JP2004053152A - 冷蔵庫 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】冷却器5の冷気を野菜室4以外の貯蔵室3に循環させるために冷却器5から貯蔵室3に通じる連通風路34を備え、野菜室4の背面に連通風路34を設置するとともに、野菜室4の上下面および左右側面の隔壁の断熱性を背面壁の断熱性よりも高めたので、連通風路34から背面壁を介しての輻射と自然対流で野菜室4を冷却することで、野菜室4内を高湿度に維持しながら断熱性の低い室内背面壁にのみ水滴を形成し、水滴が食材に直接落下する問題を回避することができる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は強制的に冷気を流入させず内壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、独立の野菜室を有する冷蔵庫が主流となりつつある。この冷蔵庫は、野菜室の温度を冷蔵室と同等に設定するとともに、高湿度に維持することで野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めたものである。具体的には、冷却器から供給される乾燥した冷気を野菜室には直接供給せず、比較的湿度の高い冷蔵室からの帰還冷気を野菜室に供給して冷却する方法や、野菜室には全く冷気を供給せず、内壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する方法が提案されている。
【0003】
後者の冷蔵庫の一例として、特開平9−113089号公報が挙げられる。ここで、従来提案されている冷蔵庫および冷却システムの概略図を図6に示す。
【0004】
図6において、1は冷蔵室、2は冷凍室、3は自動で製氷を行うとともに氷を貯留する製氷室、4は野菜室、5は冷凍室2の背面に配設され冷蔵室1と冷凍室2、製氷室3を冷却する冷却器、6は冷蔵庫の背面下部に配置され冷媒を圧縮する圧縮機、7は冷蔵庫の背面下部あるいは冷蔵庫壁面内部に配置された凝縮器である。
【0005】
また、10は冷蔵庫の外郭を形成する箱体であり、11、12、13、14はそれぞれ冷蔵室1、冷凍室2、製氷室3、野菜室4の扉である。また、冷凍室2と野菜室4は第一の仕切り15、冷蔵室1と製氷室3は第二の仕切り16、製氷室3と冷凍室2は第三の仕切り17で隔たれており、第一の仕切り15の中にある冷却パイプ18により野菜室4が輻射冷却される。
【0006】
以上のように構成された従来例の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【0007】
圧縮機6で圧縮された冷媒を凝縮器7で凝縮した後、キャピラリ8、冷却器5、冷却パイプ18の順に冷媒を流しながら減圧、蒸発させて、圧縮機6に帰還させる。
【0008】
このとき、ファン9を駆動して冷却器5で冷却された冷気を冷蔵室1と冷凍室2、製氷室3に供給するとともに、冷却器5の下部あるいは側面に配置された風路(図示せず)を介して冷蔵室1と冷凍室2、製氷室3の内部の空気を冷却器5に帰還させる。
【0009】
また同時に、冷却器5の配管の一部を第一の仕切り15の下側に配設して形成した冷却パイプ18により、第一の仕切り15の下面すなわち野菜室4の上面が冷却され、その輻射冷却で野菜室4内に貯蔵された食品が冷却されるとともに、自然対流により野菜室4内の空気が冷却される。
【0010】
この結果、冷却器5で冷却乾燥された冷気を野菜室4へ供給することなく、野菜室4の冷却が実現でき、野菜室4内を高湿度に維持することで野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、野菜室の内壁上面の温度を低下させて冷却するので、水分蒸散の多い食材を貯蔵した場合に内壁上面に露付きが生じて、形成した水滴が食材に直接落下する問題が生じる可能性があった。
【0012】
また、冷蔵室や冷凍室を冷却するための冷却器とは別に第一の仕切り部に冷却パイプを配設するとともに、冷却パイプの冷却量を調整するための機構が必要であり、これに伴うコスト上昇や冷媒封入量の増加が懸念される。
【0013】
本発明は従来の課題を解決するもので、野菜室内を高湿度に維持しながら簡易な構成で野菜室を冷却するとともに、野菜室の内壁面への露付きを防止することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に記載の発明は、強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器を有する冷却器室を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたものであり、野菜室の背面に隔てて設置された冷却器室からの熱伝導で野菜室を冷却することで、簡易な構成でありながら外気温度の変化に応じて野菜室の冷却量を適正に調整することができる。
【0015】
また、野菜室背面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却することで、野菜室内を高湿度に維持して野菜の乾燥を防止し保鮮性を高めることができるとともに、野菜室上面に水滴が付着することを防止することで、水滴が食材に直接落下する問題を回避することができる。
【0016】
請求項2に記載の発明は、強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器の冷気を前記野菜室以外の貯蔵室に循環させる循環風路を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたものであり、野菜室の背面に隔てて設置された風路内の冷気からの熱伝導で野菜室を冷却することで、簡易な構成でありながら外気温度の変化に応じて野菜室の冷却量を適正に調整することができる。
【0017】
また、野菜室背面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却することで、野菜室内を高湿度に維持して野菜の乾燥を防止し保鮮性を高めることができるとともに、野菜室上面に水滴が付着することを防止することで、水滴が食材に直接落下する問題を回避することができる。
【0018】
請求項3に記載の発明は、貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記野菜室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室を配置し、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記冷却器室から間接冷却するものであり、野菜室は背面に設置された冷却器と、上面に配置された冷凍室からの熱伝導により間接的に冷却されることで、簡易な構成で野菜室内を高湿度に維持しながら野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めることができる。
【0019】
また、製氷室あるいは冷凍室の温度設定を調整することで、野菜室の冷却能力が調整できる。
【0020】
請求項4に記載の発明は、貯蔵室として冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室と、前記野菜室の背面壁を隔てて前記冷却器室と前記製氷室あるいは前記切替室を連通する連通風路とを備えて、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記連通風路から間接冷却するものであり、野菜室は背面に設置された製氷室あるいは切替室を冷却する風路と、上面に配置された製氷室と切替室、下面に設置された冷凍室からの熱伝導により冷却されることで、簡易な構成で野菜室内を高湿度に維持しながら野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めることができる。
【0021】
また、製氷室あるいは冷凍室の温度設定を調整することで、野菜室の冷却能力が調整できる。
【0022】
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明に、少なくとも野菜室の上面壁あるいは下面壁に真空断熱材を埋設したものであり、野菜室の上面あるいは下面側に冷凍室や製氷室、冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を設置した場合でも、断熱性に優れた真空断熱材で隔てることにより上面壁あるいは下面壁からの熱伝導の影響を著しく抑制することができ、野菜室の温度調整の精度を向上することができる。
【0023】
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明に、野菜室の上面壁あるいは下面壁を冷蔵庫断熱箱体を形成するウレタン発泡断熱材で一体に形成したものであり、野菜室の上面あるいは下面の仕切り部に冷蔵庫の制御基板やハーネス、あるいは自動製氷機の給水パイプ等の複雑な形状の部品を埋設した場合でも、その形状に合わせてウレタン発泡して断熱材を形成できる。
【0024】
また、複雑な形状の部品を介して伝導する野菜室の上面あるいは下面側に設置された貯蔵室の冷気の影響を著しく抑制することができ、野菜室の温度調整の精度を向上することができる。
【0025】
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明に、真空断熱材をウレタン発泡断熱材に埋設した断熱ボードを野菜室の上面壁あるいは下面壁に備えたものであり、真空断熱材の外皮材による熱伝導の影響を抑制できる。
【0026】
また、外形の寸法精度が優れたウレタン発泡断熱材で外郭を形成することで、野菜室の上面あるいは下面壁に埋設する際、断熱ボードの端部を精度よくシールすることができ、シール部の熱伝導による野菜室の上面あるいは下面への水滴形成を防止することができる。
【0027】
請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記ヒータの発熱量を加減することにより前記野菜室の温度制御を行わせるものであり、冷蔵庫の負荷変動により運転率が増減して、野菜室温度が変動した場合でも、野菜室の背面に配置されたヒータの出力を調整することで、野菜室温度を適正に保つことができる。
【0028】
請求項9に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より低い場合には前記ヒータの入力を大きくし、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より高い場合には前記ヒータの入力を小さくするものであり、冷蔵庫の負荷の変動により運転率が増加して、野菜室背面温度が低下した場合でも、野菜室の背面に配置されたヒータの出力を調整して発熱量を増大させることで、野菜室背面の温度を適正に保つことができ、野菜室背面に大量の水滴が付くのを防止することができる。
【0029】
また、運転率が減少して、野菜室背面温度が上昇した場合には、野菜室の背面に配置されたヒータの出力を調整して発熱量を低減することで、電力消費を抑えて野菜室背面の温度を適正に保つことができる。
【0030】
請求項10に記載の発明は、請求項8または請求項9に記載の発明において、野菜室の温度が設定温度より高くなった場合に野菜室に隣接する上部または下部の貯蔵室の設定温度を引き下げるものであり、設定温度が引き下げられた貯蔵室を冷却するために運転率が増加し、野菜室の背面に隔てて設置された冷却器室あるいは風路内の冷気の平均温度が通常より低下することで、外気温の上昇に伴って吸熱量が増加した野菜室の温度を適正に低下させることができる。
【0031】
請求項11に記載の発明は、請求項3または請求項4に記載の発明において、製氷停止時は製氷室の設定温度を0〜−10℃に維持するものであり、一般に製氷が停止される冬期において野菜室の冷却能力を低下させることで、野菜室の吸熱負荷が小さい冬期において野菜室の温度を適正に保つことができる。
【0032】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
本発明による実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0033】
図1は本発明の実施の形態1による冷蔵庫および冷却システムの概略図、図2は本発明の実施の形態1による野菜室温度を示す図である。
【0034】
図1において、1は冷蔵室、2は冷凍室、3は冷蔵室1と冷凍室2の間に配置され自動で製氷を行うとともに氷を貯留する製氷室、4は冷凍室2の下に配置された野菜室であり、上部に野菜室4の室温を検知する室温検知手段4aを備えている。
【0035】
また、5は野菜室4の背面に隔てて配置され、製氷室3と冷凍室2を冷却する冷却器、6は冷却器で気化した冷媒を圧縮する圧縮機、7は圧縮機6で圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、8は凝縮器7で凝縮された冷媒を減圧して冷却器に供給するキャピラリ、9は冷却器5で生成した冷気を製氷室3と冷凍室2に供給するファンである。
【0036】
また、10は冷蔵庫の外郭を形成する箱体であり、11、12、13、14はそれぞれ冷蔵室1、冷凍室2、製氷室3、野菜室4の扉である。また、冷凍室2と野菜室4は第一の仕切り15、冷蔵室1と製氷室3は第二の仕切り16、製氷室3と冷凍室2は第三の仕切り17で隔たれており、第一の仕切り15の中に真空断熱材30が埋設されている。
【0037】
また、4aは野菜室4の室温を測定する室温検知手段であり、野菜室4の上部で第一の仕切り15に配置されている。
【0038】
箱体10は鋼板製の外箱と硬質樹脂製の内箱の間にポリウレタン原液を注入してウレタン発泡断熱材を形成したものであり、第一の仕切り15は真空断熱材30を内部に固定した状態で、箱体10と同時にウレタン発泡断熱材を形成したものである。
【0039】
一般に冷蔵庫に用いるウレタン発泡断熱材の熱伝導率は0.015〜0.020W/mK程度である。
【0040】
また、真空断熱材30は、多層ラミネート構造のガスバリアフィルムからなる袋内に、シリカ等の微粉末や繊維を挿入した後、袋内の空気を排気して真空状態としたものであり、0.002〜0.005W/mK程度の熱伝導率を示す。
【0041】
また、背面の風路を形成する第六の仕切り(背面壁)26、第七の仕切り27、第八の仕切り28は熱伝導率0.06〜0.08W/mK程度の発泡スチロールをセットした樹脂板で形成され、箱体10のウレタン発泡断熱材を形成した後に他の部品とともに組み付けるものである。
【0042】
実施の形態1による冷蔵庫は省エネルギー化を図るため、三方弁20を切り替えて、製氷室3と冷凍室2を冷却する冷却器5とは並列に独立した冷蔵室冷却器21を用いて、設定温度の高い冷蔵室1を冷却している。
【0043】
すなわち、冷蔵室1を冷却する場合、凝縮器7で液化した冷媒を三方弁20を介して冷蔵室キャピラリ22で減圧して冷蔵室冷却器21に送り、圧縮機6へ還流させるとともに、冷蔵室ファン23を駆動させて冷蔵室冷却器21で生成した冷気を冷蔵室1に送る。このとき、冷媒が冷却器5へ逆流しないように逆止弁25を冷却器5の出口に設けている。
【0044】
同様に、製氷室3と冷凍室2を冷却する場合、凝縮器7で液化した冷媒を三方弁20を介してキャピラリ8で減圧して冷却器5に送り、圧縮機6へ還流させるとともに、ファン9を駆動させて冷却器5で生成した冷気を製氷室3と冷凍室2に送る。このとき、製氷室ファン24を同時に駆動させると、製氷室3への冷気量が増大して製氷速度が向上する。
【0045】
以上のように構成された実施の形態1の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【0046】
通常運転時は、三方弁20を切り替えて冷却器5と冷蔵室冷却器21に交互に冷媒を供給して、冷蔵室1、冷凍室2、製氷室3を冷却する。そして、冷却負荷が小さい場合は、圧縮機6の運転を停止する。一方、冷却負荷が大きくなった場合は、圧縮機6の回転数を増大させて冷却器5あるいは冷蔵室冷却器21の蒸発温度を低下させて冷却能力を向上させる。
【0047】
野菜室4は、発泡スチロールがセットされた第六の仕切り26により背面に隔てて設置された冷却器5と、ウレタン発泡断熱材で形成された第一の仕切り15により隔てて配置された冷凍室2からの熱伝達によって冷却されるが、第一の仕切り15に断熱性の高い真空断熱材30を埋設することで冷凍室2からの熱伝達は極めて小さくなる。
【0048】
そして、野菜室4は主として冷却器5からの熱伝達による背面壁26からの輻射と自然対流で冷却され、この結果、外気温が高く野菜室4や冷凍室2、製氷室3の冷却負荷が大きくなった場合には、冷却器5の蒸発温度が下がることで冷却器5からの熱伝達量が増大する。
【0049】
一方、外気温が低く野菜室4や冷凍室2、製氷室3の冷却負荷が小さくなった場合には、運転率が低下することで冷却器5からの熱伝達量が減少して、適正な温度調節を行う。
【0050】
図2において、Aは本発明の実施の形態1による野菜室4の通常運転時の温度を示すものであり、外気温度が変動しても所定の制御範囲で温度調整が実現できる。
【0051】
一方、Bは第一の仕切り15の断熱性を第六の仕切り26と同等に低下させたものであり、高外気温での野菜室4の冷却量が適正になるように壁厚を調整すると低外気温での冷却量が大きすぎて野菜室4の温度が著しく低下する。これは、冷凍室2からの熱伝達量が外気温度によらずほぼ一定となるためである。
【0052】
また、野菜室4の背面にある第六の仕切り26の表面には野菜室ヒータ31が貼り付けられており、低外気温時に食品投入により冷凍室2などの負荷が増大して運転率が増大して、冷却器5からの熱伝達量が増加した場合に、野菜室ヒータ31の出力を調整して野菜室4の温度変動を抑制することができる。
【0053】
しかし、野菜室ヒータ31の出力増は消費電力の増加を意味するため、図2に示したように、通常運転時には野菜室ヒータ31なしで野菜室4を所定の温度範囲に保つことが望ましい。
【0054】
なお、野菜室4内には食材を保管する上部が開放された野菜室ケース(図示せず)が設置され、冷却面である野菜室4の背面に形成した水滴が食材に直接接触することはないが、野菜室4の背面に形成した水滴を外部に排出するドレインを設けることが望ましい。
【0055】
また、夏場などにおいて多量の食材を投入して野菜室4の温度が所定の温度より高くなった場合には、冷凍室2の設定温度を引き下げて冷却器5の運転率を増加させて、野菜室4の冷却能力を向上させることが望ましい。一方、冬場などにおいて自動製氷が停止した場合には、製氷室ダンパー(図示せず)により製氷室3に供給する冷気量を制御して製氷室3の設定温度を0〜−10℃程度に引き上げることが望ましい。
【0056】
これによって、冷却器5の運転率を低下させて省エネルギー化を図るとともに、冷却負荷の低い冬場において野菜室4の温度を適正に保つことができる。
【0057】
また、本実施の形態1においては、冷蔵室1と冷凍室2の間に自動で製氷を行うとともに氷を貯留する製氷室3を配置したが、製氷室3を分割して冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室と製氷室3とを並列に設置しても同様の効果が得られる。
【0058】
また、本実施の形態1においては、第一の仕切り15のほぼ全面に真空断熱材30を配置したが、真空断熱材30の面積を小さくして第一の仕切り15内のウレタン発泡断熱材で形成された部分に制御基板やハーネス部を埋設することもできる。この場合、制御基板やハーネス部を埋設した部分の断熱性が低下するので、この部分のみウレタン発泡断熱材を厚くすることが望ましい。
【0059】
以上のように動作させることにより、冷却器5からの熱伝達に基づく野菜室4背面の輻射と自然対流で野菜室4を冷却することで、野菜室4内を高湿度に維持しながら簡易な構成で野菜室4を適正に温度調整するとともに、野菜室4の背面壁の温度を上下壁および左右側面壁の隔壁よりも低く保つことにより、野菜室4の背面壁にのみ水滴を形成することで、水滴が食材に直接落下する問題を回避することができる。
【0060】
(実施の形態2)
本発明による実施の形態2について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【0061】
図3は本発明の実施の形態2による冷蔵庫および冷却システムの概略図、図4は本発明の実施の形態2による断熱ボードの概略図、図5は本発明の実施の形態2による野菜室温度を示す図である。
【0062】
図3において、1は冷蔵室、4は野菜室、3は冷蔵室1と野菜室4の間に配置され自動で製氷を行うとともに氷を貯留する製氷室、2は野菜室4の下に配置された冷凍室である。
【0063】
また、5は冷凍室2の背面に隔てて配置され、製氷室3と冷凍室2を冷却する冷却器、6は冷却器で気化した冷媒を圧縮する圧縮機、7は圧縮機6で圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器、8は凝縮器7で凝縮された冷媒を減圧して冷却器に供給するキャピラリ、9は冷却器5で生成した冷気を製氷室3と冷凍室2に供給するファンである。
【0064】
また、10は冷蔵庫の外郭を形成する箱体であり、11、12、13、14はそれぞれ冷蔵室1、冷凍室2、製氷室3、野菜室4の扉である。また、冷凍室2と野菜室4は第一の仕切り15、冷蔵室1と製氷室3は第二の仕切り16、製氷室3と野菜室4は断熱ボード33で隔たれており、第一の仕切り15の中に真空断熱材30が埋設されている。
【0065】
また、4aは野菜室4内の室温を測定する室温検知手段であり、野菜室4の上部の断熱ボード33に配置されている。
【0066】
箱体10は鋼板製の外箱と硬質樹脂製の内箱の間にポリウレタン原液を注入してウレタン発泡断熱材を形成したものであり、第一の仕切り15は真空断熱材30を内部に固定した状態で、箱体10と同時にウレタン発泡断熱材を形成したものである。一般に冷蔵庫に用いるウレタン発泡断熱材の熱伝導率は0.015〜0.020W/mK程度である。
【0067】
また、真空断熱材30は、多層ラミネート構造のガスバリアフィルムからなる袋内に、シリカ等の微粉末や繊維を挿入した後、袋内の空気を排気して真空状態としたものであり、0.002〜0.005W/mK程度の熱伝導率を示す。
【0068】
また、背面の風路を形成する第六の仕切り26、第七の仕切り27、第八の仕切り28は熱伝導率0.06〜0.08W/mK程度の発泡スチロールがセットされた樹脂板で形成され、箱体10のウレタン発泡断熱材を形成した後に他の部品とともに組み付けるものである。
【0069】
また、図4において断熱ボード33は真空断熱材30と同一構成の真空断熱材33aを埋設し、外郭をウレタン発泡断熱材33bで形成したものである。断熱ボード33は第七の仕切り27を組み付けた後に、箱体10に組み付けるものである。
【0070】
実施の形態2による冷蔵庫は省エネルギー化を図るため、三方弁20を切り替えて、製氷室3と冷凍室2を冷却する冷却器5とは並列に独立した冷蔵室冷却器21を用いて、設定温度の高い冷蔵室1を冷却している。すなわち、冷蔵室1を冷却する場合、凝縮器7で液化した冷媒を三方弁20を介して冷蔵室キャピラリ22で減圧して冷蔵室冷却器21に送り、圧縮機6へ還流させるとともに、冷蔵室ファン23を駆動させて冷蔵室冷却器21で生成した冷気を冷蔵室1に送る。
【0071】
このとき、冷媒が冷却器5へ逆流しないように逆止弁25を冷却器5の出口に設けている。同様に、製氷室3と冷凍室2を冷却する場合、凝縮器7で液化した冷媒を三方弁20を介してキャピラリ8で減圧して冷却器5に送り、圧縮機6へ還流させるとともに、ファン9を駆動させて冷却器5で生成した冷気を製氷室3と冷凍室2に送る。このとき、製氷室ファン24を同時に駆動させると、製氷室3への冷気量が増大して製氷速度が向上する。
【0072】
以上のように構成された実施の形態2の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【0073】
通常運転時は、三方弁20を切り替えて冷却器5と冷蔵室冷却器21に交互に冷媒を供給して、冷蔵室1、冷凍室2、製氷室3を冷却する。そして、冷却負荷が小さい場合は、圧縮機6の運転を停止する。一方、冷却負荷が大きくなった場合は、圧縮機6の回転数を増大させて冷却器5あるいは冷蔵室冷却器21の蒸発温度を低下させて冷却能力を向上させる。
【0074】
また、製氷室3の自動製氷中は製氷室3を冷凍温度設定するとともに製氷室ファン24を駆動させる。製氷室3の温度調節は製氷室ダンパ(図示せず)によって連通風路34内の冷気風量を調節して行われる。
【0075】
野菜室4は、発泡スチロールがセットされた樹脂板で形成された第七の仕切り27により背面に隔てて設置された製氷室3を冷却する連通風路34と、ウレタン発泡断熱材で形成された第一の仕切り15により隔てて配置された冷凍室2と、ウレタン発泡断熱材で形成された断熱ボード33により隔てて配置された製氷室3からの熱伝達によって冷却されるが、第一の仕切り15および断熱ボード33に断熱性の高い真空断熱材30および真空断熱材33aを埋設することで冷凍室2および製氷室3からの熱伝達は極めて小さくなる。
【0076】
そして、野菜室4は主として連通風路34からの熱伝達による背面からの輻射と自然対流で冷却され、この結果、外気温が高く野菜室4や冷凍室2、製氷室3の冷却負荷が大きくなった場合には、冷却器5の蒸発温度が下がることで連通風路34からの熱伝達量が増大する。
【0077】
一方、外気温が低く野菜室4や冷凍室2、製氷室3の冷却負荷が小さくなった場合には、運転率が低下することで連通風路34からの熱伝達量が減少して、適正な温度調節を行う。
【0078】
図5において、CおよびDは本発明の実施の形態2による野菜室4の通常運転時の温度を示すものであり、外気温度が変動してもほぼ所定の制御範囲で温度調整が実現できる。Dは製氷室3の設定温度を通常の冷凍設定−18℃としたものである。
【0079】
Cは製氷室3の自動製氷を停止し、製氷室3の設定温度を通常の冷凍設定−18℃から−5℃程度に引き上げたものであり、冷却負荷が小さく自動製氷の使用頻度が低下する低外気温条件において、製氷室3および連通風路34からの熱伝達量を減少させて野菜室4の温度を適正に上昇させることができる。
【0080】
一方、Eは断熱ボード33の断熱性を第七の仕切り27と同等で真空断熱材を埋設しないものであり、高外気温での野菜室4の冷却量が適正になるように壁厚を調整すると低外気温での冷却量が大きすぎて野菜室4の温度が著しく低下する。これは、製氷室3からの熱伝達量が外気温度によらずほぼ一定となるためである。
【0081】
また、野菜室4の背面にある第七の仕切り27および底面にある第一の仕切り15の表面には野菜室ヒータ32が貼り付けられており、低外気温時に食品投入により冷凍室2などの負荷が増大して運転率が増大して、連通風路34からの熱伝達量が増加した場合に、野菜室ヒータ32の出力を調整して野菜室4の温度変動を抑制することができる。
【0082】
野菜室ヒータ32は、図示しないサーミスタなどの室温検知手段により検出される温度と野菜室4の設定温度との比較によりヒータ入力である発熱量を調整されて、野菜室4内を適正な温度範囲に維持する。
【0083】
また、野菜室ヒータ32の発熱量制御が必ずしも野菜室4の室温の維持に利用するものでなくともよく、野菜室4の背面壁の温度が著しく低下した場合に多量の結露水が集中し、条件によっては結氷に至ることを未然に防止するため、特に野菜室4の背面壁の温度管理をするものであってもよい。この場合の室温検知手段の配置位置は背面壁近傍であった方が好ましい。
【0084】
しかし、野菜室ヒータ32の出力増は消費電力の増加を意味するため、図4に示したように、通常運転時には野菜室ヒータ32なしで野菜室4を所定の温度範囲に保つことが望ましい。
【0085】
なお、野菜室4内には食材を保管する上部が開放された野菜室ケース(図示せず)が設置されるが、冷却面である野菜室4の背面に水滴が集中するため食材に直接接触することはないが、野菜室4の背面に付着した水滴を外部に排出するドレインを設けることが望ましい。
【0086】
また、本実施の形態では上部が開放された野菜室ケースを例示したが、背面壁からの冷却量が十分であるならば、野菜室ケースの上部開口面を概ね覆う蓋体を設けた方が、収納される野菜の更なる乾燥抑制と背面壁への多量の結露発生防止の観点から望ましいことも考えられる。
【0087】
また、夏場などにおいて多量の食材を投入して野菜室4の温度が所定の温度より高くなった場合には、冷凍室2の設定温度を引き下げて冷却器5の運転率を増加させて、野菜室4の冷却能力を向上させることが望ましい。
【0088】
一方、冬場などにおいて自動製氷が停止した場合には、製氷室ダンパー(図示せず)により製氷室3に供給する冷気量を制御して製氷室3の設定温度を0〜−10℃程度に引き上げることが望ましい。これによって、冷却器5の運転率を低下させて省エネルギー化を図るとともに、冷却負荷の低い冬場において野菜室4の温度を適正に保つことができる。
【0089】
また、本実施の形態2においては、冷蔵室1と野菜室4の間に自動で製氷を行うとともに氷を貯留する製氷室3を配置したが、製氷室3を分割して冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室と製氷室3とを並列に設置しても同様の効果が得られる。
【0090】
また、本実施の形態2においては、第一の仕切り15のほぼ全面に真空断熱材30を配置したが、真空断熱材30の面積を小さくして第一の仕切り15内のウレタン発泡断熱材で形成された部分に制御基板やハーネス部を埋設することもできる。
【0091】
この場合、制御基板やハーネス部を埋設した部分の断熱性が低下するので、この部分のみウレタン発泡断熱材を厚くすることが望ましい。また、本実施の形態2においては、製氷室3と野菜室4の間を断熱ボード33で断熱したが、断熱ボード33をウレタン発泡断熱材33bなしに真空断熱材33aのみで形成しても同様の効果が得られる。
【0092】
この場合、ガスバリアフィルムからなる真空断熱材33aの外皮材は断熱性が低いので、外皮材を介して製氷室3から野菜室4に冷熱が伝わらないように真空断熱材33a外周部を厚い発泡スチロールで覆い、外周部の断熱とシールを確実に行うことが望ましい。
【0093】
以上のように動作させることにより、冷却器からの熱伝達に基づく野菜室背面の輻射と自然対流で野菜室を冷却することで、野菜室内を高湿度に維持しながら簡易な構成で野菜室を適正に温度調整するとともに、野菜室背面壁の温度を上下壁および左右側面壁よりも低く保つことにより、野菜室背面壁にのみ水滴を形成することで、水滴が食材に直接落下する問題を回避することができる。
【0094】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載の発明は、強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器を有する冷却器室を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたので、野菜室の背面に隔てて設置された冷却器室からの熱伝導で、簡易な構成でありながら外気温度の変化に応じて野菜室の冷却量を適正に調整することができる。
【0095】
また、野菜室内を高湿度に維持して野菜の乾燥を防止し保鮮性を高めることができる。
【0096】
また、請求項2に記載の発明は、強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器の冷気を前記野菜室以外の貯蔵室に循環させる循環風路を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたので、野菜室の背面に隔てて設置された風路内の冷気からの熱伝導で、簡易な構成でありながら外気温度の変化に応じて野菜室の冷却量を適正に調整することができる。
【0097】
また、野菜室内を高湿度に維持して野菜の乾燥を防止し保鮮性を高めることができる。
【0098】
また、請求項3に記載の発明は、貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記野菜室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室を配置し、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記冷却器室から間接冷却するので、野菜室は背面に設置された冷却器と、上面に配置された冷凍室からの熱伝導により間接的に冷却され、簡易な構成で野菜室内を高湿度に維持しながら野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めることができる。
【0099】
また、請求項4に記載の発明は、貯蔵室として冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室と、前記野菜室の背面壁を隔てて前記冷却器室と前記製氷室あるいは前記切替室を連通する連通風路とを備えて、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記連通風路から間接冷却するので、野菜室は背面に設置された製氷室あるいは切替室を冷却する風路と、上面に配置された製氷室と切替室、下面に設置された冷凍室からの熱伝導により冷却され、簡易な構成で野菜室内を高湿度に維持しながら野菜の乾燥を防止し、保鮮性を高めることができる。
【0100】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明に、少なくとも野菜室の上面壁あるいは下面壁に真空断熱材を埋設したので、野菜室の上面あるいは下面側に冷凍室や製氷室、冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を設置した場合でも、上面壁あるいは下面壁からの熱伝導の影響を著しく抑制することができ、野菜室の温度調整の精度を向上することができる。
【0101】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明に、野菜室の上面壁あるいは下面壁を冷蔵庫断熱箱体を形成するウレタン発泡断熱材で一体に形成したので、複雑な形状の部品を介して伝導する野菜室の上面あるいは下面側に設置された貯蔵室の冷気の影響を著しく抑制することができ、野菜室の温度調整の精度を向上することができる。
【0102】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明に、真空断熱材をウレタン発泡断熱材に埋設した断熱ボードを野菜室の上面壁あるいは下面壁に備えたので、真空断熱材の外皮材による熱伝導の影響を抑制できる。
【0103】
また、断熱ボードの端部を精度よくシールすることができ、シール部の熱伝導による野菜室の上面あるいは下面への水滴形成を防止することができる。
【0104】
また、請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記ヒータの発熱量を加減することにより前記野菜室の温度制御を行わせるので、冷蔵庫の負荷変動により運転率が増減して、野菜室温度が変動した場合でも、野菜室温度を適正に保つことができる。
【0105】
また、請求項9に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より低い場合には前記ヒータの入力を大きくし、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より高い場合には前記ヒータの入力を小さくするので、冷蔵庫の負荷の変動により運転率が増加して、野菜室背面温度が低下した場合でも、野菜室背面の温度を適正に保つことができ、野菜室背面に大量の水滴が付くのを防止することができる。
【0106】
また、運転率が減少して、野菜室背面温度が上昇した場合には、電力消費を抑えて野菜室背面の温度を適正に保つことができる。
【0107】
また、請求項10に記載の発明は、請求項8または請求項9に記載の発明において、野菜室の温度が設定温度より高くなった場合に野菜室に隣接する上部または下部の貯蔵室の設定温度を引き下げるので、野菜室の背面に隔てて設置された冷却器室あるいは風路内の冷気の平均温度が通常より低下し野菜室の温度を適正に低下させることができる。
【0108】
また、請求項11に記載の発明は、請求項3または請求項4に記載の発明において、製氷停止時は製氷室の設定温度を0〜−10℃に維持するので、野菜室の吸熱負荷が小さい冬期において野菜室の温度を適正に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による冷蔵庫および冷却システムの概略図
【図2】本発明の実施の形態1による野菜室温度を示す図
【図3】本発明の実施の形態2による冷蔵庫および冷却システムの概略図
【図4】本発明の実施の形態2による断熱ボードの概略図
【図5】本発明の実施の形態2による野菜室温度を示す図
【図6】従来の冷蔵庫および冷却システムの概略図
【符号の説明】
1 冷蔵室
2 冷凍室
3 製氷室
4 野菜室
5 冷却器
15 第一の仕切り
26 第六の仕切り
30 真空断熱材
31 野菜室ヒータ
33 断熱ボード
34 連通風路
Claims (11)
- 強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器を有する冷却器室を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたことを特徴とする冷蔵庫。
- 強制的に冷気を流入させず壁面からの輻射と自然対流で野菜室を冷却する冷蔵庫において、冷却器の冷気を前記野菜室以外の貯蔵室に循環させる循環風路を前記野菜室の背面壁を隔てて備え、前記背面壁により前記野菜室を間接的に冷却するとともに前記野菜室を構成する上下壁および左右側面壁の断熱性を前記背面壁の断熱性よりも高めたことを特徴とする冷蔵庫。
- 貯蔵室として冷蔵室、冷凍室、野菜室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記冷凍室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記野菜室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室を配置し、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記冷却器室から間接冷却することを特徴とする冷蔵庫。
- 貯蔵室として冷蔵室、野菜室、冷凍室を上から順に設け、前記冷蔵室と前記野菜室の間に製氷室と冷蔵から冷凍に温度調整可能な切替室を並列に設けた冷蔵庫において、前記冷凍室の背面壁を隔てて冷却器を収容する冷却器室と、前記野菜室の背面壁を隔てて前記冷却器室と前記製氷室あるいは前記切替室を連通する連通風路とを備えて、前記冷凍室と前記製氷室と前記切替室とを前記冷却器室からの冷気の通風により直接冷却し、前記野菜室を前記背面壁を介して前記連通風路から間接冷却することを特徴とする冷蔵庫。
- 少なくとも野菜室の上面壁あるいは下面壁に真空断熱材を埋設したことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
- 野菜室の上面壁あるいは下面壁を冷蔵庫断熱箱体を形成するウレタン発泡断熱材で一体に形成したことを特徴とする請求項5に記載の冷蔵庫。
- 真空断熱材をウレタン発泡断熱材に埋設した断熱ボードを野菜室の上面壁あるいは下面壁に備えたことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
- 野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記ヒータの発熱量を加減することにより前記野菜室の温度制御を行わせることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
- 野菜室の室温を検知する室温検知手段と、前記野菜室の背面壁に配置され前記野菜室を加温するヒータとを備え、前記室温検知手段にて測定される温度と前記野菜室の設定温度とを比較して、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より低い場合には前記ヒータの入力を大きくし、前記室温検知手段にて測定される温度が前記設定温度より高い場合には前記ヒータの入力を小さくすることを特徴とする請求項8に記載の冷蔵庫。
- 野菜室の温度が設定温度より高くなった場合に野菜室に隣接する上部または下部の貯蔵室の設定温度を引き下げることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の冷蔵庫。
- 製氷停止時は製氷室の設定温度を0〜−10℃に維持することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の冷蔵庫。
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