(57)【要約】【課題】冷凍サイクルの膨張機構としてキャピラリチューブを有する冷蔵庫において、負荷条件に応じて絞り量を調整することを目的とする。【解決手段】冷凍サイクルの内部熱交換を行うために、キャピラリチューブ３５とサクション３６を熱結合する内部熱交換部を有し、キャピラリチューブ３５における内部熱交換部よりも入口側の非熱交換部を、蒸発器ファン３８により冷蔵室１７に供給される冷気により冷却することにより、冷蔵室１７を冷却する際に、同時にキャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａを冷却することでキャピラリチューブ３５の絞り量を小さくし、冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。【選択図】図２
2014112008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体は、少なくとも圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器、蒸発器ファン、サクションを有する冷凍サイクルと、冷蔵室と、冷凍室とを備え、前記冷凍サイクルの内部熱交換を行うために、前記キャピラリチューブと前記サクションを熱結合する内部熱交換部を有し、前記キャピラリチューブにおける前記内部熱交換部よりも入口側の非熱交換部を、前記蒸発器ファンにより冷蔵室に供給される冷気により冷却することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
キャピラリチューブにおける内部熱交換部よりも入口側の非熱交換部と熱結合し、前記キャピラリチューブの入口側の非熱交換部の２〜１０倍の表面積を有する放熱プレートを備え、前記放熱プレートを、前記蒸発器ファンにより冷蔵室に供給される冷気により冷却することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
サクションと、前記サクションの管内に形成され、管内表面積を１．５〜５倍に拡大するフィンとを備え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】
複数の防露パイプと、前記防露パイプを切り換える切換バルブとを備え、高負荷時はすべての前記防露パイプを使用するとともに、通常負荷時は前記切換バルブを切換えて一部の前記防露パイプだけを選択的に使用する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルの膨張機構としてキャピラリチューブを有する冷蔵庫において、負荷条件に応じて絞り量を調整する冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーの観点から、家庭用冷蔵庫の冷凍サイクルにおいては、負荷条件に応じて回転数を可変するインバータ圧縮機が使用される。この時、高負荷条件においてはインバータ圧縮機を高速回転することで冷媒循環量を増大させて高能力化を図るとともに、通常負荷条件においてはインバータ圧縮機を低速回転することで冷媒循環量を低下させて高効率化を図る。しかし、冷凍サイクルの膨張機構としてキャピラリチューブを使用する場合、高負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブの絞り量を設計すれば、通常負荷条件では適正な絞り量よりも緩く効率の低下を招くとともに、通常負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブの絞り量を設計すれば、高負荷条件では適正な絞り量よりもきつく能力の低下を招く。
【０００３】
そこで、冷蔵庫の負荷条件に応じて冷媒循環量を調整するために、複数のキャピラリチューブを切り替えて使用する冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら従来の冷蔵庫を説明する。
【０００５】
図６は従来の冷蔵庫の冷凍サイクル構成図である。
【０００６】
図６において、６０は圧縮機、６１は凝縮器、６２は冷凍室蒸発器、６３は冷蔵室蒸発器、６４は冷凍室ファン、６５は冷蔵室ファン、６６はアキュームレータ、６７は逆止弁である。また、６８は凝縮器６１から冷凍室蒸発器６２、あるいは冷蔵室蒸発器６３への流路を切り換える流路切換バルブ、６９は冷凍室キャピラリチューブ、７０は冷蔵室キャピラリチューブ、７１は冷蔵室補助キャピラリチューブ、７２は冷蔵室補助キャピラリチューブ７１への流路を開閉する開閉弁である。
【０００７】
ここで、従来の冷蔵庫は、冷凍室蒸発器６２を用いて冷凍室（図示せず）を冷却し、冷蔵室蒸発器６３を用いて冷蔵室（図示せず）を冷却するものである。また、冷凍室蒸発器６２に冷媒を供給する場合は、凝縮器６１から冷凍室キャピラリチューブ６９を介して冷凍室蒸発器６２に連通するように流路切換バルブ６８を切り換え、冷蔵室蒸発器６３に冷媒を供給する場合は、凝縮器６１から冷蔵室キャピラリチューブ７０あるいは冷蔵室補助キャピラリチューブ７１を介して冷蔵室蒸発器６３に連通するように流路切換バルブ６８を切り換えるものである。
【０００８】
以上のように構成された従来の冷蔵庫について以下にその動作を説明する。
【０００９】
圧縮機６０から吐出された冷媒は凝縮器６１で放熱されて液化した後、流路切換バルブ６８に供給される。冷凍室（図示せず）の冷却が必要な場合は、流路切換バルブ６８を切り換えて、冷凍室キャピラリチューブ６９で減圧して冷凍室蒸発器６２に冷媒を供給して蒸発させる。このとき、冷凍室ファン６４を駆動することで冷凍室（図示せず）の冷却を行う。また、冷凍室（図示せず）の負荷に比べて冷媒循環量が過多となり、冷凍室蒸発器６２で蒸発できなかった余剰冷媒は、アキュームレータ６６に貯留される。
【００１０】
一方、冷蔵室（図示せず）の冷却が必要な場合は、流路切換バルブ６８を切り換えて、
冷蔵室キャピラリチューブ７０あるいは冷蔵室補助キャピラリチューブ７１で減圧して冷蔵室蒸発器６３に冷媒を供給して蒸発させる。このとき、冷蔵室ファン６５を駆動することで冷蔵室（図示せず）の冷却を行う。
【００１１】
ここで、冷凍室（図示せず）及び冷蔵室（図示せず）の温度が比較的安定した通常負荷条件においては、冷蔵室（図示せず）の冷却を行う際に開閉弁７２を閉塞し冷蔵室補助キャピラリチューブ７１には冷媒を供給せず、冷蔵室キャピラリチューブ７０のみを使用する。また、扉開閉や高温の食品が多量に投入されて冷蔵室（図示せず）の温度が上昇した高負荷条件においては、冷蔵室（図示せず）の冷却を行う際に開閉弁７２を開放し冷蔵室補助キャピラリチューブ７１と冷蔵室キャピラリチューブ７０の両方に冷媒を供給する。
【００１２】
この結果、冷蔵室（図示せず）の温度が上昇した高負荷条件において、冷蔵室蒸発器６３への冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。この際、開閉弁７２の開放と同期して圧縮機６０を増速すればさらに高能力化を図ることができる。また、開閉弁７２を閉塞して運転する通常負荷条件に合わせて冷蔵室キャピラリチューブ７０の絞り量を設計すれば、高効率化を図ることができるとともに、開閉弁７２の開放と同期して圧縮機６０を減速すればさらに高効率化を図ることができる。
【００１３】
特に、冷蔵室（図示せず）は冷凍室（図示せず）に比べて設定温度が高く、扉開閉や食品の投入などがない通常負荷条件における負荷量が小さいにも関わらず、夏場に室温に近い比較的高温の食品が多量に投入されるような高負荷条件における負荷量が冷凍室（図示せず）に比べて大きくなる可能性があることから、負荷条件に応じて冷媒循環量を調整することは重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−２６３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の冷蔵庫の構成では、冷蔵室の冷却において絞り量を調整するために、冷蔵室補助キャピラリチューブ７１と開閉弁７２が必要であるとともに、配管構成が複雑となる。
【００１６】
また、従来の冷蔵庫の構成では、絞り量の調整が開閉弁７２の開閉の２段階に限定され、通常３〜６段階に切り換えられる圧縮機６０の回転数変化に伴う冷媒循環量変化に細かく対応することができない。
【００１７】
従って、冷蔵庫の負荷条件に応じて絞り量を適正に調整することが課題であった。
【００１８】
本発明は、従来の課題を解決するもので、キャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷蔵室に供給される吐出冷気で冷却することで、特に冷蔵室の負荷条件に応じてキャピラリチューブの絞り量を自動的に調整することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、キャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷蔵室に供給される吐出冷気で冷却したことを特徴とするものである。
【００２０】
これによって、冷蔵室を冷却する際に、同時にキャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷却することでキャピラリチューブの絞り量を小さくし、冷媒循環量を増大させて高能
力化を図ることができる。これは、キャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷却することにより、内部を通過する冷媒の蒸発を抑制して乾き度の増加を抑制することで、キャピラリチューブの圧力損失を低減するものである。特に、キャピラリチューブの入口側非熱交換部は、乾き度の変化が大きいことから、冷却による圧力損失低減の効果が大きい。
【００２１】
また、冷蔵室の冷却運転時間は冷蔵庫の負荷条件によって大きく変化し、特に高負荷条件となる夏場に室温に近い比較的高温の食品が多量に投入された場合、冷蔵室の冷却運転時間が増大するとともに圧縮機及びファンを増速して冷凍システムを高能力化するように制御する。このとき、冷蔵室に供給される吐出冷気は、通常より高風量で低温となり、キャピラリチューブの入口側非熱交換部の冷却を促進することになる。この結果、さらに冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。
【００２２】
一方、通常負荷条件では、冷蔵室の冷却運転時間は短く、冷凍室の冷却運転が主体となる。この場合、キャピラリチューブの入口側非熱交換部の冷却は緩慢となり、キャピラリチューブ本来の絞り量が維持される。結果として、通常負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブの絞り量を設計すれば、通常負荷条件で高効率化を図るとともに、高負荷条件で高能力化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の冷蔵庫は、キャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷蔵室に供給される吐出冷気で冷却することで、通常負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブの絞り量を設計すれば、通常負荷条件で高効率化を図るとともに、高負荷条件で高能力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫のサイクル構成図
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面の模式図
【図４】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の背面の模式図
【図５】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の内部熱交換部の断面図
【図６】従来の冷蔵庫のサイクル構成図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
第１の発明は、筐体は、少なくとも圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器、蒸発器ファン、サクションを有する冷凍サイクルと、冷蔵室と、冷凍室とを備え、前記冷凍サイクルの内部熱交換を行うために、前記キャピラリチューブと前記サクションを熱結合する内部熱交換部を有し、前記キャピラリチューブにおける前記内部熱交換部よりも入口側の非熱交換部を、前記蒸発器ファンにより冷蔵室に供給される冷気により冷却することを特徴とする冷蔵庫である。
【００２６】
これによって、冷蔵室を冷却する際に、同時にキャピラリチューブの入口側非熱交換部を冷却することでキャピラリチューブの絞り量を小さくし、冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。
【００２７】
第２の発明は、キャピラリチューブにおける内部熱交換部よりも入口側の非熱交換部と熱結合し、前記キャピラリチューブの入口側の非熱交換部の２〜１０倍の表面積を有する放熱プレートを備え、前記放熱プレートを、前記蒸発器ファンにより冷蔵室に供給される冷気により冷却することを特徴とする冷蔵庫である。
【００２８】
これによって、キャピラリチューブの入口側非熱交換部と冷蔵室に供給される冷気との
熱交換の効率を向上することで、キャピラリチューブの入口側非熱交換部の長さを短縮することができる。キャピラリチューブの入口側非熱交換部の長さが必要以上に長い場合、内部熱交換の効率が低下してサクションの温度低下による結露が発生するなどの不具合が生じる。
【００２９】
第３の発明は、サクションと、前記サクションの管内に形成され、管内表面積を１．５〜５倍に拡大するフィンとを備えたことを特徴とする冷蔵庫である。
【００３０】
これによって、内部熱交換の効率を向上することで、キャピラリチューブの入口側非熱交換部の温度低下によるサクションの温度低下を抑制することができる。
【００３１】
第４の発明は、複数の防露パイプと、前記防露パイプを切り換える切換バルブとを備え、高負荷時はすべての前記防露パイプを使用するとともに、通常負荷時は前記切換バルブを切換えて一部の前記防露パイプだけを選択的に使用することを特徴とする冷蔵庫である。
【００３２】
これによって、キャピラリチューブの絞り量を小さくし冷媒循環量を増大させた高負荷時は、すべての前記防露パイプを使用することで十分な放熱量を確保することができるとともに、キャピラリチューブの絞り量を大きくし冷媒循環量を減少させた通常負荷時は、一部の前記防露パイプだけを選択的に使用することで防露パイプに起因する負荷量を抑制して省エネを図ることができる。
【００３３】
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。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。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図、図２は本発明の実施の形態１における冷蔵庫のサイクル構成図、図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面の模式図、図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の背面の模式図、図５は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の内部熱交換部の断面図である。
【００３５】
図１において、冷蔵庫１１は、筐体１２と、扉１３と、筐体１２を支える脚１４とを備えており、筐体１２の下部に設けられた下部機械室１５、筐体１２の背面上部に設けられた上部機械室１６、筐体１２の上部に配置された貯蔵室である冷蔵室１７、筐体１２の下部に配置された冷凍室１８が形成されている。
【００３６】
冷凍サイクルは、上部機械室１６に納められた圧縮機１９、冷凍室１８の背面側に収められた蒸発器２０、下部機械室１５内に納められた凝縮器の中でも放熱量の大きい主凝縮器２１を有している。
【００３７】
また、下部機械室１５を仕切る隔壁２２、隔壁２２に取り付けられ主凝縮器２１を空冷するファン２３、下部機械室１５の背面側に納められた蒸発皿２４、下部機械室１５の底板２５を有する。ここで、主凝縮器２１は内径約４．５ｍｍの冷媒配管に帯状のフィンを巻き付けたスパイラルフィンチューブからなる。
【００３８】
また、下部機械室１５には、底板２５に設けられた複数の吸気口２６、下部機械室１５の背面側に設けられた排出口２７、下部機械室１５の排出口２７と上部機械室１６を繋ぐ連通風路２８が備えてられている。ここで、下部機械室１５は隔壁２２によって２室に分けられ、ファン２３の風上側に主凝縮器２１、風下側に蒸発皿２４を収めている。
【００３９】
また、蒸発器２０の上部には、蒸発器２０の冷気を供給する蒸発器ファン３８、冷蔵室１７への冷気の供給を調整する冷蔵室ダンパ３９が備えられ、冷蔵室１７の背面に冷蔵室ダンパを介して冷蔵室１７へ供給される冷気の通路である冷蔵室冷却風路４０が備えられている。
【００４０】
図２から図５において、凝縮器として、主凝縮器２１に加えて冷凍サイクルの高温の熱の放熱を行う副凝縮器として冷凍室１８の開口部に配設された防露パイプＡ３０、筐体１２の背面側に配設された防露パイプＢ３１が備えられている。
【００４１】
また、主凝縮器２１の下流側と防露パイプＡ３０および防露パイプＢ３１を繋ぐ流路切換バルブ３２、防露パイプＡ３０の下流側と防露パイプＢ３１の下流側を繋ぐ合流点３３、合流点３３の下流側に設置されたドライヤ３４、ドライヤ３４の下流側に設置されたキャピラリチューブ３５、蒸発器２０から圧縮機１９へ帰還するサクション３６が備えられている。ここで、キャピラリチューブ３５とサクション３６は内部熱交換を行うために、ハンダ４１を介して熱結合している。また、キャピラリチューブ３５の内部熱交換部より上流にある入口側非熱交換部３５ａは、約５倍の表面積を有する放熱プレート３７とアルミ箔テープ（図示せず）によって熱結合しており、入口側非熱交換部３５ａと放熱プレート３７は冷蔵室冷却風路４０の壁面に埋設されて、冷蔵室冷却風路４０内を流れる冷気と熱交換している。なお、本発明の実施の形態１においては入口側非熱交換部３５ａの約５倍の表面積を有する放熱プレート３７を使用したが、２〜１０倍の表面積を有する放熱プレート３７を使用することが望ましい。２倍未満では十分な放熱効果が得られず、１０倍超では表面積増加に対する放熱量増加の効果がほとんど得られなくなる。
【００４２】
また、防露パイプＡ３０と防露パイプＢ３１は内径約３．２ｍｍの冷媒配管からなり、筐体１２の外表面と熱結合している。
【００４３】
図５において、サクション３６の管内にはフィン３６ａが形成され、サクション３６の管内表面積を平滑管に比べて約２倍に拡大している。これにより、サクション３６と管内を流れる冷媒の熱伝導を向上し、キャピラリチューブ３５とサクション３６の内部熱交換の効率を向上している。なお、本発明の実施の形態１においてはサクション３６の管内表面積を平滑管に比べて約２倍となるようにフィン３６ａを形成したが、１．５〜５倍の範囲でフィン３６ａを形成することが望ましい。１．５倍未満では十分な熱伝導向上の効果が得られず、５倍超では熱伝導向上の効果に比べて圧力損失増大による循環量低減の悪影響が大きくなる。
【００４４】
以上のように構成された本発明の実施の形態１における冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００４５】
高負荷条件においては、流路切換バルブ３２を切換えて、防露パイプＡ３０への接続を開とし防露パイプＢ３１への接続を開とし、圧縮機１９の運転と連動して、ファン２３を駆動する。ファン２３の駆動によって、隔壁２２で仕切られた下部機械室１５の主凝縮器２１側が負圧となり複数の吸気口２６から外部の空気を吸引し、蒸発皿２４側が正圧となり下部機械室１５内の空気を複数の排出口２７から外部へ排出する。
【００４６】
一方、圧縮機１９から吐出された冷媒は、主凝縮器２１で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、流路切換バルブ３２を介して防露パイプＡ３０と防露パイプＢ３１へ供給される。このとき、主凝縮器２１の配管内は冷媒が凝縮する初期段階にあり、防露パイプＡ３０や防露パイプＢ３１よりも気体の冷媒が多く存在し比較的流速が早いため、防露パイプＡ３０や防露パイプＢ３１よりも内径が太い配管、望ましくは内径４ｍｍ以上の配管を用いることがよい。
【００４７】
そして、防露パイプＡ３０を通過した冷媒は冷凍室１８の開口部を温めながら、筐体１２を介して外部に放熱して凝縮するとともに、防露パイプＢ３１を通過した冷媒は筐体１２の背面を温めながら、筐体１２を介して外部に放熱して凝縮する。防露パイプＡ３０と防露パイプＢ３１を通過した液冷媒は、ドライヤ３４で水分除去され、キャピラリチューブ３５で減圧されて蒸発器２０で蒸発しながら蒸発器ファン３８で循環される庫内空気と熱交換した後、サクション３６を通って気体冷媒として圧縮機１９に還流する。このとき、サクション３６内を還流する気体冷媒は、ハンダ４１を介してキャピラリチューブ３５内を流れる高温冷媒と内部熱交換しながら室温付近まで温められる。
【００４８】
ここで、冷蔵室１７の温度が上昇すると冷蔵室ダンパ３９を開状態とし、蒸発器２０で生成された冷気を蒸発器ファン３８によって冷蔵室冷却風路４０から冷蔵室１７に供給する。このとき、冷蔵室冷却風路４０内の壁面に設置された放熱プレート３７が冷却されることで、キャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａが冷却される。この結果、内部を通過する冷媒の蒸発を抑制して乾き度の増加を抑制することで、キャピラリチューブの圧力損失を低減することができ、冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。
【００４９】
一方、蒸発器２０で生成された冷気を蒸発器ファン３８によって冷蔵室１７と並列に冷凍室１８にも供給する。しかし、冷蔵室１７に投入された負荷により蒸発器２０に還流する庫内空気が長時間比較的高温となることから、蒸発器２０で生成される冷気の温度も上昇し、冷凍室１８は冷凍温度の上限である−１８〜−１５℃を維持する程度に留まる。
【００５０】
そして、冷蔵室１７が十分冷却されて所定温度に達すると、冷蔵室ダンパ３９を閉状態とし、蒸発器２０で生成された冷気を蒸発器ファン３８によって冷凍室１８にのみ供給する。このとき、冷蔵室冷却風路４０内の壁面に設置された放熱プレート３７は冷却されず、キャピラリチューブ３５本来の絞り量が維持され、冷媒循環量が減少する。この結果、蒸発器２０内の冷媒の蒸発温度が−２５〜−３０℃に低下して、冷凍室１８を−２０℃程度に冷却することができる。
【００５１】
以上のように、高負荷条件においては、冷蔵室の冷却運転に伴い放熱プレート３７が冷却されることで、キャピラリチューブの圧力損失を低減することができ、冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。
【００５２】
また、防露パイプＡ３０と防露パイプＢ３１に並列に冷媒を流すことにより、放熱能力を増大させることができ、１本当りの冷媒循環量を低減することで、防露パイプに起因する圧力損失を抑制することも期待できる。
【００５３】
次に、通常条件においては、流路切換バルブ３２を切換えて、防露パイプＡ３０への接続を閉とし防露パイプＢ３１への接続を開とする。このとき、圧縮機１９から吐出された冷媒は、主凝縮器２１で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、流路切換バルブ３２を介して副凝縮器としての防露パイプＢ３１へ供給される。そして、防露パイプＢ３１を通過した冷媒は筐体１２の背面を温めながら、筐体１２を介して外部に放熱して凝縮する。
【００５４】
一方、流路切換バルブ３２から冷媒が流入しない防露パイプＡ３０は、放熱せず周囲との温度差がなくなる。このとき、合流点３３から高圧冷媒が流入して、防露パイプＡ３０は液冷媒でほぼ満たされた状態となる。このように、冷凍サイクルの高圧側で不使用となった防露パイプＡ３０の配管内には液冷媒が滞留したまま移動せず、冷凍サイクルを循環する冷媒の総量が減少する。従って、防露パイプＡ３０あるいは防露パイプＢ３１を切換
えて不使用とする場合、冷凍サイクルを循環する冷媒量の減少を抑制するため、主凝縮器２１よりも内径が細い配管を用い、望ましくは内径４ｍｍ未満の配管を用いることがよい。
【００５５】
そして、防露パイプＢ３１を通過した液冷媒は、ドライヤ３４で水分除去され、キャピラリチューブ３５で減圧されて蒸発器２０で蒸発しながら蒸発器ファン３８で循環される庫内空気と熱交換した後、サクション３６を通って気体冷媒として圧縮機１９に還流する。このとき、サクション３６内を還流する気体冷媒は、ハンダ４１を介してキャピラリチューブ３５内を流れる高温冷媒と内部熱交換しながら室温付近まで温められる。
【００５６】
ここで、圧縮機１９の起動時は冷蔵室ダンパ３９を開状態とし、蒸発器２０で生成された冷気を蒸発器ファン３８によって冷蔵室冷却風路４０から冷蔵室１７に供給する。このとき、冷蔵室冷却風路４０内の壁面に設置された放熱プレート３７が冷却されることで、キャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａが冷却される。この結果、内部を通過する冷媒の蒸発を抑制して乾き度の増加を抑制することで、キャピラリチューブの圧力損失を低減することができ、冷媒循環量を増大させて圧縮機１９起動時の冷凍能力の立ち上がり特性を向上することができる。
【００５７】
そして、通常負荷条件においては直ぐに冷蔵室１７が十分冷却される。冷蔵室１７が所定温度に達すると、冷蔵室ダンパ３９を閉状態とし、蒸発器２０で生成された冷気を蒸発器ファン３８によって冷凍室１８にのみ供給する。このとき、冷蔵室冷却風路４０内の壁面に設置された放熱プレート３７は冷却されず、キャピラリチューブ３５本来の絞り量が維持され、冷媒循環量が減少する。この結果、蒸発器２０内の冷媒の蒸発温度が−２５〜−３０℃に低下して、冷凍室１８を−２０℃程度に冷却することができる。
【００５８】
以上のように、通常負荷条件においては、圧縮機１９起動時の冷凍能力の立ち上がり特性を向上することができるとともに、通常負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブ３５の絞り量を設計すれば、通常負荷条件で高効率化を図ることができる。
【００５９】
また、通常負荷条件においては、防露パイプＡ３０を不使用とし、防露パイプＢ３１に冷媒を流すことにより、防露パイプＡ３０に起因する熱負荷を削減することでさらに高効率化を図ることができる。
【００６０】
以上のように、本発明の冷蔵庫は、キャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａを冷蔵室１７に供給される吐出冷気で冷却することによって、キャピラリチューブ３５の絞り量を小さくし、冷媒循環量を増大させて高能力化を図ることができる。特に高負荷条件となる夏場に室温に近い比較的高温の食品が多量に投入された場合、冷蔵室１７の冷却運転時間が増大し、キャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａの冷却を促進することで、冷蔵室１７の負荷に応じてより効果的に高能力化を図ることができる。
【００６１】
一方、通常負荷条件では、冷蔵室１７の冷却運転時間は短く、冷凍室１８の冷却運転が主体となる。この場合、キャピラリチューブ３５の入口側非熱交換部３５ａの冷却は緩慢となり、キャピラリチューブ３５本来の絞り量が維持される。結果として、通常負荷条件の冷媒循環量に合わせてキャピラリチューブ３５の絞り量を設計すれば、通常負荷条件で高効率化を図るとともに、高負荷条件で高能力化を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明の実施の形態１における冷蔵庫では、高負荷条件での放熱プレート３７の冷却量を蒸発器２０で得られる冷凍能力の約５％となるように設計したが、放熱プレート３７の冷却量を蒸発器２０で得られる冷凍能力の２〜１０％に設計することが望ましい。２％未満の冷却量ではキャピラリチューブ３５の絞り量を低減する効果が得られず、１０
％超ではサクション３６の温度が低下して結露などが発生する問題が生じる恐れがある。サクション３６はハンダ４１を介してキャピラリチューブ３５と内部熱交換することで室温付近まで温められるため、放熱プレート３７の冷却量が１０％を超えるとキャピラリチューブ３５の温度が低下してサクション３６及びサクション３６内を流れる気体冷媒の加温が不十分となる。
【００６３】
このとき、サクション３６の管内にフィン３６ａを形成して管内表面積を１．５〜５倍に拡大することで、内部熱交換の効率を向上してサクション３６の温度低下を抑制することができるので、放熱プレート３７の冷却量が２〜１０％であればキャピラリチューブ３５の温度低下によらずサクション３６の内部熱交換後の温度が室温付近で維持できる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷蔵室の負荷に応じて冷凍サイクルの絞り量を自動的に調整して高能力化を図ることができるので、業務用冷凍冷蔵庫など他の冷凍冷蔵応用商品にも適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１１  冷蔵庫
１２  筐体
１３  扉
１４  脚
１５  下部機械室
１６  上部機械室
１７  冷蔵室
１８  冷凍室
１９  圧縮機
２０  蒸発器
２１  主凝縮器
２２  隔壁
２３  ファン
２４  蒸発皿
２５  底板
２６  吸気口
２７  排出口
２８  連通風路
３０  防露パイプＡ
３１  防露パイプＢ
３２  流路切換バルブ
３３  合流点
３４  ドライヤ
３５  キャピラリチューブ
３５ａ  入口側非熱交換部
３６  サクション
３７  放熱プレート
３８  蒸発器ファン
３９  冷蔵室ダンパ
４０  冷蔵室冷却風路
４１  ハンダ
【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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