(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機排熱の影響を除去するとともに、空冷ファン動力を抑制する、側面凝縮器を空冷する冷蔵庫を提供する。【解決手段】圧縮機、蒸発器、凝縮器を有する冷凍サイクルと、筐体上部に設置され圧縮機を収納する上部機械室と、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器２１と、側面凝縮器２１を空冷する空冷ファンとを有するものであり、圧縮機の排熱が側面凝縮器２１を強制空冷する冷気に混入することを抑制することができ、側面凝縮器２１と熱交換する外気の温度を下げて放熱能力を向上することができ、省エネルギー化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、蒸発器、凝縮器を有する冷凍サイクルと、筐体上部に設置され前記圧縮機を収納する上部機械室と、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器と、前記側面凝縮器を空冷する空冷ファンとを有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
筐体底面近傍の外気を吸入する底面吸気口と、前記底面吸気口から吸入した外気を前記空冷ファンに供給する底面吸入ダクトと、筐体背面から側面方向に側面凝縮器を空冷する冷気を供給する背面排気口と、前記空冷ファンの排気を背面排気口へ供給する背面排気ダクトとを有することを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
筐体の高さ方向の１／３から２／３の位置に背面排気口を設けたことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器を有する冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
省エネルギーの観点から、家庭用冷蔵庫においては、筐体外郭の内側に貼り付けられて壁面の結露を防止するとともに、冷凍サイクルの放熱機構を形成する冷媒配管からなる凝縮器が使用される。この場合、開口部の周囲に設置された冷媒配管（以下、防露パイプという）は、開口部の結露を防止する重要な働きをするが、庫内への伝熱量が大きいため、省エネルギーの観点から放熱量を極力抑制する傾向にある。
【０００３】
そこで、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器が、冷凍サイクルの放熱能力を確保する上で重要となることから、強制空冷によってその放熱能力を改善する冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、図面を参照しながら従来の冷蔵庫を説明する。
【０００５】
図５は従来の冷蔵庫の筐体の斜視図、図６は従来の冷蔵庫の側面図である。
【０００６】
図５において、従来の冷蔵庫５１の筐体５２は、側面の内側に貼り付けられた冷媒配管からなる側面凝縮器５３と、開口部の内側に貼り付けられた冷媒配管からなる防露パイプ５４を有する。また、側面凝縮器５３と防露パイプ５４は、冷蔵庫５１の冷凍サイクルの放熱機構を形成している。
【０００７】
図６において、従来の冷蔵庫５１の筐体５２は、底面側に下部機械室５５を有し、下部機械室５５の内部に圧縮機５６を内蔵している。また、筐体５２は、天面側に上部機械室５７を有し、上部機械室５７内部に冷却ファン５８を有している。ここで、圧縮機５６は、冷蔵庫５１の冷凍サイクルの圧縮機構を形成しているとともに、自然空冷されることで主要な放熱源となっている。
【０００８】
以上のように構成された従来の冷蔵庫について以下にその動作を説明する。
【０００９】
冷蔵庫５１を冷却する冷凍サイクルは、側面凝縮器５３と防露パイプ５４、圧縮機５６、冷却ファン５８からなる。圧縮機５６を駆動すると、圧縮機５６で圧縮された冷媒は、側面凝縮器５３と防露パイプ５４で放熱しながら液化し、膨張機構（図示せず）を介して庫内に設置された蒸発器（図示せず）で蒸発しながら吸熱した後、再び圧縮機５６へ還流する。このとき、圧縮機５６と連動して空冷ファン５８を駆動することによって、冷蔵庫５１の上方あるいは背面側の外気を筐体５２の側面に上方から下方に向けて供給することで、側面凝縮器５３と接する外気の流れを乱して熱伝達率を改善するものである。
【００１０】
これによって、側面凝縮器５３の放熱能力を向上することができ、冷蔵庫５１を冷却する冷凍サイクルのサイクル効率を向上して省エネルギー化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平６−２１３５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の冷蔵庫の構成では、圧縮機５６を冷蔵庫５１の下方に配置したため、冷蔵庫５１の冷凍サイクルの主要な放熱源である圧縮機５６の排熱によって加温された外気を側面凝縮器５３に供給する懸念があった。特に、インバータなどによって圧縮機５６の通常運転時の能力を抑制する省エネタイプの冷蔵庫においては、冷凍サイクルの凝縮温度と外気の温度差が２〜３℃と小さいため、圧縮機５６の排気は凝縮温度よりも高く、その影響は無視できない。
【００１３】
また、従来の冷蔵庫の構成では、側面凝縮器５３と熱交換した外気が自然対流により上昇する流れに逆らって、空冷ファン５８から下方に向かう流れを作り出すために、下方に向かう強い風速が必要となり、空冷ファン５８の動力がサイクル効率を向上による省エネ効果を相殺する懸念があった。
【００１４】
本発明は、従来の課題を解決するもので、圧縮機の排熱の影響を抑制しながら、少ない動力で側面凝縮器と接する外気の流れを乱して熱伝達率を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機、蒸発器、凝縮器を有する冷凍サイクルと、筐体上部に設置され前記圧縮機を収納する上部機械室と、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器と、前記側面凝縮器を空冷する空冷ファンとを有するものである。
【００１６】
これにより、圧縮機の排熱が側面凝縮器を強制空冷する冷気に混入することを抑制することができ、側面凝縮器と熱交換する外気の温度を下げて放熱能力を向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の冷蔵庫は、圧縮機の排熱の影響を抑制しながら、小さい風量でも側面凝縮器の熱伝達率を向上するとともに、近傍の空気温度を下げる効果が期待できるので、側面凝縮器の放熱量を向上して省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態における冷蔵庫の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態における冷蔵庫の筐体の斜視図
【図３】本発明の実施の形態における冷蔵庫の背面図
【図４】本発明の実施の形態における冷蔵庫のサイクル構成図
【図５】従来の冷蔵庫の筐体の斜視図
【図６】従来の冷蔵庫の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、縮機、蒸発器、凝縮器を有する冷凍サイクルと、筐体上部に設置され前記圧縮機を収納する上部機械室と、筐体側面に設置された冷媒配管からなる側面凝縮器と、前記側面凝縮器を空冷する空冷ファンとを有するものであり、圧縮機の排熱が側面凝縮器を強制空冷する冷気に混入することを抑制することができ、側面凝縮器と熱交換する外気の温度を下げて放熱能力を向上することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、筐体底面近傍の外気を吸入する底面吸気口と、前記底面吸気口から吸入した外気を前記空冷ファンに供給する底面吸入ダクトと、筐体背面から側面方向に側面凝縮器を空冷する冷気を供給する背面排気口と、前記空冷ファンの排
気を背面排気口へ供給する背面排気ダクトとを有するものであり、冷蔵庫が壁近傍に設置されて、冷蔵庫の側面と壁との隙間が小さく、自然対流の流れが阻害されるような場合に、小さい風量でも側面凝縮器の熱伝達率を向上するとともに、近傍の空気温度を下げることができる。
【００２１】
第３の発明は、第２の発明において、筐体の高さ方向の１／３から２／３の位置に背面排気口を設けたものであり、冷蔵庫の側面と壁との隙間が小さい場合に、側面凝縮器近傍の空気温度の上昇が飽和する筐体の高さ方向の１／３から２／３の位置に冷気を供給することにより、小さい風量でも効果的に側面凝縮器近傍の空気温度を低下する効果が期待できる。
【００２２】
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が、従来例と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。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。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の縦断面図、図２は本発明の実施の形態における冷蔵庫の筐体の斜視図、図３は本発明の実施の形態における冷蔵庫の背面図、図４は本発明の実施の形態における冷蔵庫のサイクル構成図である。
【００２４】
図１〜４において、冷蔵庫１１は、筐体１２、扉１３、筐体１２を支える脚１４、筐体１２の下部に設けられた下部機械室１５、筐体１２の上部に設けられた上部機械室１６、筐体１２の上部に配置された冷蔵室１７、筐体１２の下部に配置された冷凍室１８を有している。
【００２５】
また、冷凍サイクルを構成する部品として、上部機械室１６に納められた圧縮機１９、冷凍室１８の背面側に収められた蒸発器２０、筐体１２の天面から両側面に埋設された側面凝縮器２１、冷凍室１８の間口近傍に埋設された防露パイプ２２、循環する冷媒を乾燥するドライヤ３８、ドライヤ３８と蒸発器２０を結合し、循環する冷媒を減圧する絞り３９を有している。
【００２６】
ここで、下部機械室１５には、空冷ファン２３、空冷ファン２３の風下側に設置された蒸発皿２４、空冷ファン２３の風上側に設置された底面吸入ダクト２５、底面吸入ダクト２５の下方から、筐体１２底面近傍の外気を吸入する底面吸気口２６、空冷ファン２３の吹出し空気を筐体１２の背面側へ導く背面排気ダクト２７、背面排気ダクト２７から筐体１２の側面方向へ排気する背面排気口２８が納められている。また、背面排気口２８は筐体１２の全高の１／３〜１／２の高さに配置している。これは、筐体１２の側面と周辺にある壁（図示せず）との隙間が５〜１０ｍｍ程度と小さい場合に、側面凝縮器２１近傍の空気温度の上昇が飽和するため、この位置に冷気を供給することにより、小さい風量でも効果的に側面凝縮器２１近傍の空気温度を低下する効果が期待できる。背面排気口２８の位置を筐体１２の全高の１／３より低くすると、自然対流による側面凝縮器２１近傍の空気温度の上昇が小さく大きな効果が得られない。また、背面排気口２８の位置を筐体１２の全高の２／３より高くすると、背面排気口２８よりも下方にある側面凝縮器２１の能力向上への寄与が小さく、全体として大きな効果が得られない。
【００２７】
また、圧縮機１９は可変速圧縮機であり、２０〜８０ｒｐｓから選択された６段階の回転数を使用する。これは、配管などの共振を避けながら、圧縮機１９の回転数を低速〜高速の６段階に切り換えて冷凍能力を調整するためである。圧縮機１９は、起動時は低速で運転し、冷蔵室１７あるいは冷凍室１８を冷却するための運転時間が長くなるに従って増速する。これは、最も高効率な低速を主として使用するとともに、高外気温や扉開閉など
による冷蔵室１７あるいは冷凍室１８の負荷の増大に対して、適切な比較的高い回転数を使用するためである。そして、上部機械室１６内部の空気は、天面に設けられた天面排気口２９を介して自然対流によって外部と循環し、圧縮機１９の放熱によって温められた空気は筐体１２の上方へ排出される。
【００２８】
そして、冷凍サイクルを構成する部品として、蒸発器２０で発生する冷気を冷蔵室１７と冷凍室１８に供給する蒸発器ファン３０、冷凍室１８に供給される冷気を遮断する冷凍室ダンパ３１、冷蔵室１７に供給される冷気を遮断する冷蔵室ダンパ３２、冷蔵室１７に冷気を供給するダクト３３、冷凍室１８の温度を検知するＦＣＣ温度センサ３４、冷蔵室１７の温度を検知するＰＣＣ温度センサ３５、蒸発器２０の温度を検知するＤＥＦ温度センサ３６を有している。ここで、ダクト３３は冷蔵室１７と上部機械室１６が隣接する壁面に沿って形成され、ダクト３３を通過する冷気の一部を冷蔵室の中央付近から排出するとともに、冷気の多くは上部機械室１６が隣接する壁面を冷却しながら通過した後に冷蔵室１７の上部から排出する。
【００２９】
以上のように構成された本発明の実施の形態における冷蔵庫の冷凍サイクルについて以下にその動作を説明する。
【００３０】
冷蔵庫１１を冷却する冷凍サイクルは、圧縮機１９、側面凝縮器２１、防露パイプ２２、ドライヤ３８、絞り３９、蒸発器２０、蒸発器ファン３０、空冷ファン２３からなる。圧縮機１９を駆動すると、圧縮機１９で圧縮された冷媒は、側面凝縮器２１及び防露パイプ２２で放熱しながら液化し、ドライヤ３８及び絞り３９を介して蒸発器２０で蒸発しながら吸熱した後、再び圧縮機１９へ還流する。
【００３１】
このとき、圧縮機１９と同期して空冷ファン２３を駆動して、底面吸入ダクト２５を介して底面吸気口２６から外部空気を流入して、背面排気ダクト２７を介して背面排気口２８から供給することで、筐体１２の側面と周辺にある壁（図示せず）との隙間の空気を冷却するとともに、側面凝縮器２１の周辺空気の熱伝達率を向上する。
【００３２】
また、圧縮機１９と同期して蒸発器ファン３０を駆動して、蒸発器２０と熱交換して温度が低下した空気を冷凍室ダンパ３１を介して冷凍室１８へ、冷蔵室ダンパ３２を介して冷蔵室１７へ供給する。冷凍室１８と冷蔵室１７は、それぞれＦＣＣ温度センサ３４とＰＣＣ温度センサ３５が検地する温度に基づいて、冷凍室ダンパ３１と冷蔵室ダンパ３２を開閉して所定の温度に制御される。
【００３３】
また、所定時間毎に、冷凍サイクルを停止した後、電気ヒータ（図示せず）に通電して、蒸発器２０の除霜を実施する。この時、ＤＥＦ温度センサ３６によって計測される蒸発器２０の温度が所定の温度に達した時点で電気ヒータ（図示せず）の通電を停止し、再び冷凍サイクルを稼動して冷凍室１８と冷蔵室１７の冷却を開始する。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態の冷蔵庫は、圧縮機を冷蔵庫の上方に配置することによって、圧縮機の排熱が側面凝縮器を強制空冷する冷気に混入することを抑制することができるとともに、側面凝縮器を強制空冷する冷気を側面奥から供給することによって、冷蔵庫が壁近傍に設置されて、冷蔵庫の側面と壁との隙間が小さく、自然対流の流れが阻害されるような場合に、小さい風量でも側面凝縮器近傍の熱伝達率を向上するとともに、空気温度を下げる効果が期待できる。
【００３５】
なお、本発明の実施の形態の冷蔵庫は圧縮機を自然空冷としたが、側面凝縮器より上方へ排熱すれば、上部機械室内にファンを設置して強制空冷してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、圧縮機の排熱の影響を抑制しながら、小さい風量でも側面凝縮器の放熱量を向上して省エネルギー化を図ることができるので、業務用冷蔵庫など他の冷凍冷蔵応用商品にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１１    冷蔵庫
１２    筐体
１３    扉
１４    脚
１５    下部機械室
１６    上部機械室
１７    冷蔵室
１８    冷凍室
１９    圧縮機
２０    蒸発器
２１    側面凝縮器
２２    防露パイプ
２３    空冷ファン
２５    底面吸入ダクト
２６    底面吸気口
２７    背面排気ダクト
２８    背面排気口
２９    天面排気口
３０    蒸発器ファン
３１    冷凍室ダンパ
３２    冷蔵室ダンパ
３３    ダクト
３４    ＦＣＣ温度センサ
３５    ＰＣＣ温度センサ
３６    ＤＥＦ温度センサ
３８    ドライヤ
３９    絞り
【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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