JP4014569B2

JP4014569B2 - Stirling refrigerator

Info

Publication number: JP4014569B2
Application number: JP2004026343A
Authority: JP
Inventors: 英介中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: JP2005221085A

Description

本発明は、スターリング冷凍機を備えた冷凍冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator-freezer provided with a Stirling refrigerator.

図３は、従来の冷蔵庫の一例の側断面図である。この図において、図２と同一の部分には同一の符号を付している。この冷蔵庫１００は、蒸気圧縮式の冷媒サイクル３０を利用している。これは、圧縮機３１、蒸発器３２、凝縮器（図示せず）等の要素を冷媒循環回路を形成するように配管３３で連結したものである。蒸発器３２を複数備えたものもあるが、基本的には一種類の冷媒を冷媒循環回路内で循環させるものであるため、圧縮機３１はサイクル全体では最も低い位置に配置される。この図に示すように、従来の冷蔵庫では、冷蔵庫本体７内の最下部後部に圧縮機３１等を設置する機械室８が形成されるものが一般的である。このため、機械室８前部は冷凍室１４側へ出っ張り、従来の仕様では庫内に圧迫感があった。 FIG. 3 is a side sectional view of an example of a conventional refrigerator. In this figure, the same parts as those in FIG. The refrigerator 100 uses a vapor compression refrigerant cycle 30. In this configuration, elements such as a compressor 31, an evaporator 32, and a condenser (not shown) are connected by a pipe 33 so as to form a refrigerant circulation circuit. Although some have a plurality of evaporators 32, basically, since one kind of refrigerant is circulated in the refrigerant circulation circuit, the compressor 31 is arranged at the lowest position in the entire cycle. As shown in this figure, in a conventional refrigerator, a machine room 8 in which a compressor 31 and the like are installed at the lowermost rear part in the refrigerator body 7 is generally formed. For this reason, the front part of the machine room 8 protrudes to the freezer compartment 14 side, and in the conventional specification, there was a feeling of pressure in the cabinet.

また、この冷蔵庫１００は、冷蔵室１２の下部であって仕切部７ａのすぐ上に着脱自在に設けられた給水タンク２１と、冷凍室１４の上部であって仕切部７ａのすぐ下に設けられた製氷皿２２と、一端が給水タンク２１に連結されるとともに他端が製氷皿２２の上部に位置する給水パイプ２３と、給水タンク２１内の貯水を吸水して給水パイプ２３へ導く吸水ポンプ２４とからなる製氷ユニット２０を備えている。そして、給水パイプが凍結して（パイプ内に氷が）詰まる現象を回避するための電熱ヒータ（給水パイプヒータ）２８を使用しており、消費電力が大きかった。 In addition, the refrigerator 100 is provided in a lower part of the refrigerating chamber 12 and immediately above the partition portion 7a, and a water supply tank 21 that is detachably provided, and is provided in the upper portion of the freezer compartment 14 and immediately below the partition portion 7a. The ice tray 22, one end connected to the water supply tank 21 and the other end located at the top of the ice tray 22, and a water absorption pump 24 that absorbs the water stored in the water supply tank 21 and guides it to the water supply pipe 23. An ice making unit 20 is provided. Then, an electric heater (water supply pipe heater) 28 for avoiding a phenomenon that the water supply pipe freezes (is clogged with ice) is used, and power consumption is large.

このような製氷ユニットは、スターリング冷凍機を備えた冷凍冷蔵庫にも搭載することができる。例えば、特許文献１には、サーモサイフォン（自然循環）を利用した二次冷媒回路により、スターリング冷凍機で発生した冷熱の搬送及び熱の搬送を行い、庫内の冷却と庫外への放熱を行うものが記載されている。
特開２００３−５００７３号公報 Such an ice making unit can also be mounted in a refrigerator with a Stirling refrigerator. For example, in Patent Document 1, a secondary refrigerant circuit using a thermosyphon (natural circulation) transports cold heat generated in a Stirling refrigerator and heat, and cools the inside of the warehouse and dissipates heat outside the warehouse. What to do is listed.
JP 2003-50073 A

しかし、サーモサイフォンを使用した冷熱搬送サイクルでは、スターリング冷凍機の低温部に取り付けられる凝縮器に対して蒸発器を下方に配置する必要があるため、従来の蒸気圧縮式の冷媒サイクルを用いた冷蔵庫に比べ、スターリング冷凍機の搭載される機械室が冷蔵庫本体の少なくとも中央の高さよりも高い位置に形成される。このため、機械室前部は庫内側へ出っ張り、従来の仕様では庫内に圧迫感があり、貯蔵できる食品の種類や量が制限され、使い勝手が悪かった。 However, in a cold transfer cycle using a thermosyphon, it is necessary to dispose the evaporator below the condenser attached to the low-temperature part of the Stirling refrigerator, so a refrigerator using a conventional vapor compression refrigerant cycle In contrast, the machine room in which the Stirling refrigerator is mounted is formed at a position higher than at least the central height of the refrigerator body. For this reason, the front part of the machine room protrudes to the inside of the cabinet, and in the conventional specification, there is a feeling of pressure in the cabinet, the types and amounts of food that can be stored are limited, and the usability is poor.

上記課題を解決するために本発明は、スターリング冷凍機と、前記スターリング冷凍機の高温部で生じた熱を搬送するための熱搬送システムと、前記スターリング冷凍機の低温部で生じた冷熱を搬送するための冷熱搬送システムとを備え、冷凍室と、冷蔵室と、これら冷凍室・冷蔵室間を仕切る仕切部とを有するスターリング冷蔵庫において、
前記冷蔵室の下部であって前記仕切部の上方に着脱自在に設けられた給水タンクと、前記冷凍室の上部であって前記仕切部の下方に設けられた製氷皿と、一端が前記給水タンクに連結されるとともに他端が前記製氷皿の上方に位置する給水パイプと、該給水パイプを介して給水タンク内の貯水を前記製氷皿へ導くポンプとからなる製氷ユニットを備え、
該製氷ユニットの後方に前記スターリング冷凍機を配置したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a Stirling refrigerator, a heat transfer system for transferring heat generated in a high temperature part of the Stirling refrigerator, and a cold generated in a low temperature part of the Stirling refrigerator A Stirling refrigerator including a freezer compartment, a refrigerator compartment, and a partition that partitions between the refrigerator compartment and the refrigerator compartment.
A water supply tank that is detachably provided above the partition part at the lower part of the refrigerator compartment, an ice tray provided at the upper part of the freezer room and below the partition part, and one end of the water supply tank at the one end An ice making unit comprising a water supply pipe that is connected to the ice tray and the other end is located above the ice tray, and a pump that guides the water stored in the water tank to the ice tray via the water pipe,
The Stirling refrigerator is arranged behind the ice making unit.

この構成によると、冷蔵室及び冷凍室にまたがって配置される製氷ユニットの後方の狭い空間を有効利用してスターリング冷凍機を設置することができる。 According to this configuration, the Stirling refrigerator can be installed by effectively using the narrow space behind the ice making unit arranged across the refrigerator compartment and the freezer compartment.

また、前記熱搬送システムは、ループ状管路と、前記スターリング冷凍機の高温部に設置される高温側蒸発器と、管路の最上部に設置される高温側凝縮器とを備え、
前記冷熱搬送システムは、ループ状管路と、管路の最下部に設置される低温側蒸発器と、前記スターリング冷凍機の低温部に設置される低温側凝縮器とを備え、前記給水パイプの一部を前記熱搬送システムの一部に接触させるか、前記スターリング冷凍機を収容した機械室に臨ませていることを特徴とする。この構成によると、給水パイプにスターリング冷凍機の高温部で生じた熱を伝えることができ、給水パイプが凍結して（パイプ内に氷が）詰まる現象を回避できるので、従来必要であった給水パイプヒータを無くすことができる。 The heat transfer system includes a loop pipe, a high-temperature evaporator installed in a high-temperature part of the Stirling refrigerator, and a high-temperature condenser installed in the uppermost part of the pipe,
The cold heat transfer system includes a loop pipe line, a low temperature side evaporator installed at the lowest part of the pipe line, and a low temperature side condenser installed in a low temperature part of the Stirling refrigerator, It is characterized in that a part is brought into contact with a part of the heat transfer system or is faced to a machine room containing the Stirling refrigerator. According to this configuration, heat generated in the high temperature part of the Stirling refrigerator can be transmitted to the water supply pipe, and the phenomenon that the water supply pipe freezes (is clogged with ice) can be avoided. The pipe heater can be eliminated.

本発明によると、冷蔵室、冷凍室にまたがって配置される製氷ユニットの後方の狭い空間を有効利用してスターリング冷凍機を設置することにより、冷蔵庫筐体全体に対してスペース効率良くスターリング冷凍機を設置でき、従来の圧縮機搭載冷蔵庫において、圧縮機があった場所を庫内貯蔵空間（冷凍室）として広く利用できる。さらに、製氷ユニットの給水パイプをスターリング冷凍機の廃熱を利用して温めることができるため、従来必要であった給水パイプヒータを使用することなく給水パイプの凍結詰まりを防止でき、給水パイプヒータ廃止による省エネを図ることができる。 According to the present invention, by installing the Stirling refrigerator effectively using the narrow space behind the ice making unit arranged across the refrigerator compartment and the freezer compartment, the Stirling refrigerator is efficiently space-efficient with respect to the entire refrigerator casing. In a conventional compressor-equipped refrigerator, the place where the compressor is located can be widely used as an internal storage space (freezer compartment). In addition, the water supply pipe of the ice making unit can be heated using the waste heat of the Stirling refrigerator, so that the water supply pipe can be prevented from being frozen and clogged without using the water pipe heater, which was necessary in the past. Can save energy.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるスターリング冷蔵庫の正面方向から見た模式図、図２は、そのＡ−Ａ線側断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view seen from the front direction of the Stirling refrigerator in the embodiment of the present invention, and FIG.

図１、図２を参照して、スターリング冷蔵庫１は、本体７と、スターリング冷凍機２と、熱搬送システム３と、冷熱搬送システム４とを主に有している。本体７は箱形に構成されている。本体７内は、冷蔵庫の中部の高さ位置に設けられる断熱材１７を備えた仕切部７ａにより上方の貯蔵室である冷蔵室１２と、下方の貯蔵室である冷凍室１４とに仕切られる。 With reference to FIGS. 1 and 2, the Stirling refrigerator 1 mainly includes a main body 7, a Stirling refrigerator 2, a heat transfer system 3, and a cold heat transfer system 4. The main body 7 has a box shape. The inside of the main body 7 is partitioned into a refrigerating room 12 which is an upper storage room and a freezing room 14 which is a lower storage room by a partition part 7 a provided with a heat insulating material 17 provided at a height position in the middle part of the refrigerator.

１８，１９は、それぞれ冷蔵室１２、冷凍室１４の前面を開閉する扉である。冷凍室１４内には、食品を整理して収納できるように、スライド式のトレイ１１が数段に設けられている。冷凍室１２内の上部であって仕切部７ａのすぐ下には、水平軸周りに回転可能な製氷皿２２が設けられている。製氷皿２２の下方には、スライド式の貯氷ケース２７が設けられている。 Reference numerals 18 and 19 denote doors that open and close the front surfaces of the refrigerator compartment 12 and the freezer compartment 14, respectively. In the freezer compartment 14, slide type trays 11 are provided in several stages so that foods can be organized and stored. An ice tray 22 that is rotatable around a horizontal axis is provided in the freezer compartment 12 and immediately below the partition 7a. A slide type ice storage case 27 is provided below the ice tray 22.

次に、製氷ユニット２０について説明する。冷凍室１２の上部であって仕切部７ａのすぐ下には、製氷皿２２が回転可能に設けられている。冷蔵室１２内の下部であって仕切部７ａのすぐ上には、着脱自在な給水タンク２１が設置されている。給水パイプ２３の一端は、給水タンク２１の上蓋２１ａに取り付けられた吸水パイプ２５の下流端に連結パイプ２６を介して連結されている。また、給水タンク２１の上蓋２１ａには、吸水パイプ２５の途中に吸水ポンプ２４が設けられており、吸水ポンプ２４を駆動することにより、吸水パイプ２５に沿って給水タンク２１内の水を吸い上げて、給水パイプ２３に導くことができる。給水パイプ２３は、鉛直下方に断熱材１７を突き抜けて機械室８を通った後、前方に屈曲され仕切部７ａの断熱材１７の中を通って再び屈曲され、製氷皿２２の上部に他端が位置するように配設されている。貯氷ケース２７には、氷の重量や嵩を検知する図示しない氷量検知手段が設けられ、この氷量検知手段によって検知された氷の量が所定値よりも小さい時に吸水ポンプを駆動し、所定値を超えた場合には吸水ポンプ２４を停止して、貯氷ケース２７内に氷を蓄えるととともに、氷があふれないようにしている。 Next, the ice making unit 20 will be described. An ice tray 22 is rotatably provided above the freezer compartment 12 and immediately below the partition 7a. A detachable water supply tank 21 is installed in the lower part of the refrigerator compartment 12 and immediately above the partition 7a. One end of the water supply pipe 23 is connected to a downstream end of a water absorption pipe 25 attached to the upper lid 21 a of the water supply tank 21 via a connection pipe 26. The upper lid 21a of the water supply tank 21 is provided with a water absorption pump 24 in the middle of the water absorption pipe 25. By driving the water absorption pump 24, water in the water supply tank 21 is sucked up along the water absorption pipe 25. , Can be led to the water supply pipe 23. The water supply pipe 23 penetrates the heat insulating material 17 vertically downward, passes through the machine room 8, is bent forward, is bent again through the heat insulating material 17 of the partition portion 7 a, and is connected to the upper portion of the ice tray 22 at the other end. Are arranged so as to be positioned. The ice storage case 27 is provided with an ice amount detecting means (not shown) for detecting the weight and bulk of the ice. When the amount of ice detected by the ice amount detecting means is smaller than a predetermined value, the water absorption pump is driven to When the value is exceeded, the water absorption pump 24 is stopped to store the ice in the ice storage case 27 and to prevent the ice from overflowing.

そして、製氷ユニット２０の後方には、機械室８が形成され、この機械室８内にスターリング冷凍機２がその軸心を水平かつスターリング冷蔵庫１の背面と平行にして、製品幅のほぼ中央部に配置されている。これにより、製氷ユニット２０の後方の狭い空間を有効利用してスターリング冷凍機２を設置することができる。スターリング冷凍機２は、内部に封入された作動媒体（例えばヘリウム）の膨張過程で吸熱して冷熱を発生する低温部２ｂと、作動媒体の膨張過程で温熱を発生する高温部２ａとを有する。 A machine room 8 is formed at the rear of the ice making unit 20, and the Stirling refrigerator 2 is placed in the machine room 8 so that its axis is horizontal and parallel to the back of the Stirling refrigerator 1. Is arranged. Thereby, the Stirling refrigerator 2 can be installed by effectively using the narrow space behind the ice making unit 20. The Stirling refrigerator 2 has a low temperature part 2b that generates heat by absorbing heat during expansion of a working medium (for example, helium) enclosed therein, and a high temperature part 2a that generates heat during expansion of the working medium.

熱搬送システム３はスターリング冷凍機２の高温部２ａより上方であって冷蔵室１２の背壁後方に位置している。この熱搬送システム３は、ループ状管路の内部に冷媒を通すものであり、かつスターリング冷凍機２で生じた熱を冷媒によって搬送するためのものである。熱搬送システム３は、ループ状管路３ｃと、スターリング冷凍機２の高温部２ａに設置される高温側蒸発器３ａと、ループ状管路３ｃの最上部に設置される高温側凝縮器３ｂとを備えている。給水パイプ２３は、その一部が高温側蒸発器３ａあるいはループ状管路３ｃに接触しており、スターリング冷凍機２の高温部２ａで生じた熱を伝えることにより、電熱ヒータ（給水パイプヒータ）を使用することなく給水パイプ２３の凍結詰まり防止を行うことができる。また、スターリング冷凍機２の振動も給水パイプ２３に伝わり、給水パイプ２３の内壁に付着した水滴を効率良く製氷皿２２内に落下させることができる。尚、給水パイプ２３の凍結詰まり防止は、給水パイプ２３の一部を機械室８に臨ませるだけでも機械室８を利用して行うことができる。又、給水パイプ２３の傾斜の小さい部分には内壁に水滴が残りやすく氷による目詰まりが生じやすいので、熱搬送システム３あるいは機械室８の熱を傾斜の小さい部分全体に伝えるための伝熱シート（アルミ箔など）を給水パイプに巻き付けるのが好ましい。 The heat transfer system 3 is located above the high temperature part 2 a of the Stirling refrigerator 2 and behind the back wall of the refrigerator compartment 12. This heat transfer system 3 is for passing a refrigerant through a loop-shaped pipeline, and for transferring the heat generated in the Stirling refrigerator 2 by the refrigerant. The heat transfer system 3 includes a loop-shaped pipe line 3c, a high-temperature side evaporator 3a installed in the high-temperature part 2a of the Stirling refrigerator 2, and a high-temperature side condenser 3b installed at the top of the loop-shaped pipe line 3c. It has. A part of the water supply pipe 23 is in contact with the high temperature side evaporator 3a or the loop-shaped pipe line 3c, and by transferring heat generated in the high temperature portion 2a of the Stirling refrigerator 2, an electric heater (water supply pipe heater) is provided. The freezing clogging of the water supply pipe 23 can be prevented without using the. Further, the vibration of the Stirling refrigerator 2 is also transmitted to the water supply pipe 23, and water droplets adhering to the inner wall of the water supply pipe 23 can be efficiently dropped into the ice tray 22. In addition, prevention of the freezing clogging of the water supply pipe 23 can be performed using the machine room 8 only by allowing a part of the water supply pipe 23 to face the machine room 8. In addition, since water droplets are likely to remain on the inner wall of the water supply pipe 23 with a small inclination and clogging due to ice is likely to occur, a heat transfer sheet for transmitting heat from the heat transfer system 3 or the machine room 8 to the entire small inclination portion. (Aluminum foil or the like) is preferably wound around the water supply pipe.

冷熱搬送システム４はスターリング冷凍機２の低温部２ｂより下方であって冷凍室１４の背壁後方に位置している。この冷熱搬送システム４は、ループ状管路の内部に冷媒を通すものであり、かつスターリング冷凍機２で生じた冷熱を冷媒によって搬送するためのものである。冷熱搬送システム４は、ループ状管路４ｃと、ループ状管路４ｃの最下部に設置される低温側蒸発器４ａと、スターリング冷凍機２の低温部２ｂに設置される低温側凝縮器４ｂとを備えている。低温側蒸発器４ａは、冷凍室１４の後方であって冷気ダクト１６へ通ずる流路１５内に配置される。 The cold transfer system 4 is located below the low temperature part 2 b of the Stirling refrigerator 2 and behind the back wall of the freezer compartment 14. The cold heat transfer system 4 is for passing a refrigerant through the inside of a loop-shaped pipe line and for transferring the cold generated in the Stirling refrigerator 2 by the refrigerant. The cold transfer system 4 includes a loop-shaped pipe line 4c, a low-temperature side evaporator 4a installed at the lowermost part of the loop-shaped pipe line 4c, a low-temperature side condenser 4b installed in the low-temperature part 2b of the Stirling refrigerator 2 It has. The low temperature side evaporator 4 a is disposed in the flow path 15 that is behind the freezer compartment 14 and communicates with the cold air duct 16.

低温側蒸発器４ａ付近には、低温側蒸発器４ａの冷熱を庫内に循環させるための冷却ファン６が設置されている。冷蔵室１２の背面には、低温側蒸発器４ａにて生成された冷気を貯蔵室である冷蔵室１２に送るための冷気ダクト１６が設置されている。また、低温側蒸発器４ａの冷熱が庫外へ出るのを防ぎ、かつ高温側凝縮器３ｂの熱が庫内に入るのを防ぐように、本体７が断熱材１７で覆われている。極低温となる低温側蒸発器４ａは、冷凍室１４の内容積を大きく取るため、冷凍室１４の後方であって冷気ダクト１６へ通ずる流路１５内に配置される。また、外気温より高温になる高温側凝縮器３ｂは、熱損失を低減するため、冷蔵室１２の背壁後方に配置される。低温側蒸発器４ａの下方には、除霜により落下するドレンを受けて庫外へ流出させるドレン受け９が設置されている。 In the vicinity of the low temperature side evaporator 4a, a cooling fan 6 for circulating the cold heat of the low temperature side evaporator 4a in the cabinet is installed. A cold air duct 16 for sending the cold air generated by the low temperature side evaporator 4a to the cold room 12 serving as a storage room is installed on the back surface of the cold room 12. Further, the main body 7 is covered with a heat insulating material 17 so as to prevent the cold heat of the low temperature side evaporator 4a from going out of the box and the heat of the high temperature side condenser 3b from entering the box. The low-temperature evaporator 4 a that is at a very low temperature is disposed in the flow path 15 that is behind the freezer compartment 14 and communicates with the cold air duct 16 in order to increase the internal volume of the freezer compartment 14. Moreover, the high-temperature side condenser 3b that is higher than the outside air temperature is disposed behind the back wall of the refrigerator compartment 12 in order to reduce heat loss. A drain receiver 9 is installed below the low temperature side evaporator 4a to receive the drain that falls due to defrosting and to flow out of the storage.

上記構成によると、スターリング冷凍機２の上下に冷蔵庫１の高さを有効利用して、スターリング冷凍機の熱搬送システムおよび冷熱搬送システム３，４を好適に配置することができる。 According to the above configuration, the heat transfer system of the Stirling refrigerator and the cold transfer systems 3 and 4 can be suitably arranged by effectively using the height of the refrigerator 1 above and below the Stirling refrigerator 2.

熱搬送システム３のループ状管路３ｃには冷媒として、たとえば水とエタノール（Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ）の混合物が充填されている。冷熱搬送システム４のループ状管路４ｃには冷媒として、たとえば二酸化炭素（ＣＯ₂）が充填されている。ここで、ループ状管路３ｃ，４ｃにそれぞれ充填される冷媒としては、作動環境によって凝結しない物質であって、潜熱が利用可能な物質が適している。潜熱が利用可能な物質とは、高温側凝縮器３ｂまたは低温側凝縮器４ｂで凝縮し、高温側蒸発器３ａおよび低温側蒸発器４ａで蒸発するような沸点を有する物質である。潜熱が利用可能な冷媒によって、より大量の熱および冷熱の運搬が可能となる。 For example, a mixture of water and ethanol (C ₂ H ₅ OH) is filled in the loop-shaped pipeline 3c of the heat transfer system 3 as a refrigerant. For example, carbon dioxide (CO ₂ ) is filled in the loop-shaped pipeline 4c of the cold heat transfer system 4 as a refrigerant. Here, as the refrigerant filled in each of the loop-shaped pipe lines 3c and 4c, a substance that does not condense depending on the operating environment and can use latent heat is suitable. The substance that can use latent heat is a substance having a boiling point that is condensed in the high temperature side condenser 3b or the low temperature side condenser 4b and evaporated in the high temperature side evaporator 3a and the low temperature side evaporator 4a. Larger amounts of heat and cold can be transported by refrigerants that can use latent heat.

スターリング冷凍機２で発生した熱および冷熱は、以下の原理によって自然循環する冷媒によって搬送され、放出される。すなわち、図１において、スターリング冷凍機２の高温部２ａの熱は高温側蒸発器３ａへ伝えられる。ループ状管路３ｃに充填されている冷媒は、高温側蒸発器３ａへ伝えられた熱によって液体から気体に変化する。気体となった冷媒は液体との重量差を利用してループ状管路３ｃ内を上昇し、高温側凝縮器３ｂへ移動する。高温側凝縮器３ｂでは、冷媒は熱を外部へ放出し、気体から液体に変化する。液体となった冷媒は気体との重量差を利用してループ状管路３ｃ内を下降し、再び高温側蒸発器３ａへ移動し、熱を受け取る。なお、本実施の形態では、高温側凝縮器３ｂからの熱の放出は自然対流により行われる。 The heat and cold generated in the Stirling refrigerator 2 are transported and released by the naturally circulating refrigerant according to the following principle. That is, in FIG. 1, the heat of the high temperature part 2a of the Stirling refrigerator 2 is transmitted to the high temperature side evaporator 3a. The refrigerant filled in the loop-shaped conduit 3c changes from liquid to gas by the heat transferred to the high temperature side evaporator 3a. The refrigerant that has become gas rises in the loop-shaped pipe line 3c using the weight difference from the liquid and moves to the high-temperature side condenser 3b. In the high temperature side condenser 3b, the refrigerant releases heat to the outside and changes from gas to liquid. The refrigerant that has become liquid descends in the loop-shaped pipe line 3c using the weight difference from the gas, moves again to the high temperature side evaporator 3a, and receives heat. In the present embodiment, heat is released from the high temperature side condenser 3b by natural convection.

一方、スターリング冷凍機２の低温部２ｂの冷熱は低温側凝縮器４ｂへ伝えられる。ループ状管路４ｃに充填されている冷媒は、低温側凝縮器４ｂへ伝えられた冷熱によって気体から液体に変化する。液体となった冷媒は気体との重量差を利用してループ状管路４ｃ内を下降し、低温側蒸発器４ａへ移動する。冷媒は低温側蒸発器４ａで冷媒は冷熱をスターリング冷蔵庫１の内部へ放出し、液体から気体に変化する。気体となった冷媒は液体との重量差を利用してループ状管路４ｃ内を上昇し、再び低温側凝縮器４ｂへ移動し、冷熱を受け取る。このように、低温側蒸発器４ａによりスターリング冷蔵庫１の内部へ冷熱を放出することができるため、スターリング冷蔵庫１内を冷却することができる。 On the other hand, the cold heat of the low temperature part 2b of the Stirling refrigerator 2 is transmitted to the low temperature side condenser 4b. The refrigerant filled in the loop-shaped pipe line 4c changes from gas to liquid by the cold heat transmitted to the low temperature side condenser 4b. The refrigerant that has become liquid moves down to the inside of the loop-shaped pipeline 4c using the weight difference from the gas and moves to the low-temperature side evaporator 4a. The refrigerant is a low-temperature evaporator 4a, and the refrigerant discharges cold heat into the Stirling refrigerator 1 and changes from liquid to gas. The refrigerant that has become a gas rises in the loop-shaped pipeline 4c using the weight difference from the liquid, moves again to the low-temperature side condenser 4b, and receives cold. Thus, since the cold heat can be released into the Stirling refrigerator 1 by the low temperature side evaporator 4a, the inside of the Stirling refrigerator 1 can be cooled.

次に、冷却ファン６の作用について説明する。図１を参照して、冷却ファン６は、庫内空気を図中の矢印のように循環させる。すなわち、低温側蒸発器４ａで冷却された庫内空気により、冷凍室１４が冷却される。このとき、冷却ファン６は、冷熱を受け取った庫内空気の一部を、流路１５及び冷気ダクト１６を介して冷蔵室１２に送り込む。これにより、冷蔵室１２が冷却される。 Next, the operation of the cooling fan 6 will be described. With reference to FIG. 1, the cooling fan 6 circulates the internal air as shown by the arrows in the figure. That is, the freezer compartment 14 is cooled by the internal air cooled by the low temperature side evaporator 4a. At this time, the cooling fan 6 sends a part of the internal air that has received the cold heat to the refrigerator compartment 12 through the flow path 15 and the cold air duct 16. Thereby, the refrigerator compartment 12 is cooled.

以上の構成・動作により、冷媒の重力による自然循環を利用して、熱搬送システム３および冷熱搬送システム４により高温部で発生した熱および低温部で発生した冷熱が搬送されるので省エネルギーとなる。しかも、スターリング冷凍機２はスターリング冷蔵庫１の中部の高さ位置に配置されていて、高温側蒸発器３ａと高温側凝縮器３ｂとの高低差、および低温側蒸発器４ａと低温側凝縮器４ｂとの高低差が大きくとられている。このような蒸発器と凝縮器の配置をとるために、冷媒の液体と気体の重力差による移動が容易となり、冷媒の循環が促進される。 With the above-described configuration and operation, heat generated in the high temperature portion and cold heat generated in the low temperature portion are transferred by the heat transfer system 3 and the cold transfer system 4 using natural circulation due to the gravity of the refrigerant, thereby saving energy. In addition, the Stirling refrigerator 2 is arranged at the middle height position of the Stirling refrigerator 1, and the difference in height between the high temperature side evaporator 3a and the high temperature side condenser 3b, and the low temperature side evaporator 4a and the low temperature side condenser 4b. The difference in height is greatly taken. Since the evaporator and the condenser are arranged as described above, the movement of the refrigerant liquid and the gas due to the gravity difference is facilitated, and the circulation of the refrigerant is promoted.

は、本発明の実施の形態におけるスターリング冷蔵庫の正面方向から見た模式図である。These are the schematic diagrams seen from the front direction of the Stirling refrigerator in embodiment of this invention. は、図１のＡ−Ａ線側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view taken along line AA in FIG. 1. は、従来の冷蔵庫の側断面図である。These are sectional side views of the conventional refrigerator.

Explanation of symbols

１スターリング冷蔵庫
２スターリング冷凍機
２ａ高温部
２ｂ低温部
３熱搬送システム
３ａ高温側蒸発器
３ｂ高温側凝縮器
３ｃループ状管路
４冷熱搬送システム
４ａ低温側蒸発器
４ｂ低温側凝縮器
４ｃループ状管路
７ａ仕切部
１２冷蔵室
１４冷凍室
２０製氷ユニット
２１給水タンク
２２製氷皿
２３給水パイプ
２４吸水ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stirling refrigerator 2 Stirling refrigerator 2a High temperature part 2b Low temperature part 3 Heat transfer system 3a High temperature side evaporator 3b High temperature side condenser 3c Loop pipe 4 Cold transfer system 4a Low temperature side evaporator 4b Low temperature side condenser 4c Loop pipe Road 7a Partition 12 Refrigerating room 14 Freezer room 20 Ice making unit 21 Water supply tank 22 Ice making tray 23 Water supply pipe 24 Water absorption pump

Claims

A Stirling refrigerator, a heat transfer system for transferring heat generated in the high temperature part of the Stirling refrigerator, and a cold heat transfer system for transferring cold generated in the low temperature part of the Stirling refrigerator, In a Stirling refrigerator having a room, a refrigerating room, and a partition that partitions the freezing room and the refrigerating room,
A water supply tank that is detachably provided above the partition part at the lower part of the refrigerator compartment, an ice tray provided at the upper part of the freezer room and below the partition part, and one end of the water supply tank at the one end An ice making unit comprising a water supply pipe that is connected to the ice tray and the other end is located above the ice tray, and a pump that guides the water stored in the water tank to the ice tray via the water pipe,
A Stirling refrigerator, wherein the Stirling refrigerator is disposed behind the ice making unit.

The heat transfer system includes a loop-shaped pipe line, a high-temperature side evaporator installed in a high-temperature part of the Stirling refrigerator, and a high-temperature side condenser installed in the uppermost part of the pipe line,
The cold transfer system includes a loop pipe, a low-temperature evaporator installed at the lowest part of the pipe, and a low-temperature condenser installed in a low-temperature part of the Stirling refrigerator. The Stirling refrigerator according to claim 1.

The Stirling refrigerator according to claim 1, wherein a part of the water supply pipe is in contact with a part of the heat transfer system.

The Stirling refrigerator according to claim 1, wherein a part of the water supply pipe faces a machine room in which the Stirling refrigerator is accommodated.