(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫において、
前記凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、前記減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて前記容量変更手段により前記凝縮器の容量を変更し、前記流路切換手段により前記各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、前記制御装置は、通常運転時には前記流路切換手段にて前記各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、前記減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から前記外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、前記容量変更手段により前記凝縮器の容量を増大させ、且つ、前記減圧装置の流路抵抗を大とし、前記外気温度が所定の低い値に低下した場合は前記減圧装置の流路抵抗を大とすることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種家庭用の冷蔵庫においては、断熱箱体内に貯蔵室が構成されており、この貯蔵室内を仕切壁によって区画することにより、冷凍室や冷蔵室、野菜室などを形成し、冷却装置の冷却器からの冷気によって各室を冷却している。
【０００３】
従来の冷却装置は圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器等を順次環状の配管接続して構成されており、圧縮機から吐出された高温高圧のガス冷媒を凝縮器で凝縮し、液化した冷媒を減圧装置で減圧した後、冷却器に流入させ、そこで、蒸発させることにより、冷却作用を発揮させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この減圧装置としては、キャピラリチューブや電動膨張弁等が使用される。電動膨張弁は冷却器出口の過熱度を一定とするようにその弁開度をモータにて調整するものが一般的であるが、高価となる。一方、キャピラリチューブは安価であるが、流路抵抗が決まっているため、冷却装置の運転状態に応じた適切な冷媒制御を行うことができない問題がある。
【０００５】
即ち、通常の負荷状態ではキャピラリチューブの流路抵抗が小さくても対処でき、従って圧縮機の消費エネルギーは少なくなるが、夏場などの高負荷時には冷却能力が不足してしまう。また、冬場などにキャピラリチューブの入口にて凝縮器を出た冷媒が殆ど液化してしまう状況では、流路抵抗の小さいキャピラリチューブでは圧力損失が得られず、冷えなくなる問題があった。
【０００６】
本発明は、係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、安価なキャピラリチューブを用いて種々の状況に応じた運転を行うことができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えたものであって、凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて容量変更手段により凝縮器の容量を変更し、流路切換手段により各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、制御装置は、通常運転時には流路切換手段にて各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とし、外気温度が所定の低い値に低下した場合は減圧装置の流路抵抗を大とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明の実施例の冷蔵庫の冷却装置１の冷媒回路図、図２は本発明の冷蔵庫に設けられた冷却装置１を構成する冷却器９と減圧装置８の拡大図をそれぞれ示している。
【０００９】
実施例の冷蔵庫（図示せず）は、前方に開口する鋼板製の外箱と、薄肉硬質樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）製の内箱間に図示しない発泡ポリウレタン断熱材を現場発泡方式により充填して成る断熱箱体により構成されている。この断熱箱体内は、仕切壁によって上下に区画され、冷蔵温度（＋５℃程）に維持される冷蔵室、乾燥を嫌う野菜などを収納するための野菜室、凍結温度（−２０℃程）に冷却される冷凍室などが構成されている。
【００１０】
次ぎに、図１の冷却装置１において２は圧縮機であり、この圧縮機２の吐出側は図示しない蒸発皿に浸漬されたディップコンデンサ３に接続され、ディップコンデンサ３の出口はプレート状に成形された主凝縮器４に接続されている。この主凝縮器４の出口は、外箱の両側壁の内面に添設された外箱内面凝縮パイプ５に接続され、この外箱内面凝縮パイプ５の出口は、容量変更手段としての切換弁１６を介して図示しない断熱箱体の開口縁の外箱内面及び仕切壁の前面部内面に配設された開口縁凝縮パイプ６に接続されている。また、これらディップコンデンサ３、主凝縮器４、外箱内面凝縮パイプ５及び開口縁凝縮パイプ６により冷却装置１の凝縮器を構成している。
【００１１】
そして、この開口縁凝縮パイプ６は再び切換弁１６を介して減圧装置８に接続されている。尚、この切換弁１６は外箱内面凝縮パイプ５を出た冷媒を開口縁凝縮パイプ６に流した後、減圧装置８に流すか、外箱内面凝縮パイプ５を出た冷媒を直接減圧装置８に流すかを制御することにより、冷却装置１全体としての凝縮器の容量変更を行うものである。
【００１２】
一方、前記減圧装置８は、入口に設けられた流路切換手段としての流路切換弁７と、その下流に接続されるキャピラリチューブ８Ａ、副キャピラリチューブ８Ｂから構成されている。この減圧装置８は図示しない冷凍室内奥部に配設された冷却器９に接続されると共に、冷却器９の出口側の配管９Ｂは圧縮機２の吸込側に接続されて周知の冷媒回路を構成している。そして、冷媒回路内には例えばオゾン層を破壊する危険性の無いブタンやプロパンから成る冷媒が所定量封入される。
【００１３】
尚、１０は圧縮機２を冷却するためのディスーパーヒータである。また、上記圧縮機２、ディスーパーヒータ１０、ディップコンデンサ３及び主凝縮器４は図示しない断熱箱体の下部に構成された機械室内に据え付けられるものである。
【００１４】
前記減圧装置８を構成するキャピラリチューブ８Ａと副キャピラリチューブ８Ｂは相互に並列に接続されており、これらキャピラリチューブ８Ａ、副キャピラリチューブ８の一側が流路切換弁７に接続されると共に、他側（出口側）は合流して冷却器９に接続されている。流路切換弁７は、後述する制御装置１１によって制御され、開口縁凝縮パイプ６の切換弁１６の下流側の出口側の配管６Ａからの冷媒をキャピラリチューブ８Ａに流入させるか、或いは、副キャピラリチューブ８Ｂに流入させるかを切り換えるものである。
【００１５】
このキャピラリチューブ８Ａは副キャピラリチューブ８Ｂより所定距離長く構成されている。これにより、副キャピラリチューブ８Ｂの冷媒流路抵抗は、キャピラリチューブ８Ａの冷媒流路抵抗より小さくなる。
【００１６】
ここで、長いキャピラリチューブ８Ａ（流路抵抗大）によれば冷却能力を大として夏場の高外気温時でも各室内を安定して冷却できる。また、冬場の低外温時に減圧装置８の入口で冷媒が略完全に液化してしまっても、キャピラリチューブ８Ａにより冷媒の高低圧差を確保して各室内を安定して冷却できる。他方、短い副キャピラリチューブ８Ｂによれば、流路抵抗が小のため、大成る冷却能力は得られないものの、圧縮機２の消費電力は低減される。
【００１７】
１１は制御装置であり、この制御装置１１には庫内温度センサー１２、外気温度センサー１３、及び、急冷スイッチ１４が接続されている。そして、庫内温度センサー１２が例えば冷凍室の温度が上限温度以上に上昇したことを検出すると、制御装置１１は圧縮機２を起動する。
【００１８】
圧縮機２から吐出された高温高圧のガス冷媒は一端ディスーパーヒータ１０に流入して放熱した後、戻って圧縮機２を冷却し、その後ディップコンデンサ３、主凝縮器４、外箱内面凝縮パイプ５に順次流れて放熱液化する。
【００１９】
ここで、前記切換弁１６は制御装置１１によって制御され、例えば外気温度センサー１３が検出する外気温度（負荷）が＋２５℃以上では外箱内面凝縮パイプ５から開口縁凝縮パイプ６に冷媒を流入させ、結露を防止すると共に、外気温度が下降して＋２０℃以下になると切換弁１６を切り換えて外箱内面凝縮パイプ５から減圧装置８に直接冷媒を流入させる。これによって、結露の少ない季節などに冷媒配管長を短くして管圧損を少なくする
【００２０】
そこで、現在は切換弁１６が開口縁凝縮パイプ６に冷媒を流さない状態に切り替わっているものとすると、外箱内面凝縮パイプ５を出た冷媒は直接減圧装置８に至る。そして、冷媒は減圧装置８を経て冷却器９に流入し、そこで蒸発して冷却作用を発揮した後、圧縮機２に戻る。
【００２１】
ここで、制御装置１１は外気温度センサー１３で検出された外気温度が、例えば＋１５℃〜＋２５℃の場合、流路切換弁７によって開口縁凝縮パイプ６の出口側配管６Ａから出た冷媒を副キャピラリチューブ８Ｂに流入させる。即ち、負荷が差ほど大きくない通常運転時には、流路抵抗の小さい副キャピラリチューブ８Ｂにて冷媒を減圧した後、冷却器９に流す。これによって、圧縮機２の消費電力を低減させる。
【００２２】
しかしながら、外気温度センサー１３が検出する外気温度が前述の如く＋２５℃以上となると制御装置１１は切換弁１６により冷媒を開口縁凝縮パイプ６に流すようになる。この場合、制御装置１１は副キャピラリチューブ８Ｂに冷媒を流している状態であっても、流路切換弁７によりキャピラリチューブ８Ａに冷媒を流すように切り換える。
【００２３】
係る制御を行うことによって、凝縮器全体の容量が増大された場合に、減圧装置８における高低圧差を確保し、冷却能力を維持することができるようになる。
【００２４】
また、外気温度が例えば夏場などに＋３０℃以上となっても、制御装置１１は流路切換弁７によって冷媒をキャピラリチューブ８Ａに流入させる。即ち、高負荷時には流路抵抗の大成るキャピラリチューブ８Ａにて冷媒を減圧することにより、冷却器９にて所要の冷凍能力を得る。
【００２５】
尚、前記急冷スイッチ１４が押された場合、制御装置１１は一定期間圧縮機２を連続運転すると共に、同様にキャピラリチューブ８Ａに冷媒を流すようにして急冷に必要な冷却能力を確保する。
【００２６】
また、キャピラリチューブ８Ｂに冷媒を流している状態で、外気温が例えば＋５℃以下などに低下すると、減圧装置８の入口で冷媒が殆ど液化してしまう状況になる。係る場合も制御装置１１は流路切換弁７により流路をキャピラリチューブ８Ａに切り換え、所定の高低圧差を得ることにより、冷却能力を維持する。
【００２７】
次に、図３に他の減圧装置８を示している。この場合、流路切換弁７の一方の出口には前記副キャピラリチューブ８Ｂが２本直列に接続され、手前の副キャピラリチューブ８Ｂにはバイパス配管１５が並列に接続されて流路切換弁７の他方の出口に接続される。
【００２８】
そして、通常はバイパス配管１５から下流側の副キャピラリチューブ８Ｂに冷媒を流し、前述の如き高負荷時などには冷媒を手前の副キャピラリチューブ８Ｂから下流の副キャピラリチューブ８Ｂへに流すことによって、同様の流路抵抗の制御を行う。
【００２９】
また、図４は更に他の減圧装置８を示している。この場合は流路切換弁７の二つの出口に副キャピラリチューブ８Ｂ、８Ｂを接続し、通常は両方に冷媒を流すと共に、前述の如き高負荷時などには片方のみに冷媒を流す。これによっても、同様の流路抵抗制御が達成される。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、圧縮機、凝縮器、減圧装置及び冷却器などを順次環状に配管接続して成る冷媒回路を備えた冷蔵庫において、凝縮器の容量を変更する容量変更手段と、減圧装置を構成する複数のキャピラリチューブと、各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える流路切換手段と、負荷に応じて容量変更手段により凝縮器の容量を変更し、流路切換手段により各キャピラリチューブへの冷媒流通を切り換える制御装置と、外気温度センサーとを備え、制御装置は、通常運転時には流路切換手段にて各キャピラリチューブの流路を切り換えることにより、減圧装置の流路抵抗を小とすると共に、その状態から外気温度センサーが検出する外気温度が所定の高い値に上昇した場合、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とし、外気温度が所定の低い値に低下した場合は減圧装置の流路抵抗を大とするので、負荷が差ほど大きくない通常運転時には減圧装置の流路抵抗を小として圧縮機の消費電力を削減することができるようになる。
【００３１】
そして、その状態から外気温度が所定の高い値に上昇した場合には、容量変更手段により凝縮器の容量を増大させ、且つ、減圧装置の流路抵抗を大とするので、減圧装置における高低圧差を確保し、冷却能力を維持することができるようになる。また、外気温度が所定の低い値に低下した場合にも減圧装置の流路抵抗を大とするので、負荷の状況に関わらず所定の高低圧差を得て冷却能力を安定的に維持することができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の冷蔵庫に設けられた冷媒回路図である。
【図２】  本発明の冷蔵庫に設けられた減圧装置の拡大図である。
【図３】  他の減圧装置の拡大図である。
【図４】  もう一つの他の減圧装置の拡大図である。
【符号の説明】
１  冷却装置
２  圧縮機
３  ディップコンデンサ
４  主凝縮器
５  外箱内面凝縮パイプ
６  開口縁凝縮パイプ
６Ａ  配管
７  流路切換弁
８  減圧装置
８Ａ  キャピラリチューブ
８Ｂ  副キャピラリチューブ
９  冷却器
１１  制御装置
１２  庫内温度センサー
１３  外気温度センサー
１４  急冷スイッチ
１５  バイパス配管
１６  切換弁
【図１】
0003639426.tif 000002
【図２】
0003639426.tif 000003
【図３】
0003639426.tif 000004
【図４】
0003639426.tif 000005