冰箱制造技术

一种冰箱，通过斯特林冷冻发动机进行箱内冷却，其特征在于，　　　　前述斯特林冷冻发动机的高温部的热传向气液二相的制冷剂，用于促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜中的至少一种。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用斯特林发动机进行箱内的冷却的冰箱。“冰箱”的概念是为了保存食品和其他的物品而使被称为“箱内”的密闭空间的温度下降的所有装置，与“冰箱”“冷冻箱”“冷冻冰箱”等作为商品的名称无关。
技术介绍
在冰箱的冷冻循环中，使用特定氟氯化碳(CFCchlorofluorocarbon)或氢氟氯化碳(HCFChydrochlorofluorocarbon)作为制冷剂。若将这些制冷剂排放到大气中，根据程度的差别而带来臭氧层的破坏，所以其生产及使用成为国际的限制对象。因此，作为制冷剂，不使用臭氧破坏物质的斯特林冷冻发动机受到注目。在斯特林冷冻发动机中，使用氦等惰性气体作为工作介质，由外部动力使活塞和置换剂工作，反复进行工作介质的压缩·膨胀，形成低温部(cold section)和高温部(warm section)，然后，由低温部从箱内吸热，由高温部向周围环境散热。使用了斯特林冷冻发动机的冰箱，可在特开平3-36468号公报中看到其例子。斯特林冷冻发动机结构紧凑，与冷冻能力相比，低温部和高温部的表面积都小。因此，是否高效地进行吸热和散热，对冰箱的性能带来较大的影响。在专利文献1所述的冰箱中，在散热风扇形成气流的散热通路中，放置斯特林冷冻发动机的高温侧热交换器，用强制空冷，使热从高温侧热交换器逸出。在如前述那样构成的强制空冷方式中，为了从传热面积较小的高温部夺取足够的热，而需要在高温部安装由多个风扇高密度配置成的散热器。另外，需要将大量的冷却空气吹到散热器上。对于这样的结构，会伴随产生下述问题污垢堵塞散热风扇之间、鼓风产生的噪音较大、或鼓风风扇消耗大量功率。除此之外，空冷方式本来热阻力较大，不易夺取热。因此，产生下述问题高温部与周围环境之间的温度差不易缩小，斯特林冷冻发动机的COP(性能系数)不提高。另外，在冰箱中，箱内的低温空气与设置于门上的衬垫、或衬垫包围的冰箱壁接触。因此，空气中的水分从衬垫的外面、或者在其周围面向箱外的冰箱壁夺取热而结露。结露后，垂下水滴，弄湿底面外，还在对钢板实施了涂装的冰箱壁产生锈。为防止这些问题，在以往的冰箱中，在衬垫附近的壁内，配置电气加热器，来防止结露，存在功率消耗变多的问题。进而，在冰箱的箱内冷却用的热交换器上不可避免地结霜。结上霜后，冷却能力降低，所以需要经常除霜，恢复冷却能力。由于霜融化或其他原因产生的排水被排水盘接住。为了消除将排水盘一一取下，倒掉排水这一复杂过程，一般采用下述手法对排水盘加热，促进排水的蒸发。在用压缩机压缩制冷剂的以往类型的冰箱中，利用伴随制冷剂压缩产生的热，对排水盘加热。但是，使用斯特林冷冻发动机的冰箱，不具有相当于以往的压缩机的元件，所以需要使用电热加热器对排水盘加热，这又成为功率消耗变多的主要原因。另外，以往，虽然使用电热加热器对箱内冷却用热交换器加热而除霜，但是相应地功率消耗变多。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述问题作成的，其目的在于在通过斯特林冷冻发动机进行箱内冷却的冰箱中，提高斯特林冷冻发动机的散热效率，充分发挥斯特林冷冻发动机的冷冻能力。另外，可将斯特林冷冻发动机的高温部产生的热用于冰箱的功能提高上，同时减少功率消耗量。为实现上述目的，本专利技术中如下述那样构成冰箱。即，在通过斯特林冷冻发动机进行箱内冷却的冰箱中，前述斯特林冷冻发动机的高温部的热传向气液二相的制冷剂，用于促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜中的至少一种。根据该结构，由于斯特林冷冻发动机的高温部的热传向气液二相的制冷剂，用于促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜中的至少一种，所以可将斯特林冷冻发动机的高温部的散热有效地用于下述工作促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜。由此，可不必维护排水。另外，不必使用电热加热器，便可防止冰箱壁的结露，并进行箱内冷却用热交换器的除霜，可提高冰箱的功能或使用方便性，并且与利用电热加热器进行加热的情况相比，可抑制消耗功率。另外，从排水、结露悬念部、或箱内冷却用热交换器回收比周围环境温度更低的低温热量，冷却斯特林冷冻发动机的高温部，所以提高散热系统整体的散热效率。可提高斯特林冷冻发动机的COP，降低冰箱的功率消耗量。由于使用气液二相的制冷剂，所以通过将制冷剂的蒸发·凝结产生的潜热用于热交换，可抑制热阻力，提高散热效率。由此，可显著提高热交换效率，提高斯特林冷冻发动机的效率，降低消耗功率。另外，本专利技术中如下述那样构成冰箱。即，在通过斯特林冷冻发动机进行箱内冷却的冰箱中，形成第1高温侧制冷剂循环回路，将前述斯特林冷冻发动机的高温部的热散发到箱外；第2高温侧制冷剂循环回路，将前述高温部的热用于促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜中的至少一种。根据该结构，通过设置用于将斯特林冷冻发动机的高温部的热散发到箱外的第1高温侧制冷剂循环回路，可稳定地释放高温部的热。除此之外，由于设置第2高温侧制冷剂循环回路，所述第2高温侧制冷剂循环回路将前述高温部的热用于促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜中的至少一种，所以可将斯特林冷冻发动机的高温部的散热有效地用于下述工作促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、及箱内冷却用热交换器的除霜。由此，可不必维护排水。另外，不必使用电热加热器，便可防止冰箱壁的结露，并进行箱内冷却用热交换器的除霜，可提高冰箱的功能或使用方便性，并且与利用电热加热器进行加热的情况相比，可抑制消耗功率。另外，从排水、结露悬念部、或箱内冷却用热交换器回收比周围环境温度更低的低温热量，冷却斯特林冷冻发动机的高温部，所以提高散热系统整体的散热效率。可提高斯特林冷冻发动机的COP，降低冰箱的功率消耗量。另外，在如上述那样构成的冰箱中，使前述第1高温侧制冷剂循环回路与前述第2高温侧制冷剂循环回路相互独立。根据该结构，由于使第1高温侧制冷剂循环回路与第2高温侧制冷剂循环回路相互独立，所以可通过第1高温侧制冷剂循环回路确保散热，并机动使用第2高温侧制冷剂循环回路，根据需要，实施促进排水的蒸发、防止冰箱壁的结露、或箱内冷却用热交换器的除霜。这意味着，不必使第2高温侧制冷剂循环回路内的循环泵始终运转，只要在需要进行促进排水的蒸发或防止门周边的结霜作业时运转即可。由此，可节约循环泵的功率消耗，延长循环泵的工作寿命，由于不必对门周边进行需要以上较长时间地加热，所以可降低冰箱的热负载，抑制消耗功率。另外，在如上述那样构成的冰箱中，在前述第1高温侧制冷剂循环回路中，通过自然循环使制冷剂循环，在前述第2高温侧制冷剂循环回路中，通过强制循环使制冷剂循环。根据该结构，由于在第1高温侧制冷剂循环回路中，通过自然循环使制冷剂循环，在第2高温侧制冷剂循环回路中，通过强制循环使制冷剂循环，所以在第1高温侧制冷剂循环回路中，不必使用人工能量，便可始终散热。另一方面，在第2高温侧制冷剂循环回路中，需要时机动地使制冷剂强制循环，实现散热或低温热量的回收，由此，不需要消耗能量，便可高效地进行冷却。另外，在本专利技术中如下述那样构成冰箱。即，在通过斯特林冷冻发动机进行箱内冷却的冰箱中，具有高温侧热交换器，设置于前述斯特林冷冻发动机的高温部；散热用热交换器，用于向箱外环境进行散热；作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜，张恒良，米田哲也，增田雅昭，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：