(57)【要約】      （修正有）【課題】圧縮機の放熱によって、除霜水の蒸発効率を向上させることができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫本体の機械室と、機械室の圧縮機２と、圧縮機２は、外殻と、外殻内の電動要素及び圧縮要素と、を有する冷蔵庫において、外殻は、高さ方向より奥行方向が大きく、該奥行方向より幅方向が大きく、上面部が除霜水を貯留する凹部１１を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷蔵庫本体の機械室と、該機械室の圧縮機と、該圧縮機は、外殻と、該外殻内の電動要素及び圧縮要素と、を有する冷蔵庫において、
前記外殻は、高さ方向より奥行方向が大きく、該奥行方向より幅方向が大きく、上面部が除霜水を貯留する凹部を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１において、
前記凹部に溝又は突起を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１において、
前記機械室に機械室送風機を備え、該機械室送風機の送風方向に沿うように前記凹部に溝又は突起を配置することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項１乃至３において、
前記電動要素は、並列配置された磁性体の磁極と、該磁極で挟み込まれるように配置された可動子と、を備え、前記磁極の少なくとも上面は、平面状の金属で構成されて、前記外殻の上部は前記磁極に対向して近接配置されることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、「庫内を冷却した冷媒を圧縮し、その際に周囲に放熱する圧縮機１３の上面に載置される蒸発皿１１の底面部１２を波板で形成し、底面部１２が占有面積よりも大なる表面積を有するよう構成する。蒸発器５から送り込まれた冷媒を圧縮して凝縮器３に送り出す圧縮機１３がその圧縮動作に伴って周囲に放散する熱を、従来よりも大きな吸熱面積を有する蒸発皿１１に伝えることで蒸発皿１１への伝熱量を増大させ、除霜により蒸発皿１１に溜まった水を短時間で蒸発させることができる。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６９１８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１では圧縮機上面に蒸発皿を載置し、圧縮機の放熱によって除霜時に発生した除霜水を蒸発させる構造となっているため、圧縮機の放熱が十分に伝わらず、蒸発に時間が掛かってしまう。また、既存の蒸発皿及び圧縮機に特許文献１の構造を用いる場合、蒸発皿と圧縮機を加工する必要があるため、高価となる問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、圧縮機の放熱によって、除霜水の蒸発効率を向上させることができる冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、冷蔵庫本体の機械室と、該機械室の圧縮機と、該圧縮機は、外殻と、該外殻内の電動要素及び圧縮要素と、を有する冷蔵庫において、前記外殻は、高さ方向より奥行方向が大きく、該奥行方向より幅方向が大きく、上面部が除霜水を貯留する凹部を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、圧縮機の放熱によって、除霜水の蒸発効率を向上させることができる冷蔵庫を提供する。上記した以外の構成及び効果は、以下の実施形態の説明によって明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】冷蔵庫本体の縦断面図
【図２】圧縮機の概略断面図
【図３】圧縮機上面部を凹形状とした概要説明図
【図４】圧縮機上面部を凹形状とした際の圧縮機側面の高さＨ１と凹形状部の高さＨ２の関係説明図
【図５】圧縮機上面部に設けられた凹部の表面積を拡大した際の概要説明図
【図６】圧縮機上面部に設けられた凹部の表面積を拡大した際の一例
【図７】圧縮機上面部を凹形状とした際の圧縮機断面図の一例
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、冷蔵庫本体の機械室と、該機械室の圧縮機と、該圧縮機は、外殻と、該外殻内の電動要素及び圧縮要素と、を有する冷蔵庫において、前記外殻は、高さ方向より奥行方向が大きく、該奥行方向より幅方向が大きく、上面部が除霜水を貯留する凹部を有する。これにより、別途の蒸発皿を設ける必要がなく、圧縮機の熱が直接除霜水に伝わるため、蒸発効率を向上することができる。
【００１０】
また、前記凹部に溝又は突起を有する。これにより、凹部の表面積が拡大するので、除霜水と外殻の接触面積が増加して、蒸発効率がより向上する。
【００１１】
また、前記機械室に機械室送風機を備え、該機械室送風機の送風方向に沿うように前記凹部に溝又は突起を配置する。これにより、除霜水は凹部全体に行き渡りやすくなり、また送風機の送風抵抗を低減できるので、除霜水の気化熱で圧縮機の冷却が促進されると共に、除霜水の蒸発効率が向上する。
【００１２】
また、前記電動要素は、並列配置された磁極と、該磁極で挟み込まれるように配置された可動子と、を備え、前記磁極の少なくとも上面は、平面状の金属で構成されて、前記外殻の上部は前記磁極に対向して近接配置される。これにより、磁極はモータ駆動することで発熱するが、全長に亘って近接する金属製の外殻に熱が伝達しやすいため、放熱効率が向上する。
【００１３】
以下、本発明の実施例に関して図面を用いて説明する。
【００１４】
図１は本発明の圧縮機が搭載された冷蔵庫本体の断面図である。冷蔵庫１の庫内は、上から順に冷蔵室４、冷凍室５、野菜室６となっている。各部屋は仕切りで区切られており、室温が各部屋で異なる。なお、貯蔵室のレイアウトは変更可能であり、例えば、上から順に冷蔵室４、野菜室６、冷凍室５という順番でも良い。
【００１５】
冷蔵庫１の下方に圧縮機２が配置された機械室１ａ、冷凍室５の後方に蒸発器３を配置した蒸発器室１ｂを備える。蒸発器３には除霜用ヒータ7が備わっており、蒸発器３の下方には除霜時に発生する除霜水の通路となる除霜水路１０が設けられている。また、冷蔵庫１の背面に毛細管８、凝縮器９を備える。
【００１６】
圧縮機２で冷媒を圧縮し気化する圧縮動作によって、圧縮機２からは高温の熱が放熱される。次に、気化冷媒を凝縮器７へ送り、冷媒を液化した後、毛細管８へ通すことで液化した冷媒を低温低圧とし、蒸発器３によって冷媒を気化させる。この気化の際に庫内空気の蒸発熱を奪うことで、庫内空気の温度を下げる。その後、気体となった冷媒を圧縮機２へ戻す。この工程を繰り返すことで、庫内の各部屋を所定温度帯に冷却する。
【００１７】
蒸発器３によって冷媒を気化し、庫内の蒸発熱を奪った際に、蒸発器３の温度が低下する。一方、蒸発器３の温度が低下することで、庫内の空気中の水分及び庫内に保存されている食品等から発生する水分によって、蒸発器３には霜が付着する。蒸発器３に霜が付着すると、蒸発器３によって冷媒を気化し、庫内の蒸発熱を奪う効率が低下し、冷却効率が低下してしまう。そのため、霜が付着した際には、除霜用ヒータ７に通電し蒸発器に付着した霜を溶かして取り除く。霜を溶かした際には、除霜水が発生する。発生した除霜水は蒸発器室１ｂ下部の除霜水路１０を通り、機械室１ａの圧縮機２上方に至る。
【００１８】
圧縮機２は、外殻２ａと、外殻２ａ内の電動要素（一例としてモータ）及び圧縮要素（一例としてピストン及びシリンダ）とを備えている。図３に示すように、圧縮機２の外殻２ａは、高さ方向（上下方向）より奥行方向（前後方向）が大きく、奥行方向より幅方向（左右方向）が大きい。なお、本実施例の前後、左右、上下方向は、外殻２ａの形状を説明する便宜上定義したものであり、この設置状態に限定されるものではない。
【００１９】
図２は、冷蔵庫本体の機械室１ａに配した圧縮機８の概略断面図である。本実施例の圧縮機２は、外殻２ａ内で、シリンダ２２を往復動するピストン２１をリニアモータ２３で駆動させる。リニアモータ２３は、コイルを巻回して左右方向に並べて配置した磁性体の磁極２４と、可動子に並べて設けられた複数の永久磁石２５とを有している。コイルに通電することによって、磁極の端面を磁化できる。永久磁石２５は、磁極２４の端面に対向する面に極性を持っており、左右方向に複数並んでいる。それぞれの永久磁石２５は、板状の可動子に固定されている。コイルに印加する電流の極性の制御を通じて磁極２４の極性を制御し、永久磁石２５に左右方向の往復動力を与えることができる。
【００２０】
本実施例では、可動子の永久磁石２５を電磁石（コイルを巻回して左右方向に並べて配置した磁性体の磁極２４）で挟み込み、磁束の漏れを低減する磁極対向構造である。従来は可動子が片側の電磁石から磁力を受けるため、強度を確保しなければならず、可動子を厚くする必要があるが、本実施例では、可動子が両側の電磁石から挟み込まれるように磁力を受けるため、可動子を厚くする必要がなく、軽量化が可能である。さらに、従来の片側の電磁石構造に比べ、可動子が両側の電磁石から磁力を受けることで磁束が流れやすくなり、効率的に推力を得ることができる。
【００２１】
可動子の左方向端部にはシャフト２７の一端が、シャフト２７の他端にはピストン２１が接続されている。ピストン２１の前面はシリンダ２２内に挿入されている。コイルへの電流の制御を通じてピストン２１を往復動させることで、シリンダ２２内の冷媒の圧縮を行うことができる。
【００２２】
本実施例のリニアモータ２３は、図２に示すように、磁性体の磁極２４が左右方向の全長の半分以上を占めるように配置している。また、磁極２４の少なくとも上下面は、平面状の金属で構成されている。さらに、外殻２ａの上部及び下部は、磁極２４に対向して近接配置している。この構成において、磁極２４はリニアモータ２３が駆動することで発熱するが、全長に亘って近接する金属製の外殻２ａに熱が伝達しやすいため、放熱効率が向上する。
【００２３】
なお、本実施例では圧縮機の電動要素としてリニアモータを用いているが、これに限定されず、回転モータを用いて、回転運動を往復運動に変換する構成であってもよい。
【００２４】
圧縮機２の上面部は、図３に示すように凹部となっており、除霜水を貯留する受け皿形状である。図４に示すように、圧縮機２の側面の高さＨ１と凹部１１の底面の高さＨ２の関係がＨ１＞Ｈ２となっている。このため、除霜水を圧縮機２の上部で受け止め、留まらせることが可能となる。
【００２５】
一般的に圧縮機の圧縮動作の際、圧縮機の温度が上昇することで、負荷が増加し圧縮駆動効率が低下し、消費電力量増加へと繋がってしまう。
【００２６】
本実施例では、圧縮機２の凹部１１で除霜水を受け止め、留まらせることにより、除霜水によって圧縮機２の冷却を行い、圧縮機駆動の効率悪化を防ぐことが可能となる。なお、圧縮機２の受け皿形状部分の外殻２ａは、除霜水が触れることによる腐食を防ぐため、腐食コーティングを施すことが好ましい。この腐食コーティングは、凹部１１だけでなく、圧縮機２の外殻２ａ全面に及んでも良い。
【００２７】
圧縮機２の外殻２ａの凹部１１で受け止められた除霜水は、圧縮機２の圧縮動作時の放熱によって蒸発させることが可能である。外殻２ａは鉄等の金属、すなわち高熱伝導部材で構成されている。そのため、蒸発皿を介さずに除霜水を圧縮機２の外殻２ａで直接受け止めることで、圧縮機２の放熱が除霜水へ直接伝わり、効率的に除霜水の蒸発を行うことが出来る。また、圧縮機２の圧縮動作の際に振動が発生するため、この振動により除霜水を圧縮機２の凹部１１全体へ行き渡らせることが可能となり、圧縮機２が除霜水に触れる表面積が大きくなる。これにより、除霜水の蒸発を短時間で効率的に行うことが可能となる。
【００２８】
次に、図５は外殻２ａの凹部１１の表面積を拡大した際の概要説明図である。蒸発器３の除霜時に発生する除霜水は、蒸発皿を介さずに、受け皿形状となっている圧縮機２の外殻２ａに形成された凹部１１で直接受け止め、除霜水へ圧縮機の放熱を直接伝えることにより、除霜水の蒸発を行う。ここで凹部１１の形状は、図５に示す波形状１２のような構成であっても良い。波形状１２は、凹部１１の長辺、すなわち左右方向に平行となるような溝を設けている。これにより、圧縮機２の凹部１１の表面積を拡大させると共に、圧縮機２の圧縮動作時の振動により、除霜水を圧縮機２の凹部１１の全域に行き渡らせ易くすることが可能となる。また、除霜水が凹部１１に存在しない場合は、圧縮機２が空気に触れる表面積が広くなり、圧縮機２の放熱性を高める効果も兼ね備えている。
【００２９】
また、機械室１ａには機械室送風機（図示せず）が配置されており、冷蔵庫の左右方向（幅方向）に送風することで、機械室１ａに設置した圧縮機２の放熱が促進される。そこで本実施例では、機械室送風機の送風方向に沿うように波形状１２の溝又は突起を配置することで、溝の全長に亘って除霜水を行き渡らせやすくなり、圧縮機２の冷却効率と、除霜水の蒸発効率を向上することができる。
【００３０】
次に、図６は圧縮機の凹部１１に溝又は突起を設けて表面積を拡大した際の一例である。圧縮機２の凹部１１は、図６の（ａ）〜（ｃ）のような形状であっても良い。図５（ａ）では、凹部１１の短辺（前後方向）に平行となるような溝を設けている。図６（ｂ）、（ｃ）では、凹部１１に格子状の溝もしくは突起を設けている。
【００３１】
また、凹部１１の表面積を拡大した場合の圧縮機２の断面図は、図７の（I）〜（VI）のような形状であっても良い。図７（I）、（V）のように、凹部１１が受ける除霜水の接する面積を大きくするように曲面であっても良いし、図７（II）（VI）のように、凹部１１に外周が曲面又は傾斜面で、底面に平面を設けるような形状でも良い。  また、図７（III）（IV）のように、凹部１１の表面積を出来るだけ大きくする連続した波形状とし、受けた除霜水を蒸発しやすくする構成であっても良い。換言すると、凹部１１の表面積は圧縮機２の底面部の面積よりも大きい表面積を有しているので、より凹部１１からの放熱が促進される。
【００３２】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部をほかの実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  冷蔵庫本体、１ａ  機械室、２  圧縮機、２ａ  外殻、３  蒸発器、７  除霜用ヒータ、１０  除霜水路、１１  凹部、１２：波形状
【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】
2017015322.tif 000008
【図７】
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