JP2008002733A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の蒸発皿表面を通過する風速が弱いため蒸発皿の開口面積を大きくする必要があり、貯蔵室の容積効率を上げることが出来ないという課題を有していた。
【解決手段】冷蔵庫本体の最下部後方に第二機械室を配置し、第二機械室内には除霜水蒸発装置を配設し、除霜水蒸発装置の上方位置の冷蔵庫本体内に蒸発器と蒸発器の除霜水を一部に集水する排水経路と除霜水を庫外に排出する排水管１５が構成されている。除霜水蒸発装置は、蒸発皿１６と封止板１７により外郭を構成し、封止板１７は、蒸発皿１６の上面中央に配置して両側に開口部を形成し、２つの開口部と蒸発皿１６と封止板１７により除霜水蒸発装置の風路を構成する。開口部の片側には、送風手段１８が開口部外周と密着配設され、風路内に空気の強制対流を発生させることにより、蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、除霜水の蒸発装置を備えた冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫は地球環境保護の観点から更なる省エネルギー化が進むとともに、その使用性や収納性の向上が求められている。

従来のこの種の冷蔵庫は、機械室を形成する圧縮機等を使い勝手の悪い冷蔵庫本体の天面や、もしくは冷蔵庫本体の背面上部に設置するという方法がとられていた（例えば、特許文献１参照）。

除霜水の蒸発方式は、発熱部品の冷却または放熱と共に得られる熱を蒸発皿に貯められた除霜水を蒸発させるために利用する方式を採用している（熱源については様々な方法があり、例えば直接的に除霜水を加熱する場合もある）。

図５は、従来の冷蔵庫を示すものである。図５に示すように、冷蔵庫本体１の上側に設けられ、冷凍サイクルが収納された冷凍サイクル収納部２と、冷蔵庫本体１の下部に設けられた蒸発皿３と、冷蔵庫本体１に設けられ、冷凍サイクル収納部２の横には蒸発器４と蒸発器４の表面の霜を取り除く熱源手段５が設けられている。熱源手段５が加熱する際滴下する除霜水を蒸発皿３に供給する水通路６と、冷凍サイクル収納部２に外気を吸引することに伴い、冷凍サイクルの発熱部品により外気を加熱して温風化するファン装置７と、冷蔵庫本体１に設けられ、ファン装置７から吐出された温風を蒸発皿３に供給するダクト８を備えた構成になっている。

次に図６により従来の冷凍サイクルの構成について概略を説明する。圧縮機９から吐出された高温のガス冷媒はコンデンサ１０を通る過程で中温の液冷媒となり、キャピラリーチューブ１１により低温の液冷媒となる。蒸発器４に低温液冷媒が通る過程で蒸発が起き低温のガス冷媒となり圧縮機９へ戻る閉ループとなっている。蒸発器４は低温であるため貯蔵室庫内１２の空気と熱交換する際に蒸発器４表面へ霜として形成されていく。圧縮機９の運転時間が経過するにつれ霜は蓄積されるため、適宜蒸発器４表面の霜を取り除くため熱源手段５が加熱され、霜を除霜し除霜水は水通路６を経て蒸発皿３に供給される。冷凍サイクル収納部２にある発熱部品である圧縮機９、コンデンサ１０をファン装置７により外気から吸い込む空気により冷却及び放熱させ、そこで発生した温風をダクト８から蒸発皿３の開口部へ送られ蒸発皿３の中の水温を上昇させ蒸発させる方式になっている。
特開平８−２４７６２６号公報

この種の蒸発方式の場合、水を蒸発させる因子としては大きく次の３項目がある。第一として水面風速、第二として水温、第三として水と外気が接触する開口部面積である。しかしながら、上記従来の構成では、蒸発皿３表面を通過する風速が弱く水の蒸発促進が非効率であり、また熱源が最下部に配設されていないため熱源から最下部までのダクト８の風路中の熱ロスが大きく水温の上昇には非効率であるため蒸発皿３の開口面積を大きくする必要があり、貯蔵室の容積効率を上げることが出来ないという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水を蒸発させる因子として第一の因子である水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することにより貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来るため消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来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、冷蔵庫本体下部に除霜水蒸発装置を配設し、除霜水蒸発装置の上方位置に蒸発器と蒸発器の除霜水を導く排水経路と、除霜水を庫外に導く排水管とを備え、除霜水蒸発装置は、除霜水を受ける蒸発皿と、蒸発皿上面を密閉化する封止板を設け、封止板の両側に開口部を備え内部空間に風路を構成し、開口部の一方に風路に空気を強制対流させる送風手段を配設し、送風手段と反対側の開口部である吐出口の封止板の端面から上方に除霜水蒸発装置上部の空間を仕切る仕切り板を設け、封止板の中央部にも開口部である排水口を備え、排水口の上方に前記排水管を配設することを特徴とする。

これにより、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来るとともに、排水管近傍に多湿の空気が流れないので、排水管近傍の結露を防止することができる。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることが出来、消費者の食品の収納効率を大幅に改善出来る。

また、除霜水蒸発装置や排水経路の結露、凍結の心配がなく、蒸発効率が高い除霜水蒸発装置を実現することができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体下部に除霜水蒸発装置を配設し、前記除霜水蒸発装置の上方位置に蒸発器と前記蒸発器の除霜水を導く排水経路と、前記除霜水を庫外に導く排水管とを備え、前記除霜水蒸発装置は、前記除霜水を受ける蒸発皿と、前記蒸発皿上面を密閉化する封止板を設け、前記封止板の両側に開口部を備え内部空間に風路を構成し、前記開口部の一方に前記風路に空気を強制対流させる送風手段を配設し、前記送風手段と反対側の開口部である吐出口の前記封止板の端面から上方に前記除霜水蒸発装置上部の空間を仕切る仕切り板を設け、前記封止板の中央部にも開口部である排水口を備え、前記排水口の上方に前記排水管を配設することにより、水面の風速を大幅に向上させ、蒸発性能が向上し、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来るため、貯蔵室の容積効率を大幅に上げることができ、消費者の食品の収納効率を大幅に改善できる。また、排水管近傍に多湿の空気が流れないので、排水管近傍の結露を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記排水口は、前記封止板の一部を前記封止板下方に向かって、傾斜部を有する形状であることにより、排水口の開口面積を小さくすることができるので、排水口から送風手段への空気のショートサーキットを抑制でき、除霜水蒸発装置の蒸発効率の低下を防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記排水口は、前記封止板の一部を前記吐出口側に傾斜させながら落とし込み、前記封止板の平面部との段差部に構成されることにより、除霜水蒸発装置内部風路の封止板による空気抵抗を抑制でき、除霜水蒸発装置内部の風速の低下による蒸発能力の低下を防止できる。

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。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における冷蔵庫の中央断面図である。

図１において、冷蔵庫本体１の最上部後方に第一機械室２を配置している。第一機械室２には、圧縮機９を配設している。また、冷蔵庫本体１の最下部後方に第二機械室２１を配置しており、第二機械室２１内には除霜水蒸発装置１３が配設されている。第二機械室２１内の除霜水蒸発装置１３の上方位置の冷蔵庫本体１内に蒸発器４と蒸発器４の除霜水を一部に集水する排水経路１４と除霜水を冷蔵庫本体１内から庫外に排出する排水管１５が構成されている。

図２は、本実施の形態の冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図である。除霜水蒸発装置１３は、除霜水を受ける蒸発皿１６と、蒸発皿１６の上面を密閉化する封止板１７により外郭を構成し、封止板１７は、蒸発皿１６の上面中央に配置して両側に開口部を形成し、２つの開口部と蒸発皿１６と封止板１７により除霜水蒸発装置１３の風路を構成する。開口部の片側には、送風手段１８が開口部外周と密着配設され、風路内に空気の強制対流を発生させる。

送風手段１８と反対側の開口部である吐出口１９から、蒸発皿１６の内部に冷凍サイクルの高圧冷媒が流れる浸漬パイプ２０が挿入配設されている。また、吐出口１９の封止板１７の端面から上方に仕切り板２３が設けられており、除霜水蒸発装置１３の上部空間を送風手段１８側と吐出口１９側とに仕切っている。

封止板１７の中央部にも開口部である排水口２２が設けられ、排水口２２の上方に排水管１５が配設されている。

次に図１及び図２を用いて除霜水蒸発装置１３の蒸発作用について説明する。冷凍サイクルについては従来と同一構成に付き詳細説明を省略する。

蒸発器４は、低温であるため貯蔵室庫内１２の空気と熱交換する際に蒸発器４表面に霜が形成されていく。圧縮機９の運転時間が経過するにつれ霜は蓄積されるため、適宜蒸発器４表面の霜を取り除くため熱源手段５が加熱され、霜が融解し除霜水になり蒸発器４下部に滴下する。除霜水は排水経路１４により一箇所に集水され排水管１５に導かれ、排水管１５の下部に開口する排水口２２に直接滴下し蒸発皿１６内に供給される。

蒸発皿１６内に導かれた除霜水は、浸漬パイプ２０により加熱され外気温度よりも高い温度に昇温し蒸発を始める。除霜水が蒸発を始めると蒸発皿１６内部の空気は直ぐに飽和蒸気となり蒸発の速度は遅くなるが、送風手段１８の作動により飽和蒸気は吐出口１９より第二機械室２１外へ排出されるとともに、送風手段１８側の開口部より乾き空気が蒸発皿１６内に供給され除霜水の蒸発速度は維持される。また、送風手段１８は、蒸発皿１６に直接配置されているため、蒸発皿１６内の除霜水の表面風速は従来と比較し非常に高いため蒸発速度も速い。また、送風手段１８により発生する風は、直接除霜水表面に吹き付けるため、除霜水表面は風の運動エネルギーにより波立ち、表面の水分子が空気側に飛び出して蒸気になり易くなり、蒸発速度はさらに加速される。

蒸発性能と蒸発皿１６内の除霜水の表面積とは一般的に比例関係にあることが知られている。また、蒸発性能と、除霜水表面の風速も同様に比例関係であり、風速の大幅な向上により除霜水の表面積が小さくても必要な蒸発性能を確保可能となり、蒸発皿１６をコンパクトに設計する事ができる。

第二機械室２１内の蒸発皿蒸発装置１３の上部空間は、仕切り板２３によって区切られており、吐出口１９側は、蒸発した蒸気が送風手段１８の作動により流れてくるため、その雰囲気は非常に高湿度になる。これに対し、送風手段１８側は、送風手段１８の作動により、外気を吸入するのでその雰囲気は吐出口１９側に対して湿度は低い。

排水管１５は、低温の蒸発器４の下部に配置するため、熱伝導や低温空気の自然対流により外気よりも低温になり、排水管１５を配設している冷蔵庫本体１の下部も温度が低くなる。仕切り板２３の送風手段１８側に排水管１５を配設することにより、排水管１５及びその周囲構造体への結露、凍結を防止することが可能となる。

以上のように、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることが出来るため、蒸発皿１６の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来るとともに、仕切り板２３の送風手段１８側に排水管１５を配設することにより、排水管１５及びその周囲構造体への結露、凍結を防止することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図である。

排水管１５は、封止板１７の排水口２２上方に配設されており、排水口２２は、封止板１７の一部を封止板１７の下方に向かってすり鉢上に絞り込み先端の開口部を小さくし、傾斜部を形成したものである。

蒸発器４から排出される除霜水は、排水管１５の内壁面をつたって流れ、排水口２２の絞り込んだ斜面に落下し先端の開口部より蒸発皿１６内に導かれる。

以上のように、排水口２２の先端の開口部を小さくできるので、排水口２２から送風手段１８への空気のショートサーキットを抑制でき、除霜水蒸発装置１３の蒸発効率の低下を防止できる。

（実施の形態３）
図４（ａ）（ｂ）は、本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図である。

排水口２２は、封止板１７の一部を吐出口１９側に傾斜させながら落とし込み、封止板１７の平面部との段差部に横方向に長い開口部を設けたものであり、排水管１５は、封止板１７の傾斜部の上方に配設されている。

蒸発器４から排出される除霜水は、排水管１５の内壁面をつたって流れ、封止板１７の傾斜部に落下し、傾斜に沿って流れ先端の開口部より蒸発皿１６内に導かれる。

排水口２２は、封止板１７の一部を薄く横長に傾斜させることにより、除霜水蒸発装置１３内の風路抵抗になりにくい。また、送風手段１８側から吐出口１９側に向かって傾斜させることにより、排水口２２の先端の開口部は風の流れ方向に対して反対方向になるので、排水口２２から送風手段１８への空気のショートサーキットが抑制される。

以上のように、排水口２２は、封止板１７の一部を吐出口１９側に傾斜させながら落とし込み、封止板１７の平面部との段差部に開口部を設けることにより、除霜水蒸発装置１３内部風路の封止板１７による空気抵抗を抑制でき、除霜水蒸発装置１３内部の風速の低下による蒸発能力の低下を防止できる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫の除霜水蒸発装置は、水面の風速を大幅に向上させることにより蒸発性能を向上させることができ、蒸発皿の開口面積を小さくしコンパクト化することが出来るため、冷蔵庫だけでなく除湿機、空調機、自動販売機など多種に渡る冷凍装置または除霜水の蒸発が必要な分野へ適用出来る。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の中央断面図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図 （ａ）本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図（ｂ）本発明の実施の形態３における冷蔵庫の除霜水蒸発装置の概略図 従来の冷蔵庫の断面図 従来の冷蔵庫の冷凍サイクル説明図

符号の説明

１ 冷蔵庫本体
２ 第一機械室
４ 蒸発器
５ 熱源手段
９ 圧縮機
１２ 貯蔵室庫内
１３ 除霜水蒸発装置
１４ 排水経路
１５ 排水管
１６ 蒸発皿
１７ 封止板
１８ 送風手段
１９ 吐出口
２０ 浸漬パイプ
２１ 第二機械室
２２ 排水口
２３ 仕切り板

Claims (3)

1. 冷蔵庫本体下部に除霜水蒸発装置を配設し、前記除霜水蒸発装置の上方位置に蒸発器と前記蒸発器の除霜水を導く排水経路と、前記除霜水を庫外に導く排水管とを備え、前記除霜水蒸発装置は、前記除霜水を受ける蒸発皿と、前記蒸発皿上面を密閉化する封止板を設け、前記封止板の両側に開口部を備え内部空間に風路を構成し、前記開口部の一方に前記風路に空気を強制対流させる送風手段を配設し、前記送風手段と反対側の開口部である吐出口との間で前記封止板から上方に前記除霜水蒸発装置上部の空間を仕切る仕切り板を設け、前記封止板の中央部にも開口部である排水口を備え、前記排水口の上方に前記排水管を配設することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記排水口は、前記封止板の一部を前記封止板下方に向かって、傾斜部を有する形状であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記排水口は、前記封止板の一部を前記吐出口側に傾斜させながら落とし込み、前記封止板の平面部との段差部に構成されることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。