JP2001033140A - スターリング冷蔵庫 - Google Patents
スターリング冷蔵庫Info
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- JP2001033140A JP2001033140A JP11207348A JP20734899A JP2001033140A JP 2001033140 A JP2001033140 A JP 2001033140A JP 11207348 A JP11207348 A JP 11207348A JP 20734899 A JP20734899 A JP 20734899A JP 2001033140 A JP2001033140 A JP 2001033140A
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- cooler
- stirling refrigerator
- stirling
- duct
- refrigerator
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】機械品ユニットを分離可能、かつ、省スペース
に冷蔵庫本体に取り付け可能で、スターリング機関から
効率よく大きな冷熱を取り出すことのできるスターリン
グ冷蔵庫を提供する。 【解決手段】スターリング冷凍機13と、一端が送風管
路21の下端に接続連通されるとともに他端が吸込み口
25に接続連通されるダクト12と、ダクト内に設けら
れ貯蔵室8とダクトとの間で送風管路を介して冷気を循
環させる送風ファン18と、ダクト内に設けられスター
リング冷凍機の先端のコールドヘッド13aに接続され
るとともに冷熱を蓄積して冷気に伝達する冷却器16と
を収納した機械品ユニット9を冷蔵庫本体に分離可能に
搭載する。
に冷蔵庫本体に取り付け可能で、スターリング機関から
効率よく大きな冷熱を取り出すことのできるスターリン
グ冷蔵庫を提供する。 【解決手段】スターリング冷凍機13と、一端が送風管
路21の下端に接続連通されるとともに他端が吸込み口
25に接続連通されるダクト12と、ダクト内に設けら
れ貯蔵室8とダクトとの間で送風管路を介して冷気を循
環させる送風ファン18と、ダクト内に設けられスター
リング冷凍機の先端のコールドヘッド13aに接続され
るとともに冷熱を蓄積して冷気に伝達する冷却器16と
を収納した機械品ユニット9を冷蔵庫本体に分離可能に
搭載する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スターリング冷蔵
庫に係り、特に冷凍サイクル機関を構成する機械品をユ
ニット化し、これを冷蔵庫本体に分離可能に搭載する構
造に関するものである。
庫に係り、特に冷凍サイクル機関を構成する機械品をユ
ニット化し、これを冷蔵庫本体に分離可能に搭載する構
造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、環境汚染の問題が深刻化するとと
もに、フロンガスの漏洩防止を始め、家庭電化製品等の
廃棄物処理やリサイクル活用に関する対応が強く求めら
れるに至った。また、冷蔵庫の大容量化が進む一方、住
宅事情の面では、マンションの高層化、階段の狭小化な
どの趨勢から、輸送や家屋内への搬入のし易さを考慮し
た製品の分割構造などが注目されている。
もに、フロンガスの漏洩防止を始め、家庭電化製品等の
廃棄物処理やリサイクル活用に関する対応が強く求めら
れるに至った。また、冷蔵庫の大容量化が進む一方、住
宅事情の面では、マンションの高層化、階段の狭小化な
どの趨勢から、輸送や家屋内への搬入のし易さを考慮し
た製品の分割構造などが注目されている。
【0003】大型の冷蔵庫では、機械室部分と冷蔵庫本
体部分とを分離・結合可能にユニット化した構成のもの
の開発が進められている。機械室などの金属物と本体部
分のウレタン断熱部材とを分別しやすい構造とすること
は、廃棄し易さとともに資源の再生利用、いわゆるリサ
イクルに適した環境に優しい製品を提供することにな
り、そのニーズは大きいと言えよう。そこで、例えば特
開平6−82145号公報には、圧縮機、凝縮器、蒸発
器、庫内ファン等を収納した冷蔵庫機械品ユニットを冷
蔵庫本体の上部に結合する構造を有し、除霜水を庫外に
導いてこれを積極的に効率よく蒸発させる冷蔵庫が開示
されている。
体部分とを分離・結合可能にユニット化した構成のもの
の開発が進められている。機械室などの金属物と本体部
分のウレタン断熱部材とを分別しやすい構造とすること
は、廃棄し易さとともに資源の再生利用、いわゆるリサ
イクルに適した環境に優しい製品を提供することにな
り、そのニーズは大きいと言えよう。そこで、例えば特
開平6−82145号公報には、圧縮機、凝縮器、蒸発
器、庫内ファン等を収納した冷蔵庫機械品ユニットを冷
蔵庫本体の上部に結合する構造を有し、除霜水を庫外に
導いてこれを積極的に効率よく蒸発させる冷蔵庫が開示
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の冷蔵庫では、冷蔵庫本体上部の外側空間に突出して
機械品ユニットを取り付けるようになっているため、美
観を損なうだけでなく、冷蔵庫本体の上面を物置的な用
途に使用することができなくなるという問題があった。
また、冷蔵庫本体からはみ出すことなくすっきりした形
で機械品ユニットを結合するタイプのものもあったが、
端部で折り返して蛇行形成されたワイヤー状の凝縮パイ
プが剥き出しになっており、機械品ユニットの製造工程
や運送の際に前記凝縮パイプが破損又は変形したりする
恐れがあり、取り扱いに細心の注意を払わなければなら
ず、使い勝手のよいものではなかった。しかも、このよ
うなフロンを作動媒体とする蒸気圧縮式の冷蔵庫では、
機械品ユニットを構成する部品点数が多く、冷蔵庫の大
容量化に伴う機械品ユニットの大型化は避けられず、こ
の機械品ユニットの取付スペースを冷蔵庫箱本体に充分
に確保するために、逆に貯蔵室を小さくしなければない
という矛盾が生じていた。
来の冷蔵庫では、冷蔵庫本体上部の外側空間に突出して
機械品ユニットを取り付けるようになっているため、美
観を損なうだけでなく、冷蔵庫本体の上面を物置的な用
途に使用することができなくなるという問題があった。
また、冷蔵庫本体からはみ出すことなくすっきりした形
で機械品ユニットを結合するタイプのものもあったが、
端部で折り返して蛇行形成されたワイヤー状の凝縮パイ
プが剥き出しになっており、機械品ユニットの製造工程
や運送の際に前記凝縮パイプが破損又は変形したりする
恐れがあり、取り扱いに細心の注意を払わなければなら
ず、使い勝手のよいものではなかった。しかも、このよ
うなフロンを作動媒体とする蒸気圧縮式の冷蔵庫では、
機械品ユニットを構成する部品点数が多く、冷蔵庫の大
容量化に伴う機械品ユニットの大型化は避けられず、こ
の機械品ユニットの取付スペースを冷蔵庫箱本体に充分
に確保するために、逆に貯蔵室を小さくしなければない
という矛盾が生じていた。
【0005】ところで、近年、フロンを作動媒体とする
蒸気圧縮式の冷凍サイクルに代わる次世代の冷却技術と
してスターリング機関が注目されている。スターリング
機関は、逆スターリングサイクルとして既知の熱力学サ
イクルを利用して極低温の冷熱を取り出すものであり、
作動媒体としてヘリウム等の不活性ガスを使用している
ため、フロンに比べて地球環境へ及ぼす影響がほとんど
なく、しかも従来の蒸気圧縮式の冷凍サイクルに比し、
部品点数が少なく小型で軽量という利点もある。しかし
ながら、このようなスターリング機関を冷蔵庫機械品と
してユニット化し、これを大型冷蔵庫の本体に着脱自在
に組み込むような構造は今のところ提案されていない。
蒸気圧縮式の冷凍サイクルに代わる次世代の冷却技術と
してスターリング機関が注目されている。スターリング
機関は、逆スターリングサイクルとして既知の熱力学サ
イクルを利用して極低温の冷熱を取り出すものであり、
作動媒体としてヘリウム等の不活性ガスを使用している
ため、フロンに比べて地球環境へ及ぼす影響がほとんど
なく、しかも従来の蒸気圧縮式の冷凍サイクルに比し、
部品点数が少なく小型で軽量という利点もある。しかし
ながら、このようなスターリング機関を冷蔵庫機械品と
してユニット化し、これを大型冷蔵庫の本体に着脱自在
に組み込むような構造は今のところ提案されていない。
【0006】本発明は、スターリング機関を機械品ユニ
ットに適用したものについて、該機械品ユニットを分離
可能、かつ、省スペースに冷蔵庫本体に取り付けること
ができ、しかもスターリング機関から効率よく大きな冷
熱を取り出すことのできるスターリング冷蔵庫を提供す
ることを目的とする。また、本発明は着霜の発生しやす
い箇所への着霜を効率的に防止でき、あるいは既に発生
した霜を解消して生じた除霜水を積極的に庫外へ排出で
きるスターリング冷蔵庫を提供することを目的とする。
ットに適用したものについて、該機械品ユニットを分離
可能、かつ、省スペースに冷蔵庫本体に取り付けること
ができ、しかもスターリング機関から効率よく大きな冷
熱を取り出すことのできるスターリング冷蔵庫を提供す
ることを目的とする。また、本発明は着霜の発生しやす
い箇所への着霜を効率的に防止でき、あるいは既に発生
した霜を解消して生じた除霜水を積極的に庫外へ排出で
きるスターリング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】上記目的を達成するため
に、本発明では、逆スターリングサイクルにより冷熱を
発生するスターリング機関を駆動することによって得ら
れる前記冷熱を庫内空気に伝えて貯蔵物を冷却するスタ
ーリング冷蔵庫において、冷蔵庫本体に前記スターリン
グ機関を着脱自在に組み込む。これによると、冷蔵庫本
体とスターリング機関を別々に組立て、最後に組み合わ
せるだけで完成品となるため、製造工程が簡略化され
る。また、スターリング機関を冷蔵庫本体から脱して別
々に家屋等への搬入できるため、スターリング冷蔵庫の
据え付け作業が容易になる。
に、本発明では、逆スターリングサイクルにより冷熱を
発生するスターリング機関を駆動することによって得ら
れる前記冷熱を庫内空気に伝えて貯蔵物を冷却するスタ
ーリング冷蔵庫において、冷蔵庫本体に前記スターリン
グ機関を着脱自在に組み込む。これによると、冷蔵庫本
体とスターリング機関を別々に組立て、最後に組み合わ
せるだけで完成品となるため、製造工程が簡略化され
る。また、スターリング機関を冷蔵庫本体から脱して別
々に家屋等への搬入できるため、スターリング冷蔵庫の
据え付け作業が容易になる。
【0008】また、本発明では、逆スターリングサイク
ルにより冷熱を発生するスターリング冷凍機と、冷蔵庫
本体の背面に沿って立設され貯蔵室に連通した冷気の送
風管路と、前記貯蔵室に開口形成された前記冷気の吸込
み口とを有するスターリング冷蔵庫において、前記スタ
ーリング冷凍機と、一端が前記送風管路の下端に接続連
通されるとともに他端が前記吸込み口に接続連通される
ダクトと、該ダクト内に設けられ前記貯蔵室と前記ダク
トとの間で前記送風管路を介して前記冷気を循環させる
送風ファンと、前記ダクト内に設けられ前記スターリン
グ冷凍機の先端の低温部に接続されるとともに前記冷熱
を蓄積して前記冷気に伝達する冷却器とを収納したユニ
ットを前記冷蔵庫本体に分離可能に搭載する。これによ
ると、ユニット内に収納された各種機械部品に故障が発
生しても、ユニットを冷蔵庫本体から分離できるため、
前記機械部品の修理や点検が容易になる。
ルにより冷熱を発生するスターリング冷凍機と、冷蔵庫
本体の背面に沿って立設され貯蔵室に連通した冷気の送
風管路と、前記貯蔵室に開口形成された前記冷気の吸込
み口とを有するスターリング冷蔵庫において、前記スタ
ーリング冷凍機と、一端が前記送風管路の下端に接続連
通されるとともに他端が前記吸込み口に接続連通される
ダクトと、該ダクト内に設けられ前記貯蔵室と前記ダク
トとの間で前記送風管路を介して前記冷気を循環させる
送風ファンと、前記ダクト内に設けられ前記スターリン
グ冷凍機の先端の低温部に接続されるとともに前記冷熱
を蓄積して前記冷気に伝達する冷却器とを収納したユニ
ットを前記冷蔵庫本体に分離可能に搭載する。これによ
ると、ユニット内に収納された各種機械部品に故障が発
生しても、ユニットを冷蔵庫本体から分離できるため、
前記機械部品の修理や点検が容易になる。
【0009】前記冷却器としては、上下が開放された筒
状の略直方体の枠体内部に上下方向に伸びるハニカム状
の空間を形成したもの、又は、上下が開放された筒状の
略直方体の枠体内部に上下方向に伸びる大きさの等しい
略直方体の空間が複数形成されており、該空間に蛇行し
たコルゲートフィンが配設されているもの、又は、中空
部分に作動液が封入された扁平パイプを端部で折り返し
て等間隔に蛇行させ両端を接続して高真空下で密閉した
振動型ヒートパイプと、該振動型ヒートパイプの折り返
し部を除いた対向面間に配設され上下方向に伸び前記対
向面と略垂直な方向に蛇行したコルゲートフィンと、前
記振動型ヒートパイプの前記折り返し部を挟み込むよう
に配設された保護板とからなるものを好適に使用するこ
とができる。これによると、冷却器自体の表面積が大き
くなり、冷却器内あるいはその周辺を通過する空気への
蓄積した冷熱の伝達効率が向上する。
状の略直方体の枠体内部に上下方向に伸びるハニカム状
の空間を形成したもの、又は、上下が開放された筒状の
略直方体の枠体内部に上下方向に伸びる大きさの等しい
略直方体の空間が複数形成されており、該空間に蛇行し
たコルゲートフィンが配設されているもの、又は、中空
部分に作動液が封入された扁平パイプを端部で折り返し
て等間隔に蛇行させ両端を接続して高真空下で密閉した
振動型ヒートパイプと、該振動型ヒートパイプの折り返
し部を除いた対向面間に配設され上下方向に伸び前記対
向面と略垂直な方向に蛇行したコルゲートフィンと、前
記振動型ヒートパイプの前記折り返し部を挟み込むよう
に配設された保護板とからなるものを好適に使用するこ
とができる。これによると、冷却器自体の表面積が大き
くなり、冷却器内あるいはその周辺を通過する空気への
蓄積した冷熱の伝達効率が向上する。
【0010】また、前記貯蔵室内の温度を検出する温度
センサと、該温度センサの出力に基づき前記スターリン
グ冷凍機と前記送風ファンの駆動を制御する制御装置と
を有するスターリング冷蔵庫の構成とする。この構成に
よると、例えば、貯蔵室の扉の開閉により一時的に貯蔵
室内の温度が上昇しても、温度センサの出力に基づき制
御装置がスターリング冷凍機および送風ファンへの入力
を高くしてこれらを駆動させることにより、速やかに貯
蔵室内の温度を設定温度まで下げる。
センサと、該温度センサの出力に基づき前記スターリン
グ冷凍機と前記送風ファンの駆動を制御する制御装置と
を有するスターリング冷蔵庫の構成とする。この構成に
よると、例えば、貯蔵室の扉の開閉により一時的に貯蔵
室内の温度が上昇しても、温度センサの出力に基づき制
御装置がスターリング冷凍機および送風ファンへの入力
を高くしてこれらを駆動させることにより、速やかに貯
蔵室内の温度を設定温度まで下げる。
【0011】また、前記冷却器付近の温度を検出する温
度センサと、前記冷却器に配された発熱手段と、前記温
度センサの出力に基づき前記発熱手段への通電を制御す
る制御装置とを有するスターリング冷蔵庫の構成とす
る。この構成によると、通常運転により冷却器表面に発
生する着霜を、温度センサの出力に基づき制御装置が発
熱手段へ通電して防止する。
度センサと、前記冷却器に配された発熱手段と、前記温
度センサの出力に基づき前記発熱手段への通電を制御す
る制御装置とを有するスターリング冷蔵庫の構成とす
る。この構成によると、通常運転により冷却器表面に発
生する着霜を、温度センサの出力に基づき制御装置が発
熱手段へ通電して防止する。
【0012】また、前記冷却器付近の温度を検出する温
度センサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流
側に位置する発熱手段と、前記温度センサの出力に基づ
き前記発熱手段への通電および前記送風ファンと前記ス
ターリング冷凍機の駆動を制御する制御装置とを有する
スターリング冷蔵庫の構成とする。この構成によると、
通常運転により冷却器表面に発生する着霜を、温度セン
サの出力に基づき制御装置が発熱手段へ通電して防止す
る。
度センサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流
側に位置する発熱手段と、前記温度センサの出力に基づ
き前記発熱手段への通電および前記送風ファンと前記ス
ターリング冷凍機の駆動を制御する制御装置とを有する
スターリング冷蔵庫の構成とする。この構成によると、
通常運転により冷却器表面に発生する着霜を、温度セン
サの出力に基づき制御装置が発熱手段へ通電して防止す
る。
【0013】また、前記冷却器付近の温度を検出する温
度センサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流
側に位置する発熱手段と、前記冷却手段の上流側と下流
側とを連通する短絡管路と、前記送風管路又は前記送風
管路と前記短絡管路とに冷気が送風されるように切り換
える通風路切換え手段と、前記温度センサの出力に基づ
き前記発熱手段への通電、前記送風ファンと前記スター
リング冷凍機の駆動および前記通風路切換え手段の切換
え動作を制御する制御装置とを有するスターリング冷蔵
庫の構成とする。この構成によると、通常運転により冷
却器表面に発生する着霜を、温度センサの出力に基づき
制御装置が発熱手段へ通電し、送風ファンおよびスター
リング冷凍機への入力を低くしてこれらを駆動するとと
もに、通風路切換え手段を切換えて発熱手段により加熱
された冷気を短絡管路を経由してダクト内を循環させ、
繰り返し冷却器を通過させることにより、速やかに着霜
を防止する。
度センサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流
側に位置する発熱手段と、前記冷却手段の上流側と下流
側とを連通する短絡管路と、前記送風管路又は前記送風
管路と前記短絡管路とに冷気が送風されるように切り換
える通風路切換え手段と、前記温度センサの出力に基づ
き前記発熱手段への通電、前記送風ファンと前記スター
リング冷凍機の駆動および前記通風路切換え手段の切換
え動作を制御する制御装置とを有するスターリング冷蔵
庫の構成とする。この構成によると、通常運転により冷
却器表面に発生する着霜を、温度センサの出力に基づき
制御装置が発熱手段へ通電し、送風ファンおよびスター
リング冷凍機への入力を低くしてこれらを駆動するとと
もに、通風路切換え手段を切換えて発熱手段により加熱
された冷気を短絡管路を経由してダクト内を循環させ、
繰り返し冷却器を通過させることにより、速やかに着霜
を防止する。
【0014】また、前記ダクトの底部に設けられ前記発
熱手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着
した霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排
出する排水口と、該排水口より低い位置に設けられ前記
除霜水を導いて前記制御装置の出力に基づき前記除霜水
を蒸発させる蒸発皿とを有するスターリング冷蔵庫の構
成とする。この構成によると、冷却器に発生した着霜を
発熱手段にて解消して生じた除霜水は滴下してダクト底
部の排水口から随時排出され、蒸発皿に導かれて蒸発す
る。
熱手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着
した霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排
出する排水口と、該排水口より低い位置に設けられ前記
除霜水を導いて前記制御装置の出力に基づき前記除霜水
を蒸発させる蒸発皿とを有するスターリング冷蔵庫の構
成とする。この構成によると、冷却器に発生した着霜を
発熱手段にて解消して生じた除霜水は滴下してダクト底
部の排水口から随時排出され、蒸発皿に導かれて蒸発す
る。
【0015】また、前記ダクトの底部に設けられ前記発
熱手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着
した霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排
出する排水口と、前記スターリング冷凍機の放熱部に前
記除霜水を噴霧する散水ノズルと、前記排水口と前記散
水ノズルとの間に設けられ前記制御装置の出力に基づき
前記散水ノズルに前記除霜水を導く除霜水搬送手段とを
有するスターリング冷蔵庫の構成とする。この構成によ
ると、冷却器に発生した着霜を発熱手段にて解消して生
じた除霜水は滴下してダクト底部の排水口から随時排出
され、除霜水搬送手段によって散水ノズルに導かれてス
ターリング冷凍機の放熱部に向けて噴霧される。
熱手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着
した霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排
出する排水口と、前記スターリング冷凍機の放熱部に前
記除霜水を噴霧する散水ノズルと、前記排水口と前記散
水ノズルとの間に設けられ前記制御装置の出力に基づき
前記散水ノズルに前記除霜水を導く除霜水搬送手段とを
有するスターリング冷蔵庫の構成とする。この構成によ
ると、冷却器に発生した着霜を発熱手段にて解消して生
じた除霜水は滴下してダクト底部の排水口から随時排出
され、除霜水搬送手段によって散水ノズルに導かれてス
ターリング冷凍機の放熱部に向けて噴霧される。
【0016】また、外部の温度を検出する温度センサ
と、外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本
体の開口部に沿って作動液が循環するように配され閉回
路を構成する循環パイプと、前記スターリング冷凍機の
放熱部から発生する熱を前記閉回路内の作動液に伝達す
る伝熱手段と、前記循環パイプの途中に配設され前記作
動液を前記閉回路内で循環させる循環ポンプと、前記温
度センサおよび前記湿度センサの出力に基づき前記循環
ポンプの運転を制御する制御装置とを有するスターリン
グ冷蔵庫の構成とする。この構成によると、冷蔵庫本体
の開口部は外気に触れるため、温度差により結露が発生
しやすくなるが、温度センサと湿度センサの出力に基づ
き飽和状態において、制御装置が循環ポンプを駆動して
加熱された作動液を前記開口部に埋設され閉回路を構成
する循環パイプ内に循環させることにより、結露を防止
する。
と、外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本
体の開口部に沿って作動液が循環するように配され閉回
路を構成する循環パイプと、前記スターリング冷凍機の
放熱部から発生する熱を前記閉回路内の作動液に伝達す
る伝熱手段と、前記循環パイプの途中に配設され前記作
動液を前記閉回路内で循環させる循環ポンプと、前記温
度センサおよび前記湿度センサの出力に基づき前記循環
ポンプの運転を制御する制御装置とを有するスターリン
グ冷蔵庫の構成とする。この構成によると、冷蔵庫本体
の開口部は外気に触れるため、温度差により結露が発生
しやすくなるが、温度センサと湿度センサの出力に基づ
き飽和状態において、制御装置が循環ポンプを駆動して
加熱された作動液を前記開口部に埋設され閉回路を構成
する循環パイプ内に循環させることにより、結露を防止
する。
【0017】また、外部の温度を検出する温度センサ
と、外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本
体の開口部に沿って配された電気ヒータと、前記温度セ
ンサおよび前記湿度センサの出力に基づき前記電気ヒー
タへの通電を制御する制御装置とを有するスターリング
冷蔵庫の構成とする。この構成によると、冷蔵庫本体の
開口部は外気に触れるため、温度差により結露が発生し
やすくなるが、温度センサと湿度センサの出力に基づき
飽和状態において、制御装置が前記開口部に埋設された
電気ヒータに通電することにより、結露を防止する。
と、外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本
体の開口部に沿って配された電気ヒータと、前記温度セ
ンサおよび前記湿度センサの出力に基づき前記電気ヒー
タへの通電を制御する制御装置とを有するスターリング
冷蔵庫の構成とする。この構成によると、冷蔵庫本体の
開口部は外気に触れるため、温度差により結露が発生し
やすくなるが、温度センサと湿度センサの出力に基づき
飽和状態において、制御装置が前記開口部に埋設された
電気ヒータに通電することにより、結露を防止する。
【0018】
【発明の実施の形態】<第1の実施形態>本発明の第1
の実施形態について図面を参照して説明する。まず、本
実施形態に係るスターリング冷蔵庫の構成を説明する。
図1はその冷蔵庫の概略的な斜視正面断面図である。図
1に示すように、スターリング冷蔵庫1は外箱2と内箱
3とからなる冷蔵庫本体と、これら両箱2,3間に充填
された断熱材4と、前記本体の奥方底部に分離可能に搭
載された機械品ユニット9とからなり、前記内箱3の内
部は仕切壁5a,5bによって高さ方向が仕切られ、上
から順に冷蔵室6、冷凍室7、野菜室8等の設定温度を
異にする複数の貯蔵室が形成されている。
の実施形態について図面を参照して説明する。まず、本
実施形態に係るスターリング冷蔵庫の構成を説明する。
図1はその冷蔵庫の概略的な斜視正面断面図である。図
1に示すように、スターリング冷蔵庫1は外箱2と内箱
3とからなる冷蔵庫本体と、これら両箱2,3間に充填
された断熱材4と、前記本体の奥方底部に分離可能に搭
載された機械品ユニット9とからなり、前記内箱3の内
部は仕切壁5a,5bによって高さ方向が仕切られ、上
から順に冷蔵室6、冷凍室7、野菜室8等の設定温度を
異にする複数の貯蔵室が形成されている。
【0019】図2は、機械品ユニットの概略的な斜視図
である。図2に示すように機械品ユニット9は、該機械
品ユニット9を冷蔵庫本体に搭載したときにスターリン
グ冷蔵庫1の底面の一部を成す下部の底板10と、その
上部の機械室11とから構成される。機械室11内に
は、冷蔵庫本体の各貯蔵室との間で冷気を循環させるL
字状のダクト12と、逆スターリングサイクルにより冷
熱を発生するスターリング冷凍機13と、前記ダクト1
2内部に突出した前記スターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aを介して前記スターリング冷凍機13に
接合され前記ダクト12の内部に位置する冷却器16
と、前記ダクト12の内部の前記冷却器16の上方に位
置する送風ファン18と、スターリング冷凍機関の動作
等を制御する制御装置14を搭載した電装ボックス15
とが配設されている。ダクト12の両先端部は先細に形
成されており、それぞれの開口部は冷気の送風口19お
よび戻り口20となっている。スターリング冷凍機13
と冷却器16とは、スターリング冷凍機13のコールド
ヘッド13aと冷却器16の側面とを熱伝グリス等で密
着させることにより着脱自在に接合されている。
である。図2に示すように機械品ユニット9は、該機械
品ユニット9を冷蔵庫本体に搭載したときにスターリン
グ冷蔵庫1の底面の一部を成す下部の底板10と、その
上部の機械室11とから構成される。機械室11内に
は、冷蔵庫本体の各貯蔵室との間で冷気を循環させるL
字状のダクト12と、逆スターリングサイクルにより冷
熱を発生するスターリング冷凍機13と、前記ダクト1
2内部に突出した前記スターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aを介して前記スターリング冷凍機13に
接合され前記ダクト12の内部に位置する冷却器16
と、前記ダクト12の内部の前記冷却器16の上方に位
置する送風ファン18と、スターリング冷凍機関の動作
等を制御する制御装置14を搭載した電装ボックス15
とが配設されている。ダクト12の両先端部は先細に形
成されており、それぞれの開口部は冷気の送風口19お
よび戻り口20となっている。スターリング冷凍機13
と冷却器16とは、スターリング冷凍機13のコールド
ヘッド13aと冷却器16の側面とを熱伝グリス等で密
着させることにより着脱自在に接合されている。
【0020】次に、以上のような構成の機械品ユニット
9を冷蔵庫本体に搭載する手順を説明する。まず、冷蔵
庫本体の奥方下部に幅方向に伸びて形成された前記機械
品ユニット9の搭載スペースに前記機械品ユニット9を
配置する。このとき、図3に示すように冷蔵庫本体の背
面に沿って立設された冷気の送風管路21の下端部21
aと、本体の最も下に位置する貯蔵室(この図では野菜
室8)の奥壁底部に開口形成された冷気の吸込み口25
とに、それぞれ前記ダクト12の送風口19および戻り
口20の先端から30〜50mmの部分を嵌入した後、ウ
レタン等からなるスポンジ状のフランジ(図示せず)で
接続部を密着させる。そして、機械品ユニット9の数カ
所に設けられたネジ取付孔(図示せず)に、それに対応
する冷蔵庫本体側のネジ孔とを合わせるとともに、この
部分にネジを締め付けることにより両者を固定する。こ
れにより、冷気の漏洩を防止して確実、かつ、分離可能
に機械品ユニット9を冷蔵庫本体に取り付けることがで
きる。
9を冷蔵庫本体に搭載する手順を説明する。まず、冷蔵
庫本体の奥方下部に幅方向に伸びて形成された前記機械
品ユニット9の搭載スペースに前記機械品ユニット9を
配置する。このとき、図3に示すように冷蔵庫本体の背
面に沿って立設された冷気の送風管路21の下端部21
aと、本体の最も下に位置する貯蔵室(この図では野菜
室8)の奥壁底部に開口形成された冷気の吸込み口25
とに、それぞれ前記ダクト12の送風口19および戻り
口20の先端から30〜50mmの部分を嵌入した後、ウ
レタン等からなるスポンジ状のフランジ(図示せず)で
接続部を密着させる。そして、機械品ユニット9の数カ
所に設けられたネジ取付孔(図示せず)に、それに対応
する冷蔵庫本体側のネジ孔とを合わせるとともに、この
部分にネジを締め付けることにより両者を固定する。こ
れにより、冷気の漏洩を防止して確実、かつ、分離可能
に機械品ユニット9を冷蔵庫本体に取り付けることがで
きる。
【0021】次に、上記のようにして機械品ユニット9
を搭載させたスターリング冷蔵庫1の動作について図3
を参照して説明する。図中の矢印は冷気の流れを示して
いる。スターリング冷凍機13の駆動によって発生する
冷熱は、コールドヘッド13aを介して冷却器16に伝
達され、冷却器16およびその周辺空気を冷却する。
尚、本実施形態において好適に用いられる冷却器16
は、上面および底面が開放さた筒状の略直方体であり、
その内部を冷気が通過できるように上下の開放端が略鉛
直方向を向くように配されているものとする。また、こ
の冷却器16は冷熱の蓄積効率を考慮してアルミニウム
や銅等の金属材料で形成されているものとするが、形状
や材質はこれに限定されない。
を搭載させたスターリング冷蔵庫1の動作について図3
を参照して説明する。図中の矢印は冷気の流れを示して
いる。スターリング冷凍機13の駆動によって発生する
冷熱は、コールドヘッド13aを介して冷却器16に伝
達され、冷却器16およびその周辺空気を冷却する。
尚、本実施形態において好適に用いられる冷却器16
は、上面および底面が開放さた筒状の略直方体であり、
その内部を冷気が通過できるように上下の開放端が略鉛
直方向を向くように配されているものとする。また、こ
の冷却器16は冷熱の蓄積効率を考慮してアルミニウム
や銅等の金属材料で形成されているものとするが、形状
や材質はこれに限定されない。
【0022】送風ファン18の駆動によって起風される
空気流は前記冷却器16内部やその周辺を通過すると
き、冷却器16が蓄積した冷熱あるいは該冷却器16周
辺の冷えた空気により冷却されて冷気となり、送風口1
9から本体内の送風管路21に送風される。送風管路2
1には各貯蔵室(即ち、冷蔵室6、冷凍室7、野菜室
8)に連通した冷気の吹出し口22が設けられており、
該吹出し口22には冷気の吹き出し量を調節するダンパ
ー23が貯蔵室に臨ませて配されている。そして、貯蔵
室の任意の部位に配設された温度センサ24が検出した
貯蔵室内の温度と該貯蔵室の設定温度との間の温度差に
基づき制御装置14が前記ダンパー23の開閉を制御し
て貯蔵室へ送風される冷気の風量を調節することによ
り、各貯蔵室内は設定温度付近に保たれるようになって
いる。各貯蔵室を循環した冷気は最終的に野菜室8まで
下降し、送風ファン18によって吸込み口25から吸い
込まれ、戻り口20を経由してダクト12内に再び流れ
込む。この一連のサイクルを繰り返すにより冷気が循環
されて各貯蔵室において所望の冷却効果を得ることがで
きる。
空気流は前記冷却器16内部やその周辺を通過すると
き、冷却器16が蓄積した冷熱あるいは該冷却器16周
辺の冷えた空気により冷却されて冷気となり、送風口1
9から本体内の送風管路21に送風される。送風管路2
1には各貯蔵室(即ち、冷蔵室6、冷凍室7、野菜室
8)に連通した冷気の吹出し口22が設けられており、
該吹出し口22には冷気の吹き出し量を調節するダンパ
ー23が貯蔵室に臨ませて配されている。そして、貯蔵
室の任意の部位に配設された温度センサ24が検出した
貯蔵室内の温度と該貯蔵室の設定温度との間の温度差に
基づき制御装置14が前記ダンパー23の開閉を制御し
て貯蔵室へ送風される冷気の風量を調節することによ
り、各貯蔵室内は設定温度付近に保たれるようになって
いる。各貯蔵室を循環した冷気は最終的に野菜室8まで
下降し、送風ファン18によって吸込み口25から吸い
込まれ、戻り口20を経由してダクト12内に再び流れ
込む。この一連のサイクルを繰り返すにより冷気が循環
されて各貯蔵室において所望の冷却効果を得ることがで
きる。
【0023】<第2の実施形態>本発明の第2の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図4は本発明の第2の
実施形態に係る冷却器の斜視図である。上記第1の実施
形態では冷却器16として筒状の略直方体のものを使用
したが、該冷却器16が蓄積した冷熱の伝達効率を向上
させるためには、空気流と接触する熱交換部の表面積を
大きくすることが求められる。そこで、本実施形態では
図4に示すように冷却器16として、上下を開放した筒
状の略直方体の枠体27内の空洞を、複数の横方向リブ
28,28・・・と、複数の縦方向リブ29,29・・
・とで等間隔、かつ、平行に仕切ることにより、前記枠
体27内に上下方向に伸びるハニカム状の複数の空間3
0,30・・・を形成させたものを用いる。この冷却器
16は、例えばアルミニウムや銅等の熱伝導のよい材料
からなる金属塊を押し出し成型することにより容易に形
成できる。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図4は本発明の第2の
実施形態に係る冷却器の斜視図である。上記第1の実施
形態では冷却器16として筒状の略直方体のものを使用
したが、該冷却器16が蓄積した冷熱の伝達効率を向上
させるためには、空気流と接触する熱交換部の表面積を
大きくすることが求められる。そこで、本実施形態では
図4に示すように冷却器16として、上下を開放した筒
状の略直方体の枠体27内の空洞を、複数の横方向リブ
28,28・・・と、複数の縦方向リブ29,29・・
・とで等間隔、かつ、平行に仕切ることにより、前記枠
体27内に上下方向に伸びるハニカム状の複数の空間3
0,30・・・を形成させたものを用いる。この冷却器
16は、例えばアルミニウムや銅等の熱伝導のよい材料
からなる金属塊を押し出し成型することにより容易に形
成できる。
【0024】このような構成の冷却器16を、上記第1
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によって
ダクト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内
を通過し、前記ハニカム状の空間30によって効率よく
熱交換(冷却)されて送風管路21へ送風される。従っ
て、スターリング冷凍機を駆動させる入力を下げても、
各貯蔵室において充分な冷却効果を得ることができるた
め、その分スターリング冷蔵庫のランニングコストを抑
えることができる。
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によって
ダクト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内
を通過し、前記ハニカム状の空間30によって効率よく
熱交換(冷却)されて送風管路21へ送風される。従っ
て、スターリング冷凍機を駆動させる入力を下げても、
各貯蔵室において充分な冷却効果を得ることができるた
め、その分スターリング冷蔵庫のランニングコストを抑
えることができる。
【0025】<第3の実施形態>本発明の第3の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図5は本発明の第3の
実施形態に係る冷却器の斜視図である。本実施形態で用
いる冷却器16は、図5に示すように上下を開放した筒
上の略直方体の枠体27内の空洞を、複数の横方向リブ
28で等間隔、かつ、平行に仕切ることにより、前記枠
体27内に上下方向に伸びる複数の略直方体の空間3
1,31・・・を形成させておき、該空間31に前記横
方向リブ28と垂直な方向に蛇行し上下方向に伸びるコ
ルゲートフィン32,32・・・が配設された構成とな
っている尚、このコルゲートフィン32は前記枠体27
および横方向リブと同一材料にて形成し、溶着や溶接に
よって前記略直方体の空間31内に配列されている。ま
た、前記横方向リブ28は、例えばアルミニウムや銅等
の熱伝導のよい材料からなる金属塊を押し出し成型する
ことにより容易に形成できる。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図5は本発明の第3の
実施形態に係る冷却器の斜視図である。本実施形態で用
いる冷却器16は、図5に示すように上下を開放した筒
上の略直方体の枠体27内の空洞を、複数の横方向リブ
28で等間隔、かつ、平行に仕切ることにより、前記枠
体27内に上下方向に伸びる複数の略直方体の空間3
1,31・・・を形成させておき、該空間31に前記横
方向リブ28と垂直な方向に蛇行し上下方向に伸びるコ
ルゲートフィン32,32・・・が配設された構成とな
っている尚、このコルゲートフィン32は前記枠体27
および横方向リブと同一材料にて形成し、溶着や溶接に
よって前記略直方体の空間31内に配列されている。ま
た、前記横方向リブ28は、例えばアルミニウムや銅等
の熱伝導のよい材料からなる金属塊を押し出し成型する
ことにより容易に形成できる。
【0026】このような構成の冷却器16を、上記第1
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によって
ダクト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内
を通過し、前記直方体状の空間31に配設された前記コ
ルゲートフィン32と接触することによって効率よく熱
交換(冷却)されて送風管路21へ送風される。また、
蛇行形成したコルゲートフィン32のフィンピッチを詰
めれば、空気流との熱交換部の表面積がさらに増大し、
冷却器16による空気流への冷熱の伝達効率を大幅に向
上させることができる。従って、スターリング冷凍機を
駆動させる入力を下げても、各貯蔵室において充分な冷
却効果を得ることができるため、その分スターリング冷
蔵庫のランニングコストを抑えることができる。
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によって
ダクト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内
を通過し、前記直方体状の空間31に配設された前記コ
ルゲートフィン32と接触することによって効率よく熱
交換(冷却)されて送風管路21へ送風される。また、
蛇行形成したコルゲートフィン32のフィンピッチを詰
めれば、空気流との熱交換部の表面積がさらに増大し、
冷却器16による空気流への冷熱の伝達効率を大幅に向
上させることができる。従って、スターリング冷凍機を
駆動させる入力を下げても、各貯蔵室において充分な冷
却効果を得ることができるため、その分スターリング冷
蔵庫のランニングコストを抑えることができる。
【0027】<第4の実施形態>本発明の第4の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図6は本発明の第4の
実施形態に係る冷却器の透視斜視図である。33は振動
型ヒートパイプであり、例えばアルミニウムや銅等の熱
伝導のよい材料を押し出し成型させて得られる扁平パイ
プを端部で折り返しながら等間隔に蛇行させて中空部分
に作動液を注入した後、両端を接続して高真空下で密閉
することにより環状に形成されている。そして、その折
り返し部を除く対向面33a,33a間に該対向面33
aと垂直な方向に蛇行し上下方向に伸びるコルゲートフ
ィン32,32・・・を配列した熱交換部と、該熱交換
部を前記振動型ヒートパイプ33の折り返し部方向から
挟み込むとともに溶着や溶接により取り付けられた保護
板34,34とから本実施形態に係る冷却器16は構成
されている。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図6は本発明の第4の
実施形態に係る冷却器の透視斜視図である。33は振動
型ヒートパイプであり、例えばアルミニウムや銅等の熱
伝導のよい材料を押し出し成型させて得られる扁平パイ
プを端部で折り返しながら等間隔に蛇行させて中空部分
に作動液を注入した後、両端を接続して高真空下で密閉
することにより環状に形成されている。そして、その折
り返し部を除く対向面33a,33a間に該対向面33
aと垂直な方向に蛇行し上下方向に伸びるコルゲートフ
ィン32,32・・・を配列した熱交換部と、該熱交換
部を前記振動型ヒートパイプ33の折り返し部方向から
挟み込むとともに溶着や溶接により取り付けられた保護
板34,34とから本実施形態に係る冷却器16は構成
されている。
【0028】前記振動型ヒートパイプ33の動作原理
は、高真空状態の管内に封入された作動液が液相と気相
とが共存する気液平衡状態となり、管外から熱エネルギ
ーを吸収することにより核沸騰(泡)を生じ、これが管
内における断続的な圧力変化をもたらし、振動波となっ
て作動液に振動を起こさせる。この作動液の軸方向の振
動に伴い、横方向あるいは下方向へ熱エネルギーが搬送
されるものである。
は、高真空状態の管内に封入された作動液が液相と気相
とが共存する気液平衡状態となり、管外から熱エネルギ
ーを吸収することにより核沸騰(泡)を生じ、これが管
内における断続的な圧力変化をもたらし、振動波となっ
て作動液に振動を起こさせる。この作動液の軸方向の振
動に伴い、横方向あるいは下方向へ熱エネルギーが搬送
されるものである。
【0029】このような構成の冷却器16を、上記第1
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によりダ
クト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内を
通過し、上述した振動型ヒートパイプ33で熱が奪われ
るとともに、前記コルゲートフィン32と接触すること
によって効率よく熱交換(冷却)されて送風管路21へ
送風される。また、蛇行形成したコルゲートフィン32
のフィンピッチを詰めれば、空気流との熱交換部の表面
積がさらに増大し、冷却器16による空気流への冷熱の
伝達効率を大幅に向上させることができる。従って、ス
ターリング冷凍機を駆動させる入力を下げても、各貯蔵
室において充分な冷却効果を得ることができるため、そ
の分スターリング冷蔵庫のランニングコストを抑えるこ
とができる。
の実施形態と同様、上下の開放端が略鉛直方向になるよ
うにダクト12内部でスターリング冷凍機13のコール
ドヘッド13aと熱伝導グリス等で接合してスターリン
グ機関を駆動した場合、送風ファン18の起風によりダ
クト12内に吸い込まれた空気の一部は冷却器16内を
通過し、上述した振動型ヒートパイプ33で熱が奪われ
るとともに、前記コルゲートフィン32と接触すること
によって効率よく熱交換(冷却)されて送風管路21へ
送風される。また、蛇行形成したコルゲートフィン32
のフィンピッチを詰めれば、空気流との熱交換部の表面
積がさらに増大し、冷却器16による空気流への冷熱の
伝達効率を大幅に向上させることができる。従って、ス
ターリング冷凍機を駆動させる入力を下げても、各貯蔵
室において充分な冷却効果を得ることができるため、そ
の分スターリング冷蔵庫のランニングコストを抑えるこ
とができる。
【0030】<第5の実施形態>本発明の第5の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図7は本発明の第5の
実施形態に係る制御装置のブロック図である。図7に示
すように、制御装置14の入力側には前記温度センサ2
4の出力が接続され、一方の出力側にはスターリング冷
凍機13と送風ファン18とが接続されている。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図7は本発明の第5の
実施形態に係る制御装置のブロック図である。図7に示
すように、制御装置14の入力側には前記温度センサ2
4の出力が接続され、一方の出力側にはスターリング冷
凍機13と送風ファン18とが接続されている。
【0031】スターリング冷凍機13自体は既知のもの
であり、その動作についてここでは詳述しないが、シリ
ンダ内に配設されるディスプレーサとピストンとをモー
タ等の外部動力で所定の位相差をもって往復運動させ、
それに伴う脈動によって前記シリンダ内に形成される圧
縮空間と膨張空間との間でヘリウム等の作動ガスを繰り
返し移動させるとともに、膨張空間における断熱膨張に
よって極低温の冷熱を発生するように構成されているも
のである。従って、外部動力の駆動を制御することによ
り(例えば、PAM制御など)、ディスプレーサおよび
ピストンの振幅や移動速度を変化させることができ、こ
れによって作動ガスの移動量が変動するため、結果とし
てスターリング冷凍機13で得られる冷熱量を制御でき
ることになる。即ち、スターリング冷凍機13の冷凍能
力を可変なものとすることができる。
であり、その動作についてここでは詳述しないが、シリ
ンダ内に配設されるディスプレーサとピストンとをモー
タ等の外部動力で所定の位相差をもって往復運動させ、
それに伴う脈動によって前記シリンダ内に形成される圧
縮空間と膨張空間との間でヘリウム等の作動ガスを繰り
返し移動させるとともに、膨張空間における断熱膨張に
よって極低温の冷熱を発生するように構成されているも
のである。従って、外部動力の駆動を制御することによ
り(例えば、PAM制御など)、ディスプレーサおよび
ピストンの振幅や移動速度を変化させることができ、こ
れによって作動ガスの移動量が変動するため、結果とし
てスターリング冷凍機13で得られる冷熱量を制御でき
ることになる。即ち、スターリング冷凍機13の冷凍能
力を可変なものとすることができる。
【0032】冷蔵庫本体には、図1に示すように冷蔵室
6、冷凍室7、野菜室8等の複数(この図では3つ)の
貯蔵室が形成されている。そして、それぞれの貯蔵室に
は扉(図示せず)が設けられており、貯蔵物を出し入れ
する際にはこれらの扉を必要に応じて開閉させる。とこ
ろで、このような扉の開閉動作に伴い、外気が貯蔵室内
に流入し、場合によっては貯蔵室内の温度を急激に上昇
させることがある。この場合、貯蔵室内の温度の上昇に
よる貯蔵物への悪影響を抑えるために、貯蔵室を設定温
度まで急速冷却する必要がある。
6、冷凍室7、野菜室8等の複数(この図では3つ)の
貯蔵室が形成されている。そして、それぞれの貯蔵室に
は扉(図示せず)が設けられており、貯蔵物を出し入れ
する際にはこれらの扉を必要に応じて開閉させる。とこ
ろで、このような扉の開閉動作に伴い、外気が貯蔵室内
に流入し、場合によっては貯蔵室内の温度を急激に上昇
させることがある。この場合、貯蔵室内の温度の上昇に
よる貯蔵物への悪影響を抑えるために、貯蔵室を設定温
度まで急速冷却する必要がある。
【0033】このとき、前記温度センサ24の出力に基
づき制御装置14は貯蔵室内の温度と設定温度との間の
温度差が大きいと判断し、スターリング冷凍機13を駆
動するモータ等の外部動力に対する入力を高く設定する
とともに、送風ファン18の入力を上昇させて風量を多
くすることにより、貯蔵室内の冷却を促進させる。尚、
常温からのプルダウンや急速冷凍モード等の高負荷状態
でも、同様の制御機構が作動することは勿論である。そ
して、ドアの開閉がほとんどない低負荷状態において
は、スターリング冷凍機13のモータへの入力を一定レ
ベルまで低下させるとともに、前記送風ファン18を定
格入力にて一定周期でON,OFF制御することによ
り、各貯蔵室内を設定温度に維持する。
づき制御装置14は貯蔵室内の温度と設定温度との間の
温度差が大きいと判断し、スターリング冷凍機13を駆
動するモータ等の外部動力に対する入力を高く設定する
とともに、送風ファン18の入力を上昇させて風量を多
くすることにより、貯蔵室内の冷却を促進させる。尚、
常温からのプルダウンや急速冷凍モード等の高負荷状態
でも、同様の制御機構が作動することは勿論である。そ
して、ドアの開閉がほとんどない低負荷状態において
は、スターリング冷凍機13のモータへの入力を一定レ
ベルまで低下させるとともに、前記送風ファン18を定
格入力にて一定周期でON,OFF制御することによ
り、各貯蔵室内を設定温度に維持する。
【0034】<第6の実施形態>本発明の第6の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図8は本発明の第6の
実施形態に係るスターリング冷蔵庫の機械品ユニット周
辺の要部側面断面図である。上述したように、ダクト1
2内に配設された冷却器16はスターリング冷凍機13
の駆動によってそのコールドヘッド13aで発生する冷
熱を蓄積して低温になるため、ダクト12内を通過する
空気流に含まれる水分が凍結して表面に霜が付着しやす
くなっている。冷却器16に着霜が発生すると、送風フ
ァン18によって起風される空気流との接触面積が著し
く小さくなる。このため、空気流に対して効率よく冷熱
を伝えることができなくなる恐れがある。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図8は本発明の第6の
実施形態に係るスターリング冷蔵庫の機械品ユニット周
辺の要部側面断面図である。上述したように、ダクト1
2内に配設された冷却器16はスターリング冷凍機13
の駆動によってそのコールドヘッド13aで発生する冷
熱を蓄積して低温になるため、ダクト12内を通過する
空気流に含まれる水分が凍結して表面に霜が付着しやす
くなっている。冷却器16に着霜が発生すると、送風フ
ァン18によって起風される空気流との接触面積が著し
く小さくなる。このため、空気流に対して効率よく冷熱
を伝えることができなくなる恐れがある。
【0035】そこで、本実施形態では、図8に示すよう
に略直方体の冷却器16の前記コールドヘッド13aが
密着している面を除いた少なくとも1つの外周面(図8
ではコールドヘッド16に対向する面)に平面発熱体4
1を接着等により取り付ける。この平面発熱体41とし
ては通常、通電によって発熱するヒータ線の周囲を絶縁
物で覆ったマイカヒータを使用するが、セラミックヒー
タを用いてもよい。そして、この平面発熱体41は制御
装置14と電気的に接続されおり、この制御装置14が
必要に応じて前記平面発熱体41のヒータ線への通電を
ON,OFF制御するように構成されている。即ち、温
度センサ17で冷却器16の温度を常時監視しており、
温度センサ17の出力に基づき冷却器16が過冷却され
着霜発生の可能性があると制御装置14において判断さ
れた場合は、前記平面発熱体41への通電を行う。これ
により、冷却器16の表面に発生しようとする着霜は、
平面発熱体41が発する熱によって未然に防止され、あ
るいは、既に発生した着霜は解消される。そして、温度
センサ17が検出する冷却器の温度が所定値以上に上昇
すれば、制御装置14は前記平面発熱体41への通電を
断つ。
に略直方体の冷却器16の前記コールドヘッド13aが
密着している面を除いた少なくとも1つの外周面(図8
ではコールドヘッド16に対向する面)に平面発熱体4
1を接着等により取り付ける。この平面発熱体41とし
ては通常、通電によって発熱するヒータ線の周囲を絶縁
物で覆ったマイカヒータを使用するが、セラミックヒー
タを用いてもよい。そして、この平面発熱体41は制御
装置14と電気的に接続されおり、この制御装置14が
必要に応じて前記平面発熱体41のヒータ線への通電を
ON,OFF制御するように構成されている。即ち、温
度センサ17で冷却器16の温度を常時監視しており、
温度センサ17の出力に基づき冷却器16が過冷却され
着霜発生の可能性があると制御装置14において判断さ
れた場合は、前記平面発熱体41への通電を行う。これ
により、冷却器16の表面に発生しようとする着霜は、
平面発熱体41が発する熱によって未然に防止され、あ
るいは、既に発生した着霜は解消される。そして、温度
センサ17が検出する冷却器の温度が所定値以上に上昇
すれば、制御装置14は前記平面発熱体41への通電を
断つ。
【0036】このように、本実施形態では着霜が発生す
る可能性のある状態で、平面発熱体41への通電がなさ
れ、着霜発生の危険性のない状態では、該平面発熱体4
1への通電が停止される。従って、冷却器16が蓄積し
た冷熱の空気流への伝達効率を妨げることなく着霜を防
止できるとともに、大幅な省エネルギーを実現すること
ができる。
る可能性のある状態で、平面発熱体41への通電がなさ
れ、着霜発生の危険性のない状態では、該平面発熱体4
1への通電が停止される。従って、冷却器16が蓄積し
た冷熱の空気流への伝達効率を妨げることなく着霜を防
止できるとともに、大幅な省エネルギーを実現すること
ができる。
【0037】<第7の実施形態>本発明の第7の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図9は本発明の第7の
実施形態に係るダクト周辺の要部側面断面図である。図
9に示すように、ダクト12内部の冷却器16の下方に
は赤熱ヒータ35が、冷却器16表面の除霜によって該
冷却器16から滴下する除霜水から保護するための傘を
配して設けられている。この赤熱ヒータ35としては通
常、石英ガラス管ヒータを使用するが、セラミックヒー
タを用いてもよい。また、送風ファン18とダクト12
の冷気の送風口19との途中には、送風経路を切り換え
る三方弁36が配設されている。さらに、この三方弁3
6の一方にはバイパス管37の一端が接続され、該バイ
パス管37の他端は前記赤熱ヒータ35の上流側でダク
ト12に連通されている。尚、38はダクト12の冷気
の戻り口20近くに設けられた逆流防止弁である。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図9は本発明の第7の
実施形態に係るダクト周辺の要部側面断面図である。図
9に示すように、ダクト12内部の冷却器16の下方に
は赤熱ヒータ35が、冷却器16表面の除霜によって該
冷却器16から滴下する除霜水から保護するための傘を
配して設けられている。この赤熱ヒータ35としては通
常、石英ガラス管ヒータを使用するが、セラミックヒー
タを用いてもよい。また、送風ファン18とダクト12
の冷気の送風口19との途中には、送風経路を切り換え
る三方弁36が配設されている。さらに、この三方弁3
6の一方にはバイパス管37の一端が接続され、該バイ
パス管37の他端は前記赤熱ヒータ35の上流側でダク
ト12に連通されている。尚、38はダクト12の冷気
の戻り口20近くに設けられた逆流防止弁である。
【0038】また、ダクト12の底部の最も低い位置に
は排水口39が開口形成されており、該排水口39には
ドレンホース40の一端が接続されている。そして、ド
レンホース40の他端は、前記排水口39より低い位置
に配設された蒸発皿42に接続されている。この蒸発皿
42の底面は平坦な面となっており、その裏側には上述
した平面発熱体41が接着等により取り付けられてい
る。
は排水口39が開口形成されており、該排水口39には
ドレンホース40の一端が接続されている。そして、ド
レンホース40の他端は、前記排水口39より低い位置
に配設された蒸発皿42に接続されている。この蒸発皿
42の底面は平坦な面となっており、その裏側には上述
した平面発熱体41が接着等により取り付けられてい
る。
【0039】次に、このような構成による動作を説明す
る。図10は、本実施形態に係るスターリング冷蔵庫の
制御装置のブロック図である。図10に示すように、制
御装置14の入力側には温度センサ17の出力が接続さ
れ、一方の出力側にはスターリング冷凍機13、平面発
熱体41、赤熱ヒータ35、送風ファン18および三方
弁36が接続されている。温度センサ17は冷却器16
の表面温度を検出し、それを制御装置14に出力する。
冷却器16の表面温度が設定値未満になっている場合、
制御装置14は冷却器16に着霜が発生しているものと
判断し、スターリング冷凍機13の駆動の入力を低下さ
せることにより冷熱の発生量を低減させる。そして、制
御装置14は赤熱ヒータ35に通電するとともに、送風
ファン18を低入力にて回転させる。さらに、制御装置
14は三方弁36を切り換えることにより、送風ファン
18にて起風された空気流の一部をバイパス管37に導
いて冷却器16の上流側と下流側との間をダクト12内
で循環させる。
る。図10は、本実施形態に係るスターリング冷蔵庫の
制御装置のブロック図である。図10に示すように、制
御装置14の入力側には温度センサ17の出力が接続さ
れ、一方の出力側にはスターリング冷凍機13、平面発
熱体41、赤熱ヒータ35、送風ファン18および三方
弁36が接続されている。温度センサ17は冷却器16
の表面温度を検出し、それを制御装置14に出力する。
冷却器16の表面温度が設定値未満になっている場合、
制御装置14は冷却器16に着霜が発生しているものと
判断し、スターリング冷凍機13の駆動の入力を低下さ
せることにより冷熱の発生量を低減させる。そして、制
御装置14は赤熱ヒータ35に通電するとともに、送風
ファン18を低入力にて回転させる。さらに、制御装置
14は三方弁36を切り換えることにより、送風ファン
18にて起風された空気流の一部をバイパス管37に導
いて冷却器16の上流側と下流側との間をダクト12内
で循環させる。
【0040】赤熱ヒータ35にて発生した熱エネルギー
は、空気の流れにより効率よく冷却器16に伝えられ、
該冷却器16表面に発生した着霜を解消する。また、赤
熱ヒータ35により加熱された空気の一部はバイパス管
37を経由して冷却器16を繰り返し通過するため、こ
の冷却器16の除霜に掛かる時間を短縮することができ
る。この状態は、冷却器16の表面温度が設定値以上に
なったことを前記温度センサ17が検出するか、制御装
置14内のタイマーが赤熱ヒータ35への通電開始から
所定時間経過したことを検知するまで継続される。その
後、制御装置14はスターリング冷凍機13への入力を
再び増大させて冷熱の発生量を増加させる。これによ
り、冷却器16の表面温度は徐々に低下していく。そし
て、温度センサ17によって検出される冷却器16の表
面温度が所定値以下になった時点で、三方弁36のバイ
パス管37側を閉鎖する。さらに、制御装置14は送風
ファン18の入力を上昇させ、冷蔵庫本体の各貯蔵室の
冷却運転モードに対応させる。
は、空気の流れにより効率よく冷却器16に伝えられ、
該冷却器16表面に発生した着霜を解消する。また、赤
熱ヒータ35により加熱された空気の一部はバイパス管
37を経由して冷却器16を繰り返し通過するため、こ
の冷却器16の除霜に掛かる時間を短縮することができ
る。この状態は、冷却器16の表面温度が設定値以上に
なったことを前記温度センサ17が検出するか、制御装
置14内のタイマーが赤熱ヒータ35への通電開始から
所定時間経過したことを検知するまで継続される。その
後、制御装置14はスターリング冷凍機13への入力を
再び増大させて冷熱の発生量を増加させる。これによ
り、冷却器16の表面温度は徐々に低下していく。そし
て、温度センサ17によって検出される冷却器16の表
面温度が所定値以下になった時点で、三方弁36のバイ
パス管37側を閉鎖する。さらに、制御装置14は送風
ファン18の入力を上昇させ、冷蔵庫本体の各貯蔵室の
冷却運転モードに対応させる。
【0041】ところで、冷却器16の除霜によって生じ
た除霜水は滴下してダクト12底部の排水口39からダ
クト12の外部へ随時排出され、ドレンホース40内を
流れて蒸発皿42に導かれる。そして、制御装置14は
赤熱ヒータ35への通電が断たれた時点で、蒸発皿42
の底面裏側に取り付けられた平面発熱体41に対して通
電を開始する。これにより、平面発熱体41から熱が発
生して蒸発皿42を加熱し、該蒸発皿42に集められた
除霜水は蒸発する。尚、平面発熱体41への通電は一定
時間経過後、制御装置14内のタイマーによって自動的
にOFFされる。また、上記第6の実施形態で説明した
構成に対して、このような除霜水をダクトの外部に導い
て蒸発させる機構を設けてもよい。
た除霜水は滴下してダクト12底部の排水口39からダ
クト12の外部へ随時排出され、ドレンホース40内を
流れて蒸発皿42に導かれる。そして、制御装置14は
赤熱ヒータ35への通電が断たれた時点で、蒸発皿42
の底面裏側に取り付けられた平面発熱体41に対して通
電を開始する。これにより、平面発熱体41から熱が発
生して蒸発皿42を加熱し、該蒸発皿42に集められた
除霜水は蒸発する。尚、平面発熱体41への通電は一定
時間経過後、制御装置14内のタイマーによって自動的
にOFFされる。また、上記第6の実施形態で説明した
構成に対して、このような除霜水をダクトの外部に導い
て蒸発させる機構を設けてもよい。
【0042】<第8の実施形態>本発明の第8の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図11は本発明の第8
の実施形態に係るダクト周辺の要部側面断面図である。
本実施形態は、上記第7の実施形態と除霜水の処理方法
を異にするものであって、それ以外の除霜の方法等につ
いては上記第7の実施形態に準ずるので、説明を省略す
る。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図11は本発明の第8
の実施形態に係るダクト周辺の要部側面断面図である。
本実施形態は、上記第7の実施形態と除霜水の処理方法
を異にするものであって、それ以外の除霜の方法等につ
いては上記第7の実施形態に準ずるので、説明を省略す
る。
【0043】図11において、13bはスターリング冷
凍機13の圧縮空間に隣接して形成されている放熱部で
あり、該放熱部13bは作動ガスの圧縮行程によりかな
り高温になる。この放熱部13bの温度を効率よく下げ
ることで、スターリング冷凍機13の冷凍性能が向上
し、その低温部13aから大きな冷熱を取り出すことが
できる。一般的に、この放熱部13bはファンによる送
風にて冷却され、冷凍機の仕様にもよるが、周囲よりも
20〜30℃程度温度の高い状態までは定格運転の許容
範囲に設定されている。しかしながら、上述した理由か
ら放熱部13bの温度を可能な限り下げることが理想的
であり、そのためにはファンを大風量タイプに交換する
といった手段をとらねばならないのが現状であった。し
かも、大風量タイプのファンはそれ自体が大きく省スペ
ース化が困難であるだけでなく、大きな風切り音が漏れ
て耳障りであるという問題があった。
凍機13の圧縮空間に隣接して形成されている放熱部で
あり、該放熱部13bは作動ガスの圧縮行程によりかな
り高温になる。この放熱部13bの温度を効率よく下げ
ることで、スターリング冷凍機13の冷凍性能が向上
し、その低温部13aから大きな冷熱を取り出すことが
できる。一般的に、この放熱部13bはファンによる送
風にて冷却され、冷凍機の仕様にもよるが、周囲よりも
20〜30℃程度温度の高い状態までは定格運転の許容
範囲に設定されている。しかしながら、上述した理由か
ら放熱部13bの温度を可能な限り下げることが理想的
であり、そのためにはファンを大風量タイプに交換する
といった手段をとらねばならないのが現状であった。し
かも、大風量タイプのファンはそれ自体が大きく省スペ
ース化が困難であるだけでなく、大きな風切り音が漏れ
て耳障りであるという問題があった。
【0044】本実施形態は、前記除霜水を放熱部13b
に噴霧する構成を備えることにより、標準的な風量のフ
ァンで放熱部13bに対する充分な冷却効果を得ようと
するものである。以下、その具体的な構成を説明する。
ダクト12の底部の最も低い位置には排水口39が開口
形成されており、該排水口39にはドレンホース40の
一端が接続されている。そして、ドレンホース40の他
端は、前記排水口39より低い位置に配設されたドレン
タンク43に接続されている。46は散水ノズルであ
り、該散水ノズル46と前記ドレンタンク43とは電磁
ポンプ44を介してパイプ45で連通されている。
に噴霧する構成を備えることにより、標準的な風量のフ
ァンで放熱部13bに対する充分な冷却効果を得ようと
するものである。以下、その具体的な構成を説明する。
ダクト12の底部の最も低い位置には排水口39が開口
形成されており、該排水口39にはドレンホース40の
一端が接続されている。そして、ドレンホース40の他
端は、前記排水口39より低い位置に配設されたドレン
タンク43に接続されている。46は散水ノズルであ
り、該散水ノズル46と前記ドレンタンク43とは電磁
ポンプ44を介してパイプ45で連通されている。
【0045】次に、このような構成による動作を説明す
る。上記第7の実施形態と同様にして冷却器16の除霜
によって生じた除霜水は滴下して、ダクト12底部の排
水口39から随時排出され、ドレンホース40内を流れ
てドレンタンク43に導かれる。ドレンタンク43内に
集められた除霜水は、電磁ポンプ44の駆動によって汲
み上げられパイプ45を経由して散水ノズル46に搬送
され、該散水ノズル46からスターリング冷凍機13の
放熱部13bに向けて噴霧される。噴霧された除霜水は
速やかに蒸発し、その際に放熱部13bから気化熱を奪
ってこれを冷却させる。これにより、通常のファンによ
る冷却作用と相俟って、より一層放熱部13bでの放熱
が促進されるため、スターリング冷凍機13から常時安
定した冷凍性能得ることができる。尚、上記第6の実施
形態で説明した構成に対して、このような除霜水をスタ
ーリング冷凍機の放熱部に導いて噴霧する機構を設けて
もよい。
る。上記第7の実施形態と同様にして冷却器16の除霜
によって生じた除霜水は滴下して、ダクト12底部の排
水口39から随時排出され、ドレンホース40内を流れ
てドレンタンク43に導かれる。ドレンタンク43内に
集められた除霜水は、電磁ポンプ44の駆動によって汲
み上げられパイプ45を経由して散水ノズル46に搬送
され、該散水ノズル46からスターリング冷凍機13の
放熱部13bに向けて噴霧される。噴霧された除霜水は
速やかに蒸発し、その際に放熱部13bから気化熱を奪
ってこれを冷却させる。これにより、通常のファンによ
る冷却作用と相俟って、より一層放熱部13bでの放熱
が促進されるため、スターリング冷凍機13から常時安
定した冷凍性能得ることができる。尚、上記第6の実施
形態で説明した構成に対して、このような除霜水をスタ
ーリング冷凍機の放熱部に導いて噴霧する機構を設けて
もよい。
【0046】<第9の実施形態>本発明の第9の実施形
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図12は本発明の第9
の実施形態に係るスターリング冷蔵庫の概略的な外観斜
視図である。尚、この図において各貯蔵室の扉は省略さ
れている。図12に示すように、スターリング冷蔵庫本
体の開口側には循環パイプ47が開口部に沿って引き回
して埋設されている。そして、この循環パイプ47は本
体下部で奥方に導かれ、図13に示すように本体側に設
けられた熱交換板50および循環ポンプ52と共に閉回
路を形成している。さらに、この閉回路内にはスターリ
ン冷蔵庫1の通常の使用状況で容易に凝固や蒸発するこ
とのない作動液(例えば、アルコールなど)が封入され
ている。
態について図面を参照して説明する。尚、本実施形態に
おいて上記実施形態と共通の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明を省略する。図12は本発明の第9
の実施形態に係るスターリング冷蔵庫の概略的な外観斜
視図である。尚、この図において各貯蔵室の扉は省略さ
れている。図12に示すように、スターリング冷蔵庫本
体の開口側には循環パイプ47が開口部に沿って引き回
して埋設されている。そして、この循環パイプ47は本
体下部で奥方に導かれ、図13に示すように本体側に設
けられた熱交換板50および循環ポンプ52と共に閉回
路を形成している。さらに、この閉回路内にはスターリ
ン冷蔵庫1の通常の使用状況で容易に凝固や蒸発するこ
とのない作動液(例えば、アルコールなど)が封入され
ている。
【0047】また、放熱部13bには放熱板51が取り
付けられており、機械品ユニット9を冷蔵庫本体の搭載
スペースに搭載したとき、本体側の前記熱交換板50の
底面と前記放熱板51の上面とが互いに面接触する位置
関係になっている。従って、放熱部13bから放出され
る熱を前記放熱板51を介して前記熱交換板50に伝え
るこができる。さらに、冷蔵庫本体の開口側の外気と触
れる部分には、図12に示すように各貯蔵室周辺の外気
の温度を検出する温度センサ48,48,48と、各貯
蔵室周辺の外気の湿度を検出する湿度センサ49,4
9,49が配設されている。尚、図12に示すこれら温
度センサ48および湿度センサ49の配設位置は一例で
あって、これに限定されないのは勿論である。
付けられており、機械品ユニット9を冷蔵庫本体の搭載
スペースに搭載したとき、本体側の前記熱交換板50の
底面と前記放熱板51の上面とが互いに面接触する位置
関係になっている。従って、放熱部13bから放出され
る熱を前記放熱板51を介して前記熱交換板50に伝え
るこができる。さらに、冷蔵庫本体の開口側の外気と触
れる部分には、図12に示すように各貯蔵室周辺の外気
の温度を検出する温度センサ48,48,48と、各貯
蔵室周辺の外気の湿度を検出する湿度センサ49,4
9,49が配設されている。尚、図12に示すこれら温
度センサ48および湿度センサ49の配設位置は一例で
あって、これに限定されないのは勿論である。
【0048】次に、このような構成による動作について
説明する。図14は、本実施形態に係る制御装置のブロ
ック図である。図14に示すように、制御装置14の入
力側には前記温度センサ48および前記湿度センサ49
の入力が接続され、一方の出力側には前記循環ポンプ5
2が接続されている。ところで、冷蔵庫本体の開口側の
外気に触れる部分は、その周辺雰囲気との温度差が大き
いため、周囲の湿度が高い場合は、外気中の水分が凝縮
して結露が生じやすくなる。この結露を放置しておく
と、冷蔵庫本体の外面を伝って水滴が流下して床を濡ら
すといった問題がある。そこで、温度センサ48および
湿度センサ49の出力に基づき、飽和状態において制御
装置14は循環ポンプ52に通電してこれを駆動させ
る。これにより、前記熱交換板50を介して作動液に伝
えられた熱は、前記閉回路内を循環する作動液によって
搬送されるため、結露の発生しやすい箇所への結露を未
然に防止でき、あるいは既に発生した結露を解消するこ
とができる。
説明する。図14は、本実施形態に係る制御装置のブロ
ック図である。図14に示すように、制御装置14の入
力側には前記温度センサ48および前記湿度センサ49
の入力が接続され、一方の出力側には前記循環ポンプ5
2が接続されている。ところで、冷蔵庫本体の開口側の
外気に触れる部分は、その周辺雰囲気との温度差が大き
いため、周囲の湿度が高い場合は、外気中の水分が凝縮
して結露が生じやすくなる。この結露を放置しておく
と、冷蔵庫本体の外面を伝って水滴が流下して床を濡ら
すといった問題がある。そこで、温度センサ48および
湿度センサ49の出力に基づき、飽和状態において制御
装置14は循環ポンプ52に通電してこれを駆動させ
る。これにより、前記熱交換板50を介して作動液に伝
えられた熱は、前記閉回路内を循環する作動液によって
搬送されるため、結露の発生しやすい箇所への結露を未
然に防止でき、あるいは既に発生した結露を解消するこ
とができる。
【0049】制御装置14による循環ポンプ52の制御
方法としては、前記温度センサ48および前記湿度セン
サ49の出力に応じて結露発生の判定条件を予め制御装
置14に設定しておき、その条件下で循環ポンプ52を
駆動させればよい。その判定条件としては、例えば、周
辺雰囲気の温度と湿度がそれぞれ、10℃以上20℃未
満で80%以上、20℃以上30℃未満で70%以上、
30℃以上35℃未満で60%以上、35℃以上で50
%以上などとすればよい。これにより、絶えず循環ポン
プ52を駆動する必要がなくなり、無駄な入力による電
力の浪費を低減でき、大幅な省エネルギーを実現でき
る。
方法としては、前記温度センサ48および前記湿度セン
サ49の出力に応じて結露発生の判定条件を予め制御装
置14に設定しておき、その条件下で循環ポンプ52を
駆動させればよい。その判定条件としては、例えば、周
辺雰囲気の温度と湿度がそれぞれ、10℃以上20℃未
満で80%以上、20℃以上30℃未満で70%以上、
30℃以上35℃未満で60%以上、35℃以上で50
%以上などとすればよい。これにより、絶えず循環ポン
プ52を駆動する必要がなくなり、無駄な入力による電
力の浪費を低減でき、大幅な省エネルギーを実現でき
る。
【0050】<第10の実施形態>本発明の第10の実
施形態について図面を参照して説明する。尚、本実施形
態において上記実施形態と共通の部材には同一の符号を
付し、その詳細な説明を省略する。図15は本発明の第
10の実施形態に係るスターリング冷蔵庫の概略的な外
観斜視図である。本実施形態において、上記第9の実施
形態と異なる点は、閉回路を構成する循環パイプ47に
変えて、図15に示すように電気ヒータ53を本体開口
部に引き回して埋設したことである。この電気ヒータ5
3は、冷蔵庫本体の下部で奥方に導かれ、機械品ユニッ
ト9内の制御装置14の出力側に接続されている。
施形態について図面を参照して説明する。尚、本実施形
態において上記実施形態と共通の部材には同一の符号を
付し、その詳細な説明を省略する。図15は本発明の第
10の実施形態に係るスターリング冷蔵庫の概略的な外
観斜視図である。本実施形態において、上記第9の実施
形態と異なる点は、閉回路を構成する循環パイプ47に
変えて、図15に示すように電気ヒータ53を本体開口
部に引き回して埋設したことである。この電気ヒータ5
3は、冷蔵庫本体の下部で奥方に導かれ、機械品ユニッ
ト9内の制御装置14の出力側に接続されている。
【0051】また、この電気ヒータ53としては、一般
的なリード線ヒータを好適に使用できる。これは、例え
ば、ポリエチレンの芯糸に銅ニッケル抵抗線を螺旋状に
巻回し、その外周を被覆材にて覆ったものである。但
し、被覆材は薄手のものを使用し、発生した熱がヒータ
の芯糸部分に蓄積せず、外周方向に拡散するように工夫
されている。尚、制御装置14による電気ヒータ53に
対する通電制御の方法は上記第9の実施形態に準ずるの
で、ここでは繰り返さない。即ち、本実施形態では、上
記第9の実施形態における循環ポンプ52への通電を、
電気ヒータ53に置き換えることで、同様の効果を得る
ことができる。
的なリード線ヒータを好適に使用できる。これは、例え
ば、ポリエチレンの芯糸に銅ニッケル抵抗線を螺旋状に
巻回し、その外周を被覆材にて覆ったものである。但
し、被覆材は薄手のものを使用し、発生した熱がヒータ
の芯糸部分に蓄積せず、外周方向に拡散するように工夫
されている。尚、制御装置14による電気ヒータ53に
対する通電制御の方法は上記第9の実施形態に準ずるの
で、ここでは繰り返さない。即ち、本実施形態では、上
記第9の実施形態における循環ポンプ52への通電を、
電気ヒータ53に置き換えることで、同様の効果を得る
ことができる。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、逆
スターリングサイクルにより冷熱を発生するスターリン
グ機関をユニット化し、これを冷蔵庫本体に分離可能に
搭載したことにより、冷蔵庫本体とスターリング機関を
別々に組立て、最後に組み合わせるだけで完成品となる
ため、製造工程が簡略化され、又それぞれを分離すれば
重量が分散されるため、両者が一体的になっている従来
の構造に比し、冷蔵庫の据え付け場所への搬送が容易に
なる。さらに、冷蔵庫の廃棄に伴う処理コストを削減で
き、分別回収によるリサイクルにも充分対応できる。ま
た、スターリング機関やそれに付随する制御装置等に故
障や誤動作が起きても、ユニット部分を冷蔵庫本体から
分離してその内部を点検できるため、メンテナンスに掛
かる手間を大幅に省ける。また、スターリング冷凍機か
ら得られる冷熱を一旦冷却器に蓄積し、該冷却器から貯
蔵室に送風される空気流に前記冷熱を伝える構成とし、
前記冷却器の表面積を大きくするようにその構造に種々
の工夫をしたことにより、前記冷却器での熱交換効率が
向上し、スターリング冷凍機から効率よく大きな冷熱を
取り出せるため、省エネルギーに貯蔵室内の貯蔵物に対
して適度な冷却効果を得ることができる。
スターリングサイクルにより冷熱を発生するスターリン
グ機関をユニット化し、これを冷蔵庫本体に分離可能に
搭載したことにより、冷蔵庫本体とスターリング機関を
別々に組立て、最後に組み合わせるだけで完成品となる
ため、製造工程が簡略化され、又それぞれを分離すれば
重量が分散されるため、両者が一体的になっている従来
の構造に比し、冷蔵庫の据え付け場所への搬送が容易に
なる。さらに、冷蔵庫の廃棄に伴う処理コストを削減で
き、分別回収によるリサイクルにも充分対応できる。ま
た、スターリング機関やそれに付随する制御装置等に故
障や誤動作が起きても、ユニット部分を冷蔵庫本体から
分離してその内部を点検できるため、メンテナンスに掛
かる手間を大幅に省ける。また、スターリング冷凍機か
ら得られる冷熱を一旦冷却器に蓄積し、該冷却器から貯
蔵室に送風される空気流に前記冷熱を伝える構成とし、
前記冷却器の表面積を大きくするようにその構造に種々
の工夫をしたことにより、前記冷却器での熱交換効率が
向上し、スターリング冷凍機から効率よく大きな冷熱を
取り出せるため、省エネルギーに貯蔵室内の貯蔵物に対
して適度な冷却効果を得ることができる。
【0053】また、前記冷却器に着霜が発生しても、こ
れを解消するようにしたことにより、前記冷却器から空
気流への冷熱の伝達効率の低下を防止することができ
る。また、除霜によって生ずる除霜水を冷気の通風経路
の外へ導いて蒸発させるようにしたことにより、除霜水
の通風経路内での再凍結を防止できるため、スターリン
グ機関の信頼性が向上する。さらに、この除霜水をスタ
ーリング冷凍機の放熱部に噴霧してこれを冷却するよう
にすれば、除霜水の有効利用が図れるととともに、前記
放熱部での放熱が促進され、スターリング冷凍機の冷凍
性能を向上させることができる。また、冷蔵庫本体の開
口側の外気と触れる箇所を加熱する手段を設けたことに
より、周辺雰囲気が飽和状態になっても、前記外気と触
れる箇所での結露発生を未然に防止することができる。
れを解消するようにしたことにより、前記冷却器から空
気流への冷熱の伝達効率の低下を防止することができ
る。また、除霜によって生ずる除霜水を冷気の通風経路
の外へ導いて蒸発させるようにしたことにより、除霜水
の通風経路内での再凍結を防止できるため、スターリン
グ機関の信頼性が向上する。さらに、この除霜水をスタ
ーリング冷凍機の放熱部に噴霧してこれを冷却するよう
にすれば、除霜水の有効利用が図れるととともに、前記
放熱部での放熱が促進され、スターリング冷凍機の冷凍
性能を向上させることができる。また、冷蔵庫本体の開
口側の外気と触れる箇所を加熱する手段を設けたことに
より、周辺雰囲気が飽和状態になっても、前記外気と触
れる箇所での結露発生を未然に防止することができる。
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る冷蔵庫の概
略的な斜視正面断面図である。
略的な斜視正面断面図である。
【図2】 その冷蔵庫に分離可能に搭載される機械品
ユニットの一例の概略的な斜視図である。
ユニットの一例の概略的な斜視図である。
【図3】 その冷蔵庫の機械品ユニット周辺の要部側
面断面図である。
面断面図である。
【図4】 本発明の第2の実施形態に係る冷却器の斜
視図である。
視図である。
【図5】 本発明の第3の実施形態に係る冷却器の斜
視図である。
視図である。
【図6】 本発明の第4の実施形態に係る冷却器の透
視斜視図である。
視斜視図である。
【図7】 本発明の第5の実施形態に係る制御装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図8】 本発明の第6の実施形態に係るスターリン
グ冷蔵庫の機械品ユニット周辺の要部側面断面図であ
る。
グ冷蔵庫の機械品ユニット周辺の要部側面断面図であ
る。
【図9】 本発明の第7の実施形態に係るダクト周辺
の要部側面断面図である。
の要部側面断面図である。
【図10】 その冷蔵庫の制御装置のブロック図であ
る。
る。
【図11】 本発明の第8の実施形態に係るダクト周辺
の要部側面断面図である。
の要部側面断面図である。
【図12】 本発明の第9の実施形態に係るスターリン
グ冷蔵庫の概略的な外観斜視図である。
グ冷蔵庫の概略的な外観斜視図である。
【図13】 その冷蔵庫の機械品ユニット周辺の要部側
面断面図である。
面断面図である。
【図14】 その冷蔵庫の制御装置のブロック図であ
る。
る。
【図15】 本発明の第10の実施形態に係るスターリ
ング冷蔵庫の概略的な外観斜視図である。
ング冷蔵庫の概略的な外観斜視図である。
1 スターリング冷蔵庫 2 外箱 3 内箱 4 断熱材 5a,5b 仕切壁 6 冷蔵室 7 冷凍室 8 野菜室 9 機械品ユニット 10 底板 11 機械室 12 ダクト 13 スターリング冷凍機 13a コールドヘッド 13b 放熱部 14 制御装置 15 電装ボックス 16 冷却器 17,24,48 温度センサ 18 送風ファン 19 送風口 20 戻り口 21 送風管路 22 吹出し口 23 ダンパー 25 吸込み口 27 枠体 28 横方向リブ 29 縦方向リブ 30,31 空間 32 コルゲートフィン 33 振動型ヒートパイプ 34 保護板 35 赤熱ヒータ 36 三方弁 37 バイパス管 38 逆流防止弁 39 排水口 40 ドレンホース 41 平面発熱体 42 蒸発皿 43 ドレンタンク 44 電磁ポンプ 45 パイプ 46 散水ノズル 47 循環パイプ 49 湿度センサ 50 熱交換板 51 放熱板 52 循環ポンプ 53 電気ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F25D 21/14 F25D 21/14 Q Fターム(参考) 3L045 AA02 AA07 BA01 BA03 CA02 DA02 EA01 FA01 JA15 KA09 LA05 LA09 MA02 PA02 PA04 3L046 AA02 AA07 BA04 CA05 FB01 JA05 JA09 JA12 KA02 LA15 MA02 MA04 3L048 AA02 AA08 BA01 BB03 BC02 BD01 CA02 CB02 DA03 DB04
Claims (13)
- 【請求項1】 逆スターリングサイクルにより冷熱を発
生するスターリング機関を駆動することによって得られ
る前記冷熱を庫内空気に伝えて貯蔵物を冷却するスター
リング冷蔵庫において、 冷蔵庫本体に前記スターリング機関を着脱自在に組み込
んだことを特徴とするスターリング冷蔵庫。 - 【請求項2】 逆スターリングサイクルにより冷熱を発
生するスターリング冷凍機と、冷蔵庫本体の背面に沿っ
て立設され貯蔵室に連通した冷気の送風管路と、前記貯
蔵室に開口形成された前記冷気の吸込み口とを有するス
ターリング冷蔵庫において、 前記スターリング冷凍機と、一端が前記送風管路の下端
に接続連通されるとともに他端が前記吸込み口に接続連
通されるダクトと、該ダクト内に設けられ前記貯蔵室と
前記ダクトとの間で前記送風管路を介して前記冷気を循
環させる送風ファンと、前記ダクト内に設けられ前記ス
ターリング冷凍機の先端の低温部に接続されるとともに
前記冷熱を蓄積して前記冷気に伝達する冷却器とを収納
したユニットを前記冷蔵庫本体に分離可能に搭載したこ
とを特徴とするスターリング冷蔵庫。 - 【請求項3】 前記冷却器は上下が開放された筒状の略
直方体の枠体内部に上下方向に伸びるハニカム状の空間
が形成されていることを特徴とする請求項2に記載のス
ターリング冷蔵庫。 - 【請求項4】 前記冷却器は上下が開放された筒状の略
直方体の枠体内部に上下方向に伸びる大きさの等しい略
直方体の空間が複数形成されており、該空間に蛇行した
コルゲートフィンが配設されていることを特徴とする請
求項2に記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項5】 前記冷却器は中空部分に作動液が封入さ
れた扁平パイプを端部で折り返して等間隔に蛇行させ両
端を接続して高真空下で密閉した振動型ヒートパイプ
と、該振動型ヒートパイプの折り返し部を除いた対向面
間に配設され上下方向に伸び前記対向面と略垂直な方向
に蛇行したコルゲートフィンと、前記振動型ヒートパイ
プの前記折り返し部を挟み込むように配設された保護板
とからなることを特徴とする請求項2に記載のスターリ
ング冷蔵庫。 - 【請求項6】 前記貯蔵室内の温度を検出する温度セン
サと、該温度センサの出力に基づき前記スターリング冷
凍機と前記送風ファンの駆動を制御する制御装置とを有
することを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれかに
記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項7】 前記冷却器付近の温度を検出する温度セ
ンサと、前記冷却器に配された発熱手段と、前記温度セ
ンサの出力に基づき前記発熱手段への通電を制御する制
御装置とを有することを特徴とする請求項2に記載のス
ターリング冷蔵庫。 - 【請求項8】 前記冷却器付近の温度を検出する温度セ
ンサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流側に
位置する発熱手段と、前記温度センサの出力に基づき前
記発熱手段への通電を制御する制御装置とを有すること
を特徴とする請求項2に記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項9】 前記冷却器付近の温度を検出する温度セ
ンサと、前記ダクト内に設けられ前記冷却器の上流側に
位置する発熱手段と、前記冷却手段の上流側と下流側と
を連通する短絡管路と、前記送風管路又は前記送風管路
と前記短絡管路とに冷気が送風されるように切り換える
通風路切換え手段と、前記温度センサの出力に基づき前
記発熱手段への通電、前記送風ファンと前記スターリン
グ冷凍機の駆動および前記通風路切換え手段の切換え動
作を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求
項2に記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項10】 前記ダクトの底部に設けられ前記発熱
手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着し
た霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排出
する排水口と、該排水口より低い位置に設けられ前記除
霜水を導いて前記制御装置の出力に基づき前記除霜水を
蒸発させる蒸発皿とを有することを特徴とする請求項7
〜請求項9のいずれかに記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項11】 前記ダクトの底部に設けられ前記発熱
手段への通電によって発生する熱で前記冷却器に付着し
た霜が除霜されて生ずる除霜水を前記ダクト外部へ排出
する排水口と、前記スターリング冷凍機の放熱部に前記
除霜水を噴霧する散水ノズルと、前記排水口と前記散水
ノズルとの間に設けられ前記制御装置の出力に基づき前
記散水ノズルに前記除霜水を導く除霜水搬送手段とを有
することを特徴とする請求項7〜請求項9のいずれかに
記載のスターリング冷蔵庫。 - 【請求項12】 外部の温度を検出する温度センサと、
外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本体の
開口部に沿って作動液が循環するように埋設され閉回路
を構成する循環パイプと、前記スターリング冷凍機の放
熱部から発生する熱を前記閉回路内の作動液に伝達する
伝熱手段と、前記循環パイプの途中に配設され前記作動
液を前記閉回路内で循環させる循環ポンプと、前記温度
センサおよび前記湿度センサの出力に基づき前記循環ポ
ンプの運転を制御する制御装置とを有することを特徴と
する請求項2〜請求項5のいずれかに記載のスターリン
グ冷蔵庫。 - 【請求項13】 外部の温度を検出する温度センサと、
外部の湿度を検出する湿度センサと、前記冷蔵庫本体の
開口部に沿って埋設された電気ヒータと、前記温度セン
サおよび前記湿度センサの出力に基づき前記電気ヒータ
への通電を制御する制御装置とを有することを特徴とす
る請求項2〜請求項5のいずれかに記載のスターリング
冷蔵庫。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11207348A JP2001033140A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | スターリング冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11207348A JP2001033140A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | スターリング冷蔵庫 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001033140A true JP2001033140A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16538259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11207348A Pending JP2001033140A (ja) | 1999-07-22 | 1999-07-22 | スターリング冷蔵庫 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001033140A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002077552A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-10-03 | The Coca-Cola Company | Merchandiser with slide-out stirling refrigeration module |
JP2003088347A (ja) * | 2001-09-17 | 2003-03-25 | Abi:Kk | 高機能性冷凍装置および高機能性冷凍方法 |
WO2006137269A1 (ja) * | 2005-06-23 | 2006-12-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | スターリング冷却庫 |
JP2007304760A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 自動販売機 |
JP2008117141A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 自動販売機 |
CN108224834A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-06-29 | 宁波华斯特林电机制造有限公司 | 一种制冷模块以及使用该制冷模块的制冷设备 |
-
1999
- 1999-07-22 JP JP11207348A patent/JP2001033140A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002077552A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-10-03 | The Coca-Cola Company | Merchandiser with slide-out stirling refrigeration module |
US6581389B2 (en) | 2001-03-21 | 2003-06-24 | The Coca-Cola Company | Merchandiser using slide-out stirling refrigeration deck |
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JP2007304760A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Fuji Electric Retail Systems Co Ltd | 自動販売機 |
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