JP2017227373A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑える。【解決手段】ドア体３０には、筐体２０の開口部１２の周縁部に密着する部分にガスケット３１が設けられている。筐体２０の開口部１２の周縁部には、電極シート４０が設けられている。電源部４５から電極シート４０に対して電圧を印加すると、筐体２０とドア体３０との間に静電吸着力が発生して、筐体２０に対してドア体３０が密着保持される。【選択図】図４

Description

本発明は、冷蔵庫に関するものである。

従来より、鋼板製のキャビネットと樹脂製のメインライナとの間に発泡ポリウレタン等の発泡断熱材を充填した断熱箱体である本体と、本体の収容空間の入口となる正面の開口を開閉するドア体とを備えた冷蔵庫が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１には、ドア体における本体の接触面に対応する部位に、弾性を有するガスケットが取り付けられ、ガスケット内に埋設された永久磁石をキャビネットの開口縁に吸着させることで、間隙を防ぎ、冷気の漏洩を抑えるようにした構成が開示されている。

特許文献２には、冷蔵庫の開口部の開口縁に電磁石を埋設するとともに、ドア体に被磁着部材を埋設しておき、ドア体を閉めた際に、被磁着部材が電磁石の磁力を受けて開口を密閉保持するようにした構成が開示されている。そして、扉スイッチを押して電磁石への通電を遮断することにより、ドア体をフリーの状態にして容易に開閉できるようにしている。

特開２０１３−１１３４８１号公報 特開２００２−１６８５５９号公報

しかしながら、従来の発明では、熱伝導率の高い永久磁石や電磁石を用いてドア体を密閉保持するようにしているので、永久磁石や電磁石を介して、冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されてしまい、収容空間の温度が高くなって冷却効率が低下するおそれがあるという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑えることにある。

本発明は、内部の収容空間に繋がる開口部が形成された筐体と、該筐体の開口部を開閉可能に塞ぐドア体とを備えた冷蔵庫を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明は、前記筐体における前記開口部の周縁部、及び前記ドア体における該開口部の周縁部に対応する部分のうち少なくとも一方に設けられた電極部と、
前記電極部に対して電圧を印加することで前記筐体と前記ドア体との間に静電吸着力を発生させる電源部とを備えたことを特徴とするものである。

第１の発明では、筐体及びドア体のうち少なくとも一方に電極部が設けられ、電極部に電圧が印加されることで筐体とドア体とが静電吸着される。これにより、筐体に対してドア体を密閉保持することができ、冷蔵庫の庫内から庫外への熱漏洩を抑えることができる。

また、ドア体を密閉保持するのにあたって、静電吸着力を利用した構成とすることで、従来のような、熱伝導率の高い永久磁石等の部材を用いた構成に比べて、冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑えることができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記電極部に対して電圧を印加するか又は電圧を遮断するように前記電源部を制御する制御部を備えたことを特徴とするものである。

第２の発明では、電極部に対する電圧の印加又は遮断を制御することで、ドア体の開閉作業をスムーズに行うことができる。

具体的に、永久磁石を用いてドア体を密閉保持していた場合には、永久磁石の磁力に抗してドア体を開く必要があり、特に、非力な女性や高齢者にとって負担が大きくなっていた。ここで、ユーザーのタッチスイッチの操作によってソレノイドを駆動させ、筐体側からノックピンが突出することでドア体を押圧して開くようにした構成の冷蔵庫も提案されているが、ソレノイドの駆動によって振動や騒音が発生するという問題がある。

これに対し、本発明では、ユーザーがドア体を開く際に、電圧の印加を遮断して静電吸着力を無くし、ドア体をフリーな状態にしておくことで、ドア体の開閉時にスムーズな操作感を得ることができる。また、ソレノイド等の機構が必要無いため、振動や騒音が生じることもない。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記電極部は、前記筐体及び前記ドア体の両方に設けられ、
前記筐体側の電極部又は前記ドア体側の電極部に印加される電圧の印加方向を切り替える切り替え部を備えたことを特徴とするものである。

第３の発明では、筐体側の電極部又はドア体側の電極部に印加される電圧の印加方向を切り替えることで、静電吸着力を発生させて筐体に対してドア体を密閉保持したり、反発力を発生させてドア体を開きやすくすることができる。

本発明によれば、ドア体を密閉保持するのにあたって、静電吸着力を利用した構成とすることで、従来のような、熱伝導率の高い永久磁石等の部材を用いた構成に比べて、冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑えることができる。

本実施形態１に係る冷蔵庫の構成を示す斜視図である。 冷蔵庫の構成を示す平面図である。 近接センサの構成を示す回路図である。 筐体及びドア体の構成を示す平面断面図である。 電極部の構成を示す正面図である。 電極シートの静電吸着力を制御する手順を示すフローチャート図である。 本実施形態２に係る筐体及びドア体の構成を示す平面断面図である。 切り替えスイッチを切り替えたときの状態を示す平面断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

《実施形態１》
図１に示すように、冷蔵庫１０は、内部の収容空間１１に繋がる開口部１２が形成された筐体２０と、筐体２０の開口部１２を開閉可能に塞ぐドア体３０とを備えている。

筐体２０は、縦長の箱状に形成されており、収容空間１１が上下三段に区画されている。収容空間１１は、上から順に、冷蔵室、冷凍室、野菜室に区画されている。筐体２０内部の背面側には、冷蔵庫１０の各種動作を制御する制御部３５が配設されている。

ドア体３０は、上下三段に区画された収容空間１１に対応して３つ設けられている。上段のドア体３０は、図示しないヒンジによって筐体２０に対して回動可能に支持され、左右方向に開閉可能となっている。中段及び下段のドア体３０は、図示しないスライド機構によって前後方向に引き出し可能となっている。

ドア体３０には、筐体２０の開口部１２の周縁部に密着する部分に、軟質の合成樹脂製で弾性を有するガスケット３１が設けられている。ガスケット３１は、ドア体３０を閉じたときに、筐体２０とドア体３０との間に挟み込まれることでドア体３０を密閉保持して、収容空間１１の熱漏洩を抑えるものである。また、筐体２０の開口部１２の周縁部には、ポリイミド等で構成された静電吸着式の電極シート４０（電極部）が設けられている。なお、電極シート４０の詳細については、後述する。

図２に示すように、筐体２０の開口部１２の周縁部には、近接センサ１３が設けられている。一方、ドア体３０には、ドア体３０を閉じたときに近接センサ１３に対向する位置に磁石１４が設けられている。

図３にも示すように、近接センサ１３には、検知回路１５の茶色のリード線１６が電源部４５の正極側に接続され、青色のリード線１６が電源部４５の負極側に接続されることで、ＤＣ５〜２４Ｖの電圧が供給されている。検知回路１５のトランジスタ１７には、黒色のリード線１６を介して負荷１８が接続されている。負荷１８は、茶色のリード線１６に接続されている。

ドア体３０を閉じた状態では、近接センサ１３と磁石１４が対向することで、近接センサ１３がＯＮ状態となる。一方、ドア体３０を開いた状態では、近接センサ１３から磁石１４が離れることで、近接センサ１３がＯＦＦ状態となる。このように、近接センサ１３を用いることで、ドア体３０の開閉状態を検知することができる。

図４に示すように、筐体２０は、庫内の収容空間１１に面する樹脂製のメインライナ２１と、庫外に面する金属製のキャビネット２２と、筐体２０の開口部１２の周縁部に沿って延びてメインライナ２１及びキャビネット２２を繋ぐ樹脂製のフロントライナ２３とを有する。メインライナ２１、キャビネット２２、及びフロントライナ２３によって区画される内部空間には、ウレタンフォーム等の断熱材２４が充填されている。

フロントライナ２３には、断面略半円形状の配管保持部２５が一体形成されている。配管保持部２５には、図示しない冷却サイクルにおける高温冷媒が循環する冷媒配管２６が保持されている。冷媒配管２６には、高温冷媒が流通しており、高温冷媒の熱によってキャビネット２２に結露が発生しないようにしている。

筐体２０内におけるフロントライナ２３の近傍には、ヒータ２７が配設されている。ヒータ２７の熱によって、フロントライナ２３に結露が発生しないようにしている。

筐体２０の開口部１２の周縁部、つまり、フロントライナ２３の正面には、電極シート４０が貼り付けられている。なお、電極シート４０は、フロントライナ２３に埋設させても構わない。

図５にも示すように、電極シート４０は、電源部４５の正極側に接続されて正電荷を発生させる正極側の電極シート４１と、電源部４５の負極側に接続されて負電荷を発生させる負極側の電極シート４２とを有する。

正極側の電極シート４１は、図５でフロントライナ２３の右側寄りの位置を上下方向に延びる基部４１ａと、基部４１ａから左方に向かって分岐して延びる複数の分岐部４１ｂとを有し、櫛歯状に形成されている。

一方、負極側の電極シート４２は、図５でフロントライナ２３の左側寄りの位置を上下方向に延びる基部４２ａと、基部４２ａから右方に向かって分岐して延びる複数の分岐部４２ｂとを有し、櫛歯状に形成されている。

ここで、負極側の分岐部４２ｂは、正極側の隣接する分岐部４１ｂの間に入り込むように延びている。これにより、正極側の分岐部４１ｂと負極側の分岐部４２ｂとは、上下方向に交互に配置されている。なお、電極シート４０のレイアウトはあくまでも一例であり、この形態に限定するものではない。

制御部３５は、電極シート４０に対して電圧を印加するか又は電圧を遮断するように電源部４５を制御するものである。具体的に、制御部３５は、ドア体３０が閉じられて近接センサ１３がＯＮ状態のときに、電源部４５から電極シート４０に対して電圧を印加するように制御する。これにより、樹脂製の絶縁体であるガスケット３１は、静電誘導又は誘電分極によって帯電する。

図４に示すように、ガスケット３１における正極側の電極シート４１に対向する位置には、負電荷が誘電される。また、ガスケット３１における負極側の電極シート４２に対向する位置には、正電荷が誘電される。これにより、筐体２０とドア体３０との間に静電吸着力が発生するので、筐体２０に対してドア体３０を密着保持して、収容空間１１内の気密性を高めることができる。

一方、制御部３５は、ドア体３０を開き始めて近接センサ１３がＯＦＦ状態となったときに、電源部４５から電極シート４０に対する電圧を遮断するように制御する。これにより、筐体２０とドア体３０との間に発生していた静電吸着力が無くなり、ドア体３０をフリーな状態にして、ドア体３０の開閉時にスムーズな操作感を得ることができる。

なお、近接センサ１３のＯＮ状態又はＯＦＦ状態によらず、ドア体３０の把手部分に図示しないタッチセンサ等を設け、ユーザーがタッチセンサに触れたときに、電極シート４０に印加される電圧を遮断するように制御してもよい。

以下、電極シート４０の静電吸着力を制御する手順について、図６のフローチャート図を用いて説明する。以下では、ドア体３０が閉じられた状態から説明を開始する。

まず、ステップＳ１０１では、ドア体３０が閉じられているので、近接センサ１３がＯＮ状態となり、電極シート４０に対して電圧を印加して、筐体２０とドア体３０のガスケット３１との間に静電吸着力を発生させる。

ステップＳ１０２では、ドア体３０が開かれたか、つまり、近接センサ１３がＯＦＦ状態となったかを判定する。ステップＳ１０２での判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０３に分岐する。ステップＳ１０２での判定が「ＮＯ」の場合には、ドア体３０が開かれるまで待機する。

ステップＳ１０３では、電極シート４０に対する電圧を遮断して静電吸着力を無くし、ドア体３０をフリーな状態とする。

ステップＳ１０４では、ドア体３０が閉じられたか、つまり、近接センサ１３がＯＮ状態となったかを判定する。ステップＳ１０４での判定が「ＹＥＳ」の場合には、静電吸着力を発生させるように、最初から処理を繰り返す。ステップＳ１０４での判定が「ＮＯ」の場合には、ドア体３０が閉じられるまで待機する。

以上のように、本実施形態に係る冷蔵庫１０によれば、筐体２０のフロントライナ２３に電極シート４０が設けられ、電極シート４０に電圧が印加されることで筐体２０とドア体３０とが静電吸着されるようにしたから、筐体２０に対してドア体３０を密閉保持することができ、冷蔵庫１０の庫内から庫外への熱漏洩を抑えることができる。

また、ドア体３０を密閉保持するのにあたって、静電吸着力を利用した構成とすることで、従来のような、熱伝導率の高い永久磁石等の部材を用いた構成に比べて、冷蔵庫１０の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑えることができる。

《実施形態２》
図７は、本実施形態２に係る筐体及びドア体の構成を示す平面断面図である。以下、前記実施形態１と同じ部分については同じ符号を付し、相違点についてのみ説明する。

図７に示すように、筐体２０の開口部１２の周縁部、つまり、フロントライナ２３の正面には、電極シート４０が設けられている。電極シート４０は、電源部４５の正極側に接続されて正電荷を発生させる正極側の電極シート４１と、電源部４５の負極側に接続されて負電荷を発生させる負極側の電極シート４２とを有する。

また、ドア体３０のガスケット３１には、電極シート４０が埋設されている。具体的に、ドア体３０側の電極シート４０は、ドア体３０を閉じたときに、フロントライナ２３に設けられた正極側の電極シート４１及び負極側の電極シート４２に対向する位置に設けられている。

ドア体３０側の電極シート４０には、２つの電源部４５が接続されている。ドア体３０側の電極シート４０は、切り替えスイッチ４６（切り替え部）によって、２つの電源部４５の接続状態が選択的に切り替えられる。これにより、電極シート４０に対する電圧の印加方向を切り替え可能となっている。

具体的に、図７に示す例では、フロントライナ２３に設けられた電極シート４０は、左端から１番目及び３番目が負極側の電極シート４２であり、左端から２番目及び４番目が正極側の電極シート４１である。

切り替えスイッチ４６は、図７で左右に並ぶ２つの電源部４５のうち右側の電源部４５に接続されている。ドア体３０側の電極シート４０は、左右方向に４つ並んで配設されており、左端から１番目及び３番目の電極シート４０は、電源部４５の正極側に接続されて正電荷が発生している。また、左端から２番目及び４番目の電極シート４０は、電源部４５の負極側に接続されて負電荷が発生している。

これにより、筐体２０のフロントライナ２３側の電極シート４０と、ドア体３０のガスケット３１側の電極シート４０との間には、静電吸着力が発生することとなり、筐体２０に対してドア体３０を密閉保持して、冷蔵庫１０の庫内から庫外への熱漏洩を抑えることができる。

一方、図８に示すように、切り替えスイッチ４６を切り替え、左右に並ぶ２つの電源部４５のうち左側の電源部４５に接続すると、ドア体３０側における左端から１番目及び３番目の電極シート４０は、電源部４５の負極側に接続されて負電荷が発生している。また、左端から２番目及び４番目の電極シート４０は、電源部４５の正極側に接続されて正電荷が発生している。

これにより、筐体２０のフロントライナ２３側の電極シート４０と、ドア体３０のガスケット３１側の電極シート４０との間には、反発力が発生することとなり、ドア体３０を開く方向にアシストされてドア体３０が開きやすくなる。

なお、フロントライナ２３に設けられた電極シート４０を、切り替えスイッチ４６によって電圧の印加方向を切り替え可能な構成としてもよい。

《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

本実施形態では、筐体２０の開口部１２の周縁部に電極シート４０を設けるようにしたが、この形態に限定するものではない。例えば、ドア体３０における筐体２０の開口部１２の周縁部に対応する部分に電極シート４０を設けるようにしてもよい。

また、デザイン性を重視して、ドア体３０をガラス板で構成する場合には、電極シート４０を透明電極で構成してガラス板に埋設するとともに、筐体２０にガスケット３１を取り付け、電源部４５によって電極シート４０に電圧を印加することで静電吸着力を発生させて、ガスケット３１とドア体３０のガラス板とを密着保持するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、冷蔵庫の庫内と庫外との間で熱交換されるのを抑えることができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。

１０ 冷蔵庫
１１ 収容空間
１２ 開口部
２０ 筐体
３０ ドア体
３５ 制御部
４０ 電極シート（電極部）
４５ 電源部
４６ 切り替えスイッチ（切り替え部）

Claims (3)

1. 内部の収容空間に繋がる開口部が形成された筐体と、該筐体の開口部を開閉可能に塞ぐドア体とを備えた冷蔵庫であって、
   前記筐体における前記開口部の周縁部、及び前記ドア体における該開口部の周縁部に対応する部分のうち少なくとも一方に設けられた電極部と、
   前記電極部に対して電圧を印加することで前記筐体と前記ドア体との間に静電吸着力を発生させる電源部とを備えたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１において、
   前記電極部に対して電圧を印加するか又は電圧を遮断するように前記電源部を制御する制御部を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１又は２において、
   前記電極部は、前記筐体及び前記ドア体の両方に設けられ、
   前記筐体側の電極部又は前記ドア体側の電極部に印加される電圧の印加方向を切り替える切り替え部を備えたことを特徴とする冷蔵庫。

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