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  • 特開-冷蔵庫 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024147322
(43)【公開日】2024-10-16
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
   F25D 19/00 20060101AFI20241008BHJP
【FI】
F25D19/00 532D
F25D19/00 552F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023060256
(22)【出願日】2023-04-03
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001081
【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】上迫 豊志
(72)【発明者】
【氏名】ゴパル ベルサミー
(72)【発明者】
【氏名】プラパダティール アジャイ デブ
(72)【発明者】
【氏名】ベル ディナカラン
(72)【発明者】
【氏名】サチャシーラン サギッシュ
(72)【発明者】
【氏名】サンダラマーシィ センティルカマール
(72)【発明者】
【氏名】カラティール ジャナルデャナン プラモス
(57)【要約】
【課題】本開示は、小型のファンを用いた場合でも、熱交換器による熱交換効率を高めることができ、部品コストの低減、省電力化を図ることができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】本開示の冷蔵庫は、機械室30に設置された圧縮機31と、機械室30に設置された熱交換器32と、機械室30に設置され圧縮機31と熱交換器32とを仕切るファン支持板40と、ファン支持板40に取付けられるファン45と、を備える。ファン支持板40と、熱交換器32との間には、熱交換器32とファン45とを連結するブロアガイド部材50が設けられている。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機械室に設置された圧縮機と、
前記機械室に設置された熱交換器と、
前記機械室に設置され前記圧縮機と前記熱交換器とを仕切るファン支持板と、
前記ファン支持板に取付けられるファンと、を備え、
前記ファン支持板と、前記熱交換器との間には、前記熱交換器と前記ファンとを連結するブロアガイド部材が設けられている、
冷蔵庫。
【請求項2】
前記ファンの径は前記熱交換器より小さく形成され、
前記ブロアガイド部材の側壁は、前記熱交換器から前記ファンに至るにつれて上下寸法および幅寸法が小さくなるようにテーパ状に形成されている、
請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項3】
前記ブロアガイド部材の前記熱交換器側の辺には、前記熱交換器の外面に当接する突出支持部が設けられている、
請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項4】
前記ブロアガイド部材と前記熱交換器との間には、前記ブロアガイド部材と前記熱交換器との隙間をなくす緩衝材が設けられている、
請求項1に記載の冷蔵庫。
【請求項5】
前記ファン支持板の前記熱交換器側の面には、補強リブが設けられている、
請求項1に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、熱交換器と、熱交換器の一部を覆うカバーと、を備え、熱交換器が、所定間隔をあけてそれぞれが設けられた複数のフィンと、複数のフィンを貫通するように設けられ、内部に冷媒が流れるチューブと、複数のフィンの外縁により形成され、互いに対向する一対の面板部と、複数のフィンの外縁により面板部と交差するように形成され、互いに対向する一対の端面部と、を具備し、熱交換器が、少なくとも使用開始時において前記一対の面板部間を空気流が通過するように配置されており、カバーが、一対の端面部の少なくとも一方について、その一部を覆うとともにその他の部分を開放するように設けた冷蔵庫が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2017-150766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、小型のファンを用いた場合でも、熱交換器による熱交換効率を高めることができ、部品コストの低減、省電力化を図ることができる冷蔵庫を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示における冷蔵庫は、機械室に設置された圧縮機と、前記機械室に設置された熱交換器と、前記機械室に設置され前記圧縮機と前記熱交換器とを仕切るファン支持板と、前記ファン支持板に取付けられるファンと、を備え、前記ファン支持板と、前記熱交換器との間には、前記熱交換器と前記ファンとを連結するブロアガイド部材が設けられている。
【発明の効果】
【0006】
本開示における冷蔵庫は、熱交換器を通過した空気がブロアガイド部材を介してすべてファンに送ることができ、熱交換器を通過しない空気がファンに送られることを抑制することができる。そのため、熱交換器による熱交換効率を高めることができるとともに、ファンの吸込側における空気の流動抵抗を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】実施の形態1における冷蔵庫の縦断面図
図2】実施の形態1における冷蔵庫の機械室部分を示す背面図
図3】実施の形態1における熱交換器とファン部分のファン側から見た分解斜視図
図4】実施の形態1における熱交換器とファン部分の熱交換器側から見た分解斜視図
図5】実施の形態1におけるファンを駆動した場合の空気の流れを示すシミュレーション結果を示す図
【発明を実施するための形態】
【0008】
(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に想到するに至った当時、熱交換器が、少なくとも使用開始時において一対の面板部間を空気流が通過するように配置され、カバーが一対の端面部の少なくとも一方について、その一部を覆うとともにその他の部分を開放するように設けることで、十分な量の空気流を熱交換器内に流入させることができ、熱交換量の低下を抑制することができるようにした冷蔵庫があった。
【0009】
しかしながら、従来の技術では、ファンにより熱交換器を通る空気量を確保するため、ファンと熱交換器との距離が近くなるように設置されている。
そのため、熱交換器とファンとの間における空気の流れの圧力損失が大きくなり、風量が低下してしまう。また、ファンの径より外側に位置する熱交換器の部分に空気が流れにくくなり、熱交換器による熱交換効率が低下してしまう問題があった。このような熱交換器による熱交換効率を確保するためには、ファンの径を大きくする必要があり、部品コストが高くなり、消費電力も大きくなってしまう。
さらにファンと熱交換器との距離が近くなるように設置されていると、ファンを取り外す際には、熱交換器も取り外す必要があるという課題を発明者らは発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
本開示は、小型のファンを用いた場合でも、熱交換器による熱交換効率を高めることができ、部品コストの低減、省電力化を図ることができる冷蔵庫を提供する。
【0010】
以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
【0011】
(実施の形態1)
以下、図1図5を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.構成]
[1-1-1.冷蔵庫の構成]
図1は、実施の形態1における冷蔵庫の縦断面図である。
図1に示すように、冷蔵庫10は、前面が開放された箱型の筐体11を備えている。筐体11の上方には、冷蔵室12が形成され、筐体11の下方には、冷凍室13が形成されている。冷蔵室12と冷凍室13の間には、仕切壁14が設けられている。
冷蔵庫10は、冷蔵室12の前面の開口部には、横開き式の扉15が開閉自在に設けられている。冷凍室13には、食品を収容する引出16が設けられている。
【0012】
冷蔵庫10の冷蔵室12および冷凍室13の後方には、上下方向に連通するダクト17が設けられている。
冷蔵室12の後方には、ダクト17に連通する複数の冷蔵用吐出口18が形成されている。
また、冷凍室13の後方には、ダクト17に連通する複数の冷凍用吐出口19が形成されている。
ダクト17の冷凍室13の後方に対応する位置には、蒸発器として機能する冷却器20が配置されている。ダクト17の冷却器20の上方には、冷却ファン21が配置されている。ダクト17の仕切壁14に対応する位置には、冷却ファン21の駆動により冷却器20で冷却された冷気を冷蔵室12に送る量を調整するダンパ22が設けられている。
【0013】
冷蔵室12の後方下部には、機械室30が設けられている。機械室30には、圧縮機31および凝縮器として機能する熱交換器32が配置されている。圧縮機31と、熱交換器32と、図示しない膨張機構と、冷却器20とは、冷媒配管により接続されており、冷凍サイクルを構成している。
そして、圧縮機31から冷媒を吐出させることで、冷媒を所定の温度に冷却し、ダクト17を流れる空気と熱交換して冷気を発生させる。
この冷気を冷却ファン21により、冷蔵室12または冷凍室13に循環させることで、冷蔵室12および冷凍室13の庫内を冷却するように構成されている。
【0014】
[1-1-2.機械室の構成]
図2は、実施の形態1における冷蔵庫の機械室30部分を示す背面図である。図3は、実施の形態1における熱交換器32とファン部分のファン側から見た分解斜視図である。図4は、実施の形態1における熱交換器32とファン部分の熱交換器32側から見た分解斜視図である。
【0015】
図2に示すように、冷蔵庫1の下部には、機械室カバー(図示しない)で覆われた機械室30が設けられている。図2は機械室カバーを外した状態を示している。
機械室30の内部一側には、圧縮機31が収容されている。機械室30の内部他側には、凝縮器として機能する熱交換器32が収容されている。
熱交換器32は、蛇行する冷媒配管33と、この冷媒配管33の周囲に取付けられた複数枚のフィン34とを備えたフィンチューブ式の熱交換器32とされている。
【0016】
機械室30の圧縮機31と凝縮器との間には、機械室30の内部空間を仕切るファン支持板40が配置されている。
ファン支持板40には、通風用開口41が形成されている。通風用開口41の周囲には、ファンを固定するためのファン支持部42が設けられている。
本実施の形態においては、通風用開口41は、略八角形に形成されている。
ファン支持板40の熱交換器32側の面には、複数の補強リブ43が形成されている。
ファン支持部42の熱交換器32側の面には、ファン45が取付けられている。
熱交換器32は圧縮機31の高さより大きく形成されており、ファン45は圧縮機31の高さより低い位置に配置されている。
また、ファン45の径は、熱交換器32のファン支持板40に対向する面の上下寸法および幅寸法より小さく形成されている。また、ファン45と熱交換器32のフィン34との間隔は、例えば、5~10cm程度に配置されている。
また、冷蔵庫1の一方の側面壁の下部には、機械室30内に外気を流入する空気流入口35が設けられ、他方の側面壁の下部には、機械室30外に空気を流出する空気流出口36が設けられている。
【0017】
ファン45と熱交換器32との間には、ブロアガイド部材50が設けられている。ブロアガイド部材50は、ファン45と熱交換器32とを接続する部材である。
ブロアガイド部材50の一側には、ファン支持板40のファン支持部42に連結されるファン連結部51が設けられている。ファン連結部51は、ファン支持部42に当接するファン当接面52を備えている。ファン連結部51には、通風用開口41に対応する通風用開口53が形成されている。
【0018】
一方、ブロアガイド部材50の他側には、熱交換器32の外周に当接する熱交換器支持枠54が設けられている。熱交換器支持枠54の上下辺には、熱交換器32の上下面に当接する突出支持部55が設けられている。
熱交換器支持枠54と、ファン連結部51とは、側壁56により連結されており、側壁56は、熱交換器支持枠54からファン連結部51に至るにつれて上下寸法および幅寸法が小さくなるようにテーパ状に形成されている。
【0019】
ブロアガイド部材50は、ファン連結部51のファン当接面52をファン支持部42に当接させた状態で、ねじなどの固定具57を介して固定される。
ブロアガイド部材50の熱交換器支持枠54は、熱交換器32の周縁部に四角枠状の緩衝材58を介して固定される。緩衝材58は、熱交換器32とブロアガイド部材50との間の隙間を無くし、熱交換器32の周縁部とブロアガイド部材50との間から空気が漏洩することを抑制することができる。
このとき、熱交換器32のフィン34の面は、ファン支持板40の面に対して直交する方向に配列されている。
これにより、ファン45を駆動した場合に、機械室30に取り込まれた外部空気は、熱交換器32のフィン34の間を通過し、ブロアガイド部材50により通風用開口41を介して、ファン支持板40を通過した後、圧縮機31に送られるように構成されている。
【0020】
[1-2.動作等]
次に、実施の形態1における冷蔵庫1の動作について説明する。
本実施の形態においては、圧縮機31を駆動して熱交換器32に冷媒を送り、熱交換器32で熱交換した冷媒を膨張機構を介して冷却器に送る。
冷却器において、熱交換を行うことで庫内の空気を冷却し、冷却ファン21によりダクトに冷却風を循環させる。
そして、切換ダンパを切り換えて、冷蔵室または冷凍室に冷却風を吹き出すことで、冷蔵室または冷凍室の冷却を行う。
【0021】
一方、機械室30においては、ファン45を駆動することで、外部空気が空気流入口35から機械室30に取り込まれ、熱交換器32のフィン34の間に流入する。
そして、熱交換器32のフィン34の間に流入した空気は、熱交換器32を流れる冷媒と熱交換し、ブロアガイド部材50を介してファン45に吸い込まれる。
この場合に、本実施の形態においては、熱交換器32とファン45との間にブロアガイド部材50を設けているので、熱交換器32を通過した空気はブロアガイド部材50を介してすべてファン45に送られる。
【0022】
さらに、ブロアガイド部材50の側面をテーパ状に形成するとともに、通風用開口41を略八角形に形成しているので、ファン45の吸込側における空気の流動抵抗を低減させることができる。
これにより、ファン45を小型化した場合でも、熱交換器32による熱交換効率を高めることができ、ファン45の部品コストおよび消費電力の低減を図ることができる。
【0023】
また、本実施の形態においては、ファン支持板40の熱交換器32側の面に複数の補強リブ43が形成されており、ファン支持板40の圧縮機31側の面は略平滑に形成されているので、ファン45から吐出された空気の乱流の発生を抑制することができる。
また、熱交換器32は、圧縮機31の高さより高く形成され、ブロアガイド部材50により圧縮機31の高さより低い位置に配置されたファン45に空気を案内するので、圧縮機31に対して熱交換器32を通過した空気を効率よく吹き出すことができ、圧縮機31の放熱を促進し、空気流出口36から機械室30の外部に出ていくことができ、機械室30の内部冷却性能を向上させることができる。
【0024】
図5は、ファン45を駆動した場合の空気の流れを示すシミュレーション結果を示す図である。
図5に示すように、従来のようにブロアガイド部材50を設けない構造では、熱交換器32に流入する空気の流速が遅く、熱交換器32に侵入しない空気の流れが渦流となってしまう。しかも、熱交換器32を通過しない空気もファン45により圧縮機31に流れることがわかる。
これに対して、本実施の形態の場合、熱交換器32の吸込側における空気の流速が速くなり、熱交換器32の吸込側に対向しない箇所でも熱交換器32に向かう空気の流れが発生しており、効率よく熱交換器32に空気が流入することがわかる。しかも、熱交換器32に流入した空気は、ブロアガイド部材50により外部に漏れることなく、ファン45により圧縮機31に送られる。
またファン45とブロアガイド部材50により吸い込まれる空気の流れが最も速くなる方向の投影面内に空気流入口35が形成され、ファン45から吐出された空気が圧縮機31に向かって流れる方向の投影面内に空気流出口36を形成しているので、空気の圧力損失を低減し、空気は機械室30内を効率よく流れることができる。
【0025】
[1-3.効果等]
以上述べたように、本実施の形態の冷蔵庫は、機械室30に設置された圧縮機31と、機械室30に設置された熱交換器32と、機械室30に設置され圧縮機31と熱交換器32とを仕切るファン支持板40と、ファン支持板40に取付けられるファン45と、を備える。ファン支持板40と、熱交換器32との間には、熱交換器32とファン45とを連結するブロアガイド部材50が設けられている。
これにより、熱交換器32を通過した空気がブロアガイド部材50を介してすべてファン45に送ることができ、熱交換器32を通過しない空気がファン45に送られることを抑制することができる。そのため、熱交換器32による熱交換効率を高めることができるとともに、ファン45の吸込側における空気の流動抵抗を低減させることができる。
【0026】
また、本実施の形態においては、ファン45の径は熱交換器32より小さく形成され、ブロアガイド部材50の側壁56は、熱交換器32からファン45に至るにつれて上下寸法および幅寸法が小さくなるようにテーパ状に形成されている。
これにより、ブロアガイド部材50の側面をテーパ状に形成することで、熱交換器32より小さい径のファン45を用いた場合でも、熱交換器32による熱交換効率を高めることができ、ファン45の部品コストおよび消費電力の低減を図ることができる。
【0027】
また、本実施の形態においては、ブロアガイド部材50の熱交換器32側の辺には、熱交換器32の外面に当接する突出支持部55が設けられている。
これにより、熱交換器32とブロアガイド部材50とを密着して接続することができる。
【0028】
また、本実施の形態においては、ブロアガイド部材50と熱交換器32との間には、ブロアガイド部材50と熱交換器32との隙間をなくす緩衝材58が設けられている。
これにより、緩衝材58により、ブロアガイド部材50と熱交換器32との隙間をなくすことができ、熱交換器32の周縁部とブロアガイド部材50との間から空気が漏洩することを抑制することができる。そのため、熱交換器32を通過するすべての空気をブロアガイド部材50を介してファン45に送ることができる。
【0029】
また、本実施の形態においては、ファン支持板40の熱交換器32側の面には、補強リブ43が設けられている。
これにより、補強リブ43により、ファン支持板40の補強を図ることができる。また、ファン支持板40の圧縮機31側には、補強リブ43が設けられていないので、ファン45から吐出された空気の乱流の発生を抑制することができる。
【0030】
(他の実施の形態)
なお、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。
【0031】
(付記)
以上の実施の形態の記載により、下記の技術が開示される。
【0032】
(技術1)機械室に設置された圧縮機と、前記機械室に設置された熱交換器と、前記機械室に設置され前記圧縮機と前記熱交換器とを仕切るファン支持板と、前記ファン支持板に取付けられるファンと、を備え、前記ファン支持板と、前記熱交換器との間には、前記熱交換器と前記ファンとを連結するブロアガイド部材が設けられている、冷蔵庫。
この構成により、熱交換器を通過した空気がブロアガイド部材を介してすべてファンに送ることができ、熱交換器を通過しない空気がファンに送られることを抑制することができる。そのため、熱交換器による熱交換効率を高めることができるとともに、ファンの吸込側における空気の流動抵抗を低減させることができる。
【0033】
(技術2)前記ファンの径は前記熱交換器より小さく形成され、前記ブロアガイド部材の側壁は、前記熱交換器から前記ファンに至るにつれて上下寸法および幅寸法が小さくなるようにテーパ状に形成されている、技術1に記載の冷蔵庫。
この構成により、ブロアガイド部材の側面をテーパ状に形成することで、熱交換器より小さい径のファンを用いた場合でも、熱交換器による熱交換効率を高めることができ、ファンの部品コストおよび消費電力の低減を図ることができる。
【0034】
(技術3)前記ブロアガイド部材の前記熱交換器側の辺には、前記熱交換器の外面に当接する突出支持部が設けられている、技術1または技術2に記載の冷蔵庫。
この構成により、熱交換器とブロアガイド部材とを密着して接続することができる。
【0035】
(技術4)前記ブロアガイド部材と前記熱交換器との間には、前記ブロアガイド部材と前記熱交換器との隙間をなくす緩衝材が設けられている、技術1から技術3のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
この構成により、緩衝材により、ブロアガイド部材と熱交換器との隙間をなくすことができ、熱交換器の周縁部とブロアガイド部材との間から空気が漏洩することを抑制することができる。そのため、熱交換器を通過するすべての空気をブロアガイド部材を介してファンに送ることができる。
【0036】
(技術5)前記ファン支持板の前記熱交換器側の面には、補強リブが設けられている、技術1から技術4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
この構成により、ファン支持板の補強を図ることができる。また、ファン支持板の圧縮機側には、補強リブが設けられていないので、ファンから吐出された空気の乱流の発生を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【0037】
以上のように、本開示に係る冷蔵庫は、小型のファンを用いた場合でも、熱交換器による熱交換効率を高めることができ、部品コストの低減、省電力化を図ることができる冷蔵庫に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【0038】
10 冷蔵庫
11 筐体
12 冷蔵室
13 冷凍室
14 仕切壁
15 扉
16 引出
17 ダクト
18 冷蔵用吐出口
19 冷凍用吐出口
20 冷却器
21 冷却ファン
22 ダンパ
30 機械室
31 圧縮機
32 熱交換器
33 冷媒配管
34 フィン
40 ファン支持板
41 通風用開口
42 ファン支持部
43 補強リブ
45 ファン
50 ブロアガイド部材
51 ファン連結部
52 ファン当接面
53 通風用開口
54 熱交換器支持枠
55 突出支持部
56 側壁
57 固定具
58 緩衝材
図1
図2
図3
図4
図5