JP2018179469A

JP2018179469A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2018179469A
Application number: JP2017084122A
Authority: JP
Inventors: 圭介服部; Keisuke Hattori; 福太郎岡田; Fukutaro Okada; 智史小沼; Tomohito Konuma
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2018-11-15
Anticipated expiration: 2037-04-21
Also published as: JP6800083B2

Abstract

【課題】貯蔵室の下部に温かい食品が投入されても、すばやく食品を冷却する冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵温度帯の貯蔵室と、該貯蔵室の背面側に設けられる冷気ダクトと、前記冷気ダクトへ冷気を送風する送風手段と、を備え、前記冷気ダクトは、前記貯蔵室の上部を主に冷却する第一冷気ダクト、および前記貯蔵室の下部を主に冷却する第二冷気ダクト、を有する冷蔵庫において、前記貯蔵室のドアの開閉後、前記貯蔵室の下部に食品が投入されたことを検知すると、前記第一冷気ダクトと前記第二冷気ダクトの両方を用いて冷気を供給した後、前記第二冷気ダクトのみを用いて冷気を供給する。【選択図】図１６

Description

本発明は冷蔵庫に関する。

温度検知手段で貯蔵室内の温度を適切に検出することで、食品の保存性や信頼性を向上して、省エネルギー性が高い冷蔵庫を提供する技術が提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の冷蔵庫では、第一の冷気ダクト及び第二の冷気ダクトを形成し、それぞれのダクトにより貯蔵室内の所定の領域に冷気を供給している。

特開２０１４−４０９６７号公報

上記特許文献１に記載の冷蔵庫では、冷蔵室内の上部と下部に設けられた各温度センサの検知結果に基づいて、２つの冷気ダクトの冷気供給を適宜切り替えている。しかし、この特許文献１に記載の冷蔵庫は、冷蔵室の下部に温かい食品が投入されても、投入された空間の全体が所定の温度にならないと冷気の供給が行われず、投入された食品をすばやく冷却することが容易ではなかった。

本発明は，以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、貯蔵室の下部に温かい食品が投入されても、すばやく食品を冷却する冷蔵庫を提供することを目的とする。

冷蔵温度帯の貯蔵室と、該貯蔵室の背面側に設けられる冷気ダクトと、前記冷気ダクトへ冷気を送風する送風手段と、を備え、前記冷気ダクトは、前記貯蔵室の上部を主に冷却する第一冷気ダクト、および前記貯蔵室の下部を主に冷却する第二冷気ダクト、を有する冷蔵庫において、前記貯蔵室のドアの開閉後、前記貯蔵室の下部に食品が投入されたことを検知すると、前記第一冷気ダクトと前記第二冷気ダクトの両方を用いて冷気を供給した後、前記第二冷気ダクトのみを用いて冷気を供給する。

貯蔵室の下部に温かい食品が投入されても、すばやく食品を冷却する冷蔵庫を提供できる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。冷蔵室の正面図である。図３のＢ−Ｂ断面図である。本実施形態に係る冷蔵室の冷気ダクトの正面図である。図５のＣ−Ｃ断面図である。第一冷気ダクト１１ａで冷却した場合の冷気の流れを示す図である。第二冷気ダクト１１ｂで冷却した場合の冷気の流れを示す図である。第一冷気ダクト１１ａと第二冷気ダクト１１ｂの両方で冷却した場合の冷気の流れを示す図である。冷蔵室の冷気ダクトを示す分解斜視図である。パネルカバー３０を背面側から見た斜視図である。流路形成部材４１の背面側から見た斜視図である。パネルカバー３０に流路形成部材４１を嵌合した状態における、吐出口３０ｂ付近を示す拡大斜視図である。パネルカバー３０の前面凹部３０ｗ１付近を正面側から見た拡大斜視図である。自動急冷却の制御を示すフローチャートである。自動急冷却のタイムチャートである。下段冷却をＯＮに設定したときのタイムチャートである。下段冷却をＯＦＦに設定したときのタイムチャートである。

本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本実施形態に係る冷蔵庫の外観である。図１に示すように本実施形態の冷蔵庫１は，上方から冷蔵室２，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６から構成されている。冷蔵室２は左右に分割された冷蔵室ドア２ａ，２ｂを備え，製氷室３，上段冷凍室４，下段冷凍室５，野菜室６は，それぞれ引き出し式の製氷室ドア３ａ，上段冷凍室ドア４ａ，下段冷凍室ドア５ａ，野菜室ドア６ａを備えている。以下では，冷蔵室ドア２ａ，２ｂ，製氷室ドア３ａ，上段冷凍室ドア４ａ，下段冷凍室ドア５ａ，野菜室ドア６ａを，単にドア２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａと呼ぶ。冷蔵庫１とドア２ａ，２ｂを固定するドアヒンジが冷蔵庫上部に設けてあり，ドアヒンジはドアヒンジカバー５３で覆われている。

図２は本実施形態に係る冷蔵庫のＡ−Ａ断面図である。冷蔵庫１の庫外と庫内は，発泡断熱材を充填することにより形成される断熱箱体１０により隔てられている。冷蔵庫１の断熱箱体１０には，複数の真空断熱材２５を実装している。断熱仕切壁２８により，冷蔵室２と上段冷凍室４及び製氷室３が隔てられ，また，同様に断熱仕切壁２９により，下段冷凍室５と野菜室６が隔てられている。ドア２ａ，２ｂの庫内側には複数のドアポケットが上から３３ａ，３３ｂ，３３cの順番で備えてあり，冷蔵室２は複数の棚が上から３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ（図３参照）により，複数の貯蔵スペースに区画されている。また棚３４ａ，３４ｂは一部ガラスで構成された棚になっており，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅは樹脂で構成されている。

冷蔵室２の最下段棚３４eの下部には，減圧して食品を貯蔵する減圧貯蔵室３５を設けている。減圧貯蔵室３５の内部の圧力を低下させるために，減圧用ポンプ（図示なし）を備えてあり，内部の圧力を維持するために減圧貯蔵室のドア５６は，ハンドル５５でロックできるようになっている（図３参照）。減圧貯蔵室３５内の温度は，外部から設定できるようになっており，減圧貯蔵室３５の背面側に設けた吐出口３８（風量調整装置（ダンパ）付き）からの冷気で，減圧貯蔵室３５の背面側に設けた温度センサ４５で検出される温度に従い，温度調整がなされる。なお、本実施形態では減圧貯蔵室３５としたが、最下段棚３４ｅによって区画形成し、最下段棚３４ｅを天井とする、減圧しない低温貯蔵室（チルド室）であっても良い。

上段冷凍室４と下段冷凍室５の間には，冷凍室の断熱仕切壁４０を設けている。上段冷凍室４，下段冷凍室５及び野菜室６には，それぞれの冷却室の前方に備えられたドア３ａ，４ａ，５ａ，６ａと一体に収納容器３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂがそれぞれ設けられており，ドア４ａ，５ａ，６ａを手前側に引き出すことにより，収納容器４ｂ，５ｂ，６ｂも引き出せるようになっている。製氷室３にもドア３ａと一体に収納容器が設けられ，ドア３ａを手前側に引き出すことにより，収納容器３ｂも引き出せる。また，庫外温度センサ５２は，例えば，冷蔵庫１のドアヒンジカバー５３の内部に設けている。

冷却器７は下段冷凍室５の略背部に備えた冷却器収納室８内に設けてあり，冷却器７の上方に設けた庫内ファン９により，冷却器７と熱交換した冷気が冷蔵室冷気ダクト１１（第一冷気ダクト１１ａと，第二冷気ダクト１１ｂ），上段冷凍室冷気ダクト１２，下段冷凍室送風ダクト１３及び製氷室送風ダクト（図示なし）を介して，冷蔵室２，上段冷凍室４，下段冷凍室５，製氷室３の各貯蔵室へそれぞれ送られる。

各貯蔵室への冷気の送風は，風量調整装置，すなわち冷蔵室ツインダンパ２０（２０ａ，２０ｂ）と，冷凍室ダンパ６０の開閉により制御される。冷蔵室ツインダンパ２０は，２つのバッフル２０ａと２０bを有しているツインバッフル型のダンパで，モータ駆動部４６（図３参照）によって前記バッフルを開閉させて風量を調整する。

冷蔵室２を冷却する冷蔵室冷却運転の場合には，冷蔵室ツインダンパ２０を開，冷凍室ダンパ６０を閉にし，冷蔵室ダクト１１を経て吹き出し口３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３１ａ，３１ｂから冷蔵室２に冷気が送られる。冷蔵室２に冷気を循環した後，冷蔵室下部の左右一方側に設けた冷蔵室戻り口３９（図３参照）に冷気が流入し，その後，冷却器７に戻される。野菜室６の冷却手段については種々の方法があるが，例えば，冷蔵室２を冷却した後に野菜室６に冷気を直接送る方法や，野菜室専用のダンパを用いて冷却器７で発生した冷気を直接野菜室６に送る方法が考えられる。本実施形態においては，野菜室６への冷気の供給方法についてはいずれの場合でも良い。図２に記載の例では，野菜室６に流入した冷気は，断熱仕切壁２９の下部前方に設けた，野菜室戻り口１８aから野菜室戻りダクト１８を介して，野菜室戻り吐出口１８ｂから冷却器７に流入する。

冷凍室４，５（製氷室３含む）を冷却する冷凍室冷却運転の場合には，冷蔵室ツインダンパ２０を閉，冷凍室ダンパ６０を開にし，冷気は上段冷凍室４，下段冷凍室５及び製氷室３を冷却した後，冷凍室戻り口１７から冷却器７に戻される。庫内の温度に応じて，冷蔵室２と冷凍室４，５を同時に冷却する運転もあり，その場合には冷蔵室ツインダンパ２０と冷凍室ダンパ６０をいずれも開として各貯蔵室に冷気を送風する。

冷蔵室の棚３４ｂと天井面で区画された領域の温度を検出する第一の温度センサ４３，冷蔵室の棚３４ｂと最下段棚３４ｅで区画された領域の温度を検出する第二の温度センサ４２，最下段棚３４ｅと断熱仕切壁２８で区画された領域の温度を検出する第三の温度センサ４５，等で検出される温度に応じて，冷蔵室ツインダンパ２０のバッフル２０ａ，２０ｂの開閉を制御する。

冷却器７の下部には除霜ヒータ２２を設けてある。除霜時に発生したドレン水は樋２３に一旦落下し，ドレン孔２７を介して圧縮機２４の頭部に設けた蒸発皿２１に放出される。冷蔵庫の背面下部に設けた機械室６１内には，圧縮機２４の他に放熱器と放熱用のファン（図示なし）が配置されている。
冷蔵庫１の天井壁上面にはメモリー，インターフェース回路を搭載した制御基板５１が配置されており，制御基板５１に記憶された制御に従って冷凍サイクル及び送風系の制御が実施される。制御基板５１は基板カバー５０で覆われている。

図３は冷蔵室２の内部の正面図で（ドア２ａ，２ｂは省略），図４は図３の冷蔵室を拡大したＢ−Ｂ断面図である。第一冷気ダクト１１ａと第二冷気ダクト１１ｂからなる冷蔵室冷気ダクト１１は，冷蔵室ツインダンパ２０に設けた２つの開口部からなるバッフル２０ａ，２０ｂにそれぞれ接続されている。具体的には、冷蔵室ツインダンパ２０のうち、開口面積の大きいバッフル２０ａ側が、流路断面積が大きく上方まで延びる第一冷気ダクト１１ａに折側されている。そして、第一冷気ダクト１１ａで冷却する場合はバッフル２０ａを開，バッフル２０ｂは閉，第二冷気ダクト１１ｂで冷却する場合はバッフル２０ａを閉，バッフル２０ｂは開，また，両方のダクトで冷却する場合はバッフル２０ａ，２０ｂをそれぞれ開にする。冷蔵室上部の冷却を行う際は冷気ダクト１１ａを使用し，冷蔵室下部を冷却する際は冷気ダクト１１ｂを使用する。

第一冷気ダクト１１ａには，上から順番に吐出口３０ｅ，３０ｆ，３０ａ，３０ｂを設けてあり，それぞれの吐出口から送風される冷気で，天井面６３と，２段目の棚３４ｂとで区画された領域２A（図２，４参照），すなわち，棚３４ａ，３４ｂ，ドアポケット３３ａ，３３ｂに置かれた食品を主に冷却する。第二冷気ダクト１１ｂには吐出口３０ｃ，３０ｄを設けてあり，それぞれの吐出口から送風される冷気で，上から２段目の棚３４ｂと上から４段目（最下段）の棚３４ｅとで区画された領域２B（図２，４参照），すなわち棚３４ｃ，３４ｄ，３４ｅに置かれた食品を主に冷却する。棚３４ｅよりも下部の領域２Ｃ（図２，４参照）には減圧貯蔵室３５や製氷タンク３６が設けられており，第一冷気ダクト１１ａと第二冷気ダクト１１ｂの両方からの冷気によって共通に冷却され，また冷蔵室２の下部に設けた冷凍温度帯室の影響により冷却され易い領域となる。

冷蔵室２の領域２Ａ内に第一の温度センサ４３，領域２Ｂ内に第二の温度センサ４２，領域２Ｃ内に第三の温度センサ４５を設けている。例えば，本実施形態においては第一の温度センサ４３は、冷蔵室２の天井面６３に設けている。第二の温度センサ４２は、棚３４ｄと３４ｅとの間に位置しており，冷蔵室２の奥側に設けた冷蔵室冷気ダクト１１を形成するパネルカバー３０に設けている。第三の温度センサ４５は、同様にパネルカバー３０に設けられ，第一冷気ダクト１１ａの吐出口３０ｅ，３０ｆ，３０ａ，３０ｂと第二冷気ダクト１１ｂの吐出口３０ｃ，３０ｄから送風された冷気が共通して循環する領域２Ｃ（製氷タンク３６や減圧貯蔵室３５の周囲温度）の温度を検出する。

図５は冷蔵室冷気ダクト１１（第一冷気ダクト１１ａ，第二冷気ダクト１１ｂ）を拡大したものであり，それぞれ正面図である。また，図６は，図５のＣ−Ｃ断面図である。図５に示すように、第一冷気ダクト１１ａは、第二冷気ダクト１１ｂよりも高い位置まで形成され、少なくとも第二冷気ダクト１１ｂの上端の高さまでは、第一冷気ダクト１１ａの幅寸法が、第二冷気ダクト１１ｂの幅寸法よりも広くなっている。

ここで、一般的な冷蔵庫で冷蔵室内を冷却する場合、冷蔵室上部領域２Ａと冷蔵室下部領域２Ｂは同時に冷却される。しかし、どちらかの領域のみに冷蔵庫外から食品が投入された場合，もう一方の領域で既に冷却されている食品はさらに冷却されることになり、凍結や品質の劣化が懸念される。そこで、本実施形態では、第一の温度センサ４３，第二の温度センサ４２及び第三の温度センサ４５で検出される温度に基づいて、冷蔵室上部領域２Ａを冷却する第一冷気ダクト１１ａと、冷蔵室下部領域２Ｂを冷却する第二冷気ダクト１１ｂと，を適宜切り替えることにより、過度の冷却を抑制して省エネルギー性を高めている。

図７に、第一冷気ダクト１１ａで冷却した場合の，冷蔵室２の冷気の流れを示す。冷蔵室ツインダンパ２０のバッフル２０ａを開（バッフル２０ｂは閉）状態にすると，第一冷気ダクト１１ａに設けた吐出口３０ａ，３０ｂ，３０ｅ，３０ｆから冷気が吐出する。吐出した冷気は、最上段の棚３４ａ，３４ｂとドアポケット３３ａ，３３ｂの配された領域２Ａの食品を主に冷却した後，最下段の棚３４ｅと断熱仕切壁２８で区画された領域２Ｃへ到達して，この空間の冷却を行う。領域２Ａに食品が投入され，第一の温度センサ４３が領域２Ａの温度上昇を検知し，かつ，第二の温度センサ４２が領域２Ｂの温度上昇を検知しなかった場合，冷気ダクト１１ａでの冷却パターンを実施する。領域２Ａ内に新たに投入された食品のみを主に冷却するため，領域２Ｂ内の食品を冷やし過ぎることがなく，省エネルギー性の向上も可能である。

一方，図８に、第二冷気ダクト１１ｂで冷却した場合の，冷蔵室２の冷気の流れを示す。冷蔵室ツインダンパ２０のバッフル２０ｂを開（バッフル２０ａは閉）状態にすると，第二冷気ダクト１１ｂに設けた吐出口３０ｃ，３０ｄから冷気が吐出する。吐出した冷気は、棚３４ｃ，３４ｄ，３４ｅの配された領域Ｂの食品を主に冷却した後，最下段の棚３４ｅと断熱仕切壁２８で区画された領域２Ｃへ到達して，この空間の冷却を行う。領域２Ｂに食品が投入され、第一の温度センサ４３が領域２Ａの温度上昇を検知せず，かつ，第二の温度センサ４２が領域２Ｂの温度上昇を検知した場合，冷気ダクト１１ｂでの冷却パターンを実施する。冷気ダクト１１ａでの冷却パターンに対して，領域２Ｂ内を効率よく冷却できる。

さらに，図９に示すように，冷蔵室ツインダンパ２０のバッフル２０ａと２０ｂの両方を開状態にすれば，第一冷気ダクト１１ａと第二冷気ダクト１１ｂの両方を用いた冷却パターンも実施できる。この冷却パターンを実施すれば、領域２Ａ，２Ｂ内に同時に食品が投入された場合でも効率よく冷却できる。

本実施形態では，各温度センサを用いて、冷蔵室内の各領域の温度を検知し，その検知結果に応じて、風量調整装置を制御することで，それぞれの領域の温度が適切になるように冷却できる。このため、既に冷えている領域を過度に冷却することがなく，省エネルギー性を高めた冷却が実施でき，食品の凍結や品質の劣化を抑止する効果が得られる。

また、本実施形態の冷蔵庫では、上述の第一の温度センサ４３，第二の温度センサ４２，第三の温度センサ４５とは別に、冷蔵室下部への食品投入を検知するための第四の温度センサ（食品検知センサ）４８を設けている。

図３に示すように、食品検知センサ４８は、高さ位置として、減圧貯蔵室３５のすぐ上にある棚３４ｅと、その次の棚３４ｃとの間であり、左右方向位置として、左右中央よりも冷蔵室戻り口３９のある側にある。より具体的な左右方向位置としては、最下段の棚３４ｅとその上段の棚３４ｃとの間に設けられた冷蔵室下部冷却用の吐出口３０ｄと、冷気戻り口３９との間が望ましい。なお、吐出口３０ｄは、パネルカバー３０の左右中央より一方側（本実施形態では右側）に偏在しており、冷気戻り口３９も最下段棚３４ｅの下方における一方側（本実施形態では中央より右側）に形成されている。

したがって、吐出口３０ｄから冷気戻り口３９に至る冷気の通り道となっている、少なくとも最下段棚３４ｅとその上の棚３４ｄとの間で中央より右側（図３の領域２Ｄ）を、急速冷却コーナとすることで、冷却効率を高めることができる。そして、本実施形態では、吐出口３０ｄと冷気戻り口３９のとの間に食品検知センサ４８を配置することで、この急速冷却コーナに温かい食品が置かれたことを精度よく検知し、自動的に急速冷却を開始できる。なお、急速冷却コーナに、アルミトレイを配置すれば、使用者が急速冷却用の空間であることを認識しやすくなる。

なお、第二冷気ダクト１１ｂは、冷蔵室２の中間高さ付近にある棚３４ｂのすぐ下にも吐出口３０ｃが設けられているため、棚３４ｃ，３４ｄと棚３４ｂとの間の空間（図３の領域２Ｅ）も急速冷却の対象空間にすることができる。ここで、食品検知センサ４８は棚３４ｃのすぐ下にあり、棚３４ｃの上の空間に食品がおかれた場合でも検知が可能である。また、領域２Ｅには、左右を仕切る部材が存在しないので、領域２Ｃと比べて幅広い空間を急速冷却の対象にできる。

ここで、食品検知センサ４８による自動急冷却の制御について、図１５および図１６を用いて説明する。まず、自動急冷却モードの設定がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１）。自動急冷却モードの設定がＯＮの状態のときに、ステップＳ２においてドア２ａ，２ｂの開閉動作が行われた場合、急速冷却を許可するか否かを判定するための監視状態に移行する。ステップＳ３において、監視状態へ移行した後、急冷却許可判定閾値以上の状態を食品検知センサ４８が一定時間（急冷却開始判定時間）維持した場合、冷蔵室２の下部に食品が投入されたとみなして、急速冷却を開始する。ここで、急冷却許可判定閾値は、ドア２ａ，２ｂを閉じたときの食品検知センサ４８の検知温度に対して一定温度高い値を設定する。

急速冷却が開始されると、圧縮機２４を高速回転（２０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ）させるとともに、第一冷気ダクト１１ａ用のバッフル２０ａと第二冷気ダクト１１ｂ用のバッフル２０ｂの両方を開状態にし、冷蔵室２の上部と下部の両方に冷気が供給され、まず冷蔵室２の全体を冷却する。その後、食品検知センサ４８の検知した温度が、所定の閾値（バッフル２０ａ閾値）以下になった場合、第一冷気ダクト１１ａのバッフル２０ａを閉状態にする。このとき、第二冷気ダクト１１ｂからのみ冷気が供給されるが、第二冷気ダクト１１ｂは冷蔵室２の下部にしか吐出口がないため、冷蔵室２の下部である領域２Ｄ及び領域２Ｅが集中的に冷却される。

次に、食品検知センサ４８の検知した値が、バッフル２０ａ閾値より低い所定の閾値（バッフル２０ｂ閾値）以下になった場合、第二冷気ダクト１１ｂのバッフル２０ｂも閉状態にし、圧縮機２４の回転を停止させて、急速冷却を終了する。なお、バッフル２０ａやバッフル２０ｂを閉状態にするタイミングは、急速冷却が開始してから所定時間が経過したか否かを基にして判定しても良い（ステップＳ４）。

このように、本実施形態では、ドア２ａ，２ｂの開閉後、冷蔵室下部に食品が投入されたことを食品検知センサ４８で検知した場合、上部を主に冷却する第一冷気ダクト１１ａと、下部を主に冷却する第二冷気ダクト１１ｂと、の両方を用いて冷気を供給して冷蔵室全体をまず冷却した後、第二冷気ダクト１１ｂだけを用いて冷気を供給して冷蔵室下部を集中的に冷却する。特に、本実施形態では、第一冷気ダクト１１ａに設けられた吐出口３０ｅ，３０ｆ，３０ａ，３０ｂの開口面積の合計より、第二冷気ダクト１１ｂに設けられた吐出口３０ｃ，３０ｄの開口面積の合計が小さくなっているので、冷蔵室２下部の急速冷却コーナへ供給される冷気の風速が高まり、この空間を効果的に冷却できる。なお、ドア２ａ，２ｂの開閉後、すぐ第二冷気ダクト１１ｂだけを用いた冷却を行った場合、冷蔵室全体の温度の高いことが影響して、下部の食品も冷え難くなっているので、上述のように、まず両方のダクトを用いた冷却を行う。

その結果、温かい鍋物を冷蔵室下部に収納しても、冷蔵室下部における鍋物の周囲にある食品の温度上昇を抑えて劣化を防ぐことが可能となる。また、温かい鍋物から遠い冷蔵室上部を過剰に冷却するのを抑制し、消費電力を低減できる。

ここで、上述の図８における冷却パターンでも、第二冷気ダクト１１ｂで冷却することを説明したが、図８の冷却パターンでは、冷蔵室下部のあくまで庫内温度を検知する第二の温度センサ４２を用いて制御しており、圧縮機２４の回転速度も低速回転となっている。これに対して、自動急冷却の冷却パターンでは、冷蔵室下部の急速冷却コーナの近傍に設けた食品検知センサ４８を用いて制御しており、圧縮機２４の回転速度を高速回転に上昇させている。このため、温かい食品の投入を精度よく検知し、かつ、その食品に対してすばやく効果的に冷気を当てることが可能となる。

なお、冷蔵室２の下部に食品が投入されたら自動で急速冷却するだけでなく、コントロールパネル等による選択により、使用者が設定した場合には、食品検知の有無にかかわらず、冷蔵室２の下部を強制的に急速冷却させても良い。

次に、各温度センサと各冷気ダクトを利用して、冷蔵室２の下部の温度を、冷蔵室２の上部の温度と比べて２℃以上低くなるように保つ、下段冷却の運転について説明する。下段冷却はコントロールパネルでＯＮ／ＯＦＦの設定が可能であり、この運転がＯＮに設定された場合には、設定されなかった場合と比べて、バッフル２０ｂの開状態を長く（バッフル２０ａの開状態時間に対するバッフル２０ｂの開状態時間の割合を高く）する。具体的には、ＯＦＦ設定の場合と異なり、バッフル２０ａが閉状態でバッフル２０ｂのみ開状態となる時間を設ける。ただし、下段冷却の運転中における圧縮機２４の回転速度は、急速冷却のときと比べて低速回転（１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ）を維持している。

次に、下段冷却がＯＮに設定された場合における制御に関し、図１７を用いて説明する。下段冷却の運転では、圧縮機２４が停止してから所定時間が経過した場合、または第二の温度センサ４２の検知温度が所定の閾値（バッフル開閾値）以上になった場合、圧縮機２４を低速回転させると共に、バッフル２０ａ，２０ｂを両方開状態にする。その後、第二の温度センサ４２の検知温度が所定の閾値（バッフル２０ａ閾値）以下になった場合、バッフル２０ａを閉状態にする。さらに、第二の温度センサ４２の検知温度が所定の閾値（バッフル２０ｂ閾値）以下になった場合、バッフル２０ｂも閉状態にする。

一般の冷蔵庫でも、冷蔵室内の低温空気は下方へ集まり易く、冷蔵室内でも上部より下部の方が低温化される傾向にあるが、本実施形態によれば、上部と下部の温度をより差別化でき、保存に適した温度帯が異なる食品であっても収納場所を選び分けることが可能となる。特に、冷蔵室下部が一般の冷蔵庫と比べて低温に保たれるので、低温保存用の減圧貯蔵室３５等が食品で一杯の場合に、この冷蔵室下部の空間を代わりに利用でき、使い勝手が良くなる。なお、下段冷却がＯＦＦに設定された場合は、図１８のような制御となり、ダンパ２０ａ，２０ｂは常に同じタイミングで両方を開状態にし、常に同じタイミングで閉状態にする。

次に、冷蔵室冷気ダクト１１の構成について、詳細に説明する。本実施形態における第一冷気ダクト１１ａおよび第二冷気ダクト１１ｂは、図１０のように、パネルカバー３０、流路形成部材４１、シール部材６２及びダンパカバー３２等で構成されている。

まず、パネルカバー３０は、合成樹脂製であり、冷蔵室ダンパが収容されるベース部３０ｖと、このベース部３０ｖから鉛直方向上方へ向かって延びる垂直部３０ｕと、を有している。パネルカバー３０の垂直部３０ｕのうち冷蔵室を臨む側は、吐出口３０ａ〜３０ｄに対応する異なる高さ位置に、複数の前面凹部３０ｗが形成されている。そして、このパネルカバー３０は、冷蔵室２の背面側の左右方向中央に配置される。また、パネルカバー３０の上端部には、左右２つの吐出口３０ｅ，３０ｆが形成されており、この天井側の吐出口３０ｅ，３０ｆからの冷気を、最上部のドアポケット３３ａに向けることが可能である。

図１１は、パネルカバー３０を背面（裏面）側から見たときの斜視図である。パネルカバー３０の背面側には、上述の前面凹部３０ｗに対応する箇所に、案内凸部３０ｔが形成されている。なお、これら案内凸部３０ｔの下面（上流側面）には、それぞれ冷気流入口３０ｔ０が形成されており、これら冷気流入口３０ｔ０から案内凸部３０ｔ内に流入した冷気は、前面凹部３０ｗの上壁面を介して冷蔵室２内の前面側へ誘導される。

次に、流路形成部材４１について説明する。流路形成部材４１は、発泡ポリスチレンなどを切削加工するなどして形成され、図１０に示すように、パネルカバー３０のベース部３０ｖに嵌合する下方流路部４１ｖと、パネルカバー３０の垂直部３０ｘに嵌合する本体流路部４１ｘと、を有している。下方流路部４１ｖは、冷蔵室ツインダンパ２２が取り付けられる共に、冷蔵室ツインダンパ２２のバッフル２２ａと連通する第一冷気ダクト１１ａの一部と、冷蔵室ツインダンパ２２のバッフル２０ｂと連通する第二冷気ダクト１１ｂの一部と、を構成している。

また、流路形成部材４１の本体流路部４１ｘには、高さの異なる位置に複数の切欠孔４１ｈが形成されている。具体的には、最も高い位置と、それより一段低い位置とには、第一冷気ダクト１１ａ用の切欠孔４１ｈ１が形成され、最も低い位置と、それより一段高い位置とには、第二冷気ダクト１１ｂ用の切欠孔４１ｈ２が形成されている。ここで、上方に形成される切欠孔４１ｈ１は、下方に形成される切欠孔４１ｈ２と比べて、幅寸法が大きくなっている。これは、第一冷気ダクト１１ａの上方にある吐出口３０ａ，３０ｂが形成される幅領域が、第二冷気ダクト１１ｂの吐出口３０ｃ，３０ｄが形成される幅領域よりも広いためである。

なお、上方にあって隣接する複数の切欠孔４１ｈ１の間には、図１２に示すように、上下方向へ延びる突出片である整流部４１ｋが設けられている。この整流部４１ｋは、上流側からの冷気を上方へ導き、天井側の吐出口３０ｅ，３０ｆからドアポケット３３ａへ冷気を効果的に流す働きをする。また、この整流部４１ｋは、切欠孔４１ｈ１で挟まれた部分の流路形成部材４１を補強する効果や、シール部材６２のたわみを防止する効果もある。

また、流路形成部材４１の背面（裏面）側には、第一溝部４１ｕａと第二溝部４１ｕｂとが形成されており、シール部材６２との間で、それぞれ第一冷気ダクト１１ａと第二冷気ダクト１１ｂとを構成している。第一溝部４１ｕａは、左右方向一端側（図１２では右側）に、鉛直方向へ延びる延設壁１１ａａが形成され、左右方向他端側（図１２では左側）に、第二溝部４１ｕｂの上端より高い所定の位置まで延設壁１１ａａ、その下流側には天井へ向けて直線状または円弧状に延びる拡幅壁１１ａｂが形成されている。これにより、第一冷気ダクト１１ａには、第二溝部４１ｕｂと併設される高さにある上流部と、流路断面積を徐々に拡大する流路拡大部と、上流部よりも流路断面積が大きい下流部とが形成される。ここで、第一冷気ダクト１１ａのバッフル２０ａの鉛直投影と、吐出口３０ｅの鉛直投影とは、少なくとも一部が重なるような位置関係となっている。従って、パネルカバー３０の下端部一方（左）側にあるバッフル２０ａから流入した冷気が、大きな通風抵抗を受けずに、パネルカバー３０の上端部一方（左）側にある吐出口３０ｅへ向かって流れるので、冷蔵室２内に効率よく冷気を送風できる。

さらに、流路形成部材４１の下流部の背面側には、第１冷気ダクト１１ａ内の冷気を左右方向に分岐させる分岐部４１ｖが形成されており、分岐後の冷気は、吐出口３０ｅ，３０ｆに対応して流路形成部材４１の上端に設けられた溝出口４１ｈ３，４１ｈ４へ流れる。これにより、左右のドア２ａ，２ｂ内にある最上段のドアポケット３３ａへ、効率よく冷気を供給できる。

図１３は、パネルカバー３０の背面に流路形成部材４１を嵌合した状態における、２段目の棚３４ｂの高さ付近の拡大斜視図である。流路形成部材４１の溝部４１ｕ内面とシール部材６２内面とで囲まれた空間を、上流側から下流側へ流れる冷気は、下流側へ行くほど徐々に前面側へ凹む（深くなる）傾斜部４１ｓにより、パネルカバー３０の冷気流入口３０ｔ０へ案内される。このように、冷気流入口３０ｔ０の上流側に位置する流路形成部材４１壁面に傾斜部４１ｓを設けることで、案内凸部３０ｔの高さを低くでき、案内凸部３０ｔによるダクト内の通風抵抗の影響を抑制することが可能である。なお、傾斜部４１ｓの鉛直方向寸法は、切欠孔４１ｈの鉛直方向寸法より小さくすることにより、傾斜部４１ｓの形成に伴う流路形成部材４１の厚み縮小を抑え、断熱性能の低下を防ぐことが可能である。

ここで、案内凸部３０ｔの上流側面には冷気流入口３０ｔ０が左右方向に複数形成されるが、隣接する冷気流入口３０ｔ０の間には仕切壁３０ｔ２が設けられているので、実質的に幅の広い吐出口を形成するだけでなく、パネルカバー３０の強度を確保しつつゴミの侵入を防止できる。なお、吐出口３０ｂに限らず、吐出口３０ａ，３０ｃ，３０ｄについても同様の構成となっている。

また、流路形成部材４１は、左右方向について中央部が正面側へ膨らむような湾曲状となっている。このため、流路形成部材４１とシール部材６２とで形成される冷気ダクトの流路断面積を拡大することが可能である。一方のパネルカバー３０も同様に、水平断面が湾曲状となっている。このため、パネルカバー３０から冷蔵室２内へ向かって、冷気が放射状に広がって吐出されやすく、冷蔵室２内を効率的に冷却できる。

さらに、図１４に示すように、パネルカバー３０の案内凸部３０ｔの下流側内壁面（前面凹部３０ｗ１の上壁面）３０ｔ１も曲面を有している。このため、流路形成部材４１の傾斜部４１ｓから冷気流入口３０ｔ０を通って案内凸部３０ｔ内に流入した冷気が、通風抵抗を抑制しながら前方へ誘導され、冷却効率向上に寄与する。

本実施形態では、この冷蔵室側（前面側）を臨む各前面凹部３０ｗが、見かけ上、吐出口３０ａ〜３０ｄに相当する。しかし、実際に冷気が吐出されるのは、冷気流入口３０ｔ０の存在する領域であるため、各吐出口３０ａ〜３０ｄの開口面積という場合は、各冷気流入口３０ｔ０の合計面積を指す。

シール部材６２は、合成樹脂材料などで形成された板状部材であり、流路形成部材４１の第一溝部４１ｕａ及び第二溝部４１ｕｂの全体を覆うように配置される。また、シール部材６２を用いて内箱４７に接続することで、冷気ダクトを冷蔵室の背面側に設置することが可能となっている。

以上述べた本実施形態の構成により、次のような効果が得られる。

まず、流路が長いことにより通風抵抗が大きくなる第一冷気ダクト１１ａについて、流路の断面積を第二冷気ダクト１１ｂよりも大きくすることで、冷気が下流に達するまでの通風抵抗を全体として抑制でき、結果として、冷蔵室２上部空間へ効率よく冷気を送風し、省エネルギー性の向上が可能となる。

次に、冷気ダクト１１の前面側を形成する壁面の内側に、水平方向に延びて上流側から至る冷気を受け止める案内凸部３０ｔが形成され、この案内凸部３０ｔの上流側壁面（下面）に冷気流入口３０ｔ０が形成されているので、冷気ダクト１１内の冷気を効率良く引き込むことができる。また、この冷気流入口３０ｔ０から流入した冷気が、案内凸部３０ｔの内部を通り、前面凹部３０ｗの上壁面を介して冷蔵室２内の前面側へ誘導される。結果として、吐出される冷気の風量が増大するため、冷却効率が向上する。

また、案内凸部３０ｔの下面を鉛直方向に貫通するように吐出口が形成されているので、使用者が正面側から冷蔵室２内を見た場合でも吐出口が認識し難くなっており、意匠性が向上する。なお、案内凸部３０ｔの下面は水平に限られず、鉛直方向よりも水平方向に近いものであれば、吐出口が見え難くなる効果や、吐出風量を増大させる効果は、一定程度奏する。

さらに、高さの異なる位置にある横長矩形状の前面凹部３０ｗが、吐出口の幅領域の大小にかかわらず同じ幅としてあるため、使用者にとって違和感がなく、意匠性を高く保つことができる。なお、各前面凹部３０ｗの幅寸法は厳密な同一に限らず、９０％〜１１０％の範囲内であれば構わない。

また、本実施形態では、第一冷気ダクト１１ａの前面側に形成される吐出口が、第二冷気ダクト１１ｂの前面に形成される吐出口よりも広いため、一般に冷え難い冷蔵室２上部へ広範囲に冷気を供給でき、冷却効率が高まる。そして、第二冷気ダクト１１ｂよりも高くまで延びる第一冷気ダクト１１ａは、第二冷気ダクト１１ｂの最上段の吐出口３０ｃよりも高い場所に、すべての吐出口３０ａ，３０ｂを形成しているので、冷蔵室２上部へ集中して冷気を供給でき、冷却効率が高まる。

一方、第二冷気ダクト１１ｂの上端は、冷蔵室２の高さのうち半分より低い位置にあり、第二冷気ダクト１１ｂのすべての吐出口も、冷蔵室２の高さのうち半分より低い位置にある。従って、冷蔵室ツインダンパ２０のバッフル２０ａを閉にしつつバッフル２０ｂを開にすれば、冷蔵室２の下部に冷気を集中して供給できるため、冷蔵室２下部に温かい食品が投入された際の急速冷却や、冷蔵室２下部を上部と比べて低温に保つ下段冷却が、可能である。ここで、冷蔵室２の高さの半分から下の空間は、平均的な使用者のウエストラインに近い断熱仕切壁２８に対して、少し高い位置に相当し、使用頻度が高いので、この空間を急速冷却や下段冷却の対象とするのは有効である。特に、冷蔵室２下部を２℃以下に保つと、作り置き食品等の長期保存性が大幅に向上する。また、冷蔵室２の一部空間に温かい食品が投入されても、その空間が急速冷却されるので、他の空間の温度が上がるのも抑制でき、結果として冷蔵室２全体の保存性も高まる。

１冷蔵庫、２冷蔵室、２ａ，２ｂ冷蔵室ドア、３製氷室、３ａ製氷室ドア、３ｂ収納容器、４上段冷凍室、４ａ上段冷凍室ドア、４ｂ収納容器、５下段冷凍室、５ａ下段冷凍室ドア、５ｂ収納容器、６野菜室、６ａ野菜室ドア、６ｂ収納容器、７冷却器、８冷却器収納室、９庫内ファン、１０断熱箱体、１１冷蔵室冷気ダクト、１１ａ第一冷気ダクト、１１ａａ第一冷気ダクトの延設壁、１１ａｂ第一冷気ダクトの拡幅壁、１１ｂ第二冷気ダクト、１２上段冷凍室冷気ダクト、１３下段冷凍室冷気ダクト、１７冷凍室戻り口、１８野菜室戻りダクト、１８ａ野菜室戻り口、１８ｂ野菜室戻り吐出口、２０冷蔵室ツインダンパ、２０ａバッフル、２０ｂバッフル、２１蒸発皿、２２除霜ヒータ、２３樋、２４圧縮機、２５真空断熱材、２７ドレン孔、２８，２９，４０断熱仕切壁、３０パネルカバー、３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ，３０ｆ吐出口、３０ｔ案内凸部、３０ｗ前面凹部、３３ａ，３３ｂ，３３ｃドアポケット、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ棚、３５減圧貯蔵室、３６製氷タンク、３９冷蔵室戻り口、４１流路形成部材、４１ｈ切欠孔、４１ｈ整流部、４１ｓ傾斜部、４１ｖ分岐部、４２第二の温度センサ、４３第一の温度センサ、４５第三の温度センサ、４６モータ駆動部、４７背面カバー、４８食品検知センサ、５０基板カバー、５１制御基板、５２庫外温度センサ、５３ドアヒンジカバー、５５ハンドル、５６減圧貯蔵室ドア、６０冷凍室ダンパ、６１機械室、６２シール部材、６３天井面

Claims

冷蔵温度帯の貯蔵室と、
該貯蔵室の背面側に設けられる冷気ダクトと、
前記冷気ダクトへ冷気を送風する送風手段と、を備え、
前記冷気ダクトは、前記貯蔵室の上部を主に冷却する第一冷気ダクト、および前記貯蔵室の下部を主に冷却する第二冷気ダクト、を有する冷蔵庫において、
前記貯蔵室のドアの開閉後、前記貯蔵室の下部に食品が投入されたことを検知すると、前記第一冷気ダクトと前記第二冷気ダクトの両方を用いて冷気を供給した後、
前記第二冷気ダクトのみを用いて冷気を供給することを特徴とする冷蔵庫。
前記第二冷気ダクトの吐出口と、前記冷気の戻り口と、の間に、温度センサを配置し、前記温度センサに基づいて、前記貯蔵室の下部に食品が投入されたことを検知することを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。
前記貯蔵室の下部に食品が投入されたことを検知すると、検知しなかった場合と比べて、圧縮機の回転速度を高めることを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。
前記第一冷気ダクトの吐出口の開口面積の合計よりも、前記第二冷気ダクトの吐出口の開口面積の合計が、小さいことを特徴とする、請求項１に記載の冷蔵庫。