JP2005106350A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来提案されている冷蔵庫には、真空断熱材の内部圧力を検知し、圧力表示部に表示するものがあるが、これはあくまでも真空断熱材の内部圧力を検知し、圧力表示部に表示するに止どまり、劣化あるいは破損を診断するという機能を果たすものではない。
本発明は、真空断熱材の劣化あるいは破損の状態を容易に判断することを可能とする冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】 真空断熱材１５aの表面温度を検知する温度検知器３８の検知温度の変化から真空断熱材１５aの劣化あるいは破損を診断し、診断結果を表示部に表示する。
【選択図】 図４

Description

この発明は冷蔵庫に関する。

近年の冷蔵庫においては、更なる省エネルギーあるいは庫内有効スペース拡大のための手段として、より断熱性能の高い真空断熱材が利用されるようになってきた。

この真空断熱材は、例えば、グラスファイバ、あるいは、シリカ、パーライト等の微粉末を芯材とし、芯材をガスの透過を阻止するガスバリアフィルムで覆った後に、ガスバリアフィルム内部を減圧し、ガスバリアフィルム端部を熱溶着することにより得る。

このようにして得られた真空断熱材は、ガスバリアフィルム表面からの微量なガスの透過、あるいは熱溶着部からのガス侵入等による真空度の経時劣化が起こるという特性を有する。また、破損による断熱性能の大幅な低下も起こり得る。こうした真空断熱材の性能の低下が起こると、冷蔵庫の「庫内の冷えが悪い」あるいは「電気代が高い」等の現象が現れる。これらの現象に気付いた使用者は冷蔵庫の故障を疑うこととなるが、使用者は原因を特定できないため、専門業者に冷蔵庫の修理を依頼することが予想される。

しかしながら、専門業者の修理点検者は、通常、真空断熱材の状態が外部から容易に確認できないため、「庫内の冷えが悪い」あるいは「電気代が高い」等の現象を引き起こし得るあらゆる可能性を一通り検証した後に、消去法的に真空断熱材の劣化あるいは破損が原因であるという推断を行うこととなる。このため、最終的な原因の特定に曖昧さを残すことになる上に、消去法的な特定方法のため、原因特定に至るまでに長時間を費やさざるを得ない。

よって、真空断熱材の状態を適確に診断し、それを外部に表示し得る手段が必要となってくる。

冷蔵庫運転中の真空断熱材の状態を検知する手段としては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１には、真空断熱材にはその内部の気体を排気するための排気用パイプ部分が連結され、排気用パイプの適所に真空断熱材の内部圧力を検知する圧力検知部を配し、検知した圧力を表示することにより、真空断熱材の状態を把握するという手段が記されている。

特開平８−６８５９１号公報

しかしながら、上記従来技術においては、真空断熱材の内部圧力を検知し、圧力表示部に表示することにとどまり、劣化あるいは破損を診断するという機能を果たすものではない。すなわち、従来技術において使用者あるいは修理点検者が真空断熱材の状態を判断するためには、真空断熱材の圧力状態に関する専門知識が必要とされ、使用者あるいは修理点検者が容易に真空断熱材の状態を知ることに関する配慮はなされていない。

本発明は上記課題に鑑み、真空断熱材の劣化あるいは破損の状態を容易に判断することを可能とする冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損を診断する手段を備えたこと要旨とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、真空断熱材の劣化あるいは破損を、劣化あるいは破損を判定する基準値を設け、前記基準値と比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを要旨とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、温度検知手段により検知された温度と、温度の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを要旨とする。

請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、真空断熱材を通過する熱流束と、熱流速の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを要旨とする。

請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明において、真空断熱材の熱伝導率と、熱伝導率の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを要旨とする。

請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明において、温度検知手段の温度検知部は、真空断熱材に接していることを要旨とする。

請求項７記載の発明は、請求項３記載の発明において、温度検知手段の温度検知部と真空断熱材面との間に介在部材が存在し、前記温度検知部は前記介在部材に接していることを要旨とする。

請求項８記載の発明は、請求項６または請求項７記載の発明において、真空断熱材が高温度領域と低温度領域を隔てている場合、温度検知部を真空断熱材に対して高温度領域側に設けたことを要旨とする。

請求項９記載の発明は、請求項４記載の発明において、両面の温度を検知する手段を備えた部材を仕切壁の構成要素に含むことを要旨とする。

請求項１０記載の発明は、請求項５記載の発明において、両面の温度を検知する手段を備えた部材及び両面の温度を検知する手段を備えた真空断熱材を仕切壁の構成要素に含むことを要旨とする。

請求項１１記載の発明は、請求項８記載の発明において、温度検知手段による検知温度が、基準温度を下回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを要旨とする。

請求項１２記載の発明は、請求項９記載の発明において、熱流束が基準熱流束を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを要旨とする。

請求項１３記載の発明は、請求項１０記載の発明において、熱伝導率が、基準熱伝導率を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを要旨とする。

請求項１４記載の発明は、請求項１〜請求項１３何れか一項記載の発明において、劣化の判定を、劣化の度合いに応じて複数の段階に分けることを要旨とする。

請求項１５記載の発明は、温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を表示する手段を備えたことを要旨とする。

請求項１６記載の発明は、温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を不揮発性メモリに記憶させることを要旨とする。

請求項１７記載の発明は、温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用い、圧縮機を備え、前記圧縮機の回転数を制御する手段を備えた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損後に、前記圧縮機の始動時最低回転数が増加することを要旨とする。

請求項１８記載の発明は、温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用い、圧縮機を備え、前記圧縮機の回転数を制御する手段を備え、前記圧縮機は始動後に回転数が段階的に上昇するよう制御される冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損後に、段階的に上昇する回転数の各段間の増分が増すことを要旨とする。

以上説明したように、本発明によれば、真空断熱材の劣化あるいは破損の状態を容易に判断することを可能とする冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施の形態を図１〜図１３を参照しながら説明する。
（実施例１）
以下では、図１〜図８を参照しながら実施例１の説明を行う。

まず、本発明に係る冷蔵庫の構成を図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発明の冷蔵庫の縦断面図であり、図２は図１のＡ−Ａにおける断面図を上方から見た図である。

冷蔵庫１の庫内は、仕切壁２９及び断熱仕切壁１７により、庫内上方から５℃程度に保たれる冷蔵室２、２〜３℃程度に保たれる野菜室３、−１８℃程度に保たれる冷凍室４、５に区画されている。これら各室の温度は図示しない庫内温度設定ダイヤルにより制御される。冷蔵室は回転式の扉１１により開閉され、野菜室３、冷凍室４、５はそれぞれの室の前方の引き出し式の扉１２、１３、１４により開閉される。引き出し式の扉１２、１３、１４には、それぞれに対応するプラスチック製収納容器３０、３１、３２が備えられており、使用者は収納容器３０には野菜類を、収納容器３１には例えばアイスクリームを、収納容器３２には例えば冷凍食品をそれぞれの収納する。

庫内送風ファン８により送風される冷却風は、ダンパ９が開状態の場合は、冷蔵室送風用ダクト２３及び冷凍室送風用ダクト２６を介し、冷蔵室、冷凍室へ送られる。冷蔵室への冷却風は、吐出口２４a、２４ｂ、２４ｃから流入し、冷蔵室２を冷却した後、仕切壁２９に設けられた通風口２５a、２５ｂを介して野菜室３に入り、野菜室３を冷却する。冷蔵室２、野菜室３の冷却を終えた冷却風は、図示しない冷却風戻りダクトを介して、再び冷却室１０に戻る。一方、冷凍室４、５へは、それぞれ吐出口２７a、２７ｂから流入し、冷凍室４、５を冷却した後、冷凍室５後方に設けられた冷却風戻りダクト２８を介して再び冷却室３３に戻る。冷却室１０に入った冷却風は、冷却器７により冷却され、再び庫内送風ファン８により送風される。

冷蔵室送風用ダクト入口部のダンパ９が閉状態の場合は、冷却風は冷凍室４、５へのみ送風される。

野菜室３の下部の断熱仕切壁１７内には、野菜室３が過度に冷却されることを防止するための野菜室ヒータ１８が設けられている。

冷却室１０下方には冷却器７の除霜に用いる除霜ヒータ１９が設けられている。除霜時に生じた除霜水は、冷却室３３の下部の樋２０及び除霜水排水管２１を介して、圧縮機６上部に設けられた蒸発皿２２内に集められる。蒸発皿２２内の除霜水は、圧縮機６の発熱及び図示しないファンの送風により蒸発する。また、圧縮機６は図示しない圧縮機モータにより駆動される。

図２に示すように、冷蔵庫１の庫内と庫外は、金属製の外箱３３、合成樹脂製の内箱３４、外箱３３の庫内側の面に貼付された真空断熱材１５ｂ、１５f、１５g、及び外箱３３と内箱３４間の残余空間を充たす硬質ウレタンフォーム１６とからなる仕切壁により仕切られており、回転式扉１１を閉状態とすることにより庫外から断熱される。

図１中及び図２中に示された１５a〜１５gは真空断熱材である。１５aは天井壁、１５bは背面壁、１５cは底面壁、１５dは冷凍室４の扉１３内、１５eは冷凍室５の扉１４内、１５f、１５gは側面壁に用いられた真空断熱材をそれぞれ示す。

図３は本発明の実施例１に係る真空断熱材の断面図である。真空断熱材は、図３に示すように、ガスバリアフィルム３５内に芯材となるガラスウール３６、さらに水分を吸着する吸着剤３７を封入し、真空引き後にガスバリアフィルム３６の端部３５aを熱溶着することにより製造される。

また、冷蔵庫１には庫内の各室及び庫外それぞれの温度を検知するための図示しない温度検知器が備えられている。また、圧縮機６は回転数制御手段により回転数が制御される。

さらに、冷蔵庫１は、故障等の情報を表示する図示しない表示部、及び図示しないマイクロコンピュータを備えている。

以下に、庫内と庫外を仕切る仕切壁の中で、天井壁を例にとり、実施例１の説明を進める。

図４は、図１に示した冷蔵庫１の縦断面図の中の天井壁を拡大して示した図である。冷蔵庫１の天井壁は、庫外側から、外箱３３、温度検知器３８、真空断熱材、発泡ポリウレタン、内箱という構成となっている。

また、図５に示すように、外箱３３と真空断熱材１５ａに挟まれるかたちで設けられる温度検知器３８にはリード線３９が備えられており、図示しないマイクロコンピュータと接続される。

以下に、図４の温度検知器３８が検知する温度の変化の例を示す。

今、冷蔵室２の温度が５℃、庫外の温度が２５℃、外箱３３は鉄製であり、熱伝導率が７３Ｗ/ｍＫ、厚さが１ｍｍ、硬質ウレタンフォーム１６の熱伝導率が１７ｍＷ/ｍＫ、硬質ウレタンフォーム１６の面垂直方向厚さを１０ｍｍ、真空断熱材１５aのガスバリアフィルム３５はアルミニウム製とし、ガスバリアフィルム３５の熱伝導率が２０４Ｗ/ｍＫ、ガスバリアフィルム３５の厚さが５μｍ、真空断熱材１５aの芯部の熱伝導率１．５ｍＷ/ｍＫ、真空断熱材１５aの芯部の厚さを１０ｍｍ、内箱３４はＡＢＳ製であり、熱伝導率は０．１５Ｗ/ｍＫ、厚さは２ｍｍ、外箱３３の外面の熱伝達率は１．７Ｗ/ｍ^２Ｋ、内箱３４の内面の熱伝達率は１４．０Ｗ/ｍ^２Ｋとすると、真空断熱材１５aの外箱側の表面（ガスバリアフィルム表面）の温度は、２３．５℃となる。この温度が天井壁に設けられた真空断熱材１５aの正常機能時（初期状態）における外箱側表面温度である。ところで、真空断熱材１５aの劣化が進み、熱伝導率が３．０ｍＷ/ｍＫとなった場合、真空断熱材１５aの外箱側表面の温度は、２２．４℃となる。また、真空断熱材１５aの熱伝導率が６．０ｍＷ/ｍＫとなると、真空断熱材の外箱側表面の温度は、２１．０℃まで下降する。さらに、真空断熱材１５aが破損し、芯材であるグラスウール程度の熱伝導率０．０４Ｗ/ｍＫとなった場合は、真空断熱材１５aの外箱側表面の温度は、１７．２℃となる。

以上の例のように、真空断熱材の表面温度は、真空断熱材の状態により変化する。真空断熱材の正常機能時（初期状態）においては、真空断熱材３８の表面温度は、庫外温度、庫内温度設定ダイヤルの指示値に基いて最低到達温度が定まるため（このとき、外箱の庫外側の面の熱伝達率は自然対流熱伝達率、内箱の庫内側の面の熱伝達率は考えられる最大の値で評価する）、この最低到達温度から所定値を差し引いた温度を判定基準とし、真空断熱材３８の表面温度と比較することによって真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことができる。

以下に例として、天井壁の真空断熱材１５aを診断する手段を具体的に示す。

まず、真空断熱材を図４に示すような構成とするため、温度検知器３８を真空断熱材の高温側となる面（図４においては上側の面）に接するように固定した後、外箱３３の庫内側の面に真空断熱材を貼付する。この際に、温度検知器からのリード線３９が適所から現れるようにする。続いて、ウレタンフォーム原料を注入し一体発泡を行ない、外箱３３と内箱３４の間の残余空間を硬質ウレタンフォーム１６で充たす。さらに、図６に示すように、庫外温度検知器４１、冷蔵室庫内温度検知器４２、冷蔵室庫内温度設定ダイヤル４３、真空断熱材表面温度検知器４４、真空断熱材劣化・破損表示部４６、及び圧縮機モータ４５をそれぞれマイクロコンピュータ４７と接続する。このマイクロコンピュータ４６には、あらかじめ、庫外温度検知器４１検知温度及び冷蔵室温度設定ダイヤル４３の指示値に基づく真空断熱材１５aの外箱側表面の最低到達温度を入力しておく。尚、図６中の矢印の向きは情報が進む向きを表す。

以下、診断は図７に示したフローチャートに従って行う。
（ステップ４８）
庫外温度検知器４１により検知された庫外温度と冷蔵室庫内温度検知器４２により検知された庫内温度を比較する。庫内温度に対し所定温度以上庫外温度が高い場合には、ステップ４９へ進む。
（ステップ４９）
庫外温度検知器４１によって検知された温度及び冷蔵室庫内温度設定ダイヤル４３の指示値に基づく真空断熱材１５aの外箱側表面の最低到達温度をマイクロコンピュータ４７から呼出す。
（ステップ５０）
ステップ４９において呼出した最低到達温度より所定温度だけ低い温度を真空断熱材第一度劣化判定温度、第一度劣化判定温度より所定温度だけ低い温度を真空断熱材第二度劣化判定温度、第二度劣化判定温度より所定温度だけ低い温度を真空断熱材破損判定温度と定める。
（ステップ５１）
真空断熱材１５aの外箱側表面温度と真空断熱材第一度劣化判定温度との比較を行う。真空断熱材１５aの外箱側表面温度が真空断熱材第一度劣化判定温度より高い場合は、ステップ４８に戻る。一方、真空断熱材１５aの外箱側表面温度が真空断熱材第一度劣化判定温度より低い場合は、ステップ５２に進む。
（ステップ５２）
真空断熱材１５aの外箱側表面温度が真空断熱材第二度劣化判定温度より高い場合は、ステップ５３aに進む。真空断熱材１５aの外箱側表面温度が真空断熱材第二度劣化判定温度より低い場合は、ステップ５４に進む。
（ステップ５３a）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度１」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の軽度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ５６及びステップ４８へ進む。
（ステップ５６）
天井壁の真空断熱材の状態を不揮発性メモリに書き込む。
（ステップ５４）
外箱側表面温度と真空断熱材破損判定温度の比較を行い、外箱側表面温度が真空断熱材破損判定温度より高い場合はステップ５３bへ進む。外箱側表面温度が真空断熱材破損判定温度より低い場合はステップ５３ｃ及びステップ５５へ進む。
（ステップ５３b）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度２」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の重度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ５６及びステップ４８へ進む。
（ステップ５３ｃ）
表示部に例えば「真空断熱材機能せず」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材が破損していることを知らせ、ステップ５６へ進む。
（ステップ５５）
圧縮機の始動時の最低回転数を上昇させ、さらに、段階的に上昇する圧縮機回転数の各段間の増分を増す。

図８を参照しながら、圧縮機の回転数の制御に関する説明を以下で行う。

図８に示すよう圧縮機回転数５７は、始動後段階的に上昇し、冷凍室温度５６が圧縮機ＯＦＦ温度６０に到達するとＯＦＦとなる。冷蔵室温度５５はダンパ閉温度５８まで到達するとダンパ９が閉じ温度上昇が始まる。ダンパ９が閉じた後は冷凍室のみの冷却となり、冷凍室の冷却が加速される。

ところで、一般に、真空断熱材が破損すると、庫外からの熱侵入が増すため、圧縮機を真空断熱材が機能している場合と同様の低回転数から始動させると、圧縮機が動作しているにもかかわらず庫内がなかなか冷えない現象、いわゆる「冷え遅れ」が生じるという問題がある。

よって、真空断熱材が破損と診断された後には、始動時の圧縮機最低回転数８３を破損前と比して増加させる。

さらに、段階的に上昇する回転数の各段階の増分８４も同時に増やし、冷却性能を保ち得る回転数に速やかに到達できるようにする。

以上のように実施例１では、真空断熱材の診断を実施している。

これにより真空断熱材の状態を示唆する物理量（実施例１においては温度）に関する情報が、真空断熱材の状態を具体的に表す情報に変換されるため、この情報により使用者あるいは修理点検者は容易に真空断熱材の状態を判断できる。

実施例１によれば、真空断熱材の劣化あるいは破損を、劣化あるいは破損を判定する基準値を設け、その基準値と比較することによって診断している。

これにより、診断の客観性が保たれる。

実施例１によれば、温度情報に基づいて診断を行っている。

温度情報は温度検知器により得られる。温度検知器は安価であるため、コストの増加を最小限に抑えられる。また、構成が簡単なため、組立性の悪化を伴わない。

実施例１によれば、温度検知器は真空断熱材の表面に接するように設けられている。

これにより、真空断熱材の表面温度を適確に検知することができる。

実施例１によれば、真空断熱材は、高温度領域である庫外と低温度領域である冷蔵室を仕切る仕切壁ないに設けられており、温度検知器は真空断熱材の高温度領域側の表面に設けられている。

これは、真空断熱材の高温度領域側の表面温度の低下から真空断熱材の破損及び劣化を診断することで誤診を効果的に防止できるためである。以下にその理由を示す。

冷蔵庫の庫内は庫内温度設定ダイヤルに応じたほぼ一定の温度に制御されるため、理論上、真空断熱材の劣化あるいは破損を診断するための温度検知器を真空断熱材に対し低温側に設けて、判定基準となる温度より検知された温度が高い場合は、真空断熱材が劣化あるいは破損していると診断する手法をとることもできる。しかしながら、真空断熱材に対し低温側に温度検知器を設けた場合、温度が上昇する要因は、真空断熱材の劣化あるいは破損に限らず、例えば、扉の開閉による温度上昇や高温食品を庫内に収納した場合の温度上昇等が考えられるため、誤診される可能性が極めて高くなる。

一方、真空断熱材の劣化あるいは破損を診断するための温度検知器を、真空断熱材に対し高温側に設置した場合は、外箱の庫外側の面の熱伝達率は最低水準の熱伝達率（自然対流熱伝達率）を与え、内箱の庫内側の面は考えられる最高水準の熱伝達率を与え、庫内温度設定ダイヤル指示値から定まる庫内最低到達温度、及び庫外温度から評価される真空断熱材の外箱側表面温度の最低到達温度を評価し、その最低到達温度に対して判定基準となる劣化あるいは破損判定温度を定める。種々の要因により変動する真空断熱材の外箱側表面温度ではあるが、こうして定めた判定基準温度を劣化あるいは破損以外の要因によって下回ることはない。よって、真空断熱材の劣化あるいは破損を診断するための温度検知器を、真空断熱材に対し高温側に設置することによって誤診を効果的に防止できる。

実施例１によれば、温度検知器が検知する温度が、あらかじめマイクロコンピュータに入力された劣化あるいは破損判定温度を下回った場合に劣化あるいは破損と診断している。

既述の通り、真空断熱材の表面温度の変化から真空断熱材の劣化あるいは破損を診断する場合は、温度検知器は真空断熱材の高温度領域側の表面に設けるため、真空断熱材の高温度領域側の温度が劣化あるいは破損判定温度を下回った場合に、劣化あるいは破損と判定することで信頼性の高い診断が行える。

実施例１によれば、真空断熱材の劣化の判定を、劣化の度合いに応じて複数（二段階）に分けて行っている。

これにより、使用者あるいは点検者は真空断熱材の状態をより詳細に把握することが可能となる。

実施例１によれば、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を表示部に表示している。

これにより、使用者あるいは点検者が専門知識を有していなくても、真空断熱材の状態を容易に判断できる。

実施例１によれば、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を不揮発性メモリに記憶させている。

修理品をサービスセンタあるいは工場において点検する場合、通常、電源はオフ状態で送付されるため、不揮発性メモリに記憶させていない場合は、再起動後、診断結果が得られる状態となるまで運転させなければならない。よって、診断結果を得るまで長時間を要することとなる。そこで、第１の実施例では、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を不揮発性メモリに記憶させることにより、冷蔵庫を再起動後速やかに診断結果を把握することを可能としている。

実施例１によれば、真空断熱材の破損を検知した後に、圧縮機の始動時の最低回転数を増している。

これにより、真空断熱材が破損した後に生じる冷え遅れ現象を回避することができる。

実施例１によれば、真空断熱材が破損した後に段階的に上昇する圧縮機回転数の各段間の増分を増している。

これにより、真空断熱材が破損した後に生じる冷え遅れ現象を回避することができる。

実施例１では、圧縮機の始動時の最低回転数を増加させる制御、及び段階的に上昇する圧縮機回転数の各段間の増分を増す制御は真空断熱材の破損判定後に行っているが、真空断熱材の劣化判定後に同様の制御を行っても良い。

これにより、真空断熱材の劣化により生じる若干の冷え遅れ現象を防止することができる。

実施例１では、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を表示部に表示させることにより外部に知らせているが、例えばブザー等の手段により外部に真空断熱材の状態を知らせても良い。

実施例１では、天井壁に備えられた真空断熱材の診断方法を示しているが、本発明は、天井壁に備えられた真空断熱材の診断に限定されるものではない。
（実施例２）
以下では、図９を参照しながら実施例２の説明を行う。実施例１と同一機能部品あるいは同じ構成のものに関しては同一符号を付して説明する。また、実施例１と異なる構成のもののみ説明し、同じ構成のものに関する説明は省略する。

庫内と庫外を仕切る仕切壁の中で、天井壁を例にとり実施例２の説明を行う。

図９は冷蔵庫１の天井壁を拡大して示した図である。真空断熱材１５aと温度検知器３８間に介在部材４０が入る構造となっている。また、温度検知器３８は介在部材４０の外箱側表面に接している。

実施例２によれば、真空断熱材と温度検知器との間に介在部材が存在し、温度検知器は介在部材４０の外箱側表面に接している。

介在部材の熱伝導率は一定とみなせるため、介在部材の表面温度変化によって診断を行っても、真空断熱材の表面温度変化によるものと同様の診断が行える。破損しやすい真空断熱材表面に温度検知器を設ける代わりに、介在部材の表面に温度検知器を設けることで、真空断熱材の信頼性の低下を防ぐことができる。
（実施例３）
以下では、図１０、図１２を参照しながら実施例３の説明を行う。実施例１と同一機能部品あるいは同じ構成のものに関しては同一符号を付して説明する。また、実施例１と異なる構成のもののみ説明し、同じ構成のものに関する説明は省略する。

庫内と庫外を仕切る仕切壁の中で、天井壁を例にとり実施例３の説明を行う。

図１０は冷蔵庫１の天井壁を拡大して示した図である。熱伝導率既知の部材６３の両面には温度検知器３８a、３８bが設けられており、部材６３は内箱３４の庫内側の面に密着させて固定してある。熱伝導率既知の部材６３の熱伝導率をλ、熱伝導率既知の部材６３の両面に設けた温度検知器３８a、３８bの検知温度差をΔＴ、熱伝導率既知の部材４０の厚さをΔＸとすると、熱伝導率既知の部材６３を通過する熱流束値ｑは、下記の数１のようになる。

この熱流束値ｑは、真空断熱材１５aを通過する熱流束値と等しいと考えて良いので、この熱流束値に基準値を設けて、真空断熱材１５aの劣化あるいは破損を診断することが可能となる。

以下、診断する手段を図１２に示すフローチャートに従って説明する。
（ステップ６４）
庫外温度検知器４１により検知された庫外温度と冷蔵室庫内温度検知器４２により検知された庫内温度を比較する。庫内温度に対し所定温度以上庫外温度が高い場合には、ステップ６５へ進む。
（ステップ６５）
庫外温度検知器４１によって検知された温度及び冷蔵室庫内温度設定ダイヤル４３の指示値に基づく真空断熱材１５aを通過する最大熱流束値をマイクロコンピュータ４６から呼出す。
（ステップ６６）
ステップ６５において呼出した最大熱流束値より所定値だけ高い熱流束値を真空断熱材第一度劣化判定熱流束値、第一度劣化判定熱流束値より所定値だけ高い熱流束値を真空断熱材第二度劣化判定熱流束値、第二度劣化判定熱流束値より所定値だけ高い熱流束値を真空断熱材破損判定熱流束値と定める。
（ステップ６７）
熱伝導率既知の部材４０の熱伝導率、部材４０の両面間温度差、部材４０の厚さから部材４０を通過する熱流束値を算出する。
（ステップ６８）
ステップ６７において算出された熱流束値と真空断熱材第一度劣化判定熱流束値との比較を行う。算出された熱流束値が真空断熱材第一度劣化判定熱流束値より低い場合は、ステップ６４に戻る。一方、算出された熱流束値が真空断熱材第一度劣化判定熱流束値より高い場合は、ステップ６９に進む。
（ステップ６９）
算出された熱流束値が真空断熱材第二度劣化判定熱流束値より低い場合は、ステップ７０aに進む。算出された熱流束値が真空断熱材第二度劣化判定熱流束値より高い場合は、ステップ７１に進む。
（ステップ７０a）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度１」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の軽度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ７３及びステップ６４へ進む。
（ステップ７３）
天井壁の真空断熱材の状態を不揮発性メモリに書き込む。
（ステップ７１）
ステップ６７で算出された熱流束値と真空断熱材破損判定熱流束値の比較を行い、算出された熱流束値が真空断熱材破損判定熱流束値より低い場合はステップ７０bへ進む。算出された熱流束値が真空断熱材破損判定熱流束値より高い場合はステップ７０ｃ及びステップ７２へ進む。
（ステップ７０b）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度２」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の重度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ７３及びステップ６４へ進む。
（ステップ７０ｃ）
表示部に例えば「真空断熱材機能せず」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材が破損していることを知らせ、ステップ７３へ進む。
（ステップ７２）
圧縮機の始動時の最低回転数を上昇させ、さらに、圧縮機回転数増加率を上昇させる。

以上のように実施例３によれば、真空断熱材を通過する熱流束値と判定基準となる熱流束値を比較することで真空断熱材の診断を行っている。

仕切壁を通過する熱流束値は、仕切壁のどの箇所で評価しても良いため、熱流束値により診断を行う場合、設置箇所に関する自由度が高い。

実施例３によれば、温度検知器は熱伝導率既知の部材の両面に設けてある。

真空断熱材を通過する熱流束値は、熱伝導率既知の部材の熱伝導率、両面間の温度差、厚さから間接的に評価される。このとき、熱伝導率、厚さは定数であり、熱流束値の変化は熱伝導率既知の部材の両面間の温度差に依存する。よって、熱伝導率既知の部材の両面に設けることで、両面間の温度差を適確に評価することができる。

実施例３によれば、熱伝導率既知の部材の両面間の温度差の変化から真空断熱材を通過する熱流束値の変化を評価し、あらかじめマイクロコンピュータに入力された劣化あるいは破損判定熱流束値を上回った場合に劣化あるいは破損と診断している。

劣化あるいは破損により真空断熱材の性能が低下するにつれ、真空断熱材を通過する熱流束値は上昇する。よって、間接的に評価される真空断熱材を通過する熱流束値が、真空断熱材劣化あるいは破損判定熱流束値を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損が起こっていると判定することで信頼性の高い診断が行える。

また、実施例３では、温度検知器を両面に設けた熱伝導率既知の部材を、内箱の庫内側の面に設けている。

一般に、外箱と内箱間はウレタンフォーム発泡後に内部の構成を変更することはできない。よって、実施例１あるいは実施例２のように、外箱と内箱間に温度検知器を設けた場合、温度検知器は交換することができない。つまり、温度検知器が故障した場合、以後真空断熱材の診断を行うことができなくなる。しかし、実施例３のように熱流束値により診断を行う場合、温度検知器を両面に設けた熱伝導率既知の部材の位置を、外箱３３の庫外側の面あるいは、内箱３４の庫内側の面に設置（実施例３で示した配置）すれば、温度検知器を交換可能な構造とすることができ、温度検知器の故障に対処できる。また、外箱と内箱の隙間外に熱伝導率既知の部材を設けることにより、部材がウレタンフォーム発泡の際のウレタンフォームの流れを妨げる障害物とならない。

実施例３の構成は、組立後の冷蔵庫に後付け的に追加することが可能であるため、既存製品への適用も可能である。

実施例３では熱伝導率既知の部材を新たに追加しているが、例えば、内箱の両面の温度を検知し、同様の診断を行っても良い。

実施例３では、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を表示部に表示させることにより外部に知らせているが、例えばブザー等の手段により外部に真空断熱材の状態を知らせても良い。

実施例３における温度検知器を両面に設けた熱伝導率既知の部材を熱流束計としても良い。

実施例３では、天井壁に備えられた真空断熱材の診断方法を示しているが、本発明は、天井壁に備えられた真空断熱材の診断に限定されるものではない。
（実施例４）
以下では、図１１、図１３を参照しながら実施例４の説明を行う。実施例１と同一機能部品あるいは同じ構成のものに関しては同一符号を付して説明する。また、実施例１と異なる構成のもののみ説明し、同じ構成のものに関する説明は省略する。

庫内と庫外を仕切る仕切壁の中で、天井壁を例にとり実施例３の説明を行う。

図１１は冷蔵庫１の天井壁を拡大して示した図である。熱伝導率既知の部材６３の両面には温度検知器３８ｃ、３８ｄが設けられている。また、温度検知器３８ｄは真空断熱材１５aの庫外側の面にも接する構造となっている。さらに真空断熱材１５aの庫内側の面にも温度検知器３８eが設けられており、これらの温度検知機３８c、３８d、３８eは天井壁に垂直となる方向に一直線上に配されている。

冷蔵庫１に備えられたマイクロコンピュータ４７には、あらかじめ、真空断熱材の第一度劣化判定熱伝導率、第二度劣化判定熱伝導率、破損判定熱伝導率を入力しておく。

以下には、上述した３個の温度検知器が検知する温度から、マイクロコンピュータにより真空断熱材の熱伝導率を評価し、真空断熱材の劣化あるいは破損を診断する方法を示す。

まず、部材６３の両面に配置された温度検知器３８ｃ、３８eが検知した検知温度の差をΔT１、部材６３の熱伝導率をλ１、部材Ａの面垂直方向厚さをΔＸ１とすると、部材４０を通過する熱流束値ｑ１は、下記の数２のように表される。

一方、真空断熱材１５aの両面の温度を検知する温度検知器３８d、３８eが検知した検知温度の差をΔT２、真空断熱材の熱伝導率をλ２、真空断熱材の面垂直方向厚さをΔＸ２とすると、真空断熱材１５aを通過する熱流束値ｑ２は数３となる。

ここで、部材６３を通過する熱流速値ｑ１と真空断熱材１５aを通過する熱流速値ｑ２は等しいと考えて良いのでλ２は数４となり、真空断熱材１５aの熱伝導率λ２が求まる。

上述のように算出される真空断熱材の熱伝導率λ２と、あらかじめマイクロコンピュータ４７に入力された劣化あるいは破損判定熱伝導率を比較することで真空断熱材１５aの診断を行うことができる。

以下、診断する手段を図１３に示すフローチャートに従って説明する。
（ステップ７５）
あらかじめ入力された真空断熱材第一度劣化判定熱伝導率、真空断熱材第二度劣化判定熱伝導率、真空断熱材破損判定熱伝導率を呼出す。
（ステップ７６）
部材６３の両面間の温度差、部材６３の熱伝導率、部材６３の厚さ、真空断熱材１５aの両面間の温度差、真空断熱材１５aの厚さから真空断熱材１５aの熱伝導率を算出する。
（ステップ７７）
ステップ７６で算出された真空断熱材１５aの熱伝導率と真空断熱材第一度劣化判定熱伝導率とを比較する。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材第一度劣化判定熱伝導率より小さい場合はステップ７６に戻る。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材第一度劣化判定熱伝導率より大きい場合はステップ７８へ進む。
（ステップ７８）
ステップ７６で算出された真空断熱材１５aの熱伝導率と真空断熱材第二度劣化判定熱伝導率とを比較する。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材第二度劣化判定熱伝導率より小さい場合はステップ７９aに進む。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材第二度劣化判定熱伝導率より大きい場合はステップ８０へ進む。
（ステップ７９a）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度１」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の軽度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ８２及びステップ７６へ進む。
（ステップ８２）
天井壁の真空断熱材の状態を不揮発性メモリに書き込む。
（ステップ８０）
ステップ７６で算出された真空断熱材１５aの熱伝導率と真空断熱材破損判定熱伝導率とを比較する。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材破損判定熱伝導率より小さい場合はステップ７９ｂに進む。真空断熱材１５aの熱伝導率が真空断熱材破損判定熱伝導率より大きい場合はステップ７９ｃ及びステップ８１へ進む。
（ステップ７９b）
表示部に例えば真空断熱材の劣化レベルとして「真空断熱材劣化度２」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材の重度な劣化が起こっていることを知らせ、ステップ８２及びステップ７６へ進む。
（ステップ７０ｃ）
表示部に例えば「真空断熱材機能せず」と表示し、使用者あるいは修理点検者に天井壁の真空断熱材が破損していることを知らせ、ステップ８２へ進む。
（ステップ８１）
圧縮機の始動時の最低回転数を上昇させ、さらに、圧縮機回転数増加率を上昇させる。

以上のように実施例４によれば、真空断熱材の診断は、真空断熱材の熱伝導率を評価し、その変化から行っている。

これにより、庫外、庫内の条件による制約を受けずに診断を行うことができる。つまり、誤診の要因となりうる庫外温度、庫内温度、外箱の庫外側の面の熱伝達率あるいは内箱の庫内側の面の熱伝達率の影響を受けずに真空断熱材の診断が行なえるため、診断結果の信頼性が向上する。

実施例４によれば、真空断熱材の熱伝導率を評価し、その値が、あらかじめマイクロコンピュータに入力された劣化あるいは破損判定熱伝導率を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断している。

真空断熱材の熱伝導率がそのまま真空断熱材の断熱性能を示すため、真空断熱材の熱伝導率を評価し、その値と判定基準値との比較を行い、判定基準値を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損が起こっていると判定することで信頼性の高い診断が行える。

実施例４では、熱伝導率既知の部材を真空断熱材と接する構造とすることで、温度検知器の一つは、熱伝導率既知の部材と真空断熱材の両面の温度を検知可能とし、温度検知器の個数を節約している。しかし、熱伝導率既知の部材と真空断熱材を離れた構造とする場合は、温度検知器は熱伝導率既知の部材の両面と、真空断熱材の両面にそれぞれ配置することとなる。

実施例４では、真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を表示部に表示させることにより外部に知らせているが、例えばブザー等の手段により外部に真空断熱材の状態を知らせても良い。

実施例４では、天井壁に備えられた真空断熱材の診断方法を示しているが、本発明は、天井壁に備えられた真空断熱材の診断に限定されるものではない。

本発明に係る冷蔵庫の縦断面図。 図１のＡ-Ａ断面を上方から見た図。 本発明に係る真空断熱材の断面図。 本発明第１の実施例に係る冷蔵庫の天井壁断面図。 本発明第１の実施例に係る冷蔵庫の天井壁の構成の説明図。 本発明第１の実施例に係る系統図。 本発明第１の実施例に係るフローチャート図。 本発明第１の実施例に係る冷蔵庫のタイムチャート図。 本発明第２の実施例に係る天井壁断面図。 本発明第３の実施例に係る天井壁断面図。 本発明第４の実施例に係る天井壁断面図。 本発明第３の実施例に係るフローチャート図。 本発明第４の実施例に係るフローチャート図。

符号の説明

１…冷蔵庫、２…冷蔵室、３…野菜室、４…冷凍室（上）、５…冷凍室（下）、６…圧縮機、７…冷却器、８…庫内送風ファン、９…ダンパ、１０…冷却室、１１…冷蔵室扉、１２…野菜室扉、１３…冷凍室（上）扉、１４…冷凍室（下）扉、１５a〜１５g…真空断熱材、１６…硬質ウレタンフォーム、１７…断熱仕切壁、１８…野菜室ヒータ、１９…除霜ヒータ、２０…樋、２１…除霜水排水管、２２…蒸発皿、２３…冷蔵室送風用ダクト、２４a〜２４c…冷蔵室吐出口、２５a、２５b…通風口、２６…冷凍室送風用ダクト、２７a、２７b…冷凍室吐出口、２８…冷凍室冷却風戻りダクト、２９…仕切壁、３０…野菜室収納容器、３１…冷凍室（上）収納容器、３２…冷凍室（下）収納容器、３３…外箱、３４…内箱、３５…ガスバリアフィルム、３５a…ガスバリアフィルム端部、３６…芯材、３７…吸着剤、３８、３８a〜３８e…温度検知器、３９…リード線、４０…介在部材、６３…熱伝導率既知部材。

Claims (18)

1. 温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損を診断する手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 真空断熱材の劣化あるいは破損を、劣化あるいは破損を判定する基準値を設け、前記基準値と比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 温度検知手段により検知された温度と、温度の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
4. 真空断熱材を通過する熱流束と、熱流速の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
5. 真空断熱材の熱伝導率と、熱伝導率の基準値とを比較することにより真空断熱材の劣化あるいは破損の診断を行うことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
6. 温度検知手段の温度検知部は、真空断熱材に接していることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
7. 温度検知手段の温度検知部と真空断熱材面との間に介在部材が存在し、前記温度検知部は前記介在部材に接していることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
8. 真空断熱材が高温度領域と低温度領域を隔てている場合、温度検知部を真空断熱材に対して高温度領域側に設けたことを特徴とする請求項６または請求項７記載の冷蔵庫。
9. 両面の温度を検知する手段を備えた部材を仕切壁の構成要素に含むことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
10. 両面の温度を検知する手段を備えた部材及び両面の温度を検知する手段を備えた真空断熱材を仕切壁の構成要素に含むことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
11. 温度検知手段による検知温度が、基準温度を下回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫。
12. 熱流束が基準熱流束を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを特徴とする請求項９記載の冷蔵庫。
13. 熱伝導率が、基準熱伝導率を上回った場合に、真空断熱材の劣化あるいは破損と診断することを特徴とする請求項１０記載の冷蔵庫。
14. 劣化の判定を、劣化の度合いに応じて複数の段階に分けることを特徴とする請求項１〜請求項１３何れか一項記載の冷蔵庫。
15. 温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を外部に知らせる手段を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
16. 温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用いた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損の情報を不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする冷蔵庫。
17. 温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用い、圧縮機を備え、前記圧縮機の回転数を制御する手段を備えた冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損後に、前記圧縮機の始動時最低回転数が増加することを特徴とする冷蔵庫。
18. 温度差のある領域間を仕切る仕切壁の構成要素として少なくとも真空断熱材を用い、圧縮機を備え、前記圧縮機の回転数を制御する手段を備え、前記圧縮機は始動後に回転数が段階的に上昇するよう制御される冷蔵庫において、前記真空断熱材の劣化あるいは破損後に、段階的に上昇する回転数の各段間の増分が増すことを特徴とする冷蔵庫。
    

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