JP3382908B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫

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JP3382908B2
JP3382908B2 JP33864499A JP33864499A JP3382908B2 JP 3382908 B2 JP3382908 B2 JP 3382908B2 JP 33864499 A JP33864499 A JP 33864499A JP 33864499 A JP33864499 A JP 33864499A JP 3382908 B2 JP3382908 B2 JP 3382908B2
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    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫に係り、特
に、冷蔵室蒸発器と冷凍室蒸発器とを連結する連結冷媒
管の外表面と凝縮器から延びたインタークーラー管の外
表面を接触させることにより熱交換が行われる冷蔵庫に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、冷蔵庫は凝縮器の一領域から引
き出された冷媒配管と蒸発器領域の冷媒配管により熱交
換が行われるインタークーラー冷却システムを備えてお
り、これにより凝縮器が過冷され圧縮器に流入される冷
媒の温度が上昇される。図5は従来のインタークーラー
冷凍システムを備えた冷蔵庫の構成図である。図示され
たように、従来の冷蔵庫の冷凍システムは、冷蔵庫の本
体の後方の下部に設けられた圧縮機51と、本体の全領
域に掛けて配置された凝縮器配管54で形成された凝縮
器53と、冷媒を減圧膨脹させる毛細管55と、冷媒を
蒸発させて冷蔵室及び冷凍室を冷却させる冷蔵室蒸発器
58及び冷凍室蒸発器57を含んでいる。
【0003】冷凍室蒸発器57と冷蔵室蒸発器58は凝
縮器53からの冷媒が冷凍室蒸発器57に流入されるよ
うに順次的に直列連結されている。ここで、冷蔵室蒸発
器58は、図6に図示されたように、一定間隔を開けて
多数の積層された伝熱フィン63と、伝熱フィン63を
貫通してジグザグに折り曲がった冷媒配管からなる。こ
こで、冷蔵室蒸発器58の冷媒配管は、図7に図示され
たように、所定の小径を有する内管60と、内管60の
外側を囲む外管62がアルミニウムの圧出成形により一
体に形成されている。冷凍室蒸発器57に向かう外管6
2の入口側には冷凍室蒸発器57と冷蔵室蒸発器58を
連結する連結冷媒管59が結合されており、外管62の
出口側には圧縮機51に延びた圧縮機配管65が結合さ
れている。そして、内管69の入口側の端部には凝縮器
53から延びた凝縮器配管54が結合されており、内管
60の出口側端部には毛細管55と連結される冷媒配管
が結合されている。
【0004】従って、冷蔵室蒸発器58の冷媒配管は、
冷凍室蒸発器57からの冷媒が流動する外管62と、凝
縮器53から流入された冷媒が流動する内管60が一体
に圧出成形されており、内管60を流動する冷媒は外管
62を流動する冷媒と逆方向に流動する。
【0005】このような構成の冷凍システムを稼動する
と、圧縮機51から圧縮された冷媒は凝縮器53に流入
されて凝縮器配管54に沿って流動しながら凝縮され、
凝縮器配管54に沿って流動された冷媒は冷蔵室蒸発器
58の冷媒配管の内管60に流入される。内管60に流
入された冷媒は外管62に沿って流動する冷媒との熱交
換により過冷され、毛細管55に連結された冷媒配管に
排出された後、毛細管55を通り過ぎながら膨脹されて
冷凍室蒸発器57に流入される。冷凍室蒸発器57に流
入された冷媒は冷凍室内で熱交換されて冷媒の温度が上
昇され、連結冷媒管59を通じて冷蔵室蒸発器58の外
管62に流入される。外管62に沿って流動する冷媒は
内管60に沿って流動する冷媒との熱交換により温度が
所定上昇した後、圧縮機配管65に沿って圧縮機51に
流入される。
【0006】このような従来の冷凍システムは、冷蔵室
蒸発器58の冷媒配管の内管60と外管62を流動する
冷媒同士間の相互熱交換により、内管60を流動する冷
媒は温度が下降して冷媒の凝縮効率が向上され、外管6
2を流動する冷媒は温度が上昇して圧縮機51に流入さ
れるので圧縮機51の損傷が防止される。一方、従来の
冷蔵室蒸発器58の内管60と外管62には、凝縮器配
管54と連結冷媒管59及び圧縮機配管65が結合され
ており、内管60と外管62の直径は凝縮器配管54と
連結冷媒管59及び圧縮機配管65の直径より小さい。
従って、内管60と外管62をそれぞれ対応する連結配
管に結合させるためには内管60と外管62の両端部を
各配管の直径と同じくなるよう拡径する必要がある。
【0007】ところが、内管60と外管62とが一体に
圧出成形されているので、内管60と外管62を拡径さ
せることが容易なことではない。即ち、内管60の両端
部と外管62の両端部にそれぞれ一対の結合箇所がある
ので作業能率が低下され漏液の危険性が高くなるという
問題がある。
【0008】冷却システムのエネルギーの保存及び効率
のため、U.S.PATENT NO.5,243,837号には冷媒がピンチ
ューブ蒸発器のチューブより小さい管を通過する内部過
冷器により熱交換が行われるシステムが開示されてい
る。U.S.PATENT NO.5,406,805には、一つの圧縮機と二
つの蒸発器が直列に連結されたシステムにおいて、二つ
の蒸発器と一つの蒸発器ファンを共に作動させることに
より、二つ以上の冷却室を経済的であり、効率的に冷却
させることができる直列冷却システムが開示されてい
る。しかし、このような装置おいても、従来の作動能力
の低下及び冷媒の漏れの問題は残っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、冷凍システムの高効率を維持しながら、配管作業が
容易に行われ、漏液を防止することができる冷蔵庫を提
供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、圧縮機と、前記圧縮機からの冷媒を凝縮さ
せる凝縮器と、前記凝縮器からの冷媒を蒸発させ相互直
列に連結されている複数の蒸発器と、を有している冷蔵
庫において、前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管
と、前記凝縮器から引き出されて前記連結冷媒管と熱交
換が行われるように前記連結冷媒管の外表面と接触され
て設けられるインタークーラー管と、を有することを特
徴とする冷蔵庫により達成される。
【0011】ここで、前記インタークーラー管は前記連
結冷媒管に平行に接触されていることが好ましい。ここ
で、前記連結冷媒管の長さは、約1.4乃至約2.2mである
ことが好ましい。そして、前記インタークーラー管は、
前記凝縮器の流出端の領域から引き出されていることが
好ましい。また、前記インタークーラー管は前記凝縮器
の冷媒管より小径を有することが好ましい。そして、前
記インタークーラー管は前記連結冷媒管より小径を有す
ることが好ましい。
【0012】一方、前記インタークーラー管は前記連結
冷媒管内の冷媒の流動方向と逆方向に冷媒が流動するよ
うに配置されていることが好ましい。ここで、前記イン
タークーラー管と前記連結冷媒管は発泡材により囲まれ
ていることが好ましい。また、前記インタークーラー管
は前記連結冷媒管の外表面を螺旋状に巻き付けるように
構成することもできる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照して本
発明の実施例を詳しく説明する。図1は本発明によるイ
ンタークーラー冷凍システムを備えた冷蔵庫の構成図で
ある。本冷蔵庫の冷凍システムは、冷媒を高温高圧に圧
縮する圧縮機1と、本体の全ての領域に掛けて配置され
て冷媒を凝縮させる凝縮器配管4によって構成された凝
縮器3と、冷媒を減圧膨脹させる毛細管5と、冷媒を蒸
発させて冷蔵室及び冷凍室を冷却させる冷蔵室蒸発器8
と、冷凍室蒸発器7と、から構成されている。ここで、
冷蔵室蒸発器8と冷凍室蒸発器7は連結冷媒管9により
相互連結されており、冷蔵室蒸発器8と圧縮機1は圧縮
機配管15により相互連結されている。
【0014】一方、凝縮器配管4の一側には流出端から
連結冷媒管9に延長及び縮径されたインタークーラー管
10が形成されており、このインタークーラー管10は
連結冷媒管9の全区間と接触するように固定されてい
る。ここで、インタークーラー管10と連結冷媒管9
は、図2及び図3に示されたように、熱交換が十分に行
われるように連結冷媒管9の長さが延びて設けられると
か、インタークーラー管10がベンディングされて連結
冷媒管9の外表面を螺旋状に巻き付けるように設けるこ
とができる。インタークーラー管10と連結冷媒管9が
平行に結合される場合、従来に約0.6-0.8m程度であった
連結冷媒管9の長さを約1.4-2.2m程度に延ばすことが好
ましい。一方、インタークーラー管10と連結冷媒管9
は溶接等の方法により相互結合されているので熱交換が
直接に行われる。
【0015】このようなインタークーラー管10は、イ
ンタークーラー管10を流動する冷媒が連結冷媒管9を
流動する冷媒と逆方向に流動するように、インタークー
ラー管10の入口側が冷蔵室蒸発器8に隣接し、インタ
ークーラー管10の出口側が冷凍室蒸発器7に隣接する
ように連結冷媒管9に固定されている。ここで、インタ
ークーラー管10と連結冷媒管9が冷蔵庫の内箱と外箱
の間に一体に固定されるように発泡材が充填される。こ
のような構成の冷凍システムを稼動すると、圧縮機1は
冷媒を高温高圧に圧縮し、圧縮された冷媒は凝縮器3に
流入されて凝縮器配管4に沿って流動しながら凝縮され
る。そして、凝縮器配管4を経てインタークーラー管1
0を流動する冷媒は連結冷媒管9に沿って流動する冷媒
との相互熱交換により冷却される。
【0016】その次、インタークーラー管10を通り過
ぎた冷媒は冷媒配管を経てから、毛細管5を通りつつ減
圧膨脹される。減圧膨脹された冷媒は冷凍室蒸発器7に
流入されて冷凍室の庫内の空気と熱交換された後、連結
冷媒管9に沿って流動する。この時、連結冷媒管9に沿
って流動する冷媒はインタークーラー管10に沿って流
動する冷媒と熱交換が行われる。インタークーラー管1
0との熱交換により温度が上昇した冷媒は冷蔵室蒸発器
8に流入されて冷蔵室の庫内の空気と熱交換されてか
ら、圧縮機配管15に沿って流動しつつ圧縮機1に流入
される。
【0017】これにより、従来の如く、冷蔵室蒸発器8
に内管と外管を形成せず、凝縮器配管4の一部を蒸発器
側の連結冷媒管9と接触させることにより、連結冷媒管
9とインタークーラー管10に沿って流動する冷媒同士
間の相互熱交換が行われ、従来の冷凍システムに比較
し、凝縮器3の凝縮効率は向上され、圧縮機1の損傷さ
れることを防止することができる。
【0018】また、従来の冷蔵室蒸発器8においては、
内管と外管とが拡管されることにより、内管と外管を当
該冷媒配管と結合させる作業が容易でなかったが、本発
明においては、冷蔵室蒸発器8が一つの通路からなった
冷媒配管を有するので、冷媒配管に連結冷媒管9と圧縮
機配管15を結合させる作業が容易に行われる。そし
て、冷蔵室蒸発器8の冷媒配管と連結冷媒管9及び圧縮
機配管15との結合箇所が減少することにより冷媒が漏
れることが防止される。
【0019】一方、図4の表は、本発明と従来の冷凍シ
ステムのエネルギー効率を比較した比較表である。ここ
で、本発明の実施例は、連結冷媒管9の長さが約1.8m程
度に形成されており、インタークーラー管10と連結冷
媒管9を平行に溶着させた状態のエネルギー効率を試し
た結果である。
【0020】図4に記載されたように、従来の冷凍シス
テムは圧縮機1の運転時間が24.9分であり、圧縮機1の
停止時間が16.6分であって、全てのサイクル時間は41.5
分である。一方、本発明による冷凍システムは圧縮機1
の運転時間が23.2分であり、圧縮機1の停止時間が16.9
であって、全てのサイクル時間は40.1分である。従っ
て、従来の冷凍システムにおいては全てのサイクル時間
に対する圧縮機1の運転時間の比率を示したRrが60.1%
であり、本発明による冷凍システムのRrが57.9%であっ
て、従来より圧縮機1の運転時間が縮まることにより運
転効率が向上される。
【0021】また、消費電力量において、本発明による
冷凍システムの月平均消費電力量は41.9kWであって、従
来の冷凍システムの月平均消費電力量である43.1kWと比
較すると、約2.9%の電力が節約される。このように、本
発明による冷凍システムにおいては、凝縮器配管4から
延びたインタークーラー管10を連結冷媒管9と接触さ
せることにより、従来の冷凍システムのエネルギー効率
はそのまま維持しつつ、冷凍システムの配管作業の容易
化により、漏液の防止効果がある。
【0022】上述した実施例においては、凝縮器3を通
過しながら凝縮された冷媒が冷凍室蒸発器7に流入され
るように冷凍システムが構成されているが、凝縮器3か
らの冷媒が冷蔵室蒸発器8に流入されるように冷凍シス
テムを構成することもできる。
【0023】
【発明の効果】前述したように、本発明によると、配管
の連結作業が容易に行われ、漏液が防止される冷凍シス
テムを備えた冷蔵庫を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるインタークーラー冷凍システム
を備えた冷蔵庫の構成図である。
【図2】 図1の一実施例による連結冷媒管の部分平面
図である。
【図3】 図1の他の実施例による連結冷媒管の部分平
面図である。
【図4】 本発明と従来の発明の冷凍システムのエネル
ギーの効率を比べた表である。
【図5】 従来のインタークーラー冷凍システムを備え
た冷蔵庫の構成図である。
【図6】 図5の蒸発器の断面図である。
【図7】 図6の蒸発器の冷媒配管の断面図である。
【符号の説明】
1 圧縮機 3 凝縮器 4 凝縮器配管 5 毛細管 7 冷凍室蒸発器 8 冷蔵室蒸発器 9 連結冷媒管 10 インタークーラー管 15 圧縮機配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−19418(JP,A) 実開 昭60−125470(JP,U) 特表 平7−504490(JP,A) 特表 平7−508580(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F25D 19/00 510 F25D 11/02

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記連結冷媒管の長さは、約1.4乃至約2.2mであること
    を特徴とする冷蔵庫。
  2. 【請求項2】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記インタークーラー管は前記凝縮器の流出端の領域か
    ら引き出されていることを特徴とする冷蔵庫。
  3. 【請求項3】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記インタークーラー管は前記凝縮器の冷媒管より小径
    を有することを特徴とする冷蔵庫。
  4. 【請求項4】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷
    媒を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒
    を蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の
    順に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管より小径を有
    することを特徴とする冷蔵庫。
  5. 【請求項5】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管内の冷媒の流
    動方向と逆方向に冷媒が流動するように配置されている
    ことを特徴とする冷蔵庫。
  6. 【請求項6】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管に平行に接触
    され、 前記インタークーラー管と前記連結冷媒管は発泡材によ
    り囲まれていることを特徴とする冷蔵庫。
  7. 【請求項7】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管の外表面を螺
    旋状に巻き付けられ、前記インタークーラー管は前記凝
    縮器の流出端の領域から引き出されていることを特徴と
    する冷蔵庫。
  8. 【請求項8】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管の外表面を螺
    旋状に巻き付けられ、前記インタークーラー管は前記凝
    縮器の冷媒管より小径を有することを特徴とする冷蔵
    庫。
  9. 【請求項9】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷媒
    を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒を
    蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の順
    に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管の外表面を螺
    旋状に巻き付けられ、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管より小径を有
    することを特徴とする冷蔵庫。
  10. 【請求項10】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷
    媒を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒
    を蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の
    順に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管の外表面を螺
    旋状に巻き付けられ、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管内の冷媒の流
    動方向と逆方向に冷媒が流動するように配置されている
    ことを特徴とする冷蔵庫。
  11. 【請求項11】 冷媒が、圧縮機前記圧縮機からの冷
    媒を凝縮させる凝縮器、毛細管、前記凝縮器からの冷媒
    を蒸発させ相互直列に連結されている複数の蒸発器、の
    順に順次循環する冷蔵庫において、 前記複数の蒸発器を連結する連結冷媒管と、前記凝縮器と毛細管との間に設けられ、 前記凝縮器から
    引き出されて前記連結冷媒管と熱交換が行われるように
    前記連結冷媒管の外表面と接触されて設けられるインタ
    ークーラー管と、 を有し、 前記インタークーラー管は前記連結冷媒管の外表面を螺
    旋状に巻き付けられ、 前記インタークーラー管と前記連結冷媒管は発泡材によ
    り囲まれていることを特徴とする冷蔵庫。
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