JP2009074769A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な工夫によってR600aと同等の熱交換率を確保しながらR290の冷媒が使用できるようにする。
【解決手段】冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機17によって圧縮された冷媒が凝縮器19と絞り装置21,23と蒸発器13,15を通り、再び圧縮器17へ戻る冷媒回路を構成する。前記冷媒が流れる凝縮器19の冷媒管29又は蒸発器13,15の冷媒管33を冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上となる内径として熱交換率の向上を図る。
【選択図】図1
【解決手段】冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機17によって圧縮された冷媒が凝縮器19と絞り装置21,23と蒸発器13,15を通り、再び圧縮器17へ戻る冷媒回路を構成する。前記冷媒が流れる凝縮器19の冷媒管29又は蒸発器13,15の冷媒管33を冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上となる内径として熱交換率の向上を図る。
【選択図】図1
Description
本発明は、冷媒にR290(プロパン)を使用する冷蔵庫に関する。
近年、冷蔵庫用冷媒として地球環境に優しいオゾン破壊係数が小さいだけでなく、温暖化についても優しい温暖化係数の小さいハイドロカーボン(HC)系の冷媒が使用されている。その代表例としてR600a(イソブタン)が使用されたものが公知となっている(特許文献1参照)。
特開2001−116426号公報
冷媒にハイドロカーボン(HC)系のR600a(イソブタン)を用いた前記手段にあっては、オゾン破壊係数の小さいハイドロクロロフルオロカーボン(HFC)系のR134aに対して全面改良しなくても簡単な工夫で効率のよい冷凍サイクルが得られるようにしたものである。
ところで、オゾン層の破壊防止と温暖化防止につながる前記ハイドロカーボン(HC)系の冷媒にはR600aの外にも入手が容易なR290(プロパン)がある。
R290(プロパン)は、R600aと同じハイドロカーボン(HC)系でも性質が異なるため、R600aの仕様に対してそのままR290の冷媒を使用すると熱交換率が低下するため使用できない問題をかかえる。
表−1において凝縮器となる吐出側の冷媒密度をみるとR290の20.86に対してR600aでは10.44と2倍であることがわかる。
したがって、凝縮器の冷媒管の径が同一の条件であるとして計算するとR290の流速はR600aの半分になってしまう。
流速は管壁面を介して熱交換が行なわれる重要な要素となり、例えば、流速の低下は管壁面を介して熱交換が行なわれる熱交換率の低下につながるため、R600aで設計した仕様の凝縮器に対して単純にR290の冷媒の使用ができなくなる。
同様に蒸発器にあっても、吸込み側の冷媒密度をみるとR290の3.5に対してR600aでは1.4と約2.6倍となる。
したがって、蒸発器の冷媒管の径が同一の条件であるとして計算するとR290の流速はR600aに対して半分よりさらに低下するため、R600aで設計した仕様の蒸発器に対して単純にR290の冷媒の使用ができなくなる。
そこで、本発明にあっては大幅な設計変更をすることなくR600aと同等の熱交換率を確保しながらR290の冷媒の使用ができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明にあっては、第1に、冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮器と絞り装置と蒸発器を通り、再び圧縮器に戻る冷媒回路を備え、
前記冷媒が流れる凝縮器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする。
前記冷媒が流れる凝縮器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする。
第2に、冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮器と絞り装置と蒸発器を通り、再び圧縮器に戻る冷媒回路を備え、
前記冷媒が流れる蒸発器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする。
前記冷媒が流れる蒸発器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする。
この場合、前記蒸発器は、並列又は直列配列であってもよい。
本発明の第1にあっては、R600aからR290の冷媒に設計変更する時に、凝縮器の冷媒管の径を細くするという簡単な工夫によって、熱交換率の重要な要素となる冷媒の速い流速を確保できるようになるため、凝縮器の能力を低下させることなくR600aの冷媒使用時と同等の熱交換率を達成できる。また、冷媒管の径が細くなることでその分、冷媒封入量の削減につながる。
本発明の第2にあっては、R600aからR290の冷媒に設計変更する時に、蒸発器の冷媒管の径を細くするという簡単な工夫によって、熱交換率の重要な要素となる冷媒の速い流速を確保できるようになるため、蒸発器の能力を低下させることなくR600aの冷媒使用時と同等の熱交換率を達成できる。また、冷媒管の径が細くなることでその分、冷媒封入量の削除につながる。
以下、図1乃至図4に基づき本発明の第1の実施形態について具体的に説明する。
図2は本発明にかかる冷蔵庫の概要断面図を示している。
冷蔵庫1は仕切壁3により仕切られると共に前面が開閉扉5,7を備えた庫内温度の異なる冷蔵室9と冷凍室11とを有している。冷蔵室9は第1の蒸発器13により熱交換された冷気によって、冷凍室11は第2の蒸発器15によって熱交換された冷気によってそれぞれ専用の温度帯が得られるようになっている。この場合、1つの蒸発器により各庫内へ向かう冷風の吹出し量をそれぞれコントロールすることで異なる温度帯の各庫内が得られるようにすることも可能である。
第1,第2の蒸発器13,15は、図3に示す如く圧縮機17、凝縮器19、第1,第2のキャピラリーチューブ21,23とで冷凍サイクルを構成している。
第1,第2の蒸発器13,15と第1,第2のキャピラリーチューブ21,23とは並列配置の関係となっていて、凝縮器19から吐出された冷媒の一方は、三方弁25を介して第1のキャピラリーチューブ21、第1の蒸発器13を通る。他方は第2のキャピラリーチューブ23、第2の蒸発器15を通り、前記第1の蒸発器13からの冷媒と一緒に再び圧縮機17へ戻る回路構成となっている。
この場合、図5に示す如く凝縮器19からの冷媒の一方は三方弁25を介して第1のキャピラリーチューブ21、第1の蒸発器13を通り、第2の蒸発器15の入口側へ向かう流れと、他方は第2のキャピラリーチューブ23を通り前記第1の蒸発器13からの冷媒と一緒に第2の蒸発器15を通り再び圧縮機17へ戻る直列配置された回路構成とすることも可能である。
図1は、凝縮器9の一部分の構造を具体的に示したものである。
凝縮器19は多数のフィン27と、フィン27とフィン27の間を貫通した冷媒管29とで構成されている。冷媒管29にはR290の冷媒が流れると共にフィン27とフィン27の間を通過する空気との間で熱交換が行なわれるようになっている。
凝縮器19の冷媒管29の内径dは、冷媒にR600aを使用していた冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上となるよう設計されている。
具体的には、一例として、例えば、標準的な定格出力の場合R600aの冷媒管の内径が3.4mmに対してR290の冷媒管29の内径dを2.6mm以下に設定することで速い流速が確保されるようになっている。
このように構成された冷蔵庫1の凝縮器19によれば、冷媒管29の内径をR600aの冷媒管の内径より細くしたため熱交換率の重要な要素となる冷媒の流速を速く確保できるようになるため、凝縮器19の能力を低下させることなくR600aの冷媒使用時と同等の熱交換率が得られる。しかも、冷媒管29の径を細くする、という簡単な工夫によって達成することができる。
また、冷媒管29の径が細くなることでその分、冷媒封入量の削減につながる。
図5から図7は第2の実施形態を示している。
第2の実施形態は冷凍回路を構成する蒸発器の改良に関するもので、まず、全体の冷凍回路について説明する。
図6に示す如く圧縮機17から吐出された冷媒は凝縮器19を通り、三方弁25を介して一方は第1のキャピラリーチューブ21、第1の蒸発器13を通る。他方は第2のキャピラリーチューブ23、第2の蒸発器15を通り、前記第1の蒸発器13からの冷媒と一緒に再び圧縮機17へ戻る冷凍サイクルを構成する。
第1,第2の蒸発器13,15は並列配置された回路構成となっているが、この場合、図7に示す如く三方弁25を介して一方は第1のキャピラリーチューブ21、第1の蒸発器13を通り、第2の蒸発器15の入口側へ向かう流れと、他方は第2のキャピラリーチューブ23を通り前記第1の蒸発器13からの冷媒と一緒に第2の蒸発器15を通り再び圧縮機17へ戻る直列配置された回路構成とすることも可能である。
図5は、第1,第2の蒸発器13,15の内、構造が同一のため代表例として第1の蒸発器13の一部分の構造を具体的に示したものである。蒸発器13は多数のフィン31と、フィン31とフィン31の間を貫通した冷媒管33とで構成されている。冷媒管33にはR290の冷媒が流れると共にフィン31とフィン31の間を通過する空気との間で熱交換が行なわれるようになっている。
第1,第2の蒸発器13,15の冷媒管33の内径Lは、冷媒にR600aを使用していた冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上となるよう設計されている。
具体的には、一例として、例えば、標準的な定格出力の場合R600aの冷媒管の内径が6.8mmに対してR290の冷媒管33の内径Lを4.0mm以下に設定することで速い流速が確保されるようになっている。
このように構成された冷蔵庫1の蒸発器13,15によれば、冷媒管33の内径LをR600aの冷媒管の内径より細くしたため熱交換率の重要な要素となる冷媒の流速を速く確保できるようになるため、第1,第2の蒸発器13,15の能力を低下させることなくR600aの冷媒使用時と同等の熱交換率が得られる。しかも、冷媒管33の径を細くする、という簡単な工夫によって達成することができる。
また、冷媒管33の径が細くなることでその分、冷媒封入量の削減につながる。
なお、本実施形態にあっては第1の実施形態では凝縮器について、第2の実施形態では蒸発器についてそれぞれ改良した発明となっているが、第1の実施形態の凝縮器に対して第2の実施形態の蒸発器を一緒に組合せた回路構成とすることも可能である。
1…冷蔵庫
9…冷蔵室
11…冷凍室
13…第1の蒸発器
15…第2の蒸発器
17…圧縮機
19…凝縮器
21…第1のキャピラリーチューブ(絞り装置)
23…第2のキャピラリーチューブ(絞り装置)
27…凝縮器のフィン
29…凝縮器の冷媒管
d…冷媒管の内径
31…蒸発器のフィン
33…蒸発器の冷媒管
L…冷媒管の内径
9…冷蔵室
11…冷凍室
13…第1の蒸発器
15…第2の蒸発器
17…圧縮機
19…凝縮器
21…第1のキャピラリーチューブ(絞り装置)
23…第2のキャピラリーチューブ(絞り装置)
27…凝縮器のフィン
29…凝縮器の冷媒管
d…冷媒管の内径
31…蒸発器のフィン
33…蒸発器の冷媒管
L…冷媒管の内径
Claims (3)
- 冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮器と絞り装置と蒸発器を通り、再び圧縮器に戻る冷媒回路を備え、
前記冷媒が流れる凝縮器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする冷蔵庫。 - 冷媒にR290(プロパン)を使用すると共に圧縮機によって圧縮された冷媒が凝縮器と絞り装置と蒸発器を通り、再び圧縮器に戻る冷媒回路を備え、
前記冷媒が流れる蒸発器の冷媒管は、冷媒にR600a使用時の冷媒管の内径より細く、かつ、流速が同等以上の内径となっていることを特徴とする冷蔵庫。 - 前記蒸発器は、並列又は直列配列となっていることを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007246008A JP2009074769A (ja) | 2007-09-21 | 2007-09-21 | 冷蔵庫 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4265985A1 (de) * | 2022-04-20 | 2023-10-25 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltskältegerät mit zwei verdampfern |
-
2007
- 2007-09-21 JP JP2007246008A patent/JP2009074769A/ja active Pending
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