JP2014167361A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷気が冷却器の特定箇所に偏ることを抑制し、冷蔵室冷却時の冷気風量を増加させることができる冷蔵庫を提供すること。
【解決手段】 本実施形態の冷蔵庫は、冷却器によって生成した冷気を送風機によって室内に導入し所定温度に冷却保持する冷蔵貯蔵室と、冷蔵貯蔵室より低温度に冷却保持する冷凍貯蔵室と、冷却器を収納した冷却器室と、冷蔵貯蔵室内の冷気を冷却器室内に送る複数の戻りダクトと、この戻りダクトに設けられ、戻りダクトを通る冷気を冷却器室内に取り込む開口と、冷却器室の下部で冷却器の下方空間の前方領域に設けられ、冷凍貯蔵室内の冷気を冷却器室内に取り込む冷凍室吸い込み口とを備え、冷凍室吸い込み口の開口よりも小さな開口である戻りダクトの開口を、冷却器を挟む位置に配する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫には冷却器で生成した冷気を、冷気ダクトにより冷却温度帯の異なる貯蔵室に分けて供給する構成が知られている。

この場合、冷気ダクトは冷却器室の側方から流入する形のため、流路抵抗が大きく、ダクト面積も大きくとれないことから、冷蔵室などの冷気ダクトを通して冷気を循環する貯蔵室への冷気流路は、冷凍室などの冷気ダクトを必要としない貯蔵室への冷気流路に比べて狭く、冷気の循環量が少なくなる。

さらに、戻り冷気ダクトの冷却器室側の出口である開口から送風機に向かって流れる冷蔵温度帯を循環した冷気は、この開口に近い位置に偏って多く流れるため、冷却器において戻り冷気との熱交換を行う際に、冷却器が抵抗体としてはたらくことで、冷気のスムーズな流れが制限され、冷気風量は一層少なくなる。上述した理由により冷蔵室冷却時には冷気風量が少ないため、冷却器の蒸発温度を高く設定することができず、冷却性能が低かった。

この問題への対策として送風機の回転数を変更制御し、冷蔵室冷却時の送風機の回転数を高くすることで風量を多く確保し、冷却器の蒸発温度を高く設定する構成が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、送風機の回転数を高くすることで消費電力が増加するとともに、送風機の回転数の増加だけでは十分な風量を確保できないという問題が生じていた。

特許第３６３３９９７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、冷気が冷却器の特定箇所に偏ることを抑制し、冷蔵室冷却時の冷気風量を増加させることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、本実施形態の冷蔵庫は、冷却器によって生成した冷気を送風機によって室内に導入し所定温度に冷却保持する冷蔵貯蔵室と、冷蔵貯蔵室より低温度に冷却保持する冷凍貯蔵室と、冷却器を収納した冷却器室と、冷蔵貯蔵室内の冷気を冷却器室内に送る複数の戻りダクトと、この戻りダクトに設けられ、戻りダクトを通る冷気を冷却器室内に取り込む開口と、冷却器室の下部で冷却器の下方空間の前方領域に設けられ、冷凍貯蔵室内の冷気を冷却器室内に取り込む冷凍室吸い込み口とを備え、冷凍室吸い込み口の開口よりも小さな開口である戻りダクトの開口を、冷却器を挟む位置に配する。

また、本実施形態の冷蔵庫は、冷却器によって生成した冷気を送風機によって室内に導入し所定温度に冷却保持する冷蔵貯蔵室と、冷蔵貯蔵室より低温度に冷却保持する冷凍貯蔵室と、冷却器を収納した冷却器室と、冷蔵貯蔵室内の冷気を冷却器室内に送る戻りダクトと、この戻りダクトの端部に設けられ、戻りダクトを通る戻り冷気を冷却器室内に取り込む開口と、冷却器室の下部で冷却器の下方空間の前方領域に設けられ、冷凍貯蔵室内の冷気を冷却器室内に取り込む冷凍室吸い込み口とを備え、戻りダクトの開口を冷却器の下方空間の前方領域に配してもよい。

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の冷蔵庫における要部を示す概略図である。 第一の実施形態の冷蔵庫における庫内構成を示す正面図である。 図３のＸ−Ｘ断面における冷却器室内部の構成を示す断面図である。 第二の実施形態の冷蔵庫における庫内構成を示す正面図である。 図５のＹ−Ｙ断面における冷却器室内部の構成を示す断面図である。 第三の実施形態の冷蔵庫における庫内構成を示す正面図である。 図７のＺ−Ｚ断面における冷却器室内部の構成を示す断面図である。

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と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および送風機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を配設している。冷却器カバー９の下部における冷却器７の下部より冷却器室１０の底面に至る下方空間の前方領域には、冷凍室６内を循環した冷気を冷却器室１０内に吸い込む冷凍室吸い込み口１２を設けている。また、冷凍室吹き出し口１１の開口を冷凍室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箇所に冷気吹き出し口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、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行う。

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の冷蔵庫における要部を示す概略図である。図３は第一の実施形態の冷蔵庫における庫内構成を示す正面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図であり、冷却器室１０内部の構成を示す。なお、図３において冷蔵室ダクト１４と冷却器室１０並びに冷気流路に配した冷却器７、送風機８、冷凍室ダンパ１３、冷蔵室ダンパ１６は点線で示し、ダクト等における開口部は実線で表現している。

冷凍温度帯を冷却するときは、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で冷却された冷気は送風機８によって冷却器カバー９に設けた吹き出し口１１から各冷凍室へと吹き出し、冷凍室内部を所定の温度に冷却する。その後、冷気は冷凍室吸い込み口１２から冷却器室１０内へと吸い込まれ、冷却器７により再び冷却され循環する。

ここで、冷凍室吸い込み口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、冷却器カバー９の下部に設けられ、冷凍室吸い込み口１２から冷却器室１０内へ吸い込まれた冷気は冷却器７の幅全体を通ることで再び冷却される。

冷蔵温度帯を冷却するときは、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によって冷蔵室３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の底面後部の両側には、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を冷却器室１０内後部の両側壁面に沿って配設しており、下端縁に冷却器室１０内へ冷気を送るための開口３３を形成する。

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の開口３３は冷却器７の下端部よりも低い位置に設定されており、戻り冷気は冷却器７の両側下方に吐き出される。

従来、冷蔵空間からの戻り冷気が流れる戻りダクト３２下端の開口３３は、奥行き寸法の短い冷却器７の側方に位置しているため、空間設計上の制約から幅、奥行き寸法ともに小さくなり、開口面積を大きくとれないものである。また、戻り冷気は、側方から冷却器室１０に流入する形のため、流路抵抗が大きくなり、冷気の循環量が少なくなっていた。

これに対して、冷凍室吸い込み口１２は冷却器７の長手方向である幅方向にわたってその前方領域に位置しており、大きな幅寸法により吸い込みに十分な開口面積を得られるため、冷蔵温度帯の冷却時にひとつの戻りダクト３２を通って開口３３から冷却器室１０内へと吸い込まれる冷気の風量は、冷凍室吸い込み口１２から吸いこまれる冷気の風量よりも少なく、冷却器７の熱交換量も少なくなるものであったが、上記構成により冷却器７を挟んで２箇所から戻り冷気を冷却器室１０内に送るため、冷却器７の幅全体を使っての熱交換が可能となり、着霜が冷却器７の特定箇所に偏ってしまうことによる冷却性能の悪化を防ぐことができる。

さらに、冷凍温度帯の貯蔵室を冷却する際には冷却器７の蒸発温度を−２５℃、送風機８の回転数を１５００rpmとし、冷蔵温度帯の貯蔵室を冷却する際には冷却器７の蒸発温度を標準的な値である−２０℃よりもやや高い−１５℃、送風機８の回転数を２０００rpmにそれぞれ変更制御するとよい。

本実施例によれば、冷却器７を挟んで側方の２箇所の開口３３から戻り冷気を冷却器室１０内に送るため、冷蔵温度帯の冷却時に循環する冷気の風量を増加させることができる。これにより冷蔵温度帯の冷却時に冷却器７の蒸発温度を高く設定しても十分な冷気量により、冷却性能を向上させることができる。

送風機８の回転数を変更制御し、例えば、冷凍室冷却時は回転数を低く、冷蔵室冷却時は高くすることで、冷蔵温度帯の冷却時と冷凍温度帯の冷却時とで、適切な送風量に制御することにより、冷却力の不足や冷やしすぎといった問題を防ぐとともに、冷却効率の向上を図ることができる。

（第二の実施形態）
第一の実施形態と異なる点は、冷蔵温度帯を循環した冷気の冷却器室１０内への戻りダクト３２を冷却器室１０内後部の両側に配するのではなく、冷却器室１０内後部の一側に配し、かつ、戻りダクト３２の下端を冷却器室１０の底部でＬ字状に屈曲させ、開口３３を冷却器７の下方空間の前方領域に幅方向に亙って配したことにある。

図５は第二の実施形態における庫内の構成を示す正面図であり、図６は図５のＹ−Ｙ断面における冷却器室１０内部の構成を示す断面図である。なお、図５において冷蔵室ダクト１４と冷却器室１０並びに冷気流路に配した冷却器７、送風機８、冷凍室ダンパ１３、冷蔵室ダンパ１６は点線で示し、ダクト等における開口部は実線で表現している。

戻りダクト３２は前述したように、冷却器室の下部において直角に曲がるL字形状であり、野菜室４の底面後部の右側から冷却器室１０の底面に向かって垂下させた後、水平方向に曲げて冷却器カバー９の背面に沿わせて冷却器７の下方空間の前方領域まで延設させ、冷却器７下部の幅方向にわたって横長に開口３３を形成し、戻り冷気の流路を形成する。

図６において、冷却器カバー９に点線で示した領域は、Ｙ−Ｙ断面よりも下方であって、冷凍室吸い込み口１２が配設される箇所を示しており、冷却器７の下方空間の前方領域に配した戻りダクト３２よりも下方に、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る冷凍室吸い込み口１２が配される。

従って、冷却器７の下方空間の前方領域には、冷凍室吸い込み口１２とその上方に戻りダクト３２の開口３３とを上下に並べて二列に配する。

上記構成により、冷却器７の下部中央から左右にほぼ等しい量の戻り冷気が吸い込まれるので、冷却器７の幅方向の全体にわたって効率的な熱交換を行うことができ、冷却性能の向上をはかることができる。

また、冷却器７の長手方向である前方領域から幅広く戻り冷気が吸い込まれるので、冷却器７と熱交換を行う容積を広く確保でき、野菜室４からの戻り冷気を戻りダクト３２の開口３３からより多く吸い込むことができるので、循環風量を増加させることができる。

なお、本実施形態では戻りダクト３２を野菜室４の底面後部の正面から見て右側に配した場合を例に説明をしたが、右側ではなく左側に配してもよい。

（第三の実施形態）
上述した実施形態と異なる点は、冷蔵温度帯の循環冷気の戻りダクト３２の開口３３と冷凍室吸い込み口１２とを上下に並べて二列に配するのではなく、戻りダクト３２の開口３３と冷凍室吸い込み口１２とを左右に一列に並べて配したことにある。

図７は第三の実施形態における庫内の構成を示す正面図であり、図８は図７のＺ−Ｚ断面における冷却器室１０内部の構成を示す断面図である。なお、図７において冷蔵室ダクト１４と冷却器室１０並びに冷気流路に配した冷却器７、送風機８、冷凍室ダンパ１３、冷蔵室ダンパ１６は点線で示し、ダクト等における開口部は実線で表現している。

戻りダクト３２の形状は第二の実施形態と同様、L字形状であり野菜室４の底面後部の右側から冷却器室１０の底面に向かって垂下させた後、水平方向に曲げて冷却器７の下方空間の前方領域まで冷却器室１０の壁面に沿わせて戻り冷気の流路を形成する。この戻りダクト３２には冷却器７の下方空間の前方領域において、冷却器７の下部に対向する開口３３を備える。この戻りダクト３２の開口３３は冷却器７の下方空間の前方領域の右半分を占めるように幅広に設けられ、冷却器７の下方空間の前方領域の左側には冷凍室吸い込み口１２を備える。換言すると、冷却器室１０における冷却器７の下方空間の前方領域には、冷蔵室からの戻りダクト３２の開口３３と冷凍室吸い込み口１２とを左右に一列に並べて配する。

この時、冷蔵室循環冷気の戻りダクト３２の開口３３と冷凍室吸い込み口１２は左右に一列に並ぶため、両開口の水平方向の幅寸法は小さくなるが、垂直方向の高さ寸法を大きくすることで、開口面積が小さくなりすぎることを防止する。

上記構成により、冷蔵温度帯の冷却時では、冷気が冷却器７の下方右側から流入し、冷凍温度帯の冷却時では冷気が冷却器７の下方左側から流入して、送風機８に向かって上昇しながら幅方向に広がるので、冷蔵温度帯の冷却時においても冷凍温度帯の場合と同等に、冷却器７の幅全体に亙って冷気の熱交換をすることができ、冷却性能の悪化を防ぐことができる。

また、冷却器７の短手方向である側方からではなく、長手方向である前方領域から戻り冷気が吸い込まれるので、冷却器７と熱交換を行う容積を比較的に広く確保でき、戻り冷気を戻りダクト３２の開口３３からより多く吸い込むことができるので、風量を増加させることができる。

以上説明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。

冷却器７を挟んで冷蔵温度帯を循環した冷気の戻りダクト３２を複数設ける、あるいは、戻りダクト３２の冷却器室１０内の開口３３を冷却器７の下方空間の前方領域に設けることで、冷蔵温度帯の冷却時の冷気風量を増加させることができ、冷却器７の蒸発温度を高く設定することができる。

また、冷却器室１０内に流入して冷却器７と熱交換する冷気が冷却器７の特定箇所に偏らず、冷却器７の全体にわたって熱交換を行うため、冷却器７への着霜が偏らず、冷却効率が向上する。

変形例としては、冷蔵室ダクト１４内などの冷蔵温度帯の冷却時の冷気経路上に複数台の送風機を備えてもよい、これにより、冷蔵温度帯の冷却時に複数台の送風機を運転することで、冷蔵温度帯の冷却時の風量をさらに増加させることができる。

なお、本実施形態は野菜室４から冷却器室１０への戻りダクト３２を備えた場合を例に説明を行ったが、貯蔵室としては野菜室４に限られず、他の冷蔵貯蔵室であってもよく、冷蔵室３と野菜室４などの複数の貯蔵室のそれぞれに循環冷気の戻りダクト３２を備えたものでもよい。

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、５は小冷凍室、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は冷凍室吸い込み口、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、２２は樋、３２は戻りダクト、３３は開口を示す。

Claims (6)

1. 冷却器によって生成した冷気を送風機によって室内に導入し所定温度に冷却保持する冷蔵貯蔵室と、
   前記冷蔵貯蔵室より低温度に冷却保持する冷凍貯蔵室と、
   前記冷却器を収納した冷却器室と、
   前記冷蔵貯蔵室内の冷気を前記冷却器室内に送る複数の戻りダクトと、
   前記戻りダクトに設けられ、前記戻りダクトを通る冷気を前記冷却器室内に取り込む開口と、
   前記冷却器室の下部で前記冷却器の下方空間の前方領域に設けられ、前記冷凍貯蔵室内の冷気を前記冷却器室内に取り込む冷凍室吸い込み口とを備え、
   前記冷凍室吸い込み口の開口よりも小さな開口である前記戻りダクトの開口を、前記冷却器を挟む位置に配した冷蔵庫。
2. 冷却器によって生成した冷気を送風機によって室内に導入し所定温度に冷却保持する冷蔵貯蔵室と、
   前記冷蔵貯蔵室より低温度に冷却保持する冷凍貯蔵室と、
   前記冷却器を収納した冷却器室と、
   前記冷蔵貯蔵室内の冷気を前記冷却器室内に送る戻りダクトと、
   前記戻りダクトの端部に設けられ、前記戻りダクトを通る戻り冷気を前記冷却器室内に取り込む開口と、
   前記冷却器室の下部で前記冷却器の下方空間の前方領域に設けられ、前記冷凍貯蔵室内の冷気を前記冷却器室内に取り込む冷凍室吸い込み口とを備え、
   前記戻りダクトの開口を前記冷却器の下方空間の前方領域に配した冷蔵庫。
3. 前記戻りダクトの開口を、前記冷却器の下方空間の前方領域における前記冷凍室吸い込み口と上下方向に並べて配置させた請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記戻りダクトの開口を、前記冷却器の下方空間の前方領域における前記冷凍室吸い込み口と左右方向に並べて配置させた請求項２に記載の冷蔵庫。
5. 冷蔵温度帯の冷却時と冷凍温度帯の冷却時とで、前記送風機の回転数を変化させる請求項１乃至４のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記送風機を複数備えた請求項１乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。

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