JP6811371B2

JP6811371B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP6811371B2
Application number: JP2016057963A
Authority: JP
Inventors: 修平杉本
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-03-23
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2021-01-13
Anticipated expiration: 2036-03-23
Also published as: JP2017172848A

Description

この発明は、蓄冷材を備えた冷蔵庫に関するものである。

従来、蓄冷材を備えた冷蔵庫として、消費電力の低減を図るものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
特許文献１には箱体の内部空間を仕切壁により仕切られ、内部に蓄冷材を備えた冷凍室を有し、冷凍室内の温度が所定の第一温度なるよう冷却運転を行う通常運転と、冷凍室内の温度が第一温度よりも低温の第二温度となるよう冷却運転を行う蓄冷運転とを選択的に行い、蓄冷材は、第一温度より低温でかつ第二温度より高温の凝固点を有し、相変化による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材によりピーク時の消費電力量を低減することが提案されている。

特開２０１２−２４２０６４号公報

上記従来の冷蔵庫では、貯蔵室の内壁面を構成する仕切壁に蓄冷材を設けるため、仕切壁の厚さが大きくなり、貯蔵室の内容積が少なくなる。また仕切壁に凹凸形状があると、蓄冷材もその形状に合わせて複雑な構成になる、という課題を有していた。

上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、圧縮機の運転によって冷却される貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、相変化する蓄冷材と、を有し、前記冷却器と前記蓄冷材とを有する冷却室と、前記冷却室の前方に前記貯蔵室を備えた冷蔵庫であって、前記蓄冷材は前記冷却器と接触又は近接配置し、前記冷却器によって冷却され、前記蓄冷材と前記冷却器の冷熱で前記貯蔵室を冷却するもので、前記冷却器の横に前記貯蔵室の戻りダクトを有し、前記蓄冷材は、前記戻りダクト側の前記冷却器の側部を覆って配置され、前記蓄冷材の下端部は、冷媒パイプを蛇行状に複数段に形成した前記冷却器の少なくとも最下段の冷媒パイプを覆わないように配置したものである。

これによって、食品出し入れ時の負荷投入時に、蓄熱材と冷却器の冷熱による冷却量で冷却するので、貯蔵室内の温度上昇を低減し、圧縮機の駆動回転数を、従来より低回転で運転しながら放冷するので、圧縮機の高回転による運転を抑制しながら、冷却性能を向上させることにより、エネルギー効率の向上を図ることができる。

本発明の冷蔵庫は、実使用時の昼間やドア開閉による負荷量が多いときの消費電力量を低減することができる。

本発明の実施の形態の冷蔵庫の正面図本発明の実施の形態の冷蔵庫の縦断面図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態１の冷蔵庫の温度と蓄冷量と圧縮機回転数の変化を示す図本発明の実施の形態１の電力変化の概要図本発明の実施の形態２の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態３の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態４の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態４の冷蔵庫の要部の構成を示す図本発明の実施の形態５の冷蔵庫の縦断面図本発明の実施の形態５の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図

請求項１に記載の発明は、圧縮機の運転によって冷却される貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、相変化する蓄冷材と、を有し、前記冷却器と前記蓄冷材とを有する冷却室と、前記冷却室の前方に前記貯蔵室を備えた冷蔵庫であって、前記蓄冷材は前記冷却器と接触又は近接配置し、前記冷却器によって冷却され、前記蓄冷材と前記冷却器の冷熱で前記貯蔵室を冷却するもので、前記冷却器の横に前記貯蔵室の戻りダクトを有し、前記蓄冷材は、前記戻りダクト側の前記冷却器の側部を覆って配置され、前記蓄冷材の下端部は、冷媒パイプを蛇行状に複数段に形成した前記冷却器の少なくとも最下段の冷媒パイプを覆わないように配置したことにより、庫内冷却時の冷却量を確保し、省エネルギー化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、圧縮機の運転によって冷却される貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、相変化する蓄冷材と、を有し、前記冷却器と前記蓄冷材とを有する冷却室と、前記冷却室の前方に前記貯蔵室を備えた冷蔵庫であって、前記蓄冷材は前記冷却器と接触又は近接配置し、前記冷却器によって冷却され、前記蓄冷材と前記冷却器の冷熱で前記貯蔵室を冷却するもので、前記冷却器の横に前記貯蔵室の戻りダクトを有し、前記蓄冷材は、冷媒パイプを蛇行状に複数段に形成した前記冷却器の上段の前記冷媒パイプに、前記冷却器の左右幅方向の略半分の大きさで前記戻りダクトから遠い側に配置したものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、扉開閉が少ない安定運転時は前記圧縮機を低回転で運転して前記蓄冷材を冷却し、扉開閉が多い放冷運転時は前記圧縮機を低回転か中回転で運転して前記蓄冷材の潜熱で前記貯蔵室を冷却するものであり、省エネルギー効率の向上をことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明において、前記冷却器の下部に除霜ヒータを備え、前記蓄冷材は前記除霜ヒータより上部に配置したものであり、蓄冷材の信頼性を確保するとともに、蓄冷材と冷却器の間に氷角ができるのを防止できる。

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本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による冷蔵庫の正面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３ａ〜図３ｆは同実施の形態１による冷蔵室の要部拡大図、図４は同実施の形態における冷蔵庫の制御ブロック図、図５は同実施の形態における冷蔵庫の投入負荷検知から急冷運転の制御フローチャートである。

図１及び図２において、冷蔵庫１０１は上段、中段、及び下段の５つに区画された貯蔵室を備える。具体的には、上段の貯蔵室は冷蔵室１０２で前面に観音開き式扉を有し、下方に引出し扉を備える第一の冷凍室１０３と、それと並行に引出し扉を備える製氷室１０５があり、最下部に配置される引出し扉を備えた野菜室１０６と、製氷室１０５と野菜室
１０６の間に配置した第二の冷凍室１０４とから構成される。

各扉は、それぞれ、冷蔵室扉１０２ａ、第一の冷凍室扉１０３ａ、第二の冷凍室扉１０４ａ、製氷室扉１０５ａ、野菜室扉１０６ａとして図示する。冷蔵室１０２と、横並びの製氷室１０５と第一の冷凍室１０３とは、上下に断熱区画壁１１１により区画される。さらに、横並びの製氷室１０５及び第一の冷凍室１０３と第二の冷凍室１０４、第二の冷凍室１０４と野菜室１０６も、同様に断熱区画壁１１１により上下に区画される。

また、外箱１０８と内箱１０９の間に充填された断熱壁１１０で形成された冷蔵庫１０１は、上部に設けた冷蔵室１０２内の下部に独立した貯蔵室としての変温室１０７を区画形成している。変温室１０７は切替え室として構成され、本実施の形態の場合は、０℃付近の冷蔵温度帯の第一の温度帯（チルド）と、第一の温度帯と約−６℃以下の冷凍温度帯との間の温度帯となる約−３℃の第二の温度帯（パーシャル）に設定可能である。

次に冷却システムの構成について説明する。第二の冷凍室１０４の背面後方には、冷却室１１４が形成され、内部に冷却器１１５を有し、冷却器１１５の下部には除霜ヒータ１２２が配置されている。上部機械室１１３に設置された圧縮機１１２とともに、冷蔵庫１０１を冷却する冷凍サイクルを構成する。また、冷却室１１４には、冷却器１１５で熱交換された冷気を強制循環させる送風ファン１１６が配置され、その上方には冷蔵室１０２に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ａと、変温室１０７に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ｂを配置している。

また冷却室１１４は、前方に配置された第一の冷凍室１０３および第二の冷凍室１０４と区画壁１２３によって前後に区画されている。

各貯蔵室において、冷蔵室１０２の庫内温度は約２〜３℃であり、野菜室１０６の庫内温度は約２〜５℃であり、第一の冷凍室１０３、第二の冷凍室１０４の庫内温度は約−１８〜−２０℃と温度帯を分けて使用可能である。それにより、食品の保存に適した温度帯を選択し、食品を貯蔵することによって、より高い保鮮性と長期保存を実現することができる。

図１及び図２において、冷蔵庫１０１は上段、中段、及び下段の５つに区画された貯蔵室を備える。具体的には、上段の貯蔵室は冷蔵室１０２で前面に観音開き式扉を有し、下方に引出し扉を備える第一の冷凍室１０３と、それと並行に引出し扉を備える製氷室１０５があり、最下部に配置される引出し扉を備えた野菜室１０６と、製氷室１０５と野菜室１０６の間に配置した第二の冷凍室１０４とから構成される。

次に冷却システムの構成について説明する。第二の冷凍室１０４の背面後方には、冷却
室１１４が形成され、内部に冷却器１１５を有し、上部機械室１１３に設置された圧縮機１１２とともに、冷蔵庫１０１を冷却する冷凍サイクルを構成する。また、冷却室１１４には、冷却器１１５で熱交換された冷気を強制循環させる送風ファン１１６が配置され、その上方には冷蔵室１０２に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ａと、変温室１０７に流入する冷気を分配するダンパー装置１１７ｂを配置している。各貯蔵室において、冷蔵室１０２の庫内温度は約２〜３℃であり、野菜室１０６の庫内温度は約２〜５℃であり、第一の冷凍室１０３、第二の冷凍室１０４の庫内温度は約−１８〜−２０℃と温度帯を分けて使用可能である。それにより、食品の保存に適した温度帯を選択し、食品を貯蔵することによって、より高い保鮮性と長期保存を実現することができる。

また図３ａ〜図３ｆに示すように、冷却室１１４内の冷却器１１５は、複数のフィン１２４と両端部に備えたエンドプレート１２５に冷媒パイプ１２６を貫設して、蛇行状に複数段に形成されている。

冷却室１１４は冷却器１１５の前部を区画壁１２３で構成しており、区画壁１２３は冷却器１１５の横方向に断熱形成されている。そして冷却室１１４の横に冷蔵室１０２の戻り風路に連通する戻りダクト１０２ｂを構成している。

冷却室１１４と冷蔵室戻りダクト１０２ｂは、区画壁１２３によって冷却器１１５の前方を塞ぐことで、横並びに配置構成される。

そして蓄冷材１２７は、樹脂製ケースで構成されており、冷却器１１５の側部で冷却室１１４の両側壁との間のスペースに配置されている。より具体的には、冷却器１１５と冷蔵室戻りダクト１０２ｂとを区画する区画仕切り１１４ａが形成されており、区画仕切り１１４ａと冷却器１１５との間に一側の蓄冷材１２７が配置し、他側の蓄冷材１２７は冷却器１１５と冷却室１１４を構成する段差部１１４ｂと冷却器１１５との間に配置している。

蓄冷材１２７は、冷媒パイプ１２６の一部であるＵ字状曲げパイプ１２６ａを覆う凹部１２７ａが形成され、蓄冷材１２７の外殻に形成された係止手段がＵ字状曲げパイプ１２６ａに係止されて固定されている。

また、冷却器１１５の下方に配置した除霜ヒータ１２２よりも上方に蓄冷材１２７は配置されている。そして、蓄冷材１２７の潜熱または顕熱と冷却器１１５の冷熱とで貯蔵室を冷却する。

また図３ｄのように、蓄冷材の凹部１２７ａ内にはＵ字状曲げパイプ１２６ａが挿入されており、Ｕ字状曲げパイプ１２６ａごとに独立して凹部１２７ａが形成されており、Ｕ字状曲げパイプ１２６ａを個別に覆うように構成されているので、冷却器１１５の冷熱を蓄冷材１２７に蓄冷しやすい。また凹部１２７ａとＵ字状曲げパイプ１２６ａとの間は隙間を作って配置され接触しないようにしている。

また図３ｅのように、冷却器１１５の両端に形成されるＵ字状曲げパイプ１２６ａが挿入される蓄冷材１２７の凹部１２７ｂは上下方向に複数段配置されたＵ字状曲げパイプ１２６ａごとに独立して配置しておらず、凹部１２７ｂは上段のＵ字状曲げパイプから下段のＵ字状曲げパイプまで連通する連通溝１２７ｃが凹部１２７ｂに形成されていてもよい。

上記のように構成された蓄冷材１２７についてその動作を説明する。

図４に示すように、扉開閉が少なく負荷投入が少ない夜間などの安定運転時は、圧縮機１１２の回転数は低回転で運転しながらＯＮ／ＯＦＦ運転を繰り返し、各貯蔵室を設定温度に冷却している。この時、冷却器１１５の温度は約−２６℃となっており、蓄冷材１２７も同ほぼ同じ温度になって冷却されている。蓄冷材１２７の融解温度は−２２℃である。

そして扉開閉が増えて負荷の出し入れが多くなる放冷運転時は、図５のように、蓄冷材１２７の潜熱と冷却器の冷熱とで放冷運転を行う。蓄冷材１２７の潜熱利用によって、圧縮機１１２の回転数は低回転から中回転運転で運転制御する。これによって電力増加の時間帯の圧縮機１１２の高回転運転を抑制するので電気代を低減できる。

また負荷変動に伴う冷却器１１５の温度上昇を低減することができるので温度変動ロスを削減できる。そして、蓄冷材１２７が融解温度を保ったまま放冷した後、蓄冷材１２７は温度上昇するが、蓄冷材１２７は冷却器１１５に近接して設置しているので、冷却器１１５から蓄冷材１２７への蓄冷は圧縮機１１２の回転数を中回転数のまま行っている。圧縮機１１２の回転数を抑えながら蓄冷運転が行われており、エネルギー効率の向上を図ることができる。

そして圧縮機１１２の回転数は中回転を維持したまま蓄冷運転を行い、蓄冷材１２７が冷却器１１５の温度とほぼ同等温度に冷却されれば低回転で運転する。冷却運転が所定時間積算されると、冷却器１１５の霜取り運転に入る。この時、除霜ヒータ１２２の熱により冷却器１１５の除霜が始まる。Ｕ字状曲げパイプ１２６ａの除霜水は凹部１２７ａ内で解けて露受け皿１２９へ排水される。

また蓄冷材１２７を図３ｅのように形成することで、除霜水が凹部１２７ｂ内に溜まることなく連通溝１２７ｃを通じて蓄冷材１２７の下部へ導かれ、開放部１２７ｄから除霜ヒータ１２２の下方に配置した露受け皿１２９への排水を向上できる。したがって、蓄冷材１２７と冷却器１１５との間に、着霜が解けた時の水溜まりが残り、冷却運転によって再び凍って氷角が発達するのを抑制することができる。これによって冷却器１１５の異常着霜を防止することができる。

また、図３ｆのように、冷却器１１５の左右両端に配置されるＵ字状曲げパイプ１２６ａが、縦列ごとに全体的に覆われるように蓄冷材１２７に凹部１２７ｅを形成してもよい。これによって、さらに冷却器１１５と蓄冷材１２７の間に発生する除霜水の排水を向上し、霜残りを低減することができる。

また夜間の安定運転時において、圧縮機１１２を低回転で運転し、冷蔵室１０２のダンパー装置１１７ａおよび変温室１０７のダンパー装置１１７ｂを閉じて冷凍室１０３、１０４を循環するモードで冷却し、蓄冷材１２７を効率よく融解温度（−２２℃）以下に冷却してもよい。

また、夜間の安定運転時は扉開閉の多い放冷運転時よりも冷凍室の設定温度を２〜３℃下げて冷却運転し、蓄冷材１２７を融解温度以下に蓄冷し、扉開閉が多い放冷運転時の圧縮機運転率を下げるようにしてもよい。

また蓄冷材１２７と冷却器１１５を近接配置するとしたが、部分的に接触させてもよい。接触させることで冷却器１１５の冷熱を蓄冷材１２７へ熱移動しやすくなるので蓄熱時間を短縮することができる。

また蓄冷材１２７は、金属製ケースで形成されていてもよく、冷却器１１５の冷熱を蓄
冷材へ効率よく伝達することができる。

また冷却器１１５の両側部に蓄冷材１２７を配置したが、少なくとも片側に配置してもよく、その場合、冷蔵室戻りダクト１０２ｂに近い冷却器１１５の側部に配置してもよい。冷蔵室戻りダクト１０２ｂの風量は大きいので、冷却器１１５の冷蔵室戻りダクト１０２ｂに近い側は、戻り冷気に含まれる湿気が着霜しやすく、熱交換性能の低下を招くおそれがあり、蓄冷材１２７を設置することで冷却性能を確保することができる。

また、冷凍室１０３，１０４や製氷室１０５への冷気量を調節する冷凍室吐出ダンパ（図示しない）があれば、冷凍室１０３、１０４が適温に達している場合、圧縮機１１２の運転を停止し、冷凍室吐出ダンパを閉じ、ファン１１６を運転し冷蔵室ダンパ１１７ａまたは変温室ダンパ１１７ｂを開閉して、冷却器１１５と蓄冷材１２７の潜熱または顕熱を使って、冷蔵室１０２および変温室１０７の冷却運転を行うので、消費電力量を低減することができる。

（実施の形態２）
図６は実施の形態２に係る蓄冷材の構成を示す図である。冷蔵庫の全体構成は図１、２と同様である。

図６に示すように、冷却器１１５の上部に蓄冷材１３０を配置している。具体的には、冷却器１１５の上段の冷媒パイプ１２６を上から覆うように凹部が構成されている。冷却器１１５の正面視で右側側部には冷蔵室戻りダクトが形成されており、蓄冷材１３０は冷却器１１５の左右幅方向の中央部よりも左側寄り、すなわち冷蔵室戻りダクトに近い側ではなく、反対側で片側に寄せて冷却器１１５の上部に配置されている。蓄冷材１３０の配置側の冷却器１１５の下方は、野菜室１０６を循環した冷気戻り口（図示しない）がある。

また冷媒パイプ１２６には複数のフィン１２４が構成されているが、蓄冷材１３０の配置箇所に対応する冷媒パイプ１２６にはフィンはなく、蓄冷材１３０はエンドプレート１２５から冷却器１１５の左右幅方向の中心に向かって、ファン１１６の投影位置を超えない範囲に延在して略水平に配置され、蓄冷材１３０の外殻に形成された係止手段が冷媒パイプ１２６に係止されて固定されている。

また蓄冷材１３０の外殻はフィン１２４が配置している箇所の外形寸法と合うように形成されている。したがって、冷却器１１５の前部を形成する区画壁１２３が必要以上に前方に飛出して形成されるのを防止することができ、貯蔵室空間を維持することができる。

上記のように構成された蓄冷材１３０の動作について説明する。

冷却器１１５の冷媒パイプ１２６に近接配置した蓄冷材１３０は冷却器１１５の冷熱によって蓄冷され、上記に記載した図４、５の動作で庫内の温度上昇を低減し、圧縮機１１２の回転数を抑えることで昼間電力の削減を図ることができる。

また、冷却器１１５の上段で、風量の大きい冷蔵室戻りダクト１０２ｂに近い側ではなく、遠い側に位置する風量の小さい野菜室戻り口側に蓄冷材１３０を配置したので、蓄冷材１３０による風量の低下を防止し、冷蔵室から戻る湿気を多く含んだ戻り冷気の熱交換を妨げることなく、蓄冷材１３０と冷却器１１５とで冷却性能を維持することができる。

（実施の形態３）
図７は実施の形態３に係る蓄冷材の構成を示す図である。冷蔵庫の全体構成は図１、２
と同様である。

図７に示すように、冷却室１１４の冷却器１１５の側方に形成された冷蔵室戻りダクト１０２ｂ内に蓄冷材１３１が埋設されている。冷蔵室戻りダクト１０２ｂは断熱材で形成されており、蓄冷材１３１は冷蔵室１０２の戻り風路に連通する冷蔵室戻りダクト１０２ｂを構成する内箱１０９面に配置している。また蓄冷材１３１は冷却器１１５の高さ寸法とほぼ同等の高さで、平板状に形成されており、冷蔵室戻りダクト１０２ｂと段差がないようにダクト面を構成する内箱１０９の配置部分に段差部を形成し埋設されている。また上記に記載した図４、５の動作で蓄冷材１３１は蓄冷されている。

上記のように構成された蓄冷材１３１の動作について説明する。

冷却器１１５で熱交換された冷気はファン１１６によって、各貯蔵室に強制通風され、冷蔵室１０２に吐出された冷気は冷蔵室１０２内を循環し、冷蔵室１０２の戻り口（図示しない）に吸い込まれ、冷凍室１０４の背面に形成された冷蔵室戻りダクト１０２ｂを通る。戻り冷気の温度は約５〜６℃で、蓄冷材１３１は近傍にある冷却器１１５と断熱壁によって左右に区画されているが、冷蔵室戻りダクト１０２ｂと連通しており約−１５℃に蓄冷されている。融解温度を約−１０℃とする蓄冷材を使って潜熱利用してもよいが、蓄冷材１３１の顕熱を利用して冷蔵室戻り冷気を冷却することができる。

したがって、冷気が冷蔵室戻りダクト１０２ｂを通るときに、埋設された蓄冷材１３１の部分を通過するため、冷却器１１５戻って熱交換する前に、先に蓄冷材１３１で熱交換されるので、蓄冷材１３１によって戻り冷気に含まれた湿気を吸収することができ、冷却器１１５と熱交換したときに冷却器１１５への着霜を低減することができる。

また、冷却器１１５と熱交換する戻り冷気の温度を蓄冷材１３１で冷却することができるので冷却器１１５への負荷量を低減し省エネ性能を向上することができる。

また、冷蔵室戻りダクト１０２ｂは冷却器１１５の側方に配置し、冷却器１１５の下方には除霜ヒータ１２２を配置しているので、冷却器１１５の除霜時に、着霜した蓄冷材１３１の除霜も一緒に行うことができ、着霜過多による冷蔵室戻りダクト１０２ｂのダクト詰まりを防止することができる。

平板状の蓄冷材１３１としたが、戻り冷気との熱交換促進をはかるために略ロ字状に戻りダクト面すべてに蓄冷材１３１を埋設してもよい。

（実施の形態４）
図８ａ、図８ｂは実施の形態４に係る蓄冷材の構成を示す図である。冷蔵庫の全体構成は図１、２と同様である。

図８ａ、図８ｂに示すように、冷蔵室吐出ダクト１２０内に蓄冷材１３２を配置している。冷蔵室１０２の背面には、冷蔵室吐出ダクト１２０を構成するダクトカバー１２０ａと内箱１０９があり、ダクトカバー１２０ａと内箱１０９に囲まれて風路となる冷蔵室吐出ダクト１２０を形成している。内箱１０９の表面（ダクト側）に凹部１０９ａを形成し、平板状の蓄冷材１３２は凹部１０９ａ内に埋設し、ダクト面が突出しないように構成して風路抵抗を低減するように配置している。また冷蔵室１０２の下部に変温室１０７への冷気吐出口（図示しない）が冷蔵室ダクトカバー１２０ａに構成されている。蓄冷材１３２は冷蔵室１０２の背面で、少なくとも変温室１０７の吐出口と投影面的に重なった位置から上方に向かって配置している。

上記のように構成された蓄冷材１３２の動作について説明する。

冷却室１１４からファン１１６によって強制通風された冷気（約−１５℃）は冷蔵室吐出ダクト１２０を通り、蓄冷材１３２は上記に記載した図４、５の動作によって冷却器１１５の冷気によって蓄冷材１３２を冷却することが可能となり、約−１０℃に冷却されている。そして蓄冷材１３２から放冷される冷気と共に冷蔵室１０２へ約２℃の冷気となって吐出される。特に、圧縮機１１２が停止時にファン１１６を運転して、冷凍室吐出ダンパ（図示しない）を閉じ、冷蔵室１０２を冷却する場合、冷却器１１５の冷熱と冷蔵室１０２の背面に形成した蓄冷材１３２とによって冷却できるので消費電力量を低減することができる。

また、変温室１０７の冷気吐出口１０７ａの背面にも蓄冷材１３２が延在して配置しているので、蓄冷材１３２からの冷気によって圧縮機１１２の停止中でも変温室１０７を適温に冷却することができる。

また、蓄冷材１３２が内箱１０９の表面に配置されることで、冷蔵室吐出ダクト１２０への吸熱および放熱を繰返すことで外気との温度差が小さくなり断熱材として作用し、本体の吸熱量を低減することができる。

（実施の形態５）
図９は実施の形態５に係る蓄冷材の構成を示す図である。冷凍室１０３、１０４の後方に冷却室１３３が形成され、冷却室１３３の後方で背面の断熱壁１１０との間に蓄冷室１３５が形成されている。冷却室１３３内には冷却器１１５と冷却器１１５の上方に強制通風する第１ファン１３４が備えられ、蓄冷室１３５内には蓄冷材１３６と蓄冷材１３６の外周には冷媒パイプを巻きつけた蓄冷用の第２冷却器１３７が構成され、蓄冷材１３６の上部には蓄冷された冷熱を強制通風する第２ファン１３８が配置している。

冷却室１３３と蓄冷室１３５は前後方向に配置しているが、第１ファン１３４と第２ファン１３８は左右方向（図示しない）に配置している。また各貯蔵室の戻りダクトは冷却室１３３および蓄冷室１３５に連通し冷却器１１５および蓄冷用の第２冷却器１３７で熱交換される構成となっている。また、図１０のように冷却器１１５と蓄冷用の第２冷却器１３７は並列配置され、切替弁１３９によって冷媒流路を切替可能にしている。

夜間など扉開閉の少ない負荷量が小さい時は圧縮機１１２を低回転で運転しながら冷却器１１５に冷媒を循環させて各貯蔵室を冷却し、各室が適温になれば、切替弁１３９を切替えて、第２ファンは停止したまま、蓄冷用の第２冷却器１３７に冷媒を循環させて蓄熱する。冷蔵室温度が上限温度を超えた時は、冷凍室ダンパ（図示しない）を閉じて、第１ファン１３４を運転して冷却を行う。冷凍室温度が上限温度を超えた時は、冷却器１１５に冷媒が循環するように切替弁１３９を切替えて、冷凍室１０３、１０４を冷却する。このように負荷量が小さい夜間などに蓄冷材１３６を蓄冷し凝固点温度（−２２℃）以下、あるいはその周辺温度になるように冷却する。

そして、扉開閉の多い負荷量が大きくなる時に、圧縮機１１２を停止して蓄冷室１３５から第２ファン１３８の運転によって、冷蔵室１０２、変温室１０７、野菜室１０６、冷凍室１０３、１０４を冷却し、または冷凍室１０３、１０４が適温であれば、蓄冷室に備えた冷凍室ダンパ（図示しない）を閉じて冷蔵室１０２、変温室１０７、野菜室１０６を冷却する。このように昼間の電力ピーク時に圧縮機１１２を停止して蓄冷材１３６の放冷によって冷却するので電気代を削減できる。

また圧縮機１１２は高回転で運転せず、中回転で運転しながら蓄冷室１３５に冷媒循環
させ蓄冷材の放冷によって冷却することで消費電力を低減できる。

また蓄冷材温度検知手段（図示しない）によって、蓄冷材温度が所定温度よりも高い場合に冷却器１１５に冷媒を循環させて冷却室１３３によって各貯蔵室を冷却する運転に切替えてもよい。

また前方に冷却室１３３、後方に蓄冷室１３５を配置したが、蓄冷室１３５を前方配置してもよく、第１ファン１３４と第２ファン１３８を前後に配置してもよい。手前に配置される室のファンの回転軸の傾きを、後方配置される室のファンの回転軸の傾きよりも大きくすることで、上部貯蔵室への風量を確保することができる。

また冷却室１３３と蓄冷室１３５は断熱し独立風路を構成しているため、冷却室１３３のデフロスト時の除霜ヒータによる蓄冷室１３５の温度上昇を抑制することができる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、実使用時の昼間やドア開閉による負荷量が多いときの消費電力量を低減することができるので、業務用冷蔵庫等あらゆる冷却機器の用途にも適用できる。

１０１冷蔵庫
１０２ｂ戻りダクト
１０９ａ、１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｅ凹部
１１４、１３３冷却室
１１５冷却器
１２０冷蔵室吐出ダクト
１２５エンドプレート
１２６冷媒パイプ
１２６ａＵ字状曲げパイプ
１２７、１３０、１３１、１３２、１３６蓄冷材
１３７第２冷却器
１３９切替弁
１４０第１冷却器

Claims

圧縮機の運転によって冷却される貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、相変化する蓄冷材と、を有し、前記冷却器と前記蓄冷材とを有する冷却室と、前記冷却室の前方に前記貯蔵室を備えた冷蔵庫であって、前記蓄冷材は前記冷却器と接触又は近接配置し、前記冷却器によって冷却され、前記蓄冷材と前記冷却器の冷熱で前記貯蔵室を冷却するもので、前記冷却器の横に前記貯蔵室の戻りダクトを有し、前記蓄冷材は、前記戻りダクト側の前記冷却器の側部を覆って配置され、前記蓄冷材の下端部は、冷媒パイプを蛇行状に複数段に形成した前記冷却器の少なくとも最下段の冷媒パイプを覆わないように配置したことを特徴とする冷蔵庫。
圧縮機の運転によって冷却される貯蔵室と、前記貯蔵室を冷却する冷却器と、相変化する蓄冷材と、を有し、前記冷却器と前記蓄冷材とを有する冷却室と、前記冷却室の前方に前記貯蔵室を備えた冷蔵庫であって、前記蓄冷材は前記冷却器と接触又は近接配置し、前記冷却器によって冷却され、前記蓄冷材と前記冷却器の冷熱で前記貯蔵室を冷却するもので、前記冷却器の横に前記貯蔵室の戻りダクトを有し、前記蓄冷材は、冷媒パイプを蛇行状に複数段に形成した前記冷却器の上段の前記冷媒パイプに、前記冷却器の左右幅方向の略半分の大きさで前記戻りダクトから遠い側に配置したことを特徴とする冷蔵庫。
扉開閉が少ない安定運転時は前記圧縮機を低回転で運転して前記蓄冷材を冷却し、扉開閉が多い放冷運転時は前記圧縮機を低回転か中回転で運転して前記蓄冷材の潜熱で前記貯蔵室を冷却することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記冷却器の下部に除霜ヒータを備え、前記蓄冷材は前記除霜ヒータより上部に配置し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。