TWI326349B - - Google Patents

Description

玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於藉由冷卻風扇的 物的冷卻梦署，4主，，a 卩來冷卻被冷卻

p裝置，特別是關於用於食材的 P 置。 7 /東保存的冷卻裳 【先前技術】 就冷卻方式而言，冷凍庫等冷 ^ JF -i· ^ ^ 7 1裒置係使用冷卻強制 循銥方式。依據冷卻強制循環方式， 由於可用冷部風扇迫 使耩：部盤官冷部的空氣強制循環於冷卻室内，故有減少 冷部至内的溫度不均、冷卻時間縮短的優點。 例如，於記載於專利文獻1的冷康冷藏庫中，冷卻号 及風扇配置於冷康室背® ’自設於冷康室下部的吸入口吸 入的㈣冷藏室及冷;東室的回流空氣，通過冷卻器進行熱 交換’猎由風扇的送風再度吹出至冷凍室。於此種冷卻強 制循環方式中’在冷卻器的熱交換之際，目流空氣中所含 水分會固化而結霜於冷卻器。專利文a i的發明，係使來 自冷藏室的回流空氣及來自冷凍室的回流空氣在到達冷卻 器之前合流，以減少冷卻器上的結霜量。 又專利文獻2、3記载之冷凍庫，係配置冷卻器於冷 康室背面’藉自設於冷卻器前面的風扇吹出的冷氣將庫内 冷卻°此構造並未形成將通過冷卻器的回流空氣導至風扇 後方的專用風路。又由於風扇設於冷卻器前面，故亦可使 自冷凍庫繞到風扇後方的回流空氣不流經冷卻器，故可減 少冷卻器上的結霜量。 1326349 專利文獻广日本特開昭62_〗69988號公報 專利文獻2 :日本特開平6__ 273〇3〇號公報 專利文獻3 :日本特許第3366977號公報 w而，别述專利文獻！記載之冷凍冷藏庫， 來自庫内的回流空氣通過冷卻器導至風扇之單向痛二見使 要由成形元件等形成的專用風路，零件數增多j ;=，需 雜。又，其構造使用自冷凉室回流的低溫空氣，^ =複 自：藏室的回流空氣對冷卻器的結霜，但無法減少來：： 减室的回流空氣對冷卻器的結霜。 7 又，前述專利文獻2、3記載之冷;東庫，雖可減少對冷 ❹的結霜量，卻因須設置風扇於冷卻器的前面側，故縱 深方向的尺寸變大，並非適於小型化的實現的構造，難以 達成省空間化。 【發明内容】 本發明係解決前述習知問題的技術，提供構造簡單、 冷钾性能優異、可減低對冷卻盤管的結霜量、並可實現小 型化的冷卻裝置。 本發明之冷卻裝置’係具備：設於由絕熱箱體形成的 室内至少一側壁側的冷卻器，該冷卻器前方的冷卻室，以 及使該冷卻室的空氣流動的風扇；其特徵在於： 該冷卻器與該冷卻室藉隔板分隔，俾使冷氣蓄積於冷 卻器； 該風扇配置成比隔板更靠冷卻器侧； 於該風扇前方的隔板具備開口； 岸含-士多· J—|

,、 Μ至羽’經由該開口交換蓄積於隔板内的冷氣蛊A 卹室的暖氣。 、令 【實施方式】 根據本發明之冷卻裝i，相車交於一般冷卻強制循環方 =/、構造簡早，可發揮同等冷卻性能，亦可減少對冷 器的結霜量。 7 於本發明冷卻裝置中， > A IY ’較佳的是前述開口的尺 述風扇的直徑大，VL访、+. 。則迷的旋轉軸方向觀看風扇時， 風扇配置於前述開口内，认_ 引述 内於別述風扇的外側有開放空間。 藉此，防止結霜於冷;gp 51，7奸 ° 可糟前述風扇，經由前述開口 父換蓄積於隔板内的冷氣 7乳興冷部室的暖氣。 又’藉由前述風扇的旋轉， < .+，叫 > 山s a 以產生自則地冷卻器經由 月|J述開口吹出至前述冷卻室

的冷氣吐出流、以及自前述A 部器經由前述開口抽吸至針、+, T ^ 至别述冷卻室的冷氣吸引流，使前 述吐出流與刖述吸引流會A，二j ^ _ ° 而抑制冷氣的流動速度。Μ 此，防止結霜於冷卻器。 又精 又，前述風扇的旋轉， 卩制前述冷卻器結霜的程产 的流速較佳。 相幻往庋 前述風扇以配置於前述冷 。 V部态的上部較伟。J妓 造，不必特別加大縱深尺寸， 根據此構 在小型化方面有利。 又’較佳的是前述風扇蛊4

句興别述開口的组A A 此構造，可謀求冷卻性能的提高 D : ’’复數。藉 又’較佳的是於前述隔叛中 分或前述冷卻器的下部形成狹纟對向别述冷卻器的部 ⑼1此構造’可謀求冷卻 叫6349 性能的調整，亦可提高設計的自由度。 又若别述開口的面積為S，前述風扇的直徑為R， 較佳的是滿足15X π (R/ 2)2^S$2X π (R/ 2)2。根據此 構造’適於實現以下作用，即空氣經由開口流出及流入二 者的作用，以及減弱朝向冷卻室的吐出流的流速的作用。 以下使用圖式，就本發明冷卻裝置之一實施形態加以 說明。第1圖係本實施形態的冷卻裝置沿垂直方向（高度方 向）的截面圖。冷卻裝置本體丨，係充填絕熱材4於外箱2 /、内箱3之間而形成。門靡$亦同樣地將絕熱材4充填於 門板6内。 , 由冷部裝置本體1及門扉5形成的絕熱箱體内的空間 ，係被隔板7隔成背面側的冷卻器室9及其前方的冷凍室 、即冷卻室10。於冷卻器室9豎設冷卻器8。冷卻器8係 例如鰭狀管方式的冷卻盤管。藉由隔板7的配置，可蓄積 冷氣於冷部器8。於冷卻器8上側配置風扇組裝體2〇。風 扇組裝體20,係將風扇u安裝於驅動用馬達12的旋轉軸 1 3而構成。 雖然圖不省略’壓縮機、冷凝器等經由配管連接於冷 卻器8，供自壓縮機的液體冷媒藉冷卻器8蒸發，此冷媒 藉壓縮機壓縮至向溫高壓，在經由冷凝器液化後，再度供 至冷卻器8。 苐1圖雖因係概略圖而未圖示細部，不過’須將設置 前述壓縮機的機械室設於例如本體丨的背面側下部。又， 前述冷凝器可抵接於外箱2，埋設於絕熱材4。 又’第1圖雖然以冷凍庫為例圖 獨立於…，冷藏”冷二 於追加的冷卻室… …風扇等冷卻元件 7评至，即可各室獨立冷卻。 ίο内設置食品裁置用托架。 ’、可於冷卻室 弟2圖為第1圖所示本體1的前視圖，係成却下門虚 5的狀態，自箭5g Δ 士 A % 你成卸下門扉 7 , , #向觀看第1 ®的冷卻室1G。於隔板 心成大致四方形的開口 14。開口 14的邊長(Β η t

尺寸)均較風扇的直經大。 的邊長⑺尺寸、C 第3圖係第1圖所示冷卻裝置的水平 面圖。風扇n m 、识「J川m 風户UM丄 卻器室9内。於本圖的例子中， : 别端部配置於從隔板7背面算起距離D的内 風扇u方走榦^ )。且’風扇U的最前端部，係指 葉片部分的旋轉軸方向的最前端部，而不是 5羽1央部的輪轂部分的最前端部。 又_如可將保持馬達12的托架構件（未圖示）安裝於 =:實一 ，"至9内的主要元件係冷卻器8及風扇組裝體2〇 此外配置有各元件的安裝構件、配線、配管等。並去 认f構成工氣流通於冷卻器8與風扇11間的風路的專用 導S等70件°例如，未設置直接將空氣導至風4 11後方 的專用導營笙4塞 ^ ^ s寺構件，亦未設置圍繞風扇11外周的環妝邱 分或筒狀部分。又，於風扇u的左右的冷卻器 1326349 間15 1 6僅设置配線、配管等，並未不配置將冷卻室9 内的冷氣直接導至風扇u的專用元件。因此，於風扇u 的徑向外側具有開放空間。 第4圖圖示開σ 14的前視圖。於本圖的例子中，開口 14錯形成網狀的網體17覆蓋，防止人體或食品接觸風扇 1 1為體1 7可外加並固定於隔板7，亦可與隔板7形成— 體。又，不限於網狀構件，例如可形成多數狹縫。又，不 限於在大致與隔板7同一平面上，亦可於伸出至冷卻室1〇 側的立體狀構件上，形成網狀構件或狹縫。 就前述冷卻裝置的具體例而言，茲舉隨後說明之實施 例1的構造為一例。於實施例1中，内容積為168 L(升），

風扇11的直徑為115mm，開口 14的橫向尺寸（第2圖的C 尺寸）為142nm，開口 14的縱向尺寸（第2圖的B尺寸）為 13 5mm，風扇11前端相對於隔板7的移位（第3圖的d尺 寸）為5mm。又，使用輸入電源為AC(交流電）22〇 v、6〇

Hz(赫茲）、輸出422 w的壓縮機，並使用dc(直流電 、輸出55W的風扇馬達。又冷媒為HFC — 13钝，充填量為 1 6 5 g。 以下一面參考第5圖一面就本實施形態的冷卻裝置的 動作加以說明。第5A圖係本實施形態的冷卻裝置的主要 邙分的水平截面圖，第5B圖係比較例1、第5C圖係比較 例2的冷卻裝置的主要部分的水平截面圖。第5B圖（比較 例1)的構造，其隔板7的配置，僅止於冷卻器8的對向部 刀，而於冷钟器8的上部則不配置隔板。因此，相對於第 10 1326349 5A圖的構造在風扇11的左右部形成後面壁與隔板7所夾 空間，第5B圖的比較例1的構造無此種空間。 依第圖（比較例1)的構造，正轉風屬n，俾將風扇 11後方的空氣導至風扇u前方情形下，冷卻器室9的空 氣吹出至冷卻室10側。又，不只是風扇丨丨後方的空氣， 風扇11前方的冷卻室10的空氣亦藉由風扇η的旋轉抽 吸’向風扇11的前方吹出。 相對於此，於第5Α圖的構造中，開口 14的内徑較風 扇11的外徑大，且，風扇11以旋轉軸13方向視不在開 口 14内，風扇1 1沿旋轉軸丨3方向的前端在冷卻器室9 内。因此，於開口 14的内周附近，有藉風扇u的抽吸力 抽吸冷卻室1 〇的空氣而使其流動至冷卻器室9側的空間 〇 因此’於開口 14發生自冷卻器室9吹出至冷卻室！ 〇 的氣流、以及自冷卻器室9抽吸至冷卻室1 〇的氣流等的 雙向氣流。若於如此限制的開口 14發生雙向氣流，即亦 如第5A圖的虛線所示’發生吹出至冷卻室1 〇的吐出流與 抽吸至冷卻器室9的吸引流會合的現象。 因此’不會如第5B圖（比較例丨）般氣流成吐出流與吸 引流明確分離的狀態，而是吐出流與吸引流會合，形成亂 流狀態而減弱朝向冷卻室10的吐出流的流速。亦即，可 謂第5Α圖的構造一面起空氣經由開口丨4的流出及流入二 者的作用，一面具有減弱朝向冷卻室10的吐出流的流速 的作用。 1326349 第5C圖（比較例2)圖示開口 14的内周部與風扇i i的 外周鄰接的構造。此構造另外設置吸入口，以將冷卻室i 〇 内的空氣吸入冷卻器室9側，風扇Π的外周與開口 14間 的間隙，係構成將抽吸自冷卻器室9的空氣導入冷卻室j 〇 的風路18。風路18促進自冷卻器室9朝向冷卻室1〇的氣 流，其異於第5A圖的構造，並無法使冷卻室1 〇的空氣流 至冷卻器室9。於以圓筒狀構件圍繞風扇n的外周情形下 ，此狀況亦相同。 t 以下，一面說明實驗結果，一面參考第4圖，就第5A 圖構造的氣流加以說明。實驗製成構造與第5A圖構造相 同的冷凍庫（實施例丨），由煙霧的飄動或藉安裝於風扇】i 刖方的網體14上的帶狀小片確認空氣的流動。又，亦對 與卸下風扇11左右部的隔板的第5B圖相同的構造（比較 例1)進行相同的確認。 在κ施例1，於第4圖中風扇丨i的旋轉領域3〇内， 不僅確認出吐出流 且確認有吸引流。即使於風扇 11外

’其可明確加以區別。 12 1326349 實施例1雖可確認於風扇11前方係吹出空氣的吐出流 ，不過，相較於比較例1的構造（第5B圖）’吹出的強度大 幅滅弱。例如，比較例1可確6忍自風扇11強勢吹出吐出 流，且吹出空氣至冷卻室1 〇的前面部（門扉部分）。另一方 面，實施例1雖可確認吐出流吹出至冷卻器室的縱深方向 的大致中央部，不過，於冷卻室10的前面部則無法明蜂 確認吹出方向的氣流。 歸納此等實驗結果，可知實施例1具有經由開口 14使 空氣流出及流入的作用，以及可減弱朝向冷卻室丨〇内的 吐出流的風速。又’相對於比較例1可就風扇u附近的 氣流明確區別空氣的流出與流入，於實施例1中，亂流狀 態所佔比率可謂很大。 根據本實施形態的構造’由於可經由開口 14交換冷卻 室10的冷氣與蓄積於冷卻器室9的冷氣，故可使蓄積於 冷卻器8的冷氣流入冷卻室1〇内，並可使於冷卻室1〇中 溫度上昇的暖氣回流至冷卻器8。因此，即使是未設置有 別於開口 14的專用吸入口的構造，仍可進行利用冷卻器8 的熱交換。根據後面說明的實驗，實施例丨的冷凍庫可發 揮作為冷凍庫的冷卻功能’藉由空氣透過開口 14流出流 入’可使冷卻器8的熱交換效果良好。 又，若開口 14的面積過大，即接近第5b比較例 ”的構造情形的作帛’減弱吐出流的風速的作用趨緩，若 過小，空氣經由開口 14流人冷卻器室9的作用即弱化。 因此，若開口 14的面積為s， 風扇11的直徑為R， 13 1326349 即以如下述式（1)所示，開口面積S在風扇1 1的面積（7Γ (R / 2)2)的1.5倍以上2倍以下的範圍内較佳。 1·5Χ 7Γ (R/ 2)2^S<2X (R / 2)2 式（1) 由於在實施例1中，開口面積（S)為19170mm2 (142mm X 135mm) ’ 風扇面積為 10386.9mm2( π X (115mm / 2)2) ’故開口面積S為風扇面積的1.85倍》 又，於實施例1中’風扇11距隔板7的移位（第3圖 的D尺寸）雖為5mm，不過，可對應風扇丨丨的直徑，例如 為5〜30mm的範圍。 以下就與一般冷氣強制循環方式的冷凍庫比較的實驗

具體加以說明。用於比較實驗的實施例為實施例丨。第6A 圖係比較例3的裝置的垂錢面圖，f 6B圖係前視圖。 第6A圖所示比較例3的構造是冷氣強制循環方式的 典型例，抽吸自冷卻器40下側的吸入口 41的冷卻器4〇 内的冷氣於冷卻器40 β流動至上側，經由圍繞具有風扇 42的風扇組裝體43周邊部配置的導管44，自吐出口 c 吐出。 由於此構造以冷氣單向流動的方式形成風路，故吸入 口“中的冷氣流係自冷卻室46朝冷卻器4〇流動的氣流 :吐出口 45的冷氣流係自冷卻器4〇朝冷卻室钧流動的 氣流，其逆流不會發生。 由於實施例 容積相同。又， 、風扇馬達、壓 且脏仰丨。』’故冷 風路構造以外的部分共通，冷卻器、 縮機等有關冷卻系站μ _ I糸統的7C件使用相同: 14 1326349 實驗條件統一，周圍溫度為20度’相對濕度為6〇% ’冷卻室内負載為1 700g。實驗結果顯示，實施例1、比 較例3均歷時約4小時達到一251的穩定狀態。由此可確 s忍實施例1、比較例3的冷卻性能大致相同。 於此’雖然實施例1及比較例3的風路構造相異，不 過，空氣回流至冷卻器、冷卻器的冷氣吐出至冷卻室此事 、又方句相同。儘管於貫施例1中冷氣的流動速度變慢， 發生亂流狀態，不過，就冷卻器部及冷卻室全體看來，冷 :窃室的冷氣會送到冷卻室，冷卻器的冷氣會回流於冷卻 裔室，於冷卻器中進行熱交換，可發揮冷卻能力。於實驗 中，冷卻器入口與出口的溫度（管附近的溫度）差，在溫度 条守最大約為10 C，在穩定時約為4 °C，而能進行充分 的熱交換。 ^另方面’就結霜於冷卻器而言，相對於比較例3結 :冷卻益全體，實施例1僅在冷媒的入口部分有少量結 霜。於比較例3中，在冷卻室46溫度上昇的冷氣經由吸 每/1到達冷部器4〇。又，冷卻室46的冷氣流動速度較 _例1决，冷氣於冷卻室46内滯留的時間亦較實施例1 比較例3的冷氣流動，由於是將冷卻室的含水分 冷氣快速地連續送至冷卻器4()，故可說是促進對冷卻器 40結霜的流動。 ^對於此’只施例丨的冷氣流全體較比較例3缓慢’ P至46内冷虱的滞留時間較比較例3 |。又由於自開 口 14吐出的冷氣於相同開口 14抽吸，故於冷卻室10内 15 丄 ，吐出流與吸引流會合，合流的比例亦高…匕， 分的冷氣在冷卻室10 0緩慢滯留期間内，其水分'二 冷卻室10内發生固化作用。因 里亦於 u此每成貫施例1的結泰旦 ^，貫施例1的冷氣流動係抑制對冷卻器4。結霜的：： 又在本實施形態中，如前述，風扇"配置於冷… i上部’故無需特別加大縱深尺寸，纟小型化方面有利。 而’無需設置構成空氣流通於冷卻器8與風扇 =專Γ管」或自風扇11將空氣導至…㈣用 e兀件，可簡化構造，並可減少零件數。 二根據本實施形態’相較於一般冷氣強制循環方 二？以單，可發揮同等冷卻性能，並且，亦可減少對 ”P盗的結霜量。因此’本實施形態可利用於冷藏庫、冷 ^庫、冷Mi、自動販賣機用冷卻裝置、料庫或冷: ,。又可供業務用’亦可適於家庭用。由於如前述，在小 里化方面有利’故對家庭用冷滚庫、冷床冷藏庫特別有用 〇 ^，雖然亦對實施例1中’在隔板7中相當於冷卻器 p的。P分形成貫通隔板7的長孔狀狹縫者進行實驗讀 認，不過，Λ A . ^ ^ " 4中二氣的基本流動動作並未發現有特 別變化。 尸兄可考慮如下。亦即，如前述，實施例^的開口 中的礼叫不是單向’有空氣的流入及流出二者，空氣向 jgp 室 | q 木 V 0出速度較比較例3的構造緩慢。於冷卻器室9 16 1326349 内’此狀況亦相同，於配置冷卻器8的部公 、 刀’氣流並非單 向’並且，其流動緩慢。因此，即使於對向、 J令卹器8的部 分或冷卻器8的下部形成狹縫，空氣仍不舍 I自冷卻室1 0 急遽流入冷卻器室9，開口 14中的空氣流動叙从+ β勒作亦不會發 生特別變化。 不隨狹縫有無而 變化。因此，可 調整，設計的自 雖然開口 14中空氣的基本流動動作並 變化’不過，在冷卻性能方面卻發現若干 按照狹縫有無或狹縫大小謀求冷卻性能的 由度亦可提高。 又，前述實施形態雖然以開口 14與風扇u的組合肩 一組的例子加以說明，不過，亦可為複數組，以提高冷句 :能。又’雖然以設置冷卻器於絕熱箱體背面的例：力 况明，不㉟’可設於側面’亦可設於背面及側面。 又，前述實施例雖然以開口 14的形狀為四方形的例子 說θ γ過，不限於此，可使開口"的直徑較風扇 的直#大，可為四方形以外的多角形或圓形亦可為與 其近似的形狀》 加以說明 14形成 又，隔板7雖然以一片板狀構件構成的例子 ，不過，可裝配複數構件形成。例如，可將開口 構件及對應冷卻器8前面的構件加以組合而構成 循二上’根據本發明冷卻裝置’相較於-般冷氣強 心方式’儘管構造料’卻可發揮同等冷卻性能，並 ’亦可減少對冷卻器的結霜量。 上可别用抖 17 1326349 本& 8月冷郃裝置作為家庭用冷凍庫 業務用冷凌庫、自動販賣機用冷卻裝置：家庭用冷藏庫' 、空調裝置(空壓機)等冷卻裝置报有用。、保冷庫、冷凍車 【圖式簡單說明】 (一） 圖式部分 第1圓係本發明一實施形態的 。 装置的垂直截面圖 % =圖係第！圖所示冷卻裝置本體的前視圖。 圖係第1圖所示冷卻裝置的水平截面圖。 圖係本發明-實施形態的開口的前視圖。 二:A圖係本發明一實施形態的冷卻褒置於風扇附近 要。”刀的水平截面圖，g 5B圖係比較例2的冷卻裝 /風扇附近的主要部分的水平截面圖，第5c圖係比較 例2的冷卻裝置於風扇附近的主要部分的水平截面圖。 % /第6A圖係比較例3的冷卻裝置的垂直截面圖，第 圖係第6A圖所示冷卻裝置於風扇附近的前視圖。 (二） 元件代表符號 I :本體 7 :隔板 8 :冷卻器 9 :冷卻器室 10 :冷卻室 II :風扇 12 :風扇組裝體 18 1326349

Claims (1)

1326349 專利申請案第93118042號申請專利範圍修正本 2_年3月 拾、申請專利範圍：辦J月^修(&正替換頁 1 · 一種冷卻裝置，係具備：設於由絕熱箱體形成的室 内至少一側壁側的冷卻器，位於該冷卻器前方的冷卻室’ 以及使該冷卻室的空氣流動的風扇；其特徵在於： 該冷卻器與該冷卻室藉隔板分隔，俾使冷氣蓄積於該 冷卻器； ' 該風扇配置成比該隔板更靠該冷卻器側； 於該風扇前方的隔板具備形成於平板部分之開口； 在該風扇與形成有該開口之該平板部分之間形成開放 空間； 藉該風扇，經由該開口交換蓄積於該隔板内的冷氣與 該冷卻室的暖氣； 藉由該風扇的旋轉’發生自該冷卻器經由該開口吹出 至該冷卻室的空氣吐出流、以及自該冷卻室經由該開口抽 吸至該冷卻器的冷氣吸引流； 該吐出流與自該冷卻室朝向該冷卻器之該吸引流於該 開口會合。 2. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中該開口的 大小較該風扇的直徑大。 3. 如申請專利範圍第2項之冷卻裝置’其中自該風扇 的旋轉轴方向視，該風扇配置於該開口内，於該風扇外側 具有開放空間。 4. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置’其中該吐出流 與該吸引流碰撞，以抑制冷氣的流動速度。 20 1326349 月;相修Ct)正替換頁 , 5. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中該風扇配 置於該冷卻器的上部。 6. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中該風扇與 該開口的組合為複數組。 7. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中於該隔板 中對向該冷卻器的部分或該冷卻器的下部形成狹縫。 8. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中，若該開 口的面積為S，該風扇的直徑為R，則滿足1.5ΧΤΓ (R / 2)2 S SS 2χτΓ (R/ 2)2 的關係。 籲 9. 如申請專利範圍第1項之冷卻裝置，其中該開口藉 網體或狹縫實施安全覆蓋。 拾壹、圖式： 如次頁

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