JP2014085060A

JP2014085060A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2014085060A
Application number: JP2012234370A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Fujita; 司藤田; Aki Saruwatari; 亜季猿渡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-05-12

Abstract

【課題】本体筐体の前面の間口における結露に係る所定条件を正確に検出することができ、間口における結露の発生を確実に防止することが可能な冷蔵庫を提供する。
【解決手段】冷蔵庫１は圧縮機３１、コンデンサ（凝縮器）３２、蒸発器３８及び本体筐体２の間口２Ｆにおける結露の発生を防止するための結露防止パイプ３４を構成要素として含む冷凍サイクル３０と、間口２Ｆにおける結露の発生を検出する結露検出部１４とを備えるとともに、結露検出部１４が検出する結露に係る所定条件に基づいて結露防止パイプ３４に冷媒を流通させる。冷蔵庫１は結露検出部１４を間口２Ｆに配置している。
【選択図】図５

Description

本発明は冷蔵庫に関する。

冷蔵庫の冷凍サイクルにおいて、圧縮機から吐出される高圧高温の冷媒は凝縮器、減圧器（キャピラリーチューブ等）を経て放熱、減圧されて蒸発器へと送り込まれる。冷媒は蒸発器で蒸発して周囲の空気から熱を奪うことで庫内を冷却する。

ここで、冷蔵庫では、庫内と外気との温度差により、例えば前面扉を開放した間口部分において結露が発生し易いことが懸念されていた。そこで、冷蔵庫の筐体前面の間口における結露の発生を防止した冷蔵庫が提案され、その従来技術が特許文献１及び２に開示されている。

特許文献１及び２に記載された従来の冷蔵庫は冷凍サイクルにおける凝縮器の一部を利用した結露防止パイプや結露防止ヒータを筐体前面の間口に配置している。これらの冷蔵庫は結露防止パイプや結露防止ヒータが間口で放熱、発熱し、間口における結露の発生を防止している。

特開平１０−３３２２４９号公報特開２００９−２７５９６４号公報

しかしながら、上記従来の冷蔵庫は外気の湿度を計測する外気湿度センサを冷蔵庫の筐体上面に配置している。ここで、結露は相対湿度と露点とにより発生するか否かが決定される。したがって、上記従来の冷蔵庫は実際に結露が発生する間口部分の結露に係る所定条件を検出することができないので、間口における結露の発生を防止することが困難になる可能性があるといった課題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、本体筐体の前面の開口部である間口における結露に係る所定条件を正確に検出することができ、間口における結露の発生を確実に防止することが可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、圧縮機、凝縮器、蒸発器及び本体筐体の前面の間口における結露の発生を防止するための結露防止パイプを構成要素として含む冷凍サイクルと、前記間口における結露の発生を検出する結露検出部とを備えるとともに、前記結露検出部が検出する結露に係る所定条件に基づいて前記結露防止パイプに冷媒を流通させる冷蔵庫において、前記結露検出部を前記間口に配置したことを特徴としている。

この構成によれば、冷蔵庫は結露検出部が本体筐体の前面の開口部である間口における結露に係る所定条件を検出する。そして、冷蔵庫は結露検出部が検出する間口における例えば結露が発生した状態、或いは結露発生に近い状態に基づいて結露防止パイプに冷媒を流通させる。したがって、冷媒が結露防止パイプにおいて放熱して、間口における結露の発生を抑制する。

また、ここで述べた結露検出部が検出する結露に係る「所定条件」は冷蔵庫の外気の予め設定した任意の環境条件を意味する。結露検出部は、例えば湿度センサや結露センサ、乾湿計などを利用して構成される。「所定条件」はこれらのセンサ類が出力する結露が発生した状態、或いは結露発生に近い状態を意味する。

また、上記構成の冷蔵庫において、外気温を検出する第１温度センサを備え、前記結露検出部が前記間口の温度を検出する第２温度センサからなり、前記第１温度センサから得られる温度を乾球温度とし、前記第２温度センサから得られる温度を湿球温度とし、前記乾球温度と前記湿球温度とを用いて演算することにより前記間口における結露の発生を検出することを特徴としている。

この構成によれば、冷蔵庫は温度センサのみを用いて、本体筐体の間口における結露を検出する。このため、例えば塵埃や油などの影響を受け易い台所において、本体筐体の間口における結露に係る所定条件の検出が安定する。したがって、本体筐体の間口の結露が発生し易い箇所において効果的に結露の発生が抑制される。

また、上記構成の冷蔵庫において、前記本体筐体が冷蔵室及び冷凍室を含む複数の貯蔵室を備え、前記結露検出部を前記冷凍室に隣接させて設けたことを特徴としている。

冷蔵庫が冷蔵室及び冷凍室を含む複数の貯蔵室を備える場合、特に冷凍室の近傍で結露が発生し易いことが分かっている。この構成によれば、冷蔵庫は本体筐体の間口の冷凍室の近傍における結露に係る所定条件を検出する。したがって、本体筐体の間口の結露が発生し易い箇所において効果的に結露の発生が抑制される。

また、上記構成の冷蔵庫において、前記本体筐体が前記複数の貯蔵室の間に設けた仕切り部を備え、前記結露検出部を前記仕切り部の前面に設けたことを特徴としている。

この構成によれば、結露検出部を本体筐体の間口に配置し易くなるとともに、結露検出部が複数の貯蔵室の隙間に配置される。したがって、結露後の処置がし難い箇所である複数の貯蔵室の隙間において結露の発生が抑制される。

また、上記構成の冷蔵庫において、前記結露検出部を前記本体筐体の前面側に開口を有する検出部ケースの内部に収容したことを特徴としている。この構成によれば、結露検出部を本体筐体の間口に一層配置し易くなる。

本発明の構成によれば、本体筐体の前面の開口部である間口における結露に係る所定条件を正確に検出することができ、間口における結露の発生を確実に防止することが可能な冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態の冷蔵庫の垂直断面側面図である。本発明の実施形態の冷蔵庫の冷凍サイクルの概略斜視図である。本発明の実施形態の冷蔵庫の間口の垂直断面正面図である。本発明の実施形態の冷蔵庫の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の冷蔵庫の仕切り部の結露検出部周辺の垂直断面部分側面図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態の冷蔵庫について、図１〜図４を用いてその構造と動作の概略を説明する。図１は冷蔵庫の垂直断面側面図、図２は冷蔵庫の冷凍サイクルの概略斜視図、図３は冷蔵庫の間口の垂直断面正面図である、図４は冷蔵庫の構成を示すブロック図。なお、図１における左方が冷蔵庫の前面側であり、右方が冷蔵庫の背面側である。

冷蔵庫１は、図１に示すように断熱構造の本体筐体２を備える。本体筐体２はその内部に食品等の貯蔵室として上方から順に冷蔵室３、上側冷凍室４、下側冷凍室５及び野菜室６を備える。冷蔵室３と上側冷凍室４との間は仕切り部７によって仕切られ、上側冷凍室４と下側冷凍室５との間は仕切り部８によって仕切られ、下側冷凍室５と野菜室６との間は仕切り部９によって仕切られる。なお、上側冷凍室４は、図３に示すように左右に２分割されている。

冷蔵室３の前面の開口部３ａは断熱構造の回動式の扉３ｂによって開閉される。上側冷凍室４の前面の開口部４ａは断熱構造の引き出し式の扉４ｂによって開閉される。下側冷凍室５の前面の開口部５ａは断熱構造の引き出し式の扉５ｂによって開閉される。野菜室６の前面の開口部６ａは断熱構造の引き出し式の扉６ｂによって開閉される。なお、扉４ｂ、扉５ｂ及び扉６ｂの背面側には上面を開口した略箱形状をなし、樹脂成型により形成された収納ケース（図示せず）が取り付けられる。

扉４ｂと上側冷凍室４内部の側壁との間、扉５ｂと下側冷凍室５内部の側壁との間、及び扉６ｂと野菜室６内部の側壁との間には前後方向に延びて摺動する案内部（図示せず）が各々設けられている。これにより、扉４ｂ及びその収納ケースと、扉５ｂ及びその収納ケースと、扉６ｂ及びその収納ケースとはそれぞれ一体的に各開口部を通して前後にスムーズにスライドさせて出し入れすることができる。

本体筐体２の背面下部には機械室１０が形成される。機械室１０には、図２に示す冷凍サイクル３０の構成要素である圧縮機３１、補助凝縮器３３及びドライヤ３６が配置される。また、機械室１０には蒸発皿１１及び凝縮器ファン１２（図４参照）が配置される。

冷凍サイクル３０は、図２に示すように圧縮機３１、コンデンサ（凝縮器）３２、補助凝縮器３３、結露防止パイプ３４、切替弁３５、ドライヤ３６、キャピラリーチューブ３７、蒸発器（冷却器）３８及びサクションパイプ３９を構成要素として含む。なお、図２の配管に近接して描画した矢印が冷媒の流通方向を示す。

圧縮機３１は前述のように機械室１０に配置され、冷蔵庫１の各貯蔵室内を冷却するための冷媒を圧縮する。

コンデンサ（凝縮器）３２は高温の冷媒を凝縮させる機能を有する。コンデンサ３２は本体筐体２の背面、上面、右側面、左側面といった放熱、凝縮し易い箇所に設けられる。コンデンサ３２は本体筐体２の背面でバックコンデンサ３２Ｂとなり、左右の側面でサイドコンデンサ３２Ｌ、２２Ｒとなる。

コンデンサ３２の途中であって機械室１０には補助凝縮器３３が配置される。補助凝縮器３３は所定の間隔を設けて並置された複数の平面視矩形をなす放熱板（図示せず）を備える。補助凝縮器３３は複数の放熱板の通風方向が凝縮器ファン１２が発生させる気流の流通方向と一致するように設けられる。

結露防止パイプ３４は三方弁からなる切替弁３５を介してコンデンサ３２の途中から分岐する。結露防止パイプ３４は本体筐体２の要所の結露を防止するためのものであって、ここでは本体筐体２の前面の各開口部に相当する間口２Ｆ（図１参照）の結露を防止するために設けられる。すなわち、結露防止パイプ３４は、図２及び図３に示すように冷蔵庫１の間口部分、特にその間口２Ｆ部分の下側であって上側冷凍室４の開口部４ａ及び下側冷凍室５の開口部５ａの周囲に配置される。切替弁３５から分岐するコンデンサ３２の他方はバイパスコンデンサ３２Ｐとなる。

なお、冷蔵庫１は冷蔵庫１の外部周囲の外気温を検出する外気温センサ１３を備える（図４参照）。また、冷蔵庫１は間口２Ｆ部分の結露を検出する結露検出部１４を間口２Ｆ周辺に備える（図３及び図４参照）。結露検出部１４及びその取り付け箇所周辺の詳細な構成については後述する。

ドライヤ３６は冷媒に含まれる水分の凍結の発生を防止するため、冷媒から水分を除去する。キャピラリーチューブ３７は毛細管で構成され、圧力差を利用して冷媒を急激に膨張、減圧させる。

蒸発器（冷却器）３８は、図１に示すように冷蔵庫１の庫内に配置される。キャピラリーチューブ３７から送られてきた冷媒が蒸発器３８から熱を奪い、さらに蒸発器３８がその周囲の空気から熱を奪うことにより庫内を冷却する。蒸発器３８はサクションパイプ３９を介して圧縮機３１と接続される。

本体筐体２の庫内の後部、すなわち冷蔵室３、上側冷凍室４及び下側冷凍室５の奥側の壁部の前面側には、庫内を上下に貫通するダクト１５が形設される。蒸発器３８はダクト１５の中に配置される。ダクト１５は循環気流吸込口と循環気流吹出口とを有する（ともに不図示）。また、ダクト１５の内部にはダクト１５の内部及び庫内に対して循環気流を発生させるための庫内ファン１６が配置される。

庫内の蒸発器３８の近傍には蒸発器温度検出部１７が設けられる（図１では不図示、図４参照）。蒸発器温度検出部１７は蒸発器３８の着霜とその解消に係る温度を検出する。蒸発器３８の下方には除霜手段である蒸発器ヒータ１８が配置される。蒸発器ヒータ１８はガラス管ヒータ等で構成され、蒸発器３８の表面に付着した霜を熱により溶融して除去する。蒸発器ヒータ１８の下方であって機械室１０には除霜水を受ける蒸発皿１１が設けられる。蒸発皿１１に貯留される除霜水は圧縮機１やコンデンサ３２が発生する熱を受けて蒸発され、凝縮器ファン１２が発生する気流の一部を受けてその蒸発が助長される。

冷蔵庫１はその全体の動作制御を行うために、本体筐体２に図４に示す制御部４０を収容している。制御部４０は図示しない演算部や記憶部等を備え、記憶部等に記憶、入力されたプログラム、データに基づき圧縮機３１や庫内ファン１６、凝縮器ファン１２などを制御し、庫内温度が予め設定された目標値に達するように冷凍サイクル３０を運転させる。この運転にあたって、制御部４０は外気温センサ１３から得られる冷蔵庫１の外部周囲の温度情報に基づいて関連する構成要素を制御し、好適な運転を実現する。さらに、制御部４０は結露検出部１４や蒸発器温度検出部１７から得られる結露や着霜に関する温度情報に基づいて関連する構成要素を制御する。

続いて、冷蔵庫１の結露検出部１４周辺の詳細な構成について、図３に加えて図５を用いて説明する。図５は冷蔵庫１の仕切り部７の結露検出部１４周辺の垂直断面部分側面図である。

結露検出部１４は冷蔵庫１の間口２Ｆ部分の結露を検出するものであって、図３に示すように上側冷凍室４の前面の開口部４ａの上側の仕切り部７に配置される。仕切り部７には、図５に示すように冷蔵室３の下面３Ｂと上側冷凍室４の上面４Ｔとの間に間口正面板１９と発泡材２０とが設けられる。

間口正面板１９は仕切り部７の前面に配置され、間口２Ｆの上下方向及び左右方向に延びる板状をなす。発泡材２０は例えば発泡ポリスチレン、所謂発泡スチロールで構成され、間口正面板１９の背面側であって冷蔵室３の下面３Ｂと上側冷凍室４の上面４Ｔとの間に充填される。発泡材２０の前面には背面側に向かって窪んだ２箇所の凹部２０ａ、１９ｂが形成される。凹部２０ａには仕切り部７を左右方向に延びる結露防止パイプ３４が通り、凹部２０ｂには結露検出部１４が配置される。

凹部２０ｂにはその壁面に沿って、前面側に開口を有する矩形箱型をなす検出部ケース２１が設けられる。検出部ケース２１の前面側は間口正面板１９で覆われる。検出部ケース２１の内部に結露検出部１４が収容される。

結露検出部１４は、例えば湿度センサや結露センサ、乾湿計などを利用して構成される。結露検出部１４は前述のように冷蔵庫１の間口２Ｆ部分の結露を検出し、その検出情報が制御部４０に送信される。

ここで、冷蔵庫１の外気温を検出する外気温センサ１３（第１温度センサ）に対して、結露検出部１４を冷蔵庫１の間口２Ｆ部分の温度を検出する温度センサ（第２温度センサ）としても良い。結露検出部１４に透湿性の構造を設けることにより、第２温度センサである結露検出部１４は間口２Ｆ部分の湿球温度を検出する。そして、制御部４０は外気温センサ１３から得られる温度を乾球温度とし、結露検出部１４から得られる温度を湿球温度とし、乾球温度と湿球温度とを用いて演算することにより本体筐体２の間口２Ｆ部分における結露の発生を検出する。

例えば、外気温３０℃の状況において、乾球温度と湿球温度との温度差が約３℃であれば湿度約８５％で結露し始め、温度差が約１℃であれば湿度約９５％で結露し始めると考えられる。このような条件を制御部４０が判別して、本体筐体２の間口２Ｆ部分における結露の発生を検出する。また、基本的に冷蔵庫１が炊飯器や洗い場などに近接しているといった条件でなければ、乾球温度と湿球温度との温度差が１℃未満であれば結露していないと判別させても良い。

このような構成の冷蔵庫１において、圧縮機３１や庫内ファン１６を駆動して冷凍サイクル３０が稼働すると、庫内において貯蔵室の空気が循環気流吸込口からダクト１５の内部に吸い込まれる。吸い込まれた空気は蒸発器３８の周囲を通る間に冷却されて冷気となる。冷気は循環気流吹出口などを通じて貯蔵室である冷蔵室３、上側冷凍室４、下側冷凍室５及び野菜室６に送り込まれる。冷蔵室３、上側冷凍室４、下側冷凍室５及び野菜室６に送り込まれた空気は図示しない戻りダクトを通じて循環気流吸込口に戻される。

冷凍サイクル３０の運転時、結露検出部１４が間口２Ｆの結露に係る所定条件を検出すると、冷蔵庫１は例えば切替弁３５を切り替えて冷媒を結露防止パイプ３４に流通させる。結露検出部１４が検出する結露に係る所定条件は冷蔵庫１の外気の予め設定した任意の環境条件を意味する。結露検出部１４は前述のように、例えば湿度センサや結露センサ、乾湿計などを利用して構成される。所定条件はこれらのセンサ類が出力する結露が発生した状態、或いは結露発生に近い状態を意味する。

冷蔵庫１は冷媒を結露防止パイプ３４に流通させることで、冷媒が結露防止パイプ３４において放熱する。したがって、間口２Ｆにおける結露の発生が抑制される。そして、結露検出部１４が間口２Ｆの結露の解消に係る条件を検出したとき、冷蔵庫１は切替弁３５を通常どおりに切り替えて通常の全体放熱バランスに戻す。

上記のように、冷蔵庫１は結露検出部１４を間口２Ｆに配置しているので、結露検出部１４が本体筐体２の前面の間口２Ｆにおける結露に係る所定条件を検出する。そして、冷蔵庫１は結露検出部１４が検出する間口２Ｆにおける結露が発生した状態、或いは結露発生に近い状態に基づいて結露防止パイプ３４に冷媒を流通させる。したがって、冷媒が結露防止パイプ３４において放熱して、間口２Ｆにおける結露の発生を抑制することが可能である。

そして、冷蔵庫１は外気温を検出する第１温度センサとして外気温センサ１３を備え、結露検出部１４が間口２Ｆの温度を検出する第２温度センサからなり、外気温センサ１３から得られる温度を乾球温度とし、結露検出部１４から得られる温度を湿球温度とし、乾球温度と湿球温度とを用いて演算することにより本体筐体２の間口２Ｆにおける結露の発生を検出する。これにより、冷蔵庫１は温度センサのみを用いて、間口２Ｆにおける結露を検出することができる。このため、例えば塵埃や油などの影響を受け易い台所において、間口２Ｆにおける結露に係る所定条件の検出を安定させることができる。したがって、本体筐体２の間口２Ｆの結露が発生し易い箇所において効果的に結露の発生を抑制することが可能である。

また、本体筐体２が複数の貯蔵室として冷蔵室３、上側冷凍室４、下側冷凍室５及び野菜室６を備え、結露検出部１４を上側冷凍室４に隣接させて設けた。冷蔵庫が冷蔵室及び冷凍室を含む複数の貯蔵室を備える場合、特に冷凍室の近傍で結露が発生し易いことが分かっている。上記構成によれば、冷蔵庫１は本体筐体２の間口２Ｆの上側冷凍室４の近傍における結露に係る所定条件を検出する。したがって、本体筐体２の間口２Ｆの結露が発生し易い箇所において効果的に結露の発生を抑制することが可能である。

さらに、本体筐体２が冷蔵室３と上側冷凍室４との間に設けた仕切り部７を備え、結露検出部１４を仕切り部７の前面に設けた。これにより、結露検出部１４を本体筐体２の間口２Ｆに配置し易くなるとともに、結露検出部１４が複数の貯蔵室の隙間に配置される。したがって、結露後の処置がし難い箇所である複数の貯蔵室の隙間において結露の発生を抑制することが可能である。

また、結露検出部１４を本体筐体２の前面側に開口を有する検出部ケース２１の内部に収容したので、結露検出部１４を本体筐体２の間口２Ｆに一層配置し易くすることができる。

そして、本発明の上記実施形態の構成によれば、本体筐体２の前面の開口部である間口２Ｆにおける結露に係る所定条件を正確に検出することができ、間口２Ｆにおける結露の発生を確実に防止することが可能な冷蔵庫を提供することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

本発明は冷蔵庫において利用可能である。

１冷蔵庫
２本体筐体
２Ｆ間口
７、８、９仕切り部
１０機械室
１３外気温センサ（第１温度センサ）
１４結露検出部（第２温度センサ）
１９間口正面板
２０発泡材
２０ａ、２０ｂ凹部
２１検出部ケース
３０冷凍サイクル
３１圧縮機
３２コンデンサ（凝縮器）
３４結露防止パイプ
３５切替弁
３８蒸発器
４０制御部

Claims

圧縮機、凝縮器、蒸発器及び本体筐体の前面の間口における結露の発生を防止するための結露防止パイプを構成要素として含む冷凍サイクルと、前記間口における結露の発生を検出する結露検出部とを備えるとともに、前記結露検出部が検出する結露に係る所定条件に基づいて前記結露防止パイプに冷媒を流通させる冷蔵庫において、
前記結露検出部を前記間口に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
外気温を検出する第１温度センサを備え、
前記結露検出部が前記間口の温度を検出する第２温度センサからなり、
前記第１温度センサから得られる温度を乾球温度とし、前記第２温度センサから得られる温度を湿球温度とし、前記乾球温度と前記湿球温度とを用いて演算することにより前記間口における結露の発生を検出することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記本体筐体が冷蔵室及び冷凍室を含む複数の貯蔵室を備え、
前記結露検出部を前記冷凍室に隣接させて設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
前記本体筐体が前記複数の貯蔵室の間に設けた仕切り部を備え、
前記結露検出部を前記仕切り部の前面に設けたことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
前記結露検出部を前記本体筐体の前面側に開口を有する検出部ケースの内部に収容したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。