(57)【要約】【課題】  冷媒圧縮機や放熱ファン、および凝縮器などの機械室内における配置関係や構造を改良することにより、機械室内の放熱効率を向上するとともに各要素部品をコンパクトに設置して機械室スペースを縮小し、その分庫内の収納容積を拡大することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】  冷蔵庫本体１の背面下部に形成した機械室15内に、圧縮機12、凝縮器13、および圧縮機と凝縮器を強制空冷する放熱ファン18を設置し、放熱ファンから吹き出された空気流を、前記凝縮器の表裏面を上方に向かって少なくとも複数回横断させて熱交換するようにしたことを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体の背面下部に形成した機械室内に、圧縮機、凝縮器、および圧縮機と凝縮器を強制空冷する放熱ファンを設置し、放熱ファンから吹き出された空気流を、前記凝縮器の表裏面を上方に向かって少なくとも複数回横断させて熱交換するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて設置された冷媒圧縮機と、機械室の幅方向の他方側に配置され機械室の背面壁を形成するカバー体と外箱後板とで形成されるダクト間隙に沿って設けた凝縮器と、前記圧縮機と凝縮器とを強制空冷するように凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置した放熱ファンとからなり、前記凝縮器は、上端外面をカバー体に当接させ、上下方向の中間部内面を外箱後板部に当接させるとともに、前記放熱ファンの駆動により本体底部から吸引した空気流を前記凝縮器下方部の内から外へ横断し、その上方で外から内方向に横断して本体外に抜け出るようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
平板状の凝縮器を上部が外方に傾斜するように背面ダクト内に立設し、上端外面を機械室背部のカバー体に当接させるとともに所定の下部位置の内面を外箱後板部に当接させ、さらに下方部においてはその外面とカバー体との間に空間を形成して配設することで、放熱ファンからの空気流が凝縮器の内外面を複数回横断するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
平板状の凝縮器を上下に略く字状に折曲、あるいは円弧状に曲成し、上下端の外面をカバー体に、上下間の所定の内面を外箱後板部に当接させることで、放熱ファンからの送風が凝縮器の内外面を複数回横断するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
凝縮器が蛇行状冷媒パイプの両面にワイヤを溶着したワイヤコンデンサで形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項６】
放熱ファンから凝縮器への送風を、斜め上方に向かって吹き出すように設置したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒圧縮機や凝縮器などの配置構成を改良して機械室をコンパクト化した冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一般の家庭用冷蔵庫の大形化は著しく、台所スペースの関係からも外形サイズは最早限界の状態である。そのため、さらに収納容積を拡大するための施策としては、真空断熱パネルなど断熱性能の高い材料によって断熱厚さを低減し、その分庫内容積を拡大したり、庫内外の部品レイアウトを改良してデッドスペースを低減する種々の方策が検討されている。
【０００３】
本件特許出願人においても、図８や図９に示すように、冷蔵庫本体（51）の背面下部に形成した機械室（55）内の幅方向の一方に冷媒圧縮機（52）を寄せて設置し、貯蔵室内を冷却する冷却器（59）を前記圧縮機（52）上方の庫内側で、且つ圧縮機とは幅方向の反対側に配置するとともに、凝縮器（53）を平板状にして本体の底面部に設置し、さらに、冷蔵庫の制御電源基板（57）を機械室（55）内の幅方向における圧縮機の他方の幅広空間に配置して冷却器（59）と圧縮機（52）、凝縮器（53）および制御電源基板（57）の配置関係や構造を変更することにより、冷却器（59）の熱的ロスを低減し、断熱効率を向上するとともに機械室（55）や凝縮器（53）の放熱効率を高めて省電力効果を得ることができる冷蔵庫を出願している（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−９８５５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、凝縮器（53）は冷蔵庫本体（51）の底面部に設置されているとともに放熱ファン（58）に対しては上流側に配置されていることから、凝縮器（53）を流通する空気流は吸い込み流のため風力が弱く放熱効率は低いものであった。したがって、所定の放熱量を得るためには凝縮器自体の容量を大きくする必要があり、占有スペースが大きくなるとともに部品コストが高くなる欠点があった。
【０００５】
また、放熱面積を拡大すべく平板状の凝縮器（53）を本体底面に配置した場合は、放熱ファン（58）に対する幅面積が大きいため、送風による熱交換しない部分が凝縮器（53）に生じることになり、さらに熱交換が不充分なことから該部分の雰囲気温度が高くなり、庫内への断熱性能が低下するという新たな問題があった。
【０００６】
一方、放熱ファン（58）は、機械室（55）内において、本体の幅方向に軸流となるように圧縮機（52）に隣接して設置されているため、放熱ファン（58）およびファンケーシング（60）の奥行きや高さ寸法が大きいことから機械室スペースの縮小に繋がらず、庫内の有効容積拡大への貢献度は低いものであった。
【０００７】
また、他の従来例としては、凝縮器を圧縮機や放熱ファンとともに機械室内に収納する構成が存在するが、この場合は、スペース上の制約から蒸発皿を圧縮機の上部などに設置しなければならないので機械室の高さ寸法が高くなり、依然として、機械室スペースの縮小には繋がらなかった。
【０００８】
本発明は上記点を考慮してなされたものであり、冷媒圧縮機や放熱ファン、および凝縮器などの機械室内における配置関係や構造を改良することにより、機械室内の放熱効率を向上するとともに各要素部品をコンパクトに設置して機械室スペースを縮小し、その分庫内の収納容積を拡大することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載の冷蔵庫は、冷蔵庫本体の背面下部に形成した機械室内に、圧縮機、凝縮器、および圧縮機と凝縮器を強制空冷する放熱ファンを設置し、放熱ファンから吹き出された空気流を、前記凝縮器の表裏面を上方に向かって少なくとも複数回横断させて熱交換するようにしたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２記載の冷蔵庫は、本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて設置された冷媒圧縮機と、機械室の幅方向の他方側に配置され機械室の背面壁を形成するカバー体と外箱後板とで形成されるダクト間隙に沿って設けた凝縮器と、前記圧縮機と凝縮器とを強制空冷するように凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置した放熱ファンとからなり、前記凝縮器は、上端外面をカバー体に当接させ、上下方向の中間部内面を外箱後板部に当接させるとともに、前記放熱ファンの駆動により本体底部から吸引した空気流を前記凝縮器下方部の内から外へ横断し、その上方で外から内方向に横断して本体外に抜け出るようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、狭い機械室空間であっても放熱ファンからの空気流は、凝縮器と良好に接触して熱交換効率を向上させることができ、請求項２によれば、要素部品の効率的配置構成によって、機械室スペースのコンパクト化とともに圧縮機や凝縮器の放熱効率を向上することができ、外形サイズに対する庫内収納容積を拡大して容積効率の高い冷蔵庫を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。図１に縦断面図、図２に背部からの機械室部分の斜視図を示す冷蔵庫本体（１）は、外箱（２）の内面に断熱壁（３）を介して設けた内箱（４）により貯蔵空間を形成し、仕切壁により冷蔵室（５）や野菜室（６）、冷凍室（７）など複数の貯蔵室に区分している。
【００１３】
各貯蔵室は、冷蔵空間や冷凍空間毎に配置した冷蔵用冷却器（８）や冷凍用冷却器（９）およびファン（10）（11）によってそれぞれ所定の設定温度に冷却保持されるものであり、各冷却器（８）（９）は、圧縮機（12）や凝縮器（13）などからなる冷凍サイクルの運転によって冷媒を供給される。
【００１４】
冷凍サイクル中の圧縮機（12）は、冷蔵庫本体（１）の背面下部に形成した機械室（15）に設置されており、本体の幅方向に亙って設けたコンプ台（16）上にクッション体を介して取り付けられている。
【００１５】
機械室（15）は、図３に縦断面図、図４に横断面図で示すように、本体の背面下部に冷凍室（７）側に突出する段部（17）を形成し、この段部（17）によって、幅方向に亙る所定の奥行きと高さ寸法を有する空間を形成するようにしており、機械室（15）空間の幅方向の一方に寄せて前記冷媒圧縮機（12）を設置し、圧縮機から他方の幅広空間側を放熱ダクトとして外気を機械室（15）内に導入する放熱ファン（18）および前記凝縮器（13）、除霜水を蒸発させる蒸発皿（19）などを設置している。
【００１６】
前記機械室（15）の背部は、カバー体（23）で覆われており、このカバー体（23）は前記凝縮器（13）の上端部まで覆うように配設して上端の外箱後板（２ａ）との間に開口を形成し、凝縮器（13）を立設した後板の凹部（22）とカバー体（23）で形成されるダクト（24）に連なる空気流出口Ａ（25）を形成している。
【００１７】
このとき、背部に立設した凝縮器（13）の幅方向の中心位置に対して放熱ファン（18）の中心位置は近傍の外箱側板側に寄せるとともに、凝縮器への送風が斜め上方に向かって吹き出すように傾斜させて設置し、カバー体（23）の形状によって放熱ファン（18）から吹き出された空気流が冷蔵庫本体幅のやや中心方向のやや上方部に向かって流れるように配置させている。また、放熱ファン（18）を傾けることにより、ファンの吸い込み面が床面の吸込み口（21）に対してより向き合うようになるため、効果的に空気を吸い込むことができ、風量を増して熱交換性能を高めることができる。
【００１８】
前記放熱ファン（18）は、前記段部（17）との間に若干の間隙を形成し、周縁を機械室（15）の上下面に、左右部分を前記段部（17）に当接するように設置して機械室（15）内と外部とを区画したファンケーシング（20）のベルマウスに取り付けられており、軸流が機械室（15）の前後方向となるように配置されている。
【００１９】
この放熱ファン（18）を取り付けたファンケーシング（20）の下端前方のコンプ台（16）には、ファンケーシング（20）幅に亙って複数の開口からなる外気の吸込み口（21）を穿設している。
【００２０】
そして、前記放熱ファン（18）と凝縮器（13）の下方におけるコンプ台（16）上には、冷却器（８）（９）からの除霜水を受けて蒸発処理する蒸発皿（19）を配置している。この蒸発皿（19）は内部に前記圧縮機（12）からの吐出パイプ（26）を延設して水中に浸漬させ、高温の冷媒熱により除霜水を蒸発させるように構成している。
【００２１】
また、前記凝縮器（13）に隣接する圧縮機（12）の上方に位置する後板の凹部（22）には、冷蔵庫の運転を制御する電源回路やインバータスイッチング回路などを搭載したプリント配線基板（27）を外箱後板（２ａ）に沿うように配置し、その外表面をカバー体（23）で覆っている。カバー体（23）の内面側における凝縮器（13）と配線基板（27）との間には、仕切リブ（23ａ）を突設し、放熱ファン（18）からの空気流を左右に分流した一部を前記仕切リブ（23ａ）の下端からプリント配線基板（27）部分に流入させ、これを冷却するように作用させている。
【００２２】
しかして、前記凝縮器（13）は、圧縮機（12）からの高温高圧の冷媒ガスを受けて放熱させ凝縮させるものであって、凝縮器（13）からの冷媒は減圧管である毛細管を経由して各貯蔵室内の冷蔵用冷却器（８）あるいは冷凍用冷却器（９）に供給され、蒸発することで貯蔵室内を所定の空気温度に冷却するものであり、蛇行形成した冷媒管の両面に放熱フィンとしてのワイヤを溶着して平板状としたワイヤコンデンサを、例えば３層に重ね合わせ、上端が前記機械室（15）より上方まで延出して、外箱後板（２ａ）に形成した凹部（22）内に上部が後方に傾斜するように立設させており、前記放熱ファン（18）に対向して配置している。
【００２３】
このとき、凝縮器（13）は、その上端外面をカバー体（23）の上部内面側に当接させるとともに、傾斜している下方部の内面側を前記段部（17）を形成している外箱後板の凹部（22）の角部に直接あるいは間接的に当接し、最下端は前記カバー体（23）との間に空間を形成するように配設している。
【００２４】
上記構成により、放熱ファン（18）の回転時には、前記図３や図４の矢印で示すように、冷蔵庫前方の外気を本体の底部を介して前記吸込み口（21）から吸引し、ベルマウス部から機械室（15）内に吹き出すようにしており、機械室（15）内に吹き出された空気は軸流に沿って後方に送流され、後板の凹部（22）とカバー体（23）で形成されるダクト（24）内に流入する。
【００２５】
そして、ファンから直接吹き出される速い風速と低温な外気温により、凝縮器（13）下部の３層の冷媒パイプとワイヤフィン部内を熱交換しながら横断し、次にカバー体（23）との間の前記空間から再び凝縮器（13）の中央高さ部分と熱交換しながら段部（17）の上部を上昇しながら横断するものであり、パイプとフィン内を通過するとともに少なくとも凝縮器（13）を２回横断することから効率よく熱交換してこれを冷却するものである。
【００２６】
特に、上記凝縮器（13）は、従来の放熱ファンの吸い込み側に配置した構成による風力不足と大きな表面積から熱交換に寄与しない箇所を生じる場合と相違して、無駄をなくして大きな熱交換風量が得られ、凝縮器自体のコンパクト化をもはかることができる。
【００２７】
同時に、吹き出し空気の一部はカバー体（23）に衝接することで本体幅の中心方向に分流され、圧縮機（12）と熱交換して放熱した後、カバー体（23）の側方に穿設した空気流出口Ｂ（28）から外部に流出する。この場合の空気流もファン（18）からの吹き出し空気であるため風速も速く、空気温度も従来に比し未だ熱交換していないことから低温であり冷却効果は大きいものであり、圧縮機（12）の放熱効率を高めることができ、効果的な冷凍運転により消費電力を低減するとともに、分流された空気流の一部によりプリント配線基板（27）の冷却も効果的におこなうことができる。
【００２８】
このとき、放熱ファン（18）の回転軸は機械室（15）の前後方向に一致させており、従来の機械室の幅方向に沿わせた構成に対して、ファン径を含めたケーシング（20）寸法が奥行き寸法に影響を与えることがないので放熱ファン（18）設置のための奥行き寸法を浅くすることができ、機械室（15）容積を大きく削減することができる。
【００２９】
また、蒸発皿（19）に対しては、圧縮機（12）と凝縮器（13）側への双方の空気がその上部を流れるものであり、前記皿内部に配設した吐出パイプ（26）の熱、および圧縮機や凝縮器による機械室（15）内の高温雰囲気と相俟って効果的に除霜水の蒸発作用をおこなうようにしている。  
なお、放熱ファン（18）への外気の進入通路となるファンケーシング（20）下方の蒸発皿（19）と対向する位置には、小孔（20ａ）を穿設している。この小孔（20ａ）は、冷蔵庫本体（１）の底部から放熱ファン（18）の下流側に吹き出した空気の一部を負圧により吸い込み、放熱ファン（18）をショートサーキットさせることで蒸発皿（19）の上部に空気の流れを生じさせ、蒸発作用を促進するものである。
【００３０】
そしてなお、前記凝縮器（13）に対する放熱ファン（18）の回転方向を数ヶ月、あるいは１年に一度程度の任意時期に逆転させるようにすれば、凝縮パイプやワイヤフィン上に付着した埃などを吹き飛ばして清掃できるとともに、凝縮器の目詰まりを解消して熱交換効率を向上することができる。
【００３１】
上記構成によって、機械室（15）内における圧縮機（12）、凝縮器（13）、放熱ファン（18）、蒸発皿（19）およびプリント配線基板（27）や各冷凍サイクルの配管は放熱効率を含め効果的に配置することができるため、機械室自体をコンパクト化できて従来に比し容積を縮小することができ、その分庫内の収納容積を拡大することができるものである。  さらに、従来、平板状の凝縮器を設置するために設けていた本体の底面空間をなくすことができるため、冷蔵庫本体（１）の底面を形成する外箱底板の位置を従来の凝縮器設置高さ分だけ下げることができ、これにともなって、従来の内箱底面位置も、外箱底板の下方への突出寸法分が下がることになり、下降分の容積を収納容積として拡大することができる。
【００３２】
また、従来は、外箱底面の下部に高温の凝縮器を設置していたことから内箱底面との断熱厚さを大きくとる必要があったが、上記実施例では、外箱底面（２ｂ）下に高温部材が存在しないのでその分断熱厚を薄くすることも可能であり、これによれば、さらに庫内側の容積を増加することができる。
【００３３】
凝縮器形状については、上記に限らず、同一部分に同一符号を附した図５に示すように、前記同様のワイヤとフィンからなる平板状の凝縮器（33）を略く字状になるよう上下に折曲形成し、上下端の外面をカバー体（23）の内面に当接させるとともに、上下間の所定の内面を前記段部（17）部分の後板の凹部（22）に当接させることで、放熱ファン（18）からの送風が凝縮器（33）の内外面を複数回に亙って横断するようにしてもよい。
【００３４】
また、他の実施例として、同様の平板状の凝縮器（33′）を図６に示す円弧状に曲成形して前記同様に配設してもよく、さらに、図７のように凝縮器（43）を略Ｓ字状に形成したり、図示しないがジグザグに形成して、上端を外箱後板の凹部（22）部分に当接し、中間部分を段部（17）に、最下端をカバー体（23）との間に空間を形成するように配設すれば、放熱ファン（18）からの空気流は、矢印で示すように、３回に亙って凝縮器（43）の表裏面を横断することになり、より効果的に熱交換させることができる。
【００３５】
なお、上記各実施例では、機械室（15）内におけるレイアウトととして、圧縮機（12）を背面からみて左側に寄せて設置し、凝縮器（13）などを他側に配置したが、左右一が逆でもよいことはいうまでもなく、また、庫内における貯蔵室の配置についても実施例に限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、機械室をコンパクトにして庫内容積を大きくした冷蔵庫に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の縦断面図である。
【図２】図１の冷蔵庫の機械室を背面方向からみた斜視図である。
【図３】図２における機械室部分の縦断面図である。
【図４】図２における機械室の横断面図である。
【図５】図２における凝縮器の他の実施例構成を示す縦断面図である。
【図６】図５の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図６のさらに他の変形例を示す縦断面図である。
【図８】従来の冷蔵庫の機械室を示す背面図である。
【図９】図８の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  冷蔵庫本体            ２  外箱                  ２ａ  後板
２ｂ  底面                ３  断熱壁                ４  内箱
７  冷凍室                ８、９  冷却器            12  圧縮機
13、33、33′、43  凝縮器  15  機械室                16  コンプ台
17  段部                  18  放熱ファン            19  蒸発皿
20  ファンケーシング      20ａ  小孔                21  吸込み口
22  凹部                  23  カバー体              23ａ  仕切リブ
24  ダクト                25  空気流出口Ａ          26  吐出パイプ
27  プリント配線基板      28  空気流出口Ｂ
【図１】
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【図２】
2006343080.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006343080.tif 000008
【図７】
2006343080.tif 000009
【図８】
2006343080.tif 000010
【図９】
2006343080.tif 000011