JP2020091057A

JP2020091057A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2020091057A
Application number: JP2018227857A
Authority: JP
Inventors: 元康市場; Motoyasu ICHIBA
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-12-05
Filing date: 2018-12-05
Publication date: 2020-06-11

Abstract

【課題】冷却器の前後を均等に加熱し、除霜効率を高めた省エネ性の高い除霜装置を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。【解決手段】庫内背部に設置した冷却器１１０と、冷却器１１０の下部に設置したガラス管ヒータ１１１と、ガラス管ヒータ１１１と冷却器１１０との間に冷却器１１０から落下する除霜水がガラス管ヒータ１１１に直接滴下するのを防止するヒータカバー１と、を備えた除霜装置において、ガラス管ヒータ１１１中心直上はヒータカバー上４を有しており、ガラス管ヒータ１１１中心前後上にヒータカバー１開口部を形成したことを特徴とする冷蔵庫。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却器の除霜効率を向上させる除霜装置およびこれを備えた冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の除霜装置およびこれを備えた冷蔵庫は、冷却器の下方に設けられガラス管ヒータ等で構成した除霜手段（以下、ガラス管ヒータと称す）と、冷却器とガラス管ヒータの間に遮蔽部材（以下、ヒータカバーと称す）とが配置されおり、このガラス管ヒータをあらかじめ設定した時間毎に通電して、その熱により、冷却運転中に冷却器に付着した霜を融解させ除霜するようになっている。このガラス管ヒータの熱により融解した除霜水は、ヒータカバーに滴下するため、除霜水がガラス管ヒータに接触し、蒸発音が発生するのを抑制している。

このような除霜装置では、ガラス管ヒータの熱により発生した上昇気流をヒータカバーが遮ってしまうため、ガラス管ヒータ近傍に熱が滞留し、ガラス管ヒータ近傍の樹脂部品を無駄に加熱する。その結果として、冷蔵庫の消費電力量が増加することになる。

そのため、ガラス管ヒータ直上にヒータカバー開口部を設け、上昇気流を促進してガラス管ヒータ近傍の熱の滞留を抑制してガラス管ヒータ近傍の樹脂部品への無駄な加熱を低減することにより、除霜効率を高めたものが見られる。（例えば特許文献１参照）
図５は前記公報に記載された従来の冷蔵庫の断面図を示すものである。

図５に示すように、冷蔵庫１０１は、横仕切り１０２により上下に分割された冷蔵室１０３と冷凍室１０４と、冷蔵室後方に設けたダクト１０５と、冷凍室１０４背面に設け、縦仕切り１０６により冷却器室１０７と戻り風路１０８とに左右に分割された冷却室１０９と、圧縮機（図示せず）、凝縮器（図示せず）、減圧手段（図示せず）と共に構成された冷棟サイクル（図示せず）の一部であり、冷却器室１０７に設けた冷却器１１０と、冷却器１１０の下方に設けたガラス管ヒータ１１１と、冷却器室１０７と冷蔵室１０３とを連通する吐出口１１２と冷蔵室１０３と戻り風路１０８とを連通する吸込口１１３とを備える。

冷却器１１０とガラス管ヒータ１１１の間にはヒータカバー１１４を設けており、ヒータカバー１１４は、ヒータカバー前１１５と、ヒータカバー後１１６から構成され、ガラス管ヒータ１１１の直上にヒータカバー開口部１１７を設けている。冷却器１１０は蛇行状に折曲され複数の段数を有する冷媒管１１８と、冷媒管１１８に直交状に装着された多数のフィン１１９から構成され、冷却器１１０の前面は冷凍室カバー１２０で覆われており、冷凍室カバー１２０の上部には冷却ファン１２１を備える。また、冷蔵庫１０１は、冷蔵室１０３の前面に設けた冷蔵室扉１２２と、冷凍室１０４の前面に設けた冷凍室扉１２３とを備える。

冷蔵庫１０１を冷却中、圧縮機と、凝縮器と、減圧手段と、冷却器１１０を環状に接続して構成した冷凍サイクルの運転により低温となった冷却器１１０と熱交換して低温となった冷気が冷却ファン１２１により冷蔵室１０３と冷凍室１０４へと供給される。冷蔵室１０３へは吐出口１１３からダクト１０５を流れて供給され、冷蔵室１０３を冷却した後、吸込口１１３から戻り風路１０８を流れて冷却器室１０７の側面下側から吸い込まれる。

また、冷凍室１０４へは冷凍室カバー１２０上部を流れて冷凍室１０４へ供給され、冷凍室１０４を冷却した後、冷凍室カバー１２０下部に設けたスリットを通過して冷却器室１０７へ吸い込まれる。

吸い込まれた空気は再度冷却器１１０と熱交換して冷却され、冷蔵室１０３および冷凍室１０４へと供給される。冷蔵室１０３および冷凍室１０４の空気は、冷蔵室扉１２２や冷凍室扉１２３の開閉時やそれぞれの部屋と扉の隙間をシールするガスケット（図示せず）の隙間から外気の湿度が侵入するため、比較的高湿となる。

この高湿な空気を戻り風路１０８およびスリットから吸い込むため、低温である冷却器１１０と熱交換することで冷却器１１０に霜が付着する。冷却開始後は冷却器１１０下部を中心に着霜していくが、時間の経過と共に冷却器１１０上部へも着霜していく。冷却器１１０に霜が付着すると冷却器１１０と空気との熱交換面積が減少して冷却能力が低下するため、冷却器１１０下方に設けたガラス管ヒータ１１１をあらかじめ設定した時間毎に通電することにより冷却器１１０に付着した霜を融解する。

ガラス管ヒータ１１１の熱により発生した暖気は冷却器室１０７内の空気と比べて高温であるため自然対流によりガラス管ヒータ直上に設けたヒータカバー開口部１１７を積極的に通過することで、冷却器への熱の供給を促進し、ガラス管ヒータ１１１周辺の樹脂部品（例えば、冷凍室カバー１２０）への無駄な加熱を低減することができるため、冷却器１１０に付着した霜を完全に融解するまでの時間を短縮することができ、除霜効率を高めることができる。

特開２０１２−２３７５２０号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ガラス管ヒータ１１１の熱により融解した除霜水がガラス管ヒータ１１１に滴下して蒸発音の発生を抑制するために、ヒータカバー前１１５と、ヒータカバー後１１６とを、上方投影領域内でオーバーラップさせる必要があるので、冷却器１１０の後方に偏って暖気が上昇し、冷却器１１０後方の霜を融解した後も、冷却器１１０前方の霜を融解するためにガラス管ヒータ１１１を通電し続けなければならず、冷却器１１０後方を無駄に加熱するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、除霜水がガラス管ヒータ１１１に滴下して蒸発音が発生するのを抑制しつつ、冷却器１１０の前後を均等に加熱し、除霜効率を高めることで冷蔵庫の消費電力量を低減させることを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、庫内背部に設置した冷却器と、前記冷却器の下部に冷蔵庫の左右長手方向に延在するガラス管ヒータと、前記ガラス管ヒータの上方に配置し、前記冷却器から落下する除霜水が前記ガラス管ヒータに直接滴下するのを防止するヒータカバーと、を備えた冷蔵庫において、前記ヒータカバーは、前記ガラス管ヒータの長手方向に沿って延在し、前記ヒータカバーには開口部を形成し、前記開口部は前記ガラス管ヒータの長手方向の中心軸よりも前方または後方に形成したものである。

これによって、ヒータ中心軸の直上部は冷却器から滴下した除霜水をヒータカバーにより遮ることができ、ヒータ中心前後は上昇気流を促進することができるため、除霜水がガラス管ヒータに滴下して蒸発音が発生するのを抑制しつつ、冷却器に付着した霜を前後バランス良く短時間で融解することが可能となり、除霜効率を高めることができる。

また、ヒータカバーの少なくとも一方の下端は、ガラス管ヒータの上端より上方に位置した構成としたものである。

これによって、ガラス管ヒータ近傍の空間を開放状態で保つことができるため、ガラス管ヒータと周辺空気との熱交換を促進することができ、ガラス管ヒータの表面温度を低減することが可能となり、より安全かつ安価に除霜効率を高めることができる。

また、ヒータの長手方向の中心軸後方に形成したヒータカバー後方開口部は、ヒータカバー前方開口部よりも開口面積を大きくした構成としたものである。

これによって、ヒータカバー後方開口部の圧力抵抗を前方開口部よりも小さくなるので、ガラス管ヒータの熱により発生した上昇気流の冷却器前方へ流れる割合を減らすことができ、庫内へ漏洩する暖気を減らすことが可能となり、庫内の温度上昇を低減することができる。

本発明の除霜装置およびそれを備えた冷蔵庫は、上記構成により、冷却器の前後を均等に加熱して、霜を短時間で融解することが可能となり、除霜効率を高めることができる。これにより、除霜水がガラス管ヒータに滴下して蒸発音が発生するのを抑制しつつ、消費電力量を削減した省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の中央断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫のＡ−Ａ断面正面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫のＡ−Ａ断面正面図本発明の実施の形態３における冷蔵庫のＡ−Ａ断面正面図従来の冷蔵庫の中央断面図

第１の発明は、庫内背部に設置した冷却器と、前記冷却器の下部に冷蔵庫の左右長手方向に延在するガラス管ヒータと、前記ガラス管ヒータの上方に配置し、前記冷却器から落下する除霜水が前記ガラス管ヒータに直接滴下するのを防止するヒータカバーと、を備えた冷蔵庫において、前記ヒータカバーは、前記ガラス管ヒータの長手方向に沿って延在し、前記ヒータカバーには開口部を形成し、前記開口部は前記ガラス管ヒータの長手方向の中心軸よりも前方または後方に形成したことにより、冷却器に付着した霜を前後バランス良く融解することが可能となり、除霜効率を高めることができるので、消費電力量を削減した省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。

第２の発明は、前記開口部は、前記ガラス管ヒータの上方投影領域内に形成したことにより、ヒータ中心前後を通過する暖気がより容易に上昇することが可能となり、霜を前後バランス良く融解するに加えて短時間で霜を融解できるので、消費電力量を削減した省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。

第３の発明は、前記ヒータカバーの少なくとも一方の下端は、前記ガラス管ヒータの上端より上方に位置したことにより、ガラス管ヒータ近傍の空間を開放状態で保つことができるため、ガラス管ヒータと周辺空気との熱交換を促進することができ、ガラス管ヒータの表面温度を低減することが可能となり、より安全かつ安価に除霜効率を高めることができるので、省エネ性の高い冷蔵庫を安全かつ安価に提供することができる。

第４の発明は、前記ヒータの長手方向の中心軸後方に形成したヒータカバー後方開口部は、前記ヒータの長手方向の中心軸前方に形成したヒータカバー前方開口部よりも開口面積を大きくしたことにより、ガラス管ヒータの熱により発生した上昇気流の冷却器前方へ流れる割合を減らすことができ、庫内へ漏洩する暖気を減らすことが可能となり、庫内の温度上昇を低減することができるので、霜融解後に庫内を冷却するための消費電力量を削減でき、省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。

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。なお、この実施の形態によって本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における冷蔵庫の中央断面図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫のＡ−Ａ断面正面図である。図１および図２において、冷却器１１０とガラス管ヒータ１１１の間にはヒータカバー１を設けており、ヒータカバー１は、ヒータカバー前２と、ヒータカバー後３と、ヒータカバー上４と、から構成されている。

以上のように構成された除霜装置およびこれを備えた冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

冷蔵庫５を冷却中、圧縮機と、凝縮器と、減圧手段と、冷却器１１０を環状に接続して構成した冷凍サイクルの運転により低温となった冷却器１１０と熱交換して低温となった冷気が冷却ファン１２１により冷蔵室１０３と冷凍室１０４へと供給される。冷蔵室１０３へは吐出口１１３からダクト１０５を流れて供給され、冷蔵室１０３を冷却した後、吸込口１１３から戻り風路１０８を流れて冷却器室１０７の側面下側から吸い込まれる。

また、冷凍室１０４へは冷凍室カバー１２０上部を流れて冷凍室１０４へ供給され、冷凍室１０４を冷却した後、冷凍室カバー１２０下部に設けたスリットを通過して冷却器室１０７へ吸い込まれる。吸い込まれた空気は再度、冷却器１１０と熱交換して冷却され、冷蔵室１０３および冷凍室１０４へと供給される。冷蔵室１０３および冷凍室１０４の空気は、冷蔵室扉１２２や冷凍室扉１２３の開閉時やそれぞれの部屋と扉の隙間をシールするガスケット（図示せず）の隙間から外気の湿度が侵入するため、比較的高湿となる。

ガラス管ヒータ１１１の熱により、ガラス管ヒータ１１１近傍に発生した暖気は、冷却器室１０７内の空気と比べて高温であるため、冷却器室１０７内で自然対流が発生する。ガラス管ヒータ１１１の近傍から発生した上昇気流は、ガラス管ヒータ１１１直上にあるヒータカバー１と衝突し、滞留するため、ガラス管ヒータ１１１近傍の樹脂部品（例えば冷凍室カバー１２０）を無駄に加熱する。本発明では、ヒータカバー１を、ヒータカバー前２と、ヒータカバー後３と、ヒータカバー上４とで構成することにより、ガラス管ヒータ１１１中心直上はヒータカバー上４で覆われ、ガラス管ヒータ１１１中心前後上はヒータカバー開口部を有する。

これにより、図１の点線で示すように、ガラス管ヒータ１１１近傍に発生した暖気は、ヒータカバー前２とヒータカバー後３の間を上昇し、ヒータカバー上４と衝突する。ヒータカバー上４と衝突した暖気は、ヒータカバー上４の前後と比べて高温であるため、ヒータカバー上４とヒータカバー前２およびヒータカバー後３とで形成されたヒータカバー開口部を通過し、冷却器１１０の下方へと流入する。冷却器室１１０の下方へと流入した暖気は、冷却器１１０近傍の空気と比べて高温であるため、冷却器室１０７内を上昇して冷却器１１０に付着した霜を融解する。これにより冷却器１１０の霜を前後バランス良く融解することが可能となるため、除霜効率を高めることができる。

以上のように、本実施の形態においては、冷却器１１０とガラス管ヒータ１１１の間に配置したヒータカバー１をヒータカバー前２と、ヒータカバー後３と、ヒータカバー上４とで構成することにより、除霜効率を高めることができ、除霜水がガラス管ヒータに滴下して蒸発音が発生するのを抑制しつつ、消費電力量を削減した省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の中央断面図である。図３において、冷却器１１０とガラス管ヒータ１１１の間にはヒータカバー６を設けており、ヒータカバー６は、ヒータカバー前７と、ヒータカバー後８と、ヒータカバー上４と、から構成されている。ヒータカバー前７と、ヒータカバー後８の下端は、ガラス管ヒータ１１１の上端よりも上方に配置した構成である。

ガラス管ヒータ１１１近傍から発生した暖気上昇後、ガラス管ヒータ１１１近傍の空気密度が低くなるため、冷凍室カバー１２０下部に設けたスリットなどから冷凍室１０４の空気が流入し、ガラス管ヒータ１１１近傍へと供給される。ガラス管ヒータ１１１近傍へと供給された空気はガラス管ヒータ１１１の熱により暖められ、ヒータカバー前７と、ヒータカバー後８との間から上昇する。本発明では、ヒータカバー前７とヒータカバー後ろ８の下端を、ガラス管ヒータ１１１の上端よりも上方に配置することにより、ガラス管ヒータ１１１近傍の空間を開放状態で保つことができる。これにより、図３の一点鎖線で示すように、冷凍室１０４の空気が流入する際の圧力抵抗を低減することができ、より多くの空気とガラス管ヒータ１１１が熱交換できるため、ガラス管ヒータ１１１の表面温度を低下させることができる。また、ガラス管ヒータ１１１の表面温度を低下させることにより、より廉価なガラス管ヒータを用いることができる。

以上のように、本実施の形態においては、ヒータカバー前７と、ヒータカバー後８の下端を、ガラス管ヒータ１１１の上端よりも上方に配置した構成とすることにより、ガラス管ヒータ１１１の表面温度を低下させることができ、省エネ性の高い冷蔵庫をより安全に安価に提供できる。
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の中央断面図である。図４において、冷却器１１０とガラス管ヒータ１１１の間にはヒータカバー６を設けており、ヒータカバー９は、ヒータカバー前１０と、ヒータカバー後１１と、ヒータカバー上４と、から構成されている。ヒータカバー前１０とヒータカバー上４とで構成された前開口部１２と比べて、ヒータカバー後１１とヒータカバー上４とで構成された後開口部１３の開口面積を大きくした構成である。

ガラス管ヒータ１１１の熱により、ガラス管ヒータ１１１近傍に発生した暖気は、冷却器室１０７内の空気と比べて高温であるため、冷却器室１０７内で自然対流が発生する。ガラス管ヒータ１１１の近傍から発生した上昇気流は、ヒータカバー前１０とヒータカバー後１１の間を上昇し、ヒータカバー上４と衝突する。ヒータカバー上４と衝突した暖気は、ヒータカバー上４の前後と比べて高温であるため、前開口部１２と、後開口部１３を通過して、冷却器１１０の下方へと流入する。本発明では、後開口部１３と比べて前開口部１２の開口面積を小さくした構成とすることにより、後開口部１３と比べて前開口部１２の圧力抵抗が大きくすることができる。これにより、図４の点線で示すように、前開口部から冷却器１１０下方へ流入する暖気を低減し、冷凍室カバー１２０下部に設けたスリットから冷凍室１０４へ流出する暖気を低減することができるため、冷凍室１０４の温度上昇を抑制することができる。

以上のように、本実施の形態においては、後開口部１３と比べ前開口部１２の開口面積を小さくすることにより、冷凍室１０４の温度上昇を抑制することができ、霜融解後に冷凍室１０４を冷却するための消費電力量を削減できるため、省エネ性の高い冷蔵庫を提供できる。

なお、本実施の形態１、２では、ガラス管ヒータ１１１と冷凍室カバー１２０の下方に設けたスリットとの間にヒータカバー前２または７から延出する遮蔽部材を、配置することにより、冷凍室１０４から誤ってスリットを通過した食材等が、ガラス管ヒータ１１１と接するのを防止することができるため、より安全性を高めることができる。また、ガラス管ヒータ１１１から発生する輻射熱が冷凍室１０４へと侵入するのを遮ることができるため、スリット部の温度上昇を抑えることができ、冷凍室カバー１２０により安価な材料を用いることができる。

本発明は、除霜水がガラス管ヒータに滴下して蒸発音が発生するのを抑制しつつ、冷却器の前後を均等に加熱し、除霜効率を高めることで冷蔵庫の消費電力量を低減させることができるので、家庭用および業務用など様々な種類および大きさの間冷式の冷蔵庫に適用することができる。

１ヒータカバー
２ヒータカバー前
３ヒータカバー後
４ヒータカバー上
６ヒータカバー
７ヒータカバー前
８ヒータカバー後
９ヒータカバー
１０ヒータカバー前
１１ヒータカバー後
１２前開口部
１３後開口部
１１０冷却器
１１１ガラス管ヒータ

Claims

庫内背部に設置した冷却器と、前記冷却器の下部に冷蔵庫の左右長手方向に延在するガラス管ヒータと、前記ガラス管ヒータの上方に配置し、前記冷却器から落下する除霜水が前記ガラス管ヒータに直接滴下するのを防止するヒータカバーと、を備えた冷蔵庫において、前記ヒータカバーは、前記ガラス管ヒータの長手方向に沿って延在し、前記ヒータカバーには開口部を形成し、前記開口部は前記ガラス管ヒータの長手方向の中心軸よりも前方または後方に形成したことを特徴とする冷蔵庫。
前記開口部は、前記ガラス管ヒータの上方投影領域内に形成したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記ヒータカバーの少なくとも一方の下端は、前記ガラス管ヒータの上端より上方に位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。
前記ヒータの長手方向の中心軸後方に形成したヒータカバー後方開口部は、前記ヒータの長手方向の中心軸前方に形成したヒータカバー前方開口部よりも開口面積を大きく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。