JP2017203602A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の側面と背面を壁につけて設置した際も、簡単な構成で吸入する空気温度の上昇を抑制して効率よく放熱する冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の冷蔵庫は、断熱箱体３１の背面上部に設けられた上部機械室３６を覆う機械室カバー４２の上面が断熱箱体３１の上面より高く、上部機械室３６の上面左右に設けられた天面開口部４９ａが機械室カバー４２の上面より低い位置に配置されていることにより、上部機械室３６の排気を断熱箱体３１の上方である冷蔵庫３０の前方へ誘導することができ、同様に、前方の空気を機械室カバー４２上方の空気よりも優先して上部機械室３６に導入できるため、住宅の背面および側面の壁に当てて設置しても断熱箱体３１上方の空間を利用して、効率よく圧縮機３９を放熱させることができるので、設置空間を削減することができる。【選択図】図６

Description

本発明は本体上面後端部に機械室を有する冷蔵庫の構造に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫は、機械室の側面に通気口を設けて、機械室内の冷却ユニットの放熱を行っている（例えば、特許文献１参照）。

図８は従来の冷蔵庫の機械室の背面斜視図である。

図８に示すように、冷蔵庫本体１０の上面後端部を窪ませて形成した機械室１１と、機械室１１の両側面に位置する機械室側壁部１１ａと、機械室１１を覆うカバー１２とを有し、機械室１１に圧縮機１３とファンモータ１４とが備えられ、機械室側壁部１１ａは、複数の穴を備えた第一の側壁１５と、第一の側壁１５に対向する第二の側壁１６とを備えたことによって、冷蔵庫本体１０を設置する背面側の壁に密着して設置しても、冷蔵庫側面に設けられた穴により、外気の取り込みと排気が可能となり、機械室１１内の冷却ユニットの効率よい放熱を可能にする。

特開２００７−１７０４４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、冷蔵庫を側面の壁に近づけるまたは当てて設置した場合、側面からの放熱が阻害され確実な放熱効果が得にくいという課題があった。特に、システムキッチンなどの限られた空間に冷蔵庫を設置する場合は、左右の側面および背面の全ての壁に近づけて設置することがあり、そのような場合でも確実に放熱できる構成が必要である。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫の側面と背面を壁につけて設置した際も、簡単な構成で吸入する空気温度の上昇を抑制して効率よく放熱する冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱箱体の背面上部に段差を有して設けられた機械室と、前記機械室内に備えられた圧縮機と送風手段と、前記機械室の上面を覆う機械室カバーと、前記機械室の上面左右に設けられた開口部と、を備え、機械室カバーの上面は前記断熱箱体の上面より高く、前記開口部は前記機械室カバーの上面より低い位置に配置されていることを特徴とする。これより、機械室カバーの上面が冷蔵庫の設置空間の天井に近く、断熱箱体の上面と天井との空間が広いため、機械室カバーの上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい機械室の排気を断熱箱体の上方である冷蔵庫の前方へ誘導することができ、同様に、前方の空気を機械室カバー上方の空気よりも優先して機械室に導入できるため、断熱箱体上方の空間を利用して、前方の温度の低い外気を機械室に取り込むことができ効率よく圧縮機を放熱させることができる。

本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫の上部空間を用いて機械室へ外気を取り込み、機械室からの
吐出空気を冷蔵庫前方へ送ることができるため、冷蔵庫を住宅の背面および側面の壁に当てて設置することができ、住宅の限られた空間の中で冷蔵庫の設置空間を削減することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫上部の縦断面図 同実施の形態における上部機械室の分解斜視図 同実施の形態における機械室カバーの分解斜視図 図３におけるＡ−Ａ’断面図 図１におけるＢ−Ｂ’断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫上部の縦断面図 同実施の形態における冷蔵庫上部の斜視図 従来の冷蔵庫の背面斜視図

第１の発明は、断熱箱体の背面上部に段差を有して設けられた機械室と、前記機械室内に備えられた圧縮機と送風手段と、前記機械室の上面を覆う機械室カバーと、前記機械室の上面左右に設けられた開口部と、を備え、前記機械室カバーの上面は前記断熱箱体の上面より高く、前記開口部は前記機械室カバーの上面より低い位置に配置されていることにより、機械室カバーの上面が冷蔵庫の設置空間の天井に近く、断熱箱体の上面と天井との空間が広いため、機械室カバーの上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい機械室の排気を断熱箱体の上方である冷蔵庫の前方へ誘導することができ、同様に、前方の空気を機械室カバー上方の空気よりも優先的して機械室に導入できるため、断熱箱体上方の空間を利用して、前方の温度の低い外気を機械室に取り込むことができ効率よく圧縮機を放熱させることができる。そのため、冷蔵庫を住宅の背面および側面の壁に当てて設置することができ、住宅の限られた空間の中で冷蔵庫の設置空間を削減することができる。

さらに、ユーザーが冷蔵庫の上に物を置いた場合でも、物は、機械室カバーに支えられることで、開口部が塞がれ難くいため、機械室を流れる風量を確保し、信頼性を保つことができる。したがって、冷蔵庫の高さが、天井の高さと略同等であったとしても、断熱箱体の上方の空間を利用して冷蔵庫の信頼性を保つことができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記機械室の前方に凸部を有することにより、冷蔵庫前方へ誘導された排気が機械室前方を通り直接機械室へ導入されることを抑制することができるため、より機械室から遠い低い温度の空気を機械室へ導入することができるため、圧縮機の放熱効率が高まる。

第３の発明は、第２の発明において、前記凸部は制御基板収納部であるため、断熱箱体上方の空間を有効に活用でき、制御基板収納部を断熱箱体内に収める必要がなくなり、冷蔵庫の断熱効率を高めることができるため、冷蔵庫の庫内容積効率を高めることができる。また、機械室前方は機械室に取り込まれる空気と機械室からの排気が流れているため、制御基板収納部周辺からの放熱効率を高めることでき、制御基板の信頼性を向上できる。

第４の発明は、第２または第３の発明において、前記凸部は前記機械室と隣接して配置されていることにより、断熱箱体の上面より高い位置に構成された領域を最も小さくすることができるため、冷蔵庫使用時の正面からの視認性を低減することができ、冷蔵庫の外観品位を高めることができる。

第５の発明は、第２から４のいずれか１つの発明において、前記凸部の上面と前記機械
室カバーの上面との高さが略同一であることにより、冷蔵庫全体の高さを上げることなく、最大限断熱箱体上方の空間に部品を配置できることになり、同一の冷蔵庫寸法において冷蔵庫の容積効率を最大にすることができる。また、機械室カバーの上方と凸部の上方の風路抵抗を略等しくすることができるため、機械室カバーと凸部上方を通る空気を最小にすることができ、機械室温度の上昇も最低に抑えることができる。

第６の発明は、第１から５のいずれか１つの発明において、前記開口部には前方に向かう複数のガイド板を有するルーバーが設けられていることにより、機械室から吐出される空気に前向きの動圧を与えることができ、同様に、前方の空気を優先的に機械室に導入することができるため、冷蔵庫前方の温度の低い外気により効率よく圧縮機を放熱させることができる。

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、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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫上部の縦断面図、図２は、同実施の形態における上部機械室の分解斜視図である。

図１において、冷蔵庫３０の断熱箱体３１は主に鋼板を用いた外箱３２とＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱３３とで構成され、その内部には断熱材として例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材３４が充填されることで庫内と周囲とを断熱している。さらに発泡断熱材３４に埋設する形で、外箱３２の内側に発泡断熱材３４よりも断熱性能の高い真空断熱材３５が貼り付けることで、断熱箱体３１の断熱性能を高めることができる。断熱箱体３１の背面上部は、天面後端部と背面上端部を冷蔵庫３０庫内側に凹ませて形成した空間に上部機械室３６を有する。

図２において、上部機械室３６には、風上から順に空冷凝縮器３７、送風機３８、圧縮機３９が設置されており、送風機３８を駆動することにより空冷凝縮器３７と圧縮機３９が空冷される。

送風機３８は送風機固定部材４０に取り付けられ、送風機固定部材４０は上部機械室３６内の風路を送風機３８の風上側と風下側に区分している。また、空冷凝縮器３７の上部には、空冷凝縮器３７を通過せずに送風機３８に直接吸入される外気が通過するバイパス風路４１を形成している。なお、バイパス風路４１は空冷凝縮器３７が埃付着などによって閉塞した場合に、外気を直接、送風機３８に供給するものであり、空冷凝縮器３７の１０％〜１５％程度の高さに相当する５〜１５ｍｍの空間が望ましい。バイパス風路４１の高さが５ｍｍ（１０％）未満では空冷凝縮器３７が完全に閉塞した場合に風量低下が著しく、バイパス風路４１の高さが１５ｍｍ（１５％）より高いと空冷凝縮器３７を通過する風量が低下して十分な放熱能力が得られない。

このように、空冷凝縮器３７が埃付着などによって閉塞した場合を想定した構造を有することで、一般家庭においてメンテナンスが行われない状況でも、将来にわたって冷蔵庫３０の信頼性を確保することができる。

＜１−１．機械室カバーの構成＞
図３は、同実施の形態における機械室カバーの分解斜視図である。

図２、３において、上部機械室３６を覆う機械室カバー４２は、中央部を覆う鋼板で構成された鋼板カバー４３と、送風機３８に対し風上側に設置された風上カバー４４、風下
側に設置された風下カバー４５からなる。

風上カバー４４は、風上樹脂カバー４６と風上ルーバー４７の２部品からなる。風上樹脂カバー４６は、運搬用把持部４８、天面部４９、背面部５０からなる形状を有し、風上ルーバー４７は天面部４９を覆う位置に取り付けられる。風上樹脂カバー４６および風上ルーバー４７はいずれも射出成形品であり、風上ルーバー４７は風上樹脂カバー４６に爪によって嵌め込み固定される。なお、風上ルーバー４７は金属製など他の材料で形成されてもよく、必要に応じてビス固定などにより風上樹脂カバー４６に固定される。

風上樹脂カバー４６の天面部４９には天面開口部４９ａが、背面部５０には背面開口部５０ａが設けられ、上部機械室３６内に外部の空気を取り込むことができる。背面開口部５０ａは、幅５ｍｍ程度の複数のスリット形状をしており、天面開口部４９ａは、天面部４９の捻りおよび引張り強度を確保する最低限の面積を残し、一つ一つが大きくなる形状を有する。例えば、図３のように、天面部４９の外周の対辺同士を幅１５ｍｍ程度の帯状部で結合するように、四角形状の四つ穴を設けたり、対角同士を結合するように三角形状の四つ穴を設けたりしてもよい。開口部の一辺の寸法を５ｍｍ以上とすることで、埃による開口部の目詰まりを抑制することができるため、頻繁に開口部の掃除を行わなくても性能を確保することができる。その分、機械室内への埃付着がおこるが、これは前記の通り部品間の寸法を適正量確保することで信頼性が確保できるため問題ない。

また、天面部４９の奥側および背面部５０の上側は冷蔵庫内側に凹んでおり、運搬用把持部４８を握る掌が入るスペースを形成する。

風下カバー４５は、風上カバー４４と略左右対称な構成を有しており、運搬用把持部４８、天面部４９、背面部５０からなる形状を有する風下樹脂カバー５１と、風下樹脂カバー５１の天面部４９を覆う風下ルーバー５２からなる。

＜１−２．ルーバー形状＞
図４は、図３におけるＡ−Ａ’断面図である。なお、風上ルーバー４７は風下ルーバー５２と略左右対称な構成を有している。

図４において、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２は、平行に並ぶ複数のガイド板５３を有する。ガイド板５３はそれぞれが冷蔵庫前方に傾斜した形状を有し、一定間隔ｄをもって整列している。なお、ガイド板５３同士の間隔ｄは、５ｍｍ程度が望ましい。風路の圧損を最小限に抑えるためには、間隔は大きい方が望ましいが、５ｍｍ以上あると子供の指が入るため、高温の空冷凝縮器３７や回転している送風機３８の羽根に触れる恐れがあり、不安全である。前記の通り、埃付着による目詰まりの抑制にも５ｍｍ以上の開口が望ましい。そのため、５ｍｍとすることで、安全を確保しながら性能を確保することができる。

また、ガイド板５３が前方に傾斜することにより、ガイド板５３同士の平面投影距離ｄ’は０〜１ｍｍ以下に構成される。１ｍｍより大きいと、住宅火災の際に冷蔵庫外から飛んでくる火の粉により、上部機械室３６内から断熱箱体３１に火災が広がる。発泡断熱材３４などにより構成される断熱箱体３１は、燃えやすいため住宅火災の被害を大きくすることに繋がる危険性がある。０ｍｍより小さい（つまり、上下方向に重なる部分がある）場合は、成形型を単純な上下抜きにすることができないため、成形コストが高くなる。

なお、ガイド板５３の前方向への傾斜θは、水平面に対し４５°以下となることが望ましい。これは、ガイド板５３の隙間から吐出された上部機械室３６の排気が冷蔵庫３０を設置している天井に当たる際に、水平との成す角を小さくすることでよりスムーズに冷蔵
庫３０前方へ向きを変換することができるためである。

また、隣り合うガイド板５３は、冷蔵庫背面側が前面側より高い位置になるように配置されることで、ルーバー全体として前方に向かって下方に傾斜されている形状を有する。

さらに、図３に示す通り、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２は、冷蔵庫側面側に凸壁５４を有する。凸壁５４は、ガイド板５３の最前部から最後部までに及ぶ奥行長さを有し、上面はガイド板５３の最上部と略同一の高さで略水平に構成される。凸壁５４の左右外側の側面は、冷蔵庫内側に向かって傾斜しており、側面と上面とを繋ぐ角には、緩やかなＲが設けられる。凸壁５４の幅は、射出成型に問題ないような内側寸法があればよく、ガイド板５３の幅を大きく確保できるよう可能な限り狭い方が望ましい。

＜１−３．各部位の高さ関係＞
図２の破線で示す通り、機械室カバー４２は、鋼板カバー４３と風上樹脂カバー４６と風上ルーバー４７と風下樹脂カバー５１と風下ルーバー５２の５部品を一体にした上で、上部機械室３６を覆うように断熱箱体３１にねじ固定される。

断熱箱体３１に取り付けた状態で、鋼板カバー４３の上面は、機械室カバー４２における最も高い面であり、断熱箱体３１の上面より高く、鋼板カバー４３の上面と運搬用把持部４８の上面とガイド板５３の最上部と凸壁５４の上面は略同一高さであり、ガイド板５３の最下部と天面開口部４９ａと断熱箱体３１の上面とは略同一高さである。鋼板カバー４３の上面は、略水平に構成されるため、ガイド板５３は、鋼板カバー４３と凸壁の間において、冷蔵庫背面側から前面側に向かって沈み込んでいくような構成となる。また、ガイド板５３の幅寸法は、運搬用把持部４８の幅寸法と略同一である。

なお、天面開口部４９ａは、上部機械室３６内の部品配置と当たらない適切な寸法を確保できる限り、断熱箱体３１の上面より下げてもよく、ガイド板５３との間に圧損を増大する微小な空間を作らない限り、ガイド板５３の位置まで上げてもよい。

＜１−４．断熱箱体構成＞
図５は図１におけるＢ−Ｂ’断面図である。外箱３２と内箱３３の間に設けられた真空断熱材３５は、外箱３２の背面側に貼り付けられた背面真空断熱材３５ａと側面側に貼り付けられた側面真空断熱材３５ｂに分類される。外箱３２の背面の左右の角には、段差を有して形成された凹部５５を有する。凹部５５は、背面真空断熱材３５ａよりも外側に形成され、背面真空断熱材３５ａの左右両辺は内箱３３の側面よりも外側に位置する。同様に、凹部５５は、側面断熱材よりも後側に形成され、側面断熱材の後辺は内箱３３の背面よりも後側に位置する。

＜１−５．作用効果＞
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。

まず、冷蔵庫の運転と機械室の発熱、排熱について説明する。

冷蔵庫３０を冷却するために圧縮機３９が駆動を始めると、冷凍サイクルの冷媒が圧縮され、圧縮機３９の吐出口に接続された吐出冷媒配管（図示せず）を通り、空冷凝縮器３７へ導入されるため、圧縮機３９および空冷凝縮器３７が発熱する。送風機３８を駆動することで、上部機械室３６の風上側が負圧となり、風上ルーバー４７と風上樹脂カバー４６に設けられた天面開口部４９ａまたは、背面開口部５０ａを通り上部機械室３６へ外の空気が取り込まれる。取り込まれた空気により空冷凝縮器３７と圧縮機３９は冷却され、逆に温められた空気は風下樹脂カバー５１に設けられた背面開口部５０ａまたは天面開口
部４９ａと風下ルーバー５２を通り再び上部機械室３６の外へ排出される。こうして、空冷凝縮器３７および圧縮機３９の過度な温度上昇を抑制し、冷蔵庫３０の信頼性を確保している。

一般的に温かい空気は上へ流れる性質があるため、上部機械室３６外へ排出された空気は上方へ流れやすい。特に、システムキッチンなどの限られた空間に冷蔵庫３０を設置する場合は、左右の側面および背面の全ての壁に近づけて設置することがあり、上部機械室３６から排出された温かい空気は上部機械室３６の上方に滞留しやすい。このとき、上部機械室３６の風上側は送風機３８の駆動により負圧になっているため、上部機械室３６上方に滞留した温かい空気は、そのまま風上カバー４４から上部機械室３６へ導入されることになる。導入される空気の温度が高いと、空冷凝縮器３７と圧縮機３９の放熱量が減り、部品の温度が上昇し、信頼性を確保できないという問題が発生する。

次に、機械室内の排熱について説明する。

本発明では、風下樹脂カバー５１に設けられた天面開口部４９ａに、複数のガイド板５３を有する風下ルーバー５２が取り付けられている。ガイド板５３は、前方向に傾斜しているため、上部機械室３６から吐出される空気に前向きの動圧を与えることができるため、上部機械室３６上方に温かい空気が滞留することを抑制し、冷蔵庫３０の前方へ送り出すことができる。これにより、上部機械室３６から排出された温かい空気が、そのまま風上カバーから上部機械室３６へ導入されることを抑制でき、冷蔵庫３０の信頼性を高めることができる。

同様に、風上樹脂カバー４６に設けられた天面開口部４９ａに、複数のガイド板５３を有する風上ルーバー４７が取り付けられている。そのため、風上カバー４４の前方の空気を優先的に上部機械室３６に導入することができる。これにより、上部機械室３６上方の空気が導入されることを抑制することができるため、上部機械室３６から排出され滞留している温かい空気や、鋼板カバー４３を通して温められた上部機械室３６上方の温かい空気が導入されることを抑制でき、空冷凝縮器３７および圧縮機３９の温度を低下させることができる。

また、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２はいずれも全体として前方に向かって下方に傾斜されている形状を有する。このため、冷蔵庫３０前方から見たときの開口面積を大きくとることができるため、上部機械室３６を流れる空気の圧損を低減し、風量を増やすことができる。上部機械室３６内を流れる風量が増えることで、空冷凝縮器３７および圧縮機３９の放熱はさらに促進され、部品の温度を低下させ信頼性を更に高めることができる。

風量が増えることで、断熱箱体３１上方の風下カバー４５の前方では前向きの流れが支配的となる。これにより周囲の空気もその流れに従うようになり、風下樹脂カバー５１に設けられた背面開口部５０ａから吐出した温かい空気も、重力により上部機械室３６の上方まで持ち上げられた後は、風下ルーバー５２から吐出した空気と一緒に冷蔵庫３０前方へ流れやすくなる。

さらに、風下ルーバー５２の最下部と断熱箱体３１の上面とは略同一高さであることにより、風下ルーバー５２から吐出された空気は、コアンダ効果により断熱箱体３１上面に沿って流れやすい。これにより、上方へ流れ滞留し、そのまま風上カバー４４から上部機械室３６内へ戻ることを抑制できる。

次に、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２に設けられた凸壁５４の作用効果につ
いて説明する。

送風機固定部材４０は、上部機械室３６を左右に仕切り、送風機３８は左右方向に風を流すよう取り付けられている。従って、風下側の空気は左右方向の流速を持っているため、風下ルーバー５２から吐出した際、凸壁５４に当たることで、横向きの流れをスムーズに前向きに変換できる。もし凸壁５４が無ければ、横向きの流れはそのまま冷蔵庫３０の横に吐出することになる。横に吐出された流れは、冷蔵庫３０設置空間の側面の壁に当たり、設置空間の天井へ向かって流れるため冷蔵庫３０の上方で滞留してしまい、再び風上カバー４４より上部機械室３６へ導入される。

また、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２には、断熱箱体３１の上面より高い位置に複数のガイド板５３が設けられているため、凸壁５４が無い場合、冷蔵庫３０の側方からガイド板５３が見えることになり、外観を損ねる。凸壁５４を設けることで、冷蔵庫３０の側方からは水平面しか見えないため、スッキリしたデザインを実現できる。特に、凸壁５４の左右外側の側面は、冷蔵庫内側に向かって傾斜しており、側面と上面とを繋ぐ角には、緩やかなＲが設けられるため、冷蔵庫３０の側方から見上げる際に、その見える面積を最小化することができるので、よりスッキリしたデザインになる。

なお、風上ルーバー４７と風下ルーバー５２は略左右対称の形状を特徴とするため、周辺部品との整合取れる限り、共有してもよい。その場合、組立工程で管理する部品点数を削減することができるため、固定費を低減しその分安価な商品を提供することができる。

次に、冷蔵庫天面配置部材の高さ関係による作用効果について説明する。

鋼板カバー４３の上面は、略水平であり、機械室カバー４２における最も高い面であり、ガイド板５３は、鋼板カバー４３と凸壁の間において、冷蔵庫背面側から前面側に向かって沈み込んでいくような構成となっている。先述の通り、温かい空気は上へ流れる性質があり、ガイド板５３の上面が鋼板カバー４３の上面より低い位置にあるため、風下ルーバー５２から吐出された排気には上向きの力が働き、鋼板カバー４３の上方にも流れようとする。しかしながら、鋼板カバー４３の上面が冷蔵庫３０の設置空間の天井に近く、断熱箱体３１の上面と天井との空間が広いため、鋼板カバー４３の上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい排気を断熱箱体３１の上方である冷蔵庫３０の前方へ誘導することができる。また、風上でも同様の作用により、前方の空気を鋼板カバー４３上方の空気よりも優先して上部機械室３６に導入できるため、冷蔵庫３０前方の温度の低い外気により効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。

さらに、ガイド板５３は鋼板カバー４３と凸壁５４の間にあり、ガイド板５３は鋼板カバー４３と凸壁５４よりも下方に構成されているため、ユーザーが冷蔵庫３０の上に物を置いた場合でも、物は、鋼板カバー４３と凸壁５４に支えられ、ガイド板５３の上面が物によって塞がれ難くいため、上部機械室３６を流れる風量を確保し、信頼性を保つことができる。したがって、冷蔵庫３０の高さが、天井の高さと略同等であったとしても、断熱箱体３１の上方の空間を利用して冷蔵庫３０の信頼性を保つことができる。

次に、真空断熱材３５の配置効果について説明する。

背面真空断熱材３５ａの左右両辺は内箱３３の側面よりも外側に位置し、側面断熱材３４ｂの後辺は内箱３３の背面よりも後側に位置するため、真空断熱材３５により内箱３３を完全に覆といえる。一般的に発泡断熱材よりも真空断熱材の方が断熱性能が高いため、内箱３３が外側に来た時に比べ、冷蔵庫３０の内部へ外気の熱が侵入するのを抑制する効果が大きい。このとき、凹部５５は、背面真空断熱材３５ａよりも外側に形成され、側面
断熱材３４ｂよりも後側に形成されているため、真空断熱材３５を曲げたり凹ませたりすることなく、外箱３２に貼り付けることができる。これにより、真空断熱材３５が破れたり、剥がれたりすることで品質が低下することを抑制できるとともに、貼り付け作業を簡単にすることができ組立工数も削減できる。

一方で凹部５５は、上部機械室３６内に圧縮機３９や空冷凝縮器３７などの発熱部品を有する冷蔵庫３０において、冷蔵庫３０の下方の比較的温度の低い空気を上部機械室３６へ送る役割を果たす。凹部５５を通り冷蔵庫３０の上方へ届けられた温度の低い空気は、背面開口部５０ａを通り上部機械室３６内へ送られ、圧縮機３９や空冷凝縮器３７の放熱に利用できる。

しかしながら、近年、流通業の進化や共働きの増加とともに、まとめ買い傾向が進んでおり、冷蔵庫の庫内容積に対する要求は年々大きくなっており、冷蔵庫の設置スペースを広げることなく冷蔵庫内容積を広げたいという市場ニーズが高まっている。外箱３２を大きくすることなく内箱３３を大きくすることで、そのニーズに応えることができるが、それによりさらに凹部５５の断面積は小さくなる。このとき、本実施の形態では、上記の通り上部機械室３６を冷却する冷気を断熱箱体３１の上方の空間を利用し、冷蔵庫３０の前面から取り込んで前面へ排出することができる。従って、冷蔵庫３０の背面や側面での吸気、排気を必要としないため、冷蔵庫３０の側面および背面を部屋の壁に近づけて設置することを想定しても、凹部５５を小さくすることができる。従って、本発明の冷蔵庫は設置スペースを広げることなく、冷蔵庫内容積を広げることができる。

＜実施の形態１のまとめ＞
以上のように、本実施の形態では、断熱箱体３１の背面上部に段差を有して設けられた上部機械室３６と、上部機械室３６内に備えられた圧縮機３９と送風機３８と、上部機械室３６を覆う機械室カバー４２と、上部機械室３６の上面左右に設けられた天面開口部４９ａとを備え、天面開口部４９ａには前方に向かう複数のガイド板５３が設けられている風上ルーバー４７および風下ルーバー５２を有することにより、上部機械室３６から吐出される空気に前向きの動圧を与えることができ、同様に、前方の空気を優先的に上部機械室３６に導入することができるため、断熱箱体３１上方の空間を利用して、冷蔵庫３０前方の温度の低い外気により効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。そのため、冷蔵庫３０を住宅の背面および側面の壁に当てて設置することができ、住宅の限られた空間の中で冷蔵庫３０の設置空間を削減することができる。

また、前記ガイド板５３の上面が、前方に向かって下方に傾斜されていることにより、冷蔵庫３０前方から見たときの開口面積を大きくとることができるため、上部機械室３６を流れる空気の圧損を低減し、風量を増やしより効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。

また、風上ルーバー４７および風下ルーバー５２の冷蔵庫側面側に凸壁５４が設けられていることにより、送風機３８が左右方向に空気を流す向きに取り付けられていても、風下ルーバー５２から吐出した際、凸壁５４に当たることで、横向きの流れをスムーズに前向きに変換できるため、よりスムーズに吐出空気を冷蔵庫３０前方に送ることができる。さらに、冷蔵庫３０の側方から冷蔵庫上部を見たときにも、ガイド板５３が見えにくいため、冷蔵庫３０の外観品位を向上させることができる。

また、風下ルーバー５２の上面が鋼板カバー４３の上面より低い位置にあることにより、鋼板カバー４３の上面が冷蔵庫３０の設置空間の天井に近く、風下ルーバー５２の前方は断熱箱体３１から天井までの広い空間になることから、相対的に鋼板カバー４３の上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい排気を冷蔵庫３０の前方へ誘導するこ
とができ、上部機械室３６から排出された温かい空気が、そのまま風上カバーから上部機械室３６へ導入されることを抑制し、冷蔵庫３０の信頼性を高めることができる。

また、本実施の形態では、断熱箱体３１の背面上部に段差を有して設けられた上部機械室３６と、上部機械室３６内に備えられた圧縮機３９と送風機３８と、上部機械室３６の上面を覆う機械室カバー４２と、上部機械室３６の上面左右に設けられた天面開口部４９ａとを備え、機械室カバー４２の上面は断熱箱体３１の上面より高く、天面開口部４９ａは機械室カバー４２の上面より低い位置に配置されていることにより、機械室カバー４２の上面が冷蔵庫３０の設置空間の天井に近く、断熱箱体３１の上面と天井との空間が広いため、機械室カバー４２の上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい上部機械室３６の排気を断熱箱体３１の上方である冷蔵庫３０の前方へ誘導することができ、同様に、前方の空気を機械室カバー４２上方の空気よりも優先して上部機械室３６に導入できるため、断熱箱体３１上方の空間を利用して、前方の温度の低い外気を上部機械室３６に取り込むことができ効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。そのため、冷蔵庫３０を住宅の背面および側面の壁に当てて設置することができ、住宅の限られた空間の中で冷蔵庫３０の設置空間を削減することができる。

さらに、ユーザーが冷蔵庫３０の上に物を置いた場合でも、物は、機械室カバー４２に支えられることで、天面開口部４９ａが塞がれ難くいため、上部機械室３６を流れる風量を確保し、信頼性を保つことができる。したがって、冷蔵庫３０の高さが、天井の高さと略同等であったとしても、断熱箱体３１の上方の空間を利用して冷蔵庫３０の信頼性を保つことができる。

また、天面開口部４９ａには前方に向かう複数のガイド板５３が設けられている風上ルーバー４７および風下ルーバー５２を有することにより、上部機械室３６から吐出される空気に前向きの動圧を与えることができ、同様に、前方の空気を優先的に上部機械室３６に導入することができるため、冷蔵庫３０前方の温度の低い外気により効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。

（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫上部の縦断面図、図７は、同実施の形態における冷蔵庫上部の斜視図である。

なお、実施の形態１と同様の構成および同様の技術思想が適用できる部分については、説明を省略するが、不具合がない限り実施の形態１の構成に本実施の形態を組み合わせて適用することが可能である。

＜２−１．制御基板収納部構成＞
図６および図７において、冷蔵庫６０は、断熱箱体３１の上面でかつ、機械室カバー４２の前方に、制御基板収納部６１を有する。制御基板収納部６１は、主に鋼板を用いた外殻部材６２と基板カバー６３で覆われており、ＰＰなどの樹脂で成型された基板固定部材６４に固定された基板６５が内蔵されている。

外殻部材６２と基板固定部材６４は爪によりはめ込み固定されており、外箱３２に形成された切欠きに基板固定部材６４の突起を挿入する形で取り付けられ、上部機械室３６を構成している部品にビス固定される。なお、外殻部材６２および基板カバー６３は、万が一基板６５が発火した際に、断熱箱体３１や家屋に延焼するのを防止するための手段であり、鋼板でなくても、アルミテープや難燃樹脂を用いることで同様の効果が得られる。

外殻部材６２を難燃樹脂により成型する場合は、基板固定部材６４と一体の構成にする
ことも可能であり、部品点数を削減することができる。また、外殻部材６２の底面は、外箱３２の天面と接しているため、外箱３２との隙間を調整し延焼を防止することができる限り、底面を削減することも可能である。また、逆に、外殻部材６２がある場所の外箱３２をくり貫き、外殻部材６２を外箱３２の一部として形成することも可能である。その場合、制御基板収納部６１を断熱箱体３１に一部埋め込むように固定することも可能であり、基板６５の高さが高い場合も製品寸法を高くすることなく断熱箱体３１の上方に制御基板収納部６１を取り付けることができる。

制御基板収納部６１が断熱箱体３１に取り付けられた状態で、基板カバー６３の上面は断熱箱体３１の上面より高く、鋼板カバー４３の上面と運搬用把持部４８の上面とガイド板５３の最上部と凸壁５４の上面と略同一高さである。実施の形態１と同様にして、ガイド板５３の最下部と断熱箱体３１の上面とは略同一高さであるため、ガイド板５３の上面は断熱箱体３１の上面から機械室カバー４２の上面の間に形成されている。

制御基板収納部６１の下の外箱３２の下面には、天面真空断熱材６６が貼り付けられている。制御基板収納部６１が断熱箱体３１に一部埋め込むように固定されている場合は、外箱３２や外殻部材６２、基板固定部材６４などで天面真空断熱材６６を傷付けないよう、直接触れる部品の表面を滑らかにしたり、直接触れないためのスペーサーを入れたりする必要がある。

制御基板収納部６１の最後部は機械室カバー４２と隣接しており、最前部は断熱箱体３１の前面よりも奥に設けられる。また、幅は鋼板カバー４３の幅とは略同一であり、少なくともガイド板５３のある部分よりは内側に形成される。

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。

実施の形態１と同様にして、鋼板カバー４３の上面は、略水平であり、機械室カバー４２における最も高い面であり、ガイド板５３は、鋼板カバー４３と凸壁の間において、冷蔵庫背面側から前面側に向かって沈み込んでいくような構成となっていることにより、鋼板カバー４３の上面が冷蔵庫３０の設置空間の天井に近く、断熱箱体３１の上面と天井との空間が広いため、鋼板カバー４３の上方の風路抵抗は大きくなり、上昇しようとする温かい排気を断熱箱体３１の上方である冷蔵庫３０の前方へ誘導することができ、同様に、前方の空気を鋼板カバー４３上方の空気よりも優先して上部機械室３６に導入できるため、冷蔵庫３０前方の温度の低い外気により効率よく圧縮機３９を放熱させることができる。

さらに、本実施の形態では、機械室カバー４２の前方に、断熱箱体３１の上面から上へ飛び出した制御基板収納部６１を有することにより、ガイド板５３の前方の断熱箱体３１の上面へ誘導された排気が機械室カバー４２の前方を通り、直接風上ルーバー４７のから上部機械室３６へ導入されることを抑制できる。そのため、より前方まで排気を送り届け、より前方の空気を上部機械室３６へ導入することができるため、圧縮機３９の放熱効率をさらに高めることができる。

また、基板カバー６３の上面は、鋼板カバー４３の上面と略同一高さであることにより、冷蔵庫３０の高さ寸法を大きくすることなく、断熱箱体３１上方に飛び出した制御基板収納部６１の体積を最大に確保できるため、断熱箱体３１上方の空間を最大限活用した最も容積効率の高い形状といえる。同時に、基板カバー６３の上方と鋼板カバー４３の上方の天井までの隙寸法が等しくなるため、風路抵抗は略同等となることから、天井との距離を最小にすることができ、基板カバー６３と鋼板カバー４３の上方を流れる空気を最小にすることができるため、機械室の温度上昇を最低に抑えることができる。

このとき、制御基板収納部６１の一部または全部が断熱箱体３１の外側に構成されるため、制御基板収納部６１を断熱箱体３１内に収める必要がなくなり、冷蔵庫６０の断熱効率を高めることができるため、冷蔵庫６０の庫内容積効率を高めることができる。さらに、制御基板収納部６１の下部の外箱３２に段差をなくすことにより、図６に示すとおり、外箱３２の天面に天面真空断熱材６６を貼り付けることが可能である。冷蔵庫３０の運転時は基板６５には電気が流れ発熱し、冷蔵庫３０庫内への熱負荷が増加するため、一般的に発泡断熱材よりも断熱性能の高い真空断熱材を、基板６５と冷蔵庫３０庫内との間に設置できることは、断熱効率の大幅な向上に繋がる。また、制御基板収納部６１を断熱箱体３１の外に出すことで、制御基板収納部６１の下の壁厚が厚くなり、天面真空断熱材６６を配置しても、天面真空断熱材６６と内箱３３との間に発泡断熱材３４が流れる空間を確保することができる。これにより断熱性能をさらに高めるとともに、内箱３３を支えることができ、内箱３３の変形や発色の変化を抑制し、強度を高めることができるため、庫内の品位を高めるとともに、庫内の風路や棚などの部品の取り付けを容易にし、断熱箱体３１の変形の抑制できる。

また、上部機械室３６の前方は、送風機３８の作用により機械室に取り込まれる空気と機械室からの排気が流れているため、制御基板収納部６１の表面の熱伝達が促進され放熱効率を高めることでき、基板６５の信頼性を向上できる。

また、制御基板収納部６１の最後部は機械室カバー４２と隣接して設置することで、最前部の位置を最大限、冷蔵庫３０の奥に設けることができる。本実施の形態でも、制御基板収納部６１の最前部は断熱箱体３１の前面よりも奥に設けており、冷蔵庫３０のユーザーが冷蔵庫３０の正面に立ち扉を開けたときの、制御基板収納部６１の視認性を低減することができ、冷蔵庫の外観品位を高めることができる。

同様にして、幅は鋼板カバー４３の幅と略同一であり、少なくともガイド板５３のある部分よりは内側に形成することで、冷蔵庫３０の側方からの視認性も低減できる。また、ガイド板５３の前は、上部機械室３６の冷却用の空気が流れる空間であるため、ここに制御基板収納部６１を設置すると風路阻害となり上部機械室３６内を流れる風量が低下し、放熱性能を低下させることに繋がる。ガイド板５３のある部分より制御基板収納部６１を内側に配置することで、この風量低下を抑制し、放熱性能の確保にも貢献できる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫の構成は、冷蔵庫前方の温度の低い空間から優先的に機械室へ空気を取り込み、温かくなった排気を冷蔵庫前方へ送ることで、機械室内の温度上昇を抑制し信頼性を向上させることができるため、家庭用または業務用冷蔵庫をはじめ、発熱体を強制空冷により冷却している産業機器に対しても適用できる。

３０、６０ 冷蔵庫
３１ 断熱箱体
３２ 外箱
３３ 内箱
３４ 発泡断熱材
３５ 真空断熱材
３５ａ 背面真空断熱材
３５ｂ 側面真空断熱材
３６ 上部機械室
３７ 空冷凝縮器
３８ 送風機
３９ 圧縮機
４０ 送風機固定部材
４１ バイパス風路
４２ 機械室カバー
４３ 鋼板カバー
４４ 風上カバー
４５ 風下カバー
４６ 風上樹脂カバー
４７ 風上ルーバー
４８ 運搬用把持部
４９ 天面部
４９ａ 天面開口部
５０ 背面部
５１ 風下樹脂カバー
５２ 風下ルーバー
５３ ガイド板
５４ 凸壁
５５ 凹部
６１ 制御基板収納部（凸部）
６２ 外殻部材
６３ 基板カバー
６４ 基板固定部材
６５ 基板
６６ 天面真空断熱材

Claims (6)

1. 断熱箱体の背面上部に段差を有して設けられた機械室と、前記機械室内に備えられた圧縮機と送風手段と、前記機械室の上面を覆う機械室カバーと、前記機械室の上面左右に設けられた開口部と、を備え、前記機械室カバーの上面は前記断熱箱体の上面より高く、前記開口部は前記機械室カバーの上面より低い位置に配置されている冷蔵庫。
2. 前記機械室の前方に凸部を有する請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記凸部は制御基板収納部であることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記凸部は前記機械室と隣接して配置されている請求項２から３に記載の冷蔵庫。
5. 前記凸部の上面と前記機械室カバーの上面との高さが略同一である請求項２から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記開口部には前方に向かう複数のガイド板を有するルーバーが設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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