本發(fā)明涉及冰箱。
背景技術(shù):
作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù),有日本特開2014-134332(專利文獻(xiàn)1)。該公報(bào)中記載了“能夠進(jìn)行冷藏室與冷凍室的分別獨(dú)立的冷卻的冰箱”、“冰箱使用由一臺(tái)蒸發(fā)器冷卻后的冷氣來(lái)進(jìn)行的一臺(tái)蒸發(fā)器類型的冰箱”。并且,記載了“絕熱部件沿Z方向(上下方向)配置于冷卻器的前方”、“絕熱部件的前側(cè)部件和后側(cè)部件優(yōu)選是用于維持形狀的塑料制的殼體”。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-134332號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在專利文獻(xiàn)1的冰箱中,使用一個(gè)蒸發(fā)器來(lái)分別獨(dú)立地冷卻冷藏室和冷凍室。由于在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中向收納蒸發(fā)器的蒸發(fā)器室流動(dòng)不同溫度帶的空氣,所以與運(yùn)轉(zhuǎn)的切換對(duì)應(yīng)地蒸發(fā)器室內(nèi)的空氣溫度較大地變動(dòng)。
因此,設(shè)于冷凍室與蒸發(fā)器室之間的分隔部件(專利文獻(xiàn)1的絕熱部件)需要作為抑制從冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中的蒸發(fā)器室向溫度更低的冷凍室的傳熱的絕熱壁的作用。由于在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中,向蒸發(fā)器室流動(dòng)比冷凍室高溫的冷藏室的空氣,所以若分隔部件的絕熱不足,則冷凍室的溫度上升,從而有例如引起冷凍食品融化等不良情況的可能性。
并且,若從冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)切換至冷藏運(yùn)轉(zhuǎn),則在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中,變成低溫的分隔部件因流動(dòng)于蒸發(fā)器室的與冷凍室相比溫度較高的冷藏室的空氣而被加熱。在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中移動(dòng)至分隔部件而積蓄的熱量在之后的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中成為熱負(fù)荷,從而相應(yīng)地要冷卻的熱量增加。
由于冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)與提高了蒸發(fā)溫度的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)相比冷卻效率較低,所以通過(guò)抑制在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量,能夠提高節(jié)能性能。然而,在專利文獻(xiàn)1的冰箱中,對(duì)于向設(shè)于冷凍室與蒸發(fā)器室之間的分隔部件的傳熱的考慮是不足的,從而在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中,很多熱量向分隔部件移動(dòng)。若移動(dòng)至分隔部件的熱量變多,則在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)要冷卻的熱量變多,從而專利文獻(xiàn)1的冰箱無(wú)法充分地獲得節(jié)能性能。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種冰箱,在利用一個(gè)蒸發(fā)器來(lái)分別獨(dú)立地對(duì)冷藏室和冷凍室進(jìn)行冷卻的冰箱中,通過(guò)抑制向分隔部件的傳熱,來(lái)抑制在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量,從而提高了節(jié)能性能。
為了解決這樣的課題,本發(fā)明的冰箱具備冷藏溫度帶的第一儲(chǔ)藏室、冷凍溫度帶的第二儲(chǔ)藏室、對(duì)上述第一儲(chǔ)藏室和上述第二儲(chǔ)藏室進(jìn)行冷卻的蒸發(fā)器、收納該蒸發(fā)器的蒸發(fā)器室、以及對(duì)該蒸發(fā)器室和上述第二儲(chǔ)藏室進(jìn)行分隔的分隔部件,并且能夠分別獨(dú)立地對(duì)上述第一儲(chǔ)藏室和上述第二儲(chǔ)藏室進(jìn)行冷卻,上述冰箱的特征在于,上述分隔部件中的構(gòu)成上述蒸發(fā)器室側(cè)的壁面的第一部件的一部分或者全部的單位體積的熱容為300kJ/(m3·K)以下。
發(fā)明的效果如下。
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供如下冰箱:在利用一個(gè)蒸發(fā)器來(lái)分別獨(dú)立地對(duì)冷藏室和冷凍室進(jìn)行冷卻的冰箱中,通過(guò)抑制向分隔部件的傳熱,而抑制在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例,從而提高了節(jié)能性能。
附圖說(shuō)明
圖1是與實(shí)施例1相關(guān)的冰箱的主視圖。
圖2是圖1所示的A-A剖視圖。
圖3是冰箱的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)實(shí)施方式例的時(shí)序圖。
圖4是圖2所示的蒸發(fā)器室8周邊的放大圖。
圖5是表示相對(duì)于周圍溫度的變化的、壁面的溫度梯度的變化的圖(單位體積的熱容較小的情況)。
圖6是表示相對(duì)于周圍溫度的變化的、壁面的溫度梯度的變化的圖(單位體積的熱容較大的情況)。
圖7是表示圖4所示的溫度測(cè)定點(diǎn)X以及Y的溫度變化的時(shí)序圖。
圖8是表示單位體積的熱容與在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中流入部件的傳熱量的關(guān)系的解析結(jié)果。
圖9是與實(shí)施例2相關(guān)的冰箱的主視圖。
圖10是圖9所示的B-B剖視圖。
圖中:
1—冰箱,1a—內(nèi)箱,1b—外箱,2—冷藏室(第一儲(chǔ)藏室),3—制冰室(第二儲(chǔ)藏室),4—上層冷凍室(第二儲(chǔ)藏室),5—下層冷凍室(第二儲(chǔ)藏室),6—蔬菜室(第一儲(chǔ)藏室),7—蒸發(fā)器,8—蒸發(fā)器室,9—冷藏室側(cè)風(fēng)扇,10—絕熱箱體,10a—發(fā)泡絕熱材料,11—冷藏室送風(fēng)風(fēng)路,12—冷凍室送風(fēng)風(fēng)路,13—冷藏室-蔬菜室風(fēng)路,14—蔬菜室返回風(fēng)路,17—冷凍室返回風(fēng)路,20—機(jī)械室,21—流槽,22—排水管,23—蒸發(fā)盤,24—壓縮機(jī),26—真空絕熱材料,27—除霜加熱器,28、28a、29、29a、30—分隔壁,31—控制基板,32—擱架,33—冷藏室溫度傳感器,34—冷凍室溫度傳感器,35—蔬菜室溫度傳感器,36—蒸發(fā)器溫度傳感器,37—外部空氣溫度傳感器,38—門鉸鏈罩,39—擱板,50—冷藏室風(fēng)門,51—冷凍室風(fēng)門,60—冷凍室(第二儲(chǔ)藏室),61—冷藏室排出口,64—蔬菜室返回口,65—冷凍室排出口,80—冷藏室風(fēng)路構(gòu)成部件,102、202a—分隔部件(構(gòu)成第二儲(chǔ)藏室側(cè)的壁面的第二部件),202b—分隔部件(構(gòu)成第一儲(chǔ)藏室側(cè)的壁面的第三部件),103、203a、203b—分隔部件(構(gòu)成蒸發(fā)器室側(cè)的壁面的第一部件),104—防水片,204—蔬菜室加熱器。
具體實(shí)施方式
《實(shí)施例1》
參照?qǐng)D1至圖7,對(duì)與本發(fā)明相關(guān)的冰箱的實(shí)施例1進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是與實(shí)施例1相關(guān)的冰箱的主視圖,圖2是圖1所示的A-A剖視圖。冰箱1從上方依次具備冷藏室2、制冰室3和上層冷凍室4、下層冷凍室5、以及蔬菜室6作為儲(chǔ)藏室。冷藏室2以及蔬菜室6是冷藏溫度帶(0℃以上)的第一儲(chǔ)藏室。冷凍室60是制冰室3、上層冷凍室4以及下層冷凍室5的總稱,是冷凍溫度帶(0℃以下)的第二儲(chǔ)藏室。本實(shí)施方式例中,控制為冷藏室2約4℃,蔬菜室6約7℃,冷凍室60約-20℃。
冷藏室2在前面?zhèn)染邆湎蜃笥曳指畹膶?duì)開的冷藏室門2a、2b,制冰室3、上層冷凍室4、下層冷凍室5、蔬菜室6分別具備抽屜式的制冰室門3a、上層冷凍室門4a、下層冷凍室門5a、蔬菜室門6a。以下,將冷藏室門2a、2b、制冰室門3a、上層冷凍室門4a、下層冷凍室門5a、蔬菜室門6a簡(jiǎn)單稱作門2a、2b、3a、4a、5a、6a。
冰箱1的箱內(nèi)和箱外通過(guò)絕熱箱體10和上述的門2a、2b、3a、4a、5a、6a而被隔開,絕熱箱體10通過(guò)在內(nèi)箱1a與外箱1b之間填充例如作為聚氨酯泡沫的發(fā)泡絕熱材料10a而形成。在冰箱1的絕熱箱體10的內(nèi)部安裝有多個(gè)真空絕熱材料26。
在冷凍室60以及蔬菜室6,具備分別與門3a、4a、5a、6a一體地被拉出的制冰室容器(未圖示)、上層冷凍室容器4b、下層冷凍室容器5b、蔬菜室容器6b。并且,在冷藏室2設(shè)有將冷藏室2內(nèi)劃分為多個(gè)的擱板39,并在門2a、2b設(shè)有多個(gè)擱架32。
為了使門2a、2b能夠轉(zhuǎn)動(dòng),而在冰箱1的上部設(shè)有固定于冰箱1的門鉸鏈(未圖示),門鉸鏈由門鉸鏈罩38覆蓋。
在冷藏室2與冷凍室60之間設(shè)有分隔壁28,并在冷凍室60與蔬菜室6之間設(shè)有分隔壁29。并且,在制冰室3、上層冷凍室4、以及下層冷凍室5的各儲(chǔ)藏室的前面?zhèn)仍O(shè)有分隔壁30,以使冷凍室60內(nèi)的空氣不會(huì)從門3a、4a、5a的縫隙向箱外露出。
在蔬菜室6的背面?zhèn)?,設(shè)有具備壓縮機(jī)24的機(jī)械室20。并且,在冷凍室60的背面?zhèn)仍O(shè)有蒸發(fā)器室8。蒸發(fā)器室8由內(nèi)箱1a、后述的流槽21、分隔部件103、冷藏室風(fēng)門50、冷凍室風(fēng)門51形成。蒸發(fā)器室8具備使制冷劑與箱內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)器7、以及向冷藏室2、蔬菜室6、以及冷凍室60的各儲(chǔ)藏室輸送由蒸發(fā)器7冷卻后的空氣的箱內(nèi)風(fēng)扇9。并且,在蒸發(fā)器7的下部具備在除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)附著于蒸發(fā)器7的霜進(jìn)行加熱的除霜加熱器27、以及承接通過(guò)除霜加熱器27的加熱融化而產(chǎn)生的除霜水的流槽21。此外,流入流槽21的除霜水經(jīng)由排水管22向配置于機(jī)械室19的蒸發(fā)盤23排出。
在冷藏室2、冷凍室60、冷凍室6的箱內(nèi)背面?zhèn)龋謩e設(shè)有冷藏室溫度傳感器33、冷凍室溫度傳感器34、蔬菜室溫度傳感器35,并在蒸發(fā)器7的上部設(shè)有蒸發(fā)器溫度傳感器36,利用這些傳感器,來(lái)檢測(cè)冷藏室2、蔬菜室6、冷凍室60以及蒸發(fā)器7的溫度。并且,在冰箱1也設(shè)有設(shè)于門鉸鏈罩38的內(nèi)部的檢測(cè)箱外的溫度的外部空氣溫度傳感器37、分別檢測(cè)門2a、2b、3a、4a的開閉狀態(tài)的門傳感器(未圖示)。
在冰箱1的上部配置有控制基板31,該控制基板31搭載有作為控制裝置的一部分的CPU、ROM及RAM等存儲(chǔ)器、接口電路等??刂苹?1與冷藏室溫度傳感器33、冷凍室溫度傳感器34、蔬菜室溫度傳感器35、蒸發(fā)器溫度傳感器36等連接,上述的CPU基于它們的輸出值、溫度設(shè)定器(未圖示)的設(shè)定、以及在上述的ROM中預(yù)先記錄的程序,來(lái)進(jìn)行壓縮機(jī)24、箱內(nèi)風(fēng)扇9、各風(fēng)門50、51的控制等。
接下來(lái),說(shuō)明風(fēng)路構(gòu)造。實(shí)施例1的冰箱通過(guò)輸送由蒸發(fā)器7冷卻后的空氣,來(lái)對(duì)作為冰箱內(nèi)的各儲(chǔ)藏室的冷藏室2、蔬菜室6、以及冷凍室60進(jìn)行冷卻。向冷藏室2、蔬菜室6的送風(fēng)由冷藏室風(fēng)門50來(lái)控制,且向冷凍室60的送風(fēng)由冷凍室風(fēng)門51來(lái)控制。
在對(duì)冷藏室2以及蔬菜室6進(jìn)行冷卻的情況下,打開冷藏室風(fēng)門50。由蒸發(fā)器7冷卻后的蒸發(fā)器室8的空氣通過(guò)箱內(nèi)風(fēng)扇9被升壓,而從冷藏室風(fēng)門50向冷藏室送風(fēng)風(fēng)路11流動(dòng)。冷藏室送風(fēng)風(fēng)路11由內(nèi)箱1a和冷藏室風(fēng)路構(gòu)成部件80形成。到達(dá)冷藏室送風(fēng)風(fēng)路11的空氣從排出口61向冷藏室2排出,對(duì)冷藏室2進(jìn)行冷卻。冷卻冷藏室2后的空氣從冷藏室-蔬菜室風(fēng)路(未圖示)向蔬菜室6流動(dòng),對(duì)蔬菜室6進(jìn)行冷卻。冷卻蔬菜室6后的空氣從蔬菜室返回口64經(jīng)由蔬菜室返回風(fēng)路14向蒸發(fā)器室8返回,并再次由蒸發(fā)器7冷卻。
在對(duì)冷凍室60進(jìn)行冷卻的情況下,打開冷凍室風(fēng)門51。由蒸發(fā)器7冷卻后的蒸發(fā)器室8的空氣通過(guò)箱內(nèi)風(fēng)扇9被升壓,從冷凍室風(fēng)門51向冷凍室送風(fēng)風(fēng)路12流動(dòng)。冷凍室送風(fēng)風(fēng)路12由后述的分隔部件102和分隔部件103形成。到達(dá)冷凍室送風(fēng)風(fēng)路12的空氣從形成于分隔部件102的排出口62向冷凍室60排出,對(duì)冷凍室60進(jìn)行冷卻。冷卻冷凍室60后的空氣從冷凍室返回風(fēng)路17向蒸發(fā)器室8返回,并再次由蒸發(fā)器7冷卻。
如上所述,實(shí)施例1的冰箱中,作為冷藏溫度帶的儲(chǔ)藏室的冷藏室2以及蔬菜室6、和作為冷凍溫度帶的儲(chǔ)藏室的冷凍室60中的任一個(gè)溫度帶的儲(chǔ)藏室均通過(guò)由蒸發(fā)器7冷卻后的空氣來(lái)冷卻。因而,具備蒸發(fā)器7的蒸發(fā)器室8均循環(huán)冷藏溫度帶的空氣和冷凍溫度帶的空氣。
圖3是冰箱的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)實(shí)施方式例的時(shí)序圖。冷藏室2和蔬菜室6的風(fēng)路串聯(lián)地配置而聯(lián)動(dòng)地被冷卻,從而省略蔬菜室6的控制。本冰箱的冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)以由在壓縮機(jī)24為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下對(duì)冷藏室2進(jìn)行冷卻的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)、對(duì)冷凍室60進(jìn)行冷卻的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)、以及在壓縮機(jī)24為停止?fàn)顟B(tài)下對(duì)冷藏室2進(jìn)行冷卻的送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成的運(yùn)轉(zhuǎn)模式為基本。
若壓縮機(jī)24在送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)中上升至冷凍室溫度TF1,則壓縮機(jī)24接通,實(shí)施冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)。在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中,通過(guò)打開冷藏室風(fēng)門50,并使箱內(nèi)風(fēng)扇9運(yùn)轉(zhuǎn),來(lái)利用通過(guò)低溫的蒸發(fā)器7后的空氣對(duì)冷藏室2進(jìn)行冷卻,從而使冷藏室溫度降低至溫度TR。若冷藏室溫度達(dá)到溫度TR,則接下來(lái)實(shí)施關(guān)閉冷藏室風(fēng)門50而打開冷凍室風(fēng)門51的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)。若冷凍室溫度達(dá)到TF2,則冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束,使壓縮機(jī)24停止。在送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)中,與冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)相同,通過(guò)打開冷藏室風(fēng)門50,并使箱內(nèi)風(fēng)扇9運(yùn)轉(zhuǎn),來(lái)使用被形成于蒸發(fā)器7的霜冷卻后的空氣對(duì)冷藏室2進(jìn)行冷卻。通過(guò)上述運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)冷藏室2、冷凍室6進(jìn)行冷卻而維持為規(guī)定的溫度。此外,在本實(shí)施方式例中,將送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)合在一起稱作冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖4是圖2所示的蒸發(fā)器室8周邊的放大圖。
冷凍室60和蒸發(fā)器室8由分隔部件102以及分隔部件103隔開。作為構(gòu)成冷凍室60側(cè)的壁面的第二部件的分隔部件102例如由作為樹脂部件的一種的聚丙烯制成,厚度為1.5mm。作為構(gòu)成蒸發(fā)器室8的壁面的第一部件的分隔部件103例如由發(fā)泡成形后的聚苯乙烯泡沫(發(fā)泡苯乙烯)制成??紤]發(fā)泡時(shí)的成形性、裝入冰箱時(shí)的組裝性、耐沖擊性、并且考慮抑制后述的冷凍室60的溫度變動(dòng)而將分隔部件103的厚度設(shè)為10mm。聚丙烯的密度約為910kg/m3,比熱約為1.7kJ/(kg·K),單位體積的熱容(比熱和密度的積)約為1500kJ/(m3·K),聚苯乙烯泡沫的密度約為40kg/m3,比熱約為1.8kJ/(kg·K),單位體積的熱容約為70kJ/(m3·K)。
這樣,發(fā)泡成形后的聚苯乙烯泡沫(分隔部件103)與聚丙烯(分隔部件102)相比,密度較低,且單位體積的熱容較小。若單位體積的熱容較小,則溫度因較少的熱量就變化。
圖5和圖6是表示相對(duì)于周圍溫度的變化的、壁面的溫度梯度的變化的圖。圖5是構(gòu)成壁面的絕熱部件的單位體積的熱容較小的情況,圖6是單位體積的熱容較大的情況。絕熱部件的厚度、熱傳導(dǎo)率、壁面表面的熱傳遞率在圖5、圖6中均相同。
此處,考慮壁面附近的空氣溫度Ta從低溫起急劇地變化至高溫的情況。圖5(a1)、圖6(a2)所示的溫度梯度是使壁面附近的空氣長(zhǎng)時(shí)間低溫、壁面也足夠冷的狀態(tài)。該空氣溫度Ta(a1)、Ta(a2)以及壁面溫度Tw(a1)、Tw(a2)均以低溫的狀態(tài)作為初始條件。
圖5(b1)、圖6(b2)是相對(duì)于初始條件使空氣的溫度急劇地變高的狀態(tài)。在將壁面溫度Tw(b1)、Tw(b2)保持為低溫的Tw(a1)、Tw(b1)的狀態(tài)下,升高空氣溫度Ta(b1)、Ta(b2),從而在空氣與壁面間產(chǎn)生溫度差ΔT(b1)、ΔT(b2)。因該溫度差而壁面被加熱,從而Δt分鐘后(例如10分鐘后)的圖5(c1)、圖6(c2)的壁面溫度Tw(c1)、Tw(c2)變得比圖5(b1)、圖6(b2)的Tw(b1)、Tw(b2)高。
此處,圖5中,由于絕熱部件的單位體積的熱容較小,溫度因較少的熱量就變化,所以Δt分鐘期間的溫度上升(Tw(c1)-Tw(b1))較大。因此,圖5(c1)中的空氣與壁面的溫度差ΔT(c1)變小。另一方面,由于圖6的絕熱部件的單位體積的熱容較大,溫度難以變化,所以即使在Δt分鐘后的圖6(c2)中,壁面與空氣的溫度差ΔT(c2)也比ΔT(c1)大。
此外,在空氣以高溫的狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間維持(例如幾小時(shí))的情況的、圖5(d1)和圖6(d2)中,變成穩(wěn)定的溫度梯度,壁面與空氣的溫度差ΔT(d1)、ΔT(d2)均較小,并且與熱容無(wú)關(guān)地變成相同(ΔT(d1)=ΔT(d2))。
綜上所述,若使用單位體積的熱容較小的部件,則壁面溫度容易上升,從而在較短的時(shí)間內(nèi)變成接近穩(wěn)定的溫度梯度,即成為壁面與空氣的溫度差較小的狀態(tài)。因此,在分隔部件103使用了單位體積的熱容較小的部件的本實(shí)施方式例中,即使蒸發(fā)器室8內(nèi)的空氣溫度變化,也能夠縮小分隔部件103的靠蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面與空氣的溫度差。由此所獲得的效果在下文中說(shuō)明。
圖7是表示圖4所示的溫度測(cè)定點(diǎn)X以及Y的溫度變化的時(shí)序圖。如圖4所示,溫度測(cè)定點(diǎn)X設(shè)于分隔部件103的靠蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面,溫度測(cè)定點(diǎn)Y設(shè)于蒸發(fā)器室8內(nèi)的蒸發(fā)器7附近的空氣中。圖7中,以實(shí)線示出溫度測(cè)定點(diǎn)Y的溫度,以虛線示出溫度測(cè)定點(diǎn)X的溫度,并且,以點(diǎn)線示出在分隔部件103的單位體積的熱容較大的情況下、例如分隔部件103使用了與分隔部件102相同的聚丙烯的情況下的溫度測(cè)定點(diǎn)X的溫度。
如圖3所示,本實(shí)施方式例的冰箱1通過(guò)設(shè)置冷藏室風(fēng)門50和冷凍室風(fēng)門51,來(lái)具備使冷凍室60的空氣循環(huán)的冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)、和使冷藏室2的空氣循環(huán)的冷藏送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn),適當(dāng)?shù)厍袚Q這兩個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)分別獨(dú)立地對(duì)冷藏室2和冷凍室60進(jìn)行冷卻。由于在各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)中流動(dòng)不同溫度帶的空氣,所以蒸發(fā)器室8內(nèi)的空氣溫度較大地變化。例如,蒸發(fā)器室8的溫度測(cè)定點(diǎn)Y的溫度在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中被冷卻,并在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí)變成TY1(例如約-25℃)。另一方面,由于在冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中流入冷藏溫度帶的冷藏室2的空氣,所以溫度測(cè)定點(diǎn)Y的溫度上升,例如在送風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)的5分鐘后,變成比TY1高溫的TY2(例如約-10℃)。因該溫度變動(dòng),與溫度測(cè)定點(diǎn)Y鄰接的溫度測(cè)定點(diǎn)X在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中被溫度測(cè)定點(diǎn)Y周邊的低溫的空氣冷卻,并在下一個(gè)冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中被溫度測(cè)定點(diǎn)Y周邊的溫度比較高的空氣加熱。即,在冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中,熱量從蒸發(fā)器室8的空氣向分隔部件103移動(dòng)。
由于空氣因該向分隔部件103的傳熱而被冷卻,所以與其移動(dòng)的熱量相應(yīng)地,在冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中要被蒸發(fā)器7冷卻的熱量減少。另一方面,移動(dòng)至分隔部件103的熱量在下一次冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中被冷卻。因此,在蒸發(fā)器7中在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)和冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中被冷卻的熱量的合計(jì)是恒定的,但在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例變大。
另一方面,即使要由蒸發(fā)器7冷卻的熱量是相同的,也通過(guò)縮小在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例來(lái)獲得較高的節(jié)能性能。這是因?yàn)椋鐖D3所示,冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)與冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)相比,蒸發(fā)器7的溫度較高,冷卻效率(要冷卻的熱量相對(duì)于耗電量的比例)較高。即,通過(guò)增大在效率較高的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例,能夠提高運(yùn)轉(zhuǎn)整體的平均的冷卻效率。綜上所述,可知通過(guò)抑制向分隔部件103的傳熱,縮小在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例,并增大在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例,能夠提高節(jié)能性能。
與此相對(duì),本實(shí)施方式例的分隔部件103使用聚苯乙烯泡沫,縮小單位體積的熱容以便溫度因較少的熱量就變化。由于溫度容易變化,所以即使溫度測(cè)定點(diǎn)Y(蒸發(fā)器室8的空氣)的溫度較大地變化,分隔部件103的溫度測(cè)定點(diǎn)X也總是維持接近溫度測(cè)定點(diǎn)Y的溫度。因而,冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中的溫度測(cè)定點(diǎn)X與溫度測(cè)定點(diǎn)Y的溫度差與分隔部件103的單位體積的熱容較大的情況(點(diǎn)線)相比變小。由于蒸發(fā)器室8的空氣與分隔部件103間的傳熱因蒸發(fā)器室8的空氣與分隔部件103的靠蒸發(fā)器室8側(cè)壁面的溫度差而產(chǎn)生,所以在空氣與壁面的溫度差較小的本實(shí)施方式例中,從蒸發(fā)器室8向分隔部件103的傳熱也變小。
因此,構(gòu)成蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面的分隔部件103通過(guò)使用密度較低、且單位體積的熱容較小的聚苯乙烯泡沫,能夠抑制從蒸發(fā)器室8向分隔部件103的傳熱,從而能夠抑制在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量。由此,在與冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)相比效率較高的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例變大,從而能夠獲得較高的節(jié)能性能。
并且,根據(jù)本結(jié)構(gòu),也獲得將冷凍室60的溫度變動(dòng)抑制為較小的效果。
如上所述,由于將冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中向分隔部件103的傳熱抑制為較少,所以也容易將經(jīng)由分隔部件103從蒸發(fā)器室8向分隔部件102的傳熱抑制為較小。
除此之外,構(gòu)成冷凍室60側(cè)的壁面的分隔部件102使用與分隔部件103相比密度較高、且單位體積的熱容較大的聚丙烯。若單位體積的熱容較大,則即使移動(dòng)的熱量相同,也能夠?qū)囟茸兓种茷檩^小。因此,即使產(chǎn)生從蒸發(fā)器室8經(jīng)由分隔部件103向分隔部件102的傳熱,分隔部件102的溫度也難以變化從而能夠維持低溫。由此,能夠抑制從分隔部件102向冷凍室60的傳熱,從而能夠?qū)⒗鋬鍪?0的溫度變動(dòng)抑制為更小。
并且,在例如因冷凍室門5a的開閉等而冷凍室60內(nèi)的空氣溫度急劇上升的情況下,熱容較大的分隔部件102作為蓄冷件起作用,利用低溫的分隔部件102能夠?qū)鋬鍪?0的空氣進(jìn)行冷卻。因而,能夠使冷凍室60在更短的時(shí)間內(nèi)成為低溫,從而在這一方面也獲得抑制冷凍室60的溫度變動(dòng)的效果。
綜上所述,分隔部件102使用單位體積的熱容較大的部件,分隔部件103使用單位體積的熱容較小的部件,從而能夠抑制冷凍室60的溫度變動(dòng),并且能夠抑制冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中從蒸發(fā)器室8向分隔部件103的傳熱,因此能夠獲得較高的節(jié)能性能。
此外,上述的效果并不分別限定于分隔部件102是聚丙烯、分隔部件103是聚苯乙烯泡沫的情況,分隔部件102使用熱容較大的材料,分隔部件103使用單位體積的熱容較小的材料即可。例如,分隔部件102也可以使用ABS(丙烯腈‐丁二烯‐苯乙烯塑料)、聚苯乙烯等樹脂材料、或金屬材料。它們的密度一般為800kg/m3以上而較高,因此單位體積的熱容也一般為1000kJ/(m3·K)以上而較大。此外,由于分隔部件102是例如在打開下層冷凍室門5并拉出下層冷凍室容器5b時(shí)使用者能夠直接觸摸的部件,所以從觸摸時(shí)的損壞難易度看,使用樹脂部件、金屬部件也是有效的。
并且,例如,分隔部件103也可以使用與聚苯乙烯泡沫相同地通過(guò)發(fā)泡而成形的發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚氨酯、或者作為棉狀材料的玻璃棉等。由于它們?cè)趦?nèi)部設(shè)有縫隙(氣體空間等),所以密度一般為100kg/m3以下而較低,因此單位體積的熱容也一般為100kJ/(m3·K)以下而較小。
圖8是表示單位體積的熱容與在冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中流入部件的傳熱量的關(guān)系的解析結(jié)果的一個(gè)例子。實(shí)線是分隔部件103相當(dāng)?shù)暮穸?0mm的情況,虛線是分隔部件102相當(dāng)?shù)暮穸?.5mm的情況??v軸是使傳熱量無(wú)綱量化后的值,將厚度1.5mm、單位體積的熱容為1000kJ/(m3·K)時(shí)產(chǎn)生的傳熱量作為1。此外,熱傳導(dǎo)率設(shè)為恒定。
此處,在厚度10mm的情況下,單位體積的熱容300kJ/(m3·K)時(shí),傳熱量為1。因而,若單位體積的熱容為300kJ/(m3·K)以下,則即使在厚度10mm的情況下,也成為與厚度1.5mm、單位體積的熱容為1000kJ/(m3·K)時(shí)同等以下的傳熱量。即,與使用單位體積的熱容為1000kJ/(m3·K)以上的樹脂部件的情況相比更能夠抑制傳熱量。
并且,若如分隔部件103所使用的發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚氨酯、玻璃棉那樣,單位體積的熱容為100kJ/(m3·K)以下,則如圖8所示,在厚度1.5mm和10mm的情況下傳熱量的不同為5%(=(0.68/0.65)-1)以下。即,能夠與厚度無(wú)關(guān)地將傳熱量抑制為較小,從而在傳熱的抑制方面,單位體積的熱容為100kJ/(m3·K)以下的部件尤其有效。本實(shí)施方式例中,由于分隔部件103使用單位體積的熱容為70kJ/(m3·K)、即100kJ/(m3·K)以下的聚苯乙烯泡沫,所以能夠更加提高節(jié)能性能。除此之外,上述聚苯乙烯泡沫、發(fā)泡聚乙烯、發(fā)泡聚氨酯、玻璃棉一般與樹脂材料、金屬材料相比熱傳導(dǎo)率較低。例如聚丙烯的熱傳導(dǎo)率約為0.2W/(m·K),與此相對(duì),聚苯乙烯泡沫約為0.03W/(m·K)。因而,除了根據(jù)單位體積的熱容來(lái)縮小溫度差的效果之外,也獲得因抑制了熱傳導(dǎo)率的效果所產(chǎn)生的傳熱抑制效果,從而獲得進(jìn)一步較高的節(jié)能性能。
此外,由于分隔部件103的壁面中的位于蒸發(fā)器7的大致前面的部位(例如溫度測(cè)定點(diǎn)X)由蒸發(fā)器7直接冷卻,所以在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中尤其容易變成低溫。因而,分隔部件103的位于蒸發(fā)器7大致前面的壁面與冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中的蒸發(fā)器室8的空氣的溫度差尤其容易變大。因此,為了抑制因溫度差引起的傳熱,在分隔部件103中的尤其位于蒸發(fā)器7的大致前面設(shè)置單位體積的熱容較小的部件是有效果的。
并且,通過(guò)如上所述與分隔部件102相比使分隔部件103較厚,也獲得增大分隔部件103整體的熱容(kJ/K)的效果。因整體的熱容變大,而分隔部件103整體的平均溫度變得難以上升,從而即使在冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中分隔部件103的靠蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面溫度變高,分隔部件103的靠冷凍室側(cè)(分隔部件102側(cè))的溫度也難以上升。即,通過(guò)使分隔部件103較厚,能夠進(jìn)一步抑制經(jīng)由分隔部件102的冷凍室60的溫度變動(dòng)。
并且,在該分隔部件103的靠蒸發(fā)器室8側(cè)的表面,貼設(shè)有厚度0.1mm的鋁制的防水片104。例如在蒸發(fā)器除霜時(shí)產(chǎn)生除霜水,但若水侵入分隔部件103內(nèi)部,則單位體積的熱容增加,從而通過(guò)設(shè)置防水片104來(lái)抑制水向分隔部件103內(nèi)部侵入。此外,通過(guò)使用厚度為0.5mm以下、本實(shí)施方式例中是0.1mm的較薄的片材,能夠抑制防水片104對(duì)分隔部件103與蒸發(fā)器室8間的傳熱的影響。
作為抑制因水侵入而引起的單位體積的熱容的增加的方法,分隔部件103使用吸水率較低的材料也是有效果的。
侵入分隔部件103內(nèi)部的水在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)變成冰的狀態(tài),不容易排出。冰的密度約為920kg/m3,比熱約為2.1kJ/(kg·K),單位體積的熱容約為1900kJ/(m3·K),從而單位體積的熱容比聚丙烯大。
例如,若單位體積的熱容為300kJ/(m3·K)的部件吸收了7vol%的水,則在冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),部件的單位體積的熱容約增加140kJ/(m3·K),變成約440kJ/(m3·K)。
如圖8所示,在厚度10mm、單位體積的熱容為440kJ/(m3·K)時(shí)所產(chǎn)生的傳熱量與在厚度1.5mm、單位體積的熱容與聚丙烯同等的1500kJ/(m3·K)時(shí)所產(chǎn)生的傳熱量是相同的程度,即基本得不到節(jié)能性能提高的效果。
因此,優(yōu)選部件的吸水率小于7vol%,部件的吸水率越低,能將水侵入時(shí)的節(jié)能性能提高效果的降低程度抑制為越小。
作為吸水率較低的發(fā)泡成形部件,可以舉出聚苯乙烯泡沫、聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、或者它們的共聚物泡沫體等。
并且,發(fā)泡成形部件一般根據(jù)氣泡的形狀而分為各氣泡分別獨(dú)立地封閉的“獨(dú)立氣泡”型、和氣泡彼此連接的“連續(xù)氣泡”型,但由獨(dú)立氣泡構(gòu)成的部件的各氣泡封閉,從而水難以侵入氣泡內(nèi),從而有吸水率較低的特征。
并且,一般公知,發(fā)泡成形部件發(fā)泡倍率越低且密度越高則吸水率越低。發(fā)泡倍率越高且密度越小,則單位體積的熱容越小,但另一方面,吸水率處于增加的趨勢(shì),從而發(fā)泡倍率為15~50倍左右是適當(dāng)?shù)摹?/p>
本實(shí)施方式例中,分隔部件103使用獨(dú)立氣泡的聚苯乙烯泡沫,即成為吸水率較低的結(jié)構(gòu)。吸水率為1vol%以下,從而即使水侵入,也能夠獲得較高的節(jié)能效果。
《實(shí)施例2》
以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)除了以下的方面之外能夠與實(shí)施例1相同。實(shí)施例2是蔬菜室6配置于中層、冷凍室60配置于下層的冰箱的例子。
圖9是與實(shí)施例2相關(guān)的冰箱的主視圖,圖10是圖9所示的B-B剖視圖。實(shí)施例2的冰箱1從上方依次具備冷藏室2、蔬菜室6、冷凍室60(制冰室3和上層冷凍室4、下層冷凍室5)作為儲(chǔ)藏室。在冷藏室2與蔬菜室6之間設(shè)有分隔壁28a,并在蔬菜室6與冷凍室60之間設(shè)有分隔壁29a。此外,在蔬菜室6過(guò)冷的情況下,利用設(shè)于分隔壁29a的上部的蔬菜室加熱器204對(duì)蔬菜室6進(jìn)行加熱,來(lái)保持為規(guī)定的溫度。
儲(chǔ)藏室以及風(fēng)路的配置雖然不同,但基本的空氣的流動(dòng)與實(shí)施例1相同。在對(duì)冷藏室2以及蔬菜室6進(jìn)行冷卻的情況下,打開冷藏室風(fēng)門50并使箱內(nèi)風(fēng)扇9驅(qū)動(dòng)。由蒸發(fā)器7冷卻后的蒸發(fā)器室8的空氣以箱內(nèi)風(fēng)扇9、冷藏室風(fēng)門50、冷藏室送風(fēng)風(fēng)路11、排出口61、冷藏室2、冷藏室-蔬菜室風(fēng)路13、蔬菜室6、蔬菜室返回口(未圖示)、蔬菜室返回風(fēng)路(未圖示)、蒸發(fā)器室8的順序流動(dòng),并再次由蒸發(fā)器7冷卻。在對(duì)冷凍室60進(jìn)行冷卻的情況下,打開冷凍室風(fēng)門51并使箱內(nèi)風(fēng)扇9驅(qū)動(dòng)。由蒸發(fā)器7冷卻后的蒸發(fā)器室8的空氣以箱內(nèi)風(fēng)扇9、冷凍室風(fēng)門51、冷凍室送風(fēng)風(fēng)路12、排出口62、冷凍室60、冷凍室返回風(fēng)路17、蒸發(fā)器室8的順序流動(dòng),并再次由蒸發(fā)器7冷卻。
在實(shí)施例2的冰箱中,蒸發(fā)器室8設(shè)于蔬菜室6以及冷凍室60的背面?zhèn)?,由?nèi)箱1a、流槽21、分隔部件203a、203b、冷藏室風(fēng)門50、冷凍室風(fēng)門51形成。發(fā)器室8和冷凍室60由冷凍室側(cè)的分隔部件202a和蒸發(fā)器室8側(cè)的分隔部件203a隔開,蒸發(fā)器室8和蔬菜室6由蔬菜室6側(cè)的分隔部件202b和蒸發(fā)器室8側(cè)的分隔部件203b隔開。作為構(gòu)成蔬菜室6的壁面的第三部件的分隔部件202a、以及作為構(gòu)成冷凍室60側(cè)的壁面的第二部件的202b由聚丙烯制成,作為構(gòu)成蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面的第一部件的分隔部件203a、203b由聚苯乙烯泡沫制成。并且,分隔部件202a、202b的厚度為1.5mm,分隔部件203a、203b的厚度為10mm。
與實(shí)施例1相同,使構(gòu)成蒸發(fā)器室8側(cè)的壁面的分隔部件203a以及203b成為與分隔部件202a以及202b相比密度較低、且單位體積的熱容較小的部件。由此,與實(shí)施例1的分隔部件103相同,能夠?qū)⒎指舨考?03a、203b的靠蒸發(fā)器室8側(cè)壁面與蒸發(fā)器室8的空氣的溫度差抑制為較小。即,能夠抑制在冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)中向分隔部件203a、203b的傳熱,在與冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)相比效率較高的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例變大,從而能夠獲得較高的節(jié)能性能。
并且,通過(guò)將構(gòu)成冷凍室60側(cè)的壁面的分隔部件202a設(shè)為單位體積的熱容較大的部件,從而與實(shí)施例1的分隔部件102相同,能夠抑制分隔部件202a的溫度變動(dòng),進(jìn)而能夠抑制分隔部件202a所面向的冷凍室60的溫度變動(dòng)。
除此之外,在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)中,分隔部件202b通過(guò)使用單位體積的熱容較大的部件,也抑制了蔬菜室6的溫度變動(dòng)。蔬菜室6基本上因從蔬菜蒸發(fā)的水分等而高濕,但若產(chǎn)生溫度變動(dòng),則空氣中的水分凝縮(結(jié)露),從而容易變成低濕。若蔬菜室6處于低濕,則從蔬菜蒸發(fā)更多的水分,而容易干燥,從而在本結(jié)構(gòu)中,通過(guò)抑制蔬菜室6的溫度變動(dòng),能夠提高食品的保存性。
并且,分隔部件203b使用與分隔部件202b的聚丙烯相比熱傳導(dǎo)率較低的聚苯乙烯泡沫,并且設(shè)為比分隔部件202b厚的10mm。蔬菜室6是冷藏溫度帶,與此相對(duì),蒸發(fā)器室8基本上是冷凍溫度帶,從而產(chǎn)生從蔬菜室6經(jīng)由分隔部件202b、203b向蒸發(fā)器室8的傳熱。與此相對(duì),分隔部件203b通過(guò)使用熱傳導(dǎo)率較低、且具有厚度的部件,也能夠抑制該傳熱。
蔬菜室6的熱量基本上通過(guò)冷藏冷卻運(yùn)轉(zhuǎn)被冷卻,但若在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中熱量從蔬菜室6移動(dòng)至蒸發(fā)器室8,則在冷凍運(yùn)轉(zhuǎn)中利用變成低溫的蒸發(fā)器7對(duì)該熱量進(jìn)行冷卻。因而,通過(guò)抑制從蔬菜室6向蒸發(fā)器室8的傳熱,能夠?qū)⒃诶鋬鲞\(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例抑制為較小。即,在效率較高的冷藏運(yùn)轉(zhuǎn)中要冷卻的熱量的比例變大,從而獲得較高的節(jié)能性能。
并且,若產(chǎn)生從蔬菜室6向蒸發(fā)器室8的傳熱,則蔬菜室6被冷卻而變成低溫,但通過(guò)抑制該傳熱,能夠抑制蔬菜室6過(guò)冷。若蔬菜室6過(guò)冷,則為了將蔬菜室6保持為規(guī)定的溫度,而利用蔬菜室加熱器204進(jìn)行加熱,但若進(jìn)行蔬菜室加熱器204的加熱,則耗電量增加。因此,抑制從蔬菜室6向蒸發(fā)器室8的傳熱,而抑制了蔬菜室6過(guò)冷,從而也獲得因蔬菜室加熱器204的耗電量的抑制而引起的節(jié)能性能提高效果。
此外,本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施例,包括各種變形例。例如,上述的實(shí)施例是為了容易理解說(shuō)明本發(fā)明而詳細(xì)地進(jìn)行了說(shuō)明的例子,并非限定于具備所說(shuō)明的所有結(jié)構(gòu)。并且,對(duì)于實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的一部分也能夠進(jìn)行其它結(jié)構(gòu)的追加、刪除、置換。
例如,作為冷藏溫度帶的儲(chǔ)藏室,在本實(shí)施方式例中具備冷藏室2和蔬菜室6,但當(dāng)然冷藏溫度帶的儲(chǔ)藏室也可以是任一個(gè)。并且,當(dāng)然也可以構(gòu)成為使冷藏室2和蔬菜室6的風(fēng)路并列,而僅能夠向任一方送風(fēng)。并且,分隔部件202a和202b、以及分隔部件203a、203b也可以分別是一體成形品。并且,若是相同特性的部件,則也可以由分別不同的材料來(lái)構(gòu)成分隔部件202a和202b、以及分隔部件203a、203b。