JP2020122636A

JP2020122636A - 冷蔵庫

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Publication number: JP2020122636A
Application number: JP2019015763A
Authority: JP
Inventors: 啓博磯野; Yoshihiro Isono; 三嶋　浩二; Koji Mishima; 浩二三嶋
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2020-08-13
Anticipated expiration: 2039-01-31
Also published as: JP7209554B2

Abstract

【課題】機械室内に配設した凝縮器の放熱効率を高めて省電力化を図ることができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫本体１２と、圧縮機３６と、圧縮機３６から吐出される冷媒を受ける凝縮器５８と、凝縮器５８の出口側に設けられた切替弁９４と、切替弁９４の一方の出口側に設けられた第１冷却器２６と、切替弁９４の他方の出口側に設けられかつ第１冷却器２６と並列に設けられた第２冷却器３０とを有する冷凍サイクル８４と、冷蔵庫本体１２の後部に設けられ、圧縮機３６、凝縮器５８及び切替弁９４が収納された機械室２２と、機械室２２の側面に設けられ、外部の空気を機械室２２内へ取り込む給気口４６と、給気口４６から取り込んだ空気を圧縮機３６へ送風する放熱ファン５６と、を備え、切替弁９４が、給気口４６の周縁外側に配置されている。【選択図】図７

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫は、冷凍サイクルの一部を構成する圧縮機及び凝縮器とともに、これらを冷却する放熱ファンを冷蔵庫本体の背面に形成した機械室内に設けている。このような冷蔵庫では、圧縮機の駆動に対応させて放熱ファンを回転させることで、機械室内部の放熱効率を高めて冷蔵庫の省電力化を図っている（例えば、下記特許文献１）。

しかしながら、近年の環境意識の高まりから省電力化に対する要請が強く、更なる、機械室内部の放熱効率の向上が望まれている。

特開２０１１−２３１９４８号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、機械室内に配設した凝縮器の放熱効率を高めて省電力化を図ることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

一実施形態の冷蔵庫は、貯蔵室を内部に有する冷蔵庫本体と、圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒を受ける凝縮器と、前記凝縮器の出口側に設けられた切替弁と、前記切替弁の一方の出口側に設けられた第１冷却器と、前記切替弁の他方の出口側に設けられかつ前記第１冷却器と並列に設けられた第２冷却器とを有する冷凍サイクルと、前記冷蔵庫本体の後部に設けられ、前記圧縮機、前記凝縮器及び前記切替弁が収納された機械室と、前記機械室の側面に設けられ、外部の空気を前記機械室内へ取り込む給気口と、前記給気口から取り込んだ空気を前記圧縮機へ送風する放熱ファンと、を備え、前記切替弁が、前記給気口の周縁外側に配置されているものである。

本発明の第１実施形態の冷蔵庫の概略構成を示す縦断面図本発明の第１実施形態の冷蔵庫における冷凍サイクル装置を示す模式図背面グリルを外した状態の機械室を背面から見た図図１のＡ−Ａ断面図取付金具の斜視図図４の要部拡大図機械室の側面図

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫１０について図面に基づき説明する。

（１）冷蔵庫１０の構成
冷蔵庫１０の冷蔵庫本体１２は外箱１２ａと内箱１２ｂとその間に形成され断熱材が設けられる断熱空間１２ｃとから構成されている。冷蔵庫本体１２には、上段より冷蔵室１４、野菜室１６、第１冷凍室１８、第２冷凍室２０が配され、第１冷凍室１８の横には不図示の製氷室が配されている。冷蔵室１４と野菜室１６より構成される冷蔵空間と、製氷室、第１冷凍室１８、第２冷凍室２０より構成され冷凍空間の間には、水平方向に断熱仕切壁２４が設けられている。

冷蔵室１４と野菜室１６からなる冷蔵空間を冷却するための冷蔵冷却器２６が冷蔵室１４及び野菜室１６の背面に設けられている。冷蔵冷却器２６の上方には冷蔵冷却器２６で生成された冷気を冷蔵空間に送風する冷蔵ファン２８が設けられている。

製氷室、第１冷凍室１８、第２冷凍室２０からなる冷凍空間を冷却するための冷凍冷却器３０が第２冷凍室２０の上部背面に設けられ、この冷凍冷却器３０の上方には冷凍冷却器３０で生成された冷気を冷凍空間に送風するための冷凍ファン３２が設けられている。

冷蔵庫本体１２の底面の後部、すなわち、冷凍室２０の後方には機械室２２が配されている。機械室２２には、冷凍サイクル８４の一部をなす圧縮機３６、凝縮器５８、放熱ファン５６や、冷凍冷却器３０から発生した除霜水をパイプ３４を介して受ける蒸発皿６０を配設している。この機械室２２については、後から詳しく説明する。

（２）冷凍サイクル８４の構成
次に、本実施例の冷蔵庫１０の冷凍サイクル８４の構成について図２に基づいて説明する。

冷凍サイクル８４は、高温高圧のガス状の冷媒を吐出する圧縮機３６の冷媒出口３６ｂから順番に、蒸発パイプ７０、凝縮器５８、放熱パイプ８８、防露パイプ９０、ドライヤ９２、および切替弁９４の入口側が接続されている。

切替弁９４の一方の出口には、減圧手段としての冷蔵キャピラリチューブ９６、冷蔵冷却器２６及び冷蔵サクションパイプ７２が配管により順に接続されている。切替弁９４の他方の出口には、減圧手段としての冷凍キャピラリチューブ９８、冷凍冷却器３０、冷凍サクションパイプ７４および逆止弁７５が配管により順に接続されている。そして、逆止弁７５の出口側と冷蔵サクションパイプ８０の出口側とは、ジョイント７６を介して１本の接続管７８に接続され、接続管７８の出口側が圧縮機３６の冷媒入口３６ａに接続されている。

このような冷凍サイクル８４では、サイクル内に封入された冷媒が、圧縮機３６で圧縮されて高温高圧の気体状の冷媒に変化した後、蒸発パイプ７０、凝縮器５８、放熱パイプ８８、防露パイプ９０を流れながら放熱する。防露パイプ９０を流れた冷媒は、機械室２２に設けられたドライヤ９２を通ってから切替弁９４に導かれ、冷蔵庫の制御装置（不図示）の指令に基づき、切替弁９４によって冷蔵キャピラリチューブ９６及び冷凍キャピラリチューブ９８の一方へ切り替えて供給され気化し易いように減圧される。

冷蔵キャピラリチューブ９６及び冷凍キャピラリチューブ９８を通過することで減圧され液状となった冷媒は、冷蔵冷却器２６及び冷凍冷却器３０で気化し、周囲から熱を奪うことにより冷蔵冷却器２６及び冷凍冷却器３０を低温化し、冷気を生成して冷蔵空間及び貯蔵空間を冷却する。
冷蔵冷却器２６を通過したガス冷媒は、冷蔵サクションパイプ７２、ジョイント７６、接続管７８を通って再び圧縮機３６に吸い込まれ、冷凍冷却器３０を通過したガス冷媒は、冷凍サクションパイプ７４及び逆止弁７５を通り、ジョイント７６において冷蔵冷却器２６を通過した冷媒と合流した後、接続管７８を通って再び圧縮機３６に吸い込まれ、一連のサイクルを繰り返すが繰り返される。

（３）機械室２２の構造
機械室２２は、図１、図３及び図４に示すように、冷蔵庫本体１２の段部１３の下側に形成された空間であり、当該空間の下面、左右側面及び背面が、底板４４、外箱１２ａの左右の下側後部１２ａＬ、１２ａＲ及び背面グリル５２によって閉塞されている。底板４４、外箱１２ａの下端部及び背面グリル５２は、冷蔵庫本体１２の左右両側の下部に固定されたＬ字状の補強アングル４２にそれぞれ連結されている。

機械室２２内部には、幅方向の一方側（例えば、背面から見て右側）に寄せて放熱ファン５６が設けられている。放熱ファン５６は、機械室２２を左右に分断するように配置されており、放熱ファン５６の吸込口５６ａに面する第１空間Ｓ１に凝縮器５８やドライヤ９２や切替弁９４が設けられ、放熱ファン５６の吹出口５６ｂに面する第２空間Ｓ２に圧縮機３６が設けられている。

第１空間Ｓ１は、外箱１２ａの下側後部１２ａＲに設けられた給気口４６や、背面グリル５２に設けられた給気口４７から取り込んだ外部の空気が、図４において矢印で示すように放熱ファン５６の吸込口５６ａへ向かって流れる流路（ダクト）を形成する。なお、外箱１２ａに設けられた給気口４６は、凝縮器５８と対向し、かつ放熱ファン５６の回転軸と対向する位置に設けられている。

第１空間Ｓ１に設けられた凝縮器５８は、第１空間Ｓ１の幅方向中央より放熱ファン５６の吸込口５６ａに寄せて設けられている。凝縮器５８は、複数回屈曲したアルミニウム製の冷媒チューブに、複数枚の板状の放熱フィンが互いに平行に取り付けられたフィンチューブであって、全体形状が直方体である。なお、凝縮器５８は、これを構成する放熱フィンが外箱１２ａに設けられた給気口４６の法線方向に平行になるように配置されている。言い換えれば、放熱フィンの配列方向が給気口４６と平行になるように凝縮器５８が配置されている。

ドライヤ９２及び切替弁９４は、取付金具１００を介して補強アングル４２に固定され、給気口４６、４７に臨むように給気口４６、４７の周縁外側に配置され、第１空間Ｓ１の外箱１２ａ側に寄せて設けられている。

具体的には、取付金具１００は、図５〜図６に示すように所定形状の金属片を折り曲げてなり、保持部１０２、固定部１０４及び連結部１０６とを備える。

保持部１０２は、給気口４６が設けられた外箱１２ａの下側後部１２ａＲに対して略平行に対向する対向面１０２ａを有する。対向面１０２ａにはゴムシートなどシート状弾性体１１０を間に挟んで切替弁９４が固定される。保持部１０２は、切替弁９４の側面形状に対応して上下方向に比べて前後方向に長い矩形状をなしており、外箱１２ａの下側後部１２ａＲに設けられた給気口４６や放熱ファン５６の回転軸よりの下方において切替弁９４を保持する。これにより、切替弁９４は、図７に示すような冷蔵庫本体１２の側面視において、給気口４６に臨むように給気口４６の周縁外側に配置されている。

固定部１０４は、Ｌ字状の補強アングル４２の背面に沿って設けられ、ネジなどの締結手段５３によって背面グリル５２とともに補強アングル４２の共締めにより固定される。

連結部１０６は、固定部１０４と保持部１０２とを繋ぐ平面形状がＬ字状に折れ曲がっており、固定部１０４の幅方向内側端から前方へ延びるドライヤ保持部１０６ｂと、ドライヤ保持部１０６ｂの前端から幅方向内側、つまり、機械室２２の側面を構成する外箱１２ａの下側後部１２ａＲから離れる方向へ折れ曲がるガイド部１０６ａとを備える。ガイド部１０６ａの先端（幅方向内側端）は、更に前方へ折れ曲がり保持部１０２が形成されている。

ガイド部１０６ａは、切替弁９４と対向する面（つまり、ガイド部１０６ａの前面）に、切替弁９４の駆動電源及び制御信号を制御装置から供給するリード線１２０が沿わせて設けられている。ガイド部１０６ａに沿って設けられたリード線１２０は、先端に設けられたコネクタ（不図示）が、ガイド部１０６ａ側に向けられた切替弁９４の接続部９４ｄに接続されている（図６参照）。

ドライヤ保持部１０６ｂは、幅方向内側を向いた面に沿わせて設けられたドライヤ９２をクリップ１０８の間で保持する。ドライヤ保持部１０６ｂに保持されたドライヤ９２は、背面グリル５２の傾斜部分に設けられた給気口４７の側方（幅方向外側）に位置する。
これにより、ドライヤ９２は、給気口４７に臨むように給気口４７の周縁外側に配置されている。

なお、本実施形態では、切替弁９４の上下方向の長さが、固定部１０４及び連結部１０６の上下方向の長さより短く、固定部１０４及び連結部１０６の上下方向中央部より下方に切替弁９４が設けられている。

また、第１空間Ｓ１には、冷蔵冷却器２６の出口側に接続された冷蔵サクションパイプ７２と、冷凍冷却器３０の出口側に接続された冷凍サクションパイプ７４が、冷蔵庫本体１２の段部１３から突出している。冷蔵サクションパイプ７２は、ジョイント７６に接続され、逆止弁７５を介してジョイント７６に接続され冷凍サクションパイプ７４と合流する。ジョイント７６の出口は、接続管７８が接続され、圧縮機３６の冷媒入口３６ａと連結されている。

機械室２２の底板４４には、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２に跨がるように蒸発皿６０が設けられている。蒸発皿６０の上方にパイプ３４の下側開口が設けられており、パイプ３４から流れ出た冷凍冷却器３０の除霜水を受ける蒸発皿６０で受ける。

第２空間Ｓ２に設けられた圧縮機３６の冷媒出口３６ｂは、放熱ファン５６側に設けられた蒸発パイプ７０が接続されている。蒸発パイプ７０は、蒸発皿６０の底面に沿うような平面状に複数回折り曲げられており、この平面状の部分が蒸発皿６０の内部に配置されている。このような蒸発パイプ７０は、蒸発皿６０に溜まった除霜水に浸漬してこれと熱交換することで、蒸発パイプ７０を流れる冷媒を冷却するとともに、蒸発皿６０に溜まった除霜水を加熱して蒸発を促進する。蒸発パイプ７０の出口側は、蒸発皿６０の上方に設けられた凝縮器５８の冷媒入口５８ａに接続されている。凝縮器５８の冷媒出口５８ｂに接続された冷媒管は、冷蔵庫本体１２の段部１３から冷蔵庫本体の外箱１２ａと内箱１２ｂと間の断熱空間１２ｃ内へ進入し、断熱空間１２ｃ内に設けられた放熱パイプ８８及び防露パイプ９０に接続される。

防露パイプ９０の出口側は、冷蔵庫本体１２の段部１３から機械室２２の第１空間Ｓ１へ突出し、取付金具１００を介して補強アングル４２に固定されたドライヤ９２の冷媒入口９２ａに接続され、ドライヤ９２の冷媒出口９２ｂに切替弁９４の冷媒入口９４ａが接続されている。切替弁９４の一方の冷媒出口９４ｂに冷蔵キャピラリチューブ９６が他方の冷媒出口９４ｃに接続され、切替弁９４の他方の冷凍キャピラリチューブ９８がそれぞれ接続さえている。

第２空間Ｓ２に設けられた圧縮機３６は、平面形状が略楕円形であり、不図示のゴムクッションを介して機械室２２の底板４４に固定されている。第２空間Ｓ２は、放熱ファン５６の吹出口５６ｂから吹き出した第１空間Ｓ１の空気が、図４において矢印で示すように圧縮機３６を冷却しながら外箱１２ａの下側後部１２ａＬに設けられた排気口４８や、背面グリル５２に設けられた排気口４９へ向かって流れる流路を形成する。

（４）効果
本実施形態の冷蔵庫１０では、機械室２２に配置された圧縮機３６が起動して冷蔵空間や冷凍空間の冷却運転を開始すると、蒸発パイプ７０、凝縮器５８、放熱パイプ８８及び防露パイプ９０に高温の冷媒が流れる。これにより、圧縮機３６の動作による発熱と、機械室２２に配置された蒸発パイプ７０及び凝縮器５８の放熱により機械室２２内の温度が上昇するが、圧縮機３６の起動とともに放熱ファン５６が起動され機械室２２内が冷却される。

つまり、放熱ファン５６の送風作用により、外部の空気が、給気口４６，４７から第１空間Ｓ１へ取り込まれ凝縮器５８を冷却した後、放熱ファン５６の吸込口５６ａに吸い込まれ、吹出口５６ｂから第２空間Ｓ２へ吐出される。第２空間Ｓ２に吐出された空気は、圧縮機３６を冷却しながら第２空間Ｓ２内を流れ、外箱１２ａに設けられた排気口４８や、背面グリル５２に設けられた排気口４９を通って外部へ排気される。

本実施形態では、切替弁９４が、機械室２２の側面に設けられた給気口４６の周縁外側に配置されている。そのため、給気口４６から導入する空気を切替弁９４が遮ることがなく、第１空間Ｓ１に外部の空気が取り込まれやすくなり、機械室２２内の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、切替弁９４が給気口４６の周縁外側に配置されており、給気口４６から導入された外部の空気が切替弁９４の近傍を通過するため、切替弁９４の周りの空気が淀み滞留することがない。そのため、切替弁９４を流れる冷媒を冷却することができ、更なる冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

しかも、本実施形態では、切替弁９４は、放熱ファン５６の吸込口５６ａと外箱１２ａに設けられた給気口４６とを繋ぐ流路を構成する第１空間Ｓ１内に配置されているため、効率的に切替弁９４を流れる冷媒を冷却することができ、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

本実施形態では、切替弁９４が取付金具１００を介して補強アングル４２に固定されているため、切替弁９４に接続された冷媒配管が不意に破損することがない。

また、本実施形態では、機械室２２の側面を構成する外箱１２ａに対向する対向面１０２ａに切替弁９４が固定されているため、切替弁９４とともに第１空間Ｓ１に収納されている凝縮器５８や蒸発パイプ７０から放出された熱の影響を受けにくくなる。

特に、本実施形態のように取付金具１００の保持部１０２と切替弁９４との間にシート状弾性体１１０を設けることで、切替弁９４の振動を抑えつつ、凝縮器５８や蒸発パイプ７０による熱影響を抑えることができる。

また、本実施形態では、補強アングル４２に固定される固定部１０４と切替弁９４を取り付ける保持部１０２とを繋ぐ連結部１０６に、切替弁９４に接続されたリード線１２０を沿わせて設けるガイド部１０６ａが設けられているため、リード線１２０の配線作業性が向上するとともに、リード線１２０が意図しない位置に配され、リード線１２０が給気口４６を遮ったり、振動発生時にリード線１２０が他部材に衝突して異音を発生させたりするおそれがない。

（変更例）
上記した実施形態において切替弁９４の上部が、取付金具１００の保持部１０２より上方へはみ出るように切替弁９４を保持部１０２に固定してもよい。

また、上記した実施形態では、冷蔵庫本体１２の背面下部に機械室２２が位置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、冷蔵庫本体１２の背面上部に設けられてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの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を意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１０…冷蔵庫、１２…冷蔵庫本体、１２ａ…外箱、１３…段部、１４…冷蔵室、１６…野菜室、２２…機械室、２６…冷蔵冷却器、２８…冷蔵ファン、３０…冷凍冷却器、３２…冷凍ファン、３６…圧縮機、４２…補強アングル、４４…底板、４６…給気口、４７…給気口、４８…排気口、４９…排気口、５２…背面グリル、５６…放熱ファン、５６ａ…放熱ファンの吸込口、５６ｂ…放熱ファンの吹出口、５８…凝縮器、８４…冷凍サイクル、９４…切替弁、１００…取付金具、１０２…保持部、１０４…固定部、１０６…連結部、１０６ａ…ガイド部、１０６ｂ…ドライヤ保持部、１０８…クリップ、１１０…シート状弾性体、１２０…リード線、Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間

Claims

貯蔵室を内部に有する冷蔵庫本体と、
圧縮機と、前記圧縮機から吐出される冷媒を受ける凝縮器と、前記凝縮器の出口側に設けられた切替弁と、前記切替弁の一方の出口側に設けられた第１冷却器と、前記切替弁の他方の出口側に設けられかつ前記第１冷却器と並列に設けられた第２冷却器とを有する冷凍サイクルと、
前記冷蔵庫本体の後部に設けられ、前記圧縮機、前記凝縮器及び前記切替弁が収納された機械室と、
前記機械室の側面に設けられ、外部の空気を前記機械室内へ取り込む給気口と、
前記給気口から取り込んだ空気を前記圧縮機へ送風する放熱ファンと、
を備え、
前記切替弁が、前記給気口の周縁外側に配置されている冷蔵庫。
前記切替弁は、前記放熱ファンの吸込口と前記給気口とを繋ぐ流路内に配置されている請求項１に記載の冷蔵庫。
前記機械室の背面側部に設けられた補強アングルを備え、
前記切替弁が、取付金具を介して前記補強アングルに固定されている請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
前記取付金具は、前記補強アングルに固定される固定部と、前記給気口が設けられた前記機械室の側面に対向する対向面を有する保持部と、前記固定部と前記保持部とを繋ぐ連結部とを備え、
前記切替弁は、前記保持部の前記対向面に固定されている請求項３に記載の冷蔵庫。
前記連結部は、前記給気口が設けられた前記機械室の側面から離れる方向へ沿って設けられたガイド部を備え、
前記切替弁に接続されたリード線が前記ガイド部に沿って設けられている請求項４に記載の冷蔵庫。