JPS6342190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に冷蔵庫、特に冷蔵庫の機械室用
の強制空気冷却構造に関する。

現代の冷蔵庫ではほとんど、モータ・圧縮機ユ
ニツトおよび凝縮器をキヤビネツトの底部の機械
室内に装着し、空気を機械室に循環させるための
フアンを設ける。機械室内の空気流に関する主要
な関心事は、多量の空気を凝縮器に流すこと、な
らびにその空気の一部をモータ・圧縮機にも流し
て運転中に熱を伝達することに向けられていた。
普通の構成では、機械室の前部から後壁まで延在
する長手方向隔壁によつて、機械室を２つの並置
区分に分割し、隔壁の後部にフアンを取付ける。
モータ・圧縮機ユニツトおよび凝縮器を機械室の
一方の区分に装着し、霜取り水排水受皿を機械室
の他方の区分に配置する。フアンにより空気流を
一区分の前方開口を経て内方へ凝縮器および圧縮
機へ向けて吸引し、この空気を他区分の排水受皿
上に吐出し、主として機械室の他区分の前部から
外へ排出する。この構成では、圧縮機に流れる空
気流の体積は、空気流が凝縮器によつて制限され
且つ拡散するために減少する。さらに、空気に含
まれるグリース、綿埃およびダスト粒子が機械室
中に吸引され、ついには凝縮器の上流側を塞ぎ、
これにより圧縮機にまで達する空気流をさらに減
らす。凝縮器が埃で詰まると、その結果圧縮機温
度が過剰に上昇し、圧縮機への空気流が減少し、
かくして圧縮機の温度も上昇する。

ドミンゴレン（Domingorene）の米国特許第
3785168号に示された別の構成においては、横方
向フアンにより空気を凝縮器を横切らせて、次い
でモータ・圧縮機ユニツトの一部に向けて吸引
し、フアンの吐出部により空気を出口から外へ出
すように向ける。さらに他の機械室構造がクラマ
ー（Kramer）の米国特許第1281027号に開示さ
れており、ここでは垂直コイル状態凝縮器、圧縮
機および軸流フアンを直列に配置する。フアンに
より空気を凝縮器を次いで圧縮機を横切らせて吸
引し、フアンの吐出空気を空気出口に向ける。

上述した冷却構造に使用される凝縮器は通常コ
イル状または蛇行冷媒管を積重ね、これに複数個
の密に間隔をおいて設けたワイヤもしくは平板状
フインを設ける。蛇行管を折重ねて２つまたはそ
れ以上の積重部を形成し、機械室により限定され
る空間内に必要な熱伝達表面を得る。前述したよ
うに、かかる強制空気冷却機械室に伴なう問題
は、凝縮器に埃や他の異物が堆積し、これが絶縁
体として働き、凝縮器効率を著しく下げることで
ある。コイル状凝縮器および多層凝縮器構造は凝
縮器上の空気流を制限しがちであり、埃や他の異
物で詰まりやすいトラツプを形成する。この詰ま
つた埃が空気流をさらに制限し、従つて凝縮器を
定期的に洗浄する必要がある。

ハーバー（Harbour）らの米国特許第3736768
号に示された構造においては、空気を直接モー
タ・圧縮機ユニツトに導びくことにより性能を向
上させ得ることが認識されている。ハーバーらの
米国特許では、圧縮機と称されるものに対する空
気の流れが論議されているが、普通のモータ・圧
縮機ユニツト（前記特許明細書の24）が図示され
ており、モータ・圧縮機ユニツトの圧縮機部分が
空気流に対してどのように配置されているかにつ
いては何の示唆もない。上記特許では、モータ・
圧縮機ユニツトの圧縮機部分をフアンに隣接配置
して、これをフアン吐出空気に直接さらすように
することによつて性能を向上できることを認識し
ていないことは勿論のこと、凝縮器の形状および
位置ならびに機械室を流れる空気流を最適化して
性能を最高にする一方、製造コストを最小にし得
る冷却構造を開示していない。

従つて本発明の目的は、圧縮機からの熱の除去
を改善する、機械室に空気を流す構造を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、凝縮器への埃の堆積を減
少させ、冷蔵庫の使用寿命の問凝縮器を洗浄する
必要を実質的になくす、冷蔵庫の機械室用の冷却
構造を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、冷凍性能を少しも
損うことなく凝縮器の寸法を減少させ得る、機械
室に空気を流す構造を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、排水受皿を、凝縮
器に空気を一層効果的に流すという別の目的にも
利用することにある。

本発明のさらに他の目的は、冷蔵庫キヤビネツ
トの外形をより低くし得る機械室用の冷却構造を
提供することにある。

本発明は、冷蔵庫のモータ・圧縮機ユニツトお
よび凝縮器を冷却する構造を提供する。冷蔵庫
は、その底部にモータ・圧縮機ユニツトおよび凝
縮器を収容する機械室を有し、またその前部に機
械室のほゞ全幅にわたつて延在する空気入口開口
を有する。機械室はその前部に凝縮器を収容する
前方区分を有し、またその後部にモータ・圧縮機
ユニツトを収容するダクトを有する。ダクトは機
械室内の一端に前方区分から空気を受取る空気入
口を有し、また機械室からの空気を排出する出口
を有する。凝縮器は機械室の一側壁からほゞ水平
に前方区分の相当部分にわたつて延在する。冷蔵
庫の内部から排出される水を集めほゞ平坦な長方
形の浅い排水受皿は、凝縮器の上方に支持され
る。この排水受皿はほかに邪魔板としても機能
し、前方区分に入る空気を凝縮器全体に効果的に
流す作用をなす。ダクトは、頂壁と底壁との間で
後壁とほゞ平行に配置され且つ機械室の一方の側
壁からダクトの入口に隣接するほゞ機械室中央位
置まで延在するほゞ垂直な第１前部隔壁を有す
る。ダクトのこの垂直隔壁はコンデンサの後部に
位置し、空気を凝縮器の後部を横切らせて横方向
に流すように導びく。ほゞ垂直な第２隔壁は凝縮
器と機械室の他方の側壁との間に介在して、空気
を凝縮器に導びくとともに、この領域の空気流が
凝縮器を側路するのを防止する。第１隔壁、第２
隔壁および排水受皿により流入空気にバランスの
とれたインピーダンスと偏向を与え、これにより
機械室の前方区分に流入する空気流を凝縮器全体
にわたつてほゞ均一に分布させる。フアンはダク
トの入口に位置する。モータ・圧縮機ユニツトは
ダクト内に位置する。本発明によれば、モータ・
圧縮機ユニツトの圧縮機部分はフアンに隣接する
よう配置される。フアンは空気を凝縮器を経てダ
クトの入口に吸引する。圧縮機部分が上記位置に
あるので、フアンから吐出される空気のほゞすべ
てが圧縮機部分に導びかれ、かくして機械室中を
流れる空気流により圧縮機から伝達される熱を最
大にする。圧縮機をより効果的に冷却する結果と
して熱伝達が増加するので、一層小形の凝縮器を
使用できる。凝縮器の寸法を小さくできるので、
凝縮器を利用可能な空間内にほゞ単一層状に配置
でき、これにより機械室中の空気の流れを促進す
るとともに、凝縮器への埃の堆積を最小にする。

本発明を一層よく理解できるようにするため
に、以下に本発明を図面と関連させて説明する。

第１図は冷蔵庫の一部の縦断面図、第２図は第
１図の２―２線に沿つて見た断面図である。ここ
に一部が示された家庭用冷蔵庫はキヤビネツトの
下部に機械室１０を有する。機械室１０は冷却さ
れた貯蔵室１２から、機械室の頂壁を形成する絶
縁壁１４により分離されている。室１０はさらに
キヤビネツトの側壁１６，１８および後壁２０に
より画成され、前部に空気入口開口２２を有す
る。開口２２は室１０のほゞ全幅にわたつて延在
し、普通装飾グリル（図示せず）が設けられる。

本発明によれば、機械室１０は前部に凝縮器２
６を収容する前方区分２４を有する。また機械室
１０は後部にモータ・圧縮機ユニツト３０を収容
する横方向ダクト２８を含む。モータ・圧縮機ユ
ニツト３０は圧縮機３０ｃを駆動する電気モータ
３０ｍを含み、これら双方とも気密シールされた
外側シエル３０ｓ内に収められている。ダクト２
８は室１０内の一端に前方区分２４から空気を受
取る空気入口３２を有し、また室から空気を排出
する出口３４を有する。出口３４の寸法および位
置は、モータ・圧縮機ユニツト３０上に最適空気
流分布を実現するように実験により定める。

ダクト２８は後壁２０の一部、側壁１６の一部
および頂壁１４の一部によつて画成され、ほゞ水
平な底壁３６およびほゞ垂直な第１隔壁３８によ
り形成された前壁を有する。消音および空気シー
ルのために、ガラス繊維材料のようなシール材の
平板３９を側壁１６の一部に当てて、隔壁３８と
密封係合するように配置するのがよい。垂直隔壁
３８は頂壁１４と底壁３６との間に後壁２０と
ほゞ平行に配置され、側壁１６から空気入口３２
に隣接するほゞ室中央の位置まで延在する。頂壁
１４と隔壁３８の上部フランジ３８ａとの間には
シール材の条片３９ａが配置される。空気入口３
２はほゞ垂直にかつ後壁２０に直角に位置する。

フアン４０はダクト２８の入口３２に位置す
る。モータ・圧縮機ユニツト３０はダクト２８内
に配置され、シール３０ｓの圧縮機端または部分
４２がフアン４０に隣接している。フアン４０は
空気を開口２２から凝縮器２６を経て入口３２へ
吸引する。次にフアン４０はほゞすべての吐出空
気を圧縮機部分４２に向けて送り、これにより圧
縮機３０ｃから室１０を流通する空気への熱伝達
を最大にする。

圧縮機３０ｃから空気流への熱伝達がこのよう
に増大することには２つの利点がある。第一に、
圧縮機内部冷却の利益が部分的に達成される。圧
縮機の業界で周知のように、ガスを圧縮しながら
冷却することにより実現される等温圧縮は断熱圧
縮より一層効率がよい。従つて全体として、冷凍
システムは圧縮機から熱を除去するときに一層効
率よく作動する。第二に、熱の一部を圧縮機から
除去すると、凝縮器から除去すべき熱の残量が少
なくなる。従つてより小形の凝縮器を使用でき
る。

熱量計算および運転試験データから、本発明の
上記構成により冷凍システムの等価性能を維持し
ながら、凝縮器の寸法を約15〜20％小さくできる
ことが判つた。凝縮器の所要要件が小さくてよい
ので、冷媒管およびワイヤの製造コストが低下す
る自明の利点に加えて、凝縮器の寸法および形状
を一層効率よく機械室に適合させるとともに、凝
縮器への埃や他の異物の堆積を少なくするように
構成することができる。

凝縮器の所要容量が減少したので、凝縮器２６
は実質的に蛇行冷媒管の単一層として配置され、
これにワイヤ４４を狭い間隔で巻いて上下表面に
沿つて延在する追加の熱伝導区域を得ている。凝
縮器２６は前方区分２４の相当部分内で水平に延
在する。第１図に、この特定実施例において凝縮
器の後部に設けられた２つの小さな折返し部分４
３が示されている。この折返しは特定の寸法の冷
蔵庫および前方区分２４内の利用可能な空間に合
わせて必要になる。しかし、本発明によれば、比
較的小さい冷凍容量が必要とされるか、または比
較的大きな横方向幅の凝縮器を使用するような多
くのモデルでは、凝縮器を区分２４内に平坦形状
で収納でき、折返し部分４３に代つて平坦な垂直
もしくは傾斜後部を設け、これにより埃の堆積を
減らす。かゝる凝縮器の構成では空気が凝縮器表
面に沿つて流れ、高い熱伝達率が得られる。比較
的簡単な構造であることから、埃や他の異物が構
造内に詰まる恐れがほとんどない。その理由は、
異物類が凝縮器に沿つて流れる空気の流れにより
凝縮器から落下したり吹き飛ばされたりするから
である。本出願人の製造した冷蔵庫の性能評価試
験中にダスト試験を慣例の方法で行つた。この試
験では、冷蔵庫の性能およびモータ運転巻線温度
を監視しながら、長時間にわたつて多量のダス
ト、グリースおよび綿埃を機械室中に送給した。
従来構造の機械室を有する冷蔵庫では、代表的に
は、５年の使用期間に相当する試験期間の後で凝
縮器を洗浄する必要があつた。しかし、本発明に
よる機械室構造を有する同等の冷蔵庫は、20年以
上の使用期間に相当する試験期間の間、凝縮器洗
浄の必要なしに満足に稼動した。

通常排水受皿４６を使用して冷蔵庫の正常作動
中に生じる霜取り水を受ける。普通排水受皿を機
械室内に配置して、ここで得られる熱および空気
流を利用して受皿内に集められた水を蒸発させ
る。本例の構成では、排水受皿を用いて重要な追
加の機能を得る。即ち、受皿により空気流を凝縮
器上に導びく。排水受皿６はほゞ平坦な長方形の
浅い皿形の形状のもので、支持具４８により凝縮
器２６上に支持されている。支持具４８により受
皿４６を凝縮器２６の上表面から僅かに離す。機
械室内で凝縮器に対して受皿がこのような位置に
あるので、区分２４に入つてくる空気は受皿４６
により偏向され、これにより空気は受皿の下側を
凝縮器２６に沿つてその後部に向かつて流れる。

第１隔壁３８はダクト２８の前方壁を形成し、
側壁１６から横方向に延在して凝縮器２６の後部
に位置する。この第１隔壁３８により空気流は凝
縮器の後部を横切つて横方向に流される。

凝縮器２６への空気流を最大にするために、凝
縮器２６と機械室１０の側壁１８との間に第２垂
直隔壁５０を配置する。隔壁５０は区分２４に入
つてくる空気を凝縮器に流すように導びき、かつ
空気が凝縮器を側路するのを防止する。通常隔壁
５０は、凝縮器２６が機械室１０の幅と同じ広が
りをもたない場合に必要となる。理想的には凝縮
器２６を区分２４の全幅に広げる。しかし、製造
上の制限により理想的な配置を使用できないこと
が多く、従つて普通隔壁５０が必要である。

排水受皿４６、第１隔壁３８および第２隔壁５
０の位置と寸法を適当に調節して、区分２４に入
る空気に対するインピーダンスと偏向を適切にバ
ランスさせ、これにより前方区分２４を経て吸引
される空気を全凝縮器表面にわたつてほゞ均一な
流れに分配する。種々の構成部品の寸法、特に隔
壁５０の長さを実験により調節し、特定の冷蔵庫
モデル毎に均衡した空気流条件を実現する必要が
あることが明らかである。

凝縮器２６のコンパクトな構造は、凝縮器に効
率のよい空気流を与える構成と相埃つて、冷蔵庫
の性能および製造に関する追加の利点をもつてい
る。かゝる利点の一つは、機械室１０の垂直高さ
を低くできることである。これにより使用可能空
間をより大きくして冷蔵庫の外形を一層低くでき
る。

本発明の構成の他の利点は、機械室の騒音量を
減らせることである。コンパクトな凝縮器により
防音材を入れるのに利用できる空間が一層大きく
なる。また、冷蔵庫騒音の主要因はモータ・圧縮
機ユニツトおよびフアンにあり、これらは本発明
ではダクト２８内に閉じ込められている。ダクト
自身が騒音源をキヤビネツトの前部から隔離して
しまう。その上、ダクトの入口３２における延長
部５２はフアン４０を囲みかつフアンを越えて突
出し、フアン先端騒音を著しく減らす作用をな
す。ダクト２８の壁を防音材で覆つて冷蔵庫の騒
音レベルをさらに下げることができる。

本発明の特定の実施例を図示し説明したが、こ
れに種々の変形や変更を加え得ることが明らかで
ある。従つて本発明は、その要旨の範囲内に入る
すべての変形および変更を包含するものと解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機械室冷却構造を示す冷蔵庫
の一部の縦断面図；および第２図は第１図の２―
２線方向に見た断面図である。 １０……機械室、１６，１８……側壁、２０…
…後壁、２２……空気入口開口、２４……前方区
分、２６……凝縮器、２８……ダクト、３０……
モータ・圧縮機ユニツト、３０ｃ……圧縮機、３
０ｍ……モータ、３０ｓ……シエル、３２……ダ
クト入口、３４……ダクト出口、３６……底壁、
３８……隔壁、３９……シール材の平板、４０…
…フアン、４２……圧縮機部分、４４……ワイ
ヤ、４６……排水受皿、５０……第２隔壁、５２
……ダクト延長部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部にモータ・圧縮機ユニツトおよび凝縮器
   を収容する機械室を有し、機械室の前部にほゞそ
   の全幅にわたつて空気開口が延在する冷蔵庫にお
   ける、モータ・圧縮機ユニツトおよび凝縮器を冷
   却する構造において、 前記機械室にはその前部に前記凝縮器を収容す
   る前方区分を設けるとともにその後部に前記モー
   タ・圧縮機ユニツトを収容するダクトを設け、 前記ダクトには前記機械室内の一端に前方区分
   から空気を受取る空気入口を設けるとともに前記
   機械室からの空気を排出する出口を設け、 前記凝縮器を前記前方区分の相当部分にほゞ水
   平に延在させ、 前記前方区分に入る空気を、前記凝縮器の表面
   にわたつてほゞ均一に分布させる様に導く手段を
   設け、該手段の一部を排水受皿で構成し、 フアンを前記ダクトの入口に配置し、 前記モータ・圧縮機ユニツトをその圧縮機部分
   がフアンと隣接するように前記ダクト内に配置
   し、前記フアンにより空気を凝縮器を経てダクト
   の入口に吸引し、吐出空気のほゞすべてを圧縮機
   部分に向け、かくして機械室中を流れる空気流に
   より圧縮機から伝達される熱を最大にすることを
   特徴とする冷蔵庫機械室用冷却構造。 ２ 前記ダクトがフアンを囲みかつフアンより突
   出してフアン先端騒音を減じるダクト延長部を有
   する特許請求の範囲第１項記載の冷却構造。 ３ 前記ダクトが、前記機械室の後壁の一部と、
   前記機械室の頂壁の一部と、ほゞ水平な底壁と、
   および前記頂壁と底壁との間に後壁とほゞ平行に
   配置され且つ機械室の一方の側壁から前記空気入
   口に隣接するほゞ機械室中央の位置まで延在する
   ほゞ垂直な隔壁とからなる特許請求の範囲第１項
   記載の冷却構造。 ４ 前記ダクトが、前記機械室の一側壁に当接し
   前記垂直隔壁の端部と密封係合するように配置さ
   れたシール材の平板を有する特許請求の範囲第４
   項記載の冷却構造。 ５ 前記前方区分に入る空気を、前記凝縮器の表
   面にわたつてほゞ均一に分布させる様に導く手段
   が、前記凝縮器によりこれから間隔をあけて支持
   されていて、前方区分に入る空気を凝縮器にわた
   つて流れる様に導く邪魔板としても作用するほゞ
   平坦な長方形の浅い前記排水受皿と、凝縮器の後
   部に機械室の後壁とほゞ平行に配置されるととも
   に機械室の一側壁から前記ダクトの入口にほゞ隣
   接する内部位置まで延在するほゞ垂直な第１隔壁
   と、さらに前記濃縮器と機械室の他の側壁との間
   に配置されたほゞ垂直な第２隔壁とで構成され、
   前記第１隔壁により空気流を凝縮器の後部を横切
   らせて横方向に導びき、前記第２隔壁により空気
   流を凝縮器に向けて導びくとともに空気流が凝縮
   器を側路するのに防止し、前記第１隔壁、第２隔
   壁および排水受皿によつて、前記フアンにより前
   方区分を経て吸引される空気に均衡のとれたイン
   ピーダンスおよび偏向を与え、これにより空気を
   凝縮器の表面にわたつてほゞ均一に分布させるよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載の冷却構造。 ６ 前記凝縮器がほゞ単一層状に構成した管から
   なり、これにより凝縮器への埃の堆積を最小にし
   た特許請求の範囲第１項記載の冷却構造。