JP2015045437A

JP2015045437A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2015045437A
Application number: JP2013176446A
Authority: JP
Inventors: 秀男西畠; Hideo Nishibatake; 濱田　和幸; Kazuyuki Hamada; 和幸濱田; 克則堀井; Katsunori Horii; 西村　晃一; Koichi Nishimura; 晃一西村
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-12
Also published as: DE212014000178U1; CN205482061U; WO2015029409A1

Abstract

【課題】除霜時間を短縮し、再冷却運転時においても安定した冷却運転を確保することにより消費電力量の低減を図ることを目的とする。
【解決手段】断熱壁で区画形成された貯蔵室と、フィンを有する冷媒管を上下方向に積層した冷却器４４と、冷却器４４を収納する冷却室４３と、冷却室４３から貯蔵室に冷気を送風する送風機４６と、貯蔵室からの冷気を冷却室４３に戻す貯蔵室戻り風路と、を備えた冷蔵庫において、冷却器４４のフィン間の最小ピッチは５ｍｍ以下で、フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように冷却器４４のフィンに撥水処理を施したことで、除霜時に冷却器４４の表面の霜を含む水氷がより早く滑落し、冷却器表面の残水量を少なくすることができるため、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、省エネ効果の高い蒸発器を備えた冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫の消費電力量は一般家庭における電気機器の中でも上位を占めていることは良く知られている。これは、他の電気機器とは異なり、通常２４時間連続的に通電されているからである。よって、一般家庭における省電力化（省エネルギー化）のためには、冷蔵庫の省電力化が求められている。

一般的な冷蔵庫において、扉の開閉時などに冷蔵庫周辺の高温多湿な空気が庫内に流入する。その多湿の空気が庫内を循環し、蒸発器を通過する際に空気中の水蒸気が蒸発器表面で凝縮し、隣接する凝縮水同士が合体などして成長し、過冷却状態を経てその凝縮水が氷結し、その氷結部を核として針状に霜が成長し、霜層を形成して行く。いわゆる着霜現象である。蒸発器表面に着霜するにつれて空気の通風抵抗が増え、風量が低下し、冷却能力が低下して規定の冷却性能が維持できなくなる。

このような冷却能力の低下を回避するために、定期的に除霜運転を行う。除霜運転の方式には、例えば冷凍サイクルの冷媒の流れを切り替えて蒸発器を内部から加熱するホットガス方式や蒸発器の近傍に設けたヒータで外部から加熱するヒータ方式などがあるが、除霜運転中は蒸発器としての本来の役割を果たさないため、極力除霜時間を短縮する必要がある。

しかしながら、除霜時間を安易に短縮し、フィン表面に除霜水が残ったまま冷却運転を再開させると、除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することになり、結果的に除霜運転の間隔を短くすることになり、かえって電力消費を増やすことになる。そのためにも、水切り性が高い蒸発器は除霜時間の短縮につながり、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

この蒸発器の水切り性に関する従来技術は、蒸発器表面を洗浄後、陽極酸化処理をして表面に複数の細穴を有する皮膜を作成し、細穴を封孔させずに安定させる熱処理を行って、表面の親水性を高めて水切り性能を向上させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１７５１３１号公報

しかしながら、上記従来技術では、陽極酸化処理などによる表面性状の親水性化は非常に高価であるとともに、表面の親水性能が劣化した場合には細穴内に除霜水が滞留し続けて水切り性能が極端に低下する可能性があり、長期にわたって安定した水切り性能を得ることができないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、長期にわたって安定した水切り性能を得ることができる冷却器を備えた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、断熱壁で区画形成された貯蔵室と、フィンを有する冷媒管を上下方向に積層した冷却器と、前記冷却器を収納する冷却室と、前記冷却室から前記貯蔵室に冷気を送風する送風機と、前記貯蔵室からの冷気を前記冷却室に戻す貯蔵室戻り風路と、を備えた冷蔵庫において、前記冷却器のフィン間の最小ピッチは５ｍｍ以下で、前記フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように前記冷却器の表面に撥水処理を施したことを特徴とする。

これにより、除霜時に冷却器の表面の霜を含む水氷がより早く滑落し、冷却器表面の残水量を少なくすることができるため、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができる。また、再冷却運転時には、除霜終了後の冷却器への残水量が最小に抑えられることから、通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる冷蔵庫を提供できる。

本発明の冷蔵庫は、冷却器のフィン間の最小ピッチを５ｍｍ以下とし、前記フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように冷却器の表面に撥水処理を施したことにより、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができるとともに、再冷却運転時には風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

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図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のプレートフィンの斜視図

第１の発明は、断熱壁で区画形成された貯蔵室と、フィンを有する冷媒管を上下方向に積層した冷却器と、前記冷却器を収納する冷却室と、前記冷却室から前記貯蔵室に冷気を送風する送風機と、前記貯蔵室からの冷気を前記冷却室に戻す貯蔵室戻り風路と、を備えた冷蔵庫において、前記冷却器のフィン間の最小ピッチは５ｍｍ以下で、前記フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように前記冷却器の表面に撥水処理を施したことを特徴とする。これにより、除霜時に冷却器の表面の霜を含む水氷がより早く滑落し、冷却器表面の残水量を少なくすることができるため、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができる。また、再冷却運転時には、除霜終了後の冷却器への残水量が最小に抑えられることから、通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる冷蔵庫を提供できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記冷却器のフィン間の最小ピッチ部は、前記冷却器の冷気の流れにおける最下流となる部分に施したことを特徴とする。これにより、より除湿された冷気が冷却器の最小ピッチ部を流れるため、最小ピッチ部における霜の成長は最小限に抑えられるので、通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記貯蔵室は冷凍室と冷蔵室とを有し、前記冷蔵室からの冷気を前記冷却室に戻す冷蔵室戻り風路と、前記冷凍室からの冷気を前記冷却室に戻す冷凍室戻り風路と、を備え、前記冷却器の冷気の流れにおける前記冷蔵室戻り風路出口近傍のフィンピッチを前記冷凍室戻り風路出口近傍のフィンピッチより大きく設定したことを特徴とする。これにより、より絶対湿度が高い冷蔵室からの戻り冷気
は、冷却器にて除湿され、冷却器表面に霜が成長するが、よりフィンピッチが大きいフィン間を戻り冷気が流れるため、冷却器表面の霜の成長による通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

第４の発明は、第３の発明において、前記冷凍室戻り風路出口を前記冷却器の正面視で中央部に、前記冷蔵室戻り風路出口を前記冷却器の正面視で側部に配置し、前記冷却器のフィンピッチは中央部より側部を大きく設定したことを特徴とする。これにより、より絶対湿度が高い冷蔵室からの戻り冷気は、よりフィンピッチが大きい冷却器の側部に霜を成長させ、より絶対湿度の小さい冷凍室からの戻り冷気は、よりフィンピッチが小さい冷却器の略中央部に霜を成長させることにより、冷却器表面の霜の成長による通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

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における冷蔵庫の冷却室の縦断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却器の側面図、図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却器のプレートフィンの斜視図である。

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。

複数の貯蔵室は、最上部に冷蔵室３５、その冷蔵室３５の下部に野菜室３６、そして最下部に冷凍室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４１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４２によって冷蔵室３５と野菜室３６とは上下に区画されている。

また冷凍室３７の背面には冷気を生成する冷却室４３が設けられ、内部には冷却器４４が配設されている。冷却器４４の表面には撥水性とスリップ性（すべり性）の両機能を向上した表面処理材料をコーティングし、水の滑落特性を向上（摩擦係数を低下）させ、除霜終了時にフィン間に残水滴による架橋現象が発生しにくいようにしている。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。冷却器４４の上方に生成され
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、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。

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。

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、下方に冷凍室吐出口５２を有し、分配風路５１と冷凍室３７とを連通している。さらに下方には冷凍室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。

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。

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。

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下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の側面に高温戻り風路５７が配置されている。第一区画壁４１および第二区画壁４２を通り、野菜室３６と冷蔵室３５とにそれぞれ連通しており、冷蔵室３５と野菜室３６を冷却した冷気が高温戻り風路５７内で合流する。高温戻り風路５７は下方に冷却室４３と連通する高温吸込み口５８を備える。高温吸込み口５８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。

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２０３ａ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２０３ｂが設けられている。

冷却室４３において、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が設置されている。

また、図３において、冷却器４４の冷凍室３７から冷凍室戻り風路５３を通過してａ方向に戻る風速が最も速く絶対湿度が低い乾燥空気が通過する中央部１００のフィンピッチを主に５ｍｍとしている。

また、冷却器４４の中央部１００の側部に配置した冷蔵室３５及び野菜室３６から戻る風速が比較的遅く絶対湿度が高い湿潤空気が通過する側部１０１のフィンピッチを、中央部１００のフィンピッチより大きくなるように主に１０ｍｍとしている。

そして、冷却器４４の冷気の流れにおける最下流となる冷却器４４の最上段部のフィンピッチを４ｍｍピッチとし、最小ピッチ部１０２としている。すなわち、最小ピッチ部１０２は、冷凍室３７からの戻り冷気が通過する中央部１００の下流で最も絶対湿度が低い乾燥空気が通過し着霜量がより少ない部分となる。

そして、冷却器４４の冷媒管およびフィンの表面には、撥水性とスリップ性（すべり性）の両機能を向上した表面処理材料をコーティングし、水の滑落特性を向上（摩擦係数を低下）させ、冷却器４４の除霜時に、冷却器４４の最上段部のフィンピッチを４ｍｍピッチとした最小ピッチ部１０２においても、フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないようにしている。

なお、フィンピッチを主に５ｍｍとしている中央部１００より上流となる冷却器４４最下段のフィンピッチは、中央部１００に比べ部分的にフィンを間引くことで最下段への霜の偏着霜を防止している。

また、冷却器４４と後区画壁４５ｂとの間には、部分的に空間を設けてバイパス風路を形成することで、さらに冷却器４４の偏着霜を防止することができる。

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。

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一区画壁４１内の高温吐出風路５４を経て冷蔵室３５や野菜室３６に吐出される。循環した冷気は冷蔵室３５や野菜室３６内の空気や貯蔵物に含まれる湿気を帯びた空気となって、高温戻り風路５７を通り高温吸込み口５８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貯蔵室内を設定温度に冷却することができる。

ここで、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および野菜室３６からの高温戻り冷気の２つの流れが同時に流れ込むことになる。

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へ入る。冷蔵室３５および野菜室３６からの高温戻り冷気は、高温戻り風路５７を通り、高温吸込み口５８から冷却室４３へ入る。

このとき、冷凍室戻り冷気は、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。さらに、冷凍室吸込み口５６の高さよりも除霜ヒータ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が大きいために、冷凍室戻り冷気は空間の広い除霜ヒータ４７の下へ流れ込む。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の背面に沿って上向きに流れる。

冷蔵室３５および野菜室３６からの高温戻り冷気は、高温戻り風路５７中を下向きに流れてくるが、高温戻り風路５７の下面で横向きに方向転換し冷却室４３の側面に設置された高温吸込み口５８から冷却室４３内に流れ込む。

高温吸込み口５８から出てきた高温戻り冷気は、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。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つの流れが干渉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ることができる。

また、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する。突入した冷気の一部は、冷却器４４の矩形部カラー２０３ｂに沿って流れ、冷却器４４の前面へと誘導される。例えば、矩形部カラー２０３ｂの下方への傾斜角度を鉛直方向に対して３０度とすると、鉛直上向き成分を主とする合流した冷気の一部がカラー成形部に沿って冷却器４４前面へと誘導される際の圧力損失を最小限に抑制することができる。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。

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、高温吐出風路５４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。冷却器４４へ突入した冷気は、冷却器４４の矩形部カラー２０３ｂに沿って流れ、冷却器４４の前面へと誘導される。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、かつ冷却器４４全体を通過す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。

また、本実施の形態では、冷却器４４の冷媒管およびフィンの表面には、撥水性とスリップ性（すべり性）の両機能を向上した表面処理材料をコーティングし、水の滑落特性を向上（摩擦係数を低下）させ、冷却器４４の除霜時に、冷却器４４の最上段部のフィンピッチを４ｍｍピッチとした最小ピッチ部１０２においても、フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないようにしているので、除霜運転時に霜を含む水氷の滑落が促進され、従来仕様に比べて残水滴量が少なくなる。除霜運転中に融解水が毛細管現象により伝熱面に達した時点で，滑落特性により霜を含む水氷の状態で滑落させることができるためである．さらに，霜を含む水氷の状態で滑落させることで，除霜終了後の冷却器４４の表面の残水量を減らすことが可能となる．これにより、従来仕様に比べて除霜運転時間（ヒータ通電時間）を約１０％短縮することができた。

さらに、除霜運転終了後，連続してプルダウン運転を開始し，冷凍室内空気温度が−２０℃に達するまでの時間は，従来仕様に比べて約２０％短縮され、効率的な冷却運転が可能となった。これは，除霜終了後，冷却器４４の表面の除霜残水量が低減したため，残水滴による熱抵抗と通風抵抗の増加を低減でき，従来仕様より熱交換効率が向上したためと考えられる。さらに，除霜運転時間を短縮したことにより，除霜運転中の冷凍室３７内の空気温度上昇度合いも抑制できるため，プルダウン運転を開始する時点の庫内温度が従来仕様より低かったことも寄与している。

さらに、冷却器４４の冷気の流れにおける最下流となる冷却器４４の最上段部のフィンピッチを４ｍｍピッチとし、最小ピッチ部１０２としている。すなわち、最小ピッチ部１０２は、冷凍室３７からの戻り冷気が通過する中央部１００の下流で最も絶対湿度が低い乾燥空気が通過し着霜量がより少ない部分を４ｍｍピッチの最小ピッチ部１０２としているので、より除湿された冷気が冷却器４４の最小ピッチ部１０２を流れるため、最小ピッチ部１０２における霜の成長は最小限に抑えられるので、通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

また、冷却器４４の中央部１００の側部に配置した冷蔵室３５及び野菜室３６から戻る風速が比較的遅く絶対湿度が高い湿潤空気が通過する側部１０１のフィンピッチを、中央部１００のフィンピッチより大きくなるように主に１０ｍｍとしている、すなわち、冷却
器４４の冷気の流れにおける冷蔵室戻り風路出口近傍のフィンピッチを前記冷凍室戻り風路出口近傍のフィンピッチより大きく設定しているので、より絶対湿度が高い冷蔵室からの戻り冷気は、冷却器４４にて除湿され、冷却器表面に霜が成長するが、よりフィンピッチが大きいフィン間を戻り冷気が流れるため、冷却器表面の霜の成長による通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

さらに、冷凍室戻り風路出口を冷却器４４の正面視で中央部に、冷蔵室戻り風路出口を冷却器４４の正面視で側部に配置し、冷却器４４のフィンピッチは中央部より側部を大きく設定しているので、より絶対湿度が高い冷蔵室からの戻り冷気は、よりフィンピッチが大きい冷却器４４の側部に霜を成長させ、より絶対湿度の小さい冷凍室からの戻り冷気は、よりフィンピッチが小さい冷却器４４の略中央部に霜を成長させることにより、冷却器表面の霜の成長による通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる。

すなわち、冷凍室３７から冷凍室戻り風路５３を通過してａ方向に戻る絶対湿度が低めの乾燥空気が通過する中央部１００のフィンピッチを主に５ｍｍとし、冷蔵室３５及び野菜室３６から戻る絶対湿度が高めの湿潤空気が通過する側部１０１のフィンピッチを主に１０ｍｍとすると共に、最も絶対湿度が低い乾燥空気が通過し着霜量がより少ない冷却器４４の最上段部のフィンピッチを４ｍｍピッチ化し最小ピッチ部１０２とし、フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように冷却器４４の表面に撥水処理を施しているので、除霜時に冷却器４４の表面の霜を含む水氷がより早く滑落し、冷却器表面の残水量を少なくすることができるため、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができる。また、再冷却運転時には、除霜終了後の冷却器４４への残水量が最小に抑えられることから、通風抵抗の増加は最小限に抑えられ、風量低減による冷却性能の低下を抑えることができるため、安定した冷却性能を確保することができる冷蔵庫を提供できる。

また、直管部および曲管部が連続して複数の列および段が千鳥状に形成されるように所定のピッチで蛇行状に曲げ加工された冷媒チューブ２０１と、背面下方に向かって形成した長孔２０３を板面に複数設けたプレートフィン２０２とを備え、プレートフィン２０２を複数相互に間隔を有して配置し、長孔２０３に冷媒チューブ２０１を貫通させた冷却器４４であって、プレートフィン２０２において、長孔２０３の矩形部長手方向の両側を、プレートフィン２０２面に対して切り起こしたカラー成形部２０３ｂを設けた冷気を生成する冷却器４４と、冷却器４４で生成された冷気を強制的に循環させる送風機４６と、冷却器４４下方に霜や氷を融かすための除霜ヒータ４７と、冷却器４４、送風機４６および除霜ヒータ４７とを収める冷却室４３と、冷却室４３を背面に備える低温貯蔵室３７と、低温貯蔵室３７と温度帯の異なる少なくとも一つの高温貯蔵室３５と、低温貯蔵室３７からの低温戻り冷気を冷却室４３へ導入する低温吸込み口５６と、冷凍室吸込み口５６は冷却室４３前面に、高温吸込み口５８は冷却室４３背面に設けられ、冷凍室吸込み口５６は高温吸込み口５８よりも下方に位置することにより、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、冷却能力を向上することができる。

また、冷却室４３において、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が設置することで、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、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、かつ冷却器４４全体を通過するため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。

また、冷却室４３の底面を構成するドレンパン４８は冷凍室吸込み口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るため、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よりも上方に位置することにより、冷凍室吸込み口５６において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、冷却室４３は冷却器４４の下方に霜や氷を溶かすための除霜ヒータ４７を備え、冷凍室吸込み口５６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が大きいために、冷凍室戻り冷気は空間の広い除霜ヒータ４７の下へ流れ込む。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。従って、風量を増やし且つ冷却器を通過する距離が長くできるため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、上部から冷蔵室３５、野菜室３６、冷凍室３７としたレイアウトで、冷凍室３７の背面に冷却室４３を備えた冷蔵庫で説明したが、上部から冷蔵室３５、冷凍室３７、野菜室３６としたレイアウトで、冷凍室３７の背面に冷却室４３を備えた冷蔵庫としてもよい。

この場合、冷凍室３７が中段に位置するため、冷凍室３７の背面に備える冷却室４３も中段に位置し、冷蔵室３５からの戻り風路および野菜室３６からの戻り風路はそれぞれ独立して冷却室４３に連通する構成となる。したがって、冷蔵室３５からの戻り風路は、本実施の形態と同様な形態となるが、野菜室３６からの戻り風路は、冷蔵室３５からの戻り風路に対して、左右方向で対向する位置に配置することが望ましい。このような構成とした場合は、野菜室３６からの戻り風路に対応した冷却器４４の側部のフィンピッチを冷蔵室３５からの戻り風路と同様に主に１０ｍｍとすることが望ましい。これにより、冷却器４４への着霜均一化を図ることができ、上部から冷蔵室３５、冷凍室３７、野菜室３６としたレイアウトにおいても、除霜時間が短縮され消費電力量を低減させることができるとともに、安定した冷却性能を確保することができる。

以上のように、除霜時間を短縮し、再冷却運転時においても安定した冷却運転を確保することにより消費電力量の低減を図ることができるので、家庭用又は業務用冷蔵庫など、除霜手段が必要な冷却機器に対しても適用できる。

３０冷蔵庫
３５冷蔵室（高温貯蔵室）
３６野菜室（高温貯蔵室）
３７冷凍室（低温貯蔵室）
４３冷却室
４４冷却器
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）
５８高温吸込み口
５７高温戻り風路
１００中央部
１０１側部
１０２最小ピッチ部
２０１冷媒チューブ
２０２プレートフィン
２０３長孔
２０３ｂ矩形部カラー（カラー成形部）

Claims

断熱壁で区画形成された貯蔵室と、フィンを有する冷媒管を上下方向に積層した冷却器と、前記冷却器を収納する冷却室と、前記冷却室から前記貯蔵室に冷気を送風する送風機と、前記貯蔵室からの冷気を前記冷却室に戻す貯蔵室戻り風路と、を備えた冷蔵庫において、前記冷却器のフィン間の最小ピッチは５ｍｍ以下で、前記フィン下部に付着した水滴が隣り合うフィンと架橋しないように前記冷却器の表面に撥水処理を施したことを特徴とする冷蔵庫。
前記冷却器のフィン間の最小ピッチ部は、前記冷却器の冷気の流れにおける最下流となる部分に施したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記貯蔵室は冷凍室と冷蔵室とを有し、前記冷蔵室からの冷気を前記冷却室に戻す冷蔵室戻り風路と、前記冷凍室からの冷気を前記冷却室に戻す冷凍室戻り風路と、を備え、前記冷却器の冷気の流れにおける前記冷蔵室戻り風路出口近傍のフィンピッチを前記冷凍室戻り風路出口近傍のフィンピッチより大きく設定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。
前記冷凍室戻り風路出口を前記冷却器の正面視で中央部に、前記冷蔵室戻り風路出口を前記冷却器の正面視で側部に配置し、前記冷却器のフィンピッチは中央部より側部を大きく設定したことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。