JP2013061083A

JP2013061083A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2013061083A
Application number: JP2011197822A
Authority: JP
Inventors: Kenji Betsuyaku; 健二別役; Takahito Kusano; 隆人草野; Yoshiaki Fujiki; 義明藤木; Hideyuki Honda; 秀行本多; Toshihiko Nagamori; 敏彦永盛
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2011-09-12
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2031-09-12
Also published as: JP5572606B2; CN102997547A; CN102997547B

Abstract

【課題】弁（放熱性能制御手段）を備えた冷蔵庫において、庫内有効内容積の減少を抑制しつつ組立作業性のよい冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】断熱箱体と、圧縮機と、第一の放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とを備えた冷蔵庫において、前記圧縮機は前記断熱箱体の外部に設けられた圧縮機収納室に配設し、前記第一の放熱手段を通る第一の冷媒流路と、前記第一の放熱手段をバイパスする第二の冷媒流路と、前記第一の冷媒流路と前記第二の冷媒流路に流す冷媒量を制御する放熱性能制御手段とを備え、前記放熱性能制御手段は支持手段によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置する。
【選択図】図７Ａ

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２００９−２７５９６４号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、断熱箱体と、圧縮機と第一の凝縮器と流路切替弁と第二の凝縮器と減圧手段と蒸発器とを機能的に環状に接続した第一の冷凍サイクルと、圧縮機と第一の凝縮器と流路切替弁と第三の凝縮器と減圧手段と蒸発器とを機能的に環状に接続した第二の冷凍サイクルと、冷媒の循環経路を第一の冷凍サイクルと第二の冷凍サイクルとに切り替える制御手段とを備え、第二の凝縮器は凝縮熱が断熱箱体の外面に伝熱するように配設された点が記載されている。

特開２００９−２７５９６４号公報

特許文献１記載の冷蔵庫は、流路切替弁を配置するスペースを確保する必要があるが、設置場所については考慮されておらず、その分だけ庫内有効内容積（食品貯蔵スペース）が減少してしまう。

また、庫内有効内容積の減少を抑えるために、狭いスペースに流路切替弁を配置しようとすると、製造時の作業性が悪化して、製造効率が低下するおそれがある。

そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、弁（放熱性能制御手段）を備えた冷蔵庫において、庫内有効内容積の減少を抑制しつつ組立作業性のよい冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明では、上述の課題を解決するため、例えば特許請求の範囲に記載の手段を採用する。一例として、断熱箱体と、圧縮機と、第一の放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とを備えた冷蔵庫において、前記圧縮機は前記断熱箱体の外部に設けられた圧縮機収納室に配設し、前記第一の放熱手段を通る第一の冷媒流路と、前記第一の放熱手段をバイパスする第二の冷媒流路と、前記第一の冷媒流路と前記第二の冷媒流路に流す冷媒量を制御する放熱性能制御手段とを備え、前記放熱性能制御手段は支持手段によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置する。

本発明によれば、弁（放熱性能制御手段）を備えた冷蔵庫において、庫内有効内容積の減少を抑制しつつ組立作業性のよい冷蔵庫を提供することできる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外形図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の庫内の構成を表す図１のＸ−Ｘ断面図。本発明の実施形態１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図。本発明の実施形態２に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図。本発明の実施形態３に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の放熱パイプの配設位置を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の設置状態を表す図１のＹ−Ｙ断面図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機収納室を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図。図７ＡのＷ−Ｗ断面図。参考例に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図。本発明の他の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の放熱制御手段を表す図。参考例に係る冷蔵庫の圧縮機放熱性能を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機放熱性能を表す図。本発明の実施形態に係る冷蔵庫の三方弁の配置姿勢を表す図。

本発明に係る冷蔵庫の実施形態を、図１〜図１０を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の冷蔵庫の正面外形図である。図２は、冷蔵庫の庫内の構成を表す図１におけるＸ−Ｘ断面図である。図３Ａから図３Ｃは、各実施形態の冷蔵庫の冷凍サイクルの構成を表す図である。図４は、本実施形態の冷蔵庫における放熱パイプの配設位置を表す図である。図５は、冷蔵庫の設置状態を表す図１におけるＹ−Ｙ断面図である。

図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫本体１は、上方から、冷蔵室２、製氷室３及び上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６を備えている。なお、製氷室３と上段冷凍室４は、冷蔵室２と下段冷凍室５との間に左右に並べて設けている。冷蔵室２及び野菜室６は、およそ３〜５℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。

冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２ａ、２ｂを備えている。製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａを備えている。また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うようにシール部材（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気漏れを抑制する。

また、冷蔵庫本体１は、各貯蔵室に設けた扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）と、各扉が開放していると判定された状態が所定時間、例えば、１分間以上継続された場合に、使用者に報知するアラーム（図示せず）と、冷蔵室２の温度設定や上段冷凍室４や下段冷凍室５の温度設定をする温度設定器等（図示せず）を備えている。

図２に示すように、冷蔵庫本体１の庫外と庫内は、外箱１ａと内箱１ｂとの間に発泡断熱材（発泡ポリウレタン）を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。また、冷蔵庫本体１の断熱箱体１０は複数の真空断熱材２５を実装している。

冷蔵庫本体１は、上側断熱仕切壁５１により冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３（図１参照、図２中で製氷室３は図示されていない）とが断熱的に隔てられ、下側断熱仕切壁５２により、下段冷凍室５と野菜室６とが断熱的に隔てられている。また、図１中に破線で示すように、下段冷凍室５の上部には、横仕切部５３を設けている。横仕切部５３は、製氷室３及び上段冷凍室４と、下段冷凍室５とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部５３の上部には、製氷室３と上段冷凍室４との間を左右方向に仕切る縦仕切部５４を設けている。

横仕切部５３は、下側断熱仕切壁５２前面及び左右側壁前面とともに、下段冷凍室扉５ａの貯蔵室側の面に設けたシール部材（図示せず）を受けて、下段冷凍室５と下段冷凍室扉５ａとの間での気体の移動を抑制する。また、製氷室扉３ａ及び上段冷凍室扉４ａの貯蔵室側の面に設けたシール部材（図示せず）は、横仕切部５３、縦仕切部５４、上側断熱仕切壁５１及び冷蔵庫本体１の左右側壁前面と接することで、各貯蔵室と各扉との間での気体の移動をそれぞれ抑制する。

なお、製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５は、いずれも冷凍温度帯なので、横仕切部５３及び縦仕切部５４は、各扉のシール部材を受けるために、少なくとも冷蔵庫本体１の前側にあればよい（図２参照）。すなわち、冷凍温度帯の各貯蔵室間で気体の移動があってもよく、断熱区画しない場合であってもよい。一方、上段冷凍室４を温度切替室とする場合は、断熱区画する必要があるため、横仕切部５３及び縦仕切部５４は、冷蔵庫本体１の前側から後壁まで延在させる。

冷蔵室扉２ａ、２ｂの貯蔵室内側には、複数の扉ポケット３２が備えられている（図２参照）。また、冷蔵室２は複数の棚３６が設けられている。棚３６により、冷蔵室２は縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されている。

図２に示すように、上段冷凍室４、下段冷凍室５及び野菜室６は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉と一体に前後方向に移動する収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂがそれぞれ設けられている。そして、製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ及び野菜室扉６ａは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂが引き出せるようになっている。

図２及び図３に示すように、本実施形態の冷蔵庫は、冷却手段として蒸発器７を備えている。蒸発器７（一例として、フィンチューブ型熱交換器）は、下段冷凍室５の略背部に備えられた蒸発器収納室８内に設けられている。また、蒸発器収納室８内であって蒸発器７の上方には、送風手段として庫内送風機９（一例として、プロペラファン）が設けられている。

蒸発器７と熱交換して冷やされた空気（以下、蒸発器７で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する）は、庫内送風機９によって冷蔵室送風ダクト１１、野菜室送風ダクト（図示せず）、上段冷凍室送風ダクト１２を介して、冷蔵室２、野菜室６、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５の各貯蔵室へそれぞれ送られる。各貯蔵室への送風は、冷蔵室への送風量を制御する冷蔵室ダンパ８０と、野菜室への送風量を制御する野菜室ダンパ（図示せず）と、冷凍温度帯室への送風量を制御する冷凍室ダンパ８１とにより制御される。

冷蔵室ダンパ８０が開状態で冷蔵室２への送風が行われる場合、冷気は、冷蔵室送風ダクト１１を経て多段に設けられた吹き出し口２ｃから冷蔵室２に送られる。冷蔵室２を冷却した冷気は、冷蔵室２の下部に設けられた冷蔵室戻り口（図示しない）から蒸発器収納室８の側方に配設された冷蔵室戻りダクト（図示しない）を経て、蒸発器収納室８の下部に戻る。

野菜室ダンパが開状態で野菜室６への送風が行われる場合、冷気は、野菜室送風ダクト（図示しない）を経て野菜室吹き出し口（図示しない）から野菜室６に送られる。野菜室６を冷却した冷気は、下側断熱仕切壁５２の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口１８ｂから野菜室戻りダクト１８を経て、野菜室戻りダクト出口１８ａから蒸発器収納室８の下部に戻る。蒸発器収納室８の下部に戻る。

図２に示すように、蒸発器収納室８前方には、各貯蔵室と蒸発器収納室８との間を仕切る仕切部材１３が設けられている。仕切部材１３には、吹き出し口３ｃ、４ｃ、５ｃが形成されており、冷凍室ダンパ８１が開状態の場合、冷気は、図示省略の製氷室送風ダクト、上段冷凍室送風ダクト１２、下段冷凍室送風ダクト１６を経て吹き出し口３ｃ、４ｃ、５ｃから上段冷凍室４、下段冷凍室５、製氷室３へ送風される。仕切部材１３には、下段冷凍室５の奥下部の位置に冷凍室戻り口１７が設けられており、冷凍温度帯室（製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５）を冷却した冷気は、冷凍室戻り口１７を介して蒸発器収納室８に流入する。なお、冷凍室戻り口１７は蒸発器７の幅とほぼ等しい幅寸法である。

一般に、周囲温度に対して低温の冷気は、上方から下方に向かう下降流を形成する。よって、貯蔵室の上方により多くの冷気を供給することで、下降流の作用で貯蔵室内を良好に冷却できる。本実施形態では、冷凍室ダンパ８１を設けているが、これを庫内送風機９の上方に設置することで、庫内送風機９からの送風をスムーズに製氷室３や上段冷凍室４に送風できるように配慮している。製氷室３、上段冷凍室４及び下段冷凍室５が連通した構成とすれば、下降流による冷却効果を高めることができる。

次に、各実施形態における冷凍サイクルについて、図３Ａ〜図７、及び、適宜図２を参照しながら説明する。

図３Ａから図３Ｃに示すように、各実施形態における基本的な冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機２４と、圧縮機２４から送られた冷媒を放熱する放熱手段６０と、放熱手段６０から送られた冷媒を減圧する減圧手段であるキャピラリチューブ４３と、キャピラリチューブ４３から送られた冷媒が蒸発して空気を冷却する冷却手段である蒸発器７とが、冷媒が流れる管で順次接続されている。

圧縮機２４は、図２に示すように、冷蔵庫本体１の下部後方に設けた圧縮機収納室（以下、「機械室１９」と記載）に設置されている。

実施形態１は、図３Ａに示すように、放熱手段６０として、機械室１９（図６参照）内に配設された凝縮器６１（一例としてフィンチューブ型熱交換器）、放熱パイプ６２、６３、６４を有する。機械室１９内には庫外送風機２６（図６参照）が配設されており、庫外送風機２６を稼働させることで、凝縮器６１の放熱を促進することができるようになっている。

放熱パイプ６２（図４中に破線で表示）は、断熱箱体１０の両側面及び天井面の外箱１ａと内箱１ｂとの間であって、外箱１ａ面に接するように配置している。外箱１ａは鋼板製であり外箱１ａ外表面から庫外空気に良好に放熱がなされる（図５参照）。

放熱パイプ６３（図４中に点線で表示）は、断熱箱体１０の背面の外箱１ａと内箱１ｂとの間であって、外箱１ａ面に接するように配置している。図５に示すように、断熱箱体１０の背面は、設置時にキッチン等の壁１００に近接又は接するようにして設置される。

放熱パイプ６４（第一の放熱手段。図４中に実線で表示）は、断熱箱体１０の上側断熱仕切壁５１、下側断熱仕切壁５２、横仕切部５３及び縦仕切部５４のそれぞれの内部前方に配置されている。これらの仕切壁（仕切部）は、貯蔵室に接しているため低温であるが、前方部は各貯蔵室の開口縁となるので、外気に接触しやすい。そのため、前方の開口縁表面において、飽和水蒸気量に達して結露が生じるおそれがある。そこで、冷蔵庫本体１の断熱箱体１０前方開口縁（特に、上側断熱仕切壁５１、下側断熱仕切壁５２、横仕切部５３及び縦仕切部５４の前方部）への結露防止のために、放熱パイプ６４を配している。

機械室１９内には放熱性能制御手段としての冷媒流路切替弁（以下、「三方弁６５」と記載）が配設されている（図７Ａ参照）。放熱パイプ６４の出口部は機械室１９に入り（図４参照）、三方弁６５の入口６５ａに接続されている。三方弁６５は、入口１箇所（６５ａ）、出口２箇所（６５ｂ、６５ｃ）で形成されており、入口６５ａから流入した冷媒を（１）出口６５ｂに流す、（２）出口６５ｃに流す、（３）出口６５ｂ及び出口６５ｃの両方に流すことを切替制御可能な電動弁である。

三方弁６５の出口６５ｂは放熱パイプ６３の入口部、三方弁６５の出口６５ｃは配管の合流部である分岐パイプ７０にそれぞれ接続される（図３Ａ参照）。

また、放熱パイプ６３及び放熱パイプ６４の出口部は、再び機械室１９に入り（図４参照）、放熱パイプ６４の出口部の配管に冷媒流入防止弁（以下、「逆止弁６７」と記載）が配設されている（図３Ａ参照）。逆止弁６７の下流にて分岐パイプ７０により配管が合流し、その下流にドライヤ４１が設けられている。ドライヤ４１は機械室１９内に設置され、冷媒中の水分を乾燥吸湿するためのものであり、冷媒管内が凍結して詰まり、冷媒が循環しなくなることを防ぐ。

図３Ａに示すとおり、蒸発器７の上流であって放熱パイプ６４の下流（ドライヤ４１の下流側）には、冷媒流量を調整する手段としての冷媒流量調整弁（以下、「二方弁６６」と記載）が設けられている。なお、蒸発器７から圧縮機２４に向かう管６８の一部である管６８ａ部は、キャピラリチューブ４３と近接又は接触させており、キャピラリチューブ４３内の熱が、管６８ａ内の冷媒に移動するようにしてある。また、結露防止用の放熱パイプ６４は、図５に示すように、特に温度差が大きくなる冷凍温度帯の貯蔵室の前方開口縁に重点的に配設されている。

図２に示すとおり、蒸発器収納室８の下方には、除霜ヒータ２２が備えられている。蒸発器７及びその周辺の蒸発器収納室８の壁に成長した霜は、除霜ヒータ２２に通電して加熱することで溶かされる。霜が融解することで生じた除霜水は、図２に示す蒸発器収納室８の下部に備えられた樋２３に流入した後に、排水管１０１を介して機械室１９に配された蒸発皿２１に達する。そして、機械室１９内に配設される圧縮機２４及び凝縮器４０ａ（図２中に図示せず）の発熱により蒸発させられる。

実施形態２では、図３Ｂに示すように、三方弁６５より下流の放熱量を調整するために、放熱パイプ６３を出口６５ｃに繋ぎ、配管の合流部である分岐パイプ７０に接続させる構成である。すなわち、放熱パイプ６３を三方弁６５の上流に配置するか、下流に配置（放熱パイプ６４と並列に配置）するかの点で実施形態１と異なる。その他の構成については、実施形態１と共通のため、説明を省略する。

また、実施形態３では、図３Ｃに示すように、下流の配管合流部である分岐パイプ７０の代わりに、第２の三方弁６９を使用する。第２の三方弁６９により、放熱パイプ６４との繋ぎ部６９ａを全閉にすることで、冷媒流入を防止させる逆止弁６７を使用せずに制御手段を構築することができる。その他の構成については、実施形態１と共通のため、説明を省略する。

次に、各実施形態における機械室１９の構造について図６を参照しながら説明する。図６は断熱箱体１０を背面側から見た斜視図であり、機械室１９は断熱箱体背面の床に接する底面側に設置している。本実施例では、機械室１９は断熱箱体１０の底面側に限定しているが、天井側に設置する場合であってもよい。

機械室１９内には圧縮機２４と放熱手段である凝縮器６１が配設されている。凝縮器６１と圧縮機２４の間には放熱を促進するための庫外送風機２６が設置されている。また、断熱箱体１０の側壁には機械室１９内に風を流入しやすくするために開口２０ａ、２０ｂを設けており、庫外送風機２６のファンが回転することで開口２０ａから流入する風が凝縮器６１に当たり、凝縮器６１の放熱を促進させている。また、流入した風は圧縮機２４の温度上昇を抑えるように機械室１９内を流れ、開口２０ｂより外部へ排出される。

機械室１９内には除霜水を受けるための蒸発皿２１を圧縮機２４の上に配設している。これは、蒸発皿２１に溜まった除霜水を昇華させるため、圧縮機２４からの放熱と、庫外送風機２６からの風を利用するためである。

次に、各実施形態における機械室１９内への三方弁６５、二方弁６６、逆止弁６７の配設手段について、図７Ａから図７Ｄを参照しながら説明する。図７Ａは、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図である。図７Ｂは、図７ＡのＷ−Ｗ断面図である。図７Ｃは、参考例に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図である。図７Ｄは、本発明の他の実施形態に係る冷蔵庫の圧縮機収納室の部品配置を表す図である。

図７Ａは、機械室１９内に三方弁６５、二方弁６６、及び逆止弁６７を配設した一例である。図７Ａに示すように、三方弁６５及び二方弁６６は、弁固定具７１に固定して機械室１９内に図７Ｂに示すように配設し、弁配線７２からの電圧指令により駆動させている。すなわち、弁固定具７１によって、三方弁６５本体部から入口パイプ６５ａ、出口パイプ６５ｂ，６５ｂが下方に位置するように配置している。

三方弁６５本体部に付随する入口パイプ６５ａ、出口パイプ６５ｂ，６５ｂは、三方弁６５本体部から下方に延びた後、機械室１９の外側に向くように配置している。これは、各パイプを溶接する際に、弁配線７２や断熱箱体１０を損傷しないためである。

図３Ａに示すように、二方弁６６は、キャピラリチューブ４３と二方弁出口６６ｂと繋ぐ必要がある。キャピラリチューブ４３は管６８ａと熱交換させるよう一体化しており、管６８ａとキャピラリチューブ４３は、機械室１９内に近接して配設する（図７Ａでは管６８ａとキャピラリチューブ４３は図示せず）。

図７Ａに示すように、管６８は機械室１９内の圧縮機２４の図示左側に位置しており、二方弁６６を圧縮機２４の左側に配置することで、管６８ａをキャピラリチューブ４３の近くに配置するようにしている（図７Ａでは管６８ａとキャピラリチューブ４３は図示せず）。

次に、三方弁６５の配置について説明する。三方弁６５はパイプ長さの最適化を考えると、図７Ａに示すように二方弁６６と圧縮機２４の間、又は図７Ｃに示すように凝縮器６１の右隣に配置することが考えられる。

しかし、図７Ｃに示すように三方弁６５を凝縮器６１と開口２０ａの間に配置すると、開口２０ａから積極的に風を取り入れるのに対し、三方弁６５が風の流れを阻害し通風抵抗が増え凝縮器６１の放熱性能を悪化させる懸念がある。

そのため、三方弁６５は図７Ａに示すように、二方弁６６と圧縮機２４の間に配設させることにしている。本実施例では機械室１９内に開口２０ｂ側（風下側）から二方弁６６、三方弁６５、圧縮機２４の順で配設するようにしているが、サイクル仕様によっては二方弁６６と三方弁６５を入れ替えて配置することも可能である。

また、機械室１９内は圧縮機２４の運転時、三方弁６５及び二方弁６６の駆動時の振動によりパイプ同士や、パイプとその他の部品間での当たり音、運搬時に発生するパイプ折れなどを回避するため「パイプ間」及び「パイプとその他の部品間」にクリアランスを設ける必要がある。

そこで本実施形態では、図７Ａに示すように、三方弁６５及び二方弁６６をそれぞれ弁固定具７１に固定し配設して、部品間毎にクリアランスを設けている。これにより、機械室１９のスペースを広げることなく、三方弁６５及び二方弁６６を配設することが可能となる。

なお、図７Ｄに示すように、弁固定具７１に三方弁６５と二方弁６６を隣合わせて固定することで必要なクリアランスを最小限にし、配置するスペースをさらに小さくする構成としてもよい。

次に放熱性能制御手段である三方弁６５、二方弁６６及び逆止弁６７の組立方法について、図７Ｄと図８を参照しながら説明する。

放熱性能制御手段を構築するためには、冷凍サイクルを構成する冷媒パイプを溶接して環状に繋ぐ必要がある。本実施例のように、冷凍サイクルに流れる冷媒量を調整するための弁を増やしていくと、溶接する箇所も増える。そのため、冷蔵庫本体の製造ライン上での機械室１９内の組立作業工程や時間が増えてしまう。

そこで、図８に示すように、三方弁６５、二方弁６６及び逆止弁６７と、これらに関係するパイプを冷蔵庫本体１の製造ライン外で弁固定具７１に対して予め組立てて構成部品化しておくことで、冷蔵庫本体１の製造ライン上での溶接箇所を減らし作業時間を減らすようにしている。

次に、機械室１９内の圧縮機２４の温度を低下させる構成について、図３Ａ、図９Ａ、図９Ｂを参照しながら説明する。

図３Ａに示すような冷凍サイクルにおいて、省エネルギー性を高めるには、放熱手段６０通過後の冷媒温度を十分下げることが必要である。そのため、発熱源となっている圧縮機２４の温度を下げることが効果的である。

圧縮機２４は、図９Ａで図示右隣にある庫外送風機２６からの風により放熱することで、温度上昇を抑制している。そのため、圧縮機２４の温度を下げるには、庫外送風機２６からの風を効率良く圧縮機２４に当てることが必要となる。

図９Ａに示す参考例のように、庫外送風機２６から発生する風は圧縮機２４側に放射状に広がる。放射状に広がった風は、蒸発皿２１及び圧縮機２４に当たり渦２７ａを発生させる。この渦２７ａが発生すると通風抵抗となり圧縮機２４への風通りを悪化させる原因となる。

そのため、本実施形態では、図９Ｂに示すように、圧縮機２４を覆うようにしていた蒸発皿２１の形状を、庫外送風機２６側の部分で風を取り込みやすい形状に変更する。

また、断熱箱体１０に設けている開口２０ａの開口中心より高く設置していた庫外送風機２６の回転中心位置を、開口２０ａの開口中心に合わせるように配設する。

これらの効果により、庫外送風機２６より放射状に流れていた風を蒸発皿２１の側壁に当てずに風の流れ２７ｂのように、蒸発皿２１の形状に沿わせることができるようになる。これにより、図９Ａの参考例のような渦２７ａの発生を抑えられるため、通風抵抗が低減でき圧縮機２４の放熱性を改善できるようにしている。

次に、図１０を参照して、三方弁６５及び二方弁６６の配置と冷凍サイクル効率について説明する。

図１０は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の三方弁の配置姿勢を表す図である。

放熱パイプ６４の上流側に三方弁６５を設けて冷媒流量を調節する場合、運転状態によって、冷媒が二相域になることがあり、ガス冷媒と液冷媒が通過する割合によって、三方弁６５での圧力損失の度合いが変わる。すなわち、ガス冷媒の方が液冷媒よりも損失が大きくなり、サイクル性能が安定しなくなることがある。

そこで、本実施例では、放熱パイプ６４の上流側（冷媒が二相の状態で流入することがある配管領域）に三方弁６５を設けて冷媒流量を調節する場合、三方弁６５本体の下部に入口６５ａ、出口６５ｂ，６５ｃを配置する。すなわち、三方弁６５の入口６５ａから流入した冷媒を一旦拡大領域で拡大して、ガスと液を分離するようにして、三方弁６５の出口６５ｂ，６５ｃを拡大領域の下面に設ける。

これにより、三方弁６５に二相冷媒が流入した場合、ガスと液が分離して液冷媒が下方に集まり、出口６５ｂ，６５ｃが下面にあるので、安定して液冷媒が出口６５ｂ，６５ｃから流出するようにでき、圧力損失はガスに比べて小さくなり、サイクル性能が安定しない状態が発生し難くなる。

なお、図７Ａのサイクルの場合、冷媒の流れは以下の４通りとなる。（１）「第一の開閉手段８２が開状態、第二の開閉手段が閉状態であって、入口６５ａから拡大領域を経て、出口６５ｂから流出させる状態。（２）第一の開閉手段８２が状態、第二の開閉手段８３が開状態であって、入口６５ａから拡大領域⇒を経て、出口６５ｃから流出させる状態。（３）第一の開閉手段８２が開状態、第二の開閉手段８３が開状態であって、入口６５ａから拡大領域を経て、出口６５ｂ，６５ｃから流出させる状態。（４）第一の開閉手段８２が閉状態、第二の開閉手段８３が開状態であって、冷媒の流入出なしの状態。

また、配管（例えば、銅パイプ）で接続するだけでは、三方弁６５の姿勢を確実に保つことができない。そのため、本実施例では弁固定具７１（支持部材）によって三方弁６５を冷蔵庫本体に固定する。これにより、冷蔵庫の製造時、搬送時及び使用時の各状態において、三方弁６５の姿勢を三方弁６５本体の下部に入口６５ａ、出口６５ｂ，６５ｃが位置する状態で維持することができる。

以上のように、断熱箱体１０と、圧縮機２４と、第一の放熱手段（放熱パイプ６４）と、減圧手段（キャピラリチューブ４３）と、冷却手段（蒸発器７）とを備えた冷蔵庫において、前記圧縮機２４は前記断熱箱体１０の外部に設けられた圧縮機収納室（機械室１９）に配設し、前記第一の放熱手段を通る第一の冷媒流路（三方弁６５の出口６５ｂ側）と、前記第一の放熱手段をバイパスする第二の冷媒流路（三方弁６５の出口６５ｃ側）と、前記第一の冷媒流路と前記第二の冷媒流路に流す冷媒量を制御する放熱性能制御手段（三方弁６５）とを備え、前記放熱性能制御手段は支持手段（弁固定具７１）によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置する。これにより、安定して液冷媒が三方弁６５の出口６５ｂ，６５ｃから流出するようにできる。また、庫内有効内容積を損なわずに機械室１９内に省スペースで放熱性能制御手段を配設することができる。

また、前記冷却手段の上流であって前記第一の放熱手段の下流に冷媒流量を調整する冷媒流量調整手段を備え、前記放熱性能制御手段及び前記冷媒流量調整手段は、前記支持手段によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置される。これにより、庫内有効内容積を損なわずに圧縮機収納室に省スペースで冷凍サイクル構成部品（放熱性能制御手段及び冷媒流量調整手段）を配設することができる。

また、前記放熱性能制御手段は三方弁であって、前記三方弁の本体下部に冷媒入口及び冷媒出口が配置されるように前記支持手段で支持することで、前記三方弁にガスと液の二相冷媒が流入した場合、ガスと液が分離して液冷媒を前記三方弁の本体下方に集めて、前記出口から液冷媒を流出させる。これにより、安定して液冷媒が三方弁６５の出口６５ｂ，６５ｃから流出するようにでき、圧力損失はガスに比べて小さくなり、サイクル性能が安定しない状態が発生し難くなる。

また、前記圧縮機収納室に前記圧縮機に送風する庫外送風機を備え、前記庫外送風機から風下に向かって前記圧縮機、前記放熱性能制御手段の順に配置する。これにより、圧縮機収納室の放熱性能を良好にすることができる。

また、機械室１９内に三方弁６５、二方弁６６及び逆止弁６７を配設することで細かな放熱性能制御を図ることができる。

また、三方弁６５及び二方弁６６を一つの弁固定具７１に隣合わせて固定し機械室１９内に配設することで、庫内有効内容積を損なわずに機械室１９内に省スペースで配設することができる。

また、三方弁６５及び二方弁６６を弁固定具７１で隣合わせに固定したものに、逆止弁６７と付随するパイプを冷蔵庫本体の製造ライン外で一体化することで、製造ライン上での機械室１９の溶接箇所を低減し、箱体や配線への影響を低減できるとともに、組立時間を短縮することができる。

また、一体化した放熱制御手段である三方弁６５、二方弁６６及び逆止弁６７を圧縮機２４の左隣に配設することで、凝縮器６１の放熱性能を損なわずに放熱制御を行うことができる。

また、蒸発皿２１形状を通風抵抗の小さな形状に変更し、庫外送風機２６の回転中心位置を断熱箱体１０の側壁に設けている開口２０ａの開口中心と合わせることで、庫外送風機２６からの風を効率よく圧縮機２４に当て放熱性を改善することができる。

このように、本実施形態では、庫内有効内容積の減少を伴わずに、断熱箱体外部に設けられている圧縮機収納室に冷媒流路切替弁、冷媒流量調整弁、冷媒流入防止弁を省スペース、短時間で配設できる。

１冷蔵庫本体
２冷蔵室（冷蔵温度帯室）
３製氷室（冷凍温度帯室）
４上段冷凍室（冷凍温度帯室）
５下段冷凍室（冷凍温度帯室）
６野菜室（冷蔵温度帯室）
７蒸発器（冷却手段）
８蒸発器収納室
９庫内送風機（送風手段）
１０断熱箱体
１１冷蔵室送風ダクト
１２上段冷凍室送風ダクト
１３仕切部材
１７冷凍室戻り口
１８野菜室戻りダクト
１８ａ野菜室戻りダクト出口
１９機械室（圧縮機収納室）
２０ａ、２０ｂ開口
２４圧縮機
２６庫外送風機
２７、２７ｂ風の流れ
２７ａ渦
４１ドライヤ
４３キャピラリチューブ（減圧手段）
５１上側断熱仕切壁
５２下側断熱仕切壁
５３横仕切部
５４縦仕切部
６０放熱手段
６１凝縮器
６２、６３放熱パイプ
６４放熱パイプ（第一の放熱手段）
６５三方弁（放熱性能制御手段）
６６二方弁（冷媒流量調整手段）
６７ａ、６７ｂ逆止弁
６８管
６９第２の三方弁
７０分岐パイプ
７１弁固定具（支持手段）
７２弁配線
８０冷蔵室ダンパ
８１冷凍室ダンパ
８２第一の開閉手段
８３第二の開閉手段

Claims

断熱箱体と、圧縮機と、第一の放熱手段と、減圧手段と、冷却手段とを備えた冷蔵庫において、前記圧縮機は前記断熱箱体の外部に設けられた圧縮機収納室に配設し、前記第一の放熱手段を通る第一の冷媒流路と、前記第一の放熱手段をバイパスする第二の冷媒流路と、前記第一の冷媒流路と前記第二の冷媒流路に流す冷媒量を制御する放熱性能制御手段とを備え、
前記放熱性能制御手段は支持手段によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置されたことを特徴とする冷蔵庫。
前記冷却手段の上流であって前記第一の放熱手段の下流に冷媒流量を調整する冷媒流量調整手段を備え、前記放熱性能制御手段及び前記冷媒流量調整手段は、前記支持手段によって支持された状態で前記圧縮機収納室に配置されたことを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
前記放熱性能制御手段は三方弁であって、前記三方弁の本体下部に冷媒入口及び冷媒出口が配置されるように前記支持手段で支持することで、前記三方弁にガスと液の二相冷媒が流入した場合、ガスと液が分離して液冷媒を前記三方弁の本体下方に集めて、前記出口から液冷媒を流出させることを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。
前記圧縮機収納室に前記圧縮機に送風する庫外送風機を備え、前記庫外送風機から風下に向かって前記圧縮機、前記放熱性能制御手段の順に配置したことを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。