(57)【要約】【課題】庫内を循環する空気を、冷却器よりも上流側で着霜させることで、冷却器の除霜効率を改善し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷凍サイクルを構成する冷却器と、前記冷却器で冷却された空気を庫内へ送風し再び前記冷却器へ戻るよう循環させる風路及び送風機と、前記冷却器の下方に配置され前記冷却器の霜取りを行なう除霜ヒータと、除霜された霜を受ける樋と、除霜水を排出する排水管と、を備えた冷蔵庫において、前記除霜ヒータと前記樋の間に、複数の孔を持つ板状部材を配置し、前記風路から前記冷却器へ戻って来た空気の一部が前記孔を通過させるものであって、前記孔の面積の合計を、前記排水管の面積よりも大きくした。【選択図】図３
2019027652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍サイクルを構成する冷却器と、前記冷却器で冷却された空気を庫内へ送風し再び前記冷却器へ戻るよう循環させる風路及び送風機と、前記冷却器の下方に配置され前記冷却器の霜取りを行なう除霜ヒータと、除霜された霜を受ける樋と、除霜水を排出する排水管と、を備えた冷蔵庫において、
前記除霜ヒータと前記樋の間に、複数の孔を持つ板状部材が配置され、前記風路から前記冷却器へ戻って来た空気の一部が前記孔を通過するものであって、
前記孔の面積の合計が、前記排水管の面積よりも大きいことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
冷凍サイクルを構成する冷却器と、前記冷却器で冷却された空気を庫内へ送風し再び前記冷却器へ戻るよう循環させる風路及び送風機と、前記冷却器の下方に配置され前記冷却器の霜取りを行なう除霜ヒータと、除霜された霜を受ける樋と、除霜水を排出する排水管と、を備えた冷蔵庫において、
前記除霜ヒータと前記樋の間であって、複数の孔を持つ板状部材が配置され、前記風路から前記冷却器へ戻って来た空気の一部が前記孔を通過するものであって、
前記板状部材は、前記樋の底部よりも前記除霜ヒータに近い位置にあることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記板状部材の温度は、前記孔を通過する空気の温度よりも低いことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、
前記板状部材は、格子状の金属線で構成されていることを特徴とする冷蔵庫。
【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】
国内で用いられている一般的な家庭用冷蔵庫は、低温熱源に庫内の空気を通過させることで冷気を作り出し、この冷気を庫内各室に送り込むことで貯蔵室や食品の冷却を行う。この際の低温熱源にはフィン付アルミ管等を用いた熱交換器が多く用いられ、これに圧縮機と減圧器等を接続して冷凍サイクルを構成し、熱交換器の冷却を行う。冷蔵庫内を循環する空気には、扉の開閉によって冷蔵庫外から侵入する水分や、貯蔵する食品から蒸発する水分が含まれるため、庫内空気に対して低温となっている熱交換器に結露して霜が形成される。
【０００３】
熱交換器の着霜量が増えると、送風抵抗の増加や熱交換効率の低下が発生し、冷蔵庫の冷却効率が低下する。これを防ぐためには、定期的にヒータで加熱するなどして熱交換器についた霜を除去する必要がある。但しヒータを用いると庫内を加熱させる電気入力が必要となるほか、再び冷却させる冷力が必要となる。また、除霜中は熱交換器を冷却できないため、冷気の循環も行えず、貯蔵した食品が温度上昇するリスクもある。これらの事情から、熱交換器の除霜は省電力かつ短時間で終わらせることが望ましい。
【０００４】
除霜ヒータとして、安価なガラス管を有するラジアントヒータを用いる場合、自然対流によって熱伝達効率を向上させるためにヒータを熱交換器の下方に設置し、ヒータへの通電で熱交換器の霜を融解し、除霜水を排水管により庫外へ排出するする構造となっている。例えば、特許文献１に記載の冷蔵庫では、複数の通気穴を設けた板状部材を、樋の底部と熱交換器（冷却器）との間に配置し、排水管から流入する外気によって通気穴や排水管を閉塞させ、排水管からの暖気流入を抑制することで、省エネ性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５９９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に記載の冷蔵庫は、板状部材の通気穴が一定程度小さいので、排水管から流入する暖かい外気によって板状部材が着霜したときに、通気穴が閉塞している。このため、庫内を循環し、冷蔵室等を冷却した後の比較的暖かい空気が、板状部材のところに来ても接触面積が小さくて着霜がし難く、水分を多く含んだ状態のまま冷却器に到達し、この冷却器への着霜量が抑えられない。
【０００７】
そこで、本発明は、庫内を循環する空気を、冷却器よりも上流側で着霜させることで、冷却器の除霜効率を改善し、省エネルギー性能の高い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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、冷凍サイクルを構成する冷却器と、前記冷却器で冷却された空気を庫内へ送風し再び前記冷却器へ戻るよう循環させる風路及び送風機と、前記冷却器の下方に配置され前記冷却器の霜取りを行なう除霜ヒータと、除霜された霜を受ける樋と、除霜水を排出する排水管と、を備えた冷蔵庫において、前記除霜ヒータと前記樋の間に、複数の孔を持つ板状部材を配置し、前記風路から前記冷却器へ戻って来た空気の一部が前記孔を通過させるものであって、前記孔の面積の合計を、前記排水管の面積よりも大きくした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、庫内を循環する空気を、冷却器よりも上流側で着霜させることで、冷却器での着霜が減少し、省エネルギー性能の高い冷蔵庫を提供できる
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態の冷蔵庫の全体を示す断面図である。
【図２】本実施形態の冷却器付近を正面から見た断面図である。
【図３】図１の冷却器付近を示す部分拡大図である。
【図４】本実施形態の冷蔵庫の板状部材を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１、図２、図３により、実装する冷蔵庫の説明を行う。１は冷蔵庫本体、２は冷蔵庫本体１の上部に設けられた冷蔵室、４は冷蔵庫本体の下部に設けられた野菜室、３は冷蔵室２と野菜室４との間に設けられた冷凍室である。冷凍室３の背面側には、冷凍サイクルを構成する蒸発器として、庫内空気を冷却する熱交換器（冷却器）５が配置されている。
【００１２】
熱交換器５の周囲には、冷凍室の冷気を循環するための冷凍室風路１１、冷凍質戻り風路１２があり、熱交換器５の上部に取り付けられた送風機６によって冷凍室風路１１、冷凍室３、冷凍質戻り風路１２、熱交換器５の順に空気を循環させることができる。同様に、冷蔵室２の冷気を循環するための冷蔵室風路９、冷蔵室戻り風路１０があり、送風機６によって冷蔵室風路９、冷蔵室２、冷蔵室戻り風路１０、熱交換器５の順に空気を循環させることができる。
【００１３】
また、冷蔵室風路９と送風機６の間にはダンパ７およびフラッパ８が取り付けられており、任意に閉塞と開放が可能となっている。ダンパ７を閉塞する場合、冷蔵室風路９には風が送られず、冷凍室と熱交換器の間でのみ空気の循環が行われる。ダンパ１１が開放状態の場合は冷蔵室風路９及び冷凍室風路１１の双方に風が送られることとなるため、冷蔵室２及び冷凍室３の双方が熱交換器５により冷却される。
【００１４】
熱交換器５は、冷凍サイクルによって冷蔵室２及び冷凍室３の空気温度よりも低温化が可能となっており、熱交換器５に庫内空気を通過させることにより空気を低温化させる。低温化した空気を、冷蔵室２及び冷凍室３に送り込むことで冷却を行う。熱交換器５の下部には除霜ヒータ１３を備えており、除霜ヒータのさらに下部に除霜水を受ける樋１５と、樋１５で受けた除霜水を庫外へ排出する排水管１６を備える。除霜ヒータ１３は支持脚１４の上端にビスにより固定されており、樋１５とは接触していない。
【００１５】
さらに、除霜ヒータ１３と排水管１６の間にある空間に、複数の孔１８を開けて通気性をもたせた板状部材１７を配置している。板状部材１７は両端部をコの字型とし、支持脚１４へと凹部を通すことにより固定する。支持脚１４の上端部は除霜ヒータ１３が固定されているため、冷蔵庫の運転による振動や、運搬等による加振があっても、除霜ヒータ１３、樋１５、及び板状部材１７の位置関係は変化しない。冷蔵室２から熱交換器５へ空気を送る冷蔵室戻り風路１０は冷蔵庫１に対して垂直方向に伸びているが、下端部に丸みを設けており樋１５と接続されている。そのため、吐出される空気の一部は樋１５を沿うように流れており、板状部材１７に対しても冷蔵室戻り風路１０からの吐出空気の一部が吹き付けられる。
【００１６】
冷蔵室２及び冷凍室３の温度は各室の取り付けられたセンサ(図示なし)によって測定された空気温度を参考に行われる。出荷時の目標温度は、冷蔵室は３℃、冷凍室は−１９℃を目標に設定されている。目標温度は冷蔵庫１に取り付けられたボタン(図示無し)の操作で調整可能だが、冷蔵室２の目標温度は冷凍室３の温度を下回ることはない。また、冷凍室３の冷却を行う際、熱交換器５は冷凍室３よりも低温となっている。
【００１７】
冷蔵室２や冷凍室３は食品の出し入れによる扉の開放や、扉の微小な隙間から湿度が高い外気が流入する。また、食品から水分が蒸発するため、扉の開け閉めがなくても湿度が上昇する場合がある。庫内を冷却は空気の循環によって行うため、冷却時にはこれらの湿度を含んだ空気が熱交換器５によって冷やされる。この際、熱交換器５は戻り空気に対して低温となっているため、戻り空気に含まれる水分が結露して霜として蓄積される。
【００１８】
板状部材１７は、熱交換器５と接触はしていないが、支持脚１４からの熱伝達や、冷気との熱交換により冷蔵室２と比較して低温となっている。特に、ダンパ７によって風路が閉塞され冷蔵室２が冷却されていないタイミングでは、冷凍室３とほぼ同等まで板状部材１７が冷却される。冷蔵室戻り風路１０から吐出される空気は熱交換器５よりも先に板状部材１７に接触するため、冷蔵室戻り風路１０から吐出する空気がもつ水分の一部は、板状部材１７で結露して、霜として蓄積される。
【００１９】
霜が成長すると、熱交換や空気の循環を阻害して庫内を十分冷却することが出来なくなる。そのため、霜の制御を検知した場合や、除霜を行ってから一定時間経過した際に、除霜ヒータ１３を通電により加熱し、熱交換器５の除霜を行う必要がある。熱交換器５は縦に長い構造になっており、除霜ヒータ１３から遠い上部は、下部に比べて除霜の効率が悪い。そこで、本実施例では、板状部材１７を、樋１５の底部よりも除霜ヒータ１３に近い側に配置することで、本来熱交換器５に蓄積されるはずだった水分を、除霜ヒータ１３の近くにある板状部材１７で積極的に着霜させることができる。これによって、熱交換器５への着霜が低減されるため、除霜効率が改善し省エネ性が向上する。
【００２０】
なお、解けた霜は排水管１６により庫外へと排出される。この際、板状部材１７が除霜ヒータ１３と排水管１６の間を遮り、輻射熱の伝達や自然対流による熱交換を阻害する場合が考えられる。そのため、孔１８の合計面積は排水管の面積よりも大きくし、樋１５へ滑落した霜も十分融解可能な構造とする必要がある。
【００２１】
上記実施例では板状部材１７の形状を、孔１８を複数開けて両端部をコの字型とした形状としたが、たとえば図―に示すような金網形状とすることも可能である。孔１８の面積を広くすることが容易であり、除霜ヒータから樋へと輻射熱を伝えやすい。また、金網を用いる場合は金網の目を支持脚１４よりも大きくすることで、取り付けの際に目を通すだけで固定が可能となるため、両端部をＵの字に加工する必要が無い。
【００２２】
冷蔵庫１は冷蔵室２と熱交換器５の間の風路を閉塞することが可能な構造であるが、それに加え熱交換器５と冷凍室３の間の風路も閉塞可能なダンパを持つ冷蔵庫も考案されている。そのような冷蔵庫の場合、冷蔵室を冷却する運転モードと冷凍室を冷却する運転モードが切り替え可能となるため、板状部材と冷蔵室からの戻り空気の温度差が大きくなる。冷蔵庫１よりも板状部材１７への結露が多くなりやすく、より省エネ性能の高い除霜が行える。
【符号の説明】
【００２３】
１  冷蔵庫本体
２  冷蔵室
３  冷凍室
４  野菜室
５  熱交換器（冷却器）
６  送風機
７  ダンパ
８  フラッパ
９  冷蔵室風路
１０  冷蔵室戻り風路
１１  冷凍室風路
１２  冷凍質戻り風路
１３  除霜ヒータ
１４  支持脚
１５  樋
１６ 排水管
１７  板状部材
１８  孔
【図１】
2019027652.tif 000003
【図２】
2019027652.tif 000004
【図３】
2019027652.tif 000005
【図４】
2019027652.tif 000006