(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
暖気を冷気に熱交換する冷却器と、
前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器の除霜を行うヒータと、
前記冷却器の下方かつ前記ヒータの上方に配置されたヒータルーフと、
前記冷却器から除霜された水を排出する排水トレイと、
前記冷却器、前記ヒータ、前記ヒータルーフ、及び前記排水トレイが収容された箱体と
を備え、
前記箱体には、
被貯蔵物を収容可能な貯蔵室と、
前記貯蔵室と連通し、前記冷却器で熱交換された冷気を前記貯蔵室に循環させる冷却室と
が設けられており、
前記排水トレイは、
前記冷却器から除霜された水を排出する排水穴を有し、前記排水穴が前記ヒータの下方に配置された排水部と、
前記排水部から延び、前記冷却器から除霜された水を回収して、前記排水穴に誘導するドレンパン部と、
前記ドレンパン部から延び、前記排水トレイを前記冷却室の壁面に固定する取付部と、
前記取付部と一体形成され、前記取付部から前記冷却室の内部空間に向かって延び、前記ヒータからの輻射熱を前記取付部を介して前記ドレンパン部及び前記排水部に伝導する受熱部と
を有し、
前記受熱部は、前記受熱部を鉛直下向きに投影した際に前記排水部と投影面が重ならない
冷蔵庫。
【請求項２】
前記受熱部は、前記冷却室の内部空間に向かって下方に傾斜している
請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記受熱部は、前記取付部の上縁部から下方向に第１スリットと第２スリットを設け、前記第１スリット及び前記第２スリットに囲まれた平面領域の前記取付部との連結部分を屈曲させた矩形状の部材である
請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記排水トレイは、アルミニウム製である
請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記ドレンパン部は、前記排水部に向かって下方に傾斜する傾斜部を有する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記ヒータルーフは、
前記ヒータを覆うように配置された遮蔽部と、
前記遮蔽部から、前記排水トレイの前記受熱部の方向に延びるリブ部と
を有する
請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記リブ部は、前記遮蔽部と一体形成されている
請求項６に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記リブ部は、前記取付部が固定された前記冷却室の壁面の方向に下方向に傾斜している
請求項６又は７に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記リブ部は、前記受熱部との間に間隙を有している
請求項６〜８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記ヒータルーフは、アルミニウム製である
請求項１〜９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却器の除霜が行われる冷却貯蔵庫、特に冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ヒータからの輻射熱によって冷却器の除霜を行い、冷却器の下方に設けられた排水穴から除霜された水を排出する冷蔵庫が開示されている。具体的には、特許文献１には、受熱板を有する伝熱パイプを排水穴に挿入し、ヒータからの輻射熱を伝熱パイプを介して排水穴に伝導することにより、排水穴の凍結を防止する冷蔵庫が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の冷蔵庫では、受熱板を有する伝熱パイプを排水穴に別途に配置する必要があり、冷蔵庫を構成する部品点数が多くなるため、作業工程が増大する可能性がある。したがって、特許文献１の冷蔵庫では、組み立て性が改善されず、冷蔵庫の製造コストの削減を図れない可能性があるという課題があった。【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためのものであり、低コストで除霜した水が排水穴で再凍結するのを抑制することが可能な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】
【０００６】
本発明の冷蔵庫は、暖気を冷気に熱交換する冷却器と、前記冷却器の下方に配置され、前記冷却器の除霜を行うヒータと、前記冷却器の下方かつ前記ヒータの上方に配置されたヒータルーフと、前記冷却器から除霜された水を排出する排水トレイと、前記冷却器、前記ヒータ、前記ヒータルーフ、及び前記排水トレイが収容された箱体とを備え、前記箱体には、被貯蔵物を収容可能な貯蔵室と、前記貯蔵室と連通し、前記冷却器で熱交換された冷気を前記貯蔵室に循環させる冷却室とが設けられており、前記排水トレイは、前記冷却器から除霜された水を排出する排水穴を有し、前記排水穴が前記ヒータの下方に配置された排水部と、前記排水部から延び、前記冷却器から除霜された水を回収して、前記排水穴に誘導するドレンパン部と、前記ドレンパン部から延び、前記排水トレイを前記冷却室の壁面に固定する取付部と、前記取付部と一体形成され、前記取付部から前記冷却室の内部空間に向かって延び、前記ヒータからの輻射熱を前記取付部を介して前記ドレンパン部及び前記排水部に伝導する受熱部とを有し、前記受熱部は、前記受熱部を鉛直下向きに投影した際に前記排水部と投影面が重ならない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、排水トレイの受熱部で受けたヒータからの輻射熱をドレンパン部及び排水部に効率良く伝導することができる。また、排水トレイの受熱部は、排水トレイの取付部から延在する構成であるため、伝熱部品を別途設ける必要はない。したがって、本発明の構成によれば、効率的な熱伝導によりエネルギー削減を図ると共に、製造コストの削減を図ることが可能な冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、冷蔵庫１００の外観構成の一例を示した概略的な正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】正面視における、図２の冷却室２０の領域を拡大して示した概略的な部分拡大図である。
【図４】右面視における、図３の冷却室２０の内部構造を示した部分拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した上面図である。
【図７】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、排水トレイ７の構造を概略的に示した斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００における、排水トレイ７の構造を概略的に示した上面図である。
【図９】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の冷蔵庫１００における、図１のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】正面視における、図１０の冷却室２０の領域を拡大して示した概略的な部分拡大図である。
【図１２】右面視における、図１１の冷却室２０の内部構造を示した部分拡大図である。
【図１３】本発明の実施の形態２の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した上面図である。
【図１５】図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る冷却貯蔵庫の一例として、冷蔵庫１００について説明する。図１は、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００における、冷蔵庫１００の外観構成の一例を示した概略的な正面図である。なお、以下の説明における冷蔵庫１００の各々の構成部材同士の位置関係、例えば上下、左右、前後、外内、表裏、又は縦横等の位置関係は、原則として、冷蔵庫１００を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。また、図１を含む以下の図面では各構成部材の寸法の関係及び形状が、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付すか、あるいは符号を付すことを省略している。
【００１０】
図１に示されるように、冷蔵庫１００は、正面方向に開口部１ｅを有する箱体１と、箱体１の開口部１ｅを覆う貯蔵室扉２とを備える。箱体１及び貯蔵室扉２は、冷蔵庫１００の外郭を構成している。なお、図１においては、開口部１ｅは図示できないため、矢印付きの引出線でその位置を示している。
【００１１】
箱体１は、箱体１の内部に食品等の被貯蔵物を収容可能な断熱性の筐体である。
【００１２】
貯蔵室扉２は、箱体１の内部空間を開放又は密閉する蓋体である。貯蔵室扉２の意匠面、すなわち、前面及び周縁面はガラス等で構成される。貯蔵室扉２の背面は、プラスチック樹脂等で構成される。貯蔵室扉２は、貯蔵室扉２の内部に空間を有している。貯蔵室扉２の内部空間には、断熱性を有する真空断熱材、又はウレタン樹脂等が充填されており、箱体１の内部空間を密閉する際に、箱体１の内部空間の保冷性能を維持できるように構成されている。
【００１３】
貯蔵室扉２は、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、１以上の貯蔵室扉２を有する構成にできる。例えば、図１に示すように、２ドア式の冷凍冷蔵庫として冷蔵庫１００を構成する場合、貯蔵室扉２は、冷凍室扉２ａと冷蔵庫扉２ｂとを有する構成にできる。貯蔵室扉２は、ヒンジを介して箱体１に取り付けられた回転式の片開き扉若しくは回転式の両開き扉、又は引出式扉として構成できる。
【００１４】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２に示したように、箱体１は、正面方向に開口部１ｅを有している。また、箱体１は、冷蔵庫１００の外郭を構成する外箱１ａと、冷蔵庫１００の内部空間を構成する内箱１ｂと、外箱１ａと内箱１ｂとの間に設けられた空間に充填された断熱材１ｃを備えている。外箱１ａは、ステンレス等の鋼製の筐体として構成される。内箱１ｂは、プラスチック等の樹脂製の筐体として構成される。断熱材１ｃは、真空断熱材、又はウレタン樹脂等で構成される。
【００１５】
内箱１ｂの内部空間は、１以上の断熱性の仕切壁１ｄが設けられ、開口部１ｅから食品等の被貯蔵物を収容可能な１以上の貯蔵室１０が区画された構成にできる。例えば、２ドア式の冷凍冷蔵庫として冷蔵庫１００を構成する場合、貯蔵室１０は、図２に示すように、冷凍室１０ａと冷蔵室１０ｂとを有する構成にできる。仕切壁１ｄの内部には、仕切壁１ｄを介して冷凍室１０ａと冷蔵室１０ｂとの間で熱伝導が行われないように、真空断熱材、又はウレタン樹脂等が充填されている。
【００１６】
箱体１には、貯蔵室１０と連通し、貯蔵室１０に冷気を循環させる冷却室２０と、冷蔵庫１００の駆動機器等を収容する機械室３０とが設けられている。
【００１７】
また、箱体１の背面側の外箱１ａと内箱１ｂとの間の空間には、排水パイプ３５が配置されている。排水パイプ３５の下端部３５ａは、機械室３０の内部に貫通している。冷却室２０は、排水パイプ３５の内部空間を介して、機械室３０と連通している。排水パイプ３５は、排水パイプ３５の内部が凍結しないように熱伝導性の高い材料で構成される。排水パイプ３５は、例えば、アルミニウム合金等のアルミニウム製の排水管として構成されている。
【００１８】
冷却室２０は、例えば、図２に示すように、冷凍室１０ａの背面側に複数のスリット１５ａを有するグリル壁１５を配置することにより、貯蔵室１０の内部に設けることができる。図２では、冷却室２０は、グリル壁１５の背面側と、内箱１ｂと、仕切壁１ｄの上面部とによって取り囲まれた空間に区画されている。また、冷却室２０は、グリル壁１５の複数のスリット１５ａを介して、冷凍室１０ａと連通させ、冷凍室１０ａに冷気を循環させることができる。グリル壁１５は、プラスチック等の樹脂製の板状部材として構成され、内箱１ｂと、並びに仕切壁１ｄの上面部とによって取り囲まれた領域に着脱可能に取り付けることができる。
【００１９】
また、図２では、冷却室２０は、風路２５を介して、冷蔵室１０ｂと連通させ、冷蔵室１０ｂにも冷気を循環させることができる。風路２５は、例えば、図２に示すように、冷蔵室１０ｂの上方にある仕切壁１ｄの内部に形成できる。
【００２０】
機械室３０は、図２では、箱体１の背面下部の外箱１ａと内箱１ｂとの間に設けられている。機械室３０は、外箱１ａの背面下部に着脱可能な機械室パネル３０ａを設けることにより、機械室３０の内部のメンテナンスを容易に行うことができる。また、機械室パネル３０ａには、外気から冷気を取り込み、機械室３０の内部で発生した暖気を放出する複数の通気穴が設けられている。なお、機械室パネル３０ａは、図２では図示されないが、機械室パネル３０ａの配置位置を矢印付きの引出線で示している。
【００２１】
機械室３０の内部には、圧縮機、及び機械室ファン等の冷蔵庫１００の駆動機器、並びに、蒸発皿３０ｂが設けられている。なお、図２を含む以下の図面では、蒸発皿３０ｂを除き、機械室３０の内部に収容されている構成要素を図示していない。
【００２２】
圧縮機は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械である。圧縮機は、レシプロ圧縮機、ロータリ圧縮機、又はスクロール圧縮機等として構成される。また、圧縮機は、縦置型圧縮機として構成しても、横置型圧縮機として構成してもよい。
【００２３】
なお、圧縮機の吐出側は、冷媒配管を介して、凝縮器に接続されている。凝縮器は、凝縮器の内部を流れる高温高圧のガス冷媒と、凝縮器の周囲に流動する低温の媒体との間で熱交換を行う熱交換器である。なお、冷蔵庫１００においては、凝縮器は「放熱器」と称される場合がある。
【００２４】
凝縮器は、例えば、箱体１の側面部又は背面部の外箱１ａと内箱１ｂとの間に配置された放熱パイプで構成されている。放熱パイプで構成された凝縮器は、熱伝導性を有する鋼製の外箱１ａに放熱パイプを熱的に接触させることにより、放熱パイプを流れる高圧冷媒と、外箱１ａの外部を流れる外気との間で熱交換が行われるように構成されている。
【００２５】
凝縮器は、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、プレート型熱交換器として構成してもよいし、クロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器として構成してもよい。凝縮器をプレート型熱交換器とした場合、凝縮器は自然対流による熱交換が行われるように構成できる。また、凝縮器をクロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器とした場合、凝縮器は、機械室ファン等を介して外気との熱交換がわれるように構成できる。また、凝縮器は、機械室３０の内部に収容してもよいし、箱体１の別の区画空間に配置するようにしてもよい。なお、図１及び図２を含む以下の図面では、箱体１の内部に凝縮器は図示していない。
【００２６】
機械室ファンは、機械室ファンの回転により空気を循環させ、外気を機械室パネル３０ａの通気穴を介して取り込み、機械室３０の内部の熱を機械室パネル３０ａの通気穴を介して外部に排出する回転機械である。機械室ファンは、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、プロペラファン等の軸流送風機、シロッコファン若しくはターボファン等の遠心送風機、斜流送風機、又は横断流送風機等として構成できる。
【００２７】
蒸発皿３０ｂは、機械室３０の内部の熱により、冷却室２０から排出された水を一時的に貯留して気化させる熱伝導性容器である。蒸発皿３０ｂは、冷却室２０から排出され、排水パイプ３５を流れる水を受けることができるように、機械室３０の内部に貫通した排水パイプ３５の下端部３５ａの下方に配置されている。蒸発皿３０ｂは、熱伝導性の高い材料、例えば、アルミニウム合金等のアルミニウム製、ステンレス鋼等の鋼製、又は銅製の材料で構成できる。
【００２８】
機械室３０では、機械室ファンの回転により、圧縮機の駆動により発生する熱が蒸発皿３０ｂに供給される。なお、機械室３０が凝縮器を収容している場合には、凝縮器で熱交換された暖気を蒸発皿３０ｂに供給してもよい。蒸発皿３０ｂに貯留された水は、蒸発皿３０ｂに供給された熱によって気化される。気化された水は、機械室ファンの回転により生じた気流に誘引され、機械室パネル３０ａの通気穴を介して、機械室３０の外部に排出される。
【００２９】
なお、冷蔵庫１００は、上述の構成に限られず、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、製氷室、切替室、及び野菜室を有する構成としてもよいし、冷凍室１０ａ及び冷蔵室１０ｂのいずれか一方のみを有する構成としてもよい。なお、本発明においては、冷凍室１０ａのみを有する冷却貯蔵庫についても冷蔵庫１００に含まれるものとする。
【００３０】
また、冷蔵庫１００は、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、同一用途の複数の貯蔵室１０を有する構成としてもよい。
【００３１】
また、図１では、箱体１の開口部１ｅは、冷蔵庫１００の正面方向に設けられた構成としたが、例えば、業務用途の冷蔵庫１００のように、箱体１の開口部１ｅが冷蔵庫１００の上面方向に設けられた構成としてもよい。
【００３２】
また、図２では、冷却室２０が、仕切壁１ｄの上方の内箱１ｂの内部空間に設けられた構成としたが、箱体１の別の空間に配置するようにしてもよい。例えば、冷却室２０は、仕切壁１ｄの下方の内箱１ｂの内部空間に設けてもよいし、箱体１の外箱１ａと内箱１ｂとの間に区画され、貯蔵室１０と連通する空間としてもよい。
【００３３】
また、冷却室２０は、貯蔵室１０ごとに独立した複数の冷却室２０を設けた構成としてもよい。
【００３４】
また、図２では、蒸発皿３０ｂが、機械室３０に収容された構成としたが、箱体１の箱体１の外箱１ａと内箱１ｂとの間の別の空間に収容された構成としてもよい。また、箱体１の内部に蒸発皿３０ｂ及び排水パイプ３５を設けずに、冷却室２０で発生した水を箱体１の外部に直接排出する構成としてもよい。
【００３５】
次に、冷蔵庫１００における冷却室２０の内部構造を、図２に加えて、図３及び図４を用いて説明する。図２に示すように、冷却室２０には、冷却器４、ヒータ５、ヒータルーフ６、排水トレイ７、及び冷却室ファン８が収容されている。図３は、本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００の正面視における、図２の冷却室２０の領域を拡大して示した概略的な部分拡大図である。図４は、本発明の実施の形態１の冷蔵庫１００の右面視における、図３の冷却室２０の内部構造を示した部分拡大図である。
【００３６】
冷却器４は、冷却器４の内部を流れる低温低圧の二相冷媒と、冷却器４を通過する暖気との間で熱交換を行う空冷式熱交換器である。すなわち、冷却器４は、暖気を冷気に熱交換する空冷式熱交換器である。冷却器４は、「蒸発器」又は「気化器」とも称される。
【００３７】
図１〜図３を含む、以下の図面には図示しないが、冷却器４の流入口は、減圧装置を介して、上述した凝縮器に接続されている。また、冷却器４の流出口と上述した圧縮機の吸入口との間には、アキュムレータ９が接続されている。圧縮機、凝縮器、減圧装置、冷却器４、及びアキュムレータ９は、冷蔵庫１００の内部で冷媒を循環させる冷媒回路を構成している。
【００３８】
減圧装置は、凝縮器から流入した高圧液冷媒を膨張及び減圧させ、低圧の二相冷媒として流出させる絞り装置である。減圧装置は、多段階又は連続的に開度を調節可能なリニア電子膨張弁等の膨張弁として構成できる。冷蔵庫１００においては、減圧装置は、膨張弁等の機器として構成する代わりに、キャピラリチューブとして構成できる。減圧装置は、例えば、機械室３０に収容してもよいし、冷却室２０に収容してもよいし、箱体１の別の区画空間に配置するようにしてもよい。なお、リニア電子膨張弁は「ＬＥＶ」と略称される場合がある。
【００３９】
アキュムレータ９は、余剰冷媒を貯留する冷媒貯留機能と、流入した冷媒の液相成分を分離し、冷媒の気相成分を流出させる気液分離機能とを有する液体貯留容器である。アキュムレータ９は、冷却器４から流出した低圧の気相冷媒又は乾き度の高い低圧の二相冷媒の液相成分を気相成分から分離して貯留し、気相成分のみを圧縮機に吸入させるように構成されている。
【００４０】
なお、冷媒回路は、上述の構成要素の他に、受液器、油分離器、電磁弁、凝縮パイプ、又は流量調整弁等を有する構成にできる。また、冷媒回路は、アキュムレータ９を有しない構成にできる。また、冷蔵庫１００は、必要に応じて、圧縮機及び減圧装置を制御するための制御装置、並びに圧力センサ及び温度センサ等の検出機器を備えるように構成できる。
【００４１】
図３及び図４に例示するように、冷却器４は、クロスフィン式のフィンアンドチューブ型熱交換器として構成できる。冷却器４は、複数のプレートフィン４ａと、複数のプレートフィン４ａを貫通する伝熱管４ｂとを備えている。プレートフィン４ａは、アルミニウム製の板状部材として構成される。伝熱管４ｂは、銅製又はアルミニウム製の円管又は扁平管として構成される。冷却器４は、固定部材４ｃにより、冷却室２０の左右の壁面２０ａに固定されている。
【００４２】
図３に示すように、各々のプレートフィン４ａは、各々のプレートフィン４ａの板面部４ａ１が左右方向に向くように整列している。また、図３及び図４に示すように、各々のプレートフィン４ａの板面部４ａ１は、上下方向に複数段配置されている。また、図４に示すように各々のプレートフィン４ａの板面部４ａ１の長手方向は、前後方向に延在するように配置されている。
【００４３】
図３に示すように、伝熱管４ｂの２つの末端部は、冷却器４における冷媒の流入口及び流出口として構成されている。伝熱管４ｂの一方の末端部は、冷媒の流入口として、上述した減圧装置に接続されている。伝熱管４ｂの他方の末端部は、冷媒の流出口として、アキュムレータ９に接続されている。
【００４４】
伝熱管４ｂは、複数の直管部４ｂ１と複数の曲管部４ｂ２とを有している。伝熱管４ｂは、直管部４ｂ１と曲管部４ｂ２とが交互に直列に連結されることによって構成されている。各々の直管部４ｂ１は、直管部４ｂ１の軸方向が左右方向に向くように配置されている。また、図３及び図４に示すように、各段のプレートフィン４ａの板面部４ａ１には、複数の直管部４ｂ１が、プレートフィン４ａの板面部４ａ１の長手方向に整列して貫通している。
【００４５】
固定部材４ｃは、第１伝熱管固定板４ｃ１と、第２伝熱管固定板４ｃ２と、梁部４ｃ３を有している。第１伝熱管固定板４ｃ１は、上下方向に延在する板部材であり、直管部４ｂ１の左側末端部を貫通させて固定している。第２伝熱管固定板４ｃ２は、上下方向に延在する板部材であり、直管部４ｂ１の右側末端部を貫通させて固定している。梁部４ｃ３は、左右方向に延在する板部材であり、第１伝熱管固定板４ｃ１の下方及び第２伝熱管固定板４ｃ２の下方に連結されている。梁部４ｃ３の両端部は、冷却室２０の左右の壁面２０ａに固定されている。固定部材４ｃは、ステンレス鋼等の鋼製の材料で構成される。
【００４６】
冷却器４は、下段側のプレートフィン４ａのフィンピッチが、上段側のプレートフィン４ａのフィンピッチよりも大きくなるように構成されている。冷却器４の上流側を流れる空気は、冷却器４の下流側の空気と比較して、空気に含まれる水分量が多くなるため、冷却器４の下流側に着霜が偏って生じる場合がある。冷却室２０においては、冷却器４の上方にある冷却室ファン８の回転により、風路２５から空気が吸入されるため、冷却器４の下段側が空気流の上流側となり、冷却器４の下段側の方が、冷却器４の上段側よりも着霜が生じやすくなる。したがって、冷却器４の下段側のプレートフィン４ａのフィンピッチを、上段側のプレートフィン４ａのフィンピッチよりも大きくすることにより、着霜の発生を抑制し、冷却効率の悪化を回避することができる。
【００４７】
なお、冷却器４は、プレートフィン４ａのフィンピッチを、着霜の発生を抑制可能な距離で一定にして、冷却効率の悪化を回避するようにしてもよい。また、冷却器４は、プレートフィン４ａの代わりに、コルゲートフィン、ルーバーフィン、又はスリットフィン等を用いることもできる。また、冷却器４の流入口および流出口にヘッダ管を接続して、減圧装置から流入した低圧の二相冷媒を、各々の伝熱管４ｂの直管部４ｂ１に均等に分配できるように構成することもできる。また、伝熱管４ｂは、２つの直管部４ｂ１と１つの曲管部４ｂ２が一体形成されたＵ字管と、曲管部４ｂ２とが交互に直列に連結された構成とすることもできる。
【００４８】
ヒータ５は、冷却器４の下方に配置され、冷却器４の除霜を行う除霜用ヒータとして構成されている。ヒータ５としては、ガラス管５ａの内部に抵抗線が設置され、ガラス管５ａの両端がゴム製のキャップ５ｂ等で封じられた棒状のガラス管ヒータが用いられる。図３及び図４に示すように、ガラス管５ａの軸方向は、左右方向を向くように配置されており、ゴム製のキャップ５ｂが、冷却室２０の左右の壁面２０ａに固定されている。
【００４９】
冷却器４の下方かつヒータ５の上方には、ヒータルーフ６が配置されている。ヒータルーフ６は左右方向に延在し、冷却器４から下方向を視た場合において、ヒータ５が完全に隠れるようにヒータ５の上方を覆っている。ヒータルーフ６の左右の端部は、冷却室２０の左右の壁面２０ａに固定される構成としてもよいし、冷却器４の固定部材４ｃに取り付けられる構成としてもよい。ヒータルーフ６は、アルミニウム合金等のアルミニウム製の材料で構成できる。ヒータルーフ６をアルミニウム製とすることにより、ヒータ５からの輻射熱を下方に反射することができる。
【００５０】
排水トレイ７には、冷却器４から除霜された水を排出する排水穴７０ａが設けられている。排水穴７０ａは、ヒータ５の下方に配置されるように構成されている。排水トレイ７は、アルミニウム合金等のアルミニウム製の材料で構成できる。排水トレイ７をアルミニウム製とすることにより、ヒータ５からの輻射熱を排水トレイ７の全体に伝導することができる。
【００５１】
冷却室ファン８は、冷却室ファン８の回転により空気を対流させて循環させる回転機械である。上述したように、冷却室ファン８は、冷却器４の上方に配置されている。冷却室ファン８は、貯蔵室１０で発生した暖気を風路２５又はグリル壁１５の複数のスリット１５ａを介して冷却室２０に取り込むように構成されている。冷却室ファン８は、冷却器４で熱交換された冷気を、冷却室２０から貯蔵室１０に送り出すように構成されている。冷却室ファン８は、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、プロペラファン等の軸流送風機、シロッコファン若しくはターボファン等の遠心送風機、斜流送風機、又は横断流送風機等として構成できる。
【００５２】
次に、ヒータルーフ６の具体的な構造を、図５及び図６を用いて説明する。図５は、本実施の形態１の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した斜視図である。図６は、本実施の形態１の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した上面図である。
【００５３】
図５及び図６に示すように、ヒータルーフ６は、矩形形状の平面部６ａ１を有する細長形状の遮蔽部６ａと、平面部６ａ１の一方の面上に配置され、平面部６ａ１の長手方向に延在する直線形状の隆起部６ｂとを有している。また、遮蔽部６ａは、平面部６ａ１の一方の長辺上に配置され、平面部６ａ１に対する隆起部６ｂの先端方向と逆方向に延在する第１辺縁部６ａ２を有している。また、遮蔽部６ａは、平面部６ａ１の他方の長辺上に配置され、平面部６ａ１に対する隆起部６ｂの先端方向と逆方向に延在する第２辺縁部６ａ３を有している。第２辺縁部６ａ３は、第１辺縁部６ａ２と向き合うように構成されている。
【００５４】
ヒータルーフ６は、隆起部６ｂが冷却器４の方向を向くように配置されている。ヒータルーフ６は、隆起部６ｂを有することにより、ヒータ５からの輻射熱の伝熱面積を向上させることができる。したがって、冷却器４で除霜され、ヒータルーフ６に滴下した水をヒータ５からの輻射熱で効率良く蒸発させることができる。
【００５５】
また、ヒータルーフ６は、隆起部６ｂを有することにより、風路２５からの暖気及びヒータ５からの輻射熱を冷却器４に効率良く誘導することができるため、冷却器４の除霜を促進することができる。
【００５６】
また、ヒータルーフ６は、第１辺縁部６ａ２及び第２辺縁部６ａ３を有することにより、冷却器４で除霜され、ヒータルーフ６に滴下した水は、第１辺縁部６ａ２及び第２辺縁部６ａ３から滴下され、排水トレイ７に確実に誘導される。したがって、ヒータルーフ６は、第１辺縁部６ａ２及び第２辺縁部６ａ３を有することにより、水が平面部６ａ１の下面側に回り込むことを回避できるため、ヒータ５のガラス管５ａが水滴の落下により破損するのを防止することができる。
【００５７】
次に、排水トレイ７の具体的な構造を、図７、図８、及び図９を用いて説明する。図７は、本実施の形態１の冷蔵庫１００における、排水トレイ７の構造を概略的に示した斜視図である。図８は、本実施の形態１の冷蔵庫１００における、排水トレイ７の構造を概略的に示した上面図である。図９は、図３のＢ−Ｂ断面図である。
【００５８】
図７〜９に示すように、排水トレイ７は、排水部７０と、ドレンパン部７２と、取付部７４と、受熱部７６とを有している。
【００５９】
排水部７０は、冷却器４から除霜された水を排出する排水穴７０ａが設けられている。排水部７０は、排水穴７０ａがヒータ５の下方に配置されるように位置決めされる。図７及び図８に示すように、排水穴７０ａは、冷蔵庫１００の形態及び用途に応じて、複数の排水穴７０ａを有する構成にできる。例えば、排水穴７０ａは、排水部７０の中心付近に配置された円形穴７０ａ１を有する構成にできる。排水穴７０ａは、円形穴７０ａ１の周囲に配置された第１円弧形スリット７０ａ２と、円形穴７０ａ１を挟んで第１円弧形スリット７０ａ２の逆側に配置された第２円弧形スリット７０ａ３とを更に有する構成にできる。
【００６０】
なお、図７及び図８においては、排水部７０の形状は矩形形状としているが、他の多角形形状であってもよいし、円形形状であってもよい。また、図９においては、排水部７０は平板形状としているが、排水穴７０ａが最下面となる形状であれば、凹曲面形状のものであってもよい。
【００６１】
また、図７〜図９に示すように、排水トレイ７は、排水部７０の下部に排水パイプ３５と排水トレイ７とを連通させる連結管７８を設けた構成としてもよいし連結管７８を有しない構成としてもよい。連結管７８は、排水トレイ７の他の部材と同様に、アルミニウム合金等のアルミニウム製の材料で構成できる。また、連結管７８は、排水部７０と一体形成してもよいし、別個の部材として形成されたものを連結してもよい。
【００６２】
ドレンパン部７２は、排水部７０から横方向に延在するように構成され、冷却器４から除霜された水を回収して、排水穴７０ａに誘導するように構成されている。例えばドレンパン部７２は、排水部７０の形状及び配置位置に応じて、排水部７０に向かって下方に傾斜する１以上の傾斜部７２ａを有する構成にできる。例えば、排水部７０の形状は矩形形状である場合、ドレンパン部７２は、第１傾斜部７２ａ１と、第２傾斜部７２ａ２と、第３傾斜部７２ａ３と、第４傾斜部７２ａ４とを有する構成にできる。なお、第１傾斜部７２ａ１、第２傾斜部７２ａ２、第３傾斜部７２ａ３、及び第４傾斜部７２ａ４は、一体形成されてもよいし、別個の部材として形成されたものを連結してもよい。
【００６３】
取付部７４は、ドレンパン部７２から上方向に延在するように構成されている。排水トレイ７は、取付部７４によって、冷却室２０の壁面２０ａに固定されている。例えば、図７〜図９に示すように、取付部７４は、ドレンパン部７２の周縁部のうち、１辺から上方向に延在する板状部材として構成できる。より具体的には、取付部７４は、ドレンパン部７２の周縁部のうち、第１傾斜部７２ａ１、第２傾斜部７２ａ２、及び第３傾斜部７２ａ３が連結されて構成される１辺から上方向に延在する板状部材として構成できる。なお、図７〜図９において、取付部７４は、冷却室２０の背面側の壁面２０ａに取り付けられる構成となっているが、冷却室２０又は取付部７４の形態に応じて、背面側以外の壁面２０ａに取り付けられた構成としてもよい。
【００６４】
受熱部７６は、取付部７４から冷却室２０の内部空間に向かって延在し、ヒータ５からの輻射熱を取付部７４を介してドレンパン部７２及び排水部７０に伝導するように構成されている。
【００６５】
受熱部７６は、取付部７４と一体形成された構成にできる。当該構成によれば、排水トレイ７の全体にヒータ５からの輻射熱を与えるための伝熱部品を別途設ける必要がない。したがって、当該構成によれば、冷蔵庫１００の製造時における部品点数を削減し、冷蔵庫１００の組み立て性を改善できるという効果が得られる。
【００６６】
また、受熱部７６は、冷却室２０の内部空間に向かって下方に傾斜した構成とすることができる。当該構成によれば、ヒータ５からの輻射熱を受熱部７６の平面部材７６ｄの全体で受けることができるため、ドレンパン部７２及び排水部７０に伝導する熱量を増加できるという効果が得られる。
【００６７】
また、受熱部７６は、取付部７４の上縁部７４ａから下方向に第１スリット７４ｂと第２スリット７４ｃを設け、第１スリット７４ｂ及び第２スリット７４ｃに囲まれた平面領域７４ｄの取付部７４との連結部分７４ｅを屈曲させた矩形状の部材として構成できる。当該構成によれば、取付部７４から簡易に受熱部７６を形成できるため、冷蔵庫１００の組み立て性を更に改善できるという効果が得られる。
【００６８】
また、図９に示した、受熱部７６と、連結部分７４ｅの下方の取付部７４との間の角度ａは、鋭角とし、冷却器４からの水が滞留せずに受熱部７６から滴下するように構成できる。当該構成によれば、受熱部７６に水が滞留することがないため、水の滞留によりヒータ５からの輻射熱の、ドレンパン部７２及び排水部７０への伝導量が低下するのを抑制することができるという効果が得られる。
【００６９】
また、図７に示した、受熱部７６の延在方向の長さｂは、受熱部７６を鉛直下向きに投影した際に排水部７０と投影面が重ならないように構成できる。当該構成によれば、ヒータ５が排水部７０に直接的に提供する輻射熱を遮断しないため、冷却器４から除霜された水により排水部７０が再凍結することを防ぐことができるという効果が得られる。
【００７０】
また、図７及び図８に示した、受熱部７６の先端部分７６ａの幅ｃは、冷却室２０の自然対流を阻害しない長さとなるように構成できる。当該構成によれば、受熱部７６によって冷却室２０の自然対流を阻害されないため、冷却室２０に着霜の偏りが発生するのを抑止することができるという効果が得られる。
【００７１】
また、図８に一点鎖線Ｌで示したように、受熱部７６は、受熱部７６の先端部分７６ａの中心位置が排水穴７０ａの中心位置と重なるように構成される。当該構成によれば、受熱部７６から排水部７０までの排水トレイ７上の経路が最小距離となるため、受熱部７６で受けたヒータ５からの輻射熱を、より効率的に排水部７０に伝導することができる。
【００７２】
上述した受熱部７６の角度ａ、長さｂ、及び幅ｃに基づいて、受熱部７６は、ヒータ５との最短距離ｄが最小となるように構成されている。受熱部７６が受ける単位面積あたりの受熱量は、ヒータ５からの最短距離ｄの２乗と反比例する。したがって、当該構成によれば、最短距離ｄが近くなれば、受熱部７６が受けるヒータ５からの輻射熱の量が増加するため、排水部７０及びドレンパン部７２の除霜動作をより効率的に行うことができる。
【００７３】
次に、冷蔵庫１００における除霜動作について、冷媒回路の動作と共に説明する。
【００７４】
圧縮機から吐出された高温高圧の気相冷媒は、凝縮器に流入する。凝縮器に流入した冷媒は、凝縮器において外気に熱を放出することによって熱交換され、高圧の液相冷媒となる。高圧の液相冷媒は、減圧装置に流入する。減圧装置に流入した高圧の液相冷媒は、膨張及び減圧されて低温低圧の二相冷媒となる。低温低圧の二相冷媒は、冷却器４に流入する。冷却器４においては、低温低圧の二相冷媒は、冷却器４に供給される暖気から熱を吸収し、蒸発して乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧の気相冷媒となる。冷却器４から流出した乾き度の高い二相冷媒又は低温低圧の気相冷媒は、アキュムレータ９で液相成分が分離され、冷媒の気相成分が圧縮機に吸入される。圧縮機に吸入された冷媒は圧縮されて高温高圧の気相冷媒となり圧縮機から吐出される。冷媒回路では以上のサイクルが繰り返される。
【００７５】
冷蔵庫１００の冷媒回路が上述のように動作している状態においては、被貯蔵物を冷却した後に、貯蔵室１０から戻ってきた暖気は、風路２５又はグリル壁１５の複数のスリット１５ａから冷却室２０へと流入する。冷却室２０に流入した暖気は、冷却室ファン８の回転によって発生する自然対流により、冷却器４において冷気に熱交換される。熱交換された冷気は、冷却室ファン８の回転によって貯蔵室１０へと流出される。冷却室２０では、以上のサイクルを繰り返すことで貯蔵室１０の温度を低温に維持している。
【００７６】
冷却器４において暖気が冷気に熱交換されると、冷却器４には着霜が生じる。プレートフィン４ａの間において、着霜が増加した場合、プレートフィン４ａを通過する暖気の量が低減する。したがって、着霜を融解しないと、貯蔵室１０へ流出される冷気の温度が上昇し、冷蔵庫１００の安定性及び信頼性が確保できない可能性がある。
【００７７】
冷蔵庫１００では、ヒータ５の輻射熱によって、冷却器４の着霜が融解され、融解したみずは、排水トレイ７に滴下される。排水トレイ７へ滴下された水は、ヒータ５による輻射熱によって凍結することなく排水穴７０ａから排出される。なお、排水穴７０ａから排出された水は、例えば、排水パイプ３５を介して、機械室３０に収容された蒸発皿３０ｂに貯留される。蒸発皿３０ｂに貯留された水は、機械室３０で発生する熱によって蒸発して冷蔵庫１００の外へ排出される。
【００７８】
以上に説明したとおり、冷蔵庫１００は、暖気を冷気に熱交換する冷却器４と、冷却器４の下方に配置され、冷却器４の除霜を行うヒータ５と、冷却器４の下方かつヒータ５の上方に配置されたヒータルーフ６とを備える。また、冷蔵庫１００は、冷却器４から除霜された水を排出する排水トレイ７と、冷却器４、ヒータ５、ヒータルーフ６、及び排水トレイ７が収容された箱体１とを更に備える。箱体１には、箱体１の開口部１ｅから被貯蔵物を収容可能な貯蔵室１０と連通し、冷却器４、ヒータ５、ヒータルーフ６、及び排水トレイ７を収容し、貯蔵室１０と連通する冷却室２０が設けられている。冷却室２０では、冷却器４で熱交換された冷気を貯蔵室１０に循環させるように構成されている。排水トレイ７は、冷却器４から除霜された水を排出する排水穴７０ａを有し、排水穴７０ａがヒータ５の下方に配置された排水部７０を有する。また、排水トレイ７は、排水部７０から横方向に延在し、冷却器４から除霜された水を回収して、排水穴７０ａに誘導するドレンパン部７２を更に有する。また、排水トレイ７は、ドレンパン部７２から上方向に延在し、排水トレイ７を冷却室２０の壁面２０ａに固定する取付部７４を更に有する。また、排水トレイ７は、取付部７４から冷却室２０の内部空間に向かって延在し、ヒータ５からの輻射熱を取付部７４を介してドレンパン部７２及び排水部７０に伝導する受熱部７６を更に有する。
【００７９】
当該構成によれば、排水トレイ７にヒータ５からの輻射熱を受熱部７６を介して効率良く伝導することができる。したがって、当該構成によれば、排水トレイ７で冷却器４から除霜された水が再凍結するのを防ぐことができるため、冷却器４から除霜された水の排水を確実に行うことができるという効果が得られる。
【００８０】
なお、排水トレイ７については、受熱部７６が取付部７４と一体形成された構成を説明したが、排水部７０及びドレンパン部７２についても受熱部７６及び取付部７４と一体形成された構成としてもよい。
【００８１】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２の冷蔵庫１００について、図１０〜１５を用いて説明する。図１０は、本実施の形態２の冷蔵庫１００における、図１のＡ−Ａ断面図である。図１１は、正面視における、図１０の冷却室２０の領域を拡大して示した概略的な部分拡大図である。図１２は、右面視における、図１１の冷却室２０の内部構造を示した部分拡大図である。図１３は、本実施の形態２の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した斜視図である。図１４は、本実施の形態２の冷蔵庫１００における、ヒータルーフ６の構造を概略的に示した上面図である。図１５は、図１１のＣ−Ｃ断面図である。
【００８２】
本実施の形態２の冷蔵庫１００におけるヒータルーフ６は、ヒータ５を覆うように配置された遮蔽部６ａと、遮蔽部６ａから、排水トレイ７の受熱部７６の方向に延在するリブ部６ｃとを有する構成である。ヒータルーフ６以外の構成については、上述の実施の形態１と同一であるため、説明を省略する。
【００８３】
図１２〜図１５に示すように、ヒータルーフ６は、遮蔽部６ａの第２辺縁部６ａ３から排水トレイ７の受熱部７６の方向に延在するリブ部６ｃとを有する構成となっている。ヒータルーフ６にリブ部６ｃを設けた構成とすることにより、ヒータ５からの輻射熱を、排水トレイ７の受熱部７６により効率良く伝導することができる。したがって、当該構成によれば、排水トレイ７で冷却器４から除霜された水が再凍結するのをより確実に防ぐことができるため、冷却器４から除霜された水の排水をより確実に行うことができるという効果が得られる。
【００８４】
また、リブ部６ｃは、遮蔽部６ａと一体形成することができる。当該構成によれば、排水トレイ７の全体にヒータ５からの輻射熱を与えるための伝熱部品をヒータルーフ６に別途設ける必要がない。したがって、当該構成によれば、冷蔵庫１００の製造時における部品点数を削減し、冷蔵庫１００の組み立て性を改善できるという効果が得られる。
【００８５】
また、リブ部６ｃをアルミニウム製とすることができる。リブ部６ｃをアルミニウム製とすることにより、ヒータ５からの輻射熱の反射をリブ部６ｃでより効率的に行うことができる。
【００８６】
また、図１５に示すように、リブ部６ｃは、取付部７４が固定された冷却室２０の壁面２０ａの方向に下方向に傾斜した構成にできる。例えば、遮蔽部６ａの平面部６ａ１とリブ部６ｃとの間の角度ｅは鈍角とし、上述の実施の形態１で説明した受熱部７６の角度ａに９０度を加算した傾斜角となるように構成できる。当該構成によれば、リブ部６ｃで反射されたヒータ５からの輻射熱を受熱部７６へより伝導しやすくなるため、排水トレイ７で冷却器４から除霜された水が再凍結するのをより確実に防ぐことができる。
【００８７】
また、リブ部６ｃのリブ先端部６ｃ１の幅ｆは、受熱部７６の幅ｃと同一にできる。また、リブ部６ｃの延在方向の長さｇは、排水トレイ７及び冷却室２０の壁面２０ａに接触しない長さとすることができる。すなわち、リブ部６ｃのリブ先端部６ｃ１は、受熱部７６との間に一定の間隙ｈを有するように構成できる。当該構成によれば、リブ部６ｃによって冷却室２０の自然対流を阻害されないため、冷却室２０に着霜の偏りが発生するのを抑止することができるという効果が得られる。
【００８８】
その他の実施の形態．
本発明は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態の構成は、冷蔵庫１００のみならず、冷媒回路を有し、被貯蔵物を冷却貯蔵する他の冷却貯蔵庫、例えば、自動販売機、ショーケース等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１  箱体、１ａ  外箱、１ｂ  内箱、１ｃ  断熱材、１ｄ  仕切壁、１ｅ  開口部、２  貯蔵室扉、２ａ  冷凍室扉、２ｂ  冷蔵庫扉、４  冷却器、４ａ  プレートフィン、４ａ１  板面部、４ｂ  伝熱管、４ｂ１  直管部、４ｂ２  曲管部、４ｃ  固定部材、４ｃ１  第１伝熱管固定板、４ｃ２  第２伝熱管固定板、４ｃ３  梁部、５  ヒータ、５ａ  ガラス管、５ｂ  キャップ、６  ヒータルーフ、６ａ  遮蔽部、６ａ１  平面部、６ａ２  第１辺縁部、６ａ３  第２辺縁部、６ｂ  隆起部、６ｃ  リブ部、６ｃ１  リブ先端部、７  排水トレイ、８  冷却室ファン、９  アキュムレータ、１０  貯蔵室、１０ａ  冷凍室、１０ｂ  冷蔵室、１５  グリル壁、１５ａ  スリット、２０  冷却室、２０ａ  壁面、２５  風路、３０  機械室、３０ａ  機械室パネル、３０ｂ  蒸発皿、３５  排水パイプ、３５ａ  下端部、７０  排水部、７０ａ  排水穴、７０ａ１  円形穴、７０ａ２  第１円弧形スリット、７０ａ３  第２円弧形スリット、７２  ドレンパン部、７２ａ  傾斜部、７２ａ１  第１傾斜部、７２ａ２  第２傾斜部、７２ａ３  第３傾斜部、７２ａ４  第４傾斜部、７４  取付部、７４ａ  上縁部、７４ｂ  第１スリット、７４ｃ  第２スリット、７４ｄ  平面領域、７４ｅ  連結部分、７６  受熱部、７６ａ  先端部分、７６ｄ  平面部材、７８  連結管、１００  冷蔵庫。
【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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