JP2013145082A - 冷凍冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の削減とコスト削減を図るとともに、貯蔵室の冷却性能を向上させることができる冷凍冷蔵庫を提供する。
【解決手段】熱交換器１が設置された主風路２に対して、下流側で２方向に分岐され、低温室に通じる第１の風路３及び高温室に通じる第２の風路４と、第１の風路３と第２の風路４との間の仕切り壁５と、仕切り壁５に回転可能に設けられたダンパー６と、を備え、ダンパー６の回転角度を制御することにより、第１及び第２の風路３、４のどちらか一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷凍冷蔵庫に関し、特に、大容量の冷凍冷蔵庫において、高温室（冷蔵室、野菜室等の冷蔵温度帯の貯蔵室をいう）と低温室（冷凍室、製氷室等の冷凍温度帯の貯蔵室をいう）が配置され、庫内の熱交換器から各貯蔵室に分岐する風路を備えた冷凍冷蔵庫に関するものである。

大容量の冷凍冷蔵庫では、複数に分けられた貯蔵室ごとに独立したダンパーを、Ｆ室（冷凍室）、Ｒ室（冷蔵室）、Ｖ室（野菜室）などに設置し、ダンパーの開閉を制御することで、各貯蔵室の室温を所望の温度に調整している。また、昨今の冷凍冷蔵庫は、複数のファンを備え、ダンパーと組み合わせることで、貯蔵室内を効率的に冷却することを可能にし、さらには消費電力も削減する方法が提案されている。

主な従来技術として、たとえば、特許文献１には、分岐された風路ごとに送風ダンパーと戻りダンパーを設けた冷蔵庫が開示されている。
特許文献２には、ダンパーの回転角度位置に応じて、冷蔵室送風ダクトと野菜室送風ダクトの双方を「閉」、冷蔵室送風ダクトを「開」で野菜室送風ダクト「閉」、冷蔵室送風ダクトと野菜室送風ダクトの双方を「開」可能に形成する冷蔵庫が開示されている。
特許文献３には、２方向に分岐された風路の各開口部の開き角度を９０゜以下とし、ダンパーの両面を使用して各開口部を開閉する冷蔵庫が開示されている。
しかし、特許文献１〜３に示された冷蔵庫は、いずれもダンパーの開閉のみを制御するものであり、ダンパーの回転角度によって、２方向どちらかの風路、または、両方の風路に流体を送ることが可能な構造について開示する文献は見当たらない。

特開２００４−６９２４５号公報 特開２００７−１４７１１２号公報 特開２００２−２９５９５１号公報

大容量の冷凍冷蔵庫では、冷却する貯蔵室が複数に分けられており、所望の温度に調整するために貯蔵室ごとに独立したダンパーを、Ｆ室（冷凍室）、Ｒ室（冷蔵室）、Ｖ室（野菜室）などに設置している。また、送風機を複数備えることにより、各貯蔵室を効率的に冷却している。
しかしながら、ダンパーが開閉のみの制御であるため、温度調整を細かくするには送風機やダンパーの設置数が増加し、駆動のための消費電力増加と部品点数増大によるコスト増が発生する。また、可動部品が増えることで、品質面においても信頼性が低下する。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、消費電力の削減とコスト削減を図るとともに、貯蔵室の冷却性能を向上させることができる冷凍冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明に係る冷凍冷蔵庫は、熱交換器が設置された主風路に対して、下流側で２方向に分岐され、低温室に通じる第１の風路及び高温室に通じる第２の風路と、第１の風路と第２の風路との間の仕切り壁と、仕切り壁に回転可能に設けられたダンパーと、を備え、
ダンパーの回転角度を制御することにより、第１及び第２の風路のどちらか一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整することとしたものである。

上記のように構成することにより、ダンパーの回転角度を制御することで、低温室に通じる第１の風路と高温室に通じる第２の風路のどちらか一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整することができるので、各貯蔵室の冷却性能を向上させることができる。また、ダンパーを共通化することで、ダンパー数を削減することが可能となり、消費電力の削減とコスト削減に寄与するという効果がある。

本発明の実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の熱交換器まわりの風路構成を示す概略図である。 実施の形態２における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図である。 実施の形態３における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図である。 実施の形態４における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図である。

以下、本発明に係る冷凍冷蔵庫の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面において、共通する部材については特に断らない限り、同一の符号を用いるものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫の熱交換器まわりの風路構成を示す概略図で、図１の（ａ）は低温室冷却時の状態を、（ｂ）は高温室冷却時の状態を、（ｃ）は低温室、高温室冷却時の状態を示す図である。
この実施の形態１に係る冷凍冷蔵庫は、例えば特許文献２の図２に示されるように、冷蔵室、冷凍室、製氷室、野菜室等の複数の貯蔵室を有し、これらの貯蔵室はそれぞれ異なる温度帯で冷却されている。
ここで、冷蔵室、野菜室等の冷蔵温度帯の貯蔵室を「高温室」といい、冷凍室、製氷室等の冷凍温度帯の貯蔵室を「低温室」というものとする。

図１に示すように、冷却器を構成する熱交換器１が設置された風路（主風路ともいう）２は、下流側にて２方向に分岐した風路３、４を有する。そして、例えば、一方の風路３すなわち第１の風路３は、低温室に通じており、他方の風路４すなわち第２の風路４は、高温室に通じている。第１の風路３と第２の風路４との間には、仕切り壁５が設けられており、この仕切り壁５にはさらにダンパー６が回転可能に設けられている。ダンパー６の回転軸７は、仕切り壁５の端部に取り付けられており、この回転軸７を中心として、ダンパー６は破線矢印の方向に所望の回転角度で回転する。また、第１の風路３および第２の風路４の下流側には、それぞれ送風機８、９が設けられている。

熱交換器１にて生成された冷気は、主風路２をブロック矢印の方向に流れる（冷気の流れ１０）。ここで、図１（ａ）に示すように、ダンパー６を例えばステッピングモーターにより、第１の風路３の開口部を開き、第２の風路４の開口部を閉じるように、回転させると、冷気は、主として第１の風路３の方へ流れ、低温室を冷却する。このとき、低温室側の送風機８を作動し、高温室側の送風機９は停止もしくは回転数を低下させる。これによって、低温室の冷却能力を向上させることができる。

逆に、図１（ｂ）に示すように、ダンパー６を例えばステッピングモーターにより、第２の風路４の開口部を開き、第１の風路３の開口部を閉じるように、回転させると、冷気は、主として第２の風路４の方へ流れ、低温室を冷却する。このとき、高温室側の送風機９を作動し、低温室側の送風機８は停止もしくは回転数を低下させる。これによって、高温室の冷却能力を向上させることができる。

また、図１（ｃ）に示すように、ダンパー６を例えばステッピングモーターにより、第１の風路３と第２の風路４との間の中間位置、つまり仕切り壁５とほぼ同一線上に位置させると、冷気は、第１の風路３及び第２の風路４の双方へ流れ、低温室及び高温室の両室を冷却する。このときには、低温室側の送風機８、高温室側の送風機９共に作動させるか、もしくは一方の送風機を停止し、あるいは、それぞれの貯蔵室の温度条件によって送風機８、９の回転数つまり風量を制御する。

この実施の形態１によれば、第１の風路３と第２の風路４との間の仕切り壁５に設けられたダンパー６の回転角度を制御することにより、第１の風路３及び第２の風路４のどちらか一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整することができる。これにより、低温室及び高温室における所望の冷蔵室に対する冷却性能を向上させることができる。
加えて、ダンパー６をそれぞれの風路３、４に設置する必要はなく、両風路３、４の分岐開口部の中間位置に一つのダンパー６を設置すればよいので、消費電力の削減とコスト削減を図ることができる。

実施の形態２．
図２は、実施の形態２における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図で、図２（ａ）は送風機１１を熱交換器１の上流側に設置した例を示し、図２（ｂ）は送風機１１を熱交換器１の下流側に設置した例を示すものである。
実施の形態１では、送風機８、９をそれぞれの風路３、４に設置したが、この実施の形態２では、送風機１１を、熱交換器１の上流側または下流側の主風路２に設置するものである。
このように、送風機１１を、熱交換器１の上流側または下流側の主風路２に設置することで、熱交換器１を通る冷気の流量を調整することができ、さらに、ダンパー６の回転角度を実施の形態１のように制御することで、低温室側、高温室側の冷却能力を向上させることができる。また、送風機の数を減らすことができるので、その分コスト削減と消費電力の削減が可能である。

実施の形態３．
図３は、実施の形態３における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図であり、除霜時における風路構成を示すものである。
この実施の形態３では、熱交換器１より上流側の主風路２に、除霜時の熱気を溜める空間（熱気滞留空間）１２を設ける。熱気滞留空間１２は、熱交換器１を通る温風の流れ１３に対し、主風路２の内面が窪みを有する形状に形成されており、この窪み部１４で温風が反転し、再度熱交換器１に当たることで、特に熱交換器１の除霜を促進することが可能となる。

また、ダンパー６の部分にも着霜することがあり、着霜するとダンパー６の動きが悪くなる可能性があるため、ダンパー６部分の除霜も必要になってくる。そのために、ダンパー６の回転軸７の部分にヒーター（図示せず）を取り付け、これにより必要に応じてダンパー６部分の除霜を行う。

なお、除霜時には、送風機８、９を一時的に停止し、かつ、特に低温室側に温風が流入しないようにダンパー６で第１の風路３を閉じるように制御することによって、なるべく短時間で熱交換器１またはダンパー６の除霜を実施する。
また、各貯蔵室はマイコンから構成される制御部にて温度管理されているので、温風の流入よる温度上昇を抑制するように制御が実行される。

実施の形態４．
図４は、実施の形態４における熱交換器まわりの風路構成を示す概略図であり、熱交換器１からの冷気の流れを各風路３、４に対して分断（分流）する方法、つまりダンパーレスの風路構造を示すものである。すなわち、熱交換器１の下流側端面１５を仕切り壁５の端面に当接させることにより、第１の風路３及び第２の風路４に対する冷気の流量を分断（分流）する。実施の形態１、２では、ダンパー６の回転角度を制御することにより、第１の風路３及び第２の風路４をそれぞれ流通する冷気の流量を制御するものであるが、この実施の形態４では、熱交換器１と仕切り壁５との当接位置を調整もしくは制御することにより、第１の風路３及び第２の風路４に対する熱交換器１を通る冷気の流量割合を所望の値に調整もしくは制御するものである。

図４（ａ）は、熱交換器１の下流側端面１５と仕切り壁５との当接位置１６を、熱交換器１の組み付け時に、あらかじめ決められた位置に設定し固定したもので、第１の風路３と第２の風路４との流量比に応じて当接位置１６を定めるものである。また、図示を省略した送風機は、図２（ｂ）のように熱交換器１の上流側に設置されている。

また、図４（ｂ）に示すように、各風路３、４にそれぞれ送風機８、９を設置するとともに、仕切り壁１６の接触部分を波線矢印方向にスライドさせることで、熱交換器１の下流側端面１５と仕切り壁５との当接位置１６を変更することもできる。
このように当接位置１６をスライド制御することにより、第１の風路３と第２の風路４との流量比を自由に変更することができ、また送風機８、９のＯＮ／ＯＦＦ制御と相俟って、低温室、高温室の冷却性能を向上させることができる。

１ 熱交換器、２ 風路（主風路）、３ 第１の風路、４ 第２の風路、５ 仕切り壁、６ ダンパー、７ 回転軸、８、９ 送風機、１０ 冷気の流れ、１１ 送風機、１２ 熱気滞留空間、１３ 温風の流れ、１４ 窪み部、１５ 熱交換器の下流側端面、１６ 当接位置。

Claims (7)

1. 熱交換器が設置された主風路に対して、下流側で２方向に分岐され、低温室に通じる第１の風路及び高温室に通じる第２の風路と、
   前記第１の風路と前記第２の風路との間の仕切り壁と、
   前記仕切り壁に回転可能に設けられたダンパーと、
   を備え、
   前記ダンパーの回転角度を制御することにより、前記第１及び第２の風路の一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整することを特徴とする冷凍冷蔵庫。
2. 前記主風路に送風機を設け、前記熱交換器を通る冷気の流量を調整することを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
3. 前記第１及び第２の風路のそれぞれに送風機を設け、各送風機の回転のＯＮ／ＯＦＦ、または、回転数により、前記第１及び第２の風路のどちらか一方もしくは両方へ流通させる冷気の流量を調整することを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
4. 前記ダンパーの回転軸部にヒーターを取り付けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
5. 前記主風路と前記第１及び第２の風路との間に、前記熱交換器の除霜時の熱気を溜める空間を設け、該空間の内面を前記熱気が前記熱交換器に向けて反転する形状に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
6. 熱交換器が設置された主風路に対して、下流側で２方向に分岐され、低温室に通じる第１の風路及び高温室に通じる第２の風路と、
   前記第１の風路と前記第２の風路との間の仕切り壁と、
   を備え、
   前記熱交換器の下流側端面を前記仕切り壁に当接させることにより、前記第１及び第２の風路に対する冷気の流量を分断することを特徴とする冷凍冷蔵庫。
7. 前記熱交換器の下流側端面と前記仕切り壁との当接位置をスライド制御することにより、前記第１及び第２の風路に対する冷気の流量を調整することを特徴とする請求項６記載の冷凍冷蔵庫。

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