JP2002195720A - Refrigerator - Google Patents
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- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
- Removal Of Water From Condensation And Defrosting (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、逆スターリングサ
イクルを利用したスターリング冷凍機を搭載した冷蔵庫
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerator equipped with a Stirling refrigerator using a reverse Stirling cycle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、逆スターリングサイクルとして既
知の熱力学的サイクルを利用したスターリング冷凍機を
搭載した冷蔵庫の開発が盛んに行われている。このスタ
ーリング冷凍機の一種であるフリーピストン型スターリ
ング冷凍機の一例を図１３の断面図に示す。2. Description of the Related Art In recent years, a refrigerator equipped with a Stirling refrigerator utilizing a thermodynamic cycle known as a reverse Stirling cycle has been actively developed. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a free piston type Stirling refrigerator which is a kind of the Stirling refrigerator.
【０００３】シリンダ１０１内には、所定の位相差を保
持して同一の周期で往復動するピストン１０２とディス
プレーサ１０３とが配されており、ピストン１０２の振
動により圧縮空間２４で圧縮されたヘリウムの如き作動
ガスは膨張空間２５側に移動し、ディスプレーサ１０３
の往復動で膨張されてコールドヘッド２７を介して外部
から熱を吸熱することにより、吸熱用熱交換器２９が低
温に冷却される。In the cylinder 101, a piston 102 and a displacer 103 which reciprocate at the same cycle while maintaining a predetermined phase difference are arranged, and the helium compressed in the compression space 24 by the vibration of the piston 102 is provided. The working gas moves to the expansion space 25 side, and the displacer 103
The heat exchanger 29 for heat absorption is cooled to a low temperature by absorbing heat from the outside via the cold head 27 by the reciprocation of the heat.
【０００４】一方、圧縮空間２４において圧縮された作
動ガスは、ウォームヘッド２６を介して外部に放熱する
ことにより、放熱用熱交換器２８が高温に加熱される。
従来、放熱用熱交換器２８で熱交換された高温の空気は
すべて外部へ排気していた。従って、排気される空気が
有する熱エネルギーは損失となっていた。On the other hand, the working gas compressed in the compression space 24 radiates heat to the outside through the worm head 26, so that the heat radiating heat exchanger 28 is heated to a high temperature.
Conventionally, all the high-temperature air heat-exchanged by the heat-radiating heat exchanger 28 is exhausted to the outside. Therefore, the heat energy of the exhausted air has been lost.
【０００５】また、往復動するピストン１０２やディス
プレーサ１０３と共振してスターリング冷凍機２０自体
も振動するが、この振動は防振機構（図示せず）によっ
て低減させており、ピストン１０２及びディスプレーサ
１０３の往復動の動力も特に別なエネルギーに変換して
利用することはなかった。そのため、スターリング冷凍
機２０への入力するのうち、冷凍能力として取り出され
る出力分以外はすべて損失となって効率が悪かった。The Stirling refrigerator 20 itself vibrates in resonance with the reciprocating piston 102 and the displacer 103, but this vibration is reduced by a vibration isolating mechanism (not shown). The power of the reciprocating motion was not converted to another energy and used. For this reason, all of the input to the Stirling refrigerator 20 except for the output extracted as the refrigerating capacity was lost, resulting in poor efficiency.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、スターリング冷凍
機の運転時の損失が少ない冷蔵庫を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a refrigerator having a small loss during operation of a Stirling refrigerator.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、内部に封入された作動ガスと、該作動ガスを
周期的に圧縮する圧縮空間と、該圧縮空間と連通し前記
作動ガスを前記圧縮空間と所定の位相差を有して周期的
に膨張する膨張空間と、該圧縮空間と前記膨張空間とを
連通する連通路に設けられ前記圧縮空間と前記膨張空間
との間を前記作動ガスが移動するときに該作動ガスと熱
交換を行う再生器とを備えるスターリング冷凍機と、前
記スターリング冷凍機の運転に伴う冷凍能力に変換され
ないエネルギーを利用して発電する発電手段と、を設け
たことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a working gas sealed therein, a compression space for periodically compressing the working gas, and a working gas communicating with the compression space. An expansion space that periodically expands with a predetermined phase difference from the compression space, and a communication path that communicates the compression space and the expansion space is provided between the compression space and the expansion space. A Stirling refrigerator including a regenerator that performs heat exchange with the working gas when the working gas moves, and a power generation unit that generates power using energy that is not converted into a refrigeration capacity associated with the operation of the Stirling refrigerator. It is characterized by having been provided.
【０００８】この構成によると、スターリング冷凍機の
運転により所望の冷凍能力が得られるとともに、冷凍能
力に変換されないエネルギーが発電手段により電気エネ
ルギーに変換される。According to this configuration, a desired refrigeration capacity is obtained by operating the Stirling refrigerator, and energy that is not converted to the refrigeration capacity is converted into electric energy by the power generation means.
【０００９】この場合、前記スターリング冷凍機と、前
記発電手段とを、断熱材から成る箱体に形成された本体
から断熱材により仕切られた機械室の内部に配設する
と、冷蔵庫の省スペース化が図られる。In this case, if the Stirling refrigerator and the power generation means are arranged in a machine room separated by a heat insulating material from a main body formed in a box made of a heat insulating material, the space of the refrigerator can be saved. Is achieved.
【００１０】更に、前記本体と前記機械室とを互いに分
離可能に設けると、冷蔵庫の省スペース化が図られると
ともに、機械室を冷却室から一旦分離することで、使用
者の好みに応じて冷蔵庫のレイアウトを変更できる。Further, if the main body and the machine room are provided so as to be separable from each other, the space of the refrigerator can be saved, and the machine room is once separated from the cooling room, so that the refrigerator can be used according to the user's preference. Layout can be changed.
【００１１】また、前記発電手段としては、シート状に
形成されるとともに、一方の面と他方の面との間に生ず
る温度差に相当する熱エネルギーを電気エネルギーに変
換する熱電素子、前記スターリング冷凍機の運転に伴う
前記スターリング冷凍機の振動を電気エネルギーに変換
する圧電素子、又は磁性材料から成る前記ピストンの往
復動を電気エネルギーに変換するコイルを好適に用いる
ことができる。The power generating means is formed in a sheet shape and converts heat energy corresponding to a temperature difference between one surface and the other surface into electric energy. A piezoelectric element for converting the vibration of the Stirling refrigerator accompanying the operation of the machine into electric energy, or a coil for converting the reciprocating motion of the piston made of a magnetic material into electric energy can be suitably used.
【００１２】特に、熱電素子を使用する場合は、前記熱
電素子の前記一方の面を前記スターリング冷凍機の運転
に伴い高温に加熱される放熱部から放出される熱によっ
て加熱し、前記他方の面を前記機械室の外部の空気によ
って冷却するようにすると、シート状の前記熱電素子の
両面間に大きな温度差が設けられる。In particular, when a thermoelectric element is used, the one surface of the thermoelectric device is heated by heat released from a heat radiating portion which is heated to a high temperature with the operation of the Stirling refrigerator, and the other surface is heated. Is cooled by air outside the machine room, a large temperature difference is provided between both surfaces of the sheet-like thermoelectric element.
【００１３】また、前記熱電素子の前記一方の面を前記
スターリング冷凍機の運転に伴い高温に加熱される放熱
部から放出される熱によって加熱し、前記他方の面を前
記スターリング冷凍機の運転に伴い低温に冷却される吸
熱部の除霜により生じた除霜水によって冷却するように
すると、シート状の前記熱電素子の両面間に更に大きな
温度差が設けられる。[0013] Further, the one surface of the thermoelectric element is heated by heat released from a heat radiating portion which is heated to a high temperature with the operation of the Stirling refrigerator, and the other surface is used for the operation of the Stirling refrigerator. Accordingly, when cooling is performed by defrosting water generated by defrosting the heat absorbing portion that is cooled to a low temperature, a larger temperature difference is provided between both surfaces of the sheet-like thermoelectric element.
【００１４】そして、前記発電手段により発電された電
力を蓄電する蓄電手段を前記機械室の内部に設けると、
発電された電力を一時的に蓄電手段に蓄えて、後で必要
になった時に使用できる。[0014] When power storage means for storing the electric power generated by the power generation means is provided inside the machine room,
The generated power can be temporarily stored in power storage means and used later when needed.
【００１５】この場合、前記発電手段により発電された
電力を、冷蔵庫の内部に配された電動部材の電源として
利用する手段を設けると、冷蔵庫の省エネが図られる。In this case, energy saving of the refrigerator can be achieved by providing a means for using the electric power generated by the power generation means as a power source for the electric members arranged inside the refrigerator.
【００１６】一方、前記発電手段により発電された電力
を、他の電気機器の電源として供給する手段を設ける
と、該手段から他の機器に電源を供給して使用できる。On the other hand, if a means for supplying the electric power generated by the power generation means as a power supply for another electric device is provided, the power can be supplied from the means to the other equipment and used.
【００１７】更に、前記発電手段又は前記蓄電手段の動
作のＯＮ／ＯＦＦを任意に切り換え可能な電源切替手段
を設けると、使用者が発電モードを任意にＯＮ／ＯＦＦ
できるため、冷蔵庫の使い勝手が向上する。Further, when a power supply switching means capable of arbitrarily switching ON / OFF of the operation of the power generation means or the power storage means is provided, the user can arbitrarily turn ON / OFF the power generation mode.
As a result, the convenience of the refrigerator is improved.
【００１８】[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。図１は本
実施形態に係る冷蔵庫の斜視図、図２，図３及び図４は
その冷蔵庫の概略的な側面断面図、図５は熱伝導パイプ
の断面図（ａ）及び斜視図（ｂ）、図６はその冷蔵庫の
制御回路のブロック図、図１２は表示パネルの平面図、
図１３はフリーピストン型スターリング冷凍機の縦断面
図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS <First Embodiment> A first embodiment of the present invention
An embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a refrigerator according to the present embodiment, FIGS. 2, 3 and 4 are schematic side sectional views of the refrigerator, and FIG. 5 is a sectional view (a) and a perspective view (b) of a heat conducting pipe. FIG. 6 is a block diagram of a control circuit of the refrigerator, FIG. 12 is a plan view of a display panel,
FIG. 13 is a vertical sectional view of a free piston type Stirling refrigerator.
【００１９】冷蔵庫１は、図１及び図２に示すように、
断熱材から成る箱体に形成された本体２と、その本体の
内部は断熱壁によって複数の冷却空間５に仕切られてい
る。また、本体２の下部には冷却空間５と断熱壁で仕切
られ、かつ、冷却空間５内を冷却するための冷凍機が配
置される機械室３を備えている。尚、前記冷凍機とし
て、逆スターリングサイクルを応用した冷凍機２０（以
下、「スターリング冷凍機」という）を使用している。Refrigerator 1, as shown in FIGS. 1 and 2,
A main body 2 formed in a box made of a heat insulating material, and the inside of the main body is partitioned into a plurality of cooling spaces 5 by heat insulating walls. The lower part of the main body 2 is provided with a machine room 3 partitioned by a cooling space 5 and a heat insulating wall, and in which a refrigerator for cooling the inside of the cooling space 5 is arranged. In addition, as the refrigerator, a refrigerator 20 to which a reverse Stirling cycle is applied (hereinafter, referred to as a “Sterling refrigerator”) is used.
【００２０】機械室３の上面には手前及び奥にそれぞれ
冷気吹出口３ａ及び冷気吸込口３ｂが開口形成されてお
り、機械室３内には冷気吸込口３ｂから冷気吹出口３ａ
までを連絡する冷気ダクト４が設けられている。冷気ダ
クト４の冷気吹出口３ａの上流側にはファン６が設けら
れている。A cold air outlet 3a and a cold air inlet 3b are formed on the upper surface of the machine room 3 at the front and the rear, respectively, and inside the machine room 3, the cool air inlet 3b extends from the cool air outlet 3a.
Is provided. A fan 6 is provided upstream of the cool air outlet 3 a of the cool air duct 4.
【００２１】一方、本体２の底部には手前及び奥にそれ
ぞれ冷気入口２ａ及び冷気出口２ｂが開口形成されてお
り、冷気入口２ａ及び冷気吹出口３ｂと冷気出口２ｂ及
び冷気吸込口３ｂとで本体２内は、冷気ダクト４と連通
している。On the other hand, a cold air inlet 2a and a cold air outlet 2b are formed at the bottom of the main body 2 at the front and the rear, respectively. Inside 2 communicates with a cool air duct 4.
【００２２】次に、スターリング冷凍機の具体例とし
て、フリーピストン型のスターリング冷凍機について図
１３に示す。フリーピストン型のスターリング冷凍機２
０は、円筒状に形成されたシリンダ１０１内に、ピスト
ン１０２及びディスプレーサ１０３が設けられており、
ピストン１０２は共振用コイルバネ１０８によって冷凍
機２０の底面と接続され、ディスプレーサ１０３は共振
用コイルバネ１０９によってピストン１０２に接続され
ている。FIG. 13 shows a free piston type Stirling refrigerator as a specific example of the Stirling refrigerator. Free piston type Stirling refrigerator 2
0, a piston 102 and a displacer 103 are provided in a cylinder 101 formed in a cylindrical shape,
The piston 102 is connected to the bottom surface of the refrigerator 20 by a resonance coil spring 108, and the displacer 103 is connected to the piston 102 by a resonance coil spring 109.
【００２３】そして、ディスプレーサ１０３内には金属
メッシュ又は樹脂フィルムから成る再生器１０７が配さ
れており、圧縮空間２４から膨張空間２５へ移動する作
動ガスから熱を回収して予冷し、膨張空間２５から圧縮
空間２４へ移動する作動ガスへ回収した熱を受け渡する
ことで、逆スターリングサイクルに熱再生機能を付加し
ている。A regenerator 107 made of a metal mesh or a resin film is disposed in the displacer 103. The regenerator 107 recovers heat from the working gas moving from the compression space 24 to the expansion space 25, pre-cools the heat, and pre-cools the heat. The heat recovery function is added to the reverse Stirling cycle by transferring the recovered heat to the working gas moving to the compression space 24 from the compressor.
【００２４】スターリング冷凍機２０のリニアモータ１
１０に給電して運転を開始すると、再生器を挟んで設け
られた一方のコールドヘッド２７と呼ばれる部分が低温
に冷却され、他方のウォームヘッド２６と呼ばれる部分
が高温に加熱されることとなる。更に、コールドヘッド
２７を介して吸熱用熱交換器２９が冷却され、ウォーム
ヘッド２６を介して放熱用熱交換器２８が加熱される。The linear motor 1 of the Stirling refrigerator 20
When power is supplied to 10 and operation is started, a portion called a cold head 27 provided with the regenerator interposed therebetween is cooled to a low temperature, and a portion called a worm head 26 is heated to a high temperature. Further, the heat absorbing heat exchanger 29 is cooled via the cold head 27, and the heat releasing heat exchanger 28 is heated via the worm head 26.
【００２５】そして、ファン６の回転によって、冷気出
口２ｂ，冷気吸込口３ｂから冷気ダクト４内に吸い込ま
れた冷却空間５内の空気は、吸熱用熱交換器２９を通過
する際に熱が吸熱され冷却される。こうして得られた冷
気は、ファン６の回転によって冷気ダクト４内を流通
し、冷気吹出口３ａ，冷気入口２ａを経て吹き出され、
矢印のように冷却空間５内を循環して冷却する。When the fan 6 rotates, the air in the cooling space 5 drawn into the cool air duct 4 from the cool air outlet 2b and the cool air inlet 3b absorbs heat when passing through the heat absorbing heat exchanger 29. Is cooled. The cool air thus obtained flows through the cool air duct 4 by the rotation of the fan 6, and is blown out through the cool air outlet 3a and the cool air inlet 2a.
Cooling is performed by circulating in the cooling space 5 as indicated by an arrow.
【００２６】このとき、放熱部であるウォームヘッド２
６からは高温の熱が発せられている。この熱は放熱手段
であるファン３０によって放熱ダクト３１を介して冷蔵
庫外に排熱しなければならず、この排熱が促進されるほ
どスターリング冷凍機２０は高効率となる。At this time, the worm head 2 serving as a heat radiating portion
6 emits high-temperature heat. This heat must be exhausted to the outside of the refrigerator through the heat radiation duct 31 by the fan 30 as a heat radiation means, and the more this heat radiation is promoted, the higher the efficiency of the Stirling refrigerator 20 becomes.
【００２７】放熱ダクト３１は、後述する熱電素子９が
配された熱伝導パイプ８を介して冷蔵庫外と連通してい
る。熱電素子９は、その一面が加熱され（以下、「加熱
側面」という）るとともに、他の一面が冷却され（以
下、「冷却側面」という）たとき、その温度差に相当す
る熱エネルギーを電気エネルギーに変換する素子であ
り、具体的にはペルチェ素子等がある。The heat radiation duct 31 communicates with the outside of the refrigerator via a heat conducting pipe 8 in which a thermoelectric element 9 described later is arranged. When one surface of the thermoelectric element 9 is heated (hereinafter, referred to as “heating side surface”) and the other surface is cooled (hereinafter, referred to as “cooling side surface”), thermal energy corresponding to the temperature difference is generated. It is an element for converting to energy, specifically, a Peltier element or the like.
【００２８】本実施形態では、図５の如く、この熱電素
子９の加熱側面を前記熱伝導パイプ８の少なくとも一部
に巻着し、ウォームヘッド２６及びウォームヘッド２６
に装着された放熱用熱交換器２８からの排熱を加熱側面
に供給して加熱する。In this embodiment, as shown in FIG. 5, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is wound around at least a part of the heat conducting pipe 8 to form a worm head 26 and a worm head 26.
The exhaust heat from the heat-exchanging heat exchanger 28 attached to the heater is supplied to the heating side surface to be heated.
【００２９】一方、熱電素子９の冷却側面の冷却方法は
多様であり、冷蔵庫外の空気と冷却側面とを接触させる
ことによって冷却する方法、又はコールドヘッド２７及
びコールドヘッド２７に装着された吸熱用熱交換器２９
に付く霜を除霜する際に発生するドレン水を冷却側面に
供給して冷却する方法が考えられる。On the other hand, there are various methods for cooling the cooling side surface of the thermoelectric element 9, such as a method of cooling by bringing air outside the refrigerator into contact with the cooling side surface, or a method of cooling the cold head 27 and the heat absorption attached to the cold head 27. Heat exchanger 29
A method is considered in which drain water generated when defrosting frost attached to the surface is supplied to the cooling side surface to cool it.
【００３０】上記の方法はいずれの場合であっても、熱
電素子９の加熱側面が加熱されるとともに、冷却側面が
冷却されることになるため、双方の表面間の温度差によ
って熱電素子９は電力を発生することができる。In any of the above methods, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated and the cooling side surface is cooled in any case. Power can be generated.
【００３１】まず、熱電素子９の冷却側面を冷蔵庫外の
空気と接触させることによって冷却する方法について図
２を参照して説明する。熱伝導パイプ８は、金属等の熱
伝導性に優れた材料から成り、図５に示すように、その
外側表面にシート状の熱電素子９が螺旋状に巻き付けら
れている。First, a method of cooling by bringing the cooling side surface of the thermoelectric element 9 into contact with air outside the refrigerator will be described with reference to FIG. The heat conducting pipe 8 is made of a material having excellent heat conductivity such as a metal, and as shown in FIG. 5, a sheet-like thermoelectric element 9 is spirally wound around the outer surface thereof.
【００３２】熱伝導パイプ８の一端は、放熱ダクト３１
に連通接続され、その他端は冷蔵庫１の側壁を貫通して
外部に引き出されている。放熱ダクト３１は外部と連通
しており、ファン３０の回転によって外部の空気が放熱
ダクト３１内に吸い込まれ、放熱用熱交換器２８を通過
する際に熱交換して加熱された後、熱伝導パイプ８を経
て外部に排気される。One end of the heat conducting pipe 8 is connected to a heat radiating duct 31.
The other end is penetrated to the outside through the side wall of the refrigerator 1. The heat radiating duct 31 communicates with the outside, and when the fan 30 rotates, external air is sucked into the heat radiating duct 31, heat exchanges when passing through the heat radiating heat exchanger 28, and is heated. The gas is exhausted to the outside through the pipe 8.
【００３３】このとき、熱電素子９の加熱側面は熱伝導
パイプ８内を流通する高温の排気により加熱される。一
方、熱電素子９の冷却側面の少なくとも一部は外部の空
気にさらされて接触しているため、外部の空気と略同一
の温度に保たれる。これにより、熱電素子９の加熱側面
と冷却側面との間の温度差が大きくなり、熱電素子９が
作動して電力を発生する。At this time, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated by the high-temperature exhaust gas flowing through the heat conduction pipe 8. On the other hand, at least a part of the cooling side surface of the thermoelectric element 9 is exposed to the outside air and is in contact therewith, so that the temperature is maintained at substantially the same temperature as the outside air. Thereby, the temperature difference between the heating side surface and the cooling side surface of the thermoelectric element 9 increases, and the thermoelectric element 9 operates to generate electric power.
【００３４】次に、除霜のドレン水を熱電素子９の冷却
側面に供給することによって冷却する方法について図３
を参照して説明する。スターリング冷凍機２０が運転さ
れると、コールドヘッド２７及び吸熱用熱交換器２９は
０℃以下まで冷却される。冷却空間５内の空気が、ファ
ン６の回転によってコールドヘッド２７に装着された放
熱用熱交換器２９に供給されると、放熱用熱交換器２９
の表面で熱交換されて低温に冷却されるが、このとき該
空気が露点以下まで冷却されると、放熱用熱交換器２９
の表面で結露し、その露が熱交換器表面で氷結し着霜が
生じる。Next, a method of cooling by supplying the defrosted drain water to the cooling side surface of the thermoelectric element 9 will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. When the Stirling refrigerator 20 is operated, the cold head 27 and the heat absorbing heat exchanger 29 are cooled to 0 ° C. or less. When the air in the cooling space 5 is supplied to the heat radiation heat exchanger 29 mounted on the cold head 27 by the rotation of the fan 6, the heat radiation heat exchanger 29
When the air is cooled below the dew point, heat is exchanged on the surface of the
Dew forms on the surface of the heat exchanger, and the dew forms on the heat exchanger surface, causing frost formation.
【００３５】この霜の量が多くなると、コールドヘッド
２７の熱交換効率が低下するため、所定期間運転する
と、除霜運転が必要となる。この除霜運転を行うため
に、吸熱用熱交換器２９の近傍にはヒータ３２が備えら
れている。尚、除霜手段としてのヒータは一例であり、
他にウォームヘッド２８からの排熱を利用する方法や、
フリーピストン型スターリング冷凍機２０の場合には、
ピストン１０２（図１３）に与える駆動電圧を変化させ
ることによって、ピストン１０２（図１３）とディスプ
レーサ１０３（図１３）との往復動の位相差を略零にす
るように調整して運転しても除霜運転を行うことができ
る。When the amount of frost increases, the heat exchange efficiency of the cold head 27 decreases, so that after a predetermined period of operation, a defrosting operation is required. In order to perform this defrosting operation, a heater 32 is provided near the heat absorbing heat exchanger 29. In addition, the heater as a defrost means is an example,
In addition, a method using the exhaust heat from the warm head 28,
In the case of the free piston type Stirling refrigerator 20,
By changing the drive voltage applied to the piston 102 (FIG. 13), the operation can be performed by adjusting the phase difference of the reciprocation between the piston 102 (FIG. 13) and the displacer 103 (FIG. 13) to be substantially zero. Defrosting operation can be performed.
【００３６】図中未説明符号のうち、３３は冷気ダクト
４の底部に配されたドレン水の排出用のドレン口、３４
はドレン受け、３６はドレン水の導入管、３７はドレン
皿である。ドレン受け３４内に導入されたドレン水３５
は、重力によってドレン受け３４の底面に穿設した多数
の小孔から広範囲に散水される。３６は散水されたドレ
ン水３５をドレン皿３７へと導く導入管である。In the figure, reference numeral 33 designates a drain port for discharging drain water disposed at the bottom of the cool air duct 4;
Is a drain receiver, 36 is a drain water introduction pipe, and 37 is a drain plate. Drain water 35 introduced into drain receiver 34
Is sprayed over a wide area by a number of small holes formed in the bottom surface of the drain receiver 34 by gravity. Reference numeral 36 denotes an introduction pipe for guiding the sprinkled drain water 35 to a drain plate 37.
【００３７】前記除霜手段を所定時間運転すると、吸熱
用熱交換器２９に付いた霜が解けて略０℃程度の低温の
ドレン水となって落下する。落下したドレン水は冷気ダ
クト４に沿って流れ、ドレン口３３からドレン受け３４
内に導入される。ドレン受け３４内に収容されたドレン
水３５は、ドレン受け３４の底面の多数の小孔から重力
によってシャワーのように広範囲に散水される。このド
レン水３５は、熱伝導パイプ８に巻着された熱電素子９
（図５）の冷却側面に浴びせられ、これを冷却した後、
導入管３６を流下してドレン皿３７に回収される。When the defrosting means is operated for a predetermined time, the frost attached to the heat absorbing heat exchanger 29 is melted and drops as low-temperature drain water of about 0 ° C. The dropped drain water flows along the cool air duct 4, and is discharged from the drain port 33 to the drain receiver 34.
Introduced within. The drain water 35 accommodated in the drain receiver 34 is sprayed over a wide area like a shower by gravity from a number of small holes on the bottom surface of the drain receiver 34. The drain water 35 is supplied to the thermoelectric element 9 wound around the heat conducting pipe 8.
(Fig. 5) After being cooled down on the cooling side,
It flows down the introduction pipe 36 and is collected in the drain plate 37.
【００３８】これにより、熱電素子９の加熱側面はスタ
ーリング冷凍機２０の排熱によって加熱され、冷却側面
はドレン水３５によって冷却されることとなり、このド
レン水３５が冷却側面から完全に蒸発するまでの間は、
冷却側面を冷蔵庫外の空気と接触させることによって冷
却する場合よりも、冷却側面と加熱側面との間に大きな
温度差をつけることができる。As a result, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated by the exhaust heat of the Stirling refrigerator 20, and the cooling side surface is cooled by the drain water 35. This drain water 35 is completely evaporated from the cooling side surface. Between
A larger temperature difference can be provided between the cooling side surface and the heating side surface than when cooling is performed by bringing the cooling side surface into contact with air outside the refrigerator.
【００３９】また、この形態においては、熱電素子９の
冷却側面には図４のようにドレン水を貯留するドレンタ
ンク３８を設けていることが望ましい。ドレン水が発生
するのは上述したように除霜運転を行うときであるが、
このとき、放熱用熱交換器２９の温度が上昇するのを防
止するのを防止するためスターリング冷凍機２０の運転
は停止されるのが通常であり、そのため、熱電素子９の
加熱側面はさほど加熱されない。In this embodiment, it is desirable to provide a drain tank 38 for storing drain water on the cooling side surface of the thermoelectric element 9 as shown in FIG. Drain water is generated when performing the defrosting operation as described above,
At this time, the operation of the Stirling refrigerator 20 is usually stopped in order to prevent the temperature of the heat radiating heat exchanger 29 from rising, so that the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated significantly. Not done.
【００４０】そこで、ドレン水を前記ドレンタンク３８
に貯留し、冷却側面を該タンク３８の内部に位置させ
る。このような構成とすることによって、除霜運転完了
後、再び、スターリング冷凍機２０を運転すると、熱電
素子９の加熱側面は高温に加熱され、冷却側面はドレン
タンク３８内のドレン水に浸されることよって冷却され
ることになり、熱電素子９は効率よく発電することがで
きる。Therefore, the drain water is supplied to the drain tank 38.
And the cooling side face is located inside the tank 38. With such a configuration, when the Stirling refrigerator 20 is operated again after the completion of the defrosting operation, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated to a high temperature, and the cooling side surface is immersed in the drain water in the drain tank 38. As a result, the thermoelectric element 9 can efficiently generate power.
【００４１】この場合、ドレンタンク３８は、図示の如
く、ドレン受け３４とは別の部材として設けることが望
ましい。ドレン受け３４と一体に設けた場合は、スター
リング冷凍機２０の運転時、場合によってはドレン水を
介して熱電素子９の冷却側面が冷気ダクト４と熱移動可
能な状態となり、熱電素子９の発電のために、吸熱熱交
換器９からの熱の吸熱が作用することになるため、スタ
ーリング冷凍機２０の冷却効率の低下を招き、かえっ
て、消費電力が増大する恐れがあるからである。In this case, the drain tank 38 is desirably provided as a separate member from the drain receiver 34 as shown in the figure. When provided integrally with the drain receiver 34, when the Stirling refrigerator 20 is operated, the cooling side surface of the thermoelectric element 9 may be in a state capable of transferring heat with the cool air duct 4 via drain water in some cases, and the thermoelectric element 9 generates power. For this reason, heat absorption from the heat absorption heat exchanger 9 acts, so that the cooling efficiency of the Stirling refrigerating machine 20 is reduced and power consumption may be increased.
【００４２】従って、ドレンタンク３８と一体に設ける
場合は、熱電素子９の冷却側面からの放熱が、冷気ダク
ト４側へ移動しないように、冷却側面と冷気ダクト４と
の間の空間に、水分は通過するが熱伝達率の低い材料を
介在させ冷却側面の配置側と冷気ダクト４内の吸熱用熱
交換器２９の配置側を隔離する構成とするのがよい。Therefore, in the case of being provided integrally with the drain tank 38, the space between the cooling side surface and the cool air duct 4 is provided with water so that the heat radiation from the cooling side of the thermoelectric element 9 does not move to the cool air duct 4 side. It is preferable that a material having a low heat transfer coefficient is interposed between the cooling air duct 4 and the side where the cooling side surface is disposed and the side where the heat absorbing heat exchanger 29 in the cold air duct 4 is disposed.
【００４３】これにより、熱電素子９の冷却側面から放
熱される温熱が吸熱用熱交換器２９に伝達されにくくし
て、ドレン水を冷却側面に供給できるため、冷却効率の
低下を防止できるようになる。ただし、この構成では、
水分は通過するが熱伝達率の低い材料と熱電素子９との
間に通気孔を設けている。この通気孔がないと、ドレン
水は冷却側面で蒸発して蒸気となるが、この蒸気が外部
に逃げず、該空間に熱がこもるだけで排熱がなされず、
結局、冷却側面が冷却できないからである。尚、上記材
料の具体例としては、スポンジやウレタン等の多孔質の
樹脂材料がある。This makes it difficult for the heat radiated from the cooling side surface of the thermoelectric element 9 to be transmitted to the heat-absorbing heat exchanger 29, so that drain water can be supplied to the cooling side surface. Become. However, in this configuration,
A vent hole is provided between the thermoelectric element 9 and a material through which moisture passes but having a low heat transfer coefficient. Without this vent, the drain water evaporates on the cooling side and becomes steam, but this steam does not escape to the outside, and only heat is trapped in the space and no heat is discharged,
After all, the cooling side cannot be cooled. In addition, as a specific example of the above-mentioned material, there is a porous resin material such as sponge and urethane.
【００４４】そしてまた、あらかじめ熱電素子９の加熱
側面に蓄熱材を装着しておいてもよい。熱電素子９の加
熱側面に蓄熱材を装着すると、該蓄熱材は放熱用熱交換
器３９からの排熱によって高温に加熱され、その熱を蓄
熱する。その後、前記した除霜運転が開始され、冷却側
面にドレン水が供給され冷却側面が低温に冷却される
と、熱電素子９の加熱側及び冷却側の双方の温度が大き
くなり、効率よく発電することができる。このように構
成すると、スターリング冷凍機２０を運転していない状
態でも、熱電素子９の加熱側面が加熱されるため、蓄熱
材を備えてない場合よりも熱電素子９による発電量を増
加することが可能である。Further, a heat storage material may be mounted on the heating side surface of the thermoelectric element 9 in advance. When a heat storage material is mounted on the heating side surface of the thermoelectric element 9, the heat storage material is heated to a high temperature by the exhaust heat from the heat radiating heat exchanger 39 and stores the heat. Thereafter, when the above-described defrosting operation is started and drain water is supplied to the cooling side surface and the cooling side surface is cooled to a low temperature, the temperature on both the heating side and the cooling side of the thermoelectric element 9 increases, and power is efficiently generated. be able to. With this configuration, even when the Stirling refrigerator 20 is not operating, the heating side surface of the thermoelectric element 9 is heated, so that the amount of power generated by the thermoelectric element 9 can be increased as compared with a case where the heat storage material is not provided. It is possible.
【００４５】そして、熱電素子９で発電された電力は、
電送線３９を介して蓄電手段である二次電池４５に送ら
れ蓄電される。尚、蓄電手段は二次電池の他、静電コン
デンサ等を用いることができる。そして、蓄電手段に蓄
えられた電力は様々な用途に利用される。ここでは、そ
の利用方法の一例として、冷蔵庫の運転条件の設定等を
使用者に知らせるための報知手段（例えばＬＥＤ）とし
て利用する場合について説明する。The power generated by the thermoelectric element 9 is:
The power is transmitted to a secondary battery 45 as a power storage means via a power transmission line 39 and stored. Note that, as the power storage means, an electrostatic capacitor or the like can be used in addition to the secondary battery. The power stored in the power storage means is used for various purposes. Here, as an example of the use method, a case will be described in which the information processing device is used as a notification unit (for example, an LED) for notifying a user of setting of operating conditions of a refrigerator or the like.
【００４６】図１に示すように、機械室３の前面には、
表示パネル１５が設けられている。この表示パネル１５
の詳細を図１２に示すと、表示パネル１５の表面には発
電モードのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための電源切替ス
イッチ１６と、冷却空間５（図２参照）内の設定温度
を、例えば、「低」（−３０℃）、「中」（−１０℃）
及び「高」（１０℃）の３段階の温度帯に切り替えるた
めの温度切替スイッチ１７と、光透過性材料から成る該
温度切替スイッチ１７を後方から照らすＬＥＤランプ１
８とが設けられている。As shown in FIG. 1, on the front of the machine room 3,
A display panel 15 is provided. This display panel 15
FIG. 12 shows details of the power supply switch 16 for switching ON / OFF of the power generation mode on the surface of the display panel 15 and the set temperature in the cooling space 5 (see FIG. 2). ”(-30 ° C),“ Medium ”(-10 ° C)
And a temperature switch 17 for switching the temperature to three levels of “high” (10 ° C.), and an LED lamp 1 that illuminates the temperature switch 17 made of a light transmitting material from behind.
8 are provided.
【００４７】図６はその制御回路のブロック図であ。制
御部４０には、接点検知部４１、電源投入部４２、残量
検出部４３及び電源切替部４４等が備わっている。熱電
素子９は二次電池４５を介して残量検出部４２に接続さ
れている。また、商用電源４６からの電力は電源投入部
４２を経てスターリング冷凍機２０（図１３）のピスト
ン１０２（図１３）駆動用のリニアモータ１１０等に供
給される。FIG. 6 is a block diagram of the control circuit. The control unit 40 includes a contact detection unit 41, a power-on unit 42, a remaining amount detection unit 43, a power switching unit 44, and the like. The thermoelectric element 9 is connected to the remaining amount detection unit 42 via the secondary battery 45. Further, electric power from the commercial power supply 46 is supplied to the linear motor 110 for driving the piston 102 (FIG. 13) of the Stirling refrigerator 20 (FIG. 13) via the power supply section 42.
【００４８】電源切替スイッチ１６は、熱電素子９と二
次電池４３との間に配されている。また、ＯＮされた温
度設定スイッチ１７の接点に対応するＬＥＤランプ１８
は、商用電源４６又は二次電池４５のいずれかより電力
の供給を受けて発光するようになっている。そして、温
度設定スイッチ１７の各接点はそれぞれ、接点検知部４
１に接続されており、該接点検知部４１によりどの接点
が閉じられているかが検知される。尚、特に図示しない
が、商用電源４６はＬＥＤランプ１８やリニアモータ１
１０のみならず、ファン６，３０（図２）を回転させる
ファンモータ等の電源を必要とするその他の部品にも電
力を供給するものであることはもちろんである。The power switch 16 is provided between the thermoelectric element 9 and the secondary battery 43. Also, an LED lamp 18 corresponding to the contact of the temperature setting switch 17 that has been turned on.
Emits light when supplied with power from either the commercial power supply 46 or the secondary battery 45. Each contact of the temperature setting switch 17 is connected to the contact detection unit 4.
1 and the contact detector 41 detects which contact is closed. Although not shown, the commercial power supply 46 is connected to the LED lamp 18 or the linear motor 1.
Of course, power is supplied not only to the power supply 10 but also to other parts requiring a power supply such as a fan motor for rotating the fans 6 and 30 (FIG. 2).
【００４９】次にこのように構成された冷蔵庫の使用形
態について図６を参照して説明する。以下、図１２の温
度設定スイッチ１７が「低」に設定されている場合につ
いて説明する。このとき、電源切替スイッチ１６をＯＮ
にすると、熱電素子９により上記のように発電された電
力が二次電池４５に充電されていく。充電が開始される
と、残量検出部４３により二次電池４５の充電量が検出
され、その信号が電源切替部４４に入力される。Next, a usage mode of the refrigerator configured as described above will be described with reference to FIG. Hereinafter, a case where the temperature setting switch 17 of FIG. 12 is set to “low” will be described. At this time, the power switch 16 is turned on.
Then, the electric power generated by the thermoelectric element 9 as described above is charged in the secondary battery 45. When charging is started, the remaining amount detection unit 43 detects the amount of charge of the secondary battery 45, and the signal is input to the power switching unit 44.
【００５０】電源切替部４４はＬＥＤランプ１８を発光
させる電力として、二次電池４５に充電量が充分である
か否かを判断し、充分であれば二次電池４５から電力を
供給するように電源を切り替えて、温度設定スイッチ１
７の閉じられた接点に対応する図１２の「低」の位置の
ＬＥＤランプ１８を発光させる。二次電池４５の充電が
不足するようであれば、逆に商用電源４６の電力を電源
投入部４２を介して発光させるＬＥＤランプ１８に供給
する。従って、二次電池４５にて蓄電された電力をＬＥ
Ｄランプ１８の点灯に使用できるため、商用電源４６に
のみ頼る場合に比し、待機時の消費電力を大幅に削減す
ることができる。The power supply switching section 44 determines whether or not the amount of charge to the secondary battery 45 is sufficient as the power to cause the LED lamp 18 to emit light. Switch the power supply and set the temperature switch 1
The LED lamp 18 at the “low” position in FIG. 12 corresponding to the closed contact 7 is lit. If the rechargeable battery 45 is insufficiently charged, the power of the commercial power supply 46 is supplied to the LED lamp 18 that emits light through the power supply section 42. Therefore, the electric power stored in the secondary battery 45 is LE
Since it can be used to turn on the D lamp 18, power consumption during standby can be significantly reduced as compared with the case where only the commercial power supply 46 is used.
【００５１】そして、温度設定スイッチ１７の「低」に
対応する接点が接点検知手段４１により検知され、その
信号が電源投入部４２に入力される。電源投入部４２
は、この信号に基づきリニアモータ１１０（図１３）の
動作電圧を決定し、その電圧をリニアモータ１１０（図
１３）へ印加してピストン１０２（図１３）を往復動さ
せる。これにより、温度設定スイッチ１７で設定した温
度帯に応じた冷凍能力がスターリング冷凍機２０から得
られ、冷却空間５内を速やかに使用者の所望する温度帯
にすることができる。Then, the contact corresponding to “low” of the temperature setting switch 17 is detected by the contact detecting means 41, and a signal thereof is inputted to the power supply section 42. Power supply section 42
Determines the operating voltage of the linear motor 110 (FIG. 13) based on this signal, and applies the voltage to the linear motor 110 (FIG. 13) to reciprocate the piston 102 (FIG. 13). Thereby, the refrigerating capacity corresponding to the temperature zone set by the temperature setting switch 17 is obtained from the Stirling refrigerator 20, and the inside of the cooling space 5 can be quickly set to the temperature zone desired by the user.
【００５２】尚、冷却空間５内の温度帯を変更したい場
合は、温度設定スイッチ１７から異なる温度帯に対応し
たものをＯＮ操作すれば、上記と同様の動作が実行され
て容易に変更できる。従って、必要に応じて冷却空間５
内を使い勝手の良い温度帯に容易に変更できる。If the user wants to change the temperature zone in the cooling space 5, the user can easily change the temperature zone by turning on the temperature setting switch 17 corresponding to a different temperature zone. Therefore, if necessary, the cooling space 5
The temperature inside can be easily changed to a convenient temperature zone.
【００５３】ここに挙げた発電による電力の使用例は一
例であり、その他の例を示すと、蓄電手段によって蓄電
された電力は、例えば、ファン６の回転に使用する場合
や、冷却空間５の内部を照明する庫内灯に使用する場合
等の用途がある。どの使用形態にするかは蓄電手段との
相性がよいものを選択すればよい。もちろん蓄電手段を
用いず、直接その電力を使用することも可能であるが、
電力の安定供給が難しいため、蓄電手段を用いた方が安
定して所望の電力を供給することができる。The example of the use of the power by the power generation described above is merely an example. In other examples, the power stored by the power storage means may be used for, for example, the rotation of the fan 6 or the cooling space 5. There are applications such as when used for interior lighting that illuminates the interior. The use form may be selected from those which are compatible with the power storage means. Of course, it is possible to use the power directly without using the power storage means,
Since stable supply of power is difficult, desired power can be supplied more stably by using a power storage means.
【００５４】＜第２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。図７は本実施形態
に係る冷蔵庫の概略的な側面断面図である。この図にお
いて、上記第１の実施形態に係る冷蔵庫と共通の部材に
は同一の符号を附し、その詳細な説明を省略する。<Second Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic side sectional view of the refrigerator according to the present embodiment. In this figure, the same members as those of the refrigerator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００５５】フリーピストン型スターリングエンジン
は、スターリング冷凍機２０の運転に伴い、往復動する
ピストン１０２（図１３）及びディスプレーサ１０３
（図１３）と共振して冷凍機自体も軸方向に揺さぶられ
るという特性がある。この冷凍機の振動があると冷蔵庫
を伝って外部に漏れる振動や不快な騒音の原因となるた
め、通常、フリーピストン型スターリング冷凍機２０を
冷蔵庫に搭載する際には、冷凍機の振動を防止又は緩和
するための防振機構（図示せず）を設けている。In the free piston type Stirling engine, the piston 102 (FIG. 13) and the displacer 103 reciprocate with the operation of the Stirling refrigerator 20.
There is a characteristic that the refrigerator itself is shaken in the axial direction due to resonance with (FIG. 13). Usually, when the free piston type Stirling refrigerator 20 is mounted on the refrigerator, the vibration of the refrigerator is prevented because the vibration of the refrigerator causes vibration leaking to the outside through the refrigerator and unpleasant noise. Alternatively, an anti-vibration mechanism (not shown) is provided for relaxation.
【００５６】ところで、振動エネルギーは電気エネルギ
ーへ変換可能なエネルギーであるため、運転中、継続的
に振動を続けるスターリング冷凍機２０の振動を利用し
て発電することができる。そこで、上記の防振機構を設
ける代わりに、スターリング冷凍機２０の底部にシャフ
ト１０の一端を接続し、その他端を動力−電力変換手段
である圧電素子４７に接続する。これにより、スターリ
ング冷凍機２０の運転に伴う振動エネルギーはシャフト
１０を介して圧電素子４７に入力され、効率よく電気エ
ネルギーに変換される。Since the vibration energy is energy that can be converted into electric energy, power can be generated by utilizing the vibration of the Stirling refrigerator 20 that continuously vibrates during operation. Therefore, instead of providing the above-described vibration damping mechanism, one end of the shaft 10 is connected to the bottom of the Stirling refrigerator 20, and the other end is connected to the piezoelectric element 47 as power-power conversion means. Thereby, the vibration energy accompanying the operation of the Stirling refrigerator 20 is input to the piezoelectric element 47 via the shaft 10 and is efficiently converted into electric energy.
【００５７】そして、圧電素子４７により発電された電
力は、電送線３９を介して蓄電手段である二次電池４５
に送られ充電される。尚、蓄電手段は二次電池の他、静
電コンデンサ等を用いることができる。そして、蓄電手
段に蓄えられた電力は、上記の如く、様々な用途に利用
される。従って、二次電池４５にて蓄電された電力をＬ
ＥＤランプ１８（図１２）の点灯等に使用できるため、
商用電源４６にのみ頼る場合に比し、待機時の消費電力
を大幅に削減することができる。The electric power generated by the piezoelectric element 47 is supplied to the secondary battery 45 serving as a power storage means via the power transmission line 39.
To be charged. Note that, as the power storage means, an electrostatic capacitor or the like can be used in addition to the secondary battery. The electric power stored in the power storage means is used for various purposes as described above. Therefore, the power stored in the secondary battery 45 is L
Since it can be used for lighting the ED lamp 18 (FIG. 12),
Compared to the case where only the commercial power supply 46 is used, power consumption during standby can be significantly reduced.
【００５８】＜第３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。図８は本実施形態
に係る冷蔵庫の概略的な側面断面図である。この図にお
いて、上記第１の実施形態に係る冷蔵庫と共通の部材に
は同一の符号を附し、その詳細な説明を省略する。<Third Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a schematic side sectional view of the refrigerator according to the present embodiment. In this figure, the same members as those of the refrigerator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００５９】本実施形態に特徴的な構成は、図８に示す
ように、シリンダ１０１（図１３）の内壁に沿うピスト
ン１０２（図１３）が摺動する部分にコイル４８を設
け、コイル４８から引き出した電送線３９を二次電池４
５に接続している。また、ピストン１０２は磁性材料で
形成しておく。As shown in FIG. 8, a characteristic feature of this embodiment is that a coil 48 is provided at a portion where a piston 102 (FIG. 13) slides along an inner wall of a cylinder 101 (FIG. 13). Connect the extracted transmission line 39 to the secondary battery 4
5 is connected. The piston 102 is formed of a magnetic material.
【００６０】これにより、リニアモータ１１０（図１
３）を駆動してピストン１０２を往復動させると、磁界
の変化によりコイル４８に起電力が発生する。こうして
発電された電力は、電送線３９を介して蓄電手段である
二次電池４５に送られ充電される。尚、蓄電手段は二次
電池の他、静電コンデンサ等を用いることができる。そ
して、蓄電手段に蓄えられた電力は、上記の如く、様々
な用途に利用される。従って、二次電池４５にて蓄電さ
れた電力をＬＥＤランプ１８（図１２）の点灯等に使用
できるため、商用電源４６にのみ頼る場合に比し、待機
時の消費電力を大幅に削減することができる。Thus, the linear motor 110 (FIG. 1)
When 3) is driven to reciprocate the piston 102, an electromotive force is generated in the coil 48 due to a change in the magnetic field. The electric power thus generated is sent to the secondary battery 45, which is a power storage unit, via the power transmission line 39 and charged. Note that, as the power storage means, an electrostatic capacitor or the like can be used in addition to the secondary battery. The electric power stored in the power storage means is used for various purposes as described above. Accordingly, since the power stored in the secondary battery 45 can be used for lighting the LED lamp 18 (FIG. 12) and the like, the power consumption during standby can be significantly reduced as compared with the case where only the commercial power supply 46 is used. Can be.
【００６１】＜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。図９は本実施形態
に係る冷蔵庫の概略的な側面断面図である。この図にお
いて、上記第１の実施形態に係る冷蔵庫と共通の部材に
は同一の符号を附し、その詳細な説明を省略する。<Fourth Embodiment> A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a schematic side sectional view of the refrigerator according to the present embodiment. In this figure, the same members as those of the refrigerator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００６２】本実施形態に特徴的な構成は、図１におけ
る機械室３を本体２から分離可能なユニットとして設
け、この機械室３を本体２の底部に配置した状態（図９
（ａ））と、本体２の上部に配置した状態（図９
（ｂ））とに冷蔵庫１のレイアウトを必要に応じて変更
できるようにしたことである。The feature of this embodiment is that the machine room 3 in FIG. 1 is provided as a unit that can be separated from the main body 2 and this machine room 3 is arranged at the bottom of the main body 2 (FIG. 9).
(A)) and a state where it is arranged on the upper part of the main body 2 (FIG. 9).
(B)) The layout of the refrigerator 1 can be changed as necessary.
【００６３】次に、本体２と機械室３の配置の変更手順
について説明する。まず、図９（ａ）の配置にされた冷
蔵庫１において、機械室３を本体２から脱して分離す
る。更に、本体２の上面が底部に、底面が上部になるよ
うに、本体２を上下に反転させて床面に置く。これによ
り、元々本体２の底部に位置していた冷気入口２ａ及び
冷気出口２ｂが上部に移動する。Next, a procedure for changing the arrangement of the main body 2 and the machine room 3 will be described. First, in the refrigerator 1 arranged in FIG. 9A, the machine room 3 is separated from the main body 2 and separated. Further, the main body 2 is turned upside down and placed on the floor so that the top surface of the main body 2 is at the bottom and the bottom surface is at the top. Thereby, the cool air inlet 2a and the cool air outlet 2b originally located at the bottom of the main body 2 move to the upper part.
【００６４】そして、冷気吹出口３ａを冷気入口２ａに
合致させるとともに、冷気吸込口３ｂを冷気出口２ｂに
合致させるように、上記の取り外した機械室３を本体２
の上面に載置して、図９（ｂ）の如く着脱自在に固定す
る。これにより、図９（ａ），（ｂ）のいずれの冷蔵庫
１の配置においても、機械室３は、冷気吹出口３ａ，冷
気入口２ａ及び冷気吸込口３ａ，冷気出口２ｂを介して
本体２内と連通することとなる。The machine room 3 is removed from the main body 2 so that the cold air outlet 3a matches the cold air inlet 2a and the cold air inlet 3b matches the cold air outlet 2b.
And is detachably fixed as shown in FIG. 9B. Thereby, in the arrangement of the refrigerator 1 in either of FIGS. 9A and 9B, the machine room 3 is located inside the main body 2 via the cool air outlet 3 a, the cool air inlet 2 a, the cool air inlet 3 a, and the cool air outlet 2 b. Will be communicated with.
【００６５】従って、図９（ｂ）のように機械室３を本
体２の上方に配置させたときは、冷気の下降する性質を
利用して、上方から冷気を送り込んで冷却空間５内に略
均一な温度分布を形成させやすく、貯蔵の鮮度維持に有
利な冷蔵庫を実現できる。逆に、図９（ａ）のように機
械室３を本体２の下方に配置させたレイアウトでは、本
体２が機械室３の高さの分だけ高くなるため、使用者は
極端に身体を屈めなくても、冷却空間５内への食品の出
し入れを容易に行える。従って、使用者は必要に応じて
冷蔵庫１のレイアウトを変更できるため、冷蔵庫１の使
い勝手が向上する。Therefore, when the machine room 3 is disposed above the main body 2 as shown in FIG. 9B, the cool air is sent from above by utilizing the property of the cool air to descend, and is substantially introduced into the cooling space 5. A refrigerator that is easy to form a uniform temperature distribution and is advantageous for maintaining freshness of storage can be realized. Conversely, in a layout in which the machine room 3 is arranged below the main body 2 as shown in FIG. 9A, the main body 2 becomes higher by the height of the machine room 3, so that the user bends extremely. Without this, the food can be easily taken in and out of the cooling space 5. Therefore, the user can change the layout of the refrigerator 1 as needed, and the usability of the refrigerator 1 is improved.
【００６６】＜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。図１０は本実施形
態に係る冷蔵庫の斜視図、図１１は本実施形態に係る冷
蔵庫の概略的な側面断面図である。これらの図におい
て、上記第１の実施形態に係る冷蔵庫と共通の部材には
同一の符号を附し、その詳細な説明を省略する。<Fifth Embodiment> A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a perspective view of the refrigerator according to the present embodiment, and FIG. 11 is a schematic side sectional view of the refrigerator according to the present embodiment. In these drawings, members common to the refrigerator according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００６７】本実施形態に特徴的な構成は、冷蔵庫１の
機械室３の前面に図１０のような家庭用コンセントの差
込口４９を設け、図１１に示すように、二次電池４５と
差込口４９とを電送線３９を介して接続したことであ
る。尚、差込口４９の配設位置は機械室３の側壁や奥壁
であってもよい。A characteristic feature of the present embodiment is that an outlet 49 for a household outlet as shown in FIG. 10 is provided on the front of the machine room 3 of the refrigerator 1, and as shown in FIG. That is, the connection with the insertion port 49 is made via the transmission line 39. The insertion position of the insertion port 49 may be a side wall or a back wall of the machine room 3.
【００６８】これにより、例えば、携帯電話や小型二次
電池等の充電器（図示せず）の電源プラグ（図示せず）
を差込口４９に差し込むことで、熱電素子９により発電
された電力を用いて前記携帯電話や小型二次電池等を省
エネルギーに充電できる。また、消費電力の小さな電気
機器であれば、その電源プラグを差込口４９に差し込ん
で、熱電素子９により発電された電力を利用して該機器
を使用できる。Thus, for example, a power plug (not shown) of a charger (not shown) such as a mobile phone or a small secondary battery is provided.
Is inserted into the insertion port 49, the mobile phone, the small secondary battery, and the like can be charged with energy saving using the power generated by the thermoelectric element 9. In the case of an electric device with low power consumption, the power plug can be inserted into the insertion port 49 and the device can be used by utilizing the electric power generated by the thermoelectric element 9.
【００６９】[0069]
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ス
ターリング冷凍機の運転によって生ずる排熱、振動又は
ピストンの往復運動といった冷凍能力に変換されないエ
ネルギーを有効利用して発電する発電手段を設けたこと
により、該発電手段により発電された電力で冷蔵庫の電
動部品や他の機器のを動作用の電源を賄うことができ
る。従って、商用電源からの給電が削減され、その分、
省エネが図られる。また、発電した電力を蓄電手段に蓄
電することで、電力を確実に供給することができる。As described above, according to the present invention, there is provided a power generation means for effectively utilizing energy which is not converted into refrigeration capacity, such as exhaust heat, vibration, or reciprocating motion of a piston, caused by the operation of a Stirling refrigerator. Thus, the power generated by the power generation means can supply power for operating the electric parts of the refrigerator and other devices. Therefore, power supply from commercial power is reduced, and
Energy saving is achieved. In addition, by storing the generated power in the power storage means, the power can be reliably supplied.
【００７０】また、スターリング冷凍機及び発電手段を
断熱材から成る本体から断熱材により仕切られた機械室
内に設けることで、食品を収容する冷却空間内を広く使
え、省スペース化が図られるとともに、清掃等のメンテ
ナンスも容易に行えるようになる。また、本体と機械室
とを分離可能なユニットとして設けることで、使用者の
好みに応じて冷蔵庫本体のレイアウトを任意に変更でき
る使い勝手のよい冷蔵庫を提供できる。Further, by providing the Stirling refrigerator and the power generation means in a machine room separated from the main body made of a heat insulating material by the heat insulating material, the cooling space for storing food can be widely used, and the space can be saved. Maintenance such as cleaning can be easily performed. Further, by providing the main body and the machine room as a separable unit, it is possible to provide a convenient refrigerator in which the layout of the refrigerator main body can be arbitrarily changed according to the user's preference.
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る冷蔵庫の斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 その冷蔵庫の一例の概略的な側面断面図で
ある。FIG. 2 is a schematic side sectional view of an example of the refrigerator.
【図３】 その冷蔵庫の他の例の概略的な側面断面図
である。FIG. 3 is a schematic side sectional view of another example of the refrigerator.
【図４】 その冷蔵庫の更に他の例の概略的な側面断
面図である。FIG. 4 is a schematic side sectional view of still another example of the refrigerator.
【図５】 熱伝導パイプの断面図（ａ）及び斜視図
（ｂ）である。FIG. 5 is a sectional view (a) and a perspective view (b) of a heat conducting pipe.
【図６】 その冷蔵庫の制御回路のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a control circuit of the refrigerator.
【図７】 本発明の第２の実施形態に係る冷蔵庫の概
略的な側面断面図である。FIG. 7 is a schematic side sectional view of a refrigerator according to a second embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の第３の実施形態に係る冷蔵庫の概
略的な側面断面図である。FIG. 8 is a schematic side sectional view of a refrigerator according to a third embodiment of the present invention.
【図９】 本発明の第４の実施形態に係る冷蔵庫の概
略的な側面断面図である。FIG. 9 is a schematic side sectional view of a refrigerator according to a fourth embodiment of the present invention.
【図１０】 本発明の第５の実施形態に係る冷蔵庫の斜
視図である。FIG. 10 is a perspective view of a refrigerator according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１１】 その冷蔵庫の概略的な側面断面図である。FIG. 11 is a schematic side sectional view of the refrigerator.
【図１２】 表示パネルの平面図である。FIG. 12 is a plan view of a display panel.
【図１３】 フリーピストン型スターリング冷凍機の一
例の縦断面図である。FIG. 13 is a longitudinal sectional view of an example of a free piston type Stirling refrigerator.
１ 冷蔵庫 ２ 本体 ３ 機械室 ４ 冷気ダクト ５ 冷却空間 ６ ファン ８ 熱伝導パイプ ９ 熱電素子 １０ シャフト １５ 表示パネル １６ 電源切替スイッチ １７ 温度切替スイッチ １８ ＬＥＤランプ ２０ スターリング冷凍機 ２６ ウォームヘッド ２７ コールドヘッド ２８ 放熱用熱交換器 ２９ 吸熱用熱交換器 ３０ ファン ３１ 放熱ダクト ３２ ヒータ ３３ ドレン口 ３４ ドレン受け ３５ ドレン水 ３６ 導入管 ３７ ドレン皿 ３９ 電送線 ４５ 二次電池 ４７ 圧電素子 ４８ コイル ４９ 差込口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Refrigerator 2 Main body 3 Machine room 4 Cold air duct 5 Cooling space 6 Fan 8 Heat conduction pipe 9 Thermoelectric element 10 Shaft 15 Display panel 16 Power switch 17 Temperature switch 18 LED lamp 20 Stirling refrigerator 26 Warm head 27 Cold head 28 Heat radiation Heat exchanger 29 Heat absorption heat exchanger 30 Fan 31 Heat radiation duct 32 Heater 33 Drain port 34 Drain receiver 35 Drain water 36 Introducing pipe 37 Drain plate 39 Transmission line 45 Secondary battery 47 Piezoelectric element 48 Coil 49 Insertion port
───────────────────────────────────────────────────── 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 19/00 ５６０ Ｆ２５Ｄ 19/00 ５６０Ｚ 21/14 21/14 Ｐ 29/00 29/00 Ｚ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F25D 19/00 560 F25D 19/00 560Z 21/14 21/14 P 29/00 29/00 Z
Claims (12)
スを周期的に圧縮する圧縮空間と、該圧縮空間と連通し
前記作動ガスを前記圧縮空間と所定の位相差を有して周
期的に膨張する膨張空間と、該圧縮空間と前記膨張空間
とを連通する連通路に設けられ前記圧縮空間と前記膨張
空間との間を前記作動ガスが移動するときに該作動ガス
と熱交換を行う再生器とを備えるスターリング冷凍機
と、 前記スターリング冷凍機の運転に伴う冷凍能力に変換さ
れないエネルギーを利用して発電する発電手段と、 を設けたことを特徴とする冷蔵庫。1. A working gas sealed therein, a compression space for periodically compressing the working gas, and a communication space with the compression space, wherein the working gas is cycled with a predetermined phase difference from the compression space. An expansion space that expands in a space, and a communication passage that communicates the compression space and the expansion space is provided with a heat exchange with the working gas when the working gas moves between the compression space and the expansion space. A refrigerator comprising: a Stirling refrigerator including a regenerator for performing the operation; and a power generation unit configured to generate power by using energy that is not converted into a refrigeration capacity associated with the operation of the Stirling refrigerator.
段とを、断熱材から成る箱体に形成された本体から断熱
材により仕切られた機械室の内部に配設したことを特徴
とする請求項１に記載の冷蔵庫。2. The apparatus according to claim 1, wherein said Stirling refrigerator and said power generating means are disposed inside a machine room separated by a heat insulating material from a main body formed in a box made of a heat insulating material. The refrigerator according to claim 1.
能に設けたことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。3. The refrigerator according to claim 2, wherein the main body and the machine room are provided so as to be separable from each other.
とともに、一方の面と他方の面との間に生ずる温度差に
相当する熱エネルギーを電気エネルギーに変換する熱電
素子であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れかに記載の空気調和機。4. The power generation means is a thermoelectric element which is formed in a sheet shape and converts heat energy corresponding to a temperature difference generated between one surface and the other surface into electric energy. The air conditioner according to any one of claims 1 to 3.
ーリング冷凍機の運転に伴い高温に加熱される放熱部か
ら放出される熱によって加熱し、前記他方の面を前記機
械室の外部の空気によって冷却するようにしたことを特
徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。5. The apparatus according to claim 1, wherein said one surface of said thermoelectric element is heated by heat released from a heat radiating portion which is heated to a high temperature with operation of said Stirling refrigerator, and said other surface is air outside said machine room. 5. The refrigerator according to claim 4, wherein cooling is performed by cooling.
ーリング冷凍機の運転に伴い高温に加熱される放熱部か
ら放出される熱によって加熱し、前記他方の面を前記ス
ターリング冷凍機の運転に伴い低温に冷却される吸熱部
の除霜により生じた除霜水によって冷却するようにした
ことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。6. The one surface of the thermoelectric element is heated by heat released from a radiator that is heated to a high temperature with the operation of the Stirling refrigerator, and the other surface is used for the operation of the Stirling refrigerator. 5. The refrigerator according to claim 4, wherein cooling is performed by defrosting water generated by defrosting the heat absorbing portion cooled to a low temperature.
機の運転に伴う前記スターリング冷凍機の振動を電気エ
ネルギーに変換する圧電素子であることを特徴とする請
求項１〜請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。7. The power generation means according to claim 1, wherein the power generation means is a piezoelectric element that converts vibration of the Stirling refrigerator accompanying operation of the Stirling refrigerator into electric energy. The refrigerator as described.
ピストンの往復動を電気エネルギーに変換するコイルで
あることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに
記載の冷蔵庫。8. The refrigerator according to claim 1, wherein the power generation means is a coil for converting reciprocating motion of the piston made of a magnetic material into electric energy.
電する蓄電手段を設けたことを特徴とする請求項２〜請
求項８のいずれかに記載の冷蔵庫。9. The refrigerator according to claim 2, further comprising a power storage unit for storing the electric power generated by said power generation unit.
を、冷蔵庫の内部に配された電動部材の電源として利用
する手段を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項９
のいずれかに記載の冷蔵庫。10. The apparatus according to claim 1, further comprising means for using the electric power generated by said power generating means as a power source for an electric member disposed inside the refrigerator.
The refrigerator according to any one of the above.
を、他の電気機器の電源として供給する手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載
の冷蔵庫。11. The refrigerator according to claim 1, further comprising means for supplying power generated by said power generation means as a power source for another electric device.
のＯＮ／ＯＦＦを任意に切り換え可能な電源切替手段を
設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれ
かに記載の冷蔵庫。12. The refrigerator according to claim 1, further comprising a power supply switching unit capable of arbitrarily switching ON / OFF of an operation of the power generation unit or the power storage unit.
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|---|---|---|---|
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