JP2007120802A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でも冷却風路の通風抵抗が高い条件で大風量且つ高い静圧発生能力を発揮する送風機能を持ち且つ低コストで風量制御が可能で、収納室内の温度を制御し易い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】ターボ型の羽根車１３の周囲にケーシング１８を有することで、送風機１２にとって通風抵抗が非常に高い条件下でも、ターボ型の羽根車１３と及び羽根車１３から吐出する気流の動圧（運動エネルギ）をケーシング１８内でのスムーズな減速により、効率良く静圧に変換し高い静圧を発生することができ、大風量と高い静圧発生能力を両立することができる。また、ケーシング１８の吐出口１４，１５，１６，１７に設けた個別動作するダンパー１９，２０，２１，２２により、冷却器１１側の冷却風路１０と収納室２，３，４，５側の冷却風路１０の間の連通を断続可能にすることにより、収納室２〜５の温度も個々に安定させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は冷蔵庫に関するものであり、内部が複数の収納室に区画された冷蔵庫に関するものである。

近年、一般家庭に広く普及している冷蔵庫は、圧縮機、凝縮器、膨張弁、冷却器によって構成される冷凍サイクルを備え、冷却器で発生する冷気を庫内に導入して庫内を冷却するものである。

一般に家庭用冷蔵庫は、食品等の収納室の奥側（裏面側）に冷却風路が設けられ、当該冷却風路内に前記した冷却器が設置されている。また冷却風路には冷却器の近傍に冷却器ファンが設けられ、収納室内の空気を冷却風路に導入し、冷却器に通過させて空気を冷却した後、収納室に戻している。

また家庭用冷蔵庫には、特許文献１に開示された様に、庫内を機能別に区画したものが多い。図７は、特許文献１に記載された従来技術の冷蔵庫の断面図である。

家庭用冷蔵庫では、例えば図７の様に冷蔵庫１００の庫内を冷蔵室１０１、パーシャル室１０２、冷凍室１０３、野菜室１０４という様に４個の収納室に区画している。そしてこれらの各収納室の奥側（裏面側）に複数系統の冷却風路１０６が設けられ、各収納室と冷却風路１０６とを仕切る壁に開口（冷風吐出口）１０７，１０８，１０９，１１０が設けられている。なお作図における断面位置の関係上、図７には単一の冷却風路だけが図示されているが、実際には各収納室に至る冷却風路１０６は独立している。

また冷却風路１０６内には動力によって開閉されるダンパー（風量制御機構）が内蔵されており、冷却風路１０６を流れる冷風を各収納室に断続的に供給している。冷却風路１０６には前記した様に冷却器１１１があり、この冷却器１１１の近傍には冷却器ファン１１２が設けられている。従来技術の冷蔵庫１００においては冷却器ファン１１２は一台である。

従来技術の冷蔵庫では、各収納庫の温度を監視し、収納庫内の温度が所望の範囲となるように各収納庫に連通するダンパーを開閉して冷風を収納室に吐出する。
特開２０００−２０５７３８号公報

しかしながら、上記のような従来の構成では、冷却風路内に冷却器ファンが設けられている。この冷蔵庫では冷却風路内に設けられた冷却器ファンは軸流ファンが一台であり、一台の軸流ファンによってすべての収納室に冷風を供給している。また、各収納室は、当然ながら設定温度や容積が異なるので、各収納室の風量を調整する複数の風量制御機構の動作頻度はまちまちである。そのために複数の収納室に設けられた風量制御機構が同時に連通させることも珍しくない。そのため軸流ファンは複数の収納室に同時に冷風を供給することができる様に、総合的に大きな風量を発生させることができるものでなければならない。

また、冷蔵庫の大型化が進んでおり、各収納室の大型化、収納室の数の増加の傾向があり、冷却風路の距離は長く曲部を多数含む複雑な形状となり、冷却器ファンは通風抵抗が高い条件下でも風量を確保するために高い静圧発生能力を持つ必要がある。

よって、特許文献１の冷蔵庫は大風量且つ強力な静圧発生能力を持つ軸流ファンが必須である。しかし、一般に、軸流ファンは通風抵抗が高い条件で大風量且つ高い静圧発生能力を持つファン形式ではなく、一般に風量も増すためファン径を拡大する対策を取るため、騒音が増加し、かつコスト面でも割高になってしまう。

また、各収納室の風量を調整するために、概ね各収納室毎に風量制御機構を設けており、収納室の数の増加の傾向に伴う風量制御機構の数量増加により、風量制御機構用の電源や制御用の配線も含めて、冷却風路内の設置スペース増加とコストが増加してしまう。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、小型でも冷却風路の通風抵抗が高い条件で大風量且つ高い静圧発生能力な送風機能を持ち且つ低コストで風量制御が可能で、収納室内の温度を制御し易い風量制御機構を持つケーシングを備えた送風機を有する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、壁面によって区画された複数の収納室と、冷却器と、前記冷却器と前記収納室とを連通する複数の冷却風路と、前記冷却風路内の前記冷却器の下流側近傍に設けられた送風機を備え、前記送風機は、羽根車と、前記羽根車を囲い１つまたは複数個の吐出口を有するケーシングを備えたものであり、また、前記送風機の前記ケーシングの吐出口の１つまたは複数個に風量制御機構を有し、前記風量制御機構は、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間の連通を断続可能としたものである。

これによって、羽根車の周囲にケーシングを有することで、羽根車から吐出する気流の動圧（運動エネルギ）をケーシング内で下流へ向けて流量面積を徐々に増やす形状によりスムーズな減速を保ち、効率良く静圧に変換し高い静圧を発生することができ、ケーシングの１つ以上の吐出口の１つまたは複数個に風量制御機構を有することで、各々の収納室に最適な風量を供給することができ、また、各収納室と冷却風路の間の連通を断続可能にすることによって、冷気を送風する必要のない収納室を風量制御機構によって閉鎖することで、収納室の空気が冷却風路側に流入することを防止する。

本発明の冷蔵庫は、複数の収納室を有する冷蔵庫において、冷却風路の通風抵抗が高い条件下でも、１つの送風機で大風量と高い静圧発生能力を両立することができる。

また、各々の収納室に最適な風量を供給することができ、さらに各収納室と冷却風路の間の連通を断続可能にすることによって、冷気を送風する必要のない収納室を閉鎖することで、収納室の空気が冷却風路側に流入することを防止するため、収納室の温度も安定することができる。

また、風量制御機構の筐体をケーシングと一体化することで、従来技術の複数の風路制御機構を有する場合に比べ、冷却風路内の設置スペースを小さくすることができ、さらに風量制御機構用の電源や制御用の配線も含めて、コストを低減・削減することができ安価な商品を提供することが出来る。

請求項１に記載の発明は、壁面によって区画された複数の収納室と、冷却器と、前記冷却器と前記収納室とを連通する複数の冷却風路と、前記冷却風路内の前記冷却器の下流側近傍に設けられた送風機を備え、前記送風機は、羽根車と、前記羽根車を囲い１つまたは複数個の吐出口を有するケーシングを備えたことにより、羽根車の周囲にケーシングを有することで、羽根車から吐出する気流の動圧（運動エネルギ）をケーシング内で下流へ向けて流量面積を徐々に増やす形状によりスムーズな減速を保ち、効率良く静圧に変換し高い静圧を発生することができ、複数の収納室を有する冷蔵庫において、冷却風路の通風抵抗が高い条件下でも、１つの送風機で大風量と高い静圧発生能力を両立することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、送風機のケーシングの吐出口の１つまたは複数個に風量制御機構を有し、前記風量制御機構は、冷却器側の冷却風路と収納室側の冷却風路の間の連通を断続可能にすることにより、各々の収納室に最適な風量を供給することができる。また、各収納室と冷却風路の間の連通を断続可能にすることによって、冷気を送風する必要のない収納室を風量制御機構によって閉鎖することで、収納室の空気が冷却風路側に吸引されることを防止する。これによって、収納室の空気が冷却風路側に流入することを防止するため、収納室の温度を安定することができる。

さらに、また、風量制御機構の筐体をケーシングと一体化することで、従来技術の複数の風路制御機構を有する場合に比べ、冷却風路内の設置スペースを小さくすることができ、さらに風量制御機構用の電源や制御用の配線も含めて、コストを低くすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、羽根車はターボ、もしくはシロッコ型の羽根車であることにより、送風機が通風抵抗が非常に高い条件下でも、より効率良く静圧発生能力を出すことができ所定の風量を得ることができる。また、送風機の厚み方向を薄くすることができ、送風機の設置スペースも小型化できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、羽根車は軸流、もしくは斜流型の羽根車であることにより、ケーシングを有することで送風機が比較的通風抵抗が高い条件下でも所定の風量を得ることができる。また、送風機が冷却器の下流にあるため、送風機の羽根車に着霜した場合においても、ターボやシロッコに比べて翼間の流路断面積が広いため、着霜による羽根車の翼間の封止を防止でき、冷蔵庫としての耐着霜性を確保できる。

請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の発明の構成において、送風機のケーシングの少なくとも１つ以上の吐出口に設けられた１つまたは複数個の風量制御機構が、単独で風量制御を行うこととしたものであり、各収納室の設定温度条件に合わせて、各風量制御機構の制御のみで各収納室側の冷却風路と送風機の間を連通し、必要な冷気を送風することで各収納室を所定の温度にすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の発明の構成において、送風機のケーシングの１つまたは複数個の吐出口に設けられた少なくとも１つ以上の風量制御機構が、前記送風機が運転するときに、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間を連通させ、前記送風機が停止している時には、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間を遮断するものであり、各収納室の設定温度条件に合わせて運転される前記送風機にあわせて各収納室側の冷却風路と送風機の間を連通させたり、送風する必要のない収納室側の冷却風路を遮断することで収納室の空気が冷却風路側に吸引されることを防止し、収納室の温度を安定させることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の発明の構成において、前記送風機は回転数を可変制御することができることとしたものであり、温度変動を一定に保つ高度な収納室の温度制御と、送風騒音の低減を行うことができる。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明の構成において、前記風量制御機構が前記送風機の回転数に応じて風量を変化させることができることとしたものであり、送風機の回転数と風量制御機構の動作量（開口面積を可変、フラップ角度を可変）を調整することで、温度変動を一定に保つより高度な収納室の温度制御と、送風騒音の低減を行うことができる。

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における冷蔵庫の側面断面図、図２は図１に示す冷蔵庫の正面断面図である。図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の送風機の正面断面図、図４は図３に示す送風機の側面断面図である。

図１と図２において、冷蔵庫１は、庫内が４室に区切られ、上から、冷蔵用収納室２、温度切替用収納室３、野菜用収納室４、冷凍用収納室５として機能する。

また、請求項１で示す壁面によって区画された複数の収納室とは前記４つの収納室を示す。

各収納室２〜５には公知の冷蔵庫と同様に、正面側にそれぞれ回転扉６や引出し扉７，８，９が設けられている。また、各収納室２〜５は断熱壁で覆われている。

各収納室２〜５の奥側（裏面側）には、公知の冷蔵庫と同様に発泡スチロールなどの断熱材で形成され、各収納室２〜５につながった冷却風路１０が設けられ、当該冷却風路１０内に冷却器１１が内蔵されている。

冷却器１１は、インバータ圧縮機、凝縮器、膨張弁（図示せず）に接続されて一連の冷凍サイクルを構成するものである。

また、この冷却風路１０内の冷却器１１下流近傍には送風機１２が設けられている。送風機１２は、ターボ型の羽根車１３と各収納室２〜５につながる冷却風路１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに接続された４つの吐出口１４，１５，１６，１７をもつ、スクロール形状のケーシング１８から構成されている。そして、４つの吐出口１４〜１７にはさきに述べたように風量制御機構としてダンパー１９，２０，２１，２２がケーシング１８に筐体を一体化して取り付けられている。ダンパー１９〜２２は個別に開閉、及び風量制御のための開口量調整を行う。ここでダンパー１９〜２２は開閉板１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａが片端に取り付けられた小型モータ（図示せず）により駆動し開閉する構造になっている。また、送風機１２の羽根車１３に連結されたモータ２３の回転、停止とは連動し、羽根車１３が停止した場合にはダンパー１９〜２２は吐出口を遮蔽するように閉じる。

また、冷却風路１０と、各収納室２〜５との間は、収納室の奥壁２４，２５，２６，２７によって仕切られ、各収納室２〜５と冷却風路１０との間を連通する開口２ａ，３ａ，４ａ，５ａを有する。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

まず、冷蔵庫１の冷凍サイクルはインバータ圧縮機により、冷媒の蒸発温度が可変であり、冷却器１１の表面温度を変化させ、冷却器１１の冷却温度と、送風機１２、ダンパー１９〜２２の動作によって各収納室２〜５の温度を制御する。

ここで、ターボ型の羽根車１３の周囲にケーシング１８を有することで、各収納室２〜５の容積を極力大きくするために、冷却流路１０の断面積を小さくし、かつ曲部の多い、送風機１２にとって通風抵抗が非常に高い条件下でも、ターボ型の羽根車１３と及び羽根車１３から吐出する気流の動圧（運動エネルギ）をケーシング１８内で下流へ向けて流量面積を徐々に増やす形状によりスムーズな減速を保ち、効率良く静圧に変換し高い静圧を発生することができ、送風機１２で、効率良く静圧発生能力を出し所定の風量を得ることができ、大風量と高い静圧発生能力を両立することができる。また、送風機１２の厚み方向を薄くすることができ、送風機１２の設置スペースも小型できる。

また、ケーシング１８の吐出口１４〜１７に設けた個別動作するダンパー１９〜２２により、冷却器１１側の冷却風路と１０収納室２〜５側の冷却風路１０の間の連通を断続可能であることにより、収納室２〜５に最適な風量を供給することができ、また、収納室２〜５と冷却風路１０の間の連通を断続可能にすることによって、冷気を送風する必要のない収納室２〜５をダンパー１９〜２２によって個別に遮断することで、収納室２〜５の空気が冷却風路１０側に流入することを個別に防止する。これによって、収納室２〜５の温度も個別に安定することができる。

さらに、また、ダンパー１９〜２２の筐体をケーシング１８と一体化することで、従来の個々のダンパーを複数有する場合に比べ、冷却風路１０内の設置スペースを小さくすることができ、さらにダンパーの電源や制御用の配線も最小限に集約できて、庫内の大容量化やコストを低減に大きく寄与することができる。

さらに、また、また、各収納室２〜５の設定温度に合わせて、ダンパー１９〜２２の開口量及び開閉を変化させ、各収納室２〜５へ送る冷気の必要量に合わせて送風機１２の羽根車１３の回転数を任意に変化させることで、収納室２〜５を個別に温度変動を一定に保つ高度な温度制御を行えると共に、送風機１２の送風騒音の低減を行うことができる。

尚、本発明の実施の形態１では、送風機１２の羽根車１３をターボ型としたがシロッコ型でも同様な効果を得ることができる。

尚、本発明の実施の形態１では、ダンパー１９〜２２の駆動源として用いた小型モータとしたが、他にもソレノイドや形状記憶合金・感温磁性材料などのアクチュエータを用いても良い。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の送風機の正面断面図、図６は図５に示す送風機の側面断面図である。尚、上述の実施の形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。送風機１２は、斜流型の羽根車２８と各収納室２〜５につながる冷却風路１０ａ〜１０ｄに接続された４つの吐出口１４〜１７をもつ、スクロール形状のケーシング１８から構成されている。そして、４つの吐出口１４〜１７にはさきに述べたように風量制御機構としてダンパー１９〜２２がケーシング１８に筐体を一体化して取り付けられている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

ここで、斜流型の羽根車２８の周囲にケーシング１８を有することで、冷却風路１０の断面積を小さく、送風機１２にとって通風抵抗が高い条件下でも、斜流型の羽根車２８から吐出する気流の動圧（運動エネルギ）をケーシング１８内でのスムーズな減速により、効率良く静圧に変換し高い静圧を発生することができ、送風機１２で、効率良く静圧発生能力を発揮することができ、相矛盾する大風量と高い静圧発生能力を両立することができる。また、送風機１２が冷却器１１の下流にあるため、送風機１２の羽根車２８に着霜した場合においても、ターボやシロッコに比べて翼間の流路断面積が広いため、着霜による羽根車２８の翼間の封止を防止でき、冷蔵庫１としての耐着霜性を確保できる。

尚、本発明の実施の形態２では、送風機１２の羽根車２８を斜流型としたが軸流型でも同様な効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、小型でも冷却風路の通風抵抗が高い条件で大風量且つ高い静圧発生能力を発揮する送風機能を持ち且つ低コストで風量制御が可能となるので、一般的な家庭用、業務用を含むその他の用途の冷蔵庫に利用することができ、さらに、また、エアコン、車載用など空調関連の製品等の用途にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面断面図 図１に示す冷蔵庫の正面断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の送風機の正面断面図 図３に示す送風機の側面断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の送風機の正面断面図 図５に示す送風機の側面断面図 従来の冷蔵庫の側面断面図

符号の説明

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵用収納室
３ 温度切替用収納室
４ 野菜用収納室
５ 冷凍用収納室
６ 回転扉
７，８，９ 引出し扉
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ 冷却風路
１１ 冷却器
１２ 送風機
１３，２８ 羽根車
１４，１５，１６，１７ 吐出口
１８ ケーシング
１９，２０，２１，２２ ダンパー

Claims (8)

1. 壁面によって区画された複数の収納室と、冷却器と、前記冷却器と前記収納室とを連通する複数の冷却風路と、前記冷却風路内の前記冷却器の下流側近傍に設けられた送風機を備え、前記送風機は、羽根車と、前記羽根車を囲い１つまたは複数個の吐出口を有するケーシングを備えたことを特徴とした冷蔵庫。
2. 前記送風機の前記ケーシングの吐出口の１つまたは複数個に風量制御機構を有し、前記風量制御機構は、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間の連通を断続可能であることを特徴とした請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記羽根車はターボ、もしくはシロッコ型の羽根車であることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記羽根車は軸流、もしくは斜流型の羽根車であることを特徴とした請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
5. 前記送風機の前記ケーシングの１つまたは複数個の吐出口に設けられた１つまたは複数個の前記風量制御機構は、各々単独で風量制御を行うことを特徴とした請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記送風機の前記ケーシングの１つまたは複数個の吐出口に設けられた１つまたは複数個の前記風量制御機構は、前記送風機が運転するときに、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間を連通させ、前記送風機が停止している時には、前記冷却器側の冷却風路と前記収納室側の冷却風路の間を遮断することを特徴とした請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記送風機は回転数を可変制御することができることを特徴とした請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
8. 前記風量制御機構は前記送風ファンの回転数に応じて風量を変化させることを特徴とした請求項７に記載の冷蔵庫。

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