrigerator configured as described above, the suction-side gas-liquid separator and the discharge-side gas-liquid separator are each inclined with the major axis of the container inclined upward, the upper side being the inlet side, and the lower side being the outlet It is characterized by being on the side.

気液分離器はある程度の容積と長さを要する構造体であるため、器体の長軸を垂直にして配置すると、その配置空間が冷却庫の収納空間の方に食い込むことになり、両空間を隔てるために必要な断熱層の量も増える。この構成のように気液分離器の器体の長軸を傾斜させて配置することとすれば、冷却庫の収納空間に食い込まないような配置空間の設計が容易になる。そして、器体を傾斜させたことにより流路断面積を大きく、水面を広くとることができるので、循環回路の主たる配管部分に比べて流速を落とし、気液分離を十分に行うことができる。   Since a gas-liquid separator is a structure that requires a certain amount of volume and length, if the major axis of the container is arranged vertically, the arrangement space will bite into the storage space of the refrigerator, and both spaces The amount of heat insulation layer necessary to separate the gaps also increases. If the major axis of the gas-liquid separator is inclined as in this configuration, it is easy to design an arrangement space that does not bite into the storage space of the refrigerator. And by tilting the vessel body, the cross-sectional area of the flow path can be increased and the water surface can be widened, so that the flow rate can be reduced compared to the main piping portion of the circulation circuit, and gas-liquid separation can be sufficiently performed.

(3)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記両気液分離器の気体貯留空間に窒素ガスが充填されていることを特徴としている。   (3) Moreover, this invention is characterized by the nitrogen storage gas being filled with the gas storage space of the said gas-liquid separator in the refrigerator of the said structure.

窒素ガスは安全且つ安価である上、不活性なので循環回路の配管や循環ポンプを侵食しない。また、水系冷媒に溶けやすいガスであると、高圧となる循環ポンプの吐出側で冷媒に溶け込み、低圧となる循環ポンプの吸込側で冷媒から抜け出すという傾向が顕著となり、気泡の消滅と発生が騒音をもたらすが、窒素ガスは水系冷媒に溶けにくいのでその懸念はない。   Nitrogen gas is safe and inexpensive, and is inert, so it does not corrode the circulation circuit piping or circulation pump. In addition, if the gas is easily dissolved in the water-based refrigerant, the tendency to dissolve in the refrigerant on the discharge side of the high-pressure circulation pump and to escape from the refrigerant on the suction side of the low-pressure circulation pump becomes significant, and the disappearance and generation of bubbles is noisy. However, since nitrogen gas is difficult to dissolve in water-based refrigerant, there is no concern for it.

(4)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記吸込側気液分離器の気体貯留可能容積を、
(封入時のガス体積)×{大気圧÷(大気圧−循環ポンプが循環回路内に発生させる差圧)}
で表される式の値より小とすることを特徴としている。
(4) Moreover, in the refrigerator having the above-described configuration, the present invention provides a gas storage capacity of the suction side gas-liquid separator,
(Gas volume at the time of sealing) × {Atmospheric pressure ÷ (Atmospheric pressure−Differential pressure generated in the circulation circuit by the circulation pump)}
It is characterized by being smaller than the value of the expression represented by.

循環ポンプを運転すると、循環ポンプが循環回路内に発生させる差圧により、吐出側気液分離器は加圧され、内部の気体は圧縮されて体積が減少する。反対に吸込側気液分離器は減圧され、内部の気体は膨張して体積が増大する。また、吐出側気液分離器から吸込側気液分離器へ封入ガスが移行する現象が発生する。これは、高圧となる吐出側気液分離器でガスが冷媒に溶け込み、低圧となる吸込側気液分離器でガスが冷媒から抜け出すためである。循環ポンプの運転が長期にわたると、循環回路内に封入したガスの大部分が吸込側気液分離器に移行する。吸込側気液分離器の気体貯留可能容積が大きすぎると、吐出側気液分離器のガスが奪われ尽くされてしまい、吐出側気液分離器は圧力の脈動を緩和する能力を喪失する。従って吸込側気液分離器の気体貯留可能容積は、ポンプ差圧による封入ガスの膨張を加味した上で、初期状態の全封入ガスの体積から計算しなければならない。吸込側気液分離器の気体貯留可能容積を上記式の値より小とすることにより、条件が満たされることになる。   When the circulation pump is operated, the discharge-side gas-liquid separator is pressurized by the differential pressure generated in the circulation circuit by the circulation pump, and the internal gas is compressed to reduce the volume. On the contrary, the suction side gas-liquid separator is depressurized, and the gas inside expands to increase the volume. In addition, a phenomenon occurs in which the sealed gas is transferred from the discharge side gas-liquid separator to the suction side gas-liquid separator. This is because the gas is dissolved in the refrigerant in the discharge-side gas-liquid separator that is at a high pressure, and the gas escapes from the refrigerant in the suction-side gas-liquid separator that is at a low pressure. If the circulation pump is operated for a long time, most of the gas sealed in the circulation circuit is transferred to the suction side gas-liquid separator. If the gas storage capacity of the suction-side gas-liquid separator is too large, the gas in the discharge-side gas-liquid separator is exhausted, and the discharge-side gas-liquid separator loses the ability to relieve pressure pulsation. Therefore, the gas storage capacity of the suction-side gas-liquid separator must be calculated from the volume of all the enclosed gas in the initial state, taking into account the expansion of the enclosed gas due to the pump differential pressure. The condition is satisfied by making the gas storage capacity of the suction side gas-liquid separator smaller than the value of the above formula.

循環ポンプ運転時の吸込側気液分離器内の液位は、最終的には、気液分離境界の近辺、言い換えれば吸込側気液分離器の出口上端の高さの近辺で安定する。この状態だと、吸込側気液分離器内のガスが出口から流れ出す、すなわちオーバーフローする可能性があるが、オーバーフローする量は少量であり、一時的に循環ポンプが気泡を吸うものの、気泡は直ちに吐出され、吐出側気液分離器にトラップされる。このため、循環システムは即座に安定する。   The liquid level in the suction-side gas-liquid separator during the circulation pump operation is finally stabilized in the vicinity of the gas-liquid separation boundary, in other words, in the vicinity of the height of the outlet upper end of the suction-side gas-liquid separator. In this state, there is a possibility that the gas in the suction side gas-liquid separator flows out from the outlet, that is, overflows, but the amount of overflow is small and the circulation pump temporarily sucks the bubbles, but the bubbles immediately It is discharged and trapped in the discharge side gas-liquid separator. For this reason, the circulation system is immediately stabilized.

(5)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記吸込側気液分離器の内部ガスと前記吐出側気液分離器の内部ガスの合計体積が、前記循環回路内冷媒の全凍結時の体積膨張分を上回ることを特徴としている。   (5) Further, in the refrigerator having the above-described configuration, the present invention provides a total volume of the internal gas of the suction-side gas-liquid separator and the internal gas of the discharge-side gas-liquid separator when the refrigerant in the circulation circuit is completely frozen. It is characterized by exceeding the volume expansion of.

この構成によると、寒冷な気候に見舞われて循環回路の冷媒が全て凍結したとしても、その体積膨張分は吸込側気液分離器の内部ガスと吐出側気液分離器の内部ガスの圧縮によって吸収されるから、配管の破裂を回避できる。   According to this configuration, even if the refrigerant in the circulation circuit is frozen due to a cold climate, the volume expansion is due to compression of the internal gas of the suction side gas-liquid separator and the internal gas of the discharge side gas-liquid separator. Since it is absorbed, pipe rupture can be avoided.

(6)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記循環回路にガスを封入するチャージ部が、前記循環ポンプから前記吐出側気液分離器までの区間に設けられていることを特徴としている。   (6) Further, the present invention is characterized in that, in the refrigerator having the above-described configuration, a charging unit that encloses gas in the circulation circuit is provided in a section from the circulation pump to the discharge-side gas-liquid separator. Yes.

循環ポンプの吸込側に吸込側気液分離器、吐出側に吐出側気液分離器を設けた構成では、両気液分離器にガスを貯留する必要がある。この構成のように循環ポンプから吐出側気液分離器までの区間にチャージ部を設けておけば、循環ポンプを運転しつつガスをチャージすると、ガスはまず吐出側気液分離器の気体貯留空間を満たして行く。吐出側気液分離器の気体貯留空間を満たしたガスはオーバーフローして経路を一巡し吸込側気液分離器に流れ、そこでトラップされる。チャージするガス量が適切であれば、ガスが吸込側気液分離器からオーバーフローすることはない。   In the configuration in which the suction side gas-liquid separator is provided on the suction side of the circulation pump and the discharge side gas-liquid separator is provided on the discharge side, it is necessary to store gas in both gas-liquid separators. If a charging unit is provided in the section from the circulation pump to the discharge side gas-liquid separator as in this configuration, when the gas is charged while the circulation pump is operated, the gas is first stored in the gas storage space of the discharge side gas-liquid separator. Go meet. The gas filling the gas storage space of the discharge side gas-liquid separator overflows, goes through the path, flows to the suction side gas-liquid separator, and is trapped there. If the amount of gas to be charged is appropriate, the gas will not overflow from the suction side gas-liquid separator.

吐出側気液分離器からも吸込側気液分離器からもオーバーフローが生じるような量のガスを封入すると、気液分離器以外の配管にまでガスが溢れてしまう。例えば余剰ガス量が20ミリリットルで、配管の内径が5mmの場合を想定すると、配管の約1mの部分をガスが満たし、その区間の冷媒は排除されることになる。自吸能力の低い循環ポンプであると、簡単に送液不能の状態に陥ってしまう。チャージ部の位置を上記のように設定し、ガス量を適切に設定すれば、このような事態を招かないので、自吸能力の低い循環ポンプであっても採用可能となる。   If an amount of gas that causes overflow from both the discharge-side gas-liquid separator and the suction-side gas-liquid separator is filled, the gas overflows to pipes other than the gas-liquid separator. For example, assuming that the surplus gas amount is 20 ml and the inner diameter of the pipe is 5 mm, the gas fills a portion of about 1 m of the pipe, and the refrigerant in that section is excluded. If the circulation pump has a low self-priming capacity, it will easily fall into a state where it cannot be fed. If the position of the charging unit is set as described above and the gas amount is set appropriately, such a situation does not occur, and therefore a circulation pump having a low self-priming capability can be employed.

(7)また本発明は、上記構成の冷却庫において、冷媒中の異物を捕集するフィルタが前記吸込側気液分離器内に設けられていることを特徴としている。   (7) Moreover, the present invention is characterized in that, in the refrigerator having the above-described configuration, a filter for collecting foreign matter in the refrigerant is provided in the suction-side gas-liquid separator.

循環回路には、製造段階で入り込んでいた塵や材料切断粉末の他、時間の経過と共に配管内壁に発生した酸化スケールや、純度の低い不凍液を冷媒に混入した場合に析出する不純物や添加物など、様々な固形異物が存在する。これらの異物が容積型循環ポンプに吸い込まれると、弁に異物が挟まって送液能力が低下する。これを防ぐには、循環ポンプの吸込側にできるだけ近い箇所にフィルタを設けるのがよい。吸込側気液分離器は丁度この条件を満たす。また気液分離器は通常の配管部分より内径が大きいため、濾過面積の大きいフィルタを設置することができ、流路抵抗をそれほど増大させなくて済む。   In addition to dust and material cutting powder that entered the manufacturing circuit, the circulating circuit includes oxide scales that have formed on the inner wall of the pipe over time, impurities and additives that precipitate when low-purity antifreeze is mixed in the refrigerant, etc. There are various solid foreign substances. When these foreign substances are sucked into the positive displacement circulation pump, the foreign substances are caught in the valve and the liquid feeding capacity is lowered. In order to prevent this, it is preferable to provide a filter at a position as close as possible to the suction side of the circulation pump. The suction side gas-liquid separator just satisfies this condition. Further, since the gas-liquid separator has an inner diameter larger than that of a normal pipe portion, a filter having a large filtration area can be installed, and the flow path resistance does not need to be increased so much.

(8)また本発明は、上記構成の冷却庫において、前記循環ポンプ、前記吸込側気液分離器、及び前記吐出側気液分離器を収容する遮音空間を形成したことを特徴としている。   (8) Moreover, the present invention is characterized in that in the cooler configured as described above, a sound insulation space is formed to accommodate the circulation pump, the suction side gas-liquid separator, and the discharge side gas-liquid separator.

この構成によると、振動とそれに伴う騒音を発生する要素を遮音空間に収容したので、冷却庫の静音化を実現することができる。   According to this configuration, since the element that generates vibration and accompanying noise is accommodated in the sound insulation space, it is possible to realize noise reduction of the refrigerator.

本発明によると、容積型循環ポンプの吸込側と出口側のそれぞれに気液分離器を設けたことにより、気液分離器内に貯留された気体で、循環ポンプの吸込側配管についても吐出側配管についても、圧力の脈動を緩和し、騒音を低減することができる。   According to the present invention, by providing a gas-liquid separator on each of the suction side and the outlet side of the positive displacement circulation pump, the gas stored in the gas-liquid separator can be used for the suction-side piping of the circulation pump. As for piping, pressure pulsation can be reduced and noise can be reduced.

以下本発明の実施形態を図1−14に基づき説明する。図1は冷却庫の正面図、図2は断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図、図3は冷却庫の垂直断面図、図4は異なる部位における冷却庫の垂直断面図、図5は冷気通路の構成説明図、図6は図4のA−A線に沿って切断した冷却庫の水平断面図、図7は垂直方向仕切り部の拡大水平断面図、図8は冷却庫に搭載される冷却装置の概略構成図、図9は冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図、図10は支持部材に支持されたスターリング冷凍機の上面図、図11は支持部材の上面図、図12は冷却装置の概略斜視図、図13は循環ポンプと気液分離器の構造を示す断面図、図14は冷気の流れを示すブロック構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view of the refrigerator, FIG. 2 is a front view of the refrigerator with the heat insulating door removed, FIG. 3 is a vertical sectional view of the refrigerator, FIG. 4 is a vertical sectional view of the refrigerator at different locations, FIG. Is an explanatory diagram of the structure of the cold air passage, FIG. 6 is a horizontal sectional view of the refrigerator cut along the line AA in FIG. 4, FIG. 7 is an enlarged horizontal sectional view of the vertical partition, and FIG. FIG. 9 is a partial vertical cross-sectional view of the Stirling refrigerator mounting portion of the refrigerator, FIG. 10 is a top view of the Stirling refrigerator supported by the support member, and FIG. 11 is a top view of the support member. 12 is a schematic perspective view of the cooling device, FIG. 13 is a sectional view showing the structure of the circulation pump and the gas-liquid separator, and FIG. 14 is a block diagram showing the flow of the cold air.

冷却庫1は断熱筐体10を備える。断熱筐体10は、板金製アウターハウジングの内部に合成樹脂製インナーハウジングを挿入し、アウターハウジングとインナーハウジングの間の隙間に断熱材を挿入、あるいはその隙間で合成樹脂を発泡させて断熱層を形成したものである。このような断熱筐体の製作手法は周知であり、本発明の要点ではないことから、立ち入った説明はしない。   The refrigerator 1 includes a heat insulating housing 10. The heat insulating housing 10 has a heat insulating layer formed by inserting a synthetic resin inner housing into a sheet metal outer housing and inserting a heat insulating material into a gap between the outer housing and the inner housing or foaming synthetic resin in the gap. Formed. Since the manufacturing method of such a heat insulation housing | casing is well-known and is not the main point of this invention, the detailed description is not carried out.

断熱筐体10の内部は収納室となる。本明細書において「収納室」とは、冷蔵温度帯(0℃〜10℃)の区画、それよりもやや低い(マイナス3℃程度まで)温度帯である、「氷温」「チルド」「パーシャル」などの呼称が用いられる温度帯の区画、冷凍温度帯(マイナス十数度以下)の区画、高温帯(例えば50℃〜80℃)の区画、冷蔵温度帯を除く、高温帯と冷凍温度帯の中間の温度帯の区画など、食品(調味料を含む)、薬品、化粧品などの貯蔵用に用いられる空間の総称である。   The inside of the heat insulation housing 10 becomes a storage chamber. In this specification, “storage room” means a compartment in a refrigerated temperature zone (0 ° C. to 10 ° C.), a temperature zone slightly lower (up to minus 3 ° C.), “ice temperature”, “chill”, “partial” "High temperature zone and refrigeration temperature zone, excluding temperature zone where names such as", refrigeration temperature zone (minus tens of degrees or less), high temperature zone (for example, 50 to 80 ° C), refrigeration temperature zone It is a general term for spaces used for storage of food (including seasonings), medicines, cosmetics, etc., such as compartments in the middle temperature range.

収納室は前面に食品出し入れ用の開口部を有し、この開口部を断熱扉で閉ざす。図2に見られるように、収納室は水平方向仕切り部11により上下に二分割される。水平方向仕切り部11の上下の空間は垂直方向仕切り部12、13により左右に区画部される。なお本明細書では断熱筐体10の前面に正対した観察者の左側を断熱筐体10の左側、観察者の右側を断熱筐体10の右側と定義する。水平方向仕切り部11より下で、垂直方向仕切り部13の左側の空間は、水平方向仕切り部14によりさらに上下に二分割されている。   The storage chamber has an opening for taking in and out food on the front surface, and the opening is closed with a heat insulating door. As can be seen in FIG. 2, the storage chamber is divided into two parts by a horizontal partition 11. The space above and below the horizontal partition 11 is divided into left and right by the vertical partitions 12 and 13. In this specification, the left side of the observer facing the front surface of the heat insulating housing 10 is defined as the left side of the heat insulating housing 10, and the right side of the observer is defined as the right side of the heat insulating housing 10. Below the horizontal partition 11, the space on the left side of the vertical partition 13 is further divided into two parts by the horizontal partition 14.

水平方向仕切り部11の上、垂直方向仕切り部12の左の空間は第1区画部15となる。水平方向仕切り部11の上、垂直方向仕切り部12の右の空間は第2区画部16となる。水平方向仕切り部14の下、垂直方向仕切り部13の左の空間は第3区画部17となる。水平方向仕切り部11の下、垂直方向仕切り部13の右の空間は第4区画部18となる。第1区画部15と第2区画部16は冷蔵室として用いられる。第3区画部17と第4区画部18は冷凍室として用いられる。水平方向仕切り部11、14の間で、垂直方向仕切り部13の左の空間は、冷蔵室としても冷凍室としても使用可能な温度切替区画部19となる。第2区画部16及び第4区画部18の方が、第1区画部15、第3区画部17、及び温度切替区画部19よりも左右方向の幅が広い。   A space on the horizontal partition 11 and to the left of the vertical partition 12 is a first partition 15. A space on the horizontal partition 11 and to the right of the vertical partition 12 is a second partition 16. A space below the horizontal partition 14 and to the left of the vertical partition 13 is a third partition 17. A space below the horizontal partition 11 and to the right of the vertical partition 13 is a fourth partition 18. The 1st division part 15 and the 2nd division part 16 are used as a refrigerator compartment. The 3rd division part 17 and the 4th division part 18 are used as a freezer compartment. Between the horizontal partitioning parts 11 and 14, the space on the left of the vertical partitioning part 13 serves as a temperature switching partition part 19 that can be used as a refrigerator compartment or a freezer compartment. The second partition part 16 and the fourth partition part 18 are wider in the left-right direction than the first partition part 15, the third partition part 17, and the temperature switching partition part 19.

第1区画部15の前面開口部には断熱扉20(図1参照)が設けられ、第2区画部16の前面開口部には断熱扉21が設けられ、第3区画部17の前面開口部には断熱扉22が設けられ、第4区画部18の前面開口部には断熱扉23が設けられ、温度切替区画部19の前面開口部には断熱扉24が設けられる。断熱扉20、22、24は向かって左側に設けられたヒンジ部を中心として回動し、断熱扉21、23は向かって右側に設けられたヒンジ部を中心として回動する。断熱扉20の下部には収納室内の各部の温度を設定する操作部25が設けられている。   A heat insulating door 20 (see FIG. 1) is provided at the front opening of the first partition 15, a heat insulating door 21 is provided at the front opening of the second partition 16, and a front opening of the third partition 17. Is provided with a heat insulating door 22, a heat insulating door 23 is provided at the front opening of the fourth compartment 18, and a heat insulating door 24 is provided at the front opening of the temperature switching compartment 19. The heat insulating doors 20, 22 and 24 rotate around a hinge portion provided on the left side, and the heat insulating doors 21 and 23 rotate around a hinge portion provided on the right side. An operation unit 25 for setting the temperature of each part in the storage room is provided below the heat insulating door 20.

第1区画部15は3段の棚30により上下方向に仕切られる。最下段の棚30の下には引き出し式のケース31が配置される。   The first partition 15 is partitioned in the vertical direction by a three-stage shelf 30. A drawer-type case 31 is disposed under the lowest shelf 30.

第2区画部16も3段の棚32により上下方向に仕切られる。最下段の棚32aはその上の2段よりも奥行き寸法が大きく、その下には上下二段に重なる引き出し式のケース33、34が配置される。下方のケース34の上面開口部に対しては仕切カバー35(図3参照)が設けられている。最下段の棚32aと仕切カバー35の間の空間は隔離区画部16aを構成し、仕切カバー35の下の空間は隔離区画部16bを構成する。断熱扉21の内面にはボトル類や飲料の紙パックなどを収納するラック36が取り付けられている。   The second partition 16 is also partitioned in the vertical direction by the three-stage shelf 32. The lowermost shelf 32a has a depth dimension larger than the upper two steps, and underneath the drawer-type cases 33 and 34 are arranged in two upper and lower steps. A partition cover 35 (see FIG. 3) is provided for the upper surface opening of the lower case 34. The space between the lowermost shelf 32a and the partition cover 35 constitutes an isolation partition part 16a, and the space under the partition cover 35 constitutes an isolation partition part 16b. On the inner surface of the heat insulating door 21, a rack 36 for storing bottles, paper packs for beverages and the like is attached.

第1区画部15及び第2区画部16に対してはそれぞれ照明が設けられる。第1区画部15用の照明はその天井部に配置されたダウンライト37(図4参照)であり、第2区画部16用の照明は奥の壁の上部に配置された照明パネル38(図3参照)である。ダウンライト37と照明パネル38はいずれもLEDを光源とする。   Illumination is provided for each of the first partition 15 and the second partition 16. The illumination for the first partition 15 is a downlight 37 (see FIG. 4) disposed on the ceiling, and the illumination for the second partition 16 is an illumination panel 38 (see FIG. 4) disposed on the upper part of the back wall. 3). Both the downlight 37 and the illumination panel 38 use LEDs as light sources.

第3区画部17には計2個のケース40a、40bが、第4区画部18には計3個のケース41a、41b、41cが、それぞれ上下に重なる形で挿入されている。ケース40a、40bは両側縁部によって第3区画部17の内面に、ケース41a、41b、41cは両側縁部によって第4区画部18の内面に、それぞれ支持されており、いずれも前方にスライドさせて引き出すことができる。温度切替区画部19にはケース42が挿入されている。   A total of two cases 40a and 40b are inserted into the third partition part 17, and a total of three cases 41a, 41b and 41c are inserted into the fourth partition part 18 so as to overlap each other. The cases 40a and 40b are supported on the inner surface of the third partition 17 by the side edges, and the cases 41a, 41b and 41c are supported on the inner surface of the fourth partition 18 by the side edges, both of which are slid forward. Can be pulled out. A case 42 is inserted in the temperature switching section 19.

第4区画部18の天井部には製氷ユニット43が配置される(図3、5参照)。製氷ユニット43で製造した氷はケース41aの中の氷容器44(図2参照)に受けられる。製氷ユニット43に水を供給する給水タンク45は隔離区画部16bの中、ケース34の右側に設置される。   An ice making unit 43 is disposed on the ceiling of the fourth partition 18 (see FIGS. 3 and 5). Ice produced by the ice making unit 43 is received by an ice container 44 (see FIG. 2) in the case 41a. A water supply tank 45 for supplying water to the ice making unit 43 is installed on the right side of the case 34 in the isolation section 16b.

第3区画部17及び第4区画部18は必要に応じて分割し、製氷に特化した独立区分を設置したり、急速冷凍から解凍まで、求められる様々な温度設定に適合した独立区分を設置したりすることが可能である。   The 3rd partition part 17 and the 4th partition part 18 are divided as needed, and install an independent section specialized for ice making, or install an independent section suitable for various required temperature settings from quick freezing to thawing. It is possible to do.

収納室は図8の冷却装置100によって冷却される。冷却装置100の中心的存在がスターリング冷凍機110である。スターリング冷凍機110は逆スターリングサイクルにより温熱と冷熱を発生するものであり、温熱は廃熱として主として高温ヘッド111から取り出され、冷熱は低温ヘッド112から取り出される。   The storage chamber is cooled by the cooling device 100 of FIG. The central existence of the cooling device 100 is the Stirling refrigerator 110. The Stirling refrigerator 110 generates heat and cold by a reverse Stirling cycle. The heat is mainly taken out from the high temperature head 111 as waste heat, and the cold is taken out from the low temperature head 112.

スターリング冷凍機110は、内部にはディスプレーサ、ピストン、ピストンを駆動するリニアモータなどの構成要素が配置され、外部形状は軸線を備えた回転体形状となっている。このスターリング冷凍機110を、高温ヘッド111が上、低温ヘッド112が下となるように、軸線を垂直に立てた状態で配置する。前記リニアモータを内蔵する動力部113は高温ヘッド111のさらに上に位置する。   The Stirling refrigerator 110 includes components such as a displacer, a piston, and a linear motor that drives the piston, and the external shape is a rotating body having an axis. The Stirling refrigerator 110 is arranged with the axis line upright so that the high temperature head 111 is on the top and the low temperature head 112 is on the bottom. The power unit 113 containing the linear motor is located above the high temperature head 111.

高温ヘッド111から温熱を取り出して放熱するのは高温側第1循環回路120である。高温側第1循環回路120には二次冷媒として水(水溶液を含む)あるいは炭化水素系の冷媒が封入されている。「二次冷媒」とは、スターリング冷凍機110の内部の作動媒体を「一次冷媒」、スターリング冷凍機110の外部で熱輸送に用いられる作動媒体を「二次冷媒」と定義することによる。ちなみに後述の「三次冷媒」は、二次冷媒との間で熱交換を行う冷媒の意である。   The high temperature side first circulation circuit 120 takes out the heat from the high temperature head 111 and dissipates it. In the high temperature side first circulation circuit 120, water (including an aqueous solution) or a hydrocarbon-based refrigerant is sealed as a secondary refrigerant. The “secondary refrigerant” is defined by defining the working medium inside the Stirling refrigerator 110 as “primary refrigerant” and the working medium used for heat transport outside the Stirling refrigerator 110 as “secondary refrigerant”. Incidentally, the “tertiary refrigerant” described later means a refrigerant that exchanges heat with the secondary refrigerant.

高温側第1循環回路120は二次冷媒を自然循環させるサーモサイフォン循環回路であり、高温ヘッド111に対し互いの間で熱を授受する状態、すなわち熱接続された状態で装着された高温側蒸発器121と、スターリング冷凍機110の上に配置された高温側凝縮器122と、高温側蒸発器121と高温側凝縮器122とを接続する二次冷媒配管123を含む。高温側凝縮器122は放熱用の熱交換器として機能する。   The high temperature side first circulation circuit 120 is a thermosiphon circulation circuit that naturally circulates the secondary refrigerant, and the high temperature side evaporation mounted in a state where heat is transferred between the high temperature heads 111, that is, in a thermally connected state. And a secondary refrigerant pipe 123 that connects the high-temperature side evaporator 121 and the high-temperature side condenser 122 to the high-temperature side condenser 122 disposed on the Stirling refrigerator 110. The high temperature side condenser 122 functions as a heat exchanger for heat dissipation.

高温側蒸発器121は銅や銅合金、アルミニウムなど熱伝導の良い金属を中空のリング状に成形したものであり、高温ヘッド111の外周面に嵌合し、高温ヘッド111に熱接続される。高温側蒸発器121の側面からは二次冷媒配管123が導出される。二次冷媒配管123は、高温側蒸発器121の側面から導出された後、上に向かって延びる。そしてスターリング冷凍機110の上方で高温側凝縮器122に接続される。二次冷媒配管123は、蒸発して気体となった二次冷媒を高温側凝縮器122に送る気相配管123Gと、高温側凝縮器122で凝縮して液体となった二次冷媒を高温側蒸発器121に戻す液相配管123Lとに分かれている。   The high-temperature side evaporator 121 is formed by forming a metal having good heat conductivity such as copper, copper alloy, or aluminum into a hollow ring shape. The high-temperature side evaporator 121 is fitted to the outer peripheral surface of the high-temperature head 111 and is thermally connected to the high-temperature head 111. A secondary refrigerant pipe 123 is led out from the side surface of the high temperature side evaporator 121. The secondary refrigerant pipe 123 extends upward after being led out from the side surface of the high-temperature side evaporator 121. And it is connected to the high temperature side condenser 122 above the Stirling refrigerator 110. The secondary refrigerant pipe 123 includes a gas phase pipe 123G that sends the vaporized secondary refrigerant to the high-temperature side condenser 122 and a secondary refrigerant that has condensed into a liquid in the high-temperature side condenser 122 to the high-temperature side. It is divided into a liquid phase pipe 123L that returns to the evaporator 121.

高温側凝縮器122は、銅や銅合金といった熱伝導の良い金属材料からなるパイプ122aを折り曲げ、これに、同じく熱伝導の良い金属材料からなる多数の放熱フィン122bを取り付けた構造である。高温側凝縮器122には強制空冷用の放熱ファン124が組み合わせられる。   The high temperature side condenser 122 has a structure in which a pipe 122a made of a metal material having good heat conductivity such as copper or copper alloy is bent, and a plurality of heat radiation fins 122b made of a metal material also having good heat conductivity are attached thereto. A heat radiating fan 124 for forced air cooling is combined with the high temperature side condenser 122.

低温ヘッド112には低温側循環回路130が熱接続される。低温側循環回路130には二次冷媒として二酸化炭素(CO2)などの自然冷媒を封入する。低温側循環回路130は、低温ヘッド112に対し熱接続された状態で装着された低温側凝縮器131と、冷却庫1の断熱筐体10内に設置された低温側蒸発器132と、低温側凝縮器131と低温側蒸発器132とを接続する二次冷媒配管133を含む。低温側蒸発器132は冷却装置100の冷却部として機能する。   A low temperature side circulation circuit 130 is thermally connected to the low temperature head 112. The low temperature side circulation circuit 130 is filled with a natural refrigerant such as carbon dioxide (CO 2) as a secondary refrigerant. The low temperature side circulation circuit 130 includes a low temperature side condenser 131 mounted in a state of being thermally connected to the low temperature head 112, a low temperature side evaporator 132 installed in the heat insulating casing 10 of the refrigerator 1, and a low temperature side The secondary refrigerant | coolant piping 133 which connects the condenser 131 and the low temperature side evaporator 132 is included. The low temperature side evaporator 132 functions as a cooling unit of the cooling device 100.

低温側凝縮器131は銅や銅合金、アルミニウムなど熱伝導の良い金属を中空のリング状に成形したものであり、低温ヘッド112の外周面に嵌合し、低温ヘッド112に熱接続される。低温側凝縮器131の側面からは二次冷媒配管133が導出される。二次冷媒配管133は、低温側凝縮器131の側面から導出された後、下に向かって延びる。そして断熱筐体10の内部に入り、低温側蒸発器132に接続される。二次冷媒配管133は、低温側凝縮器131で凝縮して液体となった二次冷媒を低温側蒸発器132に流下させる液相配管133Lと、低温側蒸発器132で蒸発して気体となった二次冷媒を低温側凝縮器131に戻す気相配管133Gとに分かれている。   The low-temperature side condenser 131 is formed by forming a metal having good heat conductivity such as copper, copper alloy, or aluminum into a hollow ring shape. The low-temperature side condenser 131 is fitted to the outer peripheral surface of the low-temperature head 112 and is thermally connected to the low-temperature head 112. A secondary refrigerant pipe 133 is led out from the side surface of the low temperature side condenser 131. The secondary refrigerant pipe 133 is led out from the side surface of the low-temperature side condenser 131 and then extends downward. And it enters the inside of the heat insulation housing | casing 10, and is connected to the low temperature side evaporator 132. FIG. The secondary refrigerant pipe 133 is vaporized by the liquid phase pipe 133L that causes the low-temperature side evaporator 131 to flow into the low-temperature side evaporator 132 and the liquid-phase pipe 133L that flows into the low-temperature side evaporator 132. The secondary refrigerant is divided into a gas-phase pipe 133G for returning the secondary refrigerant to the low-temperature side condenser 131.

低温側蒸発器132も高温側凝縮器122と同様、銅や銅合金といった熱伝導の良い金属材料からなるパイプ132aを折り曲げたうえで熱伝導の良い金属材料からなる多数の吸熱フィン132bを取り付けた構造である。   Similarly to the high-temperature side condenser 122, the low-temperature side evaporator 132 is formed by bending a pipe 132a made of a metal material with good heat conductivity such as copper or a copper alloy and attaching a large number of heat-absorbing fins 132b made of a metal material with good heat conduction. Structure.

スターリング冷凍機110を運転すると、動力部113と高温ヘッド111、それに高温側第1循環回路120の温度が上昇する。すなわちこれらが冷却装置100の発熱部となる。他方で低温ヘッド112と低温側循環回路130の温度は下降する。低温側循環回路130の中でも低温側蒸発器132が、収納室から温熱を奪う冷却部としての役割を果たす。   When the Stirling refrigerator 110 is operated, the temperatures of the power unit 113, the high temperature head 111, and the high temperature side first circulation circuit 120 are increased. That is, these become the heat generating part of the cooling device 100. On the other hand, the temperature of the low temperature head 112 and the low temperature side circulation circuit 130 decreases. In the low temperature side circulation circuit 130, the low temperature side evaporator 132 serves as a cooling unit that takes heat away from the storage chamber.

冷却装置100は、次のようにして冷却庫1に搭載される。   The cooling device 100 is mounted in the refrigerator 1 as follows.

断熱筐体10の背面上方の左寄りまたは右寄りの角部に凹部を形成する。この凹部が機械室46となる(図4、6、9、12参照)。本実施形態では、機械室46は断熱筐体10を正面から見た場合左に偏った位置、すなわち第1区画部15の奥の左寄りの位置に設けられている。機械室46は、冷却装置100の一部、すなわちスターリング冷凍機110、高温側蒸発器121、高温側凝縮器122、二次冷媒配管123、放熱ファン124、低温側凝縮器131と、二次冷媒配管133の一部を収容する。収容すべき要素を全て収容した後、機械室46の上面開口と背面開口は適宜の通風グリルで閉ざされる。   A recess is formed at the left or right corner above the rear surface of the heat insulating housing 10. This recessed portion becomes the machine room 46 (see FIGS. 4, 6, 9, and 12). In the present embodiment, the machine room 46 is provided at a position biased to the left when the heat insulating housing 10 is viewed from the front, that is, at a position on the left side of the back of the first partition portion 15. The machine room 46 includes a part of the cooling device 100, that is, a Stirling refrigerator 110, a high temperature side evaporator 121, a high temperature side condenser 122, a secondary refrigerant pipe 123, a heat radiation fan 124, a low temperature side condenser 131, and a secondary refrigerant. A part of the pipe 133 is accommodated. After all the elements to be accommodated are accommodated, the upper surface opening and the rear surface opening of the machine room 46 are closed by appropriate ventilation grills.

このように冷却装置100の発熱部は、冷凍室として使用される第3区画部17や第4区画部18に比べて温度の高い、冷蔵室として使用される第1区画部15に隣り合う形で配置されるから、第3区画部17や第4区画部18の隣に配置した場合に比べ、間の断熱層を薄くできる。また第1区画部15は後で説明するように第2区画部16より温度が高くなる区画部なので、冷却装置100の発熱部からの影響を第2区画部16以上に受けにくく、間の断熱層を一層薄くできる。   Thus, the heat generating part of the cooling device 100 is adjacent to the first partition part 15 used as a refrigerator compartment having a higher temperature than the third partition part 17 and the fourth partition part 18 used as the freezer compartment. Therefore, compared with the case where it arrange | positions next to the 3rd division part 17 or the 4th division part 18, the heat insulation layer between can be made thin. Moreover, since the 1st division part 15 is a division part from which the temperature becomes higher than the 2nd division part 16 so that it may demonstrate later, it is hard to receive the influence from the heat generating part of the cooling device 100 more than the 2nd division part 16, and heat insulation between them. The layer can be made thinner.

さらに、断熱筐体10の背面上方の左寄りまたは右寄りの角部に形成した凹部を機械室46とし、その中に冷却装置100の発熱部を配置しているから、収納室の天井部後方の隅部全体が収納室に突き出すことにはならず、収納室への機械室46の突き出しは比較的小さなものとなり、収納室の有効内容積を大きくとることができる。   Furthermore, since the recess formed in the left or right corner above the back surface of the heat insulating housing 10 is the machine room 46 and the heat generating part of the cooling device 100 is disposed therein, the corner at the rear of the ceiling part of the storage room The entire portion does not protrude into the storage chamber, and the protrusion of the machine chamber 46 to the storage chamber becomes relatively small, so that the effective internal volume of the storage chamber can be increased.

機械室46の正面から見て左側の断熱壁を取り除き、断熱壁の厚さの分だけ機械室46を左側へ移動させることもできる。このようにすると、収納室への機械室46の突き出しはさらに小さくなり、収納室の有効内容積が増加し、容積効率が一段と向上する。   It is also possible to remove the heat insulation wall on the left side when viewed from the front of the machine room 46 and move the machine room 46 to the left side by the thickness of the heat insulation wall. In this way, the protrusion of the machine chamber 46 to the storage chamber is further reduced, the effective internal volume of the storage chamber is increased, and the volumetric efficiency is further improved.

スターリング冷凍機110を機械室46の内部に支持するにあたっては支持部材140(図11参照)を用いる。支持部材140は断熱筐体10とは別の部品として形成される額縁状の枠であって、機械室46の中ほどの高さに適宜の固定手段により水平に固定される。支持部材140の内部には、スターリング冷凍機110及び高温側第1循環回路120の二次冷媒配管123を通す開口部141が形成されている。開口部141の中には、後述する振動吸収体を下から支える張出部142が4箇所に形成されている。   In supporting the Stirling refrigerator 110 inside the machine chamber 46, a support member 140 (see FIG. 11) is used. The support member 140 is a frame having a frame shape formed as a separate component from the heat insulating housing 10, and is horizontally fixed to an intermediate height of the machine room 46 by appropriate fixing means. Inside the support member 140, an opening 141 through which the Stirling refrigerator 110 and the secondary refrigerant pipe 123 of the high temperature side first circulation circuit 120 are passed is formed. In the opening 141, overhang portions 142 that support a vibration absorber described below are formed at four locations.

スターリング冷凍機110の動力部113の外面には、板金をプレス加工してなるフランジ状の取付脚114(図10参照)を溶接等適宜手段で固定する。取付脚114には、先端が支持部材140の張出部142に重なる脚部114aが4箇所に放射状に形成されている。なお、取付脚114はプレス成形品に限定されるものではない。ダイカスト成形品であってもよく、MCナイロン等高強度の合成樹脂材料を射出成形したものであってもよい。   A flange-like mounting leg 114 (see FIG. 10) formed by pressing a sheet metal is fixed to the outer surface of the power unit 113 of the Stirling refrigerator 110 by appropriate means such as welding. The mounting leg 114 is formed with four leg portions 114a whose tips are overlapped with the overhanging portion 142 of the support member 140 at four locations. Note that the mounting legs 114 are not limited to press-formed products. It may be a die-cast product, or may be a product obtained by injection molding a high strength synthetic resin material such as MC nylon.

スターリング冷凍機110は、低温ヘッド112が一番下に来て、その上に高温ヘッド111が来るよう、軸線を垂直にした姿勢で支持部材140の開口部141に上方から挿入される。スターリング冷凍機110の重量は、張出部142が取付脚114の脚部114aを支持することにより支えられるが、その際、張出部142と脚部114aの間には振動吸収手段を介在させる。実施形態では、ゴムのような弾性物質からなる円柱状の振動吸収体143が振動吸収手段を構成する。   The Stirling refrigerator 110 is inserted from above into the opening 141 of the support member 140 in a posture in which the axis is vertical so that the low temperature head 112 comes to the bottom and the high temperature head 111 comes to the top. The weight of the Stirling refrigerator 110 is supported by the overhanging portion 142 supporting the leg portion 114a of the mounting leg 114. At this time, vibration absorbing means is interposed between the overhanging portion 142 and the leg portion 114a. . In the embodiment, a columnar vibration absorber 143 made of an elastic material such as rubber constitutes a vibration absorbing means.

振動吸収体143には、4個の張出部142の中心にスターリング冷凍機110を、動力部113の側面が張出部142に接触することのないように支持する役割が求められる。そのため振動吸収体143は、適宜の連結手段により、位置ずれや張出部142と脚部114aの間からの脱落が生じないように保持される。連結手段としてはボルト、ナット、ワッシャなど周知の機械要素を用いることができる。   The vibration absorber 143 is required to support the Stirling refrigerator 110 at the center of the four overhang portions 142 so that the side surface of the power unit 113 does not contact the overhang portion 142. For this reason, the vibration absorber 143 is held by appropriate connecting means so as not to be displaced or dropped from between the overhanging portion 142 and the leg portion 114a. Known mechanical elements such as bolts, nuts, and washers can be used as the connecting means.

高温側第1循環回路120は、スターリング冷凍機110を支持部材140に取り付ける前の段階で高温ヘッド111に接続しておく。その状態でスターリング冷凍機110の低温ヘッド112及び高温ヘッド111の部分と、高温側蒸発器121と、二次冷媒配管123の一部を支持部材140の開口部141に挿入し、取付脚114の脚部114aを振動吸収体143の上面に着座させる。   The high temperature side first circulation circuit 120 is connected to the high temperature head 111 at a stage before the Stirling refrigerator 110 is attached to the support member 140. In this state, the portions of the low temperature head 112 and the high temperature head 111 of the Stirling refrigerator 110, the high temperature side evaporator 121, and a part of the secondary refrigerant pipe 123 are inserted into the opening 141 of the support member 140, and The leg portion 114 a is seated on the upper surface of the vibration absorber 143.

高温側凝縮器122は二次冷媒配管123により支えられた状態でスターリング冷凍機110の上方に位置している。なお、図8では気相配管123Gと液相配管123Lは1本ずつしか示されていないが、現実の構成では、図10に見られるように、気相配管123Gと液相配管123Lは2本ずつ存在する。   The high temperature side condenser 122 is positioned above the Stirling refrigerator 110 while being supported by the secondary refrigerant pipe 123. In FIG. 8, only one gas-phase pipe 123G and one liquid-phase pipe 123L are shown. However, in an actual configuration, as shown in FIG. 10, two gas-phase pipes 123G and two liquid-phase pipes 123L are provided. It exists one by one.

高温側凝縮器122の下面には放熱ファン124がダクト125を介して連結される。放熱ファン124の送風方向は、高温側凝縮器122に風を吹き付ける方向であってもよく、高温側凝縮器122を通じて風を取り入れる方向であってもよい。   A heat radiating fan 124 is connected to the lower surface of the high temperature side condenser 122 via a duct 125. The blowing direction of the heat radiating fan 124 may be a direction in which wind is blown to the high temperature side condenser 122, or may be a direction in which wind is taken in through the high temperature side condenser 122.

低温側循環回路130は、スターリング冷凍機110を支持部材140に取り付けた段階で、あるいはそれより前の、低温ヘッド112が開口部141を通り抜けて支持部材140の下に頭を出した段階で、低温ヘッド112に接続される。   The low temperature side circulation circuit 130 is in a stage where the Stirling refrigerator 110 is attached to the support member 140 or in a stage where the low temperature head 112 passes through the opening 141 and protrudes under the support member 140 before that. Connected to the low temperature head 112.

支持部材140に対するスターリング冷凍機110の組み付けと、スターリング冷凍機110に対する高温側第1循環回路120と低温側循環回路130の接続が完了した状態では、すなわち図8の状態では、高温側蒸発器121と高温側凝縮器122の間にスターリング冷凍機110の動力部113が配置されている。この構成により、高温側蒸発器121と高温側凝縮器122の間の高低差を、二次冷媒を自然循環させるに十分な程度に大きく確保することができる。これにより、放熱効率が向上するとともに、高温側蒸発器121と高温側凝縮器122の間の空間を、スターリング冷凍機110の動力部113の配置に利用するので、空間を有効に活用できる。   In the state where the assembly of the Stirling refrigerator 110 to the support member 140 and the connection of the high temperature side first circulation circuit 120 and the low temperature side circulation circuit 130 to the Stirling refrigerator 110 are completed, that is, in the state of FIG. The power unit 113 of the Stirling refrigerator 110 is disposed between the high temperature side condenser 122 and the high temperature side condenser 122. With this configuration, the height difference between the high-temperature side evaporator 121 and the high-temperature side condenser 122 can be secured large enough to allow the secondary refrigerant to circulate naturally. Thereby, while improving heat dissipation efficiency, since the space between the high temperature side evaporator 121 and the high temperature side condenser 122 is utilized for arrangement | positioning of the motive power part 113 of the Stirling refrigerator 110, space can be utilized effectively.

また図9の状態では、高温側凝縮器122を強制空冷する放熱ファン124も高温側蒸発器121と高温側凝縮器122の間に配置されている。この構成も高温側蒸発器121と高温側凝縮器122の間の高低差を大きくするのに役立つ。   In the state of FIG. 9, a heat radiating fan 124 that forcibly air-cools the high temperature side condenser 122 is also disposed between the high temperature side evaporator 121 and the high temperature side condenser 122. This configuration also helps to increase the height difference between the high temperature side evaporator 121 and the high temperature side condenser 122.

高温側第1循環回路120の二次冷媒配管123は、高温側蒸発器121から導出された後、スターリング冷凍機110の上方にある高温側凝縮器122に向かって上に延びる。低温側循環回路130の二次冷媒配管133は、低温側凝縮器131から導出された後、スターリング冷凍機110の下方にある低温側蒸発器132に向かって下に延びる。上にある高温側蒸発器121からの二次冷媒配管123が上に向かい、下にある低温側凝縮器131からの二次冷媒配管133が下に向かうという、きわめて単純な構図なので、低温ヘッド112及び低温側循環回路130を含む冷却サイクルと、高温ヘッド111及び高温側第1循環回路120を含む放熱サイクルとを無理・無駄なく分離できる。配管作業も容易である。   The secondary refrigerant pipe 123 of the high temperature side first circulation circuit 120 is led out from the high temperature side evaporator 121 and then extends upward toward the high temperature side condenser 122 above the Stirling refrigerator 110. The secondary refrigerant pipe 133 of the low temperature side circulation circuit 130 is led out from the low temperature side condenser 131 and then extends downward toward the low temperature side evaporator 132 below the Stirling refrigerator 110. Since the secondary refrigerant pipe 123 from the upper high temperature side evaporator 121 is directed upward and the secondary refrigerant pipe 133 from the lower low temperature condenser 131 is directed downward, the low temperature head 112 is constructed. In addition, the cooling cycle including the low temperature side circulation circuit 130 and the heat dissipation cycle including the high temperature head 111 and the high temperature side first circulation circuit 120 can be separated without excessive or wastefulness. Piping work is also easy.

なお低温側蒸発器132は、正面から見てスターリング冷凍機110のある側に片寄らせておくと、二次冷媒配管133の引回しが更に容易になり、二次冷媒の循環効率が向上する。また、二次冷媒配管133と低温側蒸発器132の接続部もスターリング冷凍機110のある側に設けておけば、二次冷媒配管133の引回しが一層容易になり、二次冷媒の循環効率が更に向上する。   If the low-temperature side evaporator 132 is shifted to the side where the Stirling refrigerator 110 is located when viewed from the front, the secondary refrigerant pipe 133 can be more easily routed and the circulation efficiency of the secondary refrigerant is improved. Further, if the connecting portion between the secondary refrigerant pipe 133 and the low-temperature side evaporator 132 is also provided on the side where the Stirling refrigerator 110 is provided, the secondary refrigerant pipe 133 can be routed more easily, and the circulation efficiency of the secondary refrigerant is increased. Is further improved.

低温ヘッド112付近の構造、特に配管構造が複雑化していないので、それを取り囲むように断熱構造を形成することも容易である。図9には低温ヘッド112と二次冷媒配管133を囲む断熱体144を仮想線で示す。断熱体144は、所定の空間を囲っておいてその中でウレタン発泡を行わせたり、複数の発泡ウレタンブロックを組み合わせるといった手法で形成できる。   Since the structure in the vicinity of the low-temperature head 112, particularly the piping structure is not complicated, it is easy to form a heat insulating structure so as to surround it. In FIG. 9, the thermal insulator 144 surrounding the low-temperature head 112 and the secondary refrigerant pipe 133 is indicated by phantom lines. The heat insulator 144 can be formed by a method in which a predetermined space is enclosed and urethane foaming is performed therein, or a plurality of foamed urethane blocks are combined.

高温側凝縮器122と放熱ファン124、それにダクト125は、二次冷媒配管123により、スターリング冷凍機110自体を支えとして機械室46の内部空間に保持されている。このため、高温側凝縮器122と放熱ファン124がスターリング冷凍機110と共に支持されることになり、振動吸収体143の振動吸収作用を高温側凝縮器122と放熱ファン124にも及ぼすことができ、これらの構成要素の振動レベルを一挙に低下させることができる。   The high temperature side condenser 122, the heat radiating fan 124, and the duct 125 are held in the internal space of the machine room 46 by the secondary refrigerant pipe 123 with the Stirling refrigerator 110 itself as a support. For this reason, the high temperature side condenser 122 and the heat radiating fan 124 are supported together with the Stirling refrigerator 110, and the vibration absorbing action of the vibration absorber 143 can be exerted on the high temperature side condenser 122 and the heat radiating fan 124, The vibration level of these components can be reduced at a stroke.

また支持部材140にスターリング冷凍機110を取り付けるにあたっては、高温側第1循環回路120を接続した形のスターリング冷凍機110を上から支持部材140の開口部141に通し、その上で低温ヘッド112に低温側循環回路130を接続すればよく、組立が容易である。   Further, when attaching the Stirling refrigerator 110 to the support member 140, the Stirling refrigerator 110 connected to the high temperature side first circulation circuit 120 is passed through the opening 141 of the support member 140 from above, and then the low temperature head 112 is connected to the Stirling refrigerator 110. The low temperature side circulation circuit 130 may be connected, and assembly is easy.

高温側第1循環回路120が高温ヘッド111から取り出した温熱は防露部(断熱筐体10の表面のうち、結露を避けたい箇所)の結露防止にも利用される。これを実現するのが高温側第2循環回路150である。なお特許請求の範囲に「循環回路」とあるのは、この高温側第2循環回路150のことである。   The heat taken out from the high temperature head 111 by the high temperature side first circulation circuit 120 is also used to prevent dew condensation in a dew proof part (a part of the surface of the heat insulating housing 10 where dew condensation is desired). This is realized by the high temperature side second circulation circuit 150. The term “circulation circuit” in the claims refers to the high-temperature side second circulation circuit 150.

高温側第2循環回路150は高温側第1循環回路120の気相冷媒配管123Gに熱交換器151を介して熱接続される。   The high temperature side second circulation circuit 150 is thermally connected to the gas phase refrigerant pipe 123G of the high temperature side first circulation circuit 120 via the heat exchanger 151.

高温側第2循環回路150内には三次冷媒が非減圧状態で封入される。三次冷媒は水と不凍液の混合液である。三次冷媒は循環量確保のため低粘度にする必要があるので、不凍液の混合比は低くなっている。   The tertiary refrigerant is sealed in the high temperature side second circulation circuit 150 in a non-depressurized state. The tertiary refrigerant is a mixture of water and antifreeze. Since the tertiary refrigerant needs to have a low viscosity in order to secure the circulation amount, the mixing ratio of the antifreeze liquid is low.

高温側第2循環回路150の配管152は、熱交換器151を出た後、図12に示す経路をたどる。すなわち配管152は下り管152Dとなって断熱筐体10の底部へと下り、そこに設置されたドレンパン153に入る。配管152はドレンパン153の中を蛇行し、ドレンパン153に溜まったドレン水の温度を上昇させる。ドレンパン153に対してはファン154が組み合わせられ、ドレン水の蒸発をさらに促進するようになっている。   The piping 152 of the high temperature side second circulation circuit 150 follows the path shown in FIG. 12 after leaving the heat exchanger 151. That is, the pipe 152 becomes the down pipe 152D and descends to the bottom of the heat insulating casing 10, and enters the drain pan 153 installed there. The pipe 152 meanders in the drain pan 153 and raises the temperature of the drain water accumulated in the drain pan 153. A fan 154 is combined with the drain pan 153 to further promote the evaporation of the drain water.

ドレンパン153を出た配管152は分岐部155で2系統に分かれる。一方の系統は第1防露配管152Fとなり、他方の系統はそれと並列の第2防露配管152Sとなる。第1防露配管152Fと第2防露配管152Sは共に断熱筐体10の右側壁の下部に入り、右側壁を前方に抜けて断熱筐体10の前面下部に達する。第1防露配管152Fと第2防露配管152Sはそこから別の経路をたどる。   The pipe 152 exiting the drain pan 153 is divided into two systems at the branching portion 155. One system is the first dew-proof pipe 152F, and the other system is the second dew-proof pipe 152S in parallel therewith. Both the first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S enter the lower part of the right side wall of the heat insulating casing 10, pass through the right side wall forward, and reach the lower front part of the heat insulating casing 10. The first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S follow different paths therefrom.

第1防露配管152Fは断熱筐体10の右側壁の前縁を上昇する。上昇途中で水平方向仕切り部11の前縁に入り、ヘアピン形状を描いた後、右側壁の前縁に戻り、上昇を続ける。右側壁の上端に達した第1防露配管152Fは天井壁に入り、天井壁の前縁を右から左に抜けて左側壁に至り、左側壁の前縁を下降し、さらに左側壁の下部を背面側に抜けて集合部156に達する。このように、第1防露配管152Fは断熱筐体10の前面外周部分を主たる配管場所としている。   The first dew-proof pipe 152F moves up the front edge of the right side wall of the heat insulating casing 10. Enter the front edge of the horizontal partition 11 in the middle of ascending, draw a hairpin shape, then return to the front edge of the right side wall and continue rising. The first dew-proof pipe 152F reaching the upper end of the right side wall enters the ceiling wall, passes through the front edge of the ceiling wall from right to left, reaches the left side wall, descends the front edge of the left side wall, and further lowers the left side wall. To the rear side and reach the gathering portion 156. Thus, the first dew-proof pipe 152F has the front outer peripheral portion of the heat insulating housing 10 as a main pipe place.

第2防露配管152Sは右側壁の前縁から底部壁に入り、底部壁の前縁を右から左に抜けて垂直方向仕切り部13の下端に達する。第2防露配管152Sはそこで上方へと向きを変え、垂直方向仕切り部13、12の前縁を下から上に抜ける。垂直方向仕切り部12の上端に達した第2防露配管152Sは折り返して下降する。下降途中で水平方向仕切り部11の前縁に入り、ヘアピン形状を描いた後、垂直方向仕切り部13の前縁に戻る。第2防露配管152Sはその後水平方向仕切り部14の前縁にも入り、ヘアピン形状を描いた後、垂直方向仕切り部13の前縁に戻って底部壁まで下降を続ける。第2防露配管152Sはその後底部壁の前縁を右から左に抜けて左側壁に入り、左側壁の下部を背面側に抜けて集合部156に達する。このように、第2防露配管152Sは仕切り部(垂直方向仕切り部12、13と水平方向仕切り部11、14)を主たる配管場所としている。   The second dew-proof pipe 152S enters the bottom wall from the front edge of the right side wall, passes through the front edge of the bottom wall from right to left, and reaches the lower end of the vertical partition 13. The second dew-proof pipe 152S changes its direction upward and passes through the front edges of the vertical partition portions 13 and 12 from the bottom to the top. The second dew-proof pipe 152S that reaches the upper end of the vertical partition 12 is folded back and lowered. In the middle of descending, it enters the front edge of the horizontal partition 11, draws a hairpin shape, and then returns to the front edge of the vertical partition 13. The second dew-proof pipe 152S then enters the front edge of the horizontal partition 14 and draws a hairpin shape, then returns to the front edge of the vertical partition 13 and continues to descend to the bottom wall. The second dew-proof pipe 152S then passes through the front edge of the bottom wall from right to left and enters the left side wall, passes through the lower part of the left side wall to the back side, and reaches the gathering part 156. As described above, the second dew-proof pipe 152S has the partition portions (vertical partition portions 12 and 13 and horizontal partition portions 11 and 14) as main piping locations.

第1防露配管152Fと第2防露配管152Sとで管の種類を異ならせてあり、第2防露配管152Sの流路断面積(管の内部の断面積)は第1防露配管152Fの流路断面積より大となっている。また第1防露配管152Fと第2防露配管152Sは、互いの全長が同程度になるように設計されている。そして第2防露配管152Sの最高部が垂直方向仕切り部12の上端に達しているので、第1防露配管152Fと第2防露配管152Sは互いの最高高さも同程度ということになる。   The first dew proof pipe 152F and the second dew proof pipe 152S have different tube types, and the second dew proof pipe 152S has a flow passage cross-sectional area (a cross-sectional area inside the pipe) of the first dew proof pipe 152F. The cross-sectional area of the channel is larger. In addition, the first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S are designed so that their overall lengths are approximately the same. Since the highest part of the second dew prevention pipe 152S reaches the upper end of the vertical partition 12, the first dew prevention pipe 152F and the second dew prevention pipe 152S have the same maximum height.

集合部156で一本化された配管152は断熱筐体10の底部に設置された循環ポンプ157に入る。循環ポンプ157には容積型ポンプが用いられており、その吸込側には吸込側気液分離器158が接続され、吐出側には吐出側気液分離器159が接続されている。
吸込側気液分離器158及び吐出側気液分離器159は配管152を通じて運ばれる冷媒から気泡を分離する。循環ポンプ157、吸込側気液分離器158、及び吐出側気液分離器159の構造と配置については後で詳しく説明する。
The pipes 152 unified by the gathering part 156 enter the circulation pump 157 installed at the bottom of the heat insulating housing 10. A positive displacement pump is used as the circulation pump 157, a suction side gas-liquid separator 158 is connected to the suction side, and a discharge side gas-liquid separator 159 is connected to the discharge side.
The suction-side gas / liquid separator 158 and the discharge-side gas / liquid separator 159 separate bubbles from the refrigerant conveyed through the pipe 152. The structure and arrangement of the circulation pump 157, the suction side gas / liquid separator 158, and the discharge side gas / liquid separator 159 will be described in detail later.

循環ポンプ157を出た配管152は上り管152Uとなり、熱交換器151に戻る。   The pipe 152 exiting the circulation pump 157 becomes an upstream pipe 152U and returns to the heat exchanger 151.

右側壁と左側壁、天井壁と底部壁、及び水平方向仕切り部と垂直方向仕切り壁の各前縁を包括したものが防露部160(図8参照)となる。第1防露配管152Fと第2防露配管152Sは防露部160では断熱筐体10の表面近くを通り、高温側第1循環回路120より熱交換器151を介して得た温熱をその箇所に伝える。これにより防露部160の温度は結露点以上に維持される。   A dew proof portion 160 (see FIG. 8) includes the right and left walls, the ceiling wall and the bottom wall, and the front edges of the horizontal partition and the vertical partition wall. The first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S pass near the surface of the heat-insulating housing 10 in the dew-proof part 160, and the temperature obtained from the high-temperature side first circulation circuit 120 via the heat exchanger 151 is the place. To tell. Thereby, the temperature of the dew proof part 160 is maintained above the dew point.

前述の通り、第1防露配管152Fよりも第2防露配管152Sの方が流路断面積大となっている。断熱筐体10の外周部分を通る第1防露配管152Fよりも、断熱筐体10の内部で一層低い温度にさらされる仕切り部を通る第2防露配管152Sの方が多くの温熱を必要とするところ、第2防露配管152Sを第1防露配管152Fよりも流路断面積大としたことにより、第2防露配管152Sの方により多くの冷媒が流れるようになり、温熱の適切な配分を実現できる。   As described above, the flow passage cross-sectional area of the second dew prevention pipe 152S is larger than that of the first dew prevention pipe 152F. The second dew prevention pipe 152S that passes through the partition exposed to a lower temperature inside the heat insulation casing 10 requires more heat than the first dew prevention pipe 152F that passes through the outer peripheral portion of the heat insulation case 10. However, since the second dew proof pipe 152S has a larger flow passage cross-sectional area than the first dew proof pipe 152F, more refrigerant flows through the second dew proof pipe 152S, and the appropriate heat can be obtained. Allocation can be realized.

また前述の通り、第1防露配管152Fと第2防露配管152Sは、互いの全長同士、及び互いの最高高さ同士が同程度に設定されているので、第1防露配管152Fと第2防露配管152Sの間に冷媒の偏流が生じる要因がなく、いずれにおいても冷媒のスムーズな流れを確保できる。また冷媒の流量比がほぼ防露配管の流路断面積比で決まることになり、配管設計が楽である。   Moreover, as above-mentioned, since the 1st dew prevention pipe | tube 152F and the 2nd dew proof pipe | tube 152S are mutually set to the same extent as the full length and mutual highest height, 2 There is no cause of refrigerant drift between the dew prevention pipes 152S, and in any case, a smooth flow of the refrigerant can be ensured. In addition, the flow rate ratio of the refrigerant is almost determined by the flow path cross-sectional area ratio of the dew-proof pipe, and the piping design is easy.

第1防露配管152Fと第2防露配管152Sを断熱筐体10及び仕切り部の外殻部分の裏側に配置するにあたり、配管を外殻部分の裏側にブチルゴムテープで貼り付けるという作業を行う。このとき、流路断面積の小さい、すなわち外径の細い第1防露配管152Fはテープでは外殻部分に密着させにくいのであるが、第1防露配管152Fが通る箇所は温熱伝達が比較的少なくて済む箇所なので問題は少ない。これに対し外径の太い第2防露配管152Sはテープをもって外殻部分に密着させることができ、温度が低くなる仕切り部により多くの温熱を伝達するという課題の達成が可能となる。   In disposing the first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S on the back side of the outer shell part of the heat insulating housing 10 and the partition part, an operation of attaching the pipe to the back side of the outer shell part with butyl rubber tape is performed. At this time, the first dew prevention pipe 152F having a small flow path cross-sectional area, that is, a thin outer diameter is difficult to be in close contact with the outer shell portion with a tape. There are few problems because it is a small part. On the other hand, the second dew-proof pipe 152S having a large outer diameter can be brought into close contact with the outer shell portion with a tape, and it is possible to achieve the problem of transmitting more heat to the partition portion where the temperature is lowered.

場所によっては、ブチルゴムテープでなく外殻部分の内部に配置される部品で防露配管を外殻部分の内面に押しつける設計にすることもある。第1防露配管152Fに対しても第2防露配管152Sに対しても共通の部品を使用することとすれば、外径の太い第2防露配管152Sは外殻部分に密着するものの、外径の細い第1防露配管152Fは外殻部分に密着しないという事態がここでも発生するが、ブチルゴムテープの場合と同じ理由により、大きな問題にはならない。   Depending on the location, there may be a design in which the dew-proof pipe is pressed against the inner surface of the outer shell portion with a part arranged inside the outer shell portion instead of the butyl rubber tape. If common parts are used for both the first dew-proof pipe 152F and the second dew-proof pipe 152S, the second dew-proof pipe 152S having a large outer diameter is in close contact with the outer shell portion. Although the situation where the first dew-proof pipe 152F having a thin outer diameter does not adhere to the outer shell portion also occurs here, it is not a big problem for the same reason as in the case of the butyl rubber tape.

続いて低温側蒸発器132及び冷気通路の配置を、主に図5を参照しつつ説明する。低温側蒸発器132は断熱筐体10の内部でスターリング冷凍機110よりも下の位置に置かれる。さらに言えば、垂直方向仕切り部12の下部以下のレベルに配置される。これにより、二次冷媒の自然循環が更に安定して行われることになる。   Next, the arrangement of the low temperature side evaporator 132 and the cold air passage will be described with reference mainly to FIG. The low temperature side evaporator 132 is placed at a position below the Stirling refrigerator 110 inside the heat insulating casing 10. Furthermore, it is arranged at a level below the lower part of the vertical partition 12. Thereby, the natural circulation of the secondary refrigerant is performed more stably.

低温側蒸発器132が配置されるのは、第4区画部18の奥の壁の手前に設けられた冷気通路50(図3参照)の中である。冷気通路50の手前には別の冷気通路51が設けられる。冷気通路50の下部には収納室内冷却の役目を終えた戻り空気を吸い込む吸気口52が形成される。低温側蒸発器132は冷気通路50の中で吸気口52の上方の位置に設置される。低温側蒸発器132の上方には冷気通路51に空気を吹き出すファン53が設けられる。   The low temperature side evaporator 132 is disposed in the cold air passage 50 (see FIG. 3) provided in front of the back wall of the fourth partition portion 18. Another cold air passage 51 is provided in front of the cold air passage 50. In the lower part of the cool air passage 50, an intake port 52 for sucking the return air that has finished the role of cooling the storage room is formed. The low temperature side evaporator 132 is installed at a position above the intake port 52 in the cold air passage 50. Above the low-temperature side evaporator 132, a fan 53 that blows air into the cool air passage 51 is provided.

冷気通路51から、支線となる3本の冷気通路が延び出す。1番目のものは第1区画部15及び第2区画部16に冷気を送る冷気通路54である。冷気通路54は第2区画部16の奥の壁の手前へと上昇し、そこに吐出ダンパ55とファン56が設けられている。ファン56を過ぎた冷気通路54は垂直方向仕切り部12の中に入り、垂直方向仕切り部12の内部を上り冷気通路54U(図3参照)となって上昇する。   Three cold air passages serving as branch lines extend from the cold air passage 51. The first one is a cold air passage 54 that sends cold air to the first partition 15 and the second partition 16. The cool air passage 54 rises to the front of the wall at the back of the second partition portion 16, and a discharge damper 55 and a fan 56 are provided there. The cool air passage 54 past the fan 56 enters the vertical partition 12 and rises inside the vertical partition 12 as an ascending cool air passage 54U (see FIG. 3).

垂直方向仕切り部12の上部に達した上り冷気通路54Uは、短い水平連絡通路54Hを経て下り冷気通路54Dに連続する。下り冷気通路54Dは垂直方向仕切り部12の下部へと上り冷気通路54Uの手前側を降下する。上り冷気通路54U、水平連絡通路54H、及び下り冷気通路54Dは倒立した略Uの字状となる。   The ascending cool air passage 54U that reaches the upper portion of the vertical partition 12 continues to the descending cool air passage 54D via a short horizontal communication passage 54H. The descending cold air passage 54 </ b> D descends to the lower side of the vertical partition portion 12 and on the front side of the ascending cold air passage 54 </ b> U. The ascending cold air passage 54U, the horizontal communication passage 54H, and the descending cold air passage 54D are inverted in a substantially U shape.

上り冷気通路54Uには、第2区画部16に冷気を吐出する冷気吐出口57が上下方向に間隔を置いて複数形成される。下り冷気通路54Dには、第1区画部15に冷気を吐出する冷気吐出口58が上下方向に間隔を置いて複数形成される。冷気吐出口57、58は垂直方向仕切り部12内に位置する。   A plurality of cool air discharge ports 57 for discharging cool air to the second partition portion 16 are formed in the ascending cool air passage 54U at intervals in the vertical direction. A plurality of cold air discharge ports 58 for discharging cold air to the first partition 15 are formed in the descending cold air passage 54D at intervals in the vertical direction. The cool air discharge ports 57 and 58 are located in the vertical partition 12.

複数の冷気吐出口57の総開口面積と、複数の冷気吐出口58の総開口面積は、第2区画部16と第1区画部15の容積比に応じて配分するのがよい。また、第2区画部16においては複数の冷気吐出口57を、第1区画部15においては複数の冷気吐出口58を、それぞれ室内温度の均一化が進むように配置する。実験を通じて冷気吐出口の位置を決定するのが望ましい。   The total opening area of the plurality of cold air discharge ports 57 and the total opening area of the plurality of cold air discharge ports 58 may be distributed according to the volume ratio of the second partition portion 16 and the first partition portion 15. Further, the plurality of cool air discharge ports 57 are arranged in the second partition section 16 and the plurality of cool air discharge ports 58 are arranged in the first partition section 15 so that the room temperature is made uniform. It is desirable to determine the position of the cold air outlet through the experiment.

上り冷気通路54Uを流れる冷気の量は、冷気吐出口57から供給される冷気の量と冷気吐出口58から供給される冷気の量の合計である。従って、上り冷気通路54Uには下り冷気通路54Dよりも大きな断面積が必要になる。上り冷気通路54Uと下り冷気通路54Dの断面積比も実験を通じて決定するのが望ましい。   The amount of cool air flowing through the upstream cool air passage 54U is the sum of the amount of cool air supplied from the cool air discharge port 57 and the amount of cool air supplied from the cool air discharge port 58. Accordingly, the upstream cool air passage 54U needs a larger cross-sectional area than the downstream cool air passage 54D. It is desirable that the cross-sectional area ratio between the upstream cool air passage 54U and the downstream cold air passage 54D is also determined through experiments.

冷気通路54には2本の横方向冷気通路が連通する。1本は冷気通路54が垂直方向仕切り部12に入る前に枝分かれする横方向冷気通路59で、最下段の棚板32の下面に沿うように隔離区画部16aの奥の壁を這う。横方向冷気通路59には垂直方向仕切り部12から所定距離離れた場所に冷気吐出口60が形成される。冷気吐出口60は隔離区画部16aの中で左右方向に間隔を置いて複数形成する。本実施形態では、冷気吐出口60は2個設けられている。冷気吐出口60はケース33の内部に向けて冷気を供給する。冷気吐出口60は、横方向冷気通路59の下流側に配置されたものほど開口面積を大きくし、隔離区画部16aの左側部分と右側部分で温度が均一化するようにしておくとよい。   Two transverse cold air passages communicate with the cold air passage 54. One is a transverse cold air passage 59 that branches before the cold air passage 54 enters the vertical partition 12, and crawls the wall behind the isolation partition 16 a along the lower surface of the bottom shelf 32. A cool air discharge port 60 is formed in the lateral cool air passage 59 at a location away from the vertical partition 12 by a predetermined distance. A plurality of the cold air discharge ports 60 are formed at intervals in the left-right direction in the isolation section 16a. In the present embodiment, two cold air outlets 60 are provided. The cold air discharge port 60 supplies cold air toward the inside of the case 33. It is preferable that the cool air discharge port 60 has a larger opening area as it is arranged on the downstream side of the lateral cool air passage 59 so that the temperature becomes uniform between the left side portion and the right side portion of the isolation section 16a.

もう1本の横方向冷気通路は上り冷気通路54Uから枝分かれする横方向冷気通路61で、第2区画部16の奥の壁と天井とのなすコーナー部を這う。横方向冷気通路61には垂直方向仕切り部12から所定距離離れた場所に冷気吐出口62が形成される。冷気吐出口62は第2区画部16の中で左右方向に間隔を置いて複数形成する。本実施形態では、冷気吐出口62は2個設けられている。冷気吐出口62は、横方向冷気通路61の下流側に配置されたものほど開口面積を大きくし、第2区画部16の左側部分と右側部分で温度が均一化するようにしておくとよい。   The other transverse cold air passage is a transverse cold air passage 61 that branches off from the ascending cold air passage 54U, and covers the corner portion formed by the back wall of the second partition 16 and the ceiling. A cool air discharge port 62 is formed in the lateral cool air passage 61 at a location away from the vertical partition 12 by a predetermined distance. A plurality of cold air discharge ports 62 are formed in the second partition part 16 at intervals in the left-right direction. In the present embodiment, two cold air discharge ports 62 are provided. It is preferable that the cold air outlet 62 has a larger opening area as it is arranged on the downstream side of the horizontal cold air passage 61 so that the temperature is made uniform between the left side portion and the right side portion of the second partition portion 16.

冷気通路51から支線として延び出す3本の冷気通路のうち、2番目のものは第3区画部17に冷気を送る冷気通路63である。冷気通路63には吐出ダンパ64が設けられ、その下流に冷気吐出口65が形成されている。   Of the three cold air passages extending from the cold air passage 51 as a branch line, the second one is a cold air passage 63 that sends the cold air to the third partition portion 17. The cool air passage 63 is provided with a discharge damper 64, and a cool air discharge port 65 is formed downstream thereof.

冷気通路51から支線として延び出す3本の冷気通路のうち、3番目のものは温度切替区画部19に冷気を送る冷気通路66である。冷気通路66には上流から下流へ、吐出ダンパ67、ファン68、ヒータ69、及び冷気吐出口70が設けられている。   Of the three cold air passages extending from the cold air passage 51 as a branch line, the third one is a cold air passage 66 for sending cold air to the temperature switching section 19. The cold air passage 66 is provided with a discharge damper 67, a fan 68, a heater 69, and a cold air discharge port 70 from upstream to downstream.

冷気通路51には、冷気通路54、63、66だけでなく、第4区画部18に直接冷気を吐出する冷気吐出口(図示せず)も形成される。   In the cold air passage 51, not only the cold air passages 54, 63 and 66 but also a cold air discharge port (not shown) for directly discharging the cold air to the fourth partition portion 18 is formed.

各区画部を冷却した冷気は、それぞれに戻り通路を介して冷気通路50の吸気口52に戻される。第2区画部16に対しては戻り通路71が用意される。戻り通路71は2箇所に吸気口を有する。その1は隔離区画部16aに開口した吸気口72である。その2は隔離区画部16bに開口した吸気口73である。   The cold air that has cooled each compartment is returned to the intake port 52 of the cold air passage 50 via the return passage. A return passage 71 is prepared for the second partition 16. The return passage 71 has intake ports at two locations. The first is an air inlet 72 opened to the isolation section 16a. No. 2 is an air inlet 73 opened to the isolation section 16b.

第1区画部15に対しては、垂直方向仕切り部12の下部後方を貫通して隔離区画部16bへと抜ける開口部が戻り通路74となる。第1区画部15内の冷気は戻り通路74から隔離区画部16bに入り、吸気口73に吸い込まれる。   With respect to the first partition 15, an opening that penetrates the lower rear of the vertical partition 12 and exits to the isolation partition 16 b becomes a return passage 74. The cold air in the first partition portion 15 enters the isolation partition portion 16 b from the return passage 74 and is sucked into the intake port 73.

温度切替区画部19に対しては戻り通路75が用意される。戻り通路75には戻りダンパ76が設けられている。   A return passage 75 is prepared for the temperature switching section 19. A return damper 76 is provided in the return passage 75.

第3区画部17に対しても吸気口52に連結する戻り通路が用意されるが、これは図示せず、図5に点線矢印で冷気の流れを示すにとどめる。第4区画部18の内部の冷気は直接吸気口52に吸い込まれる。   A return passage connected to the intake port 52 is also provided for the third partition portion 17, but this is not shown, and only the flow of cold air is shown by a dotted arrow in FIG. 5. The cold air inside the fourth partition 18 is directly sucked into the air inlet 52.

スターリング冷凍機110の運転を続けていると、断熱筐体10内の空気中の水分が霜となって低温側蒸発器132に付着する。霜は低温側蒸発器132の熱交換効率を低下させる。これを防ぐため、低温側蒸発器132の下方に霜取りヒータ77を配置する。霜取りヒータ77は適宜のタイミングで通電され、低温側蒸発器132の除霜を行う。霜が溶けて生じた水分は冷気通路50の底部の漏斗部78からドレンパン153にドレン水として滴下する。ドレン水はそこで配管152からの熱とファン154からの風により蒸発せしめられる。   When the operation of the Stirling refrigerator 110 is continued, the moisture in the air in the heat insulating casing 10 becomes frost and adheres to the low-temperature evaporator 132. The frost reduces the heat exchange efficiency of the low temperature evaporator 132. In order to prevent this, a defrost heater 77 is disposed below the low-temperature side evaporator 132. The defrost heater 77 is energized at an appropriate timing to defrost the low temperature side evaporator 132. Moisture generated by melting frost is dripped as drain water from the funnel portion 78 at the bottom of the cold air passage 50 to the drain pan 153. The drain water is evaporated there by heat from the pipe 152 and wind from the fan 154.

冷却庫1の全体制御を司るのは図8に示す制御部80である。制御部80は、操作部25を通じてなされた温度設定指令あるいは運転指令に基づき、また各部に配置された温度センサ(図示せず)からの信号に基づき、スターリング冷凍機110、製氷ユニット43、ファン53、吐出ダンパ55、ファン56、吐出ダンパ64、吐出ダンパ67、ファン68、ヒータ69、戻りダンパ76、霜取りヒータ77、ファン154、循環ポンプ157などの要素を制御して各室の温度を調節し、また製氷、霜取りを行う。なお制御部80を構成する電装部品は断熱筐体10の天井部の上に設置された電装ボックス81(図3、4参照)の内部に収納される。   The control unit 80 shown in FIG. 8 is responsible for overall control of the refrigerator 1. The control unit 80 is based on a temperature setting command or an operation command made through the operation unit 25, and based on a signal from a temperature sensor (not shown) disposed in each unit, the Stirling refrigerator 110, the ice making unit 43, and the fan 53. The discharge damper 55, the fan 56, the discharge damper 64, the discharge damper 67, the fan 68, the heater 69, the return damper 76, the defrost heater 77, the fan 154, the circulation pump 157, and the like are controlled to adjust the temperature of each chamber. Also, make ice and defrost. Note that the electrical components constituting the control unit 80 are housed in an electrical box 81 (see FIGS. 3 and 4) installed on the ceiling of the heat insulating housing 10.

制御部80がスターリング冷凍機110の運転を始めると、高温ヘッド111には温熱が発生する。温熱により高温側蒸発器121の内部の二次冷媒は蒸発して気体となり、温熱を潜熱として保持する。気体化した二次冷媒は気相配管123Gを上昇して高温側凝縮器122に入り、そこで凝縮して潜熱を顕熱化する。顕熱となった温熱は高温側凝縮器122の表面から庫外に放熱される。放熱ファン124から吹き付ける風が放熱を助ける。凝縮し、液体になった二次冷媒は液相配管123Lを下降して高温側蒸発器121に戻る。   When the control unit 80 starts operation of the Stirling refrigerator 110, heat is generated in the high temperature head 111. The secondary refrigerant inside the high-temperature side evaporator 121 evaporates and becomes gas due to the warm heat, and the warm heat is held as latent heat. The gasified secondary refrigerant ascends the gas-phase pipe 123G and enters the high-temperature side condenser 122, where it condenses and sensible heat of latent heat. The warm heat that has become sensible heat is dissipated from the surface of the high-temperature side condenser 122 to the outside of the cabinet. The wind blown from the heat dissipation fan 124 helps heat dissipation. The secondary refrigerant that has condensed and turned into a liquid descends the liquid phase pipe 123 </ b> L and returns to the high temperature side evaporator 121.

低温ヘッド112には冷熱が発生する。冷熱により低温側凝縮器131の内部の気体状の二次冷媒は凝縮して液体となり、冷熱を潜熱として保持する。液体化した二次冷媒は液相配管133Lを下降して低温側蒸発器132に入り、そこで冷却庫1の庫内の熱により蒸発する。二次冷媒の蒸発により、冷熱が顕熱化する。蒸発し、気体になった二次冷媒は気相配管133Gを上昇して低温側凝縮器131に戻る。   Cold heat is generated in the low-temperature head 112. The gaseous secondary refrigerant inside the low temperature side condenser 131 is condensed by the cold and becomes a liquid, and the cold is held as latent heat. The liquefied secondary refrigerant descends the liquid phase pipe 133L and enters the low temperature side evaporator 132, where it evaporates due to the heat in the refrigerator 1. The cold heat becomes sensible heat by the evaporation of the secondary refrigerant. The secondary refrigerant that has evaporated to gas goes up the gas-phase pipe 133G and returns to the low-temperature side condenser 131.

低温側蒸発器132で冷熱が顕熱化した状態でファン53を運転すると、冷気通路50の下端の吸気口52から吸い込まれた空気が低温側蒸発器132によって冷却され、冷気となる。冷気はファン53により冷気通路51に送り込まれ、そこからさらに冷気通路54、63、66へと送り込まれる。また図示しない冷気吐出口から第4区画部18に吹き出される。   When the fan 53 is operated in a state in which the cold heat is sensible in the low temperature side evaporator 132, the air sucked from the inlet 52 at the lower end of the cold air passage 50 is cooled by the low temperature side evaporator 132 and becomes cold air. The cool air is sent to the cool air passage 51 by the fan 53 and further sent to the cool air passages 54, 63, 66 from there. Further, it is blown out from the cold air discharge port (not shown) to the fourth partition portion 18.

冷却装置100は、通常のコンプレッサ方式冷却装置で達成できる冷凍温度であるマイナス18℃よりもさらに低い、平均でマイナス42〜43℃、場合によっては局部的にはマイナス50℃程度の吐出温度の冷気温度が実現可能である。このため、ファン53からの冷気が直接吹き出す第4区画部18は室内温度をマイナス40℃程度にまで下げることができる。製氷ユニット43の中の製氷ファン(図示せず)はこの冷気を水に吹き付けて製氷を行うものであり、製氷は迅速に進む。なお冷却装置100の冷凍能力を加減することにより、マイナス18℃程度の冷気温度とすることもできる。   The cooling device 100 is cool air having a discharge temperature that is lower than the minus 18 ° C. that is a refrigeration temperature that can be achieved by a normal compressor cooling device, on average minus 42 to 43 ° C., and locally about minus 50 ° C. Temperature is feasible. For this reason, the 4th division part 18 from which the cold air from the fan 53 blows directly can reduce indoor temperature to about minus 40 degreeC. An ice making fan (not shown) in the ice making unit 43 blows this cold air against water to make ice, and ice making proceeds quickly. In addition, by adjusting the refrigerating capacity of the cooling device 100, a cold air temperature of about minus 18 ° C. can be obtained.

図12から判るように、垂直方向仕切り部13に入る第2防露配管152Sの中で、上流側となる部分が、最も低温とすることのできる区画部である第4区画部18の傍らを通る。このため、仕切り部の中でも結露防止により多くの熱量を必要とする箇所に、第2防露配管152Sの中でも温熱輸送量の多い部分を一致させることができ、結露防止を合理的に実現できる。   As can be seen from FIG. 12, in the second dew prevention pipe 152S entering the vertical partition part 13, the upstream part is next to the fourth partition part 18 which is the partition part that can be at the lowest temperature. Pass through. For this reason, the part where the amount of heat transport is large in the second dew prevention pipe 152S can be matched with the part that requires a large amount of heat in the partition part to prevent condensation, and the prevention of condensation can be realized rationally.

第3区画部17は、吐出ダンパ64の開度を調整することにより、流入する冷気の量を制御することができる。このため、第4区画部18と無関係に、第3区画部17の温度を通常の冷凍温度であるマイナス18℃に維持することができる。   The third partition portion 17 can control the amount of cool air flowing in by adjusting the opening degree of the discharge damper 64. For this reason, irrespective of the 4th division part 18, the temperature of the 3rd division part 17 can be maintained to minus 18 degreeC which is a normal freezing temperature.

温度切替区画部19は、チルド温度からマイナス18℃まで、幅広い温度帯で使用されるが、その温度調整は、吐出ダンパ67及び戻りダンパ76により流入する冷気量を制御し、また必要に応じヒータ69で冷気を加温することによって行われる。   The temperature switching section 19 is used in a wide temperature range from the chilled temperature to minus 18 ° C., and the temperature adjustment controls the amount of cold air flowing in by the discharge damper 67 and the return damper 76, and if necessary, the heater This is done by heating the cool air at 69.

温度切替区画部19は冷凍食品の解凍にも用いられるため、第4区画部18と大きな温度差がつくことがある。温度切替区画部19の高い温度が第4区画部18に影響を及ぼさないように、垂直方向仕切り部13の中でも温度切替区画部19と第4区画部18の間の部分は特に断熱層が厚くされている。また温度切替区画部19から吸気口52に戻る空気が第4区画部18の中の空気に混じらないよう、戻り通路75は第4区画部18から独立している。   Since the temperature switching section 19 is also used for thawing frozen food, there may be a large temperature difference from the fourth section 18. In order to prevent the high temperature of the temperature switching section 19 from affecting the fourth partition section 18, a portion of the vertical partition 13 between the temperature switching section 19 and the fourth partition section 18 is particularly thick. Has been. Further, the return passage 75 is independent of the fourth partition portion 18 so that the air returning from the temperature switching partition portion 19 to the intake port 52 is not mixed with the air in the fourth partition portion 18.

なお、吐出ダンパ67と戻りダンパ76を閉じ、ファン68を運転すると、温度切替区画部19の中で空気が循環する。この状態でヒータ69に通電すると、温度切替区画部19の温度を、チルド温度をはるかに超える50〜80℃といった高温にすることができる。このような高温では腐敗菌の増殖が抑えられるので、食品その他を保温状態で衛生的に貯蔵することができる。   When the discharge damper 67 and the return damper 76 are closed and the fan 68 is operated, air circulates in the temperature switching section 19. When the heater 69 is energized in this state, the temperature of the temperature switching section 19 can be increased to a high temperature of 50 to 80 ° C. far exceeding the chilled temperature. Since such a high temperature suppresses the growth of spoilage bacteria, food and others can be stored hygienically in a heat-retaining state.

第1区画部15と第2区画部16に対しては冷気通路54を通じファン56より冷気が送り込まれるが、その冷気が第1区画部15と第2区画部16を冷却しすぎることにならないように、冷気量は吐出ダンパ55によって調整される。冷気は冷気通路54から上り冷気通路54Uに入り、その中を上昇しつつ冷気吐出口57から第2区画部16に吹き出す。冷気吐出口57は隔離区画部16aより上の空間に上下方向に間隔を置いて複数形成されているので、その空間は均一に冷却される。   Cold air is sent from the fan 56 to the first partition portion 15 and the second partition portion 16 through the cool air passage 54, but the cold air does not overcool the first partition portion 15 and the second partition portion 16. In addition, the amount of cool air is adjusted by the discharge damper 55. The cool air enters the cool air passage 54U from the cool air passage 54, and blows out from the cold air discharge port 57 to the second partition section 16 while rising therethrough. Since a plurality of the cold air discharge ports 57 are formed in the space above the isolation section 16a with a space in the vertical direction, the space is uniformly cooled.

冷気の一部は上り冷気通路54Uの上端付近で横方向冷気通路61に入り、冷気吐出口62から吹き出す。冷気吐出口62は垂直方向仕切り部12から所定距離離れた場所に設けられているので、冷気吐出口57が吐出する冷気と、冷気吐出口62が吐出する冷気により、隔離区画部16aより上の空間は均一に冷却される。冷気吐出口62が水平方向に間隔を置いて2個形成されているので、均一冷却の働きは一層強まる。横方向冷気通路61の下流側、すなわち右側の冷気吐出口62の開口面積を左側のものより大きくしておけば、冷蔵室16の左側部分と右側部分の温度均一化を一層促進することができる。   A part of the cool air enters the transverse cool air passage 61 near the upper end of the ascending cool air passage 54U and blows out from the cool air discharge port 62. Since the cold air discharge port 62 is provided at a predetermined distance from the vertical partition 12, the cold air discharged from the cold air discharge port 57 and the cold air discharged from the cold air discharge port 62 are above the isolation partition 16a. The space is cooled uniformly. Since the two cold air discharge ports 62 are formed at intervals in the horizontal direction, the function of uniform cooling is further enhanced. If the opening area of the cold air discharge port 62 on the downstream side of the lateral cold air passage 61, that is, the right cold air discharge port 62 is made larger than that on the left side, the temperature equalization of the left and right portions of the refrigerator compartment 16 can be further promoted. .

上り冷気通路54Uの上端に達した冷気は水平連絡通路54Hを経て下り冷気通路54Dに入る。そして下り冷気通路54Dの中を下降しつつ冷気吐出口58から第1区画部15に吹き出す。冷気吐出口58は垂直方向に間隔を置いて複数形成されているので、第1区画部15は均一に冷却される。   The cold air that has reached the upper end of the upstream cool air passage 54U enters the downstream cold air passage 54D via the horizontal communication passage 54H. And it blows off to the 1st division part 15 from the cold air discharge port 58, descending | falling in the down cold air | gas channel | path 54D. Since the plurality of cool air discharge ports 58 are formed at intervals in the vertical direction, the first partition 15 is uniformly cooled.

冷気は、上り冷気通路54Uを上昇するに従い左右の区画部に間接的に冷熱を放出する。逆に言えば温熱を受け取るので、下り冷気通路54Dに入る冷気は上り冷気通路54Uに入ったばかりの頃よりも温度が上昇している。このため、第1区画部15の温度は第2区画部16の温度より高くなる。   The cool air indirectly releases cool heat to the left and right compartments as it goes up the ascending cool air passage 54U. In other words, since the heat is received, the temperature of the cold air entering the descending cold air passage 54D is higher than that at the time when it just entered the upstream cold air passage 54U. For this reason, the temperature of the first partition 15 is higher than the temperature of the second partition 16.

このように、垂直方向仕切り部12の内部に冷気通路を設けたことにより、これまで顧みられなかった垂直方向仕切り部12の内部空間を有効活用し、第1区画部15及び第2区画部16の奥行きを拡大できる。また垂直方向仕切り部12内には、低温側蒸発器132で冷却された冷気を上に上げる上り冷気通路54Uと、上に上がった冷気を下に下ろす下り冷気通路54Dとを形成し、第2区画部16には上り冷気通路54Uから冷気を供給し、第1区画部15には下り冷気通路54Dから冷気を供給するから、流動過程で自然に生じる冷気の温度上昇を利用して、第2区画部16と第1区画部15とで温度を異ならせることができる。   Thus, by providing the cold air passage inside the vertical partition 12, the internal space of the vertical partition 12 that has not been considered so far can be effectively utilized, and the first partition 15 and the second partition 16. The depth of can be expanded. Further, in the vertical partition section 12, an ascending cool air passage 54U that raises the cool air cooled by the low temperature side evaporator 132 and a descending cool air passage 54D that lowers the cool air that has risen above are formed. Since the cool air is supplied to the partition portion 16 from the upstream cool air passage 54U and the cool air is supplied to the first partition portion 15 from the downstream cool air passage 54D, the temperature rise of the cool air that naturally occurs in the flow process is utilized. The temperature can be made different between the partition section 16 and the first partition section 15.

図7には垂直方向仕切り部12の詳細構造が示されている。垂直方向仕切り部12は垂直方向仕切り部前方部分12Aと垂直方向仕切り部後方部分12Bにより構成される。垂直方向仕切り部前方部分12Aは断熱体170を左シェル171Lと右シェル171Rで挟んだ構造であり、垂直方向仕切り部後方部分12Bは断熱体172を左シェル173Lと右シェル173Rで挟んだ構造である。断熱体170、172はスチロールやウレタンなどの樹脂を発泡させたものである。左シェル171L、右シェル171R、左シェル173L、右シェル173Rはポリプロピレンやポリスチレンなどの樹脂により形成される。左シェル171Lと右シェル171R、左シェル173Lと右シェル173Rは爪係合やねじ止め、接着により互いに結合される。   FIG. 7 shows the detailed structure of the vertical partition 12. The vertical partition 12 includes a vertical partition front portion 12A and a vertical partition rear portion 12B. The vertical partition portion front portion 12A has a structure in which the heat insulator 170 is sandwiched between the left shell 171L and the right shell 171R, and the vertical partition portion rear portion 12B has a structure in which the heat insulator 172 is sandwiched between the left shell 173L and the right shell 173R. is there. The heat insulators 170 and 172 are made by foaming a resin such as styrene or urethane. The left shell 171L, the right shell 171R, the left shell 173L, and the right shell 173R are formed of a resin such as polypropylene or polystyrene. The left shell 171L and the right shell 171R, and the left shell 173L and the right shell 173R are coupled to each other by claw engagement, screwing, and adhesion.

垂直方向仕切り部前方部分12Aの前面はカバー174で覆われる。カバー174はカラー鋼板からなり、言うまでもなくこれは磁性体なので、第1断熱扉20及び第2断熱扉21の裏面に取り付けた磁石入りのガスケットがぴったりと吸着する。これにより、第1断熱扉20と第2断熱扉21の密閉性が向上する。カバー174の左シェル171Lと右シェル171Rに対する結合も、爪係合やねじ止め、接着などにより行われる。   The front surface of the vertical partition front portion 12A is covered with a cover 174. The cover 174 is made of a color steel plate. Needless to say, this is a magnetic material, and the magnet-containing gaskets attached to the back surfaces of the first heat insulation door 20 and the second heat insulation door 21 are adsorbed exactly. Thereby, the sealing performance of the 1st heat insulation door 20 and the 2nd heat insulation door 21 improves. The cover 174 is connected to the left shell 171L and the right shell 171R by claw engagement, screwing, adhesion, or the like.

カバー174の裏面に近接して、第2防露配管152Sが配置されている。第2防露配管152Sは、断熱体170に形成された凹部175の中に配置されている。第2防露配管152Sはカバー174に直接接触させても良いし、カバー174の裏面にブチルゴムシートを貼り付け、このブチルゴムシートを介してカバー174に接触させても良い。ブチルゴムシートはカバー174の取り付けの補強にもなる。なお第2防露配管152Sをカバー174に接触させるについては、前述のようにブチルゴムテープによる貼り付け、あるいは左シェル171Lと右シェル171Rの内部に配置された部品による押し付けといった手段を用いる。   In the vicinity of the back surface of the cover 174, the second dew-proof pipe 152S is arranged. The second dew-proof pipe 152S is disposed in a recess 175 formed in the heat insulator 170. The second dew-proof pipe 152S may be in direct contact with the cover 174, or a butyl rubber sheet may be attached to the back surface of the cover 174, and the cover 174 may be contacted via the butyl rubber sheet. The butyl rubber sheet also reinforces the attachment of the cover 174. In order to bring the second dew-proof pipe 152S into contact with the cover 174, means such as sticking with a butyl rubber tape or pressing with parts arranged inside the left shell 171L and the right shell 171R as described above is used.

ここまで説明した垂直方向仕切り部12の形成手法は、水平方向仕切り部11、14と垂直方向仕切り部13の形成にも適用される。   The formation method of the vertical partition 12 described so far is also applied to the formation of the horizontal partitions 11 and 14 and the vertical partition 13.

断熱体172には、左シェル173Lに面する側に、上り冷気通路54U、水平連絡通路54H、及び下り冷気通路54Dをかたどった凹部176が形成される。この凹部176を左シェル173Lで覆うことにより、上り冷気通路54U、水平連絡通路54H、及び下り冷気通路54Dが形成されるものである。   In the heat insulating body 172, a concave portion 176 is formed on the side facing the left shell 173L, which is shaped like the rising cool air passage 54U, the horizontal communication passage 54H, and the descending cold air passage 54D. By covering the recess 176 with the left shell 173L, an ascending cool air passage 54U, a horizontal communication passage 54H, and a descending cool air passage 54D are formed.

上り冷気通路54Uを外部から隔てるのは左シェル173Lのみである。従って、上り冷気通路54Uを通る冷気で左シェル173Lの表面が冷却され、そこに結露の可能性が生じるが、図6に見られるように、この部分は機械室46の右側隔壁46aに密着しているため、結露は防止される。なお、左シェル173Lと右側隔壁46aの間に空気が入り込むと、空気中の水分が結露するので、この箇所に空気が入り込まないようにシール材(例えばブチルゴム、シリコンゴム、軟質ウレタン発泡体等)でシールしておくとよい。   Only the left shell 173L separates the upstream cool air passage 54U from the outside. Accordingly, the surface of the left shell 173L is cooled by the cold air passing through the ascending cold air passage 54U, and there is a possibility of condensation, but this portion is in close contact with the right partition 46a of the machine room 46 as seen in FIG. Therefore, condensation is prevented. In addition, if air enters between the left shell 173L and the right partition wall 46a, moisture in the air is condensed. Therefore, a sealing material (for example, butyl rubber, silicon rubber, soft urethane foam, etc.) is used to prevent air from entering this portion. It is good to seal with.

水平連絡通路54Hのうち、右側隔壁46aから外れる部分と、下り冷気通路54Dについては、外部から隔てるのが左シェル173Lだけということになると、左シェル173Lの表面に結露が発生する。そこで、これらの箇所については左シェル173Lの裏側に断熱体177を配置し、水平連絡通路54Hと下り冷気通路54Dを通る冷気が左シェル173Lに接触しないようにする。   Condensation occurs on the surface of the left shell 173L when only the left shell 173L is separated from the outside of the horizontal communication passage 54H, which is separated from the right partition 46a and the descending cold air passage 54D. In view of this, a heat insulator 177 is disposed on the back side of the left shell 173L at these locations so that the cold air passing through the horizontal communication passage 54H and the descending cold air passage 54D does not contact the left shell 173L.

断熱体177を配置する結果、下り冷気通路54Dは多少右側にずれる。その分、右シェル173Rとの間の断熱体172の厚さが薄くなるが、下り冷気通路54Dを流れる冷気は上り冷気通路54Uを流れる冷気に比べ温度が上昇しているので、問題は少ない。   As a result of arranging the heat insulator 177, the descending cold air passage 54D is slightly shifted to the right. Accordingly, the thickness of the heat insulator 172 between the right shell 173R is reduced, but there is less problem because the temperature of the cool air flowing through the descending cool air passage 54D is higher than that of the cool air flowing through the ascending cool air passage 54U.

上り冷気通路54Uについても、必要があれば断熱体177に相当する断熱体を設ける。例えば右側隔壁46aから外れるような箇所が生じたような場合がこれに該当する。   The upstream cool air passage 54U is also provided with a heat insulator corresponding to the heat insulator 177 if necessary. For example, this may be the case when a location that deviates from the right partition wall 46a is generated.

また、本実施形態のように、第1区画部15の容積が第2区画部16の容積に比べて大幅に小さい場合は、第1区画部15に供給する冷気量を第2区画部16に供給する冷気量より少なくできる。すなわち下り冷気通路54Dの断面積を上り冷気通路54Uの断面積より小さくできる。下り冷気通路54Dの断面積を冷気通路54Uの断面積よりも小さくするにあたり、下り冷気通路54Dの左右方向の幅を圧縮して断面積縮小を図ることとすれば、右シェル173Rとの間の断熱体172の厚さを回復させることができる。   Moreover, when the volume of the 1st partition part 15 is significantly smaller than the volume of the 2nd partition part 16 like this embodiment, the amount of cold air supplied to the 1st partition part 15 is set to the 2nd partition part 16. It can be less than the amount of cold air to be supplied. That is, the cross-sectional area of the descending cold air passage 54D can be made smaller than the cross-sectional area of the ascending cold air passage 54U. In order to reduce the cross-sectional area by compressing the width in the left-right direction of the descending cold air passage 54D in order to make the cross-sectional area of the descending cold air passage 54D smaller than the cross-sectional area of the cold air passage 54U, the space between the right shell 173R and the right shell 173R is reduced. The thickness of the heat insulator 172 can be recovered.

また、本実施形態のように、第1区画部15の容積が第2区画部16の容積に比べて大幅に小さい場合は、第1区画部15に供給する冷気量を第2区画部16に供給する冷気量より少なくできる。すなわち下り冷気通路54Dの断面積を上り冷気通路54Uの断面積より小さくできる。下り冷気通路54Dの断面積を冷気通路54Uの断面積よりも小さくするにあたり、下り冷気通路54Dの左右方向の幅を圧縮して断面積縮小を図ることとすれば、右シェル173Rとの間の断熱体172の厚さを回復させることができる。   Moreover, when the volume of the 1st partition part 15 is significantly smaller than the volume of the 2nd partition part 16 like this embodiment, the amount of cold air supplied to the 1st partition part 15 is set to the 2nd partition part 16. It can be less than the amount of cold air to be supplied. That is, the cross-sectional area of the descending cold air passage 54D can be made smaller than the cross-sectional area of the ascending cold air passage 54U. In order to reduce the cross-sectional area by compressing the width in the left-right direction of the descending cold air passage 54D in order to make the cross-sectional area of the descending cold air passage 54D smaller than the cross-sectional area of the cold air passage 54U, the space between the right shell 173R and the right shell 173R is reduced. The thickness of the heat insulator 172 can be recovered.

冷気通路54を流れる冷気は、上り冷気通路54Uに入る手前で一部が横方向冷気通路59に入る。横方向冷気通路59に入った冷気は水平方向に間隔を置いて配置された2個の冷気吐出口60からケース33内へ吹き出し、隔離区画部16a内にあるケース33内を均一に冷却する。冷気通路59から吹き出す冷気の量を調整することにより、隔離区画部16aの温度をそれより上の空間より低くし、例えば庫内温度0℃、−3℃といったチルド室や氷温室として隔離区画部16aを使用することができる。冷気量の調整は、横方向冷気通路59の断面積の設定、冷気吐出口60の開口面積の設定、あるいは横方向冷気通路59へのダンパの設置などといった手法で実現できる。   A part of the cold air flowing through the cold air passage 54 enters the transverse cold air passage 59 just before entering the upstream cold air passage 54U. The cold air that has entered the transverse cold air passage 59 is blown out into the case 33 from two cold air discharge ports 60 that are arranged at intervals in the horizontal direction, and the inside of the case 33 in the isolation section 16a is uniformly cooled. By adjusting the amount of cold air blown out from the cold air passage 59, the temperature of the isolation compartment 16a is made lower than the space above it, and the isolation compartment as a chilled room or an ice greenhouse, for example, with an internal temperature of 0 ° C. or −3 ° C. 16a can be used. The adjustment of the amount of cold air can be realized by a method such as setting the cross-sectional area of the horizontal cold air passage 59, setting the opening area of the cold air discharge port 60, or installing a damper in the horizontal cold air passage 59.

隔離区画部16b内のケース34の周囲には、特にその下側には、比較的温度が高くなった第1区画部15からの戻り空気と第2区画部16からの戻り空気が流れる。第1区画部15からの戻り空気と第2区画部16からの戻り空気が流れることにより、隔離区画部16aの温度低下は小さく、例えば内部温度が5℃といったレベルになる。そのため、隔離区画部16bは野菜貯蔵空間として利用することができる。また、仕切カバー35はケース34の上面開口部をぴったりと閉ざすものであり、これによりケース34内の食品の水分蒸発が抑制される。そのためケース34の内部は野菜貯蔵に一層適した空間となる。   Return air from the first partition section 15 and return air from the second partition section 16 having a relatively high temperature flow around the case 34 in the isolation partition section 16b, particularly at the lower side thereof. When the return air from the first partition 15 and the return air from the second partition 16 flow, the temperature drop of the isolation partition 16a is small, for example, the internal temperature becomes a level of 5 ° C. Therefore, the isolation | separation division part 16b can be utilized as a vegetable storage space. Moreover, the partition cover 35 closes the upper surface opening part of the case 34 exactly, and, thereby, the moisture evaporation of the foodstuff in the case 34 is suppressed. Therefore, the inside of the case 34 becomes a space more suitable for vegetable storage.

低温部を下に置き、高温部を上に置くことにより、冷却サイクルと放熱サイクルを無理・無駄なく分離できるという効果は、冷却装置以外の冷却装置でも享受できる。例えばペルチエ素子を用いた冷却装置の場合、低温ヘッド112や低温側蒸発器132をペルチエ素子の低温部に置き換え、高温ヘッド111や高温側凝縮器122をペルチエ素子の高温部に置き換えることにより、同様の効果を得ることができる。   The effect that the cooling cycle and the heat dissipation cycle can be separated without difficulty and waste by placing the low temperature portion on the bottom and the high temperature portion on the top can also be enjoyed by a cooling device other than the cooling device. For example, in the case of a cooling device using a Peltier element, the low temperature head 112 and the low temperature side evaporator 132 are replaced with the low temperature part of the Peltier element, and the high temperature head 111 and the high temperature side condenser 122 are replaced with the high temperature part of the Peltier element. The effect of can be obtained.

HC冷媒等の冷媒を用いる冷凍サイクルであって、圧縮機、凝縮器、冷媒管、膨張弁、キャピラリーチューブ、蒸発器等を備えたものを冷却装置とする場合も同様のことが言える。圧縮機や凝縮器等の発熱部を機械室46に置き、庫内にはキャピラリーチューブの一部や蒸発器を置くこととすれば、断熱筐体10の上部背面に発熱部があるため、熱が上方に逃げやすくなり、収納室への熱の影響も少なくなり、エネルギーロスの少ない冷却庫が得られる。   The same applies to a refrigeration cycle that uses a refrigerant such as HC refrigerant and that includes a compressor, a condenser, a refrigerant pipe, an expansion valve, a capillary tube, an evaporator, and the like as a cooling device. If a heat generating part such as a compressor or a condenser is placed in the machine room 46 and a part of a capillary tube or an evaporator is placed in the storage, the heat generating part is located on the upper rear surface of the heat insulating housing 10. Can easily escape upward, the influence of heat on the storage chamber is reduced, and a cooler with less energy loss can be obtained.

また、凹部状の機械室を断熱筐体の背面上部に設けることによる効果は、スターリング冷凍機を搭載する冷却庫に特有のものではない。HC冷媒等の冷媒を用いた圧縮機タイプの冷却装置でも、機械室の収納室への突き出しを小さくし、容積効率の良い冷却庫を得ることができる。機械室に圧縮機を置き、凝縮器や冷媒配管を断熱筐体の天井部の一部に設けることとすれば、機械室の収納室への突き出しは更に小さくなり、収納室の有効内容積が増す。   In addition, the effect of providing the concave machine room on the upper back surface of the heat insulating housing is not unique to a refrigerator equipped with a Stirling refrigerator. Even in a compressor type cooling device using a refrigerant such as HC refrigerant, the protrusion of the machine room to the storage chamber can be reduced, and a cooler with good volumetric efficiency can be obtained. If a compressor is placed in the machine room and a condenser or refrigerant pipe is provided on a part of the ceiling of the heat insulating housing, the protrusion of the machine room to the storage room is further reduced, and the effective internal volume of the storage room is reduced. Increase.

続いて循環ポンプ157、吸込側気液分離器158、及び吐出側気液分離器159の構造と配置を、主に図13に基づき説明する。これらのものは、断熱筐体10の背面下部を収納室の方に窪ませる形で形成された遮音空間180(図4参照)に収容される。遮音空間180は周囲のすべてを壁で取り囲まれている。断熱筐体10の断熱壁が存在する箇所ではその断熱壁が遮音空間180の壁となり、断熱筐体180の断熱壁が存在しない箇所では断熱筐体10に取り付けられた遮音パネル181が遮音空間の壁となる。実施形態では1個の遮音パネル181が遮音空間180の底部を構成しており、その上面に循環ポンプ157が設置されている。循環ポンプ157の設置にはラバーマウントや吸振懸架構造を用い、振動吸収を図る。   Subsequently, the structure and arrangement of the circulation pump 157, the suction-side gas-liquid separator 158, and the discharge-side gas-liquid separator 159 will be described mainly based on FIG. These are accommodated in a sound insulation space 180 (see FIG. 4) formed so that the lower back of the heat insulating housing 10 is recessed toward the storage chamber. The sound insulation space 180 is entirely surrounded by a wall. In the place where the heat insulating wall of the heat insulating casing 10 exists, the heat insulating wall becomes the wall of the sound insulating space 180, and in the place where the heat insulating wall of the heat insulating casing 180 does not exist, the sound insulating panel 181 attached to the heat insulating casing 10 is the sound insulating space. It becomes a wall. In the embodiment, one sound insulation panel 181 constitutes the bottom of the sound insulation space 180, and the circulation pump 157 is installed on the top surface thereof. The circulation pump 157 is installed using a rubber mount or a vibration suspension structure to absorb vibration.

前述のように循環ポンプ157は容積型のものであり、実施形態では圧電ポンプが用いられている。循環ポンプ157は、円筒形のケーシング182の内部空間を円板状の圧電素子183で仕切り、ポンプ室184と背圧室185を形成している。ポンプ室184には吸込口186と吐出口187が形成される。吸込口186には逆止弁188が設けられ、吐出口187には逆止弁189が設けられている。   As described above, the circulation pump 157 is of a positive displacement type, and a piezoelectric pump is used in the embodiment. The circulation pump 157 partitions the internal space of the cylindrical casing 182 with a disk-shaped piezoelectric element 183 to form a pump chamber 184 and a back pressure chamber 185. A suction port 186 and a discharge port 187 are formed in the pump chamber 184. A check valve 188 is provided at the suction port 186, and a check valve 189 is provided at the discharge port 187.

圧電素子183に所定周波数の交番電圧を印加すると、圧電素子183は図13の上下方向に交互にたわむ。圧電素子183が図13において下方にたわむと、ポンプ室184の内部が負圧になり、吸込口186からポンプ室184の中に冷媒が流入する。負圧は吐出口187にも及ぶが、逆止弁189が直ちに反応するので、吐出口187から冷媒が流入することはない。逆に圧電素子183が図13において上方にたわむと、ポンプ室184の内部が正圧になり、吐出口187から冷媒が押し出される。正圧は吸込口186にも及ぶが、逆止弁188が直ちに反応するので、吸込口186から冷媒が逆流することはない。圧電素子183が交互に異なる方向にたわみを繰り返すことにより、吸込口186から冷媒が吸い込まれ、吐出口187から吐出される動作が脈動的に遂行されることになる。   When an alternating voltage having a predetermined frequency is applied to the piezoelectric elements 183, the piezoelectric elements 183 are alternately bent in the vertical direction in FIG. When the piezoelectric element 183 bends downward in FIG. 13, the inside of the pump chamber 184 becomes negative pressure, and the refrigerant flows into the pump chamber 184 from the suction port 186. Although the negative pressure reaches the discharge port 187, the check valve 189 reacts immediately, so that no refrigerant flows from the discharge port 187. Conversely, when the piezoelectric element 183 bends upward in FIG. 13, the inside of the pump chamber 184 becomes positive pressure, and the refrigerant is pushed out from the discharge port 187. Although the positive pressure reaches the suction port 186, the check valve 188 reacts immediately, so that the refrigerant does not flow backward from the suction port 186. When the piezoelectric elements 183 are repeatedly bent in different directions, the refrigerant is sucked from the suction port 186 and the operation discharged from the discharge port 187 is performed in a pulsating manner.

循環ポンプ157は上記のような動作原理で動くので、循環ポンプ157を駆動すると配管152の内部に圧力変動が生じる。圧力変動は循環ポンプ157の駆動周波数に合わせて周期的に発生する。すなわち圧力の脈動となる。この圧力の脈動により、配管152自身が振動及びそれに伴う騒音を発するうえ、それが冷却庫1の外壁に伝わって増幅されてしまうと冷却庫1の静粛度が著しく低下し、商品価値が大きく損なわれる。また、順送と停止を繰り返す断続的な送液となるため循環ポンプ157の流量も低下する。   Since the circulation pump 157 operates on the above operating principle, when the circulation pump 157 is driven, a pressure fluctuation is generated inside the pipe 152. The pressure fluctuation is periodically generated in accordance with the driving frequency of the circulation pump 157. That is, pressure pulsation occurs. Due to the pulsation of the pressure, the pipe 152 itself generates vibration and accompanying noise, and if it is transmitted to the outer wall of the refrigerator 1 and amplified, the quietness of the refrigerator 1 is significantly reduced, and the commercial value is greatly impaired. It is. In addition, the flow rate of the circulation pump 157 is also reduced because the liquid is intermittently sent and repeated repeatedly and stopped.

そこで、吸込側気液分離器158及び吐出側気液分離器159の出番となる。吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159のそれぞれの内部に貯留された気体により、循環ポンプ157の吸込側配管についても吐出側配管についても圧力の脈動が緩和される。このため、循環ポンプ157と配管152の振動が小さくなり、騒音が低減する。   Therefore, the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 come into play. The gas stored in each of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 alleviates pressure pulsation in both the suction-side piping and the discharge-side piping of the circulation pump 157. For this reason, vibrations of the circulation pump 157 and the pipe 152 are reduced, and noise is reduced.

そして、循環ポンプ157やそれに接続される配管152、吸込側気液分離器158、吐出側気液分離器159など、振動とそれに伴う騒音を発生する要素は遮音空間180に収容されているので、冷却庫1の静音化を実現することができる。   And since elements that generate vibration and accompanying noise, such as the circulation pump 157 and the piping 152 connected thereto, the suction-side gas-liquid separator 158, and the discharge-side gas-liquid separator 159, are housed in the sound insulation space 180, The noise reduction of the refrigerator 1 can be realized.

高温側第2循環回路150の内圧を、循環ポンプ157の位置で大気圧以上となるように調整しておけば、循環ポンプ157の駆動によるキャビテーションを抑制することができる。   If the internal pressure of the high temperature side second circulation circuit 150 is adjusted to be equal to or higher than the atmospheric pressure at the position of the circulation pump 157, cavitation due to the drive of the circulation pump 157 can be suppressed.

吸込側気液分離器158から循環ポンプ157までの配管152は、上方に凸となった湾曲部や屈曲部が生じることのないように設計する。これは、その湾曲部や屈曲部に気泡がトラップされて冷媒の流通が妨げられるのを防ぐためである。   The piping 152 from the suction side gas-liquid separator 158 to the circulation pump 157 is designed so as not to generate a curved portion or a bent portion that protrudes upward. This is in order to prevent bubbles from being trapped in the curved portion or the bent portion and obstructing the circulation of the refrigerant.

吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159は、それぞれ、器体の長軸を傾斜させて上方を入口側、下方を出口側としている。   The suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 each have the major axis of the container inclined to make the upper side the inlet side and the lower side the outlet side.

気液分離器はある程度の容積と長さを要する構造体であるため、器体の長軸を垂直にして配置すると、遮音空間180が冷却庫1の収納室の方に食い込むことになり、収納室と遮音空間180を隔てるために必要な断熱層の量も増える。この構成のように気液分離器の器体の長軸を傾斜させて配置することとすれば、遮音空間180にそれほど高さは必要なくなり、収納室方向への遮音空間の食い込みを小さくすることができる。吸込側気液分離器158及び吐出側気液分離器159の長軸方向を断熱筐体10の左右方向に一致させておけば、遮音空間180の奥行き寸法も小さくできるので、収納室方向への遮音空間の食い込みを一層小さくできる。   Since the gas-liquid separator is a structure that requires a certain amount of volume and length, if the major axis of the container is arranged vertically, the sound insulation space 180 will bite into the storage chamber of the refrigerator 1 and be stored. The amount of heat insulation layer necessary to separate the chamber from the sound insulation space 180 is also increased. If the major axis of the gas-liquid separator body is inclined as in this configuration, the sound insulation space 180 does not need to be so high, and the sound insulation space bites into the storage room is reduced. Can do. If the major axis direction of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 is made to coincide with the left-right direction of the heat-insulating housing 10, the depth dimension of the sound insulation space 180 can be reduced. Intrusion of the sound insulation space can be further reduced.

そして、吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159のそれぞれの器体の長軸を傾斜させたことにより、気液分離器内における流路断面積を大きく、水面を広くとることができる。このため吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159では、高温側第2循環回路150の主たる配管部分に比べて流速を落とし、気液分離を十分に行うことができることになる。   And, by inclining the major axes of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159, the channel cross-sectional area in the gas-liquid separator is increased and the water surface is increased. Can do. For this reason, the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 can sufficiently perform gas-liquid separation by reducing the flow velocity compared to the main piping portion of the high-temperature side second circulation circuit 150.

吸込側気液分離器158及び吐出側気液分離器159の気体貯留空間には窒素ガスが充填されている。窒素ガスは安全且つ安価である上、不活性なので高温側第2循環回路150の配管152や循環ポンプ157を侵食しない。また、水系冷媒に溶けやすいガスであると、高圧となる循環ポンプ157の吐出側で冷媒に溶け込み、低圧となる循環ポンプ157の吸込側で冷媒から抜け出すという傾向が顕著となり、気泡の消滅と発生が騒音をもたらすが、窒素ガスは水系冷媒に溶けにくいのでその懸念はない。   The gas storage spaces of the suction side gas / liquid separator 158 and the discharge side gas / liquid separator 159 are filled with nitrogen gas. Nitrogen gas is safe and inexpensive, and is inert so that it does not corrode the piping 152 and the circulation pump 157 of the high-temperature side second circulation circuit 150. In addition, when the gas is easily dissolved in the water-based refrigerant, the tendency of the gas to dissolve in the refrigerant on the discharge side of the high-pressure circulation pump 157 and to escape from the refrigerant on the suction side of the low-pressure circulation pump 157 becomes prominent. However, there is no concern because nitrogen gas is difficult to dissolve in water-based refrigerant.

吸込側気液分離器158の気体貯留可能容積は、(封入時のガス体積)×{大気圧÷(大気圧−循環ポンプが循環回路内に発生させる差圧)}で表される式の値より小とされる。   The gas storage capacity of the suction-side gas-liquid separator 158 is a value of an expression expressed by (gas volume at the time of sealing) × {atmospheric pressure ÷ (atmospheric pressure−differential pressure generated in the circulation circuit by the circulation pump)}. It is considered smaller.

循環ポンプ157を運転すると、循環ポンプ157が高温側第2循環回路150内に発生させる差圧により、吐出側気液分離器159は加圧され、内部の気体は圧縮されて体積が減少する。反対に吸込側気液分離器158は減圧され、内部の気体は膨張して体積が増大する。また、吐出側気液分離器159から吸込側気液分離器158へ封入ガスが移行する現象が発生する。これは、高圧となる吐出側気液分離器159でガスが冷媒に溶け込み、低圧となる吸込側気液分離器158でガスが冷媒から抜け出すためである。循環ポンプ157の運転が長期にわたると、高温側第2循環回路150内に封入したガスの大部分が吸込側気液分離器158に移行する。吸込側気液分離器158の気体貯留可能容積が大きすぎると、吐出側気液分離器159のガスが奪われ尽くされてしまい、吐出側気液分離器159は圧力の脈動を緩和する能力を喪失する。従って吸込側気液分離器158の気体貯留可能容積は、ポンプ差圧による封入ガスの膨張を加味した上で、初期状態の全封入ガスの体積から計算しなければならない。吸込側気液分離器158の気体貯留可能容積を上記式の値より小とすることにより、条件が満たされることになる。   When the circulation pump 157 is operated, the discharge-side gas-liquid separator 159 is pressurized by the differential pressure generated in the high-temperature side second circulation circuit 150 by the circulation pump 157, and the internal gas is compressed to reduce the volume. On the contrary, the suction side gas-liquid separator 158 is depressurized, and the internal gas expands to increase its volume. Further, a phenomenon occurs in which the sealed gas is transferred from the discharge side gas / liquid separator 159 to the suction side gas / liquid separator 158. This is because the gas is dissolved in the refrigerant in the discharge-side gas-liquid separator 159 that becomes high pressure, and the gas escapes from the refrigerant in the suction-side gas-liquid separator 158 that becomes low pressure. When the circulation pump 157 is operated for a long time, most of the gas sealed in the high temperature side second circulation circuit 150 is transferred to the suction side gas-liquid separator 158. If the gas storage capacity of the suction-side gas-liquid separator 158 is too large, the gas in the discharge-side gas-liquid separator 159 is exhausted, and the discharge-side gas-liquid separator 159 has the ability to relieve pressure pulsation. To lose. Therefore, the gas storage capacity of the suction-side gas-liquid separator 158 must be calculated from the volume of all the enclosed gas in the initial state, taking into account the expansion of the enclosed gas due to the pump differential pressure. The condition is satisfied by making the gas storage capacity of the suction side gas-liquid separator 158 smaller than the value of the above formula.

なお、本発明では冷却庫1として民生用の冷却庫を想定しており、循環ポンプ157は特別強力な能力を要しない。よって上記式の(大気圧−循環ポンプが循環回路内に発生させる差圧)の項は常に正である。   In the present invention, a commercial refrigerator is assumed as the refrigerator 1, and the circulation pump 157 does not require a particularly powerful capability. Therefore, the term of (atmospheric pressure-differential pressure generated in the circulation circuit by the circulation pump) in the above formula is always positive.

循環ポンプ157を運転した時の吸込側気液分離器158内の液位は、最終的には、気液分離境界の近辺、言い換えれば吸込側気液分離器158の出口158aの上端高さの近辺で安定する。この状態だと、吸込側気液分離器158内のガスが出口から流れ出す、すなわちオーバーフローする可能性があるが、オーバーフローする量は少量であり、一時的に循環ポンプ157が気泡を吸うものの、気泡は直ちに吐出され、吐出側気液分離器159にトラップされる。このため、循環システムは即座に安定する。   The liquid level in the suction-side gas-liquid separator 158 when the circulation pump 157 is operated finally becomes the vicinity of the gas-liquid separation boundary, in other words, the upper end height of the outlet 158a of the suction-side gas-liquid separator 158. Stable in the vicinity. In this state, the gas in the suction-side gas-liquid separator 158 may flow out from the outlet, that is, overflow, but the amount of overflow is small and the circulation pump 157 temporarily sucks the bubbles. Is immediately discharged and trapped in the discharge-side gas-liquid separator 159. For this reason, the circulation system is immediately stabilized.

吸込側気液分離器158の内部ガスと吐出側気液分離器159の内部ガスの量は、それらの体積の合計が、高温側第2循環回路150内の冷媒が全て凍結した時の体積膨張分を上回るように設定されている。これにより、寒冷な気候に見舞われて高温側第2循環回路150内の冷媒が全て凍結したとしても、その体積膨張分は吸込側気液分離器158の内部ガスと吐出側気液分離器159の内部ガスの圧縮によって吸収されるから、配管152の破裂を回避できる。   The amount of internal gas in the suction-side gas-liquid separator 158 and the amount of internal gas in the discharge-side gas-liquid separator 159 is such that the sum of the volumes is volume expansion when all the refrigerant in the high-temperature side second circulation circuit 150 is frozen. It is set to exceed the minute. As a result, even if a cold climate is hit and all the refrigerant in the high-temperature side second circulation circuit 150 is frozen, the volume expansion is equal to the internal gas of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159. Therefore, the pipe 152 can be prevented from bursting.

水系の冷媒には凍結しにくいように不凍液成分(アルコール、グリコールなど)を添加する。ただし不凍液成分の濃度が高くなると冷媒の粘度も高くなり、冷媒の循環流量が低下する。そのため、不凍液成分はやや少なめにせざるを得ず、凍結を完全に防ぐことはできない。   Antifreeze components (alcohol, glycol, etc.) are added to the water-based refrigerant so that it is difficult to freeze. However, when the concentration of the antifreeze component increases, the viscosity of the refrigerant also increases and the circulation flow rate of the refrigerant decreases. Therefore, the amount of the antifreeze component must be slightly reduced, and freezing cannot be completely prevented.

不凍液成分を添加した冷媒はスラリー状に凍結し、流動性を示す。流動性があるとは言え、凍結した冷媒は循環ポンプ157の逆止弁188、189の動きの妨げになることには変わりがない。   The refrigerant to which the antifreeze component is added freezes in a slurry state and exhibits fluidity. Although it has fluidity, the frozen refrigerant remains in the way of the movement of the check valves 188 and 189 of the circulation pump 157.

冷媒は、不安定な過冷却状態から偶発的に生じた氷核によって凍結が開示する。そのため凍結の開始する箇所やその箇所数は全く制御ができない。循環ポンプ157の近辺で凍結が進行したとすれば、スラリー状の流動が逆止弁188、189で滞り、ポンプ内では冷媒の体積膨張によって圧電素子183に許容限界以上のたわみが生じ、劣化・破損する恐れがある。しかしながら本発明の構成では、吸込側気液分離器158の内部ガスと吐出側気液分離器159の内部ガスを圧縮する形で冷媒の押し戻しが循環ポンプ157の吸込口186と吐出口187の両方から可能であるから、圧電素子183に損傷を与えなくて済む。   The refrigerant is disclosed to be frozen by ice nuclei accidentally generated from an unstable supercooled state. Therefore, the location where freezing starts and the number of locations cannot be controlled at all. If freezing has progressed in the vicinity of the circulation pump 157, the slurry-like flow stagnates at the check valves 188 and 189, and in the pump, the piezoelectric element 183 bends more than the allowable limit due to the volume expansion of the refrigerant. There is a risk of damage. However, in the configuration of the present invention, the internal gas of the suction-side gas-liquid separator 158 and the internal gas of the discharge-side gas-liquid separator 159 are compressed so that the refrigerant is pushed back to both the suction port 186 and the discharge port 187 of the circulation pump 157. Therefore, it is not necessary to damage the piezoelectric element 183.

高温側第2循環回路150にガスを封入するチャージ部は、循環ポンプ157から吐出側気液分離器159までの区間に設けられていることを特徴としている。実施形態では、吐出側気液分離器159にチャージパイプ191が設けられている。   The charging unit that encloses the gas in the high temperature side second circulation circuit 150 is provided in a section from the circulation pump 157 to the discharge side gas-liquid separator 159. In the embodiment, the discharge side gas-liquid separator 159 is provided with a charge pipe 191.

循環ポンプ157の吸込側に吸込側気液分離器158、吐出側に吐出側気液分離器159を設けた構成では、両気液分離器にガスを貯留する必要がある。循環ポンプ157から吐出側気液分離器159までの区間にチャージ部を設けておけば、循環ポンプ157を運転しつつガスをチャージした時、ガスはまず吐出側気液分離器159の気体貯留空間を満たして行く。吐出側気液分離器159の気体貯留空間を満たしたガスはオーバーフローした後高温側第2循環回路150を一巡して吸込側気液分離器158に流れ、そこでトラップされる。チャージするガス量が適切であれば、ガスが吸込側気液分離器158からオーバーフローすることはない。   In the configuration in which the suction-side gas-liquid separator 158 is provided on the suction side of the circulation pump 157 and the discharge-side gas-liquid separator 159 is provided on the discharge side, it is necessary to store gas in both gas-liquid separators. If a charging unit is provided in the section from the circulation pump 157 to the discharge side gas-liquid separator 159, when the gas is charged while the circulation pump 157 is operated, the gas is first stored in the gas storage space of the discharge side gas-liquid separator 159. Go meet. The gas filling the gas storage space of the discharge side gas-liquid separator 159 overflows and then flows through the high-temperature side second circulation circuit 150 to the suction-side gas-liquid separator 158 where it is trapped. If the amount of gas to be charged is appropriate, the gas will not overflow from the suction side gas-liquid separator 158.

チャージパイプ191は冷媒の封入にも用いられる。最初、高温側第2循環回路150の中の空気を真空ポンプで抜き、それから冷媒を所定量封入する。長期間の使用に伴う冷媒の漏洩や、封入量のバラつきを考慮して、所定量より少し(例えば5%)多めに封入するのがよい。   The charge pipe 191 is also used for enclosing the refrigerant. First, air in the high-temperature side second circulation circuit 150 is evacuated by a vacuum pump, and then a predetermined amount of refrigerant is sealed. Taking into account the leakage of the refrigerant accompanying long-term use and the variation in the amount to be filled, it is preferable to enclose a little more than the predetermined amount (for example, 5%).

冷媒の封入量を考慮して吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159の容積を設計する。冷媒は常温から60〜70℃にまで昇温すると体積が2〜3%膨張する。封入したガスはこれにより圧迫され、またガス自身の温度上昇もあって、吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159の内圧は上昇する。冷媒が全凍結した場合の体積膨張を封入ガスの圧縮で吸収する場合の内圧上昇も考慮する必要がある。循環ポンプ157の起動時は吐出側気液分離器159は一層加圧される。これら諸条件を考慮して、循環システムの性能(冷媒の流量、静音性)や信頼性(冷媒が漏れないこと)に悪影響が及ぶような内圧上昇が生じないように、吸込側気液分離器158と吐出側気液分離器159の容積を設計する。   The volume of the suction side gas / liquid separator 158 and the discharge side gas / liquid separator 159 is designed in consideration of the amount of refrigerant enclosed. The refrigerant expands in volume by 2 to 3% when the temperature is raised from room temperature to 60 to 70 ° C. The enclosed gas is compressed by this, and also the temperature of the gas itself increases, so that the internal pressures of the suction-side gas-liquid separator 158 and the discharge-side gas-liquid separator 159 rise. It is also necessary to consider the increase in internal pressure when the volume expansion when the refrigerant is completely frozen is absorbed by the compression of the enclosed gas. When the circulation pump 157 is started, the discharge side gas-liquid separator 159 is further pressurized. In consideration of these conditions, the suction-side gas-liquid separator is designed to prevent an increase in internal pressure that adversely affects the performance of the circulation system (refrigerant flow rate, quietness) and reliability (no refrigerant leakage). 158 and the volume of the discharge side gas-liquid separator 159 are designed.

吸込側気液分離器158の内部には、冷媒中の異物を捕集するフィルタ192が設けられている。フィルタ192はメッシュフィルタであり、吸込側気液分離器158の出口158aの方に向かって凸形状をなし、濾過面積を確保している。   Inside the suction-side gas-liquid separator 158, a filter 192 that collects foreign matters in the refrigerant is provided. The filter 192 is a mesh filter, has a convex shape toward the outlet 158a of the suction side gas-liquid separator 158, and secures a filtration area.

高温側第2循環回路150には、製造段階で入り込んでいた塵や材料切断粉末の他、時間の経過と共に配管152の内壁に発生した酸化スケールや、純度の低い不凍液を冷媒に混入した場合、低温時に氷状に析出する不純物や添加物など、様々な固形異物が存在する。これらの異物が循環ポンプ157に吸い込まれると、逆止弁188、189に異物が挟まって送液能力が低下する。これを防ぐには、循環ポンプ157の吸込側にできるだけ近い箇所にフィルタを設けるのがよい。吸込側気液分離器158は丁度この条件を満たす。また吸込側気液分離器158は通常の配管部分より内径が大きいため、濾過面積の大きいフィルタ192を設置することができ、流路抵抗をそれほど増大させなくて済む。   In the high-temperature side second circulation circuit 150, in addition to dust and material cutting powder that have entered in the manufacturing stage, oxide scale generated on the inner wall of the pipe 152 over time, and antifreeze with low purity are mixed in the refrigerant. There are various solid foreign substances such as impurities and additives that precipitate like ice at low temperatures. When these foreign substances are sucked into the circulation pump 157, the foreign substances are caught in the check valves 188 and 189, and the liquid feeding capability is reduced. In order to prevent this, it is preferable to provide a filter as close as possible to the suction side of the circulation pump 157. The suction side gas-liquid separator 158 just satisfies this condition. Further, since the suction-side gas-liquid separator 158 has an inner diameter larger than that of a normal pipe portion, a filter 192 having a large filtration area can be installed, and the flow path resistance does not need to be increased so much.

横方向冷気通路61に形成する冷気吐出口は、図5の冷気吐出口62と異なる形状にすることができる。その変形態様を図15、16に示す。図15は冷却庫の垂直断面図、図16は冷気通路の構成説明図である。   The cold air discharge port formed in the horizontal cold air passage 61 can have a different shape from the cold air discharge port 62 of FIG. The deformation mode is shown in FIGS. FIG. 15 is a vertical sectional view of the refrigerator, and FIG. 16 is an explanatory diagram of the structure of the cold air passage.

図15、16の変形態様では、横方向冷気通路61には水平方向に長いスリット状の冷気吐出口62Aが設けられている。冷気吐出口62Aは第2区画部16の奥の壁と天井とのなすコーナー部に開口している。このように幅広の冷気吐出口62Aから冷気が吐出されるので、隔離区画部16aより上の空間は均一に冷却される。   15 and 16, the horizontal cold air passage 61 is provided with a slit-like cold air discharge port 62A that is long in the horizontal direction. The cold air discharge port 62A is open at a corner portion formed by the back wall of the second partition portion 16 and the ceiling. Since the cold air is discharged from the wide cold air discharge port 62A in this way, the space above the isolation section 16a is uniformly cooled.

垂直方向仕切り部12の構成を図6から変化させることができる。その変形態様を図17に示す。図17は冷却庫の水平断面図である。   The configuration of the vertical partition 12 can be changed from FIG. The modification is shown in FIG. FIG. 17 is a horizontal sectional view of the refrigerator.

図17の変形態様では、下り冷気通路54Dを手前側に移動させた。こうすると垂直方向仕切り部12の前面部と下り冷気通路54Dの間の断熱層が薄くなるが、下り冷気通路54Dを流れる冷気の温度は比較的高いので、断熱層が薄くなっても垂直方向仕切り部12の前面が過度に冷却されることにはなりにくい。下り冷気通路54Dをこのように移動させることにより、上り冷気通路54Uと下り冷気通路54Dの間隔が広がるので、上り冷気通路54Uと下り冷気通路54Dのそれぞれの前後方向の幅を拡大し、流路抵抗を減らすことができる。   In the modified embodiment of FIG. 17, the descending cold air passage 54D is moved to the front side. In this way, the heat insulation layer between the front surface of the vertical partition 12 and the cold air passage 54D is thinned, but the temperature of the cold air flowing through the cold air passage 54D is relatively high. The front surface of the portion 12 is unlikely to be excessively cooled. By moving the descending cold air passage 54D in this way, the interval between the ascending cold air passage 54U and the descending cold air passage 54D is widened, so that the width in the front-rear direction of each of the ascending cold air passage 54U and the descending cold air passage 54D is increased. Resistance can be reduced.

図17に見られるように、上り冷気通路54Uと下り冷気通路54Dの間で垂直方向仕切り部12の厚さを減らして凹部178を形成し、収納室の容積を拡大することも可能である。凹部178は棚32の上下の空間の連通路となり、第2区画部16内に冷気循環を生じさせ、第2区画部16の温度を均一化するのに役立つ。   As can be seen in FIG. 17, it is also possible to reduce the thickness of the vertical partition 12 between the ascending cool air passage 54U and the descending cool air passage 54D to form a recess 178, thereby increasing the volume of the storage chamber. The concave portion 178 serves as a communication path between the upper and lower spaces of the shelf 32, and causes cold air circulation in the second partition portion 16, which helps to make the temperature of the second partition portion 16 uniform.

第2区画部16と隔離区画部16aを隔てる最下段の棚32aと、隔離区画部16aと隔離区画部16bを隔てる仕切カバー35のところでは、凹部178を塞ぐ。これにより、第2区画部16と隔離区画部16aの間で冷気が混じり合い、また隔離区画部16aと隔離区画部16bの間で冷気が混じり合うのを防いで、隔離区画部16a、16bに設定した所定の温度差が消滅してしまわないようにする。凹部178を塞ぐのは、そこにリブを設ける、あるいは断熱材をはめ込むといった手段で実現できる。隔離区画部16a、16bに対しては凹部178を全く設けないこととしてもよい。   At the lowermost shelf 32a separating the second partition 16 and the isolation partition 16a and the partition cover 35 separating the isolation partition 16a and the isolation partition 16b, the recess 178 is closed. This prevents cold air from mixing between the second partition portion 16 and the isolation partition portion 16a, and prevents cold air from mixing between the isolation partition portion 16a and the isolation partition portion 16b. Prevent the set temperature difference from disappearing. Closing the recess 178 can be realized by a means such as providing a rib or inserting a heat insulating material therein. It is good also as not providing the recessed part 178 at all with respect to the isolation | separation division part 16a, 16b.

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は家庭用または業務用の冷却庫に広く利用可能である。     The present invention can be widely used in a refrigerator for home use or business use.

冷却庫の正面図Front view of refrigerator 断熱扉を取り除いた状態の冷却庫の正面図Front view of the refrigerator with the insulated door removed 冷却庫の垂直断面図Vertical section of the refrigerator 異なる部位における冷却庫の垂直断面図Vertical sectional view of the refrigerator in different parts 冷気通路の構成説明図Configuration diagram of cold air passage 図4のA−A線に沿って切断した冷却庫の水平断面図Horizontal sectional view of the refrigerator cut along line AA in FIG. 垂直方向仕切り部の拡大水平断面図Expanded horizontal cross section of vertical partition 冷却庫に搭載される冷却装置の概略構成図Schematic configuration diagram of the cooling device mounted in the refrigerator 冷却庫のスターリング冷凍機搭載箇所の部分垂直断面図Partial vertical cross-sectional view of the Stirling refrigerator installed part of the refrigerator 支持部材に支持されたスターリング冷凍機の上面図Top view of Stirling refrigerator supported by support member 支持部材の上面図Top view of support member 冷却装置の概略斜視図Schematic perspective view of cooling device 循環ポンプと気液分離器の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of the circulation pump and gas-liquid separator 冷気の流れを示すブロック構成図Block diagram showing the flow of cold air 冷気吐出口の変形態様を示す冷却庫の垂直断面図Vertical sectional view of the refrigerator showing the deformation mode of the cold air outlet 冷気吐出口の変形態様を示す冷気通路の構成説明図Configuration explanatory diagram of the cold air passage showing the deformation mode of the cold air discharge port 垂直方向仕切り部の変形態様を示す冷却庫の水平断面図Horizontal sectional view of the refrigerator showing the deformation mode of the vertical partition

符号の説明Explanation of symbols

1 冷蔵庫
10 断熱筐体
11、14 水平方向仕切り部
12、13 垂直方向仕切り部
15 第1区画部
16 第2区画部
17 第3区画部
18 第4区画部
19 温度切替区画部
20、21、22、23、24 断熱扉
46 機械室
50、51、54、63、66 冷気通路
54U 上り冷気通路
54D 下り冷気通路
59、61 横方向冷気通路
57、58、60、62、62A、65、70 冷気吐出口
100 冷却装置
110 スターリング冷凍機
111 高温ヘッド
112 低温ヘッド
120 高温側第1循環回路
121 高温側蒸発器
122 高温側凝縮器
123 二次冷媒配管
124 放熱ファン
125 ダクト
130 低温側循環回路
131 低温側凝縮器
132 低温側蒸発器(冷却部)
133 二次冷媒配管
150 高温側第2循環回路
151 熱交換器
152F 第1防露配管
152S 第2防露配管
157 循環ポンプ
158 吸込側気液分離器
159 吐出側気液分離器
160 防露部
180 遮音空間
191 チャージパイプ
192 フィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerator 10 Heat insulation housing | casing 11,14 Horizontal direction partition part 12,13 Vertical direction partition part 15 1st partition part 16 2nd partition part 17 3rd partition part 18 4th partition part 19 Temperature switching partition part 20, 21, 22 23, 24 Thermal insulation door 46 Machine room 50, 51, 54, 63, 66 Cold air passage 54U Up cold air passage 54D Down cold air passage 59, 61 Lateral cold air passage 57, 58, 60, 62, 62A, 65, 70 Outlet 100 Cooling device 110 Stirling refrigerator 111 High temperature head 112 Low temperature head 120 High temperature side first circulation circuit 121 High temperature side evaporator 122 High temperature side condenser 123 Secondary refrigerant piping 124 Heat dissipation fan 125 Duct 130 Low temperature side circulation circuit 131 Low temperature side condensation 132 Low temperature evaporator (cooling section)
133 Secondary refrigerant pipe 150 High temperature side second circulation circuit 151 Heat exchanger 152F First dew prevention pipe 152S Second dew prevention pipe 157 Circulation pump 158 Suction side gas / liquid separator 159 Discharge side gas / liquid separator 160 Dew prevention part 180 Sound insulation space 191 Charge pipe 192 Filter

Claims (8)

冷凍装置の冷却部で庫内を冷却するとともに、前記冷凍装置が放熱する廃熱を循環回路で所定箇所に伝達する冷却庫において、
前記循環回路は容積型循環ポンプで冷媒を循環させるものであり、前記循環ポンプの吸込側には吸込側気液分離器、吐出側には吐出側気液分離器が設けられていることを特徴とする冷却庫。
In the refrigerator that cools the interior of the refrigerator with the cooling unit of the refrigeration apparatus and transmits the waste heat radiated by the refrigeration apparatus to a predetermined place in the circulation circuit,
The circulation circuit circulates a refrigerant with a positive displacement circulation pump, wherein a suction side gas-liquid separator is provided on the suction side of the circulation pump, and a discharge side gas-liquid separator is provided on the discharge side. And a refrigerator.
前記吸込側気液分離器及び吐出側気液分離器は、それぞれ、器体の長軸を傾斜させて上方を入口側、下方を出口側としたものであることを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。 2. The suction-side gas-liquid separator and the discharge-side gas-liquid separator are each characterized in that the major axis of the container is inclined so that the upper side is the inlet side and the lower side is the outlet side. The listed refrigerator. 前記両気液分離器の気体貯留空間に窒素ガスが充填されていることを特徴とする請求項2に記載の冷却庫。 The refrigerator according to claim 2, wherein the gas storage space of the gas-liquid separator is filled with nitrogen gas. 前記吸込側気液分離器の気体貯留可能容積を、
(封入時のガス体積)×{大気圧÷(大気圧−循環ポンプが循環回路内に発生させる差圧)}
で表される式の値より小とすることを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。
The gas storage capacity of the suction side gas-liquid separator is
(Gas volume at the time of sealing) × {Atmospheric pressure ÷ (Atmospheric pressure−Differential pressure generated in the circulation circuit by the circulation pump)}
The refrigerator according to claim 1, wherein the value is smaller than the value of the expression expressed by the following.
前記吸込側気液分離器の内部ガスと前記吐出側気液分離器の内部ガスの合計体積が、前記循環回路内冷媒の全凍結時の体積膨張分を上回ることを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。 The total volume of the internal gas of the suction-side gas-liquid separator and the internal gas of the discharge-side gas-liquid separator exceeds the volume expansion at the time of total freezing of the refrigerant in the circulation circuit. The listed refrigerator. 前記循環回路にガスを封入するチャージ部が、前記循環ポンプから前記吐出側気液分離器までの区間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。 The refrigerator according to claim 1, wherein a charging unit that encloses gas in the circulation circuit is provided in a section from the circulation pump to the discharge-side gas-liquid separator. 冷媒中の異物を捕集するフィルタが前記吸込側気液分離器内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。 The refrigerator according to claim 1, wherein a filter for collecting foreign matter in the refrigerant is provided in the suction side gas-liquid separator. 前記循環ポンプ、前記吸込側気液分離器、及び前記吐出側気液分離器を収容する遮音空間を形成したことを特徴とする請求項1に記載の冷却庫。 The cooler according to claim 1, wherein a sound insulation space for accommodating the circulation pump, the suction side gas-liquid separator, and the discharge side gas-liquid separator is formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150377540A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Refrigerator and method of controlling the same

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