(57)【要約】【課題】スペースの利用効率が高く、効率的で安定した冷却性能を発揮する冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍室の背後に、圧縮機（２０）と冷却器（２１）を、左右方向に並べて配置し、冷却器（２１）を、フィンが取り付けられている直管部が圧縮機（２０）に近い側で高くなるように、傾斜させる。フィンの水平断面積が大きくなるとともに、圧縮機（２０）から遠い側の曲管部が空気の流路のショートサーキットとなるのを防止することができて、冷却効率が向上する。また、圧縮機（２０）から遠いフィンを間引いてフィンの間隔を大きくし、着霜によるフィン間の閉塞を防止する。【選択図】  図４
2004353984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵室と、
断熱壁を介して貯蔵室の背後下部に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、
上下に並ぶ複数の直管部と隣り合う直管部を連結する曲管部より成り、圧縮機からの冷却された冷媒を通す冷媒管と、冷媒管の直管部に取り付けられた複数のフィンとを有し、貯蔵室の背後に配置され、貯蔵室を冷却するための冷気を生成する冷却器と、
貯蔵室の背後に配置され、冷却器が生成した冷気を貯蔵室内に送り込む送風機とを備え、
圧縮機が貯蔵室の一方の側部寄りに配置され、冷却器が貯蔵室の他方の側部寄りに、かつ冷媒管が貯蔵室に略沿う向きに配置された冷蔵庫において、
冷媒管の直管部が圧縮機から遠い側よりも圧縮機に近い側で高くなるように、冷却器が傾斜して配置されているとともに、冷媒管の各直管部に取り付けられたフィンの間隔が、圧縮機に近い側よりも圧縮機から遠い側で大きいことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
貯蔵室と、
断熱壁を介して貯蔵室の背後下部に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、
上下に並ぶ複数の直管部と隣り合う直管部を連結する曲管部より成り、圧縮機からの冷却された冷媒を通す冷媒管と、冷媒管の直管部に取り付けられた複数のフィンとを有し、貯蔵室の背後に配置され、貯蔵室を冷却するための冷気を生成する冷却器と、
貯蔵室の背後に配置され、冷却器が生成した冷気を貯蔵室内に送り込む送風機とを備え、
圧縮機が貯蔵室の一方の側部寄りに配置され、冷却器が貯蔵室の他方の側部寄りに、かつ冷媒管が貯蔵室に略沿う向きに配置された冷蔵庫において、
冷媒管の直管部が圧縮機から遠い側よりも圧縮機に近い側で高くなるように、冷却器が傾斜して配置されているとともに、冷媒管の各直管部に取り付けられたフィンの間隔の一部が他よりも広く、フィンの間隔の広い部位が上下方向に連なっていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
送風機が貯蔵室の両側部間の中央付近かつ冷却器よりも上方に配置されており、
冷却器の冷媒管の最も上の直管部以外の直管部に取り付けられたフィンが、直管部に対して略垂直であり、最も上の直管部に取り付けられたフィンが、上端が送風機に近づくように、直管部に対して傾いていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷蔵庫に関し、特に、冷却器の小型化および配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷蔵庫は、本体内部を上下方向に区分けされており、例えば上から順に冷蔵室、野菜室、冷凍室とされている。冷凍室の背後下部には圧縮機が配置されており、圧縮機の上方には、冷媒管で圧縮機に連結された冷凍室用冷却器が配置されている。冷凍室用冷却器によって生成された冷気は、冷凍室冷却器の上方に配置された送風機によって冷凍室内に送出され、これによって冷凍室内が冷却される。同様に、野菜室の背後には、上記圧縮機に連結された冷蔵室用冷却器が配置されている。冷蔵室用冷却器によって生成された冷気は、冷蔵室冷却器の上方に配置された送風機によって冷蔵室内及び野菜室内に送出され、これによって冷蔵室内及び野菜室内が冷却される。
【０００３】
しかし、このような構成の冷蔵庫では、冷凍室背後に下から順に圧縮機、冷凍室用冷却器、送風機が配列されているため、上下方向に大きな配置スペースが必要となる。そのため、冷凍庫をある程度以上の高さにしなければ、冷凍室用冷却器及び送風機で構成される冷却器室が野菜室の背後にまで位置することになり、結果として低温の冷却器室と野菜室との間を厚い断熱壁で覆う必要が生じて、庫内の有効容積の効率を悪化させる問題があった。
【０００４】
この問題を解消すべく、本出願人は、特開２００２−９００２７号公報において、冷凍室の背後下部の左右方向の一端寄りに圧縮機を配置し、他端寄りに断熱壁を介して冷凍室用冷却器を配置する構成を提案した。この配置では、左右方向のスペースが有効に利用されて、冷凍室をあまり高くしなくても、冷却器室が冷凍室の上端を超えることがなくなり、厚い断熱壁による庫内の有効容積の低下が防止される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−９００２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような配置では、冷凍室冷却器の設置スペースが限られてくるため、幅方向及び高さ方向の寸法を抑えた小型の冷凍室冷却器が必要となる。冷凍室冷却器は直管部と曲管部からなる冷媒管と、直管部に取り付けられた多数のフィンによって構成されるが、幅方向及び高さ方向の寸法を抑えて小型化を図った冷凍室冷却器では、直管部が短くなるため、冷凍室冷却器の水平方向断面でのフィンの占める部分断面積が小さく、冷凍室内を循環し冷凍室冷却器へ導かれる戻り冷気との間の熱交換面積が限られてくる。そのため、冷凍室冷却器の熱交換能力を十分に発揮できないという問題がある。
【０００７】
この問題を解消するためには、冷凍室冷却器のフィンとフィン間のピッチを狭めることにより冷却器表面積を増やして熱交換能力を得る方法、または、冷却器の能力不足を圧縮機や送風機の能力アップにて補う方法等が考えられる。しかし、前者の方法は、冷却器への着霜による冷却能力の低下を促進させる結果となり、また、後者の方法は、余剰な電力を消費するという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、スペースの利用効率が高く、しかも、効率的で安定した冷却性能を発揮する冷蔵庫を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、貯蔵室と、断熱壁を介して貯蔵室の背後下部に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、上下に並ぶ複数の直管部と隣り合う直管部を連結する曲管部より成り、圧縮機からの冷却された冷媒を通す冷媒管と、冷媒管の直管部に取り付けられた複数のフィンとを有し、貯蔵室の背後に配置され、貯蔵室を冷却するための冷気を生成する冷却器と、貯蔵室の背後に配置され、冷却器が生成した冷気を貯蔵室内に送り込む送風機とを備え、圧縮機が貯蔵室の一方の側部寄りに配置され、冷却器が貯蔵室の他方の側部寄りに、かつ冷媒管が貯蔵室に略沿う向きに配置された冷蔵庫において、冷媒管の直管部が圧縮機から遠い側よりも圧縮機に近い側で高くなるように、冷却器が傾斜して配置されているとともに、冷媒管の各直管部に取り付けられたフィンの間隔が、圧縮機に近い側よりも圧縮機から遠い側で大きい構成とする。
【００１０】
冷却器を傾斜させることで、気流がフィンに当たり易くなり、冷却能力が向上する。また、冷却器を傾斜させない場合と同数のフィンを設けたとしても、フィンの間隔が広くなるため、着霜による冷却能力の低下が抑えられる。冷却器の曲管部はフィンが取り付けられている直管部よりも気流を通し易く、これにより流路にショートサーキットが生じやすいが、冷却器を傾斜して配置したことで、ショートサーキットも抑え易い。
【００１１】
しかも、冷媒管の各直管部に取り付けられたフィンの間隔が、圧縮機に近い側よりも圧縮機から遠い側で大きいため、圧縮機から遠い側の曲管部をショートサーキットとして通りがちな気流を直管部のフィンの間を通すことができて、冷却性能が一層向上する。また、冷媒が冷媒管の低い部位に偏って着霜が生じたときでも、フィンの間が塞がれるのが防止される。
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明ではまた、貯蔵室と、断熱壁を介して貯蔵室の背後下部に配置され、冷媒を圧縮する圧縮機と、上下に並ぶ複数の直管部と隣り合う直管部を連結する曲管部より成り、圧縮機からの冷却された冷媒を通す冷媒管と、冷媒管の直管部に取り付けられた複数のフィンとを有し、貯蔵室の背後に配置され、貯蔵室を冷却するための冷気を生成する冷却器と、貯蔵室の背後に配置され、冷却器が生成した冷気を貯蔵室内に送り込む送風機とを備え、圧縮機が貯蔵室の一方の側部寄りに配置され、冷却器が貯蔵室の他方の側部寄りに、かつ冷媒管が貯蔵室に略沿う向きに配置された冷蔵庫において、冷媒管の直管部が圧縮機から遠い側よりも圧縮機に近い側で高くなるように、冷却器が傾斜して配置されているとともに、冷媒管の各直管部に取り付けられたフィンの間隔の一部が他よりも広く、フィンの間隔の広い部位が上下方向に連なっている構成とする。
【００１３】
この冷蔵庫も、冷却器が傾斜しているため、気流がフィンに当たり易くなり、冷却能力が向上し、ショートサーキットも抑えられる。しかも、着霜が生じたときでも、フィンの間隔の広い部位は塞がれ難く、また、フィンの間隔の広い部位が上下方向に連なっているため、気流の流路が確保される。このため、着霜による冷却能力の低下が抑えられ、また、冷却能力が大きく低下するまでの時間が長くなる。
【００１４】
上記の各冷蔵庫は、送風機が貯蔵室の両側部間の中央付近かつ冷却器よりも上方に配置されており、冷却器の冷媒管の最も上の直管部以外の直管部に取り付けられたフィンが、直管部に対して略垂直であり、最も上の直管部に取り付けられたフィンが、上端が送風機に近づくように、直管部に対して傾いている構成としてもよい。水平方向断面でのフィンの面積および冷却器の製造効率の観点からは、冷却器のフィンを直管部に対して垂直にするのが好ましい。また、最も上の直管部のフィンを傾けて、上端が送風機に近づくようにすることで、冷却器からの冷気を送風機に向かわせることができて、送風機によって効率よく冷気を貯蔵室に送り込むことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１、図２は第１の実施形態の冷蔵庫１の側面断面図及び正面断面図である。冷蔵庫１は、外面を覆う外箱２ａと、その内側に配置された内箱２ｂより成る構成であり、外箱２ａと内箱２ｂとの隙間には発泡ウレタン等の断熱材２ｃが充填されている。冷蔵庫１の内部は、上から冷蔵室１１、野菜室１２、冷凍室１３の順に区分けされている。
【００１６】
冷凍室１３の背後の右側には、断熱壁２０ａを介して、冷媒を圧縮して放熱し、冷媒を冷却する圧縮機２０が配されている。圧縮機２０は、冷媒を通す冷媒管によって、冷気通路２３、２９内に配された冷却器２１、２５に連結されており、圧縮機２０と冷却器２１、２５の間には冷却サイクルが構成されている。冷却器２１は、冷凍室１３の背後の左側の冷気通路２３内に配されており、冷蔵庫１の水平面より一定の傾斜角度を保ち、冷却器の右側（圧縮機２０側）を上方へ保持した配置となっている。
【００１７】
冷却サイクルの回路図を図３に示す。圧縮機２０には凝縮器７１が連結されており、矢印Ａ１で示すように、冷媒がキャピラリーチューブ７３及び冷却器２５を通って圧縮機２０に戻る第１の冷却サイクルが構成されている。また、矢印Ａ２で示すように、冷媒がキャピラリーチューブ７４及び冷却器２１を通って圧縮機２０に戻る第２の冷却サイクルが構成されている。７７は凝縮器７１を冷却する冷却ファンである。
【００１８】
第１の冷却サイクルと第２の冷却サイクルとは並列に構成され、開閉弁７８を開くと第１の冷却サイクルと第２の冷却サイクルとが同時に運転される。したがって、冷却器２１、２５による冷却が行われ、送風機２２、２６の駆動により冷凍室１３及び冷蔵室１１に冷気が送出される。
【００１９】
開閉弁７８を閉じると、第２の冷却サイクルのみが運転され、冷却器２１により冷気が生成され、冷却器２１よりも右方にずれた上方の冷気通路２３内に配された送風機２２の駆動により、冷凍室１３のみの冷却が行われる。冷蔵室１１と冷凍室１３のそれぞれに専用の冷却器２５、２１を設けているので、冷却器２５の冷却温度を高く設定して、冷却器２５、冷気通路を成す部材４２及び冷蔵室１１内の結露や氷結を抑制することができるようになっている。
【００２０】
また、冷蔵室１１及び野菜室１２の室内温度が所定範囲内にあるときには、圧縮機２０及び冷却ファン７７の出力を下げて第２の冷却サイクルを運転することにより、省エネルギー化を図ることができるようになっている。なお、７５、７６はそれぞれ冷蔵室１１及び冷凍室１３内の温度を検知する温度センサであり、温度センサ７５、７６によって検知された温度に基づいて圧縮機２０が駆動されるようになっている。
【００２１】
開閉弁７８に代えて、図３中に破線で示す三方弁７９を設けてもよい。このようにすると、三方弁７９の切替によって第１の冷却サイクルと第２の冷却サイクルとを同時に運転する場合と、いずれか一方のみを運転する場合とに切り替えて、冷蔵室１１及び冷凍室１３を冷却することができる。
【００２２】
このような構成の冷蔵庫１において、圧縮機２０の駆動により第２の冷却サイクルが運転されると、冷却器２１による冷却が行われ、送風機２２が駆動される。これにより、冷凍室１３内の空気は戻り口１３ｂから冷気通路２３に吸引される。この空気は冷却器２１と熱交換して冷却され、吐出口１３ａ、１３ｃから冷凍室１３に冷気が送り込まれる。これにより、冷凍室１３内が、例えば−２０℃に、冷却される。また、製氷部用吐出口６７ａから製氷部６７内に冷気が吐出され、製氷を可能にする。そして、冷気が戻り口１３ｂから冷気通路２３に導かれて循環する。
【００２３】
冷凍室１３背後の正面断面図を図４に示す。冷却器２１はキャピラリチューブ７４に連結された冷媒管を有し、冷媒管は、互いに平行で上下方向に並ぶ直管部と、隣り合う直管部を連結する曲管部より成り、冷凍庫１３に沿っている。直管部には、多数のフィンが、直管部に対して垂直に等間隔で取り付けられている。冷蔵庫１は、冷凍室１３の背後の右側に圧縮機２０を配置し、左側に冷却器２１を配置した構成であって、冷却器２１の右側を一定の傾斜角度（例えば２０゜）を保ち上方へ保持した配置となっている。
【００２４】
このため、冷蔵庫１の水平方向に対し、冷却器２１のフィンの占める断面積を大きくとることができる。送風機２２より冷凍室１３に送り込まれ、冷凍室１３内を循環して戻り口１３ｂより導かれる戻り冷気は、冷却器２１の傾斜設置によって、冷却器２１の曲管部をショートサーキットとして通過するのではなく、広い断面積のフィン有効部分に接触して、冷媒管内を流れる冷媒と効率よく熱交換する。
【００２５】
また、冷却器２１の右上に送風機２２を配置しているため、送風機２２より送られる冷気は、冷却器２１側へ偏ることなく、専ら冷凍室１３内へ送り込まれる。さらに、冷凍室１３内では収容物により冷気の流れに左右方向について偏りが生じるが、冷凍室１３内を循環して戻り口１３ｂへ導かれる戻り冷気の吸い込み方向の偏りを、冷却器２１の傾斜で生じるフィンの傾きによって、少なくすることできる。よって、冷凍室１３内より効率よく戻り冷気を冷却器２１へ戻すことが可能となり、庫内の温度分布を均一にすることができる。
【００２６】
一方、この冷却器２１の傾斜設置によって、冷媒管内を流れる冷媒の一部は、余剰な液冷媒として冷却器２１の下方側となる左側へ溜まり易くなる。この現象により、冷凍室１３内を循環して戻り口１３ｂへ導かれる戻り冷気に含まれる湿気が冷却器２１の左側へ偏って着霜し易くなるが、本実施形態では、冷却器２１の冷媒管の直管部に並設するフィンの間隔を傾斜方向の下方となる左側部分で右側に対し大きくとっているため、冷却器２１の左右方向での着霜の偏りが緩和され、除霜ヒータ６２での霜取り時に効率の良い霜の除去が可能となる。
【００２７】
以下、本発明の他の実施形態について説明する。これらの実施形態は、冷却器２１のフィンを修飾したものであり、全体構成は図１、図２に示した第１の実施形態の冷蔵庫１のものと同様である。冷却器２１が圧縮機２０側を高くして配置されている点も第１の実施形態と同じである。
【００２８】
第２の実施形態の冷蔵庫１ｂの冷凍室１３背後の正面断面図を図５に示す。本実施形態では、冷却器２１の直管部に並設するフィンの一部分を間引いて、他よりもフィンの間隔が広い部位を設けるととともに、冷却器２１の各段のフィン間引き位置が冷蔵庫の垂直方向に対し一直線上に並ぶ構成としている。冷却器２１のフィン間の表面は、冷凍室１３内を循環して戻り口１３ｂへ導かれる戻り冷気に含まれる湿気によって着霜し、徐々に閉塞を生じて冷却能力の低下に至るが、冷蔵庫１ｂの垂直方向に対し平行となるように冷却器２１の各段のフィンを間引いたこの構成では、戻り口１３ｂから送風機２２側に向けて戻り冷気のバイパス経路が確保され、フィン間の閉塞による冷却能力低下までの時間を延ばすことが可能となる。
【００２９】
第３の実施形態の冷蔵庫１ｃの冷凍室１３背後の正面断面図を図６に示す。本実施形態では、冷却器２１の冷媒管の最上段の直管部に取り付けるフィンを、上端が送風機２２に近づく方向に傾斜した配置としている。送風機２２より送り込まれ冷凍室１３内を循環して戻り口１３ｂより導かれる戻り冷気は、フィンとフィンの隙間を通過することで熱交換が行われる。熱交換によって冷却された冷気は再び送風機２２へ導かれるが、その際、冷却器２１の最上段のフィンの傾斜によって送風機２２側へ効率よく導かれる。よって、冷気を冷凍室１３に送り込む送風機２２の効率が高まり、より円滑な冷却が可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の冷蔵庫によれば、水平方向断面でのフィンの面積が広くなり、また、気流のショートサーキットが抑えられて、冷却器の冷却能力が向上する。したがって、冷却器を小型化することができ、これにより、スペースの利用効率の高い設計が容易になる。特に、フィンの間隔に広い部位を設けた構成では、気流のショートカットや着霜によるフィン間の閉塞を低減することができて、冷却能力が一層向上する。また、最も上のフィンを送風機に近づく方向に傾斜させた構成では、冷気を貯蔵室に送り込む送風機の効率が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態の冷蔵庫の側面断面図。
【図２】本発明の各実施形態の冷蔵庫の正面断面図。
【図３】本発明の各実施形態の冷蔵庫の冷却サイクルを模式的に示す図。
【図４】第１の実施形態の冷蔵庫の冷凍室背後の正面断面図。
【図５】第２の実施形態の冷蔵庫の冷凍室背後の正面断面図。
【図６】第３の実施形態の冷蔵庫の冷凍室背後の正面断面図。
【符号の説明】
１、１ｂ、１ｃ  冷蔵庫
２ａ  外箱
２ｂ  内箱
１１    冷蔵室
１２    野菜室
１３    冷凍室
１３ａ、１３ｃ  吐出口
１３ｂ  戻り口
２０    圧縮機
２０ａ  断熱壁
２１、２５  冷却器
２２、２６  送風機
６２    除霜ヒータ
６７    製氷部
６７ａ  製氷部吐出口
７１    凝縮器
７３、７４  キャピラリーチューブ
７５、７６  温度センサ
７７    冷却用ファン
７８    開閉弁
７９    三方弁
【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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