JP2013002704A

JP2013002704A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2013002704A
Application number: JP2011133434A
Authority: JP
Inventors: Kenji Imakubo; 賢治今久保; Masatoshi Sato; 正俊佐藤
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Consumer Electronics Holdings Corp; Toshiba Home Appliances Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2011-06-15
Filing date: 2011-06-15
Publication date: 2013-01-07
Anticipated expiration: 2031-06-15
Also published as: JP5784380B2

Abstract

【課題】キャビネットの天井壁に発泡充填された断熱材内に真空断熱材を配設した冷蔵庫において、天井壁に庫内側から上方へ陥没する凹部を形成しても発泡充填した断熱材に欠肉が生じにくい冷蔵庫を提供する。
【解決手段】外箱１２と内箱１４との間に断熱材を発泡充填したキャビネット１６と、キャビネット１６の天井壁１６ｃ内に設けた真空断熱材１１と、キャビネット１６の天井壁１６ｃの庫内側から上方へ陥没する凹部３０とを備え、真空断熱材１１が凹部３０の上方位置を避けて天井壁１６ｃ内に配置されている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

近年、冷蔵庫は食生活の多様化により庫内収納容積の大型化が望まれているとともに、省電力化も強く望まれている。冷蔵庫の省電力化のためにキャビネットの断熱性能を向上させることが考えられる。キャビネットは、外箱と、内箱と、その間に発泡充填したウレタンフォームなどの断熱材とで構成されており、断熱材を厚くすれば断熱性能が向上するが、冷蔵庫の設置スペースに対する庫内収納容積を拡大するには断熱材を薄くする必要がある。

よって、庫内収納容積の大型化と、省電力化の両者の要望を満たすためには、断熱材自体の断熱性能を高くすることが有効であり、その手段の一つとしては、ウレタンフォームよりも断熱性能の高いグラスウールなどをコア材とした真空断熱材を、キャビネットの天井面や背面、または側面の発泡ウレタンフォーム内に埋設することが提案されている（例えば、下記特許文献１）。

特開２００９−２４９２２号

しかしながら、上記従来の冷蔵庫構成は、真空断熱材を外箱に貼り付けた状態で内箱と外箱との間に断熱材を発泡充填するため、キャビネットの天井壁に上方へ陥没する凹部が形成されていると、当該凹部と真空断熱材との間において断熱材を発泡充填する際の液回りが悪くなり断熱材に欠肉が生じやすくなり、所望の断熱性能が得られないおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮してなされたものであり、キャビネットの天井壁に発泡充填された断熱材内に真空断熱材を配設した冷蔵庫において、天井壁に庫内側から上方へ陥没する凹部を形成しても発泡充填した断熱材に欠肉が生じにくい冷蔵庫を提供することを目的とする。

本実施形態の冷蔵庫は、外箱と内箱との間に断熱材を発泡充填したキャビネットと、前記キャビネットの天井壁内に設けた真空断熱材と、前記キャビネットの天井壁の庫内側から上方へ陥没する凹部とを備え、前記真空断熱材が前記凹部の上方位置を避けて配置されていることを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。図１の要部拡大図である。図１の冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。図１の冷蔵庫のキャビネットに配設された放熱パイプと真空断熱材を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。

本実施形態に係る冷蔵庫１０は、図１に示すように、鋼板からなる外箱１２と貯蔵空間を形成する内箱１４との間に断熱空間を設けたキャビネット１６を備える。

内箱１４の内方に形成された貯蔵空間は、断熱仕切壁１７によって上方の冷蔵空間２０と下方の冷凍空間４０とに区画されている。

冷蔵空間２０は、冷蔵温度（例えば、２〜３℃）に冷却される空間であって、内部がさらに仕切壁２１によって上下に区画され、仕切壁２１の上方に複数段の載置棚を設けた冷蔵室２２が設けられ、仕切壁２１の下方に引出式の収納容器２６を配置する野菜室２４が設けられている。

冷蔵室２２の天井面を形成するキャビネット１６の天井壁１６ｃには、図１に示すように、冷蔵室２２の前後方向の中央部より前方に寄った位置に庫内側から上方（つまり、断熱空間側）へ陥没する凹部３０が形成されており、その凹部３０内に照明装置３１が収納されている。

図２に示すように、凹部３０の後壁には上方に行くほど前方に傾斜する傾斜面３３が設けられ、凹部３０の前壁には上方に行くほど後方に傾斜する傾斜面３４が設けられている。また、凹部３０の内底面には冷蔵室２２側へ向けて突出し冷蔵庫１０の幅方向へ延びる突条をなした補強リブ３５が設けられている。

照明装置３１は、ＬＥＤ等の光源が配設された回路基板を備え、冷蔵庫１０を制御するための制御基板（不図示）に配線接続されており、冷蔵室２２の扉２３の開扉時に制御基板から供給される駆動電源によって光源が点灯するように制御される。本実施形態では照明装置３１が駆動電源により発熱する発熱部材を構成する。このような照明装置３１は、ネジ止あるいはツメ嵌合等の適宜の係止手段により凹部３０内に固定されている。

照明装置３１が収納された凹部３０は、その下面開口部がシェード３２で閉塞されている。シェード３２は、シボ加工等を施すことで表面が凹凸に設けられた透明性の高いアクリル樹脂等の成形体であり、照明装置３１の光源からの光を拡散して冷蔵室２２内に照射させる。

断熱仕切壁１７を介して野菜室２４の下方に配置した冷凍空間４０は、冷凍温度（例えば、−１８℃以下）に冷却される空間であって、自動製氷機を備えた製氷室４２と小型冷凍室（不図示）とが左右に併設され、その下方に冷凍室４６が設けられている。

冷蔵空間２０の後部には、冷蔵空間２０内の空気を冷却する冷蔵用冷却器５２と冷蔵用冷却器５２で冷却された冷気を冷蔵室２２及び野菜室２４へ送風する冷蔵用送風ファン５３が設けられている。また、冷凍空間４０の後部には、冷凍空間４０内の空気を冷却する冷凍用冷却器５４と冷凍用冷却器５４で冷却された冷気を製氷室４２と小型冷凍室と冷凍室４６へ送風する冷凍用送風ファン５５が設けられている。

冷蔵用冷却器５２及び冷凍用冷却器５４は、キャビネット１６の背面下部に設けられた機械室１９内に収納された圧縮機５１や凝縮器５６とともに冷凍サイクル５０を構成する。

冷凍サイクル５０は、図３に示すように、高温高圧のガス状の冷媒を吐出する圧縮機５１と、圧縮機５１から吐出されるガス状の冷媒を受けて放熱液化する凝縮器５６と、凝縮器５６の出口側に設けられ冷媒流路を切り換える切替弁５７と、冷蔵用冷却器５２及び冷凍用冷却器５４と、これらの冷却器５２，５４のための絞り手段としての冷蔵用減圧装置５８及び冷凍用減圧装置５９と、逆止弁６０とを備え、これらを冷媒パイプによって配管接続することで、圧縮機５１から吐出された冷媒を循環させて冷蔵用冷却器５２及び冷凍用冷却器５４を冷却する。

上記構成の冷蔵庫１０において、キャビネット１６は、外箱１２の断熱空間側に放熱パイプ６１，６２と真空断熱材１１，１５とを配設した状態で発泡断熱材１３によって外箱１２と内箱１４とが一体化されている。

詳細には、放熱パイプ６１，６２は、凝縮器５６の出口側と切替弁５７の入口とを接続する冷媒パイプであり、減圧装置５８，５９で減圧される前の液状冷媒が流通する高温側冷媒パイプの一部を構成し、外箱１２の断熱空間側に固定されている。

放熱パイプ６１は、凝縮器５６の出口側に接続され、図４に示すように、機械室１９の天井面を形成する外箱底板１２ａを貫通してキャビネット１６の発泡空間内へ進入する。キャビネット１６内へ進入した放熱パイプ６１は、キャビネット１６の一方の側壁１６ａ内をその周縁部に沿って略環状に設けられており、放熱パイプ６１の端部が外箱底板１２ａを貫通して再び機械室１９に戻り放熱パイプ６２に接続される。

放熱パイプ６２は、機械室１９の左右一方の側部から外箱底板１２ａを貫通してキャビネット１６の一方の側壁１６ａ内へ進入し、一方の側壁１６ａの後端部を上方に向かって延び、キャビネット１６の天井壁１６ｃを通って、他方の側壁１６ｂの後端部を下方に向かって延びて機械室１９の他方の側部へ戻るように配設され、機械室１９内に設けられた切替弁５７の入口に接続されている。

キャビネット１６の側壁１６ａ，１６ｂに配設された放熱パイプ６２のうち貯蔵空間の外側に位置する部分６２ａ、つまり、側壁１６ａ，１６ｂにおいて貯蔵空間を区画する部分に配設された側面放熱パイプ６２ａは、側壁１６ａ，１６ｂの後端部を外箱１２の断熱空間側に上下方向に沿って延びる直線形状をなしている。側壁１６ａ，１６ｂ内に配設された側面放熱パイプ６２ａの上端部は、前方に折り曲げられキャビネット１６の天井壁１６ｃに進入する。

キャビネット１６の天井壁１６ｃ内に配設された放熱パイプ６２は、図４に示すように、天井壁１６ｃの幅方向両端部に撓み部６２ｃを備える。

撓み部６２ｃは、天井壁１６ｃの後部から前方へ延び前後方向の中央部付近で後方へ折り返されて形成され、天井壁１６ｃの後部から前方へ突出する折返し形状をなしている。このような形状の撓み部６２ｃは、前後方向に延びて幅方向に相対向する一対の辺部６２ｃ−１が近接離間するように弾性変形することで幅方向へ弾性変形可能に設けられている。天井壁１６ｃの幅方向両端部に設けられた撓み部６２ｃは、天井壁１６ｃの後端部を外箱１２の断熱空間側に沿って直線状に配設された天井放熱パイプ６２ｂによって連結されている。

また、真空断熱材１１，１５は、アルミニウム箔を含むラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に綿状のガラス繊維からなるコア材を真空状態で密封して板状に形成したもので、真空断熱材１１がキャビネット１６の天井壁１６ｃに設けられ、真空断熱材１５がキャビネット１６の左右の側壁１６ａ，１６ｂに設けられている。

キャビネット１６の天井壁１６ｃに設けられた真空断熱材１１は、前後方向が天井壁１６ｃに設けられた凹部３０と天井放熱パイプ６２ｂとの間であって、かつ、幅方向が放熱パイプ６２に設けられた撓み部６２ｃの間に配設されている。つまり、真空断熱材１１は、天井壁１６ｃに設けられた凹部３０の上方位置を避けるとともに、撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂを避けて配置されており、真空断熱材１１の左右側方及び後方に放熱パイプ６２が配設されている。また、凹部３０の周壁のうち真空断熱材１１に近接する後壁が、真空断熱材１１の前端部との間隔を広く確保するように、上方に行くほど前方に傾斜する傾斜面３３をなしている。

本実施形態では、図２に示すように、キャビネット１６の天井壁１６ｃに設けられた撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂの外径寸法Ｘが、天井壁１６ｃに配設された真空断熱材１１の厚さ寸法Ｙより小さく設けられている。これにより、キャビネット１６の天井壁１６ｃに設けられた撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂは、真空断熱材１１の範囲内に納まり真空断熱材１１より下方に突出することがない。また、真空断熱材１１の下方であって凹部３０の後方には、天井壁１６ｃに設けられた撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂが存在していない。

キャビネット１６の左右の側壁１６ａ，１６ｂのうち放熱パイプ６１が配設された一方の側壁１６ａに設けられた真空断熱材１５は、図５に示すように、外箱１２との対向面に放熱パイプ６１の外形寸法より大きく陥没し上下方向に延びる一対の凹溝１５ａが設けられている。凹溝１５ａが設けられた真空断熱材１５は、凹溝１５ａにおいて放熱パイプ６１を外箱１２との間で挟むように外箱１２に固定される。

このようなキャビネット１６を製造するには、まず、鋼板をプレス加工等によって所定形状に形成した外箱１２の断熱空間側に所定形状に折り曲げた放熱パイプ６１，６２を固定する。放熱パイプ６１，６２の固定は、放熱パイプ６１，６２の熱が外箱１２へ良好に伝導するようにアルミニウム箔テープや良熱伝導性のホットメルト接着材等の固定手段６４によって行う。

具体的には、キャビネット１６の一方の側壁１６ａから天井壁１６ｃを介して他方の側壁１６ｂに配設された放熱パイプ６２は、撓み部６２ｃ以外の側面放熱パイプ６２ａ及び天井放熱パイプ６２ｂが固定手段６４によって固定されており、撓み部６２ｃが外箱１２に対して固定されておらず自由に移動できるようになっている。

次に、放熱パイプ６１，６２を固定した外箱１２の天井面及び左右側面の断熱空間側に真空断熱材１１，１５を固定する。

そして、放熱パイプ６１，６２と真空断熱材１１，１５とが発泡空間側に固定された外箱１２と、内箱１４とを組み付けて外箱１２と内箱１４との間に断熱空間を形成し、この断熱空間にポリウレタンホームからなる発泡断熱材の原液を注入する。これにより、外箱１２の断熱空間側に放熱パイプ６１，６２と真空断熱材１１，１５とを配設した状態で発泡断熱材１３によって外箱１２と内箱１４とが一体化されたキャビネット１６が形成される。

このように発泡断熱材１３を断熱空間に発泡充填する際、本実施形態の冷蔵庫１０では、キャビネット１６の天井壁１６ｃに設けられた真空断熱材１１が、天井壁１６ｃの庫内側から上方へ陥没形成された凹部３０の上方位置を避けて配置されており、凹部３０と真空断熱材１１との間隔を大きくすることができるため、キャビネット１６の断熱空間へ発泡断熱材１３を発泡充填する際の液回りが改善され、発泡断熱材１３の欠肉を抑えることができる。

また、本実施形態の冷蔵庫１０では、凹部３０の後壁に上方に行くほど前方に傾斜する傾斜面３３が設けられ、真空断熱材１１の前端部と凹部３０との間隔が広く確保されているため、発泡断熱材１３を発泡充填する際に凹部３０の後方に空気が残留しにくくなり、発泡断熱材１３の欠肉を抑えることができる。

また、本実施形態の冷蔵庫１０では、凹部３０の内底面に冷蔵室２２側へ向けて突出する補強リブ３５が設けられているため、発泡断熱材１３を発泡充填する際の液回りを悪化させることなく凹部３０の剛性を高めることができる。

しかも、本実施形態の冷蔵庫１０では、通電により発熱する照明装置３１を収納する凹部３０の上方位置に真空断熱材が配設されていないため、凹部３０の上方位置に真空断熱材を配設した場合に比べて、照明装置３１において発生した熱が庫外へ放出されて庫内にこもりにくくなる。そのため、照明装置３１の発熱による庫内の温度上昇を抑えることができ、冷蔵庫の消費電力を低減することができる。

また、本実施形態の冷蔵庫１０では、天井壁１６ｃ内に設けられた撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂの外径寸法Ｘが、真空断熱材１１の厚さ寸法Ｙより小さく設けられているため、天井壁１６ｃに設けられた放熱パイプ６２（撓み部６２ｃ及び天井放熱パイプ６２ｂ）が真空断熱材１１より下方に突出することがなくキャビネット１６の断熱空間へ発泡断熱材１３を発泡充填する際の妨げとなりにくく、発泡断熱材１３の欠肉を抑えることができる。

なお、本実施形態では、凹部３０内に収納される放熱部材として冷蔵室２２内を照明する照明装置３１の場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、水に高電圧を印加して帯電した微粒子のミストを噴霧する静電霧化装置など、通電によって発熱する発熱部材を凹部３０内に収納しても良い。

また、上記した実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…冷蔵庫１１…真空断熱材１２…外箱
１２ａ…外箱底板１３…発泡断熱材１４…内箱
１５…真空断熱材１５ａ…凹溝１６…キャビネット
１６ｃ…天井壁１９…機械室２０…冷蔵空間
２２…冷蔵室２４…野菜室３０…凹部
３１…照明装置３２…シェード３３…傾斜面
３４…傾斜面３５…補強リブ４０…冷凍空間
４２…製氷室４６…冷凍室５０…冷凍サイクル
６２…放熱パイプ６２ａ…側面放熱パイプ６２ｂ…天井放熱パイプ
６２ｃ…撓み部６４…固定手段

Claims

外箱と内箱との間に断熱材を発泡充填したキャビネットと、前記キャビネットの天井壁内に設けた真空断熱材と、前記キャビネットの天井壁の庫内側から上方へ陥没する凹部とを備え、前記真空断熱材が前記凹部の上方位置を避けて配置されていることを特徴とする冷蔵庫。
前記凹部内に発熱部材が収納されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記凹部が上方に行くほど前方に傾斜する傾斜面を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
前記凹部に庫内へ向けて突出するリブが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
冷凍サイクルと、前記冷凍サイクルの高温側冷媒パイプの一部を構成し前記キャビネットの天井壁内に設けられた放熱パイプとを備え、前記放熱パイプの外径寸法が前記真空断熱材の厚さ寸法より小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。