JP2017161126A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機を小形、軽量化して最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、少なくとも圧縮機を冷却するのに充分な冷却空気を機械室に導入することができる新規な冷蔵庫を提供することにある。【解決手段】圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平形状の扁平型圧縮機ＣＭＰを使用して機械室１０６の高さを低くすると共に、扁平型圧縮機が位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９側に投影した投影領域Ｐａを超えて、空気導入口１０９が断熱箱体８１の側板側まで拡大されている構成とした。機械室の大きさを小さくして最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができ、冷却効率の低下を抑制することができるようになる。【選択図】図１０Ａ

Description

本発明は食品や飲料水等を冷蔵或いは冷凍して貯留する冷蔵庫に係り、特に断熱箱体の背面下部に機械室を備えた冷蔵庫に関するものである。

一般に販売されている冷蔵庫は、断熱性の断熱箱体の上部に冷蔵室、中間部に冷凍室、下部に野菜室を配置し、それぞれの貯蔵室同士を熱の移動が少ないように断熱仕切壁により区画されている。そして、各貯蔵室を冷却するためには冷凍サイクルによって冷気を生成する必要があり、冷凍サイクルは、圧縮機、冷却器（蒸発器）、凝縮器、膨張弁等より構成されて、主に断熱箱体の背面側に配置されている。尚、圧縮機は重量も重いので、断熱箱体の背面の下部に形成した機械室に配置されている。

機械室には、圧縮機の他に凝縮器や冷却ファンが配置されており、冷却ファンによって生成される風を圧縮機や凝縮器に流すことによって、圧縮機や凝縮器の熱を庫外に排出するようにしている。

このような構成の冷蔵庫は、例えば特開２０１４−６６４２２号公報（特許文献１）に記載されている通りである。特許文献１において、断熱箱体の背面下部には、直方体形状の空間からなる機械室が形成されており、凝縮器、冷却ファン、圧縮機が、凝縮器、冷却ファン、圧縮機の順番で機械室内に配置されている。また、機械室の長手方向の両端の壁面には空気導入口と空気排出口が形成されており、冷却ファンを駆動することによって、空気導入口から冷却空気を吸い込み、凝縮器、圧縮機から熱を奪って空気排出口から排出されるものである。

尚、特許文献１にあるような圧縮機は、天方向の高さが１９０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の高さを有する、外観形状が比較的大きい圧縮機が使用されているのが一般的である。また、その重量も７〜８ｋｇ程度であり重いものであった。

特開２０１４−６６４２２号公報

ところで、最近では冷蔵庫の最下部貯蔵室の収納容積を大きくすることが求められている。このため、断熱箱体の背面下部に形成された機械室に載置されている圧縮機を小形、軽量にすることが要請されている。そして、圧縮機を小形、軽量にすると、機械室の高さ寸法を短くできるので機械室全体の容積を小さくでき、この結果、最下部貯蔵室の収納容積を大きくすることができるようになる。

しかしながら、圧縮機を合理的に小型、軽量に構成する技術は、まだ具体的に提案されていなく、これに対する技術的なアプローチが必要である。更に、この技術的なアプローチによって小型、軽量の圧縮機が得られても次に述べる様な課題が新たに生じることが想定される。

つまり、機械室の全体形状を小さくすると、これに合わせて機械室の側壁面に形成されている、圧縮機や凝縮器の冷却用の空気を導入する空気導入口の開口面積も小さくせざるを得なくなるという課題が新たに発生する。特許文献１のように、機械室全体の形状が大きいと、機械室の側壁面に開口する空気導入口を大きく形成できるので、充分な冷却空気を機械室に導入することができる。

これに対して、最下部貯蔵室の収納容積を大きくするため機械室の全体形状を小さくすると、小さく形成された機械室に合わせて空気導入口も小さくして、機械室の側壁面に形成しなければならなくなり、充分な冷却空気を機械室に導入することができないものとなる。これによって、圧縮機や凝縮器から熱を充分に奪うことができなくなり、冷蔵庫の冷却効率が低下するという不具合を発生する。

尚、上述した説明では、機械室に圧縮機、凝縮器及び冷却ファンを配置した例を説明したが、凝縮器を機械室に設けず、機械室には圧縮機と冷却ファンを設ける構成の冷蔵庫においても同様の不具合が発生するものである。

本発明の目的は、圧縮機を小形、軽量化して最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、少なくとも圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができる新規な冷蔵庫を提供することにある。

本発明の特徴は、圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平型圧縮機を使用すると共に、扁平型圧縮機が位置する機械室の断面を空気導入口側に投影した投影領域を超えて、空気導入口が断熱箱体の側板まで拡大されている、ところにある。

本発明によれば、機械室の大きさを小さくして最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができ、冷蔵庫の冷却効率の低下を抑制することができるようになる。

本発明が適用される冷蔵庫の正面図である。 図１に示す冷蔵室の縦断面図である。 図１に示す冷蔵庫の扉を開けた状態の背面部を示す正面図である。 本発明の実施形態に使用される密閉型の圧縮機の縦断面図である。 図４に示す密閉型の圧縮機の横断面図である。 図４に示す密閉型の圧縮機の作用、効果を説明する模式図である。 比較例の作用、効果を説明する模式図である。 軸受内損失と（軸受長／軸径）との関係を示すグラフである。 振動と（ロータ半径／（ピストンの高さ中心−ロータの高さ中心））との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態になる、図４に示す圧縮機を機械室に載置した状態の断面図である。 本発明の第１の実施形態になる冷蔵庫の機械室を示し、機械室カバーを外した状態の背面図である。 図１０Ａに示す冷蔵庫の側面を示す側面図である。 図１０ＢのＨ−Ｈ断面を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態になる冷蔵庫の機械室を示し、機械室カバーを外した状態の背面図である。 図１１Ａに示す冷蔵庫の側面を示す側面図である。 図１１ＢのＫ−Ｋ断面を示す断面図である。 図１１Ａに示す冷蔵庫の変形例であり、図１１ＢのＫ−Ｋ断面に対応する断面図である。 本発明の第３の実施形態になる冷蔵庫の機械室を示し、機械室カバーを外した状態の背面図である。 図１２Ａに示す冷蔵庫の背面を示し、機械室カバーを取り付けた状態の背面図である。 図１２ＢのＰ−Ｐ断面を示す断面図である。 図１２Ａに示す冷蔵庫の変形例であり、機械室付近を縦方向に断面した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

本発明の具体的な実施形態を説明する前に、本発明が適用される冷蔵庫の構成を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は冷蔵庫の正面外観図であり、図２は図１の縦断面を示す断面図である。尚、図２においては製氷室の断面は示されていない。

図１、及び図２において、冷蔵庫は、上方から冷蔵室７０、製氷室７１及び上部冷凍室７２、下部冷凍室７３、野菜室７４を有する。ここで、製氷室７１と上部冷凍室７２は、冷蔵室７０と下部冷凍室７３との間に左右に並べて設けている。尚、上部冷凍室７２は下部冷凍室７３より容積が小さく形成されており、少量の食品が冷凍、貯蔵されるものである。

そして、各貯蔵室の温度は、一例として、冷蔵室７０はおよそ＋３℃、野菜室７４はおよそ＋３℃〜＋７℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室７１、上部冷凍室７２及び下部冷凍室７３は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。ここで、減圧貯蔵室が冷蔵室７０の最下端に形成されている。

冷蔵室７０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７０ａ、７０ｂを備えている。製氷室７１、上部冷凍室７２、下部冷凍室７３、野菜室７４は夫々引き出し式の製氷室扉７１ａ、上部冷凍室扉７２ａ、下部冷凍室扉７３ａ、野菜室扉７４ａ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磁石が内蔵されたパッキン（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、鉄板で形成された外箱のフランジや後述の各仕切り鉄板に密着し貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気の漏れを抑制する構成とされている。

ここで、図２に示すように冷蔵庫本体７５の下部には機械室７６が形成され、この中に圧縮機７７が内蔵されている。冷却器収納室７８と機械室７６には凝縮水排水パイプ７９によって連通され、冷却器８０の凝縮水が排出できるようになっている。

機械室７６は、直方体形状の空間から形成されており、凝縮器、冷却ファン、圧縮機７７が機械室内に配置されている。この図では凝縮器、冷却ファンは省略されている。機械室７６の長手方向の両端の壁面には図示しない空気導入口と空気排出口が形成されており、冷却ファンを駆動することによって、空気導入口から冷却空気を吸い込み、凝縮器、圧縮機７７から熱を奪って空気排出口から排出されるものである。

図２に示すように、冷蔵庫本体７５の庫外と庫内は、内箱と外箱との間に発泡ウレタンフォームを充填することにより形成される断熱箱体８１により隔てられている。また冷蔵庫本体７５の断熱箱体８１は複数の真空断熱材８２を実装している。冷蔵庫本体７５は、上側断熱仕切壁８３により冷蔵室７０と上部冷凍室７２及び製氷室７１（図１参照、図２中で製氷室７１は図示されていない）とが区画され、下側断熱仕切壁８４により下部冷凍室７３と野菜室７４とが区画されている。

冷蔵室７０の最下端で上側断熱仕切壁８３の上面には減圧貯蔵室８５が配置されており、この減圧貯蔵室８５内の食品を取り出すために減圧貯蔵室扉を引き出す時に大気圧に戻され、減圧貯蔵室扉を元に戻して冷蔵室扉７０ａ、７０ｂを閉じて所定時間経過すると真空ポンプが作動して減圧貯蔵室８５を減圧するものである。

また、下部冷凍室７３の上部には横仕切部を設けている。横仕切部は、製氷室７１及び上部冷凍室７２と下部冷凍室７３とを上下方向に仕切っている。また、横仕切部の上部には、製氷室７１と上部冷凍室７２との間を左右方向に仕切る縦仕切部を設けている。

横仕切部は、下側断熱仕切壁８４の前面及び左右側壁前面と共に、下部冷凍室扉７３ａの貯蔵室側の面に設けたパッキン（図示せず）と接触する。製氷室扉７１ａと上部冷凍室扉７２ａの貯蔵室側の面に設けたパッキン（図示せず）は、横仕切部、縦仕切部、上側断熱仕切壁８３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冷気の移動をそれぞれ抑制している。

図２に示すように、上部冷凍室７２、下部冷凍室７３及び野菜室７４は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉７２ａ、７３ａ、７４ａが取り付けられている。また、上部冷凍室７２には上部冷凍貯蔵容器８６が収納、配置され、下部冷凍室７３には上段冷凍貯蔵容器８７、下段冷凍貯蔵容器８８が収納、配置されている。更に、野菜室７４には上段野菜貯蔵容器８９、下段野菜貯蔵容器９０が収納、配置されている。

そして、製氷室扉７１ａ、上部冷凍室扉７２ａ、下部冷凍室扉７３ａ及び野菜室扉７４ａ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、製氷貯蔵容器（図示せず）、上部冷凍貯蔵容器８６、下段冷凍貯蔵容器８８、下段野菜貯蔵容器９０が引き出せるようになっている。

詳しくは、下段冷凍貯蔵容器８８は冷凍室扉内壁に取り付けられた支持アームに下段冷凍貯蔵容器８８の側面上部のフランジ部が懸架されており、冷凍室扉７３ａを引き出すと同時に下段冷凍貯蔵容器８８のみが引き出される。上段冷凍貯蔵容器８７は冷凍室７３の側面壁に形成された凹凸部（図示しない）に載置されており前後方向にスライド可能になっている。

下段野菜貯蔵容器９０も同様にフランジ部が野菜室扉７４ａの内壁に取り付けられた支持アームに懸架され、上段野菜貯蔵容器８９は野菜室側面壁の凹凸部に載置されている。また、この野菜室７４には断熱箱体８１に固定された電熱ヒーターが設けられており、この電熱ヒーターによって野菜室７４の温度が冷やし過ぎにならないように、野菜の貯蔵に適した温度になるようにしている。尚、この電熱ヒーターは必要に応じて設けられれば良いものであるが、本実施例では野菜の貯蔵がより適した雰囲気で行えるように電熱ヒーターを設けるようにしている。

次に冷蔵庫の冷却方法について説明する。冷蔵庫本体には冷却器収納室７８が形成され、この中に冷却手段として冷却器８０を備えている。冷却器８０（一例として、フィンチューブ熱交換器）は、下部冷凍室７３の背部に備えられた冷却器収納室７８内に設けられている。また、冷却器収納室７８内であって冷却器８０の上方には送風手段として送風機９１（一例として、プロペラファン）が設けられている。

冷却器８０で熱交換して冷やされた空気（以下、冷却器８０で熱交換した低温の空気を「冷気」と称する）は、送風機９１によって冷蔵室送風ダクト９２、冷凍室送風ダクト９３、及び図示しない製氷室送風ダクトを介して、冷蔵室７０、製氷室７１、上部冷凍室７２、下部冷凍室７３、野菜室７４の各貯蔵室へそれぞれ送られる。

各貯蔵室への送風は、冷蔵温度帯の冷蔵室７０への送風量を制御する第一の送風制御手段（以下、冷蔵室ダンパ９４という）と、冷凍温度帯の上部冷凍室７２、下部冷凍室７３への送風量を制御する第二の送風量制御手段（以下、冷凍室ダンパ９５という）とにより制御される。ちなみに、冷蔵室７０、製氷室７１、上部冷凍室７２、下部冷凍室７３、及び野菜室７４への各送風ダクトは、図３に破線で示すように冷蔵庫本体１の各貯蔵室の背面側に設けられている。具体的には、冷蔵室ダンパ９４が開状態、冷凍室ダンパ９５が閉状態のときには、冷気は、冷蔵室送風ダクト９２を経て多段に設けられた吹き出し口９６から冷蔵室７０に送られる。

また、冷蔵室７０を冷却した冷気は、冷蔵室７０の下部に設けられた冷蔵室戻り口９７から冷蔵室−野菜室連通ダクト９８を経て、下側断熱仕切壁８４の下部右奥側に設けた野菜室吹き出し口９９から野菜室７４へ送風される。野菜室７４からの戻り冷気は、下側断熱仕切壁８４の下部前方に設けられた野菜室戻りダクト入口９８aから野菜室戻りダクト９８ｂを経て、野菜室戻りダクト出口から冷却器収納室７８の下部に戻る。

図２、図３に示すように、冷却器収納室７８の前方には、各貯蔵室と冷却器収納室７８との間を仕切る仕切部材１００が設けられている。仕切部材１００には、図３にあるように上下に一対の吹き出し口１０１ａ、１０１ｂ、１０２ａ、１０２ｂが形成されており、冷凍室ダンパ９５が開状態のとき、冷却器８０で熱交換された冷気が送風機９１により図示を省略した製氷室送風ダクトや上段冷凍室送風ダクトを経て吹き出し口１０１ａ、１０１２ｂからそれぞれ製氷室７１、上部冷凍室７２へ送風される。また、下段冷凍室送風ダクト１０３を経て吹き出し口、１０２ａ、１０２ｂから下部冷凍室７３へ送風される。

また、冷蔵庫本体７５の天井壁上面側にＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、インターフェース回路等を搭載した制御装置が設けられており、外気温度センサ（図示せず）、冷却器温度センサ（図示せず）、冷蔵室温度センサ（図示せず）、野菜室温度センサ（図示せず）、冷凍室温度センサ（図示せず）、扉７０ａ、７０ｂ、７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ａの各扉の開閉状態をそれぞれ検知する扉センサ（図示せず）、冷蔵室７０内壁に設けられた図示しない温度設定器等と接続し、ＲＯＭに予め搭載されたプログラムにより、圧縮機７７のＯＮ、ＯＦＦ等の制御、冷蔵室ダンパ９４及び冷凍室ダンパ９５を個別に駆動するそれぞれのアクチュエータの制御、送風機９１のＯＮ／ＯＦＦ制御や回転速度制御、扉開放状態を報知するアラームのＯＮ／ＯＦＦ等の制御を行うようになっている。

このような構成の冷蔵庫において、上述した通り、最近では冷蔵庫の最下部貯蔵室の収納容積を大きくすることが求められている。圧縮機を小形、軽量にすると、機械室の高さ寸法を短くできるので機械室全体の容積を小さくでき、この結果、最下部貯蔵室の収納容積を大きくすることができるようになる。

しかしながら、圧縮機を合理的に小型、軽量に構成する技術は、まだ具体的に提案されていなく、これに対する技術的なアプローチが必要である。更に、この技術的なアプローチによって小型、軽量の圧縮機が得られても次に述べる様な課題が新たに生じることが想定される。

最下部貯蔵室の収納容積を大きくするため機械室の全体形状を小さくすると、小さく形成された機械室に合わせて空気導入口を小さくして機械室の壁面に形成しなければならなくなり、充分な冷却空気を機械室に導入することができないものとなる。これによって、圧縮機や凝縮器から熱を充分に奪うことができなくなり、冷蔵庫の冷却効率が低下するという不具合を発生する。

そこで本実施形態では、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくできる扁平形状の圧縮機を新たに考案し、この扁平形状の扁平型圧縮機を機械室に配置することで、機械室の高さを低くすると共に、扁平型圧縮機が位置する機械室の断面を空気導入口側に投影した投影領域を超えて、空気導入口が断熱箱体の側板まで拡大されている構成とすることで、機械室の大きさを小さくして最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができるようにしたものである。

まず、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくできる扁平型圧縮機の構成について説明する。本実施形態の圧縮機は、圧縮要素が、シリンダ内においてピストンを径方向に往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフトと、クランクシャフトを軸支する軸受とを備え、電動要素が、クランクシャフトに固定されるロータと、ロータに回転力を与えるステータとを備え、ピストンの高さ方向の中心からロータの高さ方向の中心までの長さを（Ｓ）とし、ロータの半径を（Ｒ）としたときに、「Ｒ／Ｓ≧０．８」とすることで、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくするものである。

図４に示すように、本実施形態で使用する密閉型の扁平型圧縮機ＣＭＰは、圧縮要素２０および電動要素３０を密閉容器３内に配置して構成されたいわゆるレシプロ圧縮機である。圧縮要素２０および電動要素３０は、密閉容器３内において複数のコイルバネ９（弾性部材）を介して弾性的に支持されている。密閉容器３は、略上半分の外郭を構成する上ケース３ｍと略下半分の外郭を構成する下ケース３ｎとが溶接などで接合され、内部に圧縮要素２０および電動要素３０を収容する空間を有している。

圧縮要素２０は、シリンダ２１と、このシリンダ２１内においてピストン２２を往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフト２３と、このクランクシャフト２３を軸支するラジアル軸受２５と、を備えている。ラジアル軸受２５（軸受）は、シリンダ２１およびフレーム２４と一体に形成されている。クランクシャフト２３は、スラスト軸受２６を介してフレーム２４に回転自在に支持されている。

フレーム２４は、略水平方向に延びるベース２４ａを有し、シリンダ２１がベース２４ａの上部に位置している。また、フレーム２４の略中央部には、鉛直方向下方に（下ケース３ｎの底面に向けて）延びる円筒形状のラジアル軸受２５が形成されている。また、フレーム２４は、シリンダ２１の一部を構成している。

シリンダ２１は、クランクシャフト２３の中心軸Ｏよりも径方向の外側の偏った位置に形成されている。また、シリンダ２１の軸方向の外周側の端部にはヘッドカバー２７が取り付けられ、反対側の端部にはピストン２２が挿入されている。このように、シリンダ２１とヘッドカバー２７とピストン２２とによって、圧縮室（シリンダ室）Ｑ１が構成されている。なお、シリンダ２１とヘッドカバー２７との間には、冷媒を吸気する際に開く吸気弁、圧縮した冷媒を吐出する際に開く吐出弁を備えた弁開閉機構が設けられている。

ラジアル軸受２５は、クランクシャフト２３が軸支されるすべり軸受によって構成されている。また、ラジアル軸受２５は、フレーム２４に形成された貫通孔２４ｂによって構成されている。スラスト軸受２６は、ベース２４ａの上面の貫通孔２４ｂの周囲に円形溝状に形成された凹部２４ｃに配置されている。

コネクティングロッド２２ａの大径側の端部２２ｂは、後記するクランクピン２３ａと連結され、コネクティングロッド２２ａの小径側の端部２２ｃは、ピン２２ｄを介してピストン２２と連結されている。

クランクシャフト２３の上端部には、クランクピン２３ａが形成され、クランクピン２３ａがクランクシャフト２３の回転中心軸Ｏから偏心した位置に形成されている。また、クランクシャフト２３の下端部は、下ケース３ｎの近傍に位置している。クランクピン２３ａが回転中心軸Ｏに対して偏心回転することで、ピストン２２がシリンダ２１内を往復運動するようになっている。

また、クランクシャフト２３は、貫通孔２４ｂの上方において、回転中心軸Ｏに対して直交する方向（水平方向）に延びるフランジ部２３ｂを有している。なお、本実施形態では、フランジ部２３ｂが、バランスウエイトと兼用する構造となっている。バランスウエイトは、圧縮要素２０が駆動したときの振動を低減する機能を有している。これにより、圧縮要素２０の高さ寸法を低減でき、密閉型の圧縮機ＣＭＰの小型化に寄与できる。

また、クランクシャフト２３には、軸方向の下端から上方に向けて凹形状の中繰り穴２３ｃが形成され、クランクシャフト２３内に中空部を有するように構成されている。また、クランクシャフト２３には、中繰り穴２３ｃの上端からフランジ部２３ｂの上面に貫通する上部連通孔２３ｄが形成されている。

また、クランクシャフト２３の外周面には、らせん溝２３ｅがフランジ部２３ｂの近傍まで形成されている。らせん溝２３ｅの上端部は、クランクピン２３ａに形成された凹形状のピン部中繰り穴２３ｆと、ピン部連通孔２３ｇを介して連通している。

クランクシャフト２３の中空部には、固定軸部材２８が挿入されている。固定軸部材２８は、図示しない固定具によって、クランクシャフト２３の回転時においても回転しないように固定されている。固定軸部材２８の外周面には、固定軸らせん溝２８ａが形成されている。この固定軸らせん溝２８ａの壁面と中繰り穴２３ｃの壁面とでらせん状の潤滑油通路が形成され、クランクシャフト２３の回転による壁面移動に伴い、潤滑油が粘性の効果で壁面に引きずられて固定軸らせん溝２８ａ内を上昇するようになっている。

中繰り穴２３ｃを上昇した潤滑油は、上部連通孔２３ｄを通ってフランジ部２３ｂ上に吹き出して、スラスト軸受２６を潤滑する。また、クランクシャフト２３のらせん溝２３ｅを上昇した潤滑油は、クランクシャフト２３とラジアル軸受２５との間を潤滑するとともに、ピン部連通孔２３ｇを通って、クランクピン２３ａのピン部中繰り穴２３ｆに向けて流れ込み、コネクティングロッド２２ａの周辺を潤滑する。なお、スラスト軸受２６などを潤滑した潤滑油は、孔２４ｓ（図４参照）を介して、密閉容器３の底に戻るように構成されている。

電動要素３０は、フレーム２４の下側（ベース２４ａの下方）に配置され、ロータ３１およびステータ３２を含んで構成されている。

ロータ３１は、電磁鋼板を積層したロータコアを備えて構成され、クランクシャフト２３の下部に圧入などによって固定されている。また、ロータ３１は、半径（Ｒ）が厚み（Ｔ１：軸方向の高さ）よりも大きい扁平形状である。また、ロータ３１の厚み（Ｔ１：軸方向の高さ）は、ラジアル軸受２５の長さ（Ｌ：軸受長）の略半分程度に設定されている。

ステータ３２は、ロータ３１の外周に配置され、円筒状のステータコアとこのステータコアの内周に形成された複数のスロットとからなる鉄心３２ａと、鉄心３２ａに絶縁体（図示せず）を介して巻回されたコイル３２ｂとを備えて構成されている。また、鉄心３２ａは、図７の縦断面視において、径方向の長さ（Ｗ）が厚み（Ｔ２：軸方向の高さ）よりも長い扁平形状である。コイル３２ｂも、図４の縦断面視において、径方向の長さが厚み（軸方向の高さ）よりも長い扁平形状である。また、鉄心３２ａの厚み（Ｔ２：軸方向の高さ）は、ロータ３１の厚み（Ｔ１：軸方向の高さ）と同程度になるように構成されている。このように、ロータ３１を扁平にした場合、ステータ３２の径も広げて扁平形状にすることで、ロータ３１を回転させるためのトルクをかせぐことができる。

このようにして圧縮要素２０および電動要素３０が設けられたフレーム２４は、密閉容器３内において複数のコイルバネ９、９を介して弾性支持されている。また、圧縮要素２０および電動要素３０は、運転時に振動したときに、密閉容器３の内壁面に接触しないように、所定のクリアランスＣＬが予め設定された状態で設計されている。

コイルバネ９は、圧縮要素２０の一部を構成するシリンダ２１の側（圧縮機室側Ｑ２、図４の左側）と、シリンダ２１の側とは反対側（反圧縮機室側Ｑ３、図４の右側）に設けられている。なお、本実施形態では、コイルバネ９が、圧縮室側と反圧縮室側のそれぞれにおいて、図４の紙面に直交する方向の手前側と奥側に計４本設けられている（図５参照）。なお、すべてのコイルバネ９は、いずれも同一の形状およびばね特性を有している。このように、コイルバネ９を単一種類にすることで、コイルバネ９が異種混在する場合の配置ミスを防止できる。ただし、コイルバネ９の本数は、４本に限定されるものではなく、３本であってもよく、５本以上であってもよい。

また、フレーム２４は、シリンダ２１よりも外周側（径方向外側）に延びる延出部２４ｄを有している。この延出部２４ｄは、ステータ３２よりも外周側に延びている。また、延出部２４ｄの下面には、コイルバネ９の上部に嵌合して保持する突起部２４ｅが形成されている。

また、フレーム２４は、延出部２４ｄとは反対側においても、延出部２４ｄと同程度に延びる延出部２４ｆを有している。この延出部２４ｆも、ステータ３２よりも外周側に延びている。また、延出部２４ｆの下面には、コイルバネ９の上部に嵌合して保持する突起部２４ｇが形成されている。

密閉容器３の底面には、ステータ３２の外周側において、密閉容器３内に突出するように盛り上がる段差部３ａが形成されている。この段差部３ａは、下ケース３ｎの底面の一部と側面の一部とが合わさって凹み形状となることで構成されている。また、段差部３ａは、コイルバネ９の位置と対応する位置に設けられている。また、段差部３ａの上端には、コイルバネ９の下部が嵌合して保持する突起部３ｂが形成されている。突起部３ｂは、ロータ３１の下面３１ａよりも上方に位置している。なお、潤滑油の油面４０は、潤滑油がロータ３１と浸からないように、ロータ３１の下面３１ａよりも下側に位置するように構成されている。

また、各段差部３ａの下部には、密閉容器３を弾性支持するゴム座１０が設けられている。このゴム座１０は、密閉容器３の下ケース３ｎに固定されたプレート１１に支持されている。また、ゴム座１０は、鉛直方向（上下方向）においてコイルバネ９と重なる位置に配置されている。

図５は、図４に示す密閉型の圧縮機の横断面図である。なお、図５では、密閉型の圧縮機ＣＭＰ内の冷媒の流れについて説明する。

図５に示すように、冷蔵庫の冷却器から戻って、密閉容器３を貫通して接続された吸入パイプ３ｅから導入された冷媒は、吸入サイレンサ４１の吸入口（不図示）から吸入された後、ヘッドカバー２７などを介して圧縮室Ｑ１（図４参照）に導入される。また、圧縮室Ｑ１においてピストン２２によって圧縮された冷媒は、吐出室空間（不図示）を通って、フレーム２４に形成された吐出サイレンサ４２ａ、４２ｂおよびパイプ３ｆを通って、吐出パイプ３ｇから冷却器に送られる。

図６Ａは、本実施形態になる密閉型の圧縮機の作用、効果を説明する模式図であり、図６Ｂは、比較例になる従来の密閉型の圧縮機の作用、効果を説明する模式図である。

図６Ｂに示す比較例では、フレーム２４Ｂの上下に圧縮要素２０Ｂと電動要素３０Ｂが配置され、電動要素３０Ｂがコイルバネ９Ｂ、９Ｂを介して密閉容器３Ｂ内に弾性支持されている。この場合、内部機構部（圧縮要素２０Ｂおよび電動要素３０Ｂ）の重心がコイルバネ９Ｂ、９Ｂの上端よりも上方に位置するため、運転時に両矢印方向に振動したときに、振れ角ｂが大きくなる。

これに対して、図６Ａに示す本実施形態では、フレーム２４の上部に圧縮要素２０、下部に電動要素３０が配置され、フレーム２４がコイルバネ９、９を介して密閉容器３内に弾性支持されている。この場合、運転時の圧縮要素２０と電動要素３０がそれぞれ両矢印方向に振動するが、フレーム２４の高さ位置（コイルバネ９、９の上端と同程度の位置）に重心が位置するため、振れ角ａ（＜ｂ）小さくなる。

このように、密閉型の圧縮機ＣＭＰでは、フレーム２４の上側に圧縮要素２０、フレーム２４の下側に電動要素３０を配置して、フレーム２４がコイルバネ９、９によって弾性支持されることで、内部機構部の振動を低減することが可能になる。さらに、コイルバネ９の位置を、シリンダ２１の外周側に配置することで、内部機構部の振動をさらに効果的に抑えることができる。

また、本実施形態では、比較例に比べて振動を低減して振れ角ａを小さくできることで、内部機構部（圧縮要素２０および電動要素３０）と密閉容器３との間のクリアランスＣＬ（図４参照）を短くできる。その結果、密閉容器３を小さくでき、密閉型の圧縮機ＣＭＰの小型化を図ることが可能になる。

また、各段差部３ａの下部には、密閉容器３を弾性支持するゴム座１０が設けられている（図４参照）。このゴム座１０は、密閉容器３の下ケース３ｎに固定されたプレート１１に支持されている。また、ゴム座１０は、鉛直方向（上下方向）においてコイルバネ９と重なる位置に配置されている。

このように段差部３ａを形成して、段差部３ａにコイルバネ９を配置することにより、コイルバネ９を潤滑油に浸からない高さに設置することが可能になるので、コイルバネ９が潤滑油内で振動する際に生じていた騒音を防止でき、密閉型の圧縮機ＣＭＰの静穏化を図ることが可能になる。また、ゴム座１０を段差部３ａの下部に配置することで、ゴム座１０が密閉容器３の下ケース３ｎから下方に大きく出っ張るのを防止できるので、密閉型の圧縮機ＣＭＰの高さが高くなるのを抑制でき、密閉型の圧縮機ＣＭＰの小型化を図ることが可能になる。

ところで、圧縮機室側Ｑ２にはシリンダ２１やピストン２２などの重量物が配置されているため、反圧縮機室側Ｑ３（圧縮機室側とは反対側）に比べて重量が重くなり、コイルバネ９に作用する荷重が大きくなる。この場合、コイルバネ９の種類を同じにし、かつ、双方のコイルバネ９の下端が当接する面の高さを同じにすると、圧縮機室側Ｑ２の沈み込み量（縮み量）が多くなり、運転前の初期状態において内部機構部（２０、３０）が傾いた状態になる。また、密閉容器３と内部機構部との間には、運転時の振動（傾き）を考慮してクリアランス（余裕度）が設けられている。しかし、当接する面の高さを同じにすると、密閉容器３内に内部機構部が衝突する虞があるため、クリアランスを大きく確保する必要性が生じ、圧縮機が大型化する。

そこで、本実施形態では、圧縮機室側Ｑ２（シリンダ２１側、図７の左側）のコイルバネ９の下端が当接する当接面３ｃの高さは、反圧縮機室側Ｑ３（図４の右側）のコイルバネ９の下端が当接する当接面３ｄの高さよりも高くなるように構成したものである。なお、前記したように、すべてのコイルバネ９は、同一（形状および特性）の種類のもので構成されている。当接面３ｃの高さと当接面３ｄの高さの差分は、コイルバネ９で支持したときに、運転前の初期状態において内部機構部が水平状態となる値に設定される。

このように、密閉型の圧縮機ＣＭＰでは、当接面３ｃの高さを当接面３ｄの高さよりも高くしておくことにより、運転前の初期状態において、内部機構部を水平な状態で支持することが可能になるので、運転時の内部機構部の傾きを小さく抑えることができる。その結果、密閉容器３と内部機構部との間におけるクリアランスＣＬ（図４参照）を小さく設定することが可能になり、密閉型の圧縮機ＣＭＰの小型化を実現することが可能になる。

なお、上述した説明では、当接面３ｃの高さと当接面３ｄの高さとが異なる場合を例に挙げて説明したが、当接面３ｃ、３ｄを同じ高さにして、フレーム２４の延出部２４ｄ、２４ｆの下面の高さについて、圧縮機室側Ｑ２の延出部２４ｄの高さ位置が反圧縮機室側Ｑ３の延出部２４ｆの高さ位置より高くなるようにしてもよい。

図７は、［軸受内損失］と［軸受長／軸径］との関係を示すグラフである。なお、「軸受内損失」は、圧縮機を同一運転で運転し、圧縮機の入力（消費電力）の比較を行うことで得られる。ここでの同一運転条件とは、圧縮機の吸込み及び吐出流体の圧力、温度、圧縮機の回転速度や周囲温度等をいう。

圧縮機の入力は、「冷媒を圧縮する際に必要となる理論的な動力」と、「熱流体損失」（冷媒の過熱やポンプの漏れに起因する損失）と、「モータ損失」（電力を回転力に変換する際の損失）と、「機械損失」（摺動部（軸受等）の摩擦力）とを加算することで得られる。軸受仕様のみを変更し、同一運転条件で得られた実験結果により、入力の小さいものが、より優れていると判断することができる。

また、必要により、冷力も加味したＣＯＰ（冷力／入力）を用いて比較してもよい。また、「軸受長Ｌ」は、クランクシャフト２３の周面（側面）を支持するラジアル軸受２５の軸方向の長さであり（図７参照）、「軸径Ｄ」は、クランクシャフト２３の直径である（図４参照）。

ところで、圧縮機を小型化することは、特に製品（例えば、冷蔵庫）組み込み時のメリットが大きいが、高さの低い圧縮機を開発する場合において、以下の課題があった。

圧縮機の高さを抑制するためには、軸受長さ（軸受長）を従来に比べて短縮する必要がある。しかしながら、軸受長と、軸径（クランクシャフト２３の直径）と、の間では、最適とされる比率が存在している。一般的な軸受において、軸受長／軸径（以下、αとする）が、２．０以上の場合、軸受の設計としての潤滑が良好となることが知られている。

これは、図７の破線で示すように、軸が軸受内で平行に保たれる平行軸受が前提での理論となっている。一方、レシプロ圧縮機などの軸受では、クランクピンが偏心回転して運転状態により軸の傾きが生じることから、図７の実線で示すように、α＜２．５の場合において、αが増加するにつれて軸受内の損失が減少し、α≧２．５において、αが増加したとしても軸受内の損失が低い値に保たれる。このことから、α＜２．５の範囲で前記した課題が生じることが実験的にも確認されている。

ちなみに、図７の実線において、α＜２．０の場合は、軸受と軸の固体同士が接触する「金属接触」の領域であり、α≧２．５の場合は、潤滑膜（油膜）を挟んで軸受と軸の固体同士が接触する「流体潤滑」の領域であり、２．０≦α＜２．５の場合は、潤滑膜の厚みが十分ではなく、軸受と軸が部分的に固体接触する「境界潤滑」の領域である。

このような課題が生じる技術的な原因としては、軸受と軸の隙間は、経済的に実現可能な加工公差の範囲もあり、軸受長が短くなったとしても、極端に狭めることができず、軸受の設計上、現実的ではない。

一方で、軸受長が短くなることで、同じ隙間を有しているとすると、軸が傾く角度が増加することから、結果として圧縮機の軸（クランクシャフト）の傾きが大きくなり、軸受内の損失が増加するとともに、軸受での摩擦係数が大きくなり、軸の円滑な回転を阻害し、振動が増加する傾向が確認されている。

そこで、軸受の短縮化に伴い、軸が傾く範囲が増加することにより生じる問題であるので、軸の傾きを抑制することができれば課題を解決することができる。このため、本実施形態では、ロータ３１の外径（２Ｒ）を、従来よりも大きくすることで、独楽（こま）に代表されるようなジャイロ効果を得て課題を解決するものである。

図８は、「振動」と「ロータ半径／（ピストンの高さ中心−ロータの高さ中心）」との関係を示すグラフである。なお、「振動」は、圧縮機を同一運転で運転し、圧縮機の振動の比較を行うことで得られる。ここでの同一運転条件とは、圧縮機の吸込み及び吐出流体の圧力、温度、圧縮機の回転速度や周囲温度等をいう。一般には、圧縮機を冷凍サイクルに接続して運転する。また、組み込み対象製品である冷蔵庫や、製品での仕様を模擬した冷凍装置に接続して（いわゆる冷媒運転にて）検証してもよい。簡便な方法として、吸込みと吐出を大気開放した状態（いわゆる空気運転）で運転して検証してもよい。

振動の測定は、運転中の圧縮機の外郭や取り付け脚近傍、あるいは製品との接続パイプ近傍、圧縮機を搭載する部品等、圧縮機の振動の影響がある部位に、振動測定手段を設置して測定できる。また、圧縮機のケース内の圧縮機構部に振動測定手段を設けて測定する方法でもよい。また、振動測定の評価方法については、ばねの伸縮に伴ういわゆる上下方向の振動に加え、前後左右方向に相当する圧縮機構部が傾く方向での振動で評価してもよく、さらにそれらを組み合わせた２次元乃至３次元の振動を合成したもので評価してもよい。

また、「ロータ半径Ｒ」は、ロータ３１の半径であり（図４参照）、「ピストンの高さ中心Ｈ１」は、ピストン２２の高さの二分の一の高さ位置であり（図４参照）、「ロータの高さ中心Ｈ２」は、ロータ３１の高さの二分の一の高さ位置である（図４参照）。また、以下では、ロータ半径Ｒ／（ピストンの高さ中心Ｈ１−ロータの高さ中心Ｈ２）＝Ｒ／Ｓをβとする。

図８に示すように、α＜２．５の場合とα≧２．５の場合とに分けることができる。α≧２．５の場合、図８の「▲」で示す従来仕様の圧縮機では、β（＝Ｒ／Ｓ）を０．５〜１．２まで変化させた場合でも、振動値に大きな変化が見られなかった。これは、軸受長Ｌ（図４参照）が十分に長いことから、軸の傾きが生じ難く、ロータ３１の径の違いの影響が小さいものであると考えられる。

一方、α＜２．５の場合、図８の「●」で示す圧縮機では、軸受長が短くなったため、β＝０．５のときに従来仕様の圧縮機よりも振動値が悪化している。また、βの値を０．５から１．２まで変化させると、ジャイロ効果が増加し、振動値が漸減することが分かる。また、β≧０．８では、従来の圧縮機に対して有意差を持って振動値を低減できることが確認された。

よって、本実施形態では、高さを抑制した扁平形状の圧縮機を実現する上で、不可避となる軸受長Ｌの抑制により生じ得る軸受の傾きを抑制して、低損失で、かつ信頼性の高い軸受を持つ圧縮機を実現できる。

ところで、レシプロ圧縮機の軸は、条件により、やや傾いて摺動することが一般的である。このため、軸受と軸とが接触しないように、軸受長Ｌを確保する必要があり、小型化が困難であった。そこで、密閉型の圧縮機ＣＭＰでは、β（＝Ｒ／Ｓ）≧０．８とすることで、扁平形状のロータ３１によるジャイロ効果により、圧縮機運転中の軸（クランクシャフト２３）の傾きを抑制することができ、軸受（ラジアル軸受２５）と軸（クランクシャフト２３）の角度を従来よりも平行に近づける効果を得ることができる。

また、密閉型の圧縮機ＣＭＰでは、α（＝Ｌ／Ｄ）＜２．５として、軸受（ラジアル軸受２５）の長さ（軸受長Ｌ）を大幅に短縮した場合において、従来の形状の（軸方向に長い）ロータを組み合わせると振動が増加するが、β≧０．８とすることで、振動が抑制され、より小型化が可能になる。

以上のような構成によって、本実施形態では圧縮機ＣＭＰの高さ寸法を短くでき、しかもこれに付随して圧縮機の重量を軽くできるようになる。従来の圧縮機では重量が７〜８ｋｇあったが、本実施形態では６ｋｇ以下に抑えることが可能となった。

そして、本実施形態では冷蔵庫に使用する圧縮機ＣＭＰの適切な仕様として、高さ寸法を約１３０ｍｍ以下とし、その重量を約６ｋｇ以下としている。更に、圧縮機の高さ方向の寸法と横方向の寸法の比率である扁平率（高さ寸法/横寸法）を約７０％以下としている。このような仕様の扁平型圧縮機を冷蔵庫に使用すれば、機械室の前に位置する貯蔵室の収納容積を充分大きくすることができる。

次に、圧縮機の高さ方向の寸法を横方向の寸法より小さくした扁平形状の圧縮機を機械室に配置して、機械室の上側と断熱仕切壁の間の空間領域を拡大して貯蔵室の収納容積の容量を増やすことに寄与させ、機械室の前に位置する貯蔵室の収納容積を増やすことができるようにした実施形態を図９に基づき説明する。

図９は、上述した高さ寸法を約１３０ｍｍ以下、重量を約６ｋｇ以下、扁平率を約７０％以下とした扁平型圧縮機を使用した場合の冷蔵庫を示している。尚、参照番号は図１〜図３で使用した参照番号を流用すると共に、必要に応じて新たな参照番号を付加して説明する。

図９において、断熱箱体８１の底面壁８１ｂの上の領域には野菜室７４が形成されており、野菜室７４は断熱仕切壁８４によって下部冷凍室７３と熱的に遮蔽されている。下部冷凍室７３の背面には冷却器８０が配置され、冷却器８０の下にラジアントヒータ１０４が配置されている。

野菜室７４の前側開口には野菜室扉７４ａが設けられている。この野菜室扉７４ａを引き出すと下側野菜収納容器１０５ｂが引き出され、この状態で更に上側野菜収納容器１０５ｕも使用者によって引き出すことができる。これらの下側野菜収納容器１０５ｂと上側野菜収納容器１０５ｕは野菜室７４に収納されており、図示しない冷気吹出口から供給される冷気によって所定の温度に冷却されることは先に述べた通りである。

断熱箱体８１の背面壁８１ｓの下側には、新たな高さ寸法に決められた機械室１０６が形成されており、この機械室１０６は野菜室７４より背面側に位置している。機械室１０６内には、野菜室７４の背面に沿って凝縮器（図示せず）、冷却ファン（図示せず）、及び新たな圧縮機ＣＭＰが順番に配置されている。

この新たな圧縮機ＣＭＰは上述した扁平形状の圧縮機であり、その仕様は高さ寸法を約１３０ｍｍ以下、重量を約６ｋｇ以下、扁平率を約７０％以下とした圧縮機である。図９にある通り、圧縮機の横寸法（Ｗｐ）に対して高さ寸法（Ｔｐ）が小さく構成された扁平形状であるので、機械室１０６の高さ寸法もこれに合わせて小さくすることができる。尚、扁平率＝Ｔｐ／Ｗｐ×１００で表している。また、横寸法（Ｗｐ）、高さ寸法（Ｔｐ）は、横方向及び高さ方向の最大寸法でも良いし、平均寸法でも良いものである。

断熱箱体８１の底面壁８１ｂは機械室１０６の形状に沿っておおよそ形成されているので、機械室１０６の上側の底面壁８１ｂの床面からの高さは、従来の冷蔵庫の場合より低くなる。このため、機械室１０６の上側に位置している底面壁８１ｂと下側断熱仕切壁８４の間の機械室上部領域ＳＰの高さ方向の長さ（Ｌｐ）を長くできる。

また、凝縮水排水パイプ１０７をできるだけ断熱箱体８１の背面側に寄せるために、凝縮水排水パイプ１０７は直管状に形成されている。従来の凝縮水排水パイプ６１は屈曲形状であるため、この分だけ断熱箱体８１の背面壁８１ｓを厚くしていた。これに対して、本実施形態では直管状の凝縮水排水パイプ１０７としたため、断熱箱体８１の背面壁８１ｓを薄くすることが可能となる。したがって、機械室上部領域ＳＰの奥行方向の長さ（Ｌｈ）を長くできる。尚、長さ（Ｌｈ）は機械室１０６の上側に位置する断熱箱体８１の底面壁８１ｂの奥行方向の長さである。本実施形態では、圧縮機ＣＭＰの野菜室７４側前端面を起点とした奥行方向の長さとしている。

また、下側断熱仕切壁８４と背面壁８１ｓは樋１０８によって接続されており、樋１０８の断面は、下側断熱仕切壁８４側の屈曲部Ｄで下側斜め方向に向けて曲げられ、ほぼ直線状に延びて背面壁８１ｓに接続されている。これによって後述する上側野菜収納容器１０５ｕの奥行端部１０５ｅをより長くすることができる。

このように、本実施形態においては上述した仕様の扁平形状の圧縮機ＣＭＰを用いることによって、機械室上部領域ＳＰの高さ方向の長さ（Ｌｐ）を長くできるので、野菜室７４の収納容積を大きくすることができる。また、これに加えて機械室上部領域ＳＰの奥行方向の長さ（Ｌｈ）を長くできるので、更に野菜室７４の収納容積を大きくすることができるようになる。

そして、これに伴って上側野菜収納容器１０５ｕの形状を、機械室上部領域ＳＰによって拡大された野菜室７４の形状に沿って形成することができるので、より多くの野菜を収納することができるようになる。もちろん、下側野菜収納容器１０５ｂの形状も必要に応じて変更できることはいうまでもない。また、上側野菜収納容器１０５ｕと下側野菜収納容器１０５ｂを一体化して、１個の野菜収納容器としても良いものである。この場合も、機械室上部領域ＳＰによって拡大された野菜室７４の形状に沿って野菜収納容器を形成すれば良いものである。

次に本実施形態によって得られた新たな野菜室の各寸法関係について説明する。

図９に示しているように、機械室１０６の底面からの天井までの高さである機械室高さ（Ｌｍ）と、機械室１０６の上側に位置する断熱箱体８１の底面壁８１Ｂの上面から下側断熱仕切壁８４の底面までの機械室上部領域ＳＰの高さ（Ｌｐ）は、「Ｌｍ＜Ｌｐ」の関係を有している。これによって、上側野菜収納容器１０５ｕの高さ寸法（深さ）を大きくでき、更に機械室上部領域ＳＰに向けて、上側野菜収納容器１０５ｕの奥行端部１０５ｅを延ばすことができるので、上側野菜収納容器１０５ｕの収納容積を大きくすることができる。

また、機械室上部領域ＳＰが断熱箱体８１の背面壁８１ｓ側に向けて拡大されているので、上側野菜収納容器１０５ｕの奥行端部１０５ｅを、圧縮機ＣＭＰの野菜室側前端面より長さ（Ｇｐ１）だけ奥側に延ばすことができ、上側野菜収納容器１０５ｕの収納容積を更に大きくすることができる。

同様の理由で、上側野菜収納容器１０５ｕの奥行端部１０５ｅを、樋１０８の屈曲部より長さ（Ｇｐ２）だけ奥側に延ばすことができ、上側野菜収納容器１０５ｕの収納容積を大きくすることができる。尚、屈曲部Ｄから樋１０８がほぼ直線的に傾斜しているので、樋１０８の傾斜面と奥行端部１０５ｅの上端縁とが干渉せずに、奥行端部１０５ｅを更に奥側に延ばすことができる。

また、野菜室７４は＋３℃〜＋７℃の温度帯に維持されるので、冷え過ぎないように電熱ヒーターが設けられており、この電熱ヒーターは下側断熱仕切壁８４の野菜室７４側に設けられることがある。したがって、電熱ヒーターの熱が冷凍室７３側に流れて冷凍室７３の温度が上昇する恐れがある。

これに対して、本実施形態では機械室上部領域ＳＰが断熱箱体８１の背面壁８１ｓ側に拡大しているので、この拡大された側に電熱ヒーターを寄せて配置することができる。これによって、下部冷凍室７３と電熱ヒーターとの間の距離が長くとれ、電熱ヒーターの熱が下部冷凍室７３側に流れる割合を少なくでき、下部冷凍室７３の温度が上昇するのを抑制することができる。

次に、機械室１０６の構成について説明するが、機械室１０６内には、少なくとも圧縮機と冷却ファンが配置されている。また、上述したようにこれに凝縮器も配置することができる。

図１０Ａは冷蔵庫の背面で機械室カバーを外した図面であり、図１０Ｂは冷蔵庫の側面から見た図面であり、図１０Ｃは図１０ＢのＨ−Ｈ断面を示す図面である。尚、これらは、機械室１０６内に少なくとも圧縮機と冷却ファンが配置されている冷蔵庫の例を示している。

図１０Ａに示すように、機械室１０６は、冷蔵庫本体７５の背面下部に野菜室７４に沿ってほぼ直方体形状の空間に形成されている。機械室１０６の右壁面には空気導入口１０９が形成され、機械室１０６の左壁面には空気排出口１１０が形成されている。空気導入口１０９と空気排出口１１０の形状は任意であるが、図１０Ｂに示すように、本実施形態では台形形状に形成されている。空気導入口１０９と空気排出口１１０は金属、或いは合成樹脂によって作られており、全体表面に格子状の保護リブが形成されている。これによって、誤って異物が機械室１０６に侵入するのを保護している。

空気導入口１０９と空気排出口１１０は、図１０Ｃにあるように、機械室１０６の両側板１０６ｆ及び断熱箱体８１の両側板８１ｆに取り付けられている。尚、側板１０６ｆと側板８１ｆは異なった符号を付しているが、実際は一枚の側板から形成されている。そして、空気導入口１０９、空気排出口１１０を取り付けるため、側板１０６ｆと側板８１ｆには、空気導入口１０９、空気排出口１１０より大きい取り付け開口が形成されている。

機械室１０６の中央付近には扁平型圧縮機ＣＭＰが配置されており、機械室１０６の天方向の高さは図９に示した通り、扁平型圧縮機ＣＭＰに対応して低くなっている。機械室１０６の扁平型圧縮機ＣＭＰより空気導入口１０９側には、冷却ファン１１１が配置されており、冷却ファン１１１を駆動することにて空気導入口１０９から、矢印に示すように冷却空気が機械室１０６内に吸い込まれる。吸い込まれた冷却空気は扁平型圧縮機ＣＭＰを冷却して空気排出口１１０から機械室１０６の外部に排出される。

冷却ファン１１１から空気導入口１０９までの間の機械室１０６の傾斜上面壁１０６ｉは、空気導入口１０９に近づくにつれて機械室１０６の断面積が増加するように、空気導入口１０９に近づくにつれて上側に傾斜している。尚、傾斜上面壁１０６ｉの上側への傾斜面の形状は、図に示すような直線状であっても良いし、階段状、或いは曲線状であっても良いものである。

そして、機械室１０６の傾斜上面壁１０６ｉが空気導入口１０９に近づくにつれて上側に傾斜しているので、図１０Ｂ、図１０Ｃに示すように、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９側に投影した領域を投影領域Ｐａとした場合、空気導入口１０９の開口面が投影領域Ｐａを超えて、投影領域Ｐａの外側の断熱箱体８１の側板８１ａまで拡大されることになる。

図１０Ｂに示しているように、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の水平上面壁１０６ｈは、図９にあるように機械室高さ（Ｌｍ）である。これに対して、空気導入口１０９の開口面は、機械室高さ（Ｌｍ）から高さ（Ｌa）だけ上側まで延びて開口されている。このように、空気導入口１０９は、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９側に投影した投影領域Ｐａである機械室１０６の側板１０６ｆと、この投影領域Ｐａより外側の断熱箱体８１の側板８１ｆに跨って形成されていることになる。

したがって、図４に示す新規な扁平型圧縮機ＣＭＰを使用して機械室の全体形状を小さくしても、機械室１０６に冷却空気を送る空気導入口１０９を大きくすることができ、充分な冷却空気を機械室１０６に導入することができるようになる。

また、後述する図１２Ａのように、冷却ファン１１１の前に凝縮器を配置した場合、凝縮器と空気導入口１０９の間で、機械室１０６の断面積を増加する構成とすることができる。このようにすると、空気導入口１０９からの冷却空気の大部分を凝縮器にあてることができるので、凝縮器の冷却を効率よくできるという効果が得られる。

また、冷却ファン１１１の前に凝縮器を配置した場合、凝縮器と冷却ファン１１１の間の領域と空気導入口１０９までの間で、機械室１０６の断面積を増加する構成とすることができる。このようにすると、空気導入口１０９からの冷却空気の一部が凝縮器を通過することなく、扁平型圧縮機ＣＭＰにあてることができるので、温度の低い冷却空気によって扁平型圧縮機ＣＭＰの冷却を効率よくできるという効果が得られる。

以上の通り、本実施形態によれば、圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平形状の扁平型圧縮機を使用して機械室の高さを低くすると共に、扁平型圧縮機が位置する機械室の断面を空気導入口側に投影した投影領域を超えて、空気導入口が断熱箱体の側板まで拡大されている構成とした。これによれば、機械室の大きさを小さくして最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができ、冷蔵庫の冷却効率の低下を抑制することができるようになる。

次に本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は機械室１０６とは別の副空気導入通路を形成して、機械室に設けた空気導入口から吸い込まれる冷却空気に、副空気導入通路からの冷却空気を補充して供給する点で実施例１と異なっている。尚、図１０Ａ〜図１０Ｃと同じ参照番号は同じ構成部品を示しているので、説明は省略する。また、作用、効果についても、実施例１と同じ作用、効果については説明を省略し、新たな作用、効果について説明を追加する。

図１１Ａは冷蔵庫の背面で機械室カバーを外した図面であり、図１１Ｂは冷蔵庫の側面から見た図面であり、図１１Ｃは図１１ＢのＫ−Ｋ断面を示す図面である。尚、これらも、機械室１０６内に少なくとも圧縮機と冷却ファンが配置されている冷蔵庫の例を示している。

機械室１０６の中央付近には扁平型圧縮機ＣＭＰが配置されており、機械室１０６の天方向の高さは図９に示した通り、扁平型圧縮機ＣＭＰに対応して低くなっている。機械室１０６の扁平型圧縮機ＣＭＰより空気導入口１０９ｍ側には、冷却ファン１１１が配置されており、冷却ファン１１１を駆動することにて空気導入口１０９ｍから、矢印に示すように冷却空気が機械室１０６内に吸い込まれる。吸い込まれた冷却空気は扁平型圧縮機ＣＭＰを冷却して空気排出口１１０から機械室１０６の外部に排出される。

機械室１０６は直方体形状の空間であり、機械室１０６の右壁面には空気導入口１０９が形成され、機械室１０６の左壁面には空気排出口１１０が形成されている。本実施例においては、実施例１のように機械室１０６自体の通路形状を変更するものではなく、冷却ファン１１１から空気導入口１０９ｍまでの間の機械室１０６の水平上面壁１０６ｈに、副空気導入通路１１２を開口しているものである。

機械室１０６の右壁面に形成された空気導入口１０９ｍは、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９ｍ側に投影した領域を投影領域Ｐａに配置されている。したがって、空気導入口１０９ｍの開口面は機械室１０６の高さ範囲内に位置するようになっている。このため、この構成では空気導入口１０９ｍから充分な冷却空気を導入できない恐れがある。

そこで、本実施形態では、冷却ファン１１１から空気導入口１０９ｍまでの間の機械室１０６の水平上面壁１０６ｈに、副空気導入通路１１２を開口している。副空気導入通路１１２は、断熱箱体８１の側板８１ｆに設けた副空気導入口１０９ｄに接続されており、副空気導入口１０９ｄから吸い込まれた冷却空気が、機械室１０６の冷却ファン１１１から空気導入口１０９ｍまでの間の空間に供給される。

したがって、扁平型圧縮機ＣＭＰには、空気導入口１０９ｍと副空気導入口１０９ｄから導入された冷却空気が供給されるので、扁平型圧縮機ＣＭＰを充分冷却することができる。尚、副空気導入通路１１２から供給される冷却空気の風量は、設計仕様を満足するように適切に設定すれば良く、この風量に合わせて、副空気導入通路１１２、副空気導入口１０９ｄを設計すれば良いものである。

本実施形態では、空気導入口１０９ｍから供給される冷却空気の風量の方が、副空気導入口１０９ｄから供給される冷却空気の風量より多く決められている。具体的には、空気導入口１０９ｍから供給される冷却空気の風量は全体の２／３程度に決められ、副空気導入口１０９ｄから供給される冷却空気の風量は全体の１／３程度に決められている。

このように、機械室１０６の水平上面壁１０６ｈに繋がる副空気導入通路１１２を設けた構成としているので、図１１Ｂ、図１１Ｃに示すように、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９ｍ側に投影した領域を投影領域Ｐａとした場合、副空気導入通路１１２の副空気導入口１０９ｄの開口面が投影領域Ｐａの外側の断熱箱体８１の側板８１ａまで拡大されて設けられることになる。

図１１Ｂに示しているように、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の水平上面壁１０６ｈは、図９にあるように機械室高さ（Ｌｍ）である。これに対して、副空気導入口１０９ｄの開口面は、機械室高さ（Ｌｍ）から高さ（Ｌｄ）だけ上側に開口されている。

このように、空気導入口１０９ｍと副空気導入口１０９ｄは、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９ｍ側に投影した投影領域Ｐａである機械室１０６の側板１０６ｆと、この投影領域Ｐａより外側の断熱箱体８１の側板８１ｆに形成されていることになる。

ここで、本実施形態では副空気導入通路１１２を形成したため、断熱箱体８１の側面に貼付した真空断熱材８２ｓの形状を若干変更している。図１１Ｂにある通り、副空気導入口１０９ｄが位置する部分には真空断熱材８２ｓが部分的に切り取られ、副空気導入口１０９ｄに繋がる副空気導入通路１１と真空断熱材８２ｓが干渉しない構成となっている。また、副空気導入通路１１２は断熱箱体８１の背面壁８１ｓに設けられており、合成樹脂等からなる管が背面壁８１ｓを形成する発泡ウレタンフォームに埋設されるようにして構成されている。なお、副空気導入通路１１２は、発泡ウレタンフォームに埋設させた構成に限られず、この部分に位置するものであれば他の構成であっても構わない。

また、破線で示すように、冷却ファン１１１の前に凝縮器１１３を配置した場合、凝縮器１１３と空気導入口１０９ｍの間で、副空気導入通路１１２を機械室１０６と接続する構成とすることができる。このようにすると、空気導入口１０９ｍと副空気導入通路１０９ｄからの冷却空気を凝縮器１１３にあてることができるので、凝縮器１１３の冷却を効率よくできるという効果が得られる。

また、図１１Ｄに示すように、冷却ファン１１１と凝縮器１１３の間で、副空気導入通路１１２を機械室１０６と接続する構成とすることができる。このようにすると、空気導入口１０９ｍからの冷却空気を凝縮器１１３にあてることができ、更にこれに加えて、副空気導入口１０９ｄからの冷却空気を扁平型圧縮機ＣＭＰに供給することができる。この構成によると、全ての冷却空気が凝縮器１１３を通過せず、凝縮器１１３と熱交換していない、温度が低い副空気導入口１０９ｄからの冷却空気を扁平型圧縮機ＣＭＰに供給するので、扁平型圧縮機ＣＭＰの冷却を効率よくできるという効果が得られる。

次に本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は機械室カバーに副空気導入通路を形成して、機械室に設けた空気導入口から吸い込まれる冷却空気に、副空気導入通路からの冷却空気を補充して供給する点で実施例１と異なっている。尚、図１０Ａ〜図１０Ｃと同じ参照番号は同じ構成部品を示しているので、説明は省略する。また、作用、効果についても、実施例１と同じ作用、効果については説明を省略し、新たな作用、効果について説明を追加する。

図１２Ａは冷蔵庫の背面で機械室カバーを外した図面であり、図１２Ｂは冷蔵庫の背面で機械室カバーを取り付けた図面であり、図１０Ｃは図１２ＢのＰ−Ｐ断面を示す図面である。尚、これらは、機械室１０６内に圧縮機、冷却ファン及び凝縮器が配置されている冷蔵庫の例を示している。

図１２Ａに示すように、機械室１０６の中央付近には扁平型圧縮機ＣＭＰが配置されており、機械室１０６の天方向の高さは図９に示した通り、扁平型圧縮機ＣＭＰに対応して低くなっている。機械室１０６の扁平型圧縮機ＣＭＰより空気導入口１０９側には、冷却ファン１１１が配置され、更に空気導入口１０９側には凝縮器１１３が配置されている。冷却ファン１１１を駆動することで空気導入口１０９から、矢印に示すように冷却空気が機械室１０６内に吸い込まれる。吸い込まれた冷却空気は凝縮器１１３、扁平型圧縮機ＣＭＰを冷却して空気排出口１１０から機械室１０６の外部に排出される。

機械室１０６は下側水平上面壁１０６ｈ１と上側水平上面壁１０６ｈ２とを備え、下側水平上面壁１０６ｈ１と上側水平上面壁１０６ｈ２とは傾斜上面壁１０６ｉとで接続されている。つまり、扁平型圧縮機ＣＭＰは、機械室１０６の下側水平上面壁１０６ｈ１の領域（＝低空間領域）に配置され、冷却ファン１１１と凝縮器１１３は、機械室１０６の上側水平上面壁１０６ｈ１の領域（＝高空間領域）に配置されている。

このため、図１２Ａに示すように、扁平型圧縮機ＣＭＰが位置する機械室１０６の断面を空気導入口１０９側に投影した領域を投影領域Ｐａとした場合、空気導入口１０９の開口面が投影領域Ｐａを超えて、投影領域Ｐａの外側の断熱箱体８１の側板８１ｆまで拡大されることになる。このように、本実施形態は基本的に図１０Ａに示す実施例１と同様の構成であるが、実施例１とは以下の点で異なっている。

図１２Ｂにあるように、機械室１０６を覆う機械室カバー１１４には副空気導入口１０９ｄｃが設けられている。機械室カバー１１４は機械室１０６の上側水平上面壁１０６ｈ２まで高さがあるので、副空気導入口１０９ｄｃはこの高さ範囲で大きな開口面を形成することができる。また。副空気導入口１０９ｄｃは凝縮器１１４と空気導入口１０９との間の機械室１０６に開口されている。

図１２Ｂ、図１２Ｃにあるように、機械室カバー１１４は中央領域面１１４ｔが背面側に隆起し、両端が断熱箱体８１の背面に固定されるように傾斜した傾斜面１１４ｃを有している。そして、副空気導入口１０９ｄｃは、上側水平上面壁１０９ｈ２の間で機械室１０６に開口するように傾斜面１１４ｃに形成されている。副空気導入口１０９ｄｃは１個の開口であっても良いし、図面にあるように複数のスリット状の開口であっても良いものである。

このように、機械室１０６の側板１０６ｆと断熱箱体８１の側板８１ｆに形成した空気導入口１０９とは別に、機械室カバー１１４に副空気導入口１０９ｄｃを設け、副空気導入口１０９ｄｃと背面壁８１ｓとの間にすき間１２０を形成したので（図１２Ｃ）、この隙間を通る空気の流れが発生し、冷却空気をさらに増やして機械室１０６に供給することができる。

次に図１２Ａに示す構成を採用した場合、最下段に位置する貯蔵室に収納される収納ケースは以下のような段違い収納ケースとなる。

図１３に示すように、下側水平上面壁と１０６ｈ１と上側水平上面壁１０６ｈ２とは段違いの形状となり、この上に存在する断熱箱体８１の底面壁も段違いとなる。したがって、収納ケース１１５は、下側水平上面壁１０６ｈ１に対応する第１収納部１１５ｂ１と、上側水平上面壁１０６ｈ２に対応する第２収納部１１５ｂ２とから構成され、夫々の深さが異なるものとなっている。第１収納部１１５ｂ１と第２収納部１１５ｂ２との間は仕切壁１１６によって区画されている。このように異なる深さの収納部を形成したので、この深さに対応した野菜を整然と収納することができる。更に、この収納ケース１１５の下側に下段収納ケースが設けられている。

以上述べた通り本発明によれば、圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平形状の扁平型圧縮機を使用して機械室の高さを低くすると共に、扁平型圧縮機が位置する機械室の断面を空気導入口側に投影した投影領域を超えて、空気導入口が断熱箱体の側板まで拡大されている構成とした。

これによれば、機械室の大きさを小さくして最下部貯蔵室の収納容積を大きくすると共に、圧縮機を冷却するのに十分な冷却空気を機械室に導入することができ、冷蔵庫の冷却効率の低下を抑制することができるようになる。

尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である

３…密閉容器、３ａ…段差部、９…コイルバネ（弾性部材）、１０…ゴム座、２０…圧縮要素、２１…シリンダ、２２…ピストン、２３…クランクシャフト、２４…フレーム、２４ａ…ベース、２４ｂ…貫通孔、２４ｃ…凹部、２４ｄ…延出部、２５…ラジアル軸受（軸受）、２６…スラスト軸受、３０…電動要素、３１…ロータ、３２…ステータ、７３…下部冷凍室、７４…野菜室、８１ｂ…底面壁、８１ｓ…背面壁、８１ｆ…側板、８２ｓ…真空断熱材、１０６…機械室、１０６ｆ…側板、１０６ｈ…水平上面壁、１０６ｉ…傾斜上面壁、１０９、１０９ｍ…空気導入口、１０９ｄ…副空気導入口、１１０…空気排出口、１１１…冷却ファン、１１２…副空気導入通路、１１３…凝縮器、１１４…機械室カバー、ＣＭＰ…密閉型の圧縮機。

Claims (9)

1. 少なくとも２つ以上の貯蔵室を備えた断熱箱体と、前記貯蔵室の内で前記断熱箱体の最下部に位置する最下部貯蔵室の背面に沿って前記断熱箱体と隣接して形成された機械室と、前記機械室の側面に形成され前記機械室内に冷却空気を導入する空気導入口と、前記機械室に配置され冷凍サイクルを流れる冷媒を圧縮する圧縮機と冷却ファンを備えた冷蔵庫において、
   前記圧縮機の横寸法に対して高さ寸法が小さい扁平型圧縮機を前記機械室に配置すると共に、
   前記空気導入口の開口面が、前記扁平型圧縮機が位置する前記機械室の断面を前記空気導入口側に投影した投影領域を超えて拡大して形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記扁平型圧縮機は、高さ寸法が約１３０ｍｍ以下とした圧縮機であることを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記空気導入口は、前記投影領域を超えて前記断熱箱体の側面まで連続した開口として拡大されていることを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記空気導入口は、前記機械室の側面に形成された第１の空気導入口と、前記投影領域から所定距離だけ離れた前記断熱箱体の側面に形成された第２の空気導入口からなることを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項３に記載の冷蔵庫において、
   前記冷却ファンから前記空気導入口までの前記機械室は、拡大された前記空気導入口に近づくにつれて前記機械室の断面積が増加するように形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項３に記載の冷蔵庫において、
   前記機械室は、前記扁平型圧縮機が配置される高さが低い低空間領域と、前記冷却ファンと、前記冷却ファンより前記空気導入口側に位置する凝縮器が配置され、前記低空間領域より高さが高い高空間領域を備え、前記高空間領域の側面に拡大された前記空気導入口を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
7. 請求項４に記載の冷蔵庫において、
   前記第２の空気導入口は前記機械室とは別の空気導入通路に設けられ、前記空気導入通路は前記冷却ファンと前記第１の空気導入口の間の前記機械室に接続されていることを特徴とする冷蔵庫。
8. 請求項７に記載の冷蔵庫において、
   前記空気導入通路は、前記断熱箱体の背面壁を形成する発泡ウレタンフォームに埋設されていることを特徴とする冷蔵庫。
9. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記扁平型圧縮機は、圧縮要素と、前記圧縮要素を駆動する電動要素と、前記圧縮要素および前記電動要素を収容する密閉容器とを備える密閉型の圧縮機であって、
   前記圧縮要素は、シリンダ内においてピストンを径方向に往復動させることで冷媒を圧縮するクランクシャフトと、前記クランクシャフトを軸支する軸受とを、備え、
   前記電動要素は、前記クランクシャフトに固定されるロータと、前記ロータに回転力を与えるステータと、を備え、
   前記ピストンの高さ方向の中心から前記ロータの高さ方向の中心まで長さをＳとし、前記ロータの半径をＲとしたときに、Ｒ／Ｓ≧０．８とする
   ことを特徴とする冷蔵庫。

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