JP4473799B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は冷蔵庫に係り、特に機械室をコンパクト化するとともに凝縮器など冷凍サイクル配管の振動を低減した構成に関する。

従来、冷蔵庫の断熱箱本体の背面下部に形成した機械室内には、冷媒を循環させる冷凍サイクルの一環を成す圧縮機や凝縮器、流路切換弁やこれらと庫内を連結する種々の配管、さらには空冷ファンや電装部品など多くの装置部品が収納配置されている。

前記凝縮器には、蛇行状に形成した冷媒パイプの両面に放熱ワイヤを溶接したワイヤコンデンサや、パイプの周囲に帯状の放熱フィン片を螺旋状に巻き付けたスパイラルフィン方式、あるいは前記同様の蛇行状冷媒パイプに板状フィンを嵌め固定したフィンチューブ方式が存在し、コストや配設構成に応じて使い分けていた。

ワイヤコンデンサの場合、従来はこれを本体底部に水平に配設していたが、その入出口パイプ部分は、合成樹脂製の固定具に具備したフック部に係合させる構成となり、圧縮機の振動伝達によって凝縮器とこれをカバーしている固定具との接触を防ぐことができず、また、個々の寸法ばらつきから防振ゴムの取り付けが必要となる。

従来より、機械室内においては、冷媒ガスを吸い込んで吐出する前記圧縮機の運転振動や、吐出された冷媒の圧力脈動により前記配管が振動することで振動音が発生するものであり、振動の発生源である圧縮機自体の改良による振動低減や、圧力脈動を低減するためのマフラーなどの消音装置の配置、そして配管の振動発生部へ防振ゴムを取り付けることによる共振の抑制などによって振動音の低減をはかっていた（例えば、特許文献１および２参照）。
実開平３−６１９２号公報 特開平３−７８６４号公報

しかしながら、前記防振ゴムは、配管の振動パワーを低減したり共振モードをずらすために、通常はある程度の質量を有する弾性ゴム材料から形成し、パイプの折曲部に嵌め込むなどして固着するが、機械室内における配管は、その曲げ位置や角度の成形誤差、組み込み誤差によって形状がばらつくものであり、共振点が異なり音の発生もばらつくことから、所定のパイプ位置に一定の質量で取り付けられる防振ゴムでは種々の要因で発生する振動に対応できず、その重量や取り付け位置などの検討のための負荷が大きく、また材料費や製造時の取り付け作業工数などのコスト負担が増加する欠点があった。さらに、ワイヤコンデンサは、銅あるいは鉄製であることから重量が重く、冷蔵庫本体に取り付ける場合には一人での作業が困難であり、さらに長期間使用された場合には、固定具が経時劣化して新たな振動騒音の発生原因になる問題を生じていた。

本発明は上記点に着目してなされたものであり、機械室内部品を効率的に設置してコンパクト化し、凝縮器の放熱効率を良好にするとともに振動を抑制して騒音の少ない構成とした冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明請求項１の冷蔵庫は、冷蔵庫本体の背面下部に形成した機械室と、この機械室内に設置した圧縮機およびこの圧縮機からの吐出冷媒を導入して放熱するように機械室の背面に沿って立設させた平板状の凝縮器と、樹脂成型品からなる板状の固定板とを有し、前記固定板は、前記凝縮器の平面に沿って配設され、前記凝縮器における機械室幅方向の両端部と係合して前記凝縮器と一体化され組立ユニットをなし、前記固定板を前記冷蔵庫本体に対向させて、前記組立ユニットが、前記冷蔵庫本体に仮固定された状態で前記冷蔵庫本体に固着されていることを特徴とするものであり、請求項６の冷蔵庫は、冷蔵庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて設置された圧縮機と、前記機械室の幅方向の他方側における機械室上部の外箱後板と機械室の背面を覆うカバー体によって形成されたダクト内の背面壁に沿って立設させた平板状の凝縮器と、この凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置され、本体底部から吸引した空気を圧縮機に送風するとともに一部を分流して凝縮器と熱交換し上方へ流出させる放熱ファンと、樹脂成型品からなる板状の固定板とを有し、前記固定板は、前記凝縮器の平面に沿って配設され、前記凝縮器における機械室幅方向の両端部と係合して前記凝縮器と一体化され組立ユニットをなし、前記固定板を前記冷蔵庫本体に対向させて、前記組立ユニットが、前記冷蔵庫本体に仮固定された状態で前記冷蔵庫本体に固着されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、機械室内において、重量があり、且つサイズの大きい凝縮器を、強固に、且つ他の部品と接触しないようにして容易に本体側に固定することができるので、振動伝達を抑制して騒音の発生を抑えることができ、請求項６記載の発明によれば、前記作用とともに機械室スペースをコンパクト化して放熱効率を向上することができ、本体の外形サイズに対して庫内容積効率の高い冷蔵庫を得ることができる。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。冷蔵庫の機械室内部分の背面図である図１、および同縦断面図である図２に示すように、図示しない内箱との間に断熱材を充填した外箱（２）で形成された冷蔵庫本体（１）の背面下部には、外箱底板（３）に庫内側に突出する段部（３ａ）を形成し、この段部（３ａ）によって、幅方向に亙る所定の奥行きと高さ寸法を有する機械室（４）の空間を形成している。

機械室（４）は、その底面に剛性のある鋼板からなるコンプ台（５）を設置しており、貯蔵室内を冷却する冷却器に冷媒を供給する圧縮機（６）は、機械室（４）の幅方向の一方に寄せて前記コンプ台（５）上にクッション体を介して取り付けられている。圧縮機（６）から他方の空間側は放熱ダクトとして、凝縮器（７）、外気を機械室（４）内に導入する放熱ファン（８）および除霜水を蒸発させる蒸発皿（９）などを設置している。

凝縮器（７）は、冷凍サイクルの一環をなし、圧縮機（６）からの高温高圧の冷媒ガスを受けて放熱させ凝縮させるものであって、凝縮器（７）からの冷媒は減圧管である毛細管を経由して各貯蔵室内の冷蔵用あるいは冷凍用冷却器に供給され、蒸発することで貯蔵室内を所定の空気温度に冷却するように構成されており、蛇行形成した冷媒パイプの両面に放熱フィンとしてのワイヤを溶着して平板状としたものを３層に重ね合わせ、前記機械室（４）の背部に立設させている。

前記放熱ファン（８）は、前記底板の段部（３ａ）との間に若干の間隙を形成し、周縁を機械室（４）の上下面に、左右部分を前記段部（３ａ）に当接するように設置して機械室（４）内と外部とを区画したファンケーシング（10）のベルマウスに取り付けられており、軸流が機械室（４）の前後方向となるように配置されている。

この放熱ファン（８）を取り付けたファンケーシング（10）の下端前方のコンプ台（５）には、ファンケーシング（10）幅に亙って複数の開口からなる外気の吸込み口（11）を穿設している。

放熱ファン（８）の後方には、前記３層で平板状の凝縮器（７）を対向して配置しており、凝縮器（７）はその下端を放熱ファン（８）に対向させ、上部は機械室（４）より上方まで延出して外箱後板（12）に形成した凹部（12ａ）に沿うように立設させている。

前記機械室（４）の背部は、図３の斜視図で示すように、薄鋼板製の背面グリル（13）で覆われており、この背面グリル（13）は前記凝縮器（７）の上端部まで覆うように配設して上端の外箱後板（12）との間に開口を形成し、凝縮器（７）を立設した後板の凹部（12ａ）と背面グリル（13）で形成されるダクト（14）に連なる空気流出口Ａ（13ａ）を形成している。

前記放熱ファン（８）と凝縮器（７）の下方におけるコンプ台（５）上には、図示しない冷却器からの除霜水を受けて貯留し蒸発処理する蒸発皿（９）を配置している。この蒸発皿（９）は内部に前記圧縮機（６）からの吐出パイプ（15）を延設して水中に浸漬させ、高温の冷媒熱により除霜水を蒸発させるように構成している。

また、前記凝縮器（７）に隣接する圧縮機（６）の上方に位置する後板の凹部（12ａ）には、冷蔵庫の運転を制御する電源回路やインバータスイッチング回路、モーターコントロール回路、整流回路などを搭載したプリント配線基板を外箱後板（12）に沿うように配設しており、その外表面はカバー体（16）で覆うとともに、さらにその上部の高圧部品の配置部については前記背面グリル（13）からの熱伝導を考慮して合成樹脂製の蓋部材（17）で覆うようにしている。

機械室（４）内の圧縮機（６）や凝縮器（７）、プリント配線基板などの各部品は以上のように配置されており、前記放熱ファン（８）の回転時には、前記図２の矢印で示すように、冷蔵庫前方の外気を本体の底部を介して前記吸込み口（11）から吸引し、ベルマウス部から機械室（４）内に吹き出すようにしている。

放熱ファン（８）によって機械室（４）内に吹き出された空気は、軸流に沿って後方に送流されるが、背面グリル（13）に衝接し、一部は上方に導かれて後板の凹部（12ａ）と背面グリル（13）で形成されるダクト（14）内に流入し、ファンから直接吹き出される速い風速と低温の外気温により凝縮器（７）と熱交換してこれを冷却するものであり、熱交換後の空気は背面グリル（13）上端の空気流出口Ａ（13ａ）から外部に流出する。特に、上記凝縮器（７）は、従来の放熱ファンの吸い込み側に配置した構成による風力不足と大きな表面積で熱交換ができない箇所を生じる場合と相違して、速い風速による大きな熱交換風量が得られ、凝縮器（７）自体のコンパクト化をはかることができる。

同時に、吹き出し空気の一部は背面グリル（13）に衝接することで本体幅の中心方向に分流され、圧縮機（６）と熱交換して放熱した後、背面グリル（13）の側方に穿設した空気流出口Ｂ（13ｂ）から外部に流出する。この場合の空気流もファン（８）からの吹き出し空気であるため風速も速く、空気温度も従来に比し未だ放熱部品と熱交換していないことから冷却効果は大きいものであり、圧縮機（６）および凝縮器（７）の放熱効率を高めることができ、効果的な冷凍運転により消費電力を低減するとともに、分流された空気流の一部によりプリント配線基板の冷却も効果的におこなうことができる。

このとき、放熱ファン（８）の回転軸は機械室（４）の前後方向に一致させており、従来の機械室の幅方向に沿わせた構成に対して、ファン径を含めたケーシング寸法が奥行き寸法に影響を与えることがないので放熱ファン（８）設置のための奥行き寸法を浅くすることができ、機械室（４）容積を大きく削減することができる。

また、蒸発皿（９）に対しては、圧縮機（６）と凝縮器（７）側への双方の空気がその上部を流れるものであり、前記皿内部に配設した吐出パイプ（15）の熱、および圧縮機や凝縮器による機械室（４）内の高温雰囲気と相俟って効果的に除霜水の蒸発作用をおこなうようにしている。
なお、蒸発皿（９）部から凝縮器（７）を経由した冷媒パイプは、凝縮器（７）で覆われた外箱後板（12）の下端からその裏面に進入させ、後板（12）の断熱材側に沿って環状に配設することで、補助凝縮パイプ（18）として放熱作用をおこなうようにしており、この部分は、前記背面グリル（13）上端の空気流出口Ａ（13ａ）の上部の送風経路上に位置することから、風速による良好な熱交換効果が得られ、さらに凝縮器（７）のコンパクト化が可能になる。

また、前記背面グリル（13）は、その表面のほぼ中央部を前記プリント配線基板の外表面を覆っているカバー体（16）に形成されたボス（16ａ）を利用してネジ（19）止めされており、大きな表面積を有する背面グリルであってもその中央部を固着することでグリル板体の振動による表面振幅を低減でき、配管など振動部品との接触をなくして騒音の発生を抑えることができる。

上記構成によって、機械室（４）内における圧縮機（６）、凝縮器（７）、放熱ファン（８）、蒸発皿（９）およびプリント配線基板や各冷凍サイクルの配管は放熱効率を含め効果的に配置することができるため、機械室スペースのコンパクト化が可能になって従来に比し容積を縮小することができ、その分貯蔵室内の収納容積を拡大することができるものである。

しかして、前記３層の板状体からなる凝縮器（７）は、その分解状態を図４の斜視図に、組立状態を図５に示すように、凝縮器（７）の平面に沿った大きさの板状体で形成した固定板（20）を介して本体側に取り付けられている。

この固定板（20）は、射出成形された合成樹脂成型体であり、板面の中央上方に外箱後板（12）への仮固定用の引っ掛け部（20ａ）を設け、左右の上端部から下方部に亙っては、蛇行成形された３層の凝縮器パイプ（７ａ）の左右の曲成部を各層の間隔を保持して係止する複数の係止リブ（20ｂ）を突設しており、また、両側の上方部には、固定板（20）とともに凝縮器（７）を本体側へ固着する固定部（20ｃ）を設けている。

固定部（20ｃ）には、固定板（20）自体を外箱後板（12）へ固着するネジ用透孔（20ｄ）と凝縮器パイプ（７ａ）を係止して固着する金属製の係止フック（21）の係合片（20ｅ）を一体に形成しており、係止フック（21）には、凝縮器パイプ（７ａ）の係止部（21ａ）と前記固定部の係合片（20ｅ）に係合するネジ用の透孔を穿設した基部（21ｂ）が形成されている。さらに、固定板（20）の一側部の凝縮器（７）の入口パイプ（７ｂ）に対応する位置は張り出し成形してパイプ支持部（20ｆ）としている。

凝縮器（７）を本体側に固定する際には、図５におけるＡ−Ａ線に沿う断面図である図６のように、あらかじめ３層のワイヤコンデンサからなる凝縮器パイプ（７ａ）の両側曲成部近傍の直線部を固定板（20）の両側の上下に亙る係止リブ（20ｂ）に嵌入することで固定板（20）に組み込んで実質的に一体化し、この凝縮器（７）と固定板（20）との組立ユニットを固定板（20）の前記引っ掛け部（20ａ）を利用して外箱後板（12）のフック部分に係止して位置決めとともに仮固定する。

その後、図５のＢ−Ｂ線に沿う断面である図７に示すように、係止部（21ａ）を凝縮器パイプ（７ａ）に、基部（21ｂ）を固定板の固定部（20ｃ）にスライドさせて係合させた係止フック（21）を前記固定部（20ｃ）とともに補強された外箱後板（12）にネジ用透孔（20ｄ）によりネジ止めすることにより凝縮器（７）は本体側に固定されるものである。なおこのとき、前記係止フック（21）におけるパイプ（７ａ）の係止部（21ａ）は、固定板（20）の左右における突出箇所を上下に相違させており、よりガタツキなく確実に固定できるようにしている。

さらに、凝縮器（７）の入口パイプ（７ｂ）を金属製の支え具（22）に挟み込み、位置決めした状態で押圧保持し、固定板（20）のパイプ支持部（20ｆ）を介して外箱後板（12）裏面の断熱材側に位置するアングル補強板（23）にネジによって共締めすることで凝縮器（７）の入口側を固定し、他方側の固定板下方を外箱後板（12）へ固定することで凝縮器（７）は固定板（20）とともに、強固に本体側に固定される。

上記構成により、凝縮器（７）は、係止リブ（20ｄ）によって、３層に形成した各ワイヤコンデンサが互いに接触することなく固定板（20）に保持され、仮組状態でその中央部の引っ掛け部（20ａ）を外箱後板（12）のフックに係止できるので、位置決めとともに本体への仮保持が可能となって、固定部（20ｃ）によるネジ固定作業が作業者一人でも容易にできる。このとき、本体側にネジ固定する係止フック（21）や支え具（22）を金属製としたので、合成樹脂のように経時劣化や肉痩せによる騒音の発生を防止することができ、長期に亙って変形することなく品質を保持することができる。

さらに、凝縮器への入口パイプ（７ｂ）を、支え具（22）によって固定板（20）を介して本体側のアングル補強板（23）に固定したことにより、圧縮機（６）の振動の影響を受けやすい入口パイプ（７ｂ）を強固に固定することができ、圧縮機（６）からの振動を入口パイプ（７ｂ）部分で吸収してサイクル下流側の凝縮器パイプ（７ａ）部分に伝達させないので、固定板（20）による凝縮器パイプ（７ａ）の各部分の固定と相俟って凝縮器（７）部分の振動を大幅に低減し、騒音の発生を抑えることができる。そして、凝縮器パイプ（７ａ）の振動発生を抑えることができるため、外箱（２）の断熱材側に配設する補助凝縮パイプ（18）よりも上流側に主たる凝縮器（７）を配設することができ、放熱効率を上げることで凝縮器自体のサイズを小さくすることができる。

なお、上記実施例においては、ワイヤコンデンサ方式の凝縮器で説明したが、これに限らず、スパイラルパイプやフィンチューブ方式凝縮器に適用してもよい。

本発明は、機械室内の配管振動音を低減した冷蔵庫に利用することができる。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の機械室部分の斜視図である。 図１の機械室部分の縦断面図である。 図１に背面カバーを取り付けた状態を示す背面からの斜視図である。 図１における凝縮器と固定板との分解状態を示す斜視図である。 図４の凝縮器と固定板の組立状態を示す正面図である。 図５のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体 ２ 外箱 ３ 外箱底板
４ 機械室 ５ コンプ台 ６ 圧縮機
７ 凝縮器 ７ａ 凝縮器パイプ ７ｂ 入口パイプ
８ 放熱ファン ９ 蒸発皿 11 外気吸込み口
12 外箱後板 12ａ 凹部 13 背面グリル
13ａ 空気流出口Ａ 13ｂ 空気流出口Ｂ 14 ダクト
15 吐出パイプ 16 カバー体 16ａ ボス
18 補助凝縮パイプ 20 固定板 20ａ 引っ掛け部
20ｂ 係止リブ 20ｃ 固定部 20ｄ ネジ用透孔
20ｅ 係合片 20ｆ パイプ支持部 21 係止フック
21ａ 係止部 21ｂ 基部 22 支え具
23 アングル補強板

Claims (6)

1. 冷蔵庫本体の背面下部に形成した機械室と、この機械室内に設置した圧縮機およびこの圧縮機からの吐出冷媒を導入して放熱するように機械室の背面に沿って立設させた平板状の凝縮器と、樹脂成型品からなる板状の固定板とを有し、
   前記固定板は、前記凝縮器の平面に沿って配設され、前記凝縮器における機械室幅方向の両端部と係合して前記凝縮器と一体化され組立ユニットをなし、
   前記固定板を前記冷蔵庫本体に対向させて、前記組立ユニットが、前記冷蔵庫本体に仮固定された状態で前記冷蔵庫本体に固着されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 凝縮器を固定板に固着するとともに、凝縮器への入口パイプを固定板を介して本体側に固着したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 凝縮器を蛇行状パイプに放熱ワイヤを溶接したワイヤコンデンサで複数層の板状体に形成するとともに両側のパイプ曲成部近傍を固定板の係止リブと係合させるとともに、本体側への固着は固定板上に取り付けた金属製の係止部材を介してネジ止めしたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 凝縮器と実質的に一体化した固定板は、その上部における幅方向の中央部に形成した引っ掛け部を本体側に係止することで仮固定させたことを特徴とする請求項１または３に記載の冷蔵庫。
5. 凝縮器への入口パイプは、固定板を介して本体側の補強板部に固定したことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
6. 冷蔵庫本体の背面下部に形成された機械室と、この機械室内の幅方向の一方に寄せて設置された圧縮機と、前記機械室の幅方向の他方側における機械室上部の外箱後板と機械室の背面を覆うカバー体によって形成されたダクト内の背面壁に沿って立設させた平板状の凝縮器と、この凝縮器に対向して軸流が本体の前後方向になるように配置され、本体底部から吸引した空気を圧縮機に送風するとともに一部を分流して凝縮器と熱交換し上方へ流出させる放熱ファンと、樹脂成型品からなる板状の固定板とを有し、
   前記固定板は、前記凝縮器の平面に沿って配設され、前記凝縮器における機械室幅方向の両端部と係合して前記凝縮器と一体化され組立ユニットをなし、
   前記固定板を前記冷蔵庫本体に対向させて、前記組立ユニットが、前記冷蔵庫本体に仮固定された状態で前記冷蔵庫本体に固着されていることを特徴とする冷蔵庫。

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