JPS5934266B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は直冷式の冷凍室を備えた冷蔵庫に係り、特に
冷凍室内の自動除霜性能を向上した冷蔵庫に関する。

冷凍室用冷却器を略矩形霜状に形成しての内部をそのま
ま冷凍室として利用するいわゆる直冷式の冷蔵庫は、冷
凍室を前記冷却器の略全域において冷却する構成のもの
である。

ところが、このような冷却手段をとると、冷却運転中に
冷凍室内の冷却器にはその内面全域にわたり霜が付着し
、これが断続的に作用するため、冷却効率を低下させる
欠点がある。

この霜を取除くため、従来知られている方法としては、
一時的に電源を切って冷却器の運転を停止するか、ヒー
タで着霜壁面を加熱することなどが行なわれている。

しかし、これらの方法では冷凍室内全体を加温すること
になるので室内の収容物まで溶かしてしまうおそれがあ
り、これを避けるため収容物を一時的に冷凍室内に移し
て行なったりしているが、このような操作は面倒である
ばかりでなく特に自動除霜を行ない得ない難点があった
。

これを解決するためのものとして、出願人は冷凍室内の
室壁に密着して形成した第一の冷却器の他に、室壁に密
着することなく形成するとともに第一の冷却器より低温
の第二の冷却器の２種類の冷却器を設け、冷凍室内の霜
を昇華現象と温度差とによって第二の冷却器に集中して
着霜させ、この冷却器を直接加温することにより自動除
霜を可能にしたものを開発しすでに出願を行なった。

ところで、直冷式冷蔵庫における冷凍室は、上面、底面
、両側面の４個の壁面に冷却器が密着して形成されてお
り、天井に着霜する量が特に多く他の冷却面への着霜は
比較的少ない。

したがって第一の冷却器より低温でかつ室壁から離して
設けられた第二の冷却器を冷凍室内りこ設け、温度差に
より霜を移動させ第二の冷却器に霜を集中させるとして
も、依然として天井面に霜が残り、これが冷凍能力を低
下させる原因となる。

この発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、その
目的は冷凍室をなすように箱形に形成した第一の冷却器
と冷凍室内に配設されて第一の冷却器に生じた霜を昇華
によって移動させるための第二の冷却器とを備えたもの
において、冷凍室の天井面に多く生じた霜を他の内周に
生じた霜と共に迅速且つ一様に除去することができる一
方、これを冷凍能力の低下を招かず且つ製造性の低下を
招かずに達成できる冷蔵庫を提供しようとするものであ
る。

以下この発明の一実施例について図面を参照し説明する
。

第１図はこの発明に係る冷蔵庫の縦断面で、１は冷蔵庫
本体である。

この冷蔵庫本体１の内部は上下２つの室２ａ、２ｂに区
画し上室２ａを冷凍室、下室２ｂを冷蔵室としている。

夫々の２つの室は周囲を発泡スチロールのような発泡材
で包って断熱している。

冷蔵庫本体１の下部は機械室空間が形成され、圧縮機３
および蒸発皿４が配設されている。

第２図は第１図に示す冷蔵庫の冷凍サイクルを示してい
る。

この冷凍サイクルにおいて、圧縮機３の圧縮ガス吐出口
３ａは凝縮器５の一端に接続されている。

この凝縮器５は冷蔵庫本体１の背面壁に持具６で固定保
持されている。

さらに凝縮器５の他端は第一のキャピラリチューブ７を
介して冷蔵室２ｂ内の上部奥に配設された冷蔵室用冷却
器８の一端に接続されている。

この冷却器８の他端は前記冷凍室２ａの周壁をなすよう
にして形成された冷凍室内部を冷却する第一の冷却器１
０の一端に接続される。

第一の冷却器１０の他端は第二のキャピラリチューブ１
１を介して第二の冷却器１２の一端に接続され、他端は
前記圧縮機３の吸込口３ｂに接続される。

この第二の冷却器１２は冷凍室２ａ内の背面壁前面に室
壁に接触しないように離して配設され、その下部には、
露受皿１３が配設されている。

さらに第二の冷却器１２の前面には第二の冷却器１２か
ら離して冷凍室２ａの入口側から見えないようにかくす
ための目かくし板１４が配設されている。

この目かくし板１４で仕切られた前後の室空間は連通し
ている。

さらに前記第二の冷却器１２には電気ヒータ１５が密着
して設けられている。

また前記露受皿９，１３からは夫々パイプ１６ａ、１６
ｂが引き出されドレインパイプ１６でまとめられて前記
蒸発皿４に夫々の受皿に溜った液を導く。

なお、１７は冷凍室側扉で、１８は冷蔵室用扉であり、
夫々の扉は冷蔵庫本体１に開閉自在に支持されている。

また１９は冷蔵室２ｂ内を上下方向に所望の段だけ区画
した棚である。

次にこの発明の直接の対象である第一の冷却器１０につ
いて第３図及び第４図によって詳述する。

この冷却器１０は熱伝導の良好な金属製の一枚のシート
部材２０を冷凍室２ａをなすように箱形に曲成すること
によって形成されるもので、その場合において、Ａ１は
底面部を、Ａ２．Ａ３は左右の側面部を、またＡ４は天
井面部をなす。

このシート部材２０には予め冷媒流路２１をロールポン
ド方式等の手段によって形成しているが、特にその分布
密度を底面部Ａ１及び左右の側面部Ａ２゜Ａ３で密に定
め天井面部Ａ４で疎に定めることによって、天井面部Ａ
４の温度が所要の冷凍部範囲で他の部位よりも高くなる
構造になす。

これに加えて、前記天井面部Ａ４及び左右の側面部Ａ２
゜Ａ３の内面にプラスチック製シートを張り付けて熱不
良導体層２２を形成し、このことによって冷凍室２ａの
内周面の表面温度は底面部Ａ１で最も低くＴ１（勿論第
二の冷却器１２よりも高い）となり、左右の側面部Ａ２
、Ａ３がＴ２で底面部Ａ１よりも高く、更に天井面部
Ａ４がＴ３で左右の側面部Ａ２．Ａ３よりも高い値とな
るように設定している。

次に上記構成のこの発明に係る冷蔵庫の作用について説
明する。

すなわち圧縮機３が運転状態であれば凝縮器５および第
一のキャピラリチューブ７を流過した液化冷媒が冷蔵室
２ｂ内に配設された冷却器８に流入し液の一部が蒸発し
て冷蔵室２ｂ内を冷却する。

冷却器８を流過した冷媒はさらに冷凍室２ａの周壁をな
す第一の冷却器１０に流入して蒸発し冷凍室２ａ内を冷
却する。

この第一の冷却器１０を流過した冷媒は第二のキャピラ
リチューブ１１でれ圧され第二の冷却器１２に流入して
蒸発し冷凍室２ｂ内を冷却し圧縮機３に戻る。

このとき冷蔵室用冷却器８および第一の冷却器１０を通
流する液化冷媒の圧力ははば同じであるため夫々の冷却
器の表面温度はほぼ同じになる。

しかしながら第二の冷却器１２は第２のキャピラリチュ
ーブ１１で減圧し冷媒を通流しているので冷媒圧力の低
下により冷媒器１２の表面温度は前記第一の冷却器１０
の表面温度に比べて低温になる。

その理由は冷媒としてフレオンを使用しているため、こ
の冷媒は圧力が低い程低温で蒸発する特性を持っている
ためである。

このような冷凍サイクルで運転される冷蔵庫の冷凍室２
ａは内部が０℃以下になれば内周面或いは収容物に霜が
付着する。

しかしながらこの発明の冷凍室２ａによれば第一の冷却
器１０に比べて第二の冷却器１２を低温に形成している
ので、第二の冷却器１２に比べて高温度となる第一の冷
却器或いは収容物に付着した霜は除々に昇華して蒸気と
化し、この蒸気は第二の冷却器１２に移動し集中して付
着する。

このときの霜移動速度Ｇは下式に示すように高温面及び
低温面での水蒸気の飽和蒸気圧ｐｓ１．ＰＳ２の差に比
例する。

Ｇ＝Ｄ（Ｐｓｉ−ＰＳ２） ここでＤは拡散係数である。

この発明の上記構成のものによれば次のような効果が得
られる。

即ち、冷凍室の四面中量も着霜量の多い天井面部の表面
温度は他の三面のそれよりも高くしているから、第二の
冷却器の表面温度に対して大きな温度差が得られ、上記
式から理解されるように天井面部から第二の冷却器への
霜の移動速度が速くなる。

この結果、天井面部に付着した霜が速やかに第二の冷却
器に移動されて天井面部の霜が迅速に除去される。

且つ温度分布は第二の冷却器で最も低く、冷凍室の底面
部でそれよりも高く、そして天井面部で最も高いき云う
分布をなすからその各部間の温度差により第二の冷却器
の表面を通る自然対流が促進され霜の移動量が増加する
。

以上のことによって冷凍室の内周面に生じた霜の移動除
去が効率よく行なわれ且つ天井面部に多く付着した霜を
含めて全内周の霜を一様に除去できる。

そしてこのことを実現する手段として天井面部を冷媒流
路を設けていない別体の板材で形成することが考えられ
るが、これでは冷媒蒸発容積が少なくなって冷凍能力が
低下するおそれがある。

これを防止するために、第一の冷却器を底面部用冷却部
とこれよりも高温となる天井面部用冷却部とに分割して
双方間をキャピラリチューブで継ぐ構成のものが考えら
れるが、これでは冷凍能力を満し得ても第一の冷却器自
体の構造が複雑になってしまうおそれがある。

しかしこの発明によれば、一板のシートに冷媒流路を形
成してこれを箱形に曲成しその上で少なくとも天井面部
に熱不良導体層を形成してこの部分を他の部分よりも高
温となるようにせしめているので、所要の冷媒蒸発容積
を確保して冷凍能力の低下を回避できると共に、尚且つ
冷凍室内の天井面部と底面部と第二の冷却器との王者間
に所定の温度差を与えることができる。

しかも第一の冷却器の製造も容易となるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は縦断
側面図、第２図は冷凍サイクルの構成図、第３図は第一
の冷却器の展開平面図、第４図はその展開正面図である
。 図中、２ａは冷凍室、１０は第一の冷却器、１２は第二
の冷却器、２０はシート部材、２１は冷媒流路、２２は
熱不良導体層、Ａ１は底面部、Ａ４は天井面部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 冷凍室の室壁をなすように配置された箱形の第一の
   冷却器と、前記冷凍室内にその室壁から離して配置され
   第一の冷却器よりも低温に保たれる第二の冷却器とを備
   え、第一の冷却器を冷媒流路を形成したシート部材の曲
   成によって形成すると共にその天井面に熱不良導体層を
   形成して成る冷蔵庫。