JP2023074624A - 冷蔵庫および冷蔵庫の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の放熱パイプの利用効率を上げる。【解決手段】発泡断熱材内に放熱パイプ１４０を配置する冷蔵庫１００が提供される。冷蔵庫の側面視において内箱１１０とボトムプレート１３０との間に位置する放熱パイプ１４０Ｂが外箱１２０側に固定される。【選択図】図７

Description

本発明は、冷蔵庫の技術に関し、特に高温の冷媒が流れる放熱パイプの技術に関する。

従来から、放熱パイプの設置に関する技術が知られている。たとえば、特開２０１７－８９９４４号公報には、冷蔵庫が開示されている。特許文献１によると、冷蔵庫は、底部分に設けられ、冷蔵庫の前面の間口部を構成するベース部材と、冷蔵庫内の冷凍サイクルによって温められた冷媒が内部を通る放熱パイプとを備えている。ベース部材には、放熱パイプを収容する収容部が設けられており、収容部内には、放熱パイプと、放熱パイプの背面側下方に設けられ、放熱パイプを前面側へ押すスペーサ部とが設けられている。

特開２０１７－８９９４４号公報

本発明の目的は、放熱パイプの利用効率を上げることである。

本発明の一局面においては、発泡断熱材内に放熱パイプを配置する冷蔵庫が提供される。冷蔵庫の側面視において内箱とボトムプレートとの間に位置する放熱パイプが外箱側に固定される。

本発明によれば、放熱パイプの利用効率を上げることができる。

第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の主要な構造フレームの前方斜視図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の主要な構造フレームの後方斜視図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の背面カバーを取り外した状態の後方斜視図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の背面カバーを取り外した状態の背面図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫のボトムプレートを取り外した状態の後方斜視図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の外箱を取り外した状態の左側方斜視図である。 図１におけるＡ－Ａ断面図である。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の製造方法を示すフローチャートである。 第１の実施の形態にかかる冷蔵庫の製造方法を示すイメージ図である。 第３の実施の形態にかかる放熱パイプとアングルとを示すイメージ図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
［第１の実施の形態］

先ず、図１から図４を参照して、第１の実施の形態にかかる冷蔵庫１００の全体構成を説明する。冷蔵庫１００の構造フレームは、主に、内箱１１０と、外箱１２０と、ボトムプレート１３０と、図示しない扉などによって構成される。

内箱１１０は、真空成型技術で形成された樹脂で、冷蔵庫１００の内壁面を構成する。たとえば、冷蔵室や冷凍室などの側面や背面や天面や底面などを形成するものである。なお、本実施の形態においては、内箱１１０の下部は、その背面１１０Ｂが前方に向けて膨らんでおり、当該背面１１０Ｂの後方には、図示しない圧縮機などが配置される機械室が設けられる。

シキリ１１１は、上の貯蔵室と下の貯蔵室を区切っている。

外箱１２０は、冷蔵庫１００の右側面、上面、左側面などの外周面をカバーするものであって、冷蔵庫１００の強度を保つために鉄板などで形成される。

ボトムプレート１３０は、冷蔵庫１００の底面や、機械室の前面を形成するものであって、鉄板などで形成される。

ベースプレート１１２は、冷蔵庫の前面下部に設けられ、内箱１１０とボトムプレート１３０の間に形成され、折り曲げ加工された鉄板で形成される。

内箱１１０と外箱１２０との間や、内箱１１０とボトムプレート１３０との間には、発泡断熱材が注入される。これによって、内箱１１０の内側、すなわち冷蔵室内や冷凍室内と、外箱１２０およびボトムプレート１３０の外側、すなわち冷蔵庫１００の外側と、が断熱される。

ただし、冷蔵庫１００の内側と外側とを完全に断熱することは不可能であって、内箱１１０内部と、冷蔵庫１００の外部の気温との差によっては、冷蔵庫１００の外周面が結露する可能性がある。そのため、冷蔵庫１００の外周面が結露しない程度に、外箱１２０の外周面を温めることが好ましい。特に、図示しない扉と外箱１２０の合わせ目、図示しないパッキン周辺は発泡断熱材よりも断熱性が悪いため、結露しない程度に温めることが必要となる。

また、冷蔵庫１００の基本的な機能として、図示しない圧縮機からの吐出された高温の冷媒を冷やす必要がある。

そこで、本実施の形態においては、図５および図６に示すように、圧縮機からの冷媒を流すための放熱パイプ１４０を内箱１１０と外箱１２０との間に張り巡らせている。本実施の形態においては、冷媒の流れは、圧縮機からキャピラリーチューブに至るまで一本道で構成されている。

特に、本実施の形態においては、図５から図７に示すように、外箱１２０の内側の発泡断熱材で満たされるエリアに配置される放熱パイプ１４０をテープ１６０などによって外箱１２０に沿って固定する。ここでテープ１６０はアルミニウム製などの熱伝導率の高い材料を用いると、放熱パイプ１４０の熱をより外箱１２０に伝えること可能になる。より詳細には、側面視において、内箱１１０とボトムプレート１３０との間に位置する前面放熱パイプ１４０Ｆをテープ１６０などによって外箱１２０に沿って固定する。

より詳細には、放熱パイプ１４０は、主に、外箱１２０を内箱１１０に取り付ける際に、既に外箱１２０側に固定されている側面放熱パイプ１４０Ｓと、既に内箱１１０側に取り付けられている前面放熱パイプ１４０Ｆから構成される。側面放熱パイプ１４０Ｓは、主に、冷蔵庫１００の側面のうちの上部や中部に配置される。前面放熱パイプ１４０Ｆは、冷蔵庫１００のうち、前面部のパッキン当接部の周辺に配置される部分と、外箱１２０に取り付けられて外箱１２０に放熱する部分とを有している。

言い換えれば、本実施の形態においては、前面放熱パイプ１４０Ｆのうちの、内箱１１０に固定されていない部分であって、内箱１１０の側方に位置する部分を、テープ１６０などによって外箱１２０に沿って固定する。

先行技術文献に開示されているように、外箱１２０が扉のパッキンに当接する部分は外箱１２０の板材が折り返されて、内箱１１０の端部が嵌め込まれる形状とすることが多い。この構造により、内箱１１０と外箱１２０との間で発泡した断熱材が表面に漏れ出ないようにできる。しかしながら、この構造では、外箱１２０側に放熱パイプを予め位置決めして固定してしまうと、内箱１１０の端部を嵌め込むときにこの放熱パイプが邪魔となり、嵌合が不十分となるおそれがある。また、嵌合させやすくするために放熱パイプと外箱１２０との間に隙間を設けてしまうと、外箱１２０に放熱パイプからの熱が十分に伝熱できない、という問題が起こり得る。

この課題に対し、本実施の形態においては、前面放熱パイプ１４０Ｆを予め内箱１１０側に取り付けた状態としているため、放熱パイプごと内箱１１０の端部を外箱１２０に嵌め込むことができ、外箱１２０に放熱パイプからの熱を十分に伝熱する構成を、容易かつ確実に製造することが可能となる。

ただし、内箱１１０の側方に位置する放熱パイプは、内箱１１０から遠ざけて外箱１２０にて放熱させる必要がある。そこで、本実施の形態においては、内箱１１０の側方に位置する放熱パイプは敢えて内箱１１０に固定せず、外箱１２０を内箱１１０に取り付けた後に、内箱１１０の側方に位置する放熱パイプをテープ１６０などによって外箱１２０に沿って固定する。これらによって、冷蔵庫１００の性能と製造性を両立する。

次に、図８および図９を参照しながら、本実施の形態にかかる、冷蔵庫１００の製造方法について説明する。

まず、図９（Ａ）に示すように、真空成型した内箱１１０を準備する（ステップＳ１１０）。

図９（Ｂ）に示すように、前面放熱パイプ１４０Ｆを内箱１１０に取り付ける。仕切り１１１やサクションパイプ組品１１３、図示しない電線類もこのステップで取り付ける（ステップＳ１１２、ステップＳ１１４）。

図９（Ｘ）に示すように、外箱１２０の材料となる板材を用意する。次に、板材状の外箱１２０の材料の端部を打ち抜き、折り曲げる（ステップＳ１２０、ステップＳ１２２）。

図９（Ｙ）に示すように、外箱１２０に側面放熱パイプ１４０Ｓを置く（ステップＳ１２４）。側面放熱パイプ１４０Ｓを上からアルミニウム製のテープ１６０で固定する（ステップＳ１２６）。

図９（Ｚ）に示すように、外箱１２０をコの字上に折り曲げる（ステップＳ１２８）。

図９（Ｃ）に示すように、側面放熱パイプ１４０Ｓがテープなどによって既に取り付けられた外箱１２０を内箱１１０に取り付ける（ステップＳ１３０）。本実施の形態においては、外箱１２０によって、内箱１１０の天井と右側面と左側面をカバーする。

図９（Ｄ）に示すように、内箱１１０に取り付けられている前面放熱パイプ１４０Ｆのうち、内箱１１０の側方に位置する部分を、テープ１６０などによって、外箱１２０の下部に貼り付ける（ステップＳ１３２）。

図９（Ｅ）に示すように、ボトムプレート１３０を外箱１２０や内箱１１０に取り付ける（ステップＳ１３４）。このとき、前面放熱パイプ１４０Ｆおよび側面放熱パイプ１４０Ｓの先端部が、ボトムプレート１３０を跨いで断熱壁の外、例えば機械室に出るようにする。本実施の形態においては、ボトムプレート１３０を取り付けてから、外箱１２０の後下部にアングル１２３を取り付ける（ステップＳ１３６）。背面取っ手を取り付ける（ステップＳ１３８）。

図９（Ｆ）に示すように、冷蔵庫１００の背面に背面カバー１２５を取り付ける（ステップＳ１４０）。

内箱１１０の外周面に発泡断熱材を注入して発泡させる（ステップＳ１４２）。より詳細には、背面カバー１２５に設けられた穴から、内箱１１０の外側面と外箱１２０の内周面の間や、内箱１１０の下部の背面とボトムプレート１３０との間や、内箱１１０の背面と背面カバー１２５との間などに、発泡断熱材を注入して発泡させる。

各種の部品を取り付ける（ステップＳ１４４）。ボトムプレート１３０の後方に形成される機械室に圧縮機やファンなどの機器を配置する（ステップＳ１４４）。

冷凍サイクル備品を溶接する（ステップＳ１４６）。たとえば、機械室において、側面放熱パイプ１４０Ｓと前面放熱パイプ１４０Ｆを溶接する（ステップＳ１４６）。

各種の検査を行う（ステップＳ１４８）。

仕上げ作業を行う（ステップＳ１５０）。

梱包後に出荷する（ステップＳ１５２）。
［第２の実施の形態］

上記の実施の形態においては、ボトムプレート１３０を取り付けてから、外箱１２０の後下部にアングル１２３を取り付けるものであった。しかしながら、先に、外箱１２０にアングル１２３を取り付けてから、ボトムプレート１３０を取り付ける組み立て方法を採用してもよい。
［第３の実施の形態］

上記の実施の形態においては、内箱１１０とボトムプレート１３０との間に位置する放熱パイプ１４０をテープ１６０などによって外箱１２０に貼り付けるものであった。しかしながら、放熱パイプ１４０の固定方法はこのような形態には限られない。

側面視において内箱１１０とボトムプレート１３０との間に位置する放熱パイプ１４０を、外箱１２０の近くに維持できればよく、図１０に示すようにアングル１２３に設けたフック部材１２３Ｂなどによって放熱パイプ１４０を外箱１２０の近傍に保持する構成であっても良い。また、アングル１２３と前面放熱パイプ１４０Ｆの上から熱伝導性の高いテープ１６０を貼ってもよい。

換言すれば、前面放熱パイプ１４０Ｆが、発泡断熱材の内部において、成り行きではなく、冷蔵庫１００の前端から後部の近くに至るまで、内箱１１０よりも外箱１２０よりの位置に保持することができれば、放熱パイプ１４０の熱が外箱から外部に放出されやすくなり、放熱パイプの利用効率を上げることができるのである。

図７ではテープ１６０は前面放熱パイプ１４０Ｆの入口側と出口側の両方に貼っているが、放熱量をかせぐ必要がなければ入口側、出口側の片側に貼ることでもよい。前面放熱パイプ１４０Ｆの入口側は高温になることがあるので（冷媒が過熱域にある場合）、ユーザーの手の届きにくい下側に貼り付けることで、違和感を抑えることができる。

また、第１～第３の実施の形態では、前面放熱パイプ１４０Ｆは、機械室における入口と出口が同じ側（背面から見て右側）に構成されている。それ以外に、入口が機械室の右側・出口が機械室の左側、もしくは入口が機械室の左側・出口が機械室の右側となるように、左右に分かれていても問題はない。この場合、外箱に入口側と出口側にテープ１６０を貼る構成を適切に設定すればよい。

また、上記の実施の形態においては、図８のように、前面放熱パイプをアルミテープ貼り、ボトムプレート取り付け、アングル取付けの順で組み立てるものであったが、外箱１２０の側面の後辺と底辺の角に、側面視Ｌ字形状の補強用のアングル１２３を取り付けてもよい。前面放熱パイプ１４０Ｆは、当該アングル１２３の底辺に沿って、すなわち冷蔵庫１００の下辺の前端から後部の近くにまで、外箱１２０に固定されることが好ましい。アングル１２３の底辺は、冷蔵庫１００の前端から後端まで達するものである。
［まとめ］

上記の実施の形態おいては、発泡断熱材内に放熱パイプを配置する冷蔵庫が提供される。冷蔵庫の側面視において内箱とボトムプレートとの間に位置する放熱パイプが外箱側に固定される。

上記の実施の形態おいては、内箱に外箱を取り付けるステップと、放熱パイプを外箱に取り付けるステップと、内箱の後下方にボトムプレートを取り付けるステップと、内箱とボトムプレートとの間に発泡断熱材を注入するステップと、を備える冷蔵庫の製造方法が提供される。

好ましくは、製造方法は、発泡断熱材の注入後に、機械室で放熱パイプを溶接するステップ、をさらに備える。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。また、本明細書で説明した異なる実施の形態の構成を互いに組み合わせて得られる構成についても、本発明の範疇に含まれる。

１００ ：冷蔵庫
１１０ ：内箱
１１０Ａ ：棚
１１０Ｂ ：背面
１１１ ：仕切り
１１２ ：ボトムプレート
１１３ ：サクションパイプ組品
１２０ ：外箱
１２３ ：アングル
１２５ ：背面カバー
１３０ ：ボトムプレート
１４０ ：放熱パイプ
１４０Ｆ ：前面放熱パイプ
１４０Ｓ ：側面放熱パイプ
１６０ ：テープ

Claims (4)

1. 発泡断熱材内に放熱パイプを配置する冷蔵庫であって、
   前記冷蔵庫の側面視において内箱とボトムプレートとの間に位置する放熱パイプが外箱側に固定された、冷蔵庫。
2. 前記放熱パイプは、補強用のアングルに沿って前記外箱に取り付けられる、請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 内箱に外箱を取り付けるステップと、
   放熱パイプを前記外箱に取り付けるステップと、
   前記内箱の後下方にボトムプレートを取り付けるステップと、
   前記内箱と前記ボトムプレートとの間に発泡断熱材を注入するステップと、を備える冷蔵庫の製造方法。
4. 前記発泡断熱材の注入後に、機械室で前記放熱パイプを溶接するステップ、をさらに備える請求項３に記載の冷蔵庫の製造方法。

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