JP4732097B2

JP4732097B2 - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP4732097B2
Application number: JP2005274946A
Authority: JP
Inventors: 政明吉岡
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP2007085636A

Description

本発明は、ユーザにより所望の室内温度に切り替えることができる温度切替室を備えた冷蔵庫に関する。

生活環境の変化が著しい昨今においては、家族それぞれが食事を摂る時間が異なる家庭が増えている。このため、加熱食品を保温するために保温箱や保温用収納容器が用いられる。これにより、調理を何度も行う手間を省くことができる。

一方、冷凍室及び冷蔵室に加えて温度切替室を備えた冷蔵庫が特許文献１に開示されている。この冷蔵庫は、温度切替室に送出される冷気の通路を開閉するダンパ装置と、温度切替室を昇温するヒータとを備えている。これにより、温度切換室の室内温度を使用者の用途に応じて冷凍、冷蔵、パーシャル、チルド等の所望の低温の温度帯に切り替えることができる。

また、特願２００４−３１３２１８に記述される冷蔵庫は、温度切替室を加熱食品の保温が可能な高温側に切り替えることができる。これにより、加熱食品を保温するための使用者の経済的負担を軽減するとともに場所の確保を容易にして利便性の高い冷蔵庫を提供することができる。
特開平１０−２８８４４０号公報

しかしながら、上記特願２００４−３１３２１８に記述される冷蔵庫は、温度切替室が高温になるため、温度切替室に隣接した冷蔵室等の冷却室に熱が伝わって熱負荷が大きくなる。これにより、冷蔵庫の消費電力が大きくなる問題があった。また、発泡ウレタン等の断熱材から成る断熱壁の厚みを厚くして熱負荷を軽減すると冷蔵庫の容積効率が低下する問題があった。

本発明は、省電力化を図るとともに容積効率を向上できる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の冷蔵庫は、本体部の内面を形成して樹脂成形品から成る内箱と、前記内箱を覆って前記本体部の外面を形成する外箱と、前記内箱と前記外箱との間に充填される発泡断熱材とを備えた冷蔵庫において、隔壁によって区画された複数の貯蔵室を備え、部材に予め貼着された真空断熱材を前記複数の貯蔵室のうち少なくとも一つの周辺に配し、前記内箱は、背面側に突出して前記各貯蔵室の内面を形成する複数の凹部を有し、前記部材は、樹脂成形品から成って前面を開口した有底筒状の断熱箱であり、前記断熱箱は、真空断熱材が貼着された状態で前記凹部の背面側に嵌合されることを特徴としている。この構成によると、断熱箱は前方が開口した有底筒状に形成され、周壁または底壁に真空断熱材が接着等により貼着される。内箱は真空成形等により各貯蔵室に対応する凹部が背面側に突出して形成され、温度切替室に対応する凹部の背面にも断熱箱が嵌合される。そして、内箱と外箱との間に発泡断熱材を充填して本体部が形成される。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記複数の貯蔵室の一つは、冷却器による冷却とヒータによる加熱とによって貯蔵物を冷却保存する低温側と加熱食品を保温する高温側とに室内温度を切り替えできる温度切替室であり、前記真空断熱材を前記温度切替室の周辺に配したことを特徴としている。

この構成によると、温度切替室は低温側に切り替えられると冷却器から冷気が導入され、冷凍、パーシャル、チルド、冷蔵等の低温室となる。これにより、貯蔵物を冷蔵保存または冷凍保存できる。温度切替室は高温側に切り替えられるとヒータが駆動され、高温の高温室となる。これにより、加熱調理済み食品の一時的な保温や冬場の温調理等ができる。また、温度切替室の周辺に真空断熱材が配され、高温または低温になる温度切替室と各貯蔵室との間が断熱される。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記温度切替室の天井壁、底壁、側壁及び背壁に前記真空断熱材を配したことを特徴としている。
この構成によると、温度切替室の周囲には真空断熱材が配され、高温になる温度切替室と隣接する冷却室や居室内との間が断熱される。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記温度切替室の互いに隣接する壁面に設けた各前記真空断熱材を端部が互いに重なるように配置したことを特徴としている。

また本発明は上記構成の冷蔵庫において、前記真空断熱材は外装材に内包される芯材を有し、前記芯材が無機材料から成ることを特徴としている。この構成によると、真空断熱材は芯材をスペーサにして外装材内が真空に保持される。

本発明によると、温度切替室の周囲に真空断熱材を配置したので、小さいスペースで高い断熱効果を得ることができる。従って、高温または低温になる温度切替室の伝熱による隣接した貯蔵室の熱負荷を低減し、省電力化及び容積効率向上を図ることができる。

また本発明によると、温度切替室の天井壁、底壁、側壁及び背壁に真空断熱材を配したので、高温になる温度切替室の伝熱による隣接した冷却室の熱負荷を低減し、省電力化及び容積効率向上を図ることができる。加えて、居室内への放熱を低減し、更に省電力化を図ることができる。

また本発明によると、温度切替室の互いに隣接する壁面に設けた各真空断熱材を端部が互いに重なるように配置したので、温度切替室からの伝熱が確実に真空断熱材を介して行われ、伝熱をより低減することができる。

また本発明によると、真空断熱材の芯材が無機材料から成るので、高温となる温度切替室内で燃焼が発生した際に燃焼の拡大を防止することができる。温度切替室の周壁及び背壁に真空断熱材を配すると燃焼の拡大防止効果がより大きく、扉に真空断熱材を配すると更に望ましい。

また本発明によると、真空断熱材が貼着されるとともに内箱の貯蔵室に対応する凹部の背面側に嵌合される断熱箱を設けたので、温度切替室とこれに隣接する貯蔵室との間に容易に真空断熱材を配置することができる。

以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１、図２、図３は一実施形態の冷蔵庫を示す正面図、右側面図及び背面図である。冷蔵庫１は、上段に冷蔵室２が配され、中段に温度切替室３及び製氷室４が配される。冷蔵庫１の下段には野菜室５及び冷凍室６が配されている。冷蔵室２等の各貯蔵室は本体部１ａに設けられ、各貯蔵室の前面が扉で開閉される。

本体部１ａは板金成型される外箱１ｂと真空成形した樹脂成形品から成る内箱１ｃ（図４参照）との間に発泡断熱材６０（図６参照）を充填して形成されている。発泡断熱材６０は外箱１ｂの背面に設けた注入口５０から注入される。また、外箱１ｂの背面側には配管や回路基板等が配置され、これらを覆う背面板５１が外箱１ｂに取り付けられている。

冷蔵室２は観音開きの扉を有し、貯蔵物を冷蔵保存する。温度切替室３は中段左側に設けられ、使用者により室温を切り替えられるようになっている。製氷室４は中段右側に設けられ、製氷を行う。野菜室５は下段左側に設けられ、野菜の貯蔵に適した温度（約８℃）に維持される。冷凍室６は下段右側に設けられ、製氷室４に連通して貯蔵物を冷凍保存する。

図４は内箱１ｃを背面側から見た斜視図である。内箱１ｃは背面側に突出して各貯蔵室の内面を形成する複数の凹部１ｄを有している。温度切替室３に対応する凹部１ｄの背面側には前面を開口した箱状の断熱箱５２が嵌合されている。断熱箱５２は樹脂成形品から成り、有底筒状に形成される。

断熱箱５２の周面及び背面には真空断熱材５３が両面粘着テープ等により貼着されている。真空断熱材５３は図５に示すように、袋状の外装材５３ａ内にガラス繊維等の無機材料から成る芯材５３ｂを内包し、外装材５３ａの端部を密着して密閉されている。芯材５３ｂがスペーサとなって外装材５３ａの内部が真空に保持されている。

図６は温度切替室３部分の正面断面図を示している。断熱箱５２により温度切替室３の天井壁（断熱壁７）、底壁（断熱壁８）、両側壁（断熱壁４０等）及び背壁（断熱壁１０、図７参照）には真空断熱材５３が配される。これにより、温度切替室３は隣接する冷蔵室２、製氷室４及び野菜室５と断熱隔離される。更に、温度切替室３は冷蔵庫１を設置する居室内と断熱隔離される。

また、各壁面に配された互いに隣接する真空断熱材５３の一方が断熱箱５２の壁面よりも大きく形成され、真空断熱材５３の端部が互いに重なるように配置されている。同図において温度切替室３の背壁に設けた真空断熱材５３は他の真空断熱材５３と重なる位置に設けられていないが、他の真空断熱材５３と重なる位置に設けてもよい。また、前述の図４において、真空断熱材５３の取付け状態の理解を容易にするため断熱箱５２の壁面よりも小さく記載している。

内箱１ｃの背面は温度切替室３に隣接した冷蔵室２、製氷室４、野菜室５にそれぞれ対応する凹部１ｄが突出する。このため、温度切替室３に対応する凹部１ｄの外壁に真空断熱材５３を取り付けるのが困難である。しかしながら、真空断熱材５３を有する断熱箱５２を凹部１ｄに嵌合することにより、温度切替室３の周囲に真空断熱材５３を容易に配置することができる。

図７は温度切替室３を示す右側面断面図である。温度切替室３の上下面は断熱壁７、８により野菜室５及び冷凍室６と断熱隔離されている。また、温度切替室３の側面は断熱壁４０（図６参照）により製氷室４と断熱隔離されている。温度切替室３の前面は回動式の扉９により開閉可能になっている。温度切替室３の背面は背面板３３により覆われている。

背面板３３の上部には温度切替室３に空気が流入する流入口３３ａが設けられ、下部には温度切替室３から空気が流出する流出口３３ｂが設けられる。また、流入口３３ａ及び流出口３３ｂ近傍には温度切替室３内の温度を検知する温度センサ２４、１６が設けられる。

背面板３３の後方には、外壁を形成する断熱壁１０との間に導入通風路１２が設けられている。導入通風路１２には温度切替室吐出ダンパ１３（図８参照）が設けられ、冷却器１７（図８参照）で発生した冷気を温度切替室３に導く。また、温度切替室吐出ダンパ１３の開閉により冷却器１７と温度切替室３の流入側との間の冷気経路が開閉され、開閉量によって導入通風路１２から温度切替室３に流入する風量が調整される。

導入通風路１２内には、温度切替室吐出ダンパ１３と流入口３３ａとの間に温度切替室送風機１４が設けられている。温度切替室送風機１４の駆動によって冷却器１７からの冷気が容易に温度切替室３に導かれる。

流出口３３ｂの後方には温度切替室戻りダンパ２０が設けられる。温度切替室戻りダンパ２０は開口部２０ａ、２０ｂを有し、回動により一方を開いて他方を閉じるバッフル２０ｃを有している。開口部２０ｂを開くと温度切替室３から流出する空気は冷却器１７に導かれる。

開口部２０ａを開くと温度切替室３から流出する空気は温度切替室送風機１４の吸気側に導かれるとともに、温度切替室３の流出側と冷却器１７との冷気経路が閉じられる。従って、温度切替室送風機１４を駆動し、開口部２０ｂを閉じて温度切替室戻りダンパ２０を閉じることにより、矢印Ｆに示すように温度切替室３の空気を循環させることができる。尚、温度切替室送風機１４を温度切替室３内に設けてもよい。

温度切替室３の流入口３３ａの背後にはヒータ１５が設けられる。ヒータ１５は熱輻射式のガラス管ヒータから成り、背面板３３を介して放出される輻射熱により温度切替室３を昇温する。温度切替室送風機１４はヒータ１５の表面に向けて送風するように配置されている。これにより、ヒータ１５の表面温度を下げて安全性を向上させることができる。また、流出口３３ｂには、所定の温度まで高温になるとヒータ１５の通電を遮断する温度ヒューズ３０が設けられる。

温度切替室３内には貯蔵物を載置する引出し式の収納ケース１１が配されている。収納ケース１１の底面には温度センサ３４が設けられる。これにより、収納ケース１１上に載置される貯蔵物の温度を正確に検知することができる。

図８は冷蔵庫１の冷気の流れを示す冷気回路図である。冷凍室６、冷蔵室２及び温度切替室３はそれぞれ並列に配される。製氷室４は冷凍室６と直列に配され、野菜室５は冷蔵室２と直列に配される。また、冷蔵室２の下部にはチルド温度帯（約０℃）に維持されたチルド室２３が設けられ、冷蔵室２とチルド室２３とが並列に連結されて野菜室５に直列接続される。

冷却器１７で生成された冷気は、冷凍室送風機１８の駆動により製氷室４に送出される。製氷室４に送出された冷気は製氷室４及び冷凍室６を流通し、冷凍室ダンパ２２から流出して冷却器１７に戻る。これにより、製氷室４及び冷凍室６内が冷却される。

冷凍室送風機１８の排気側で分岐した冷気はチルド室２３に送出される。また、冷蔵室送風機２８の駆動により、冷蔵室ダンパ２７を介して冷蔵室２に送出される。これらの冷気は冷蔵室２及びチルド室２３を流通して貯蔵物と熱交換した後、野菜室５に流入する。野菜室５に流入した冷気は野菜室５内を流通して冷却器１７に戻る。これにより、冷蔵室２及び野菜室５内が冷却され、設定温度になると冷蔵室ダンパ２７及びチルド室ダンパ２３が閉じられる。

また、冷凍室送風機１８の排気側で分岐した冷気は、温度切替室送風機１４の駆動により温度切替室吐出ダンパ１３を介して温度切替室３に流入する。温度切替室３に流入した冷気は温度切替室３内を流通して温度切替室戻りダンパ２０から流出し、冷却器１７に戻る。これにより、温度切替室３内が冷却される。

前述のように、温度切替室３は使用者の操作により室内温度を切り替えることができるようになっている。温度切替室３の動作モードは温度帯に応じてワイン（８℃）、冷蔵（３℃）、チルド（０℃）、ソフト冷凍（−８℃）、冷凍（−１５℃）の各冷却モードが設けられる。

これにより、使用者は所望の温度で貯蔵物を冷凍または冷蔵して冷却保存できる。室内温度の切り替えは温度切替室吐出ダンパ１３を開く量を可変して行うことができる。尚、例えば冷凍の室内温度から冷蔵の室内温度に切り替える際にヒータ１５に通電して昇温してもよい。これにより、迅速に所望の室内温度に切り替えることができる。

また、ヒータ１５に通電することにより、温度切替室３の室内温度を貯蔵物を冷却保存する低温側から調理済み加熱食品の一時的な保温や温調理等を行う高温側に切り替えることができる。高温側の室内温度は、主な食中毒菌の発育温度が３０℃〜４５℃であるため、ヒータ容量の公差や温度切替室３内の温度分布等を考慮して５０℃以上にするとよい。これにより、食中毒菌の繁殖を防止できる。

また、冷蔵庫に用いられる一般的な樹脂製部品の耐熱温度が８０℃であるため、高温側の室内温度を８０℃以下にすると安価に実現することができる。加えて、食中毒菌を滅菌するためには、例えば腸管出血性大腸菌（病原性大腸菌Ｏ１５７）の場合では７５℃で１分間の加熱が必要である。従って、高温側の室内温度を７５℃〜８０℃にするとより望ましい。

以下は５５℃での食中毒菌の減菌に関する試験結果である。試験サンプルは初期状態で大腸菌２．４×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、黄色ブドウ球菌２．０×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、サルモネラ２．１×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、腸炎ビブリオ１．５×１０³ＣＦＵ／ｍＬ、セレウス４．０×１０³ＣＦＵ／ｍＬを含んでいる。この試験サンプルを４０分間で３℃から５５℃に加温し、５５℃で３．５時間保温後、８０分間で５５℃から３℃に戻して再度各菌の量を調べた。その結果、いずれの菌も１０ＣＦＵ／ｍＬ以下（検出せず）のレベルまで減少していた。従って、温度切替室３の高温側の設定温度を５５℃としても充分減菌効果がある。

本実施形態によると、温度切替室３に隣接する冷蔵室２、製氷室４及び野菜室５と温度切替室３との間の断熱壁７、８、４０に真空断熱材５３を配置したので、小さいスペースで高い断熱効果を得ることができる。従って、高温になる温度切替室３の伝熱による隣接した冷蔵室２、製氷室４及び野菜室５の熱負荷を低減し、省電力化及び容積効率向上を図ることができる。また、温度切替室３が低温側の場合も温度切替室３と温度差を有する冷蔵室２、製氷室４及び野菜室５との間の断熱効果を向上して効率のよい冷却を行うことができる。

また、温度切替室３の製氷室４と反対側の側壁及び断熱壁１０（背壁）にも真空断熱材５３を配したので、隣接する各冷却室への放熱だけでなく居室内への放熱を低減し、更に省電力化を図ることができる。尚、温度切替室３の扉９に真空断熱材５３を配すると居室内への放熱を更に低減することができる。

尚、温度切替室３に隣接して貯蔵物を保温保存する貯蔵室を設けた場合も同様に、温度切替室３の周囲に真空断熱材５３を配することにより、高温または低温になる温度切替室３の伝熱を低減して省電力化及び容積効率向上を図ることができる。

また、温度切替室３の互いに隣接する壁面に設けた各真空断熱材５３を端部が互いに重なるように配置したので、温度切替室３からの伝熱が確実に真空断熱材５３を介して行われ、伝熱をより低減することができる。

尚、内箱１ｃの内部に断熱仕切壁を取り付けて温度切替室３を区画した場合も同様に、温度切替室３の互いに隣接する壁面に設けた各真空断熱材５３を端部が互いに重なるように配置するとよい。この時、各真空断熱材５３は断熱仕切壁の外装を成す樹脂成形品や内箱１ｃを介して重なる。

樹脂成形品及び内箱１ｃは厚みが薄い（例えば、約０．５〜１．８ｍｍ）ため、樹脂成形品や内箱１ｃの面内を伝って外部に漏れる熱量が少ない。従って、上記と同様に、温度切替室３からの伝熱が確実に真空断熱材５３を介して行われ、伝熱をより低減することができる。

また、本実施形態において、真空断熱材５３の芯材５３ｂが無機材料から成るので、高温となる温度切替室３内で燃焼が発生した際に燃焼の拡大を防止することができる。温度切替室３の天井壁、底壁、側壁及び背壁に真空断熱材５３を配すると燃焼の拡大をより防止できる。扉９に真空断熱材５３を配すると燃焼の拡大を更に防止できる。

また、野菜室５の流出口にダンパを設けてもよい。これにより、温度切替室３を高温側から低温側に切り替えた際に、該ダンパを閉じて温度切替室３からの熱風が野菜室５に逆流することを防止できる。また、温度切替室３を高温側から低温側へ切り替える際に冷凍室送風機１８が停止されている場合には、冷凍室ダンパ２２が閉じられるようになっている。これにより、温度切替室送風機１４の駆動によって冷凍室ダンパ２２から冷凍室６内へ熱風が逆流することを防止できる。

また、冷却器１７によって冷凍室６及び冷蔵室２を冷却しているが、冷蔵室２及び野菜室５専用の冷却器を別途設けてもよい。この時、冷却器１７によって冷凍室６及び温度切替室３を冷却することができる。

本発明によると、温度切替室を有した冷蔵庫に利用することができる。

本発明の実施形態の冷蔵庫を示す正面図本発明の実施形態の冷蔵庫を示す右側面図本発明の実施形態の冷蔵庫を示す背面図本発明の実施形態の冷蔵庫の内箱を示す背面斜視図本発明の実施形態の冷蔵庫の真空断熱材を示す断面図本発明の実施形態の冷蔵庫の温度切替室を示す正面断面図本発明の実施形態の冷蔵庫の温度切替室を示す右側面断面図本発明の実施形態の冷蔵庫の冷気の流れを示す冷気回路図

符号の説明

１冷蔵庫
２冷蔵室
３温度切替室
４製氷室
５野菜室
６冷凍室
７、８、１０、４０断熱壁
９扉
１２導入通風路
１３温度切替室吐出ダンパ
１４温度切替室送風機
１５ヒータ
１７冷却器
１６、２４、３４温度センサ
１８冷凍室送風機
１９、２１戻り通風路
２０温度切替室戻りダンパ
２２冷凍室ダンパ
２５チルド室ダンパ
２８冷蔵室送風機
３０温度ヒューズ
３１、３２冷気通路
３３背面板
３５圧縮機
５２断熱箱
５３真空断熱材
５３ａ外装材
５３ｂ芯材

Claims

本体部の内面を形成して樹脂成形品から成る内箱と、前記内箱を覆って前記本体部の外面を形成する外箱と、前記内箱と前記外箱との間に充填される発泡断熱材とを備えた冷蔵庫において、
隔壁によって区画された複数の貯蔵室を備え、
部材に予め貼着された真空断熱材を前記複数の貯蔵室のうち少なくとも一つの周辺に配し、
前記内箱は、背面側に突出して前記各貯蔵室の内面を形成する複数の凹部を有し、
前記部材は、樹脂成形品から成って前面を開口した有底筒状の断熱箱であり、
前記断熱箱は、真空断熱材が貼着された状態で前記凹部の背面側に嵌合されることを特徴とする冷蔵庫。
前記複数の貯蔵室の一つは、冷却器による冷却とヒータによる加熱とによって貯蔵物を冷却保存する低温側と加熱食品を保温する高温側とに室内温度を切り替えできる温度切替室であり、
前記真空断熱材を前記温度切替室の周辺に配したことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
前記温度切替室の天井壁、底壁、側壁及び背壁に前記真空断熱材を配したことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
前記温度切替室の互いに隣接する壁面に設けた各前記真空断熱材を端部が互いに重なるように配置したことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。
前記真空断熱材は外装材に内包される芯材を有し、前記芯材が無機材料から成ることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の冷蔵庫。