JP2021089107A

JP2021089107A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2021089107A
Application number: JP2019219998A
Authority: JP
Inventors: 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: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-10

Abstract

【課題】本開示は、冷却器への着霜を抑制すると共に、消費電力量を低減することができる冷蔵庫を提供する。【解決手段】本開示における冷蔵庫は、少なくとも第一、第二、第三の貯蔵室に仕切られた断熱箱体からなる冷蔵庫本体と、冷却器で生成された冷気を各貯蔵室内に送るための冷却ファンと、冷気を第一の貯蔵室に選択的に流すための第一のダンパと、冷気を第三の貯蔵室に選択的に流す第二のダンパと、第一、第二のダンパの開閉を制御する制御部を備え、制御部は、第一のダンパのみ開いて第一、第二の貯蔵室を冷却する第一の冷却モードと、第二のダンパのみ開いて第三の貯蔵室と第二の貯蔵室を冷却する第二の冷却モードと、第一のダンパ及び第二のダンパの両方を閉じて第二の貯蔵室を冷却する第三の冷却モードを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

特許文献１は、複数の貯蔵室へ冷却風を選択的に流し、温度をきめ細かく制御する冷蔵庫を開示する。この冷蔵庫は、冷蔵室、複数の冷凍室、野菜室などの貯蔵室と、冷却器と、冷却ファンと、それらの運転や、各室内の温度を制御する制御基板を、備える。

特開２０１５−２５５９１号公報

本開示は、冷却器への着霜を抑制すると共に、消費電力量を低減することができる冷蔵庫を提供する。

本開示における冷蔵庫は、断熱材により構成され、内部を第一の仕切りと第二の仕切りと第一の扉と第二の扉と第三の扉により少なくとも第一、第二、第三の貯蔵室に仕切られた断熱箱体からなる冷蔵庫本体と、冷気を生成する冷却器と、冷気を、各貯蔵室内に送るための冷却ファンと、冷却ファンによる冷気を、第一の貯蔵室に選択的に流すための第一のダンパと、冷却ファンによる冷気を、第三の貯蔵室に選択的に流すための第二のダンパと、第一のダンパと第二のダンパの開閉を制御する制御部とを備え、制御部は、第一のダンパのみ開いて第一の貯蔵室と第二の貯蔵室を冷却する第一の冷却モードと、第二のダンパのみ開いて第三の貯蔵室と第二の貯蔵室を冷却する第二の冷却モードと、第一のダンパ及び第二のダンパの両方を閉じて第二の貯蔵室を冷却する第三の冷却モードを有する。

本開示における冷蔵庫は、冷却器への着霜を抑制し、消費電力量を低減することができる。

実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図実施の形態１における冷蔵庫の風路を示す断面図実施の形態１における冷蔵庫の動作及び各貯蔵室内の圧力を表す図従来の冷蔵庫の縦断面図従来の冷蔵庫の風路を示す断面図従来の冷蔵庫の動作及び各貯蔵室内の圧力状態を表す図

（本開示の基礎となった知見など）
従来の冷蔵庫としては、複数の貯蔵室へ冷却風を選択的に流し、温度をきめ細かく制御するものがある（例えば、特許文献１参照）。

図４は、従来の冷蔵庫を示す縦断面図、図５は、同冷蔵庫の風路を示す断面図、図６は、同冷蔵庫の動作及び各貯蔵室内の圧力状態を表す図である。

図４、５に示すように、従来の冷蔵庫１は、前面を開口した断熱箱体２から構成されている。断熱箱体２は、上仕切り３、中仕切り４及び下仕切り５により上下４室に仕切られており、上仕切り３の上方を、室内を約４度の冷蔵温度帯に維持した冷蔵室６、上仕切り３と中仕切り４の間を、室内を約−１８度の冷凍温度帯に維持した第一冷凍室７、中仕切り４と下仕切り５の間を、室内を約−１８度の冷凍温度帯に維持した第二冷凍室８、下仕切り５の下方を、室内を冷蔵室６より若干高い温度帯に維持した野菜室９としている。

そして冷蔵室６の前面開口部６ａは、回転式の断熱扉１０によって、第一冷凍室７、第二冷凍室８及び野菜室９は引き出し式の断熱扉１１、１２、１３によってそれぞれ閉塞されている。

また第一冷凍室７と第二冷凍室８の背面には、下部に図示しない冷却システムの一部である冷却器１４と、上部に冷却器１４で生成した冷気を冷蔵庫１内に循環させる冷却ファン１５を備えており、冷凍室ダクト１６により第一冷凍室７及び第二冷凍室８と仕切られた冷却室１７を形成していると共に、冷凍室ダクト１６上部には、冷却ファン１５の冷気を第一冷凍室７及び第二冷凍室８に吐出する冷凍室吐出口１８が、下部には冷凍室吸込口１９が形成されている。

さらに冷凍室ダクト１６背面の冷却ファン１５上方には、冷却ファン１５の冷気を冷蔵室６及び野菜室９に選択的に流すことができる冷蔵室ダンパ２０及び野菜室ダンパ２１を備えている。これらのダンパには図示しない冷蔵室バッフル、野菜室バッフルが開閉自在に取り付けられており、野菜室バッフルは、野菜室９に導く、野菜室吐出風路２２と連通している。

冷蔵室６の背面略中央には上下に延在する冷蔵室ダクト２３が形成されている。そして冷蔵室ダクト２３の左右及び前面には、複数の冷蔵室吐出口２４が形成されている。また、冷蔵室６の背面の冷蔵室ダクト２３の右下隅部には、冷蔵室吸込口２５が形成されており、冷蔵室吸込風路２６と連通しており、冷蔵室吐出口２４から吐出され冷蔵室６を冷却した冷却風は、冷蔵室吸込風路２６から冷却室１７に戻される。

野菜室９には、野菜室吐出風路２２を流れてきた冷却風を野菜室９内に吐出する野菜室吐出口２７及び野菜室９を冷却した冷却風を冷却室１７に戻す野菜室吸込風路２８を備えている。

そして、断熱箱体２の上部には、図示しない冷却システム、冷却ファン１５、冷蔵室ダンパ２０及び野菜室ダンパ２１の動作を制御する制御基板２９を備えている。

以上のように構成された従来の冷蔵庫１について、図６に従って、冷気の流れを中心に、その動作を説明する。

冷蔵庫１の運転中、各貯蔵室（冷蔵室６、第一冷凍室７、第二冷凍室８、野菜室９）に設けた図示しない温度センサーにより測定された温度が、所定の温度より高くなると、制御基板２９により、当該の貯蔵室を冷却すべく、冷蔵室ダンパ２０や野菜室ダンパ２１が開状態となり、冷凍室吐出口１８、冷蔵室吐出口２４、野菜室吐出口２７などから吐出された冷気により貯蔵室内が冷却され、所定の温度より低くなると、制御基板２９により、当該の貯蔵室の冷却を終了すべく、冷蔵室ダンパ２０や野菜室ダンパ２１が閉状態となる。

例えば、冷蔵室６と野菜室９の温度が同時に設定温度よりも高くなった場合は、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１が同時に開状態となり、冷蔵室６及び野菜室９へと冷気が吐出され、冷却される。

この時、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１が同時に開状態となることにより、野菜室９に過剰な冷気が供給されることが無い。これによって、野菜室９の過冷を防ぐことができる。

しかしながら、上記従来の冷蔵庫１の構成では、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１を同時に開状態とすると、吐出風路の圧力損失の大きい貯蔵室内の圧力が、外気に比べて低く（静圧がマイナスの値）なり、断熱扉（１０〜１３）と断熱箱体２の隙間から高温高湿の外気を吸い込んでしまう。

一般的な冷蔵庫１においては、冷蔵室６は野菜室９よりも高さが高く、内容積も大きく、冷蔵室ダクト２３により冷蔵室６内に冷気を分配しているため、圧力損失も大きくなる。

従って、図６に示すように、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１が同時に開状態となると、冷蔵室６内の圧力が外気に比べて低くなり、高温高湿の外気を吸い込んでしまう恐れがあると言う課題を発明者らが発見し、その課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。

以下図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明を省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

（実施の形態１）
以下、図１〜３を用いて実施の形態１を説明する。

［１−１．構成］
図１〜３において、本実施の形態における冷蔵庫３０は、前面を開口した断熱箱体２から構成された冷蔵庫本体３０ａを有する。断熱箱体２は、上仕切り３（第一の仕切り）、中仕切り４及び下仕切り５（第二の仕切り）により以下の４つの貯蔵室に仕切られている。

上仕切り３の上方を、室内を約４度の冷蔵温度帯に維持した冷蔵室６（第一の貯蔵室）、上仕切り３と中仕切り４の間を、室内を約−１８度の冷凍温度帯に維持した第一冷凍室７（第二の貯蔵室）、中仕切り４と下仕切り５の間を、室内を約−１８度の冷凍温度帯に維持した第二冷凍室８、下仕切り５の下方を、室内を冷蔵室６より若干高い温度帯に維持した野菜室９（第三の貯蔵室）を備えている。

そして冷蔵室６の前面開口部６ａは、回転式の断熱扉１０（第一の扉）によって、第一冷凍室７の前面開口部７ａは断熱扉１１（第二の扉）、第二冷凍室８の前面開口部８ａは断熱扉１２で、及び野菜室９は、引き出し式の断熱扉１３（第三の扉）によってそれぞれ閉塞されている。

また第一冷凍室７と第二冷凍室８の背面には、下部に図示しない冷却システムの一部で、冷風を生成する冷却器１４と、上部に冷却器１４で生成した冷気を冷蔵庫３０内に送り、循環させる冷却ファン１５をそれぞれ備えており、冷凍室ダクト１６により第一冷凍室７及び第二冷凍室８と仕切られた冷却室１７を形成していると共に、冷凍室ダクト１６の上部には、冷却ファン１５の冷気を第一冷凍室７及び第二冷凍室８に吐出する冷凍室吐出口１８が、下部には冷凍室吸込口１９が形成されている。

さらに冷凍室ダクト１６背面の冷却ファン１５の上方には、冷却ファン１５の冷気を冷蔵室６及び野菜室９に選択的に流すことができる冷蔵室ダンパ２０（第一のダンパ）及び野菜室ダンパ２１（第二のダンパ）がそれぞれ設けられている。

これらのダンパには図示しない冷蔵室バッフル、野菜室バッフルが開閉自在に取り付けられており、野菜室バッフルは、野菜室９に導く、野菜室吐出風路２２と連通している。

冷蔵室６の背面略中央には上下に延在する冷蔵室ダクト２３が形成されている。

そして冷蔵室ダクト２３の左右及び前面には、複数の冷蔵室吐出口２４が形成されている。また、冷蔵室６の背面の冷蔵室ダクト２３の右下隅部には、冷蔵室吸込口２５が形成されており、冷蔵室吸込風路２６と連通しており、冷蔵室吐出口２４から吐出され冷蔵室６を冷却した冷却風は、冷蔵室吸込風路２６から冷却室１７に戻される。

野菜室９には、野菜室吐出風路２２を流れてきた冷却風を野菜室９内に吐出する野菜室吐出口２７、及び野菜室９を冷却した冷却風を冷却室１７に戻す野菜室吸込風路２８を備えている。

そして、断熱箱体２上部には、図示しない冷却システム、冷却ファン１５、冷蔵室ダンパ２０及び野菜室ダンパ２１の動作を制御する制御基板３１（制御部）を備えている。また、冷却器１４の下部には冷却器１４に付着した霜を定期的に融かすために例えばラジアントヒータなどの除霜ヒータ３２を備えている。

制御基板３１は、冷蔵室ダンパ２０を開状態、野菜室ダンパ２１を閉状態として、冷蔵室６と第一冷凍室７及び第二冷凍室８を同時に冷却する第一の冷却モードと、冷蔵室ダンパ２０を閉状態、野菜室ダンパ２１を開状態として、野菜室９と第一冷凍室７及び第二冷凍室８を同時に冷却する第２の冷却モードと、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１の両方を閉状態として、第一冷凍室７と第二冷凍室８を冷却する第３の冷却モードと、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１の両方を閉状態とし、かつ冷却システム及び冷却ファン１５を停止状態とする第四の冷却モードの４つの運転モードを有する。

［１−２．動作］
以上のように構成された冷蔵庫３０について、以下、その動作、作用の一例を図３に従って、冷気の流れを中心に説明する。

冷蔵庫３０の運転中、冷蔵室６、第一冷凍室７、第二冷凍室８、野菜室９のそれぞれに設けた図示しない温度センサーにより測定された温度に応じて、制御基板３１により、冷蔵室ダンパ２０を開状態、野菜室ダンパ２１を閉状態として、冷蔵室６と第一冷凍室７及び第二冷凍室８を同時に冷却する第一の冷却モード、冷蔵室ダンパ２０を閉状態、野菜室ダンパ２１を開状態として、野菜室９と第一冷凍室７及び第二冷凍室８を同時に冷却する第２の冷却モード、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１の両方を閉状態として、第一冷凍室７と第二冷凍室８のみを冷却する第３の冷却モード、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１をどちらも閉状態とし、かつ冷却システム及び冷却ファン１５を停止状態とする第四の冷却モードの４つの運転モードを切り替えて各貯蔵室を所定の温度に維持する。

例えば、冷却を停止している第４の冷却モード中に、時間経過または、断熱扉（１０〜１３のいずれか）の開閉などにより、第一冷凍室７、第二冷凍室８と冷蔵室６が設定温度よりも高くなった場合は、制御基板３１により、図示しない冷却システム及び冷却ファン１５を運転させ、まず、第一の冷却モードで運転する。

時間経過とともに第一冷凍室７、第二冷凍室８及び冷蔵室６の温度が低下し、まず冷蔵室６が所定の温度以下となると、制御基板３１により、冷蔵室ダンパ２０を閉状態として、第三の冷却モードで運転する。

この第三の冷却モード運転中に、野菜室９の温度が所定の温度以上となった場合には、制御基板３１により野菜室ダンパ２１を開状態として、第二の冷却モードで運転する。

そして全ての貯蔵室（冷蔵室６、第一冷凍室７、第二冷凍室８、野菜室９）が所定の温度以下となると、制御基板３１により、第四の冷却モードとなり冷却を停止する。

また、冷却を停止している第四の冷却モード中に、時間経過または断熱扉（１０〜１３のいずれか）の開閉などにより、第一冷凍室７、第二冷凍室８と野菜室９が設定温度よりも高くなった場合は、制御基板３１により、図示しない冷却システム及び冷却ファン１５を運転させ、まず第二の冷却モードで運転する。時間経過とともに第一冷凍室７、第二冷凍室８及び野菜室９の温度が低下し、まず野菜室９が所定の温度以下となると、制御基板３１により、野菜室ダンパ２１を閉状態として、第三の冷却モードで運転する。

この時もし、第三の冷却モード運転中に、冷蔵室６の温度が所定の温度以上となった場合には、制御基板３１により冷蔵室ダンパ２０を開状態として、第一の冷却モードで運転する。

また、冷却を停止している第四の冷却モード中に、時間経過または断熱扉（１０〜１３のいずれか）の開閉などにより、冷蔵室６、第一冷凍室７、第二冷凍室８と野菜室９が設定温度よりも高くなった場合は、制御基板３１により、図示しない冷却システム及び冷却ファン１５を運転させ、まず、第一の冷却モードで運転を開始する。そして時間経過とともに第一冷凍室７、第二冷凍室８及び冷蔵室６の温度が低下し、まず冷蔵室６が所定の温度以下となると、制御基板３１により、冷蔵室ダンパ２０を閉状態とするとともに、野菜室ダンパ２１を開状態として、第二の冷却モードで運転する。

そして更なる時間経過とともに第一冷凍室７、第二冷凍室８及び野菜室９の温度が低下し、野菜室９が所定の温度以下となると、制御基板３１により、野菜室ダンパ２１を閉状態として、第三の冷却モードで運転する。

もし、この第三の冷却モード運転中に、冷蔵室６または野菜室９の温度が再度所定の温度以上となった場合には、制御基板３１により冷蔵室ダンパ２０または野菜室ダンパ２１を開状態として、第一の冷却モードまたは第二の冷却モードで運転する。

従来の冷蔵庫１では、第一冷凍室７と第二冷凍室８の温度が所定の温度より高い状態で、冷蔵室６と野菜室９の温度が同時に所定温度よりも高くなった場合には、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１を同時に開状態として両貯蔵室を同時に冷却する運転モードが備えられていたが、本実施の形態の冷蔵庫３０では、まず冷蔵室ダンパ２０のみを開状態として冷蔵室６を冷却してから野菜室ダンパ２１のみを開状態として野菜室９を冷却するため、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１が同時に開状態となることはない。

例えば、冷蔵室ダクト２３の圧力損失が大きい場合にも、冷蔵室ダンパ２０が開状態で冷蔵室６内の圧力が外気に比べて低くなる（静圧が負圧になる）ことはない。

これにより、断熱扉（１０〜１３のいずれか）と断熱箱体２の隙間から、圧力差により高温高湿の外気を貯蔵室内に吸い込むことを抑制でき、冷却器１４への着霜を抑制することができるため、除霜運転時の除霜ヒータ３２の通電時間を短縮することができる。

従って、除霜電力を削減し、消費電力量の低い冷蔵庫とすることができる。

尚、本実施の形態において、冷蔵室６と野菜室９の温度が同時に所定の温度より高くなった場合には、まず、第一の冷却モードとし、冷蔵室６から冷却するとして説明したが、例えば冷蔵室６と野菜室９の温度とあらかじめ設定された所定の温度の温度差を比較し、温度差が大きい方の貯蔵室を先に冷却することで、より温度がきめ細かく制御される。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、冷蔵庫３０は、断熱材により構成され、内部を上仕切り３（第一の仕切り）と下仕切り５（第二の仕切り）と断熱扉１０（第一の扉）と断熱扉１１（第二の扉）と断熱扉１３（第三の扉）により少なくとも冷蔵室６（第一の貯蔵室）、第一冷凍室７（第二の貯蔵室）、野菜室９（第三の貯蔵室）に仕切られた断熱箱体２からなる冷蔵庫本体３０ａと、冷却器１４と、冷却ファン１５と、冷蔵室ダンパ２０（第一のダンパ）と、野菜室ダンパ２１（第二のダンパ）と、制御基板３１（制御部）を備えている。

冷却器１４は、冷気を生成する。冷却ファン１５は、冷却器１４で生成された冷気を冷蔵室６、第一冷凍室７、野菜室９に送る。冷蔵室ダンパ２０は、冷却ファン１５による冷気を、冷蔵室６に選択的に流す。野菜室ダンパ２１は、冷却ファン１５による冷気を、野菜室９に選択的に流す。

制御基板３１は、野菜室ダンパ２１と、冷蔵室ダンパ２０の開閉を制御すると共に、冷蔵室ダンパ２０のみ開いて冷蔵室６と第一冷凍室７を冷却する第一の冷却モードと、野菜室ダンパ２１のみ開いて野菜室９と第一冷凍室７を冷却する第二の冷却モードと、冷蔵室ダンパ２０及び野菜室ダンパ２１の両方を閉じて第一冷凍室７を冷却する第三の冷却モードを有している。

以上のように、本実施の形態の冷蔵庫３０では、まず冷蔵室ダンパ２０のみを開状態として冷蔵室６を冷却してから野菜室ダンパ２１のみを開状態として野菜室９を冷却するため、冷蔵室ダンパ２０と野菜室ダンパ２１が同時に開状態となることはない。

これにより、断熱扉（１０〜１３のいずれか）と断熱箱体２の隙間から、圧力差により高温高湿の外気を冷蔵室６、第一冷凍室７、野菜室９内に吸い込むことを抑制し、冷却器１４への着霜を抑制することができるため、除霜運転時の除霜ヒータ３２の通電時間を短縮し、除霜電力を削減し、消費電力量の低い冷蔵庫３０を提供することができる。

なお、上記実施の形態では、第一冷凍室７を第二の貯蔵室としたが、第一冷凍室７と第二冷凍室８を一つの第二の貯蔵室と読み替えても、効果はなんら変わるものではない。

本開示は、冷却器への着霜を抑制し、除霜する際の消費電力を低減す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、３０冷蔵庫
２断熱箱体
３上仕切り（第一の仕切り）
４中仕切り
５下仕切り（第二の仕切り）
６冷蔵室（第一の貯蔵室）
６ａ、７ａ、８ａ前面開口部
７第一冷凍室（第二の貯蔵室）
８第二冷凍室
９野菜室（第三の貯蔵室）
１０断熱扉（第一の扉）
１１断熱扉（第二の扉）
１２断熱扉
１３断熱扉（第三の扉）
１４冷却器
１５冷却ファン
１６冷凍室ダクト
１７冷却室
１８冷凍室吐出口
１９冷凍室吸込口
２０冷蔵室ダンパ（第一のダンパ）
２１野菜室ダンパ（第二のダンパ）
２２野菜室吐出風路
２３冷蔵室ダクト
２４冷蔵室吐出口
２５冷蔵室吸込口
２６冷蔵室吸込風路
２７野菜室吐出口
２８野菜室吸込風路
２９、３１制御基板（制御部）
３０ａ冷蔵庫本体
３２除霜ヒータ

Claims

断熱材により構成され、内部を第一の仕切りと第二の仕切りと第一の扉と第二の扉と第三の扉により少なくとも第一、第二、第三の貯蔵室に仕切られた断熱箱体からなる冷蔵庫本体と、
冷気を生成する冷却器と、
前記冷気を、前記各貯蔵室内に送るための冷却ファンと、
前記冷却ファンによる冷気を、前記第一の貯蔵室に選択的に流すための第一のダンパと、前記冷却ファンによる冷気を、前記第三の貯蔵室に選択的に流すための第二のダンパと、前記第一のダンパと前記第二のダンパの開閉を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記第一のダンパのみ開いて前記第一の貯蔵室と前記第二の貯蔵室を冷却する第一の冷却モードと、
前記第二のダンパのみ開いて前記第三の貯蔵室と前記第二の貯蔵室を冷却する第二の冷却モードと、
前記第一のダンパ及び前記第二のダンパの両方を閉じて前記第二の貯蔵室を冷却する第三の冷却モードを有する冷蔵庫。