JP2006183897A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】
着霜がない状態において，通風抵抗の向上を伴わずに熱交換性能を向上させ，着霜が生じた状態であっても実使用状態における熱交換性能を確保し得る冷却器及びその周辺構造を有する冷蔵庫を提供する。
【解決手段】
断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び冷凍温度帯の冷凍室と，冷凍室の背面側に配設され冷蔵室と冷凍室とを冷却するための冷却器７と，冷却器７が収納される冷却室８と，冷却室８の冷却器７よりも下方の前面部に冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，冷却器７の下方に設けられる樋２３と，樋２３から除霜水を排水する排水手段２７と，を備えた冷蔵庫において，冷却器７奥行寸法を，冷却器７下面から樋２３に至る鉛直寸法以上とした。
【選択図】 図３

Description

本発明は冷蔵庫に関する。

冷却器に着霜がない状態における高性能化と，冷却器に着霜が生じた状態においての性能維持を図る従来の技術としては，例えば，特許文献１に記載の技術がある。

この特許文献１に記載の技術は，冷却器の構造に関するもので，冷却器のフィン配列に関して，風上側のフィンエッジ部分が流れ方向に重ならないように配置すること，フィンに切り起こしを設けることで伝熱性能を向上させ，冷却器に着霜がない状態での熱交換性能の向上を図り，着霜時に関しては，フィンに設けた切り起こし部に着霜を集中させることで，熱交換性能を維持している。

特開２００２−２７７１８３号公報

冷蔵庫用の冷却器の高性能化，小型化を図る際には，冷却器に着霜がない状態における高性能化と，冷却器に着霜が生じた状態においての性能低下の抑制の両立が課題となる。

しかしながら，特許文献１に記載の技術においては，着霜がない状態においては，通風抵抗が向上するということ，また，通常の冷蔵庫の運転状態で想定される程度の着霜がフィン表面あるいは冷媒管表面に生じた場合，その性能を維持することが困難となるということが実用上の問題となっていた。

本発明は，上記課題に鑑みてなされたものであり，着霜がない状態において，通風抵抗の向上を伴わずに熱交換性能を向上させ，着霜が生じた状態であっても実使用状態における熱交換性能を確保し得る冷却器及びその周辺構造を有する冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本願の請求項１に記載の発明は，断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水手段と，を備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上としたことを要旨とする。

本願の請求項２に記載の発明は，断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水孔と，を備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法よりも大きくしたことを要旨とする。

本願の請求項３に記載の発明は，断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び前記冷蔵室の下方に位置する冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却室の側方に設けられ前記冷却器の下方位置まで延伸し前記冷蔵室からの戻り空気が通る通風路と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水孔とを備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上としたことを要旨とする。

本願の請求項４に記載の発明は，請求項１から３のいずれかの冷蔵庫において、前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記排水孔上端に至る鉛直最長寸法以上としたことを要旨とする。

本願の請求項５に記載の発明は，請求項１から４のいずれかの冷蔵庫において、前記冷却器と前記樋との間には除霜ヒータが配設され，この除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器前面に至る寸法が，前記除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器背面に至る寸法よりも大きい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項６に記載の発明は，請求項５に記載の冷蔵庫において、前記冷却器の奥行方向中心を通過する鉛直縦断面より，前記除霜ヒータを後方に位置させたことを要旨とする。

本願の請求項７に記載の発明は，請求項５又は６の冷蔵庫において、前記除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器前面に至る寸法が，前記冷却室の下方前面部の開口部の開口幅よりも大きい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項８に記載の発明は，請求項５〜７のいずれかの冷蔵庫において、前記除霜ヒータから空間を介して熱可塑性周辺構造体に至る最短寸法が，前記除霜ヒータから冷却器に至る最短寸法よりも大きい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項９に記載の発明は，上記のいずれかの冷蔵庫において、前記冷却器の背面側に隙間が設けられ，前記隙間の高さ寸法が，前記冷却器の奥行寸法よりも小さい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項１０に記載の発明は，上記のいずれかの冷蔵庫において、前記冷却器の前面側に隙間が設けられ，前記隙間の高さ寸法が，前記冷却器の奥行寸法よりも小さい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項１１に記載の発明は，請求項１０に記載の冷蔵庫において、前記冷却器の前面側の隙間の高さ寸法が，前記冷却器の背面側の隙間の高さ寸法よりも小さい寸法としたことを要旨とする。

本願の請求項１２に記載の発明は，断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び前記冷蔵室の下方に位置する冷凍温度帯の冷凍室と、前記冷蔵室と前記冷凍室との間を仕切る断熱仕切体と、前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と、前記冷却器が収納される冷却室と、前記冷凍室から前記冷却室へと至る冷気の戻り路である冷気戻り通路と、前記冷却器の下方に設けられる樋と、前記冷却器の上方に配設され前記冷却器によって冷却された冷気を前記冷蔵室及び前記冷凍室へと送るための送風ファンとを備えた冷蔵庫において、
前記冷却器奥行寸法を前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上とし、
前記冷気戻り通路は、前記冷気戻り通路と前記冷却室との境界をなし前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に開口した冷却室側開口部と、前記冷気戻り通路と前記冷凍室との境界をなし前記冷凍室側に開口した冷凍室側開口部とを有し、前記冷却室側開口部よりも前記冷凍室側開口部の方を低く位置させて、これらの両開口部の間を直線状又は曲線状に連通し、
前記冷気戻り通路を構成するために上下に対向して配設された通路面のうち、上側の通路面の傾斜角度の範囲内の角度で、前記送風ファンを傾斜させることによって、前記送風ファンを前記断熱仕切体の投影面よりも下方に位置させて庫内の有効収納容積を向上したことを要旨とする。

以上のような本発明によると，着霜がない状態において，通風抵抗の向上を伴わずに熱交換性能を向上させ，着霜が生じた状態であっても実使用状態における熱交換性能を確保し得る冷却器及びその周辺構造を有する冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態を，図１〜図１０を参照しながら説明する。尚，以下の説明では，同一機能部品については同一符号を付して重複説明を省略する。

図１は本実施例の冷蔵庫を正面から見た図である。図１に示すように，冷蔵庫１は、上方から、冷蔵室２、野菜室３、製氷室４、上段冷凍室５、下段冷凍室６から構成される。尚、本明細書中においては，冷蔵室２と野菜室３をまとめて冷蔵温度帯室群１２、製氷室４、上段冷凍室５、下段冷凍室６をまとめて冷凍温度帯室群１３と称する。

図２は、図１中に示したＡ−Ａ断面を矢印方向から見た縦断面図である。図２に示すように，冷蔵庫１の庫外と庫内は断熱箱体１０により隔てられている。庫内は，仕切壁２８及び断熱仕切壁３６により，庫内上方から，５℃程度に保たれる冷蔵室２，２〜３℃程度に保たれる野菜室３，−１８℃以下に保たれる上段冷凍室５及び下段冷凍室６に区画されている。また冷蔵室２の最下部は，０〜−１℃程度に保たれる氷温室１１が備えられている。

冷蔵室２は回転式の扉２aにより開閉され，野菜室３，上段冷凍室５，及び下段冷凍室６は、それぞれの室の前方に設けられた引き出し式の扉３a，５a，６aにより開閉される。引き出し式の扉３a，５a，６aには，それぞれ収納容器３b，５b，６bが備えられ，引き出し式の扉３a，５a，６aの開閉に伴なってそれぞれの収納容器３b，５b，６bが引き出される。これらの収納容器３aには例えば野菜類を，収納容器５aには例えばアイスクリームを，収納容器６aには例えば冷凍食品を，それぞれの温度帯に応じて収納できるようになっている。図１に示す製氷室４は，図示しない引き出し式の扉と図示しない収納容器を備え，製氷室４の収納容器には，氷が貯蔵される。

冷却器７は冷凍温度帯室群１３の背部に設けられた冷却室８内に設けられており，冷却器７の上方に設けられた庫内送風ファン９により冷却器７で熱交換した空気（以下，本明細書中において，熱交換した低温空気を冷気，あるいは冷却風と称することがある）が各室へ送られる。庫内の各室への送風は冷気ダクト中に配設されるダンパ１４の開閉によって制御される。

冷気は，ダンパ１４が開状態時には，冷蔵温度帯室群１２方面，冷凍温度帯室群１３方面へ分配され，各室を冷却する。以下、ダンパ１４が開状態時の運転モードをＦＲ運転と称する。ＦＲ運転時，冷蔵温度帯室群１２方面へ分配された冷気は，冷蔵温度帯室群１２へと送られる冷気の通路となる冷蔵室送風ダクト１５を介して、冷蔵室吐出口２４a，２４b，２４cから冷蔵室２内に流入し，冷蔵室２を冷却した後に，仕切壁２８に設けられた通風口２９を介して野菜室３に流入する。野菜室３の冷却を終えた冷気は，野菜室３の背面に設けられた図示しない排気口から，冷却室８の側方に設けられた冷蔵室戻りダクト３７を介して冷却室８に戻る（図４）。次に、冷凍温度帯室群１３方面へ分配された冷気は、冷凍温度帯室群１３へと送られる冷気の通路となる冷凍室送風ダクト１６を介して、上段冷凍室吐出口２５、下段冷凍室吐出口２６、及び図示しない製氷室吐出口から、それぞれ上段冷凍室５、下段冷凍室６、及び製氷室４へ流入する。冷凍温度帯室群１３を冷却し終えた冷気は、冷凍室戻りダクト１７を介して冷却室８に戻る。

一方、ダンパ１４が閉状態時には，冷気は冷凍温度帯室群１３にのみ送られる。以下、ダンパ１４が開状態時の運転モードをＦ運転と称する。

また，断熱箱体１０の下方背面側には，機械室１９が設けられており，圧縮機２０及び図示しない放熱器が収納されており，図示しない庫外送風ファンにより通風される。圧縮機２０と冷却器７とは冷凍サイクルを構成しており、図示しない冷媒管によって接続され、冷却器７内で冷媒が蒸発することによって冷気を生成し、庫内を冷却している。尚，本実施例の冷蔵庫においては，イソブタンを冷媒とする。

本明細書中においては，図１中のＷを冷蔵庫１の幅，図２中のＤを冷蔵庫１の奥行，図２中のＨを冷蔵庫１の高さと称する。また，冷蔵庫１の奥行方向に関して，扉２a，３a，５a，６aが設けられている側を前面とし，前面と対向する側を背面とする。従って，冷蔵庫１の前面側に向かう方向を前方，冷蔵庫１の背面側に向かう方向を後方と称することがある。

図３は，図２における冷却器７の周辺の構造を示した縦断面図である。図３に示すように，冷却器７の下方には，除霜ヒータ２２が設けられている。また，除霜ヒータ２２の上方には，除霜ヒータ２２を落下物（霜，除霜水）から保護するためのカバー体４０が設けられ，除霜ヒータ２２の下方には除霜水を受ける樋２３が設けられている。除霜時に冷却器７から生じる除霜水は，カバー体４０によって除霜ヒータ２２本体部分に滴下することを避けながら樋２３へと落下し，排水孔２７を介して，図示しない蒸発皿に至り蒸発する。すなわち，排水孔２７は冷却室８内と機械室１９とを連通し，除霜水は機械室１９内の蒸発皿へと導かれる構成となっている。また，冷却器７の背面側には，冷却器７と断熱箱体１０との間に隙間３０が，冷却器７の前面側には冷却器７と冷凍室送風ダクト１６を仕切る仕切壁３１との間に隙間３２が設けられている。隙間３０，隙間３２は，所定の位置において，冷却器７側に隙間を段階的または連続的に縮小させる構造３０a，３２aを有する。

図４は，冷却器周辺の構造を示した横断面図を正面方向から見た図である。図４に示すように，冷却器７の側方には，冷蔵室戻りダクト３７が配されている。冷蔵室戻りダクト３７は，野菜室３の背面に設けられた図示しない排気口と連通する。また，冷却室に流入した空気が冷却器７の側方の冷媒管１８の屈曲部１８aに流入し，冷却器７のフィン２１設置領域に流入する空気の量が減少することを防止するために，冷却室に流入した空気が冷却器７の側方の冷媒管屈曲部１８aに流入し難くする構造としている。具体的には，冷蔵室戻りダクト３７と冷却室８との間の仕切りを，冷却器７の最下部の冷媒管１よりも下方まで延伸させ，また，冷媒管屈曲部１８aの上方位置に流れ規制部材を配設させて，戻り冷気を図中の矢印のように冷却室８内へと送られる構造とした。

図５は，本実施例の冷蔵庫に搭載される冷却器の斜視図である。図５に示すように，本実施例の冷蔵庫に搭載される冷却器７は，アルミ製の冷媒管１８と，アルミ製の複数のフィン２１とを有して構成される，いわゆるフィンチューブ型の熱交換器である（ただし，図５においては，フィン２１はその全てが図示されてはいない）。尚，冷却器７の幅は，フィン２１設置領域の最大幅方向寸法，奥行はフィン２１設置領域の最大奥行方向寸法，高さはフィン２１設置領域の最大高さ寸法として定義する。また，冷却器７の下面とは，フィン２１の最下端と一致する水平面とする。

図６は図３における，冷却器７と，その前後に設けられる隙間３０，３２と除霜ヒータ２２，樋２３の位置関係を表す図である。尚，本明細書中において，除霜ヒータとは，金属抵抗体からなるヒータ線とその周囲を覆うガラス管とを有する構造体を指す。図６中の記号Ｓ１は，冷却器７の奥行方向の中心を表す基準面。Ｓ２は，除霜ヒータ２２の中心線を鉛直上方に延長することにより形成される基準面である。Ｌ１は，除霜ヒータ２２から熱可塑性周辺構造体（例えば、樹脂製の内箱）に至る最短寸法であり，Ｌ２は，除霜ヒータ２２から冷却器７の下面に至る最短寸法，Ｌ３は，冷却器７の下面の前面側の端部からＳ１に至る最長寸法，Ｌ４は，冷却器７の下面の背面側の端部からＳ１に至る最長寸法，Ｌ５は，樋２３又は樋２３と連続する部材の前面側の上端２３aから冷凍室戻りダクト１７を形成する仕切壁１７aに至る寸法（すなわち，戻りダクト１７の開口部の開口寸法）,Ｌ６は，冷却器７の背面側に設けられた隙間３０の冷却器７の下面からの高さ寸法，Ｌ７は，冷却器７の前面側に設けられた隙間３２の冷却器７の下面からの高さ寸法，Ｌ８は冷却器下面から，排水孔２７上端に至る寸法を表し，戻り冷気風路の基準となる寸法である。本実施例のように、排水孔２７上端周囲に幅広部を有する場合には、図中の段部位置２７aまでを風路の基準位置とする。この事情については後述する。尚，排水孔２７はＳ１に略一致する位置に配されている。

本実施例の冷蔵庫においては，除霜ヒータ２２はＳ１より背面側に位置する。また，図６に示す記号を用いて，Ｌ１＞Ｌ２，Ｌ３＞Ｌ４，Ｌ３＞Ｌ５，（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ７，（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ６，Ｌ７＞Ｌ６，（Ｌ３＋Ｌ４）≧Ｌ８の各関係を満足するように各構成が配置される。

冷蔵庫用冷却器の高性能化，小型化を図る技術は，着霜が生じていない状態（以下，未着霜時と称する）における熱交換性能の向上と同時に，着霜時の熱交換性能の確保を併せることによって実現する。以下では，上述した構成を備えた本実施例の冷蔵庫に搭載される冷却器が，未着霜時において高い熱交換性能を有し，着霜時においても熱交換性能を維持し得ることを，図３，４，６〜１０を参照しながら説明する。

まず，未着霜時の熱交換性能に関して説明する。

図３に示すように，冷凍室戻り空気は，冷却器７の下側前方から冷凍室戻りダクト１７を通って冷却室８内へ流入し，冷却器７内を下側前方から，背面上方に向かって主に流れる。一方，図４に示すように，冷蔵室戻り空気は，冷却器７の下方の側方から流入する。冷却室に流入した冷蔵室戻り空気は，除霜ヒータ２２の下方の領域付近を流れ，冷却器７の背面付近，あるいは，冷却器背面側の隙間３０に向けて主に流れる。冷蔵室戻り空気が，冷却器７の背面付近を通過するのは，冷却器７の前面側から背面側に向かう運動量を持つ冷凍室戻り空気に因るものである。

図７は，図６の流れ場の概略を表す説明図である。図７中の実線矢印３３は，冷凍室戻り空気を主とする流れを，点線矢印３４は，冷蔵室戻り空気を主とする流れを，破線矢印３５は，冷凍室戻り空気と冷蔵室戻り空気が混合された流れの概略をそれぞれ表したものである。このような流れ場を考慮して，冷却器７における熱交換性能を高めるためには，矢印３３〜３５が冷却器７にスムーズに流入できるようにすることが効果的となる。

矢印３３〜３５の冷却器７の下方における主な流れ方向，例えば，図７中のＳ１付近における流れ方向は，およそ前方から後方へ向かう。また冷却器に流入した後は，主として下方から上方へ向かう。従って，冷却器７の下方に流入した流れを冷却器７にスムーズに転向させて流入させるためには，冷却器７の下方における，流れが前方から後方へ向かう領域の代表高さ寸法Ｌ８（冷却器７の下面から樋２３に至る鉛直方向最長寸法とする）に対して，冷却器７の流入部の奥行寸法を大きくとり，流れを減速させ，通風抵抗を増加させないようにすることが望ましい。

すなわち，図６に示す記号を用いて，（Ｌ３＋Ｌ４）≧Ｌ８とすることが効果的である。このように冷却器７の奥行寸法（Ｌ３＋Ｌ４）を冷却器７下方の通路幅Ｌ８以上となる構成することによって，Ｌ８寸法部を流れる冷気が冷却器７内にスムーズに流れが流入する構造となり，通風抵抗を低く抑え，冷却器における熱交換効率を高くすることが可能となる。尚，樋２３と排水孔２７は，径が２０ｍｍ以下となる領域を排水孔，それ以上を樋として識別する。ただし，図６に示すように明瞭に凹部が現れる場合は，その凹部の段位置２７a以下を排水孔２７，凹部以上を樋として識別する。なぜなら、径が２０ｍｍ以下であれば，冷却器７の下方の空間において，冷凍室戻りダクト１７からの戻り冷気に対して排水孔２７が与える影響は小さいためである。

本実施例では、冷却器７へと流入する冷気は直線流路を流れる構成ではなく、図３に示すように冷却器７の前方端部を基準Ｓとして、この基準Ｓよりも前方より流入し、冷却器７内を上方へと抜ける構成としているため、冷却器７の奥行寸法（Ｌ３＋Ｌ４）を冷却器７下方の通路幅Ｌ８よりも大きくとることが、より有効となる。すなわち、（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ８とすることによって、Ｌ８寸法部を流れる冷気が冷却器７内にスムーズに流れが流入する構造となり，通風抵抗を低く抑え，冷却器における熱交換効率を高くすることが可能となる。

また，一般に，熱交換器においては，その流入部付近の熱交換効率が高いことが知られている。図７における領域a〜cは，それぞれ，特に冷凍室戻り空気が流入することにより熱交換効率が高い領域，特に隙間３０に流入した冷蔵室戻り空気が冷却器に流入することにより熱交換効率が高い領域，及び冷凍室戻り空気と冷蔵室戻り空気が混合された流れが冷却器に流入することにより熱交換効率が高い領域を表す。Ｓ２を略境界として，Ｓ２より背面側においては，除霜ヒータ２２及びカバー体４０の上方の背面側に生じる後流の撹拌効果により，冷凍室戻り空気は，冷蔵室戻り空気と混合された流れとなる。

すなわち，領域aと領域cは，冷却器下面においては，冷気流れの抵抗部材となる除霜ヒータ２２の位置であるＳ２によって境界を設定することが可能である。従って，冷却器７に対して，除霜ヒータ２２aが相対的に前方に位置すれば領域aに対して，相対的に領域cが増加し，逆に，冷却器７に対して除霜ヒータ２２が相対的に後方に位置すれば領域cに対して，相対的に領域aが増加することになる。また，領域ｂの位置は，隙間３０の高さに依存する。冷蔵庫用の冷却器の高性能化，小型化を図る場合，この領域a〜cの大きさを大きく取ることが効果的である。

既述した通り，冷蔵庫１の運転モードは，冷蔵温度帯室群１２方面，冷凍温度帯室群１３の双方を冷却するＦＲ運転と，冷凍温度帯室群１３のみを冷却するＦ運転からなる。通常，ＦＲ運転時においては，冷蔵温度帯室群１２方面に対して，これらよりも低温を維持しなければならない冷凍温度帯室群１３方面には多くの冷却風を循環させる（食品の乾燥を抑制するという観点からも，冷凍温度帯室群１３方面に比して，冷蔵温度帯室群１２方面への送風は抑え目にすることが望ましい）。本実施例における冷蔵庫１においては，ＦＲ運転時において，冷蔵温度帯室群１２方面へ分配される冷気と冷凍温度帯室群１３方面へ分配させる冷気の比は約１：４となっている。従って，ＦＲ運転時において，冷蔵室戻り空気に比して，冷凍室戻り空気は冷却室８への流入量が多い。また，Ｆ運転時には，冷凍室戻り空気のみが冷却室８に流入する。

従って，冷却器の高効率化を図るためには，冷凍室戻り空気が流入する領域aを拡大する，即ち図６においてＬ３＞Ｌ４とすることが効果的となる。

また，冷凍室戻り空気の領域aへの流入時の通風抵抗を低減するために，Ｌ３＞Ｌ５とすることが効果的となる。

また，領域bに関しては，熱交換効率が高い領域であるが，冷却器７に流入した後に冷却器を通過する距離が領域a及び領域cより短くなるため，領域a及び領域cに流入した流れに比して熱交換量は小さくなる。従って，主な熱交換を領域aと領域cで行わせるために，領域aと領域cの流入部を合わせた奥行方向寸法Ｌ３＋Ｌ４に比して，隙間３０の高さＬ６を小さくとる，すなわち，（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ６とすることが効果的となる。

以上説明した構成により，未着霜時において，通風抵抗の向上を伴わずに冷却器の熱交換性能を向上さることが可能となる。

以下では，本実施例の冷蔵庫が，着霜時においても熱交換性能を維持し得る冷却器及びその周辺構造を有することを説明する。

図８〜１０は，冷却器７と，その前後に設けられる隙間３０，３２と除霜ヒータ２２の形状と位置関係，及び着霜の様子を表した簡略図である。

一般に，冷蔵温度帯室群１２と冷凍温度帯室群１３からなる冷蔵庫においては，冷蔵温度帯室群１２からの戻り空気（冷蔵室戻り空気）が高湿となる。よって，冷蔵室戻り空気が冷却器への着霜の第一の要因となる。

未着霜時においては，冷蔵室戻り空気は，図７に示したように後方側から冷却器７に流入する。従って，隙間３０に流入した冷蔵室戻り空気が冷却器に流入する領域bと，冷凍室戻り空気と冷蔵室戻り空気が混合した流れが冷却器に流入する領域cから着霜が始まる。

図８は，領域bと領域c付近に主要な霜３９が付着した第一の段階の状態を表す（図８程度の着霜状態を状態Ａとする）。状態Ａにおいては，冷蔵室戻り空気を主とする流れは，点線矢印３４Ａで，冷凍室戻り空気と冷蔵室戻り空気が混合された流れは，主として破線矢印３５Ａにより表される。冷蔵室戻り空気３４Ａは未着霜時と同様に冷凍室戻り空気３５Ａに押されて冷却器７の後方部へと導かれ隙間３０へと至るが，状態Ａにおいては，領域bと領域cの霜３９の間を通り，冷却器７の上方へ向かう通り路が確保される。しかし，さらに着霜が進むと，矢印３４Ａ，３５Ａで表される流れにより，前記通り路も霜３９に覆われ図９のようになる。

図９に示す程度の着霜状態を状態Ｂとする。状態Ｂ程度の着霜時においては，冷蔵室戻り空気は，背面側の隙間３０を通過する量が著しく減少し，冷蔵室戻り空気を主とする流れは，点線矢印３４Ｂで，冷凍室戻り空気と冷蔵室戻り空気が混合された流れは，主として破線矢印３５Ｂで表される。よって，矢印３４Ｂ，３５Ｂで表される流れにより，さらに着霜が進んだ状態は図１０のようになる。

図１０程度の着霜状態を状態Ｃとする。通常の冷蔵庫の運転では状態Ｃ程度までの着霜が想定される。

本実施例の冷蔵庫では，前述のように（Ｌ３＋Ｌ４）≧Ｌ８としているために，この状態Ｃにおける着霜状態でも性能を確保できる。Ｌ８は，通常，除霜時に，霜が落下した場合であっても除霜ヒータ２２が埋没しないだけの除霜ヒータ２２から樋２３までの寸法と，除霜ヒータの高さ寸法と，除霜ヒータ２２と冷却器７の下面との寸法の確保が必要であり，特に，除霜時に，霜が落下した場合であっても除霜ヒータ２２が埋没しないだけの寸法を確保するために，十分大きい寸法として設計される。よって，冷却器７の下面の奥行寸法を十分に大きくとれば，着霜が背面側から前面側に到達し，冷却器７に流入する流路が閉塞に至り難くなるため，本実施例では，（Ｌ３＋Ｌ４）≧Ｌ８として奥行寸法を十分に大きくとることによって，状態Ｃ程度の着霜時においても熱交換性能の維持を可能としている。

また，冷却器７の背面側に隙間３０が設けられているため，冷蔵室戻り冷気を背面側へと導き，冷却器７の背面側で十分な着霜を生じさせているため，冷却器７下面における霜の成長を緩和することができる。従って，（Ｌ３＋Ｌ４）寸法を十分に確保した冷却器７の下面の熱交換効率が高い領域が閉塞され難いため，着霜時においても熱交換性能を維持することができる。

また，Ｌ３＞Ｌ４としているため，背面側に主要な着霜を集中させ，前面側が閉塞に至り難くなる。よって，状態Ｃ程度までの着霜が起こった場合であっても，冷却器７の下面が閉塞に至り難いため，着霜時の熱交換性能を十分に維持することができる。

また，万が一状態Ｃ程度以上の着霜が生じた場合であっても，冷却器７における熱交換性能を維持するために，冷却器７の前面側に隙間３２が設けられている。隙間３２の高さＬ７は，万が一状態Ｃ程度以上の着霜が生じた場合であっても十分に流れが流れるように，背面側に設けられた隙間の高さＬ６以上としている。

また，隙間３２の高さはＬ７を（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ７とすることで，隙間３２を通過するようになった流れに関しても十分な熱交換を行わせることができる。

以上説明した構成により，着霜時においても，冷却器の熱交換性能を維持することが可能となる。

さらに，除霜ヒータ２２は，冷却器７に生じた着霜を融解させることを目的として設置されるものであるため，冷却器７の着霜箇所に近接させること除霜効率を向上させる効果があるが，周辺構造体，特に熱可塑性構造体に近接させることは望ましくない。従って，Ｌ１＞Ｌ２を満足するように設けられている。

これにより，除霜時においても信頼性が高く，冷蔵庫庫内の温度上昇を抑えた冷蔵庫となる。

また，ヒータ２２はＳ１より後方に設置されている。これにより，着霜が多く生じやすい箇所，すなわち着霜が開始する箇所（図８にて図示）を効率よく加熱できるため，除霜時間の短縮にもつながり，省電力に寄与した構成とできる。

本実施例に係る冷蔵庫の冷却器とその周辺構造を採用することは，冷蔵庫の庫内有効容積率の向上に寄与する。以下でその理由を説明する。

先述のとおり，図６に示すＬ１は，通常，製品の変形等の事故を防止するために，所定寸法以上確保される。また，Ｌ８は，除霜時に霜が落下した場合であっても，除霜ヒータが埋没しないだけの所定高さ寸法以上が必要となる。従って，本実施例の冷蔵庫の冷却器及びその周辺構造の構成を実施する場合，冷却器の奥行寸法を大きくとることが効果的である。本実施例の冷蔵庫においては，従来６０ｍｍ程度であった冷却器の奥行を７７ｍｍとしている。これにより，特に，図７に示す領域aが大幅に増加するため，その分，従来２１０ｍｍ程度であった冷却器の高さ寸法を１４９ｍｍと小さくすることができる。すなわち，熱交換効率の高い領域が大幅に拡大されるため，冷却器７の高さ寸法を小さく抑えることができたものである。

この冷却器（奥行７７ｍｍ，高さ１４９ｍｍの冷却器）を採用し，図３に示すように，冷却器７の前方端部を基準Ｓとして，冷蔵温度帯室群１２への冷蔵室送風ダクト１５を基準Ｓよりも後方に位置させること，高さ寸法の小さな冷却器としても十分な性能確保可能としたことと，庫内送風ファン９を冷却器７の上方において，傾斜させることによって，庫内送風ファン９を冷蔵温度帯室群１２と冷凍温度帯室群１３を仕切る断熱仕切壁３６よりも下方に設けることができ，従来，庫内の収納空間（庫内有効容積）となっていなかった冷蔵温度帯室群１２の背面領域を，収納空間として使用できる。

この構成による作用効果について図３を用いて説明する。本実施例の冷却室７は、冷凍温度室の背面側に配設されており、この冷却器７が収納される冷却室８と冷凍室との間は、戻り冷気の通路となる冷凍室戻りダクト１７によって連通されている。この冷凍室戻りダクト１７は、冷却室側の開口部（Ｌ５寸法部）と、冷凍室側の開口部とを有しており、冷却室側の開口部よりも冷凍室側の開口部の方を低く位置させている。これらの構成によって、戻り冷気は冷凍室から冷却室８へと上昇しながら送られている。なお、冷気戻りダクト１７はこれらの両開口部の間を直線状又は曲線状につなげている。したがって、冷凍室戻りダクト１７は、戻り冷気の上流側から下流側に向かって、冷蔵庫の下方前方位置から上方後方位置へと延伸している。

本実施例では、この冷凍室戻りダクト１７を形成するための上下に対向して配設された通路面のうち、上側の通路面（仕切壁１７a）の傾斜角度の範囲内の角度（角度Ｔ２）で、庫内送風ファン９を角度Ｔ１だけ傾斜させることによって、庫内送風ファン９を断熱仕切壁３６の投影面よりも下方に位置させて庫内の有効収納容積を向上している。庫内送風ファン９を角度Ｔ１だけ傾斜させることによって、図３の矢印によって示されるように冷凍室戻りダクト１７から冷却室８へと供給される冷気が冷却器７の後方側へと送られることになるため、傾斜させた庫内送風ファン９による各室への冷気供給がスムーズになる。したがって、通風抵抗を低減させることができる。

また，基準Ｓの上方延長部と冷凍温度帯室群１３の上方に位置する冷蔵温度帯室（野菜室３）の底面（断熱仕切壁３６）とが交差する構造とすること，ダンパ１４の前方端部は，基準Ｓより後方に位置させ，且つ，ダンパ１４の後方端部は冷却器７の後方端部よりも前方に位置させることで，冷蔵温度帯室群１２の背面の収納空間領域を大きくとることができる。また，冷蔵庫の庫外と庫内を隔てる断熱箱体１０内には複数の真空断熱材３８を配設させ，冷凍温度帯室群１３の両側面と背面の断熱箱体１０内には真空断熱材３８を配設させ，また，上段冷凍室５，下段冷凍室６の前面に位置する引き出し式扉５a，６a内には真空断熱材３８を配設させ，野菜室３と冷凍温度帯室群１３を仕切る断熱仕切壁３６内には真空断熱材３８を配設させることで，断熱部を小さくすることができ，庫内有効容積を大きくすることができる。

また，図２に示すように機械室１９の前方端部より基準Ｓを後方に位置させ，冷蔵温度帯室群１２と冷凍温度帯室群１３の有効内容積の比を約７５：２５としている。これは，前述のようにＦＲ運転時における各温度帯室群へのそれぞれの冷気循環量の比率を考慮し，Ｆ運転とＦＲ運転の２つの運転による冷却制御を行う冷蔵庫においては，冷蔵庫全体としての効率向上に非常に寄与する内容積比率である。

上記構成により，例えば，冷蔵庫の幅Ｗの概略寸法と奥行Ｄの概略寸法がともに６００ｍｍで，高さＨが１７９８ｍｍの通常の高さの冷蔵庫であっても，十分な収納空間を確保することができ，庫内有効容積を３８５リットル以上とすることが可能となる。

尚，既述したとおり，冷蔵室戻り空気の風量は，冷凍室戻り空気の風量に比して一般に小風量であるため，冷凍室戻り空気が冷却室の下方の前面側から流入する場合であれば，冷凍室戻り空気の影響が強いために，冷蔵室戻り空気の流入箇所（方向）によらず，図７に示す流れ場と類似の流れ場が形成されることになる。従って，図６に示す記号を用いて，Ｌ１＞Ｌ２，Ｌ３＞Ｌ４，Ｌ３＞Ｌ５，（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ７，（Ｌ３＋Ｌ４）＞Ｌ６，Ｌ７＞Ｌ６，（Ｌ３＋Ｌ４）≧Ｌ８の各関係を満足するように各構成を配置することは，冷蔵室戻り空気の流入箇所（方向）によらず効果的である。

本発明の実施例に係る冷蔵庫の正面図。 図１のＡ−Ａ断面を表す縦断面図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺の構造を表す縦断面図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺の構造を表す横断面図。 本発明の実施例に係る冷却器の斜視図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺構造を表す図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺構造を表す図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺構造を表す図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺構造を表す図。 本発明の実施例に係る冷却器とその周辺構造を表す図。

符号の説明

１：冷蔵庫，２：冷蔵室，２a：回転式の扉，３：野菜室，４：製氷室，５：上段冷凍室，６：下段冷凍室，３a，５a，６a：引き出し式の扉，３b，５b，６b：収納容器，７：冷却器，８：冷却室，９：庫内送風ファン，１０：断熱箱体，１１：氷温室，１２：冷蔵温度帯室群，１３：冷凍温度帯室群，１４：ダンパ，１５：冷蔵室送風ダクト，１６：冷凍室送風ダクト，１７：冷凍室戻りダクト，１７a：冷凍室戻りダクトを形成する仕切壁，１８：冷媒管，１９：機械室，２０：圧縮機，２１：フィン，２２：除霜ヒータ，２３：樋，２３a：樋前縁の上端，２４a〜２４c：冷蔵室吐出口，２５:上段冷凍室吐出口，２６：下段冷凍室吐出口，２７：排水孔，２８，３１仕切壁，２９：通気口，３０，３２：隙間，３０a，３２a：隙間を縮小させる構造，３３：冷凍室戻り空気を主とする流れ，３４：冷蔵室戻り空気を主とする流れ，３５：冷蔵室戻り空気と冷凍室戻り空気が混合された流れ，３６：断熱仕切壁，３７：冷蔵室戻りダクト，３８：真空断熱材，３９：主要な霜，４０：カバー体，Ｗ：幅，Ｄ：奥行，Ｈ：高さ，Ｓ，Ｓ１，Ｓ２：基準線（基準面），Ｌ１〜Ｌ８：寸法。

Claims (12)

1. 断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水手段と，を備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上とした冷蔵庫。
2. 断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水孔と，を備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法よりも大きくした冷蔵庫。
3. 断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び前記冷蔵室の下方に位置する冷凍温度帯の冷凍室と，前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と，前記冷却器が収納される冷却室と，前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に前記冷凍室からの戻り冷気が通る開口部と，前記冷却室の側方に設けられ前記冷却器の下方位置まで延伸し前記冷蔵室からの戻り空気が通る通風路と，前記冷却器の下方に設けられる樋と，前記樋から除霜水を排水する排水孔とを備えた冷蔵庫において，前記冷却器奥行寸法を前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上とした冷蔵庫。
4. 前記冷却器奥行寸法を，前記冷却器下面から前記排水孔上端に至る鉛直最長寸法以上とした請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記冷却器と前記樋との間には除霜ヒータが配設され，この除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器前面に至る寸法が，前記除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器背面に至る寸法よりも大きい寸法とした請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記冷却器の奥行方向中心を通過する鉛直縦断面より，前記除霜ヒータを後方に位置させた請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 前記除霜ヒータの中心線の鉛直上方延長面と前記冷却器下面が交差する線から，前記冷却器前面に至る寸法が，前記冷却室の下方前面部の開口部の開口幅よりも大きい寸法とした請求項５又は６に記載の冷蔵庫。
8. 前記除霜ヒータから空間を介して熱可塑性周辺構造体に至る最短寸法が，前記除霜ヒータから冷却器に至る最短寸法よりも大きい寸法とした請求項５乃至７のいずれかに記載の冷蔵庫。
9. 前記冷却器の背面側に隙間が設けられ，前記隙間の高さ寸法が，前記冷却器の奥行寸法よりも小さい寸法とした請求項１乃至８のいずれかに記載の冷蔵庫。
10. 前記冷却器の前面側に隙間が設けられ，前記隙間の高さ寸法が，前記冷却器の奥行寸法よりも小さい寸法とした請求項１乃至９のいずれかに記載の冷蔵庫。
11. 前記冷却器の前面側の隙間の高さ寸法が，前記冷却器の背面側の隙間の高さ寸法よりも小さい寸法とした請求項１０記載の冷蔵庫。
12. 断熱箱体内に配設される冷蔵温度帯の冷蔵室及び前記冷蔵室の下方に位置する冷凍温度帯の冷凍室と、前記冷蔵室と前記冷凍室との間を仕切る断熱仕切体と、前記冷凍室の背面側に配設され前記冷蔵室と前記冷凍室とを冷却するための冷却器と、前記冷却器が収納される冷却室と、前記冷凍室から前記冷却室へと至る冷気の戻り路である冷気戻り通路と、前記冷却器の下方に設けられる樋と、前記冷却器の上方に配設され前記冷却器によって冷却された冷気を前記冷蔵室及び前記冷凍室へと送るための送風ファンとを備えた冷蔵庫において、
    前記冷却器奥行寸法を前記冷却器下面から前記樋に至る鉛直寸法以上とし、
    前記冷気戻り通路は、前記冷気戻り通路と前記冷却室との境界をなし前記冷却室の前記冷却器よりも下方の前面部に開口した冷却室側開口部と、前記冷気戻り通路と前記冷凍室との境界をなし前記冷凍室側に開口した冷凍室側開口部とを有し、前記冷却室側開口部よりも前記冷凍室側開口部の方を低く位置させて、これらの両開口部の間を直線状又は曲線状に連通し、
    前記冷気戻り通路を構成するために上下に対向して配設された通路面のうち、上側の通路面の傾斜角度の範囲内の角度で、前記送風ファンを傾斜させることによって、前記送風ファンを前記断熱仕切体の投影面よりも下方に位置させて庫内の有効収納容積を向上した冷蔵庫。
    

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