JP3941347B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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- F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
- F25B43/006—Accumulators
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫における冷凍サイクル内で発生する冷媒音低減に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば特開平７−２８０３９４号公報に示された従来例で、従来のアキュムレータと蒸発器の要部を示したものである。図7において、5は蒸発器、6はアキュムレータ、７は吸入管、8は蒸発器５出口からアキュムレータ6へ挿入する突込みパイプ、19は油戻し穴、20は蒸気泡、21はガス冷媒、22は液冷媒である。
また、図８は、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。図８において、冷凍サイクルは圧縮機1、コンデンサ2、ドライヤ3、毛細管4、蒸発器5、アキュムレータ6、突込みパイプ8（図示せず、図７参照）、吸入管7を順番に接続している。また、冷凍サイクル運転中は冷媒が矢印の方向に流れている。
【０００３】
この冷凍サイクル運転中は蒸発器5内の冷媒は蒸発して発生した蒸気泡20と未蒸発の液冷媒22との気液ニ層流を形成している。蒸発器で蒸発しなかった液冷媒22はアキュムレータ6に溜めて吸入管7を経て圧縮機1へ吸入されるのを防いでいる。アキュムレータ6内には蒸発器5出口から接続された突込みパイプ8が設置されている。突込みパイプ8は蒸発器5より吐出される気液ニ層冷媒をアキュムレータ6内に流出させ気液分離している。アキュムレータ6内の突込みパイプ8の下部には油戻し穴19があり、冷媒内に混入した油がアキュムレータ6に溜まるのを防いでいる。
【０００４】
そして、冷蔵庫が所定温度に到達し、圧縮機1が停止するとガス冷媒21は蒸発器5内に封じられる。蒸発器5内に封じ込められたガス冷媒21と液冷媒22は庫内の温度上昇とともに液冷媒22の一部は気化し、ガス冷媒21はさらに体積を増し、圧力が上昇して、蒸発器5の出口の液冷媒22を押しつつ気体の塊となって流動するが、一部のガス冷媒は蒸気泡20となって突込みパイプ8下部の油戻し穴19からアキュムレータ6内の液冷媒22中へ吐出されるため、アキュムレータ6内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を発生していた。
【０００５】
また、その他の従来例として図では示さないが、突込みパイプ8の下部に油戻し穴19がない場合においても、圧縮機1の停止時に蒸発器5内に封じ込められたガス冷媒21と液冷媒22は庫内の温度上昇とともに液冷媒22の一部は気化し、ガス冷媒21はさらに体積を増し、圧力が上昇して蒸発器5の出口の液冷媒22を押すことによって、アキュムレータ6内において突込みパイプの先端部分よりも冷媒の気液界面を押し上げる。そこへ、蒸発器5より蒸気泡20がアキュムレータ6へ供給されるため、アキュムレータ6内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を発生していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機停止時および霜取運転中において、発生する冷媒音を低減する手段を有する静音な冷蔵庫を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサ、毛細管、蒸発器、アキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータは縦方向に配置され、蒸発器とアキュムレータ間に設けられた配管は、ガス冷媒が溜まるアキュムレータの上方部に接続され、アキュムレータと圧縮機間に設けられた吸入管は、アキュムレータの上方部または下方部に接続され、蒸発器で発生した蒸気泡がアキュムレータ内に溜まった液冷媒中を蒸気泡が通過して吸入管へ流入することを防止するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端を塞ぎ、突込みパイプの先端部付近側面に複数個の穴を設けたものである。
【０００９】
また、この発明に係る冷蔵庫は、複数個の穴の開放面積合計は、突込みパイプの断面積より大きくしたものである。
【００１０】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端部にメッシュを設けたものである。
【００１１】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、霜取運転中は蒸発器を加熱する霜取ヒータの加熱量を霜取に影響を与えない程度に抑え抑えて前記アキュムレータへ供給される蒸気泡の量を抑制するようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る冷蔵庫は、冷凍サイクルにおける冷媒として可燃性冷媒を使用したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図１において、５は蒸発器、６は縦方向に設けられたアキュムレータ、７は吸入管、９は蒸発器５の下方に配置され蒸発器５に着霜した霜を溶かす霜取ヒータ、15は蒸発器5出口からアキュムレータ６上部入口への接続管、16はアキュムレータ６下部から挿入した突込みパイプ、21はガス冷媒、22は液冷媒、24は冷凍機油である。
また、図２はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。図２において、冷凍サイクルは低圧シェルレシプロ圧縮機１、コンデンサ２、ドライヤ３、毛細管４、蒸発器５、アキュムレータ６、突込みパイプ８（図示せず、図１参照）、吸入管７を順番に接続している。また、冷凍サイクル運転中は冷媒が矢印の方向に流れている。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性をもつエステル油を用いている。圧縮機１の冷凍機油は冷媒と相互融解性であるものを用いている。
【００１４】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１より吐出された冷媒は、コンデンサ２において凝縮され、膨張機構である毛細管４にて減圧膨張し、蒸発器５で蒸発し、蒸発器５で蒸発しきれない冷媒はアキュムレータ６に溜まり、ガス冷媒21のみが、吸入管７を通って圧縮機1シェル内に吸入される。
一方、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には冷凍サイクルの高圧側である毛細管４から低圧側である蒸発器５へ冷媒が流入しアキュムレータ６まで液冷媒22が流入する。その際に蒸発器５内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇して蒸発器５出口から接続管15を経てアキュムレータ６へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器５を加熱するため蒸発器５内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータ６に多量の蒸気泡20が供給される。
【００１５】
しかしながら、蒸発器５からアキュムレータ6までの接続管15をアキュムレータ６の上部へ接続することにより、蒸発器５で発生した蒸気泡20がアキュムレータ6内に溜まった液冷媒22中を通過して吸入管７へ流入することがないため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
以上、縦方向に設けられたアキュムレータ６において、蒸発器5からアキュムレータ６までの接続管15をアキュムレータ６のガス冷媒21が溜まる上部へ接続することにより、アキュムレータ６内に溜まった液冷媒22中を蒸気泡20（ここでは特に蒸発器で発生した蒸気泡を対象としている）が通過して吸入管７へ流入することを防ぐことができ、蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音がなくなる。
尚、図２では毛細管４と吸入管７は熱交換されている冷凍サイクルを示したが、熱交換されていない冷凍サイクルでも同様の効果を奏する。
【００１６】
また、図３はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫のアキュムレータ周辺の要部拡大図を示したものである。図３より吸入管7をアキュムレータ6の上方部へ接続する構造を有しており、図１と同様に、蒸発器５からアキュムレータ６までの接続管15をアキュムレータ６の上部へ接続されていることより、蒸発器５で発生した蒸気泡20がアキュムレータ６内に溜まった液冷媒22中を通過して吸入管７へ流入することがないため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図４において、５は蒸発器、６はアキュムレータ、９は霜取ヒータ、17は蒸発器５出口からアキュムレータ６へ挿入し、アキュムレータ６に冷媒を送る突込みパイプである。アキュムレータ６内にはガス冷媒21と液冷媒22、冷凍機油24が溜まっている。突込みパイプ17のアキュムレータ６へ突込んだ側の先端に絞りをかけロウ付により塞ぎ、突込みパイプ17のアキュムレータへ突込んだ側の先端から例えば10mm、15mmの管側面に小穴17’（例えばφ２）の穴を計８ヶ所設け、蒸発器５からの冷媒をアキュムレータ６へ連通させている。
また、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路は、図２と同様な冷凍サイクルであるので、説明の重複する部分は省略する。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性をもつエステル油を用いている。
【００１８】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には、蒸発器5内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇した気泡は蒸発器５出口から突込みパイプ17を経てアキュムレータ6へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器5を加熱することにより蒸発器5内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータに多量の蒸気泡20が供給される。
【００１９】
しかしながら、蒸気泡20は蒸発器5からアキュムレータ６は突込みパイプ管17を経てアキュムレータ６内へ流出する際に、突込みパイプ17の先端が塞がれているため、蒸発器５より供給される蒸気泡20が小穴17’により微細化されアキュムレータ６内の液冷媒22中に吐出される。従来の蒸気泡より小さな蒸気泡20となっているため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００２０】
なお、図４では突っ込みパイプ17の側面の先端部付近に、上下２段で４面に設けたものを示したが、冷凍サイクルにおける配管の圧力損失を最小限に抑えるために、突込みパイプ17の先端部の管側面に開ける小穴17’は、その面積を合計したものが、突込みパイプ17の断面積よりも大きくしたほうがよく、また小穴17’の数はいくつでもよい。
また、突込みパイプ17の先端部の管側面に開ける小穴17’の位置は、アキュムレータ６内に圧縮機1の必要貯油量を確保できる位置にあけることにより、圧縮機１の油上がり等を防止し信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【００２１】
また、図４では突込みパイプ17の先端部をロウ付により塞ぐ例を示したが、ピンチ加工等によりパイプの先端部を塞いでもよい。
【００２２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図５において、５は蒸発器、６はアキュムレータ、９は霜取ヒータ、18は蒸発器５出口からアキュムレータ６へ挿入する突込みパイプ、21はガス冷媒、22は液冷媒、24は冷凍機油である。突込みパイプ18のアキュムレータ６へ突込んだ側の先端はメッシュ18’がロウ付され取りつけられている。
また、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路は、図２と同様な冷凍サイクルであるので、説明の重複する部分は省略する。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性であるエステル油を用いている。
【００２３】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には、蒸発器5内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇した蒸気泡20は蒸発器５出口から突込みパイプ18を経てアキュムレータ６へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器５を加熱することにより蒸発器5内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータ６に多量の蒸気泡20が供給される。
【００２４】
しかしながら、蒸気泡20が蒸発器5からアキュムレータ6へ接続する突込みパイプ管18を経てアキュムレータ６内へ吐出する際に、突込みパイプ18先端部のメッシュ18’により微細化されることにより、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００２５】
また、以上図５では突込みパイプ18の先端にメッシュ18’を設けるものを示したが、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、メッシュ18’のかわりに突込みパイプ18の先端に小穴18″を複数個開けたものでも同様の効果が得ることができる。
【００２６】
また、以上実施の形態１乃至３のいずれかの冷蔵庫において、霜取運転中の際には霜取ヒータ９の加熱量を蒸発器5に付着した霜を溶かす能力（霜取）に影響を与えない範囲において、加熱量を低く抑えることによって、ガス冷媒の発生量を制御でき、蒸発器５内でのアキュムレータ６への供給される蒸気泡20の量を抑えることができる。
現在、霜取ヒータは150[W]のものが良く使われている。蒸発器５に付着した霜の霜取時間は、着霜量200[g]で40分位である。ここで、霜取ヒータの加熱量を低くする、例えば100[W]にすると霜取時間は２割程度伸びてしまうが、蒸気泡20の量を充分に抑えることができ、霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
また、霜取終了の検知は、例えば冷却器上部にあるアキュムレータにサーミスタを設けて行い、冷却器の残霜が無くなった時のアキュムレータ温度以上、例えば約14度以上になると霜取終了と判断する。
ここでいう霜取に影響を与えない範囲というのは、アキュムレータの温度が例えば２時間以内に冷却器の残霜が無くなった時のアキュムレータ温度以上まで上がり、冷却器に残霜がないような範囲であり、これらの範囲を確保できる程度に加熱量を低く抑えることが必要である。
【００２７】
また、以上実施の形態１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫において、冷媒として可燃性冷媒（例えばイソブタンやプロパンやイソブタンとプロパンとの混合物）を用いることにより、冷凍サイクル中の高圧側の圧力を低く抑えることができるため、圧縮機１停止時に高圧側の毛細管４と低圧側の蒸発器５との圧力差がフロン系冷媒（例えばR134a）にくらべて少ないため、高圧側の毛細管4から低圧側の蒸発器５への冷媒の流入がスムーズに進み、アキュムレータ6へのガス冷媒21の供給を安定しておこなうことができる。
以上、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音であり、かつフロン冷媒にくらべて環境負荷（例えばオゾン層破壊、地球温暖化等）の軽い冷蔵庫を提供できる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２９】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサ、毛細管、蒸発器、アキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータは縦方向に配置され、蒸発器とアキュムレータ間に設けられた配管は、ガス冷媒が溜まる前記アキュムレータの上方部に接続され、アキュムレータと前記圧縮機間に設けられた吸入管は、アキュムレータの上方部または下方部に接続され、蒸発器で発生した蒸気泡が前記アキュムレータ内に溜まった液冷媒中を蒸気泡が通過して吸入管へ流入することを防止するようにしたので、圧縮機停止中および霜取運転中に蒸発器で発生した蒸気泡がアキュムレータ内に溜まった液冷媒中を通過して吸入管へ流入することがないため、アキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３０】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端を塞ぎ、突込みパイプの先端部付近側面に複数個の穴を設けたので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３１】
複数個の穴の開放面積合計は、突込みパイプの断面積より大きくしたので、更に冷媒音を低減することができる。
【００３２】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端部にメッシュを設けたので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３３】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、霜取運転中は蒸発器を加熱する霜取ヒータの加熱量を霜取に影響を与えない程度に抑え抑えてアキュムレータへ供給される蒸気泡の量を抑制するようにしたので、霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３４】
冷凍サイクルにおける冷媒として可燃性冷媒を使用したので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音であり、かつフロン冷媒にくらべて環境負荷の軽い冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図２】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す模式図である。
【図３】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫におけるアキュムレータ周辺の要部拡大図である。
【図４】 この発明の実施形態2を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図５】 この発明の実施形態3を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図６】 この発明の実施形態3を示す冷蔵庫の突込みパイプ先端部の要部拡大図である。
【図７】 従来のアキュムレータと蒸発器の要部を示す模式図である。
【図８】 従来の冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ コンデンサ、３ ドライヤ、４ 毛細管、５ 蒸発器、６ アキュムレータ、７ 吸入管、８ 突込みパイプ、９ 霜取ヒータ、15 接続管、16 突込みパイプ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷蔵庫における冷凍サイクル内で発生する冷媒音低減に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、例えば特開平７−２８０３９４号公報に示された従来例で、従来のアキュムレータと蒸発器の要部を示したものである。図7において、5は蒸発器、6はアキュムレータ、７は吸入管、8は蒸発器５出口からアキュムレータ6へ挿入する突込みパイプ、19は油戻し穴、20は蒸気泡、21はガス冷媒、22は液冷媒である。
また、図８は、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。図８において、冷凍サイクルは圧縮機1、コンデンサ2、ドライヤ3、毛細管4、蒸発器5、アキュムレータ6、突込みパイプ8（図示せず、図７参照）、吸入管7を順番に接続している。また、冷凍サイクル運転中は冷媒が矢印の方向に流れている。
【０００３】
この冷凍サイクル運転中は蒸発器5内の冷媒は蒸発して発生した蒸気泡20と未蒸発の液冷媒22との気液ニ層流を形成している。蒸発器で蒸発しなかった液冷媒22はアキュムレータ6に溜めて吸入管7を経て圧縮機1へ吸入されるのを防いでいる。アキュムレータ6内には蒸発器5出口から接続された突込みパイプ8が設置されている。突込みパイプ8は蒸発器5より吐出される気液ニ層冷媒をアキュムレータ6内に流出させ気液分離している。アキュムレータ6内の突込みパイプ8の下部には油戻し穴19があり、冷媒内に混入した油がアキュムレータ6に溜まるのを防いでいる。
【０００４】
そして、冷蔵庫が所定温度に到達し、圧縮機1が停止するとガス冷媒21は蒸発器5内に封じられる。蒸発器5内に封じ込められたガス冷媒21と液冷媒22は庫内の温度上昇とともに液冷媒22の一部は気化し、ガス冷媒21はさらに体積を増し、圧力が上昇して、蒸発器5の出口の液冷媒22を押しつつ気体の塊となって流動するが、一部のガス冷媒は蒸気泡20となって突込みパイプ8下部の油戻し穴19からアキュムレータ6内の液冷媒22中へ吐出されるため、アキュムレータ6内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を発生していた。
【０００５】
また、その他の従来例として図では示さないが、突込みパイプ8の下部に油戻し穴19がない場合においても、圧縮機1の停止時に蒸発器5内に封じ込められたガス冷媒21と液冷媒22は庫内の温度上昇とともに液冷媒22の一部は気化し、ガス冷媒21はさらに体積を増し、圧力が上昇して蒸発器5の出口の液冷媒22を押すことによって、アキュムレータ6内において突込みパイプの先端部分よりも冷媒の気液界面を押し上げる。そこへ、蒸発器5より蒸気泡20がアキュムレータ6へ供給されるため、アキュムレータ6内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を発生していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、圧縮機停止時および霜取運転中において、発生する冷媒音を低減する手段を有する静音な冷蔵庫を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサ、毛細管、蒸発器、アキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータは縦方向に配置され、蒸発器とアキュムレータ間に設けられた配管は、ガス冷媒が溜まるアキュムレータの上方部に接続され、アキュムレータと圧縮機間に設けられた吸入管は、アキュムレータの上方部または下方部に接続され、蒸発器で発生した蒸気泡がアキュムレータ内に溜まった液冷媒中を蒸気泡が通過して吸入管へ流入することを防止するようにしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端を塞ぎ、突込みパイプの先端部付近側面に複数個の穴を設けたものである。
【０００９】
また、この発明に係る冷蔵庫は、複数個の穴の開放面積合計は、突込みパイプの断面積より大きくしたものである。
【００１０】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端部にメッシュを設けたものである。
【００１１】
また、この発明に係る冷蔵庫は、圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、霜取運転中は蒸発器を加熱する霜取ヒータの加熱量を霜取に影響を与えない程度に抑え抑えて前記アキュムレータへ供給される蒸気泡の量を抑制するようにしたものである。
【００１２】
また、この発明に係る冷蔵庫は、冷凍サイクルにおける冷媒として可燃性冷媒を使用したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図１において、５は蒸発器、６は縦方向に設けられたアキュムレータ、７は吸入管、９は蒸発器５の下方に配置され蒸発器５に着霜した霜を溶かす霜取ヒータ、15は蒸発器5出口からアキュムレータ６上部入口への接続管、16はアキュムレータ６下部から挿入した突込みパイプ、21はガス冷媒、22は液冷媒、24は冷凍機油である。
また、図２はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。図２において、冷凍サイクルは低圧シェルレシプロ圧縮機１、コンデンサ２、ドライヤ３、毛細管４、蒸発器５、アキュムレータ６、突込みパイプ８（図示せず、図１参照）、吸入管７を順番に接続している。また、冷凍サイクル運転中は冷媒が矢印の方向に流れている。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性をもつエステル油を用いている。圧縮機１の冷凍機油は冷媒と相互融解性であるものを用いている。
【００１４】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１より吐出された冷媒は、コンデンサ２において凝縮され、膨張機構である毛細管４にて減圧膨張し、蒸発器５で蒸発し、蒸発器５で蒸発しきれない冷媒はアキュムレータ６に溜まり、ガス冷媒21のみが、吸入管７を通って圧縮機1シェル内に吸入される。
一方、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には冷凍サイクルの高圧側である毛細管４から低圧側である蒸発器５へ冷媒が流入しアキュムレータ６まで液冷媒22が流入する。その際に蒸発器５内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇して蒸発器５出口から接続管15を経てアキュムレータ６へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器５を加熱するため蒸発器５内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータ６に多量の蒸気泡20が供給される。
【００１５】
しかしながら、蒸発器５からアキュムレータ6までの接続管15をアキュムレータ６の上部へ接続することにより、蒸発器５で発生した蒸気泡20がアキュムレータ6内に溜まった液冷媒22中を通過して吸入管７へ流入することがないため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
以上、縦方向に設けられたアキュムレータ６において、蒸発器5からアキュムレータ６までの接続管15をアキュムレータ６のガス冷媒21が溜まる上部へ接続することにより、アキュムレータ６内に溜まった液冷媒22中を蒸気泡20（ここでは特に蒸発器で発生した蒸気泡を対象としている）が通過して吸入管７へ流入することを防ぐことができ、蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音がなくなる。
尚、図２では毛細管４と吸入管７は熱交換されている冷凍サイクルを示したが、熱交換されていない冷凍サイクルでも同様の効果を奏する。
【００１６】
また、図３はこの発明の実施の形態１である冷蔵庫のアキュムレータ周辺の要部拡大図を示したものである。図３より吸入管7をアキュムレータ6の上方部へ接続する構造を有しており、図１と同様に、蒸発器５からアキュムレータ６までの接続管15をアキュムレータ６の上部へ接続されていることより、蒸発器５で発生した蒸気泡20がアキュムレータ６内に溜まった液冷媒22中を通過して吸入管７へ流入することがないため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００１７】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図４において、５は蒸発器、６はアキュムレータ、９は霜取ヒータ、17は蒸発器５出口からアキュムレータ６へ挿入し、アキュムレータ６に冷媒を送る突込みパイプである。アキュムレータ６内にはガス冷媒21と液冷媒22、冷凍機油24が溜まっている。突込みパイプ17のアキュムレータ６へ突込んだ側の先端に絞りをかけロウ付により塞ぎ、突込みパイプ17のアキュムレータへ突込んだ側の先端から例えば10mm、15mmの管側面に小穴17’（例えばφ２）の穴を計８ヶ所設け、蒸発器５からの冷媒をアキュムレータ６へ連通させている。
また、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路は、図２と同様な冷凍サイクルであるので、説明の重複する部分は省略する。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性をもつエステル油を用いている。
【００１８】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には、蒸発器5内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇した気泡は蒸発器５出口から突込みパイプ17を経てアキュムレータ6へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器5を加熱することにより蒸発器5内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータに多量の蒸気泡20が供給される。
【００１９】
しかしながら、蒸気泡20は蒸発器5からアキュムレータ６は突込みパイプ管17を経てアキュムレータ６内へ流出する際に、突込みパイプ17の先端が塞がれているため、蒸発器５より供給される蒸気泡20が小穴17’により微細化されアキュムレータ６内の液冷媒22中に吐出される。従来の蒸気泡より小さな蒸気泡20となっているため、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００２０】
なお、図４では突っ込みパイプ17の側面の先端部付近に、上下２段で４面に設けたものを示したが、冷凍サイクルにおける配管の圧力損失を最小限に抑えるために、突込みパイプ17の先端部の管側面に開ける小穴17’は、その面積を合計したものが、突込みパイプ17の断面積よりも大きくしたほうがよく、また小穴17’の数はいくつでもよい。
また、突込みパイプ17の先端部の管側面に開ける小穴17’の位置は、アキュムレータ６内に圧縮機1の必要貯油量を確保できる位置にあけることにより、圧縮機１の油上がり等を防止し信頼性の高い冷蔵庫を提供することができる。
【００２１】
また、図４では突込みパイプ17の先端部をロウ付により塞ぐ例を示したが、ピンチ加工等によりパイプの先端部を塞いでもよい。
【００２２】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３である冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図を示したものである。図５において、５は蒸発器、６はアキュムレータ、９は霜取ヒータ、18は蒸発器５出口からアキュムレータ６へ挿入する突込みパイプ、21はガス冷媒、22は液冷媒、24は冷凍機油である。突込みパイプ18のアキュムレータ６へ突込んだ側の先端はメッシュ18’がロウ付され取りつけられている。
また、冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路は、図２と同様な冷凍サイクルであるので、説明の重複する部分は省略する。冷媒にはR134aを用い、冷凍機油にはR134aと相互溶解性であるエステル油を用いている。
【００２３】
このように構成し配置された冷凍サイクルにおいて、圧縮機１の運転停止時および霜取運転時には、蒸発器5内の液冷媒22が冷蔵庫庫内の温度上昇とともに気化し、さらに体積を増し、圧力が上昇した蒸気泡20は蒸発器５出口から突込みパイプ18を経てアキュムレータ６へ流入する。また、特に霜取運転中は霜取ヒ−タ９に通電し蒸発器５を加熱することにより蒸発器5内での冷媒の蒸発が促進されアキュムレータ６に多量の蒸気泡20が供給される。
【００２４】
しかしながら、蒸気泡20が蒸発器5からアキュムレータ6へ接続する突込みパイプ管18を経てアキュムレータ６内へ吐出する際に、突込みパイプ18先端部のメッシュ18’により微細化されることにより、アキュムレータ６内で蒸気泡20の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００２５】
また、以上図５では突込みパイプ18の先端にメッシュ18’を設けるものを示したが、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、メッシュ18’のかわりに突込みパイプ18の先端に小穴18″を複数個開けたものでも同様の効果が得ることができる。
【００２６】
また、以上実施の形態１乃至３のいずれかの冷蔵庫において、霜取運転中の際には霜取ヒータ９の加熱量を蒸発器5に付着した霜を溶かす能力（霜取）に影響を与えない範囲において、加熱量を低く抑えることによって、ガス冷媒の発生量を制御でき、蒸発器５内でのアキュムレータ６への供給される蒸気泡20の量を抑えることができる。
現在、霜取ヒータは150[W]のものが良く使われている。蒸発器５に付着した霜の霜取時間は、着霜量200[g]で40分位である。ここで、霜取ヒータの加熱量を低くする、例えば100[W]にすると霜取時間は２割程度伸びてしまうが、蒸気泡20の量を充分に抑えることができ、霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
また、霜取終了の検知は、例えば冷却器上部にあるアキュムレータにサーミスタを設けて行い、冷却器の残霜が無くなった時のアキュムレータ温度以上、例えば約14度以上になると霜取終了と判断する。
ここでいう霜取に影響を与えない範囲というのは、アキュムレータの温度が例えば２時間以内に冷却器の残霜が無くなった時のアキュムレータ温度以上まで上がり、冷却器に残霜がないような範囲であり、これらの範囲を確保できる程度に加熱量を低く抑えることが必要である。
【００２７】
また、以上実施の形態１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫において、冷媒として可燃性冷媒（例えばイソブタンやプロパンやイソブタンとプロパンとの混合物）を用いることにより、冷凍サイクル中の高圧側の圧力を低く抑えることができるため、圧縮機１停止時に高圧側の毛細管４と低圧側の蒸発器５との圧力差がフロン系冷媒（例えばR134a）にくらべて少ないため、高圧側の毛細管4から低圧側の蒸発器５への冷媒の流入がスムーズに進み、アキュムレータ6へのガス冷媒21の供給を安定しておこなうことができる。
以上、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音であり、かつフロン冷媒にくらべて環境負荷（例えばオゾン層破壊、地球温暖化等）の軽い冷蔵庫を提供できる。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２９】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサ、毛細管、蒸発器、アキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータは縦方向に配置され、蒸発器とアキュムレータ間に設けられた配管は、ガス冷媒が溜まる前記アキュムレータの上方部に接続され、アキュムレータと前記圧縮機間に設けられた吸入管は、アキュムレータの上方部または下方部に接続され、蒸発器で発生した蒸気泡が前記アキュムレータ内に溜まった液冷媒中を蒸気泡が通過して吸入管へ流入することを防止するようにしたので、圧縮機停止中および霜取運転中に蒸発器で発生した蒸気泡がアキュムレータ内に溜まった液冷媒中を通過して吸入管へ流入することがないため、アキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３０】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端を塞ぎ、突込みパイプの先端部付近側面に複数個の穴を設けたので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３１】
複数個の穴の開放面積合計は、突込みパイプの断面積より大きくしたので、更に冷媒音を低減することができる。
【００３２】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、アキュムレータ内に蒸発器からの冷媒をアキュムレータに送る突込みパイプを設け、突込みパイプは先端部にメッシュを設けたので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３３】
圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、圧縮機の冷凍機油は冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、霜取運転中は蒸発器を加熱する霜取ヒータの加熱量を霜取に影響を与えない程度に抑え抑えてアキュムレータへ供給される蒸気泡の量を抑制するようにしたので、霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音な冷蔵庫を提供することができる。
【００３４】
冷凍サイクルにおける冷媒として可燃性冷媒を使用したので、圧縮機停止中および霜取運転中にアキュムレータ内で蒸気泡の吐出および消滅に起因する冷媒音を低減し静音であり、かつフロン冷媒にくらべて環境負荷の軽い冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図２】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す模式図である。
【図３】 この発明の実施形態1を示す冷蔵庫におけるアキュムレータ周辺の要部拡大図である。
【図４】 この発明の実施形態2を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図５】 この発明の実施形態3を示す冷蔵庫のアキュムレータと蒸発器の要部拡大図である。
【図６】 この発明の実施形態3を示す冷蔵庫の突込みパイプ先端部の要部拡大図である。
【図７】 従来のアキュムレータと蒸発器の要部を示す模式図である。
【図８】 従来の冷蔵庫における冷凍サイクルの冷媒流路を示す図である。
【符号の説明】
１ 圧縮機、２ コンデンサ、３ ドライヤ、４ 毛細管、５ 蒸発器、６ アキュムレータ、７ 吸入管、８ 突込みパイプ、９ 霜取ヒータ、15 接続管、16 突込みパイプ。
Claims (6)
- 圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサ、毛細管、蒸発器、アキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の冷凍機油は前記冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
前記圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、前記アキュムレータは縦方向に配置され、前記蒸発器と前記アキュムレータ間に設けられた配管は、ガス冷媒が溜まる前記アキュムレータの上方部に接続され、前記アキュムレータと前記圧縮機間に設けられた吸入管は、前記アキュムレータの上方部または下方部に接続され、前記蒸発器で発生した蒸気泡が前記アキュムレータ内に溜まった液冷媒中を蒸気泡が通過して吸入管へ流入することを防止するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の冷凍機油は前記冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
前記圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、前記アキュムレータ内に前記蒸発器からの冷媒を前記アキュムレータに送る突込みパイプを設け、前記突込みパイプは先端を塞ぎ、前記突込みパイプの先端部付近側面に複数個の穴を設けたことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記複数個の穴の開放面積合計は、前記突込みパイプの断面積より大きくしたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
- 圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の冷凍機油は前記冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
前記圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、前記アキュムレータ内に前記蒸発器からの冷媒を前記アキュムレータに送る突込みパイプを設け、前記突込みパイプは先端部にメッシュを設けたことを特徴とする冷蔵庫。 - 圧縮機から吐出された冷媒がコンデンサと毛細管と蒸発器とアキュムレータとを通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを備え、前記圧縮機の冷凍機油は前記冷媒と相互溶融性である冷蔵庫において、
前記圧縮機は低圧シェル圧縮機を用い、霜取運転中は前記蒸発器を加熱する霜取ヒータの加熱量を霜取に影響を与えない程度に抑えて前記アキュムレータへ供給される蒸気泡の量を抑制するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記冷凍サイクルにおける冷媒として可燃性冷媒を使用したことを特徴とする請求項1乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。
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