(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に示す実施形態は、冷蔵庫に関し、詳しくは、ヒートポンプによって冷却した空気により冷却室を冷却する冷蔵庫に関する。
【0010】
図1に示す本実施形態の冷蔵庫1は、例えばキッチンキャビネットの内部に設置されて、利用される。以下では、冷蔵庫1を設置した状態における方向を用いて、冷蔵庫1の各構成について説明する。
【0011】
冷蔵庫1は、空気を冷却する冷却装置2と、断熱部材3とを備えている。断熱部材3には冷却対象物である物品6を収納するための冷却室30が形成されており、冷却室30には冷却装置2によって冷却された空気が供給される。
【0012】
(冷却装置)
本実施形態の冷却装置2は、ヒートポンプ20と、ヒートポンプ20によって冷却された空気を循環させる送風機21とを備えている。
【0013】
ヒートポンプ20は、冷凍サイクルを構成する蒸気圧縮ヒートポンプであって、冷媒流路を介して順に接続された、圧縮機(コンプレッサー)22、凝縮器23、膨張機構24及び蒸発器(エバポレーター)25を備えている。本実施形態のヒートポンプ20は、冷却器26を備えており、この冷却器26に膨張機構24と蒸発器25とが設けられている。
【0014】
冷却装置2は、周知の蒸気圧縮ヒートポンプと同様、電動の圧縮機22を駆動して、冷媒を圧縮機22、凝縮器23、膨張機構24及び蒸発器25に循環させる。これにより、蒸発器25は周囲の空気を冷却する冷却部分として機能する。
【0015】
すなわち、圧縮機22は冷媒を圧縮して吐出する。凝縮器23は圧縮機22から供給された冷媒を凝縮して液化する。膨張機構24は凝縮器23から供給された冷媒を膨張させる。蒸発器25は膨張機構24から供給された冷媒を蒸発させる。これにより、蒸発器25の周囲の空気は、冷却される。なお、膨張機構24は、膨張弁であってもよいし、キャピラリーチューブであってもよい。
【0016】
本実施形態の冷却装置2は、ベース27を備えている。ベース27は、平面視において一方向に延びた矩形状に形成されている。ベース27には、圧縮機22、凝縮器23、冷却器26及び送風機21が設置されている。
【0017】
圧縮機22と凝縮器23とは、ベース27の長手方向の一端側において、ベース27の短手方向に並んだ状態で設置されている。冷却器26(膨張機構24及び蒸発器25)と、送風機21は、ベース27の長手方向における他端側(圧縮機22と凝縮器23が設置された側とは反対側)において、ベース27の短手方向に並んだ状態で設置されている。
【0018】
以下、ベース27の長手方向を前後方向とし、特にベース27において圧縮機22と凝縮器23とが位置する側を前方、冷却器26と送風機21が位置する側を後方とし、また、ベース27の短手方向を左右方向として説明する。
【0019】
冷却装置2の前部には、圧縮機22と凝縮器23とが配置されている。冷却装置2の後部には、冷却器26と送風機21とが配置されている。圧縮機22及び凝縮器23の各々は、冷却器26よりも背が高く、また、送風機21よりも背が高い。このため、ベース27上に設置された圧縮機22と凝縮器23は、ベース27上に設置された冷却器26及び送風機21よりも上方に突出している。
【0020】
(断熱部材)
蒸発器25で冷却された空気は、送風機21によって、断熱部材3に形成された冷却室30に供給される。断熱部材3は、多数の気泡を有する発泡断熱材であり、全体が一体に成形された成形品である。断熱部材3は、例えばポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂又はポリエチレン樹脂等の合成樹脂に発泡剤を含有させた発泡樹脂から形成される。
【0021】
図1及び
図2に示すように、断熱部材3は、冷却室30と、冷気往路31と、冷気復路32とを備えている。冷気往路31は、蒸発器25によって冷却された空気(冷気)を冷却室30に案内する流路である。冷気復路32は、冷却室30内の空気を蒸発器25に案内する流路である。断熱部材3は発泡断熱材であるため、断熱部材3で囲まれた冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は、保温性が優れている。
【0022】
冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は、一体に形成されており、連続している。このため、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32の冷気は、外部に漏れ出し難い。また、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は、発泡断熱材である断熱部材3の成形と共に形成される。すなわち、断熱部材3は、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32を有する形状に成形される。
【0023】
本実施形態の断熱部材3は、平面視における外形が、冷却装置2の平面視における外形と合致する矩形状に形成されており、冷却装置2上に設置されている。
【0024】
具体的に断熱部材3は、側面視逆L字状に形成されており、前後方向に延びた直方体状の冷却室形成部33と、冷却室形成部33の後部から下方に一体に突出した直方体状の通路形成部34とで構成されている。冷却装置2上に断熱部材3が設置された状態において、冷却装置2と断熱部材3とを合わせた外形形状は、前後方向に延びた直方体状である。
【0025】
(冷却室形成部)
冷却室形成部33は、通路形成部34よりも前方に突出した突出部分35を備えている。突出部分35は、冷却装置2の前部の上方に位置し、当該前部を上方から覆っている。
【0026】
図2に示すように、冷却室形成部33の内部には、冷却室30が形成されている。冷却室30は前方に開口している。
【0027】
図2及び
図3に示すように、本実施形態の冷却室30は、物品収納部36と、物品収納部36から後方に延びた延出部37とを備えている。
【0028】
物品収納部36は、突出部分35に形成されており、
図1に示すように、圧縮機22と凝縮器23との上方に位置している。物品収納部36は、前方に開口した直方体状の室である。物品収納部36には、物品収納部36の前端部に形成された開口部38を介して物品6が出し入れされる。開口部38は、例えば、キッチンキャビネットが備える扉によって開閉される。なお、開口部38を開閉する扉はキッチンキャビネットの扉に限られず、例えば冷蔵庫1が備える、キッチンキャビネットの扉とは別の扉であってもよい。
【0029】
図2に示すように、延出部37は、物品収納部36における左右方向の片側部分から後方に延びている。延出部37の前端部に形成された開口部39は、物品収納部36の後面において上下方向の全長に亘っている。
【0030】
冷却室30は、蒸発器25(
図1参照)によって冷却された空気を冷却室30内に導入する導入口41と、冷却室30内の空気を導出する導出口42とを備えている。
【0031】
本実施形態の導入口41は、物品収納部36の後側の壁面40の上端部に形成されている。導入口41は延出部37の開口部39と左右方向に並んでいる。導入口41は左右方向に延びた矩形状に形成されている。蒸発器25によって冷却された空気は、導入口41から前方の物品収納部36に向かって吹き出される。
【0032】
本実施形態の導出口42は、延出部37の底面に形成されている。導出口42は前後方向に延びた矩形状に形成されている。導出口42は、物品収納部36の底面54まで延びており、導出口42の前端部は物品収納部36の底面54に形成されている。延出部37内の空気は、導出口42を介して下側に吸い込まれる。
【0033】
導入口41からは、冷却室30において天面に近い領域に冷気が吹き出される。このように冷却室30の天面付近に供給された冷気は、下降して冷却室30の広い範囲に行きわたりやすい。
【0034】
導出口42は導入口41よりも後方に位置しているため、導入口41から前方に吹き出された冷気は、物品収納部36を循環した後に導出口42に至りやすい。
【0035】
(通路形成部)
図1に示すように、冷却室形成部33から下方に突出した通路形成部34は、冷却装置2の後部の上方に位置し、当該後部を上方から覆っている。
【0036】
通路形成部34には、冷気往路31と、冷気復路32とが形成されている。冷気往路31と冷気復路32とは、左右方向に並んでおり、共に上下方向に延びている。
【0037】
冷気往路31及び冷気復路32の各々は、通路形成部34の下面から上方に延びており、下方に開口している。
図4に示すように、冷気往路31は通路形成部34から冷却室形成部33にまで延びており、冷気往路31の上部は、冷却室形成部33における冷却室30の後方に位置している。冷却室30と冷気往路31とは、冷却室30の後壁部43によって仕切られている。後壁部43の前面は、前述した冷却室30の後側の壁面40を構成している。
【0038】
冷気往路31の上端部は、冷却室30の導入口41に接続されている。
図5に示すように冷気復路32の上端部は、冷却室30の導出口42に接続されている。
【0039】
本実施形態の断熱部材3は、
図6に示すように、送風機21及び冷却器26が配置された機器配置室44をさらに備えている。機器配置室44は、通路形成部34の下端部に形成されており、下方に開口している。
【0040】
機器配置室44は、冷気往路31の下端部と冷気復路32の下端部との間に位置している。機器配置室44の左右方向の両端部は、冷気往路31の下端部と、冷気復路32の下端部とにそれぞれ繋がっている。これにより、冷気往路31と冷気復路32とは機器配置室44を介して通じている。
【0041】
機器配置室44には送風機21が配置されている。送風機21は、冷却室30内の空気を、
図5に示す導出口42及び冷気復路32を介して機器配置室44に吸い込み、この空気を
図4に示す冷気往路31及び導入口41を介して冷却室30内に吹き出す。これにより、
図1に示す蒸発器25で冷却された空気は、機器配置室44、冷気往路31、冷却室30及び冷気復路32を循環する。
【0042】
図6に示すように、機器配置室44における送風機21の上流側には、冷却器26が配置されている。送風機21によって冷気復路32から機器配置室44に供給された空気は、冷却器26が備えた蒸発器25の周囲を通過することで冷却される。このように蒸発器25で冷却された空気は、送風機21によって冷気往路31を介して、
図4に示す冷却室30に供給され、これにより、冷却室30は冷却される。
【0043】
本実施形態の冷気往路31の下流端部は、後面と天面とが上端に近い部分ほど前方に位置するように湾曲した断面弧状の曲面45で構成されている。このため、送風機21によって冷気往路31に供給された空気は、曲面45に沿って導入口41にスムーズに導かれる。
【0044】
図5に示すように、本実施形態の延出部37は、後面と天面とが、上端に近い部分ほど前方に位置するように湾曲した断面弧状の曲面46で構成されている。このため、送風機21によって物品収納部36から延出部37に流れ込んだ空気は、曲面46に沿って導出口42にスムーズに導かれる。
【0045】
本実施形態の冷気復路32の上端部(下流端部)の前面は、上端に近い部分ほど前方に位置するように湾曲した断面弧状の曲面47で構成されている。このため、延出部37の空気は、冷気復路32にスムーズに導かれる。
【0046】
図6に示すように、本実施形態の冷却装置2は、冷気復路32の下端部(下流端部)と、冷気往路31の下端部(上流端部)との各々に配置された送風ガイド48,49を備えている。各送風ガイド48,49は、ベース27上に設置されている。
【0047】
各送風ガイド48,49は、ガイド面50,51を備えている。ガイド面50,51は、下端に近い部分ほど機器配置室44側に近づくように湾曲している。
【0048】
送風ガイド48のガイド面50は、冷気復路32の下端部に上方から流れ込んだ空気の流れを、機器配置室44側に向かう流れに変更する。このため、冷却室30から冷気復路32の下端部に流れ込んだ空気は、機器配置室44側にスムーズに導かれる。
【0049】
送風ガイド49のガイド面51は、冷気往路31の下端部に機器配置室44側から流れ込んだ空気の流れを、上向きに変更する。このため、機器配置室44から冷気往路31の下端部に流れ込んだ空気は、冷気往路31の下流側にスムーズに導かれる。
【0050】
(通気部)
図3に示すように、本実施形態の冷却室30は、通気部52をさらに備えている。通気部52は物品収納部36の底面54に設けられている。すなわち、通気部52は、冷却室30の底面において
図1に示す圧縮機22及び凝縮器23の上方に位置する部分に設けられている。
【0051】
通気部52には蒸発器25から冷却室30に供給された冷気が通過する。具体的に本実施形態の通気部52は、物品収納部36の底面54に形成された凹部55で構成されている。
【0052】
冷却装置2の運転時においては、圧縮機22及び凝縮器23において熱が発生する。このため、断熱部材3の断熱性が高いとはいえ、圧縮機22及び凝縮器23において発生した熱が、上方の物品収納部36の底部53に伝わり、さらにこの熱が底部53上の物品6に伝わって物品6の温度が上昇するおそれがある。しかし、本実施形態では、物品収納部36の底面54に設けられた通気部52に冷気が流れるため、物品収納部36の底部53に熱がこもり難くなる。また、物品収納部36の底面54に通気部52(凹部55)が設けられることで、物品収納部36の底面54とこの底面54上の物品6との接触面積が小さくなり、これにより物品収納部36の底部53から物品6に熱が伝達され難くなる。したがって、物品収納部36の底部53上の物品6の温度上昇が抑制される。
【0053】
図3に示すように、本実施形態の凹部55は、複数の凹溝56と、連通溝57とを備えている。複数の凹溝56は、左右方向に間隔をあけて並んでおり、物品収納部36の底面54における左右方向の全域に亘って形成されている。本実施形態の通気部52は、計4条の凹溝56を備えている。
【0054】
複数の凹溝56の各々は、前後方向に延びた溝であり、上方に開口している。各凹溝56は、物品収納部36の前端部から後方に延びている。各凹溝56の前端は、物品収納部36の前端よりもやや後方に位置している。
【0055】
連通溝57は物品収納部36の底面54の後端部に形成されている。連通溝57は上方に開口している。連通溝57は、左右方向に延びており、物品収納部36の底面54において左右方向の一端部から反対側の端部にまで亘っている。
【0056】
各凹溝56の後端部は、連通溝57に繋がっている。連通溝57は、長さ方向における延出部37側の端部が、導出口42の前端部に繋がっている。これにより、複数の凹溝56は、連通溝57を介して導出口42に通じている。
【0057】
例えば、
図1に示すよう物品収納部36に物品6が収納された場合、導入口41から物品収納部36に吹き出された冷気は、物品6上方を通過して物品6前方に回り込む。この冷気は、
図3に示す複数の凹溝56に流れ込み、続いて連通溝57を介して導出口42に流れる。これにより、物品収納部36の底部53には、熱がこもり難くなり、物品6の温度が圧縮機22及び凝縮器23の熱によって上昇することが抑制される。
【0058】
複数の凹溝56のうち、導入口41から最も離れた凹溝56aは、他の凹溝56よりも溝幅が大きく、他の凹溝56よりも前後方向と直交する断面における面積が大きくなっている。このため、凹溝56aには、他の凹溝56と比較して冷気が流れやすくなっている。これにより、物品収納部36の底部53において、凹溝56aが形成された部分、すなわち、冷気が吹き出される導入口41から遠く、かつ凝縮器23の上方に位置して熱がこもりやすい部分の温度上昇が、抑制される。
【0059】
(補足)
本実施形態の冷蔵庫1は、適宜設計変更可能である。例えば、通気部52は、冷却室30の底部において圧縮機22又は凝縮器23のいずれか一方の上方に位置する部分にのみ形成されてもよい。また、冷却室30は、圧縮機22及び凝縮器23のうちの少なくとも一方の上方に位置していればよい。
【0060】
また、通気部52を構成する凹部55の形状は、適宜変更可能である。例えば、各凹溝56は、物品収納部36の前面に至るまで延びていてもよい。また、各凹溝56は左右方向に延びてもよい。また、連通溝57は省略してもよい。
【0061】
また、通気部52として、例えば、物品が載せられる網を物品収納部36の底面54の上方に隙間を介して設け、この網と底面54との間の隙間を冷気が通過するようにしてもよい。
【0062】
また、導入口41は断熱部材3において導出口42と同じ高さに形成されてもよいし、導出口42よりも低い位置に形成されてもよい。また、冷却装置2の膨張機構24と蒸発器25とは別々に設けられてもよい。
【0063】
また、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は一体に形成されず、個別に設けられてもよい。また、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は、発泡断熱材以外の樹脂成型品に形成されてもよい。また、冷却室30、冷気往路31及び冷気復路32は、金属等の合成樹脂以外の材料から形成されてもよい。
【0064】
また、冷蔵庫1は、断熱部材3と冷却装置2とを覆うケース等の外殻を備えてもよい。また、冷蔵庫1が設置される箇所は、キッチンキャビネットに限られない。
【0065】
(効果)
以上説明した実施形態の冷蔵庫1は、以下に示す特徴を有する。冷蔵庫1は、冷却装置2と、冷却装置2によって冷却された空気が供給される冷却室30とを備える。冷却装置2はヒートポンプ20を備える。冷却室30は、ヒートポンプ20が備えた圧縮機22及び凝縮器23のうちの少なくとも一方の上方に位置する。冷却室30は、冷却室30の底面において圧縮機22又は凝縮器23の上方に位置する部分(前記実施形態では物品収納部36の底部53)に設けられ、冷却装置2によって冷却された空気が通過する通気部52を備える。以下、この特徴を有する冷蔵庫1を第1の態様の冷蔵庫1という。
【0066】
第1の態様の冷蔵庫1にあっては、通気部52に冷気が流れるため、冷却室30の底面において圧縮機22の上方に位置する部分に熱がこもり難くなる。また、冷却室30の底面とこの底面上の物品6との接触面積が小さくなり、これにより冷却室30の底部から物品6に熱が伝達され難くなる。したがって、冷却室30に収納された物品6の温度上昇が抑制される。
【0067】
また、前記実施形態の冷蔵庫1は、第1の態様の冷蔵庫1が有する特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。通気部52は、冷却室30の底面に形成された複数の凹溝56を備える。以下、この冷蔵庫1を第2の態様の冷蔵庫1という。
【0068】
第2の態様の冷蔵庫1にあっては、冷却室30の底面に形成された複数の凹溝56に冷気が流れ、これにより、冷却室30に収納された物品6の温度上昇が抑制される。
【0069】
また、前記実施形態の冷蔵庫1は、第2の態様の冷蔵庫1が有する特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。冷却室30は、冷却装置2によって冷却された空気を冷却室30内に導入する導入口41と、冷却室30内の空気を冷却室30外に導出する導出口42とを備える。通気部52は、複数の凹溝56と前記導出口42とを通じさせる連通溝57を備える。以下、この冷蔵庫1を第3の態様の冷蔵庫1という。
【0070】
第3の態様の冷蔵庫1にあっては、複数の凹溝56における冷気が、連通溝57を介して導出口42側に流れやすくなる。このため、冷却室30に収納された物品6の温度上昇がより一層抑制される。
【0071】
また、前記実施形態の冷蔵庫1は、第1又は第2の態様の冷蔵庫1が有する特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。冷却室30は、冷却装置2によって冷却された空気を冷却室30内に導入する導入口41と、冷却室30内の空気を冷却室30外に導出する導出口42とを備える。導入口41が導出口42よりも上方に位置する。以下、この冷蔵庫1を第4の態様の冷蔵庫1という。
【0072】
第3の態様の冷蔵庫1にあっては、導出口42よりも高い位置に設けられた導入口41から冷却室30に冷気を導入することができる。この場合、冷気は下降する傾向にあることから、冷却室30の広い範囲に冷気を行きわたらせることができる。
【0073】
また、前記実施形態の冷蔵庫1は、第1〜第4のいずれかの態様の冷蔵庫1が有する特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。冷蔵庫1は、断熱部材3をさらに備える。断熱部材3に冷却室30が形成される。断熱部材3は発泡断熱材である。断熱部材3が冷却装置2上に設置される。以下、この特徴を有する冷蔵庫1を第5の態様の冷蔵庫1という。
【0074】
第5の態様の冷蔵庫1にあっては、断熱部材3を冷却装置2上に設置することで、平面視における冷蔵庫1の大きさを小さくすることができる。このため、冷蔵庫1の設置スペースを小さくすることができる。また、冷却装置2上に設置される断熱部材3は、発泡断熱材であって軽量であるため、冷却装置2には断熱部材3から大きな荷重が加わり難い。また、この断熱部材3は、冷却室30に物品6を収納したときに、物品6から冷却装置2に伝わる衝撃を吸収する役割も果たす。このため、冷却装置2の変形や破損、故障等が生じ難くなる。