JP6399774B2

JP6399774B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6399774B2
Application number: JP2014055249A
Authority: JP
Inventors: 拓也児玉; 中津　哲史; 哲史中津; 貴紀谷川; 雄亮田代; 千葉　博; 博千葉
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: WO2015141315A1; CN204830651U; MY178736A; TWI655402B; AU2015232878B2; HK1213975A1; AU2015232878A1; RU2644961C1; JP2015175593A; TW201600819A; SG11201606953QA

Description

本発明は冷蔵庫に関するものである。

従来より、冷凍サイクル回路を備え、該冷凍サイクル回路で冷却した空気を貯蔵室に供給する冷蔵庫が知られている。このような従来の冷蔵庫は、例えば筐体の下部背面側に機械室を有している。そして、この機械室には、冷凍サイクル回路の構成要素である凝縮器、及び、凝縮器に送風する送風機が配置されている。また、機械室には、凝縮器及び送風機以外の構成も収容されている。例えば、冷凍サイクル回路の構成要素である圧縮機を機械室に配置し、送風機からの送風によって圧縮機を冷却する場合がある。また例えば、機械室が筐体の下部にある場合等には、貯蔵室から排出されたドレン水を貯留するドレンパンを、機械室に配置する場合もある。

上記のように構成された従来の冷蔵庫には、例えば、平面断面視（横断面を上方から観察した方向）においてＩ字形状をした凝縮器（例えば、フィンチューブ型熱交換器）が用いられる。このような凝縮器は、吸気口が形成された機械室の側面部近傍に、当該側面部と平行に配置される。
また、上記のように構成された従来の冷蔵庫には、平面断面視Ｌ字形状の凝縮器を用い、当該凝縮器を機械室の側面部及び平面部と平行に配置し、機械室の側面部及び平面部における凝縮器と対向する部分に吸気口を形成したものも提案されている（特許文献１参照）。

特開２００２−３３３２５９号公報

機械室に凝縮器が設置された上記のような冷蔵庫は、凝縮器で冷媒を凝縮させることで冷蔵庫の省エネルギー性が向上する。つまり、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させるためには、凝縮器の凝縮性能（熱交換能力）を向上させる必要がある。そのためには、機械室内の通風量を確保し、凝縮器に多くの風を当てる必要がある。しかしながら、上述したように機械室には圧縮機及びドレンパン等が配置されており、機械室の風路を大きくすることが困難である。このため、凝縮器の凝縮性能を向上させるためには、凝縮器の放熱面積を増やさなければならない。つまり、平面断面視Ｉ字形状の凝縮器を用いた従来の冷蔵庫においては、凝縮器の凝縮性能を向上させるために、フィンピッチを小さくしてフィンの総枚数を増加させる、あるいは、フィンの通風方向の長さ（機械室の左右方向に沿った長さ）を大きくする等の変更をしなければならない。

しかしながら、このように凝縮器の凝縮性能を向上させようとすると、凝縮器の圧力損失が増大してしまって機械室内の通風量が低下する。このため、従来の冷蔵庫は、凝縮器の凝縮性能を向上させることが困難であり、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させることが困難であるという課題があった。

また、従来の冷蔵庫は、上述したように機械室には圧縮機及びドレンパン等が配置されているため、冷媒配管を接続する等の作業スペースが確保しづらい。このため、凝縮器の凝縮性能を向上させようとした場合には、凝縮器が大型化して機械室内における凝縮器の占有領域が増大してしまうため、機械室内の作業スペースはいっそう狭くなる。このため、従来の冷蔵庫は、凝縮器の凝縮性能を向上させようとした場合、機械室内での冷媒配管接続等の作業性が悪化してしまうという課題もあった。

ここで、特許文献１に記載の冷蔵庫は、平面断面視Ｌ字形状の凝縮器を用いているため、平面断面視Ｉ字形状の凝縮器を用いた従来の冷蔵庫と比べ、凝縮器の凝縮性能を向上でき、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させることができるかもしれない。しかしながら、平面断面視Ｌ字形状の凝縮器を用いた特許文献１に記載の冷蔵庫は、平面断面視Ｉ字形状の凝縮器を用いた従来の冷蔵庫と比べ、機械室内における凝縮器の占有領域がさらに増大し、凝縮器によって機械室の側面部から背面部にかけての領域を覆ってしまうため、機械室内での冷媒配管接続等の作業性がさらに悪化するという課題があった。

そこで、本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させることができ、機械室内の作業性も向上させることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明に係る冷蔵庫は、貯蔵室、及び、少なくとも側面部に吸気口が形成された機械室を有する筐体と、前記機械室に配置された凝縮器及び送風機と、を備え、平面断面視において、前記凝縮器はＩ字形状をしており、前記送風機は、前記凝縮器の長手方向と対向するように前記凝縮器と平行に配置され、前記凝縮器は、その長手方向が前記吸気口の形成された前記機械室の側面部に対して傾斜するように配置されており、その長手方向の幅が、前記機械室の前記側面部の幅より大きいものである。

本発明に係る冷蔵庫は、平面断面視において、吸気口が形成された機械室の側面部に対して傾斜するように凝縮器を配置している。このため、本発明に係る冷蔵庫は、凝縮器の長手方向の幅を大きくして放熱面積を拡大することができるので、凝縮器の圧力損失を増大させることなく凝縮器の凝縮性能（詳しくは放熱面積）を増大させることができる。したがって、本発明に係る冷蔵庫は、平面断面視Ｉ字形状の凝縮器を用いた従来の冷蔵庫と比べ、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させることができる。また、本発明に係る冷蔵庫は、凝縮器と送風機とを平行に配置しているため、凝縮器の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫の省エネルギー性をさらに向上させることができる。

また、本願発明に係る冷蔵庫は、平面断面視Ｌ字形状の凝縮器を用いた特許文献１に記載の冷蔵庫と異なり、機械室の側面部から背面部にかけての領域を覆うことがなく、機械室の背面側のスペースを大きく確保できるので、機械室内の作業性も向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を示す斜視図である。従来の冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。凝縮器及び送風機の配置角度の一例を示す平面断面図である。図４に示す凝縮器及び送風機の配置角度における凝縮器内の風速分布を示す図面である。図４に示す凝縮器及び送風機の配置角度における凝縮器の凝縮性能を示す図面である。本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を示す斜視図である。この図１は、冷蔵庫１の背面側を紙面手前側に示している。
本実施の形態１に係る冷蔵庫１は、少なくとも１つの貯蔵室を有する筐体１ａを備えている。筐体１ａに形成された貯蔵室は前面側（図１の紙面奥側）に開口部を有しており、当該開口部は引き出し式又は観音開き式の扉１ｂで開閉自在に閉塞されている。また、冷蔵庫１は、圧縮機４、凝縮器２、キャピラリーチューブ等の膨張機構及び蒸発器を冷媒配管で接続して構成した冷凍サイクル回路を備えている。当該冷凍サイクル回路（より詳しくは蒸発器）で冷却された空気を上述の貯蔵室に供給することにより、貯蔵室内の温度が所望の温度に保たれる。

ここで、貯蔵室とは、例えば、冷凍室、冷蔵室、製氷室、及び切替室等である。なお、本実施の形態１では、貯蔵室が冷凍室の場合にも「冷蔵庫」と称する。

また、筐体１ａの例えば下部背面側には機械室１０が形成されている。そして、この機械室１０には、図３で後述するように、冷凍サイクル回路の構成要素である凝縮器２、及び、凝縮器２に送風する送風機３が配置されている。また、本実施の形態１に係る冷蔵庫１では、冷凍サイクル回路の構成要素である圧縮機４を機械室１０に配置し、送風機３からの送風によって圧縮機４を冷却している。また、本実施の形態１に係る冷蔵庫１では、貯蔵室から排出されたドレン水を貯留するドレンパン５も機械室１０に配置している。さらに、本実施の形態１に係る冷蔵庫１は、冷蔵庫１の省エネルギー性を向上させることができ、かつ、機械室１０内での冷媒配管接続等の作業性を向上させることができるように、従来の冷蔵庫と比較して、機械室１０内での凝縮器２及び送風機３の配置構成を変更している。

以下では、本実施の形態１に係る凝縮器２及び送風機３の配置構成の理解を容易とするため、まず従来の冷蔵庫の機械室を説明した後、本実施の形態１に係る冷蔵庫１の機械室１０について説明する。

図２は、従来の冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。この図２は、従来の冷蔵庫の機械室１１０を図１の二点鎖線で示した横断面の位置で切断し、上方から機械室１１０を観察した図面である。なお、図２の下側が従来の冷蔵庫の背面側となっている。
従来の冷蔵庫の機械室１１０は、一方の側面部１１１に吸気口１１１ａが形成されており、他方の側面部１１１に排気口１１１ｂが形成されている。そして、機械室１１０内には、凝縮器１０２、送風機１０３、圧縮機１０４及びドレンパン１０５等が収納されている。

詳しくは、凝縮器１０２は、平面断面視（例えば図１の二点鎖線で示した横断面を上方から観察した方向）においてＩ字形状をしたフィンチューブ型熱交換器である。この凝縮器１０２は、その長手方向が吸気口１１１ａの形成された側面部１１１と平行になるように、当該側面部１１１の近傍に配置されている。送風機１０３は、例えばプロペラファンであり、平面断面視において凝縮器１０２の長手方向と対向するように当該凝縮器１０２と平行に配置されている。送風機１０３を駆動させると、吸入空気の流れ１２１に示すように、吸気口１１１ａから機械室１１０近傍の空気が機械室１１０内に吸入され、排出空気の流れ１２２に示すように、機械室１１０内の空気が機械室１１０外へ排出される。つまり、送風機１０３は、凝縮器１０２の下流側に配置されている。

ここで、機械室に凝縮器が設置された冷蔵庫は、凝縮器で冷媒を凝縮させることで冷蔵庫の省エネルギー性が向上する。つまり、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させるためには、凝縮器の凝縮性能（熱交換能力）を向上させる必要がある。そのためには、機械室内の通風量を確保し、凝縮器に多くの風を当てる必要がある。しかしながら、図２に示したように、機械室１１０には圧縮機１０４及びドレンパン１０５等が配置されており、機械室１１０の風路を大きくすることが困難である。このため、図２に示した従来の冷蔵庫においては、凝縮器１０２の凝縮性能を向上させるためには、凝縮器１０２の放熱面積を増やさなければならない。つまり、凝縮器１０２の凝縮性能を向上させるために、フィンピッチを小さくしてフィンの総枚数を増加させる、あるいは、フィンの通風方向の長さ（機械室１１０の左右方向に沿った長さ）を大きくする等の変更をしなければならない。

しかしながら、このように凝縮器１０２の凝縮性能を向上させようとすると、凝縮器１０２の圧力損失が増大してしまって機械室１１０内の通風量が低下する。このため、図２に示した従来の冷蔵庫は、凝縮器１０２の凝縮性能を向上させることが困難であり、冷蔵庫の省エネルギー性を向上させることが困難であった。

また、図２に示した従来の冷蔵庫は、上述したように機械室１１０には圧縮機１０４及びドレンパン１０５等が配置されているため、冷媒配管を接続する等の作業スペースが確保しづらい。このため、凝縮器１０２の凝縮性能を向上させようとした場合には、凝縮器１０２が大型化して機械室１１０内における凝縮器１０２の占有領域が増大してしまうため、機械室１１０内の作業スペースはいっそう狭くなる。このため、図２に示した従来の冷蔵庫は、凝縮器１０２の凝縮性能を向上させようとした場合、機械室１１０内での冷媒配管接続等の作業性が悪化してしまうという。

そこで、本実施の形態１に係る冷蔵庫１は、図３で後述するように、機械室１０内での凝縮器２及び送風機３の配置構成を変更し、冷蔵庫１の省エネルギー性及び機械室１０内での作業性の双方の向上を図っている。

図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。この図３は、冷蔵庫１の機械室１０を図１の二点鎖線で示した横断面の位置で切断し、上方から機械室１０を観察した図面である。なお、図３の下側が冷蔵庫１の背面側となっている。
本実施の形態１に係る冷蔵庫１の機械室１０は、図２で示した従来の冷蔵庫の機械室１１０と同様、一方の側面部１１に吸気口１１ａが形成されており、他方の側面部１１に排気口１１ｂが形成されている。そして、機械室１０内には、図２で示した従来の冷蔵庫の機械室１１０と同様、凝縮器２、送風機３、圧縮機４及びドレンパン５等が収納されている。このため、本実施の形態１に係る冷蔵庫１の機械室１０は、送風機３を駆動させると、吸入空気の流れ２１に示すように、吸気口１１ａから機械室１０近傍の空気が機械室１０内に吸入され、排出空気の流れ２２に示すように、機械室１０内の空気が機械室１０外へ排出される。また、本実施の形態１に係る冷蔵庫１は、図２で示した従来の冷蔵庫と同様、凝縮器２として平面断面視Ｉ字形状のフィンチューブ型熱交換器を用い、例えばプロペラファンである送風機３を用いている。

しかしながら、本実施の形態１に係る冷蔵庫１は、機械室１０内における凝縮器２及び送風機３の配置構成が図２で示した従来の冷蔵庫と異なっている。
詳しくは、平面断面視において、凝縮器１０２は、その長手方向が吸気口１１ａの形成された側面部１１に対して傾斜するように配置されている。そして、送風機３もまた、平面断面視において、吸気口１１ａの形成された側面部１１に対して傾斜するように配置されている。より詳しくは、送風機３は、平面断面視において凝縮器２の長手方向と対向するように、当該凝縮器２と平行に配置されている。また、図３に示すように、送風機３は、凝縮器２の下流側に配置されている。

このように吸気口１１ａの形成された側面部１１に対して傾斜するように凝縮器２を配置することにより、凝縮器２の長手方向の幅を大きくして放熱面積を拡大することができる。このため、凝縮器２の圧力損失を増大させることなく凝縮器２の凝縮性能（詳しくは放熱面積）を増大させることができる。したがって、本実施の形態１に係る冷蔵庫は、図２で示した従来の冷蔵庫と比べ、冷蔵庫１の省エネルギー性を向上させることができる。

また、吸気口１１ａの形成された側面部１１に対して傾斜するように凝縮器２を配置することにより、凝縮器２の凝縮性能を増大させても、機械室１０の背面側のスペースを大きく確保できる。このため、本実施の形態１に係る冷蔵庫は、機械室１０内の作業性も向上させることができる。

また、本実施の形態１に係る冷蔵庫は、凝縮器と送風機とを平行に配置しているため、凝縮器２の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫１の省エネルギー性をさらに向上させることができる。

図４は、凝縮器及び送風機の配置角度の一例を示す平面断面図である。図５は、図４に示す凝縮器及び送風機の配置角度における凝縮器内の風速分布を示す図面である。また、図６は、図４に示す凝縮器及び送風機の配置角度における凝縮器の凝縮性能を示す図面である。なお、図４に示すθは、凝縮器２と送風機３との間の角度である。また、図５に示す横軸Ｌは、図４に示すように、凝縮器２の一方の端部から他方の端部にかけての距離である。また、図５の縦軸Ｖは、凝縮器２内を流れる風速空気の速度である。また、図６の縦軸Ｗは、凝縮器２の凝縮器性能として凝縮器２の熱交換量を示している。

図４〜図６に示すように、凝縮器２と送風機３とが平行に配置された場合、つまりθ＝０の場合、凝縮器２の速度分布は均一になっており、高い凝縮性能が得られることがわかる。一方、凝縮器２と送風機３との間の角度θが大きくなるにつれて、凝縮器２の速度分布のバラツキが大きくなり、凝縮性能も低下している。
このため、本実施の形態１に係る冷蔵庫１のように凝縮器２と送風機３とを平行に配置することにより、凝縮器２の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫１の省エネルギー性をさらに向上させることができる。

なお、本実施の形態１では、凝縮器２の下流側に送風機３を配置した。これに限らず、凝縮器２の上流側に送風機３を配置しても勿論よい。しかしながら、送風機３の上流側の空気の流れは、下流側の流れに比べて均一なものとなる。このため、凝縮器２の下流側に送風機３を配置した方が、凝縮器２の凝縮性能が向上し、冷蔵庫１の省エネルギー性が向上する。

実施の形態２．
機械室１０に形成される吸気口は、側面部１１に形成される吸気口１１ａに限定されるものではない。例えば、以下に説明するように冷蔵庫１の機械室１０に吸気口を形成してもよい。
なお、本実施の形態２で記載されていない構成は実施の形態１と同様とし、実施の形態１と同様の構成には実施の形態１と同じ符号を付している。

図７は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。この図７は、冷蔵庫１の機械室１０を図１の二点鎖線で示した横断面の位置で切断し、上方から機械室１０を観察した図面である。なお、図７の下側が冷蔵庫１の背面側となっている。
図７に示すように、本実施の形態２に係る冷蔵庫１の機械室１０は、側面部１１に吸気口１１ａが形成されているのに加えて、背面部１２にも吸気口１２ａが形成されている。この吸気口１２ａは、凝縮器２及び送風機３の上流側となる位置に形成されている。

本実施の形態２のように背面部１２にも吸気口１２ａを設けることにより、凝縮器２により多くの風を当てることができる（通風量を増加させることができる）。また、側面部１１に対して傾斜するように凝縮器２を配置した本実施の形態２に係る冷蔵庫１においては、図２で示した従来の冷蔵庫と比べ、より中央側まで吸気口１２ａを広げることができ、凝縮器２の通風量をさらに増加させることができる。
したがって、本実施の形態２のように冷蔵庫１を構成することにより、実施の形態１で示した冷蔵庫１と比べ、凝縮器２の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫１の省エネルギー性をさらに向上させることができる。

実施の形態３．
実施の形態１又は実施の形態２で示した冷蔵庫１に以下のような構成（後述するカバー６）を追加することにより、実施の形態１又は実施の形態２で示した冷蔵庫１に比べ、凝縮器２の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫１の省エネルギー性をさらに向上させることができる。
なお、本実施の形態３で記載されていない構成は実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、上記の実施の形態と同様の構成には上記の実施の形態と同じ符号を付している。また、本実施の形態３では、実施の形態１で示した冷蔵庫１にカバー６を追加した例について説明する。

図８は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の機械室を示す平面断面図である。この図８は、冷蔵庫１の機械室１０を図１の二点鎖線で示した横断面の位置で切断し、上方から機械室１０を観察した図面である。なお、図８の下側が冷蔵庫１の背面側となっている。
図８に示すように、本実施の形態３に係る冷蔵庫１は、凝縮器２と送風機３との間の隙間を覆うカバー６を備えている。

送風機３を凝縮器２の下流側に配置する場合、このようなカバー６を備えることにより、凝縮器２の外側を通った空気が凝縮器２と送風機３との間の隙間から送風機３に吸い込まれることを防止できる。また、送風機３を凝縮器２の上流側に配置する場合、このようなカバー６を備えることにより、送風機３から吹き出された空気が凝縮器２と送風機３との間から漏れ出し、送風機３から吹き出された空気の一部が凝縮器２を通過せずに機械室１０外へ排出されることを防止できる。

したがって、実施の形態１又は実施の形態２で示した冷蔵庫１に本実施の形態３に係るカバー６を備えることにより、凝縮器２の通風量をさらに増加させることができるため、凝縮器２の凝縮性能をさらに向上させることができ、冷蔵庫１の省エネルギー性をさらに向上させることができる。

１冷蔵庫、１ａ筐体、１ｂ扉、２凝縮器、３送風機、４圧縮機、５ドレンパン、６カバー、１０機械室、１１側面部、１１ａ吸気口、１１ｂ排気口、１２背面部、１２ａ吸気口、２１吸入空気の流れ、２２排出空気の流れ、１０２凝縮器、１０３送風機、１０４圧縮機、１０５ドレンパン、１１０機械室、１１１側面部、１１１ａ吸気口、１１１ｂ排気口、１２１吸入空気の流れ、１２２排出空気の流れ。

Claims

貯蔵室、及び、少なくとも側面部に吸気口が形成された機械室を有する筐体と、
前記機械室に配置された凝縮器及び送風機と、
を備え、
平面断面視において、
前記凝縮器はＩ字形状をしており、
前記送風機は、前記凝縮器の長手方向と対向するように前記凝縮器と平行に配置され、
前記凝縮器は、その長手方向が前記吸気口の形成された前記機械室の側面部に対して傾斜するように配置されており、その長手方向の幅が、前記機械室の前記側面部の幅より大きいことを特徴とする冷蔵庫。
前記送風機は、前記凝縮器の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記機械室の背面部において、前記凝縮器及び前記送風機よりも上流側となる位置に吸気口が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫。
前記凝縮器と前記送風機との間の隙間を覆うカバーを備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。