JP6211872B2

JP6211872B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6211872B2
Application number: JP2013200307A
Authority: JP
Inventors: 林　秀竹; 秀竹林
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-09-26
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2033-09-26
Also published as: JP2015068509A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

従来より、１つの蒸発器で冷却を行う冷蔵庫において、蒸発器で冷却された空気を冷蔵空間へ供給する冷蔵ダクトと冷凍空間へ供給する冷凍ダクトとにそれぞれ冷蔵ダンパと冷凍ダンパを設けるとともに、冷蔵空間及び冷凍空間に蒸発器で冷却された空気を送風する送風ファンを設け、冷蔵ダンパ及び冷凍ダンパの開閉や送風ファンの回転を制御することで、冷蔵空間を冷却したり、冷凍空間を冷却したりする冷蔵庫が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

ところで、近年の冷蔵庫では、自動製氷装置を備えた製氷室や食品等を冷凍保存する冷凍室など複数の冷凍貯蔵室に冷凍空間内部が区画されているが、各冷凍貯蔵室は、冷凍ダクトを介して連通しているため、互いに温度影響を受けやすい構成となっている。

そのため、例えば、自動製氷装置が停止している場合でも、冷気は冷凍ダクトを介して冷凍室だけでなく冷却する必要のない製氷室にも流入して冷却効率を悪化させるという問題がある。

特開平９−１１３０９２号公報

そこで、冷凍空間内に区画された２つの冷凍貯蔵室の間で冷凍ダクトを介して冷気が流入するのを抑えて冷却効率を向上させることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

実施形態に係る冷蔵庫は、内部に第１冷凍貯蔵室及び第２冷凍貯蔵室が設けられた冷凍空間と、蒸発器室と、前記蒸発器室に収納され前記蒸発器室内の空気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器室と前記冷凍空間とを連結する冷凍ダクトと、前記蒸発器で冷却された空気を前記冷凍ダクトを介して前記冷凍空間へ送風するファンと、前記冷凍ダクトを開閉する冷凍ダンパとを備え、前記冷凍ダクトは、分岐部において前記第１冷凍貯蔵室に接続された第１流路と、前記第２冷凍貯蔵室に接続された第２流路に分岐し、前記冷凍ダンパは、駆動機構により回動される回動軸に取り付けられ前記回動軸の回動角度を制御して前記冷凍ダンパの開度を調整する弁体を備え、前記蒸発器で冷却された空気を前記第１流路に導入する第１モードと前記第２流路に導入する第２モードと前記第１流路及び前記第２流路のいずれにも導入しない全閉モードとを、１つの前記冷凍ダンパの開度を変更して実行し、前記ファンの吹出口と前記冷凍ダンパとが対向していることを特徴とする

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。図１に示す冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。図１の要部拡大図であって、冷凍ダンパが全開状態を示す。図１の要部拡大図であって、冷凍ダンパが半開状態を示す。図１に示す冷蔵庫の電気構成を示すブロック図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態に係る冷蔵庫について説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１０は、図１に示すように、外郭を形成する外箱と貯蔵空間を形成する内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体からなる冷蔵庫本体１１を備え、貯蔵空間を断熱仕切壁１２によって上方の冷蔵空間２０と下方の冷凍空間４０とに区画している。

冷蔵空間２０は、冷蔵温度（例えば、２〜３℃）に冷却される空間であって、内部がさらに仕切板２１によって上下に区画され、上部空間に複数段の載置棚を設けた冷蔵室２２が設けられ、下部空間に引き出し式の収納容器２５を配置する野菜室２４が設けられている。

野菜室２４の下方に配置した冷凍空間４０は、冷凍温度（例えば、−１８℃以下）に冷却される空間であって、内部に複数の貯蔵室が区画形成されており、具体的には、自動製氷装置４１を備えた比較的小容積の製氷室４２と不図示の小型冷凍室とが左右に併設され、その下方に冷凍室４６が設けられている。

冷蔵室２２の開口部は、冷蔵庫本体１１の一側部の上下に設けられたヒンジにより回動自在に枢支された冷蔵室扉２２ａにより閉塞されている。冷蔵室扉２２ａの前面にはこの冷蔵庫１０を操作するための操作パネル１７が配されている。操作パネル１７は、人体の静電容量を検出する静電容量式センサを備え、静電容量式センサが使用者による操作を検出して、各貯蔵空間の冷却強度を切り替えて設定したり、後述する「急速冷凍運転」の実行を設定する。

野菜室２４、製氷室４２、小型冷凍室および冷凍室４６の開口部は、引き出し式扉２４ａ，４２ａ，４６ａにより閉塞されている。各引き出し式扉２４ａ，４２ａ，４６ａの裏面側に固着した左右一対の支持枠には、収納容器２５，４３，４７が保持されており、開扉動作とともに庫外に引き出されるように構成されている。

製氷室４２に設けられた自動製氷装置４１は、冷蔵室２２の底部に載置された不図示の給水タンクから製氷用水が供給される製氷皿４１ａと、製氷皿４１ａを捻り離氷する離氷機構４１ｂとを備え、給水タンクから製氷皿４１ａに供給された製氷用水が氷結すると、離氷機構４１ｂが製氷皿４１ａから離氷して収納容器４３に貯氷する。

冷凍空間４０の後方には、図２に示す冷凍サイクル５０の一部を構成する蒸発器５３と、蒸発器５３の上方に配置され蒸発器５３で冷却された空気を冷蔵空間２０及び冷凍空間４０に送風する蒸発器ファン５８とを収納する蒸発器室６１が配設されている。

冷凍サイクル５０は、高温高圧の冷媒ガスを吐出する圧縮機５６と、該圧縮機５６から吐出される冷媒ガスを受けて放熱液化する凝縮器５５と、該凝縮器５５の出口側に設けられて冷媒流路を開閉する開閉弁５９と、凝縮器５５からの冷媒を減圧するキャピラリーチューブ５２と、キャピラリーチューブ５２の下流側に接続され蒸発器５３とを配管接続して構成される。圧縮機５６から吐出された冷媒は、凝縮器５５、開閉弁５９、キャピラリーチューブ５２を介して蒸発器５３に供給され、これにより、蒸発器５３が低温下する。

蒸発器室６１は、図１に示すように、冷蔵ダンパ２７が設けられた冷蔵ダクト２６によって冷蔵空間２０と接続され、冷凍ダンパ４９が設けられた冷凍ダクト４８によって冷凍空間４０と接続されている。

冷蔵ダクト２６は、冷蔵室２２及び野菜室２４の背面に設けられたダクトカバー１３と冷蔵庫本体１１との間に形成され、この例では、冷蔵空間２０と冷凍空間４０とを区画する断熱仕切壁１２の後方に設けられた冷蔵ダンパ２７によって冷蔵ダクト２６が開閉される。

冷蔵ダンパ２７は、図３に示すように、空気の流れ方向（本実施形態では上下方向）に冷蔵ダクト２６を仕切るフレーム２７ａと、フレーム２７ａに設けられた開口部２７ｅを塞ぐ板状の弁体２７ｂと、弁体２７ｂが取り付けられる回動軸２７ｃと、回動軸２７ｃを回動させる駆動機構２７ｄとを備え、駆動機構２７ｄが回動軸２７ｃを介して弁体２７ｂを回動させフレーム２７ａに設けられた開口部２７ｅを開閉することで、冷蔵ダクト２６を開閉する。

冷凍サイクル５０の圧縮機５６を駆動させた状態で蒸発器室６１内に収納された蒸発器ファン５８を回転させつつ、冷蔵ダンパ２７が、弁体２７ｂを回動させて冷蔵ダクト２６を開放することで蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を冷蔵空間２０に供給し、また、冷蔵ダクト２６を閉止することで蒸発器室６１内の空気の冷蔵空間２０への供給を遮断する。

冷凍ダクト４８は、蒸発器室６１の前面を区画する蒸発器カバー６３と冷凍空間４０との間に形成され、冷凍ダクト４８の冷気の流れ方向上流側が、蒸発器室６１の上部に配設された蒸発器ファン５８の吹出口５８ａに対向した位置に接続されている。蒸発器室６１と冷凍ダクト４８との接続箇所には、冷凍ダンパ４９が設けられており、この冷凍ダンパ４９によって冷凍ダクト４８が開閉される。

冷凍ダクト４８は、図１及び図３に示すように、冷凍ダンパ４９を挟んで蒸発器ファン５８と前後方向に対向する分岐部４８ａと、この分岐部４８ａにおいて分岐する第１流路４８ｂと第２流路４８ｃとを備える。第１流路４８ｂは、分岐部４８ａから前方に延びて製氷室４２に接続され、第２流路４８ｃは、分岐部４８ａから下方に延びて冷凍室４６に接続されている。

冷凍ダンパ４９は、冷蔵ダンパ２７と同様、空気の流れ方向（本実施形態では前後方向）に冷凍ダクト４８を仕切るフレーム４９ａと、フレーム４９ａに設けられた開口部４９ｅを塞ぐ板状の弁体４９ｂと、弁体４９ｂが取り付けられる回動軸４９ｃと、回動軸４９ｃを回動させる駆動機構４９ｄとを備える。この冷凍ダンパ４９は、駆動機構４９ｄが回動軸４９ｃの回動角度を制御して開口部４９ｅに対する弁体４９ｂの角度を変更することで冷凍ダクト４８の開度を調整する。

冷凍サイクル５０の圧縮機５６を駆動させた状態で蒸発器室６１内に収納された蒸発器ファン５８を回転させつつ、冷凍ダンパ４９が、弁体４９ｂを回動させて冷蔵ダクト２６を開放することで蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を冷凍空間４０に供給する。

その際、冷凍ダンパ４９は、蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を、分岐部４８ａから第１流路４８ｂへ導入する第１モードと、分岐部４８ａから第２流路４８ｃへ導入する第２モードとを、冷凍ダンパ４９の開度を変更することで実行する。

より具体的には、第１流路４８ｂへ蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を導入する第１モードでは、冷凍ダンパ４９の開度を図３に示すような全開状態とする。

このような冷凍ダンパ４９の全開状態では、弁体４９ｂが開口部４９ｅを通過する空気の流れ方向（前後方向）に投影しても開口部４９ｅを遮らない位置に配置され、開口部４９ｅと第１流路４８ｂとが弁体４９ｂに遮られることなく対向し、蒸発器ファン５８の吹出口５８ａから吹き出した蒸発器室６１内の空気が、開口部４９ｅ、分岐部４８ａ、及び第１流路４８ｂを通って製氷室４２に導入される。製氷室４２に導入された空気は、製氷室４２から不図示の通気口を通って小型冷凍室や冷凍室４６に流れ込み、冷凍室４６に設けられた吸込口４５から蒸発器室６１に戻る。

蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を第２流路４８ｃへ導入する第２モードでは、冷凍ダンパ４９の開度を全開状態より小さい半開状態とする（図４参照）。

このような冷凍ダンパ４９が半開状態では、図４に示すように、弁体４９ｂが、分岐部４８ａにおいて開口部４９ｅと第１流路４８ｂとを遮るが、開口部４９ｅと第２流路４８ｃとの間を遮ることがない位置に配置され、開口部４９ｅと第２流路４８ｃとが分岐部４８ａを介して連通する。これにより、蒸発器ファン５８の吹出口５８ａから吹き出した蒸発器室６１内の空気が、開口部４９ｅ、分岐部４８ａ、及び第２流路４８ｃを通って冷凍室４６に導入される。冷凍室４６に導入された空気は、冷凍室４６から不図示の通気口を通って製氷室４２や小型冷凍室に流れ込み、冷凍室４６に設けられた吸込口４５から蒸発器室６１に戻る。

なお、第１モードでは、開口部４９ｅが第１流路４８ｂだけでなく第２流路４８ｃと連通しているため、製氷室４２だけでなく冷凍室４６にも蒸発器室６１内の空気が導入されるが、第１流路４８ｂを介して製氷室４２に流れ込む蒸発器室６１からの空気が、第２モードの場合に比べて第１モードの場合で多くなるように、冷凍ダンパ４９の開度を設定すればよい。

冷蔵室２２の背面及び冷凍室４６の背面には、冷蔵空間２０の庫内温度ＴＲを測定するための冷蔵温度センサ１４、及び冷凍室４６の庫内温度ＴＦを測定するための冷凍温度センサ１６が設けられている。

冷蔵庫本体１１の背面下部には、冷凍サイクル５０の一部を構成する圧縮機５６及び凝縮器５５を収納する機械室６０が配設されており、機械室６０の背面上部に制御部６２が設けられている。

制御部６２は、図４に示すように、冷蔵温度センサ１４、冷凍温度センサ１６、操作パネル１７の静電容量式センサなどの各種センサから入力される信号や、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記録媒体からなるメモリ１８に記憶された制御プログラムに基づいて、蒸発器ファン５８、冷蔵ダンパ２７、冷凍ダンパ４９及び圧縮機５６の動作を制御する。

このような構成の冷蔵庫１０では、制御部６２が、冷蔵温度センサ１４及び冷凍温度センサ１６によって検出された庫内温度ＴＲ、ＴＦに基づいて、圧縮機５６及び蒸発器ファン５８の駆動と、冷蔵ダンパ２７及び冷凍ダンパ４９を制御することで、冷蔵冷却モードと冷凍冷却モードとを切り替えて交互に実行する。

具体的には、冷蔵冷却モードでは、冷凍サイクル５０に設けられた圧縮機５６を駆動することで蒸発器５３を低温化した状態で蒸発器ファン５８を回転させつつ、冷蔵ダンパ２７を開放し、弁体４９ｂが開口部４９ｅを閉塞するように冷凍ダンパ４９を全閉する。これにより、蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を、冷蔵ダクト２６を介して冷蔵空間２０に送風する。

冷凍冷却モードでは、冷凍サイクル５０に設けられた圧縮機５６を駆動することで蒸発器５３を低温化した状態で蒸発器ファン５８を回転させつつ、弁体２７ｂが開口部２７ｅを閉塞するように冷蔵ダンパ２７を全閉状態とし、冷凍ダンパ４９を開放して蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を、冷凍ダクト４８を介して冷凍空間４０に送風する。

冷凍冷却モードにおいて、自動製氷装置４１の運転中、つまり、給水タンクから製氷用水が製氷皿４１ａに供給されてから当該製氷用水が氷結するまでの間は、冷凍ダンパ４９の開度を図３に示すような全開状態とする第１モードを実行して、蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を第１流路４８ｂを介して製氷室４２に導入し、製氷皿４１ａの水の氷結を促す。

そして、自動製氷装置４１の運転が終了して自動製氷装置４１が停止すると、冷凍ダンパ４９の開度を図４に示すような半開状態として第１モードから第２モードへ移行し、蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を第２流路４８ｃを介して冷凍室４６に導入する。

また、自動製氷装置４１の運転中に、冷凍温度センサ１６が検出した冷凍室４６の庫内温度ＴＦが所定温度以上（例えば、ＴＦ＞−１８℃）になると、冷凍ダンパ４９の開度を半開状態として第１モードから第２モードへ移行し、蒸発器５３で冷却された蒸発器室６１内の空気を第２流路４８ｃを介して冷凍室４６に導入し、冷凍室４６内の冷却を促す。

また、本実施形態の冷蔵庫１０では、操作パネル１７より使用者が急速冷凍運転を設定すると、上記の冷凍冷却モードより冷却能力を高めて冷凍室４６を冷却する急速冷凍運転を実行する。この急速冷凍運転では、通常の冷凍冷却モードの場合より圧縮機の回転数を高く設定して低温（例えば、−４０℃）の冷気を蒸発器室６１内に生成するとともに、冷凍ダンパ４９の開度を図４に示すような半開状態とする第２モードを実行して、蒸発器５３で冷却された低温の冷気を第２流路４８ｃを介して冷凍室４６に導入し、冷凍室４６の冷却を促す。なお、上記した急速冷凍運転中に自動製氷装置４１が運転すると、自動製氷装置４１が停止している場合に比べて蒸発器ファン５８の回転数を上昇してもよい。

以上のように本実施形態の冷蔵庫１０では、冷凍ダンパ４９が、蒸発器５３で冷却された空気を第１流路４８ｂに導入する第１モードと、第２流路４８ｃに導入する第２モードとを、冷凍ダンパ４９の開度を変更して実行するため、１つのダンパによって蒸発器５３で冷却された空気を製氷室４２と冷凍室４６との間で切り替えて導入することができ、簡単な構成で製氷室４２と冷凍室４６の間で冷凍ダクト４８を介して冷気が流入するのを抑えることができる。

また、自動製氷装置４１の運転中は、冷凍ダンパ４９を全開状態として蒸発器５３で冷却された空気を製氷室４２に導入する第１モードを実行するため、蒸発器５３で冷却された空気が、製氷室４２を冷却してから冷凍室４６等の他の冷凍空間４０へ流れ込み、優先的に製氷室４２を冷却することができ、製氷時間を短縮することができる。

しかも、自動製氷装置４１の運転中において、冷凍室４６の庫内温度が所定温度以上になると第１モードから第２モードへ移行して冷凍室４６に蒸発器５３で冷却された空気を導入するため、冷凍空間４０内の温度変化に応じた適切な制御が可能となる。

また、自動製氷装置４１の停止中は、蒸発器５３で冷却された空気を冷凍室４６に導入する第２モードを実行するため、過度に製氷室４２を冷却することがなくなり、冷凍空間４０内を効率良く冷却することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…冷蔵庫、１１…冷蔵庫本体、１７…操作パネル、２０…冷蔵空間、２２…冷蔵室、２４…野菜室、２６…冷蔵ダクト、２７…冷蔵ダンパ、４０…冷凍空間、４１…自動製氷装置、４２…製氷室、４６…冷凍室、４８…冷凍ダクト、４８ａ…分岐部、４８ｂ…第１流路、４８ｃ…第２流路、４９…冷凍ダンパ、４９ａ…フレーム、４９ｂ…弁体、４９ｃ…回動軸、４９ｄ…駆動機構、４９ｅ…開口部、５３…蒸発器、５８…蒸発器ファン、６１…蒸発器室

Claims

内部に第１冷凍貯蔵室及び第２冷凍貯蔵室が設けられた冷凍空間と、蒸発器室と、前記蒸発器室に収納され前記蒸発器室内の空気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器室と前記冷凍空間とを連結する冷凍ダクトと、前記蒸発器で冷却された空気を前記冷凍ダクトを介して前記冷凍空間へ送風するファンと、前記冷凍ダクトを開閉する冷凍ダンパとを備え、
前記冷凍ダクトは、分岐部において前記第１冷凍貯蔵室に接続された第１流路と、前記第２冷凍貯蔵室に接続された第２流路に分岐し、
前記冷凍ダンパは、駆動機構により回動される回動軸に取り付けられ前記回動軸の回動角度を制御して前記冷凍ダンパの開度を調整する弁体を備え、前記蒸発器で冷却された空気を前記第１流路に導入する第１モードと前記第２流路に導入する第２モードと前記第１流路及び前記第２流路のいずれにも導入しない全閉モードとを、１つの前記冷凍ダンパの開度を変更して実行し、
前記ファンの吹出口と前記冷凍ダンパとが対向していることを特徴とする冷蔵庫。
前記第１冷凍貯蔵室は自動製氷装置を備えた製氷室であり、前記自動製氷装置の運転中は、前記第１モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記自動製氷装置の運転中に前記第２冷凍貯蔵室が所定温度以上になると、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
前記自動製氷装置の停止中は、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
使用者の操作により前記第２冷凍貯蔵室を冷却する急速冷凍運転中は、前記第２モードを実行することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記第１冷凍貯蔵室は自動製氷装置を備えた製氷室であり、
前記急速冷凍運転中に前記自動製氷装置が運転すると、前記自動製氷装置が停止している場合に比べて前記ファンの回転数を上昇させることを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。