专利名称：冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有斯特林冷冻机及压缩机的冰箱。
背景技术：
以往的冰箱采用使用压缩机的冷冻循环。压缩机用来使冷冻循环的工作冷媒凝缩，被凝缩的工作冷媒一边由膨胀部减压一边膨胀并被传送到蒸发器。蒸发器通过工作冷媒在内部蒸发而变为低温。蒸发器配置在冰箱的内部中，通过蒸发器使冰箱的内部保持为低温。在该工作冷媒中，使用代替冷媒(HFC冷媒)或氢化合物(HC冷媒)。
代替使用压缩机的冷冻循环，提出了使用利用反斯特林循环的斯特林冷冻机的冰箱(例如特开2000-18748号公报)。此外，还提出了并用斯特林冷冻机与压缩机的冰箱。
图4表示具有斯特林冷冻机及压缩机的冰箱中的、特开2000-337747号公报所公开的冰箱的概略剖视图。该冰箱划分为冷藏室21和冷冻室22，冷冻室22配置在上侧，冷藏室21配置在下侧。在冷藏室21的底部内侧配置有压缩机11。被压缩机11压缩的冷媒通过第1循环回路5被送到热交换器29。在从压缩机11到热交换器29之间进行冷媒的冷却及膨胀(未图示)。到达了热交换器29的冷媒在热交换器29的内部蒸发，并且通过其潜热进行热交换器29的冷却。在冷藏室蒸发器中蒸发的冷媒通过第1循环回路5返回压缩机11而再次被压缩。
在冷藏室21的内侧形成有用来使冷藏室21的空气循环的冷藏室循环通路8。热交换器29配置在冷藏室循环通路8的内部中。此外，在冷藏室循环通路8的内部中还配置有冷藏室冷却风扇23。通过冷藏室冷却风扇23驱动，在冷藏室循环通路8的内部中产生空气的流动。在图4中，冷藏室21的空气从冷藏室循环通路8的下侧进入，从形成于冷藏室循环通路8中的出口排放到冷藏室21中。冷藏室21内部的空气在通过冷藏室循环通路8时与热交换器29接触而被制冷。从冷藏室循环通路8出来的空气变成被冷却的温度较低的空气，通过该空气的流动将保存在冷藏室21中的物品冷却。
在冰箱的上部的内侧配置有斯特林冷冻机1。斯特林冷冻机1是通过活塞在缸内部往复运动而使工作介质在压缩空间与膨胀空间之间移动、来反复进行压缩及膨胀的装置。作为工作介质，填充着氦气、氢气或氮气等。在压缩空间中被压缩的工作介质为高温，在高温放热部2中被外界的空气冷却。被冷却的工作介质被送到膨胀空间而膨胀。工作介质通过在膨胀空间中膨胀而变为低温。通过变为低温的工作介质将低温吸热部3冷却。低温吸热部3的一部分露出到冷冻室22中而形成，冷冻室22被低温吸热部3冷却。
在图4所示的冰箱中，冷藏室循环通路8一直延伸到斯特林冷冻机1所配置的冰箱上部。此外，配置有用来将冷气送到冰箱的上方的送风风扇25。该冰箱构成为，通过送风风扇25驱动，可以将被热交换器29冷却的空气的一部分送到斯特林冷冻机的高温放热部。高温放热部2被该低温的空气冷却。冷却了高温放热部2的空气通过在冰箱背面形成的排气口26排放到外面。
该冰箱由于具有通过斯特林冷冻机1冷却的冷冻室22和通过热交换器29冷却的冷藏室21，所以可以将各个冷却室分用途使用，可以得到使用便利性较好的冰箱。此外，通过被热交换器29冷却的冷藏室循环通路8的空气可以将斯特林冷冻机1的高温放热部2冷却，结果提高了斯特林冷冻机1的冷却效率。
特许文献1特开2000-19748号公报(第4-5页，第1-6图)特许文献2特开2000-337747号公报(第3-4页，第1-2图)在仅使用通过压缩机的冷冻循环的冰箱中，如果冷冻循环的温度变为-30℃以下的极低温域。则冷媒蒸汽的比容和压缩比变大，冷冻能力下降得非常多。因而，难以应用于进行极低温冷冻的冰箱。
仅具有斯特林冷冻机的冰箱对于极低温域的冷冻也能够对应，但如果将-30℃以下的冷气利用到0～5℃的冷藏室的冷却中，则有冰箱整体的电力消耗增大的问题。此外，与通过压缩机的冷冻循环的冰箱不同，难以将斯特林冷冻机的高温放热部的热量直接利用于冰箱的门封部分的防结露及冷凝水处理中。虽然也可以使用热管或二次冷媒循环泵等将斯特林冷冻机的高温放热部的热量用于门封部分及冷凝接水盘的加热，但由于热交换的效率较差，所以系统COP(能量消耗效率Coefficient of Performance)降低。
另一方面，在特开2000-337747号公报的冰箱中，将在通过压缩机的冷冻循环中产生的低温空气直接用于斯特林冷冻机的高温放热部的冷却，提高了斯特林冷冻机的高温放热部的效率。但是，该冰箱由于空气的传热系数低所以热交换的效率较差，大量的冷气被排放到环境中，有系统COP变差的问题。此外，由于是由通过压缩机的冷冻循环的热交换器将空气制冷、由被制冷的空气将斯特林冷冻机的高温放热部冷却的，所以在斯特林冷冻机的高温放热部的温度下降之前需要耗费时间，有不适于冷冻室的速冷的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题点而做出的，其目的是提供一种能够以低电力消耗进行极低温冷冻的冰箱。
基于本发明的冰箱，具有斯特林冷冻机，包括高温放热部及低温吸热部，将冷冻室冷却；压缩机，用来在具有冷藏室蒸发器的第1循环回路中使第1冷媒循环。高温放热部与第1循环回路接触。通过采用该结构，能够有效地将斯特林冷冻机的高温放热部冷却，能够提供可以以低电力消耗进行极低温冷冻的冰箱。
在上述发明中优选为，高温放热部与第1循环回路中的从冷藏室蒸发器向压缩机返回的途中的配管接触。通过采用该结构，能够以简单的结构使高温放热部与第1循环回路接触。
在上述发明中优选为，高温放热部与第1循环回路中的从冷藏室蒸发器向压缩机返回的途中形成的放热部冷却用蒸发器接触。通过采用该结构，能够增大高温放热部与第1循环回路的接触面积，能够更有效地将高温放热部冷却。
在上述发明中优选为，具有用来将冷藏室蒸发器的冷热送到冷藏室中的冷藏室冷却风扇；具有检测到冷冻室的温度变为设定值以上而停止冷藏室冷却风扇的控制机构。通过采用该结构，即使在冷冻室的温度变得较高的情况下也能够将冷冻室速冷。
在上述发明中优选为，第1循环回路具有主回路和辅助回路；辅助回路具有辅助冷媒膨胀部、和比辅助冷媒膨胀部靠下游侧形成的放热部冷却用蒸发器，入口与在主回路的从压缩机朝向冷藏室蒸发器的配管中形成的分路机构连接；高温放热部与放热部冷却用蒸发器接触。通过采用该结构，能够将第1冷媒的一部分用于冷却高温放热部，能够更有效地将高温放热部冷却。
在上述发明中优选为，作为分路机构，配置有朝向冷藏室蒸发器的一侧及朝向放热部冷却用蒸发器的一侧可分别开闭的三通阀。通过采用该结构，能够容易地形成分路机构。此外，可以根据需要将朝向冷藏室蒸发器的第1冷媒或朝向放热部冷却用蒸发器的第1冷媒截断，来节省电力消耗。
在上述发明中优选为，具有检测到冷藏室的温度变为设定值以下而使三通阀的朝向冷藏室蒸发器的一侧关闭的控制机构。通过采用该结构，在不需要将冷藏室制冷时能够将朝向冷藏室蒸发器的第1冷媒的流路截断，来节省电力消耗。
在上述发明中优选为，具有检测到冷冻室的温度变为设定值以下而使三通阀的朝向放热部冷却用蒸发器的一侧关闭的控制机构。通过采用该结构，能够在不需要冷冻室的冷却时将朝向放热部冷却用蒸发器的第1冷媒的流路截断，来节省电力消耗。
在上述发明中优选为，具有检测到冷冻室的温度变为设定值以上而使三通阀的朝向冷藏室蒸发器的一侧关闭、并使朝向放热部冷却用蒸发器的一侧打开的控制机构。通过采用该结构，能够增大放热部冷却用蒸发器的冷却能力，能够将冷冻室速冷。
在上述发明中优选为，具有用来将冷藏室蒸发器的冷热送到冷藏室中的冷藏室冷却风扇；具有在三通阀的朝向冷藏室蒸发器的一侧关闭的状态下检测冷藏室的湿度，使冷藏室冷却风扇旋转的控制机构。通过采用该结构，能够使附着在冷藏室蒸发器周围的霜蒸发，能够将冷藏室的湿度维持为较高。
在上述发明中优选为，具有检测到冷藏室蒸发器的温度变为设定值以下而降低压缩机的转速、并使斯特林冷冻机的输出上升的控制机构。通过采用该结构，能够将附着在冷藏室蒸发器周围的霜除去，不再需要在冷藏室蒸发器周围形成的除霜用加热器。由此，装置的结构变得简单，并且能够节省电力消耗。
在上述发明中优选为，具有对应于外界温度与冷藏室的温度来控制压缩机的转速的控制机构。通过采用该结构，能够防止在包含压缩机的多余的负荷的状态下的运转，能够有利于电力消耗的节省。
根据本发明，能够有效地将斯特林冷冻机的高温放热部冷却，能够提供可以进行极低温冷冻的低电力消耗的冰箱。
此外，即使斯特林冷冻机的低温吸热部处于极低温状态下也能够得到较高的输出，能够提供可以长时间持续冷冻室的极低温冷却、及可进行冷冻室的迅速冷冻的冰箱。
图1是基于本发明的实施方式1的冰箱的冷却回路的说明图。
图2是基于本发明的实施方式1的冰箱的概率剖视图。
图3是基于本发明的实施方式2的冰箱的冷却回路的说明图。
图4是基于现有技术的冰箱的概率剖视图。
附图标记的说明1斯特林冷冻机，2高温放热部，3低温吸热部，4冷冻室蒸发器，5第1循环回路，6第2循环回路，7a主回路，7b辅助回路，8冷藏室循环通路，9冷冻室循环通路，11压缩机，12冷藏室蒸发器，13a冷媒膨胀部，13b辅助冷媒膨胀部，14冷凝处理用冷媒管，15防结露用冷媒管，16冷媒凝缩管，17第1循环螺旋部，18第2循环螺旋部，19放热部冷却用蒸发器，20三通阀，21冷藏室，22冷冻室，23冷藏室冷却风扇，24冷冻室冷却风扇，25送风风扇，26排气口，27、28隔板，29热交换器具体实施方式
参照图1和图2说明基于本发明的实施方式1的冰箱。
图1是本实施方式的冰箱的冷却回路的说明图。该冰箱具有包括压缩机11的冷冻循环和斯特林冷冻机1。冷冻回路包括第1循环回路5和第2循环回路6。在第1循环回路5的内部中填充有作为第1冷媒的HC冷媒，在第2循环回路6的内部中填充有作为第2冷媒的二氧化碳。
第1循环回路5形成为，第1冷媒被压缩机11压缩，如箭头31所示那样被送到冷藏室蒸发器12中后，如箭头32所示那样通过第1循环螺旋部17返回到压缩机11。斯特林冷冻机1包括高温放热部2和低温吸热部3，在内部中封入了氦气、氮气或氢气等。第2循环回路6形成为，通过第2循环螺旋部18与低温吸热部3接触，第2冷媒如箭头33所示那样被送到冷冻室蒸发器4中后，如箭头34所示那样返回第2循环螺旋部18。
在第1循环回路5的从压缩机11的出口到冷藏室蒸发器12的入口之间，串联配置有冷凝处理用冷媒管14、防结露用冷媒管15、冷媒凝缩管16、以及冷媒膨胀部13a。在冷媒膨胀部13a中使用毛细管(细管)型膨胀部或膨胀阀等。在冷藏室蒸发器12的出口与压缩机11的入口之间形成有第1循环螺旋部17，该第1循环螺旋部17是由第1循环回路5的配管形成为螺旋状的。第1循环螺旋部17形成为包围并接触斯特林冷冻机1的高温放热部2。第2循环回路6的第2循环螺旋部18在斯特林冷冻机1的低温吸热部3的周围与低温吸热部3接触地形成。
图2表示本实施方式的冰箱的概略剖视图。本实施方式的冰箱具有冷藏室21和冷冻室22，上侧为冷藏室21、下侧为冷冻室22。压缩机11配置在冰箱的下部的内侧。斯特林冷冻机1配置在冰箱的上部的内侧。斯特林冷冻机1与冷藏室21分开配置。在冷冻室22的内侧配置有隔板28，形成冷冻室循环通路9。在冷冻室循环通路9的内部配置有冷冻室蒸发器4和冷冻室冷却风扇24。在冷藏室21的内侧配置有隔板27，形成冷藏室循环通路8。此外，通过隔板27将冷藏室21上下分开。在冷藏室循环通路8的内部中配置有冷藏室蒸发器12和冷藏室冷却风扇23。
与压缩机11连接的第1循环回路5通过冰箱的底部，被导引到冰箱的前方。被导引到前方的第1循环回路5通过在冰箱侧面形成的侧板的内侧再次被导引到后方，与冷藏室蒸发器12的入口连接。冷凝处理用冷媒管(图示省略)配置在冰箱的开口周缘部上。冷媒凝缩管(图示省略)配置在冰箱的底部。防结露用冷媒管(图示省略)配置在冰箱的开口周缘部上。冷媒凝缩管(图示省略)蛇行状地贴着侧板的内侧配设。冷媒膨胀部(图示省略)由毛细管构成，配设在冷媒凝缩管与冷藏室蒸发器12之间。与冷藏室蒸发器12的出口连接的第1循环回路5形成为，经由与配置在上方的斯特林冷冻机1的高温放热部2接触的第1循环螺旋部17(参照图1)而返回压缩机11。
第2循环回路6在冰箱的后方形成。从与斯特林冷冻机1的低温吸热部3接触的第2循环螺旋部18(参照图1)引出的第2循环回路6与配设在冷冻室循环通路9中的冷冻室蒸发器4的入口连接。与冷冻室蒸发器4的出口连接的第2循环回路6与第2循环螺旋部18(参照图1)的入口连接。
第1冷媒在从压缩机11出来后，通过冷凝处理用冷媒管14、防结露用冷媒管15、以及冷媒凝缩管16，被送到冷媒膨胀部13a。被压缩机11凝缩的第1冷媒的温度上升，通过冷凝处理用冷媒管14、防结露用冷媒管15、及冷媒凝缩管16而被冷却。冷凝处理用冷媒管14使冰箱的冷凝水蒸发，防结露用冷媒管15防止冰箱的门封及周缘部的结露。冷媒凝缩管16将第1冷媒的热量经由冰箱的侧板排放到冰箱的外部。通过这些热交换，在到达冷媒膨胀部13a之前将第1冷媒冷却并凝缩。在本实施方式中，为了便于说明，将各个放热管每个都形成直线状并串联连结，但各个放热管也可以包括具有曲线状部分的并列的回路而形成多个。
在第1循环回路5中流动而被冷却的第1冷媒在冷媒膨胀部13a中一边减压一边膨胀，以2相状态被送到冷藏室蒸发器12中。冷藏室蒸发器12通过第1冷媒蒸发时的潜热而变为低温。从冷藏室蒸发器12出来的第1冷媒如图1中箭头32所示，被送到第1循环螺旋部17。第1循环螺旋部17通过与斯特林冷冻机1的高温放热部2接触，将高温放热部2冷却。然后，返回到压缩机11而再次被压缩。
如果压缩机11开始运转，则第1循环回路5的内部的第1冷媒开始循环，并且冷藏室蒸发器12变为低温。通过驱动冷藏室冷却风扇23，产生箭头41、42、43所示的空气流动。冷藏室21的空气流入到冷藏室循环通路8的内部中，被冷藏室蒸发器12冷却，然后返回到冷藏室21中。在本实施方式中，冷藏室21被隔板27划分为上下2段，所以在冷藏室21的内部，如箭头43所示那样，产生从冷藏室21的上段朝向下段的空气流动。这样，被冷藏室蒸发器12冷却的空气在冷藏室21的内部中循环，将冷藏室21的整个内部冷却。
另一方面，为了将冷冻室22冷却而启动斯特林冷冻机1。斯特林冷冻机1启动后，高温放热部2的温度上升并且低温吸热部3的温度下降。在低温吸热部3的周围形成的第2循环螺旋部18(参照图1)被冷却，内部的第2冷媒被凝缩。第2冷媒朝向配置在下方的冷冻室蒸发器4下降。流入到冷冻室蒸发器4中的第2冷媒在冷冻室蒸发器4的内部中蒸发，冷冻室蒸发器4变为低温。从冷冻室蒸发器4出来的第2冷媒在自然循环的作用下，朝向在铅直方向上侧形成的第2循环螺旋部18移动，再次被制冷、凝缩。这样，第2冷媒一边在第2循环回路6的内部中循环一边使冷冻室蒸发器4变为低温。
通过驱动冷冻室冷却风扇24，在冷冻室循环通路9中如箭头44所示那样流入冷冻室的空气。流入的空气进行与冷冻室蒸发器4的热交换而变为低温的空气。然后，如箭头45所示那样被排放到冷冻室22的内部中，冷冻室22的内部被冷却而能够维持极低温的状态。
如果斯特林冷冻机1驱动，则高温放热部2的温度上升。在本实施方式的冰箱中，高温放热部2与从第1循环回路5的冷藏室蒸发器12返回到压缩机11的途中的配管接触。通过采用该结构，能够通过第1循环回路5的冷热将高温放热部2强制地冷却，能够迅速且有效地进行热交换。结果，可以降低斯特林冷冻机1的电力消耗，可以提高系统COP。此外，由于斯特林冷冻机的低温吸热部在极低温的状态下也能够得到较高的输出，所以能够长时间地持续冷冻室的极低温冷却。
在本实施方式中，在高温放热部2与第1循环回路5的接触部上形成了第1循环螺旋部17(参照图1)，但并不特别限于该形式，只要第1循环回路5与高温放热部2以较大的面积接触就可以。此外，也可以代替第1循环螺旋部17而形成蒸发器，使第1冷媒再次蒸发，通过其潜热来将高温放热部2冷却。即，也可以将放热部冷却用蒸发器形成为与高温放热部2的周围接触。通过形成蒸发器，能够有效地进行与高温放热部2的热交换。此外，能够扩大与高温放热部2的接触面积，能够进一步提高热交换的效率。
在本实施方式中，在低温吸热部3与第2循环回路6的接触部上形成了第2循环螺旋部18(参照图1)，但并不特别限于该方式，只要能够进行低温吸热部3与第2循环回路6的热交换就可以。例如，代替第2循环螺旋部18，可以形成凝缩器并与低温吸热部3密接。通过形成凝缩器，能够有效地进行与低温吸热部3的热交换。此外，在第2循环回路中，也可以使用热管或散热器等热传递机构来代替配管或冷冻室蒸发器。
本实施方式的冰箱具有检测到冷冻室22的温度变为设定值以上而停止冷藏室冷却风扇23的控制机构。例如，假设因长时间开放冷冻室22的门等冷冻室22的温度上升，产生要对冷冻室22进行速冷的情况。在这种情况下，通过检测冷冻室22的温度而使冷藏室冷却风扇23停止，在冷藏室蒸发器12周围的热交换成为自然对流的热交换，变得几乎不进行热交换。结果，第1循环回路5整体的温度下降，在第1循环螺旋部17中能够更强力地将斯特林冷冻机1的高温放热部2冷却。其结果，既可以提高低温吸热部3的冷却能力，又可以对冷冻室21的内部进行速冷。
此外，本实施方式的冰箱具有检测到冷藏室蒸发器12的温度变为设定值以下而降低压缩机11的转速、并且使斯特林冷冻机1的输出上升的控制机构。如果冷藏室蒸发器12的温度下降过多，则会在冷藏室蒸发器12的周围产生霜。此时，如果压缩机11的转速下降，则第1循环回路5的第1冷媒的温度上升。因而，冷藏室蒸发器12的温度也上升。此外，如果斯特林冷冻机1的输出上升，则高温放热部2的温度也上升，并且第1循环螺旋部17的温度也上升。即，通过使斯特林冷冻机的输出上升，能够促进提高第1冷媒的温度。通过具有这样的控制机构，能够将附着在冷藏室蒸发器12周围的霜除去。结果，不再需要安装在冷藏室蒸发器12上的除霜用加热器，装置的结构变得简单，并且还能够节省电力消耗。
此外，本实施方式的冰箱具有检测外界温度(冰箱周围的环境气体温度)和冷藏室的温度、对应于外界温度与冷藏室的温度来控制压缩机的转速的机构。通过采用这种结构，可有效地进行冷却，结果对电力消耗的节省有利。
在本实施方式中，在第1冷媒中使用HC冷媒、在第2冷媒中使用二氧化碳。通过使用这些冷媒，能够不使用有可能破坏地球环境的氟隆，而提供基于本发明的冰箱。
参照图3说明基于本发明的实施方式2的冰箱。图3是本实施方式的冰箱的冷却回路的说明图。
具有与压缩机11连接的冷藏室蒸发器12以及与斯特林冷冻机1连接的冷冻室蒸发器4，这与实施方式1的冰箱相同。对于压缩机11、斯特林冷冻机1、冷藏室蒸发器12、以及冷冻室蒸发器4的位置，也与实施方式1同样。
本实施方式的第1循环回路5包括主回路7a和辅助回路7b。主回路7a是在压缩机11、冷凝处理用冷媒管14等放热器、冷媒膨胀部13a、以及冷藏室蒸发器12中循环的回路。从冷藏室21出来的第1冷媒直接返回到压缩机11中。辅助回路7b的入口与作为分路机构的三通阀20连接，该三通阀20是在主回路7a的从压缩机11朝向冷藏室蒸发器12的配管中形成的。辅助回路7b的入口与主回路7a的从冷藏室蒸发器12返回到压缩机11的途中连接。辅助回路7b包括用来使主回路7a的第1冷媒一边减压一边膨胀的辅助冷媒膨胀部13b、和与斯特林冷冻机1的高温放热部2接触的放热部冷却用蒸发器19。放热部冷却用蒸发器19在辅助冷媒膨胀部13b的下游侧形成。辅助回路7b配置在冰箱的背面。
作为分路机构的三通阀20在冷媒凝缩管16与冷媒膨胀部13a之间形成。三通阀20使用朝向冷藏室蒸发器12一侧、或朝向放热部冷却用蒸发器19一侧可分别开闭的、具有4模式的三通阀。本实施方式的三通阀20使用仅能使各个方向成为全开或全闭状态的阀，但也可以使用各个方向的开度可以调整的阀。
放热部冷却用蒸发器19形成为接触并包围高温放热部2。在斯特林冷冻机1的低温吸热部3的周围，形成有包围低温吸热部3地与低温吸热部3接触的螺旋状的第2循环螺旋部18。第2循环回路6与实施方式1同样地形成为第2冷媒可以在第2循环螺旋部18与冷冻室蒸发器4之间循环。使用HC冷媒作为第1冷媒、使用二氧化碳作为第2冷媒，这也与实施方式1相同。
本实施方式的冰箱具有检测到冷藏室21的温度变为设定值以下而将三通阀20的朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭的控制机构。此外，还具有检测到冷冻室22的温度变为设定值以下而将三通阀20的朝向放热部冷却用蒸发器19的一侧关闭的控制机构。此外，还具有检测到冷冻室22的温度变为设定值以上而将三通阀20的朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭，将朝向放热部冷却用蒸发器19的一侧打开的控制机构。此外，还具有在朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭的状态下检测冷藏室21的湿度，使冷藏室冷却风扇23旋转的控制机构。
对于其他结构，由于与实施方式1相同，所以这里不重复说明。
被压缩机11压缩的第1冷媒如箭头35所示，通过冷凝处理用冷媒管14等放热器，在冷媒膨胀部13a中一边减压一边膨胀，被送到冷藏室蒸发器12。第1冷媒在冷藏室蒸发器12中蒸发后，如箭头36所示，返回压缩机11而再次被压缩。在冷藏室蒸发器12中进行利用第1冷媒的潜热的冷却，这与实施方式1相同。第2循环回路6的作用及效果与实施方式1相同。
第1冷媒的一部分通过在冷媒凝缩管16与冷媒膨胀部13a之间形成的三通阀20而流入到辅助回路7b中。流入到辅助回路7b中的第1冷媒在辅助冷媒膨胀部13b中一边减压一边膨胀，并被送到放热部冷却用蒸发器19中而蒸发。从放热部冷却用蒸发器19出来的第1冷媒与主回路7a合流，返回压缩机11。
在辅助冷媒膨胀部13b中一边减压一边膨胀的第1冷媒为2相状态。该第1冷媒通过在放热部冷却用蒸发器19中蒸发而使放热部冷却用蒸发器19变为低温。通过放热部冷却用蒸发器19与斯特林冷冻机1的高温放热部2接触，来将高温放热部2冷却。通过采用该结构，可以利用第1冷媒的一部分将斯特林冷冻机1的高温放热部2直接冷却，能够提高热效率。由此，能够提高系统COP。此外，即使斯特林冷冻机1的低温吸热部3处于极低温状态下也能够得到较高的输出，能够长时间地持续冷冻室22的极低温冷却。
通过采用三通阀20作为分路机构，能够容易地形成分路机构。此外，通过采用朝向冷藏室蒸发器12的一侧或朝向放热部冷却用蒸发器19的一侧可分别开闭的三通阀，能够根据需要将朝向冷藏室蒸发器12或放热部冷却用蒸发器19的第1冷媒的流路截断，对节省电力消耗有利。本实施方式的三通阀20配置在冷媒凝缩管16与冷媒膨胀部13a之间，但并不特别限于此方式，只要是冷媒膨胀部13a与压缩机11之间的配管，可以配置在任一个部位。但是，第1冷媒优选为在到达辅助冷媒膨胀部13b之前被放热器充分冷却，优选地配置在冷媒凝缩管15等放热器的下游侧。
通过具有检测到冷藏室21的温度变为设定值以下而将三通阀20的朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭的控制机构，在不需要冷藏室的冷却时能够中断冷藏室21的冷却而降低压缩机11的负荷，能够有利于电力消耗的节省。并且同样地，通过具有检测到冷冻室22的温度变为设定值以下而将三通阀20的朝向放热部冷却用蒸发器19的一侧关闭的控制机构，在不需要冷冻室22的冷却时能够中断斯特林冷冻机1的高温放热部2的冷却来降低压缩机11的负荷，能够有利于电力消耗的节省。
此外，本实施方式的冰箱具有在长时间开放冷冻室22的情况等冷冻室22的温度变为设定值以上的情况下将三通阀20的朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭、而将朝向放热部冷却用蒸发器19的一侧打开的控制机构。通过具有该控制机构，能够将第1冷媒向冷藏室蒸发器12一侧的流动中断，能够将第1冷媒的冷却能力都用于斯特林冷冻机1的高温放热部2的冷却。由此，能够以更低温来冷却斯特林冷冻机1的高温放热部2，能够扩大斯特林冷冻机1的低温吸热部3的冷却能力。结果能够将冷冻室22速冷。
此外，本实施方式的冰箱具有在三通阀20的朝向冷藏室蒸发器12的一侧关闭的状态下检测冷藏室21的湿度，使冷藏室冷却风扇23旋转的控制机构。在不需要冷藏室21的冷却时，通过使冷藏室冷却风扇23旋转而使冷藏室蒸发器12的温度上升，能够使附着在冷藏室蒸发器12周围的霜部分地蒸发而将冷藏室21加湿。
此外，在冷藏室蒸发器12的温度将得过低而在周围产生了霜的情况下，降低压缩机11的转速并提高斯特林冷冻机1的输出，来进行除霜，这与实施方式1相同。此外，具有检测外界温度与冷藏室21的温度、对应于外界温度与冷藏室的温度来控制压缩机11的转速的控制机构，这也与实施方式1相同。
对于其他作用及效果，由于与实施方式1相同，所以这里不重复说明。
另外，这里公开的上述实施方式所有的特点都是例示而不是限制。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书表示，它包括在与权利要求书的范围等同的意义及范围内的所有改变。
工业实用性本发明适用于具有斯特林冷冻机及压缩机的冰箱。
权利要求
1.一种冰箱，具有斯特林冷冻机(1)，包括高温放热部(2)及低温吸热部(3)，将冷冻室(22)冷却；压缩机(11)，用来在具有冷藏室蒸发器(12)的第1循环回路(5)中使第1冷媒循环；上述高温放热部(2)与上述第1循环回路(5)接触。
2.如权利要求1所述的冰箱，上述高温放热部(2)与上述第1循环回路(5)中的从上述冷藏室蒸发器(12)向上述压缩机(11)返回的途中的配管接触。
3.如权利要求1所述的冰箱，上述高温放热部(2)与上述第1循环回路(5)中的从上述冷藏室蒸发器(12)向上述压缩机(11)返回的途中形成的放热部冷却用蒸发器接触.
4.如权利要求1所述的冰箱，具有用来将上述冷藏室蒸发器(12)的冷热送到冷藏室(21)中的冷藏室冷却风扇(23)；具有检测到上述冷冻室(22)的温度变为设定值以上而停止上述冷藏室冷却风扇(23)的控制机构。
5.如权利要求1所述的冰箱，上述第1循环回路(5)具有主回路(7a)和辅助回路(7b)；上述辅助回路(7b)具有辅助冷媒膨胀部(13b)、和比上述辅助冷媒膨胀部(13b)靠下游侧形成的放热部冷却用蒸发器(19)，入口与在上述主回路(7a)的从上述压缩机(11)朝向上述冷藏室蒸发器(12)的配管中形成的分路机构连接；上述高温放热部(2)与上述放热部冷却用蒸发器(19)接触。
6.如权利要求5所述的冰箱，作为上述分路机构，配置有朝向上述冷藏室蒸发器(12)的一侧及朝向上述放热部冷却用蒸发器(19)的一侧可分别开闭的三通阀(20)。
7.如权利要求6所述的冰箱，具有检测到上述冷藏室(21)的温度变为设定值以下而使上述三通阀(20)的朝向上述冷藏室蒸发器(12)的一侧关闭的控制机构。
8.如权利要求6所述的冰箱，具有检测到上述冷冻室(22)的温度变为设定值以下而使上述三通阀(20)的朝向上述放热部冷却用蒸发器(19)的一侧关闭的控制机构。
9.如权利要求6所述的冰箱，具有检测到上述冷冻室(22)的温度变为设定值以上而使上述三通阀(20)的朝向上述冷藏室蒸发器(12)的一侧关闭，使朝向上述放热部冷却用蒸发器(19)的一侧打开的控制机构。
10.如权利要求6所述的冰箱，具有用来将上述冷藏室蒸发器(12)的冷热送到冷藏室(21)中的冷藏室冷却风扇(23)；具有在上述三通阀(20)的朝向上述冷藏室蒸发器(12)的一侧关闭的状态下检测上述冷藏室(21)的湿度，使上述冷藏室冷却风扇(23)旋转的控制机构。
11.如权利要求1所述的冰箱，具有检测到上述冷藏室蒸发器(12)的温度变为设定值以下而降低上述压缩机(11)的转速、并使上述斯特林冷冻机(1)的输出上升的控制机构。
12.如权利要求1所述的冰箱，具有对应于外界温度与上述冷藏室(21)的温度来控制上述压缩机(11)的转速的控制机构。
全文摘要
一种冰箱，具有斯特林冷冻机(1)，包括高温放热部(2)及低温吸热部(3)，将冷冻室(22)冷却；压缩机(11)，用来在具有冷藏室蒸发器(12)的第1循环回路(5)中使第1冷媒循环。高温放热部(2)与形成在第1循环回路(5)中的第1循环螺旋部(17)接触。
文档编号F25D17/06GK1809720SQ20048001758
公开日2006年7月26日 申请日期2004年6月8日 优先权日2003年6月23日
发明者张恒良, 增田雅昭 申请人:夏普株式会社