(57)【要約】【課題】冷蔵室内を直接冷却する直接冷却方式の冷蔵庫において、蒸発器近傍で空気内の水分が凝縮し、蒸発器表面に水滴が付着することを防止する。【解決手段】冷蔵室６内を冷却する蒸発器１４を構成する空気自然対流型の直接冷却方式の冷却プレート２１の少なくとも冷却パイプ２２の位置するところを親水性材料とし、水に対する濡れ性を良くすることにより、湿度を空気強制対流型の間接冷却方式の冷蔵庫よりも高く保ちつつ表面に水滴が付着するのを防ぐことができ、庫内の清潔感の高い冷蔵庫を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却器と被冷却物を収納する冷蔵室とを備え、冷却器は、前記冷蔵室を形成する内箱の一部である冷却プレートと、冷却パイプとからなり、前記冷却プレートの少なくとも冷却パイプの通る位置を親水性の材料とした冷蔵庫。
【請求項２】
冷却器の温度を常に−１０℃以上とした請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
冷蔵室内に冷却器よりも温度が低い除湿器を設けた請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
除湿器を冷却器よりも鉛直上方向に設けた請求項３に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
除湿器を複数のフィンと冷却パイプとから構成した請求項３または４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
冷蔵庫内の空気を撹拌する庫内ファンを設けた請求項１から５のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
庫内ファンによる風の流れが、除湿器、冷却器の順に流れるように構成した請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
除湿器を冷蔵室内の奥上の角に設けた請求項３から７のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
除湿器の内箱と逆側にカバーを設けた請求項３から８のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
除湿器近傍に除霜ヒーターを設け、一定時間運転するごとに除湿器を除霜し、除霜した際に発生するドレン水を庫外に排出するドレンパイプを設けた請求項３から９のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
除湿器の除霜中には庫内ファンを停止する請求項１０に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
圧縮機と、凝縮器と、減圧手段と、切替弁と、蒸発器と、第２の減圧手段と、除湿器とを環状に連結し、内部に冷媒を循環させる冷凍サイクルと、切替弁と圧縮機を連結するバイパス配管を設け、前記除湿器の除霜中には前記切替弁により前記蒸発器を流れ出た冷媒が直接前記圧縮機に戻るように冷媒流路を切り替える構成とした請求項１０または１１に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫に関し、直接冷却式の蒸発器への結露防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫業界では食物の保鮮に各社とも力を入れ、冷蔵庫内の高・恒湿化が進んでいる。
【０００３】
冷蔵庫の冷却方式には、蒸発器で冷却した空気をファンにより庫内に循環させる間接冷却式と蒸発器からの輻射と熱伝達で庫内を冷却する直接冷却式があり、庫内を高湿化するためには、庫内の被冷却物に風を当てない、直接冷却式が有利である。（例えば、特許文献１参照）
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００４】
図３は従来の冷蔵庫の縦断面図である。図３に示すように、従来の冷蔵庫は、圧縮機１と、凝縮器２と、減圧手段３と、蒸発器４とを環状に連結し、内部に冷媒を循環せさる冷凍サイクル５と、冷凍サイクル５と被冷却物を収納する冷蔵室６とを備えている。
【０００５】
蒸発器４は冷蔵室６の内箱７を構成する冷却プレート８と凝縮器２を出た冷媒が循環する冷却パイプ９とから構成されている。
【０００６】
また冷蔵室６内には蒸発器４によって冷却された空気を庫内負荷が大きい時に冷蔵室６内に循環させる庫内ファン１０及びダクト１１を備えている。
【０００７】
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
圧縮機１で圧縮された高温、高圧のガス冷媒は、凝縮器２で冷却、凝縮され、キャピラリチューブなどの減圧器３で減圧され低温、低圧の気液二層冷媒となり蒸発器４へと流れる。
【０００８】
蒸発器４へと流れ込んだ低圧の気液二層冷媒は、冷却プレート８と冷蔵室６内の空気の温度差により蒸発し、蒸発気化熱により周囲の空気を冷却する。
【０００９】
この時、冷蔵室６内は蒸発器４により輻射冷却されるため、間接冷却式の場合のように被冷却物に直接冷却風が当たることはないので、被冷却物の乾燥を防ぎ、冷蔵室６内を高湿化することができる。
【００１０】
また、ドアの開閉などにより、冷蔵室６内の温度が上昇した時には、庫内ファン１０が運転することにより冷蔵室６内温度を素早く冷却する。
【特許文献１】特開２０００−２８２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の冷蔵庫では、冷却プレート８が冷蔵室６内に露出しており、特に気候が高温多湿の日本においては、冷蔵室６内の空気中の水分が、約−２０℃と低温の冷却プレート８やダクト１１表面に凝縮、結露してしまう恐れがあった。
【００１２】
これにより、結露した水分が被冷却物に付着してしまったり、内箱７壁面に水滴が付着していることから使用者に不衛生な印象を与える恐れがあった。
【００１３】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、冷却プレート８に水滴を付着させないことを目的とする。
【００１４】
また、上記従来の冷蔵庫では、冷却プレート８の温度が−２０℃と低いため、冷却プレート８表面に結露した水滴が凍り、成長するため、頻繁に除霜運転をする必要があった。
【００１５】
本発明の他の目的は、冷却プレート８の温度を従来よりも高くすることで、冷却プレート８の除霜運転の頻度を下げることである。
【００１６】
また、上記従来の冷蔵庫では、庫内を直接冷却しているときには、冷却プレート８近傍は冷却されるが、冷却プレート８から比較的遠い、例えばドア近傍などは温度が高く、庫内温度分布が均一でないという課題があった。
【００１７】
本発明の他の目的は、庫内の湿度を間冷式冷蔵庫よりも高く保ちつつ温度分布を均一にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、冷却器と被冷却物を収納する冷蔵室とを備え、冷却器は、冷蔵室を形成する内箱の一部である冷却プレートと、冷却パイプとからなり、冷却プレートの少なくとも冷却パイプの通る位置を親水性の材料としたので、空気中の水分が冷却プレート表面で凝縮しても、冷却プレート表面が親水性材料で構成されているため、水滴として付着しにくくできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の冷蔵庫は、冷却器と被冷却物を収納する冷蔵室とを備え、冷却器は、冷蔵室を形成する内箱の一部である冷却プレートと、冷却パイプとからなり、冷却プレートの少なくとも冷却パイプの通る位置を親水性の材料としたので、冷却プレートの水の濡れ性がよくなり、表面に水滴を付着しにくくすることができ、清潔感の高い冷蔵庫とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
請求項１に記載の冷蔵庫の発明は、冷却器と被冷却物を収納する冷蔵室とを備え、冷却器は、冷蔵室を形成する内箱の一部である冷却プレートと、冷却パイプとからなり、冷却プレートの少なくとも冷却パイプの通る位置を親水性の材料としたので、空気中の水分が冷却プレート表面で凝縮しても、冷却プレート表面が親水性材料で構成されているため、水滴として付着しにくくできる。
【００２１】
請求項２に記載の冷蔵庫の発明は、冷却器の温度を常に−１０℃以上としたので、従来の冷蔵庫に比べて蒸発温度を高くすることができ、冷却プレート表面に空気中の水分が凝縮しにくくなり、さらに冷却プレート表面に水滴が付着しにくくなる。
【００２２】
請求項３に記載の冷蔵庫の発明は、冷蔵室内に冷却器よりも温度が低い除湿器を設けたので、空気中の水分はある程度除湿器の表面で凝縮し、相対湿度が低くなるため、冷却プレート表面に空気中の水分が凝縮しにくくなり、よりいっそう冷却プレート表面に水滴が付着しにくくなる。
【００２３】
請求項４に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器を冷却器よりも鉛直上方向に設けたので、自然対流により、除湿器を通った除湿された空気だけが冷却プレート表面付近を通り、さらによりいっそう冷却プレート表面に水滴が付着しにくくなる。
【００２４】
請求項５に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器を複数のフィンと冷却パイプとから構成したので、除湿器の表面積が大きくなり、除湿器の除湿効果を高めることができるという作用を有する。
【００２５】
請求項６に記載の冷蔵庫の発明は、冷蔵庫内の空気を撹拌する庫内ファンを設けたので、蒸発温度の高い蒸発器を用いても湿度を間冷式冷蔵庫よりも高く保ちつつ冷蔵室内温度を希望の温度に均一化することができる。
【００２６】
請求項７に記載の冷蔵庫の発明は、庫内ファンによる風の流れが、除湿器、冷却器の順に流れるように構成したので、除湿器を通った除湿された空気だけが冷却プレート表面付近を通り、さらによりいっそう冷却プレート表面に水滴が付着しにくくなるという作用を有する。
【００２７】
請求項８に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器を冷蔵室内の奥上の角に設けたので、冷蔵室内の被冷却物が置かれにくい位置に除湿器を配置でき、被冷却物に除湿器に付いた水滴が付着しにくい。
【００２８】
請求項９に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器の内箱と逆側にカバーを設けたので、除湿器が冷蔵室内に露出せず、被冷却物に水滴が付着しない。
【００２９】
請求項１０に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器近傍に除霜ヒーターを設け、一定時間運転するごとに除湿器を除霜し、除霜した際に発生するドレン水を庫外に排出するドレンパイプを設けたので、除湿器に霜が付着した時も霜を溶かし、除湿器の除湿能力を低下させることがない。
【００３０】
請求項１１に記載の冷蔵庫の発明は、除湿器の除霜中には庫内ファンを停止する構成としたので、除湿器の除霜中にはヒーターで暖められた空気が庫内ファンにより冷蔵室内に撹拌され、冷蔵室内が暖められることはない。
【００３１】
請求項１２に記載の冷蔵庫の発明は、圧縮機と、凝縮器と、減圧手段と、切替弁と、蒸発器と、第２の減圧手段と、除湿器とを環状に連結し、内部に冷媒を循環させる冷凍サイクルと、切替弁と圧縮機を連結するバイパス配管を設け、除湿器の除霜中には切替弁により蒸発器を流れ出た冷媒が直接圧縮機に戻るように冷媒流路を切り替える構成としたので、除湿器冷却中も冷蔵室内を冷却でき、庫内温度変化を少なくできる。
【００３２】
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、従来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。また、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。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による冷蔵庫の縦断面図である。図３は同実施の形態の除霜運転の動作を示すフローチャートである。
【００３４】
図１に示すように、冷凍サイクル１２は圧縮機１と、凝縮器２と、減圧手段１３と、蒸発器１４と、切替弁１５と、第２の減圧手段１６と、除湿器１７と、戻り配管１８と、切替弁１５と戻り配管１８とを接続するバイパス配管１９とから構成されている。
【００３５】
減圧手段１３は、蒸発器１４での冷媒の蒸発温度が常に−１０℃以上となるように減圧量を制御している。
【００３６】
蒸発器１４は冷蔵室６の内箱２０を構成する、例えば酸化チタンコーティングなどを施した親水性材料の冷却プレート２１と凝縮器２を出た冷媒が流れる冷却パイプ２２とから構成されている。
【００３７】
切替弁１５は凝縮器２を出た冷媒を第２の減圧手段１６とバイパス配管１９とで切り替えて流すことができ、通常は減圧手段１６の方に流れるように制御されている。
【００３８】
除湿器１７では、第２の減圧手段１６により冷媒の圧力が低下していることから、蒸発温度も蒸発器１４に比べて低くなっている。
【００３９】
また、除湿器１７には、表面積が大きくなるようにフィン（図示せず）を設けており、内箱と逆側にカバー２３を設けている。
【００４０】
冷蔵室６内には空気を撹拌する庫内ファン２４と除湿器１７近傍に設けたヒーター２５を収納しており、除湿器１７の真下には、外部と連通するドレンパイプ２６を設けている。
【００４１】
また、圧縮機１の運転時間Ｔを検出し、Ｔ１超えると一定時間Ｔ２の間ヒーター２４に通電し、庫内ファン２３をＯＦＦするとともに、切替弁１５をバイパス配管１９側に切り替える除霜制御手段２７を備えている。
【００４２】
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。
【００４３】
まず、通常運転中、圧縮機１で圧縮された高温、高圧のガス冷媒は、凝縮器２で冷却、凝縮され、切替弁１５からキャピラリチューブなどの減圧手段１３で減圧され低温、低圧の気液二層冷媒となり蒸発器１４へと流れる。
【００４４】
蒸発器１４へと流れ込んだ低圧の気液二層冷媒は、冷却プレート２１と冷蔵室６内の空気の温度差により蒸発し、蒸発気化熱により周囲の空気を冷却する。
【００４５】
そして庫内ファン２３により冷蔵室６内の空気が撹拌されることにより冷蔵室６内温度が均一化される。
【００４６】
この時、冷蔵室６内の空気の相対湿度は温度の低い冷却プレート２１近傍で温度が低くなることにより高くなり、温度が露点温度を下回ると水分が凝縮し、冷却プレート２１表面に水滴として付着する。
【００４７】
ここで、冷却プレート２１は少なくとも温度が低くなる冷却パイプ２２の通る位置を親水性の材料で構成しているため、表面に水分が付着しても、濡れ性がよいため表面で水滴となることはない。
【００４８】
また、従来の冷蔵庫においては冷媒の蒸発温度は約−２０℃と低温になっており、空気中の水分が凝縮しやすい状態となっている。
【００４９】
また、蒸発温度が低いと、長時間運転すると水滴が凍り、霜となって成長するため頻繁に冷却プレート２１の除霜運転をするため、庫内温度が除霜運転中に上昇してしまう。
【００５０】
しかしながら、本実施の形態においては、冷却プレート２１の表面温度は常に−１０℃以上に保たれているので、空気中の水分はより凝縮しにくくなっており、より冷却プレート２１表面に水滴は付着しにくいとともに、冷却プレート２１の除霜運転の頻度も少なくすることができ、庫内温度上昇を抑制できる。
【００５１】
また、冷蔵室６内には庫内ファン２４を設けているため、庫内の空気を撹拌し、庫内温度分布を均一にすることができるとともに、冷却プレート２１の温度が間冷式冷蔵庫の蒸発器よりも高いため、間冷式冷蔵庫よりも冷蔵室６内の湿度を高く保つことができる。
【００５２】
また、冷蔵室６内には、冷却プレート２１よりも温度の低い除湿器１７が庫内ファン２３の風の流れに対して冷却プレート２１よりも上流側に設けてあるため、除湿された空気が冷却プレート２１近傍を流れるため、冷却プレート２１近傍で空気中の水分はさらに凝縮しにくくなり、さらに冷却プレート２１表面に水滴は付着しにくい。
【００５３】
また、除湿器１７には空気中の水分が凝縮し、水滴が付着するが、除湿器１７は冷蔵室６内でも手の届きにくい奥上の角に位置しており、さらにカバー２３により冷蔵室６内に露出していないため、除湿器１７に付着した水分が被冷却物に付着することはない。
【００５４】
従って、湿度を間冷式冷蔵庫よりも高く保ちつつ冷蔵室６内に水滴を付着させないため、清潔感の高い冷蔵庫とすることができる。
【００５５】
次に、圧縮機１がある程度運転すると、除湿器１７に凝縮した水分が凍り、霜となって成長し、除湿能力が低下する。
【００５６】
圧縮機１が一定時間Ｔ１以上運転すると、除霜制御手段２７がそれを検出してヒーター２４に一定時間Ｔ２通電すると同時に庫内ファン２３をＯＦＦする。
【００５７】
これにより、除湿器１７に付着した霜は解かされ、除湿能力が回復する。
【００５８】
また、この時庫内ファン２４はＯＦＦしているため、ヒーター２４で暖められた空気を冷蔵室６内に撹拌することはなく、冷蔵室６内温度を上昇させることがない。
【００５９】
さらにこの時、切替弁１５は凝縮器２を出た冷媒をバイパス配管１９に流すように制御されているため、除湿器１７を除霜しているときも蒸発器１７に冷媒が流れ、冷蔵室６内を冷却することができ、除湿器１７の除湿能力を維持しつつ冷蔵室６内温度を一定に保つことができる。
【００６０】
従って、清潔感が高く、冷蔵室６内温度の変動が少ない冷蔵庫とすることができる。
【００６１】
なお、本実施の形態においては、冷蔵室６しか持たない冷蔵庫について説明をしたが、被冷却物を冷凍する冷凍室を備えた冷凍冷蔵庫の冷蔵室においても同様の構成で同様の効果が得られる。
【００６２】
また、本実施の形態においては、圧縮機で冷媒を圧縮、循環させる冷凍サイクルを用いた冷蔵庫について説明をしたが、請求項１から１１の効果については、低温の冷却プレートを持つ冷蔵庫、例えばペルチェ素子を用いてブラインを冷却器内に循環させる冷蔵庫などにおいても同様の効果が得られる。
【００６３】
また、親水性材料とするのは、冷却器を構成する冷却プレート２１としたが、冷却プレート２１の庫内側に化粧板などを設けた場合は、その化粧板を親水性材料とすることにより同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、冷却プレートの水の濡れ性がよくなり、表面に水滴を付着しにくくすることができ、清潔感の高い冷蔵庫とすることができ、同様の直接冷却方式の冷凍装置を備えた冷却機器に幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明による冷蔵庫の実施の形態１の縦断面図
【図２】同実施の形態の除霜運転の動作を示すフローチャート
【図３】従来の冷蔵庫の横断面図
【符号の説明】
【００６６】
１    圧縮機
２    凝縮器
６    冷蔵室
１２    冷凍サイクル
１３    減圧手段
１４    蒸発器
１５    切替弁
１７    除湿器
１９    バイパス配管
２０    内箱
２１    冷却プレート
２２    冷却パイプ
２３    カバー
２４    庫内ファン
２５    ヒーター
２６    ドレンパイプ
【図１】
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【図２】
2005164199.tif 000004
【図３】
2005164199.tif 000005