JP5861033B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は冷却器で生成した冷気を強制循環させて温度帯の異なる各貯蔵室を冷却する冷蔵庫に関するものである。

図９は、従来の冷蔵庫の縦断面図である。

図９に示すように、キャビネット１は、内箱２と外箱３との間に断熱材４が充填された断熱箱体５によって構成された冷蔵庫を示している。冷蔵庫は上から冷蔵室６、保温室７、冷凍室８を有しており、前面は冷蔵室開閉扉９、保温室開閉扉１０、冷凍室開閉扉１１となっている。

冷蔵室６と保温室７は断熱効果を有する仕切り板１２によって、保温室７と冷凍室８は断熱効果を有する仕切り板１３によって仕切られている。仕切り板１３の奥には、冷凍室８と繋がるダクト１４が設置されている。

冷蔵室６内には食品を収納するための冷蔵室棚及び、冷蔵室ケースが配置されている。また、冷蔵室６の内箱２の背面には、壁面に接してチューブオンシート１５（蒸発器）が配置され、冷蔵室６庫内はチューブオンシート１５によって冷却される冷却壁面を有する構成となっている。また、冷凍室８の背面には冷却器１６と、冷却器１６の上方にはファン１７が配置している。

また保温室７内は、食品を収納するための保温室ケースがあり、背面にはダンパ１９を内部に有したダクト１８が配置されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作を説明する。

冷蔵室６の冷却は、チューブオンシート１５は、冷蔵室６の内箱５の背面に接しており、冷蔵室６の内箱５面が冷却壁面となり、自然冷却により冷蔵室６内の冷蔵室棚、冷蔵室ケースの冷却を行っている。

一方、冷凍室８の冷却は、ファン１７によって冷却室内にある冷却器１６の冷気を強制循環させ、冷凍室８内を冷却する。冷凍室８内を循環した冷気は冷却器１６へ戻る。

さらに、保温室７の冷却は、ファン１７によって、一部冷気はダクト１４へ流入し、保温室７の背面にあるダクト１８へ循環していく。ダクト１８に流入した冷気は、ダンパ１９を通過し、保温室ケースに吐出され、保温室ケース内の空気と熱交換した後、背面にある冷却器１６への戻りダクトに吸い込まれ、冷却器１６へ戻される。

以上のように、本実施の形態では、冷蔵室６と保温室７とは仕切り板１２によって冷気が循環する通路を形成せず、上下に区画し、冷蔵室６はチューブオンシート１５の冷却によって適温に冷却し、保温室７は冷却器１６の蒸発潜熱をファン１７にて保温室７内へ循環させ、さらに、保温室７の温度を検知しているダンパにて循環する冷気量をコントロールすることにより保温室７の温度を一定に保つことで、保温室ケース内の食品の温度を一定に保つことが可能となり、食品の保鮮性を向上することができる。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１９５２９３号公報

しかしながら、上記従来の構成では、冷蔵室６内に風路が構成されず、チューブオンシート１５に近い場所と遠い場所では、庫内温度差が大きくなりやすい。
また保温室７内を均一に冷却するため、保温室７の保温室側に設けた複数の吐出口２０から冷気を吐出するため、保温室７と冷気の温度差により吐出口２０周辺の結露問題が発生し易いという懸念があった。
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵室を冷却する冷気風路も備えたダクトを背面に構成しつつ、冷蔵室内の温度の均一化と結露を防止することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室と、冷凍室と、前記冷蔵室と前記冷凍室との間を断熱区画する仕切壁と、前記冷凍室の後方に冷気を生成する冷却器と、前記冷却器の上部に配置され生成された冷気を各室へ強制的に送風するファンとを有する冷却室とを有し、前記ファンによって前記冷蔵室へ冷気を送風する冷蔵室送風ダクトと、前記冷蔵室の内部に吐出された冷気を前記冷却器に帰還させる冷蔵室帰還ダクトとを有するダクト装置とを備えた冷蔵庫であって、冷蔵室送風ダクトに設けられた吐出口の風路断面積は、吐出風路内の最小断面積より庫内側の吐出開口部の断面積の方が大きいことにより、冷蔵室内の温度の均一化と結露を防止することができるので、各貯蔵室温度の均一化、ダクト装置周辺の信頼性を確保することができる。

本発明の冷蔵庫は、各貯蔵室温度の均一化を確保するダクト装置の吐出口構造を改善したことで、冷却効率を向上させ、ダクト装置の信頼性を確保した冷蔵庫を提供できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態１における本体の正面図 本発明の実施の形態１における要部概略図 本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の斜視図 本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の分解図 本発明の実施の形態１における冷蔵室奥部の斜視図 本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の吐出口断面図 本発明の実施の形態２における冷蔵室ダクト装置の吐出口断面図 従来の冷蔵庫の断面図

第１の発明は、冷蔵室と、冷凍室と、前記冷蔵室と前記冷凍室との間を断熱区画する仕切壁と、前記冷凍室の後方に冷気を生成する冷却器と、前記冷却器の上部に配置され生成された冷気を各室へ強制的に送風するファンとを有する冷却室とを有し、前記ファンによって前記冷蔵室へ冷気を送風する冷蔵室送風ダクトと、前記冷蔵室の内部に吐出された冷気を前記冷却器に帰還させる冷蔵室帰還ダクトとを有するダクト装置とを備えた冷蔵庫であって、冷蔵室送風ダクトに設けられた吐出口の風路断面積は、吐出風路内の最小断面積より庫内側の吐出開口部の断面積の方が大きいものである。

これにより、冷蔵室送風ダクトの吐出風路を成型する場合の金型の合わせ面を貯蔵室内
から見え難い吐出風路内の奥側に構成することができ、断熱による結露防止で品質信頼性を確保すると同時に外観品位を確保した吐出口を有したダクト装置とすることができる。

第２の発明は、前記ダクト装置は、冷蔵室送風ダクト表面に樹脂部材で形成された化粧板を備えたことにより、前記によって化粧板断熱部材のみでは不足する強度向上を行うことができ、また、色調や形状の自由度が高まり、お客様の見える貯蔵室内のデザイン性向上を図ることができる。

第３の発明は、前記化粧板は、前記冷蔵室送風ダクトに設けられた吐出口の風路内断面積の最小断面積部より大きい断面積を有したことにより、吐出口か吹き出た冷気によって化粧板が裏面から冷却され、貯蔵室内の温度差による化粧板表面の結露を防止することができ品質信頼性を確保することができる。

第４に記載の発明は、前記冷蔵室送風ダクトの吐出口は、冷蔵室内側の開口部にＲ成型面を備えたことにより、断熱部材の成型精度を向上させることで貯蔵室内から見える部分における表面の凹凸を抑制することができ、ダクト装置の品位向上を図ることができる。

第５に記載の発明は、前記冷蔵室送風ダクト吐出口は、床面から１ｍ以上の高さで配置したことにより、お客様の視界に入り易い高さに吐出口が配置されるため、品質信頼性と品位を両立した吐出口の効果をより発揮することができる。

第６に記載の発明は、前記冷蔵室送風ダクト吐出口は、風路側の吐出開口部の断面積が吐出風路内の最小断面積部より大きい断面積を有したことにより、冷蔵室送風ダクト吐出口へ流入する冷気の風路抵抗を低減することができ、冷気の風路循環の効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図、図２は、本発明の実施の形態１における本体の正面図、図３は本発明の実施の形態１における要部概略図、図４は本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の斜視図、図５は本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の分解図、図６本発明の実施の形態１における冷蔵室内の第１斜視図、図７は本発明の実施の形態１における冷蔵室ダクト装置の吐出口断面図である。

図１において、冷蔵庫３０の断熱箱体３１は主に鋼板を用いた外箱３２とＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱３３とで構成され、その内部には例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材３４が充填、周囲と断熱され、複数の貯蔵室に区分されている。最上部に冷蔵室３５、その冷蔵室３５の下部に切替室３６、そして最下部に冷凍室３７が配置される構成となっている。

冷蔵室３５の前面開口部には冷蔵室ドア３８、切替室３６の前面開口部には切替室ドア３９、冷凍室３７の前面開口部には冷凍室ドア４０が、それぞれの前面開口部を開閉自在に枢支されている。

冷蔵室３５は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、切替室３６は冷凍温度帯から冷蔵温度帯の温度切替設定が可能で、−１８〜４℃まで１℃間隔で設定することができる。冷凍室３７は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−
２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

また第１区画壁４１によって切替室３６と冷凍室３７とは上下に区画され、第２区画壁４２によって冷蔵室３５と切替室３６とは上下に区画されている。

また冷凍室３７の背面には冷気を生成する冷却室４３が設けられ、内部には冷却器４４が配設されている。冷却室４３はカバーコイル４５によって冷凍室３７と断熱区画されている。冷却器４４の上方に生成された冷気を強制的に送風するファン４６が配置され、冷却器４４の下方に、冷却器４４に付着した霜や氷を除霜する除霜ヒータ４７が設けられている。除霜ヒータ４７は、具体的にはガラス製のガラス管ヒータであり、特に冷媒が炭化水素系冷媒ガスである場合、防爆対応としてガラス管が２重に形成された２重ガラス管ヒータが採用されている。またカバーコイル４５は、樹脂製の化粧板４５ａと、スチロール材などの断熱材でファン４６の保持部や冷気通路を形成したインスカバーコイル４５ｂとで形成されている。

また切替室３６の背面には、冷蔵室３５と切替室３６へ冷気を送風する送風ダクト４８を有するダクト装置４９が備えられている。送風ダクト４８は冷蔵室３５へ冷気を送風する冷蔵室送風ダクト４８ａと切替室３６へ冷気を送風する切替室送風ダクト４８ｂとがそれぞれダクト装置４９内に左右に横並びで上下方向に向かって配置されている。ダクト装置４９内には冷蔵室３５と切替室３６への冷気量を調節するダンパ装置５０が埋設され、冷蔵室送風ダクト４８ａと切替室送風ダクト４８ｂのそれぞれのダクト内に配置されて、通過する冷気量を別々にコントロールしている。

また冷蔵室送風ダクト４８ａを通って冷蔵室３５の吐出口３５ａから吐出した冷気は冷蔵室３５の下部背面に設けられた戻り口３５ｂから冷蔵室帰還ダクト５１ａを通って冷却器４４へ帰還する。切替室送風ダクト４８ｂを通って切替室３６へ吐出された冷気は切替室３６の背面で、ダクト装置の下部に設けた切替室戻り口３６ｃから切替室帰還ダクト５１ｂを通って冷却器４４へ帰還する。

冷蔵室帰還ダクト５１ａは送風ダクト４８と横並びに配置され、これによりダクト装置４９には冷蔵室送風ダクト４８ａ、切替室送風ダクト４８ｂそして冷蔵室帰還ダクト５１ａの３本のダクトが上下方向に向かって横並びに配置される。切替室帰還ダクト５１ｂは冷蔵室帰還ダクト５１ａと隣り合わせで前後の位置関係に配置され、切替室帰還ダクト５１ｂは冷蔵室帰還ダクト５１ａよりも前方に配置される。

ダクト装置４９は切替室３６の背面高さ及び左右幅寸法程度に大きく形成され、冷蔵室送風ダクト４８ａと切替室送風ダクト４８ｂは切替室３６の左右幅方向すなわちダクト装置４９の幅方向のほぼ中央部に配置し、冷蔵室帰還ダクト５１ａと切替室帰還ダクト５１ｂは冷蔵室送風ダクト４８ａおよび切替室送風ダクト４８ｂを中心とするダクト装置４９の片側に集約配置している。

カバーコイル４５には冷却器４４の側方に併設され、冷却器４４と仕切り部材７５と冷却室４３の背面壁によって仕切られた冷気戻り通路７１が形成され、冷気戻り通路７１には第１区画壁４１の冷蔵室帰還連通口５８と切替室帰還連通口５９とを通過した冷気を導入する。

次に冷蔵室３５について説明する。

冷蔵室３５は複数の棚６１で室内を上下に複数区画し冷蔵室３５の背面に構成される冷
蔵室送風ダクト４８ａは複数の棚６１の後方に上下方向に形成され、各棚６１に対応して冷蔵室吐出口６２が開口している。また冷蔵室送風ダクト４８ａは冷蔵室３５空間内で、左右に分岐する分岐路６３が形成されてもよく、分岐路６３を備えることで、冷蔵室３５の幅方向の空間の温度分布を均一化することができる。

冷蔵室ダクト装置８０は冷蔵室３５の背面に配置され、冷蔵室ダクト装置８０と内箱２とによって冷蔵室の風路を形成している。また、冷蔵室３５と切替室３６とを上下に区画する第２区画壁４２に結合し、切替室３６のダクト装置４９を介して冷却室４３から冷蔵室吐出冷気と戻り冷気を循環させ冷蔵室３５の温度帯にしている。

冷蔵室ダクト装置８０は発泡スチロールから形成された冷蔵室ダクト部材８１と冷蔵室ダクト部材８１の前面をカバーする樹脂製の冷蔵室ダクト化粧板８６とで形成され、冷蔵室ダクト装置８０のシール部にはシールフォーム部材８２が取付けられている。

また、冷蔵室ダクト部材８１の下面部および背面部が第２区画壁４２の上面部である区画壁ダクト部材８７と区画壁板部材８８と内箱２のフォーム部材シール部８４とがシールフォーム部材８２を圧縮し密着することで、冷蔵室ダクト装置８０のシール接続部にシール強化の構造が形成され、上下方向および前後方向にシール接続され、さらに冷蔵室ダクト部材８１の背面部である冷蔵室ダクト圧接シール部８３ａが内箱２の内箱圧接シール部８３ｂとがシール接続し、それらの前面を冷蔵室ダクト化粧板８６でカバーしている。

冷蔵室３５の温度の均一化を行うため冷蔵室ダクト部材８１の冷蔵室ダクト圧接シール部８３ａの形状は凸凹により、冷蔵室全体を包み込むように冷気の吐出を行っている。冷蔵室ダクト圧接シール部８３ａとシールフォーム部材８２によるシール構造とするフォーム部材シール部８４の切替えを同一線上で連結せず、それぞれのシール部を平行に配置し、さらに平行にラップさせることで切替え部の接触距離を十分に確保することができ、部品のバラツキや組立てバラツキも吸収できるので、シール性の向上を図ることができる。

また、内箱２の内箱圧接シール部８３ｂは段差を設け周辺部とは異なる面であることを強調することにより、金型成型時にシール部の平面精度の確保が容易になり冷蔵室ダクト圧接シール部８３ａとの接触によるシール性の向上を図ることができる。

なお、シール補強構造は冷蔵室の形態によって説明を行ったが、切替室においても冷蔵室同様に、これらのシール補強構造を用いても良い。

また、冷蔵室ダクト部材８１は、冷蔵室３５内を側面から回り込むような冷気循環を行う測部吐出開口部９１からの冷気と、上部から吹き降ろすような冷気循環を行う上部吐出開口部９２を有している。さらに、冷蔵室ダクト部材８１の表面である冷蔵室ダクト化粧板８６の正面にダクト装置吐出口９０を設けている。

また外箱３２で、切替室３６の背面に対応する位置には冷蔵庫３０全体をコントロールする制御基板６６が配置される。

また冷蔵室３５の温度を検知する冷蔵室温度センサー６７は冷蔵室戻り口３５ｂ内に設置され、切替室３６の温度を検知する切替室温度センサー６８は切替室戻り口３６ｃ内に設置されている。

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

冷却室４３の冷却器４４で生成された冷気の一部はファン４６によって前方へ強制的に
送風され、冷凍室３７はカバーコイル４５の吐出口から吐出した冷気によって冷却され、冷気はカバーコイル４５の下部に開口した戻り口を介して冷却器４４の下部に導かれ、冷却器４４で熱交換されて、再び新鮮な冷気がファン４６によって循環を繰返す。これによって冷凍室３７は冷凍室センサーの制御で適温に冷却される。

またファン４６の上方に吐出された冷気はカバーコイル４５の冷気吐出口７２から第１区画壁４１の連通孔を経て、ダクト装置４９に導かれる。そして冷蔵室３５に吐出される冷気は冷蔵室温度センサー６７により室内温度が設定温度以上の時、ダンパ装置５０の冷蔵室ダンパ５０ａを開放し、冷蔵室送風ダクト４８ａを通って冷蔵室の吐出口３５ａから冷気を吐出し室内を冷却する。循環した冷気は戻り口３５ｂに導かれ、冷蔵室３５内の空気や貯蔵物に含まれる湿気を帯びた空気となって、ダクト装置４９の冷蔵室帰還ダクト５１ａを通ってカバーコイル４５と冷却室４３の背面壁とで構成される冷気戻り通路７１を通って冷気帰還口７７から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換して、新鮮な冷気が再びファンによって強制的に送風される。

これによって、冷蔵室３５は、冷却器４４から離れた位置にあっても、ファン４６によって冷気を冷却器４４に連通する冷蔵室送風ダクト４８ａに強制送風させ、ダクト装置４９内の冷蔵室送風ダクト４８ａを通って冷蔵室３５へ冷気を吐出させ、また冷蔵室温度センサー６７によって冷蔵室ダンパ５０ａの開閉を制御するので、室内を設定温度に制御することができる。

また、冷蔵室３５の冷却は、冷蔵室ダクト部材８１に設けた測部吐出開口部９１と上部吐出開口部９２によって、側面側からと上面からとで冷気によって冷蔵室３５内を包み込むようにして冷却を行う。さらに、冷蔵室ダクト化粧板８６の正面に設けたダクト装置吐出口９０によって正面向けの冷気吐出も行うので、冷蔵室ダクト部材８１の近傍部の冷却も可能となり、冷蔵室３５内の温度の均一化を図ることができる。

ダクト装置吐出口９０から吐出される冷気と冷蔵室３５内の温度の差が大きいため、ダクト部材吐出口９０ａとダクト化粧板吐出口９０ｂの穴の大きさが同じ場合（つまり図７に示す吐出口の断面において、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＝貯蔵室側開口部寸法［Ｂ］＝ダクト化粧板吐出口９０ｂの吐出口開口部寸法［Ｃ］の場合）、吐出冷気によって樹脂材料で成型されたダクト化粧板吐出口９０ｂの端面も冷却されるため、冷蔵室ダクト化粧板８６の表面に結露が発生する。

この結露の課題を解決するためには、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＜貯蔵室側開口部寸法［Ｂ］、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＜吐出口開口部寸法［Ｃ］の条件を満たす必要がある。このとき［Ｂ］＜［Ｃ］であることが好ましいが、冷気の流動状態によってダクト化粧板吐出口９０ｂが冷却されない関係にある場合、絶対的な条件ではない。また、金型によって成型し易い構造として、吐出口断面の最小寸法［Ａ］が風路内の壁面にあることが一般的である。

ダクト部材吐出口９０ａの貯蔵室側開口部の形状は丸みを持たせたＲ形状をしていることが望ましい。冷蔵室ダクト部材８１は発泡スチロール等の発泡断熱部材にて形成されており、端面形状はＲ形状をしていることによって発泡ビーズが端面で確実に固まることができる。これによって吐出口から見える発泡断熱部材の形状が綺麗に見えるため、冷蔵室の外観品位の向上を図ることができる。このダクト部材吐出口９０ａの貯蔵室側開口部のＲ形状は、成型性確保のため３Ｒ以上の大きさが望ましい。

本発明においては冷蔵室３５の冷蔵室ダクト装置８０について説明をしたが、貯蔵室温度と吐出冷気との温度差がありダクト装置の表面に結露の恐れのある全ての貯蔵室で用い
てもよい。

（実施の形態２）
図８は本発明の実施の形態２における冷蔵室ダクト装置の吐出口断面図である。

実施の形態１の図７で説明したのと同様に、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＜貯蔵室側開口部寸法［Ｂ］、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＜吐出口開口部寸法［Ｃ］の条件を満たすことによって、冷蔵室ダクト化粧板８６の表面に結露が発生を防止する。ダクト部材吐出口９０ａの貯蔵室側開口部の形状は丸みを持たせたＲ形状をしていることが望ましい。

また、吐出口断面の最小寸法［Ａ］＜吐出口断面の途中に風路側開口部寸法［Ｄ］とすることで、吐出口内への冷気流入の風路抵抗を低減することができる。また、風路側開口部側の端面もＲ形状とすることで、風路抵抗のさらなる低減を図ることができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用又は業務用冷蔵庫に対しても適用できる。

３０ 冷蔵庫
３５ 冷蔵室
３６ 切替室
３７ 冷凍室
４１ 第１区画壁
４４ 冷却器
４５ カバーコイル
４６ ファン
４７ 除霜ヒータ
４８ 送風ダクト
４９ ダクト装置
５０ ダンパ装置
７１ 戻り通路
８０ 冷蔵室ダクト装置
８１ 冷蔵室ダクト部材
８２ シールフォーム部材
８３ａ 冷蔵室ダクト圧接シール部
８３ｂ 内箱圧接シール部
８４ フォーム部材シール部
８６ 冷蔵室ダクト化粧板
９０ ダクト装置吐出口
９０ａ ダクト部材吐出口
９０ｂ ダクト化粧板吐出口

Claims (6)

1. 冷蔵室と、冷凍室と、前記冷蔵室と前記冷凍室との間を断熱区画する仕切壁と、前記冷凍室の後方に冷気を生成する冷却器と、前記冷却器の上部に配置され生成された冷気を各室へ強制的に送風するファンとを有する冷却室とを有し、前記ファンによって前記冷蔵室へ冷気を送風する冷蔵室送風ダクトと、前記冷蔵室の内部に吐出された冷気を前記冷却器に帰還させる冷蔵室帰還ダクトとを有するダクト装置とを備えた冷蔵庫であって、
   冷蔵室送風ダクトに設けられた吐出口の風路断面積は、吐出風路内の最小断面積より庫内側の吐出開口部の断面積の方が大きいことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記ダクト装置は、冷蔵室送風ダクト表面に樹脂部材で形成された化粧板を備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記化粧板は、前記冷蔵室送風ダクトに設けられた吐出口の風路断面積の最小断面積部より大きい断面積を有した吐出口を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記冷蔵室送風ダクトの吐出口は、冷蔵室内側の開口部にＲ成型面を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記冷蔵室送風ダクト吐出口は、床面から１ｍ以上の高さで配置したことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
6. 前記冷蔵室送風ダクト吐出口は、風路側の吐出開口部の断面積が吐出風路内の最小断面積部より大きいことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。