JP3343142B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には冷凍システ
ムに関し、特に、複数の蒸発器を含んでいる家庭用冷凍
冷蔵庫に関する。
【0002】
【関連出願】本願は、本出願人に譲渡されたハインツ
ジャスタ(Heinz Jaster)の米国特許番号第49109
72及び第4918942号、並びに本出願人に譲渡さ
れたジェームス デイ(James Day )の米国特許出願番
号第07/612290号(1990年11月9日出
願)の改良発明である。
【0003】
【従来の技術】今日の代表的な家庭用冷凍冷蔵庫に採用
されている冷凍システムは、圧縮機、凝縮器、膨張装置
(通常、キャピラリチューブ)及び蒸発器を含んでいる
閉回路を通して冷媒を連続的に循環させ、圧縮機まで戻
す。冷媒は液体相と蒸気相とを有する2相物質である。
冷凍システムは、冷媒を繰り返し液体から蒸気へ、又、
液体へと変化させるように動作し、こうして冷凍冷蔵室
から熱を取り出し、それを冷蔵庫の外の外気に追い出す
ことにより、冷蔵庫の内部からエネルギを輸送する。代
表的な冷蔵庫では、蒸発器をフリーザ内に設置し、ファ
ンで空気を蒸発器に吹きつけ、得られる空気流を分割
し、大部分の空気流をフリーザ内で循環させ、一部の空
気流を分流して生鮮食品室に循環させる。このようにし
て、代表的にはフリーザを−10°Fから+15°Fの
間に維持する一方、生鮮食品室を+33°Fから+47
°Fの間に維持する。このような冷蔵庫は可能な最高効
率では動作しない。それは、冷凍サイクルの発揮する冷
凍作用が、フリーザには適当であるが、生鮮食品室を適
当な温度に維持するのに必要な温度より低い温度での冷
凍作用であるからである。相対的に低い温度に冷却する
のに必要な機械的エネルギは、相対的に高い温度に冷却
するのに必要なエネルギより大きいので、代表的な単純
蒸気圧縮サイクルが消費する機械的エネルギは、2つの
所望の温度レベルの各々で冷却を行うサイクルの機械的
エネルギより多くなる。
【0004】米国特許番号第4910972及び第49
18942号にそれぞれ開示された冷凍システムでは、
別々の蒸発器を用いて冷凍(フリーザ)室及び生鮮食品
室それぞれの冷凍作用を得ている。これらの特許では、
二段圧縮機又は二重圧縮機の形態の圧縮機又は圧縮手段
が用いられている。フリーザ蒸発器からの冷媒を低圧段
に供給し、低圧段でその圧力を中間レベルに上げる。生
鮮食品室からの蒸気段冷媒を低圧圧縮段から出てくる冷
媒と一緒に合わせ、そしてすべての再循環冷媒を高圧圧
縮段に供給し、ここで冷媒圧力を所望の比較的高い圧縮
機出口圧力に上げる。
【0005】継続中の米国特許出願番号第07/612
290号にも、フリーザ室及び生鮮食品室用に別々の蒸
発器を用いる冷凍回路が開示されている。より具体的に
は、この回路に用いる圧縮手段は単段圧縮機を弁と組み
合わせたもので、弁がフリーザ蒸発器の出口と、生鮮食
品室蒸発器からの蒸気段冷媒とを交互に単段圧縮機に選
択的に接続する。従って、弁がフリーザ蒸発器からの冷
媒を圧縮機に供給するとき、圧縮機は冷媒圧力をフリー
ザ蒸発器の低圧から所望の高い圧縮機出口圧力まで一気
に押し上げる。他方、弁が生鮮食品室蒸発器からの蒸気
冷媒を圧縮機に供給するとき、圧縮機は圧力を中間圧力
レベルから所望の圧縮機出口圧力まで上げるだけでよ
い。
【0006】前述した関連する米国特許及び出願ではい
ずれでも、生鮮食品室蒸発器及びフリーザ蒸発器を冷媒
流れ回路に直列関係に接続しており、相分離器を両者間
に接続している。相分離器は蒸気段冷媒と液体段冷媒と
を分離する機能を果たし、液体冷媒をフリーザ蒸発器に
送り、蒸気冷媒を圧縮機手段に送る。これらの冷媒回路
のいずれでも、生鮮食品室蒸発器は回路内に相分離器よ
り上流で接続されている。このような配置では、生鮮食
品室が強力な冷却を必要とするとき、生鮮食品室蒸発器
が冷媒の少なくとも大部分を蒸発させることが起こり得
る。従って、相分離器には、フリーザ蒸発器に適当な量
を供給するためには不足な液体冷媒しか得られず、その
結果、フリーザ蒸発器が「枯渇状態」になり、フリーザ
の冷却が不十分になる。
【0007】
【発明の目的】本発明の目的は、冷媒システムを含む改
良した冷蔵庫を提供することにある。本発明の他の目的
は、生鮮食品室及びフリーザ室用に別個の蒸発器を有し
ており、生鮮食品室蒸発器に流れる冷媒の流れのために
フリーザ蒸発器の冷媒が枯渇することのない家庭用冷蔵
庫を提供することにある。
【0008】本発明の他の目的は、生鮮食品室蒸発器が
冷媒を相分離器から受け取ると共に冷媒を相分離器に戻
す家庭用冷蔵庫を提供することにある。
【0009】
【発明の概要】本発明の家庭用冷蔵庫は、圧縮機手段
と、圧縮機手段から排出される冷媒を受け取るよう接続
されている凝縮器手段と、凝縮器手段から排出される冷
媒を受け取ると共に圧縮機手段に蒸気相冷媒を排出する
よう接続されている相分離器とを備えている。生鮮食品
室は生鮮食品室を冷却する生鮮食品室蒸発器を有してお
り、フリーザ室はフリーザ室を冷却するフリーザ蒸発器
を有している。生鮮食品室蒸発器は相分離器から液相冷
媒を受け取ると共に相分離器に冷媒を戻すよう接続され
ている。フリーザ蒸発器は相分離器から液相冷媒を受け
取ると共に圧縮機手段に冷媒を排出するよう接続されて
いる。
【0010】発明の要旨は特許請求の範囲に記載した通
りである。本発明の構成及び実施方法を、本発明の他の
目的や効果と共に、更によく理解できるように、以下に
図面を参照しながら、本発明を詳細に説明する。
【0011】
【好ましい実施例の詳細な説明】まず図1を参照する
と、家庭用冷凍冷蔵庫10を簡略な線図として示してあ
る。この冷蔵庫10は、絶縁外壁11と絶縁分割壁12
とを含んでおり、分割壁12で冷蔵庫をフリーザ(冷
凍)室13と生鮮食品室14とに分離している。扉15
及び16は、それぞれフリーザ室13及び生鮮食品室1
4の内部への入口となる。生鮮食品室14の下側に機械
又は装置室17が配置されており、冷蔵庫の種々の作動
要素が収納されている。
【0012】冷蔵庫10用の冷凍システムは、第1又は
フリーザ蒸発器(エバポレータ)20、第2又は生鮮食
品室蒸発器21、凝縮器(コンデンサ)22、及び圧縮
機(コンプレッサ)又は圧縮手段23を含んでいる。こ
れらの基本的ユニットは、当業界でよく知られているよ
うに、2相の冷媒を循環するように流体及び蒸気密な冷
媒回路に配管によって相互に接続されている。具体的に
は、圧縮機23は第1又は低圧圧縮段と、第2又は高圧
圧縮段とを有している二段型のものである。高圧冷媒ガ
ス又は蒸気が圧縮機23の出口24から出て、凝縮器2
2に流れ、そこで気体から液体に変換される。液体冷媒
は凝縮器22から、ドライヤ25及び第1の膨張手段
(装置)26を通って冷媒相分離器27に流れる。相分
離器27は、その上端近くにある入口28と、その下端
近くにある一対の出口29及び30と、中間レベルにあ
るもう一つの出口31とを含んでいる。
【0013】相分離器27内の冷媒は液相冷媒と蒸気相
冷媒とに分離し、液相冷媒は相分離器の下方部分に集ま
り、蒸気相冷媒は相分離器の上方部分に集まる。出口2
9は、相分離器27の液体冷媒を収容している下方部分
を生鮮食品室蒸発器21に接続している。蒸発器21は
閉止端構造、即ちスタンドパイプ構造であって、相分離
器27より下方に配置されている。液体冷媒は相分離器
の出口29から蒸発器21に自然に流れる。生鮮食品室
14から熱を抽出するにつれて、この冷媒は蒸発する。
蒸気又は気体状冷媒は蒸発器21内を上昇し、出口(接
続部)29を通って相分離器27に戻る。
【0014】液体冷媒は相分離器の出口30から、第2
の膨張手段(装置)33を通ってフリーザ蒸発器20に
流れる。蒸発器20から、蒸気状態の冷媒が圧縮機23
の低圧入口34に戻る。蒸気又は気体状冷媒は、相分離
器の出口31から圧縮機23の中間圧力入口35へ流れ
る。膨張手段又は装置26及び33は多数の周知の構造
のいずれでもよい。家庭用冷蔵庫では、この膨張装置は
通常、キャピラリチューブ(毛細管)の形態をとり、冷
媒が毛細管を通過する際に、冷媒は膨張し、液体から蒸
気に変化し始める。他の種類の冷凍システムでは、冷媒
が膨張するのを許す、プリセット式又は調節式の膨張弁
を使用している。このような弁も家庭用冷蔵庫に使用で
きる。しかしながら、この種の用途には、毛細管が低価
格であるので好適である。
【0015】代表的には、現在の家庭用冷蔵庫の冷凍シ
ステムは、フリーザ室を−10°F〜+15°Fの温度
範囲に維持する一方、生鮮食品室を約+33°F〜+4
7°Fの温度範囲に維持するように運転される。そのた
め、フリーザ蒸発器20は生鮮食品室蒸発器21及び相
分離器27より著しく低い温度で動作する。従って、蒸
発器20から圧縮機23に流れる蒸気又は気体の冷媒の
圧力は、相分離器の出口31から圧縮機23に流れる冷
媒より著しく低い。フリーザ蒸発器20からの冷媒を二
段圧縮機23の低圧入口34に送り、その第1又は低圧
圧縮段によって、相分離器27の蒸気圧力にだいたい対
応する中間圧力まで圧縮する。相分離器の出口31から
出てくる蒸気冷媒を圧縮機23の中間圧力入口35に送
る。相分離器27及び圧縮機23の低圧段からの冷媒
を、圧縮機23の第2又は高圧圧縮段によって圧縮機2
3の比較的高い出口圧力まで圧縮する。こうすれば、エ
ネルギを節約できる。それは、フリーザを冷却するのに
必要な冷媒だけを、フリーザ蒸発器出口圧力の低レベル
と圧縮機出口圧力の高レベルとの間で循環し、生鮮食品
室を冷却するのに必要な冷媒を、生鮮食品室に所望の運
転温度を与えるのに必要な中間圧力レベルと圧縮機出口
圧力の高レベルとの間で循環させるからである。
【0016】生鮮食品室蒸発器21はフリーザ蒸発器2
0と一列に接続されていない。そうしないで、生鮮食品
室蒸発器21は相分離器27から液体冷媒を受け取り、
相分離器に蒸気冷媒を戻す。具体的には、フリーザ蒸発
器20に向かう出口30を相分離器27のもっとも低い
位置の接続部とし、生鮮食品室蒸発器21に向かう接続
部29を出口30より高く、且つ正常な液体冷媒の作動
レベルより低くし、そして出口31を相分離器27の液
体作動レベルより高くする。このように配置すれば、生
鮮食品室蒸発器21がフリーザ蒸発器20を冷媒枯渇状
態に追い込むことがなく、フリーザ蒸発器20には適正
運転に十分な冷媒がいつも得られる。その上、出口31
は蒸気相冷媒だけを圧縮機23に供給する。
【0017】配管によって、冷凍システムの種々の構成
要素すべてを一緒に完全な液密/蒸気密な回路に接続し
ている。凝縮器22を相分離器27に接続している配管
部分36と、フリーザ蒸発器20を圧縮機23に接続し
ている配管部分37とが、38で示すように、互いに熱
伝達関係で配置されている。このような配置は通常、2
本の配管をろう付けするか、一方の配管を他方の配管の
周りにぴったり巻つけることにより、実現される。この
熱伝達関係の結果として、配管部分37に流れる比較的
低温の冷媒が、相分離器27へ流れる比較的高温の冷媒
の予備冷却又は中間冷却を行う。この中間冷却によりシ
ステムの効率は更に向上し、相分離器27に十分な蒸気
相冷媒を確保する。
【0018】サーモスタット39が生鮮食品室14内に
装着されており、その室内の雰囲気温度を感知する。サ
ーモスタット39が所定の高温、通常、生鮮食品室14
の温度上限に近い、例えば+47°Fの温度を感知する
と、サーモスタットが働いて圧縮機23を電源、例えば
家庭用電気系統に接続し、こうして圧縮機23は、サー
モスタット39が所定の低温、通常、生鮮食品室14の
運転範囲の下限に近い、例えば+33°Fの温度を感知
するまで、動作し続ける。尚、他のもっと複雑な制御系
統を使用してもよい。例えば、追加のサーモスタットを
フリーザ室13に設置することができ、フリーザ及び生
鮮食品室内の両サーモスタットが協動して圧縮機23、
従って、冷凍システムの運転を制御する。尚、簡潔にす
るため、家庭用冷蔵庫に通常含まれている種々の他の構
成要素、例えばライトや空気循環用ファンを省略してあ
る。
【0019】冷媒配管及び配線が絶縁壁11を通過する
部分をシールして空気の漏れを防止することは勿論であ
る。即ち、開口40及び41は図示の便宜上存在するに
すぎない。図2に、圧縮手段以外は図1に示すものと実
質的に同様の他の冷媒回路を示す。同じ構成部品は同じ
符号で示されている。圧縮手段44は、入口46及び出
口47を有している第1の低圧圧縮機45、入口49及
び出口50を有している第2の高圧圧縮機48とを含ん
でいる。圧縮機45及び48は互いに独立で、各圧縮機
は独自のモータで動作するが、両圧縮機が同時に動作す
るように制御されている。或いは又、両圧縮機は同時に
動作するので、両方を単一のモータによって動作させて
もよい。フリーザ蒸発器20を出た冷媒を低圧圧縮機4
1の入口42に供給し、この圧縮機41で冷媒を、相分
離器27の圧力に対応する中間圧力に圧縮する。低圧圧
縮機41からの冷媒及び相分離器27からの蒸気相冷媒
の両方を高圧圧縮機48の入口に供給し、この圧縮機4
8で合流した冷媒を高圧に圧縮する。圧縮機48の出口
50からのこの高圧冷媒の流れを凝縮器22に供給す
る。
【0020】図2は低圧圧縮機45から出てくる冷媒の
予備冷却又は中間冷却も示している。この目的のため、
低圧圧縮機出口47は熱交換器52に接続されており、
一方、熱交換器52は高圧圧縮機入口48に接続されて
いる。熱交換器52は、低圧圧縮機45から出てくる冷
媒から熱を抽出し、その温度を下げる。従って、高圧圧
縮機48から流れ出る冷媒の温度は低下する。これによ
り、冷凍システム全体の効率が高まる。熱交換器52
は、図示のような自然通風型でも、熱伝達を促進するた
めのファン(図示せず)を有するものでもよい。所望に
応じて、図1に示す実施例の二段圧縮機23の低圧段と
高圧段との間の冷媒流れ通路に同様の熱交換器を接続す
ることができる。
【0021】図2は相分離器27の入口及び出口の位置
をもっと詳しく示している。凝縮器22からの冷媒を供
給する入口28は、液体冷媒の正常な作動レベル51よ
り上方に位置している。所望に応じて、スクリーン(図
示せず)を入口28の下方に配置して、冷媒の分散を助
け、冷媒の部分的蒸発を高めることができる。冷媒をフ
リーザ蒸発器20に供給する出口30は、接続点がもっ
とも低く、液体冷媒の正常な作動レベル51よりはるか
に下方であり、これにより確実に液体冷媒だけをフリー
ザ蒸発器20に供給する。生鮮食品室蒸発器21への接
続部29は、液体冷媒の正常な作動レベル51とフリー
ザ蒸発器出口30との間に位置している。
【0022】接続部29は出口及び入口の両方として作
用する。即ち、液体冷媒が相分離器27から接続部29
を通って生鮮食品室蒸発器21に流れ、そして蒸気相冷
媒が接続部29を通って相分離器27に戻るのである。
接続部29を出口30より上方に配置することにより、
生鮮食品室蒸発器21は、フリーザ蒸発器20を枯渇さ
せるほど多量の冷媒を蒸発させないことを確実にする。
又、接続部29を通って相分離器27に戻る冷媒蒸気は
相分離器内で上昇するので、出口30を通してフリーザ
蒸発器回路に引き入れられることはない。
【0023】出口31は正常な液体冷媒作動レベル51
より上方に位置しており、好ましくは入口28より高い
位置にある。これにより、確実に蒸気相冷媒だけを相分
離器27から圧縮手段44に供給する。図3に、弁と単
一圧縮機とを含んでいる圧縮手段を有していること以外
は、図1及び図2の回路と実質的に同様の他の冷媒回路
を示す。同じ構成部品は同じ符号で示されている。一対
の入口55及び56と、出口57とを有している流れ制
御弁又は選択弁54が、一方でフリーザ蒸発器20の出
口と相分離器27の蒸気相出口31との間に接続されて
おり、他方でフリーザ蒸発器20の出口と単一段圧縮機
58の入口との間に接続されている。弁54は、蒸発器
20及び相分離器27の蒸気相部の各々を圧縮機58の
入口に交互に接続する機能をなし、従って、圧縮機58
が動作している限り、弁54は冷媒を蒸発器20及び相
分離器27の各々から圧縮機58に交互に導く。圧縮機
58を蒸発器20に接続したとき、圧縮機58は冷媒を
蒸発器20の比較的低い出口圧力から圧縮機の高い出口
圧力に圧縮する。一方、圧縮機58を相分離器27に接
続したとき、圧縮機58は蒸気冷媒を中間圧力から同じ
圧縮機出口圧力に圧縮する。この回路に用いるのに適当
な弁の構成、作動及び制御についての詳細は、継続中の
米国特許出願番号第07/612290号に図示、説明
されている。尚、図1に示すような二段圧縮機23の形
態の圧縮手段、図2に示すような2つの別個の圧縮機4
5及び48を含んでいる44のような圧縮手段、並びに
図3及び図4に示すような弁54と単段圧縮機58とを
含んでいる圧縮手段は、本発明の種々の実施例におい
て、本質的に互換性をもって使用することができる。
【0024】図4に、生鮮食品室蒸発器回路が別々の入
口と出口とを有していること、及び生鮮食品室蒸発器に
冷媒を適切に循環させるためのポンプを設けていること
以外は、図1から図3に示すものと実質的に同様の冷媒
回路を示す。同じ構成部品は同じ符号で示されている。
図4の実施例では、生鮮食品室蒸発器21Aが、相分離
器27Aの出口29Aと入口29Bとの間の冷媒回路
に、冷媒ポンプ60と直列に接続されている。出口29
Aは正常な液体冷媒作動レベル51より下方に位置して
おり、一方、入口29Bは正常な液体冷媒作動レベル5
1より上方に位置している。ポンプ60を作動させる
と、ポンプは液体媒体を相分離器27Aから出口29A
を通して吸引し、蒸気冷媒を入口29Bを通して相分離
器27Aに排出する。
【0025】冷蔵庫によっては、冷媒ポンプ60を除い
てもよい。弁54が相分離器27Aの出口31Aを圧縮
機58に接続するとき、圧縮機58は蒸気冷媒を相分離
器から抽出し、相分離器の上方蒸気含有部分の圧力を減
少させる。又、圧縮機58は、生鮮食品室蒸発器回路か
らも入口29Bを介して蒸気冷媒を吸引しようとする。
この作用は、生鮮食品室蒸発器回路を通して液体冷媒を
もポンプ送りする。即ち、入口29Bを通して相分離器
27Aに戻る冷媒の少なくとも一部が液相になる。
【0026】図4には、冷凍制御回路の他の有効な要素
も示す。これらの要素は、凝縮器22及び膨張装置26
を接続している配管62に配置されている弁61と、相
分離器27A及び膨張装置33を接続している配管64
に配置されている弁63と、フリーザ室13内の温度を
感知するよう配置されているサーモスタット又はコール
ドコントロール65と、生鮮食品室14内の温度を感知
するよう配置されているサーモスタット又はコールドコ
ントロール66と、相分離器27A内に配置されている
低液面プローブ68及び高液面プローブ69を有してい
る液面センサ67とを含んでいる。弁61及び63は、
開のとき、冷媒が配管62及び64にそれぞれ流れるの
を許し、閉のとき、そのような流れを阻止するように、
構成、配置されている。低液面プローブ68は、相分離
器27A内の液体冷媒のレベルが非常に下がって出口2
9Aのレベルに近付いたときに、センサ67が適当な信
号を発生するように、構成、配置されている。同様に、
高液面プローブ69は、相分離器27A内の液体冷媒の
レベルが非常に上がって入口28Aのレベルに近付いた
ときに、センサ67が適当な信号を発生するように、構
成、配置されている。
【0027】コールドコントロールはそれぞれの設置さ
れた室内の温度を感知し、室の冷却が必要なときに「O
N(オン)」となり、室の冷却が必要ないときに「OF
F(オフ)」となる。図4の冷媒回路の適当な制御方式
に含まれる動作条件は、次の通りである。フリーザコー
ルドコントロール65がONであって、相分離器27A
内の液体冷媒が低い(プローブ68より下方)のとき、
圧縮機58が動作する。圧縮機58が動作するとき、弁
61が開く。フリーザコールドコントロール65がON
のとき、弁63が開く。生鮮食品室コールドコントロー
ル66がONのとき、ポンプ60が動作する。圧縮機5
8がOFFのとき、選択弁54は非作動位置80にあ
る、即ち入口55及び56のいずれをも出口57に接続
していない。圧縮機58が動作しているとき、弁54は
入口55及び56を出口57に、従って、圧縮器58に
交互に接続する。この交互の接続を適当なタイミングで
行うのが好都合である。圧縮器58が動作していて、相
分離器の液体冷媒のレベルが低液面プローブ68より下
方に下がったら、液体冷媒のレベルが再びプローブ68
より上方に上がるまで、弁54は入口55の圧縮機58
への接続を停止する。こうすれば、確実に、蒸気冷媒が
フリーザ蒸発器20に吸引されない。
【0028】凝縮器22、並びに蒸発器20及び21の
各々と関連して、別個のファン(図示せず)を設けるの
も好都合である。凝縮器ファンは圧縮機が動作するとき
に動作し、フリーザ蒸発器ファンはフリーザコールドコ
ントロール65がONのときに動作し、生鮮食品室蒸発
器ファンは生鮮食品室コールドコントロール66がON
のときに動作する。
【0029】相分離器の出口31Aを弁の入口56に接
続している配管72は、膨張装置26を相分離器の入口
28Aに接続している配管73と、74で示すように熱
伝達関係に配置されている。この熱伝達配置により、相
分離器に入る冷媒を予備冷却又は中間冷却し、相分離器
における冷媒の部分的蒸発を助ける。同様に、膨張装置
33とフリーザ蒸発器20との間の配管75が、蒸発器
20の出口配管76と、77で示すように熱伝達関係で
配置されている。これにより、蒸発器20に供給される
冷媒を予備冷却又は中間冷却する。
【0030】適当な運転モードを確立するための種々の
制御要素の構成、動作及び電気接続は、当業者の技術範
囲内のことであり、それらの説明は簡略を期するため省
略する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を組み込んだ家庭用冷蔵庫の
簡単な線図的側面図である。
【図2】家庭用冷蔵庫に適当な本発明を適用した他の冷
媒回路の線図的回路図である。
【図3】家庭用冷蔵庫に適当な本発明の一実施例を適用
した他の冷媒回路の線図的回路図である。
【図4】家庭用冷蔵庫に適当な本発明の一実施例を適用
した更に他の冷媒回路の線図的回路図である。
【符号の説明】
10 冷蔵庫 13 フリーザ室 14 生鮮食品室 20 フリーザ蒸発器 21、21A 生鮮食品室蒸発器 22 凝縮器 23 圧縮機 24 圧縮機出口 25 ドライヤ 26 第1の膨張装置 27、27A 冷媒相分離器 28、29B 入口 29、29A、30、31、31A 出口 33 第2の膨張装置 34 低圧入口 35 中間圧力入口 36、37 配管部分 38 熱伝達関係 39 サーモスタット 44 圧縮手段 45 第1の低圧圧縮機 48 第2の高圧圧縮機 54 流れ制御弁 58 単一段圧縮機 60 ポンプ 65、66 コールドコントロール 67 液面センサ
フロントページの続き (72)発明者 スティーブン・シール アメリカ合衆国、ケンタッキー州、ルイ スビレ、ストニイ・ブルック・ドライ ブ、3803番 (56)参考文献 特開 昭62−233645(JP,A) 米国特許2780072(US,A) 英国特許639691(GB,B) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25B 5/02 F25B 1/00 F25D 11/02 F25B 1/10

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮機手段と、 該圧縮機手段から排出される冷媒を受け取るよう接続さ
    れている凝縮器手段と、 該凝縮器手段から排出される冷媒を受け取るよう接続さ
    れており、下方部分に液相冷媒を溜めると共に上方部分
    に蒸気相冷媒を溜める容器を含んでいる冷媒相分離器
    と、 生鮮食品室と、 前記相分離器から液相冷媒を受け取ると共に前記相分離
    器に蒸気相冷媒を戻すよう前記相分離器に接続された単
    一の接続部を有しているヒートパイプ構造からなる、前
    記生鮮食品室を冷却する生鮮食品室蒸発器と、 フリーザ室と、 前記相分離器から液相冷媒を受け取ると共に前記圧縮機
    手段に蒸気相冷媒を排出するよう接続されており、前記
    フリーザ室を冷却するフリーザ蒸発器と、 前記相分離器の前記上方部分を前記圧縮機手段に接続し
    ており、前記相分離器から蒸気相冷媒を前記圧縮機手段
    に導く手段とを備えた冷蔵庫。
  2. 【請求項2】 前記圧縮機手段は低圧段と高圧段とを含
    んでおり、前記フリーザ蒸発器は冷媒を前記低圧段に排
    出するよう接続されており、前記導く手段は前記相分離
    器から冷媒を前記高圧段に導くよう接続されている請求
    項1に記載の冷蔵庫。
  3. 【請求項3】 更に、前記圧縮機手段と、前記相分離器
    の前記上方部分及び前記フリーザ蒸発器の各々との間に
    冷媒流れ関係に接続されており、前記相分離器の前記上
    方部分及び前記フリーザ蒸発器の各々に前記圧縮機手段
    を選択的に接続するように動作可能な冷媒流れ制御手段
    を含んでいる請求項1に記載の冷蔵庫。
  4. 【請求項4】 更に、前記圧縮機手段の前記低圧段と前
    記高圧段との間に冷媒流れ関係に接続されている熱交換
    手段を含んでいる請求項に記載の冷蔵庫。
  5. 【請求項5】 更に、前記凝縮器手段と前記相分離器と
    の間に冷媒流れ関係に接続されている第1の冷媒膨張手
    段と、前記相分離器と前記フリーザ蒸発器との間に冷媒
    流れ関係に接続されている第2の冷媒膨張手段とを含ん
    でいる請求項1に記載の冷蔵庫。
  6. 【請求項6】 更に、前記第1の膨張手段を前記相分離
    器に接続している第1の配管と、前記相分離器の前記上
    方部分を前記圧縮機手段に接続している第2の配管とを
    含んでおり、前記第1の配管の少なくとも一部は前記第
    2の配管の少なくとも一部と熱伝達関係で配置されてい
    る請求項に記載の冷蔵庫。
  7. 【請求項7】 更に、前記第2の冷媒膨張手段を前記フ
    リーザ蒸発器に接続している第3の配管と、前記フリー
    ザ蒸発器を前記圧縮機手段に接続している第4の配管と
    を含んでおり、前記第3の配管の少なくとも一部は前記
    第4の配管の少なくとも一部と熱伝達関係で配置されて
    いる請求項5又は6に記載の冷蔵庫。
  8. 【請求項8】 前記生鮮食品室蒸発器は、前記相分離器
    の下方部分から冷媒を受け取ると共に冷媒を前記相分離
    器の前記上方部分に排出するよう接続されている入口を
    有している請求項2に記載の冷蔵庫。
  9. 【請求項9】 更に、前記相分離器から冷媒を前記生鮮
    食品室蒸発器を経て前記相分離器へ戻るように送るポン
    プ手段を含んでいる請求項に記載の冷蔵庫。
  10. 【請求項10】 前記圧縮機手段は低圧段と高圧段とを
    含んでおり、前記フリーザ蒸発器は冷媒を前記低圧段に
    排出するよう接続されており、前記相分離器の前記上方
    部分を前記圧縮機手段に接続している前記手段は前記相
    分離器から冷媒を前記高圧段に導く作用をなす請求項
    又は9に記載の冷蔵庫。
  11. 【請求項11】 更に、前記圧縮機手段と、前記相分離
    器の前記上方部分を前記圧縮機手段に接続している手段
    及び前記フリーザ蒸発器の各々との間に冷媒流れ関係に
    接続されており、前記相分離器の前記上方部分を前記圧
    縮機手段に接続している手段及び前記フリーザ蒸発器の
    各々に前記圧縮機手段を選択的に接続するように動作可
    能な冷媒流れ制御手段を含んでいる請求項8、9又は1
    に記載の冷蔵庫。
  12. 【請求項12】 前記冷媒相分離器は、該相分離器の上
    端と下端との中間に位置している正常な液体冷媒作動レ
    ベルを有しており、更に、該正常な液体冷媒作動レベル
    より十分下方で前記相分離器に接続されており、前記フ
    リーザ蒸発器に液体冷媒を送る第1の配管手段と、前記
    正常な液体冷媒作動レベルと前記第1の配管の接続部と
    の間で前記相分離器に接続されており、前記生鮮食品室
    蒸発器に冷媒を送る第2の配管手段と、前記正常な液体
    冷媒作動レベルより上方で前記相分離器に接続されてお
    り、前記圧縮機手段に冷媒を送る第3の配管手段とを含
    んでいる請求項1に記載の冷蔵庫。
  13. 【請求項13】 更に、前記正常な液体冷媒作動レベル
    より上方で前記相分離器に接続されており、前記生鮮食
    品室蒸発器から冷媒を前記相分離器に戻す第4の配管手
    段を含んでいる請求項12に記載の冷蔵庫。
  14. 【請求項14】 更に、前記生鮮食品室蒸発器と直列な
    冷媒流れ関係に接続されており、冷媒を前記生鮮食品室
    蒸発器を通して流すポンプ手段を含んでいる請求項12
    又は13に記載の冷蔵庫。
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