JP2013245885A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】品質上の問題を発生させずに除霜時間の短い冷蔵庫の提供。
【解決手段】冷却器１１４とガラス管ヒータ１１７との間にカバー１１８を備え、前記冷却器が位置する部分の冷却室内壁面とガラス管ヒータ下方の水受皿１２０内壁面とにそれぞれ反射兼熱伝導部材１１９を配置し、かつ、前記冷却室内壁面と水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材間の、冷却室内壁露出部分Ａと前記ガラス管ヒータ１１７との間に遮熱部１２５を設け、この遮熱部は前記カバーに一体形成した構成としてある。これにより、反射兼熱伝導部材による冷却器の加熱作用に加え、ガラス管ヒータによって加熱されるカバーの熱量が遮熱部からの熱伝導によって増加することにより除霜時間の短縮が図れ、かつ遮熱部が冷却室内壁露出部分へのガラス管ヒータからの放射熱を遮断するのでこの部分が軟化する等の品質問題も解消できる。
【選択図】図３

Description

本発明は冷蔵庫に関し、特に除霜構成に関するものである。

一般にこの種の冷蔵庫は、長時間運転していると冷却器に霜が付着し、冷却能力が低下するため、一定時間ごとに除霜用のガラス管ヒータを発熱させて霜を除去するようになっている。このガラス管ヒータは冷却器の下方に設けてあって、発熱により冷却器を輻射および空気の対流加熱によって霜を溶かし除去するようになっている。その際、上記ガラス管ヒータに冷却器より滴下する露滴や霜塊がかり、ガラス管ヒータのガラス管が割れる等の障害が発生するため、上記ガラス管ヒータの上部にカバーが設けてある（例えば、特許文献１参照）。

図５は特許文献１の除霜構成を示し、冷却器２の下方に除霜用のガラス管ヒータ５があって、このガラス管ヒータ５との間にカバー４を設けて、冷却器２から滴下する露滴や霜塊がガラス管ヒータ５に直接かかるのを防止するようになっている。そして、上記冷却器２から溶けて落下した露滴や霜塊はガラス管ヒータ５の下方に設けてある水受皿６で受けドレン排水口９ａより冷蔵庫本体外へと排水されるようになっている。

特開２００４−３４７２１９号公報

しかしながら、上記従来の構成によれば、カバー４がガラス管ヒータ５から冷却器２への直接の放射熱を遮るため除霜に時間がかかるという課題があった。すなわち、ガラス管ヒータ５からの放射熱はその上方に位置するカバー４によって遮断され、一方カバー４はガラス管ヒータ５によって加熱されその熱によって生じる対流と輻射熱により冷却器２を加熱するものの、ガラス管ヒータ５からの直接の放射熱による加熱に比べると、その加熱効率は低く、除霜に時間がかかるのであった。そのため上記特許文献１ではカバー４に放射率の大きな塗料を塗るなどして当該カバー４からの輻射熱量を増やして除霜時間を短くしようとしていた。

一方、本発明者らは図６に示すような構成を採用し、カバー４による対流＆輻射加熱に加え以下のような加熱作用を働かせて除霜時間の短縮を図ることを考えた。すなわち、まず冷却器２を設けている冷却室１０の内壁にアルミテープ等の反射兼熱伝導部材１１を貼り付け、この反射兼熱伝導部材１１の下部がカバー４を介して加熱されその熱を上方に伝達することにより、これと対向する冷却器２をその外周から加熱し、さらにガラス管ヒータ５下方の水受皿６の内壁面にもアルミテープ等の反射兼熱伝導部材１１を貼り付け、ガラス管ヒータ５からの下向きの輻射熱を上方へ反射して冷却器２を加熱すると同時に、ガラス管ヒータ５によって加熱された水受皿６の反射兼熱伝導部材１１の熱を水受皿６の内壁面全体にいきわたらせ熱対流が発生する領域を広めることによって冷却器２全体をできるだけ均一に対流加熱することにより、除霜時間を短くしょうとした。

しかしながら、除霜時間の短縮はある程度達成できたものの、前記冷却室１０の内壁面の反射兼熱伝導部材１１と水受皿６の内壁面の反射兼熱伝導部材１１との間に冷却室１０の内壁面一部が露出し、この冷却室内壁は合成樹脂で形成されているため、ガラス管ヒー
タ５からの放射熱によって軟化もしくは極端な場合には孔が生じるという品質上の問題が生じる恐れがあった。

また、上記冷却室１０および水受皿６に反射兼熱伝導部材１１を設けたことによって除霜時間の短縮は図れたものの、カバー４が無い時ほどの短い時間での除霜には至らず、さらなる除霜時間の短縮が課題であった。この除霜時間が長いということは電力をそれだけ多く消費することにつながり、電力不足が深刻化し省エネ化が強く求められている今日にあっては例えわずかであっても省エネ性を向上させることは重要な課題となりつつある。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、品質上の問題を発生させずに除霜時間の短縮を図り省エネ性を向上させた冷蔵庫を提供するものである。

本発明は上記目的を達成するため、冷気を生成する冷却室に、冷凍サイクルの冷却器、冷却器の下方に配置した除霜用のガラス管ヒータ、ガラス管ヒータの下方に配置した樹脂製の露受皿、前記冷却器とガラス管ヒータとの間にガラス管ヒータに沿って位置するカバーとを備え、前記冷却器が位置する部分の冷却室内壁面とガラス管ヒータ下方の水受皿の内壁面とにそれぞれ反射兼熱伝導部材を配置し、かつ、前記冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材と水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材との間の、前記冷却室内壁面或いは露受皿内壁面が露出している部分と前記ガラス管ヒータとの間に遮熱部を設け、この遮熱部は前記カバーに一体形成した構成としてある。

これにより、冷却室内壁面に配置した反射兼熱伝導部材の熱伝導による冷却器の加熱と水受皿内壁面に配置した反射兼熱伝導部材による反射熱加熱および広域対流熱加熱により除霜時間の更なる短縮が図れるとともに、カバーに一体形成した遮熱部による遮熱作用によって反射兼熱伝導部材が無い冷却室内壁あるいは水受皿内壁露出部分の軟化等の品質問題を解消でき、しかもカバーは遮熱部が加わった分だけガラス管ヒータによって加熱される熱量が増え、その熱がカバーのガラス管ヒータと冷却器との間に位置するカバー部に熱伝導して当該カバー部の総熱量が増加し、このカバー部から冷却器への輻射熱や対流熱が増加し、このカバーによる加熱量増加が加わってさらに除霜時間を短縮することができ、その結果、除霜のための電力消費量も低減することができる。

本発明は、品質上の問題を発生させることなく除霜時間を短縮できるとともに、除霜時間の短縮に伴い除霜用電力消費量も低減でき、省エネ性の高い冷蔵庫の提供が可能となる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図 同冷蔵庫の断面図 同冷蔵庫の除霜部構成を示す拡大断面図 同冷蔵庫の除霜部構成の作用を説明する概略拡大断面図 従来の冷蔵庫の除霜部構成を示す断面図 従来の冷蔵庫の他の除霜部構成を示す概略拡大断面図

第１の発明は、冷気を生成する冷却室に、冷凍サイクルの冷却器、冷却器の下方に配置した除霜用のガラス管ヒータ、ガラス管ヒータの下方に配置した樹脂製の露受皿、前記冷却器とガラス管ヒータとの間にガラス管ヒータに沿って位置するカバーとを備え、前記冷却器が位置する部分の冷却室内壁面とガラス管ヒータ下方の水受皿の内壁面とにそれぞれ
反射兼熱伝導部材を配置し、かつ、前記冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材と水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材との間の、前記冷却室内壁面或いは露受皿内壁面が露出している部分と前記ガラス管ヒータとの間に遮熱部を設け、この遮熱部は前記カバーに一体形成した構成としてある。

これにより、冷却室内壁面に配置した反射兼熱伝導部材の熱伝導による冷却器の加熱と水受皿内壁面に配置した反射兼熱伝導部材による反射熱加熱および広域対流熱加熱により除霜時間の短縮が図れるとともに、カバーに一体形成した遮熱部による遮熱作用によって反射兼熱伝導部材が無い冷却室内壁あるいは水受皿内壁露出部分の軟化等の品質問題を解消でき、しかもカバーは遮熱部が加わった分だけガラス管ヒータによって加熱される熱量が増え、その熱がカバーのガラス管ヒータと冷却器との間に位置するカバー部に熱伝導して当該カバー部の総熱量が増加し、このカバー部から冷却器への輻射熱や対流熱が増加し、このカバーによる加熱量増加が加わってさらに除霜時間を短縮することができ、その結果、除霜のための電力消費量も低減することができる。

第２の発明は、第１の発明において、カバーの遮熱部は水受皿の反射兼熱伝導部材とガラス管ヒータとの間に下向きに延設形成するとともに、その遮熱部下端は、少なくともガラス管ヒータからの放射熱が冷却室内壁或いは水受皿内壁露出部分に直接放射されるのを防止する位置まで延設した構成としてある。

これにより、ガラス管ヒータからの放射熱が冷却室内壁或いは水受皿内壁露出部分に直接放射されることがなくなり、冷却室内壁或いは水受皿内壁露出部分が軟化する等の品質上の問題を確実に防止することができる。

第３の発明は、第２の発明において、カバーの遮熱部下端は、ガラス管ヒータからの報謝熱が冷却室内壁面或いは水受皿内壁面露出部分に直接放射されるのを防止する位置より更に下方まで延設した構成としてある。

これにより、ガラス管ヒータによって加熱される遮熱部の熱量をより多くすることができ、それにより多くなった熱をカバーのガラス管ヒータと冷却器との間に位置するカバー部に熱伝導して当該カバー部の総熱量を一段と増加させ、このカバー部から冷却器への輻射熱や対流熱を増加させて、さらに除霜時間を短縮することができる。

第４の発明は、第１〜第３の発明において、冷却室には冷気の戻り口を遮熱部とは反対側の冷却室下部に設け、戻り口からの冷気が遮熱部に邪魔されることなく冷却器に供給される構成としてある。

これにより、通常の冷却運転時に冷却室に戻ってくる冷気はカバーの遮熱部に邪魔されることなく冷却器に流れるようになって効率よく冷気の冷却が可能となり、遮熱部を設けたことにより冷却性が低下して電力消費量が多くなるというようなこともなく、除霜時間短縮による省エネ性向上効果を確実に発揮させることができる。

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は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図、図２は同冷蔵庫の断面図、図３は同冷蔵庫の除霜部構成を示す拡大断面図、図４は同冷蔵庫の除霜部構成の作用を説明する概略拡大断面図である。

図１〜図４において、この冷蔵庫は冷蔵庫１００の内方と外方とを断熱状態で隔てる冷蔵庫本体１０１内に複数に区画した貯蔵室を備えている。この実施の形態の場合は二つの貯蔵室に区画してあり、上部の貯蔵室１０２は冷凍室、下部の貯蔵室１０３は複数の棚板１０４，１０５，１０６，１０７を有し、その機能（冷却温度）によって冷蔵室１０８、野菜室１０９等と区別して称している。

上記冷蔵室１０８は食品が凍らない程度の温度、通常１℃〜５℃程度に設定してあり、更に野菜室１０９はそれと同等もしくは若干高めに設定してある。具体的には２℃〜７℃であるが、低温にするほど野菜の鮮度を長期間維持することが可能となる。

前記冷蔵庫本体１０１は金属製の外箱１０１ａと樹脂製の内箱１０１ｂとの間に例えば硬質発泡ウレタン等の断熱材１０１ｃを充填して構成してあり、外方の大気から冷蔵庫本体１０１の内方に流入しようとする熱を遮断する機能を有している。

また、この冷蔵庫１００は前記冷凍室となる貯蔵室１０２を開閉する第１扉１１０と、冷蔵室１０８、野菜室１０９となる貯蔵室１０３を開閉する第２扉１１１を備え、これら各扉１１０，１１１は例えば右側端部を冷蔵庫本体１０１に回転自在に取り付けてあり、ウレタンのような発泡断熱材を発泡充填して構成してある。

前記冷蔵庫本体１０１はその冷凍室１０２の背部に冷却室１１２が設けてあり、この冷却室１１２で生成した冷気を前記冷凍室１０２や冷蔵室１０８、野菜室１０９等に循環させて貯蔵食品を冷却するようになっている。

上記冷却室１１２は冷蔵庫本体１０１を構成する内箱１０１ｂの冷凍室１０２背部を凹状に窪ませ、冷凍室１０２との間を区画壁１０１ｄで区画して形成してあり、内部に冷凍サイクルの冷却器１１４、冷却器１１４に風を供給して冷気とし、当該冷気を冷凍室１０２や冷蔵室１０８、野菜室１０９等に循環させるファン（図示せず）が組み込んである。そして、上記冷却室１１２には、冷蔵庫本体１０１を正面から見て左右両側部の下部に冷気の戻り口１１５（図３、図４参照）が、中央部分下部に前記各冷凍室１０２や冷蔵室１０８、野菜室１０９等につながる冷気供給口１１６（図２参照）が設けてある。

さらに前記冷却室１１２には本発明の主題である除霜構成が組み込んである。以下、この除霜構成について説明していく。

図３、図４に示すように、冷却器１１４の下方には除霜用のガラス管ヒータ１１７が設けてあり、その上部、すなわち、ガラス管ヒータ１１７と冷却器１１４との間にガラス管ヒータ１１７を覆うカバー１１８が設けてある。さらに、上記冷却室１１２の冷却器１１４が位置する部分の内壁面には反射兼熱伝導部材１１９を配置し、冷却室１１２の下部には水受皿１２０を嵌め込み、その内壁面に冷却室１１２と同様の反射兼熱伝導部材１１９を配置してある。

上記ガラス管ヒータ１１７は冷却器１１４を加熱するためのもので、冷却器１１４の横幅全長に亘ってその下部に位置する如く配置してあり、その両端部はヒータ支持具１２１によって支持してある。なお、図示しないがガラス管ヒータ１１７は二重ガラス管内にコイル状ヒータ線を設けて構成してある。

また、冷却室１１２及び水受皿１２０の内壁面に配置した反射兼熱伝導部材１１９は、この実施の形態ではアルミテープで形成してある。すなわち、アルミテープを冷却室１１２及び水受皿１２０の内壁面に貼り付けて構成してあり、冷却室１１２の内壁面に貼り付けた反射兼熱伝導部材１１９は冷却器１１４のフィンに接するように配置してある。また
、水受皿１２０側の反射兼熱伝導部材１１９も水受皿内壁面にアルミテープを貼り付けて構成してあり、ドレン排水口１２２と対応する部分には図示しないが多数の小さな排水用孔を形成してある。

また、ガラス管ヒータ１１７上方に設けたカバー１１８はガラス管ヒータ１１７の軸線方向に沿ってその全長に亘り配置してあり、ステンレス薄板をプレス成形して形成してある。このカバー１１８は冷却器１１４と対向するカバー部１２３とカバー部１２３の前端縁に設けた傘部１２４及び後端縁に下向きに延設して一体形成した遮熱部１２５とからなる。

上記遮熱部１２５は水受皿１２０側面の反射兼熱伝導部材１１９とガラス管ヒータ１１７との間に下向きに延設形成してあり、前記冷却室１１２内壁面の反射兼熱伝導部材１１９と水受皿１２０内壁面の反射兼熱伝導部材１１９との間の、前記冷却室内壁面或いは露受皿内壁面が露出している部分、この実施の形態では冷却室内壁露出部分Ａと前記ガラス管ヒータ１１７との間に位置している。そして、上記遮熱部１２５はその下端をガラス管ヒータ１１７からの熱が冷却室内壁露出部分Ａに直接放射されるのを防止する位置Ｂ（図４参照）より更に下方まで延設し、ガラス管ヒータ１１７の下端と略同等位置までとしてある。

上記構成において、次に除霜動作について図４を用いて説明する。

除霜動作を始めると、ガラス管ヒータ１１７が発熱し、その熱が周囲に放射される。この周囲に放射される放射熱のうち、上方に放射される熱はカバー１１８のカバー部１２３を加熱し、カバー部１２３が温度上昇し、その熱が破線矢印イで示すように対流熱や輻射熱となって冷却器１１４を加熱し、除霜する。

これと同時にカバー部１２３からの対流熱や輻射熱、特に輻射熱の一部は、冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材１１９の下部を加熱する。この下部を加熱された冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材１１９は下部の熱が上部へと熱伝導していき、その全域に亘ってこれと接触している冷却器１１４に熱伝導し、当該熱伝導によって冷却器１１４をその外周部から加熱し、除霜する。

さらに、ガラス管ヒータ１１７から下向きに放射される放射熱は水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材１１９に実践矢印ロで示すように反射されて冷却器１１４に向かい、これを加熱すると同時に、水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材１１９はガラス管ヒータ１１７によって加熱されて温度上昇し、その熱が水受皿内壁面全域に熱伝導して当該水受皿内壁面全域から破線矢印ハで示すように対流及び輻射熱となって冷却器１１４の下部全域を加熱し、除霜するようになる。

加えて、この発明では、前記カバー１１８に遮熱部１２５を一体形成しているので、この遮熱部１２５もガラス管ヒータ１１７からの放射熱によって加熱されて温度上昇し、その熱がカバー部１２３へと熱伝導していく。その結果、当該カバー部１２３の総熱量は、遮熱部１２５が無い場合に比べ増加し、このカバー部１２３から冷却器１１４への対流熱や輻射熱が増強される。これによって、前記カバー１１８のカバー部１２３による冷却器１１４の加熱は、遮熱部１２５による加熱量増加が加わってさらに強力になり、その分除霜時間を短縮することができ。

一方、上記カバー１１８の遮熱部１２５は図からも明らかなように、前記冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材１１９と水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材１１９との間の、前記冷却室内壁露出部分Ａと前記ガラス管ヒータ１１７との間に位置しているから、ガラス管ヒー
タ１１７から冷却室内壁露出部分Ａへと向かう放射熱を上記遮熱部１２５が遮熱することになる。したがって、この冷却室内壁露出部分Ａの温度は比較的低く維持され、除霜運転によって軟化したり孔が開いたりするようなことは無くなる。実験の結果、上記冷却室内壁露出部分Ａの温度は、遮熱部１２５が無い場合は約２００℃程度まで上昇していたが、遮熱部１２５がある場合は１２０℃程度以下に抑制でき、この程度の温度であれば冷却室内壁露出部分Ａが軟化するようなことも無く、品質上の問題は無くなる。

特にこの実施の形態では、上記カバー１１８の遮熱部１２５は水受皿１２０の反射兼熱伝導部材１１９とガラス管ヒータ１１７との間に位置していて、その遮熱部下端をガラス管ヒータ１１７からの放射熱が冷却室内壁露出部分Ａに直接放射されるのを防止する位置Ｂより更に下方まで延設してあるから、ガラス管ヒータ１１７からの放射熱が冷却室内壁露出部分Ａに直接放射されるのを確実に防止することができ、効果的である。

加えて、上記カバー１１８の遮熱部１２５はその下端を前記ガラス管ヒータ１１７からの放射熱が冷却室内壁露出部分Ａに直接放射されるのを防止する位置Ｂよりさらに下方まで延設し、ガラス管ヒータ１１７の下端と略同等レベルとしてあるから、上記Ｂ点より下方部分でさらにガラス管ヒータ１１７によって加熱される熱量を確保することができ、それにより多くなった熱をカバー１１８のカバー部１２３に熱伝導して当該カバー部１２３の総熱量を一段と増加させ、このカバー部１２３から冷却器１１４への輻射熱や対流熱を増加させて、さらに除霜時間を短縮することができる。

なお、上記遮熱部１２５を設けたことによってカバー１１８全体の温度は上昇するが、ガラス管ヒータ１１７とカバー部１２３及び遮熱部１２５との間の寸法を適切に規制して当該カバー１１８及びカバー１１８とガラス管ヒータ１１７との間の空間の温度を３９
４℃以下となるように設定してある。これにより、冷却器１１４に可燃性冷媒（Ｒ６００ａ）を使用していて当該可燃性冷媒が漏れたとしても支障ないように設定してある。この実施の形態で示した構成では、最も温度が高くなる前記ガラス管ヒータ１１７とカバー部１２３との間の空間寸法を１５ｍｍ以上としておけ
ば問題ないことが確認できた。

一方、この冷蔵庫の冷却室１１２は、冷凍室１０２や冷蔵室１０８等から戻ってくる冷気を冷却器１１４で再冷却して再び冷凍室１０２や冷蔵室１０８等に循環させるのであるが、この実施の形態では前記冷気戻り口１１５をカバー１１８の遮熱部１２５とは反対側の冷却室下部に設けてあるから、冷気戻り口１１５からの冷気は遮熱部１２５に邪魔されることなくスムーズに冷却器１１４へと流れ、効率よく冷却されることになる。したがって、遮熱部１２５を設けたことにより冷却性が低下して電力消費量が多くなるというようなこともなく、除霜時間短縮による省エネ性向上効果を確実に発揮させることができる。

以上説明したように本発明は除霜時間を短縮させるものであるが、上記実施の形態は本発明を実施するうえでの一例として示したものであり、本発明の目的を達成する範囲内であれば種々変更可能であることは言うまでもない。例えば冷却室１１２側の反射兼熱伝導部材１１９は冷却室内壁面にアルミテープを貼り付けて構成したが、例えばアルミ薄板を冷却器１１４の外面に接着するなどして配置してもよいものである。また、水受皿１２０側の反射兼熱伝導部材１１９も水受皿内壁面にアルミテープを貼り付けて構成したが、アルミ薄板を水受皿内壁面に添った形に成形して配置してもよいものであり、本発明においてはこれらの変形例も当然含むものである。

以上のように本発明は、品質上の問題を発生させることなく除霜時間を短縮できるとともに、除霜時間の短縮に伴い省エネ性も向上させることができ、一般家庭用はもちろん業
務用の冷蔵庫にも幅広く適用できる。

１００ 冷蔵庫
１０１ 冷蔵庫本体
１１０ 第１扉
１１１ 第２扉
１１２ 冷却室
１１４ 冷却器
１１５ 冷気戻り口
１１７ ガラス管ヒータ
１１８ カバー
１１９ 反射兼熱伝導部材
１２０ 水受皿
１２３ カバー部
１２４ 傘部
１２５ 遮熱部
Ａ 冷却室内壁露出部分

Claims (4)

1. 冷気を供給する冷却室に、冷凍サイクルの冷却器、冷却器の下方に配置した除霜用のガラス管ヒータ、ガラス管ヒータの下方に配置した樹脂製の露受皿、前記冷却器とガラス管ヒータとの間にガラス管ヒータに沿って位置するカバーとを備え、前記冷却器が位置する部分の冷却室内壁面とガラス管ヒータ下方の水受皿の樹脂内壁面とにそれぞれ反射兼熱伝導部材を配置し、かつ、前記冷却室内壁面の反射兼熱伝導部材と水受皿内壁面の反射兼熱伝導部材との間の、前記冷却室内壁面或いは露受皿内壁面が露出している部分と前記ガラス管ヒータとの間に遮熱部を設け、この遮熱部は前記カバーに一体形成した冷蔵庫。
2. カバーの遮熱部は水受皿の反射兼熱伝導部材とガラス管ヒータとの間に下向きに延設形成するとともに、その遮熱部下端は、少なくともガラス管ヒータからの熱が冷却室内壁或いは水受皿内壁露出部分に直接放射されるのを防止する位置まで延設したことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. カバーの遮熱部下端は、ガラス管ヒータからの熱が冷却室内壁面或いは水受皿内壁面露出部分に直接放射されるのを防止する位置より更に下方まで延設したことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
4. 冷気の戻り口を遮熱部とは反対側の冷却室下部に設け、戻り口からの冷気が遮熱部に邪魔されることなく冷却器に供給されるように構成した請求項１〜３のいずれか１項記載の冷蔵庫。