JP2005315497A - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 引き出し式の冷却ユニットに水冷式の凝縮器を使用可能とする。
【解決手段】 冷却ユニット３０の基台３１上に二重管構造の凝縮器３７が設置される。この凝縮器３７では、内管内を水道水が流通し、外管内を冷媒が逆方向に流通して熱交換されることで、冷媒が凝縮される。機械室１５の奥側の底面には、水道水の供給源と排水場所とにそれぞれ接続された固定側の給水口６０Ａと排水口６０Ｂとが設けられる。基台３１の奥に立てられたブラケット６１には、可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとが設けられ、凝縮器３７の内管の出入口と接続されている。給水口６０Ａ，６２Ａ同士と、排水口６０Ｂ，６２Ｂ同士とは、それぞれ長さに余裕を持ったフレキシブルホース７５で接続されている。機械室１５内には、フレキシブルホース７５の余剰分を丸く畳んで収納し得る収納空間７２が設けられる。
【選択図】 図６

Description

本発明は、冷却ユニットが引き出し形式で収納される冷却貯蔵庫に関する。

従来例えば横形冷蔵庫では、冷却ユニットの組み付けやメンテナンスを容易にする等の理由から、冷却ユニットを前方から出し入れ可能に収納する形式のものが知られている。具体的には、貯蔵物を収納する冷蔵庫本体の側方に機械室が設けられる一方、圧縮機、凝縮器等からなる冷凍装置を基台上に搭載することで冷却ユニットが形成され、この冷却ユニットが機械室に出し入れされるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２７３８５６号公報

ところで従来、この種の冷却ユニットが引き出される形式のものでは、凝縮器については、凝縮器ファンを備えて外気により冷却する空冷式のものが使用されるが、より高い冷凍能力が要求される場合等には、冷却用水により凝縮器を冷却する、いわゆる水冷式が望ましい場合もある。
しかるに水冷式では、冷却用水を給排水するための配管が必要であり、特に引き出し形式となると構造上の対応が難しく、未だ実現に至っていないのが実状であった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものである。

請求項１の発明に係る冷却貯蔵庫は、貯蔵庫本体の側方には機械室が設けられ、この機械室内に、圧縮機、凝縮器等からなる冷凍装置を基台上に搭載してなる冷却ユニットが出し入れ可能に収容され、かつ前記凝縮器が、熱交換部を流通する冷却用水により冷却される水冷式の凝縮器であるものにおいて、前記機械室には、冷却用水の給排水源と接続された給排水口が設けられ、この給排水口と前記熱交換部の出入口側とが長さに余裕を持ったフレキシブル管により接続されるとともに、前記機械室内には、畳まれた前記フレキシブル管が収納される収納空間が設けられている構成としたところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記収納空間の回りには、前記フレキシブル管を沿わせてこの収納空間への出し入れを案内するガイドが設けられているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記冷却ユニットには凝縮器ファンが併せて装備され、前記凝縮器が外気により冷却可能とされており、この凝縮器を冷却したあとの排熱を庫外に排出する排出経路の途中に、前記フレキシブル管の収納空間が設けられているところに特徴を有する。
請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記収納空間の回りには、前記フレキシブル管を沿わせてこの収納空間への出し入れを案内するガイドが設けられ、このガイドは、前記排熱を前記機械室に設けられた排気口に導く機能も兼備しているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
フレキシブル管を介して熱交換部に冷却用水が流通されると、凝縮器を流通する冷媒との間で熱交換され、すなわち冷媒が冷却されて凝縮される。
冷却ユニットを機械室から引き出すと、フレキシブル管は接続状態を保ったままで、余剰長さ部分を伸ばすようにして収納空間から出されつつ、冷却ユニットの引き出しが許容される。そのため、メンテナンス等がやりやすい。一方、冷却ユニットを機械室内に押し入れるときは、フレキシブル管の余剰長さ部分が畳まれるようにして収納空間に収納されつつ、冷却ユニットの押し入れが許容され、引き続き再運転が可能となる。
すなわち、引き出し形式の冷却ユニットについても、水冷式の凝縮器の使用を実現することができる。

＜請求項２の発明＞
フレキシブル管は、ガイドに沿って案内されつつ収納空間に対してスムーズに出し入れされる。
＜請求項３の発明＞
水冷と空冷との両方が機能することで、高い冷凍能力が得られる。凝縮器等を冷却したのちの排熱が、収納空間に収まっているフレキシブル管に当てられるから、フレキシブル管内を冷却用水が流通した場合の表面の温度低下が抑制され、結露の発生が防止できる。
＜請求項４の発明＞
稼働時には、ガイドを有効利用して、空冷側の排熱がスムーズに外部に排出される。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態を図１ないし図１０に基づいて説明する。
図１及び図２において、符号１０は冷蔵庫の本体であって、前面に開口した横長の断熱箱体により構成され、その内部が冷蔵室１１となっている。前面の開口には観音開き式の断熱扉１２が備えられ、底面の四隅に設けられた脚１３によって支持されている。
本体１０の正面から見た左側部には、冷却ユニット３０が引き出し可能に収納される機械室１５が設けられている。冷却ユニット３０は、後記するように冷凍回路の構成部品等を基台３１上に搭載してユニット化したものである。

機械室１５は、側面、背面及び底面にパネルが張られ、また本体１０側から延出された天板１６が配されることで、前面が開口した箱形に形成されている。機械室１５内の上部側には、冷蔵室１１と連通した断熱性の冷却器室１７が張り出し形成され、その前面には出入口１７Ａが開口されているとともに、冷却器室１７の下面側には、冷凍装置３５の収納スペース１８が確保されている。
収納スペース１８の底面に張られる底板２１は浅皿状に形成され、正面から見た右側板が本体１０の側面の下端部に、左側板が、冷却器室１７の側面から突出して垂下状に設けられた前後一対の支持フレーム２２の下端にそれぞれ固定されて支持されている。この底板２１上に、冷却ユニット３０の基台３１が出し入れ可能に載置されるようになっている。

冷却ユニット３０の基台３１は、図８に示すように、左右両側縁に背の低い側板が形成された断面伏コ字形に形成され、手前側の端縁には、上面が開口したほぼ溝状に曲げ形成された把手３２が形成されている。
基台３１上には、冷凍装置３５が搭載されるようになっている。この冷凍装置３５は、圧縮機３６、凝縮器３７、ドライヤ３８及びキャピラリチューブ（膨張弁）等から構成されている。圧縮機３６は、図７にも示すように、基台３１の奥側に設置されている。

本実施形態の凝縮器３７は、水と空気との両方で冷却される水空冷式となっている。まず水冷式として機能するために、凝縮器３７は、図３に示すように二重管として形成されており、外管４０内に冷媒が流通されるとともに、内管４１内に、冷却用水である水道水が逆方向に流通され、水道水と冷媒との間で熱交換がなされ、すなわち冷媒が冷却されるようになっている。この内管４１が、本願の熱交換部に相当する。この二重管からなる凝縮器３７が、図６に示すように、４条程度に螺旋巻きされ、取付脚体４３によって基台３１上の手前側において若干浮いた状態で設置されている。

ここで例えば、冷媒の通路である外管４０の入口（図示せず）は下端側に、出口４０Ｅ（図６参照）は上端側に設けられており、入口には圧縮機３６の吐出口３６Ｅ（図７参照）が、出口４０Ｅにはドライヤ３８を介してキャピラリチューブが接続されている。なお、冷媒の流通方向は、図６及び図７において、実線の矢線で示されている。
水道水の通路である内管４１では、逆に入口４１Ｉ（図６参照）が上端側に、出口（図示せず）が下端側に設けられている。なお、内管４１の出入口への配管については、後述する。また、水道水の流通方向は、図６において、鎖線の矢線で示されている。

一方、空冷式として機能するために、凝縮器３７の内側には、凝縮器ファン４５がケース４６に収められて設けられ、凝縮器ファン４５は、図６に示すように、凝縮器３７の奥側の部分を指向して斜め下向きの姿勢で配されている。また、凝縮器３７の前側には、前面に吸気口４８が形成された風洞部４７が立てられている。
ケース４６の上面には、図８及び図９に示すように、冷却器室１７の出入口１７Ａを閉塞する断熱性の蓋体５０が、Ｌ型ブラケット５１を介して浮いた状態で取り付けられている。この蓋体５０の裏面側には、冷却器室１７に対して出し入れ可能な冷却器５３が、ブラケット５４を介して片持ち状に取り付けられている。この冷却器５３と、上記した冷凍装置３５とが冷媒配管により循環接続され、冷凍回路が構成されている。冷却器５３はケーシング５５内に収容されて設けられ、図２にも概略を示すように、ケーシング５５の底面から背面の下部にわたる領域と、冷蔵室１１側の面の上部が開放され、それぞれ空気の取入口５５Ａと吹出口５５Ｂとされており、吹出口５５Ｂに庫内ファン５６が設けられている。

上記のように組み付けられた冷却ユニット３０の基台３１は、機械室１５の底板２１上に前方から押し込まれ、把手３２を底板２１の前面にねじ止めすることで固定されるようになっている。
このとき併せて、冷却器５３並びに庫内ファン５６が冷却器室１７内に出入口１７Ａから挿入され、蓋体５０が出入口１７Ａを閉鎖し、蓋体５０はボルト・ナット等の締結手段で閉鎖状態に固定されるようになっている。

機械室１５の前面の開口には、前面パネル２４が揺動開閉可能に装着されており、前面パネル２４の下部位置には、吸気口２５が形成されているとともに、上部における正面から見た左側縁側に排気口２６が形成されている。一方、機械室１５の側面パネル２７は、図２に示すように、支持フレーム２２の表面に当てて張られているため、冷却器室１７の外面と側面パネル２７との間にはスペースが設けられ、このスペースが、凝縮器３７が空冷式として機能した場合に、凝縮器３７を冷却したのちの排熱を立ち上らせる排熱流通スペース２８となっている。機械室１５の前面パネル２４の排気口２６が、この排熱流通スペース２８の前方に対応している。

次に、凝縮器３７に対する冷却用水の配管構造を説明する。
機械室１５の底面における正面から見た左奥の隅部には、図７に示すように、冷却用水である水道水の給水口６０Ａと、熱交換された後の排水を排出するための排水口６０Ｂとが、上下方向を向いた姿勢で並んで設けられている。この給水口６０Ａと排水口６０Ｂとは固定側であって、給水口６０Ａの下端側は、ホース（図示せず）等によって水道水の供給源に接続されているとともに、排水口６０Ｂの下端側に接続されたホース（図示せず）が、適宜の排水箇所に導かれている。

一方、冷却ユニット３０の基台３１上には、図８に示すように、同じく正面から見た左奥の角部付近にブラケット６１が立てられている。ブラケット６１は、手前側を少し右側に振った斜め姿勢で取り付けられており、その上端部の奥側に給水口６２Ａが、手前側に排水口６２Ｂが、それぞれ上下方向を向いた姿勢で並んで設けられている。この給水口６２Ａと排水口６２Ｂとは可動側であって、上記のようにブラケット６１が斜め姿勢で設けられている分、図７に示すように、左右方向については、給水口６２Ａの方が排水口６２Ｂよりも少し左側にずれて位置している。
給水口６２Ａの下端は、図６に示すように、熱交換部を構成する凝縮器３７の内管４１の入口４１Ｉと給水管６４Ａを介して接続されている。この給水管６４Ａには、冷却水調整弁６５が介設されている。この冷却水調整弁６５は、サーミスタで検知された凝縮器３７の出口温度に基づいて開閉制御され、さらには開度が制御されて給水量を調整するように機能する。一方、排水口６２Ｂの下端は、内管４１の出口と排水管６４Ｂを介して接続されている。

上記した排熱流通スペース２８内における下部側には、ケース部材６７が装着されている。このケース部材６７は、図５及び図９の鎖線に示すように、冷却器室１７の外面（左側面）におけるほぼ下半分の領域を覆うような形状であって、側面板６８、背面板６９及び上面のガイド板７０とから構成されている。ガイド板７０は、手前側に向けて緩やかな上り勾配となった傾斜姿勢を取るように形成されている。
側面板６８が両支持フレーム２２の裏面にわたって当てられて固定されるとともに、背面板６９とガイド板７０の側縁に曲げ形成された取付板６９Ａ，７０Ａが、冷却器室１７の外面に当てられて固定されている。ケース部材６７が取り付けられた状態では、その内部が前面と下面側に開放しており、ケース部材６７の内部が、後記するフレキシブルホース７５の収納空間７２となっている。

固定側の給水口６０Ａと可動側の給水口６２Ａの上端同士の間、及び固定側の排水口６０Ｂと可動側の排水口６２Ｂの上端同士の間は、それぞれフレキシブルホース７５で接続されている。このフレキシブルホース７５は、図４に示すように、例えばＥＰＤＭゴム等からなるゴムホース７６の外周に、平鋼線７７を螺旋状に密着巻きした構造となっており、適度な剛性を備えた上で可撓性を有している。
両フレキシブルホース７５の配管経路は、図９に示すように、冷却ユニット３０が引き出された状態では、固定側の給水口６０Ａと排水口６０Ｂから立ち上がり、ケース部材６７の背面板６９の内面に沿って上昇したのち、ガイド板７０の内面に沿って斜め上方に延出し、機械室１５の前面を出たあたりで下方に屈曲されて、可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとにそれぞれ至っている。
一方、冷却ユニット３０が機械室１５内に収容されると、図６に示すように、フレキシブルホース７５におけるケース部材６７の前面に出た部分が、丸く回曲されるように畳まれつつ、ケース部材６７の内部すなわち収納空間７２に収納されるようになっている。

続いて、本実施形態の作用を説明する。冷却運転中は、冷凍装置３５（圧縮機３６）並びに庫内ファン５６が駆動されると、図２に示すように、冷蔵室１１内の空気が冷却器５３の下部側の取入口５５Ａから吸引され、冷却器５３を流通して冷気に変換されたのち、吹出口５５Ｂから冷蔵室１１の天井面側に吹き出されるように循環供給されることにより、冷蔵室１１内が冷却される。
この冷却運転の間、給水管６４Ａに設けられた冷却水調整弁６５が開放されることに伴い、冷却用水である水道水が、固定側の給水口６０Ａから給水側のフレキシブルホース７５を通り、給水管６４Ａから凝縮器３７の内管４１の入口４１Ｉに供給され、内管４１内を上端から下端に向けて流通する。この間に、外管４０内を逆方向に流通する冷媒との間で熱交換され、すなわち冷媒が冷却されて効率良く凝縮される。熱交換されたのちの排水は、内管４１の出口を出てから、排水管６４Ｂさらには排水側のフレキシブルホース７５を通り、固定側の排水口６０Ｂから適宜の排水箇所に排水される。

それとともに、凝縮器ファン４５が駆動される。凝縮器ファン４５が駆動されると、機械室１５の前面パネル２４並びに風洞部４７の吸気口２５，４８から外気が吸引されたのち、凝縮器３７の奥側の部分に向けて吹き付けられる。凝縮器３７に外気が吹き付けられると、外管４０が冷却され、その中を流通している冷媒が冷却されて凝縮がさらに促進される。なお、この外気はその奥側の圧縮機３６にも当てられてこれを冷却する。
冷却に供した後の排熱は、排熱流通スペース２８すなわち収納空間７２内に立ち上り、ガイド板７０に沿うようにして前面パネル２４の排気口２６に導かれて、そこから機外前方に排出される。

このように、ガイド板７０を斜め上方に傾けたことで、収納空間７２内に立ち上った排熱が前面パネル２４の排気口２６にスムーズに向けられる。また、特に給水側のフレキシブルホース７５は、低温の水道水が流通することで表面側が冷却されやすいが、このフレキシブルホース７５は収納空間７２内に収納されていて、立ち上った排熱の一部が当てられることから表面の冷却が抑制され、したがって結露の発生が防止される。

メンテナンス等において冷却ユニット３０を庫外に出す場合は、機械室１５の前面パネル２４を開いたのち、蓋体５０並びに基台３１の固定を解除し、基台３１の前縁の把手３２に手を掛ける等で、基台３１を底板２１上を滑らせつつ機械室１５から引き出す。
上記したように冷却ユニット３０が収納されている場合は、フレキシブルホース７５は丸く畳まれた状態で収納空間７２内に収納されている。ここでフレキシブルホース７５は、適度の剛性を有しているため、畳まれると元のように広がろうとする力が作用する。その場合、畳み方が少ないと、元へ戻ろうとする力が小さいのであるが、本実施形態ではある程度小さく畳むことで、広がろうとする力を蓄勢し、ケース部材６７の背面板６９からガイド板７０にむしろ押し付けられた状態で収納されている。

したがって冷却ユニット３０の引き出しに伴い、可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとが手前側に移動すると、フレキシブルホース７５は、広がろうとする力を受けて、まずガイド板７０の先端まで押し付けられ、そののちガイド板７０の傾斜に倣うように延出されつつ元のように広がる。ここで、ガイド板７０が仮に水平姿勢であると、可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとが手前側に引かれた際、フレキシブルホース７５がむしろ畳まれるようになって、広がろうとする力が大きくなる。そのため、ガイド板７０等に対してより強く押し付けられることで、フレキシブルホース７５がスムーズに引き出せず、可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとの接続部分等に負荷が掛かるおそれがある。
その点この実施形態では、ガイド板７０が手前側に向けて上り勾配となった斜め姿勢に配されているから、フレキシブルホース７５をガイド板７０に沿うようにスムーズに広がり変形させることができる。

最終的には、図９に示すように、フレキシブルホース７５を収納空間７２から引き出しつつ、冷却ユニット３０が機械室１５の前方に完全に出される。そのため、メンテナンスも能率良く行うことができる。
メンテナンス等が終わると、再び冷却ユニット３０が機械室１５内に収納される。可動側の給水口６２Ａと排水口６２Ｂとが奥側に移動すると、フレキシブルホース７５は次第に丸く畳まれつつ収納空間７２内に収納されるが、同じくガイド板７０が傾斜姿勢となっていることから、収納空間７２内でも順次に小さく畳まれ、収納もスムーズに行われる。そののち、冷却運転を再開することができる。

以上説明したように本実施形態によれば、冷却用水の給排水用の配管をフレキシブルホース７５として、機械室１５に設けた固定側の給排水口６０Ａ，６０Ｂと、凝縮器３７における内管４１の出入口と接続された可動側の給排水口６２Ａ，６２Ｂとの間に接続し、かつ機械室１５内に収納空間７２を設けた構造としたから、フレキシブルホース７５を広げたり畳んだりして収納空間７２に出し入れしつつ、冷却ユニット３０を機械室１５に出し入れすることができる。そのため、この種の引き出し式の冷蔵庫でも、水冷式の凝縮器３７が採用でき、高い冷凍能力を実現できる。なおこの実施形態では、空冷機能も兼備しているから、より高い冷凍能力が得られる。また、収納空間７２は、排熱流通スペース２８内といった、言わばデッドスペースに設けられているから、機械室１５自体の大型化を招くことはない。

収納空間７２を構成するケース部材６７のガイド板７０を、手前側に向けて緩やかな上り勾配となった傾斜姿勢で配し、このガイド板７０にフレキシブルホース７５を沿わせるようにしたから、フレキシブルホース７５を広げつつ収納空間７２から出し、また畳みつつ収納空間７２内に入れる動作をスムーズに行わせることができる。
フレキシブルホース７５の収納空間７２が、空冷によって凝縮器３７等を冷却したのちの排熱が立ち上る排熱流通スペース２８に配されているから、稼働中において、収納空間７２に収まっているフレキシブルホース７５に排熱が当てられる。そのため、フレキシブルホース７５内を低温の水道水が流通した場合の表面の温度低下が抑制され、結露の発生が防止される。
また、上記したガイド板７０は、稼働中においては、空冷側の排熱を前面パネル２４の排気口２６に導き、もってスムーズに外部に排出することに機能することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、凝縮器が水空冷式の場合を例示したが、凝縮器ファンを備えない水冷式のみの場合であってもよく、そのようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
（２）冷却用水は水道水に限らず、タンクに貯留された水が循環供給されるようなものであってもよい。
（３）本発明は、冷却器については冷却器室内に固設され、凝縮器を含む冷凍装置のみが引き出し形式となったものにも同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の一部切欠斜視図 冷蔵庫の断面図 凝縮器の横断面図 フレキシブルホースの縦断面図 冷却ユニットが機械室内に収納された状態の斜視図 その一部切欠側面図 その一部切欠平面図 冷却ユニットが機械室の外部に引き出された状態の斜視図 その一部切欠側面図 その一部切欠平面図

符号の説明

１０…本体（貯蔵庫本体） １５…機械室 ２４…前面パネル ２６…排気口 ２８…排熱流通スペース ３０…冷却ユニット ３１…基台 ３５…冷凍装置 ３６…圧縮機 ３７…凝縮器 ４０…外管 ４１…内管（熱交換部） ４５…凝縮器ファン ６０Ａ…（固定側の）給水口 ６０Ｂ…（固定側の）排水口 ６１…ブラケット ６２Ａ…（可動側の）給水口 ６２Ｂ…（可動側の）排水口 ６４Ａ…給水管 ６４Ｂ…排水管 ６５…電磁開閉弁 ６７…ケース部材 ７０…ガイド板（ガイド） ７２…収納空間 ７５…フレキシブルホース

Claims (4)

1. 貯蔵庫本体の側方には機械室が設けられ、この機械室内に、圧縮機、凝縮器等からなる冷凍装置を基台上に搭載してなる冷却ユニットが出し入れ可能に収容され、かつ前記凝縮器が、熱交換部を流通する冷却用水により冷却される水冷式の凝縮器であるものにおいて、
   前記機械室には、冷却用水の給排水源と接続された給排水口が設けられ、この給排水口と前記熱交換部の出入口側とが長さに余裕を持ったフレキシブル管により接続されるとともに、前記機械室内には、畳まれた前記フレキシブル管が収納される収納空間が設けられていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 前記収納空間の回りには、前記フレキシブル管を沿わせてこの収納空間への出し入れを案内するガイドが設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
3. 前記冷却ユニットには凝縮器ファンが併せて装備され、前記凝縮器が外気により冷却可能とされており、この凝縮器を冷却したあとの排熱を庫外に排出する排出経路の途中に、前記フレキシブル管の収納空間が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷却貯蔵庫。
4. 前記収納空間の回りには、前記フレキシブル管を沿わせてこの収納空間への出し入れを案内するガイドが設けられ、このガイドは、前記排熱を前記機械室に設けられた排気口に導く機能も兼備していることを特徴とする請求項３記載の冷却貯蔵庫。

Images