JP2005345061A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵室を平板状蒸発器で冷却する冷蔵庫に関し、食品保存に適した恒温高湿状態で冷却を行いつつ、冷却能力を高めることを目的とする。
【解決手段】冷蔵室６庫内を構成する内箱１と内箱１の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器１１と冷蔵室蒸発器１１を覆う化粧板１４と、冷却ファン１５とを備え、前記内箱１と化粧板１４の間に冷蔵室蒸発器１１を設置し、冷蔵室蒸発器１１と内箱１及び冷蔵室蒸発器１１と化粧板１４との間を冷気循環風路としたことにより、冷却ファン１５を適宜運転して、冷蔵室蒸発器１１の前面及び後面の両面に冷気を通過させる冷気循環風路が確保でき、冷却面積の拡大及び冷気循環風量の増大が可能となり、冷却能力を高めることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は冷蔵室を平板状蒸発器で冷却する冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫は一般に圧縮機、絞り弁、蒸発器を順次に接続し、これに冷媒を循環させることで冷凍サイクルが構成されている。そして、この冷凍サイクルの蒸発器で冷蔵室内を冷却するのであるが、その冷却方式には、間冷式と直冷式がある。間冷式は、蒸発器で冷却された冷気を冷却ファンで冷蔵室に供給し、この冷気を循環させることによって冷蔵室内を冷却する方式である。

一方、直冷式は、蒸発器で冷蔵室の壁面を冷却し、冷却されたこの壁面からの輻射冷却で冷蔵室内を冷却する方式である（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫を示すものである。図８に示すように、内箱１０１と外箱１０２との間に断熱材１０３が充填された断熱箱体１０４によって構成された冷蔵庫１０５を示している。冷蔵庫１０５は上から冷蔵室１０６、野菜室１２６、第１冷凍室１０７、第２冷凍室１０８を有しており、前面は開閉扉１０９となっている。

冷蔵室１０６と野菜室１２６は冷蔵室仕切り板１２７によってそれぞれ仕切られると共に、野菜室１２６と第１冷凍室１０７は断熱箱体１０４と同一構成の断熱仕切壁１１０によって仕切られている。

冷蔵室１０６と野菜室１２６の内箱１０１を構成する、上下、左右、後の壁面には、壁面に接して冷却パイプ１２８（蒸発器）が配置され、庫内は冷却パイプ１２８によって冷却される複数（天井、左右、後壁等）の冷却壁面を有する構成となっている。第２冷凍室内１０８には冷却ファン１１６と冷凍室蒸発器１１７が配置されている。

図９は冷凍サイクルを示しており、１２８は冷却パイプ、１１７は冷凍室蒸発器を示しており、圧縮機１１８から吐出された冷媒は、点線で示すが如く凝縮器１１９、三方弁１２０を通過した後、第１キャピラリチューブ１２１で減圧されて、冷却パイプ１２８（蒸発器）に入り、再び圧縮機１１８に戻る第１冷凍サイクルが構成される。また、圧縮機１１８から吐出された冷媒は、実線で示す如く凝縮器１１９を通り、三方弁１２０によって冷媒流露が切替えられ、第２キャピラリチューブ１２２で減圧されて、冷凍室蒸発器１１７に入り、再び、圧縮機１１８に戻る第２冷凍サイクルが構成される。冷媒は、冷却パイプ１２８又は冷凍室蒸発器１１７を通過するときの蒸発潜熱によって冷却され、冷却パイプ１２８にあっては内箱１０１の壁面を冷却する。

また、再び図８に示すように冷蔵室１０６の庫内側となる後壁の内箱１０１壁面には、冷気ダクト１２９が配置され、冷気ダクト１２９の上方には冷蔵用の冷却ファン１１５が配置されている。

以上のように構成された冷蔵庫において、以下その動作、作用について説明する。

圧縮機１１８の運転により、冷却パイプ１２８又は冷凍室蒸発器１１７に冷媒が流れることで、庫内の冷却が行なわれる。まず、冷蔵室１０６側にあっては、冷却パイプ１２８によって内箱１０１の壁面が直接冷却され上下、左右、後壁が冷却壁面となる。この時、庫内温度が設定範囲内で安定している時は、冷却ファン１１５を停止し、冷却壁面による冷却を行なう。

次に、食品を投入し庫内温度が上昇した時には、冷却ファン１１５を運転し、冷気ダクト１２９を介して冷気を循環させて庫内の冷却を行い、庫内温度を下げる。また、冷却ファン１１５の運転後、庫内が設定温度に達したときには、冷却ファン１１５を停止し、冷却壁面のみによる冷却に戻る。第２冷凍室１０８内の冷凍室蒸発器１１７にあっては、冷却ファン１１６によって冷凍室蒸発器１１７を通過する空気を冷却し、第１冷凍室１０７及び第２冷凍室１０８内の独立した冷却が可能となっている。
特開２０００−２８２５７号公報

しかしながら、上記のような構成では冷却された冷却パイプが内箱に熱伝導する際にロスが発生し、また、内箱表面に限った冷却面積しか確保できないため、庫内に温かい食品等の非常に大きな負荷が入ったときの冷却能力が不足するという課題を有していた。

本発明は上記課題を解決するもので、冷却ファンを適宜運転することで食品保存に適した恒温高湿状態で冷却を行いつつ、大きな負荷が投入された場合でも冷却パイプからの熱伝導する際のロスが発生しにくく、必要な冷却能力が不足することのない冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の奥面に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記内箱と化粧板の間に冷蔵室蒸発器を設置し、冷蔵室蒸発器と内箱及び冷蔵室蒸発器と化粧板との間を冷気循環風路としたものである。

これによって、冷蔵室蒸発器の前面及び後面の両面に冷気を通過させる冷気循環風路が確保でき、冷却面積の拡大及び冷気循環風量の増大が可能となる。

また、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記冷蔵室蒸発器の庫内側を化粧板として構成し、内箱との間を冷気循環風路としたものである。

これによって、冷蔵室蒸発器の表面が冷蔵室内に露出することで、輻射により冷却することが可能となる。

本発明の冷蔵庫は、平板状の冷蔵室蒸発器を備えたものにおいて、食品投入時などに庫内温度が上昇した時には、庫内温度を急速に下げることが可能となる。

また、平板状の冷蔵室蒸発器を備えたものにおいて、輻射により冷却することが可能となり、恒温高湿状態での食品保存ができるとともに、冷却ファンを適宜運転することで、冷却スピードもあげることができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記内箱と化粧板の間に冷蔵室蒸発器を設置し、冷蔵室蒸発器と内箱とで形成する空間及び冷蔵室蒸発器と化粧板とで形成する空間を冷気循環風路としたものであり、冷蔵室蒸発器の前面及び後面の両面に冷気を通過させる冷気循環風路が確保でき、冷却面積の拡大及び冷気循環風量の増大が可能となり、食品投入時などに庫内温度が上昇した時には、庫内温度を急速に下げることができる。

請求項２に記載の発明は、冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記冷蔵室蒸発器の庫内側を化粧板として構成し、内箱との間を冷気循環風路としたものであり、冷蔵室蒸発器の表面が冷蔵室内に露出することで、輻射により冷却することが可能となり、恒温高湿状態での食品保存ができるとともに、冷却ファンを適宜運転することで冷却スピードもあげることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、断熱仕切壁により仕切られた冷蔵室と冷凍室と、冷蔵室奥面の平板状の冷蔵室蒸発器と、冷凍室を冷却する冷凍室蒸発器と、冷気を循環させる冷蔵用の冷却ファンと冷凍用の冷却ファンと、冷蔵室と冷凍室にそれぞれ温度検出手段を備え、前記温度検出手段による検出温度と設定温度の差から圧縮機及び冷却ファンの回転数を可変する制御手段とを備え、前記冷蔵用の冷却ファンを適宜運転することにより、冷蔵室の冷却と冷凍室の冷却をそれぞれの温度帯に合った蒸発温度で交互に運転することが可能となり、冷蔵室と冷凍室をそれぞれの庫内温度に適した温度で冷却できるため、高いサイクル効率を得ることができ、消費電力量の低減が可能となる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、冷蔵室蒸発器を平板状のプレートに冷却パイプを圧着したチューブオンシートで構成し、前記冷却パイプを内箱側に設置したことにより、冷蔵室蒸発器の表面積を確保するとともに、冷気循環風量の多い内箱側（冷蔵室蒸発器の後面側）に冷蔵室蒸発器の温度の低い面を構成することが可能となり、より庫内の冷却スピードを上げることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、冷気循環風路内に冷却ファンを設けることにより、冷気循環風路内に冷気を強制的に流すことが可能となり、冷蔵室蒸発器からの熱伝導が飛躍的に向上するとともに冷蔵室蒸発器の冷却面を均一に冷やすことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、化粧板の一部から庫内に冷気を吐出する孔を設けたことにより、化粧板のあらゆる箇所から冷気を庫内に吐出させるとともに、例えば吐出する冷気の風量の配分を変化させることが可能となり、冷蔵室内の温度分布を良化させ、食品の乾燥に影響を与えずに冷却スピードを上げることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、冷蔵室蒸発器の近傍にヒーターを設けることにより、ヒーターを必要な時に適宜通電するこが可能となり、冷蔵室蒸発器に着霜が生じても、これを確実に除霜することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の発明において、冷蔵室蒸発器の一部にフィンを設けることにより、循環気流と冷蔵室蒸発器の接触面積が大きくなるので、冷蔵室蒸発器での結露を確実なものとしながら、蒸発器のコンパクト化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図を示すものである。図２は本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図である。

図１において、内箱１と外箱２との間に断熱材３が充填された断熱箱体４によって構成された冷蔵庫５を示している。冷蔵庫５は上から冷蔵室６、第１冷凍室７、第２冷凍室８を有しており前面は開閉扉９となっている。冷蔵室６と第１冷凍室７は断熱箱体４と同一構成の断熱仕切壁１０によって仕切られている。

冷蔵室６の内箱１の後壁側に沿って冷蔵室蒸発器１１が配置され、冷蔵室蒸発器１１は平板状のプレート１２に冷却パイプ１３が接する形で構成されている。また冷蔵室蒸発器１１を覆うように、庫内側に化粧板１４が配置され、冷蔵室蒸発器１１と化粧板１４、及び冷蔵室蒸発器１１と内箱１との間、すなわち冷蔵室蒸発器１１の前面と後面に空間を設け、冷蔵室６から戻ってくる冷気を熱交換する冷気循環風路を有している。また、冷気循環風路に冷気を流すための冷蔵用の冷却ファン１５を有している。なお、冷蔵室蒸発器１１の構成は前記構成に限らず、ロールボンドのようなものでも構わない。

第２冷凍室７内には、冷凍用の冷却ファン１６と冷凍室蒸発器１７が配置されている。

図２は冷凍サイクルを示しており、圧縮機１８から吐出された冷媒は、凝縮器１９、三方弁２０を通過した後、第１キャピラリチューブ２１で減圧されて、冷蔵室蒸発器１１で蒸発し、再び圧縮機１８に戻る第１冷凍サイクルが構成される。また、圧縮機１８から吐出された冷媒は、凝縮器１９を通り、三方弁２０によって冷媒流路が切替えられ、第２キャピラリチューブ２２で減圧されて、冷凍室蒸発器１７に入り、再び圧縮機１８に戻る第２冷凍サイクルが構成される。

なお、図３に示すように、冷蔵室蒸発器１１を平板状のプレート１２に冷却パイプ１３を圧着したチューブオンシートで構成し、その冷却パイプ１３を内箱側に設置する方法もある。

また、図４に示すように、冷蔵室蒸発器１１のプレート１２の表面にフィン２３を構成する方法もある。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、圧縮機１８の運転により、冷蔵室蒸発器１１又は冷凍室蒸発器１７に冷媒が流れることで、庫内の冷却が行われる。すなわち、第１冷凍サイクル中に、冷蔵室６側にあっては、冷蔵室蒸発器１１が冷却面となり、冷却ファン１４を運転することにより、冷蔵室蒸発器１１を通過する際に熱交換した冷気が冷蔵室６内に吐出され、冷蔵室６を冷却する。なお、冷却ファン１５はこの第１冷凍サイクル中に設定温度に達するまで運転する。一方、冷凍室蒸発器１７側にあっては、冷却ファン１６によって冷気が庫内を循環し、第１冷凍室７及び第２冷凍室８内の冷却が行われる。なお、冷却ファン１６は、この第２冷凍サイクル中に設定温度に達するまで運転する。

このように本実施の形態１の冷蔵庫は、冷蔵室蒸発器１１の前後両面に冷気を通過させることから、冷蔵室蒸発器１１の前面及び後面の両面に冷気を通過させる冷気循環風路が確保でき、冷却面積の拡大及び冷気循環風量の増大が可能となり、食品投入時などに庫内温度が上昇した時には、庫内温度を急速に下げることができる。

また、圧縮機１８の回転数や冷却ファン１５、１６の回転数をそれぞれ可変制御して、冷蔵室６と第１冷凍室７及び第２冷凍室８を交互に冷却するので、それぞれの温度帯に合った蒸発温度となり、それぞれの冷却時には高いサイクル効率が実現できる。

さらに、内箱１と内箱１の後壁に沿って配置された冷蔵室蒸発器１１と冷蔵室蒸発器１１を覆う化粧板１４とを備え、前記化粧板１４の一部から庫内に冷気を吐出する孔２４を設けることにより、化粧板１４のあらゆる箇所から冷気を庫内に吐出させるとともに、例えば吐出する冷気の風量配分を変化させることが可能となり、冷蔵室６内の温度分布を良化させ、食品の乾燥に影響を与えずに冷却スピードを上げることができる。

また、冷蔵室蒸発器１１を、平板状のプレート１２に冷却パイプ１３を圧着されたもので構成し、その冷却パイプ１３を内箱１側に設置することにより、冷蔵室蒸発器１１の表面積を確保するとともに、冷気循環風量の多い内箱１側（冷蔵室蒸発器の後面側）に冷蔵室蒸発器１１の温度の低い面側を構成することが可能となり、より庫内の冷却スピードを上げることができる。

さらに、冷蔵室蒸発器１１の一部にフィン２３を設けることにより、循環気流と冷蔵室蒸発器１１の接触面積が大きくなるので、冷蔵室蒸発器１１での結露を確実なものとしながら、冷蔵室蒸発器１１のコンパクト化を図ることができる。

なお、冷蔵室蒸発器１１のプレート１２の一部分を切り欠いて、折り返すことでプレート１２とフィン２３を一体で構成することで上記同様の効果を得ることも可能である。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図５において、化粧板１４と内箱１と冷蔵室６内の冷気を循環する冷却ファン１５を設け、冷却ファン１５は化粧板１４と内箱１との間の冷気循環風路内に構成される。なお、冷凍サイクルの動作は実施の形態１と同じため省略する。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

冷却ファン１５は、前記第１冷凍サイクル中に運転し、化粧板１４と内箱１との間の冷気循環風路を通り、冷蔵室蒸発器１１の前後両面を通過する際に、冷気が熱交換されて冷蔵室６内に吐出し、冷蔵室６内を冷却する。

このように本実施の形態２の冷蔵庫では、冷気循環風路内にある冷蔵室蒸発器１１に冷気を強制的に流すことが可能となり、冷蔵室蒸発器１１からの熱伝導が飛躍的に向上するとともに、冷蔵室蒸発器１１の冷却面を均一に冷やすことができる。

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図６において、冷蔵室６を形成する内箱１表面にヒーター２５を設け、冷蔵室蒸発器１１の近傍に位置するように構成している。ヒーター２５の位置は例えば、内箱１の断熱箱体４側の表面に貼り付けるといったもので構成される。なお、冷凍サイクルの動作は実施の形態１と同じため省略する。

以上のように構成された冷蔵庫について以下その動作、作用を説明する。

第１冷凍サイクル中に冷蔵室蒸発器１１を冷却し、その冷気を冷蔵室６内に吐出する。その際に開閉扉９が頻繁に開閉されて絶対湿度の高い外部の空気が大量に流入したような時に、冷蔵室蒸発器１１に結露、着霜を生じる可能性がある。このような場合には、次の第２冷凍サイクル中、すなわち冷蔵室蒸発器１１が冷却されていないときに、ヒーター２５を通電して冷蔵室蒸発器１１の除霜を行なう。

このように本実施の形態３の冷蔵庫では、冷蔵室蒸発器１１の近傍にヒーター２５を設けることにより、ヒーター２５を必要な時に適宜通電するこが可能となり、冷蔵室蒸発器１１に着霜が生じても、これを確実に除霜することができる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図を示すものである。

図７において、冷蔵室蒸発器１１の庫内側のプレートを化粧板として兼用し、冷蔵室蒸発器１１と内箱１との間を冷気循環風路として構成する。なお、冷却パイプ１３は内箱１側に配設するよう構成される。

このように本実施の形態４の冷蔵庫では、冷蔵室蒸発器１１を化粧板として構成し、内箱１との間を冷気循環風路としたことにより、冷蔵室蒸発器１１の表面が冷蔵室６内に露出することで、冷凍サイクル運転時は輻射冷却により冷蔵室内を冷却することが可能となり、恒温高湿状態での食品保存ができるとともに、冷却ファン１５を庫内の状態により適宜運転することで、さらに冷却スピードもあげることができる。

以上のように本発明にかかる冷蔵庫は、冷却ファンを適宜運転して、冷蔵室蒸発器の前面及び後面の両面に冷気を通過させる冷気循環風路が確保でき、冷却面積の拡大及び冷気循環風量の増大が可能となり、食品投入時などに庫内温度が上昇した時には、庫内温度を急速に下げることが可能となるので、冷凍機器全般の冷却方式として利用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態１における冷凍サイクル図 本発明の実施の形態１における冷蔵室蒸発器の断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵室蒸発器の拡大図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の冷凍サイクル図

符号の説明

１ 内箱
６ 冷蔵室
１０ 断熱仕切壁
１１ 冷蔵室蒸発器
１２ プレート
１３ 冷却パイプ
１４ 化粧板
１５、１６ 冷却ファン
１７ 冷凍室蒸発器
２３ フィン
２４ 孔
２５ ヒーター

Claims (8)

1. 冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記内箱と化粧板の間に冷蔵室蒸発器を設置し、冷蔵室蒸発器と内箱とで形成する空間及び冷蔵室蒸発器と化粧板とで形成する空間を冷気循環風路とした冷蔵庫。
2. 冷蔵室庫内を構成する内箱と内箱の後壁に沿って配置された平板状の冷蔵室蒸発器と冷蔵室蒸発器を覆う化粧板と、冷却ファンとを備え、前記冷蔵室蒸発器の庫内側を化粧板として構成し、内箱との間を冷気循環風路とした冷蔵庫。
3. 断熱仕切壁により仕切られた冷蔵室と冷凍室と、冷蔵室奥面の平板状の冷蔵室蒸発器と、冷凍室を冷却する冷凍室蒸発器と、冷気を循環させる冷蔵用の冷却ファンと冷凍用の冷却ファンと、冷蔵室と冷凍室にそれぞれ温度検出手段を備え、前記温度検出手段による検出温度と設定温度の差から圧縮機及び冷却ファンの回転数を可変する制御手段とを備え、前記冷蔵用の冷却ファンを適宜運転することを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 冷蔵室蒸発器を平板状のプレートに冷却パイプを圧着したチューブオンシートで構成し、前記冷却パイプを内箱側に設置した請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 冷気循環風路内に冷却ファンを設けた請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 化粧板の一部から庫内に冷気を吐出する孔を設けた請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 冷蔵室蒸発器の近傍にヒーターを設けた請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 冷蔵室蒸発器の一部にフィンを設けた請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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