JP2002267330A

JP2002267330A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2002267330A
Application number: JP2001063405A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Igarashi; 秀一五十嵐; Koichi Kitagawa; 晃一北川; Takeshi Ezaki; 猛江碕
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2002-09-18

Abstract

(57)【要約】【課題】ファンクール形冷蔵庫の低騒音化と、省エネ
性の向上を図る。【解決手段】蒸発器２２の上方に位置して貯蔵室１４
の空気をダクト１８，１９を通し蒸発器２２に接触させ
て循環させるファンに、斜流ファン２３を使用すること
により、それを設計点で使用でき、回転速度を低くでき
る上、羽根車２４の翼２４ｂ面での剥離を小さくでき
る。もって、必要風量を出す際の騒音を大幅に低減でき
る。又、その騒音を低減できる範囲で斜流ファン２３の
回転速度を高め得るので、空気の循環量を従来以上に増
やして蒸発器２２での熱交換量を増し、従来以上の省エ
ネが実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はいわゆるファンクー
ル形の冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、冷蔵庫においては、図１４に
示す冷凍サイクル１が用いられている。この冷凍サイク
ル１においては、圧縮機２、凝縮器３、減圧器４、蒸発
器５、そして再び圧縮機２が順に接続され、それらによ
り、内部に封入された冷媒の圧縮−凝縮−減圧−蒸発の
サイクルが繰返されるようになっており、そのうちの蒸
発器５で冷媒が蒸発することにより、外部から熱を吸収
するようになっている。

【０００３】又、ファンクール形の冷蔵庫においては、
蒸発器５に対して、ファン６が設けられ、このファン６
により、庫内の貯蔵室の空気を矢印で示すごとく蒸発器
５に接触させて循環させることにより、貯蔵室の空気の
熱を吸収してその温度を下げ、貯蔵室の冷却をするよう
になっている。

【０００４】そして又、ファンクール形の冷蔵庫におい
ては、図１５に示すように、庫内の貯蔵室７と連通させ
てダクト８，９が設けられ、このうち、ダクト８は上流
側のダクトであって、下端部の入口８ａにより貯蔵室７
と連通している。一方、ダクト９は下流側のダクトであ
って、貯蔵室７に面する上下複数の出口９ｂにより貯蔵
室７と連通している。

【０００５】しかして、上流側のダクト８の下部に蒸発
器５が配置されており、これの上方に位置させて両ダク
ト８，９間（上流側のダクト８の出口部８ｂと下流側の
ダクト９の入口部９ａとの間）に、ファン６が配置され
ている。このように蒸発器５の上方にファン６を配置す
るのは、貯蔵室７の容積を大きく確保するためであり、
そのために、両ダクト８，９も狭隘なスペースに設けら
れている。貯蔵室７は、具体的には、冷凍室、製氷室、
セレクト室、冷蔵室、野菜室等である。

【０００６】この構成で、ファン６は、図１５に矢印で
示すように、貯蔵室７の空気を下方から上流側のダクト
８を通じて蒸発器５に接触させながら吸込み、そして、
下流側のダクト９を通じて上方及び下方へと吹出すよう
になっている。ここで、ファン６には、一般的に軸流フ
ァン（プロペラファン）が使用されている。これに対し
て、ダクト８，９は、上述の狭隘なスペースに設けられ
ている関係上、狭く曲がった流路を成しており、圧力損
失が大きいものとなっている。そして、ファン６はその
圧力損失の大きいダクト８，９を通じて送風するもので
あり、その関係上、必要流量を満たすために高回転速度
で運転されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】冷凍サイクルの効率の
面から考えると、空気の循環量を増やせば、蒸発器５で
の熱交換量が増すことで、冷却効率が良くなり、省エネ
となる。しかしながら、従来、そのためにファン６の回
転速度を高めたことで、騒音が大きくなるという問題に
直面していた。本発明は上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、従ってその目的は、低騒音で省エネ性に優れ
た冷蔵庫を提供するにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の冷蔵庫は、庫内の貯蔵室と連通させて設け
られたダクトと、冷凍サイクルの蒸発器と、この蒸発器
の上方に位置させて設けられ、前記貯蔵室の空気を前記
ダクトを通し前記蒸発器に接触させて循環させるファン
とを具備し、そのファンに斜流ファンを使用したことを
特徴とする（請求項１の発明）。

【０００９】冷蔵庫の冷却をするファンについて、発明
者が研究を行ったところ、下記のことが判明した。冷蔵
庫の例えば冷凍室においては、これを冷凍サイクル（蒸
発器）の運転と合わせたファンの運転で冷却するには、
風量が６０〔ｍ^３／ｈ〕（１〔ｍ^３／ｍｉｎ〕）、静圧
上昇は２０〔Ｐａ〕が必要である。これに対して、従来
の冷蔵庫においては、軸流ファンで回転速度を高くして
対応していたため、回転速度は２２００〔ｒｐｍ〕程度
が必要であった。騒音を低減することを考えると、回転
速度を小さくし、１１００〔ｒｐｍ〕程度とするのが望
ましい。この場合の比速度は７００〔ｒｐｍ，ｍ^３／ｍ
ｉｎ，ｍ〕程度であり、斜流ファンの領域である。

【００１０】そこで、上述のように、冷蔵庫の冷却をす
るファンに斜流ファンを使用する。この斜流ファンであ
れば、それを設計点で使用できる。従来の軸流ファンで
は、回転速度を高くしたことで必要流量が満たされたと
しても、軸流ファン本来の設計点から外れた低流量域で
使用されている。又、発明者が流体解析及びそれの確認
実験を行ったところ、従来の軸流ファンでは、空気の流
れが羽根車の翼面に沿ってもおらず剥離しており、これ
らの結果、ファンによる仕事が小さくて効率が悪く、騒
音が大きくなるという問題に直面していたのである。

【００１１】これに対して、斜流ファンであれば、それ
を設計点で使用できることにより、回転速度を低くでき
る上、羽根車の翼面での剥離を小さくできるものであ
り、もって、同じ仕事を得る際、すなわち、必要風量を
出す際の騒音を大幅に低減できる。又、その騒音を低減
できる範囲で回転速度を高め得るので、空気の循環量を
従来以上に増やして蒸発器での熱交換量を増し、従来以
上の省エネが実現できる。

【００１２】この場合、斜流ファンは貯蔵室の空気を正
規に循環させる回転方向とは逆の方向に回転可能で、蒸
発器に付着した霜を取除く除霜時に該斜流ファンを逆回
転させることにより、蒸発器周辺から貯蔵室への空気の
流入を阻止するようにすると良い（請求項２の発明）。

【００１３】このものでは、除霜時に、冷却回転時とは
逆の、蒸発器側の静圧が下流側のダクトの静圧より大き
くなる圧力勾配が生じることで、蒸発器周辺から貯蔵室
への空気の流入を阻止できるもので、これにより、蒸発
器周辺の暖められた空気が貯蔵室へ侵入することが避け
られ、貯蔵室の温度上昇を回避できるので、その分、余
計に冷却運転をする必要がなくなり、省エネに効果があ
る。

【００１４】又、斜流ファンは逆回転方向に回転速度変
更可能で、蒸発器に付着した霜を取除く除霜時に、貯蔵
室の温度又は蒸発器付近の温度に応じて逆回転方向の回
転速度を変化させるようにすると良い（請求項３の発
明）。

【００１５】除霜時には、除霜が進むにつれて、蒸発器
周辺の暖められた空気の温度が漸次高くなり、又、その
暖められた空気の量も漸次多くなる。又、貯蔵室の温度
も、冷却運転が停止されることにより、漸次上昇する。
そこで、上述のように、貯蔵室の温度又は蒸発器付近の
温度に応じて、斜流ファンの逆回転方向の回転速度を変
化させるようにすることにより、蒸発器側の静圧と下流
側のダクトの静圧との圧力勾配を、暖められた空気の温
度及び量の変化に見合ったものとし、蒸発器周辺の暖め
られた空気の貯蔵室への侵入を、より効果的に防止でき
る。

【００１６】更に、逆回転方向に回転速度変更可能な斜
流ファンは、蒸発器に付着した霜を取除く除霜時に、時
間の経過とともに逆回転方向の回転速度を変化させるよ
うにしても良い（請求項４の発明）。

【００１７】除霜時、蒸発器周辺の暖められた空気の温
度が漸次高くなり、又、その暖められた空気の量が漸次
多くなるのは、除霜が進むにつれてであるから、それら
は時間の経過とともに変化することになる。従って、上
述のように、時間の経過とともに斜流ファンの逆回転方
向の回転速度を変化させるようにすることにより、蒸発
器側の静圧と下流側のダクトの静圧との圧力勾配を、暖
められた空気の温度及び量の変化に見合ったものとし、
蒸発器周辺の暖められた空気の貯蔵室への侵入を、より
効果的に防止できる。

【００１８】一方、斜流ファンは貯蔵室の空気を正規に
循環させる回転方向に回転速度変更可能で、その回転速
度を、蒸発器の着霜量の増加とともに高くする運転をす
るようにすると良い（請求項５の発明）。

【００１９】蒸発器に着霜すれば、それの増加とともに
循環空気に対する圧力損失が大きくなる。そこで、その
蒸発器の着霜量の増加とともに斜流ファンの正規の回転
方向の回転速度を高くする運転をするようにすれば、圧
力損失の増加に見合った空気の循環量が得られることに
より、着霜のない条件で設定したものと同一の空気循環
量が得られ、省エネに効果がある。このとき、斜流ファ
ンの回転速度を高くすることで騒音が大きくなることが
心配されるが、前述のように斜流ファンは回転速度が低
くて済むものであり、回転速度を高くするといっても、
低めの回転速度で必要な空気循環量が得られるので、騒
音を低く抑えることができる。

【００２０】又、斜流ファンに近く位置する蒸発器の接
続パイプは、斜流ファンが吸引する空気の主流域から離
れた位置に配設すると良い（請求項６の発明）。蒸発器
には例えば冷媒帰還用のサクションパイプと連結するた
めに接続パイプがあり、この接続パイプが斜流ファンが
吸引する空気の主流域中に存在すると、空気の流れがそ
の接続パイプによって縮流され、流れの円滑さが損なわ
れる。これに対して、蒸発器の接続パイプを、斜流ファ
ンが吸引する空気の主流域から離れた位置に配設すれ
ば、空気の流れがその接続パイプによって縮流されるこ
とがなくなり、流れが円滑になる。

【００２１】更に、蒸発器はダクト内に配設され、斜流
ファンに通じる該ダクトの内部断面積のうちで、蒸発器
が配設される部分の内部断面積が最も小さくなるように
構成すると良い（請求項７の発明）。

【００２２】前述の、狭隘なスペースに設けられるダク
トは、他の部品の配置との関係等で、内部断面積が小さ
くならざるを得ない部分がある。一方、蒸発器に接触す
る空気の、蒸発器部分での流速が早くなれば、熱伝達率
が大きくなり、熱交換量が増す。そこで、斜流ファンに
通じるダクトの内部断面積のうちで、蒸発器が配設され
る部分の内部断面積が最も小さくなるように構成すれ
ば、蒸発器に接触する空気の、蒸発器部分での流速が早
くなり、熱交換量が増す。すなわち、この場合には、ダ
クトの形成事情に合わせて、蒸発器部分での空気の流速
を早め得、省エネ効果を上げることができる。

【００２３】加えて、斜流ファンの風下側に位置する風
洞部は、それの風下側に向かい漸次拡開して滑らかにつ
ながる形状とすると良い（請求項８の発明）。斜流ファ
ンは吸込んだ空気を軸方向と遠心方向の中間の傾斜拡開
方向に吹出す。この傾斜拡開方向に吹出される空気に対
して、斜流ファンの風下側に位置する風洞部がその流れ
を阻害するようであると、騒音の原因となり、圧力損失
が大きくなることにより斜流ファンの仕事量も低下す
る。これに対して、その風洞部をそれの風下側に向かい
漸次拡開して滑らかにつながる形状としたものでは、斜
流ファンから傾斜拡開方向に吹出される空気が抵抗なく
滑らかに流れる。よって、騒音を低減でき、斜流ファン
の仕事量も増加させ得る。

【００２４】そして、斜流ファンの、貯蔵室の空気を正
規に循環させる回転方向の回転速度を通常の設定値より
も高くして運転する省エネ優先制御モードを設けると良
い（請求項９の発明）。

【００２５】斜流ファンの、貯蔵室の空気を正規に循環
させる回転方向の回転速度を通常の設定値よりも高くし
て運転すれば、空気の循環量が増えて、蒸発器での熱交
換量が増すことにより、冷却効率が良くなって、省エネ
となる。このときも、斜流ファンの回転速度を高くする
ことで騒音が大きくなることが心配されるが、斜流ファ
ンは前述のように回転速度が低くて済むものであり、斜
流ファンの回転速度を高くするといっても、低めの回転
速度で必要な空気循環量が得られるので、騒音を低く抑
えることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につ
き、図１ないし図８を参照して説明する。まず図１に
は、冷蔵庫の庫内の一部（図１５中、左上部に相当する
部分）を示しており、内箱１１及びこれと図示しない外
箱との間に充填した発泡ポリウレタン等の断熱材１２に
よって囲っている。この庫内には、奥部に仕切板１３を
設けており、この仕切板１３は、庫内を前方（図中右
側）大半部の貯蔵室１４と、後方（図中左側）残り部の
部品室１５とに仕切るものである。

【００２７】なお、貯蔵室１４は、冷凍室や、製氷室、
セレクト室、冷蔵室、野菜室など、冷蔵庫に通常存在す
る、貯蔵品を収納する室であり、図１にはその一つを部
品室１５と共に代表して示している。

【００２８】部品室１５には、上述の仕切板１３と、こ
れの後側に設けた例えば発泡スチロール等の断熱材から
成るダクト形成部材１６，１７によって、ダクト１８，
１９を形成している。このうち、ダクト１８は上流側の
ダクトであり、後側（図中左側）に存在していて、図示
しない下端部の入口により、従来の上流側のダクト８と
同様に（図１５参照）、貯蔵室１４と連通している。

【００２９】一方、ダクト１９は下流側のダクトであ
り、前側（図中右側）に存在していて、これの出口２０
は上記ダクト形成部材１６及び仕切板１３の上下複数か
所に形成され、この上下複数の出口２０により貯蔵室１
４と連通している。上流側のダクト１８と下流側のダク
ト１９は、全体にほゞ逆Ｕ字状に連なっており、２１は
その連通部（上流側のダクト１８の出口であり、下流側
のダクト１９の入口である）を示している。

【００３０】上流側のダクト１８の下部（入口寄りの部
分）１８ａには、蒸発器２２を配設している。この蒸発
器２２は、図示しない圧縮機と、凝縮器、及び減圧器
（キャピラリチューブ）とで周知の冷凍サイクル（図１
４参照）を構成するものであり、その冷凍サイクル中に
封入した冷媒を、圧縮機で圧縮し、凝縮器で凝縮して液
化させ、減圧器で減圧して、蒸発器で蒸発させることに
より、該蒸発器の周囲から熱（気化熱）を吸収して冷却
をするものである。

【００３１】蒸発器２２は、詳細には図示しないが、例
えば、冷媒を通すパイプを蛇行状に曲成し、それに多数
のフィンを取付けて形成したもので、全体にほゞ直方体
状を成しており、それを、横並びのフィン間が縦（上
下）に開通して空気を上下に通す縦形に配置している。
蒸発器２２の上方に位置して前記両ダクト１８，１９の
連通部２１には、斜流ファン２３を配置しており、この
斜流ファン２３を蒸発器２２の上方に配置したことで、
部品室１５の広さを前後方向（図中左右方向）に縮小で
き、もって貯蔵室１４の容積が大きく確保されるように
している。

【００３２】斜流ファン２３は、羽根車２４が、ドーム
形カップ状のファンボス２４ａの周囲に、複数の湾曲し
た翼２４ｂを放射状に設けて成るもので（図２参照）、
それを、ファンボス２４ａに回転軸２５ａを直結したモ
ータ２５により回転駆動するようになっている。

【００３３】モータ２５は例えば時計回り（斜流ファン
２３を後側から見た図２では矢印Ａで示す反時計回り）
の正回転及び反時計回り（同図２では時計回り）の逆回
転が可能なもので、更に、その正逆両回転についてとも
にその回転速度の変更が可能なものであり、それによっ
て、羽根車２４の正回転及び逆回転並びにその正逆両回
転についての回転速度の変更を可能としている。この場
合、前記貯蔵室１４の空気を循環させて冷却をするとき
の斜流ファン２３（モータ２５及び羽根車２４）の回転
は正回転である。

【００３４】斜流ファン２３の上記羽根車２４に対して
は、それを囲う吸気口枠２６を設けている。この吸気口
枠２６は、口部２６ａが羽根車２４の回転により生成さ
れる風の風下側（図中右側）から風上側（図中左側）へ
拡開するラッパ状を成している。そして、この吸気口枠
２６は前記ダクト形成部材１６，１７、もしくは仕切板
１３に取付けている。更に、この吸気口枠２６には、モ
ータ２５を図示しないモータ支持枠によって取付けてい
る。

【００３５】加えて、前記ダクト形成部材１６，１７
は、図１に示すように、斜流ファン２３の風下側に位置
する風洞部２７を形成しており、特にこの風洞部２７に
ついては、それを、風下側に向かい漸次拡開して滑らか
につながる形状（吸気口枠２６の口部２６ａとは逆のラ
ッパ状）で形成している。

【００３６】又、斜流ファン２３の近くである吸気口枠
２６の直下位置には、蒸発器２２の接続パイプ２２ａを
配設している。この接続パイプ２２ａは、例えば冷媒帰
還用のサクションパイプと連結するためのものであり、
これの配設位置は、前記斜流ファン２２の羽根車２４が
吸引する空気の後述する主流域Ｂから離れた位置として
いる。

【００３７】更に、前述の、上流側のダクト１８の蒸発
器２２を配設した部分１８ａは、幅Ｗ1 と幅Ｗ2 との差
で示すように、斜流ファン２３に通じる該上流側のダク
ト１８の内部断面積のうちで、その内部断面積が最も小
さくなるように構成している。

【００３８】図２において、Ｃは斜流ファン２３から流
出した空気の主流を示している。この場合、斜流ファン
２３の下流側に存在する開口部である下流側のダクト１
９の出口２０のうち、斜流ファン２３に近いもの（図
中、特には左上の出口２０）に対しては、斜流ファン２
３から流出した直後の速度の大きい空気の流れが、大き
い流量で流れるものであり、これが羽根車２４から流出
した空気の主流Ｃである。

【００３９】この流出した空気の主流Ｃに対して、前述
のモータ２５を取付けたモータ支持枠の取付けや吸気口
枠２６の取付けに供したボス２８は、該空気の主流Ｃの
衝突を避ける位置に設けている。

【００４０】図３は、斜流ファン２３の運転制御の一例
を示している。冷蔵庫では、定期的に、あるいは蒸発器
２２の着霜が検知されたときに、その霜を取除く除霜を
行うようにしている。この除霜は、除霜手段として例え
ば蒸発器２２に添設した除霜用ヒータ（図示せず）を作
動（発熱）させることにより行うもので、その除霜の開
始は除霜用ヒータの発熱の開始であって、除霜の終了は
除霜用ヒータの発熱の終了である。

【００４１】この除霜時、斜流ファン２３は逆回転をす
るようにしている。又、その回転（逆回転）の開始は除
霜の開始から遅れて貯蔵室１４の温度が所定の温度Ｔ1
〔℃〕に達してからとしており、回転の終了は除霜の終
了から遅れて貯蔵室１４の温度が所定の温度Ｔ4 〔℃〕
に達してからとしている。

【００４２】更に、この場合、斜流ファン２３の回転
は、貯蔵室１４の温度に応じて回転速度を変化させるよ
うにしており、その変化は、所定の回転速度Ｎ2 で回転
を開始し（貯蔵室１４温度Ｔ1 〔℃〕到達時）、貯蔵室
１４の温度がＴ2 〔℃〕に達すれば、それまでより高い
所定の回転速度Ｎ3 で回転させ、貯蔵室１４の温度がＴ
3 〔℃〕に達すれば、更にそれまでより高い所定の回転
速度Ｎ4 で回転させ、除霜終了後の温度Ｔ4 〔℃〕に達
するまでは最も低い所定の回転速度Ｎ1 で回転させるよ
うにしている。

【００４３】この場合、斜流ファン２３が回転を開始、
終了する温度、並びに斜流ファン２３が回転速度を変化
させる温度は、貯蔵室１４の温度ではなく、蒸発器２２
付近の温度であっても良い。これらのため、貯蔵室１
４、並びに蒸発器２２付近には、温度検知手段である温
度センサを配設している。又、その温度検知結果は、マ
イクロコンピュータなど、制御手段である図示しない制
御装置に入力され、それに基づいて制御装置が上述の制
御を行うようにしている。

【００４４】なお、更に、このように斜流ファン２３の
回転の開始、並びに斜流ファン２３の回転速度の変化
を、貯蔵室１４の温度又は蒸発器２２付近の温度で制御
しつつも、斜流ファン２３の回転の終了は、それらの温
度によってではなく、除霜の終了から所定の時間が経過
した時点としても良い。

【００４５】図４は、斜流ファン２３の運転制御の別の
例を示している。上述の除霜が終了してから次に除霜を
開始するまでの間（時間ｔ）は、前記冷凍サイクルの圧
縮機を駆動して庫内を冷却する冷却運転を行うものであ
り、冷却運転を行えば、蒸発器２２に着霜し、その着霜
量は時間の経過とともに増加する。

【００４６】しかして、この場合、斜流ファン２３は、
上記冷却運転時間の経過、従って蒸発器２２の着霜量の
増加とともに、正回転方向の回転速度を高くする運転を
するようにしている。具体的には、冷却運転を開始（除
霜を終了）して時間Δｔ1 が経過するごとに、回転速度
をΔＮずつ漸次高くする運転をするようにしている。こ
の運転制御も前記制御装置にて行うものである。

【００４７】なお、この斜流ファン２３の制御は、時間
Δｔ1 の経過ごとでなく、蒸発器２２の実際の着霜量を
検知して行うようにしても良い。又、その斜流ファン２
３の回転速度を漸次高くする、その各長さ（例えばΔｔ
1 ）と上げ幅（ΔＮ）は、それぞれ一定ではなく、漸次
変化させる制御で行うようにしても良い。

【００４８】次に、上記構成のものの作用を述べる。冷
却運転時、冷凍サイクルの圧縮機が駆動されることによ
り、該冷凍サイクルの内部に封入された冷媒の圧縮−凝
縮−減圧−蒸発のサイクルが繰返され、そのうちの蒸発
器２２で冷媒が蒸発することにより、外部から熱を吸収
する。又、このとき、斜流ファン２３が正回転方向に駆
動されることにより、貯蔵室１４の空気を下方から上流
側のダクト１８を通じて蒸発器２２に接触させながら吸
込み、そして、下流側のダクト１９を通じて上方及び下
方へと吹出し、各出口２０から貯蔵室１４へ戻す循環を
行うことにより、貯蔵室１４の空気の熱を吸収してその
温度を下げ、貯蔵室１４の冷却をする。

【００４９】このように冷蔵庫の冷却をするファンにつ
いて、発明者が研究を行ったところ、下記のことが判明
した。冷蔵庫の例えば冷凍室においては、これを冷凍サ
イクル（蒸発器）の運転と合わせたファンの運転で冷却
するには、風量が６０〔ｍ^３／ｈ〕（１〔ｍ^３／ｍｉ
ｎ〕）、静圧上昇は２０〔Ｐａ〕が必要である。これに
対して、従来の冷蔵庫においては、軸流ファンで回転速
度を高くして対応していたため、回転速度は２２００
〔ｒｐｍ〕程度が必要であった。騒音を低減することを
考えると、回転速度を小さくし、１１００〔ｒｐｍ〕程
度とするのが望ましい。この場合の比速度は７００〔ｒ
ｐｍ，ｍ^３／ｍｉｎ，ｍ〕程度であり、斜流ファンの領
域である。

【００５０】そこで、上述のように、冷蔵庫の冷却をす
るファンに斜流ファン２３を使用する。この斜流ファン
２３であれば、それを設計点で使用できる。従来の軸流
ファンでは、回転速度を高くしたことで必要流量が満た
されたとしても、軸流ファン本来の設計点から外れた低
流量域で使用されている。又、発明者が流体解析及びそ
れの確認実験を行ったところ、従来の軸流ファンでは、
空気の流れが羽根車の翼面に沿ってもおらず剥離してお
り、これらの結果、ファンによる仕事が小さくて効率が
悪く、騒音が大きくなるという問題に直面していたので
ある。

【００５１】これに対して、斜流ファン２３であれば、
それを設計点で使用できることにより、回転速度を低く
できる上、羽根車２４の翼２４ｂ面での剥離を小さくで
きるものであり、もって、同じ仕事を得る際、すなわ
ち、必要風量を出す際の騒音を大幅に低減できる。又、
その騒音を低減できる範囲で斜流ファン２３の回転速度
を高め得るので、空気の循環量を従来以上に増やして蒸
発器２２での熱交換量を増し、従来以上の省エネが実現
できる。

【００５２】加えて、上記構成のものの場合、斜流ファ
ン２３は貯蔵室１３の空気を正規に循環させる回転方向
とは逆の方向に回転（逆回転）可能で、蒸発器２２に付
着した霜を取除く除霜時に該斜流ファン２３を逆回転さ
せるようにしている。

【００５３】除霜時には、図５に矢印Ｄで示すように、
蒸発器２２周辺の暖められた空気が上昇するものの、上
述の斜流ファン２３の逆回転により、冷却回転（正回
転）時とは逆の、蒸発器２２側の静圧Ｐ1 が下流側のダ
クト１９の静圧Ｐ2 より大きくなる圧力勾配が生じる。
よって、蒸発器２２の周辺から貯蔵室１４への空気の流
入を阻止できるもので、これにより、蒸発器２２周辺の
暖められた空気が貯蔵室１４へ侵入することが避けら
れ、貯蔵室１４の温度上昇を回避できるので、その分、
余計に冷却運転をする必要がなくなり、省エネに効果が
ある。

【００５４】又、斜流ファン２３は逆回転方向に回転速
度変更可能で、除霜時には、図３に示したように、貯蔵
室１４の温度又は蒸発器２２付近の温度に応じて逆回転
方向の回転速度を変化させるようにしている。

【００５５】除霜時には、除霜が進むにつれて、蒸発器
２２周辺の暖められた空気の温度が漸次高くなり、又、
その暖められた空気の量も漸次多くなる。又、貯蔵室１
４の温度も、冷却運転が停止されることにより、漸次上
昇する。そこで、上述のように、貯蔵室１４の温度又は
蒸発器２２付近の温度に応じて、斜流ファン２３の逆回
転方向の回転速度を変化させるようにすることにより、
蒸発器２２側の静圧Ｐ1 と下流側のダクト１９の静圧Ｐ
2 との圧力勾配を、暖められた空気の温度及び量の変化
に見合ったものとなし得、蒸発器２２周辺の暖められた
空気の貯蔵室１４への侵入を、より効果的に防止でき
る。

【００５６】更に、斜流ファン２３は貯蔵室１４の空気
を正規に循環させる正回転方向にも回転速度変更可能
で、図４に示したように、その正回転方向の回転速度
を、蒸発器２２の着霜量の増加とともに高くする運転を
するようにしている。蒸発器２２に着霜すれば、それの
増加とともに循環空気に対する圧力損失が大きくなる。
そこで、上述のように、蒸発器２２の着霜量の増加とと
もに斜流ファン２３の正回転方向の回転速度を高くする
運転をするようにすれば、圧力損失の増加に見合った空
気の循環量が得られることにより、着霜のない条件で設
定したものと同一の空気循環量が得られ、省エネに効果
がある。

【００５７】このとき、斜流ファン２３の回転速度を高
くしたことで騒音が大きくなることが心配されるが、前
述のように斜流ファン２３は回転速度が低くて済むもの
であり、回転速度を高くするといっても、低めの回転速
度で必要な空気循環量が得られるので、騒音を低く抑え
ることができる。

【００５８】一方、斜流ファン２３に近く位置する蒸発
器２２の接続パイプ２２ａは、斜流ファン２３が吸引す
る空気の主流域Ｂから離れた位置に配設している。図６
は、発明者による流体解析及びそれの確認実験の結果に
基づいて、斜流ファン２３が上流側のダクト１８を通じ
て吸引する空気の主流域Ｂを表している。この主流域Ｂ
中に図７に示すように蒸発器２２の接続パイプ２２ａが
存在すると、空気の流れがその接続パイプ２２ａによっ
て矢印Ｅで示すように縮流され、流れの円滑さが損なわ
れる。

【００５９】これに対して、上述のように蒸発器２２の
接続パイプ２２ａを、斜流ファン２３が吸引する空気の
主流域Ｂから離れた位置に配設すれば、図８に示すよう
に、空気の流れがその接続パイプ２２ａによって縮流さ
れることがなくなり、流れを円滑にできる。よって、斜
流ファン２３による仕事を一段と大きくでき、騒音の低
減、省エネ性の向上を一層図り得る。

【００６０】又、図１に示したように、蒸発器２２は上
流側のダクト１８内に配設し、斜流ファン２３に通じる
該上流側のダクト１８の内部断面積のうちで、その蒸発
器２２が配設される部分１８ａの内部断面積が最も小さ
くなるように構成している。部品室１５は、貯蔵室１４
の容積を大きくすべく狭隘なスペースとなっており、そ
の狭隘な部品室１５に存在する上流側のダクト１８は、
他の部品の配置との関係等で、内部断面積が小さくなら
ざるを得ない部分がある。一方、蒸発器２２に接触する
空気の、蒸発器２２部分での流速が早くなれば、熱伝達
率が大きくなり、熱交換量が増す。

【００６１】そこで、上述のように、斜流ファン２３に
通じる上流側のダクト１８の内部断面積のうちで、蒸発
器２２を配設した部分１８ａの内部断面積が最も小さく
なるように構成することにより、蒸発器２２に接触する
空気の、蒸発器２２部分での流速を早くでき、熱交換量
が増す。すなわち、この場合には、ダクトの形成事情に
合わせて、蒸発器２２部分での空気の流速を早め得、省
エネ効果を上げることができる。

【００６２】そして、斜流ファン２３の風下側に位置す
る風洞部２７は、図１に示したように、それの風下側に
向かい漸次拡開して滑らかにつながる形状としている。
斜流ファン２３は吸込んだ空気を軸方向と遠心方向の中
間の傾斜拡開方向に吹出す。図６には、この傾斜拡開方
向に吹出された空気の流れを矢印Ｆで示している。この
傾斜拡開方向に吹出される空気に対して、斜流ファン２
３の風下側に位置する風洞部２７がその流れを阻害する
ようであると、騒音の原因となり、圧力損失が大きくな
ることにより斜流ファン２３の仕事量も低下する。

【００６３】これに対して、上述のように、その風洞部
２７をそれの風下側に向かい漸次拡開して滑らかにつな
がる形状としたものでは、斜流ファン２３から傾斜拡開
方向に吹出される空気が抵抗なく滑らかに流れる。よっ
て、騒音を低減でき、斜流ファンの仕事量も増加させ得
るので、省エネ効果を上げることができる。

【００６４】そのほか、図２には斜流ファン２３から流
出した空気の主流Ｃを示しており、この流出した空気の
主流Ｃに対して、斜流ファン２３のモータ２５を取付け
たモータ支持枠の取付けや吸気口枠２６の取付けに供し
たボス２８は、該空気の主流Ｃの衝突を避ける位置に設
けている。これにより、斜流ファン２３から流出した空
気がその流れを阻害されることなく流れるようになり、
もって、騒音を低減でき、斜流ファン２３の仕事量も増
加させ得るので、省エネ効果を上げることができる。

【００６５】以上に対して、図９ないし図１３は本発明
の第２ないし第４実施例を示すもので、それぞれ、第１
実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略
し、異なる部分についてのみ述べる。［第２実施例］図９に示す第２実施例においては、除霜
時における斜流ファン２３の回転（逆回転）の開始及び
終了、並びに斜流ファン２３の回転（逆回転）速度の変
化を、貯蔵室１４の温度や蒸発器２２付近の温度ではな
く、時間の経過とともに行うようにしている。

【００６６】すなわち、斜流ファン２３の回転の開始は
除霜の開始から時間Δｔ11遅れてとしており、回転の終
了は除霜の終了から時間Δｔ13遅れてとしている。又、
斜流ファン２３が回転を開始してから時間Δｔ12が経過
するごとに、回転速度をＮ2 からＮ3 、Ｎ4 と漸次高く
し、除霜終了後の時間Δｔ13が経過するまでは最も低い
回転速度Ｎ1 で回転させるようにしている。除霜時、蒸
発器２２周辺の暖められた空気の温度が漸次高くなり、
又、その暖められた空気の量が漸次多くなるのは、除霜
が進むにつれてであるから、それらは時間の経過ととも
に変化することになる。従って、上述のように、時間の
経過とともに斜流ファン２３の逆回転方向の回転速度を
変化させるようにすることにより、蒸発器２２側の静圧
と下流側のダクト１９の静圧との圧力勾配を、第１実施
例同様に、暖められた空気の温度及び量の変化に見合っ
たものとなし得、蒸発器２２周辺の暖められた空気の貯
蔵室への侵入を、より効果的に防止できる。

【００６７】［第３実施例］図１０ないし図１２に示す
第３実施例においては、冷蔵庫全体の前面、特には前記
貯蔵室１４の前面の開口部を開閉する扉のうちの例えば
冷蔵室用扉３１の前面に、図１１に示す「省エネ」操作
部３２を有する操作パネル３３を設けている。なお、操
作パネル３３には冷蔵庫の運転に係る操作をするための
他の操作部３４や表示部３５等をも有している。そし
て、その「省エネ」操作部３２を押圧操作したとき、マ
イクロコンピュータなど、制御手段である図示しない制
御装置がそれに応動して、図１２に示す「省エネ優先制
御モード」を実行するようにしている。

【００６８】この「省エネ優先制御モード」は、前述の
図４に示した、蒸発器２２の着霜量の増加とともに斜流
ファン２３の回転速度を高くする「通常の運転モード」
に対して、斜流ファン２３の、貯蔵室１４の空気を正規
に循環させる回転方向の回転速度を、通常の設定値であ
るその「通常の運転モード」の設定値よりもそれぞれΔ
ｎだけ高くして運転するものであり、それによって、空
気の循環量が増え、蒸発器２２での熱交換量が増すこと
により、冷却効率が良くなって、省エネとなる。

【００６９】このときも、斜流ファン２３の回転速度を
高くすることで騒音が大きくなることが心配されるが、
斜流ファン２３は前述のように回転速度が低くて済むも
のであり、斜流ファン２３の回転速度を高くするといっ
ても、低めの回転速度で必要な空気循環量が得られるの
で、騒音を低く抑えることができる。

【００７０】［第４実施例］図１３に示す第４実施例に
おいては、「省エネ優先制御モード」の基準となる「通
常の運転モード」を、蒸発器２２の着霜量の増加に関係
なく斜流ファン２３の回転速度を一定に保つ運転をする
ものとし、これに対して、「省エネ優先制御モード」で
は、斜流ファン２３の、貯蔵室１４の空気を正規に循環
させる回転方向の回転速度を、通常の設定値であるその
「通常の運転モード」の設定値（この場合、一定値）よ
りもΔｎだけ高くして運転するようにしている。

【００７１】このようにしても、「通常の運転モード」
に比して、空気の循環量が増え、蒸発器２２での熱交換
量が増すことにより、冷却効率が良くなって、省エネと
なる。又、このときも、斜流ファン２３は回転速度が低
くて済むものであり、低めの回転速度で必要な空気循環
量が得られるので、騒音を低く抑えることができる。こ
のほか、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ
限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変更して実施し得る。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低騒音で省エネ性に優れた冷蔵庫を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す主要部分の縦断側面
図

【図２】主要部分の縦断背面図

【図３】除霜時の斜流ファンの運転制御の例を示す図

【図４】冷却時の斜流ファンの運転制御の例を示す図

【図５】除霜時の様子を説明するための主要部分の縦断
側面図

【図６】発明者による流体解析の結果を示す図その１

【図７】発明者による流体解析の結果を示す図その２

【図８】発明者による流体解析の結果を示す図その３

【図９】本発明の第２実施例を示す図３相当図

【図１０】本発明の第３実施例を示す冷蔵庫全体の正面
図

【図１１】操作パネル単体の拡大正面図

【図１２】斜流ファンの運転制御の異なる例を示す図

【図１３】本発明の第４実施例を、斜流ファンの運転制
御の更に異なる例で示す図

【図１４】冷凍サイクルの概略構成図

【図１５】従来の冷蔵庫の一貯蔵室部分の概略縦断側面
図

【符号の説明】

１４は貯蔵室、１８，１９はダクト、１８ａはダクトの
蒸発器を配設した部分、２２は蒸発器、２２ａは接続パ
イプ、２３は斜流ファン、２７は風洞部、４２は「省エ
ネ」操作部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江碕猛愛知県瀬戸市穴田町991番地株式会社東芝愛知工場内Ｆターム(参考） 3L046 AA02 BA01 CA12 FA02 FB01 JA10 LA23 MA01 MA04 MA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】庫内の貯蔵室と連通させて設けられたダ
クトと、冷凍サイクルの蒸発器と、この蒸発器の上方に位置させて設けられ、前記貯蔵室の
空気を前記ダクトを通し前記蒸発器に接触させて循環さ
せるファンとを具備し、そのファンに斜流ファンを使用したことを特徴とする冷
蔵庫。
【請求項２】斜流ファンが貯蔵室の空気を正規に循環
させる回転方向とは逆の方向に回転可能で、蒸発器に付
着した霜を取除く除霜時に該斜流ファンを逆回転させる
ことにより、蒸発器周辺から貯蔵室への空気の流入を阻
止するようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵
庫。
【請求項３】斜流ファンが逆回転方向に回転速度変更
可能で、蒸発器に付着した霜を取除く除霜時に、貯蔵室
の温度又は蒸発器付近の温度に応じて逆回転方向の回転
速度を変化させることを特徴とする請求項２記載の冷蔵
庫。
【請求項４】斜流ファンが逆回転方向に回転速度変更
可能で、蒸発器に付着した霜を取除く除霜時に、時間の
経過とともに逆回転方向の回転速度を変化させることを
特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】斜流ファンが貯蔵室の空気を正規に循環
させる回転方向に回転速度変更可能で、その回転速度
を、蒸発器の着霜量の増加とともに高くする運転をする
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項６】斜流ファンに近く位置する蒸発器の接続
パイプを、斜流ファンが吸引する空気の主流域から離れ
た位置に配設したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵
庫。
【請求項７】蒸発器がダクト内に配設され、斜流ファ
ンに通じる該ダクトの内部断面積のうちで、蒸発器が配
設される部分の内部断面積が最も小さくなるように構成
したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項８】斜流ファンの風下側に位置する風洞部
を、それの風下側に向かい漸次拡開して滑らかにつなが
る形状としたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項９】斜流ファンの、貯蔵室の空気を正規に循
環させる回転方向の回転速度を通常の設定値よりも高く
して運転する省エネ優先制御モードを設けたことを特徴
とする請求項１記載の冷蔵庫。