(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室のそれぞれに冷気を送風する第一の送風機及び第二の送風機と、を備えた冷蔵庫において、
前記第一の送風機が設けられる風路と、前記第二の送風機が設けられる風路とは境界部を隔てて一部が隣接して設けられて、前記第一の送風機が設けられる風路の前記第一の送風機の吐出側と、前記第二の送風機が設けられる風路の前記第二の送風機の吐出側とが隣接する前記境界部に、互いの風路を繋ぐ風量制御部を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷蔵温度帯の冷蔵室と、冷凍温度帯の冷凍室と、前記冷蔵室へ冷気を送風する冷蔵室ファンと、前記冷凍室へ冷気を送風する冷凍室ファンと、前記冷蔵室ファンが設けられた冷蔵室送風路と、前記冷凍室ファンが設けられた冷凍室送風路と、前記冷蔵室ファン及び前記冷凍室ファンを支持するファン支持部材と、前記冷蔵室ファン及び前記冷凍室ファンの前方に設けられた仕切り部と、を備えた冷蔵庫において、
前記冷蔵室送風路の前記冷蔵室ファンの吐出側と、前記冷凍室送風路の前記冷凍室ファンの吐出側は、少なくとも互いの一部が前記ファン支持部材と前記仕切り部との間に境界部を隔てて隣接するように配置されて、
前記冷蔵室送風路と前記冷凍室送風路が隣接する前記境界部は、前記ファン支持部材から前記仕切り部側に突出する突出部、又は前記仕切り部から前記ファン支持部材側に突出する突出部のいずれか又は両方が設けられ、前記境界部の一部に前記冷蔵室送風路と前記冷凍室送風路を連通する風量制御部を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記風量制御部は、
前記ファン支持部材から前記仕切り部側に突出する突出部を設けた場合、前記突出部と前記仕切り部との間、
前記仕切り部から前記ファン支持部材側に突出する突出部を設けた場合、前記突出部と前記ファン支持部材との間、
前記ファン支持部材と前記仕切り部の両方に突出部を設けた場合、該突出部間に設けたことを特徴とする、請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記風量制御部は、該風量制御部を通過する冷気量を可変する可変式風量制御部を備えたことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
異なる温度帯の貯蔵室を複数備え、単一の冷却器で熱交換して発生した冷気を、複数の貯蔵室に対応した複数の送風手段によって、それぞれ送風する冷蔵庫が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の冷蔵庫では、冷蔵室ファンと冷凍室ファンを備え、冷蔵室と冷凍室に設けた温度センサで貯蔵室温度を検知し、温度センサと連動して貯蔵室の設定温度になるように冷蔵室ファンと冷凍室ファンの回転数を制御して、冷蔵室と冷凍室に送風する風量を調整している。
【０００４】
特許文献２に記載の冷蔵庫では、冷蔵室の風路途中にダンパを設けて、冷凍室を単独で冷却する運転を実施している。また、庫内検知温度に応じて、冷蔵室ファンと冷凍室ファンを制御することで、各貯蔵室の温度を細かく独立に制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４９４８７４号公報
【特許文献２】特許第３０７３６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の冷蔵庫では、冷蔵室に投入する食品が多い場合、冷蔵室と同時に冷やす冷凍室まで冷やし過ぎにならないように、冷凍室ファンの回転数を調整している。また、一方のファンが駆動している場合、他方のファンを最小のファン回転数で駆動することでバルブのように作用させ、他方のファンを停止させている場合に発生する冷気流れの逆流を防ぐことが記載されている。
【０００７】
しかしながら、冷蔵室と冷凍室に冷気を送風するそれぞれの風路途中に、送風を遮断するダンパ（冷気フラップ）を備えていないため、冷蔵室と冷凍室を同時に冷却する運転が基本となり、冷蔵室ファン、または冷凍室ファンのいずれかを停止した冷却運転を実施しようとしても、ファンを停止した側への逆流の抑制が困難となる。
【０００８】
単一の冷却器を備えた冷蔵庫では、省エネルギー性を高めるために、庫内の温度に合わせた蒸発温度（冷却器温度）で冷凍サイクルを運転することが重要である。特に、冷蔵室を単独で冷却する運転モード（冷蔵室単独冷却運転）を設けて、蒸発温度を高めることによって、冷凍サイクルの効率を上げることができる。
【０００９】
しかし、特許文献１にこのような省エネルギー運転に関する記載がない。省エネルギー性を高めた冷蔵室単独冷却運転の場合、冷蔵室ファンを運転し、冷凍室ファンを停止する。このとき、冷凍室ファンを完全に停止させると、冷凍室ファンの送風方向と逆流する流れが発生する。すなわち、冷蔵室側を循環する冷気の一部が冷凍室冷気戻り口から冷凍室内に流入し、冷凍室ファンの吐出側（冷凍室冷却運転時の冷気流れの下流側）から吸込側（冷凍室冷却運転時の冷気流れの上流側）に向かって流れる逆流現象が見られる。このため、冷凍室ファンを最小の回転数で回してバルブのように作用させ、逆流現象を防止すると記載されている。
【００１０】
しかしながら、冷蔵室ファンと同等程度の大きさの冷凍室ファンを用いる場合、逆流を防止するために従来の１／１００程度の低回転数で冷凍室ファンを運転する必要がある。そのため、通常の冷凍室冷却運転時のファン回転数と、逆流を防止する際のファン回転数とを、同じ駆動源（モータ）を用いて運転することは困難である。
【００１１】
また、冷蔵室ファンよりも小形の冷凍室ファンを用いて低風量を実現させる構成が考えられるが、通常の冷凍室冷却運転時に必要な風量を得るために高速運転となり、騒音の問題も生じる。
【００１２】
加えて、冷凍室への逆流現象を防止するために、冷凍室ファンを十分に低速にした運転ができない場合、冷蔵室を冷却するには適するものの、冷凍室を冷却するには適さない温度帯の冷気が、冷凍室ファンによって冷凍室に送風されることになり、冷凍室の温度上昇を引き起こすおそれがある。
【００１３】
特許文献２に記載の冷蔵庫では、冷蔵室の風路途中に送風を遮断するダンパを備えているので、冷凍室と冷蔵室を同時に冷却する運転と、冷凍室を単独で冷却する運転を実施している。
【００１４】
しかしながら、省エネルギー性を高めるための冷蔵室単独冷却運転に関する記載はなく、冷蔵室単独冷却運転を実施した際の冷蔵室と冷凍室の冷気の流れに関する記載もない。
【００１５】
このように、特許文献１及び特許文献２においては、冷蔵室冷却用の冷蔵室ファンと冷凍室冷却用の冷凍室ファンを備えた冷蔵庫が開示されているが、冷蔵室単独冷却運転を実施して省エネルギー性を高める運転について記載されていない。また、冷蔵室単独冷却運転の場合と同じ冷気循環であって、冷蔵室を短時間で急速に冷やす冷蔵室急速冷却運転に関する記載もない。
【００１６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、冷蔵室を単独で冷却する運転を実施する際の冷凍室への冷気流入を抑制することで、省エネルギー性及び食品保存性を向上させた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、複数の貯蔵室と、前記複数の貯蔵室のそれぞれに冷気を送風する第一の送風機及び第二の送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一の送風機が設けられる風路と、前記第二の送風機が設けられる風路とは境界部を隔てて一部が隣接して設けられて、前記第一の送風機が設けられる風路の前記第一の送風機の吐出側と、前記第二の送風機が設けられる風路の前記第二の送風機の吐出側とが隣接する前記境界部に、互いの風路を繋ぐ風量制御部を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、冷蔵室を単独で冷却する運転を実施する際の冷凍室への冷気流入を抑制することで、省エネルギー性及び食品保存性を向上させた冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る冷蔵庫のドアを除いて、冷気循環経路を説明する正面透視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図であって、冷凍室と冷蔵室の冷気循環経路を示す図である。
【図４ａ】冷蔵室単独冷却運転時の、各部の動作を模式的に示した図である。
【図４ｂ】霜を冷熱源とする霜利用冷却運転時の、各部の動作を模式的に示した図である。
【図５ａ】従来の冷蔵庫における冷凍室への逆流現象を模式的に示した図である。
【図５ｂ】従来の冷蔵庫における冷蔵室ファン回転数と、冷蔵室及び冷凍室の風量との関係を示した図である。
【図６ａ】本発明の実施形態に係るファン支持部材の正面図である。
【図６ｂ】図６ａのＢ−Ｂ断面図である。
【図７ａ】本発明の実施形態に係る仕切り部の背面図である。
【図７ｂ】図７ａのＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図６ｂのファン支持部材と図７ｂの仕切り部を組み合わせた状態の断面図である。
【図９ａ】本発明の実施形態に係る冷蔵室の単独冷却運転時における、冷凍室への冷気流入を抑制した状態の冷気流れを模式的に示した図である。
【図９ｂ】本発明の実施形態に係る風量制御部の大きさと、冷蔵室及び冷凍室の風量との関係を示す図である。
【図９ｃ】本発明の実施形態に係る冷蔵室と冷凍室の温度経時変化を示す図である。
【図１０】図６ａのＣ−Ｃ断面図であって、本発明の他の実施形態に係る図である。
【図１１】図８と異なる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態について図面を用いて説明する。  
図１は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の正面図であって、ドアの開放状態を示す正面図である。図２は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫のドアを除いて、冷気循環経路を説明する正面透視図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図であって、冷凍室と冷蔵室の冷気循環経路を示す図である。
【００２１】
なお、本実施例で単に冷蔵庫と記載した場合、冷蔵温度帯室と冷凍温度帯室を備えた冷凍冷蔵庫を含むものとする。
【００２２】
冷蔵庫本体１は内容積が６００Ｌから７００Ｌを有する大形の冷蔵庫で、冷蔵庫本体１の幅は７５０〜８００mmあり、それに応じて庫内の循環冷気を冷却する冷却器１６の幅は５００mmを超える。また、冷却器１６の下部には冷却器１６に成長した霜を解かすために、加熱手段である除霜ヒータ４１を設けてある。除霜ヒータ４１によって冷却器１６に付着した霜を加熱する除霜運転中に生じる除霜水は、冷却器１６の下方に設けた水受け部である樋２８から、外部に排出する構成である。
【００２３】
庫内には断熱仕切り壁９を隔てて上側に冷凍温度帯の冷凍室３（冷凍温度帯室、貯蔵室）、下側に冷蔵温度帯の冷蔵室４（冷蔵温度帯室、貯蔵室）が配置されている。すなわち、複数の貯蔵室が設けられている。
【００２４】
冷凍室３には、貯蔵空間を上下に区画する棚１９が設けられている。同様に、冷蔵室４には、貯蔵空間を上下に区画する棚１９が上下方向に複数段設けられている。
【００２５】
冷蔵室４の下部には、野菜や果物等の青果物を収納するのに適した収納ケース２０を設けている。収納ケース２０内には直接冷気が吹き出されず、収納ケース２０の周囲を冷気が包むようにして、間接的に冷却される。これにより、青果物に直接冷気が吹きつけられないので、乾燥を抑制できる。なお、収納ケース２０は必ずしも完全な密閉構造である必要はなく、収納ケース２０の隙間から冷気がある程度流入する構造であってもよい。
【００２６】
冷凍室３と冷蔵室４の前面（冷蔵庫本体１を正面から見て前方側）には、それぞれ開口が形成されている。この開口は、それぞれ冷凍室ドア７と冷蔵室ドア８によって開閉可能である。冷蔵室ドア８の貯蔵空間側には、冷蔵室ドア収納部１０を上下方向に複数段備えている。冷蔵室ドア収納部１０は、上部が開口したポケット形状であって、清涼飲料水やミネラルウォーターが充填されたペットボトルや缶等の飲料容器１１を収納するのに適しており、使用者が飲料容器１１を出し入れし易い。
【００２７】
冷凍室３の奥側（冷蔵庫本体１を正面から見て冷凍室３内の後方側）の仕切り部１２には、上部に冷凍室冷気吐出口２と、その下部に冷凍室冷気戻り口５を設けている。なお、冷凍室冷気吐出口２は、棚１９で区画された複数の貯蔵空間のそれぞれに対応して冷気を吹き出すように、上下方向に複数設けられている。
【００２８】
冷蔵室４の奥側（冷蔵庫本体１を正面から見て冷蔵室４内の後方側）の冷蔵室仕切り部３９には、棚１９で区画された各貯蔵空間に冷気を送風するように、上下方向に複数の第一冷蔵室冷気吐出口６が設けられている。この第一冷蔵室冷気吐出口６は、左右に所定間隔で対に設けられた第一冷蔵室風路１５に連通して複数設けており、幅の広い貯蔵空間の左右隅々まで冷気が供給できるようにしている。
【００２９】
また、断熱仕切り壁９には、前後方向に第二冷蔵室風路１７が設けられている。この第二冷蔵室風路１７の前方端は、冷蔵室４に連通する第二冷蔵室冷気吐出口２６が形成されている。第二冷蔵室冷気吐出口２６は、冷蔵室ドア収納部１０の上方付近に形成されており、冷蔵室ドア収納部１０に直接冷気が供給される構成である。
【００３０】
第一冷蔵室風路１５と第二冷蔵室風路１７は、風路２１と連通している。風路２１は、冷凍室３後方に設けた冷却器１６の右側を通り、断熱仕切り壁９付近で冷蔵庫本体１の幅方向に広がる。そして、幅方向に広がった断熱仕切り壁９付近で、風路２１は第一冷蔵室風路１５と第二冷蔵室風路１７に分岐している。
【００３１】
第一冷蔵室風路１５と第二冷蔵室風路１７に分岐する前の風路２１には、冷蔵室４への冷気の供給量を制御する冷蔵室冷気制御手段である冷蔵室ダンパ４０が設けられている。
【００３２】
また、冷蔵室仕切り部３９の下部であって、収納ケース２０の後方には、冷蔵室冷気戻り口２５が設けられている。冷蔵室冷気戻り口２５に連通する冷蔵室戻り風路２７は、左右の第一冷蔵室風路１５の間であって、冷蔵室４のほぼ背面中央を上下方向に設けている。
【００３３】
冷凍室３の仕切り部１２奥側の冷却器１６上方には、冷凍室３に冷気を送風する冷凍室ファン１３（冷凍温度帯室送風手段、第二の送風機）と、冷蔵室４に冷気を送風する冷蔵室ファン１４（冷蔵温度帯室送風手段、第一の送風機）を左右に並べて設けている。冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４は、ファン支持部材１８で所定位置に固定、支持されており、仕切り部１２よりも前方の貯蔵空間に露出しない構成である。
【００３４】
また、冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４の前方（冷凍室３側）の仕切り部１２には、それぞれファン前面部１３ａ、１４ａを設けている。このファン前面部１３ａ、１４ａは、透明又は半透明の窓状の部材であり、ファン前面部１３ａ、１４ａを隔てて冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４を冷凍室３側から視認可能である。
【００３５】
図３に示すように、冷凍室３を冷却する場合、冷凍室ファン１３を運転することで、冷却器１６で冷却された冷気が冷凍室冷気吐出口２から冷凍室３に送風される。冷凍室３に送風された冷気は、冷凍室冷気戻り口５から冷却器１６に戻されて、再び熱交換して冷却される。なお、この時、冷蔵室ダンパ４０を閉じておくことで、冷蔵室４に冷気を供給せずに、冷凍室３のみ冷却することができる。
【００３６】
一方、図２及び図３に示すように、冷蔵室４を冷却する場合、冷蔵室ファン１４を運転することで、冷却器１６で冷却された冷気は、風路２１、冷蔵室ダンパ４０を通過した後、第一冷蔵室風路１５と第二冷蔵室風路１７に分配されて、それぞれ第一冷蔵室冷気吐出口６と第二冷蔵室冷気吐出口２６から冷蔵室４に送風される。第一冷蔵室冷気吐出口６から吐出された冷気は、主に棚１９に載置した収納物を冷却する。第二冷蔵室冷気吐出口２６から吐出された冷気は、主に冷蔵室ドア収納部１０内の収納物を冷却する。
【００３７】
冷蔵室冷気戻り口２５は、収納ケース２０の背面側に設けてあり、冷蔵室４の背面側中央部に設けた冷蔵室戻り風路２７を経由して冷却器１６に下方から戻される。
【００３８】
冷凍室３と冷蔵室４を同時に冷やす場合は、冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４を運転し、冷蔵室ダンパ４０を開にして庫内を冷却することができる。
【００３９】
冷蔵庫の省エネルギー性を考慮すると、冷凍温度帯となる冷却器１６は、冷凍室３の奥側に設置するのが良い。冷凍室ファン１３によって吐出された冷気は、冷凍室ファン１３前方の仕切り部１２に設けた冷凍室冷気吐出口２から冷凍室３に吐出されて冷凍室冷気戻り口５から戻る冷気循環風路であるため、冷凍室３側の通風抵抗は比較的小さくなり易い。
【００４０】
一方、冷蔵室４側の冷気循環風路は、冷凍室３側よりも距離が長くなる。また、冷蔵室４の食品収納スペース（内容積）の拡大化を図ると、冷気風路の通風抵抗が大きくなり易い。
【００４１】
庫内温度は、冷凍室用温度検知器及び冷蔵室用温度検知器（何れも図示せず）の出力に基づき、制御装置５０に記憶されたプログラムによって制御される。冷凍室ファン１３、冷蔵室ファン１４、冷蔵室ダンパ４０、圧縮機２２を、制御装置５０でそれぞれ制御した冷却運転を実施することによって、庫内温度が制御される。
【００４２】
ここで、単一の冷却器１６で冷凍室３と冷蔵室４を冷却する冷蔵庫の場合、冷蔵室４を単独で冷却する冷蔵室単独冷却運転を設けると、冷蔵温度帯の貯蔵室温度に合わせた蒸発温度によって、冷凍サイクルの高効率運転が実施できる。
【００４３】
この場合、冷蔵室単独冷却運転を実施するために、冷凍室ファン１３の吐出側（冷凍室ファン１３の冷気下流側）に冷凍室３側への送風を遮断する冷凍室専用ダンパを設けることも考えられる。しかしながら、幅が広い大形の冷蔵庫では、通風抵抗の増加を抑えるために、冷凍室ダンパを大型化して設置する必要があるので、設置スペースの確保やダンパの密閉性を高めることを考慮すると、適切ではない。
【００４４】
次に、冷凍室ファン１３、冷蔵室ファン１４、及び冷蔵室冷気調整手段である冷蔵室ダンパ４０を備えた実施形態の冷蔵庫の風路構成において、冷蔵室側を冷却する場合の各部の動作を、図４ａと図４ｂを用いて説明する。ここでは、従来の冷蔵庫の風路構成で発生する冷蔵室単独冷却運転時の逆流現象（詳細は後述する）を、風量制御部３７によって抑制した場合の冷気流れを示している。
【００４５】
図４ａは、冷蔵室単独冷却運転時の、各部の動作を模式的に示した図である。冷凍室３を冷却する冷凍室ファン１３と、冷蔵室４を冷却する冷蔵室ファン１４のそれぞれの吐出側風路、すなわち、冷却器１６から冷蔵室４に至る風路の一部と、冷却器１６から冷凍室３へ至る風路の一部は、互いに境界部Ｌを隔てて隣接するように配置されている（図８参照）。この隣接する冷凍室３側の吐出風路３ｆ（風路）と、冷蔵室４側の吐出風路４ｆ（風路）は、それぞれ境界部として対向する突出部２３、２４が設けられており、この突出部２３、２４を接するように配置することで、吐出風路３ｆ、４ｆが仕切られている（図６ｂ、図７ｂ、図８参照）。さらに、突出部２３、２４が互いに対向する境界部Ｌの部分には、冷凍室３側の吐出風路３ｆと冷蔵室４側の吐出風路４ｆを互いに繋ぐ風量制御部３７を設けている。
【００４６】
圧縮機２２、放熱器２９、絞り３０（減圧手段）、冷却器１６を順番に冷媒が流れる配管３１によって接続した冷凍サイクルを形成している。放熱器２９には放熱を促進させるために、放熱ファン３２を備えている。図４ａでは、冷蔵室４を単独で冷却するので、圧縮機２２はＯＮ（稼働）、冷凍室ファン１３はＯＦＦ（停止）、冷蔵室ファン１４はＯＮ（稼働）、冷蔵室ダンパ４０はＯＰＥＮ（開）として、冷気３３は冷蔵室ダンパ４０を通過して冷蔵室４を冷却している。
【００４７】
冷却器１６の蒸発温度を高くして省エネルギー運転を実施するために、圧縮機２２は低速運転となる。すなわち、冷蔵室４は約５℃、冷凍室３は約−１８℃に維持されるのが一般的であるが、冷蔵室４を単独で冷却する際には、冷凍温度帯を考慮しなくても良いので、圧縮機２２を低速運転して蒸発温度を上げることが可能となり、省エネルギー運転ができる。
【００４８】
省エネルギー運転を目的にした圧縮機２２の低速運転の他に、冷蔵室４に食品を多く投入した場合や、所定時間内におけるドア開放時間が長くなった場合等に実施される、冷蔵室の急速冷却運転も、図４ａの模式図に示す冷気の流れとなる。但し、この場合に圧縮機２２は高速回転で運転される。なお、これらの冷却運転は冷蔵庫本体１に設けた制御装置５０によって制御される。
【００４９】
図４ｂは、霜を冷熱源とする霜利用冷却運転時の、各部の動作を模式的に示した図である。なお、風路構成は図４ａと同様である。霜を冷熱源としているので、冷却できるのは冷蔵温度帯室のみである（野菜貯蔵室を備えた冷蔵庫の場合、野菜貯蔵室も含む）。図４ａと同様に、冷蔵室ファン１４はＯＮ（運転）、冷蔵室ダンパ４０はＯＰＥＮ（開）とするが、圧縮機２２はＯＦＦ（停止）にする。
【００５０】
冷蔵室ファン１４を運転することにより、冷却器１６に付いた霜層の温度上昇と共に冷却器１６の温度も上昇させる。冷却器１６の温度を高めた後に、圧縮機２２をＯＮにして冷蔵室単独冷却運転を実施すると、冷凍サイクルの効率が高くなるので、省エネルギー効果が得られる。
【００５１】
霜利用冷却運転は、冷却器１６に設けた温度センサ、及び冷凍室３、冷蔵室４に設けた温度センサ、庫外に設けた温度センサ（いずれも図示なし）で検知する温度によって、冷蔵室ファン１４の回転数を制御している。霜利用冷却運転には、冷蔵室ファン１４を運転しながら冷却器１６の下部に設けた除霜ヒータ４１の通電を制御する除霜運転も含まれている。すなわち、加熱手段の加熱量、加熱時間、通電量等を制御することで、霜利用冷却運転を制御する。但し、除霜運転中であるため圧縮機２２はＯＦＦにする。除霜ヒータ４１を通電しながら冷蔵室ファン１４を運転することによって、霜を冷熱源として冷蔵室４も冷却することができ、従来、解かして捨てていた霜の冷熱エネルギーを有効活用して除霜時の省エネルギー化を図ることができる。また、圧縮機２２を停止して冷蔵室ファン１４を稼働させた霜利用冷却運転と、除霜ヒータ４１に通電しながら冷蔵室ファン１４を稼働させる除霜運転は、いずれも霜を冷熱源とした冷却であり、霜の水分を含んだ冷気を冷蔵室４に送風することができるので、冷蔵室４内に設けた野菜の保存に適した冷却も省エネルギー運転に加えて実施できる。
【００５２】
以上をまとめると、単一の冷却器１６であっても冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４、冷蔵室ダンパ４０、圧縮機２２の動作を組み合わせることによって、冷凍サイクルの効率を向上させた冷蔵室単独冷却運転が実施できる。冷蔵室単独冷却運転と同様の冷気流れとなる霜利用冷却運転や、冷蔵室ファン１４を運転しながら除霜ヒータ４１に通電する除霜運転も実施できる風路構造を備えている。更に、圧縮機２２の高速運転を行う冷蔵室４の急速冷却運転も同様な冷気流れとなり、実施することができる。
【００５３】
また、図４ａ、図４ｂに示した冷却運転以外にも、冷凍室ファン１３を運転し、冷凍室３を冷却する冷凍室冷却運転（冷蔵室ダンパ４０はＣＬＯＳＥ（閉））、冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４を運転し、冷凍室３と冷蔵室４を同時に冷却する冷蔵・冷凍室冷却運転（冷蔵室ダンパ４０はＯＰＥＮ（開））も、庫内の設定温度、あるいは庫内の熱負荷に応じて実施される。
【００５４】
次に、従来の冷蔵庫の風路構成において、冷蔵室４側を冷却する際に発生する逆流現象を、図５ａ、図５ｂを用いて詳細に説明する。
【００５５】
図５ａは、従来の冷蔵庫における冷凍室への逆流現象を模式的に示した図である。なお、簡略化のため冷凍サイクルの構成図は省略してある。図５ｂは、従来の冷蔵庫における冷蔵室ファン回転数と、冷蔵室及び冷凍室の風量との関係を示した図である。なお、冷凍室ファン１３は停止した状態である。
【００５６】
冷蔵室１０４の冷気風路は、冷凍室１０３の冷気風路よりも通風抵抗が大きくなるため、図４ａ、図４ｂに示した冷気流れのようにはならず、冷蔵室１０４側を循環する冷気１３３の一部は、冷蔵室冷気戻り口１２５から冷却器１１６に流入せず、冷却器１１６を通過しないで冷凍室冷気戻り口１０５から冷凍室１０３に流入する、いわゆる逆流冷気１３５（点線の矢印）が発生する。冷凍室１０３に流入した逆流冷気１３５は、冷凍室ファン１１３の吐出側（通常の冷気流れの下流側）から、冷蔵室ファン１１４の吸込側（通常の冷気流れの上流側）に流れ、冷蔵室ダンパ１４０、冷蔵室冷気吐出口１０６を経て、再び冷蔵室１０４に送風される。冷却器１１６に霜が成長した場合には、更に逆流現象が顕著になって現れる。
【００５７】
図５ｂに示すように、冷蔵室単独冷却運転時、霜冷却利用運転時、冷蔵室ファン１４を運転した除霜運転時、冷蔵室急速冷却運転時のそれぞれにおける冷蔵室ファン１１４回転数を、Ｎ１からＮ２に高くすると、冷蔵室１０４側の冷蔵室風量５５は直線的に増加（正流方向）する。しかし、冷蔵室１０４を循環する冷気の一部は、冷凍室１０３の冷凍室冷気戻り口１０５から流入して逆流するため、冷凍室ファン１１３を停止しても冷凍室１０３に流入する冷凍室風量５６としては、直線的に増加する、ただし、その流れは冷凍室冷気戻り口１０５から流入する逆流となる。
【００５８】
省エネルギー性を重視した冷蔵室単独冷却運転では、圧縮機を低速で運転するため、循環冷気の温度は冷凍室冷却運転時に比べて高くなり、逆流冷気１３５によって冷蔵室冷却運転中に冷凍室温度が上昇してしまう恐れがある。
【００５９】
更に、水分を多く含んだ冷蔵室１０４側の冷気が冷凍室１０３に逆流冷気１３５として流入するため、冷凍室冷気戻り口１０５付近に霜が発生し易くなり、冷凍室１０３の壁面にも霜が成長することがある。
【００６０】
この場合、除霜ヒータによって冷却器１１６に発生する霜を解かすことができるが、冷凍室１０３内の壁面に成長した霜を解かす手段はなく、使い勝手が低下する。更に、冷凍食品の表面にも霜が成長する恐れがあり、食品の保存性が悪化する。
【００６１】
冷蔵室１０４側を循環する冷気の一部が冷却器１１６を通過しなくなるので、冷蔵室１０４の冷却性能も悪化することになる。同様に、圧縮機の運転を停止して冷蔵室１０４に冷気を送風する霜利用冷却運転の場合には（図４ｂ）、圧縮機１２２を運転する場合よりも冷蔵室１０４側を循環する冷気温度が高くなるので、冷凍室１０３への逆流による温度上昇の影響は更に大きくなる。
【００６２】
次に冷凍室ファン１３と、冷蔵室ファン１４のそれぞれの吐出側風路に設けた風量制御部３７の構造について詳細に説明する。
【００６３】
図６ａは、本発明の実施形態に係るファン支持部材の正面図である。図６ｂは、図６ａのＢ−Ｂ断面図である。図７ａは、本発明の実施形態に係る仕切り部の背面図である。図７ｂは、図７ａのＤ−Ｄ断面図である。図８は、図６ｂのファン支持部材と図７ｂの仕切り部を組み合わせた状態の断面図である。
【００６４】
図８に示すように、ファン支持部材１８の前方側に仕切り部１２を組み合わせ、冷凍室３と冷蔵室４に送風できるように冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４の吐出側（ファンよりも冷気流れの下流側）の冷気風路を隣接するように形成している。冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４は、それぞれのファンの吸込側（ファンよりも冷気流れの上流側）と吐出側（ファンよりも冷気流れの下流側）の風路を仕切るために、ファン支持部材１８に併設して設置している。冷蔵室ファン１４と風路２１の外周部には、突出部２３を設けてあり（図６ａ、図６ｂ参照）、風路２１は第二冷蔵室冷気吐出口２６と第一冷蔵室冷気吐出口６に接続してある。一方、仕切り部１２にも突出部２４を設けてあり、ファン支持部材１８に設けた突出部２３と突出部２４の一部を接触させるようにして、ファン支持部材１８と仕切り部１２を組み合わせ、冷凍室ファン１３によって発生する冷気が通過する風路ａｂｃｄと、冷蔵室ファン１４によって発生する冷気が通過する風路ｂｅｆｃが、互いに境界部Ｌを隔てて隣接するようにそれぞれの冷気風路を形成している（図８参照）。
【００６５】
すなわち、冷凍室ファン１３によって風路ａｂｃｄに冷凍室３に送風される冷気は、仕切り部１２に設けた冷凍室冷気吐出口２から冷凍室３に送風される。突出部２４と突出部２３は互いに対向させた一部分を接触させて風路ａｂｃｄと風路ｂｅｆｃを仕切ることができれば良いので、例えば突出部２３は樹脂性の部材、突出部２４はスポンジ等のシール材として接触させる構成でも良い。
【００６６】
冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４を備えたファン支持部材１８と、それぞれのファン吐出側に設けた仕切り部１２は、組み立て性や冷却器１６、ファン１３、１４等の保守性を考慮し、分割して設計する場合が多く、ファン支持部材１８と仕切り部１２は所定の位置に設けたネジ等により固定されるのが一般的である。
【００６７】
仕切り部１２とファン支持部材１８にそれぞれ対向して設けた突出部２４と突出部２３の接合部を、接着材や溶着（例えば、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着）により接着固定する場合には、接合部に隙間を形成させないことを目的としているので、隙間がないのが前提である。
【００６８】
一方、接着や溶着（例えば、熱板溶着、振動溶着、超音波溶着）を用いることなく突出部２３と突出部２４をそれぞれ分割した部材で対向させて接触させた場合は、接合部に隙間を形成していると見なすことができる。従って、突出部２３、２４をそれぞれ分割した部材で対向させて接触させると接触面に隙間が形成される。すなわち、冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４の隣接した吐出側風路に風量制御部３７が形成され、冷蔵室４側を冷却する際に発生する逆流現象を抑制することができる。
【００６９】
冷蔵室ファン１４によって風路ｂｅｆｃに冷蔵室４に送風される冷気が吐出され、風路２１を経由して第一冷蔵室冷気吐出口６、第二冷蔵室冷気吐出口２６から冷蔵室４に送風される。また、仕切り部１２の外周部には、柔軟性を有するシール材４２を設けることで、密閉性を高めている。
【００７０】
なお、風量制御部３７は、少なくとも冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４との間にあればよく、例えば、それ以外の風路ａｂｃｄ、ｂｅｆｃの外周は、接着や溶着した構成であってもよい。
【００７１】
また、ファン支持部材１８と仕切り部１２の両方に突出部２３、２４を設けた場合は、突出部２３、２４間に風量制御部３７を設けた構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、ファン支持部材１８から仕切り部１２側に突出する突出部２３を設けた場合、突出部２３と仕切り部１２との間に風量制御部３７を設ければよく、仕切り部１２からファン支持部材１８側に突出する突出部２４を設けた場合、突出部２４とファン支持部材１８との間に風量制御部３７を設ければよい。
【００７２】
次に、図９ａは、本発明の実施形態に係る冷蔵室の単独冷却運転時における、冷凍室への冷気流入を抑制した状態の冷気流れを模式的に示した図である。
【００７３】
冷凍室３を冷却する冷凍室ファン１３と、冷蔵室４を冷却する冷蔵室ファン１４のそれぞれの吐出側風路は互いに隣接するように配置されており、突出部２３、２４を対向して接触させて吐出側風路が仕切られている。ここで、突出部２３と突出部２４から構成されるファン吐出側の仕切りの一部に風量制御部３７を設け、風量制御流れ３８を発生させる。冷蔵室ファン１４の吐出空気の一部となる風量制御流れ３８を、風量制御部３７を通して、冷凍室ファン１３下流を経て、冷凍室冷気吐出口２から冷凍室３に流入させるようにする。
【００７４】
風量制御流れ３８は、冷凍室冷気戻り口５から冷凍室３に逆流してくる逆流冷気３５の流れと反対方向に流れるため、逆流の発生を抑制する効果が得られることが分かる。図８に示したように、本実施例の冷蔵庫では、互いに別部材として設けたファン支持部材１８と、仕切り部１２を、冷凍室３の奥側（冷蔵庫本体１を正面から見て後方側）に組み合わせて配置すると、ファン支持部材１８に設けたリブ状の突出部２３と仕切り部１２に設けたリブ状の突出部２４によって、冷凍室ファン１３による冷気風路ａｂｃｄと、冷蔵室ファン１４による冷気風路ｂｅｆｃが、互いに左右（冷蔵庫本体１の幅方向）に隣接するように形成される。突出部２３と突出部２４を対向させて形成される冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４の吐出側仕切り部は、ファン支持部材１８と仕切り部１２を別部材で構成しているため、突出部２３と突出部２４が互いに接触する部分に隙間が形成されて、風量制御部３７を形成できる。なお、突出部２３あるいは突出部２４が互いに接触する部分に複数箇所の隙間が生じて、それらを足し合わせることによって、風量制御部３７の機能を持たせる構成でも良い。
【００７５】
以上のように、ファン支持部材１８と仕切り部１２からなる突出部２３、２４を別部材で構成すると、容易に風量制御部３７を設けることができ、冷蔵室単独冷却時の冷凍室冷気戻り口５から流入する逆流冷気３５による冷凍室３の温度上昇等の悪影響を緩和させることができる。
【００７６】
なお、風量制御部３７を設ける場合、仕切り部１２、ファン支持部材１８を別体ではなく、仕切り部１２、ファン支持部材１８を一体の構成としてもよい。
【００７７】
次に、風量制御部３７の大きさと逆流抑制効果について説明する。  
図９ｂは、本発明の実施形態に係る風量制御部の大きさと、冷蔵室及び冷凍室の風量との関係を示す図である。
【００７８】
図９ｂは、風量制御部３７の大きさを変更して、その際の風量を測定したものである。風量は、図の上側ほど通常の冷気流れ方向に大きくなり、下側ほど通常の冷気流れの逆方向に大きくなることを示している。
【００７９】
図９ｂに示すように、冷蔵室単独冷却運転（冷蔵室ファン１４運転、冷凍室ファン１３停止）を行う場合、風量制御部３７がない場合（大きさＤ１）、すなわち、ファン支持部材１８と仕切り部１２のそれぞれに設けた突出部２３と突出部２４の接触部が接着されている場合や、あるいはファン支持部材１８と仕切り部１２が一体化されて、隣接する冷気風路ａｂｃｄと冷気風路ｂｅｆｃが形成される場合、逆流域の冷凍室風量５６が最も大きくなる。風量制御部３７をＤ２、Ｄ３、Ｄ０と大きくすると、逆流域の冷凍室風量５６は抑制されていく。対象とする冷蔵庫の運転によって風量制御部３７の大きさは異なるが、例えば、検討用に用いた内容積６００Ｌクラスの冷蔵庫では、風量制御部３７の大きさはφ２５mm相当の孔（大きさＤ０）で逆流をほぼ抑えることができる。
【００８０】
突出部２３あるいは突出部２４が互いに接触する部分に複数の隙間が形成される場合には、それらを足し合わせて大きさφ２５mm程度の孔に相当させれば良い。なお、冷蔵室風量５５は風量制御部３７を流れる風量制御流れ３８の影響により、風量制御部３７が大きくなるに従い、若干流量は減少する。冷蔵室４に送風する風量を一部利用して、風量制御部３７を通過させる風量制御流れ３８を発生させるので、風量制御部３７の大きさの上限値は、少なくとも冷蔵室４に送風する風路ｂｅｆｃの断面積よりも小さくする。
【００８１】
図９ｃは、本発明の実施形態に係る冷蔵室と冷凍室の温度経時変化を示す図である。冷凍室３、冷蔵室４の庫内温度は、それぞれの庫内に設けた温度センサ（図示なし）によって測定される値で、庫内設定値と庫内温度センサの検出値を基に制御装置５０に記憶された制御方法に従って運転する。冷凍室冷却運転では、冷凍室温度４７は上限となる温度ＴＦ１（時間ｔ１）から下限となる温度ＴＦ２（時間ｔ２）まで冷却される。この時、冷蔵室ダンパ４０はＣＬＯＳＥ、冷凍室ファン１３はＯＮ、冷蔵室ファン１４はＯＦＦとなる。
【００８２】
冷凍室冷却運転中に、冷蔵室温度は温度ＴＲ１から上限となる温度ＴＲ２に到達した場合、冷蔵室単独運転を実施する。この時、冷蔵室ダンパ４０はＯＰＥＮ、冷蔵室ファン１４はＯＮ、冷凍室ファン１３はＯＦＦとなる。冷蔵室温度４３は時間の経過とともに低下するが、冷凍室温度は逆流冷気３５の影響により温度上昇する。このように、風量制御部３７を設けていない場合は、冷蔵室単独冷却運転中の冷凍室温度４５は上昇する。一方、風量制御部３７の大きさをＤ２、Ｄ３とすると（図９ｂ参照）、それぞれ破線で示す冷凍室温度４６、冷凍室温度４４と温度上昇が緩和されていく。
【００８３】
次に、図１０は、図６ａのＣ−Ｃ断面図であって、本発明の他の実施形態に係る図である。この実施例では、突出部２３の一部に切り欠き部５１を予め設け、風量制御部３７の機能を持たせた構成である。本実施例では、風量制御部３７の大きさを一義的に決められるので、逆流を抑制する効果が更に高まる。図１０には、突出部２３の一部に、他部よりも低くなるように切り欠き部５１を設けているが、突出部２４にこの切り欠き部５１を設けてもよい。また、図８に示すように、仕切り部１２とファン支持部材１８を別部材としているが、切り欠き部５１を予め突出部２３、２４の少なくともいずれか一方又は両方に設けておけば、仕切り部１２とファン支持部材１８を一体化させても構わない。
【００８４】
次に、図１１は、図８と異なる実施形態を示す図である。ファン支持部材１８と仕切り部１２を一体化させた仕切り空間部材５２の内部に、冷凍室ファン１３と冷蔵室ファン１４それぞれの吐出側空間に仕切り部材５３を設け、冷凍室ファン１３の吐出側冷気風路ａｂｃｄ、冷蔵室ファン１４の吐出側冷気風路ｂｅｆｃとを互いに隣接して設けている。前記仕切り部材５３には、風量を可変させる機構を備えた可変式風量制御部５４を設けている。可変式風量制御部５４は、例えばフラップ５７を電動で可動できるダンパが挙げられる。仕切り部材５３に設ける風量制御部の大きさは、数十ミリ程度の大きさの孔を想定しているので、可変式風量制御部５４は小形になる。図１１では、可変式風量制御部５４としてフラップを用いた電動式ダンパを挙げているが、絞り羽根機講やバタフライ弁などにより風量制御部３７の風路断面積を調整する方式を採用しても良い。
【００８５】
ここで、冷凍室専用のダンパを冷凍室側の風路途中に設け、冷蔵室単独冷却運転時には冷凍室専用ダンパを閉にして、冷凍室側への逆流冷気３５を直接抑制することも考えられる。しかしながら、冷凍室側の通風抵抗が増えないように冷凍室専用ダンパを冷凍室風路途中に設けるためには、冷凍室専用ダンパは大形になる。設置スペースを考慮すると仕切り部材５３に可変式風量制御部５４を設けて、冷凍室３への逆流を抑制した方が良い。また、冷却器１６には霜が成長するため、冷蔵室単独冷却運転時に冷却器１６を通過する風量が変化し、冷凍室冷気戻り口５から冷凍室３へ逆流する風量も変化する。
【００８６】
冷蔵室単独冷却運転が始まると可変式風量制御部５４によって、図９ｃのグラフに示す冷凍室温度４４の温度変化を想定して、予め決めた開度にフラップを開けておく。冷却運転時間が長くなってくると、冷却器１６に霜が成長してくるため、逆流冷気３５の風量が増えて冷凍室温度４６のように上昇する現象が見られるようになる。その場合には、可変式風量制御部５４のフラップ開度を大きくして風量制御流れを増やし、予め想定した冷凍室の温度上昇割合となるように調整すれば良い。但し、図９（ｂ）で説明したように、可変式風量制御部５４の最大の開口部の大きさは、少なくとも冷蔵室４に送風する風路ｂｅｃｆの断面積よりも小さくなるようにしている。
【００８７】
また、図４ｂに示した霜利用冷却運転も冷蔵室４を循環する冷却のため、冷蔵室４側を循環する冷気の一部が、冷凍室冷気戻り口５から冷凍室３に逆流する現象が発生する。逆流現象を抑制するために風量制御部３７を設けているが、霜利用冷却運転中に逆流によって冷凍室温度センサで検出される温度が所定の値を超える場合、霜利用冷却運転を止めて圧縮機２２を稼働させる制御手段を更に持たせてもよい。
【００８８】
冷蔵室単独冷却運転、霜利用冷却運転、及び冷蔵室ファン１４を稼働する除霜運転では、冷蔵室４を循環する冷気の一部の逆流冷気３５を抑制させる目的で、風量制御部３７、あるいは可変式風量制御部５４を設けている。更に逆流冷気３５の抑制以外にも、冷凍運転時に冷凍室３に送風する風量を増やすことができる。例えば、急速冷凍運転をする場合、冷凍室ファン１３に加えて冷蔵室ファン１４も運転させ、冷蔵室ダンパ４０を閉にすると、冷凍室ファン１３のみを運転した時に得られる風量に加えて、風量制御部３７、あるいは可変式風量制御部５４を通過する風量分だけ増やすことができ、急速冷凍運転時の冷却性能が高まる。
【００８９】
以上より、本発明の実施例として説明した各構成によれば、単一の冷却器、冷蔵室ファン、冷凍室ファン、冷蔵室ダンパを備えた冷蔵庫において、冷蔵室単独冷却運転を実施する際に発生する、冷凍室戻り口から冷凍室への逆流現象を抑制して、省エネルギー性を高めた冷蔵室単独冷却運転を実施することを目的とする。更に、冷蔵室単独冷却運転を実施する際に発生する冷凍室への逆流を抑制することにより、冷凍室や冷凍食品の表面に発生する霜を抑制し、省エネルギー性と冷凍食品の保存性を合わせて向上させることができる。
【００９０】
また、省エネルギー性を考慮した冷蔵室単独冷却運転だけでなく、冷気循環経路が同様となる冷蔵室急速冷却運転も可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１  冷蔵庫本体
２  冷凍室冷気吐出口
３  冷凍室（冷凍温度帯室、貯蔵室）
３ｆ  冷凍室側の吐出風路（冷凍室送風路、風路）
４  冷蔵室（冷蔵温度帯室、貯蔵室）
４ｆ  冷蔵室側の吐出風路（冷蔵室送風路、風路）
５  冷凍室冷気戻り口
６  第一冷蔵室冷気吐出口
７  冷凍室ドア
８  冷蔵室ドア
９  断熱仕切り壁
１０  冷蔵室ドア収納部
１１  飲料容器
１２  仕切り部
１３  冷凍室ファン（冷凍温度帯室送風手段、第二の送風機）
１３ａ、１４ａ  ファン前面部
１４  冷蔵室ファン（冷蔵温度帯室送風手段、第一の送風機）
１５  第一冷蔵室風路
１６  冷却器
１７  第二冷蔵室風路
１８  ファン支持部材
１９  棚
２０  収納ケース
２１  風路
２２  圧縮機
２３、２４  突出部（境界部）
２５  冷蔵室冷気戻り口
２６  第二冷蔵室冷気吐出口
２７  冷蔵室戻り風路
２８  樋（水受け部）
２９  放熱器
３０  絞り（減圧手段）
３１  配管
３３  冷気
３５  逆流冷気
３７  風量制御部
３８  風量制御流れ
４０  冷蔵室ダンパ（冷蔵室冷気調整手段）
４１  除霜ヒータ（加熱手段）
４２  シール材
４３  冷蔵室温度
４４、４５、４６、４７  冷凍室温度
５０  制御装置
５１  切り欠き部
５２  仕切り空間部材
５３  仕切り部材
５４  可変式風量制御部
５５  冷蔵室風量
５６  冷凍室風量
５７  フラップ
【図１】
0005487224.tif 000002
【図２】
0005487224.tif 000003
【図３】
0005487224.tif 000004
【図４ａ】
0005487224.tif 000005
【図４ｂ】
0005487224.tif 000006
【図５ａ】
0005487224.tif 000007
【図５ｂ】
0005487224.tif 000008
【図６ａ】
0005487224.tif 000009
【図６ｂ】
0005487224.tif 000010
【図７ａ】
0005487224.tif 000011
【図７ｂ】
0005487224.tif 000012
【図８】
0005487224.tif 000013
【図９ａ】
0005487224.tif 000014
【図９ｂ】
0005487224.tif 000015
【図９ｃ】
0005487224.tif 000016
【図１０】
0005487224.tif 000017
【図１１】
0005487224.tif 000018