WO2017149751A1

WO2017149751A1 - 冷蔵庫

Info

Publication number: WO2017149751A1
Application number: PCT/JP2016/056770
Authority: WO
Inventors: 荒木　正雄; 小林　孝; 中津　哲史
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-08

Abstract

本発明の冷蔵庫は、貯蔵室、冷却室、及び、機械室を有する筐体と、冷却室に設けられ、貯蔵室に送る冷気を生成する冷却器と、冷却器の下方に設けられ、冷却器で発生したドレン水を機械室へ排出するドレンパイプと、ドレンパイプの下方に設けられ、ドレン水を貯留するドレンパンと、機械室に設けられ、空気を送風する送風機と、送風機により送風された空気をドレンパイプの排出口に誘導するダクトと、を備えたものである。

Description

冷蔵庫

　本発明は、ドレン水を排水するドレンパイプを有する冷蔵庫に関するものである。

　冷蔵庫のドレン水を排出するためのドレンパイプの入口側は冷却器がある冷却室の下部にあり、冷蔵庫内循環用の送風機の上流側の位置にあるため、大気圧に比べて負圧となることが一般的である。一方、ドレンパイプの出口側は機械室の送風機の下流側にあるため、正圧となることが一般的である。

　冷蔵庫の運転中においては、この負圧と正圧との差圧により、機械室内の高温の空気がドレンパイプを介して冷蔵庫内の冷却室に流入するため、ドレンパイプの出口側に蓋を付けて高温の空気が流入することを防ぐ対策をしている。しかし、水垢及びドレン水中の成分によって蓋がドレンパイプの出口に固着して、排水障害が発生してしまう可能性を考えると、蓋でドレンパイプの出口を完全に塞がず、蓋とドレンパイプの出口に一定の隙間を設ける必要がある。このため、蓋とドレンパイプの出口の隙間から機械室内の高温の空気が冷蔵庫内の冷却室に流入してしまう。

　ここで、ドレンパイプの下方に設けられたドレンパンに溜まったドレン水の上面を流れる空気の風速を上げて、ドレン水の蒸発を促進させるためにドレンパン専用の送風機を設けている冷蔵庫が提案されている（例えば特許文献１参照）。

　また、ドレンパイプの下方に設けられたドレンパンに溜まったドレン水の温度、及び、送風機の風速を適切に調整することでドレン水の蒸発を促進するための制御方式を備えた冷蔵庫も提案されている（例えば特許文献２参照）。

特開２００８－２７９７号公報特開２０１０－１１７０３８号公報

　特許文献１及び特許文献２に記載の冷蔵庫は、ドレン水を効率良く蒸発させることができるが、ドレンパイプの出口から機械室内の高温の空気が冷蔵庫内の冷却室に流入することを防ぐことができない。このため、機械室内の高温の空気が冷蔵庫内に流入することで、冷蔵庫内の冷却室が暖まってしまうので、さらなる冷却をする必要が生じ、冷蔵庫の消費電力が増加してしまうという問題点があった。

　本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、ドレンパイプの出口から機械室内の高温の空気が冷蔵庫内の冷却室に流入することを防ぎ、さらなる冷却をする必要をなくすことで、消費電力を削減させる冷蔵庫を得ることを目的とする。

　本発明に係る冷蔵庫は、貯蔵室、冷却室、及び、機械室を有する筐体と、前記冷却室に設けられ、前記貯蔵室に送る冷気を生成する冷却器と、前記冷却器の下方に設けられ、前記冷却器で発生したドレン水を前記機械室へ排出するドレンパイプと、前記ドレンパイプの下方に設けられ、前記ドレン水を貯留するドレンパンと、前記機械室に設けられ、空気を送風する送風機と、前記送風機により送風された空気を前記ドレンパイプの排出口に誘導するダクトと、を備えたものである。

　本発明に係る冷蔵庫によれば、ドレンパイプの排出口から機械室内の高温の空気が冷蔵庫内の冷却室に流入することを防ぎ、さらなる冷却をする必要をなくすことで、消費電力を削減させることができる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の概略正面図である。図１のＸ－Ｘ断面の概略断面図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の一例の拡大図である。本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫のダクトの形状を示す概略斜視図である。本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。

　以下、本発明の冷蔵庫の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
［冷蔵庫１の構成］
　図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の概略正面図である。図１に示されるように、冷蔵庫１は、筐体内に例えば５室の貯蔵室を有し、最上部に開き戸式の冷蔵室扉２を備えている。また、冷蔵室扉２の左側の下方には製氷室扉３が設けられ、冷蔵室扉２の右側の下方には切替室扉４が設けられている。製氷室扉３及び切替室扉４の下方には冷凍室扉５が設けられ、冷凍室扉５の下方には野菜室扉６が設けられている。製氷室扉３、切替室扉４、冷凍室扉５及び野菜室扉６はいずれも引き出し式の扉で構成されている。

　なお、本実施の形態１において、冷蔵庫１の扉として、冷蔵室扉２、製氷室扉３、切替室扉４、冷凍室扉５及び野菜室扉６を備えた例を示したが、冷蔵庫１の扉の構成はこれに限定されず、例えば製氷室扉３又は切替室扉４を備えていない冷蔵庫１でもよい。また、本実施の形態１において、冷蔵室扉２が引き戸式の扉である例を示したが、本発明はこれに限定されず、観音開き式の扉で構成しても良い。また、本実施の形態１において、製氷室扉３、切替室扉４、冷凍室扉５及び野菜室扉６を引き出し式の扉を例として示したが、本発明はこれに限定されず、引き出し式の扉以外の扉で構成してもよい。

　図２は、図１のＸ－Ｘ断面の概略断面図である。図２に示されるように、冷蔵庫１の最上部には冷蔵室７が設けられている。冷蔵室７の下方には切替室８が設けられ、切替室８の下方には冷凍室９が設けられ、冷凍室９の下方には野菜室１０が設けられている。

　また、冷蔵庫１の筐体の背面側には冷却室５１が設けられ、冷却室５１内にはダンパ１１、庫内ファン１２、冷却器１３及び霜取りヒータ１４が設けられている。ダンパ１１の下方には庫内ファン１２が設けられ、庫内ファン１２の下方には冷却器１３が設けられ、冷却器１３の下方には霜取りヒータ１４が設けられ、霜取りヒータ１４の下方にはドレンパイプ１５の入口が設けられている。

　ダンパ１１は、冷蔵室７へ供給する冷気の流量を制御して冷蔵室７内部の温度を適切に維持するためのものである。庫内ファン１２は、回転駆動することにより、冷却器１３で生成された冷気を冷蔵庫１が有する各貯蔵室へ送風するものである。冷却器１３は、冷蔵庫１の冷凍サイクルの一部を構成するものであり、各貯蔵室を冷却するために冷却室５１内の空気を冷却するものである。霜取りヒータ１４は、冷却器１３に付着した霜を融解させてドレン水にするものである。ドレンパイプ１５は、冷却器１３の下方に設けられ、ウレタン１８を貫通して冷却室５１と機械室５０とを繋げるものであり、霜取りヒータ１４によって融解されたドレン水を庫外である機械室５０に排出する管である。また、冷蔵庫の背面側上部には、制御装置３２が設けられている。制御装置３２は、例えばマイコンにより構成され、ダンパ１１、庫内ファン１２、霜取りヒータ１４、後述する圧縮機１７、送風機１９、専用送風機２７を制御するものである。

　冷却室５１の下方には機械室５０が設けられ、冷蔵庫１の筐体は冷却室５１と機械室５０と各貯蔵室とにより構成されている。

［機械室５０の構成］
　図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の一例の拡大図である。図３に示されるように、機械室５０には、ドレンパイプ１５の排出口１５ａ、ドレンパン１６、圧縮機１７、送風機１９及びダクト２０が設けられている。

　ドレンパイプ１５は、ウレタン１８を貫通して冷却室５１と機械室５０とを繋げるものであり、霜取りヒータ１４によって融解されたドレン水を庫外である機械室５０に排出する管である。ドレンパン１６は、図示省略の固定手段によって例えば機械室天面２３に固定され、且つ、ドレンパイプ１５の下方に設けられ、ドレンパイプ１５から排水されたドレン水を貯留するものである。圧縮機１７は、冷凍サイクルの一部を構成するものであり、冷媒を圧縮し、図示省略の凝縮器に冷媒を吐出するものである。送風機１９は、ドレンパン１６及び圧縮機１７より通風方向の上流側に設けられ、庫外からの外気を取り入れ、圧縮機１７及びドレンパン１６に外気を送風するものである。なお、本実施の形態１において送風機１９をドレンパン１６及び圧縮機１７より通風方向の上流側に設けた例を示したが本発明はこれに限定されず、通風方向の下流側に設けてもよい。

　ダクト２０は、ドレンパイプ１５の排出口１５ａと送風機１９との間に設けられ、ネジ等の固定手段２２によって機械室天面２３に固定されている。ダクト２０は、送風機１９から送風された空気２１の一部を取り込み、ドレンパイプ１５の排出口１５ａ、又は排出口１５ａとドレンパン１６との間の空間４０に空気２１を誘導する。この際、ダクト２０によって取り込まれた空気２１がドレンパイプ１５の排出口１５ａ付近を排出口１５ａに対して略垂直に通過するとき、ドレンパイプ１５の排出口１５ａ付近に空気２１の流れを生じさせることができる。ここで、排出口１５ａ付近に空気２１の流れを生じさせると、ベルヌーイの定理を利用することができ、排出口１５ａ付近の静圧を下げることができる。すると、排出口１５ａ付近の静圧が下がり、冷却室５１と排出口１５ａとの圧力が均衡する。このようにすることで、ドレンパイプ１５を通過して機械室５０から冷却室５１へ流れる高温の外気の流量を低減化することができる。

［ダクト２０の形状］
　図４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫のダクトの形状を示す概略斜視図である。図４（ａ）に示されるように、ダクト２０は、風路の入口３０から出口３１にかけて先細りの形状となっている。このようにすることで、ダクト２０で取り込んだ空気２１の流速をさらに上昇させることができ、よりドレンパイプ１５の出口付近の静圧を下げることができる。また、図４（ｂ）に示されるように、ダクト２０ａの形状を、入口３０の開口面積と出口３１の開口面積が同一の大きさの直方体形状としてもよい。この場合、ダクト２０ａの形状が単純であるため、ダクト２０ａの製造工程を簡略化する効果を得ることができる。また、図４（ｃ）に示されるように、ダクト２０ｂを風路の入口３０から出口３１にかけて先細りのノズル形状としても良い。このようにすることで、ダクト２０で取り込んだ空気２１の流速をさらに上昇させることができ、よりドレンパイプ１５の出口付近の静圧を下げることができる。

［実施の形態１の効果］
　以上のことから、本実施の形態１によれば冷蔵庫１は、貯蔵室、冷却室５１、及び、機械室５０を有する筐体と、冷却室５１に設けられ、貯蔵室に送る冷気を生成する冷却器１３と、冷却器１３の下方に設けられ、冷却器１３で発生したドレン水を機械室５０へ排出するドレンパイプ１５と、ドレンパイプ１５の排出口１５ａより通風方向の上流側に設けられ、空気を送風する送風機１９と、送風機１９により送風された空気２１を排出口１５ａに誘導するダクト２０と、を備えている。
　このようにすることで、ドレンパイプ１５の出口から機械室５０内の高温の外気が冷蔵庫１内に流入することを防ぎ、さらなる冷却をする必要をなくすことで、消費電力を削減させる冷蔵庫１を得ることができる。

　また、ダクト２０は、機械室天面２３に固定される構成とする。
　このようにすることで、圧縮機１７等の振動がダクト２０に伝わってもダクト２０が振動せずに、ダクト２０を要因とする騒音の発生を抑制することができる。

　また、ダクト２０は、風路の入口３０側から出口３１側にかけて先細りの形状をなしている。
　このようにすることで、ダクト２０で取り込んだ空気２１の流速をさらに上昇させることができ、よりドレンパイプ１５の排出口１５ａ付近の静圧を下げることができる。さらに、ドレンパン１６を通過する空気２１の流速も上がるため、ドレンパン１６に貯留しているドレン水も短時間で蒸発させることができ、ドレンパン１６からドレン水が溢れる可能性を低減化し、さらに、ドレンパン１６の容積の小型化も図ることができる。

実施の形態２．
　本実施の形態２における冷蔵庫１の基本的な構成は実施の形態１における冷蔵庫１と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態２を説明する。実施の形態１と本実施の形態２との相違点は、ダクト２０がドレンパン１６に固定されている点である。

　図５は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。図５に示されるように、ダクト２０は、固定部２５を介してドレンパン１６と一体的に形成されている、又は固定部２５を介してドレンパン１６に固定されている。ダクト２０及びドレンパン１６は、固定部２５において、ネジ、接着剤又は係合片による係合により固定されている。

［実施の形態２の効果］
　以上のことから、本実施の形態２によれば、ダクト２０は、ドレンパン１６と一体的に形成されている、又は、ドレンパン１６に固定されている。
　このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、ダクト２０がより強固に固定されるため、圧縮機１７等の振動がダクト２０に伝わってもダクト２０が振動せずに、ダクト２０を要因とする騒音の発生を抑制することができる。

実施の形態３．
　本実施の形態３における冷蔵庫１の基本的な構成は実施の形態１における冷蔵庫１と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態３を説明する。実施の形態１と本実施の形態３との相違点は、排出口１５ａに開閉自在な蓋２６を設けた点である。

　図６は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。図６に示されるように、ドレンパイプ１５の排出口１５ａの先端部には開閉自在な蓋２６が設けられている。通常状態において、蓋２６は、機械室５０から冷却室５１へ高温の外気が流入することがないように排出口１５ａを閉止した状態になっている。しかし、ドレン水がドレンパイプ１５に溜まった状態となると、ドレン水の自重により蓋２６が開放された状態となり、ドレン水がドレンパン１６に滴下する。そして、ドレン水がドレンパン１６に滴下し終わると蓋２６は再度、排出口１５ａを閉止した状態となる。

　ここで、蓋２６は排出口１５ａを閉止しているが、水垢又はドレン水中の成分により蓋２６が排出口１５ａに固着しないように、蓋２６と排出口１５ａとの間に１（ｍｍ）程度の隙間を設ける場合がある。つまり、この隙間から高温の外気が冷却室５１に流入する可能性がある。又は、ドレン水がドレンパン１６に滴下する際に蓋２６が開放され、このとき、高温の外気が冷却室５１に流入する可能性がある。

　しかし、この場合においても、ダクト２０は、送風機１９から送風された空気２１の一部を取り込み、ドレンパイプ１５の排出口１５ａに空気２１を誘導する。この際、ダクト２０によって取り込まれた空気２１がドレンパイプ１５の排出口１５ａ付近を通過するとき、ドレンパイプ１５の排出口１５ａ付近の空気２１の風速が上がる。ここで、排出口１５ａ付近に空気２１の流れを生じさせると、ベルヌーイの定理を利用することができ、排出口１５ａ付近の静圧を下げることができる。すると、排出口１５ａ付近の静圧が下がり、冷却室５１と排出口１５ａとの圧力が均衡する。このようにすることで、蓋２６と排出口１５ａとの間の隙間等を通過して機械室５０から冷却室５１へ流れる高温の外気の流量を低減化することができる。

［実施の形態３の効果］
　以上のことから、ドレンパイプ１５の排出口１５ａに開閉自在な蓋２６を設ける構成とする。
　このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、より一層、機械室５０から冷却室５１へ流れる高温の外気の流量を低減化することができる。

実施の形態４．
　本実施の形態４における冷蔵庫１の基本的な構成は実施の形態１における冷蔵庫１と同様であるため、以下、実施の形態１との相違点を中心に本実施の形態４を説明する。実施の形態１と本実施の形態４との相違点は、送風機１９の他に新たに専用送風機２７を設けた点である。

　図７は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の背面側から見た図２のＡ部分の他の例の拡大図である。図７に示されるように、機械室５０の内部には、専用送風機２７と専用ダクト２８が更に設けられている。専用ダクト２８は専用送風機２７と送風機１９とを隔離させているため、専用送風機２７は、専用ダクト２８に沿って空気２１を排出口１５ａのみに直接送風することができる。これにより、機械室５０と冷却室５１とのより一層高精度な差圧調整が可能となる。

　ここで、制御装置３２は、ダンパ１１を閉じた場合、冷却室５１の内部の圧力が高まる。このため、ベルヌーイの定理に従い、冷却室５１内の圧力と機械室５０内の圧力とが均衡するように排出口１５ａ付近の圧力を上げるために、専用送風機２７の回転数を低下するように制御する。一方、制御装置３２は、ダンパ１１を開けた場合、冷却室５１の内部の圧力が負圧となる。このため、ベルヌーイの定理に従い、冷却室５１内の圧力と排出口１５ａ付近の圧力とが均衡するように排出口１５ａ付近の圧力を下げるために、専用送風機２７の回転数を上げるように制御する。このように、冷蔵庫１内の状態に応じて高精度に排出口１５ａ付近と冷却室５１との差圧調整が可能となる。

　また、制御装置３２は、庫内ファン１２の回転数を上げる制御をした場合、冷却室５１の内部の圧力が負圧となる。このため、ベルヌーイの定理に従い、冷却室５１内の圧力と排出口１５ａ付近の圧力とが均衡するように排出口１５ａ付近の圧力を下げるために、専用送風機２７の回転数を上げるように制御する。一方、制御装置３２は、庫内ファン１２の回転数を低下させる制御をした場合、冷却室５１の内部の負圧が弱くなる。このため、ベルヌーイの定理に従い、冷却室５１内の圧力と排出口１５ａ付近の圧力とが均衡するように排出口１５ａ付近の圧力を上げるために、専用送風機２７の回転数を低下させるように制御する。このように、冷蔵庫１内の状態に応じて高精度に機械室５０と冷却室５１との差圧調整が可能となる。

［実施の形態４の効果］
　以上のことから、送風機１９は、ドレンパイプ１５の排出口１５ａのみに空気２１を送風する専用送風機２７である。
　このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、排出口１５ａ付近と冷却室５１との差圧調整がより一層、高精度に行うことができる。

　また、冷蔵庫１内に設けられ、貯蔵室への冷気の流量を制御するダンパ１１を更に備え、専用送風機２７の回転数は、ダンパ１１の開閉の組み合わせに連動して制御されるようにする。
　このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、冷蔵庫１内の状態に応じて高精度に排出口１５ａ付近と冷却室５１との差圧調整が可能となる。

　また、冷蔵庫１内に設けられ、貯蔵室へ冷気を送風する庫内ファン１２を更に備え、専用送風機２７の回転数は、庫内ファン１２の回転数に連動して制御されるようにする。
　このようにすることで、実施の形態１の効果に加えて、冷蔵庫１内の状態に応じて高精度に排出口１５ａ付近と冷却室５１との差圧調整が可能となる。

　以上、実施の形態１～４について説明したが、本発明は各実施の形態の説明に限定されない。例えば、各実施の形態の全て又は一部を組み合わせることも可能である。

　１　冷蔵庫、２　冷蔵室扉、３　製氷室扉、４　切替室扉、５　冷凍室扉、６　野菜室扉、７　冷蔵室、８　切替室、９　冷凍室、１０　野菜室、１１　ダンパ、１２　庫内ファン、１３　冷却器、１４　霜取りヒータ、１５　ドレンパイプ、１５ａ　排出口、１６　ドレンパン、１７　圧縮機、１８　ウレタン、１９　送風機、２０　ダクト、２０ａ　ダクト、２０ｂ　ダクト、２１　空気、２２　固定手段、２３　機械室天面、２５　固定部、２６　蓋、２７　専用送風機、２８　専用ダクト、３０　入口、３１　出口、３２　制御装置、４０　空間、５０　機械室、５１　冷却室。

Claims

　貯蔵室、冷却室、及び、機械室を有する筐体と、
　前記冷却室に設けられ、前記貯蔵室に送る冷気を生成する冷却器と、
　前記冷却器の下方に設けられ、前記冷却器で発生したドレン水を前記機械室へ排出するドレンパイプと、
　前記ドレンパイプの下方に設けられ、前記ドレン水を貯留するドレンパンと、
　前記機械室に設けられ、空気を送風する送風機と、
　前記送風機により送風された空気を前記ドレンパイプの排出口に誘導するダクトと、
　を備えた
　冷蔵庫。
　貯蔵室、冷却室、及び、機械室を有する筐体と、
　前記冷却室に設けられ、前記貯蔵室に送る冷気を生成する冷却器と、
　前記冷却器の下方に設けられ、前記冷却器で発生したドレン水を前記機械室へ排出するドレンパイプと、
　前記ドレンパイプの下方に設けられ、前記ドレン水を貯留するドレンパンと、
　前記機械室に設けられ、空気を送風する送風機と、
　前記送風機により送風された空気を前記ドレンパイプの排出口と前記ドレンパンとの間の空間に誘導するダクトと、
　を備えた
　冷蔵庫。
　前記ダクトは、前記機械室の天面に固定されている
　請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
　前記ダクトは、前記ドレンパンと一体的に形成されている、又は、前記ドレンパンに固定されている
　請求項１～３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
　前記ドレンパイプの前記排出口に開閉自在な蓋を設けた
　請求項１～４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
　前記ダクトは、風路の入口側から出口側にかけて先細りの形状をなしている
　請求項１～５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
　前記送風機は、前記ドレンパイプの前記排出口のみに空気を送風する専用送風機である
　請求項１に記載の冷蔵庫。　
　前記貯蔵室への冷気の流量を制御するダンパを更に備え、
　前記専用送風機の回転数は、前記ダンパの開閉の組み合わせに連動して制御される
　請求項７に記載の冷蔵庫。
　前記貯蔵室へ冷気を送風する庫内ファンを更に備え、
　前記専用送風機の回転数は、前記庫内ファンの回転数に連動して制御される
　請求項７又は８に記載の冷蔵庫。