JP2010025506A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】切替室の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とし、且つ冷凍温度帯の室（製氷室、切替室、冷凍室）を冷蔵庫中央部に設けることで、製氷室と切替室、及び切替室と冷凍室を区画する断熱壁を簡素化することにより、低価格化及び庫内容積の拡大を図ることを目的とする。
【解決手段】この発明に係る冷蔵庫１００は、製氷室２、切替室３、冷凍室５等の冷凍温度帯を中央部に設ける冷蔵庫１００において、切替室３の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とするとともに、切替室３と冷凍室５とを区画する断熱壁を空気断熱壁で構成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、上方より、冷蔵室、製氷室・切替室、冷凍室、野菜室の順に配置した冷蔵庫に関するものである。

従来、食べ頃な温度に保存できると共に、凍らせすぎないようにあるいは固すぎないように冷凍保存することができるようにするために、冷蔵庫本体には、弱冷凍室が設けられ、この弱冷凍室は、隣接する冷凍室、製氷室、冷蔵室のいずれとも断熱壁により区画された独立の室として構成されている。そして、この弱冷凍室に対しては、冷気が、ダンパ装置を通して弱冷凍室へ供給され、この弱冷凍室５は、「０℃〜−１７℃」のうちのいずれかの温度に択一的に設定され、その設定温度に制御される冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、利便性を向上できる温度切替室を備えた冷蔵庫を提供するために、貯蔵物を冷蔵保存する冷蔵室と、冷蔵室よりも高い室内温度で野菜を冷却保存する野菜室と、貯蔵物を冷凍保存する冷凍室と、冷却器による冷却と加熱装置による加熱とによって貯蔵物の冷凍保存を含む冷却保存を行う低温側と常温よりも高温の高温側とに室内温度を切り替えできる温度切替室とを備えた冷蔵庫において、上方から冷蔵室、温度切替室、冷凍室、野菜室の順に配置した冷蔵庫が提案されている。この冷蔵庫は、製氷室を温度切替室の側方に配置し、製氷室及び温度切替室と冷蔵室との間は断熱壁により隔離され、冷凍室と野菜室との間は断熱壁により隔離される。また、温度切替室と冷凍室との間は断熱壁により隔離され、温度切替室と製氷室との間は縦断熱壁により隔離されている（例えば、特許文献２参照）。

また、庫内に比較的小容量の貯蔵室を有する冷蔵庫における仕切壁など断熱壁に使用する真空断熱パネルの断熱性能を高くして、断熱壁厚の低減による容積効率の向上をはかった冷蔵庫を提供するために、冷凍貯蔵空間および冷蔵貯蔵空間を有しこれらの空間を冷却する冷却器と冷気循環ファンとを設けた冷蔵庫において、少なくとも水平部と折れ曲がり部との２平面を一体に形成した真空断熱パネルを設け、この真空断熱パネルの少なくとも１平面を、設定冷却温度が冷凍と冷蔵の温度差以上に相違する貯蔵室間の仕切壁内に設置した冷蔵庫が提案されている。この冷蔵庫は、断熱箱体からなる冷蔵庫本体内部の貯蔵空間の上部には収納容量の大きい冷蔵室を配置し、その下方には断熱仕切壁を介して、比較的小容量の製氷貯氷室と第１の温度切替室とを左右に断熱区分して併置している。製氷貯氷室と第１の温度切替室の下方には、同様に断熱壁で区画された第２の切替室を設け、最下部には第２の温度切替室よりわずかに収納容積の少ない第３の温度切替室を断熱区画して配置している（例えば、特許文献３参照）。
特開２００２−２７７１３５号公報 特開２００８−００２７１９号公報 特開２００６−３２９４８２号公報

しかしながら、上記特許文献１乃至３に記載された発明は、「弱冷凍室」、「温度切替室」、「第１の温度切替室」等の切替室が、隣接する冷凍室、製氷室、冷蔵室のいずれとも断熱壁により区画された独立の室として構成されている。特に、特許文献３では、高価な真空断熱パネルが断熱壁として使用されている。

このように、従来の冷蔵庫においては、このように切替室と隣接した冷凍室等との最大温度差を考慮した断熱性能を有する断熱壁を設ける必要があった。そのため断熱壁の厚さが厚くなり、庫内容積が低下するという課題があった。

また、庫内容積を確保する為に断熱性能の良い真空断熱パネルを使用すると、高価になるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、切替室の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とし、且つ冷凍温度帯の室（製氷室、切替室、冷凍室）を冷蔵庫中央部に設けることで、製氷室と切替室、及び切替室と冷凍室を区画する断熱壁を簡素化することにより、低価格化及び庫内容積の拡大を図ることを目的とする。

この発明に係る冷蔵庫は、製氷室、切替室、冷凍室等の冷凍温度帯を中央部に設ける冷蔵庫において、
切替室の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とするとともに、前記切替室と前記冷凍室とを区画する断熱壁を空気断熱壁で構成することを特徴とする。

この発明に係る冷蔵庫は、切替室の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とするとともに、切替室と冷凍室とを区画する断熱壁を空気断熱壁で構成することにより、断熱材が不要になりコストを下げることができるとともに、庫内容積を拡大することができる。

実施の形態１．
図１乃至図６は実施の形態１を示す図で、図１は扉を外した状態の冷蔵庫１００の正面簡略図、図２は製氷室２、切替室３、及び冷凍室５付近の拡大図、図３は製氷室２、切替室３、及び冷凍室５付近の斜視図、図４は第３の断熱壁２２の縦断面図、図５は第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さを変化させたときの切替室３の温度と外気温度との関係を示す図、図６は外気温度５℃における切替室３の温度と空気断熱壁の空気層の断熱厚さとの関係を示す図である。

図１を参照しながら冷蔵庫１００の構成を説明する。冷蔵庫１００は複数の室に区画されている。上から、冷蔵室１、製氷室２及び切替室３、冷凍室５、野菜室４の順に配置されている。

図１では、冷蔵室１をＲ（ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｎｇ ｒｏｏｍ）、製氷室２をＩ（ｉｃｅ ｒｏｏｍ）、切替室３をＳ（ｓｅｌｅｃｔｉｎｇ ｒｏｏｍ）、冷凍室５をＦ（ｆｒｅｅｚｅｒ ｒｏｏｍ）、野菜室４をＶ（ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｒｏｏｍ）という記号を付している。

各室の設定温度は、例えば、冷蔵室１は０〜５℃、製氷室２は−１５〜１７℃、切替室３は−１７℃〜０℃より低い温度（マイナスの温度帯）、野菜室４は２〜７℃、冷凍室５は−１８℃以下である。本実施の形態は、切替室３を、−１７℃〜０℃より低い温度（マイナスの温度帯）にした点に特徴がある。

切替室の設定温度は、例えば、０℃より低い温度〜−７℃、−７〜−１２℃、−１２℃〜−１７℃の３つの温度帯に切替可能とする。

冷蔵室１の下に形成されている製氷室２及び切替室３は、図１では、製氷室２が左側、切替室３が右側のものを示しているが、逆の配置でも構わない。

通常は製氷室２が左側に配置される。自動製氷機を使用する冷蔵庫１００では、自動製氷機の給水タンクが冷蔵室１に設置される。給水タンクの出し入れの頻度はそれほど多くないので、右利きのユーザを想定して給水タンクは冷蔵室１の左側（冷蔵庫１００の正面から見て）に置かれる。冷蔵室１の扉は、一例では、観音扉であり、右利きのユーザが開けやすい右扉（冷蔵庫１００の正面から見て）側には、使用頻度の少ない給水タンクは設置しないのが普通である。

冷蔵庫１００の各室は、断熱壁で区画されている。冷蔵室１と、併設された製氷室２及び切替室３とは、断熱材が充填される第１の断熱壁９で区画されている。断熱材が充填される第１の断熱壁９の断熱厚さ（縦方向）は、例えば、４０ｍｍである。

製氷室２と切替室３とは、第２の断熱壁２４（断熱壁の一例）で区画される。第２の断熱壁２４の構成については後述する。従来は製氷室２と切替室３とを仕切る断熱壁に、断熱材が充填される断熱壁が使用されているが、本実施の形態では、第２の断熱壁２４に断熱材を使用しない。切替室３を、−１７〜０℃より低い温度（マイナスの温度帯）にしたので、製氷室２との温度差が従来より小さくなったからである。

切替室３と冷凍室５とは、第３の断熱壁２２（断熱壁の一例）で区画される。第３の断熱壁２２の構成については後述する。従来は切替室３と冷凍室５とを仕切る断熱壁に、断熱材が充填される断熱壁（例えば、厚さ３０〜３５ｍｍ）が使用されているが、本実施の形態では、第３の断熱壁２２に断熱材を使用しない。切替室３を、−１７℃〜０℃より低い温度（マイナスの温度帯）にしたので、冷凍室５との温度差が従来より小さくなったからである。

製氷室２と冷凍室５とは、第４の断熱壁２３で区画される。第４の断熱壁２３の構成については後述するが、製氷室２と冷凍室５は冷凍温度帯であるから、断熱材は必要ない。各断熱壁の中でも、最も簡素なものでよい。

冷凍室５と野菜室４とは、第５の断熱壁２５で区画される。第５の断熱壁２５は、断熱材が充填される。第５の断熱壁２５の断熱厚さ（縦方向）は、例えば、４０ｍｍ以上である。

冷蔵庫１００の各室には、図示しない冷却室から冷気が供給される。冷却室には、冷凍サイクルの蒸発器が設置され、送風機により強制的に各室に冷気が供給される。冷凍サイクルは、冷媒を圧縮する圧縮機（例えば、往復式圧縮機（レシプロ圧縮機））、高温・高圧のガス冷媒を凝縮させる凝縮器、高圧の液冷媒を減圧・膨張させる減圧装置（例えば、キャピラリーチューブ）、二相冷媒を蒸発させる蒸発器等で構成される。

冷蔵室１には、冷蔵室１の背面壁（内箱）に冷却室からの冷気を吹出す第１の吹出し口１０が形成されている。冷蔵庫１００の筐体は、鋼板製の外箱と樹脂製の内箱が組み合わされて内部に発泡スチロール等の断熱材が充填される。

製氷室２には、製氷室２の背面壁（内箱）に冷却室からの冷気を吹出す第２の吹出し口１１が形成されている。

切替室３には、切替室３の背面壁（内箱）に冷却室からの冷気を吹出す第３の吹出し口１２が形成されている。

冷凍室５には、冷凍室５の背面壁（内箱）に冷却室からの冷気を吹出す第４の吹出し口１３が形成されている。

野菜室４は、図示はしないが、冷蔵室１を冷却した戻り冷気により冷却される。野菜室４を冷却した冷気は、冷却室へ戻る。

本実施の形態は、切替室３の設定温度を、−１７℃〜０℃より低い温度（マイナスの温度帯）にするとともに、製氷室２、切替室３、冷凍室５等の冷凍温度帯の室を、冷蔵庫１００の略中央部に配置する（図２、図３参照）。製氷室２、切替室３、冷凍室５等の室間の温度差は小さいので、それらの室間を区画する製氷室２と切替室３とを区画する第２の断熱壁２４、切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２、及び製氷室２と冷凍室５とを区画する第４の断熱壁２３は、従来の冷蔵庫のように断熱材を使用する必要がなく、簡素な断熱壁でよい。

図４により、切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２の構成を説明する。

図４に示すように、切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２は、切替室３の床面を構成する簡素な第１の仕切板１８と、冷凍室５の天井面の一部を構成する簡素な第２の仕切板１９とを組み合わせることにより構成される。第１の仕切板１８と第２の仕切板１９は、樹脂製（例えば、ポリプロピレン、厚さ１．５〜２ｍｍ）である。

第１の仕切板１８と第２の仕切板１９とで形成される第３の断熱壁２２の内部は、空気で満たされる空気層になっている。内部が空気で満たされる第３の断熱壁２２を空気断熱壁と定義する。

第３の断熱壁２２は、第１の仕切板１８と第２の仕切板１９とに分割されている。従って、第１の仕切板１８と第２の仕切板１９とを合わせたときに、その接合部には隙間が生じる。

第１の仕切板１８と第２の仕切板１９との接合部に隙間があると、第３の断熱壁２２内部の空気層と外部空気（冷凍室５又は切替室３の空気）とが接触し、冷凍室５又は切替室３の空気が第３の断熱壁２２内部に侵入する恐れがある。

例えば、冷凍室５の空気が第３の断熱壁２２内部に侵入すると、第３の断熱壁２２内部は冷凍室５の温度（−１８℃以下）になり、切替室３の温度を下げる作用を及ぼす。要するに、第３の断熱壁２２の機能である断熱の効果が薄れる。

そこで、第１の仕切板１８と第２の仕切板１９との接合部の略全周に、例えば、仕切板接合部貼付シール材２０を貼り付けることにより、第３の断熱壁２２内部の空気層と外部空気（冷凍室５又は切替室３の空気）とが接触するのを抑制する（図４参照）。

図４に示すように、第３の断熱壁２２内の一部に、切替室３の冷気の戻り風路２１を構成しても良い。冷却室からの冷気は、第３の吹出し口１２から切替室３へ入り、切替室３の床面を構成する第１の仕切板１８に形成された吸入口（図示せず）から戻り風路２１に入り、冷蔵庫１００の背面側に位置する冷却室へ戻る。戻り風路２１は、第３の断熱壁２２内の冷蔵庫１００の背面側に形成され、前面側は空気断熱層になっている。

戻り風路２１は、第３の断熱壁２２内の空気断熱層２２ａ（戻り風路２１の両側に形成される）との仕切部を、第１の仕切板１８から立設する二つの板形状部２１ａと、第２の仕切板１９から立設する二つの板形状部２１ｂとを組み合わせることにより構成しても良い。または、戻り風路２１と第３の断熱壁２２内の空気断熱層２２ａとの仕切部を、第１の仕切板１８又は第２の仕切板１９のいずれか一方から立設するようにしてもよい。

切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２（空気断熱壁）の空気層の断熱厚さは、２８〜３５ｍｍが適当である。

以下、その理由を説明する。図５は第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さを変化させたときの切替室３の温度と外気温度との関係を示す図である。ここで、切替室３の設定温度は、−７℃である。第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さが２８ｍｍ未満のときは低外気時のとき温度制御性が悪化し、切替室３の温度は設定温度より低くなる。

例えば、外気温度が５℃のとき、切替室３の設定温度（−７℃）に対して、
（１）第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さが１０ｍｍでは、切替室３の温度は約３．５℃低下して約−１０．５℃になる。
（２）第３の断熱壁２２の断熱厚さが２０ｍｍでは、切替室３の温度は約２．５℃低下して約−９．５℃になる。
（３）第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さが３０ｍｍでは、切替室３の温度は約１．５℃低下して約−８．５℃になる。

図６は外気温度５℃における切替室３の温度と第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さとの関係を示す図である。切替室３の設定温度は−７℃である。切替室３の実測温度は、外気温度が低下した場合でも、設定温度±２℃以内の範囲にあることが好ましい。外気温度を５℃とするのは、冷蔵庫１００が使用される外気温度の下限が５℃であるからである。また、切替室３の設定温度を−７℃とする理由は、良く使用される温度であるからである。切替室３の設定温度は、０℃近傍のマイナスの温度とするのが好ましいが、０℃近傍のマイナスの温度付近では、冷蔵庫１００の運転率が低くダンパーの開閉が少ないため切替室３の温度コントロールがしにくい。さらに、切替室３の設定温度を、０℃近傍のマイナスの温度とすると、図６から推測されるように第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さが、現実的でない大きさになるからである。切替室３の設定温度が−７℃で第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さを設定すると、冷凍室５により冷却されるため切替室３の温度を０℃近傍のマイナスの温度に制御することが困難になるが、その場合は、ヒータ等の加熱装置を切替室３に設けて対応する。

切替室３の設定温度は−７℃であるから、外気温度５℃のとき、切替室３の実測温度は、−９（上）〜−５（下）℃の範囲にあることが好ましいので、第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さの下限は、略２８ｍｍが適する。

第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さの上限は、別の条件から決まる。即ち、第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さが、３５ｍｍを超えると、隣接する冷凍室５からの冷却アシストの効果が減少する。また、庫内容積がその分減少するので、好ましくない。

製氷室２と冷凍室５とを仕切る第４の断熱壁２３は、製氷室２の床面２６（図３参照）を構成する簡素な板形状部品である。この板形状部品は、樹脂製（例えば、ポリプロピレン、厚さ１．５〜２ｍｍ）である。

製氷室２（−１５〜１７℃）と冷凍室５（−１８℃以下）は、共に冷凍温度帯設定の部屋であるため、空気断熱壁を設けなくても、各々の部屋の温度調整は問題ないレベルである。

切替室３の設定温度が−１２℃〜−１７℃の場合、隣接する製氷室２（冷凍室５を含む）との温度差が少ないので、空気断熱壁を設けなくてもよい。製氷室２と切替室３とを仕切る第２の断熱壁２４は、簡素な板形状部品である。この板形状部品は、樹脂製（例えば、ポリプロピレン、厚さ１．５〜２ｍｍ）である。

切替室３の設定温度が、−７℃〜−１２℃、０℃〜−７℃の場合も、製氷室２と切替室３とを仕切る第２の断熱壁２４は、簡素な板形状部品でよいが、第３の断熱壁２２と同様の空気断熱壁にしてもよい。それにより、製氷室２と切替室３の温度制御が適切に行われる。

尚、空気断熱壁の空気層を断熱効果のある発泡材にて形成しても同様の効果が得られる。その際は、断熱厚さを空気層時にくらべて薄くすることが可能であり、庫内容積増加の効果が得られる。

以上のように、この実施の形態によれば、上から冷蔵室１、製氷室２及び切替室３、冷凍室５、野菜室４の順に配置される冷蔵庫１００において、切替室３の設定温度をマイナス（０℃未満）の温度帯とすることにより、切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２を空気断熱壁で構成することで、断熱材が不要になりコストを下げることができるとともに、庫内容積を拡大することができる。

また、製氷室２と切替室３とを仕切る第２の断熱壁２４を、第３の断熱壁２２と同様の空気断熱壁にすることにより、製氷室２と切替室３の温度制御を適切に行うことができる。

また、切替室３と冷凍室５とを区画する第３の断熱壁２２（空気断熱壁）の空気層の断熱厚さを２８〜３５ｍｍとすることにより、外気温度が低い場合でも、切替室３の温度を所定の温度範囲に維持できる。また、隣接する冷凍室５からの冷却アシストの効果が得られるとともに、庫内容積を断熱材を使用する場合よりも広くすることができる。

実施の形態１を示す図で、扉を外した状態の冷蔵庫１００の正面簡略図。 実施の形態１を示す図で、製氷室２、切替室３、及び冷凍室５付近の拡大図。 実施の形態１を示す図で、製氷室２、切替室３、及び冷凍室５付近の斜視図。 実施の形態１を示す図で、第３の断熱壁２２の縦断面図。 実施の形態１を示す図で、第３の断熱壁２２の空気層の断熱厚さを変化させたときの切替室３の温度と外気温度との関係を示す図。 実施の形態１を示す図で、外気温度５℃における切替室３の温度と空気断熱壁の空気層の断熱厚さとの関係を示す図。

符号の説明

１ 冷蔵室、２ 製氷室、３ 切替室、４ 野菜室、５ 冷凍室、９ 第１の断熱壁、１０ 第１の吹出し口、１１ 第２の吹出し口、１２ 第３の吹出し口、１３ 第４の吹出し口、１８ 第１の仕切板、１９ 第２の仕切板、２１ａ 板形状部、２１ｂ 板形状部、２２ 第３の断熱壁、２２ａ 空気断熱層、２３ 第４の断熱壁、２４ 第２の断熱壁、２５ 第５の断熱壁、２６ 床面、１００ 冷蔵庫。

Claims (5)

1. 製氷室、切替室、冷凍室等の冷凍温度帯を中央部に設ける冷蔵庫において、
   前記切替室の設定温度を０℃よりも低い温度であるマイナスの温度帯とするとともに、前記切替室と前記冷凍室とを区画する断熱壁を空気断熱壁で構成することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記空気断熱壁の空気層の断熱厚さを、２８〜３５ｍｍとすることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記製氷室と前記切替室とを区画する断熱壁を空気断熱壁で構成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載冷蔵庫。
4. 前記空気断熱壁を、第１の仕切板と第２の仕切板とを組み合わせることにより構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記第１の仕切板と前記第２の仕切板との接合部の略全周に、仕切板接合部貼付シール材を貼り付けることを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。

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