JP2009079778A

JP2009079778A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2009079778A
Application number: JP2007246959A
Authority: JP
Inventors: Sho Hanaoka; 祥花岡; Tetsuya Sasazawa; 哲也笹沢; Mutsumi Kato; 睦加藤; Teruo Miyamoto; 照雄宮本; Toshiyuki Yoneda; 俊之米田; Takashi Kobayashi; 小林　　孝
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】経年後においてもメンテナンスが不要で、除霜水の蒸発性能を維持できる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】この発明に係る冷蔵庫は、外箱と、内箱と、外箱と内箱との間に充填された断熱材とからなる断熱箱体の外部で、断熱箱体の背面下部に機械室１を設け、蒸発器で生成された冷気を庫内に循環させる冷蔵庫において、機械室１は、冷媒を圧縮する圧縮機２と、圧縮機２を冷却する圧縮機冷却用ファン５と、圧縮機１から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器４と、蒸発器の霜取により発生する除霜水を蒸発させる蒸発皿３とを備え、凝縮器４を上に蒸発皿３を下にして、機械室１の風路に凝縮器４と蒸発皿３とを並列配置したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷蔵庫に関する。詳しくは、庫内より排出される除霜水を、圧縮機の熱、冷媒の凝縮熱、及び圧縮機冷却用ファンの風を利用して蒸発処理する蒸発皿配置に関するものである。

蒸発皿に貯溜された除霜水の蒸発効率を向上し、除霜水を定期的に捨てる作業を不要とするために、機械室に配設したベースの天板上に、圧縮機用ファンモータと水冷凝縮器とが前後の関係で配置される。機械室には、圧縮機用ファンモータを挟んで水冷凝縮の配設位置と反対側に圧縮機が配置される。ベースの下部空間に、ヒータを備えた蒸発皿が収納される。ベースの天板における水冷凝縮器の内側に臨む位置に、複数の通気孔が穿設される。天板に、下部空間と連通して圧縮機用ファンモータを覆うダクトが配設される。そして、圧縮機用ファンモータの運転により水冷凝縮器の内側を流通した空気は、通気孔から下部空間に侵入して蒸発皿内を通過する除霜水の蒸発装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、蒸発皿の蒸発性能を高めて小形化できるようにするために、機械室の送風機の下流側で圧縮機の上方に置かれた蒸発皿において、凸面形状の底面に沿って覆うように上下方向に延設された面状吸水体を設けたり、凸面形状の底面の浅底部と深底部の境界で送風方向の下流側や送風方向に沿った背面カバー寄りに上方に貫通する通気口を設けるようにした冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−１３３１２９号公報特開２００４−２３９４８７号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に記載された除霜水の蒸発方法では、使用初期の蒸発能力向上は実現しているが、経年後の風量低下による除霜水の蒸発能力低下について考慮した仕様になっておらず、除霜水の蒸発能力確保には清掃等のメンテナンスが必要であるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、経年後においてもメンテナンスが不要で、除霜水の蒸発性能を維持できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

この発明に係る冷蔵庫は、外箱と、内箱と、外箱と内箱との間に充填された断熱材とからなる断熱箱体の外部で、断熱箱体の背面下部に機械室を設け、蒸発器で生成された冷気を庫内に循環させる冷蔵庫において、
機械室は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機を冷却する圧縮機冷却用ファンと、圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器と、蒸発器の霜取により発生する除霜水を蒸発させる蒸発皿とを備え、
凝縮器を上に蒸発皿を下にして、機械室の風路に凝縮器と蒸発皿とを並列配置したことを特徴とする。

この発明に係る冷蔵庫は、凝縮器を上に蒸発皿を下にして、機械室の風路に凝縮器と蒸発皿とを並列配置したことにより、経年後においてもメンテナンスが不要で、除霜水の蒸発性能を維持できる。

実施の形態１．
図１乃至図７は実施の形態１を示す図で、図１は冷蔵庫２０の背面斜視図、図２はカバーを外した機械室１の背面図、図３は機械室１の平面図、図４は凝縮器４を取り外した機械室１の平面図、図５は冷蔵庫２０の背面の一部を示す斜視図で、除霜水の経路概略図、図６はフィンチューブ型空冷凝縮器の斜視図、図７は経年後の機械室１の風路概略図である。

図１に示すように、圧縮機等を収容した機械室１は、冷蔵庫２０背面の下部に配置されている。冷蔵庫２０の断熱箱体は、鋼板製の外箱、樹脂製の内箱、及び外箱と内箱の間に充填された断熱材で構成される。機械室１は、断熱箱体の外部で、断熱箱体の背面下部に設けられている。冷蔵庫２０の機械室１以外の部分の構成については、本実施の形態では、特に特徴がない。従って、説明は省略する。

図２乃至図４により、機械室１の構成を説明する。冷凍サイクルの主要な構成部品であり、低圧・低温の冷媒を高圧・高温の冷媒に圧縮する圧縮機２が背面から見て機械室１の左側に配置されている。圧縮機２は、例えば低圧シェルレシプロ圧縮機である。但し、他のロータリ圧縮機でもよい。

圧縮機２の右側には、圧縮機２の冷却を行う圧縮機冷却用ファン５が設けられている。圧縮機冷却用ファン５は、中心部にモータを備えその周囲にファンを設けたボックスファン（軸流ファン）を使用している。但し、ボックスファンでなくてもよい。圧縮機冷却用ファン５の下流側（２次側）に、圧縮機２が配置される。

圧縮機冷却用ファン５の上流側（図２では右側）に、蒸発皿３と凝縮器４が設けられる。そして、蒸発皿３の上方に凝縮器４が配置される。蒸発皿３内には、高温・高圧の冷媒が流れる凝縮パイプ９が通るように構成されている（図４参照）。凝縮パイプ９は圧縮機２と凝縮器４との間の冷媒配管である。蒸発皿３は、蒸発器６（図５参照）に付着した霜を溶かした除霜水を貯溜し、除霜水を蒸発させるものである。蒸発皿３での除霜水の蒸発は、圧縮機２の熱、凝縮パイプ９の熱、及び圧縮機冷却用ファン５等の風により行われる。尚、図２に示す排水口８から蒸発器６の除霜水が蒸発皿３へ流れる。

図２に示す矢印は、圧縮機冷却用ファン５の風の流れの方向を示す。圧縮機冷却用ファン５を間に、その上流側（１次側）に蒸発皿３及び凝縮器４、下流側（２次側）に圧縮機２が配置される。

図５により、除霜水の流れの経路を説明する。蒸発器６（冷却器）は冷蔵庫２０の背面内部に形成された冷却器室に設けられる。蒸発器６では、冷凍サイクルの冷媒と冷蔵庫２０の庫内を循環する空気とが熱交換する。蒸発器６で庫内を循環する空気が冷却されるため、空気中の水分が蒸発器６に結露する。蒸発器６の温度は、冷蔵庫２０が運転中は、氷点下であるから、結露した水分が凍結して霜となる。蒸発器６に付着した霜を定期的に、例えば電気ヒータを用いて溶かす。すると、霜が溶けて除霜水となる。除霜水は、蒸発器６の下部に設けたドレン受けに流れる。そして、図３に示す排水パイプ７を通って排水口８から蒸発皿３へ排出される。

蒸発皿３へ排出された除霜水は、機械室１に設置された圧縮機２より放熱される熱、凝縮パイプ９から放熱される熱、及び圧縮機冷却用ファン５による風により、蒸発が促進される。

図２では、圧縮機冷却用ファン５の上流側（１次側）における機械室１の下部に蒸発皿３を設ける。また、蒸発皿３の上（機械室１の上部）に凝縮器４を設ける。圧縮機冷却用ファン５の風路において、蒸発皿３と凝縮器４は、並列に配置されている。さらに、圧縮機冷却用ファン５の下流側（２次側）に圧縮機２を配置する。

上記のような構成とすることにより、蒸発皿３へ流れる風を妨げる障害物が無いため、安定した風量を供給することができる。そのため、安定した蒸発性能が得られる。

凝縮器４が、図６に示すような放熱フィン４ａを有するフィンチューブ型空冷凝縮器（空冷凝縮器の一例）の場合、風が流入する前縁部４ｂに埃が付着し目詰まりしやすい。フィンチューブ型空冷凝縮器は、放熱フィン４ａがアルミフィンで構成される。また、冷媒配管として、銅パイプ４ｃを用いる。

凝縮器４にフィンチューブ型空冷凝縮器を使用する場合、図７に示すように、経年後、凝縮器４の前縁部４ｂ等に埃１０が付着する。すると、凝縮器４に流れる風量は低下するが、風路に並列に配置されている蒸発皿３へ流れる風量は低下することはない。

従って、経年後においても蒸発皿３へ流れる風量は低下しない。そのため、蒸発皿３における除霜水の蒸発能力は、経年後においても初期のレベルを維持することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、圧縮機冷却用ファン５の上流側（１次側）の機械室１の上部に凝縮器４を配置した。そして、凝縮器４の下方に蒸発皿３を配置した。さらに、圧縮機冷却用ファン５の下流側（２次側）に圧縮機２を配置した。そのように配置することにより、圧縮機冷却用ファン５の風の流れを凝縮器４及び蒸発皿３から圧縮機２の方向へ流すようにした。実施の形態２では、圧縮機冷却用ファン５の風の流れを、圧縮機２から凝縮器４及び蒸発皿３の方向へ流すようにした。

図８、図９は実施の形態２を示す図で、図８はカバーを外した機械室１の背面図、図９は経年後の機械室１の風路概略図である。

図８に示すように、実施の形態２における機械室１内部のレイアウトは実施の形態１の図２と同様である。但し、圧縮機冷却用ファン５の、例えばファンを図２と逆向きに取付て、風の流れる方向を圧縮機２から凝縮器４及び蒸発皿３への流れとする。

上記のような構成にしても、実施の形態１と同様、蒸発皿３へ排出された除霜水は、機械室１に設置された圧縮機２より放熱される熱、凝縮パイプ９から放熱される熱、及び圧縮機冷却用ファン５による風により、蒸発が促進される。蒸発皿３を通過する風は圧縮機２と熱交換した風である。従って、図２より蒸発皿３を通過する風の温度が高い。蒸発皿３の除霜水蒸発能力は、図２よりも大きくなる。

また、圧縮機冷却用ファン５の流れを、圧縮機２から凝縮器４及び蒸発皿３の方向へ流す場合も、蒸発皿３へ流れる風を妨げる障害物が無い。そのため、安定した風量を蒸発皿３へ供給することができる。従って、蒸発皿３の安定した除霜水蒸発性能を確保できる。

凝縮器４が、図６に示すような放熱フィン４ａを有するフィンチューブ型空冷凝縮器の場合、風が流入する前縁部４ｂに埃が付着し目詰まりしやすい。

凝縮器４にフィンチューブ型空冷凝縮器を使用する場合、図９に示すように、経年後、凝縮器４の前縁部４ｂ等に埃１０が付着する。すると、凝縮器４に流れる風量は低下するが、風路に並列に配置されている蒸発皿３へ流れる風量は低下することはない。

実施の形態３．
以上の実施の形態１及び実施の形態２では、経年後においても、蒸発皿３における安定した除霜水の蒸発性能が維持できることを述べた。実施の形態３では、除霜水量自体を減らすことについて述べる。

図１０は実施の形態３を示す図で、機械室１の概略図である。図１０に示すように、排水口８の端部を端面が垂直面１１と略並行になるようにカットし、開口部８ａの楕円状の開口面（端面）が垂直面１１と略並行になるように形成する。排水口８の開口部８ａは、圧縮機冷却用ファン５の上流側（１次側）の垂直面１１に対し、略正対している。そして、排水口８の開口部８ａの圧縮機冷却用ファン５の垂直面１１への投影面積が、開口部８ａの実面積の８０％以上となるように設置される。開口部８ａの開口面（端面）が垂直面１１と並行である場合は、垂直面１１への投影面積は、開口部８ａの開口面の実面積の１００％となる。図１０では、圧縮機冷却用ファン５の風の流れは、矢印で示すように凝縮器４及び蒸発皿３から圧縮機２の方向へ流れる。

図示はしないが、蒸発器６が設けられる冷却器室には、蒸発器６で生成された冷気を庫内へ循環させるファンが設けられる。このファンは、蒸発皿３から蒸発する水分を冷却器室へ吸込むように動作する。

しかし、排水口８の開口部８ａを、圧縮機冷却用ファン５の上流側（１次側）の垂直面１１に対し、略正対させ、且つ排水口８の開口部８ａの圧縮機冷却用ファン５の垂直面１１への投影面積が、開口部８ａの実面積の８０％以上となるように設置することにより、蒸発皿３にて蒸発した水分は、圧縮機冷却用ファン５の吸引によって排水口８より蒸発器６側に吸い込まれることなく、冷蔵庫２０外へ排出される。

従って、蒸発器６の着霜量が減る。その結果、除霜水の量が減る。すると、水漏れの不具合の恐れが減る。同時に除霜運転が短縮され、冷蔵庫２０の省エネ化にもなる。

以上の説明では、冷蔵庫２０を背面から見て機械室１の左から順番に、圧縮機２、圧縮機冷却用ファン５、凝縮器４及び蒸発皿３を並べる配置にした。しかし、機械室１のレイアウトは、これに限定されない。

例えば、圧縮機２と凝縮器４及び蒸発皿３の位置を逆にしてもよい。

また、圧縮機冷却用ファン５を左端に設け、圧縮機２、凝縮器４及び蒸発皿３をその右側に設けてもよい。その場合の、圧縮機２、凝縮器４及び蒸発皿３の位置は、凝縮器４を上に蒸発皿３を下に置くかぎり、任意でよい。

また、圧縮機冷却用ファン５を右端に設け、圧縮機２、凝縮器４及び蒸発皿３をその左側に設けてもよい。その場合の、圧縮機２、凝縮器４及び蒸発皿３の位置は、凝縮器４を上に蒸発皿３を下に置くかぎり、任意でよい。

凝縮器４及び蒸発皿３は、機械室１の風路において、凝縮器４を上に蒸発皿３を下にして、両者を並列に配置するのは必須の条件である。蒸発皿３を上に凝縮器４を下にして、両者を並列に配置する場合に比べ蒸発皿３の上面（開口面）を通過する風量が大きくなる。

実施の形態１を示す図で、冷蔵庫２０の背面斜視図。実施の形態１を示す図で、カバーを外した機械室１の背面図。実施の形態１を示す図で、機械室１の平面図。実施の形態１を示す図で、凝縮器４を取り外した機械室１の平面図。実施の形態１を示す図で、冷蔵庫２０の背面の一部を示す斜視図で、除霜水の経路概略図。実施の形態１を示す図で、フィンチューブ型空冷凝縮器の斜視図。実施の形態１を示す図で、経年後の機械室１の風路概略図実施の形態１を示す図で、冷蔵庫２０の背面斜視図。実施の形態２を示す図で、カバーを外した機械室１の背面図。実施の形態２を示す図で、経年後の機械室１の風路概略図。実施の形態３を示す図で、機械室１の概略図。

符号の説明

１機械室、２圧縮機、３蒸発皿、４凝縮器、４ａ放熱フィン、４ｂ前縁部、４ｃ銅パイプ、５圧縮機冷却用ファン、６蒸発器、７排水パイプ、８排水口、８ａ開口部、９凝縮パイプ、１０埃、１１垂直面、２０冷蔵庫。

Claims

外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱との間に充填された断熱材とからなる断熱箱体の外部で、該断熱箱体の背面下部に機械室を設け、蒸発器で生成された冷気を庫内に循環させる冷蔵庫において、
前記機械室は、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮機を冷却する圧縮機冷却用ファンと、前記圧縮機から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記蒸発器の霜取により発生する除霜水を蒸発させる蒸発皿とを備え、
前記凝縮器を上に前記蒸発皿を下にして、前記機械室の風路に前記凝縮器と前記蒸発皿とを並列配置したことを特徴とする冷蔵庫。
前記凝縮器と前記蒸発皿とを、前記圧縮機冷却用ファンの上流側に配置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
前記凝縮器と前記蒸発皿とを、前記圧縮機冷却用ファンの下流側に配置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
前記凝縮器が冷媒配管と放熱フィンから構成される空冷凝縮器であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記機械室は前記圧縮機から前記凝縮器の間に凝縮パイプを備え、前記凝縮パイプを前記蒸発皿に配設したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記蒸発器からの除霜水を排出する排水パイプを設け、該排水パイプの排水口の開口部が前記蒸発皿に臨むように配置すると共に、前記開口部を前記圧縮機冷却用ファンに略正対するように配置し、前記開口部の前記圧縮機冷却用ファンの垂直面に対する投影面積を該開口部の実面積の８０％以上となるようにしたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。