(57)【要約】  【課題】圧縮機を上方に載置し、最下方の貯蔵室の収納容積の増加と収納性を高めるとともに、効率良くかつ合理的な冷凍サイクルを構成することを目的とする。  【解決手段】断熱箱体３１の天面後方に天面よりも一段低く構成された凹部５０と、前記断熱箱体に備えられた圧縮機５２と凝縮器９１と蒸発器８３と、それぞれを繋ぐ配管で一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、凹部５０に圧縮機５２を収納するとともに、凝縮器９１は少なくとも前記凹部と前記断熱箱体の底面付近に配置するものであり、最下段の貯蔵室の収納容積の増大、収納性を高め、比較的開放されやすい天面に位置する圧縮機の放熱を促進するとともに、凝縮器の放熱を良く行える冷凍サイクルを形成することができる。【選択図】図４
2007064590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱箱体と、前記断熱箱体の天面後方に天面よりも一段低く構成された凹部と、前記断熱箱体に備えられた圧縮機と凝縮器と蒸発器と、それぞれを繋ぐ配管で一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、前記凹部内に圧縮機を収納するとともに、前記凝縮器は少なくとも前記凹部内と前記断熱箱体の底面の空間内とに配置されることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記凹部に前記圧縮機を冷却するファンを配置し、前記凹部に配置された凝縮器は前記圧縮機よりも風上側に配置することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記凹部に配置された凝縮器は配管のみで構成され、前記圧縮機と、前記断熱箱体を構成する外箱と内箱の間に構成される配管とを繋ぐことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記底面付近に配置された凝縮器は略平坦状としファンによって放熱されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記配管は、少なくとも圧縮機から吐出された冷媒が前記凹部に配置された凝縮器に至るまでを繋ぐ第一冷媒配管と、前記凹部に配置された凝縮器と前記底面付近に配置された凝縮器を繋ぐ第二冷媒配管とで構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記凹部内に配置された凝縮器と前記断熱箱体の底面の空間内に配置された凝縮器とを繋ぐ前記第二冷媒配管は前記断熱箱体の側面または背面に配置されることを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機を天面後方に載置した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫は地球環境保護の観点から更なる省エネルギー化が進むとともに、小さく置けて大きく使える、いわば省スペースで大容量、更にその使い勝手や収納性の向上が求められている。
【０００３】
従来技術には、小さく置けて大きくつかえる冷蔵庫を実現するために、凝縮器としての配管を断熱箱体の内部に配置させることで、収納容積に影響を与えないスペースをうまく活用する形態がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１０、図１１で示すように、冷蔵庫本体１は外箱２と、内箱３と、これら両者間に充填された発泡断熱材４等で構成され、同本体１の底部に機械室８を設け、同機械室８内に圧縮機９と、同圧縮機９から発生する熱を放熱する送風機１０を配設し、機械室８の後面をカバー１５により被っていた。
【０００５】
また、内箱３内背面に冷却器室５を設け、同冷却器室５内に冷気を生成する冷却器６と、生成した冷気を強制循環する送風機７を配設し、圧縮機９の吐出側と冷却器６の入口との間に凝縮器を兼ねた放熱パイプ１１、キャピラリチューブ１２を順次直列に接続して構成した高圧側配管を接続し、冷却器６の出口と圧縮機９の吸入側との間に、キャピラリチューブ１２を添設するサクションパイプ１３を直列に接続して構成した低圧側配管を接続している。なお、前記凝縮器を兼ねた放熱パイプ１１は、冷蔵庫本体１背面の発泡断熱材４の中に埋設されている。
【０００６】
図１２はその冷凍サイクルを図に表したものであり、圧縮機９、放熱パイプ１１、キャピラリチューブ１２、冷却器６がサクションパイプ１３によって順次連結され環状の閉回路を形成されている。
【０００７】
上記構成において、冷却器６を通過した冷媒が圧縮機９において圧縮され、高温、高圧のガス状冷媒となる。このガス状冷媒が放熱パイプ１１により放熱し、中温、高圧の液状冷媒となる。続いて、この液状冷媒はキャピラリチューブ１２により減圧された後、冷却器６を通過しながら蒸発し、低温、低圧の冷媒ガスとなり、各区画室における熱交換機能を成している。この後、冷媒はガス状態で再び圧縮機９に吸入されることにより冷凍サイクルを完了するよう構成されている。
【特許文献１】特開２００２−３６４９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、圧縮機を収納する機械室が冷蔵庫本体の底面後方に位置するため、最下段の貯蔵室の収納容積が小さく、また最上段の貯蔵室に手の届かない収納空間ができてしまうので、必ずしも収納性が良いというものではなかった。また、底面後方に設置する圧縮機は、通常設置される背壁との隙間がほとんどない状態になると、圧縮機の排熱がうまくできなくて、非常に熱がこもりやすいという課題を有していた。また、冷蔵庫本体の背面側に凝縮器としての放熱パイプを配置しているので、一般的に冷蔵庫を設置する際に背面側の壁には隙間なく設置されることが多いことから、放熱が阻害され、しいては庫内側へ熱が侵入してくるといった課題を有していた。
【０００９】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、背伸びしても届かない無効スペースである最上段の貯蔵室の天面後方に圧縮機を載置し、凝縮器を、圧縮機を載置した天面後方の凹部空間内と冷蔵庫本体の底面空間内に配置するもので、最下段の貯蔵室の収納容積の増大、収納性を高め、比較的開放されやすい天面に位置する圧縮機の放熱を促進するとともに、凝縮器の放熱を効率良く行える冷凍サイクルを形成した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】
【００１０】
断熱箱体と、前記断熱箱体の天面後方に天面よりも一段低く構成された凹部と、前記断熱箱体に備えられた圧縮機と凝縮器と蒸発器と、そのそれぞれを繋ぐ配管とを順に備えて一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、前記凹部に圧縮機を収納するとともに、前記凝縮器は少なくとも前記凹部と前記断熱箱体の底面付近に配置されるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷蔵庫は、最下段の貯蔵室の収納容積の増大、収納性を高め、比較的開放されやすい天面に位置する圧縮機の放熱を促進するとともに、凝縮器の効率的な配置構成により冷媒配管の放熱を効率良く行える冷凍サイクルを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、断熱箱体と、前記断熱箱体の天面後方に天面よりも一段低く構成された凹部と、前記断熱箱体に備えられた圧縮機と凝縮器と蒸発器と、それぞれを繋ぐ配管で一連の冷媒流路を形成した冷凍サイクルとを備えた冷蔵庫において、前記凹部内に圧縮機を収納するとともに、前記凝縮器は少なくとも前記凹部内と前記断熱箱体の底面の空間内に配置するものであり、背伸びしても届かない無効スペースである最上段の貯蔵室の天面後方に圧縮機を載置し、凝縮器を圧縮機を載置した天面後方空間と冷蔵庫本体の底面空間に配置するもので、最下段の貯蔵室の収納容積の増大、収納性を高め、比較的開放されやすい天面に位置する圧縮機および凝縮器の放熱を促進するとともに、凝縮器の放熱を良く行える冷凍サイクルを形成することができる。また、凝縮器を上下に分割することで、凝縮器が配置される収納空間の構成部品が減少し、風路が簡素化されるので、風量の増加による放熱能力の促進が可能となる。
【００１３】
また、凝縮器の分散により凹部の収納空間をコンパクトにすることができ、かつ底面空間を凝縮器の収容空間として有効活用することができるので、結果的に貯蔵室の収納容積の増大につながり、また特に最下部貯蔵室の形状をシンプル化して収納性を高めることが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記凹部に前記圧縮機を冷却するファンを配置し、前記凹部に配置された凝縮器は前記圧縮機よりも風上側に配置するものであり、圧縮機を冷却するファンで同時に凹部に配置された凝縮器の放熱を促進することが可能となる。また、凹部に配置された凝縮器を圧縮機よりも風上側に配置することで、凹部に配置された凝縮器は、より新鮮な外気との熱交換を行うことができ、更に放熱を効率良く行うことが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記凹部に配置された凝縮器は配管のみで構成され、前記圧縮機と、前記断熱箱体を構成する外箱と内箱の間に構成される配管とを繋ぐものであり、圧縮機と断熱箱体を構成する外箱と内箱の間に構成される配管を繋ぐ配管として利用することができ、且つ圧縮機から吐出された高温の冷媒を断熱箱体を構成する外箱と内箱の間に構成される配管へ至るまでに放熱を行うことができるので、断熱箱体を構成する外箱表面の温度上昇と内箱からの熱侵入を抑えることが可能となる。
【００１６】
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、前記底面付近に配置された凝縮器は略平坦状としファンによって放熱されるものであり、底面付近に配置された凝縮機の収納空間をコンパクトにすることができるので、貯蔵室の収納容積の増大につながる。また、底面付近に配置された凝縮機の放熱が促進され、更に効率良い放熱を行うことが可能となる。
【００１７】
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、前記配管は、少なくとも圧縮機から吐出された冷媒が前記凹部に配置された凝縮器に至るまでを繋ぐ第一冷媒配管と、前記凹部に配置された凝縮器と前記底面付近に配置された凝縮器を繋ぐ第二冷媒配管とで構成されるものであり、圧縮機から吐出された高温の冷媒を第一冷媒配管を経て凹部に配置された凝縮器で予冷を行うことができる。また、凹部に配置された凝縮器から吐出された冷媒を第二冷媒配管を経て底面付近に配置された凝縮器で放熱を行うことができ、更に効率良い放熱を行うことが可能となる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記凹部に配置された凝縮器と前記底面付近に配置された凝縮器とを繋ぐ前記第二冷媒配管は前記断熱箱体の側面または背面に配置されるものであり、凹部に配置された凝縮機と底面付近に配置された凝縮器を繋ぐ配管として利用することができ、且つ外箱へ熱伝導させて放熱を促進することができる。
【００１９】
以下、本発明による冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、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。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図３は同実施の形態における冷蔵庫の冷媒配管構成図であり、図４は同実施の形態における冷蔵庫の高圧配管の位置構成図であり、図５は同実施の形態における冷蔵庫の冷媒配管構成図であり、図６は同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部正面図であり、図７は同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部上面図であり、図８は同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の背面構成図であり、図９は同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部構成図を示すものである。
【００２１】
図１から図９において、冷蔵庫本体３０は複数の断熱区画に区分されている断熱箱体３１と各断熱区画に設けられた扉にて構成されている。断熱箱体３１はＡＢＳなどの樹脂体を真空成型した内箱３２とプリコート鋼板などの金属材料を用いた外箱３３とで構成された空間に発泡断熱材３４を注入してなる断熱壁を備えている。発泡断熱材３４はたとえば硬質ウレタンフォームやフェノールフォームやスチレンフォームなどが用いられる。発泡材としてはハイドロカーボン系のシクロペンタンを用いると、温暖化防止の観点でさらによい。
【００２２】
断熱箱体３１は、複数の貯蔵室を形成し、上から冷蔵室４０、製氷室４１、切替室４２、野菜室４３、冷凍室４４の構成となっていて、各貯蔵室を区画する複数の仕切壁４５を備え上から４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄである。例えば、仕切壁４５ｄは断熱された壁であり、野菜室４３と冷凍室４４を区画するものである。各断熱区画の前面開口は各仕切壁と断熱箱体３１の前面の縁部１０１により区画され、それぞれの前面開口には断熱扉が図示しないガスケットを介して設けられる。上から冷蔵室扉４０ａ、製氷室扉４１ａ、切替室扉４２ａ、野菜室扉４３ａ、冷凍室扉４４ａである。
【００２３】
次に、断熱箱体３１の各貯蔵室について説明する。
【００２４】
冷蔵室４０は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されている。貯蔵室内は上方を圧縮機５２を収納するための凹部５０が突出して形成され、食品などを整理して収納するための複数の棚７０を設け、冷蔵室扉４０ａの内側にはペットボトルなどの飲料を収納できる複数のポケット７１を設けている。最下段には肉魚などの保鮮性向上のための貯蔵ケース７２を設け比較的低めの温度、たとえば−３〜１℃で設定されている。
【００２５】
製氷室４１は、氷を生成して貯留するために通常−２２〜−１８℃で設定される。庫内は氷を生成するための製氷皿を備えた製氷機構７３を設けていて、出来た氷を貯留する貯氷容器７４を収容し、レール（図示せず）などで手前に引き出せるよう構成されている。
【００２６】
切替室４２は、例えば約３℃に設定された冷蔵室、約１℃に設定されたチルド室、約−１℃から約−３℃に設定されたパーシャル室、約−７℃に設定されたソフト冷凍室、約−１８℃に設定された冷凍室として切り替えて利用される。
【００２７】
野菜室４３は、冷蔵室４０と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが一般的で、低温にすれほど葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。庫内は野菜などの食品を整理して収納できる野菜室容器７５を収容し、レール（図示せず）などで手前に引き出せるよう構成されている。
【００２８】
冷凍室４４は、冷凍保存のために通常−２２〜−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０や−２５℃の低温で設定されることもある。庫内は食品を整理して収納できる冷凍室容器７６を収容し、レール（図示せず）などで手前に引き出せるよう構成されている。
【００２９】
野菜室４３と冷凍室４４の背面に冷却室８０が設けられ、冷却室８０は断熱性を有する仕切壁４５ｅで野菜室４３及び冷凍室４４を仕切っている。また、野菜室４３と冷凍室４４は断熱性を有する仕切壁４５ｄで仕切られている。
【００３０】
冷却室８０には、庫内の空気を熱交換させて冷気に変換する蒸発器８３と、各貯蔵室に冷気を送るための冷却ファン８４をその上方に位置させている。
【００３１】
このような冷蔵庫には、図３のように冷凍サイクルが設けられ、圧縮機５２内に封入された冷媒が冷凍サイクルを循環するよう構成される。以下、その冷凍サイクルについて説明する。
【００３２】
冷凍サイクルは、その全てが密閉空間で構成され、封入された冷媒を圧縮し冷凍サイクルへ高温高圧の冷媒を送り出す圧縮機５２、冷媒を放熱し中温高圧に凝縮液化させる凝縮器９１、液化冷媒を減圧させる減圧装置１１０、冷媒を蒸発させて冷熱を発生させる蒸発器８３などから構成されて、それぞれが冷媒配管９４により接続されている。
【００３３】
ここで圧縮機５２は、断熱箱体３１の天面部に背面側を一段低い段差状に窪ませた凹部５０に載置される。凹部５０は外箱３３によって形成された左右壁で囲われていて、断熱箱体３１の上方及び背方を開口するよう構成され、その開口はカバー９５で覆われている。また、凹部５０の空間内の空気を循環させるための放熱ファン９６を圧縮機５２と所定の間隔をとって、その側方へ横並びにして載置し、圧縮機５２に風を当てるような流れで循環し放熱を促進するよう配置されている。
【００３４】
凝縮器９１は、凹部５０に圧縮機５２と横並びに配置した凝縮器９１ａと断熱箱体３１の底面の空間内に配置した凝縮器９１ｂにより構成されている。凹部５０に配置した上部凝縮器９１ａは配管で構成されており、放熱ファン９６により圧縮機５２と同様に放熱を促進されており、圧縮機５２よりも風上側に配置されている。下部凝縮器９１ｂは冷蔵庫本体３０の内容積向上のため、高さを抑え小型で高効率なものを採用している。また、下部凝縮器９１ｂは代表的なものとしてスパラルフィンチューブ方式があり、断熱箱体３１の底面に凝縮器ダクト９９とともに底面に固定され、下部凝縮器９１ｂの放熱を促進するためのファン９８を設置している。
【００３５】
蒸発器８３は前述したように、最下段の冷凍室４４、その上方の野菜室４３の後方に跨るように配置されていて、代表的なものではフィン＆チューブ式があり、圧縮機５２よりも低い位置に配置されることになる。
【００３６】
次に上述した圧縮機５２、凝縮器９１、蒸発器８３などを接続するための冷媒配管９４について説明する。
【００３７】
冷媒配管９４は、代表的なものとして加工しやすくかつ安価な銅管を用いることが多く、その他の手段では鉄管やアルミ管などを用いる場合もある。
【００３８】
図４に示すように、冷媒配管９４は、断熱箱体３１の側面と前面に配置されており、第一冷媒配管９４ａ、第二冷媒配管９４ｂ、第三冷媒配管９４ｃ、第四冷媒配管９４ｄで構成されている。まず、凹部５０に位置する第一冷媒配管９４ａは、凹部５０の圧縮機５２から吐出された冷媒を凹部５０に配置した上部凝縮器９１ａに送るためのものであり、圧縮機５２の吐出パイプと上部凝縮器９１ａを接続する配管である。
【００３９】
次に、左側面に位置する第二冷媒配管９４ｂは、凹部５０に配置した上部凝縮器９１ａから吐出された冷媒を断熱箱体３１の底面付近に配置した下部凝縮器９１ｂに送るためのものであり、断熱箱体３１の天面から側面を通過して断熱箱体３１の底面空間内に配置した下部凝縮器９１ｂを接続する配管である。また、断熱箱体３１の外箱３３と内箱３２の間に位置し、外箱３３に当接するよう配置され、その一部はアルミテープなどの放熱促進部材１００のように熱伝導性のよい部材にて外箱３３に貼り付けるよう固定されている。その後に発泡断熱材３４を充填し外箱３３に、さらに密着当接されるよう構成している。
【００４０】
次に、前面に位置する第三冷媒配管９４ｃは、下部凝縮器９１ｂで放熱した冷媒をさらに放熱させるための配管であり、断熱箱体３１の前面開口に側面の前端を折り曲げて成形し、側面と連通してなる縁部１０１に沿って、その縁部１０１のほぼ全周に渡って敷設され、縁部１０１の内箱３２側に位置し前面開口側と当接するよう配置される。より縁部１０１と密着させるために熱伝導性の良い樹脂などを直接注入して固定する方法もある。また、第三冷媒配管９４ｃは断熱箱体３１を温度帯の異なる複数の貯蔵室に区画する複数の仕切壁の前方面にも構成し、この場合は前述した縁部１０１の右側に配設される第三冷媒配管９４ｃを仕切壁の高さ位置で、仕切壁側に曲げ加工を設けて仕切壁の前方のほぼ全幅を通し、縁部１０１の左側の手前付近にＵ曲げ部を設けて仕切壁の前方で上下往復するように配設し縁部１０１の右側へ戻るよう配設する。このように、他の仕切壁も前述と同様に構成することで、縁部１０１と仕切壁を配設する第三冷媒配管９４ｃは断熱箱体３１の前面開口を一筆書きで配置構成されることになる。
【００４１】
一方、右側面に位置する第四冷媒配管９４ｄは、下部凝縮器９１ｂ及び第三冷媒配管９４ｃで凝縮液化した冷媒を断熱箱体３１の右側面から天面を通り、凹部５０の天面側に再び戻すためのものであり、前述した第二冷媒配管９４ｂと同じように、アルミテープなどの放熱促進部材１００により外箱３３の内側表面に貼り付けるよう構成されている。ここで、第二冷媒配管９４ｂと第四冷媒配管９４ｄとの貼り付け位置は、できる限り外箱３３の側面後方に貼り付けることが望ましい。なぜなら、通常断熱箱体３１の側面の断熱壁は治具などの抜き勾配が存在し、後方側の壁厚が厚くなるので貯蔵室内への熱侵入が少なくなるという利点を有するためである。
【００４２】
前述したような冷媒配管９４は、図５に示すように、通常、外箱３３を形成するプリコート鋼板などの金属材を平板の状態で、側面に位置する第二冷媒配管９４ｂ、第四冷媒配管９４ｄを所定の位置に設置し、必要な箇所にアルミテープなどの放熱促進部材１００を貼り付けて固定しておき、その後、外箱３３を第二冷媒配管９４ｂと第四冷媒配管９４ｄとともに所定の折り曲げ線で折り曲げて、外箱３３の天面、側面を構成する方法をとる。なお、前面に位置する第三冷媒配管９４ｃも前述と同様にして折り曲げて構成する方法もある。
【００４３】
減圧装置１１０は、放熱して凝縮液化された高圧の冷媒を、減圧して蒸発器８３へ送るためのものであり、断熱箱体３１の背面板３５と内箱３２の背面との間でどちらにも当接しないよう発泡断熱材３４に覆われるよう配置構成される。減圧装置１１０は、一般的に管径の小さいものを使用することが多く冷蔵庫では約０．５ｍｍ〜１ｍｍ（管内径）を使用することが多い。その他に冷媒の流量を自由に制御できる冷媒流量制御弁や、膨張弁を用いて減圧しても構わない。また、減圧装置１１０に至る前に、冷媒配管９４内のゴミや金属粉等を圧縮機５２へ戻さないための図示しないフィルターや、システム内の水分を吸着する図示しない吸着部材などを備えたドライヤ１１１を冷凍システム内に設け、凹部５０に収納され圧縮機５２の風上側である放熱ファン９６周辺に配置構成している。
【００４４】
吸入配管１１２は、蒸発器８３で気化した冷媒を圧縮機５２へと戻すためのものであり、断熱箱体３１の背面板３５と、内箱３２背面との間に配置され、背面板３５と内箱３２の背面とのどちらにも当接しないよう発泡断熱材３４に覆われるよう構成される。
【００４５】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その作用について説明する。
【００４６】
まず、圧縮機５２を断熱箱体３１の天面後方の凹部５０に載置して、最下方の貯蔵室である冷凍室４４の後方領域には配置せず、冷却室８０を冷凍室４４とその上方の野菜室４３の背面に配置し、蒸発器８３と冷却ファン８４を概ね冷凍室４４と野菜室４３の高さ範囲内で設け、蒸発器８３を高さ方向に延長させ奥行き寸法を短縮することにより、冷却室８０の厚みを薄くして庫内容積として寄与しない無効スペースを減少し、野菜室４３、冷凍室４４の収納容積を増大し収納性を高めることができる。また断熱箱体３１の天面後方の凹部５０は使用者が手の届き難い、いわば無効スペースに近い空間であったため、その箇所に圧縮機５２を位置させることは極めて冷蔵庫本体３０の内容積をうまく活用できることになる。さらに野菜室４３、冷凍室４４を引出し式の貯蔵室としているので、野菜室容器７５、冷凍室容器７６の奥に収納された食品なども楽に出し入れできて使い勝手の向上も図れる。
【００４７】
ただし、断熱箱体の天面後方の凹部５０を極力小さく形成し、最上方の冷蔵室４０の庫内側への突出代を極力小さくしなければ、冷蔵室４０の庫内が視覚的にも圧迫感や閉塞感を感じるものになってしまう。
【００４８】
したがって、冷蔵庫本体３０の底面に下部凝縮器９１ｂを配置して、凹部５０には配管で構成された上部凝縮器９１ａと、圧縮機５２と上部凝縮器９１ａとを冷却する放熱ファンのみを配置し、放熱を促進しながらも、凹部５０の容積及び排熱風路を小さく形成し、冷蔵室４０への庫内への突出代を抑制することができる。
【００４９】
特に、近年、使用者の使用頻度や鮮度管理のしやすさ、人間工学的な使い勝手の観点などから、使用頻度の最も高い冷蔵室４０を使用者の前面で見開いて出し入れできる上段位置に、重量物の出し入れもありかつ健康志向で日常的に鮮度管理もしたい野菜室４３を使いやすい中段に、そして長期間出し入れしないストック品などもありかつ取り扱い時の落下などへの配慮も必要な冷凍室４４を最下段にレイアウトした冷蔵庫が主流になっているが、このレイアウトにおいて圧縮機５２を含めた機械室の配置で最下段の冷凍室４４の収納容量を十分に確保できないのが欠点であったが、本実施の形態によると最下段の冷凍室４４の奥行きを野菜室４３と同様に拡大することができて、しかも室内の空間形状も複雑な形状とならず大きめの収納物も合理的に収納できて収納性を高めることができ、長期冷凍保存のストック食品のほか弁当や惣菜用など短期冷凍保存のフロー食品の増加による冷凍食品の利用頻度の増加にも十分に対応できる利便性の高い冷蔵庫を提供できる。
【００５０】
これらの収納容量，収納性に関わる効果は、冷凍室４４，野菜室４３が引き出し式の貯蔵室でなくても享受できるものであるが、引き出し式の貯蔵室であればさらにその効用は大きい。すなわち、引き出し用のレール長さをほぼ同等のものとすることにより冷凍室容器７６の引き出し代と野菜室容器７５の引き出し代をほぼ同等に合わせることが可能となり、使用者が日常、両室の収納容器を引き出して引き出し代が異なることに対して違和感を覚えることがなく、また、引き出された収納容器の形状も双方がほぼ直方体状のシンプルな形状で揃えることができ、引き出したときの統一感があって冷蔵庫の商品品位としても高いものとなる。
【００５１】
次に、冷凍サイクルの動作に関しては、庫内の設定された温度に応じて制御基板（図示せず）からの信号により冷凍サイクルが動作して冷却運転が行なわれる。圧縮機５２の動作により吐出された高温高圧の冷媒は、凹部５０内に配置された第一冷媒配管９４ａを経由し、凹部５０に配置した上部凝縮器９１ａ及び第二冷媒配管９４ｂ及び底面付近に配置した下部凝縮器９１ｂ及び第三冷媒配管９４ｃにて放熱して中温高圧の冷媒に凝縮液化し、第四冷媒配管９４ｄを経由して減圧装置９２により減圧されて低温低圧の液冷媒となって蒸発器８３に至る。
【００５２】
冷却ファン８４の動作により、各貯蔵室内の空気と熱交換されて蒸発器８３内の冷媒は蒸発気化し、低温の冷気をダンパ装置（図示せず）などで供給制御することで、各貯蔵室の設定された所定の温度を維持できるよう冷却を行う。蒸発器８３を出た冷媒は吸入配管１１２を経て圧縮機５２へと吸い込まれる。
【００５３】
本実施の形態の圧縮機５２は、凹部５０をできる限り小さく形成することで、冷蔵室４０への前方及び下方への突出を抑え、最上段の棚７０とほぼ同一の高さに抑えることで、手の届く位置の収納容積を減少させることなく、実際に使用する際に何ら問題なく収納性を高めることができ、かつ、凹部５０を幅方向に細長く形成し、放熱ファン９６を幅方向に風が流れるよう構成することで、一つの四角い筒状のダクトにすることができ、圧縮機５２の放熱に対して効率良く、かつ合理的な風路を構成することができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、凹部５０に配置した上部凝縮器９１ａの配管を螺旋状に構成し、放熱ファン９６の吸込み側に設けることで、放熱ファン９６が運転している間は常に外気を取り入れ、また小さいスペースで配管の表面積を格段に増加させているので、圧縮機５２から吐出される高温高圧の冷媒を、断熱箱体３１内の第二冷媒配管９４ｂに入る前に予冷を行うことができる。これにより、仮に使用者が断熱箱体３１の天面部や側面部に触れたときにでも火傷など高温に対する違和感を持つことがなく、また天面部に荷物を置いた場合でも温度が低いので荷物の変色や腐食することなく安心して使える冷蔵庫を提供できる。また、断熱箱体３１の表面温度も同様に低下することから、各貯蔵室内への熱の侵入を抑制でき消費電力量の低減にも繋がる。更に、上部凝縮器９１ａの配管を螺旋状に構成したことで、圧縮機５２の回転周波数から上部凝縮器９１ａの共振点をずらすことで、断熱箱体３１への振動伝播を防止することが可能となる。
【００５５】
次に、断熱箱体３１の底面空間内に配置した下部凝縮器９１ｂに関しては、元来、貯蔵室にとって無効スペースともいえる断熱箱体３１の底面空間内に配置しているために新たな設置スペースを必要とせず、ファン９８でもって外気と熱交換させることで放熱能力を向上させることができる。従って、下部凝縮器９１ｂの配設によって最下部の貯蔵室である冷凍室４４に食い込むことがなく、冷凍室４４をシンプルな形状に保って収納性を高めることができる。
【００５６】
次に、本実施の形態の第二冷媒配管９４ｂ、第三冷媒配管９４ｃ、第四冷媒配管９４ｄに関しては、第二冷媒配管９４ｂ、第三冷媒配管９４ｃ、第四冷媒配管９４ｄを断熱箱体３１の外箱３３と内箱３２の間に配置することで、もともと断熱箱体３１の貯蔵室内外を断熱する発泡断熱材３４の箇所であり、いわば貯蔵室の収納容積に対しての無効スペースを利用して圧縮機５２、凝縮器９１、蒸発器８３とを接続することができるので、庫内の収納容積を減少することなく配管の構成ができる。
【００５７】
また、第二冷媒配管９４ｂはアルミテープなどの放熱促進部材１００を介して外箱３３に貼り付けているので、通過する高温高圧の冷媒を外箱３３に効率良く熱伝導させ、貯蔵室側は発泡断熱材３４を充填しているので熱伝導はしにくく、より外箱３３への熱伝導を促進し、効率良く且つ合理的な放熱手段を構成することができる。また、第三冷媒配管９４ｃは前面開口の縁部１０１の貯蔵室側の前方に取り付けてあるため、上述の第二冷媒配管９４ｂと同様の作用を得ることができる。一方、貯蔵室側からの冷気の熱伝導により縁部１０１や仕切壁４５の前方面は冷やされる傾向にあるが、第三冷媒配管９４ｃを縁部１０１や仕切壁４５の前方面に配置構成することで、その表面温度を高く維持することができるため結露や霜付きを防止することもできる。なお、仕切壁４５ｂのように配管の曲げ加工や配置構成のしにくい箇所などではヒータなどの熱源を用いることで、結露防止の効果はさほど変わらずに構成することも可能である。
【００５８】
次に、減圧装置１１０と吸入配管１１２に関しては、キャピラリなどの減圧装置１１０と吸入配管１１２は、通常半田などの密着手段によって配管同士が接触するよう構成され、比較的温度の高い減圧装置１１０と比較的温度の低い吸入配管１１２を互いに熱交換させている。これは、減圧装置１１０はさらに温度を低くでき冷媒を確実に液化させ、冷凍能力を向上することができるとともに、吸入配管１１２は温度を高くすることで確実に気化させ、圧縮機５２の吸込圧力を上げて冷媒循環量を増加させることによる、効率の良い冷凍サイクルを構成することができる。また断熱箱体３１の背壁内に収納され、発泡断熱材３４で覆われて断熱されていることから、蒸発器８３で気化した低温の冷媒が配管内を通っている吸入配管１１２の接触による結露などの心配が無い。
【００５９】
このことからも、減圧装置１１０の入口側になるドライヤ１１１は上方凹部５０に配設する方が良く、仮に下方に配設すると減圧装置１１０と吸入配管１１２が熱交換をし難い構成になってしまうからである。また、ドライヤ１１１は凹部５０内で圧縮機５２よりも風上側におくことで、放熱された高圧冷媒を常に外気に接触させることができ、もし仮に圧縮機５２の風下側に位置させると放熱され液化した冷媒が再び加熱されて気化し、冷凍サイクルに不具合をきたす恐れがあるのに対し問題なく液化した冷媒を蒸発器８３に供給することが可能となる。
【００６０】
このように、圧縮機５２が冷凍室４４の後方に存在せず、断熱箱体３１の天面後方に配置されることで、貯蔵室の収納容積が必ずしも増加し収納性が高まるというわけではなく、凝縮器９１、蒸発器８３、冷媒配管９４の配置の仕方次第で、各貯蔵室内の収納容積を大きく減少させることになる可能性もある。
【００６１】
本実施の形態では、上述したように天面後方の凹部５０には配管で構成された上部凝縮器９１ａと、圧縮機５２と上部凝縮器９１ａとを冷却する放熱ファン９６のみを配置し、底面付近に配置された下部凝縮器９１ｂは底面に低く形成し、蒸発器８３を冷凍室４４と野菜室４３の背面に、第二冷媒配管９４ｂと第三冷媒配管９４ｃと第四冷媒配管９４ｄを断熱箱体３１の内箱３２と外箱３３との間に、吸入配管１１２や減圧装置１１０を断熱箱体３１の背壁に設置したので、全ての冷凍サイクル部品を収納に対して無効スペースとも言える箇所に配置したことによって収納容積を増大し、収納性を高めることが出来たと言える。また、凝縮器９１を凹部５０に配管で構成された上部凝縮器９１ａと底面付近に配置された下部凝縮器９１ｂに分割して配置したことで、収納容積を増大しながらも、凝縮器の放熱を効率良く行える冷凍サイクルを形成することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、手の届かない位置である断熱箱体の天面凹部に圧縮機等の機能部品を収容することで、無効スペースを極力減少し、最下段の貯蔵室の収納容積を増大し冷蔵庫全体の収納性を高めるとともに、圧縮機が上方に位置する冷蔵庫での機能部品の配置及びそれらを繋ぐ配管の構成を、放熱、凝縮、蒸発といった冷凍サイクルの機能を効率良く、かつ合理的に行えることができるので、同様のレイアウトを有する他の冷却機器にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】同実施の形態における冷蔵庫の冷媒配管構成図
【図４】同実施の形態における冷蔵庫の高圧配管の位置構成図
【図５】同実施の形態における冷蔵庫の冷媒配管構成図
【図６】同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部正面図
【図７】同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部上面図
【図８】同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の背面構成図
【図９】同実施の形態における冷蔵庫の断熱箱体の凹部構成図
【図１０】従来の冷蔵庫の側面断面図
【図１１】従来の冷蔵庫の背面構成図
【図１２】従来の冷蔵庫の冷凍サイクル図
【符号の説明】
【００６４】
３０  冷蔵庫本体
３１  断熱箱体
３２  内箱
３３  外箱
３４  発泡断熱材
３５  背面板
５０  凹部
５２  圧縮機
８０  冷却室
８３  蒸発器
８４  冷却ファン
９１  凝縮器
９１ａ  上部凝縮器
９１ｂ  下部凝縮器
９４  冷媒配管
９４ａ  第一冷媒配管
９４ｂ  第二冷媒配管
９４ｃ  第三冷媒配管
９４ｄ  第四冷媒配管
９６  放熱ファン
９８  ファン
１１０  減圧装置
１１２  吸入配管
【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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