(57)【要約】  本発明は冷蔵庫であって、異なった貯蔵温度のために設計された少なくとも２つの室（２，３）と、分岐した１つの冷媒回路とが設けられており、該冷媒回路の第１の分岐路（１５）が、一方の室に比べて高温の室（３）のエバポレータ（５）を介して案内され、第２の分岐路（１８）が、他方の室に比べて低温の室（２）のエバポレータ（４）を介して案内されている形式のものに関する。このような形式の冷蔵庫において、本発明の構成では、低温の室（２）のエバポレータ（４）が２つの冷媒管路（１６，１９）を有しており、該両冷媒管路（１６，１９）のうちの第１の冷媒管路（１６）が、第１の分岐路（１５）において高温の室（３）のエバポレータ（５）に前置されていて、第２の冷媒管路（１９）が第２の分岐路（１８）の一部である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫、特に家庭用冷蔵庫であって、異なった貯蔵温度のために設計された少なくとも２つの室（２，３）と、分岐した１つの冷媒回路とが設けられており、該冷媒回路の第１の分岐路（１５）が、一方の室に比べて高温の室（３）のエバポレータ（５）を介して案内され、第２の分岐路（１８）が、他方の室に比べて低温の室（２）のエバポレータ（４）を介して案内されている形式のものにおいて、
低温の室（２）のエバポレータ（４）が２つの冷媒管路（１６，１９）を有しており、該両冷媒管路（１６，１９）のうちの第１の冷媒管路（１６）が、第１の分岐路（１５）において高温の室（３）のエバポレータ（５）に前置されていて、第２の冷媒管路（１９）が第２の分岐路（１８）の一部であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
第２の分岐路（１８）は、第１の分岐路（１５）よりも小さな容積を有している、請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
第２の分岐路（１８）は、第１の分岐路（１５）よりも大きな容積を有している、請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
低温の室（２）のエバポレータ（４）における第１の冷媒管路（１６）の長さが、第２の冷媒管路（１９）の長さよりも短く設定されているか又は、第２の冷媒管路（１９）と同じ長さに設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の冷蔵庫。
【請求項５】
冷媒リザーバ（１１）が、冷媒回路の低圧領域に設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の冷蔵庫。
【請求項６】
冷媒リザーバ（１１）が、両方の分岐路（１５，１８）の合流部（２０）の下流側に配置されている、請求項５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
冷媒リザーバ（１１）が、上昇する方向で貫流されるように配置されている、請求項５又は６記載の冷蔵庫。
【請求項８】
両方の冷媒管路（１６，１９）が、低温の室（２）のエバポレータ（４）にわたって均一に分配配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の冷蔵庫。
【請求項９】
両方の分岐路（１５，１８）が各１つの絞り箇所（９，１０）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なった貯蔵温度のために設計された少なくとも２つの室を備えた冷蔵庫、特に家庭用冷蔵庫に関する。コンビネーション冷蔵庫とも呼ばれるこのような冷蔵庫は、通常、通常冷蔵室と冷凍室とを有しており、さらに例えば０℃室やワイン用の貯蔵室が設けられていてもよい。
【０００２】
このような形式の単純な冷蔵庫では、それぞれの室に配属されているエバポレータが、１つの冷媒回路において直列に接続されている。複数の室への冷却出力の分配は、冷蔵庫の構造形式によって所定されていて、例えば冷媒回路におけるエバポレータの順序やエバポレータの相対的な大きさに関連している。冷却出力分配が室の冷却需要に相当している場合には、冷媒回路の調整が複数ある室のうちの１つの室において測定された温度を用いてしか可能でないにもかかわらず、複数の室において使用可能な温度が調節される。しかしながら、例えば異常な周囲温度に基づいて、複数の室の冷却需要の割合が変化すると、１つの室の冷却が不十分になったり、又は過度になったりする。
【０００３】
多くの場合、直列に接続された複数のエバポレータを備えた冷媒回路では、通常冷蔵室のエバポレータは、冷凍室のエバポレータの上流側に配置されている。回路の停止段階において通常冷蔵室のエバポレータにおいて気化する冷媒は、冷凍室のエバポレータにおける低温の冷媒を下流に向かって押し退け、これにより不都合に冷凍室内に熱がもたらされてしまう。
【０００４】
１つの冷蔵庫における２つ又はそれ以上の冷却室の温度を互いに無関係に調整できるようにするためには、各室にそれぞれ固有の冷媒回路を配属させるか、又は分岐した冷媒回路を形成することが必要である。しかしながら前者の配置形式には著しくコストがかかり、後者の分岐した冷媒回路では、異なった室のエバポレータが冷媒回路の互いに並列な複数の分岐路に配置されており、一方又は他方の分岐路に冷媒を選択的に供給する弁が設けられている。
【０００５】
このような後者の構成は、確かに、複数の固有の冷媒回路を設ける構成に比べて安価ではあるが、分岐路の間において、冷媒回路の効率を損なう相互作用が発生する。例えば、冷凍室のような低温の室のエバポレータに長時間冷媒が供給されて、この室が、冷媒供給が終了されるような低温になっている場合には、液状の冷媒が長時間この室のエバポレータ内に、循環することなく蓄えられることになる。低温の室への冷媒供給の直後に、例えば通常冷蔵室のような、冷凍室に比べて高温の室を冷却しなくてはならない場合には、そのために僅かな量の冷媒しか利用することができない。そして冷媒回路においては低い圧力しか得られず、冷却効率が悪い。この冷却効率は、低温の室のエバポレータにおける大部分の冷媒が再び気化して回路内に戻された場合に初めて、改善される。しかしながらそのための条件は、低温の室における温度の上昇であり、つまり効果的な運転を可能にする、冷媒の運転圧は、その後短時間を経て再び低温の室における冷却需要が生じた場合に初めて、得られる。従って冷媒回路の効率は、冷媒回路の運転時間の大部分において損なわれている。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、異なった貯蔵温度のために設計された少なくとも２つの室を備えた冷蔵庫を改良して、単純な構成を有する冷媒回路を用いて、しかも良好な効率で、複数の室を互いに無関係に独立して冷却することができるようにすることである。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、少なくとも２つの室と分岐した１つの冷媒回路とを備えた冷蔵庫において、冷媒回路の第１の分岐路が、一方の室に比べて高温の室のエバポレータを介して案内され、第２の分岐路が、他方の室に比べて低温の室のエバポレータを介して案内されている形式のものにおいて、低温の室のエバポレータが２つの冷媒管路を有しており、該両冷媒管路のうちの第１の冷媒管路が、第１の分岐路において高温の室のエバポレータに前置されていて、第２の冷媒管路が第２の分岐路の一部であるようにした。
【０００８】
このように構成されていると、第１の分岐路への冷媒供給が高温の室の過冷却を引き起こすような場合にだけ、第２の分岐路に冷媒を供給することが可能になる。これによって一方では、第２の分岐路に冷媒が供給されて、その結果供給終了後に液状の冷媒がエバポレータに留まるという頻度が減じられ、かつ他方では、高温の室の過冷却のおそれがある場合にだけ、第２の分岐路を使用する必要があるので、次のような蓋然性もしくは確率、すなわち、第２の分岐路への供給直後に、高温の室における冷却需要が発生し、第１の分岐路への供給のために最適ではない量の冷媒しか利用できないという現象の起きる、蓋然性もしくは確率は小さくなる。
【０００９】
第２の分岐路に留まる液状の冷媒の量を僅かにするために、第２の分岐路の容積が第１の分岐路の容積に比べて小さく選択されていると、有利である。
【００１０】
本発明の択一的な構成では、第２の分岐路の容積が、第１の分岐路の容積よりも大きく選択されている。このように構成されていると、低温の室を迅速に冷却することができる。
【００１１】
特に、第２の分岐路の容積が第１の分岐路の容積に比べて小さい場合には、冷媒が第２の分岐路を介して送られる途中において完全には気化しない、という問題の生じることがある。液状の冷媒が冷媒回路のコンプレッサに達すると、コンプレッサは適正に働くことができず、コンプレッサ損傷のおそれが生じる。このような不都合を回避するために本発明の有利な構成では、冷媒回路の低圧領域に冷媒リザーバが設けられており、このように構成されていると、場合によっては存在する液状の冷媒をコンプレッサへの到達前に捕捉することができる。
【００１２】
本発明の有利な構成では、冷媒リザーバは、両方の分岐路の合流部の下流側に配置されている。このように構成されていると、場合によっては両分岐路の合流部において集められた液状の冷媒は、冷媒が第１の分岐路においてだけ循環し、第２の分岐路において循環してない場合にも、気化され、かつ回路内に戻されることができる。
【００１３】
冷媒リザーバが、上昇する方向で貫流されるように配置されていると有利であり、このように構成されていると、冷媒リザーバ内に蓄えられた冷媒が液体として逃げることを阻止することができる。
【００１４】
本発明の別の有利な構成では、両方の冷媒管路が、低温の室のエバポレータの全面にわたって均一に分配配置されており、このように構成されていると、エバポレータが第１の分岐路において循環する冷媒によって冷却されるか又は第２の分岐路において循環する冷媒によって冷却されるかとは無関係に、均一な冷却作用を得ることができる。
【００１５】
両方の分岐路が各１つの絞り箇所を有していると有利である。例えば、冷媒を２つの分岐路のいずれかに選択的に供給するための弁が、冷媒回路の高圧領域に配置されていてもよく、この弁としては、小さな貫流横断面を備えたコンパクトでかつ安価な弁を使用することができる。
【００１６】
本発明のさらに別の有利な構成では、低温の室のエバポレータにおける第１の冷媒管路の長さが、第２の冷媒管路の長さよりも短く設定されているか又は、第２の冷媒管路と同じ長さに設定されている。
【００１７】
次に図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】コンビネーション冷蔵庫における冷媒回路を示す概略図である。
【００１９】
図１には、１つの冷凍室２とその上方に位置する通常冷蔵室３とを備えた冷蔵庫の本体１が概略的に正面図で示されている。両方の室２，３内にはエバポレータ４，５が配置されており、両エバポレータのうちの、通常冷蔵室３に設けられたエバポレータ５は、プレート型エバポレータとして形成されていて、冷蔵室背壁に配置されており、これに対して冷凍室２に配置されたエバポレータ４は例えばフィン型エバポレータとして形成されていることができる。両エバポレータ４，５は冷媒回路に接続されており、この冷媒回路はさらに、１つのコンプレッサ６、１つのコンデンサ７、１つの方向切換え弁８、２つの毛管９，１０及び１つの蒸気ドーム１１を有している。
【００２０】
方向切換え弁８において冷媒回路は２つの分岐路に分かれる。第１の分岐路１５は毛管９と、冷凍室２のエバポレータ４における管路１６と、該管路１６の下流に接続されていて通常冷蔵室３のエバポレータ５に設けられた管路１７とを有している。第２の分岐路１８は毛管１０と、エバポレータ４における管路１９とを有している。蒸気ドーム１１の上流側におけるポイント２０において、２つの分岐路は再び合流する。
【００２１】
エバポレータ４の両方の導管１６，１９は、ほぼ等しい長さを有していて、ほぼ互いに並んでエバポレータ４の全面にわたって延在しており、その結果エバポレータ４はほぼ均一に冷却され、両方の分岐路１５，１８のどちらにおいて冷媒が循環するかは、どちらでもよい。
【００２２】
制御回路１２は、コンプレッサ６及び方向切換え弁８の運転を、両方の室２，３における２つのセンサ１３，１４を用いて検出された温度によって制御する。両方の室２，３のためにはそれぞれインターバルもしくは範囲が規定されていて、この範囲内において、測定された温度は変動しなくてはならない。一方の室において測定された温度が前記範囲の上にある場合には、コンプレッサ６が作動させられる。
【００２３】
初めに、冷凍室２において測定された温度が許容範囲の上限を超えて上昇していることに基づいて、コンプレッサ６が投入接続されるような場合について、考察する。同時に、通常冷蔵室３において測定された温度が許容範囲内に位置している場合には、分岐路１５に冷媒を供給するために方向切換え弁８が制御される。分岐路１８の容積は、分岐路１５の容積に比べて小さいので、この時点ではせいぜい、僅かな量の液状の冷媒しか分岐路１８内に貯えられていることができない。従って、冷媒回路の全容量における循環する冷媒の割合は、高く、ゆえにコンプレッサ６の出口において、良好な効率による冷却運転を可能にする高圧を得ることができる。
【００２４】
場合によってコンプレッサ６の運転時に蒸気ドーム１１内に貯えられている液状の冷媒は、エバポレータ５からの貫流する暖かいガス状の冷媒によって加熱され、その結果液状の冷媒も同様に気化し、コンプレッサ６の投入接続直後に、回路において使用される。
【００２５】
冷媒は両方のエバポレータ４，５を通って循環するので、通常冷蔵室３もまた冷却される。この通常冷蔵室３の温度が、冷凍室２において許容範囲の下限が得られる前に、許容範囲の下限に達すると、制御回路１２は方向切換え弁８を切り換えて、冷凍室２のエバポレータ４だけに分岐路１８を介して冷媒が供給される。コンプレッサ６の処理量もしくは能力は、冷媒を十分に供給して、分岐路１５への供給時に通常冷蔵室３を冷却するために十分な量の液状の冷媒がエバポレータ５に達するように、設計されているので、途中で分岐路１８を介してすべての冷媒が管路１９内において気化するのではない、ということは容易に分かる。エバポレータ４から再び流出する、液状の冷媒の残留部分は、蒸気ドーム１１において収容され、その結果液状の冷媒の残留部分はコンプレッサ６に達しない。蒸気ドーム１１は簡単に、上向きに配置された管区分として実現することができ、この管区分は、該管区分に接続する冷媒管路区分よりも大きな容量を有しており、その結果下から蒸気ドーム１１内に進入するガス状の冷媒は、場合によっては蒸気ドーム１１内に存在する液状の冷媒を貫通し、上端部において再び流出するが、この際に液状の冷媒を連行することはない。蒸気ドーム１１は断熱されて配置されているので、エバポレータ５からの貫流する冷媒が、貯えられた液状の冷媒のための気化熱を供給する主熱源である。
【００２６】
もちろん、通常冷蔵室３における温度が許容範囲の上限を超えて上昇し、これに対して冷凍室２における温度が許容範囲内にあるような場合が発生することもある。このような場合には、通常冷蔵室３の冷却を、図１に示された冷媒回路を備えた冷凍室を同時に冷却することなしに、行うことは不可能である。しかしながらこのことは次のように構成されている場合には、すなわち、分岐路１５の運転時に通常冷蔵室３に割り当てられる冷却出力が、通常冷蔵室３の平均需要に相当する値よりも大きくなるように、エバポレータ４，５が寸法設定されている場合には、何ら不都合ではない。両方の室２，３のうちのいずれか任意の１つの室における温度が、所属のインターバルもしくは範囲の下限に達した場合に、常にコンプレッサ６が再び遮断されるようになっていると、通常冷蔵室３の十分な冷却を保証することができ、かつ両方の室２，３における過冷却を阻止することができる。
【００２７】
分岐路１５において通常冷蔵室３のエバポレータ５が冷凍室２のエバポレータ４に後置されているので、コンプレッサ６の遮断時にエバポレータ５において気化する冷媒によって、冷凍室２に不都合に熱が導入されることは、阻止されている。
【図１】
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【国際調査報告】
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