【実施例1】
【0010】
<冷媒流路切換弁を用いる機器(冷蔵庫)の構成>
図1は、冷蔵庫1の正面外形図である。
図2は、冷蔵庫1の庫内の構成を表す
図1におけるX−X断面図である。
【0011】
図1に示すように、冷蔵庫1は、上方から、冷蔵室2、製氷室3及び上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6を備えている。なお、製氷室3と上段冷凍室4は、冷蔵室2と下段冷凍室5との間に左右に並べて設けている。冷蔵室2及び野菜室6は、およそ3〜5℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室3、上段冷凍室4及び下段冷凍室5は、およそ−18℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。
【0012】
冷蔵室2は前方側に、左右に分割された観音開き(いわゆるフレンチ型)の冷蔵室扉2a、2bを備えている。製氷室3、上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6は、それぞれ引き出し式の製氷室扉3a、上段冷凍室扉4a、下段冷凍室扉5a、野菜室扉6aを備えている。また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うようにシール部材(図示せず)を設けており、各扉の閉鎖時、貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気漏れを抑制する。
【0013】
また、冷蔵庫1は、各貯蔵室に設けた扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ(図示せず)と、各扉が開放していると判定された状態が所定時間、例えば、1分間以上継続された場合に、使用者に報知するアラーム(図示せず)と、冷蔵室2の温度設定や上段冷凍室4や下段冷凍室5の温度設定をする温度設定器等(図示せず)を備えている。
【0014】
図2に示すように、冷蔵庫1の庫外と庫内は、外箱1aと内箱1bとの間に発泡断熱材(発泡ポリウレタン)を充填することにより形成される断熱箱体10により隔てられている。また、冷蔵庫1の断熱箱体10は複数の真空断熱材25を実装している。
【0015】
冷蔵庫1は、上側断熱仕切壁51により冷蔵室2と、上段冷凍室4及び製氷室3(
図1参照、
図2中で製氷室3は図示されていない)とが断熱的に隔てられ、下側断熱仕切壁52により、下段冷凍室5と野菜室6とが断熱的に隔てられている。また、
図1中に破線で示すように、下段冷凍室5の上部には、横仕切部53を設けている。横仕切部53は、製氷室3及び上段冷凍室4と、下段冷凍室5とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部53の上部には、製氷室3と上段冷凍室4との間を左右方向に仕切る縦仕切部54を設けている。
【0016】
横仕切部53は、下側断熱仕切壁52前面及び左右側壁前面とともに、下段冷凍室扉5aの貯蔵室側の面に設けたシール部材(図示せず)を受けて、下段冷凍室5と下段冷凍室扉5aとの間での気体の移動を抑制する。また、製氷室扉3a及び上段冷凍室扉4aの貯蔵室側の面に設けたシール部材(図示せず)は、横仕切部53、縦仕切部54、上側断熱仕切壁51及び冷蔵庫1の左右側壁前面と接することで、各貯蔵室と各扉との間での気体の移動をそれぞれ抑制する。
なお、製氷室3、上段冷凍室4及び下段冷凍室5は、いずれも冷凍温度帯なので、横仕切部53及び縦仕切部54は、各扉のシール部材を受けるために、少なくとも冷蔵庫1の前側にあればよい(
図2参照)。すなわち、冷凍温度帯の各貯蔵室間で気体の移動があってもよく、断熱区画しない場合であってもよい。一方、上段冷凍室4を温度切替室とする場合は、断熱区画する必要があるため、横仕切部53及び縦仕切部54は、冷蔵庫1の前側から後壁まで延在させる。
【0017】
冷蔵室扉2a、2bの貯蔵室内側には、複数の扉ポケット32が備えられている(
図2参照)。また、冷蔵室2は複数の棚36が設けられている。棚36により、冷蔵室2は縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。
【0018】
図2に示すように、上段冷凍室4、下段冷凍室5及び野菜室6は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉と一体に前後方向に移動する収納容器3b、4b、5b、6bがそれぞれ設けられている。そして、製氷室扉3a、上段冷凍室扉4a、下段冷凍室扉5a及び野菜室扉6aは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器3b、4b、5b、6bが引き出せるようになっている。
【0019】
図2に示すように、本実施形態の冷蔵庫は、冷却手段として蒸発器7を備えている。蒸発器7(一例として、フィンチューブ型熱交換器)は、下段冷凍室5の略背部に備えられた蒸発器収納室8内に設けられている。また、蒸発器収納室8内であって蒸発器7の上方には、送風手段として庫内送風機9(一例として、プロペラファン)が設けられている。
【0020】
蒸発器7と熱交換して冷やされた空気(以下、蒸発器7で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する)は、庫内送風機9によって冷蔵室送風ダクト11、野菜室送風ダクト(図示せず)、上段冷凍室送風ダクト12を介して、冷蔵室2、野菜室6、製氷室3、上段冷凍室4、下段冷凍室5の各貯蔵室へそれぞれ送られる。各貯蔵室への送風は、冷蔵室への送風量を制御する冷蔵室ダンパ56と、野菜室への送風量を制御する野菜室ダンパ(図示せず)と、冷凍温度帯室への送風量を制御する冷凍室ダンパ57とにより制御される。
【0021】
<機械室の構成>
図3は、機械室19の内部構成を説明する図である。機械室19の位置は特に制限されないが、本実施例では冷蔵庫1の下側後方に設けている。また、機械室19は冷蔵庫1の上部背面側に設けても良い。
【0022】
図3に示すように、断熱箱体10の下部背面側には、機械室19が設けられている。機械室19には、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機24と、冷媒と空気とを熱交換させる凝縮器61と、凝縮器61における冷媒と空気の熱交換を促進させる庫外送風機26と、細管である減圧手段63と、冷媒流路切換弁70と、が配置されている。
【0023】
なお、圧縮機24、凝縮器61、減圧手段67、および、冷媒流路切換弁70は、冷却器7や結露防止配管62と配管で接続され、冷媒が流通する冷媒経路(冷媒回路)が形成されるようになっている。
【0024】
冷媒流路切替弁70は、庫外送風機26による風の流れの下流側に配置すると良い。下流側に配することにより、冷媒流路切替弁70が風の流れを阻害し、凝縮器61、圧縮機24の放熱を悪化させることがなくなるためである。
【0025】
<冷媒経路(冷媒回路)>
次に、本実施例の冷蔵庫1における冷媒経路(冷媒回路)について、
図4を参照しながら説明する。
【0026】
図4に示すように、冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機24と、圧縮機24から送られた冷媒を放熱する放熱手段と、放熱手段から送られた冷媒を減圧する減圧手段であるキャピラリチューブ67と、キャピラリチューブ67から送られた冷媒が蒸発して空気を冷却する冷却手段である蒸発器7とが、冷媒が流れる管で順次接続されている。
【0027】
本実施例では、放熱手段として、機械室19内に配設された凝縮器61(一例としてフィンチューブ型熱交換器)、放熱パイプ62、63、64を有する。機械室19内には庫外送風機26が配設されており、庫外送風機26を稼働させることで、凝縮器61の放熱を促進することができるようになっている。
【0028】
放熱パイプ62は、断熱箱体10の両側面及び天井面の外箱1aと内箱1bとの間であって、外箱1a面に接するように配置している。外箱1aは鋼板製であり外箱1a外表面から庫外空気に良好に放熱がなされる。
【0029】
放熱パイプ63は、断熱箱体10の上側断熱仕切壁51、下側断熱仕切壁52、横仕切部53及び縦仕切部54のそれぞれの内部前方に配置されている。これらの仕切壁(仕切部)は、貯蔵室に接しているため低温であるが、前方部は各貯蔵室の開口縁となるので、外気に接触しやすい。そのため、前方の開口縁表面において、飽和水蒸気量に達して結露が生じるおそれがある。そこで、冷蔵庫1の断熱箱体10前方開口縁(特に、上側断熱仕切壁51、下側断熱仕切壁52、横仕切部53及び縦仕切部54の前方部)への結露防止のために、放熱パイプ63を配している。
【0030】
機械室19内には放熱性能制御手段としての冷媒流路切換弁70が配設されている。放熱パイプ62の出口部は機械室19に入り、冷媒流路切換弁70の入口配管76に接続されている。冷媒流路切換弁70は、入口1箇所(76)と、複数の出口(77a、77b、77c、77d)で形成されており、冷媒流路切換弁70内部に設けられてパルス制御されるステッピングモータ(不図示)によって、内部の弁体を回動し角度制御することにより、所定の冷媒回路の流路切替を可能とする電動弁である。
【0031】
<冷媒流路切換弁70を固定するための部材>
次に、冷媒流路切換弁70を機械室19に取り付けるための固定部材80について
図5を用いて説明する。
図5(a)は固定部材80の斜視図、
図5(b)は固定部材80の上面図である。
【0032】
固定部材80は、冷媒流路切換弁70を支持するための弁支持部81と、固定部材80を機械室19に取付けるための取付部82と、弁支持部81と取付部82との間をつなぐ制振部83とで構成されている。
【0033】
弁支持部81には、中空環状で、外縁が上方に立設している床部81aと、空間となっている床部81aの中央側領域及び弁支持部81の外側空間を繋ぐ空隙88と、床部81a上面に配されたツメ85と、床部81aの立設部分の外周側に一端が接続し、上方に延在している係止ツメ86と、を有する。
【0034】
床部81a上面側に冷媒流路切換弁70を載置でき、さらにツメ85によって冷媒流路切換弁70を固定部材80に支持、固定できる。ツメ85は、床部81aに複数が略等角度の間隔をあけて配されている。
【0035】
係止ツメ86は床部に対して垂直方向に延在しており、床部の円環領域より外側に位置している。係止ツメ86は、後述する冷媒流路切換弁70のステータ72外周側面に突出して設けられているリブ73と接触することによって、周方向の回転止めとしても使用される。ステータ72外周側面に設ける部材は必ずしもリブ73でなくてもよく、係止ツメ86により係止可能な部材であればよい。
【0036】
弁支持部81は、床部81a内側の空間と床部81aの外側領域とを繋ぐ空隙88を持つ形状として形成されている。空隙88を利用することで、冷媒流路切換弁70のステータ72側を床部81aの上側に位置させるとともに、冷媒流路切換弁70下面側に設けられている管を床部81aの下側に位置させることが容易になる。すなわち、冷媒流路切換弁70の固定部材80への取付が容易になり、作業性を改善することができる。
【0037】
取付部82は略L字型の形状をしており、弁支持部81の外周側に位置し、床部81aに対して平行な方向に延在する第一の延在部82aと、床部81aに対して垂直な方向に延在し、第一の延在部82aの一端側に一端側が接続している第二の延在部82bとを有する。第二の延在部82bの他端側の先端付近には、固定部材80を機械室19へ固定するための機器取付部材を固定可能な機器取付部材設置部が開口している。本実施例では、機器取付部材及び機器取付部材設置部がネジ及びネジ孔87であるとして説明する。なお、係止ツメ86と第二の延在部82bとはそれぞれ、床部81aに対して同じ側(本実施例では上方)に延在している。
【0038】
第一の延在部82aは、上面視で格子状の形状である。これにより、強度を確保しながら固定部材80に使用する材料の低減が図れる。
【0039】
第二の延在部82bは、弁支持部81が位置する側と反対側の面に、リブ等の凸部を有している。これにより、固定部材80を機械室19の壁面等に取付けたとき、第二の延在部82bの面全体が壁面に接することを抑制し、振動の伝搬を抑制できる。
【0040】
第一の延在部82aを設けることにより、第二の延在部82bを弁の投影上から左右方向にずらした位置に設定できる。これにより、後述する制振部83を設けるためのスペースを確保することができるようになると共に、冷媒流路切替弁70の下部に設けられているパイプを弁の投影上のスペースを用いて、最短距離で配置することが可能となる。
【0041】
制振部83は、弁支持部81と取付部82との間に設けられている。制振部83は弁支持部81、取付部82と一体で形成されており、波形状をしている。制振部83の波状形状としては、例えばU字状、S字状、V字状、W字状や、これらを複数組み合わせた形状にできる。このような波形状を採用することによって、冷媒流路切換弁70が駆動する際の振動に伴い、その形状を変形することができ、弁支持部81から取付部82への振動伝搬を抑制することができ、冷蔵庫1へ伝播する振動を低減することができる。
【0042】
弁支持部81及び取付部82は複数の制振部83で繋がっており、第一の延在部82aの格子状領域の一部には、一の制振部83の一部又は全部を設けることができる。これにより、制振部83の設置スペースを確保しつつ固定部材80を小型化できる。第一の延在部82aに設けられた制振部83は、第一の延在部82aの端部ではなく内側に位置している。また、この制振部83の水平方向両側に、それぞれ別の制振部83が設けられている。この別の制振部83はそれぞれ、第一の延在部82aの格子形状の外縁に接続している。
【0043】
本実施例の制振部83の波形状は、水平方向に可動しやすい構造である。具体的には、上面視で波形状を観察可能である。冷媒流路切換弁70に搭載されたステッピングモータの回転によって起こる振動が、垂直方向の成分に比して水平方向の成分が強い場合、このような構造をとることによって、冷蔵庫1への振動伝搬を抑制しやすい構造とすることができる。例えば、ステッピングモータによって床面と略平行な方向に回転する部材がある場合に、このような構成にすると好ましい。
【0044】
また、固定部材80の材料としては、合成樹脂材料で形成することが望ましい。例えば、ポリプロピレン、ABS樹脂、アクリロニトリルを用いることができる。このような合成樹脂材料を採用することにより、弁支持部81、制振部83、取付部82を一体の部品として形成することが容易となり、部品点数を増やすことなく、軽量で安価な構造とすることができる。
【0045】
<冷媒流路切換弁70の冷蔵庫1への取り付け>
図6は、固定部材80に冷媒流路切換弁70を設置した状態を示す斜視図である。冷媒流路切換弁70は、上面側にステッピングモータを有してステータ72に覆われており、また、下面から複数の管76,77が下方に延在している。管76,77は上述した空隙88を通すことで、冷媒流路切換弁70の取付を容易に行うことができる。
【0046】
ステータ72は、底面にツメ85を、側面に係止ツメ86を係止可能な凹部又は凸部を有している。冷媒流路切換弁70を床部81aに載置して、ツメ85と係止ツメ86を用いて固定した後、ネジ75等を機械室19壁面及びネジ孔87に挿通して、冷蔵庫の機械室19壁面の所定の位置へと固定する。固定部材80によって冷媒流路切換弁70を冷蔵庫1に固定することにより、冷蔵庫の製造時、搬送時及び使用時の各状態において、冷媒流路切換弁70の姿勢を冷媒流路切換弁70本体の下部に入口配管76、出口配管77a、77b、77c、77dが位置する状態で維持することができる。ネジ75としては、段付ネジ(図示せず)を使用しても良い。段付ネジを使用することによって、断熱箱体10への振動をより低減することが可能となる。
【0047】
次に、冷媒流路切換弁70の下方から伸びている入口配管76、出口配管77a、77b、77c、77dを、断熱箱体10から伸びている放熱パイプ62、63、64、ドライヤ41a、41bと接続し、溶接する。次に、ステッピングモータ用の配線(図示せず)を接続し、冷媒流路切換弁70の取り付けが完了する。
【0048】
上記構成の冷蔵庫1における冷媒流路切換弁70の取り付け構造であると、冷媒流路切換弁70が、弾性形状をもった固定部材80によって取り付けられているため、ステッピングモータの振動が固定部材80を介して断熱箱体10に伝達されるのを抑制でき、騒音低減することができる。特に固定部材80が合成樹脂で形成されている場合、金属製と比べて材料の剛性が小さいので、振動に合わせて変形することができ、モータの振動伝達を抑制できる。
【0049】
また、固定部材80の材料に合成樹脂材料を用いることにより、弁支持部81、制振部83、取付部82を一体で形成することができるようになり、固定のための部品点数を減らすことができる。このため、材料費、組立作業性を改善することができ、安価な構造を提供することができる。