(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、複数の実施形態による冷蔵庫を、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付して説明を省略する。また、各実施形態において、正面から見た冷蔵庫本体10を基準に左右方向を定義している。
【0010】
(第一実施形態)
図1に示すように、冷蔵庫本体10は、前面が開口した縦長矩形箱状の断熱箱体11内に、後述する複数の貯蔵室14〜17を有して構成されている。この断熱箱体11は、鋼板製の外箱111と合成樹脂製の内箱112との間に発泡ウレタンなどの発泡断熱材12が充填され、さらに背壁の内部に断熱箱体11の背面全体を覆う真空断熱材13を有して構成されている。真空断熱材13は、例えばグラスウールなどの無機繊維の積層材を圧縮硬化させた芯材を、ガスバリア性能を得るために金属層を含んで構成される袋体に収納し、その内部を真空排気により減圧密封させて構成されている。このような真空断熱材13は、内部を真空状態にして空気の熱伝導を抑えることで高い断熱性能を発揮している。
【0011】
断熱箱体11内には、貯蔵室として上段から順に冷蔵室14、野菜室15が設けられ、その下方に製氷室16および図示しない小冷凍室が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室17が設けられている。製氷室16内には、自動製氷装置18が設けられている。冷蔵室14および野菜室15は、いずれも冷蔵温度帯、例えば1〜4℃のプラス温度帯の貯蔵室であり、それらの間はプラスチック製の仕切壁19により上下に仕切られている。冷蔵室14の前面部にはヒンジ開閉式の断熱扉20が設けられ、野菜室15の前面には引出し式の断熱扉21が設けられている。この断熱扉21の背面部には貯蔵容器を構成する上部ケース22および下部ケース23が連結されている。
【0012】
製氷室16、冷凍室17、および図示しない小冷凍室は、いずれも冷凍温度帯、例えば−10〜−20℃のマイナス温度帯の貯蔵室であり、野菜室15と、製氷室16および小冷凍室との間は断熱仕切壁24により上下に仕切られている。製氷室16の前面部には引出し式の断熱扉25が設けられており、断熱扉25の背面部には貯氷容器26が連結されている。冷凍室17の前面部にも貯蔵容器27が連結された引出し式の断熱扉28が設けられている。また、詳細は図示しないが、小冷凍室の前面部にも貯蔵容器が連結された引出し式の断熱扉が設けられている。
【0013】
冷蔵庫本体10内には、各貯蔵室を冷却するために、詳細は後述する冷凍サイクル29(
図2参照)が組込まれている。この冷凍サイクル29は、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)を冷却するための冷蔵用冷却器30と、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、および図示しない小冷凍室)を冷却するための冷凍用冷却器31と、圧縮機33と、凝縮器34(
図2参照)とを含んで構成されている。この冷凍サイクル29はマイコンなどが実装された図示しない制御装置により制御される。
図1に示すように、冷蔵庫本体10の下端部背面側には機械室32が形成されている。この機械室32内に、前記圧縮機33や凝縮器34(
図2参照)、およびこれらを冷却するための図示しない冷却ファンなどが配設されている。
【0014】
また、冷蔵庫本体10の冷蔵温度帯の貯蔵室である野菜室15の背面部に、前記冷蔵用冷却器30が設けられている。この冷蔵用冷却器30の上方において冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室14の背面部には、冷蔵用冷却器30で生成された冷気を循環させるための冷蔵用送風ファン35が設けられている。さらにこれら冷蔵用冷却器30および冷蔵用送風ファン35を覆うようにして冷蔵用冷気供給ダクト36が配設されている。冷蔵用冷気供給ダクト36は、
図3にも示すように冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の背面部において一定の幅で上方へ延びるように配設され、その上部に冷蔵室14内で開口する複数の冷蔵用冷気供給口361が設けられている。
【0015】
この場合、冷蔵用冷気供給ダクト36の下端部が、冷蔵用送風ファン35の下方において冷凍用冷却器30を収容する冷蔵用冷却器室37とされている。冷蔵用冷却器室37には、下側の一部が開口して野菜室15と冷蔵用冷却器室37内とを連通する下側吸込み口371が形成されているとともに、上側の一部が開口して冷蔵室14と冷蔵用冷却器室37内とを連通する上側吸込み口372が形成されている。また、冷蔵用冷却器30および冷蔵用冷気供給ダクト36は、その後方に真空断熱材13が配設されて背面全体が真空断熱材13によって覆われている。
【0016】
この構成において冷蔵用送風ファン35が駆動されると、主に
図1の白抜き矢印で示すように、冷蔵用送風ファン35の吸込み作用によって冷蔵室14および野菜室15内の空気が冷蔵用冷却器室37内へ吸い込まれる。そして冷蔵用冷却器室37内を通って冷蔵用冷却器30により冷却された空気は、冷蔵用送風ファン35の送風作用によって冷蔵用冷気供給ダクト36の複数の冷蔵用冷気供給口361から冷蔵室14内へ吹き出される。冷蔵室14内へ吹き出された冷気の一部は野菜室15内にも供給され、冷蔵室14および野菜室15を冷却した空気は、再び吸込み口371、372から冷蔵用冷却器室37内へ吸い込まれる。このように冷気の循環が行われて、冷蔵室14および野菜室15が冷蔵温度帯の温度に冷却される。
【0017】
一方、冷蔵庫本体10の冷凍温度帯の貯蔵室である冷凍室17の背面部に、前記冷凍用冷却器31が設けられている。また、冷凍用冷却器31の上方において冷凍温度帯の貯蔵室である製氷室16および小冷凍室の背面部には、冷凍用冷却器31で生成された冷気を循環させるための冷凍用送風ファン38が設けられている。さらにこれら冷凍用冷却器31および冷凍用送風ファン38を覆うようにして冷凍用冷気供給ダクト39が配設されている。冷凍用冷気供給ダクト39は、
図3にも示すように冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の背面部において一定の幅で設けられている。この冷凍用冷気供給ダクト39には、製氷室16および小冷凍室へ冷気を供給する上側吹出し口391、および冷凍室17へ冷気を供給する下側吹出し口392が設けられている。
【0018】
この場合、冷凍用冷気供給ダクト39の下端部が、冷凍用送風ファン38の下方において冷凍用冷却器31を収容する冷凍用冷却器室40とされている。この冷凍用冷却器室40には、下部が開口して冷凍室17と冷凍用冷却器室40内とを連通する戻り口401が形成されている。また、冷凍用冷却器31および冷凍用冷気供給ダクト39も、その後方に真空断熱材13が配設されて背面全体が真空断熱材13によって覆われている。
【0019】
この構成において冷凍用送風ファン38が駆動されると、冷凍用送風ファン38の吸込み作用によって冷凍室17内の空気が戻り口401から冷凍用冷却器室40内へ吸い込まれる。そして冷凍用冷却器室40内を通って冷凍用冷却器31により冷却された空気は、冷凍用送風ファン38の送風作用によって吹出し口391、392から冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)へ供給され、再び戻り口401から冷凍用冷却器室40内に吸い込まれる。このように冷気の循環が行われて、製氷室16、冷凍室17、および小冷凍室が冷凍温度帯の温度に冷却される。
【0020】
次に、前記冷凍サイクル29の構成について詳述する。
図2に示すように、冷凍サイクル29は、冷媒の流れ順に、圧縮機33と、凝縮器34と、ドライヤ41と、三方弁42と、冷蔵側キャピラリチューブ43および冷凍側キャピラリチューブ44と、冷蔵用冷却器30および冷凍用冷却器31とが環状に接続されている。圧縮機33の高圧吐出口には、凝縮器34とドライヤ41とが順に接続パイプ45を介して接続されている。ドライヤ41の吐出側には、三方弁42が接続されている。三方弁42は、ドライヤ41が接続される1つの入口と、2つの出口とを有している。三方弁42の2つの出口のうち、一方の出口には冷蔵側キャピラリチューブ43と冷蔵用冷却器30とが順に接続されている。この冷蔵用冷却器30は、接続配管である冷蔵側サクションパイプ46を介して圧縮機33に接続されている。
【0021】
三方弁42の2つの出口のうち、他方の出口には、冷凍側キャピラリチューブ44と冷凍用冷却器31とが順に接続されている。この冷凍用冷却器31は、接続配管である冷凍側サクションパイプ47を介して圧縮機33に接続されている。冷凍用冷却器31と圧縮機33との間には、冷蔵用冷却器30からの冷媒が冷凍用冷却器31側に逆流しないための逆止弁48が設けられている。
【0022】
さて、前記冷蔵側サクションパイプ46および冷凍側サクションパイプ47の配置について述べる。
図3および
図4に示すように、これら冷蔵側サクションパイプ46および冷凍側サクションパイプ47は、断熱箱体11の内側背面部を引き回されて、冷蔵用冷気供給ダクト36および冷凍用冷気供給ダクト39の側方に配置されている。具体的には、冷蔵側サクションパイプ46は、冷蔵用冷却器30から出た後、冷蔵用冷却器30の左方(
図3においては右方)まで延びて、その後上方へ曲がる。そして上方へ延びた後、背面部の上端でUターンして下方へ真直ぐに延びる。その後、冷蔵用冷却器30と冷凍用冷却器31との間に位置する断熱仕切壁24の上面に達した高さで右方(
図3においては左方)へ曲がる。そして断熱仕切壁24の上面に並行して冷蔵用冷却器30の右方(
図3においては左方)まで延びた後、下方へ曲がって機械室32内まで延びて圧縮機33に接続されている。
【0023】
冷凍側サクションパイプ47も、
図3および
図4に示すように、断熱箱体11の内側背面部を引き回されて、冷蔵用冷気供給ダクト36および冷凍用冷気供給ダクト39の側方に配置されている。具体的には、冷凍側サクションパイプ47は、冷凍用冷却器31から出た後、冷凍用冷却器31の左方(
図3においては右方)まで延びて、その後上方へ曲がる。そして、冷蔵側サクションパイプ46の左側(
図3においては右側)に並行して上方へ延びた後、冷蔵側サクションパイプ46の上端よりも下方の位置でUターンして下方へ延びる。その後、断熱仕切壁24の上面に達した高さで右方(
図3においては左方)へ曲がる。そして冷蔵側サクションパイプ46と前後方向に並行して冷凍用冷却器31の右方(
図3においては左方)まで延びた後、下方へ曲がって機械室32内まで延びて圧縮機33に接続されている。
【0024】
また詳細は図示しないが、冷蔵側サクションパイプ46には、冷媒が互いに反対方向へ流れるようにして冷蔵側キャピラリチューブ43がロウ付けされている。同様に、冷凍側サクションパイプ47にも、冷媒が互いに反対方向へ流れるようにして冷凍側キャピラリチューブ44がロウ付けされている。この構成により、冷蔵側キャピラリチューブ43と冷蔵側サクションパイプ46との間、および冷凍側キャピラリチューブ44と冷凍側サクションパイプ47との間で夫々熱交換が行われる。
【0025】
ここで、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)は、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)よりも温度が高い。このため、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の背面部に比べて、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の背面部は、キャピラリチューブ43、44と熱交換したサクションパイプ46、47の出口付近が冷やされ難く、サクションパイプ46、47を配置するのに温度的に適している。そしてサクションパイプ46、47は、温度的に適した冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の背面部において、Uターンして配置されることにより、キャピラリチューブ43、44との熱交換に十分な長さが確保されて効率良く熱交換される。
【0026】
また、
図4に示すように、冷蔵側サクションパイプ46および冷凍側サクションパイプ47のうち、各貯蔵室の近傍を通る部分には、貯蔵室側に断熱部材49が介在されている。この断熱部材49は、例えば断熱性および電気絶縁性を有する発泡スチロールや発泡ウレタンなどの成形品から構成されている。断熱部材49は、全体としてクランク状をなし、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の背面部のうち左側部を上下方向に延びる上端部491と、断熱仕切壁24の上面部に沿って左右に延びる中間部492と、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の背面部のうち右側を上下方向に延びる下端部493とを一体的に有している。
【0027】
この断熱部材49の厚さは、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の近傍に位置する上端部491に比べて冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の近傍に位置する中間部492および下端部493の方が厚く設定されている。そしてこの断熱部材49は、
図5にも示すように、カバー50によって覆われている。カバー50は、例えばプラスチックなどで構成されていて、断熱部材49の外形に沿って全体としてクランク状に形成されている。またこの場合、
図1および
図5に示すように、サクションパイプ46、47は冷却器30よりも薄く配置されており、冷蔵用冷気供給ダクト36とカバー50の前面すなわち貯蔵室側の面は、ほぼ同じ位置となるように設定されている。
【0028】
上記した第一実施形態の構成によれば、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、冷凍サイクル29の一部を構成するサクションパイプ46、47は、各貯蔵室すなわち冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)および冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の背面部において、冷気供給ダクト36、39の側方に位置して設けられている。これによれば、サクションパイプ46、47を断熱箱体11内に設ける構成においても、厚み方向を薄くすることができる。したがって、各貯蔵室の容積を大きく確保することができ、サクションパイプ46、47の配設による各貯蔵室の容量の低下を抑制することができる。
【0029】
またサクションパイプ46、47は、温度的に適した冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の背面部に配置されて、キャピラリチューブ43、44との熱交換に十分な長さが確保されている。これによれば、キャピラリチューブ43、44との熱交換がされたサクションパイプ46、47の出口付近の温度低下を極力防ぐことができ、効率良く熱交換することができる。
【0030】
そしてサクションパイプ46、47のうち、各貯蔵室すなわち冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)および冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の近傍を通る部分には、これら各貯蔵室とサクションパイプ46、47との間に断熱部材49が介在されている。これによれば、サクションパイプ46、47は、各貯蔵室の冷気により冷やされることを極力防ぎ、その結果キャピラリチューブ43、44との熱交換効率が向上する。
【0031】
また断熱部材49は、冷蔵温度帯の貯蔵室(冷蔵室14、野菜室15)の近傍を通る上端部491に比べて、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の近傍を通る中間部492および下端部493の方が厚く形成されている。これによれば、断熱部材49は、冷凍温度帯の貯蔵室(製氷室16、冷凍室17、小冷凍室)の冷気によってサクションパイプ46、47が冷やされることをより効果的に防ぐことができる。したがってサクションパイプ46、47は、より効果的にキャピラリチューブ43、44と熱交換することができる。
【0032】
さらに、サクションパイプ46、47を断熱箱体11の内側背面部すなわち各貯蔵室の背面部に配置し、真空断熱材13を断熱箱体11の背面全体を覆うようにして背壁の内部に配置した。そのため真空断熱材13は、冷却器30、31、冷気供給ダクト36、39、およびサクションパイプ46、47の背面側全体を覆っている。これによれば、発泡断熱材12よりも断熱性能に優れる真空断熱材13により、冷却器30、31および冷気供給ダクト36、39の背面側全体を効果的に断熱することができ、その結果、断熱箱体11は、より断熱性能に優れたものとすることができる。
【0033】
(第二実施形態)
第二実施形態について
図6および
図7を参照して説明する。この第二実施形態は、冷蔵用冷却器30に接続された冷蔵側サクションパイプ51および冷凍用冷却器31に接続された冷凍側サクションパイプ52の配置が第一実施形態とは異なる。
具体的には、冷蔵側サクションパイプ51は、冷蔵用冷却器30から出た後、冷蔵用冷却器30の左方(
図6においては右方)まで延びて、その後上方へ曲がる。そして上方へ延びて、冷蔵用冷気供給ダクト36の上部左方(
図6においては右方)において上下に折り返すように複数回この場合2回巻回されて、左右方向へ重なるコイル状の巻回部511を形成する。その後下方へ真直ぐに機械室32内まで延びて圧縮機33に接続される。
【0034】
同様に、冷凍側サクションパイプ52は、冷凍用冷却器31から出た後、冷凍用冷却器31の左方(
図6においては右方)まで延びて、その後上方へ曲がる。そして、冷蔵側サクションパイプ46の左側(
図3においては右側)に並行して上方へ延びた後、冷蔵側サクションパイプ51とほぼ同じ高さで上下に折り返すように複数回この場合2回巻回されて、左右方向へ重なるコイル状の巻回部521を形成する。その後下方へ真直ぐに機械室32内まで延びて圧縮機33に接続される。
このように配置されたサクションパイプ51、52には、
図7に示すように、各貯蔵室側に断熱部材53が介在されている。この断熱部材53は、サクションパイプ51、52の巻回部511、521を覆う上部端531が下端部532に比べて厚くなっている。そして、この断熱部材53を覆うようにして、カバー54が設けられている。
【0035】
この構成によれば、サクションパイプ51、52は、巻回部511、521を形成することで、キャピラリチューブ43、44と熱交換するために十分な長さを確保した状態で冷蔵用冷気供給ダクト36の側方の少ないスペースに配置することができる。したがって、サクションパイプ51、52が各貯蔵室の容積を圧迫することがなく、そのため各貯蔵室の容量の低下を抑制することができる。また、サクションパイプ51、52は、冷却器30、31および冷気供給ダクト36、39の側方に集約して配置されているため、より組立て易い構成となっている。
【0036】
(第三実施形態)
第三実施形態では、
図8に示すように、冷蔵用および冷凍用の冷却器を1台の冷却器55で構成している点で、上記各実施形態とは異なっている。この場合、他の実施形態と同様に断熱仕切壁24の上方は冷蔵温度帯の貯蔵室となっており、下方は冷凍温度帯の貯蔵室となっている。冷凍温度帯の貯蔵室の背面部には冷却器55が配設され、この冷却器55の上方には送風ファン56が配設されている。そしてこれら冷却器55および送風ファン56の貯蔵室側を覆うように冷凍用冷気供給ダクト57が設けられている。また、冷蔵温度帯の貯蔵室の背面部には、冷凍用冷気供給ダクト57に連通する冷蔵用冷気供給ダクト58が設けられている。冷却器55で冷却された空気は、送風ファン56の送風作用によって、冷凍用冷気供給ダクト57および冷蔵用冷気供給ダクト58を通って各貯蔵室へ供給される。
【0037】
冷却器55に接続されたサクションパイプ59は、冷却器55から出た後、冷却器55の左方(
図8においては右方)まで延びて、その後上方へ曲がる。そして上方へ延びて、冷蔵用冷気供給ダクト57の上部左方(
図8においては右方)において上下に折り返すように複数回巻回されて、前後方向へ重なるコイル状の巻回部591を形成する。その後下方へ真直ぐに機械室32内まで延びて圧縮機33に接続されている。
【0038】
このような第三実施形態では、冷蔵用および冷凍用の冷却器を1台の冷却器55で共用する構成において、サクションパイプ59を冷蔵用冷気供給ダクト58の側方で巻回して配置している。これによれば、サクションパイプ59は、冷蔵温度帯の貯蔵室を圧迫せずに容量の低下を抑制しながらも、図示しないキャピラリチューブと熱交換するのに温度的に適した位置に配置することができる。
【0039】
(他の実施形態)
なお、上記各実施形態において、真空断熱材13は、断熱箱体11の背壁内部に設ける構成としたが、これに限らず、左右側壁および天井部、底部などにも設けても良い。
また、上記各実施形態において、サクションパイプを覆う断熱部材は、冷凍温度帯の貯蔵室近傍のみに設ける構成としてもよい。
さらに、冷却器および冷気供給ダクトとサクションパイプとの位置関係は、上記各実施形態の配置を左右反転した構成としてもよい。
【0040】
以上のように、上記各実施形態の冷蔵庫によれば、サクションパイプは、冷気供給ダクトの側方に位置して設けられている。これによれば、サクションパイプを貯蔵室内に設ける構成においても、冷却器およびサクションパイプの配置について厚み方向を薄くすることができる。これによりサクションパイプの配設による貯蔵室の容量の低下を抑制することができ、さらにはサクションパイプを冷蔵庫本体内の温度的に適した位置に配置することができる。
【0041】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。