JP6726836B2

JP6726836B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6726836B2
Application number: JP2015137464A
Authority: JP
Inventors: 浩平粟田; 将裕山田; 翔太垣内
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2035-07-09
Also published as: JP2017020690A

Description

本発明は冷蔵庫に関し、特に冷凍室の冷却構成に関するものである。

一般に冷蔵庫は、冷蔵庫本体内に冷蔵室、野菜室、冷凍室等の貯蔵室が設けてあり、前記各貯蔵室には前記冷凍室の背面部分に設けた冷却室から冷気を供給するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１記載の冷蔵庫を示し、この冷蔵庫は冷蔵庫本体に設けた冷凍室１０１の背面に冷却室１０２が設けてあり、この冷却室１０２に配置した冷却器１０３により冷気を生成している。そして、この冷気は冷却器上部の冷気ファン１０４から冷気分配通路部１０６及び冷気通路１０５を介して冷蔵室、野菜室（いずれも図示せず）に供給しこれを冷却している。また、前記冷気分配通路部１０６の上下部には冷凍室１０１に開口させた冷気供給口１０７、１０８が設けてあり、この冷気供給口１０７、１０８を介して冷凍室１０１を冷却するようになっている。

特開２０１４−２３８１８６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている従来の冷蔵庫は、冷気分配通路部１０６に形成されている冷気供給口１０７、１０８が冷気分配通路部１０６を形成する垂直壁にそのまま形成されていて水平方向に開口しているため、冷凍室１０１内の冷却に冷却ムラが生じやすいという傾向があった。特に、冷凍室１０１は上下二段に容器を配置した形で構成してあるが、冷凍室容積の大部分を占める下段容器（図示せずに）内は冷却ムラが生じやすい傾向にあった。

これは、下段容器に冷気を供給する下側の冷気供給口１０８が垂直壁に開口させただけのものであるため、当該冷気供給口１０８からの冷気が略水平方向に吹出されるような形となり、下段容器の前方部分には冷気が供給されるものの、空気供給口１０８直下付近の底部には冷気が供給されにくく、冷気不足を起こして冷却ムラが発生するのであった。

そのため、このような冷却ムラを解消すべく冷凍室１０１に冷気を供給する時間、すなわち冷却時間が長めになりがちであり、省エネ性に影響を与えていた。つまり、冷凍室１０１に温度ムラが発生すると、冷凍室１０１の冷えていない部分が設定温度に達するまで冷却するので、必要以上の冷却が必要となり、省エネ性に影響を与えるのであった。

また、冷凍室１０１の冷却ムラにより食品の冷却スピードに差が発生し、それが食品の鮮度低下に繋がって信頼性を低下させる、ということもあった。

本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、収納容器の内部において冷却ムラが発生することを防止できる冷蔵庫を提供するものである。

本発明の冷蔵庫は、上記目的を達成するため、冷凍室を備え、前記冷凍室に少なくとも下段容器と上段容器とが設けられている冷蔵庫であって、前記冷凍室の背後に設けられている、冷却器を少なくとも有する冷却室と、前記冷凍室と前記冷却室との間に設けられている、冷気通路を形成する仕切壁部材とを備え、前記上段容器は前記下段容器よりも底が浅く、かつ、奥行きが短い容器であり、前記仕切壁部材のうち前記下段容器の後部開口に臨む部位が略く字状であり、略く字状の部分の下端に前記下段容器に冷気を供給するための第１の開口が設けられ、前記仕切壁部材のうち前記上段容器の後部開口に臨む部位に前記上段容器に冷気を供給するための第２の開口が設けられ、前記第１の開口は、前記下段容器の底面の後部に向かって冷気を吹き出し、前記第２の開口は、略水平方向に冷気を吹き出すことを特徴とする。

本発明の冷蔵庫は、収納容器の内部において冷却ムラが発生することを防止できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図同実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷凍室背面の冷却器周辺構成を示す要部断面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷凍室背面構造を示す正面図同実施の形態１における冷蔵庫の冷凍室背面の冷却器周辺構成を示す拡大断面図従来の冷蔵庫の要部拡大説明図

第１の発明は、冷凍室と、冷凍室冷却用の冷気を生成する冷却室と、前記冷却室で生成された冷気を強制的に貯蔵室に送風する冷却ファンと、前記冷却ファンからの冷気を冷凍室に供給する通路部と、前記冷凍室と前記冷却室との間に位置して前記通路部の壁面を構成する仕切壁部材とを備え、前記仕切壁部材はその壁面を断面略く字状に形成し、この略く字状下端部に開口を形成して冷気供給口とした構成としてある。

これにより、冷却ファンから供給されてくる冷気は略く字状壁面の内面に沿って整流され冷凍室側に広がった後下向きに流れを変えて冷気供給口から冷凍室内に下向きに供給されるようになる。つまり、冷気供給口からの冷気は整流されて冷凍室の冷気供給口直下部分に供給され、そのまま冷凍室、すなわち下段容器内の底部に沿って前方へと拡散していくようになり、下段容器の内部全域に行き渡って迅速かつ均一に内部を冷却する。したがって、冷凍室内の冷却時間を短縮し食品鮮度の低下を防止できる。

第２の発明は、第１の発明において、前記冷気供給口は冷凍室に配置した上下二段容器の下段容器の後部開口に臨ませて設けた構成としてある。

これにより、冷気供給口からの冷気は冷凍室内の大部分を占める容積の大きな下段容器内に確実に供給することができ、下段容器内を効率よく迅速に均一冷却でき、省エネ性及び信頼性をさらに高めることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記冷気供給口は、冷却ファンより下方に位置させて冷凍室の左右方向に列設するとともに、記冷却ファンの中心を基準に左右方向で、前記冷却ファン回転方向側の開口面積を他方より大きくした構成としてある。

これにより、冷凍室に供給される冷気は冷凍室の左右方向でほぼ均等化することができ
、より迅速に均一冷却が可能となる。すなわち、冷却ファンの回転方向が正面から見て右回りの場合、冷却ファンより下方の冷凍室への冷気は、冷気供給口が左右同等の場合、冷凍室の左側の冷気量が多くなる。換言すると、左側のほうが右側より冷却度合いが強くなる。しかし、前記した如く冷却ファンより下方に配置した冷気供給口において、冷却ファンの回転方向側の前記冷気供給口の開口面積を他方より大きくしたことで、貯蔵室の左右の冷気量をバランスよく改善でき、温度分布の均一化を図ることができる。これにより、さらなる省エネ性及び信頼性の向上を図ることができる。

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。尚、この実施の形態によって本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における冷蔵庫の正面図、図２は同冷蔵庫の縦断面図、図３は同冷蔵庫の冷凍室背面の冷却器周辺構成を示す要部断面図、図４は同冷蔵庫の冷凍室背面構造を示す正面図、図５は同冷蔵庫の冷凍室背面の冷却器周辺構成を示す拡大断面図である。

図１、図２において、本実施の形態に係る冷蔵庫は、前方を開口した冷蔵庫本体１を備え、この冷蔵庫本体１は、図２に示すように主に鋼板を用いた外箱２と、ＡＢＳなどの硬質樹脂で成型された内箱３と、前記外箱２と内箱３との間に充填された硬質発泡ウレタン等の発泡断熱材４とから構成されている。

冷蔵庫本体１は、仕切板５、６、６ａによって複数の貯蔵室に区分されており、冷蔵庫本体１の最上部は冷蔵室７、冷蔵室７の下方は切替室８ａ及びこれに並設した製氷室８ｂ、さらにその下方は冷凍室９、さらに最下部は野菜室１０となっている。そして前記各貯蔵室の前面開口部は、扉１１ａ、１１ｂ、１２、１３、１４、１５によって開閉可能に閉塞されている。なお、扉１１ａ、１１ｂは観音開き式、扉１２〜１５は引出式の扉としてある。

前記冷蔵庫本体１の上部後方領域には機械室１６が設けられている。機械室１６には、圧縮機１７、水分除去を行うドライヤ（図示せず）等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収容されている。

また、冷蔵庫本体１の冷凍室背面には冷気を生成する冷却室１８と、冷却室１８からの冷気を前記冷蔵室７、冷凍室９、野菜室１０等に供給循環させる冷気分配通路部１９が設けられている。

冷却室１８内には冷却器２０が配設されており、冷却器２０の上部には冷却ファン２１が配置されている。前記冷却ファン２１は、冷却器２０により冷却された冷気を、冷気分配通路部１９から仕切板５後方の冷気通路２２を介し冷蔵室７、野菜室１０に強制循環させ、また冷気分配通路１９に設けた冷気供給口（後述する）から冷凍室９に強制循環させて各室を冷却する。

例えば、冷蔵室７は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃に設定され冷却されている。野菜室１０は冷蔵室７と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃に冷却される。冷凍室９は冷凍保存のために通常−２２から−１８℃で設定され冷却されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０から−２５℃の低温に設定され冷却されることもある。

なお、切替室８ａはダンパ機構等を用いることで、冷凍温度帯から冷蔵温度帯まで選択
可能な構成となっている。

また、前記冷凍室９には図３に示すように上下二段の容器２３、２４が設けてあり、冷凍室９の扉１４の引出に伴って出し入れされるようになっている。なお、図示はしないが、上段容器２３は下段容器２４の両側内面に形成したレール部に載置し、前後に摺動自在としてある。

次に、上記冷蔵庫の冷凍室背面の冷却器周辺構成について図３〜図５を用いて詳述する。

冷却器２０はフィンアンドチューブ式の熱交換器で構成してあり、これを設置した冷却室１８は前記冷凍室９との間を仕切る冷却室壁部材２５によって形成してある。

上記冷却室１８を構成する冷却室壁部材２５は、その下部に前記冷凍室冷却後の冷気が冷却室１８へ戻るための冷気戻り口２６が形成してある。なお、この冷気戻り口２６にはスリット２７が設けてあり、このスリット２７はその間隔を５ｍｍ程度として、指の侵入防止や、冷却室壁部材２５の強度を確保する構成としてある。

また、前記冷却室壁部材２５の上部壁面には前記冷却器２０の上部空間に位置する如く前記した冷却ファン２１が設けてある。

そして、前記冷却ファン２１の吹出し側には前記冷却室１８の冷凍室９側を覆って当該冷凍室９と冷却ファン２１及び冷却室壁部材２５との間に前記した冷気分配通路部１９を形成する仕切壁部材２８が設けてある。

また、前記冷却ファン２１は図４の矢印Ｘで示すように回転方向が右回りであり、冷蔵庫本体１の左右方向の中心垂線Ｙに対して左側に配置されていて、冷却ファン２１の側部（図４中右側）には冷蔵室７からの冷気の戻りダクト２９が配置してある。

前記冷凍室９に面する仕切壁部材２８の上下部分には冷気分配通路部１９からの冷気を冷凍室９に供給する冷気供給口３０、３１が形成してある。上記各冷気供給口３０、３１は図３に示すように冷却ファン２１の中心よりも下方で、且つ、上部の冷気供給口３０は上段容器２３の後部開口上端の上方、および、下部の冷気供給口３１は上段容器２３の底面よりも下方で、且つ下段容器２４の後部開口上端の上方に設けて、それぞれ上段容器２３の後部開口及び下段容器２４の後部開口に臨むように形成してある。

また上記各冷気供給口３０、３１は図４に示すように冷凍室９の背面の横幅方向に複数列設けてあり、冷却ファン２１の中心を基準に左右方向でファン回転方向側（図４中右側）の冷気供給口３０、３１の開口面積は他方の冷気供給口３０、３１の開口面積より大きく設定してある。

そして、特に、上記下段容器２４に冷気を供給する下部の冷気供給口３１は、図５の拡大断面図で示すように、仕切壁部材２８の壁面を冷凍室９側に屈曲する断面略く字状に形成し、当該略く字状部２８ａの下端部に開口を形成して冷気供給口３１としてある。この冷気供給口３１は例えば１５ｍｍ×１５ｍｍ程度の小さな開口を複数に分けて横方向に列設し冷凍室９内に吹出す冷気の流速を上げるようにしてある。

以上のように構成した冷蔵庫について、以下その動作、作用について説明する。

本実施の形態の冷蔵庫は、冷却運転を開始すると、冷却室１８で生成した冷気は、冷却
ファン２１により冷気分配通路部１９に吹出され、当該冷気分配供給部１９から冷気通路２２を介して冷蔵室７と野菜室１０に供給され、これを冷却する。

これと同時に前記冷気分配通路部１９に吹出された冷気は、仕切壁部材２８に設けた上下の冷気供給口３０、３１より冷凍室９の上下二段容器２３、２４内に供給され、内部に収納した食品を冷却する。そして、上記冷凍室９の上下二段容器２３、２４内を冷却した冷気は自然対流によって前記各容器２３、２４の前方側開口上縁を乗り越えるなどして冷気戻り口２６より冷却室１８へと流れていく。

ここで、上記上下の冷気供給口３０、３１より冷凍室９に供給される冷気のうち、上部の冷気供給口３０から供給される冷気は従来と同様、略水平方向に吹出されて上段容器２３の後部開口から上段容器２３内に流れ込んで冷却するが、下部の冷却供給口３１から供給される冷気は図５の矢印で示すように仕切壁部材２８に形成した略く字状部２８ａに案内され、整流されて下段容器２４の後部開口から下向きに吹き下ろすような形で下段容器２４内に流れ込む。

すなわち、上記冷気供給口３１からの冷気は下段容器２４の前記冷気供給口３１直下部分となる後部底面付近に流れ込み、その勢いでそのまま底面に沿って前方へと流動拡散するようになる。

したがって、冷凍室内容積の大部分を占める下段容器２４内は冷気供給口３１直下部分から前方部分までの全範囲に冷気が行き渡り、ムラなく均一かつ迅速に冷却することができる。

その結果、下段容器２４内に収納した食品はほぼ同じスピードで冷却でき、冷却スピードに差が生じることによって起こる食品の劣化を防止し信頼性を向上させることができる。

また、冷凍室９内を必要以上に長く冷却する必要がなくなるので、冷却効率を向上する事ができ、省エネ性を高めることができる。

更には、冷凍室９内で温度ムラが発生すると、局部的に結露が発生する可能性があるが、上記したように冷凍室９の温度ムラを低減することができるので、結露の発生も低減することができる。

特に、本実施の形態では、前記下部の冷気供給口３１は複数に分けて設けてあるから、この冷気供給口３１から吹出す冷気の流速は従来に比べ早いものとなり、下段容器２４の前方部まで確実に流れる。したがって、下段容器２４内はより迅速に均一冷却することができる。

また、前記下部の冷気供給口３１は冷凍室９に配置した下段容器２４の後部開口に臨ませて設けてあるから、冷気供給口３１からの冷気は容積の大きな下段容器２４内に確実に供給することができ、下段容器２４内を効率よく冷却して、省エネ性及び信頼性をさらに高めることができる。

また、この実施の形態では、前記冷却ファン２１は右回りとなっているから、前記各冷気供給口３０、３１から冷凍室９内への冷気の流れは、冷却ファン２１の回転方向側（本実施の形態では右側）から左方向に向かって流れる様になる。したがって、冷気供給口３０、３１、特に冷却ファン２１から離れている下部の冷気供給口３１の開口面積が左右同等の場合、冷凍室９すなわち下段容器２４の左側に吹出す冷気量が多くなって冷却ムラが
発生しやすくなる。

しかしながら、この実施の形態では前記冷気供給口３０、３１、特に下部の冷気供給口３１の開口面積は、冷却ファン２１の中心を基準に、ファン回転方向側の冷気供給口（図４の右側の冷気供給口）の開口面積を他方より大きくしてあるから、冷却ファン２１の回転方向側の冷気量を増加することができる。

したがって、冷却ファン２１より下方に配置した冷気供給口３０、３１からは左右ほぼ均等に冷気が供給されるようになり、冷凍室９内の冷却ムラを解消してより一層均一な冷却を実現し、温度分布の均一化を図って、省エネ性と信頼性を向上させることができる。

また、前記冷却ファン２１の右側には戻りダクト２９が設けてあってこの戻りダクト２９部分には冷気供給口３０，３１を形成しにくいところから、戻りダクト２９の周辺部、すなわち冷却ファン２１の右側部分は冷却不足になりやすくなっている。

しかしながら、本実施の形態の冷蔵庫では、前記冷却ファン２１の回転方向となる右側部分の冷気供給口３０，３１（図４の右側の冷気供給口）は、前記戻りダクト２９部分に冷気供給口３０、３１を形成しにくいことを見越してその分更にその開口面積を他方より大きくしてあるから、冷却ファン２１の回転方向側の冷気量を増加し、冷却不足を解消して均一な冷却を実現することができる。すなわち、戻りダクト２９設置に伴う冷気供給口３０，３１の配置バランス不均衡を補って冷却室１８内を均一かつ迅速に冷却し、省エネ性及び信頼性を高めることができる。

さらに、冷却ファン２１は、冷蔵庫本体１を正面より見た場合、冷凍室９の左右方向の中心垂線に対して、前記戻りダクト２９の反対側に配置したことにより、冷却器２０と冷却ファン２１の効率的配置を実現しながら、確実に冷凍室９の左右の冷却量をバランスよく改善でき、温度分布の均一化を図ることができる。同時に、前記戻りダクト２９の前面部分には冷気供給口３０、３１を設けていないので、冷気供給口３０、３１に流れる冷気の一部が冷気戻りダクト２９内の比較的温度の高い空気と熱交換して温度上昇するなどのことを防止でき、省エネ性向上を促進することができる。

以上、本発明に係る冷蔵庫について、上記実施の形態を用いて説明してきたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の目的を達成する範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、上記実施の形態では、冷凍室９に冷気を供給する下部の冷気供給口３１のみを断面略く字状部分の下部に開口させて設けたものを例にして説明したが、これは上部の冷気供給口３０にも適用、すなわち、冷気供給口３０部分の壁面も冷凍室９側に屈曲する断面略く字状に形成して当該部分に冷気供給口３０を設けるようにしてもよいものである（なお、上段容器２３は底が浅くて容量が小さいのでこのような構成を適用するまでもない場合が多い）。

また、冷却ファン２１を本体の中心から左側にずらせ、戻りダクト２９を冷却ファン２１の一側、すなわち右側に設けた冷蔵庫を例にして説明したが、これは冷却ファン２１を右側にずらせてその左側に戻りダクト２９を設ける、或いは、冷却ファン２１を中心に設けてその両側に戻りダクト２９を設けるなどしてもよいものである。そして、その場合は、冷却ファン２１からの冷気の流れに基づき冷気供給口３０，３１からの冷気量を考慮してその開口面積を設定すればよい。一例として冷却ファン２１を中心に設けてその両側に戻りダクト２９を設けた場合は、冷却ファン２１の回転方向側の冷気供給口３０，３１の開口面積を他方より大きく（回転方向が右側であれば右側の開口面積を大きくし、左側で
あれば左側の開口面積を大きく）すればよい。

このように、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。つまり、本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上のように本発明は、冷凍室内を迅速かつ均一に冷却して冷却時間の短縮と食品鮮度の低下防止を実現できるから、省エネ性及び信頼性の高い冷蔵庫とすることができる。よって、家庭用冷蔵庫をはじめとして業務用冷蔵庫、ショーケースなど他の冷凍冷蔵応用商品にも広く適用できる。

１冷蔵庫本体
７冷蔵室（貯蔵室）
９冷凍室
１０野菜室
１１ａ、１１ｂ、１２、１３、１４、１５扉
１７圧縮機
１８冷却室
１９冷気分配通路部（通路部）
２０冷却器
２１冷却ファン
２２冷気通路
２３上段容器
２４下段容器
２５冷却室壁部材
２６冷気戻り口
２７スリット
２８仕切壁部材
２８ａ略く字状部
２９戻りダクト
３０、３１冷気供給口

Claims

冷凍室を備え、前記冷凍室に少なくとも下段容器と上段容器とが設けられている冷蔵庫であって、
前記冷凍室の背後に設けられている、冷却器を少なくとも有する冷却室と、
前記冷凍室と前記冷却室との間に設けられている、冷気通路を形成する仕切壁部材とを備え、
前記上段容器は前記下段容器よりも底が浅く、かつ、奥行きが短い容器であり、
前記仕切壁部材のうち前記下段容器の後部開口に臨む部位が略く字状であり、略く字状の部分の下端に前記下段容器に冷気を供給するための第１の開口が設けられ、
前記仕切壁部材のうち前記上段容器の後部開口に臨む部位に前記上段容器に冷気を供給するための第２の開口が設けられ、
前記第１の開口は、前記下段容器の底面の後部に向かって冷気を吹き出し、前記第２の開口は、略水平方向に冷気を吹き出すことを特徴とする冷蔵庫。