(57)【要約】【課題】冷凍冷蔵庫において、冷凍室内に設置された左右の冷気吹出し口から吹出される冷気温度に差が生じているため、冷気温度差に起因して冷凍室内の左右で温度分布が生じている。この冷凍室内に生じている温度分布はエネルギ的なロスとなり、消費電力の悪化を招いている。【解決手段】風路グリルの上部に送風ファン、下部に冷却器を配置し、冷却器の両側から冷凍室の戻り冷気が流入すると共に冷却器の中心に冷蔵室の戻り冷気が流入し、送風ファンから吹き出された冷気を、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ分配するための左右風路分岐点を風路グリルに備え、冷却器の中心に流入する冷蔵室の戻り冷気が、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ均等に分配されるように、左右風路分岐点又は送風ファンを風路グリルに配置することを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
風路グリルの上部に送風ファン、下部に冷却器を配置し、前記冷却器の両側から冷凍室の戻り冷気が流入すると共に前記冷却器の中央部に冷蔵室の戻り冷気が流入し、前記送風ファンから吹き出された冷気を、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ分配するための左右風路分岐点を前記風路グリルに備えた冷凍冷蔵庫において、
前記冷却器の中心に流入する冷蔵室の戻り冷気が、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ均等に分配されるように、前記左右風路分岐点又は前記送風ファンを前記風路グリルに配置することを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷却器で生成された冷気が、前記送風ファンを通過する際に前記送風ファンの回転方向に移動して吹き出され、その移動した方向に、前記左右風路分岐点を前記送風ファン中心位置の延長線から移動して設けることを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項３】
低温度の冷気吹出し口と高温度の冷気吹出し口のいずれも左右で対称に、前記冷凍室内に各冷気吹出し口を複数分布させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項４】
前記冷却器で生成された冷気が、前記送風ファンを通過する際に前記送風ファンの回転方向に移動して吹き出され、その移動した方向と反対方向に、前記送風ファンを移動して設けることを特徴とする請求項１記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項５】
風路グリルの上部に送風ファン、下部に冷却器を配置した冷凍冷蔵庫において、
前記風路グリル内に、冷蔵室からの戻り冷気と、冷凍室からの戻り冷気とが混合されるように前記冷却器下部に空気混合部を備えたことを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項６】
前記空気混合部に３次元的流路を形成したことを特徴とする請求項５記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項７】
空隙率の大きな部材を充填することにより、前記空気混合部内に３次元的流路を形成したことを特徴とする請求項６記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項８】
ハニカム構造の薄板をハニカム孔位置が互い違いになるように積層することにより、前記空気混合部内に３次元的流路を形成したことを特徴とする請求項６記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項９】
前記空気混合部内の戻り冷気流入口付近に多数の仕切板を、戻り冷気流入方向に対して垂直になるよう千鳥状に配置し、さらに前記空気混合部の前記冷却器付近に、別の多数の仕切板を冷気が前記冷却器に流入する方向に対して垂直になるよう千鳥状に配置することを特徴とする請求項５記載の冷凍冷蔵庫。
【請求項１０】
前記空気混合部と貫流ファンとを組み合わせることを特徴とする請求項５乃至請求項９の何れかに記載の冷凍冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冷凍冷蔵庫に係わり、詳しくは冷凍冷蔵庫の冷凍室の温度分布が均一で、消費電力を低減した冷凍冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の冷凍冷蔵庫では、冷凍冷蔵庫の内箱後部に、冷凍室、冷蔵室、製氷室、野菜室等の各冷却室に冷気を分配するための風路グリルを配置し、風路グリル内上部に送風ファンを、その下方に冷却器をそれぞれ配置し、送風ファンにて冷気を各冷却室に供給し、各冷却室を循環した冷気は冷却器下部に配置された戻り冷気流入口から再び冷却器に戻る。
【０００３】
各冷却室からの戻り冷気はそれぞれ温度が異なるため、冷却器下部には温度の異なる戻り冷気が流入することになる。冷気は冷却器、送風ファン通過後も、冷気は温度分布を生じたままで、風路グリル内の左右風路分岐点において冷凍室の左右に設置された冷気吹出し口に分配される。
【０００４】
このため、冷凍室の冷気吹出し口から吹出される冷気の温度は左右で均一にならず、これが冷凍室内の左右で異なる温度分布発生の要因となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−０１９４４４号公報（第２〜７頁、図１）
【特許文献２】
特開平１１−１８３０１１号公報（第２〜４頁、図２）
【特許文献３】
特開２００１−１３３１１８号公報（第３頁、図１）
【特許文献４】
特開２００２−１０７０３２号公報（第２頁、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の冷凍冷蔵庫において、冷却器に流入する戻り冷気の温度が、冷却器位置によって均一でないと、冷気が冷却器を通過後も温度分布は解消されず、冷却器中心線付近の冷気温度が左右位置の冷気温度に比べて高いままである。温度分布が存在する冷気が送風ファンに吸込まれるが、冷気が送風ファンを通過する時間は僅かであり、送風ファンの各位置から吸込まれた冷気は、冷気が送風ファンを通過する時間に送風ファンが回転した僅かな距離だけ送風ファン回転方向に移動して吹出されるため、送風ファン通過後も冷気は十分に攪拌されず、温度分布が生じたままである。比較的温度の高い冷気が左右どちらかの吹出し口に偏って分配されると、冷凍室内に配置された吹出し口の左右で吹出冷気温度に差が生じる。これが冷凍室内に左右で異なる温度分布を生じる要因となっている。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、冷凍冷蔵庫の冷凍室に生じている温度分布を低減し、消費電力量を低減することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷凍冷蔵庫は、風路グリルの上部に送風ファン、下部に冷却器を配置し、冷却器の両側から冷凍室の戻り冷気が流入すると共に冷却器の中央部に冷蔵室の戻り冷気が流入し、送風ファンから吹き出された冷気を、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ分配するための左右風路分岐点を風路グリルに備えた冷凍冷蔵庫において、冷却器の中心に流入する冷蔵室の戻り冷気が、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ均等に分配されるように、左右風路分岐点又は送風ファンを風路グリルに配置することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１〜７は実施の形態１を示す図で、図１は冷凍冷蔵庫の風路グリル内部における冷凍室冷気吹出し口に通じる風路を冷蔵庫背面から見た図、図２は冷凍冷蔵庫の構成を示す縦断面図、図３は風路グリルの背面図、図４は本発明と比較のための従来の冷凍冷蔵庫の風路グリルの側面図、図５は同じく本発明と比較のための従来の冷凍冷蔵庫の風路グリルの背面図、図６は風路グリルの背面図、図７は風路グリルの背面図である。
【００１０】
図１は冷凍冷蔵庫の風路グリル内部における冷凍室冷気吹出し口に通じる風路を冷蔵庫背面から見た図で、図において、風路グリル内部風路９の上部に軸流ファンである送風ファン８が配置される。冷蔵室冷気戻り口１５は風路グリルの中央に位置する。送風ファン８を通過した冷気は、左右風路分岐点１９により分岐し、冷凍室右側吹出し風路１７ａと冷凍室左側吹出し風路１７ｂに分かれ、それぞれ冷凍室背面右側冷気吹出し口１０ａ、冷凍室背面左側冷気吹出し口１０ｂから冷凍室に吹き出される。なお、図１における吹出し位置などの左右は冷蔵庫正面に対する位置で統一してある。
【００１１】
図２において、冷却器１は、野菜室５及び冷凍室４の背面に形成された風路グリル３に配置される。冷凍サイクルを構成する圧縮機２は、冷凍冷蔵庫の背面底部に配置される。冷凍冷蔵庫は、下から冷凍室４、野菜室５、製氷室６、冷蔵室７に区画されている。
【００１２】
冷凍室４への冷気は、冷凍室背面冷気吹出し口１０及び冷凍室天面吹出し口１１から取り入れられ、冷凍室冷気戻り口１２から風路グリル３に戻る。冷凍室４は、冷凍室上部ケース１３、冷凍室下部ケース１４で構成される。
【００１３】
冷凍冷蔵庫の内箱１６の後部に冷凍室４、冷蔵室７等の各室に冷気を分配するための風路グリル３を配置し、風路グリル３内上部に送風ファン８を、その下方に冷却器１をそれぞれ配置し、送風ファン８にて冷却器１で生成された冷気を風路グリル３内の風路を通って冷凍室４及び冷蔵室７等の各室に供給するが、左右の冷凍室背面冷気吹出し口１０へ冷気を分配するために、風路グリル３内には左右風路分岐点１９を備え、各室を循環した冷気は冷却器１下部に配置された戻り冷気流入口から再び冷却器１に戻る冷気循環系において、左右風路分岐点１９を冷凍室左側吹出し風路側に配置したものである。なお、正面、背面の定義は、図２に示したとおりである。
【００１４】
図３は風路グリル３の背面を示したものである。従来の冷凍冷蔵庫においては、図３のように冷却器１の両側から、冷凍室の戻り冷気が流入し、冷却器１の中心に比較的温度の高い冷蔵室の戻り冷気が流入するようにしている。このため冷却器通過前冷気は中心部分で２〜３℃程度高くなっている。冷気は冷却器１を通過後もあまり攪拌されていないため、冷却器通過後冷気も中心部分の温度が左右端部の温度に比べ１℃程度高い。
【００１５】
図４は従来の冷凍冷蔵庫の風路グリル３の側面を、図５は従来の冷凍冷蔵庫の風路グリル３内の背面を示したものである。なお、図５における左右は冷蔵庫正面に対する位置で統一してあり、送風ファン回転方向も図では反時計回りであるが冷蔵庫正面から見た場合（時計回り）で統一する。
【００１６】
温度分布が存在する冷気が送風ファン８に吸込まれて冷凍室吹出し口に送り出されるが、図４のように送風ファン８の厚さが薄いため、冷気が送風ファン８を通過する時間は僅かであり、送風ファン８の各位置から吸込まれた冷気は、図５のように冷気が送風ファン８を通過する時間に送風ファン８が回転した僅かな距離だけ送風ファン回転方向に移動して吹出されるため、送風ファン８通過後も冷気は十分に攪拌されず、やはり温度分布が生じたままである。
【００１７】
図５の風路グリル内の冷凍室吹出し口に通じる風路においては、冷気を左右風路分岐点１９において左右の冷凍室背面冷気吹出し口１０に分配するが、送風ファン８の回転方向が冷蔵庫正面から見て時計回りであるため、この左右風路分岐点１９が送風ファン８中心位置の延長線付近に存在すると、比較的温度の高い冷気が冷凍室左側冷気吹出し風路１７ｂに偏って分配され、冷凍室背面左側冷気吹出し口１０ｂから吹きだされる冷気が冷凍室背面右側冷気吹出し口１０ａよりも高くなり、冷凍室内の左側の温度が右側に比べて高くなってしまっていた。
【００１８】
図６は本発明に係る冷凍冷蔵庫の風路グリル３内を背面から見たものである。図６のように、左右風路分岐点１９を冷凍室左側吹出し風路１７ｂ側に配置することによって、点線で示した温度の高い冷気は左右に分配されるようになり、冷凍室吹出し冷気の左右温度差を低減することができる。
【００１９】
別の表現をすれば、冷気は送風ファン８を通過する時間に送風ファン８が回転した距離だけ送風ファン８回転方向に移動して吹き出されるが、その移動した方向に、左右風路分岐点１９を送風ファン８中心位置の延長線よりも移動して設けるものである。
【００２０】
なお、左右風路分岐点１９の位置は左右温度差が等しくなるように決定するものとする。
【００２１】
尚、本実施の形態では、送風ファン８の回転方向を時計回りの場合で規定したが、これに限るものではなく、送風ファン８の回転方向が反時計回りの場合、左右風路分岐点１９を冷凍室右側吹出し風路１７ａ側に配置するものとする。
【００２２】
また、図７のように温度の高い冷気と温度の低い冷気が送風ファン８から吹出される位置それぞれに対応し、独立して冷気吹出し風路、左右風路分岐点１９を設けることによって、冷凍室吹出し冷気の左右温度差を低減することができる。
【００２３】
実施の形態２．
図８、９は実施の形態２を示す図で、図８は冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図、図９は冷凍冷蔵庫の風路グリル内部における冷凍室冷気吹出し口に通じる風路を冷蔵庫背面から見た図である。
この実施の形態２における冷凍冷蔵庫の構成は図２と同様でありその説明は省略する。
【００２４】
図８のように、送風ファン８の位置を冷却器１中心位置に対して冷凍室右側吹出し風路側に配置したものである。
【００２５】
冷気は送風ファン８を通過する時間に送風ファン８が回転した距離だけ送風ファン８回転方向に移動して吹き出されるが、その移動方向と反対方向に、送風ファン８の位置を冷却器１中心位置に対して偏るようにしたものである。
【００２６】
送風ファン８の位置を冷却器１の中心位置に対して冷凍室右側吹出し風路１７ａ側に配置することによって、図９のように冷凍室４に通じる風路や左右風路分岐点１９を大きく変更することなく、点線で示した温度の高い冷気を左右に分配することができる。これにより、冷凍室吹出し冷気の左右温度差を低減することができる。
【００２７】
尚本実施の形態では、送風ファン８の回転方向を時計回りの場合で規定したが、これに限るものではなく、送風ファン８の回転方向が反時計回りの場合、送風ファン８の位置を冷却器１の中心位置に対して冷凍室左側吹出し風路１７ｂ側に配置するものとする。
【００２８】
要するに、冷気は送風ファン８を通過する時間に送風ファン８が回転した距離だけ送風ファン８回転方向に移動して吹き出されるが、その移動方向と反対方向に、送風ファン８の位置を冷却器１中心位置に対して偏るようにすればよい。
【００２９】
実施の形態３．
図１０〜１６は実施の形態３を示す図で、図１０は冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図、図１１は風路グリルの側面図、図１２は空気混合部内の３次元的流路部材として発泡金属を用いた図、図１３は空気混合部が２次元的風路の場合の図、図１４は空気混合部内の３次元的流路部材としてハニカム構造薄板を複数積層した場合の図、図１５は風路グリルの側面図、図１６は貫流送風機を用いた場合の冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図である。
この実施の形態３における冷凍冷蔵庫の構成は図２と同様でありその説明は省略する。
【００３０】
この実施の形態では、図１０に示すように冷却器１の下方に空気混合部２０を備えている。
【００３１】
図１１に示すように、空気混合部２０には、冷蔵側戻り風路２２から冷蔵室の戻り冷気が、また冷凍側戻り風路２３から冷凍室の戻り冷気が流入し、空気混合部２０内の３次元的流路部材２１を通り抜けることによって混合されるように構成されている。
【００３２】
空気混合部２０を備えることによって、冷気が冷却器１に流入する前に温度の高い冷蔵室側からの戻り冷気と冷凍室側からの戻り冷気を混合し、温度分布を無くしてから冷却器１に供給することができる。これによって冷凍室４左右の冷気吹出し温度を等しくすることができるため、冷凍室４内に生ずる左右の温度差を低減できる。
【００３３】
また、空気混合部２０内の３次元的流路部材２１としては、図１２のように発泡金属２４とすることで、図中矢印で示したように、冷気が３次元的に様々な方向に進むことが可能となる。このため、空隙率が９０％以上の発泡金属２４を用いると通風抵抗もほとんど無く、冷気を混合することができる。
【００３４】
一方、図１３（ａ）のように単に穴をあけただけの２次元的風路の場合、図１３（ｂ）のように穴の位置以外に流入した冷気は流れを妨げられ、穴の位置に流入した冷気は一方向に進む。これにより冷気は混合されるが、３次元流路の場合と比べ冷気の進行方向が特定されるため混合の効果は小さく、流れを妨げるため通風抵抗も大きくなる。
【００３５】
なお、空気混合部２０は冷却器１の上部と送風ファン８の間に配置しても良いが、冷却器１の下部に配置したほうが戻り冷気を混合し、冷却器１に流入する冷気温度を全体的に上げることができるので、冷却器１の蒸発温度を高くすることが可能となり、冷凍サイクルの効率を向上させることができる。
【００３６】
また、空気混合部２０内の３次元的流路部材２１として図１４のようなハニカム構造薄板２８を第１層、第２層、第３層というように隣り合うハニカム構造薄板２８のハニカム孔が互い違いになるように複数積層することによっても、発泡金属２４の場合と同様の効果が得られる。
【００３７】
その他、金属たわしを３次元的流路部材２１として空気混合部２０内に充填しても同様の効果が得られる。
【００３８】
図１５のように、空気混合部２０内に、仕切板２９を戻り冷気流入方向に対し垂直に千鳥配置になるように設け、これを第１混合部２６とする。第１混合部２６によって冷蔵室側からの戻り冷気と、冷凍室側からの戻り冷気を混合する。
【００３９】
さらに空気混合部２０の上側に仕切板２９が冷却器１に冷気が流入する方向に対し、垂直に千鳥配置になるように設け、これを第２混合部２７とする。第２混合部２７により、冷気をさらに混合、整流し、冷却器１に均一に流入させることができる。
【００４０】
空気混合部２０で冷気を混合、整流し、均一に冷却器１に流入させることができるが、送風ファン８に貫流ファン２５を用いることにより、さらに冷却器１のどの位置においても通過する冷気の流量を一定にすることが可能となる。これにより冷却器通過後の冷気温度を冷却器のどの位置においても等しくすることができる。
【００４１】
【発明の効果】
この発明に係る冷凍冷蔵庫は、風路グリルの上部に送風ファン、下部に冷却器を配置し、冷却器の両側から冷凍室の戻り冷気が流入すると共に冷却器の中央部に冷蔵室の戻り冷気が流入し、送風ファンから吹き出された冷気を、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ分配するための左右風路分岐点を風路グリルに備えた冷凍冷蔵庫において、冷却器の中心に流入する冷蔵室の戻り冷気が、左右の冷凍室背面冷気吹出し口へ均等に分配されるように、左右風路分岐点又は送風ファンを風路グリルに配置することにより、冷凍室内冷気吹出し口の左右温度差を低減し、冷凍室内に生じた左右温度分布を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図で、冷凍冷蔵庫の風路グリル内部における冷凍室冷気吹出し口に通じる風路を冷蔵庫背面から見た図である。
【図２】実施の形態１を示す図で、冷凍冷蔵庫の構成を示す縦断面図である。
【図３】実施の形態１を示す図で、風路グリルの背面図である。
【図４】本発明と比較のための従来の冷凍冷蔵庫の風路グリルの側面図である。
【図５】本発明と比較のための従来の冷凍冷蔵庫の風路グリルの背面図である。
【図６】実施の形態１を示す図で、風路グリルの背面図である。
【図７】実施の形態１を示す図で、風路グリルの背面図である。
【図８】実施の形態２を示す図で、冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図である。
【図９】実施の形態２を示す図で、冷凍冷蔵庫の風路グリル内部における冷凍室冷気吹出し口に通じる風路を冷蔵庫背面から見た図である。
【図１０】実施の形態３を示す図で、冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図である。
【図１１】実施の形態３を示す図で、風路グリルの側面図である。
【図１２】実施の形態３を示す図で、空気混合部内の３次元的流路部材として発泡金属を用いた図である。
【図１３】実施の形態３を示す図で、空気混合部が２次元的風路の場合の図である。
【図１４】実施の形態３を示す図で、空気混合部内の３次元的流路部材としてハニカム構造薄板を複数積層した場合の図である。
【図１５】実施の形態３を示す図で、風路グリルの側面図である。
【図１６】実施の形態３を示す図で、貫流送風機を用いた場合の冷凍冷蔵庫の風路グリルを背面から見た図である。
【符号の説明】
１  冷却器、２  圧縮機、３  風路グリル、４  冷凍室、５  野菜室、６  製氷室、７  冷蔵室、８  送風ファン、９  風路グリル内部風路、１０ａ  冷凍室背面右側冷気吹出し口、１０ｂ  冷凍室背面左側冷気吹出し口、１１  冷凍室天面吹出し口、１２  冷凍室冷気戻り口、１３  冷凍室上部ケース、１４  冷凍室下部ケース、１５  冷蔵室冷気戻り口、１６  内箱、１７ａ  冷凍室右側吹出し風路、１７ｂ  冷凍室左側吹出し風路、１９  左右風路分岐点、２０  空気混合部、２１  ３次元的流路部材、２２  冷蔵側戻り風路、２３  冷凍側戻り風路、２４  発泡金属、２５  貫流ファン、２６  第１混合部、２７  第２混合部、２８  ハニカム構造薄板、２９  仕切板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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