特許 7261954 冷蔵庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-13

(45)【発行日】2023-04-21

(54)【発明の名称】冷蔵庫

(51)【国際特許分類】

   F25D 11/00 20060101AFI20230414BHJP

   F25D 19/00 20060101ALI20230414BHJP

【ＦＩ】

F25D11/00 101A

F25D19/00 510E

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019026202

(22)【出願日】2019-02-18

(65)【公開番号】P2020133971

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-04-16

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100131495

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 健児

(72)【発明者】

【氏名】堀尾 好正

(72)【発明者】

【氏名】中川 雅至

(72)【発明者】

【氏名】正久 昌利

【審査官】森山 拓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０９９５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１３６００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０３９３７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０１５２０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２５Ｄ １１／００－３１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却器へ供給する冷媒の流れを調節する流量弁を冷蔵庫に取り付けるための取付部材において、前記流量弁を前記取付部材に取り付ける第１の面と、前記取付部材を前記冷蔵庫の本体に取り付ける第２の面との間に、前記第１の面と前記第２の面とを接続する接続部を備え、前記接続部は前記流量弁を部分的に回り込むように折り曲がり形状を備え、前記流量弁を取り付けた前記第１の面側は前記本体に取り付けず自由端であることを特徴とする冷蔵庫。

【請求項2】

前記接続部は、金属製で湾曲形状としたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。

【請求項3】

前記流量弁は樹脂製のホルダを介して取付部材に固定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。

【請求項4】

前記ホルダは流量弁の外郭を両持ち（対向）して固定して保持したことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。

【請求項5】

コイルへの通電により前記流量弁の開度が開から閉に、または閉から開に動作する時のロータ内の磁石の回転スピードは、前記流量弁の開度が全閉、または全開となってギア部が度当たり状態となる起点出し時の前記磁石の回転スピードよりも高速とすることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷媒の流れを調節する流量弁を冷蔵庫に取り付けるための取付部材を備える冷蔵庫に関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、冷蔵庫は、圧縮機、コンデンサ、冷却器等で構成される冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルで冷媒を循環させることで冷却運転を行う。また、近年の冷蔵庫には、冷媒の流量を調節する流量弁や、冷媒の流路を第１の冷媒配管から第２の冷媒配管に切り替える流量弁を備えるものもある。特許文献１には、流量弁として、冷媒の流路を切り替える三方弁を備える冷蔵庫が開示されている。特許文献１の冷蔵庫は、ゴムを介して三方弁が冷蔵庫に取り付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－０９９５４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１には、三方弁のモータ部が駆動した場合に生じる水平方向の振動を、ゴムで吸収すると開示されている。しかしながら、特許文献１の構成では、三方弁の取り付けに用いるネジを介して、三方弁から生じる振動が冷蔵庫に伝わってしまう。

【0005】

即ち、特許文献１の構成では、ゴムによって吸収しきれない振動が三方弁から冷蔵庫に伝わってしまい、この振動によってユーザが不快に感じる音が冷蔵庫から発生してしまうという課題がある。

【0006】

そこで本発明では、冷媒の流れを調節する流量弁から冷蔵庫に振動が伝わることで発生する音を、従来よりも低減させる構成を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明が提供する冷蔵庫は、冷却器へ供給する冷媒の流れを調節する流量弁を冷蔵庫に取り付けるための取付部材において、前記流量弁を前記取付部材に取り付ける第１の面と、前記取付部材を前記冷蔵庫に取り付ける第２の面の間に振動吸収手段を形成したものであり、流量弁を取付部材に取り付ける第１の面と、取付部材を冷蔵庫に取り付ける第２の面の間に振動吸収手段を設けているため振動が伝わり難くなり、庫内への騒音が軽減されるものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、冷媒の流れを調節する流量弁から冷蔵庫に振動が伝わることで発生する音を、従来よりも低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の外観図

【図2】同、冷蔵庫の縦断面図

【図3】同、冷蔵庫のサイクル構成図

【図4】同、冷蔵庫の第一の機械室を示した斜視図

【図5】同、冷蔵庫の流量弁と取付部材を示した図

【図6】同、冷蔵庫の流量弁の制御方法を示した図

【図7】従来のゴムを介して三方弁を取付ける構成図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

【0011】

請求項１に記載の発明は、冷却器へ供給する冷媒の流れを調節する流量弁を冷蔵庫に取り付けるための取付部材において、前記流量弁を前記取付部材に取り付ける第１の面と、前記取付部材を前記冷蔵庫に取り付ける第２の面の間に振動吸収手段を形成したものである。

【0012】

これによって、流量弁が冷媒の流量調整および流路切り替えを行う時の動作時や、弁の動作位置を原点位置に戻すときに行う起点出し動作時において発生する振動や振動に起因する騒音を振動吸収手段によって吸収することができるため、冷蔵庫を使用する際に流量弁から生じる騒音や振動を抑制する効果を得る。特に流量弁からの振動が冷蔵庫本体に伝わりにくくなるため冷蔵庫のドアを開けた場合でも流量弁の動作音や起点出し音が聞こえにくくなる。

【0013】

一般に、冷蔵庫内の食品を出し入れするなどの場合はドアを開けて顔を庫内に近づけることが多いが、流量弁に限らずモータ動作で制御するデバイス等を取り付ける際には固定のため冷蔵庫本体に取り付けた流量弁から発する振動が庫内の内箱に伝搬し太鼓のように増幅されて庫内に聞こえ、伝わる振動の振幅や周波数によってはユーザが不快に感じる音が冷蔵庫から発生してしまうということがあるが、本発明のように流量弁を取付部材に取り付ける第１の面と、取付部材を冷蔵庫に取り付ける第２の面の間に振動吸収手段を設けているため振動が伝わりにくくなる。即ち、庫内への騒音が軽減される。

【0014】

請求項２に記載の発明は、特に第１の発明において、振動吸収手段の形状を流量弁の外周を囲むようにしたものである。

【0015】

これによって、流量弁の動作時に発する振動の前後方向と左右方向に対して減衰させる効果を生み出すため、弁自体の振動を軽減することができると共に庫内への振動伝搬も抑制することができる。また、弁の外周を囲むような形状とすることで第１の面と第２の面の間の距離を長く取れるため振動の減衰率を大きくすることができる。

【0016】

請求項３に記載の発明は、特に第１または第２の発明において、振動吸収手段を、金属製で湾曲形状としたものである。

【0017】

これによって、金属のバネ性により振動の抑制効果を高めると共に、取り付け時の強度確保も行うことができる。特に冷蔵庫を工場にて生産した後はトラックや人力等の輸送手段を介してユーザ宅へ搬入されるが、悪路や傾いた状態での輸送になることは珍しくない。金属製とすることで、このような輸送の場合でも落下や固定外れ等の状態を招くことはない。

【0018】

請求項４に記載の発明は、特に第１～３のいずれか１つの発明において、流量弁は樹脂製のホルダを介して取付部材に固定されたものである。

【0019】

これによって、金属に比べて減衰率の大きい樹脂にすることで振動軽減効果が大きくなり、弁自体の振動をさらに軽減することができると共に庫内への振動伝搬も更に抑制することができるため騒音低下に効果を発揮する。また、樹脂化することで弁自体の保持や冷蔵庫本体への取り付けの形状に設計自由度が生まれるため、作業性も含めて弁の取り付け向きや設置位置も自在に行うことができ、振動吸収の形状だけでなく生産性も考慮した形状の取り付け部材とすることができる。また、金属よりも自由度があるということは、金属の場合における歩留まりよりも向上することができることである。樹脂化は金属の場合に比べて成形性がよく、コストも安価となるためコストパフォーマンスの向上を図ることができる。さらに第１の面と第２の面をつなぐ取付部材を樹脂化するだけでなく、流量弁の受けとなる弁ホルダも樹脂化し一体化することで振動吸収の形状を形成するだけでなく、加振源である弁のロータ部分と弁ホルダとの接触面積を小さくする形状にできるため、弁自体の振動をさらに軽減することができると共に庫内への振動伝搬も更に抑制することができ、更なる騒音低下に効果を発揮する。

【0020】

請求項５に記載の発明は、特に第４の発明において、ホルダは流量弁の外郭を両持ち（対向）に固定して保持したものである。

【0021】

これによって、弁の発する振動を前後左右だけでなく上下方向でも抑制することができるため、３方向に渡って振動低減および騒音低減を行うことができる。特に流量弁は外郭がコイル部分であり内郭はロータ部分であるため上部から外郭をはめ込む形状となっている。
加振源であるロータ部分とロータを磁界により回転させるコイル部分の間には取り付ける上で隙間が生じることはやむを得ないが、隙間によるガタツキによって振動が増幅されてしまうため、本発明のように両持ちで固定保持することでガタツキを抑制すると共に上下方向の振動抑制で３方向の振動および騒音低減に効果を発揮できる。

【0022】

請求項６に記載の発明は、特に第１～５のいずれか１つの発明において、流量弁の運転時の動作スピードを起点出し時よりも高速にしたものである。

【0023】

これによって、運転時及び起点出し時の振動を低減することができる。起点出し時の振動は、コイルがロータを回転させるための回転磁界を与えており、この回転磁界によってロータは回転しているが弁の開度が全閉となると、連結しているギア部は度当たりし、これ以上回転しない。しかしながら、コイルによる回転磁界はロータ外周を回り続けているため、止まっているロータに回転磁界が一周してきたとき、ロータは回転磁界に逆向きの力が働くため跳ね返ることとなる。これが起点出しの振動となり音となる。この跳ね返りの力を小さくするため起点出しを行う際には動作スピードを小さくする（遅くする）ことが有効であり行われているが、運転時も動作スピードを小さくすると音は小さくなるがギアの駆動の音・振動が発生しやすくなる。これはロータの中心に配設される軸が回転スピードが小さいためぶれやすくなるためである。そのため、本発明では、起点出しの動作スピードよりも運転時の動作スピードを大きくすることを行っている。これにより、運転時の動作スピードを速めることで独楽が安定するように軸がぶれ難くなりロータの回転が安定するため、運転時の振動が小さくなり音も小さくなる。しかも起点出し時は動作スピードを小さくすることで、弁の運転時、および起点出し時の動作全てにおいて低振動、低騒音を実現することができる。

【0024】

（実施の形態１）
図１は冷蔵庫１００の外観図、図２は冷蔵庫１００の縦断面を示す図、図３は冷蔵庫のサイクル構成図、図４は冷蔵庫１００の第一の機械室１１１を示す図である。冷蔵庫１００は、金属製（例えば鉄板）の外箱と、硬質樹脂製（例えばＡＢＳ）の内箱と、外箱と内箱との間に充填した発泡断熱材（例えば硬質ウレタン）とで構成される。

【0025】

冷蔵庫１００は、冷蔵室１０１、切替室１０２、製氷室１０３、冷凍室１０４、野菜室１０５とで構成される複数の貯蔵室を備える。図１の扉１０６、１０７、１０８、１０９、１１０は、それぞれ冷蔵室１０１、切替室１０２、製氷室１０３、冷凍室１０４、野菜室１０５を開閉するための扉である。

【0026】

上記冷蔵室１０１は、冷蔵保存するための貯蔵室で、凍らない程度の低い温度、具体的には、通常１～５℃に設定され冷却される。また、冷蔵室内に設けたパーシャル室１５０は微凍結保存に適した－２～－３℃に設定され、チルド室１５１は冷蔵室１０１よりも低くパーシャル室１５０よりは高めの１℃前後の温度に設定され冷却される。

【0027】

野菜室１０５は、冷蔵室１０１と同等もしくは若干高く温度設定される貯蔵室で、具体的には、２～７℃に設定され冷却される。この野菜室１０５は野菜等の収納食品から発せられる水分により高湿度となるため、局所的に冷えすぎると結露することがある。そのため、比較的高い温度に設定することで冷却量を少なくし、局所的な冷えすぎによる結露発生を抑制している。

【0028】

冷凍室１０４は、冷凍温度帯に設定される貯蔵室で、具体的には、通常－２２～－１８℃に設定され冷却されるが、冷凍保存状態向上のため、例えば－３０℃や－２５℃などの低温に設定され冷却されることもある。

【0029】

切替室１０２は、庫内の温度が変更可能な貯蔵室であり、用途に応じて冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで切り換えることができるようになっている。

【0030】

また、前記冷凍室１０４の背面には冷却室１３７が設けてあり、この冷却室１３７には冷気を生成する冷却器１１８と、冷気を前記各室に供給する冷却器ファン１２０とが設置してある。そして更に冷却器１１８の下方にはガラス管ヒータ等で構成した除霜手段１３６（以下、ガラス管ヒータと称す）が設けてある。

【0031】

冷却器１１８は、圧縮機１１３と、凝縮器（コンデンサ）１１４と、放熱用の放熱パイプ（図示せず）と、ドライヤ１１５と、キャピラリーチューブ１１７とを環状に接続して冷凍サイクルを構成しており、圧縮機１１３によって圧縮された冷媒の循環によって冷却を行う。

【0032】

凝縮器１１４であるコンデンサは、機械室に配設されるアウターコンデンサ１２１と冷蔵庫１００の背面及び側面等の外壁や扉の間口に配設されて結露防止の機能も持たせるインナーコンデンサ１２２の両方で構成される。

【0033】

また、冷却器ファン１２０は冷却器１１８の上方に設けてあり、その下流側に連なる冷蔵室ダクト１６０、冷凍室ダクト１６１、野菜室ダクト１６２を介して冷蔵室１０１、冷凍室１０４、野菜室１０５等に冷気を供給し、これら各室を冷却するようになっている。

【0034】

また、冷蔵庫１００の背面上部には第一の機械室１１１、背面下部には第二の機械室１１２が設置されている。第一の機械室１１１には、幅方向の略中央に圧縮機１１３が配置されており、圧縮機１１３の吐出側パイプ側に凝縮器ファン１１９、アウターコンデンサ１２１を配置している。凝縮器であるコンデンサ１１４には、機械室に配設されるアウターコンデンサ１２１と冷蔵庫１００の背面及び側面等の外壁や扉の間口に配設されて結露防止の機能も持たせるインナーコンデンサ１２２の両方で構成される。

【0035】

凝縮器ファン１１９は、アウターコンデンサ側を風上に圧縮機側に外部から取り込んだ空気を送風することでアウターコンデンサ１２１および圧縮機１１３を冷却する空冷式である。また、流量弁１１６は冷凍サイクル内において、ドライヤ１１５とキャピラリーチューブ１１７との間に接続され、なおかつアウターコンデンサ１２１よりも風上に設けている。これはアウターコンデンサ１２１からの廃熱影響を緩和するためである。

【0036】

特に外気温の高いときは凝縮器ファン１１９が運転するため風上に配置してある流量弁１１６には廃熱影響が少ないが、圧縮機１１３の運転が停止している場合や、低外気時に過凝縮を回避するために凝縮器ファン１１９を停止して圧縮機１１３を運転する場合は廃熱影響を受けやすいためである。

【0037】

また、第二の機械室１１２には、除霜ヒータ１２９の除霜によって発生した除霜水を貯める除霜皿１４０、除霜皿１４０に溜まった除霜水を蒸発させるための蒸発皿ファン（図示せず）等が収容されている。

【0038】

次に図４および図５を用いて、流量弁１１６を説明する。流量弁１１６は、取付部材１４５によって冷蔵庫１００（本実施形態では第一の機械室１１１の壁面）に取り付けられている。コンデンサで凝縮され、ドライヤ１１５を通過した後の冷媒がドライヤ１１５と流量弁入口を繋ぐジョイントキャピラリーチューブ１４８から流量弁１１６に流入する。流量弁１１６で冷媒流量を調整した冷媒はキャピラリーチューブ１１７を通して冷却器１１８に流入する。

【0039】

流量弁１１６は、大きく外郭と内郭で構成される。外郭はコイル１３８であり電流を流すことで磁界を生じさせるが、電流の位相を変化させることで回転する磁界を生じさせている。また、コイル１３８は、コイル外郭固定部１４３で覆われている。

【0040】

内郭には、磁石であるロータ１３９と複数の細孔が設けられたディスク（図示せず）で主に構成されている。先の外郭のコイル１３８による回転磁界によって内郭のロータ磁石が回転しギア等で連結されたディスクが回転することで指定の細孔を選択するように動かしている。ディスクの細孔の一つを選択することで冷媒流量を調節する構成となっている。

【0041】

なお、選択される細孔には閉孔も含まれており、圧縮機１１３の運転ＯＦＦ時に閉孔を選択することで、機械室側にある高温高圧の冷媒が低温低圧の冷却器１１８に流入することを防止している。

【0042】

これをガスカットと言い、冷媒の流入によって冷却器１１８の温度上昇および熱負荷となることを防止することで消費電力量の低減を行うことができる。特に圧縮機１１３のＯＮ／ＯＦＦ回数が多いほど省エネ効果が大きくなる。

【0043】

本実施の形態では、弁の内部に細孔をもつ流量弁としているが、流量を切り替える三方弁や四方弁、冷媒流量をＯＮ／ＯＦＦするのみの二方弁でも同様である。

【0044】

また、本実施の形態では、内部構造をギア式としているが、ギア式を用いない直動式としてもよい。

【0045】

取付部材１４５は、第１の面１４６、第２の面１４７、接続部１４９とで構成される。第１の面には、流量弁１１６が取り付けられる。流量弁１１６は、ゴム材料で形成される弾性部材１３４を介した状態で、ネジ１３５によって第１の面１４６に取り付けられている。弾性部材１３４によって、流量弁１１６の振動が第１の面１４６に伝わりにくくなる。ネジは、円頭部長さを弾性部材の厚み同等とすることで、締め付けによる圧縮を軽減でき、弾性部材の効果を劣化させることはない。

【0046】

なお、ゴムの表面には突起が出ている。これはゴムが第１の面１４６と接触しすぎないすなわち、面接触ではなく点接触することで振動の伝達を抑えているのである。

【0047】

また、第２の面１４７の冷蔵庫本体側には、取付機構（例えばネジ穴）が設けられている。この取付機構によって、第２の面１４７が冷蔵庫１００（本実施形態では第一の機械室１１１の壁面）に取り付けられる。また、第１の面１４６と第２の面１４７とを繋げる接続部１４９は、弁本体を囲むような形状としている。

【0048】

接続部１４９を弁を囲むような形状すなわち、弁の外周を囲むような形状とすることで第１の面１４６と第２の面１４７の距離を長く取れるため振動の減衰率を大きくすることができる。また、第１の面１４６の鉛直方向にＵ字形状もしくは折れ曲がり形状、湾曲形状等の振動吸収形状を設けることで、弁の外周を囲むような形状の効果も合わさり、流量弁１１６の動作時に発する振動の前後方向と左右方向に対して減衰させる効果を生み出すため、弁自体の振動を軽減することができると共に冷蔵庫本体および庫内への振動伝搬も抑制することができる。

【0049】

また、本実施の形態では、取付部材１４５は金属製としている。これにより、取り付け時の強度確保も行うことができる。

【0050】

なお、弁の動作を行うための電気結線用のコネクタ部分は、冷蔵庫本体の背面側から見て手前に来るように配置している。これにより生産工程において作業をし易くするだけでなく、接続強度も考慮したうえで接続抜けを目視で確認できるため工程不良の軽減となる。

【0051】

なお、起点出しの際に、ギアが回転する逆向き方向と直交する向きに第１の面１４６を配設することで流量弁１１６の振動を抑制している。

【0052】

なお、本実施の形態のように、流量弁１１６の入口パイプや出口パイプを細径管とすることで、振動の抑制効果が更に高まる。

【0053】

なお、本実施の形態のように、流量弁１１６を構成するコイル１３８とロータ１３９は、弁ホルダ１３３で固定されるが、コイル外郭を対向する箇所で両側から固定することで、弁の発する振動を前後左右だけでなく上下方向でも抑制することができるため、３方向に渡って振動低減および騒音低減を行うことができる。コイル１３８とロータ１３９の間に隙間があると動作時にガタツキによって振動が増幅されてしまうが、本発明のように両持ちで固定保持することでガタツキを抑制すると共に上下方向の振動を抑制すること３方向の振動および騒音低減に効果を発揮できるのである。

【0054】

以上のように構成された実施の形態１の冷蔵庫について以下にその動作の一例を図６を用いて説明するが、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。

【0055】

凝縮器ファン１１９、圧縮機１１３、冷却器ファン１２０をともに停止している冷却停止状態（以下、この動作を「ＯＦＦモード」という）において、冷凍室温度センサ１２６（以下、このセンサを「ＦＣＣ」という）の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇するか、あるいは、冷蔵室温度センサ１２７（以下、このセンサを「ＰＣＣ」という）の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度まで上昇すると、冷凍室ダンパ１２３を閉とし、冷蔵室ダンパ１２４を開として、圧縮機１１３と凝縮器ファン１１９、冷却器ファン１２０を駆動する（以下、この動作を「ＰＣ冷却モード」という）。

【0056】

一方、圧縮機１１３から吐出された冷媒は、凝縮器１１４で外気と熱交換しながら一部の気体を残して凝縮した後、ドライヤ１１５で水分除去され、流量弁１１６を介して冷却器１１８へ供給される。冷却器１１８で蒸発しながら冷蔵室１０１の庫内空気と熱交換して冷蔵室１０１を冷却しながら、気体冷媒として圧縮機１１３に還流する。

【0057】

ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ１２６の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降上昇するとともに、ＰＣＣ温度センサ１２７の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、ＯＦＦモードに遷移する。

【0058】

また、ＰＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ１２６の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度より高い温度を示すとともに、ＰＣＣ温度センサ１２７の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降すると、冷凍室ダンパ１２３を開とし、冷蔵室ダンパ１２４を閉として、圧縮機１１３と凝縮器ファン１１９、冷却器ファン１２０を駆動する。

【0059】

以下、ＰＣ冷却モードと同様に冷凍サイクルを稼動させることにより、冷凍室１０４の庫内空気と冷却器１１８を熱交換して冷凍室１０４を冷却する（以下、この動作を「ＦＣ冷却モード」という）。

【0060】

ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ１２６の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ１２７の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度以上を示すと、ＰＣ冷却モードに遷移する。

【0061】

また、ＦＣ冷却モード中に、ＦＣＣ温度センサ１２６の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＦＦ温度まで下降するとともに、ＰＣＣ温度センサ１２７の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度より低い温度を示すと、ＯＦＦモードに遷移する。

【0062】

また、ＰＣ冷却モード中に、冷凍室１０４の扉開閉等でＦＣＣ温度センサ１２６の検知する温度が所定値のＦＣＣ＿ＯＮ温度より高い温度を示した場合や、ＦＣ冷却モード中に、冷蔵室１０１の扉開閉等でＰＣＣ温度センサ１２７の検知する温度が所定値のＰＣＣ＿ＯＮ温度より高い温度を示した場合は、冷凍室ダンパ１２３を開とし、冷蔵室ダンパ１２４も開として、冷蔵室１０１と冷凍室１０４を冷却することも出来る（以下、この動作を「ＰＣ＋ＦＣ冷却モード」という）。

【0063】

本実施の形態では、ＯＦＦモードの際に、流量弁１１６の開度を閉孔としている。これにより、冷蔵庫の圧縮機運転停止時に凝縮器側の高温高圧の冷媒が低温低圧の蒸発器側に流入することを防止することで、熱負荷の抑制が図られるため、ＯＦＦモード時の冷却器温度上昇を抑えるとともに、次の圧縮機起動時には蒸発器温度が低い状態で冷却を開始することができるため消費電力量の低減を行うことができる。

【0064】

また、本実施の形態では各冷却モード中に、ディスクの孔径を変化させている。これにより、冷蔵庫の運転状態に対して最適な冷媒循環量で冷却することで冷却効率を上げて省エネ性を高めているのである。特に、ＰＣ冷却モード中とＦＣ冷却モード中を比較すると、圧縮機１１３が同一回転数の場合では冷媒の乾き度がＦＣ冷却モード中の方が大きい。

【0065】

そのため、ＰＣ冷却モード中よりもＦＣ冷却モード中の孔径を小さくしている。これにより、ＦＣ冷却モード中でも乾き度を小さくし冷却効率を上げて省エネ性を高めている。なお、ここでいう乾き度とは冷媒が２相域状態における気相の割合である。

【0066】

なお、流量弁１１６でディスクにあいている孔の孔径を変化させることで流量弁前後に温度差が生じる。この温度差を小さくするすなわち、孔径を小さくすると乾き度が小さくなり液相比率が大きくなるが、冷蔵庫の場合、冷媒が液相でキャピラリーチューブ１１７に流入するとキャピラリーチューブ１１７の特性上、減圧効果が低減するため冷却効果が劣化する。

【0067】

そのため、液相となる直前の２相域に乾き度を調整することが最も高効率である。そのため、本実施の形態では、この流量弁前後の温度差が０．２Ｋを最小として孔径を制御している。これにより、流量特性のバラつきを考慮しても液相でキャピラリーチューブ１１７に冷媒が流入することはないため、冷却効果の効率を高いままで品質も確保した運転を行うことができるのである。

【0068】

なお、庫内の温度上昇に伴い冷蔵庫の圧縮機運転が起動する際は、冷蔵庫を早く冷却させる必要があるため、ＦＣ冷却モード中よりもＰＣ冷却モード中の方が孔径を大きくしているし、起動時には孔径は全開の最大径としている。

【0069】

なお、今回の流量弁や三方弁等を含むステッピングモータの場合、動作時のみならず起点出しの動作が必要である。この時、本実施の形態では流量弁１１６の運転時の動作スピードを起点出し時よりも高速にしている。本動作制御により、運転時及び起点出し時の振動を低減することができる。

【0070】

起点出し時の振動が発生するメカニズムを説明する。コイル１３８がロータ１３９を回転させるための回転磁界を与えており、この回転磁界によってロータ１３９は回転しているが流量弁１１６の開度が起点出しのため全閉以下となると、連結しているギア部は度当たりし、これ以上回転しない。

【0071】

しかしながら、コイル１３８による回転磁界はロータ外周を回り続けているため、止まっているロータ１３９に回転磁界が一周してきたとき、ロータ１３９は回転磁界に逆向きの力が働くため跳ね返ることとなる。これが起点出しの振動となり音となる。

【0072】

この跳ね返りの力を小さくし振動を抑制するために起点出しを行う際には動作スピードを小さくする（遅くする）ことが有効であり行われているが、運転時も動作スピードを小さくすると音は小さくなるがギアの駆動の音・振動が発生しやすくなる。これはロータの中心に配設される軸の回転スピードが小さいためぶれやすくなるためである。

【0073】

そのため、本実施の形態での制御では、起点出しの動作スピードよりも運転時の動作スピードを大きくすることを行っている。これにより、運転時の動作スピードを速めることで独楽（コマ）が安定するように軸がぶれ難くし、ロータ１３９の回転が安定するため、運転時の振動が小さくなり音も小さくなる。しかも起点出し時は動作スピードを小さくすることで、弁の運転時、および起点出し時の動作全てにおいて低振動、低騒音を実現することができる。

【0074】

なお、本実施の形態の取付部材１４５は金属製であることを想定しているが、樹脂等の他の材料で取付部材１４５を実現しても良い。この場合、金属に比べて減衰率の大きい樹脂にすることで振動軽減効果が大きくなり、流量弁自体の振動をさらに軽減することができると共に庫内への振動伝搬も更に抑制することができるため騒音低下に効果を発揮する。

【0075】

更に、樹脂化することで弁自体の保持や冷蔵庫本体への取り付けの形状に設計自由度が生まれるため、作業性も含めて流量弁１１６の取り付け向きや設置位置も自在に行うことができ、振動吸収の形状だけでなく生産性も考慮した形状とすることができる。

【0076】

ここで、金属よりも自由度があるということは、金属の場合よりも歩留まりが向上することができることである。樹脂化は金属の場合に比べて成形性がよく、コストも安価となるためコストパフォーマンスの向上を図ることができる。

【0077】

さらに第１の面１４６と第２の面１４７をつなぐ接続部１４９を樹脂化するだけでなく、流量弁１１６の受けとなる弁ホルダ１３３も樹脂化し一体化することで、振動吸収の形状を形成するだけでなく加振源である弁のロータ部分と弁ホルダ１３３との接触面積を小さくする形状にできるため、弁自体の振動をさらに軽減することができると共に庫内への振動伝搬も更に抑制することができ、更なる騒音低下に効果を発揮する。

【0078】

また、流量弁１１６に限らず、他の種類の取付部材、例えば冷媒の経路を調節する弁を冷蔵庫１００に取り付ける際に、取付部材１４５を用いても良い。また、冷蔵庫１００に取り付ける場所も、第一の機械室１１１に限らず、第二の機械室１１２や、冷蔵室１０１等の貯蔵室の内部であっても良い。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明は、家庭用の冷蔵庫や冷凍庫、業務用の冷蔵庫や冷凍庫に適用できる。

【符号の説明】

【0080】

１００ 冷蔵庫
１１８ 冷却器
１１６ 流量弁
１３３ 弁ホルダ
１４３ コイル外郭固定部
１４５ 取付部材
１４６ 第１の面
１４７ 第２の面
１４９ 接続部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】