(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルと、前記圧縮機の排気容量を変化させる排気容量制御手段を備えた制御手段とを有し、前記圧縮機は密閉容器と前記密閉容器内に備えられた電動要素および圧縮要素を有し、前記密閉容器の内部空間は前記冷凍サイクルにおける低圧側であるとともに、代替フロン冷媒のＲ１３４ａに比べて小さくなる単位体積当たりの冷凍能力を補うために相対的に気筒容積を大きくした炭化水素冷媒用の圧縮機であり、前記凝縮器は主たる凝縮器と冷蔵庫本体のパネルに配設された凝縮配管と冷蔵庫本体の開口前面周囲に配設された結露防止用配管とを備え、前記圧縮機は冷蔵庫本体の天面の一部に設置されて前記蒸発器より上方に配置され、前記主たる凝縮器は前記蒸発器より下方に配置され、前記冷凍サイクルには冷媒としての炭化水素と冷凍機油としての鉱油が封入され、前記排気容量制御手段によって前記圧縮機の排気量が可変となる冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵庫本体底部に前記主たる凝縮器を配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
冷蔵庫本体の上部に冷蔵室、下部に冷凍室を形成し、前記冷凍室の後方に前記蒸発器を配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
冷蔵庫本体の上部に前記圧縮機を冷却するファンを、下部に主たる凝縮器を冷却するファンをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
排気容量制御手段を備えた制御手段と庫内温度検知手段とを設け、前記庫内温度検知手段の検知情報による所定のタイミングで前記圧縮機の排気容量制御を行い冷凍サイクルの冷媒循環流速を増加させたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記排気容量制御手段によって、圧縮機起動時に所定時間、強制的に通常排気量よりも大きい排気容量で運転させることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
冷凍サイクル内の冷凍機油の圧縮機への戻り性を向上した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫は地球環境保護の観点から更なる省エネルギー化が進むとともに、その使用性や収納性の向上が求められている。
【０００３】
従来のこの種の冷蔵庫は、機械室を形成する圧縮機等を冷蔵庫の庫内収納性からみて使い勝手の悪い冷蔵庫本体の天面や、もしくは冷蔵庫本体の背面上部に設置するという方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１２は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の構成を示すものである。
【０００５】
冷蔵庫本体１は、上から冷蔵室２、野菜室３、冷凍室４という構成からなり、冷蔵室２は回転扉５を有し、野菜室３は野菜室引出扉６、冷凍室４は冷凍室引出扉７を有している。この構成において、庫内ファン８と蒸発器９等からなる冷却ユニット１０を、最下段の貯蔵室として収納部を形成する冷凍室４の開口部の高さ寸法と概ね同じ高さとして冷凍室４の背面後部に設置し、機械室１１を形成する圧縮機１２などを、冷蔵庫の庫内収納性からみて使い勝手の良くない冷蔵室２の天面、もしくは、冷蔵庫本体１の背面上部に設置している。
【０００６】
この構成によって、機械室１１の体積分が冷蔵室２と野菜室３を区画する区画壁の下側から上側に移動したことにより、各貯蔵室の内容積を一定とすると必然的に冷蔵室２と野菜室３の区画壁の位置を下方に下げることができ、野菜室３内の収納物の取り出しが容易となる。
【特許文献１】特開平１１−１８３０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機を冷蔵庫本体の天面に、蒸発器を冷蔵庫本体の底面近傍に配設することにより、蒸発器出口と圧縮機を接続するジョイント配管の立ち上がり高さが長くなり、例えば冷蔵庫本体を構成するウレタンの熱伝導率低減や、真空断熱材の適用等により冷蔵庫本体の断熱性能が向上し、圧縮機もそれに合わせて低能力化できる為、冷媒循環量が大きく低下する。これに伴って、配管内の冷媒の流速が低下し、冷凍機油の圧縮機への戻り量が減少するといった課題があった。
【０００８】
また、蒸発器内に滞留する冷凍機油は、圧縮機運転中以外にも蒸発器の除霜中に冷媒のサーモサイフォン効果により冷媒とともに圧縮機へと戻されるが、冷凍機油への冷媒の溶解度が小さい場合は、冷媒とともに圧縮機へと運ばれにくくなり、圧縮機への戻り量が減少するといった課題もあった。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷凍サイクル内の冷凍機油の圧縮機への戻り性を向上し、圧縮機を蒸発器より上方に配設した冷凍サイクルの信頼性を向上し冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルと、前記圧縮機の排気容量を変化させる排気容量制御手段を備えた制御手段とを有し、前記圧縮機は密閉容器と前記密閉容器内に備えられた電動要素および圧縮要素を有し、前記密閉容器の内部空間は前記冷凍サイクルにおける低圧側であるとともに、代替フロン冷媒のＲ１３４ａに比べて小さくなる単位体積当たりの冷凍能力を補うために相対的に気筒容積を大きくした炭化水素冷媒用の圧縮機であり、前記凝縮器は主たる凝縮器と冷蔵庫本体のパネルに配設された凝縮配管と冷蔵庫本体の開口前面周囲に配設された結露防止用配管とを備え、前記圧縮機は冷蔵庫本体の天面の一部に設置されて前記蒸発器より上方に配置され、前記主たる凝縮器は前記蒸発器より下方に配置され、前記冷凍サイクルには冷媒としての炭化水素と冷凍機油としての鉱油が封入され、前記排気容量制御手段によって前記圧縮機の排気量が可変となるものである。
【００１１】
冷媒として炭化水素を使用することにより、例えば従来の冷媒が代替フロン冷媒であるＲ１３４ａである場合と比べて、炭化水素の単位体積当たりの冷凍能力は従来と比較して約１／２程度まで小さくなるので、同等の冷凍能力を確保するために圧縮機の気筒容積を約２倍程度にまで大きくすることができ、これにより冷媒の体積流量が増大し、圧縮機運転時の配管内の流速が増加する。
【００１２】
また、冷凍機油として鉱油を使用することにより、従来のＲ１３４ａとエステル油との組み合わせと比較して冷媒の冷凍機油に対する溶解度が大きくなる。
【００１３】
また、圧縮機の排気容量を変化させる排気容量制御手段によって圧縮機の排気量が可変となることにより、低排気量制御時には圧縮機からの冷媒吐出に伴う冷凍機油持ち出し量を低減し、かつ冷凍サイクル中に持ち出された一部冷凍機油に対しては冷媒の炭化水素化による冷媒流速増強と相溶性のある鉱油の使用で圧縮機への戻り性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の冷蔵庫は、圧縮機運転時の配管内の流速を増加させることにより、冷凍機油が立ち上がり配管を上昇するのに十分な流速を確保でき、蒸発器から圧縮機への冷凍機油の戻り量を大きくすることで冷蔵庫の信頼性を向上することができる。
【００１５】
また、冷媒の冷凍機油に対する溶解度が大きくなる冷凍機油を用いることにより、除霜時においてもサーモサイフォン効果を利用して冷媒とともに蒸発器から圧縮機への冷凍機油の戻り量大きくすることで冷蔵庫の信頼性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
請求項１に記載の発明は、圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルと、前記圧縮機の排気容量を変化させる排気容量制御手段を備えた制御手段とを有し、前記圧縮機は密閉容器と前記密閉容器内に備えられた電動要素および圧縮要素を有し、前記密閉容器の内部空間は前記冷凍サイクルにおける低圧側であるとともに、代替フロン冷媒のＲ１３４ａに比べて小さくなる単位体積当たりの冷凍能力を補うために相対的に気筒容積を大きくした炭化水素冷媒用の圧縮機であり、前記凝縮器は主たる凝縮器と冷蔵庫本体のパネルに配設された凝縮配管と冷蔵庫本体の開口前面周囲に配設された結露防止用配管とを備え、前記圧縮機は冷蔵庫本体の天面の一部に設置されて前記蒸発器より上方に配置され、前記主たる凝縮器は前記蒸発器より下方に配置され、前記冷凍サイクルには冷媒としての炭化水素と冷凍機油としての鉱油が封入され、前記排気容量制御手段によって前記圧縮機の排気量が可変となるもので、圧縮機の単位時間当たりの排気量がＲ１３４ａ等と比べて増大し、冷媒の単位時間当たりの体積流量が増大するので、圧縮機から吐出された冷凍機油が圧縮機へ戻るのに十分な配管内の流速を確保することができるとともに冷媒の冷凍機油に対する溶解度を大きくすることで、冷凍機油内に冷媒が溶け込むことで冷凍機油の粘度を低下させることができ、蒸発器から圧縮機への冷凍機油の戻り量をより増加できる。
【００１７】
さらに、排気容量制御手段によって圧縮機の排気量が可変となることにより、低排気量制御時には圧縮機からの冷媒吐出に伴う冷凍機油持ち出し量を低減し、かつ冷凍サイクル中に持ち出された一部冷凍機油に対しては冷媒の炭化水素化による冷媒流速増強と相溶性のある鉱油の使用で圧縮機への戻り性を向上させることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、冷蔵庫本体底部に前記主たる凝縮器を配置したことにより、一般的な室内温度分布からみて、相対的に室内上部より温度の低い室内下部の比較的低温の空気と熱交換でき、さらに小型化が可能となる。これにより、さらに高圧配管での液冷媒滞留量を低減できるので、高圧配管中の液冷媒と混ざり合った冷凍機油の量を低減でき、冷凍機油の循環性を向上させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、冷蔵庫本体の上部に冷蔵室、下部に冷凍室を形成し、前記冷凍室の後方に前記蒸発器を配置したことにより、蒸発器から圧縮機への冷媒の帰還経路の立ち上がり距離が大となる場合にも冷蔵庫の信頼性を充分に確保することが可能となり、冷蔵庫本体に温度体の異なる複数の貯蔵室を設けた場合に、蒸発器を最上段の貯蔵室以外の貯蔵室に設けることが可能となり、圧縮機の運転時に高温となる圧縮機や凝縮器等から蒸発器を遠ざけることにより、高温部からの排熱影響による蒸発器の冷却ロスを低減でき、蒸発器の冷凍能力を最大限に利用できるので消費電力量を低減できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、冷蔵庫本体の上部に前記圧縮機を冷却するファンを、下部に主たる凝縮器を冷却するファンをそれぞれ設けたことにより、主たる凝縮器は一般的な室内温度分布からみて、相対的に室内上部より温度の低い室内下部の比較的低温の空気と強制的な熱交換ができ、さらに小型化が可能となる。これにより、さらに高圧配管での液冷媒滞留量を低減できるので、高圧配管中の液冷媒と混ざり合った冷凍機油の量を低減でき、冷凍機油の循環性を向上させることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、排気容量制御手段を備えた制御手段と庫内温度検知手段とを設け、前記庫内温度検知手段の検知情報による所定のタイミングで前記圧縮機の排気容量制御を行い冷凍サイクルの冷媒循環流速を増加させたことにより、必要時に同時に冷凍機油の循環性を確保することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記排気容量制御手段によって、圧縮機起動時に所定時間、強制的に通常排気量よりも大きい排気容量で運転させることにより、圧縮機の起動時に高い回転数で起動するので、停止中の冷媒への冷凍機油溶け込みにより吐出油量が最も多くなり、かつ給油条件が最も悪い摺動開始時に確実な配管内冷媒流速を確保することで冷凍機油の循環性を確保することができる。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、背景技術の従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略図を示すものであり、図２は同実施の形態における冷媒と冷凍機油の溶解度曲線図である。
【００２６】
冷蔵庫本体１には、比較的高温の区画である冷蔵室２が上方部に、比較的低温の区画である冷凍室４が下方部に配設されており、所謂ボトムフリーザーの形態を有している。冷蔵室２および冷凍室４は例えばウレタンのような断熱材で周囲と断熱して構成されている。また、食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。
【００２７】
冷蔵室２は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。
【００２８】
冷凍室４は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。
【００２９】
冷蔵庫本体１の上面に機械室１１が構成されており、機械室１１の底面は第一の天面部１３と、冷蔵庫外箱の背面１４側の第一の天面部１３より低い位置に設けた第二の天面部１５とで段差状に構成されている。凝縮器１６は第一の天面部１３の上方空間部に、圧縮機１２は第二の天面部１５の上方空間部に配設されており、凝縮器１６と圧縮機１２とを覆う樹脂製のカバーである機械室カバー１７がビス等で冷蔵庫本体１に固定されている。
【００３０】
ここで、蒸発器９は冷凍室４の後方に配置されているので、圧縮機１２と蒸発器９の高さ方向の関係は、冷蔵庫本体１の天面の一部に圧縮機１２が配置され下部近傍の一部に蒸発器９が配置される関係となり、蒸発器９から圧縮機１２への冷凍サイクル内での冷媒の帰還経路は高さ方向に相当な立ち上がり距離を有する関係となっている。
【００３１】
冷凍サイクル１８は、圧縮機１２と凝縮器１６と減圧器であるキャピラリー１９と蒸発器９とを順に備えた一連の冷媒流路から形成されている。
【００３２】
この圧縮機１２はピストンがシリンダ内を往復動することで冷媒の圧縮を行う往復動型圧縮機である。
【００３３】
また、機械室１１の区画は第一の天面部１３と第二の天面部１５と機械室カバー１７とで構成されている。
【００３４】
なお、冷蔵庫本体１には、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクル１８の場合は、それらの機能部品が機械室１１内に配設されている場合もある。
【００３５】
また、本実施の形態では冷凍サイクル１８を構成する減圧器をキャピラリー１９としたが、パルスモーターで駆動する冷媒の流量を自由に制御できる電子膨張弁としてある場合もある。
【００３６】
以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作、作用を説明する。
【００３７】
圧縮機１２の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器１６にて冷蔵庫本体１の上方の空気と熱交換して放熱するとともに凝縮液化し、キャピラリー１９に至る。その後、キャピラリー１９でサクションライン２０と熱交換しながら減圧されて蒸発器９に至る。
【００３８】
冷却用ファン（図示せず）の作用により、蒸発器９内の冷媒の蒸発作用により比較的低温となった冷気は冷蔵室２と冷凍室４に流入し、それぞれの部屋の冷却が行われる。蒸発器９内で、庫内の空気と熱交換した冷媒はその後サクションライン２０を通り、冷凍機油とともに圧縮機１２へと吸い込まれる。
【００３９】
このように冷凍サイクル１８を、圧縮機１２を蒸発器９より上方に配設する構成とする時、特に、本実施の形態のように圧縮機１２が冷蔵庫本体１の天面の一部に配置され、蒸発器が冷蔵庫本体１の下部近傍に配置されて、蒸発器９から圧縮機１２への冷媒の帰還経路の立ち上がり距離が大となる場合には、圧縮機１２から冷媒とともに冷凍サイクル１８内に吐出され蒸発器９内の特に図示しないアキュームレーターに滞留する冷凍機油を、いかにサクションライン２０を通じて圧縮機１２へ戻すかが圧縮機１２の信頼性にかかわる重要なポイントとなる。
【００４０】
また、立ち上げ配管内の冷凍機油の戻り特性に関しては、冷凍機油の粘度の影響も考えられるが、配管内の冷媒の流速がより大きく依存するということが広く知られている。
【００４１】
しかしながら、冷媒の流速を確保するために圧縮機１２の気筒容積を大きくしたり、圧縮機１２の回転数を上げたりして、冷凍能力を増大することによって冷媒の流速を確保しようとすると蒸発器９の蒸発温度低下を招き、圧縮機１２の圧縮比が大きくなり消費電力量が増大するので、これらの手段で解決することは困難であった。
【００４２】
そこで、本実施の形態では冷凍サイクル１８の冷媒として炭化水素系冷媒である例えばイソブタンを使用している。
【００４３】
（表１）にイソブタンと、従来の代替フロン冷媒である例えばＲ１３４ａとの−３０℃の飽和液における物性値を示す。
【００４４】
【表１】
0003724503.tif 000002
【００４５】
（表１）に示すように、イソブタンの単位体積当たりの冷凍能力が５２０．８ｋＪであるのに対して、従来の代替フロン冷媒であるＲ１３４ａの単位体積当たりの冷凍能力は９７１．６ｋＪとなり、イソブタンはＲ１３４ａと比較すると単位体積当たりの冷凍能力が約１／２である。よって、圧縮機１２の冷凍能力を従来のＲ１３４ａと同等とするために、圧縮機１２の気筒容積は約２倍程度にまで大きくなり、圧縮機１２の単位時間当たりのピストン押しのけ量も同様に約２倍程度まで増大する。すなわち、冷媒の単位時間当たりの体積流量が増大するので、圧縮機１２運転時の配管内の流速が２倍程度まで増加する。
【００４６】
また、自然冷媒であるＣＯ２の単位体積当たりの冷凍能力は１１２５８．５ｋＪとなり、イソブタンはＣＯ２と比較すると単位体積当たりの冷凍能力が約１／２０である。よって、圧縮機１２の冷凍能力をＣＯ２と同等とするために、圧縮機１２の気筒容積は約２０倍程度にまで大きくなり、圧縮機１２の単位時間当たりのピストン押しのけ量も同様に約２０倍程度まで増大する。すなわち、冷媒の単位時間当たりの体積流量が増大するので、圧縮機１２運転時の配管内の流速が２０倍程度まで増加する。
【００４７】
これにより、圧縮機１２を蒸発器９の上方に配設した場合においても、蒸発器９内に滞留した冷凍機油を速やかに圧縮機１２へ戻すことが可能となり、圧縮機１２内の冷凍機油不足による、圧縮機１２の損傷等の危険性を低減できる。
【００４８】
また、蒸発器９内に滞留した冷媒は、除霜用ヒーター（図示せず）の作用により蒸発器９の除霜を行う際にも、冷媒のサーモサイフォン効果により冷媒とともに圧縮機１２へと戻される。しかしながら、圧縮機１２を蒸発器９の上方に配設し、立ち上げ配管であるサクションライン２０の全長が長くなる場合は特に、冷凍機油への冷媒の溶解度が小さいと冷媒とともに圧縮機１２へと運ばれる冷凍機油の戻り量が減少するといった課題もあった。
【００４９】
そこで、冷凍サイクル１８の冷凍機油としてはイソブタンと相溶性がいい鉱油を使用している。
【００５０】
図２は、従来の例えばＲ１３４ａとエステル油を組み合わせた場合と、本実施の形態のイソブタンと鉱油を組み合わせた場合との溶解度曲線を比較したものである。横軸は蒸発器９内の冷媒の温度（蒸発温度）であり、縦軸は冷凍機油に溶け込む冷媒の溶解度（質量％）である。これによれば蒸発器９内の蒸発温度の上昇に伴っていずれの場合も溶解度は大きくなるが、その差は蒸発温度が高くなるほど広がることがわかる。通常蒸発器９の除霜は、蒸発器９に付着した霜の融解後、安全を見越して蒸発器９が約１０℃となるまで行われる。そこで、蒸発器９の温度が１０℃であるポイントで比較すると、イソブタンと鉱油を組み合わせた場合の溶解度はＲ１３４ａとエステル油を組み合わせた従来の場合と比較して約５０％程度まで大きくなる。
【００５１】
これにより、圧縮機１２を蒸発器９の上方に配設し、立ち上げ配管であるサクションライン２０の全長が長くなる場合でも、除霜時に冷媒のサーモサイフォン効果を利用して冷媒とともに蒸発器９から圧縮機１２へ戻る冷凍機油の戻り量を増加できる。
【００５２】
なお、圧縮機が内部高圧型場合は密閉容器の内部空間に散霧している冷凍機油が吐出冷媒と共に圧縮機外へ吐出される為、本実施の形態の圧縮機１２は内部低圧型とし、これによって、圧縮機１２から冷凍サイクル１８内へ吐出される冷凍機油の量を押さえることができるので、冷凍機油の戻り性に関わる冷媒配管中の冷凍機油の滞留絶対量を低減でき、圧縮機１２内の冷凍機油不足による、圧縮機１２の損傷等の危険性をさらに低減でき、さらに冷媒配管中の滞留冷凍機油による蒸発器９や凝縮器１６などの熱交換器の効率低下を抑制することもできる。
【００５３】
また、冷蔵庫本体１を構成する例えばウレタンの熱伝導率低減や、真空断熱材の適用等により冷蔵庫本体１の断熱性能が向上し、圧縮機１２を低能力化する必要性が生じた場合でも、上述のように、イソブタンと鉱油と内部低圧型圧縮機１２の組み合わせにより、圧縮機１２内に必要な冷凍機油を確保することが容易となる。
【００５４】
また、本実施の形態においては、圧縮機としてピストンがシリンダ内を往復動することで冷媒の圧縮を行う往復動型圧縮機を用いている為、回転式圧縮機と比較してピストンとシリンダ間のクリアランスを比較的高い精度で管理することが可能である。よって、ピストンとシリンダ間をシールする為に冷凍機油を多量に用いなくても充分なシール性を確保することができ、シリンダを経由して吐出される冷媒と共に吐出される冷凍機油の量も低減することができるので、圧縮機から吐出される冷凍機油の量を低減でき、圧縮機１２内の冷凍機油不足による、圧縮機１２の損傷等の危険性をさらに低減できる。
【００５５】
なお、イソブタンと鉱油と内部低圧型圧縮機の組み合わせによる上述の効果により、圧縮機１２を蒸発器９の上方に配設した場合の、圧縮機１２と蒸発器９の距離を遠ざけても、例えば本実施の形態のように圧縮機１２が冷蔵庫本体１の天面の一部に配置され、蒸発器が冷蔵庫本体１の下部近傍に配置されて、蒸発器９から圧縮機１２への冷媒の帰還経路の立ち上がり距離が大となる場合にも冷蔵庫の信頼性を充分に確保することが可能となる。
【００５６】
これにより、冷蔵庫本体１に温度体の異なる複数の貯蔵室を設けた場合に、蒸発器９を最上段の貯蔵室以外の貯蔵室に設けることが可能となり、圧縮機１２の運転時に高温となる圧縮機１２や凝縮器１６等から蒸発器９を遠ざけることにより、高温部からの排熱影響による蒸発器９の冷却ロスを低減でき、蒸発器９の冷凍能力を最大限に利用できるので消費電力量を低減できる。
【００５７】
（実施の形態２）
図３、図４、図５は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。
【００５８】
なお、上述の実施の形態と同様に、冷媒としては炭化水素系の冷媒として、例えばイソブタンが用いられ、冷凍機油にはイソブタンと相溶性のある鉱油が封入されている。
【００５９】
図３において、圧縮機１２と蒸発器９を接続するサクションライン２０に曲げ部２１を設けている。曲げ部２１の曲げ角度を鉛直上方向に対してθ度とすると、サクションライン２０内の蒸発器９から圧縮機１２に帰還する冷媒の流れ方向に対向する冷凍機油の重力成分の影響はＣＯＳθを乗じた分だけ小さくなるので、より速やかに蒸発器９から圧縮機１２へ冷凍機油を戻すことができる。
【００６０】
また、冷凍サイクル１８において蒸発器９内の冷媒のエンタルピーを増大する目的で、サクションライン２０とキャピラリー１９は例えば半田等により所定の距離を接触させ、熱交換させた構成としているが、曲げ部２１を設けることによりサクションライン２０の距離を長くすることができるので、キャピラリー１９との熱交換距離を長くすることが容易となり、蒸発器９の冷凍能力が増大し消費電力量を低減できる。
【００６１】
なお、図４に示すように、サクションライン２０に複数の曲げ部２１を設け、サクションライン２０を圧縮機１２に向かって蛇行させた構成とすると、さらに曲げ角度θを小さくできるので、より速やかに蒸発器９から圧縮機１２へ冷凍機油を戻すことができる。
【００６２】
また、サクションライン２０の距離をさらに長くすることができるので、キャピラリー１９との熱交換距離もさらに長くすることができ、蒸発器９の冷凍能力が増大し消費電力量を低減できる。
【００６３】
なお、図５に示すように、サクションライン２０に鉛直下方向に管の一部をＵ字やＳ字などに曲げたトラップ部２２を設けると、サクションライン２０内を流れた冷凍機油は曲げ部２１にて鉛直下方向に落下するので、重力加速度の影響により冷凍機油の流速は増大する。その後、トラップ部２２を経て、流速が増大した状態で圧縮機１２まで再びサクションライン２０内を立ち上げるので、より確実に蒸発器９から圧縮機１２へ冷凍機油を戻すことができる。
【００６４】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。
【００６５】
なお、上述の実施の形態と同様に、冷媒としては炭化水素系の冷媒として、例えばイソブタンが用いられ、冷凍機油にはイソブタンと相溶性のある鉱油が封入されている。
【００６６】
冷蔵庫本体１には、比較的高温の区画である冷蔵室２が上方部に、比較的低温の区画である冷凍室４が下方部に配設されており、冷蔵室２内の例えば背面側に冷蔵室２の冷却を行う冷蔵室冷却用蒸発器２３が、冷凍室４内の例えば背面側に冷凍室４の冷却を行う冷凍室冷却用蒸発器２４が配設されている。また、冷凍サイクル１８内において、冷蔵室冷却用蒸発器２３は冷凍室冷却用蒸発器２４より上流側に配設されており、冷蔵室冷却用蒸発器２３の出口部と冷凍室冷却用蒸発器２４の入口部はジョイント配管２５で接続されている。
【００６７】
それぞれの貯蔵室の冷却を専用の蒸発器で行うことにより、貯蔵室間の臭い移りの防止、冷蔵室冷却用蒸発器２３の高蒸発温度化に伴う圧縮機１２の効率向上による消費電力量の低減、さらには冷蔵室２内の高湿度化などが可能となるが、蒸発器の配管ボリュームが増えるために、蒸発器内に滞留する冷凍機油も増加し、特に圧縮機１２内をそれぞれの蒸発器より上方に配設する場合には圧縮機１２内の冷凍機油が不足するといった危険性もある。
【００６８】
冷凍サイクル１８内で上流側となる冷蔵室冷却用蒸発器２３を、冷凍サイクル１８内で下流側となるに冷凍室用蒸発器２４より冷蔵庫本体１内で上方に配設することにより、冷凍機油を重力方向に逆らわずに冷蔵室冷却用蒸発器２３から冷凍室冷却用蒸発器２４へ送ることができるので、速やかに圧縮機１２へ冷凍機油を戻すことができる。
【００６９】
また、上記構成に加えてジョイント配管２５にトラップ部を設けず、直管と曲がり角度θ２を９０度以上１８０度以下にすることにより、圧縮機１２内から冷凍サイクル１８内に吐出され冷蔵室冷却用蒸発器２３の特に出口部に滞留する冷凍機油を速やかに冷凍室冷却用蒸発器２４へ送ることができる。
【００７０】
これにより、冷蔵室冷却用蒸発器２３内に滞留する冷凍機油の量を最小限に押さえることが可能となり、圧縮機１２内の冷凍機油不足による、圧縮機１２の損傷等の危険性をさらに低減できる。
【００７１】
なお、本実施の形態では最上段の貯蔵室を冷蔵室２としたが、冷凍室４を最上段とするトップフリーザータイプの冷蔵庫においても、冷凍サイクル１８内で冷凍室冷却用蒸発器２４を冷蔵室冷却用蒸発器２３より上流側に配設し、冷凍室冷却用蒸発器２４と冷蔵室冷却用蒸発器２３の接続配管にトラップ部を設けない構成とすることにより同様の効果が得られる。
【００７２】
また、冷蔵室冷却用蒸発器２３および冷凍室冷却用蒸発器２４を、入口部から出口部までの経路で立ち上がり部のない上方から下方に向かって冷媒が流れる配管構成とすると、蒸発器内の冷媒の流れに対向する冷凍機油の重力影響はなくなるので、冷凍機油の流速が上がり、さらに速やかにそれぞれの蒸発器内に滞留する冷凍機油を圧縮機１２へ戻すことができる。
【００７３】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の概略図を示すものであり、図８は同実施の形態における配管構成概略図である。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。
【００７４】
図７と図８において冷蔵庫本体１００はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱１０１とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱１０２とで構成された空間に発泡充填する断熱体１０３を注入してなる断熱壁を備えている。断熱体１０３は、例えば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。
【００７５】
冷蔵庫本体１００は複数の断熱区画に区分されており上部を回転扉式、下部を引出し式とする構成をとってある。上から冷蔵室１０４、引出し式の野菜室１０５と引出し式の冷凍室１０６となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット１０９を介して設けられている。上から冷蔵室回転扉１１０、野菜室引出し扉１１１、冷凍室引出し扉１１２である。また、冷蔵室回転扉１１０には扉ポケット１１１が収納スペースとして設けられており、庫内には複数の収納棚１１３が設けられてある。また冷蔵室１０４の最下部には貯蔵ケース１１４が設けてある。
【００７６】
また、冷蔵庫本体１００は、第一の天面部１１５と奥部を低く凹ませた第二の天面部１１６を設けてあり機械室１１７を構成してある。
【００７７】
冷凍サイクルは第二の天面部１１６に弾性支持して配設した圧縮機１１８と、圧縮機１１８と近傍に設けた機械室ファン１１９と、冷蔵庫本体１００下部に設けた凝縮器１２０と、凝縮機１２０近傍に設けた凝縮器ファン１２１と減圧器であるキャピラリー１２２と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、野菜室１０５と冷凍室１０６の背面で、冷却ファン１２３を近傍に配置して設けた蒸発器１２４と、吸入配管１２５とを環状に接続して構成されている。
【００７８】
また、冷媒は炭化水素系の冷媒、例えばイソブタンを用い、圧縮機１１８内にはイソブタンと相溶性のある鉱油が封入されている。
【００７９】
機械室１１７はビスなどで固定された機械室カバー１２６が第一の天面部１１６より高い位置に設けられており、圧縮機１１８や機械室ファン１１９などを収納している。カバー部との天面高さの差を利用して、第一の天面部１１６上部と連通させる開口部（図示せず）を機械室カバー１２６に備え放熱風路を構成している。
【００８０】
配管構成は圧縮機１１８より吐出した後、側面パネルにアルミテープなどで熱交換可能に配設して、底部の凝縮器１２０へと接続される。さらに凝縮器１２０を出た後、冷蔵庫本体１００の開口前面周囲を経て、反対側面に配設して機械室１１７に戻り、ドライヤ（図示せず）を経て、キャピラリー１２２と接続される。
【００８１】
キャピラリー１２２と吸入配管１２５は、概ね同等の長さの銅管であり、端部を残して中央部を熱交換可能にはんだ付けされている。キャピラリー１２２は減圧のため内部流動抵抗が大きい細径の銅管が用いられており、その内径は０．６ミリから１．０ミリ程度で長さと組み合わせて、調節して減圧量を設計する。吸入配管１２５は圧力損失を低減するために大径の銅管が用いられており、その外径は標準的管寸法である６．３５ミリから７．９４ミリ程度で低コストに設計されている。
【００８２】
また熱交換部の長さを確保するために、蛇行させてコンパクトにまとめて、冷蔵室１０４の背面に蛇行部がくるようにして、内箱１０１と外箱１０２との中間に接触しないように配置され断熱体１０３に埋設される。キャピラリー１２２と吸入配管１２５は、一方の端部を内箱１０１の野菜室１０５後方位置から突き出して蒸発器１２４と接続されており、また他方の端部を機械室１１７に突き出して圧縮機１１８などと接続されている。
【００８３】
また、庫内は蒸発器１２４で冷却された冷気を分配するダンパ１２７を備えた風路１２８により冷気が分配されて温度調節が行われる。
【００８４】
さらに、蒸発器１２４の下方には除霜ヒータ１２９が設けられており、その下方には除霜水を受けて外部排出するドレン１３０が設けてある。冷蔵庫本体１００の外部でドレン１３０の下方には蒸発皿１３１が設けてあり、除霜時の排水が集められる。
【００８５】
蒸発皿１３１は凝縮器１２０の後方に配置されており、凝縮器ファン１２１により凝縮器１２０を通過した高温空気が蒸発皿１３１表面を通風するので、除霜水を乾燥させることができる。
【００８６】
各室の温度設定は、冷蔵室１０４が冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されており、貯蔵ケース１１４は肉魚などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、例えば−３〜０℃で設定される。貯蔵ケースは冷蔵室１０４の室内下方に配置されているので、冷却風路の開口面積で冷却量の調節を行うことで冷蔵室１０４より低温とすることが容易であり、専用のダンパを用いないこともある。
【００８７】
野菜室１０５は冷蔵室１０４と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。凍らない程度で低温にするほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。また、野菜室１０５は、冷却風路の開口面積で冷却量の調節を行い、専用のダンパを設けないこともある。
【００８８】
冷凍室１０６は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００８９】
以上のように構成された冷蔵庫において、その動作、作用を説明する。
【００９０】
庫内の温度は設定された所定の温度に応じて冷却運転がなされる。
【００９１】
まず圧縮機１１８の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器ファン１２１により冷蔵庫本体１００の下方の比較的低温の空気で空冷される凝縮器１２０と冷蔵庫本体１００の周囲に配設された配管とにより放熱されるとともに凝縮液化し、キャピラリー１２２に至る。その後、キャピラリー１２２で吸入配管１２５と熱交換しながら減圧されて低温低圧の冷媒が蒸発器１２４に至る。
【００９２】
冷却用ファン１２３の動作により、低温となった蒸発器１２４と熱交換した低温冷気は庫内と断熱された冷却ダクト１２８とダンパ１２７によって吐出口（図示せず）から、各室に分配されて温度調節が行われる。庫内に吐出された冷気は戻り風路（図示せず）で再度、蒸発器１２４へと導かれ循環する構成となっている。
【００９３】
蒸発器１２４で、庫内の空気と熱交換した冷媒は、その後吸入配管１２５を通り、圧縮機１１８へと吸い込まれる。このとき、圧縮機１１８内に封入された圧縮機摺動部潤滑性確保のための冷凍機油は冷媒と相溶性を持ち、共に配管内を循環しているので、圧縮機１１８を冷蔵庫本体の上方に配設する場合、冷凍機油の循環性を確保することが信頼性に係る重要なポイントとなるが、冷媒としてイソブタンを用いることにより、運転時の配管内ガス流速を増加させて冷凍機油の循環性を向上させることができる。さらに相溶性のある鉱油を用いることで、相変化により液冷媒や二相冷媒においても冷凍機油の循環性が向上する。
【００９４】
さらに、圧縮機１１８と離れた場所に凝縮器１２０を配置することで、高温となる圧縮機１１８の熱影響を受けることがないので、配管長を短くしての小型化が可能である。またさらに圧縮機１１８と離れて、底面に凝縮器１２０を配置することで、比較的低温の空気と熱交換でき、さらに小型化が可能となる。これは通常、冷蔵庫の設置空間にも温度ばらつきがあり、天井に近いほど高温となっているからである。また、近年の気密性の高い住宅においては、この温度差がより顕著となっている。また、通常冷蔵庫が設置されるキッチン環境においては調理機器の影響により、さらに顕著な温度差が生じている。
【００９５】
また、本実施の形態のように冷凍室１０６が冷蔵庫本体１００の下部に配置された所謂ボトムフリーザータイプの冷蔵庫においては、冷凍室１０６と凝縮器１２０とを隣接させるために熱伝導による底面の温度低下からも凝縮器１２０の小型化が可能となる。
【００９６】
凝縮器１２０の配管長小型化により、高圧配管での液冷媒滞留量を低減できるので、高圧配管中の液冷媒と混ざり合った冷凍機油の量を低減でき、冷凍機油の循環性を向上させることができる。
【００９７】
なお、上述の内容は凝縮器１２０の小型化によって滞留冷凍機油の絶対量低減による冷凍機油の循環性向上の観点で述べたが、主たる凝縮器１２０を特に、冷蔵庫本体１００の底面に設置して蒸発器１２４より低い配置とし、他の凝縮配管（例えば、冷蔵庫本体外郭の結露防止用配管など）の経路を長く、かつ立ち上がり配管を多用する場合などには、外気温度の低い冬季や夜間などの条件下で液冷媒量が増え混ざり合った冷凍機油の粘度増大も相まって循環性が低下するケースが考えられるが、このような条件が重なった場合においても、冷媒として炭化水素系のイソブタン等を用いることにより、運転時の配管内流速を大きく増強させることができるので、この流速の増強に併せて冷媒と混ざり合う鉱油である冷凍機油の循環性を確保することができるものである。
【００９８】
なお、今回は３ドアタイプのレイアウトについて述べたが、４ドアや５ドアなどの多ドアタイプであっても、同様の効果が得られるものである。
【００９９】
またなお、凝縮器１２０はフィンコイルやスパイラルフィンコイルやプレートコイルなどいずれでもよい。
【０１００】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の概略図を示すものであり、図１０は同実施の形態におけるタイムチャートである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。
【０１０１】
圧縮機１３２は内部が低圧に保持された排気容量可変方式であるレシプロインバーターが用いられている。排気容量可変方式はインバーターで回転数を制御するレシプロの他にロータリ、スクロールなどの圧縮方式や、ストローク制御を行うリニア圧縮方式などが使われており、排気容量制御手段１３３によって、排気容量（冷却能力）を変化させるように制御されている。
【０１０２】
なお、上述の実施の形態と同様に、冷媒としては炭化水素系の冷媒として、例えばイソブタンが用いられ、冷凍機油にはイソブタンと相溶性のある鉱油が封入されている。
【０１０３】
特に低圧容器型のインバータレシプロ方式では、圧縮機１３２内部の圧力が低いので封入された冷凍機油に冷媒が解けにくく冷媒量を削減できることや、摺動部が回転数に依存したオイルシールではないので低回転数での効率がよく、静音化と省エネに最もメリットがある。また低回転時は冷媒循環量の低減に併せて冷凍機油の吐出量が低減できるので、圧縮機１３２内の冷凍機油の減少を防止できる。
【０１０４】
各室にはサーミスタなどの庫内温度検知手段１３４が設けられており、制御手段１３５によって温度調節が行われる。
【０１０５】
図１０のタイムチャートにおいて、冷却運転安定時に、サーミスタや赤外線センサーなどの庫内温度検知手段１３４は庫内の温度を所定間隔で検知して、制御手段１３５へと情報を伝達している。
【０１０６】
制御手段１３５は庫内温度に対して、冷却運転を開始させる庫内上限温度設定（ｈｉｇｈ）と冷却を停止させる庫内下限温度設定（ｌｏｗ）を持ち、庫内上限温度設定を超えて温度上昇した場合にさせる。また庫内下限温度設定を超えて温度低下した場合に制御手段１３５に圧縮機１３２を停止させるよう制御する。
【０１０７】
圧縮機１３２が停止している間、庫内温度は上昇し、（Ｔ１）において庫内温度検知手段１３４は庫内上限温度設定を超えることを検知する。この信号により制御手段１３５は、圧縮機１３２を動作させる。排気容量制御手段１３３はインバーターによる周波数可変での排気量制御、すなわち冷凍能力の可変制御であり、省エネルギー化のために、できるだけ低い回転数で圧縮機１３２を運転させるものである。
【０１０８】
排気容量制御手段１３３はまず低回転数で圧縮機１３２の運転を開始し、所定のタイミングで回転数を変化させていく。回転数の変化タイミングは例えば庫内上限温度設定と下限温度設定の範囲で所定の温度範囲を持ち、それぞれの温度範囲に応じた動作回転数で運転させたり、温度の変化量に応じて運転回転数を設定するなどの方法がある。いずれも負荷が大きく、冷凍能力が過不足している状態を推定して冷凍能力をマッチングさせるべく回転数の増減を行うものである。
【０１０９】
（Ｔ１）において制御手段１３５に設けられた第一のタイマ１３６ａのカウントが開始される。第一のタイマ１３６ａは圧縮機１３２の動作中にカウントを行い、圧縮機１３２が停止したらカウントを中断する。（Ｔ２）において、第一のタイマ１３６ａは所定の時間が積算経過したことをカウントアップ信号で制御手段１３５に情報伝達する。制御手段１３５は、この信号を元に排気容量制御手段１３３に強制的に回転数を増加させる。また第二のタイマ１３６ｂのカウントが開始され、別途定められた所定時間を積算経過した時に制御手段１３５にカウントアップ信号を発信する（Ｔ３）。（Ｔ３）において、排気容量制御手段１３３は強制的に増加させていた圧縮機１３２の回転数を元の状態に戻し、通常制御に戻る。圧縮機１３２の運転に伴い庫内温度が低下し、庫内温度検知手段１３４は庫内下限温度設定を超えて庫内温度が低下することを検知し（Ｔ４）、制御手段１３５は圧縮機１３２を停止させる。
【０１１０】
圧縮機１３２の停止に伴い、庫内温度は徐々に上昇し、再度庫内上限温度設定を超えることを庫内温度検知手段１３４が検知する（Ｔ５）。
【０１１１】
以上の動作を繰り返すことにより、庫内温度を所定の温度に調節する。また、各室の温度調節は温度検知手段に応じて、ダンパ１２７の動作により冷気量を調節して行う場合もある。
【０１１２】
以上のように、排気量可変型圧縮機１３２を用いることで、圧縮機１３２の低回転化や、ランクダウンによる省エネと圧縮機の冷凍機油循環量の確保を両立することができる。
【０１１３】
また、第一のタイマ１３６ａと第二のタイマ１３６ｂは兼用すれば合理化できる。
【０１１４】
なお、上述の観点は圧縮機１３２の排気量低減制御により冷媒吐出量の低減による圧縮機１３２からの冷凍機油の持ち出し量低減を図るものであるが、冷凍サイクルの冷媒配管長が長い場合や配管の立ち上がりを多用する場合、冬季など外気温度が低下して液冷媒の増加や冷凍機油の粘度増大の影響がある場合などの条件下においては、圧縮機１３２の排気量低減制御による運転を行うと、冷媒流速に配慮を施していないと、冷媒循環量の低減に伴って圧縮機１３２から一部持ち出された冷凍機油の戻り性が低下するケースも考えられる。
【０１１５】
これに対して、本実施の形態においては、上述のように冷媒として炭化水素系の冷媒であるイソブタンを用いることで、低排気量条件であっても、従来に比して圧縮機１３２から吐出された冷凍機油が圧縮機１３２へ戻るのに十分な配管内の流速を確保することができるとともに冷媒の冷凍機油に対する溶解度を大きくすることで、冷凍機油内に冷媒が溶け込むことで冷凍機油の粘度を低下させることができ、蒸発器１２４から圧縮機１３２への冷凍機油の戻り量をより増加できる。
【０１１６】
つまり、条件によって低排気量制御による冷凍サイクル中に冷媒と共に吐出された冷凍機油の戻り性を改善する必要のあるケースに対しては、冷媒の炭化水素化による冷媒流速増強と相溶性のある鉱油の使用が効力を発揮するものである。
【０１１７】
以上のように、圧縮機１３２の低排気量制御を行う場合は、冷媒吐出に伴う冷凍機油の持ち出し低減効果と、一部の条件においては持ち出し後の冷凍機油の戻り性低下の影響とが共存する背反課題があるが、この両課題を同時に解決する手段として、冷媒の炭化水素化と相溶性のある鉱油の組み合わせ使用に加えて密閉容器内低圧型の圧縮機１３２の適用が有効な手段となり得る。
【０１１８】
すなわち、まず圧縮機１３２の密閉容器内を低圧型とした上で低排気量制御を行い圧縮機１３２からの冷媒吐出に伴う冷凍機油持ち出し量を低減し、かつ冷凍サイクル中に持ち出された一部冷凍機油に対しては冷媒の炭化水素化による冷媒流速増強と相溶性のある鉱油の使用で圧縮機１３２への戻り性を向上させるものである。これにより、圧縮機１３２から吐出される冷凍機油の量を低減でき、圧縮機１３２内の冷凍機油不足による、圧縮機１３２の損傷等の危険性をさらに低減できるものである。
【０１１９】
（実施の形態６）
図１１は、本発明の実施の形態６におけるタイムチャートを示すものである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。
【０１２０】
なお、上述の実施の形態と同様に、冷媒としては炭化水素系の冷媒として、例えばイソブタンが用いられ、冷凍機油にはイソブタンと相溶性のある鉱油が封入されている。
【０１２１】
庫内温度検知手段１３４が庫内温度上限設定を検知する（Ｔ１）において制御手段１３５に設けられた第一のタイマ１３６ａのカウントが開始される。排気容量制御手段１３３はインバーター圧縮機１３２の動作回転数を最大回転数として運転を開始する。第一のタイマ１３６ａはあらかじめ設定された所定時間カウントを行い（Ｔ２）において、第一のタイマ１３６ａはカウントアップ信号を制御手段１３５に情報伝達する。制御手段１３５は、この信号を元に排気容量制御手段１３３に通常運転制御に回転数を減速させる。庫内温度検知手段があらかじめ設定された温度を検知するなどして（Ｔ３、Ｔ４）圧縮機１３２の回転数を制御して省エネと冷却能力の両立が図られる。庫内温度検知手段１３４が庫内温度設定下限を検知すると（Ｔ５）、圧縮機１３２は制御手段１３５により停止される。庫内温度が上昇し再度庫内上限温度設定を超えることを庫内温度検知手段１３４が検知する（Ｔ６）。
【０１２２】
以上の動作を繰り返すことで、庫内の温度調節が行われる。これにより圧縮機１３２の起動時に高い回転数で起動するので、停止中の冷媒への冷凍機油溶け込みにより吐出油量が最も多くなり、かつ給油条件が最も悪い摺動開始時に確実な配管内冷媒流速を確保することで冷凍機油の循環性を確保することができる。さらに停止中に冷媒に溶け込んだ状態で冷凍機油が蒸発器１２４に滞留するために、起動時に配管内冷媒流速を確保することで、より多くの冷凍機油を圧縮機１３２へと戻すことができる。
【０１２３】
なお、最大排気容量を用いることで確実な冷凍機油の循環が行われるが、電源周波数である５０ｒｐｓ以上の回転数であれば同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上のように、本発明に係る冷蔵庫は、圧縮機を蒸発器より上方に配設した冷凍サイクルを有する場合の圧縮機への冷凍機油の戻り性を向上できるため、圧縮機内の冷凍機油が不足するといった危険性を低減でき、家庭用冷蔵庫のみならず業務用冷蔵庫、自動販売機、その他の冷却機器を備えた貯蔵庫の冷凍サイクル構成として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷媒と冷凍機油の溶解度曲線図
【図３】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の背面から見た正面図
【図４】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の背面から見た正面図
【図５】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の背面から見た正面図
【図６】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の背面から見た断面図
【図７】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図
【図８】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の配管構成図
【図９】本発明の実施の形態５における冷蔵庫の断面図
【図１０】本発明の実施の形態５におけるタイムチャート
【図１１】本発明の実施の形態６におけるタイムチャート
【図１２】従来の冷蔵庫の断面図
【符号の説明】
【０１２６】
１，１００  冷蔵庫本体
２，１０４  冷蔵室
４，１０６  冷凍室
９，１２４  蒸発器
１１，１１７  機械室
１２，１１８  圧縮機
１３，１１５  第一の天面部
１４  冷蔵庫外箱背面
１５，１１６  第二の天面部
１６，１２０  凝縮器
１７  機械室カバー
１８  冷凍サイクル
１９，１２２  キャピラリー
２０  サクションライン
２１  曲げ部
２２  トラップ部
２３  冷蔵室冷却用蒸発器
２４  冷凍室冷却用蒸発器
２５  ジョイント配管
１０５  野菜室
１１９  機械室ファン
１２１  凝縮器ファン
１２３  冷却ファン
１２６  機械室カバー
１３２  排気容量可変型圧縮機（圧縮機）
１３３  排気容量制御手段
１３４  庫内温度検知手段
１３５  制御手段
１３６ａ  第一のタイマ
１３６ｂ  第二のタイマ
【要約】
【課題】圧縮機への冷凍機油の戻り性を向上した冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】圧縮機１３２の排気容量を変化させる排気容量制御手段１３３を備えた制御手段とを有し、圧縮機１３２は冷蔵庫本体１００の天面部もしくは背面上部に配設し、冷媒として炭化水素を、冷凍機油として鉱油を用いた冷凍サイクルを有したことにより、圧縮機１３２の単位時間当たりの排気量が増大し、冷媒の単位時間当たりの体積流量が増大するので、圧縮機１３２から吐出された冷凍機油が圧縮機１３２へ戻るのに十分な配管内の流速を確保することができる。
【選択図】図９
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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