(57)【要約】【課題】製造コストの増大化を抑えた上で迅速な除霜機能を果たすことができる自然対流冷却式の冷却貯蔵庫を提供する。【解決手段】断熱箱体からなる貯蔵庫本体１０内の天井部には、複数枚のフィン２１を間隔を開けて並設したフィン群２２に対し、冷凍装置３０と接続された蒸発管２５を各フィン２１を貫通させつつ蛇行状に配管してなるフィン・チューブ型の蒸発器２０が、フィン２１の板面に沿った方向の一端側を下げた斜め姿勢で配設され、蒸発器２０に除霜ヒータ３５が設けられている。除霜は、冷凍装置３０を停めた上で除霜ヒータ３５に通電することで行われ、蒸発器２０が加熱されて着霜が融かされると、その除霜水は主に各フィン２１の板面を下縁に向けて流下しつつ、同下縁を傾斜に倣って下がった端部に向けて伝い、下がった端部側から庫内の底面１２Ｃに向けて滴下する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱箱体からなる貯蔵庫本体内の天井部には、複数枚のフィンを間隔を開けて並設したフィン群に対し、冷凍装置と接続された蒸発管を各フィンを貫通させつつ蛇行状に配管してなるフィン・チューブ型の蒸発器が、前記フィンの板面に沿った方向の一端側を下げた斜め姿勢で配設され、前記蒸発器に除霜ヒータが設けられていることを特徴とする冷却貯蔵庫。
【請求項２】
前記蒸発器の下面から前記蒸発器における下がった側の前記端部と対向した庫内縦壁の正面に亘って、前記蒸発器から滴下した除霜水を受けて庫内底面まで案内するガイド板が設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷却貯蔵庫。
【請求項３】
前記ガイド板における前記蒸発器の下面に配された板面部のうち、前記蒸発器における上がった側の端部と対向した側の端縁寄りの位置に、庫内空気を吸い込んで前記蒸発器に向けて吹き出すファンが設けられ、かつ同ファンの駆動と停止とを切り替える切替手段が備えられていることを特徴とする請求項２記載の冷却貯蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然対流冷却式の冷却貯蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の自然対流冷却式の冷蔵庫として、特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、断熱箱体からなる貯蔵庫本体の内壁面に対して、機外に装備された冷凍装置と接続された蒸発管が蛇行状に配管され、蒸発管で冷却された冷気が庫内で自然対流することにより、庫内に収容された貯蔵物を冷却保存するようになっている。この種の自然対流式のものは、ファンを用いて冷気を循環流通させる形式のものと比較すると、貯蔵物に対して冷気が強く当てられないことで貯蔵物が乾燥し難いという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平６−７４９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の冷蔵庫においても、蒸発管に対して着氷が進むと冷却能力が低下するため、適宜に除霜を行うことが望ましいが、短時間で除霜を行うべくヒータを設けるとなると、蒸発管が配管された庫内の内壁面の広範囲に亘ってヒータを張り巡らせる必要があって、製造コストの増大に繋がる。そうかといって常温除霜に任せたのでは時間が掛かり過ぎ、貯蔵物を一旦庫外に退避させるといった面倒な作業が必要となる。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、製造コストの増大化を抑えた上で迅速な除霜機能を果たすことができる自然対流冷却式の冷却貯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】
【０００５】
本発明の冷却貯蔵庫は、断熱箱体からなる貯蔵庫本体内の天井部には、複数枚のフィンを間隔を開けて並設したフィン群に対し、冷凍装置と接続された蒸発管を各フィンを貫通させつつ蛇行状に配管してなるフィン・チューブ型の蒸発器が、前記フィンの板面に沿った方向の一端側を下げた斜め姿勢で配設され、前記蒸発器に除霜ヒータが設けられているところに特徴を有する。
【０００６】
冷凍装置が駆動されると蒸発器が冷却され、同蒸発器の近傍で生成された冷気が庫内の底部側に沈み、それに伴い庫内空気が蒸発器に向けて上昇するといった自然対流が生じ、庫内が冷却される。除霜運転は、冷凍装置を停めた上で除霜ヒータに通電することで行われ、これにより蒸発器が加熱されて着霜が融かされ、その除霜水は主に各フィンの板面を下縁に向けて流下しつつ、同下縁を傾斜に倣って下がった端部に向けて伝い、下がった端部側から庫内の底面に向けて滴下する。除霜水は、貯蔵物が収容された領域を外れた庫内の周縁部を滴下するから、貯蔵物に降り懸かることは回避される。  
除霜ヒータを用いて貯蔵室に収容した貯蔵物に除霜水が降り懸かることを回避しつつ迅速な除霜を行うことができ、しかも除霜ヒータは蒸発器に装備するだけで済むから安価に対応することができる。
【０００７】
また、以下のような構成としてもよい。  
（１）前記蒸発器の下面から前記蒸発器における下がった側の前記端部と対向した庫内縦壁の正面に亘って、前記蒸発器から滴下した除霜水を受けて庫内底面まで案内するガイド板が設けられている。  
仮に蒸発器の中央部から除霜水が滴下したとしても、同除霜水はガイド板における蒸発器の下面側に配された板面部で受けられたのち、庫内の縦壁と対向した板面部を流下して庫内底面上に滴下される。貯蔵物に除霜水が降り懸かることがより確実に防止される。
【０００８】
冷却運転中は、ガイド板が、縦向きの板面部の下端部を流出口、横向きの板面部の開放端部を流入口とするダクトを形成するように機能し、すなわち蒸発器付近で生成された冷気は、ダクトの縦向きの部分を流下したのち流出口から庫内底部に流出され、そののち貯蔵物と熱交換して昇温されつつ上昇し、流入口から蒸発器に打ち込まれるといった循環流が生ずる。言い換えると、自然対流でありながらも、冷気を一部に滞らせることなく庫内の全域にスムーズに循環流通させることができ、ひいては庫内全域に亘ってむらなく冷却することができる。
【０００９】
（２）前記ガイド板における前記蒸発器の下面に配された板面部のうち、前記蒸発器における上がった側の端部と対向した側の端縁寄りの位置に、庫内空気を吸い込んで前記蒸発器に向けて吹き出すファンが設けられ、かつ同ファンの駆動と停止とを切り替える切替手段が備えられている。  
ファンを駆動すると、強制循環冷却式の場合と同様に、庫内空気を吸引して蒸発器に当てることで冷気を生成し、生成された冷気をガイド板によって形成されたダクトを通して庫内の底部に吹き出すといった冷気の循環流が得られる。  
そのため通常は、ファンを停止して自然対流式の冷却を実施しながらも、ファンを駆動することで強制循環式の冷却が実行でき、例えば乾燥を厭わない貯蔵物を短時間で冷却したり、あるいは、メンテナンスや洗浄ののちに冷却貯蔵庫を再稼働するに際して庫内を迅速に低温雰囲気に戻すような場合に、簡単にかつ適正に対応することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の冷却貯蔵庫によれば、製造コストの増大化を抑えた上で迅速な除霜機能を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る冷蔵庫の縦断面図
【図２】蒸発器の斜視図
【図３】圧縮機と除霜ヒータの駆動状態のタイムチャート
【図４】実施形態２に係る冷蔵庫の縦断面図
【図５】実施形態３に係る冷蔵庫の縦断面図
【図６】循環ファンの駆動制御機構のブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図３によって説明する。この実施形態では、自動対流冷却式の４ドア冷蔵庫を例示している。  
本実施形態の冷蔵庫は、前面が開口された方形の断熱箱体からなる貯蔵庫本体１０（以下、単に本体１０という）を備え、底面に配された脚部１１で支持されており、同本体１０内が貯蔵室１２とされている。本体１０の前面開口部１３には、十字形に組み付けた仕切枠１４が装着され、これにより上下左右計４個の出入口１５が形成されており、上段及び下段で横並びした出入口１５には、それぞれ左右一対の断熱扉１６が観音開き式の開閉可能に装着されている。
【００１３】
貯蔵室１２の天井部には、冷凍サイクルの一部を構成する蒸発器２０が配設されている。  
蒸発器２０はフィン・チューブ型と称されるものであって、図２に示すように、多数枚の横長の方形状をなすフィン２１が間隔を開けて並設されることでフィン群２２が形成されるとともに、その左右両面にエンドプレート２３が配され、フィン群２２に対して各フィン２１並びにエンドプレート２３を貫通して蒸発管２５が蛇行状に配管された構造となっている。  
蒸発器２０は全体としては、貯蔵室１２の天井部の平断面よりも一回り小さい平面視方形をなす扁平なブロック状に形成されている。蒸発器２０の一方の側面における長さ方向の一端側に寄った位置では、蒸発管２５の入口部２６Ａと出口部２６Ｂとが、並んで上方に向けて突設されている。
【００１４】
上記のような構造の蒸発器２０が、貯蔵室１２の天井部において、フィン２１の板面を前後方向（図１の左右方向）に沿わせた横向きの姿勢で、かつ奥端側を少し下げた斜め姿勢で配設され、図示しないブラケットを介して天井壁１２Ａから吊り下げ支持されている。蒸発器２０の手前側の面は出入口１５よりも少し奥側に位置し、奥側の面は、貯蔵室１２の奥壁１２Ｂの少し手前側に位置している。
【００１５】
本体１０の上面には、圧縮機３１、空冷式の凝縮器３２等を有する冷凍装置３０が設置され、冷凍装置３０から引き出された冷媒配管が、本体１０の天井壁１２Ａを貫通して上記した蒸発器２０の入口部２６Ａと出口部２６Ｂと循環接続され、上記した冷凍サイクルが構成されている。  
蒸発器２０の底面には、シーズヒータからなる除霜ヒータ３５が、ほぼ全面に亘って蛇行状に配索されて装着されている。
【００１６】
図３に示すように、冷却運転は、除霜ヒータ３５がオフの状態で冷凍装置３０（圧縮機３１）が駆動されることで行われ、一方除霜運転は、冷凍装置３０（圧縮機３１）の駆動が停止された状態で除霜ヒータ３５がオンされる（通電される）ことで行われる。  
なお、貯蔵室１２の底面１２Ｃは、手前側に向けて下り勾配となった傾斜面となっている。また、貯蔵室１２の底面１２Ｃにおける手前側の端部位置には、図示はしないが、開閉弁を備えた排水口を設けておくとよい。
【００１７】
続いて、本実施形態の作用を説明する。  
冷却運転は冷凍装置３０（圧縮機３１）が駆動されることで行われ、同駆動により蒸発器２０が冷却されてその回りの空気が冷却されることにより冷気が生成され、その冷気が貯蔵室１２の底部側に沈み、それに伴い収容された貯蔵物との熱交換により相対的に昇温された庫内空気が蒸発器２０に向けて上昇するといった自然対流が生じて、貯蔵室１２が冷却され、すなわち貯蔵物が冷却保存される。冷気循環用の庫内ファンを装備しない自然対流冷却式では、貯蔵物が乾燥し難く、また運転音が静かである等の利点が得られる。
【００１８】
一方、冷却運転の途中で、適宜に除霜運転が実行される。除霜運転は、２４時間タイマにより予め定められた所定時間が設定される。なお、手動操作スイッチ等を用いて、任意時間実行するようにしてもよい。  
除霜運転は、冷凍装置３０（圧縮機３１）を停めた上で、除霜ヒータ３５に通電することで行われ、これにより蒸発器２０が加熱されて着霜が融かされ、その除霜水は主に各フィン２１の板面を下縁に向けて流下しつつ、同下縁を傾斜に倣って奥側の端部に向けて伝い、奥側の端部から貯蔵室１２の底面１２Ｃの奥側に向けて滴下する。蒸発器２０からの除霜水は、貯蔵物が収容された領域の奥側を滴下するから、貯蔵物に降り懸かることは回避される。  
貯蔵室１２の底面１２Ｃの奥端側に滴下した除霜水は、傾斜に倣って底面１２Ｃ上を手前側の端部位置に向けて流下し、同位置に溜められる。溜まった水は、断熱扉１６を開けて雑巾等で拭き取ることで除去すればよい。また、排水口が設けられている場合は、開閉弁を開いて機外に排水すればよい。
【００１９】
以上のように本実施形態によれば、フィン・チューブ型の蒸発器２０を、貯蔵室１２の天井部において、フィン２１の板面を前後方向に沿わせた横向きの姿勢で、かつ奥端側を少し下げた斜め姿勢で配設し、同蒸発器２０の底面に除霜ヒータ３５を配した構造としたから、貯蔵室１２に収容した貯蔵物に除霜水が降り懸かることを回避しつつ迅速な除霜を行うことができ、しかも除霜ヒータ３５は蒸発器２０の底面の小領域に装備するだけで済むから、安価に対応することができる。
【００２０】
＜実施形態２＞
図４は、本発明の実施形態２を示す。この実施形態２では、上記実施形態１の冷蔵庫に対して、蒸発器２０から滴下した除霜水を受けて貯蔵室１２の底面１２Ｃまで案内するガイド板４０が付設されている。  
ガイド板４０は、貯蔵室１２の間口にほぼ匹敵する横幅を有し、蒸発器２０の下面から貯蔵室１２の奥壁１２Ｂの正面に亘って所定間隔を開けて配設されている。より詳細には、蒸発器２０の下方に配された横板面部４１は、蒸発器２０の傾斜姿勢に倣って奥下がりの傾斜姿勢を採っている。また、横板面部４１の手前側の端縁には、蒸発器２０との隙間を狭めるようにして手前側の斜め上方に屈曲された屈曲部４２が形成されている。  
一方、貯蔵室１２の奥壁１２Ｂの手前側に配された縦板面部４３は垂直姿勢をなし、その下端は、貯蔵室１２の底面１２Ｃから所定寸法上がった位置に留まっている。  
上記のようにガイド板４０が配設されたことにより、貯蔵室１２におけるガイド板４０の手前側が、実際に貯蔵物を収容し得る領域となる。
【００２１】
また、上記のようにガイド板４０が配設されることにより、同ガイド板４０と、貯蔵室１２の天井壁１２Ａ及び奥壁１２Ｂとの間に、冷気を流通させることに機能するダクト４５が構成されるようになっている。ダクト４５における横流通部４６内に蒸発器２０が収容されているとともに、横流通部４６における屈曲部４２によって狭められた手前側の開放端部が流入口４８に、また縦流通部４７における下端の開放端部が流出口４９となっている。
【００２２】
実施形態２の作用及び効果は以下のようである。  
除霜運転時において、仮に蒸発器２０の中央部から除霜水が滴下したとしても、その除霜水はガイド板４０における蒸発器２０の下面側に配された横板面部４１で受けられたのち、奥壁１２Ｂと対向した縦板面部４３の裏面を伝って流下し、底面１２Ｃ上に滴下される。貯蔵物に除霜水が降り懸かることがより確実に防止される。
【００２３】
冷却運転中は、ガイド板４０がダクト４５を形成することに機能し、同図の矢線に示すように、蒸発器２０付近で生成された冷気は、ダクト４５の縦流通部４７を流下したのち流出口４９から貯蔵室１２の底部に流出され、そののち貯蔵物と熱交換して昇温されつつ上昇し、流入口４８から蒸発器２０に打ち込まれるといった循環流が生ずる。言い換えると、自然対流でありながらも、冷気を一部に滞らせることなく貯蔵室１２（貯蔵物の実質的な収容領域）の全域にスムーズに循環流通させることができ、ひいては貯蔵室１２の全域に亘ってむらなく冷却することができる。
【００２４】
＜実施形態３＞
本発明の実施形態３を図５及び図６によって説明する。  
この実施形態３では、上記実施形態２の冷蔵庫に対して、ガイド板４０における横板面部４１の手前側の端部寄りの位置、言い換えるとダクト４５における横流通部４６の前端寄りの位置に、循環ファン５０が装備されている。この循環ファン５０は、図５の矢線に示すように、貯蔵室１２内の空気を吸い込んで上方すなわち蒸発器２０に向けて吹き出すように機能する。  
したがって、冷却運転時に循環ファン５０が駆動されると、貯蔵室１２内の空気が吸引されて蒸発器２０に当てられることで冷気が生成され、その冷気がダクト４５を通して貯蔵室１２の底部に吹き出されるといった冷気の循環流が得られ、いわゆる強制循環冷却方式と同様の形態を採る。
【００２５】
上記した循環ファン５０は、手動切替スイッチ５１によって駆動と停止とが切り替えられることに加えて、ファン駆動制御装置５２を介して駆動と停止とが制御されるようになっている。  
この実施形態では、循環ファン５０の駆動制御は、強制循環冷却と初期冷却とに対応してそれぞれ実行されるようになっている。そのため、図６に模式的に示すように、両制御に対応したプログラムが格納されるとともに、タイマ５３が内蔵されたファン駆動制御装置５２が備えられており、同ファン駆動制御装置５２の入力側には、強制循環冷却制御と初期冷却制御のいずれかを選択する選択部５４が接続されているとともに、貯蔵室１２の温度（庫内温度）を検知する庫内サーミスタ５５と、電源スイッチ５６とが接続されている。
【００２６】
そして、強制循環冷却制御が選択された場合は、庫内サーミスタ５５で検知された庫内温度が、予め設定された設定温度以上となったら循環ファン５０が駆動され、庫内温度が設定温度〜下回ったら循環ファン５０が停止するように制御する。  
一方、初期冷却制御が選択された場合は、当該冷蔵庫の電源スイッチ５６がオンされるとに伴い循環ファン５０が駆動され、電源スイッチ５６がオンされてから所定時間経過したことがタイマ５３により経時されたところで循環ファン５０を停止するように制御する。
【００２７】
実施形態３の作用効果は以下のようである。  
通常は、循環ファン５０をオフ（停止）としておくと、上記実施形態２で説明したように、ダクト４５を利用したスムーズな自然対流冷却が行われる。  
一方、強制循環冷却制御を選択した場合は、庫内温度が設定温度以上になると、循環ファン５０が駆動されて、蒸発器２０で生成された冷気が強制的に貯蔵室１２に循環流通される強制循環冷却が行われ、庫内温度が設定温度を下回ると循環ファン５０が停止して自然対流冷却が行われることが繰り返される。貯蔵物を短時間でかつより低温で冷却保存する場合に有効である。ただし、当該強制循環冷却の場合は、貯蔵物に冷気が比較的強く当てられることで乾燥しやすいから、貯蔵物としては乾燥を厭わないものが好ましい。
【００２８】
また、初期冷却制御は、メンテナンスや庫内の洗浄を行った後に当該冷蔵庫を再稼働する場合に利用できる。すなわち、冷蔵庫を再稼働するべく電源スイッチ５６を入れると、冷凍装置３０とともに循環ファン５０が駆動されて冷気が貯蔵室１２内に循環供給され、その結果貯蔵室１２内が急速に冷却され、所定時間が経過すると循環ファン５０が停止される。冷蔵庫を再稼働するに際して、貯蔵室１２内を迅速に低温雰囲気に戻すことができる。
【００２９】
端的には、通常は循環ファン５０を停止して自然対流式の冷却を実施しながらも、循環ファン５０を駆動することで強制循環式の冷却が実行でき、乾燥を厭わない貯蔵物を短時間で冷却したり、あるいは、メンテナンスや洗浄ののちに冷蔵庫を再稼働するに際して貯蔵室１２内を迅速に低温雰囲気に戻すような場合に、簡単にかつ適正に対応することができる。
【００３０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）上記実施形態では、フィン・チューブ型の蒸発器を奥壁側に向けて先下がりの斜め姿勢を採って配設した場合を例示したが、左側壁または右側壁に向けて先下がりの斜め姿勢を採って配設するようにしてもよい。  
その際、実施形態２，３のようにガイド板を設ける場合は、蒸発器の下面から同蒸発器と対向した左側壁または右側壁の正面に亘って配するようにすればよい。  
（２）実施形態３において、強制循環冷却制御と初期冷却制御の機能はいずれか一方のみを設けるようにしてもよい。
【００３１】
（３）実施形態３で初期冷却制御を実行する場合において、循環ファンが駆動されるタイミングを、電源スイッチがオンされたときに代わり、図６に示すように、手動切替スイッチ５１がオン（駆動側に切替）されたときとしてもよい。  
（４）同じく初期冷却制御を実行する場合において、循環スイッチを停止するタイミングを、庫内温度が所定温度まで下がったときとしてもよい。  
（５）さらに、初期冷却制御を実行する場合に、手動切替スイッチの操作のみで、循環ファンを任意の時間駆動するようにしてもよい。  
（６）本発明は、上記実施形態に例示した冷蔵庫に限らず、冷凍庫、冷凍冷蔵庫等の自然対流冷却式を採用する冷却貯蔵庫全般に適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０…貯蔵庫本体  １２…貯蔵室  １２Ｂ…奥壁（庫内縦壁）  １２Ｃ…底面（庫内底面）  ２０…蒸発器  ２１…フィン  ２２…フィン群  ２５…蒸発管  ３０…冷凍装置  ３１…圧縮機  ３５…除霜ヒータ  ４０…ガイド板  ４１…横板面部  ４２…縦板面部  ５０…循環ファン（ファン）
【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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