JP2005300132A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】可燃性冷媒使用時の安全性を向上した冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】冷媒として可燃性冷媒を使用した冷凍サイクル１９を有し、冷蔵庫本体１を第一の天面部１５と、冷蔵庫外箱背面１６側の第一の天面部１５より低い位置に設けた第二の天面部１７とで構成し、第二の天面部１７の上方空間部に圧縮機８を配設し、凝縮器５と圧縮機８を覆う機械室カバー１８を備え、機械室カバー１８には側壁面もしくは背壁面に開口部２７を設けることにより、冷媒として空気より比重が大きい可燃性冷媒を使用した場合に、圧縮機８もしくは凝縮器５から可燃性冷媒が漏洩した時、空気との比重差により機械室９内の下方に流入する冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、可燃性冷媒使用時の安全性向上と、冷却効率を向上した冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫は地球環境保護の観点から更なる省エネルギー化が進むとともに、その使用性や収納性の向上が求められている。

従来のこの種の冷蔵庫は、外形寸法を大きくすることなく有効的に使用できる庫内の容積を大きくすることを目的に、天板と断熱壁の上壁とによって形成される空間に凝縮器を配置し、この空間と連通して天板と断熱壁の後方上部外面と背板とによって形成される空間に圧縮機を配置する方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

図１４および図１５は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の構成を示すものである。

図１４に示すように、冷蔵庫本体１は、調理台、作業台等の機能を有する天板２を有し、天板２と断熱壁３の上壁４により形成される空間には凝縮器５が配置されている。また、この空間と連通して天板２と断熱壁３の後方上部外面６と背板７によって形成される空間に圧縮機８が配置されている（以下、上記２つの空間を合わせて機械室９とする）。

機械室９の前端部、すなわちドア１０の上方には、凝縮器５および圧縮機８を冷却するための空気の吸気口１１が設けられ、図１５に示すように機械室９の圧縮機８の上方には、この空気を大気中に排出するための排気口１２が設けられている。機械室９内で凝縮器５および圧縮機８により熱せられた空気は軽くなり、吸気口１１より排気口１２へ流れる気流が生じ、この気流によって凝縮器５および圧縮機８は自然冷却される。なお、機械室９の適宜の位置に冷却ファンを取付け、強制冷却を行うことも可能である。

また、排気口１２は上昇気流を得るために、機械室９を圧縮機８の上方の部分を適宜突出させ、その突出部の上面に開口部を設けることにより形成することが望ましい。

機械室を従来の冷蔵庫庫内において有効に利用されていなかった部分に配置したために、従来の機械室の部分を冷蔵、冷凍スペースとして利用することができるので、外形寸法を大きくすることなく、有効的に使用できる庫内の容積を大きくできる。
実開昭６０−１５６３７８号公報

しかしながら、上記従来の構成では、冷媒として空気より比重が大きい可燃性冷媒を使用した場合に、圧縮機運転時に大気より高圧となる圧縮機もしくは凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、圧縮機と凝縮器より上方に排気口が設けられていることにより、空気との比重差により大気中に拡散せずに機械室内の下方部に滞留し、冷蔵庫の機械室内の着火源によって可燃性冷媒が着火される可能性がある為、危険であるといった課題があった。

また、冷蔵庫天面に荷物等を置いた場合には、排気口がふさがれるので漏洩した可燃性冷媒が拡散せず滞留してさらに危険性が高まるとともに、機械室内の空気の流れが阻害されるので圧縮機および凝縮器の冷却が損なわれ、消費電力量が増大するといった課題もあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、最下段の貯蔵室の内容積を大きくするとともに、可燃性冷媒を使用した場合の安全性を向上し、圧縮機および凝縮器の効率向上により消費電力量を低減した冷蔵庫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、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を備えた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として空気よりも比重の重い可燃性冷媒が封入されるとともに、前記冷蔵庫本体の天面は第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部とを有し、前記機械室は前記第二の天面部をその底面として形成され、前記機械室に前記圧縮機を配設するとともに前記機械室を覆う区画の側壁面もしくは背壁面に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けたものである。

これによって、冷媒として空気より比重が大きい可燃性冷媒を使用した場合に、圧縮機運転時に大気より高圧となる圧縮機もしくは凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、機械室の外周壁面に開口部を設けているので、空気との比重差により機械室内に漏洩した冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散できる。

また、本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として可燃性冷媒が封入されるとともに、前記機械室は、前記冷蔵庫本体の第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部をその底面とした段差状に形成され、前記冷蔵庫本体の第一の天面部に凝縮器を、前記第二の天面部に圧縮機を配設し、前記機械室を覆う区画の前記冷蔵庫本体の第一の天面部より下方に位置する箇所に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けたものである。

これによって、冷媒として空気より比重が大きい可燃性冷媒を使用した場合に、圧縮機運転時に大気より高圧となる圧縮機もしくは凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、段差状に形成された機械室のうち冷蔵庫本体の第一の天面部より下方に開口部を設けているので、空気との比重差により機械室内の下方に流入する冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散できる。

本発明の冷蔵庫は、機械室を冷蔵庫本体の上部に設けているので最下段の貯蔵室の内容積を大きくすることができ、圧縮機運転時に大気より高圧となる圧縮機もしくは凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、機械室内に冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散できる為、可燃性冷媒を使用した場合の安全性を向上することができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を備えた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として空気よりも比重の重い可燃性冷媒が封入されるとともに、前記冷蔵庫本体の天面は第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部とを有し、前記機械室は前記第二の天面部をその底面として形成され、前記機械室に前記圧縮機を配設するとともに前記機械室を覆う区画の側壁面もしくは背壁面に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けたものである。

これによって、冷媒として空気より比重が大きい可燃性冷媒を使用した場合に、圧縮機運転時に大気より高圧となる圧縮機もしくは凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、機械室の背面部に開口部を設けているので、空気との比重差により機械室内に漏洩した冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散できる。

請求項２に記載の発明は、前記機械室を覆う区画には前記機械室内部に収納された機器の電気接点より下方に位置する箇所に開口部を設けたものである。

これによって、機械室内に空気より比重が大きい可燃性冷媒が漏洩した場合に、着火源となりやすい機械室内部に収納された機器の電気接点付近に冷媒が滞留することがない為、冷媒の着火および爆発等を防止することができる。

請求項３に記載の発明は、前記圧縮機は前記凝縮器と接続される配管と連結する配管溶接接合部を有し、前記機械室を覆う区画には前記配管溶接接合部より下方に位置する箇所に開口部を設けたものである。

これによって、冷蔵庫の最も大きな振動源である圧縮機から、連続的に大きな振動を受ける圧縮機に接続された配管の中で最も剛性が弱く、破損する可能性の大きい配管溶接接合部が万一破損した場合でも、大気圧圧より高圧である配管から漏洩した空気より比重が大きい可燃性冷媒は、配管溶接接合部より下方に位置する開口部から速やかに放出されるため、機械室内に冷媒が滞留することを防止することができる。

請求項４に記載の発明は、冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として可燃性冷媒が封入されるとともに、前記機械室は、前記冷蔵庫本体の第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部をその底面とした段差状に形成され、前記冷蔵庫本体の第一の天面部に凝縮器を、前記第二の天面部に圧縮機を配設し、前記機械室を覆う区画の前記冷蔵庫本体の第一の天面部より下方に位置する箇所に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けたので、空気との比重差により機械室内の下方に流入する冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。

請求項５に記載の発明は、前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記圧縮機に備えられた電気接点である。

これによって、機械室内に空気より比重が大きい可燃性冷媒が漏洩した場合に、着火源となりやすい機械室内部に収納された圧縮機の電気接点付近に冷媒が滞留することがない為、冷媒の着火および爆発等を防止することができる。

請求項６に記載の発明は、前記機械室内に前記圧縮機を冷却する機械室ファンを備え、前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記機械室ファンに備えられた電気接点である。

これによって、機械室内に空気より比重が大きい可燃性冷媒が漏洩した場合に、機械室内部に収納された機械室ファンの電気接点付近に冷媒が滞留することがない為、冷媒の着火および爆発等を防止することができる。

請求項７に記載の発明は、前記機械室内に前記冷凍サイクル内の冷媒の流路を制御する電動バルブを備え、前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記電動バルブに備えられたものである。

これによって、機械室内に空気より比重が大きい可燃性冷媒が漏洩した場合に、機械室内部に収納された電動バルブの電気接点付近に冷媒が滞留することがない為、冷媒の着火および爆発等を防止することができる。

請求項８に記載の発明は、機械室を覆う区画の上面部と背面部に渡る部分に斜部を設け、前記斜部に開口部を設けたことにより、冷蔵庫外箱背面を台所等の壁面に押し付けて設置した場合や冷蔵庫天面に荷物等を置いた場合でも、斜部の開口部は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、冷蔵庫天面に荷物等を置くような冷蔵庫の使用条件下においても機械室内の空気の流れの阻害を最小限に押さえることができるので、圧縮機および凝縮器の冷却効率の著しい低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。

請求項９に記載の発明は、機械室を覆う区画の背面部は、冷蔵庫本体背面の同一平面より冷蔵庫本体の前面側に配設され、背面部に開口部を設けたものであり、冷蔵庫外箱背面を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも、機械室カバーの背面部の開口部は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、冷蔵庫天面に荷物等を置くような冷蔵庫の使用条件下においても機械室内の空気の流れは阻害されることはないので、圧縮機および凝縮器の冷却効率の低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。

請求項１０に記載の発明は、機械室を覆う区画の背面部は、冷蔵庫本体の背面に対して傾斜させたことにより、冷蔵庫背面を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも、機械室カバーの背面平面部の開口部は閉塞されず、また背面部の面積を拡大できるので開口部の開口面積も大きくでき、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部より大気中に放出拡散でき、安全性をさらに向上することができる。また、開口部の開口面積拡大により機械室内の冷却風量が増大するので、圧縮機および凝縮器の冷却効率が向上し冷蔵庫の消費電力量を低減できる。また、圧縮機の形状に合わせて機械室カバーの背面部の傾斜角度を決めることにより、圧縮機を最大限に冷蔵庫外箱背面側にずらして設置することができ、最上段の貯蔵室の内容積を大きくできる。

請求項１１に記載の発明は、前記機械室を覆う区画の側面部と背面部は面取り形状であることにより、冷蔵庫背面を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも、機械室カバーの傾斜部の開口部は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、上述したような冷蔵庫の使用条件下においても機械室内の空気の流れの阻害を最小限に押さえることができるので、圧縮機および凝縮器の冷却効率の著しい低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。

請求項１２に記載の発明は、第一の天面部の後方部を、前記第二の天面部側に傾斜させたことにより、機械室内の風路の抵抗を小さくすることができ、凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した場合でも、漏洩した冷媒を速やかに機械室カバーの背面部の開口部より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、機械室内の冷却風量が増大するので、圧縮機および凝縮器の冷却効率が向上し冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

請求項１３に記載の発明は、機械室を覆う機械室カバーを備え、機械室のカバーに開口部を設けたことにより、圧縮機の修理等のメンテナンス時に機械室カバーのみを外してメンテナンスできるので作業性が向上する。

請求項１４に記載の発明は、機械室カバーの背面部を脱着可能な別部品とし、機械室カバーを２部品構成としたことにより、圧縮機の修理等のメンテナンス時に比較的小さい部品である機械室カバーの背面部のみを外してメンテナンスできるので作業性が向上する。また、機械室カバーを２つの小部品に分けることにより、冷蔵庫本体の製造ラインへ機械室カバーを供給する際に、機械室カバーを搬送するコンテナ等への収納効率を上げることができる。

請求項１５に記載の発明は、前記機械室内に前記圧縮機を冷却する機械室ファンを備え、前記機械室ファンによって、前記機械室内の空気を前記開口部へと強制排気する風路を形成したことにより、機械室ファンの作用により、可燃性冷媒の漏洩時に漏洩した可燃性冷媒をさらに速やかに開口部より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、圧縮機と凝縮器を冷却することで、圧縮機の冷却効率向上により圧縮機の成績係数（ＣＯＰ）が向上するとともに、凝縮器の冷却効率向上により凝縮器の放熱能力が向上し冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

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が、背景技術の従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略断面図を示すものであり、図２は同実施の形態における冷蔵庫の要部斜視図である。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。

冷蔵庫本体１には、比較的高温の区画である冷蔵室１３が上方部に、比較的低温の区画である冷凍室１４が下方部に配設されており、冷蔵室１３および冷凍室１４は例えばウレタンのような断熱材で周囲と断熱して構成されている。また、食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱ドアを介して行われる。

冷蔵室１３は冷蔵保存のために通常１〜５℃で設定されているが、保鮮性向上のため若干低めの温度、例えば−３〜０℃で設定されることもあり、収納物によって、使用者が自由に上記のような温度設定を切り替えることを可能としている場合もある。また、ワインや根野菜等の保鮮のために、例えば１０℃前後の若干高めの温度設定とする場合もある。

冷凍室１４は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、保鮮性向上のためより低温の温度、例えば−３０〜−２５℃で設定されることもある。

冷蔵庫本体１の上面に機械室９が構成されており、機械室９の底面は第一の天面部１５と、冷蔵庫外箱背面１６側の第一の天面部１５より低い位置に設けた第二の天面部１７とで段差状に構成されている。凝縮器５は第一の天面部１５の上方空間部に、圧縮機８は第二の天面部１７の上方空間部に配設されており、凝縮器５と圧縮機８とを覆う樹脂製のカバーである機械室カバー１８がビス等で冷蔵庫本体１に固定されている。

また、機械室９を覆う区画は第一の天面部１５と第二の天面部１７と機械室カバー１８とで覆うことで構成されている。

冷蔵庫本体１には、なお、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクル１９の場合は、それらの機能部品が機械室９内に配設されている場合もある。

機械室カバー１８は機械室カバー上面部２３と、機械室カバー背面部２４と、機械室カバー前面部２５と、機械室カバー側面部２６とからなり、例えば機械室カバー背面部２４の凝縮器５より下方に位置する箇所に開口部２７を設けている。

また、冷凍サイクル１９を構成するキャピラリ２０はパルスモーターで駆動する冷媒の流量を自由に制御できる電子膨張弁としてある場合もある。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作、作用を説明する。

圧縮機８の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器５にて冷蔵庫本体１の上方の空気と熱交換して放熱するとともに凝縮液化し、キャピラリ２０に至る。その後、キャピラリ２０でサクションライン２１と熱交換しながら減圧されて蒸発器２２に至る。

冷却用ファン（図示せず）の作用により、蒸発器２２内の冷媒の蒸発作用により比較的低温となった冷気は冷蔵室１３と冷凍室１４に流入し、それぞれの部屋の冷却が行われる。蒸発器２２内で、庫内の空気と熱交換した冷媒はその後サクションライン２１を通り圧縮機８へと吸い込まれる。

上述した冷凍サイクル１９の冷媒としては、地球環境保全の観点から地球温暖化係数が小さい可燃性冷媒であるイソブタンが使用されている。

この、炭化水素であるイソブタンは空気と比較して常温、大気圧下で約２倍の比重である（３００Ｋ時２．０４）。

仮に、圧縮機８の運転時に高圧となる圧縮機８もしくは凝縮器５から可燃性冷媒が漏洩した場合には、凝縮器５より下方に開口部２７を設けているので、空気との比重差により機械室９内の下方に流入する冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。

また、冷凍サイクル１９内で高圧機器である圧縮機８および凝縮器５を冷蔵庫上部に配置することにより、可燃性冷媒が圧縮機８および凝縮器５から漏洩した場合でも、空気との比重差で台所等の床面方向へ冷媒が移動する過程で拡散するので、冷蔵庫底面に圧縮機８および凝縮器５を配設する冷蔵庫と比較すると安全性を向上することができる。

なお、圧縮機８と凝縮器５が同一平面上に配設されている場合でも、機械室カバー１８の圧縮機８および凝縮器５より下方に位置する箇所に開口部２７を設けると同様の効果が得られる。

また、可燃性冷媒の着火源となりうる圧縮機８の電気接点である圧縮機８へ駆動電源を供給する図示しないコネクタ部を収納する電装部２８より下方に開口部２７を設けると、空気との比重差により機械室９内の下方に流入する冷媒を電装部２８付近に滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散でき、さらに安全性を向上することができる。

なお、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクル１９であり、それらの機能部品が機械室９内に配設されている場合は、それぞれの機能部品と制御基板へ繋がる配線とを接続するコネクタ部より下方に位置する箇所に開口部２７を設けるとさらに安全性を向上することができる。

また、機械室カバー上面部２３、機械室カバー背面部２４、機械室カバー前面部２５、機械室カバー側面部２６に適宜開口部を設けると、圧縮機８および凝縮器５の冷却風量が増加するので、圧縮機８の冷却効率向上により圧縮機８の成績係数（ＣＯＰ）が向上するとともに、凝縮器５の冷却効率向上により凝縮器５の放熱能力が向上し冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

また、圧縮機へと接続する吐出ならびに吸入配管を機械室内部で溶接等にて接合している場合は、圧縮機からの振動により、剛性の弱い溶接接合部が破損しやすい。よって、特に大気圧よりも高圧力の冷媒が流れている吐出配管との溶接部よりも下方に開口部を設けることによって、冷媒が漏洩する可能性が比較的高い溶接部から冷媒が漏洩した場合に冷媒を滞留させることなく、速やかに大気中に放出拡散でき、さらに安全性を向上することができる。

また、機械室９内に圧縮機８および凝縮器５を冷却する機械室ファン２９を備え、圧縮機８および凝縮器５を強制空冷することにより、可燃性冷媒の漏洩時に漏洩した可燃性冷媒を瞬時に開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性を飛躍的に向上することができる。さらに、圧縮機８と凝縮器５の冷却効率向上により冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

なお、機械室ファン２９の風路下流側空間と凝縮器５側空間を仕切る仕切り板３０を設けると、機械室ファン２９の風路よりも最短経路を空気が流れるといった空気のショートカットを防止することができ、さらに効率良く、圧縮機８および凝縮器５の冷却が可能となり、更なる消費電力量の低減ができる。

なお、仕切り板３０を機械室カバー１８と一体型とすると、より確実に空気のショートカットを防止することができる。

また、機械室カバー前面部２５を脱着可能なフィルター上の吸い込み口を有する別部品とすることにより、機械室カバー前面部２５に埃等を付着させるができるとともに清掃が可能となり、凝縮器５への埃等の付着による機械室９内の風路抵抗の増大を防止できるので、可燃性冷媒が漏洩した場合に、その放出拡散に十分な風量を確保することができる。さらに、埃等の多い環境下で冷蔵庫が使用された場合でも凝縮器５の放熱能力低下を最小限に留めることができるので、消費電力量の増大を抑制できる。

なお、機械室カバー背面部２４を脱着可能な別部品とし、機械室カバー１８を２部品構成とすることにより、圧縮機８の修理等のメンテナンス時に、比較的小さい部品である機械室カバー背面部２４のみを外してメンテナンスができるので作業性が向上する。また、２つの部品に分けることにより、冷蔵庫本体１の製造ラインへ機械室カバー１８を供給する際に、機械室カバー１８を搬送するコンテナ等への収納効率を上げることができる。

なお、可燃性冷媒としてイソブタンを使用としたが他の空気より比重の重い可燃性冷媒（例えばプロパン：比重１．８等）を使用している場合もある。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の機械室カバーの斜視図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。

図３において、機械室カバー上面部２３と機械室カバー背面部２４に渡る部分に斜部３１を設け、斜部３１に吐出口となる開口部２７を設けている。

これにより、冷蔵庫外箱背面１６を台所等の壁面に押し付けて設置した場合や機械室カバー上面部２３に荷物等を置いた場合でも、斜部３１の開口部２７は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、上述したような冷蔵庫の使用条件下においても、機械室９内の空気の流れの阻害を最小限に押さえることができるので、圧縮機８および凝縮器５の冷却効率の著しい低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。

なお、斜部３１の開口部２７を圧縮機８の上方に設けると、圧縮機８より可燃性冷媒が漏洩した場合に機械室ファン２９の作用により、速やかに斜部３１の開口部２７より大気中に放出拡散できる。さらに、機械室ファン２９によって、高熱となる圧縮機８の熱が速やかに奪われ、周囲の熱い空気は上方へと流れる自然対流に加え、機械室ファン２９による強制空冷によって圧縮機８の冷却効率向上がなされ、冷蔵庫の消費電力量を大幅に低減できる。

（実施の形態３）
図４と図５は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略概略図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。

図４において、機械室カバー背面部２４を、冷蔵庫外箱背面１６との同一平面より冷蔵庫本体１の前面側にずらして背面隙間部３２を設けている。

これにより、冷蔵庫外箱背面１６を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも、機械室カバー背面部２４の開口部２７は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、上述したような冷蔵庫の使用条件下においても、機械室９内の空気の流れは阻害されることはないので、圧縮機８および凝縮器５の冷却効率の低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。

また、図５に示すように、機械室カバー背面部２４を、冷蔵庫外箱背面１６に対して傾斜させることにより、上記と同様の効果に加えて、機械室カバー背面部２４の面積を拡大できるので開口部２７の開口面積も大きくでき、漏洩した可燃性冷媒をさらに速やかに開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性をより向上することができる。また、開口部２７の開口面積拡大により機械室９内の冷却風量が増大するので、圧縮機８および凝縮器５の冷却効率がさらに向上し冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

また、圧縮機８の形状に合わせて機械室カバー背面部２４の傾斜角度を決めることにより、圧縮機８を最大限に冷蔵庫外箱背面１６側にずらして設置することができ、最上段の貯蔵室の内容積を大きくできる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における、冷蔵庫上方から見た冷蔵庫の概略平面図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。

機械室カバー背面部２４の冷蔵庫外箱側面３３近傍部を、冷蔵庫外箱側面３３側に傾斜させ、背面傾斜部３４を設けることにより、冷蔵庫外箱背面１６を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも、背面傾斜部３４の開口部２７は閉塞されないので、漏洩した可燃性冷媒を速やかに開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、上述したような冷蔵庫の使用条件下においても、機械室９内の空気の流れの阻害を最小限に押さえることができるので、圧縮機８および凝縮器５の冷却効率の著しい低下は生じず、冷蔵庫の消費電力量の増大を抑制できる。また、背面傾斜部３４に設けた開口部２７は冷蔵庫の上方に対しては開口しない仕様となるので、上方よりゴミ、埃等の落下物が生じた場合でも、圧縮機８の電装部２８近傍への異物付着を防止でき、ショート等の不具合を回避できる。

なお、機械室カバー１８と同様に、冷蔵庫本体１の冷蔵庫外箱背面１６の冷蔵庫外箱側面３３近傍部を、冷蔵庫外箱側面３３側に傾斜させると、冷蔵庫外箱背面１６を台所等の壁面に押し付けて設置した場合でも冷蔵庫外箱背面１６側に風路となる隙間ができるので、背面傾斜部３４の開口部２７より放出された冷媒をさらに速やかに拡散できる。

（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の概略断面図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付す。

第一の天面部１５の後方部を、第二の天面部１７側に傾斜させ、天面傾斜部３５を設けることにより、機械室９内の風路の抵抗を大幅に低減することができる。これにより、凝縮器５から可燃性冷媒が漏洩した場合でも、漏洩した冷媒を速やかに機械室カバー１８の開口部２７より大気中に放出拡散でき、安全性を向上することができる。また、圧縮機８および凝縮器５の冷却風量が増大するので、圧縮機８と凝縮器５の冷却効率向上により冷蔵庫の消費電力量を低減できる。

なお、第一の天面部１５自体を第二の天面部１７側に傾斜させると、機械室９内の風路の抵抗をさらに低減でき、より安全性が向上する。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６における冷蔵庫の要部斜視図を示すものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を示す。

図８において機械室カバー背面部２４に切り欠きを設けて切り欠きの部分をもって開口部２７としている。

これにより第二の天面（機械室底面）の高さと同一平面上に開口部を設けることができるので冷媒が漏洩した際に機械室内で滞留することなく放出開放できる。さらに第二の天面上に堆積した埃を容易に庫外へと放出することが可能となり、埃堆積による機械室温度の上昇を防止することができ、圧縮機８、凝縮器５の冷却効率が低下せず、冷蔵庫の消費電力量を抑制できる。

（実施の形態７）
図９は本発明の実施の形態７における冷蔵庫の概略断面図を示したものである。なお実施の形態１と同一構成については同一符号を示す。

図９において凝縮器５を冷蔵庫本体１の下部に配設し、第二の天面部１７上に圧縮機８を配設することによって、比較的冷媒漏洩の可能性が高い高圧配管を分散させて配置することで、高圧配管近傍にある電装部品の個数を削減することが可能であり、より安全性が高められる。

また、底部に設けた凝縮器５は下方や周辺が風路開口部などで開放されているために、万一の冷媒漏洩があった場合でも速やかに拡散され、可燃濃度に至ることがない。

また、底部に除霜水蒸発皿３６、凝縮器冷却ファン３７を配設し、ファンによる風の流れの上流側から凝縮器５、除霜水蒸発皿３６、冷却ファン３７の順で配置したので、凝縮器５と熱交換を行い、温度が上昇した空気で除霜水の蒸発促進を行うことが可能となる。

また、圧縮機８を覆う機械室カバー１８を第一の天面部１５よりも高い位置に突出させ、機械室カバー１８前面部に吸入開口部２７ａをもうけ、機械室カバー１８背面下方部に開口部２７を設けることによって、機械室カバー１８天面に開口部を設けることと比べて埃が堆積しにくく、また上部に荷物を置いた場合でも開口部が閉塞されず、機械室９の空気の対流を阻害させない風路確保ができる。これにより、万一の冷媒漏洩時にも機械室９に吸入及び排出の開口部が機械室カバー１８の垂直面で確保されるので、埃や異物による閉塞がされにくくより安全性を高めることができる。さらに圧縮機８ならびに機械室９の過熱をも防止できる。

（実施の形態８）
図１０は、本発明の実施の形態８における冷蔵庫の要部斜視図を示したものである。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を示す。

図１０において、制御基板３８を第一の天面上に配設することで冷蔵庫の背面などに基板専用の空間を設ける必要がなくなるので庫内容積の拡大もしくは、風路の拡大が可能となる。また、冷媒が漏洩し、開口部より放出した際に機械室下方に基板がないので安全性を向上させることができる。さらに機械室ファン２９を配設している場合、圧縮機冷却用の空気で基板を冷却することができ、基板の過熱防止を行うことが可能となる。

また、制御基板３８のシール面よりも下方に冷媒配管の溶接部（図示せず）を設け、さらに下方に開口部を設けることで溶接部より冷媒が漏洩した際でも下方の機械室カバー１８の開口部より外部へと流出するので安全性を向上させることが可能となる。

（実施の形態９）
図１１は、本発明の実施の形態９における冷蔵庫の上部概略断面図を示したものである。また図１２は同実施の形態における冷蔵庫の上部概略背面図であり、図１３は同実施の形態における冷蔵庫の概略天面図である。なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を示す。

図１１から図１３において冷蔵庫本体１００はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱１０１とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱１０２とで構成された空間に発泡充填する断熱体１０３を注入してなる断熱壁を備えている。断熱体１０３はたとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。

冷蔵庫本体１００は複数の断熱区画に区分されており上部を回転扉式、下部を引出し式（図示せず）とする構成をとってある。最上部に冷蔵室１０４を設け、その下方に引出し式の製氷室や切替室や野菜室や冷凍室（図示せず）が配置されている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット１０５を介して設けられている。最上部には冷蔵室回転扉１０６が冷蔵庫本体１００の外郭天面に設けたヒンジ１０７で回動自在に設けられ、その下方には各引出し扉が配置されている。

冷蔵室回転扉１０６には扉ポケット１０８が収納スペースとして設けられており、庫内には複数の収納棚１０９が設けられてある。

また、冷蔵庫本体１００の天面は第一の天面部１１０と天面後方を凹ませた第二の天面部１１１からなり、第二の天面部１１１の上方空間は機械室１１２が構成されている。

冷凍サイクルは機械室１１２に弾性部材１１３で弾性支持された圧縮機１１４と、圧縮機１１４の近傍に設けたＢＯＸタイプの機械室ファン１１５と、凝縮器（図示せず）と、減圧器であるキャピラリ（図示せず）と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、冷却ファンを近傍に配置して庫内に設けた蒸発器（図示せず）と、吸入配管１１６とを環状に接続し、内部に可燃性冷媒であるイソブタンと冷凍機油である鉱油を封入して構成されている。

機械室１１２には庫内へ出っ張りを最小限とするために、圧縮機１１４の長径を左右方向に配置し、接続配管を左右方向に配置している。さらにカバーで覆われた電気ターミナルを左右方向に配置することで機械室１１２の前後方向を最短化してある。

また、圧縮機１１４のセンターは機械室１１２のセンターから左右方向にオフセットして配置されており、オフセットされた方向と反対側の広く設けた空間部に機械室ファン１１５を配置している。第二の天面部１１１は圧縮機１１４積載部を底に、左右を盛り上げた形状であり、庫内側に窪みを持たせて、庫内に段差のでない省スペースな冷気風路１１９を形成している。また、機械室ファン１１５は第二の天面部１１１の盛り上がった段差部１２０上に設けてあり、機械室１１２の上方に電気部品を配置し、機械室ファン１１５の電気接点である電装部下方に空間を設けてある。

また、圧縮機１１４をオフセットした方向の側壁面には、冷凍サイクルの流路制御に用いられる電動バルブ１２１が防振支持して側壁面上方に設けられている。また、電動バルブ１２１はバルブ本体１２２の上方にモーターやソレノイドなどの電動要素１２３を配置した構成であり、機械室１１２の上方に電動バルブ１２１の電気接点を有する電気部品を配置し、電気部品下方に空間を設けた構成としてある。

機械室ファン１１５や電動バルブ１２１を機械室上方に配置したため、サービス性を向上させるために機械室カバー１２４が機械室１１２の上方と背面を開放可能にビス止めなどで設けられている。このように機械室１１２の上壁面および背壁面は機械室カバー１２４によって形成されている。この機械室カバー１２４は天面カバー１２４ａと背面カバー１２４ｂの二部品構成であってもよいし、一部品であってもよい。

さらに、機械室カバー１２４に設けた開口部１２５やもしくは第二の天面１１１との間の機械室カバー１２４の切り欠き部など空気連通部が少なくとも一箇所は機械室１１２の下方側に設けているので、冷媒漏洩時に空気との比重差から下方に滞留する冷媒ガスを速やかに大気拡散させて、可燃濃度となることを防止する。 また、機械室１１２の下方とは、少なくとも比較的冷媒ガス漏洩の頻度が高い配管溶接接合部より下方であることを指す。加えて、電気部品である機械室ファン１１５の電装部より下方に開口部１２５を設けたので、より安全性を向上可能である。さらに電動バルブ１２１の電装部より下方に開口部１２５を設けたので、より安全性を向上可能である。またさらに、圧縮機１１４の電気ターミナルより下方に開口部１２５を設けたので、より安全性を向上可能である。

開口部１２５は、本実施の形態では機械室カバー１２４の背面側の下部に少なくとも設けているが、もし、機械室１１２の側壁面に冷蔵庫本体１００の断熱壁等で形成された区画がなく、例えば機械室カバー１２４を側壁面にまで回り込むように延長したもので機械室１１２を区画した場合は、開口部１２５の位置は、必ずしも機械室の背壁面に限定する必要はなく、区画すなわち機械室カバー１２４の側壁面にまで回り込ませた側面部に設けても差し支えない。

なお、従来の圧縮機１１４が冷蔵庫本体１００の下方に配置されている場合は断熱壁が上方にあるために、下方は比較的密閉性がルーズであり、冷媒漏洩に対しても、空気より重い冷媒は、切り欠き部やビス穴や冶具合わせ穴などから拡散しやすかったが、天面の窪みに機械室を構成すると、下方が断熱壁であるために、密閉性が高く、冷媒漏洩時に冷媒が底部にたまりやすい問題があったために、可燃性冷媒を用いた冷凍サイクルで圧縮機１１４を上方に配置した場合の防爆安全性に対して、本発明は非常に効果的である。

また、より効果的に開口部１２５からの大気拡散のためには別の開口部を機械室１１２の上部に設け吸入開口部１２６とするとよい。たとえば、少なくともひとつの吸入開口部１２６を第一の天面部１１０より上方に、少なくともひとつの開口部１２５を第一の天面部１１０より下方に設けると上下方向の空気の流れが促進される。

なお、本実施の形態では吸入開口部１２６は機械室ファン１１５の動作時に外気を吸入するための吸入口と兼用されているので、機械室ファン１１５の空気吸い込み側に設けている。具体的には機械室カバー１２４の天面部、すなわち天面カバー１２４ａが第一の天面部１１０よりも１０〜５０ミリほど高い位置に箱型で形成されており、第一の天面部１１０と天面カバー１２４ａの間に複数のスリットで吸入開口部１２６が設けられている。機械室ファン１１５の吸い込み側の正面と側面と背面の少なくともいずれか一つにはスリットが設けられ吸入開口部１２６を構成しているので、天井に向かって開口していないので、物を載せられて開口部が閉塞することがなく、埃が積み重なって堆積していかないので、埃つまりがしにくいという効果が得られる。

なお、本実施の形態では吸入開口部１２６は機械室ファン１１５の動作時に外気を吸入するための吸入口は、機械室１１２の前面側上部に開口しているものとしたが、外気を吸入するための吸入口は機械室ファン１１５によって強制対流が行われる風路の上流側に位置していればよく、例えば、機械室ファンをはさんで左右側に吸入口である吸入開口部と排気口である開口部１２５とを形成してもよい。

このとき、機械室１１２を最小限の容積とするために圧縮機１１４の天面は第一の天面１１０より高い位置に設定されている。

また、機械室１１２の前面断熱壁１２７は圧縮機１１４配置部を最大長さに、その左右を短く傾斜させてある。これによる庫内空間は庫内冷気風路１１９に利用され、無効容積の削減が図られている。従って機械室１１２は中央部を上下前後とも圧縮機１１４を配置するための最大長さを持ち、左右を上下前後に短く構成し、空間体積を中央部が最も大きくなる構成としてある。さらに中央部に向って左右から下り傾斜を設けてあるので、万一漏洩した可燃性冷媒は空気より比重が大きいので、中央に集められるように滞留する。この時中央部下方に設けた開口部１２５から排気されるので、可燃性冷媒が可燃濃度となることがなく、より安全性が高められる。

なお、制御基板１３０は機械室１１２の下方背面断熱体１０３に設けられた窪みで構成された基板収納部１３１に収納され、基板カバー１３２で密閉シールされている。基板収納部１３１と機械室１１２の間に庫内側から断熱体１０３に窪みを設けられ庫内ランプ１３３が収納されており、機械室１１２下方のでっぱり段差を大きくしないで済む。また、圧縮機１１４は前後方向が最小となる配置としてあるので、機械室１１２の庫内側でっぱりを無効容積を増やさずに小さくすることができる。

さらになお、制御基板１３０を第一の天面１１０の上部に配置することで、機械室１１２からの漏洩冷媒拡散経路となる開口部１２５より上部に電装品を設けるのでより安全性が向上する。

以上のように、本発明に係る冷蔵庫は、機械室内に漏洩した場合の冷媒を滞留させることなく速やかに大気中に放出拡散できるため、可燃性冷媒を使用した場合の安全性を向上することができ、家庭用冷蔵庫のみならず業務用冷蔵庫、その他の冷却機器を備えた貯蔵庫の機械室構成として有用である。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部斜視図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の機械室カバーの斜視図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の概略平面図 本発明の実施の形態５における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態６における冷蔵庫の要部斜視図 本発明の実施の形態７における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態８における冷蔵庫の要部斜視図 本発明の実施の形態９における冷蔵庫の上部概略断面図 本発明の実施の形態９における冷蔵庫の上部概略背面図 本発明の実施の形態９における冷蔵庫の概略天面図 従来の冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の要部斜視図

符号の説明

１，１００ 冷蔵庫本体
５ 凝縮器
８，１１４ 圧縮機
９，１１２ 機械室
１３，１０４ 冷蔵室
１４ 冷凍室
１５，１１０ 第一の天面部
１６ 冷蔵庫外箱背面
１７，１１１ 第二の天面部
１８，１２４ 機械室カバー
１９ 冷凍サイクル
２０ キャピラリ
２１ サクションライン
２２ 蒸発器
２３ 機械室カバー上面部
２４ 機械室カバー背面部（機械室の背壁面）
２５ 機械室カバー前面部
２６ 機械室カバー側面部
２７，１２５ 開口部
２８ 電装部
２９，１１５ 機械室ファン
３０ 仕切り板
３１ 斜部
３２ 背面隙間部
３３ 冷蔵庫外箱側面
３４ 背面傾斜部
３５ 天面傾斜部
３６ 除霜水蒸発皿
３７ 凝縮器冷却ファン
３８，１３０ 制御基板

Claims (15)

1. 冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた圧縮機と凝縮器と減圧器と蒸発器とを順に備えて一連の冷媒流路を備えた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として空気よりも比重の重い可燃性冷媒が封入されるとともに、前記冷蔵庫本体の天面は第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部とを有し、前記機械室は前記第二の天面部をその底面として形成され、前記機械室に前記圧縮機を配設するとともに前記機械室を覆う区画の側壁面もしくは背壁面に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けた冷蔵庫。
2. 前記機械室を覆う区画には前記機械室内部に収納された機器の電気接点より下方に位置する箇所に開口部を設けた請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記圧縮機は前記凝縮器と接続される配管と連結する配管溶接接合部を有し、前記機械室を覆う区画には前記配管溶接接合部より下方に位置する箇所に開口部を設けた請求項１に記載の冷蔵庫。
4. 冷蔵庫本体と、前記冷蔵庫本体に備えられた冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の上部に設けられた機械室とを有し、前記冷凍サイクルには冷媒として可燃性冷媒が封入されるとともに、前記機械室は、前記冷蔵庫本体の第一の天面部及び前記第一の天面部より低い位置に設けた第二の天面部をその底面とした段差状に形成され、前記冷蔵庫本体の第一の天面部に凝縮器を、前記第二の天面部に圧縮機を配設し、前記機械室を覆う区画の前記冷蔵庫本体の第一の天面部より下方に位置する箇所に前記機械室内と外部を連通する開口部を設けた冷蔵庫。
5. 前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記圧縮機に備えられた電気接点である請求項２に記載の冷蔵庫。
6. 前記機械室内に前記圧縮機を冷却する機械室ファンを備え、前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記機械室ファンに備えられた電気接点である請求項２に記載の冷蔵庫。
7. 前記機械室内に前記冷凍サイクル内の冷媒の流路を制御する電動バルブを備え、前記機械室内部に収納された機器の電気接点は、前記電動バルブに備えられた電気接点である請求項２に記載の冷蔵庫。
8. 前記機械室を覆う区画の上面部と背面部に渡る部分に斜部を設け、前記斜部に開口部を設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記機械室を覆う区画の背面部は、前記冷蔵庫本体背面の同一平面より前記冷蔵庫本体の前面側に配設され、前記背面部に開口部を設けた請求項１から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
10. 前記機械室を覆う区画の背面部は、前記冷蔵庫本体の背面に対して傾斜させた請求項１から９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
11. 前記機械室を覆う区画の側面部と背面部は面取り形状である請求項１から１０のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
12. 前記第一の天面部の後方部を、前記第二の天面部側に傾斜させた請求項１から１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
13. 前記機械室を覆う機械室カバーを備え、前記機械室のカバーに前記開口部を設けた請求項１から１２のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
14. 前記機械室カバーの背面部を脱着可能な別部品とし、前記機械室カバーを２部品構成とした請求項１から１３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
15. 前記機械室内に前記圧縮機を冷却する機械室ファンを備え、前記機械室ファンによって、前記機械室内の空気を前記開口部へと強制排気する風路を形成した請求項１から１４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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