JP2013100973A

JP2013100973A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2013100973A
Application number: JP2011246055A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nishimura; 晃一西村; Shinichi Horii; 愼一堀井; Yoshimasa Horio; 好正堀尾; Ayuko Nakamura; 亜有子中村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2011-11-10
Publication date: 2013-05-23

Abstract

【課題】冷却器で生成した冷気を、ダクトを介して冷却ファンにより貯蔵室内へと循環させる冷蔵庫において、冷却ファンの圧力損失を低減する。
【解決手段】貯蔵室３背面に収納された冷却器４と、冷却器４で生成した冷気を貯蔵室３内へ循環させる冷却ファン５と、冷却ファン５と対向する位置に冷却ファン５側へ突出した整流部１１を有したダクト１０とを備え、整流部１１は傾斜部１２と平面部１３とを備えた略円錐台状としたことにより、ダクト１０の奥行き寸法を抑えながら、冷却ファン５の吸い込み側の圧力損失を増加させずに、吹き出し側の圧力損失を低減することができ、収納効率および冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫を提供することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷蔵庫に関し、特に、冷却器で生成した冷気を庫内ファンによって庫内に循環させる冷蔵庫において、冷却ファンの冷却風を庫内へ効率よく循環させる構造に関する。

図６は、従来の冷蔵庫の冷却ファン周囲の断面図である。図７は従来の冷蔵庫の整流部周辺を拡大した断面図である。図６、図７において、１は断熱壁により構成された冷蔵庫本体であり、前部に開口し、断熱扉２により閉塞された貯蔵室３を少なくとも一つ備え、貯蔵室３背面に圧縮機（図示せず）、凝縮器（図示せず）減圧装置（図示せず）と直列に接続され、冷媒回路を構成する冷却器４を収納する。冷却器４の上部には、冷却器４により生成された冷気を貯蔵室３内へと循環させる、軸流式または斜流式の冷却ファン５を備えており、冷却器４の断熱扉２側には、冷却ファン５と対向する位置に、冷却ファン５側に略円錐台状に突出した整流部６を備えたダクト７を備え、貯蔵室３を冷却器４及び冷却ファン５のある冷却室８と仕切っている。

また、ダクト７の平面部には、貯蔵室３と冷却室８を連通するスリット９を設け、冷却ファン５による冷却風を貯蔵室３内へと導いている。

冷蔵庫運転中、冷却器４で生成された冷気を貯蔵室３へと導くべく冷却ファン５が運転する。一般的に、軸流式、斜流式ファンは、ファン近傍の羽根部よりも内側の圧力が低くなることにより、ファン吐出側近傍の中心部で、主流とは逆方向の流れが生じることにより、渦が発生する。これにより、圧力損失が大きくなり、ファンの騒音が高くなったり、風量が減少するなどの課題があった。

従来の冷蔵庫では、この課題を解決するために、ダクト７の冷却ファン５と対向する部分に、突出した円錐状の整流部６を設けている。

特許第３６３１３１６号公報

しかしながら、例えば奥行きの短い冷蔵庫においては冷却ファン５の吸い込み側の空間を大きく取るために、冷却ファン５の回転軸を、吸い込み方向が冷却器側を向くように、水平方向から傾けて配置する場合、上記従来の構成では、ダクト７の基本平面を鉛直方向としたとき、整流部６と冷却ファン５の下の隙間が小さく、上の隙間が大きくなる。その結果、整流部６の圧力損失低減効果が小さくなり、風量が低下したり、騒音が大きくなってしまう恐れがあった。

また、整流部６の圧力低減効果を大きくするために、ダクト７の基本平面を冷却ファン５の回転軸と垂直方向とした場合には、冷却ファン５の吐出側の空間が小さくなり、ダクト７内での圧力損失が増加し、風量が低下したり、騒音が大きくなってしまう恐れがあった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、冷却室内で冷却ファンと整流部を効
率良く配置することにより、冷却ファンの風量を増加させ、冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁で囲われ前面に開口部を有した貯蔵室と、前記開口部を閉塞する断熱扉と、前記貯蔵室背面に収納された冷却器と、前記冷却器で生成した冷気を前記貯蔵室内へ循環させる冷却ファンと、前記冷却ファンと対向する位置に前記冷却ファン側へ突出した整流部を有したダクトとを備え、前記整流部は傾斜部と平面部とを備えた略円錐台状としたものである。

これにより、ダクトの奥行き寸法を抑えながら、冷却ファンの吸い込み側の圧力損失を増加させずに、吹き出し側の圧力損失を低減することができる。

本発明の冷蔵庫は、冷却ファンと対向する位置に冷却ファン側へ突出した整流部を有したダクトとを備え、前記整流部は傾斜部と平面部とを備えた略円錐台状としたことにより、ダクトの奥行き寸法を抑えながら、冷却ファンの吸い込み側の圧力損失を増加させずに、吹き出し側の圧力損失を低減することができ、収納効率および冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図同実施の形態における冷蔵庫の冷却ファン周囲の断面図同実施の形態における冷蔵庫の整流部周囲を拡大した断面図同実施の形態における冷蔵庫の冷却ファンと整流部の距離と冷却ファン風量の関係を示した相関図同実施の形態における冷蔵庫の整流部の傾斜部の角度と冷却ファン風量の関係を示した相関図従来の冷蔵庫の冷却ファン周囲の断面図従来の冷蔵庫の整流部周辺を拡大した断面図

請求項１に記載の発明は、断熱壁で囲われ前面に開口部を有した貯蔵室と、前記開口部を閉塞する断熱扉と、前記貯蔵室背面に収納された冷却器と、前記冷却器で生成した冷気を前記貯蔵室内へ循環させる冷却ファンと、前記冷却ファンと対向する位置に前記冷却ファン側へ突出した整流部を有したダクトとを備え、前記整流部は傾斜部と平面部とを備えた略円錐台状としたものであり、ダクトの奥行き寸法を抑えながら、冷却ファンの吸い込み側の圧力損失を増加させずに、吹き出し側の圧力損失を低減することができ、収納効率および冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ダクトの基本平面を略鉛直方向とし、前記冷却ファンを鉛直方向に対して傾斜配置するとともに、前記整流部が前記冷却ファンと対向するように前記整流部を傾斜配置したものであり、冷却室の奥行き寸法を抑えながら、冷却ファンの吸い込み側の圧力損失を増加させずに、吹き出し側の圧力損失を低減することができ、さらに収納効率および冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記整流部の平面部の略中心部と冷却ファンの回転軸とが略同一線上となるように構成したものであり、冷却室のスペースの有効活用を図りながら、整流部の整流効果を高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記平面部と冷却ファン先端面との距離を２０ｍｍ以下とするものであり、圧力損失を効率的に低減することができ、より冷却ファンの風量を増加させるとともに、騒音も低くすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記整流部の傾斜部と、冷却ファンの回転軸と垂直な平面との角度を２０度以下とするものであり、圧力損失を効率的に低減することができ、より冷却ファンの風量を増加させるとともに、騒音も低くすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記整流部の平面部の最大寸法を、冷却ファンのモーター部の寸法と同等以下とするものであり、圧力損失を効率的に低減することができ、より冷却ファンの風量を増加させるとともに、騒音も低くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の断面図である。図２は同実施の形態の冷却ファン周囲の断面図である。図３は同実施の形態の整流部周囲を拡大した断面図である。図４は、冷却ファンと整流部の距離と冷却ファン風量の関係を示した相関図である。図５は、整流部の傾斜部の角度と冷却ファン風量の関係を示した相関図である。尚、従来と同一構成については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１から図３において、１０はダクトであり、冷却室８と貯蔵室３を仕切るとともに、冷却ファン５と対向する位置に整流部１１を有する。

冷却ファン５は、矩形状の軸流ファンで、モーター部５ａと羽根部５ｂから構成されており、下端が断熱扉２側、上端が断熱扉２と反対側となるように、回転軸が水平方向に対して傾いて配設されている。

整流部１１は、傾斜部１２と平面部１３を有した略円錐台状の形状をしており、連結部１４によってダクト１０と滑らかに繋がっている。

次に整流部１１の詳細な構成について説明する。整流部１１と冷却ファン５は、平面部１３と冷却ファン５の吹き出し側中心部との距離が２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍから１５ｍｍ程度となるような位置関係で設置されている。

また、傾斜部１２と平面部１３の面とがなす角度は２０度以下、好ましくは１０度から１５度程度の角度となるような構成としている。

また、整流部１１の平面部１３の略中心部と冷却ファン５の回転軸とが略同一線上となるように配置構成している。

また、整流部１１の平面部１３の最大寸法を、冷却ファン５のモーター部５ａの寸法と同等以下としている。具体的には、平面部１３の直径は、冷却ファン５のモーター部５ａの直径と同等以下としている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷蔵庫運転中、冷却器４で生成された冷気を貯蔵室３へと導くべく冷却ファン５が運転する。この時、冷却ファン５の吐出側近傍に発生する渦を抑制すべく、冷却ファン５と対向する位置に整流部１１を設けている。これにより、圧力損失を低くすることができ、冷却ファン５の風量を増加させることができるとともに、騒音を低減することができる。

冷却ファン５の風量が増加すると、冷却器４の冷却効率が向上し、貯蔵室３内を効率よく冷却することができる。

ここで、冷却ファン５の回転軸は、水平方向に対して傾いて設置されていることにより、冷却ファン５の吸い込み側の空間を大きくとることができる。これにより、奥行きが短い冷蔵庫など、冷却ファン５の吸い込み側の空間を大きく取れない冷蔵庫において、冷却ファン５の吸い込み側の圧力損失を低減しつつ、冷却ファン５の吐出側の圧力損失を低減することができ、冷却ファン５の風量を増加させることができる。一方、ダクト１０の基本平面を鉛直方向としつつ整流部１１を構成できるため、ダクト１０内での圧力損失を増加させることなく冷却ファン５の吐出側の圧力損失を低減することができ、冷却ファン５の風量を増加させることができる。

従って、冷却室８、ダクト１０全体としての圧力損失を低減することができ、冷却効率が高く、騒音の低い冷蔵庫とすることができる。

また、ダクト１０の整流部１１は平面部１３を有した略円錐台状の形状をしているので、ダクト１０の奥行寸法を小さくでき、貯蔵室３内のスペースの有効活用が可能となる。

また、本実施の形態においては、整流部１１の平面部１３との距離は、２０ｍｍ以下としている。筆者の検討によれば、冷蔵庫に使用される代表的な冷却ファンの仕様に対しては、距離が大きすぎると整流の効果は得られず、２０ｍｍ前後から風量増加の効果が現れてくるとの結果を得ている（図４参照）。

よって、整流部１１の平面部１３と冷却ファン５の距離を２０ｍｍ以下としたことにより、圧力損失を低減することができ、より冷却ファン５の風量を増加させるとともに、騒音も低くすることができる。従って、より冷却効率が高く騒音の低い冷蔵庫とすることができる。

また、本実施の形態においては、整流部１１の傾斜部１２と平面部１３がなす角度は２０度以下としている。筆者の検討によれば、冷蔵庫に使用される代表的な冷却ファンの使用に対しては、角度が大きすぎると整流の効果は得られず、２０度前後から風量増加の効果が現れてくるとの結果を得ている（図５参照）。

よって、整流部１１の、傾斜部１２と平面部１３のなす角度を２０ｍｍ以下としたことにより、圧力損失を低減することができ、より冷却ファン５の風量を増加させるとともに、騒音も低くすることができる。従って、より冷却効率が高く騒音の低い冷蔵庫とすることができる。

また、軸流式ファンや斜流式ファンにおいて、吐出側で渦が発生するのは、モーター部５ａよりも羽根側であり、モーター部５ａよりも平面部１３の直径が大きいと、かえって圧力損失が大きくなり、冷却ファン５の風量を低下させることになる。本実施の形態においては、整流部１１の平面部１３の直径を、冷却ファン５のモーター部５ａの直径と同等以下としているため、圧力損失を低減することができ、より冷却ファン５の風量を増加さ
せるとともに、騒音も低くすることができる。従って、より冷却効率が高く騒音の低い冷蔵庫とすることができる。

尚、本実施の形態では、連結部１４とダクト１０との繋ぎ目を、できるだけ大きな半径の曲線で滑らかに繋ぐことにより、急拡大、急縮小による圧力損失を最小限にすることができる、より圧力損失低減効果を高くすることができる。

また、本実施の形態では、整流部１１とダクト１０は一体の構成として説明したが、別部品で整流部１１を構成し、ダクト１０に後付けする構成としても、同様の効果が得られる。

また、ダクト１０の整流部１１による凹みを化粧版などで隠すことにより、貯蔵室３内奥面の凹凸が無くなり、デザイン性に優れた冷蔵庫とすることができる。

また、本実施の形態では、冷却ファン５の風量が増加することにより、冷却効率が高くなるとして説明したが、風量増加した分、冷却ファン５の回転数を低くして同等風量を確保することにより、冷却ファン５の入力を低くでき、消費電力量の低い冷蔵庫とすることもできる。

また、本実施の形態においては、平面部１３の直径を、冷却ファン５のモーター部５ａの直径以下とする構成として説明したが、例えば冷却ファン５のモーター部５ａに、モーター部５ａよりも大きな直径の安全ガードのような部品が取り付けられている場合には、平面部１３の直径は安全ガードの直径以下とすることで同様の効果が得られる。

本発明は、冷却器で生成した冷気を、ダクトを介して冷却ファンにより貯蔵室内へと循環させる冷蔵庫であって、貯蔵室を効率よく冷却できる冷蔵庫を提供することができる。

従って、本発明は、家庭用および業務用など様々な種類及び大きさの冷蔵庫等として有用である。

１冷蔵庫
２断熱扉
３貯蔵室
４冷却器
５冷却ファン
５ａモーター部
５ｂ羽根部
１０ダクト
１１整流部
１２傾斜部
１３平面部
１４連結部

Claims

断熱壁で囲われ前面に開口部を有した貯蔵室と、前記開口部を閉塞する断熱扉と、前記貯蔵室背面に収納された冷却器と、前記冷却器で生成した冷気を前記貯蔵室内へ循環させる冷却ファンと、前記冷却ファンと対向する位置に前記冷却ファン側へ突出した整流部を有したダクトとを備え、前記整流部は傾斜部と平面部とを備えた略円錐台状としたことを特徴とする冷蔵庫。
前記ダクトの基本平面を略鉛直方向とし、前記冷却ファンを鉛直方向に対して傾斜配置するとともに、前記整流部が前記冷却ファンと対向するように前記整流部を傾斜配置したことを特徴とした請求項１に記載の冷蔵庫。
前記整流部の平面部の略中心部と冷却ファンの回転軸とが略同一線上となるように構成した請求項２に記載の冷蔵庫。
前記平面部と冷却ファン先端面との距離を２０ｍｍ以下とすることを特徴とした請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記整流部の傾斜部と、冷却ファンの回転軸と垂直な平面との角度を２０度以下とすることを特徴とした請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記整流部の平面部の最大寸法を、冷却ファンのモーター部の寸法と同等以下とすることを特徴とした請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。