(57)【要約】  【課題】省電力に関し、凝縮器の放熱能力を増加させ、冷却サイクルのＣＯＰを向上させることで、消費電力量が低い冷蔵庫を提供することを目的とする。  【解決手段】機械室１４０と、第１凝縮器１４３と、凝縮器１４３を強制通風する送風機１４２からなり、凝縮器１４３は多数のフィン１５０を有するパイプ１５１からなり、凝縮器１４３が略筒状内部空間１５２を形成するように重畳形成され、かつ隣り合うパイプ１５１に付随するフィン１５０どうしのパイプ１５１直径方向の投影面が重なるようにパイプ１５１相互間隙間を形成するため、送風機１４２運転時、内部空間１５２と第１凝縮器１４３外部との通気が促進され、第１凝縮器１４３の全体放熱量が増加する。よって、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫１０１の消費電力を低減することができる。【選択図】図１
2006105510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機とを備え、前記凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成される。さらに前記内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には前記送風機を対向させるとともに、他方の開口部と前記内部空間との通気抵抗を前記パイプ相互間の間隙と前記内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間に隙間を形成することにより、前記送風機の運転時に前記パイプ相互間の間隙を介して前記内部空間と外部との通気が促進され前記凝縮器が強制冷却される冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた凝縮器と、前記凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器は前記機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置され、また、前記凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成することにより、前記送風機の運転時に前記風上側の空間から前記パイプ相互間の間隙を介して前記内部空間へ流入し、さらに前記パイプ相互間の間隙を介して前記風下側の空間へ吐出されることにより前記凝縮器が強制冷却される冷蔵庫。
【請求項３】
前記凝縮器に前記パイプまたは前記フィンを固定する手段を設けることにより、前記パイプどうしが一定間隔を維持する請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記凝縮器の風下側に圧縮機が配設され、前記送風機の運転時に前記圧縮機が強制冷却される請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記フィンは略帯状薄板形状で、前記パイプに対して略垂直に配設され、かつ螺旋状に圧着させることにより、熱伝導性を向上させた請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記凝縮器は、放熱性塗料を塗着させることにより熱伝導性を向上させた請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記機械室の空気取入れ口が、前記凝縮器より略風上側に設置される請求項１から６に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強制的に冷却される凝縮器などの冷凍サイクルを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、凝縮器の大部分は冷蔵庫外箱内壁に配設され、外箱全体で放熱させるようにしていたが、近年、冷蔵庫の大容量化および設置スペース縮小の需要が高まるにつれて、外箱内壁の凝縮器だけでは放熱能力が不足する状況になった。このため前記した凝縮器に加え、冷蔵庫外部の一画に確保された空間、いわゆる機械室内に凝縮器を配設し、さらに送風機により凝縮器を強制通風することにより放熱能力の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００４】
図１３は、従来の冷蔵庫の本体を示す正面図を示す。図１４は、図１３のＦ−Ｆ´線断面図を示す。図１５は、従来の冷蔵庫の機械室の正面図を示す。図１３から図１５に示すように、従来の冷蔵庫１は、冷蔵庫１の外壁を形成する外箱２と、冷蔵庫の庫内壁を形成する内箱３と、外箱２と内箱３の間に発泡充填させたウレタン断熱材４からなる断熱箱体５と、断熱箱体内５を仕切り壁６によって上下に区画し、それぞれに冷蔵室７および冷凍室８を形成している。凝縮器２０は、冷蔵庫１の外箱２の内表面に、たとえばアルミ泊等の熱伝導性接着テープ２１を用いて密着させ、外箱２も放熱体としての役割を担う（図１４参照）。更に冷蔵庫１の庫外後方下部に位置する機械室４０には、圧縮機４１、送風機４２、凝縮器４３、ドライヤ４５及びキャピラリー（図示せず）等の冷却サイクル部品がある。凝縮器４３は、放熱促進のためのフィン５０をパイプ５１に固着させ、パイプ５１を密集成型している。そして機械室４０の側面から順に送風機４２、凝縮器４３、圧縮機４１と配置させる（図１５参照）。この結果、凝縮器４３は送風機４２により通風され、熱交換効率が高くなり、放熱能力が増加する冷蔵庫１を提供することを目的としている。
【０００５】
また、他の従来例において、図１６は、冷蔵庫の機械室の斜視図であり、凝縮器４３が冷蔵庫１底面の薄板空間に配設するべく、直線部８０と曲げ部８１で構成されるパイプ５１を底面全体に配設し放熱面積を稼いでいる。その結果、放熱能力を増加させる冷蔵庫１を提供することを目的としている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２５５０４８号公報
【特許文献２】特開平７−１６７５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の機械室４０にある凝縮器４３は、限定された設置空間において放熱能力を高めるため、パイプ間隙間を小さくしてパイプ及びフィンの通風面積を拡大しようとするが、パイプ間の隙間を小さくしていくとパイプに付随するフィンが干渉しあってこすれ等による騒音および振動が発生する。
【０００７】
これにより、パイプ間隙間距離の極小化には限界があり、パイプ相互間の隙間が生じた。
【０００８】
その結果、凝縮器４３に向かって流れる空気は、通風抵抗の小さいパイプ相互間を通過してしまい、フィン５０およびパイプ５１との通風が減少し、熱交換が行われない。
【０００９】
さらに凝縮機４３は、送風機４２の空気流れ下流側に配設されているが、送風機４２から吐き出された空気は、通風抵抗の小さい凝縮器４３下部の無効空間へ流れこみ、凝縮器４３への通風が充分行われない。
【００１０】
以上の結果、凝縮温度は上昇し、冷凍サイクルの圧縮比が高くなり、サイクルＣＯＰが低下した結果、冷蔵庫１の消費電力が増加するという課題を有していた。
【００１１】
また、従来の凝縮器４３は冷蔵庫１底面に配設するため、薄板状の空間に大量の凝縮器４３を配設する必要があった。そこで曲げ部８１のＲ寸法は、放熱量確保の観点から、たとえばＲ１０ｍｍ程度となる（図１５参照）。また機械室４０に配設される凝縮器４３においても凝縮器長さを延長するため、曲げ寸法が小さいコノ字やＬ字のパイプ配管構成を行った（図１４参照）。
【００１２】
この結果、輸送や冷蔵庫組立て時、曲げ部８１に発生する応力が高くなり、パイプ折れや破損を引き起こすという課題を有していた。
【００１３】
また、パイプ５１相互間隙間は、通風性を高めるために一定の距離を確保しなければならないが、パイプは弾性体であることから、経年変形して組立て初期の形状から変形する可能性がある。その結果、隙間が拡大した部分を中心に通風してしまい、放熱量が減少してしまう。
【００１４】
以上の課題を解決するため、パイプ５１またはフィン５０どうしを固定し、パイプ間隙間距離を一定に保つ固定部材が必要となるが、環形状のパイプ５１ならびに螺旋形状のフィン５０が立体的に構成されていることから、固定保持する手段が困難であり、製造コストも高くなる。さらに組立て時に凝縮器４３と固定部材を組み付ける工数も増大するという課題を有していた。
【００１５】
本発明は従来の課題を解決するもので、機械室４０の容積を大きくすることなく、安価で組立て性に優れた凝縮器４３の放熱能力を増大させ、また冷蔵庫の消費電力を低く維持し、パイプ折れ、破損等による冷媒もれを防止できる冷蔵庫１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】
【００１６】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、多数のフィンを有するパイプからなる凝縮器において、パイプが略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、さらに内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には送風機を対向させ、他方の開口部と内部空間との通気抵抗をパイプ相互間の間隙と内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合うパイプに付随するフィンは、フィンのパイプ直径方向の投影面が重なるように設置する。
【００１７】
これにより、パイプ相互間の隙間を極力小さくすることができ、凝縮器への通風面積を増加させ、凝縮器を強制冷却し、冷媒の温度を従来よりもさらに低下させることができる。また、曲げ部Ｒ寸法が大きいため、輸送や冷蔵庫組立て時に曲げ部に発生する応力が小さくなる。
【００１８】
また、本発明の冷蔵庫は、多数のフィンを有するパイプからなり、パイプが略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合うパイプに付随するフィンは、フィンのパイプ直径方向の投影面が重なるように固定される。さらに、凝縮器は機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置される。
【００１９】
これより、凝縮器を通過する空気の大部分は、フィンあるいはパイプ全域に通風され、凝縮器は強制冷却され、冷媒の温度も低下する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の冷蔵庫は、機械室の容積を大きくすることなく、凝縮器の熱交換効率を高め、放熱能力及び冷却サイクルのＣＯＰを向上させ、冷蔵庫の消費電力を低減できる。
【００２１】
また、凝縮器を固定する手段を設けることにより、凝縮器全体が一体固定されるので、フィンおよびパイプ間の擦れによる騒音、振動を低減できる。
【００２２】
また、本発明の冷蔵庫は、凝縮器が多数のフィンを有するパイプをパイプ相互間に間隙を設けて重畳するため、輸送時や組立て時の凝縮器のパイプ折れ、破損等による冷媒もれを抑制できる。さらに凝縮器成形工数が少なく、設備投資も少ないため、製造コストが安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、機械室に設けられた凝縮器と、凝縮器を強制通風する送風機からなり、凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、パイプは、凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成される。さらに内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には送風機を対向させるとともに、他方の開口部と内部空間との通気抵抗をパイプ相互間の間隙と内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合うパイプに付随するフィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成することにより、送風機運転時、凝縮器円周全域のパイプ相互間隙間を介して、内部空間と凝縮器外部との通気が促進され凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、冷蔵庫本体の庫外の一画に形成した機械室と、機械室に設けられた凝縮器と、凝縮器を強制通風する送風機からなり、凝縮器は機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置され、また、凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、パイプは、凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合うパイプに付随するフィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成することにより、送風機運転時に風上側の空間からパイプ相互間の間隙を介して内部空間へ流入し、さらにパイプ相互間の間隙を介して風下側の空間へ吐出されることにより凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来よりも増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は、請求項１もしくは請求項２に記載の発明において、凝縮器にパイプまたはフィンを固定する手段を設けることにより、パイプ相互間隙間を一定に確保する。これにより、凝縮器全体が一体ものとなり、輸送時並びに組立て時にフィンまたはパイプが干渉して発生する擦れ音や振動を低減することができる。また、凝縮器全域にわたりパイプ相互間の通風抵抗が同等であることから、凝縮器全域に通風され、放熱能力が向上する。さらに、組立ての際、筒状の凝縮器全体を固定してしまうことから、組立てに要する工数が従来に比べて削減でき、固定手段も安価でできる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、凝縮器の風下側に圧縮機が配設され、送風機の運転時に記圧縮機が強制冷却されることにより、圧縮機自体が強制通風されて圧縮機の温度が低下し、吸込冷媒ガスの温度も低下し、体積効率並びに圧縮機ＣＯＰが向上した結果、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、フィンは略帯状薄板形状で、パイプに対して略垂直に配設され、かつ螺旋状に圧着させることにより、フィンとパイプの熱伝導性が向上し、凝縮器全体の放熱性能が促進され、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、凝縮器は、放熱性塗料を塗着させ、さらにフィンとパイプの微少隙間に塗料が挿入される。その結果、フィンとパイプの熱伝導性が向上し、凝縮器全体の放熱性能が促進され、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクル圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、機械室の空気取入れ口が、凝縮器より略風上側に設置されることにより、凝縮器の風上部分に位置するフィン及びパイプへの通風が促進された結果、凝縮器全体の放熱性能も高くなる。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の機械室の平面図、図２は同実施の形態による冷蔵庫の図１のＡ−Ａ´線断面図、図３は同実施の形態による冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図、図４は同実施の形態による冷蔵庫の図１のＢ−Ｂ´線断面図、図５は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図６は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図である。
【００３２】
図１から図６より、実施の形態１の冷蔵庫１０１は、前方に開口する鋼板製の外箱１０２、硬質樹脂製の内箱１０３、外箱１０２と内箱１０３間に発泡充填されたウレタン断熱材１０４からなる断熱箱体（図示せず）と、庫内仕切り壁１０６により区分けされた冷蔵室１０７および冷凍室１０８と、冷蔵室ドア１１０および冷凍室ドア１１１と断熱箱体をシールするガスケット（図示せず）と、冷蔵室１０７の温度を検知する冷蔵室センサ１１３と、冷凍室１０８の温度を検知する冷凍室センサ１１４と、冷蔵室１０７への冷気を調整する冷蔵室ダンパ１１５と、冷蔵庫１０１の冷凍サイクルを構成する冷凍室１０８背面に配置された冷却器１１６と、冷却器を通風させるファン１１７と、冷蔵庫１０１外部の背面下部に設けられた機械室１４０からなる。
【００３３】
機械室１４０は、機械室内壁１４０ａと機械室背面カバー１４０ｂと機械室ベース１４０ｃにより空間形成される。また、圧縮機１４１と、機械室１４０を通風する送風機１４２と、第１凝縮器１４３と、減圧器であるキャピラリチューブ１４４の一部およびドライヤ１４５等の冷却サイクル部品等を構成している。また、図１より、機械室１４０の側面右側から順に第１凝縮器１４３、送風機１４２、圧縮機１４１が配置される。
【００３４】
第１凝縮器１４３は、帯状で薄板形状のフィン１５０とパイプ１５１からなり、フィン１５０を直管状のパイプ１５１の中心軸に対してほぼ垂直になるよう配設され、かつ螺旋状に圧着させながら固着する。
【００３５】
さらにこのフィン１５０付きパイプ１５１は、隣り合うパイプ１５１相互間に間隙を設けながら重畳するよう螺旋状に成形する。この際、パイプ１５１ａにそれぞれ付随するフィン１５０ａは、隣り合うフィン１５０ｂのパイプ１５１ｂ直径方向投影面が重なるように近接し、隣接するパイプ１５１ｂ外表面まで圧着した状態で、帯状の固定部材１５７を第１凝縮器１４３の円筒軸方向に巻き込んで締め付け固定する（図３参照）。
【００３６】
このとき、第１凝縮器１４３内部には円筒状の内部空間１５２が形成され、図２および図４の第１凝縮器１４３の内部空間の左側の開口部１５４には送風機１４２が設置され、一方右側の開口部１５５には、開口部を閉塞するカバー１５６が設置されている。
【００３７】
さらに、送風機１４２と機械室１４０をつなぐケーシング１５８により機械室１４０を２室に分離し、第１凝縮器１４３は、ケーシング１５８に設けられた突起部１５８ａに軽圧入され固定される。
【００３８】
また、機械室における通風に関して、第１凝縮器１４３より風上側の機械室内壁１４０ａに空気取入れ口１５９を設けることにより冷蔵庫外部より吸入され、一方で機械室１４０から流出する空気は、機械室背面カバー１４０ｂに設けられた吐出口１６０から冷蔵庫１０１外部へ吐き出される。
【００３９】
尚、第１凝縮器１４３のフィン１５０並びにパイプ１５１表面に放熱性塗料１６１を塗着させた。
【００４０】
また、第２凝縮器１７０は、外箱１０２とウレタン断熱材１０４間の外箱１０２内壁側に設置される。
【００４１】
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。
【００４２】
まず、冷凍サイクルにおける冷媒の流れを説明すると、圧縮機１４１において圧縮された高温高圧ガスは、機械室１４０に配設された第１凝縮器１４３へ運ばれ熱交換するが、この時ガスは、凝縮器１４３外部の空気により、熱交換して液化する。さらに、冷媒は、第２凝縮器１７０に連通し、さらに凝縮作用が促進される。つぎに、液化した冷媒は、ドライヤ１４５を通過し、減圧作用を有するキャピラリチューブ１４４にて減圧され、冷却器１１６に流入し、冷却器１１６周辺の空気との熱交換により冷蔵庫１０１庫内を冷却するとともに、自身は昇温し、最終的にガス化され再び圧縮器１４１へ戻る。
【００４３】
次に、圧縮機１４１運転時における第１凝縮器１４３の熱交換について詳細説明すると、圧縮機１４１の運転に伴ない送風機１４２も運転を開始する。これにより空間連通する冷蔵庫１０１外部の空気圧力に対して、送風機１４２吸込み近傍における圧力は、相対的に低くなる。その結果、庫外の空気は機械室１４０の機械室内壁１４０ａに設けた空気取入れ口１５９を介して機械室１４０に流入する。
【００４４】
次に、送風機１４２へ向い移動し、カバー１５６近傍まで到達した空気は、第１凝縮器に向かって直線的に流入しようとするが、カバーにより通風抵抗が大きいため、抵抗の小さい第１凝縮器の円筒側面部（図２の上下方向）へ向かって、カバーを回りこむ。そして、カバー外周まで到達した空気は、第１凝縮器の上流側から下流にむけたパイプ１５１間に介在する微小すきまを介し、内部空間１５２へ流入する。このとき、第１凝縮縮器２４３のパイプ相互間の間隔は５〜１０ｍｍとなり、従来の凝縮器の間隔約２０〜４０ｍｍに比べて半分以下まで狭小化できる。またパイプ２５１間隔は均等に保持できることから、通風抵抗もほぼ同等となり、通風の偏りも少なくなり、パイプ全域にわたり通風される。
【００４５】
以上より、第１凝縮器１４３全域にわたり通風され、有効熱交換面積が増加する、さらにパイプ１５１およびフィン１５０周辺の乱流現象が促進され、温度境界層を薄くできるので、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなる。よって、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。
【００４６】
以上のことから、凝縮器における冷媒温度は大幅に低下するため、冷凍サイクルの圧縮比は減少して、サイクルＣＯＰが増加する。同時に運転率も低下することから、最終的に消費電力を大幅に低減することができる。実機試験結果において、ドライヤ平均温度が３〜５℃低下し、同時に３〜１０ｋＷｈ／年の冷蔵庫消費電力低減効果が得られた。
【００４７】
また、送風機１４２から吐出される空気は、圧縮機１４１へ直接通風され、圧縮機１４１本体を冷却する。これにより、圧縮機１４１内部の冷媒ガス温度を下げることにより、比体積を小さくできるため体積効率が高くなり、圧縮器１４１の高性能化が可能となる。
【００４８】
また、吐出圧力の上昇を抑えることができ、オイルの劣化や摺動部の異常摩耗を未然に防止する。さらに圧縮機１４１高温によるモータ効率低下やモータ劣化も抑制でき、圧縮機１４１の性能および信頼性を確保できる。
【００４９】
また、凝縮器自体は、パイプ１５１表面にフィン１５０を螺旋状に固着させるため、熱伝導性を向上させた。さらにパイプ１５１自身を螺旋状に成形するため、円筒形状の成型冶具の外周に沿わせながらパイプ１５１を巻きつける。これにより、従来のコノ字やＬ字の曲げＲに対して、Ｒ寸法を大きくできる凝縮器１４３を成形することができ、輸送時や冷蔵庫組立て時などにおいて外部応力がかかったときに金属疲労等によるパイプ曲がりや折損が発生する危険性を未然に防止することができる。
【００５０】
尚、送風機を本実施例では、凝縮器１４３の下流側に配設したが、凝縮器１４３の上流側に配設しても同等風量が得られるため、同様の効果が得られる。
【００５１】
尚、凝縮器１４３のフィン１５０とパイプ１５１を圧着固定したが、さらに放熱性塗料を塗布することにより、フィン１５０とパイプ１５１の接着面積を増加させ、かつ放熱性の高い塗料により、高い放熱性能を増加させることができる。
【００５２】
尚、本実施例の機械室１４０を冷蔵庫１０１背面下部にしたが、冷蔵庫１０１背面で上述した冷却デバイスを設置する所定の空間が確保されれば、任意の場所に設置可能であり、その際、放熱性能は確保でき、消費電力は大幅に低減できる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態においては、冷蔵庫本体の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた第１凝縮器と、前記第１凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記第１凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記第１凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成される。さらに前記内部空間の両端開口部のうち、一方の開口部には前記送風機を対向させるとともに、他方の開口部と前記内部空間との通気抵抗を前記パイプ相互間の間隙と前記内部空間との通気抵抗より大きくし、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成し、送風機運転時、凝縮器円周全域のパイプ相互間隙間を介して、内部空間と凝縮器外部との通気が促進され凝縮器が強制冷却される。このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００５４】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の機械室の平面図、図８は同実施の形態による冷蔵庫の図７のＤ−Ｄ´線断面図、図９は同実施の形態による冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図、図１０は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図１１は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図である。図１２は本発明の実施の形態２における別の冷蔵庫の機械室の平面図である。
【００５５】
図７から図１１より、実施の形態２の冷蔵庫２０１は、前方に開口する鋼板製の外箱２０２、硬質樹脂製の内箱２０３、外箱２０２と内箱２０３間に発泡充填されたウレタン断熱材２０４からなる断熱箱体（図示せず）と、庫内仕切り壁２０６により区分けされた冷蔵室２０７および冷凍室２０８と、冷蔵室ドア２１０および冷凍室ドア２１１と断熱箱体をシールするガスケット（図示せず）と、冷蔵室２０７の温度を検知する冷蔵室センサ２１３と、冷凍室２０８の温度を検知する冷凍室センサ２１４と、冷蔵室２０７への冷気を調整する冷蔵室ダンパ２１５と、冷蔵庫２０１の冷凍サイクルを構成する冷凍室２０８背面に配置された冷却器２１６と、冷却器を通風させるファン２１７と、冷蔵庫２０１外部の背面下部に設けられた機械室２４０からなる。
【００５６】
機械室２４０は、機械室内壁２４０ａと機械室背面カバー２４０ｂと機械室ベース２４０ｃにより空間形成される。また、圧縮機２４１と、機械室２４０を通風する送風機２４２と、第１凝縮器２４３と、減圧器であるキャピラリチューブ２４４の一部およびドライヤ２４５等の冷却サイクル部品等を構成している。また、図７より、機械室２４０の側面右側から順に第１凝縮器２４３、送風機２４２、圧縮機２４１が配置される。
【００５７】
第１凝縮器２４３は、帯状で薄板形状のフィン２５０とパイプ２５１からなり、フィン２５０を直管状のパイプ２５１の中心軸に対してほぼ垂直になるよう配設され、かつ螺旋状に圧着させながら固着する。
【００５８】
さらにこのフィン２５０付きパイプ２５１は、隣り合うパイプ２５１相互間に間隙を設けながら重畳するよう螺旋状に成形する。このとき第１凝縮器２４３内部には円筒状の内部空間２５２が形成される。この際、パイプ２５１ａにそれぞれ付随するフィン２５０ａは、隣り合うフィン２５０ｂのパイプ２５１ｂ直径方向投影面が重なるように近接し、隣接するパイプ２５１ｂ外表面まで圧着した状態で、帯状の固定部材２５７を第１凝縮器２４３の円筒軸方向に巻き込んで締め付け固定する（図９参照）。
【００５９】
また、図８において、第１凝縮器２４３の上下開口部２５４、２５５を機械室内壁２４０ａ及び機械室ベース２４０ｃに対向近接させ、かつ開口部２５４、２５５を閉塞するカバー２５６を設置する。さらに第１凝縮器２４３と機械室内壁２４０ａ天面及び機械室ベース２４０ｃ間の空間を埋める緩衝材２５８ａ，２５８ｂを設け、第１凝縮器２４３を機械室２４０に固定する。その結果、円筒形の第１凝縮器２４３は、機械室２４０を２室に分離し機械室２４０の空気は、機械室２４０の左側面から右側面にかけて通風される。
【００６０】
また、機械室２４０における通風に関して、機械室内壁２４０ａに吸込み口２５５を設けることで外部より吸入され、機械室２４０から流出する空気は、機械室背面カバー２４０ｂに吐出口２５６を設けて冷蔵庫２０１外部へ吐き出される。
【００６１】
尚、第１凝縮器２４３のフィン２５０並びにパイプ２５１表面に放熱性塗料２６１を塗着させた。
【００６２】
また、第２凝縮器２７０は、外箱２０２とウレタン断熱材２０４間の外箱２０２内壁側に設置される。
【００６３】
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。
【００６４】
まず、冷凍サイクルにおける冷媒の流れを説明すると、圧縮機２４１において圧縮された高温高圧ガスは、機械室２４０に配設された第１凝縮器２４３へ運ばれ熱交換するが、この時ガスは、第１凝縮器２４３外部の空気等により冷却、熱交換して液化していく。さらに、本実施例では第２凝縮器２７０に連通し、さらに凝縮作用が促進される。次に、液化した冷媒はドライヤ２４５を通過し、キャピラリチューブ２４４にて減圧され、冷却器２１６に流入し、冷却器２１６周辺の庫内空気との熱交換により庫内を冷却するとともに、自身は昇温して、最終的にガス化され再び圧縮器２４１へ戻る。
【００６５】
次に、圧縮機２４１運転時の第１凝縮器２４３における熱交換について詳細説明すると、圧縮機２４１の運転に伴ない送風機２４２も運転を開始する。これにより空間連通する冷蔵庫２０１外部の空気圧力に対して、送風機２４２吸込み近傍における圧力は、相対的に低くなる。その結果、庫外の空気は機械室２４０の機械室内壁２４０ａに設けた空気取入れ口２５９を介して機械室２４０に流入する。
【００６６】
次に、送風機２４２へ向い移動し、第１凝縮器２４３の右側（空気上流側）近傍まで到達した空気は、図７、８より、カバー２５６及び緩衝材２５７ａ、２５７ｂにより、第１凝縮器の上下端部と機械室２４０の隙間を閉塞し通風抵抗を高めているため、これらの隙間からの通風量がほとんどなくなる。その代わりに、空気は第１凝縮器２４３の右半分（図７参照）に位置するパイプ２５１相互間の隙間を介して内部空間２５２へ流入する。このとき、第１凝縮器２４３のパイプ２５１相互間の間隔は５〜１０ｍｍとなり、従来の凝縮器の間隔約２０〜４０ｍｍに比べて半分以下まで狭小化できる。またパイプ２５１間隔は均等に保持できることから、通風抵抗もほぼ同等となり、通風の偏りも少なくなり、パイプ２５１全域にわたり通風される。
【００６７】
さらに、内部空間２５２へ流入した空気は、第１凝縮器２４３の左半分（図７参照）に位置するパイプ２５１相互間隙間を介して送風機２４２へ向かう。このとき、第１凝縮器２４３の右半分の通風状態と同様に、従来に比べ通風面積が拡大できる。
【００６８】
以上より、第１凝縮器２４３全域にわたり通風され、有効熱交換面積が増加する、さらにパイプ２５１およびフィン２５０周辺の乱流現象が促進され、温度境界層を薄くできるので、空気と冷媒の熱伝達率が大きくなる。よって、空気と冷媒の熱交換が促進され熱交換量が増加する。
【００６９】
以上のことから、第１凝縮器２４３における冷媒温度は大幅に低下するため、冷凍サイクルの圧縮比は減少して、サイクルＣＯＰが増加する。同時に運転率も低下することから、最終的に消費電力を大幅に低減することができる。
【００７０】
また、図９の第１凝縮器２４３を固定部材２５７により、圧縮固定することにより、固定しない場合に比べ、凝縮器の設置容積が小さくできる。その結果、削減できるスペースを利用して、凝縮器を追加して、放熱能力を増加させることができる。さらに、第１凝縮器２４３を一体物として固定できるので、近接するフィンあるいはパイプどうしの干渉により発生する騒音または振動を防止することができる。
【００７１】
尚，本実施例において断熱箱体２０５としてウレタンを用いたが，例えば熱伝導率が０．００１５Ｗ／ｍＫの真空断熱材を断熱箱体２０５の一部あるいは全体に配置することで侵入熱量は大幅に低下し、消費電力の低減が可能となる。
【００７２】
尚、本実施例では、第１凝縮器２４３の開口部２５４、２５５を機械室内壁２４０ａ天面及び機械室ベース２４０ｃに対向近接させたが、開口部２５４、２５５を機械室内壁奥面及び機械室背面カバー２４０ｂに対向近接させて、機械室との隙間を埋める手段を講ずれば同様の効果が得られる（図１２参照）。
【００７３】
以上のことから、本実施の形態においては、冷蔵庫本体の一画に形成した機械室と、前記機械室に設けられた第１凝縮器と、前記第１凝縮器を強制通風する送風機からなり、前記凝縮器は前記機械室を風上側と風下側の空間に分離するよう設置され、また、前記凝縮器は多数のフィンを有するパイプからなり、前記パイプは、前記凝縮器が略筒状の内部空間を形成するように重畳形成され、かつ隣り合う前記パイプに付随する前記フィンどうしのパイプ直径方向の投影面が重なるようにパイプ相互間隙間を形成し、前記送風機の運転時に前記風上側の空間から前記パイプ相互間の間隙を介して前記内部空間へ流入し、さらに前記パイプ相互間の間隙を介して前記風下側の空間へ吐出されることにより前記凝縮器が強制冷却される。
【００７４】
このとき、パイプ間距離は、従来に比べ小さいことから、パイプ及びフィンへの通風面積が従来より増加する。さらに空気とパイプの乱流促進により熱伝達率も増加するため、凝縮器の全体放熱量が増加し、凝縮器を通過する冷媒温度は著しく低下する。その結果、サイクルの圧縮比が低減され、サイクルＣＯＰが高くなり、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。
【００７５】
また、固定部材による凝縮器の固定により、寸法がコンパクトになりかつ騒音並びに振動を低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、機械室の容積を大きくすることなく、凝縮器の熱交換効率を高め、放熱能力及び冷却サイクルのＣＯＰを向上させ、冷蔵庫の消費電力を低減でき、輸送時や組立て時の凝縮器のパイプ折れ、破損等による冷媒もれを抑制できる。さらに凝縮器成形工数が少なく、設備投資も少ないため、製造コストが安価になるので、冷凍空調機器全般の消費電力低減の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の機械室の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ´線断面図
【図３】同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図
【図４】図１のＢ−Ｂ´線断面図
【図５】同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図
【図６】同実施の形態の冷蔵庫の冷凍サイクル図
【図７】本発明による冷蔵庫の実施の形態２の機械室の平面図
【図８】図７のＤ−Ｄ´線断面図
【図９】同実施の形態の冷蔵庫の第１凝縮器の要部断面図
【図１０】同実施の形態の冷蔵庫の風路構成図
【図１１】同実施の形態の冷蔵庫の冷凍サイクル図
【図１２】同実施の形態の冷蔵庫の機械室の平面図
【図１３】従来の冷蔵庫の本体を示す正面図
【図１４】図１３のＦ−Ｆ´線断面図
【図１５】従来の冷蔵庫の機械室の正面図
【図１６】従来の他の冷蔵庫の機械室の斜視図
【符号の説明】
【００７８】
１０１，２０１  冷蔵庫
１４０，２４０  械室
１４１，２４１  圧縮機
１４２，２４２  送風機
１４３，２４３  第１凝縮器
１５０，２５０  フィン
１５１，２５１  パイプ
１５２，２５２  内部空間
１５４，２５４  開口部
１５７，２５７  固定部材
１５９，２５９  空気取入れ口
１６１，２６１  放熱性塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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