(57)【要約】【課題】着霜がないとき、および、着霜時に、必要な冷却量を得ることで、冷蔵庫の冷却性能の向上を図り、消費電力を抑制する。【解決手段】エバポレータ１と、ファンモータ２と、バイパス風路４と、バイパス風量制限手段５と、を設けたことにより、着霜がないとき、または、少ないときに、エバポレータ１の空気抵抗よりバイパス風路４の空気抵抗が大きくなり、エバポレータ１の通過風量を増加し、エバポレータ１の初期能力を増加させる。よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エバポレータと、ファンモータと、バイパス風路と、バイパス風量制限手段と、を設けた冷蔵庫。
【請求項２】
前記バイパス風量制限手段は、前記バイパス風路の最上流に位置する請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記バイパス風量制限手段は、矩形の薄板と、前記薄板に設けた複数の孔と、を備えた多孔板とした請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記多孔板は、同風速時に前記エバポレータの通風抵抗より大きくなる特性を備えた請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記バイパス風量制限手段は、少なくとも一つの誘導板とした請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記バイパス風量制限手段は、前記バイパス風路内に位置する請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記バイパス風量制限手段は、空気流と平行にかつ前記エバポレータのフィンと略同一間隔に設けられた複数の板とした請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記バイパス風量制限手段は、空気流と直行する少なくとも一つの凸部よりなる請求項６に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、間接冷却方式の冷蔵庫等のエバポレータの風路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫などの冷却風路は、縦に設置したエバポレータの下部より、冷凍室や冷蔵室などからの戻り空気をエバポレータ上部に設置した送風機により吸引し、再び冷凍室や冷蔵室などに循環させる。
【０００３】
このとき、戻ってきた空気には食品から放出され、または、扉の開閉により侵入した外気に含まれる水分が、エバポレータ上に着霜し、冷却風路を閉塞させてしまうことを防ぐため、エバポレータの前面、背面あるいは両面にバイパス風路を設け、風路の閉塞を防止し、冷気の循環を継続させるものであった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の縦断面を示すものである。
【０００５】
図８に示すように、冷蔵庫は、蒸発器１４、吸い込み風路１５、ファンモータ１６、バイパス風路１７、冷却室１８から構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２０５７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の構成では、エバポレータ内の風路の圧力損失に比べ、バイパス風路経由の風路の方が、圧力損失は小さいため、着霜していないときにおいても、冷気はエバポレータ内よりもバイパス風路を流れる。
【０００８】
これにより、本来、エバポレータを循環する冷気が、エバポレータを通過する経路が短くなり、エバポレータの持つ本来の能力が十分に発揮されず、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができず、消費電力の抑制が困難であるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、着霜のない場合のエバポレータへの通過風量を増加させ、エバポレータの初期能力を増加させ、さらには、着霜の進行とともに、徐々にバイパス風路への風量を増加させ、着霜による目詰まり時には、バイパス風路を流れる冷気により、必要な冷却量を得ることができ、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる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】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、エバポレータと、ファンモータと、バイパス風路と、バイパス風量制限手段と、を設けたものである。
【００１１】
これにより、着霜がないとき、または、少ないときに、エバポレータの空気抵抗よりバイパス風路の空気抵抗が大きくなり、エバポレータの通過風量を増加し、エバポレータの初期能力を増加させる。
【００１２】
また、エバポレータへの着霜時には、逆にバイパス風路の抵抗が、エバポレータの通風
抵抗より小さくなり、バイパス風路への通過風量が多くなり、着霜目詰まりでのエバポレータの能力低下を抑制させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の冷蔵庫は、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面の断面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面の断面の要部拡大図
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫のバイパス風量制限手段の斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側面の断面図
【図５】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の側面の断面図
【図６】本発明の実施の形態３における冷蔵庫のバイパス風路付近の下面から見た断面図
【図７】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側面の断面図
【図８】従来の冷蔵庫の冷却室の側断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、エバポレータと、ファンモータと、バイパス風路と、バイパス風量制限手段と、を設けたことにより、着霜がないとき、または、少ないときに、エバポレータの空気抵抗よりバイパス風路の空気抵抗が大きくなり、エバポレータの通過風量を増加し、エバポレータの初期能力を増加させる。
また、エバポレータへの着霜時には、逆にバイパス風路の抵抗が、エバポレータの通風抵抗より小さくなり、バイパス風路への通過風量が多くなり、着霜目詰まりでのエバポレータの能力低下を抑制させる。
【００１６】
よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明において、前記バイパス風量制限手段は、前記バイパス風路の最上流に位置することにより、確実に、エバポレータの通過風量を確保することなり、エバポレータの初期能力を確実に、増加させることができ、よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００１８】
第３の発明は、第２の発明において、前記バイパス風量制限手段は、矩形の薄板と、前記薄板に設けた複数の孔と、を備えた多孔板としたことにより、容易に無着霜時のバイパス風量の抑制は、孔径の変更で、最適に調整可能となる。
【００１９】
第４の発明は、第３の発明において、前記多孔板は、同風速時に前記エバポレータの通風抵抗より大きくなる特性を備えたことにより、着霜の少ない運転初期や、除霜運転後に、より確実に、エバポレータ内への通過空気量が増加することとなり、所定の温度へ速やかに到達することが可能となる。
【００２０】
第５の発明は、第２の発明において、前記バイパス風量制限手段は、少なくとも一つの誘導板とした。これにより、時間経過とともに、エバポレータの下面に着霜が進行すると、エバポレータの下面へは、空気は流れにくくなり、行き先を失った空気は、バイパス風路の方へ偏流し始め、バイパス風路への風量が次第に増加することにより、空気流は、バイパス風路を経由してエバポレータの側面より吸入されることとなり、エバポレータの冷却性能は、大きな性能低下がなく継続する。
【００２１】
第６の発明は、第１の発明において、前記バイパス風量制限手段は、前記バイパス風路内に位置することにより、エバポレータへ流れる空気の流れを阻害しにくく、圧力損失が生じにくくなって、通過風量の減少を抑制することが可能となり、確実に、エバポレータの通過風量を確保することなり、エバポレータの初期能力を確実に、増加させることができ、よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００２２】
すなわち、初期には、空気の主流がエバポレータへ流れ、着霜後には、バイパス風路へ主流を遷移することが容易になり、効果を高めることが可能となる。
【００２３】
第７の発明は、第６の発明において、前記バイパス風量制限手段は、空気流と平行にかつ前記エバポレータのフィンと略同一間隔に設けられた複数の板としたことにより、簡易な構成で、かつ、バイパス風路はエバポレータと同等の通風抵抗を実現でき、また、運転の経過による着霜もないため、バイパス風路本来の目的である着霜時のバイパス風路を容易に実現できる。
【００２４】
第８の発明は、第６の発明において、前記バイパス風量制限手段は、空気流と直行する少なくとも一つの凸部よりなることにより、より簡易な構成で、かつ、除霜直前まで最低限の性能を維持することができ、冷蔵庫内の温度を保つことができ、食品保鮮の面や省エネルギー化に多大な効果を有する。
【００２５】
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。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。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面の断面図、図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の側面の断面の要部拡大図、図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫のバイパス風量制限手段の斜視図である。
【００２７】
図１において、冷蔵庫は、庫内を冷却するためのエバポレータ１と、冷気を循環させるためのファンモータ２、吸い込み風路３、バイパス風路４、バイパス風量制限手段５、霜を溶かすための除霜用ヒータ６、除霜用ヒータ６の上方を覆うヒータカバー７、吸い込み口８が設置されている。
【００２８】
なお、本実施の形態では、エバポレータ１の上方にファンモータ２が配置されている。
【００２９】
また、本実施の形態では、エバポレータ１の下方に除霜用ヒータ６が配置されている。
【００３０】
また、本実施の形態では、エバポレータ１の下方に吸い込み風路３が配置され、吸い込み風路３の側方に吸い込み口８が設置されている。
【００３１】
なお、本実施の形態では、バイパス風量制限手段５は、バイパス風路４の最上流に位置している。
【００３２】
エバポレータ１は、略一定間隔に配置されたフィンと、このフィンに貫通され内部に冷媒が流動する冷媒管と、からなる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、冷媒は、Ｒ６００ａを採用している。
【００３４】
なお、吸い込み口８と吸い込み風路３とバイパス風量制限手段５とバイパス風路４を通過してエバポレータ１へ連なる経路と、除霜用ヒータ６とヒータカバー７を迂回してエバ
ポレータ１の下面より、エバポレータへ連なる経路の風路と、を形成する。
【００３５】
図２に示すように、バイパス風量制限手段５の一例として、薄板９が設置される。
【００３６】
より具体的には、図３において、薄板９には、表裏を連通する複数の孔１０が設けられている。
【００３７】
次に、上記構成の動作について説明する。
【００３８】
冷蔵庫の冷却運転の開始に伴い、ファンモータ２が運転され、吸い込み口８より吸引された空気は、吸い込み風路３に導かれ、エバポレータ１に流入し、エバポレータ１により冷却され、ファンモータ２に吸い込まれる。
【００３９】
このとき、空気中に含まれる水分は、エバポレータ１の表面に結露し、やがて霜に成長する。
【００４０】
しかしながら、霜が十分に成長するまでは、薄板９に設けた複数の孔１０の個数や孔径が適切に設定されているため、空気は、通風抵抗の差によって、バイパス風路４よりも、主として、エバポレータ１に流れる。
【００４１】
これにより、空気はエバポレータ１によって、十分に熱交換することができる。
【００４２】
時間の経過とともに、エバポレータ１に霜が成長し、通風抵抗が大きくなっていくと、今度は、バイパス風路４の通風抵抗の方が小さくなるため、空気は、バイパス風路４に流れる比率が大きくなっていく。
【００４３】
霜は、エバポレータ１の下面に比較的多く成長するため、バイパス風路４により形成される風路のエバポレータ１の入口となる側面には、まだ霜が成長していない。
【００４４】
このため、空気は、エバポレータ１の側面より流入して、冷却される。
【００４５】
さらに時間が経過していくと、バイパス風路４と連通するエバポレータ１の側面にも霜が成長し、空気流が著しく阻害されると、除霜用ヒータ６が通電され、エバポレータ１に付着した霜を融解する。
【００４６】
このとき、エバポレータ１の下面に付着した霜が先立って除霜され、その後、熱伝導あるいは、対流により、エバポレータ１の側面の霜も除かれる。
【００４７】
除霜運転により、霜が取り除かれたエバポレータ１は、再び初期の霜がついていない状態となり、エバポレータ１の下面より、空気を吸い込み冷却を行うこととなる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態は、霜のない状態では、バイパス風路より多くの空気をエバポレータ１の下面より吸入するため、初期能力が十分に引き出され、効率の良い冷却運転を行うことができ、エバポレータの下面が霜による目詰まり状態になった後に、バイパス風路４が主となるため、完全な目詰まりによる冷却不良に至る時間を延長することができ、効率の良い運転が可能となり、省エネルギー化が図れる。
【００４９】
すなわち、本実施の形態では、エバポレータ１と、ファンモータ２と、バイパス風路４と、バイパス風量制限手段５と、を設けたことにより、着霜がないとき、または、少ないときに、エバポレータの空気抵抗よりバイパス風路の空気抵抗が大きくなり、エバポレー
タの通過風量を増加し、エバポレータの初期能力を増加させる。
また、エバポレータへの着霜時には、逆にバイパス風路の抵抗が、エバポレータの通風抵抗より小さくなり、バイパス風路への通過風量が多くなり、着霜目詰まりでのエバポレータの能力低下を抑制させる。
【００５０】
よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態では、バイパス風量制限手段５は、バイパス風路４の最上流に位置することにより、確実に、エバポレータの通過風量を確保することなり、エバポレータの初期能力を確実に、増加させることができ、よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００５２】
また、次回の除霜運転までの時間が延長でき、消費電力の抑制が可能となる。
【００５３】
また、バイパス風量制限手段５は、矩形の薄板９と、薄板９に設けた複数の孔１０と、を備えた多孔板としたものである。
【００５４】
これにより、容易に無着霜時のバイパス風量の抑制は、孔径の変更で、最適に調整可能となる。
【００５５】
また、多孔板は、同風速時にエバポレータ１の通風抵抗より大きくなる特性を備えたものである。
【００５６】
これにより、着霜の少ない運転初期や、除霜運転後に、より確実に、エバポレータ内への通過空気量が増加することとなり、所定の温度へ速やかに到達することが可能となる。
【００５７】
なお、上記したように、本実施の形態では、バイパス風量制限手段５は、可動部品ではなく、固定されたものである。
【００５８】
これにより、モータ等でカム等を駆動するものではないので、簡易な構成で実現でき、かつ、電気部品を使用しないことから、信頼性の向上を図ることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の側面の断面図である。
【００６０】
ここで、バイパス風量制限手段５である誘導板１３は、バイパス風路４の最上流に位置している。
【００６１】
より具体的には、図４において、吸い込み口８の下流で、バイパス風路４の入口近傍に複数枚（具体的には、三枚）の誘導板１３を設置している。
【００６２】
誘導板１３は、矩形、水滴型、または翼型の断面を有するものである。
【００６３】
次に、上記構成の動作について説明する。
【００６４】
誘導板１３は、吸い込み口８から吸入された空気流が、エバポレータ１の下面に流れるように誘導するように設置されている。すなわち、指向性を有している。
【００６５】
このため、空気流は、コアンダ効果と相まって、空気をエバポレータ１に向けて誘導する。
【００６６】
時間経過とともに、エバポレータ１の下面に着霜が進行すると、エバポレータ１の下面へは、空気は流れにくくなり、行き先を失った空気は、バイパス風路４の方へ偏流し始める。
【００６７】
これにより、バイパス風路４への風量が次第に増加することにより、空気流は、バイパス風路４を経由してエバポレータ１の側面より吸入されることとなり、エバポレータ１の冷却性能は、大きな性能低下がなく継続する。
【００６８】
以上のように本実施の形態は、バイパス風量制限手段は、少なくとも一つの誘導板とした。これにより、時間経過とともに、エバポレータの下面に着霜が進行すると、エバポレータの下面へは、空気は流れにくくなり、行き先を失った空気は、バイパス風路の方へ偏流し始め、バイパス風路への風量が次第に増加することにより、空気流は、バイパス風路を経由してエバポレータの側面より吸入されることとなり、エバポレータの冷却性能は、大きな性能低下がなく継続する。
【００６９】
すなわち、バイパス風路内に、特に風路抵抗を設けずに、運転初期は、エバポレータへの風路を確保し、着霜の進行とともにバイパス風路へ空気を流すので、圧力損失の増加も少なく、ファンモータを効率よく運転することができるので、省エネルギー化の面で、多大な効果を有する。
【００７０】
なお、本実施の形態では、誘導板は複数枚としたが、一枚の誘導板としてもよい。
【００７１】
なお、上記したように、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、バイパス風量制限手段５は、可動部品ではなく、固定されたものである。
【００７２】
これにより、モータ等でカム等を駆動するものではないので、簡易な構成で実現でき、かつ、電気部品を使用しないことから、信頼性の向上を図ることができる。
【００７３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の側面の断面図、図６は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫のバイパス風路付近の下面から見た断面図である。
【００７４】
図５において、バイパス風量制限手段は、バイパス風路４内に空気流と平行にエバポレータ１のフィン１ａと略同一間隔に設置した複数の板１１である。
【００７５】
図６において、バイパス風量制限手段５である板１１は、フィン１ａと略同一間隔で、かつ、所定の間隔を隔てバイパス風路４内に設置している。
【００７６】
次に、上記構成の動作について説明する。
【００７７】
冷蔵庫の冷却運転の開始直後は、フィン１ａには、着霜がなく、また、同様に、板１１も着霜していない。
【００７８】
このとき、風路の断面積は、バイパス風路４の断面に比べ、エバポレータ１の下面が十分に大きく、空気は、主として、エバポレータ１に流れる。
【００７９】
このとき、フィン１ａと板１１の間隔は、略同一であることから、面積当たりの通風抵抗は同等となっている。
【００８０】
運転時間の経過により、エバポレータ１の下面の着霜が進行すると、エバポレータ１の通風面積は、霜により縮小さる。
【００８１】
このとき、板１１とフィン１ａとは、所定の間隔を隔てて設置されているため、両者の間に熱伝導はなく、また、板１１の材質は、例えば、樹脂等の熱抵抗の大きい材質を採用することにより、フィン１ａが着霜する温度となっても、板１１には霜がつきにくい。
【００８２】
よって、バイパス風路４は、運転初期と同じ小さな風路抵抗を維持しているため、空気は徐々にバイパス風路４へ流れることとなる。
【００８３】
なお、板１１は、フィン１ａと略同等の鉛直方向の長さを有している。
【００８４】
以上のように本実施の形態は、エバポレータと、ファンモータと、バイパス風路と、バイパス風路内に位置するバイパス風量制限手段と、を設けた。これにより、エバポレータへ流れる空気の流れを阻害しにくく、圧力損失が生じにくくなって、通過風量の減少を抑制することが可能となり、確実に、エバポレータの通過風量を確保することなり、エバポレータの初期能力を確実に、増加させることができ、よって、冷蔵庫の冷却性能の向上を図ることができ、消費電力の抑制が可能となる。
【００８５】
すなわち、初期には、空気の主流がエバポレータへ流れ、着霜後には、バイパス風路へ主流を遷移することが容易になり、効果を高めることが可能となる。
【００８６】
また、バイパス風量制限手段は、空気流と平行にかつエバポレータのフィンと略同一間隔に設けられた複数の板１１としたことにより、簡易な構成で、かつ、面積当たりの抵抗を同等にすることを容易に可能とし、バイパス風路４はエバポレータ１と同等の通風抵抗を実現でき、初期には、空気の主流がエバポレータへ流れ、着霜後には、バイパス風路へ主流を遷移することが容易になり、効果を高めることが可能となる。
【００８７】
すなわち、バイパス風路本来の目的である着霜時のバイパス風路を容易に実現できる。
【００８８】
なお、上記したように、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、バイパス風量制限手段５は、可動部品ではなく、固定されたものである。
【００８９】
これにより、モータ等でカム等を駆動するものではないので、簡易な構成で実現でき、かつ、電気部品を使用しないことから、信頼性の向上を図ることができる。
【００９０】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側面の断面図である。
【００９１】
図７において、バイパス風量制限手段５である、バイパス風路４内に所定の間隔を有して複数設置した凸部１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、バイパス風路４に流入する空気の主流方向に対して、直交方向に取り付けられている。
【００９２】
次に、上記構成の動作について説明する。
【００９３】
運転初期、バイパス風路４内に設置した凸部１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより、エバポレータ１の下面からファンモータ２にいたる通風抵抗は、バイパス風路４の通風抵抗よりも大きくなり、空気の主流は、エバポレータ１を通過する。
【００９４】
着霜の進行により、徐々にエバポレータ１経由の風路の通風抵抗は増大していき、通風
抵抗において、やがてその関係は逆転する。バイパス風路４に侵入した空気は、最下段に位置する凸部１２ａを通過するが、その上部に設置した凸部１２ｂにより、大部分がエバポレータ１の側面下部に流入する。
【００９５】
やがて、凸部１２ａ、１２ｂ間のエバポレータ１の側面下部が目詰まりを起こすと、空気流は凸部１２ｂを越え、凸部１２ｃに阻まれ、凸部１２ｂ、１２ｃ間のエバポレータ１側面に流入する。
【００９６】
同様に、当該部分が目詰まりを起こすと、さらに凸部１２ｃを越える。
【００９７】
やがて、バイパス風路４の上端まで着霜が進行すると、除霜運転を開始し、除霜を行う。
【００９８】
以上のように本実施の形態は、エバポレータ１と、ファンモータ２と、バイパス風路４と、バイパス風路４内に位置するバイパス風量制限手段と、を設けた冷蔵庫において、バイパス風量制限手段は、バイパス風路４内に空気流と直行する少なくとも一つの凸部よりなる。これにより、より簡易な構成で、かつ、エバポレータ側面の着霜が段階的に進行するため、エバポレータの性能は段階的に低下するものの、除霜直前まで最低限の性能を維持することができ、冷蔵庫内の温度を保つことができ、食品保鮮の面や省エネルギー化に多大な効果を有する。
【００９９】
なお、上記したように、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、バイパス風量制限手段５は、可動部品ではなく、固定されたものである。
【０１００】
これにより、モータ等でカム等を駆動するものではないので、簡易な構成で実現でき、かつ、電気部品を使用しないことから、信頼性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、バイパス風量制限手段を設けることにより、エバポレータの初期性能を十分に引き出すことができ、着霜による目詰まり後にもまだ着霜の進んでいないバイパス風路を確保することとなり、着霜によるエバポレータ性能の低下が抑制でき、冷却性能を長く維持することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  エバポレータ
２  ファンモータ
４  バイパス風路
５  バイパス風量制限手段
９  薄板
１０  孔
１１  板
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  凸部
１３  誘導板
【図３】
2014134340.tif 000003
【図６】
2014134340.tif 000004
【図１】
2014134340.tif 000005
【図２】
2014134340.tif 000006
【図４】
2014134340.tif 000007
【図５】
2014134340.tif 000008
【図７】
2014134340.tif 000009
【図８】
2014134340.tif 000010