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文档序号:11209444阅读:545来源:国知局
冰箱的制造方法与工艺

本实用新型涉及一种冰箱,特别是涉及供制冷剂流动、且附设于绝热箱体的吸入管等的结构。



背景技术:

冰箱例如具备:绝热箱体,其包括内箱及外箱;以及制冷循环装置。这里,制冷循环装置例如包括:压缩机,其对制冷剂进行压缩;散热器(冷凝器),其使制冷剂散热;减压机构,其对制冷剂进行减压;以及蒸发器,其使制冷剂蒸发。此外,对于散热器例如使用以在绝热箱体内环行的方式配置的散热管,对于减压机构例如使用毛细管。另外,蒸发器是对冰箱内的储藏室进行冷却的冷却器。

但是,压缩机的制冷剂吸入侧与冷却器的下游侧连接。然而,由于压缩机的配置位置与冷却器的配置位置分离,因此利用吸入管将两者连接。

吸入管以及毛细管例如配置于冰箱的绝热箱体的背面侧(例如,参照专利文献1)。专利文献1的吸入管以及毛细管形成于内箱与外箱之间,并配置于填充有聚氨酯的空间。

专利文献1:日本特开2005-90853号公报

在冷却器流动的制冷剂从供给至冷却器的空气夺取热。由此,在冷却器流动的制冷剂蒸发而使得供给至冷却器的空气冷却。因此,在储藏室温度比吸入管温度低的情况下,吸入管越配置于内箱的附近,则吸入管的热越容易侵入储藏室内。

对于毛细管也会发生同样的情况。即,在储藏室温度比毛细管温度低的情况下,毛细管越配置于内箱的附近,则毛细管的热越容易侵入储藏室内。

另外,在吸入管流动的制冷剂的温度通常比与外部空气接触的外箱的温度低。因此,吸入管越配置于外箱的附近,吸入管的冷源热越容易传递至外箱。此外,若外箱的温度降低而达到露点温度以下,则会产生结露。



技术实现要素:

本实用新型是为了解决以上那样的课题而完成的,其目的在于提供一种冰箱,该冰箱能够兼顾对吸入管以及毛细管的热向储藏室内侵入的抑制、以及对外箱的结露的抑制。

本实用新型所涉及的冰箱具备:绝热箱体,其包括内箱、配置于内箱的外侧的外箱、以及位于内箱与外箱之间的绝热件;以及制冷循环装置,其通过按照压缩机、冷凝器、毛细管、冷却器以及吸入管的顺序将这些部件连接而构成,绝热件设置为位于冷却器的背面侧,并且包括:发泡绝热件,其前表面与内箱的背面对置设置;以及真空绝热件,其前表面与发泡绝热件对置设置,且背面与外箱的前表面对置设置,毛细管以及吸入管设置为从绝热件中的发泡绝热件通过的状态,毛细管、吸入管、发泡绝热件以及真空绝热件构成为:在将毛细管以及吸入管中的接近内箱的一方与内箱的背面之间的距离设为d1、将真空绝热件的厚度设为d2、将发泡绝热件的导热率设为λa、将真空绝热件的导热率设为λb、且通过c1=(d1/λa)/(d2/λb)这一数学式而表示比率c1时,比率c1的值为0.025以上且不足0.05。

优选地,所述距离d1为3.75mm以上且不足10.0mm,所述厚度d2为15mm以上20mm以下。

优选地,与所述毛细管相比,所述吸入管配置于所述外箱侧。

优选地,所述内箱包括设置于所述毛细管的配置位置、且向所述外箱侧突出的凸部,所述吸入管以及所述毛细管固定于所述凸部。

优选地,在所述内箱设置有由发泡体构成、且位于所述毛细管的配置位置的固定部件,所述吸入管以及所述毛细管固定于所述固定部件。

优选地,所述发泡绝热件由聚氨酯构成。

本实用新型所涉及的冰箱构成为上述比率c1为0.025以上且不足0.05,因此,能够兼顾对吸入管以及毛细管的热向储藏室内的侵入的抑制、以及对外箱的结露的抑制。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式所涉及的冰箱的主视图。

图2是图1所示的冰箱的剖视图。

图3是冰箱所具备的制冷循环装置等的概要说明图。

图4是从背面侧观察本实用新型的实施方式所涉及的冰箱的说明图。

图5是剖视观察本实用新型的实施方式所涉及的冰箱的外箱及内箱、和吸入管及毛细管的说明图。

图6是表示比率c1与向冰箱的储藏室的热侵入量的关系、以及比率c1与外箱背面温度的关系的曲线图。

图7是针对冰箱内侧的热与冰箱外侧的热的交换的说明图。

图8是本实用新型的实施方式所涉及的冰箱的变形例1的说明图。

图9是本实用新型的实施方式所涉及的冰箱的变形例2的说明图。

图10是现有的冰箱的吸入管等的配置的说明图。

具体实施方式

实施方式.

图1是本实施方式所涉及的冰箱100的主视图。图2是图1所示的冰箱100的剖视图,图3是冰箱100所具备的制冷循环装置100B等的概要说明图。参照图1~图3对冰箱100的整体结构进行说明。此外,在以下说明中,右侧及左侧是将从冰箱100的前表面侧朝向里侧的方向作为正面时的右侧及左侧。即,右侧对应于图1的纸面的右侧,左侧对应于图1的纸面的左侧。

[冰箱100的结构]

冰箱100在绝热箱体100A内形成有3个储藏室10。储藏室10自上层起包括冷藏室1A、冷冻室1B以及蔬菜室1C。在冷藏室1A的右侧及左侧,开闭自如地设置有对开式门1AA。在冷冻室1B,前后开闭自如地设置有抽屉式门1BB。在蔬菜室1C设置有抽屉式门1CC。

冷藏室1A是维持使得收容物不冻结的程度的温度的储藏室。冷冻室1B是设定为冷冻温度带的储藏室。蔬菜室1C是主要以蔬菜的储藏为目的的储藏室。此外,在本实施方式中,示出了自上层起按顺序配置有冷藏室1A、冷冻室1B以及蔬菜室1C的例子,但并不限定于此。

绝热箱体100A包括:内箱1,其借助分隔壁而划分出储藏室10;以及外箱2,其配置于内箱1的外侧,且在前表面具有开口。在内箱1与外箱2之间配置有绝热件3。此外,绝热箱体100A中的位于背面侧的绝热件3包括发泡绝热件3a以及真空绝热件3b。发泡绝热件3a例如能够由聚氨酯构成。在本实施方式中,对发泡绝热件3a为聚氨酯的情况进行说明。真空绝热件3b例如能够由纤维、以及对纤维进行收容的外包件等构成。

冰箱100具备制冷循环装置100B。制冷循环装置100B包括:压缩机5,其对制冷剂进行压缩;冷凝管14,其使制冷剂散热;作为减压机构的毛细管7,其对制冷剂进行减压;以及作为蒸发器而发挥功能的冷却器4,其使制冷剂蒸发。冷凝管14以在绝热箱体100A内环行的方式配置。由此避免绝热箱体100A结露等。

压缩机5具有对制冷剂进行压缩并将其排出的功能。压缩机5载置于绝热箱体100A的底部。压缩机5的制冷剂排出侧与冷凝管14连接,制冷剂吸入侧与吸入管6连接。

冷凝管14具有使得制冷剂冷凝液化的功能。冷凝管14的一端与压缩机5的制冷剂排出侧连接,另一端与毛细管7连接。如图3所示,冷凝管14以环行的方式设置于绝热箱体100A内。

毛细管7具有对制冷剂进行减压的功能。毛细管7的一端与冷凝管14连接,另一端与冷却器4连接。

冷却器4具有使制冷剂蒸发的功能。另外,在冷却器4中,能够在制冷剂蒸发时从空气夺取热而使得空气冷却。冷却器4的一端与毛细管7连接,另一端与吸入管6连接。在冷却器4附设有将空气供给至冷却器4的送风机20。该送风机20配置于储藏室10的里侧等。通过送风机20运转而向冷却器4供给空气。此外,供给至冷却器4的空气被冷却器4冷却,并向各储藏室10供给。

此外,毛细管7以及吸入管6配置于绝热箱体100A的背面侧。

[吸入管6等的详细结构]

图4是从背面侧观察本实施方式所涉及的冰箱100的说明图。图5是剖视观察本实施方式所涉及的冰箱100的外箱2及内箱1、和吸入管6及毛细管7的说明图。参照图4及图5对冰箱100的吸入管6等的结构进行说明。

对于吸入管6而言,对应于制冷剂流动方向上游侧的一端与冷却器4连接,对应于制冷剂流动方向下游侧的另一端与压缩机5的吸入侧连接。吸入管6配置于绝热箱体100A的背面侧。另外,吸入管6配置于构成绝热箱体100A的内箱1与外箱2之间所形成的空间。在该空间填充有发泡绝热件3a、且配置有真空绝热件3b。

吸入管6的一端与冷却器4的上部连接。吸入管6以在内箱1的背面侧且在冷却器4的背面侧蜿蜒地环行的状态而设置于绝热箱体100A。即,吸入管6的一端与位于比压缩机5靠上侧的位置的冷却器4连接,因此,该吸入管6的一端的位置比吸入管6的另一端的位置高。而且,吸入管6以一边从该一端在冷却器4的背面侧蜿蜒、一边向下侧延伸的方式环行地与压缩机5连接。

对于毛细管7而言,对应于制冷剂流动方向上游侧的一端与冷凝管14连接,对应于制冷剂流动方向下游侧的另一端与冷却器4的上游侧连接。毛细管7与吸入管6同样地配置于绝热箱体100A的背面侧。即,毛细管7与吸入管6一起共同设置。因此,毛细管7也配置于内箱1与外箱2之间所形成的空间、且配置于供发泡绝热件3a以及真空绝热件3b配置的空间。与吸入管6相比,毛细管7配置于更靠内箱1的位置。 另外,与毛细管7相比,吸入管6配置于更靠外箱2的位置。

发泡绝热件3a是由聚氨酯构成的绝热件。例如,在内箱1与外箱2之间配置了真空绝热件3b之后,填充发泡绝热件3a。发泡绝热件3a设置为:前表面与内箱1接触、且背面与真空绝热件3b的前表面接触。即,发泡绝热件3a中的位于绝热箱体100A的背面侧的部分与真空绝热件3b共同设置。此外,发泡绝热件3a还填充于绝热箱体100A的两侧面等。吸入管6以及毛细管7配置为从发泡绝热件3a通过。即,吸入管6以及毛细管7在从发泡绝热件3a通过的状态下设置于绝热箱体100A的背面侧。

真空绝热件3b以位于比发泡绝热件3a靠外侧的位置的方式设置在绝热箱体100A内。吸入管6以及毛细管7未从真空绝热件3b通过。真空绝热件3b设置为:前表面与发泡绝热件3a的前表面接触、且背面与外箱2接触。

如图5所示,将毛细管7与吸入管6中的接近内箱1的一方与内箱1的背面之间的距离设为d1。这里,在本实施方式中,毛细管7接近内箱1。因此,距离d1是毛细管7的前端与内箱1的背面之间的距离。

另外,将真空绝热件3b的厚度设为d2。

另外,将毛细管7与吸入管6中的接近内箱1的一方与真空绝热件3b的前表面之间的距离设为d3。这里,在本实施方式中,毛细管7接近内箱1。因此,距离d3是毛细管7的前端与真空绝热件3b之间的距离。

此外,冰箱100的绝热箱体100A的背面壁厚度能够由d1+d2+d3来表示。即,背面壁厚度对应于内箱1的背面与外箱2的前表面之间的距离,能够由d1+d2+d3来表示。

[对向储藏室10的热侵入的抑制]

图6是表示比率c1与向冰箱100的储藏室10的热侵入量的关系、以及比率c1与外箱背面温度的关系的曲线图。图7是冰箱内侧的热与冰箱外侧的热的交换的说明图。参照图6及图7对向储藏室10的热侵 入的抑制进行说明。

吸入管6的温度在冷却器4侧的入口为-35℃~-20℃左右,温度朝向出口几乎以线形的方式上升,并且在压缩机5侧的出口处达到25℃~30℃左右。另一方面,冷却器的温度约为-35℃~-20℃,与吸入管6的温度差最大达到65℃左右。因此,绝热箱体100A中的配置有冷却器4的部分与吸入管6的温度差也有可能产生与其等同的温度差。

吸入管6及毛细管7配置于绝热箱体100A的发泡绝热件3a内。这里,在现有的冰箱中,将内箱1与吸入管6以及毛细管7之间的距离d1设定得较小(参照图10)。另外,在现有的冰箱中,有时还利用胶带将吸入管6粘贴固定于内箱1。因此,吸入管6等的热特别是朝向配置有冷却器4的储藏室10传递的现象(回热)的影响较大。

作为向冰箱100的绝热箱体100A的背面的热侵入,能够想到主要分为来自外部空气的热侵入量Qout、以及来自吸入管6的热侵入量Qsuc。而且,热侵入量Qout与热侵入量Qsuc的合计值Qtotal成为来自冰箱100的绝热箱体100A的背面的热侵入量。

在本实施方式中,将在冰箱100的绝热箱体100A的背面侧设置的真空绝热件3b的厚度d2固定为15mm~20mm之类的值而设定得较薄。取而代之地,使吸入管6以及毛细管7相对于内箱1朝向背面侧移动,将吸入管6以及毛细管7与内箱1之间的距离d1确保为3.75mm以上且不足10.0mm之类的值而设定得较大。

这样,即便减薄真空绝热件3b的厚度d2而使得来自外部空气的热侵入量Qout增加,通过适当地确保距离d1,也能够减少整体的热侵入量的合计值Qtotal。即,即使来自外部空气的热侵入量Qout增加,来自吸入管6以及毛细管7的回热减少量也超过热侵入量Qout的增加量。

这里,配管绝热的热阻值能够表达为d1/λa。这里,配管绝热的配管是指作为配管的毛细管7以及作为配管的吸入管6。

另外,真空绝热件3b的热阻值能够表达为d2/λb。

而且,该配管绝热的热阻值与真空绝热件3b的热阻值的比率c1通 过下式来定义。

[数学式1]

其中,λa表示发泡绝热件3a的导热率[W/mK],λb表示真空绝热件3b的导热率[W/mK]。

图6中示出了比率c1与背面的热侵入量的合计值Qtotal(=Qsuc+Qout)的关系。另外,在图6中,针对背面壁厚度(=d1+d2+d3)以30mm、40mm、50mm的各值而恒定的情况,分别示出热侵入量的合计值Qtotal。

此外,在图6中,基于以下条件而使比率c1变化。

(条件1)在d1=0mm时,设为比率c1=0。

(条件2)使d2减少与d1增加相应的量。

(条件3)将d3设为10mm的恒定值。

根据图6可知,热侵入量的合计值Qtotal变为凸向下方的线,存在热侵入量的合计值Qtotal的值变小的比率c1的范围。

这是因为,在比率c1较小的情况下,与此相应地,距离d1较小从而来自吸入管6的热侵入量Qsuc变大。因此,在使得比率c1小于0.025的情况下,热侵入量的合计值Qtotal变大。

另一方面,在比率c1较大的情况下,与此相应地,距离d1变大从而来自吸入管6的热侵入量Qsuc减少,但真空绝热件厚度d2变小。因此,在比率c1增大而超过0.05的情况下,来自外部空气的热侵入量Qout增加,从而热侵入量的合计值Qtotal增加。

根据图6可知,特别是在比率c1小于0.025的情况下,热侵入量急 剧增加,因此,通过使比率c1达到0.025以上,能够抑制热侵入量的合计值Qtotal。另外,若比率c1的值增大则热侵入量的合计值Qtotal缓慢增加,但通过将比率c1设为0.085以下,能够抑制Qtotal。比率c1的值如果为0.025以上0.085以下,则能够使热侵入量的合计值Qtotal的值相对于热侵入量的合计值Qtotal的最小值处于110%以下。因此,比率c1的值为0.025以上0.085以下的范围能够有效地抑制热侵入。

[对外箱2的结露的抑制]

参照上述图6对抑制冰箱100的外箱2的结露的情况进行说明。在冰箱100的背面不具备冷凝管14的冰箱100中,从吸入管6对冰箱100的背面进行冷却,因此,若外箱2的背面的温度降低而达到露点温度以下,则产生结露。基于图7对外箱2的背面的温度To进行说明。可以考虑通过下式来表示外箱2的背面的温度To。

[数学式2]

Tair是冰箱100外的空气温度,Tsuc是吸入管6表面的温度。

这里,RVIP表示真空绝热件3b与外箱2的热阻值,Rair表示冰箱100外的空气与外箱2的热阻值,若以每单位面积来考虑,则通过下式来表达。

[数学式3]

这里,αair是冰箱100外的空气与外箱背面的热传递率。若根据上式来考虑,在假定了某外部空气温度条件、以及冰箱100的某运转条件的情况下,决定冰箱100外的空气温度Tair、热阻值Rair、Tsuc的值,因此,为了抑制结露,对于冰箱背面绝热壁的构造,需要使真空绝热件 3b达到恒定值以上。

接下来,考虑外箱表面的温度To与比率c1的关系。图6中由点划线示出外部空气为30℃、吸入管6的表面温度为-35℃的情况下的冰箱背面的温度。另外,图6中由虚线示出外部空气为30℃、相对湿度为90%的条件下的露点温度。

若比率c1的分母的值亦即真空绝热件3b的热阻值(=d2/λb)降低、即比率c1的值增大,则冰箱100的背面的温度降低。

如图6所示,可知若将比率c1的值设为不足0.05,则冰箱100的背面(外箱2的背面)的温度变得比露点高,从而能够抑制冰箱100的背面的结露。

另外,立足于对向储藏室10的热侵入的抑制,将比率c1设为0.025以上,并且,如这里所说明的那样,立足于结露而将比率c1设为不足0.05。

如上,在比率c1为0.025以上且不足0.05的范围内,能够抑制来自冰箱100的背面的热侵入量的合计值Qtotal。另外,由于将比率c1的值设为不足0.05,因此,能够抑制冰箱100的背面的温度降低,从而能够抑制结露。

另外,在本实施方式中,对冰箱100的绝热箱体100A的背面壁厚度(=d1+d2+d3)恒定的情况下的最佳的d1与d2的关系进行计算,并将其应用于冰箱100。因此,在本实施方式所涉及的冰箱100中,既能够避免储藏室10的内容积减少、以及绝热箱体100A所占的设置面积的增加,又能够抑制热侵入。

例如,当进行试算时,在λa/λb=10、真空绝热件厚度d2=15~20mm的情况下,在比率c1为0.025以上且不足0.05的范围内,d1为3.75mm以上且不足10mm。在本实施方式中,由还考虑了导热率λ的热阻值来对比率c1进行定义。即使在发泡绝热件3a以及真空绝热件3b的导热率λ变化的情况下,通过以使比率c1处于上述范围的方式配置吸入管6,也能够抑制向储藏室10的热侵入。

[本实施方式的效果]

本实施方式所涉及的冰箱100具备:绝热箱体100A,其包括内箱1、配置于内箱1的外侧的外箱2、以及位于内箱1与外箱2之间的绝热件3;以及制冷循环装置100B,其按照压缩机5、作为冷凝器的冷凝管14、毛细管7、作为蒸发器的冷却器4以及吸入管6的顺序将这些部件连接而构成,绝热件3设置为至少位于冷却器4的背面侧,并且包括:发泡绝热件3a,其前表面与内箱1的背面对置设置;以及真空绝热件3b,其前表面与发泡绝热件3a对置设置,并且背面与外箱2的前表面对置设置,毛细管7以及吸入管6设置为从绝热件3中的发泡绝热件3a通过的状态,毛细管7、吸入管6、发泡绝热件3a以及真空绝热件3b构成为:在将毛细管7以及吸入管6中的接近内箱1的一方与内箱1的背面之间的距离设为d1、将真空绝热件3b的厚度设为d2、将发泡绝热件3a的导热率设为λa、将真空绝热件3b的导热率设为λb时,比率c1的值为0.025以上且不足0.05。

这样,本实施方式所涉及的冰箱100以上述方式构成为满足比率c1,因此,能够兼顾对吸入管6以及毛细管7的热向储藏室内的侵入的抑制、以及对外箱2的结露的抑制。

本实施方式所涉及的冰箱100能够抑制热向储藏室10内侵入,因此能够高效地对储藏室10内的空气进行冷却。由此,能够抑制冰箱100的消耗电力。

在本实施方式所涉及的冰箱100中,如图5等所示,对吸入管6以及毛细管7的截面形状为圆形的方式进行了说明,但并不限定于此。例如,即使是四边形等,也能够获得与本实施方式所涉及的冰箱100同样的效果。

[变形例1]

图8是本实施方式所涉及的冰箱100的变形例1的说明图。

在本实施方式所涉及的冰箱100中,虽然将吸入管6以及毛细管7配置于发泡绝热件3a,但是未对支承吸入管6以及毛细管7的固定部件进行说明。在变形例1中,对将固定部件设置于冰箱100的方式进行说 明。

在变形例1中,将吸入管6以及毛细管7的一部分配置、固定于内箱1的凸部50上。即,在内箱1的一部分形成凸部50。因此,在凸部50的形成位置以外,确保了吸入管6以及毛细管7与内箱1之间的距离d1。由此,既能够实现对吸入管6以及毛细管7的支承,又能够确保吸入管6以及毛细管7与内箱1之间的距离d1,从而能够抑制向储藏室10的热侵入。

另外,在变形例1中,在内箱1形成有对吸入管6等进行固定的凸部50,并且不使用树脂制的吸入管6等的固定用的支架那样的其他部件,与之相应地,能够抑制冰箱100的制造成本。

本实施方式所涉及的冰箱100的内箱1包括设置于毛细管7的配置位置并向外箱2侧突出的凸部50,毛细管7以及吸入管6固定于凸部50。由此,既能够将吸入管6更可靠地固定于绝热箱体100A,又能够抑制制造成本。

[变形例2]

图9是本实施方式所涉及的冰箱100的变形例2的说明图。

在变形例1中,在内箱1形成有凸部50,但也可以将作为固定部件的夹具51设置于内箱1上。即,将吸入管6以及毛细管7的一部分配置于夹具51上,并将其固定于夹具51。即,在内箱1的一部分配置夹具51。因此,在夹具51的配置位置以外,确保了吸入管6以及毛细管7与内箱1之间的距离d1。这样,在变形例2中,既能够实现对吸入管6以及毛细管7的支承,又能够确保吸入管6以及毛细管7与内箱1之间的距离d1,从而能够抑制向储藏室10的热侵入。

此外,作为夹具51,例如能够使用由绝热性优异的树脂等构成的发泡体。与使用树脂制的支架的情况相比,能够抑制基于树脂的热桥(heat bridge),因此能够抑制向储藏室10的热侵入量。

对于本实施方式所涉及的冰箱100而言,在内箱1设置有由发泡体构成且位于毛细管7的配置位置的固定部件51,毛细管7固定于固定部 件51。由此,既能够将吸入管6更可靠地固定于绝热箱体100A,又能够抑制向储藏室10的热侵入。

附图标记的说明

1...内箱;1A...冷藏室;1AA...对开式门;1B...冷冻室;1BB...抽屉式门;1C...蔬菜室;1CC...抽屉式门;2...外箱;3...绝热件;3a...发泡绝热件;3b...真空绝热件;4...冷却器;5...压缩机;6...吸入管;7...毛细管;10...储藏室;14...冷凝管;20...送风机;50...凸部;51...夹具(固定部件);100...冰箱;100A...绝热箱体;100B...制冷循环装置。

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