JP2005069596A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、真空断熱材を配設しても、庫内収納容積を拡大することができるとともに、省電力化を可能とした冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】 内箱３２と外箱３３の間に断熱材３５を発泡充填したキャビネット３０と、このキャビネット３０の両側面内にのみに設けた真空断熱材３４と、前記キャビネット３０の外側に設けた制御基板１８と、この制御基板１８と束線３６を介して電気的に接続されキャビネット３０の内側または外側に設けた電気部品２３とを備え、束線３６を真空断熱材３４と緩衝しないようにキャビネット３０の背面内または天井面内のみに配置したことを特徴とする冷蔵庫。
【選択図】 図１

Description

本発明は、真空断熱材を配設した冷蔵庫に関する。

近年、冷蔵庫は食生活の多様化により庫内収納容積の大型化が望まれているとともに、省電力化も強く望まれている。

冷蔵庫おいて電力を大きく消費する要因は、キャビネットの断熱壁を介して庫内の熱が漏洩することにより室温が上昇し、圧縮機が頻繁に、または高い周波数で駆動することが考えられる。よって、キャビネットの断熱力が高いほど、熱漏洩が少なくなって庫内の温度上昇が抑えられ、圧縮機の運転率を低く、または低い周波数で駆動できるため、省電力化を図ることができるのである。

一般に、キャビネットは、内箱と、外箱と、その間に発泡充填したウレタンフォームなどの断熱材とで構成されており、単純に断熱材が厚い程、断熱力が増加していくのであるが、住宅事情などにより冷蔵庫の設置スペースは限られており、この中で、庫内収納容積を大きくするためには、反対に、断熱材を薄厚とすることが求められる。

よって、庫内収納容積の大型化と、省電力化の両者の要望を満たすためには、断熱材自体の断熱力を高くすることが有効であり、その手段の一つとしては、ウレタンフォームよりも断熱力の高いグラスウールなどをコア材とした真空断熱材を、キャビネットの天井面や背面、または側面の発泡ウレタンフォーム内に埋設する方法が考えられている（例えば、特許文献１）。
特開２００３−４２６５２号公報

しかしながら、上記従来の冷蔵庫構成は、真空断熱材と庫内外に設けた電気部品の束線とが緩衝しないように、キャビネットの断熱厚を厚くしなければならないものであった。

庫内外に設けた電気部品は、キャビネットの背面または底部に配設した機械室内に設けられた制御基板と束線を介して電気的に接続されており、この束線は、キャビネットの側面や天井面から背面に亙って配置されている。

例えば、電気部品の一つである扉の開閉状態を検知するドアスイッチは、キャビネットの側面に埋設されており、その束線は、キャビネットの側面から背面にかけて制御基板に配置されている。

この場合、真空断熱材はキャビネットの各面に配設されているため、束線が配置された側面や背面などにおいて、この束線と真空断熱材が並設することになる。

一般に、束線と真空断熱材が緩衝してしまうと、組立時や運搬時などに束線と擦れて、真空断熱材が損傷してしまう恐れがあるため、束線と真空断熱材をある程度、ウレタンフォームなどの断熱材を介して離間させる必要がある。

よって、従来の冷蔵庫では、束線と真空断熱材が緩衝しないように、それぞれ並設されたキャビネットの側面や背面などの断熱厚を厚くしなければならず、限られた設置スペースにおいては、庫内収納容積が小さくなってしまうものであった。

本発明はこの点に着目してなされたもので、真空断熱材を配設しても、庫内収納容積を拡大することができるとともに、省電力化を可能とした冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明による冷蔵庫は、内箱と外箱の間に断熱材を発泡充填したキャビネットと、このキャビネットの両側面内にのみに設けた真空断熱材と、前記キャビネットの外側に設けた制御基板と、この制御基板と束線を介して電気的に接続され前記キャビネットの内側または外側に設けた電気部品とを備え、前記束線を前記キャビネットの背面内または天井面内のみに配置したことを特徴とする。

本発明は、真空断熱材を設置スペースの比較的広いキャビネットの側面のみに設けているため、断熱力を高くすることができ、省電力化とすることができるとともに、電気部品の束線を、真空断熱材を配設しない天井面と背面のみに配置しているため、それぞれ緩衝することなく断熱厚を薄くすることができ、もって、庫内収納容積を拡大することができる。

以下、図面に基づき本発明の１実施例について説明する。本発明に係る冷蔵庫１の正面図である図３と開扉装置２０を分解した斜視図である図４に示すように、キャビネット３０で形成された冷蔵庫本体１は、その内部を冷蔵空間として最上部に冷蔵室２、その下方に野菜室３、さらに下方には、冷凍空間として製氷室５、温度切替室６、冷凍室４を独立して配置し、各貯蔵室の前面開口には各々専用扉２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａを開閉自在に設けている。

冷蔵庫１の縦断面図である図１にも示すように、本体１の背面底部には機械室７を配設しており、その内部には、圧縮機８やマイコンなどからなる制御基板１８を設けている。

上記冷蔵空間や冷凍空間は、特に図示しない専用の冷却器により生成された冷気を、各空間内に設けられた冷却ファン９ａ，９ｂの回転により送風し、適温に保持している。

冷蔵室２の右側にはヒンジ部３７を形成し、扉２ａを回転自在に枢支しているとともに、扉２ａの裏面には周縁に亙って図示しないガスケットを取付けており、扉の閉塞状態で冷蔵室開口縁のフランジ部とガスケットが密着して、冷蔵室２内の冷気が漏れないように密閉している。

冷蔵室扉２ａ前面には、庫内温度などを表示する表示部１１と、ブザー音や音声を発する音声部１２と、庫内温度などを調節する操作部１３を備えた操作パネル１０を設けており、その左方には、使用者の押圧により開扉装置２０を作動させる開扉スイッチ１５を設けている。

前記開扉装置２０は、図４にも示すように、キャビネット３０の左側天井面に設けられており、合成樹脂製のケース２１内に、制御装置１８からの通電により励磁する電磁ソレノイド２６を設け、この電磁ソレノイド２６の磁力により押圧部材２７を前方に突き出すことにより、扉２ａを押圧して自動的に開扉する構成となっている。

Ｒドアスイッチ２３は、冷蔵室扉２ａの開閉状態を検知する押圧式スイッチである。具体的には、閉扉されると、押圧部材２７が後方に押し込まれて板バネ２２を後方に湾曲し、それまで板バネ２２に付勢されていたドアスイッチ２３のボタン２３ａが開放されると閉扉状態と判断するようになっており、一方、開扉状態では、電磁ソレノイド２６の磁力または板バネ２２のバネ力により、押圧部材２７が前方に突出され、板バネ２２がドアスイッチ２３のボタン２３ａを押圧するようになっており、このときに開扉状態と判断するようになっている。

各室を区画し、発泡スチロールや発泡ウレタンフォームなどからなる断熱仕切壁３１の前面には、マイクロスイッチからなるＩドアスイッチ２４およびＦドアスイッチ２５を埋設しており、製氷室扉５ａや冷凍室扉４ａの開閉状態を検知するようになっている。

なお、冷蔵室２内の天井面には、上記Ｒドアスイッチ２３の検知信号により点灯と消灯を繰り返す庫内灯２９を設けており、開扉中に点灯して庫内を照明するようになっている。

さて、図１〜図４に示すように、キャビネット３０の外側に設けられた電気部品である上記操作パネル１０や開扉スイッチ１５の束線３６は扉２ａ内に埋設されており、そしてヒンジ部３７からキャビネット３０に連通し、開扉装置２０やドアスイッチ２３の束線３６とともに、キャビネット３０の天井面から背面に亙って配置されて、制御基板１８と電気的に接続している。

一方、キャビネット３０の内側に設けられた電気部品である庫内灯２９の束線３６は、キャビネット３０の天井面から背面に亙って配置されており、冷却ファン９ａ，９ｂの束線３６はキャビネット３０の背面、Ｉドアスイッチ２４およびＦドアスイッチ２５の束線３６は、それぞれの断熱仕切壁３１を介してキャビネット３０の背面から制御基板１８と電気的に接続している。

なお、その他に冷却器を除霜するヒータや、庫内の温度を検知する温度センサなどの電気部品もキャビネット３０内に取付けられているが、いずれの束線３６も、キャビネット３０の天井面、背面、または断熱仕切壁内に配置している。

次に、本願発明のキャビネット３０について説明する。図１または図２に示すように、キャビネット３０は、ＡＢＳなどの合成樹脂からなる内箱３２と、鉄板などの金属からなる外箱３３とから形成される空間内に、ウレタンフォーム３５を発泡充填させて構成している。

キャビネット３０の両側面には、さらに真空断熱材３４を設けている。具体的には、予め、外箱３３または内箱３２（本実施例では外箱３３）に両面テープやホットメルト接着剤などにより真空断熱材３４を貼着させた後に、ウレタンフォーム３５の原料を注入し現場発泡を行っ埋設している。

真空断熱材３４は、大気圧下で形態を保持することができる微細な連続気泡構造のプラスチックフォームや無機系の微粉末、またはグラスウールなどの繊維をコア材として、このコア材をアルミニウム箔やプラスチックのラミネートフィルム製のガスバリヤ容器で覆い、内部を真空状態とさせてヒートシールなど密閉して成形されている。

本実施例において、キャビネット３０の側面の厚みを５５ｍｍとし、コア材にグラスウールを用い、縦×横×厚みが１４００ｍｍ×４８０ｍｍ×１２ｍｍの真空断熱材３４をキャビネット３０の両側面に設けて消費電力量を測定したところ、熱伝導率は０．０２５Ｗ／ｍｋ以下となり、真空断熱材３４を設けていないキャビネットと比較して、消費電力量は大幅に１４％低減された。また、背面にも真空断熱材３４を設けた場合には、さらに消費電力量が３％、一方、天井面にも真空断熱材３４を設けた場合には、さらに消費電力量が１％低減される結果を得た。

このように、ウレタンフォームなどより断熱力のよい真空断熱材３４を各面に設けるほど、断熱力はよくなり消費電力量は低減されるが、キャビネット３０において最も効果的に断熱力を向上させるのは、両側面に真空断熱材３４を設けることにあると推測できる。

これは、背面は冷凍サイクルの配管などが配管されており、この配管と緩衝しないように真空断熱材３４の設置スペースが減縮され、また天井面は側面や背面と比べ設置スペースが狭いが、側面は比較的広い設置スペースを確保できるからである。

したがって、仮に、両側面の他に背面に真空断熱材３４を設けたとしても、３〜４％程度しか改善されないことから、効果的に断熱力を向上させることはできないばかりか、コスト高にもなる。

さらに、キャビネット３０の天井面や背面にも真空断熱材３４を設けてしまうと、各電気部品の束線３６と緩衝する恐れがある。

本実施例においては、真空断熱材厚の関係で断熱力を確保するためにキャビネット３０の断熱厚を５５ｍｍとし、真空断熱材３４を外箱３３と貼着させているため、各束線３６を内箱３２に沿って配置すれば、擦れなど直接的に緩衝することはないが、何らかの理由により束線３６が断線したり、内部抵抗により発熱してしまうと、真空断熱材３４のフィルムが解けてコア材がリークする恐れがある。

これにより、束線３６が断線したとしても、真空断熱材３４が損傷することがないように、束線３６と真空断熱材３４とは一定距離（例えば１０ｍｍ〜４０ｍｍ）以上、離間させておくことが必要であるが、これでは離間させた分だけキャビネット３０の断熱厚を肉厚とする必要があり、庫内収納容積を減少させることにもなる。逆に、真空断熱材３４の断熱力がさらに高性能であって、断熱厚を薄くすることが可能であっても、一定の距離だけ離間させなければならないため、それ以上断熱厚を薄肉にすることができないのである。

しかしながら、本願発明の構成は、真空断熱材３４と束線３６が緩衝しないように、真空断熱材３４をキャビネット３０の両側面に設けるとともに、庫内外に設けた電気部品の束線３６を、真空断熱材３４を設けていない天井面または背面のみに配置しているため、一定の距離だけ離間させる必要がなく、目標の断熱力に応じてキャビネット３０の断熱厚を薄肉にさせることができ、もって、庫内の収納容積を拡大させることができる。

また、上述したように最も断熱力のよいキャビネット３０の両側面に真空断熱材３４を設けているため、断熱力が向上して消費電力を減少させ、省電力化を図ることができる。

さらに、一般的に、冷蔵室扉２ａの開閉状態を検知するＲドアスイッチ２３は、冷蔵室２の内箱３２の側壁に埋設されているため、キャビネット３０の両側面に真空断熱材３４を設けてしまうと、このＲドアスイッチ２３やその束線３６が真空断熱材３４と並設して緩衝してしまうことになるが、本発明の構成によれば、Ｒドアスイッチ２３を真空断熱材３４が設けられていないキャビネット３０の天井面に取付けられているため、束線３６と真空断熱材３４が緩衝することを防止することができる。

さらにまた、キャビネット３０の前面に設けたＩドアスイッチ２４やＦドアスイッチ２５の束線３６についても、断熱仕切壁３１内に設けているため、束線３６と真空断熱材３４が緩衝することを防止することができる。

なお、上述した構成は、本願発明の一実施例であり、発明の要旨を変更しない限り種々の変更が可能である。例えば、各扉にも真空断熱材を設けることにより、さらに断熱力を向上させることができるとともに、各電気部品の束線３６が天井面や背面などに配置されない場合には、真空断熱材３０と緩衝することがないため、かかる部分にも真空断熱材３０を設けることにより、断熱力を向上させることができる。

本発明は、真空断熱材を配設しても、庫内収納容積を拡大することができるとともに、省電力化も可能とし、真空断熱材を配設した種々の冷蔵庫に適応可能である。

本発明の冷蔵庫を示す縦断面図である。 本発明の扉を省略した冷蔵庫を示す正面図である。 図１の冷蔵庫を示す正面図である。 本発明の電気部品を分解した冷蔵庫を示す斜視図である。

符号の説明

１…冷蔵庫本体 ２…冷蔵室 ２ａ…扉
７…機械室 ９ａ，９ｂ…冷却ファン １０…操作パネル
１５…開扉スイッチ １８…制御装置 ２０…開扉装置
２２…板バネ ２３…Ｒドアスイッチ ２３ａ…ボタン
２４…Ｉドアスイッチ ２５…Ｆドアスイッチ ２６…電磁ソレノイド
２７…押圧部材 ２９…庫内灯 ３０…キャビネット
３１…断熱仕切壁 ３２…内箱 ３３…外箱
３４…真空断熱材 ３５…ウレタンフォーム ３６…束線

Claims (2)

1. 内箱と外箱の間に断熱材を発泡充填したキャビネットと、このキャビネットの両側面内にのみに設けた真空断熱材と、前記キャビネットの外側に設けた制御基板と、この制御基板と束線を介して電気的に接続され前記キャビネットの内側または外側に設けた電気部品とを備え、前記束線を前記キャビネットの背面内または天井面内のみに配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. キャビネット内を２以上の空間に区画する仕切板と、キャビネットの前面開口を開閉自在に閉塞する扉と、制御基板と束線を介して電気的に接続されこの扉の開閉状態を検知するドアスイッチとを備え、このドアスイッチをキャビネットの天井部または仕切板内に設け、前記束線を前記真空断熱材と緩衝しないように前記キャビネットの背面内、天井面内または仕切板内のみに配置したことたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。

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