JP2006138494A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】省電力に関し、凝縮器の放熱能力を増加させ、冷却サイクルのＣＯＰを向上させることで、消費電力量が低い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】機械室１４０と、機械室１４０に設けられた略筒状の第１凝縮器１４３と、第１凝縮器１４３を強制通風する送風機１４２からなり、第１凝縮器１４３の筒の中心軸方向に対峙する機械室１４０の壁面どうしの接合部のうち、少なくとも庫内側上部の接合部が面取りもしくは曲面を形成される。これにより、送風機１４２運転時、第１凝縮器１４３を通過する空気流量が増加し、かつ空気温度の上昇を抑制することができた結果、第１凝縮器１４３の放熱量が増加し、冷蔵庫１０１の消費電力量を低減できる。
【選択図】図１

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。

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、冷蔵庫外側に確保された空間、例えば冷蔵庫の一画に設けられた機械室内に凝縮器を配設し、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）。

以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。

図１１は、従来の冷蔵庫の本体を示す正面図を示す。図１２は、図１１のＦ−Ｆ´線局部断面図を示す。図１３は、従来の冷蔵庫の機械室の正面図を示す。図１４は、従来の冷蔵庫の機械室の要部断面図を示す。図１２から図１４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１２参照）。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、フィン５０をパイプ５１に固着させ、パイプ５１を密集成型されている。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１３参照）。この結果、凝縮器４３は送風機４２の通風を受け、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（特許文献１参照）。
特開２００１−２５５０４８号公報

しかしながら、上記従来の機械室４０にある凝縮器４３は、図１３より機械室４０断面が長方形に対して、コノ字形状にパイプを配置して放熱面積を確保している。このため、機械室４０を形成する壁面４０ａ、ｂ、ｃ、ｄの結合部空間は角部となり、送風機４２から遠方にあり、かつ空気抵抗が大きくなるため、空気の滞留が生じ、空気温度が上昇する為、凝縮器４３を通過する風量が減少するとともに、空気温度も上昇する。その結果、フィン５０およびパイプ５１との熱交換量が減少する。さらに凝縮器は、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。

以上より、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。

また、従来の凝縮器４３は冷蔵庫１底面に配設され、空気と熱交換を行なった結果、機械室内部の温度が高くなる。例えば庫外の室温２５℃に対して３５℃と＋１０Ｋほど高い温度になる。そのとき、庫内の冷凍室温度が−１８℃の場合、機械室と庫内温度差が５３Ｋと高くなる。

その結果、機械室４３からウレタン断熱材４、内壁３を介して庫内へ大量の熱移動が生じ、庫内温度を上昇させ消費電力の増加を招くという課題を有していた。

また、従来の機械室４０壁面は、庫内側壁面４０ａと上部壁面４０ｂと底面板４０ｃと背面板４０ｄと、そして冷蔵庫側面の外箱２からなり、外箱２に底面板４０ｃおよび背面板４０ｄがねじ等により固定され、底面板４０ｃと背面板４０ｄも同様に固定されるが、圧縮機４１の騒音、振動が大きいため、底面板４０ｃおよび背面板４０ｄを伝達してびびり音が発生する。また、圧縮機４１の騒音が機械室４０からウレタン断熱材４、内箱３を介して庫内へ透過して、（ドアを開けた時の）騒音が高くなるという課題を有していた。

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、凝縮器４３の放熱性能を向上し、かつ冷蔵庫の断熱性能を高めることで冷蔵庫の消費電力量を低減させ、機械室から発生する騒音、振動を大幅に低減できる冷蔵庫１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、機械室に設けられた略筒状の凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する機械室の壁面どうしの接合部のうち、少なくとも庫内側上部の接合部が面取りもしくは曲面を形成する。

これにより、結合部空間における空気の滞留空間が減少し、空気抵抗が小さくなるため、凝縮器を通過する空気流量が増加し、空気温度の上昇を抑制することができる。

本発明の冷蔵庫は、機械室の容積を大きくすることなく、凝縮器の放熱性能を向上し、かつ冷蔵庫の断熱性能を高めることで冷蔵庫の消費電力を低減できる。

また、機械室の圧縮機から伝播する振動を大幅に低減できるとともに、振動伝播による騒音発生を防止する、冷蔵庫の静音化を可能にできる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体の一画に形成された機械室と、前記機械室に設けられた略筒状の凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する前記機械室の壁面どうしの接合部のうち、少なくとも庫内側上部の接合部が面取りもしくは曲面を有する。

これにより、送風機運転時に機械室壁面の結合部空間における空気の滞留空間が減少し、空気抵抗が小さくなるため、凝縮器を通過する空気流量が増加し、かつ空気温度の上昇を抑制することができる。

さらに、機械室の庫内側上部において、庫外と庫内の壁厚を厚くすることができ、庫外から庫内へ伝達する熱量を減少させられる。

以上より、凝縮器の放熱量が増加し、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、圧縮機の電力を低減できる。また、庫内への熱伝達量が減少するため、庫内の温度上昇が抑制され運転時間が減少する。したがって、冷蔵庫の消費電力量を低下させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凝縮器は略筒状にパイプを螺旋形成し、前記略筒状の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、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隙間と前記内部空間との通気抵抗より大きくさせる。

これにより、送風機運転時において、内部空間の両端開口部は、隙間がほとんどないため閉塞され、通風抵抗が高くなるため、冷蔵庫外部から機械室へ流入した空気の全ては、凝縮器の円筒面外周域よりパイプ相互間の間隙を介して内部空間へ流れ、凝縮器への通風が促進され、強制冷却される。

以上より、凝縮器のパイプと空気の熱交換量が著しく高くなり、凝縮器の放熱能力を増加させた結果、圧縮比が低減され、圧縮機の電力を低減することができる。

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、前記凝縮器が、略帯状薄板形状のフィンを前記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。

これにより、フィンとパイプは金属接触しているため、凝縮器の放熱面積が増加し、また、フィンの凹凸を空気が流れる場合、空気の乱流現象を生じさせ、空気との熱交換量が更に増加する。

以上より、凝縮器の放熱能力が増加した結果、更なる凝縮温度の低下が可能になり、圧縮機の電力（冷蔵庫の消費電力）を低減することができる。

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おいて、前記機械室の壁面のうち、庫内側下部が面取りもしくは曲面を有する。

これにより、結合部空間における空気の滞留空間を更に減少させるができる。また、庫外から庫内へ伝達する熱量を更に減少させられる。またウレタン壁厚が増加することにより、圧縮機から機械室壁面を介して庫内へ伝達する振動をウレタン断熱材により減衰させ、また圧縮機から直接庫内へ透過する騒音もウレタン断熱材により減衰させることができる。

以上より、凝縮器の放熱量が増加し、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、圧縮機の電力を低減できる。また、庫内への熱伝達量が減少するため、庫内の温度上昇が抑制され運転時間が減少する。したがって、冷蔵庫の消費電力量を低下させることができる。

また冷蔵庫の静音化および振動を低減することができる。

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において、前記機械室の壁面軸のうち、庫外側上部または庫外側下部が面取りもしくは曲面を有する。

これにより、圧縮機において生じる振動は、機械室壁面へ伝達される際、底面板および背面板の剛性強度が高くなっているため、びびりの発生が激減する。

以上より、機械室の壁面の振幅量が減少し、振幅に伴う騒音が低下し冷蔵庫の静音化が可能になる。

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、凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する壁面とパイプの距離が略均等となる。

これにより、機械室内の空気は、凝縮器の円筒面全域に流れ、パイプ相互間の間隙を介して内部空間との通気を促進し、凝縮器の冷却を更に促進する。

その結果、パイプ相互間の間隙における通風量は、壁面とパイプの距離が略均等でない場合に比べて、著しく放熱量が増加する。

以上より、圧縮機の電力（冷蔵庫の消費電力）を低減することができる。

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、前記パイプに付随する前記フィンが隣り合う前記パイプに当接する。

これにより、パイプ相互間の距離が従来のパイプ距離に比べ小さくなり、通風断面あたりの凝縮器表面積が大きくなるとともに、パイプ及びフィンにおける乱流が促進するため、凝縮器の放熱量が増加する。

以上より、凝縮器の熱交換率が著しく高くなり、凝縮器の放熱能力が増加した結果、圧縮機の電力（冷蔵庫の消費電力）を低減することができる。

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。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における冷蔵庫の機械室まわりの平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線要部断面図、図３は同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図、図４は図１のＢ−Ｂ’線要部断面図、図５は同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図である。

図１から図５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１０５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。

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と冷蔵庫１０１側面の外箱１０２により空間形成され、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。

さらに、図４からわかるように、第１凝縮器の筒状の中心軸方向に対峙する機械室壁面に関して、パイプと機械室の壁面である機械室内壁１４０ａと、機械室背面カバー１４０ｂとそして機械室ベース１４０ｃの距離を均等に形成するように、各壁面を成形してある。たとえば、機械室内壁１４０ａはウレタン断熱材の壁厚を厚くして均等な距離になるよう成形してあり、また、機械室背面カバー１４０ｂは、機械室側に湾曲凸部を形成して均等距離を確保している。

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。

さらにこのフィン付きパイプ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、隣り合うパイプ１５１ｂのフィン１５０ｂの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外表面までフィン１５０ａを接地させた状態で、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）。

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３の第１凝縮器１４３の内部空間の左端面の開口部１５４には送風機１４２が隙間を与えないように設置され、一方右端面の開口部１５５には、開口部を閉塞するカバー１５６が設置されている。

さらに、送風機１４２を囲うケーシング１５８は、機械室１４０を左右２室に分離し、また第１凝縮器１４３は、ケーシング１５８に設けられた突起部１５８ａに軽圧入しながら固定される。

機械室１４０と外部の通気に関して、第１凝縮器１４３より風上側（右側）の機械室内壁１４０ａに空気取入口１５９を設けることにより冷蔵庫外部より吸入され、一方、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。

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。

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内壁側に密着固定される。

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外部の空気等により、熱交換して液化する。さらに液化した冷媒はドライヤ（図示せず）を通過し、キャピラリチューブ（図示せず）にて減圧され、冷却器１１６に流入し、冷却器１１６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、最終的にガス化され再び圧縮器１４１へ戻る。

圧縮機１４１運転時の凝縮器１４３における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。これにより送風機１４２吸込み近傍空間の圧力が冷蔵庫１０１外部の空気に対して低下する。その結果、庫外の空気は、機械室１４０の機械室内壁１４０ａ設けた空気取入口１５９を介して機械室１４０に導かれる。

さらに、機械室１４０へ流入した空気は、図１、４より第１凝縮器１４３のカバー１５６へ向かうが通風抵抗が高いため、第１凝縮器１４３の円筒外周面側へ流れる。このとき、円筒形状を形成するパイプ１５１は、機械室内壁１４０ａ、機械室背面カバー１４０ｂそして機械室ベース１４０ｃと均等な距離を保持しているので、空気は円筒全周領域に均等に流れこみ、円筒部の外側を送風機方向に流れる。

次に、第１凝縮器１４３のパイプ１５１相互間の間隔は、従来の凝縮器の間隔に比べ狭く、またパイプ１５１間隔は均等であることから、通風抵抗もほぼ同等となる。

よって、空気は第１凝縮器１４３全域のパイプ１５１間隙を通過して内部空間１５２へ流入する。この際、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。

微視的に第１凝縮器１４３と空気の熱交換をみると、パイプ１５１およびフィン１５０は、従来より多くの通風量が得られるため、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。その結果、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなり、熱交換量は著しく増加する。

さらに、第１凝縮器１４３を通過した冷媒はさらに第２凝縮器１７０を通過するため、さらに熱交換量が増加して凝縮能力が増加する。

次に、機械室から庫内への熱侵入について説明すると、本発明における機械室内壁１４０ａは円筒形状の第１凝縮器の円筒形状に沿って均等距離を保持するように成形されており、図４から分かるように機械室内壁１４０ａから内箱１０３までの厚さが厚くなり、例えば部分的に最大で＋１００ｍｍ程度厚くなる。したがって、機械室壁面１４０ａから内箱１０３までの総合熱伝導率が従来の熱伝導率に比べて低下する。その結果、機械室から庫内へ伝達する熱量も大幅に低下するため、庫内温度の上昇速度が低下して、圧縮機の運転時間すなわち冷蔵庫の運転時間が大幅に短縮される。

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。実機試験結果では、冷蔵庫周囲温度２５℃で、ドライヤ平均温度（圧縮機運転時）が３５℃から３１℃、運転率も５５％から５３％へ低下し、約１０ｋＷｈ／年の冷蔵庫省エネ効果が得られた。

尚、送風機１４２を本実施例では、第１凝縮器１４３の左端面（通風下流側）に配設したが、第１凝縮器１４３の右端面（通風上流側）に配設し、カバー１５６を左端面に設置しても第１凝縮器１４３を通過する風量は同等であるので、同様の効果が得られる。

尚、凝縮器１４３に放熱性塗料１６１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、熱伝達性能を高めることができる。

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。

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された機械室と、前記機械室に設けられた略筒状の凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する前記機械室の壁面どうしの接合部のうち、少なくとも庫内側上部の接合部が面取りもしくは曲面を形成される。これにより、機械室壁面の結合部空間における空気の滞留空間が減少し、空気抵抗が小さくなるため、凝縮器を通過する空気流量が増加し、かつ空気温度の上昇を抑制することができる。また、庫内への熱伝達量が減少する。以上の結果、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し、サイクルの圧縮比が低減され、かつ庫内の温度上昇が抑制され運転時間が減少することにより、冷蔵庫の消費電力量を低減することができる。

（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の機械室まわりの平面図、図７は図６のＤ−Ｄ’線要部断面図、図８は同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図、図９は図６のＥ−Ｅ’線要部断面図、図１０は同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図である。

図６から図１０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２０５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外部の背面上部に設けられた機械室２４０からなる。

機械室２４０は、機械室内壁２４０ａと機械室背面カバー２４０ｂと機械室トップカバー２４０ｄにより空間形成され、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（図示せず）の一部およびドライヤ（図示せず）等の冷却サイクル部品等を構成している。

さらに、図８からわかるように、第１凝縮器の筒状の中心軸方向に対峙する機械室壁面に関して、パイプと機械室２４０の壁面である機械室内壁２４０ａと、機械室背面カバー２４０ｂとそして機械室トップカバー２４０ｄの距離を均等に形成するように、各壁面を成形してある。たとえば、機械室内壁２４０ａはウレタン断熱材の壁厚を厚くして均等な距離になるよう成形してあり、また、機械室背面カバー２４０ｂは、機械室２４０側に湾曲凸部を形成して均等距離を確保している。

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。

さらにこのフィン付きパイプ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。この際、パイプ２５１ａにそれぞれ付随するフィン２５０ａは、隣り合うパイプ２５１ｂのフィン２５０ｂの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外表面までフィン２５０ａを接地させた状態で、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８参照）。

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、図７および図８の第１凝縮器２４３の内部空間の左端面の開口部２５４には送風機２４２が隙間を与えないように設置され、一方右端面の開口部２５５には、開口部を閉塞するカバー２５６が設置されている。

さらに、送風機２４２を囲うケーシング２５８は、機械室２４０を左右２室に分離し、また第１凝縮器２４３は、ケーシング２５８に設けられた突起部２５８ａに軽圧入しながら固定される。

機械室２４０と外部の通気に関して、第１凝縮器２４３より風上側（右側）の機械室内壁２４０ａに空気取入口２５９を設けることにより冷蔵庫外部より吸入され、一方、機械室２４０から流出する空気は、機械室背面カバー２４０ｂに設けられた吐出口２６０から冷蔵庫２０１外部へ吐き出される。

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。

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内壁側に密着固定される。

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、熱交換して液化する。さらに液化した冷媒はドライヤ（図示せず）を通過し、キャピラリチューブ（図示せず）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、最終的にガス化され再び圧縮器２４１へ戻る。

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。これにより送風機２４２吸込み近傍空間の圧力が冷蔵庫２０１外部の空気に対して低下する。その結果、庫外の空気は、冷蔵庫２０１の上面前方より機械室２４０の機械室内壁２４０ａに設けた空気取入口２５９を介して機械室２４０に導かれる。

さらに、機械室２４０へ流入した空気は、図６、９より第１凝縮器２４３のカバー２５６へ向かうが通風抵抗が高いため、第１凝縮器２４３の円筒外周面側へ流れる。このとき、円筒形状を形成するパイプ２５１は、機械室内壁２４０ａ、機械室背面カバー２４０ｂそして機械室トップカバー２４０ｄと均等な距離を保持しているので、空気は円筒全周領域に均等に流れこみ、円筒部の外側を送風機２４２方向に流れる。

次に、第１凝縮器２４３のパイプ２５１相互間の間隔は、従来の凝縮器の間隔に比べ狭く、またパイプ２５１間隔は均等であることから、通風抵抗もほぼ同等となる。

よって、空気は第１凝縮器２４３全域のパイプ２５１間隙を通過して内部空間２５２へ流入する。この際、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。

微視的に第１凝縮器２４３と空気の熱交換をみると、パイプ２５１およびフィン２５０は、従来より多くの通風量が得られるため、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。その結果、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなり、熱交換量は著しく増加する。

さらに、第１凝縮器２４３を通過した冷媒はさらに第２凝縮器２７０を通過するため、さらに熱交換量が増加して凝縮能力が増加する。

冷蔵庫２０１の騒音、振動に最も影響を与える圧縮機２４１から伝達する振動の経路を説明すると、圧縮機２４１運転時に発生する振動は、圧縮機２４１の吸込み及び吐き出し配管から冷却サイクル部品を介して最終断熱箱体２０５へ伝達する。また別の経路として圧縮機２４１下部と接する機械室内壁２４０ａから機械室背面カバー２４０ｂ、機械室トップカバー２４０ｄ、ウレタン断熱材、内箱等へ伝達する。従来構成の場合、機械室内壁２４０ａから機械室背面カバー２４０ｂ、機械室トップカバー２４０ｄと振動伝達する際、機械室背面カバー２４０ｂ、機械室トップカバー２４０ｄは薄板成形品であり、それぞれをねじ等により固定するため、剛性が弱くびびりが発生し、振動が大きくなり、またそれに伴う騒音も増加した。また機械室２４０から内箱までの冷蔵庫２０１壁厚が薄いため、圧縮機２４１からの騒音が直接透過したり、また機械室内壁２４０ａから機械室背面カバー２４０ｂ、機械室トップカバー２４０ｄ等から庫内側へ間接的に振動が伝達した結果、冷蔵庫２０１前面側における振動、またそれに伴う騒音も増加する。

本実施例の構成では、図９から分かるように機械室内壁２４０ａから内箱２０３までの厚さが厚く、例えば部分的に最大で＋１００ｍｍ程度厚くなる。よって機械室内壁２４０ａから内箱２０３へ伝達する騒音および振動は、充分に厚いウレタン断熱材２０４によって減衰、遮断される。

また、機械室内壁２４０ａと機械室背面カバー２４０ｂそして機械室トップカバー２４０ｄは剛性の高い部材を補強して構成されるため、部品単独および部品どうしの接合部におけるびびりが抑えられ、それに伴う騒音も減少する。

従って、最終的に冷蔵庫２０１における騒音および振動は大幅に低減できる。

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０．００１０〜０．００２０Ｗ／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。

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された機械室と、前記機械室に設けられた略筒状の凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する前記機械室の壁面どうしの接合部のうち、少なくとも庫内側上部の接合部が面取りもしくは曲面を形成される。これにより、機械室壁面の結合部空間における空気の滞留空間が減少し、空気抵抗が小さくなるため、凝縮器を通過する空気流量が増加し、かつ空気温度の上昇を抑制することができる。また、庫内への熱伝達量が減少する。以上の結果、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した結果、冷蔵庫の消費電力量を低減することができる。また、機械室内壁から内箱の厚さが厚く、かつ機械室背面カバー、機械室トップカバーの剛性が高くなることにより、冷蔵庫の振動および静音化が可能になる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、凝縮器の熱交換効率を高めると共に、庫内への侵入熱量を低減できることにより、冷蔵庫の消費電力を低減でき、かつ圧縮機２４１の運転時間を削減できる。また冷蔵庫の騒音や振動も低減できるので、冷凍空調機器全般の消費電力低減および低騒音化の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機械室まわりの平面図 図１のＡ−Ａ’線要部断面図 同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図 図１のＢ−Ｂ’線要部断面図 同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の機械室まわりの平面図 図６のＤ−Ｄ’線要部断面図 同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図 図６のＥ−Ｅ’線要部断面図 同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図 従来の冷蔵庫の本体を示す正面図 図１１のＦ−Ｆ‘線局部断面図 従来の冷蔵庫の機械室の正面図 従来の冷蔵庫の機械室の要部断面図

符号の説明

１０１，２０１ 冷蔵庫
１４０，２４０ 機械室
１４０ａ，２４０ａ 機械室内壁
１４０ｂ，２４０ｂ 機械室背面カバー
１４０ｃ 機械室ベース
１４１，２４１ 圧縮機
１４２，２４２ 送風機
１４３，２４３ 第１凝縮器（凝縮器）
１５０，２５０，１５０ａ，１５０ｂ，２５０ａ，２５０ｂ フィン
１５１，２５１，１５１ａ，１５１ｂ，２５１ａ，２５１ｂ パイプ
１５２，２５２ 内部空間
１５４，２５４ 開口部
１５５，２５５ 開口部
２４０ｄ 機械室トップカバー

Claims (7)

1. 冷蔵庫本体の一画に形成された機械室と、前記機械室に設けられた略筒状の凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する前記機械室の壁面のうち、少なくとも庫内側上部の壁面が面取りもしくは曲面を有する冷蔵庫。
2. 前記凝縮器は略筒状にパイプを螺旋形成し、前記略筒状の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、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させることにより、前記送風機運転時に前記パイプ相互間の隙間を介して前記内部空間と外部との通気が促進され前記凝縮器が強制冷却される請求項１の冷蔵庫。
3. 前記凝縮器は、略帯状薄板形状のフィンを前記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、熱伝導性を向上させた請求項１または２の冷蔵庫。
4. 前記機械室の壁面のうち、庫内側下部が面取りもしくは曲面を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記機械室の壁面のうち、庫外側上部または庫外側下部が面取りもしくは曲面を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記凝縮器の筒の中心軸方向に対峙する前記壁面と前記パイプの距離が略均等となる請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記凝縮器の前記パイプに付随する前記フィンが隣り合う前記パイプに当接する請求項３から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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