JP4179212B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は圧縮機を天面部に積載した冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫は地球環境保護の観点から更なる省エネルギー化が進むとともに、その使い勝手や収納性の向上が求められている。

従来のこの種の冷蔵庫は、最下部に配設された貯蔵室の収納容積のアップを図る目的のために、断熱箱体の貯蔵室内最上部の後背部が下がるように窪ませた凹部を設け、その凹部に冷凍サイクルの構成機器を収納するという方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の構成を示すものである。

図７に示すように、断熱箱体１は、上から順に、冷蔵室２、冷凍室３、野菜室４を有し、冷蔵室２の前面開口には、冷蔵室回転扉５を設けている。また、断熱箱体１の中央から下方部に位置する冷凍室３と野菜室４は収納性と使い勝手を考慮して、簡易に取り出しが行える引出しタイプの冷凍室引出し扉６と野菜室引出し扉７を設けてある。冷蔵室２の庫内には複数の収納棚８が設けられており、冷凍室３と野菜室４には上面開口形状の収納容器９が取り付けてある。この収納容器９は前後方向のレール（図示せず）に、ローラーで前後方向へ移動可能に支持されている。

断熱箱体１に設けた凹部１０は、外箱上面１１と外箱背面１２に渡る天面後背部を冷蔵室２の最上部の後背部が下がるように窪ませた箇所である。凹部１０はその左右が断熱箱体１の左右壁にて塞がれ上方および背方に開放しており、この凹部１０の開放部は、上板１３とこれにほぼ直角な背板１４とからなる凹部カバー１５にて覆われている。また、凹部カバー１５はネジなどにて断熱箱体１に取り外し可能に固定されている。

冷凍サイクルの構成機器である圧縮機１６と凝縮器１７は機械室ファン１８と共に凹部１０内に収まるように配設され、凹部カバー１５にて覆われている。また、凹部カバー１５の上板１３と背板１４には、放熱のために複数の通風孔が設けられている。

また、冷凍サイクルの構成機器である蒸発器２０は冷凍室２の後背部に冷却ファン２１と共に配設されており、最下部の貯蔵室である野菜室４は奥行き深く構成してある。

これにより、断熱箱体１の背面下部に圧縮機１６や凝縮器１７を収納するものと比較して、野菜室４の内容積を大きく、深く構成できる。
特開２００１−９９５５２号公報

しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機を収納する凹部があるために冷蔵室庫内の天面奥部がでっぱり、冷蔵室のスッキリ感を阻害し、手狭な印象を与える。

また、冷蔵庫の制御基板は省エネルギー化や高機能化に伴い、どんどん複雑化、そして大型化している。特に省エネや静音化のために用いられるインバーター圧縮機の制御回路のコンデンサや放熱フィン、さらには電源トランスなど制御基板の高さ方向についての大型化が進んでおり、制御基板を収納するためには非常に大きな空間が必要となっている。

さらにまた、圧縮機や凝縮器の大きさだけでなく、接続配管の取りまわしや、冷凍サイクル構成部品であるドライヤーや流路制御弁などの配置、配管溶接部の直線部長さ確保など配管振動や組立作業性などを考慮した構成をとると非常に大きな空間が必要となる。

これらの制御基板や配管などを凹部に収納するためには非常に大きな空間が必要となる。そのため天面奥部の庫内でっぱりが大きくなって、庫内の凸凹による収納性の悪さが問題となる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、最下段の貯蔵室の内容積と奥行きを拡大するのに加え、冷蔵庫の全高寸法を著しく大きくすることなく、冷蔵室の庫内でっぱりを小さくして収納性とスッキリ感の向上を効率よく図る冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁で形成された第一の天面部と、前記第一の天面部の後方で冷蔵庫本体の背面側に前記第一の天面部より低い位置に設けられ、断熱壁で形成された第二の天面部とを有した断熱箱体と、前記第二の天面部の上方空間部に配設した圧縮機とを備え、前記第二の天面部の直下に窪み部を形成するとともに、前記窪み部は内部に制御基板を収納してある。

これによって、制御基板収納のための空間を別に設けるので、庫内天面奥部のでっぱりを小さくできるとともに、貯蔵室庫内背面方向の段差による手狭な印象も軽減される。

本発明の冷蔵庫は、最下段の貯蔵室の内容積と奥行きを充分に確保するのに加え、庫内天面奥部のでっぱりを小さくすることができる。

また、制御基板の収納場所として、庫内背面方向の段差を軽減する場所を利用した有効的な配置ができる。

請求項１に記載の発明は、断熱壁で形成された第一の天面部と、前記第一の天面部の後方で冷蔵庫本体の背面側に前記第一の天面部より低い位置に設けられ、断熱壁で形成された第二の天面部とを有した断熱箱体と、前記第二の天面部の上方空間部に配設した圧縮機とを備え、前記第二の天面部の直下に窪み部を形成するとともに、前記窪み部は内部に制御基板を収納し、前記窪み部に収納した制御基板の左右いずれかに配管スペースを設け、前記配管スペースには冷媒配管の少なくとも一部を配置することにより、最上部の貯蔵室庫内は天面奥部のでっぱりを小さくすることが可能であり、さらに貯蔵室庫内背面方向の段差も軽減できる。また、断熱箱体背面の窪み部に収納した制御基板の左右いずれかに配管スペースを設け、前記配管スペースに冷媒配管を配置してある。これにより、接続配管を裕度と十分な弾性部をもって構成したうえで第二の空間部の上方空間を小さくでき、庫内天面奥部のでっぱりに対して背面方向の段差を軽減できる。特に圧縮機の配管固定部と断熱箱体の配管固定部とを距離をとって配置できるので、配管振動を低減でき、圧縮機運
転による配管折れや輸送時などの振動による配管折れを防止することができる。さらに、冷却システム構成部品であるドライヤーや流路制御弁などを含めた冷媒配管を配管スペースに収納することにより、小さくした第二の天面部の上方空間部での配管構成が容易となる。

また、庫内最上段の棚位置を適切な高さで、でっぱりの段差に合わせて配置することができ、凸凹感のないスッキリしたデザインが可能である。

また、下段の貯蔵室の内容積と奥行きを拡大するのはもちろんのことである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の冷蔵庫に加えて、断熱箱体背面の窪み部は、上部窪み代が大きく、下部窪み代が小さくなるように傾斜した形状であり、収納する制御基板は高さのある実装部品を上方に集め、窪み部形状に合わせた構成としたことにより、最上部貯蔵室の庫内背面を下方から上方にかけて手前側に傾斜させても均一の断熱壁厚を確保することができる。これにより使いにくい上方の庫内奥行きを小さく、下段になるほど庫内奥行きを大きくすることが可能であり、しかも庫内天面奥部のでっぱりに対して、庫内段差を軽減することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の冷蔵庫に加えて、断熱箱体背面の窪み部の左右庫内側に風路スペースを設けたことにより、庫内の風路スペースと庫外の制御基板や配管の収納スペースとを並列に配置することで、均一な断熱壁厚で無効な空間を作ることなく内容積を確保した上で、庫内背面を凸凹のないフラットに構成できる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略断面図を示すものであり、図２は概略背面図を示すものである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。

図１と図２において、例えば硬質発泡ウレタンなどの断熱材で周囲と断熱して構成されている断熱箱体１は複数の断熱区画に区分されており、上から冷蔵室２、引出しタイプの野菜室４と冷凍室３の構成となっている。各断熱区画にはそれぞれ断熱扉がガスケット２２を介して設けられている。上から冷蔵室回転扉５、野菜室引出し扉７、冷凍室引出し扉６である。

冷蔵室回転扉５には扉ポケット２３が収納スペースとして設けられており、庫内には複数の収納棚８が設けられてある。また冷蔵室２の最下部には引出し可能な貯蔵ケース２４が設けてある。

冷蔵室２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されている。また、貯蔵ケース２４は肉魚などの保鮮性向上のため比較的低めの温度、たとえば−３〜１℃で設定される。野菜室４は冷蔵室２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温にすれほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。

冷凍室３は冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。

断熱箱体１の天部は第一の天面部２５と、背面側で第一の天面部２５より低い位置に設けた第二の天面部２６とで構成されている。したがって、冷蔵室の庫内天面奥部は第二の天面部２６が突き出たでっぱり形状となっている。

また断熱箱体１の背面には窪み部２７が設けられている。窪み部２７は最上部の貯蔵室である冷蔵室２の背面に相当する位置で、第二の天面部２６の下方にある。窪み部２７には制御基板２８が収納されており、基板カバー２９によって覆われている。

冷凍サイクルは圧縮機１６と凝縮器１７とキャピラリーなどの減圧器３０と水分除去を行うドライヤー３１と蒸発器２０とを環状に接続して構成されている。凝縮器１７と蒸発器２０は機械室ファン１８と冷却ファン２１とで強制対流熱交換させている。

特に区画構成や温度設定の構成に応じて複数の蒸発器を使い分ける場合、電動三方弁などの流路制御手段が用いられる。

また、凝縮器１７は強制対流方式のものに加えて、断熱箱体の周囲鋼板を利用して自然放熱するための配管や、各室断熱扉体間の仕切りに配設して防滴防止を行うための配管を組み合わせてもよい。

冷凍サイクルの構成部品である圧縮機１６は第二の天面部の上方空間に設けた機械室３３に備えられており、凝縮器１７はワイヤータイプやフィンコイルタイプやスパイラルフィンタイプなどの薄型構成で第一の天面部２５の上方空間に配設してある。

機械室ファン１８は機械室３３で圧縮機１６と並べて配置してあり、図示しない風路により凝縮器１７と圧縮機１６を強制的に空冷する。このとき圧縮機１６の熱影響を受けて凝縮器１７の能力が低下しないように風の流れが凝縮器１７から圧縮機１６へとなるように風路は構成されている。またドライヤー３１は機械室３３に配設されており、再加熱によるフラッシュガスの発生などを考慮して、温度影響の低い個所や、フレッシュエアが導入される個所に設けられるのが望ましい。

また、第一及び第二の天面部２５、２６の上方には天面カバー３４がビスなどで取外し可能に設けられている。

また、冷凍サイクルの構成機器である蒸発器２０は冷却ファン１８と共に、中段に位置する野菜室４の背面部に設けられている。これにより最下段の貯蔵室である冷凍室３の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能である。

なお、中段の野菜室４と最下段の冷凍室３は逆の構成となれば、野菜室の内容積と奥行きを最大限に大きくすることが可能となる。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷凍サイクルの動作について説明する。庫内の設定された温度に応じて制御基板２８からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行われる。まず圧縮機１６の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凝縮器１７にて放熱して凝縮液化し、キャピラリー３０に至る。その後、キャピラリー３０ではサクションライン３５と熱交換しながら減圧されて低温低圧の液冷媒となって蒸発器２０に至る。

冷却ファン２１の動作により、庫内の空気と熱交換されて蒸発器２０内の冷媒は蒸発気化する。低温の冷気を図示しないダンパなどで分配することで各室の冷却を行う。また複数の蒸発器を用いる場合は流路制御手段により必要な蒸発器へ冷媒が供給される。蒸発器２０を出た冷媒はサクションライン３５を経て圧縮機１６へと吸い込まれる。

低温の庫内各室の温度が十分に設定温度以下となったら、圧縮機１６の運転は停止される。

機械室３３を断熱箱体１の天面に配置することにより、このように運転を繰り返して高温になる圧縮機１６や凝縮器１７を最上部に配置するので熱のこもりによる断熱性能の低下がなく省エネに有利である。

また、制御基板２８を断熱箱体１の背面の窪み部２７に収納するので機械室３３の配置部品が少なくてすみ、第二の天面部２６の庫内側へのでっぱりを抑えることができる。さらに、第一の天面部２５の上方空間に凝縮器１７を設け、圧縮機１６などの収納部品の配置高さを第一の天面部２５より上部に位置させ、加えて配管部品も上部に配置できるので、庫内へのでっぱりを抑えることが可能である。

また、制御基板２８を冷蔵室２の背面で第二の天面部２６の下方に配置するので、庫内背面方向の段差を軽減することができる。

なお、制御基板２８を圧縮機１６の近傍に配置できるので、電気配線を短くすることができ、コスト低減に効果がある。

特に、低騒音および省エネ化を図る目的でインバーター圧縮機を用いると、電磁波ノイズの発生を抑制することが課題であり、特にノイズの発生しやすい電気配線を短く最短距離で構成することによりノイズ低減が可能である。

庫内でっぱりを小さくすることで、使いにくい最上段の棚空間を無駄に大きくすることなしに、庫内でっぱりにあわせて収納棚８を配置して凸凹感のないスッキリしたデザインが可能である。

また、凝縮器１７を圧縮機１６とは別の区画に配設することにより温度影響を受けずに済むので凝縮器１７の能力を最大限に引き出すことが可能となり、消費電力量の低減ができる。

また、圧縮機１６に接続される配管を圧縮機上方で十分にターンさせ弾性部を持たせることにより圧縮機の振動がこの弾性部で吸収され、配管振動の低減が行える。

また、第二の天面部２６を構成する断熱壁に図示しない真空断熱材を用いることで薄壁化が行え庫内へのでっぱりをさらに小さくすることができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略断面図を示すものである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。

図３において、断熱箱体１背面の窪み部２７は、上部窪み代３６が大きく、下部窪み代３７が小さくなるように傾斜した形状であり、収納する制御基板２８はコンデンサや電源トランスなどの高さのある実装部品を上方に集め、窪み部形状に合わせた構成としたことにより、冷蔵室の庫内背面を下方から上方にかけて手前側に傾斜させても均一の断熱壁厚を確保することができる。これにより使いにくい上方の庫内奥行きを小さく、下段になるほど庫内奥行きを大きくすることが可能であり、しかも庫内天面奥部のでっぱりに対して、背面方向の段差を軽減することができる。さらに、冷蔵室２の庫内でっぱりと庫内背面の接続部にＲ面３８を設けることによりさらに凸凹感を軽減できる。

（実施の形態３）
図４、図５は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略背面図を示すものである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。

図４において、断熱箱体１の背面の窪み部２７に制御基板２８をオフセットして配置し、左右方向に配管スペース３９を設け、配管スペース３９は第二の天面部２６上方の空間部にある機械室３３と連通させてある。配管スペース３９下部からサクションライン３５を取り出し機械室３３にある圧縮機１６と接続してある。また、図示しない複数の蒸発器に接続された複数のキャピラリー３０は一度上方で１ターンさせたのち電動３方弁などの流路制御弁４０に接続されている。また流路制御弁４０はドライヤー３１と配管接続されている。ドライヤー３１と流路制御弁４０は配管スペース３９にクランプなどで固定収納されている。制御基板２８には基板カバー２９が設けてあり密閉されている。配管スペース３９を含む窪み部２７と機械室３３とは一体の機械室カバー４１がビスなどで取外し可能に設けてあり、サービス時にはこのカバーを取外すようにしてある。

これにより、接続配管を裕度と十分な弾性部をもって構成し、機械室３３内の収納部品を少なくできるので第二の空間部の上方空間を小さくすることが可能である。したがって冷蔵室２の庫内天面奥部のでっぱりを小さくすることができ、さらに窪み部２７の分だけ背面が手前になるので、背面方向の段差も軽減できる。

特に圧縮機１６の配管固定部と断熱箱体１の配管固定部とを距離をとって配置できるので、配管振動を低減でき、圧縮機１６の運転による配管折れや輸送時などの振動による配管折れを防止することができる。

また、配管スペース３９ではサクションライン３５やキャピラリー３０の溶接接続部を上下方向で上から差し込む構成として直線部を確保することができるので、組立作業や溶接作業が容易である。

さらに図５に示すように、凝縮器１７を第一の天面部２５以下の高さに構成された機械室３３に設けてあり、圧縮機１６はオフセットして機械室３３に配設してある。凝縮器１７と圧縮機１６の間に機械室ファン１８が設けてある。特にこのような天面構成をとる場合は機械室３３の上方スペースが不足するので、配管スペース３９による効果が一層大きいものとなる。

なお、蒸発器やキャピラリーが各一つで接続された冷凍サイクルであっても同様の効果が得られる。

さらになお、圧縮機１６はインバータータイプで低回転運転を行うなら、圧縮機１６の振動がより大きくなるので、さらに効果が大きくなる。

また、冷媒に可燃性冷媒を用いる場合も制御基板２８を基板カバー２９でシールすることにより安全性の向上が図られる。また、圧縮機が上方にあるほど空気より重いイソブタンなどの可燃性冷媒は万が一漏洩しても自然対流でもって周囲に拡散しやすいので、安全性の向上が図られる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の概略正面図を示すものである。なお、背景技術と同一構成については同一符号を付す。

図６において、風路スペース４２は断熱箱体１の背面の窪み部２７の左右庫内側に窪みを設けて確保したことにより、庫内の風路スペース４２と庫外の窪み部２７とを並列に配置することで、均一な断熱壁厚で無効な空間を作ることなく内容積を確保した上で、庫内背面を凸凹のないフラットに構成できる。これによりスッキリして使い勝手の良い庫内収納空間を実現できる。

以上のように、本発明の冷蔵庫は、最下段の貯蔵室の内容積と奥行きを充分に確保するのに加え、庫内天面奥部のでっぱりを小さくすることができるので、業務用の大型冷蔵庫および冷凍庫やショーケースといった冷凍機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の概略背面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略断面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略背面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の概略背面図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の概略正面図 従来の冷蔵庫の概略断面図

符号の説明

１ 断熱箱体
２ 冷蔵室（貯蔵室）
３ 冷凍室（貯蔵室）
４ 野菜室（貯蔵室）
８ 収納棚
１６ 圧縮機
１７ 凝縮器
２０ 蒸発器
２５ 第一の天面部
２６ 第二の天面部
２７ 窪み部
２８ 制御基板
３０ キャピラリー（減圧器）
３１ ドライヤー
３３ 機械室
３５ サクションライン
３６ 上部窪み代
３７ 下部窪み代
３９ 配管スペース
４０ 流路制御弁
４１ 風路スペース

Claims (3)

1. 断熱壁で形成された第一の天面部と、前記第一の天面部の後方で冷蔵庫本体の背面側に前記第一の天面部より低い位置に設けられ、断熱壁で形成された第二の天面部とを有した断熱箱体と、前記第二の天面部の上方空間部に配設した圧縮機とを備え、前記第二の天面部の直下に窪み部を形成するとともに、前記窪み部は内部に制御基板を収納し、前記窪み部に収納した制御基板の左右いずれかに配管スペースを設け、前記配管スペースには冷媒配管の少なくとも一部を配置する冷蔵庫。
2. 前記窪み部は、上部窪み代が大きく下部窪み代が小さくなるように傾斜した形状である請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記窪み部の左右の庫内側に風路スペースを設けた請求項１または２に記載の冷蔵庫。

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