JP5481312B2

JP5481312B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP5481312B2
Application number: JP2010178299A
Authority: JP
Inventors: 敦子船山; 祐子前島; 寿江高崎
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2030-08-09
Also published as: KR20120022517A; CN102374739B; JP2012037150A; CN102374739A

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

本技術分野の従来技術として、特許第３７８０４７７号公報（特許文献１），特開２００３−５００７９号公報（特許文献２）及び特開平８−２０６４５７号公報（特許文献３）がある。

特許文献１には、冷却器を有する冷却器室と、複数の冷蔵空間からの戻り冷気を合流させて前記冷却器室に導く冷気吸込通路とを備え、前記冷却器室と前記冷気吸込通路は断熱性材料からなる仕切り壁により一部が仕切られ、前記仕切り壁の冷気吸込通路側に脱臭装置を配置してなる冷蔵庫が記載されている。

特許文献２には、冷却器により冷却された空気を供給するファンを備えた冷却機器であって、前記ファンがポリフェノール化合物系成分を含有した冷却機器が記載されている。

特許文献３には、冷却器を備えた冷蔵庫の庫内の空気が循環する循環路中に設けられた吸着形の熱分解触媒と、通断電制御されて前記冷却器を加熱すると共に、前記吸着形の熱分解触媒を間欠的に加熱して、前記冷却器の除霜時毎に前記吸着形の熱分解触媒の再生を行う除霜ヒータとを具備したことを特徴とする冷蔵庫の脱臭装置が記載されている。

特許第３７８０４７７号公報特開２００３−５００７９号公報特開平８−２０６４５７号公報

しかし、特許文献１では、脱臭装置が冷気中の臭気成分と接するのは、冷気の流れる方向に貫通した脱臭フィルターの孔の内壁のみである。

また、脱臭フィルターを通過する冷気は層流となっており、積極的に冷気が脱臭フィルターの内壁にぶつかるように流れるものではない。一方、脱臭フィルターの孔径が小さければ脱臭効果が高まるが、通風抵抗が大きくなり、冷気が通過しにくくなる。

また、冷気が通過しやすいように脱臭フィルターを貫通する孔径を大きくすると、冷気は通過しやすくなるが、通過するとき脱臭フィルターの孔の内壁に接触することなく通過してしまう臭気成分が多くなり、脱臭効率が低くなる。

また、特許文献２では、ファンを運転してにおい成分を含む冷気を循環させて、徐々ににおい成分の濃度を低減していくものである。よって、除霜運転時、除霜ヒータの過熱により付着した霜を溶かす場合、霜中に蓄積したにおい成分の拡散を防止できない。

また、特許文献３では、吸着形の熱分解触媒の再生は、除霜ヒータによる間欠的な加熱で行うため、除霜ヒータ部周辺の取り付け構造が複雑となる。

また、除霜ヒータの通電により、吸着形の熱分解触媒の再生と分解作用の促進を行うが、触媒作用促進温度までの上昇に時間がかかり、この触媒作用促進温度の到達前ににおい成分の脱離が促進されて、拡散してしまう。

そこで本発明は、脱臭フィルターの圧力損失を増大させることなく、脱臭効率を向上した冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、冷蔵室と、該冷蔵室の下の冷凍室と、該冷凍室の後方の冷却器室と、前記冷蔵室の背面の背面パネルと、を備え、前記背面パネルは、前記冷却器室からの冷気を前記冷蔵室に供給する冷気吐出口と、前記冷蔵室の最下段空間に位置して前記冷気吐出口から前記冷蔵室に供給された冷気を前記冷却器室に流す冷気戻り口と、該冷気戻り口の流路断面の一部に配置した多角形状の脱臭部材と、を備え、該脱臭部材は、前記冷気戻り口の冷気流路の左右全幅を塞がないように、かつ該冷気流路の奥行方向の全幅を塞がないように３面以上を開放した前記冷気流路に配置され、前記脱臭部材は立体的な網目状に開いた孔が形成されて一組の通気面と他の通気面を有し、前記冷気戻り口の前記冷気流路は屈曲形状であって、前記脱臭部材の冷気流入面は前記冷気通路の入口の冷気流れに沿う方向に位置して、前記脱臭部材を流れる冷気は、前記多角形状の向かい合った面とは異なる面を通過して入射方向と出口方向が異なる乱流となることを特徴とする。

本発明によれば、脱臭フィルターの圧力損失を増大させることなく、脱臭効率を向上した冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図。図１の冷蔵庫の縦断面図。図１の冷蔵庫本体の正面図。脱臭部材が設置された冷蔵室背面に設置された背面パネルの正面図。図４の背面パネルの背面図。図４の背面パネルの横断面図。図４の背面パネル裏側の脱臭部材取り付け部拡大斜図。脱臭部材の拡大断面図。脱臭部材を通過する冷気の流れる方向を模した模式図。本発明の実施形態に係る脱臭部材の性能について説明する図。

以下、本発明の冷蔵庫の第一の実施形態について図を用いて説明する。

まず、図１から図３を参照しながら冷蔵庫全体に関して説明する。図１は本実施形態の冷蔵庫の正面図、図２は図１の冷蔵庫の中央縦断面図、図３は図１の冷蔵庫本体の正面図である。

冷蔵庫は、冷蔵庫本体１及び扉を備えて構成されている。冷蔵庫本体１は、鋼板製の外箱１１と樹脂製の内箱１２との間にウレタン発泡断熱材１３及び真空断熱材（図示せず）を有して構成され、上から冷蔵室２、冷凍室３，４、野菜室５の順に複数の貯蔵室を有している。換言すれば、最上段に冷蔵室２が、最下段に野菜室５が、それぞれ区画して配置されており、冷蔵室２と野菜室５との間には、これらの両室と断熱的に仕切られた冷凍室３，４が配設されている。冷蔵室２及び野菜室５は冷蔵温度帯の貯蔵室であり、冷凍室３，４は、０℃以下の冷凍温度帯（例えば、約−２０℃〜−１８℃の温度帯）の貯蔵室である。なお、冷凍室３は製氷室３ａと急冷凍室３ｂとに区画されている。これらの貯蔵室は仕切り壁３３，３４，３５により区画されている。

冷蔵庫本体１の前面には、貯蔵室２〜５の前面開口部を閉塞する扉６〜１０が設けられている。冷蔵室扉６は冷蔵室２の前面開口部を閉塞する扉、製氷室扉７は製氷室３ａの前面開口部を閉塞する扉、急冷凍室扉８は急冷凍室３ｂの前面開口部を閉塞する扉、冷凍室扉９は冷凍室４の前面開口部を閉塞する扉、野菜室扉１０は野菜室５の前面開口部を閉塞する扉である。冷蔵室扉６は観音開き式の両開きの扉で構成され、製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４，野菜室５は、引き出し式の扉によって構成され、引き出し扉とともに貯蔵室内の容器が引き出される。

冷蔵庫本体１には、冷凍サイクルが設置されている。この冷凍サイクルは、圧縮機１４，凝縮器（図示せず），キャピラリチューブ（図示せず）及び蒸発器１５、そして再び圧縮機１４の順に接続して構成されている。圧縮機１４及び凝縮器は冷蔵庫本体１の背面下部に設けられた機械室に設置されている。蒸発器１５は冷凍室３，４の後方に設けられた冷却器室に設置され、この冷却器室における蒸発器１５の上方に送風ファン１６が設置されている。

蒸発器１５によって冷却された冷気は、送風ファン１６によって冷蔵室２，製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５の各貯蔵室へと送られる。具体的には、送風ファン１６によって送られる冷気は、開閉可能なダンパー装置を介して、その一部が冷蔵室２及び野菜室５の冷蔵温度帯の貯蔵室へと送られ、他の一部が製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ及び冷凍室４の冷凍温度帯の貯蔵室へと送られる。つまり、開閉可能なダンパー装置は、冷却室からの冷気を前記冷蔵温度帯の貯蔵室への冷蔵吐出口と前記冷凍温度帯の貯蔵室への冷凍吐出口の一方若しくは両方に選択可能に流通させる選択手段である。

送風ファン１６によって冷蔵室２，製氷室３ａ，急冷凍室３ｂ，冷凍室４及び野菜室５の各貯蔵室へと送られる冷気は、各貯蔵室を冷却した後、冷気戻り通路を通って冷却器室へと戻される。このように、本実施形態の冷蔵庫は冷気の循環構造を有しており、各貯蔵室を適切な温度に維持する。

冷蔵室２内には、透明な板で構成される複数段の棚１７〜２０が取り外し可能に設置されている。最下段の棚２０は、内箱１２の背面及び両側面に接するように設置され、その下方空間である最下段空間２１を上方空間と区画している。また、各冷蔵室扉６の内側には複数段の扉ポケット２５〜２７が設置され、これらの扉ポケット２５〜２７は冷蔵室扉６が閉じられた状態で冷蔵室２内に突出するように設けられている。

次に、図２から図３を参照しながら、冷蔵室２の最下段空間２１における機器の配置に関して説明する。

最下段空間２１には、左から順に、製氷室３ａの製氷皿に製氷水を供給するための製氷水タンク２２、デザートなどの食品を収納するための収納ケース２３、室内を減圧して食品の鮮度保持及び長期保存するための減圧貯蔵室２４が設置されている。減圧貯蔵室２４は、冷蔵室２の横幅より狭い横幅を有し、冷蔵室２の側面に隣接して配置されている。

製氷水タンク２２及び収納ケース２３は、左側の冷蔵室扉６の後方に配置されている。また、減圧貯蔵室２４は右側の冷蔵室扉６の後方に配置されている。なお、製氷水タンク２２及び収納ケース２３は左側の冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなり、減圧貯蔵室２４は右側の冷蔵室扉６の最下段の扉ポケット２７の後方に位置することとなる。

冷蔵室２の背面には、送風ファン１６から供給された冷気を通す通路を形成する背面パネル３０が設けられている。背面パネル３０には、冷蔵室２に冷気を供給する冷蔵室冷却用の冷気吐出口４１（第１の冷気吐出口）と、冷蔵室２の最下段空間２１に冷気を供給する減圧貯蔵室冷却用の冷気吐出口４２（第２の冷気吐出口）と、冷気戻り口４３とが設けられている。冷気戻り口４３は、減圧貯蔵室２４の背面後方で冷蔵室２の側面に近い側に位置して設けられている。

冷気吐出口４２は、減圧貯蔵室２４の上面と棚２０の下面との隙間に向けて設けられている。冷気吐出口４２から吐出された冷気は、減圧貯蔵室２４の上面と棚２０の下面との隙間を冷気通路３７として流れ、減圧貯蔵室２４を上面から冷却する。従って減圧貯蔵室２４内を間接冷却する。

次に野菜室５について詳細を説明する。５ａは果物やアスパラなどの小物野菜を貯蔵するのに便利な上段トレイであり、５ｂはキャベツや白菜など大物野菜を貯蔵するのに便利な容器である。野菜室５を冷却する冷気は、野菜室冷気吹き出し口３６から吹き出し、野菜室５の中を流れ、野菜室５全体を冷却し、野菜室冷気戻り口３５ａから仕切り壁３５を流れて冷却器１５に戻る。また、野菜の鮮度劣化の主な原因が萎れであることと、冷却しすぎると低温障害が発生してしまうため、野菜室はなるべく恒温高湿が好ましい。このため、野菜室専用ダンパー（図示せず）が野菜室冷気吹き出し口３６よりも上流に設けられている。

次に脱臭部材について説明する。脱臭部材４０は、冷蔵室背面パネル３０の冷気戻り口３３に設置されており、冷却器室から冷蔵室２に噴出された冷気は冷気戻り口３３に流れ、脱臭部材４０を通過するようになっている。

ここで、脱臭部材４０の配置は図５に示すように、冷気通路の左右方向の全幅を塞がないように配置されている。これは脱臭部材４０に結露が生じ、その結露が凍結し、脱臭部材４０に冷気が通過しなくなることで、冷却能力が低下しないようにするためである。また、図６に示す背面パネル３０の側断面図からわかるように、脱臭部材４０は冷気通路の奥行き方向の全幅を塞がない構造となっている。これも前述と同様の理由によるものである。

更に図６，図７を用いて脱臭部材４０の配置の詳細について説明する。図６は、背面パネル３０の側断面図であり、左側が冷蔵室側、右側が冷蔵庫背面側である。脱臭部材４０の周囲は、図に示す白抜き矢印の方向に冷気が流れ、脱臭部材４０の設置角度に対し、脱臭部材４０が配置されている冷気通路面は屈曲している。したがって、図６から判るように、脱臭部材４０の流入面と冷気通路の入口は、直角に位置していない。すなわち、脱臭部材４０の流入面は、冷気通路入口からの冷気流れに沿う方向に位置している。

通常、脱臭部材は冷気の流れに対向するように配置され、冷気は脱臭部材の中を層流状態で流れる。

しかし、冷蔵庫の内容積を向上させるために、冷気通路は図６に示すような薄く複雑になっており、大きな脱臭部材を設置できない。また、図６に示す冷気通路では層流状態で脱臭部材を冷気が通過しない。

そこで、本実施形態では、小さな脱臭部材で高い脱臭効率を得る構造とした。その構成について図８，図９を用いて説明する。

脱臭部材４０はウレタンに発泡剤を混入し、発泡させた後、特殊処理によりオープンセル（膜を取り除いた孔４０ａ）を有したものであり、通風抵抗が小さい構造となっている。孔４０ａを持つ構造は連通気泡構造ともいい、ウレタンからなる基材４０ｂの１つ１つの気泡に小さな孔４０ａが空いている構造で、ウレタンフォームが有する三次元構造と膜を取り除くことによる高い空孔率を有するので、低い圧力損失で優れた脱臭性能を発揮する。

一般のフォームは、孔と孔の間に膜が残っているが、その膜を特殊な物理処理によって完全に取り除いたものである。従って、図９に示す冷気の流れの模式図に示すように、脱臭部材は、連通したセルからなる成るフィルター構造である。

フィルター内の冷気通路は、従来のハニカム構造では冷気が通過する孔が冷気流れに沿って平行に開いている。一方、本実施形態の脱臭部材４０は、図８に示すように、孔４０ａが立体的な網目状に開いている。また、脱臭部材は３面以上を開放した状態で冷気流路に配置している。そのため、脱臭部材４０内部を通過する冷気は乱流となり、冷気の入射方向と出口方向は異なり、立方体の向かい合った面とは異なる面に冷気が通過できる。

すなわち、流路断面の一部に多角形状の脱臭部材を配置して、該脱臭部材は一組の通気面と他の通気面を有する構造とすれば、脱臭部材４０内部を通過する冷気は乱流となり、冷気の入射方向と出口方向は異なり、冷気の接触効率が向上する。

また、脱臭部材は平板と波板を交互に積層してから斜めに切断した切断面を冷気流入面に備える構成とすれば、冷気の入射方向と出口方向が異なり、脱臭部材４０内部を通過する冷気は乱流となって脱臭効率が向上する。

次に、図１０を用いて脱臭部材の性能について説明する。符号１００は、オープンセル構造脱臭部材を示し、符号１０１は、従来のハニカム構造脱臭部材を示す。

図１０に示す実験は、通常運転状態（冷蔵室冷却運転状態）の冷蔵庫内に、モデルガスとしてメチルメルカプタン（冷蔵庫の悪臭成分の主成分で野菜の腐敗成分の一種）を注入し、時間変化とともに冷蔵庫内のメチルメルカプタン濃度を測定し、濃度減衰の程度を測定したものである。

なお、オープンセル構造脱臭部材１００と従来のハニカム構造脱臭部材１０１の見かけ体積は同じもので、脱臭性能を発揮する有効成分の含有量と配合も同じもので行った。

図１０から判るように、オープンセル構造脱臭部材１００のほうが従来のハニカム構造脱臭部材１０１よりも脱臭能力が高いことがわかる。オープンセル構造脱臭部材１００と従来のハニカム構造脱臭部材１０１は、ともに見かけ体積と脱臭性能を発揮する有効成分の含有量と配合は同じであり、異なる点は冷気を通過する孔の開き方である。すなわち、入口方向と出口方向が直線状にあり、脱臭部材内部を層流状態で通過する従来のハニカム構造脱臭部材１０１よりも、冷気の入射方向と出口方向は異なり、立体形状の向かい合った１組の通気面とは異なる通気面に冷気が通過でき、脱臭部材内部を冷気が乱流状態で通過するオープンセル構造脱臭部材１００のほうが、高い脱臭能力を発揮することができる。

したがって、本実施形態によれば、冷気が循環しやすく、且つ脱臭フィルター表面と臭気成分との接触効率を向上させ、十分に冷蔵庫内の臭気を脱臭できる。

１冷蔵庫本体
２冷蔵室
３冷凍室
３０背面パネル
４０脱臭部材
４０ａ孔
４０ｂ基材
４１，４２冷気吐出口
４３冷気戻り口
１００オープンセル構造脱臭部材
１０１従来のハニカム構造脱臭部材

Claims

冷蔵室と、該冷蔵室の下の冷凍室と、該冷凍室の後方の冷却器室と、前記冷蔵室の背面の背面パネルと、を備え、
前記背面パネルは、前記冷却器室からの冷気を前記冷蔵室に供給する冷気吐出口と、前記冷蔵室の最下段空間に位置して前記冷気吐出口から前記冷蔵室に供給された冷気を前記冷却器室に流す冷気戻り口と、該冷気戻り口の流路断面の一部に配置した多角形状の脱臭部材と、を備え、
該脱臭部材は、前記冷気戻り口の冷気流路の左右全幅を塞がないように、かつ該冷気流路の奥行方向の全幅を塞がないように３面以上を開放した前記冷気流路に配置され、
前記脱臭部材は立体的な網目状に開いた孔が形成されて一組の通気面と他の通気面を有し、
前記冷気戻り口の前記冷気流路は屈曲形状であって、前記脱臭部材の冷気流入面は前記冷気通路の入口の冷気流れに沿う方向に位置して、
前記脱臭部材を流れる冷気は、前記多角形状の向かい合った面とは異なる面を通過して入射方向と出口方向が異なる乱流となることを特徴とする冷蔵庫。
前記脱臭部材は連通気泡構造であることを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。