JP2012202567A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫内部の圧縮機の冷却性能を向上させることにより、エネルギー効率（ＣＯＰ）の向上を可能とする冷蔵庫を得る。
【解決手段】冷蔵庫本体１の後方下部に設けられた圧縮機４１を冷却する冷却用ファン４３と、上記冷蔵庫本体の底板３ｄに対して前後方向に延在するように床方向に突出され、上記底板と床面との間の空間を前方から見て左右に区分する仕切り部材６を備え、上記冷却用ファンによって付勢される空気の上記冷蔵庫本体側方部を含む流れが上記仕切り部材に対して左右の一方側が吸気側風路、他方側が排気側風路となるように並列配置したものである。
【選択図】図８

Description

この発明は、例えば冷凍冷蔵庫などの冷蔵庫に関し、特に冷媒を圧縮する圧縮機の冷却性能向上に関するものである。

冷却用ファンにより、冷蔵庫の圧縮機と熱交換して高温となった排気風が、再び流入口から冷却風として吸気されるショートサーキットを防ぐため、排気口と流入口の間に仕切り板を設けて、流路を分断するようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特開平７−２９４０９４号公報（第１頁、図１、２）

上記のような従来の冷却貯蔵庫では、仕切り板が風路を塞ぐ構造となる。その結果、排気風は仕切り板にて遮断された後、Ｕターンして風路から排気されるため、系の損失が大きくなる。また、排気風は、圧縮機と熱交換して高温となっているため、仕切り板と冷却貯蔵庫の本体底面、及び、周囲の壁にて囲まれた空間（圧縮機の下）が高温領域となり、十分な放熱効果を得ることが難しいという課題があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、系の損失を増やすことなくショートサーキットを防ぎ、圧縮機の冷却性能をさらに向上させた冷蔵庫を得ることを目的としている。

この発明に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体の後方下部に設けられた圧縮機を冷却する冷却用ファンと、上記冷蔵庫本体の底板に対して前後方向に延在するように床方向に突出され、上記底板と床面との間の空間を前方から見て左右に区分する仕切り部材を備え、上記冷却用ファンによって付勢される空気の流れが上記仕切り部材に対して左右の一方側が吸気側風路、他方側が排気側風路となるようにしたものである。

この発明においては、仕切り部材によって吸気側風路と排気側風路が並ぶように形成される。このため、風路を塞ぐことなく吸気側風路と排気側風路を分断するため、流路損失を増やさずに高温排気風が吸気口から再流入するショートサーキットを防ぐことができ、圧縮機の冷却性能が向上される。

この発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を概念的に示す正面斜視図。 図１に示された冷蔵庫の下面図。 図１に示された冷蔵庫の背面図。 図３に示された冷蔵庫の背面カバーを外した状態を示す背面図。 図３に示された冷蔵庫の設置状態における冷却風の経路を示す背面図。 図５に示された冷蔵庫の吸気側風路を説明する要部側面図。 図５に示された冷蔵庫の排気側風路を説明する要部側面図。 図５に示された冷蔵庫の冷却風経路を示す下面図。 図８に示された仕切り部材が無かった場合の動作を説明する比較図。 図２に示された冷蔵庫の変形例を示す下面図。 図２に示された冷蔵庫の他の変形例を示す下面図。 この発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を示す下面図。 図１２に示された冷蔵庫の変形例を示す下面図。 図１２に示された冷蔵庫の他の変形例を示す要部斜視図。 図１４に示された冷蔵庫の下面図。 この発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の下面の要部を概念的に示す分解斜視図。

実施の形態１．
図１〜図８はこの発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を説明する図であり、図１は冷蔵庫を概念的に示す正面斜視図、図２は冷蔵庫の底面を示す下面図、図３は冷蔵庫の背面を示す背面図、図４は背面カバーを外し、機械室を露出させた状態を示す背面図、図５は冷蔵庫の設置状態における圧縮機の冷却用ファンによる冷却風の経路を示す背面図、図６は冷蔵庫の吸気側風路を説明する要部側面図、図７は冷蔵庫の排気側風路を説明する要部側面図、図８は冷蔵庫の冷却風経路を示す下面図である。

まず、図１〜図３を用いて冷蔵庫本体１の外部構成を説明する。冷蔵庫本体１の正面には、冷蔵室左扉２ａ、冷蔵室右扉２ｂ、製氷室扉２ｃ、切替え室扉２ｄ、野菜室扉２ｅ、及び冷凍室扉２ｆが開閉自在に設けられている。また、冷蔵庫本体１の側面には、左右１対の側板３ａ、３ｂが、上面には、該側板３ａ、３ｂの上端を連結する天板３ｃが、底面には、側板３ａ、３ｂの下端前方を連結する底板３ｄと、側板３ａ、３ｂの下端後方を連結し、後述する機械室４を支える台板４ａが設けられている。

冷蔵庫本体１の背面には、側板３ａ、３ｂの上部を連結する背面板３ｅと、端部にそれぞれ吸気用開孔部５ａと排気用開孔部５ｂが形成され、側板３ａ、３ｂの下部に連結される背面カバー５が設けられている。上記底板３ｄと台板４ａの間における図２の右側の破線円で示す部分には、上記機械室４に通じる隙間Ｇａが形成され、図２の左側の破線円で示す部分には、上記機械室４に通じる隙間Ｇｂが形成されている。

さらに、底板３ｄと台板４ａには、この発明の典型的な特徴部分である仕切り部材６が、前後方向に延在するように床方向に突出され、上記底板３ｄと床面との間の空間を前方から見て左右に区分するように設けられている。仕切り部材６の素材としては、例えば可撓性または弾性を有するゴムや樹脂等、弾性係数の高い軟質素材を使用すると、ショートサーキット防止効果をより高めることができるので好ましい。これは、冷蔵庫を設置した際に、仕切り部材６が床と接触し変形することにより微小な隙間を埋めることができるためである。また、軟質素材を使用することで、床面を傷付けることなく冷蔵庫を設置することが可能となる。なお、図２の「網掛け模様」で示す底板３ｄと台板４ａの間における隙間Ｇａ、Ｇｂを除く部分は断熱材が露出された部分であり、空気が図の左右方向には流れないようになっている。

機械室４の内部には、図４に示すように、低圧・低温の冷媒を高圧・高温の冷媒に圧縮する圧縮機４１、この圧縮機４１から吐出され高圧・高温ガス化した冷媒を凝縮し、高圧の液冷媒化させる凝縮器４２、圧縮機４１を冷却する冷却用ファン４３、蒸発器（図示せず）に付着した霜を溶かした除霜水を貯溜し、除霜水を蒸発させるドレンパン４４、及び冷媒が流れる配管４５が設けられている。なお、この例では冷却用ファン４３は、図４の矢印で示すように冷蔵庫本体１の前面から見て冷却風を左右方向に付勢するように設置されており、冷却用ファン４３を境に、上流側（吸気側）にドレンパン４４と凝縮器４２、下流側（排気側）に圧縮機４１が配置されている。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について図５〜図８も参照して説明する。なお、ここでは冷蔵庫が実際に使用される状況を考慮し、冷蔵庫の正面以外の３方が壁Ｗに囲まれた状態の冷却風経路について説明する。なお、冷却風の向きは矢印で示すが、圧縮機４１と熱交換する前の冷却風（吸気風）を実線、圧縮機４１と熱交換して温度が上昇した後の冷却風（排気風）を点線で示す。

冷却用ファン４３が作動すると、冷却風は、冷却用ファン４３の上流側に形成される側板３ａと周囲の壁Ｗの隙間、及び、冷蔵庫本体１と床Ｆの隙間を通過して、背面カバー５に設けられた吸気用開孔部５ａ、及び、底板３ｄと台板４ａの隙間Ｇａから、機械室４の内部に吸気される。その後、圧縮機４１と熱交換して温度が上昇した後の冷却風は、背面カバー５に設けられた排気用開孔部５ｂ、及び、底板３ｄと台板４ａの隙間Ｇｂから排気され、冷却用ファン４３の下流側に形成される側板３ｂと周囲の壁Ｗとの隙間、及び、冷蔵庫本体１と床Ｆとの隙間を通過して、外部へと放出される。

ここで、本実施の形態１における仕切り部材６の効果を説明するため、仕切り部材６を取り除いた状態における冷却風経路を、図９の比較図を用いて説明する。底板３ｄと台板４ａに仕切り部材６が設けられていないと、冷却風の吸気口と排気口が区分されず、同一空間に存在することになる。このような構成では、圧縮機４１と熱交換して温度が上昇した後の冷却風が、背面カバー５に設けられた排気用開孔部５ｂ、及び底板３ｄと台板４ａの隙間Ｇｂから排気された後、再び冷却風として、背面カバー５に設けられた吸気用開孔部５ａ、及び底板３ｄと台板４ａの隙間Ｇａから吸気されるショートサーキットを生じる。ショートサーキットが生じると、冷却風の吸気温度そのものが上昇するため、圧縮機の冷却性能が低下する。

これに対して、上記のように底板３ｄと台板４ａに前後方向に延在して風路を左右に区分する仕切り部材６を設けた実施の形態１においては、冷却風の吸気口と排気口が明確に区分され、上記のようなショートサーキットを抑制することができるため、圧縮機の冷却性能が向上する。即ち、図２、図８に示すように、仕切り部材６を冷蔵庫の側板３ａ、３ｂと並列方向に設けたことにより、側板３ａ、３ｂと周囲の壁Ｗの隙間にて形成される風路を塞ぐことなく吸排気を仕切ることができるため、圧力損失の増加による冷却風量の減少を防ぐことができる。

なお、図８では、仕切り部材６を冷蔵庫の側板３ａ、３ｂと平行に設けているが、図１０に示す実施の形態１の変形例のように、多少の傾斜を設けて配置してもショートサーキットが形成される問題は無い。該傾斜の方向は図１０の逆方向でもよい。また、冷却風の吸排気は、冷却用ファン４３を境界として決定されるため、図１１に示す実施の形態１の他の変形例のように、仕切り部材６の位置を冷却用ファン４３の直下に配設することで、吸気部と排気部が冷却ファン６を基準に分断され、吸排気のバランスが良くなる。

上記のように、実施の形態１によれば、冷蔵庫本体の底板３ｄ及び台板４ａからなる底板に対して前後方向に延在するように床方向に突出され、底板３ｄ及び台板４ａと床Ｆの上面との間の空間を前方から見て左右に区分する仕切り部材６を設け、冷却用ファン４３によって付勢される冷蔵庫本体１の側方部を含む空気の流れが仕切り部材６に対して左右の一方側が吸気側風路、他方側が排気側風路となるように並列配置したので、風路を塞ぐことなく吸気部と排気部を分断することができるため、流路損失を増やさずに高温排気風が吸気口から再流入するショートサーキットの形成を防ぐことができる。このため、圧縮機の冷却が効率的に行われ、圧縮機のエネルギー効率（ＣＯＰ）が改善される。

また、実施の形態１の他の変形例のように、仕切り部材６の後方側が冷却用ファン６の直下部に位置するように設けることにより、冷却ファン６を基準に吸気部と排気部が対称的に分断され吸排気のバランスが良くなるので、より効果的にショートサーキットを防ぐことができる。
また、仕切り部材６としてゴムや樹脂等、弾性係数の高い軟質素材を使用するようにしたことで、冷蔵庫設置の際に仕切り部材６が床の凹凸に応じて変形し、微小な隙間を埋めることができるため、ショートサーキットをより効果的に防止できる。また、軟質素材を使用することで、床面を傷付けることなく冷蔵庫を設置することが可能となる。
また、圧縮機のエネルギー効率が改善されることで、小型化、長寿命化も期待し得るものである。

実施の形態２．
図１２は本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫を示す下面図、図１３は図１２に示された冷蔵庫の変形例を示す下面図、図１４は図１２に示された冷蔵庫の他の変形例を示す要部斜視図、図１５は図１４に示された冷蔵庫の下面図である。なお、各図を通じて同一または相当する部材、部分については同一符号を付し、重複する説明を省略する。なお、この実施の形態２は、図１２に示すように仕切り部材６の冷蔵庫本体１の前方側端部に曲げ部６ａを形成し、角部が湾曲されたＬ字形状としたものである。なお、曲げ部６ａは吸気側風路の方向に曲げられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態２においては、実施の形態１と同様の効果が得られるほか、仕切り部材６が冷蔵庫本体１の前方側の端部において吸気側風路の方向に湾曲されていることで、排気側風路から吸気側風路への回り込みが一層少なくなり、系の圧力損失を増加させること無く、より効果的にショートサーキットを防止することが可能となる。なお、図１３に示す実施の形態２の変形例のように、曲げ部６ａの湾曲方向を排気側風路の方向としても差し支えない。なお、排気側に湾曲させると、図１３の破線矢印で示すように、曲げ部６ａにて高温の空気の一部が対流を起こし圧力損失が増加する可能性がある。このため、圧縮機の冷却効率は図１２に示された例よりも若干下がるものの、実施の形態１と同等以上の効果が期待できる。

なお、図１２のように仕切り部材６に直接Ｌ字形状の曲げ部６ａを形成することが困難な場合には、図１４、図１５に示す実施の形態２の他の変形例のように、冷蔵庫本体１の前部下端に設置された正面カバー７に吸気口７ａと排気口７ｂを設け、該正面カバー７と仕切り部材６との組み合わせによりＬ字形状の曲げ部６ａを構成するようにしても良い。即ち、該他の変形例では仕切り部材６の冷蔵庫の前方側端部近傍と、正面カバー７における吸気口７ａと排気口７ｂの間の板状の部分によって曲げ部６ａが形成されている。

実施の形態３．
図１６はこの発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の下面の要部を概念的に示す分解斜視図である。図において、仕切り部材６は、前方側の底板３ｄの所定部を床面方向に山形に板金加工した凸部６ｂと、後方側の台板４ａの所定部を床面方向に山形に板金加工した凸部６ｃと、これら凸部６ｂ及び凸部６ｃに跨って装着された軟質カバー６ｄから構成されている。凸部６ｂ及び凸部６ｃは例えば実施の形態１と同様の位置に直線状に設けられる。軟質カバー６ｄはゴムや樹脂等、弾性係数の高い軟質素材からなる。なお、該軟質カバー６ｄは、これを省いた場合でも下記に述べるように相応の効果が期待できるが、凸部６ｂ、６ｃに装着することで、更なる効果が期待できるものである。その他の構成は実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。

上記のような実施の形態３における、軟質カバー６ｄを省いた形態のものにおいては、凸部６ｂ、６ｃからなる仕切り部材６が底板３ｄと台板４ａの表面から図示省略している床方向に突出するように一体成型される。そのため、安価に仕切り部材６を設けることができる。また、仕切り部材６に補強リブとしての効果を得ることもできるため、仕切り部材によるショートサーキット防止効果の他に、リブとしての構造強度向上効果を得ることができる。さらに、強度が向上することで、底板３ｄ、台板４ａの肉厚を薄くすることも可能となり、コストを低減する効果も得られる。

ところで、底板３ｄと台板４ａは、通常例えば鋼板等の金属材で形成される。そのため凸部６ｂ及び凸部６ｃも金属部材となる。そこで、図１６に示すように凸部６ｂ及び凸部６ｃにゴムや樹脂等、弾性係数の高い軟質素材で出来た軟質カバー６ｄを被せた形態で仕切り部材６を構成した実施の形態３においては、凸部６ｂ及び凸部６ｃと床との間に生じる微小な隙間を埋めることができるため、より効果的にショートサーキットを防ぐことができる。また軟質素材を使用するため、床面を傷付けることなく冷蔵庫を設置することが可能となる。

なお、冷蔵庫本体１の正面に設けられた各扉の形状、位置、数等、また、背面カバー５に設けられた吸気用開孔部５ａと排気用開孔部５ｂの形状、位置、数等、更に正面カバー７に設けられた吸気口７ａと排気口７ｂの形状、位置、数等は、何れも実施の形態１〜３に例示されたものに限定されないことは言うまでもない。

１ 冷蔵庫本体、 ３ａ、３ｂ 側板、 ３ｄ 底板、 ４ 機械室、 ４ａ 台板、 ４１ 圧縮機、 ４３ 冷却用ファン、 ４５ 配管、 ５ 背面カバー、 ５ａ 吸気用開孔部、 ５ｂ 排気用開孔部、 ６ 仕切り部材、 ６ａ 曲げ部、 ６ｂ、６ｃ 凸部、 ６ｄ 軟質カバー、 ７ 正面カバー、 ７ａ 吸気口、 ７ｂ 排気口、 Ｆ 床、 Ｇａ 隙間、 Ｇｂ 隙間、 Ｗ 壁。

Claims (7)

1. 冷蔵庫本体の後方下部に設けられた圧縮機を冷却する冷却用ファンと、上記冷蔵庫本体の底板に対して前後方向に延在するように床方向に突出され、上記底板と床面との間の空間を上記冷蔵庫本体の前方から見て左右に区分する仕切り部材を備え、上記冷却用ファンによって付勢される空気の流れが上記仕切り部材に対して左右の一方側が吸気側風路、他方側が排気側風路となるようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 上記冷却用ファンは上記冷蔵庫本体の前面から見て冷却風を左右方向に付勢するように設置され、上記仕切り部材の後方側は該冷却用ファンの直下部に位置するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 上記仕切り部材の前方側は、左側または右側に湾曲されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
4. 上記仕切り部材の前方側は、上記吸気側風路側に湾曲されていることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
5. 上記仕切り部材は、可撓性または弾性を有する軟質素材からなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の冷蔵庫。
6. 上記仕切り部材は、上記底板と一体に板金加工された凸部を用いてなることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の冷蔵庫。
7. 上記凸部を可撓性または弾性を有する軟質カバーによって覆ったことを特徴とする請求項６記載の冷蔵庫。

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