JP2008151412A - 冷蔵庫及び冷蔵庫の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外箱への露付きを防ぐために配管をアルミテープで外箱に固定し、配管の凝縮熱をアルミテープを介して外箱に伝える従来の冷蔵庫では、発泡断熱材の発泡圧によりアルミテープ表面に過大な圧力を受けることで、配管が外箱に押し付けられ、外気側の外箱表面が変形する問題があった。
【解決手段】配管７が外箱２の内面に沿って金属製の接着テープ６で固定され、該外箱と内箱との間に発泡した断熱材８が充填された冷蔵庫において、上記接着テープは、上記断熱材の発泡時に生じる発泡圧が上記配管の上記外箱に対向する面の側から該配管に作用するように固定してなるようにしたものである。
【選択図】図３

Description

この発明は、外箱の内面部に配管（冷媒配管）が配設されている冷蔵庫、及び冷蔵庫の製造方法に関するものである。

従来の外箱の内面部に配管が配設されている冷蔵庫として、冷蔵庫の温度調節器カバーに取り付けられた温度調節器の内箱側に凹形カバーを取り付け、凹形カバーの外箱側への投影部に配管を配置せず凹形カバーの投影部に配管を固定するアルミテープを凹形カバーの投影部に貼りのばすようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１０３８５６号公報（第１頁、図１）

上記のような従来の技術では、外箱の内面部に配管（冷媒配管）をアルミテープで固定することで、配管の凝縮熱をアルミテープを介して外箱に伝えることにより外箱への露付きを防ぐことを目的としている。しかし、この構成では、断熱材の充填時の発泡圧により、アルミテープの表面に集中的に過大な圧力を受けることで、配管が外箱に押し付けられ、外気側の外箱の表面に変形が発生し易いという課題があった。

この発明は、上記のような従来技術の課題を解消するためになされたもので、製造過程で外箱の内面から過大な発泡圧を受けても、外気側の外箱の表面に生じる変形が抑制され品質が向上された冷蔵庫及びその製造方法を提供することを目的としている。

この発明に係る冷蔵庫は、配管が外箱の内面に沿って金属製の接着テープで固定され、該外箱と内箱との間に発泡した断熱材が充填された冷蔵庫において、上記接着テープは、上記断熱材の発泡時に生じる発泡圧が上記配管の上記外箱に対向する面の側から該配管に作用するように固定してなるものである。

この発明においては、断熱材の発泡時に配管に作用する発泡圧を配管の外箱に対向する面側から受けるように金属製の接着テープで固定したことにより、外箱の表面に対する発泡圧による集中荷重が抑制され、外箱の変形を防止することができる。このため外箱の変形不良の改善や品質を向上できる。また、外箱の変形を防止できることで、外箱材料の薄肉化も可能となり、材料コストを低減することもできる。

実施の形態１．
図１〜図９は本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫及び冷蔵庫の製造方法を説明するものであり、図１は冷蔵庫の要部斜視図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図、図３は図２に示された配管の固定部を詳細に示す斜視図、図４は図３の矢印Ａ方向から見た配管の金属（アルミニウム）製の接着テープ（以下、便宜上アルミテープと呼ぶ）による固定部の概略上面図、図５は図３のＶ−Ｖ線における矢視断面図、図６は図５の配管及び外箱に作用する発泡圧の分布を概念的に示す圧力分布図、図７は図２のＣ部における外箱のたわみ量を説明する要部断面図、図８は図３、図４に示されたアルミテープの切欠き部の長さと外箱のたわみ量との関係について測定された特性図、図９は図３、図４に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図である。なお、各図を通じて同一符号は同一または相当部分を示すものとする。

図において、冷蔵庫１は、外周囲を包囲する外箱２と、外箱２の内部に配設され、冷蔵室３などの内壁を形成する内箱４と、冷蔵室３の前面開口部を開閉する冷蔵室扉５、外箱２の内面に沿ってアルミテープ６で固定された配管７、外箱２と内箱４の間に充填された断熱材８などを備えている。なお、内箱４には上下の区画壁を形成する仕切り４１、冷蔵室３を複数段に区切る棚４２、温度調節器カバー４３、この温度調節器カバー４３と一体に成形されたレール形状４４、温度調節器カバー４３により保持された温度調節器４５、温度調節器４５を操作する温度調節つまみ４５ａ、温度調節器４５の内箱４側に凹部を形成する凹形カバー４６、温度調節器４５を温度調節器カバー４３に固定する爪４７、温度調節つまみ４５ａの操作により読み取った温度調節器４５の情報を図示省略している制御基板に伝達するリード線４５ｂなどを備えている。

冷蔵室扉５はヒンジ５１によって開閉自在に取付けられ、該冷蔵室扉５には庫内側に向けて突設された扉周縁部５ａが形成され、該扉周縁部５ａに両端を保持されたポケット５２が設けられている。また、冷蔵室３内の下部は低温保存室３１として形成されている。なお、図１の斜線で示すＢ部は凹形カバー４６の外箱方向投影部を示す凹形状カバー投影部である。また、配管７は凹形カバー４６の外箱２の断熱材８側に外箱２の内面に沿って配設され、断熱材８の通過を許す所定間隔の切欠き部６１及び切残し部６２を有したアルミテープ６により外箱２の内面部に貼り付けられている。

アルミテープ６は、幅方向（図４の上下方向）中央部が配管７を上部から覆い被せるように断面略逆Ｕ字形状ないしは断面ハット状に包囲し、該アルミテープ６の幅方向両端部６ａが該配管７の両側部で外箱２の内面に接着固定しており、図５に示すように外箱２、アルミテープ６、及び配管７によって断面略３角形状の空隙部Ｖが左右に形成される。切欠き部６１はこの空隙部Ｖ部分の内外を貫通する位置に配設され、かつアルミテープ６の長手方向に千鳥状に交互に設けられている。即ち、配管７を挟む両方の斜面部に、切欠き部６１及び切残し部６２が対峙するように形成され、切欠き部６１と、切残し部６２が長手方向に交互に規則的に形成されている。なお、Ｌ６１は切欠き部６１の長さ、Ｌ６２は切残し部６２の長さを示す。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について図６〜図９も参照して説明する。断熱材８（図では充填位置が表示されている）を外箱２と内箱４の間に注入すると、アルミテープ６の切欠き部６１から空隙部Ｖに断熱材８が流入し、図６に示すようにアルミテープ６の表面に加わる発泡圧ｐの反発力−ｐを発生させ、配管７を外箱２側と逆方向に押し上げる力が作用する。断熱材８は、発泡性のウレタン材からなり、発泡後は数十倍の体積となり、アルミテープ６の表面および外箱２の表面には、大きな圧力が発生する。その発泡圧ｐは図７に示すように、外箱２の表面に配管７設置部分が外側に突出するようなたわみ量Ｆを生じさせる。

従来技術の方法では上記反発力−ｐが発生しないため、配管７の周辺部と均等な圧力を受ける外箱２部に大きな圧力差を生じ、たわみ量Ｆは目視で確認できる大きなものであったが、実施の形態１では上記反発力−ｐの発生により、外箱２表面に対する発泡圧ｐによる集中荷重を抑制することができ、外箱２に生じるたわみ量Ｆは目視で認められない程度に減少されたものであった。
上記アルミテープ６に設けた切欠き部６１の長さＬ６１と外箱２のたわみ量Ｆの関係について調べた特性試験の結果を図８の特性図に示す。なお図８において、従来技術による冷蔵庫の外箱のたわみ量Ｆは切欠き部６１に相当するものが設けられていないため直線Ｄで示した。

一方、実施の形態１の製造方法による外箱２について測定されたたわみ量Ｆは曲線Ｅのようになった。なお、因みにこの例では外箱２のたわみ量Ｆの製品仕様は直線Ｇ以下、該たわみ量Ｆの製品仕様Ｇを満足する切欠き部６１の長さＬ６１の範囲は斜線で示す領域Ｈ、即ちこの例ではＬ６１＝４．５〜６．３ｍｍである。上記切欠き部６１の長さは、４．５ｍｍ未満ではたわみ量Ｆを減らす効果が小さくなるので４．５ｍｍ以上とすることが好ましい。しかし、切欠き部６１の長さを大きくして切残し部６２の割合が小さくなると配管７の熱が外箱２に伝熱され難くなるなるので、上記の例ではＬ６１は６．３ｍｍ以下に設定されているが、特にこれに限定されるものではない。

上記切欠き部６１の長さＬ６１が製品仕様の領域Ｈを満足する条件で、アルミテープ６の切欠き部６１の長さＬ６１と切残し部６２の長さＬ６２の比率Ｌ６１：Ｌ６２を例えば１：２．４に設定した場合、たわみ量Ｆは０．３ｍｍとなり、製品仕様を満足した。同様に該比率Ｌ６１：Ｌ６２を１：１．３に設定した場合、たわみ量Ｆは０．２５ｍｍとなり、何れも製品仕様を満足した。この実施の形態１ではアルミテープ６の切欠き部６１の長さＬ６１と切残し部６２の長さＬ６２の比率Ｌ６１：Ｌ６２を約１：１．３〜約１：２．４の範囲内にしたときに望ましい結果が得られることが確認された。

なお、この実施の形態１では必要放熱量を９０％以上と仮定し、アルミテープ６の切欠き部６１の長さＬ６１と切残し部６２の長さＬ６２の比率Ｌ６１：Ｌ６２を１：１．３〜１：２．４の範囲内としたが、必要放熱量のスペックは製品全体の熱設計と関連しているので、もとよりこれに限定されるものではなく、製品毎に異なっていても、あるいは上記範囲を超えたものでも良いことは言うまでもない。一般的にはアルミテープ６の切欠き部６１の長さＬ６１と切残し部６２の長さＬ６２は、Ｌ６１＜Ｌ６２に設定されることで、発泡圧による外箱の変形を抑制でき、製品仕様を満足できる。

さらに、上記実施の形態１におけるアルミテープ６の厚さに対する放熱量の関係について測定した結果、図９に示す放熱量特性が得られた。図９において、本実施の形態１の放熱量特性Ｉは、例えば０．１mm厚のアルミテープ６で配管７を固定することで、従来技術の放熱量Ｊに対して、約９７％の放熱量が得られ、斜線で示す製品仕様Ｋを満足するものであった。なお、本実施の形態では必要放熱量を９０％以上と仮定し、アルミテープ６の厚みを０．１ｍｍとしたが、必要放熱量のスペックは製品全体の熱設計と関連しているので、これに限定されるものではなく、製品毎に異なっていても差し支えないことは言うまでもない。

上記説明したようにこの実施の形態１によれば、金属製の接着テープとしてのアルミテープ６は、断熱材８の発泡時に配管７の外箱２に対向する面の側から該配管７に該断熱材による反発力−ｐの発泡圧を受けるように固定していることにより、外箱２に対する発泡圧ｐによる集中荷重が抑制され、外箱２の表面の変形が防止された品質の高い冷蔵庫を得ることができる。また、そのため外箱２の板厚の更なる薄肉化も可能となり、材料コストを低減した冷蔵庫が得られる。
また、実施の形態１の製造方法によれば、外観検査による外箱２の変形による不良の改善や品質が向上され、外箱２の板厚を薄肉化した場合には、材料コストを低減できる。また、外箱２の変形を防止できるので、歩留まりの向上も期待でき、生産性が向上するといった従来にない顕著な効果を得ることができる。

実施の形態２．
図１０〜図１３は本発明の実施の形態２による冷蔵庫及びその製造方法の要部を説明するものであり、図１０は配管の固定部を示す概略斜視図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩ線における矢視断面図、図１２は図１１に示された配管に加わる発泡圧の分布を概念的に示す断面図、図１３は図１０に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図である。図において、配管７は巻付範囲Ｍで示すように外周の大部分をアルミテープ６Ａで囲んだ後、両端部６ａで外箱２の内面部に貼り付けられている。具体的にはアルミテープ６Ａは図１１に示すように配管７の周囲を該配管７の頂部（円周の縦側中心上部）から少なくとも±１３５°以上、即ち外周囲３６０°の４分の３以上を巻付範囲Ｍで囲み、断面略Ω字状に囲んだ後、配管７を中央として幅方向両側部６ａで外箱２に貼り付け固定している。即ち、上記実施の形態１で説明した空隙部Ｖ（図６）を生じないように巻付範囲Ｍが周囲４分の３以上と大きくとられている。その他の構成は上記実施の形態１と同様である。

次に上記のように構成された実施の形態２の動作について説明する。この実施の形態２においては、アルミテープ６Ａが配管７の頂部から±１３５°以上を囲んでいることで、図１２に示すように配管７の外箱２に対向する面、即ち図１１、１２に示す配管７の中心線Ｑより下側から該配管７に断熱材の発泡圧ｐの反発力−ｐを受ける。即ち図１２において、断熱材８を外箱２内部に注入すると、アルミテープ６Ａの表面に加わる発泡圧ｐに対し反発力−ｐを配管７の外箱２近傍に発生させることができる。この実施の形態２における放熱量特性は、図１３の曲線Ｎに示すように、従来技術の放熱量Ｊと同等であり、例えば０．１mm厚のアルミテープ６Ａで配管７を固定することで、製品仕様Ｋを満足することができる。なお、この実施の形態では必要放熱量を９０％以上と仮定し、アルミテープ６Ａの厚みを０．１ｍｍとしたが、必要放熱量のスペックは、製品全体の熱設計と関連しているので、これに限定されるものではなく、製品毎に異なっていても差し支えないことは言うまでもない。

上記のように、実施の形態２によれば、配管７の近傍に生じる上記反発力−ｐにより、外箱２の表面に発泡圧ｐによる集中荷重を抑制することができ、外箱２の変形を防止することができる。そのため、外観検査による外箱２の変形による不良の改善や品質を向上できる。また、外箱２の変形を防止できるので、外箱２の板厚の更なる薄肉化も可能となり、材料コストを低減できるなど実施の形態１と同様の効果が得られるほか、アルミテープ６Ａは切欠き部が不要なのでコスト的に有利である。

実施の形態３．
図１４〜図１７は本発明の実施の形態３による冷蔵庫及びその製造方法の要部を説明するもので、図１４は配管の固定部を示す概略斜視図、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線における矢視断面図、図１６は図１５に示す配管に加わる発泡圧の分布を概念的に示す断面図、図１７は図１５に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図である。図において、アルミテープ６Ｂは配管７の外周面を巻付範囲Ｐのように略１周した後、外側に延出された延出部分６ｂで外箱２の内面に接着固定することで、配管７の外箱２に対向する面の側から該配管７に断熱材８の発泡圧の反発力−ｐを受けるように固定している。なお、アルミテープ６Ｂの巻付範囲Ｐは配管７の外周の少なくとも３／４以上を巻き付けた後、配管７を中央として、片側方向に貼り付けられることが望ましい。

上記実施の形態３の構成では、断熱材８を外箱２と内箱３の間隙部に注入したときに配管７に加わる発泡圧の分布図は図１６に示すようになり、アルミテープ６Ｂの表面に加わる発泡圧ｐの反発力−ｐを配管７のアルミテープ６Ｂを貼り付ける反対側の外箱２近傍に発生させることができる。一方、この実施の形態３の放熱量特性は図１７の曲線Ｒに示すようになり、例えば０．４mm厚のアルミテープ６Ｂで配管７を固定したときに、従来技術の放熱量Ｊに対して、約９１％の放熱量が得られ、斜線で示す製品仕様Ｋを満足することができる。なお、この実施の形態では必要放熱量を９０％以上と仮定し、アルミテープ６Ｂの厚みを０．４ｍｍとしたが、必要放熱量のスペックは、製品全体の熱設計と関連しているので、これに限定されるものではなく、製品毎に異なっていても差支えないことは言うまでもない。

上記のように実施の形態３によれば、アルミテープ６Ｂを配管７の外周面に略１周した後、外側に延出された延出部分６ｂで外箱２に固定し、配管６Ｂの外箱２に対向する面の側から断熱材の発泡圧の反発力−ｐを受けるようにしたので、上記反発力−ｐにより外箱２の表面に発泡圧ｐによる集中荷重を抑制することができ、外箱２の変形を防止できる。そのため、外観検査による外箱２の変形による不良の改善や品質を向上できる。また、外箱２の変形を防止できるので、外箱２の板厚の更なる薄肉化も可能となり、材料コストを低減できる。

本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫を示す要部斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線における矢視断面図。 図２に示された配管の固定部を詳細に示す斜視図。 図３の矢印Ａ方向から見た配管のアルミテープによる固定部の概略上面図。 図３のＶ−Ｖ線における矢視断面図。 図５の配管及び外箱に作用する発泡圧の分布を概念的に示す圧力分布図。 図２のＣ部における外箱のたわみ量を説明する要部断面図。 図３、４に示されたアルミテープの切欠き部の長さと外箱のたわみ量との関係について測定された特性図。 図３、４に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図。 本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の配管の固定部を示す概略斜視図。 図１０のＸＩ−ＸＩ線における矢視断面図。 図１１に示された配管に加わる発泡圧の分布を概念的に示す断面図。 図１０に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図。 本発明の実施の形態３による冷蔵庫の配管の固定部を示す概略斜視図。 図１４のＸＶ−ＸＶ線における矢視断面図。 図１５に示す配管に加わる発泡圧の分布を概念的に示す断面図。 図１５に示されたアルミテープの厚さと放熱量との関係について測定された特性図。

符号の説明

１ 冷蔵庫、 ２ 外箱、 ３ 冷蔵室、 ４ 内箱、 ５ 冷蔵室扉、 ６、６Ａ、６Ｂ アルミテープ（金属製の接着テープ）、 ６ａ 端部、 ６ｂ 延出部分、 ６１ 切欠き部、 ６２ 切残し部、 Ｌ６１ 切欠き部の長さ、 Ｌ６２ 切残し部の長さ、 ７ 配管、 ８ 断熱材、 Ｖ 空隙部、 Ｍ 巻付範囲、 −ｐ 発泡圧の反発力

Claims (7)

1. 配管が外箱の内面に沿って金属製の接着テープで固定され、該外箱と内箱との間に発泡した断熱材が充填された冷蔵庫において、上記接着テープは、上記断熱材の発泡時に生じる発泡圧が上記配管の上記外箱に対向する面の側から該配管に作用するように固定してなることを特徴とする冷蔵庫。
2. 上記接着テープは、断熱材の通過を許す切欠き部が長手方向に切残し部と交互に所定間隔で設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 上記切欠き部は、上記接着テープの幅方向中央部が上記配管の上部から覆い被せるように該配管を断面逆Ｕ字形状に包囲し、該接着テープの幅方向両端部が該配管の両側部で上記外箱の内面に接着固定されているときに、上記配管の包囲部の内外を貫通する位置に配設され、かつ長手方向に千鳥状に交互に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 上記切欠き部の上記接着テープにおける長手方向の長さをＡ、上記切残し部の同方向の長さをＢとしたときに、Ａ＜Ｂとなるように設けられていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の冷蔵庫。
5. 上記接着テープは、幅方向の両端部が上記外箱の内面に接着され中央部は上記配管の周囲を略頂部を中心に４分の３以上の角度で包囲していることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
6. 上記接着テープは、上記配管の外周面を略１周した後、該配管の側方に延出された部分で上記外箱の内面に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
7. 外箱の内面に沿って配管を金属製の接着テープで固定し、該外箱内面と内箱外面との間に断熱材を発泡充填する冷蔵庫の製造方法において、上記配管は、上記断熱材の発泡時に上記外箱に対向する面の側から該断熱材の発泡圧を受けるように上記外箱に対して固定することを特徴とする冷蔵庫の製造方法。

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