JPS5924775B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、冷凍室と冷蔵室のような２つまたはそれ以上
の異なった温度の室を持つ冷蔵庫に関する。

〔発明の背景〕

従来の２温度式冷蔵庫では２室をそれぞれ独立に冷却す
るため、第１図に示すように、冷凍室用冷却器１と冷蔵
室用冷却器２０２つの冷却器を備えた冷凍サイクルを用
い、これらの冷却器を結ぶ接続管の一部に電磁弁３を付
加し、この開閉により２つの冷却器に流す冷媒量を制御
していた。

なお４は冷媒を貯える液体タンク、５は放熱器、６は圧
力調整器、Ｉは圧縮器、１１および１３は接続管である
。

しかしこの方法は、電磁弁のように可動部を持つ機械的
な弁を必要とするため、冷蔵庫のように長期間（約１０
年間）にわたって使用されるものでは寿命と信頼性に難
点があり、また構造上から高価であるという欠点があっ
た。

このような欠点を解消するために電磁弁の代りに気泡ポ
ンプを備えた冷蔵庫用冷凍サイクルが先願の特願昭５０
−１４６４．３７号明細書（％公昭５２−３９１８３号
公報）に記載されている。

しかし、この先願発明では、液体タンクの外側において
立上り管から冷却器へ液冷媒を供給する構成となってい
る。

そのため、後述するように、冷蔵庫が傾斜した状態に置
かれると気泡ポンプが停止しているにもかかわらず、冷
却器に液冷媒が供給されるという欠点がある。

また、立上り管の頂部と液体タンクの上部空間の圧力を
一致させるための均圧管が必要となり、構成が複雑にな
る。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし冷凍サイ
クルの、冷媒の流れに対して弁作用を行なう手段として
、可動部がな（しかも傾斜させても誤動作のない簡単な
構成の気泡ポンプ機構を備えた冷蔵庫を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、弁作用を行なう手段として、加熱手段
を備えた立上り管と、該立上り管から流出する液冷媒を
受は取る戻り管とを備えた気泡ポンプを用い、かつ該立
上り管の開口端と戻り管の開口端とを液体タンク内の上
部空間の近接位置に設げて、立上り管からの冷媒が直接
戻り管に流入するよう構成したことにある。

〔発明の実施例〕

以下、実施例によって本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す。

圧縮器７で圧縮された冷媒の高温ガスは放熱器５で冷却
されて凝縮し、液体となって膨張弁、キャピラリチュー
ブなどよりなる圧力調整器６で減圧され、冷凍室用冷却
器１に入り蒸発する。

冷凍室用冷却器１で蒸発しきれなかった液体の冷媒３０
は、接続管１１より液体タンク４（ヘッダ、アキュムレ
ータなどと呼ばれる）に溜められ、冷媒蒸気のみが接続
管１３を通って圧縮器７に戻り、冷凍サイクルを一巡す
る。

ここまでは従来技術と同等であり、本発明の特徴は以下
に述べる点にある。

すなわち、液体タンク４の下部に一端を接続した管８を
延長し、上方に向きを変え、再び液体タンク４内の上部
空間４Ａに立上る立上り管１０を構成する。

また、立上り管１０を取巻くように戻り管１７を設け、
その下部を冷蔵室用冷却器２０入口に接続する。

また、冷蔵室用冷却器２で気化された冷媒蒸気を戻すた
め、この冷蔵室用冷却器２の出口と前記液体タンク４の
上部空間４Ａを上昇管１２で接続する。

立上り管１０の下端には、電源ヒータ、温風ファン、ペ
ルチェ素子、電磁加熱器などよりなる加熱装置９を付加
する。

なお、立ち上り管１００頂部は液体タンク４内の冷媒３
０の液面よりも高くして、加熱装置９で加熱しないとき
には液体の冷媒が頂部を越えて冷却器２に達することが
ないようにする。

かくすれば、加熱装置９が動作しないときには冷媒液面
は立上り管１０の頂部より低いため液体の冷媒は頂部を
越えられない。

よって、冷蔵室用冷却器２には供給されないため液冷媒
３０はなくなり、冷却作用は停止する。

加熱装置９が動作して立上り管１０が加熱されると、立
上り管１０の内部液冷媒３０が沸騰上て冷媒蒸気よりな
る気泡が発生し、この気泡が上昇するときのポンプ作用
により液状の冷媒３０を押し上げ、冷媒は立上り管１０
の頂部より溢れ出る。

溢れた液状冷媒３０は戻り管１７を通り冷蔵室用冷却器
２に入って冷却作用が開始される。

このとき、冷蔵室用冷却器２に与えられた熱は、内部の
液体３０の蒸発潜熱によって吸収され蒸気となり、液体
タンク４をへて冷凍サイクル側に伝達される。

なお加熱装置９への入力の開閉は、たとえば冷蔵室内の
温度を温度検知器で検出し、所定温度以上の場合は加熱
装置９に通電動作させ、気泡ポンプ作用により冷媒３０
を冷蔵室用冷却器２に送って冷却を行なわせ、所定温度
より低下したときは通電を止めて冷却作用を停止させる
。

このようにして、加熱装置９への入力を開閉することに
より冷蔵室用冷却器２への冷媒３０の供給を開始または
停止することができ、冷却作用を制御することができる
。

実測結果によれば、冷媒としてフロンＲ−１２を用い、
立上り管１０の内径４ｍｍ、同高さ２００ｍｍとし、加
熱装置９（電熱ヒータ）の人力３Ｗを開閉することによ
り、冷蔵室用冷却器２の伝熱量（約８０Ｗ）を制御でき
、これにより冷蔵室温度を冷凍室とは別個に常に２℃に
制御することができた。

第３図は、第２図における本発明の要点である液体タン
ク４と冷蔵室用冷却器２を含む配管構造の詳細を拡大し
て示したものである。

同図よりわかるように、液体タンク４内の冷媒３０の液
面の位置が立上り管１０の頂部すなわち開口端１８より
も低い位置になるような量の冷媒を封入する必要がある
。

第４図は本発明の他の実施例を示し、立上り管１０をタ
ンク４と別にして立上り管１０の開口端１８をタンク４
内の戻り管１７の上端付近に設けである。

このようにすると、立上り管１０の製作を容易にし、製
作コストを低減できる。

また同図は液体トラップ１４を付加した場合を示し、こ
のように液体トラップ１４を設けることにより、冷蔵室
用冷却器２内を気泡を含む液体３０の冷媒が流れるとき
の流動抵抗に打ち勝つだけの水頭（ヘッド）がここに形
成されて効果的に冷媒が流れる。

しかし、液体トラップ１４はなくても本発明の効果には
関係ないことはいうまでもない。

なお同図では水頭となる液体３０の液面が冷蔵室用冷却
器２より高い場合が示されている。

第３図、第４図の実施例において、立上り管１０の開口
端１８は、タンク内の戻り管１７の上部に開放されてい
るので、圧力が均圧化され、気泡ポンプの作用が確実に
行なわれる。

また、立上り管１０の開口端１８が、タンク４と分離し
た構成のものでは、新たに均圧管を用いて両者を連結す
る必要がある。

これに対し、上記実施例では均圧管が不要であり、構成
が簡竿となる。

第５図は、本発明による冷蔵庫の一実施例を示す。

冷凍室用冷却器１は冷凍室２０側に、冷蔵室用冷却器２
は冷蔵室２１に設置されており、その他は前記第２図と
同一構成のものである。

冷凍室用冷却器１はフィンチューブでよいし箱型冷却器
でもよく、形状は何でもよい。

第３図の実施例では、立上り管１０の開口端１８がタン
ク４内の戻り管１７の内部にあるため、冷蔵庫を傾斜さ
せたときにもタンク４の冷媒３０の液面と立上り管１０
の開口端１８との距離が常にほぼ一定で、従って、誤っ
て液体が開口端１８から戻り管１７内に溢れることがな
い。

この点は、第４図の実施例の場合も同じである。

これを第８図、第９図を用いて説明する。

なお、第８図、第９図の内、一点鎖線は先行発明（特願
昭５１−２９９３７号）の実施例を示している。

本発明を冷蔵庫等に用いた時重要な事は傾斜した時、ヒ
ータの入力を停止しているにもかかわらず液体３０が立
上げ管１００頂部２２を越えてもれ出さないようにする
ことである。

第８図は完全に垂直に液体タンク４と立上げ管１０が設
置されている場合であり、この場合にはは本発明も、一
点鎖線で示す先行発明もまったく問題はなく、液体３０
の液面３０−ａ、３０−ｂは図示のごとく均衡を保ち、
液体３０は立上げ管１００頂部２２を越えて溢れ出さな
い。

傾斜した時一番問題となるのは第９図に示すように液体
タンク４が立上げ管１０側（第９図では右側）に傾斜し
た時であ一層、この時液体３０は頂部２２（先行発明で
は２２′）を越えてもれ出し易い条件となる。

第９図に示すように先行技術において戻り管１７の中心
より、立上げ管１０の頂部２２′までの距離ｔ２は本発
明の頂部２２までの距離Ｌ１ より長い。

したがって液体タンク４、立上げ管１０がθ傾斜した時
に生ずる先行技術の頂部２２′の変位（第８図の正常位
置から下部への下り量）は図示のごとく、本発明の頂部
２２のそれより大きくなり、液体３０は頂部２２′より
溢れ出し易い。

これとは逆に本発明の頂部ｎの変位は少なく、液体３０
は溢れ出しがたく、誤動作しな（なる。

このような効果は第４図に示すように立上げ管１００頂
部２２が、戻り管１７の中心に近い方が、なお一層の効
果がある。

以上は本発明を冷蔵室用冷却器２の制御に用いた場合を
例として説明したが、本発明はこの組合せに限ることな
（、第６図に示すように、逆に冷凍室用冷却器１を制御
するように用いてもよい。

また第７図に示すように、第２の立上り管１５および第
２の加熱装置１６を設け、第３の冷却器２５を制御する
といったように３個以上の冷却器の制御にも用いること
ができる。

このようにした場合、信頼性が高く、価格が安い点から
して、本発明の効果はさらに犬である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によるときは、簡単な構造
で可動部分の全くない、しかも傾斜させても誤動作しな
い、信頼性の高い２温度式（ないしそれ以上の多温度式
）冷蔵庫を提供することができ、その効果は大きなもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す構成図、第
２図は本発明の冷蔵庫に用いる冷凍サイクルの一実施例
の構成を示す構成図、第３図は第２図の要部を拡大して
示した要部縦断面図、第４図は他の実施例の要部断面図
、第５図は本発明による冷蔵庫の全体構成の一例を示す
縦断面図、第６図、第７図は他の実施例を示す構成図で
ある。 第８図、第９図は本発明の実施例の効果を説明する図で
あり、第８図は冷蔵庫が正規の位置、第９図は傾斜した
時の状態を示す。 １・・・冷却器、２・・・冷却器、４・・・液体タンク
、７・・・圧縮機、９・・・加熱装置、１０・・・立上
り管、１７・・・戻り管、１８・・・開口端、３０・・
・液体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機と放熱器と圧力調整器と複数の冷却器を有す
   る冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、上記冷凍サイ
   クルの一部に液冷媒を溜める液体タンクを設け、さらに
   、一端が該液体タンクの底部に接続され、他端が該液体
   タンクの上部空間に突出し、開口した立上り管と、一端
   が前記液体タンク内の上部空間に突出、開口し他端が少
   くとも１個の冷却器の入口側に接続された戻り管とを設
   け、前記立上り管からあふれ出た冷媒が前記戻り管に流
   入するように、前記立上り管の開口端を前記戻り管内又
   はその開口付近に配置し、前記立上り管の途中に加熱手
   段を設け、該加熱手段を作動、停止させることにより、
   前記少くとも１個の冷却器への冷媒の流れを制御し、該
   冷却器の温度を制御することを特徴とする冷蔵庫。 ２ 戻り管は、液体タンクの中を貫通して長手方向に伸
   び、立上り管は、液体タンクの底部から該タンクの外へ
   伸び、さらに液体タンク内の戻り管内を管軸方向に伸び
   、その先端が戻り管内に開口していることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の冷蔵庫。 ３ 戻り管は、液体タンクの中を貫通して長手方向に伸
   び、立上り管は液体タンクの底部から該タンクの外を経
   て再び液体タンク内の上部空間内に伸びており、かつ立
   上り管の先端部分は、戻り管の管軸方向と一致する方向
   に伸び、戻り管内または戻り管の開口端体近において開
   口していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の冷蔵庫。