JP2018036024A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の部材を利用して、冷却運転時にドレン排水管の開口部に霜または氷の生成を促すことのできる冷蔵庫を提供する。【解決手段】本発明の一例の冷蔵庫は、冷却器と、冷却器に付着した霜を溶かす除霜ヒータとを備えている。冷却器および除霜ヒータは、冷却室内に配置されている。また、冷却室の底面部５２には、開口部５１が形成されている。開口部５１は、冷却室内で生成されたドレン水などを排出するドレンパイプ５４（排出管）と接続されている。冷却室の底面部５２上には、底面部５２とは所定の距離を有してドレン受トレイ５３（金属板）が配置されている。底面部５２に形成された開口部５１の外周および上部の少なくとも何れかと、ドレン受トレイ５３との間には、ドレン水が溜められている。このドレン水は、冷却室内の冷気によって凍結される。これによって得られる凍結物Ｗｉによって開口部５１は塞がれる。【選択図】図８

Description

本発明は、例えば除霜運転時などに、冷却室内で生成されたドレン水を排出する機構を備えた冷蔵庫に関する。

従来から、圧縮機と冷却器（蒸発器）を備える冷却システムおよび当該冷却システムを搭載する冷蔵庫が知られている。さらに、冷却器をヒータによって除霜するための技術も知られている。

一般に、冷却器は、冷蔵庫の背面側に位置する冷却室内に配置されている。冷却室内には、例えば冷却器の下方に、冷却器に付着した霜を溶かすためのヒータが設けられている。そして、除霜運転時には、ヒータを運転させることで、冷却器に付着した霜を溶かす。霜が溶解して生成されたドレン水は、冷却室の底面に設けられたドレン排水管（ドレンパイプ）を通して、例えば、冷却室の下方に配置されたドレン受皿に排出される。ドレン受皿は、例えば、圧縮機などが設置される機械室に配置される。機械室は、断熱箱体の外側に位置するため、冷却室内と比較して温度が高くなっている。

そのため、冷却室には、ドレンを通して外部の暖かい空気が進入する可能性がある。これにより、冷却室内の温度が上昇し、冷却効率が低下してしまうという問題がある。しかし、ドレン排水管を設けなければ、除霜運転時に生成されるドレン水を排出することができなくなる。

そこで、冷却運転時以外は、冷却室内で成長した霜によって、ドレン排水管の穴が閉塞した状態となり、除霜運転時には、ドレン排水管を塞ぐ霜を溶かしてドレン排水管を開放状態とする構成が検討されている。

例えば、特許文献１には、冷却器室に設けられた排水口から排水管内に挿入される金属製の挿入部材と、排水口の上方を覆うカバー部材とを有する冷蔵庫が開示されている。カバー部材は、ヒータからの熱を受ける受熱部を有している。また、挿入部材は、複数枚の熱伝導板を十文字形に交差させて形成され、挿入された状態で排水管路内を複数の管路に区画する。これにより、冷却運転時には、霜の生成を促進させるとともに、除霜運転時には、霜の溶解を促進させる構成とすることが検討されている。

特許第３７０４９７１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、少なくとも挿入部材という別部材をドレン排水管に設ける必要がある。そのため、部品点数が増加し、製造コストが上昇してしまう。

そこで、本発明では、冷蔵庫に備えられた既存の部材を利用して、冷却運転時にドレン排水管の開口部に霜または氷の生成を促すことのできる冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明の一局面にかかる冷蔵庫は、冷却器と、前記冷却器に付着した霜を溶解させるヒータと、前記冷却器および前記ヒータが配置されている冷却室と、前記冷却室の底面部に形成された開口部と接続され、前記冷却室内で生成された液体を冷却室外に排出する排出管と、前記冷却室の底面部上に、前記底面部とは所定の距離を有して配置されている金属板とを備えている。この冷蔵庫は、前記開口部の外周および上部の少なくとも何れかと前記金属板との間に、前記液体の一部が溜められるような構成を有している。そして、前記液体の一部は前記冷却室内の冷気によって凍結され、これによって得られる凍結物によって前記開口部が塞がれる。

上記の本発明の冷蔵庫において、前記金属板は、上面視において前記開口部を覆うように配置される上蓋部を有していてもよい。

上記の本発明の冷蔵庫は、前記開口部の周囲に、側壁部が設けられていてもよい。この冷蔵庫において、前記側壁部の外側に、前記側壁部よりも高い第２の側壁部が設けられていてもよい。またあるいは、この冷蔵庫において、前記金属板は、上面視において前記開口部を覆うように配置される上蓋部を有し、前記上蓋部の周囲には、前記液体を排出する排出口が形成されており、前記上蓋部と前記排出口との境界には、前記上蓋部から前記底面部側へ延びる突起部が設けられていてもよい。

上記の本発明の冷蔵庫において、前記底面部は、前記開口部の周囲に平坦部を有していてもよい。

上記の本発明の冷蔵庫は、前記底面部と前記金属板との距離を保持するための空間保持部材をさらに備えていてもよい。

以上のように、本発明の冷蔵庫は、冷却室の底面部に形成された開口部の外周および上部の少なくとも何れかと前記金属板との間に、前記液体の一部が溜められるような構成となっている。そして、前記液体の一部は前記冷却室内の冷気によって凍結され、これによって得られる凍結物によって前記開口部が塞がれる。

したがって、上記の構成によれば、冷蔵庫に備えられた既存の部材を利用して、冷却運転時にドレン排水管の開口部に霜または氷の生成を促すことができる。そして、冷凍サイクルが冷却運転をしているときの冷却効率の低下を抑えることができる。

本発明の一実施の形態にかかる冷蔵庫の外観を示す正面図である。 図１に示す冷蔵庫の冷蔵室および冷凍室などの内部の構成を示す正面図である。 図１に示す冷蔵庫の背面下方部分の側面断面図である。 図３に示す冷蔵庫の冷却室内の底面部分を拡大して示す側面断面図である。 図３に示す冷蔵庫の冷却室の底面部の構成を示す斜視図である。 図３に示す冷蔵庫の冷却室に配置されるドレン受トレイの一部分の構成を示す斜視図である。 図３に示す冷蔵庫の冷却室に配置されるドレン受トレイの一部分の構成を示す平面図である。 図３に示す冷蔵庫の冷却室の底面部の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図は、冷蔵庫内の冷凍サイクルが冷却運転を行っているときの状態を示す。 図３に示す冷蔵庫の冷却室の底面部の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図は、冷蔵庫内の冷凍サイクルが除霜運転を行っているときの状態を示す。 本発明の第２の実施形態にかかる冷蔵庫の冷却室内の底面部の構成を示す斜視図である。 図１０に示す冷却室に配置されるドレン受トレイの一部分の構成を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態にかかる冷蔵庫の冷却室内の底面部の構成を示す断面図である。 図１２に示す冷却室に配置されるドレン受トレイの一部分の構成を示す平面図である。 図１２に示す冷却室の底面部の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図は、冷蔵庫内の冷凍サイクルが除霜運転を行っているときの状態を示す。 図１２に示す冷却室の底面部の構成を模式的に示す断面図である。なお、この図は、冷蔵庫内の冷凍サイクルが冷却運転を行っているときの状態を示す。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

〔第１の実施形態〕
第１の実施形態では、本発明の一例の冷蔵庫を例に挙げて説明する。但し、本発明にかかる冷蔵庫は、この構成に限定はされない。

＜冷蔵庫の全体構成＞
まず、図１から図３を参照して、本実施の形態に係る冷蔵庫１の全体構成について説明する。なお、図１には、本実施の形態にかかる冷蔵庫１を正面から見た外観構成を示す。図２には、冷蔵庫１の冷蔵室４、小型冷凍室５、および製氷室６の内部の構成を示す。図３には、冷蔵庫１の背面側の下方に配置された冷却室２０および機械室３０の構成を示す。

冷蔵庫１は、断熱箱体２を含む。断熱箱体２は上部に冷蔵室４を備えている。冷蔵室４の下方に製氷室６および小型冷凍室５が左右に並んで配置されている。製氷室６および小型冷凍室５の下方には大型冷凍室７が配置され、大型冷凍室７の下方には野菜室８が配置されている。なお、これらの部屋の機能は、切換可能であることが好ましい。

冷蔵室４と製氷室６および小型冷凍室５とは断熱壁１８（図３参照）によって仕切られている。また、大型冷凍室７と野菜室８とは断熱壁１９（図３参照）によって仕切られている。断熱壁１８、１９の内部には、発泡スチロール等の断熱材が充填される。

冷蔵室４は貯蔵物を冷蔵保存し、前面を左右端でそれぞれ枢支される断熱材から構成される扉４Ｌ、４Ｒにより開閉される。冷蔵室４内には上から順に棚４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅが並設されている。棚４ｅの下方には正面から見て右側にチルド室１１、左側に給水タンク１２が設けられている。

小型冷凍室５、製氷室６、および大型冷凍室７は内部で連通している。小型冷凍室５および大型冷凍室７は、貯蔵物を冷凍保存する。製氷室６では、給水タンク１２から供給された水から氷が製造され、かつ、製造された氷が保存される。小型冷凍室５の前面は、右端で枢支される断熱扉５ａにより開閉され、製氷室６の前面は、左端で枢支される断熱扉６ａにより開閉される。大型冷凍室７の前面は、引出式の断熱扉７ａにより開閉される。

野菜室８は貯蔵物を冷蔵室４よりも高温の冷蔵温度で冷蔵保存し、野菜や果物などを収納する。野菜室８の前面は、引き出し式の断熱扉８ａにより開閉される。

以上のように、本実施の形態に係る冷蔵庫１は、断熱箱体２の内部が区分けされて、各貯蔵空間が形成されている。なお、本明細書中では、冷蔵庫１において、各種扉が設けられている面を冷蔵庫１の前面または正面と呼び、該前面と対向している冷蔵庫１の面を背面と呼ぶ。

図３に示すように、小型冷凍室５、製氷室６、および大型冷凍室７の背面には、冷却室２０が配置されている。冷却室２０には、冷凍サイクルを構成する冷却器２１などが配置されている。また、野菜室８の背面側には機械室３０が設けられている。機械室３０には、冷凍サイクルを構成する圧縮機３１などが配されている。

冷凍サイクルは、冷媒が流通する冷媒管（冷媒流路）を介して、圧縮機３１、凝縮器（図示せず）、膨張器（図示せず）、及び、冷却器２１が接続されて構成されている。冷凍サイクルの運転は、制御部（図示せず）によって制御される。

すなわち、制御部が圧縮機３１を駆動させることによって、冷凍サイクルの運転が開始され、冷凍サイクル内を冷媒が流通する。具体的には、圧縮機３１により圧縮された高温高圧の冷媒は、凝縮器で放熱しながら凝縮される。続いて、高温の冷媒は膨張器で膨張して低温低圧となり、蒸発器としての冷却器２１に送られる。冷却器２１に流入する冷媒は冷却室２０内を流通する冷気と熱交換され、吸熱しながら蒸発して低温のガス冷媒となって圧縮機３１に送られる。このように、冷媒が循環して冷凍サイクルが運転されるとともに、冷却器２１と熱交換した気流によって冷気が生成される。

＜冷却室内の構成＞
冷却室２０内には、冷却器２１の上方に冷却ファン２２が備えられている。冷却ファン２２は、冷却室２０と各貯蔵室との間で空気を循環させるために設けられている。すなわち、冷却ファン２２は、冷凍サイクルの運転時（冷却運転時）などに冷却器２１において生成された冷気を、図中矢印で示すように、各流路（例えば、冷気通路４１）を経由して各貯蔵室へ送出するとともに、各貯蔵室に供給された冷気を、冷却室２０内へ戻す。

なお、冷却室２０と冷気通路４１との間には、冷凍庫送りダンパ２３が設けられている。冷凍庫送りダンパ２３の開閉は、制御部によって制御される。具体的には、制御部は、各貯蔵室の設定温度および測定温度などに基づいて、冷凍庫送りダンパ２３などの各ダンパの開閉を制御して、各貯蔵室内に冷気を供給するか否かを決定する。これにより、各貯蔵室が適切な温度に維持される。

また、冷却室２０内には、冷却器２１の下方に除霜ヒータ（ヒータ）２４が設けられている。除霜ヒータ２４の上方、すなわち、除霜ヒータ２４と冷却器２１との間には、ヒータカバー２５が設けられている。除霜ヒータ２４は、除霜運転時に電源が入り、冷却器２１に付着した霜を溶解する。ヒータカバー２５の詳細については、後述する。また、図３では図示を省略しているが、除霜ヒータ２４と底面部５２との間には、ドレン受トレイ５３が配置されている（図４参照）。

さらに、冷却室２０の底面部５２には、開口部５１が形成されている。開口部５１は、ドレンパイプ（排出管）５４と連結されている。ドレンパイプ５４は、冷却室２０と機械室３０との間の断熱箱体２を貫通するように設けられている。ドレンパイプ５４の下方、すなわち、圧縮機３１の上方には、ドレン受皿５５が配置されている。除霜運転時に生成されたドレン水は、冷却室２０の底面部５２に設けられた開口部５１からドレンパイプ５４をつたってドレン受皿５５に排出される。

＜ドレン水排出機構について＞
続いて、除霜運転時に冷却室２０内で生成されるドレン水を排出するためのより具体的な構成について説明する。図４には、冷却室２０の底面部５２周辺のより詳しい構成を示す。

ここでは先ず、冷却運転時に冷却器２１に形成される霜について説明する。図４に示すように、冷却器２１は、冷却管２７と放熱フィン２８とを有している。冷却管２７は、冷媒配管を介して凝縮器および膨張器と接続されている。冷却管２７の内部は、冷媒が通っている。放熱フィン２８は、冷却管２７の周囲に配置されている。放熱フィン２８は、複数の板状の部材で構成されている。放熱フィン２８は、熱伝導性の高い素材で形成されており、冷却管２７内を通る冷媒の冷熱が放熱フィン２８に伝達される。

冷蔵庫１内の冷凍サイクルが冷却運転を行っているときには、冷却管２７に流入する冷媒は、冷却室２０内を流通する空気との間で熱交換される。これにより、冷却室２０内を流通する空気は冷却される。そして、冷却ファン２２を運転させて冷却室２０と各貯蔵室との間で空気を循環させることによって、各貯蔵室に冷気が送られる。

このようにして冷却室２０と各貯蔵室との間で空気が循環されると、冷却室２０内には、各貯蔵室から湿気を含んだ空気が入り込む。このような湿気を含んだ空気が冷却器２１を通過すると、冷却器２１（特に、放熱フィン２８の表面）などには、空気中の水分が冷却されて形成される霜が付着する。冷却器２１に霜が大量に付着すると、熱交換効率が低下するため望ましくない。

そこで、冷蔵庫１は、冷却室２０内の霜および氷などを溶解するための除霜運転の機能を備えている。除霜運転は、例えば所定の周期で（例えば、圧縮機３１の運転時間の積算値が１０時間になる毎に）実行することができる。除霜運転が開始されると、除霜ヒータ２４が稼働する。これにより、冷却室２０内の温度が上昇するため、冷却室２０内の霜および氷（例えば、冷却器２１に付着した霜）などが溶解する。このような霜および氷などから生成される水は、ドレン水と呼ばれる。ドレン水は、冷却室２０の底面部５２の開口部５１からドレンパイプ５４を通ってドレン受皿５５に導かれる。ドレン受皿５５に貯水されたドレン水は圧縮機３１の熱によって蒸発する。

以上のように、冷却室２０の底面部５２には、ドレン水を排出するための開口部５１が形成されている。これにより、除霜運転時などに冷却室２０内で生成されるドレン水などの液体を、開口部５１を通して冷却室２０の外へ排出することができる。ただし、このような開口部５１が設けられていると、冷却室２０内に機械室３０などから、より温度の高い空気が流入する可能性がある。冷蔵庫１の冷却効率を高めるためには、通常の冷却運転時には、冷却室２０の開口部５１は閉じられた状態となっていることが好ましい。

そこで、本実施形態にかかる冷蔵庫１では、例えば除霜運転時などの特定の期間以外の冷蔵庫１の運転中、冷却室２０の開口部５１は、ドレン水の一部が凍結して形成された氷（凍結物）Ｗｉによって閉塞された状態となっている（図８参照）。これにより、冷却室２０内にドレンパイプ５４から暖かい空気が流入することを抑えることができる。

開口部５１の氷Ｗｉは、除霜運転時などに冷却室２０内に付着していた霜などが溶解して生成されたドレン水から形成される。具体的には、氷Ｗｉは、開口部５１の外周および上部の少なくとも何れかと、開口部５１の上方に位置するドレン受トレイ５３との間に溜まったドレン水が、冷却室２０内の温度が下がったときに凍結することで形成される。以下では、氷Ｗｉを形成するための構成について説明する。

図４に示すように、冷却室２０の下方には、除霜ヒータ２４、ヒータカバー２５、開口部５１、底面部５２（冷却室２０の一部）、ドレン受トレイ（金属板）５３、およびドレンパイプ５４などが備えられている。

除霜ヒータ２４は、例えば、ガラス管ヒータで構成される。ヒータカバー２５は、アルミなどの熱伝導率の比較的高い金属板で形成されている。ヒータカバー２５は、除霜運転時に除霜ヒータ２４からの熱が伝わり、この熱を上方の冷却器２１へ放射熱として伝達させる。ヒータカバー２５が備えられていることで、除霜ヒータ２４からの光および熱が冷却器２１の放熱フィン２８に直接当たらず、放熱フィン２８を安全に温めることができる。また、ヒータカバー２５が備えられていることで、冷却器２１に付着した霜が溶解した際に、溶解して得られるドレン水が除霜ヒータ２４にかかることを抑制することもできる。

開口部５１は、底面部５２の略中央部に形成されている。開口部５１は、ドレンパイプ５４と接続されている。

底面部５２は、冷却室２０の底面を構成する。底面部５２を含む冷却室２０の内壁は、樹脂で形成されている。底面部５２は、例えば、断熱箱体２の外箱および内箱と同じ素材で形成することができる。図５は、冷却室２０の底面部５２の構成を示す斜視図である。図５では、開口部５１の周辺の構成を主に示す。底面部５２は、リブ（側壁部）５２ａ、平坦部５２ｂ、および傾斜面５２ｃなどを有している。

リブ５２ａは、開口部５１の周囲に形成されている。リブ５２ａは、平坦部５２ｂ上から略垂直に立設した側壁である。リブ５２ａが形成されていることで、ドレンパイプ５４へ排出されるドレン水の一部をせき止めることができる。これにより、除霜運転時に生成されるドレン水の全てをドレンパイプ５４へ排出させずに、少量のドレン水を、開口部５１の周辺に残すことができる。

平坦部５２ｂは、開口部５１の周囲に設けられた平らな面である。平坦部５２ｂが形成されていることで、ドレン水の一部を開口部５１の周囲に溜めやすくなる。なお、本発明の他の態様では、平坦部５２ｂを設けない構成とすることも可能である。

傾斜面５２ｃは、平坦部５２ｂへ向かって下方に傾斜している面である。傾斜面５２ｃが形成されていることで、冷却器２１などから落ちたドレン水を、底面部５２の中央部（すなわち、平坦部５２ｂ）へ向かって流すことができる。

ドレン受トレイ５３は、底面部５２と除霜ヒータ２４との間に配置されている。ドレン受トレイ５３は、アルミなどの熱伝導率の比較的高い金属板で形成されている。ドレン受トレイ５３は、除霜運転時に除霜ヒータ２４からの熱が伝わり、この熱を周囲へ放射熱として伝達させる。底面部５２と除霜ヒータ２４との間にドレン受トレイ５３が備えられていることで、除霜ヒータ２４からの光および熱が樹脂製の底面部５２に直接当たらず、除霜運転時に底面部５２上に形成された霜や氷などを安全に温めることができる。

図６は、ドレン受トレイ５３の構成を示す斜視図である。図６では、上蓋部５３ｂの周辺の構成を主に示す。図６に示すように、ドレン受トレイ５３は、その中央部に設けられた上蓋部５３ｂと、上蓋部５３ｂの周囲に設けられた傾斜部５３ｃとを有している。上蓋部５３ｂは、平らな形状（すなわち、底面部５２の平坦部５２ｂと略平行な形状）となっている。本実施形態では、上蓋部５３ｂは、上面視で（鉛直上方から見た場合に）略円形の形状を有しているが、本発明では、上蓋部５３ｂの形状はこれに限定はされない。傾斜部５３ｃは、上蓋部５３ｂへ向かって下方に傾斜している。傾斜部５３ｃの傾斜角度は、底面部５２の傾斜面５２ｃと同じであってもよいし、異なっていてもよい。

また、上蓋部５３ｂと傾斜部５３ｃとの間には、排出口５３ａが形成されている。図６に示すように、本実施形態では、排出口５３ａは、円形状の上蓋部５３ｂを取り囲むように２個形成されている。しかし、本発明ではこの構成に限定はされない。

排出口５３ａが設けられていることにより、除霜運転時などに冷却器２１に付着した霜などが溶解して生成されたドレン水は、ドレン受トレイ５３の傾斜部５３ｃなどに落ちた後、傾斜部５３ｃの傾斜に沿って中央の方へ流れる。そして、ドレン水は、排出口５３ａから下方の底面部５２へ落ちる。

さらに、本実施形態では、上蓋部５３ｂと排出口５３ａとの境界に、上蓋部５３ｂから底面部５２側へ延びる突起部５３ｄが設けられている。本実施形態では、突起部５３ｄは、２個形成されている。２個の突起部５３ｄは、上蓋部５３ｂの周囲の互いに対向する位置に配置されている。突起部５３ｄは、底面部５２と上蓋部５３ｂとの距離を一定に保持するための空間保持部材としての役割を果たす。

ドレンパイプ５４は、冷却室２０と機械室３０との間の断熱箱体２を貫通するように配置されている。ドレンパイプ５４は、底面部５２と同じ素材の樹脂管であってもよいし、金属管であってもよい。ドレンパイプ５４は、底面部５２に形成された開口部５１と連結されている。

以上の構成により、除霜運転時には、冷却室２０内で霜などが溶解して生成されたドレン水は、図４中に破線矢印で示すように、ドレン受トレイ５３および底面部５２の表面をつたって、開口部５１からドレンパイプ５４へ排出される。

続いて、冷却室２０の底面部５２およびドレン受トレイ５３の位置関係について説明する。図７は、ドレン受トレイ５３の上蓋部５３ｂと、底面部５２に形成されたリブ（側壁部）５２ａおよび開口部５１との位置関係を示す模式図である。

図７に示すように、ドレン受トレイ５３の上蓋部５３ｂは、上面視において底面部５２に形成された開口部５１を覆うように配置される。ここで、上面視において開口部５１を覆うとは、上蓋部５３ｂの鉛直上方からの投影領域内に、開口部５１の全領域が収まるような位置関係および大小関係で、開口部５１および上蓋部５３ｂが構成されていることをいう。

さらに、上蓋部５３ｂが上面視において開口部５１を覆っているとは、開口部５１の内径Ｄ１よりも、上蓋部５３ｂの径Ｄ２（例えば、一方の突起部５３ｄから他方の突起部５３ｄまでの距離）の方が大きくなっていることを意味する。

このように、上蓋部５３ｂが上面視において開口部５１を覆っていることで、底面部５２に形成された開口部５１の外周および上部の少なくとも何れかと、ドレン受トレイ５３（具体的には上蓋部５３ｂ）との間に、ドレン水の一部を溜めることができる。

またこのとき、開口部５１の周囲にリブ５２ａが形成されていることで、水（液体）の表面張力を利用して、開口部５１の周囲および／または上方を覆うようにドレン水を保持することができる（図８参照）。図８には、図７に示す冷却室２０の底面部周辺のＡ−Ａ線部分の断面構成を示す。

この状態で、除霜運転が終了し、冷凍サイクルが運転を開始する（すなわち、冷却運転を開始する）と、冷却室２０内の温度は低下し、例えば０℃を下回る。これにより、開口部５１の周囲に保持されたドレン水は、冷却室２０内の冷気によって凍結する。すなわち、開口部５１の周囲に氷Ｗｉが形成される。そして、開口部５１は、氷Ｗｉによって閉塞される。

また、冷却運転をある程度継続すると、冷却室２０では、冷蔵庫１内を循環する空気に含まれる水分が冷やされることによって、冷却器２１の放熱フィン２８などに霜が付着する。そこで、冷蔵庫１内の制御部は、所定の周期で、あるいは、冷却器２１に一定量の着霜があった場合などに除霜運転を実行する。上述したように、除霜運転時には除霜ヒータ２４の電源が入る。除霜ヒータ２４が運転を開始すると、冷却室２０内の温度は、約１０℃まで上昇する。これにより、冷却器２１に付着した霜が溶解され、ドレン水が生成される。

図９には、除霜運転時における冷却室２０内の底面部５２周辺におけるドレン水Ｗの流れを破線の矢印で示す。図９は、図７に示す冷却室２０の底面部周辺のＢ−Ｂ線部分の断面構成を示す。

放熱フィン２８などからドレン受トレイ５３へ落ちたドレン水Ｗは、ドレン受トレイ５３の傾斜部５３ｃ上を下方に流れる。ドレン受トレイ５３の傾斜部５３ｃ上を流れるドレン水Ｗは、排出口５３ａから底面部５２へ落ちる。そして、最終的に、ドレン水Ｗの大部分は、リブ５２ａを乗り越えて開口部５１からドレンパイプ５４へ排出される。

このとき、ドレン水Ｗの一部は、表面張力によって開口部５１の周囲に保持される（図８参照）。この開口部５１の周囲に保持されたドレン水Ｗは、冷凍サイクルの運転によって冷却されて氷Ｗｉとなり、開口部５１を塞ぐ。これにより、冷却運転時に、冷却室２０の開口部５１を閉じた状態にすることができる。そのため、ドレンパイプ５４から冷却室２０内へ暖かい空気が流入することを抑えることができ、冷凍サイクルの冷却効率の低下を抑えることができる。

以上のように、本実施形態にかかる底面部５２およびドレン受トレイ５３の構成によれば、除霜運転時には、冷却室２０内で生成されたドレン水を適切に排出することができるとともに、冷却運転時には、開口部５１の周囲に保持されるドレン水を凍結させることによって、開口部５１を塞ぐことができる。したがって、特許文献１に開示された冷蔵庫における挿入部材のように、他の部品を追加することなく、既存の冷蔵庫に備えらえたドレン受トレイなどの部品を利用して、冷却運転時にドレンパイプ５４の開口部を塞ぐことができる。

なお、本実施形態にかかる冷蔵庫１では、開口部５１の周囲にリブ５２ａが設けられていることで、リブ５２ａの周辺に溜まるドレン水などの液体の表面張力を高めることができる。これにより、開口部５１の周囲にドレン水を保持しやすくなる。そのため、冷却運転時にドレン水を凍結させて得られる凍結物によって、開口部５１をより良好に塞ぐことができる。

リブ（側壁部）５２ａの高さは、開口部５１の周囲全体にわたって略一定となっていることが好ましい。これにより、リブ５２ａの外周側に溜まる水の表面張力を維持しやすくなる。さらに、リブ５２ａの周囲に平坦部５２ｂが設けられていることで、開口部５１の周囲にドレン水をより保持しやすくなる。

なお、本実施形態では、開口部５１の形状は略円形となっているが、本発明ではこの構成に限定はされない。なお、開口部５１の周囲に形成されるリブ５２ａは、開口部５１の形状に合わせて形成されることが好ましい。これにより、開口部５１の周囲にドレン水をより保持しやすくなる。

〔第２の実施形態〕
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、底面部５２とドレン受トレイ５３との距離を保持するための空間保持部材として、ドレン受トレイ５３側に突起部５３ｄが形成されている構成を説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定はされない。そこで、第２の実施形態では、冷却室の底面部側に空間保持部材が設けられている例について説明する。

図１０には、第２の実施の形態にかかる冷蔵庫１の冷却室２０の底面部１５２の構成を示す。図１０では、開口部５１の周辺の構成を主に示す。また、図１１には、冷却室２０の底面部１５２上に配置されるドレン受トレイ１５３の構成を示す。図１１では、上蓋部５３ｂの周辺の構成を主に示す。底面部１５２およびドレン受トレイ１５３以外の構成については、第１の実施形態と同様の構成が適用できるため、これらの説明は省略する。

底面部１５２は、リブ（側壁部）５２ａ、平坦部５２ｂ、傾斜面５２ｃ、および空間保持部材１５２ｄなどを有している。リブ（側壁部）５２ａ、平坦部５２ｂ、および傾斜面５２ｃについては、第１の実施形態と同様の構成が適用できる。

空間保持部材１５２ｄは、傾斜面５２ｃの表面に配置されている。空間保持部材１５２ｄは別部品として取り付けてもよいし、底面部と一体部品としてもよい。空間保持部材１５２ｄの数は特に限定されないが、本実施形態では２個設けられている。空間保持部材１５２ｄは、傾斜面５２ｃの対向する位置に配置されている。空間保持部材１５２ｄの形状は特に限定されないが、本実施形態では直方体形状を有している。

図１１に示すように、ドレン受トレイ１５３は、その中央部に設けられた上蓋部５３ｂと、上蓋部５３ｂの周囲に設けられた傾斜部５３ｃとを有している。また、上蓋部５３ｂと傾斜部５３ｃとの間には、排出口５３ａが形成されている。排出口５３ａ、上蓋部５３ｂ、および傾斜部５３ｃは、第１の実施形態と同様の構成が適用できる。なお、ドレン受トレイ１５３には突起部５３ｄが設けられていない点が、第１の実施形態とは異なっている。

空間保持部材１５２ｄ上にドレン受トレイ１５３を配置することで、底面部１５２とドレン受トレイ１５３との距離を所望とする間隔に保持することができる。なお、底面部１５２とドレン受トレイ１５３との距離は、ドレン受トレイ１５３の上蓋部５３ｂと底面部５２の平坦部５２ｂとの間に、表面張力によって適切な量のドレン水を保持することができる程度に設定するのがよい。例えば、空間保持部材１５２ｄの高さは、上蓋部５３ｂと平坦部５２ｂとの距離が３ｍｍ以上５ｍｍ以下となるような高さに設定することができる。

なお、第１の実施形態と同様に、ドレン受トレイ１５３の上蓋部５３ｂは、上面視において底面部１５２に形成された開口部５１を覆うように配置される。すなわち、開口部５１の内径Ｄ１よりも、上蓋部５３ｂの径Ｄ２の方が大きくなっている。

このように、上蓋部５３ｂが上面視において開口部５１を覆っていることで、底面部１５２に形成された開口部５１の外周および上部の少なくとも何れかと、ドレン受トレイ１５３（具体的には上蓋部５３ｂ）との間に、ドレン水の一部を溜めることができる。

以上のように、本実施形態にかかる底面部１５２およびドレン受トレイ１５３の構成によれば、除霜運転時には、冷却室２０内で生成されたドレン水を適切に排出することができるとともに、冷却運転時には、開口部５１の周囲に保持されるドレン水を凍結させることによって、開口部５１を塞ぐことができる。したがって、特許文献１に開示された冷蔵庫のように、冷蔵庫に備えらえたドレン受トレイなどの既存の部品を利用して、冷却運転時にドレンパイプ５４の開口部を塞ぐことができる。

また、本実施形態では、空間保持部材１５２ｄは、底面部１５２に形成された開口部５１からある程度の距離を有して配置されている。一例では、空間保持部材１５２ｄは、平坦部５２ｂ上でなく傾斜面５２ｃ上に配置されている。これにより、開口部５１の周囲に溜まるドレン水の表面張力に与える影響が小さくなる。したがって、リブ５２ａの外周側に溜まる水の表面張力を維持しやすくなる。なお、本発明の一態様では、本実施形態で説明した空間保持部材１５２ｄに加えて、第１の実施形態で説明した、ドレン受トレイ５３に設けられた突起部５３ｄをさらに備えていてもよい。

〔第３の実施形態〕
続いて、本発明の第３の実施形態について説明する。上述の第１の実施形態では、底面部５２とドレン受トレイ５３との距離を保持するための空間保持部材として、ドレン受トレイ５３側に突起部５３ｄが形成されている構成を説明した。しかし、本発明はこのような構成に限定はされない。そこで、第３の実施形態では、内側リブ５２ａの周囲に、空間保持部材として機能する外側リブ２５２ｄ（第２の側壁部）が設けられている例について説明する。

図１２には、第３の実施の形態にかかる冷蔵庫１の冷却室２０の底面部２５２周辺の断面構成示す。図１３には、ドレン受トレイ２５３の上蓋部２５３ｂと、底面部２５２に形成された内側リブ（側壁部）５２ａ、外側リブ（第２の側壁部）２５２ｄ、および開口部５１との位置関係を示す模式図である。なお、図１２は、図１３に示す冷却室２０の底面部周辺のＣ−Ｃ線部分の断面に相当する。底面部２５２およびドレン受トレイ２５３以外の構成については、第１の実施形態と同様の構成が適用できるため、これらの説明は省略する。

底面部２５２は、内側リブ（側壁部）５２ａ、平坦部５２ｂ、傾斜面５２ｃ、および外側リブ（第２の側壁部）２５２ｄなどを有している。内側リブ（側壁部）５２ａは、第１の実施形態のリブ５２ａと同様の構成が適用できる。また、平坦部５２ｂ、および傾斜面５２ｃについては、第１の実施形態と同様の構成が適用できる。

外側リブ２５２ｄは、内側リブ５２ａの外周の一部に配置されている。図１３に示すように、外側リブ２５２ｄは、内側リブ５２ａの外側を部分的に囲むように形成されている。本実施形態では、外側リブ２５２ｄは、内側リブ５２ａの外側に２個形成されている。なお、図１２などに示すように、外側リブ２５２ｄの高さは、内側リブ５２ａの高さよりも高くなっている。本実施形態では、外側リブ２５２ｄは、ドレン受トレイ２５３の上蓋部２５３ｂの底面に達する高さを有している。これにより、内側リブ５２ａの外周の平坦部５２ｂに一定量のドレン水を保持しやすくなる。そのため、冷却運転時に、開口部５１の外周および上部の少なくとも何れかと、開口部５１の上方に位置するドレン受トレイ５３との間に、開口部５１を塞ぐための氷Ｗｉをより作りやすくなる。

上記のように、本実施形態では、外側リブ２５２ｄの高さは、比較的高くなっており、外側リブ２５２ｄの頭頂部は上蓋部２５３ｂと接触している。これにより、底面部２５２（特に、平坦部５２ｂ）と上蓋部２５３ｂとの距離を一定に保持することができる。すなわち、外側リブ２５２ｄは、空間保持部材としての役割を果たす。また、底面部２５２と上蓋部２５３ｂとの距離を３ｍｍ以上５ｍｍ以下とすると表面張力が高められ水を保持しやすくなる。外側リブ２５２ｄが形成されている領域以外の領域（例えば、図１３のＤ−Ｄ線部分など）では、図１４および図１５に示すように、平坦部５２ｂと上蓋部２５３ｂとの間に隙間が形成される。これにより、除霜運転時には、冷却室２０内で生成されたドレン水を開口部５１から適切に排出することができる。

また、図１３に示すように、ドレン受トレイ２５３は、その中央部に設けられた上蓋部２５３ｂと、上蓋部２５３ｂの周囲に設けられた傾斜部５３ｃとを有している。上蓋部２５３ｂは、平らな形状（すなわち、底面部２５２の平坦部５２ｂと略平行な形状）となっている。傾斜部５３ｃは、上蓋部２５３ｂへ向かって下方に傾斜している。傾斜部５３ｃについては、第１の実施形態と同様の構成が適用できる。なお、傾斜部５３ｃと上蓋部２５３ｂとの間には隙間が形成されている。この隙間が、ドレン水を底面部２５２側へ落とすための排出口２５３ａとなっている。

本実施形態では、図１３に示すように、上蓋部２５３ｂは、上面から見たときに、略「Ｈ」字状を有するような形状をしているが、上蓋部２５３ｂの形状はこれに限定されない。上蓋部２５３ｂは、上面視において底面部２５２に形成された開口部５１を覆うような位置および大きさで構成されていればよい。上蓋部２５３ｂは、例えば、排出口２５３ａを形成するために、各傾斜部５３ｃの中央部分に形成された開口部を橋渡しするような構成とすればよい。

図１４には、除霜運転時における冷却室２０内の底面部２５２周辺におけるドレン水Ｗの流れを破線の矢印で示す。図１４は、図１３に示す冷却室２０の底面部周辺のＤ−Ｄ線部分の断面構成を示す。

放熱フィン２８などからドレン受トレイ２５３へ落ちたドレン水Ｗは、ドレン受トレイ２５３の傾斜部５３ｃ上を下方に流れる。ドレン受トレイ２５３の傾斜部５３ｃ上を流れるドレン水Ｗは、排出口２５３ａから底面部２５２へ落ちる。そして、最終的に、ドレン水Ｗの大部分は、内側リブ５２ａを乗り越えて開口部５１からドレンパイプ５４へ排出される。

このとき、ドレン水Ｗの一部は、表面張力によって開口部５１の周囲に保持される（図１５参照）。この開口部５１の周囲に保持されたドレン水Ｗは、冷凍サイクルの運転によって冷却されて氷Ｗｉとなり、開口部５１を塞ぐ。これにより、冷却運転時に、冷却室２０の開口部５１を閉じた状態にすることができる。そのため、ドレンパイプ５４から冷却室２０内へ暖かい空気が流入することを抑えることができ、冷凍サイクルの冷却効率の低下を抑えることができる。

以上のように、本実施形態にかかる底面部２５２およびドレン受トレイ２５３の構成によれば、除霜運転時には、冷却室２０内で生成されたドレン水を適切に排出することができるとともに、冷却運転時には、開口部５１の周囲に保持されるドレン水を凍結させることによって、開口部５１を塞ぐことができる。したがって、特許文献１に開示された冷蔵庫のように、他の部品を追加することなく、冷却運転時にドレンパイプ５４の開口部を塞ぐことができる。

なお、本実施形態では、外側リブ２５２ｄは、内側リブ５２ａの外側に２個形成されている。しかし、本発明では、外側リブ２５２ｄの個数は２個に限定されない。本発明の一態様では、第２の側壁部は、側壁部（内側リブ）の周囲を部分的に囲むように複数個設けられていることが好ましい。これにより、外側リブ２５２ｄの上に載置されるドレン受トレイ２５３を安定して配置することができる。

また、他の実施形態として、外側リブ２５２ｄが、内側リブ５２ａの外周全体を囲むように円形状に形成された構成も可能である。この場合には、外側リブ２５２ｄの高さは、部分的に異ならせてもよい。具体的には、図１３に示すＣ−Ｃ線部分の断面では、図１２に示すように、外側リブ２５２ｄの高さを比較的高くし、外側リブ２５２ｄの頭頂部を上蓋部２５３ｂと接触させる。これにより、底面部２５２（特に、平坦部５２ｂ）と上蓋部２５３ｂとの距離を一定に保持することができる。すなわち、外側リブ２５２ｄは、空間保持部材としての役割を果たす。一方、他の箇所では、外側リブ２５２ｄの高さを比較的小さくし、上蓋部２５３ｂとの間にある程度の隙間を形成することでドレン水の排水経路を確保することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した異なる実施形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。

１ ：冷蔵庫
２０ ：冷却室
２１ ：冷却器
２４ ：除霜ヒータ（ヒータ）
５１ ：（底面部の）開口部
５２ ：（冷却室の）底面部
５２ａ ：リブまたは内側リブ（側壁部）
５２ｂ ：平坦部
５３ ：ドレン受トレイ（金属板）
５３ａ ：排出口
５３ｂ ：上蓋部
５３ｄ ：突起部
５４ ：ドレンパイプ（排出管）
１５２ ：（冷却室の）底面部
１５２ｄ ：空間保持部材
１５３ ：ドレン受トレイ（金属板）
２５２ ：（冷却室の）底面部
２５２ｄ ：外側リブ（第２の側壁部）
２５３ ：ドレン受トレイ（金属板）

Claims (7)

1. 冷却器と、
   前記冷却器に付着した霜を溶解させるヒータと、
   前記冷却器および前記ヒータが配置されている冷却室と、
   前記冷却室の底面部に形成された開口部と接続され、前記冷却室内で生成された液体を冷却室外に排出する排出管と、
   前記冷却室の底面部上に、前記底面部とは所定の距離を有して配置されている金属板と
   を備え、
   前記開口部の外周および上部の少なくとも何れかと前記金属板との間に、前記液体の一部が溜められるような構成を有しており、前記液体の一部は前記冷却室内の冷気によって凍結され、これによって得られる凍結物によって前記開口部が塞がれる、
   冷蔵庫。
2. 前記金属板は、上面視において前記開口部を覆うように配置される上蓋部を有している、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記開口部の周囲に、側壁部が設けられている、請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記側壁部の外側に、前記側壁部よりも高い第２の側壁部が設けられている、請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記金属板は、上面視において前記開口部を覆うように配置される上蓋部を有し、
   前記上蓋部の周囲には、前記液体を排出する排出口が形成されており、
   前記上蓋部と前記排出口との境界には、前記上蓋部から前記底面部側へ延びる突起部が設けられている、請求項３に記載の冷蔵庫。
6. 前記底面部は、前記開口部の周囲に平坦部を有している、請求項１から５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記底面部と前記金属板との距離を保持するための空間保持部材をさらに備えている、請求項１から６の何れか１項に記載の冷蔵庫。
   

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