JP3966359B1 - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の蒸発皿表面を通過する風速が弱いため蒸発皿の開口面積を大きくする必要があり、貯蔵室の容積効率を上げることが出来ないという課題を有していた。
【解決手段】機械室１４０３内に除霜水蒸発装置１４０１を設け、内部空間に風路を形成して、第一の開口部１４０９から第二の開口部１４１０に向けて内部空間の風路内に空気を強制対流させる送風手段１４１１を備えたことにより、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能が向上し、除霜水蒸発装置１４０１を小さくしコンパクト化することができるため、機械室１４０３の占有体積が減少し、冷蔵庫本体の最下部貯蔵室の容積効率を高めることができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、除霜水の蒸発装置及び冷蔵庫に関するものである。

従来、この種の冷蔵庫の除霜水の蒸発方式は、発熱部品の冷却または放熱と共に得られる熱を蒸発皿に貯められた除霜水を蒸発させるために利用する方式を採用している（熱源については様々な方法があり、例えば直接的に除霜水を加熱する場合もある）。

図１７は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫を示すものである。図１７に示すように、冷蔵庫本体１の上側に設けられ、冷凍サイクルが収納された冷凍サイクル収納部２と、冷蔵庫本体１の下部に設けられた蒸発皿３と、冷蔵庫本体１に設けられ、冷凍サイクル収納部２の横には蒸発器４と蒸発器４の表面の霜を取り除く熱源手段５が設けられている。熱源手段５が加熱する際滴下する除霜水を蒸発皿３に供給する水通路６と、冷凍サイクル収納部２に外気を吸引することに伴い、冷凍サイクルの発熱部品により外気を加熱して温風化する送風手段７と、冷蔵庫本体１に設けられ、送風手段７から吐出された温風を蒸発皿３に供給するダクト８を備えた構成になっている。

次に図１７及び図１８より従来の冷凍サイクルの構成について概略を説明する。圧縮機９から吐出された高温のガス冷媒はコンデンサ１０を通る過程で中温の液冷媒となり、キャピラリーチューブ１２により低温の液冷媒となる。蒸発器４に低温液冷媒が通る過程で蒸発が起き低温のガス冷媒となり圧縮機９へ戻る閉ループとなっている。蒸発器４は低温であるため貯蔵室庫内１１の空気と熱交換する際に蒸発器４表面へ霜として形成されていく。圧縮機９の運転時間が経過するにつれ霜は蓄積されるため、適宜蒸発器４表面の霜を取り除くため熱源手段５が加熱され、霜を除霜し除霜水は水通路６を経て蒸発皿３に供給される。冷凍サイクル収納部２にある発熱部品である圧縮機９、コンデンサ１０を送風手段７により外気から吸い込む空気により冷却及び放熱させ、そこで発生した温風をダクト８から蒸発皿３の開口部へ送られ蒸発皿３の中の水温を上昇させ蒸発させる方式になっている。
特開平８−２４７６２６号公報

この種の蒸発方式の場合、水を蒸発させる因子としては大きく次の３項目がある。第一として水面風速、第二として水温、第三として水と外気が接触する開口部面積である。しかしながら、上記従来の構成では、蒸発皿１３３表面を通過する風速が弱く水の蒸発促進が非効率であり、また熱源が最下部に配設されていないため熱源から最下部までのダクト１３８の風路中の熱ロスが大きく水温の上昇には非効率であるため蒸発皿１３３の開口面積を大きくする必要があり、貯蔵室の容積効率を上げることが出来ないという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水を蒸発させる因子として第一の因子である水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することにより貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来るため消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、蒸発器の除霜水を内部空間に貯留して蒸発を促進させる除霜水蒸発装置を機械室内に収容し、前記除霜水蒸発装置には、少なくとも２つの開口部を備え、上面を略密閉化して一方の開口部より前記内部空間に吸気され前記内部空間に貯留される除霜水面上を通過して他方の開口部より排気される単独の風洞のような風路を形成し、前記風路に対して前記機械室内の空気を吸入して除霜水面に吐出するように強制送風させる送風手段を前記機械室内に備えたことを特徴とする。

これによって、除霜水蒸発装置内の除霜水面の風速を大幅に向上させることにより、蒸発性能が向上し、除霜水蒸発装置をコンパクト化することができるため機械室の占有体積が減り、貯蔵室の容積効率が大幅に向上することによって、食品の収納効率を大幅に改善できる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることができ、消費者の食品の収納効率を大幅に改善できる。

請求項１に記載の発明は、蒸発器の除霜水を内部空間に貯留して蒸発を促進させる除霜水蒸発装置を機械室内に収容し、前記除霜水蒸発装置には、少なくとも２つの開口部を備え、上面を略密閉化して一方の開口部より前記内部空間に吸気され前記内部空間に貯留される除霜水面上を通過して他方の開口部より排気される単独の風洞のような風路を形成し、前記風路に対して前記機械室内の空気を吸入して除霜水面に吐出するように強制送風させる送風手段を前記機械室内に備えたものであり、除霜水蒸発装置内の除霜水面の風速を大幅に向上させることにより、蒸発性能が向上し、除霜水蒸発装置をコンパクト化することができるため機械室の占有体積が減り、貯蔵室の容積効率が大幅に向上することによって、食品の収納効率を大幅に改善できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記除霜水蒸発装置の前記一方の開口部と前記他方の開口部間を機械室空間で仕切る仕切りを設けたことを特徴とするものであり、蒸発皿吐出開口部から排気される湿の空気を再度吸入する、いわゆるショートサーキット現象を防止し、蒸発皿に流入する空気をフレッシュな状態とし蒸発性能が向上させることが出来る。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記送風手段を、前記開口部のいずれかに面して取り付けて、前記除霜水蒸発装置と一体化構成としたものであり、除霜水面と送風手段との距離を近接させることにより、水面の風速がさらに大幅に向上して蒸発性能が向上し、除霜水蒸発装置をさらにコンパクト化することができ、貯蔵室の容積効率をさらに高めることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記送風手段から前記開口部のいずれかに連通するダクトを設けたものであり、除霜水面の風速を大幅に向上させることができるとともに、送風手段への水掛かり，振動による共振音発生の懸念が少なく、冷蔵庫容量の相違による送風能力調整（送風機大きさを変えたい場合等）等への対応のしやすさにおいて有効である。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、前記機械室を冷蔵庫本体の後方に配置して開口し、吸排気口を有するカバー部材で機械室の前記後方開口部を覆い、除霜水蒸発装置の前記吸排気の開口部をカバー部材の前記吸排気口に対応させて、前記除霜水蒸発装置内に前記機械室外の空気を流通させるものであり、機械室内自体が除霜水蒸発装置を強制的な空気流通路に包み込む一つの風洞となり、冷蔵庫の左右方向に除霜水蒸発促進のための外気を導入した一層効果的な強制対流ダクトを形成できる。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明において、前記機械室内には圧縮機を設けず、前記圧縮機を冷蔵庫本体の上部に配置したものであり、機械室から大きな収容容積を占める圧縮機が排除されることによって、使用者が使いやすく、目につきやすい最下部貯蔵室の貯蔵容積を大きく増量でき、併せてコンパクトで高効率の除霜水蒸発装置を用いるとさらなる貯蔵容積の増量が図れ、消費者の食品の収納効率を大幅に改善することができる。

また、このように大きく増量する冷蔵庫本体最下部の貯蔵室の貯蔵容積の少なくとも一部を冷蔵庫本体最上部の貯蔵室の貯蔵容積に移せば、冷蔵庫本体最上部の貯蔵室の室内底面高さはさらに下げられ、使用者の負担をさらに軽減した、使い勝手に優れた冷蔵庫のプロポーションレイアウトを提供することができる。

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が、従来例または先に示した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって、この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１において、冷蔵庫本体１０１の最下部後方の庫外に機械室１０２を配置している。機械室１０２には、除霜水蒸発装置１０３と冷凍サイクルの高圧側の機器であるコンデンサ１０４と圧縮機１０５を収容構成している。なお、コンデンサ１０４については、機械室１０２内に構成している場合、冷蔵庫本体１０１内に構成している場合、機械室１０２内と冷蔵庫本体１０１内の両方に構成している場合、機械室１０２内または冷蔵庫本体１０１内以外に構成される場合もある。機械室１０２内の除霜水蒸発装置１０３の上方位置へ冷凍サイクルの低圧側の機器である蒸発器１０６と蒸発器１０６のドレン水１０７を導く排水経路１０８とドレン水１０７を下方の機械室１０２内に導く排水管１０９が配置構成されている。

図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。除霜水蒸発装置１０３は、排水管１０９の下方にドレン水１０７を受けて貯水する蒸発皿１１０と、蒸発皿１１０の上面は、上部をふた部材１１０ａにより略密閉化し少なくとも２個の開口部２０１を備え、内部空間に風路２０２を形成し、風路２０２に空気を強制対流させる送風手段２０３を備えている。通風量を確保するため２個の開口部２０１の大きさを相当に大きくする場合が十分に考えられ、この場合はふた部材１１０ａは蒸発皿１１０の上面全体を覆うというより、開口部２０１を除いて部分的に覆っているような外観構成になる。

排水管１０９は、本実施の形態においては、２つの開口部２０１のうち一方の開口部２０１を介して蒸発皿１１０内に除霜水を落下させる構成としており、図２のような送風手段２０３が吸い込み側，吐出側のいずれの開口部２０１にも直接係合していない場合は、排水口１０９は、いずれの開口部２０１に対向して設けられても構わないが、送風手段２０３がいずれかの開口部２０１に係合、もしくは近接したり、機械室１０２内に別途置かれた送風手段２０３からのダクト等がいずれかの開口部２０１に係合、もしくは近接する場合は、その係合、もしくは近接関係のない、これらの部材で開口部の全部または一部が塞がれない他方の開口部２０１に排水管１０９を対向させるのが望ましい。

なお、本実施の形態においては、除霜水蒸発装置１０３は機械室１０２内に固定された取り付け構造となっている。たとえば、機械室１０２内の一画を構成する部材や外郭（たとえば、圧縮機１０５を載置する載置板など）にビス止めや爪固定などで工具を用いなければ簡単には外れない取り付け構造としている。これは、送風手段２０３や、貯留水の加熱源としてコンデンサ１０４の一部を除霜水蒸発装置１０３に固定する場合などに、安定した取り付け品質を保証するために特に有効な配慮であるが、送風手段２０３を別離構成としたり、加熱手段の構成に工夫を凝らせば着脱可能な簡易的な係合構成とすることも可能であり、除霜水蒸発装置１０３の洗浄などのメンテナンスを使用者にしてもらえるよう着脱可能な構造にする際の要求に応えられる。

次に図１及び図２を用いて除霜水蒸発装置１０３の蒸発作用について説明する。冷凍サイクルについては従来と同一構成に付き詳細説明を省略するが、蒸発器１０６は低温であるため貯蔵室庫内１１１の空気と熱交換する際に蒸発器１０６表面へ霜として形成されていく。圧縮機１０５の運転時間が経過するにつれ霜は蓄積されるため、適宜蒸発器１０６表面の霜を取り除くため熱源手段１１２が加熱され、霜を除霜しドレン水１０７は排水管１０９を経て蒸発皿１１０に供給貯水される。蒸発皿１１０の上部を開口部２０１を除いて密閉化することにより風路２０２はドレン水１０７の水面上を通る単独の風洞のような風路構成となり、従来と比較し大幅な風速アップとなる。この風速アップによりドレン水１０７の蒸発性能は大幅に向上する。

また、風速は蒸発皿１１０内の水位が上がると上昇し、蒸発性能も合わせて向上する。したがい、ドレン水１０７は、送風手段２０３の風速により蒸発皿１１０から蒸発していく。

蒸発性能と蒸発皿１１０の上面の面積は一般的に比例関係にあることが知られている。したがって、風速アップにより蒸発皿１１０の上面の面積は大幅に削減可能となる。

また、この蒸発は送風手段２０３の風速の設定により蒸発量を調整可能であり、送風手段２０３の動作は例えば圧縮機１０５の動作と同期した動作を行う。

なお、送風手段２０３の動作は圧縮機１０５と同期した動作ばかりに限定されるものではない。これに限らず送風手段２０３を任意のタイミングで運転してもよいし、能力を必要とする場合には連続的に運転しても構わない。また、外気温度環境の変化等に合わせて、モーターをインバーター化する等の回転数可変手段を組み合わせて能力を調整しても合理的である。

機械室１０２内全体の風の流れとしては、例えば冷蔵庫前面下部からフレッシュな外気温度と同じ温度の空気を吸い込み、コンデンサ１０４を通り熱交換し温められた空気はさらに圧縮機１０５と熱交換し温められた空気が蒸発皿１１０の上部開口部の一つに入る。入った空気は蒸発皿１１０内のドレン水１０７の水面を通り、蒸発作用をしながら送風手段２０２を通り蒸発皿１１０のもう一つの開口部から冷蔵庫本体１の外部へ出て行く。

また、機械室１０２内の発熱部品である圧縮機１０５及びコンデンサ１０４の放熱による空気の温度上昇を受けるためドレン水１０７の水温が上昇するためドレン水１０７の飽和水上気圧は上昇し、さらに蒸発を促進する。

なお、コンデンサ１０４と圧縮機１０５の配置は本図の図１に示されている配置を逆としてもよく、このことにより圧縮機１０５にフレッシュな周囲温度と同程度の空気によりまず最初に熱交換が出来るため圧縮機内部温度の低減となる効果がある。また、除霜水蒸発装置１０３の吸い込み側と吐出側は空気のバイパスが起こらないように仕切り１１２が成されている。つまり、仕切り１１２は機械室１０２内において、除霜水蒸発装置１０３と機械室１０２の内面壁との間に形成される空間を空気吸い込み側の開口部２０１と空気吐出側の開口部２０１との間で略シールするような壁状に設けられている。

このような仕切りを機械室１０２内に設けることによって、カバー部材で機械室１０２の後方開口部を覆い、このカバー部材に除霜水蒸発装置１０３の吸排気の開口部２０１にそれぞれ対応する吸排気口を機械室１０２内の仕切りを境に幅方向に分離して設ければ、機械室１０２内自体が除霜水蒸発装置１０３を包み込む一つの風洞となり、冷蔵庫の左右方向に除霜水蒸発促進のための効果的な強制対流ダクトを形成できる。

また、送風手段２０２の配置は本図の図２に示されている配置では、除霜水蒸発装置１０３の内部、すなわち風路２０２内に一体的に設けて、除霜水蒸発装置として一層のコンパクト化を図る構成になっているが、これに限定されず種々の組み合わせ構成が可能である。

たとえば、送風手段２０２を除霜水蒸発装置１０３に一体的に固定するものとしては、吸い込み側，吐出側二つの開口部２０１のうちのいずれかに面して取り付けることにより、除霜水蒸発装置としてのコンパクト化は大きく阻害はされずに一体化が可能であり、送風手段２０２の水掛かりなどの懸念が少なくなり、貯留水面への通風効果も高まる。

さらに、送風手段２０２は除霜水蒸発装置１０３と必ずしも一体的に固定するものでなくてもよい。たとえば、機械室１０２内の一画に適切な箇所があれば固定し、除霜水蒸発装置の開口部２０１までは、別途極力通風抵抗が少なくなるような簡易なダクトを設けて送風を導けば送風ロスを抑えながら除霜水蒸発装置１０３と離別構成することも可能であり、除霜水蒸発装置１０３に一体固定することによる水掛かり，振動による共振音の品質問題、冷蔵庫容量の相違による送風能力調整（送風機大きさを変えたい場合等）等への対応のしやすさから、その選択も有効な一面がある。

つまり、除霜水蒸発装置１０３の開口部２０１に対して、送風手段２０３からの強制通風の空気流を効果的に効率よく導ける構成であれば除霜水蒸発装置１０３と送風手段との一体化の要否は問わないものである。

また、排水管１０９から蒸発皿１１０への排水に関しては、開口部２０１のいずれでもないふた部材１１０ａ上の任意の箇所に、排水口を別途設けて排水管１０９と対向させ、通風口としての開口部２０１と蒸発皿１１０への給水部としての排水口の役割を分離させて設計の自由度を高めたり、排水管１０９に対する送風手段２０３の強制対流の影響要因（排水管１０９内を通じての庫内冷却ゾーンとの強制吸排気の影響等）を排除することも有効な手段である。この場合、新たに設けた排水口から除霜水蒸発装置１０３内の強制対流の空気が外部に漏れて、再び送風手段２０３に吸入されるショートサーキットを引き起こさないような配慮が構造的に必要である。すなわち、除霜水蒸発装置１０３内を流れる空気流が排水口にすくい込まれないような開口の方向やエアガイダーなどの邪魔板の工夫が有効である。

機械室１０２は図示しないカバー部材で後方の開口部を覆われていることが外観上の美観や強制対流の風路構成上は一般的であり、カバー部材にも機械室風路内への空気吸入口，吐出口などが同時に形成されることが多いが、カバー部材を設けない構成の機械室１０２に対しても、採用して一定の効果を得ることができる。

以上のように、本実施の形態においては、冷蔵庫本体下部の機械室に除霜水蒸発装置を設け、除霜水蒸発装置の上方位置へ蒸発器と蒸発器のドレン水を導く排水経路と、ドレン水を庫外に導く排水管と、除霜水蒸発装置は、排水管の下方にドレン水を受ける蒸発皿と、蒸発皿は上面を密閉化した皿形状に、少なくとも２つの開口部を備え、内部空間に風路を形成し、風路に空気を強制対流させる送風手段を備えたことにより、水面の風速を大幅に向上し、蒸発性能は向上する。また風速は蒸発皿内の水位が上がると上昇し、蒸発性能も合わせて向上する。このため、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（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。

実施の形態１と異なる点は、図３の除霜水蒸発装置３０１の蒸発皿３０２の冷蔵庫本体３０３奥行き方向の幅Ｗ１寸法を冷却ユニットの幅Ｗ２寸法ほぼ同一長さとし、冷却ユニット３０４は蒸発器３０５と蒸発器３０５の前面に構成する風路ダクト３０６を構成している。蒸発皿３０２の幅Ｗ２を冷却ユニットの幅Ｗ１にすることで貯蔵室奥面の内箱が貯蔵室底面の内箱に対しほぼ垂直に構成出来るため、貯蔵室の食品収納ケース３０７の奥面は底面に対し垂直に構成出来、貯蔵効率を最大限あげることが可能になり、収納効率が向上する。

以上のように、本実施の形態においては、除霜水蒸発装置の蒸発皿の冷蔵庫本体奥行き方向の幅寸法を冷却ユニットの幅寸法とほぼ同一長さとし、冷却ユニットは蒸発器と蒸発器の前面に構成する風路ダクトを構成することにより、貯蔵室の食品収納ケースの奥面は底面に対し垂直に構成出来、貯蔵効率を最大限あげることが可能になり、収納効率を向上させることが出来る。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態１と異なる点は、図４の除霜水蒸発装置４０１の蒸発皿４０２の上部開口部４０３の１つに送風手段４０４の吐出側へダクト４０５等で接続する。吐出側へ送風手段４０４を配設すると蒸発皿４０２から蒸発する高湿な湿気が直接送風手段４０４へあたらないため送風手段４０４の信頼性が向上する。なお、送風手段４０４の吐出側へのダクト４０５の接続形態ならびに送風手段４０４の配置については本図の図４に示されている配置に限定されるものではない。

以上のように、本実施の形態においては、蒸発皿から蒸発する高湿な空気が直接送風手段へあたらないため送風手段の信頼性が向上し、水面の風速を大幅に向上させることが出来ると共に、送風手段の風速によっては水面を波うたせることにより蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態１と異なる点は、図５の除霜水蒸発装置５０１の蒸発皿５０２の上部開口部５０３の１つに送風手段５０４の吸い込み側へダクト５０５等で接続する。なお、送風手段５０４の吸い込み側へのダクト５０５の接続形態ならびに送風手段５０４の配置については本図の図５に示されている配置に限定されるものではない。

以上のように、本実施の形態において、吸い込み側の風速特性が良いものについては送風手段の吸い込み側を除霜水蒸発装置の蒸発皿上部開口部の１つに接続することによって、水面の風速を大幅に向上させることが出来ると共に、送風手段の風速によっては水面を波うたせることにより蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態１と異なる点は、図６の除霜水蒸発装置６０１の蒸発皿６０２の上部開口部６０３の１つに第一送風手段６０４の吐出側へ接続し、開口部６０３のもう１つに第二送風手段６０５の吸い込み側を接続する。このことにより送風手段６０４及び６０５の小型化が出来るためレイアウト性が向上する。なお、第一送風手段６０４及び第二送風手段６０５の開口部６０３へのダクト６０６の接続形態ならびに第一送風手段６０４及び第二送風手段６０５の配置については本図の図６に示されている配置に限定されるものではない。

以上のように、本実施の形態において、水面の風速をさらに大幅に向上させることにより蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積をさらに小さくしコンパクト化し、送風手段の小型化によりレイアウト性が向上し、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態６）
図７は、本発明の実施の形態６における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態１と異なる点は、図７の除霜水蒸発装置７０１の蒸発皿７０２の上部に、開口部７０３を２つ設け、第一開口部７０４の上部に送風手段７０５を構成し、送風手段７０５の吐出側へ接続する。送風手段７０５は例えば直流電源で駆動するプロップファンとし、ケーシング、羽、モーターが一体化された小型の汎用的なファンで、外形のケーシング寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍを用いる。蒸発皿７０２の第一開口部７０４の奥行き寸法Ｘを例えば８０ｍｍとし、蒸発皿７０２の第一開口部７０４側に送風手段７０５の取り付け構造を持たせることにより、蒸発皿７０２と送風手段７０５を一体化出来、非常にコンパクト化が可能となる。また、送風手段７０５とドレン水７０８との距離が短いため、水面を通過する風速は非常に高くなる。風速アップによりドレン水７０８の水面は若干波打つこともあるため、なおいっそう蒸発性能は向上する。さらに、蒸発皿７０２内のドレン水７０８の水位が高い場合（水位Ｙ１）と低い場合（水位Ｙ２）においては、蒸発性能が異なる。ドレン水７０８の水位Ｙ１の水面風速Ｖ１と水位Ｙ２の水面風速Ｖ２では水面風速はＶ１＞Ｖ２となるため、水位が上昇してきて蒸発が必要な場合には、水面風速があがるため蒸発性能はアップする仕組みとなる。なお、送風手段７０５の種類、寸法及び蒸発皿７０２の寸法は本例に挙げたものが一意に限定されるものではない。また、送風手段７０５の取り付けは、蒸発皿７０２とは別部品で取り付ける構成としても良い。また、例えば水管７０６は、第二開口部７０７の上部へ構成するが排水管７０６の配置はこれに限定されるものではない。

以上のように、本実施形態において、除霜水蒸発装置の蒸発皿の上部に、開口部を２つ設け、第一開口部の上部に前記送風手段を構成し、送風手段の吐出側へ接続することにより、水面と送風手段との距離を近接させることにより水面の風速をさらに大幅に向上させることにより蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積をさらに小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態７）
図８は、本発明の実施の形態７における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態５と異なる点は、図８の除霜水蒸発装置８０１の送風手段８０２を蒸発皿８０３の第一開口部８０４の上部に第二開口部８０５側へ傾斜し配設する。

以上のように、本実施形態において、除霜水蒸発装置の送風手段を蒸発皿の第二開口部側へ傾斜し配設することにより、静圧を下げ風を送ることが出来るため、水面の風速がさらに向上し、蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿の開口面積をさらに小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態８）
図９は、本発明の実施の形態８における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態５と異なる点は、図９の除霜水蒸発装置９０１の蒸発皿９０２内を発熱する手段例えばコンデンサパイプ９０３を配設する。コンデンサパイプ９０３の配設位置は送風手段９０４と反対側の第二開口部９０５から挿入する。コンデンサパイプ９０３は冷凍サイクルにおいて凝縮温度相当に発熱するものである。このことにより、水温を効率よく大幅に上昇させることにより水の飽和水上気圧を上昇させることが出来るため、蒸発性能を大幅に向上させることが出来る。また、従来冷蔵庫の機械室に配設する一般的なアウター型コンデンサの通過風速は非常に弱いものであり、蒸発皿９０２内の風速はこれに比べ非常に高いためコンデンサパイプ９０３の放熱能力も大幅に向上させることが出来るため、冷蔵庫のシステム温度の抑制並びに電気代低減にもつながる。なお、発熱手段により水を水蒸気化する手段は他にも様々な手段があり、例えば発熱手段を電気ヒータとすることにより、冷凍サイクル経路のコンデンサパイプをレイアウトする必要がないため、組立性が大幅に改善できる。また、例えば発熱手段を電極式ヒータとすることで冷凍サイクル経路のコンデンサパイプをレイアウトする必要がないため、組立性が大幅に改善できる。本実施例に限定されるものではない。

なお、コンデンサパイプ９０３は、冷却システムの一部を構成する高圧配管を用いた浸漬パイプでＵターン構成とし、浸漬パイプ入口部と出口部を揃えて第二開口部より蒸発皿内部へ配設している。また、浸漬パイプは蒸発皿の底面近傍に配置し、蒸発皿の底面に形成された保持部で固定することで、さらに蒸発能力、組立性の向上、防振、防音を図ることができる。

また、コンデンサパイプ９０３は螺旋形状としてもよいし、圧縮機吐出配管から直接コンデンサパイプ９０３に接続せず、一端放熱パイプを経由して接続することが望ましい。これにより、スペースの有効利用と異常高温パイプによる蒸発皿への悪影響（穴あき等）を抑えることができる。また、蒸発皿の材質の選択肢が広がり安価な材料で蒸発皿と保持機構を設計出来る。

以上のように、本実施の形態において、除霜水蒸発装置の蒸発皿内を発熱する手段を備えたことにより、水温を効率よく大幅に上昇させることにより水の飽和水上気圧を上昇させることが出来るため、蒸発性能が大幅に向上し、蒸発皿の開口面積をさらに小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態９）
図１０は、本発明の実施の形態９における冷蔵庫の中央断面図である。

実施の形態８と異なる点は、図１０の冷蔵庫本体１００１の最下部の貯蔵室１００２の後方の第一機械室１００３以外例えば冷蔵庫本体１００１の最上部貯蔵室１００４の後方部第二機械室１００５に圧縮機１００６を配設する。冷蔵庫本体１００１の最下部の第一機械室１００３は、除霜水蒸発装置９０１とコンデンサ１００７を構成することにより、最下部貯蔵室１００２の貯蔵効率を大幅に向上させることが出来る。

以上のように、本実施形態において、冷蔵庫最下部の貯蔵室後方以外に圧縮機を配設し、冷蔵庫の最下部の第一機械室１００３内に除霜水蒸発装置を設けたことにより、圧縮機１００６が収容されず、高温の熱源がないために、本来ならば除霜水の蒸発促進を図る構成としては極めて不利な構成にも関わらず、除霜水蒸発装置の大型化を必要とせずコンパクトな容量で十分な除霜水蒸発能力を発揮できるため、第一機械室１００３の必要収容容積も小容積で足り、この種の冷蔵庫の構成においては、大きな課題となる除霜水の蒸発促進の課題を解決しながら、さらに最下部貯蔵室１００２の貯蔵容積を増量することが可能となる。

圧縮機１００６をたとえば本体上部の一画に移すことによる最大のメリットは、機械室から大きな収容容積を占める圧縮機１００６が排除されることによって、使用者が使いやすく、目につきやすい最下部貯蔵室１００２の貯蔵容積を大きく増量できることであるが、除霜水蒸発装置９０１に限らず、先の各実施の形態で示したコンパクトで高効率の除霜水蒸発装置を用いるとさらなる貯蔵容積の増量が図れ、消費者の食品の収納効率を大幅に改善することが出来る。なお、コンデンサ１００７を除霜水蒸発装置９０１内へ一体化することで最下部の貯蔵室の貯蔵効率をさらに大幅に向上させることが出来るため、消費者の食品の収納効率をさらに大幅に改善出来る。

また、このように除霜水蒸発装置のコンパクト化による第一機械室１００３のコンパクト化で最下部貯蔵室１００２の内容積が増えるが、最下部貯蔵室１００２の容量は圧縮機１００６の移設化で十分に確保しているので、除霜水蒸発装置による容積増加分を最上部貯蔵室１００４に転化すれば、最下部貯蔵室１００２の室内高さは除霜水蒸発装置による容積増加分だけ下がり、同時に最上部貯蔵室１００４の内容積は除霜水蒸発装置による容積増加分だけ増えて、かつ最上部貯蔵室１００４の室内底面の冷蔵設置面からの高さはその分だけ低くなる。

これにより、使用頻度の高い冷蔵室を配置することの多い最上部貯蔵室１００４の収納容積が増加して収納性が高まると共に、室内底面高さラインが下がって、使用者が肘を上げて出し入れするケースが軽減されるので、たとえばボトル類などの重量物を含めた出し入れの負担や、持ちにくい収納物の出し入れの煩わしさが軽減され、使い勝手の改善を図った冷蔵庫のプロポーションレイアウトを提供することができる。

（実施の形態１０）
図１１は、本発明の実施の形態１０における冷蔵庫の中央断面図である。

実施の形態９に加えて圧縮機を最下部から移設した形態の冷蔵庫において、使い勝手に関わる貯蔵室の高さラインの具体例を示す。

図１１の冷蔵庫本体１１０１の最下部貯蔵室１１０２の後方の第一機械室１１０３以外例えば冷蔵庫本体１１０１の最上部貯蔵室１１０４の後方部第二機械室１１０５に圧縮機１１０６を配設する。冷蔵庫本体１１０１の最上部貯蔵室１１０４を冷蔵室１１０４とし、冷蔵室１１０４と冷蔵室１１０４の下方貯蔵室１１０７との仕切り部１１０８の中心ライン（ウエストライン）から床面までの距離ｈを８００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下とし、ウエストラインから下の貯蔵室の容量を実施の形態９と合わせる。

特に最下部の貯蔵室１１０３後方の第一機械室１１０３の省スペース設計が重要となる。したがい、第一機械室１１０３内に、除霜水蒸発装置９０１を配設することにより実現する。また、除霜水蒸発装置９０１の風路構成は例えば第一機械室背面に吐出と吸い込み風路を設け、常にフレッシュな外気温度とほぼ同一の温度を吸い込むことが可能な風路構造とする。

以上のように、本実施形態において、冷蔵庫最下部の貯蔵室後方以外に圧縮機を配設し、冷蔵庫の最上部の貯蔵室を冷蔵室とし、冷蔵室と冷蔵室の下方貯蔵室との仕切り部の中心ラインから床面までの距離を８００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下の冷蔵庫において、冷蔵庫の最下部の機械室内に除霜水蒸発装置を設けたことにより、最下部の貯蔵室は実施の形態８の最下部貯蔵室以上の貯蔵効率を確保し、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来かつ冷蔵室の使い勝手を大幅に向上させることが出来る。

なお、さらに好ましくは、冷蔵室１１０４の室内底面の冷蔵庫設置面からの高さ寸法を、９７０ｍｍ以下とすれば、日本人成人女性の標準的な身長（１５７０ｍｍ）の使用者の肘高さである９７０ｍｍ（図説エルゴノミクス，日本規格協会編，１９９０年発行）以下となり、冷蔵室１１０４の下部に収納された比較的重量の重い収納物の出し入れの負担や、持ちにくい収納物の出し入れの煩わしさが軽減され、より一層、使い勝手の改善を図った冷蔵庫のプロポーションレイアウトを提供することができる。

なお、この冷蔵室１１０４の室内底面の冷蔵庫設置面からの高さ寸法９７０ｍｍ以下という寸法は、上述の冷蔵室１１０４と冷蔵室の下方貯蔵室１１０７との仕切り部１１０８の中心ライン（ウエストライン）から床面までの距離ｈで言い換えると、９５０ｍｍ以下という寸法に相当するので、換言すれば、好ましくは冷蔵室１１０４と冷蔵室の下方貯蔵室１１０７との仕切り部１１０８の中心ライン（ウエストライン）から床面までの距離ｈを８００ｍｍ以上９５０ｍｍ以下とすれば、人間工学的にも使用者にとって使い勝手のよいプロポーションレイアウトが得られるということになる。

（実施の形態１１）
図１２は、本発明の実施の形態１１における冷蔵庫の中央断面図である。

実施の形態１０と異なる点は、図１２の冷蔵庫において、最下部から２番目の貯蔵室１０１の仕切り部１２０２より上部に、蒸発器１２０３と第一機械室１２０４を構成し、第一機械室１２０４内は、除霜水蒸発装置９０１を構成する。このことにより、最下部の貯蔵室１２０５の後方及び下方方向へ可能な限り庫内容積を広げることが可能となる。

以上のように、本実施形態において、最下部から２番目の貯蔵室の仕切り部より上部に、蒸発器と除霜水蒸発装置を設けたことにより、最下部の貯蔵室の貯蔵効率を極限まで向上させることが出来るため消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

（実施の形態１２）
図１３は、本発明の実施の形態１２における除霜水蒸発装置の説明図である。

実施の形態７と異なる点は、送風手段８０２を配置した第一開口部と第二開口部８０５との間に仕切り板１３０１を設けている。

以上のように、本実施形態において、送風手段８０２を配置した第一開口部と第二開口部８０５との間に仕切り板１３０１を設けているので、蒸発皿吐出開口部から排気される湿の空気を再度吸入する、いわゆるショートサーキット現象を防止し、蒸発皿に流入する空気をフレッシュな状態とし蒸発性能が向上させることが出来る。また、前記送風手段の運転時間を必要最低限にすることにより前記送風手段の寿命を延ばすことが出来る。

なお、仕切り板１３０１は、除霜水蒸発装置８０１と一体に成形して機械室内を区画してもよいし、別体に成形して、除霜水蒸発装置８０１に組み込んでもよい。

また、仕切り板１３０１は第一開口部と第二開口部８０５との間の略中央部に配置してもよいし、第二開口部８０５の近傍、あるいは第一開口部近傍に配置してもよい。これにより、ショートサーキット現象を効率的に防止できるとともに、機械室内での各機能部品の設計自由度を高めることができる。

（実施の形態１３）
図１４は、本発明の実施の形態１３における除霜水蒸発装置の斜視図であり、図１５は本発明の実施の形態１３における除霜水蒸発装置の背面図であり、図１６は本発明の実施の形態１３における除霜水蒸発装置の中央断面図である。

図１４から図１６において、冷蔵庫本体１４０２の最下部に機械室１４０３を配置している。機械室１４０３には、除霜水蒸発装置１４０１を構成している。機械室１４０３内の除霜水蒸発装置１４０１の上方には、蒸発器１４０４と、蒸発器１４０４の除霜水１４０５を導く排水経路１４０６が構成されている。

除霜水蒸発装置１４０１は除霜水１４０５を集水する蒸発皿１４０７と、蒸発皿１４０７を密閉化するふた部材１４０８と、ふた部材１４０８で構成される第一の開口部１４０９と、第二の開口部１４１０と、第一の開口部１４０９に送風手段１４１１と、第二の開口部１４１０の上部に吐出方向にガイダー１４１２と、第一の開口部１４０９と第二の開口部１４１０の間に送風手段１４１１の流れのショートサーキットを防止する仕切り板１４１３を構成している。

排水経路１４０６は庫内から機械室１４０３内に突き出した排水管を形成しており、排水経路１４０６から落下する除霜水は、第一の開口部１４０９と第二の開口部１４１０の間であって、仕切り板１４１３より空気吸入側のふた部材１４０８の上面に形成された排水口１４１５から蒸発皿１４０７内に排水されるように構成されている。

なお、機械室背面は送風手段１４１１の吸込孔と吐出孔を設けたカバー部材１４１４で構成されている。吸込孔と吐出孔は図示しないが、機械室１４０３内を吸込側と吐出側に区画する仕切り板１４１３を境にして吸込側と吐出側に分離配置されている。

次に除霜水蒸発装置４０１の蒸発作用について説明する。蒸発器１４０４表面に蓄積された霜が蒸発器１４０４の下方に配設された熱源手段により蒸発器１４０４が加熱され、霜を除霜し除霜水１４０５は排水経路１４０６を経て蒸発皿１４０７に供給される。蒸発皿１４０７の上部はふた部材１４０８により密閉化さていることから送風手段１４１１から送り出される流れは除霜水１４０５の水面上を通る単独の流れとなり、従来と比較し大幅な風速アップとなる。この風速アップにより除霜水１４０５の蒸発性能は大幅に向上する。

除霜水１４０５は、背面のカバー部材１４１４に設けられた吸込孔から空気を吸入した送風手段１４１１による強制通風作用により蒸発皿１４０７の第二の開口部１４１０を通り機械室１４０３背面のカバー部材１４１４に設けられた吐出孔から蒸発していく。また、蒸発皿１４０７の仕切り板１４１３により送風手段１４１１の流れのショートサーキットを防止することから蒸発皿１４０７に流入する空気を常にフレッシュな状態とし、蒸発性能は大幅に向上する。

また、除霜水蒸発装置１４０１には第一の開口部１４０９と第二の開口部１４１０以外に排水口１４１５が開口しているが、除霜水蒸発装置１４０１内を流れる空気流に対して、これをすくい込まないような配置や開口の構造、エアガイダーなどの邪魔板によるすくい込みの防止等の工夫を施せば除霜水蒸発装置１４０１外へのショートサーキットが発生することや排水経路１４０６内へ水蒸気を含んだ空気が逆流することを防止できる。排水口１４１５を仕切り板１４１３より吸込側に配置することによっても同様の逆流防止効果がある。

更に、蒸発皿１４０７の第二の開口部１４１０の上部のガイダー１４１２により送風手段１４１１から送り出される空気がよどむのを防止し、第二の開口部１４１０近傍が結露するのを防止する。

以上のように、本実施の形態においては、冷蔵庫本体下部の機械室に除霜水蒸発装置を設け、除霜水蒸発装置の上方に蒸発器と蒸発器の除霜水を導く排水経路とを設け、除霜水蒸発装置は、除霜水を集水する蒸発皿と、蒸発皿を密閉化するふた部材と、ふた部材で構成される第一の開口部と、第二の開口部とを設け、第一の開口部に送風手段と、第二の開口部の上部に吐出方向にガイダーと、第一の開口部と第二の開口部の間に送風手段の流れのショートサーキットを防止する仕切り板を構成することにより、除霜水表面の風速を大幅に向上し、また仕切り板により送風手段の流れのショートサーキットを防止することから蒸発皿に流入する空気を常にフレッシュな状態とし、蒸発性能は大幅に向上する。更に第二の開口部の上部のガイダーにより送風手段から送り出される空気がよどむのを防止し、第二の開口部近傍が結露するのを防止する。このため、送風手段の運転時間を必要最低限にすることにより送風手段の寿命を延ばすことが出来、冷蔵庫の結露を防止することが出来る。

なお、ガイダー１４１２は、除霜水蒸発装置１４０１の上面に一体成形してもよく、別体に成形し除霜水蒸発装置１４０１に組み込んでもよい。また、仕切り板１４１３に一体にガイダー１４１２を成形してもよいし、仕切り板１４１３にガイダー機能を持たせてもよい。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を大幅に向上させてコンパクト化した除霜水蒸発装置を備えるので、冷蔵庫だけでなく除湿機、空調機、自動販売機など多種に渡る冷凍装置または除霜水の蒸発が必要な分野へ適用できる。

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における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の中央断面図 本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態４における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態５における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態６における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態７における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態８における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態９における冷蔵庫の中央断面図 本発明の実施の形態１０における冷蔵庫の中央断面図 本発明の実施の形態１１における冷蔵庫の中央断面図 本発明の実施の形態１２における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の説明図 本発明の実施の形態１３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の斜視図 本発明の実施の形態１３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の背面図 本発明の実施の形態１３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の中央断面図 従来の冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の冷凍サイクル説明図

符号の説明

１０３ 除霜水蒸発装置
１０６ 蒸発器
１０７ ドレン水
１０８ 排水経路
１０９ 排水管
１１０ 蒸発皿
１１０ａ ふた部材
２０１ 開口部
２０２ 風路
２０３ 送風手段
３０１ 除霜水蒸発装置
３０２ 蒸発皿
３０３ 冷蔵庫本体
３０４ 冷却ユニット
３０５ 蒸発器
３０６ 風路ダクト
３０７ 食品収納ケース
４０１ 除霜水蒸発装置
４０２ 蒸発皿
４０３ 開口部
４０４ 送風手段
４０５ ダクト
５０１ 除霜水蒸発装置
５０２ 蒸発皿
５０３ 開口部
５０４ 送風手段
５０５ ダクト
６０１ 除霜水蒸発装置
６０２ 蒸発皿
６０３ 開口部
６０４ 第一送風手段
６０５ 第二送風手段
６０６ ダクト
７０１ 除霜水蒸発装置
７０２ 蒸発皿
７０３ 開口部
７０４ 第一開口部
７０５ 送風手段
８０１ 除霜水蒸発装置
８０２ 送風手段
８０３ 蒸発皿
８０５ 第二開口部
９０１ 除霜水蒸発装置
９０２ 蒸発皿
９０３ コンデンサパイプ
９０４ 送風手段
９０５ 第二開口部
１００２ 貯蔵室
１００３ 第一機械室
１００６ 圧縮機
１１０２ 貯蔵室
１１０３ 第一機械室
１１０４ 冷蔵室
１１０６ 圧縮機
１１０７ 貯蔵室
１１０８ 仕切り部
１２０１ 貯蔵室
１２０２ 仕切り部
１２０３ 蒸発器
１３０１ 仕切り板
１４０１ 除霜水蒸発装置
１４０２ 冷蔵庫本体
１４０３ 機械室
１４０４ 蒸発器
１４０５ 除霜水
１４０６ 排水経路
１４０７ 蒸発皿
１４０８ ふた部材
１４０９ 第一の開口部
１４１０ 第二の開口部
１４１１ 送風手段
１４１２ ガイダー
１４１３ 仕切り板
１４１４ カバー部材
１４１５ 排水口

Claims (6)

1. 蒸発器の除霜水を内部空間に貯留して蒸発を促進させる除霜水蒸発装置を機械室内に収容し、前記除霜水蒸発装置には、少なくとも２つの開口部を備え、上面を略密閉化して一方の開口部より前記内部空間に吸気され前記内部空間に貯留される除霜水面上を通過して他方の開口部より排気される単独の風洞のような風路を形成し、前記風路に対して前記機械室内の空気を吸入して除霜水面に吐出するように強制送風させる送風手段を前記機械室内に備えた冷蔵庫。
2. 前記除霜水蒸発装置の前記一方の開口部と前記他方の開口部間を機械室空間で仕切る仕切りを設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記送風手段を、前記開口部のいずれかに面して取り付けて、前記除霜水蒸発装置と一体化構成とした請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記送風手段から前記開口部のいずれかに連通するダクトを設けた請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記機械室を冷蔵庫本体の後方に配置して開口し、吸排気口を有するカバー部材で機械室の前記後方開口部を覆い、除霜水蒸発装置の前記吸排気の開口部をカバー部材の前記吸排気口に対応させて、前記除霜水蒸発装置内に前記機械室外の空気を流通させる請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記機械室内には圧縮機を設けず、前記圧縮機を冷蔵庫本体の上部に配置した請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。

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