JPS6284279A - 車両用蓄冷式冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用蓄冷式冷蔵庫に関するもので、レジャー
用途指向が強いワゴン車などに用いて好適なものである
。

〔従来の技術〕

従来、車両用蓄冷式冷蔵庫として、特開昭５９−５０８
２８号公報に記載されているごとく蓄冷器内の蓄冷材（
水等）を車両用冷房装置の冷凍すイクルから分岐した蒸
発器により冷却して、凍結させ、この凍結した蓄冷材に
より駐車時にも庫内を長時間にわたって低温に保冷でき
るようにしたものが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上述の従来品では、蓄冷器の内部に蓄冷材及
び冷凍サイクルの蒸発器を配設しているので、蓄冷材の
シール性確保等に苦慮することになり、蓄冷器の製作コ
ストが高くなるという問題点がある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたもので、車両用冷蔵
庫において蓄冷材のシール性確保を容易ならしめ、蓄冷
式冷蔵機能を極めて箇潔な構成で良好に実現することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、（ａ）開閉自在
なドアを有する断熱ケースと、（ｂ）この断熱ケース内
に配置された蒸発器配管と、（ｃ）この蒸発器配管に密
着するように配設され、かつ熱の良導体からなる剛体に
よって形成された蓄冷器とを具備し、 （ｄ）この蓄冷缶内に一蓄冷材を封入するとともに、蓄
冷材凍結時の体積膨張分を上回る容積の気体を封入する
という技術的手段を採用する。

〔作用〕

上記技術的手段によれば、蓄冷材を封入した蓄冷器の外
部に蒸発器配管を設けているから、蒸発器配管とは無関
係に蓄冷器単独で蓄冷材の封入を簡単に行うことができ
、かつ蓄冷器への蒸発器配管の人出がないので、封入後
のシール性も良好に維持できる。

また蓄冷器は熱の良導体からなる剛体で形成されている
から、使用中に変形が生しることがなく、そのため蓄冷
器と蒸発器配管との接触伝熱面積を大きくとることがで
き、蓄冷器を蒸発器配管により良好に冷却できる。また
、蓄冷材の凍結完了後は、冷凍サイクルが停止しても蓄
冷器により断熱ケース内を直接保冷することができる。

〔発明の効果〕

従って、本発明によれば、極めて簡単な構成で蓄冷式の
冷蔵機能を良好に実現できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。第
１図は、車室冷房と物品の冷蔵冷凍を行うための自動車
用冷凍サイクルを示しており、圧縮機２１は、電磁クラ
ッチ２０を介して図示しない自動車エンジンの駆動軸に
結合されている。この圧縮機２１は、本例では１０気筒
の斜板式圧縮機を用いており、そのうち９気筒を冷房用
の圧縮部２１ａとして構成し、残り１気筒を冷蔵冷凍用
の圧縮部２１ｂとして構成している。この場合、圧縮機
２１の各圧縮機部２１ａ、２１ｂにはそれぞれ冷房用吸
入口２１ｅと冷蔵冷凍用吸入口２１ｆが独立に設けられ
ており、各圧縮部がそれぞれ異なる吸入圧力を独立に設
定し得るようになっている。また、冷房用圧縮部２１ａ
と冷蔵冷凍用圧縮部２１ｂは、相互に連通路２１ｄによ
って連通され、各吸入口２１ｅ、２１ｆからそれぞれ吸
入された圧力の異なる冷媒（Ｒ１２）は、各圧縮部２１
３．２１ｂにて圧縮される前に連通路２１ｄによって連
通され、冷房用冷媒の圧力まで高められた後、各圧縮部
２１８．２１ｂにてそれぞれ圧縮され、共通の吐出口２
１ｃから圧縮機外部へ吐出されるようになっている。

上記のごとき形式の圧縮機２１は、本出願人が先に提案
している特開昭６０−４８４６３号公報等により公知に
なっているので、具体的構造の説明は省略する。

上記圧縮機２１の吐出口２１Ｃは、第１図に示すように
凝縮器２２に接続され、凝縮器２２の吐出側はレシーバ
２３に接続されている。レシーバ２３の吐出側には冷房
用減圧装置、本例では温度作動式膨張弁２４、及びこれ
に接続する冷房用蒸発器２５が設けられており、この蒸
発器２５の空気上流側には、冷房用空気の送風ファン５
０が配設されている。蒸発器２５の冷媒出口側は冷房用
吸入配管４５によって圧縮機２１の冷房用吸入口２１ｅ
に接続されている。

一方、冷蔵冷凍用減圧装置の具体例である定圧膨張弁２
７と、この定圧膨張弁２７に接続された冷凍用蒸発器２
８及び冷蔵用蒸発器３２は、上記冷房用膨張弁２４及び
蒸発器２５と並列に設けられている。冷凍用蒸発器２８
とこれによって冷却される冷凍用蒸発器２９は、後述の
冷凍室７４内に設置されており、また冷蔵用蒸発器３２
とこれによって冷却される冷蔵用蒸発器３１は後述の冷
蔵室７５内に設置されている。冷蔵用蒸発器３２の出口
側には、冷媒ガスを圧縮機吸入側への一方向にのみ通過
させる逆止弁３３が接続されており、この逆止弁３３の
吐出側は、冷蔵冷凍用吸入配管４６によって前記圧縮機
２１の冷蔵冷凍用吸入口２１ｆに接続されている。なお
、前記定圧膨張弁２７はその下流圧力すなわち冷凍用蒸
発器２８の圧力が設定圧力例えば０．５ｋｇ／ｃｕｌＧ
以下に低下すると開弁じ、その設定圧力を維持するもの
である。

前記冷房用吸入配管４５と冷蔵冷凍用吸入配管４６の間
を連通する連通配管４７が設けられ、この連通配管４７
には電磁弁４８が設けられ、この電磁弁４８の開弁に、
より吸入配管４５と４６は連通ずるようになっている。

次に、本実施例の電気回路について説明する。

第１図において、１は車載バッテリであり、このバッテ
リｌには冷房用スイッチ２を介して冷房用制御回路３が
接続されている。４は冷蔵庫スイッチであり、冷房用ス
イッチ２を介してパ・７テリ１に接続されており、冷蔵
庫スイッチ４には、冷蔵庫制御回路５が接続されている
。６は冷房用蒸発器２５の空気吹出側に設けられた温度
センサで、サーミスタよりなり、冷房用制御回路３に接
続され、温度センサ６は冷房用蒸発器２５の凍結を防止
するために蒸発器吹出温度が設定温度以下になると抵抗
値が増大し、冷房用制御回路３はこの抵抗値の変化を感
知し、電磁クラッチ２ｏへの通電をオフし、圧縮機２１
を停止させるようになっている。

７は冷蔵用蒸発器３２によって冷却される蓄冷缶３１の
表面温度を感知するように設けられた温度センサで、サ
ーミスタよりなる。この温度センサ７は冷蔵庫制御回路
５に接続され、この冷蔵庫制御回路５は、温度センサ７
の感知温度が設定温度以下になると、電磁弁４８への通
電を遮断して、この電磁弁４８を開弁させるようになっ
ている。

なお、制御回路５は温度センサ７の検出温度が上記設定
温度より若干高めの別の設定温度まで低下すると、ラン
プ、ＬＥＤ等の表示装置８を点灯させ、蓄冷完了を表示
するようになっている。

この表示装置８は、後述する冷蔵庫ケースの外表面等に
設置されている。

次に、上記冷凍用蒸発器２６および冷蔵用蒸発器３２を
有する車両用冷凍冷蔵庫の具体的構造について説明する
。第２図〜第４図は、車両用冷凍冷蔵庫の具体的構造を
例示するものであり、本例における冷凍冷蔵庫６０はポ
リエチレンまたはポリプロピレンなどからなる２重の樹
脂製部材６１を用いたいわゆる２重壁構造のケース６２
を有している。さらに、断熱性向上のために２重壁構造
の間には硬質ポリウレタンなどの断熱材６３を注入しで
ある。冷凍冷蔵ｆ１６０には、上記ケース６１と同様に
２重壁構造の樹脂性部材６４．６５と硬質ポリウレタン
などの断熱材６６．６７とを組合せた冷凍庫用ドア６８
及び冷蔵庫用ドア６９がヒンジ７０，７１により開閉自
在に冷凍冷蔵庫６０の中央カバー７２に連結されており
、ケース６２の上端面周辺部には磁石を内蔵したゴム部
材（図示せず）が固定されており、このゴム部材はドア
６８．６９の周辺部に固定されている図示しない鉄板と
磁力にて確実に吸着固定されるようになっている。

ケース６２の内部は、ケース６２と同様の断熱構成を存
する平板状の仕切り部材７３によって、冷凍室７４と冷
蔵室７５に仕切られている。この仕切り部材７３の下端
はケース６２の凹溝７６に嵌入され、一方、その上端は
中央カバー７２によって押圧保持されている。中央カバ
ー７２は、図示しないビスをケース６２の上端面に設け
られた取付穴７７　（第３図）に螺着することによって
、仕切り部材７３の上端を押圧しながら、ケース６２に
固定されている。

第３図に示すように、定圧膨張弁２７及び逆止東 弁３３はともにケース６２内に配設さｌており、そして
定圧膨張弁２７の下流側に接続された冷凍用蒸発器２８
は、本例では第５図に図示するごとき断面偏平の多穴配
管２８ａから構成され、この配管２８ａは冷凍室７４の
周囲を取り囲むようにケース６２の内面に沿って配設さ
れている。冷蔵用蒸発器３２も同様の配管３２ａから構
成され、この配管３２ａも冷蔵室７５の周囲を取り囲む
ように、ケース６２の内面に沿って配設されている。

配管２８ａ、３２ａはアルミニウム等の材質で形成され
ている。

そして、冷凍用蒸発器２８の偏平状多穴配管２８ａの内
側には、これと密着するように冷蔵用蓄冷材２９が配設
されており、この蓄冷缶２９は熱の良導体からなる剛体
例えば銅、アルミニウム等の金属で形成され、その内部
には第５図に示すように蓄冷材３５と、この蓄冷材凍結
時の体積膨張分を上回る容積の気体３６が封入しである
。ここで、気体３６としては、蓄冷材３５の化学的変化
を防ぐために不活１生ガスを用いることが好ましい。

また、冷凍用蓄冷材３５としては、例えば−１１ｋ・ ℃の共晶反凍結温度）を有する塩化カリウム１９゜７％
共品溶液を用いる。一方、冷蔵用蒸発器３２の配管３２
ａの内側には、冷蔵用蓄冷缶３１が密着配設されており
、この蓄冷缶３１も上記蓄冷缶２９と同様の構造である
が、ただ冷蔵用蓄冷材３７としては水を用いているので
、その凍結点は０℃である。

本例では、上記冷凍、冷蔵用蓄冷缶２９．３１を第４図
に示すようにそれぞれ３個づつ設置しているが、この数
は必要に応じ適宜増減することが可能であり、また第６
図に示すようにコ字形状の１つの蓄冷缶２９．３１を使
用することも可能である。なお、上記両蓄冷缶２９．３
１はケース６２の凹部７８に嵌入するようにして配設さ
れている。

また、冷凍用蒸発器２８の配管２８ａと冷蔵用蒸発器３
２の配管３２ａは、第４図に示すように配管３８により
連結されており、この配管３８は冷蔵側の熱が冷凍側へ
伝導しにくくするために径を細くするとともに熱伝導の
悪い材質例えば樹脂等により形成されている。

上記のごとく蒸発器２８．３２及び蓄冷缶２９゜３１を
配設した後、これらの上方にポリエチレン、ポリプロピ
レンなどの熱伝導性の悪い材質から形成された押え板８
１を配置し、この押え仮８１の上端部近傍の部分をビス
８０によってケース６２に締め付は固定することによっ
て、蒸発器２８゜３２及び蓄冷缶２９．３１をケース６
２に対して固定できる。

なお、前記した冷蔵用蓄冷缶３１の温度を検出する温度
センサ７は、第３図に示すように冷蔵用蒸発器３２の配
管３２ａの最も下流側部位に位置する蓄冷缶３１に密着
して固定されている。

次に、本実施例の作動を説明する。第７図は冷凍サイク
ルのモリエル線図であり、図中実線９゜のサイクルは、
冷房用の冷凍サイクルの作動特性を示し、一点鎖線９１
．は冷凍冷蔵用の冷凍サイクルの作動特性を示している
。冷房用スイッチ２を投入すると、冷房用制御回路３に
給電されるが、冷房始動時には冷房用蒸発器２５の吹出
空気温度が設定温度（例えば３℃）より高いので、制御
回路３が温度センサ６の検出信号と基準信号とを比較し
て、“Ｈ４”レベルの出力を出し電磁クラッチ２０に通
電する。すると、電磁クラッチ２ｏが接続状態となり、
自動車エンジンの駆動力が圧縮機２１に伝達されるので
、圧縮機２１は回転し、冷媒ガスの圧縮を行う。

上記状態において、冷凍冷蔵庫６０の作動スイッチ４を
更に投入すると、制御回路５に給電されるが、始動時に
は冷蔵用蓄冷缶３１の表面温度が設定温度（例えば−３
℃）より高いので、制御回路５が温度センサ７の検出信
号と基準信号とを比較して、“Ｈ４”レベルの出力を出
し、電磁弁４８に通電するので、電磁弁４８は閉じたま
まであり、また表示装置８には“Ｌｏ”レベルの出力を
与えるので、表示装置８は消灯したままである。

上記電磁弁４８が閉じているため、冷房用吸入配管４５
からの冷房用冷媒は圧縮機２１の主吸入口２１ｅに、ま
た冷蔵冷凍用吸入配管４６からの冷蔵冷凍用冷媒は圧縮
機２１の副吸入口２１ｆにそれぞれ独立に吸入される。

ここで、圧縮機２１における冷蔵冷凍用圧縮部２１ｂは
前述した通り吸入行程の終り（下死点近傍）で連通路２
１ｄを介して冷房用圧縮部２１ａに連通ずるので、冷蔵
冷凍用圧縮部２１ｂ内の圧力は冷房用圧縮部２１ａから
の冷媒流入により、冷房側と同じ圧力、すなわち２．０
ｋｇ／−まで上昇（第７図のＰ６→Ｐ、）する。従って
、両圧縮部２１ａ、２１ｂはいずれも２．０　ｋｇ／ｃ
ｄの圧力の冷媒を圧縮（第７図のＰ３−’Ｐ４　）する
。この圧縮された冷媒ガスは、両者混合されて吐出口２
１Ｃから吐出され、凝縮器２２によって冷却（第７図の
Ｐａ　”−Ｐ＋　）される。

この液化冷媒はレシーバ２３に蓄えられ、定圧膨張弁２
７及び温度作動式膨張弁２４の作用によって減圧（Ｐｌ
−Ｐｓ及びＰ＋＝Ｐｚ）され、その後蒸発器２８．３２
及び２５内においてそれぞれ蒸発（ｐｓ−ＰｂおよびＰ
ｇ−Ｐ、）する。ここで、Ｐ、点は、濃度作動式膨張弁
２４の入口側の高圧冷媒の状態を表し、Ｐ２は、膨張弁
２４の吐出側の冷媒の状態を表し、Ｐ３は冷房用圧縮部
２１ａの吸入口２１ｅにおける冷媒の状態を表し、Ｐ４
は吐出口２１ｃでの冷媒の状態を表す。冷蔵冷凍用のサ
イクルでは定圧膨張弁２７の開弁圧を適当に設定するこ
とによって、定圧膨張弁２７の下流での冷媒の状態をＰ
、に設定する。具体的には、定圧膨張弁２７の作用によ
り蒸発器２８．３２の蒸発圧力を０．５ｋｇ／ｃｄに維
持することが可能である。以上の様に冷凍冷蔵用の蒸発
器２８，３２内の蒸発圧力を０．５ｋｇ／ｃｄに維持す
ることによって、冷媒Ｒ−１２の場合、冷媒蒸発温度を
一２１℃に保持し、冷蔵および冷凍作用を行うことが可
能である。

ここで、この冷蔵、冷凍作用について詳述すると、第１
図に示す冷凍サイクルでは冷凍用蒸発器２８の下流に冷
蔵用蒸発器３２を直列接続しているので、定圧膨張弁２
７によって０．５　ｋｇ／ｃｆｆｌ　（蒸発温度−２１
”Ｃ）の圧力に減圧された低温冷媒は最初の間、冷凍用
蒸発器２８の領域で蒸発し、冷凍用蓄冷缶２９を冷却す
る。従って、最初は冷蔵用蒸発器３２に蒸発を終えたガ
ス冷媒が流入するので、冷蔵用蓄冷缶３１の冷却度合は
わずかである。

時間の経過とともに冷凍用蓄冷缶２９の冷却が進行して
、その温度が冷凍用蓄冷材３５の共晶点（例えば−１１
℃）まで低下すると、冷凍用蓄冷材３５の凍結が開始さ
れる。その際、冷凍用蒸発器２８の配管２８ａの冷媒入
口側に位置する蓄冷毎２９の蓄冷材３５から順次凍結し
、冷媒出口側蓄冷缶２９内の蓄冷材３５の凍結が完了す
ると、冷媒蒸発温度と蓄冷毎２９の温度との差が微小と
なるため冷凍用蒸発器２８における冷媒の吸熱量が極端
に減少するので、冷媒は冷凍用蒸発器２８でほとんど蒸
発せず、冷蔵用蒸発器３２に気液二相状態のまま流入、
し、冷蔵用蓄冷缶３１の冷却を行う。これにより、冷蔵
用蓄冷材３７の温度が０℃以下に低下して、蓄冷材（水
）３７の凍結が開始される。この場合も、冷蔵用蒸発器
３２の配管　　　　　′３２ａの冷媒入口側に位置する
蓄冷缶３１内の蓄冷材３７から順次凍結し、冷媒出口側
の蓄冷缶３１内の蓄冷材３７が最後に凍結する。そして
、この冷媒出口側の蓄冷材３７が凍結が完了し、この蓄
冷毎３１の表面温度が設定温度例えば−３℃まで低下す
ると、温度センサ７の検出信号を制御回路５が判別して
、表示装置８に“Ｈｉ″レベルの出力を与えるので、表
示装置８が点灯して、蓄冷毎２９．３１の凍結（蓄冷）
完了を表示する。そしで、冷媒出口側の冷蔵用蓄冷缶３
１の表面温度が上記設定温度より更に低い別の設定温度
例えば−５℃まで低下すると、温度センサ７の検出信号
を制御回路５が判別して、電磁弁４８への通電を遮断し
てこの電磁弁４８を開弁する。すると、連通配管４７が
開通するので、この連通配管４７を介して冷房側の冷媒
が圧縮機２１の冷蔵冷凍用吸入口２１「に流入するよう
になる。これにより、冷藏冷凍用吸入配管４６内の圧力
は、冷房側の冷媒圧力（２，０ｋ＋ｒ　／　ｃｔＡ　）
まで上昇するので、定圧膨張弁２７は以後閉じたままと
なり、圧縮［２１の全気筒は冷房用として使用される。

なお、冷房側の冷媒が、冷凍冷蔵用の蒸発器２８．３２
に逆流することは逆止弁３３によって阻止されるので、
蒸発器２８．３２内はしばらくの間低温状態を保つ。

なお、表示装置８を点灯させる時の温度（第１の設定温
度）より電磁弁４８を開弁させる時の温度（第２の設定
温度）の方を低くした理由は、電磁弁４８の開弁により
、短時間で蓄冷部３１の表面温度が上昇して表示装置８
が消灯状態に戻るという不具合を防止するためである。

前述したように冷凍用蓄冷部２９及び冷蔵用蓄冷部３１
が凍結を完了すると、駐車時のごとく車両エンジンが停
止し、圧縮機２１が停止しても、冷凍室７４及び冷蔵室
７５の内部を長時間（例えば冷凍用蓄冷材量が７００ｇ
で３時間程度）蓄冷材凍結温度付近の低温に維持できる
。

第８図は他の実施例を示すもので、蒸発器２８゜３２の
配管として蛇行状に成形した断面丸形状の配管２８ａ、
３２ａを用い、この配管２８ａ、３２ａに対して冷凍冷
蔵用蓄冷部２９．３１を密着配置して、蓄冷部２．９．
３１を冷却するようにしたものである。

なお、上述の図示実施例では、凍結温度の異なる２種の
蓄冷材３５．３７を用いて高低２種の冷却温度を得るこ
とにより、冷凍冷蔵作用を得るようにしているが、蓄冷
材３５．３７としては１種のみ又は３種以上使用できる
ことはもちろんである。

また、ケース６２内における蒸発器配管２８ａ。

３２ａと蓄冷部２９．３１との具体的配置形態は、ケー
ス６２の形状変更等に応じて種々変形可能であることは
自明である。

また、押え板８１を、樹脂の弾性を利用したクリップ等
にてワンタッチで脱着自在な構成とすることにより、蓄
冷部２９．３１の庫内への出し入れを容易にすれば、家
庭用冷蔵庫等において予め凍結しておいた蓄冷部２９．
３１を冷蔵庫始動時に庫内へ装着するという使用方法を
採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍サイクル図で、電気回路を含んで
いる。第２図は冷凍冷蔵庫のドアを開いた状態における
縦断面図、第３図は第２図のドア部を削除した状態にお
ける一部破断斜視図、第４図は第３図の主要部材の配置
形態を示す斜視図、第５図は第４図の蓄冷部２９．３１
部分の縦断面図、第６図は蓄冷部２９．３１の他の形状
例を示す斜視図、第７図は冷凍サイクルのモリエル線図
、第８図は本発明の他の実施例を示す概略斜視図である
。 ２８・・・冷凍用蒸発器、２９・・・冷凍用蓄冷部、３
１・・・冷蔵用蓄冷部、３２・・・冷蔵用蒸発器、２８
ａ。 ３２ａ・・・蒸発器配管、３５．３７・・・蓄冷材、３
６・・・気体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）開閉自在なドアを有する断熱ケースと、（
   ｂ）この断熱ケース内に配置された蒸発器配管と、（ｃ
   ）この蒸発器配管に密着するように配設され、かつ熱の
   良導体からなる剛体によって形成された蓄冷缶とを具備
   し、 （ｄ）この蓄冷缶内に蓄冷材を封入するとともに、蓄冷
   材凍結時の体積膨張分を上回る容積の気体を封入するこ
   とを特徴とする車両用蓄冷式冷蔵庫。
2. （２）前記蓄冷缶が複数個に分割して配設されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車両用蓄冷
   式冷蔵庫。
3. （３）前記蓄冷缶が前記蒸発器配管のほぼ全長にわたっ
   て配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の車両用蓄冷式冷蔵庫。
4. （４）前記断熱ケース内の空間が冷蔵室と冷凍室に仕切
   られ、前記冷蔵室内に設置される蓄冷缶の蓄冷材凍結温
   度より前記冷凍室内に設置される蓄冷缶の蓄冷材凍結温
   度を低い温度に設定したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の車両用蓄冷式
   冷蔵庫。