JP2008051404A - Cooling storage - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には冷却庫に関し、特定的には、放熱部を空気冷却する冷却庫に関する。 The present invention relates generally to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator that air-cools a heat dissipating unit.
一般に、冷却庫は、主に台所や厨房などの調理室に設置されている。調理室に配置された冷却庫は、他の調理器機などから発生する蒸気や油煙などに常に曝されている。そのため、周囲の調理機器から発生した蒸気や油煙に付随して運ばれてくる油や塵埃などの異物が冷却庫の内壁および外壁に付着することがある。冷却庫に付着する油や塵埃は、冷却庫の冷却性能に好ましくない影響を及ぼす可能性がある。特に、冷却庫の放熱部であるウォームセクション(ウォームヘッドまたは高温部)を、送風機によって外部から吸引した空気で強制的に冷却する冷却庫においては、空気とともに冷却庫の外部から吸引された油や塵埃などの異物がウォームセクションに付着しやすいことが問題となっている。スターリング冷凍機等のウォームセクションを送風によって冷却するときに比較的大きな風量を要する冷凍機においては、この問題が顕著である。そこで、ウォームセクションへの異物の付着を防止するための対策が必要となる。 Generally, the refrigerator is mainly installed in a cooking room such as a kitchen or a kitchen. The refrigerator disposed in the cooking chamber is constantly exposed to steam, oily smoke, and the like generated from other cooking appliances. For this reason, foreign matters such as oil and dust carried along with steam and smoke generated from surrounding cooking equipment may adhere to the inner wall and outer wall of the refrigerator. Oil and dust adhering to the refrigerator may adversely affect the cooling performance of the refrigerator. In particular, in a refrigerator that forcibly cools a worm section (a worm head or a high-temperature part) that is a heat radiating part of a refrigerator with air sucked from outside by a blower, oil sucked from the outside of the refrigerator together with air There is a problem that foreign matters such as dust easily adhere to the worm section. This problem is significant in refrigerators that require a relatively large air volume when cooling a worm section such as a Stirling refrigerator by blowing air. Therefore, it is necessary to take measures to prevent foreign matter from adhering to the worm section.
従来、ウォームセクションへの異物の付着を防止するためには、例えば、特開2003−302117号公報(特許文献1)に記載の冷却庫のように、ウォームセクションにおける2次放熱系統に工夫を加え、自然対流のみでウォームセクションの空気冷却を可能にしたものがある。 Conventionally, in order to prevent foreign matter from adhering to the worm section, for example, a secondary heat dissipation system in the worm section has been devised, such as a refrigerator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-302117 (Patent Document 1). There is one that allows air cooling of the worm section only by natural convection.
特開2004−156802号公報(特許文献2)に記載の冷却庫においては、二次冷媒の自然循環方式を取りながら、送風機による強制的な送風によっても熱交換器を冷却する。 In the refrigerator described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-156802 (Patent Document 2), the heat exchanger is cooled by forced air blowing by a blower while adopting a natural circulation system of a secondary refrigerant.
また、例えば特開2002−90032号公報(特許文献3)に示されるように、冷却庫の背面に設けたエアーダクトを経由して、冷却庫の背面の下部から吸い込んだ空気を冷却庫上部の機械室に導き、機械室内に設置されたフィルタを経由しウォームセクションに供給する、という構成のものがある。これは、油や塵埃などの異物の含有量が比較的少ない本体下方付近の空気を取り入れ、かつフィルタを介することによりウォームセクションへの油や塵埃などの異物の付着を極力回避しようというものである。
しかしながら、設計上の制約などにより、冷却庫は必ずしも特開2003−302117号公報(特許文献1)や特開2004−156802号公報(特許文献2)のように、二次冷媒の自然対流によって冷却し得るわけではない。二次冷媒の自然対流のみによる空冷が可能であれば、ウォームセクションへの異物付着についての対策は必ずしも必要ではないが、強制的に送風を行わなければならない場合には、ウォームセクションへの異物付着に対し何らかの対策が必要となる。 However, due to design restrictions and the like, the refrigerator is not necessarily cooled by natural convection of the secondary refrigerant as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-302117 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-156802 (Patent Document 2). It is not possible. If air cooling only by natural convection of the secondary refrigerant is possible, measures against foreign matter adhering to the worm section are not necessarily required, but if forced air blowing is required, foreign matter adhering to the worm section. Some kind of countermeasure is required.
また、特開2002−90032号公報(特許文献3)に記載の冷凍機のように、エアーダクト内に送風してウォームセクションの冷却を行う冷却庫については、特にスターリング冷凍機等のウォームセクションの空気冷却に比較的大きな風量を要する冷凍機においては、エアーダクト内およびその吸込口において風速が大きくなることによる問題が存在する。 Moreover, about the refrigerator which cools a worm section by blowing in an air duct like the refrigerator described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90032 (patent document 3), especially of worm sections, such as a Stirling refrigerator. In a refrigerator that requires a relatively large air volume for air cooling, there is a problem that the wind speed is increased in the air duct and in the suction port.
例えば、フィルタを通過する際の風速が大きいことにより、油や塵埃などの異物がフィルタの網目に固着しやすくなる。そのためフィルタの清掃をより頻繁におこなう必要が生じる。また、異物がフィルタの網目を素通りする可能性が増す。そのため、エアーダクトの内部やウォームセクションに異物が付着することを防ぐためには、より密度の高いフィルタを使用する必要が生じる。したがって、フィルタの通風抵抗が増したり、メンテナンスが必要になるというような好ましくない状況が生じる。 For example, the high wind speed when passing through the filter makes it easy for foreign matters such as oil and dust to adhere to the filter mesh. Therefore, it is necessary to clean the filter more frequently. In addition, the possibility that foreign substances pass through the filter mesh increases. Therefore, in order to prevent foreign matters from adhering to the inside of the air duct or the worm section, it is necessary to use a filter having a higher density. Therefore, an unfavorable situation occurs in which the ventilation resistance of the filter increases or maintenance is required.
また、例えば吸込口からの吸込気流の風速が大きくなることにより、吸込口から比較的質量の大きな異物も吸い込むようになってしまう。その結果、吸い込まれた気流内の異物の含有量が増加され、エアーダクト内部およびフィルタの汚濁が促進されるといった問題が生じる。特に、ウォームセクションへの異物の付着の可能性が増すと、冷却効率の低下などの好ましくない状況が生じる。 Further, for example, when the wind speed of the suction airflow from the suction port is increased, foreign matter having a relatively large mass is also sucked from the suction port. As a result, there is a problem that the content of foreign matter in the sucked airflow is increased, and contamination of the air duct and the filter is promoted. In particular, when the possibility of foreign matter adhering to the worm section increases, an undesirable situation such as a decrease in cooling efficiency occurs.
そこで、この発明の目的は、長期間にわたり良好な通風効率を維持することができる冷却庫を提供することである。 Then, the objective of this invention is providing the refrigerator which can maintain favorable ventilation efficiency over a long period of time.
この発明に従った冷却庫は、本体と、本体の放熱部を冷却するための気体を吸引する送風機と、本体の下部に配置されて送風機によって吸引される気体が流入するための吸込口と、本体の上部に配置されて送風機によって吸引される気体が流出するための吹出口と、吸込口と吹出口とを連通して気体が流通する流路と、流路内に配置されるフィルタとを備え、流路は上流部と下流部を有し、上流部の流路断面積が下流部の流路断面積よりも大きく、フィルタは上流部に配置され、フィルタの面積が下流部の流路断面積よりも大きい。 The refrigerator according to the present invention includes a main body, a blower for sucking a gas for cooling the heat radiating portion of the main body, a suction port for flowing in a gas that is disposed in the lower portion of the main body and is sucked by the blower, A blowout port for the gas that is disposed at the upper part of the main body and sucked by the blower to flow out, a flow path through which the gas flows through the suction port and the blowout opening, and a filter disposed in the flow path Provided, the flow path has an upstream portion and a downstream portion, the flow passage cross-sectional area of the upstream portion is larger than the flow passage cross-sectional area of the downstream portion, the filter is disposed in the upstream portion, and the area of the filter is the flow passage in the downstream portion It is larger than the cross-sectional area.
流路の上流部の流路断面積を下流部の流路断面積よりも大きくすることによって、上流部に設けられた吸込口において吸引される気体の風速を小さくすることができる。吸込口において吸引される気体の風速が小さくなると、塵埃など異物の吸込み量を少なくすることができる。また、フィルタに異物が固着することを防ぐことができる。 By making the flow path cross-sectional area of the upstream part of the flow path larger than the flow path cross-sectional area of the downstream part, the wind speed of the gas sucked in the suction port provided in the upstream part can be reduced. When the wind speed of the gas sucked at the suction port is reduced, the amount of suction of foreign matter such as dust can be reduced. Moreover, it can prevent that a foreign material adheres to a filter.
また、フィルタの面積が下流部の流路断面積よりも大きいことにより、フィルタによる通風抵抗を増大させずに吸込み流速を低減させることができる。 Further, since the area of the filter is larger than the cross-sectional area of the downstream channel, the suction flow velocity can be reduced without increasing the ventilation resistance by the filter.
一方、送風機によって流路に吸引される吸気が、上流部に配置されたフィルタから、上流部と下流部との接続部分までを流れることによって、下流部においてスワール流れが励起される。スワール流れは水平方向の渦状の流れであり、スワール流れを形成する吸気中の油や塵埃等の異物には遠心力が作用する。遠心力が作用した異物は流路の壁面に追いやられるが、流路の壁面側では、流路断面の中心付近に比べて、流路に沿って上向きに進む流速が遅い。そのため、吸気中の異物のうち、上向きに進む気体によって支えきれない異物は下に落ちるので、異物が流路の下流に到達しにくくなる。 On the other hand, the swirl flow is excited in the downstream part by the intake air sucked into the flow path by the blower flowing from the filter arranged in the upstream part to the connection part between the upstream part and the downstream part. The swirl flow is a horizontal spiral flow, and centrifugal force acts on foreign matter such as oil and dust in the intake air that forms the swirl flow. The foreign matter on which the centrifugal force has acted is driven to the wall surface of the flow path, but the flow velocity traveling upward along the flow path is slower on the wall surface side of the flow path than in the vicinity of the center of the cross section of the flow path. For this reason, foreign matter that cannot be supported by the upwardly moving gas among the foreign matter in the intake air falls down, making it difficult for the foreign matter to reach the downstream of the flow path.
このように、流路が上流部と下流部を有し、上流部の流路断面面積が下流部の流路断面積よりも大きく、フィルタは上流部に配置され、フィルタの面積が下流部の流路断面積よりも大きいことによって、吸込口のある上流部における気体の流速を遅くすることができ、吸込口から異物を吸引されにくく、また、フィルタに異物が固着しにくくする。さらに、上流部でスワール流れを励起させて、異物に遠心力を作用させて、異物を吸気中から取り除くことができる。 Thus, the flow path has an upstream portion and a downstream portion, the upstream cross-sectional area is larger than the downstream cross-sectional area, the filter is disposed in the upstream portion, and the filter area is in the downstream portion. By being larger than the cross-sectional area of the flow path, the flow rate of the gas in the upstream portion where the suction port is present can be slowed, so that foreign matter is hardly sucked from the suction port, and foreign matter is less likely to adhere to the filter. Furthermore, the swirl flow can be excited in the upstream portion, centrifugal force can be applied to the foreign matter, and the foreign matter can be removed from the intake air.
このようにすることにより、外気を送風することによって放熱部を冷却する冷却庫について、長期間にわたり良好な通風効率を維持することができる冷却庫を提供することができる。 By doing in this way, the refrigerator which can maintain favorable ventilation efficiency over a long period can be provided about the refrigerator which cools a thermal radiation part by ventilating external air.
この発明に従った冷却庫においては、フィルタは、上流部と下流部の接続部分に近い側の端部が、その逆側の端部より本体の底面側に位置するように斜めに配置されていることが好ましい。 In the refrigerator according to the present invention, the filter is disposed obliquely so that the end portion on the side close to the connecting portion between the upstream portion and the downstream portion is located on the bottom surface side of the main body from the opposite end portion. Preferably it is.
上流部の気体は、送風機によって下流部に向かって吸引される。そのため、フィルタを水平に配置すると、気体がフィルタを通過するとき、フィルタ面内において下流部に近い部分では吸引の力が強いので流速が大きく、下流部から離れた部分では、吸引の力が弱いので気体の流速が小さくなる。このように、フィルタ面内の場所によってフィルタを通過する気体の流速に差があると、フィルタ面に吸着する塵埃等の異物は、フィルタを通過する気体の流速が大きい部分に付着しやすくなる。 The gas in the upstream part is sucked toward the downstream part by the blower. Therefore, when the filter is horizontally disposed, when the gas passes through the filter, the suction force is strong in the portion near the downstream portion in the filter surface, so the flow velocity is large, and the suction force is weak in the portion away from the downstream portion. Therefore, the flow rate of gas becomes small. Thus, if there is a difference in the flow velocity of the gas passing through the filter depending on the location in the filter surface, foreign matters such as dust adsorbed on the filter surface are likely to adhere to the portion where the flow velocity of the gas passing through the filter is large.
そこで、本体の下部から気体を吸引する本発明の冷却庫において、フィルタは、上流部と下流部の接続部分に近い側の端部が、その逆側の端部より本体の底面側に位置するように斜めに配置する。このようにすることにより、フィルタ面内の各部分から、上流部と下流部との接続部分までの距離の差異を小さくすることができる。フィルタ面内の各部分に働く吸引の力の差異が小さくなるので、フィルタを通過する気体の流速が均一化される。 Therefore, in the refrigerator of the present invention that sucks gas from the lower part of the main body, the end of the filter that is closer to the connection part between the upstream part and the downstream part is located closer to the bottom face of the main body than the opposite end part. Arrange them diagonally. By doing in this way, the difference of the distance from each part in a filter surface to the connection part of an upstream part and a downstream part can be made small. Since the difference in suction force acting on each part in the filter surface is reduced, the flow velocity of the gas passing through the filter is made uniform.
また、フィルタには整流作用がある。すなわち、フィルタを通過する気流には、フィルタ面に垂直な方向に流れやすい性質がある。例えば、フィルタを水平に設置する場合は、フィルタ面内において下流部から離れた部分では、風速が小さく、流れ方向が安定しないため、ショートサーキットが起こるおそれがある。そこで、フィルタ面内の各部分から、上流部と下流部との接続部分までの距離の差異を小さくするようにフィルタを斜めに設置することにより、フィルタの整流効果によって気体の流れる方向を安定化させて、ショートサーキットの生成を極力回避することができる。このようにして、フィルタの各部における通過風速をより均一化することができる。 The filter has a rectifying action. That is, the airflow passing through the filter has a property that it tends to flow in a direction perpendicular to the filter surface. For example, when the filter is installed horizontally, a short circuit may occur because the wind speed is small and the flow direction is not stable in a part away from the downstream part in the filter surface. Therefore, the flow direction of gas is stabilized by the rectifying effect of the filter by installing the filter diagonally so as to reduce the difference in distance from each part in the filter surface to the connection part between the upstream part and the downstream part. Thus, the generation of a short circuit can be avoided as much as possible. In this way, the passing wind speed at each part of the filter can be made more uniform.
このようにすることにより、フィルタ面への異物の付着に偏りがなくなり、異物がフィルタに固着することも少なくなる。 By doing so, there is no bias in the adhesion of foreign matter to the filter surface, and foreign matter is less likely to adhere to the filter.
この発明に従った冷却庫においては、送風機は、下流部の上部に配置されることが好ましい。 In the refrigerator according to the present invention, the blower is preferably arranged at the upper part of the downstream portion.
このようにすることにより、送風機によって、上流部におけるスワール流れの生成が妨げられることがない。また、生成したスワール流れを効率よく利用することができる。例えば、送風機を下流部の下流端に配置すると、上流部でのスワール流れの生成を最大限に利用することができる。 By doing in this way, the production | generation of the swirl flow in an upstream part is not prevented by the air blower. Further, the generated swirl flow can be used efficiently. For example, when the blower is arranged at the downstream end of the downstream portion, the generation of the swirl flow in the upstream portion can be utilized to the maximum extent.
この発明に従った冷却庫においては、送風機は、本体の頂面に配置され、送風機の吸込部が吹出口と対向するように配置されることが好ましい。 In the refrigerator according to the present invention, it is preferable that the blower is disposed on the top surface of the main body so that the suction portion of the blower faces the air outlet.
このようにすることにより、下流部の内部において送風機によってスワール流れが遮られることがないので、下流部全体にてスワール流れを維持できるとともに、送風機の回転がスワール流れの回転を強めるように与える影響を極力大きくすることができる。このようにすることにより、スワール流れによる異物の除去の効果を最大限に利用することができる。 By doing so, the swirl flow is not blocked by the blower inside the downstream portion, so that the swirl flow can be maintained in the entire downstream portion, and the influence of the rotation of the blower increases the rotation of the swirl flow. Can be made as large as possible. By doing in this way, the effect of the foreign material removal by a swirl flow can be utilized to the maximum extent.
この発明に従った冷却庫においては、さらに送風機はシロッコファンであり、シロッコファンの吹出口が本体の正面方向に向いていることが好ましい。 In the refrigerator according to the present invention, it is preferable that the blower is a sirocco fan, and the air outlet of the sirocco fan faces the front direction of the main body.
このようにすることにより、下流部の内部において送風機によってスワール流れが遮られることがないので、下流部全体にてスワール流れを維持できるとともに、送風機の回転が、スワール流れの回転を強めるように与える影響を極力大きくすることができる。また、例えば、本体の両側面と頂面が囲まれた場所に冷却庫を設置しても、吹出し気流を効率的に室内に送り戻すことができる。このようにすることにより、全体的な流路抵抗を少なくすることができる。 By doing so, the swirl flow is not blocked by the blower inside the downstream portion, so that the swirl flow can be maintained in the entire downstream portion, and the rotation of the blower gives the rotation of the swirl flow to be strengthened. The impact can be maximized. Further, for example, even if a refrigerator is installed in a place where both side surfaces and the top surface of the main body are surrounded, the blown airflow can be efficiently sent back into the room. By doing so, the overall flow resistance can be reduced.
この発明に従った冷却庫においては、フィルタは、本体の正面側の端部が本体の背面側の端部よりも上方に位置するように斜めに配置されていることが好ましい。 In the refrigerator according to the present invention, it is preferable that the filter is disposed obliquely so that the front end portion of the main body is positioned above the rear end portion of the main body.
例えば、冷却庫の両側面および頂面が壁面に接するような場所に設置された冷却庫においては、冷却庫の正面からしか気体を吸引することができない。このような場合においても、フィルタから上流部と下流部との接続部分までの空気の流れにフィルタが悪影響を及ぼすことなく、スワール流れを励起させることができる。 For example, in a refrigerator installed at a location where both side surfaces and the top surface of the refrigerator are in contact with the wall surface, gas can be sucked only from the front of the refrigerator. Even in such a case, the swirl flow can be excited without adversely affecting the air flow from the filter to the connection portion between the upstream portion and the downstream portion.
以上のように、この発明によれば、長期間にわたり良好な通風効率を維持することができる冷却庫を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a refrigerator that can maintain good ventilation efficiency over a long period of time.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第一の実施形態)
図1は、この発明の第一の実施形態として、冷却庫の一部横断面を含んで概略的な構成を示す図であり、図2は第一の実施形態の冷却庫の一部正面断面を含んで概略的な構成を示す図である。図1においては、図の左側が冷却庫の正面、図の右側が冷却庫の背面である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration including a partial cross section of a refrigerator as a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial front sectional view of the refrigerator of the first embodiment. It is a figure which shows schematic structure including this. In FIG. 1, the left side of the figure is the front of the refrigerator, and the right side of the figure is the back of the refrigerator.
図1と図2に示すように、冷却庫100は、本体1の内部に、断熱材2で囲まれた庫内空間3と、スターリング冷凍機4と、熱交換器室50と、流路としてエアーダクト60と、フィルタ7とを備える。冷却庫100は、脚部9によって、本体1の底面8と床面とが接しないように支えられている。本体1の下部には、この実施の形態では底面8には、エアーダクト60の吸込口63が形成されている。被冷却対象物は、庫内空間3の内部に収納される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
熱交換器室50には、スターリング冷凍機4の放熱部41が発生する温熱を放熱するための高温側熱交換器51と、この高温側熱交換器51を空気冷却するための空気を外部から吸引するための送風機として軸流ファン52が設置されている。
In the
エアーダクト60は、上流部としてエアーダクト上流部61と、下流部としてエアーダクト中継部62と熱交換器室50とを含む。エアーダクト60の吸込口63は、本体1の底面8に設けられている。吹出口としての排気口64は、熱交換器室50の上部に連通し、本体1の上部に配置され、この実施の形態では頂面10に配置されている。エアーダクト上流部61とエアーダクト中継部62は、接続部分65で連結されている。
The
図3は第一の実施形態の冷却庫におけるエアーダクトの配置を示す概略的な正面斜視図である。 FIG. 3 is a schematic front perspective view showing the arrangement of air ducts in the refrigerator of the first embodiment.
図3に示すように、冷却庫100の本体1の外装面は、頂面10、底面8、正面1a、右側面1b、背面1c、左側面1dによって形成されている。エアーダクト60は、庫内空間3を最大限に広く取れるように、冷却庫100の本体1の外装面のうち、頂面10、底面8、背面1c、左側面1dに沿って設置されている。
As shown in FIG. 3, the exterior surface of the
熱交換器室50は、本体1の背面1cおよび左側面1dの外装板より内側で庫内空間3より外側であって、本体1の頂面10と背面1cと左側面1dからなる角部付近の位置に設置されている。熱交換器室50の上部は本体1の頂面10に設けられた排気口64と連通し、熱交換器室50の下部は、エアーダクト中継部62と連通している。熱交換器室50は、エアーダクト60と合わせて、流路としての役割も担っている。
The
エアーダクト60は、熱交換器室50の下部から庫内空間3の底面までの領域では、熱交換器室50の水平断面と同等の断面積を有する鉛直方向に長い矩形ダクト形状を成す。この領域を、エアーダクト中継部62とする。エアーダクト60は、庫内空間3の底面から本体1の底面8までの領域では、冷却庫100の水平断面と同等の断面積を有する水平方向に扁平な矩形ダクト形状を成している。この領域をエアーダクト上流部61とする。エアーダクト中継部62とエアーダクト上流部61とは、エアーダクト中継部62と同等の水平断面積の開口である接続部分65にて連通している。エアーダクト上流部61の下面は吸込口63と連通している。
The
エアーダクト上流部61内には、エアーダクト60内に吸引される気体中の塵埃や油分などの異物を濾し取るためのフィルタ7が設置されている。フィルタ7の面積は、エアーダクト上流部61の水平稜線を辺の一部とする対角面の断面とほぼ同等であり、エアーダクト上流部61の流路を横断しうる程度の大きさを有する。フィルタ7は、冷却庫100の正面1a側の端部が冷却庫100の背面1c側の端部よりも上方に位置するように傾斜して設置されている。すなわち、エアーダクト中継部62が位置する側面である、本体1の背面1cに近い方のフィルタ7の端部が、それに対向する本体1の正面1a側におけるフィルタ7の端部よりも、エアーダクト60の上流側、すなわち本体1の底面8の方向に位置するように、傾斜して設置されている。
A
冷却庫100の外部の気体は、軸流ファン52の回転によって、本体1の底面8に配置された吸込口63からエアーダクト60内に吸引される。吸引された気体は、エアーダクト上流部61内のフィルタ7を通過し、このときに気体に含まれる塵埃や油分などの異物の一部が気体中から取り除かれる。フィルタ7を通過した気体は、接続部分65を通って、エアーダクト上流部61の上方に配置されたエアーダクト中継部62に流入する。エアーダクト中継部62の下流には、熱交換器室50が配置されている。熱交換器室50には、気体を吸引する軸流ファン52と、高温側熱交換器51とが備えられている。気体は、熱交換器室50に流入して、高温側熱交換器51を冷却し、熱交換器室50の上部に形成されている排気口64から冷却庫100の外部に流出する。
The gas outside the
図1から図3に示す構成を有する冷却庫100において、エアーダクト60内の気流は以下の三つの性質を示す。
In the
第一の性質として、軸流ファン52において比較的大きな風量の送風を行った場合でも、エアーダクト上流部61での流路断面積の拡大と、それに伴うフィルタ7および吸込口63の通風面積の拡大により、フィルタ7における通過風速と吸込口63における吸込風速とを軸流ファン52の周辺部での通過風速に比べて低く抑えることが出来る。
As a first property, even when a relatively large amount of air is blown by the
冷却庫100に吸引される気体の風速について、具体的な例を示す。例えば、スターリング冷凍機を冷熱源とした庫内容量約450Lサイズの冷却庫(外形寸法:高さ約1.8m、幅約0.8m、奥行き約0.7m)では、冷却能力の関係から、高さ約0.1m、幅約0.25m、奥行き約0.15mの寸法の高温側熱交換器51を、最大約2m3/分の風量にて空気冷却する必要がある。軸流ファン52とエアーダクト中継部62の水平断面積が高温側熱交換器51の水平断面積と同じであるとすると、軸流ファン52の周辺では最大約1m/sの風速で風が流れることになる。したがって、従来の冷却庫ように、エアーダクト60が、この水平断面積のまま吸込口63まで形成されているとすると、吸込口63でも約1m/s弱の風速で空気を吸い込むことになる。吸込口63における吸込風速が約1m/s弱であると、冷却庫100は、比較的大きな異物を重力に逆らって積極的に吸込んでしまう。そのため、フィルタ7の汚濁や劣化の早期化は免れない。
A specific example of the wind speed of the gas sucked into the
そこで、本実施形態の冷却庫100の構成のように、軸流ファン52に近いエアーダクト中継部62よりも流路断面積が大きいエアーダクト上流部61をエアーダクト60内に設ける。エアーダクト上流部61および吸込口63の水平断面積を幅約0.7m、奥行き約0.6mとすると、エアーダクト上流部61と吸込口63での風速を約0.1m/s弱程度に低減させることができる。このような風速であれば、吸込まれるのは比較的小さな異物のみとなる。そのため、フィルタ7に衝突したり接触したりする異物のサイズは比較的小さなものに限られる。また、風速を低減することによって、フィルタ7に異物が衝突したり接触したりする頻度を低減させることができる。このようにすることにより、フィルタ7の汚濁が軽減されるとともに、フィルタ7の寿命を延長することができる。
Therefore, an air duct
このように、エアーダクト60のエアーダクト上流部61の流路断面積をエアーダクト中継部62の流路断面積よりも大きくすることによって、エアーダクト上流部61に設けられた吸込口63において吸引される気体の風速を小さくすることができる。吸込口63において吸引される気体の風速が小さくなると、塵埃など異物の吸込み量を少なくすることができる。また、フィルタ7に異物が固着することを防ぐことができる。
Thus, by making the flow passage cross-sectional area of the air duct
また、フィルタ7の面積がエアーダクト中継部62の流路断面積よりも大きいことにより、フィルタ7による通風抵抗を増大させずに吸込み流速を低減させることができる。
Moreover, since the area of the
エアーダクト60内の気流の第二の性質としては、フィルタ7を、エアーダクト中継部62に近い端部が他の端部よりも低くなるように斜めに設置することによって、フィルタ7の各所を通過する空気の風量を全体的に均一化することができる。
The second property of the airflow in the
図4は、フィルタを通過する気流を模式的に示す図である。図4(A)はフィルタを水平に設置した場合、図4(B)はフィルタの下流部に近い側の端部がフィルタの他端よりも下方になるように、斜めにフィルタを設置した場合の図である。図中の矢印は、気流の速さと向きを示している。矢印の長さが大きいほど気流の速さが速いことを示す。 FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the airflow passing through the filter. 4A shows the case where the filter is installed horizontally, and FIG. 4B shows the case where the filter is installed obliquely so that the end on the side close to the downstream part of the filter is lower than the other end of the filter. FIG. The arrows in the figure indicate the speed and direction of the airflow. The larger the length of the arrow, the faster the airflow speed.
図4(A)に示すように、フィルタ7を水平に設置している場合、フィルタ7の面内には、エアーダクト中継部62が位置する本体1の背面1c側に偏って通過風速が速い領域が存在する。エアーダクト上流部61の気体は、軸流ファン52の回転によってエアーダクト中継部62に向かって吸引される。そのため、フィルタ7を水平に配置すると、気体がフィルタ7を通過するとき、エアーダクト中継部62に近い部分ではエアーダクト中継部62に吸引される力が強いので風速が大きく、エアーダクト中継部62から離れた部分では、吸引される力が弱いので風速が小さくなる。このように、フィルタ7の面内の場所によってフィルタ7を通過する風速に差があると、フィルタ7に吸着する異物は、フィルタ7を通過する風速が大きい部分に付着しやすく、フィルタ7に不均一に付着する。
As shown in FIG. 4 (A), when the
一方、図4(B)に示すように、フィルタ7を斜めに設置している場合、エアーダクト中継部62とエアーダクト上流部61との接続部分65と、フィルタ7の各部位との距離が、フィルタ7を水平に設置する場合よりも均一になる。このようにすることにより、フィルタ7の各部分に働く吸引の力の差異が小さくなるので、フィルタ7を通過する風速が均一化される。したがって、フィルタ7への異物の付着に偏りがなくなり、異物がフィルタ7に固着することも少なくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the
また、フィルタには整流作用がある。すなわち、フィルタを通過する気流は、フィルタ面に垂直な方向に流れやすい性質がある。図4(A)に示すように、フィルタ7を水平に設置すると、エアーダクト上流部61の本体1の正面1a側の部位では吸込流速が小さく、流れ方向も安定しないため、ショートサーキットが起こるおそれがある。そこで、図4(B)に示すように、フィルタ7の各部分から、エアーダクト上流部61とエアーダクト中継部62との接続部分65までの距離の差異を小さくするように、フィルタ7を斜めに設置することにより、フィルタ7の整流効果によって吸引される気体の流れる方向を安定化させて、ショートサーキットの生成を極力回避することができる。このようにして、フィルタ7の各部における通過風速をより均一化することができる。
The filter has a rectifying action. That is, the airflow passing through the filter tends to flow in a direction perpendicular to the filter surface. As shown in FIG. 4 (A), when the
このように、フィルタ7を、フィルタ7の端部のうちエアーダクト中継部62に近い側の端部が他の端部よりも低くなるように斜めに設置することによって、フィルタ7を通過する気体の流れる向きと風速を均一にして、フィルタ7に付着する異物の分布の偏りを緩和し、局所的な異物の集積を抑制することができる。また、フィルタ7の通過風速の極大値を低減させることができるので、フィルタ7に衝突したり接触したりする異物のサイズが相対的に小さなものに限定される。フィルタ7の通過風速の極大値が低減すると、異物がフィルタ7に衝突したり接触したりする頻度も低下するため、フィルタ7の汚濁を軽減することができる。
In this way, the gas passing through the
このようにすることにより、フィルタ7面への異物の付着に偏りがなくなり、異物がフィルタ7に固着することも少なくなる。
By doing so, the adhesion of foreign matter to the surface of the
エアーダクト60内の気流の第三の性質として、エアーダクト上流部61において励起されてエアーダクト中継部62において維持される、スワール流れを作り出すことができる。スワール流れは、流路方向を軸方向とした旋回流れである。
As a third property of the airflow in the
フィルタ7を通過してしまった異物は、気体とともにエアーダクト中継部62に流入する。気体中の異物は、エアーダクト中継部62において、スワール流れによる遠心力によってエアーダクト中継部62の壁面側に追いやられる。通常、エアーダクト60の壁面側においてはエアーダクト60の中心側よりも、流路に沿って上向きに進む流速が遅い。そのため、エアーダクト中継部62の壁面側にある異物が空気から受ける力(ストークス抗力など)も、その異物がエアーダクト60の中心側にあったときよりも小さくなり、異物は下流側に運ばれにくくなる。したがって、異物がエアーダクト中継部62の下流部分に付着したり、エアーダクト中継部62の下流にある熱交換器室50に到達して高熱側熱交換器51に付着したりすることが少なくなり、それらの部分の汚濁を低減することができる。
The foreign matter that has passed through the
スワール流れは以下のメカニズムによって励起される。 The swirl flow is excited by the following mechanism.
図5は、エアーダクト内の気流の概略を示す、第一の実施形態の冷却庫の正面斜視図である。図中の矢印は気流を示す。 FIG. 5 is a front perspective view of the cooler of the first embodiment showing an outline of the air flow in the air duct. Arrows in the figure indicate airflow.
図5に示すように、吸込口63から吸込まれる気体の流れaは、フィルタ7により整流された後、エアーダクト上流部61とエアーダクト中継部62との接続部分65に向かって流れる。流れaは、フィルタ7を通過する際に、フィルタ7が障害となって流速が低下する。この時、エアーダクト中継部62から離れている方の側面、すなわち、本体1の正面1aからの吸い込まれる気体の流れのうち、エアーダクト中継部62により近い側、すなわち本体1の左側面1d側からの吸込み流れを、流れb1、エアーダクト中継部62からより遠い側、すなわち本体1の右側1b面からの吸込み流れを、流れb2とする。
As shown in FIG. 5, the flow a of the gas sucked from the
流れb1は、フィルタ7を通過するときに一旦流速が低下すると、接続部分65までの助走区間の距離が短いため、比較的遅い流れのまま接続部分65に到達する。一方、流れb2は、フィルタ7の通風抵抗および整流効果によって流速を低下された後、エアーダクト60の内壁の形状に応じて、エアーダクト上流部61内を本体1の背面1c側へ向けて流れ、エアーダクト上流部61内の右奥角部領域(本体1の右側面1bと背面1cとに囲まれた角部)で流れの向きを本体1内の左側面1dへと変え、接続部分65に向かって流れる。このように、流れb2は接続部分65までの助走区間が長いため、流れb2が接続部分65に到達するときには流速が回復し、比較的速い流れになっている。また、流れb2がエアーダクト上流部61の右奥角部領域にて流れの向きを変える際、本体1の頂面10から鉛直下向きにみて反時計回りの角運動量を有することになる。これと反対向きの時計回りの角運動量は、右奥角部に発生する渦流が担い、角運動量の釣り合いが保たれる。
Once the flow velocity of the flow b1 decreases when passing through the
このように、流れb1の流速よりも流れb2の流速が大きいことと、流れb2が反時計回りの角運動量を有することによって、接続部分65において流れb1と流れb2とが合流するとスワール流れcが形成される。スワール流れcは、下流のエアーダクト中継部62内においても維持される。
Thus, when the flow b2 has a larger flow velocity than the flow b1, and the flow b2 has a counterclockwise angular momentum, the flow b1 and the flow b2 merge at the
以上のように、エアーダクト60内における気流の第一の性質により吸込口63での吸込流速を低下させて、吸込口63に引き込む異物の量および異物の大きさの度合いを低減させる。また第二の性質により、フィルタ7の全体での通過風速の偏りを平均化させて、異物の付着の偏りを抑制するととともに、通過風速の極大値を低減させる。さらに第三の性質により、エアーダクト60内に吸引された異物が下流側に到達することを抑制することができる。したがって、エアーダクト60やフィルタ7への異物の接触を低減して、高温側熱交換器51やフィルタ7の汚濁を低減させるとともに、フィルタ7面内における異物の接触の偏りも低減できるためフィルタ7の局所的な目詰まりを抑制し、フィルタ7のメンテナンスの効率を向上させることができる。
As described above, the suction flow rate at the
このようにすることにより、外気を送風することによって放熱部を冷却する冷却庫について、長期間にわたって良好な通風効率を維持することができる。 By doing in this way, favorable ventilation efficiency can be maintained over a long period about the refrigerator which cools a thermal radiation part by ventilating outside air.
なお、軸流ファン52がエアーダクト中継部62に設置されていると、軸流ファン52がエアーダクト上流部61でのスワール流れの生成を妨げない。軸流ファン52がエアーダクト中継部62の上部に配置されると、エアーダクト中継部62の広い範囲にわたってスワール流れを維持することができる。このようにすることにより、スワール流れを有効に利用して、スワール流れの遠心力によって気体中の異物を効率よく取り除くことができる。
If the
さらに望ましくは、軸流ファン52はエアーダクト60の下流端である本体1の頂面10に、軸流ファン52の吸込部を排気口64と対向するように配置する。このようにすることにより、スワール流れがエアーダクト中継部62の内部において遮られることがないので、スワール流れをエアーダクト中継部62の全体にわたって維持することができる。また、軸流ファン52の回転が、スワール流れの回転を強めるように与える影響を大きくすることができる。このようにすることにより、スワール流れによる異物の除去の効果を最大限に利用することができる。
More preferably, the
エアーダクト中継部62の位置は、図3に示すように本体1の左奥側に限らず、本体1の右奥側でも左手前側でも右手前側であっても、エアーダクト中継部62の位置に応じてフィルタ7の設置向きを合わせるなどを行い、エアーダクト上流部61内における代表的な流れ方向と吸込口63の中央から接続部分65の中央への方向とが同一にならないようにすれば、スワール流れを励起することができる。ただし、本体1の正面1a側にエアーダクト中継部62を設置すると、庫内空間3の入り口が狭まることになり利便性の面で難がある。そのため、エアーダクト中継部62は、できれば本体1の背面1c側に設置することが好ましい。
The position of the air
冷却庫100において、フィルタ7の配置については、フィルタ7の端部のうち本体1の正面1a側の端部が本体1の背面1c側の端部よりも上方に位置するように斜めに配置されていることが好ましい。
In the
冷却庫100の両側面および頂面10が壁面に接するような場所に冷却庫100が設置されると、本体1の正面1aからしか気体を吸引することができない。このような場合においても、フィルタ7の端部のうち、本体1の正面1a側の端部が本体1の背面1c側の端部よりも上方に位置するように斜めに配置されていれば、フィルタ7を通過する気体の流れる向きがフィルタ7の面の法線方向に整流されるので、フィルタ7から接続部分65までの間を流れる気体の流れにフィルタ7が悪影響を及ぼすことなく、スワール流れを励起させることができる。
If the
また、高温側熱交換器51は必ずしも頂面10の排気口64付近に設置する必要は無いが、排気口64の近傍はエアーダクト60の最も下流側に位置であるため、高温側熱交換器51への異物の接触や付着をより防ぎやすい。またさらに、高温側熱交換器51の直下に軸流ファン52を設けると、より風速の大きい空気を高温側熱交換器51に吹き付けることができるので、放熱部41を効果的に冷却することができる。
The high temperature
(第二の実施形態)
図6は、この発明の第二の実施形態として、冷却庫の全体的な構成を示す斜視図である。
(Second embodiment)
FIG. 6 is a perspective view showing the overall configuration of the refrigerator as a second embodiment of the present invention.
図6に示すように、冷却庫200が第一の実施形態の冷却庫100と異なる点としては、軸流ファンを備えず、送風機としてはシロッコファン53が本体1の頂面10に設置される。シロッコファン53の吸込部は排気口64と対向させられ、シロッコファン53の吹出口54を冷却庫200の正面1a方向に向けるように設置する。冷却庫200のその他の構成は冷却庫100と同様である。
As shown in FIG. 6, the
このようにすることにより、エアーダクト中継部62の全体においてスワール流れを維持することができるとともに、シロッコファン53の回転がスワール流れの回転を強めるという影響を大きくすることができる。さらに、冷却庫200を両側面および頂面10が壁面に囲まれた場所に設置した際にも、本体1の正面1aを向いているシロッコファン53からの吹出し気流を効率よく室内に送り戻すことができる。このようにすることにより、全体的な流路抵抗を少なくすることができる。
By doing in this way, while being able to maintain a swirl flow in the whole air
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。 The embodiment disclosed above should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the scope of claims, and includes all modifications and variations within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
1:本体、7:フィルタ、8:底面、10:頂面、41:放熱部、50:熱交換器室、51:高温側熱交換器、52:軸流ファン、53:シロッコファン、54:吹出口、60:エアーダクト、61:エアーダクト上流部、62:エアーダクト中継部、63:吸込口、64:排気口、65:接続部分、100:冷却庫、200:冷却庫。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Main body, 7: Filter, 8: Bottom surface, 10: Top surface, 41: Radiation part, 50: Heat exchanger room, 51: High temperature side heat exchanger, 52: Axial fan, 53: Sirocco fan, 54: Outlet, 60: Air duct, 61: Air duct upstream part, 62: Air duct relay part, 63: Suction port, 64: Exhaust port, 65: Connection part, 100: Cooling chamber, 200: Cooling chamber.
Claims (6)
前記本体の放熱部を冷却するための気体を吸引する送風機と、
前記本体の下部に配置されて前記送風機によって吸引される気体が流入するための吸込口と、
前記本体の上部に配置されて前記送風機によって吸引される気体が流出するための吹出口と、
前記吸込口と前記吹出口とを連通して気体が流通する流路と、
前記流路内に配置されるフィルタとを備え、
前記流路は上流部と下流部とを有し、前記上流部の流路断面積が前記下流部の流路断面積よりも大きく、前記フィルタは前記上流部に配置され、前記フィルタの面積が前記下流部の流路断面積よりも大きい、冷却庫。 The body,
A blower for sucking a gas for cooling the heat radiating part of the main body;
A suction port for the gas that is arranged at the lower part of the main body and sucked by the blower to flow in;
A blowout port for the outflow of gas that is arranged at the top of the main body and is sucked by the blower;
A flow path through which gas flows through the suction port and the blowout port;
A filter disposed in the flow path,
The flow path has an upstream portion and a downstream portion, the flow passage cross-sectional area of the upstream portion is larger than the flow passage cross-sectional area of the downstream portion, the filter is disposed in the upstream portion, and the area of the filter is A refrigerator that is larger than the cross-sectional area of the downstream portion.
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Cited By (1)
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CN112013603A (en) * | 2020-08-26 | 2020-12-01 | 海信容声(广东)冰箱有限公司 | Refrigerator with a door |
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2006
- 2006-08-24 JP JP2006227817A patent/JP2008051404A/en active Pending
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