特許 6035506 冷蔵庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6035506

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】冷蔵庫

(51)【国際特許分類】

   F25D 21/14 20060101AFI20161121BHJP

   F28F 1/32 20060101ALI20161121BHJP

   F28F 13/04 20060101ALI20161121BHJP

   F28F 13/18 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   F25D21/14 T

   F25D21/14 E

   F28F1/32 Y

   F28F1/32 G

   F28F1/32 F

   F28F13/04

   F28F13/18 A

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-23602(P2012-23602)

(22)【出願日】2012年2月7日

(65)【公開番号】特開2013-160463(P2013-160463A)

(43)【公開日】2013年8月19日

【審査請求日】2015年1月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106116

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 健司

(74)【代理人】

【識別番号】100170494

【弁理士】

【氏名又は名称】前田 浩夫

(72)【発明者】

【氏名】堀井 克則

【審査官】 柿沼 善一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−０８２１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７１２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０１２４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５６１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４９−０１５９７８（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 実開昭５６−０６１７８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５５−０８２２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０１３７６２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−２７８１６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭４８−００７８５２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２５Ｄ ２１／１４

Ｆ２８Ｆ １／３２

Ｆ２８Ｆ １３／０４

Ｆ２８Ｆ １３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯蔵室内に設置され、表面に発生した除霜水を前記表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器と、前記蒸発器で冷却された冷気を前記貯蔵室内に送風する送風ファンと、を備えた冷蔵庫において、前記蒸発器は表面にフィンを備え、前記蒸発器のフィン表面の重力方向に溝を設けるとともに、前記送風ファンは前記蒸発器の下方で冷却室仕切壁の冷気吐出口近傍に配置され、前記冷気は前記蒸発器表面を重力方向に通過した後、前記冷気吐出口から貯蔵室へと吹き出されることを特徴とする冷蔵庫。

【請求項2】

前記溝は複数列設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。

【請求項3】

前記溝はプレス加工により設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。

【請求項4】

前記蒸発器の表面に水接触角が１６０度以上の超撥水膜を備えたことを特徴とする請求項１から３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、省エネ効果の高い蒸発器を備えた冷蔵庫に関するものである。

【背景技術】

【0002】

冷蔵庫の消費電力量は一般家庭における電気機器の中でも上位を占めていることは良く知られている。これは、他の電気機器とは異なり、通常２４時間連続的に通電されているからである。よって、一般家庭における省電力化（省エネルギー化）のためには、冷蔵庫の省電力化が求められている。

【0003】

一般的な冷蔵庫において、扉の開閉時などに冷蔵庫周辺の高温多湿な空気が庫内に流入する。その多湿の空気が庫内を循環し、蒸発器を通過する際に空気中の水蒸気が蒸発器表面で凝縮し、隣接する凝縮水同士が合体などして成長し、過冷却状態を経てその凝縮水が氷結し、その氷結部を核として針状に霜が成長し、霜層を形成して行く。いわゆる着霜現象である。蒸発器表面に着霜するにつれて空気の通風抵抗が増え、風量が低下し、冷却能力が低下して規定の冷却性能が維持できなくなる。

【0004】

このような冷却能力の低下を回避するために、定期的に除霜運転を行う。除霜運転の方式には、例えば冷凍サイクルの冷媒の流れを切り替えて蒸発器を内部から加熱するホットガス方式や蒸発器の近傍に設けたヒーターで外部から加熱するヒーター方式などがあるが、除霜運転中は蒸発器としての本来の役割を果たさないため、極力除霜時間を短縮する必要がある。

【0005】

しかしながら、除霜時間を安易に短縮し、フィン表面に除霜水が残ったまま冷却運転を再開させると、除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することになり、結果的に除霜運転の間隔を短くすることになり、かえって電力消費を増やすことになる。そのためにも、水切り性が高い蒸発器は除霜時間の短縮につながり、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

【0006】

この蒸発器の水切り性に関する従来技術は、蒸発器表面を洗浄後、陽極酸化処理をして表面に複数の細穴を有する皮膜を作成し、細穴を封孔させずに安定させる熱処理を行って、表面の親水性を高めて水切り性能を向上させている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１０−１７５１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、前記従来の構成では、安定した水切り性能を得るために改善の余地がある。

【0009】

従来の方法は、陽極酸化処理などによる表面性状の親水性化は非常に高価であるとともに、表面の親水性能が劣化した場合には細穴内に除霜水が滞留し続けて水切り性能が極端に低下する可能性がる。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、貯蔵室内に設置され、表面に発生した除霜水を前記表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器と、前記蒸発器で冷却された冷気を前記貯蔵室内に送風する送風ファンと、を備えた冷蔵庫において、前記蒸発器は表面にフィンを備え、前記蒸発器のフィン表面の重力方向に溝を設けるとともに、前記送風ファンは前記蒸発器の下方で冷却室仕切壁の冷気吐出口近傍に配置され、前記冷気は前記蒸発器表面を重力方向に通過した後、前記冷気吐出口から貯蔵室へと吹き出されるものである。

【0011】

これにより、除霜水を表面から落下させることを容易にする皮膜を有することに加え、除霜水が溝を伝う（誘導される）ため蒸発器表面から除霜水の水切り性を向上させることができ、安定的に蒸発器表面から除霜水を水切りすることができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の冷蔵庫は、除霜運転時に蒸発器に生じる除霜水を安定的に水切りすることで除霜時間を短縮して、省電力化した冷蔵庫を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図

【図2】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図

【図3】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の蒸発器の拡大図

【図4】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図

【図5】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図

【図6】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の蒸発器の拡大図

【図7】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図

【図8】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図

【図9】本発明の実施の形態３における冷蔵庫の蒸発器の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0014】

第１の発明は、貯蔵室内に設置され、表面に発生した除霜水を前記表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器と、前記蒸発器で冷却された冷気を前記貯蔵室内に送風する送風ファンと、を備えた冷蔵庫において、前記蒸発器は表面にフィンを備え、前記蒸発器のフィン表面の重力方向に溝を設けるとともに、前記送風ファンは前記蒸発器の下方で冷却室仕切壁の冷気吐出口近傍に配置され、前記冷気は前記蒸発器表面を重力方向に通過した後、前記冷気吐出口から貯蔵室へと吹き出されるものであり、これにより前記蒸発器表面に発生した除霜水の水切り性能を向上させると共に、皮膜が劣化した場合にも除霜水が溝を伝うため安定的に水切りを行うことができ、除霜時間の短縮につながり、省電力化した冷蔵庫を提供することができる。

【0016】

第２の発明は、第１の発明において、前記溝は複数列設けたものであり、前記蒸発器表面全体から除霜水をより確実に水切りすることができる。

【0017】

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記溝はプレス加工により設けたものであり、非常に安価かつ簡単に構成することができる。

【0018】

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明において、前記蒸発器の表面に水接触角が１６０度以上の超撥水膜を備えたものであり、より確実に蒸発器表面からの除霜水を水切りすることができる。

【0020】

以下、本実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

【0021】

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図である。図２は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図である。図３は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の蒸発器の拡大図である。

【0022】

図１において、冷蔵庫１００の断熱箱体１０１は、主に鋼板を用いた外箱１０２と、ＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱１０３と、を備え、その内部には例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材が充填されて、周囲と断熱され、断熱仕切壁１２０、１２１で複数の貯蔵室１０４、１０５、１０６に区画されている。

【0023】

各貯蔵室は、冷蔵庫本体に回転自在に枢示した断熱扉１１７、１１８、１１９によってその前面開口部を閉塞されている。

【0024】

例えば、貯蔵室１０４、１０５、１０６をそれぞれ冷蔵室、野菜室、冷凍室と仮定した場合、冷蔵室は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、野菜室は冷蔵室と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。冷凍室は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。

【0025】

断熱箱体１０１の最下部の貯蔵室１０６の背面領域に機械室１０７を形成し、圧縮機１０８、水分除去を行うドライヤ（図示せず）等の冷凍サイクルの高圧側構成部品が収納されている。

【0026】

図２において、貯蔵室１０６の背面には冷気を生成する冷却室１０９が設けられ、その間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、貯蔵室１０６と断熱区画するために構成された冷却室仕切壁１１０とが構成されている。冷却室１０９内には、表面に発生した除霜水を落下させることを容易にする皮膜（例えば、水接触角が１６０度以上になる超撥水膜）を有する蒸発器１１１が鉛直配設されており、蒸発器１１１の上部空間には強制対流方式により蒸発器１１１で冷却した冷気を貯蔵室１０４、１０５、１０６に送風する送風ファン１１２が配置され、蒸発器１１１の下部空間には蒸発器１１１表面に付着した霜を除霜するための除霜ヒーター１１３が設けられ、さらにその下部には除霜水を受け止め庫外に排水させるためのドレンパン１１４が貫通路１１５に構成され、その下流側の庫外に蒸発皿１１６が構成されている。

【0027】

冷却室仕切壁１１０には蒸発器１１１で生成された冷気を送風ファン１１２によって貯蔵室１０６へと供給するための冷気吐出口１２４と、貯蔵室１０６内を循環した冷気を蒸発器１１１へ戻すための冷気吸込口１２５と、を設けている。

【0028】

また、貯蔵室１０６内には引き出し機構に保持されて引き出されるとともに、食品類を貯蔵する収納ケースを配置している。本実施の形態では、貯蔵室１０６内には収納ケースは３つ配置している。具体的には、上段の収納ケース１２６、中段の収納ケース１２７、下段の収納ケース１２８を配置している。

【0029】

図３は、冷蔵庫で一般的に広く利用されているフィンチューブ式の蒸発器１１１であり
、複数のフィン１５１と複数の伝熱管１５２とで構成されている（Ａ）。このフィン１５１は所定の間隔で複数枚積層されており、各フィンに設けた貫通穴を貫通するように伝熱管１５２が設けられている（Ｂ）。フィン１５１の表面には、上端から下端まで全面に渡って重力方向に直線的に複数の溝１５３を設けている。具体的には、本実施の形態では、溝ピッチ０．６ｍｍ、溝深さ０．２ｍｍ、断面形状は略三角形のものである（Ｃ）。

【0030】

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

【0031】

まず、貯蔵室１０６内の冷気の流れについて説明する。蒸発器１１１により冷却された冷気は、モータの回転に伴い回転する送風ファン１１２により強制的に冷気吐出口１２４から貯蔵室１０６内へと吹き出される。この時、冷気は蒸発器１１１表面を重力と反する方向に通過するように送風ファン１１２によって送風され、冷却される。吹き出された冷気は、収納ケース１２６、１２７、１２８に収納されている食品類を冷却する。食品類を冷却した冷気は、矢印に示すように、収納ケース１２８と断熱扉内壁との空隙を通って冷気吸込口１２５より吸い込まれて、蒸発器１１１に戻ってくる循環風路構成になっている。

【0032】

冷蔵庫１００の断熱扉１１９を開けて食品などを収納する際には、冷蔵庫１００周辺の高温多湿な空気が貯蔵室１０６内に流入する。そして、断熱扉１１９を閉じた後、この流入空気が貯蔵室１０６内を循環する訳だが、蒸発器１１１のフィン１５１表面を通過する際に流入空気中の水蒸気がフィン１５１表面で凝縮し、付着する。その後、隣接する凝縮水同士が合体などして成長し、過冷却状態を経てその凝縮水が氷結し、その氷結部を核として針状に霜が成長し、霜層を形成して行く。いわゆる着霜現象である。蒸発器表面に着霜するにつれて空気の通風抵抗が増え、風量が低下し、冷却能力が低下して規定の冷却性能が維持できなくなる。

【0033】

そのため、フィン１５１表面に生成した霜層を除去するために、圧縮機１０８と送風ファン１１２を停止させると同時に蒸発器１１１の下部に設けた除霜ヒーター１１３に通電し、除霜ヒーター１１３の表面から発生する高温の自然対流や輻射熱によって霜層を融解させる。融解した除霜水は接触角が１６０度以上の超撥水状態となり、フィン１５１表面との接触面積が著しく減少するため、フィン１５１表面上を転落しやすくなり、重力方向に直線的に複数列設けた溝１５３を伝って（誘導されて）自重によりフィン１５１表面から容易に落下させ、水切りすることができる。

【0034】

このようにして、フィン１５１表面上の除霜水の水切り性能を高めることで、冷却運転再開時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

【0035】

また、フィン１５１の溝１５３を設ける方向は重力方向と完全に一致せずとも、重力方向成分を有すれば除霜水の水切り性能を高めることができる。

【0036】

また、経年などにより蒸発器１１１表面の皮膜が多少劣化したとしても、重力方向成分を有する溝１５３を設けていることにより、安定的に除霜水の水切り効果を得ることができる。

【0037】

また、フィン１５１表面の溝１５３はプレス加工によって設けることで、非常に安価でかつ簡単に形成することができる。

【0038】

さらに、溝１５３を設けることで、同一フィン外形寸法において空気と接する面積（伝
熱面積）を増加させることができ、冷却運転時の冷却能力（熱交換量）を向上することができる。

【0039】

以上のように、本実施の形態においては、貯蔵室１０６内に設置され、表面に発生した除霜水を表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器１１１と、蒸発器１１１で冷却された冷気を貯蔵室１０６内に送風する送風ファン１１２と、を備えた冷蔵庫１００において、蒸発器１１１のフィン１５１表面に重力方向成分を有する方向に直線的に複数列の溝１５３を設けたものであり、これにより蒸発器１１１のフィン１５１表面に発生した除霜水の水切り性能を向上させると共に、経年などにより皮膜が劣化した場合にも除霜水が溝１５３を伝うため安定的に水切りを行うことができ、冷却運転再開時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、省電力化した冷蔵庫を提供することができる。

【0040】

なお、本実施の形態で示した溝１５３の寸法および断面形状は一例であり、本発明はこの寸法および断面形状に限られるものではない。

【0041】

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の縦断面図である。図５は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図である。図６は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の蒸発器の拡大図である。なお、実施の形態１と同一部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0042】

図５において、貯蔵室１０６の背面には冷気を生成する冷却室１２９が設けられ、その間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、貯蔵室１０６と断熱区画するために構成された冷却室仕切壁１３０とが構成されている。冷却室１２９内には、表面に発生した除霜水を落下させることを容易にする皮膜（例えば、水接触角が１６０度以上になる超撥水膜）を有する蒸発器１３１が鉛直配設されており、蒸発器１３１の下部空間には強制対流方式により蒸発器１３１で冷却した冷気を貯蔵室１０４、１０５、１０６に送風するための送風ファン１３２が配置され、蒸発器１３１の下部空間には蒸発器１３１表面に付着した霜を除霜するための除霜ヒーター１１３が設けられ、さらにその下部には除霜水を受け止め庫外に排水させるためのドレンパン１１４が貫通路１１５に構成され、その下流側の庫外に蒸発皿１１６が構成されている。

【0043】

冷却室仕切壁１３０には蒸発器１３１で生成された冷気を送風ファン１３２によって貯蔵室１０６へと供給するための冷気吐出口１２４と、貯蔵室１０６内を循環した冷気を蒸発器１３１へ戻すための冷気吸込口１２５と、を設けている。

【0044】

また、貯蔵室１０６内には引き出し機構に保持されて引き出されるとともに、食品類を貯蔵する収納ケースを配置している。本実施の形態では、貯蔵室１０６内には収納ケースは３つ配置している。具体的には、上段の収納ケース１２６、中段の収納ケース１２７、下段の収納ケース１２８を配置している。

【0045】

図６は、冷蔵庫で一般的に広く利用されているフィンチューブ式の蒸発器１３１であり、複数のフィン１６１と複数の伝熱管１６２とで構成されている（Ａ）。このフィン１６１は所定の間隔で複数枚積層されており、各フィンに設けた貫通穴を貫通するように伝熱管１６２が設けられている。フィン１６１の表面には、上端から下端まで全面に渡って重力方向に直線的に複数の溝１６３を設けている（Ｂ）。具体的には、本実施の形態では、溝ピッチ０．６ｍｍ、溝深さ０．２ｍｍ、断面形状は略三角形のものである（Ｃ）。

【0046】

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

【0047】

貯蔵室１０６内の冷気の流れについて説明する。蒸発器１３１により冷却された冷気は、モータの回転に伴い回転する送風ファン１３２により強制的に冷気吐出口１２４から貯蔵室１０６内へと吹き出される。この時、冷気は蒸発器１３１表面を重力方向に通過するように送風ファン１３２によって送風され、冷却される。吹き出された冷気は、収納ケース１２６、１２７、１２８に収納されている食品類を冷却する。食品類を冷却した冷気は、矢印に示すように、収納ケース１２６と断熱扉内壁との空隙を通って冷気吸込口１２５より吸い込まれて、蒸発器１３１に戻ってくる循環風路構成になっている。

【0048】

冷蔵庫１００の断熱扉１１９を開けて食品などを収納する際には、冷蔵庫１００周辺の高温多湿な空気が貯蔵室１０６内に流入する。そして、断熱扉１１９を閉じた後、この流入空気が貯蔵室１０６内を循環する訳だが、蒸発器１３１のフィン１６１表面を通過する際に流入空気中の水蒸気がフィン１６１表面で凝縮し、付着する。その後、隣接する凝縮水同士が合体などして成長し、過冷却状態を経てその凝縮水が氷結し、その氷結部を核として針状に霜が成長し、霜層を形成して行く。いわゆる着霜現象である。蒸発器１３１表面に着霜するにつれて空気の通風抵抗が増え、風量が低下し、冷却能力が低下して規定の冷却性能が維持できなくなる。

【0049】

そのため、フィン１６１表面に生成した霜層を除去するために、圧縮機１０８と送風ファン１３２を停止させると同時に蒸発器１３１の下部に設けた除霜ヒーター１１３に通電し、除霜ヒーター１１３の表面から発生する高温の自然対流や輻射熱によって霜層を融解させる。融解した除霜水は接触角が１６０度以上の超撥水状態となり、フィン１６１表面との接触面積が著しく減少するため、フィン１６１表面上を転落しやすくなり、重力方向に直線的に複数列設けた溝１６３を伝って（誘導されて）自重によりフィン１６１表面から容易に落下させ、水切りすることができる。

【0050】

このようにして、フィン１６１表面上の除霜水の水切り性能を高めることで、冷却運転再開時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

【0051】

また、フィン１６１の溝１６３を設ける方向は重力方向と完全に一致せずとも、重力方向成分を有すれば除霜水の水切り性能を高めることができる。

【0052】

また、経年などにより蒸発器１３１表面の皮膜が多少劣化したとしても、重力方向成分を有する溝１６３を設けていることにより、安定的に除霜水の水切り効果を得ることができる。

【0053】

さらに、何らかの要因で万が一除霜水がフィン１６１表面に留まった場合でも、冷却運転再開時に除霜水の自重方向と同じ方向（重力方向成分を有する方向）に送風することにより、留まった除霜水を送風の力で水切りすることができる。

【0054】

また、フィン１６１表面の溝１６３はプレス加工によって設けることで、非常に安価でかつ簡単に形成することができる。

【0055】

さらに、溝１６３を設けることで、同一フィン外形寸法において空気と接する面積（伝熱面積）を増加させることができ、冷却運転時の冷却能力（熱交換量）を向上することができる。

【0056】

以上のように、本実施の形態においては、貯蔵室１０６内に設置され、表面に発生した除霜水を表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器１３１と、蒸発器１３１で冷却された冷気を貯蔵室１０６内に送風する送風ファン１３２と、を備えた冷蔵庫１００において、蒸発器１３１のフィン１６１表面に重力方向成分を有する方向に直線的に複数列の溝１６３を設けたものであり、これにより蒸発器１３１のフィン１６１表面に発生した除霜水の水切り性能を向上させると共に、経年などにより皮膜が劣化した場合にも除霜水が溝１６３を伝うため安定的に水切りを行うことができ、さらに送風ファンは重力方向成分を有する方向に送風することで、何らかの要因により万が一除霜水がフィン１６１表面に留まった場合でも、冷却運転再開時に除霜水の自重方向と同じ方向（重力方向成分を有する方向）に送風することにより、留まった除霜水を送風の力で水切りすることができるため、冷却運転時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、省電力化した冷蔵庫を提供することができる。

【0057】

なお、本実施の形態で示した溝１６３の寸法および断面形状は一例であり、本発明はこの寸法および断面形状に限られるものではない。

【0058】

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の縦断面図である。図８は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の要部貯蔵室の基本構造の縦断面図である。図９は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の蒸発器の拡大図である。なお、実施の形態１または２と同一部分については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【0059】

図８において、貯蔵室１０６の上面には冷気を生成する冷却室１３９が設けられ、その間には、断熱性を有する各室への冷気の搬送風路と、貯蔵室１０６と断熱区画するために構成された冷却室仕切壁１４０とが構成されている。冷却室１３９内には、表面に発生した除霜水を落下させることを容易にする皮膜（例えば、水接触角が１６０度以上になる超撥水膜）を有する蒸発器１４１が水平より少し傾斜するように（例えば、貯蔵室１０６奥側に５度傾斜するように）配設されており、蒸発器１４１の背面空間には強制対流方式により蒸発器１１１で冷却した冷気を貯蔵室１０４、１０５、１０６に送風する送風ファン１４２が配置されている。蒸発器１１１の下部には蒸発器１１１表面に付着した霜を除霜するための除霜ヒーター１１３が設けられている。

【0060】

冷却室仕切壁１４０には蒸発器１４１で生成された冷気を送風ファン１４２によって貯蔵室１０６へと供給するための冷気吐出口１２４と、貯蔵室１０６内を循環した冷気を蒸発器１１１へ戻すための冷気吸込口１２５と、を設けている。

【0061】

また、貯蔵室１０６内には引き出し機構に保持されて引き出されるとともに、食品類を貯蔵する収納ケースを配置している。本実施の形態では、貯蔵室１０６内には収納ケースは３つ配置している。具体的には、上段の収納ケース１２６、中段の収納ケース１２７、下段の収納ケース１２８を配置している。

【0062】

図９は、冷蔵庫で一般的に広く利用されているフィンチューブ式の蒸発器１４１であり、複数のフィン１７１と複数の伝熱管１７２とで構成されている（Ａ）。このフィン１７１は所定の間隔で複数枚積層されており、各フィンに設けた貫通穴を貫通するように伝熱管１７２が設けられている。フィン１７１の表面には、上端から下端まで全面に渡って重力方向に直線的に複数の溝１７３を設けている（Ｂ）。具体的には、本実施の形態では、溝ピッチ０．６ｍｍ、溝深さ０．２ｍｍ、断面形状は略三角形のものである（Ｃ）。

【0063】

以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。

【0064】

まず、貯蔵室１０６内の冷気の流れについて説明する。蒸発器１４１により冷却された冷気は、モータの回転に伴い回転する送風ファン１４２により強制的に冷気吐出口１２４から貯蔵室１０６内へと吹き出される。この時、冷気は蒸発器１４１表面を重力方向成分を有する方向に通過するように送風ファン１４２によって送風され、冷却される。吹き出された冷気は、収納ケース１２６、１２７、１２８に収納されている食品類を冷却する。食品類を冷却した冷気は、矢印に示すように、収納ケース１２６と断熱扉内壁との空隙を通って冷気吸込口１２５より吸い込まれて、蒸発器１４１に戻ってくる循環風路構成になっている。

【0065】

冷蔵庫１００の断熱扉１１９を開けて食品などを収納する際には、冷蔵庫１００周辺の高温多湿な空気が貯蔵室１０６内に流入する。そして、断熱扉１１９を閉じた後、この流入空気が貯蔵室１０６内を循環する訳だが、蒸発器１４１のフィン１７１表面を通過する際に流入空気中の水蒸気がフィン１７１表面で凝縮し、付着する。その後、隣接する凝縮水同士が合体などして成長し、過冷却状態を経てその凝縮水が氷結し、その氷結部を核として針状に霜が成長し、霜層を形成して行く。いわゆる着霜現象である。蒸発器表面に着霜するにつれて空気の通風抵抗が増え、風量が低下し、冷却能力が低下して規定の冷却性能が維持できなくなる。

【0066】

そのため、フィン１７１表面に生成した霜層を除去するために、圧縮機１０８と送風ファン１１２を停止させると同時に蒸発器１４１の下部に設けた除霜ヒーター１１３に通電し、除霜ヒーター１１３の表面から発生する高温の自然対流や輻射熱によって霜層を融解させる。融解した除霜水は接触角が１６０度以上の超撥水状態となり、フィン１７１表面との接触面積が著しく減少するため、フィン１７１表面上を転落しやすくなり、重力方向に直線的に複数列設けた溝１７３を伝って（誘導されて）自重によりフィン１７１表面から容易に落下させ、水切りすることができる。

【0067】

このようにして、フィン１７１表面上の除霜水の水切り性能を高めることで、冷却運転再開時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、冷蔵庫の省電力化を図ることができる。

【0068】

また、フィン１７１の溝１７３を設ける方向は重力方向と完全に一致せずとも、重力方向成分を有すれば除霜水の水切り性能を高めることができる。

【0069】

また、経年などにより蒸発器１１１表面の皮膜が多少劣化したとしても、重力方向成分を有する溝１７３を設けていることにより、安定的に除霜水の水切り効果を得ることができる。

【0070】

さらに、何らかの要因で万が一除霜水がフィン１７１表面に留まった場合でも、冷却運転再開時に除霜水の自重方向と同じ方向（重力方向成分を有する方向）に送風することにより、留まった除霜水を送風の力で水切りすることができる。

【0071】

また、フィン１７１表面の溝１７３はプレス加工によって設けることで、非常に安価でかつ簡単に形成することができる。

【0072】

さらに、溝１７３を設けることで、同一フィン外形寸法において空気と接する面積（伝熱面積）を増加させることができ、冷却運転時の冷却能力（熱交換量）を向上することができる。

【0073】

以上のように、本実施の形態においては、貯蔵室１０６内に設置され、表面に発生した除霜水を表面から落下させることを容易にする皮膜を有する蒸発器１４１と、蒸発器１４１で冷却された冷気を貯蔵室１０６内に送風する送風ファン１４２と、を備えた冷蔵庫１００において、蒸発器１４１のフィン１７１表面に重力方向成分を有する方向に直線的に複数列の溝１７３を設けたものであり、これにより蒸発器１４１のフィン１７１表面に発生した除霜水の水切り性能を向上させると共に、経年などにより皮膜が劣化した場合にも除霜水が溝１７３を伝うため安定的に水切りを行うことができ、さらに送風ファンを重力方向成分を有する方向に送風することで、何らかの要因により万が一除霜水がフィン１７１表面に留まった場合でも、冷却運転再開時に除霜水の自重方向と同じ方向（重力方向成分を有する方向）に送風することにより、留まった除霜水を送風の力で水切りすることができるため、冷却運転時に除霜水自体が通風抵抗になることや、残った除霜水が起点となって早期に霜が発生することを防止することができることで除霜時間の短縮につながり、省電力化した冷蔵庫を提供することができる。

【0074】

なお、本実施の形態で示した溝１７３の寸法および断面形状は一例であり、本発明はこの寸法および断面形状に限られるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0075】

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫の蒸発器は、家庭用又は業務用冷蔵庫もしくは野菜専用庫、ショーケースに対しても適用できる。

【符号の説明】

【0076】

１００ 冷蔵庫
１０１ 断熱箱体
１０２ 外箱
１０３ 内箱
１０４、１０５、１０６ 貯蔵室
１０９、１２９、１３９ 冷却室
１１０、１３０、１４０ 冷却室仕切壁
１１１、１３１、１４１ 蒸発器
１１２、１３２、１４２ 送風ファン
１１３ 除霜ヒーター
１１４ ドレンパン
１１５ 貫通路
１１６ 蒸発皿
１１７、１１８、１１９ 断熱扉
１２４ 冷気吐出口
１２５ 冷気吸込口
１２６、１２７、１２８ 収納ケース
１５１、１６１、１７１ フィン
１５２、１６２、１７２ 伝熱管
１５３、１６３、１７３ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】