JP2014238185A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却室内での複数の戻り冷気の相互干渉を抑制して庫内を循環する風量を大きくし、冷気が冷却器を効率良く通過させて熱交換することで冷却能力を向上させた冷蔵庫を提供できる。【解決手段】冷却室４３へ導入する冷凍室吸込み口５６は冷却室４３前面に、冷蔵室吸込み口８８と野菜室吸込み口は冷却室４３背面に設けられ、冷蔵室吸込み口８８に連通する冷蔵室戻り風路８７と、野菜室吸込み口に連通する野菜室戻り風路９０はそれぞれ独立した戻り風路として構成されているので、冷却運転時の複数の高温戻り冷気の相互干渉を抑制し、庫内を循環する風量を増加させることができ、冷却能力を向上することができる。【選択図】図２

Description

本発明は省エネ効果の高い冷蔵庫の構造に関するものである。

図７は従来の冷蔵庫の冷却室の断面図である。

図７に示すように、冷蔵庫１０には複数の貯蔵室があり、最下部に冷凍室１１が配置されている。冷凍室１１の背面には内部に冷却器１２と送風機１３を有し冷気を生成、送風する冷却室１４が設けられている。冷却器１２で生成された冷気は、送風機１３により強制的に各貯蔵室へ送られる。一部は冷気吐出口１５を通り冷凍室１１へ送られ、一部は高温吐出風路１６を通り、冷凍室１１上方に設けられた野菜室１７や冷蔵室（図示せず）へ送られる。冷凍室１１を冷却した冷気は冷凍室戻り口１８から、冷蔵室、野菜室１７を冷却した冷気は順に戻り口１９と高温戻り風路２０とを通過し高温吸込み口２１から、冷却室１４へ帰還し再び冷却器１２により冷却される。このとき、冷却器１２から冷気生成に使われず背面へ漏れ出た冷気は、高温戻り風路２０を流れる比較的温かい戻り冷気に吸収されるため、冷蔵庫１０の背面から外気へ熱リークさせることなく冷却器１２の冷気を強制的に冷却室１４へ返還させることで消費電力量を低減することができる。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２−１５９２３９号公報

しかしながら、上記従来の構成には改善の余地がある。冷却運転時において、冷却器１２下方において冷凍室１１からの戻り冷気は後向きの風速が大きく、野菜室１７や冷蔵室からの戻り冷気は前向きの風速が大きいため、お互いの流れを阻害し合い庫内を循環する風量を減少させることにより、冷却能力を低下させていた。

本発明は、従来の課題を解決するもので、複数の戻り冷気の相互干渉を抑制することで庫内を循環する風量を増やし冷却能力の高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷気を生成する冷却器と、冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、冷却器および送風機とを収める冷却室と、冷却室を背面に備える低温貯蔵室と、低温貯蔵室と温度帯の異なる複数の高温貯蔵室と、低温貯蔵室からの低温戻り冷気を冷却室へ導入する低温吸込み口と、複数の高温貯蔵室からの高温戻り冷気を戻り風路を介して冷却室へ導入する複数の高温吸込み口とを備え、低温吸込み口は冷却室前面に、複数の高温吸込み口は冷却室背面に設けられ、複数の高温吸込み口を、各高温貯蔵室からの独立した戻り風路に連通して併設して配置したことを特徴とする。

これにより、後向きの速度が大きい低温戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれることで相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、より冷却能力を向上することができる。また、庫内と冷却器との温度差がもっとも大きく、最も大きな冷却効果が必要となる低温貯蔵室からの冷気をより下方から冷却
室へ戻すことで、低温戻り冷気が冷却器を通過する距離が長くなり熱交換量を増やすことで更に冷却能力を向上させることができる。

本発明は、従来の課題を解決するもので、複数の戻り冷気の相互干渉を抑制することで庫内を循環する風量を増やし冷却能力が高い冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の縦断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の正面風路図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の詳細縦断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却室の正面風路図 従来の冷蔵庫の冷却室の縦断面図

第１の発明は、冷気を生成する冷却器と、冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、冷却器および送風機とを収める冷却室と、冷却室を背面に備える低温貯蔵室と、低温貯蔵室と温度帯の異なる複数の高温貯蔵室と、低温貯蔵室からの低温戻り冷気を冷却室へ導入する低温吸込み口と、複数の高温貯蔵室からの高温戻り冷気を戻り風路を介して冷却室へ導入する複数の高温吸込み口とを備え、低温吸込み口は冷却室前面に、複数の高温吸込み口は冷却室背面に設けられ、複数の高温吸込み口を、各高温貯蔵室からの独立した戻り風路に連通して併設して配置したものである。

これによって、後向きの速度が大きい低温戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれることで相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、より冷却能力を向上することができる。また、最も大きな冷却効果が必要となる低温貯蔵室からの冷気をより下方から冷却室へ戻すことで、低温戻り冷気が冷却器を通過する距離が長くなり熱交換量を増やすことで更に冷却能力を向上させることができる。

また、複数の高温貯蔵室からの各々の高温戻り冷気も独立した戻り風路に連通しているため、冷却時や非冷却時において、低温戻り冷気も含めて相互干渉を抑制することができ、循環する風量を増やすことで冷却器の熱交換量を増加させ、冷却能力を向上させることができる。

第２の発明は、第１の発明において、複数の高温吸込み口を、冷却器の幅寸法と略同一に配置したものである。

これによって、冷蔵庫内を循環する戻り冷気の中で、冷却器と温度差の最も大きい高温戻り冷気は、冷却器との熱交換を冷却器幅と略同一寸法で行えるため、冷却器での熱交換面積を大きく取ることができると共に、冷凍サイクル効率の向上によって省エネを図ることができる。

また、冷蔵庫を使用する中で扉の開閉頻度の高い高温貯蔵室を循環する高温戻り冷気と冷却器との熱交換量が大きくなることは、庫内を冷却する時間を減らすことができるため、冷却運転時間の短縮による冷却器への着霜量も減らすことができる。特に、高温貯蔵室は扉開閉回数が多いことで外気の水分が侵入し易いだけで無く、温度が高いため空気中に保持する絶対湿度も高いため冷却器への霜の付着量も多くなる。冷却器への着霜量を減ら
すことで、冷却器の除霜周期を延ばす事が可能となり、除霜ヒータの入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

また、風路の改善により冷却器の熱交換面積を大きく取れることは、冷却器に着霜させる面積を大きくすることであるため、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。これによって、冷蔵庫を運転し除霜を必要とするまでの時間を延ばす事が可能となり、除霜ヒータの入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、複数の高温吸込み口の上端を、冷却器の下端より上方に配置したものである。

これによって、冷却室内で高温戻り冷気は、低温戻り冷気の上方を流れるため、後向きの速度が大きい低温戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれ、相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、より冷却能力を向上することができる。

また、ドア開閉時に侵入した空気中の水分や、庫内に投入された食品に付着している水分、さらに野菜室に保存されている野菜からの水分等で冷却器には、霜が付着する。この霜が成長を遂げると冷却器と循環冷気との間で熱交換効率が低下し庫内を十分に冷却できず、最終的に不冷状態となる。よって、冷蔵庫では、冷却器に付着した霜を定期的に除霜する必要がある。本発明の効果によって、水分量の大きい高温戻り冷気によって冷却器背面下部に付着した霜が成長しても冷却器底面側へと高温戻り冷気が流れるため耐着霜性能として向上する。よって、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の温度は、第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、第１高温吸込み口の開口面積は、第２高温吸込み口の開口面積より大きく設定したものである。

これによって、庫内を必要温度に冷却するための循環する風量および冷気量を確保できる。

第５の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の温度は、第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、第２高温吸込み口は、第１高温吸込み口に対応する戻り風路の第１高温貯蔵室との接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置したものである。

これによって、第２高温貯蔵室よりも温度の低い第１高温貯蔵室に対応する第１高温吸込み口は庫内温度を確保するための冷気循環量が多く、第１高温貯蔵室との接続部に幅方向で近い側端部から遠い側端部へと通風抵抗の関係から風速が低下していく。したがって、第２高温吸込み口を第１高温貯蔵室との接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置することで、第２高温吸込み口から冷却器へと流入する戻り冷気は、第１高温吸込み口から冷却器へと流入する循環風速の影響を受けにくく出来るため、逆流等の相互干渉を抑制し熱交換効率の確保が図れる。

第６の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の
温度は、第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、第２高温吸込み口は、第１高温吸込み口に対して水平方向および垂直方向で併設して配置したものである。

これによって、冷却器背面に流入する戻り冷気は、冷却器全幅で熱交換することが可能であるため、熱交換効率が上がり冷凍サイクル効率が上がるため省エネになる。また、高温戻り風路の小型化が出来るため、庫内容積の増加とコストダウンが出来る。

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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの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における冷蔵庫の縦断面図、図２は、本発明の実施の形態１における冷却室の縦断面図、図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の正面風路図、図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の詳細縦断面図である。

図１から図４において、冷蔵庫３０の断熱箱体３１は主に鋼板を用いた外箱３２とＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱３３とで構成され、その内部には断熱材として例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材３４が充填、周囲と断熱され、複数の貯蔵室に区分されている。

冷蔵庫３０の複数の貯蔵室は、最上部に冷蔵室３５、最下部に野菜室３６、そして冷蔵室３５と野菜室３６の間に冷凍室３７が配置されている。

冷蔵室３５の前面開口部には冷蔵室ドア３８、野菜室３６の前面開口部には野菜室ドア３９、冷凍室３７の前面開口部には冷凍室ドア４０が、それぞれの前面開口部を開閉自在に支持されている。

冷蔵室３５は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、野菜室３６は、３〜８℃まで設定することができる。冷凍室３７は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

また、仕切壁である第一区画壁７１によって野菜室３６と冷凍室３７とは上下に区画され、仕切壁である第二区画壁７２によって冷蔵室３５と冷凍室３７とは上下に区画されている。

次に冷却室の構成について説明する。

冷却室４３は縦区画壁４５によって冷凍室３７と断熱区画されている。冷凍室３７の背面には冷気を生成する冷却室４３が設けられ、内部には代表的なものとしてフィンアンドチューブ式の冷気を生成し、材質としては、アルミや銅が用いられる冷却器４４が配設されている。

冷却器４４は、内部を冷媒が流動する冷媒チューブ２０１と、所定間隔毎に配置された複数のプレートフィン２０２を備えている。

冷媒チューブ２０１は、アルミニウム製あるいはアルミニウム合金製の一本の管体を、直管部と曲管部が連続し、列（左右）方向Ｘおよび段（上下）方向Ｙにおいて複数となる
ように蛇行状に曲げ加工されたサーペンタインチューブであり、曲管部を形成する接続管を用いることなく一本の冷媒流路を形成している。そして、プレートフィン２０２に形成された長孔２０３を冷媒チューブ２０１の曲管部が貫通することにより、冷媒チューブ２０１の直管部がプレートフィン２０２と密着した構成となっている。

長孔２０３は、矩形部と円弧部とを有し、該矩形部の両側短辺に前記円弧部がそれぞれ連続して形成された長穴状に形成されている。また、円弧部には、冷媒チューブ２０１の直管部と密着固定するための縁立成形された円弧部カラーが設けられており、矩形部長手方向の両端にも、略垂直に縁立成形された矩形部カラーが設けられている。この矩形部カラーは、冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４が設置されている。

冷却器４４の上方には、生成された冷気を強制的に送風する送風機４６が配置され、冷却器４４の下方には、冷却器４４に付着した霜や氷を除霜する除霜ヒータ４７が設けられている。さらにその下部には除霜時に生じる除霜水を受けるためのドレンパン４８、その最深部から庫外に貫通したドレンチューブ４９が構成され、その下流側の庫外に蒸発皿５０が構成されている。

除霜ヒータ４７は、具体的にはガラス製のガラス管ヒータ５９であり、特に冷媒が炭化水素系冷媒ガスである場合、防爆対応としてガラス管が２重に形成された２重ガラス管ヒータが採用されている。ガラス管ヒータ５９の上方には、ガラス管ヒータ５９を覆うヒータカバー６０が配置され、除霜時に冷却器４４から滴下した水滴が除霜によって高温になったガラス管表面に直接落ちることで、ジュージューといった音が発生しないようにガラス管径および幅と同等以上の寸法としている。

ここで、近年の冷凍サイクルの冷媒としては、地球環境保全の観点から地球温暖化係数が小さい可燃性冷媒であるイソブタンが使用されている。この炭化水素であるイソブタンは空気と比較して常温、大気圧下で約２倍の比重である（２．０４、３００Ｋにおいて）。これにより従来に比して冷媒充填量を低減でき、低コストであると共に、可燃性冷媒が万が一に漏洩した場合の漏洩量が少なくなり安全性をより向上できる。

本実施の形態では、冷媒にイソブタンを用いており、防爆対応として除霜時のガラス管ヒータ５９の外郭であるガラス管表面の最大温度を規制している。そのため、ガラス管表面の温度を低減させるため、ガラス管を２重に形成された２重ガラス管ヒータを採用しているのである。このほか、ガラス管表面の温度を低減させる手段としては、ガラス管表面に放熱性の高い部材（例えばアルミフィン）を巻きつけることも出来る。このとき、ガラス管を１重とすることで、ガラス管ヒータ５９の外形寸法を小さく出来る。

また、除霜時の効率を向上させる手段としては、ガラス管ヒータ５９に加えて、冷却器４４に密着したパイプヒータを併用しても良い。この場合、パイプヒータからの直接の伝熱によって冷却器４４の除霜は効率的に行われると共に、冷却器４４の周囲のドレンパン４８や送風機４６に付着した霜をガラス管ヒータ５９で溶かすことが出来るため、除霜時間の短縮が図れ、省エネや除霜時間における庫内温度の上昇を抑制することが出来る。

なお、ガラス管ヒータ５９とパイプヒータを組み合わせた場合、お互いのヒータ容量を適正化することで、ガラス管ヒータ５９の容量を低くすることが可能となる。ヒータ容量を低くすると除霜時のガラス管ヒータ５９の外郭の温度も低くすることが出来るため、除霜時の赤熱も抑制できる。

ドレンパン４８は冷却室４３の底面および背面の一部を構成している。底面は、除霜水をドレンチューブ４９に集めるためにドレンチューブ４９との接続部が最も低くなるよう
構成されており、ドレンチューブ４９との接続部において除霜ヒータ４７から最も離れる（距離Ｌ）ことになる。背面はドレンパン４８の貯水量が確保できる高さを超える高さまで立ち上がっており、底面と背面とのなす角は緩やかな曲面で構成される。

次に、風路構成について説明する。

縦区画壁４５は、冷凍室３７の外殻をなす前区画壁４５ａと冷却室４３の外殻をなす後区画壁４５ｂとから構成される。前区画壁４５ａと後区画壁４５ｂとの間の空間は各貯蔵室に向けて冷気を分岐させる分配風路５１である。

前区画壁４５ａは、上方に冷凍室吐出口５２を有し、分配風路５１と冷凍室３７とを連通している。下方には冷凍室３７側へ突出した冷凍室戻り風路５３を有し、冷凍室戻り風路５３前面に設けられた入り口５３ａから冷却室４３へ冷凍室３７の戻り冷気を導入する。

分配風路５１は、第一区画壁７１内に設けられた野菜室吐出風路（図示せず）に接続し、分配風路５１と野菜室３６とを連通している。また第二区画壁７２内に設けられた冷蔵室吐出風路８５に接続し、分配風路５１と冷蔵室３５とを連通している。

後区画壁４５ｂは上方に送風機４６を備え、下方には冷凍室戻り風路５３と冷却室４３とを区画するリブ５５を有する。冷凍室戻り風路５３をリブ５５とドレンパン４８とにより囲まれた領域が冷凍室吸込み口５６であり、冷凍室戻り風路５３と冷却室４３とを連通する。

なお、冷凍室吸込み口５６の面積は、入り口５３ａの面積よりも大きくなるように構成される。また、ドレンチューブ４９の中心を通る縦断面において、除霜ヒータ４７とドレンチューブ４９との距離Ｌは、同じ縦断面での冷凍室吸込み口５６の高さＨよりも大きくなるように構成される。また、冷却室４３背面と除霜ヒータ４７との距離Ｂも、冷凍室吸込み口５６の高さＨより大きくなるように構成される。

冷凍室戻り風路５３の底面は、ドレンパン４８の一部により冷却室４３の底面と続きで構成される。ドレンパン４８は入り口５３ａの下端より始まり冷凍室吸込み口５６上端を通りドレンチューブ４９まで下向きに傾斜し、その後緩やかに上向きに転じ冷却室４３の背面へと繋がる形状を有する。

冷却器４４の背面に冷蔵室戻り風路８７が配置されている。冷蔵室戻り風路８７は第二区画壁７２を通り冷蔵室３５と冷却室４３とを連通しており、冷蔵室３５を冷却した冷気が流れている。冷蔵室戻り風路８７は下方に冷却室４３と連通する冷蔵室吸込み口８８を備える。

また、冷却器４４の背面には、冷蔵室吸込み口８８と併設して野菜室吸込み口８９も有している。野菜室吸込み口８９は第一区画壁７１内に設けられた野菜室戻り風路９０を介して野菜室３６と連通している。

そして、冷蔵室吸込み口８８に連通する冷蔵室戻り風路８７と、野菜室吸込み口８９に連通する野菜室戻り風路９０はそれぞれ独立した戻り風路として構成されている。

また、冷蔵室吸込み口８８および野菜室吸込み口８９は、冷却器４４の下端近傍に設けられ、冷凍室吸込み口５６よりも高い位置に構成される。

また、併設した冷蔵室吸込み口８８と野菜室吸込み口８９とを合わせた複数の高温吸込み口の幅寸法を冷却器４４の幅寸法と略同一に配置している。

また、野菜室より低い温度帯の冷蔵室吸込み口８８の開口面積は、野菜室吸込み口８９の開口面積より大きく設定している。

また、野菜室吸込み口８９は、冷蔵室吸込み口８８に対応する冷蔵室戻り風路８７の冷蔵室３５との接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置している。

なお、併設する野菜室吸込み口８９と冷蔵室吸込み口８８とは水平方向および垂直方向でラップするように併設して配置してもよい。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

まず、冷却運転時について説明する。

冷却室４３の冷却器４４で生成された冷気の一部は送風機４６によって分配風路５１内前方へ強制的に送風される。冷凍室３７は冷凍室吐出口５２から吐出された冷気によって冷却され、冷気は縦区画壁４５の下部に設けられた冷凍室戻り風路５３を介して冷凍室吸込み口５６より冷却器４４の下部に導かれ、冷却器４４で熱交換されて、再び新鮮な冷気が送風機４６によって循環を繰返す。これによって冷凍室３７は冷凍室センサー（図示しない）の制御で適温に冷却される。

また分配風路５１内上方に吐出された冷気は第二区画壁７２内の高温吐出風路８５を経て冷蔵室３５に吐出される。また、野菜室３６へは、分配風路５１内に吐出された冷気が第一区画壁７１内を循環し、野菜室３６内に流入する。冷蔵室３５および野菜室３６を循環した冷気は、空気や貯蔵物に含まれる湿気を帯びた空気となって、冷蔵室３５からは冷蔵室戻り風路８７を通り冷蔵室吸込み口８８から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換して、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。同様に、野菜室３６からは野菜室戻り風路９０を通り野菜室吸込み口８９から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換して、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。

これによって、冷蔵室３５や野菜室３６は、冷却器４４から離れた位置にあっても、送風機４６によって冷気を強制的に循環させることで室内を設定温度に冷却することができる。

ここで、野菜室３６へ冷気を導入する野菜室吐出風路（図示せず）の風路内に、冷気量を調整する開閉弁（図示せず）を設けても良い。この場合、開閉弁によって、野菜室３６内の温度を緻密に制御できるため、例えば、夏場や買い物後の食品収納時の過度な扉開閉時においても庫内の温度変動を抑制し、庫内を適温に維持することが出来る。

また除霜ヒータ４７は、除霜時に、ヒータ熱で冷却室４３内および冷蔵室戻り風路８７内および野菜室戻り風路９０内を加熱できるので、結露や凍結を改善し防止することができ信頼性を高めることができる。

ここで、吸込み風路構成について説明する。

送風機４６から吐出された冷気が、冷蔵室３５、野菜室３６、冷凍室３７の全ての貯蔵室を循環しているとき、冷却室４３には冷凍室３７からの戻り冷気と、冷蔵室３５と野菜室３６からの高温戻り冷気の３つの流れが同時に流れ込むことになる。

即ち、冷凍室３７からの戻り冷気は、入り口５３ａから冷凍室戻り風路５３を通り、冷凍室吸込み口５６から冷却室４３へ入り、冷蔵室３５からの高温戻り冷気は、冷蔵室戻り風路８７を通り、冷蔵室吸込み口８８から冷却室４３へ入り、野菜室３６からの高温戻り冷気は、野菜室戻り風路９０を通り、野菜室吸込み口８９から冷却室４３へ入る。

本実施の形態では、冷凍室吸込み口５６は冷却室４３前面に、冷蔵室吸込み口８８は冷却室４３背面に設けられ、冷凍室吸込み口５６は冷蔵室吸込み口８８よりも下方に位置し、入り口５３ａより冷凍室吸込み口５６が下方にあることから、冷凍室戻り冷気は、冷凍室戻り風路５３の底面を構成するドレンパン４８に沿って下向きに冷却室４３に流れ込む。ドレンパン４８の上方には、霜や氷を溶かすための除霜ヒータ４７を備えているが、冷凍室吸込み口５６の高さＨよりも除霜ヒータ４７とドレンパン４８との距離Ｌや、冷却室４３の背面との距離Ｂを大きくしているため、冷凍室戻り冷気は空間の広い除霜ヒータ４７の下へ流れ込みやすく、その後はそのまま冷却室４３の底面を流れドレンパン４８の形状に従って方向転換し、冷却室４３の背面を上向きに流れる際も、圧力損失を小さく抑えることができる。

これによって、後向きの速度が大きい冷凍室戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれるため、相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができる。よって、より冷却能力を向上することができる。また、最も冷やす必要がある冷凍室３７のみに冷気が循環している際も、冷凍室吸込み口５６がより下方にあることで、冷凍室戻り冷気が冷却器４４を通過する距離が長くなり熱交換量を増やすことで、更なる冷却能力を向上させることができる。

前述の冷凍室戻り冷気と、冷却室４３の背面に設置された冷蔵室吸込み口８８および野菜室吸込み口８９から出てきた高温戻り冷気は、冷却室４３の背面で合流するが、高温戻り冷気は上向きの冷凍室戻り冷気に押され、スムーズに上向きに方向転換し、冷凍室戻り冷気と一緒に冷却器４４へ突入することができる。従って、冷凍室戻り冷気と高温戻り冷気の２つの流れが正面衝突しお互いに邪魔することがないため、２つの流れの風量を増やすことで冷却器４４の熱交換量を増加させ、冷却能力を向上させることができるのである。

なお、冷却室４３の底面を構成するドレンパン４８の形状を、冷凍室吸込み口５６からドレンチューブ４９にかけて下方に傾斜した形状を有することにより、冷凍室戻り冷気は、ドレンパン４８沿って下方へ流れた後背面に沿って上昇させることができるため、高温吸込み口５８前方において冷凍室戻り冷気の速度が上向きとなり、高温戻り冷気とスムーズに合流でき、より風量を増やし冷却能力を向上させることができる。

また、冷凍室吸込み口５６は上流側に冷凍室戻り風路５３を備え、冷凍室戻り風路５３の入り口５３ａは冷凍室吸込み口５６よりも上方に位置させているため、冷凍室吸込み口５６での冷凍室戻り冷気は下向きに冷却室４３に流れ込むため、よりドレンパン４８に沿って流れ易くなり、より圧力損失を小さくしたまま低温戻り冷気との干渉を抑制することができる。さらに、冷凍室戻り風路５３の入り口５３ａの面積は冷凍室吸込み口５６の面積よりも小さいことにより、さらに冷凍室吸込み口５６での圧力損失を低減することができる。

また、冷蔵室３５および野菜室３６からの戻り冷気の流入部分である、冷却器背面の高温吸込み口を、冷却器の幅寸法と略同一に配置している。これによって、冷蔵庫内を循環する戻り冷気の中で、冷却器４４と温度差の大きい冷蔵室戻り冷気と野菜室戻り冷気は、冷却器４４との熱交換を冷却器幅と略同一寸法で行えるため、冷却器４４での熱交換面積
を大きく取ることができると共に、冷凍サイクル効率の向上によって省エネを図ることができる。

更に、冷蔵庫の使用状態の中で、冷蔵室３５と野菜室３６の扉開閉回数は多い。特に近年では野菜室３６に、野菜以外のペットボトルを冷却保存する実態もあり、１日の内で冷蔵室３５や野菜室３６の扉開閉回数は１０年前に対して上昇傾向にある。よって、前述のように冷蔵室３５や野菜室３６の高温貯蔵室を循環する高温戻り冷気と冷却器との熱交換量が大きくなることは、庫内を冷却する時間を減らすことができるため、冷却運転時間の短縮による冷却器４４への着霜量も減らすことができる。特に、高温貯蔵室は扉開閉回数が多いことで外気の水分が侵入し易いだけで無く、温度が高いため空気中に保持する絶対湿度も高いため冷却器４４への霜の付着量も多くなる。冷却器４４への着霜量を減らすことで、冷却器４４の除霜周期を延ばす事が可能となり、除霜ヒータ４７の入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

更に、冷却器４４での熱交換面積を大きく取ることができることは、冷却器４４に着霜させる面積を大きくすることであるため、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。これによって、冷蔵庫を運転した後、除霜を必要とするまでの時間（除霜周期）を延ばす事が可能となり、除霜ヒータ４７の入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

また、冷却室４３の背面に併設設置された各々の吸込み口である冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口上端８９ａが、冷却器４４の下端である冷却器下端４４ｂよりも上方に位置してある。

これによって、冷却室４３内において、冷蔵室３５および野菜室３６からの戻り冷気は、冷凍室３７からの冷凍室戻り冷気の上方を流れるため、後向きの速度が大きい冷凍室戻り冷気と前向きの速度が大きい冷蔵室３５および野菜室３６からの戻り冷気は、上下方向にずれ、相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、より冷却能力を向上することができる。

また、ドア開閉時に侵入した空気中の水分や、庫内に投入された食品に付着している水分、さらに庫内に保存されている野菜からの水分等で冷却器４４には、霜が付着する。この霜が成長を遂げると冷却器４４と循環冷気との間で熱交換効率が低下し庫内を十分に冷却できず、最終的に不冷もしくは鈍冷状態となる。よって、冷蔵庫では、冷却器４４に付着した霜を定期的に除霜する必要があるが、本実施の形態のように、冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口上端８９ａ、冷蔵室吸込み口下端８８ｂと野菜室吸込み口下端８９ｂの間に、冷却器下端４４ｂを配設することで、水分量の大きい高温戻り冷気によって冷却器背面下部に付着した霜が成長しても冷却器底面側へと高温戻り冷気が流れるため耐着霜性能として向上する。よって、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。

なお、冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口上端８９ａを冷却器４４の下方とした場合、冷蔵室戻り風路８７の風路抵抗が増加し循環風量が低下するため冷却能力が低下する。一方、冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口上端８９ａを冷却器４４の上方とした場合、風路抵抗が減少し循環風量が増加するが、冷却器４４へ戻り冷気が流れやすくなり付着する霜によって、冷蔵室戻り風路８７が閉塞する可能性がある。そのため、本実施の形態のように、冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口上端８９ａ、冷蔵室吸込み口下端８８ｂと野菜室吸込み口下端８９ｂの間に、冷却器下端４４ｂを配設することで、冷却能力と着霜耐力の両方を満足する構成としている。特に、冷却器４４の最下段のパイプと最下段よりも１段上のパイプの間に冷蔵室吸込み口上端８８ａと野菜室吸込み口
上端８９ａを配置することで冷却能力と着霜耐力の両方で最適化を図っている。

なお、冷却室４３において、プレートフィン２０２の長孔２０３および矩形部カラー２０３ｂが冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４に設置されることで、合流した冷気は、冷却器４４の背面側より鉛直上向き成分を主として突入し、突入した冷気の一部は、冷却器４４のプレートフィン２０２および矩形部カラー２０３ｂに沿って流れ、冷却器４４の前面へと誘導される。これにより、冷気が冷却器４４全体を通過することで熱交換量を増加させることができるため、冷却能力を向上することができる。

また、本実施の形態では、冷蔵室吸込み口８８の開口面積を野菜室吸込み口８９の開口面積に対して大きく設定している。野菜室３６の温度は、収納する野菜によって最適な貯蔵温度があり、葉野菜については約１〜２℃、実野菜については約８〜９℃程度と分けて貯蔵することが好ましいが、一般的に、冷蔵室３５の温度は野菜室３６に対して低く設定される。そのため、本実施の形態のように、冷蔵室吸込み口８８を野菜室吸込み口８９に対して、開口面積を大きく設定することで、冷蔵室内を野菜室温度よりも低温度に冷却するための循環する風量および冷気量を確保できる。

また、野菜室吸込み口８９を、冷蔵室３５と冷蔵室戻り風路８７の接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置している。

これによって、野菜室温度よりも低温度に冷却される冷蔵室３５に対応する冷蔵室の戻り冷気は、冷蔵室戻り風路８７内で野菜室戻り冷気よりも風速が高い状態で冷却器４４へと循環する。更に、冷蔵室３５と冷蔵室戻り風路８７の接続部と冷却器４４との風路内距離が短い風路が最も風速が早い。本実施の形態では、冷蔵室３５と冷蔵室戻り風路８７の接続部に対して、風路内距離が長い風路側に野菜室吸込み口８９を配設しているため、野菜室３６から冷却器４４へ流入する戻り冷気は、冷蔵室戻り冷気が冷却器４４へと流入する循環風速の影響を受けにくく出来るため、逆流等の相互干渉を抑制し熱交換効率の確保が図れる。

また、本実施の形態では、野菜室吸込み口８９が冷蔵室吸込み口８８に対して、水平方向および垂直方向で併設して配置している。

これによって、冷却器背面に流入する戻り冷気は、冷却器全幅で熱交換することが可能であるため、熱交換効率が上がり冷凍サイクル効率が上がるため省エネになる。また、冷蔵室戻り風路８７と野菜室戻り風路９０の形成するに際して部品の小型化が出来るため、コストダウンが出来る。特に、冷蔵室戻り風路８７、冷蔵室吸込み口８８、野菜室戻り風路９０、野菜室吸込み口８９を一体構成することで、作成する材料費と金型費を削減できると共に、製造工程での工数も削減できる。本実施の形態では、冷蔵室戻り風路８７、冷蔵室吸込み口８８、野菜室吸込み口８９を一体部品で構成しており、材料費、金型費の低減に加えて、部品点数減による管理費用も低減している。これによって、製品全体としてのコストダウンを図れ、販売価格の低下にも繋がり、販売率の向上を図ることが出来る。

なお、野菜室吸込み口８９が冷蔵室吸込み口８８を冷却器４４の背面に配設出来るため、無効空間を低減することができ、庫内容積の増加となり使い勝手の向上を図れる。

なお、冷蔵庫３０は３つの貯蔵室の中で外気温との温度差が大きい冷凍室３７を最も冷やす必要があるため、冷蔵室吐出風路８５を開閉弁（図示せず）で閉じるなどすることで、冷凍室３７のみに冷気を循環させる必要がある。送風機４６から吐出された冷気が冷凍室３７のみを循環しているとき、冷却室４３には冷凍室３７からの戻り冷気のみが流れ込むことになる。

このときも冷凍室戻り冷気は、全貯蔵室に冷気が循環しているときと同様に、入り口５３ａから冷凍室戻り風路５３を通り、冷凍室吸込み口５６から冷却室４３へ入り、除霜ヒータ４７の下を通りドレンパン４８に沿って背面から冷却器４４へ突入する。従って、冷凍室戻り冷気は冷却器４４内を対角線上に流れることができ、熱交換距離を長く取ることができるため、熱交換量を増加し冷却能力を向上させることができる。

さらに、冷却室４３の前面に設置された吸込み口は冷凍室吸込み口５６のみであるため冷凍室吸込み口５６の幅を冷却器４４の幅と同じまで広げることができる。従って、冷凍室３７のみに冷気が循環しているときでも、冷却器４４全体を使うことができ、冷却能力を更に向上させることができる。

また、冷凍室吸込み口は冷凍室戻り風路５３の入り口５３ａよりも大きいため、ここでの圧力損失も抑制することができ、さらに風量を増加させることができる。

以上のように、冷蔵庫全体を冷却する場合も、冷凍室を中心に冷却する場合においても、
冷却能力の向上が図れる。

また、一般的に冷蔵庫３０の背面には低温の冷却器４４が配置されているため背面の断熱壁を介して侵入する熱が多いが、冷却室４３と断熱壁の間に高温戻り風路を構成しているため、冷蔵庫３０の背面の断熱壁を介して侵入する熱量を低減することができる。

更に、冷却器４４によって冷却された冷気は、熱伝達によってその周辺に広がるが、冷却器４４の背面に設置された冷蔵室戻り風路８７および野菜室戻り風路９０の中を冷蔵室３５や野菜室３６からの戻り冷気が流れる際に、冷却器４４から漏れ出した冷気を吸収し、再び冷却室４３へ帰還させるため、冷蔵庫３０の外への冷気漏れを抑制し、消費電力量を低減することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図、図６、本発明の実施の形態２における冷却室の正面図である。

なお、実施の形態１と同様の構成および同様の技術思想が適用できる部分については、説明を省略するが、不具合がない限り実施の形態１の構成に本実施の形態を組み合わせて適用することが可能である。

図５および図６において、冷蔵庫３０の複数の貯蔵室は、最上部に冷蔵室３５、最下部に野菜室３６、そして冷蔵室３５と野菜室３６の間に冷凍室３７が配置されている。

また、仕切壁である第一区画壁７１によって野菜室３６と冷凍室３７とは上下に区画され、仕切壁である第二区画壁７２によって冷蔵室３５と冷凍室３７とは上下に区画されている。

分配風路５１はまた、第一区画壁４１内に設けられた高温吐出風路５４に接続している。さらに高温吐出風路５４は冷蔵室３５および野菜室３６と接続している。

また、冷却室４３の背面は、冷蔵室吸込み口８８の横に野菜室吸込み口８９を有する。冷却器４４の背面に冷蔵室戻り風路８７が配置されている。冷蔵室戻り風路８７は第二区画壁４２を通り冷蔵室３５と冷却室４３とを連通しており、冷蔵室３５を冷却した冷気が
流れている。冷蔵室戻り風路８７は下方に冷却室４３と連通する冷蔵室吸込み口８８を備える。また、野菜室戻り風路９０も冷却器４４の背面に配置され、第一区画壁４１内に設けられた野菜室３６と連通する野菜室戻り風路９０を介して、冷却器４４の下端近傍に設けられた野菜室吸込み口８９に冷気が流れている。

冷蔵室吸込み口８８および野菜室吸込み口８９は、冷却器４４の下端近傍に設けられ、冷凍室吸込み口５６よりも高い位置に構成される。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

分配風路５１内上方に吐出された冷気は第一区画壁４１内の冷蔵室吐出風路８４を経て、尚且つ、第二区画壁４２を通過し、冷蔵室３５に吐出される。冷蔵室３５内を冷却した冷気は湿気を帯びた空気となって、冷蔵室戻り風路８７を通り冷蔵室吸込み口８８から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換および除湿され、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。

また野菜室３６へは、分配風路５１内上方に吐出された冷気が、第一区画壁４１内の冷蔵室吐出風路８４から分岐して野菜室吐出風路（図示せず）を経て野菜室３６に吐出される。野菜室３６内を冷却した冷気は湿気を帯びた空気となって、野菜室戻り風路９０を通り野菜室吸込み口８９から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換および除湿され、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。

野菜室３６への冷気は、本実施の形態では冷蔵室吐出風路８４から分岐しているが、独立させ直接、野菜室吐出風路（図示せず）を経て野菜室３６に吐出してもよい。この場合は、野菜室吐出風路（図示せず）の風路内に、冷気量を調整する開閉弁（図示せず）を設けると良い。開閉弁によって、野菜室３６内の温度を緻密に制御できるため、例えば、夏場や買い物後の食品収納時の過度な扉開閉時においても庫内の温度変動を抑制し、庫内を適温に維持することが出来る。

冷蔵室３５からの冷蔵室戻り冷気および野菜室３６からの野菜室戻り冷気は、冷蔵室戻り風路８７中および野菜室戻り風路９０中を下向きに流れてくるが、冷却器４４の下面で前向きに方向転換し冷却室４３の背面に設置された冷蔵室吸込み口８８および野菜室吸込み口８９から冷却室４３内に流れ込む。

冷蔵室吸込み口８８から出てきた冷蔵室戻り冷気と、野菜室吸込み口８９から出てきた野菜室戻り冷気は、冷却室４３の背面に沿って上ってきた冷凍室戻り冷気と合流する。冷蔵室戻り冷気と野菜室戻り冷気は、上向きの冷凍室戻り冷気に押され、スムーズに上向きに方向転換し、冷凍室戻り冷気と一緒に冷却器４４へ突入することができる。

ここで、本実施の形態では、冷蔵室吸込み口８８と野菜室吸込み口８９とは横並びで構成しており、冷却器の幅寸法と略同一に吸込み口を配置している。これによって、冷蔵室戻り冷気と野菜室戻り冷気が上向きに流れる冷却室４３内ではお互いが干渉することはなく、更に、冷却器４４での熱交換面積を大きく取ることができるとため、冷凍サイクル効率の向上によって省エネを図ることができる。

なお、風路構成により冷蔵室吸込み口８８と野菜室吸込み口８９とを上下に並べて構成した場合でも、全ての冷却室４３内では全ての流れが上方向を向くため、干渉し合い風量を低下させることはない。

従って、全ての戻り冷気はお互いに干渉し合うことがないため、循環する風量を増やす
ことで冷却器４４の熱交換量を増加させ、冷却能力を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、冷蔵室戻り風路８７および野菜室戻り風路９０は、それぞれ冷蔵庫背面側で独立した風路で構成されている。

即ち、内箱３３を各貯蔵室毎に生成して接続する構成としており、この場合でも各風路を冷却室に導く場合に、前述と同様の効果を得ることが出来る。更に、第一区画壁４１および第二区画壁４２を構成する必要が無いため材料費と金型費低減によるコストダウンや、部品管理費用、取り付け工数費用を削減することが出来る。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫の構成は、風路の圧力損失を大きくすることなく冷却器の熱交換量を向上させることができるため、家庭用又は業務用冷蔵庫など、強制的に風を循環させて熱交換を行っている機器に対しても適用できる。

３０ 冷蔵庫
３５ 冷蔵室（第一高温貯蔵室）
３６ 野菜室（第二高温貯蔵室）
３７ 冷凍室（低温貯蔵室）
４３ 冷却室
４４ 冷却器
４４ｂ 冷却器下端
４６ 送風機
４７ 除霜ヒータ
４８ ドレンパン（冷却室底面）
５３ 冷凍室戻り風路
５３ａ 入り口
５６ 冷凍室吸込み口（低温吸込み口）
８７ 冷蔵室戻り風路（高温戻り風路）
８８ 冷蔵室吸込み口（第１高温吸込み口）
８８ａ 冷蔵室吸込み口上端（第１高温吸込み口上端）
８９ 野菜室吸込み口（第２高温吸込み口）
８９ａ 野菜室吸込み口上端（第２高温吸込み口上端）
９０ 野菜室戻り風路（高温戻り風路）
９１ 冷蔵室接続部（第１高温貯蔵室接続部）
２０１ 冷媒チューブ
２０２ プレートフィン
２０３ 長孔

Claims (6)

1. 冷気を生成する冷却器と、前記冷却器で生成された冷気を強制的に循環させる送風機と、前記冷却器および送風機とを収める冷却室と、前記冷却室を背面に備える低温貯蔵室と、前記低温貯蔵室と温度帯の異なる複数の高温貯蔵室と、前記低温貯蔵室からの低温戻り冷気を冷却室へ導入する低温吸込み口と、前記複数の高温貯蔵室からの高温戻り冷気を戻り風路を介して冷却室へ導入する複数の高温吸込み口とを備える冷蔵庫において、
   前記低温吸込み口は前記冷却室前面に、前記複数の高温吸込み口は前記冷却室背面に設けられ、前記複数の高温吸込み口は、各高温貯蔵室からの独立した戻り風路に連通して併設して配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記複数の高温吸込み口は、前記冷却器の幅寸法と略同一に配置したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記複数の高温吸込み口の上端は、前記冷却器の下端より上方に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、前記第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の温度は、前記第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、前記第１高温吸込み口の開口面積は、前記第２高温吸込み口の開口面積より大きく設定したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、前記第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の温度は、前記第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、前記第２高温吸込み口は、前記第１高温吸込み口に対応する戻り風路の第１高温貯蔵室との接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記複数の高温吸込み口は、第１高温吸込み口と第２高温吸込み口を有し、前記第１高温吸込み口に対応する第１高温貯蔵室の温度は、前記第２高温吸込み口に対応する第２高温貯蔵室の温度より低く、前記第２高温吸込み口は、前記第１高温吸込み口に対して水平方向および垂直方向で併設して配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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