JP2013100957A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機の運転効率を向上し結露水の漏水を防止できる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】断熱材を充填した断熱箱体３を有する本体部と、断熱箱体３の機械室６と、機械室６に配される圧縮機３１と、冷凍サイクルの低温部で貯蔵室を冷却する冷却器と、冷却器の冷媒流出側から導出して断熱材内を通るとともに機械室内６に延びて圧縮機３１の冷媒流入側に接続されるサクションパイプ３７と、機械室６の底壁に凹設した凹部１２とを備えた冷蔵庫１において、サクションパイプ３７は断熱箱体３から下方に延びる延出部３７ｇと、下端で延出部３７ｇに連続する第１コ字状部３７ｈと、上端で第１コ字状部３７ｈに連続して下端で圧縮機３１に接続される第２コ字状部３７ｉとを有してループ状に形成され、凹部１２に向かって傾斜する傾斜部３７ａを延出部３７ｇの下部に設けて延出部３７ｇの結露水が傾斜部３７ａを伝って凹部１２に導かれる。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷却器と圧縮機とを接続するサクションパイプを備えた冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫は特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は断熱材を充填した断熱箱体により複数の貯蔵室を形成した本体部を備えている。各貯蔵室の前面は断熱扉により開閉される。本体部の後方下部には断熱箱体の下方に配される機械室が設けられる。機械室内には冷媒を流通させて冷凍サイクルを運転する圧縮機が配される。

貯蔵室の背後には冷気が流通する冷気通路が設けられ、冷気通路内には冷凍サイクルの低温部を形成する冷却器が配される。冷却器と熱交換により生成された冷気が貯蔵室に送出され、貯蔵室が冷却される。

冷却器の冷媒流出側と圧縮機の冷媒流入側との間はサクションパイプにより接続される。冷却器から導出されるサクションパイプは断熱材内を貫通し、機械室に下方に延びた後水平方向に屈曲して圧縮機に接続される。これにより、冷却器から流出した低温の冷媒がサクションパイプを経由して圧縮機に流入し、圧縮機の圧縮により昇温して吐出される。

ここで、サクションパイプが長くなると、振動源である圧縮機までのサクションパイプの固有振動数が低くなる。サクションパイプは一般に単純な直線状ではないので複数の固有値を持っている。圧縮機を低速（低回転数）の領域で運転するためには、主となる固有値が圧縮機の最低運転周波数以下であることが望ましい。もしくは、低速運転周波数帯でほぼ固有値が外れていることが望ましい。

上記の条件を満たすと、サクションパイプが共振（騒音の発生やパイプ破壊の原因）することがなく、圧縮比の低い高効率な条件での圧縮機の運転が可能になる。近年の冷蔵庫では断熱性能が強化されているため必要な冷凍能力は低く、低圧縮比運転の場合が多い。一般的にサクションパイプは金属配管であることから、曲げ加工を施すと角部が加工硬化によって柔軟性を失ってしまう。よって、できるだけサクションパイプの直線部は長い方が好ましい。

図５は冷蔵庫１の機械室６を示す斜視図であり、サクションパイプ３７を長くしている。冷蔵庫１の底板１１の後部の左右端には取付孔１４が開口する。取付孔１４内には底板１１により軸部（不図示）を軸支された車輪２０が配される。車輪２０は機械室６内に延出されるサクションパイプ３７の延出部３７ｇの上端の直下に配される。サクションパイプ３７は延出部３７ｇ、第１コ字状部３７ｈ、第２コ字状部３７ｉが連続して圧縮機３１に接続される。

サクションパイプ３７は断熱層内でキャピラリチューブと密着し互いに熱交換するように構成されている。冷凍サイクル内で高温の冷媒が流れるキャピラリチューブは冷却器から流出した低温の冷媒が流れるサクションパイプ３７と熱交換することで冷却され冷凍サイクルの効率を向上することができる。同時に、サクションパイプ３７は適度に加熱されることで、機械室６内において温められて結露が低減される。

延出部３７ｇは断熱箱体３から鉛直下方に延びて形成される。第１コ字状部３７ｈは屈曲により水平方向を開放したコ字状に形成され、上端で延出部３７ｇに連続する。第２コ字状部３７ｉは屈曲により水平方向を開放したコ字状に形成され、下端で第１コ字状部３７ｈの下端に連続する。第２コ字状部３７ｉの上端は圧縮機３１に接続される。

これにより、サクションパイプ３７の全長を長くして低圧縮比運転を実施することができ、冷却効率を向上させることができる。また、第１コ字状部３７ｈの上辺は延出部３７ｇに対して急な鋭角に屈曲して傾斜し、サクションパイプ３７の全長をより長くすることができる。

特開平２−１３６６６９号公報（第５貢―第６貢、第２図）

近年、冷蔵庫の省電力化の要求が高くなってきており、圧縮機の運転効率をより向上させることが望まれる。しかし、高効率にするために低速運転にすると冷媒流量が少なく、サクションパイプを温める役割であるキャピラリチューブの温度も低くなる。また、圧縮機に流入する冷媒は温度が低い方がシリンダー内での密度が高くなることから、圧縮機が同一速度で運転していれば質量流量が高くなり高効率となる。このため結露が生じる程度にサクションパイプを低温に維持される。しかしながら、サクションパイプに発生する結露が滴下し、通気孔、取付孔、ネジ孔等から漏水する問題があった。

本発明は、圧縮機の運転効率を向上するとともに漏水を防止できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の冷蔵庫は、断熱材を充填した断熱箱体により貯蔵室を形成する本体部と、前記断熱箱体の下方に配される機械室と、前記機械室に配されるとともに冷媒を流通させて冷凍サイクルを運転する圧縮機と、冷凍サイクルの低温部に配されて前記貯蔵室を冷却する冷却器と、前記冷却器の冷媒流出側から導出して前記断熱材内を通るとともに前記機械室内に延びて前記圧縮機の冷媒流入側に接続されるサクションパイプと、前記機械室の底壁に凹設した凹部と、を備えた冷蔵庫において、前記サクションパイプは前記断熱箱体から下方に延びる延出部と、水平方向に開口するコ字状に形成されるとともに下端で前記延出部に連続する第１コ字状部と、水平方向に開口するコ字状に形成されるとともに上端で第１コ字状部に連続して下端で前記圧縮機に接続される第２コ字状部とを有してループ状に形成され、前記凹部に向かって傾斜する傾斜部を前記延出部の下部に設け、前記延出部の結露水が前記傾斜部を伝って前記凹部に導かれることを特徴とすることを特徴とする。

この構成によると、圧縮機の駆動によって冷媒が流通して冷凍サイクルが運転される。冷却器は冷凍サイクルの低温部となり、冷却器と熱交換して生成された冷気を貯蔵室内に送出して貯蔵室内が冷却される。冷却器から流出する冷媒は延出部、第１、第２コ字状部を備えたサクションパイプを介して圧縮機に流入する。サクションパイプの延出部に発生する結露水はサクションパイプの表面を伝って傾斜部に導かれる。凹部内に導かれた結露水は機械室内の熱により蒸発して大気中に回収される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、前記機械室の底壁の左右端に開口する取付孔に配して前記本体部を支持する車輪を備え、前記延出部が前記断熱箱体の左右の一端部から前記機械室内に延出されるとともに前記傾斜部の上端の直下に前記車輪が配されることを特徴とする。

この構成によると、車輪の転動によって冷蔵庫が設置面上を移動する。サクションパイプの延出部は断熱箱体の左右の一端部から機械室内に延出され、延出部の直下に配された車輪の取付孔からの結露水の漏水が傾斜部により回避される。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、第２コ字状部の鉛直方向の長さが第１コ字状部の鉛直方向の長さよりも短いことを特徴とする。

また本発明は、上記構成の冷蔵庫において、第２コ字状部の鉛直方向の長さが前記圧縮機から延びる水平方向の長さよりも短いことを特徴とする。

本発明によると、サクションパイプが断熱箱体から下方に延びる延出部と下端で延出部に連続する第１コ字状部と上端で第１コ字状部に連続して下端で圧縮機に接続される第２コ字状部とを有してループ状に形成され、延出部の下部に凹部に向かって傾斜して延出部の結露水を凹部に導く傾斜部が設けられる。これにより、サクションパイプを長く形成して圧縮機の運転効率を向上できるとともに、漏水を防止することができる。

本発明の実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図 本発明の実施形態の冷蔵庫の冷凍サイクルを示すサイクル図 本発明の実施形態の冷蔵庫の機械室を示す斜視図 本発明の実施形態の冷蔵庫の底板を示す上面図 従来の冷蔵庫の機械室を示す斜視図

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は一実施形態の冷蔵庫を示す側面断面図を示している。冷蔵庫１は断熱材を充填した断熱箱体３を有する本体部２を備える。本体部２の上部には冷蔵室４が設けられ、冷蔵室４の下方に冷凍室５が設けられる。冷蔵室４及び冷凍室５の前面は断熱扉４ａ、５ａによりそれぞれ開閉される。本体部２の後方下部には断熱箱体３の下方に配される機械室６が設けられる。機械室６には冷凍サイクルを運転する圧縮機３１が配置される。

冷凍室５の背後には冷気が流通する冷気通路７が設けられる。冷気通路７は冷凍室５内に臨む吐出口７ａ及び戻り口７ｂが開口する。冷気通路７には冷凍サイクルの低温部となる冷却器３５が配され、冷却器３５の上方には送風ファン９が配される。

冷蔵室４の背後にはダンパ（不図示）を介して冷気通路７に連通する冷気通路８が設けられる。冷気通路８には冷蔵室４内に臨む吐出口８ａが開口する。また、冷蔵室４と冷気通路７の冷却器３５の上流側とを連通させる連通路（不図示）が設けられる。

本体部２の下端の前部には脚部１９が設けられる。本体部２の下端の後部には車輪２０が設けられる。本体部２の前部を持ち上げると、車輪２０が冷蔵庫１の設置面上を転動して冷蔵庫１を移動させることができる。

図２は冷蔵庫１の冷凍サイクルを示すサイクル図である。冷凍サイクルは圧縮機３１の駆動によって冷媒管３６内を矢印Ａ方向に冷媒が流通して運転される。圧縮機３１の冷媒流出側には凝縮器３２が接続され、冷媒流入側には冷却器３５が接続される。凝縮器３２の冷媒流出側と冷却器３５の冷媒流入側との間にはドライヤ３３及びキャピラリチューブ３４が設けられる。

圧縮機３１により圧縮された高温高圧の冷媒は凝縮器３２で放熱しながら凝縮する。高温の冷媒はドライヤ３３で冷媒の水分が除去された後、キャピラリチューブ３４で低圧になる。低圧の冷媒は冷却器３５に流入し、冷気通路７を流通する空気から吸熱しながら蒸発して低温のガス冷媒となる。そして、低温のガス冷媒が圧縮機３１に戻り、冷媒が循環して冷凍サイクルが運転される。

冷却器３５の冷媒流出側から導出される冷媒管３６によりサクションパイプ３７が形成される。サクションパイプ３７は断熱箱体３の断熱材の内部を通り、機械室６内に延びて圧縮機３１の冷媒流入側に接続される。サクションパイプ３７とキャピラリチューブ３４は断熱箱体３内では密接して配置され、キャピラリチューブ３４内の冷媒が冷却されると同時にサクションパイプ３７は温められる。また、圧縮機３１の冷媒流出側と凝縮器３２の冷媒流入側とを接続する冷媒管３６は冷媒の熱を放熱する放熱パイプ３８となり、凝縮器３２の一部として機能する。

圧縮機３１及び送風ファン９の駆動によって冷気通路７を流通する空気と冷却器３５とが熱交換して生成された冷気が吐出口７ａから冷凍室５に吐出される。吐出口７ａから吐出された冷気は冷凍室５内を流通し、戻り口７ｂを介して冷却器３５に戻る。これにより、冷凍室５内の冷却が行われる。ダンパ（不図示）が開かれると冷気通路７から冷気通路８に冷気が流入し、吐出口８ａから冷蔵室４に吐出される。吐出口８ａから吐出された冷気は冷蔵室４内を流通し、連通路（不図示）を介して冷却器３５に戻る。これにより、冷蔵室４内の冷却が行われる。

図３は機械室６を背面から見た斜視図を示している。圧縮機３１は背面から見て左部に配置され、断熱箱体３から機械室６内に延出されたサクションパイプ３７が接続される。サクションパイプ３７については後述する。

圧縮機３１の左方（背面から見て右方）には蒸発皿１６が配される。蒸発皿１６の一端には蒸発ファン（不図示）が立設される。蒸発皿１６は冷却器３５の除霜水が貯水され、圧縮機３１や放熱パイプ３８等の熱源による機械室６内の熱により蒸発して大気中に回収される。

図４は機械室６の底壁を形成する底板１１の上面図を示している。底板１１の後部の左右端には取付孔１４が開口する。取付孔１４内には底板１１により軸部２０ａを軸支された車輪２０が配される。車輪２０は機械室６内に延出されるサクションパイプ３７の延出部３７ａの上端（図３参照）の直下に配される。

底板１１上には底面が閉塞された凹部１２が凹設される。凹部１２内には上方に突出する複数のボス部１３が形成される。ボス部１３にはネジを挿通する孔部（不図示）が設けられ、ボス部１３上に圧縮機３１がネジ締結される。

図３において、サクションパイプ３７は延出部３７ｇ、第１コ字状部３７ｈ、第２コ字状部３７ｉが連続して形成される。延出部３７ｇは断熱箱体３から鉛直下方に延びて形成され、延出部３７ｇの下部に傾斜部３７ａが設けられる。傾斜部３７ａは凹部１２に向かって傾斜し、下端を凹１２部上に配される。延出部３７ｇは傾斜部３７ａの上端まで鉛直下方に延び、その直下に車輪２０が配される。

冷凍サイクルの運転によって低温の冷媒が流通するサクションパイプ３７には結露が発生する場合がある。延出部３７ｇに発生する結露は表面を伝って傾斜部３７ａの下端に流下する。傾斜部３７ａの下端に導かれた結露水は凹部１２に滴下する。凹部１２内に滴下した結露水は機械室６内の熱により蒸発して大気中に回収される。これにより、サクションパイプ３７の結露水の滴下による取付孔１４（図４参照）等からの漏水を防止することができる。

第１コ字状部３７ｈは屈曲により水平方向を開放したコ字状に形成され、下端で延出部３７ｇの傾斜部３７ａに連続する。第１コ字状部３７ｈによって略鉛直方向に延びる鉛直部３７ｃが形成され、鉛直部３７ｃの下端と傾斜部３７ａの下端とを水平方向に連結する水平部３７ｂが形成される。

第２コ字状部３７ｉは屈曲により水平方向を開放したコ字状に形成され、上端で第１コ字状部３７ｈの上端に連続する。第２コ字状部３７ｉの下端は圧縮機３１に接続される。第２コ字状部３７ｉによって略鉛直方向に延びる鉛直部３７ｅが形成され、鉛直部３７ｅの下端と圧縮機３１とを水平方向に連結する水平部３７ｆが形成される。また、第１、第２コ字状部３７ｈ、３７ｉによって鉛直部３７ｃと鉛直部３７ｅとを水平方向に連結する水平部３７ｄが形成される。

これにより、サクションパイプ３７を長いループ状に形成して低速運動においても共振を回避することができる。従って、圧縮機３１の運転効率を向上して冷蔵庫１の省エネルギー化を図ることができる。また、圧縮機３１の振動をループ状のサクションパイプ３７の弾性によって吸収し、冷蔵庫１の振動を抑制することができる。

この時、第１コ字状部３７ｈの鉛直部３７ｃを第２コ字状部３７ｉの鉛直部３７ｅよりも長くしている。これにより、延出部３７ｇを機械室６の底板１１の近傍まで長く形成することができ、圧縮機３１の運転効率をより向上させることができる。

また、サクションパイプ３７は水平方向の長さを長くすると上下方向の弾性変形量が大きくなるため圧縮機３１の上下振動の吸収量を大きくすることができる。このため、全長が同じサクションパイプ３７に対して鉛直部３７ｃ、３７ｅを短くすると、水平方向の長さを長くできるためより望ましい。この時、圧縮機３１から延びる水平部３７ｆの水平方向の長さを鉛直部３７ｅの鉛直方向の長さよりも長くすると、サクションパイプ３７の弾性変形量を確実に大きくすることができる。

本実施形態によると、本発明によると、サクションパイプが断熱箱体から下方に延びる延出部と下端で延出部に連続する第１コ字状部と上端で第１コ字状部に連続して下端で圧縮機に接続される第２コ字状部とを有してループ状に形成され、延出部の下部に凹部に向かって傾斜して延出部の結露水を凹部に導く傾斜部が設けられる。これにより、サクションパイプを長く形成して圧縮機の運転効率を向上できるとともに、漏水を防止することができる。

また、従来例（図５参照）に示すようにサクションパイプ３７の全長を長くするために延出部３７ｇに対して急な鋭角に屈曲させる必要がなく、冷媒の流通抵抗を低減して冷却効率をより向上させることができる。

また、延出部３７が断熱箱体３の左右の一端部から機械室６内に延出されるとともに傾斜部３７ａの上端の直下に車輪２０が配されるため、結露水の滴下による取付孔１４からの漏水を防止することができる。

また、第２コ字状部３７ｉの鉛直方向の長さが第１コ字状部３７ｈの鉛直方向の長さよりも短いため、サクションパイプ３７を確実に長くすることができる。

また、第２コ字状部３７ｉの鉛直方向の長さが圧縮機３１から延びる水平部３７ｆの長さよりも短いため、サクションパイプ３７の弾性変形による圧縮機３１の振動吸収を確実に大きくすることができる。

本発明によると、冷却器と圧縮機とを接続するサクションパイプを備えた冷蔵庫に利用することができる。

１ 冷蔵庫
２ 本体部
３ 断熱箱体
４ 冷蔵室
５ 冷凍室
６ 機械室
７、８ 冷気通路
９ 送風ファン
１１ 底板
１２ 凹部
１３ ボス部
１４ 取付孔
１６ 蒸発皿
２０ 車輪
３１ 圧縮機
３２ 凝縮機
３３ ドライヤ
３４ キャピラリチューブ
３５ 冷却器
３６ 冷媒管
３７ サクションパイプ
３７ａ 傾斜部
３７ｂ 水平部
３７ｃ 鉛直部
３７ｄ 水平部
３７ｅ 鉛直部
３７ｆ 水平部
３７ｇ 延出部
３７ｈ 第１コ字状部
３７ｉ 第２コ字状部
３８ 放熱パイプ

Claims (4)

1. 断熱材を充填した断熱箱体により貯蔵室を形成する本体部と、前記断熱箱体の下方に配される機械室と、前記機械室に配されるとともに冷媒を流通させて冷凍サイクルを運転する圧縮機と、冷凍サイクルの低温部に配されて前記貯蔵室を冷却する冷却器と、前記冷却器の冷媒流出側から導出して前記断熱材内を通るとともに前記機械室内に延びて前記圧縮機の冷媒流入側に接続されるサクションパイプと、前記機械室の底壁に凹設した凹部と、を備えた冷蔵庫において、
   前記サクションパイプは前記断熱箱体から下方に延びる延出部と、水平方向に開口するコ字状に形成されるとともに下端で前記延出部に連続する第１コ字状部と、水平方向に開口するコ字状に形成されるとともに上端で第１コ字状部に連続して下端で前記圧縮機に接続される第２コ字状部とを有してループ状に形成されるとともに、前記凹部に向かって傾斜する傾斜部を前記延出部の下部に設け、前記延出部の結露水が前記傾斜部を伝って前記凹部に導かれることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記機械室の底壁の左右端に開口する取付孔に配して前記本体部を支持する車輪を備え、前記延出部が前記断熱箱体の左右の一端部から前記機械室内に延出されるとともに前記傾斜部の上端の直下に前記車輪が配されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 第２コ字状部の鉛直方向の長さが第１コ字状部の鉛直方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 第２コ字状部の鉛直方向の長さが前記圧縮機から延びる水平方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。

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