JP2003322457A - 冷蔵庫の結露防止装置 - Google Patents

冷蔵庫の結露防止装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷蔵庫の圧縮機から発生する高熱を利用して
冷蔵庫の扉周辺部における結露発生を防止する冷蔵庫の
結露防止装置を提供する。 【解決手段】 冷蔵庫の圧縮機２０に当接して前記圧縮
機２０から発生する廃熱を含む熱交換器８０と、この熱
交換器８０に両端が連結され、前記圧縮機２０からの廃
熱と熱交換されて気相に相変化された作動流体が、ホッ
トライン７０に沿って流動され、前記作動流体が放熱に
よって前記冷蔵庫本体１０と扉１２との当接部における
結露を蒸発させ液相に相変化され、この相変化された作
動流体が、重力で落下して前記熱交換器８０に流入され
るサーモサイホンとを有し、前記冷蔵庫本体１０と扉１
２との当接部における結露現象を防止するように構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫に関し、よ
り詳しくは、冷蔵庫の圧縮機から発生する高熱を利用し
て冷蔵庫の扉周辺部における結露の発生を防止する、冷
蔵庫の結露防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、冷蔵庫は飲食物を冷凍または冷
蔵保管するためのもので、構成の概略は次の通りであ
る。
【０００３】図１１は、従来の冷蔵庫を示す斜視図であ
る。同図に示したように、冷蔵庫は、内部に冷凍室１０
１と冷蔵室１０２とに分離された収納空間を形成する本
体１０、この本体１０の前面に取り付けられて冷凍室１
０１及び冷蔵室１０２を開閉する扉１２、圧縮機２０、
凝縮器３０、蒸発器４０などのように、冷凍サイクルを
行って冷気を発生する機器を具備している。
【０００４】このような冷蔵庫では、圧縮機２０によっ
て低温低圧の気相冷媒が高温高圧に圧縮され、圧縮され
た高温高圧の気相冷媒が凝縮器３０を通過する過程で冷
却凝縮されて高圧の液相になり、この高圧の液相冷媒
は、毛細管または膨張器（図示せず）を通過しながら、
その温度及び圧力が低くなり、蒸発器４０で低温低圧の
気相への変化中に、冷蔵室及び冷凍室から熱を奪って冷
蔵室及び冷凍室内の空気を冷却させることになる。
【０００５】前記蒸発器４０は、冷凍室１０１後面の分
離された空間である蒸発器室１０３に設けられ、蒸発器
４０で冷却された空気は、蒸発器室１０３に設けられた
送風ファン５０の作動で冷凍室１０１及び冷蔵室１０２
へ流入・循環されることで、冷凍室１０１及び冷蔵室１
０２の温度が低くなる。
【０００６】なお、冷凍室１０１は、外部に比べて非常
に温度が低いため、扉１２の開放時には、外気との温度
差によって扉１２と接した本体１０の前面先端部に結露
現象が発生する。
【０００７】この結露現象を防止するため、通常、冷蔵
庫には、所謂「ホットライン」（図１２の符号７０）が
設けられている。
【０００８】図１２は、従来の冷蔵庫におけるホットラ
インを示す図である。同図に示したように、前記ホット
ライン７０（点線で示す）は、機械室に設けられた凝縮
器３０の吸入側から分岐され、本体１０を循環した後、
凝縮器３０の吐出側に引き込まれる。すなわち、ホット
ライン７０は、扉１２と本体１０との当接面を循環す
る、本体１０前面の内側に設けられた補助凝縮管でもあ
る。
【０００９】従って、このように、従来の技術では、圧
縮機２０から排出された高温高圧の冷媒ガスの一部がホ
ットライン７０に流入される。そして、前記ホットライ
ン７０周辺である本体１０前面部が常温以上に加熱され
るようにし、扉１２の開放時にも本体１０前面部におけ
る結露発生を防止することができる。
【００１０】しかし、従来の技術では、ホットライン７
０の作動流体として圧縮機２０から排出された高温高圧
の冷媒ガスを用いているため、本体１０の前面部が無駄
に高温に加熱されてしまい、ホットライン７０から発生
した熱が冷凍室１０１及び冷蔵庫１０２内に流入され、
冷却負荷が大きくなるという問題点があった。
【００１１】また、前記圧縮機２０では、高温の摩擦熱
が発生するが、この摩擦熱は、圧縮機２０に悪影響を与
え、圧縮機の動作性能が低下するなどの問題点があっ
た。
【００１２】また、圧縮機２０から発生した熱は、十分
活用されず外部に捨てられ、無駄にエネルギーが消失さ
れてしまい、結局、冷蔵庫全体の効率が低下する原因と
なっている。
【００１３】さらに、冷媒の循環経路が、圧縮機２０、
凝縮器３０、蒸発器４０及び膨張弁からなる基本的な冷
凍サイクルに比べてホットライン７０を通過する量分だ
けの冷媒が追加的に必要となるため、冷蔵庫の製造コス
トが増加し、冷蔵庫の商品性及び生産性が低下する問題
点もあった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、冷蔵庫の圧縮機から発生する高熱を加熱源として使
用するサーモサイホンを利用して冷蔵庫本体と扉との当
接部にホットラインを備えることにより、結露現象を防
止することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、圧縮機から発生する
高熱が効果的に排出されるようにすることにある。
【００１６】本発明のまた他の目的は、前記サーモサイ
ホンが、別の作動流体で作動されるようにし、冷蔵庫の
冷凍サイクルには影響を与えることなく、前記別の作動
流体が圧縮機の冷却オイルと熱交換して圧縮機の冷却効
率を向上させることにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題を解決するためになされたもので、冷媒を圧縮する
圧縮機と、前記圧縮機において摩擦と圧縮による冷媒の
内部エネルギーの増加で発生する熱を吸収する熱交換器
と、前記熱交換器で吸収した熱が放熱され、冷蔵庫本体
と扉との当接面が適正温度に維持されるようにした後、
冷却された作動流体が自重で前記熱交換器へ循環して戻
るサーモサイホンと、前記熱交換器の管路内部に形成さ
れ、前記圧縮機からの発生熱が吸収・蓄積され、前記作
動流体の進行がより円滑に行われるようにするウィック
とを備えることを特徴とする。
【００１８】このような本発明は、冷媒ガスを用いるこ
となく、別の作動流体が注入されたサーモサイホンを利
用してホットラインを構成することにより、冷媒ガスの
使用による大気汚染を低減することができ、また、別の
循環装置を設けることなく、組み込み作業が容易で、簡
単な構造となっているため、生産工程が複雑でないとい
う利点がある。
【００１９】また、圧縮機が容易に冷却され、その廃熱
を活用しているため、全体としてエネルギー効率を高く
することができる利点もある。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の具
体的な実施形態について説明する。なお、従来の技術の
ものと同様な部分には同一の符号を付している。
【００２１】本発明の好適な実施形態においては、冷蔵
庫の結露防止装置におけるサーモサイホン方式を採用し
ている。
【００２２】サーモサイホンは、密閉された容器の内部
を真空にして作動流体を注入したもので、サーモサイホ
ンの一方を加熱すると、内部の作動流体が気化され、こ
の時に発生する圧力差で作動流体が他方へ移動し、前記
作動流体は、周辺に熱を放出した後、凝縮過程を経て液
相になり、次いで、液相の作動流体は、重力で熱交換器
に帰還されるような構造となっている。
【００２３】図１は、本発明の一実施形態による結露防
止装置が設けられた冷蔵庫の構造図であり、図２は、本
発明の一実施形態による熱交換器を示す断面図である。
図１及び図２を参照して本発明を概略的に説明する。
【００２４】熱交換器８０内において、圧縮機２０から
の廃熱で作動流体が蒸発され、液相から気相に相変化さ
れる蒸発作用が起こる。そして、前記相変化された作動
流体が、本体１０の前面に設けられたホットライン７０
に沿って流動しながら放熱作用を行うようになる。
【００２５】前記作動流体の熱は、前記冷蔵庫の内・外
部の温度差による、冷蔵庫の前面、即ち、本体１０と扉
１２との当接部における結露を蒸発・除去させる作用、
また、凝縮されて気相から液相へ相変化する凝縮作用が
順次に行われる。そして、前記凝縮作用で相変化された
液相の作動流体が、重力で再度熱交換器８０内に落下し
て流入される。
【００２６】本発明は、このような作動流体の蒸発作用
及び凝縮作用の一方向への循環によって、前記本体１０
と扉１２との当接面における結露現象を防止するために
なされたもので、本発明の詳細は次の通りである。
【００２７】前記熱交換器８０は、圧縮機２０の底面に
取り付けられ、前記圧縮機２０から伝達される熱を含
み、前記圧縮機２０からの廃熱と熱交換された作動流体
が、前記ホットライン７０へ吐出されるのを促進するよ
うに構成されている。
【００２８】また、図２に示したように、熱交換器は、
中空のケース８１と、このケース８１内に設けられ、前
記圧縮機２０から伝達された廃熱を含み、また、前記圧
縮機２０の廃熱と熱交換された作動流体が、前記ホット
ライン７０へ円滑に吐き出されるようにするウィック部
８２と、前記ケース８１の内外側に形成され、前記ケー
ス８１内に流入された作動流体が前記ウィック部８２を
通じて熱交換され、前記ホットライン７０に吐出・流動
されるようにする流体流入管８３及び流出管８４で構成
されている。
【００２９】特に、前記流体流入管８３及び流出管８４
は、図２に示したように、その長さが互いに異なってい
る。そのため、前記ケース８１内に流入されて前記ウィ
ック部８２を通じて熱交換され、前記ホットライン７０
に流動される、前記作動流体の循環が一方向に行われる
ようになる。
【００３０】詳しくは、前記流体流入管８３を介して熱
交換器８０内に流入された作動流体が、前記流体流入管
８３内に逆流されることなく、前記ウィック部８２を通
過しながら前記ウィック部８２に含まれている圧縮機２
０からの廃熱が、前記作動流体に十分に熱伝達されるよ
うにし、前記圧縮機２０の廃熱と熱伝達された作動流体
が、前記熱交換器８０の流体流出管８４を介して前記ホ
ットライン７０に吐き出されるようにするためである。
このため、前記流体流入管８３は、前記熱交換器８０及
びウィック部８２内部の一定の位置まで所定の長さで配
設されており、前記流体流出管８４は、前記熱交換器８
０の外側に配設されている。
【００３１】前記流体流入管８３の流入端部は、流体流
出管８４の向こう側の熱交換器８０内部に配設し、ま
た、流体流出管８４から最も遠く離れた位置に形成する
ことがより好ましい。
【００３２】また、前記熱交換器８０内に設けられたウ
イック部８２は、前記圧縮機２０から伝達された廃熱を
含み、前記圧縮機２０の廃熱と熱交換された作動流体
が、前記ホットライン７０へ吐き出されるのを促進する
機能をするもので、メッシュ形態となっている。
【００３３】なお、前記熱交換された作動流体の吐出し
は、前記熱交換器８０内部に流入された作動流体の表面
張力で前記ウィック部８２に毛細管現象が発生され、ウ
ィック部８２を通過する作動流体の圧力が低下し、前記
作動流体の流動速度が上昇し、それによって前記ホット
ライン７０への作動流体の吐出しが促進される。
【００３４】前記ホットライン７０は、図１に示したよ
うに、一定の径を有するパイプが前記熱交換器８０と連
結され、閉ループの形態で本体１０の前面に設けられて
いる。前記ホットライン７０の場合、作動流体の相変化
過程中に気相の作動流体が前記本体１０の前面に設けら
れたホットライン７０を流動しながら、前記作動流体の
放熱による前記冷蔵庫の内外部温度差から発生した、冷
蔵庫の前面における結露を蒸発・除去させ、気相から液
相に相変化される凝縮作用が行われるようになる。
【００３５】凝縮作用で液相になった作動流体は、重力
によって再度熱交換器８０内に落下して流入され、前記
ウィック部８２に含まれている圧縮機２０からの廃熱と
熱交換される一方向への循環が行われ、前記本体１０と
扉１２との当接部における結露現象を防止することがで
きる。
【００３６】前記作動流体は、冷凍サイクルにおける冷
気の発生に必要な冷媒とは別に働く。より詳しくは、前
記熱交換器８０内に含まれている圧縮機２０からの廃熱
と熱交換され、相変化（液相から気相）された状態で、
前記ホットライン７０に沿って流動循環し、本体１０の
前面において作動流体の放熱で発生する、前記本体１０
と扉１２との当接部における結露を蒸発させながら相変
化（気相から液相に）されるようになる。
【００３７】なお、本発明による作動流体としては、真
空状態で充填され、０℃〜７０℃の範囲内で蒸発及び凝
縮が起こり易い、水またはメチルアルコール等が用いら
れる。
【００３８】以下、本発明の一実施形態による冷蔵庫の
結露防止装置の作用について詳細に説明する。
【００３９】図３は、本発明の一実施形態による結露防
止装置の作動状態を説明する図である。同図に示したよ
うに、本体１０と扉１２との当接部に結露現象が発生し
ないようにするため、前記圧縮機２０の廃熱が、冷媒と
は別の作動流体と熱交換されるようにする。
【００４０】但し、圧縮機２０の廃熱は、冷媒が圧縮機
２０で高温高圧の気相に相変化するための加圧時に発生
する熱である。そして、熱交換された作動流体は、前記
冷蔵庫の前面に設けられたホットライン７０の内部での
流動中に放熱され、前記本体１０と扉１２との当接部に
おける結露を蒸発させるようになる。
【００４１】本発明の一実施形態の動作について熱及び
作動流体の移動順に従い詳細に説明する。
【００４２】冷凍サイクル中、低温低圧の液相冷媒が、
高温高圧の気相に加圧されるとき、負荷によって圧縮機
２０から高熱が発生する。圧縮機における高熱は、前記
圧縮機２０の底面に設けられた熱交換器８０のウィック
部８２に伝達され、ウィック部８２に圧縮機２０の廃熱
が含まれるようになる。
【００４３】このように、前記圧縮機２０の廃熱が含ま
れている熱交換器８０に流体流入管８３及び流体流出管
８４が連結され、前記流入管８３及び流出管８４は、閉
ループ形態のホットライン７０を形成し、前記ホットラ
イン７０の内部には作動流体が充填されて流動する。こ
のとき、作動流体は、前記熱交換器８０の流体流入管８
３を介して前記流体流入管８３の向こう側である、熱交
換器８０の他側部まで流入される。
【００４４】また、前記熱交換器８０のウィック部８２
を通過しながら前記ウィック部８２に含まれている圧縮
機２０からの廃熱と熱交換され、前記作動流体が蒸発し
て液相から気相に相変化される蒸発作用が起こるように
なる。
【００４５】また、気相に相変化された作動流体は、前
記熱交換器８０の流体流出管８４を介して流出される。
【００４６】なお、前記流体流入管８３及び流体流出管
８４は、それぞれ前記熱交換器８０の向こう側に配設さ
れるため、一旦、熱交換器８０内に流入された作動流体
は、前記流入管８３内に逆流することなく、前記圧縮機
２０の廃熱を含むウィック部８２を経て前記圧縮機２０
からの廃熱を吸収した後、前記熱交換器８０の流体流出
管８４を介して流出される。
【００４７】このように流出された作動流体は、閉ルー
プ形態で冷蔵庫の前面部に設けられたホットライン７０
に沿って冷蔵庫本体１０を流動しながら放熱され、本体
１０と扉１２との当接部に発生した結露を蒸発・除去さ
せる。このとき、作動流体が気相から液相に相変化され
る凝縮作用が起こる。
【００４８】また、前記凝縮作用で相変化された液相の
作動流体は、重力で落下されて熱交換器８０内に再度流
入され、流入された作動流体は、前記ウィック部８２に
含まれている圧縮機２０からの廃熱と再度熱交換され、
１サイクルをなすことになる。
【００４９】なお、本実施形態の図面に示された熱交換
器８０は、圧縮機２０の底面に設けられているが、圧縮
機２０と当接して熱交換が行えるものであれば、圧縮機
の側面、上面のいずれにも設けることができる。
【００５０】以上のように、本実施形態では、前記作動
流体は、１サイクル中に蒸発作用および凝縮作用が連続
的に行われ、また、相変化中に吸熱乃至放熱され、本体
１０と扉１２との当接面における結露現象を防止するこ
とができる。
【００５１】本実施形態では、サーモサイホンの熱伝達
方式を、熱交換器とホットラインに適用し、前記冷蔵庫
本体と扉との当接部における結露現象を防止することが
できる、優れた効果が得られる。
【００５２】また、前述のように、熱交換器を通じて圧
縮機から発生される廃熱と、前記作動流体とが熱交換さ
れながら前記圧縮機の廃熱を放熱させているため、圧縮
機および冷凍サイクルの効率が向上するという効果も奏
する。
【００５３】なお、上記の一実施形態では、単一の冷蔵
室及び冷凍室を有するものを例示しているが、近年脚光
を浴びている左右両側にそれぞれ冷凍室及び冷蔵室を備
えたものでは、流出管が分岐されて左右両側に流入さ
れ、それぞれの閉ループを形成し、また流入管の先端で
合わされて単一の流入管により熱交換器に流入されるよ
うにすることもできる。
【００５４】以下、本発明の他の実施形態について説明
する。
【００５５】図４は、本発明の他の実施形態による冷蔵
庫の結露防止装置を示す図である。同図に示したよう
に、本実施例による冷蔵庫の結露防止装置の概略的な構
成は、冷蔵庫後面の機械室に設けられる熱交換器２４０
と、この熱交換器２４０の上端部に設けられる送出ライ
ン２０１と、この送出ライン２０１に延びて冷蔵庫の前
面に形成されるホットライン７０とを備え、前記ホット
ライン７０の先端が、熱交換器２４０下側の流入ライン
２０２に連結されるようになっている。
【００５６】ここで、前記熱交換器２４０及びホットラ
イン７０からなる熱循環サイクルは、僅かな温度差で大
量の熱を運ぶことができる閉ループの熱伝達素子であ
る、サーモサイホン２００を一体に形成してなる。
【００５７】なお、作動流体２２０としては、水または
メチルアルコールが用いられ、これは、真空状態で０〜
７０℃の低温で蒸発及び凝縮が行われるようになる。
【００５８】図５は、本発明の他の実施形態による熱交
換器を示す断面図である。同図を参照して図４に示され
た熱交換器の構造をより詳しく説明する。同図に示した
ように、前記熱交換器２４０の構成は、上部に送出ライ
ン２０１を配設し、下部に流入ライン２０２が配設され
た二重シェル２５０と、この二重シェル２５０の内壁と
一定の間隔を隔てて空間部２６０をなすように設けられ
た圧縮機２１０と、前記圧縮機２１０と二重シェル２５
０との間の前記空間部２６０に満たされたウィック２３
０と、このウィック２３０による毛細管現象で上方に移
動され、前記熱交換器２４０で加熱・気化する作動流体
２２０から構成される。
【００５９】ここで、圧縮機２１０は、冷媒ガスの圧縮
過程においてピストンとシリンダーなどのような、各運
動摩擦部位の摩擦で発生する摩擦熱と、流動による流体
の内部エネルギー増加による温度変化などで発生する高
熱によって高温が維持されている。
【００６０】このような圧縮機２１０から発生する熱に
よって、熱交換器２４０内の作動流体２２０が加熱・気
化され、気化された作動流体２２０は、圧力差で熱交換
器２４０の上部に移動する。
【００６１】なお、前記ウィック２３０は、気化前の液
相の作動流体２２０を上部に引き上げるためのもので、
毛細管構造となっている。
【００６２】図６は、冷凍室及び冷蔵室をそれぞれ左右
両側に備えた形態の冷蔵庫におけるホットライン７０の
構成を示す図であって、熱交換器２４０で加熱された作
動流体が、気化されて送出される送出ライン２０１が１
支点で分岐され、分岐された送出ライン２０１が冷蔵室
及び冷凍室を左右両側にそれぞれ備えた形態の冷蔵庫の
前面において左右側に循環されるようなホットライン７
０が示されている。また、左右側のそれぞれの冷蔵室と
冷凍室を循環した各ホットライン７０は、熱交換器２４
０の流入ライン２０２で合わされるようになる。
【００６３】上記のような構成の結露防止装置の作用効
果について説明する。先ず、二重シェル２５０の内壁と
一定の間隔をおいて空間部２６０が形成されるように圧
縮機２０を設け、前記空間部２６０には作動流体２２０
及びウィック２３０を満たす。
【００６４】前記作動流体２２０としては、水またはメ
チルアルコールを用いる。そうすると、真空封入の状態
で０〜７０℃範囲内で蒸発及び凝縮が行われ、僅かな温
度差で大量の熱を運ぶことができる。
【００６５】このような特性の作動流体２２０は、前記
圧縮機の外部に放出される圧縮機からの熱で加熱され、
この加熱された作動流体２２０は、気化して上方に移動
され、熱交換器上側の送出ラインを介して冷蔵庫の前面
に形成されたホットライン７０を経由するようになる。
【００６６】前記作動流体は、前記ホットライン７０を
経由する間、外部に放熱されて凝縮の過程を経るように
なる。
【００６７】また、上記のように、凝縮された液相の作
動流体２２０は、重力で下方に移動され、結局、熱交換
器２４０の流入ライン２０２に戻され、自然的に前述の
過程を繰り返しながら熱循環が行われるようになる。
【００６８】このように、本発明は、冷媒ガスを用いる
ことなく、サーモサイホンを利用するホットラインを備
えることにより、冷媒ガスによるオゾン層の破壊を低減
することができ、また、別の循環装置が不要で、簡単な
構造となっているため、組込み作業が効率よく行われ
る。
【００６９】また、サーモサイホンを作動させる熱源と
して圧縮機から放出される熱を再循環させて利用してい
るため、冷蔵庫の熱効率を増大させる効果が得られる。
【００７０】さらに、作動流体は、圧縮機を取り囲みな
がら熱交換が行われるため、圧縮機を直接冷却するとい
う効果も得られる。
【００７１】本発明のまた他の実施形態について添付の
図面に基づいて説明する。
【００７２】図７は、本発明のまた他の実施形態による
冷蔵庫の結露防止装置を説明する図である。同図に示し
たように、本実施形態のホットライン７０では、作動流
体の蒸発と凝縮潜熱を利用して僅かな温度差で大量の熱
を運ぶことができる、閉ループの熱伝達素子であるサー
モサイホンを用いている。
【００７３】なお、前記作動流体としては、水またはメ
チルアルコールが用いられ、真空状態で０〜７０℃の低
温で蒸発及び凝縮が行われるようになる。
【００７４】図８は、本実施例による熱交換器及び圧縮
機を示す断面図である。同図に示したように、圧縮機２
０は、冷蔵庫において通常使用されている密閉形のもの
が適用される。
【００７５】前記圧縮機２０による圧縮過程において、
シリンダー２６内壁とピストン２５との摩擦などで、高
温の摩擦熱が発生するが、この摩擦熱を冷却させ、ま
た、駆動部位の潤滑のために冷却オイル２１が用いられ
る。
【００７６】前記冷却オイル２１は、通常のポンピング
手段２７でポンピングされ、圧縮機２０内部に振りまか
れ、潤滑及び冷却作用をしてから貯蔵部に集まる循環過
程が繰り返される。この循環過程が繰り返されるにつれ
て冷却オイル２１の温度が上がり、そのため、冷却効率
が低下するようになる。
【００７７】しかし、本発明では、温度の上昇した冷却
オイル２１を、サーモサイホン３００を加熱する熱交換
器３１０で用い、結果的に温度を低下させ、圧縮機２０
の冷却効率を向上することができる。
【００７８】なお、前記サーモサイホン３００は、低温
の作動流体３２０が、下部ライン３０２に流入され、高
温の冷却オイル２１との熱交換が行われてから上部ライ
ン３０１に移動される。即ち、冷却オイル２１は、作動
流体３２０に熱を失って温度が下がる一方、作動流体３
２０は、冷却オイル２１の熱で加熱・気化される。
【００７９】前記作動流体３２０は、気相に蒸発されて
冷蔵庫前面のホットライン７０に移動され、前記ホット
ライン７０を通過する過程で周辺部に熱を放出するよう
になる。このとき、冷蔵庫の扉当接部は適正温度に加熱
される反面、熱を失った作動流体３２０は、凝縮されて
重力で下方に移動され、結局、前記下部ライン３０２に
流入される。
【００８０】図９は、本発明のまた他の実施形態による
熱交換器の構造を示す断面図である。同図に示したよう
に、圧縮機２０の内部に挿入されたサーモサイホン３０
０の熱交換器３１０内部に毛細管構造であるウィック３
３０が形成されている。前記ウィック３３０で圧縮機か
らの熱を吸収して気化された作動流体は、本体１０と扉
１２との当接部で放熱されて液相に凝縮され、重力で熱
交換器３１０の下部ライン３０２に復帰される。
【００８１】前記熱交換器３１０の下部ライン３０２に
復帰された作動流体３２０は、熱交換器３１０に設けら
れて毛細管作用をするウィック３３０によって上部ライ
ン３０１に引き上げられる。上部ライン３０１に引き上
げられた作動流体３２０は、蒸発されて気相で冷蔵庫の
前面に形成されたホットライン７０を循環するようにな
る。
【００８２】図１０は、本発明のまた他の実施形態によ
る冷蔵庫の結露防止装置を説明する図である。同図に示
したように、ホットライン７０を冷凍室及び冷蔵室を左
右両側にそれぞれ備えた形態の冷蔵庫に使用し得るよう
に構成したもので、熱交換器３１０で加熱された作動流
体３０２が気化され送出される上部ライン３０１が１支
点で分岐され、この分岐された上部ライン３０１が冷蔵
室１０２と冷凍室１０１の前面周囲に循環されるそれぞ
れのホットライン７０を形成し、前記各冷蔵室１０２及
び冷凍室１０１を循環したそれぞれのホットライン７０
は、熱交換器３１０の下部ライン３０２で合わされる。
【００８３】
【発明の効果】以上のように、構成の本発明によるサー
モサイホンを利用した冷蔵庫の結露防止装置では、下記
の作用効果が得られる。
【００８４】本発明によれば、冷媒ガスを用いる必要が
なく、別の作動流体が注入されたサーモサイホンを利用
してホットラインを構成することにより、冷媒ガスの使
用による大気汚染を低減することができる。
【００８５】また、別の循環装置を備えることなく、組
み込み作業を簡単に行うことができる構造となっている
ため、生産工程が簡易であるという効果が得られる。
【００８６】さらに、サーモサイホンを作動させる熱源
として、圧縮機を冷却させる冷却オイルからの廃熱を用
い、作動流体によって圧縮機の効率的な冷却が行われる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による結露防止装置が設け
られた冷蔵庫の構造図である。
【図２】本発明の一実施形態による熱交換器を示す断面
図である。
【図３】本発明の一実施形態による結露防止装置を利用
して結露を蒸発させる作用状態を説明する図である。
【図４】本発明の他の実施形態による冷蔵庫の結露防止
装置を説明する図である。
【図５】本発明の他の実施形態による熱交換器を示す断
面図である。
【図６】本発明の他の実施形態が、冷凍室及び冷蔵室を
左右両側に備えた冷蔵庫に適用されるホットラインの構
成を示す図である。
【図７】本発明のまた他の実施形態による冷蔵庫の結露
防止装置を説明する図である。
【図８】本発明のまた他の実施形態による熱交換器及び
圧縮機を示す断面図である。
【図９】本発明のまた他の実施形態によるサーモサイホ
ンの熱交換器構造を示す断面図である。
【図１０】本発明のまた他の実施形態が、冷凍室及び冷
蔵室を左右両側に備えた冷蔵庫に適用されるホットライ
ンの構成を示す図である。
【図１１】従来の冷蔵庫の構成を示す断面図である。
【図１２】従来の冷蔵庫に適用されたホットラインを説
明する図である。
【符号の説明】
１０…冷蔵庫本体 １２…扉 ２０、２１０…圧縮機 ２１…冷却オイル ２５…ピストン ２６…シリンダー ２７…ポンピング手段 ７０…ホットライン ８０、２４０、３１０…熱交換器 ８１…ケース ８２…ウィック部 ８３…流体流入管 ８４…流体流出管 ２００、３００…サーモサイホン ２０１…送出ライン ２０２…流入ライン ２２０、３２０…作動流体 ２３０、３３０…ウィック ２５０…二重シェル ２６０…空間部 ３０１…上部ライン ３０２…下部ライン
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ２８Ｄ 15/02 Ｆ２８Ｄ 15/02 １０１Ｌ

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 冷蔵庫本体の前面にホットラインを設
    け、前記冷蔵庫本体と扉との当接部における結露を蒸発
    ・除去させる冷蔵庫の結露防止装置において、 冷蔵庫の圧縮機に当接し、前記圧縮機から発生する廃熱
    を含む熱交換器と；前記熱交換器に両端が連結され、前
    記圧縮機廃熱と熱交換されて気相に相変化された作動流
    体が、前記ホットラインに沿って流動され、前記作動流
    体が放熱で前記冷蔵庫本体と扉との当接部における結露
    を蒸発させながら液相に相変化し、この相変化された作
    動流体が重力で落下されて前記熱交換器へ再流入するサ
    ーモサイホンと；を有し、前記冷蔵庫本体と扉との当接
    部における結露現象を防止することを特徴とする冷蔵庫
    の結露防止装置。
  2. 【請求項２】 前記熱交換器は、圧縮機の底面に取り付
    けられることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫の結
    露防止装置。
  3. 【請求項３】 前記熱交換器は、 中空のケースと；前記ケース内に設けられ、前記圧縮機
    から伝達される廃熱を含み、前記圧縮機の廃熱と熱交換
    された作動流体が、前記ホットラインに吐き出されるの
    を促進するウィック部；及び前記ケースの内側及び外側
    に先端が配設され、前記ケース内へ流入された作動流体
    が前記ウィック部で熱交換され、前記ホットラインから
    吐出し・流動されるようにする流体流入管及び流体流出
    管と；を有することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵
    庫の結露防止装置。
  4. 【請求項４】 前記流体流入管の先端は、前記熱交換器
    の内部までに一定の長さで配設されることを特徴とする
    請求項３に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  5. 【請求項５】 前記流体流出管は、前記熱交換器の外側
    に一定の長さで配設されることを特徴とする請求項３に
    記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  6. 【請求項６】 前記熱交換器は、 中空のケースと；前記ケース内に設けられ、前記圧縮機
    から伝達される廃熱を含み、前記圧縮機の廃熱と熱交換
    された作動流体が、前記ホットラインに吐き出されるの
    を促進するウィック部；及び前記熱交換器内に流入され
    た作動流体が流入管に逆流することなく前記ウィック部
    を経て熱交換された後、流出管を介してホットラインに
    吐き出される前記作動流体の循環が一方向に行われるよ
    うに、前記ウィック部を中心にして向こう側に先端が配
    設される流体流入管及び流出管と；を有することを特徴
    とする請求項１に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  7. 【請求項７】 前記流体流入管は、前記熱交換器の内部
    までに一定の長さで配設されることを特徴とする請求項
    ６に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  8. 【請求項８】 前記流体流出管は、前記熱交換器の外側
    に一定の長さで配設されることを特徴とする請求項６に
    記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  9. 【請求項９】 前記作動流体は、０℃〜７０℃の範囲内
    で蒸発と凝縮が行われることを特徴とする請求項１に記
    載の冷蔵庫の結露防止装置。
  10. 【請求項１０】 前記作動流体には、少なくとも水が含
    まれることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫の結露
    防止装置。
  11. 【請求項１１】 前記作動流体には、少なくともメチル
    アルコールが含まれることを特徴とする請求項１に記載
    の冷蔵庫の結露防止装置。
  12. 【請求項１２】 冷蔵庫本体の前面にホットラインを設
    け、前記冷蔵庫本体と扉との当接部における結露を蒸発
    ・除去させる冷蔵庫の結露防止装置において、 冷蔵庫圧縮機の外周を取り囲んで前記圧縮機から発生さ
    れる廃熱を含む熱交換器と；前記熱交換器の下側には流
    入管が連結され、上側には流出管が連結され、前記圧縮
    機からの廃熱と熱交換されて気相に相変化された作動流
    体が前記ホットラインに沿って流動され、前記圧縮機か
    ら吸収された熱が前記ホットラインから放熱されるサー
    モサイホンと；を含むことを特徴とする冷蔵庫の結露防
    止装置。
  13. 【請求項１３】 前記熱交換器は、 前記圧縮機の外周との間で一定の間隔を隔てて空間部が
    形成される二重シェルと；前記空間部に挿入され、前記
    圧縮機から伝達される廃熱を含み、前記圧縮機の廃熱と
    熱交換された作動流体が、前記ホットラインに吐き出さ
    れるのを促進するウィックと；を含むことを特徴とする
    請求項１２に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  14. 【請求項１４】 前記熱交換器は、 圧縮機を取り囲むように形成され、上下部に吐出管と流
    入管がそれぞれ設けられた二重シェルと；前記圧縮機と
    二重シェルとの間の空間部を満たすように毛細管構造と
    なっているウィック；及び前記ウィックによる毛細管現
    象で上方に移動し、前記熱交換器で加熱・気化される作
    動流体と；を有することを特徴とする請求項１２に記載
    の冷蔵庫の結露防止装置。
  15. 【請求項１５】 前記作動流体は、０℃〜７０℃の範囲
    内で蒸発と凝縮が行われることを特徴とする請求項１２
    に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  16. 【請求項１６】 前記作動流体には、少なくとも水が含
    まれることを特徴とする請求項１２に記載の冷蔵庫の結
    露防止装置。
  17. 【請求項１７】 前記作動流体には、少なくともメチル
    アルコールが含まれることを特徴とする請求項１２に記
    載の冷蔵庫の結露防止装置。
  18. 【請求項１８】 冷蔵庫本体の前面にホットラインを設
    け、前記冷蔵庫本体と扉との当接部における結露を蒸発
    ・除去させる冷蔵庫の結露防止装置において、 冷蔵庫圧縮機の冷却オイル中に含浸されて前記圧縮機か
    ら発生する廃熱を吸収する熱交換器と；前記熱交換器の
    下側に連結されて前記熱交換器に作動流体を供給する流
    体流入管、及び、前記熱交換器の上側に連結されて前記
    作動流体を流出する流体流出管が、前記ホットラインの
    両端に連結されるサーモサイホンと；を有することを特
    徴とする冷蔵庫の結露防止装置。
  19. 【請求項１９】 前記熱交換器は、前記冷却オイルに含
    浸されるＵ字形の管であることを特徴とする請求項１８
    に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  20. 【請求項２０】 前記冷却オイル及び熱交換器の管内部
    には、作動流体の前記圧縮機の熱を蓄積し、作動流体の
    進行方向を決定するためのウィックを有することを特徴
    とする請求項１８に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  21. 【請求項２１】 前記作動流体は、０℃〜７０℃の範囲
    内で蒸発と凝縮が行われることを特徴とする請求項１８
    に記載の冷蔵庫の結露防止装置。
  22. 【請求項２２】 前記作動流体には、少なくとも水が含
    まれることを特徴とする請求項１８に記載の冷蔵庫の結
    露防止装置。
  23. 【請求項２３】 前記作動流体には、少なくともメチル
    アルコールが含まれることを特徴とする請求項１８に記
    載の冷蔵庫の結露防止装置。
  24. 【請求項２４】 冷媒を圧縮する圧縮機と；前記圧縮機
    において摩擦と圧縮による冷媒の内部エネルギーの増加
    で発生する熱を吸収する熱交換器と；前記熱交換器で気
    化された作動流体の吸収した熱が放熱されて冷蔵庫本体
    と扉との当接面が適正温度に維持されるようにした後、
    冷却された作動流体が自重で前記熱交換器へ循環して戻
    るようにするサーモサイホン；及び前記熱交換器の管路
    内部に配設され、前記圧縮器からの熱を吸収・蓄積し、
    前記作動流体の進行がより円滑に行われるようにするウ
    ィックと；を有することを特徴とする冷蔵庫の結露防止
    装置。
  25. 【請求項２５】 冷蔵庫下側の圧縮機から発生する熱
    が、サーモサイホンの加熱部に伝達されるステップと；
    サーモサイホン内の作動流体が加熱・気化されて上昇す
    るステップと；冷蔵庫本体と扉との当接面に設けられた
    ホットラインにおいて作動流体が冷却・液化されるステ
    ップ；及び、 液化された前記作動流体が自重で前記サーモサイホンに
    沿って下降され、前記加熱部に戻るステップと、 を有することを特徴とする冷蔵庫の結露防止方法。
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