JP2009002596A - 冷却ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】設置スペースを小さくして据え付け安定性を良好にできるコンパクトで冷却性能の高い冷却ユニットを提供する。
【解決手段】圧縮機７と凝縮器８と蒸発器11とを連結して冷凍サイクル６を形成し、前記蒸発器を断熱壁体３、17、18で形成し冷気吹き出し風路29および戻り風路28を有する冷却室19内に収納するとともに、前記圧縮機と凝縮器とを機械室５内に配設し、前記冷却室を機械室の上部に載置したことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、冷却対象物に冷気を供給してこれを冷却するようにした冷却ユニットの構成に関する。

従来、食品などを収納冷蔵する冷蔵貯蔵庫などのキャビネット装置に連結して、キャビネット内部を所定温度に冷却保持するようにした冷却ユニットが存在する（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載されているような従来の冷却ユニット（51）は、図６に示すように、冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（57）と凝縮器（58）、蒸発器（61）から成る冷凍サイクルを備えており、低温貯蔵庫における貯蔵室の上面に取り付けられて、冷却ユニット（51）で生成した冷気を、蒸発器（61）に取り付けたファン（70）により冷気吹出し口を経由して下方の貯蔵室内に流入させ、循環させて室内を冷却するものである。

そして、貯蔵室内を循環した冷気は、冷気戻り口から冷却ユニット（51）内の蒸発器（61）に戻り、熱交換により冷却されて再び冷気吹出し口から吹き出される循環を繰り返すように構成されている。
特開２００６−３２９５５４号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の冷却ユニット（51）は、低温貯蔵庫本体の上面に設けられる構成であることから、冷凍サイクルを構成する圧縮機（57）や凝縮器（58）を設置した機械室（55）と、蒸発器（61）などを設置した断熱壁（67）で形成した冷却室（69）とを、広い貯蔵庫上面の同一平面上に余裕も持って配置することができるスペース上の利点があるが、これら重量物であり保守点検が必要な冷凍サイクル部品が一般的に容積が大きく外形高さも高い低温貯蔵庫の上面に配置されていることから、安全のための重心安定性を考慮する必要があり、清掃や保守点検作業が煩雑となる欠点を有する。

また、冷却対象物が比較的小型であったりマット状であったりして、その上面を冷凍サイクル部品の据え付けスペースとできない場合は、前記構成を採用することは困難であり、設置場所に対応して冷凍サイクルをユニット化しコンパクト化するとともに、その据え付けスペースを可能な限り小さくする必要がある。

本発明は上記の事情を考慮してなされたものであり、設置スペースを小さくして据え付け安定性を良好にできるコンパクトで冷却性能の高い冷却ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の冷却ユニットは、圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結して冷凍サイクルを形成し、前記蒸発器を断熱壁体で形成し冷気吹き出し風路および戻り風路を有する冷却室内に収納するとともに、圧縮機と凝縮器とを機械室内に配設し、前記冷却室を機械室の上部に載置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、冷却性能の高い冷却ユニットをコンパクトに構成して設置スペースを小さくすることができるとともに安定して安全に据え付けることができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。冷却ユニット（１）の正面からの断面図である図１、および図１の側断面図である図２に示すように、薄鋼板製の外板（２）で箱体状の外郭を形成し、高さ方向のほぼ中央部を断熱仕切壁（３）で上下の空間に区分している。

前記外板（２）の底部を形成する剛体の底板（４）上には、冷凍サイクル（６）の一環をなす冷媒を圧縮して吐出する圧縮機（７）と、吐出された高温高圧の冷媒を受けて放熱し凝縮する凝縮器（８）およびこれら凝縮器（８）などの高温部品を冷却する放熱ファン（９）を設置し、機械室（５）としている。

前記冷凍サイクル（６）は、図３に示すように、前記圧縮機（７）、凝縮器（８）、減圧器である毛細管（10）、蒸発器（11）を環状に連結して、圧縮機（７）の駆動により冷媒を循環し蒸発器（11）で蒸発させることによって冷気を生成するものであり、前記機械室（５）内の横断面図である図４に示すように、重量物である圧縮機（７）は底板（４）上の幅方向の一側に偏倚して振動吸収用のクッション体（12）を介して固着されている。 蛇行曲げした冷媒管を多数のフィンに嵌入させて奥行き寸法を薄くした直方体状の凝縮器（８）は、面積の大きなその前面を外板（２）の前面に形成した吸込み開口（13）に沿わせて立設させ、この吸込み開口（13）と凝縮器（８）との間には埃などを遮蔽するためにフィルター（14）を設けている。

凝縮器（８）の背面には軸流ファンからなる放熱ファン（９）を配置し、前記圧縮機（７）の運転時には放熱ファン（９）をこれに同期して駆動するものであり、外気を吸込み開口（13）から内部に吸引して高温となる凝縮器（８）を冷却し、熱交換した空気を外板（２）背部の排気口（16）からユニット外部に放出するようにしている。

なお、このとき、前述したように、圧縮機（７）は機械室（５）内の側部に偏倚しているため放熱ファン（９）による冷却作用を直接受けないようにしており、過冷却による蒸発温度を低下を防いでいるとともに、偏倚している分奥行き方向で放熱ファン（９）と圧縮機（７）が重ならないように配置することで、機械室（５）の奥行き寸法の短縮化をはかっている。

そして、前記断熱仕切壁（３）から上部の空間は、上面を含む全周壁を発泡スチロールなどの断熱壁（17）を設けて断熱空間とした冷却室（19）としており、図５の横断面図で示すように、そのほぼ中央部には、冷凍サイクルの一部であって前記凝縮器（８）からの冷媒を受けてこれを蒸発させることで低温化し冷気を生成する蒸発器（11）を立設状態で配置している。

この蒸発器（11）も前記凝縮器（８）と同様に、蛇行曲げした冷媒管と冷媒管に嵌着した多数のフィンとから奥行き寸法を薄くした直方体をなしており、その背部にはこの蒸発器（11）の幅寸法より幅狭の直径としたシロッコファンからなる冷却ファン（20）およびケーシング（21）を断熱仕切壁（３）の平面部位に前記蒸発器（11）に併置して立設している。

蒸発器（11）の載置部に対応する前記断熱仕切壁（３）の上面は、一側に向かって下方傾斜させており、低温化したる蒸発器（11）に付着する霜の融解水を受ける樋部（22）を形成し、樋部（22）で集めた水を下方の機械室（５）内の圧縮機（７）の上部に設けた蒸発皿（24）に導くように排水口（23）を設けている。

冷却室（19）の一側壁を形成する断熱側壁（18）における蒸発器（11）の立設位置のやや前方に位置する壁上部には、冷却対象物、例えば、断熱側壁（18）に相対向して配置した低温貯蔵庫（25）内からの戻りダクト（26）に連結される冷気の戻り口（27）を開口させ、戻り風路（28）を介して蒸発器（11）から冷却ファン（20）のケーシング（21）に向かっては冷却室空間を狭めるように前記断熱壁（17）を形成しており、冷却ファン（20）のケーシング（21）からは吹き出し風路（30）およびこの吹き出し風路（30）に繋がる冷気吹き出し口（31）を開口させ、吐出ダクト（29）を介して低温貯蔵庫（25）内に冷気を導入するようにしている。

このとき、前記冷気の戻り口（27）および冷気吹き出し口（31）は、冷却室（19）の断熱側壁（18）の上下高さ方向および奥行き方向における互いの軸中心を合致させない位置にずらして開口させることにより、２つの開口（27）（31）を充分離間して配設することができるとともに、冷却ユニット（１）としての奥行き寸法を小さくしている。

なお、前記冷却対象物としての低温貯蔵庫（25）は、断熱箱体の内部を冷蔵食品の収納室とし、その前面開口に設けた扉を開閉することで室内の冷却貯蔵品を取り出し、あるいは収納貯蔵して使用する業務用あるいは家庭用の貯蔵庫であるが、冷却対象物はこれに限るものではなく、その形態や設置スペースから冷却ユニットと冷却対象物とが一体化できない構成のものであればよく、床に敷いて使用する冷却マットや、小部屋や室内の一部の空気冷却に用いることを目的としたスポットクーラーでもよい。また、これらの冷却対象物を戸外で使用する場合を考慮すれば、電源は、交流電源に限らず電池を使用するようにしてもよい。

前記冷却ファン（20）を配置したケーシング（21）の側方外面部は、前記ケーシング（21）が前記蒸発器（11）に比して幅狭であることから、外板（２）の直方体形状の外郭から断熱壁（17）ごと内方に凹陥させて凹陥部（32）を形成しており、この凹陥部（32）に蒸発器（11）からの配管（33）を導出し下部の機械室（５）からの圧縮機（７）および凝縮器（８）からの延出管（34）とを接続する配管スペースとしている。このように、前記凹陥部（32）を配管スペースとして冷却室（19）と機械室（５）双方からの配管を接続するようにしたので、外板（２）の外部空間に接続スペースを設ける必要がなく冷却ユニット（１）自体の外形寸法の拡大を防ぐことができる。

前記冷却室（19）の上面の断熱壁（17）の上部は、基板など電気部品の収納部（35）とするとともに前面には操作パネル（36）を配置して冷却ユニット（１）の運転を制御操作するようにしている。

以上の構成により、冷却ユニット（１）における圧縮機（７）を運転した場合には、凝縮器（８）からの冷媒が蒸発器（11）で蒸発することで冷気を生成し、この冷気を冷却ファン（20）によって冷気吹き出し口（31）から低温貯蔵庫（25）などの冷却対象物に送流して冷却し、貯蔵室内などを循環後は冷気の戻し口（27）から冷却室（19）内の蒸発器（11）に流入するものであり、再び冷却されて吹き出す冷気循環をおこなう。

冷却ユニット（１）は上記のように構成されており、機械室（５）の上部に冷却室（19）を載置し、圧縮機（７）や凝縮器（８）、蒸発器（11）などの冷凍サイクル部品や各ファン（20）（９）の配設、および冷気流路や冷気吹き出し口（31）、戻り口（27）などの開口をそれぞれの機能に合わせて効率的に配置し、各部品の配設と蒸発器（11）で生成した冷気の冷却対象物への吹き出しおよび戻し作用を効果的におこなうとともに、それら各部品を安全に設置し、且つコンパクト化できるので、平面上に設置した従来構成に比して設置スペースを大幅に縮少でき、最小限の据え付け面積で冷却対象物の近傍に安定して設置することができるものである。

本発明の１実施形態を示す冷却ユニットの正面からの断面図である。 図１の側断面図である。 図１に配設した冷凍サイクルの概略構成図である。 図１における下部機械室部分の横断面図である。 図１における上部冷却室部分の横断面図である。 従来の冷却ユニットの配置状態を示す平面断面図である。

符号の説明

１ 冷却ユニット ２ 外板 ３ 断熱仕切壁
５ 機械室 ６ 冷凍サイクル ７ 圧縮機
８ 凝縮器 ９ 放熱ファン 11 蒸発器
13 吸込み開口 14 フィルター 15 ケーシング
16 排気口 17 断熱壁 18 断熱側壁
19 冷却室 20 冷却ファン 21 ケーシング
22 樋部 25 低温貯蔵庫 26 戻りダクト
27 冷気戻り口 28 冷気戻り風路 29 吐出ダクト
30 冷気吹き出し風路 31 冷気吹き出し口 32 凹陥部
33 配管 34 延出管 36 操作パネル

Claims (3)

1. 圧縮機と凝縮器と蒸発器とを連結して冷凍サイクルを形成し、前記蒸発器を断熱壁体で形成し冷気吹き出し風路および戻り風路を有する冷却室内に収納するとともに、圧縮機と凝縮器とを機械室内に配設し、前記冷却室を機械室の上部に載置したことを特徴とする冷却ユニット。
2. 蒸発器を蛇行状冷媒管とこれに熱交換関係に固着したフィンとによってその外形を所定の幅と高さ寸法を有し奥行き寸法を薄くした直方体に形成し、この蒸発器で生成した冷気を戻り風路から吹き出し風路に送風するファンを前記蒸発器の奥方の冷却室の平面部位に蒸発器に併置して立設し、前記蒸発器に比して幅狭の前記ファンの側方外面部を凹陥させて配管スペースとしたことを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。
3. 吹き出し風路および戻り風路に繋がる冷気吹き出し口および冷気戻り口を冷却室側壁の上下高さ方向および奥行き方向における互いの軸中心を合致させない位置に開口させたことを特徴とする請求項１記載の冷却ユニット。

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