JP2016205778A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】貯蔵室の上部に蓄冷剤を設けた冷蔵庫において、蓄冷剤に生じた結露水が貯蔵品に降りかかることなく、貯蔵品の水濡れによる劣化を抑えることができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】断熱箱体２内に設けられた貯蔵室４０と、冷気を生成する冷却器５２と、貯蔵室４０内に設けられた蓄冷部材７０とを備えた冷蔵庫において、蓄冷部材７０は、貯蔵室４０の上部に設けられ、その下面が貯蔵室４０のいずれかの周縁に向かうほど低くなるように傾斜している。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫では、扉が開閉されたり、温かい食品が貯蔵室に収納されたり、あるいは、別の貯蔵室を冷却するために一時的に冷却できなくなるなどの理由によって貯蔵室内の温度が上昇することがあるが、貯蔵室内の温度が上昇すると収納された食品の劣化が進行する。また、貯蔵室温度の上昇を見越して設定温度より過剰に低い温度まで貯蔵室を冷却すると、不所望な凍結により食品細胞が破壊され食品の劣化が進行することがある。

そこで、従前より、貯蔵室内の温度を所望温度に保持するため、貯蔵室に蓄冷剤を設けた冷蔵庫が提案されている（例えば、下記特許文献１、２参照）。

このような冷蔵庫では、貯蔵室内の温度分布を均一化するため貯蔵室の上部に蓄冷剤が設けられているが、外部より温かい空気が貯蔵室に流入すると蓄冷剤に貯えられた冷熱によって急速に冷却され蓄冷剤に結露が生じ、この結露水が貯蔵品の上に垂れ落ちて貯蔵品を劣化させることがある。

特開２０１３−１９４９４１号公報 特開２０１５−３８３９１号公報

そこで、貯蔵室の上部に蓄冷剤を設けた冷蔵庫において、蓄冷剤に生じた結露水が貯蔵品に降りかかることなく、貯蔵品の水濡れによる劣化を抑えることができる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、断熱箱体内に設けられた貯蔵室と、冷気を生成する冷却器と、前記貯蔵室内に設けられた蓄冷部材とを備えた冷蔵庫において、前記蓄冷部材は、前記貯蔵室の上部に設けられ、その下面が前記貯蔵室のいずれかの周縁に向かうほど低くなるように傾斜しているものである。

本発明の第１実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。 図１の要部拡大図である。 図１の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。 本発明の第２実施形態に係る冷蔵庫の要部拡大断面図である。

（第１実施形態）
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１は、図１に示すように、前面に開口する断熱箱体２を備える。断熱箱体２は、鋼板製の外箱４と合成樹脂製の内箱６との間に形成された断熱空間７に真空断熱材や発泡断熱材等の断熱材を有して構成されている。断熱箱体２は内箱６の内側に複数の貯蔵空間が設けられており、具体的には、上段から順に、冷蔵室１０、野菜室１２が設けられ、その下方に製氷室１４と小冷凍室（不図示）が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室１８が設けられている。

冷蔵室１０及び野菜室１２は、いずれも冷蔵温度帯（例えば、１〜４℃）に冷却される貯蔵室であり、それらの間は、合成樹脂製の仕切板１３により上下に仕切られている。冷蔵室１０の前面開口部には、ヒンジで枢支された回動式の断熱扉１０ａが設けられている。

冷蔵室１０内は、複数の棚板１１によって上下に複数段に区画されている。冷蔵室３の底部を構成する仕切板１３と最下段の棚板１１ａとの間には、製氷室１４に設けられた自動製氷機に供給する製氷用の水を貯留する不図示の貯水タンクと、冷蔵室１０の設定温度より低い温度（例えば、０〜１℃）に設定されるチルド室４０とが左右に並べて設けられている。

野菜室１２の前面開口部には、引出し式の断熱扉１２ａが設けられている。この断熱扉１２ａの背面部には、貯蔵容器を構成する上下２段の収納ケース２０が連結されている。

製氷室１４、小冷凍室及び冷凍室１８は、いずれも冷凍温度帯（例えば、−１０〜−２０℃）に冷却される貯蔵室であり、野菜室１２と製氷室１４及び小冷凍室との間は、内部に断熱材が設けられた断熱仕切壁２２により上下に仕切られている。また、製氷室１４、小冷凍室及び冷凍室１８の前面開口部にも、引出し式の断熱扉１４ａ、１８ａが設けられており、各断熱扉１４ａ、１８ａの背面部に貯蔵容器２４、２８が連結されている。

断熱箱体２の冷蔵温度帯の貯蔵空間（冷蔵室１０及び野菜室１２）の奥部には、冷蔵冷却器５２及び冷蔵ファン５３を収納する冷蔵冷却器室３０と、冷蔵室１０及び冷蔵冷却器室３０を連結するダクト３２とが形成されている。

断熱箱体２の冷凍温度帯の貯蔵空間（製氷室１４、小冷凍室、冷凍室１８）の奥部には、冷凍冷却器５４及び冷凍ファン５５を収納する冷凍冷却器室３４と、冷凍温度帯の貯蔵空間と冷凍冷却器室３４とを連結するダクト３６が設けられている。

冷蔵冷却器５２及び冷凍冷却器５４は、断熱箱体２の背面下部に形成された機械室３８に収納された圧縮機５６や凝縮器５８とともに冷凍サイクル５０を構成する。冷凍サイクル５０は、図３に示すように、高温高圧のガス状の冷媒を吐出する圧縮機５６と、圧縮機５６から吐出されるガス状の冷媒を受けて放熱液化する凝縮器５８と、凝縮器５８の出口側に設けられ冷媒流路を切り換える切替弁６０と、冷蔵冷却器５２及び冷凍冷却器５４と、これらの冷却器５２，５４のための絞り手段としての冷蔵用減圧装置６２及び冷凍用減圧装置６４と、逆止弁６６とを備え、これらを冷媒パイプによって配管接続することで、圧縮機５６から吐出された冷媒を循環させて冷蔵冷却器５２及び冷凍冷却器５４を冷却する。

そして、冷蔵冷却器５２は、冷蔵冷却器室３０の空気を冷却して、後述する蓄冷部材７０に設けられた蓄冷剤７２の融点より低い温度の冷気、例えば、−１０〜−２０℃の冷気を生成し、これを冷蔵ファン５３の回転によってダクト３２を介して吹出口３３から冷蔵室１０及びチルド室４０へ供給し、これらの貯蔵室１０，４０を冷却する。冷蔵室１０及びチルド室４０を流れた空気は、仕切板１３に設けられた不図示の透孔を経て野菜室１２へ流れ込み野菜室１２を冷却した後、野菜室１２の背面に設けられたリターンダクト３１から冷蔵冷却器室３０に取り込まれ、冷蔵冷却器５２へ戻る。

冷凍冷却器５４は、冷凍冷却器室３４の空気を冷却して、例えば、−２０〜−３０℃の冷気を生成し、これを冷凍ファン５５の回転によってダクト３６を介して製氷室１４、小冷凍室及び冷凍室１８に供給され、これらの貯蔵室を冷却しながら流れ、第２冷凍室４６の背面に設けられた不図示の吸込口から冷凍冷却器５４に戻り冷却される。

このような構成の冷蔵庫１において、チルド室４０は、図１及び図２に示すように、最下段の棚板１１ａとその直下に設けられたチルドケース４１とで冷蔵室１０内に区画された空間である。

最下段の棚板１１ａは、チルド室４０の天井壁を構成し、この例では、発泡スチロールなどの断熱材を所定形状に成型した断熱成型体１１ａ１と、その上面を覆う化粧板１１ａ２とからなり、チルド室４０の上面が断熱成型体１１ａ１によって覆われている。

チルドケース４１は、最下段の棚板１１ａと仕切板１３とで挟まれた空間に収納された上面に開口する略直方体状の容器であって、チルド室４０の底壁、前後壁及び左右壁を構成している。チルドケース４１は、最下段の棚板１１ａと仕切板１３とで挟まれた空間に収納された状態から仕切板１３上を摺動して棚板１１ａの前方へ引き出され、上面開口部４１ａから食品などの貯蔵品を出し入れするようになっている。

チルドケース４１の後方には、吹出口３３のうち最下方に設けられた吹出口３３ａが開口している。この例では、吹出口３３ａを開閉するダンパ３７が設けられており、冷蔵ファン５３の回転時にダンパ３７が吹出口３３ａを開放すると、冷蔵冷却器室３０で生成された冷気が吹き出し上面開口部４１ａを通ってチルドケース４１内へ導入され、チルド室４０を冷却し、ダンパ３７が吹出口３３ａを閉塞するとチルド室４０への冷気の導入を停止する。

また、チルド室４０は、吹出口３３ａから吹き出した冷気以外にも、チルド室４０内に設けられた蓄冷部材７０によっても冷却されるようになっている。

この蓄冷部材７０は、融解潜熱の大きな混合物からなる蓄冷剤７２と、樹脂フォルムなどフィルム材で形成された袋状の容器７４と、容器７４に接触させ熱交換可能に設けられた伝熱部７６とを備える。

蓄冷剤７２は、水や無機塩や食品添加物等を混合した混合物からなり、これらの混合比率を調整して融点がチルド室４０の設定温度より低い温度（例えば、０℃）に設定されている。蓄冷剤７２は、袋状の容器７４に収容され略平板状に成形されており、チルド室４０の上部に、この例では、チルドケース４１の上面開口部４１ａより上方に着脱可能に設けられている。

伝熱部７６は、蓄冷剤７２を収容する容器７４より熱伝導率の高い材料（例えば、アルミニウム板等の金属板）で形成された板状体からなり、蓄冷剤７２を収容した容器７４の上面に接触させて設けられ、これにより、伝熱部７６は、蓄冷部材７０の上面を構成している。

伝熱部７６は、チルドケース４１の後端から前方に向けて延び、チルドケース４１の前壁から後方に距離を開けてチルドケース４１の前部で終端し、伝熱部７６の下面に設けられた蓄冷剤７２より前後方向に長く広範囲にわたって設けられている。

伝熱部７６は、チルド室４０の天井壁を構成する最下段の棚板１１ａの下方に間隔をあけて設けられ、この棚板１１ａとの間で前後方向に延びるダクト４２を区画形成する。このダクト４２の後端は、チルド室４０の後方に開口する吹出口３３ａと前後方向に対向し、吹出口３３ａから吹き出した冷気がダクト４２内を後方から前方へ流れる。

この例では、伝熱部７６は、後方から前方に向かうほど棚板１１ａに近づくように上方へ向けて傾斜しており、ダクト４２が前方に行くほど上下方向に狭くなっている。このような伝熱部７６の傾斜に伴い、容器７４に収容された蓄冷剤７２の下面も前方に向かうほど上方へ向けて傾斜している。つまり、チルド室４０と対向する蓄冷部材７０の下面７０ａが、チルド室４０の後縁に向かって低くなるように傾斜している。

以上のような本実施形態の冷蔵庫１では、圧縮機５６、切替弁６０、冷蔵ファン５３や冷凍ファン５５を制御することで、冷蔵冷却器５２に冷媒を流しつつ冷蔵ファン５３を運転させて冷蔵室１０及び野菜室１２を冷却する冷蔵モードと、冷凍冷却器５４側へ冷媒を流しつつ冷凍ファン５５を運転させて製氷室１４、小冷凍室、及び冷凍室１８を冷却する冷凍モードとを切り替えて実行する。

そして、冷蔵モードの実行中にチルド室４０の後方に設けられた吹出口３３ａのダンパ３７を開放することで、冷蔵冷却器５２で生成された冷気が冷蔵ファン５３の動作によって送風され、図１及び図２において矢印で示すように吹出口３３ａからダクト４２へ流れ込む。

ダクト４２に流れ込んだ冷気は、ダクト４２の内側下面を構成する伝熱部７６と直接熱交換してこれを冷却しながら前方へ向かって流れる。これにより、伝熱部７６は、吹出口３３ａから吹き出した冷気と直接熱交換して得た冷熱を伝熱部７６の下面に設けられた蓄冷剤７２へ伝え、蓄冷剤７２を冷却する。冷蔵冷却器５２で生成される冷気は、蓄冷剤７２の融点より低い温度まで冷却されているため、蓄冷剤７２が凝固して冷熱を蓄熱する。

そして、伝熱部７６を冷却しながら前方へ向かって流れた冷気は、伝熱部７６の前端よりチルドケース４１内に導入され、チルド室４０内を冷却する。

このような冷蔵庫１では、冷蔵モードの停止や冷蔵室扉１０ａの開扉によりチルド室４０内の温度が蓄冷剤７２の融点より高くなると、蓄冷剤７２が融解しそのときに生じる潜熱によってチルド室４０内を冷却する。一方、冷蔵冷却器５２で冷却された冷気がチルド室４０に過度に導入され、チルド室４０内の温度が蓄冷剤７２の融点より低くなると、蓄冷剤７２がチルド室４０から吸熱し、チルド室４０の過冷却を抑えることができる。これにより、温度変動を抑え所望温度にチルド室４０を保つことができ、チルド室４０に収納された食品の劣化を抑えることができる。

本実施形態では、蓄冷部材７０の下面７０ａを構成する容器７４に収容された蓄冷剤７２の下面が、チルド室４０の後縁に向かって低くなるように傾斜しているため、蓄冷部材７０の下面７０ａに生じた結露水が傾斜に沿ってチルド室４０の後縁部へ流れ、チルド室４０内の貯蔵品の上に垂れ落ちるのを防ぐことができる。

本実施形態では、ダクト４２の内側下面を構成する伝熱部７６が、後方から前方に向かうほど棚板１１ａに近づくように上方へ向けて傾斜しているため、ダクト４２の後端から導入された冷気は、伝熱部７６と接触しやすく効率的に伝熱部７６を冷却することができる。

また、伝熱部７６は、蓄冷剤７２を収容した容器７４より熱伝導率の高い材料で形成されるとともに、蓄冷剤７２を収納する容器７４よりダクト４２の冷気流れる方向に長く設けられているため、冷気との熱交換が促進され蓄冷剤７２をより一層効率的に冷却することができる。

本実施形態では、吹出口３３ａから吹き出した冷気が、チルド室４０に導入される前に、伝熱部７６と棚板１１ａとで区画形成されたダクト４２を流れて蓄冷部材７０と熱交換するため、蓄冷部材７０が冷蔵冷却器５２で冷却された直後の低温の冷気と熱交換することとなり、融点がチルド室４０の設定温度より低い温度に設定された蓄冷剤７２であっても短時間で凝固させることができる。

本実施形態では、冷蔵冷却器５２で生成された冷気が、冷蔵ファン５３によって伝熱部７６へ強制的に送風されるため、蓄冷剤７２を短時間で冷却することができる。

本実施形態では、蓄冷部材７０がチルド室４０に着脱可能に設けられているため、蓄冷部材７０と取り外してチルド室４０を広く使用することができ、使い勝手を向上させることができる。

また、冷蔵冷却器５２の除霜運転を行うために冷蔵冷却器５２への冷媒供給を停止した状態で冷蔵ファン５３を動作させると、冷蔵ファン５３よりチルド室４０の設定温度より高い温度の空気が冷蔵ファン５３から吹き出すことがあるが、本実施形態では、チルドケース４１の後方に開口する吹出口３３ａにダンパ３７が設けられているため、蓄冷剤７２の融点より高温の空気が蓄冷部材７０やチルド室４０内へ送風されることがなく、不用意にチルド室４０内の温度が上昇することがない。

本実施形態では、冷蔵冷却器５２で生成された冷気が、伝熱部７６を冷却しながらダクト４２を後方から前方へ向けて流れた後、チルドケース４１内に導入されるが、チルドケース４１内に導入された冷気は、伝熱部７６を冷却した後もチルド室４０の設定温度より低温であるため、チルド室４０に低温の空気を直接供給することができ、短時間でチルド室４０を冷却することができる。

本実施形態では、チルド室４０の天井壁を構成する最下段の棚板１１ａが、断熱材からなる断熱成型体１１ａ１を有しているため、チルド室４０より高い温度に設定された冷蔵室１０へチルド室４０の冷熱が漏洩するのを抑えることができるとともに、棚板１１ａと伝熱部７６との間で形成されたダクト４２を流れる冷気によって棚板１１ａに載置した貯蔵品が凍結するのを防止することができる。

なお、上記した実施形態では、蓄冷部材７０の下面７０ａがチルド室４０の後縁に向かうほど低くなるように傾斜する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、チルド室４０の前縁や左右の側縁に向かいほど蓄冷部材７０の底面７０ａが低くなるように傾斜させてもよい。

また、上記した実施形態では、冷蔵ファン５３が、冷蔵冷却器５２で生成した冷気をダクト３２を介して冷蔵室１０へ送風するとともに、棚板１１ａに設けられた伝熱部７６にも送風したが、冷蔵ファン５３と別個のファンを設け、当該ファンによって冷蔵冷却器５２で生成した冷気を蓄冷部材７０へ送風してもよい。このように冷蔵冷却器５２で生成された冷気を冷蔵室１０へ送風する冷蔵ファン５３と別個のファンが冷蔵冷却器５２で生成された冷気を蓄冷部材７０の伝熱部７６に送風することで、冷蔵冷却器５２で生成された冷気を蓄冷部材７０の冷却に集中させて蓄冷剤７２を短時間で凝結させたり、冷蔵室１０と独立してチルド室４０を冷却することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照して説明する。

上記した第１実施形態では、蓄冷部材７０の上面を構成する伝熱部７６と、チルド室４０の天井壁を構成する棚板１１ａとの間に冷蔵冷却器５２で生成された冷気が流れるダクト４２を設ける場合について説明したが、本実施形態では、蓄冷部材７０が棚板１１ａに接触させて設けられている。

図４に示すように、蓄冷部材７０は、融解潜熱の大きな混合物からなる蓄冷剤７２と、蓄冷剤７２を収納する袋状をなした容器７４とを備える。蓄冷部材７０は、その厚み（上下方向の長さ）が後方から前方に行くほど大きくなっており、水平な面をなす棚板１１ａの下面に接触させて設けられている。これにより、チルド室４０と対向する蓄冷部材７０の下面７０ａがチルド室４０の前縁に向かうほど低くなるように傾斜している。

そして、この例では、チルド室４０の後方に設けられた吹出口３３ａが、傾斜する蓄冷部材７０の下面７０ａの後方に配置されており、図４において矢印で示すように冷蔵冷却器５２で生成された冷気を蓄冷部材７０の下面７０ａに向けて吹き出す。

本実施形態では、蓄冷部材７０の下面７０ａが、チルド室４０の前縁に向かって低くなるように傾斜しているため、蓄冷部材７０の下面に生じた結露水が傾斜に沿ってチルド室４０の前縁部へ流れ、チルド室４０内の貯蔵品の上に垂れ落ちるのを防ぐことができる。

しかも、本実施形態では、蓄冷部材７０の下面７０ａが、後方から前方に向かうほど低くなるように傾斜しているため、吹出口３３ａから前方へ向けて吹き出した冷気が、蓄冷部材７０と接触しやすくなり効率的に蓄冷剤７２を冷却することができる。

なお、その他の構成及び作用効果は第１実施形態と同様であり、説明は省略する。

以上、本発明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を意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１…冷蔵庫、２…断熱箱体、１０…冷蔵室、１１…棚板、１１ａ…最下段の棚板、３０…冷蔵冷却器室、３２…ダクト、３３…吹出口、３３ａ…吹出口、３７…ダンパ、４０…チルド室、４１…チルドケース、４１ａ…上面開口、４２…ダクト、５２…冷蔵冷却器、５３…冷蔵ファン、７０…蓄冷部材、７２…蓄冷剤、７４…容器、７６…伝熱部

Claims (8)

1. 断熱箱体内に設けられた貯蔵室と、冷気を生成する冷却器と、前記貯蔵室内に設けられた蓄冷部材とを備えた冷蔵庫において、
   前記蓄冷部材は、前記貯蔵室の上部に設けられ、その下面が前記貯蔵室のいずれかの周縁に向かうほど低くなるように傾斜している冷蔵庫。
2. 前記蓄冷部材の上面と前記貯蔵室の天井面との間に前記冷却器で生成された冷気が後方から前方へ流れるダクトを備え、前記蓄冷部材の上面が、前方に行くほど上方へ傾斜している請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記蓄冷部材は、前記貯蔵室の設定温度より低い温度に融点が設定された蓄冷剤と、前記蓄冷剤を収容する容器と、前記容器より熱伝導率の高い材料からなり前記容器の上面に接触させて設けられた伝熱部とを備え、
   前記伝熱部は、前記容器より前後方向に長く設けられ、前記貯蔵室の天井面との間で前記ダクトを形成する請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記蓄冷部材が、着脱可能に設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
5. 前記冷却器で生成された冷気を前記蓄冷部材へ送風するファンを備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記ファンと前記蓄冷部材とを繋ぐ流路を開閉するダンパを備える請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 前記断熱箱体内に前記貯蔵室を収容する貯蔵空間を備え、
   前記冷却器で冷却された空気を前記貯蔵空間に循環させる循環ファンを前記ファンと別個に備える請求項５又は６に記載の冷蔵庫。
8. 前記貯蔵室の上方を覆う断熱材を備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。

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