JP2012202612A - Refrigerator and device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、機器制御用の半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用する冷蔵庫などの機器に関するものである。 The present invention relates to a device such as a refrigerator that uses a wide bandgap semiconductor as a semiconductor component for device control.
省エネ指向の高まりもあり、近年の冷蔵庫は低消費電力化が進んでいる。低消費電力化実現のために、圧縮機の駆動周波数を可変化するインバータタイプの冷蔵庫が主流となってきている。主に半導体部品で構成されるインバータ回路は高熱になるため、比較的大型の放熱構造が必要であり、制御基板上に取り付けられた状態では高さが高いものが多い。ここで、インバータ回路以外の構成部品は制御基板に取り付けた状態の部品の高さは、たとえば半導体部品を冷却する大型の放熱構造関連部品の高さが大きく、この大型の放熱構造関連部品に比べて他の部品は比較的高さの低いものが多く、制御基板上に、高さの高い部品と、高さの低い部品とが混在する構成になっている。 Due to the growing trend toward energy saving, refrigerators in recent years have been declining in power consumption. In order to achieve low power consumption, inverter-type refrigerators that vary the drive frequency of compressors have become mainstream. Since an inverter circuit mainly composed of semiconductor components becomes hot, a relatively large heat dissipation structure is required, and many of them are high when mounted on a control board. Here, the height of the components other than the inverter circuit attached to the control board is, for example, larger than that of a large heat dissipation structure related component that cools the semiconductor component, compared to this large heat dissipation structure related component. Many of the other parts are relatively low in height, and the control board has a configuration in which high-height parts and low-height parts are mixed.
一方、近年の冷蔵庫では、限られた設置スペースや大きさ(幅や高さ)内で庫内の収納量の増加(収納容積の増加)が求められており、そのため断熱材の薄型化が進んでいる。しかし、上記インバータ駆動回路によるインバータ制御は、低消費電力化を実現できる反面、発熱が大きいので発熱した熱量が冷蔵庫の庫内に侵入しないようにしっかりと断熱する必要が生じる。制御基板をしっかりと断熱しないと、自己の発熱による熱が断熱材を介して庫内へ侵入するため、逆に消費電力を悪化させてしまう原因の一つとなるので、インバータ回路を実装する制御基板の周辺は、断熱材にてしっかり断熱を行う必要がある。(たとえば特許文献1参照) On the other hand, recent refrigerators are required to increase the amount of storage (increase in storage capacity) in the storage space within a limited installation space and size (width and height), and thus the thickness of the heat insulating material has been reduced. It is out. However, while inverter control by the inverter drive circuit can achieve low power consumption, heat generation is large, so it is necessary to insulate firmly so that the amount of heat generated does not enter the refrigerator. If the control board is not well insulated, the heat generated by its own heat will enter the cabinet via the heat insulating material, which will cause the power consumption to deteriorate. It is necessary to insulate with a heat insulating material. (For example, see Patent Document 1)
冷蔵庫に使用される断熱材を薄型化するために、高性能な真空断熱材を使用する例も増えてきているが、制御基板と冷蔵庫内との間にも断熱材を設置して断熱を図る場合、制御基板のある部分では制御基板の高さ(厚さ)の分だけ制御基板部分の内箱が庫内側に突出するため、内箱の形状に合わせて断熱材を折り曲げる必要が生じ、たとえば制御基板と冷蔵庫内との間に真空断熱材を配置させる場合には、真空断熱材を途中で折り曲げる必要があるが、平板形状の真空断熱材においては折り曲げることで真空断熱材を構成する包装袋(外包材)が破れる恐れがあり断熱性能の低下が懸念されるため、制御基板と冷蔵庫内との間への真空断熱材の設置をあきらめて断熱性能の悪いウレタン断熱材で断熱を行っていた。 In order to reduce the thickness of heat insulating materials used in refrigerators, there are increasing examples of using high-performance vacuum heat insulating materials, but heat insulating materials are also installed between the control board and the refrigerator to achieve heat insulation. In this case, since the inner box of the control board part protrudes to the inside of the cabinet by the height (thickness) of the control board in a certain part of the control board, it is necessary to bend the heat insulating material according to the shape of the inner box, for example, When placing the vacuum heat insulating material between the control board and the refrigerator, it is necessary to bend the vacuum heat insulating material in the middle, but in the flat vacuum heat insulating material, the packaging bag that constitutes the vacuum heat insulating material by bending (Outer packaging material) may be torn and there is a concern about deterioration of heat insulation performance, so we gave up installing vacuum heat insulation material between the control board and the inside of the refrigerator and performed heat insulation with urethane heat insulation material with poor heat insulation performance .
さらに、冷蔵庫の場合、冷凍サイクルの一部を構成する放熱パイプを冷蔵庫背面に設けているが、制御基板の背面(制御基板と庫内との間)には上述のように庫内容積の確保の観点から断熱材を薄くしており、制御基板の背面の断熱材中に放熱パイプを設置する厚さ(スペース)が無いので、制御基板の部分を避けて放熱パイプを這わせるようにしており、放熱パイプを制御基板の背面にまで延長して放熱効率を大きくして冷蔵庫の消費電力を下げることは困難であった。また、従来の冷蔵庫の構成の場合、制御基板の裏側には放熱パイプを通すスペースは無いため、制御基板をよけて放熱パイプを這わせるようにしているため、放熱パイプの這わせる形がいびつになって加工性が悪化したり、制御基板の背面に放熱パイプを這わせることができないため、放熱パイプの長さが短くなり放熱効率が低下していた。 Furthermore, in the case of a refrigerator, a heat radiating pipe that constitutes a part of the refrigeration cycle is provided on the rear surface of the refrigerator, but the rear surface of the control board (between the control board and the interior) secures the interior volume as described above. In view of the above, the heat insulating material is made thin and there is no thickness (space) to install the heat radiating pipe in the heat insulating material on the back of the control board, so the heat radiating pipe is made to avoid the control board part. It has been difficult to extend the heat radiation pipe to the back of the control board to increase the heat radiation efficiency and reduce the power consumption of the refrigerator. In the case of the conventional refrigerator configuration, there is no space for the heat radiation pipe to pass through the back side of the control board. Therefore, the heat radiation pipe is moved away from the control board. Therefore, the workability deteriorates and the heat radiating pipe cannot be provided on the back surface of the control board, so the length of the heat radiating pipe is shortened and the heat radiating efficiency is lowered.
本発明では、ワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品や制御基板の高さや大きさを低減させて制御基板箱の背面や周囲壁(側面や上面や底面など)に真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を配置することを目的とする。また、制御基板箱の高さや大きさを低減させて、低減した分の増加スペースを有効活用することを目的とする。また、庫内容積を増大させることを目的とする。また、低消費電力の冷蔵庫などの機器を得ることを目的とする。また、制御基板の高さや大きさを低減して制御基板収納スペースを小型化し、庫内容積など収納容積を増大することを目的とする。また、制御基板箱背面と庫内との間の増加スペースに、放熱パイプや冷却風路や照明装置などの付加部品を設置可能にして機器の外形形状や大きさの大幅な変更を行うことなく追加機能を得ることを目的とする。また、低消費電力の冷蔵庫などの機器を得ることを目的とする。 In the present invention, by using a wide band gap semiconductor, the height and size of the semiconductor components and the control board are reduced, and a vacuum heat insulating material and a heat radiating pipe are provided on the back surface and surrounding walls (side surface, top surface, bottom surface, etc.) of the control board box. The purpose is to arrange additional parts such as. It is another object of the present invention to reduce the height and size of the control board box and effectively utilize the increased space. Another object is to increase the internal volume. Another object is to obtain a device such as a refrigerator with low power consumption. Another object of the present invention is to reduce the height and size of the control board to reduce the control board storage space and increase the storage volume such as the internal volume. In addition, additional parts such as heat radiation pipes, cooling air passages, and lighting devices can be installed in the increased space between the back of the control board box and the inside of the cabinet without making significant changes to the external shape or size of the equipment. The purpose is to obtain additional functions. Another object is to obtain a device such as a refrigerator with low power consumption.
本発明では、圧縮機、放熱パイプ、膨脹装置、冷却器、吸入パイプを順に接続して構成される冷凍サイクルと、内箱と外箱の間に断熱材が配設され、前面側に複数の貯蔵室を有する断熱箱体と、前記断熱箱体の背面の上部あるいは下部に設けられ、前記圧縮機が収納された機械室と、前記断熱箱体の背面あるいは天井面に設けられ、前記圧縮機を制御する制御基板を収納する制御基板箱と、前記制御基板に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品と、を備え、前記半導体部品に ワイドバンドギャップ半導体を使用し前記制御基板箱の背面の前記断熱材中に付加部品を配置するようにしたものである。 In the present invention, a heat insulating material is disposed between a refrigeration cycle configured by connecting a compressor, a heat radiating pipe, an expansion device, a cooler, and a suction pipe in this order, and an inner box and an outer box, A heat insulating box having a storage chamber; a machine room provided at an upper part or a lower part of the rear surface of the heat insulating box; the compressor is stored; and a back surface or a ceiling surface of the heat insulating box, the compressor. A control board box for storing a control board for controlling the semiconductor board and a semiconductor component such as a transistor or a diode mounted on the control board, and a wide bandgap semiconductor is used for the semiconductor part. Additional parts are arranged in the heat insulating material.
本発明によると、機器を制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱の背面や周囲に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となる。 According to the present invention, by using a wide band gap semiconductor as a semiconductor component for controlling the device, additional parts such as a heat radiating pipe and a vacuum heat insulating material can be disposed on the back surface and the periphery of the control board box, thereby providing an extra space. It becomes possible to have an additional function without.
実施の形態1.
(機械室が冷蔵庫の背面下部に配置)
図1は、本発明の実施の形態1を表す冷蔵庫の概略断面図、図2は本発明の実施の形態1を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図である。図において、冷蔵庫1は、最上段に冷蔵室2、冷蔵室2の下に切替室3と製氷室35が並列に設けられ、切替室3と製氷室35の下には冷凍室4が設けられ、冷凍室に下(最下段)には野菜室4が設けられている。ここで、各貯蔵室(たとえば冷蔵室2、切替室3、製氷室35、冷凍室4、野菜室5)間において、設定温度(保存温度)の異なる部屋間は断熱材(仕切り部材)8で仕切られている。また、冷蔵庫1の背面下方には機械室60が設けられており、機械室60内には圧縮機6が収納されている。
(The machine room is located at the lower back of the refrigerator)
1 is a schematic cross-sectional view of a refrigerator that represents
また、冷蔵庫1の背面には背面断熱材80が設けられており、また、冷蔵庫1の背面には冷却器室に設けられた冷却器(図示せず)、圧縮機6、アキュムレータ61、膨脹装置(たとえばキャピラリチューブや電子膨脹弁など)62、圧縮機6に接続されて冷却器などとともに冷凍サイクルを構成する放熱パイプ(凝縮パイプ)9等が配置されている。また、圧縮機冷却ファン68も設けられている。放熱パイプ9はたとえば、圧縮機から冷蔵庫側面、冷蔵庫背面、冷蔵庫上面(あるいは冷蔵庫下面)、冷蔵庫側面を通って膨脹装置62に接続され、蒸発器200、アキュムレータ61などを介して圧縮機6に接続される。圧縮機6はモータの回転数を任意に調整可能なインバータ方式で駆動され、たとえば半導体部品であるインバータ駆動回路部品11などが搭載された制御基板7によって駆動される。制御基板7は、たとえば図1では冷蔵庫1の背面上方部の断熱材80中に冷蔵庫1の背面側が開口するように配置された制御基板箱70内に収納されている。
In addition, a rear
制御基板箱70は図1冷蔵庫1の背面側(あるいは後述する図11(a)では上面側)が開口しており、制御基板7のメンテや交換が行えるようにしている。ここで、図1、図2では、放熱パイプ9は圧縮機6から冷蔵庫側面、冷蔵庫背面、冷蔵庫上面、冷蔵庫側面を通って膨脹装置62に接続されるが、放熱パイプ9は冷蔵庫背面から冷蔵庫上面、あるいは冷蔵庫上面から冷蔵庫側面へは、制御基板箱70の側面を通るように配置されている。また、冷蔵庫1の天井面や背面や側面や底面の少なくともいずれかには冷蔵庫1の庫内と外部との断熱性能を高めるために真空断熱材10が1箇所あるいは複数箇所設置されており、制御基板箱70の背面71と内箱101との間にも配置されている。
The
(機械室が冷蔵庫の背面上部に配置)
次に、機械室60が冷蔵庫1の背面上部に設けられている場合について説明する、図3は本発明の実施の形態1を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図である。図において、冷蔵庫1は、冷蔵室2、切替室3、製氷室35、冷凍室4、野菜室5などの複数の貯蔵室が設けられているのは図1と同等であり、説明は省略する。ここで、各貯蔵室(たとえば冷蔵室2、切替室3、製氷室35、冷凍室4、野菜室5)間において、設定温度(保存温度)の異なる部屋間は断熱材(仕切り部材)8で仕切られている。また、冷蔵庫1の背面上方には機械室60が設けられており、機械室60内には圧縮機6が収納されている。
(The machine room is located at the upper rear of the refrigerator)
Next, the case where the
また、冷蔵庫1の背面には背面断熱材80が設けられており、また、冷蔵庫1の背面には冷却器室に設けられた冷却器200が設けられており、圧縮機6、アキュムレータ61、吸入パイプ63、冷却器200、膨脹装置であるキャピラリチューブ62、放熱パイプ9、圧縮機6の順に接続されて冷凍サイクルを構成している。吸入パイプ63はたとえば、圧縮機6(あるいはアキュムレータ61)から冷蔵庫背面を通って冷蔵庫1の背面下方に設けられた冷却器200に接続され、冷却器200に接続された膨脹装置62が冷蔵庫1の背面を通って冷蔵庫1の上面の放熱パイプ9に接続されている。圧縮機6はモータの回転数を任意に調整可能なインバータ方式で駆動され、制御基板7によって駆動される。制御基板7は冷蔵庫1の背面中央部(たとえば機械室60の下方で冷却器200の上方)の断熱材80中に設けられた制御基板箱70内に収納されている。
In addition, a rear
制御基板箱70は冷蔵庫1の背面側が開口しており、制御基板7のメンテや交換が行えるようにしている。ここで、図3では、吸入パイプ9が冷蔵庫1の上部の機械室60内に配置された圧縮機6(あるいはアキュムレータ61)から冷蔵庫背面の下方に配置された冷却器200に接続され、また膨脹装置であるキャピラリチューブ62は、冷蔵庫1の下方に配置された冷却器200から冷蔵庫天面に配置されている放熱パイプ9に接続されるが、キャピラリチューブ62(あるいは吸入パイプ63)は、冷蔵庫背面において制御基板箱70の側面あるいは背面を通るように配置されている。また、冷蔵庫1の天井面や背面や側面や底面の少なくともいずれかには冷蔵庫1の庫内と外部との断熱性能を高めるために真空断熱材10が1箇所あるいは複数箇所設置されており、制御基板箱70の背面71と内箱101との間にも配置されている。
The
(ワイドバンドギャップ半導体)
図1、図2、図3において、本発明では、制御基板に搭載される圧縮機駆動回路であるインバータ駆動回路の半導体としてワイドバンドギャップ半導体を使用している。従来は制御基板7に搭載されるたとえばインバータ駆動回路部品などの半導体部品11には一般的にシリコン(Si)をベースとした半導体が用いられてきたが、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用しており、ワイドバンドギャップ半導体としては、たとえば炭化ケイ素(SiC)、窒化ガリウム(GaN)などを使用している。
(Wide band gap semiconductor)
In FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3, in the present invention, a wide band gap semiconductor is used as a semiconductor of an inverter driving circuit which is a compressor driving circuit mounted on a control board. Conventionally, for example, a semiconductor based on silicon (Si) has been used for the
シリコン(Si)半導体に対するワイドバンドギャップ半導体(たとえば炭化珪素SiC)の優位点としては、以下の2点があげられる。1つ目のメリットとしては、素子の損失が小さく、高温動作が可能である点である。Siは発熱量が多く、また約100℃〜200℃で半導体性能が低下して動作困難になるため放熱用のフィン(放熱器12)を設け、更に空気を介して放熱させており、フィンを搭載するための収納容積と放熱のための空間が必要になる。これに対し、ワイドバンドギャップ半導体(たとえばSiC)は素子でのスイッチング損失が小さく、省エネルギーでありながら、また、300℃程度までは性能の低下が起こりにくいため、放熱用のフィン12が不要、あるいは放熱用のフィン12をかなり小さく(高さを小さく低背化)できるというメリットがある。
The following two points can be given as the advantages of wide band gap semiconductors (eg, silicon carbide SiC) over silicon (Si) semiconductors. The first advantage is that the element loss is small and high-temperature operation is possible. Since Si generates a large amount of heat, and the semiconductor performance deteriorates at about 100 ° C. to 200 ° C., which makes it difficult to operate, a heat dissipating fin (heat radiator 12) is provided, and heat is dissipated through air. A storage capacity for mounting and a space for heat dissipation are required. On the other hand, wide band gap semiconductors (for example, SiC) have low switching loss in the element and are energy saving. Also, since the performance does not easily decrease up to about 300 ° C., the
2つ目のメリットとしては、半導体構成部品であるデバイスの厚さを小さくできる点である。ワイドバンドギャップ半導体(たとえばSiCやGaN)は、絶縁破壊電界強度が大きいので、半導体の耐圧が大きい(シリコン(Si)の約10倍の耐圧を持っている)ため、半導体デバイス11の厚さを1/10程度にまで小さく(薄く)できる。本発明では、このような特性を持つワイドバンドギャップ半導体を用いることで、インバータ駆動回路部品11の大幅な小型化や、放熱環境を気にしなくて良い構造などが実現できる冷蔵庫が得られる。
The second merit is that the thickness of the device, which is a semiconductor component, can be reduced. Wide band gap semiconductors (for example, SiC and GaN) have a high breakdown field strength, so the breakdown voltage of the semiconductor is large (having a breakdown voltage about 10 times that of silicon (Si)). It can be as small as 1/10 (thin). In the present invention, by using a wide band gap semiconductor having such characteristics, it is possible to obtain a refrigerator in which the inverter
図1、図2、図3において、制御基板7に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品11には、ワイドバンドギャップ半導体が使用されているため、絶縁破壊電解強度が大きく、耐圧が大きいため厚さや大きさが小さくできる(シリコンに比べ約1/10)。また、300℃の高温でも動作可能なので半導体部品11の冷却用の放熱フィン(放熱器)12も極端に小さくできる。したがって、従来は、制御基板7に搭載された状態で他の部品よりも極端に高さが高かった放熱器12が設けられたインバータ駆動回路部品などの半導体部品11に、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用することにより放熱器12とインバータ駆動回路部品11を合わせた高さや大きさ(縦や横の幅)を極端に小さく(低背化や小形化)できるため、制御基板7に搭載した状態で他の制御関連部品(たとえば電源リアクタやコンデンサやトランスや電流検出部品など)の高さと同等程度、あるいは同等程度以下の高さにまで低くすることが可能である。
1, 2, and 3, the
(制御基板、制御基板箱)
図4は、機器であるたとえば冷蔵庫1の制御基板7を正面から見た図である。図5は制御基板7を側面から見た図であり、図5(a)は本発明の制御基板7を側方から見た図、図5(b)は従来の制御基板7を側方から見た図である。図において、制御基板7には、たとえば、インバータ駆動回路部品でありワイドバンドギャップ半導体などで構成される半導体部品11、半導体部品11と熱的に一体に構成され、半導体部品11で発熱した熱の放熱を行う放熱器である放熱フィン12、電源の電圧をたとえば100Vから12Vなどに変換するトランス13、リレー14、コンバータ15、コンデンサ16、電流検出部品である電流検出センサ17などが搭載されている。
(Control board, control board box)
FIG. 4 is a view of the
そして、制御基板7は、半導体部品11や他の制御関連部品(たとえばトランス13やコンバータ15やコンデンサ16など)が搭載された状態で制御基板箱70内に収納され、ボルトなどの制御基板固定手段79で制御基板箱70の背面(底面)などに固定・保持される。制御基板箱70内には制御基板7とともに電源リアクタなども収納される。放熱器12は熱伝導性の良いたとえばシート状の放熱補助部材110などを介して接着剤やボルトなどによりインバータ駆動回路部品11に圧着固定されている。シート状の放熱補助部材110は、熱伝導性を有していれば良いが、弾性を有している方が密着しやすいため放熱しやすくなるので良い。ここで、シート状の放熱補助部材110は必ず設けなければ良いというものではなく、設けなくても良く、放熱器12と半導体部品であるインバータ駆動回路部品11とを直接接着剤やボルトなどにより圧着や固定してもよい。
The
ここで、図5(a)に示すように本発明の実施の形態の制御基板7に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品11と放熱器12を合わせた高さがA、本発明の実施の形態の他の制御関連部品(たとえばトランス13やコンバータ15やコンデンサ16など)の高さがA4、本発明の実施の形態の制御基板箱70の高さがHであり、高さ方向上部が開口している。また、図5(b)に示すように従来の制御基板7に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品11と放熱器12を合わせた高さはA2、従来の他の制御関連部品(たとえばトランス13やコンバータ15やコンデンサ16など)の高さがA3、従来の制御基板箱70の高さがH2であり、高さ方向上部が開口している。
Here, as shown in FIG. 5 (a), the combined height of the
ここで、従来は、図5(b)に示すように制御基板7の大きさの制限から設置スペースが決められているため、放熱器12を高さ方向に高くすることで放熱面積をかせぐ必要性があり放熱器12とインバータ駆動回路部品11を合わせた高さA2は、制御基板7に搭載された状態で他の制御関連部品(例えばコンデンサ16など)の高さA3よりも極端に高さが高くなっており、そのため、制御基板箱70の高さH2も高くする必要があった。したがって、冷蔵庫1に組み込んだ状態では、制御基板箱70が配置された部分のみ、冷蔵庫1の背面(あるいは天井面)の断熱壁の厚さ(制御基板箱70と背面断熱材80を合わせた厚さ)が厚くなり、庫内側に突出することになり、庫内容積(貯蔵室内容積)がその分だけ小さくなっていた。
Here, conventionally, as shown in FIG. 5B, the installation space is determined due to the restriction of the size of the
しかしながら、放熱器12が設けられたインバータ駆動回路部品などの半導体部品11に、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用することにより図5(a)に示すように放熱器12と半導体部品11を合わせた高さAを極端に小さく(低背化)できる(A<A2))ため、制御基板7に搭載した状態で従来の他の制御関連部品(たとえば電源リアクタやコンデンサ16やトランス13や電流検出部品17など)の高さA3と同等程度の高さにまで低くすることが可能となるので、制御基板箱70の高さHも従来の制御基板箱70の高さH2に比べて大幅に低くできる。したがって、冷蔵庫1に組み込んだ状態では、制御基板箱70が配置された部分であっても、冷蔵庫1の背面の断熱壁の厚さ(制御基板箱70と背面断熱材80を合わせた厚さ)を薄くできるので、内箱101が庫内側に突出することがなくなり、庫内容積(たとえば貯蔵室2の内容積)を増加させることができる。
However, in the present invention, a wide band gap semiconductor is used for the
ここで、制御基板7に搭載された状態で放熱器12とインバータ駆動回路部品などの半導体部品11を合わせた高さAの方が従来の他の制御関連部品(たとえば電源リアクタやコンデンサ16やトランス13や電流検出部品17など)の高さA3よりも低くできる場合(A<A3)には、逆に図5(a)に示すように本発明の実施の形態の他の制御関連部品(たとえば電源リアクタやコンデンサ16やトランス13や電流検出部品17など)の高さA4を本発明の実施の形態のインバータ駆動回路部品などの半導体部品11と放熱器12を合わせた高さAと同等程度まで低くする(A4<A3)ことで制御基板7の高さが更に低くでき、したがって制御基板箱70の高さHを更に低く抑えることが可能となる。
Here, the height A of the
ここで、本実施の形態では、インバータ駆動回路部品11の半導体(たとえばスイッチング素子やダイオード素子など)が珪素(Si)に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されており、ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドがある。 Here, in the present embodiment, the semiconductor of the inverter drive circuit component 11 (for example, a switching element or a diode element) is formed of a wide band gap semiconductor having a larger band gap than silicon (Si). Examples of the semiconductor include silicon carbide, a gallium nitride material, and diamond.
このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子やダイオード素子は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子やダイオード素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。 Switching elements and diode elements formed by such wide band gap semiconductors have high voltage resistance and high allowable current density, so that switching elements and diode elements can be miniaturized. By using elements and diode elements, it is possible to reduce the size of a semiconductor module incorporating these elements.
また耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィン12の小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。
Further, since the heat resistance is high, the
更に電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。 Furthermore, since the power loss is low, it is possible to increase the efficiency of the switching element and the diode element, and further increase the efficiency of the semiconductor module.
ここで、SiCを使用したMOSFETは、デバイス構造が縦型であり大容量化に有利であり大電流化、高耐圧化が容易なため、ルームエアコンやパッケージエアコンなどの比較的大型の機器への適用が望ましい。また、GaN−FETはデバイス構造が横型であり、低抵抗化が容易であり、低コスト化が可能なため、低電流域で使用される冷蔵庫やルームエアコンなどの比較的小形の機器への適用が望ましい。 Here, a MOSFET using SiC has a vertical device structure, which is advantageous for increasing the capacity, and can easily increase the current and withstand voltage, so that it can be applied to relatively large equipment such as room air conditioners and packaged air conditioners. Application is desirable. In addition, GaN-FETs have a horizontal device structure, can easily reduce resistance, and can be reduced in cost. Therefore, they can be applied to relatively small devices such as refrigerators and room air conditioners that are used in low current ranges. Is desirable.
なお、スイッチング素子やダイオード素子の両方がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体よって形成されていてもよく、この実施の形態に記載の効果を得ることができる Although both the switching element and the diode element are desirably formed of a wide band gap semiconductor, either one of the elements may be formed of a wide band gap semiconductor, and the effect described in this embodiment Can get
ここで、制御基板7はたとえば板金製や樹脂製の制御基板箱70内に収納されている。冷凍サイクルを構成する圧縮機6が収納されている機械室60が図1や図2で示したように冷蔵庫1の背面下部に設けられている場合には、制御基板箱70は、冷蔵庫1背面上部、あるいは背面の高さ方向中央近傍など機械室60より上方の断熱材(たとえばウレタン断熱材)中に設けられる。また、機械室60が図3で示したように冷蔵庫1の背面上部に設けられている場合には、制御基板箱70は、冷蔵庫1背面下部、あるいは冷蔵庫1の背面の高さ方向中央近傍など機械室60より下方の断熱材中に設けられる。
Here, the
本発明では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11と放熱器12を合わせた高さA、あるいは放熱器12のみの高さをワイドバンドギャップ半導体を使用することにより極端に小さくできるため、図5(a)に示したように制御基板7の半導体部品であるインバータ駆動回路部品11と放熱器12を合わせた高さAも小さく抑えることが可能であり、したがって制御基板箱70の高さHも低く抑えることができる。したがって、制御基板箱70が庫内側に突出することを抑制できるので、庫内容積を大きくすることができ、しかも省エネルギーな冷蔵庫1が得られる。
In the present invention, the combined height A of the
また、制御基板箱70の高さHが小さくできることで、制御基板箱70部分の内箱が庫内側に突出しないようにできるので、背面断熱材80も庫内側に屈曲させたり、突出させたりする必要がなくなり、折り曲げ加工など変形加工に弱い真空断熱材10(曲げ加工を行うと外包材が破れる可能性がある)を庫内背面の制御基板箱70の背面71と庫内(内箱101)との間に配置するようにしても、平板状の真空断熱材10を折り曲げることなく平板状のままで設置可能となる。
Further, since the height H of the
ここで、冷蔵庫1の内箱101と外箱102の間の所定厚さを有する断熱壁部分に制御基板箱70が配置されるため、インバータ駆動回路部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用して制御基板箱70の高さ(奥行き)Hを小さくした場合でも制御基板箱70の背面71と内箱101との間のもともとの長さ(距離)が短い場合には、断熱厚さを確保するために制御基板箱70の背面71の内箱101を若干庫内側に突出させる必要があるが、このような場合であっても制御基板箱70の背面71に平板状の真空断熱材10を配置することは可能である。この場合には真空断熱材10を若干折り曲げて配置しなければならなく可能性があるが、内箱101の庫内側への突出量が従来よりも小さくなっているため真空断熱材10の折り曲げ角度を従来よりも小さくできる。
Here, since the
すなわち、真空断熱材10の折り曲げ角度が真空断熱材10を折り曲げたときに外包材が破れたり傷ついたりしない程度の小さな所定の角度(たとえば約30度以下程度の小さな折り曲げ角度)の範囲内であれば、真空断熱材10を折り曲げても外包材が破れたり、傷ついたりしないので、真空断熱材10が機能しなくなったり、劣化して性能低下したりする恐れが低減できるので問題なく使用可能となる。
In other words, the bending angle of the vacuum
また、図6に示すように、制御基板7に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品11がワイドバンドギャップ半導体で構成されている場合には、耐熱性が高く、放熱フィンが不要か極端に小さくて済むため、制御基板箱70を熱伝導率の良い材料(鉄やアルミニウムや銅などやその合金鋼など)で形成してインバータ駆動回路部品11などの半導体部品を直接制御基板箱70に接触させて放熱の補助を行う構成としても良い。
Further, as shown in FIG. 6, when the
図6は、本発明の実施の形態1を表す制御基板箱70内の制御基板7を側面から見た図である。半導体部品であるインバータ駆動回路部品11を熱伝導性を有する金属や樹脂やゴムなどの熱伝導性材料で構成した制御基板箱70に直接接触させて制御基板箱70をインバータ回路部品11の放熱あるいは放熱補助を行う構成部品として使用しても良い。制御基板7と制御基板箱70との間にインバータ駆動回路部品などの半導体部品11を挟み込んでボルトなどの制御基板固定手段79で押圧・固定すれば、簡単な構成でありながら、低コストで組立性が良好なインバータやファンモータなどの駆動制御などが行える機器駆動制御装置が得られる。
FIG. 6 is a side view of the
本発明では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用しているので、従来のSiを使用した半導体部品の場合に比べて耐熱温度が高い(約300℃)ため、ウレタンなどの断熱材80に接触するように設けられる制御基板箱70を放熱フィンの代わりに使用しても放熱可能であり、また、制御基板箱70が断熱材80中に埋め込まれた構成であっても半導体部品11の耐熱温度が高くなっているため、半導体部品11の耐熱温度を越えるまで制御基板箱70内の温度が上昇することもないので、インバータ駆動回路部品11が故障することもなく信頼性上も問題ない。
In the present invention, since a wide band gap semiconductor is used for the
このようにインバータ駆動回路部品などの半導体部品11を直接制御基板箱70に接触させる構成として制御基板箱70を放熱フィンの代わりに用いることで、放熱フィンが不要となり、また、制御基板箱70の高さを低く抑えることができるため内箱と外箱との間厚さ(断熱材80などの厚さ)を低減できるので、低コストな冷蔵庫を得ることができる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11がワイドバンドギャップ半導体で構成されているため、インバータ駆動回路部品11などの半導体部品が薄くでき、制御基板箱70の厚さも薄くできるので、冷蔵庫1の貯蔵室内容積(庫内容積)を大きくできる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11がワイドバンドギャップ半導体で構成されているため、省エネルギーな冷蔵庫が得られる。また、半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため、放熱フィンが不要な構成も可能となるので、構造が簡略化でき、しかも低コストな冷蔵庫が得られる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11を直接制御基板箱70内に接触させることができるので、従来のように制御基板7と制御基板箱70との間に所定すきまを設ける必要がなくなり、制御基板7を制御基板箱70内に収納する場合の高さが低減できる。すなわち制御基板箱70の高さをさらに低減できるので、貯蔵室内容積(庫内容積)を大きくできる。
In this way, by using the
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11を直接制御基板箱70に接触させる構成が難しい場合には、熱伝導率の良い材料(制御基板箱70と同じ材料でも別の材料でも良い)の放熱補助部材110を介して熱的に接触させても良い。放熱補助部材110としては、たとえば熱伝導率の良い金属製が望ましいがインバータ駆動部品11の発熱に対して発生する熱量を外部(たとえば制御基板箱70や空気中)に放熱可能な熱伝導率や熱伝達率を有する樹脂製や弾性部材などでも良い。また、放熱補助部材110の大きさとしては、たとえばインバータ駆動回路部品11の大きさ(幅や長さ)と同等以上で放熱可能な大きさであれば良い。また、放熱補助部品110としては、たとえばシート状であれば、厚さを薄くできるので、制御基板7や制御基板箱70の高さを抑えることができる。このようにインバータ駆動回路部品11を放熱補助部材110を介して制御基板箱70に接触させる構成として制御基板箱70を放熱フィンの代わりに用いても、放熱補助部材110を設けない場合と同等の効果が得られる。
Here, when it is difficult to directly contact the
特に制御基板箱70が冷蔵庫1の高さ方向に対して背面略中央(例えば圧縮機が冷蔵庫の背面上部に設けられている場合には圧縮機が収容される機械室よりも下部で最下段の貯蔵室よりも上部、圧縮機が冷蔵庫の背面下部に設けられている場合には圧縮機が収容される機械室よりも上部で冷蔵庫1の最上段の貯蔵室よりも下部(最上段の貯蔵室が冷蔵室の場合には冷蔵室内の最上段の棚板位置よりも下部)に設けられている場合には、制御基板箱70が背面上部や背面下部に設けられている場合に比べて高さ位置がユーザに使いやすい略中央高さ位置になるため、ユーザの使用頻度が高い貯蔵室が配置されており大きな収納容積が望まれるので、庫内容積を増加させることの意義や効果が大きい。
In particular, the
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11と制御基板箱70との間を電気的に絶縁可能としたい場合には、放熱補助部材110を熱伝導性と電気絶縁性を有する材料として制御基板箱70とインバータ駆動回路部品などの半導体部品11との間に放熱補助部材110を介するか、あるいは所定厚さを有し樹脂性の電機絶縁性を有するシート状の別部材である電気絶縁部材を準備して放熱補助部材110と制御基板箱70との間にこの電気絶縁部材を介するように構成すれば、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11と制御基板箱70とが電気的に絶縁できるので、電機絶縁性および安全上も問題がない。
Here, when it is desired to electrically insulate between the
ここで、制御基板箱70と制御基板箱70が設けられる機器本体(冷蔵庫1の本体や空調機の室外機本体や給湯機の熱源機本体など)との電気絶縁が必要な場合には、制御基板箱70と機器本体との間、制御基板箱70と制御基板箱70のフタとの間などに電気絶縁部材を介在させるようにすれば良い。
Here, when electrical insulation between the
ここで、本実施の形態ではたとえばインバータ駆動回路部品を構成する半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用し、インバータ駆動回路部品などの半導体部分11を制御基板箱70内に直接接触させる構成について、冷蔵庫の例で説明したが、冷蔵庫以外の空調機の室外機や給湯機の熱源機などインバータ制御を行う機器のインバータ駆動回路部品などの半導体部品11を収納する制御基板7や制御基板箱70に対しても適用できる。
Here, in the present embodiment, for example, a wide band gap semiconductor is used for the
また、図5や図6に示した制御基板7や制御基板箱70や半導体部品であるインバータ駆動回路部品11などの構成を備えた制御装置および制御基板箱の構成についても、冷蔵庫だけでなく、空調機や給湯機や洗濯機などの他の家電機器などにも適用でき、同等の効果を得ることができる。空調機の室外機や給湯機の熱源機に適用した場合には、制御基板箱70が薄くできるため、室外機や熱源機の高さや幅が低減可能で小形化が可能であり、また、重量やコストも低減可能である。また、洗濯層を備えた洗濯機に適用した場合には、洗濯機本体の幅や奥行きや高さが低減可能で小形化が可能であり、また、重量やコストも低減可能である。
Further, not only the refrigerator but also the configuration of the control device and the control board box including the
図7は本発明の実施の形態を表す冷蔵庫1における制御基板箱70の背面部分の容積増加についての説明図である。図において、図1〜図6と同等部分は同一の符号を付して説明を省略する。図において、冷蔵庫1の背面上部には制御基板箱70が配置されており、内部にワイドバンドギャップ半導体で構成されたインバータ駆動回路部品11が収納されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram regarding an increase in the volume of the back surface portion of the
本発明では、インバータ駆動回路部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板7の厚さ、及び基板制御箱70の厚さ(冷蔵庫1の前後方向長さ、奥行き)Hが薄くできるため、制御基板箱70が配置されている部分の内箱の庫内(貯蔵室内)への突出(せりだし)部分83の大きさや容積を小さくできる。また、制御基板箱70の厚さHを小さくできるので、厚さが小さくなった分だけ内箱101と制御基板箱70背面71との間の制御基板箱厚さ減少分だけ断熱材80の厚さを増加させることが可能である。(断熱材厚さ増加部分85の容積分だけ断熱材80の厚さを大きくできる。)断熱材80の厚さを増加させなければ、この断熱材厚さ増加部分85の容積分だけ庫内容積を大きくできる。すなわち、制御基板箱70の厚さHが薄くなった断熱材厚さ増加部分85の容積分(あるいは厚さ分)だけ、断熱材80の厚さを薄くすることで庫内容積(貯蔵室の内容積)を大きくできる。したがって、ユーザにとって使い勝手の良い大容量の冷蔵庫が得られる。
In the present invention, since the inverter
ここで、従来の冷蔵庫1では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11、および制御基板箱70の厚さが大きかったため、制御基板箱70周辺の制御基板箱収納スペースの奥行きを大きくする必要があり、貯蔵室内の突出部分83まで内箱101が突出(せり出し)していたため、庫内容積が小さくなっていた。また、従来の冷蔵庫では、断熱材80の厚さ増加部分85には制御基板箱70が設けられていたため、真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を設けることなど困難であったが、本発明における制御基板7、制御基板箱70は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、庫内側への突出部分83を小さくでき、また、断熱材厚さ増加部分85の容積分だけスペースが確保可能となるため、冷蔵庫1の背面152に対して制御基板7や制御基板箱70を傾けて配置したりしなくても良く、冷蔵庫1の背面152に対して略並行(冷蔵庫設置面、あるいは冷蔵庫背面に対して略垂直)に設置できるようになるので、構造が簡単であり、制御基板箱70の収納スペースも大幅に小さくすることが可能となる。さらに、貯蔵室である冷蔵室2内への内箱101のせり出し(突出)もなくなるから、貯蔵室である冷蔵室2への食品収納量も拡大させることが可能となり、ユーザにとって大容量で使い勝手の良い冷蔵庫や機器が得られる。
Here, in the
ここで、制御基板箱70の高さHが低くなることによって内箱の庫内側への突出量減少分83(庫内容積増加部分83)や制御基板箱70の高さHが低くなることによって制御基板箱70と内箱101との間(たとえば冷蔵庫1を構成する断熱箱体の背面)の断熱材80の厚さ増加部分85(制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分85)などの容積増加部分83、85に付加部品(機能部品(たとえばミスト噴霧装置や殺菌装置や除菌装置など)や風路部品(たとえば冷却風路やミスト送風路や風量調整や風路切替用のダンパ装置など)や冷凍サイクル部品(たとえば放熱パイプ(凝縮パイプ)や減圧装置(膨脹弁やキャピラリチューブなど)や吸入パイプなど)やその他部品(真空断熱材や配線や照明部品(たとえばLED照明などの庫内照明や警告等や表示灯)など))を設けたり、配置するようにしても良い。
Here, when the height H of the
このように、庫内容積の増加部分83や制御基板箱70の背面71の断熱材厚さ(容積)増加部分85に上記付加部品を配置したり設けたりすることで、従来に比べて庫内容積を減少させることなく付加機能を得ることができるので、ユーザにとって使い勝手が良く、しかもスペース使用効率も大きくコストパフォーマンスの高い冷蔵庫が得られる。
In this way, the contents of the storage can be compared to the conventional case by arranging or providing the additional parts in the increased
すなわち、庫内容積増加部分83や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分85に付加部品を設けるようにすれば、庫内容積(貯蔵室の収納容積)を減少させることなく、付加部品による追加機能が実現できたり、あるいは付加部品が配置されていた部分に別部品を配置可能となるので、庫内容積を減少させることなく、追加機能が使用可能となり、スペース効率が向上し、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。また、庫内容積増加部分83や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分85に付加部品を設けない場合には、従来と同じ外形寸法の冷蔵庫で庫内容積を増加できるので、スペース効率が向上し収納容積が大きく、使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
In other words, if additional parts are provided in the internal
ここで、付加部品がミスト噴霧装置やミスト送風路やミスト吹出し口などのミスト噴霧関連部品である場合には、貯蔵室内にミスト噴霧が行えるようになるので、貯蔵室内の収納容積を減少させずに貯蔵室内の除菌や加湿が行える衛生的で鮮度保持の行える冷蔵庫などの機器が得られる。 Here, when the additional part is a mist spray-related part such as a mist spraying device, a mist blower channel, or a mist outlet, mist spraying can be performed in the storage chamber, so that the storage capacity in the storage chamber is not reduced. In addition, a hygienic and freshness-maintaining device that can be sterilized and humidified in the storage chamber can be obtained.
また、付加部品が放熱パイプ(凝縮パイプ)9の場合には、貯蔵室内の収納容積を減少させずに放熱パイプを制御基板箱70の背面71の断熱材厚さ増加部分85に這わす(配置する)ことができるので、放熱パイプ9の長さを長くでき放熱面積の増加を行うことができるため、放熱効率が向上し省エネルギーな冷蔵庫を提供できる。
When the additional part is the heat radiating pipe (condensation pipe) 9, the heat radiating pipe is passed to the heat insulating material
また、付加部品が真空断熱材10の場合には、貯蔵室内の収納容積を減少させずに従来は配置困難であった制御基板箱70の背面断熱材増加部分85に真空断熱材10を配置できるため、真空断熱材10の設置面積の拡大が行え、また断熱性能が向上するので、省エネルギーな冷蔵庫が得られる。また、制御基板箱70が薄くできるため真空断熱材10を外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で折り曲げ角度を小さく配置することが可能となるので、折り曲げることで外包材が傷ついたり破れたりすることが抑制でき、真空断熱材の破損や断熱性能の低下のない高信頼性で省エネルギーな冷蔵庫が得られる。
Further, when the additional part is the vacuum
(真空断熱材の折り曲げ配置)
本発明における制御基板7、制御基板箱70は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、庫内への突出部分83、断熱材厚さ増加部分85の容積分だけ従来に比べてスペースの確保が可能となり、冷蔵庫1の背面152に対して制御基板7や制御基板箱70を傾けて配置したりしなくても良くなり、冷蔵庫1の背面152に対して制御基板箱70を略並行に設置可能となり、制御基板7や制御基板箱70の設置位置を検討するにあたって設計の自由度が向上する。また、制御基板7や制御基板70を傾斜させて配置させる場合であっても、真空断熱材10を外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で折り曲げ角度を小さく配置することが可能なので、信頼性が高く、断熱性能の高い冷蔵庫などの機器が得られる。
(Folding arrangement of vacuum insulation)
Since the thickness of the
図8は、本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図である。図において、図1〜図7と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、制御基板箱70の背面71が冷蔵庫1の外箱102あるいは背面152に対して所定の角度で傾斜しており、制御基板7も制御基板箱70の背面71の傾斜角度と略同等角度で傾斜して配置されている。制御基板7、制御基板箱70は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、従来に比べて突出部分83、断熱材厚さ増加部分85の容積分だけスペースや容積の確保が可能となり、制御基板箱70の背面71を冷蔵庫1の外箱102あるいは背面152に対して傾斜させて配置させても制御基板箱70の断熱材中での収納スペースを大幅に小さくすることが可能である。さらに、貯蔵室である冷蔵室2内への内箱101のせり出しも小さくできるかなくなるから、貯蔵室である冷蔵室2への食品収納量も拡大することが可能となる。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part near the control board box of the refrigerator representing the present embodiment. In the figure, the same parts as those in FIGS. In the figure, the
本実施の形態では、断熱材厚さ増加部分85に付加部品である真空断熱材10が配置されているが、真空断熱材10は制御基板箱70の背面71の傾斜に合わせて制御基板箱70の近傍で所定角度で折り曲げられているが、折り曲げ角度が小さく設定できるので、真空断熱材10の外包材が傷ついたり破れたりしないため真空断熱材10の信頼性を確保できる。ここで、真空断熱材10を折り曲げる所定角度は、外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で設定しており、制御基板箱70の配置されていない部分の真空断熱材10に対して真空断熱材10の折り曲げられた部分の所定折り曲げ角度が略30度以下(好ましくは10度以下)としている(制御基板箱70の配置されていない部分の真空断熱材10が冷蔵庫1の背面や天面に略平行に設置されている場合には、背面や天面に対して真空断熱材10の折り曲げられた部分の所定折り曲げ角度が略30度以下(好ましくは10度以下)とすれば良い)。このように制御基板箱70の背面71が傾斜している場合に制御基板箱70の背面に設ける付加部品は真空断熱材10でなくても良く、放熱パイプ9や吸入パイプ63や膨脹装置62やミスト噴霧装置や冷却風路など他の付加部品であっても良い。
In the present embodiment, the vacuum
(付加部品の複数配置)
ここで、付加部品は1つでなくても良く2つ以上の組み合わせ(たとえば配管同士(放熱パイプ9と吸入パイプ63の組み合わせや吸入パイプ63と減圧装置であるキャピラリチューブ62との組み合わせなど)や、配管(放熱パイプ9や吸入パイプ63やキャピラリチューブ62など))と真空断熱10の組み合わせや、ミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせや、真空断熱材10とミスト送風路、あるいは真空断熱材10とミスト吹出し口、あるいは真空断熱材10と冷却風路との組み合わせ、照明部品(たとえばLED照明などの庫内照明や警告等や表示灯など)と冷却風路の組み合わせ、照明部品と真空断熱材との組み合わせ、照明部品とミスト噴霧装置の組み合わせなど異なる付加部品2種類の組み合わせ、あるいは真空断熱材とミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせや照明装置とミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせなどの異なる付加部品3種類の組み合わせでも良く、複数の付加部品の中からの複数の組み合わせ)でも良い。また、同じ付加部品を2つ、3つなど複数の組み合わせでも良い。1つ、あるいは2つ以上の付加部品を組み合わせることで、貯蔵室内の収納容積の減少を伴わないで多くの付加機能を得ることができるので、ユーザの満足度が高く、しかもスペース使用効率も大きくコストパーマンスの大きな冷蔵庫が得られる。
(Multiple placement of additional parts)
Here, the number of additional parts may not be one, but two or more combinations (for example, pipes (a combination of the
(真空断熱材)
ここで、付加部品に真空断熱材を使用する場合には、芯材にガラス繊維などの無機繊維を使用するよりはポリエステル(PP)やポリスチレン(PS)などの有機繊維を使用した方が芯材の取り扱い時や解体時やリサイクル時に人体への悪影響がないので良い。
(Vacuum insulation)
Here, when using vacuum insulation for additional parts, it is better to use organic fibers such as polyester (PP) and polystyrene (PS) than to use inorganic fibers such as glass fibers for the core. There is no adverse effect on the human body when handling, dismantling or recycling.
真空断熱材10は、空気遮断性を有するガスバリア性容器(以下、「外包材」と称す)と、外包材の内部に封入された芯材および吸着剤(例えばガス吸着剤や水分吸着剤(CaO)など)と、を有している。そして、外包材の内部は、所定の真空度(数Pa(パスカル)〜数百Pa程度)に減圧されている。尚、真空断熱材10を、単に真空断熱材と呼ぶ場合もある。
The vacuum
真空断熱材10の芯材を形成する繊維として本実施形態では有機繊維を使用するようにしているが、この有機繊維に用いる材料として、ポリエステルや、その他に、ポリプロピレン、ポリ乳酸、アラミド、LCP(液晶ポリマー)、PPS、ポリスチレンなどを用いることができる。また、芯材の耐熱性を向上させたい場合は、有機繊維にLCP(液晶ポリマー)やPPS(ポリフェニレンサルファイド)など耐熱性のある樹脂を使用すれば良い。また、圧縮クリープ特性を向上させたい場合は、繊維径の大きなものを使用すれば良い。また、上記の樹脂を混合させて使用すれば、圧縮クリープ特性の優れた耐熱性が高く断熱性の高い真空断熱材7が得られる。ポリスチレンは、固体熱伝導率が小さく断熱材の断熱性能の向上が期待でき、しかも安価に製造できる。
In this embodiment, an organic fiber is used as the fiber forming the core of the vacuum
ポリプロピレンは、吸湿性が低いため、乾燥時間や真空引き時間を短縮でき生産性の向上が可能である。また、ポリプロピレンは、固体熱伝導が小さいので真空断熱材10の断熱性能の向上が期待できる。
Polypropylene has low hygroscopicity, so that drying time and evacuation time can be shortened and productivity can be improved. Moreover, since the solid heat conduction is small, the heat insulation performance of the vacuum
また、ポリ乳酸には生分解性があるので、製品の使用後に解体、分別された芯材は埋め立て処理を行うこともできる。 Moreover, since polylactic acid is biodegradable, the core material disassembled and separated after use of the product can be subjected to landfill treatment.
また、アラミドやLCPは剛性が高いので、真空包装されて大気圧を受けたときの形状保持性が良く、空隙率を高めることができ断熱性能の向上が期待できるなどのメリットがある。 In addition, since aramid and LCP have high rigidity, they have good merits such as good shape retention when vacuum-packed and subjected to atmospheric pressure, can increase the porosity, and can be expected to improve heat insulation performance.
芯材は、例えば、プラスチックラミネートフィルムを外包材に用いる真空断熱材10においては、大気圧を支えて真空断熱材10内の空間を確保する役割と、空間を細かく分割してガスの熱伝導などを低減する役割を担っている。なお、ガスの熱伝導抑制の観点から、この空間の距離をその真空度における空気分子の自由行程距離より小さくなるようにすることが望ましい。
For example, in the vacuum
本実施の形態では、真空断熱材10の芯材には、例えば有機繊維を使用しているので、従来のように硬くて脆いガラス繊維が芯材として使用されている場合に比べて、真空断熱材10の製造時や解体時やリサイクル時に粉塵が飛び散り作業者の皮膚・粘膜などに付着して刺激を与えるということも無くなり取り扱い性、作業性、リサイクル性が向上する。製造時や解体時に粉塵が飛び散り作業者の皮膚・粘膜などに付着して刺激を与えることがないので、環境に配慮した製品が得られる。
In the present embodiment, for example, an organic fiber is used for the core material of the vacuum
(真空断熱材+放熱パイプ)
付加部品の組み合わせとして真空断熱材10と放熱パイプ9の場合には、真空断熱材10を貯蔵室側(庫内側)に配置し、放熱パイプ9を制御基板箱70の背面71側に配置(内箱101、真空断熱材10、放熱パイプ9、制御基板箱70の順で配置)することで、放熱パイプ9よりの放熱が貯蔵室内に伝わるのを真空断熱材10で抑制できるので、省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。ここで、内箱101と真空断熱材10の間、真空断熱材10と放熱パイプ9の間、放熱パイプ9と制御基板箱70の背面71との間には、適宜、別の断熱材(たとえばウレタン断熱材)や固定部材や防振部材(たとえば弾性部材や樹脂部材など)を設けることによって、断熱効率や防振や騒音低減などの効果を得ることができる。
(Vacuum insulation + heat dissipation pipe)
In the case of the vacuum
また、所定の長さと所定の幅と所定の厚さを有する平板状(あるいはシート状)の真空断熱材10の長さ方向あるいは幅方向に向かって連続した凹部を設け、凹部の深さを放熱パイプ9の直径の1/3程度以上として放熱パイプ9が挿入または嵌合可能な形状(たとえば円弧形状)とし、放熱パイプ9の位置決めや保持が可能な深さと形状にすれば良い。(たとえば、凹部の形状は放熱パイプ9の直径と同等程度以上の直径の円弧状とすれば良い。)
Further, a concave portion continuous in the length direction or the width direction of the flat plate (or sheet shape) vacuum
そしてこの凹部に放熱パイプを這わせるようにすれば、凹部の深さ分だけ放熱パイプが埋設できるので真空断熱材10の厚さに放熱パイプ9の大きさ(直径分)を加えた合計の厚さを薄くでき、冷蔵庫の背面のトータルでの断熱材厚さ(内箱と外箱との間の断熱材厚さ)を薄くでき、したがって、厚さを薄くできた分だけ貯蔵室の内容積を大きくでき、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
If the heat radiating pipe is arranged in the concave portion, the heat radiating pipe can be embedded by the depth of the concave portion, so the total thickness obtained by adding the size (diameter) of the
ここで、真空断熱材10と放熱パイプ9をあわせた厚さを小さくできることは上述したとおりであるが、この場合には、真空断熱材10と放熱パイプ9をあわせた厚さを小さくできることに加え、半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱70の厚さも薄くできるので、付加部品を追加したにもかかわらず、貯蔵室内容積を更に増大させることができる。したがって、スペース効率が良く貯蔵室内容積の大きな冷蔵庫などの機器を得ることができる。ここで、放熱パイプ9の代わりに吸入パイプ63や減圧装置であるキャピラリチューブ62を配置した場合でも同様の効果が得られる。
Here, as described above, the combined thickness of the vacuum
(放熱パイプ)
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって制御基板箱70の厚さが薄くなり、制御基板箱70の背面71側に付加部品として放熱パイプ9を配置する場合の冷蔵庫1の放熱パイプ9の這わせ方について説明する。従来は、制御基板7の厚さが大きいため制御基板箱70の厚さH2も大きく、制御基板箱70の背面71には放熱パイプ9を這わせるだけの断熱材80の厚さが得られていなかったことからを放熱パイプ9を這わせることを避けていたが、本実施の形態では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11にSiC(炭化珪素)やGaN(ガリウムナイトライド)などのワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品11を含めた制御基板7の厚さ、及び基板制御箱70の厚さHが薄くできるため、制御基板箱70の厚さが薄くなったことにより内箱101と制御基板箱70背面71との間に放熱パイプ9を這わせる隙間(断熱材に厚さ)を確保可能となる。制御基板箱70が薄くなった場合の放熱パイプ9の這わせ方の例を図9を用いて説明する。
(Heat radiation pipe)
Here, by using a wide band gap semiconductor for the
図9は、本発明の実施の形態を表す冷蔵庫の機械室が背面下部に設けられている場合の放熱パイプの這わせ方を説明するための冷蔵庫を背面から見た背面斜視図である。図において、図1〜図8と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、冷蔵庫1の背面下部には機械室60が設けられ、冷凍サイクルを構成する圧縮機6が配置されている。圧縮機6の吐出管には放熱パイプ9が接続され、この放熱パイプ9は機械室60を形成する上部壁面あるいは側部壁面を貫通し、その後、冷蔵庫1の外箱102に直接あるいはスペーサを介して貼り付けられた状態で外箱102と断熱材80の間に配置されて機械室60より冷蔵庫1の背面や側面を通って膨脹装置62・冷却器となる蒸発器200を介して圧縮機6の吸入管63に接続されている。圧縮機6から吐出された高温・高圧の冷媒ガス(たとえば自然冷媒であるHC冷媒)は冷蔵庫1背面や側面の外箱102や断熱材80と熱交換することで放熱パイプ9内で凝縮・液化され、膨脹装置62、蒸発器200を通過して低温・低圧の冷媒ガスとなって再び圧縮機6の吸入側に戻ることで冷凍サイクルが構成されている。
FIG. 9 is a rear perspective view of the refrigerator as viewed from the rear for explaining how to arrange the heat radiating pipes when the machine room of the refrigerator representing the embodiment of the present invention is provided at the lower back. In the figure, the same parts as those in FIGS. In the figure, a
ここで、放熱パイプ9は、圧縮機6の吐出配管に接続されており、冷蔵庫背面の外箱102と断熱材80の間や断熱材80中を冷蔵庫背面下部から上方へ向かって配設される上り配管91と、制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の左右方向あるいは上下方向に横切って配設される制御基板箱背面配管92と、冷蔵庫背面上部から下方の機械室60に向かって配設される下り配管93と、によって構成され、膨脹機構62、蒸発器200、を介して圧縮機6に接続されて冷凍サイクルを構成している。ここで、適宜、蒸発器200と圧縮機6との間にサクションアキュムレータやサクションマフラなどの容器61を設けたり、圧縮機6の吐出側配管(例えば吐出配管)と上り配管91との間に吐出マフラを設けることで、信頼性が向上したり、また騒音が低下する。
Here, the
ここで、放熱パイプ9は、冷蔵庫背面の外箱102と断熱材80の間、あるいは断熱材中を冷蔵庫背面下部(たとえば機械室60)から上方へ向かって配設される上り配管91と、制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の左右方向あるいは上下方向に横切って配設される制御基板箱背面配管92と、下方の機械室60に向かって配設される下り配管93とによって構成される例について説明したが、冷蔵庫背面を冷蔵庫背面下部の機械室60近傍から制御基板箱70の側方を通って上方へ向かって配設される第1の上り配管と、第1の上り配管が冷蔵庫1の上部近傍で折り返して制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の下方向に下って配設される第1の下り配管と、第1の下り配管が機械室60の上方近傍で折り返して上方に向かって配設され制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の上方向に上って配設される第2の上り配管と、第2の上り配管が冷蔵庫1の上部近傍で折り返して制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の下方向に下って配設される第2の下り配管と、第2の下り配管が機械室60の上方近傍で折り返して上方に向かって配設され制御基板箱70の背面を冷蔵庫1の上方向に上って配設される第3の上り配管と、第3の上り配管が冷蔵庫1の上部近傍で折り返して制御基板箱70の側面を冷蔵庫1の下方向に下って配設される第3の下り配管と、によって構成しても良い。
Here, the
すなわち、放熱パイプ9は、冷蔵庫1の背面の外箱102と内箱101の間で、制御基板箱70の背面を冷蔵庫1に対して、左右方向、あるいは上下方向に1回あるいは複数回折り返すように制御基板箱背面配管として配設しても良く、このように制御基板箱70の背面に放熱パイプ9を這わすことで、放熱パイプ9の放熱に必要な長さを冷蔵庫1の側面や上面や底面に這わすだけでは放熱長さが不足する場合でも冷蔵庫1の背面だけでも十分な放熱長さを確保できるので、放熱効率の良い省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ9の放熱に必要な長さを冷蔵庫1の背面のみ、あるいは背面と側面のみ、あるいは背面と上面(あるいは底面)のみで確保することも可能になるので、放熱パイプ9の這わせ方や配置の自由度が向上する。また、制御基板箱70の背面に放熱パイプを這わすことで、放熱パイプ9を這わせなくて良くなる部分が得られ、この放熱パイプ9を這わせなくて良くなる部分の断熱材厚さを薄くでき、コンパクトで低コストの冷蔵庫が得られる。
That is, the
本実施の形態では、以上のように、冷蔵庫などの機器を制御するインバータ駆動回路部品などの半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板7の厚さ、及び基板制御箱70の厚さHを薄くすることが可能なため、放熱パイプ9を制御基板箱70の背面に配設可能となり、放熱効率が向上し省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。
In the present embodiment, as described above, the thickness of the
ここで、従来は、制御基板箱70の厚さ(奥行き)が厚かったため貯蔵室内容積確保のため制御基板箱70の背面には放熱パイプ9などの付加部品を配置することができず、たとえば放熱パイプ9を冷蔵庫1の背面に這わせる場合には、制御基板箱70の上部や下部で折り返すか、あるいは制御基板箱70の側面を通過させるなどして制御基板箱70の背面を這わせずに冷蔵庫1の天上面や側面や底面に這わせて放熱パイプ9の放熱長さを確保していた。放熱パイプ9を制御基板箱70の背面を這わせずに制御基板箱70の上部や下部で折り返す場合、放熱パイプ9は、所定の放熱長さや放熱面積が必要であるため制御基板箱70の上部や下部で複数回上下方向(冷蔵庫1の高さ方向)、あるいは左右方向(冷蔵庫1の横方向)や斜め方向に折り返して配設することで必要な放熱長さを得るようにしていた。
Here, conventionally, since the thickness (depth) of the
しかしながら、本実施の形態では、放熱パイプ9を冷蔵庫1の上部背面(あるいは背面中央近傍や下部背面)に設けられた制御基板箱70の背面に這わすことが可能となるため、従来のように放熱パイプ9を複数回上下方向(冷蔵庫1の高さ方向)、あるいは左右方向(冷蔵庫1の横方向)や斜め方向に折り返して(折り曲げて)配設しなくても良くなるので、放熱パイプ9の配設の自由度が向上し、しかも放熱パイプ9の上下方向(冷蔵庫1の高さ方向)、あるいは左右方向(冷蔵庫1の横方向)への折り返し回数を低減できるので、放熱パイプ9の加工時間の短縮が行え、省エネルギーで低コストな冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ9の折り返し回数(折り曲げ回数)が低減できるので折り曲げによる放熱パイプ9のひび割れなどの不良による品質低下も抑制できる。したがって、高品質で信頼性が高く加工時間の短かい、低コストで省エネルギーな冷蔵庫などの機器を得ることができる。
However, in the present embodiment, the
放熱パイプ9を長くすると、放熱効率が良くなり消費電力の低減につながるため、省エネルギーな機器が得られる。一般的に従来の半導体はシリコン(Si)を使用しており、過度の温度上昇に弱いが、本発明で使用するワイドバンドギャップ半導体は、自己の発熱も小さく、また高温にも強いという特性を持つので、従来では使用困難であった比較的温度が高くなる断熱材中や制御基板箱70内や機械室60内などへの設置が可能となる。従来のSi半導体の場合は、周囲からの熱の譲与は極力注意しないと高温により故障してしまう可能性が高いが、ワイドバンドギャップ半導体の場合は、耐熱性が高いので高温により故障することが小さく問題の発生が少ない。放熱パイプ9の発熱温度としては、たとえば最大で40〜120℃位までは上昇するが、ワイドバンドギャップ半導体は高温耐力が高い(約300℃)ので、問題なく使用可能である。
If the
ここで、放熱パイプ9を制御基板箱70の背面に直接または熱伝導性を有する補助部材(樹脂部材など)を介して接触させるように接着材やネジなどにより固定すると、放熱パイプ9の熱を制御基板箱70を介して放熱させることが可能となり、簡単構成でありながら放熱性能に優れた高性能な冷蔵庫などの機器を得ることができる。
Here, if the
図10は本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図である。図において、図1〜図9と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、制御基板箱70の背面71と付加部品(たとえば放熱パイプ9やミスト送風路や冷却風路や戻り風路など)との間には補助部材75が設けられている。付加部品である放熱パイプ9は、たとえば上方あるいは下方の機械室60から外箱102に直接、または固定部材を介して固定された状態で外箱102の内面側を制御基板箱70近傍まで上昇、または下降した後に制御基板箱70の背面71を這うように配置されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the main part in the vicinity of the control board box of the refrigerator representing the present embodiment. In the figure, the same parts as those in FIGS. In the figure, an auxiliary member 75 is provided between the
ここで、補助部材75は、熱伝導性を有する熱伝導性部材であって、弾性を有する弾性部材(たとえば、熱伝導性を有するゴムや樹脂など)であれば、弾性を有する補助部材75を制御基板箱70の背面71に接着やネジ留めなどで固定し、付加部品である放熱パイプ9を弾性を有する補助部材75に押圧するか、あるいは制御基板箱70を補助部材75を介して放熱パイプ9に押圧するように固定すれば、組立が簡単になり、低コストで放熱性能の良い高性能な冷蔵庫などの機器が得られる。
Here, the auxiliary member 75 is a thermally conductive member having thermal conductivity, and if the elastic member is elastic (for example, rubber or resin having thermal conductivity), the auxiliary member 75 having elasticity is used. It fixes to the
以上のように、制御基板7の半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体部品を使用することで、制御基板箱70の厚さHを小さくできるため、制御基板箱70の厚さHを小さくできたことにより冷蔵庫1の背面に配設された制御基板箱70の背面に生じるスペースに放熱パイプ9を這わすことができるので、放熱パイプ9の長さをそのぶんだけ長くでき、放熱効率の良い冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ9を制御基板箱70の手前で折り曲げなくても良くなるので、放熱パイプ9の折り曲げ回数を少なくでき、製造コストの小さい低コストの冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ9を制御基板箱70の背面に熱伝導性を有する部材(たとえば樹脂部材や弾性部材など)を介して押圧固定すれば、放熱パイプ9の放熱を制御基板箱70を介して効果的に冷蔵庫外に放熱できるので、高性能な冷蔵庫などの機器が得られる。
As described above, since the thickness H of the
ここで、放熱パイプ9の代わりに吸入パイプ63や膨脹装置であるキャピラリチューブ62などのパイプであれば、制御基板箱70の背面にパイプを這わすことで同様の効果が得られる。また、冷蔵庫1でなくてもよく、放熱パイプ9や吸入パイプ63などのパイプを有する冷凍サイクルを備えた機器であって、機器を制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用可能な空気調和機(室内機や室外機)や給湯機(熱源機や貯湯タンク)や洗濯機などの機器であっても同様の効果が得られる。この場合は、断熱材が配設されていなくても制御基板箱70の背面に生じるスペース増加部分に付加部品である放熱パイプ9や吸入パイプ63や膨脹装置であるキャピラリチューブ62などのパイプを這わすことができれば同様の効果が得られる。
Here, if the pipe is a
(ミスト噴霧装置)
次に付加部品としてミスト噴霧装置を使用する場合について説明する。ミスト噴霧装置は、電圧を印加することでミストを発生させる放電電極と、前記放電電極を保持する保持部材と、放電電極に水を供給する水供給手段と、を備えている。ここで、水供給手段は放電電極に水を供給できれば良いので、放電電極に空間を介して直接水を落下させて放電電極に供給する構造でも良いし、水供給手段を熱伝導性の良い金属などで構成して一端側を冷凍室などの低温度貯蔵室や冷却室の壁面に接触させ、他端側を放電電極に接続して放電電極を直接冷やして結露水を放電電極に供給、あるいは生成させるようにして貯蔵室である野菜室内にミストを噴霧するようにしても良い。また、上部に冷蔵室2や野菜室5が配置され、冷蔵室2や野菜室5の下部に冷凍室4を備え、冷蔵室用冷却器が冷蔵室2の背面近傍に配置され、冷凍室用冷却器が冷凍室4の背面近傍に配置された冷蔵庫では、冷蔵室用冷却器よりの除霜水を冷蔵室2や野菜室5の背面近傍に設けられた放電電極に供給してミストを発生させて冷蔵室2内や野菜室5内にミストを供給するようにしてもよい。この場合、特別な工夫をしなくても除霜水が利用できるため冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。
(Mist spraying device)
Next, the case where a mist spraying device is used as an additional part will be described. The mist spraying device includes a discharge electrode that generates mist by applying a voltage, a holding member that holds the discharge electrode, and a water supply unit that supplies water to the discharge electrode. Here, since the water supply means only needs to be able to supply water to the discharge electrode, it may have a structure in which water is directly dropped to the discharge electrode via the space and supplied to the discharge electrode, or the water supply means is a metal having good heat conductivity. And one end side is brought into contact with the wall of a low temperature storage room or cooling room such as a freezing room, and the other end side is connected to the discharge electrode to directly cool the discharge electrode and supply condensed water to the discharge electrode, or You may make it produce | generate mist in the vegetable room which is a storage room so that it may produce | generate. Moreover, the
また、第1の貯蔵室が比較的高温のプラス温度帯の貯蔵室である野菜室5で、第2の貯蔵室がプラス温度帯の貯蔵室である冷蔵室2の場合で、第3の貯蔵室が前記第1の貯蔵室よりも低温の貯蔵室であるマイナス温度帯の貯蔵室である冷凍室4の場合であって、第2の貯蔵室である冷蔵室2が上部に配置され、その下方に第3の貯蔵室である冷凍室4が配置され、第3の貯蔵室の下方に第1の貯蔵室である野菜室5が配置されている場合には、第1の貯蔵室と第3の貯蔵室との間の仕切り壁内にミスト噴霧装置を配置し、水供給手段の一端側を第3の貯蔵室である低温の冷凍室4側に配置し、水供給手段の他端側に接続された放電電極を比較的高温の貯蔵室である野菜室5側に配置することで、冷凍室4の冷気で水供給手段の一端側を冷却することができるので、冷凍室4と野菜室5の温度差を利用できるため、特別な工夫をしなくても冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。 In the case where the first storage room is the vegetable room 5 which is a storage room in a relatively high temperature plus temperature zone, and the second storage room is the refrigeration room 2 which is a storage room in the plus temperature zone, the third storage The room is a freezing room 4 which is a storage room in a minus temperature zone which is a lower temperature storage room than the first storage room, and the refrigerating room 2 which is a second storage room is arranged at the top, When the freezer room 4 which is the third storage room is arranged below and the vegetable room 5 which is the first storage room is arranged below the third storage room, the first storage room and the first storage room A mist spraying device is arranged in the partition wall between the three storage chambers, one end side of the water supply means is arranged on the low temperature freezing chamber 4 side which is the third storage chamber, and the other end side of the water supply means By disposing the discharge electrode connected to the side of the vegetable room 5 which is a relatively high temperature storage room, one end side of the water supply means is cooled by the cold air in the freezing room 4 It is possible, since it is possible to use the temperature difference between the freezing chamber 4 and the vegetable compartment 5, it is possible to even cooling means without special contrivance obtain unnecessary and condensed water, low-cost refrigerator is obtained.
ここで、水供給手段の一端側を貯蔵室背面近傍に設けられた蒸発器(冷却器)200を有する冷却器室や貯蔵室に冷気を送風する冷却風路の壁面や内部に配置し、水供給手段の他端側に接続された放電電極を比較的高温の貯蔵室である野菜室5や冷蔵室2側に配置することで、冷却器室や冷却風路の冷気で水供給手段の一端側を冷却することができるので、冷凍室4と野菜室5との温度差が利用できるため、特別な工夫をしなくても冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。
Here, one end side of the water supply means is arranged on the wall surface or inside of the cooling air passage for supplying cool air to the cooler room or the storage room having the evaporator (cooler) 200 provided in the vicinity of the back of the storage room, By disposing the discharge electrode connected to the other end side of the supply means on the
本実施の形態では、第1の貯蔵室であるたとえば冷蔵室2の背面と制御基板箱70の背面71との間にミスト噴霧装置本体を設けても良いし、ミスト噴霧装置本体は別の場所(たとえば制御基板箱70が背面に設けられる第1の貯蔵室(たとえば冷蔵室2)とは異なる第2の貯蔵室(例えば野菜室4))に設け、制御基板箱70の背面には第1の貯蔵室内へミストを噴霧するミスト噴霧口やミストを搬送するミスト送風路を設けるようにしても良い。
In the present embodiment, for example, a mist spraying device main body may be provided between the back surface of the
ミスト噴霧装置本体を制御基板箱70の背面71とは別の場所(たとえば制御基板箱70の背面とは異なる部位、あるいは制御基板箱70が背面に設けられる第1の貯蔵室(たとえば冷蔵室2)とは異なる第2の貯蔵室(例えば野菜室5))に設け、制御基板箱70の背面には第1の貯蔵室内へミストを噴霧するミスト噴霧口やミストを搬送するミスト送風路を設けるようにする場合は、周囲が囲まれたダクトやホースなどのミスト送風路を第1の貯蔵室背面あるいは第2の貯蔵室背面に設けられるミスト噴霧装置本体と第1の貯蔵室背面と制御基板箱70の背面との間に設けられたミスト噴霧口とを接続してミスト噴霧口より第1の貯蔵室内にミストを噴霧すれば良い。ここで、制御基板箱70の背面71に付加部品として貯蔵室内にミストを噴霧するミスト噴霧口やミスト噴霧口にミストを供給するミスト送風路や蒸発器(冷却器)200で生成された冷気を貯蔵室に送風する冷却風路などを設ける場合には、制御基板箱70の背面と付加部品との間に断熱材(たとえば真空断熱材やウレタン断熱など材)を設けるようにすれば、制御基板箱70が冷やされて露がつく恐れが低減できるので、制御基板箱70内の電子部品(たとえばワイドバンドギャップ半導体部品11など)が故障することなく信頼性の高い冷蔵庫などの機器が得られる。したがって、簡単な構成でありながら貯蔵室内の容積を減少させることなく、制御基板箱70背面のスペースを有効活用でき、設計の自由度の高い高性能な冷蔵庫などの機器を得ることができる。
The main body of the mist spraying device is located at a location different from the
ここで、たとえば、第1の貯蔵室、あるいは第2の貯蔵室から冷却器室への戻り風路を介して、あるいは第1の貯蔵室から第2の貯蔵室への戻り風路、あるいは第1の貯蔵室から別の第3の貯蔵室への戻り風路を介してミストを複数の貯蔵室に噴霧しても良い。この場合、ミストを噴霧するミスト送風路の少なくとも一部あるいは戻り風路の少なくとも一部を制御基板箱70の背面71に断熱材(たとえば真空断熱材)を介して設けるようにすれば簡単な構成でありながら貯蔵室内の容積を減少させることなく、制御基板箱70背面71のデッドスペースを有効活用できる。しかも、制御基板箱への露付きを防止し、ミスト送風路や戻り風路の配置の自由度が増加し、設計の自由度の高い高性能な冷蔵庫を得ることができる。
Here, for example, the return air passage from the first storage chamber or the second storage chamber to the cooler chamber, the return air passage from the first storage chamber to the second storage chamber, or the first Mist may be sprayed to a plurality of storage chambers via a return air passage from one storage chamber to another third storage chamber. In this case, if at least a part of the mist blowing path for spraying mist or at least a part of the return air path is provided on the
(制御基板箱の天井面への設置)
以上は、制御基板7、制御基板箱70を冷蔵庫1の背面上方に設置するタイプの冷蔵庫についての例を紹介したが、ここでは、制御基板7、制御基板箱70を冷蔵庫1の天井面に設置する場合について説明する。
(Installation of the control board box on the ceiling)
Although the example about the refrigerator of the type which installs the
図11は、本実施の形態を表す制御基板7を冷蔵庫1の天井面に配置した場合の制御基板近傍の要部断面図であり、図11(a)は本発明の冷蔵庫の制御基板を天井面に配置した場合の要部断面図、図11(b)は、従来の冷蔵庫の制御基板を天井面に配置した場合の要部断面図である。図11において、図1〜図10と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part in the vicinity of the control board when the
図11(b)において、制御基板7、制御基板箱70は、冷蔵庫1の天井面151の後方に設けられている。図11(b)に示すように従来の冷蔵庫1では、機器を制御するインバータ駆動回路部品などの半導体部品に珪素(Si)を使用していたため、インバータ駆動回路部品11の厚さが厚く、また、耐熱温度が低いため、大きな放熱器12を設ける必要があり、インバータ駆動回路部品11と放熱器12を合わせた厚さが大きくなり、それに伴って制御基板箱70の厚さも大きくなっていた。そのため、制御基板箱70の大きさや形状に合わせて庫内側(貯蔵室2内)に内箱101が突出していた(せりだしていた)。したがって、制御基板箱70の背面71と内箱101との間の断熱材80の厚さは、庫内容積(貯蔵室容積)をできるだけ大きくする必要性から極力薄くしており、放熱パイプ9や真空断熱材10などの付加部品を制御基板箱70の背面71と内箱101との間に設けるのは困難であり、付加部品は制御基板箱70の背面以外の部分に設けていた。(付加部品である放熱パイプ9や真空断熱材10は、制御基板箱70の手前までしか配設されておらず、制御基板箱70の手前で折り返したり、折り曲げたりして制御基板箱70の背面71を避けていた。)
In FIG. 11B, the
しかしながら、図11(a)に示すように本実施の形態の冷蔵庫では、半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため制御基板箱70の厚さが薄くできるので、付加部品を制御基板箱70の背面71と内箱101との間に設けることが可能になる。図11(a)において、制御基板7、制御基板箱70は、冷蔵庫1の天井面151の後方に設けられている。本実施の形態では、機器を制御する制御部品である半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11、放熱器12の厚さが小さくでき、制御基板箱70の厚さも小さくできるので、高さが抑えられ、しかも発熱量も少なくなることから放熱器12も大幅に小さくできる。これにより、インバータ駆動回路部品11周辺の高さが、その他の部品の高さ程度まで抑えられることが可能となる。
However, as shown in FIG. 11A, in the refrigerator according to the present embodiment, since the wide band gap semiconductor is used for the
また、図11(a)で示した本発明における冷蔵庫では、図11(b)に示した従来の冷蔵庫の制御基板箱70内ように制御基板7を冷蔵庫1の天井面に対して傾斜させずに冷蔵庫の天井面と略並行に設置できるので、制御基板箱70の収納スペースが大幅に小さくできる。したがって、内箱101の突出(せりだし)も不要となり、しかも貯蔵室の容積(収納容積)を大幅に大きくすることが可能である。
11A, the
ここで、従来の冷蔵庫1では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品11周辺の制御基板箱70内の収納スペースの奥行きを大きくする必要があり、制御基板箱70背面の内箱101が突出部分83まで突出(せり出し)していたため、貯蔵室内容積が小さくなっており、また、断熱材厚さ増加部分85には制御基板箱70が設けられていたため、付加部品を設けることなど困難であった。しかし本発明における制御基板7、制御基板箱70は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、突出部分83、断熱材厚さ増加部分85の容積分が確保可能となるため、冷蔵庫1の天面151に対して制御基板7や制御基板箱70を傾けて配置しなくても良く、冷蔵庫1の天面151に対して略並行に設置できるので、構造が簡単であり、制御基板箱70の収納スペースも大幅に小さくすることが可能である。さらに、貯蔵室である冷蔵室2内への内箱101のせり出しもなくなるから、貯蔵室である冷蔵室2への食品収納量も拡大することが可能となる。
Here, in the
また、制御基板箱70の高さHが低くできることによって内箱101の庫内側への突出量減少分83(庫内容積増加部分83)や制御基板箱70の高さHが低くなることによって制御基板箱70と内箱101との間(冷蔵庫1を構成する断熱箱体の天面厚さ)の天面断熱材81の増加部分85(制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分85)などの容積増加部分83、85に付加部品(たとえば機能部品(ミスト噴霧装置や殺菌装置や除菌装置など)や風路部品(冷却風路やミスト送風路や風量調整や風路切替用のダンパ装置など)や冷凍サイクル部品(放熱パイプ(凝縮パイプ)や減圧装置(膨脹弁やキャピラリチューブなど)や吸入パイプなど)やその他部品(真空断熱材や配線や照明部品(たとえばLED照明などの庫内照明や警告等や表示灯など)))を設けたり、配置するようにしても良い。
Further, since the height H of the
このように、庫内容積の増加部分83や制御基板箱70の背面71の天面断熱材81の断熱材厚さ(容積)増加部分85に上記付加部品を配置することで、従来に比べて庫内容積を減少させることなく付加機能を得ることができるので、ユーザにとって使い勝手が良く、しかもスペース使用効率も大きくコストパフォーマンスの高い冷蔵庫が得られる。
In this way, by arranging the additional parts in the increased
また、庫内容積増加部分83や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分85に付加部品を設けるようにすれば、庫内容積(貯蔵室の収納容積)を減少させることなく、付加部品による追加機能が実現できたり、あるいは付加部品が配置されていた部分に別部品を配置可能となるので、貯蔵室内容積を減少させることなく、追加機能が使用可能となり、スペース効率が向上し、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。また、貯蔵室内容積増加部分83や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分85に付加部品を設けない場合には、従来と同じ外形寸法の冷蔵庫で貯蔵室内容積が増大できるので、スペース効率を向上し収納容積が大きく、使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
Further, if an additional part is provided in the internal
本実施の形態では、図11(a)に示すように制御基板7の低背化・小型化により、制御基板箱70も低背化・小型化できるため、従来は、制御基板箱70の手前までしか設置できなかった真空断熱材10や放熱パイプ9などの付加部品が、制御基板箱70の背面(裏側)71にも設置可能になり、平板状の真空断熱材10を折り曲げることなく平板状のままで設置可能となるため、真空断熱材10を構成する外包材(包装材)が折り曲げることにより破れることを抑制できる。また、発熱部である制御基板7と冷蔵室2とを高性能な真空断熱材10で遮蔽できるので、消費電力の低減にもつながる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 11 (a), the
また、天井面151に配設される真空断熱材10と背面152に配設される真空断熱材10とを制御基板箱70の背面71で途切れることなく接続させることも可能になり、天井面151と背面152とに配設された真空断熱材を連続的に設けることができ、断熱性能良好な冷蔵庫などの機器を得ることができる。ここで、天井面151に配設される真空断熱材10と背面152に配設される真空断熱材10とが一体に連続的に形成された真空断熱材であっても配設可能となり、真空断熱材10の配設の自由度が向上し、低コストの冷蔵庫などの機器が得られる。
Further, the vacuum
以上のように、圧縮機6、放熱パイプ9、膨脹装置62、冷却器200、吸入パイプ63を順に配管で接続して構成される冷凍サイクルと、内箱101と外箱102との間に断熱材80が配設され、前面側に複数の貯蔵室(たとえば冷蔵室2、切替室3、製氷室35、冷凍室4、野菜室5など)を有する断熱箱体と、断熱箱体の背面152の上部あるいは下部に設けられ、圧縮機6が収納された機械室60と、断熱箱体の背面152あるいは天井面151や下面(底面)に設けられ、圧縮機6などの駆動部品を駆動制御する制御基板7を収納する制御基板箱70と、制御基板7に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品11と、を備え、半導体部品11にSiCやGaNなどの ワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品11あるいは制御基板7を小形化(半導体部品11と制御基板7の両方を小型化しても良い)し制御基板箱70の背面71(あるいは側面や上面や底面などの制御基板箱70の開口部以外の周囲壁の少なくとも1壁であっても良い)に付加部品(たとえば、真空断熱材10や放熱パイプ9や吸入パイプ63や膨脹装置62やミスト噴霧装置やミスト送風路や冷却風路(戻り風路含む)やダンパ装置など)を配置するようにしたので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。また、Siの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱70が大きく高さも高いため制御基板箱70の背面71に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
As described above, the
ここで、半導体部品11にSiCやGaNなどのワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品11あるいは制御基板7を小形化(半導体部品11と制御基板7の両方を小型化しても良い)し制御基板箱70の高さや大きさ(縦や横の幅や長さ)を低くすることで生じる制御基板箱70背面71(あるいは側面や上面や底面などの制御基板箱70の開口部以外の周囲壁の少なくとも1壁であっても良い)のスペース83、85(たとえば制御基板箱70の高さを低くすることで生じる貯蔵室内の拡大されたスペースや余剰スペース83、あるいは断熱材80中に生じる拡大されたスペースや余剰スペース85など)に付加部品を配置するようにすれば良い。この場合、Siの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱70が大きく高さも高いため制御基板箱70の背面71に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、限られたスペースの有効利用が行なえる。また機器の小形が図れる。
Here, by using a wide band gap semiconductor such as SiC or GaN for the
ここで、制御基板箱70が小形化、あるいは薄くできるため、制御基板箱70を従来は配置できなかった冷蔵庫1の側面の壁面内や断熱材中や仕切り8中にも配置することも可能となるので、冷蔵庫1の背面の断熱材80中に余剰スペースは生じるため、庫内容積の増大、あるは付加部品の配置などが可能になり、スペースの有効利用も図れる。
Here, since the
よって、本発明によると、機器を制御する半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品11の厚さを低減可能であり、半導体部品11が搭載される制御基板7や制御基板7を収納する制御基板箱70の高さ(奥行き)を低減できるので、制御基板箱70の設置スペースを小さくできる。また、制御基板箱70の高さが小さくできるため、制御基板箱70の背面71に放熱パイプ9や真空断熱材10などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the thickness of the
また、機器が冷蔵庫1の場合には、制御基板7や制御基板箱70を低背化・小型化できるので、制御基板箱70の高さが大きいことの影響で内箱101が庫内(貯蔵室)側に突出していた突出部分(内箱の庫内側への突出量減少分、あるいは庫内容積増加部分)83が不要となるので、外形形状などの大幅な変更をしなくても庫内容積の増加が図れる。また、制御基板箱の背面と貯蔵室との間の断熱スペース(断熱材の厚さ増加部分、あるいは制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分)85に余裕ができるので、この余裕スペースに放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を設けることができ、庫内容積を低減することなく追加機能を得ることができる。
Further, when the device is the
(真空断熱材の制御基板箱への貼付)
ここで、図1や図8や図11では、真空断熱材10と制御基板箱70の背面71との間には所定すきまが存在しており、ウレタン発泡断熱材がこの所定すきま内に充填されている構成を示したが、真空断熱材10の外包材の少なくとも1面にアルミ箔を配した複合フィルムを使用し、真空断熱材10の外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱70の背面71に直接貼り付けても良い。ここで、複層フィルムは、表面保護層、中間層、熱シール層などから構成される。このように真空断熱材10を制御基板箱70の背面に直接貼り付けることで真空断熱材10と制御基板箱70の背面71との間の所定すきまが小さくてウレタンが充填されにくく(所定すきまにウレタンが流入しにくく)断熱性能が低下するといった恐れがなくなる。
(Attach vacuum insulation material to control board box)
Here, in FIGS. 1, 8, and 11, a predetermined gap exists between the vacuum
また、シート状(平板状)の真空断熱材を構成する積層体(芯材)の一方の面に配された外包材の複層フィルムと積層体の他方の面に配された複層フィルムは積層構成が異なってもよく、一方の面の複層フィルムは中間層にアルミ箔を有し、他方の面の複層フィルムの中間層にはアルミニウム蒸着が施されたものでも良い。この場合は、外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱70の背面71に配置することで、高温側となる制御基板箱70の熱による真空断熱材10が温度上昇してもガスの進入による断熱性能低下が抑制できる。また、積層体の両面に配される複層フィルムにアルミ箔を使用した場合に比べ、積層体の一方の面に配される複層フィルムの中間層にアルミ箔を有し、他方の面に配される複層フィルムの中間層にアルミニウム蒸着を施した場合、一方の面に配されたアルミ箔を有する複層フィルムから他方の面に配されたアルミニウム蒸着が施された複層フィルムへ熱の伝わりが低減できるので、断熱性能が向上する。よって、外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱70の背面71に配置した方が断熱性能が向上する。すなわち、貯蔵室側よりも制御基板箱70の背面側の方が高温になるため、高温側に外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を配置した方が断熱性能が向上する。
Moreover, the multilayer film of the outer packaging material arranged on one surface of the laminate (core material) constituting the sheet-like (flat plate) vacuum heat insulating material and the multilayer film arranged on the other surface of the laminate are: The laminated structure may be different, and the multilayer film on one side may have an aluminum foil in the intermediate layer, and the intermediate layer of the multilayer film on the other side may be subjected to aluminum vapor deposition. In this case, by disposing the multilayer film side on which the aluminum foil of the outer packaging material is disposed on the
したがって、断熱性能が高く、信頼性の高い冷蔵庫などの機器が得られる。また、機器である冷蔵庫1の組立前に制御基板箱70に予め真空断熱材10を貼り付けることも可能になるので、組立性が向上し、しかも、真空断熱材10と制御基板箱70の位置決めが不要になるので、組立時間も低減できる。
Therefore, a highly reliable device such as a refrigerator with high heat insulation performance can be obtained. In addition, since the vacuum
ここで、制御基板箱70の背面71に真空断熱材10を直接貼り付ける例について説明したが、真空断熱材10の貼り付ける場所や部位は、背面71で無くても良く、制御基板箱70の開口部以外の周囲壁の少なくと1壁(壁面の外側が好ましい)であっても良い。制御基板箱70を冷蔵庫1などの機器に設置した状態で開口部以外の周囲壁(たとえば、図1のように制御基板箱70を機器である冷蔵庫1の背面に開口部が冷蔵庫1の背面側を向くように略垂直に設置した場合には、制御基板箱70の上面壁や側面壁や底面壁であり、図11(a)のように制御基板箱70を機器である冷蔵庫1の上面に開口部が冷蔵庫1の上面側を向くように略水平に設置した場合には、制御基板箱70の開口部の周囲の4つの側面壁を指す。)に直接貼り付けても同様の効果が得られる。
Here, although the example which affixes the vacuum
(他機器)
ここで、空調機や給湯機や洗濯機などの機器においては、圧縮機6、放熱パイプ9などの凝縮器、キャピラリチューブなどの膨脹装置62、蒸発器200を順に配管で接続して構成される冷凍サイクルを備え、空調機の場合は室外機、給湯機の場合は熱源機、洗濯機の場合は本体に圧縮機が搭載されている。この場合、機器は、圧縮機6が配置された室外機や熱源機や洗濯機の本体などの機器の本体と、圧縮機6の上方(あるいは前方、側方、後方)に設けられ、圧縮機6を駆動制御する制御基板7を収納する制御基板箱70と、制御基板7に搭載され、機器の動作を制御するトランジスタやダイオードなどで構成されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品11と、圧縮機などを冷却する冷却ファンと、を備え、半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品11あるいは制御基板7を小形化(半導体部品11と制御基板7の両方を小型化しても良い)し制御基板箱70の背面71(あるいは側面や上面や底面など制御基板箱の周囲であっても良い)と圧縮機6との間のスペースに付加部品(たとえば放熱パイプ9や吸入パイプ63などの配管や真空断熱材10や冷却ファン68や防音材やアキュムレータやマフラなど)を配置することが可能となるので、Siの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱70の背面71に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
(Other equipment)
Here, in an apparatus such as an air conditioner, a water heater, or a washing machine, the
また、半導体部品11にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品11あるいは制御基板7を小形化(半導体部品11と制御基板7の両方を小型化しても良い)し制御基板箱70の高さを低くすることで生じる制御基板箱70の背面71(あるいは側面や上面や底面など制御基板箱の周囲であっても良い)と圧縮機6などの部品との間の余剰スペースや拡大されたスペースなどに付加部品(たとえば放熱パイプ9や吸入パイプ63などの配管や真空断熱材10や冷却ファン68や防音材やアキュムレータやマフラなど)を配置することが可能となるので、Siの半導体(ワイドバンドギャップ半導体ではない従来の半導体)を使用していた従来の制御基板では制御基板箱70が大きく高さも高いため制御基板箱70の背面71に配設できなかった付加部品が配設可能になり、限られた筐体内のスペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
Further, by using a wide band gap semiconductor for the
ここで、機器である空調機や給湯機や洗濯機などの組立前に制御基板箱70に予め真空断熱材10を貼り付けることも可能になるので、組立性が向上し、しかも、真空断熱材10と制御基板箱70の位置決めが不要になるので、組立時間も低減できる。
Here, since it becomes possible to affix the vacuum
本発明によると、機器を駆動・制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱の背面や周囲に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となる。また、半導体部品の厚さを低減可能であり、半導体部品が搭載される制御基板や制御基板を収納する制御基板箱の高さ(奥行き)を低減できるので、制御基板箱の設置スペースを小さくできる。また、制御基板箱の高さが小さくできるため、制御基板箱の背面に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。 According to the present invention, since a wide band gap semiconductor is used as a semiconductor component for driving and controlling the equipment, additional parts such as a heat radiating pipe and a vacuum heat insulating material can be disposed on the back and the periphery of the control board box, so that extra space It is possible to have an additional function without providing a. In addition, the thickness of the semiconductor component can be reduced, and the height (depth) of the control board on which the semiconductor component is mounted and the control board box that houses the control board can be reduced, so that the installation space for the control board box can be reduced. . In addition, since the height of the control board box can be reduced, additional parts such as heat radiation pipes and vacuum heat insulating materials can be placed on the back of the control board box, making it possible to have additional functions without providing extra space. Equipment such as a refrigerator and an air conditioner having additional functions can be obtained without changing the size and volume.
また、機器が冷蔵庫の場合には、制御基板や制御基板箱を低背化・小型化できるので、制御基板箱の高さが大きいことの影響で内箱が庫内側に突出していた突出部分が不要となるので、庫内容積の増加が図れる。また、制御基板箱の背面と貯蔵室との間の断熱スペースに余裕ができるので、この余裕スペースに放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を設けることができ、庫内容積を低減することなく追加機能を得ることができる。 In addition, when the equipment is a refrigerator, the control board and control board box can be reduced in height and size, so that the protruding part where the inner box protrudes inside the cabinet due to the large height of the control board box. Since it becomes unnecessary, the internal volume can be increased. In addition, since there is room in the heat insulation space between the back of the control board box and the storage room, additional parts such as heat radiation pipes and vacuum heat insulating materials can be provided in this room without reducing the internal volume. Additional functions can be obtained.
1 冷蔵庫、2 冷蔵室、3 切替室、4 冷凍室、5 野菜室、6 圧縮機、7 制御基板、8 断熱材(仕切壁)、9 放熱パイプ、10 真空断熱材、11 インバータ駆動回路部品(半導体部品)、12 放熱器、13 トランス、14 リレー、15 コンバータ、16 コンデンサ、17 電流検出センサ、35 製氷室、40 放熱補助部品、60 機械室、70 制御基板箱、71 制御基板箱の背面、75 補助部材、80 背面断熱材、81 天面断熱材、83 内箱の庫内側への突出量減少分(庫内容積増加部分)、85 断熱材の厚さ増加部分(制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分)、91 上り配管、92 下り配管、93 制御基板箱背面配管、101 内箱、102 外箱、110 放熱補助部材、151 天面、152 背面、200 蒸発器。 1 refrigerator, 2 refrigerator compartment, 3 switching room, 4 freezer room, 5 vegetable room, 6 compressor, 7 control board, 8 heat insulating material (partition wall), 9 heat radiating pipe, 10 vacuum heat insulating material, 11 inverter drive circuit parts ( Semiconductor parts), 12 radiators, 13 transformers, 14 relays, 15 converters, 16 capacitors, 17 current detection sensors, 35 ice making rooms, 40 heat dissipation auxiliary parts, 60 machine rooms, 70 control board boxes, 71 back of control board boxes, 75 Auxiliary member, 80 Back surface heat insulating material, 81 Top surface heat insulating material, 83 Projection amount decrease amount to inner side of inner box (increase in internal volume), 85 Insulation thickness increase portion (control board box thickness decrease) Insulating material thickness increase part), 91 ascending piping, 92 descending piping, 93 control board box rear piping, 101 inner box, 102 outer box, 110 heat radiation auxiliary member, 151 top surface, 152 back , 200 evaporator.
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