JP2002062020A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘリカルブレード式コンプレッサ１００を有し
た冷蔵庫において、庫内温度の制御範囲を広くすること
ができるものを提供する。 【解決手段】 コンプ１００を有する冷凍サイクル１０
のコンデンサ１２と蒸発器２０との間に、冷媒切替弁１
６と、流量抵抗がそれぞれ異なる複数のキャピラリチュ
ーブ１８−１，１８−２，１８−３，１８−４を接続
し、冷媒切替弁１６を切り替えて蒸発器２０への冷媒の
流量を変化させることができ、庫内温度を広く制御でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルブレード
式コンプレッサを搭載した冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコンプレッサには、レシプロ
式、ロータリ式が存在していたが、最近においてヘリカ
ルブレード式コンプレッサ（以下、ヘリカルコンプとい
う）が提案されている（特開平４−５８０８６号、特開
平１１−２５７２６５号等）。

【０００３】このヘリカルコンプは、密閉ケース内部に
設けられたシリンダにおいて、ピストンローラを直流モ
ータによって偏心回転させる。このピストンローラの外
周部には、螺旋状にそのピッチが次第に狭くなるように
ブレードが設けられ、このブレードとシリンダ内面との
間に形成された圧縮室で冷媒を次第に圧縮していくもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のヘリカルコンプ
を用いた冷凍サイクル２００としては、図９及び図１０
のような冷凍サイクル２００，３００が考えられる。

【０００５】図９に示す冷凍サイクル２００は、ヘリカ
ルコンプ２１０にコンデンサ２１２、ドライヤー２１
４、キャピラリチューブ２１６、蒸発器２１８、アキュ
ムレータ２２０を接続したものである。

【０００６】この冷凍サイクル２００であると、冷蔵庫
の庫内温度を制御する場合には、ヘリカルコンプ２１０
の回転数を可変させて、供給する冷媒量の量を変化さ
せ、それにより庫内温度の制御を行う。

【０００７】しかしながら、この場合にはその制御でき
る温度範囲が限られているという問題点があった。

【０００８】図１０に示す冷凍サイクル３００は、冷凍
サイクル２００とは異なり、冷蔵室用の蒸発器（以下、
Ｒエバという）２２２と冷凍室用の蒸発器（以下、Ｆエ
バという）２２４を直列に接続し、ドライヤー２１４の
出口側に三方弁２２６を設けて、三方弁２２６とＲエバ
２２２との間に冷蔵室用キャピラリチューブ２１８を設
け、三方弁２２６の他方の出口側とＦエバ２２４との間
に冷凍室用キャピラリチューブ２３０を設けたものであ
る。

【０００９】この場合には、２台の蒸発器があるため、
冷凍室と冷蔵室をそれぞれ最適な庫内温度に制御するこ
とが可能であるが、各庫内温度の温度制御を行う場合に
は上記と同様にヘリカルコンプ２１０の回転数を変化さ
せて行う必要があり、その制御できる温度範囲は限定さ
れるという問題点があった。

【００１０】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ヘリ
カルブレード式コンプレッサを有した冷蔵庫において、
庫内温度の制御範囲を広くすることができる冷蔵庫を提
供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、密閉
ケース内部に設けられたシリンダ内でピストンローラを
偏心回転させて、螺旋状にそのピッチが狭くなるように
前記ピストンローラの外周に設けられたブレードと前記
シリンダ内面との間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮す
るヘリカルブレード式コンプレッサを冷凍サイクルに搭
載した冷蔵庫において、前記冷凍サイクルは、前記コン
プレッサ、コンデンサ、一の蒸発器、アキュムレータを
有し、前記コンデンサと前記蒸発器との間に冷媒流量可
変手段を接続したことを特徴とする冷蔵庫である。

【００１２】請求項２の発明は、密閉ケース内部に設け
られたシリンダ内でピストンローラを偏心回転させて、
螺旋状にそのピッチが狭くなるように前記ピストンロー
ラの外周に設けられたブレードと前記シリンダ内面との
間で形成された圧縮室で冷媒を圧縮するヘリカルブレー
ド式コンプレッサを冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫にお
いて、前記冷凍サイクルは、前記コンプレッサ、コンデ
ンサ、複数の蒸発器、アキュムレータを有し、前記コン
デンサと前記各蒸発器との間に冷媒流量可変手段をそれ
ぞれ接続したことを特徴とする冷蔵庫である。

【００１３】請求項３の発明は、前記冷媒流量可変手段
は、複数の冷媒出口を有する冷媒切替弁を前記コンデン
サの出口に接続し、前記冷媒切替弁の複数の冷媒出口に
流量抵抗がそれぞれ異なるキャピラリーチューブの冷媒
入口をそれぞれ接続し、前記各キャピラリーチューブの
冷媒出口に前記蒸発器を接続したものであることを特徴
とする請求項１、２記載の冷蔵庫である。

【００１４】請求項４の発明は、前記冷媒切替弁は、流
量遮断機能を有することを特徴とする請求項３記載の冷
蔵庫である。

【００１５】請求項５の発明は、前記冷媒流量可変手段
は、冷媒流量可変弁であることを特徴とする請求項１、
２記載の冷蔵庫である。

【００１６】本発明であると、コンデンサと蒸発器との
間に冷媒流量可変手段を設けることにより、蒸発器に供
給される冷媒の流量を変化させることができ、蒸発器の
蒸発温度を広く制御できる。

【００１７】したがって、冷蔵庫の庫内温度の制御範囲
を広くすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】＜第１の実施例＞本発明の第１の
実施例の冷蔵庫について図１〜図７に基づいて説明す
る。

【００１９】本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクル１０にお
いては、高圧型ヘリカルブレード式コンプレッサ（以
下、ヘリカルコンプという）１００を搭載している。

【００２０】（１）ヘリカルコンプの概要 （１−１）高圧型ヘリカルコンプ１００の構造 まず、図１〜図５に基づいて、高圧型ヘリカルコンプ１
００の構造について説明する。

【００２１】図１の高圧型ヘリカルコンプ１００の縦断
面図に示すように、高圧型ヘリカルコンプ１００のケー
シングは密閉ケース１０２によって構成されている。

【００２２】密閉ケース１０２の左側には、直流モータ
１０４が設けられている。この直流モータ１０４は、密
閉ケース１０２の内部周面に沿って設けられた固定子１
０６と、この固定子１０６内部で回転する回転子１０８
を有している。そして、固定子１０６からはモータ電流
を供給するためのコード１１０が接続され、ブッシング
１１２を介して密閉ケース１０２外部に延びている。

【００２３】回転子１０８の回転軸であるシャフト１１
４は密閉ケース１０２内部の右側まで延び、回転が可能
なように主軸受１１６と副軸受１１８によって回転自在
に支持されている。

【００２４】ところで、このシャフト１１４は、図５
（ａ）に示すように、回転子１０８と同軸に形成されて
いる回転軸部１２０と、偏心軸部１２２よりなり、偏心
軸部１２２は回転軸部１２０とｅの寸法だけ偏心してい
る。偏心軸部１２２の外周には、アルミニウム製のピス
トンローラ１２４が設けられている。

【００２５】ピストンローラ１２４は、図２に示すよう
に、その外周部に螺旋状にブレード溝１２６が刻まれ、
このブレード溝１２６に沿ってブレード１２８が配され
ている。このブレード１２８のピッチＰは、左側に行く
ほど狭くなるように形成されている。

【００２６】ピストンローラ１２４は、図１に示すよう
に、円筒形のシリンダ１３０内部に挿入されている。こ
のシリンダ１３０は、密閉ケース１０２の内部に固定さ
れている。

【００２７】ピストンローラ１２４は、シリンダ１３０
内面で偏心回転可能なように、スラストシート１３２、
オルダムリング１３４によって回転自在に支持されてい
る。なお、スラストシート１３２は、バネ材から形成さ
れ、シール性の向上と耐摩耗性の向上のために設けられ
ており、オルダムリング１３４は、ピストンローラ１２
４が自転しないように回転止めのために設けられてい
る。

【００２８】密閉ケース１０２の右側下部には吸込みパ
イプ１５２が設けられ、密閉ケース１０２の内部とは隔
離された吸込み空間１５４に通じている。この吸込み空
間１５４は、図１に示すように、シリンダ１３０の右側
に位置し、吸込み空間１５４に流れた冷媒が、ピストン
ローラ１２４の外周部右側に流れるような構造となって
いる。

【００２９】密閉ケース１０２の右側上部には吐出パイ
プ１５６が設けられている。

【００３０】（１−２）潤滑油の給油構造 シャフト１１４には潤滑油を供給する必要があるため、
密閉ケース１０２内部には潤滑油１３６が溜められてい
る。以下、この潤滑油１３６をシャフト１１４に供給す
る構造について図５に基づいて説明する。

【００３１】密閉ケース１０２の底部に溜められた潤滑
油１３６は容積型ポンプ１３８によって給油パイプ１４
０から吸い上げられる。この容積型ポンプ１３８は図５
（ｂ）に示すように、その内部に断面円形のポンプ室１
４２が設けられ、その内部でシャフト１１４が偏心回転
できる構造となっている。シャフト１１４がポンプ室１
４２で偏心回転すると、ロータリエンジンと同じ原理
で、前記したように給油パイプ１４０から潤滑油１３６
が吸い上げられ、シャフト１１４に設けられている給油
口１４４から油通路１４６に流れる。

【００３２】この油通路１４６は、図５（ａ）に示すよ
うにシャフト１１４の軸方向に設けられ、各所定間隔毎
に油出口１４８が設けられ、ここから潤滑油１３６が吐
出される。この吐出された潤滑油１３６は油溝１５０を
通って、シャフト１１４の回りに流れる。これによっ
て、シャフト１１４が回転するだけで、潤滑油１３６が
供給される。

【００３３】（１−３）高圧型ヘリカルコンプ１００の
動作状態 上記で説明した高圧型ヘリカルコンプ１００によって冷
媒が圧縮される行程について以下説明する。

【００３４】吸込みパイプ１５０に入った低圧の冷媒
は、吸込み空間１５４から、ピストンローラ１２４とシ
リンダ１３０との間に形成された圧縮室１５８に流れ
る。この圧縮室１５８は、図３（ａ）、図４（ａ）に示
すように、螺旋状に形成され、左側に行くほど狭くなる
構造となっている。

【００３５】直流モータ１０４にモータ電流が流れる
と、シャフト１１４が回転し、それに伴って偏心軸部１
２２がシリンダ１３０内部で偏心回転を行う。その状態
が、図３及び図４に示すものである。

【００３６】ピストンローラ１２４が回転すると、圧縮
室１５８に存在する冷媒は、次第に左側に移動すると共
に、圧縮室１５８の間隔が狭くなるため次第に圧縮され
る。そして、図１に示す吐出口１６０から高圧に圧縮さ
れた冷媒が吐出される。この高圧の状態の冷媒は、密閉
ケース１０２内部に流れ、密閉ケース１０２の右側に存
在する吐出パイプ１５６から吐出される。

【００３７】（１−４）低圧型ヘリカルコンプの構造 ヘリカルコンプ１００には、上記した高圧型ヘリカルコ
ンプ１００以外に低圧型ヘリカルコンプも存在する。

【００３８】高圧型ヘリカルコンプ１００との違いは、
冷媒の流れにある。

【００３９】すなわち、高圧型では、吸込みパイプ１５
２から流れた冷媒は密閉ケース１０２と隔離された吸込
み空間１５４に至り、そこから圧縮室１５８に送られ
る。そして、圧縮室１５８から密閉ケース１０２の内部
に吐出される構造となっている。

【００４０】しかし、低圧型ヘリカルコンプでは、吸込
みパイプ１５２から吸い込まれた冷媒は密閉ケース１０
２内部に吸い込まれ、そこから圧縮室１５８に送られ
る。その後、圧縮室１５８から、密閉ケース１０２内部
とは隔離された吐出空間に送られ、吐出空間から吐出パ
イプ１５６を経て冷媒が吐出される。

【００４１】（１−５）逆止弁を有する変更例 図６に示すように、ヘリカルコンプ１００の吸込み側、
すなわち、冷凍サイクル１０の低圧側に逆止弁３０を設
けて、冷媒の逆流を防止する構造にしてもよい。

【００４２】（２）冷凍サイクル１０の構造 本実施例の冷蔵庫の冷凍サイクルの構造を示すものが図
７である。

【００４３】図７に示すように、冷凍サイクル１０は、
ヘリカルコンプ１００、コンデンサ１２、ドライヤー１
４が順番に接続されている。

【００４４】ドライヤー１４の出口には、４つの冷媒出
口を持つ切替弁１６が設けられている。

【００４５】切替弁１６の各冷媒出口には、流量抵抗の
仕様が異なるキャピラリチューブ１８−１，１８−２，
１８−３，１８−４が接続されている。

【００４６】ここで、キャピラリチューブ１８−１は、
ワイン等が貯蔵できる高温度帯（５℃〜１５℃）の仕様
であり、キャピラリチューブ１８−２は、通常の冷蔵温
度帯（０℃〜５℃）の仕様であり、キャピラリチューブ
１８−３は、半冷凍温度帯（０℃〜−１０℃）の仕様で
あり、キャピラリチューブ１８−４は、冷凍温度帯（−
１０℃以下）の仕様に設定されている。

【００４７】これら４個のキャピラリチューブ１８−１
〜１８−４の冷媒出口は１つになり、蒸発器２０の入口
に接続されている。

【００４８】蒸発器２０の出口側にはアキュムレータ２
２が接続され、アキュムレータ２２は、ヘリカルコンプ
１００の吸込み側に接続されている。

【００４９】上記の冷凍サイクル１０であると、切替弁
１６によって、冷媒を送るキャピラリチューブ１８を選
択することによって、１つの蒸発器２０で高温度帯から
冷凍温度帯に複数段階で切り替えることができ、広範囲
な庫内温度の制御が可能となる。

【００５０】また、この場合にヘリカルコンプ１００の
回転数を変化させることにより、冷媒流量を変化させ、
よりきめ細かく温度制御を行うことも可能である。

【００５１】（第１の実施例の変更例）上記冷凍サイク
ル１０の切替弁１６に冷媒の流量を完全に遮断する流量
遮断機能を付加することにより、ヘリカルコンプ１００
の吐出側に逆流する冷媒を防止することができる。

【００５２】＜第２の実施例＞次に、図８に基づいて第
２の実施例の冷凍サイクル５０について説明する。

【００５３】第１の実施例の冷凍サイクル１０と本実施
例の冷凍サイクル５０の異なる点は、冷蔵庫の冷蔵室用
の蒸発器（以下、Ｒエバという）５２と、冷凍室用の蒸
発器（以下、Ｆエバという）５４とを直列に接続してい
る点にある。

【００５４】ドライヤー１４の出口には並列に２つの切
替弁５６，５８を設け、切替弁５６とＲエバ５２との間
には流量抵抗仕様がそれぞれ異なる３本の冷蔵室用キャ
ピラリチューブ（以下、Ｒキャピラリチューブという）
６０−１，６０−２，６０−３を設けている。また、切
替弁５８とＦエバ５４との間にも、流量抵抗仕様のそれ
ぞれ異なる３本の冷凍室用キャピラリチューブ（以下、
Ｆキャピラリチューブという）６２−１，６２−２，６
２−３を設けている。

【００５５】この冷凍サイクル５０であると、Ｒキャピ
ラリチューブ６０−１，６０−２，６０−３を有してい
るために、Ｒエバ５２に流れる冷媒流量を、切替弁５６
を切り替えることによって変化させることができ、蒸発
温度をそれぞれ変化させることができる。

【００５６】また、Ｆエバ５４についても同様に３本の
Ｆキャピラリチューブ６２を有するため、３種類の異な
る蒸発温度に変化させることができる。

【００５７】したがって、切替弁５６と切替弁５８を切
り替えることにより、冷蔵室及び冷凍室の庫内温度の制
御範囲を広く制御することができる。

【００５８】また、この場合にヘリカルコンプ１００の
回転数を変化させて冷媒流量を変化させることにより、
よりきめ細かく温度制御を行うことができる。

【００５９】（第２の実施例の変更例）上記構成の切替
弁５６及び切替弁５８に冷媒流量の遮断機能を設けるこ
とにより、ヘリカルコンプ１００への冷媒の逆流を防止
させることができる。

【００６０】＜変更例＞上記２つの実施例では、冷媒流
量を変化させるために、切替弁と複数のキャピラリチュ
ーブを設けたが、これに代えて、冷媒流量を変化させる
ことができる冷媒流量可変弁を用いても、広範囲に庫内
温度を制御することが可能となる。

【００６１】

【発明の効果】以上により本発明の冷蔵庫であると、冷
媒流量可変手段をコンデンサと蒸発器との間に接続する
ことにより、より広範囲に冷蔵庫の庫内温度を制御する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】低圧型ヘリカルコンプの縦断面図である。

【図２】ピストンローラの斜視図である。

【図３】シリンダ内部でのピストンローラの動作状態を
示すものであり、（ａ）が側面からの縦断面図であり、
（ｂ）は正面からの断面図である。

【図４】同じくシリンダ内部でのピストンローラの動作
状態を示すものであり、（ａ）が側面からの縦断面図で
あり、（ｂ）が正面からの縦断面図である。

【図５】（ａ）はシャフトの側面図であり、（ｂ）は容
積型ポンプの縦断面図である。

【図６】低圧型ヘリカルコンプに逆止弁を内蔵したもの
の一部拡大縦断面図である。

【図７】本発明の第１の実施例を示す冷凍サイクルの構
成図である。

【図８】同じく第２の実施例を示す冷凍サイクルの構成
図である。

【図９】従来の第１の冷凍サイクルの構成図である。

【図１０】従来の第２の冷凍サイクルの構成図である。

【符号の説明】

１０ 冷凍サイクル １２ コンデンサ １４ ドライヤー １６ 切替弁 １８ キャピラリチューブ ２０ 蒸発器 ２２ アキュムレータ １００ ヘリカルコンプ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
   ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
   が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
   たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
   室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
   冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記冷凍サイクルは、前記コンプレッサ、コンデンサ、
   一の蒸発器、アキュムレータを有し、 前記コンデンサと前記蒸発器との間に冷媒流量可変手段
   を接続したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 【請求項２】密閉ケース内部に設けられたシリンダ内で
   ピストンローラを偏心回転させて、螺旋状にそのピッチ
   が狭くなるように前記ピストンローラの外周に設けられ
   たブレードと前記シリンダ内面との間で形成された圧縮
   室で冷媒を圧縮するヘリカルブレード式コンプレッサを
   冷凍サイクルに搭載した冷蔵庫において、 前記冷凍サイクルは、前記コンプレッサ、コンデンサ、
   複数の蒸発器、アキュムレータを有し、 前記コンデンサと前記各蒸発器との間に冷媒流量可変手
   段をそれぞれ接続したことを特徴とする冷蔵庫。
3. 【請求項３】前記冷媒流量可変手段は、 複数の冷媒出口を有する冷媒切替弁を前記コンデンサの
   出口に接続し、 前記冷媒切替弁の複数の冷媒出口に流量抵抗がそれぞれ
   異なるキャピラリーチューブの冷媒入口をそれぞれ接続
   し、 前記各キャピラリーチューブの冷媒出口に前記蒸発器を
   接続したものであることを特徴とする請求項１、２記載
   の冷蔵庫。
4. 【請求項４】前記冷媒切替弁は、 流量遮断機能を有することを特徴とする請求項３記載の
   冷蔵庫。
5. 【請求項５】前記冷媒流量可変手段は、 冷媒流量可変弁であることを特徴とする請求項１、２記
   載の冷蔵庫。