WO2023068023A1 - 冷蔵庫 - Google Patents

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WO2023068023A1
WO2023068023A1 PCT/JP2022/036890 JP2022036890W WO2023068023A1 WO 2023068023 A1 WO2023068023 A1 WO 2023068023A1 JP 2022036890 W JP2022036890 W JP 2022036890W WO 2023068023 A1 WO2023068023 A1 WO 2023068023A1
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WO
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refrigerating
cold storage
cooler
storage material
refrigerator
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/036890
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English (en)
French (fr)
Inventor
元康 市場
晃一 西村
航 安部
克則 堀井
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
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Filing date
Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D11/00Self-contained movable devices, e.g. domestic refrigerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D16/00Devices using a combination of a cooling mode associated with refrigerating machinery with a cooling mode not associated with refrigerating machinery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D19/00Arrangement or mounting of refrigeration units with respect to devices or objects to be refrigerated, e.g. infrared detectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D3/00Devices using other cold materials; Devices using cold-storage bodies

Definitions

  • This disclosure relates to refrigerators.
  • Patent Document 1 discloses a refrigerator equipped with a cold storage material.
  • the storage chamber is positioned on one side of the cold storage material and the cooling part is positioned on the other side so that the temperature fluctuation of the storage room is suppressed by the cold storage material. It is described that the cooling part and the cold storage material are arranged so that the projection plane of the cooling part overlaps the cold storage material when projected in the direction of .
  • Cited Document 1 states that the projected surface of the cooling part is arranged to overlap the cold storage material, it does not disclose the detailed positional relationship between the cold storage material and the cooling part. Therefore, if the heat exchange between the cooling unit and the cold storage material is not efficient, the cold storage capacity may decrease, and the temperature fluctuation in the storage chamber may increase.
  • a refrigerator in the present disclosure includes a refrigerating chamber, a refrigerating cooler and a cold storage material that cool the refrigerating chamber, and a low-temperature chamber disposed within the refrigerating chamber.
  • the cold storage material is arranged between the low temperature room and the refrigerating cooler, the refrigerating cooler has a flat portion as an outer shell, and the cold accumulating material is in thermal contact with the flat portion of the refrigerating cooler. are placed.
  • the refrigerator according to the present disclosure can improve energy saving performance by suppressing temperature fluctuations inside the refrigerator by improving the heat exchange between the cold storage material and the cooler.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a refrigerator according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • 2 is a front view showing a schematic configuration of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing a refrigerating cycle of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a refrigerating cooler of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a plan view showing a refrigerating cooler and a cold storage material of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing main parts of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view showing the protective plate of the refrigerator according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a refrigerator in a modified example.
  • Embodiment 1 (Embodiment 1) Embodiment 1 will be described below with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a refrigerator 1 according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of refrigerator 1 according to the first embodiment.
  • the refrigerator 1 has a main body 10 that is a heat insulating box.
  • An upper partition plate 11 and a lower partition plate 12 each made of a heat insulating plate are provided at two locations in the vertical direction of the main body 10 .
  • An upper partition plate 11 and a lower partition plate 12 partition the interior of the main body 10 into three upper and lower spaces.
  • the space above the upper partition plate 11 is the refrigerator compartment 13
  • the space between the upper partition plate 11 and the lower partition plate 12 is the freezer compartment 14
  • the space below the lower partition plate 12 is the vegetable compartment. 15.
  • a low-temperature chamber 16 cooled to a lower temperature than the refrigerating chamber 13 is provided below the refrigerating chamber 13 .
  • the cold room 16 can be set to a temperature lower than 0.degree. C. and up to a slightly freezing temperature (for example, about -7.degree. C.).
  • a shelf board 17 on which food is placed is provided inside the refrigerator compartment 13 .
  • An ice making compartment 18 for storing ice is provided inside the freezer compartment 14 .
  • a side-opening refrigerator door 20 is provided in front of the refrigerator compartment 13 .
  • a drawer door 21 for the freezer compartment is provided on the front surface of the freezer compartment 14 . Inside the drawer door 21 for the freezer compartment, a drawer case 22 for the freezer compartment for storing food is provided.
  • a drawer door 23 for the vegetable compartment is provided at the front opening of the vegetable compartment 15, and inside the drawer door 23 for the vegetable compartment is a drawer case 24 for the vegetable compartment containing food. is provided.
  • a refrigerating cooling chamber 30 is provided on the back side of the refrigerating chamber 13 of the refrigerator 1 .
  • a refrigerating chamber duct 31 extending above the refrigerating chamber 13 is connected above the cooling chamber 30 for refrigerating.
  • a duct cover 31a partitions the refrigerating chamber 13, the refrigerating chamber duct 31, and the refrigerating cooling chamber 30 into the front and rear.
  • a refrigerating cooler 32 is accommodated in the refrigerating cooling chamber 30 .
  • a microchannel type cooler is used as the cooler 32 for refrigeration.
  • a microchannel cooler is, for example, a cooler composed of flat perforated tubes and fins.
  • a flat perforated tube is a flat tube in which a plurality of channels through which a coolant flows are formed. Details of the refrigerating cooler 32 will be described later.
  • a cold storage material 100 (see FIG. 5, which is a plan view showing the cold storage cooler 32 and the cold storage material 100) is provided behind the low temperature room 16. Details of the cold storage material 100 will be described later.
  • a refrigerating fan 33 is arranged above the refrigerating cooler 32 in the refrigerating cooling chamber 30 .
  • a centrifugal fan for example, is used as the cooling fan 33 .
  • the refrigerating fan 33 draws in cold air that has passed through the refrigerating cooler 32 from the central portion of one side in the axial direction of the rotating blades and blows it out in the centrifugal direction.
  • a refrigerating fan 33 which is a centrifugal fan, draws cold air from the rear of the refrigerating cooling chamber 30 and blows it out in the centrifugal direction.
  • centrifugal fan used as the refrigerating fan 33 in the present embodiment is configured to draw cold air from the rear of the refrigerating cooling chamber 30, it may be configured to draw cool air from the front of the refrigerating cooling chamber 30.
  • the cooling fan 33 may be, for example, an axial fan.
  • the refrigerating fan 33 is inclined so that the blowing side faces upward so as to efficiently blow out the cool air cooled by the refrigerating cooler 32 into the refrigerating compartment 13. are placed.
  • an axial fan as the cooling fan 33, cold air can be easily discharged downward.
  • the switching valve 52 (see FIG. 3 showing the refrigerating cycle of the refrigerator 1) is switched to prevent the refrigerant from flowing through the refrigerating cooler 32, or while the compressor 50 is stopped, the refrigerating fan 33 is preferably driven.
  • the refrigerating compartment duct 31 is connected to a casing 33a on the blowing side of the refrigerating fan 33. Refrigerator compartment duct 31 extends in the vertical direction.
  • the refrigerating compartment duct 31 is formed in a tapered shape in which the width dimension gradually increases toward the top.
  • the cold room duct 31 has a low temperature room duct 34 branching from a position in the middle of its vertical extension.
  • a refrigerating outlet 35 that communicates with the refrigerating compartment duct 31 and opens toward the refrigerating compartment 13 is formed in the duct cover 31a.
  • the low-temperature-room duct 34 is formed by branching from the middle of the cold-room duct 31 , and the low-temperature-room damper 36 is provided in the low-temperature-room duct 34 .
  • the cold room damper 36 opens and closes, the cool air cooled by the refrigerating cooler 32 and forcibly blown by the refrigerating fan 33 is switched to blow to the low temperature room 16 or to stop blowing.
  • a ceiling duct 16b connected downstream of the low temperature chamber damper 36 is formed in the ceiling wall 16a of the low temperature chamber 16.
  • the top wall 16a is formed with a top outlet 16c for blowing cool air into the low-temperature chamber 16.
  • a shielding plate 39 is provided on the lower surface side of the cooler 32 for refrigeration and below the header described later.
  • the shielding plate 39 covers the lower part of the header so that the inside air sent from the refrigerator compartment 13 does not pass between fins 73 (see FIG. 4, which is a perspective view showing the refrigerating cooler 32), which will be described later. It has a function of preventing the air from passing through and guiding it to the air flow path (described later) of the cooler 32 for refrigeration.
  • the shielding plate 39 may be provided in the cooling chamber 30 for refrigeration. In this case, the shielding plate 39 is provided at a position corresponding to the lower portion of the header, which will be described later.
  • a freezing cooling chamber 40 is provided on the back side of the freezing chamber 14 of the refrigerator 1 .
  • a freezing cooler 41 is accommodated in the freezing cooling chamber 40 .
  • a fin-tube cooler is, for example, a cooler composed of a circular pipe and flat fins.
  • a freezing fan 42 that sends cold air cooled by the freezing cooler 41 to the inside of the freezing compartment 14 is arranged above the freezing cooler 41 .
  • fin-tube coolers Compared to micro-channel coolers, fin-tube coolers have poor heat transfer efficiency due to the large distance between the refrigerant pipe and the fin tips, and the temperature at the fin tips is less likely to drop. Therefore, clogging due to frost formation can be suppressed, and the number of times the heater for defrosting is energized can be reduced. Therefore, power consumption can be suppressed.
  • An axial fan for example, is used as the cooling fan 42 .
  • the axial fan used as the freezing fan 42 is inclined so that the blowing side faces upward so as to efficiently blow the cool air cooled by the freezing cooler 41 to the freezing compartment 14 .
  • a freezer outlet 43 is formed on the back surface of the freezer compartment 14 .
  • the freezing fan 42 may be, for example, a centrifugal fan.
  • a glass tube heater 44 for defrosting frost adhering to the freezing cooler 41 is arranged below the freezing cooler 41 .
  • a pipe heater that directly heats the freezing cooler 41 may be used to defrost the freezing cooler 41 .
  • the cold air in the freezing cooling chamber 40 is configured to be sent to the vegetable compartment 15 through communication holes formed in the lower partition plate 12 .
  • a dew tray 37 for refrigeration is arranged below the cooler 32 for refrigeration.
  • a freezing dew tray 46 is arranged below the freezing cooler 41 .
  • An evaporating dish 47 is arranged below the back side of the vegetable compartment 15 .
  • a refrigerating drain pipe 38 is connected to the refrigerating dew pan 37 .
  • a freezing drain pipe 48 is connected to the freezing dew pan 46 .
  • the lower ends of refrigerating drain pipe 38 and freezing drain pipe 48 penetrate upper partition plate 11 and lower partition plate 12 , respectively, and extend to the vicinity of the upper portion of evaporating plate 47 .
  • the drain (condensed water droplets) accumulated in the refrigerating dew pan 37 and the freezing dew pan 46 can be sent to the evaporating pan 47 via the refrigerating drain pipe 38 and the freezing drain pipe 48 . Then, the evaporation dish 47 can evaporate the drain.
  • a compressor 50 is installed above the rear of the main body 10 .
  • FIG. 3 is a diagram showing the refrigerating cycle of the refrigerator 1.
  • the refrigerator 1 includes a compressor 50, a condenser 51, a switching valve 52, a refrigerating decompression means (a refrigerating capillary tube 53), a refrigerating cooler 32, and a refrigerating return pipe. 55 a , freezing decompression means (freezing capillary tube 54 ), freezing cooler 41 , freezing return pipe 55 b , and refrigerant return pipe 55 .
  • the refrigerating return pipe 55 a and the freezing return pipe 55 b are connected to the refrigerant return pipe 55 .
  • a refrigerating capillary tube 53 is used as the refrigerating pressure reducing means
  • a freezing capillary tube 54 is used as the freezing pressure reducing means.
  • the channel having the refrigerating capillary tube 53 and the refrigerating cooler 32 and the channel having the freezing capillary tube 54 and the freezing cooler 41 are connected to each other in parallel via the switching valve 52 .
  • FIG. 4 and 5 are a perspective view and a plan view, respectively, showing refrigerating cooler 32 of refrigerator 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 and 5 are a perspective view and a plan view, respectively, showing refrigerating cooler 32 of refrigerator 1 according to Embodiment 1.
  • the refrigerating cooler 32 includes a refrigerant conducting member 60 through which the refrigerant flows.
  • the refrigerant conducting member 60 is composed of a flat tube 61 in which a plurality of passages that are substantially rectangular when viewed from the front-rear direction in FIG. 4 are continuously arranged.
  • the refrigerant conducting member 60 has a meandering shape including a plurality of flat tubes 61 formed substantially parallel at predetermined intervals and curved portions 62 connecting the ends of the flat tubes 61 .
  • the number of flat tubes 61 is not limited to this, and can be set arbitrarily.
  • each flat tube 61 and the bent portion 62 may be integrally configured, and the single flat tube 61 may meander to form the refrigerant conduction member 60 between the headers.
  • the refrigerant conducting member 60 configured by the flat tube 61 and the bent portion 62 is vertically divided into three regions, an upper region 63, a middle region 64 and a lower region 65. .
  • the coolant conducting member 60 is vertically divided into three regions, but it may be vertically divided into two regions or four or more regions.
  • An inlet-side header 66 and an outlet-side header 67 extending vertically are provided at one end of the flat tube 61 located on the outermost side (the frontmost side and the rearmost side in FIG. 4).
  • the inlet-side header 66 and the outlet-side header 67 are made of, for example, circular tubes.
  • the inlet side header 66 and the outlet side header 67 are arranged with their positions shifted in the width direction (horizontal direction) of the refrigerating cooler 32 .
  • An inlet-side header 66 is arranged near the flat tube 61
  • an outlet-side header 67 is arranged at a position farther from the flat tube 61 than the inlet-side header 66 . That is, the inlet side headers 66 and the outlet side headers 67 are alternately provided in the horizontal direction.
  • the outlet side header 67 may be arranged near the flat tube 61 and the inlet side header 66 may be arranged at a position farther from the flat tube 61 than the outlet side header 67 is.
  • the inlet side header 66 and the outlet side header 67 are attached so as not to protrude from the end face of the flat tube 61 in the depth direction (front-rear direction).
  • the inlet-side header 66 is connected to the flat tube 61 via a bent portion 61a formed by bending the end of the flat tube 61 on the rearmost side.
  • the outlet-side header 67 is connected to the flat tube 61 via a bent portion 61a formed by bending the end of the flat tube 61 on the frontmost side.
  • the side surfaces of the inlet side header 66 and the outlet side header 67 are arranged so as to be flush with the outer surface of the flat tube 61 of the refrigerant conduction member 60 . be able to. As shown in FIG. 5 , the side surfaces of the inlet side header 66 and the outlet side header 67 are arranged so as not to protrude from the thickness of the refrigerant conducting member 60 configured by the flat tubes 61 .
  • the thickness dimension of the cooler 32 for refrigeration can be reduced. Therefore, when the refrigerating cooler 32 is accommodated inside the refrigerating cooling chamber 30, the internal space of the refrigerating chamber duct 31 required for arranging the refrigerating cooler 32 can be reduced. As a result, the internal space of the refrigerator compartment 13 can be enlarged.
  • an inlet pipe 68 is connected to a side surface of the inlet header 66 on the rear side of the refrigerator compartment 13 at a height corresponding to the lower region 65 .
  • an inlet-side pipe 68 is connected to the side of the inlet-side header 66 in the direction toward the flat tube 61 to which the outlet-side header 67 is connected.
  • the inlet pipe 68 is preferably connected substantially parallel to the depth direction (front-rear direction) of the refrigerating cooler 32 .
  • the height dimension of the outlet side header 67 is larger than the height dimension of the inlet side header 66 .
  • An outlet pipe 69 is connected to a side surface of the outlet header 67 on the front side of the refrigerator compartment 13 and at a position above the upper end of the upper region 63 .
  • the outlet pipe 69 is connected to the side of the outlet header 67 in the direction toward the flat tube 61 to which the inlet header 66 is connected. It is preferable that the outlet pipe 69 is connected substantially parallel to the inlet pipe 68 .
  • the outlet pipe 69 is connected to the outlet header 67 at a position above the upper end of the uppermost flat tube.
  • the inlet-side pipe 68 extends upward substantially parallel to the inlet-side header 66
  • the outlet-side pipe 69 extends upward substantially parallel to the outlet-side header 67 .
  • the inlet-side pipe 68 protrudes in the thickness direction (front-rear direction) of the flat tube 61 toward the outlet-side header 67 side.
  • the outlet-side pipe 69 protrudes in the thickness direction (front-rear direction) of the flat tube 61 toward the inlet-side header 66 side.
  • the inlet-side pipe 68 and the outlet-side pipe 69 are smaller in diameter than the inlet-side header 66 and the outlet-side header 67 .
  • the arrangement space for the inlet-side pipe 68 and the outlet-side pipe 69 can be reduced.
  • a refrigerating capillary tube 53 (see FIG. 3) is connected to the inlet-side pipe 68, and a refrigerating return pipe 55a (see FIG. 3) is connected to the outlet-side pipe 69.
  • the refrigerating capillary tube 53 is embedded in the rear heat insulating wall of the main body 10 after extending above the inlet side header 66 .
  • the refrigerating return pipe 55 a extends upward from the outlet side header 67 and is embedded in the rear heat insulating wall of the main body 10 .
  • the refrigerating capillary tube 53 and the refrigerating return pipe 55a are closely connected in the rear heat insulating wall so as to exchange heat.
  • An accumulator gas-liquid separator that prevents liquid refrigerant from flowing into the compressor 50 is not provided between the outlet pipe 69 and the refrigerating return pipe 55a connected downstream.
  • a partition plate 70 is provided at a position corresponding to the boundary between the lower region 65 and the middle region 64 in the inlet side header 66 .
  • a region corresponding to the middle region 64 and a region corresponding to the upper region 63 of the inlet side header 66 communicate with each other.
  • a partition plate 71 is provided at a position corresponding to the boundary between the upper region 63 and the middle region 64 in the outlet side header 67 to block communication within the outlet side header 67 .
  • a region corresponding to the middle region 64 and a region corresponding to the lower region 65 of the outlet side header 67 communicate with each other.
  • the coolant that has flowed in from the lower portion of the inlet side header 66 flows through the interior of the lower region 65 of the coolant conduction member 60 to the outlet side header 67 .
  • the refrigerant that has flowed through the outlet-side header 67 flows into the central region 64 of the refrigerant conduction member 60 , flows into the inlet-side header 66 , flows through the inlet-side header 66 through the upper region 63 , and then flows through the upper portion of the outlet-side header 67 . is drained from
  • the refrigerant that has flowed into the inlet side header 66 flows serially through the lower area 65 , the middle area 64 , and the upper area 63 of the flat tube 61 and reaches the outlet side header 67 .
  • the flat tubes 61 are connected in series.
  • air flow paths 72 are formed between the flat tubes 61 of the refrigerant conduction member 60 .
  • fins 73 are arranged which are inclined at a predetermined angle with respect to the flat tube 61, are bent in a zigzag shape, and are provided continuously. These fins 73 continuously form an air flow path having a substantially triangular cross-sectional shape inside the air flow path 72 .
  • an air flow path having a rectangular cross-sectional shape may be formed continuously.
  • the air flow path 72 is formed vertically along the vertical direction of the cooling chamber 30 for refrigeration.
  • the inside air flowing upward from the bottom of the cooling chamber 30 for refrigeration flows through the air flow path 72, and at this time, exchanges heat with the refrigerant flowing inside the refrigerant conduction member 60, and is cooled to a predetermined temperature. be done.
  • the cold storage material 100 is composed of a cold storage material 100a whose freezing point is in the range of ⁇ 10° C. to 0° C. and changes in phase between a solid phase and a liquid phase, and a cold storage container 100b. .
  • a cold storage agent 100a is sealed in a cold storage container 100b.
  • the cold storage container 100b is made of a metal material such as aluminum, and is flexible and deformable.
  • FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing the essential parts of the refrigerator 1.
  • a cold storage material case 101 made of metal is fixed to the outer shell of the refrigerating cooler 32 facing the back surface of the low temperature chamber 16 .
  • the cold storage material case 101 has a substantially L-shaped cross section, and the cold storage material 100 is detachably arranged inside the cold storage material case 101 from above.
  • One surface of the cold storage material 100 housed in the cold storage material case 101 is in contact with or close to the flat portion of the outer flat tube 61 (flat portion 32 a of the cold storage cooler 32 ) positioned on the outer shell of the cold storage cooler 32 . , and the other surface is arranged in contact with the cold storage material case 101 .
  • the bottom surface portion 101a of the cold storage material case 101 is fixed to the lower end portion of the cooler 32 for refrigeration without a gap.
  • the planar portion in the present embodiment includes a planar surface or a substantially planar surface and is a portion that is substantially planar.
  • the flat tubes 61 are arranged vertically in three regions such as an upper region 63, a middle region 64 and a lower region 65, and extend in the horizontal width direction. Therefore, the cold storage material 100 is arranged so as to be in contact with or close to the front surfaces of these flat tubes 61 .
  • a plurality of openings 102 are formed in the duct cover 31a on the back of the low temperature chamber 16.
  • the cold storage material case 101 is arranged in contact with the duct cover 31a.
  • a refrigerator compartment return port 103 is arranged below the opening 102 at the bottom of the duct cover 31a.
  • the refrigerant is sent to the condenser 51 by driving the compressor 50 .
  • the switching valve 52 By switching the switching valve 52 , the refrigerant is sent to either the refrigerating cooler 32 or the freezing cooler 41 .
  • the refrigerant sent to the refrigerating cooler 32 flows into the inlet side header 66 of the refrigerant conduction member 60 , flows through the inside of the lower region 65 , and heads toward the outlet side header 67 .
  • Refrigerant flows through middle region 64 via outlet header 67 and is directed to inlet header 66 .
  • Refrigerant flows through the upper region 63 via the inlet header 66 .
  • the refrigerant that has flowed through the upper region 63 flows out from the outlet side header 67 and returns to the compressor 50 .
  • the air circulated in the refrigerating chamber 13 is discharged from the refrigerating chamber return port 103 formed in the duct cover 31a to the refrigerating chamber. It is sucked into the cooling chamber 30 .
  • the air sucked into the cooling chamber 30 for refrigeration passes through the air flow path 72 from below to above while exchanging heat with the refrigerant flowing through the refrigerant conduction member 60 .
  • a large heat transfer area can be ensured by the fins 73 of the cooler 32 for refrigeration, so the heat exchange efficiency with the refrigerant is improved.
  • the opening and closing of the cold room damper 36 is controlled based on the set temperature of the cold room 16, and the air volume of cold air is controlled. Cool air whose air volume is controlled passes through the ceiling duct 16b and blows out from the ceiling outlet 16c, so that the temperature of the low temperature room 16 is controlled by forced ventilation from the ceiling wall 16a and radiant heat from the cold storage material 100 on the back.
  • the cold storage material 100 has a freezing point of -10°C, for example.
  • the cold storage material 100 is arranged in direct contact with or in close proximity to the flat portion of the flat tube 61 outside the refrigerating cooler 32 (flat portion 32a of the refrigerating cooler 32), and has an evaporation temperature of about 15°C. It is cooled by heat conduction of the cooling device 32 .
  • the cold storage material 100 does not change in temperature due to the latent heat associated with the phase change from the solid phase to the liquid phase at the freezing point of ⁇ 10° C., and maintains the freezing point temperature for a predetermined time. For this reason, the cold storage material 100 conducts heat through the cold storage material case 101 made of metal, passes through the opening 102 of the duct cover 31a, and radiates from the back surface of the low temperature chamber 16 to cool the room to a temperature lower than 0°C. can. Therefore, even when cool air is not blown out from the ceiling outlet 16c, the radiant heat of the cold storage material 100 can suppress temperature fluctuations in the low-temperature chamber 16.
  • FIG. When cold air is not blown out from the ceiling outlet 16c, the refrigerant does not flow into the refrigeration cooler 32, for example, when the compressor 50 is stopped, or when the switching valve 52 causes the refrigerant to flow to the refrigeration cooler 41 side. such as when
  • the cold storage material 100 has a cold storage container 100b made of a flexible material, and the cold storage container 100b is housed in a cold storage material case 101 made of metal. At this time, the cold storage container 100b is press-fitted between the cold storage material case 101 and the flat portion (flat portion 32a of the refrigerating cooler 32) of the upper and lower plural stages of the flat tubes 61 positioned on the outer shell of the refrigerating cooler 32. , and is arranged in contact with the flat portion of the flat tube 61 . Therefore, the cold storage material 100 and the cooler 32 for refrigeration can be brought into close contact with each other, and the contact heat resistance can be reduced, so that the heat exchange property is improved and the cold storage efficiency is improved.
  • the bottom surface portion 101a of the cold storage material case 101 is fixed to the lower end portion of the refrigerating cooler 32 without a gap, the return cold that has circulated in the refrigerating chamber 13 flows between the cold accumulating material 100 and the refrigerating cooler 32. can be prevented from passing. Therefore, heat exchange between the cold storage material 100 and the refrigerating cooler 32 can be further improved.
  • the cold storage material case 101 is arranged in contact with the duct cover 31a on the back of the low temperature chamber 16. Therefore, the cold storage material 100 cools the inside of the low-temperature chamber 16 with radiant heat through the opening 102, constitutes the back wall of the low-temperature chamber 16, and can maintain the cooling performance.
  • the cold storage material case 101 may also be partially formed with a case opening 101b.
  • the radiant heat from the cold storage material 100 can be led directly from the case opening 101b into the low temperature chamber 16 through the opening 102, and the inside of the low temperature chamber 16 can be cooled.
  • the refrigerating fan 33 is stopped to suppress heat exchange with the air in the cold storage cooler 32, thereby lowering the evaporation temperature and cooling the cold storage material 100. may As a result, the cold storage material 100 can be efficiently maintained below the solidification temperature.
  • the refrigerating fan 33 is operated to control the low-temperature room damper 34a according to the set temperature of the low-temperature room 16, so that the inside of the low-temperature room 16 can be cooled to an appropriate temperature.
  • the cold storage material 100 has been described as being in direct contact with the cooler 32 for refrigeration.
  • a member may be interposed between the cold storage material 100 and the cooler 32 for refrigeration.
  • a protective plate 104 made of the same material as the flat tube 61 or metal with high thermal conductivity to prevent corrosion due to contact with dissimilar metals (the protective plate 104 of the refrigerator 1 is (see FIG. 7, which is a schematic longitudinal sectional view showing). That is, the flat tube 61 and the protection plate 104 are fixed in contact with each other, and the cold storage material 100 is placed in contact with the protection plate 104 while being press-fitted into the protection plate 104 . may be configured to store cold.
  • the protective plate 104 is configured in a flat plate shape over the three areas of the cooler 32 for refrigeration: the upper area 63 , the middle area 64 and the lower area 65 .
  • the cold storage container 100b and the flat tube 61 of the cold storage material 100 can be protected.
  • the protection plate 104 and the flat tube 61 may be arranged close to each other while being in thermal contact with each other.
  • the protective plate 104 by configuring the protective plate 104 with a material having a high thermal conductivity different from that of the flat tube 61, even when the protective plate 104 and the flat tube 61 are arranged close to each other, the refrigerating cooler 32 and the heat exchange performance with the cold storage material 100 can be maintained.
  • the refrigerant sent to the freezing cooler 41 by switching the switching valve 52 exchanges heat with the air flowing upward from the bottom of the freezing cooling chamber 40 by driving the freezing fan 42 .
  • Cold air that has exchanged heat with the refrigerant flowing through the cooler 41 for freezing is blown out from the outlet 43 for freezing into the freezer compartment 14 to cool it to an appropriate temperature.
  • thermo contact refers to an arrangement in which two members are in direct contact with each other or placed in close proximity to each other, thereby substantially transferring thermal energy between the two members.
  • the cold storage material 100 and the refrigerating cooler 32 face each other and are in thermal contact with each other, so that the heat exchange performance is improved and the cold storage efficiency from the refrigerating cooler 32 to the cold storage material 100 can be improved. .
  • the cold storage material 100 is in surface contact with the flat portion 32a of the cooler 32 for refrigeration.
  • the cold storage material 100 and the refrigerating cooler 32 are arranged facing each other, and the contact area can be increased by the surfaces. Therefore, the heat exchange performance is further improved, and the cold storage efficiency from the refrigerating cooler 32 to the cold storage material 100 can be improved.
  • the flat portion 32a of the refrigerating cooler 32 is composed of flat tubes 61 arranged in a plurality of stages in the vertical direction.
  • the contact area between the refrigerating cooler 32 and the cold storage material 100 is increased to increase the cold storage efficiency from the refrigerating cooler 32 to the cold storage material 100. can be improved. Therefore, the cooling capacity of the cold storage material 100 can be improved.
  • the flat portion 32a of the refrigerating cooler 32 may be composed of a protective plate 104 having thermal conductivity.
  • a protective plate 104 made of the same material as the flat tube 61 or a metal that prevents corrosion due to contact with dissimilar metals is fixed in contact with the flat tube 61 .
  • the cold storage container 100b of the cold storage material 100 can be prevented from being damaged.
  • corrosion of the flat tube 61 can be prevented and the flat tube 61 can be protected.
  • the cold storage material 100 is held on the plane portion 32a side of the cooler 32 for refrigeration.
  • the cold storage material 100 is composed of a cold storage material 100a having a freezing point in the range of -10 degrees to 0 degrees, and a cold storage container 100b made of a flexible material for containing the cold storage material 100a.
  • the cold storage material 100 can be press-fitted into the cold storage material case 101 and held therein. Therefore, the heat exchange property is improved and the cold storage speed is increased, so that the cold storage agent 100a can be efficiently cooled to the freezing point.
  • a refrigerating cooler 32 is arranged on the back of the low-temperature chamber 16 .
  • temperature fluctuations in the low-temperature chamber 16 can be suppressed when the compressor 50 is turned ON/OFF or when the switching valve 52 is switched to flow the refrigerant to the refrigerating cooler 41 .
  • FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing main parts of a refrigerator according to a modified example of the present disclosure.
  • the cold storage material 100 is held by the duct cover 31a.
  • a holding member 105 made of resin is formed on the duct cover 31a made of resin.
  • the cold storage material 100 is held by the holding member 105 .
  • the holding member 105 is arranged so that the cold storage material 100 is in direct contact with the cold storage cooler 32 when the duct cover 31 a is fixed to the main body 10 from the front of the cold storage cooler 32 while the cold storage material 100 is held by the holding member 105 . is configured to
  • the upper end of the holding member 105 is located above the upper end of the upper flat tube 61 of the cooler 32 for refrigeration.
  • the lower end of the holding member 105 is located below the lower end of the lower flat tube 61 .
  • holding means are formed at positions corresponding to the bent portions 61a and the bent portions 62 outside the horizontal portion of each flat tube 61 on the left and right sides.
  • the holding member 105 ensures contact between the cold storage material 100 and the flat tube 61 to increase the contact area between the refrigerating cooler 32 and the cold storage material 100, thereby improving heat exchange.
  • Embodiment 1 has been described as an example of the technology disclosed in the present application.
  • the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments with modifications, replacements, additions, omissions, and the like.
  • the present disclosure can improve the heat exchange efficiency of a refrigerating heat exchanger, it can be suitably used for various refrigerators.
  • Cooling chamber for refrigerating 31 Cooling chamber duct 31a Duct cover 32 Cooling device for refrigerating 32a Plane portion 33 Fan for refrigerating 33a Casing 34 Low-temperature chamber duct 34a Low-temperature chamber damper 35 Cold-storage outlet 36 Low-temperature chamber damper 37 Refrigeration dew pan 38 Refrigeration drain pipe 39 Shield plate 40 Freezing cooling chamber 41 Freezing cooler 42 Freezing fan 43 Freezing outlet 44 Glass tube heater 46 Freezing dew pan 47 Evaporating dish 48 Freezing drain pipe 50 Compression Machine 51 Condenser 52 Switching valve 53 Refrigerating capillary tube 54 Freezing capillary tube 55 Piping 55a Piping 55b Piping 60 Refrigerant conduction member 61 Flat tube 61a Bending portion 62 Bending portion 63 Upper region

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Abstract

冷蔵庫は、冷蔵室を冷却する冷蔵用冷却器(32)および蓄冷材(100)と、冷蔵室内に配置された低温室と、を備えている。蓄冷材(100)は、低温室と冷蔵用冷却器(32)との間に配置されており、冷蔵用冷却器(32)は、外郭として平面部(32a)を有し、蓄冷材(100)は平面部(32a)と熱的に接触して配置されている。

Description

冷蔵庫
 本開示は、冷蔵庫に関する。
 特許文献1は、蓄冷材を備えた冷蔵庫を開示する。特許文献1には、蓄冷材によって貯蔵室の温度変動が抑制されるように、蓄冷材の一方側に貯蔵室が位置し、他方側に冷却部が位置し、冷却部を貯蔵室の内部空間の方向に投影した場合に、冷却部の投影面が蓄冷材に重なるように冷却部および蓄冷材が配置されたことが記載されている。
特開2021-139591号公報
 引用文献1には、冷却部の投影面が蓄冷材に重なるように配置したと記載されているが、蓄冷材と冷却部の詳細な位置関係については開示されていない。このため、冷却部と蓄冷材との熱交換が効率よくされない場合には、蓄冷能力が低下し、貯蔵室の温度変動が大きくなるおそれがある。
 本開示における冷蔵庫は、冷蔵室と、冷蔵室を冷却する冷蔵用冷却器および蓄冷材と、冷蔵室内に配置された低温室と、を備える。蓄冷材は、低温室と冷蔵用冷却器との間に配置されており、冷蔵用冷却器は、外郭として平面部を有し、蓄冷材は冷蔵用冷却器の平面部と熱的に接触して配置されている。
 本開示における冷蔵庫は、蓄冷材と冷却器との熱交換性の向上により庫内の温度変動を抑制して、省エネルギ性能の向上を図ることができる。
図1は、本開示の実施の形態1における冷蔵庫の概略構成を示す縦断面図である。 図2は、実施の形態1における冷蔵庫の概略構成を示す正面図である。 図3は、実施の形態1における冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。 図4は、実施の形態1における冷蔵庫の冷蔵用冷却器を示す斜視図である。 図5は、実施の形態1における冷蔵庫の冷蔵用冷却器と蓄冷材を示す平面図である。 図6は、実施の形態1における冷蔵庫の要部を示す縦断面図である。 図7は、実施の形態1における冷蔵庫の保護板を示す概略縦断面図である。 図8は、変形例における冷蔵庫の要部を示す縦断面図である。
 以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が必要以上に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
 なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
 (実施の形態1)
 以下、図1~図6を用いて、実施の形態1を説明する。
 [1-1.構成]
 [冷蔵庫の構成]
 図1は、本開示に係る冷蔵庫1の概略構成を示す概略断面図である。図2は、実施の形態1における冷蔵庫1の概略構成を示す正面図である。
 図1に示すように、冷蔵庫1は、断熱箱体の本体10を備えている。本体10の上下方向における2箇所には、断熱板で構成された上部仕切板11および下部仕切板12が設けられている。上部仕切板11および下部仕切板12によって、本体10の内部が上下3つの空間に仕切られている。
 上部仕切板11の上側空間は、冷蔵室13とであり、上部仕切板11と下部仕切板12との間の空間は、冷凍室14であり、下部仕切板12の下側空間は、野菜室15である。
 冷蔵室13の内部の下方には、冷蔵室13より低温に冷却される低温室16が設けられている。低温室16は0℃より温度が低く且つ微凍結温度(例えば約-7℃)までの範囲で設定可能である。冷蔵室13の内部には、食品が載置される棚板17が設けられている。
 冷凍室14の内部には、氷を溜める製氷室18が設けられている。
 冷蔵室13の前面には、横開き式の冷蔵室用扉20が設けられている。
 冷凍室14の前面には、冷凍室用の引き出し扉21が設けられている。冷凍室用の引き出し扉21の内側には、内部に食品を収容する冷凍室用の引き出しケース22が設けられている。
 野菜室15の前面の開口部には、野菜室用の引き出し扉23が設けられており、野菜室用の引き出し扉23の内側には、内部に食品を収容する野菜室用の引き出しケース24が設けられている。
 図1および図2に示すように、冷蔵庫1の冷蔵室13の背面側には、冷蔵用冷却室30が設けられている。冷蔵用冷却室30の上方には、冷蔵室13の上方に延在する冷蔵室ダクト31が接続されている。また冷蔵室13と冷蔵室ダクト31および冷蔵用冷却室30とを前後に仕切るダクトカバー31a(冷蔵庫1の要部を示す縦断面図である図6参照)が構成されている。
 冷蔵用冷却室30には、冷蔵用冷却器32が収容されている。冷蔵用冷却器32としては、マイクロチャネル式の冷却器が用いられる。マイクロチャネル式の冷却器とは、例えば、扁平多孔管とフィンで構成された冷却器である。扁平多孔管は、内部に冷媒が流れる流路が複数形成された扁平管である。なお、冷蔵用冷却器32の詳細については、後述する。
 低温室16の後方には、蓄冷材100(冷蔵用冷却器32と蓄冷材100を示す平面図である図5参照)が備えられている。蓄冷材100の詳細については後述する。
 冷蔵用冷却室30の冷蔵用冷却器32の上方には、冷蔵用ファン33が配置されている。冷蔵用ファン33は、例えば、遠心ファンが用いられる。冷蔵用ファン33として遠心ファンが用いられた場合、冷蔵用ファン33は、回転羽根の軸方向の一面側中央部分から冷蔵用冷却器32を通過した冷気を吸い込み、遠心方向に吹き出す。また、遠心ファンである冷蔵用ファン33は、冷蔵用冷却室30の後方から冷気を吸い込み、遠心方向に吹き出す。冷蔵用ファン33として遠心ファンを用いることで、細いダクトであっても風量を確保することができる。
 なお、本実施の形態において冷蔵用ファン33として用いられる遠心ファンは、冷蔵用冷却室30の後方から冷気を吸い込む構成としているが、冷蔵用冷却室30の前方から冷気を吸い込む構成としてもよい。
 また、冷蔵用ファン33は、例えば、軸流ファンであってもよい。冷蔵用ファン33として軸流ファンが用いられた場合、冷蔵用ファン33は、冷蔵用冷却器32により冷却された冷気を冷蔵室13に効率よく吹き出すように、吹き出し側が上方を向くように傾斜して配置される。冷蔵用ファン33として軸流ファンを用いることで、下方向へも冷気を吐出しやすくできる。
 冷蔵用冷却器32に付着した霜は、冷蔵室13の庫内空気によって除霜することができる。この場合、後述する切替弁52(冷蔵庫1の冷凍サイクルを示す図3参照)を切替えて冷蔵用冷却器32には冷媒は流さ無い状態で、又は圧縮機50の停止中に、冷蔵用ファン33を駆動させることが好ましい。
 冷蔵室ダクト31は、冷蔵用ファン33の吹き出し側のケーシング33aに接続されている。冷蔵室ダクト31は、上下方向に延在する。冷蔵室ダクト31は、上方に向かって徐々に幅寸法が大きくなるテーパ状に形成されている。
 冷蔵室ダクト31は、上下方向に延在する途中の位置から分岐して延在する低温室ダクト34を備えている。冷蔵室ダクト31に連通するとともに冷蔵室13に向けて開口する冷蔵用吹出口35が、ダクトカバー31aに形成されている。
 冷蔵室13の温度センサ(図示しない)により温度検知をしながら室内を冷却する場合は、冷蔵用冷却器32で生成された冷気を冷蔵用ファン33によって冷蔵室ダクト31へ強制送風し、冷蔵用吹出口35から冷気を吹き出して、冷蔵室13を所定温度に冷却する。冷蔵室13の温度センサによる検知温度が所定温度に達すると、冷蔵用ファン33を停止する。
 また、前述のように低温室ダクト34が冷蔵室ダクト31の途中から分岐して形成されており、低温室ダクト34内に低温室ダンパ36が設けられている。低温室ダンパ36が開閉動作を行うことで、冷蔵用冷却器32により冷却されて冷蔵用ファン33で強制送風される冷気の低温室16への送風または送風の停止が切り替えられる。
 図6に示すように、低温室16の天面壁16a内には、低温室ダンパ36の下流に接続する天面ダクト16bが形成されている。また、天面壁16aには、低温室16内へ冷気を吹出す天面吹出し口16cが形成されている。
 冷蔵用冷却器32の下面側であって後述するヘッダの下部には、遮蔽板39が設けられている。遮蔽板39は、ヘッダの下部を覆うことで、冷蔵室13から送られる庫内空気が後述するフィン73(冷蔵用冷却器32を示す斜視図である図4参照)の間を通らずにヘッダの間を通るのを防止して、冷蔵用冷却器32の空気流路(後述)に導く機能を備えている。
 なお、遮蔽板39は、冷蔵用冷却室30に設けられていてもよい。この場合、遮蔽板39は、後述するヘッダの下部に対応する位置に設けられる。
 冷蔵庫1の冷凍室14の背面側には、冷凍用冷却室40が設けられている。冷凍用冷却室40には、冷凍用冷却器41が収容されている。
 冷凍用冷却器41は、例えば、フィンチューブ式の冷却器が用いられる。フィンチューブ式の冷却器とは、例えば、円管のパイプとフラットフィンとで構成された冷却器である。冷凍用冷却器41の上方には、冷凍用冷却器41により冷却された冷気を冷凍室14の内部に送る冷凍用ファン42が配置されている。
 フィンチューブ式の冷却器は、マイクロチャネル式の冷却器と比較して、冷媒配管とフィン先端との距離が大きいため熱伝導効率が悪く、フィン先端の温度が低下しにくい。そのため、着霜による目詰まりを抑制でき、除霜するためのヒータに通電する回数を減らすことができる。従って、消費電力量を抑制することができる。
 冷凍用ファン42としては、例えば、軸流ファンが用いられる。冷凍用ファン42として用いられる軸流ファンは、冷凍用冷却器41により冷却された冷気を冷凍室14に効率よく吹き出すように、吹き出し側が上方を向くように傾斜して配置されている。冷凍室14の背面には、冷凍用吹出口43が形成されている。
 なお、冷凍用ファン42は、例えば、遠心ファンであってもよい。
 冷凍用冷却器41の下方には、冷凍用冷却器41に付着した霜を除霜するためのガラス管ヒータ44が配置されている。
 なお、ガラス管ヒータ44を用いない場合には、冷凍用冷却器41に付着した霜を除霜するために、冷凍用冷却器41を直接温めるパイプヒータを用いてもよい。
 冷凍用冷却室40の冷気は、下部仕切板12に形成された連通孔を介して野菜室15に送られるように構成されている。
 冷蔵用冷却器32の下方には、冷蔵用露受け皿37が配置されている。冷凍用冷却器41の下方には、冷凍用露受け皿46が配置されている。
 野菜室15の背面側下方には、蒸発皿47が配置されている。
 冷蔵用露受け皿37には、冷蔵用排水管38が接続されている。冷凍用露受け皿46には、冷凍用排水管48が接続されている。冷蔵用排水管38および冷凍用排水管48の下端部は、上部仕切板11および下部仕切板12をそれぞれ貫通して蒸発皿47の上部近傍まで延在している。
 これにより、冷蔵用露受け皿37および冷凍用露受け皿46に溜まったドレン(結露水滴)を冷蔵用排水管38および冷凍用排水管48を介して蒸発皿47に送ることがでる。そして、蒸発皿47でドレンの蒸発を行うことができる。
 本体10の後部上方には、圧縮機50が設置されている。
 [冷凍サイクルの構成]
 次に、冷蔵庫1の冷凍サイクルの構成について説明する。
 図3は、冷蔵庫1の冷凍サイクルを示す図である。
 図3に示すように、冷蔵庫1は、圧縮機50と、凝縮器51と、切替弁52と、冷蔵用減圧手段(冷蔵用キャピラリチューブ53)と、冷蔵用冷却器32と、冷蔵用戻り配管55aと、冷凍用減圧手段(冷凍用キャピラリチューブ54)と、冷凍用冷却器41と、冷凍用戻り配管55bと、冷媒戻り配管55と、を有する。冷蔵用戻り配管55aと冷凍用戻り配管55bとは、冷媒戻り配管55に接続されている。本実施の形態では、冷蔵用減圧手段として冷蔵用キャピラリチューブ53が用いられ、冷凍用減圧手段として冷凍用キャピラリチューブ54が用いられている。
 冷蔵用キャピラリチューブ53および冷蔵用冷却器32を有する流路と、冷凍用キャピラリチューブ54および冷凍用冷却器41を有する流路とは、切替弁52を介して互いに並列となるように接続されている。
 [冷蔵用冷却器の構成]
 次に、冷蔵庫1に搭載される冷蔵用冷却器32の構成について説明する。
 図4および図5は、それぞれ実施の形態1における冷蔵庫1の冷蔵用冷却器32を示す、斜視図および平面図である。
 図4および図5に示すように、冷蔵用冷却器32は、冷媒が流れる冷媒導通部材60を備えている。冷媒導通部材60は、図4の前後方向から見て略四角形状である複数の通路が連続して配列された扁平管61で構成されている。
 冷媒導通部材60は、所定間隔をもって略平行に形成された複数の扁平管61と、これら扁平管61の端部を接続する曲成部62と、を備えて蛇行状に構成されている。
 本実施の形態においては、後述するヘッダ間に扁平管61が4つ配置されている。
 なお、扁平管61の数はこれに限定されるものではなく、任意に設定可能である。
 なお、各扁平管61と曲成部62とを一体として構成し、1本の扁平管61を蛇行させることで、ヘッダ間に冷媒導通部材60を形成してもよい。
 また、本実施の形態において、扁平管61および曲成部62により構成される冷媒導通部材60は、上下方向に3つの領域として、上部領域63、中部領域64および下部領域65に分割されている。
 なお、本実施の形態においては、冷媒導通部材60を上下方向に3つの領域に分割するようにしたが、上下方向に2つの領域、または4つ以上の領域に分割するようにしてもよい。
 最も外側(図4において、最も前側および最も後側)に位置する扁平管61の一端部には、上下に延在する入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67がそれぞれ設けられている。
 入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、例えば、円管で構成されている。
 図5に示すように、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、冷蔵用冷却器32の幅方向(左右方向)に位置をずらして配置されている。入口側ヘッダ66が扁平管61の近くに配置されており、出口側ヘッダ67が入口側ヘッダ66より扁平管61から離れる位置に配置されている。すなわち、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、左右方向に互い違いに設けられている。
 なお、出口側ヘッダ67が扁平管61の近くに配置されるとともに、入口側ヘッダ66が出口側ヘッダ67より扁平管61から離れる位置に配置されてもよい。
 図5に示すように、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67は、扁平管61の奥行方向(前後方向)における端面から突出しないように取付けられている。入口側ヘッダ66は、最も後側の扁平管61の端部を折り曲げて形成された折曲部61aを介して扁平管61と接続されている。出口側ヘッダ67は、最も前側の扁平管61の端部を折り曲げて形成された折曲部61aを介して扁平管61と接続されている。
 このように入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67を配置することで、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67の側面を、冷媒導通部材60の扁平管61の外面と面一となるように配置することができる。図5に示すように、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67の側面は、扁平管61で構成された冷媒導通部材60の厚みから突出しないように配置される。
 これにより、冷蔵用冷却器32の厚さ寸法を低減させることができる。従って、冷蔵用冷却室30の内部に冷蔵用冷却器32を収容する場合に、冷蔵用冷却器32を配置するのに必要となる冷蔵室ダクト31の内部スペースを小さくすることができる。その結果、冷蔵室13の内部空間を大きくすることができる。
 図4に示すように、入口側ヘッダ66の側面のうち冷蔵室13の後側の側面であって、下部領域65に対応する高さの位置には、入口側配管68が接続されている。具体的には、入口側ヘッダ66の側面であって、出口側ヘッダ67が接続されている扁平管61へ向かう方向に、入口側配管68が接続されている。なお、入口側配管68は、冷蔵用冷却器32の奥行方向(前後方向)と略平行に接続されていることが好ましい。
 出口側ヘッダ67の高さ寸法は、入口側ヘッダ66の高さ寸法より大きい。出口側ヘッダ67の側面のうち冷蔵室13の前側の側面であって、上部領域63の上端より上方の位置には、出口側配管69が接続されている。具体的には、出口側ヘッダ67の側面であって、入口側ヘッダ66が接続されている扁平管61へ向かう方向に、出口側配管69が接続されている。なお、出口側配管69は、入口側配管68と略平行に接続されていることが好ましい。出口側配管69は、最上段の扁平管の上端よりも上方の位置において出口側ヘッダ67に接続されている。
 入口側配管68は、入口側ヘッダ66と略平行に上方に延在しており、出口側配管69は、出口側ヘッダ67と略平行に上方に延在している。入口側配管68は、出口側ヘッダ67側に向けて扁平管61の厚さ方向(前後方向)に突出している。出口側配管69は、入口側ヘッダ66側に向けて扁平管61の厚さ方向(前後方向)に突出している。
 入口側配管68および出口側配管69は、入口側ヘッダ66および出口側ヘッダ67の径に対して小径である。
 前述のようにして入口側配管68および出口側配管69を配置することで、入口側配管68および出口側配管69の配置スペースが少なくて済む。
 入口側配管68には冷蔵用キャピラリチューブ53(図3参照)が接続され、出口側配管69には冷蔵用戻り配管55a(図3参照)が接続されている。
 冷蔵用キャピラリチューブ53は、入口側ヘッダ66の上方へ延びた後、本体10の背面断熱壁内に埋設される。冷蔵用戻り配管55aは、出口側ヘッダ67の上方へ延びた後、本体10の背面断熱壁内に埋設される。
 そして背面断熱壁内で冷蔵用キャピラリチューブ53と冷蔵用戻り配管55aとが熱交換するように密着して接続されている。
 出口側配管69と、下流に接続される冷蔵用戻り配管55aとの間には、液冷媒が圧縮機50に流入するのを防止するアキュームレータ(気液分離器)は備えられていない。
 図4に示すように、入口側ヘッダ66において下部領域65と中部領域64との境界に相当する位置には、仕切板70が設けられている。入口側ヘッダ66において中部領域64に相当する領域と上部領域63に相当する領域とは、連通している。
 出口側ヘッダ67において上部領域63と中部領域64との境界に相当する位置には、出口側ヘッダ67内の連通を遮断する仕切板71が設けられている。出口側ヘッダ67において中部領域64に相当する領域と下部領域65に相当する領域とは、連通している。
 入口側ヘッダ66の下部から流入した冷媒は、冷媒導通部材60の下部領域65の内部を通って、出口側ヘッダ67に流れる。出口側ヘッダ67に流れた冷媒は、冷媒導通部材60の中部領域64に流入して入口側ヘッダ66に流れ、入口側ヘッダ66を介して上部領域63を流れた後、出口側ヘッダ67の上部から流出される。
 すなわち、入口側ヘッダ66に流入した冷媒は、扁平管61の下部領域65、中部領域64、上部領域63を順次流れて出口側ヘッダ67に至るように直列に流れる。ここで、扁平管61は、直列に接続されている。これにより、冷気の通風方向を重力方向と揃えた場合でも、冷媒が重力により下部に溜まることを抑制できる。従って、熱交換器全体へ冷媒を行き渡らせることが可能となり、熱交換効率の低下を抑制させることができる。
 図4に示すように、冷媒導通部材60の扁平管61の間には、空気流路72が構成されている。
 空気流路72の内部には、扁平管61に対して所定角度で傾斜され、ジグザグ状に折り曲げて連続して設けられたフィン73が配列されている。これらのフィン73により、空気流路72の内部に、断面形状が略三角形状の空気の流路が連続して形成される。
 なお、断面形状が矩形状の空気の流路が連続して形成されていてもよい。
 空気流路72は、冷蔵用冷却室30の上下方向に沿うように、上下方向に形成される。
 これにより、冷蔵用冷却室30の下方から上方に向かって流れる庫内空気は、空気流路72を流れ、このとき、冷媒導通部材60の内部を流れる冷媒と熱交換を行い、所定温度に冷却される。
 [蓄冷材の構成]
 蓄冷材100は、図5に示すように、内部は凝固点が-10℃~0℃の範囲で、固相と液相の間で相変化する蓄冷剤100aと、蓄冷容器100bとで構成される。蓄冷容器100b内に蓄冷剤100aが密封されている。蓄冷容器100bはアルミニウムなどの金属材料で構成され、可撓性を有し変形が可能である。
 図6は、冷蔵庫1の要部を示す縦断面図である。図6に示すように、低温室16の背面と対向する冷蔵用冷却器32の外郭に金属製の蓄冷材ケース101が固定されている。図6に示す例では、蓄冷材ケース101は断面略L字状に構成され、蓄冷材ケース101の内部に蓄冷材100が上方から着脱自在に配置される。
 蓄冷材ケース101に収納された蓄冷材100は、一方の面が冷蔵用冷却器32の外郭に位置する外側の扁平管61の平面部(冷蔵用冷却器32の平面部32a)に接触または近接し、他方の面が蓄冷材ケース101に接触して配置されている。蓄冷材ケース101の底面部101aは、冷蔵用冷却器32の下端部と隙間なく配置されて固定されている。なお、本実施の形態における平面部とは、平面または略平面を含み、実質的に平面である部分である。
 また、図4に示すように扁平管61が3つの領域、上部領域63、中部領域64および下部領域65のように上下段に配置されるとともに、左右幅方向に延設して構成されているので、蓄冷材100はこれら扁平管61の前面に接触または近接するように配置されている。
 低温室16の背面にあるダクトカバー31aには複数の開口部102が形成されている。蓄冷材ケース101はダクトカバー31aに接触して配置されている。
 ダクトカバー31aの下部で、開口部102の下方に、冷蔵室戻り口103が配置されている。
 [1-2.動作]
 以上のように構成された冷蔵庫1について、その動作を以下説明する。
 まず、圧縮機50が駆動することにより、冷媒が凝縮器51に送られる。切替弁52の切り替えにより、冷蔵用冷却器32または冷凍用冷却器41のいずれかに冷媒が送られる。
 冷蔵用冷却器32に送られた冷媒は、冷媒導通部材60の入口側ヘッダ66から流入して下部領域65の内部を流れ、出口側ヘッダ67に向かう。冷媒は、出口側ヘッダ67を介して中部領域64を流れ、入口側ヘッダ66に送られる。冷媒は、入口側ヘッダ66を介して上部領域63を流れる。上部領域63を流れた冷媒は、出口側ヘッダ67から流出して、圧縮機50に戻る。
 冷媒導通部材60の内部を冷媒が流れている状態で、冷蔵用ファン33を駆動することで、冷蔵室13内を循環した空気が、ダクトカバー31aに形成された冷蔵室戻り口103から冷蔵用冷却室30に吸い込まれる。冷蔵用冷却室30に吸い込まれた空気は、冷媒導通部材60を流れる冷媒との熱交換をしながら、空気流路72を下方から上方へ通過する。この際、冷蔵用冷却器32のフィン73によって伝熱面積を広く確保できるため、冷媒との熱交換効率が向上する。
 そして、冷蔵用吹出口35から冷気が吹き出されて、冷蔵室13を適温に冷却する。
 低温室16の設定温度に基づいて低温室ダンパ36の開閉制御がされて、冷気の風量制御がされる。風量制御された冷気が天面ダクト16bを通って天面吹出し口16cから吹出すことで、低温室16は天面壁16aからの強制通風および背面の蓄冷材100による輻射熱で温度制御される。
 蓄冷材100は凝固点が例えば-10℃である。蓄冷材100は、冷蔵用冷却器32の外側の扁平管61の平面部(冷蔵用冷却器32の平面部32a)に直接接触または近接して配置されており、蒸発温度が約15℃の冷蔵用冷却器32の熱伝導により冷却される。
 蓄冷材100は、-10℃の凝固点で固相から液相への相変化に伴う潜熱により温度変化することなく、所定時間の間、凝固点温度を保つ。このため、蓄冷材100は、金属製の蓄冷材ケース101を熱伝導してダクトカバー31aの開口部102を通って低温室16の背面から輻射熱で室内を0℃より低い温度で冷却することができる。従って、天面吹出し口16cから冷気が吹出されない場合にも、蓄冷材100の輻射熱により低温室16の温度変動を抑制することができる。天面吹出し口16cから冷気が吹出されない場合としては、冷蔵用冷却器32に冷媒が流れない状態、例えば圧縮機50の運転停止時や、切替弁52により冷凍用冷却器41側に冷媒が流れている時などである。
 蓄冷材100は、可撓性材料で形成された蓄冷容器100bを有し、蓄冷容器100bが金属製の蓄冷材ケース101に収納される。この際、蓄冷容器100bは、蓄冷材ケース101と冷蔵用冷却器32の外郭に位置する上下複数段の扁平管61の平面部(冷蔵用冷却器32の平面部32a)との間に圧入されて、扁平管61の平面部に接触した状態で配置される。従って、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32とを密着させることができ接触熱抵抗の低減を図ることができるため、熱交換性が向上して蓄冷効率が向上する。
 蓄冷材ケース101の底面部101aが冷蔵用冷却器32の下端部と隙間なく固定されていることで、冷蔵室13内を循環した戻り冷気が蓄冷材100と冷蔵用冷却器32との間を通るのを抑制することができる。従って、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32との熱交換性をさらに向上することができる。
 蓄冷材ケース101は低温室16の背面にあるダクトカバー31aに接触して配置されている。従って、蓄冷材100は、開口部102を通して輻射熱で低温室16内を冷却し、低温室16の背面壁を構成して冷却性能を維持することができる。
 また、図6に示すように、蓄冷材ケース101にもケース開口部101bを部分的に形成してもよい。
 これによって、蓄冷材100からの輻射熱をケース開口部101bから直接、開口部102通して低温室16内に導いて、低温室16内を冷却することができる。
 また、蓄冷材100の蓄冷速度を向上するために、冷蔵用ファン33を停止して、冷蔵用冷却器32の空気との熱交換を抑えることで蒸発温度を低下させ、蓄冷材100を冷却してもよい。これにより、効率的に蓄冷材100を凝固温度以下に維持することができる。その後、冷蔵用ファン33を運転して、低温室16の設定温度に応じて低温室用ダンパ34aを制御し、低温室16内を適温に冷却することができる。
 また、本実施の形態においては、蓄冷材100は冷蔵用冷却器32に直接接触する構成として説明した。しかしながら、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32との間に部材が介在してもよい。例えば、冷蔵用冷却器32の扁平管61の前面に、扁平管61と同じ材料、または異種金属接触による腐食を防止する熱伝導性の高い金属製の保護板104(冷蔵庫1の保護板104を示す概略縦断面図である図7参照)を備えてもよい。すなわち、扁平管61と保護板104とを接触した状態で固定し、蓄冷材100を保護板104に圧入しながら保護板104と接触させて配置することで、冷蔵用冷却器32から蓄冷材100を蓄冷する構成としてもよい。
 保護板104は、冷蔵用冷却器32の3つの領域、上部領域63、中部領域64および下部領域65に亘って平板状に構成されている。
 これによって、蓄冷材100の蓄冷容器100bおよび扁平管61を保護することができる。
 なお、保護板104と扁平管61とが熱的に接触しながら近接して配置される構成としてもよい。例えば、扁平管61と異なる熱伝導性の高い材料で保護板104を構成することで、保護板104と扁平管61とが近接して配置される構成とした場合にも、冷蔵用冷却器32と蓄冷材100との熱交換性能を維持することができる。
 切替弁52を切替ることで冷凍用冷却器41に送られた冷媒は、冷凍用ファン42を駆動することで、冷凍用冷却室40の下方から上方に流れる空気と熱交換する。冷凍用冷却器41に流れる冷媒と熱交換した冷気が冷凍用吹出口43から冷凍室14内に吹出されて適温に冷却する。
 [1-3.効果等]
 以上述べたように、本実施の形態においては、冷蔵室13を冷却する冷蔵用冷却器32および蓄冷材100と、冷蔵室13内に区画配置された低温室16と、を備えた冷蔵庫において、低温室16と冷蔵用冷却器32との間に蓄冷材100が配置されている。冷蔵用冷却器32の外郭は平面部32aを有して構成されており、蓄冷材100は冷蔵用冷却器32の平面部32aと熱的に接触して配置されている。なお、本実施の形態において、熱的に接触とは、二つの部材が直接接触または近傍に配置されることによって、二つの部材の間で実質的に熱エネルギの移動が生じる配置のことをいう。
 これにより、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32とが面で向かい合って熱的に接触するので、熱交換性能が向上し冷蔵用冷却器32から蓄冷材100への蓄冷効率を向上することができる。
 また、本実施の形態においては、蓄冷材100は冷蔵用冷却器32の平面部32aと面接触している。
 これにより、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32とが対面に配置されて面によって接触面積を大きくすることができる。従って、さらに熱交換性能が向上し冷蔵用冷却器32から蓄冷材100への蓄冷効率を向上することができる。
 また、本実施の形態においては、冷蔵用冷却器32の平面部32aは、上下方向に複数段に配置された扁平管61で構成されている。
 これにより、冷蔵用冷却器32として冷媒管が用いられる場合においても、冷蔵用冷却器32と蓄冷材100との接触面積を大きくして、冷蔵用冷却器32から蓄冷材100への蓄冷効率を向上することができる。従って、蓄冷材100による冷却能力を向上させることができる。
 また、冷蔵用冷却器32の平面部32aは、熱伝導性を有する保護板104で構成されていてもよい。具体的には、扁平管61と同じ材料または異種金属接触による腐食を防止する金属製の、保護板104が、扁平管61と接触して固定されている。
 これにより、蓄冷材100の蓄冷容器100bの傷つきを防止することができる。また、扁平管61の腐食を防止し扁平管61を保護することができる。
 蓄冷材100は、冷蔵用冷却器32の平面部32a側に保持されている。
 これにより、蓄冷材100と冷蔵用冷却器32との接触面積のバラつきを抑制でき、熱交換性を向上して蓄冷速度を向上させることができる。
 また、蓄冷材100は、凝固点が-10度から0度の範囲内にある蓄冷剤100aと、蓄冷剤100aを収納する可撓性材料で形成された蓄冷容器100bとで構成されている。
 これにより、蓄冷材100を蓄冷材ケース101内に圧入して保持することができる。従って、熱交換性が向上して蓄冷速度が大きくなるので、蓄冷剤100aの凝固点まで効率よく冷却することができる。
 本実施の形態では、低温室16の背面に冷蔵用冷却器32が配置されている。
 これにより、圧縮機50のON/OFF時や、切替弁52の切替えで冷凍用冷却器41へ冷媒が流れる時などにおいて、低温室16の温度変動を抑制することができる。
 (変形例)
 次に、本開示の変形例について説明する。
 図8は、本開示の変形例における冷蔵庫の要部を示す縦断面図である。
 図8に示すように、変形例においては、ダクトカバー31aに蓄冷材100が保持される構成である。具体的には、樹脂製のダクトカバー31aに樹脂製の保持部材105が構成されている。そして、保持部材105に蓄冷材100が保持されている。
 保持部材105は、保持部材105に蓄冷材100を保持した状態でダクトカバー31aを冷蔵用冷却器32の前方から本体10に固定した時に、蓄冷材100が冷蔵用冷却器32に直接接触するように構成されている。
 この変形例においては、ダクトカバー31aに蓄冷材100を保持するので、冷蔵庫の製造工程時の蓄冷材100の取付けが容易となる。
 なお、保持部材105の上端は、冷蔵用冷却器32の上段の扁平管61の上端よりも上方に位置する。また、保持部材105の下端は、下段の扁平管61の下端よりも下方に位置する。
 保持部材105の左右の端部には、各扁平管61の水平部より左右の外側にある折曲部61a、曲成部62に対応する位置に保持手段(図示しない)が形成されている。
 したがって、保持部材105が扁平管61に当たるのを抑制することができる。そして、保持部材105によって確実に蓄冷材100と扁平管61とが接触するようにして、冷蔵用冷却器32と蓄冷材100との接触面積を大きくし、熱交換性を向上することができる。
 以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
 本開示は、冷蔵用熱交換器による熱交換効率を向上させることができるため、種々の冷蔵庫に好適に利用可能である。
 1 冷蔵庫
 10 本体
 11 上部仕切板
 12 下部仕切板
 13 冷蔵室
 14 冷凍室
 15 野菜室
 16 低温室
 16a 天面壁
 16b 天面ダクト
 16c 天面吹出し口
 17 棚板
 18 製氷室
 20 冷蔵室用扉
 21 扉
 22 ケース
 23 扉
 24 ケース
 30 冷蔵用冷却室
 31 冷蔵室ダクト
 31a ダクトカバー
 32 冷蔵用冷却器
 32a 平面部
 33 冷蔵用ファン
 33a ケーシング
 34 低温室ダクト
 34a 低温室用ダンパ
 35 冷蔵用吹出口
 36 低温室ダンパ
 37 冷蔵用露受け皿
 38 冷蔵用排水管
 39 遮蔽板
 40 冷凍用冷却室
 41 冷凍用冷却器
 42 冷凍用ファン
 43 冷凍用吹出口
 44 ガラス管ヒータ
 46 冷凍用露受け皿
 47 蒸発皿
 48 冷凍用排水管
 50 圧縮機
 51 凝縮器
 52 切替弁
 53 冷蔵用キャピラリチューブ
 54 冷凍用キャピラリチューブ
 55 配管
 55a 配管
 55b 配管
 60 冷媒導通部材
 61 扁平管
 61a 折曲部
 62 曲成部
 63 上部領域
 64 中部領域
 65 下部領域
 66 入口側ヘッダ
 67 出口側ヘッダ
 68 入口側配管
 69 出口側配管
 70 仕切板
 71 仕切板
 72 空気流路
 73 フィン
 100 蓄冷材
 100a 蓄冷剤
 100b 蓄冷容器
 101 蓄冷材ケース
 101a 底面部
 101b ケース開口部
 102 開口部
 103 冷蔵室戻り口
 104 保護板
 105 保持部材

Claims (8)

  1.  冷蔵室と、
     前記冷蔵室を冷却する、冷蔵用冷却器および蓄冷材と、
     前記冷蔵室内に配置された低温室と、
    を備え、
     前記蓄冷材は、前記低温室と前記冷蔵用冷却器との間に配置されており、
     前記冷蔵用冷却器は、外郭として平面部を有し、
     前記蓄冷材は前記冷蔵用冷却器の前記平面部と熱的に接触して配置されている、
    冷蔵庫。
  2.  前記蓄冷材は前記冷蔵用冷却器の前記平面部と面接触している、
    請求項1に記載の冷蔵庫。
  3.  前記冷蔵用冷却器の前記平面部は、上下方向に複数段に配置された扁平管で構成されている、
    請求項1または2に記載の冷蔵庫。
  4.  前記冷蔵用冷却器の前記平面部は、熱伝導性を有する保護板で構成されている、
    請求項1または2に記載の冷蔵庫。
  5.  前記蓄冷材は、前記冷蔵用冷却器の前記平面部側に保持されている
    請求項1から4のいずれか1項に記載の冷蔵庫。
  6.  前記低温室と前記冷蔵用冷却器との間を仕切るダクトカバーをさらに備え、
     前記蓄冷材は前記ダクトカバーに保持されている、
    請求項1から4のいずれか1項に記載の冷蔵庫。
  7.  前記蓄冷材は、凝固点が-10度から0度の範囲内にある蓄冷剤と、前記蓄冷剤を収納する可撓性材料で形成された蓄冷容器と、で構成されている、
    請求項1から6のいずれか1項に記載の冷蔵庫。
  8.  前記冷蔵用冷却器は、前記低温室の背面に配置されている、
    請求項1から7のいずれか1項に記載の冷蔵庫。
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