JP2019070484A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵室の容量の確保とエバポレータの大型化とを両立することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】実施形態の冷蔵庫１は、冷凍サイクルを備えた冷蔵庫１であって、冷凍サイクルを構成し、内部に冷媒が流れる流路８ａが複数形成されている扁平管８を有するマルチフロー型のエバポレータ４と、エバポレータ４に空気を供給するファン５とを備え、エバポレータ４とファン５とを横並びに配置した。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫では、冷凍サイクルを構成するエバポレータは、空気を供給するファンと冷蔵庫の上下方向に並べた状態、あるいは、エバポレータとファンとを重ねた状態で設けられていた。

特許第３６４０４９８号公報

さて、エバポレータの冷却性能を高めるためには、エバポレータのサイズを大きくすることが考えられる。

しかしながら、限られたスペースでエバポレータのサイズを大きくするためには、冷蔵庫の左右方向に対して大きくする必要がある。その場合、エバポレータとファンとを冷蔵庫の上下方向に並べて配置する場合には、１つのファンではエバポレータの全体に空気を供給することができず、エバポレータの例えば両端部側で空気が流れ難くなり、冷却性能が悪化するという問題がある。

また、エバポレータとファンとを重ねて配置する場合には、エバポレータのサイズを大きくすると貯蔵室側への突出量が大きくなり、貯蔵室の容量が低下してしまうという問題がある。
そこで、貯蔵室の容量の確保とエバポレータの大型化とを両立することができる冷蔵庫を提供する。

実施形態の冷蔵庫は、冷凍サイクルを備えた冷蔵庫であって、冷凍サイクルを構成し、内部に冷媒が流れる流路が複数形成されている扁平管を有するマルチフロー型のエバポレータと、エバポレータに空気を供給するファンとを備え、エバポレータとファンとを横並びに配置したことを特徴とする。

実施形態のエバポレータを模式的に示す図 扁平管を模式的に示す図 他のエバポレータを模式的に示す図 エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その１ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その２ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その３ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その４ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その５ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その６ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その７ エバポレータとファンとの設置態様を模式的に示す図その８

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
冷蔵庫１（図４参照）は、周知のように前面が開口した矩形箱状の本体内に、例えば冷蔵温度帯の冷蔵室や野菜室、あるいは冷凍温度帯の製氷室や冷凍室等の複数の貯蔵室２（図４参照）が設けられている。この冷蔵庫１は、コンプレッサ３（図４参照）、コンデンサ、および図１に示すエバポレータ４、ファン５（図４参照）等を有する冷凍サイクルを駆動して冷気を生成し、その冷気を各貯蔵室２に循環させることにより、各貯蔵室２を冷却している。

さて、エバポレータ４の冷却性能を高めるためには、単純に言えばエバポレータ４のサイズを大きくすればよいと考えられる。ただし、エバポレータ４は、冷蔵庫１のダクト（図示省略）内や、例えばダクトの一部を拡張したり専用に設けたりした収容室７（図８参照）内に設けられているため、エバポレータ４のサイズを大きくするためには、冷蔵庫１の左右方向に対してサイズを大きくする必要がある。

しかし、従来のようにエバポレータ４とファン５とを冷蔵庫１の上下方向に並べて配置すると、１つのファン５ではエバポレータ４の全体に空気を供給することができず、エバポレータ４の例えば両端部側で空気が流れ難くなり冷却性能が悪化してしまう。また、従来のようにエバポレータ４とファン５とを重ねて配置すると、つまり、ファン５の送風方向にエバポレータ４をそのまま配置すると、貯蔵室２側への突出量が大きくなることから貯蔵室２の容量が低下してしまう。
そこで、本実施形態では、以下のようにして貯蔵室２の容量が低下することを抑制しつつエバポレータ４のサイズを大きくしている。

具体的には、本実施形態の冷蔵庫１は、図１に示すように、内部に冷媒が流れる流路８ａ（図２参照）が複数形成されている扁平管８と、その扁平管８に接続されているフィン９、および、冷媒の出入口となるヘッダ１０を有するマルチフロー型のものを採用している。また、ヘッダ１０に配管部材を接続する接続部１１は、エバポレータ４の厚みの範囲内、且つ、エバポレータ４の図示上下方向の幅の範囲内に収まっている。

このとき、図１に示すようにヘッダ１０間に複数の扁平管８が並列に設けられている並行式のエバポレータ４以外にも、図３に示すように１本の扁平管８を蛇行させた蛇行式のエバポレータ４を採用することもできる。なお、平行に配置する扁平管８の数や蛇行させる回数は適宜選択することができる。

このようなマルチフロー型のエバポレータ４では、一方のヘッダ１０から扁平管８の流路８ａに流入した冷媒は、扁平管８の外部を通過する空気と熱交換することにより蒸発して、他方のヘッダ１０から流出する。これにより、空気の冷却が行われて冷気が生成される。フィン９は、いわゆるコルゲートフィンとして波状に形成されており、各頂点が扁平管８の表面に接続されているため、扁平管８との間が伝熱可能となっており、熱交換に寄与する面積を増加させている。

なお、図１および図３では三角形状のフィン９を示しているが、矩形状や台形状あるいは滑らかな曲面状とすることもできる。また、フィン９は、スリットや孔部を設けることにより、エバポレータ４の表面に付着した水分や空気が通過可能な形状とすることもできる。

次に、上記したエバポレータ４を冷蔵庫１内に配置するための複数の配置態様について説明する。
＜配置態様その１＞
図４は、「前後配置」として示すエバポレータ４とファン５とを重ねて配置する従来の配置態様と、「横並び配置」として示す本実施形態の配置態様とを比較したものであり冷蔵庫１の内部を右側面側からみた状態を模式的に示している。なお、説明の簡略化のために、従来の配置態様を採用しているものについても、冷蔵庫１として同一符号を付して説明する。

これら前後配置および横並び配置では、エバポレータ４およびファン５は、冷蔵庫１の背面側に設けている。これは、冷蔵庫１の背面側は、食品と出し入れする際に手が届きにくい位置であり、エバポレータ４およびファン５を収納するスペースを設けても、つまりは、貯蔵室２側に若干突出させたとしても、ユーザの利便性をそれほど低下させないためである。

ただし、前後配置では、エバポレータ４は、正面に向けられた状態つまりは扁平管８の扁平面が冷蔵庫１の前後方向に平行に配置された状態であり、ファン５も正面を向けられた状態つまりは送風方向が冷蔵庫１の前後方向になった状態である。そして、正面を向けられたエバポレータ４とファン５とが重ねて配置されている。

この場合、貯蔵室２側への突出量は、少なくともエバポレータ４の厚み、ファン５の厚み、および空気を流すことができる隙間が必要となるため、貯蔵室２の背面と冷蔵庫１の背面との間は距離（ＪＤ１）となっている。

これに対して、横並び配置では、エバポレータ４およびファン５を正面に向けた状態ではあるものの、エバポレータ４とファン５とを冷蔵庫１の左右方向に並べて配置していることから、貯蔵室２側への突出量は前後配置に比べて減少し、貯蔵室２の背面と冷蔵庫１の背面との間は距離（Ｄ１＜ＪＤ１）となる。つまり、貯蔵室２を背面側に向かって大きくすることができる。このとき、図示は省略するが、エバポレータ４の上下はシール部材等によってシールされているため、ファン５によって生成された空気の流れは、冷蔵庫１の左右方向に向かうことになる。

このように、エバポレータ４とファン５とを横並び配置としたことにより、貯蔵室２側への突出量を抑えること、つまりは、貯蔵室２の容量を大きくすることができる。したがって、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

また、横並び配置の場合、ファン５から供給される空気は冷蔵庫１の左右方向に流れるため、エバポレータ４の全体を空気が通過するようになり、エバポレータ４の冷却性能が悪化することを抑制できる。

このとき、エバポレータ４の扁平管８は、冷蔵庫１の左右方向に扁平しているため、空気が流れやすくなって圧力損失が低下することから、相対的に風量を大きくすることができる。この場合、上記したようにフィン９にスリットや孔部を設けることにより、一層空気を流れ易くすることができる。

また、冷媒の入口が下方側、冷媒の出口が上方側となる向きにエバポレータ４を配置することにより、液体状の冷媒が流入して気体状となって流出するエバポレータ４において、エバポレータ４内を流れる冷媒に掛かる圧力を相対的に下げることができる。これにより、冷媒が流れ易くなり、必要な流量や熱交換性能を確保することができる。

また、配管部材を接続する接続部１１はエバポレータ４の厚みの範囲内に収まっているため、上記の配置態様において配管部材を接続する際、エバポレータ４の厚みおよび高さの範囲内に収まっているため、貯蔵室２側やエバポレータ４の上下に配管が突出することがなく、配置する際に必要となるスペースが不用意に大きくなることを防止できる。このとき、特にエバポレータ４の近傍においては、配管部材そのものもエバポレータ４の外縁の範囲内に納まるように配管することにより、貯蔵室２側への突出量を抑えることができる。

また、横並び配置の場合には、冷蔵庫１の左右方向において左方にファン５を配置し、右方にエバポレータ４を配置する構成とすることもできるし、右方にファン５を配置し、左方にエバポレータ４を配置する構成とすることもできる。なお、エバポレータ４の設置向きや左右の配置については、以下に説明する他の配置態様においても同様の構成とすることができる。

＜配置態様その２＞
図５は、「上下配置」として示すエバポレータ４とファン５と冷蔵庫１の上下方向に並べて配置する従来の配置態様と、「横並び配置」として示す本実施形態の配置態様とを比較したものであり冷蔵庫１の内部を右側面側からみた状態を模式的に示している。

この場合、上下配置と横並び配置では、ファン５の厚みの方がエバポレータ４の厚みよりも厚いとすると、ファン５の厚みと空気を流すことができる隙間とがあればよく、貯蔵室２の背面と冷蔵庫１の背面との間は距離（ＪＤ２）が最低限必要となる。

ただし、横並び配置では、エバポレータ４とファン５とを冷蔵庫１の左右方向に並べて配置していることから、上下配置においてエバポレータ４を配置していたスペースを小さくすることができ、その位置では貯蔵室２の背面と冷蔵庫１の背面との間は距離（Ｄ２＜ＪＤ２）とすることができる。つまり、上下配置においてエバポレータ４の前方に位置していた貯蔵室２を大きくすることができる。
したがって、このような配置態様によっても、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

また、エバポレータ４の全体を空気が通過することから冷却性能が悪化することを抑制できるとともに、扁平管８が冷蔵庫１の左右方向に扁平しているため、圧力損失が低下して相対的に風量を大きくすることができる等の効果も得ることができる。

この場合、図６に示すように、図５の上下配置におけるエバポレータ４の位置でファン５を横並びに配置することによっても、上下配置においてファン５の前方に位置していた貯蔵室２を大きくすることができ、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

＜配置態様その３＞
図７は、冷蔵庫１の背面上方側における「上下配置」と「横並び配置」とを比較したものであり冷蔵庫１の内部を右側面側からみた状態を模式的に示している。
この場合、横並び配置では、上下配置において下方側に位置しているエバポレータ４を、上下配置において上方に位置するファン５に横並びとなるように配置している。

これにより、上下配置においてエバポレータ４を設置するために必要とされていた貯蔵室２の背面と冷蔵庫１の背面との距離（ＪＤ３）を、空気が流れるのに必要となる距離（Ｄ３＜ＪＤ３）まで短くすることができる。

すなわち、上下配置においてエバポレータ４の前方に位置していた貯蔵室２を背面側に向かって大きくすることができ、貯蔵室２の容量を領域（Ｒ３）の分だけ増加させることができる。したがって、このような配置態様によっても、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

また、エバポレータ４の全体を空気が通過することから冷却性能が悪化することを抑制できるとともに、扁平管８が冷蔵庫１の左右方向に扁平しているため、圧力損失が低下して相対的に風量を大きくすることができる等の効果も得ることができる。

＜配置態様その４＞
図８および図９は、本実施形態の配置態様を示すものであり、冷蔵庫１の内部を正面側からみた状態を模式的に示している。

図８の場合、冷蔵庫１内の背面上部側に設けられている収容室７内において、左方側にファン５が設けられ、そのファン５の右方側に扁平管８が冷蔵庫１の前後方向に延びる姿勢でエバポレータ４が配置されている。つまり、扁平管８は、扁平面が冷蔵庫１の左右方向に平行になるように配置されているとともに、冷蔵庫１の左右方向に流れる空気がフィン９によって抵抗され難い姿勢でエバポレータ４が配置されている。

この図８では比較的厚みが薄い状態のエバポレータ４を示しているが、厚みを大きくすることにより、つまりは、エバポレータ４を左右方向に拡大することにより、熱交換に寄与する面積を増大させることができ、冷却性能を向上させることができる。

また、扁平管８の幅を大きくすることでエバポレータ４の厚みを大きくすることもできるし、厚み方向つまりは冷蔵庫１の左右方向に複数の扁平管８を設けることでエバポレータ４の厚みを大きくすることもできる。また、エバポレータ４を複数設け、全体として厚みを増加させる構成とすることもできる。すなわち、ヘッダ１０により複数の扁平管８に分流する構成とすることで、エバポレータ４の厚みを大きくすることができる。

この場合、接続部１１を、エバポレータ４の厚み方向外側に引き出し、エバポレータ４の高さ方向の幅とヘッダ１０間の幅とを超えない範囲に収まるようにすることにより、貯蔵室２側やエバポレータ４の上下に配管が突出することがなくなり、配置する際に必要となるスペースが不用意に大きくなることを防止できる。このとき、特にエバポレータ４の近傍においては、配管部材そのものもエバポレータ４の外縁の範囲内に納まるように配管することにより、貯蔵室２側への突出量を抑えることができる。

図９の場合、図８と同様に、冷蔵庫１内において左方側にファン５が設けられ、そのファン５の右方側に、扁平管８が冷蔵庫１の前後方向に延びる姿勢でエバポレータ４が配置されている。ただし、図９の場合には、エバポレータ４は、冷蔵庫１の上下方向に対して傾斜した状態、換言すると、扁平面が冷蔵庫１の上下方向に対して傾斜した状態に設けられている。

このような配置態様とすることにより、扁平管８の表面も傾斜することから、扁平管８やフィン９に付着した水滴が自重により落下することになり、水滴をスムーズに除去することができる。また、傾斜させていることから、冷蔵庫１の左右方向に流れる空気がフィン９によって阻まれる状態になることを防止できる。

この場合、接続部１１を、冷蔵庫１の左右方向に沿ってヘッダ１０から斜めに引き出し、且つ、傾斜した状態のエバポレータ４の高さ方向の幅とヘッダ１０間の幅とを超えない範囲に収まるようにすることにより、貯蔵室２側やエバポレータ４の上下に配管が突出することがなくなり、配置する際に必要となるスペースが不用意に大きくなることを防止できる。

また、図１０および図１１に示すように、収容室７内においても、上記した配置態様その１のように、エバポレータ４を正面に向けた状態でファン５と左右に横並びの配置とすることもできる。この場合も同様に、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

以上説明した冷蔵庫１によれば、次のような効果を得ることができる。
冷蔵庫１は、冷凍サイクルを備えた冷蔵庫１であって、冷凍サイクルを構成し、内部に冷媒が流れる流路８ａが複数形成されている扁平管８を有するマルチフロー型のエバポレータ４と、そのエバポレータ４に空気を供給するファン５とを備え、エバポレータ４とファン５とを横並びに配置している。これにより、エバポレータ４とファン５を設ける際に貯蔵室２側への突出量を抑えられ、貯蔵室２の容量を大きくすることが可能となるため、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

また、冷蔵庫１は、エバポレータ４およびファン５を背面側に配置している。これにより、食品を出し入れする際に比較手が届きにくい位置にエバポレータ４およびファン５が収容されるため、利便性が低下することを防止できる。

また、冷蔵庫１では、ファン５は、エバポレータ４を通過する空気が当該冷蔵庫１の左右方向に向かって流れるように生成する。換言すると、エバポレータ４を通過する空気は、当該冷蔵庫１内を左右方向に流れている。これにより、左右に横並びに配置されているエバポレータ４に対して効率よく空気を供給することができるとともに、エバポレータ４の冷却性能が悪化することを抑制できる。

また、冷蔵庫１は、扁平管８の扁平面を、当該冷蔵庫１の左右方向に平行になるように配置している。これにより、扁平管８が空気の流れを妨げることを抑制でき、相対的に風量を増加させることができる。

また、冷蔵庫１は、扁平管８の扁平面を、当該冷蔵庫１の左右方向と平行にならないように配置することもできる。これにより、扁平管８に付着した水滴の除去を促すことができる。

また、冷蔵庫１では、エバポレータ４は、配管部材を接続する接続部１１が、当該エバポレータ４の外縁よりも内側となる位置に設けられている。つまり、エバポレータ４の外縁は、エバポレータ４の設置態様に応じて規定される。これにより、エバポレータ４を配置する際に必要となるスペースが不用意に大きくなることを防止できる。

このとき、エバポレータ４の外縁は、配置態様その１のように厚み方向の幅と高さ方向の幅とにより規定することができるし、配置態様その４のようにヘッダ１０間の幅と高さ方向の幅とにより規定することもできる。

上記した配置態様ではエバポレータ４とファン５とを横並びに配置したことにより従来の配置態様から空いたスペースを貯蔵室２の拡張に用いる例を示したが、エバポレータ４の上方または下方の位置、つまりは、従来の配置態様から空いたスペースに、冷蔵庫１の構造物を配置することもできる。この場合、構造物としては、強度や断熱機能を高めるためのものや、新たな機能を追加するためのもの等が考えられる。

また、上記した配置態様では、エバポレータ４の扁平管８が主として冷蔵庫１の左右方向に延びる配置を示したが、扁平管８が冷蔵庫１の上下方向に延びる配置とすることもできる。具体的には、図１に示すエバポレータ４であれば、ヘッダ１０が冷蔵庫１の上下方向に位置する配置態様である。このような配置態様によっても、上記した各種の配置態様と同様に、貯蔵室２の容量の確保とエバポレータ４の大型化とを両立することができる。

各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は冷蔵庫、４はエバポレータ、５はファン、８は扁平管、８ａは流路、１１は接続部を示す。

Claims (8)

1. 冷凍サイクルを備えた冷蔵庫であって、
   前記冷凍サイクルを構成し、内部に冷媒が流れる流路が複数形成されている扁平管を有するマルチフロー型のエバポレータと、
   前記エバポレータに空気を供給するファンと、を備え、
   前記エバポレータと前記ファンとを横並びに配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記エバポレータおよび前記ファンを、当該冷蔵庫の背面側に配置したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記ファンは、前記エバポレータを通過する空気が当該冷蔵庫の左右方向に向かって流れるよう生成することを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 前記エバポレータを通過する空気は、当該冷蔵庫の内部を左右方向に流れることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の冷蔵庫。
5. 前記扁平管の扁平面を、当該冷蔵庫の左右方向に平行になるように配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
6. 前記扁平管の扁平面を、当該冷蔵庫の左右方向と平行にならないように配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の冷蔵庫。
7. 当該冷蔵庫の上下方向において前記エバポレータの上方または下方の位置に構造物を配置したことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の冷蔵庫。
8. 前記エバポレータは、配管部材を接続する接続部が、当該エバポレータの外縁よりも内側となる位置に設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の冷蔵庫。

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