JP6254385B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、貯蔵室内に食品等を冷却保存する冷蔵庫に関し、特に、冷蔵室及び冷凍室を一つの冷却器で高効率に冷却することができる冷蔵庫に関する。

従来、例えば冷蔵室と冷凍室等、保冷温度の異なる複数の貯蔵室に、一つの冷却器で冷却された冷気を供給する冷蔵庫が知られている。この種の冷蔵庫では、冷却器を収納する冷却室の送り口に送風機を設け、該送風機で送り出された冷気を分岐して冷蔵室及び冷凍室に夫々供給している（例えば、特許文献１、特許文献２）。

また、前記送風機から送り出された冷気を冷蔵室へと流す供給風路（冷蔵室供給風路）にダンパ（冷蔵室ダンパ）を設け、該冷蔵室ダンパによって冷蔵室に供給する冷気の量を制御可能とした冷蔵庫が知られている（例えば、特許文献１）。これにより、冷蔵室の冷却が必要ないときに冷蔵室ダンパを閉じて、冷蔵室が冷え過ぎてしまうことを防止できる。

また更に、前記送風機から送り出された冷気を冷凍室へと流す供給風路（冷凍室供給風路）の入口にもダンパ（冷凍室ダンパ）を設け、該冷凍室ダンパによって冷凍室に供給する冷気の量を制御することが知られている（例えば、特許文献２）。このような構成の冷蔵庫では、冷蔵室ダンパを開けて、冷凍室ダンパを閉じた状態で冷却運転を行なうことにより、冷蔵室のみに冷気を供給することができる。

また、二つの冷却器、即ち冷蔵室を冷却するための冷却器（冷蔵用冷却器）と、冷凍室を冷却するための冷却器（冷凍用冷却器）と、を設けた冷蔵庫も知られている（例えば、特許文献３）。この種の冷蔵庫では、何れか一方の冷却器に冷媒を流して、冷蔵室と冷凍室とを交互に冷却している。

特許第４７３９９２６号公報（第４−５頁、第２−３図） 特開２０１３−２６６４号公報（第５―６頁、第４図） 特開２０１３−７２５７７号公報（第４―５頁、第１図）

しかしながら、送風機から送り出された冷気を、送風機の下流で分岐して冷蔵室及び冷凍室に供給する構成では、冷蔵室及び冷凍室を夫々独立して好適に冷却することが難しいという問題点があった。

例えば、特許文献１に開示された従来技術のように、送風機から冷蔵室へとつながる冷蔵室供給風路にのみダンパ（冷蔵室ダンパ）を設けた冷蔵庫では、冷蔵室のみに冷気を供給することができなかった。つまり、圧縮機や送風機を運転して冷蔵室を冷却するための冷却運転を行なうと、送風機から送り出された冷気は必ず冷凍室にも供給される。そのため、冷凍室の冷却が不要な状況においても冷凍室に冷気が供給されるので、効率的な冷却運転ができなかった。

また、冷却器においては、冷凍室を冷却するために十分低い温度（冷凍温度）まで冷却を行うので、着霜が多く、霜を融かすための加熱用電力も必要になる。また、冷却温度が低いことは、冷蔵室や野菜室を乾燥させる原因にもなっていた。

また、特許文献２に開示された従来技術のように、冷凍室に冷気を供給する冷凍室供給風路の入口にダンパ（冷凍室ダンパ）を設けた冷蔵庫では、送風機から吐出された冷気を集約して冷凍室ダンパを通過させるので、圧力損失が大きいという問題点があった。

また、冷凍室供給風路の奥に、送風機から吐出される冷気が流れ込む風路、即ち冷凍室ダンパの上流側となる冷凍冷蔵共通風路を形成する必要があるので、冷凍室の収納スペースが狭くなるという問題点があった。

また、特許文献３に開示された従来技術のように、二つの冷却器を設けた冷蔵庫では、冷凍サイクル回路が複雑になって、部品コスト及び組立コストが高くなるという問題点があった。また、二つの冷却器に冷媒を切り替えて流すため、複雑な制御が必要になる。また、冷媒回路切り替えによる熱的な損失が発生するため、冷却効率が低下するという問題点もあった。更には、冷蔵用冷却器を配置するために、冷蔵室の奥にも冷却室を形成する必要があり、冷蔵室の収納容積が小さくなってしまうという問題点があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一つの冷却器で冷蔵室及び冷凍室を高効率に冷却することができ、且つ収納容積を大きく確保することができる冷蔵庫を提供することにある。

本発明の冷蔵庫は、少なくとも冷蔵室と冷凍室とに区画される貯蔵室と、前記貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却器と、前記冷却器が配設される冷却室と、前記冷却室と前記冷凍室をつなぐ冷凍室供給風路と、前記冷却室と前記冷蔵室をつなぐ冷蔵室供給風路と、を備え、前記冷却室には、前記冷凍室供給風路につながる第１送り口と、前記冷蔵室供給風路につながる第２送り口と、が形成され、前記第１送り口には第１送風機が配設され、前記第１送り口の前記冷凍室供給風路側には、前記第１送り口に接近または離隔するよう前記第１送風機の回転軸方向に移動して前記第１送り口を開閉する可動式の送風機カバーが設けられることを特徴とする。

本発明の冷蔵庫によれば、冷却器が配設される冷却室に、冷凍室につながる第１送り口と、冷蔵室につながる第２送り口と、が形成される。これにより、一つの冷却器で冷却された冷気を、冷蔵室及び冷凍室に夫々独立して、少ない圧力損失で効率良く供給することができる。

また、冷蔵室の下方に冷凍室を形成し、該冷凍室の後方に冷却室を形成すると共に、前記第１送り口を冷却室の前面を区画する仕切体に形成し、前記第２送り口を冷却室の上面に形成しても良い。これにより、各々の貯蔵室へとつながる風路の圧力損失を低く抑えることができると共に、各貯蔵室の収納容積を大きく確保することができる。

また、前記第１送り口に配設される第１送風機及び該第１送風機を塞ぐ可動式の送風機カバーと、前記第２送り口と冷蔵室とをつなぐ供給風路に設けられる第２送風機及びダンパと、これらを制御する制御装置と、を備えることにより、冷蔵室及び冷凍室を各々の冷却負荷に応じて好適に冷却することができるようになる。

また、冷蔵室及び冷凍室の温度を各々検出する冷蔵室温度センサ及び冷凍室温度センサを備え、前記制御装置は、前記冷蔵室温度センサによって検出される冷蔵室の温度に基づき前記第２送風機の回転数を制御し、前記冷凍室温度センサによって検出される冷凍室の温度に基づき前記第１送風機の回転数を制御しても良い。これにより、冷蔵室及び冷凍室に各々適切な量の冷気を供給することができる。

また更に、前記制御装置は、冷却器に着霜したと判断し且つ冷蔵室の温度が所定の値よりも高い場合、前記第１送風機の運転を停止し、前記送風機カバーで前記第１送り口を塞ぎ、前記ダンパを開き、前記第２送風機を運転しても良い。これにより、除霜ヒータ等による加熱を行うことなく冷却器に付着した霜を融かすことができ、且つ圧縮機を運転することなく霜の融解熱を利用して冷蔵室の冷却を行うことができる。また、除霜によって湿度の高い冷気を冷蔵室や野菜室に供給することができるので、そこに貯蔵される食品等の乾燥を防止し、鮮度を保持する効果を高めることができる。

また、本発明に係る送風機カバーは、前記第１送風機の吐出側に設けられ、冷却室に近づくように移動して前記第１送り口を塞ぐ。そのため、回転半径方向の流れ速度が大きい第１送風機吐出側の空気を、小さい流動抵抗で冷凍室供給風路内へと流すことができる。

また、冷凍室供給風路の入口に冷凍室ダンパを設けた従来技術の冷蔵庫のように、冷凍室供給風路と冷却室との間に、送風機から吐出される冷気が流れ込む冷凍冷蔵共通風路を形成する必要がないので、冷凍室の収納スペースを広く確保することができる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面外観図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の概略構造を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の供給風路を説明する正面略図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の冷却室付近の構造を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係る冷蔵庫の第１送風機及び遮蔽装置の構造を示す（Ａ）送風機カバーを閉じた状態、（Ｂ）同開いた状態の斜視図である。 軸流送風機周りの空気流れを（Ａ）吐出側と吸入側との圧力差が１２Ｐａ、（Ｂ）同圧力差が４Ｐａ、（Ｃ）同圧力差が２Ｐａという条件で解析した結果を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る冷蔵庫を図面に基づき詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫１の概略構造を示す正面外観図である。図１に示すように、本実施形態に係る冷蔵庫１は、本体としての断熱箱体２を備え、該断熱箱体２の内部に食品等を貯蔵する貯蔵室を形成している。貯蔵室の内部は、保存温度や用途に応じて複数の収納室３〜７に区分されおり、最上段が冷蔵室３、その下段左側が製氷室４で右側が上段冷凍室５、更にその下段が下段冷凍室６、そして最下段が野菜室７である。尚、製氷室４、上段冷凍室５及び下段冷凍室６は、何れも冷凍温度域の収納室であり、以下の説明では適宜、これらをまとめて冷凍室４〜６と称する。

断熱箱体２の前面は開口しており、前記各収納室３〜７に対応した前記開口部には、各々断熱扉８〜１２が開閉自在に設けられている。断熱扉８ａ、８ｂは、冷蔵室３の前面を分割して塞ぐもので、断熱扉８ａの左上下部及び断熱扉８ｂの右上下部が断熱箱体２に回転自在に支持されている。また、断熱扉９〜１２は、各々収納容器と一体的に組み合わされ、冷蔵庫１の前方に引出自在に、断熱箱体２に支持されている。

図２は、冷蔵庫１の概略構造を示す側面断面図である。図２に示すように、冷蔵庫１の本体である断熱箱体２は、前面に開口部を有する鋼板製の外箱２ａと、該外箱２ａ内に間隙を持たせて配設され、前面に開口部を有する合成樹脂製の内箱２ｂと、前記外箱２ａと内箱２ｂとの間隙に充填発泡された発泡ポリウレタン製の断熱材２ｃと、から構成されている。尚、各断熱扉８〜１２も、断熱箱体２と同様の断熱構造を採用している。

冷蔵室３と、その下段に位置する冷凍室４〜６との間は、断熱仕切壁２８によって仕切られている。冷凍室４〜６の内部の製氷室４と上段冷凍室５との間は、仕切壁（図面に表れない）によって仕切られている。また、製氷室４及び上段冷凍室５と、その下段に設けられた下段冷凍室６との間は、冷気が流通自在に連通している。そして、冷凍室４〜６と野菜室７との間は、断熱仕切壁２９によって区分けされている。

冷蔵室３の背面には、合成樹脂製の仕切体５４で区画され、冷蔵室３へと冷気を供給する冷蔵室供給風路１７が形成されている。冷蔵室供給風路１７には、冷蔵室３に冷気を流す吹出口２２が形成されている。冷蔵室供給風路１７は、冷蔵室ダンパ５１を介して、冷却室１３の第２送り口１５につながっている。冷蔵室ダンパ５１は、冷蔵室３へと供給する冷気の流量を制御して、冷蔵室３内部の温度を適切に維持するためのものである。

また、冷蔵室供給風路１７の前記冷蔵室ダンパ５１より下流側には、冷却室１３から冷蔵室３へと冷気を流す第２送風機５０が設けられている。第２送風機５０は、例えば、遠心式等のターボ形送風機である。また、第２送風機５０は、冷蔵室３の上方奥側に配置される。このように、第２送風機５０として遠心式の送風機を採用し、食品等の出し入れが困難な冷蔵室３の上方奥側コーナー部分に配置することにより、食品収納の利便性を確保することができる。

また、冷蔵室供給風路１７は、冷蔵室３の上面にも形成され、前方へと向かって延在している。冷蔵室３の上方前部に形成された吹出口２２ａには、冷蔵室供給風路１７から冷蔵室３へと吹き出される空気の方向を調整可能なフラップ５３が配設されている。

フラップ５３の角度（開度）を適宜調節することにより、特定の部分をピンポイントに冷却することができる。また、フラップ５３をスイングさせることにより、冷蔵室３内部の空気の効果的に撹拌して、温度の均一化を図り、冷却効率を高めることができる。

冷凍室４〜６の奥側には、冷却器３２で冷却された冷気を冷凍室４〜６へと流す冷凍室供給風路１８が形成されている。冷凍室供給風路１８の更に奥側には、冷却室１３が形成されており、その内部には、庫内を循環する空気を冷却するための冷却器３２（蒸発器）が配置されている。

冷却器３２は、圧縮器３１、放熱器（図示せず）、膨張弁（キャピラリーチューブ）（図示せず）に冷媒配管を介して接続されており、蒸気圧縮式の冷凍サイクル回路を構成するものである。尚、本実施形態に係る冷蔵庫１では、前記冷凍サイクルの冷媒として、イソブタン（Ｒ６００ａ）を用いている。

また、冷蔵庫１は、冷蔵室３内部の温度を検出する冷蔵室温度センサ６１、冷凍室４〜６内部の温度を検出する冷凍室温度センサ６２、その他図示しない温度センサ類を備えている。また、冷蔵庫１は、断熱扉８を支持するヒンジ部に、断熱扉８の開閉を検出する扉開閉センサ６３を備えている。扉開閉センサ６３としては、例えば、断熱扉８の一部分によって押圧されて接点を開閉する各種スイッチを採用し得る。

また更に、冷蔵庫１は、図示しない制御装置を備えており、該制御装置は、前記センサ類からの入力値を基に所定の演算処理を実行し、圧縮機３１、第１送風機３５、第２送風機５０、遮蔽装置４０、冷蔵室ダンパ５１等の各構成機器を制御する。

図３は、冷蔵庫１の供給風路の概略構成を示す正面略図である。図３に示すように、冷蔵室３へと冷気を供給する冷蔵室供給風路１７は、冷蔵室３の中央部において冷気を最上部へと送り、その後に両脇から下降させるように構成されている。これにより、冷蔵室３の内部全体に効率的に冷気を供給することができる。

冷蔵庫１は、冷蔵室３から冷却室１３（図２参照）へと空気を流す帰還風路２０を備えている。冷蔵室３の下部には、帰還風路２０につながる開口である戻り口２５が形成されている。冷蔵室３内の空気は、戻り口２５を介して帰還風路２０へと流れ、冷却器３２の下方へと流れる。

また、帰還風路２０の前方には、冷却器３２で冷却された空気を野菜室７へと流す野菜室供給風路１９が形成されている。野菜室供給風路１９は、冷凍室供給風路１８から上方に分岐して、冷凍室４〜６の上方の断熱仕切壁２８（図２参照）の内部を経由して下方に向きを変え、冷凍室４〜６の奥を通過している。そして、断熱仕切壁２９（図２参照）を貫通して野菜室７へとつながっている。野菜室７には、野菜室供給風路１９から冷気を吹き出す開口である吹出口２４が形成されている。

野菜室供給風路１９には、野菜室７に供給する冷気の流れを制御する野菜室ダンパ５２が設けられている。これにより、冷蔵室３の冷却とは独立して野菜室７の冷却を行うことができ、野菜室７の温度を適切に制御することができる。

尚、野菜室供給風路１９を、冷凍室供給風路１８の側方または下方から分岐するよう構成しても良い。これにより、野菜室供給風路１９を短くすることができ、圧力損失を低減することができる。

また、野菜室供給風路１９を冷蔵室３からの冷気を戻す帰還風路２０に接続することもできる。このように、野菜室供給風路１９を帰還風路２０から分岐するよう構成することにより、野菜室ダンパ５２を省略して低コスト化を図ることができる。

野菜室７には、戻り口２７が形成されており、野菜室７内の空気は、戻り口２７から野菜室帰還風路２１（図２参照）及び戻り口１６（図２参照）を経由して冷却室１３の下部へと流れる。

図４は、冷蔵庫１の冷却室１３付近の構造を示す側面断面図である。図４に示すように、冷却室１３は、断熱箱体２の内部で、冷凍室供給風路１８の奥側に設けられている。冷却室１３と、冷凍室供給風路１８または冷凍室４〜６との間は、合成樹脂製の仕切体５５によって仕切られている。即ち、冷却室１３は、内箱２ｂと仕切体５５とによって挟まれて形成された空間である。

冷却室１３の上面には、冷蔵室３につながる開口である第２送り口１５が形成されている。前述の通り、第２送り口１５には、冷蔵室供給風路１７が接続されている。このように、冷却室１３の上面に冷蔵室供給風路１７につながる第２送り口１５を形成することにより、冷蔵室３の下部後方の冷蔵室供給風路１７を、従来よりも後方へと配置することができる。これにより、冷蔵室３下部の収納スペースを広くすることができる。

また、従来技術の冷蔵庫のように、送風機で送り出された空気を分岐して冷蔵室及び冷凍室へと供給する構成では、冷凍室ダンパを設けるために、冷凍室専用の供給風路と冷却室との間に冷凍冷蔵共通の風路を形成する必要があった。しかし、本実施形態に係る冷蔵庫１では、冷凍室供給風路と冷却室との間に冷凍冷蔵共通風路を設ける必要がないので、冷凍室４〜６の収納スペースを広く確保することができる。

冷却室１３の前方に形成される冷凍室供給風路１８は、仕切体５５とその前方に組み付けられる合成樹脂製の前面カバー５６との間に形成された空間であり、冷却器３２で冷却された冷気を流す風路となる。前面カバー５６には、冷凍室４〜６に冷気を吹き出す開口である吹出口２３が形成されている。

下段冷凍室６の下部背面には、冷凍室４〜６から冷却室１３へと空気を戻す戻り口２６が形成されている。そして、冷却室１３の下方には、前記戻り口２６につながり、貯蔵室からの帰還冷気を冷却室１３の内部へと吸入する、戻り口１６が形成されている。

また、冷却器３２の下方には、冷却器３２に付着した霜を融かして除去する除霜手段として、除霜ヒータ３３が設けられている。除霜ヒータ３３は、電気抵抗加熱式のヒータである。尚、除霜手段として、例えば、電気ヒータを利用しないオフサイクルデフロストや、ホットガスデフロスト等のその他の除霜方式を採用することも可能である。

冷却室１３上部の仕切体５５には、冷凍室４〜６につながる開口である第１送り口１４が形成されている。即ち、第１送り口１４は、冷却室１３と冷凍室供給風路１８とを連通する開口である。第１送り口１４には、冷凍室４〜６等に冷気を送り出す第１送風機３５が配設されている。

第１送風機３５は、回転式のプロペラファン３７と、略円筒形状の開口である風洞３６ａが形成されたケーシング３６と、を備えた軸流送風機である。ケーシング３６は、冷却室１３の第１送り口１４に取り付けられており、第１送風機３５の吸入側と吐出側との境界になる部品である。

そして、ケーシング３６には、風洞３６ａと同軸に、ファン３７が配設されている。尚、ファン３７の吐出側端部は、風洞３６ａの吐出側端部、即ちケーシング３６の吐出側端面より外側、即ち吐出側若しくは冷凍室供給風路１８側、になるように配設されている。これにより、ファン３７の回転半径方向に流れ出る吐出空気の流れ抵抗が小さくなり、少ない流動損失で冷気を送り出すことができる。

また、冷却室１３の第１送り口１４の外側、即ち第１送風機３５の吐出側には、第１送り口１４を塞ぐための送風機カバー４１を備えた遮蔽装置４０が設けられている。遮蔽装置４０は、その支持基体４２が、例えば、第１送風機３５のケーシング３６に密着するよう取り付けられる。

送風機カバー４１は、冷却室１３に対向する面、即ち第１送風機３５に対向する面、が凹形状に成形されている（４１ｂ）。そして、凹部４１ｂの周縁部には、支持基体４２と当接する当接部４１ａが形成されている。これにより、送風機カバー４１は、ケーシング３６よりも吐出側に突き出したファン３７と接触することなく、風洞３６ａの外側で支持基体４２に当接し、第１送り口１４を塞ぐことができる。

図５（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫１の第１送風機３５及び遮蔽装置４０の構造を示す斜視図であり、同図（Ａ）は、送風機カバー４１を閉じた状態、同図（Ｂ）は、送風機カバー４１を開いた状態を示している。尚、図５（Ａ）及び（Ｂ）において、送風機カバー４１を開閉する機構については、図示を省略している。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１送風機３５は、ファン３７を回転駆動させるファンモータ３８を備えている。ファンモータ３８は、支持フレーム３９によってケーシング３６に固定されており、ファンモータ３８の回転軸にはファン３７が取り付けられている。

ケーシング３６の吐出側端面には、遮蔽装置４０の支持基体４２が密着固定されている。支持基体４２は、略中央部に冷気が流通自在な開口を有する略平板状の部品である。支持基体４２の冷凍室４〜６（図４参照）側の主面４２ａには、送風機カバー４１をファン３７の回転軸方向（Ｚ方向）に往復運動自在に支持するガイドピン４６が設けられている。つまり、ファン３７の回転軸方向（Ｚ方向）に延在するガイドピン４６は、送風機カバー４１に形成された支持孔４１ｂに摺動自在に嵌合している。これにより、送風機カバー４１は、図５（Ａ）のごとく、第１送風機３５に対して接近し、または図５（Ｂ）のごとく、離隔することができる。

図５（Ａ）のごとく、送風機カバー４１が第１送風機３５に接近すると、送風機カバー４１の周囲縁の当接部４１ａが支持基体４２の主面４２ａに当接し、第１送風機３５の空気流路を塞ぐことになる。即ち、送風機カバー４１によって、冷却室１３（図４参照）の第１送り口１４（図４参照）が塞がれ、空気流路が閉じた状態となる。尚、送風機カバー４１が支持基体４２の主面４２ａに当接する構成に代えて、送風機カバー４１が支持基体４２の外周面またはケーシング３６の吐出側端面若しくは外周面に当接する構成を採用することも可能である。

他方、図５（Ｂ）のごとく、送風機カバー４１が第１送風機３５から離隔する方向に移動すると、送風機カバー４１と支持基体４２との間に間隙、即ち空気が流れるための開口、が形成される。つまり、送風機カバー４１を開いた状態になる。そして、矢印Ｖで示すように、第１送風機３５によって吐出された空気が、送風機カバー４１と支持基体４２との間にできた開口から流れ出す。

尚、送風機カバー４１を開閉させる機構や駆動方法については種々の方法を採用することができる。例えば、モータ、ソレノイド、その他の方式によって送風機カバー４１を開閉することができる。また、遮蔽装置４０の支持基体４２に相当する部品を前面カバー５６（図４参照）に固定し、送風機カバー４１をケーシング３６に当接させる構成を採用することも可能である。

ここで、図６（Ａ）ないし（Ｃ）を参照して、第１送風機３５周りの空気流れについて、更に詳しく説明する。図６（Ａ）ないし（Ｃ）は、第１送風機３５としての軸流送風機周りの空気流れを解析した結果を示す説明図である。図６（Ａ）は、吐出側と吸入側との圧力差が１２Ｐａ、同図（Ｂ）は、同圧力差が４Ｐａ、同図（Ｃ）は、同圧力差が２Ｐａという条件における解析結果である。

図６（Ａ）ないし（Ｃ）において、符号Ｖは、支持基体４２の主面４２ａ（図５参照）における風速ベクトル分布である。尚、支持基体４２をケーシング３６（図５参照）に取り付けない場合、符号Ｖは、ケーシング３６の吐出側端面における風速ベクトル分布に相当する。また、符号Ｖ１は、吸入側（紙面右側）にある面Ｓ１における風速ベクトル分布を表し、符合Ｖ２は、吐出側（紙面左側）にある面Ｓ２における風速ベクトル分布を表している。各風速ベクトルＶ、Ｖ１、Ｖ２は、矢印の方向を各流れの方向とし、矢印の長さを各流れの速さに比例する長さとして表現されている。尚、各図において、ファン３７の上下に描かれた横線Ｍは、計算上使用したものであって、解析結果の説明には用いないので無視してよい。

図６（Ｃ）に示すように、第１送風機３５の吐出側と吸入側との圧力差が２Ｐａの場合には、第１送風機３５の吐出側における風速ベクトルＶは、図の上下方向にやや斜めではあるが、略左側を向いていることが分かる。また、吐出側の面Ｓ２における風速ベクトルＶ２も、左側に突き出ている。即ち、圧力差２Ｐａの条件においては、送風機３５吐出側の空気流れは、ファン３７の回転軸方向Ｚの速度が大きく、回転半径方向Ｒの速度が小さいことが分かる。換言すれば、送風機３５によって吐出された空気は、主に、送風機３５の前方へと流れて行く。

ところが、図６（Ｂ）に示すように、第１送風機３５の吐出側と吸入側との圧力差が４Ｐａになると、第１送風機３５吐出側における風速ベクトルＶは、図の上下方向への広がりがやや大きくなり、吐出側の面Ｓ２における風速ベクトルＶ２は短くなっている。即ち、圧力差が４Ｐａ程度に大きくなると、第１送風機３５吐出側の空気流れは、ファン３７の回転半径方向Ｒの速度が大きくなってくる。

更に、図６（Ａ）に示すように、圧力差が更に大きくなり１２Ｐａになると、第１送風機３５の吐出側における風速ベクトルＶは、図の略上下方向を向くようになる。また、吐出側の面Ｓ２における風速ベクトルＶ２は、非常に短くなっている。即ち、圧力差が１２Ｐａの条件では、第１送風機３５から吐出された空気の流れは、ファン３７の回転軸方向Ｚの速度が非常に小さく、回転半径方向Ｒの速度が大きくなることが分かる。換言すれば、第１送風機３５から吐出された空気は、第１送風機３５の前方、即ちＺ方向、に向かって流れずに、回転半径方向Ｒに向かって流れ出ることになる。

尚、図６（Ａ）ないし（Ｃ）何れの条件においても、第１送風機３５吐出側の空気流れは、ファン３７の回転軸を中心とした旋回流を形成している。

以上、第１送風機３５としての軸流送風機の特性について説明したが、本実施形態に係る冷蔵庫１のように、閉回路内で冷気を強制循環させる冷蔵庫においては、第１送風機３５の吐出側と吸入側との圧力差は１０〜１２Ｐａ程度である。つまり、図６（Ａ）に示すように、第１送風機３５によって吐出された冷気は、第１送風機３５のファン３７回転半径方向Ｒに広がって流れる。

そこで、図４に示すように、本実施形態に係る送風機カバー４１は、冷却運転を行う際、冷却室１３から離れるように移動し、送風機カバー４１と冷却室１３との間に、冷気が流れるための開口を形成する。そのため、前述の通り、回転半径方向Ｒの流れ速度が大きい第１送風機３５からの吐出空気は、ケーシング３６や仕切体５５に沿うように、前記開口を通じて、非常に小さい流動抵抗で、冷凍室供給風路１８内へと流れ出る。
このとき、第１送風機３５から前面方向へと流れる空気は、図６（Ａ）に示すように、当初から非常に少ないので、冷却室１３から離れるように移動した送風機カバー４１が風路抵抗へ及ぼす影響は、非常に小さなものとなる。

但し、図５（Ｂ）に示す、支持基体４２の主面４２ａと送風機カバー４１の送風機３５側端面（当接部４１ａ）との距離Ｘ、即ち空気流路となる開口を形成する距離Ｘは、送風機カバー４１による圧力損失を増大させないために、所定の長さを確保する必要がある。具体的には、距離Ｘは、３０ｍｍ以上、更に好ましくは、５０ｍｍ以上確保すべきである。距離Ｘが３０ｍｍより短くなると、送風機カバー４１による流動損失が大きくなり、従来技術のダンパ等を利用する場合に比べて、圧力損失を小さく抑えることが困難になる。

他方、距離Ｘを５０ｍｍ以上確保すれば、送風機カバー４１を追加することによる圧力損失の増大は殆どなくなる。図６（Ａ）を参照して簡単に説明すると、図に示す吐出側の面Ｓ３は、距離Ｘ（図５（Ｂ）参照）が５０ｍｍに相当する位置にある。尚、面Ｓ２は、距離Ｘが８０ｍｍの位置にある。同図より、面Ｓ３の位置まで、即ち距離Ｘが５０ｍｍの位置まで、開口を確保すれば、殆どの空気流れは妨げられずに該開口を通過可能なことが分かる。

次に、図２ないし図５を再び参照して、以上説明の構成を備えた冷蔵庫１の動作について説明する。

先ず、冷蔵室３を冷却する運転について説明する。図２に示すように、圧縮機３１を運転し、冷蔵室ダンパ５１を開き、第２送風機５０を運転することにより、冷蔵室３の冷却を行うことができる。即ち、冷却器３２によって冷却された空気は、冷却室１３の第２送り口１５、冷蔵室ダンパ５１、冷蔵室供給風路１７及び吹出口２２を順次通過し、冷蔵室３へと供給される。これにより、冷蔵室３の内部に貯蔵された食品等を適切な温度で冷却保存することができる。

そして、冷蔵室３の内部に供給された循環冷気は、図３に示すように、戻り口２５から帰還風路２０を経由して冷却室１３の内部へと戻る。そこで、再び冷却器３２によって冷却されることになる。

ここで、冷却室１３には、図２に示すように、冷凍室４〜６につながる第１送り口１４と、冷蔵室３につながる第２送り口１５と、が形成されているので、冷凍室４〜６の冷却とは独立して冷蔵室３の冷却運転を行うことができる。具体的には、送風機カバー４１で第１送り口を塞ぎ、第１送風機３５の運転を停止した状態で、冷蔵室ダンパ５１を開き、第２送風機５０を運転することにより、冷蔵室３のみに冷気を供給することができる。

また、第２送り口１５を冷却室１３の上面に形成することにより、冷却室１３から冷蔵室供給風路１７へと略直線状に風路を形成することができる。そのため、従来の冷蔵庫のように、冷却室１３の前方に設けられた一つの送風機によって冷気を冷却室１３から前方に吐出し、その冷気の一部を分岐して後方斜め上方にある供給風路へと流す構成に比べ、流れ損失を低減することができる。

次に、冷凍室４〜６を冷却する運転について説明する。図２に示すように、圧縮機３１を運転し、第１送風機３５を運転し、送風機カバー４１を開くことにより、冷凍室４〜６の冷却を行うことができる。詳しくは、送風機カバー４１は、図５（Ｂ）のごとく第１送風機３５から離れた状態となる。これにより、冷却器３２によって冷却された空気は、冷却室１３の第１送り口１４に配設された第１送風機３５によって送り出され、冷凍室供給風路１８及び吹出口２３を順次通過し、冷凍室４〜６へと供給される。

その結果、冷凍室４〜６の内部に貯蔵された食品等を適切な温度で冷却保存することができる。そして、冷凍室４〜６内部の空気は、下段冷凍室６の奥に形成された戻り口２６を通り、冷却室１３の戻り口１６を介して、冷却室１３の内部へと流れる。

ここで、冷凍室４〜６の冷却運転は、冷蔵室３の冷却とは独立して行うことができる。即ち、第２送風機５０を停止して冷蔵室ダンパ５１を閉じ、送風機カバー４１を開けて第１送風機３５を運転することにより、冷凍室４〜６のみに冷気を供給することができる。

次に、野菜室７への冷気の供給について説明する。第１送風機によって冷凍室供給風路１８に送り出された空気の一部は、野菜室ダンパ５２を開くことにより図３に示す野菜室供給風路１９へと流れ、吹出口２４から野菜室７へと吐出される。これにより、野菜室７内を冷却することができる。そして、野菜室７を循環した冷気は、図２に示す戻り口２７から野菜室帰還風路２１及び冷却室１３の戻り口１６を順次経て、冷却室１３へと戻される。

以上説明の通り、冷蔵庫１では、一つの冷却器３２で冷却された冷気を各貯蔵室３〜７に夫々独立して、少ない圧力損失で効率良く供給することができる。これにより、冷蔵室３及び冷凍室４〜６を各々の冷却負荷に応じて好適に冷却することができるようになる。

また、本発明の冷蔵庫１によれば、一つの冷却器３２のみで、二つの冷却器を備えた従来技術の冷蔵庫のように、冷蔵室３と冷凍室４〜６とを交互に冷却することができる。ここで、冷蔵庫１は、複雑な冷媒回路や回路切り替え制御を必要としないので、少ない熱損失で高効率に各貯蔵室３〜７を冷却することができる。

また、冷蔵庫１では冷蔵専用の冷却器を必要としないので、冷蔵室３を広くできる。また、冷気を供給すべき貯蔵室の目標保冷温度に応じて冷却器３２による冷却温度（冷媒の蒸発温度）を調整することにより、冷凍サイクルの効率を更に向上させることができる。

また更に、冷蔵室３及び冷凍室４〜６の温度を各々検出する冷蔵室温度センサ６１及び冷凍室温度センサ６２を備え、冷蔵室温度センサ６１によって検出される冷蔵室３の温度に基づき第２送風機５０の回転数を制御し、冷凍室温度センサ６２によって検出される冷凍室４〜６の温度に基づき第１送風機３５の回転数を制御しても良い。これにより、冷蔵室３及び冷凍室４〜６に各々適切な量の冷気を供給することができる。

次に、図２、図４及び図５を参照して、除霜運転時の動作について説明する。冷却運転を継続すると、冷却器３２の空気側伝熱面に霜が付着し、伝熱を妨げ、空気流路を塞ぐことになる。そこで、冷媒蒸発温度の低下等から着霜を判断し、或いは除霜タイマー等によって判断し、冷却器３２に付着した霜を取るための除霜冷却運転または除霜運転を開始する。

先ず、冷却器３２に付着した霜の潜熱を利用して冷蔵室３の冷却を行う除霜冷却運転について説明する。除霜冷却運転を行う場合、圧縮機３１の運転を停止し、第１送風機３５を停止する。そして、図５（Ａ）に示すように、送風機カバー４１を閉じた状態にする。そして、冷蔵室ダンパ５１を開き、第２送風機５０を運転する。

これにより、冷蔵室３と冷却室１３との間で空気を循環させ、該循環空気によって冷却器３２に付着した霜を融かすことができる。即ち、除霜ヒータ３３による加熱を行うことなく除霜を行うことができる。同時に、圧縮機３１を運転することなく霜の融解熱を利用して冷蔵室３の冷却を行うことができる。

つまり、本発明の冷蔵庫１によれば、除霜のためのヒータ入力、及び冷却のための圧縮機入力を削減でき、冷蔵庫１の消費電力を少なくして総合的な冷却効率を高めることができる。また、除霜によって湿度の高い冷気を冷蔵室３に供給することができるので、そこに貯蔵される食品等の乾燥を防止し、鮮度を保持する効果を高めることができる。尚、冷凍室供給風路１８を経由せずに野菜室７へと冷気を供給する供給風路を設けることにより、野菜室７についても、除霜潜熱による冷却及び水分補給が可能となる。

ここで、前述の除霜冷却運転は、冷却器３２に着霜したと判断し且つ冷蔵室３の温度が所定の値よりも高い場合に行うこととする。冷却器３２の着霜を検出しても、冷蔵室３の温度が所定の値よりも低い場合には、冷蔵室３の冷却は不要であるので、除霜冷却運転を行わず、除霜ヒータ３３を利用した通常の除霜運転を行う。

通常の除霜運転では、圧縮機３１を停止し、除霜ヒータ３３に通電し、冷却器３２に付着した霜を融かす。この際、送風機カバー４１で第１送り口１４を塞ぎ、冷蔵室ダンパ５１で第２送り口１５を閉じる。これにより、除霜ヒータ３３によって暖められた冷却室１３内の空気が冷蔵室供給風路１７及び冷凍室供給風路１８へと流れ出ることを防止できる。その結果、冷蔵庫１の冷却効率を向上させることができる。

また、冷却器３２の霜取りが完了すると、除霜ヒータ３３の通電を止め、圧縮機３１を起動し、冷凍回路による冷却を開始する。そして、冷却器３２及び冷却室１３が所定の温度まで冷却されたことを検出した後、或いはタイマー等で所定の時間が経過した後、送風機カバー４１または冷蔵室ダンパ５１を開き、第１送風機３５または第２送風機５０の運転を開始する。これにより、除霜熱による影響を出来るだけ小さく抑え、冷却運転を再開することができる。

次に、図２を参照して、エアカーテンを形成する運転について説明する。使用者が断熱扉８を開けると、扉開閉センサ６３によって断熱扉８が開かれたことが検出される。冷蔵庫１の制御装置は、断熱扉８の開状態を検出すると、冷蔵室ダンパ５１を開き、第２送風機５０を運転し、且つフラップ５３を開く。

これにより、冷蔵室３の上面前部に形成された吹出口２２ａから下方に向かって冷気が吹き出され、冷蔵室３の前面開口にエアカーテンが形成される。ここで、フラップ５３の角度（開度）を調節することにより、冷蔵室３の内部から庫外に冷気が漏れることを防止するための好適なエアカーテンを形成することができる。

その後、使用者が断熱扉８を閉めると、扉開閉センサ６３によって断熱扉８が閉じられたことが検出される。断熱扉８の閉状態を検出すると、冷蔵庫１の制御装置は、前述した通常の冷却運転を行う。

尚、断熱扉８が閉じてから所定の時間、第２送風機５０の運転を継続し、フラップ５３をスイングさせても良い。これにより、断熱扉８を開いたことによって暖められた冷蔵室３の内部、特に断熱扉８の内側の収納ポケット５７を効率良く冷却することができる。

以上、本発明の実施形態に係る冷蔵庫について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

１ 冷蔵庫
２ 断熱箱体
３ 冷蔵室
４ 製氷室（冷凍室）
５ 上段冷凍室（冷凍室）
６ 下段冷凍室（冷凍室）
７ 野菜室
１３ 冷却室
１４ 第１送り口
１５ 第２送り口
１６ 戻り口
１７ 供給風路（冷蔵室供給風路）
１８ 供給風路（冷凍室供給風路）
１９ 供給風路（野菜室供給風路）
３５ 第１送風機
４０ 遮蔽装置
４１ 送風機カバー
３２ 冷却器
５０ 第２送風機
５１ ダンパ（冷蔵室ダンパ）
５５ 仕切体
６１ 冷蔵室温度センサ
６２ 冷凍室温度センサ

Claims (5)

1. 少なくとも冷蔵室と冷凍室とに区画される貯蔵室と、
   前記貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却器と、
   前記冷却器が配設される冷却室と、
   前記冷却室と前記冷凍室をつなぐ冷凍室供給風路と、
   前記冷却室と前記冷蔵室をつなぐ冷蔵室供給風路と、を備え、
   前記冷却室には、前記冷凍室供給風路につながる第１送り口と、前記冷蔵室供給風路につながる第２送り口と、が形成され、
   前記第１送り口には第１送風機が配設され、
   前記第１送り口の前記冷凍室供給風路側には、前記第１送り口に接近または離隔するよう前記第１送風機の回転軸方向に移動して前記第１送り口を開閉する可動式の送風機カバーが設けられることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記冷凍室は、前記冷蔵室の下方に形成され、
   前記冷却室は、前記冷凍室の後方に形成され、
   前記第１送り口は、前記冷却室の前面を区画する仕切体に形成され、
   前記第２送り口は、前記冷却室の上面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記冷蔵室供給風路に設けられる第２送風機と、
   前記第２送風機よりも上流側の前記冷蔵室供給風路に設けられるダンパと、
   前記第１送風機、前記第２送風機、前記送風機カバー及び前記ダンパを制御する制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記冷蔵室の温度を検出する冷蔵室温度センサと、
   前記冷凍室の温度を検出する冷凍室温度センサと、を備え、
   前記制御装置は、前記冷蔵室温度センサによって検出される前記冷蔵室の温度に基づき前記第２送風機の回転数を制御し、前記冷凍室温度センサによって検出される前記冷凍室の温度に基づき前記第１送風機の回転数を制御することを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 前記制御装置は、前記冷却器に着霜したと判断し且つ前記冷蔵室温度センサによって検出される前記冷蔵室の温度が所定の値よりも高い場合、前記第１送風機の運転を停止し、前記送風機カバーで前記第１送り口を塞ぎ、前記ダンパを開き、前記第２送風機を運転することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の冷蔵庫。

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