JPH025346Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は冷凍冷蔵庫等に用いられている、冷蔵
室側への冷気流量を自動的に調節できるダンパー
式温度調節器に関するものである。

従来のダンパー式温度調節器は感熱管、キヤピ
ラリチユーブ、ベロー内に冷媒ガスを封入し、ガ
ス体の膨張、収縮によりベローを変位させてこの
変位量を押棒により冷気通路を形成するダクト内
に振り動くように設けたフラツパーに伝達し、冷
蔵室への冷気流量を調節して冷蔵室内を一定の温
度に保持できるようにしてある。このため感熱管
の部分とベロー部の温度が近づくとベロー部の温
度変化の影響を受けて感熱管温度によるフラツパ
ーの開閉温度が変化するので、ベロー部に小容量
のヒータを付け、ベロー部の温度を感熱管温度よ
り一定の高さに保持し、感熱管の温度変化のみで
フラツパーの開度を調節できるようになつてい
る。通常冷蔵室温度はプラス３℃前後に調節する
が、このときベロー部の温度はプラス10℃程度に
保持され、冷蔵室内に設けた感熱管により冷蔵室
内温度を検出し、冷蔵室内温度が高くなるとベロ
ーを膨張させ押棒を押し出しフラツパー開度を大
きくし冷蔵室への冷気量を増して冷蔵室温度を下
げる。逆に冷蔵室内温度が低くなるとベローが収
縮し押棒が引き込まれフラツパー開度が小さくな
り冷気量が減少し冷蔵室温度を上げる作用をな
す。この従来のダンパー式温度調節器はベロー部
にヒータを設置して、感熱管の温度変化に対し安
定したダンパー開閉動作を行なわせているが、ベ
ロー部のヒータは冷蔵室内に設置されるのでヒー
タの発熱量および発熱相当分を冷却するために、
冷蔵庫の消費電力が増加するという欠点がある。

本考案の目的は、上記ベローを加熱するヒータ
を設けなくても冷蔵室内の温度変化に応じて安定
した動作を行なう冷蔵庫用温度調節器を提供する
ことにある。感熱管、キヤピラリチユーブおよび
ベロー内に液冷媒を封入した場合のベローの伸縮
は、上記液冷媒がどこにあろうと液冷媒とガス冷
媒の共存する境界面（以下、共存面と称す）、す
なわち液冷媒・ガス冷媒の置換（液冷媒→ガス冷
媒への気化若しくはガス冷媒→液冷媒への凝縮）
が容易に行われる液冷媒とガス冷媒との共存面に
よつて決まることに着目し、この液冷媒とガス冷
媒との共存面を冷蔵室内に設けられた感熱管内の
みに作り、冷蔵室内温度にほぼ等しい感熱管の温
度変化に敏感に反応するようにしたものである。
これによつて、ベローの伸縮を冷蔵室内の温度変
化に対応して確実に行なうようにして、ベローに
付けていたヒータを排除したのである。即ち、ベ
ローを温度調節器の本体によつて形成せる密閉空
間内に収納し、上記温度調節器の本体を冷却器か
らの冷気が流れる冷気吐出口に隣接して設置し、
これによつてベローの温度を感熱管の温度より低
温に保持して上記キヤピラリチユーブ内およびベ
ロー内を凝縮した液冷媒で満たすとともに上記感
熱管内に液冷媒とガス冷媒とが共存する冷蔵庫用
温度調節器としたものである。

本考案を第１図〜第３図に示す一実施例により
説明する。１は冷蔵庫上部に設けた冷凍室であ
り、２は冷蔵室である。３は冷蔵室内の奥に設け
た冷蔵室用温度調節器である。冷凍室内の冷気は
実線矢印のように循環し、また冷蔵室内への冷気
は冷凍室吹出口から一部バイパスし、温度調節器
３内のダクトを通つてから破線矢印のように循環
し、冷凍室内を−18℃冷蔵室内を１〜５℃に保持
する。４は温度調節器３の本体構成部材であり、
５は冷気通路に設けたフラツパーである。フラツ
パー５は５ｃを軸に冷気降下口をふさぐように動
かせる。６はバネでありその一端はフラツパー５
に掛け、他端は本体３に固定する。７は押棒であ
り下部に配設したベロー８の伸縮する変位をフラ
ツパー５に伝えるため、摺動できるようになつて
いる。９はキヤピラリチユーブであり、１０は感
熱管である。キヤピラリチユーブ９はベロー８と
感熱管１０を連結している。９ｃはキヤピラリチ
ユーブに設けた切欠部であり、この切欠部９ｃを
通して感熱管１０内とベロー８内は連通し、感熱
管に封入した冷媒はベロー側に移動できる。１１
は温度調節器３を囲んだ断熱材であり本体４の庫
内側に冷気通路を構成する。１２は温度調節器３
を取付ける冷蔵室内、内箱表面に貼つたシール材
であり、このシール材１２と断熱材１１および温
度調節器本体４で囲んだ空間１３を密閉できる。
以上のように構成した本実施例の作用を説明す
る。冷蔵室内に設けた感熱管１０は冷蔵室内の温
度を検出する。冷蔵室内温度が高くなると感熱管
内のガス冷媒が膨張し、ベロー８の上部に摺動で
きるように設けた押棒７を押し上げることにより
押棒７の先端に設けたフラツパー５はバネ６を引
張るようにして開き、冷気通路が拡がり、冷却器
からの冷気は温度調節器の本体４と断熱材１１と
の間に設けた冷気通路を通り、冷蔵室内に流入す
る。冷蔵室内の温度が低くなると感熱管内のガス
冷媒が収縮しベロー８の上部に設けた押棒７を押
し上げている力が小さくなり、フラツパー５はバ
ネ６により冷気通路を閉じる方向に引張られ、こ
のバネ６の圧縮力により押棒７はベロー８が縮む
方向に押し下げられ、冷却器からの冷気量は減少
する。このフラツパーの開閉動作を繰返し、冷蔵
室は一定温度に保持できる。次に感熱管１０、キ
ヤピラリチユーブ９、ベロー８内に封入する冷媒
の挙動ついて述べる。封入する冷媒の液容積を
V_Lとし、ベロー８およびキヤピラリチユーブ９
の内容積をV_B、感熱管内容積をV_Sとすれば、冷
媒の液容積V_Lは次式を満足するように選定した。

V_S＞V_L＞V_B 封入した冷媒は感熱管１０、キヤピラリチユー
ブ９、ベロー８のうち、一番温度の低いところに
存在するガス冷媒から凝縮して液化する。冷蔵庫
の運転初めはベロー８、感熱管１０とも高温状態
にあるので、押棒７は上部に押し上げられフラツ
パー５は冷気通路を開く位置にある。このため、
冷却器からの冷気は温度調節器の本体４にあた
り、その後冷蔵室内２へ流れ出る。ここで、冷蔵
庫を据付た後の運転初期における温度調節器３内
に封入された冷媒の状態を説明する。ベロー８、
キヤピラリチユーブ９および感熱管１０内に封入
された液冷媒は、温度調節器３を冷蔵庫内に取付
ける前の姿勢によつてベロー８側に存在している
のか、感熱管１０側に存在しているのか判らな
い。すなわち冷蔵庫内に取付ける前において、温
度調節器３のベロー８が感熱管より低い位置に放
置されていた場合の液冷媒はベロー８側に存在
し、その逆にベロー８が感熱管１０より高い位置
に放置されていた場合の液冷媒は感熱管１０内に
存在しているのである。そして、ベロー８と感熱
管１０とに温度差が生じた場合は、液冷媒がどこ
にあつても冷媒の性質上、液冷媒とガス冷媒が共
存する面で、液冷媒とガス冷媒は絶え間なく置換
し、ベロー８を作動させる。したがつて、ベロー
８の作動は、液冷媒とガス冷媒が共存する部分の
温度によつて決定される。液冷媒の容積は先に記
したようにベロー８の内容積より多くされている
ので、ベローが低い位置に放置された場合、ベロ
ー８内を液冷媒で満たし、液冷媒・ガス冷媒の共
存面は感熱管１０の中に存在することになる。ま
たベロー８が高い位置に放置されていた場合は、
上記式のように液冷媒の容積が感熱管１０の内容
積より小さいので、感熱管１０内に液冷媒の全部
とガス冷媒が共存しベロー８内はガス冷媒のみが
存在することとなる。冷蔵庫の据付後の運転初期
状態を先に説明すると、冷却器からの冷気は温度
調節器の本体４にあたり、その後冷蔵室内２へ流
れ出る。本体４が冷されるとその背面部の密閉空
間１３内の空気が次第に冷却される。この冷却速
度は、密閉空間１３内の内容積が冷蔵室２の内容
積に比べて約1/200〜1/300と非常に小さいので、
冷蔵室２内の冷却速度よりも速く、この冷蔵室２
内に設置した感熱管１０よりも密閉空間１３内に
収納したベロー８の方が先に冷される。従つて、
運転初期、即ち運転開始直後においては、液冷媒
が感熱管１０側にあつてもベロー８が先に冷され
るので、封入した冷媒はキヤピラリチユーブ９の
切欠部９ｃを通りベロー８側に凝縮して液冷媒と
なりベロー８内にたまる。この液冷媒の動きは過
渡的なものであり、ベロー８内に一時的に液冷
媒・ガス冷媒の共存面が生じる。このベロー８内
に共存面があるときにはベロー８の伸縮は起きな
い。これは、感熱管１０側にもガス冷媒・液冷媒
の置換がしやすい液冷媒・ガス冷媒の共存面があ
るので、ベロー８内が液冷媒で満たされるまで、
すなわち、ガス冷媒が凝縮して液冷媒となり、ベ
ロー８内にたまるまでは圧力の変動を生じないか
らである。液冷媒容積はベローおよびキヤピラリ
チユーブの内容積より大きいので、液冷媒は感熱
管１０内に残り、感熱管１０内には液冷媒とガス
冷媒が混在する。よつてベローの伸縮は液冷媒と
ガス冷媒が混在する感熱管の温度によつて行なわ
せることができる。本実施例の如くベロー８の周
囲を断熱材１１で囲んだことにより、冷蔵庫運転
中は常に冷蔵室内２の温度よりベロー周囲の密変
空間温度を低く保持し、ベロー８内に液冷媒があ
るようにすることにより、安定したベローの伸縮
動作を行なわせる。またベロー８の位置を感熱管
１０の底部より低い位置に設置することにより、
一層液冷媒をベロー内に保持できる。ベロー８の
位置を感熱管より高い位置に設置するようなとき
は、第４図に示すように感熱管から出るキヤピラ
リチユーブ９の一部にトラツプを設けることによ
り、ベロー８内に凝縮した液冷媒が自重で感熱管
へ戻るのを防ぎ、感熱管１０の検出温度精度を高
めることができる。低温側のベロー内に凝縮した
液冷媒が自重でトラツプ９ｔの位置まで落下して
くると高温側にある感熱管の内圧でトラツプ内の
液冷媒はその位置におさえ込まれ、トラツプ内の
液冷媒を通つた高圧、高温のガス冷媒は次々にベ
ロー内で凝縮して液冷媒となり、トラツプより高
い位置に液冷媒を満してゆき、ついにはベロー内
を液冷媒で満たし、感熱管内に液、ガスが混在す
るようになる。冷媒を例えばＲ−142bにとれば
液冷媒を1m程度まで押し上げることが可能であ
る。

本考案は冷却器からの冷気があたる温度調節器
本体内側にベローを設置しベロー周囲を断熱材で
覆い、ベロー部周囲の密閉空間を、感熱管を設置
した冷蔵室内温度より常に低温にするように構成
したので、ベロー内およびキヤピラリー内部を液
冷媒で満し感熱管内に液、ガス冷媒を混在させる
ことができ、したがつて、液冷媒とガス冷媒の共
存面の温度の変化に応じて液冷媒とガス冷媒とは
絶え間なく置換し、これによつてベロー８が伸縮
してフラツパー５が動作する。ベロー８側を液冷
媒で満たすことによりベロー８側の冷媒熱容量を
感熱管１０側より大きくしてベロー８側の温度変
化によるベロー８の動きを鈍化させるとともに、
感熱管１０側のガス冷媒と液冷媒の共存面で温度
変化を敏感に感知できる。よつて、従来のように
ベロー部にヒータを設置してベロー部を一定の温
度に保たなくても、冷蔵室内の温度の変化に対応
する感熱管１０の温度変化に応じて安定したフラ
ツパー５の開閉動作を行なわせる効果があるとと
もに、冷蔵室より低温になるベロー周囲を密閉空
間としたことによりベロー部周辺の霜付などをな
くし、実用的な冷蔵室用ダンパー式温度調節器を
提供できる。また本実施例によればベロー部を感
熱管より低い位置に設けたことによりベロー部へ
の液溜りを速くして安定なフラツパーの開閉動作
を行なわせる効果があるとともに、ベロー部が感
熱管より高い位置に設定された場合、キヤピラリ
チユーブの一部にトラツプを設けるように構成し
たことにより液冷媒を感熱管より高い位置に押し
上げ、感熱管の温度変化のみでフラツパーの開閉
動作を行なわせることができ、いずれも実用性を
向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は冷凍冷蔵庫の縦断面図、第２図は本考
案の冷蔵庫用温度調節器の本体外形図、第３図は
本考案による温度調節器を冷蔵庫の冷蔵室に組付
けた部分的断面図、第４図は本考案による他の実
施例を示す動作説明図である。 １……冷凍室、２……冷蔵室、３……冷蔵庫用
温度調節器、４……温度調節器本体部材、５……
フラツパー、６……バネ、７……押棒、８……ベ
ロー、９……キヤピラリチユーブ、１０……感熱
管、１１……断熱材、１２……シール材、１３…
…密閉空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. それぞれに冷媒が封入された感熱管、ベロー及
   び上記両部材間を連通せしめるキヤピラリチユー
   ブと、上記冷媒の膨張収縮によるベローの変位を
   冷蔵室への冷気通路の開閉部材に伝達する伝達手
   段とを具えた冷蔵庫用温度調節器において、上記
   ベローを収納する密閉空間を形成せる温度調節器
   の本体を備え、上記温度調節器の本体は冷却器か
   らの冷気が流れる冷気吐出口に隣接して設置さ
   れ、上記感熱管は冷蔵室内に設置され、上記キヤ
   ピラリチユーブ内およびベロー内に液冷媒が満た
   されるとともに上記感熱管内に液冷媒とガス冷媒
   とが存在して成ることを特徴とする冷蔵庫用温度
   調節器。