JP2013257114A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の高い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】機械室４を有する箱体２と、圧縮機５、凝縮器２１、減圧装置および蒸発器１３を冷媒管により順に接続して構成される冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫であって、機械室４は、吸気口１４が形成された第１側面４ａと、排気口１５が形成された第２側面４ｂとを含み、凝縮器２１は、蛇行した冷媒管に複数のフィンを並置して構成された第１凝縮器８および第２凝縮器９を含む。第２側面４ｂから第１側面４ａに向かって、圧縮機５と、空気を吸気口１４から排気口１５に向けて送風する送風機７と、第１凝縮器８と、第２凝縮器９とが順に機械室４に配置される。第１凝縮器８から第２凝縮器９に向かって冷媒が流れ、第１凝縮器８および第２凝縮器９は、全体として吸気口１４から排気口１５に向かう気流に対して交差する方向に延在するように吸気口１４および排気口１５の間に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

家庭用冷蔵庫では、庫内への熱侵入抑制による省電力化、リサイクル性向上等の観点から、組み立て性を良好とし、冷凍サイクルを構成する凝縮器の放熱性能を上げるものが開発されている。このような冷蔵庫として、例えば、特開２００２−３３３２５８号公報（特許文献１）が開示されている。特許文献１には、以下のような構成が開示されている。

すなわち、特許文献１に記載の冷蔵庫は、背面下部に機械室を形成した箱体と、冷凍サイクルと、圧縮機及び凝縮器に通風する送風機とを備え、機械室の左右方向一側に圧縮機が設置され、その左右方向他側に凝縮器が設置される。凝縮器は、蛇行状に形成した冷媒管に多数の板状フィンを並設したクロスフィンチューブ形熱交換器により構成される。送風機は、凝縮器から圧縮機へ至る通風路を仕切る仕切り板に設けたマウスリングから凝縮器側に突出して配置したプロペラ形送風機により構成される。凝縮器から送風機に至る通風路は、その周囲を閉鎖して凝縮器のフィン間隙および送風機の隙間が開口する半密閉空間とし、凝縮器は、広い面積を有する面が半密閉空間に対面するように配置されている。

特開２００２−３３３２５８号公報

凝縮器の放熱性を高め、冷蔵庫の放熱性を高めるためには、機械室に設けられた吸気口から取り入れた空気が効率よく凝縮器を通過するように構成することが必要である。

特許文献１に記載の冷蔵庫では、機械室において、送風機の送風方向と異なる方向である底面と背面とに吸気口が設けられている。凝縮器は、Ｌ字状に折り曲げられ、底面に設けられた吸気口に対向する面と、送風方向に略垂直な面とを有する。底面および背面から吸気された空気は、主に送風方向に沿って移動するため、送風方向への空気の流れは大きく、凝縮器の送風方向に垂直な面を空気が通過する場合には、熱交換を効率よく行なうことができるが、底面に対して垂直な方向への空気の流れは小さく、底面の吸気口に対向する面を空気が通過する場合には、熱交換を効率よく行なうことができない。特許文献１に記載の冷蔵庫において、凝縮器は、底面の吸気口に対向する面の面積が広くなるように構成されているため、効率よく熱交換を行なうことができない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、放熱性の高い冷蔵庫を提供することである。

本発明に係る冷蔵庫は、機械室を有する箱体と、圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を冷媒管により順に接続して構成される冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫である。

１つの局面では、上記冷蔵庫において、機械室は、吸気口が形成された第１側面と、排気口が形成された第２側面とを含み、凝縮器は、蛇行した冷媒管に複数のフィンを並置して構成された第１凝縮器および第２凝縮器を含む。上記機械室において、第２側面から第１側面に向かって、圧縮機と、吸気口から吸気された空気を排気口に向けて送風する送風機と、第１凝縮器と、第２凝縮器とが順に配置されている。上記第１凝縮器から第２凝縮器に向かって冷媒が流れる。上記第１凝縮器および第２凝縮器は、全体として吸気口から排気口に向かう気流に対して交差する方向に延在するように吸気口および排気口の間に配置される。

１つの実施態様では、上記冷蔵庫において、冷媒管は、箱体の開口部周縁と開口部を複数の貯蔵室に仕切る仕切り部とに埋設される防露パイプと、機械室の外側に設けられた凝縮配管とを含む。上記第１凝縮器と第２凝縮器との間に防露パイプおよび凝縮配管の少なくとも一方が形成される。

他の局面では、上記冷蔵庫において、機械室は、吸気口が形成された第１側面と、排気口が形成された第２側面とを含み、凝縮器は、蛇行した冷媒管に複数のフィンを並置して構成された第１部分および第２部分を含む。機械室において、第２側面から第１側面に向かって、圧縮機と、吸気口から吸気された空気を排気口に向けて送風する送風機と、第１部分と、第２部分とが順に配置されている。上記第１部分から第２部分に向かって冷媒が流れ、第１部分および第２部分の各々は、全体として吸気口から排気口に向かう気流に対して交差する方向に延在するように吸気口および排気口の間に配置される。

１つの実施態様では、上記冷蔵庫において、凝縮器は、吸入口と直接対向するように設けられる。

１つの実施態様では、上記冷蔵庫において、圧縮機は、排気口と直接対向するように設けられる。

１つの実施態様では、上記冷蔵庫において、圧縮機は、第１凝縮器に向けて冷媒を吐出する冷媒吐出口を備える。上記冷媒吐出口は、圧縮機において送風機に向かう側に配置され凝縮器と接続される。

本発明によれば、放熱性の高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に係る冷蔵庫を示す背面斜視図である。 図１における機械室の上面図である。 図１における機械室の背面図である。 図１における冷蔵庫の冷凍サイクルを説明する図である。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を示す背面斜視図である。 図２における機械室の上面図である。 図２における機械室の背面図である。 図２における冷蔵庫の冷凍サイクルを説明する図である。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る冷蔵庫を示す背面斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る冷蔵庫１は、鋼板製の外箱と合成樹脂の内箱とこれらの間に充填された断熱材とによって構成される箱体２と、箱体２の開口部を仕切り部によって仕切られた複数の貯蔵室の前面に設けられた複数の扉３と、機械室４とを備える。箱体２の背面下部は、機械室４として区画されている。

機械室４は、第１側面４ａ、第２側面４ｂ、背面カバー４ｃおよび底面４ｄを有する。第１側面４ａには、吸気口１４が形成され、第２側面４ｂには、排気口１５が形成される。背面カバー４ｃは、箱体２の背面の一部を覆う。機械室４の底面４ｄには、第２側面４ｂ側から第１側面４ａ側に向かって、圧縮機５、蒸発皿６、送風機７、第１凝縮器８（凝縮器２１の第１部分）および第２凝縮器９（凝縮器２１の第２部分）が順に配置される。第１凝縮器８および第２凝縮器９によって凝縮器２１が構成され、凝縮器２１は機械室４内にて、冷媒を凝縮する。また、第１凝縮器８と第２凝縮器９との間には、防露パイプ１１が配置される。

次に、図２，３を参照して、本実施の形態に係る機械室の構成を説明する。図２は、図１における機械室の上面図であり、図３は図１における機械室の背面図である。

図２，３に示すように、機械室４の第２側面４ｂ側に圧縮機５が配置される。圧縮機５は、冷媒を圧縮し、冷媒吐出口５ａから冷媒管１６を介して第１凝縮器８に冷媒を流す。冷媒吐出口５ａは、圧縮機５の送風機に向く面の略中央に配置される。圧縮機５の冷媒吐出口５ａと第１凝縮器８の下方を接続する冷媒管１６の一部は、蛇行して蒸発皿６に浸漬される。

蒸発皿６は、後述する蒸発器１３に付着した霜を融かして生じる除霜水を貯留し、蒸発させる。冷媒管１６を流れる冷媒は、圧縮機５によって圧縮されて高温となるため、冷媒管１６も高温となる。冷媒管１６の一部が蒸発皿に浸漬されることによって、高温となった冷媒管１６の熱を利用し、蒸発皿６から除霜水を効率よく蒸発させることができる。また、冷媒吐出口５ａが送風機７に向くように配置されているので、冷媒吐出口５ａから流れる高温の冷媒を、送風機７から送られる空気により放熱させることができ、冷媒の凝縮を促進させることができる。

送風機７は、圧縮機５と第１凝縮器８との間に配置され、吸気口１４および排気口１５と対向するように配置される。送風機７は、矢印１０１に示すように、吸気口１４より機械室４に導入された空気を第２凝縮器９および第１凝縮器８に通風させた後、圧縮機５に向けて送風し、排気口１５から空気を排出させる。このように、機械室４内においては、矢印１０１に示す空気の流れが、主な空気の流れとなる。

吸気された空気が、第２凝縮器９および第１凝縮器８を通過することで、第２凝縮器９および第１凝縮器８を形成する冷媒管から熱を奪う。これによって、第２凝縮器９および第１凝縮器８は放熱しながら、冷媒管内を流れている冷媒を凝縮する。また、熱を奪い高温となった空気は、上述の主な空気の流れに沿って排気口１５から効率よく排出される。

第１凝縮器８としては、たとえば、全体として第１側面４ａおよび第２側面４ｂと平行な方向に延在するように蛇行する冷媒管に、複数のフィンが間隙を形成しながら並置され、複数のフィンの端面で構成される部分が全体として平面部８ａ，８ｂをなすように形成されたフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられる。

第２凝縮器９としては、たとえば、全体として第１側面４ａおよび第２側面４ｂと平行な方向に延在するように蛇行する冷媒管に、複数のフィンが間隙を形成しながら並置され、複数のフィンの端面で構成される部分が全体として平面部９ａ，９ｂを有するように形成されたフィンアンドチューブ型熱交換器が用いられる。

第１凝縮器８の平面部８ａ，８ｂおよび第２凝縮器９の平面部９ａ，９ｂは、機械室４の第１側面４ａおよび第２側面４ｂに平行となるように配置され、吸気口１４および排気口１５に対向するように配置される。

第１凝縮器８と第２凝縮器９との間には、防露パイプ（図２，３においては不図示）が配置されている。防露パイプは、第１凝縮器８の上方と、第２凝縮器９の上方とに接続されている。冷媒管１６により、第１凝縮器８の下方から流入した冷媒は、第１凝縮器８の上方から防露パイプを通り、第２凝縮器９の上方に流れ込む。

防露パイプは、冷蔵庫１の前面において、箱体２の開口部周縁と開口部を複数の貯蔵室に仕切る仕切り板とに埋設され、箱体２と扉３との接触部近傍に付着した水滴を冷媒の熱により蒸発させ、結露を防止する。

第２凝縮器９の下方は凝縮配管（図２，３においては不図示）に接続される。凝縮配管は、箱体２に埋設され、冷媒の熱を放出し、凝縮器として機能する。

第２凝縮器９の上方から第２凝縮器９に流入した冷媒は、第２凝縮器９の下方と接続された凝縮配管に流れ込み、凝縮配管、キャピラリーチューブ、蒸発器を通って、圧縮機５の冷媒流入口５ｂに流れる。

図４は、本実施の形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルを説明する図である。図４に示すように、圧縮機５には、冷媒管１６を介して、第１凝縮器８、防露パイプ１１、第２凝縮器９、凝縮配管１０、キャピラリーチューブ１２および蒸発器１３が順に接続される。

冷蔵庫の運転を開始すると、圧縮機５が駆動する。圧縮機５が駆動すると、矢印１０２に示すように、高温高圧状態に圧縮された冷媒が圧縮機５から第１凝縮器８、防露パイプ１１、第２凝縮器９、凝縮配管１０を流れて液化（凝縮）され、減圧装置としてのキャピラリーチューブ１２を通って減圧され低温となり、庫内に配された蒸発器１３に流れる。蒸発器１３において、冷媒が周囲から熱を奪って気化した後、圧縮機５に戻る。圧縮機５の駆動時は、送風機７を駆動して、吸気口１４より機械室４に空気を導入し、第１凝縮器８および第２凝縮器９に通風させ、第１凝縮器８および第２凝縮器９における冷媒の凝縮を促進させる。このとき、第１凝縮器８には圧縮機５側に配置されているために高温の冷媒が流れ、第２凝縮器９には、第１凝縮器８で放熱された後の低温の冷媒が流れる。

本実施の形態に係る冷蔵庫によれば、低温の冷媒が流れる第２凝縮器９、高温の冷媒が流れる第１凝縮器８の順に空気によって冷却される。このため、低温の冷媒に対しては比較的低温の冷却空気が供給され、高温の冷媒に対しては比較的高温の冷却空気が供給される。この結果、熱交換率が良くなり、冷媒の放熱を効率良く行なうことができる。

また、本実施の形態に係る冷蔵庫によれば、第１凝縮器８の後に防露パイプ１１を配置し、第１凝縮器８で放熱された冷媒を防露パイプ１１に流すようにすることで、防露パイプ１１を流れる冷媒の温度が適度な温度となるように制御することが可能である。したがって、箱体２と扉３の接触部近傍に結露を防止するのに適した温度の冷媒を防露パイプ１１に流すことができる。

さらに、本実施の形態に係る冷蔵庫によれば、第２凝縮器９の後に凝縮配管１０を配置することで、第２凝縮器９で放熱され、より低温の冷媒が凝縮配管１０を流れることになる。したがって、庫内への熱負荷を低減しながら放熱させることができる。

なお、本実施の形態においては、凝縮配管１０が第２凝縮器９とキャピラリーチューブ１２との間に配置され、防露パイプ１１が第１凝縮器８と第２凝縮器９との間に配置されているが、凝縮配管１０および防露パイプ１１が第１凝縮器８と第２凝縮器９との間に配置されていても良い。また、凝縮配管が第１凝縮器と第２凝縮器との間に配置され、防露パイプ１１が第２凝縮器９とキャピラリーチューブ１２の間に配置されていても良い。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る冷蔵庫を示す背面斜視図である。図５に示すように、本実施の形態に係る冷蔵庫１は、第１凝縮器８と第２凝縮器９との間に防露パイプ１１が設けられていない点で、実施の形態１に係る冷蔵庫と構成が異なる。

本実施の形態においては、第２凝縮器９と蒸発器１３との間に、防露パイプ１１と凝縮配管１０とが接続されている。第１凝縮器８（第１部分）と第２凝縮器９（第２部分）とは、機械室４内において、冷媒管２０によって直接接続され、一体的に凝縮器２１を構成している。

図６は、図５における機械室の上面図であり、図７は図５における機械室の背面図である。図６，図７に示すように、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、機械室４の底面４ｄには、第２側面４ｂ側から第１側面４ａ側に向かって圧縮機５、蒸発皿６、送風機７、第１凝縮器８および第２凝縮器９が順に配置される。

図８は、本実施の形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルを説明する図である。冷蔵庫１の運転を開始すると、圧縮機５が駆動する。圧縮機５が駆動すると、高温高圧状態に圧縮された冷媒が圧縮機５から凝縮器２１、防露パイプ１１、凝縮配管１０を流れて液化（凝縮）され、減圧装置であるキャピラリーチューブ１２を通って減圧され低温となり、庫内に配された蒸発器１３に流れる。蒸発器１３において、冷媒が周囲から熱を奪って気化した後、圧縮機５に戻る。圧縮機５の駆動時は、送風機７を駆動して、吸気口１４より機械室４に空気を導入し、凝縮器２１に通風させ、凝縮器２１における冷媒の凝縮を促進させる。

本実施に係る冷蔵庫においても、実施の形態１と同様に、庫内への熱負荷を低減しながら冷媒の放熱を効率よく行なうことができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 冷蔵庫、２ 箱体、３ 扉、４ 機械室、４ａ 第１側面、４ｂ 第２側面、４ｃ 背面カバー、４ｄ 底面、５ 圧縮機、６ 蒸発皿、７ 送風機、８ 第１凝縮器、８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ 平面部、９ 第２凝縮器、１０ 凝縮配管、１１ 防露パイプ、１２ キャピラリーチューブ、１３ 蒸発器、１４ 吸気口、１５ 排気口、１６，２０ 冷媒管、２１ 凝縮器。

Claims (6)

1. 機械室を有する箱体と、
   圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を冷媒管により順に接続して構成される冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫であって、
   前記機械室は、吸気口が形成された第１側面と、排気口が形成された第２側面とを含み、
   前記凝縮器は、蛇行した冷媒管に複数のフィンを並置して構成された第１凝縮器および第２凝縮器を含み、
   前記機械室において、前記第２側面から前記第１側面に向かって、前記圧縮機と、前記吸気口から吸気された空気を前記排気口に向けて送風する送風機と、前記第１凝縮器と、前記第２凝縮器とが順に配置されており、
   前記第１凝縮器から前記第２凝縮器に向かって前記冷媒が流れ、
   前記第１凝縮器および前記第２凝縮器は、全体として前記吸気口から前記排気口に向かう気流に対して交差する方向に延在するように前記吸気口および前記排気口の間に配置される、冷蔵庫。
2. 前記冷媒管は、前記箱体の開口部周縁と前記開口部を複数の貯蔵室に仕切る仕切り部とに埋設される防露パイプと、前記機械室の外側に設けられた凝縮配管とを含み、
   前記第１凝縮器と前記第２凝縮器との間に前記防露パイプおよび前記凝縮配管の少なくとも一方が形成される、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 機械室を有する箱体と、
   圧縮機、凝縮器、減圧装置および蒸発器を冷媒管により順に接続して構成される冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫であって、
   前記機械室は、吸気口が形成された第１側面と、排気口が形成された第２側面とを含み、
   前記凝縮器は、蛇行した冷媒管に複数のフィンを並置して構成された第１部分および第２部分を含み、
   前記機械室において、前記第２側面から前記第１側面に向かって、前記圧縮機と、前記吸気口から吸気された空気を前記排気口に向けて送風する送風機と、前記第１部分と、前記第２部分とが順に配置されており、
   前記第１部分から前記第２部分に向かって前記冷媒が流れ、
   前記第１部分および前記第２部分の各々は、全体として前記吸気口から前記排気口に向かう気流に対して交差する方向に延在するように前記吸気口および前記排気口の間に配置される、冷蔵庫。
4. 前記凝縮器は、前記吸入口と直接対向するように設けられる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記圧縮機は、前記排気口と直接対向するように設けられる、請求項１から請求項４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記圧縮機は、前記第１凝縮器に向けて冷媒を吐出する冷媒吐出口を備え、
   前記冷媒吐出口は、前記圧縮機において前記送風機に向かう側に配置され前記凝縮器と接続される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の冷蔵庫。
   

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