以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明を適用した実施形態の冷蔵庫本体1を前方から見た斜視図である。図2は、図1のA−A線断面概念図である。
<冷蔵庫本体1の全体構成>
図1に示すように、本発明を適用した冷蔵庫本体1は、最上部に6℃前後の冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室2,最下部に6℃前後の冷蔵温度帯の貯蔵室である野菜室5がそれぞれ配置されている。冷蔵室2と野菜室5との間には、これらの両室と断熱的に仕切られた0℃以下の冷凍温度帯(例えば、約−20℃〜−18℃の温度帯)の冷凍室である製氷室3a,急冷凍室3b、および冷凍室4が配置されている。各貯蔵室は、図2に示すように、それぞれ仕切り壁k1,k2,k3により区画され配置されている。
各貯蔵室2〜5の前面の開口には、該開口を夫々閉塞する断熱構成の扉6〜10が夫々設けられている。扉6〜10を除く外周筐体部は、鋼板製の外箱11と樹脂製の内箱との間に外気との断熱を図るウレタン発泡断熱材及び真空断熱材(図示せず)を有し構成されている。
冷蔵室2の前面開口を閉塞する冷蔵室扉6(6a,6b)は、いわゆる観音開き式の両開きの扉で構成されている。一方、製氷室3aの前面開口を閉塞する製氷室扉7,急冷凍室3bの前面開口を閉塞する急冷凍室扉8,冷凍室4の前面開口部を閉塞する冷凍室扉9、および野菜室5の前面開口を閉塞する野菜室扉10は、貯蔵室内の容器が引き出される引き出し式の扉によって構成されている。
冷蔵庫本体1には、上記冷凍および冷蔵を行うための冷凍サイクルが、圧縮機,凝縮器,キャピラリチューブ,冷媒の気化熱を奪い冷却源となる蒸発器、そして、再び圧縮機の順に接続し構成されている(図示せず)。
この冷却源となる蒸発器は、製氷室3a,急冷凍室3b、及び冷凍室4の後方に設置され、送風ファンによって、蒸発器の冷気が、製氷室3a,急冷凍室3b,冷凍室4に送られる。また、冷蔵温度以下になると閉塞する開閉可能なダンパ装置を介して、冷蔵室2および野菜室5の各貯蔵室へと送られる。なお、冷気が各貯蔵室2〜5に送風された後、再び蒸発器で冷却されて送風される循環構造を有している。各貯蔵室2〜5は、温度センサを用いた制御装置による温度制御によって、所定の温度に維持される。
図1のB−B線断面図を図3に示す。冷蔵室扉6aは、支軸S1を中心に回転自在に支持されている。冷蔵室扉6aには、飲み物等を入れるポケット状で半透明の樹脂成型のドア収納6a1が内部側に突設される。冷蔵室扉6aの裏面には、ねじりコイルバネの付勢力およびガイドにより揺動自在に構成された回転仕切り6a2が設けられている。
この回転仕切り6a2は、冷蔵室扉6a,6bの閉塞時(図1参照)には左側の冷蔵室扉6aに沿った位置で冷蔵室扉6a,6b間からの冷気の漏出を防止する。一方、冷蔵室扉6aの開放時には冷蔵室扉6aの厚み方向(二点鎖線で示す)に揺動し使用者の邪魔にならないように構成されている。
また、右側の冷蔵室扉6bは、支軸S2を中心に揺動自在に支持されており、飲み物等を入れるポケット状で半透明の樹脂成型のドア収納6b1が内部側に突設されている。
<気体調節室である減圧室13の構成>
図3に示す減圧室13は、真空ポンプ12により、内部の空気が吸引され、大気圧よりも低い気圧、一例として0.8気圧(80kPa)等に減圧される気体調節室である。すなわち、減圧室13は、食品の酸化防止,野菜類の鮮度維持等に特別な空気雰囲気を醸成している。
図2に示すように、減圧室13には上面にリブ14sが突起として設けられている。これにより、減圧室13とその直上にある棚18との間は適度な隙間を設けた状態で支持される構成である。減圧室13の後部には冷蔵室2の冷気の吸気口19が設けられ、減圧室13周囲の空気を吸引して冷気を矢印のように流すことで減圧室13を間接的に冷却する。
図3に示すように、冷蔵室扉6bを閉じた状態において、冷蔵室扉6bのドア収納6b1と減圧室13の蓋部材16間には、所定のスペースが形成され、互いに接触しないように構成されている。
図4は、減圧室13の構成を斜め前上方から見た斜視図である。減圧室13は、前面に開口14rを有し(図7参照)、扁平である奥方に長い略直方体状の外郭部材14と、前方および後方に移動して開口14rを開閉する蓋部材16とにより外周壁が形成されている。換言すると、外郭部材14は箱状で一体に形成されている。
すなわち、減圧室13に貯蔵物を出し入れするために、開閉する蓋部材16が設けられている。さらに、外郭部材14の外面には、断面係数を増加し強度向上を図る補強リブが、直線状又は格子状に立設されている。なお、補強リブの形状はこれらに限らず、外郭部材14の断面係数を増加し強度向上を図るものであればよい。
<外郭部材14の形状>
図5乃至図7を用いて、外郭部材14の形状について説明する。図5は、外郭部材を前上方から見た簡略斜視図である。図6は、図5のC方向矢視図である。図7は、図5のK−K線断面図である。なお、図5〜図7は外郭部材14の形状をわかりやすくするために、補強リブを削除した仮想的な外郭部材14のみの概略図である。
外郭部材14は、ABS(アクリロニトリル,ブタジエン,スチレンを含む樹脂),AS(アクリロニトリル,スチレンを含む樹脂)等を用いて樹脂成型され、両側面壁14a,14b,底面壁14c,後面壁14d、および上面壁14e、を有した前面を開口した形状に形成されている。
そして、図3に示すように、外郭部材14の左側面壁14aの外面後方には、真空ポンプ12との接続部である挿通孔のポンプ接続部14iが設けられている。
減圧室13内を真空ポンプ12で減圧した際、外郭部材14には外部の大気圧と内部の低圧との差圧により、その全面に均一に大気からの荷重がかかる。減圧室13の内部が低圧であるため、この荷重は外郭部材14全面を外側から内側に押し潰す向きに加わり、その大きさは例えば外郭部材14の上面壁14eが300mm四方とし、差圧を0.2気圧とすれば約180kgf(約1800N)という大きな荷重となる。
そのため、外郭部材14の両側面壁14a,14b,底面壁14c,後面壁14d,上面壁14eのそれぞれの外面は、断面係数を増加し強度向上を図る必要がある。そのため、外郭部材14の各面は平面ではなく、外側に凸となるように湾曲したドーム状の略曲面状をなしている。さらに、図5に概念的に破線にて示すように、外郭部材14の外面壁は奥行き方向にも左右方向にも外側に湾曲した形状であることが好ましい。
外郭部材14は、開口14rが高さ方向よりも幅方向に長い形状である。また、両側から中央部に向かって高さを有する略円弧状である。すなわち、外郭部材14は、扁平である奥方に長い略直方体状をなしている。これにより、底面壁14cと上面壁14eは他の両側面壁14a,14b,後面壁14dと比して面積が大きい。内部を減圧した際に大気圧との差圧によって生じる荷重は面積に比例するので、底面壁14cと上面壁14eの強度を確保することが特に必要となる。このときの荷重は、外側から外郭部材14を圧縮して押し潰す向きの荷重なので、荷重を受ける面を外側に凸した形状、例えば球体の一部をなした球殻として強度を高めている。
図6は、図5のC方向矢視図である。図6に示すように開口14rは、その周囲を両側面壁14a,14b,底面壁14c,上面壁14eに沿った形状である。外郭部材14のいずれの壁面も、外側に凸した円弧形状からなり、さらに各壁同士の角部を滑らかな円弧によって接続した形状としている。
後述する蓋部材16が閉じられたとき、開口14rの縁に沿って設けられた凸部であるパッキン当接面14kに蓋部材16に設けられたパッキン16pが圧接し、密閉シールを行う。すなわち、蓋部材16と外郭部材14の開口14rとの間の気体の移動を抑制するシール部材として、パッキン16pが設けられている。
図7は図5のK−K断面図である。すなわち、外郭部材14の縦方向の断面を示し、内面の高さ寸法について説明している。外郭部材14はABS,AS等を用いて樹脂成型された一体部品である。成型するための金型は、外郭部材14の外側形状を形成する外側金型と、内面を形成する内側金型とに大別され、樹脂が金型内に射出されて冷却された後、内側金型を開口14rから引き抜いて外郭部材14を金型から取り出す。金型がこのような構成なので、内側金型を開口14r側にスムーズに引き抜くためには、開口14r側から後面壁14dに向けて上面壁14eと底面壁14cとが次第に近接し、一様に後面壁14d側が狭くなるような、いわゆる抜きテーパを設けることが必要となる。そこで、外郭部材14の内面の形状は開口14rが最も広く、その高さは14y1である。後面壁14d近傍における内面の高さは図7に示す14y2であり、14y1>14y2である。
また、図20に示すような水平方向の断面における、外郭部材14の横幅方向についても同様であって、開口14rにおける横幅寸法14x1と後面壁14d近傍での横幅寸法では14x1>14x2となる。
金型からの引き抜きを良好にするためには、抜きテーパの角度を大きくすることが好ましい。しかし、角度を大きくすると内面の高さ14y2はさらに狭くなり収納容積が低下する。
さらに、先に説明したように、外郭部材14の強度を確保するために両側面壁14a,14b,底面壁14c,上面壁14eは直線的ではなく、球体の一部をなすように中央が凸した曲面形状とすることが望ましい。
次に、開口14rから後面壁14dに向いた外郭部材14の奥行き方向の好ましい形状について図7により説明する。
射出成型の際に確実に外郭部材14を金型から取り外すために必要な抜きテーパの最小値を角度θ1とする。このθ1は外郭部材14の材質や樹脂成型の条件等によっても異なるが、一例として1°とする。ここで底面壁14c,上面壁14eは開口14rから後面壁14d近傍までを最小抜きテーパの角度θ1で傾斜した仮想の直線で結べば、後面壁14dの高さ14y2は最大寸法となり内容積は最大になる。しかし、底面壁14c,上面壁14eは直線的となり、望ましい形状であるドーム状の曲面よりも平面に近くなって所望の強度とすることができない。
そこで、開口14rから所定の長さD1までの範囲は角度θ1の最小抜きテーパとする。それよりも奥側の後面壁14d近傍に至るまでは最小抜きテーパよりも大きな角度をもつ第二のテーパとする。これにより、底面壁14cと上面壁14eは、夫々複数の傾斜を有する構成となる。すなわち、底面壁14cと上面壁14eは、球状曲面形状に近似させ、かつ後面壁14dの高さ14y2を大きくすることができ、強度と内容積とを両立することができる。
この第二のテーパは曲面であってもよいが、複数の仮想の直線で近似することで金型の形状が簡素化される。すなわち、D2の範囲は角度θ1よりも大きい、例えば2°の角度θ2の抜きテーパとし、D3の範囲は角度θ2よりもさらに大きい例えば3°の角度θ3の抜きテーパとして、開口14rから後面壁14dまでの範囲を、これら3本の仮想の直線で近似する。さらにD1,D2、及びD3をそれぞれ略等しい長さ寸法とすれば、底面壁14c,上面壁14eを球面に近似した曲面とすることができ、強度と内容積とを両立することができる。
さらに、両側面壁14a,14b、と底面壁14cと上面壁14eと後面壁14dとの互いの交線となる稜線は、全て曲面で接続する。さらに、半径を例えば20mm以上とすることにより、交線部分に応力集中が生じるのを防止できる。
次に、図8から図10を用いて、外郭部材14のさらに別の形状について説明する。図8は、外郭部材の他の構成を示す簡易斜視図である。図9は、外郭部材を前方から見た正面図である。図10は、図8のK−K線断面図である。
図5から図7までの形状と異なる構成は、底面壁14c,上面壁14eの前面開口14r側から後面壁14dにかけての中央部において、上面壁14e,底面壁14cよりも内部に向かって凸した上面補強部14f,底面補強部14gを有する点である。換言すると、外郭部材14の上面壁14eと底面壁14cには夫々、開口14rから後面壁14dへ向かって延伸するように、対向して内方に凹んだ上面補強部14fと底面補強部14gとが設けられている。これによって、断面係数を増加し強度向上を図ることができる。
図8,図9,図10にて示すように、外郭部材14の開口14rの内側においては、底面壁14cと上面壁14eから内側に凸した上面補強部14f,底面補強部14gを、前方の開口14rから後面壁14dにかけて設けている。開口14rの縁には、パッキン当接面14kを有し、上面補強部14fは斜面14mと、底面補強部14gは斜面14nとそれぞれ接続されている。斜面14m,14nと上面補強部14f,底面補強部14gと交わる稜線は、上面頂部14hおよび下面頂部14jとなる。上面補強部14f,底面補強部14gの部分は、上面壁14e,底面壁14cからそれぞれ内側に凸した浅いU字型断面をなしている。これにより、外郭部材14の底面と上面の前後方向への曲げ剛性は図5から図7に示した形状よりも大となる。
<蓋部材16と開口14rの関係>
次に、蓋部材16と開口14rの関係について説明する。図11は、蓋部材16が閉鎖されて、蓋部材16に設けられた後述する補強支持部H(一点鎖線で示す)が外郭部材14の上面補強部14f,底面補強部14gの間に挿入された状態を示す。上面補強部14f,底面補強部14gとの間隔、すなわち開口14rの高さ方向の寸法は、補強支持部Hの高さ寸法よりもやや大きい。これにより、補強支持部Hが滑らかに挿入される。
ここで、減圧室13内を減圧して、外郭部材14の外面に大気圧との差圧による荷重が加わると、外郭部材14は圧縮されて前記の隙間はなくなる。そうすると、上面補強部14fと底面補強部14gは、補強支持部Hの上下に夫々当接する。これにより、それ以上に圧縮されることはないので開口14rの変形を防止できる。
一方、当接部においては、外郭部材14は外側から大気圧によって圧縮されて内側にたわみながら補強支持部Hと接する。すなわち、均一に接することはなく、補強支持部Hの左右端において外郭部材14に接し、外郭部材14との間で反力F1が生じた状態となる。ここで、上面補強部14fの幅を概ねL2、上面壁14eの幅を概ねL1とする。そうすると、L1とL2とは略等しく構成するのが望ましい。このようにすることで、上面補強部14fの範囲と上面壁14eの範囲に加わる差圧による荷重はそれぞれ略等しく均等となる。よって、特定の部分に集中的に荷重がかかることがなく、上面補強部14fと上面壁14eに生じる応力はほぼ等しくなって、繰り返し荷重などによる破損を防止して長寿命化と高信頼化が図れる。
底面壁14cと底面補強部14gとの幅についても、上面補強部14fと上面壁14eとの関係と同様な寸法形状とすることが望ましい。
次に、上面補強部14fと底面補強部14gとを設けることによるさらに別の効果について図24により説明する。図24は蓋部材16が閉鎖された際のパッキン16p近傍の断面を示す部分断面図である。
図24において、外郭部材14の開口14rの縁部とパッキン16pは、パッキン当接面14kにて当接する。パッキンの外周面16p2は、パッキン当接面14kよりも開口14rの外側(図示上側)であり、一方パッキンの内周面16p1はパッキン当接面14kよりも開口14rの内側(図示下側)に位置する。補強支持部Hは、パッキンの内周面16p1よりもさらに開口14rの内側(図示下側)の距離ph離れた位置に配置される。このように配置することによって、パッキン16pとパッキン当接面14kとの位置誤差によってずれが生じたとしても、互いの当接を確実にできる。また、補強支持部Hと上面壁14fとが差圧による荷重によって圧接されて反力F1を生じても、パッキン16pによる密封には影響がない。また、上記のような構成なので、上面補強部14fは開口14rの縁にあるパッキン当接面14kから距離phだけ内側(図示下側)に配置される。
ここで、パッキン当接面14kから上面補強部14fに至るまでを斜面14mとすれば、補強支持部Hが滑らかに挿入されるのでさらに都合が良い。
外郭部材14の底面側においても同様に、底面補強部14gは開口14rの縁にあるパッキン当接面14kから距離phだけ内側に配置される。
上記説明したように、上面補強部14fを上面壁14eから内側に凸として、底面補強部14gを底面壁14cから内側に凸とする。これによって、外郭部材14の強度が向上して信頼性が向上する。さらに、パッキン16pによる密閉も確実であり、補強支持部Hと協業して差圧による反力を支持して外郭部材14の開口14rの変形を防止できる。
次に、開口14rから後面壁14dに至るまでの奥行き方向の形状について図10によって説明する。上面補強部14fと底面補強部14g部分も開口14rから後面壁14dに向かって角度θ4の抜きテーパが必要であり、θ4≧θ1とする。ここで、内容積を最大とするには抜きテーパはできるだけ小さい方が望ましい。よって、θ4=θ1とするのが望ましい。上面補強部14fと底面補強部14gは、図11に示すように略U字型の断面を有しているので、曲げ剛性の大きな補強部材となっている。それとともに、補強支持部Hと当接して差圧による開口14rのたわみを抑制する構成である。これにより、図10に示したように開口14rから後面壁14dに向かう方向には抜きテーパθ1の直線的な形状であっても強度が確保できる。ここで、上面補強部14fと底面補強部14gの後面壁14d近傍での高さを14y2として、底面壁14cと上面壁14eの後面壁14d近傍での高さと等しくすれば、上面補強部14fと底面補強部14gと底面壁14cと上面壁14eとの形状は、最小の抜きテーパあるいは、それ以上の抜きテーパを確保した上で、さらに強度と内容積とを両立することができるので好適である。
先に述べたように、上記の外郭部材14の形状に加えてさらに両側面壁14a,14b,底面壁14c,後面壁14d,上面壁14e,上面補強部14f,底面補強部14gのそれぞれの外面には、断面係数を増加し強度向上を図る補強リブが、直線状,格子状等に立設されており、差圧による変形に抗するさらなる強度を確保している。
外郭部材14を上記のような形状として、樹脂一体成型としたことにより、減圧室13を簡素化して軽量化するとともに、安価に構成することが可能である。
<棚18と減圧室13の関係>
図25により、リブ14sの構成と機能について説明する。図25は、減圧室13と棚18の図12におけるD−D断面を示す部分断面図である。
外郭部材14には、上部にリブ14sが立設されている。これにより、減圧室13とその直上にある棚18との間に所定の隙間を設けた状態で支持する構成である。すなわち、減圧室13の直上にある棚18に食品を載置した際に、棚18はたわむが、たわんだ際にリブ14sの上面と棚18の下面とが当接する。減圧室13は外郭部材14と蓋部材16に設けられた補強支持部Hによって剛性が大きく、たわまないように構成されているので、棚18に重量物を載置された場合でも、棚18のたわみを抑制でき、棚18の剛性は小さくても良く、特段の補強等が不要となり好適である。
また、リブ14sによって外郭部材14の上面壁14eと棚18の下面との間には常に所定の隙間が形成される。これにより、この隙間に冷却空気を矢印のごとく通過させて外郭部材14の壁面を経由して減圧室13の内部を冷却するので好適である。外郭部材14の外面にリブを立設させることによって、リブを含めた外郭部材14の表面積が増大して、減圧室13の冷却効率が向上して都合が良い。
ここで、冷気は外郭部材14の前後方向(開口14rから後面壁14dに至る方向)のリブに沿って流れるものとする。これにより、リブは縦横に直交して配置されているから、冷却空気は流れに直交するリブを乗り越えた後で渦を巻いて外郭部材14の表面に沿って流れ、リブや上面壁14fの表面が効率的に冷却され冷却効率がさらに良くなって都合が良い。
<減圧室13の全体構成>
以下、上記にて説明した外郭部材14を備えた減圧室13の構成と動作について詳しく説明する。図12は、図4に示す減圧室13のC方向矢視概念図である。図13は、図12のD−D線断面図である。図14は、図4のE−E線断面図である。図15は、図12のF−F断面図である。
図4,図14に示すように、外郭部材14の両側面壁14a,14bの外面には、それぞれ、ガイド部材24,25が設けられ、案内溝20b,20bが外郭部材の両側面壁14a,14bの前後方向に延在するように設けられている。また、保護板材19により覆われている。これにより、蓋部材16を前後方向(図4の紙面の左右方向,図14の紙面鉛直方向)に案内する。
図16は、図12のD−D断面図であり、減圧室13の蓋部材16の閉塞状態を示す。
図17は、蓋部材16を全開状態にする過程を示す減圧室13の断面図である。図18は、図17と同じく蓋部材16の全開状態を示す斜視図である。
図14,図18に示すように、蓋部材16の前後方向(紙面の左右方向)の移動を行うための部材としてガイド部材24,25が、減圧室13の左右に一対設けられている。
<蓋部材16の構成>
ガイド部材24,25に支持された蓋部材16は、図4に示すように、その両側方に設けられた支軸16s廻りに開閉ハンドル26が回動自在に支持される。また、蓋部材16には、図12,図13に示す差圧抜き弁Vが構成されている。
この開閉ハンドル26を、使用者が把持して、蓋部材16の開閉操作および蓋部材16の閉塞時のロックが行われるとともに、差圧抜き弁Vの開閉が行われる。
なお、減圧室13が、真空ポンプ12によって減圧された場合、減圧室13の外部の大気圧と、減圧室13の内部の減圧された圧力との差圧によって蓋部材16に加わる荷重が大きくなる、これにより、直接、蓋部材16を開放するためには使用者は相当の力を要することになる。
そこで、差圧抜き弁Vを開くことによって蓋部材16の内外空間を挿通させ、内外圧力差を無くし差圧による荷重を解消し、蓋部材16を容易に開くことができるようにしている。
蓋部材16は、図13に示すように、閉じた際に、外郭部材14に当接する内周縁部に弾性材のパッキン16pが配設されている。該パッキン16pが外郭部材14と蓋部材16間のシールを行っている。
パッキン16pは、図17に示すように、その横断面の外周中央が内部側に凹む凹部16p1を有して環状に成型されている。パッキン16pが、外郭部材14に対して蓋部材16が多少、傾いて閉じられた場合も、凹部16p1内に柔軟にパッキン16pが弾性変形し、その偏りを吸収し外郭部材14と蓋部材16間を確実にシールすることができる。
なお、パッキン16pは、蓋部材16に設けることなく、外郭部材14側に設けることも可能である。
図4に示すように、蓋部材16は、左右端部16hが不透明なABS等の樹脂で成型され、中央部16c2が減圧室13内に貯蔵された食品を視認できるように透明なAS等の樹脂で成型されている。
蓋部材16の中央部16c2の両側方部16c1,16c1は、図4に示すように、開閉ハンドル26を蓋部材16に対して回動させる際に、開閉ハンドル26と蓋部材16間のスペースは、蓋部材16の両側方部16c1,16c1と開閉ハンドル26の棒体27の回動軌跡間の距離を、所定値以下、例えば、7mm以下となるように、開閉ハンドル26の棒体27が移動する円弧状の軌跡にほぼ沿って、外側に突出した形状に形成されている。
蓋部材16の中央部16c2は、図13に示すように、その外面側が、使用者の手が入り、また、開閉ハンドル26の取っ手操作部36が占める空間を有するように、内部側に凹む形状に形成されている。
また、図13に示すように、蓋部材16の中央部16c2の内部側には内方に突出する形状の前面開口の上下支持部である補強支持部Hが形成されている。
図19は、図18に示す蓋部材16の全開状態時の蓋部材16を後方斜め上方から見た斜視図である。外郭部材は破線により、また食品トレイ17は二点鎖線で一部を省略して図示している。図20は、図12におけるG−G方向の水平断面図である。
蓋部材16の補強支持部Hは、図19に示すように、蓋部材16の背面の中央よりに設けられている。補強支持部Hは、内部側に立設する外周上壁面H1,外周下壁面H2,両側壁面H3が連続して形成されており、外周上壁面H1,外周下壁面H2間には、複数の補強リブhrが上下方向に延在して形成されている。
また、蓋部材16の補強支持部Hの両側壁面H3外面には、蓋部材16の開閉動作に食品トレイ17を連動させるための円柱状の突起部16g,16gが形成されている。
この突起部16g、16gに食品トレイ17の一対の取付け爪17t,17t(図19参照)を係合させて、蓋部材16の開閉動作に食品トレイ17を連動させて外部に引き出し、使用者が食品トレイ17内の食品を視認し易く、取り出し易いように構成されている。
先に説明したように、外郭部材14には真空ポンプ12で減圧した際に外部の大気圧と内部の低圧との差圧により大きな荷重がかかる。
図13に示すように、蓋部材16を閉じた場合、蓋部材16の内部側の補強支持部Hが、減圧室13内の外郭部材14の上面補強部14fに設けられた上面頂部14hおよび底面補強部14gに設けられた下面頂部14jに当接して、減圧室13外部の大気圧と減圧室13内の低圧との差圧により、外郭部材14の上面壁14eと上面補強部14fに上方から加わる荷重と、外郭部材14の底面壁14cと底面補強部14gに下方から加わる差圧による荷重とを支持し、これらの荷重により減圧室13の変形を抑制するように構成されている。
また、図12,図13に示すように、蓋部材16の中央部16c2には、差圧抜き弁Vの減圧室13内に挿通する差圧抜き孔16aが設けられている。
そして、蓋部材16には、図13に示すように、差圧抜き弁Vを開閉する弾性的性質および柔軟性を有するゴム等から成る弁体35tを有する弁開閉部材35が、支軸35s廻りに回動自在に設けられている。
ここで、弁開閉部材35が回動する支軸35sと、開閉ハンドル26が回動する支軸16s(図4,図17参照)とは同心に構成されており、開閉ハンドル26の開閉操作を、弁開閉部材35を介して弁体35tの開閉動作に連動させるように構成している。
<開閉ハンドル26の構成>
図4,図13,図16,図17などに示すように、開閉ハンドル26は、アルミ棒で構成される棒体27と、該棒体27の左右両端に一方端部がそれぞれ固定される金属製の支持部28,29と、中央部に棒体27が挿通しハンドル操作に用いられる取っ手操作部36とを備えている。
開閉ハンドル26の左右の支持部28,29は、それぞれ中央部が、蓋部材16の左右の支軸16s,16s廻りに回動自在に支持されており、他方端部には、ガイドローラ28r,29rが回動自在に支持される。
図13に示すように、開閉ハンドル26は、蓋部材16の左右側部の支軸16s,16s廻りに回動自在に支持されており、棒体27を左右の支軸16s,16s廻りの回動軌跡の最下部に位置させた場合が、開閉ハンドル26によって蓋部材16を閉塞しロックした状態であり、一方、図16に示すように、棒体27を左右の支軸16s,16s廻りの回動軌跡の上方に位置させた場合が、開閉ハンドル26による蓋部材16のロックを開放した状態となっている。
開閉ハンドル26の左右の支持部28,29のガイドローラ28r,29rは、それぞれに対応し減圧室13両側部の側面壁14a,14bに設けられる蓋ロック案内溝部材30,30に嵌入し、開閉ハンドル26による蓋部材16のロックが行われる。
図21,図22,図23は、図16に示す減圧室13の蓋部材16および開閉ハンドル26の支持部28および蓋ロック案内溝部材30廻りの開閉ハンドル26をロックする過程を示す拡大図である。
なお、図21は、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック開放状態を示した図であり、図23は、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック状態を示した図であり、図22は、図23のロックの手前の状態を示した図である。
なお、左側の蓋ロック案内溝部材30は、右側の蓋ロック案内溝部材30と同様な構成であるから、右側の蓋ロック案内溝部材30について説明し、左側の蓋ロック案内溝部材30についての説明は省略する。
図21,図22,図23に示すように、蓋ロック案内溝部材30は、例えば、樹脂成型された部材であり、ガイドローラ28rを側面視で曲線状の内側壁ガイド30aに接触させて案内するものである。
蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aは、側面視で下記の形状に形成されている。
すなわち、図21に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック開放状態における支軸16sとガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線の内側壁ガイド30aとの交点30a1と支軸16s間寸法をcとする。また、図22に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック手前の支軸16sとガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線の内側壁ガイド30aとの交点30a2と支軸16s間寸法をbする。また、図23に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック状態における支軸16sとガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線の内側壁ガイド30aとの交点30a3と支軸16s間寸法をaとする。
このa,b,c間には、
b(ロック手前の状態(図22))>a(ロック状態(図23))>c(ロック開放 状態(図21))
の関係が成立する曲線で連続し、側面視で図21,図22,図23に示す内側壁ガイド30aの形状が形成されている。
この蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30a形状によって、図22に示す開閉ハンドル26による蓋部材16のロック手前の状態においては、支軸16sとガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線の内側壁ガイド30aとの交点30a2と支軸16s間寸法がbと最も大きい。これにより、図22に示すように、支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aに強く当接し又はこじりが生じる。よって、支持部28で支持される開閉ハンドル26を開閉操作する使用者に蓋部材16がロックされる感触を与える。すなわち、クリック感を付与した後ロックするように、内側壁ガイド30aが形成されている。
すなわち、使用者が、開閉ハンドル26の取っ手操作部36を把持して、図22のロック手前の状態から、開閉ハンドル26の取っ手操作部36を下方へ押し下げ、図23に示すロック状態へ至った場合、
b(ロック手前の状態(図22))>a(ロック状態(図23))
の関係から、中立状態の支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aをこじる、すなわち強く当接する度合いが和らぐ。これにより、使用者の開閉ハンドル26のロックへの移行操作において、開閉ハンドル26がロック手前の状態からロック状態に引き込まれる感触を付与するように構成されている。
そして、蓋部材16を開く際には、使用者が、開閉ハンドル26の取っ手操作部36を把持して、図23のロック状態から図22のロック手前の状態を経由して、開閉ハンドル26の棒体27を上方へ持ち上げ、図21に示すロック開放状態へ至る。この場合、支軸16sとガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線の内側壁ガイド30aとの交点と支軸16s間寸法がcであり、ロック手前の状態(図22参照),ロック状態(図23参照)に比べ最も小さい。これより、ロック手前の重たい感触の部分を一旦通過するものの、図22の状態から図21の開状態にいたる間には支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aに接触することなく、緩やかな感触で開閉ハンドル26の操作が行えるように、内側壁ガイド30aが形成されている。
開閉ハンドル26における取っ手操作部36(図13,図16参照)は、使用者が開閉ハンドル26を操作する場合の握り部の機能と、差圧抜き弁Vの開閉をガイドする機能とを有している。すなわち、開閉ハンドル26の回動による開閉操作を、弁開閉部材35を介して弁体35tの開閉弁動作に連動させている。図13のように開閉ハンドル26が閉鎖すると弁体35tが閉弁し、図16のように開閉ハンドル26が上向きに回動されて開放されると弁体35tが開弁する。
開弁した場合、図16の矢印に示すように、圧力差により外部の大気が減圧された減圧室13内に侵入し差圧が解消され、蓋部材16を開く際の蓋部材16に加わる差圧による荷重が無くなり、スムーズに蓋部材16を開くことができる。
この蓋部材16が閉じられた後、例えば図示しない操作スイッチをユーザが押すか、あるいは冷蔵室扉6bが閉じられて図示しないドアスイッチがオンされるなどの後、真空ポンプ12の運転が開始され、減圧室13内の空気が吸引され減圧が開始される。
減圧が開始されると、蓋部材16は大気圧と内部の低圧との差圧によって外側から押圧され、パッキン16pはハンドルによりロックされる力以上の押圧で外郭部材14に対して押圧される。パッキン16pの凹部16p1は密着して図13に示した状態となり、大気圧と内部の低圧との差圧による大きな荷重により、パッキン16pが潰れて大きな面圧を生じるので、さらにシール性が良好となって、内部の負圧を維持することができる。
以上の構成により、真空ポンプ12を駆動して減圧することによって、減圧室13の内部を負圧とし、かつ負圧を維持することができる。ここで、減圧室13の外郭部材14をプラスチック材料の一体成型で形成することにより安価に構成できる。また、前面の開口14r以外は一体であって密封されているので、蓋部材16と開口14rとの間のみをパッキン16pによりシールすることで、全体の密閉性を良好に保つことができる。
次に、上記外郭部材14内に配置される食品トレイ17は、AS等の透明な樹脂成型品である。図13から図20に示すように、両側壁17a,17b,底面壁17c,後面壁17dおよび前面壁17eを有している。
食品トレイ17の前面壁17eには、後記の補強支持部Hを配置するための凹部17fが形成されている。また、図19に示すように、凹部17fを形成する前面壁17eの両側面下端部には、食品トレイ17を蓋部材16に取付け、蓋部材16の開閉動作に連動させるための一対の取付け爪17t,17tが形成されており、底面壁17cの下面の後面壁17d近傍には一対の突起17g,17gが形成されている。
この取付け爪17t,17tは、下部が開口された半円筒状に形成されており、食品トレイ17の突起17g,17gを外郭部材14の底面壁14cに載置して蓋部材16の裏側の突起部16g,16g(図19参照)に係合する。これにより、食品トレイ17を、蓋部材16に取付けて、蓋部材16の開閉動作に連動させている。
そのため、使用者は、蓋部材16の開閉動作に伴って引き出される食品トレイ17内を視認して、食品トレイ17内の食品を容易に取り出すことができる。
次に、図20,図13,図15を用いて食品トレイ17の支持について説明する。食品トレイ17は蓋部材16に取付け、蓋部材16の開閉動作に連動させるための一対の取付け爪17t,17tが形成されている。底面壁17cの下面の後面壁17d近傍かつ両側壁17a,17bの近傍には、一対の突起17g,17gが形成されている。そして、図15に示すように外郭部材14の底面壁14cに載置されており、蓋部材16が閉鎖された状態では図13のように底面壁17cの下面と底面補強部14gとの間には所定の隙間gapが形成されている。
ここで、真空ポンプ12が起動されて減圧室13の内部が負圧となると、外郭部材14は大気圧によって内側に吸引されて変形する。特に面積が大である上面壁14e,底面壁14cは上面補強部14f,底面補強部14gとともに内側に向かってたわむ。このたわみ量は、上面補強部14f,底面補強部14gの概ね中央部分が最大となるが、食品トレイ17には食品が収納されているので、外郭部材14のたわみが大きいと上面壁14eが食品と接触し、あるいは食品トレイ17が持ち上がるとさらに食品は上下から圧縮される。
すなわち、底面補強部14gがたわんで食品トレイ17の底面壁17cの下面に当接すると、食品トレイ17の中央部を持ち上げることになる。これにより、食品トレイ17全体が持ち上げられて不安定になり、ぐらついて食品トレイ17のいずれかの角部が大きく持ち上がる。
ここで、食品トレイ17の手前側である蓋部材16側は、一対の取付け爪17t,17tを介して蓋部材16に取付けられている。これにより、外郭部材14が差圧によって内側にたわんでも蓋部材16はたわまないため、取付け爪17t,17tの位置は変動しない。また、食品トレイ17の奥側は両側壁17a,17bの近傍に設けられた一対の突起17g,17gが外郭部材14の底面壁14cに載置されている。すなわち、突起17g,17gは、食品トレイ17の底面後方に脚部として設けられている。これにより、外郭部材14の開口14rが蓋部材16で閉じられた場合、外郭部材14の底面壁14cと食品トレイ17との間には隙間を有する。また、突起17g,17gは側壁近傍に設けられているため、外郭部材14の底面壁14cが差圧によって上方にたわんだ場合でも、たわみは中央部分が最大であって両側壁近傍は殆どたわまないので、食品トレイ17の一対の突起17g,17gもその位置は殆ど移動せず、したがって食品トレイ17が持ち上げられることがない。
ここで、食品トレイの底面壁17cの下面と底面補強部14gとの間に設けられた隙間gapが負圧による底面補強部14gのたわみ量よりも大きくなるように設定する。これにより、底面補強部14gがたわんでも食品トレイ17の底面壁17cの下面には当接しないため、食品トレイ17全体が持ち上げられることはないので好適である。
また、外郭部材14の材料としては、内部を減圧した際の差圧による荷重に耐える強度を得るとともに、減圧の際のたわみ量を低減して内部に収納された食品を圧縮しないためには剛性の高い材料が望ましい。一例として、繊維状の補強充填材として、ガラス繊維やカーボン繊維を混入して補強したABS材料等が挙げられる。これにより、曲げ強度が大きく、かつヤング率(弾性係数)も大きくなり、外郭部材14として好適に用いることができる。
このように、外郭部材14を樹脂一体成型としたことにより、減圧室13を簡素化して軽量化するとともに、安価に構成することが可能である。