JP3001846B2 - 間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置及びその制御方法 - Google Patents

間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置及びその制御方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は間冷式冷蔵庫の冷気
吐出装置及びその制御方法に係り、特に、冷気の吐出の
ための構成をより簡素化して製造原価の節減及び生産性
を向上させて、食品の冷凍及び冷蔵效率をより向上させ
た間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置及びその制御方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】一般的に、家庭用冷蔵庫は、主に冷凍サ
イクルの作用により生成された冷気を冷気循環ファン
(Fan)及びダクト(Duct)などで構成される冷気吐出
装置を利用して強制的に循環させることにより、冷凍室
に貯蔵された食品を冷凍させるか冷蔵室に貯蔵された食
品の新鮮度を維持するものである。
【0003】従来の間冷式冷蔵庫の典型的な実施の形態
を添附図面を参照して説明すると次のようである。図7
は従来の間冷式冷蔵庫の冷気循環構造を説明するための
縦断面図で、冷凍室1及び冷蔵室1’に各々専用の蒸発
器4,4’及び冷気循環ファン6,6’が設置された構
造である。図示されるように、冷気循環ファン6,6’
により送出される冷気は各々のダクト3,3’を通して
各貯蔵室の内部に吐出される。即ち、冷凍室蒸発器4に
より生成された冷気は冷凍室冷気循環ファン6の駆動に
より冷凍室1の内部に吐出されて冷凍室1を循環しなが
ら食品を冷凍させた後蒸発器4に帰還されて、また、冷
蔵室蒸発器4’により生成された冷気は冷蔵室冷気循環
ファン6’の駆動により冷蔵室1’の内部に吐出されて
冷蔵室1’を循環しながら冷蔵室1’の温度を設定温度
に下げて下部の野菜室7を循環した後蒸発器4’に帰還
する。
【0004】図8は従来の間冷式冷蔵庫の冷気循環構造
を説明するための縦断面図で、冷凍室1にだけ蒸発器4
及び冷気循環ファン6が設置された構造である。図示さ
れるように、冷凍室1の蒸発器4から吐出される冷気は
冷凍室1の内部を循環した後中間断熱壁8に形成された
冷凍室冷気帰還路8aに沿って蒸発器4に帰還されて、
前記蒸発器4から生成された冷気の一部はダクト3’に
沿って下降して冷蔵室1’の内部に吐出されて冷蔵室
1’の内部及び野菜室7を循環して、中間断熱壁8に形
成された冷蔵室冷気帰還路8bに沿って蒸発器4に帰還
される。未説明符号9はダクト内の冷気と冷蔵室の温度
差によりダクトカバーの外壁に結露が形成されることを
防止するためのダクト断熱材を示す。
【0005】一方、前記のような間冷式冷蔵庫におい
て、冷気を冷凍室及び冷蔵室のすみずみまで均一に分配
するため多様な冷気吐出装置が提案されている。図9〜
図11は一般的な冷蔵庫の冷気吐出構造を説明するため
の要部断面図である。即ち、図9に図示されるように、
冷凍室及び冷蔵室の後方壁の中間部に所定幅を持つダク
ト13を形成して後方から冷気が吐出されるようにする
一般的な冷気吐出構造の他に、図10に図示されるよう
に、冷凍室及び冷蔵室の両側面にダクト14,14’を
各々形成して各縁部及び両側面から冷気が吐出されるよ
うにするか、図11に図示されるように、冷凍室及び冷
蔵室の後方壁の中間部に所定幅を持つダクト15,15
を形成して、冷気吐出孔17が形成された棚16をダク
ト15と連通するように結合して冷気が棚16を通して
吐出されるようにしたもの等が使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記のような
従来の冷気吐出装置は、構成及び組立工程が複雑で製造
原価の上昇及び生産性の低下を招き、また、食品の冷凍
效率及び冷蔵效率を向上させることに限界があった。即
ち、図10及び図11に図示した冷気吐出装置を構成す
るためには、ダクト本体、ダクトカバー及び棚等の部品
を複雑に構成するから製造原価が上昇するだけではな
く、各部品間の組立が複雑で製品の生産性を低下させる
欠点があり、冷気流路が複雑になることにより冷気の速
度がおそくなって冷気の均等分配が困難であった。
【0007】また、冷気吐出構造上、冷気循環ファンの
作動中冷凍室ドアまたは冷蔵室ドアが開放される場合、
冷気がドアを通して外部に漏出されるからこれを防止す
るためドア開放時には冷気循環ファンの作動を中断させ
るようにすることにより食品の冷却效率が低下してしま
う。
【0008】したがって、本発明は前記にような問題点
を解決するため案出されたもので、その目的は冷気を庫
内に均等分配すると共に冷気循環ファンの作動時にドア
が開放されても冷気の漏出が最小化できる簡単な構造の
冷気吐出装置及びその制御方法を提供することにより、
製造原価の節減と食品の冷却效率及び生産性を向上させ
ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めの本発明による冷蔵庫の冷気吐出装置は、蒸発器によ
り冷却された空気が冷気循環ファンの駆動によってダク
トにより案内されてダクトカバーに形成された冷気吐出
孔を通して庫内に吐出される間冷式冷蔵庫の冷気吐出装
置において、前記ダクトカバーの前面には冷蔵庫の幅方
向に長く突出形成されてその内壁面が冷気吐出孔をなす
冷気ガイドが少なくとも一つ以上形成されて、前記ダク
トカバーの内側には前記冷気ガイドの内壁面と連接され
る凸曲面部を持つ冷気誘導孔が形成されたダクト断熱材
が固定されることを特徴とする。
【0010】前記のように構成される本発明による冷気
吐出装置から吐出される冷気は、冷蔵庫の前面で垂直方
向に下降して、冷蔵庫ドアが開放されても庫内の冷気が
外部に漏出されないようにするエアーカーテンを形成す
る。
【0011】また、前記の本発明の目的を達成するため
の本発明による冷気吐出装置の制御方法は、庫内の温度
を感知する段階と、庫内の温度が設定温度より低い場
合、圧縮器及び冷気循環ファンをオフさせる段階と、庫
内の温度が設定温度より高い場合、圧縮器及び冷気循環
ファンをオンさせる段階と、ドアの開放時、庫内の温度
に関係なく冷気循環ファンをオン状態で維持する段階と
を含むことを特徴とする。
【0012】前記の本発明の目的を達成するための本発
明の他の冷気吐出装置は、前記冷気吐出装置において、
冷気循環ファンの回転速度を第1回転速度及び第1回転
速度より大きい第2回転速度に可変可能にして、前記冷
気循環ファンが前記第2回転速度で作動する場合、エア
ーカーテンが形成されるようにすることを特徴とする。
【0013】また、その制御方法は、庫内の温度を感知
する段階と、庫内の温度が設定温度より低い場合、圧縮
器及び冷気循環ファンをオフさせる段階と、庫内の温度
が設定温度より高い場合、圧縮器をオンさせて冷気循環
ファンを前記第1回転速度で作動させる段階と、ドアの
開放時に庫内の温度に関係なく冷気循環ファンを前記第
2回転速度で作動させる段階とを含むことを特徴とす
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添附図面を参照して本発明
による冷蔵庫の冷気吐出装置及びその制御方法の好まし
い実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明に
よる冷気吐出装置が適用された間冷式冷蔵庫の縦断面
図、図2は本発明による冷気吐出装置の要部拡大図、図
3は図1のA−A線に沿って切断した断面図、図4は本
発明による冷気吐出装置の他の実施の形態を説明するた
めの部分断面図である。
【0015】本発明の実施の形態による冷蔵庫は、本体
の内部が中間断熱壁8により冷凍室1と冷蔵室1’に区
劃されて、冷凍室1と冷蔵室1’の後方には蒸発器4,
4’、冷気循環ファン6,6’及び蒸発器により冷却さ
れた冷気を庫内の各部分に吐出させるためのダクト3,
3’が各々設置されて、各室の内部には棚11,11’
が一つまたはそれ以上収納されている。
【0016】前記ダクト3,3’は、ダクト本体40,
40’と、ダクト本体40,40’の前方に結合される
ダクトカバー(Duct Cover)50,50’と、ダクト本
体40,40’とダクトカバー50,50’との間に設
置されて、吐出される冷気の流路を制限するダクト断熱
材60,60’とで構成される。
【0017】また、前記ダクトカバー50,50’の前
面には、冷凍室1及び冷蔵室1’の内部に吐出される冷
気を案内するための冷気ガイド51が冷蔵庫の幅方向に
長く突出形成されて、その内壁面が冷気吐出孔52を形
成するようになる。冷気吐出孔52は細長いスロット
(Slot)形状で形成されて吐出される冷気が冷蔵庫の幅
方向に広く冷蔵庫前面部側に吐出されるように案内す
る。
【0018】前記冷気ガイド51の位置、即ち、冷気吐
出孔52の設置高さhは、棚11、11’により区劃さ
れる各貯蔵空間の高さHの1/2以上の高さになるよう
に形成することが好ましく、その幅wは冷蔵庫内部の幅
Wの1/2以上になるように形成する。
【0019】棚11,11’により区劃され各部分に設
置される冷気吐出孔52の幅wと縦寸法h’は冷気循環
ファン6,6’の位置によって異なるように形成され
て、冷気が吐出される角度θも冷気循環ファン6,6’
の位置によって異なるように形成することができる。例
えば、冷気循環ファン6’から遠くて冷気の流速がおそ
いところであるほど幅wを広げ縦寸法h’を小さくする
か、冷気が吐出される角度θ’を大きくすることが好ま
しい。
【0020】一方、ダクトカバー50,50’の内側面
にはダクト断熱材60,60’が設置されて、前記のよ
うに、従来にもダクト内の冷気と冷蔵室の温度差により
ダクトカバーの外壁に結露が形成されることを防止する
ためのダクト断熱材を冷蔵室ダクトカバーの内側面に設
置したが、これは結露防止が主目的であるから冷気を冷
気吐出孔に積極的に誘導するものではなかった。
【0021】しかし、本発明に適用されるダクト断熱材
60,60’は、「壁面に沿って噴出する噴流は壁に沿
って流れる性質を持ち、特に、凸曲面に沿って流れ
る。」という、いわゆるコアンダ効果(Coanda Effec
t)を活用して、ダクト内部を流れる冷気が冷気吐出孔
52側に圓滑に流れるようにする構造を持ち、ダクト断
熱材60,60’には冷気ガイドにより形成されるスロ
ット形状の冷気吐出孔52と圓滑に連接される凸曲面部
61を持つ冷気誘導孔62が形成されて、冷気誘導孔6
2の長さを充分に長くすると共にダクト内の冷気の流れ
を圓滑にするため、冷気誘導孔の周りの部分には他の部
分に比して突出された突出部63が形成されている。
【0022】また、前記ダクト断熱材60,60’の冷
気誘導孔62及び冷気ガイド51の内壁でなる冷気吐出
孔52が前記のように構成されることにより、蒸発器
4,4’により冷却された冷気は冷気循環ファン6,
6’が駆動されて、コアンダ効果により冷気誘導孔62
によって剥離(Separation)なく圓滑に流れ、図1に実
線矢印で示すように、冷気吐出孔52を通して大部分層
流上に噴射吐出されて棚の前面で垂直方向に下降してエ
アーカーテン(Air Curtain)を形成する。したがっ
て、ドアが開放されても冷気の庫外への流出が最小化さ
れる。
【0023】前記において、冷気ガイド51の内壁面の
断面形状、即ち、冷気吐出孔52の断面形状を、図4
(a)に図示されるように、冷気誘導孔62の曲面と圓
滑に連接される曲面形状とするか、冷気吐出孔52及び
冷気誘導孔62の断面形状を図4(b)に図示されるよ
うに、冷気流入側より冷気流出側が狭く形成されたノズ
ル形状の断面として、吐出される冷気の噴射特性をより
向上させることができる。
【0024】また、冷気循環ファン6,6’の回転速度
を2段階として、平時には冷気循環ファン6,6’を低
速で回転させて冷気を図1に点線矢印で示すような一般
的な流れになるようにして、ドアが開放される場合にだ
け冷気循環ファン6,6’を高速で回転させて棚の前面
部にエアーカーテンが形成されるようにすることも可能
である。
【0025】図面中未設明符号64は冷気循環ファンに
よりダクト内に流入される冷気をダクト内に均等に分配
するための突出部を示す。
【0026】以上、冷凍室及び冷蔵室に各々の蒸発器を
具備した間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置を例えとして説明
したが、本発明の冷気吐出装置は、一つの蒸発器を使用
して冷凍室及び冷蔵室を冷却させる方式の間冷式冷蔵庫
等でも適用でき、当分野の通常の知識を持った者であれ
ば容易に実施できる。
【0027】次に、前記のように構成される本発明によ
る冷蔵庫冷気吐出装置の作用及びその制御方法について
図5及び図6の流れ図を参照して説明する。図5は冷気
循環ファン6,6’の回転速度を1段階で構成した本発
明による冷気吐出装置の制御方法を示す順序図である。
【0028】まず、冷凍室1または冷蔵室1’の内部
(以下、”庫内”と略称する)の温度を感知して庫内の
温度TRと設定温度TSを比較する(S1)。この時、
庫内温度TRが設定温度TSより高いと、圧縮器を駆動
して蒸発器により冷気が生成されるようにすると共に、
冷気循環ファンを駆動して蒸発器により生成された冷気
を庫内に循環させて庫内を冷却して(S2)、庫内の温
度が設定温度まで下げると圧縮器及び循環ファンの駆動
を停止する(S3)。
【0029】以上の段階は従来と同一であるが、本発明
による冷気吐出装置はドアが開放された状態で冷気循環
ファンが作動しても、棚の前面部にエアーカーテンが形
成されて冷気の庫外への流出が極めて少ないから、庫内
の温度TRが設定温度TSより高くて圧縮器及び冷気循
環ファンが作動している間にドアが開放(S4)されて
も、冷気循環ファンを停止させる必要なく持続的に冷気
駆動ファンを駆動させて(S2)、また、庫内の温度T
Rが設定温度TSより低くて圧縮器及び冷気循環ファン
が停止している状態でドアが開放される場合(S5)
は、圧縮器が停止している状態で冷気循環ファンだけを
作動させてエアーカーテンを形成する(S6)ことによ
り庫内の冷気が庫外に漏出されることを防止する。
【0030】また、冷蔵庫に別のエアーカーテンモード
選択スイッチを形成して(図示せず)、エアーカーテン
モードが選択された状態(S7)でだけ前記のように制
御して(S2,S6)、エアーカーテンモードが選択さ
れなかった場合(S7)では一般的な冷気吐出装置の制
御方法のようにドアが開放された場合冷気循環ファンを
停止させるように(S3,S8)することも可能であ
る。
【0031】図6は冷気循環ファン6,6’の回転速度
を2段階、即ち、一般的な冷気の流れである低速の段階
と、棚の前面にエアーカーテンを形成させる高速の段階
で可変可能に構成された本発明による冷気吐出装置の制
御方法を示す順序図で、庫内の温度を感知して庫内の温
度TRと設定温度TSを比較して(S10)、庫内温度
TRが設定温度TSより高い場合、圧縮器を駆動すると
共に冷気循環ファンを低速(RPMI)で駆動させて
(S20)、庫内の温度が設定温度まで下がると、圧縮
器及び循環ファンの駆動を停止させる(S30)。
【0032】庫内温度TRが設定温度TSより高くて圧
縮器及び冷気循環ファンが作動している間にドアが開放
(S40)される場合には、冷気循環ファンを高速(R
PMII)で作動させてエアーカーテンを形成させて
(S50)、また、庫内温度TRが設定温度TSより低
く圧縮器及び冷気循環ファンが停止された状態でドアが
開放される場合(S60)には、圧縮器が停止された状
態で冷気循環ファンだけを高速(RPMII)で作動さ
せてエアーカーテンを形成させる(S70)ことにより
庫内の冷気が庫外に漏出されることを防止する。
【0033】図6の制御方法においても、冷蔵庫に別の
エアーカーテンモード選択スイッチを形成して、エアー
カーテンモードが選択された状態(S80)でだけ前記
のように制御して(S50,S70)、エアーカーテン
モードが選択されたかった場合(S80)には、一般的
な冷気吐出装置の制御方法のようにドアが開放される場
合と同様に冷気循環ファンを停止させる(S30,S9
0)ようにすることが可能である。
【0034】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明による冷蔵
庫の冷気吐出装置及びその制御方法によると、冷気循環
ファンにより流動される冷気が、ダクトカバーに形成さ
れている冷気ガイドの内壁でなる冷気吐出孔及び冷気吐
出孔に圓滑に連接されるダクト断熱材の凸曲面を持つ冷
気誘導孔を通して剥離現象なしに圓滑に流れ、冷気吐出
孔を通して噴射吐出されて棚の前面で垂直方向に下降し
てエアーカーテンを形成することにより、冷気循環ファ
ンの作動中にドアが開放されても冷気の庫外への流出が
最小化される。したがって、冷気の吐出のための構成を
より簡素化して製造原価の節減及び生産性向上が可能に
なる。また、ドア開放中でも冷気循環ファンを持続的に
作動させることにより食品の冷凍及び冷蔵效率を向上さ
せる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による冷気吐出装置が適用される冷蔵
庫の一実施の形態を説明するための縦断面図である。
【図2】 本発明による冷気吐出装置の要部拡大図であ
る。
【図3】 図1のA−A線に沿って切断した断面図であ
る。
【図4】 (a)は本発明による冷気吐出装置の部分断
面図であって、曲面形状を有するものである。(b)は
本発明による冷気吐出装置の部分断面図であって、ノズ
ル形状を有するものである。
【図5】 本発明による冷気吐出装置制御方法の一実施
の形態を説明するための順序図である。
【図6】 本発明による冷気吐出装置制御方法の他の実
施の形態を説明するための順序図である。
【図7】 従来の間冷式冷蔵庫の冷気循環構造を説明す
るための縦断面図である。
【図8】 従来の間冷式冷蔵庫の冷気循環構造を説明す
るための縦断面図である。
【図9】 一般的な冷蔵庫の冷気吐出構造を説明するた
めの要部断面図である。
【図10】 一般的な冷蔵庫の冷気吐出構造を説明する
ための要部断面図である。
【図11】 一般的な冷蔵庫の冷気吐出構造を説明する
ための要部断面図である。
【符号の説明】
1 冷凍室 1’ 冷蔵室 3 ダクト 3’ ダクト 4 蒸発器 4’ 蒸発器 6 冷気循環ファン 6’ 冷気循環ファン 11 棚 11’ 棚 50 ダクトカバー 50’ ダクトカバー 51 冷気ガイド 52 冷気吐出孔 60 ダクト断熱材 60’ ダクト断熱材 61 凸曲面部 62 冷気誘導孔 63 突出部 H 貯蔵空間の高さ h 冷気吐出孔の高さ W 冷蔵庫の内部の幅 w 冷気吐出孔の幅

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 蒸発器により冷却された空気が冷気循環
    ファンの駆動によってダクトに案内されてダクトカバー
    に形成された冷気吐出孔を通して庫内に吐出される間冷
    式冷蔵庫の冷気吐出装置において、 前記ダクトカバーの庫内側に向いた前面には冷蔵庫の幅
    方向かつ庫内に向け突出形成されてその内壁面が冷気吐
    出孔をなす冷気ガイドが少なくとも一つ以上形成され
    て、前記ダクトカバーの後面には前記冷気ガイドの内壁
    面と連接される凸曲面部を持つ冷気誘導孔形成する
    クト断熱材が固定されていることを特徴とする間冷式冷
    蔵庫の冷気吐出装置。
  2. 【請求項2】 前記冷気ガイドの内壁面は、前記冷気誘
    導孔の曲面と圓滑に連接される曲面を持つことを特徴と
    する請求項1記載の間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置。
  3. 【請求項3】 前記冷気吐出孔と前記冷気誘導孔の中で
    少なくともいずれか一方は冷気排出側が冷気流入側より
    狭く形成されたノズル形状の断面を持つことを特徴とす
    る請求項1又は請求項2記載の間冷式冷蔵庫の冷気吐出
    装置。
  4. 【請求項4】 前記ダクト断熱材の前記冷気誘導孔の周
    りの部分は他の部分に比して凸に突出形成されることを
    特徴とする請求項1記載の間冷式冷蔵庫の冷気吐出装
    置。
  5. 【請求項5】 前記冷気吐出孔の幅は、冷蔵庫の内部の
    幅の1/2以上であることを特徴とする請求項1記載の
    間冷式冷蔵庫の冷気吐出装置。
  6. 【請求項6】 前記冷気吐出孔の高さは、棚により区劃
    される各々の貯蔵空間の高さの1/2以上の高さに形成
    されることを特徴とする請求項1記載の間冷式冷蔵庫の
    冷気吐出装置。
  7. 【請求項7】 前記冷気吐出孔は、冷気循環ファンの位
    置から遠く位置するものであるほど上方に向かって形成
    されることを特徴とする請求項1記載の間冷式冷蔵庫の
    冷気吐出装置。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の冷
    気吐出装置を備えた間冷式冷蔵庫の制御方法であって、 庫内の温度を感知する段階と、 庫内の温度が設定温度より低い場合、圧縮器及び冷気循
    環ファンをオフさせる段階と、 庫内の温度が設定温度より高い場合、圧縮器及び冷気循
    環ファンをオンさせる段階と、 ドアの開放時、庫内の温度に関係なく冷気循環ファンを
    オン状態で維持する段階とを含むことを特徴とする間冷
    式冷蔵庫の制御方法
  9. 【請求項9】 エアーカーテンモード選択段階をさらに
    含み、前記エアーカーテンモードが選択された状態でド
    アを開放する場合、庫内の温度に関係なく冷気循環ファ
    ンをオン状態で維持させて、前記エアーカーテンモード
    が選択されなかった状態でドアを開放する場合、庫内の
    温度に関係なく冷気循環ファンをオフ状態で維持させる
    ことを特徴とする請求項8記載の間冷式冷蔵庫の制御方
  10. 【請求項10】 請求項1ないし7のいずれかに記載の
    冷気吐出装置を備えた間冷式冷蔵庫の制御方法であっ
    て、 前記冷気循環ファンの回転速度第1回転速度及び第1
    回転速度より大きい第2回転速度に可変可能とし、 庫内の温度を感知する段階と、 庫内の温度が設定温度より低い場合、圧縮器及び冷気循
    環ファンをオフさせる段階と、 庫内の温度が設定温度より高い場合、圧縮器をオンさせ
    て冷気循環ファンを前記第1回転速度で作動させる段階
    と、 ドアの開放時、庫内の温度に関係なく冷気循環ファンを
    前記第2回転速度で作動させる段階とを含むことを特徴
    とする間冷式冷蔵庫の制御方法
  11. 【請求項11】 エアーカーテンモード選択段階をさら
    に含み、前記エアーカーテンモードが選択された状態で
    ドアを開放する場合、庫内の温度に関係なく冷気循環フ
    ァンを前記第2回転速度で作動させて、前記エアーカー
    テンモードが選択されなかった状態でドアを開放する場
    合、庫内の温度に関係なく冷気循環ファンをオフ状態で
    維持させることを特徴とする請求項10記載の間冷式冷
    蔵庫の制御方法
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