JP2007057131A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】収納性向上と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。
【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の天面もしくは背面上部の凹部１６を設け、圧縮機８と電装部品１７を配設した機械室９を覆う区画には、電装部品１７より下方に位置する箇所に開口部２６を設け、また底面もしくは背面下部に凝縮器５を配設したことにより、圧縮機８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、また、凝縮器５から漏洩した時は、空気との比重差により断熱箱体１３の下部よりさらに下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと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、収納性の向上と可燃性冷媒使用時の安全性向上を図っ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７および図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７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８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。

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損なうことなく、可燃性冷媒を使用した場合の安全性を向上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、冷蔵庫本体を形成する断熱箱体と、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、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に凹部を設け、圧縮機と電装部を配設した機械室を有し、前記機械室を覆う区画には前記電装部より下方に位置する箇所に開口部を設け、前記断熱箱体の底面もしくは背面下部に凝縮器を設けて高圧である圧縮機と凝縮器を上下に分けて配置したものである。

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から可燃性冷媒が漏洩した時、機械室の電装部より下方に位置する箇所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。

また圧縮機と同じく高圧の凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、空気の比重差により断熱箱体の下部よりさらに下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散するので天面もしくは背面上部の機械室に配設した圧縮機と電装部の着火源には行かず、かつ距離が離れているため、防爆となる。

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損なうことなく、かつ天面もしくは背面上部の凹部を設け、圧縮機と電装部を配設した機械室を覆う区画には、電装部より下方に位置する箇所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。

また、断熱箱体の底面もしくは背面下部に凝縮器を設けて高圧である圧縮機と凝縮器を上下に分けて配置していることにより、凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、空気の比重差により断熱箱体の下部よりさらに下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散し、天面もしくは背面上部の機械室に配設した圧縮機と電装部の着火源には行かず、かつ距離が離れているため、より防爆が図られ、安全性を高めることができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体を形成する断熱箱体と、前記冷蔵庫本体に備えられた冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルには可燃性冷媒が封入されるとともに、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に凹部を設け、前記凹部に圧縮機と電装部品を配設して機械室とし、前記機械室の下方に開口部を設けるとともに、前記断熱箱体の底面もしくは背面下部に凝縮器を設けたものであり、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。また、断熱箱体の底面もしくは背面下部に凝縮器を設け、高圧である圧縮機と凝縮器を上下に分けて配置したことにより、凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、空気の比重差により断熱箱体の下部よりさらに下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散し、天面もしくは背面上部の機械室に配設した圧縮機と電装部の着火源には行かず、かつ距離が離れているため、防爆が図られる。

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、凹部を２カ所備え、一方の凹部に圧縮機を、他方に電装部品を配設したものであり、着火源となる電装部品を圧縮機から離間させることで、可燃性冷媒が漏洩した時の安全性を高めることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、電装部品を収納する凹部は独立して設け冷媒配管を有せず電装部品のみ配置したものであり、可燃性冷媒が漏洩した時の安全性をさらに高めることができる。

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、前記電装部品は蒸発器よりも上方に設けたものであり、可燃性冷媒が漏洩した時の安全性をさらに高めることができる。

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、前記凝縮器の周辺に送風ファンを設けたものであり、凝縮器あるいはその近傍より可燃性冷媒が漏洩した時、空気との比重差により自然に下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散するのを強制的に送風するので、滞留を防ぐことができさらに拡散を促し優れた防爆を図ることができさらに安全性を高めることができる。

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における冷蔵庫の断面図であり、図２は同実施の形態における冷蔵庫の要部斜視図であり、図３は同実施の形態における冷蔵庫の断面図であり、図４は同実施の形態における冷蔵庫の要部斜視図であり、図５は同実施の形態における冷蔵庫の要部断面図であり、図６は同実施の形態における冷蔵庫の断面図である。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、例えば硬質発泡ウレタンなどの断熱材で周囲と断熱した構成されている断熱箱体１３は、比較的高温である冷蔵室１４が上方部に、比較的低温である冷凍室１５が下方部に区画区分されている。また、食品等の収納物の出し入れは図示しない断熱されたドア１０を介して行われる。

冷蔵室１４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１５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の天面もしくは背面上部に凹部１６を設け、機械室９が構成されており、圧縮機８と電装部品１７を内部の空間部に配設されており、圧縮機８と電装部品１７を覆う樹脂製または金属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、凹部１６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２４と、機械室カバー背面部２５とからなり、例えば機械室カバー背面部２５の電装部品１７より下方に位置する箇所に開口部２６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２１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。また、断熱箱体１３の底面もしくは背面下部に凝縮器５を設け、高圧である圧縮機８と凝縮器５を上下に分けて配置され吐出ライン２０やキャピラリ２１やサクションライン２２などの冷媒配管２３により接続されている。

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、吐出ライン２０で凝縮器５に送られ冷蔵庫本体１の下部の周辺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２１に至る。その後、キャピラリ２１でサクションライン２２と熱交換しながら減圧されて蒸発器２７に至る。

冷却用ファン（図示せず）の作用により、蒸発器２７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１４と冷凍室１５に流入し、それぞれの部屋の冷却が行われる。蒸発器２７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２２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。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。仮に、圧縮機８の運転時に高圧となる圧縮機８から可燃性冷媒が漏洩した場合には、圧縮機８より下方に開口部２６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、可燃性冷媒の着火源となりうる圧縮機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品１７より下方に開口部２６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品１７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２６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２４、機械室カバー背面部２５に適宜開口部２６を設けると、圧縮機８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）が向上し消費電力量を低減できる。

また、機械室９内に圧縮機８を冷却する機械室ファン２８を備え、圧縮機８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２６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。

また、機械室カバー背面部２５の吸込み部２９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、吸込み部２９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、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。

なお、機械室カバー背面部２５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２５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。また、機械室９は、無効スペースとなる天面もしくは背面上部に凹部１６を設け配置しているため貯蔵室の有効となる内容積を損なうことなく使用できる。

また、凝縮器から可燃性冷媒が漏洩した時、圧縮機８と凝縮器５を上下に分けて配置したことにより、空気の比重差により断熱箱体１３の下部よりさらに下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散し、上部の機械室９に配設した圧縮機８と電装部１７の着火源には行かず、かつ距離が離れているため、防爆が図られる。また、凝縮器５は無効スペースとなる底面もしくは背面下部に配置しているため貯蔵室の内容積を損なうことなく使用できる。なお、凝縮器５は例えばスパイラルフィンチューブやプレートコイルやワイヤーコンデンサーなどがあげられる。

また、本実施の形態では、電装部品１７は蒸発器２７より上に配置されており、蒸発器２７より可燃性冷媒が漏洩した時、蒸発器２７は貯蔵室側へ配置されているため貯蔵室内に冷媒は滞留し食品等の出し入れで断熱されたドア１０を開けた時に庫外に流出し下方へ拡散していく。これにより、漏れた冷媒は空気との比重差により上部にある電装部品１７の着火源には行かないためより安全性を高めることができる。

また、本実施の形態では、図３において、電装部１７は背面上部の冷蔵庫背面に凹部３１を設け、制御基板やリレーなどの電気部品を備え配置している。これにより、上方の機械室９内より電装部品１７が除かれたので、可燃性冷媒が漏洩した時、直接着火源に触れないのでより安全性を高めることができる。

また、本実施の形態では、図４において、圧縮機８から凝縮器５に向かう吐出ライン２０と凝縮器５から蒸発器２７に向かうキャピラリ２１と蒸発器２７から圧縮機８に戻るサクションライン２２などからなる冷媒配管２３は、背面上部の冷蔵庫背面に設けた凹部３１と同一空間で交わらないよう互いに距離を置き配置している。また、図５において、電装部１７は樹脂製あるいは金属性の電装部カバー３０を備え凹部３１との間にシール材を介在させビスなどで固定し独立した専用空間３２を設けている。シール材として難燃性のフォームがコスト安である。これにより、万一、冷媒配管２３より可燃性冷媒が漏洩した時、電装部品１７は外部の空間と密閉遮断された気密空間であるがゆえに冷媒の流入がなく、防爆が図ることができさらに安全性を高めることができる。

また、本実施の形態では、図６において、凝縮器５の周辺に送風ファン３３を熱交換率が最適となる場所に設け、このことより、凝縮器５あるいはその近傍より可燃性冷媒が漏洩した時、空気との比重差により自然に下方に流れ出て冷蔵庫下の床へと大気放出し拡散するのを強制的に送風するので、滞留を防ぐことができさらに拡散を促し優れた防爆を図ることができさらに安全性を高めることができる。また、送風ファン３３は凝縮器５の冷却ファンとして機能するため運転効率を向上させ、消費電力の低下を図ることができ、また、貯蔵室底面などの結露防止の機能を併せて持たせることができる。

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１における冷蔵庫の断面図 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１における冷蔵庫の要部断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 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 冷蔵庫本体
５ 凝縮器
８ 圧縮機
９ 機械室
１３ 断熱箱体
１６，３１ 凹部
１７ 電装部品
１８ 機械室カバー
１９ 冷凍サイクル
２３ 冷媒配管
２６ 開口部
２７ 蒸発器
３３ 送風ファン

Claims (5)

1. 冷蔵庫本体を形成する断熱箱体と、前記冷蔵庫本体に備えられた冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルには可燃性冷媒が封入されるとともに、前記断熱箱体の天面もしくは背面上部に凹部を設け、前記凹部に圧縮機と電装部品を配設して機械室とし、前記機械室の下方に開口部を設けるとともに、前記断熱箱体の底面もしくは背面下部に凝縮器を設けた冷蔵庫。
2. 凹部を２カ所備え、一方の凹部に圧縮機を、他方に電装部品を配設したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 電装部品を収納する凹部は独立して設け冷媒配管を有せず電装部品のみ配置したことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記電装部品は蒸発器よりも上方に設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記凝縮器の周辺に送風ファンを設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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