JP2012083078A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】モータを内蔵した三方弁を冷蔵庫の本体に取り付けた場合に、モータの回動による動作音を抑制できる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】ステッピングモータ３０によって弁の開閉を行う三方弁１１と、三方弁１１を支持する支持部材３６と、三方弁１１が離間した状態で支持部材３６が固定される固定部材３７と、固定部材３７が冷蔵庫１のキャビネット１００に固定された状態で、固定部材３７とキャビネット１００との間に介される弾性部材４６とを有するものである。
【選択図】 図５

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

従来より、冷蔵室と野菜室を冷却する冷蔵用エバポレータと、冷凍室や製氷室を冷却する冷凍用エバポレータを有する冷蔵庫がある。この冷蔵庫は、コンプレッサからの冷媒を冷蔵用エバポレータと冷凍用エバポレータに分けて送るための三方弁を有している。

上記三方弁は、冷蔵用エバポレータ、又は、冷凍用エバポレータの弁出口をそれぞれ開閉するために、モータが内蔵されている。

特開２００１−９９５４１号公報 特開２００３−３２９３５８号公報

しかし、上記三方弁を冷蔵庫のキャビネットに取り付けた場合に、モータが回動するときに発生する動作音がキャビネットに伝わり、お客にとって騒音になる可能性があるという問題点があった。

そこで、本発明の実施形態は上記問題点に鑑み、モータを内蔵した三方弁を冷蔵庫の本体に取り付けた場合に、モータの回動による動作音を抑制できる冷蔵庫を提供する。

本発明の実施形態は、モータによって弁の開閉を行う三方弁と、前記三方弁に設けられ、前記三方弁を支持する支持部材と、前記三方弁が離間した状態で、前記支持部材が固定される固定部材と、前記固定部材が冷蔵庫の本体に固定された状態で、前記固定部材と前記本体との間に介される弾性部材と、を有することを特徴とする冷蔵庫である。

本発明の一実施例の冷蔵庫の縦断面図である。 冷蔵庫の機械室の斜視図である。 冷蔵庫の冷凍サイクルの図である。 冷蔵庫のブロック図である。 三方弁を取付け部材に取り付けた状態の一部欠裁縦断面図である。 三方弁の説明図である。 三方弁を取付け部材に取り付ける状態の分解斜視図である。 三方弁を機械室に取り付けた状態の平面図である。

以下、本発明の一実施例の冷蔵庫について、図面に基づいて説明する。

（１）冷蔵庫１の構造
冷蔵庫１の構造について図１に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施例に係る冷蔵庫１のキャビネット１００は、断熱箱体の内部に貯蔵空間を形成され、水平方向の断熱仕切壁により、貯蔵室である冷凍室２０１、製氷室２０２、小型冷凍室から構成される冷凍区画（以下、「Ｆ区画」という）２、冷蔵室３０１、野菜室３０２から構成される冷蔵区画（以下、「Ｒ区画」という）３など複数の貯蔵室に区分されている。なお、小型冷凍室は、製氷室２０２の横に配されている。

冷蔵室３０１の前面には、ヒンジ式の扉が配され、野菜室３０２、冷凍室２０１、製氷室２０２、小型冷凍室には、それぞれ引き出し式の扉が配されている。

また、キャビネット１００の背面には、制御部２３を内蔵した制御基板が配され、冷蔵室３０１の扉の前面には、制御部２３を操作するための複数のスイッチ、表示部、外気温センサ２０を有した操作パネル１９が設けられている。

キャビネット１００の後部には、Ｆ区画２を冷却するための冷凍用蒸発器である冷凍用エバポレータ（以下、「Ｆエバ」という）４と、Ｆ区画２の冷気を循環するための冷凍用送風ファン（以下、「Ｆファン」という）６と、Ｒ区画３を冷却するための冷蔵用蒸発器である冷蔵用エバポレータ（以下、「Ｒエバ」という）５と、Ｒ区画３の冷気を循環するための冷蔵用送風ファン（以下、「Ｒファン」という）７が設けられている。各貯蔵室は、Ｆエバ４、Ｒエバ５、Ｆファン６及びＲファン７によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、Ｆエバ４、Ｒエバ５は、図２に示すように、キャビネット１００の背面下部の機械室８に設置したコンプレッサ（圧縮機）９から供給される冷媒によって冷却される。

また、冷蔵室３０１の背面には、Ｒ区画３の庫内温度を検出するＲセンサ１７が配され、冷蔵室２０１の背面には、Ｆ区画２の庫内温度を検出するＦセンサ１８が配されている。

（２）冷凍サイクル２８の構成
冷蔵庫１の冷凍サイクル２８の構成について図３に基づいて説明する。

図３に示すように、冷蔵庫１の冷凍サイクル２８は、高温高圧の冷媒ガスを吐出するコンプレッサ９、このコンプレッサ９から吐出される冷媒ガスを受けて放熱液化するコンデンサ（凝縮器）１０、このコンデンサ１０の出口側に設けられたドライヤー１６、ドライヤー１６の出口側に設けられ冷媒流路を切り替える三方弁１１、Ｆエバ４、Ｒエバ５、Ｆエバ４とＲエバ５のための絞り手段としての冷凍用キャピラリーチューブ（冷凍用減圧装置、以下、「Ｆキャピラリーチューブ」という）１２及び冷蔵用キャピラリーチューブ（冷蔵用減圧装置、以下、「Ｒキャピラリーチューブ」という）１３、逆止弁１４とを備えている。

切替弁の一つである三方弁１１は、コンデンサ１０の出口側に設けられてＦエバ４及びＲエバ５への冷媒流路の切り替えと共に流量を絞り制御できる膨張弁としても機能する。コンプレッサ９とコンデンサ１０と三方弁１１とは、直列に接続され、三方弁１１の冷凍側出口（以下、「Ｆ出口」という）にＦキャピラリーチューブ１２とＦエバ４と逆止弁１４とが直列に接続され、三方弁１１の冷蔵側出口（以下、「Ｒ出口」という）にＲキャピラリーチューブ１３とＲエバ５とが直列に接続されている。逆止弁１４の出口側に接続された配管とＲエバ５の出口側に接続された配管とが合流し、サクションパイプ（吸い込み管）１５としてコンプレッサ９へ接続されている。したがって、三方弁１１のＦ出口からＦキャピラリーチューブ１２を介して接続された低温側のＦエバ４と、三方弁１１のＲ出口からＲキャピラリーチューブ１３を介して接続された高温側のＲエバ５とは、並列に接続されている。Ｆキャピラリーチューブ１２とＲキャピラリーチューブ１３とは、サクションパイプ１５と対向流熱交換器を構成するように半田付けした状態でキャビネット１００を構成する断熱材（ウレタン）の中に埋設されている。

Ｆエバ４には、その温度を検出するＦエバセンサ１８が設けられ、Ｒエバ５には、その温度を検出するＲエバセンサ１９が設けられている。

（３）冷蔵庫１の電気的構成
次に、冷蔵庫１の電気的構成について、図４のブロック図に基づいて説明する。

図４に示すように、制御基板に設けられた制御部２３は、マイクロコンピュータより構成され、コンプレッサ９のモータ、Ｒファン７、Ｆファン６、Ｃファン２７が接続されている。また、冷蔵室３０１の扉３０１ａに設けられた操作パネル１９、操作パネル１９に設けられた外気温センサ２０、三方弁１１、Ｒセンサ１７、Ｆセンサ１８、Ｒエバセンサ１９、Ｆエバセンサ１８も接続されている。

（４）冷却モード
上記構成の冷蔵庫１では、制御部２３が、Ｆ区画２やＲ区画３に設けられたＲセンサ１７、Ｆセンサ１８、Ｒエバセンサ１９、Ｆエバセンサ１８、外気温センサ２０の検知温度に基づいて、三方弁１１を切り替え制御することにより、Ｒエバ５に冷媒を流すことでＲ区画３のみを冷却する冷蔵冷却モード（以下、「Ｒモード」いう）と、Ｆエバ４に冷媒を流すことでＦ区画２のみを冷却する冷凍冷却モード（以下、「Ｆモード」いう）を実行する。

（５）三方弁１１の内部構造
冷凍サイクル２８の三方弁１１の内部構造について図５と図６に基づいて説明する。

図５に示すように、三方弁１１は、円筒形の弁ケース３１に収納されたステッピングモータ３０と、その弁ケース３１の底部に設けられた弁座３２と、この弁座３２の上部に配置される弁体３３とを有し、弁ケース３１の外方には、ステッピングモータ３０にリード線のコネクターを接続するための接続部３５が突出している。また、三方弁１１の弁ケース３１の下部からは、入口配管２４、出口配管２５，２６がそれぞれ接続されている。

図６に示すように、弁座３２には、Ｒエバ５側の出口配管２５へ冷媒が流れ出るＲ出口３２Ｒと、Ｆエバ４側の出口配管２６へ冷媒が流れ出るＦ出口３２Ｆと、コンデンサ１０から入口配管２４を介して冷媒が流れ込む流入口３４とが形成されている。

弁体３３は、弁座３２に形成されたＲ出口３２Ｒ及びＦ出口３２Ｆを覆うように弁座３２の上部に配置され、パルス制御されるステッピングモータ３０によって角度制御可能に回動される。また、弁体３３には、Ｒ溝３３Ｒ及びＦ溝３３Ｆが、互いに回転軸３３ａからの距離を相違させ、かつ、周方向の位置をずらして肉厚段部３３ｂの下面に形成されている。

ステッピングモータ３０によって弁体３３が、所定方向（本実施例では図６における矢符Ｋで示す時計回りの方向）へ所定角度回動することで、Ｒ溝３３Ｒ及びＲ出口３２Ｒ、又は、Ｆ溝３３Ｆ及びＦ出口３２Ｆが上下に重なり連通したり、いずれのＦ溝３３Ｒ，Ｒ溝３３ＦもＦ出口３２Ｒ，Ｒ出口３２Ｆに重なり合わずＦ出口３２Ｒ，Ｆ出口３２Ｆが弁体３３によって閉鎖されたりする。

Ｒモードにおいて、Ｒ溝３３ＲとＲ出口３２Ｒとが連通すると、流入口３４から弁ケース３１内に流入した冷媒が、肉厚段部３３ｂの開放端縁からＲ溝３３Ｒの内に進入し、Ｒ出口３２Ｒから流出してＲ出口配管２５を介してＲキャピラリーチューブ１３及びＲエバ５に導入される。

Ｆモードにおいて、Ｆ溝３３ＦとＦ出口３２Ｆとが連通すると、流入口３４から弁ケース３１内に流入した冷媒が、肉厚段部３３ｂの開放端縁からＦ溝３３Ｆの内に進入し、Ｆ出口３２Ｆから流出してＦ出口配管２６を介してＦキャピラリーチューブ１２及びＦエバ４に導入される。

Ｆ出口３２Ｒ，Ｒ出口３２Ｆが弁体３３の肉厚段部３３ｂによって閉鎖されるとＦエバ４、Ｒエバ５への冷媒供給を遮断される。

さらに、Ｒ溝３３Ｒは、回転方向の前端から後端に向かうにしたがって断面積が漸次拡大するように形成されており、ステッピングモータ３０によって弁体３３の回動角度を制御することで、Ｒ溝３３ＲとＲ出口３２Ｒとが重なり合う面積を変更できる。これにより、Ｒモードにおいて、Ｒ出口３２Ｒの開度を調整してＲエバ５に供給する冷媒流量を、全閉から全開まで絞り調整できる。

また、Ｆ溝３３Ｆについても、Ｒ溝３３Ｒと同様、回転方向の前端から後端に向かうにしたがって断面積が漸次拡大するように形成されており、ステッピングモータ３０によって弁体３３の回動角度を制御することで、Ｆモードにおいて、Ｆ出口３２Ｆの開度を調整してＦエバ４に供給する冷媒流量を、全閉から全開まで絞り調整できる。

（６）三方弁１１を取り付けるための部材
次に、三方弁１１を機械室８に取り付けるための部材について図２、図５及び図７を用いて説明する。

機械室８の開口部７２には、取り付け部材５４が取り付けられ、三方弁１１は、この取り付け部材５４に取り付けられる。この取り付けのために、三方弁１１には金属板よりなる支持部材３６が設けられ、そして、この支持部材３６を取り付け部材５４に固定するために固定部材３７と弾性部材４６が用いられる。

支持部材３６は、円筒形の弁ケース３１の底部に設けられ、三方弁１１を支持する。支持部材３６は、弁ケース３１の底部から側方に突出し、さらに下方に折り曲がられた逆Ｌ字状を成している。支持部材３６の折り曲げられた部分には、２個のネジ孔４０，４０が開口している。

固定部材３７は、支持部材３６の側方に配されるものであり、振動吸収材から形成された板状である。振動吸収材としては、例えば金属板とゴムを積層させた振動抑制鋼板、又は、合成樹脂製の板である。固定部材３７は、固定部材３７の上部と下部との間に段差が生じるように段部３８を有し、この段部３８により、固定部材３７の下部が三方弁１１側に接近し、上部が三方弁１１側から離間した状態となる。固定部材３７の下端部近傍には、２個のネジ孔３９，３９が開口し、支持部材３６の２個のネジ孔４０，４０と、２個のネジ４２，４２によってネジ止めできる。固定部材３７の上端部近傍には、２個の円形の第１開口部４４，４４が開口している。

弾性部材４６は、ゴムなどよりなるＴ字型の板状であって、固定部材３７の側方に配されている。この弾性部材４６の上部には、２個の第２開口部４８，４８が開口している。第２開口部４８の周縁部であって、かつ、固定部材３７側には、環状の突出部５０が形成されている。この突出部５０の基部に沿って、溝５２が設けられている。前記弾性部材４６の上部から延出部４７が下方に延出されている。

キャビネット１００の機械室８の開口部７２に取り付けられる取り付け部材５４について説明する。なお、この取り付け部材５４は、冷蔵庫１の本体であるキャビネット１００の一部である。

取付け部材５４は金属板を複数回折曲したものであり、縦方向に長い長方形状の第１取付け板５６と、この第１取付け板５６の一側部から直角に折り曲げられた第２取付け板５８と、この第２取付け板５８の一側部から直角に、かつ、前記第１取付け板５６とは反対方向に折り曲げられた第３取付け板６０と、この第３取付け板６０の一側部から直角に、かつ、前記第２取付け板５８とは反対側に折り曲げられた第４取付け板６２とを有している。また、第２取付け板５８の上端部から、第３取付け板６０の方向に天井板６４が延設され、さらにこの天井板６４の一側部から第５取付け板６６が上方に折り曲げられている。

第１取付け板５６は、三方弁１１を取り付けられるものであって、その取り付けのために２個のネジ孔６８，６８が開口している。

第２取付け板５８と第３取付け板６０とによって形成された空間には、ドライヤー１６が配される。

（７）三方弁１１の取り付け手順
以下、三方弁１１の取り付け手順について説明する。

まず、三方弁１１を支持している支持部材３６を固定部材３７の下部に合わせ、ネジ４２，４２によってネジ止めする。これにより、三方弁１１は、支持部材３６によって、固定部材３７とは離間した状態で取り付けられる
次に、三方弁１１を取り付けた固定部材３７の第１開口部４４に、弾性部材４６の突出部５０を嵌め込む。この場合に、図５に示すように、板状の固定部材３７が、突出部５０の溝５２に嵌まるようにする。

次に、２個の座付きネジ７０，７０を２個の第１開口部４４、第２開口部４８にそれぞれ挿通すると共に、第１取付け板５６の２個のネジ孔６８，６８に螺合する。これにより、固定部材３７と第１取付け板５６とによって弾性部材４６とが、挟むようにしてネジ止めされ、三方弁１１が取付け部材５４に取り付けられる。

次に、取付け部材５４の第４取付け板６２を、図８に示すように、機械室８の背面から見た左側の縁部の表側に合わせ、ネジ止めする。この場合に、天井板６４から突出している第５取付け板６６が、機械室８の開口部７２の上縁部の表側にあてがうようにすることによって、取付け部材５４の位置決めも行うことができる。

次に、三方弁１１の下方から延びている入口配管２４にドライヤー１６を取り付け、取付け部材５４における第２取付け板５８と第３取付け板６０によって構成された空間にドライヤー１６を配して、ベルト７４で固定する。

以上によって、三方弁１１とドライヤー１６を図２と図８に示すように取り付けることができる。

（８）効果
上記構成の冷蔵庫１における三方弁１１の取り付け構造であると、三方弁１１が、支持部材３６によって、固定部材３７とは離間した状態で取り付けられているため、ステッピングモータ３０の動作音が取付け部材５４を介してキャビネット１００に伝達されるのを抑制できる。特に、固定部材３７と取付け部材５４との間に弾性部材４６が介されているため振動の伝達を抑制できる。

また、固定部材３７は、弾性部材４６から突出した突出部５０の溝５２に嵌め込んで固定されているため、その固定部分で振動したりすることがなく、振動の伝達を抑制できると共に、確実に弾性部材４６を取付け部材５４に挟むようにして取り付けることができる。

また、固定部材３７と弾性部材４６とを取り付ける第１開口部４４が、固定部材３７の上部に位置し、三方弁１１の支持部材３６を取り付けるネジ孔３９は固定部材３７の下部に位置しているため、弾性部材４６の取り付け位置と支持部材３６の取り付け位置との距離が最も遠く離れた状態となっており、三方弁１１からの振動の伝達をより抑制できる。

また、弾性部材４６の延出部４７が、固定部材３７の下部の方向に延びているため、より振動の伝達を抑制できる。

また、固定部材３７は振動吸収材より構成されているため、三方弁１１からの振動の伝達を確実に抑制できる。

（９）他の実施形態
本発明の請求項１に係る実施形態の冷蔵庫であると、三方弁が固定部材と離間した状態で支持部材によって固定されると共に、固定部材と本体との間に弾性部材が介されているため、モータによる振動を本体に伝達されるのを抑制できる。

本発明の請求項２に係る実施形態の冷蔵庫であると、固定部材の第１開口部が弾性部材の第２開口部の周縁から突出した環状の突出部に嵌め込まれているため、固定部材と弾性部材の固定部分で振動することなく、また、固定部材は冷蔵庫の本体との間で確実に弾性部材を挟んだ状態で固定できる。

本発明の請求項３に係る実施形態の冷蔵庫であると、固定部材の一端に弾性部材が固定され、他端部に支持部材を介して三方弁が取り付けられているため、両者の距離が最も遠く離れた状態となり、振動の伝達をより抑制でき、さらに、固定部材の一端部から他端部の方向へ弾性部材が延出されているため、その振動をさらに抑制できる。

本発明の請求項４に係る実施形態の冷蔵庫であると、固定部材が振動吸収材で形成されているため、三方弁の振動をより吸収できる。

上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１・・・冷蔵庫、８・・・機械室、１１・・・三方弁、３０・・・ステッピングモータ、３６・・・支持部材、３７・・・固定部材、３８・・・段部、４４・・・第１開口部、４６・・・弾性部材、４７・・・延出部、４８・・・第２開口部、５０・・・突出部、５４・・・取付け部材

Claims (4)

1. モータによって弁の開閉を行う三方弁と、
   前記三方弁に設けられ、前記三方弁を支持する支持部材と、
   前記三方弁が離間した状態で、前記支持部材が固定される固定部材と、
   前記固定部材が冷蔵庫の本体に固定された状態で、前記固定部材と前記本体との間に介される弾性部材と、
   を有することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記固定部材は、円形の第１開口部を有し、
   前記弾性部材は、円形の第２開口部と、前記第２開口部の周縁から突出した環状の突出部とを有し、
   前記固定部材の第１開口部に前記弾性部材の突出部を嵌め込み、前記第１開口部と前記第２開口部にネジをそれぞれ挿通して、前記弾性部材と前記固定部材とを前記本体にネジ止めする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記固定部材の一端部が前記弾性部材を介して前記本体に固定され、
   前記固定部材の他端部に前記支持部材が固定され、
   前記弾性部材は、前記固定部材の前記一端部から前記他端部の方向へ延出されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記固定部材が、振動吸収材で形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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