JP2014152951A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率の悪化を招くことなく、冷蔵室からの戻り冷気が冷凍室内に流入することを防ぐ冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】本実施形態の冷蔵庫は、冷気循環方式の冷蔵庫において、冷却器７と送風機を収納し、冷却器カバーで冷凍室背面に区画形成された冷却器室１０と、この冷却器室の一側に上下に亙って配設され、下端を冷却器室底面近傍に開口した冷蔵空間からの冷気の戻りダクト３２と、冷却器カバーの下方に開口させた冷凍空間冷気の吸い込み口１２と、冷却器室の下方部であって吸い込み口の開口端より外側の戻りダクトの開口との間に位置させた板状の遮蔽部材５１とからなり、遮蔽部材により、戻りダクトの下端開口からの戻り冷気が吸い込み口へ流入することを遮蔽する。
【選択図】図７

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

１つの冷却器で冷蔵室、冷凍室を冷却する場合、冷凍室の温度を低く保つために、冷蔵室の目標温度に比し温度の高い冷蔵室からの戻り冷気を、冷凍室内に流入させない構造とすることが一般的である。

しかし、冷蔵室を冷却する際には、冷蔵室からの戻り冷気は戻りダクトの開口から冷却器室内に吐き出され、冷気が冷却器室の底面や壁面に衝突することで、圧力が上昇するため、戻りダクトの開口近傍の圧力が冷凍室内の圧力に比べて高くなる。この圧力差により冷蔵室からの戻り冷気の一部が冷凍室内に流入し、冷却性能を悪化させる要因となっていた。そこで、冷凍室の吸い込み口の開口幅内に空気流制御部材を設けて、冷凍室内への戻り冷気の流入を防止する構成が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、冷凍室冷却時には、吸い込み口の開口幅内に設けた空気流制御部材が冷気の流れを妨げてしまい、冷却効率の悪化を招いてしまうという問題が生じていた。

特開２０１２−４７３６３号公報

本発明は上記の問題を考慮してなされたものであり、冷却効率の悪化を招くことなく、冷蔵室からの戻り冷気が冷凍室内に流入することを防ぐ冷蔵庫を提供することを目的とする。

本実施形態の冷蔵庫は、冷気循環方式の冷蔵庫において、冷却器と送風機を収納し、冷却器カバーで冷凍室背面に区画形成された冷却器室と、この冷却器室の一側に上下に亙って配設され、下端を冷却器室底面近傍に開口した冷蔵空間からの冷気の戻りダクトと、冷却器カバーの下方に開口させた冷凍空間冷気の吸い込み口と、冷却器室の下方部であって吸い込み口の開口端より外側の戻りダクトの開口と前記吸い込み口との間に位置させた板状の遮蔽部材とからなり、遮蔽部材により、戻りダクトの下端開口からの戻り冷気が吸い込み口へ流入することを遮蔽する。

本発明の実施形態の冷蔵庫全体の概略構成を示す縦断面図である。 図１における要部を示す模式図である。 冷気ダクトや冷気吹き出し口の配置を示す正面図である。 遮蔽部材を配していない状態での冷却器室を正面からみた模式図である。 第一の実施形態の要部を示す模式図である。 第一の実施形態の冷却器室を正面からみた模式図である。 第一の実施形態の冷却器室を上方からみた模式図である。 図６において冷凍室冷却時の冷気の流れを示す模式図である。 第二の実施形態の冷却器室を上方からみた模式図である。 第三の実施形態の遮蔽部材の斜視図である。 第三の実施形態の冷却器室を上方からみた模式図である。 第三の実施形態の遮蔽部材における冷気流を示す斜視図である。 第四の実施形態の要部を示す模式図である。

以下、実施形態を図面に基づき説明する。

（第一の実施形態）
冷蔵庫の概略的な全体構成である図１に示すように、冷蔵庫本体１は、鋼板製の外箱２ａと合成樹脂製の内箱２ｂとの間隙にウレタンフォームなどの断熱材２ｃを発泡充填することで、前面が開口し内部を貯蔵空間とした縦長の断熱箱体２を形成しており、貯蔵空間を上方の冷蔵貯蔵空間と下方の冷凍貯蔵空間に断熱区画している。

単一の内箱２ｂで形成された冷蔵貯蔵空間には、冷蔵室３と貯蔵容器である下部ケースと上部ケースを備えた野菜室４とを隣接状態で上下に区分配置している。

野菜室４の下方には断熱壁を介して、図示しない製氷室と、小冷凍室５とを左右に併置するとともに、最下段には、貯蔵容器を備えた主冷凍室６を配置して−１８〜−２０℃に冷却する冷凍貯蔵空間としている。

各貯蔵室の前面開口部は独立した断熱扉で閉塞されており、冷蔵室３の前面開口部は左右両側の上下部に設けたヒンジにより回動自在に支承された観音開き式の扉が設けられている。野菜室４および製氷室と小冷凍室５、主冷凍室６は、それぞれの貯蔵容器を扉に連結保持し、貯蔵室内に設けたレール機構により引き出し式で閉塞されている。

製氷室と小冷凍室５と主冷凍室６に亙る背部には冷却器７が配設されるとともに、この冷却器７の上方には送風機８が配設される。冷却器７と送風機８の前方には断熱された冷却器カバー９が備えられ、この冷却器カバー９によって冷凍室の貯蔵空間と冷却器７と送風機８を備えた冷却器室１０とを区画している。冷却器カバー９において送風機８の前方には、冷凍室内に冷気を吹き出す冷凍室吹き出し口１１を設け、冷却器カバー９の下部には、冷凍室内の冷気を冷却器室１０に吸い込む吸い込み口１２を設けている。また、冷凍室吹き出し口１１の開口を庫内側から覆うように冷凍室ダンパ１３を配設している。

冷蔵室３と野菜室４とに跨る冷蔵貯蔵空間の背部には、冷却器室１０と冷蔵室３とを連通する冷蔵室ダクト１４が設けられ、この冷蔵室ダクト１４には、上下方向に適当な間隔をおいて４箇所に冷蔵室吹き出し口１５が穿設される。さらに、冷蔵室ダクト１４の冷却器室１０側には冷蔵室ダンパ１６を配設している。

冷却器７の周囲には、冷却器７の除霜を行う除霜ヒータ２１を備え、冷却器７の下方には除霜ヒータ２１によって融解した除霜水を受けて外部の蒸発皿に導くための樋２２を設けている。

断熱箱体２の背面下部の外側には内方に凹陥する機械室２３を形成し、冷凍サイクルの一環をなす圧縮機２４や凝縮器、放熱ファン、除霜水を蒸発させる蒸発皿を配設している。

また機械室２３の上部には、冷蔵庫の運転を制御するマイコンなどを実装した制御装置２５を設置している。

制御装置２５には、冷蔵室３と主冷凍室６の各室内に設けた温度センサー２６、２７からの検出信号と、冷蔵室３や主冷凍室６の扉開閉を検出する各検出スイッチからの検出信号が入力される。また、冷蔵室３の扉前面に設置した図示しない操作パネルへの使用者の操作による冷却モードの切換えなどの信号が入力され、事前に備えた制御プログラムに基づき、圧縮機２４、送風機８の駆動や冷凍サイクルの冷媒切換え、操作パネル部の表示などの制御をおこなう。

次に、冷蔵庫を運転した際の冷気の流れについて説明する。図２は図１における要部を示す模式図であり、図３は、冷気ダクトや冷気吹き出し口の配置を示す正面図である。なお、図３においてダクト並びにダクト内部に配した部品は点線で示し、ダクトにおける開口部は実線で表現している。

冷凍温度帯の冷却については、冷蔵室ダンパ１６を閉、冷凍室ダンパ１３を開の状態とし、冷却器７で冷却された冷気を送風機８によって冷却器カバー９に設けた冷凍室吹き出し口１１から各冷凍室へと吹き出し、その後吸い込み口１２から冷却器室１０へと吸い込まれ、冷却器７により再び冷却され循環する。

ここで、吸い込み口１２は冷却器７の長手方向の幅寸法と同程度の幅を持つ開口であり、吸い込み口１２から冷却器室１０へ吸い込まれた冷気は冷却器７の幅全体を通って冷却される。

冷却器カバー９に設けた吸い込み口１２の上方には結露水及び除霜された水が樋２２上に落下するように冷却器カバー９に水切り穴２９を設けている。

冷蔵温度帯の冷却については、冷蔵室ダンパ１６を開、冷凍室ダンパ１３を閉の状態とし、冷却器７で冷却された冷気を送風機８によって冷蔵庫背面の中央部に上下に亙って設けられた冷蔵室ダクト１４に送り、冷蔵室ダクト１４の上下方向に適当な間隔をおいて設けられた複数の冷蔵室吹き出し口１５から冷蔵室３内に吹き出し、冷蔵室３内を所定の設定温度、例えば約３℃に冷却する。

冷蔵室３内を循環した冷気は冷蔵室３の下方に向かい、冷蔵室３と野菜室４との仕切りを構成する仕切り板３０の後方に設けた複数の孔からなる通風孔３１から野菜室４内部へと進入し、野菜室４内を冷蔵室３の温度よりはやや高い７℃程度に冷却する。

野菜室４の底面後部の正面から見て右側には、野菜室４の底面から冷却器室１０の底面の直上に至る戻りダクト３２を配設しており、野菜室４を冷却した冷気は、この戻りダクト３２を介して冷却器室１０に戻り、冷却器７により再び冷却される。この時、戻りダクト３２のダクト開口３３は冷却器７の下端部よりも低い位置に設定され、戻り冷気は冷却器７の一側下方に吐き出される。

図４は遮蔽部材を配していない状態での冷却器室１０を正面からみた模式図である。図４に矢印Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ，Ｅ、Ｆで模式的に示すような冷気の流れが形成される。すなわち、矢印Ａで示すように、野菜室４側から冷却器室１０側に向かって戻りダクト３２を通過した戻り冷気は、矢印Ｂで示すようにダクト開口３３から吐き出され、矢印Ｃで示すように冷却器室１０の底面を伝ってダクト開口３３を中心として放射状に拡散する。その後、戻り冷気は矢印Ｄで示すように冷却器７と熱交換しながら下方から上方に向かって移動し、冷却器室１０の上部に位置する送風機８に吸い込まれる。しかし、ダクト開口３３から送風機８に至るまでの経路において、冷却器７は戻り冷気が上方へ流れようとする流れを妨げる抵抗体となる。

さらに、戻りダクト３２のダクト開口３３から吐き出した戻り冷気は冷却器室１０の底面に衝突するため、ダクト開口３３の近傍の静圧が上昇する。同様に、冷却器室１０内に吐き出された戻り冷気は、冷却器室１０の側壁をなす壁面に衝突することで壁面の近傍における静圧が上昇する。それに対して、主冷凍室６と連通する吸い込み口１２は相対的に静圧が低くなるため圧力差が大きくなり、矢印Ｅで示すように戻り冷気の一部は吸い込み口１２から主冷凍室６内に流入しやすくなる。

戻りダクト３２のダクト開口３３から吐き出された戻り冷気は、送風機８の作用により冷却器室１０内部を下方から上昇し、冷却器７と熱交換して送風機８に向かう流れを形成する。しかし、上述したように、冷却器７が風路の抵抗体となることと、冷却器室１０内における前記戻りダクト３２のダクト開口３３付近と吸い込み口１２との間に圧力差が生じることにより、前記ダクト開口３３から吐き出された戻り冷気の一部が主冷凍室６の内部に逆流し、矢印Ｆに示すように、冷蔵室温である高温の冷気が室内に流入することで冷凍室温度が上昇するという不具合を引き起こすことになる。

第一の実施形態の要部を示す模式図である図５と、第一の実施形態の冷却器室１０を正面からみた模式図である図６、第一の実施形態の冷却器室１０を上方からみた模式図である図７に示すように、第一の実施形態の冷蔵庫は、冷却器室１０内における吸い込み口１２の開口幅の両外側に、前述した遮蔽部材５１を設置している。この遮蔽部材５１は、ほぼ平板状で立設している冷却器カバー９の下端背面から冷却器７側へ垂直方向に延びる矩形板状のヒレとして一体成形されており、その下端部は、吸い込み口１２の高さ寸法の少なくとも１／２を越えて下方に延び、その上端縁は、少なくとも前記戻りダクト３２のダクト開口３３の下端開口部より上方に位置し、且つ、吸い込み口１２の外側をほぼ覆うように設けられている。

さらに、その奥行き方向については、前記吸い込み口１２の外側から冷却器７に近接するように延びて、冷却器７との間隙を小さくするように設けることで、前記ダクト開口３３から吸い込み口１２を介して主冷凍室６内へ侵入する戻り冷気の逆流を阻止するようにしている。

さらに、この遮蔽部材５１の配設位置は冷却器７の端板７ａの延長線上、且つ、冷却器７の下方投影領域の外側に位置する。

遮蔽部材５１は水切り穴２９よりも冷却器７に近い位置で、遮蔽部材５１の下方の樋２２に対向するように設けられるものであり、冷却器カバー９と一体でなく、別部材として取り付けてもよい。

上記構成により、冷凍室側の冷却運転においては、低圧である吸い込み口１２と高圧であるダクト開口３３乃至冷却器室１０の壁面との間に遮蔽部材５１を配することで、矢印Ｇで示すように遮蔽部材５１において吸い込み口１２とは反対の面に戻り冷気を衝突させるため、吸い込み口１２付近に高圧となる箇所が発生することを防ぎ、吸い込み口１２付近における圧力差を低減できる。これにより、主冷凍室６内部へ戻り冷気が流入することを抑制し、主冷凍室６の庫内温度が上昇することを防止できる。

遮蔽部材５１を冷却器７の下方投影領域の外側であって、冷却器カバー９に設けることで、冷凍室冷却時に遮蔽部材５１が冷気の流れを阻害することが無いので、冷却効率が向上するとともに、冷却器７の下方に遮蔽部材５１を備えるためのスペースが不要であるため、冷却器室１０をコンパクトにでき、冷蔵庫の庫内容積を増加させることができる。

遮蔽部材５１を水切り穴２９よりも冷却器７に近い位置に設け、遮蔽部材５１の下方に樋２２を備えることで、遮蔽部材５１の結露水及び除霜された水が冷却器カバー９を伝って主冷凍室６内に入り込むことを防止し、主冷凍室６内の貯蔵品の品質を悪化させることがない。

第一の実施形態における冷凍室冷却時の冷気の流れを図８に示す。冷凍室冷却時には吸い込み口１２から吸い込まれ、送風機８に向かって上昇する矢印Ｄで示すような冷気流が発生するが、遮蔽部材５１を冷却器カバー９の背面から垂直方向に延設することで、ヒレ状の遮蔽部材５１がこの流れに沿うガイドの役目を果たし、冷気流の整流作用を発揮するため冷却効率が向上する。

（第二の実施形態）
第一の実施形態と異なる点は、遮蔽部材５１を冷却器カバー９の背面から垂直方向に延設するのではなく、矩形板状の遮蔽部材５２の板面を冷却器７の中央部に指向するように角度を付けて遮蔽部材５２を配したことにある。

第二の実施形態の冷却器室１０を上方からみた模式図であり、同一部分には同一符号を付した図９に示すように、遮蔽部材５２の平板面は、その端部の延長線上を冷却器７のほぼ中央部に指向するよう角度を付けて配している。なお、遮蔽部材５２が吸い込み口１２の開口幅よりも外側に配されるように、吸い込み口１２の開口に隣接する位置ではなく、開口の側方に所定間隔をあけた位置に遮蔽部材５２の基部を設ける。

上記構成により、冷蔵温度帯の冷却時、遮蔽部材５２の角度をつけた平面に衝突した戻り冷気は、衝突後に冷却器７の中央部下方に向かって流れる。このため送風機８による冷却器室１０の下方から上方に向かう冷気の流れを助長し、冷却器７による空気の熱交換作用を促進し、冷却効率が向上する。

（第三の実施形態）
上述した実施形態と異なる点は、遮蔽部材５３の形状を平板形状ではなく、平板形状の部材を交差して組み合わせた十字型としたことにある。

遮蔽部材５３の斜視図である図１０に示すように、遮蔽部材５３は平板形状であって、高さ寸法は等しく、長さ寸法の異なる長部材５３ａと短部材５３ｂとを交差して組み合わせ、断面十字型にしている。

第三の実施形態の冷却器室１０を上方からみた模式図であり、図７と同一部分には同一符号を付した図１１に示すように、長部材５３ａの板面を冷却器７のほぼ中央部に指向するように角度を付けて遮蔽部材５３を構成する。なお、第二の実施形態と同様、遮蔽部材５３が吸い込み口１２の開口幅よりも外側に配されるように、吸い込み口１２の開口に隣接する位置ではなく、開口の側方に所定間隔をあけた位置に遮蔽部材５３の基部を設ける。

上記構成により、遮蔽部材５３における冷気流を示す斜視図である図１２に示すように、遮蔽部材５３に衝突した戻り冷気は、矢印Ｇで示すように長部材５３ａと短部材５３ｂにより分割され、冷却器室１０底部では戻り冷気の流れが分散する。これにより、戻り冷気の流れが特定箇所に集中しすぎることを防ぐものであり、冷却器７の特定領域に集中して熱交換が行われることによる着霜の偏りを防止し、冷却効率を向上させる。

（第四の実施形態）
要部を示す模式図であり、図２と同一部分には同一符号を付した図１３に示すように、第四の実施形態の上述した実施形態と異なる点は、遮蔽部材を冷却器カバー９に配設するのではなく、冷却器室１０の底面に配設したことにある。遮蔽部材５４は、吸い込み口１２の開口幅よりも外側であって、戻りダクト３２のダクト開口３３と吸い込み口１２との間側と、吐き出された戻り冷気が衝突する冷却器室１０の壁面と吸い込み口１２との間側との位置に、冷却器室１０の底面から立設して備える。この遮蔽部材５４は吸い込み口１２の下端から少なくとも吸い込み口１２の中央を越える高さの寸法を有する。

上記構成によっても遮蔽部材５４のガイド作用により、冷蔵温度帯の冷却時におけるダクト開口３３からの戻り冷気が、吸い込み口１２の下部から戻り冷気が主冷凍室６内部に流入することを防ぐ。

上述した少なくとも一つの実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。

単一の冷却器７と送風機８により生成された冷気を、冷蔵空間と冷凍空間に送流し、それぞれの空間を所定温度に冷却する冷気循環方式の冷蔵庫であって、冷蔵温度帯の冷気を冷却器室１０内に戻す戻りダクト３２を備えた冷蔵庫において、主冷凍室６と連通する吸い込み口１２の開口幅よりも外側に遮蔽部材を設けることで、戻り冷気が主冷凍室６内部に逆流することによる主冷凍室６内の温度上昇を防止することができる。さらに、冷凍温度帯の冷却時においても遮蔽部材が冷気の流れを阻害することがないので、冷却効率が向上する。

冷却器７の下方投影領域の外側に遮蔽部材を有するので、冷却器７の下方に遮蔽部材を備えるためのスペースが不要となり、冷却器室１０をコンパクトにでき、冷蔵庫の庫内容積を増加させることができる。

遮蔽部材を吸い込み口１２の開口の両側に設けることで、主冷凍室６内への戻り冷気の流入をより確実に防止することができる。

遮蔽部材がその高さ方向において、吸い込み口１２の高さ寸法の１／２以上を覆うことで、戻り冷気が遮蔽部材の下端部乃至上端部を越えて直接吸い込み口１２に到達することを防ぎ、主冷凍室６内の温度の上昇を安定的に防ぐことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

３は冷蔵室、４は野菜室、６は主冷凍室、７は冷却器、８は送風機、９は冷却器カバー、１０は冷却器室、１１は冷凍室吹き出し口、１２は吸い込み口、１３は冷凍室ダンパ、１４は冷蔵室ダクト、１５は冷蔵室吹き出し口、１６は冷蔵室ダンパ、２１は除霜ヒーター、２２は樋、２９は水切り穴、３２は戻りダクト、３３はダクト開口、５１、５２、５３、５４は遮蔽部材を示す。

Claims (12)

1. 単一の冷却器と送風機により生成された冷気を、冷蔵空間と冷凍空間に送流し、それぞれの空間を所定温度に冷却する冷気循環方式の冷蔵庫において、
   前記冷却器と前記送風機を収納し、冷却器カバーで冷凍室背面に区画形成された冷却器室と、
   この冷却器室の一側に上下に亙って配設され、下端を前記冷却器室の底面近傍に開口した冷蔵空間からの冷気の戻りダクトと、
   前記冷却器カバーの下方に開口させた冷凍空間冷気の吸い込み口と、
   前記冷却器室の下方部であって前記吸い込み口の開口端より外側の前記戻りダクトの開口と前記吸い込み口との間に位置させた板状の遮蔽部材とからなり、
   前記遮蔽部材により、前記戻りダクトの下端開口からの戻り冷気が前記吸い込み口へ流入することを遮蔽するようにした冷蔵庫。
2. 前記冷却器の下方投影領域の外側に前記遮蔽部材を有する請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記遮蔽部材を前記冷却器の端板の延長線上の領域内に設けた請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記遮蔽部材を前記吸い込み口の側部に設けた請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記遮蔽部材の端部の延長線上に前記冷却器が配される請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記遮蔽部材は板状の部材を交差して組み合わせた十字型である請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
7. 前記遮蔽部材を複数設けた請求項１乃至６のいずれかに記載の冷蔵庫。
8. 前記遮蔽部材はその高さ方向において、前記吸い込み口の高さ寸法の１／２以上を覆うようにした請求項１乃至７のいずれかに記載の冷蔵庫。
9. 前記遮蔽部材を前記冷却器カバーに設けた請求項１乃至８のいずれかに記載の冷蔵庫。
10. 前記冷却器室の下部に樋を備え、前記遮蔽部材を前記樋の上方に位置して設けた請求項９に記載の冷蔵庫。
11. 前記冷却器カバーにおいて、前記吸い込み口の前記冷却器室側の上方に結露水及び除霜された水が前記樋上に落下するように水切り穴を設け、前記遮蔽部材を前記水切り穴よりも前記冷却器に近い側に設けた請求項１０に記載の冷蔵庫。
12. 前記遮蔽部材を前記冷却器室の底面に設けた請求項１乃至８のいずれかに記載の冷蔵庫。

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