JP2005172307A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外箱および内箱間に断熱材を発泡充填して成る断熱箱体から構成された冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator composed of a heat insulating box formed by foaming and filling a heat insulating material between an outer box and an inner box.
近年、冷蔵庫の大容量化および設置スペース縮小の需要が高まるにつれて、冷蔵庫断熱壁内には真空断熱材を備えて断熱性能の向上を図っている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, as the demand for increasing the capacity of a refrigerator and reducing the installation space increases, a vacuum heat insulating material is provided in the refrigerator heat insulating wall to improve heat insulating performance (see, for example, Patent Document 1).
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。 Hereinafter, the conventional refrigerator will be described with reference to the drawings.
図16は、従来の冷蔵庫の一部切り欠き斜視図を示す。図17は、冷蔵庫の図16におけるE−E' 断面図を示す。図16、17に示すように、従来の冷蔵庫1は、冷蔵庫1の外壁を形成する外箱2と、冷蔵庫の庫内壁を形成する内箱3と、外箱2と内箱3の間に発泡充填させたウレタン断熱材4、ウレタン断熱材4内に配置した真空断熱材5からなる断熱箱体6と、断熱箱体6のウレタン断熱材4内に配置した冷蔵庫冷却装置(図示せず)の凝縮器20により構成され、さらに断熱箱体内6を第一仕切り壁6aおよび第二仕切り壁6bによって上下に区画し、それぞれに冷蔵室6cおよび冷凍室6d、野菜室6eを形成している。
FIG. 16 is a partially cutaway perspective view of a conventional refrigerator. FIG. 17: shows EE 'sectional drawing in FIG. 16 of a refrigerator. As shown in FIGS. 16 and 17, the
真空断熱材5は、ガスの透過を阻止する多層ラミネート構造のフィルムから成る外被袋、シリカ・パーライト等の微粉末もしくは無機繊維等からなる芯材により構成され、心材を外被に封入した後、外被袋内のガス(空気)を排気し、真空状態にしてヒートシールで密封している。この真空断熱材5の熱伝導率は、0.008から0.0025W/m・Kと断熱性能が非常に優れているため、特に低温が要求される冷凍室6dの周囲に取り付ければ、断熱箱体6の壁厚を薄くしても、庫内に侵入してくる熱量を有効的に削減することが可能となる。また一般的に真空断熱材5の固定場所は曲面が多い内箱3よりも比較的平面部が多い外箱2の内面側に取り付けられる。
The vacuum
ウレタン断熱材4内に配置された凝縮器20は一般に銅管で構成され、外箱2の内面側にアルミテープ28等により取り付けられている。この理由として、圧縮機(図示せず)から搬送される高温高圧ガスを凝縮させるべく、外箱2と凝縮器20を接地させ放熱面積を確保する必要があり、また高温になった凝縮器20から庫内へ侵入する熱量を削減するべく、冷蔵庫1内から凝縮器20(銅管)を極力隔離させる必要がある。さらに冷蔵庫1表面の露着き防止のため、外箱2表面温度は庫外の雰囲気温度に対して極力低下させないように、凝縮器20の熱を外箱2へ効果的に伝達させなければならない等が挙げられる。
The
以上より、真空断熱材5と凝縮器20は双方共に外箱2内面側に配置されるため、図17のように互いの配置位置を阻害しないよう真空断熱材5の周囲に凝縮器20を配置させる構造をとっている。
As described above, since both the vacuum
また、図18に示すように、真空断熱材5の外箱側の側面部に溝30を成形し、凝縮器20(銅パイプ)を溝30に当接する構造をとっているものがある。(例えば、特許文献2参照)
また、図19に示すように、真空断熱材5を外箱2と内箱3の中間位置に固定部品50を用いて配置させるという方法がある。(例えば、特許文献3参照)
Further, as shown in FIG. 19, there is a method in which the vacuum
しかしながら、冷蔵庫の省エネルギー化のため、庫外から庫内への侵入熱量をさらに低減させるべく、真空断熱材5の被覆面積を拡大した場合、従来の方法では、凝縮器20の配置が真空断熱材5の周辺部分だけに制限されるため、凝縮器20である銅管の長さが限定されてしまう。さらに凝縮器20は外箱2とアルミテープ28により接着しているが、管と板の線上接触より接触面積は少ない。また銅管の固定方法は、アルミテープ28により銅管を一時固定した後に、ウレタン発泡により充填固定する方法をとっていたが、アルミテープ28の固定時のばらつきによる浮き発生等により凝縮器20(銅管)と外箱2の間にウレタン断熱材4が回り込んでしまい、接触面積が減少する場合があった。したがって、冷媒を凝縮させるために必要な放熱面積も限定され凝縮温度は充分低下せず、凝縮能力も増加しない。したがって、冷凍サイクル全体において圧縮比が高く維持され、圧縮機の軸動力は高くかつ体積効率も低い状態となり冷凍サイクルのCOPは向上しない。
However, in order to save energy in the refrigerator, when the covering area of the vacuum
また、従来の解決手段として、図18に示すように、真空断熱材5の材料コスト削減、もしくは高性能化のために真空断熱材5を薄肉化させたり、冷却システム(図示せず)の高効率化のために低凝縮温度化を狙いに凝縮器20である銅管長さを増加させるため、真空断熱材5の溝30を多数成形する必要があるが、真空断熱材5内部は真空状態のため、外部からの応力に弱く破損する可能性があることから溝30の複数成形は困難となる。そして、真空断熱材5における溝30の成形に関して、プレス機導入による溝付け成形コストがかかる。さらに真空断熱材5の取付工程において、溝30と凝縮器(銅パイプ)20との位置合わせの工数が増加するため、取り付け効率も含めた生産コストの高騰という課題があった。
Further, as a conventional solution, as shown in FIG. 18, the vacuum
また、従来の解決手段として、図19に示すように、真空断熱材5を外箱2と内箱3の中間位置に固定部品50を用いて配置させるという方法があった。しかし、ウレタン断熱材4の性能を高めて断熱箱体6の壁厚を小さくした場合には、ウレタン断熱材4を発泡充填させるときに、真空断熱材5および固定部品50がウレタン断熱材4の流動を阻害し、真空断熱材5と外箱2もしくは内箱3の間にウレタン未充填部分(ボイド)を発生させてしまうという課題があった。
Further, as a conventional solution, there has been a method in which the vacuum
本発明は、従来の技術的課題を克服するものであり、真空断熱材に溝を成形する等の加工を施すことなく、かつ容易に冷蔵庫の組立て配置ができ、また凝縮器の放熱能力を増加させると共に、真空断熱材の冷蔵庫への被覆率増加による吸熱量低減の効果を最大限にひきだすことができる構造を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。 The present invention overcomes the conventional technical problems, and can easily assemble and place a refrigerator without processing such as forming a groove in a vacuum heat insulating material, and increase the heat dissipation capacity of the condenser. It is another object of the present invention to provide a refrigerator having a structure capable of maximizing the effect of reducing the amount of heat absorbed by increasing the coverage of the vacuum heat insulating material on the refrigerator.
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材とからなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に配設しているものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮器内の凝縮作用が促進され、凝縮器の放熱能力が向上できる。 In order to solve the above-mentioned problems, a refrigerator according to the present invention comprises a heat insulating box comprising an outer box that forms an outer wall, an inner box that forms a warehouse inner wall, and a heat insulating material that is foam-filled between the outer box and the inner box. The outer box is provided with a hollow plate-shaped condenser forming an internal flow path in a part or the whole of the outer box, and the heat dissipation area of the condenser is conventionally Compared to this, the heat transfer path to the outside air is shortened, so that the condensing action in the condenser is promoted, and the heat dissipation capability of the condenser can be improved.
また、本発明の冷蔵庫は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材と前記断熱材内に埋没された真空断熱材からなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に形成したものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮作用が促進され放熱能力が向上できる。また凝縮器の庫内側に真空断熱材が配設されているため、外気及び凝縮器から庫内への侵入熱を抑制することができる。 The refrigerator of the present invention includes an outer box that forms an outer wall, an inner box that forms an inner wall, a heat insulating material that is foam-filled between the outer box and the inner box, and a vacuum heat insulating material that is buried in the heat insulating material. A heat insulating box made of a material, and the outer box is formed by forming a hollow plate-shaped condenser forming an internal flow path in a part or the whole of the outer box, and the heat dissipation area of the condenser As compared with the prior art, the heat transfer path to the outside air is shortened, so that the condensing action is promoted and the heat dissipation capability can be improved. Moreover, since the vacuum heat insulating material is arrange | positioned inside the store | warehouse | chamber of a condenser, the penetration | invasion heat | fever from outside air and a condenser can be suppressed.
本発明の冷蔵庫によれば、凝縮器の放熱能力を向上できる効果がある。 According to the refrigerator of this invention, there exists an effect which can improve the thermal radiation capability of a condenser.
また、凝縮器及び庫外の雰囲気ガスから庫内への侵入熱量を抑制できる効果がある。 Moreover, there exists an effect which can suppress the heat | fever amount of penetration | invasion from the condenser and atmospheric gas outside a store | warehouse | chamber inside.
請求項1に記載の冷蔵庫の発明は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材とからなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に配設しているものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮器内の凝縮作用が促進され、凝縮器の放熱能力が向上できる。
The invention of the refrigerator according to
請求項2に記載の発明は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材と前記断熱材内に埋没された真空断熱材からなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に形成したものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮作用が促進され放熱能力が向上できる。また凝縮器の庫内側に真空断熱材が配設されているため、外気及び凝縮器から庫内への侵入熱を抑制することができる。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記凝縮器は、冷蔵庫背面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されるものであり、凝縮器が冷蔵庫背面に集約されるため、その他の外箱部には凝縮器が配置されない。よって、庫内への侵入熱量は、埋設される真空断熱材により低減される。また冷蔵庫背面の凝縮器と真空断熱材は平面部どうしで接地する構造をとることから、冷蔵庫組立て前に事前に一体接着成形でき、組立て時の作業工数が低減できる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記凝縮器は、冷蔵庫側面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されるものであり、冷蔵庫を台所設置する際、側面の隙間は、背面と比べ多くなることから、外気の自然対流が促進されやすくなり、その結果放熱量が増加する。また、凝縮器が冷蔵庫側面に集約されるため、その他の外箱部には凝縮器が配置されない。よって、庫内への侵入熱量は、埋設される真空断熱材により抑制される。また冷蔵庫側面の凝縮器と真空断熱材は平面部どうしで接地する構造をとることから、冷蔵庫組立て前に事前に一体接着成形できることから、組立て時の作業工数が低減できる。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、冷蔵室周辺部に少なくとも一部周設されていることから、冷蔵室の庫内と庫外の温度差は冷凍室に比べ小さくなり、庫外から庫内への侵入熱量が冷凍室の侵入熱量に比べて小さくなる。よって庫外から庫内へのトータルの侵入熱が減少できる。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項3または4に記載の発明において、冷凍室周辺部に周設する前記凝縮器の前記内部流路体積に対して冷蔵室周辺部に周設する前記内部流路体積が多いものであり、冷蔵庫背面もしくは側面全体にわたり凝縮器が配設されているため、凝縮面積が確保され放熱能力が充分得られる。また冷蔵室の庫内と庫外の温度差は冷凍室に比べ小さいことから、庫外から庫内への侵入熱量が冷凍室の侵入熱量に比べて小さくできる。
The invention described in
請求項7に記載の発明は、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の庫外側表面形状の一部もしくは全体が凸部となるものであり、冷蔵庫設置の際、凸部が台所壁と接地するため、凝縮器と台所壁の間に十分な隙間が生じる。よって庫外空間において空気の滞留が減少して、外気温度の上昇が抑制された結果、凝縮器から外気への熱伝達量が確保される。
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of
請求項8に記載の発明は、請求項2から7のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機から前記凝縮器までの冷媒配管に凝縮器を追加配設するものであり、凝縮器を追加することにより冷媒の温度が低下する。この状態にて前記凝縮器の流路に流入するため、前記凝縮器と併設されている真空断熱材の高温劣化を未然に防止することができる。 The invention according to an eighth aspect is the invention according to any one of the second to seventh aspects, wherein a condenser is additionally provided in a refrigerant pipe from the compressor to the condenser, By adding, the temperature of a refrigerant | coolant falls. Since it flows into the flow path of the condenser in this state, high-temperature deterioration of the vacuum heat insulating material provided together with the condenser can be prevented in advance.
請求項9に記載の発明は、請求項1から8のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の表面に放熱塗料を塗布したものであり、凝縮器から外気への熱通過率が向上し、放熱能力が増加できるという作用を有する。
The invention according to claim 9 is the invention according to any one of
請求項10に記載の発明は、請求項1から9のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の表面を隆起させたものであり、凝縮器表面における境界層厚さが従来に比べ薄くなるため、熱通過率が増加し、凝縮器内部流路を流れる冷媒と外気との温度差が大きくなった結果、熱伝達量が増加する。
The invention according to
請求項11に記載の発明は、請求項1から10のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、冷媒が一旦冷蔵庫上部へ到達し冷蔵庫下方へ流れる構成をとるものであり、冷蔵庫上方において、凝縮器と熱交換した高温空気は、冷蔵庫から大きく離れていくため、空気温度は比較的低く保たれる。また冷蔵庫下方において、庫外の空気はその周辺部からの熱影響を受けず、かつ熱交換による高温空気は常時、冷蔵庫上方へ移動するため常に低温を維持する。したがって、トータルの熱交換量は増加する。
The invention according to claim 11 is the invention according to any one of
請求項12に記載の発明は、請求項1から11のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、複数パスにて構成されるものであり、冷媒の流路損失を低減する。
The invention according to claim 12 is the invention according to any one of
請求項13に記載の発明は、請求項1から12のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の材料をJIS呼称で1050,1100、5154,5254,5083,5086等のアルミ合金アルミ合金のいずれかで成形するものであり、凝縮器内の作動冷媒の高圧化に対して凝縮器の破損や冷媒もれ等を防止できる。 A thirteenth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to twelfth aspects of the present invention, wherein the condenser material is an aluminum alloy aluminum such as 1050, 1100, 5154, 5254, 5083, 5086 in JIS designation. It is formed from one of the alloys, and can prevent breakage of the condenser, leakage of the refrigerant, and the like against the high pressure of the working refrigerant in the condenser.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about the same structure as the past, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は同実施の形態による冷蔵庫の外観傾斜図、図2は同実施の形態の冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図3は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図4は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図、図5は同実施の形態による冷蔵庫の図2における背面板の庫内側から見た正面図、図6は同実施の形態による冷蔵庫の図5におけるA−A'要部 断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an external inclination view of the refrigerator according to the embodiment, FIG. 2 is an exploded view of the outer box constituting the heat insulation box of the refrigerator according to the embodiment, and FIG. 3 is an air passage configuration diagram of the refrigerator according to the embodiment. 4 is a refrigeration cycle diagram of the refrigerator according to the embodiment, FIG. 5 is a front view of the refrigerator according to the embodiment as viewed from the inside of the back plate in FIG. 2, and FIG. 6 is a diagram of the refrigerator according to the embodiment. It is AA 'principal part sectional drawing in FIG.
実施の形態1の冷蔵庫101は、前方に開口する鋼板製の外箱102、硬質樹脂製の内箱103、外箱102と内箱103間に発泡充填されたウレタン断熱材104からなる断熱箱体106と、庫内仕切り壁106aにより区分けされた冷蔵室106cおよび冷凍室106dと、冷蔵室ドア106fおよび冷凍室ドア106gと断熱箱体106をシールするガスケット107と、冷蔵室106cの温度を検知する冷蔵室センサ108と、冷凍室106dの温度を検知する冷凍室センサ109と、冷蔵室への冷気を調整する冷蔵室ダンパ110と、冷蔵庫の冷凍サイクルを構成する冷凍室106d背面に配置された冷却器111と、冷蔵庫101背面下側の機械室(図示せず)に配置された圧縮機112と、減圧器であるキャピラリチューブ113と、各部屋に冷気を送る送風ファン114と凝縮器120により構成されている。
The
図2、5より、外箱102は背面板102a、側面板102b、天面板102c、底面板102dから構成されるが、本実施例の凝縮器120はロールボンド型熱交換器であり、背面板102a全体を共用している。
2 and 5, the
圧縮機112から流出した冷媒が凝縮器120へ流入する際、凝縮器120の内部流路121は、冷媒が一旦背面板102a上方へ冷媒が流れ、その後背面板102a下方へ向かって背面板102a全体領域に流れるような配置に構成されている。
When the refrigerant that has flowed out of the
ロールボンドとは、一般的に蒸発器やパネル熱交換器や太陽熱集熱板などに利用されるもので、製造方法としては、表面を清浄にしたアルミニウム板の上にスクリーン印刷により冷媒が流れる流路部分に圧着防止剤を印刷する。次にもう一枚の清浄なアルミニウム板を重ね、高圧力により圧延して一体物に成形します。その後、高圧ガスを圧着防止部に封入し、流路部分を膨出して中空部分を形成する。この内部流路121を形成した中空のプレート形状の厚さは2mmから6mm程度のものが好ましい。
The roll bond is generally used for an evaporator, a panel heat exchanger, a solar heat collecting plate, etc. As a manufacturing method, a flow in which a refrigerant flows by screen printing on an aluminum plate having a cleaned surface. Print anti-bonding agent on the road. Next, another clean aluminum plate is stacked and rolled under high pressure to form a single piece. Thereafter, high-pressure gas is sealed in the pressure-bonding prevention portion, and the flow passage portion is expanded to form a hollow portion. The thickness of the hollow plate shape in which the
また、凝縮器120である背面板102aの材料として、本実施例を含め一般には1050や1100等の純度99%以上のアルミ合金が加工性や耐食性等の特性の良さから使用される。また、5154、5254,5083,5086等のマグネシウムを添加し強度を高めたアルミ合金を凝縮器120である背面板102aとして用いても良い。
Further, as a material for the
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を図3,4にて説明する。 The operation of the refrigerator of the present embodiment configured as described above will be described below with reference to FIGS.
冷蔵庫101の運転が開始される条件は、冷蔵室センサ108もしくは冷凍室センサ109温度が起動温度以上の場合であり、また運転が停止する条件は、冷蔵室センサ108および冷凍室センサ109の両方が停止温度以下の場合である。
The condition for starting the operation of the
まず冷凍室106dの冷却について説明する。冷凍室106dが外気からの侵入熱および冷蔵室ドア106f、冷凍室ドア106gの開閉などにより、庫内温度が上昇して冷凍室センサ109が起動温度以上になった場合に、圧縮機112が起動し冷却が開始される。圧縮機112から吐出された高温高圧の冷媒は、外箱102の背面板102a(凝縮器120)の内部流路121へ流れ込み、背面板102aの庫外側の空気やウレタン断熱材104との熱交換により、冷却されて液化する。さらに液化した冷媒はキャピラリチューブ113で減圧されて、冷却器111に流入し冷却器111周辺の庫内の空気との熱交換により庫内を冷却する。ここで冷媒は加熱されガス化して圧縮器112に戻る。庫内が冷却されて冷凍室センサ109の温度が停止温度以下になり、かつ冷蔵室センサ108の温度が停止温度以下になった場合に圧縮機112の運転が停止する。
First, cooling of the
つぎに冷蔵室106cの冷却について説明する。冷凍室106dと同様に、庫内温度が上昇して冷蔵室センサ108温度が起動温度以上になった場合に、冷蔵室ダンパ110が開き、圧縮機112の運転が開始される。冷却器111の冷気が送風ファン114により冷蔵室106c内に流入して庫内空気温度が冷却されて、冷蔵室センサ108温度が停止温度以下になり、かつ冷凍室センサ109温度が停止温度以下の場合に圧縮機112の運転が停止する。また冷蔵室106cと冷却器111間の風路にある冷蔵室ダンパ110は、冷蔵室106c温度が停止温度以下で全閉し、仮に冷凍室106dの温度が停止温度以上で圧縮機112の運転が継続しても、冷蔵室106c温度がこの時点の温度よりも低下しないようにして、凍結を防止している。
Next, cooling of the
従来の凝縮器である銅管の場合、銅管から庫外の空気までの間に背面板102aに相当する外箱102および接着剤(図示せず)が介在していた。しかし、図2に示すように本実施の形態の凝縮器120は、背面板102aを共用しているため、冷媒から庫外の空気までの熱伝達距離が短縮された。
In the case of a copper tube that is a conventional condenser, an
また内部流路121内の冷媒から背面板102aへの伝熱面積は、従来に比べて増加するため、背面板102aから庫外空気への熱伝達面積も増加する。
Further, since the heat transfer area from the refrigerant in the
また、内部流路121の冷媒と熱交換した庫外の雰囲気ガスは、温度上昇してガス密度が小さくなり上方へ移動する。これにより背面板102a下方から上方への空気の流れが形成される。ここで本実施例のように凝縮器120の内部流路121は、主に背面板102a上方から下方へ冷媒が流れる構成をとることにより、冷媒温度の高い背面板102a上方において冷媒と雰囲気ガスの熱交換が行われる。その結果、高温になった雰囲気ガスは冷蔵庫上方へ排除され、凝縮器120付近の雰囲気ガスの温度は低く保たれる。よって雰囲気ガスと冷媒の温度差は充分大きくなる。また、冷媒温度が上方に対して十分低下する背面板102a下方において、雰囲気ガス温度も上方に比べ低いことから、雰囲気ガスと冷媒の温度差は充分大きく保たれる。
In addition, the ambient gas outside the chamber which has exchanged heat with the refrigerant in the
以上の結果より、放熱能力が十分確保され、凝縮温度が低下して冷凍サイクルの圧縮比が減少する。これにより圧縮機112の軸動力が減少、並びに体積効率の増加によって最終的に冷却システムのCOPを増加することができる。
From the above results, sufficient heat dissipation capability is ensured, the condensation temperature is lowered, and the compression ratio of the refrigeration cycle is reduced. As a result, the shaft power of the
なお、本実施例の凝縮器120に相当する背面板102aの材料は、加工性のよい1050や1100のアルミ合金を用いたが、5154,5254,5083,5086等のアルミ合金を用いても、同様の放熱効果が得られる。これは、これらの合金がマグネシウムを含有していることから加工性に加え、高強度、高耐食性の特性をもちあわせているためである。
The material of the
なお、本実施例の凝縮器120に相当する背面板102aは、冷蔵庫101背面の一面のみの構成としたが、冷蔵庫101の外箱102の側面板102b、天面板102c、底面板102dに凝縮器120を併用しても同様の効果が得られる。
Note that the
(実施の形態2)
図7は本発明の実施の形態2による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図8は同実施の形態による冷蔵庫の横断面図、図9は同実施の形態による冷蔵庫の図7における背面板の庫外側から見た正面図、図10は同実施の形態による側面板を凝縮器で兼用した外箱分解図である。
(Embodiment 2)
7 is an exploded view of the outer box constituting the heat insulation box of the refrigerator according to the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a transverse sectional view of the refrigerator according to the same embodiment, and FIG. 9 is a diagram of the refrigerator according to the same embodiment. FIG. 10 is an exploded view of the outer box in which the side plate according to the embodiment is also used as a condenser.
同実施の形態による波形平板で構成した凝縮器を用いた冷蔵庫の箱体断面図は、図7、8、9、10より、201は冷蔵庫、202は前方に開口する鋼板製の外箱、203は硬質樹脂製の内箱、204は外箱202と内箱203間に発泡充填されたウレタン断熱材、205はウレタン断熱材204の外箱202側へ併設された真空断熱材、206はウレタン断熱材204と真空断熱材205から構成される断熱箱体、220は凝縮器である。
A box cross-sectional view of a refrigerator using a condenser constituted by corrugated flat plates according to the embodiment is shown in FIGS. 7, 8, 9, and 10, 201 is a refrigerator, 202 is a steel plate outer box opened forward, 203 Is an inner box made of hard resin, 204 is a urethane heat insulating material foam filled between the
ここで、外箱202は背面板202a、側面板202b、天面板202c、底面板202dから構成されるが、本実施の凝縮器220は、背面板202a全体に集約されたロールボンド熱交換器であり、背面板202aを共用している。圧縮機112から流出した冷媒は、図9より凝縮器220の内部流路221へ流入したのち、背面板202a上方へ移動する。その後、冷媒流路は複数に分割され並行に背面板202a下方へ向かって冷媒は流れ、再び集約される。さらに、本実施例では、ロールボンドの平板部223を型押しして凸部225を成型している。
Here, the
凝縮器220である背面板202aの庫内面側は平面形状であり、本実施例では接着剤230により真空断熱材205と接着してある。またそのほかの外箱と真空断熱材も接着している。また凝縮器220表面全体に放熱塗料270が塗布されている。
The inner surface side of the
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。 About the refrigerator of this Embodiment comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.
図8に示すように、本実施の形態の凝縮器220は、背面板202aを共用しているため、冷媒から庫外空気への熱伝達距離が短縮される。また内部流路221内の冷媒から背面板202aへの伝熱面積は、従来に比べて増加するため、背面板202aから庫外空気への熱伝達面積も増加する。さらに凝縮器220表面に放熱塗料270を塗布したことから凝縮器220と空気の熱伝達率が大きくなり冷媒から空気までの熱通過率が大幅に向上する。また、冷媒流路を複数経路化することにより、冷媒ガスが凝縮器内を流れる中で生じる圧力降下量を低減できるため、冷媒と庫外雰囲気ガス温度差を大きくできる。
As shown in FIG. 8, the
以上より、放熱面積、熱通過率、冷媒と庫外雰囲気ガスの温度差がそれぞれ増加することにより、放熱能力が十分確保され凝縮温度は、最終的に低下して冷凍サイクルの圧縮比が減少する。これにより圧縮機112の軸動力が減少、並びに体積効率の増加によって最終的に冷却システムのCOPを増加することができる。
As described above, the heat dissipation area, the heat transfer rate, and the temperature difference between the refrigerant and the outside atmosphere gas respectively increase, so that the heat dissipation capability is sufficiently ensured, and the condensation temperature is finally lowered to reduce the compression ratio of the refrigeration cycle. . As a result, the shaft power of the
また、凝縮器220を背面板202aに集約し、その他の外箱202内面に設置される従来の凝縮器20を廃止したことから、真空断熱材205は、背面板202aも含めた外箱202全領域へ被覆可能となる。よって従来のウレタン断熱材に比べ真空断熱材205の熱伝導率が約0.1〜0.2程度まで低減でき、庫外の雰囲気ガス及び凝縮器220から庫内への熱通過率並びに侵入熱量は大幅に低減できる。その結果、冷蔵庫の冷却運転時間が短縮することにより冷蔵庫の消費電力が大幅に低減できる。
Further, since the
さらに、外箱202である背面板202a、側面板202b、天面板202c、底面板202dは、それぞれの平面において真空断熱材205と容易に接着でき、冷蔵庫組み立て前に一体加工しておけることから、冷蔵庫組み立て時の作業工数を低減できる。
Furthermore, the
なお、本実施の形態において、凝縮器220は、外箱202の背面板202a全体に集約されたロールボンド熱交換器で共用しているが、図10のように、外箱202の側面板202bの一部もしくは全体にロールボンド熱交換器を集約、配設する構成をとる場合においても、同等以上の放熱能力が得られるとともに、庫内への侵入熱量が低減できる。さらに真空断熱材205と外箱202の一体成型品にて冷蔵庫201組み立てが可能になることから組み立て工数が削減できる。
In addition, in this Embodiment, although the
(実施の形態3)
図11は本発明の実施の形態による冷蔵庫の外観傾斜図、図12は本発明の実施の形態3による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図13は同実施の形態による冷蔵庫の図11におけるB−B'要部断面図、図14は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍室周辺に冷媒流路が追加配設された外箱分解図、図15は、同実施の形態による冷蔵庫の背面板に凸部形状の冷蔵庫輸送用取っ手が配設された外箱分解図である。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is an external inclination view of the refrigerator according to the embodiment of the present invention, FIG. 12 is an exploded view of the outer box constituting the heat insulation box of the refrigerator according to
図11,12、13,14、15において、301は冷蔵庫、302は前方に開口する鋼板製の外箱、、303は硬質樹脂製の内箱、304は外箱302と内箱303間に発泡充填されたウレタン断熱材、305はウレタン断熱材304の外箱302側へ埋設された真空断熱材、306はウレタン断熱材304と真空断熱材305から構成される断熱箱体、320及び326は凝縮器である。
11, 12, 13, 14, and 15, 301 is a refrigerator, 302 is an outer box made of steel plate that opens forward, 303 is an inner box made of hard resin, and 304 is foamed between the
ここで、外箱302は背面板302a、側面板302b、天面板302c、底面板302dから構成され、背面板302aは凸部平面302eと斜め平面302fから構成される。本実施の凝縮器320は、背面板302aの斜め平面302fの冷蔵室周辺に内部流路321が配設されたロールボンド熱交換器によって背面板302aを共用している。また、圧縮機112(図示せず)から流出した冷媒は、最初に機械室380内の凝縮器326に流入し、次に背面板302aの斜め平面302fに配設された内部流路321へ流入する。
Here, the
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。 About the refrigerator of this Embodiment comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated below.
図13に示すように、本実施の形態の凝縮器320は、背面板302aを共用しているため、冷媒から庫外空気への熱伝達距離が短縮され、また熱伝達面積も増加する。さらに冷蔵庫設置の際、背面は台所壁と近接させられる可能性があるが、本実施例の凝縮器320ならば台所壁との隙間は充分確保できることから、対流熱伝達を促進させることができ、凝縮器320と空気の熱伝達率は増加する。以上より、放熱能力は十分確保され、最終的に冷却システムのCOPを増加することができる。
As shown in FIG. 13, the
また図12より、内部流路321は、冷蔵室301周辺の背面板302a領域中心に配設されることから、庫内と庫外雰囲気温度の温度差が約15Kとなり、冷凍室と雰囲気温度の温度差40Kに比べて小さい領域にて放熱させることから庫外から庫内への侵入熱量は、冷凍室周辺に内部流路321を設置した場合に比べて低減する。
12, the
図13より、凝縮器320を背面板302aに集約し、その他の外箱302内側の凝縮器320を廃止したことから、背面板302aを含め外箱302全領域に真空断熱材305が被覆可能となる。よって従来のウレタン断熱材304に比べ熱伝導率が約0.1〜0.2程度まで低減できるため、庫外の雰囲気ガスから庫内への熱通過率並びに侵入熱量は低減できる。よって、冷蔵庫の冷却運転時間が減少することにより冷蔵庫の消費電力が大幅に低減できる。
From FIG. 13, the
図11,12,13より、冷媒ガスは背面板302aを共用する凝縮器320に流入する前に機械室380にある凝縮器326を通過する。このとき冷媒は熱交換して温度が低下した状態で凝縮器320の内部流路321へ流入する。したがって、凝縮器320と併設される真空断熱材305は、凝縮器320からの熱伝達量が少ないため、真空断熱材の劣化や破壊等を引き起こさない長期断熱性能保証が可能となった。
11, 12, and 13, the refrigerant gas passes through the
なお、本実施の形態において、図14にように庫内が低温となる冷凍室側に内部流路321を部分的に設ける場合においても、凝縮器320と真空断熱材305が併設してあれば、同様の放熱効果が得られる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, even when the
なお、本実施の形態において、凝縮器320を背面板302aと共用させたが、その他の外箱302を凝縮器として部分的に共用させる場合においても、同様の放熱効果が得られる。
In the present embodiment, the
なお、本実施の形態において、図15のように背面板302aに冷蔵庫輸送用取っ手390が外箱302へ配設されることにより、冷蔵庫301を台所へ設置する際、外箱と台所壁の隙間を確保でき、放熱能力が充分得られる。また、冷蔵庫制御基盤用BOXを外箱302の凸部として設置させても同様の効果が得られる。
In this embodiment, the
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、凝縮器及び庫外の雰囲気ガスから庫内への侵入熱量を抑制でき、凝縮器の放熱能力を向上できるので、冷蔵庫に限らず発泡断熱材中に真空断熱材を用いた冷却機器の省エネルギー対策として有用である。 As described above, the refrigerator according to the present invention can suppress the intrusion heat amount from the atmospheric gas outside the condenser and the inside of the box and can improve the heat radiation capacity of the condenser. It is useful as an energy-saving measure for cooling equipment using vacuum insulation.
101,201,301 冷蔵庫
102,202,302 外箱
102a,202a,302a 背面板
103,203,303 内箱
104,204,304 ウレタン断熱材
106,206,306 断熱箱体
120,220,320 凝縮器
121,221,321 内部流路
205,305 真空断熱材
222 複数パス
225 凸部
270 放熱塗料
302e 凸部平面
326 凝縮器
101, 201, 301
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- 2003-12-09 JP JP2003410061A patent/JP2005172307A/en active Pending
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