(57)【要約】【課題】  冷蔵室内をムラなく効率的に冷却する冷蔵庫を提供する。【解決手段】  圧縮機２３及び冷却器９を含む冷凍サイクルを備えた冷蔵庫１において、冷蔵室３の背部に冷却板１７を有し、冷却器９と圧縮機２３とを結ぶパイプ２１ａで冷却板１７を冷却し、冷蔵室３の背面側から全体的に冷蔵室を冷却することによって、冷蔵室３内の均温化を図った。また、冷却板１７に穴部を有し、この穴部から冷気を吹き出すための冷気通路１３ａを冷却板１７の裏面側に設けた。【選択図】  図２
2007093153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機及び冷却器を含む冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、冷蔵室の背部に冷却板を有し、前記冷却器と前記圧縮機とを結ぶパイプで前記冷却板を冷却する冷蔵庫。
【請求項２】
前記冷却板は前記冷蔵室の背部の内箱に取り付けられ、前記パイプは前記内箱より断熱材側に取り付けられ、前記冷却板と前記パイプとが前記内箱を介して熱的に接触することを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記パイプは、前記冷凍サイクルを構成するキャピラリチューブと熱的に接触させ、前記内箱を前記冷蔵室側に膨出させて形成された凹溝に配設され、前記キャピラリチューブは前記凹溝から外れたところに位置させたことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記パイプは、前記冷却器と前記圧縮機とを結ぶ冷媒配管のうち、表面温度が０℃以下となる領域で前記冷却板を冷却する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。
【請求項５】
前記冷媒配管の全長のうち、前記冷却器からの距離がほぼ１／２以下となる部分で前記冷却板を冷却することを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
冷凍室と冷蔵室とを有し、前記冷凍室側に冷却器が配設され、前記冷却器からの冷気を送風機によって前記冷凍室及び冷蔵室に強制循環する冷蔵庫において、
前記冷蔵室の背面から幅広に前記冷蔵室を冷却する冷却板を備え、
前記冷蔵室を冷却した後の冷気を前記冷却器に戻す冷気戻り通路の前記冷蔵室側の開口を前記冷蔵室の前側に設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
前記冷蔵室への冷気を供給するための冷気ダクトを前記冷蔵室の背面の両側に有し、前記冷気ダクトの間に前記冷却板を配設し、前記冷却板の裏側面に冷気を流すようにしたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記パイプは、前記内箱より断熱材側であって、前記内箱を前記冷蔵室側に膨出させて形成された凹溝に配設され、前記冷却板と前記パイプとは前記内箱を介して熱的に接触させ、
前記冷却板の裏側面に第２の冷気ダクトを有し、
前記冷却板と前記内箱との間に断熱材を備え、
前記冷気ダクトと前記凹溝は、前記断熱材の厚さ内に収められたことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記冷却板は、前記第２の冷気ダクトと前記冷蔵室内を連通する穴部を有し、前記第２の冷気ダクトの冷気を前記穴部から前記冷蔵室に吹き出すことを特徴とする請求項８に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記冷却器から送られる冷気を前記冷蔵室へ供給するための冷気ダクトを前記冷蔵室の背面の両側に有し、前記第２の冷気ダクトは前記冷気ダクトと前記穴部との間を結ぶことを特徴とする請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記パイプは、前記冷凍サイクルを構成するキャピラリチューブと熱的に接触させ、前記キャピラリチューブを前記凹溝から外れたところに位置させたことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記冷却器からの冷気を前記冷気ダクトへと送る冷気通路上にダンパーサーモを備え、前記ダンパーサーモの開閉で前記冷蔵室への冷気の供給が制御されることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
前記第２の冷気ダクトを流れる冷気を前記冷蔵室側に吹き出させる穴部を複数個設けたことを特徴とする請求項９に記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
前記穴部の開口は、前記冷気ダクトから前記冷蔵室へと冷気を吹き出す吹き出し口よりも小さいことを特徴とする請求項９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】
冷凍室の背面側に冷却器を備え、冷却器で生成された冷気を、送風機によって冷凍室及び冷蔵室に供給する冷蔵庫として、特許文献１に記載の構成がある。従来のこの種の冷蔵庫に関し、図１８〜図１９を用いて説明する。
【０００３】
図１８は従来の冷蔵庫の全体構成を示す斜視図で、図１９は冷蔵室の構造を示す図であり、図１９（ａ）は冷蔵室を扉（ドア）側から見た正面図で、図１９（ｂ）は水平面で切った断面図である。
【０００４】
これらの図において、冷蔵庫本体５１は内部に冷凍室５２、冷蔵室５３を有している。これらの冷凍室５２、冷蔵室５３は、冷凍室扉５４、冷蔵室扉５５によって前面開口部が閉塞されている。５６は冷凍室５２の背部に設けられた冷却器室内に配設された冷却器であり、５８はその冷却器５６の上部に設けられた送風機である。この送風機５８により、冷却器５６と熱交換した冷気が、冷凍室５２、冷蔵室５３に強制循環される。
【０００５】
すなわち、冷凍室５２では、送風機５８により冷却器５６を経た冷気が冷凍室５２の背面側の吹出口より冷凍室５２に吹き出され、冷凍室５２内の食品と熱交換した後、戻り通路より冷却器５６に戻る冷気循環経路を構成する。
【０００６】
一方、冷蔵室５３側においては、冷却器５６を経た冷気が送風機５８により冷蔵室５３への冷気ダクトに強制的に送り込まれる。そして、冷蔵室５３内に設置されたダンパーサーモを介して、冷蔵室５３側に設けられた冷気ダクト６６へと冷気が送られる。冷気ダクト６６へと送られた冷気は冷蔵室５３へと吹き出され、冷蔵室５３内の冷蔵食品と熱交換した後、戻り口６７より冷却器室に戻す冷気循環経路を構成する。このとき、ダンパーサーモは冷蔵室５３に入る冷気量を調整し、冷蔵室５３内が設定された温度に冷却される。
【０００７】
また、ダンパーサーモを介して吹き出された冷気は、図１８に示す如く冷蔵室５３内に複数段設けられた各棚６５の両側（冷蔵庫本体５１を構成する内箱５１ａ側壁）に沿って流れ、図１９に示す矢印の如く吹き出される。そして、吹き出された冷気によって、棚６５の上の食品が両側から包み込まれるように冷却される。
【０００８】
また、冷凍室の背面側の冷却器で生成された冷気を、送風機によって冷凍室及び冷蔵室に供給する他の冷蔵庫として、特許文献２の構成がある。この構成では、吹き出される冷気の一部を部材に沿って流し、室内の温度を一様化している。また、特許文献３には、蒸発器と圧縮機との間を繋ぐ配管（吸込管）と毛細管とを熱交換する構成が示されている。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２１３５５０号公報
【００１０】
【特許文献２】特開２００１−２２１５５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３７２３１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のような従来の冷蔵庫においては、次のような課題があった。
【００１２】
１．特許文献１の構成は、図１８〜図１９に示すように、冷気ダクト６６を使って冷気を内箱側壁に沿って流し、食品を両側より包み込むように冷却する。このような冷蔵庫にあっては、冷蔵室中央の温度が両側の温度と比較して高くなる傾向があった。なぜなら、冷蔵室を冷却するために冷気ダクト６６より吹出された冷気が、冷蔵室中央を冷却することなく、冷蔵室手前側に設けられた第２の戻り口６７より冷却器５６に戻されてしまうと、冷蔵室中央の食品を十分に冷却することができないからである。
【００１３】
２．冷蔵室５３内を冷却する冷気は、たとえ圧縮機を含む冷凍サイクル及び送風機が駆動していても、ダンパーサーモの開閉で制限されている。したがって、ダンパーサーモの温度検出位置との関係で冷蔵室内温度が均一になっていないと冷気が供給されない場合がある。このため、冷蔵室内に温度ムラができてしまう場合があった。
【００１４】
特に、特許文献１のような両側壁から冷気を回し込むタイプの冷蔵庫にあっては、食品の配置等によって、上記の１、２の問題がより顕在化していた。
【００１５】
３．この種の冷蔵庫に使われている冷凍サイクルでは、冷却器を経た後の冷媒が通るパイプ（いわゆる吸込みパイプあるいはサクションパイプ）の温度が−３０℃であるにも係わらず、この低温を有効に庫内の冷却に有効に利用されているとは言えなかった。例えば、特許文献３では、キャピラリチューブとの熱交換はさせるものの、断熱材中に埋め込まれている構造であった。
【００１６】
４．冷蔵室背壁両側部より冷却器を経た冷気を背部側壁に設けた冷気ダクトより吹き出すようにした冷蔵庫にあっては上記の第１項目にも挙げたように、冷蔵室の両側部に比較し、中央の冷えが弱くなり、冷蔵室内温度が均一にならないという課題があった。特許文献２では、部材の表面に沿って冷気を流して冷蔵室内の温度の均一化を図っているが、循環冷気の有する冷熱の一部を利用するものであり、その分だけ庫内へ吹き出される冷気が少なくなってしまう。
【００１７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、冷蔵室内をムラなく効率的に冷却する冷蔵庫を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、圧縮機及び冷却器を含む冷凍サイクルを備えた冷蔵庫において、本発明は、冷蔵室の背部に冷却板を有し、前記冷却器と前記圧縮機とを結ぶパイプで前記冷却板を冷却する構成とした。
【００１９】
また、前記冷却板は前記冷蔵室の背部の内箱に取り付けられ、前記パイプは前記内箱より断熱材側に取り付けられ、前記冷却板と前記パイプとが前記内箱を介して熱的に接触する構成とした。
【００２０】
また、前記パイプは、前記冷凍サイクルを構成するキャピラリチューブと熱的に接触させ、前記内箱を前記冷蔵室側に膨出させて形成された凹溝に配設され、前記キャピラリチューブは前記凹溝から外れたところに位置させる構成とした。
【００２１】
また、上記のいずれかの構成を有するものにおいて、前記パイプは、前記冷却器と前記圧縮機とを結ぶ冷媒配管のうち、表面温度が０℃以下となる領域で前記冷却板を冷却するものとした。また、前記冷媒配管の全長のうち、前記冷却器からの距離がほぼ１／２以下となる部分で前記冷却板を冷却することとした。
【００２２】
また、冷凍室と冷蔵室とを有し、前記冷凍室側に冷却器が配設され、前記冷却器からの冷気を送風機によって前記冷凍室及び冷蔵室に強制循環する冷蔵庫において、
本発明は、前記冷蔵室の背面から幅広に前記冷蔵室を冷却する冷却板を備え、
前記冷蔵室を冷却した後の冷気を前記冷却器に戻す冷気戻り通路の前記冷蔵室側の開口を前記冷蔵室の前側に設けた。
【００２３】
また、上記のいずれかの構成を有するものにおいて、前記冷蔵室への冷気を供給するための冷気ダクトを前記冷蔵室の背面の両側に有し、前記冷気ダクトの間に前記冷却板を配設し、前記冷却板の裏側面に冷気を流すようにした。
【００２４】
また、冷蔵室の背部に冷却板を有し、前記冷却器と前記圧縮機とを結ぶパイプで前記冷却板を冷却する構成とし、前記パイプは、前記内箱より断熱材側であって、前記内箱を前記冷蔵室側に膨出させて形成された凹溝に配設され、前記冷却板と前記パイプとは前記内箱を介して熱的に接触させ、
前記冷却板の裏側面に第２の冷気ダクトを有し、
前記冷却板と前記内箱との間に断熱材を備え、
前記冷気ダクトと前記凹溝を、前記断熱材の厚さ内に収める構成とした。
【００２５】
また、前記冷却板は、前記第２の冷気ダクトと前記冷蔵室内を連通する穴部を有し、前記第２の冷気ダクトの冷気を前記穴部から前記冷蔵室に吹き出すものとした。
【００２６】
また、前記冷却器から送られる冷気を前記冷蔵室へ供給するための冷気ダクトを前記冷蔵室の背面の両側に有し、前記第２の冷気ダクトで前記冷気ダクトと前記穴部との間を結ぶ構成とした。
【００２７】
また、前記パイプは、前記冷凍サイクルを構成するキャピラリチューブと熱的に接触させ、前記キャピラリチューブを前記凹溝から外れたところに位置させた。
【００２８】
また、前記冷却器からの冷気を前記冷気ダクトへと送る冷気通路上にダンパーサーモを備え、前記ダンパーサーモの開閉で前記冷蔵室への冷気の供給が制御される構成とした。
【００２９】
また、前記第２の冷気ダクトを流れる冷気を前記冷蔵室側に吹き出させる穴部を複数個設けた。
【００３０】
また、前記穴部の開口を、前記冷気ダクトから前記冷蔵室へと冷気を吹き出す吹き出し口よりも小さいものとした。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、冷蔵室内をムラなく効率的に冷却する冷蔵庫を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は、冷凍室側に設置した冷却器で冷気を冷却し、冷気を冷凍室側に設けた送風機で冷凍室及び冷蔵室に分けて送風する冷蔵庫に関し、特に、冷蔵室の庫内背面に冷蔵室冷却用の冷却板を設置した冷蔵庫に関するものである。
【００３３】
図１は本実施例の冷蔵庫の背面構造を示す正面図、図２は図１のＡ−Ａ線の縦断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線の横断面図、図４は図２のＰ部の拡大図をそれぞれ示している。また、図５は図２のP部の拡大図であり、図４とは異なる構造の例を示したものである。
【００３４】
これらの図において、１は冷蔵庫本体であり、内部には貯蔵室として冷凍室２と冷蔵室３を少なくとも有している。４及び５は冷凍室２及び冷蔵室３の前面開口部を閉塞する扉であり、４は冷凍室扉を、５は冷蔵室扉を、それぞれ示している。
【００３５】
冷凍室２の背部には、仕切板７によって冷凍室２と仕切られた冷却器室６が形成されており、冷却器室６内には、冷却器９と循環ファン１０が設置されている。そして、冷却器９によって生成された冷気が、冷却器９の上方に位置する循環ファン１０によって各貯蔵室へと送られる構造となっている。具体的には、本実施例では仕切板７と一体又は別体に形成されたファンガード８に吹き出し口８ａが設けられており、循環ファン１０によって送風される冷気が吹き出し口８ａから冷凍室２へと供給される。
【００３６】
吹き出し口８ａから、図２に示す矢印のように吹き出された冷気は、冷凍室２内に収納された食品と熱交換を行った後、冷却器９の下方の吸い込み口８ｂから冷却器室６へと戻される。図２に示すように、吹き出し口８ａは冷却器９の上方に位置し、吸い込み口８ｂは冷却器９の下方に位置しており、矢印の方向に冷気が流れることによって冷気の循環が行われる。この冷気循環を繰り返すことによって、冷凍室２は所定の温度、例えば−１８℃に保持される。
【００３７】
冷却器９の下方には除霜用ヒータ１１が配設されており、冷凍サイクルの運転中に冷却器９に付着した霜を定期的に取り除く。除霜用ヒータ１１は、ガラス管内にヒータ線を有し、ヒータ線に通電されることで発熱するガラス管ヒータである。
【００３８】
冷蔵室３は冷凍室２と仕切壁を介して隣接している。仕切壁内には断熱材２４があり、両室間を断熱している。そして、冷蔵室３にも冷却器９で生成された冷気が供給され、冷却器室６と冷蔵室３との間は冷気ダクト１３を介して連通されている。１２は、冷蔵室３内を設定温度に保持するダンパーサーモであり、このダンパーサーモ１２は、循環ファン１０によって冷蔵室３に向けて吹き出される冷気の量をコントロールする役目を果たしている。
【００３９】
冷気量がダンパーサーモ１２によってコントロールされることにより、冷蔵室３は所定の設定温度に保持される。そして、冷蔵室３に吹き出される冷気は、ダンパーサーモ１２につながる冷気ダクト１３を通し、冷蔵室３の背面の両側から図１、図３に示す如く内箱１ａの側壁１ｂに沿って吹き出される。また、この冷気ダクト１３内の冷気は冷蔵室３内に複数枚設置された棚板１４間に冷気が吹き出すよう構成されている。
【００４０】
こうして側壁１ｂに沿って吹き出された冷気は、側壁１ｂ側より棚板１４間の冷蔵食品と熱交換し、図２に示す如く断熱仕切壁に設けた冷気戻り通路１５を経て冷却器室６に戻される。このような冷気循環を繰り返すことにより冷蔵室３は所定の温度、例えば＋３℃に保持される。
【００４１】
しかしながら、この種の冷蔵庫では、側壁１ｂに沿って吹き出された冷気が冷蔵室の３中央の冷却にはあまり回らない傾向がある。すなわち、側壁１ｂの近くに収納された食品と熱交換した冷気が、中央部付近へと向かわずに冷気戻り通路１５側に向かって流れてしまう場合があった。そこで、本実施例では、冷蔵室３の中央部に収納された食品を冷却するために、冷却板１７を備えている。
【００４２】
本実施例の冷却板１７は、金属等の熱伝導の良い材質で作られており、一般的には、アルミニウム板或いは銅板としている。ただし、これらに限られるものではなく、樹脂板でも熱伝導率の良いものであれば差し支えない。
【００４３】
冷却板１７は、冷蔵室３の背面の両側に上下に延伸する２つの冷気ダクト１３の間に設けられており、冷蔵室３の背壁に取り付けられている（図１に図示）。また、図３に示すように、両冷気ダクト１３の間をつなぐように取り付けられる。そして、この冷却板１７を冷却する熱源（冷熱源）として、本実施例では冷凍サイクルの冷媒配管を構成するパイプを用いている。なお、ダンパーサーモ１２を経た冷気も併せて利用しても差し支えない。以下、図１を用いて説明する。
【００４４】
冷却器室６からダンパーサーモ１２を経て冷蔵室３へと送られる冷気は、冷蔵室３の背面で左右に分岐し、上下に延伸する１対の冷気ダクト１３を介して冷蔵室３へと吹き出される。ダンパーサーモ１２と冷気ダクト１３との間は、第１の冷気ダクト１８によって繋がれている。図１に示すように、冷却板１７はこの第１の冷気ダクト１８を覆うように、左右の両冷気ダクト１３の間の背壁に取り付けられる。
【００４５】
本実施例の冷却板１７には穴１９が設けられている。そして、第１の冷気ダクト１８に対向する部分に穴部１９ａを設けている。したがって、第１の冷気ダクト１８を通る冷気の一部が穴部１９ａから冷蔵室３へと吹き出される。吹き出された冷気は、冷蔵室３内の食品を冷却するとともに、冷却板１７自体の冷却にも寄与する。
【００４６】
すなわち、穴部１９ａから吹き出される冷気は、冷却板１７を冷却しながら冷蔵室３側に吹き出され、食品冷却後は冷気戻り通路１５を通って冷却器室６へと戻される。なお、穴１９の大きさは、冷気ダクト１３から冷蔵室３に冷気を吹き出す吹き出し口よりも小さくしている。この理由については後述する。
【００４７】
冷却板１７の裏側（冷蔵室３の後面側）にはスチロフォーム等の断熱材２０が貼り付けられている。冷却板１７と内箱１ａとの間に断熱材２０を備えることによって、冷却板１７の冷熱が内箱１ａに伝わり、内箱１ａに露付等が生じることを抑制している。
【００４８】
また、第１の冷気ダクト１８を断熱材２０の板厚内に形成すれば、冷蔵室３内の収納空間の犠牲を小さくして、冷蔵室３をスッキリとまとめることができるものである。
【００４９】
冷却板１７の裏側には、冷却板１７を冷却するための冷熱源となるパイプ２１ａを備えている。このパイプ２１ａは、冷凍サイクルを構成する冷媒配管の一部であり、具体的には、冷媒配管の中でも、冷却器９と圧縮機２３との間を接続する部分である。
【００５０】
冷凍サイクルにおいては、圧縮機２３で圧縮された高温高圧の冷媒が、凝縮器、キャピラリチューブ２２を経て冷却器９で蒸発し、冷気を生成する。冷却器９で蒸発した冷媒は圧縮機２３へとパイプ２１ａを通って戻されるが、この低温となっている冷媒を冷却板１７の冷熱源として利用したものである。
【００５１】
以下の説明では、冷却器９を経て圧縮機２３へと吸い込まれるパイプを吸込パイプ（サクションパイプ）と称し、すなわち、本実施例の冷却板１７は吸込パイプの一部をなすパイプ２１ａ（「パイプ２１ａ」又は「吸込パイプ２１ａ」と称す。）内の低温冷媒によって冷却される構造となっている。
【００５２】
また、吸込パイプ２１ａは、キャピラリチューブ２２と熱交換可能に配設されている。キャピラリチューブ２２は、冷媒の減圧を目的として、凝縮器と冷却器９との間に設けられる内径０．７〜０．８ｍｍ程度の細径管であり、３．０〜３．２ｍｍの外径を有している。一方、吸込パイプ２１ａは、外径が６．０〜８．０mmの丸管で構成され、内径が４．８〜６．５mmとしている。
【００５３】
図２に示すように、通常、吸込パイプ２１ａを含む吸込パイプとキャピラリチューブ２２とは、ハンダ等を用いて溶接されている。また、この溶接された吸込パイプとキャピラリチューブ２２とは冷蔵庫本体１の内箱１ａと外箱との間に充填される断熱材２４中に埋設される。
【００５４】
図４に示すように、冷却板１７の裏側には、内箱１ａと外箱との間の断熱空間を冷蔵室３側に膨出させた凹溝２５が設けられている。そして、この凹溝２５には吸込パイプ２１ａが配設される。凹溝２５内に配設された吸込パイプ２１ａよりもさらに後方側には、キャピラリチューブ２２が吸込パイプ２１ａと熱交換可能に配設される。本実施例の構成では、キャピラリチューブ２２は凹溝２５内には入らず、断熱材２４側に位置させ、また、凹溝２５が冷却板１７に接するように設けられている。この構成によって、吸込パイプ２１ａの低温が内箱１ａの板厚を介して、冷却板１７に伝導される。
【００５５】
図５は、図４とは異なる構造の例を示している。図４は、円形状の凹溝２５内に円形の断面形状を有する吸込パイプ２１ａを配設する構造としていたが、図５の例では吸込パイプ２１ａの断面形状を楕円形状のような扁平状とし、凹溝２５を矩形状としている。この構造によれば、内箱１ａと冷却板１７との接触面積と、冷熱源となる吸込パイプ２１ａの有効面積を大きくすることができ、冷熱の伝導を向上させることができる。
【００５６】
次に、図６〜図１２を用いて吸込パイプ２１ａの配設構造について説明する。図６は冷蔵庫における冷凍サイクルのモリエル線図、図７は冷凍サイクルの配管構成を示す冷蔵庫の縦断面図、図８は吸込パイプ２１ａの温度測定図、図９は冷却板１７の裏側に設けられる吸込パイプ２１ａを備えた冷凍サイクルの概略図、図１０は図９とは異なる例を示す冷凍サイクルの概略図、図１１は図９及び図１０とは異なる例を示す冷凍サイクルの概略図、図１２は図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【００５７】
図９〜図１１は、本実施例の冷凍サイクルの一例を示している。圧縮機２３、凝縮器２６、冷凍サイクル内の水分を吸着するドライヤー２７、キャピラリチューブ２２、冷却器（蒸発器）９、及び冷蔵室冷却用の吸込パイプ２１ａを含む吸込パイプ２１が、環状かつ直列に接続されて冷凍サイクルを構成している。そして、吸込パイプ２１とキャピラリチューブ２２のＬ１寸法部は、両者が熱交換可能なように、溶接若しくはハンダ２８等で密着されている（図１２に図示）。
【００５８】
これらの図９〜図１１の構成の冷凍サイクルの動作について説明する。圧縮機２３から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、凝縮器２６で外気と熱交換して凝縮されて液化する。その後、キャピラリチューブ２２で冷媒が減圧されて低圧となった冷媒が、冷却器（蒸発器）９で周囲の熱を奪いながら蒸発し、冷気を生成する。生成された冷気は、循環ファン１０（図２に図示）によって冷凍室２、冷蔵室３内へと送られて各貯蔵室が冷却される。冷却器９で気化した冷媒は、吸込パイプ２１を通って圧縮機２３へと戻される。
【００５９】
前述のように、キャピラリチューブ２２と吸込パイプ２１は、冷蔵庫箱体を構成する断熱材内に配設されている。吸込パイプ２１内の気化された低温ガス冷媒とキャピラリチューブ２２内の冷媒は熱交換を行い、キャピラリチューブ２２内の冷媒は過冷却方向へ、吸込パイプ２１内のガス冷媒は過熱方向へそれぞれエンタルピが減少、増加する。これにより冷凍サイクルの有効冷媒能力は向上する。
【００６０】
これらの冷凍サイクルをモリエル線図上に示せば、図６に破線で示す線図を得る。図６に示す線図のうち、線Ａが圧縮過程、線Ｂが凝縮過程、線Ｃが減圧過程、線Ｄが蒸発過程をそれぞれ示しており、線Ｄの横軸（エンタルピ）への投影線（ｉ３−ｉ１）の内ｉ２−ｉ１は冷凍能力、ｉ３−ｉ２はサクションパイプの熱交換分、ｉ０−ｉ１はキャピラリチューブの熱交換分を表しており、熱交換分ｉ３−ｉ２とｉ０−ｉ１は等価となっている。
【００６１】
これらの冷凍サイクルが冷蔵庫に組み込まれた状態において、吸込パイプ２１、キャピラリチューブ２２の各点の温度測定結果を図７、図８を用いて説明する。なお、一般的な冷蔵庫に使われている吸込パイプ２１及びキャピラリチューブ２２の仕様は次の通りである。
【００６２】
吸込パイプ２１は、長さ１７００〜２５００mm、外径６．０mm〜８．０mm、内径４．８mm〜６．５mmである。また、キャピラリチューブ２２は、長さ１８００mm〜２６００mm、外径３．０mm〜３．２mm、内径０．７mm〜０．８mmである。そして、両者のハンダ付部分の長さＬ１寸法は、この場合１２００mm〜１８００mmに設定されている。
【００６３】
また、吸込パイプ２１とキャピラリチューブ２２の冷蔵庫箱体１への導入部（一端部）は、図７にも示す如く機械室２９のＥ点であり、導出部（他端部）はＦ点であり、断熱材２４中に埋設されている。
【００６４】
このＥ点を長さ０ｍｍとしてＦ点までの吸込パイプ２１表面温度を図８に示す。Ｆ点においては、吸込パイプ２１の表面温度は−３０℃となり、Ｅ点においては＋３０℃となる。したがって、本実施例のようにハンダ付長さ（Ｌ１寸法）が１８００mmのものであれば、中間地点となる約９００mm付近（Ｇ点）が０℃程度となる。すなわち、図４〜図５に示す冷却板１７と熱交換させる吸込パイプ２１ａは、Ｅ点とＧ点との間であり、０〜９００mmの間となる。
【００６５】
本実施例では、圧縮機２３が配設される機械室２９が冷蔵庫箱体１の下部に位置し、冷却器９が冷蔵庫箱体１の上方の冷凍室２の背面に位置し、また、機械室２９と冷凍室２との間の冷蔵室３が位置する構造であるため、吸込パイプ２１ａが０℃以下の低温となる区間を冷蔵室３の背面側に配設しやすい構造となっている。この事情は、圧縮機２３を冷蔵庫箱体１の上部に位置させ、冷却器９が配設される冷凍室２を冷蔵室３の下方に配設した構造としても、同様である。
【００６６】
なお、冷蔵室３の冷却用の吸込パイプ２１ａとして使用できるのは、０〜９００mmの数値に限定されるものではない。０〜９００mmとなるのは、本実施例で説明した吸込パイプ２１、キャピラリチューブ２２の長さの場合であって、この長さが変われば冷却に使用できる長さは変化する。
【００６７】
次に図９、図１０、図１１において、一点鎖線で囲んだ吸込パイプ２１ａについて説明する。一点鎖線で囲まれた吸込パイプ２１ａは、キャピラリチューブ２２と熱交換した後であっても、０℃〜−３０℃のマイナス温度の低温を保持しており、冷却板１７を冷却するに十分な冷熱源となる。すなわち、冷蔵室３を冷却するために用いられる吸込パイプ２１ａは、冷却器９と圧縮機２３とを接続する吸込パイプ２１の中でも、特に温度が０℃〜−３０℃となる部分（Ｅ点とＧ点との間の部分）が利用されるということである。
【００６８】
図９に示した例は、吸込パイプ２１とキャピラリチューブ２２とが熱交換可能に配設された部分の一部を、冷蔵室３の冷却用の吸込パイプ２１ａとしたもので、図１０に示した例は、冷蔵室３の冷却用の吸込パイプ２１ａにはキャピラリチューブ２２と熱交換させない構造としたものである。図１０に示す例は、冷却板１７の裏面においてキャピラリチューブ２２と吸込パイプ２１ａとを熱的に接触させた図２〜図５に示す例とは異なり、冷却板１７の裏面では両者の熱交換をさせていない。したがって、キャピラリチューブ２２に奪われる分の冷熱を冷蔵室３の冷却に用いることができる。
【００６９】
図１１は、キャピラリチューブ２２の最高温となる部分を吸込パイプ２１ａの最低温部に接触させることを目的とし、キャピラリチューブ２２と吸込パイプ２１ａは、Ｌ１寸法部分において冷媒の流れ方向を合わせたものである。このとき、吸込パイプ２１ａとキャピラリチューブ２２の内径の断面積が大きく異なっているため、吸込パイプ２１ａの温度が大きく影響を受けることはなく、冷蔵室３の冷却能力が大きく低下することはない。
【００７０】
次に図１３及び図１４を用いて、冷却板１７と吸込パイプ２１ａとの関係を説明する。図１３及び図１４は、吸込パイプ２１ａの配設構造を示す図であり、図１３は吸込パイプ２１ａを冷却板１７に対して左右に蛇行するよう配設した例を示し、図１４は吸込パイプ２１ａを冷却板１７の両側と平行になるように上下に蛇行させたものである。
【００７１】
これらの、冷却板１７と熱的に接触させた吸込パイプ２１ａの長さは、前述したような０℃以下の部分（例えば０〜９００mm）の範囲としている。なお、図１３、図１４に示す何れの配設構造をとっても、冷却板１７によって冷蔵室３を冷却する能力は基本的に変化は生じない。
【００７２】
次に図１５〜図１７をもって説明する。
【００７３】
図１５は本実施例の冷却状態を示す図、図１６は冷却板１７による冷却構造を示す図で、特に吸込パイプ２１ａと穴部１９との関係を示す図であり、図１７は図１６のＣ−Ｃ断面図である。
【００７４】
まず図１５を用いて本実施例の冷却状態について説明する。本実施例の冷凍サイクルは冷凍室２等の温度を検出して断熱的に運転／停止を繰り返し、冷凍室２や冷蔵室３内を所定の温度に保持している。
【００７５】
この断続運転は、例えば、運転中の時間を５０とすると、運転停止中の時間を５０とするように、運転率５０％として運転される。これに伴い、冷蔵室３の冷却用の吸込パイプ２１ａは、冷凍サイクルが運転中はパイプ内部に低温の冷媒が流れるために冷却中となり、冷凍サイクルが運転停止中は冷却を中止される。すなわち、冷却板１７は、冷凍サイクルの運転中にのみ冷却用吸込パイプ２１ａによって冷却されるものである。
【００７６】
また、本実施例では、冷気によっても冷却板１７が冷却される構造となっている。冷却器９によって生成される冷気はダンパーサーモ１２によって冷蔵室３側への流入が制御されるため、冷却板１７を冷却するための冷気は、ダンパーサーモ１２が有するダンパーの開閉に連動している。すなわち、冷蔵室３内の温度が設定値より高くなると、ダンパーが開となり、冷蔵室３内の温度が設定値より低くなると、ダンパーが閉となり、冷蔵室への冷気の供給を停止する。
【００７７】
したがって、冷蔵室３内の温度が高くなると、ダンパーは冷凍サイクルの運転状態とは直接的にリンクせずに開状態となる。そして、冷凍サイクルの運転に伴なってダンパーサーモ１２に供給される冷気を、第１の冷気ダクト１８を経由して、冷気ダクト１３側に送る。
【００７８】
このとき、冷却板１７において、第１の冷気ダクト１８に対向する部分に設けられた穴部１９ａから、冷気の一部が吹き出される。このように、冷却板１７より冷蔵室３に冷気が吹き出されることによって、冷蔵室３内の中央部にある食品は、吹き出した冷気に冷却されるとともに、第１の冷気ダクト１８内を流れる冷気及びパイプ２１ａによって低温に保持された冷却板１７から生ずる対流によって生ずる冷気により冷却される。
【００７９】
換言すれば、たとえダンパーが閉状態であっても冷凍サイクルが運転中であれば、冷蔵室３は、パイプ２１ａ内の低温冷媒による冷却効果によって室内温度が保持される。また、冷蔵室の温度が上昇してダンパーが開状態となれば、（１）冷気ダクト１３からの冷気の吹出し、（２）第１の冷気ダクト１８から冷却板１７の穴部１９を介した冷気の吹出し、（３）冷気供給による冷却板１７の冷却効果、及び（４）パイプ２１ａによる冷却板１７の冷却効果によって、冷蔵室３内が冷却され、冷蔵室３内の温度を効率的に維持することができる。
【００８０】
次に図１６を用いて、冷却板１７の有する冷却構造について説明する。穴部１９ｂを介して吐出される冷気を、この穴部１９ｂの位置まで送るのは、第２の冷気ダクト１３ａである。この第２の冷気ダクト１３ａは、図１６及び図１７に示す如く、冷却板１７の裏側に設けられた断熱材２０の壁厚内に作られている。これは、第１の冷気ダクト１８と同様である。
【００８１】
そして、第２の冷気ダクト１３ａは、冷蔵室３の背壁に設けられた冷気ダクト１３に連通し、冷気ダクト１３に供給される冷気の一部をこの第２の冷気ダクト１３ａに供給する。なお、冷気ダクト１３に供給される冷気の他の部分は、図１又は図３に示すように、冷蔵室３へと吐出される。
【００８２】
冷却板１７の第２の冷気ダクト１３ａに対向する部分には穴部１９ｂが設けられる。この穴部１９ｂと穴部１９ａは、第２の冷気ダクト１３ａ内の冷気及び第１の冷気ダクト１８内の冷気を、それぞれ冷蔵室３側に吹き出している。
【００８３】
穴部１９ａ、１９ｂから冷気を吹き出している間は、当然冷凍サイクルは運転中であるため、吸込パイプ２１ａ内には低温の冷媒が流れている。したがって、吸込パイプ２１ａがマイナス温度となっているので、パイプ２１ａによって冷却板１７は冷却されている。
【００８４】
その結果、低温に保持される冷却板１７の回りでは対流が生じ、冷却板１７の近傍に収納されている食品は、穴部１９ａ、１９ｂからの冷気だけではなく、冷却板１７の低温によって生ずる対流空気によっても冷却される。パイプ２１ａに流れるマイナス温度の低温の冷媒は、冷気の吹出しが終った後でも、冷凍サイクルの運転が継続している間は冷却板１７を冷却する。このように、吸込パイプ２１ａによる冷却は冷蔵室３内の温度の維持に補助的に寄与している。
【００８５】
以上説明したように、本実施例では、冷凍サイクルを有効活用して冷蔵室３を冷却するものであり、冷蔵室３内をムラなく効率的に冷却することができる。具体的には、冷却器９を経て、まだ冷却力として冷熱が残っている部分の低温を利用するもので、冷却器９と圧縮機２３との間の冷媒配管によって冷却板１７を冷却し、この冷却板１７を介して冷蔵室３を背面側から全体的に冷却させる構成とした。したがって、冷蔵室３の中央部に冷気が回りにくいという課題を解決し、冷蔵室３内の温度ムラの低減を図ることができる。
【００８６】
この場合、吸込パイプ２１ａを冷却板１７に直接的に（物理的に）接触させることも考えられる。しかし、吸込パイプ２１ａの一部は、非常に低い温度（マイナス３０℃）に冷却されているため、このとき、冷却板１７の温度をマイナス１０℃程度にまで冷却してしまう場合があった。冷却板１７の温度と冷蔵室３内の温度との温度差が大きくなると、冷却板１７に多量の着霜が生するため、冷却板１７をむき出しで冷蔵室３内に設置することができなくなってしまう。
【００８７】
そこで、マイナス１０℃になり得る冷却板１７の温度を、例えばマイナス５℃程度にまで上げるため、及びキャピラリチューブ２２側の高温熱を冷蔵室３に持ち込まないようにするため、冷却板１７とパイプ２１ａとを内箱１ａを介して間接的に接触させることとした。また、キャピラリチューブ２２は断熱材２４中に埋設させている。さらに、内箱１ａと冷却板１７との間は断熱材２０によって断熱させることとした（図４又は図５に図示）。
【００８８】
この場合であっても、冷却板１７への着霜、或いは結露を完全に避けることはできないので、冷却板１７の下部に樋３０を備え、落下する露を受ける構造としている（図２に図示）。つまり、冷却板１７に生じた霜は、冷凍サイクルが運転を停止している間、すなわち、パイプ２１ａに低温の冷媒が流れていない間に融かされ、露となって樋３０に滴下される。
【００８９】
また、冷却板１７の穴部１９から吐出される冷気や第１の冷気ダクト１８、第２の冷気ダクト１３ａの冷気は、冷却板１７自体も冷却するため、冷却板１７に冷気を接触させると冷却板１７の温度は低下する。そこで、冷却板１７の冷蔵室３側の面の温度が低下しすぎて着霜を助長させないように、穴部１９ａ、１９ｂの径は、通常の冷気吹出し口よりも小さくし（例えば、直径５mm〜１０mm）、穴部１９を流れる冷気の量を他の冷気吹出し口より少なくしている。なお、冷却板１７に着霜した霜は、穴部１９ａ、１９ｂから吹き出された冷気によって昇華されることもあるので、これらを総合して穴部の径或いは数が決定される。
【００９０】
上記の実施例によれば、次の如き効果が期待できる。
【００９１】
まず、冷却器９と圧縮機２３とを結ぶパイプの低温を利用して冷却板１７を冷却したため、冷凍サイクルを効率良く使用することができる。すなわち、従来は吸込パイプの低温部分はキャピラリチューブ２２の冷却にのみ利用されていたが、これを冷蔵室３の冷却にも用いることにしたため、冷凍サイクルの利用効率が向上する。加えて、冷蔵室３内の冷却しづらかった部分を冷却板１７からの冷熱で冷却することができる。また、低温に保持された冷却板１７や、穴部１９によって冷却板１７から冷気が供給されて冷蔵室３が背面側から全体的に冷却されるので、冷蔵室３内の温度の均一化に寄与することができる。
【００９２】
また、冷却板１７とパイプ２１ａとは内箱１ａを介して熱的に接触させたので、冷却板１７に冷熱を与えるパイプ２１ａは断熱材側に位置し、外気と隔離されているため、この部分の着霜を抑止することができる。また、冷却板１７側の穴と冷気ダクトとを結ぶ第２の冷気ダクト１３ａを設けたので、冷却板１７はパイプ２１ａ及び冷却器９を経た冷気によって冷却される。したがって、冷却器９自体は冷却器としての機能を十分に果たし、吸込パイプ２１ａの低温も利用しながら冷蔵室をムラなく冷却することができる。
【００９３】
さらには、冷却板１７に設けた穴部１９から流れる冷気の量を抑えるため、他の冷気ダクト１３からの冷気吐出口よりも穴部１９の径を小さくしたので、冷却板１７の着霜量を低減する効果がある。また、パイプ２１ａを着霜量が少なくなるように冷却板１７に配設する構造（例えば、図１３、図１４、図１６のように蛇行状に配設させる構造）とし、着霜量のさらなる低減が図れる。
【００９４】
また、穴部１９を複数個設けたため、冷蔵室３の背面に幅広に設けられた冷却板１７の低温と冷却板１７からの吐出冷気によって均温化が図られる。
【００９５】
また、キャピラリチューブ２２を溶接やハンダ付け等により熱的に接触させた吸込パイプ２１ａを、内箱１ａに作られた凹溝２５に配設し、キャピラリチューブ２２は凹溝２５から外れたところに位置させたので、吸込パイプ２１ａの冷熱は冷却板１７側に内箱１ａを介して伝導されるが、キャピラリチューブ２２の熱が内箱１ａ（冷却板１７）を暖めてしまうことを抑制できる。
【００９６】
また、冷蔵室３の背面に幅広に設けられた冷却板１７に冷熱を与える吸込パイプ２１ａは、表面温度が運転状態でマイナスの領域となるように配設させたので、冷蔵室３内の温度保持効果を高めることができる。具体的には、パイプ２１の冷却板１７に熱的に接触させる部分は、全長のほぼ１／２以下の冷却器９よりの所としたので、吸込パイプ２１ａが０℃以下となり、冷却板１７を有効に冷却できる。
【００９７】
そして、冷却器室６と冷却板１７に冷気を伝える冷気ダクトとの間に、冷蔵室３への冷気吹出しを制御するダンパーサーモ１２が配設させたので、冷蔵室３内の温度がダンパーサーモ１２により制御されるとともに、吸込パイプ２１ａによる冷却板１７の冷却も補助的に利用され、冷蔵室３内を設定温度に保持することができる。
【００９８】
また、冷蔵室３を冷却した後の冷気が、冷蔵室３の前側に開口する冷気戻り通路１５から冷却器室６に戻される構成としているため、冷蔵室３の背面側から全体的に冷却可能な冷却板１７を採用したことと併せ、冷蔵室３内に生ずる温度ムラを大きく低減することができる。
【００９９】
また、冷蔵室３の背面側から冷気を吹き出す冷気ダクト１３を背面両側に設け、冷却板１７を両冷気ダクト１３の間に配設させているが、冷却板１７はパイプ２１ａと冷気ダクト１８、１３ａによって冷却される構成としている。そして、冷却板１７の背面側では、パイプ２１ａによって冷却される部分と冷気ダクト１８、１３ａによって冷却される部分とが存在し、これらの部分を除いて断熱材２０を設けている。
【０１００】
これらの構成によれば、冷気ダクト１８、１３ａによって冷気を冷却板１７の背面に回せない部分をパイプ２１ａによって冷却し、一方、パイプ２１ａを回せない部分には冷気ダクト１８、１３ａによって冷却することができるので、冷却板１７を全体的に冷却することができ、冷蔵室３内の温度ムラのさらなる低減を図ることができる。
【０１０１】
このとき、断熱材２０の厚さの範囲内に、凹溝２５と冷気ダクト１８、１３ａとを収めて構成しているため、冷蔵室３の収納容積の犠牲を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本実施例の冷蔵庫の背面構造を示す正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線の縦断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線の横断面図。
【図４】図２のＰ部の拡大図。
【図５】図２のP部の拡大図であり、図４とは異なる構造の例を示す図。
【図６】冷蔵庫における冷凍サイクルのモリエル線図。
【図７】冷凍サイクルの配管構成を示す冷蔵庫の縦断面図。
【図８】吸込パイプの温度測定図。
【図９】冷却板の裏側に設けられる吸込パイプを備えた冷凍サイクルの概略図。
【図１０】図９とは異なる例を示す冷凍サイクルの概略図。
【図１１】図９及び図１０とは異なる例を示す冷凍サイクルの概略図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ断面図。
【図１３】吸込パイプの配設構造を示す図。
【図１４】吸込パイプの配設構造を示す図。
【図１５】本実施例の冷却状態を示す図。
【図１６】冷却板による冷却構造を示す図。
【図１７】図１６のＣ−Ｃ断面図。
【図１８】従来の冷蔵庫の全体構成を示す斜視図。
【図１９】従来の冷蔵室の構造を示す図。
【符号の説明】
【０１０３】
１…冷蔵庫本体、１ａ…内箱、１ｂ…側壁、２…冷凍室、３…冷蔵室、４…冷凍室扉、５…冷蔵室扉、６…冷却機室、７…仕切板、８…ファンガード、８ａ…吹き出し口、８ｂ…吸い込み口、９…冷却器、１０…循環ファン、１１…除霜用ヒータ、１２…ダンパーサーモ、１３…冷気ダクト、１３ａ…第２の冷気ダクト、１４…棚板、１５…冷気戻り通路、１７…冷却板、１８…第1の冷気ダクト、１９…穴部、２０…断熱材、２１…吸込パイプ、２１ａ…（吸込）パイプ、２２…キャピラリチューブ、２３…圧縮機、２４…断熱材、２５…凹溝、２６…凝縮器、２７…ドライヤー、２８…ハンダ、２９…機械室、３０…樋。
【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】
2007093153.tif 000015
【図１４】
2007093153.tif 000016
【図１５】
2007093153.tif 000017
【図１６】
2007093153.tif 000018
【図１７】
2007093153.tif 000019
【図１８】
2007093153.tif 000020
【図１９】
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