TWI600867B - 冰箱 - Google Patents

Description

冰箱

本發明係有關具備有冷卻器之冰箱。

一種冰箱為人所熟知，其係在由冷凍室壁及冷藏室壁所隔開的背側設置冷卻器(熱交換器)，且透過設置在風路之風扇將透過冷卻器產生的冷空氣傳送到冷凍室及冷藏室等之各庫內。在此種冰箱中，成為一種構成，其係透過各庫內之熱負載而使溫度上升的冷空氣再次回到冷卻器且循環於庫內風路。

在如上述之習知的冰箱中，冷卻器的表面溫度會降低到-25℃附近。因此，與含有從各庫內回流之水蒸氣之冷空氣進行熱交換時，會在冷卻器表面產生結霜。

與冷凍室比較，冷藏室一般而言係以高頻率進行開關。因此，與來自冷凍室之回流冷空氣比較，在來自冷藏室之回流冷空氣中，由於含有多的水分之外部氣體的侵入而有使水分變多的傾向。來自冷藏室之回流冷空氣所含的水分多且與冷卻器之溫度差亦大，故成為產生結霜的主要原因。產生結霜時，冷卻器的風路阻力增加，造成性能降低等的影響，而可能引起能源消費量的增大。

專利文獻1所記載的冷卻器係以抑制上述冷卻器的性能降低及對結霜之降伏強度提高為目的，其係由第1冷卻部以及第2冷卻部所構成，其中第1冷卻部係由在背面側不具有散熱片之扁平管所形成，而第2冷卻部係與該第1冷卻部鄰接且由在面前側具有多數的散熱片之冷媒配管所形成。藉由將含多的水分之回流冷藏室的冷空氣通氣到未設置散熱片之第1冷卻部來進行熱交換，以抑制起因於結霜之阻塞的發生。

專利文獻2所記載之冷卻器係以抑制上述冷卻器之性能降低及對結霜之降伏強度提高為目的，而以在冷卻器的高度方向之上比較於上方的散熱片間距，下方的散熱片間距變得較狹窄之方式而構成。使用此構成，會在冷卻器的下方部分集中地促進結霜，以有效地使用冷卻器的上方部分。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2014-20736號公報

[專利文獻2]日本特開2008-202823號公報

專利文獻1所記載之冷卻器係使用有扁平管。扁平管一般而言製造成本高，且有壓縮機的動力隨著冷媒側之壓力損失增大而增大(能源消費量增大)的虞慮。 因此，朝向實用化有一些課題。

專利文獻2所記載之冷卻器係集中於冷卻器的下方部分而結霜時，因結霜而產生阻塞，而可能增加從冷卻器的下方回流的空氣之風路阻力。因此，導致整個冰箱之風量降低，且有導致冷卻器的性能降低及能源消費量的增大的虞慮。

本發明係為解決如上述之課題而研創者，其目的係在提供一種提高冷卻器的抗結霜性能之冰箱。

本發明之冰箱具備：冷藏室；冷凍室；冷卻器室，其設置有冷卻器，該冷卻器係將從冷藏室傳送來之冷藏室空氣及從冷凍室傳送來之冷凍室空氣予以冷卻；以及循環風扇，係將利用冷卻器所冷卻之冷卻後空氣送風到冷藏室及冷凍室，冷卻器室具備：預冷卻器，係配置在冷卻器的上游側用以進行除溼；除霜加熱器，係將預冷卻器予以加熱；冷凍室回流口，係設置在從冷凍室被傳送到冷卻器室之冷凍室空氣直接朝向冷卻器之位置；以及冷藏室回流口，係設置在從冷藏室被傳送到冷卻器室之冷藏室空氣朝向預冷卻器之位置。

依據本發明的冰箱，從冷凍室回流口被排出之空氣與從冷藏室回流口被排出的空氣係以分離的方式流動，且從含多的水分之冷藏室回流之空氣在預冷卻器被除溼後利用冷卻器予以冷卻，故大幅提高冷卻器的抗結霜 性能。

1‧‧‧冷藏室

2‧‧‧切換室

3‧‧‧製冰室

4‧‧‧冷凍室

5‧‧‧蔬菜室

6‧‧‧門部

7‧‧‧絕熱壁

8‧‧‧循環風扇

9‧‧‧冷卻器

10‧‧‧預冷卻器

12‧‧‧壓縮機

13‧‧‧配管群

14‧‧‧膨脹機

15‧‧‧回流空氣

16‧‧‧散熱片

17‧‧‧冷媒配管

18、19‧‧‧線狀加熱器

20‧‧‧冷凍室回流口

21‧‧‧冷凍室空氣

22‧‧‧冷藏室回流口

22a‧‧‧伸展部

23‧‧‧冷藏室空氣

24‧‧‧輻射加熱器(除霜加熱器)

25‧‧‧加熱器頂部

26‧‧‧排水盤

27‧‧‧排水溝

28‧‧‧吹出口

29‧‧‧氣流控制肋片

30‧‧‧冷凍室盒

31‧‧‧回流冷藏室風路

32‧‧‧側板

41‧‧‧側面旁路風路

51‧‧‧加熱器

52‧‧‧壓克力板

53‧‧‧吹風機

54‧‧‧溫風

100‧‧‧冰箱

111‧‧‧冷凍室空氣流路

112‧‧‧冷藏室空氣流路

200‧‧‧冷卻器室

第1圖係本發明第1實施形態之冰箱的正視圖。

第2圖係本發明第1實施形態之冰箱的剖面圖。

第3圖係本發明第1實施形態之冰箱的冷媒電路圖。

第4圖係本發明第1實施形態之冷卻器室的結構概要圖。

第5圖係本發明第1實施形態之冷凍室回流口的部分擴大剖面圖。

第6圖係本發明第1實施形態之吹出口及回流口的部分擴大剖面圖。

第7圖係使冷藏室回流口的寬度擴大到本發明第1實施形態之預冷卻器的寬度之冷卻器室的正視圖。

第8圖係表示本發明第1實施形態之輻射加熱器及加熱器頂部之示意圖。

第9圖係經解析而得到之冷卻器室之無因次水蒸氣濃度分布的剖面圖。

第10圖係使本發明第1實施形態之冷凍室回流口的上下方向尺寸擴大之冷卻器室的結構概要圖。

第11圖係冷凍室回流口的上下方向尺寸之短循環評估結果的說明圖。

第12圖係使經解析而得到之冷凍室回流口的上下方向尺寸擴大之冷卻器室的無因次水蒸氣濃度分布之剖面 圖。

第13圖係本發明第2實施形態之冷卻器室的結構概要圖。

第14圖係本發明第3實施形態之冷卻器室的剖面圖。

第15圖係本發明第4實施形態之冷卻器室的正視圖。

第16圖係表示預冷卻器10之除溼能力試驗裝置的概要圖。

第17圖係相對於第1比較例表示第1實施形態至第4實施形態之預冷卻器的除溼能力比之長條圖。

以下，參照附屬圖示，詳細說明本發明的冰箱之實施形態。再者，以下所示之實施形態係一例，不以上述實施形態來限定本發明。

第1實施形態.

<冰箱的整體構成>

第1圖係本發明第1實施形態之冰箱100的正視圖。冰箱100係如第1圖所示，在頂部具備冷藏室1以及在底部具備蔬菜室5。再者冰箱100具備位於蔬菜室5之上的冷凍室4、於冷凍室4與冷藏室1之間且位於正面右側之切換室2、及位於正面左側之製冰室3。

在第1圖所示之一例中，冷藏室1的門部6成為雙開式(對開式)的2扇門，至於冷藏室1的門部6沒特別限定，亦可為單開式的1扇門。

<庫內冷卻概要>

第2圖係本發明第1實施形態之冰箱100的剖面圖。表示從側面看冰箱100之庫內剖面圖。冰箱內係透過各室的門部6及絕熱壁7，而與庫外(外部氣體)絕熱。

冰箱100個別具備有冷藏之腔室及冷凍之腔室。此外冰箱100具備有：冷卻器9，係將從各腔室傳送的空氣予以冷卻；循環風扇8，係將透過冷卻器9所冷卻之冷卻後的空氣送風到各腔室；預冷卻器10，係位於冷卻器9的下部；輻射加熱器24，係用以將預冷卻器10之結霜予以加熱且去除；以及壓縮機12，係位於背面的底部。冷卻器9、預冷卻器10、輻射加熱器24被收存在設置於冷凍室4的背面側等之冷卻器室200。

透過冷卻器9所冷卻之冷卻後空氣係透過循環風扇8而被送風到各腔室，有助於庫內溫度之低溫維持。之後，被送風到各腔室之冷卻後的空氣以從各腔室再次回流到冷卻器9且被冷卻，且循環於庫內之方式而構成。此外，在冷卻器室200中空氣從下到上流動於冷卻器9。在冷卻器室200被冷卻之空氣通過導管且從吹出口被供應到各室。

開關門部6時，含多的水分之外部氣體可侵入到門部6的內側。與冷凍室4比較，冷藏室1一般而言由使用者高頻率地進行開關，且與來自冷凍室4的回流冷空氣比較，來自冷藏室1的回流冷空氣中可含多的水分。因此，經過長時間使冰箱100運轉，來自含多的水分的冷藏室1的回流冷空氣與冷卻器9進行熱交換時，有霜可能 附著在冷卻器9表面的虞慮。

在第1實施形態之冰箱100中，以將預冷卻器10配置在冷卻器9的下部，且來自冷藏室1之回流冷空氣比冷卻器9更先與預冷卻器10進行熱交換之方式而構成。藉由使用此構成比起冷卻器9，在預冷卻器10先結霜，以謀求冷卻器9的抗結霜性能提高。再者，冷卻器9之結霜及預冷卻器10之結霜係以透過輻射加熱器24定期地除霜之方式而構成。透過此構成，抑制伴隨著結霜而使冰箱100的性能降低。此外，在冷卻器室200，將從冷藏室1回流之位置與從冷凍室4回流之位置予以分離，在預冷卻器10中，設為幾乎僅從冷藏室1回流之空氣被除溼之構成。

設置在冰箱100背面的底部之壓縮機12係構成冰箱100具有之冷凍循環的一零件，其具有壓縮冷媒之作用。

<冷媒電路>

第3圖係本發明第1實施形態之冰箱100的冷媒電路圖。冰箱100係如第3圖所示，作為冷媒電路具備壓縮機12、配管群13、膨脹機14、預冷卻器10以及冷卻器9。

壓縮機12係將異丁烷等的冷媒進行絕熱壓縮而將之設為高溫高壓的氣體冷媒。高溫高壓的氣體冷媒被沖到埋設在設置於冰箱框體的絕熱壁7之配管群13，且在此配管群13內放熱而成為液體冷媒。之後，液體冷媒透過毛細管等之膨脹機14被膨張，而成為氣液二相之冷媒。膨張之低溫的氣液二相冷媒經由冷卻器9、預冷卻器10， 而與來自庫內之各腔室的回流空氣15進行熱交換。進行熱交換時，氣液二相冷媒吸收回流空氣15的熱成為氣體，而回流到壓縮機12。被冷卻器9及預冷卻器10吸熱而溫度降低之空氣係透過循環風扇8而被送到庫內。如此，冰箱100之冷媒電路使庫內的空氣循環也且進行冷卻之冷卻運轉。

<冷卻器室之結構概要>

第4圖係本發明第1實施形態之冷卻器室200的結構概要圖。第4圖(a)為正視圖，(b)係由(a)的A-A’所切斷之剖面圖。再者，第4圖(b)係從紙面之右朝左看(a)的A-A’剖面之圖。冷卻器室200係指收容循環風扇8、冷卻器9、預冷卻器10及輻射加熱器24的部分。

<冷卻器>

冷卻器9係如第4圖所示，係由複數片散熱片16與複數個冷媒配管17所構成。為了擴大傳熱面積且使冷卻性能提高，複數片散熱片16係以散熱片16與散熱片16之間隔成為固定的散熱片間距之方式被裝載。考慮對因結霜所引起之散熱片間的阻塞(風路阻力增加)等之品質，作為散熱片間距最好是5mm以上至10mm以下的範圍。例如，在風流動的風流動方向中，與冷卻器9的下游側比較，在冷卻器9之上游側結霜可顯著產生。透過起因於與散熱片16之熱交換而產生之結霜，隨著前進到下游側，包含在回流空氣15之水分減少。因此，亦可將上游側之散熱片間距設定得寬一點。例如，亦可將下游側之散熱片間距設為5mm， 而將上游側的散熱片間距設在7.5mm以上至10mm以下。

冷卻器9之散熱片間距只要在不脫離本發明的宗旨之範圍內，沒特別限定，不論上游側及下游側，可將散熱片間距一律適當地變更為5mm。關於散熱片16的形狀，沒特別限定，可使用板散熱片、波狀散熱片、百葉窗散熱片、縫隙散熱片等。

<預冷卻器>

預冷卻器10係如第4圖所示，與冷卻器9相同由複數片散熱片16與複數個冷媒配管17所構成。預冷卻器10具有之複數片散熱片16係與冷卻器9相同以散熱片16與散熱片16的間隔成為固定的散熱片間距之方式被裝載。預冷卻器10比起冷卻器9，於風流動方向更配置於靠近上游側之位置。因此預冷卻器10比起冷卻器9，結霜更顯著產生。因此，預冷卻器10的散熱片間距比冷卻器9之散熱片間距(5mm以上至10mm以下)設得更大。預冷卻器10的散熱片間距例如最好在10mm以上至15mm以下之範圍。再者，只要在不脫離本發明的宗旨之範圍內，預冷卻器10之散熱片間距沒特別限定，可適當變更。再者，關於預冷卻器10具有之散熱片16的形狀，亦沒特別限定，可舉出板散熱片、波狀散熱片、百葉窗散熱片、縫隙散熱片等。冷卻器9與預冷卻器10最好以隔些許間隔之方式予以設置。在冷卻器室200中空氣為由下而上之構成，故例如預冷卻器10最好以與冷卻器9的下側隔些許間隔之方式予以設置。

此外，預冷卻器10的散熱片形狀亦可依沿著冷藏室空 氣23的流動之方式改變散熱片的傾斜角度，或將散熱片下端設為菱形來促進前緣效果，或於除霜時使水順暢地落下之方式將散熱片下端設為銳利等，來適當地改變形狀。

<除霜裝置>

冰箱100作為除霜裝置，係除了配置在冷卻器9的下部且使用於除霜之輻射加熱器24之外，具備密合於冷卻器9的散熱片16之複數個電熱線加熱器，亦即具備線狀加熱器18。輻射加熱器24係利用輻射熱將預冷卻器10予以加熱，例如如圖所示可與預冷卻器10隔開些許間隔而設置。線狀加熱器18配置在冷卻器9的前面側與背面側。線狀加熱器18、19被插入到冷卻器9的散熱片16間等，且與散熱片16密合，主要利用熱傳導將散熱片16予以加熱。

<預冷卻器與除霜裝置之配置>

預冷卻器10與除霜加熱器之輻射加熱器24呈水平方向並列的方式，配置在冷卻器室200之背面側。此係為何冷藏室空氣23自發地流動於冷卻器室200的背面側之故，且成為去除被包含在冷藏室空氣23的水分之最適當的配置。例如，冷藏室空氣23自發地流動於冷卻器室200的面前側時，最好將預冷卻器10配置在冷卻器室的面前側，且將除霜加熱器之輻射加熱器24配置在背面側等，以配合冷藏室空氣23的流動路徑，來配置預冷卻器10。

此外，藉由在水平方向並列配置預冷卻器10與輻射加熱器24，預冷卻器10因結霜而阻塞時，藉由冷藏室空氣23流動於輻射加熱器24側之空置的空間，可抑制冷藏室 空氣23之風量降低。

冰箱100藉由使輻射加熱器24與線狀加熱器18同時發熱，而將附著在冷卻器9及預冷卻器10之霜予以溶解。

除霜時，有從冷卻器9滴下的水可能接觸到輻射加熱器24的虞慮。因此，加熱器頂部(heater roof)25配置在輻射加熱器24上部，防止從冷卻器9滴下的水直接接觸到輻射加熱器24之事態。從冷卻器9及預冷卻器10滴下的水被冷卻器室200下部的排水盤26接收，且從排水溝27被排出。

<冷凍室回流口及冷藏室回流口的配置>

在本發明第1實施形態之冰箱100中，如第4圖所示，冷凍室回流口20的入口(冷凍室側端部)下緣以不成為冷卻器9的下端而成為上方之方式而構成，而冷藏室回流口22以不成為冷凍室回流口20的入口下端而成為下方之方式而構成，而吹出口28係以將被冷卻器9冷卻之空氣與被預冷卻器10冷卻之空氣朝各庫之形態，對著冷藏室回流口22配置在包夾冷凍室回流口20之位置。冷凍室回流口20被設置在來自冷凍室4之空氣直接朝向冷卻器9的下端之位置。再者，冷藏室回流口22被設置在來自冷藏室1之空氣首先朝向預冷卻器10後朝向冷卻器9之位置。例如，冷藏室回流口22係預冷卻器10被配置在冷卻器室200的背面側時，為了將冷藏室空氣23送出到背面側，最好使之從冷卻器室200的面前流入。

第5圖係本發明第1實施形態之冷凍室回流口20之部分擴大剖面圖。於冷凍室回流口20的流入部，如第5圖所示，係以防止手與指頭直接的接觸，且防止冷凍室4內之儲藏物侵入冷卻器室200等為目的，設置有複數個氣流控制肋片29。複數個氣流控制肋片29係以間隔成為固定之方式而設定有間距。

氣流控制肋片29之形狀、間距、角度只要在不脫離上述目的之範圍內，可作適當的變更。此外冷凍室回流口20為了於除霜時防止溶解而從冷卻器9滴下的水侵入到庫內之事態，最好從冷凍室4側朝冷卻器室200設有傾斜角。關於傾斜角，因兼具有風路壓損增大之功能，最好在5°至20°。再者，在上述中設為以冷凍室回流口20之入口下緣不是成為冷卻器9的下端而是成為上方的方式之構成，而如圖所示只要冷凍室4側不是在冷卻器9的下端而是在上方，冷卻器室200之出口側亦可不是成為冷卻器9的下端而可些許成為下方即可。再者，冷凍室回流口20的傾斜係從冷凍室4側下降到冷卻器室200側之傾斜。此傾斜為和緩的傾斜時因於排出水方面的功能佳故為理想，亦可設為具有些微的階梯之傾斜。

在冷凍室回流口20設有上述傾斜角時，從冷凍室回流口20被排出之冷凍室空氣21些許下降到冷卻器9的下端部後透過循環風扇8流動到冷卻器9的上方。因此，冷凍室空氣21之空氣幕在冷卻器9的下端前部產生。透過所產生之空氣幕，可抑制從冷藏室回流口22被排出之 冷藏室空氣23侵入到冷卻器9的面前側下端部之事態，且失去去處之冷藏室空氣23流動到位於冷卻器9的背面側下方之預冷卻器10。

因冷凍室回流口20及冷藏室回流口22的高度方向之配置的不同，可透過從冷凍室回流口20被排出之冷凍室空氣21的空氣幕效應產生，來抑制從冷藏室回流口22被排出之冷藏室空氣23侵入到冷卻器9的面前側下端之事態。因此，冷凍室空氣21流動於冷卻器9面前側之冷凍室空氣流路111(第9圖)，冷藏室空氣23流動於冷藏室空氣流路112(第9圖)，冷藏室空氣流路112係針對冷卻器9而言在與冷凍室空氣流路111相對的位置，亦即冷藏室空氣23流動於在預冷卻器10及冷卻器9的背面側之冷藏室空氣流路112，而成為可使冷卻器室200內之冷凍室空氣21與冷藏室空氣23以分離的方式流動。再者，為了得到此種空氣幕效應，最好具有某些程度大的風量。例如，從冷凍室回流口20被排出之冷凍室空氣21的風量比從冷藏室回流口22被排出之冷藏室空氣23的風量多時空氣幕效應升高而為理想。

<冷凍室短循環抑制機構>

縮小吹出口28下緣與冷凍室回流口20上緣的距離時，因冷凍室空氣21的短循環而會有引起冷凍室4的溫度上升的虞慮。在此所謂短循環，係指不使從吹出口28吹出之冷卻後空氣循環於庫內而照原樣流動到冷凍室回流口20。產生短循環時，可能導致冷卻時間(壓縮機運轉時間)的延長、 冷卻效率的變差、消費能源的增加等。

第6圖係本發明第1實施形態之吹出口28及冷凍室回流口20之部分擴大剖面圖。於第6圖，表示抑制對冷凍室4之短循環的抑制機構之例。

於吹出口28的下方及冷凍室回流口20的上方，亦即於吹出口28與冷凍室回流口20之間，如第6圖所示，配置有設置在吹出口28的附近之氣流控制肋片29與設置在冷凍室回流口20的附近之氣流控制肋片29。上述氣流控制肋片29具有一種功能，其係從吹出口28所吹出之冷卻後空氣因短循環而以無循環之方式遮斷直接朝冷凍室回流口20之流動。氣流控制肋片29係因吹出口28位於比冷凍室回流口20更上方，故遮著沿著背面從上方流動到下方的空氣之至少一部分，若可能最好為遮著全部空氣之結構體。氣流控制肋片29之長度只要在不發生與冷凍室盒30抵觸之範圍內設定即可，例如最好為5mm至10mm。

關於配置角度，並無特別限定氣流控制肋片29。關於氣流控制肋片29之配置角度，只要無結構上的限制，如第6圖(b)所示，最好對著水平面向下15°至30°。

關於配置處所，並無特別限定氣流控制肋片29。例如如第6圖(c)所示，亦可在形成在冷凍室盒30與庫內壁面之間的空間設置氣流控制肋片29。

有關短循環抑制機構，不受氣流控制肋片29的設置所限定，例如第6圖(d)或(e)所示，亦可設為使吹出口28或冷凍室回流口20之一方伸展到庫內側之構 成。

有關短循環抑制機構，亦有一種方式，其係藉由使庫內壁面隆起到冷凍室4側而使冷凍室盒30與庫內壁面之間的空間變窄，且使風路阻力增加。隆起之部分，如第6圖(f)所示，亦可依吹出口28(第6圖(f))與冷凍室回流口20之間全面隆起之方式來構成，或如第6圖(g)所示，亦可依吹出口28側隆起為尖細狀之方式來構成，或如第6圖(h)所示，亦可依回流口20側隆起為尖細狀之方式來構成，或如第6圖(i)所示，亦可依冷凍室盒30朝吹出口28的下端伸展之方式來構成。

藉由設置如上述之短循環抑制機構，抑制使吹出口28吹出之冷卻後空氣不循環於庫內而按原樣流動到冷凍室回流口20之短循環，而可使冷凍室4的冷卻效率提高。

<冷藏室回流口之寬度>

在第4圖所示之一例中，針對預冷卻器10的寬度，冷藏室回流口22部分地開口著。此時，可能從該開口部附近的預冷卻器10開始結霜，而產生局部性的結霜分布。

第7圖係表示使冷藏室回流口22的寬度擴大到本發明第1實施形態之預冷卻器10的寬度之冷卻器室200之正視圖。第7圖(a)係表示使冷藏室回流口22的寬度擴大到預冷卻器10的寬度之冷卻器室200的正視圖，第7圖(b)係表示使冷藏室回流口22的寬度擴大到預冷卻器10的寬度之冷卻器室200的部分擴大圖。如第7圖所示，冷 藏室回流口22的寬度最好擴大到與預冷卻器10相同的寬度。冷藏室回流口22的寬度擴大到與預冷卻器10的寬度相同，故冷藏室空氣23均等地流動於整個預冷卻器10，而可有助於預冷卻器10之進一步的除溼能力的提高。

<加熱器頂部形狀>

第8圖係表示本發明第1實施形態之輻射加熱器24及加熱器頂部25之示意圖。於第8圖，表示有半圓弧狀的加熱器頂部25與以附箭頭符號實線表示之冷凍室空氣21的流動，以及以箭頭符號虛線表示之冷藏室空氣23的流動。如圖所示，於預冷卻器10的下方，輻射加熱器24及加熱器頂部25係配置在與預冷卻器10呈水平方向之錯開位置。加熱器頂部25比預冷卻器10位於更靠近冷凍室回流口20之位置，而位於成為冷凍室回流口20的正下方之位置。

除霜時為了使因冷卻器9的結霜溶解而滴下的水落到排水盤26，加熱器頂部25的形狀係以輻射加熱器24為中心而形成半圓弧的形狀。冷凍室空氣21係在流動到冷卻器9的下端前部時，雖僅些微，惟會沿著加熱器頂部25上流進到預冷卻器10。因此，如第8圖(a)所示，冷藏室空氣23被推進到冷卻器9的背面側，且被引導流動到預冷卻器10的下端部。

為了遮斷冷凍室空氣21流入預冷卻器10，如第8圖(b)所示，亦可將加熱器頂部25設為平的直線狀的形狀，亦即設為平坦形狀，且亦可設為使之從冷卻器9朝冷凍室回流口20側傾斜。冷藏室空氣23流動到整個預 冷卻器10，而有助於預冷卻器之除溼能力之進一步的提高。此外，加熱器頂部25最好為一種構成，即呈10°至30°之範圍的傾斜角度，而從預冷卻器10傾斜於冷凍室回流口20側的方向。

<抗結霜性能提高效果>

為了掌握上述所說明之第1實施形態之冰箱100的風路結構之冷凍室空氣21及冷藏室空氣23之流動，將冷凍室回流口20的上下方向尺寸設為28mm進行了數值解析。於進行數值解析時，將冷凍室回流口20及冷藏室回流口22設為風量規定(實測結果)，且將循環風扇8的出口設為外部開口的靜壓OPa。再者，為了有助於結霜之冷藏室空氣23的水蒸氣之模擬性的表現而追蹤流動，將冷藏室回流口22之無因次水蒸氣濃度(比例)設為1[-]，且將冷凍室回流口20之無因次水蒸氣濃度(比例)設為0[-]。

僅在冷藏室空氣23設定無因次水蒸氣濃度的理由有2點。第1點是冷藏室空氣23比起冷凍室空氣21，隨著門部6開關之高溫多溼的外部氣體流入的機會較多。第2點是冷卻器9的溫度(Teva=-23℃)與冷藏室空氣23的溫度(T回流冷藏室=0℃)之溫度差，跟與冷凍室空氣21的溫度之溫度差比較，超過有23℃之大，容易誘發在冷卻器9表面結霜。以上，綜合2點來考慮，一般而言冷藏室空氣23可能是結霜的主要原因。

第9圖係經解析而得到之冷卻器室200的無因次水蒸氣濃度分布之剖面圖。輪廓的顏色黑的區域表示 冷凍室空氣21，輪廓的顏色白的區域表示冷藏室空氣23，且將兩者的流動設為可見。

如第9圖(a)所示在冷卻器9的流入部，冷凍室空氣21與冷藏室空氣23匯合時，關於冷藏室空氣23，可看出一個傾向，即冷藏室空氣23不易流動到預冷卻器10，而優先地朝冷卻器9的面前側流動。另一方面在第1實施形態之冰箱100中，如第9圖(b)所示，關於冷藏室空氣23，可看出一個傾向，即冷藏室空氣23優先地流動到預冷卻器10及冷卻器9的背面側。亦即在第1實施形態之風路結構中，冷凍室空氣21流動於在冷卻器9的面前側之冷凍室空氣流路111，冷藏室空氣23流動於在預冷卻器10及冷卻器9的背面側之冷藏室空氣流路112，即確認到冷凍室空氣21與冷藏室空氣23係分離地流動。

在第1實施形態之冰箱100中，冷凍室空氣21的風量比冷藏室空氣23的風量大約4倍。因此，冷凍室空氣21具有空氣幕的功能，而抑制冷藏室空氣23侵入到冷卻器9的面前側之事態，且從冷凍室回流口20排出之冷凍室空氣21與從冷藏室回流口22排出之冷藏室空氣23分離地流動。

藉由水分多的冷藏室空氣23優先地流動到預冷卻器10，與習知的冰箱比較，在第1實施形態之冰箱100中預冷卻器10之除溼能力提高，且可提高冷卻器9的抗結霜性能。此外，藉由冷卻器9的抗結霜性能提高，抑制伴隨著結霜而使冷卻器9的冷卻性能降低，且在第1實 施形態之冰箱100中於結霜時亦可維持高的冷卻性能。

<冷凍室回流口之上下方向尺寸>

第10圖係使本發明第1實施形態之冷凍室回流口20的上下方向尺寸擴大之冷卻器室200的結構概要圖。第10圖(a)係表示冷卻器室200的正視圖，而第10圖(b)係在第10圖(a)的A-A’所切斷之冷卻器室200的剖面圖。與在第4圖所示之冷卻器室200比較，冷凍室回流口20的上下方向尺寸係如第10圖所示加以擴大且最好加大冷凍室回流口20的開口面積。關於具體的上下方向尺寸，必須考慮冷凍室短循環。

<冷凍室回流口之上下方向尺寸的參數評估>

第11圖係冷凍室回流口的上下方向尺寸之短循環評估結果的說明圖。於第11圖(a)，表示有短循環評估之試驗方法。將擴大冷凍室回流口20的上下方向尺寸B時之吹出口28與冷凍室回流口20之溫度，利用在第11圖(a)所示的位置之熱電偶進行測量，來評估根據吹出口28與冷凍室回流口20的溫度差之短循環的影響。在此所謂短循環，如上述，係指所吹出之冷卻後空氣不循環於庫內而按原樣流動到回流口。因此，發生短循環時，吹出口28與冷凍室回流口20之溫度差呈縮小之傾向。此外，在冷凍室4的吹出口28下部配置氣流控制肋片29，且亦在冷凍室回流口20上部配置氣流控制肋片29，來謀求抑制短循環。

<冷凍室回流口之上下方向尺寸的參數評 估之條件>

使用600L的法式冰箱作為冰箱。使用溫度30℃及相対溼度70%之外部氣體。作為外部氣體條件穩定運轉時的消耗電力係與溫度的測量同時測量。準備有28mm、56mm、84mm、100mm、115mm及130mm之冰箱作為冷凍室回流口20的上下方向尺寸。

<冷凍室回流口之上下方向尺寸的參數評估之結果>

於第11圖(b)，表示有冷凍室回流口20之上下方向尺寸、吹出口28與冷凍室回流口20之溫度差及穩定運轉時之每日的消耗電力[kWh/d]的關係。如第11圖(b)所示，消耗電力係上下方向尺寸為84mm成為最小值。上下方向尺寸變得比100mm更大時，消耗電力表示惡化傾向。吹出口28與冷凍室回流口20之溫度差係上下方向尺寸比100mm更大時，表示溫度差縮小、短循環的徵兆。上下方向尺寸比100mm更大時可能產生短循環而導致消耗電力惡化。因此，考慮對消耗電力之不良影響，冷凍室回流口20的上下方向尺寸係以冷卻器9的下端為基準最好在100mm以下。但是，冷凍室回流口20的上下方向尺寸沒特別限定在100mm以下，考慮除霜時之庫內熱侵入、剛性變化所引起之風扇噪音等的品質，亦可在不脫離本發明的宗旨之範圍內適當地作變更。

擴大冷凍室回流口20的開口面積時，冷凍室空氣21的流速減少。使用冷凍室4的風量[m3/s](實機 測量值)與冷凍室回流口20的開口面積[m²]，算出從冷凍室回流口20被排出之冷凍室空氣21的風速[m/s]時，確認到在冷凍室回流口20的上下方向尺寸為28mm的冰箱100中冷凍室空氣21的風速成為1.3m/s，而在冷凍室回流口20的上下方向尺寸為84mm的冰箱100中冷凍室空氣21的風速成為0.7m/s，且上下方向尺寸增加為3倍時冷凍室空氣21的風速降低到約一半。

第12圖係使經解析而得到之冷凍室回流口20的上下方向尺寸擴大之冷卻器室200的無因次水蒸氣濃度分布之剖面圖。第12圖(a)係表示冷凍室回流口20的上下方向尺寸為28mm之冰箱100的冷卻器室200之無因次水蒸氣濃度分布，而第12圖(b)係表示冷凍室回流口20的上下方向尺寸為84mm之冰箱100的冷卻器室200之無因次水蒸氣濃度分布。如第12圖所示，冷凍室回流口20的上下方向尺寸為84mm時，與28mm之情況比較，預冷卻器10周邊的無因次水蒸氣濃度增加。冷凍室回流口20的上下方向尺寸為84mm時，與為28mm的情況比較，冷凍室空氣21的風速減小。藉由冷凍室空氣21的風速減小使得冷凍室空氣21不易朝預冷卻器10側流動，故預冷卻器10周邊的無因次水蒸氣濃度增加。如解析結果所示，抑制冷凍室空氣21朝預冷卻器10側流入的情況下，預冷卻器10周邊之無因次水蒸氣濃度增加。因此，可期待使用有預冷卻器10之進一步的除溼能力之提高。

如以上，在第1實施形態的冰箱100中冷藏 室回流口22比冷凍室回流口20更成為下方，且於高度方向之位置在錯開狀態下被配置。再者，從冷凍室回流口20被排出之冷凍室空氣21流動之冷凍室空氣流路主要在面前側，而預冷卻器10所除溼的冷藏室空氣流動之冷藏室空氣流路主要成為背面側，且空氣以分離之方式流動。因此，可抑制從冷藏室回流口22被排出且沒被除溼之冷藏室空氣23侵入到冷卻器9。透過此抑制侵入效果，可有效活用預冷卻器10之除溼能力，而可飛躍性地提高冷卻器9的抗結霜性能。

第2實施形態.

第13圖係本發明第2實施形態之冷卻器室200的結構概要圖。第13圖(a)係表示冷卻器室200的正視圖，第13圖(b)係表示冷卻器室200之剖面圖，而第13圖(c)係表示冷卻器室200的預冷卻器10周邊之擴大圖。在第2實施形態中與第1實施形態不同，如第13圖所示，將冷藏室回流口22相對於冷卻器9配置在側面側。因此在第2實施形態中，與第1實施形態不同，冷藏室空氣23從預冷卻器10的側面側流入。如此，在第2實施形態中冷凍室回流口20配置在冷卻器室200的正面側，且冷藏室回流口22配置在冷卻器室200的側面側。

第2實施形態之冰箱100具備沿著冷卻器室200的側面而延伸於鉛直方向之回流冷藏室風路31。冷藏室空氣23係從回流冷藏室風路31經由被設置在冷卻器室200的側面之冷藏室回流口22，從側面側流入到預冷卻器 10。在第2實施形態中，從側面流入到冷卻器室200內之冷藏室空氣23沿著排水盤26且以與預冷卻器10的散熱片表面相對向之方式而流動。冷藏室空氣23沿著預冷卻器10的長邊方向(水平方向)而流動於預冷卻器10的下部與排水盤26之間的間隙。除了循環風扇8的吸引力之外並藉由與散熱片表面衝突，而使冷藏室空氣23的流動偏向於上方，且通過散熱片間的間隙而朝具有冷卻器9之上方流動。因此，促進傳熱，且可達成提高預冷卻器10之進一步的除溼能力。

謀求預冷卻器10之進一步的除溼能力提高時，最好為冷藏室回流口22的上端比預冷卻器10上端配置得更低之構成。此外，冷藏室空氣23從側面流入到冷卻器室200內時，被配置在支撐冷卻器9的冷媒配管17的兩端之側板32(支撐板)成為流動阻力，故最好為切斷側板下部之構成。

第3實施形態.

第14圖係本發明第3實施形態之冷卻器室200的剖面圖。於第14圖(a)，表示冷卻器室200的結構概要圖之剖面圖，於第14圖(b)，表示將冷藏室回流口22及預冷卻器10的附近予以擴大之示意擴大圖，而於第14圖(c)，表示將具備冷藏室回流口22的替代例之冷卻器室200的冷藏室回流口22及預冷卻器10的附近予以擴大之示意擴大圖。

在第3實施形態中，如第14圖所示，排水盤26之深度方向的寬度與第1實施形態比較呈縮小狀況。 在第3實施形態之冰箱100中，冷藏室回流口22具備直線性地伸展之伸展部22a，而以冷藏室空氣23介由伸展部22a被排出到預冷卻器10附近之點而言，與第1實施形態不同。在冷卻器室200內於冷卻器9之下方，預冷卻器10與輻射加熱器24於水平方向係位於錯開位置。亦即，預冷卻器10在冷卻器室200內位於集中在水平方向之位置。此外，冷藏室回流口22係從輻射加熱器24的下方側被連接到冷卻器室200內。因此，冷藏室回流口22係從與預冷卻器10集中存在之側的相反側被連接。於輻射加熱器24的下方係以形成使冷藏室空氣23靠近預冷卻器10的風路之方式構成冷藏室回流口22。

在第3實施形態中，如第14圖(a)所示，介由伸展部22a從冷藏室回流口22被排出之冷藏室空氣23接近預冷卻器10，且冷藏室空氣23到達預冷卻器10為止之距離縮小。因此，可抑制朝預冷卻器10以外的區域繞過之冷藏室空氣23的流動，而可集中地使冷藏室空氣23流入到預冷卻器10，而有助於預冷卻器10之進一步的除溼能力的提高。此外，作為冷藏室回流口22之朝預冷卻器10側的接近方法而言，沒特別限定，例如第14圖(b)所示，亦可依沿著排水盤26之形態設置伸展部22a，且依冷藏室空氣23沿著配置在預冷卻器10下部之氣流控制肋片29從預冷卻器10下部流入之方式而構成。再者，除霜時為了使滴下的水流入排水溝27，必須以不重疊於排水溝27的鉛直上方之方式來設置伸展部22a。

第4實施形態.

第15圖係本發明第4實施形態之冷卻器室200的正視圖。在第4實施形態中，與第1實施形態不同，在冷卻器9的側面旁路風路41配置有氣流控制肋片29。

在第1實施形態中，雖省略了說明，惟於配置在支撐冷卻器9的配管之兩端的側板32與冷卻器室200壁面之間，形成有側面旁路風路41。冷卻器9係積層散熱片，且於該積層方向的外側設置側板32，在比側板32還外側具有連接冷媒配管17彼此之空間。空氣亦流動於此空間，故此空間成為側面旁路風路41。冷凍室空氣21及冷藏室空氣23些許朝側面旁路風路41流動。在此側面旁路風路41中，僅與露出之冷媒配管17進行熱交換。比起冷卻器9中央部之積層散熱片，冷媒配管17的熱交換面積極小且冷卻效率亦不佳。

在第4實施形態中，於冷卻器9兩端的側板32之上部配置氣流控制肋片29，使側面旁路風路41的風路阻力增加，且不使冷凍室空氣21及冷藏室空氣23流動到側面旁路風路41。藉由抑制冷空氣朝側面旁路風路41流入之事態，可減低於側面旁路風路41之熱交換損失。再者，使流入到冷卻器9及預冷卻器10之冷藏室空氣23的風量增加，故可有助於進一步的冷卻器9之熱交換性能提高與預冷卻器10之除溼能力提高。此外，側面旁路風路41之氣流控制肋片29的材質沒特別限定，例如，可舉出與散熱片相同的材質之鋁等。再者，作為朝側面旁路風路 41之冷空氣流入抑制方法而言，利用發泡苯乙烯等將側面旁路風路41完全密閉等，只要不脫離本發明的宗旨，沒特別限定。

<預冷卻器之除溼能力提高效果>

就本發明之第1實施形態至第4實施形態之預冷卻器的除溼能力提高加以檢討。使用於冷卻器室200的下部冷凍室空氣21與冷藏室空氣23匯合流入之第1比較例以及冷凍室空氣21與冷藏室空氣23分離流入的本發明之第1實施形態至第4實施形態，且透過試驗來測量預冷卻器10之除溼能力(結霜量[g])。根據測量結果，比較相對於第1比較例之本發明的除溼能力比的比率。

<試驗裝置‧結霜量測量方法>

第16圖係表示預冷卻器10的除溼能力試驗裝置之概要圖。表示有除溼能力試驗裝置及結霜量測量方法。如第16圖所示，透過設置在冷藏室1內之加熱器51的加熱使水蒸發，且使之在冷卻器9強制結霜，來測量且比較預冷卻器10之結霜量[g]。

作為預冷卻器10之結霜量測量方法而言，冷卻器9與預冷卻器10之間隔著壓克力板52，而僅使吹風機53的溫風54接觸預冷卻器10，且僅使預冷卻器10之結霜溶解來進行測量。

在第1比較例中，使用如在第9圖(a)所示之冰箱，其係以在冷卻器室200的下部冷凍室空氣21與冷藏室空氣23匯合流入之方式所構成。

在第1實施形態中，將冷凍室回流口20的上下方向尺寸設為28mm而使用如第9圖(b)所示之冰箱100，冷凍室回流口20的下緣是配置在比冷卻器9的下端更上方，且冷藏室回流口22是配置在比冷凍室回流口20的下端更下方。因此，構成：冷卻器室200內的冷凍室空氣21與冷藏室空氣23係以分離流入之方式。在第1a實施形態中，構成：以將第1實施形態之冷藏室回流口22的寬度予以擴大，且使冷藏室回流口22的寬度與預冷卻器10的寬度變為相等之方式。在第1b實施形態中，構成：以第1實施形態之冷凍室回流口20的上下方向尺寸成為84mm之方式。在第1c實施形態中，設為一種構成，其係將第1實施形態之加熱器頂部25的形狀設為平的直線狀，且具有從冷卻器9朝冷凍室回流口20側之傾斜。在第2實施形態中，將第1實施形態之冷藏室回流口22對著冷卻器9配置在側面側。在第3實施形態中，構成：以將伸展部22a設置在第1實施形態之冷藏室回流口22且將之直線地予以伸展，且介由伸展部22a將冷藏室空氣23排出到朝預冷卻器10側接近之位置的方式。在第4實施形態中，於第1實施形態之冷卻器9之側面旁路風路41設置有氣流控制肋片29。

針對第1比較例及第1實施形態至第4實施形態，以利用加熱器蒸發之水的質量為300cc之方式使用共用的設定，來進行上述除溼能力之比較試驗。

<效果(預冷卻器之除溼量)>

第17圖係相對於第1比較例表示第1實施形態至第4實施形態之預冷卻器10的除溼能力比的長條圖。表示相對於從預冷卻器10之除溼能力測量結果所求到的第1比較例之本發明的除溼能力之比。

如第17圖所示，預冷卻器10之除溼能力比係第1實施形態為125%，第1實施形態a為158%，第1實施形態b為167%，第1實施形態c為133%，第2實施形態為175%，第3實施形態為133%，第4實施形態為142%，相對於第1比較例(100%)表示高的除溼能力。因此，本發明第1實施形態至第4實施形態之冰箱100係可使冷藏室空氣積極地流入到預冷卻器10，且可使預冷卻器10之除溼能力以及冷卻器9之冷卻能力飛躍性地提高。

4‧‧‧冷凍室

8‧‧‧循環風扇

9‧‧‧冷卻器

10‧‧‧預冷卻器

16‧‧‧散熱片

17‧‧‧冷媒配管

18‧‧‧線狀加熱器

20‧‧‧冷凍室回流口

21‧‧‧冷凍室空氣

22‧‧‧冷藏室回流口

23‧‧‧冷藏室空氣

24‧‧‧輻射加熱器(除霜加熱器)

25‧‧‧加熱器頂部

26‧‧‧排水盤

27‧‧‧排水溝

28‧‧‧吹出口

29‧‧‧氣流控制肋片

30‧‧‧冷凍室盒

200‧‧‧冷卻器室

Claims (14)

1. 一種冰箱，具備：冷藏室；冷凍室；冷卻器室，該冷卻器室設置有冷卻器，該冷卻器將從前述冷藏室傳送來之冷藏室空氣及從前述冷凍室傳送來之冷凍室空氣予以冷卻；以及循環風扇，係將前述冷卻器所冷卻之冷卻後空氣送風到前述冷藏室及前述冷凍室；於前述冷卻器室內係使前述冷凍室空氣及前述冷藏室空氣從下朝上流動，前述冷卻器室具備：預冷卻器，係配置在前述冷卻器的上游側且進行除溼；除霜加熱器，係將前述預冷卻器予以加熱，並在前述冷卻器室內相對於前述預冷卻器於水平方向配置在錯開的位置，且在上部配置有加熱器頂部；冷凍室回流口，係設置在從前述冷凍室被傳送到前述冷卻器室之前述冷凍室空氣直接朝向前述冷卻器之位置；以及冷藏室回流口，係設置在從前述冷藏室被傳送到前述冷卻器室之前述冷藏室空氣朝向前述預冷卻器之位置；前述加熱器頂部係配置於前述冷凍室回流口的下方且為比前述預冷卻器更靠近前述冷凍室回流口之位置；前述冷凍室回流口於前述冷卻器之側係朝下傾 斜；前述冷凍室空氣係從前述冷凍室回流口排出至前述加熱器頂部的上方。
2. 如申請專利範圍第1項所述之冰箱，其中，前述預冷卻器係與前述除霜加熱器呈水平方向地配置在相同的高度，且配置在比前述除霜加熱器更靠近前述冷卻器室之背面側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之冰箱，其中，前述冷凍室回流口下端係配置在比前述冷卻器的下端更上方，且前述冷藏室回流口係配置在比前述冷凍室回流口下端更下方。
4. 如申請專利範圍第2項所述之冰箱，其中，前述冷凍室回流口下端係配置在比前述冷卻器的下端更上方，且前述冷藏室回流口係配置在比前述冷凍室回流口下端更下方。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷凍室空氣與前述冷藏室空氣係從相同方向流入前述冷卻器。
6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，從前述冷凍室回流口被傳送到前述冷卻器室之前述冷凍室空氣的風量比從前述冷藏室回流口被傳送到前述冷卻器室之前述冷藏室空氣的風量更大。
7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷卻器室係將吹出前述冷卻後空氣之吹出口具備在前述冷凍室回流口的上方，而於從前述冷凍室回流口之前述冷凍室側的上部到前述吹出口的下部為止之間，配置有氣流控制肋片，該氣流控制肋片係遮住從前述吹出口被吹出之前述冷卻後空氣的流動之至少一部分。
8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，從前述冷凍室回流口排出之前述冷凍室空氣係在下降後朝上方流動。
9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷藏室回流口的寬度與前述預冷卻器的寬度相同。
10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷凍室回流口係配置在前述冷卻器室之正面側，前述冷藏室回流口係配置在前述冷卻器室的側面側。
11. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述除霜加熱器係輻射加熱器，前述加熱器頂部具有設置在前述冷凍室回流口的 下方之平坦形狀，且以前述冷凍室回流口之側變低之形態傾斜。
12. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷凍室回流口之上下方向尺寸係100mm以下。
13. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷藏室回流口具備設置在前述除霜加熱器的下方且接近前述預冷卻器之風路。
14. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之冰箱，其中，前述冷卻器具備積層散熱片與側板，該側板係在前述積層散熱片之積層方向的外側，且設置有側部之氣流控制肋片，該側部之氣流控制肋片係遮住流動於形成在前述側板與前述冷卻器室的壁面之間的側面旁路風路之空氣。