JP6405525B2

JP6405525B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6405525B2
Application number: JP2014105868A
Authority: JP
Inventors: 亜有子宮坂; 克則堀井; 堀尾　好正; 好正堀尾; 淳宏大島; 呉偉; 呉超
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2014-05-22
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-05-22
Also published as: DE212015000137U1; WO2015178025A1; JP2015222128A

Description

本発明は冷蔵庫の冷蔵室戻り風路の構造に関するものである。

従来より、冷却器から冷蔵室に吐出する冷気は、冷蔵室背面に配置した冷蔵室ダクトの上部から冷気を吐出し、冷蔵室ダクトの下部の一方に設けた吸込口から冷却器に戻すものがある。（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−２８８４４４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、冷蔵室ダクトの下部の一方に設けた吸込口が、使用者から直接目に入るため、意匠性に劣るという課題を有していた。

本発明は、従来の課題を解決するもので、冷蔵室の冷却性能を維持しながら、意匠性を高めることができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、冷蔵室と、冷気を生成する冷却器を収める冷却室とを備える冷蔵庫であって、前記冷蔵室の下部に前記冷蔵室とは異なる温度帯の貯蔵ケースが設けられ、前記冷蔵室から前記冷却室に冷気を戻す第１の吸込入口部と前記貯蔵ケースから前記冷却室に冷気を戻す第２の吸込入口部との両方が、前記貯蔵ケースの背面に配置されるものである。

本発明は、冷蔵室の冷却性能を維持しながら、冷蔵室の意匠性を高めることができる冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の縦断面図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の正面風路図本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の詳細縦断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略縦断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略縦断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷蔵室背面に配置した冷蔵室ダクトの正面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室への冷気吐出風路を示す概略斜視図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室と冷気吐出風路を示す概略断面図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室と冷凍室との断熱仕切壁の分解構成図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器周辺の冷気吸込風路を示す断面概略図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器周辺の冷気吸込風路を示す正面概略図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器と冷蔵室からの冷気吸込風路を示す正面概略図本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器と冷蔵室からの冷気吸込風路を示す側面概略図

以下、本発明の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。

（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、図２は、本発明の実施の形態１における冷却室の縦断面図、図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の正面風路図、図４は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の冷却室の詳細縦断面図である。

図１から図４において、冷蔵庫３０の断熱箱体３１は主に鋼板を用いた外箱３２とＡＢＳなどの樹脂で成型された内箱３３とで構成され、その内部には断熱材として例えば硬質発泡ウレタンなどの発泡断熱材３４が充填、周囲と断熱され、複数の貯蔵室に区分されて
いる。

冷蔵庫３０の複数の貯蔵室は、最上部に冷蔵室３５、最下部に切替室３６、そして冷蔵室３５と切替室３６の間に冷凍室３７が配置されている。

冷蔵室３５の前面開口部には冷蔵室ドア３５Ａ、切替室３６の前面開口部には切替室ドア３６Ａ、冷凍室３７の前面開口部には冷凍室ドア３７Ａが、それぞれの前面開口部を開閉自在に支持されている。

冷蔵室３５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、冷凍室３７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。また、切替室３６は、−１８〜８℃まで設定することができる。なお、切替室３６の温度切替は、前述に限定されるものではなく、−３〜４℃など、適宜、温度変動幅は用途により設定することができる。

また、仕切壁である第一区画壁７１によって切替室３６と冷凍室３７とは上下に区画され、仕切壁である第二区画壁７２によって冷蔵室３５と冷凍室３７とは上下に区画されている。

次に冷却室の構成について説明する。

冷却室４３は縦区画壁４５によって冷凍室３７と断熱区画されている。冷凍室３７の背面には冷気を生成する冷却室４３が設けられ、内部には代表的なものとしてフィンアンドチューブ式の冷気を生成し、材質としては、アルミや銅が用いられる冷却器４４が配設されている。

冷却器４４は、内部を冷媒が流動する冷媒チューブ２０１と、所定間隔毎に配置された複数のプレートフィン２０２を備えている。

冷媒チューブ２０１は、アルミニウム製あるいはアルミニウム合金製の一本の管体を、直管部と曲管部が連続し、列（左右）方向Ｘおよび段（上下）方向Ｙにおいて複数となるように蛇行状に曲げ加工されたサーペンタインチューブであり、曲管部を形成する接続管を用いることなく一本の冷媒流路を形成している。そして、プレートフィン２０２に形成された長孔２０３を冷媒チューブ２０１の曲管部が貫通することにより、冷媒チューブ２０１の直管部がプレートフィン２０２と密着した構成となっている。

長孔２０３は、矩形部と円弧部とを有し、該矩形部の両側短辺に前記円弧部がそれぞれ連続して形成された長穴状に形成されている。また、円弧部には、冷媒チューブ２０１の直管部と密着固定するための縁立成形された円弧部カラーが設けられており、矩形部長手方向の両端にも、略垂直に縁立成形された矩形部カラーが設けられている。この矩形部カラーは、冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４が設置されている。

冷却器４４の上方には、生成された冷気を強制的に送風する送風機４６が配置され、冷却器４４の下方には、冷却器４４に付着した霜や氷を除霜する除霜ヒータ４７が設けられている。さらにその下部には除霜時に生じる除霜水を受けるためのドレンパン４８、その最深部から庫外に貫通したドレンチューブ４９が構成され、その下流側の庫外に蒸発皿５０が構成されている。

除霜ヒータ４７は、具体的にはガラス製のガラス管ヒータ５９であり、特に冷媒が炭化
水素系冷媒ガスである場合、防爆対応としてガラス管が２重に形成された２重ガラス管ヒータが採用されている。ガラス管ヒータ５９の上方には、ガラス管ヒータ５９を覆うヒータカバー６０が配置され、除霜時に冷却器４４から滴下した水滴が除霜によって高温になったガラス管表面に直接落ちることで、ジュージューといった音が発生しないようにガラス管径および幅と同等以上の寸法としている。

ここで、近年の冷凍サイクルの冷媒としては、地球環境保全の観点から地球温暖化係数が小さい可燃性冷媒であるイソブタンが使用されている。この炭化水素であるイソブタンは空気と比較して常温、大気圧下で約２倍の比重である（２．０４、３００Ｋにおいて）。これにより従来に比して冷媒充填量を低減でき、低コストであると共に、可燃性冷媒が万が一に漏洩した場合の漏洩量が少なくなり安全性をより向上できる。

本実施の形態では、冷媒にイソブタンを用いており、防爆対応として除霜時のガラス管ヒータ５９の外郭であるガラス管表面の最大温度を規制している。そのため、ガラス管表面の温度を低減させるため、ガラス管を２重に形成された２重ガラス管ヒータを採用しているのである。このほか、ガラス管表面の温度を低減させる手段としては、ガラス管表面に放熱性の高い部材（例えばアルミフィン）を巻きつけることも出来る。このとき、ガラス管を１重とすることで、ガラス管ヒータ５９の外形寸法を小さく出来る。

また、除霜時の効率を向上させる手段としては、ガラス管ヒータ５９に加えて、冷却器４４に密着したパイプヒータを併用しても良い。この場合、パイプヒータからの直接の伝熱によって冷却器４４の除霜は効率的に行われると共に、冷却器４４の周囲のドレンパン４８や送風機４６に付着した霜をガラス管ヒータ５９で溶かすことが出来るため、除霜時間の短縮が図れ、省エネや除霜時間における庫内温度の上昇を抑制することが出来る。

なお、ガラス管ヒータ５９とパイプヒータを組み合わせた場合、お互いのヒータ容量を適正化することで、ガラス管ヒータ５９の容量を低くすることが可能となる。ヒータ容量を低くすると除霜時のガラス管ヒータ５９の外郭の温度も低くすることが出来るため、除霜時の赤熱も抑制できる。

ドレンパン４８は冷却室４３の底面および背面の一部を構成している。底面は、除霜水をドレンチューブ４９に集めるためにドレンチューブ４９との接続部が最も低くなるよう構成されており、ドレンチューブ４９との接続部において除霜ヒータ４７から最も離れる（距離Ｌ）ことになる。背面はドレンパン４８の貯水量が確保できる高さを超える高さまで立ち上がっており、底面と背面とのなす角は緩やかな曲面で構成される。

次に、風路構成について説明する。

縦区画壁４５は、冷凍室３７の外殻をなす前区画壁４５Ａと冷却室４３の外殻をなす後区画壁４５Ｂとから構成される。前区画壁４５Ａと後区画壁４５Ｂとの間の空間は各貯蔵室に向けて冷気を分岐させる分配風路５１である。

前区画壁４５Ａは、上方に冷凍室吐出口５２を有し、分配風路５１と冷凍室３７とを連通している。下方には冷凍室３７側へ突出した冷凍室吸込風路５３を有し、冷凍室吸込風路５３前面に設けられた入り口５３Ａから冷却室４３へ冷凍室３７の戻り冷気を導入する。

分配風路５１は、第一区画壁７１内に設けられた切替室ダンパ８０を介して切替室吐出風路８６に接続し、分配風路５１と切替室３６とを連通している。また第二区画壁７２内に設けられた冷蔵室ダンパ４２を介して冷蔵室吐出風路８５に接続し、分配風路５１と冷
蔵室３５とを連通している。

後区画壁４５Ｂは上方に送風機４６を備え、下方には冷凍室吸込風路５３と冷却室４３とを区画するリブ５５を有する。冷凍室吸込風路５３をリブ５５とドレンパン４８とにより囲まれた領域が冷凍室吸込口５６であり、冷凍室吸込風路５３と冷却室４３とを連通する。

なお、冷凍室吸込口５６の面積は、入り口５３Ａの面積よりも大きくなるように構成される。また、ドレンチューブ４９の中心を通る縦断面において、除霜ヒータ４７とドレンチューブ４９との距離Ｌは、同じ縦断面での冷凍室吸込口５６の高さＨよりも大きくなるように構成される。また、冷却室４３背面と除霜ヒータ４７との距離Ｂも、冷凍室吸込口５６の高さＨより大きくなるように構成される。

冷凍室吸込風路５３の底面は、ドレンパン４８の一部により冷却室４３の底面と続きで構成される。ドレンパン４８は入り口５３Ａの下端より始まり冷凍室吸込口５６上端を通りドレンチューブ４９まで下向きに傾斜し、その後緩やかに上向きに転じ冷却室４３の背面へと繋がる形状を有する。

冷却器４４の背面に冷蔵室吸込風路８７が配置されている。冷蔵室吸込風路８７は第二区画壁７２を通り冷蔵室３５と冷却室４３とを連通しており、冷蔵室３５を冷却した冷気が流れている。冷蔵室吸込風路８７は下方に冷却室４３と連通する冷蔵室吸込口８８を備える。

また、冷却器４４の背面には、冷蔵室吸込口８８と併設して切替室吸込口８９も有している。切替室吸込口８９は第一区画壁７１内に設けられた切替室吸込風路９０を介して切替室３６と連通している。

そして、冷蔵室吸込口８８に連通する冷蔵室吸込風路８７と、切替室吸込口８９に連通する切替室吸込風路９０はそれぞれ独立した吸込風路として構成されている。

また、冷蔵室吸込口８８および切替室吸込口８９は、冷却器４４の下端近傍に設けられ、冷凍室吸込口５６よりも高い位置に構成される。

また、冷蔵室吸込口８８および切替室吸込口８９の上端は、冷却器４４の下端より上方に配置している。

また、併設した冷蔵室吸込口８８と切替室吸込口８９とを合わせた複数の高温吸込口の幅寸法を冷却器４４の幅寸法と略同一に配置している。

また、切替室より高い温度帯の冷蔵室吸込口８８の開口面積は、切替室吸込口８９の開口面積より大きく設定している。

また、切替室吸込口８９は、冷蔵室吸込口８８に対応する冷蔵室吸込風路８７の冷蔵室３５との接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置している。

なお、併設する切替室吸込口８９と冷蔵室吸込口８８とは水平方向および垂直方向でラップするように併設して配置してもよい。

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。

まず、冷却運転時について説明する。

冷却室４３の冷却器４４で生成された冷気の一部は送風機４６によって分配風路５１内前方へ強制的に送風される。冷凍室３７は冷凍室吐出口５２から吐出された冷気によって冷却され、冷気は縦区画壁４５の下部に設けられた冷凍室吸込風路５３を介して冷凍室吸込口５６より冷却器４４の下部に導かれ、冷却器４４で熱交換されて、再び新鮮な冷気が送風機４６によって循環を繰返す。これによって冷凍室３７は冷凍室センサー（図示しない）の制御で適温に冷却される。

また分配風路５１内上方に吐出された冷気は第二区画壁７２内の冷蔵室吐出風路８５を経て冷蔵室３５に吐出される。また、切替室３６へは、分配風路５１内に吐出された冷気が第一区画壁７１内を循環し、切替室３６内に流入する。冷蔵室３５および切替室３６を循環した冷気は、空気や貯蔵物に含まれる湿気を帯びた空気となって、冷蔵室３５からは冷蔵室吸込風路８７を通り冷蔵室吸込口８８から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換して、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。同様に、切替室３６からは切替室吸込風路９０を通り切替室吸込口８９から冷却器４４の下部に導かれて冷却器４４と熱交換して、新鮮な冷気が再び送風機によって強制的に送風される。

これによって、冷蔵室３５や切替室３６は、冷却器４４から離れた位置にあっても、送風機４６によって冷気を強制的に循環させることで室内を設定温度に冷却することができる。

ここで、切替室３６へ冷気を導入する切替室吐出風路８６の風路内には冷気量を調整する切替室ダンパ８０を設けているので、切替室ダンパ８０によって、切替室３６内の温度を緻密に制御できるため、例えば、夏場や買い物後の食品収納時の過度な扉開閉時においても庫内の温度変動を抑制し、庫内を適温に維持することが出来る。

なお。切替室３６は、−１８〜８℃まで設定することができるものを基本とするが、切替室３６の温度帯の切替は、これに限定されるものではなく、−３〜４℃など、適宜、温度変動幅は用途により設定することができるものであり、使い勝手と省エネを両立することができる。

また除霜ヒータ４７は、除霜時に、ヒータ熱で冷却室４３内および冷蔵室吸込風路８７内および切替室吸込風路９０内を加熱できるので、結露や凍結を改善し防止することができ信頼性を高めることができる。

ここで、吸込み風路構成について詳細を説明する。

送風機４６から吐出された冷気が、冷蔵室３５、切替室３６、冷凍室３７の全ての貯蔵室を循環しているとき、冷却室４３には冷凍室３７からの戻り冷気と、冷蔵室３５と切替室３６からの高温戻り冷気の３つの流れが同時に流れ込むことになる。

即ち、冷凍室３７からの戻り冷気は、入り口５３Ａから冷凍室吸込風路５３を通り、冷凍室吸込口５６から冷却室４３へ入り、冷蔵室３５からの高温戻り冷気は、冷蔵室吸込風路８７を通り、冷蔵室吸込口８８から冷却室４３へ入り、切替室３６からの高温戻り冷気は、切替室吸込風路９０を通り、切替室吸込口８９から冷却室４３へ入る。

本実施の形態では、冷凍室吸込口５６は冷却室４３前面に、冷蔵室吸込口８８は冷却室４３背面に設けられ、冷凍室吸込口５６は冷蔵室吸込口８８よりも下方に位置し、入り口５３Ａより冷凍室吸込口５６が下方にあることから、冷凍室戻り冷気は、冷凍室吸込風路
５３の底面を構成するドレンパン４８に沿って下向きに冷却室４３に流れ込む。ドレンパン４８の上方には、霜や氷を溶かすための除霜ヒータ４７を備えているが、冷凍室吸込口５６の高さＨよりも除霜ヒータ４７とドレンパン４８との距離Ｌや、冷却室４３の背面との距離Ｂを大きくしているため、冷凍室戻り冷気は空間の広い除霜ヒータ４７の下へ流れ込みやすく、その後はそのまま冷却室４３の底面を流れドレンパン４８の形状に従って方向転換し、冷却室４３の背面を上向きに流れる際も、圧力損失を小さく抑えることができる。

これによって、後向きの速度が大きい冷凍室戻り冷気と前向きの速度が大きい高温戻り冷気は、上下方向にずれるため、相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができる。よって、より冷却能力を向上することができる。また、最も冷やす必要がある冷凍室３７のみに冷気が循環している際も、冷凍室吸込口５６がより下方にあることで、冷凍室戻り冷気が冷却器４４を通過する距離が長くなり熱交換量を増やすことで、更なる冷却能力を向上させることができる。

前述の冷凍室戻り冷気と、冷却室４３の背面に設置された冷蔵室吸込口８８および切替室吸込口８９から出てきた高温戻り冷気は、冷却室４３の背面で合流するが、高温戻り冷気は上向きの冷凍室戻り冷気に押され、スムーズに上向きに方向転換し、冷凍室戻り冷気と一緒に冷却器４４へ突入することができる。従って、冷凍室戻り冷気と高温戻り冷気の２つの流れが正面衝突しお互いに邪魔することがないため、２つの流れの風量を増やすことで冷却器４４の熱交換量を増加させ、冷却能力を向上させることができるのである。

なお、冷却室４３の底面を構成するドレンパン４８の形状を、冷凍室吸込口５６からドレンチューブ４９にかけて下方に傾斜した形状を有することにより、冷凍室戻り冷気は、ドレンパン４８沿って下方へ流れた後背面に沿って上昇させることができるため、高温吸込口５８前方において冷凍室戻り冷気の速度が上向きとなり、高温戻り冷気とスムーズに合流でき、より風量を増やし冷却能力を向上させることができる。

また、冷凍室吸込口５６は上流側に冷凍室吸込風路５３を備え、冷凍室吸込風路５３の入り口５３Ａは冷凍室吸込口５６よりも上方に位置させているため、冷凍室吸込口５６での冷凍室戻り冷気は下向きに冷却室４３に流れ込むため、よりドレンパン４８に沿って流れ易くなり、より圧力損失を小さくしたまま低温戻り冷気との干渉を抑制することができる。さらに、冷凍室吸込風路５３の入り口５３Ａの面積は冷凍室吸込口５６の面積よりも小さいことにより、さらに冷凍室吸込口５６での圧力損失を低減することができる。

また、冷蔵室３５および切替室３６からの戻り冷気の流入部分である、冷却器背面の高温吸込口を、冷却器の幅寸法と略同一に配置している。これによって、冷蔵庫内を循環する戻り冷気の中で、冷却器４４と温度差の大きい冷蔵室戻り冷気と切替室戻り冷気は、冷却器４４との熱交換を冷却器幅と略同一寸法で行えるため、冷却器４４での熱交換面積を大きく取ることができると共に、冷凍サイクル効率の向上によって省エネを図ることができる。

更に、冷蔵庫の使用状態の中で、冷蔵室３５と切替室３６の扉開閉回数は多い。特に近年では切替室３６に、野菜以外のペットボトルを冷却保存する実態もあり、１日の内で冷蔵室３５や切替室３６の扉開閉回数は１０年前に対して上昇傾向にある。よって、前述のように冷蔵室３５や切替室３６の高温貯蔵室を循環する高温戻り冷気と冷却器との熱交換量が大きくなることは、庫内を冷却する時間を減らすことができるため、冷却運転時間の短縮による冷却器４４への着霜量も減らすことができる。特に、高温貯蔵室は扉開閉回数が多いことで外気の水分が侵入し易いだけで無く、温度が高いため空気中に保持する絶対湿度も高いため冷却器４４への霜の付着量も多くなる。冷却器４４への着霜量を減らすこ
とで、冷却器４４の除霜周期を延ばす事が可能となり、除霜ヒータ４７の入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

更に、冷却器４４での熱交換面積を大きく取ることができることは、冷却器４４に着霜させる面積を大きくすることであるため、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。これによって、冷蔵庫を運転した後、除霜を必要とするまでの時間（除霜周期）を延ばす事が可能となり、除霜ヒータ４７の入力回数低減と除霜による庫内温度上昇後の庫内冷却に要する入力低減が図れ、更なる省エネを行うことができる。

また、冷却室４３の背面に併設設置された各々の吸込口である冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａが、冷却器４４の下端である冷却器下端４４Ｂよりも上方に位置してある。

これによって、冷却室４３内において、冷蔵室３５および切替室３６からの戻り冷気は、冷凍室３７からの冷凍室戻り冷気の上方を流れるため、後向きの速度が大きい冷凍室戻り冷気と前向きの速度が大きい冷蔵室３５および切替室３６からの戻り冷気は、上下方向にずれ、相互干渉を抑制し庫内を循環する風量を大きくすることができるため、より冷却能力を向上することができる。

また、ドア開閉時に侵入した空気中の水分や、庫内に投入された食品に付着している水分、さらに庫内に保存されている野菜からの水分等で冷却器４４には、霜が付着する。この霜が成長を遂げると冷却器４４と循環冷気との間で熱交換効率が低下し庫内を十分に冷却できず、最終的に不冷もしくは鈍冷状態となる。よって、冷蔵庫では、冷却器４４に付着した霜を定期的に除霜する必要があるが、本実施の形態のように、冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａ、冷蔵室吸込口下端８８Ｂと切替室吸込口下端８９Ｂの間に、冷却器下端４４Ｂを配設することで、水分量の大きい高温戻り冷気によって冷却器背面下部に付着した霜が成長しても冷却器底面側へと高温戻り冷気が流れるため耐着霜性能として向上する。よって、着霜時の冷却能力の劣化も抑制することができる。

なお、冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａを冷却器４４の下方とした場合、冷蔵室吸込風路８７の風路抵抗が増加し循環風量が低下するため冷却能力が低下する。一方、冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａを冷却器４４の上方とした場合、風路抵抗が減少し循環風量が増加するが、冷却器４４へ戻り冷気が流れやすくなり付着する霜によって、冷蔵室吸込風路８７が閉塞する可能性がある。そのため、本実施の形態のように、冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａ、冷蔵室吸込口下端８８Ｂと切替室吸込口下端８９Ｂの間に、冷却器下端４４Ｂを配設することで、冷却能力と着霜耐力の両方を満足する構成としている。特に、冷却器４４の最下段のパイプと最下段よりも１段上のパイプの間に冷蔵室吸込口上端８８Ａと切替室吸込口上端８９Ａを配置することで冷却能力と着霜耐力の両方で最適化を図っている。

なお、冷却室４３において、プレートフィン２０２の長孔２０３および矩形部カラー２０３Ｂが冷蔵庫背面に向かって下方に傾斜するように冷却器４４に設置されることで、合流した冷気は、冷却器４４の背面側より鉛直上向き成分を主として突入し、突入した冷気の一部は、冷却器４４のプレートフィン２０２および矩形部カラー２０３Ｂに沿って流れ、冷却器４４の前面へと誘導される。これにより、冷気が冷却器４４全体を通過することで熱交換量を増加させることができるため、冷却能力を向上することができる。

また、本実施の形態では、冷蔵室吸込口８８の開口面積を切替室吸込口８９の開口面積に対して大きく設定している。切替室３６の温度は、収納する野菜によって最適な貯蔵温
度があり、葉野菜については約１〜２℃、実野菜については約８〜９℃程度と分けて貯蔵することが好ましいが、一般的に、冷蔵室３５の温度は切替室３６に対して低く設定される。そのため、本実施の形態のように、冷蔵室吸込口８８を切替室吸込口８９に対して、開口面積を大きく設定することで、冷蔵室内を切替室温度よりも低温度に冷却するための循環する風量および冷気量を確保できる。

また、切替室吸込口８９を、冷蔵室３５と冷蔵室吸込風路８７の接続部に対して幅方向で遠い側の側端部に配置している。

これによって、切替室温度よりも低温度に冷却される冷蔵室３５に対応する冷蔵室の戻り冷気は、冷蔵室吸込風路８７内で切替室戻り冷気よりも風速が高い状態で冷却器４４へと循環する。更に、冷蔵室３５と冷蔵室吸込風路８７の接続部と冷却器４４との風路内距離が短い風路が最も風速が早い。本実施の形態では、冷蔵室３５と冷蔵室吸込風路８７の接続部に対して、風路内距離が長い風路側に切替室吸込口８９を配設しているため、切替室３６から冷却器４４へ流入する戻り冷気は、冷蔵室戻り冷気が冷却器４４へと流入する循環風速の影響を受けにくく出来るため、逆流等の相互干渉を抑制し熱交換効率の確保が図れる。

また、本実施の形態では、切替室吸込口８９が冷蔵室吸込口８８に対して、水平方向および垂直方向で併設して配置している。

これによって、冷却器背面に流入する戻り冷気は、冷却器全幅で熱交換することが可能であるため、熱交換効率が上がり冷凍サイクル効率が上がるため省エネになる。また、冷蔵室吸込風路８７と切替室吸込風路９０の形成するに際して部品の小型化が出来るため、コストダウンが出来る。特に、冷蔵室吸込風路８７、冷蔵室吸込口８８、切替室吸込風路９０、切替室吸込口８９を一体構成することで、作成する材料費と金型費を削減できると共に、製造工程での工数も削減できる。本実施の形態では、冷蔵室吸込風路８７、冷蔵室吸込口８８、切替室吸込口８９を一体部品で構成しており、材料費、金型費の低減に加えて、部品点数減による管理費用も低減している。これによって、製品全体としてのコストダウンを図れ、販売価格の低下にも繋がり、販売率の向上を図ることが出来る。

なお、切替室吸込口８９が冷蔵室吸込口８８を冷却器４４の背面に配設出来るため、無効空間を低減することができ、庫内容積の増加となり使い勝手の向上を図れる。

なお、冷蔵庫３０は３つの貯蔵室の中で外気温との温度差が大きい冷凍室３７を最も冷やす必要があるため、冷蔵室吐出風路８５を開閉弁（図示せず）で閉じるなどすることで、冷凍室３７のみに冷気を循環させる必要がある。送風機４６から吐出された冷気が冷凍室３７のみを循環しているとき、冷却室４３には冷凍室３７からの戻り冷気のみが流れ込むことになる。

このときも冷凍室戻り冷気は、全貯蔵室に冷気が循環しているときと同様に、入り口５３Ａから冷凍室吸込風路５３を通り、冷凍室吸込口５６から冷却室４３へ入り、除霜ヒータ４７の下を通りドレンパン４８に沿って背面から冷却器４４へ突入する。従って、冷凍室戻り冷気は冷却器４４内を対角線上に流れることができ、熱交換距離を長く取ることができるため、熱交換量を増加し冷却能力を向上させることができる。

さらに、冷却室４３の前面に設置された吸込口は冷凍室吸込口５６のみであるため冷凍室吸込口５６の幅を冷却器４４の幅と同じまで広げることができる。従って、冷凍室３７のみに冷気が循環しているときでも、冷却器４４全体を使うことができ、冷却能力を更に向上させることができる。

また、冷凍室吸込口は冷凍室吸込風路５３の入り口５３Ａよりも大きいため、ここでの圧力損失も抑制することができ、さらに風量を増加させることができる。

以上のように、冷蔵庫全体を冷却する場合も、冷凍室を中心に冷却する場合においても、冷却能力の向上が図れる。

また、一般的に冷蔵庫３０の背面には低温の冷却器４４が配置されているため背面の断熱壁を介して侵入する熱が多いが、冷却室４３と断熱壁の間に高温吸込風路を構成しているため、冷蔵庫３０の背面の断熱壁を介して侵入する熱量を低減することができる。

更に、冷却器４４によって冷却された冷気は、熱伝達によってその周辺に広がるが、冷却器４４の背面に設置された冷蔵室吸込風路８７および切替室吸込風路９０の中を冷蔵室３５や切替室３６からの戻り冷気が流れる際に、冷却器４４から漏れ出した冷気を吸収し、再び冷却室４３へ帰還させるため、冷蔵庫３０の外への冷気漏れを抑制し、消費電力量を低減することができる。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略縦断面図、図６は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の概略縦断面図、図７は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷蔵室背面に配置した冷蔵室ダクトの正面図、図８は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室への冷気吐出風路を示す概略斜視図、図９は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室と冷気吐出風路を示す概略断面図、図１０は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の切替室と冷凍室との断熱仕切壁の分解構成図、図１１は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器周辺の冷気吸込風路を示す断面概略図、図１２は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器周辺の冷気吸込風路を示す正面概略図、図１３は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器と冷蔵室からの冷気吸込風路を示す正面概略図、図１４は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の冷却器と冷蔵室からの冷気吸込風路を示す側面概略図である。

なお、実施の形態１と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、実施の形態１と技術思想については本実施の形態でも適用可能である。

図において、冷蔵庫３０は、外箱３２と内箱３３とその間に充填される発泡断熱材３４から形成された断熱箱体３１を有し、内部を第一区画壁７１と第二区画壁７２にて区画されている。最上部は冷蔵室３５、第二区画壁７２の下方に冷凍室３７、第一区画壁７１の下方の最下部は冷凍から野菜までの保存温度を切替可能な切替室３６を備えている。

また、冷凍室３７内には、製氷室３８と上部冷凍室３９が併設され、その下部に下部冷凍室４０を備えている。

また、冷蔵室３５の前面には回転式の冷蔵室ドア３５Ａ、切替室３６、製氷室３８、上部冷凍室３９、下部冷凍室４０の前面には、それぞれ引出式の切替室ドア３６Ａ、製氷室ドア３８Ａ、上部冷凍室ドア３９Ａ、下部冷凍室ドア４０Ａを備えている。

また、冷蔵室３５の下部には冷蔵室より若干低い温度に設定されたチルドケース４１を備え、前後に引き出し可能となっている。

冷蔵室３５の背面に備えた冷蔵室ダクトカバー８１は後方に冷蔵室吐出風路８５を形成するもので、上方に複数の吐出口８２を備え、下方に冷蔵室吸込風路８７に連通する冷蔵
室吸込入口部８３を備える。

冷蔵室吸込入口部８３は、チルドケース４１の背面に配置し、冷蔵室３５に吐出された冷気は内部を冷却し、チルドケース４１と第二区画壁７２との間に形成した隙間に流れ、冷蔵室吸込入口部８３から冷蔵室吸込風路８７を通り冷却室４３に戻る。

また、チルドケース４１は冷蔵室３５より低い０〜３℃程度の温度に冷却され、チルドケース４１から冷却室４３へ冷気を戻すためのチルドケース吸込入口部８４は、チルドケース４１の背面に、冷蔵室吸込入口部８３と併設して配置している。

また、冷却室４３から切替室３６への冷気は、分配風路５１から第一区画壁７１内に設けられた切替室ダンパ８０を介して切替室吐出風路８６に流通し切替室３６に流入する。

ここで、切替室ダンパ８０を内部に有する切替室ダンパ装置９２は、切替室ダンパ装置前板９３と切替室ダンパ装置後板９４とその間に備えた断熱材９５とを備え、断熱材９５の内部に設けた空間（風路）に切替室ダンパ８０が挿入されている。

そして、切替室ダンパ装置９２は第一区画壁７１に予め取り付けた状態で、第一区画壁７１を断熱箱体３１に組み込み、断熱箱体３１に発泡断熱材３４を充填する際に第一区画壁７１にも同時に充填するものである。

また、切替室ダンパ装置９２内に備えた切替室ダンパ８０の下流側を複数に分岐し、複数の切替室吐出口９６Ａ、９６Ｂから切替室３６へ冷気を送風する。切替室吐出口９６Ａは切替室３６の上方から切替室ケース上９７内に向けて吐出され、切替室吐出口９６Ｂは切替室３６の後方から切替室ケース下９８内に向けて吐出される。これにより、切替室３６内の温度ムラを低減でき、所定の温度分布に保つことができる。

また、第一区画壁７１は、第一区画壁上板７３と第一区画壁下板７４との間でドレンパン４８に対応する断熱材７５と、切替室戻りダクトカバー７６を予め取り付けた状態で、第一区画壁７１を断熱箱体３１に組み込み、断熱箱体３１に発泡断熱材３４を充填する際に第一区画壁７１にも同時に充填するものである。

そして、切替室３６から冷却室４３へ戻る冷気は、切替室戻りダクトカバー７６と第一区画壁下板７４との間に形成した空間、およびドレンパン４８に対応する断熱材７５と第一区画壁７１の背面で形成した空間（断熱材７５と第一区画壁下板７４と第一区画壁上板７３との間）を通り冷却室４３に戻る。

すなわち、切替室３６から冷却室４３へ戻る冷気は、切替室３６の天面に備えた切替室戻りダクトカバー７６内からドレンパン４８の下部、後部を通り、冷却室４３の背面の切替室吸込口８９から冷却器４４に戻る（図１３参照）。

また、冷蔵室３５から冷蔵室吸込風路８７を経由して冷却室４３へ戻る、冷却室４３の背面に備えた冷蔵室吸込口８８は、冷却器４４のほぼ全幅に対応して配置され、切替室３６から冷却室４３への切替室吸込口８９に隣接する部分は段差部を設け、段差部の下方に併設して切替室吸込口８９を設けている。

また、図１３に示すように、冷蔵室吸込風路８７は、冷却器４４と断熱箱体３１の内箱３３との間に別部材で形成した板状のカバーで構成され、上部を冷蔵室接続部９１に接続され、下部を冷蔵室吸込口８８として構成している。

そして、冷蔵室接続部９１の幅寸法は冷蔵室吸込口８８の幅寸法より狭く、冷蔵室接続部９１の奥行寸法は冷蔵室吸込口８８の奥行寸法より広く設定している。

また、冷却室４３の背面左右方向で、冷蔵室接続部９１と冷蔵室吸込口８８に隣接して配置した切替室吸込口８９とは対向して配置している。

上記構成において、以下、その作用、効果を説明する。

切替室ダンパ８０を内部に有する切替室ダンパ装置９２は、切替室ダンパ装置前板９３と切替室ダンパ装置後板９４とその間に備えた断熱材９５とを備え、断熱材９５の内部に設けた空間（風路）に切替室ダンパ８０が挿入され、切替室ダンパ装置９２は第一区画壁７１に予め取り付けた状態で、第一区画壁７１を断熱箱体３１に組み込み、断熱箱体３１に発泡断熱材３４を充填する際に第一区画壁７１にも同時に充填することにより、ダンパ装置を断熱区画壁に事前に配置することができ、冷蔵庫の組み立て作業性を高めることができる。したがって、組立工程での無理な作業も必要なく、確実に切替室ダンパ装置９２を所定の位置に配置することができる。

また、切替室３６から冷却室４３へ戻る冷気は、切替室戻りダクトカバー７６と第一区画壁下板７４との間に形成した空間、およびドレンパン４８に対応する断熱材７５と第一区画壁７１の背面で形成した空間を通り冷却室４３に戻る。すなわち、戻り冷気は、切替室３６の天面に備えた切替室戻りダクトカバー７６内からドレンパン４８の下部、後部を通り、冷却室４３の背面の切替室吸込口８９から冷却器４４に戻るので、冷却室４３の前面は、全幅に亘って冷凍室３７の戻り冷気の吸込口として利用でき、冷凍室３７の冷却能力を高めることができる。

また、冷蔵室３５から冷蔵室吸込風路８７を経由して冷却室４３へ戻る、冷却室４３の背面に備えた冷蔵室吸込口８８は、冷却器４４のほぼ全幅に対応して配置され、切替室３６から冷却室４３への切替室吸込口８９に隣接する部分は段差部を設け、段差部の下方に併設して切替室吸込口８９を設けているので、冷蔵室３５からの戻り冷気を効率よく冷却器４４に戻しながら、切替室３６からの戻り冷気も効率よく冷却器４４に戻すことができる。

また、冷蔵室３５の背面に備えた冷蔵室ダクトカバー８１の下方でチルドケース４１の背面に冷蔵室吸込入口部８３を備えているので、冷蔵室吸込入口部８３がチルドケース４１の背面に隠れることになり、意匠性の向上を図ることができる。さらに、冷蔵室吸込入口部８３の設計自由度が高まり、冷蔵室ダクトカバー８１全体の意匠性も高めることができる。

また、チルドケース４１は冷蔵室３５より低い０〜３℃程度の温度に冷却され、チルドケース４１から冷却室４３へ冷気を戻すためのチルドケース吸込入口部８４は、チルドケース４１の背面に、冷蔵室吸込入口部８３と併設して配置しているので、チルドケース吸込入口部８４もチルドケース４１の背面に隠れることになり、チルドケース吸込入口部８４も含めた意匠性の向上を図ることができる。これにより、冷蔵室３５内全体の意匠性を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫の構成は、風路の圧力損失を大きくすることなく冷却器の熱交換量を向上させることができるため、家庭用又は業務用冷蔵庫など、強制的に風を循環させて熱交換を行っている冷却機器に対して適用可能である。

３０冷蔵庫
３１断熱箱体
３２外箱
３３内箱
３４発泡断熱材
３５冷蔵室（第一高温貯蔵室）
３５Ａ冷蔵室ドア
３６切替室（第二高温貯蔵室）
３６Ａ切替室ドア
３７冷凍室（低温貯蔵室）
３７Ａ冷凍室ドア
３８製氷室
３８Ａ製氷室ドア
３９上部冷凍室
３９Ａ上部冷凍室ドア
４０下部冷凍室
４０Ａ下部冷凍室ドア
４１チルドケース（貯蔵ケース）
４２冷蔵室ダンパ
４３冷却室
４４冷却器
４４Ｂ冷却器下端
４５縦区画壁
４６送風機
４７除霜ヒータ
４８ドレンパン（冷却室底面）
４９ドレンチューブ
５０蒸発皿
５３冷凍室吸込風路
５３Ａ入り口
５６冷凍室吸込口（低温吸込口）
５９ガラス管ヒータ
６０ヒータカバー
７１第一区画壁
７２第二区画壁
７３第一区画壁上板
７４第一区画壁下板
７５断熱材
７６切替室戻りダクトカバー
８０切替室ダンパ
８１冷蔵室ダクトカバー
８２吐出口
８３冷蔵室吸込入口部
８４チルドケース吸込入口部
８５冷蔵室吐出風路
８６切替室吐出風路
８７冷蔵室吸込風路（高温吸込風路）
８８冷蔵室吸込口（第１高温吸込口）
８８Ａ冷蔵室吸込口上端（第１高温吸込口上端）
８９切替室吸込口（第２高温吸込口）
８９Ａ切替室吸込口上端（第２高温吸込口上端）
９０切替室吸込風路（高温吸込風路）
９１冷蔵室接続部（第１高温貯蔵室接続部）
９２切替室ダンパ装置
９３切替室ダンパ装置前板
９４切替室ダンパ装置後板
９５断熱材
９６Ａ、９６Ｂ切替室吐出口
９７切替室ケース上
９８切替室ケース下
２０１冷媒チューブ
２０２プレートフィン
２０３長孔

Claims

冷蔵室と、冷気を生成する冷却器を収める冷却室とを備える冷蔵庫であって、前記冷蔵室の下部に前記冷蔵室とは異なる温度帯の貯蔵ケースが設けられ、前記冷蔵室から前記冷却室に冷気を戻す第１の吸込入口部と前記貯蔵ケースから前記冷却室に冷気を戻す第２の吸込入口部との両方が、前記貯蔵ケースの背面に配置され、前記第１の吸込入口部は前記第２の吸込入口部より下方に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
前記貯蔵ケースは、前記冷蔵室より低い温度であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記冷蔵室の戻り風路は前記貯蔵ケースと前記貯蔵ケースの下方の区画壁との間に形成した隙間を通って前記第１の吸込入口部へ導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。