JP2005127660A

JP2005127660A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2005127660A
Application number: JP2003365676A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nishimura; 智之西村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-05-19
Also published as: WO2005040702A1; CN1871483A

Abstract

【課題】可燃性冷媒を用いた小型冷蔵庫の防爆対応と冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ、低コストを実現する。
【解決手段】冷媒に可燃性冷媒２０を用いた冷凍サイクル１９の凝縮器１５が冷蔵庫箱体１１内に配設した放熱パイプ１４のみで構成され、圧縮機１３の上部に除霜水貯水皿２１を配置することによって、圧縮機１３等を収納する機械室１２内の冷凍サイクル１９の配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒２０が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することができる。また圧縮機１３の放出熱を利用して上部に設置した貯水皿２１の除霜水を蒸発させることで、機械室１２内空間を広げることができると共に冷凍サイクル１９の構成を簡素化すると共に、省エネ低コストを実現することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、可燃性冷媒を用いた小型冷蔵庫の防爆対応とシステム構成の簡素化に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫は冷凍サイクルの凝縮器としての集中配管したユニットを冷蔵庫機械室内に配設している。（例えば、特許文献１参照）
また、除霜水受け用の貯水皿を冷蔵庫機械室内に配設し放熱パイプの一部が貯水皿の内底に取付けられている。（例えば、特許文献２参照）
図４は、特許文献１に記載された従来の冷凍サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示すものである。図４に示すように、冷蔵庫１の本体２は前方に開口する鋼板製の外箱３と、この外箱３内に間隔を持たせて組み込まれた前方に開口する合成樹脂製の内箱と、これら外箱３と内箱間に充填発泡された発泡ポリウレタン断熱材とから構成されている。後方下部には機械室４が設けられ冷凍サイクルが収納できるようになっており、圧縮機５から吐出された高い温度の冷媒が集中配管して構成した凝縮器ユニット６を流れる間に冷却用ファン７の冷却風によって放熱を促進し、温度が低下した冷媒は外箱３の前方開口フランジ部に配設した放熱パイプ８を流れ、庫内温度と外気温度との差異によって生じる恐れがある結露を防止するよう構成してある。

また図５は、特許文献２に記載された従来の冷凍サイクル並びに冷蔵庫の概略図を示すものである。図５に示すように、冷蔵庫１の本体２は前方に開口する鋼板製の外箱３と、この外箱３内に間隔を持たせて組み込まれた前方に開口する合成樹脂製の内箱と、これら外箱３と内箱間に充填発泡された発泡ポリウレタン断熱材とから構成されている。後方下部には機械室４が設けられ冷凍サイクルが収納できるようになっており、圧縮機５から吐出された高い温度の冷媒が、除霜水受け用の貯水皿９の内底に一部が浸漬するよう取付けられた放熱パイプ１０を流れる間に貯水皿９に貯まった除霜水と熱交換し、そしてまた冷却用ファン７の冷却風によって放熱を促進し、温度が低下した冷媒は外箱３の前方開口フランジ部に配設した放熱パイプ８を流れ、庫内温度と外気温度との差異によって生じる恐れがある結露を防止するよう構成してある。
特開２００２−３１８０５６号公報特開平７−１４６０５４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機等を収納する機械室内の冷凍サイクルの配管溶接箇所を減らすことが出来ず、可燃性冷媒が漏洩可能な部分が増加し発火の危険性が増すという課題を有していた。

また、従来より省スペース化を図るために、限られた冷凍サイクル設置空間に各部品を詰め込むように配設している。このような冷蔵庫では、閉ざされた機械室内空間に圧縮機や凝縮器等によって発熱した熱が拡散放熱しにくく機械室内温度が上昇するため仕事効率が低下する、また可燃性冷媒が漏洩した場合こもってしまい冷媒濃度の高い状態が長く続き発火の危険性が増すことが課題であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、可燃性冷媒を用いた２００Ｌ以下のいわゆる小型冷蔵庫の防爆対応と冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ、低コスト実現を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次接続して構成する冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、前記凝縮器を冷蔵庫箱体内に配設した放熱パイプのみで構成し、蒸発器の除霜水を蒸発させるための貯水皿を圧縮機の上に配置したことにより、冷凍サイクルの配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することが可能となる。また、圧縮機の放出熱を利用して上部に設置した貯水皿の除霜水を蒸発させることで、機械室内空間を広げることができると共に冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ低コストを実現することが可能となる。

本発明の冷蔵庫は、可燃性冷媒を用いた小型冷蔵庫の防爆対応と冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ、低コストを実現することができる。

請求項１に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次接続して構成する冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、前記凝縮器を冷蔵庫箱体内に配設した放熱パイプのみで構成し、蒸発器の除霜水を蒸発させるための貯水皿を圧縮機の上に配置したものであり、圧縮機等を収納する機械室内の冷凍サイクルの配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することができる。また、圧縮機の放出熱を利用して上部に設置した貯水皿の除霜水を蒸発させることで、機械室内空間を広げることが出来ると共に冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ、低コストを実現することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、冷蔵室と冷凍室を有し、前記冷蔵室に備えた温度センサで圧縮機の運転制御を行うとともに、前記運転制御を制御基板マイコンで行うものであり、機械式接点サーモスタットによる温度制御ではできなかった接点部の火花発生を抑制することができ、可燃性冷媒が漏洩しても発火の危険性を低減することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、圧縮機等の設置場所である機械室内に運転制御装置を設置し、前記運転制御装置内の制御基板マイコン組込み区画を二重リブ壁により気密構造にするものであり、可燃性冷媒が漏洩しても接点部品収納部までの進入を抑制することにより発火の危険性を低減することができる。また機械室内に運転制御装置を収納することにより別途設置場所を必要とせず、構造の簡素化と低コストを実現することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機等の設置場所である機械室の背面をカバー等で覆わずに開放空間とするものであり、可燃性冷媒が漏洩しても素早い拡散により発火の危険性を低減することができる。また構造の簡素化と低コストを実現することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、蒸発器の下方に霜取りヒータを備え、前記霜取りヒータに二重管ヒータを用いるものであり、可燃性冷媒が漏洩してもヒータ表面温度を発火温度以下に保つことができることで発火の危険性を低減することができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、蒸発器の冷却パイプを継ぎ目の無い１本の配管で構成したものであり、配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機の電動機の定格消費電力を８０Ｗ以下としたものであり、圧縮機冷却用のファン等を必要とせず、発火の危険性を低減することができる。また機械室内空間を広げることが出来ると共に冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ、低コストを実現することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の発明において、定格内容積が２００Ｌ以下のいわゆる小型冷蔵庫に採用することにより、配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することができる。また機械室内空間を広げることが出来ると共に冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ低コストを実現することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機械室部概略図を示すものである。

図１において、冷蔵庫箱体１１の後方下部には機械室１２を設け、圧縮機１３から前記冷蔵庫箱体１１内に配設した放熱パイプ１４の凝縮器１５を経て、ドライヤー１６、キャピラリーチューブ１７へと配管し、図示しない冷却室内に設置した冷却器１８から前記圧縮機１３に帰る冷凍サイクル１９を構成し、前記冷凍サイクル１９内を可燃性冷媒２０が循環している。また、前記圧縮機１３の上部には後方に向けて突起形状２１ａを形成した除霜水貯水皿２１を配置し、前記圧縮機１３の横には運転制御装置２２を設置している。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷凍サイクル１９の凝縮器１５が冷蔵庫箱体内１１に配設した放熱パイプ１４のみで構成され、また、従来、放熱パイプの一部を貯水皿に浸漬させ且つファンで暖気を循環させ蒸発させる作用を、圧縮機１３の放出熱を利用して上部に設置した貯水皿２１の除霜水を蒸発させることで実現させているため、配管溶接箇所を減らすことができて衝撃等による可燃性冷媒２０の漏洩がしにくくなり発火の危険性を低減することができる。

また、本実施の形態では、従来、機械室１２内の集中配管して構成した凝縮器ユニットや除霜水受け用の貯水皿の内底に一部が浸漬するよう取付けた放熱パイプを全て冷蔵庫箱体内１１に配設したため、冷凍サイクル構成を低コストで簡素化することができ、機械室１２の限られた冷凍サイクル１９設置空間を広げて圧縮機１３等によって発熱した熱が拡散放熱し易くすることによって、機械室１２内温度が上昇するのを抑制し仕事効率を向上させて消費電力を低減することができる。

また、本実施の形態では圧縮機１３の上部には後方に向けて機械室１２内に配置した配管よりも突出するよう設けられた突起形状２１ａを形成した除霜水貯水皿２１を配置して、冷蔵庫箱体１１据付時に壁に押し付けても機械室１２内の配管よりも先に除霜水貯水皿２１の突起形状２１ａに当って止まり配管を直接傷付けたり衝撃を与えないよう保護して機械室カバーの役目を果たすため、機械室１２を開放空間とすることができ、可燃性冷媒２０が漏洩した場合でも素早い拡散により冷媒濃度を低減し発火の危険性を低減することができる。

また、本発明の実施の形態の冷蔵庫は、圧縮機の電動機の定格消費電力を８０Ｗ以下のいわゆる小型冷蔵庫としている。これにより、圧縮機の発熱量が抑えられて圧縮機冷却用のファン等を必要とせず、着火源の削減により、万が一の冷媒漏洩時の発火の危険性を低減することができる。

また、本発明の実施の形態の冷蔵庫は、定格内容積が２００Ｌ以下のいわゆる小型冷蔵庫としている。これにより、冷蔵庫内への吸熱量が比較的小さいので、それに見合った放熱量の設計が可能となり、冷蔵庫箱体内に配設した放熱パイプのみで凝縮器の構成が可能となる。したがって、冷凍サイクルの配管溶接箇所を減らすことができ、可燃性冷媒が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することが可能となる。

また、冷蔵庫箱体１１内部を上下に区画し冷蔵室と冷凍室を構成し、冷却器１８で前記冷蔵室と冷凍室を冷却するもので、前記冷蔵室に備えた温度検出器（図示せず）で圧縮機１３の運転制御を行うものとしてもよい。これにより、冷蔵室を制御するためのダンパー等を削減でき低コストが可能となるとともに、冷凍室近傍に配置した冷却器とは別に区画した冷蔵室に温度検出器を備えているので、万が一、冷却器から可燃性冷媒が漏洩しても、着火の危険性が減少し、安全性が高まる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の運転制御装置の内部構造概略図を示すものである。

図２において、運転制御装置２２は制御基板等の部品を収納する本体２２ａと蓋部２２ｂとで構成しており、前記本体２２ａには個々の部品を収納して固定するための幾つかの区画に分けてあり、制御基板マイコン２４収納区画である区画２３の外周側壁２３ａの頂部と当接する蓋部２２ｂには二重リブ壁２５を形成してある。

以上のように構成された冷蔵庫の運転制御装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、運転制御装置２２の本体２２ａの中に制御基板マイコン２４等の部品を収納固定し蓋部２２ｂで密閉すると、制御基板マイコン２４収納区画である区画２３の外周側壁２３ａが蓋部２２ｂに設けた二重リブ壁２５に挟み込まれるように固定され、前記制御基板マイコン２４収納区画２３は超密閉区画にすることができる。機械室１２内に運転制御装置２２を設置し可燃性冷媒２０の漏洩が発生した場合でも、制御基板マイコン２４収納区画２３は外気と遮断されているため発火の危険性を低減することができる。

また、本実施の形態では庫内の冷却制御を制御基板マイコン２４で行っているため庫内には無接点部品だけで制御ができるようになり、庫内で冷却器１８の配管溶接箇所から可燃性冷媒２０の漏洩が発生した場合でも発火の危険性を低減することができる。

また、制御基板マイコン２４を高価な防爆対応部品に変更することなく機械室１２内に運転制御装置２２を設置できることで、構造の簡素化と低コストを実現することができる。

（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の冷却室部概略図を示すものである。

図３において、継ぎ目の無い１本のパイプを曲げて両端出入り口を同一側に位置させて形成した冷却パイプ２６を同じパターンで打ち抜かれた冷却フィン２７に片側方向より挿入して冷却器１８を構成し、前記冷却器１８の下方には発熱ヒータ巻線２８ａを覆うように第一ガラス管２８ｂを配し、更に空気層を挟んで第二ガラス管２８ｃで覆うよう構成した除霜用の二重管ヒータ２８を配置している。

以上のように構成された冷蔵庫の冷却室について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷却器１８の冷却パイプ２６を継ぎ目無しの１本パイプで構成することにより、配管溶接箇所を減らすことが出来、可燃性冷媒２０が漏洩しにくくすることで発火の危険性を低減することができる。

また、発熱ヒータ巻線２８ａを空気層を挟んだ二重のガラス管で密封することにより、除霜用ヒータ２８の表面温度上昇を発熱時も抑制することができ、冷却器１８の配管溶接箇所から可燃性冷媒２０が漏洩した場合でも発火温度に到達することはなく危険性を低減することができる。

また、本発明の実施の形態の冷蔵庫は、定格内容積が２００Ｌ以下のいわゆる小型冷蔵庫としている。これにより、冷蔵庫内の冷却量が比較的小さいので、それに見合った冷却器の小型化が可能となり、冷媒封入量も少なくでき、安全性が高まる。また、冷却器１８の小型化により、除霜装置である、二重のガラス管の発熱量も抑えられ、ガラス管の表面温度を低く抑え、万が一、冷却器から可燃性冷媒が漏洩しても、着火の危険性が減少し、安全性が高まる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、可燃性冷媒を用いた２００Ｌ以下のいわゆる小型冷蔵庫の防爆対応と冷凍サイクル構成の簡素化、省エネ低コストを実現することが可能となるので、フリーザーやワインセラー等の可燃性冷媒を用いた小型冷凍機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機械室部概略図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の運転制御装置の内部構造概略図本発明の実施の形態３における冷蔵庫の冷却室部概略図特許文献１に記載された従来の冷凍サイクル並びに冷蔵庫の概略図特許文献２に記載された従来の冷凍サイクル並びに冷蔵庫の概略図

符号の説明

１１冷蔵庫箱体
１２機械室
１３圧縮機
１４放熱パイプ
１５凝縮器
１８冷却器
１９冷凍サイクル
２０可燃性冷媒
２１貯水皿
２２運転制御装置
２３制御基板マイコン組込み区画
２４制御基板マイコン
２５二重リブ壁
２６冷却パイプ
２８二重管ヒータ

Claims

圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器を順次接続して構成する冷凍サイクルの冷媒に可燃性冷媒を用いた冷蔵庫において、前記凝縮器を冷蔵庫箱体内に配設した放熱パイプのみで構成し、蒸発器の除霜水を蒸発させるための貯水皿を圧縮機の上に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
冷蔵室と冷凍室を有し、前記冷蔵室に備えた温度検出器で圧縮機の運転制御を行うとともに、前記運転制御を制御基板マイコンで行うことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
圧縮機等の設置場所である機械室内に運転制御装置を設置し、前記運転制御装置内の制御基板マイコン組込み区画を二重リブ壁により気密構造にすることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
圧縮機等の設置場所である機械室の背面をカバー等で覆わずに開放空間とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
蒸発器の下方に霜取りヒータを備え、前記霜取りヒータに二重管ヒータを用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
蒸発器の冷却パイプを継ぎ目の無い１本の配管で構成したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
圧縮機の電動機の定格消費電力を８０Ｗ以下としたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
定格内容積が２００Ｌ以下であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。