JP3609812B2

JP3609812B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP3609812B2
Application number: JP2002290158A
Authority: JP
Inventors: 勉佐久間; 裕子本郷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: JP2003114084A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷却装置を構成する熱交換器の小型化を図りながら効率の良い冷却が得られるようにした冷蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、冷蔵庫の冷却装置は、圧縮機から吐出された冷媒が、凝縮器→絞り弁→蒸発器を通り、再び圧縮機に戻る冷凍サイクルを構成するようになっている。
【０００３】
蒸発器となる熱交換器は、冷媒が流れる冷媒パイプと、冷媒パイプに設けられた多数の冷却フィンと、冷却フィンと冷却フィンとの間に空気を通過させるファンとから成り、冷却フィンと冷却フィンとの間を空気が通過することで、空気と冷媒との間で熱交換が行なわれ、冷却された空気は、庫内へ送り込まれる構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ファンによって供給される空気の風量は、庫内を冷却する上で重要な要素となっている。
【０００５】
ところで、ファンによる冷却効率を高めるには、蒸発器とファンとを所定の距離を保ち、蒸発器を通過した冷気の全量がフアンへ向かって送り込まれるようファン周辺に大きな空間を設けるようにすることが望まれる。また、冷却フィンと冷却フィンとの間に霜が付着するのを防ぎ、空気の流れを確保することがあげられるが、近年の冷蔵庫は、庫内の高容積化を図る傾向にある。このため、冷却装置等の設置スペースが抑えられ、蒸発器等の熱交換器の小型化が要求されるようになり、ファン周辺に大きな空間を設けることが困難となる。また、冷却フィンとフィンとの間に霜が付着し易くなる等の問題を招来する。
【０００６】
そこで、この発明は、蒸発器の小型化を図りながらファンの冷却効率を高めることができるようにした冷蔵庫を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、この発明は、ほぼ平行に複数配置され、冷媒が流れる連続した冷媒パイプと、冷媒パイプに設けられた多数の冷却フィンとで構成された蒸発器と、蒸発器が配置された冷気通路と、前記蒸発器において熱交換された冷気を庫内へ送り込むファンとを有する冷却装置を備え、前記ファンを、蒸発器の中心部位より偏位した上方位置で、ファンの回転方向側に配置する一方、前記冷気通路に前記ファンが内部に配置された誘導ダクトを設け、その誘導ダクトに、前記冷気通路を通過した通路幅全域の冷気を一方に偏位した前記ファンへ向けて誘導する誘導案内面を設けるようにする。
【０００８】
かかる冷蔵庫によれば、ファンの運転により、冷却フィンと冷却フィンの間を空気が通過することで、冷媒パイプ内を流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。この熱交換により冷媒は低温低圧のガス状になると共に空気は冷却されて庫内へ送り込まれる。この運転時において、冷気通路を通過した通路幅全域の冷気は、誘導ダクトの誘導案内面によって冷気全量が一方に偏位したファンへ向けて誘導される。この結果、ファンによる効率のよい冷却性能が確保されると共に、フアン周辺に大きな空間を作らなくて済むため、その分、全体の小型化が図れるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図１１の図面を参照しながらこの発明の実施形態を具体的に説明する。
【００１０】
図２において、１は冷蔵庫３の冷蔵庫本体を示しており、上方から冷蔵室５，冷凍室７，野菜室９とを有し、冷凍室７は三つの部屋に分割され、各開閉扉１１，１２，１３の各開閉により出し入れが行なえるようになっている。
【００１１】
冷蔵庫本体１の背壁内は、冷蔵室５，冷凍室７，野菜室９と連通し合う冷気通路１５となっていて、冷却装置を構成する蒸発器１７が配置されている。また、冷蔵庫本体１の背壁下部の機械室１９には凝縮器２１，絞り弁２３，圧縮機２５がそれぞれ配置され、図８に示す如く、圧縮機２５から吐出された冷媒が、凝縮器２１→絞り弁２３→蒸発器１７を通り、再び圧縮機２５に戻る冷凍サイクルを構成するようになっている。
【００１２】
蒸発器１７は、図４に示す如く、冷気通路１５の庫内側となる内側内壁面２７を垂直面とし、外側となる外側内壁面２９を、下方へ向かって前記内側内壁面２７と順次距離が拡がるテーパー面とし、そのテーパー面側となる外側内壁面２９に接触するよう配置されている。これにより、冷却フィンの上流側（図面下側）において着霜が起きて冷却フィン３３と冷却フィン３３の間が完全に閉ざされても内側内壁面２９に沿う通路３１により空気の流れが確保されると共に、除霜時に水滴が最下端の冷却フィン３３の角部３３ｂから１箇所に集中して滴下させるようにすることで、水切れが早まるよう設定されている。
【００１３】
蒸発器１７の構造は、図１に示す如く、ほぼ平行に配置され、冷媒が流れる連続した冷媒パイプ３５と、冷媒パイプ３５に設けられ多数の冷却フィン３３とから成り、蒸発器１７の上方にはファン３７が配置されている。
【００１４】
冷媒パイプ３５の一端は圧縮機２５と、他端は絞り弁２３とそれぞれ接続連通している。冷却フィン３３は、フィンの配置ピッチが上流側（図１下側）から下流側（図１上側）へ向かって順次小さくなるよう設定され、着霜し易い最上流側の配置ピッチＰを最大として着霜が起きても、短時間で空気の流れがとざされることがなく上流側から下流側へ抜ける通路が確保されるようになっている。
【００１５】
冷却フィン３３は、図５と図６に示す如くフィン下端縁に凹部３９を設けた凹形フィン４１と、フィン下端縁に、前記凹部３９と対応する位置で、凹部３９巾より狭い凸部４３を設けた凸形フィン４５とを交互に配置した構造となっており、凹部３９と凸部４３との寸法差により冷媒パイプ３５に沿った通路４７が作られるようになっている。
【００１６】
この場合、図９と図１０に示す如く、冷却フィン３３を、フィン下端縁が内側へ向かう円弧面４９ａに形成された第１のフィン４９と、フィン下端縁が外側へ向かう円弧面５１ａに形成された第２のフィン５１とを交互に配置する構造としても良い。
【００１７】
一方、ファン３７は、図１に示す如く蒸発器１７の中心部位より偏位した上方位置で、ファン３７の回転方向側、即ちこの実施形態では反時計（矢印イ方向）となる左側に配置され、誘導ダクト５３内に、該誘導ダクト５３と一体に配置固定されたユニット構造となている。
【００１８】
この場合、ファン３７の回転方向が時計方向の時は、中心部位より右側上方に偏位して配置されるようになる。これは、ファン３７の回転方向、例えば反時計方向であると、空気の流れが図１において図面右側が多くなる実験に基づいて設定されており、誘導ダクト５３は、蒸発器１７を通過した空気を前記ファン３７へ向けて誘導する誘導案内面５５を備えている。
【００１９】
このように構成された冷蔵庫３によれば、ファン３７の運転により冷却フィン３３と冷却フィン３３の間を空気が通過することで、冷媒パイプ３５内を流れる冷媒との間で熱交換が行なわれる。この熱交換により冷媒は、低温低圧のガス状になると共に、冷却された空気は、ファン３７により冷蔵室７を経て野菜室９を循環する径路と、冷凍室５を循環する径路とに送り出され庫内を冷却する。庫内を冷却した戻り空気は、再び蒸発器１７の下側となる上流側から下流側へ抜ける循環を繰返すようになる。この運転時において、蒸発器１７の通過時に熱変換された冷気は、冷気通路１５の通路幅全域にわたって通過するようになるが、その全量の冷気は、誘導ダクト５３の誘導案内面５５によって一方に偏位したファン３７へ向けて確実に誘導されるため、フアンによる効率のよい冷却性能が得られる。しかも、ファン周辺に大きな空間を作らなくても済むため、その分、全体の小型化が図れる。
【００２０】
一方、各フィン３３に霜が着霜し成長しても、ファン配置ピッチＰと凹形フィン４１及び凸形フィン４５の組合せにより図７に示す如く空気が通る通路が確保され風量に大きな影響を与えることはない。この場合、図４に示す如く、上流側、図面下側の着霜が大きく成長して、各フィン３３の間が閉じても、内側内壁面２７に沿う通路３１により風量に影響を与えることはなく、長時間に亘り安定した冷却性能が得られる。
【００２１】
次に、除霜時に、溶けた水滴は、冷却フィン３３の最下端の角部３３ｂから集中して滴下するため、冷却フィン３３の水切れがよくなる。また、除霜解除後に、最後の水滴が落下せずに残り冷結したとしても凍結領域は最下端の角部３３ｂに特定されるため、冷却フィン３３と冷却フィン３３の間の通路を狭めるという悪影響も起きない。
【００２２】
図１２は蒸発器１７の別の実施形態を示したものである。
【００２３】
即ち、ほぼ平行に複数配置され、冷媒が流れる連続した冷媒パイプ３５と冷媒パイプ３５に設けられた多数の冷却フィン３３とで蒸発器１７を構成し、蒸発器１７の上方にファン３７を配置する。ファン３７は、蒸発器１７の中心部位より偏位した上方位置で、ファン３７の回転方向、この実施形態では（反時計方向）となる左側に配置されている。
【００２４】
ファン３７の右側には、前記冷媒パイプ３５から延長され、冷却フィン３３ａを有する寸法の短い冷媒パイプ３５ａが配置された構造となっていて、ファン３７の回転時に、寸法の短い冷媒パイプ３５ａの領域内を空気が多く流れるよう仕切壁５７が設けられている。
【００２５】
なお、他の構成要素は、図１と同一のため同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２６】
したがって、この実施形態によれば、ファン３７の反時計方向の回転により、前記効果に加えて、蒸発器１７の下流側、図面下からの空気は、仕切壁５７によりショートサーキット（仕切壁５７の左側を通る）のを小さく抑えられる結果、短い冷媒パイプ３５ａの流域分、熱交換率を高められるようになる。
【００２７】
図１３は蒸発器１７のさらに別の実施形態を示したものである。
【００２８】
即ち、ファン３７を蒸発器１７の中心部位より偏位した上方位置で、ファン３７の回転方向、即ち、この実施形態では（反時計方向）となる左側に配置する一方、蒸発器１７の冷媒パイプ３５を、ファン３７側が低くなる斜め平行なレイアウト構造とし、右側下方に、冷却フィン３３ａを有する寸法の短い冷媒パイプ３５ａを延長して設ける。
【００２９】
そして、蒸発器１７に蒸発器１７を左右に仕切る仕切壁５９を設ける構造とするものである。
【００３０】
なお、他の構成要素は図１と同一のため同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
したがって、この実施形態によれば、ファン３７の反時計方向の回転により、前記効果に加えて、蒸発器１７の下流側、図面下からの空気は、仕切壁５９によりショートサーキット（仕切壁５９の左側を通る）を小さく抑えられる結果、短い冷媒パイプ３５ａの領域分、熱交換率を高められるようになる。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように、この発明の冷蔵庫によれば、冷気通路を通過した通路幅全域の冷気を誘導ダクトに設けられた誘導案内面によって一方に偏位したファンへ向けて冷気の全量を確実に誘導することができる。この結果、フアンによる効率のよい冷却性能が得られると共に、しかも、ファン周辺に大きな空間を作らなくて済むため、その分、全体の小型化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる蒸発器とファンとの配置位置を示した説明図。
【図２】この発明にかかる冷蔵庫の概要切断面図。
【図３】この発明にかかる冷蔵庫の概要正面図。
【図４】図１のＡ−Ａ線概要切断面図。
【図５】冷却フィンを凹形フィンと凸形フィンとした説明図。
【図６】凹形フィンと凸形フィンとを交互に組合せた説明図。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図。
【図８】冷凍サイクルを示した説明図。
【図９】冷却フィンの別の実施形態を示した図５と同様の説明図。
【図１０】図９のフィンを交互に組合せた説明図。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ線断面図。
【図１２】蒸発器の別の実施形態を示した図１と同様の説明図。
【図１３】蒸発器のさらに別の実施形態を示した図１と同様の説明図。
【符号の説明】
１７蒸発器
３３冷却フィン
３５冷媒パイプ
３７ファン
５３誘導ダクト
５５誘導案内面

Claims

ほぼ平行に複数配置され、冷媒が流れる連続した冷媒パイプと冷媒パイプに設けられた多数の冷却フィンとで構成された蒸発器と、蒸発器が配置された冷気通路と、前記蒸発器において熱交換された冷気を庫内へ送り込むファンとを有する冷却装置を備え、前記ファンを、蒸発器の中心部位より偏位した上方位置で、ファンの回転方向側に配置する一方、前記冷気通路に前記ファンが内部に配置された誘導ダクトを設け、その誘導ダクトに、前記冷気通路を通過した通路幅全域の冷気を一方に偏位した前記ファンへ向けて誘導する誘導案内面を設けるようにすることを特徴とする冷蔵庫。