JP2006105510A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、強制的に冷却される凝縮器などの冷凍サイクルを備えた冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a refrigerator having a refrigeration cycle such as a condenser that is forcibly cooled.
従来、凝縮器の大部分は冷蔵庫外箱内壁に配設され、外箱全体で放熱させるようにしていたが、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、外箱内壁の凝縮器だけでは放熱能力が不足する状況になった。このため前記した凝縮器に加え、冷蔵庫外部の一画に確保された空間、いわゆる機械室内に凝縮器を配設し、さらに送風機により凝縮器を強制通風することにより放熱能力の向上を図っている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, most of the condensers are disposed on the inner wall of the refrigerator outer box and radiate heat in the entire outer box. However, in recent years, as the demand for increasing the capacity of the refrigerator and reducing the installation space has increased, The condenser alone is not enough for heat dissipation. For this reason, in addition to the above-described condenser, a condenser is disposed in a space secured in a section outside the refrigerator, a so-called machine room, and the heat radiation capacity is improved by forcibly ventilating the condenser with a blower. (For example, refer to 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13は、従来の冷蔵庫の本体を示す正面図を示す。図14は、図13のF−F´線断面図を示す。図15は、従来の冷蔵庫の機械室の正面図を示す。図13から図15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からなる断熱箱体5と、断熱箱体内5を仕切り壁6によって上下に区画し、それぞれに冷蔵室7および冷凍室8を形成している。凝縮器20は、冷蔵庫1の外箱2の内表面に、たとえばアルミ泊等の熱伝導性接着テープ21を用いて密着させ、外箱2も放熱体としての役割を担う(図14参照)。更に冷蔵庫1の庫外後方下部に位置する機械室40には、圧縮機41、送風機42、凝縮器43、ドライヤ45及びキャピラリー(図示せず)等の冷却サイクル部品がある。凝縮器43は、放熱促進のためのフィン50をパイプ51に固着させ、パイプ51を密集成型している。そして機械室40の側面から順に送風機42、凝縮器43、圧縮機41と配置させる(図15参照)。この結果、凝縮器43は送風機42により通風され、熱交換効率が高くなり、放熱能力が増加する冷蔵庫1を提供することを目的としている。
FIG. 13: shows the front view which shows the main body of the conventional refrigerator. FIG. 14 is a sectional view taken along line FF ′ of FIG. FIG. 15: shows the front view of the machine room of the conventional refrigerator. As shown in FIGS. 13 to 15, the
また、他の従来例において、図16は、冷蔵庫の機械室の斜視図であり、凝縮器43が冷蔵庫1底面の薄板空間に配設するべく、直線部80と曲げ部81で構成されるパイプ51を底面全体に配設し放熱面積を稼いでいる。その結果、放熱能力を増加させる冷蔵庫1を提供することを目的としている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記従来の機械室40にある凝縮器43は、限定された設置空間において放熱能力を高めるため、パイプ間隙間を小さくしてパイプ及びフィンの通風面積を拡大しようとするが、パイプ間の隙間を小さくしていくとパイプに付随するフィンが干渉しあってこすれ等による騒音および振動が発生する。
However, the
これにより、パイプ間隙間距離の極小化には限界があり、パイプ相互間の隙間が生じた。 As a result, there is a limit to minimizing the gap distance between pipes, and a gap between pipes is generated.
その結果、凝縮器43に向かって流れる空気は、通風抵抗の小さいパイプ相互間を通過してしまい、フィン50およびパイプ51との通風が減少し、熱交換が行われない。
As a result, the air flowing toward the
さらに凝縮機43は、送風機42の空気流れ下流側に配設されているが、送風機42から吐き出された空気は、通風抵抗の小さい凝縮器43下部の無効空間へ流れこみ、凝縮器43への通風が充分行われない。
Further, the
以上の結果、凝縮温度は上昇し、冷凍サイクルの圧縮比が高くなり、サイクルCOPが低下した結果、冷蔵庫1の消費電力が増加するという課題を有していた。
As a result, the condensation temperature is increased, the compression ratio of the refrigeration cycle is increased, and the cycle COP is decreased. As a result, the power consumption of the
また、従来の凝縮器43は冷蔵庫1底面に配設するため、薄板状の空間に大量の凝縮器43を配設する必要があった。そこで曲げ部81のR寸法は、放熱量確保の観点から、たとえばR10mm程度となる(図15参照)。また機械室40に配設される凝縮器43においても凝縮器長さを延長するため、曲げ寸法が小さいコノ字やL字のパイプ配管構成を行った(図14参照)。
Further, since the
この結果、輸送や冷蔵庫組立て時、曲げ部81に発生する応力が高くなり、パイプ折れや破損を引き起こすという課題を有していた。
As a result, during transport and refrigerator assembly, the stress generated in the
また、パイプ51相互間隙間は、通風性を高めるために一定の距離を確保しなければならないが、パイプは弾性体であることから、経年変形して組立て初期の形状から変形する可能性がある。その結果、隙間が拡大した部分を中心に通風してしまい、放熱量が減少してしまう。
In addition, the gap between the
以上の課題を解決するため、パイプ51またはフィン50どうしを固定し、パイプ間隙間距離を一定に保つ固定部材が必要となるが、環形状のパイプ51ならびに螺旋形状のフィン50が立体的に構成されていることから、固定保持する手段が困難であり、製造コストも高くなる。さらに組立て時に凝縮器43と固定部材を組み付ける工数も増大するという課題を有していた。
In order to solve the above problems, a fixing member that fixes the
本発明は従来の課題を解決するもので、機械室40の容積を大きくすることなく、安価で組立て性に優れた凝縮器43の放熱能力を増大させ、また冷蔵庫の消費電力を低く維持し、パイプ折れ、破損等による冷媒もれを防止できる冷蔵庫1を提供することを目的とする。
The present invention solves the conventional problem, and without increasing the volume of the
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、多数のフィンを有するパイプからなる凝縮器において、パイプが略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、さらに内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には送風機を対向させ、他方の開口部と内部空間との通気抵抗をパイプ相互間の間隙と内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合うパイプに付随するフィンは、フィンのパイプ直径方向の投影面が重なるように設置する。 In order to solve the above conventional problems, a refrigerator according to the present invention is a condenser composed of a pipe having a large number of fins, wherein the pipe is formed so as to form a substantially cylindrical internal space, and further, both ends of the internal space. One of the openings is made to face the blower, the ventilation resistance between the other opening and the internal space is greater than the ventilation resistance between the gap between the pipes and the internal space, and attached to the adjacent pipe. The fins to be installed are installed so that the projection surfaces in the pipe diameter direction of the fins overlap.
これにより、パイプ相互間の隙間を極力小さくすることができ、凝縮器への通風面積を増加させ、凝縮器を強制冷却し、冷媒の温度を従来よりもさらに低下させることができる。また、曲げ部R寸法が大きいため、輸送や冷蔵庫組立て時に曲げ部に発生する応力が小さくなる。 Thereby, the clearance gap between pipes can be made as small as possible, the ventilation area to a condenser can be increased, a condenser can be forcedly cooled, and the temperature of a refrigerant | coolant can further be reduced rather than before. Moreover, since the bending part R dimension is large, the stress which generate | occur | produces in a bending part at the time of transport or refrigerator assembly becomes small.
また、本発明の冷蔵庫は、多数のフィンを有するパイプからなり、パイプが略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合うパイプに付随するフィンは、フィンのパイプ直径方向の投影面が重なるように固定される。さらに、凝縮器は機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置される。 Further, the refrigerator of the present invention is composed of a pipe having a large number of fins, the pipes are formed so as to form a substantially cylindrical internal space, and the fins attached to the adjacent pipes are arranged in the pipe diameter direction of the fins. The projection surfaces are fixed so as to overlap. Furthermore, the condenser is installed so as to separate the machine room into a windward and leeward space.
これより、凝縮器を通過する空気の大部分は、フィンあるいはパイプ全域に通風され、凝縮器は強制冷却され、冷媒の温度も低下する。 As a result, most of the air passing through the condenser is ventilated across the fins or pipes, the condenser is forcibly cooled, and the temperature of the refrigerant also decreases.
本発明の冷蔵庫は、機械室の容積を大きくすることなく、凝縮器の熱交換効率を高め、放熱能力及び冷却サイクルのCOPを向上させ、冷蔵庫の消費電力を低減できる。 The refrigerator of the present invention can increase the heat exchange efficiency of the condenser without increasing the volume of the machine room, improve the heat dissipation capacity and the COP of the cooling cycle, and reduce the power consumption of the refrigerator.
また、凝縮器を固定する手段を設けることにより、凝縮器全体が一体固定されるので、フィンおよびパイプ間の擦れによる騒音、振動を低減できる。 Further, since the whole condenser is integrally fixed by providing the means for fixing the condenser, noise and vibration due to rubbing between the fin and the pipe can be reduced.
また、本発明の冷蔵庫は、凝縮器が多数のフィンを有するパイプをパイプ相互間に間隙を設けて重畳するため、輸送時や組立て時の凝縮器のパイプ折れ、破損等による冷媒もれを抑制できる。さらに凝縮器成形工数が少なく、設備投資も少ないため、製造コストが安価になる。 In addition, the refrigerator of the present invention suppresses refrigerant leakage due to breakage or breakage of the condenser pipe during transportation or assembly because the condenser overlaps the pipe having a large number of fins with a gap between the pipes. it can. Furthermore, since the number of condenser molding steps is small and the capital investment is small, the manufacturing cost is low.
請求項1に記載の発明は、冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、機械室に設けられた凝縮器と、凝縮器を強制通風する送風機からなり、凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、パイプは、凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成される。さらに内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には送風機を対向させるとともに、他方の開口部と内部空間との通気抵抗をパイプ相互間の間隙と内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合うパイプに付随するフィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成することにより、送風機運転時、凝縮器円周全域のパイプ相互間隙間を介して、内部空間と凝縮器外部との通気が促進され凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、機械室に設けられた凝縮器と、凝縮器を強制通風する送風機からなり、凝縮器は機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置され、また、凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、パイプは、凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合うパイプに付随するフィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成することにより、送風機運転時に風上側の空間からパイプ相互間の間隙を介して内部空間へ流入し、さらにパイプ相互間の間隙を介して風下側の空間へ吐出されることにより凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来よりも増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1もしくは請求項2に記載の発明において、凝縮器にパイプまたはフィンを固定する手段を設けることにより、パイプ相互間隙間を一定に確保する。これにより、凝縮器全体が一体ものとなり、輸送時並びに組立て時にフィンまたはパイプが干渉して発生する擦れ音や振動を低減することができる。また、凝縮器全域にわたりパイプ相互間の通風抵抗が同等であることから、凝縮器全域に通風され、放熱能力が向上する。さらに、組立ての際、筒状の凝縮器全体を固定してしまうことから、組立てに要する工数が従来に比べて削減でき、固定手段も安価でできる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the gap between the pipes is kept constant by providing means for fixing the pipes or fins to the condenser. As a result, the entire condenser is integrated, and it is possible to reduce rubbing noise and vibration generated by the interference of fins or pipes during transportation and assembly. Moreover, since the ventilation resistance between pipes is equivalent over the whole condenser, it ventilates over the condenser whole area, and a heat dissipation capability improves. Furthermore, since the entire cylindrical condenser is fixed during assembly, the number of man-hours required for assembly can be reduced as compared with the prior art, and the fixing means can be inexpensive.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、凝縮器の風下側に圧縮機が配設され、送風機の運転時に記圧縮機が強制冷却されることにより、圧縮機自体が強制通風されて圧縮機の温度が低下し、吸込冷媒ガスの温度も低下し、体積効率並びに圧縮機COPが向上した結果、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、フィンは略帯状薄板形状で、パイプに対して略垂直に配設され、かつ螺旋状に圧着させることにより、フィンとパイプの熱伝導性が向上し、凝縮器全体の放熱性能が促進され、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the fin has a substantially strip-shaped thin plate shape, is disposed substantially perpendicular to the pipe, and is crimped in a spiral shape. This improves the thermal conductivity of the fins and pipes, promotes the heat dissipation performance of the entire condenser, and significantly reduces the temperature of the refrigerant passing through the condenser. As a result, the cycle compression ratio is reduced, the cycle COP is increased, and the power consumption of the refrigerator can be reduced.
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、凝縮器は、放熱性塗料を塗着させ、さらにフィンとパイプの微少隙間に塗料が挿入される。その結果、フィンとパイプの熱伝導性が向上し、凝縮器全体の放熱性能が促進され、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクル圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
The invention according to
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、機械室の空気取入れ口が、凝縮器より略風上側に設置されることにより、凝縮器の風上部分に位置するフィン及びパイプへの通風が促進された結果、凝縮器全体の放熱性能も高くなる。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the air intake port of the machine room is installed on the substantially upstream side of the condenser, whereby the wind of the condenser is As a result of facilitating ventilation to the fins and pipes located in the upper part, the heat dissipation performance of the entire condenser is also improved. As a result, the cycle compression ratio is reduced, the cycle COP is increased, and the power consumption of the refrigerator can be reduced.
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。尚、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. The present invention is not limited to the embodiments.
(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の平面図、図2は同実施の形態による冷蔵庫の図1のA−A´線断面図、図3は同実施の形態による冷蔵庫の第1凝縮器の要部断面図、図4は同実施の形態による冷蔵庫の図1のB−B´線断面図、図5は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図6は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
(Embodiment 1)
1 is a plan view of a machine room of a refrigerator according to
図1から図6より、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(図示せず)と、庫内仕切り壁106により区分けされた冷蔵室107および冷凍室108と、冷蔵室ドア110および冷凍室ドア111と断熱箱体をシールするガスケット(図示せず)と、冷蔵室107の温度を検知する冷蔵室センサ113と、冷凍室108の温度を検知する冷凍室センサ114と、冷蔵室107への冷気を調整する冷蔵室ダンパ115と、冷蔵庫101の冷凍サイクルを構成する冷凍室108背面に配置された冷却器116と、冷却器を通風させるファン117と、冷蔵庫101外部の背面下部に設けられた機械室140からなる。
From FIG. 1 to FIG. 6, the
機械室140は、機械室内壁140aと機械室背面カバー140bと機械室ベース140cにより空間形成される。また、圧縮機141と、機械室140を通風する送風機142と、第1凝縮器143と、減圧器であるキャピラリチューブ144の一部およびドライヤ145等の冷却サイクル部品等を構成している。また、図1より、機械室140の側面右側から順に第1凝縮器143、送風機142、圧縮機141が配置される。
The
第1凝縮器143は、帯状で薄板形状のフィン150とパイプ151からなり、フィン150を直管状のパイプ151の中心軸に対してほぼ垂直になるよう配設され、かつ螺旋状に圧着させながら固着する。
The
さらにこのフィン150付きパイプ151は、隣り合うパイプ151相互間に間隙を設けながら重畳するよう螺旋状に成形する。この際、パイプ151aにそれぞれ付随するフィン150aは、隣り合うフィン150bのパイプ151b直径方向投影面が重なるように近接し、隣接するパイプ151b外表面まで圧着した状態で、帯状の固定部材157を第1凝縮器143の円筒軸方向に巻き込んで締め付け固定する(図3参照)。
Further, the
このとき、第1凝縮器143内部には円筒状の内部空間152が形成され、図2および図4の第1凝縮器143の内部空間の左側の開口部154には送風機142が設置され、一方右側の開口部155には、開口部を閉塞するカバー156が設置されている。
At this time, a cylindrical
さらに、送風機142と機械室140をつなぐケーシング158により機械室140を2室に分離し、第1凝縮器143は、ケーシング158に設けられた突起部158aに軽圧入され固定される。
Further, the
また、機械室における通風に関して、第1凝縮器143より風上側の機械室内壁140aに空気取入れ口159を設けることにより冷蔵庫外部より吸入され、一方で機械室140から流出する空気は、機械室背面カバー140bに設けられた吐出口160から冷蔵庫101外部へ吐き出される。
Further, regarding the ventilation in the machine room, the
尚、第1凝縮器143のフィン150並びにパイプ151表面に放熱性塗料161を塗着させた。
A
また、第2凝縮器170は、外箱102とウレタン断熱材104間の外箱102内壁側に設置される。
The
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。 About the refrigerator comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、冷凍サイクルにおける冷媒の流れを説明すると、圧縮機141において圧縮された高温高圧ガスは、機械室140に配設された第1凝縮器143へ運ばれ熱交換するが、この時ガスは、凝縮器143外部の空気により、熱交換して液化する。さらに、冷媒は、第2凝縮器170に連通し、さらに凝縮作用が促進される。つぎに、液化した冷媒は、ドライヤ145を通過し、減圧作用を有するキャピラリチューブ144にて減圧され、冷却器116に流入し、冷却器116周辺の空気との熱交換により冷蔵庫101庫内を冷却するとともに、自身は昇温し、最終的にガス化され再び圧縮器141へ戻る。
First, the flow of the refrigerant in the refrigeration cycle will be described. The high-temperature and high-pressure gas compressed in the
次に、圧縮機141運転時における第1凝縮器143の熱交換について詳細説明すると、圧縮機141の運転に伴ない送風機142も運転を開始する。これにより空間連通する冷蔵庫101外部の空気圧力に対して、送風機142吸込み近傍における圧力は、相対的に低くなる。その結果、庫外の空気は機械室140の機械室内壁140aに設けた空気取入れ口159を介して機械室140に流入する。
Next, the heat exchange of the
次に、送風機142へ向い移動し、カバー156近傍まで到達した空気は、第1凝縮器に向かって直線的に流入しようとするが、カバーにより通風抵抗が大きいため、抵抗の小さい第1凝縮器の円筒側面部(図2の上下方向)へ向かって、カバーを回りこむ。そして、カバー外周まで到達した空気は、第1凝縮器の上流側から下流にむけたパイプ151間に介在する微小すきまを介し、内部空間152へ流入する。このとき、第1凝縮縮器243のパイプ相互間の間隔は5〜10mmとなり、従来の凝縮器の間隔約20〜40mmに比べて半分以下まで狭小化できる。またパイプ251間隔は均等に保持できることから、通風抵抗もほぼ同等となり、通風の偏りも少なくなり、パイプ全域にわたり通風される。
Next, the air that has moved toward the
以上より、第1凝縮器143全域にわたり通風され、有効熱交換面積が増加する、さらにパイプ151およびフィン150周辺の乱流現象が促進され、温度境界層を薄くできるので、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなる。よって、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。
As described above, the
以上のことから、凝縮器における冷媒温度は大幅に低下するため、冷凍サイクルの圧縮比は減少して、サイクルCOPが増加する。同時に運転率も低下することから、最終的に消費電力を大幅に低減することができる。実機試験結果において、ドライヤ平均温度が3〜5℃低下し、同時に3〜10kWh/年の冷蔵庫消費電力低減効果が得られた。 From the above, since the refrigerant temperature in the condenser is greatly lowered, the compression ratio of the refrigeration cycle is reduced and the cycle COP is increased. At the same time, the operating rate is lowered, so that the power consumption can finally be greatly reduced. In the actual machine test results, the average dryer temperature decreased by 3 to 5 ° C., and at the same time, an effect of reducing refrigerator power consumption by 3 to 10 kWh / year was obtained.
また、送風機142から吐出される空気は、圧縮機141へ直接通風され、圧縮機141本体を冷却する。これにより、圧縮機141内部の冷媒ガス温度を下げることにより、比体積を小さくできるため体積効率が高くなり、圧縮器141の高性能化が可能となる。
Moreover, the air discharged from the
また、吐出圧力の上昇を抑えることができ、オイルの劣化や摺動部の異常摩耗を未然に防止する。さらに圧縮機141高温によるモータ効率低下やモータ劣化も抑制でき、圧縮機141の性能および信頼性を確保できる。
In addition, an increase in discharge pressure can be suppressed, and oil deterioration and abnormal wear of the sliding portion are prevented in advance. Furthermore, a reduction in motor efficiency and motor deterioration due to the high temperature of the
また、凝縮器自体は、パイプ151表面にフィン150を螺旋状に固着させるため、熱伝導性を向上させた。さらにパイプ151自身を螺旋状に成形するため、円筒形状の成型冶具の外周に沿わせながらパイプ151を巻きつける。これにより、従来のコノ字やL字の曲げRに対して、R寸法を大きくできる凝縮器143を成形することができ、輸送時や冷蔵庫組立て時などにおいて外部応力がかかったときに金属疲労等によるパイプ曲がりや折損が発生する危険性を未然に防止することができる。
Further, the condenser itself has the heat conductivity improved because the
尚、送風機を本実施例では、凝縮器143の下流側に配設したが、凝縮器143の上流側に配設しても同等風量が得られるため、同様の効果が得られる。
In this embodiment, the blower is disposed on the downstream side of the
尚、凝縮器143のフィン150とパイプ151を圧着固定したが、さらに放熱性塗料を塗布することにより、フィン150とパイプ151の接着面積を増加させ、かつ放熱性の高い塗料により、高い放熱性能を増加させることができる。
The
尚、本実施例の機械室140を冷蔵庫101背面下部にしたが、冷蔵庫101背面で上述した冷却デバイスを設置する所定の空間が確保されれば、任意の場所に設置可能であり、その際、放熱性能は確保でき、消費電力は大幅に低減できる。
In addition, although the
以上のように、本実施の形態においては、冷蔵庫本体の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた第1凝縮器と、前記第1凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記第1凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記第1凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成される。さらに前記内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には前記送風機を対向させるとともに、他方の開口部と前記内部空間との通気抵抗を前記パイプ相互間の間隙と前記内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成し、送風機運転時、凝縮器円周全域のパイプ相互間隙間を介して、内部空間と凝縮器外部との通気が促進され凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the machine room formed in a single section of the refrigerator body, the first condenser provided in the machine room, and the blower for forcibly passing the first condenser, The first condenser includes a pipe having a large number of fins, and the pipe is formed so that the first condenser forms a substantially cylindrical internal space. Further, of the openings at both ends of the internal space, the blower is made to face one of the openings, and the ventilation resistance between the other opening and the internal space is set between the gap between the pipes and the internal space. A gap between the pipes is formed so that the projection surfaces in the pipe diameter direction of the fins attached to the adjacent pipes are larger than the resistance, and during the operation of the blower, the gap between the pipes in the entire circumference of the condenser is formed. Accordingly, ventilation between the internal space and the outside of the condenser is promoted, and the condenser is forcibly cooled. At this time, since the distance between pipes is smaller than the conventional distance, the ventilation area to a pipe and a fin increases conventionally. Further, since the heat transfer rate is increased by promoting the turbulent flow between the air and the pipe, the total heat radiation amount of the condenser is increased, and the temperature of the refrigerant passing through the condenser is remarkably lowered. As a result, the cycle compression ratio is reduced, the cycle COP is increased, and the power consumption of the refrigerator can be reduced.
(実施の形態2)
図7は本発明の実施の形態2における冷蔵庫の機械室の平面図、図8は同実施の形態による冷蔵庫の図7のD−D´線断面図、図9は同実施の形態による冷蔵庫の第1凝縮器の要部断面図、図10は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図11は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図である。図12は本発明の実施の形態2における別の冷蔵庫の機械室の平面図である。
(Embodiment 2)
7 is a plan view of the machine room of the refrigerator according to the second embodiment of the present invention, FIG. 8 is a sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 7 of the refrigerator according to the same embodiment, and FIG. FIG. 10 is an air passage configuration diagram of the refrigerator according to the embodiment, and FIG. 11 is a refrigeration cycle diagram of the refrigerator according to the embodiment. FIG. 12 is a plan view of a machine room of another refrigerator according to
図7から図11より、実施の形態2の冷蔵庫201は、前方に開口する鋼板製の外箱202、硬質樹脂製の内箱203、外箱202と内箱203間に発泡充填されたウレタン断熱材204からなる断熱箱体(図示せず)と、庫内仕切り壁206により区分けされた冷蔵室207および冷凍室208と、冷蔵室ドア210および冷凍室ドア211と断熱箱体をシールするガスケット(図示せず)と、冷蔵室207の温度を検知する冷蔵室センサ213と、冷凍室208の温度を検知する冷凍室センサ214と、冷蔵室207への冷気を調整する冷蔵室ダンパ215と、冷蔵庫201の冷凍サイクルを構成する冷凍室208背面に配置された冷却器216と、冷却器を通風させるファン217と、冷蔵庫201外部の背面下部に設けられた機械室240からなる。
From FIG. 7 to FIG. 11, the
機械室240は、機械室内壁240aと機械室背面カバー240bと機械室ベース240cにより空間形成される。また、圧縮機241と、機械室240を通風する送風機242と、第1凝縮器243と、減圧器であるキャピラリチューブ244の一部およびドライヤ245等の冷却サイクル部品等を構成している。また、図7より、機械室240の側面右側から順に第1凝縮器243、送風機242、圧縮機241が配置される。
The
第1凝縮器243は、帯状で薄板形状のフィン250とパイプ251からなり、フィン250を直管状のパイプ251の中心軸に対してほぼ垂直になるよう配設され、かつ螺旋状に圧着させながら固着する。
The
さらにこのフィン250付きパイプ251は、隣り合うパイプ251相互間に間隙を設けながら重畳するよう螺旋状に成形する。このとき第1凝縮器243内部には円筒状の内部空間252が形成される。この際、パイプ251aにそれぞれ付随するフィン250aは、隣り合うフィン250bのパイプ251b直径方向投影面が重なるように近接し、隣接するパイプ251b外表面まで圧着した状態で、帯状の固定部材257を第1凝縮器243の円筒軸方向に巻き込んで締め付け固定する(図9参照)。
Further, the pipe 251 with the fins 250 is formed in a spiral shape so as to overlap while providing a gap between the adjacent pipes 251. At this time, a cylindrical
また、図8において、第1凝縮器243の上下開口部254、255を機械室内壁240a及び機械室ベース240cに対向近接させ、かつ開口部254、255を閉塞するカバー256を設置する。さらに第1凝縮器243と機械室内壁240a天面及び機械室ベース240c間の空間を埋める緩衝材258a,258bを設け、第1凝縮器243を機械室240に固定する。その結果、円筒形の第1凝縮器243は、機械室240を2室に分離し機械室240の空気は、機械室240の左側面から右側面にかけて通風される。
Further, in FIG. 8, a cover 256 is installed so that the upper and
また、機械室240における通風に関して、機械室内壁240aに吸込み口255を設けることで外部より吸入され、機械室240から流出する空気は、機械室背面カバー240bに吐出口256を設けて冷蔵庫201外部へ吐き出される。
Further, regarding ventilation in the
尚、第1凝縮器243のフィン250並びにパイプ251表面に放熱性塗料261を塗着させた。
A
また、第2凝縮器270は、外箱202とウレタン断熱材204間の外箱202内壁側に設置される。
The
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。 About the refrigerator comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
まず、冷凍サイクルにおける冷媒の流れを説明すると、圧縮機241において圧縮された高温高圧ガスは、機械室240に配設された第1凝縮器243へ運ばれ熱交換するが、この時ガスは、第1凝縮器243外部の空気等により冷却、熱交換して液化していく。さらに、本実施例では第2凝縮器270に連通し、さらに凝縮作用が促進される。次に、液化した冷媒はドライヤ245を通過し、キャピラリチューブ244にて減圧され、冷却器216に流入し、冷却器216周辺の庫内空気との熱交換により庫内を冷却するとともに、自身は昇温して、最終的にガス化され再び圧縮器241へ戻る。
First, the flow of the refrigerant in the refrigeration cycle will be described. The high-temperature high-pressure gas compressed in the
次に、圧縮機241運転時の第1凝縮器243における熱交換について詳細説明すると、圧縮機241の運転に伴ない送風機242も運転を開始する。これにより空間連通する冷蔵庫201外部の空気圧力に対して、送風機242吸込み近傍における圧力は、相対的に低くなる。その結果、庫外の空気は機械室240の機械室内壁240aに設けた空気取入れ口259を介して機械室240に流入する。
Next, heat exchange in the
次に、送風機242へ向い移動し、第1凝縮器243の右側(空気上流側)近傍まで到達した空気は、図7、8より、カバー256及び緩衝材257a、257bにより、第1凝縮器の上下端部と機械室240の隙間を閉塞し通風抵抗を高めているため、これらの隙間からの通風量がほとんどなくなる。その代わりに、空気は第1凝縮器243の右半分(図7参照)に位置するパイプ251相互間の隙間を介して内部空間252へ流入する。このとき、第1凝縮器243のパイプ251相互間の間隔は5〜10mmとなり、従来の凝縮器の間隔約20〜40mmに比べて半分以下まで狭小化できる。またパイプ251間隔は均等に保持できることから、通風抵抗もほぼ同等となり、通風の偏りも少なくなり、パイプ251全域にわたり通風される。
Next, the air that has moved toward the
さらに、内部空間252へ流入した空気は、第1凝縮器243の左半分(図7参照)に位置するパイプ251相互間隙間を介して送風機242へ向かう。このとき、第1凝縮器243の右半分の通風状態と同様に、従来に比べ通風面積が拡大できる。
Furthermore, the air that has flowed into the
以上より、第1凝縮器243全域にわたり通風され、有効熱交換面積が増加する、さらにパイプ251およびフィン250周辺の乱流現象が促進され、温度境界層を薄くできるので、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなる。よって、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。
As described above, ventilation is performed throughout the
以上のことから、第1凝縮器243における冷媒温度は大幅に低下するため、冷凍サイクルの圧縮比は減少して、サイクルCOPが増加する。同時に運転率も低下することから、最終的に消費電力を大幅に低減することができる。
From the above, since the refrigerant temperature in the
また、図9の第1凝縮器243を固定部材257により、圧縮固定することにより、固定しない場合に比べ、凝縮器の設置容積が小さくできる。その結果、削減できるスペースを利用して、凝縮器を追加して、放熱能力を増加させることができる。さらに、第1凝縮器243を一体物として固定できるので、近接するフィンあるいはパイプどうしの干渉により発生する騒音または振動を防止することができる。
Further, by compressing and fixing the
尚,本実施例において断熱箱体205としてウレタンを用いたが,例えば熱伝導率が0.0015W/mKの真空断熱材を断熱箱体205の一部あるいは全体に配置することで侵入熱量は大幅に低下し、消費電力の低減が可能となる。 In this embodiment, urethane is used as the heat insulation box 205. However, for example, by placing a vacuum heat insulating material having a thermal conductivity of 0.0015 W / mK on a part or the whole of the heat insulation box 205, the amount of intrusion heat is greatly increased. The power consumption can be reduced.
尚、本実施例では、第1凝縮器243の開口部254、255を機械室内壁240a天面及び機械室ベース240cに対向近接させたが、開口部254、255を機械室内壁奥面及び機械室背面カバー240bに対向近接させて、機械室との隙間を埋める手段を講ずれば同様の効果が得られる(図12参照)。
In this embodiment, the
以上のことから、本実施の形態においては、冷蔵庫本体の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた第1凝縮器と、前記第1凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器は前記機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置され、また、前記凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成し、前記送風機の運転時に前記風上側の空間から前記パイプ相互間の間隙を介して前記内部空間へ流入し、さらに前記パイプ相互間の間隙を介して前記風下側の空間へ吐出されることにより前記凝縮器が強制冷却される。 From the above, in the present embodiment, the machine room formed in a part of the refrigerator body, the first condenser provided in the machine room, and a blower for forcibly ventilating the first condenser, The condenser is installed so as to separate the machine room into a windward and leeward space, and the condenser is composed of a pipe having a number of fins, and the pipe has a substantially cylindrical interior. A space between the pipes is formed so as to form a space so that projection surfaces in the pipe diameter direction of the fins attached to the adjacent pipes overlap with each other, and the space on the windward side during the operation of the blower Then, the condenser is forcibly cooled by flowing into the internal space through the gap between the pipes and discharging into the space on the leeward side through the gap between the pipes.
このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルCOPが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。 At this time, since the distance between pipes is smaller than the conventional distance, the ventilation area to a pipe and a fin increases conventionally. Further, since the heat transfer rate is increased by promoting the turbulent flow between the air and the pipe, the total heat radiation amount of the condenser is increased, and the temperature of the refrigerant passing through the condenser is remarkably lowered. As a result, the cycle compression ratio is reduced, the cycle COP is increased, and the power consumption of the refrigerator can be reduced.
また、固定部材による凝縮器の固定により、寸法がコンパクトになりかつ騒音並びに振動を低減できる。 Further, by fixing the condenser with the fixing member, the size becomes compact and noise and vibration can be reduced.
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、機械室の容積を大きくすることなく、凝縮器の熱交換効率を高め、放熱能力及び冷却サイクルのCOPを向上させ、冷蔵庫の消費電力を低減でき、輸送時や組立て時の凝縮器のパイプ折れ、破損等による冷媒もれを抑制できる。さらに凝縮器成形工数が少なく、設備投資も少ないため、製造コストが安価になるので、冷凍空調機器全般の消費電力低減の用途にも適用できる。 As described above, the refrigerator according to the present invention can increase the heat exchange efficiency of the condenser without increasing the volume of the machine room, improve the heat dissipation capacity and the COP of the cooling cycle, and reduce the power consumption of the refrigerator. Refrigerant leakage due to breakage or breakage of the condenser pipe during transportation or assembly can be suppressed. Furthermore, since the number of man-hours for forming the condenser is small and the capital investment is small, the manufacturing cost is low. Therefore, it can be applied to the use of reducing the power consumption of the entire refrigeration air conditioner.
101,201 冷蔵庫
140,240 械室
141,241 圧縮機
142,242 送風機
143,243 第1凝縮器
150,250 フィン
151,251 パイプ
152,252 内部空間
154,254 開口部
157,257 固定部材
159,259 空気取入れ口
161,261 放熱性塗料
101, 201
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004293560A JP2006105510A (en) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Refrigerator |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2167889A1 (en) * | 2007-06-13 | 2010-03-31 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Capacitor group and electric household appliances utilizing said capacitor group |
CN106802044A (en) * | 2016-12-27 | 2017-06-06 | 青岛海尔股份有限公司 | Refrigerator and its compressor bin air ducting |
-
2004
- 2004-10-06 JP JP2004293560A patent/JP2006105510A/en active Pending
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