JP4624240B2 - 冷凍装置及び冷凍装置を備えた冷却貯蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、二酸化炭素冷媒を使用した冷凍装置及びこの冷凍装置を備えた冷却貯蔵庫に関し、特に、二酸化炭素冷媒を圧縮機で二段階圧縮する場合、圧縮機から伝わる振動を効果的に減衰する技術に関する。

冷媒圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒を放熱器で放熱した後、膨張装置である電動膨張弁を経て蒸発器（冷却器）へ流入させ、蒸発器（冷却器）によって所定の空間を冷却する冷凍装置において、冷媒圧縮部は一段目（前段）の圧縮部と二段目（後段）の圧縮部を備え、一段目（前段）の圧縮部と二段目（後段）の圧縮部の中間に一次放熱器を設け、冷媒圧縮部の小型化を図った技術を採用した冷蔵庫がある。（特許文献１参照）。
特開２００４−８５１０３号公報

このように、一段目（前段）の圧縮部と二段目（後段）の圧縮部の中間に一次放熱器を設け、この一次放熱器を冷蔵庫本体下部に形成した機械室のベース板に取り付けた場合、一段目（前段）の圧縮部から吐出する冷媒の脈動による振動や圧縮部から伝わる振動によって、一次放熱器を含めた冷媒パイプが振動し、この振動が冷蔵庫本体に伝達され、冷蔵庫周辺に騒音となって伝わる。本発明は、このような騒音を抑制する技術でもって静かな冷蔵庫を提供するものである。

第１発明の冷凍装置は、前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置において、前記一次放熱器の入り口側には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする。

第２発明の冷凍装置は、前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、脈動低減装置としてのマフラを通り一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち、膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置において、前記マフラの出口側の冷媒通路には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする。

第３発明は、前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、脈動低減装置としてのマフラを通り一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置であって、前記一次放熱器は、コイル状、蛇行状等に屈曲した屈曲形状をなして、その上部が振動吸収部材を介して吊り下げ保持された構成において、前記マフラの出口側の冷媒通路には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする。

第４発明は、第１発明乃至第３発明において、前記キャピラリチューブ部分は、中間部が下方へＵ字状又は蛇行状に屈曲した屈曲部を形成し、この屈曲部に前記振動吸収部材を取り付けたことを特徴とする。

第５発明は、第１発明乃至第３発明において、前記前段圧縮部から前記二次放熱器までの部分が冷却貯蔵庫本体下部に設けた機械室内に配置され、前記一次放熱器は、その上部が振動吸収部材を介して前記機械室上部の取り付け部で吊り下げ保持され、前記キャピラリチューブ部分は中間部に振動吸収部材を取り付けた冷凍装置を備えた冷却貯蔵庫。

第１発明によって、キャピラリチューブ部分は、複数本のキャピラリチューブが並列の冷媒通路を形成する構成であるため、一本の太い冷媒パイプに比して弾力性に富み、振動減衰効果に優れる。この複数本のキャピラリチューブは、その出口側で二酸化炭素冷媒が蒸発作用をする減圧を得るためには、相当長いキャピラリチューブが必要となるが、本発明ではこれに比して十分短いものでもって振動減衰効果を得ることができるものとなり、小型化にも適する。

第２発明は、第１発明の効果に加えて、脈動低減装置としてのマフラの出口側の冷媒通路にキャピラリチューブ部分が設けられるため、キャピラリチューブ部分によって、マフラを通過した冷媒の脈動に起因する振動の減衰も行うことができると共に、マフラを伝わって伝達される圧縮部からの振動も減衰できる。

第３発明は、第２発明の効果に加えて、キャピラリチューブ部分による振動減衰効果と、コイル状、蛇行状等に屈曲した屈曲形状をなす一次放熱器による振動減衰効果によって、圧縮部から伝わる振動の減衰効果が向上する。

第４発明は、第１発明乃至第３発明の効果に加えて、キャピラリチューブ部分の中間部の屈曲部に取り付けた振動吸収部材によって、更に振動減衰効果が得られるものとなる。

第５発明は、一次放熱器とキャピラリチューブ部分は、各圧縮部と共に冷却貯蔵庫本体下部に設けた機械室内に配置される構成によって、第１発明乃至第３発明の効果を奏する静かな冷却貯蔵庫を提供できる。

本発明は、前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置において、前記一次放熱器の入り口側には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする。本発明の実施例を以下に記載する。

本発明の実施の形態について説明する。図１は冷却貯蔵庫の正面図、図２は冷却貯蔵庫本体を正面から見た説明図、図３は冷却貯蔵庫の縦断側面図、図４は冷却貯蔵庫の冷凍装置の回路ブロック図、図５は冷媒流路の説明図、図６は冷却貯蔵庫の下部機械室の各部品の配置を示す斜視図、図７は冷却貯蔵庫の下部機械室に配置する一次放熱器の取り付けを示す背面図、図８は一次放熱器の取り付け用振動吸収部材と取り付け部材の分解斜視図、図９は一次放熱器の入り口側のキャピラリチューブ部分の正面図、図１０は図９のキャピラリチューブ部分の左側面図、図１１は図９のキャピラリチューブ部分の右側面図である。

図１乃至図３において、１は本発明の冷却貯蔵庫であり、前面開口の本体２内を区画して複数の貯蔵室を形成し、これら各貯蔵室の前面は扉で開閉できる構成である。冷却貯蔵庫本体２は、外箱（外壁板）２Ａと内箱（内壁板）２Ｂとの間に発泡断熱材２Ｃを充填した断熱構造である。冷却貯蔵庫本体２内には、上部に冷蔵室３、その下方に冷凍室５と製氷室６が横並びに設けられ、その下方に野菜室４が配置された構成である。

冷蔵室３内には冷蔵室３の側壁に形成した棚受けに載置した複数段の棚３Ａが設けられている。冷蔵室３の前面開口は、冷却貯蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の冷蔵室扉１０にて開閉される。野菜室４の前面開口は、野菜室４内に設けた左右のレール１８Ａとローラ１８Ｂによる支持装置１８によって前後方向へ引き出し可能に支持した野菜容器１５と共に前方へ引き出される引き出し式扉１１にて閉塞されている。冷凍室５と製氷室６の前面開口は、冷却貯蔵庫本体２の一側部にヒンジ装置にて横方向に回動する回動式の扉１２にて閉塞されているが、冷凍室５と製氷室６の前面開口は、それぞれ別個の扉１２Ａ、１２Ｂ（図示せず）で閉じられるように構成してもよい。この場合、冷凍室５は野菜室４と同様に、冷凍室５内に設けた左右のレールに対して、前後方向へ引き出し可能に支持した容器を扉１２Ａと共に前方へ引き出される引き出し式とし、また、製氷室６は野菜室４と同様に、製氷室６内に設けた左右のレールに対して、前後方向へ引き出し可能に支持した後述の貯氷容器を扉１２Ｂと共に前方へ引き出される引き出し式とする構成でもよい。

上部に位置する冷蔵室３と、その下部に位置する横並びの冷凍室５並びに製氷室６との間は断熱仕切り壁１７Ａにて区画されており、横並びの冷凍室５並びに製氷室６とその下方の野菜室４との間は断熱仕切り壁１７Ｂにて区画されている。４５は冷却貯蔵庫本体２の背壁の前面側に配設した冷蔵室３の背壁部材であり、合成樹脂製背面板とその裏側に取り付けた発泡スチロール等の断熱材との組み合わせで構成され、冷蔵室３の背面側に上下方向の冷気通路（冷気ダクト）４３と、その左右両側に冷気通路（冷気ダクト）４３Ａ、４３Ｂを形成している。

冷凍室５と製氷室６は区画板４７Ａによって左側に冷凍温度に保たれる前面開口の製氷室６が、そして右側に冷凍温度に保たれる冷凍室５が区画形成され、製氷室６内には上部に自動製氷機７が配置され、その自動製氷機７の下方には上面開口の貯氷容器８が配置されている。貯氷容器８は、製氷室６の左右側壁に設けたレール６Ａに前後方向へ引き出し自在に支持されている。自動製氷機７は電動機構７Ａによって回転駆動される製氷皿７Ｂを備えており、製氷工程によって製氷皿７Ｂ内に作られた氷は、電動機構によって製氷皿７Ｂを捻りつつ反転させ、その中の氷を下方の貯氷容器８へ離脱させるように動作するものである。

９は自動製氷機７へ供給する製氷用水を貯める給水容器（貯水容器ともいう）であり、横幅に比して奥行きが長い矩形状をなし、冷蔵室３内を区画壁４７Ｂで仕切って形成した小室４６に配置されており、冷蔵室３内の温度で冷却され、冷蔵室３の前面扉１０を開くことによって前方へ取り出すことができる。区画壁４７Ｂで仕切った小室４６の隣には、特定低温室１３が併設されている。

製氷用水は、ソレノイド式開閉弁装置５１Ａを所定時間開くことにより、給水容器９から自然落下方式によって給水路５１を介して自動製氷機７の製氷皿７Ｂへ供給される。製氷皿７Ｂは、長手方向を列方向として４個２列、５個２列、又は６個２列のように複数の製氷小室に区分されて８乃至１２個の角型氷が作られる合成樹脂製である。また、貯氷容器８は、白色、透明、半透明又はその他の色の合成樹脂製であり、奥行きが左右幅に比して長い上面開口の箱状である。

図３に示すように、冷却貯蔵庫本体２の底部には機械室２８が形成され、この機械室２８には、冷却貯蔵庫１の冷凍装置を構成する冷媒を圧縮する電動圧縮機２４、冷媒の放熱器２５の一部である後述の一次放熱器２５Ａとキャピラリチューブ部分１１５と放熱器２５Ｂと放熱器２５Ｃ、放熱器２５Ｂの熱によって後述の除霜水を蒸発させるための蒸発皿２６、及び送風機８１等がベース板８３上に配置されている。送風機８１は電動機８１Ａにて回転羽根８１Ｂを回転する構成であり、ファンケーシング８２Ａを形成するファン取り付け部材８２に取り付けられてベース板８３上に配置されている。機械室２８内の電動圧縮機２４、一次放熱器２５Ａ、放熱器２５Ｂを含む蒸発皿２６、放熱器２５Ｃ及び放熱器２５Ｄは、送風機８１からの風によって熱交換されて放熱する。２９、３０は冷却庫内を冷却するために設けた冷凍装置の冷媒の蒸発器（冷却器）である。３１は冷凍室用冷却器である第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気を冷却庫内、即ち冷凍室５と製氷室６へ循環する第１送風機である。３２は冷蔵室用冷却器である第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気を冷却庫内、即ち冷蔵室３、野菜室４及び特定低温室１３へ循環する第２送風機である。３３は第１蒸発器（冷却器）２９の除霜用ガラス管ヒータ、３４は、第２蒸発器（冷却器）３０の除霜用ガラス管ヒータである。第１蒸発器（冷却器）２９及び第２蒸発器（冷却器）３０の除霜水は排水管２３を通って蒸発皿２６へ導かれてそこで蒸発する。

冷却貯蔵庫１は、冷媒として二酸化炭素冷媒を使用している。圧縮機２４は、この冷媒を前段（一段目）の圧縮部２４Ａと後段（二段目）の圧縮部２４Ｂによって二段階圧縮するように構成され、密閉容器内において電動機（モータ）によってそれぞれ回転するロータを備えた公知の２シリンダの回転式圧縮機（ロータリ圧縮機という）であり、前段圧縮部２４Ａと後段圧縮部２４Ｂを構成するが、冷媒を二段階圧縮する他の形態でもよい。

図４は冷却貯蔵庫の冷凍装置の回路ブロック図を示し、図５には冷媒流路を示している。これらの図において、２５Ａ〜２５Ｅまでが冷媒の放熱器２５を構成しており、これらは空冷式であり、一次放熱器２５Ａは円筒形状をなすように冷媒パイプ（チューブ）がコイル状（螺旋状）に巻回されたループコンデンサと称する初段放熱器である。また、放熱器２５Ｂ〜２５Ｅは二次放熱器２５Ｆを構成するものであり、放熱器２５Ｂは蒸発皿２６内に導かれた除霜水中に没する配置であり、この除霜水を蒸発させるための冷媒パイプ（チューブ）である。放熱器２５Ｃは、略平板状の放熱板２５Ｃ１の上に蛇行状に配置された冷媒パイプ（チューブ）２５Ｃ２が取り付けられた形態であり、蒸発皿２６の後方領域で機械室２８内の底部に水平状態に配置されている。放熱器２５Ｄは、冷媒パイプ（チューブ）２５Ｄ１の周りに放熱フィンとなるアルミニウムの箔板（薄板）２５Ｄ２が螺旋状に巻回されたものが蛇行状をなすフィンチューブ式のメイン放熱器であり、機械室２８内において送風機８１からの風によって熱交換されるように、放熱器２５Ｃの上に水平状態に配置している。放熱器２５Ｅは、冷却貯蔵庫本体２の外箱（外壁板）２Ａを放熱板とするように、外箱（外壁板）２Ａの発泡断熱材２Ｃ側の面に取り付けた冷媒パイプである。

放熱器２５Ｅは、主として冷却貯蔵庫本体２の前面開口部の露着きを防止する露着き防止用として作用する放熱器であり、外箱（外壁板）２Ａを放熱板とするように外箱（外壁板）２Ａの発泡断熱材２Ｃ側の面に取り付けた冷媒パイプであり、断熱仕切り壁１７Ａの前面を加温する冷媒パイプ２５Ｅ１と、断熱仕切り壁１７Ｂの前面を加温する冷媒パイプ２５Ｅ２と、野菜室４の底部前面を加温する冷媒パイプ２５Ｅ３とを含めて、冷蔵室３、冷凍室５と製氷室６、野菜室４の前面周辺を加温するように配置された構成である。

７０は冷媒の湿気を除去する乾燥剤を封入したデハイドレータある。７１、７２は電動式膨張弁であり、７３、７４はデハイドレータ７０を通過した冷媒の導入パイプであり、７５、７６はそれぞれ冷媒の導入パイプ７３、７４に接続した冷媒パイプであり、その冷媒パイプ７５、７６の途中に、それぞれ電動式膨張弁７１、７２が接続されている。７７は逆止弁であり、７８は脈動低減装置としてのマフラである。上記の構成によって、前段圧縮部２４Ａから二次放熱器２５Ｆまでの部分が冷却貯蔵庫本体２の下部に設けた機械室２８内に配置されている。図４において矢印は冷媒の流れ方向を示しており、図５の矢印も冷媒の流れ方向を示している。

圧縮機２4、送風機３１、送風機３２、送風機８１が運転（ＯＮ）されると、圧縮機２４の前段圧縮部２４Ａで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、マフラ７８を通って一次放熱器２５Ａで放熱され、圧縮機２４の後段圧縮部２４Ｂへ入ってそこで圧縮される。後段圧縮部２４Ｂで圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、二次放熱器２５Ｆで放熱される。即ち、放熱器２５Ｂにおいて蒸発皿２６内の除霜水を蒸発させ、放熱器２５Ｂを出た冷媒ガスは、放熱器２５Ｃから放熱器２５Ｄにおいて、送風機８１からの空気によって冷却されて、冷媒温度が冷却貯蔵庫１の周囲温度より若干高めの温度まで低下する。この冷媒は、更に放熱器２５Ｅへ流入して、冷却貯蔵庫本体２の前面開口部が加温され、その部分への露付きを防止するように作用する。

放熱器２５Ｅを出た冷媒は、デハイドレータ７０を通って導入パイプ７３、７４に分岐して、それぞれ第１冷媒パイプ７５と電動式膨張弁７１の回路と、第２冷媒パイプ７６と電動式膨張弁７２の回路を通って、減圧されて温度が低下し、それぞれ冷凍室用蒸発器（冷却器）２９と冷蔵室用蒸発器（冷却器）３０へ流入する。第１蒸発器（冷却器）２９と第２蒸発器（冷却器）３０へ流入した液冷媒は、そこで蒸発して周囲の空気を冷却する。第１蒸発器（冷却器）２９で蒸発したガス冷媒は、出口パイプ７９から逆止弁７７を通って圧縮機２４の前段圧縮部２４Ａの吸い込み側へ流入して圧縮される。また、第２蒸発器（冷却器）３０で蒸発したガス冷媒は、出口パイプ８０から逆止弁７７を通って圧縮機２４の前段圧縮部２４Ａの吸い込み側へ流入して圧縮される。このような冷凍サイクルによって第１蒸発器（冷却器）２９と第２蒸発器（冷却器）３０が冷却され、それによって後述のように冷却貯蔵庫本体２内の各室が冷却される。

上記の冷却貯蔵庫１において、電動式膨張弁７１は、制御回路装置（図示せず）からの制御信号によって正転と逆転の動作をするステッピングモータによって、駆動弁が動作してその弁開度が調節されるものであり、蒸発器（冷却器）２９の出口温度又は冷凍室５の温度に応じて前記制御回路装置に設定したデータに基づき、ステッピングモータが正転又は逆転して駆動弁が動作してその弁開度が調節され、適正な冷媒膨張が行われるように制御される。また、電動式膨張弁７２は、制御信号によって正転と逆転の動作をするステッピングモータによって、駆動弁が動作してその弁開度が調節されるものであり、蒸発器（冷却器）３０の入口、出口温度に応じて制御回路装置（図示せず）に設定したデータに基づき、ステッピングモータが正転又は逆転して駆動弁が動作してその弁開度が調節され、適正な冷媒膨張が行われるように制御される。

この冷却貯蔵庫１の冷却運転を説明する。この冷却貯蔵庫１では、冷却運転は、冷凍室５の温度によって開始される。冷凍室５の温度が所定の上限設定温度に上昇すると、制御回路装置は冷却運転を開始する。この開始時に、制御回路装置は、冷蔵室３の温度を検知し、この冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えている場合は、冷蔵室３の冷却を冷凍室５の冷却より先に行い、この冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えていない場合は、冷凍室５の冷却を行う。ここで、冷蔵室３の温度が所定の上限設定温度を超えているとする。したがって、制御回路装置は、まず冷蔵室３の冷却を行う。制御回路装置は、圧縮機２４を運転（ＯＮ）し、電動式膨張弁７２を前回の冷蔵室冷却時の開度まで開け、第２送風機３２を運転（ＯＮ）する。そして、冷蔵室３が所定の下限設定温度まで低下すると、冷蔵室３の冷却から冷凍室５の冷却に切り替わる。制御回路装置は、この時の電動式膨張弁７２の開度の値を格納すると共に、電動式膨張弁７２を全閉し、第２送風機３２を停止（ＯＦＦ）し、電動式膨張弁７１を前回の冷凍室冷却時の開度まで開け、第１送風機３１を運転（ＯＮ）する。これにより、冷凍室５が冷却される。冷凍室５が所定の下限設定温度まで低下すると、冷凍運転を終了する。制御回路装置は、この時の電動式膨張弁７１の開度の値を格納すると共に、電動式膨張弁７１を全閉し、第１送風機３１を停止（ＯＦＦ）し、圧縮機２４を停止（ＯＦＦ）する。

次に、図２及び図３を参照して冷気の循環について説明する。３５は第２蒸発器（冷却器）３０で冷却された冷気が第２送風機３２から導かれる冷気ダクトであり、冷蔵室３の上壁に沿って幅広く配置され、その前端は冷蔵室３の前面開口部の上面に形成した冷気吹き出し口３６へ連通している。この冷気吹き出し口３６から吹き出す冷気は、冷蔵室３の前面開口部を矢印のように上から下へ流れる冷気カーテン３７を形成する。第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気と第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気は、夫々第１送風機３１及び第２送風機３２によって矢印のように循環して各室を所定温度に冷却する。

第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気を第２送風機３２によって冷蔵室３と野菜室４とに循環させる冷気循環経路の形成に関し、冷蔵室３の背面部には、冷気通路（冷気ダクト）４３が形成され、この左右両側に冷気通路（冷気ダクト）４３Ａ、４３Ｂが形成され、冷気供給通路（冷気ダクト）４３には第２蒸発器（冷却器）３０が収納されて冷却器室を構成している。また、第２蒸発器（冷却器）３０から上方へ延びた冷媒パイプに配置した電動式膨張弁７２が、冷気供給通路（冷気ダクト）４３の背面の窪みにゴム製カバー９０で覆われた状態でネジにて取り付けられている。

第２蒸発器（冷却器）３０で冷却した冷気は、第２送風機３２によって冷蔵室３とその一部分である特定低温室１３とに循環される。その経路は、第２送風機３２を通過した冷気は、一部が冷気ダクト３５を通って冷気吹き出し口３６から吹き出す。第２送風機３２を通過した冷気の他の部分は、冷蔵室３の背面板４５の裏側の左右の冷気通路４３Ａ、４３Ｂを通って、冷蔵室３の背面板４５に形成した冷気吹き出し口３９から冷蔵室３へ吹き出し、冷気通路４３Ｂを更に下方へ流れた冷気が冷気吹き出し口３９Ａから特定低温室１３へ吹き出す。冷蔵室３と特定低温室１３へ流入した冷気は、冷蔵室３の下部の吸い込み口５０、即ち小室４６と特定低温室１３の背壁に形成した吸い込み口５０から吸込まれ、冷気通路（冷気ダクト）４３の第２蒸発器（冷却器）３０の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第２蒸発器（冷却器）３０で冷却される循環をする。

一方、冷蔵室３へ流入した冷気に一部は、野菜室４へ循環する構成である。図２及び図３では、特定低温室１３へ流入した冷気の一部が、特定低温室１３の背壁に形成した吸い込み口４０から吸込まれ、冷却貯蔵庫本体２の背壁に形成した冷気通路（冷気ダクト）４１Ａを通って吹き出し口４２Ａから野菜室４へ流出する。野菜室４へ流入した冷気は、野菜室４を流れて野菜室４の天井壁に近接した背壁に形成した冷気吸い込み口４２Ｂから冷気帰還通路（冷気帰還ダクト）４１Ｂを通って、冷気通路（冷気ダクト）４３の第２蒸発器（冷却器）３０の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第２蒸発器（冷却器）３０で冷却される循環をする。

第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気を第１送風機３１によって冷凍室５へ循環させる冷気循環経路の形成に関し、冷凍室５の背面部には、冷気通路（冷気ダクト）４８が形成され、この冷気供給通路（冷気ダクト）４８には第１蒸発器（冷却器）２９が収納されて冷却器室を構成している。また、第１蒸発器（冷却器）２９から上方へ延びた冷媒パイプに配置した電動式膨張弁７１が、冷気供給通路（冷気ダクト）４８の背面の窪みにゴム製カバー９１で覆われた状態でネジにて取り付けられている。

第１蒸発器（冷却器）２９で冷却した冷気は、第１送風機３１によって冷気吹き出し口３７Ａから冷凍室５へ供給され、冷気吹き出し口３７Ｂから製氷室６へ供給され、それぞれ吸い込み口３８から吸込まれて、第１蒸発器（冷却器）２９の下部の冷気吸い込み側に流入し、再び第１蒸発器（冷却器）２９で冷却される循環をする。

この冷却貯蔵庫１では、第１、第２蒸発器（冷却器）２９、３０の除霜は同時に行っている。冷却運転終了時点における圧縮機２４の運転積算時間が所定値を超えていると、冷却貯蔵庫１は除霜モードとなる。除霜用ガラス管ヒータ３３、３４に通電して発熱し、それぞれ対応する第１、第２蒸発器（冷却器）２９、３０が加温されて、着霜が融解される。除霜の終了は、第１、第２蒸発器（冷却器）２９、３０にそれぞれ設けられた除霜終了検知温度センサが、除霜終了温度（例えば８℃）を感知したときに、その感知した蒸発器（冷却器）に対応した除霜用ガラス管ヒータの一方への通電を停止（ＯＦＦ）する。残りの蒸発器（冷却器）についても、除霜終了検知温度センサが、除霜終了温度（例えば８℃）を感知したときに、残りの除霜用ガラス管ヒータの一方への通電を停止（ＯＦＦ）する。このように、両方の蒸発器（冷却器）の除霜が終了すると、冷却貯蔵庫１は通常モードに復帰する。このとき、通常は、冷却貯蔵庫１の冷凍室５と冷蔵室３は共に温度上昇しているので、除霜モードの終了と同時に冷却運転が開始される。

このような構成において、各室の温度は、冷蔵室３が約３〜４℃、野菜室４が約３〜６℃に保たれ、冷凍室５製氷室７が約−１８℃〜−２０℃である。また、冷蔵室扉１０の内側に設けた貯蔵棚上は５〜８℃である。特定低温室１３は、０℃よりも高い約１℃のチルド室であったり、０℃よりも低く食品の凍結温度よりも高い約０〜−１℃の氷温室であったり、また、食品の表面に薄い氷の層が形成される程度の約−４℃の部分凍結室であったりする。このように特定低温室１３は、食品を特定の温度領域内で冷却保存するためのものであり、他の室に比して厳しい温度制御が要求される。

本発明に係る冷凍装置は、前段圧縮部２４Ａで圧縮された二酸化炭素冷媒が、一次放熱器２５Ａを経て後段圧縮部２４Ｂで圧縮され主放熱器で放熱されたのち、減圧膨張装置である電動式膨張弁を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する構成であり、一次放熱器２５Ａは、コイル状、蛇行状等に屈曲した屈曲形状をなして吊り下げ保持された構成である。この一次放熱器２５Ａの屈曲形状は、一次放熱器２５Ａの冷媒パイプが上下方向に間隔Ｔを存してコイル状又は蛇行状をなす形態であり、機械室２８の狭い領域に配置し多くの放熱面積を得るための好ましい形態としては、図７に示すように、一次放熱器２５Ａは、冷媒パイプが上下方向に間隔Ｔを存してコイル状に巻回された屈曲形状をなし、その上部を取り付け部で吊り下げ保持した構成である。

この具体的な構成を、図１〜図４に示す冷却貯蔵庫１について説明する。すなわち、前段圧縮部２４Ａで圧縮された二酸化炭素冷媒が、一次放熱器２５Ａを経て後段圧縮部２４Ｂで圧縮され二次放熱器２５Ｆで放熱されたのち、膨張装置である電動式膨張弁７１、７２を経て蒸発器（冷却器）２９、３０で蒸発する冷凍装置において、図５〜図７に示すように、一次放熱器２５Ａは、銅やアルミニウム等の金属性冷媒パイプがコイル状、蛇行状等に屈曲した屈曲形状をなして吊り下げ保持された構成である。この一次放熱器２５Ａの屈曲形状は、一次放熱器２５Ａの冷媒パイプが上下方向に間隔Ｔを存してコイル状又は蛇行状をなす形態であり、機械室２８の狭い領域に配置し多くの放熱面積を得るための好ましい形態としては、一次放熱器２５Ａは、冷媒パイプが上下方向に間隔Ｔを存してコイル状に巻回された屈曲形状をなし、その上部を取り付け部で吊り下げ保持した構成である。この円筒形状のコイル状形態によって、パイプ辺間の間隔Ｔが延びたり縮まったりして円筒形状方向に弾力性を有するものとなる。

一次放熱器２５Ａは、図６と図７に示すように、その上部がブチルゴムなどのゴム製の振動吸収部材１００を介して機械室２８の上部の取り付け部１０１で吊り下げ保持される。具体的には、円筒形状にコイル状に巻回された形態の一次放熱器２５Ａは、上部から冷媒が流入して下方へ螺旋状に流れるように、上部に配置した入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２が配管されている。この入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２には、図６に示すように、略水平な横方向に屈曲したＵ字状屈曲部１０６が形成されている。このＵ字状屈曲部１０６は、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２の一部分を構成するものであり、後述の振動吸収部材１００を取り付けるために、冷媒パイプがＵ字状に別途成形されたものであり、振動吸収部材１００を取り付けた後、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２に溶接されて一体化されるものである。

一方、振動吸収部材１００には、図８に示すように、Ｕ字状屈曲部１０６の対向パイプ辺が貫通するように、間隔を存して４個所に貫通孔１０７が形成され、貫通孔１０７は周辺部分とリブ１０８で結合され、外周の両端部に略環状にフランジ１１０が形成され、このフランジ１１０を含めて外周に前後方向に貫通したスリット１０９が貫通孔１０７に対応した位置に形成されている。このため、振動吸収部材１００は、自己の弾力性と、リブ１０８とスリット１０９による変形のし易さとが相俟って、両端部のフランジ１１０、１１０相互間に合成樹脂製の保持部材１０２の枠状部１０２Ａが嵌り合って、振動吸収部材１００が保持部材１０２に保持される。

このように、振動吸収部材１００が保持部材１０２に保持された状態で、Ｕ字状屈曲部１０６の対向パイプ辺をそれぞれ貫通孔１０７に挿通する。この挿通によって、Ｕ字状屈曲部１０６の対向パイプ辺が貫通孔１０７に密着するように、実質的な貫通孔１０７の直径はＵ字状屈曲部１０６の対向パイプ辺の直径よりも若干小さい。この状態で、Ｕ字状屈曲部１０６は、それぞれ一次放熱器２５Ａの入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２に溶接されて、一体となって一次放熱器２５Ａの入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２を形成する。

このように、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２のＵ字状屈曲部１０６に、保持部材１０２に支持された振動吸収部材１００が取り付けられた状態で、機械室２８上部の取り付け部１０１である天井壁にネジ１０５で取り付けた固定部材１０３に、保持部材１０２をネジ１０４で結合する。また、保持部材１０２と固定部材１０３をネジ１０４で結合した状態で、固定部材１０３を機械室２８の天井壁にネジ１０５で取り付ける手順でもよい。なお、保持部材１０２は、機械室２８上部の取り付け部１０１である天井壁にネジで直接取り付ける形態とすることもできる。このようにＵ字状屈曲部１０６の保持によって、円筒形状にコイル状に巻回された一次放熱器２５Ａは、略垂直状態に安定した吊り下げ保持が可能となり、周辺の他物との接触のない状態の保持ができる。

圧縮機２４の運転による機械的振動が、マフラ７８とその下流側の冷媒パイプを通して一次放熱器２５Ａへ伝達されても、吊り下げ保持された一次放熱器２５Ａは、振動によってこのコイル状のパイプ辺相互が自由運動できる状況となり、このパイプ辺間の間隔Ｔが延びたり縮まったりして円筒形状方向に弾力変形するため、冷媒の脈動や圧縮機２４の振動は出口パイプ２５Ａ２に至る間に減衰される。また一次放熱器２５Ａは、その入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２が、振動吸収部材１００を介して取り付けられているため、冷却貯蔵庫本体２への振動の伝達が減衰される。特に、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２の振動は、振動吸収部材１００のリブ１０８によって効果的に減衰されるため、取り付け部１０１への一次放熱器２５Ａの振動伝達の減衰効果が大きい。また、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２は、横方向に屈曲したＵ字状屈曲部１０６によって支えられているため、冷媒の脈動や圧縮機２４の振動による振動によって、周辺の他物との接触を生じることのない、安定した吊り下げ保持を維持できるものとなる。

このように、圧縮機２４の運転による機械的振動が、マフラ７８とその下流側の冷媒パイプを通して一次放熱器２５Ａへ伝達されても、吊り下げ保持されたコイル状の一次放熱器２５Ａと、振動吸収部材１００によって減衰されるが、圧縮機２４から伝わる振動の減衰効果を更に大きくするために、本発明では、このコイル状の一次放熱器２５Ａの入口パイプ２５Ａ１の一部分に、キャピラリチューブ部分１１５を設けることを特徴とするものである。図９乃至図１１にこのキャピラリチューブ部分１１５の配置と構造の具体的な構成が示されており、図示の構成では、一次放熱器２５Ａの入口パイプ２５Ａ１のＵ字状屈曲部１０６とマフラ７８との間の冷媒通路として、キャピラリチューブ部分１１５が接続されている。一次放熱器２５Ａの入り口側に設けられたキャピラリチューブ部分１１５は、圧縮機２４の振動が一次放熱器２５Ａへ至る冷媒パイプを伝う機械的な振動を減衰させるためのものであるが、マフラ７８を出た冷媒の脈動による冷媒パイプの機械的な振動がある場合は、それも減衰させることができる。二酸化炭素冷媒を用いた冷凍装置は、１３４ａ冷媒等に比して高圧となるため、本発明で採用するような短いキャピラリチューブ部分１１５では、出口側で二酸化炭素冷媒が蒸発作用をするような減圧は生じないため、性能的には問題ない。

キャピラリチューブ部分１１５は、図９乃至図１１に示すように、複数本のキャピラリチューブ１１５Ａが一列に配置されて並列の冷媒通路を形成すると共に、各キャピラリチューブ１１５Ａが同じ方向に屈曲するように中間部が下方へＵ字状に屈曲した屈曲部１１５Ｂを形成し、冷媒の入り口側が入り口側パイプ２５Ａ１１を介してマフラ７８に接続され、冷媒の出口側が出口側パイプ２５Ａ１２を介して入口パイプ２５Ａ１のＵ字状屈曲部１０６に接続している。キャピラリチューブ部分１１５の冷媒の入り口側は、入り口側パイプ２５Ａ１１に形成した扁平部分１１７内でもって溶接され、キャピラリチューブ部分１１５の冷媒の出口側は、出口側パイプ２５Ａ１２に形成した扁平部分１１８内でもって溶接される。なお、出口側パイプ２５Ａ１２は、Ｕ字状屈曲部１０６と一連のパイプで構成してもよい。キャピラリチューブ部分１１５のＵ字状の屈曲部１１５Ｂには、ブチルゴムなどのゴム製の振動吸収部材１１６が取り付けられている。限られた広さの機械室２８内に所定長さのキャピラリチューブ部分１１５を配置し、振動減衰効果を図るために、屈曲部１１５Ｂの形状は、Ｕ字状の他に蛇行状でもよい。

このような構成によって、マフラ７８の出口側の冷媒パイプは、キャピラリチューブ部分１１５によって弾力性を保つようになる。このため、圧縮機２４の運転による振動が、マフラ７８を介して一次放熱器２５Ａへ至る冷媒通路に伝わる機械的な振動は、キャピラリチューブ部分１１５の弾力性と振動吸収部材１１６によって減衰される。また、前段（一段目）の圧縮部２４Ａから吐出される冷媒の脈動はマフラ７８によって減衰されるが、もしマフラ７８を出た冷媒の脈動に起因する機械的振動が、マフラ７８の下流側の冷媒パイプ２５Ａ１１に生じる場合には、その振動がキャピラリチューブ部分１１５の弾力性と振動吸収部材１１６によって減衰される。

キャピラリチューブ１１５Ａは、細いほど弾力性に富むため、振動減衰効果に優れ、また、本数が少ないほど弾力性に富むため振動減衰効果に優れるが、性能的には、複数本のキャピラリチューブ１１５Ａの内径断面積Ｓ２の合計が、入り口側パイプ２５Ａ１１又は出口側パイプ２５Ａ１２の内径断面積Ｓ１と同一であるのが望ましい。しかし、キャピラリチューブ１１５Ａの本数が多くなれば、拡管による扁平部分１１７と１１８の部分の肉厚が薄くなるため、この部分が耐圧不良になる虞がある。これらのことを考慮して、図９乃至図１１に示すキャピラリチューブ部分１１５は、７本のキャピラリチューブ１１５Ａが一列に配置されて並列の冷媒通路を形成している。入り口側パイプ２５Ａ１１と出口側パイプ２５Ａ１２は、一次放熱器２５Ａや二次放熱器２５Ｆと同様に、外径が４．７６ｍｍで内径が３．５６ｍｍのパイプであり、７本のキャピラリチューブ１１５Ａは、それぞれ長さが２９０ｍｍ〜３１０ｍｍ程度で、外径が１．８ｍｍで内径が１．２ｍｍの細いパイプである。

二酸化炭素冷媒を用いた冷凍装置は、１３４ａ冷媒等に比してかなりの高圧となるため、このような内径と長さのキャピラリチューブ１１５Ａでは、出口側で二酸化炭素冷媒が蒸発作用をするような減圧は生じないため、性能的には問題がない。このような７本のキャピラリチューブ１１５Ａを用いた冷凍装置でのテストでは、断面積Ｓ２の合計が断面積Ｓ１の略８０％でもって性能的に問題ない状態であり、好ましい振動減衰効果が得られた。この場合、断面積Ｓ２の合計を断面積Ｓ１に近づける場合は、８本のキャピラリチューブ１１５Ａを用いれば、断面積Ｓ２の合計が断面積Ｓ１の略９１％となるが、拡管による扁平部分１１７と１１８の部分の肉厚が薄くなるため、二酸化炭素冷媒を用いた高圧となる冷凍装置として、耐圧に対する課題を克服すれば問題ない。性能と耐圧を考慮すれば、キャピラリチューブ１１５Ａの本数は、６〜８本が好ましいものとなる。

上記のようにキャピラリチューブ部分１１５を設けることによって、マフラ７８の出口側の冷媒パイプ２５Ａ１１に伝わる振動は、キャピラリチューブ部分１１５の弾力性と振動吸収部材１１６によって減衰されるため、キャピラリチューブ部分１１５の下流側の冷媒パイプへ伝達される機械的な振動は、上記のように、吊り下げ保持された一次放熱器２５Ａのコイル状のパイプ辺間の間隔Ｔの延び縮みによる円筒形状方向の弾力変形による減衰と、振動吸収部材１００とによって、冷却貯蔵庫本体２へ伝達される振動が減少し、静かな冷却貯蔵庫１となる。

もう一つの形態として、複数本のキャピラリチューブ１１５Ａが複数の組に分割された状態で、入り口側パイプ２５Ａ１１と出口側パイプ２５Ａ１２にそれぞれ接続された構成である。図１２には、それぞれ２本のキャピラリチューブ１１５Ａが、３組に分割された状態で、それぞれ入り口側パイプ２５Ａ１１と出口側パイプ２５Ａ１２に接続された構成である。この場合も、実施例１と同様に、３組に分割されたキャピラリチューブ１１５Ａは、並列の冷媒通路を形成すると共に、中間部が下方へＵ字状に屈曲した屈曲部１１５Ｂ（図示せず）を形成しており、このＵ字状の屈曲部１１５Ｂには、ブチルゴムなどのゴム製の振動吸収部材１１６（図示せず ）が、それぞれの組みごとに分離したものが、又は３組に共通した状態のものが取り付けられている。図１２において、図１〜図１１と同様の機能部分には同一符号を付している。

また、上記のように、Ｕ字状屈曲部１０６を別形成として溶接する形態に代って、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２を屈曲してＵ字状屈曲部１０６を形成し、これに振動吸収部材１００を取り付ける方法でもよい。この場合、Ｕ字状屈曲部１０６に取り付ける振動吸収部材１００は、上段の左右の貫通孔１０７相互と、下段の左右の貫通孔１０７相互がそれぞれスリットで連通するようにする。これによって、下段のスリットを押し広げつつ入口パイプ２５Ａ１のＵ字状屈曲部１０６を挿入して、このＵ字状屈曲部１０６の左右のパイプ辺を上段の左右の貫通孔１０７に密着させる。同様にして、上段の左右の貫通孔１０７に出口パイプ２５Ａ２のＵ字状屈曲部１０６の左右のパイプ辺を密着させる。このようにして、入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２のＵ字状屈曲部１０６に振動吸収部材１００を取り付けることができるものとなる。

一次放熱器２５Ａの形態は、上記のような上下方向に円筒形状に延びたコイル状に限らず、蛇行状に屈曲しつつ上下方向に延びた形態とし、その入口パイプ２５Ａ１と出口パイプ２５Ａ２は、上部に配置されて上記同様に横方向に屈曲したＵ字状屈曲部１０６を形成し、このＵ字状屈曲部１０６が上記同様の振動吸収部材１００を介して取り付け部１０１へ取り付けられるように構成すれば、上記同様の効果を達成できる。

上記の各実施例は、上記形態の冷蔵室３、冷凍室５、野菜室６等を有する冷却貯蔵庫であるが、本発明は種々の形態の冷却貯蔵庫に適用できるものであり、冷却貯蔵庫の形態はこれに限らず、本発明の技術範囲において種々の冷却貯蔵庫に適用して効果あるものである。

本発明に係る冷却貯蔵庫の正面図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫本体を正面から見た説明図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫の縦断側面図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫の冷凍装置の回路ブロック図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫の冷媒流路の説明図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫の下部機械室の各部品の配置を示す斜視図である。（実施例１） 本発明に係る冷却貯蔵庫の下部機械室に配置する一次放熱器の取り付けを示す背面図である。（実施例１） 本発明に係る一次放熱器の取り付け用振動吸収部材と取り付け部材の分解斜視図である。（実施例１） 本発明に係る一次放熱器の入り口側のキャピラリチューブ部分の正面図である。（実施例１） 図９のキャピラリチューブ部分の左側面図である。（実施例１） 図９のキャピラリチューブ部分の右側面図である。（実施例１） キャピラリチューブ部分を複数組に分割した状態図である。（実施例２）

符号の説明

１・・・・・冷却貯蔵庫
２・・・・・冷却貯蔵庫本体
３・・・・・冷蔵室
４・・・・・野菜室
５・・・・・冷凍室
２４・・・・電動圧縮機
２４Ａ・・・前段（一段目）の圧縮部
２４Ｂ・・・後段（二段目）の圧縮部
２５・・・・放熱器
２５Ａ・・・一次放熱器
２５Ａ１・・入口パイプ
２５Ａ２・・出口パイプ
２５Ｆ・・・二次放熱器
２９・・・・第１蒸発器（冷却器）
３０・・・・第２蒸発器（冷却器）
３１・・・・第１送風機
３２・・・・第２送風機
７１・・・・第１電動式膨張弁
７２・・・・第２電動式膨張弁
７８・・・・消音装置としてのマフラ
８０・・・・送風機
１００・・・振動吸収部材
１０１・・・取り付け部
１０２・・・保持部材
１０３・・・固定部材
１０６・・・Ｕ字状屈曲部
１０７・・・貫通孔
１０８・・・リブ
１１５・・・キャピラリチューブ部分
１１５Ａ・・キャピラリチューブ
１１５Ｂ・・Ｕ字状の屈曲部
１１６・・・振動吸収部材
１１７・・・扁平部分
１１８・・・扁平部分

Claims (5)

1. 前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置において、前記一次放熱器の入り口側には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする冷凍装置。
2. 前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、脈動低減装置としてのマフラを通り一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置において、前記マフラの出口側の冷媒通路には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする冷凍装置。
3. 前段圧縮部で圧縮された二酸化炭素冷媒が、脈動低減装置としてのマフラを通り一次放熱器を経て後段圧縮部で圧縮され二次放熱器で放熱されたのち膨張装置を経て蒸発器（冷却器）で蒸発する冷凍装置であって、前記一次放熱器は、コイル状、蛇行状等に屈曲した屈曲形状をなして、その上部が振動吸収部材を介して吊り下げ保持された構成において、前記マフラの出口側の冷媒通路には、振動減衰部分として複数本のキャピラリチューブによって並列の冷媒通路を形成するキャピラリチューブ部分を設けたことを特徴とする冷凍装置。
4. 前記キャピラリチューブ部分は、中間部が下方へＵ字状に屈曲した又は蛇行状に屈曲した屈曲部を形成し、この屈曲部に前記振動吸収部材を取り付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷凍装置。
5. 前記前段圧縮部から前記二次放熱器までの部分が冷却貯蔵庫本体下部に設けた機械室内に配置され、前記一次放熱器は、その上部が振動吸収部材を介して前記機械室上部の取り付け部で吊り下げ保持され、前記キャピラリチューブ部分は中間部に振動吸収部材を取り付けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷凍装置を備えた冷却貯蔵庫。

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