专利名称：挡板装置及具备挡板装置的冰箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及挡板装置及具备挡板装置的冰箱。
技术背景
在利用共用的冷却器对冷藏室及冷冻室进行冷却的冷气强制循环方式的冰箱 中，冷藏室的温度被控制在大致3 5°C，冷冻室的温度被控制在大致_18°C，每个温度 带不同。因此，从冷却室经过冷气通道向冷藏室及冷冻室各自分配冷气时，需要切换冷气流量。
作为切换冷气流量的机构的有关电动挡板的以前技术，已知有专利文献1(日本 特开2005-180719号公报)及专利文献2 (日本特开2002-31466号公报)的技术。
专利文献1记载有如下结构具备设在冷藏室冷却用通道上的冷藏室用挡板、 和设在冷冻室冷却用通道上的冷冻室用挡板，只开放冷藏室用挡板，只对冷藏室进行冷 却。
专利文献2记载有如下结构并列设置从冷却室向冷冻室及冷藏室各自供应冷 气的风道，在从冷却室通向冷冻室的风道内部具有挡板，且控制成适当风量。
就专利文献1及专利文献2记载的结构而言，与低温侧的冷冻室不同地，只进行 高温侧的冷藏室的冷却，从而实现冷却效率的提高和节能化。
在这里，挡板装置设在冷气通道内。因此，为了降低送风阻力，想到了扩大打 开挡板装置时的开口面积。尤其是，对于近几年的冰箱要求内容积的大型化，又扩大开 口面积又不减小储藏空间内的容积的构成令人满意。
另一方面，降低冷气通道的占有体积的情况下，冷气的送风阻力增大。于是， 用于对必要的冷气进行送风的送风机(送风风扇)的消费电力增大，有可能降低节能性 能。
因此，为了不减小储藏空间内的容积，并且提高节能性能，将冷气通道做成扁 平的形状并缩小冰箱的深度方向的尺寸的结构为宜。因此，作为挡板装置的形状，理想 的是缩小进深尺寸，扩大宽度的横向长的细长的长方形状。
而且，作为一个例子，在关闭冷藏室用挡板、打开冷冻室用挡板的场合，如果 冷藏室用挡板有间隙，则冷气还会从该间隙流入冷藏室内。因此，相对于原本只需要冷 却冷冻室内的冷气，格外需要相当于向冷藏室泄漏的冷气的冷却热量。所以，从节能性 的观点来说，关闭电动挡板时，需要提高密封度。
S卩，希望使挡板装置的开口面积大型化的同时，提高锁闭时的密封性。但是， 若将挡板装置的开口面积大型化，则由于各零件成大型化，因而存在零件的刚性降低， 容易弹性变形，锁闭时容易产生间隙，从而难以密封的问题。
在专利文献1及专利文献2中没有叙述冷冻室用挡板的开口面积和通向冷冻室的 空气吹出口的大小关系。而且，没有对作为开闭体的隔板的关闭性和隔板形状的适当的 纵横比进行记载。换言之，没有对隔板的开口和冷冻室的吹出喷嘴和风扇尺寸之间的理想的大小关系，或对隔板的适当的纵横尺寸的比例进行叙述。 发明内容
因此，鉴于上述现有技术的问题点，本发明的目的在于通过可靠地关闭电动挡 板的开口，获得可以进行可靠性高的温度控制的挡板装置。另外，目的在于通过可靠地 关闭电动挡板的开口，进行可靠性高的温度控制，获得节能性能高的冰箱。
为达到上述目的，本发明的冰箱具备设置在冰箱主体上的冷冻温度带室；设 置在该冷冻温度带室的后方且设置有冷却器的冷却器室；从上述冷却器室向上述冷冻温 度带室输送冷气的送风机；分隔上述冷却器室和上述冷冻温度带室并具有将由上述送风 机输送的冷气向上述冷冻温度带室吹出的吹出口的分隔板；以及控制向上述冷冻温度带 室的送风量的冷冻室挡板，其特征在于，上述冷冻室挡板具备具有连通上述冷却器室 和上述吹出口的开口的框架；开闭上述开口的开闭体；以及驱动该开闭体的驱动机构， 该冷冻室挡板的上述开口的面积比上述吹出口的面积大。
而且，本发明的冰箱的特征在于，设有多个上述吹出口，上述冷冻室挡板的上 述开口的面积比上述多个吹出口的总面积大。
另外，本发明的冰箱的特征在于，上述冷冻室挡板的上述开口是长方形状，纵 横比是4 11。
而且，本发明的冰箱的特征在于，上述开口的面积是6000 6500mm2。
另外，本发明的挡板装置具备具有长方形状的开口的框架；开闭上述开口的 开闭体；以及驱动该开闭体的驱动机构，其特征在于，上述开口的纵横比是4 11，而 且该开口的面积是6000 6500mm2。
本发明的效果如下。
根据本发明，通过可靠地关闭电动挡板的开口，能够获得可以进行可靠性高的 温度控制的挡板装置。另外，通过可靠地关闭电动挡板的开口，进行可靠性高的温度控 制，从而能够获得节能性能高的冰箱。
图1是本发明的实施方式的冰箱的正面外形图。 图2是表示冰箱的箱内结构的沿图1的X-X线的剖视图。 图3是表示冰箱的箱内结构的主视图。 图4是图2的主要部分放大说明图。 图5是图2的主要部分放大说明图。 图6表示图3的F范围的放大立体图。 图7是沿图6的E-E线的剖视立体图。 图8是表示挡板的整体结构的立体图。 图9是表示挡板的整体结构的立体图。 图10是沿表示挡板的结构的图8的Y-Y线的剖视图。 图11是沿图8的箭头Z的方向观察挡板的驱动机构的示意图。 图12是沿图8的箭头Z的方向观察挡板的驱动机构的示意图。
图13是沿图8的箭头Z的方向观察挡板的驱动机构的示意图。
图14是沿图8的箭头Z的方向观察挡板的驱动机构的示意图。
图15是说明在开闭体的周围施加均勻的接触压力的状态的示意立体图。
图16是表示开闭体的周边比与力矩比的关系的图表。
图中
1-冰箱，2-冷藏室(冷藏温度带室)，3-制冰室(冷冻温度带室)，4-上层冷 冻室(冷冻温度带室)，5-下层冷冻室(冷冻温度带室)，6-蔬菜室(冷藏温度带室)， 7-冷却器，8-冷却器收放室，9-箱内送风机(送风机)，10-绝热箱体，11-冷藏室送 风通道，12-上层冷冻室送风通道，13-冷气通道，15-冷藏室通道，16-冷藏室返回通 道，17-冷冻室返回口，19-机械室，20-冷藏室冷却挡板，21-蒸发盘，22-除霜加热 器，23-流槽，24-压缩机，31-控制基板，33-冷藏室温度传感器，33a_蔬菜室温度传感 器，34-冷冻室温度传感器，35-冷却器温度传感器，50-冷冻室冷却挡板，53-上部罩， 54-分隔板，55-风扇电机固定部，56-送风机罩，56a_吹出口，56b_整流部，60-驱动机 构，61-驱动轴，62-开口，62a_支柱，63-框架，64-开闭体，64a_开闭板，64b_密封 部件，65-锭子，66-接触部，67-接触压力，70-电机，71-输出轴，72-小齿轮，73-空 转齿轮，74-空转轮支点，75-输出齿轮。
具体实施方式
参照
涉及本发明的冰箱的实施方式。
图1是本实施方式的冰箱的正面外形图。图2是表示冰箱的箱内结构的沿图1 的X-X线的纵向剖视图。图3是表示冰箱的箱内结构的主视图，是表示冷气通道和吹出 口的配置等的图。图4和图5是图2的主要部分放大说明图。
如图1所示，本实施方式的冰箱1从上方依次包括冷藏室2、制冰室3、上层 冷冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6。
冷藏室2在前方侧具备左右分开的对开式的冷藏室门&、2b，制冰室3、上层冷 冻室4、下层冷冻室5、蔬菜室6分别具备抽屉式的制冰室门3a、上层冷冻室门如、下层 冷冻室门5a、蔬菜室门虹。以下将冷藏室门&、2b、制冰室门3a、上层冷冻室门如、 下层冷冻室门5a、蔬菜室门虹简称为门&、2b、3a、4a、5a、6a。
另外，冰箱1还具备分别检测门&、2b、3a、4a、5a、虹的各门开闭状态的未图 示的门传感器，在判断为门敞开状态的状态在规定时间例如持续1分钟以上的场合对使 用者进行告知的未图示的报警器，进行冷藏室2的温度设定或上层冷冻室4和下层冷冻室 5的温度设定的未图示的温度设定器等。
如图2所示，冰箱1的箱外和箱内利用通过填充泡末绝热材料(泡末聚氨酯)而 形成的绝热箱体10隔开。冰箱1的绝热箱体10安装有多个真空绝热材料25。
冰箱内利用绝热隔壁28将冷藏室2、上层冷冻室4和制冰室3 (参照图1，在图 2中制冰室3未图示)隔开，利用绝热隔壁四将下层冷冻室5及蔬菜室6隔开。
在门&、2b(参照图1)的箱内侧具备多个门兜32。另外，冷藏室2由多个架子 36沿纵向划分形成为多个储藏空间。
如图2所示，上层冷冻室4和下层冷冻室5及蔬菜室6分别设有与各室的前方所配备的门4a、5a、虹一体地拉出的收放容器4b、5b、6b。通过将手放在门4a、5a、6a 的未图示的拉手部并向跟前侧拉出而拉出收放容器4b、5b、6b。图1所示的制冰室3也 同样，与门3a —体地设有未图示的收放容器(图2中用(3b)表示)，通过将手放在门3a 的未图示的拉手部并向跟前侧拉出而拉出收放容器3b。
如图2所示(适当参照图3 图7)，冷却器7设置在下层冷冻室5的大致背部所 配备的冷却器收放室8内。在冷却器7的上方设置有箱内送风机9 (送风机)。与冷却器 7进行换热后被冷却的空气(以下将用冷却器7冷却而成的低温空气称为“冷气”)利用 箱内送风机9通过冷藏室送风通道11、蔬菜室送风通道14、上层冷冻室送风通道12、下 层冷冻室送风通道的冷气通道13及未图示的制冰室送风通道被送到冷藏室2、蔬菜室6、 上层冷冻室4、下层冷冻室5、制冰室3的各室。向各室的送风通过冷藏室冷却挡板20 和冷冻室冷却挡板50的开闭进行控制。
顺便说明，向冷藏室2、制冰室3、上层冷冻室4、下层冷冻室5及蔬菜室6的 各送风通道如图3中虚线所示设在冰箱1的各室的背面侧。具体地说，在冷藏室冷却挡 板20为打开状态、冷冻室冷却挡板50为关闭状态时，冷气经冷藏室送风通道11从设在 多层的吹出口北送到冷藏室2，经从冷藏室送风通道11分支的蔬菜室送风通道14从吹出 口 6c送到蔬菜室6。
而且，冷却了冷藏室2的冷气，例如，从设在冷藏室2的下面的返回口 2d经过 冷藏室返回通道16返回到冷却器收放室8的从正面观察时的如右侧下部。另外，作为其 他结构，从返回口 2d经过蔬菜室送风通道14，从吹出口 6c被送风到蔬菜室6后，从返回 口 6d返回冷却器收放室8。
在图3中，冷冻室挡板50为打开状态时，用冷却器7进行换热后的冷气利用箱 内送风机9经过未图示的制冰室送风通道和上层冷冻室送风通道12，从吹出口北、4c分 别被输送到制冰室3和上层冷冻室4，经过冷气通道13从吹出口 &被输送到下层冷冻室 5。从这点也可以使冷冻室冷却挡板50安装在后述的送风机罩56部的上方，使向制冰室 3的送风变得容易。
另外，冷却了上层冷冻室4、下层冷冻室5、制冰室3的冷气，通过设在下层冷 冻室5的后部下方的冷冻室返回口 17回到冷却器收放室8。
图4是表示同时开放冷冻室冷却挡板50和冷藏室冷却挡板20的状态，图5是表 示锁闭冷冻室冷却挡板50、只开放冷藏室冷却挡板20的状态。图6表示从冷冻室返回口 17到冷藏室通道15的结构的立体图，图7是沿图6的E-E线的剖视立体图。
在图4至图7中，分隔板M形成吹出口北、4c、5c。该分隔板M划分冷冻室 4、下层冷冻室5、冷却器收放室8。
55是安装有箱内送风机9的风扇电机固定部。风扇电机固定部55划分冷却器收 放室8和分隔板M之间。箱内送风机9安装在风扇电机固定部55。
56是送风机罩，覆盖箱内送风机9的前面。送风机罩56和分隔板M之间形成 有冷气通道13。而且，送风机罩56的上部形成有冷冻室冷却挡板50的吹出口 56a。
另外，送风机罩56具有整流部56b，整流部56b整流由送风机9吹出的冷气覆盖 前面而引起的乱流，防止噪音等的发生的。
而且，送风机罩56在与分隔板讨之间形成用于将由箱内送风机9吹出的冷气向、&等引导的上层冷冻室送风挡板12及冷气通道13。
并且，送风机罩56起到将箱内送风机9吹出的冷气输送到冷藏室冷却挡板20侧 的作用。
即、不流入设在送风机罩56部的冷冻室冷却挡板50的冷气经冷藏室通道15如 图4所示地流向冷藏室冷却挡板20侧。
而且，如图4所示构成为，向包含制冰室3的冷冻温度带室和包含蔬菜室6的冷 藏温度带室两室送冷气时，大量的冷气被送到冷冻室冷却挡板50侧，极少的冷气流向冷 藏室通道15侧。
另外，上述冷藏室冷却挡板20如图4至图5所示地安装在冷藏室2的后部。并 且，冷冻室冷却挡板50如图3所示地从正面观察时比水平倾斜而配置，在位置高的一侧 设置电机等的驱动机构60。
接下来，在冷却器7的下方设置有除霜加热器22。在除霜加热器22的上方为了 防止除霜水向除霜加热器22滴下而设有上部罩53。
附着在冷却器7及其周边的冷却器收放室8的壁上的霜通过除霜而被融化，除霜 水流入冷却器收放室8的下部所配备的流槽23。然后，通过排水管27到达后述的机械室 19所配备的蒸发盘21，利用后述的冷凝器的发热使其蒸发。
另外，从正面观察时在冷却器7的右上部具备安装在冷却器上的冷却器温度传 感器35，在冷藏室2具备冷藏室温度传感器33，在下层冷冻室5具备冷冻温度传感器 34。从而能够分别检测冷却器7的温度(以下称为冷却器温度)、冷藏室2的温度(以下 称为冷藏室温度)、下层冷冻室5的温度(以下称为冷冻室温度)。
再有，冰箱1具备检测箱外温湿度环境(外部空气温度、外部空气湿度)的未图 示的外部空气温度传感器和外部空气湿度传感器。而且，在蔬菜室6也配置有蔬菜室温 度传感器33a。
在绝热箱体10的下部背面侧设有机械室19，在机械室19收放有压缩机M及未 图示的冷凝器，利用未图示的箱外送风机可以对冷凝器的热进行除热。顺便说明，在本 实施方式，作为冷却剂使用异丁烷，冷却剂封入量少到大约80g。
在冰箱1的顶壁上表面侧配置有搭载了 CPU、ROM或ARM等存储器、接口电路 等的控制基板31。控制基板31与上述的外部空气温度传感器、外部空气湿度传感器、冷 却器温度传感器35、冷藏室温度传感器33、冷冻室温度传感器34、分别检测门&、2b、 3a、4a、5a、虹的各门的开闭状态的上述的门传感器、设在冷藏室2内壁上的未图示的温 度设定器、设在下层冷冻室5内壁上的未图示的温度设定器等连接。利用预先搭载于上 述ROM中的程序进行压缩机M的开/关等的控制、分别驱动冷藏室挡板20及冷冻室挡 板50的后述的各自的驱动器的控制，箱内风扇9的开/关控制和旋转速度控制、上述箱 外送风机的开/关控制和旋转速度控制等的控制、告知上述的门敞开状态的报警器的开/ 关等的控制。
之后，在冷藏室冷却挡板20为关闭状态、并且冷冻室冷却挡板50为打开状态 下，只对冷冻温度带室(制冰室3、上层冷冻室4及下层冷冻室幻进行冷却的状态中，图 4中用虚线表示的向冷藏室2的箭头80方向的空气不流动。S卩、从箱内送风机9输送的 冷气全部通过冷冻室冷却挡板50被送风到制冰室、上层冷冻室4及下层冷冻室5。7
通过制冰室送风通道被输送到制冰室3的冷气及通过上层冷冻室送风通道12 (参 照图幻被输送到上层冷冻室4的冷气下降到下层冷冻室5，与通过冷气通道13(参照图 2)被输送到下层冷冻室5的冷气一起成为图4中用箭头C表示的返回冷冻室的空气流。 即、经由配设在下层冷冻室5的最内壁下部的冷冻室返回口 17从冷却器收放室8的下部 前方流入冷却器收放室8，与在冷却器配管7a上安装有多个散热片而构成的冷却器7进行 热交换。
并且，冷冻室返回口 17的横向宽度尺寸是与冷却器7的宽度尺寸大致相同的横 向宽度。
其次，在冷藏室冷却挡板20及冷冻室冷却挡板50均为关闭状态的场合，在图4 中用虚线表示的向冷藏室2的箭头80方向的空气也流动。这时，从箱内送风机9输送 的冷气的一部分通过冷藏室冷却挡板20被输送到冷藏室2 (冷藏温度带室)，其他部分通 过冷冻室冷却挡板50被输送到制冰室3、上层冷冻室4、以及下层冷冻室(冷冻温度带 室)。在这里，打开冷冻室冷却挡板50的场合，设在冷冻室冷却挡板50的后述的开闭体 64的前端不完全堵塞冷藏室通道15，配置成留设适当的间隙。
另外，如图5所示，在冷藏室冷却挡板20为打开状态、并且冷冻室冷却挡板50 为关闭状态下，只对冷藏温度带室(冷藏室2及蔬菜室6)进行冷却时，从冷藏室2返回 的冷气与图3中用箭头D表示的冷藏室返回空气同样地，通过蔬菜室送风通道14至冷藏 室返回通道16，从冷却器收放室8的侧方下部流入冷却器收放室8，与冷却器7进行热交换。
并且，冷却了蔬菜室6的冷气如图4所示，通过蔬菜返回口 6d(参照图4)流入冷 却器收放室8的下部，但风量比在冷冻温度带室循环的风量或在冷藏室2循环的风量少。
如以上所说明的那样，冰箱1内的冷气的切换是由适当地开闭各冷藏室冷却挡 板20及冷冻室冷却挡板50而进行的结构。
下面，用图8至图14以冷冻室冷却挡板50为例，说明电动挡板的结构和动作的一条例子。
图8和图9是表示冷冻室冷却挡板50结构的一个例子的立体图。图9是从图8 的箭头S方向观察的图，图10是沿图8的Y-Y线的剖视图。
冷冻室冷却挡板50具备在一面配备开口 62的例如树脂制的框架63 ；以及在 框架63的一端内装了电机和减速齿轮等的驱动系统的驱动机构60，从驱动轴61输出驱动 力。
开闭体64具备树脂制的板状的开闭板64a和设在开闭板64a的一面的密封部件 64b。密封部件64b由称为泡末聚氨酯或泡末聚乙烯的柔软的材料成形，与设在框架63 的宽W、高h的开口 62相对地设置。
开闭体64的一端被轴支承在驱动轴61，另一端设置成绕设在框架63上的锭子 65自由旋转。开闭体64绕连接驱动轴61和锭子65的旋转轴自由摆动，并且，上述旋转 轴与开闭体64的长边方向的一边平行地配置在该边的附近。在框架63的开口 62的长边 方向的大致中央部设有用于抑制开口 62的变形的加强支柱62a。
图8至图10表示开闭体64锁闭的状态。开闭体64在关闭位置，通过柔软的 密封部件64b与沿框架63上所设的开口 62的内周设置的接触部66接触，从而密封开口862。若使电机旋转，则开闭体64通过驱动轴61向图示的箭头方向旋转大致90°，开闭 体处于64’表示的打开位置。通过开闭体64在打开位置和关闭位置之间做旋转动作， 成为在打开位置可以使冷气通过开口 62、在关闭位置阻止冷气的流动进行锁闭的结构。
其次，使用图11至图14对驱动机构60的结构和动作的一个例子进行说明。图 11至图14是从图5的箭头Z方向观察驱动机构60的示意图。驱动机构60具有电机70， 在电机70的输出轴71上设有小齿轮72，与电机70的驱动一起旋转而输出转矩。空转齿 轮73是绕空转轮支点74转动自如地轴支撑的减速齿轮。
空转齿轮73的外周具有与小齿轮72啮合的齿轮73a，减小来自小齿轮72的转矩 并进行传递。在空转齿轮73的一部分设有部分齿轮73b。部分齿轮73b只设在空转齿轮 73例如旋转90°的范围内。在部分齿轮73b的齿轮形状以外的部分设有成圆柱状的圆柱 部73c。并且，齿轮73a和部分齿轮73b设置在对于空转齿轮73的高度方向互相错开的 位置上。
输出齿轮75绕驱动轴61旋转自如地被轴支承，并与开闭体64嵌合。开闭体64 和输出齿轮75连接，作为一体进行旋转。在输出齿轮75的一部分设有部分齿轮75b，部 分齿轮75与设在空转齿轮73的一部分上的部分齿轮73b啮合，与空转齿轮73联动而只 旋转例如90°。
在输出齿轮75的隔着部分齿轮75b的两侧，设有圆弧状的第一挡块7 和第二 挡块75d。第一挡块7 和第二挡块75d是开闭体64在打开位置及关闭位置时分别与空 转齿轮73的圆柱部7 嵌合的位置关系。通过输出齿轮75仅旋转部分齿轮75b的啮合 范围的大致90°，从而与输出齿轮75连接的开闭体64进行旋转。
下面对驱动手段60的动作进行说明。
图11表示驱动机构60的开闭体64处于锁闭状态、表示与图8至图10相同的状 态。设在空转齿轮73上的圆柱部7 与输出齿轮75的第二挡块75d嵌合，使开闭体64 保持在锁闭状态。
图12是从图11的状态驱动电机70而使小齿轮72、空转齿轮73、输出齿轮75 分别向箭头方向旋转的状态，作为输出齿轮75的一部分的部分齿轮75和设在空转齿轮73 的一部分上的部分齿轮73b相啮合。输出齿轮75的第二挡块75d处于远离空转齿轮73 的圆柱部7 的位置。
图13表示比图12更向箭头方向旋转的位置。在图14表示旋转大致90°，作 为输出齿轮75的一部分的部分齿轮7 和设在空转齿轮73的一部分上的部分齿轮73b的 啮合结束的状态。在该状态下，输出齿轮75的第一挡块7 成为与空转齿轮73的圆柱 部7 嵌合的位置，以开闭状态保持开闭体64。再次锁闭开闭体64时，从图14的状态 经由图13、图12的状态到达图11的状态。
通过如上述那样进行动作，从而挡板50进行开闭体64的开闭动作。
在这里，为了长期保存收放在冷冻温度带室的冷冻食品等，最好是降低冷冻温 度带室内部的温度不均，尽可能均勻地进行冷却。即、如图2或图4等所示，向冷冻温 度带室内吹入冷气的吹出口北、4c、&位于冷冻温度带室的背面侧。因此，在冷冻温度 带室内冷气被输送到跟前侧的时间内有温度上升的倾向。该倾向在冷气的流量越少、流 速越慢时越明显。因此，对降低冷冻温度带室的温度不均，从吹出口北、4c、k将规定以上的量的冷气吹入冷冻温度带室，并且提高该冷气的流速有效。
而且，为了增加流量而且提高流速，大型化箱内送风机9有效，但从节能性的 观点来看不够理想。另外，由于存在噪音大等的问题，最好是不使箱内送风机9成大型 化，而是通过降低送风阻力来减少损失，提高冷气的流速。
下面，利用图4至图7对降低送风阻力的结构进行说明。
由箱内送风机9提高压力而被吐出的冷气沿送风机罩56如图7的箭头57所示那 样流动。通过冷冻室冷却挡板50的开口后的冷气经过箭头58a至箭头5 从吹出口北、 4c、5c吐出。
在这里，从箱内送风机9吐出的冷气在整流部56b被整流，其大部分如箭头57a 所示那样流动。由整流部56b形成有从上游向下游逐渐变宽的风道。但是，一部分的冷 气如箭头57般地扩散。因此，使冷冻室冷却挡板50的宽度尺寸W比箱内送风机9的直 径D大。由此，适合可以将冷气平滑地导入冷冻室冷却挡板50。
暂且被箱内送风机9提高的冷气的压力由冷气送风路径内的阻力，在下游侧逐 渐降低后，最后从为提高流速而缩小面积的吹出口北、4c、k向冷冻温度带室内吐出。
在这里，如果从箱内送风机9到吹出口北、4c、k的冷气的送风路径内有面积 的极小部分，则在该部分局部的流速变高，成为节流孔。因此，在上游侧和下游侧产生 压力差，下游侧即吹出喷嘴侧的压力降低。这时，由于在收缩面积形成的吹出喷嘴的冷 气的流速和流量都降低，因此容易发生温度不均。
S卩、为了降低从箱内送风机9到吹出口 3c、4c、k的冷气的通风阻力，构成为 送风路径内没有面积极小的部分为宜。即、设在从箱内送风机9到吹出口北、4c、&之 间的冷气通道内的冷冻室冷却挡板50的开口面积比吹出口北、4c、&的面积大为好。
在这里，吹出口的面积由冷气的流量和流速决定。下面算出这些适当值。
首先，预算从冷冻室向外部泄露的热泄露量。
内容量为600L级的冰箱1的尺寸大概是宽750(mm)、进深700(mm)、高 1800 (mm)左右，高度中冷冻室所占的高度大概是700 (mm)。
将冷冻室作为纵横高为700 X 750 X 700 (mm)的长方体计算表面积时，上下面与冷藏室或蔬菜室相接，其面积是
0.7 (m) X0.75 (m) X2 = 1.05 (m2)...(1)
与室温的外部空气接触的面是上下面以外的四个面，其表面积是
0.7 (m) X 0.7 (m) X 2+0.7 (m) X 0.75 (m) X 2 = 2.03 (m2) ...(2)
在这里，预算从冷冻室向外部空气漏出的热泄露量Q时，为了简单，假设只有 在与外部空气接触的面有热泄露，并定为面积为2(m2)，从壁面的冷冻室内部向外部 空气的热通过率K = 0.35[W/(m2 ·Κ)]，内部温度为_18(°C)，外部空气温度为+30 (°C ) 时，热泄露量Q可以用表面积X热通过率X温度差来表示成
Q = 2(m2) X0.35[W/(m2 · K)]X48 (K) = 33.6 (W) ...(3)
接下来，预算必要的冷气的流量。
被冷却器7冷却的冷气被吹入冷冻温度带室内，从储藏食品等夺取热量的同 时，一部分从冰箱1的表面向冷冻温度带室外热泄露而温度上升后从冷冻室返回口 17返 回冷却器7。在这里，将冷气的流量设为V(m3)，将冷气的上升温度设为AtCC)，将空气 的比热设为Cp[kJ/(kg · K)],将空气的密度设为P (kg/m3)时，从冷气被夺取的热量 Q(kJ/min)可以用下式表示
Q = VX AtXCpX P…⑷
为了从必要的热量Q求出流量V而使
V = Q/(AtXCpX P )...(5)
在这里，如式(3)所表示，热泄露量为33.6(W)，为降低食品的温度所需的热量 与热泄露量同样地是33.6 (W)时，全部所需热量是
Q = 67.2 (W) = 4.03 (kJ/min)
在这里，冷气如果以-20(°C)流入冷冻温度带室内，以-15(°C )返回冷却器， 冷气的上升温度为At = 5(°C)、比热为Cp= 1.01[kJ/(kg · K)]、空气密度为P = 1.4 (kg/m3)时，
V = 4.03/(5X1.01X1.4) = 0.57 (m3/min)...(6)
作为冷气的流量，大概需要0.6 (m3/min)。
为了在冷冻室不发生温度不均，从吹出喷嘴吐出的冷气的流速大概需要2(m/s) 左右。在这里，如果冷气的流量如由式(6)预算的那样，大概为每分钟0.6 (m3)，流速为 2 (m/s)左右，则吐出口的面积S大概是
S = 0.6/(2X60) = 0.005 (m2) = 5000 (mm2)...(7)
使冷冻室冷却挡板50的开口 62的面积比该吐出口的面积大为合适，例如大于 20%至30%左右时，定为6000至6500 (mm2)较为合适。
接下来，对冷冻室冷却挡板50的开口 62的形状进行说明。如在先说明，开口 62的宽度W比风扇的直径D大较为合适。但是，使开口 62的面积一定而扩大宽度W的 情况下，缩小高度尺寸h，做成纵横比大的细长的形状。
而且，进行开闭动作的开闭体64构成为比开口 62大一圈，并锁闭开口 62。其 纵横比与开口 62的纵横比大致相同。
开闭体64为板状，参照图15说明为提高密封性的适当的纵横比的范围。
图15表示开闭体64绕由驱动轴61和锭子65构成的旋转轴向箭头59方向旋转， 密封部件64b与接触部66 (未图示)均勻地接触的状态。在该状态下在接触面的全周产 生作为相同按压力的分布负载p(N/mm)。在图15中将分布负载ρ模式地用箭头表示。 rl是从驱动轴61到接触部66的最远的边68a的距离，r2是从驱动轴61到接触部66的最 近的边68b的距离。
在这里，为了计算而将分布负载ρ简化为施加到各边的中央的集中负载P，在长 边、短边分别定义为P1[N]、P2[N]时如下
Pl = pXW...(8)
P2 = pXh...(9)
在这里，
h = rl_r2...(10)
在长边产生的绕驱动轴61的力矩如下
(1)在离驱动轴61最远的边68a 11
Ml = PlXrl = pXWXrl...(11)
(2)在离驱动轴61最近的边68b
M2 = PlXr2 = pXWXr2...(12)
(3)在侧边 68c:
M3 = P2X (h/2+r2) = ρXhX (h/2+r2)...(13)
由此，在绕驱动轴61产生的力矩M是各力矩的合，由于有两个侧边，因而力矩 M如下。
M = M1+M2+2 X M3
= pXWXrl+pXWXr2+2XpXhX (h/2+r2) ...(14)
= ρ X {W X (rl+r2) +h X (h+2 X r2) }
= ρ χ {w X (h+2 X r2) +h X (h+2 X r2) }
= pX (W+h) X (h+2Xr2)...(15)
式(15)意味着算出将均勻的分布负载ρ施加到全周时所需的驱动转矩Μ。在这 里，算出的驱动转矩M越小，就可以用小转矩得到相同的分布负载ρ。由此，M越小， 密封部件64b向开口 62的抵接压力最大，表示恰当。
S卩、将分布负载ρ设为单位负载1，将量纲为1(無次元{匕)的力矩比设为M’ 时，如下。
M，= (W+h) X (h+2Xr2)...(16)
因此，使式(16)的右边最小的开闭体64的宽度W及高度h的关系认为是最理 想的形状。
在这里，如上所述，将开口 62的面积设为6400 (mm2)，将开口 62设为正方形 时，宽度W和高度h均为80 (mm)。
另一方面，将开口 62设为细长的长方形状时，扩大宽度W、缩小高度h，并且 面积设为6400 (mm2)，因此，作为一条例子，W = 160 (mm) > h = 40 (mm)。
在这里，使开口 62的短边h的尺寸和正方形时的一边的长度W = 80 (mm)的比 量纲为1作为短边比C。在正方形时，h = 80(mm)、C = l。而且，在W= 160 (mm)、 h = 40 (mm)的长方形时，C = 0.5。即、表示短边比C越小就越是细长的形状。
图16表示短边比和力矩比的关系。在图16中，表示作为安装上可以实现的尺 寸的一个例子，在r2 = 6(mm)时，C —0.2 1.0的范围，即在h = 15 80 (mm)的范 围，根据式(16)分别计算力矩比M’的结果。
如图16所示，力矩比M，在C = 0.4时是最小值。这与C = 1的正方形的时 候相比，是约70%，可以得知短边比C的理想的范围是0.3到0.5左右。S卩、宽度WX 高度h的理想的范围是从267 (mm) X 24 (mm)到160 (mm) X 40 (mm)。而且，最佳值是 183 (mm) X 35 (mm)。
该短边比C用长边W和短边h的比率的纵横比表示时，短边比为0.3时是 11.125，短边比为0.5时是4。S卩、用纵横比表示时从4到11的范围是适当的，最佳值是 5.23。
如上说明，为了降低送风阻力，希望使风扇直径D小于在这里求出的挡板开口 62的宽度W，因此，希望风扇直径D为Φ 150 (mm)以下。
接下来，对冷冻室冷却挡板50的配置进行说明。如图3至图7所示，冷冻室冷 却挡板50不是平行配置在水平面，而是如图3所示以右侧变低的方式倾斜地配置。由 此，可以将凝结在冷冻室冷却挡板50的一部分上的水分沿斜面排出，水分不会滞留在挡 板内部而结冰，因而较为理想。而且，将设在冷冻室冷却挡板50的一端的驱动机构60 配置在倾斜的高处侧。由此，排水不会进入驱动机构60，因而更为合适。
如以上所说明的那样，在本发明中，使冷冻室冷却挡板50的开口 62的面积比向 冷冻室的冷气的吹出口的面积大。
由此，可以提供降低送风路径的压力损失、通风阻力小的冰箱。
并且，冷冻室冷却挡板50的开口 60的尺寸在比较面积相同的正方形的一边的长 度和短边h的长度的短边比C的范围是0.3到0.5，用长边和短边之比的纵横比表示时的 范围是4到11。
由此，可以使密封部件64b和开口 62的接触部66之间的抵接压力最大，提高密 封性，防止冷气的泄漏，因此适宜。即、宽度WX高度h适宜从沈7 (mm) X 24 (mm)到 160 (mm) X40 (mm)的范围，最佳值是183 (mm) X 35 (mm)，开闭体64的隔板的尺寸也 比开口 62大一圈，但是为大致相同的尺寸。开闭体64的深度尺寸是从M到40 (mm)， 由于比宽度小，可以缩小冷却通道13的进深尺寸以缩小冰箱1的深度尺寸，因此比较合 适。
根据以上结构，可以提供通风阻力小、而且通过提高气密性而降低冷气泄漏、 从而可以实现节能化的冰箱。因此，可以获得将冰箱内的食品保持在规定温度范围，并 且确保节能性能，可以维持食品的储存温度的冰箱。
本发明如以上所说明的那样，具有如下效果，通过使冷冻室冷却挡板的开口部 的面积比向冷冻室的冷气的吹出口的面积大，从而能够提供降低送风路径的压力损失、 通风阻力小的冰箱。
并且，通过使冷冻室冷却挡板的开口部的尺寸在比较面积相同的正方形的一边 的长度和短边h的长度的短边比C的范围是0.3到0.5，用长边和短边之比的纵横比表示 时的范围是4到11，从而使密封部件和开口部的接触部之间的抵接压力最大，能够提高 密封性，防止冷气的泄漏，因此可以实现节能化。1权利要求
1.一种冰箱，具备设置在冰箱主体上的冷冻温度带室； 设置在该冷冻温度带室的后方且设置有冷却器的冷却器室； 从上述冷却器室向上述冷冻温度带室输送冷气的送风机；分隔上述冷却器室和上述冷冻温度带室，并具有将由上述送风机输送的冷气向上述 冷冻温度带室吹出的吹出口的分隔板；以及控制向上述冷冻温度带室的送风量的冷冻室挡板，其特征在于， 上述冷冻室挡板具备具有连通上述冷却器室和上述吹出口的开口的框架； 开闭上述开口的开闭体；以及 驱动该开闭体的驱动机构，该冷冻室挡板的上述开口的面积比上述吹出口的面积大。
2.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，设有多个上述吹出口，上述冷冻室挡板的上述开口的面积比上述多个吹出口的总面 积大。
3.根据权利要求1所述的冰箱，其特征在于，上述冷冻室挡板的上述开口是长方形状，纵横比是4 11。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的冰箱，其特征在于， 上述开口的面积是6000 6500mm2。
5.—种挡板装置，具备具有长方形状的开口的框架； 开闭上述开口的开闭体；以及 驱动该开闭体的驱动机构，其特征在于，上述开口的纵横比是4 11，而且该开口的面积是6000 6500mm2。
全文摘要
本发明涉及挡板装置及具备挡板装置的冰箱。本发明的目的在于通过可靠地关闭电动挡板的开口，能够进行可靠性高的温度控制，从而能够得到节能性能高的冰箱。本发明的冰箱具备设置在冰箱主体上的冷冻温度带室；设置在该冷冻温度带室的后方且设有冷却器的冷却器室；从该冷却器室向冷冻温度带室输送冷气的送风机；分隔冷却器室和冷冻温度带室并具有将由送风机输送的冷气向冷冻温度带室吹出的吹出口的分隔板；以及控制向冷冻温度带室的送风量的冷冻室挡板，其特征在于冷冻室挡板具备具有连通冷却器室和吹出口的开口的框架；开闭开口的开闭体；以及驱动该开闭体的驱动机构，冷冻室挡板的开口的面积比吹出口的面积大。
文档编号F25D11/02GK102022888SQ201010259518
公开日2011年4月20日 申请日期2010年8月19日 优先权日2009年9月9日
发明者大平昭义, 山下太一郎, 山胁信太郎, 栗原康夫, 河井良二, 筱原克利, 荒川展昭 申请人:日立空调·家用电器株式会社