JP2011179803A

JP2011179803A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2011179803A
Application number: JP2010047459A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kamei; 正治亀井
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-03-04
Filing date: 2010-03-04
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】運転時間と共に水分調整手段の保有水分量が増加することによる水分調整手段からの水分の過度の脱着に伴う野菜室内での結露の発生、或いは、水分調整手段からの水の滴下等の不具合を防止する。
【解決手段】空気を冷却する冷却器３１と、空気を循環させる空気循環手段３２とを有する冷蔵庫において、前記冷却器３１に戻る空気戻り口３４において、空気の水分を吸着する水分調整手段３５を設け、前記冷蔵庫の庫外において、特定の熱源で暖められた外気によって、前記水分調整手段３５の保有水分を脱着させるとともに、前記水分調整手段３５を円筒形状で円筒中心に回転軸を設け、前記冷却器３１の前記空気戻り口３４と、前記冷蔵庫の庫外との間を回転駆動させることで、水分の吸着・脱着を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、湿度調整機能を備えた冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫は、野菜の保存において、野菜中の水分蒸散を抑えるため、デシカントロータを用いて、野菜室内を高湿環境に維持している（例えば、特許文献１参照）。

図４〜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４は前方から見た斜視図、図５は図４に示すＡ−Ａ’線における断面図および冷媒配管の模式図、図６、図７は図４おけるＢ−Ｂ’線における断面図、図８はデシカントロータの拡大図である。

図４において、冷蔵庫１は、最上部に配置された冷蔵室１００と、冷蔵室１００の下方には並行に配置された切替室４００および製氷室５００と、切替室４００および製氷室５００の下に配置された野菜室３００と、野菜室３００の下に配置された冷凍室２００と、から構成されている。

切替室４００は冷凍温度帯（約−１２〜−２２℃）から冷蔵温度帯（約０〜５℃）に切替ができる。全容量４５０Ｌクラスの冷蔵庫において、各室の容量は冷蔵室が２４０Ｌ、冷凍室が８０Ｌ、野菜室が９０Ｌ程度である。

図５において、冷蔵室１００と製氷室５００との間および冷蔵室１００と切替室４００との間は、断熱材が充填された仕切り２で区切られている。製氷室５００と野菜室３００との間および切替室４００と野菜室３００との間は、仕切り３で区切られている。同様に、野菜室３００と冷凍室２００との間は、仕切り４で区切られている。

冷蔵庫の断熱箱体は鋼板の外箱５（筐体に同じ）と、合成樹脂製の内箱６と、これら両者間に充填された断熱材７と、で形成されている。

冷蔵庫１の冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機８と、冷媒が凝縮する凝縮器９と、冷媒を減圧する絞り装置１０と、冷媒が蒸発する冷却器１１とを有し、圧縮機８と凝縮器９と絞り装置１０と冷却器１１とが、この順序で直列に接続されている。そして、冷却器１１は、野菜室３００の背面に配置されている。

図５において、野菜室３００の背面には断熱材によって形成された仕切り１２が配置され、仕切り１２と冷却器１１との間には、冷凍風路用の仕切り１３が配置され、仕切り１２と仕切り１３とに挟まれて冷凍室２００への流入風路が形成されている。また、冷却器１１の上側にはファン１４が配置される。

したがって、ファン１４によって送られてきた空気のうちの下方に向かう空気は、仕切り１２と仕切り１３の間の風路を通って冷凍室２００に入った後、冷凍室２００の背後に形成された戻り風路を経由して冷却器１１に流れる。

また、野菜室３００の背面に配置された断熱仕切り１２は、製氷室５００および切替室４００の背面まで伸びており、断熱仕切り１２の上端縁と仕切り２との隙間が、切替室４００および製氷室５００への流入風路を形成している。

また、冷蔵室１００の背面には冷蔵風路用の仕切り１５が設けられ、仕切り１５に形成された貫通孔が冷蔵流入風路を形成している。そして、各部屋への風路には風を制御するために、冷蔵風路開閉弁１６、冷凍風路開閉弁１７、切替風路開閉弁１８、製氷風路開閉弁（図示しない）が設置されている。

したがって、ファン１４によって送られた空気のうちの上方に向かう空気は、冷蔵風路開閉弁１６、冷凍風路開閉弁１７、切替風路開閉弁１８、あるいは製氷風路開閉弁（図示しない）の開閉または開度調整によって、冷蔵室１００、切替室４００あるいは製氷室５００に、適時適量が選択的に流れ込む。

図６および図７において、冷蔵室１００から流出した空気（戻り空気）は切替室４００の背面を通って下降し、野菜室３００を経由して（図６参照）、または経由しないで（図７参照）、野菜室３００の背面の戻り風路を通って冷却器１１へ戻る。そして、野菜室３００の流入出口には、水分を吸脱着するデシカントロータ１９が設けられて、デシカントロータ１９前の風路にヒータ２４が設けられている。

図８において、デシカントロータ１９は、回転軸２３の側面に対向して第一デシカント板２０および第二デシカント板２１が設置され、これらと９０°の位相差をもって回転軸２３の側面に対向して切替板２２ａ、２２ｂ（以下、まとめて「切替板２２」と称す）が設置されている。回転軸２３は野菜室３００の流入出口の高さ方向の中央に、軸心を水平にして配置されている。

そして、第一デシカント板２０および第二デシカント板２１（両者によって平面が形成される）は、野菜室３００の流入出口の略全面積を覆うことができ、このとき、切替板２２ａまたは切替板２２ｂは、野菜室３００の背面の戻り風路を塞ぐことができるものである（図６参照）。

また、切替板２２ａおよび切替板２２ｂ（両者によって平面が形成される）は、野菜室３００の流入出口の略全面積を覆うことができ、このとき、第一デシカント板２０または第二デシカント板２１は、野菜室３００の背面の戻り風路を塞ぐことができるものである（図７参照）。

さらに、回転軸２３の回転角度に応じて、野菜室３００に流入する風量（野菜室３００背面の戻り風路を直接通過する風量に同じ）が調整自在であるから、第一デシカント板２０および第二デシカント板２１を通過する風量もまた調整自在である。

特開２００８−２５６２５７号公報

しかしながら、前記従来の構成では、冷蔵室から野菜室へ流れる空気によって水分調整手段の水分が脱着され、野菜室から冷却器へ流れる空気によって水分調整手段に水分が吸着されるので、野菜室の湿度制御は一時的に可能となるが、野菜室から流出する空気中の水分を水分調整手段に吸着させているため、運転時間と共に水分調整手段の保有水分量が増加することとなり、水分調整手段からの水分の過度の脱着に伴う野菜室内での結露の発生、或いは、水分調整手段からの水の滴下等の不具合を起こすという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水分調整手段からの水の滴下等を防止しながら庫内の湿度を制御し、冷却器の着霜を抑制した冷蔵庫を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷却器に戻る空気戻り口において、空気の水分を吸着する水分調整手段を設け、冷蔵庫の庫外において、特定の熱源で暖められた外気によって、水分調整手段の保有水分を脱着させるとともに、水分調整手段を円筒形状で円筒中心に回転軸を設け、冷却器の空気戻り口と、冷蔵庫の庫外との間を回転駆動させることで、連続的または断続的に水分の吸着・脱着を行わせることとしたものである。

これによって、水分調整手段が吸着した水分を、熱源で暖められた外気によって確実に脱着させ、庫内の水分を庫外へ排出するため、運転時間の経過とともに水分調整手段に水分が蓄積されていくことを防止できるとともに、庫内の湿度を制御しながら冷却器の着霜を抑制することができる。

本発明の冷蔵庫は、庫内の湿度を制御しながら、水分調整手段に許容能力を越えた水分量が吸着されることを防止し、水分調整手段からの水の滴下をなくすとともに、冷却器に霜がつくのを抑制することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部模式図本発明の実施の形態１における湿度検知センサの配置図本発明の実施の形態１における凝縮器を熱源とした配置図従来の冷蔵庫における斜視図図４に示すＡ−Ａ‘線における断面図および冷媒配管の模式図図４に示すＢ−Ｂ‘線における断面図図４に示すＢ−Ｂ‘線における断面図デシカントロータの拡大図

第１の発明は、空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段とを有する冷蔵庫において、前記冷却器に戻る空気戻り口において、空気の水分を吸着する水分調整手段を設け、前記冷蔵庫の庫外において、特定の熱源で暖められた外気によって、前記水分調整手段の保有水分を脱着させるとともに、前記水分調整手段を円筒形状で円筒中心に回転軸を設け、前記冷却器の前記空気戻り口と、前記冷蔵庫の庫外との間を回転駆動させることで、水分の吸着・脱着を行わせるものであり、前記冷却器に戻る空気を除湿するので、前記冷却器に霜がつくのを抑制できると共に、除湿した水分を庫外に排出するので、前記水分調整手段に許容能力を越えた水分量が吸着されることで発生する水の滴下を防止し、前記冷却器の除霜運転回数を低減することができる。

第２の発明は、前記冷却器の前記空気戻り口に配設され、前記水分調整手段を通過した空気の湿度を検知する湿度検知センサを備え、前記湿度検知センサの値が所定値以上になったときに、前記水分調整手段を回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出するものであり、前記水分調整手段の除湿能力が所定値以下になったときのみ、特定の熱源で水分調整手段を再生するので、省エネ性能を高く維持しながら、確実に前記水分調整手段が吸着した水分を脱着し、前記水分調整手段を再生することができる。

第３の発明は、前記冷蔵庫に時間を計測するタイマーを設け、所定時間毎、或いは、使用者が設定した時間毎に前記水分調整手段を一定時間回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出するものであり、構成の簡素化が図れ、比較的低コストで庫内の湿度制御が可能となる。

第４の発明は、前記熱源としてヒータを用いたものであり、前記水分調整手段が吸着した水分を脱着させるときに要する温度を、容易に制御することができる。

第５の発明は、前記熱源として凝縮器を用いたものであり、凝縮器の廃熱を有効に利用する省エネ性の極めて高い湿度制御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本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の要部模式図を示すものである。図２は、本発明の実施の形態１における湿度検知センサの配置図である。図３は、本発明の実施の形態１における凝縮器を熱源とした配置図である。
図１〜図３において、冷却器３１を通過した空気は庫内ファン３２により吐出口３３から冷蔵庫の庫内へ送出され、庫内を循環した空気は庫内ファン３２により戻り口３４よりデシカントロータ３５を通過して冷却器３１へ回帰する。

庫外には、デシカントロータ３５を再生するための庫外ファン３６とヒータ３７が設けられ、水分調整手段であるデシカントロータ３５は、円筒形状で円筒中心に回転軸が設けられ、庫内と庫外の間をモータ３８により回転可能に構成されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、庫内ファン３２を駆動させることによって、庫内空気を戻り口３４よりデシカントロータ３５の吸着側へと導き、庫内空気の水分をデシカントロータ３５に吸着させることによって庫内空気を除湿する。除湿された庫内空気は冷却器流入風路３９を通って、冷却器３１へと供給される。このとき、冷却器３１の近傍にある庫内ファン３２の勢いのある送風により、庫内空気が冷却器３１の全面に渡って供給されるので、熱交換効率が高くなるとともに、冷却器３１下部に庫内空気が集中して、冷却器３１下部に着霜が集中し、冷却器の熱交換効率が低下するという事態を防止することができる。また、冷却器３１へ導かれた庫内空気は、除湿されているので冷却器３１での熱交換に伴う着霜が大幅に低減される。

水分を吸着したデシカントロータ３５は、モータ３８により回転駆動されて、庫内から庫外へと移動し、庫外ファン３６とヒータ３７によって作られる温風を、水分を吸着したデシカントロータ３５に通風することで、水分を脱着しデシカントロータ３５を再生する。再生されたデシカントロータ３５は、モータ３８により回転駆動されて、庫外から庫内へと移動し、再び庫内空気から水分を吸着する。この動作を連続的に繰り返すことにより、冷蔵庫の庫内の水分を庫外へ排出することが可能となり、庫内を低湿度状態に維持することができる。

また、モータ３８の回転をオン・オフ制御することにより、庫内の湿度をコントロールすることも可能となる。例えば、モータ３８のオン時間を長くすれば、庫内から庫外へ水分を排出する量が多くなり、庫内の湿度を低下させるができ、モータ３８のオン時間を短くすれば、庫内から庫外へ排出する水分量を少なくでき、庫内の湿度を略一定に維持させ
ることができる。

また、モータのオン時間を短くした場合、デシカントロータ３５の庫内側の部分に、長時間、水分吸着作用を行わせる事となり、それが所定の時間に達すると、デシカントロータ３５の水分吸着量が飽和し、水分を吸着しないようになり、庫内の水分量が減少することなく、庫内の湿度が一定に維持されることとなる。この状態で、デシカントロータ３５からの水分の滴下が発生した場合でも、デシカントロータ３５の下部には電気部品等が配設されておらず、図示しないドレン受皿を介して、水を庫外へと排出することが可能となっている。

また、冷却器３１を通過した空気は、冷却器吐出風路４０内を流れて、吐出口３３から庫内へと吹き出され、庫内の食品を冷却または冷凍した後、戻り口３３に導かれる。

以上のように、本実施の形態においては、水分調整手段であるデシカントロータ３５は、円筒形状で円筒中心に回転軸が設けられ、庫内側と庫外側との間をモータ３８により回転可能に構成して、庫内側で吸着した水分を、庫外側で脱着・排出するので、モータ３８を断続運転させることにより、庫内側の湿度をコントロールする事ができる。

また、冷却器３１へ導かれる空気を除湿するので、冷却器の着霜を大幅に低減することができ、冷却器３１の除霜回数と時間が短縮され、除霜運転中の庫内食品の温度上昇を抑制し省エネ化をすることができる。また、水分調整手段としてデシカントロータ３５を用いたことにより、水分吸着の飽和特性を利用でき、水分調整手段に許容能力を越えた水分量が吸着されるのを防止でき、水分調整手段からの水の滴下をなくすことができる。

また、本実施の形態において、湿度検知センサ４１を冷却器流入風路３９内に配設することにより、デシカントロータ３５を通過した空気の湿度を検知し、湿度検知センサ３５の値が所定値以上になったときに、デシカントロータ３５の水分吸着が飽和状態に到達したものと判定し、モータ３８を回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出する。これにより、モータ３８と、脱着用の熱源としてのヒータ３７、庫外ファン３６を連続的に運転させる場合と比較し、大幅な省エネが図れる。
また、本実施の形態において、冷蔵庫に時間を計測するタイマー（図示せず）を設け、所定時間毎、或いは、使用者が設定した時間毎に、前記デシカントロータ３５をモータ３８により一定時間回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出することにより、簡素な構成で断続運転を実現でき、低コストで省エネを図ることができる。

また、本実施の形態において、デシカントロータ３５の再生用の熱源として、冷蔵庫の冷却システムを構成する凝縮器４２を用いることにより、凝縮器４２の廃熱を有効に利用することができ、モータ３８の連続運転においても、極めて高い省エネ性能を得ることが可能となる。

なお、本実施の形態におけるデシカントロータ３５の再生熱源であるヒータ３７を、庫内ではなく庫外に設けたことにより、ヒータ３７の発熱による庫内温度の上昇を考慮する必要がなくなり、ヒータ３７の発熱温度をデシカントロータ３５の水分を脱着するための適切な温度にすることができ、デシカントロータ３５の再生を確実に行うことができる。

それゆえに、ヒータ３７の発熱温度不足によるデシカントロータ３５の不完全な再生に起因する、デシカントロータ３５の水分吸着作用の飽和による除湿能力の極端な低下や、水分量の過度な蓄積による水分の滴下を、未然に防止することが可能となる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、水分調整手段からの水の滴下等を防止しながら庫内の湿度を制御し、冷却器の着霜も抑制できるので、家庭用または業務用の各種冷蔵庫等にも適用できる。

３１冷却器
３２庫内ファン（空気循環手段）
３３吐出口
３４戻り口
３５デシカントロータ（水分調整手段）
３６庫外ファン
３７ヒータ
３８モータ
３９冷却器流入風路
４０冷却器吐出風路
４１湿度検知センサ
４２凝縮器

Claims

空気を冷却する冷却器と、空気を循環させる空気循環手段とを有する冷蔵庫において、前記冷却器に戻る空気戻り口において、空気の水分を吸着する水分調整手段を設け、前記冷蔵庫の庫外において、特定の熱源で暖められた外気によって、前記水分調整手段の保有水分を脱着させるとともに、前記水分調整手段を円筒形状で円筒中心に回転軸を設け、前記冷却器の前記空気戻り口と、前記冷蔵庫の庫外との間を回転駆動させることで、連続的または断続的に水分の吸着・脱着を行わせることを特徴とする冷蔵庫。
前記冷却器の前記空気戻り口に配設され、前記水分調整手段を通過した空気の湿度を検知する湿度検知センサを備え、前記湿度検知センサの値が所定値以上になったときに、前記水分調整手段を回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記冷蔵庫に時間を計測するタイマーを設け、所定時間毎、或いは、使用者が設定した時間毎に前記水分調整手段を一定時間回転駆動させて、庫内で吸着した水分を庫外へ排出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。
前記熱源としてヒータを用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
前記熱源として凝縮器を用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。