JP2002130930A - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫

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JP2002130930A
JP2002130930A JP2000332285A JP2000332285A JP2002130930A JP 2002130930 A JP2002130930 A JP 2002130930A JP 2000332285 A JP2000332285 A JP 2000332285A JP 2000332285 A JP2000332285 A JP 2000332285A JP 2002130930 A JP2002130930 A JP 2002130930A
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refrigerator
heat
food
air
heat transfer
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JP2000332285A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Aoki
均史 青木
Junichi Kubota
順一 久保田
Junichi Mogi
淳一 茂木
Hirotaka Kakinuma
裕貴 柿沼
Masaya Matsuoka
雅也 松岡
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既に収納されている食品に影響を与えないよ
うにして冷凍、解凍等が行えるようにする。 【解決手段】 流す電流の向きに応じて一方の面から吸
熱し他方の面に排熱するペルチェ素子31、ペルチェ素
子31の一方の面と熱接触する均熱板32、食品と熱接
触できるように設けられた載置板33、ペルチェ素子3
1の他方の面と熱接触すると共に庫内空気との熱接触を
促進させるヒートシンク34と、ペルチェ素子31に供
給する電流の大きさ及び電流の向きが制御できる電源と
により補助熱源装置を構成し、これを冷蔵庫の仕切壁に
埋設する。そして、トレイ17の底が載置板33と均熱
板32との間になるように形成して、当該載置板33に
食品を載置して冷却又は加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、既に収納されてい
る食品に温度的影響を与えることなく、目的の食品等を
速やかに冷却又は加熱して所望温度できるようにした冷
蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】今日、冷蔵庫により食品の低温保存等を
行うことが一般的である。このような冷蔵庫は、冷凍回
路を備えて冷熱を発生し、その冷熱で庫内空気を冷却す
ることにより食品が冷却されるようになっている。
【0003】一方、肉や魚等の冷凍保存されていた食品
を解凍して利用する場合には、急速解凍すると細胞が破
壊されて鮮度や品質低下を起したりするため、最近の冷
蔵庫では低温でゆっくり解凍できるようにした機能が導
入され始めている。
【0004】また、冷凍してしまうと食品の組織に傷が
付き味が落ちてしまう食品もあり、かかる食品に対して
は凍る直前の温度帯域(約−1℃)で保存する(以下、
氷温冷凍という)ことができるようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように近年の冷蔵
庫には種々の機能が設けられているが、当該冷蔵庫には
種々の食品が多数収納されるために、特定の食品に対し
てのみ冷却したり加熱したりすることが困難で、例えば
新たに購入してきた食品を収納すると既に収納されてい
る食品に温度的影響を与えてしまう場合があった。
【0006】即ち、新たに購入した食品を冷凍保存する
場合に、既に収納されている食品と新たに購入して収納
する食品とは同じ場所に収納される場合が多いが、この
場合には既に収納されている食品が新たに購入して収納
した食品と接触して当該既に収納されている食品の部分
解凍が起きる場合が生じて、品質低下等をもたらす。
【0007】また、既に収納されている食品の一部を冷
蔵庫内でゆっくりと解凍するような場合には、他の食品
に影響を与えてしまう。
【0008】そこで、本発明は、既に収納されている食
品に温度的影響を与えないようにして冷凍、解凍等が行
えるようにした冷蔵庫を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1にかかる発明は、蒸発器で冷媒を蒸発させ
て冷熱を発生し、当該冷熱で生成される冷気で庫内を冷
却して庫内に収納された食品を冷却する冷蔵庫におい
て、一方の面から吸熱し他方の面に排熱する熱電素子
と、庫内の予め定めた位置に収納された食品と熱電素子
との間での熱伝達を行わせる熱伝部材と、熱電素子と庫
内空気との熱伝達を行わせるヒートシンクとを備え、熱
電素子の吸熱動作と冷気とを用いて食品の冷却を可能に
することを特徴とする。
【0010】請求項2にかかる発明は、蒸発器で冷媒を
蒸発させて冷熱を発生し、当該冷熱で生成される冷気で
庫内を冷却して庫内に収納された食品を冷却する冷蔵庫
において、一方の面から吸熱し他方の面に排熱する熱電
素子と、庫内の予め定めた位置に収納された食品と熱電
素子との間での熱伝達を行わせる熱伝部材と、熱電素子
と庫内空気との熱伝達を行わせるヒートシンクと、熱伝
部材から吸熱又は当該熱伝部材への排熱を選択的に可能
にする構成とを備え、この構成で食品の冷却又は加熱を
可能にすることを特徴とする。
【0011】請求項3にかかる発明は、庫内を断熱材を
内蔵する仕切壁により少なくとも2以上に分割し、この
仕切壁内に熱電素子を埋設させると共に熱伝部材を仕切
壁の食品側に設けたことを特徴とする。
【0012】請求項4にかかる発明は、庫内を仕切壁に
より少なくとも2以上に分割し、この仕切壁の食品側に
熱伝部材を配置することを特徴とする。
【0013】請求項5にかかる発明は、庫内空気をヒー
トシンク及び蒸発器を介して循環させる送風機を設けた
ことを特徴とする。
【0014】請求項6にかかる発明は、仕切壁の一方に
野菜室を設け、当該野菜室の温度調整にヒートシンクの
熱を利用できるように該ヒートシンクと野菜室の空気と
を熱交換可能に当該ヒートシンクを仕切壁に設けたこと
を特徴とする。
【0015】請求項7にかかる発明は、冷蔵庫に出入れ
が可能に設けられたトレイが設置され、当該トレイの底
に食品が載置される熱伝部材が設けられていることを特
徴とする。
【0016】請求項8にかかる発明は、熱電素子がペル
チェ素子であることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図を参照し
て説明する。図1は冷蔵庫10(当該冷蔵庫には冷凍冷
蔵庫も含まれる)の斜視図であり、図2はその断面図で
ある。
【0018】なお、以下の説明では補助熱源装置30で
食品を冷却する場合を例に説明するが、解凍におけるよ
うに食品を加熱する際にも用いることができることは言
うまでもない。
【0019】冷蔵庫10の筐体は、鉄等の磁性金属から
なる外箱11とABS等の合成樹脂からなる内箱12と
が発泡ポリウレタン等の発泡断熱材13を介して一体に
形成され、内部空間には複数の仕切壁14a,14b,
14cが設けられて冷蔵室18、野菜室19、アイスル
ーム20、セレクトルーム21、冷凍室22等が形成さ
れている。
【0020】冷蔵室18は、冷凍しない温度での保存を
目的とした食品が収納されるもので、当該冷蔵室18の
下部に内氷温室16が設けられている。
【0021】この内氷温室16には、トレイ17が設け
られると共にその下側に補助熱源装置30が設けられ
て、当該トレイ17に食品を収納して氷温保存や急冷、
解凍等を個別の食品に対してのみ行えるようになってい
る。
【0022】野菜室19は果物や野菜を保存するために
用いられ、アイスルーム20は氷を貯氷したりアイスク
リームを保存したりするために用いられる。また、冷凍
室22は冷凍保存する食品の収納に用いられる。
【0023】セレクトルーム21は、例えば約3℃に設
定されて冷蔵室18、約1℃に設定されてチルド室、約
−1℃に設定されて内氷温室16、約−3℃に設定され
てパーシャル室、約−7℃に設定されてやわらか冷凍室
22、約−18℃に設定されて冷凍室22として切換え
て利用されるものである。
【0024】このような構成の場合には、例えば冷蔵室
18と野菜室19とを区画する仕切壁14a及び冷凍室
22とアイスルーム20やセレクトルーム21等とを仕
切る仕切壁14bのように設定温度帯域が近い部屋の仕
切壁には連通孔15が設けられて、庫内空気がこれらの
部屋を流動できるようになっている。
【0025】一方、野菜室19とアイスルーム20等と
は設定温度帯域が大きく違うので、これらの部屋を仕切
る仕切壁14cには、上述した連通孔15は設けられて
いない。
【0026】当該冷蔵庫には、図3に示すような冷凍回
路が設けられている。このような冷凍回路は、冷媒を圧
縮する圧縮機51、冷媒を放熱させて凝縮させる放熱器
52、冷媒を減圧させる減圧装置53、冷媒を蒸発させ
て冷熱を発生する蒸発器55a,55b等により構成さ
れて、これらが冷媒配管により接続されている。
【0027】なお、放熱器52は、筐体の上面や側面及
び開口縁部に延設して敷設されている。
【0028】近年、このような冷蔵庫は、蒸発器を冷蔵
室18や野菜室19用等に設けた第1蒸発器55aと冷
凍室22やアイスルーム20用等に設けた第2蒸発器5
5bにより構成される場合があり、図3はかかる場合に
おける冷凍回路を示している。
【0029】この第1蒸発器55aと第2蒸発器55b
とは同時に運転されるとは限らず、どちらか一方が運転
される場合には、その方の蒸発器に冷媒が循環するよう
に3方弁54が制御され、同時運転する場合には両方の
蒸発器に冷媒が循環するように制御される。
【0030】圧縮機51は、冷蔵庫の底部下側に配設さ
れ、また第1蒸発器55aは冷蔵室18の上部背面側
に、第2蒸発器55bは冷凍室22やアイスルーム20
の背面側に設けられている。
【0031】第1蒸発器55a及び第2蒸発器55b
は、それぞれ第1送風機56a及び第2送風機56bを
有し、第1蒸発器55a及び第1送風機56aは、野菜
室19と冷蔵室18とを連通する第1ダクト57a中に
配設され、第2蒸発器55b及び第2送風機56bは、
冷凍室22とセレクトルーム21又はアイスルーム20
とを連通する第2ダクト57b中に配設されている。
【0032】従って、第1送風機56aが回転すること
により、野菜室19に設けられた第1吸気口58aから
当該野菜室19の空気が吸気されて第1ダクト57aに
流入し、第1蒸発器55aで熱交換して冷蔵室18に設
けられた第1吹出口59aから当該冷蔵室18に吹出さ
れる。
【0033】そして、冷蔵室18に吹出された空気は、
当該冷蔵室18の食品を冷却しながら連通孔15を経て
野菜室19に流入し、当該野菜室19の食品を冷却して
第1吸気口58aから吸気される。
【0034】なお、連通孔15を介して冷蔵室18から
野菜室19に流入する空気の流動方向は略一定している
ので、当該連通孔15からの空気が野菜室19の特定場
所に吹き当り、当該場所に収納されている野菜が部分的
に冷えすぎたり、乾燥したりして品質を低下させてしま
うようなことがある。
【0035】そこで、図2に示すように野菜室19の天
井側には邪魔板62が設けられ、連通孔15からの空気
が当該邪魔板62に当って野菜室19に拡散するように
している。
【0036】一方、第2送風機56bが回転することに
より、冷凍室22に設けられた第2吸気口58bから当
該冷凍室22の空気が吸気されて第2ダクト57bに流
入し、第2蒸発器55bで熱交換してセレクトルーム2
1、アイスルーム20及び冷凍室22等と連通する第2
吹出口59bからこれらの部屋に吹出される。
【0037】そして、セレクトルーム21及びアイスル
ーム20に吹出された空気はこれらの部屋の食品を冷却
しながら連通孔15を経て冷凍室22に流入して当該冷
凍室22に直接吹出された空気と共に食品等を冷却して
第2吸気口58bから吸気される。
【0038】上述したように内氷温室16にはトレイ1
7が設けられ、その下部の仕切壁14aに補助熱源装置
30が設けられている。
【0039】この補助熱源装置30は、図4に示すよう
に、冷熱又は温熱を発生する熱電素子であるペルチェ素
子31、該ペルチェ素子31の上部に設けられて当該ペ
ルチェ素子31の熱をトレイ17の載置面全域に伝導さ
せる均熱板32、トレイ17の内側に配設されて食品が
載置される載置板33、ペルチェ素子31と庫内空気と
を熱交換させるヒートシンク34、該ヒートシンク34
を介して冷蔵室18の空気が第1ダクト57aに流動で
きるように当該第1ダクト57aと連通する第3ダクト
57c、該第3ダクト57cに設けられた第3送風機5
6c、ペルチェ素子31に供給する電流の大きさ及び電
流の向きが制御できる図示しない電源等を有している。
なお、図4においては4つのペルチェ素子31を用いた
場合を示しているが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
【0040】そして、内氷温室16の前面部には冷蔵室
18の空気を第3ダクト57cに吸気させる第3吸気口
58cが設けられている。
【0041】ペルチェ素子31は、吸熱を行う面と放熱
を行う面とを有して、これらの作用面は電流の向きによ
り反転する特性を持っており、その温度差は約0.2℃
単位で制御が可能である。
【0042】かかるペルチェ素子31は、技術的に略完
成されているので、新たに研究開発する要素が少ないた
めコストアップを抑制できる利点がある。
【0043】均熱板32及び載置板33は、熱伝導性の
優れたアルミニュームや銅を材料として形成され、載置
板33には脚部35が設けられてトレイ17に設けら脚
孔36から均熱板32に熱接触できるようになって、当
該脚部35を介して載置板33と均熱板32との間で熱
伝導が行われるようになっている。
【0044】このように、トレイ17に脚孔36を設
け、載置板33に脚部35を設ける理由は、載置板33
の位置が決るため当該載置板33が傾いていたりすると
直ぐ解るようにするためであり、また当該載置板33に
載置した食品は、トレイ17と共に出入れできるように
するためである。
【0045】従って、例えばトレイ17の底を載置板3
3により構成するようにしてもよい。この場合には、通
常トレイ17が樹脂により形成されているので、載置板
33をトレイ17に固着することが必要になるが、少な
くとも均熱板32との接触面積が大きくすることが可能
になるのでこれらの間で効率的に熱伝達を行わせること
が可能になる利点がある。
【0046】無論、ペルチェ素子31の大型化を図って
均熱板32の大きさにするならば、当該均熱板32は不
要になることは言うまでもない。
【0047】以上のような構成で、圧縮機51で圧縮さ
れて高温高圧になった冷媒は放熱器52で凝縮し、減圧
装置53で減圧又は絞られる。そして、蒸発器56a,
56bに供給されて、庫内空気と熱交換して蒸発し圧縮
機51に戻る。冷媒が蒸発する際の熱は庫内空気により
与えられるので、当該庫内空気の温度が下がり、庫内の
食品を冷却することができる。
【0048】そして、例えば新らたに購入してきた肉を
冷凍室22で冷凍保存する場合、当該肉の温度は冷凍室
22の温度より高いので、この温度状態で冷凍室22に
収納すると、既に冷凍保存されている食品の温度に影響
を与えてしまう。
【0049】そこで、冷凍室22に既に保存されている
食品に与える温度影響が許容される温度まで補助熱源装
置30で冷却し、当該温度に達すると冷凍室22に移し
替える。
【0050】即ち、内氷温室16からトレイ17を取出
して載置板33に新たに購入した肉を載置し、当該トレ
イ17を元に戻して補助熱源装置30を動作させる。
【0051】この場合、新たに購入した肉を冷凍室22
の温度の近くまで冷却するためには、均熱板32から吸
熱してヒートシンク34から放熱するようにペルチェ素
子31に通電する。
【0052】ペルチェ素子31に通電する電流量は、冷
却速度を決めるので所望の冷却速度になるように電流量
を設定する。
【0053】無論、予め「急速冷凍」「急速解凍」「ゆ
っくり冷凍」「ゆっくり解凍」等のように電流値を設定
する設定ボタンを設けて、ユーザが当該ボタンを押すよ
うにしても良いことは言うまでもない。
【0054】これにより、均熱板32から肉の熱が吸熱
され、ヒートシンク34に運ばれる。当該ヒートシンク
34は第3ダクト57cを介して流動してきた冷蔵室1
8からの空気により冷却されているので、肉の熱はこの
空気に放熱されることになる。
【0055】そして、新たに収納する肉が所望の温度に
なると当該肉を冷凍室22に移動させ、補助熱源装置3
0を停止させる。
【0056】このようにすることで、既に冷凍保存され
ている食品への温度的影響が防止できるようになって信
頼性や利便性が向上する。
【0057】なお、これまでの説明では補助熱源装置3
0を仕切壁14aに埋設する構成について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、当該仕切壁1
4aの上に取付けても良く、またトレイ17と一体化し
て設けても良い。このような場合には、当然のことなが
ら第3ダクト57cは不要になる。
【0058】また、第3送風機56cを第3ダクト57
cの風路に設けた場合について説明したが、ヒートシン
ク34と一体に設けても良い。
【0059】ところで、上記説明では食品から吸熱した
熱をヒートシンク34から庫内空気に放熱して、当該熱
の積極的利用を行っていないかった。
【0060】しかし、以下に述べるように当該熱を利用
することが可能であり、かかる構成によりエネルギーの
有効利用や製品の利便性等を向上させることができるよ
うになる。
【0061】通常、野菜室19に収納される食品は野菜
であり、当該野菜の保存温度としては3〜5℃が適当と
されているが、冷蔵室18は種々の食品が収納されるた
めに、一概に適切温度が設定しにくい。
【0062】従って、冷蔵室18の温度を3℃以下に設
定する場合のあり、この場合には野菜室19が冷えすぎ
ることになる。
【0063】そこで、このような場合には補助熱源装置
30を動作させて、ヒートシンク34からの熱により野
菜室19の空気を加熱する。
【0064】ヒートシンク34の熱で野菜室19の空気
を加熱する構成は、種々考えられる。例えば、補助熱源
装置30が仕切壁14aに埋設されている場合には、当
該ヒートシンク34下部の薄くなった仕切壁14aを介
して野菜室19に熱伝達させる方法や、補助熱源装置3
0を仕切壁14aに埋設する際に当該ヒートシンク34
が野菜室19に露出するように設ける方法がある。
【0065】また、ヒートシンク34で加熱された空気
を野菜室19に導くようなダクトを別途設けても良い。
【0066】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一方の面から吸熱し他方の面に排熱する熱電素子と、庫
内の予め定めた位置に収納された食品と熱電素子との間
での熱伝達を行わせる熱伝部材と、熱電素子と庫内空気
との熱伝達を行わせるヒートシンクとを設けたので、熱
電素子の吸熱動作又は排熱動作と冷気とを用いて食品の
冷却又は加熱が可能になり、利便性が向上する。
【0067】また、庫内を断熱材を内蔵する仕切壁によ
り少なくとも2以上に分割し、この仕切壁内に熱電素子
を埋設させると共に熱伝部材を仕切壁の食品側に設けた
ので、食品の収納空間を少なくすることなく、簡単な構
成で食品の冷却又は加熱が可能になり、利便性が向上す
る。
【0068】また、庫内空気をヒートシンク及び蒸発器
を介して循環させる送風機を設けたので、庫内空気とヒ
ートシンクとの熱交換が可能になり、効率的に食品の冷
却又は加熱ができて利便性が向上する。
【0069】また、仕切壁の一方に野菜室を設け、当該
野菜室の温度調整にヒートシンクの熱を利用できるよう
に該ヒートシンクと野菜室の空気とを熱交換可能に当該
ヒートシンクを仕切壁に設けたので、熱の有効利用を図
りると共に野菜室の冷えすぎを防止しながら効率的に食
品の冷却又は加熱ができて利便性が向上する。
【0070】また、冷蔵庫に出入れが可能に設けられた
トレイが設置され、当該トレイの底に食品が載置される
熱伝部材を設けたので、利便性が向上する。
【0071】さらに、熱電素子としてペルチェ素子を用
いたので、少ない技術開発で製造可能になり、コストア
ップが抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の説明に適用される冷蔵庫
の斜視図である。
【図2】冷蔵庫の断面図である。
【図3】冷凍回路図である。
【図4】補助熱源装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
10 冷蔵庫 14a,14b,14c 仕切壁 15 連通孔 16 内氷温室 17 トレイ 18 冷蔵室 19 野菜室 20 アイスルーム 21 セレクトルーム 22 冷凍室 30 補助熱源装置 31 ペルチェ素子 32 均熱板 33 載置板 34 ヒートシンク 35 脚部 36 脚孔 51 圧縮機 52 放熱器 53 減圧装置 55a 第1蒸発器 55b 第2蒸発器 56a 第1送風機 56b 第2送風機 56c 第3送風機 57a 第1ダクト 57b 第2ダクト 57c 第3ダクト 58a 第1吸気口 58b 第2吸気口 58c 第3吸気口 59a 第1吹出口 59b 第2吹出口 62 邪魔板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 淳一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 柿沼 裕貴 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松岡 雅也 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3L045 AA06 BA01 CA02 DA02 DA04 EA01 HA02 PA04 PA05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸発器で冷媒を蒸発させて冷熱を発生
    し、当該冷熱で生成される冷気で庫内を冷却して庫内に
    収納された食品を冷却する冷蔵庫において、 一方の面から吸熱し他方の面に排熱する熱電素子と、 庫内の予め定めた位置に収納された食品と前記熱電素子
    との間での熱伝達を行わせる熱伝部材と、 前記熱電素子と庫内空気との熱伝達を行わせるヒートシ
    ンクとを備え、前記熱電素子の吸熱動作と前記冷気とを
    用いて前記食品の冷却を可能にすることを特徴とする冷
    蔵庫。
  2. 【請求項2】 蒸発器で冷媒を蒸発させて冷熱を発生
    し、当該冷熱で生成される冷気で庫内を冷却して庫内に
    収納された食品を冷却する冷蔵庫において、 一方の面から吸熱し他方の面に排熱する熱電素子と、 庫内の予め定めた位置に収納された食品と前記熱電素子
    との間での熱伝達を行わせる熱伝部材と、 前記熱電素子と庫内空気との熱伝達を行わせるヒートシ
    ンクと、 前記熱伝部材から吸熱又は当該熱伝部材への排熱を選択
    的に可能にする構成とを備え、この構成で前記食品の冷
    却又は加熱を可能にすることを特徴とする冷蔵庫。
  3. 【請求項3】 庫内を断熱材を内蔵する仕切壁により少
    なくとも2以上に分割し、この仕切壁内に前記熱電素子
    を埋設させると共に前記熱伝部材を前記仕切壁の前記食
    品側に設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の冷
    蔵庫。
  4. 【請求項4】 庫内を仕切壁により少なくとも2以上に
    分割し、この仕切壁の前記食品側に前記熱伝部材を配置
    することを特徴とする請求項1又は2記載の冷蔵庫。
  5. 【請求項5】 庫内空気を前記ヒートシンク及び蒸発器
    を介して循環させる送風機を設けたことを特徴とする請
    求項1乃至4いずれか1項記載の冷蔵庫。
  6. 【請求項6】 前記仕切壁の一方に野菜室を設け、当該
    野菜室の温度調整に前記ヒートシンクの熱を利用できる
    ように該ヒートシンクと野菜室の空気とを熱交換可能に
    当該ヒートシンクを前記仕切壁に設けたことを特徴とす
    る請求項5記載の冷蔵庫。
  7. 【請求項7】 前記冷蔵庫に出入れが可能に設けられた
    トレイが設置され、当該トレイの底に前記食品が載置さ
    れる前記熱伝部材が設けられていることを特徴とする請
    求項1乃至6いずれか1項記載の冷蔵庫。
  8. 【請求項8】 前記熱電素子がペルチェ素子であること
    を特徴とする請求項1乃至7いずれか1項記載の冷蔵
    庫。
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