(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】
(24)【登録日】2022-04-25
(45)【発行日】2022-05-09
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
F25D 17/08 20060101AFI20220426BHJP
【ＦＩ】
F25D17/08 303
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2017206768
(22)【出願日】2017-10-26
(65)【公開番号】P2019078493
(43)【公開日】2019-05-23
【審査請求日】2020-07-07
(73)【特許権者】
【識別番号】399048917
【氏名又は名称】日立グローバルライフソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】額賀 晴樹
(72)【発明者】
【氏名】河井 良二
(72)【発明者】
【氏名】岡留 慎一郎
(72)【発明者】
【氏名】板倉 大
(72)【発明者】
【氏名】小沼 智史
(72)【発明者】
【氏名】岡田 福太郎
(72)【発明者】
【氏名】小川 真申
【審査官】笹木 俊男
(56)【参考文献】
【文献】特開２０００－０２８２５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０２３０３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０３２３８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２７５３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－３５６３６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２１０１８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２０２９１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－２２９６６９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ２５Ｄ １／００ ～ ３１／００
Ｆ２５Ｂ １／００ ～ ４９／０４
Ａ４７Ｆ １／００ ～ １３／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷蔵温度帯の第一貯蔵室と、冷凍温度帯の第二貯蔵室と、前記第一貯蔵室を冷却する第一蒸発器と、前記第二貯蔵室を冷却する第二蒸発器と、前記第一蒸発器で冷やされた空気を送風する第一送風機と、前記第二蒸発器で冷やされた空気を送風する第二送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一送風機は、前記第一蒸発器よりも高い位置に配置されたターボファンであって、
前記第一蒸発器の奥行き寸法と、前記ターボファンを配置した部分の送風路の奥行きとが、同等であり、
前記ターボファンは、略鉛直に配置され、
前記第二送風機は、前記第二蒸発器よりも高い位置に配置されたプロペラファンであり、
前記ターボファンに渦巻き状のケーシングを備え、前記ケーシングが略上方に向けて開口し、
前記ケーシングより上方にある送風路を、該送風路内の流れが、前記第一送風機の回転方向の速度成分を持つように指向させる指向性流路とする
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項2】
冷蔵温度帯の第一貯蔵室と、冷凍温度帯の第二貯蔵室と、前記第一貯蔵室を冷却する第一蒸発器と、前記第二貯蔵室を冷却する第二蒸発器と、前記第一蒸発器で冷やされた空気を送風する第一送風機と、前記第二蒸発器で冷やされた空気を送風する第二送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一送風機は、前記第一蒸発器よりも高い位置に配置されたターボファンであって、
前記第一蒸発器の奥行き寸法と、前記ターボファンを配置した部分の送風路の奥行きとが、同等であり、
前記ターボファンは、略鉛直に配置され、
前記第二送風機は、前記第二蒸発器よりも高い位置に配置されたプロペラファンであり、
前記ターボファンに渦巻き状のケーシングを備え、前記ケーシングが略上方に向けて開口し、
前記ケーシングには、前記ケーシング内の前記ターボファンから風が吹き出される吐出風路に、該吐出風路を前記ターボファンに近い側の風路と前記ターボファンに遠い側の風路とに分割する風向板を備える
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項3】
冷蔵温度帯の第一貯蔵室と、冷凍温度帯の第二貯蔵室と、前記第一貯蔵室を冷却する第一蒸発器と、前記第二貯蔵室を冷却する第二蒸発器と、前記第一蒸発器で冷やされた空気を送風する第一送風機と、前記第二蒸発器で冷やされた空気を送風する第二送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一送風機は、前記第一蒸発器よりも高い位置に配置されたターボファンであって、
前記第一蒸発器の奥行き寸法と、前記ターボファンを配置した部分の送風路の奥行きとが、同等であり、
前記ターボファンは、略鉛直に配置され、
前記第二送風機は、前記第二蒸発器よりも高い位置に配置されたプロペラファンであり、
前記第一貯蔵室に複数の棚を備え、前記棚のうち１つの上面あるいは下面は、前記第一蒸発器を収納する第一蒸発器収納室の最上面と略同一水平線上に位置している
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項4】
冷蔵温度帯の第一貯蔵室と、冷凍温度帯の第二貯蔵室と、前記第一貯蔵室を冷却する第一蒸発器と、前記第二貯蔵室を冷却する第二蒸発器と、前記第一蒸発器で冷やされた空気を送風する第一送風機と、前記第二蒸発器で冷やされた空気を送風する第二送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一送風機は、前記第一蒸発器よりも高い位置に配置されたターボファンであって、
前記第一蒸発器の奥行き寸法と、前記ターボファンを配置した部分の送風路の奥行きとが、同等であり、
前記ターボファンは、略鉛直に配置され、
前記第二送風機は、前記第二蒸発器よりも高い位置に配置されたプロペラファンであり、
前記第一貯蔵室の下部にはチルド室を備え、前記チルド室とその背面側にある第一蒸発器室との仕切りは、略鉛直に配置されている
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項5】
請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫において、前記渦巻き状のケーシングより上方にある送風路の幅は、空気の流れ方向に漸次拡大していることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項6】
請求項３または請求項４に記載の冷蔵庫において、前記ターボファンに渦巻き状のケーシングを備え、前記ケーシングが略上方に向けて開口していることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項7】
請求項４に記載の冷蔵庫において、前記仕切りは、前記チルド室より上方のみ略鉛直に配置であることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【0002】
本技術分野の背景技術として、例えば特開２００４－１０１０８８号公報（特許文献１）がある。
【0003】
特許文献１には、本体は断熱箱体で形成され、この断熱箱体の内部空間は断熱壁で区画して複数の貯蔵空間を構成しており、上方から、冷蔵室、野菜室、製氷室、冷凍や冷蔵を選べるセレクト室、冷凍室を備え、冷蔵室および野菜室は、冷蔵用冷却器である第一の冷却器で、また、製氷室、セレクト室、および冷凍室は冷凍用冷却器である第二の冷却器で冷却され、第一の冷却器の上方には第一のファンを、第二の冷却器の上方には第二のファンを備え、第一のファンおよび第二のファンは鉛直に配置された冷蔵庫が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－１０１０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１記載の冷蔵庫では、第一の冷却器の上方に備えられたファンは略鉛直に配置され、ファンの前面側と背面側には、流れの向きを転向するためのスペースが設けられていたため、ファン周辺での送風路の奥行きが大きくなり、冷蔵庫の内容積が小さくなるといった問題生じていた。また、内容積を拡大するために、ファン周辺での送風路の奥行きを縮小してしまうと、送風効率が低下することで、冷蔵庫の省エネルギー性能が低下する問題が生じていた。
【0006】
そこで本発明では、内容積の増加と省エネルギー性能の向上を両立できる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】
【0007】
このような課題を解決するために、本発明に係る冷蔵庫は、冷蔵温度帯の第一貯蔵室と、冷凍温度帯の第二貯蔵室と、前記第一貯蔵室を冷却する第一蒸発器と、前記第二貯蔵室を冷却する第二蒸発器と、前記第一蒸発器で冷やされた空気を送風する第一送風機と、前記第二蒸発器で冷やされた空気を送風する第二送風機と、を備えた冷蔵庫において、前記第一送風機は、前記第一蒸発器よりも高い位置に配置されたターボファンであって、前記第一蒸発器の奥行き寸法と、前記ターボファンを配置した部分の送風路の奥行きとが、同等であり、前記ターボファンは、略鉛直に配置され、前記第二送風機は、前記第二蒸発器よりも高い位置に配置されたプロペラファンであり、前記ターボファンに渦巻き状のケーシングを備え、前記ケーシングが略上方に向けて開口し、前記ケーシングより上方にある送風路を、該送風路内の流れが、前記第一送風機の回転方向の速度成分を持つように指向させる指向性流路とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、内容積の増加と省エネルギー性能の向上を両立できる冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例１に係わる冷蔵庫の正面図
【図4】実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図
【図5】実施例１に係る冷蔵庫の放熱手段の配置
【図6】実施例１に係る冷蔵庫の蒸発器の構成図
【図7】実施例１に係る冷凍室用送風機の斜視図
【図8】実施例１に係る冷蔵室用送風機の斜視図
【図9】（ａ）プロペラファンを鉛直に１つ実装した場合の比較例を示す断面図、（ｂ）プロペラファンの水平に１つ実装した場合の比較例を示す断面図、（ｃ）小径プロペラファンを水平に１つ実装した場合の比較例を示す断面図
【図12】実施例１に係るターボファンを鉛直に実装した場合の断面図
【図14】運転パターンの一例を示した図
【図16】実施例１に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図
【図18】実施例３に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図
【図19】実施例４に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施例について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例1】
【0011】
本発明に係る冷蔵庫の実施例１を、図１から図１６を参照して説明する。
図１は実施例１に係わる冷蔵庫の正面図である。図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫１は、上方から冷蔵室２、左右に併設された製氷室３と上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順番で構成されている。以下では、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５は、まとめて冷凍室７と呼ぶ。冷蔵室２は左右に分割され、観音開きする回転式の冷蔵室ドア２ａ、ドア２ｂを備え、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式のドア３ａ、ドア４ａ、ドア５ａ、ドア６ａを備えている。また、冷蔵室２の高さＨ１は冷凍室７の高さＨ２より大きい構成（Ｈ１＞Ｈ２）となっている。
図１は実施例１に係わる冷蔵庫の正面図である。図１に示すように、本実施形態の冷蔵庫１は、上方から冷蔵室２、左右に併設された製氷室３と上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６の順番で構成されている。以下では、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５は、まとめて冷凍室７と呼ぶ。冷蔵室２は左右に分割され、観音開きする回転式の冷蔵室ドア２ａ、ドア２ｂを備え、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、それぞれ引き出し式のドア３ａ、ドア４ａ、ドア５ａ、ドア６ａを備えている。また、冷蔵室２の高さＨ１は冷凍室７の高さＨ２より大きい構成（Ｈ１＞Ｈ２）となっている。
【0012】
冷凍室７は、基本的に庫内を冷凍温度帯（０℃未満）の例えば平均的に－１８℃程度にした貯蔵室であり、冷蔵室２及び野菜室６は庫内を冷蔵温度帯（０℃以上）とし、例えば冷蔵室２は平均的に４℃程度、野菜室６は平均的に７℃程度にした貯蔵室である。貯蔵室のうち、冷凍室７を冷蔵室２と野菜室６の間に配置することで、最も温度の低い冷凍室７が庫外空気に触れる面積を最小にできるため、庫外空気から冷蔵庫１への熱侵入量を少なくして、冷蔵庫１の省エネルギー性能を高めている。
【0013】
図２は図１のＡ－Ａ断面図で、図３は図１のＢ－Ｂ断面図である。図に示すように、冷蔵庫１の庫外と庫内は、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に発泡断熱材（例えば発泡ウレタン）を充填して形成される、箱体１０によって隔てられている。箱体１０には発泡断熱材に加えて複数の真空断熱材１１（図３の点線）を、外箱１０ａと内箱１０ｂとの間に実装している。ここで、真空断熱材１１は、グラスウールやウレタン等の芯材を、外包材で包んで構成される。外包材はガスバリア性を確保するために金属層（例えばアルミニウム）を含むため、真空断熱材１１の外周側は外包材の熱伝導により熱が伝わりやすい。
【0014】
冷蔵室２と、上段冷凍室４及び製氷室３は断熱仕切壁１２ａによって隔てられ、同様に下段冷凍室５と野菜室６は断熱仕切壁１２ｂによって隔てられている。また、製氷室３、上段冷凍室４、及び下段冷凍室５の各貯蔵室の前面側には、ドア３ａ、４ａ、５ａの隙間を介して庫内外の空気が流通しないよう、断熱仕切壁１２ｃを設けている。冷蔵室２のドア２ａ、２ｂの庫内側には複数のドアポケット１３と、複数の棚１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを設け、複数の貯蔵スペースに区画されている。複数の棚１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、両側面の内箱１０ｂに設けられる複数の支持部（図示なし）により支持される。また、棚１４ａ、１４ｂ、１４ｃにはそれぞれ異なる高さに支持部が設けられているため、収納物に応じて棚１４ａ、１４ｂ、１４ｃの設置高さを調節することができる。
【0015】
冷凍室７及び野菜室６には、それぞれドア３ａ、４ａ、５ａ、６ａと一体に引き出される製氷室容器（図示せず）、上段冷凍室容器４ｂ、下段冷凍室容器５ｂ、野菜室容器６ｂを備えている。
【0016】
断熱仕切壁１２ａの上方には、冷蔵室２の温度帯よりも低めに設定されたチルドルーム１５を備えている。チルドルーム１５は、例えば蒸発器１０５ａと送風機１１２ａの制御、及び断熱仕切壁１２ａ内に設けたヒータ（図示せず）により、冷蔵温度帯の例えば約０～３℃にするモードと冷凍温度帯の例えば約－３～０℃にするモードに切換えることができる。
【0017】
蒸発器１０５ａは、冷凍室７用のクロスフィンチューブ式熱交換器であり、冷蔵室２の背面側に備えた蒸発器室１６ａ内に設けてある。蒸発器１０５ａと熱交換して低温になった空気は、蒸発器１０５ａより高い位置に設けた送風機１１２ａにより、ケーシング１７、吐出風路１８ａ、上方に向けて開口した吐出口１９ａを介して冷蔵室２に送風され、冷蔵室２内を冷却する。冷蔵室２に送風された空気は、蒸発器室１６ａの下方にある戻り口２０ａから蒸発器１０５ａに戻る。
【0018】
また、ケーシング１７の下部に開口部２１を備えている。これにより、吐出風路１８ａから流れてきた結露水が溜まることを抑制し、送風機１１２ａの動作不良を防いでいる。
【0019】
蒸発器１０５ａの空気側の表面で成長した霜は、蒸発器１０５ａに冷媒を流さずに送風機１１２ａを動作させることで、ヒータなどの加熱源を用いずに溶かすことができる。また、蒸発器１０５ａの除霜運転時に冷蔵室２に送風される空気は０℃前後であるため、除霜と同時に冷蔵室２を冷却できる。そのため、本実施例の形態は、ヒータなどの加熱源を用いた除霜に比べて消費電力が低く、かつ除霜運転時にも冷蔵室２を冷却できるため、除霜運転が頻繁に入る場合であっても冷蔵庫１の省エネルギー性能を損ないにくい構成となっている。
【0020】
蒸発器１０５ａの下方にある樋２３ａの表面にはヒータ２４ａを設けている。ヒータ２４ａに通電することで、樋２３ａに溜まった水が凍結しても、氷を融解して排水できる。樋２３ａで発生した融解水は、排水管２５ａを介して圧縮機１００の上部に設けた蒸発皿２６に排出される。
【0021】
蒸発器１０５ｂは、冷凍室７用のクロスフィンチューブ式熱交換器であり、冷凍室７の背面側に備えた蒸発器室１６ｂ内に設けてある。蒸発器１０５ｂと熱交換して低温になった空気は、蒸発器１０５ｂの上方に設けた送風機１１２ｂにより、吐出風路１８ｂ、吐出口１９ｂを介して冷凍室７に送風し、冷凍室７内を冷却する。冷凍室７に送風された空気は、蒸発器室１０５ｂの下方にある冷凍室戻り口２０ｂを通り、蒸発器１０５ｂに戻る。
【0022】
本実施例の冷蔵庫１では、野菜室６も蒸発器１０５ｂで低温にした空気を直接送風することで冷却する。蒸発器１０５ｂで低温になった蒸発器室１６ｂの空気は、送風機１１２ｂにより野菜室風路（図示せず）、野菜室ダンパ（図示せず）を介して野菜室６に送風し、野菜室６内を冷却する。野菜室６が低温の場合は、野菜室ダンパを閉じることで野菜室６の冷却を抑える。なお、野菜室６に送風された空気は断熱仕切壁１２ｂの下部前方に設けた戻り口２０ｃから戻り風路２２を介して蒸発器室１６ｂに戻る。ここで、断熱仕切壁１２ｂには、野菜室風路の一部を構成する連通口（図示せず）が形成されており、この連通口を介して蒸発器１０５ｂで低温になった空気が野菜室６内へ供給される。
【0023】
蒸発器１０５ｂの下方にはヒータ２４ｂを設けている。ヒータ２４ｂに通電することで、蒸発器１０５ｂの空気側の表面で成長した霜を溶かすことができるため、熱交換器１０５の冷却性能の悪化を抑制することができる。除霜時に発生した融解水は、蒸発器室１６ｂの下部に設けた樋２３ｂに落下し、排水管２５ｂを介して機械室１１４内の圧縮機１００の上部に設けた蒸発皿２６に排出される。
【0024】
冷蔵庫１の上面に備えるカバー２７の内部には、庫外空気の温度、湿度を検知する温湿度センサ２８を設けている。冷蔵庫１の上方背面側には制御基板２９が配置されており、制御基板２９に記憶された制御手段に従って冷凍サイクル、及び送風系の制御が実施される。
【0025】
図４は、実施例１に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。本実施例の冷蔵庫１は、冷媒を圧縮する圧縮機１００、放熱手段である庫外放熱器１０１と側面放熱配管１０２、前面放熱配管１０３、冷媒を減圧させるキャピラリチューブ１０４ａと１０４ｂ、吸熱手段である蒸発器１０５ａと１０５ｂ、液冷媒が圧縮機１００に流入するのを防止する気液分離器１０６ａと１０６ｂ、冷媒流路を制御する三方弁１０７、冷媒の逆流を防止する逆止弁１０８、冷凍サイクル中の水分を除去するドライヤ１０９、冷媒流路を接続する冷媒合流部１１０を備えており、これらを冷媒配管１１１により接続することで冷媒を循環し、冷凍サイクルを構成している。ここで、蒸発器１０５ａは送風機１１２ａにより空気を流し、また蒸発器１０５ｂは送風機１１２ｂにより空気を流して、冷蔵室２および冷凍室７の冷却を促進している。同様に、庫外放熱器１０１は送風機１１３により空気を流して冷蔵庫１の放熱を促進している。
【0026】
圧縮機１００から吐出した冷媒は、庫外放熱器１０１、側面放熱配管１０２、前面放熱配管１０３、ドライヤ１０９の順に流れ、三方弁１０７に至る。三方弁１０７は流出口１０７ａと流出口１０７ｂを備え、三方弁１０７に流入する冷媒は、流出口１０７ａまたは流出口１０７ｂのどちらか一方に流れる。
【0027】
流出口１０７ａに冷媒が流れる冷蔵モードでは、冷媒はキャピラリチューブ１０４ａ、蒸発器１０５ａ、気液分離器１０６ａ、冷媒合流部１１０の順に流れた後、圧縮機１００に戻る。キャピラリチューブ１０４ａで低圧低温になった冷媒が蒸発器１０５ａを流れ、蒸発器１０５ａと冷蔵室２内の空気とが熱交換し、冷蔵室２の収納物を冷却する。
【0028】
流出口１０７ｂに冷媒が流れる冷凍モードでは、冷媒はキャピラリチューブ１０４ｂ、蒸発器１０５ｂ、気液分離器１０６ｂ、逆止弁１０８、冷媒合流部１１０の順に流れた後、圧縮機１００に戻る。ここで逆止弁１０８は、冷媒が冷媒合流部１１０から気液分離器１０６ｂ側へ流れないように配設している。キャピラリチューブ１０４ｂで低圧低温になった冷媒が蒸発器１０５ｂを流れ、蒸発器１０５ｂと冷凍室内の空気とが熱交換し、冷凍室７の収納物を冷却する。
【0029】
図５は実施例１に係る冷蔵庫の放熱手段の配置である。庫外放熱器１０１（図示なし）は，機械室１１４に配置したフィンチューブ式の熱交換器で，側面放熱配管１０２は冷蔵庫１の側壁面に沿って配置した放熱パイプで、前面放熱配管１０３は冷蔵庫１の断熱仕切壁１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（図２参照）の前縁内側に配置した放熱パイプである。また、側面放熱配管１０２は冷蔵庫１の箱体１０内の外箱１０ａ側に埋設している。前面放熱配管１０３は各貯蔵室を分割する断熱仕切り壁１２ａ、１２ｂ、１２ｃ（図２参照）といった、冷蔵庫１の前方側に埋設されている。また、前面放熱配管１０３は、放熱をするだけでなく、断熱仕切壁１２ａ、１２ｂ、１２ｃの結露防止の役割もある。
【0030】
図６は実施例１に係る冷蔵庫の蒸発器の構成図であり、図６（ａ）は冷蔵用蒸発器の構成図、図６（ｂ）は冷凍用蒸発器の構成図を示している。図６に示すように、蒸発器１０５ａおよび蒸発器１０５ｂは、クロスフィンチューブ式熱交換器であり、複数枚のアルミニウム製のフィン１１５を、複数回に曲げられた伝熱管１１６が貫くように構成されている。本実施例では、蒸発器１０５ａのフィンの平均積層間隔Ｐｆ１と蒸発器１０５ｂのフィンの平均積層間隔Ｐｆ２の関係はＰｆ１≦Ｐｆ２となるように構成し、さらに、蒸発器１０５ａの高さＨ３と蒸発器１０５ｂの高さＨ４の関係はＨ３≦Ｈ４となるように構成し、蒸発器１０５ａの幅Ｗ１と蒸発器１０５ｂの高さＷ２の関係はＷ１≦Ｗ２となるように構成している。これにより、蒸発器１０５ｂは伝熱面積を確保しながら霜成長による空気側の流れの閉塞を抑制でき、ヒータ２４ｂの通電回数を少なくなることで冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上している。一方で、蒸発器１０５ａは、伝熱面積を確保しながら小型化することができるため、省エネルギー性能を損なわずに冷蔵室２の内容積を増大している。
【0031】
本実施例ではＰｆ１を３mmとし、Ｐｆ２を５mmとしている。このような寸法とすることで、蒸発器１０５ａと蒸発器１０５ｂで成長した霜が溶けた場合でも、確実に排水することができるようにしている。また、本実施例で使用した寸法以外の場合でも、Ｐｆ１≦Ｐｆ２の関係が成り立てば同様な効果を得ることができる。
【0032】
図７は実施例１に係る冷凍室用送風機の斜視図である。本実施例における冷凍室７用の送風機１１２ｂの実施形態には、プロペラファンを用いている。本実施例ではプロペラファンの翼を３枚、翼直径を１１０ｍｍで構成し、約１１００～１６００min-１の回転速度で動作させている。送風機１１２ｂを動作させることで、ファンの吸込側から吹出側に向かって軸流方向に送風される。
【0033】
図２に示すように、冷凍室７は冷蔵室２に比べ上下方向の距離が短く（Ｈ１＞Ｈ２）、さらに冷凍室７に備える蒸発器１０５ｂは冷蔵室２に備える蒸発器１０５ａに比べ上下方向の距離が長く（Ｈ４＞Ｈ３）構成されるため、蒸発器から吐出口までの経路が短い。そのため、ファンから吐出さる空気は、冷凍室７の前面側に向かって吐出される。このような前面吹き出しの送風路では、ファンの実装形態としては吸込と吹出の方向が同一であるプロペラファンを用いることで吐出風路１８ｂおよび吐出口１９ｂの配置が簡単化でき、冷凍室７の通風抵抗が低減されることで風量を増大させることができる。
【0034】
また、常時マイナス温度帯で除霜しにくい冷凍室７では、プロペラファンのように翼間ピッチが広い形態を用いることで、送風機１１２ｂ周辺での霜成長により発生する冷蔵庫１の動作不良が起きにくくなる。
【0035】
図８は実施例１に係る冷蔵室用送風機の斜視図である。本実施例における冷蔵室２用の送風機１１２ａの実施形態には、ターボファンを用いている。図に示すように、ターボファンを動作させると、ターボファンの軸方向から風を吸込み、遠心力により外周側に運ばれて、外周側から全周に送風される。また、ターボファンは高静圧タイプの送風機のため、プロペラファンと比較して高静圧（通風抵抗が大きい）時に風量を増大させやすい特性を持っている。
【0036】
【0037】
図９（ａ）はプロペラファンを鉛直に１つ実装した場合の比較例を示す断面図、図９（ｂ）はプロペラファンを水平に１つ実装した場合の比較例を示す断面図、図９（ｃ）は小径プロペラファンを水平に１つ実装した場合の比較例を示す断面図である。
【0038】
図９（ａ）から（ｃ）に示すように、冷蔵室用の送風機としては、一般にプロペラファンが用いられてきた。
【0039】
図９（ａ）のように、送風機１１２ａとしてプロペラファンを略鉛直に配置した形態では、流れの向きを転向するためのスペースが、プロペラファンの前面側と背面側に必要となる。そのため、蒸発器１０５ａの奥行き寸法３１より送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法３０が大きくなり、冷蔵室２の内容積が減少しやすい。
【0040】
図９（ｂ）のように送風機１１２ａとしてプロペラファンを略水平に配置した形態では、流れの向きに対して障害物がないため送風効率を損なわずに動作できるが、送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法３０は送風機１１２ａの直径相当が必要となる。そのため、蒸発器１０５ａの奥行き寸法３１より送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法３０が大きくなり、冷蔵室２の内容積が減少しやすい。
【0041】
図９（ｃ）のように、送風機１１２ａとしてプロペラファンの直径Ｄを小さくした場合においては内容積の減少を抑えることはできるが、風量が少なくなり、省エネルギー性能が低下する。そこで、図９（ｃ）の形態で、送風機１１２ａとしてプロペラファンを冷蔵庫１の左右方向で並列に複数個（例えば２つ）、略水平に配置した場合は、送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法３０を蒸発器１０５ａの奥行き寸法３１に近づけて十分な風量を確保することができる。しかしながら、送風機１１２ａを並列に配置しているので、蒸発器１０５ａの表面に霜が成長して通風抵抗が増大した場合においては、風量が減少しやすいため、省エネルギー性能が低下してしまうおそれがある。図１０を用いて理由を説明する。
【0042】
図１０は、図９（ｂ）と図９(ｃ)のファン空力特性と抵抗曲線の関係を示した図である。実線は図９（ｂ）の形態を、点線は図９（ｃ）の形態でプロペラファンが１つの場合を、一点鎖線は図９（ｃ）の形態でプロペラファンを並列に２つ配置した場合を示している。また、ここでは特性を理解し易くするために、いずれもファンの回転数は同一な場合を示しており、それぞれの動作点を黒丸で示している。
【0043】
図１０（ａ）に示すように、蒸発器に霜が付着していない通常運転時においては、低静圧高風量の条件となるため、抵抗曲線は図のように緩やかな曲線を描く。図９（ｂ）の形態（実線）に対して、図９（ｃ）のようにファン径を小さくすると（点線）、風量および静圧が低下する。さらに図９（ｃ）の形態でプロペラファンを２つ備えると（一点鎖線）、１つの場合に対して、静圧０の風量が２倍となる。そのため、図９（ｂ）の形態と図９（ｃ）の形態（プロペラファンを２つ）を、同等風量で動作させることができる。
【0044】
図１０（ｂ）に示すように、蒸発器の表面に霜が成長した場合においては、高静圧低風量の条件となるため、抵抗曲線は図のように急な曲線を描く。そのため、図９（ｂ）の形態に対して、図９（ｃ）の形態（プロペラファンが２つ）は風量が減少して、冷蔵庫１の省エネルギー性能が低下してしまう。
【0045】
以上のようにプロペラファンを搭載した従来例では、省エネルギー性能を確保しながら冷蔵室２の内容積を拡大することが課題であり、プロペラファンの直径と個数を工夫した場合においても、高静圧低風量条件で風量が減少しやすいことが課題であった。
【0046】
図１１は、同一翼直径、同一回転数のプロペラファンとターボファンの空力特性と抵抗曲線の関係を示した図である。図１１（ａ）に示すように、蒸発器１０５ａに霜が付着していない通常運転時においては、ターボファンを実装した場合とプロペラファンを実装した場合で同等の風量を確保することができる。図１１（ｂ）に示すように、蒸発器１０５ａの表面に霜が成長した場合においては、本実施例のようにターボファンを実装することで、プロペラファンを実装した場合より風量を増大させることができる。本実施例においては、前記したように蒸発器１０５ａの除霜時にも送風機１１２ａを動作させるため、除霜運転の効率向上により、冷蔵庫１の省エネルギー性能を高めることもできる。
【0047】
また、本実施例のように、軸方向に吸込んだ流れを径方向に吹出す特性を有する送風機の形態としては、本実施例に用いたターボファンの他に、多翼ファンとラジアルファンといった形態がある。一般的に、これらの形態のうちターボファンは最も翼枚数が少ない。翼枚数が最も少ないターボファンを用いることで、翼間での霜の成長による空気側の流れの閉塞や、送風路での霜の成長部と翼の干渉による動作不良が起きにくくなる。
【0048】
このように、本実施例によれば、冷凍室７の送風機１１２ｂの形態にプロペラファンを、冷蔵室２の送風機１１２ａの形態にターボファンを選定することで、冷蔵庫１の内容積の増加と高い省エネルギー性能とを両立できる。
【0049】
さらに、２つの送風機１１２ａ、１１２ｂの形態を異なるものにすることで、ファンの翼枚数と回転数に起因する騒音の周波数帯をずらすことができるため、冷蔵庫１から発生する騒音の急激な増加や、聴感の悪化を防ぐことができる。本実施例では、ターボファンの翼枚数Ｚ１と動作回転数Ｎ１に起因する騒音（Ｚ１とＮ１とを掛けた値であるＮＺ音）は１８３～２６７ｓ-1で発生し、プロペラファンの翼枚数Ｚ２と動作回転数Ｎ２に起因する騒音（Ｚ２とＮ２とを掛けた値であるＮＺ音）は周波数５５～８０ｓ-1で発生する。そのため、これら２つの周波数帯が異なるＮ１×Ｚ１≠Ｎ２×Ｚ２の関係が成り立つため、騒音の急激な増加や、聴感の悪化を防止できる。
【0050】
さらにＮＺ音の倍数の騒音（２ＮＺ音）はターボファンで３６７～５３３ｓ-1となり、プロペラファンで１１０～１６０ｓ-1となる。そのため、１ＮＺ音に加えて２ＮＺ音の発生範囲も含めた場合においても、２つの送風機１１２ａ、１１２ｂから発生する周波数帯が異なるため、より騒音の急激な増加や、聴感の悪化を防止できる。なお、ターボファン及びプロペラファンの上記周波数帯は、一定時間以上の平均値を用いて比較したものであり、瞬間的に周波数帯が一致することを妨げるものではない。
【0051】
図１２は実施例１に係るターボファンを鉛直に実装した場合の断面図である。図１２に示すように、本実施例の冷蔵庫では、送風機１１２ａとしてターボファンを略鉛直に配置している。また、送風機１１２ａの前面側端部は、蒸発器１０５ａの前面側端部よりも背面側に位置する。そして、送風機１１２ａの鉛直投影と蒸発器１０５ａの鉛直投影とは少なくとも一部が重なっており、本実施例では、送風機１１２ａの鉛直投影は蒸発器１０５ａの鉛直投影内に含まれる配置となっている。
【0052】
本実施例ではターボファンの翼を１０枚で、翼直径を１００ｍｍで構成し、約１１００～１６００min-１の回転速度で動作させている。ターボファンは軸方向に吸込んだ流れを径方向に吹出す特性を有するため、送風機１１２ａと冷蔵庫２の背面との間に広いスペースが不要となる。これにより、送風効率を損なわずに送風機１１２ａを配置した部分（送風機１１２ａ周辺）の送風路の奥行き寸法３０を蒸発器１０５ａの奥行き寸法３１と同等にすることができるため、内容積の増加に寄与することができる。ここでの「同等」とは、送風機１１２ａに対して正面側に対向する仕切り４０の背面側から内箱１０ｂの正面側までの距離（送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法３０）が、蒸発器１０５ａの奥行寸法３１に対して、±２０％以内、望ましくは±１０％以内のことを指す。なお、仕切り４０が鉛直方向に真っ直ぐでない場合、送風路の奥行き寸法３０は、送風機１１２ａの上端から下端までの高さ範囲における平均とする。
【0053】
また、本実施例では、蒸発器１０５aの上方に送風機１１２ａとケーシング１７を備えているため、冷蔵室２の上方より下方側の温度が低く構成されている。したがって、ファン停止時には、自然対流により上方から下方側に空気が流れるため、送風機１１２ａおよびケーシング１７には、蒸発器１０５ａ周辺のマイナス温度帯の冷たい空気が流れにくく、ターボファンおよびケーシングに付着した結露水が凍結、また着霜や霜成長といった現象が起き難い。そのため、再度ファンを可動させた場合においても、着霜や凍結による動作不良が発生しにくくなる。
【0054】
図１２に示すように、ケーシング１７の下面１７ａには開口部２１を備えている。また、開口部２１がケーシング１７の最下部となるように、傾斜角α（本実施例では傾斜角度１゜）の傾斜を備えている。このように、ケーシング１７の最下部に開口部２１を備えることで、ケーシング内に溜まった結露水を排水できる。また、ケーシングの下面１７ａの傾斜をつけることで排水性能が向上する。
【0055】
また，開口部２１から蒸発器室１６ａに至る連通流路３３には，流れを曲げることにより風路抵抗を増加させる転向壁２１ａ（風路抵抗付加手段）が備えられている。送風機１１２ａ駆動時には開口部２１からは空気が漏出する。そのため、流入口１７ｂから吸い込まれ，送風機１１２ａにより昇圧された空気の一部は、吐出風路１８ａに向かわずに、開口部２１から連通流路３３を経て蒸発器室１６ａに流れ，再び流入口１７ｂに戻り、昇圧される（図１２中に点線で示す流れ）。この流れにより、冷蔵室２を循環する風量が少なくなり、省エネルギー性能が低下する。
【0056】
本実施例の冷蔵庫は，図１２に示すように、連通流路３３の抵抗を高めるために、風路抵抗付加手段として転向壁２１aを備えている。このような風路抵抗付加手段を備えることで、開口部２１を介して吐出する空気の風量が少なくなり、省エネルギー性能の低下を抑えることができる。なお，風路抵抗付加手段は，壁面に開口部２１を設けて直接蒸発器室１６ａに流出された場合に比べて，風路抵抗が大きくなれば別の手段であってもよい。たとえば，連通流路３３の距離を長くとることによって風路抵抗を大きくすることもできるが，本実施例の冷蔵庫のように，転向壁２１ａにより流れを曲げることにより風路抵抗を増加させることで，連通流路３３を比較的短く形成することにより，連通流路３３内の凍結リスクを軽減できる。
【0057】
また、連通流路３３の前面側は転向壁２１ａの一部が設けられており，流入口１７ｂに向けて前方に吐出することを妨げる指向性流路としている。これにより，蒸発器室１６ａに吐出した空気が流入口１７ｂに至るまでの抵抗が増加し，流入口１７ｂに吸い込まれ難くなるので，開口部２１を介して吐出する空気の風量が少なくなり、省エネルギー性能の低下を抑えることができる。
【0058】
図１３は図１２のＣ－Ｃ断面図である。送風機１１２ａはケーシング１７の中に備えられている。送風機１１２ａを時計回り（図１３中の実線矢印の方向）で回転させることでと、空気は吐出風路１８ａに向って図１３中に点線矢印で示すように流れる。また、一部の空気は開口部２１を通り蒸発器室１６ａに流出する。開口部２１の下方の連通流路３３は、転向壁２１ａによって図１３における右方向に指向させて吐出する指向性流路としている。これにより開口部２１から吐出される空気は、送風機１１２ａの回転方向に形成される周流の向きが略１８０度転向して吐出されるため、連通流路３３の風路抵抗が増大し、開口部２１から漏出する空気流れが低減されることで、省エネルギー性能の低下を抑えることができる。
【0059】
また，図１３に示すように、ケーシング１７は、吐出風路１８ａの送風機１１２ａ側の側面壁下端に、渦巻き状の拡大流路の起点となる舌部１７ｃを備えている。ファンの翼幅をLfとし、舌部１７cからファンを挟んでケーシング１７の右方向端部までの幅をLkとしたとき、Lkの範囲にLfが収まるように構成している。これにより、吐出風路１８ａや吐出口１９ａ（図２に記載）で発生した結露水が、重力により流下して舌部１７ｃの下方から滴下した際に，送風機１１２ａの翼に付着することを防ぐことができる。すなわち翼間の氷結による送風性能低下や、成長した氷がケーシング１７と接触することによる異音の発生などが起き難い信頼性が高い冷蔵庫となる。
【0060】
また、蒸発器１０５ａのフィンの平均積層間隔Ｐｆ１（本実施例では３ｍｍ, 図６記載）よりも、開口部２１から蒸発器室１６ａに至る連通流路３３の最小幅６０（本実施例では約６ｍｍ）と、送風機１１２ａの翼間の最小幅６１（本実施例では約６ｍｍ）とが大きくなるように構成している。上記のような寸法関係で冷蔵室２を構成することで、霜が成長した際には，蒸発器１０５ａのフィン間が最も閉塞し易くなる。したがって蒸発器１０５ａのフィン間の閉塞を回避するように除霜運転を行うことで，幅寸法が相対的に大きい連通流路３３や翼間の閉塞が生じ難くなり信頼性が高い冷蔵庫となる。
【0061】
図１４は本実施例に関わる運転パターンの一例である。ここでは外気が比較的高温（例えば３２℃）で、低湿でない（例えば６０％ＲＨ）場合を表している。時刻ｔ０は冷蔵室２を冷却する冷蔵運転を開始した時刻である。冷蔵運転では、三方弁１０７を流出口１０７ａ側にし、圧縮機１００を駆動させて蒸発器１０５ａに冷媒を流して、蒸発器１０５ａを低温にする。この状態で送風機１１２ａを運転することで、蒸発器１０５ａを通過して低温になった空気により冷蔵室２を冷却する。ここで、冷蔵運転中の蒸発器１０５ａの温度は、後述する冷凍運転中の蒸発器１０５ｂよりも高くしている。一般に蒸発器の温度が高い方が、ＣＯＰ（圧縮機１００の入力に対する冷却する熱量の割合）が高く、省エネルギー性能が高い。従って、蒸発器１０５ｂの温度を低温（例えば－２５℃）にする必要がある冷凍室７に比べ、蒸発器１０５ａの温度を高めて（例えば－６℃として）省エネルギー性能を高めている。なお、本実施例の冷蔵庫１では、冷蔵運転中の蒸発器１０５ａ温度が、冷凍運転中の蒸発器１０５ｂより高くなるよう、冷蔵運転中の圧縮機２４の回転速度を冷凍運転中よりも低速にしている。
【0062】
冷蔵運転により冷蔵室２が冷却され、冷蔵室温度がＴＲｏｆｆまで低下する（時刻ｔ１）と、冷蔵運転から冷媒回収運転に切換える。冷媒回収運転では三方弁１０７を全閉状態で圧縮機１００を駆動させ、蒸発器１０５ａ内の冷媒を回収する。これにより、次の冷凍運転での冷媒不足を抑制する。なお、この際送風機１１２ａを駆動させており、これにより蒸発器１０５ａ内の残留冷媒を冷蔵室２の冷却に活用できるとともに、蒸発器１０５ａ内の冷媒が蒸発して圧縮機１００へ到達しやすくなるため、比較的短い時間で多くの冷媒を回収することで冷却効率を高めることができる。
【0063】
冷媒回収運転が終わると（時刻ｔ２）、冷凍室７を冷却する冷凍運転に切換える。冷凍運転では、三方弁１０７を流出口１０７ｂ側にし、蒸発器１０５ｂに冷媒を流して、蒸発器１０５ｂを低温にする。この状態で送風機１１２ｂを運転することで、蒸発器１０５ｂを通過して低温になった空気により冷凍室７を冷却する。この冷凍運転を冷凍室温度がＴＦｏｆｆになる（時刻ｔ５）まで行う。また、冷凍運転中に野菜室ダンパ（図示せず）も開け、野菜室温度がＴＲｏｆｆになる（時刻ｔ３）まで野菜室６を冷却する。
【0064】
さらに、本実施例の冷蔵庫１では、この冷凍運転中に蒸発器１０５ａの除霜運転を行う。蒸発器１０５ａの除霜運転は、送風機１１２ａを駆動させることで行う。冷凍運転中は蒸発器１０５aに冷媒が流れないようにしているため、冷蔵室２の空気が蒸発器１０５ａを通過すると、蒸発器１０５ａよりも温度の高い冷蔵室２との熱交換により蒸発器１０５ａ及び蒸発器１０５ａに付着した霜は加熱される。蒸発器１０５ａの除霜はこの加熱により行われる。なお、蒸発器１０５ａ及び蒸発器１０５ａに付着した霜により空気は冷却され、この空気が送風機１１２ａにより冷蔵室２に送風されるため、冷蔵室２を冷却できる。従って、ヒータを用いることなく蒸発器１０５ａに付着した霜を融解することができ、加えて冷蔵室２の冷却も行えるため、本実施例の蒸発器１０５ａの除霜運転は、省エネルギー性能が高い除霜運転である。
【0065】
また、この除霜運転により、蒸発器１０５ａに加えて、ケーシング１７や送風機１１２ａで成長した霜や氷も同様に融解することができる。この除霜運転は蒸発器１０５ａの温度がＴＤＲ（本実施例の冷蔵庫ではＴＤＲ＝３℃）になる（時刻ｔ４）まで行われる。
【0066】
蒸発器１０５ａの除霜運転及び冷凍運転の何れも終了条件が満足すると（時刻ｔ５）、再び三方弁１０７を全閉状態で圧縮機１００を駆動させる冷媒回収運転を行い、蒸発器１０５b内の冷媒を回収し、次の冷蔵運転での冷媒不足を抑制する。なお、この際送風機１１２ｂを駆動させており、これにより蒸発器１０５b内の残留冷媒を冷凍室７の冷却に活用できるとともに、蒸発器１０５ｂ内の冷媒が蒸発して圧縮機１００へ到達しやすくなり、比較的短い時間で多くの冷媒を回収できるため、冷却効率を高めることができる。
【0067】
時刻ｔ６になると再び冷蔵運転に戻り、前述した運転を繰り返す。以上が本実施例の冷蔵庫の基本的な冷却運転及び蒸発器１０５ａの除霜制御である。これらの運転により、冷蔵室２、冷凍室７及び野菜室６を冷却して所定の温度に維持しつつ、蒸発器１０５ａの霜成長を抑えている。
【0068】
なお、蒸発器１０５ａの除霜運転の終了条件（蒸発器１０５ａの温度がＴＤＲになる）が満たされる前に、冷凍運転の終了条件（冷凍室温度がＴＦｏｆｆになる）を満たした場合は蒸発器１０５ａの除霜運転を継続したまま圧縮機１００をＯＦＦにする。その後、蒸発器１０５ａの除霜運転の終了条件が満たされれば圧縮機１００をＯＮにして冷蔵運転に移行する。これにより、融解途中の蒸発器１０５ａやケーシング１７、送風機１１２ａに付着した霜及び除霜水が冷蔵運転で再び冷却されて再凍結することが抑えられる。
【0069】
また、時刻ｔ１及び時刻ｔ２において冷凍室温度が所定値よりも低い場合、また時刻ｔ５及び時刻ｔ６において冷蔵室温度が所定値よりも低い場合も圧縮機１００を停止する。これにより、庫内の過度な冷却を抑えることができる。
【0070】
以上のように制御される本実施例の冷蔵庫では，冷蔵室の除霜運転時間（図１４中の時刻ｔ１～ｔ４）は，冷蔵運転時間（図１４中の時刻ｔ０～ｔ１）よりも長くしている。これにより、ケーシング１７および送風機１１２ａ周辺の空気において、温度低下する時間よりも温度上昇する時間を長くすることができるため、ケーシング１７および送風機１１２ａはヒータを用いずに十分加熱でき，省エネルギー性能が高い冷蔵庫となる。
【0071】
また、本実施例の冷蔵庫では、ケーシング１７および送風機１１２ａ周辺の空気は、マイナス温度となる時間よりもプラス温度となる時間のほうが長くなるように構成されている。
【0072】
加えて、本実施例の冷蔵庫では、圧縮機１００の駆動状態において、三方弁の流出口１０７ａに冷媒が流れる時間よりも、三方弁の流出口１０７bに冷媒が流れる時間を長くしている。これにより、蒸発器１０５ａがマイナス温度帯で一定、あるいは温度低下する時間よりも、蒸発器１０５ａがプラス温度帯で一定、あるいは温度上昇する時間を長くすることができる。したがって、ケーシング１７および送風機１１２ａ周辺の温度も、マイナス温度となる時間よりもプラス温度となる時間の方が長く取れる。このため、ケーシング１７および送風機１１２ａにおける霜や氷の成長をヒータ無しで抑制できる。
【0073】
さらに、本実施例では、送風機１１２ａの運転時間は、停止時間よりも長くなるように構成している。これにより、ケーシング１７および送風機１１２ａでは空気の強制対流により水が１箇所に滞留しにくくなるため、排水性を向上することができる。
【0074】
なお，本実施例の冷蔵庫では，蒸発器１０５ａの温度に基づいて除霜運転の終了を判定しているが，除霜運転を所定時間継続した場合に終了するように時間に基づいて制御することで，冷蔵室の除霜運転時間が，冷蔵運転時間よりも長くなるようにしてもよい。また、本実施例の冷蔵庫では、周期的な制御における構成要素の平均温度を評価した際に、上記のような特性を有していればよく、局所的あるいは短期的に特性が異なった場合でも同様な効果が得られる。
【0075】
【0076】
図１５に示すように、送風機１１２ａは渦巻き状のケーシング１７を備えることで、送風機１１２ａから吹出した全周方向の流れを、効率よく上方向へ集約して導くことができる。さらに、吐出風路の空気の流れ方向に垂直な寸法３２を空気の流れ方向に漸次拡大することで、冷蔵室２の風量をディフューザー効果により増大させることができる。
【0077】
また、本実施例の冷蔵室２は、上面である外箱１０ａが外気と接触して、冷蔵室２の下面である断熱仕切壁１２ａは冷凍室と接触しているため、上面側が最も温まりやすい構成となっている。そのため、ケーシング１７には吐出口１９ａを備え、上方に向けて開口することで、最も温まりやすい領域を効率よく冷却することができる。さらに、送風機１１２ａ停止時には、冷蔵室２の上部の低温空気が下方に流れるため、庫内の食品を効率よく冷却できる。
【0078】
さらに、本実施例では、送風機１１２ａをターボファンとしたので、蒸発器１０５ａの表面に霜が成長した場合であっても、大きな風量により冷蔵室２内へ低温空気を供給でき、冷蔵室２内を均温化するのに適している。また、蒸発器１０５ａは冷蔵室２用であり、冷凍室７用の蒸発器１０５ｂと比べて温度が高いので、冷蔵温度帯に近い状態の空気を冷蔵室２内へ供給できるので、温度調整がし易い利点がある。その結果、本実施例によれば、冷蔵室２全体の平均温度を従来よりも低い３℃以下、望ましくは２℃程度に保つことが可能となり、冷蔵室２内の鮮度保持の効果が高まる。
【0079】
図１５に示すように、ケーシング１７より上方の吐出風路１８ａは、右側に向かう速度成分を有するように円弧状に形成された指向性風路となっている。一般に、送風機１１２ａに渦巻き状のケーシング１７を備えた場合はケーシング１７の外周側に縮流しやすい。したがって、吐出風路１８ａの左側に風が流れ易くなるため，上方に直線的に延伸した吐出風路を形成すると，吐出空気が左側に片寄り，冷蔵室２の右側が冷却しにくくなる。そのため、本実施例のように全体を右側へ向かう曲面で吐出風路１８ａを構成することにより風向きを右側に偏向させて、冷蔵室２を均一温度化できる。これら均一温度化する効果により、短時間で冷蔵室２を冷やすことができるため、冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。
【0080】
図１５に示すように、吐出風路１８ａおよびケーシング１７のまわりに断熱材５２を備えることで、冷蔵室２の結露を防止している。また、断熱材５２はカバー５３により覆われており（側面図は図２に記載）、カバー５３は略鉛直面としている。このようなカバー５３を備えることで、棚１４ａ、１４ｂ、１４ｃの設置位置を上下方向に変更した際に、棚とカバー５３の間に隙間ができて，食品等が隙間から落下することがない使い勝手のよい冷蔵庫となる。また、本実施例では吐出風路１８ａおよびケーシング１７のまわりに断熱材５２を備えているが、部分的に断熱材を減らして中空とした場合も、冷蔵室２の結露を同様に防止できる。
【0081】
図１５に示すように、送風機１１２ａの内部および、ケーシング１７、吐出風路１８ａは、冷蔵室２と蒸発器室１６ａよりも風路が狭まっているため、風速が速くなるように構成されている。その中でも、特に送風機１１２ａの周辺風路は蒸発器１０５ａからの流出空気が合流するために最も風速が大きく、送風機１１２ａ近傍の箱体１０は熱侵入しやすい。一方で、箱体１０の左右には側面放熱配管１０２が備わっているため、左右両側面の内箱１０ｂの表面は、中央側より熱侵入しやすい構成となっている。
【0082】
送風機１１２ａを冷蔵室２の左右方向の略中央に配置することで、箱体のうち熱侵入しやすい箇所で風速を下げられるため、冷蔵室２の熱侵入量を小さくできる。
【0083】
また、本実施例では、箱体１０の背面側に真空断熱材１１を備えるため、箱体１０の背面側のうち、外周側は中央側に比べて熱侵入しやすい構成となっている。送風機１１２ａを冷蔵室２の左右方向の略中央に配置することで、箱体１０のうち熱侵入しやすい箇所で風速を下げられるため、冷蔵室２の熱侵入量を小さくできる。
【0084】
加えて、図１５に示すように、蒸発器１０５ａの左右方向の中心線４５が送風機１１２ａの一部を通過するように配置することで、蒸発器１０５ａの風速分布の不均一化を最小限に留めることができるため、冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。
【0085】
図１６は本実施例に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図２の要部拡大図である。本実施例は、ターボファンを備えた風路と棚の配置の関係を最適化することで、より冷蔵室２の内容積を拡大している。図１６に示すように、本実施例の冷蔵庫１は、冷蔵室２と蒸発器室１６ａの間に仕切り４０を備え、仕切りの上面４１と棚１４ｃの上面を略水平にし、互いの高さが略一致するように配置している。これにより、仕切りの上面４１を棚１４ｃの延長として利用できるため、内容積を増加することが可能となる。
【0086】
本実施例では、スペース効率を高めるために、仕切りの上面４１と棚１４ｃの上面を接触させているが、接触させず僅かな隙間があっても構わない。また、仕切り４０は略鉛直に構成している。これにより、棚１４ｃを下方に可動させた場合に、棚１４ｃと仕切り４０の間に隙間が最小となり、収納する食品に応じて棚１４ｃを可動する構成をとることが可能になるため、冷蔵庫１の使い勝手が向上する。本実施例では、仕切り４０の全域を略鉛直としているが、棚１４ｄより上方、あるいはチルド室１５より上方の仕切り４０のみ略垂直とした構成でも同一の効果を得られる。
【実施例2】
【0087】
次に本発明の実施例２に係る冷蔵庫について、図１７を用いて説明する。実施例２は、実施例１と比べてケーシング１７の構造が異なっている。なお，その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
【0088】
図１７に実施例２に係る冷蔵室の断面図を示す。図１７は、図１５と同一な断面位置を示している。図１７に示すように、ケーシング１７は、風向板５０を備えてダブルボリュート構造としている。具体的には、上流側から下流側にかけて、送風機１１２ａに対して近い側と遠い側とに分割され、第一の風路６２と第二の風路６３が形成されている。一
般に、送風機１１２ａに渦巻き状のケーシング１７を備えた場合は、ケーシング１７の外周側で縮流しやすいため、吐出風路１８ａの左側に風が流れ易くなるため，吐出冷気にも偏りが生じやすくなる。そのため、本実施例のようにケーシング１７を第一の風路６２と第二の風路６３とに分割することで、送風機１１２ａの吹出風量の約半分を吐出風路１８ａの左右方向の約半分に吹き出すことができる。これにより、吐出風路１８ａ内の流れが一様化され，吐出冷気も偏りが生じ難くなり，冷蔵室２を過不足なく効率良く冷やすことができるため、冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。
般に、送風機１１２ａに渦巻き状のケーシング１７を備えた場合は、ケーシング１７の外周側で縮流しやすいため、吐出風路１８ａの左側に風が流れ易くなるため，吐出冷気にも偏りが生じやすくなる。そのため、本実施例のようにケーシング１７を第一の風路６２と第二の風路６３とに分割することで、送風機１１２ａの吹出風量の約半分を吐出風路１８ａの左右方向の約半分に吹き出すことができる。これにより、吐出風路１８ａ内の流れが一様化され，吐出冷気も偏りが生じ難くなり，冷蔵室２を過不足なく効率良く冷やすことができるため、冷蔵庫１の省エネルギー性能を向上できる。
【0089】
また、第一の風路６２の下端には、第二の風路６３と連通する連通部６４を備えている。これにより、吐出風路１８ａから流れてきた結露水が第一の風路６２に溜まることなく第二の風路６３に排水され、さらに第二の風路６３の下端にある開口部２１から排水できるため、ケーシング１７内での水の滞溜に起因する不具合を発生しにくくできる。
【実施例3】
【0090】
次に本発明の実施例３に係る冷蔵庫について、図１８を用いて説明する。実施例３は、実施例１と比べて冷蔵室２の棚の配置構成が異なっている。なお，その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図１８は実施例３に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図である。図１９に示すように、本実施例の冷蔵庫１は、冷蔵室２と蒸発器室１６ａの間に仕切り４０を備え、仕切りの上面４１の上部に棚１４ｃを配置している。これにより、仕切りの上面４１の上方を棚として利用し、内容積を拡大できる。さらに、棚１４ｃの上面には段差や隙間がないため、清掃性に優れている。
図１８は実施例３に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図である。図１９に示すように、本実施例の冷蔵庫１は、冷蔵室２と蒸発器室１６ａの間に仕切り４０を備え、仕切りの上面４１の上部に棚１４ｃを配置している。これにより、仕切りの上面４１の上方を棚として利用し、内容積を拡大できる。さらに、棚１４ｃの上面には段差や隙間がないため、清掃性に優れている。
【0091】
このように、本実施例では、実施例１と同様に仕切りの上面４１より上方側を棚として活用できるため、冷蔵室２の内容積を増大することができる。また、実施例１に対して棚１４ｃの高さを低くすることができなくなるが、段差や隙間が少なくなることで、冷蔵庫１の清掃性を高めることができる。
【実施例4】
【0092】
次に本発明の実施例４に係る冷蔵庫について、図１９を用いて説明する。実施例４は、実施例１と比べて冷蔵室２の棚の配置構成が異なっている。なお，その他の構成は同様であり、重複する説明は省略する。
図１９は実施例４に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図である。図１９に示すように、本実施例の冷蔵庫１は、冷蔵室２と蒸発器室１６ａの間に仕切り４０を備え、蒸発器室１６ａの上面は棚１４ｃの下面で構成している。これにより、蒸発器室１６ａの上面側を棚１４ｃとして利用し、食品の収納場所を拡大できる。さらに、棚１４ｃの上面には段差や隙間がないため、清掃性に優れていると共に、蒸発器室１６ａの上面を構成していた樹脂材をなくすことで、材料費を低減できる。
図１９は実施例４に係る冷蔵室の棚と送風路の関係を示した図である。図１９に示すように、本実施例の冷蔵庫１は、冷蔵室２と蒸発器室１６ａの間に仕切り４０を備え、蒸発器室１６ａの上面は棚１４ｃの下面で構成している。これにより、蒸発器室１６ａの上面側を棚１４ｃとして利用し、食品の収納場所を拡大できる。さらに、棚１４ｃの上面には段差や隙間がないため、清掃性に優れていると共に、蒸発器室１６ａの上面を構成していた樹脂材をなくすことで、材料費を低減できる。
【0093】
このように、本実施例では、実施例１と同様に仕切りの上面４１より上方側を棚として活用できるため、冷蔵室２の内容積を増大することができる。また、実施例１に対して棚１４ｃの高さ位置を変更できなくなるものの、段差や隙間が少なくなることで、冷蔵庫１の清掃性を高めることができ、さらに材料費を低減できる。
【0094】
以上が本実施例の形態である。なお、本発明は、前述した形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【0095】
１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ 製氷室
４ 上段冷凍室
５ 下段冷凍室冷凍室
６ 野菜室
７ 冷凍室（３、４、５の総称）
１０ 箱体
１０ａ 外箱
１０ｂ 内箱
１１ 真空断熱材
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 断熱仕切壁
１３ ドアポケット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｂ 棚
１５ チルドルーム
１６ａ、１６ｂ 蒸発器室
１７ ケーシング
１７ａ ケーシングの下面
１７ｂ ケーシングの流入口
１７ｃ ケーシングの舌部
１８ａ、１８ｂ 吐出風路
１９ａ、１９ｂ 吐出口
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 戻り口
２１ 開口部
２１ａ 転向壁（風路抵抗付加手段）
２２ 戻り風路
２３ａ、２３ｂ 樋
２４ａ、２４ｂ ヒータ
２５ａ、２５ｂ 排水管
２６ 蒸発皿
２７ カバー
２８ 温度センサ
２９ 制御基板
３０ 送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法
３１ 蒸発器１０５ａの奥行き寸法
３２ 吐出風路の空気の流れ方向に垂直な寸法
３３ 連通流路
４０ 仕切り
４１ 仕切りの上面
５０ 風向板
５２ 断熱材
５３ カバー
６０ 開口部２１から蒸発器室１６ａに至る連通流路３３の最小幅
６１ 送風機１１２ａの翼間の最小幅
６２ 第一の風路
６３ 第二の風路
６４ 連通部
１００ 圧縮機
１０１ 庫外放熱器
１０２ 側面放熱配管
１０３ 前面放熱配管
１０４ａ、１０４ｂ キャピラリチューブ
１０５ａ、１０５ｂ 蒸発器
１０６ａ、１０６ｂ 気液分離器
１０７ 三方弁
１０８ 逆止弁
１０９ ドライヤ
１１０ 冷媒合流部
１１１ 冷媒配管
１１２ａ、１１２ｂ 送風機
１１３ 送風機
１１４ 機械室
１１５ フィン
１１６ 伝熱管
２ 冷蔵室
３ 製氷室
４ 上段冷凍室
５ 下段冷凍室冷凍室
６ 野菜室
７ 冷凍室（３、４、５の総称）
１０ 箱体
１０ａ 外箱
１０ｂ 内箱
１１ 真空断熱材
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 断熱仕切壁
１３ ドアポケット
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｂ 棚
１５ チルドルーム
１６ａ、１６ｂ 蒸発器室
１７ ケーシング
１７ａ ケーシングの下面
１７ｂ ケーシングの流入口
１７ｃ ケーシングの舌部
１８ａ、１８ｂ 吐出風路
１９ａ、１９ｂ 吐出口
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 戻り口
２１ 開口部
２１ａ 転向壁（風路抵抗付加手段）
２２ 戻り風路
２３ａ、２３ｂ 樋
２４ａ、２４ｂ ヒータ
２５ａ、２５ｂ 排水管
２６ 蒸発皿
２７ カバー
２８ 温度センサ
２９ 制御基板
３０ 送風機１１２ａ周辺の送風路の奥行き寸法
３１ 蒸発器１０５ａの奥行き寸法
３２ 吐出風路の空気の流れ方向に垂直な寸法
３３ 連通流路
４０ 仕切り
４１ 仕切りの上面
５０ 風向板
５２ 断熱材
５３ カバー
６０ 開口部２１から蒸発器室１６ａに至る連通流路３３の最小幅
６１ 送風機１１２ａの翼間の最小幅
６２ 第一の風路
６３ 第二の風路
６４ 連通部
１００ 圧縮機
１０１ 庫外放熱器
１０２ 側面放熱配管
１０３ 前面放熱配管
１０４ａ、１０４ｂ キャピラリチューブ
１０５ａ、１０５ｂ 蒸発器
１０６ａ、１０６ｂ 気液分離器
１０７ 三方弁
１０８ 逆止弁
１０９ ドライヤ
１１０ 冷媒合流部
１１１ 冷媒配管
１１２ａ、１１２ｂ 送風機
１１３ 送風機
１１４ 機械室
１１５ フィン
１１６ 伝熱管
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】