JP2006118792A

JP2006118792A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2006118792A
Application number: JP2004306680A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hashimoto; 晋一橋本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-10-21
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2006-05-11

Abstract

【課題】最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保する。
【解決手段】内箱２１と外箱２２と発泡断熱材２３からなる断熱箱体２と、断熱箱体２の天面もしくは背面上部に圧縮機３３を配設し、断熱箱体２の下部に蒸発皿１５を備え、凝縮器と接続された凝縮パイプ４６は内箱２１と外箱２２との間の外箱２２側に備えられるとともに凝縮器の一部を蒸発皿１５内部もしくは近傍に配置することで蒸発皿１５内の水を加熱により蒸発させ、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は圧縮機を天面部に積載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共に、その使い勝手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、下奥部の使い勝手の向上を図るために、冷蔵庫本体の上部に冷凍サイクルの構成部品を収納する方法が取られていた。また、蒸発皿は蒸発皿内滞留水の蒸発量の向上、冷蔵庫運搬時の水漏れ防止の観点から冷蔵庫最下部に収納するという方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

図８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８に示すように、冷蔵庫本体１は断熱箱体２を有し、断熱箱体２の前方開放面には扉３が設けられている。断熱箱体２はルーフパネル４、ベースパネル５、サイドパネル６、リアパネル７で組み立てられている。断熱箱体２の内部には冷却ユニット８が取りつけられている。冷却ユニット８は冷却ダクト９、庫内ファン１０、冷却器１１、排水パイプ１２で構成されている。排水パイプ１２の後端部は、リアパネル７の内部に埋設された排水路１３に接続しており、排水路１３の下端部はベースパネル５の下面に取りつけられた排水部材１４の上方に臨んでおり、排水部材１４の前方端部は、ベースパネル５の下面に配置された蒸発皿１５の上方に臨んでいる。

また、断熱箱体２のルーフパネル４の上面には機械室１６が配設されている。機械室１６の機械室カバー１７内には、圧縮機（図示せず）、凝縮器（図示せず）、凝縮器冷却ファン（図示せず）が配設されている。機械室カバー１７の右側に吸気口１８、左側及び後側には吸排気口１９が設けられている。機械室カバー１７の後方下部からは、リアパネル７に沿って、排気ダクト２０が設けられている。排気ダクト２０は、機械室１６の機械室カバーと粗同等の幅を有している。

以上の構成において、冷却器１１の除霜時に発生する除霜水は、排水パイプ１２から排水路１３を経て、排水部材１４を通り、蒸発皿１５に排水される。

また、機械室１６の運転時に凝縮器冷却用ファンが回転駆動し、吸気口１８より吸気し、左側の排気口１９から排出されるとともに、その一部が後側の排気口１９にも排気される。このように、排出された排気は、矢印にて示すように、排気ダクト２０を通り、下方に排出される。排出された排気はリアパネル７及び蒸発皿１５を加温し、蒸発皿内の水を蒸発させている。
特開平１１−６３７９０号公報

しかしながら、上記従来の構成では、断熱箱体の最上部から最下部に空気が送られるため、冷蔵庫の高さが１８００ｍｍ程度となっている近年では、通風抵抗が非常に大きく、蒸発皿内の水を蒸発させるために十分な送風面積が必要である。よって、十分な送風面積を有すると、収納容積が低下するという問題があった。

また、送風面積を拡大する代わりにファンの大型化や高速化を行っても、機械室の収納スペースの増加やファン騒音の増大を引き起こす可能性があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発量の十分な確保を図る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、本発明の冷蔵庫は内箱と外箱と発泡断熱材とからなる断熱箱体と、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に圧縮機を配設し、前記圧縮機の高圧側に接続される凝縮器と前記断熱箱体の下部に配設される蒸発皿とを備えるとともに前記凝縮器の一部が前記蒸発皿の内部を経由したものである。

これにより、蒸発皿内の水を加熱することによって蒸発させることができる。

また、本発明の冷蔵庫は、凝縮器の一部を蒸発皿の近傍に配設したものである。

これにより、蒸発皿内の水を加熱するとともに、蒸発皿近傍の相対湿度を低下させることによって蒸発させることができる。

本発明の冷蔵庫は、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保する冷蔵庫を提供することができる。

また、構造も簡単であるため、組立てや解体の作業を容易にすることができ、しかも安価に製品を提供することができる。

また、本発明の冷蔵庫は、凝縮パイプの一部を蒸発皿近傍に配設しているため、蒸発能力を確保しつつ、蒸発皿を冷蔵庫前方に引き出すことができる。

請求項１に記載の発明は、内箱と外箱と発泡断熱材とからなる断熱箱体と、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に配設された圧縮機と、前記圧縮機の高圧側に接続される凝縮器と、前記断熱箱体の下部に配設される蒸発皿とを備え、前記凝縮器は前記断熱箱体の上部側に配設され、前記凝縮器と接続された凝縮パイプは前記内箱と前記外箱との間の前記外箱側に備えられるとともに前記蒸発皿の内部を経由することにより、圧縮機の高圧側に接続された高温の凝縮器が冷蔵庫の上部側に備えられることで周辺の高温の空気が上昇しやすくなり放熱効率が良くなるとともに、凝縮器と接続された凝縮パイプが冷蔵庫の外箱側に備えられることで、さらに凝縮器の放熱を促進した上で、蒸発皿内の水を直接、加熱することができ、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保することができる。

また、圧縮機が断熱箱体の上部側に配設されているので断熱箱体の下部には機械室等がない為、断熱箱体の下部に備えられた蒸発皿は最大で断熱箱体の横断面積と同等程度まで大きくすることができるので水の蒸発を促進することができ、さらに凝縮パイプにより蒸発を促進することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加え、蒸発皿の冷蔵庫本体の前方側を後方側より深くし、凝縮器の一部が前記蒸発皿の内部前方を経由するよう配設しことにより、蒸発皿内の水を集中的に加熱することで、蒸発能力をさらに向上させることができると共に、蒸発皿を引き出すことも可能になるため、蒸発皿の清掃性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、内箱と外箱と発泡断熱材とからなる断熱箱体と、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に圧縮機を配設し、前記圧縮機の高圧側に接続される凝縮器と、前記断熱箱体の下部に配設される蒸発皿とを備え、前記凝縮器は前記断熱箱体の上部側に配設され、前記凝縮器と接続された凝縮パイプは前記内箱と前記外箱との間の前記外箱側に備えられるとともに前記蒸発皿近傍に配設されたことで、圧縮機の高圧側に接続された高温の凝縮器が冷蔵庫の上部側に備えられることで周辺の高温の空気が上昇しやすくなり放熱効率が良くなるとともに、凝縮器と接続された凝縮パイプが冷蔵庫の外箱側に備えられることで、さらに凝縮器の放熱を促進した上で、蒸発皿内の水を加熱することができ、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保することができる。

また、蒸発皿を引き出すことが容易にできるため、蒸発皿の清掃性を向上させることができる。

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、凝縮器のうち圧縮機の高圧側と接続され蒸発皿内の水または蒸発皿を加熱する凝縮パイプと内箱との間に真空断熱材を配設したことにより、冷蔵庫内からの温度の影響を受けにくくなるため、凝縮器が高い温度を維時したまま、蒸発皿の水を加熱することで、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保することができる。

また、凝縮パイプから冷蔵庫内への侵入熱量が低下するため、省エネ性も向上することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の断熱箱体下部にファンを設け、ファンにて蒸発皿の上面に対流をおこすことで、蒸発皿表面の熱伝達率が増加し、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保することができる。

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、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は冷蔵庫の背面概略図を示すものであり、図３は蒸発皿引き出し時の冷蔵庫の概略部分断面図を示すものであり、図４は真空断熱材の構造図を示すものであり、図５は真空断熱材の概略図を示すものである。

図１において、冷蔵庫本体１は複数の断熱区画に区分されている断熱箱体２と各断熱区画に設けられた扉にて構成されている。断熱箱体２はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱２１とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱２２とで構成された空間に発泡断熱体２３を注入してなる断熱壁を備えている。発泡断熱体２３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。

断熱箱体２は、上から冷蔵室２４、野菜室２５と冷凍室２６の構成となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がカスケット２７を介して設けられている。上から冷蔵室扉２８、野菜室扉２９、冷凍室扉３０である。

冷蔵室２４は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されている。また、貯蔵ケース３１は肉魚などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、たとえば−３〜１℃で設定される。野菜室２５は冷蔵室２４と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温にすれほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。

冷凍室２６は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。

断熱箱体２は天面後方部を窪ませた凹み部３２を設けてある。凹み部３２には機械室１６が設けられており、機械室１６は圧縮機３３と、フィンを螺旋状に巻き付けたパイプよりなる凝縮器（スパイラルフィン型凝縮器）３４と、凝縮器冷却用ファン３５を収納している。

凝縮器は外箱２２の内側に熱伝達よく貼り付けられた自然空冷タイプや、各室断熱扉体間の仕切りに配設して防滴防止を行うための配管を組み合わせてもよい。

凹み部には上面と背面が一体になった機械室カバー１７が設けられており、機械室カバー１７の上面には外気を取り入れるための吸入口（図示せず）と背面には外気を排出するための排気口１９が設けられている。

野菜室２５と冷凍室２６の背面に冷却室３６が設けられ、冷却室３６は断熱性を有する第一の仕切り３７で野菜室２５及び冷凍室２６を仕切っている。野菜室２５と冷凍室２６は断熱性を有する第二の仕切り３８で仕切られている。

冷却室３６には、冷却器１１と、強制対流式による庫内ファン１０と、冷却時に冷却器１１に付着する霜を除霜するラジアントヒータ３９と、除霜された水を受けるドレンパン４０と、ドレンパン４０に接続された排水管４１が断熱箱体２の底面を経由し、断熱箱体２の底面下部に設けられた蒸発皿１５に排水するよう構成された除霜水排水機構４２が設けられている。

断熱箱体２の底面下部に設けられた蒸発皿１５は、蒸発皿１５の表面積を拡大させるために浅広く形成されている。また、蒸発皿１５の底面は、前方の深さが深くなるように、後方から前方にかけて傾斜しており、排水された水が前方に溜まりやすい構造となっている。

断熱箱体２の底面には浸漬パイプ４３が設けられており、浸漬パイプ４３は断熱箱体２の底面にそって、前方まで配設され、蒸発皿１５の内部前方でのみ蒸発皿に浸る形状となっている。

蒸発皿１５の底面から両側面にかけて、蒸発皿１５をうける蒸発皿保持部材４４が断熱箱体２の底面に設置されている。蒸発皿１５は蒸発皿部材４４の上に収容されている。蒸発皿保持部材４４は蒸発皿１５の底面同様、前方にかけて傾斜しており、蒸発皿保持部材４４の前端面と浸漬パイプ４３の距離は蒸発皿１５の後壁高さよりも大きくなっており、蒸発皿１５を前方に引き出す際に、接触しない構造となっている。

外箱２２と内箱２１間の発泡断熱材２３中に真空断熱材４５が配設されている。真空断熱材４５は浸漬パイプ４３とスパイラルフィン型凝縮器３４を接続する凝縮パイプ４６を挟み込んで金属材料を用いたことで熱伝導性の良好な外箱２２の内面側にアルミ等の良熱伝導性の両面テープやホットメルト接着剤等で、外箱との熱伝導が行われるように貼り付けられており、外箱２２を放熱板として利用することで、より放熱効率を高めることができる。

真空断熱材４５は内部に芯材４７を有し、芯材４７はグラスウールなどの無機繊維集合体を加熱乾燥後、複数の材料よりなるガスバリア性フィルム４８に挿入し、内部を真空引きして開口部を封止することにより形成されている。また、真空断熱材４５は凝縮パイプ４６を挟み込むための溝４９を設けており、本実施例の真空断熱材４５に設けた溝４９は直線であるが、配管の形状に合わせて曲線等でもよい。

また、内箱と凝縮パイプの間に真空断熱材を配置する構造であれば、真空断熱材を内箱に貼り付けたり、発泡断熱材内に配設してもよい。

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、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基盤（図示せず）からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。圧縮機３３の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、スパイラルフィン型凝縮器３４と、凝縮パイプ４６と、浸漬パイプ４３にて放熱して凝縮液化し、キャピラリ（図示せず）に至る。その後、キャピラリではサクションライン（図示せず）と熱交換しながら減圧されて低温低圧の液冷媒となって冷却器１１に至る。

庫内ファン１０の動作により、各貯蔵室内の空気と熱交換されて冷却器１１内の冷媒は蒸発気化する。低温の冷気をダンパ（図示せず）などで分配することで各室の冷却を行う。冷却器１１を出た冷媒はサクションラインを経て圧縮機３３へと吸い込まれる。

一定時間、各室の冷却を行った後、冷却器１１に付着した霜を除去するために、圧縮機３３を停止し、ラジアントヒータ３９に通電される。すると、冷却器１１に付着した霜が溶解し、ドレンパン４０上に滴下し、排水管４１を経由して、蒸発皿１５に滞留する。

冷却器１１の霜が除去された後、ラジアントヒータ３９の通電が終了し、再度、圧縮機３３が動作する。蒸発皿１５に滞留した水は圧縮機３３の動作中、浸漬パイプ４３により加熱され、蒸発皿１５より蒸発する。

以上のように、本発明の形態においては、蒸発皿１５を冷蔵庫底面に配設し、凝縮器３４の一部である凝縮パイプ４６が蒸発皿１５内を経由するようにしたことにより、蒸発皿内も水を直接、加熱することで、最下部の貯蔵室の収納量を増加させた上に、内容積を損なうことなく、蒸発皿内の水の蒸発量を十分に確保することができる。

また、冷蔵庫本体１の上部に配置された凝縮器３４と下部に配置された蒸発皿１５を関連付けるために必要となる凝縮パイプ４６を外箱２２に熱伝導的に固定して中継させることで、外箱２２の鋼板等の金属パネルを放熱板として有効活用でき凝縮能力を高めることができる。

しかも、凝縮パイプ４６の外箱背面に配設された部位を真空断熱材で複層したことにより、冷蔵庫内からの温度影響を受けにくくなるため、凝縮パイプ４６からの放熱は冷蔵庫の庫内側への熱影響が抑えられて、より放熱効率が高められるとともに、必要以上に庫内側から熱を奪われずに浸漬パイプ４３の温度を高く保つことができ、蒸発皿内の蒸発能力をさらに促進することができる。

また、圧縮機３３が断熱箱体２の上部側に配設されているので断熱箱体２の下部には機械室等がない為、断熱箱体２の下部に備えられた蒸発皿１５は最大で断熱箱体２の横断面積と同等程度まで大きくすることができるので水の蒸発を促進することができ、さらに凝縮パイプ４６により蒸発を促進することができる。

また、凝縮パイプ４６からの冷蔵庫内への侵入熱量を低減できるため、省エネを図ることができる。

さらにまた、蒸発皿１５の底面を後方から前方にかけて下側に傾斜させ、浸漬パイプ４３を蒸発皿１５の前方に浸る構造としたことにより、蒸発皿１５内の水を集中的に加熱し、蒸発皿１５内の蒸発能力をさらに促進することができる。

また、蒸発皿１５を冷蔵庫前方に引き出しても浸漬パイプ４３を接触しない構造としたことで、蒸発皿１５を引き出すことが可能となり、蒸発皿１５の清掃性を向上させることができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略断面図を示すものである。なお、背景技術を同一構成については同一符号を付す。また、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。

蒸発皿１５の底面には凝縮パイプとプレートを接触固定させたプレート型凝縮器５０が配設されている。

また、プレート型凝縮器５０の上面には蒸発皿１５が配設されている。

以上のように、本発明の形態においては、蒸発皿１５下面からプレート型凝縮器５０にて蒸発皿１５を加熱することにより、蒸発皿１５内の水を加熱するとともに、蒸発皿１５近傍の相対湿度を低下させることで、蒸発皿１５内の水の蒸発量を増加させることができる。

また、プレート型凝縮器５０の上面に蒸発皿１５を設けているため、蒸発皿１５を保持する部材を用いることなく、プレート型凝縮器５０を保持すると共に、蒸発皿１５を冷蔵庫前方に引き出すことができる。

また、冷蔵庫底面にも凝縮器を配設することで、凝縮能力を向上することができ、省エネを図ることができる。

なお、上記実施の形態２においては、プレート型凝縮器５０を用いたが、これに限定されるものでなく、要は蒸発皿近傍を加熱させる凝縮器であればよい。

（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略断面図を示すものである。なお、背景技術を同一構成については同一符号を付す。また、実施の形態１と同様の動作については説明を省略する。

冷蔵庫底面の蒸発皿１５の後方にはクロスフローファン５１が設置されている。クロスフローファン５１により、蒸発皿上方に対流をおこさせる。

以上のように、本発明の形態においては、クロスフローファン５１にて蒸発皿１５上方に対流をおこさせることで、蒸発皿１５内の水の熱伝達率を増加させることにより、さらに蒸発能力を向上させることができる。

なお、上記実施の形態３においては、クロスフローファン５１により対流をおこす構成としたが、これに限定されるものでなく、要は冷蔵庫の内容積を損なわない程度の大きさのファンであれば良い。

また、上記実施の形態３においては、蒸発皿１５後方に設置する構成としたが、蒸発皿１５上方の熱伝達率の増加を目的としているため、例えば、断熱箱体２の底面に取り付ける構成としても良い。

以上のように、本発明に係る冷蔵庫は、蒸発皿の水の蒸発量を十分に確保するため、家庭用冷蔵庫のみならず業務用冷蔵庫、自動販売機、その他の冷却機器を備えた貯蔵庫の冷凍サイクル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における冷蔵庫の背面概略図本発明の実施の形態１における蒸発皿の引き出し時の概略部分断面図本発明の実施の形態１における真空断熱材の構造図本発明の実施の形態１における真空断熱材の概略図本発明の実施の形態２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従来の冷蔵庫の概略断面図

符号の説明

２断熱箱体
１５蒸発皿
２１内箱
２２外箱
２３発泡断熱材
３３圧縮機
４３浸漬パイプ
４５真空断熱材
５０プレート型凝縮器
５１クロスフローファン

Claims

内箱と外箱と発泡断熱材とからなる断熱箱体と、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に配設された圧縮機と、前記圧縮機の高圧側に接続される凝縮器と、前記断熱箱体の下部に配設される蒸発皿とを備え、前記凝縮器は前記断熱箱体の上部側に配設され、前記凝縮器と接続された凝縮パイプは前記内箱と前記外箱との間の前記外箱側に備えられるとともに前記蒸発皿の内部を経由する冷蔵庫。
蒸発皿の冷蔵庫本体の前方側を後方側より深くし、凝縮器の一部が前記蒸発皿の内部前方を経由するよう配設した請求項１に記載の冷蔵庫。
内箱と外箱と発泡断熱材とからなる断熱箱体と、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に圧縮機を配設し、前記圧縮機の高圧側に接続される凝縮器と、前記断熱箱体の下部に配設される蒸発皿とを備え、前記凝縮器は前記断熱箱体の上部側に配設され、前記凝縮器と接続された凝縮パイプは前記内箱と前記外箱との間の前記外箱側に備えられるとともに前記蒸発皿近傍に配設された冷蔵庫。
凝縮器のうち圧縮機の高圧側と接続され蒸発皿内の水または蒸発皿を加熱する凝縮パイプと内箱との間に真空断熱材を配設した請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
断熱箱体の下部にファンを備えた請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。