JP5260605B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

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Description

本発明は、冷蔵庫に関する。
特許文献1に記載された冷蔵庫は、減圧貯蔵室を構成する一体成型加工で作られた外郭部材と蓋部材が設けられ、この外郭部材の開口を開閉する蓋部材と共に食品トレイが引き出される。
特許文献2に記載された冷蔵庫は、減圧室の上面を強化ガラス、下面を鉄板で補強した構成が開示されている。減圧室蓋は減圧室の左右外側に設けられたガイドレールに支持されて前後に往復運動する構成であり、ガイドレールに設けられたラックギヤと、ラックギヤと噛み合って連結された左右のピニオンギヤを備えている。
特許第4324635号公報 特開2009−036453号公報
ここで、減圧貯蔵室を大型化、すなわち幅を拡大して内容積を増加できれば、様々な食品を収納しやすくなり、利用者にとっては使い勝手が向上する。しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の構成で単に大型化しようとすると、構造上、減圧保存できないおそれがある。
具体的に、特許文献1は、蓋部材の左右の傾きを防止する同期手段(例えばラック・ピニオンギヤ)をもたない構成である。この構成において外郭部材の幅を拡げた場合、開閉動作時に蓋部材が左右に傾きやすい。
また、外郭部材は樹脂で一体に構成されている。すなわち、内側壁は金型を開口の側に引き抜いて成型される。そのため、外郭部材の内側には構成部品等を設けたり、複雑な凹凸形状にしたりすることが困難である。
次に、特許文献2の構成で幅を拡大すると、強化ガラス,鉄板ともに大型化して質量が増大する。また、コストも上昇して家庭用冷蔵庫の量産には適さない。例えば、特許文献2の構成において、幅約400mmの減圧室の場合、重さは約7kgとなる。その幅を1.5倍に拡大したとすれば、約10kgになる。
また、特許文献1及び特許文献2においては、減圧室の壁面内側に結露した水滴や、減圧室の内部に液体異物をこぼした場合の影響や清掃性については記載されていない。
そこで本発明は、大型化しても開閉動作がスムーズであり、内部の清掃が容易な減圧貯蔵室を備えた冷蔵庫を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。一例としを挙げるならば、前面の第一の開口及び上面の第二の開口を有する第一の外郭部材と、前記第二の開口を塞ぐ第二の外郭部材とで構成される貯蔵室と、前記第一の開口を開閉する蓋部材と、前記貯蔵室を大気圧よりも低圧にする真空ポンプと、前記蓋部材と該蓋部材が当接する前記第一の開口との間に設けられ該蓋部材と前記第一の開口間の気体の移動を抑制するシール部材と、を備え、前記第一の外郭部材の前記第二の開口の開口縁は前記第一の開口から後方に向けて傾斜して形成され、前記貯蔵室の下面は下方向に凸となる曲面形状であり、該下面の中央より内面から外面に凹んだ第一の凹部と、前記下面に前記第一の開口に平行になるように設けた第二の凹部と、備えたことを特徴とする。
本発明によれば、大型化しても開閉動作がスムーズであり、内部の清掃が容易な減圧貯蔵室を備えた冷蔵庫を提供することができる。
本発明の実施形態における冷蔵庫本体を前方から見た図である。 図1のA−A線断面概念図である。 図1のB−B線断面図である。 図1のB−B線断面図であり冷蔵室扉と減圧室扉をともに開いた状態を示す。 減圧室の構成を斜め前上方から見た斜視図である。 外郭部材を前上方から見た簡略斜視分解図である。 図6のC方向から見た正面図である。 図6のK−K線断面図である。 図5のJ−J線断面図である。 図5をC方向から見た矢視図である。 図10のD−D線断面図である。 図10のF−F線断面図である。 図11のE−E線断面図である。 蓋部材と食品トレイとの構成を示す、図5のA方向からみた斜視図である。 蓋部材と食品トレイとの構成を示す、図5のB方向からみた斜視図である。 ピニオンギヤの構成を示す斜視図である。 図10のD−D線断面図である。 図10のD−D線断面図であって、減圧室の蓋部材の全開状態を示す図である。 減圧室の構成を斜め前上方から見た斜視図であり、蓋部材の全開状態を示す図である。 図10のG−G線断面図である。 本発明による減圧室を構成する上下に分割された外郭部材の接合部の一例を示す部分断面図である。 本発明による減圧室を構成する上下に分割された外郭部材の接合部の他の実施例を示す部分断面図である。 本発明による減圧室を構成する上下に分割された外郭部材の接合部のさらに他の実施例を示す部分断面図である。 図17に示す減圧室の蓋部材,開閉ハンドルの支持部及び蓋ロック案内溝部材廻りの開閉ハンドルによる蓋部材のロック開放状態を示した図である。 図17に示す減圧室の蓋部材,開閉ハンドルの支持部及び蓋ロック案内溝部材廻りのロックの手前の状態を示した図である。 図17に示す減圧室の蓋部材,開閉ハンドルの支持部及び蓋ロック案内溝部材廻りの開閉ハンドルによる蓋部材ロック状態を示した図である。 蓋部材と食品トレイとを減圧室から取り出す状態を示す図である。 ラックとピニオンギヤの噛み合いと、外郭部材と食品トレイの位置関係を説明する概略平面図である。 蓋部材と食品トレイの開閉の途中状態を示す図10のD−D断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取り外しの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取り外しの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取り外しの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取り外しの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材と食品トレイとの取付けの手順を説明する部分断面図である。 蓋部材の構成の一例を示す斜視図である。 減圧室の設置例を示す図である。 減圧室の設置例を示す図である。 減圧室の設置例を示す図である。 本発明の他の実施例に係る減圧室の側断面図である。 図49の外郭部材の斜視図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明を適用した実施形態の冷蔵庫本体1の正面図である。図2は、図1のA−A線断面概念図である。
<冷蔵庫本体1の全体構成>
図1に示すように、本実施例の冷蔵庫本体1は、最上部に6℃前後の冷蔵温度帯の貯蔵室である冷蔵室2、最下部に6℃前後の冷蔵温度帯の貯蔵室である野菜室6がそれぞれ配置されている。冷蔵室2と野菜室6との間には、これらの両室と断熱的に仕切られた0℃以下の冷凍温度帯(例えば、約−20℃〜−18℃の温度帯)の冷凍室である製氷室3,急速冷凍室4、及び冷凍室5が配置されている。各貯蔵室は、図2に示すように、それぞれ上断熱仕切壁31a,下断熱仕切壁31bにより区画され配置されている。
また、冷蔵室2内には、減圧室13が設けられている。本実施例では減圧室13はチルド温度帯であって、およそ1℃の温度帯の貯蔵室である。
冷蔵室2は前方側に、左右に分割された観音開き(いわゆるフレンチ型)の冷蔵室扉2a,2bを備えている。製氷室3,急速冷凍室4,冷凍室5,野菜室6は、それぞれ引き出し式の製氷室扉3a,急速冷凍室扉4a,冷凍室扉5a,野菜室扉6aを備えている。
図2に示すように、冷蔵庫本体1の庫外と庫内は、内箱10aと外箱10bとの間に発泡断熱材(発泡ポリウレタン)を充填した断熱箱体10により隔てられている。
庫内は、上断熱仕切壁31aにより冷蔵室2と、急速冷凍室4及び製氷室3(図1参照、図2中で製氷室3は図示されていない)とが隔てられ、下断熱仕切壁31bにより、冷凍室5と野菜室6とが隔てられている。
冷蔵室扉2a,2bの庫内側には複数の扉ポケット32が備えられている(図1,図2参照)。また、冷蔵室2は複数の棚37が設けられている。棚37により、冷蔵室2は縦方向に複数の貯蔵スペースに区画されており、さらに最下段の貯蔵スペースには減圧室13が設けられている。
図2に示すように、急速冷凍室4,冷凍室5及び野菜室6は、それぞれの貯蔵室の前方に備えられた扉と一体に、収納容器3b,4b,5b,6bがそれぞれ設けられている。
そして、製氷室扉3a,急速冷凍室扉4a,冷凍室扉5a及び野菜室扉6aは、それぞれ図示しない取手部に手を掛けて手前側に引き出すことにより、収納容器3b,4b,5b,6bが引き出せるようになっている。
また、減圧室13は前方開口を開閉する減圧室蓋16が設けられている。そして、冷蔵室扉2a,2bを開いた状態において、減圧室蓋16の把手部27に手を掛けて蓋部材16を手前側に引き出すことにより、減圧室13の引出容器が引き出せるようになっている。その詳細については後述する。
冷蔵庫本体1には、冷凍及び冷蔵を行うための冷凍サイクルが、圧縮機,凝縮器,キャピラリチューブ,冷媒の気化熱を奪い冷却源となる蒸発器、そして、再び圧縮機の順に接続し構成されている(図示せず)。この冷却源となる蒸発器は、製氷室3,急速冷凍室4及び冷凍室5の後方に設置され、送風ファンによって、蒸発器の冷気が、製氷室3,急速冷凍室4及び冷凍室5に送られる。また、所定の冷蔵温度以下になると閉塞する開閉可能なダンパ装置を介して、冷蔵室2及び野菜室6の各貯蔵室へと送られる。なお、冷気が各貯蔵室に送風された後、再び蒸発器で冷却されて送風される循環構造を有している。各貯蔵室は、温度センサを用いた制御装置による温度制御によって、所定の温度に維持される。
次に、図1のB−B線断面図を図3に示す。冷蔵室扉2aは、支軸S1を中心に回転自在に支持されている。冷蔵室扉2aには、飲み物等を入れる半透明の樹脂成型のドアポケット32が内部側に突設される。冷蔵室扉2aの裏面には、ねじりコイルバネの付勢力及びガイドにより揺動自在に構成された回転仕切り2a2が設けられている。
この回転仕切り2a2は、冷蔵室扉2a,2bの閉塞時(図1参照)には左側の冷蔵室扉2aに沿った位置で冷蔵室扉2a,2b間からの冷気の漏出を防止する。一方、冷蔵室扉2aの開放時には冷蔵室扉2aの厚み方向(二点鎖線で示す)に揺動し使用者の邪魔にならないように構成されている。
また、右側の冷蔵室扉2bは、支軸S2を中心に揺動自在に支持されており、飲み物等を入れる半透明の樹脂成型のドアポケット32が内部側に突設されている。
<気体調節室である減圧室13の構成>
図3に示す減圧室13は、真空ポンプ12により、内部の空気が吸引され、大気圧よりも低い気圧、一例として0.8気圧(80kPa)等に減圧される気体調節室である。すなわち、減圧室13は、食品の酸化防止,野菜類の鮮度維持等に特別な空気雰囲気を醸成している。
図2に示すように、減圧室13の後部には冷蔵室2の冷気の吸気口19が設けられ、減圧室13周囲の空気を吸引して冷気を矢印のように流すことで減圧室13を間接的に冷却する。
図3に示すように、冷蔵室扉2bを閉じた状態において、冷蔵室扉2bのドアポケット32と減圧室13の蓋部材16間には所定のスペースが形成され、互いに接触しないように構成されている。
図4は、冷蔵室扉2a,2bをともに開いてから減圧室13の蓋部材16を開いた状態で、左側の冷蔵室扉2aを閉じて左側の冷蔵室扉2aに設けられたドアポケット32が蓋部材16の左端に当り、蓋部材16が傾斜した状態を示している。このような状態では、蓋部材16はスムーズに奥面方向に移動しないので、冷蔵室扉2aが閉じられない。したがって、蓋部材16の端部のみに力が加えられた場合でも、傾斜せずに平行を保って移動することが望ましい。
次に図5は、減圧室13の構成を斜め前上方から見た斜視図である。減圧室13は、前面に開口14rを有し(図6参照)、扁平である奥方に長い略直方体状の上下に2分割された外郭部材14(貯蔵容器)と、前方及び後方に移動して開口14rを開閉する蓋部材16とにより外周壁が形成されている。
すなわち、減圧室13に貯蔵物を出し入れするために、開閉する蓋部材16が設けられている。さらに、外郭部材14の外面には、断面係数を増加し強度向上を図る補強リブが、直線状又は格子状に立設されている。なお、補強リブの形状はこれらに限らず、外郭部材14の断面係数を増加し強度向上を図るものであればよい。
なお、減圧室13は本実施例のように上断熱仕切壁31a上に載置する構成のほか、棚37のいずれかに載置したり、棚37や貯蔵室の上壁部(断熱箱体10の上部)に吊下げ手段100によって吊り下げたりしてもよい(図42〜図44参照)。すなわち、減圧室13の容器は、公知の設置方法であれば適宜採用できるものである。
<外郭部材14の概略形状>
次に、図6から図8を用いて、外郭部材14の構成について説明する。図6は、外郭部材14を前上方から見た簡略斜視図である。外郭部材14は、下ケース140(第一の外郭部材)と上ケース141(第二の外郭部材)を接合部142において互いに気密を保って接合された構成であり、説明の便宜上、上下に分離した分解図として示している。図7は、図5のC方向矢視図である。図8は、図6のK−K線断面図である。なお、図6〜図7は外郭部材14の形状を把握し易くするために、補強リブを削除した仮想的な外郭部材14のみの概略図である。
外郭部材14の下ケース140は、ABS(アクリロニトリル,ブタジエン,スチレンを含む樹脂),AS(アクリロニトリル,スチレンを含む樹脂)等を用いて樹脂成形されている。両側面壁140a,140b,底面壁14c,後面壁140dが一体で形成されている。また、下ケース140は、前面開口14r及び上面開口140eを形成している。すなわち、2面を開口した形状である。前面開口14rの上辺かつ上面開口140eの前側辺を構成する連結部140fは、左右の側面壁140a,140bとそれぞれ接続している。さらに、上面開口140eの全周にわたって継目なく設けられた接合部142を有している。
外郭部材14の上ケース141は、ABS(アクリロニトリル,ブタジエン,スチレンを含む樹脂),AS(アクリロニトリル,スチレンを含む樹脂)等を用いて樹脂成形されている。上ケース141は、上面壁141e,両側面壁141a,141b,後面壁141d及び全周に接合部142を有した形状に一体形成されている。上ケース141は、下ケース140の上面開口140eを全面に渡って隙間なく覆うように形成されている。
すなわち、減圧室13の側面壁14aは、下ケース140の側面壁140aと上ケース141の側面壁141aとに分割されている。同様に、側面壁14bは、下ケース140の側面壁140bと上ケース141の側面壁141bとに分割されている。さらに、後面壁14dは、下ケース140の後面壁140dと上ケース141の後面壁141dとにそれぞれ分割される構成である。
そして、図3,図4に示すように、外郭部材14の左側面壁14aの外面後方には、真空ポンプ12との接続部である挿通孔のポンプ接続部14iが設けられている。
減圧室13内を真空ポンプ12で減圧した際、外郭部材14には外部の大気圧と内部の低圧との差圧により、その全面に均一に大気からの荷重がかかる。減圧室13の内部は低圧であるため、この荷重は外郭部材14全面を外側から内側に押し潰す向きに加わる。その大きさは、例えば外郭部材14の平面寸法が幅450mm、奥行き300mmとし、差圧を0.2気圧とすれば、約270kgf(約2700N)という大きな荷重となる。
そのため、外郭部材14の両側面壁14a,14b,底面壁14c,後面壁14d,上面壁14eのそれぞれの外面は、断面係数を増加し強度向上を図る必要がある。そこで、外郭部材14の各面は平面ではなく、外側に凸となるように湾曲したドーム状の略曲面状をなしている。さらに、図6に概念的に破線にて示すように、外郭部材14の外面壁は奥行き方向にも左右方向にも外側に湾曲した形状であることが好ましい。
さらに、下ケース140の底面壁14cの中央よりには、第一の凹部14zが設けられている。底面壁14cは内面から外面に凸となるように湾曲した曲面形状で、中央部が最も低く形成され、第一の凹部14zはその最も低い位置に設けられる。
底面壁14cの側面壁14a,14bの近傍には、下ケース140の開口14r近傍から後面壁140dに向かって延伸した開口突起14hが設けられており、後述するように食品トレイ17を開いた際に食品トレイ17を支持する。
外郭部材14は、開口14rが高さ方向よりも幅方向に長い形状である。また、両側から中央部に向かって高さを有する略円弧状である。すなわち、外郭部材14は、扁平な横長の開口14rを有する略直方体状をなしている。これにより、底面壁14cと上面壁14eは他の両側面壁14a,14b,後面壁14dと比して面積が大きい。内部を減圧した際に大気圧との差圧によって生じる荷重は面積に比例するので、底面壁14cと上面壁14eの強度を確保することが特に必要となる。このときの荷重は、外側から外郭部材14を圧縮して押し潰す向きの荷重なので、荷重を受ける面を外側に凸となる形状、例えば球体の一部をなしたドーム形状の球殻として強度を高めている。
図7は、図6のC方向矢視図である。図7に示すように開口14rは、その周囲を両側面壁14a,14b,底面壁14c,連結部140fに沿った外縁形状である。外郭部材14のいずれの壁面も、外側に凸となる円弧形状からなり、さらに各壁同士の角部を滑らかな円弧によって接続した形状としている。
また、開口14rの上下辺の中央近傍は、開口14rの内側に向かって凸となる上面開口支持部14f,下面開口支持部14gとしている。
後述する蓋部材16が閉じられたとき、開口14rの縁に沿って設けられた凸部であるパッキン当接面14kに蓋部材16に設けられたパッキン16pが圧接し、密閉シールを行う。すなわち、蓋部材16と外郭部材14の開口14rとの間の気体の移動を抑制するシール部材として、パッキン16pが設けられている。
図8は図6のK−K断面図である。すなわち、外郭部材14の縦方向の断面を示し、内面の高さ寸法について説明している。外郭部材14の下ケース140と上ケース141は、ABS,AS等を用いてそれぞれ樹脂成形された一体部品である。成型するための金型は、下ケース140,上ケース141それぞれ外側形状を形成する外側金型と、内面を形成する内側金型とに大別され、樹脂が金型内に射出されて冷却された後、内側金型を引き抜いて下ケース140,上ケース141それぞれを金型から取り出す。
<金型抜方向と形状>
本実施例においては、図8に示すように、上ケース141の外側金型は矢印AA方向、内側金型は矢印AB方向に引き抜くものとすれば、上面壁141eは開口14rの上端よりもさらに上側に凸となる形状、例えばドーム形状とすることができる。
一方、下ケース140の外側金型は矢印BB方向、内側金型は矢印BC方向に引き抜き、さらに開口14rの内側を開口14r側(矢印BD方向)に引き抜く側面金型を備えるものとする。側面金型ではなく内側金型によって成型されるMの範囲において、底面壁14cは開口14rの下端よりもさらに下側に凸となる形状、例えばドーム形状とすることができる。またさらに、部分的な第二の凹部14wや第一の凹部14z、あるいは下ガイドレール14y、のような突起を設けることもできる。ここで、第二の凹部14wや第一の凹部14zは、下ケース140の最も低い部分である下端面14qよりは下側に凸とならない範囲で設けられている。
下ケース140の内側金型は、さらに後述する引出容器17を支持する上ガイドレール14sが内側に凸となるため、図示しないスライド金型を備える。
このように、上面壁141e及び底面壁14cを外側に凸となるドーム形状として、かつ外郭部材14の内面高さraを開口14rの寸法rhよりも大とすることができるので、開口から奥方向に先細形状とする必要がない。よって、外郭部材14の内容積を拡大し、かつ剛性を高めるのに好適である。
開口14rと上面開口140eとの間には、図6のように、下ケース140と一体となる連結部140fを設けて開口14rと上面開口140eの周囲を継目なく構成しているので、それぞれの開口を蓋部材16又は上ケース141により閉鎖して、気密を保持できる。
<分割面形状>
次に、上ケース141と下ケース140との接合部142の形状について説明する。上ケース141と下ケース140は、図8に示すように、開口14rの上端近傍の連結部140fから後面壁14dの高さ方向の中央近傍に向かって後下がりに傾斜した平面とし、その分割面に沿って接合部142を設けている。上ケース141は、ドーム形状をなした上面141e,側面141a,141b,後面141dとからなる外郭部材14の一部を構成し、その部分は接合部142から高さ141tだけ凸となる形状であり、周囲に配設されるリブと協業して減圧時の荷重を支持する強度を得る。
ここで、分割面を図8に一点鎖線142bで示すように、より傾斜が少なく水平に近い面とすれば、接合部142bからの凸量が小さくなって、上ケース141の形状は平面状に近づく。よって、剛性は小さくなり減圧時の変形が大きくなる。
また、図8の二点鎖線142cで示すように、直線と円弧の組み合わせの形状とした場合、上ケース141の凸量は大となって剛性は得やすくなるが、一方で上ケース141と下ケース140の接合部を形成する円弧の半径Rに互いに寸法誤差があると円弧が完全に一致せずに隙間が生じやすい。また、上ケース141が図8の図示右方向に位置がずれると、傾斜した分割面142dの部分に隙間ができるので、上ケース141と下ケース140とが密着しにくい。すなわち、接合部142を密着させて気密を保つためには、接合部の面の形状,寸法,上ケース141と下ケース140の互いの位置関係に高精度が必要であり、気密を保ちにくい構成である。
本実施例では、図8に分割面142aで示すように、分割面を開口14r上面の後方近傍から、外郭部材14の後面壁140dの略中央部を繋ぐ平面となるよう後方に向けて徐々に下降するよう傾斜させる。この構成では、上ケース141が薄板状とならずに、厚み141tを適度に確保できる。分割面142aは傾斜した平面なので、上ケース141と下ケース140との間に位置ずれが生じたとしても互いの密着状態には変化がない。すなわち、接合部142の面は互いに平面なので精度も出し易く、さらに上ケース141と下ケース140の位置関係の精度が低くても気密を保ちやすい構成である。
上記の構成とすれば、上ケース141,下ケース140ともに樹脂で成型することができるので、外郭部材14を安価に構成できる、という効果がある。
なお、外郭部材14は、下ケース140と上ケース141の関係を逆にして、分割面142aが開口14rから奥方に向けて次第に高くなる傾斜面形状としてもよい(図45,46参照)。
<シール構成>
次に、接合部142において上ケース141と下ケース140とを気密を保って接合する構成について、図8におけるQ部の拡大図である図21から図23を用いて説明する。
図21は第一の実施例を示し、図21(a)は減圧室13内、すなわち外郭部材14の内部が大気圧の状態、図21(b)は減圧した状態を示している。
上ケース141と下ケース140との間の接合部142には、円形断面で環状に成型されたシリコンゴムなどの柔軟な部材で形成された丸パッキン146を挟み、下ケース140に設けられたネジボス140gと上ケース141に設けられたネジボス141gとの間をネジ143によって締結した構成である。上ケース141のネジボス141gと下ケース140のネジボス140gとの間は、隙間144aを設けて緩く嵌合しており、ネジ143の軸方向、すなわち図示上下方向に移動可能に支持されている。ネジボス140g,141gは、分割面142aに沿って概ね等間隔に、例えば全周に10から15箇所程度設けられる。
図21(a)に示した大気圧の状態では、丸パッキン146は下ケース140と上ケース141との間に挟まれてネジ143の締結力によって、例えば直径の5%程度を潰した状態であり、接合部142の全周にわたって密着して気密を保つ。
真空ポンプ12を駆動して外郭部材14の内部を減圧すると、下ケース140と上ケース141には内外の差圧を0.2気圧とすれば、前述したように約270kgf(約2700N)という大きな荷重がかかって圧接される。この荷重は下ケース140と上ケース141に挟まれた丸パッキン146に加わって、例えば直径の15%程度を押し潰し、内外の差圧を維持できるだけの高い気密を保つ。丸パッキン146が潰れて変形した分、上ケース141は下ケース140に近接して隙間144aは減少して144a′となり、ネジ143の頭と上ケース141のボス141gとの間には、隙間144bが生じる。
図22は第二の実施例であり、図22(a)は減圧室13内、すなわち外郭部材14の内部が大気圧の状態、図22(b)は減圧した状態を示している。
第一の実施例との相違は、丸パッキン146の代わりに、その横断面の外周中央が内部側に凹む凹部147aを有した略四角断面形状で環状に成型されたパッキン147を、下ケース140から凸となるパッキン当接部140hとの間で押圧させる。下ケース140と上ケース141とが多少傾いた場合や、当接する面の精度が低い場合でも、凹部147a内に柔軟にパッキン147が弾性変形し、その偏りを吸収し下ケース140と上ケース141間を確実にシールできる。
真空ポンプ12を駆動して外郭部材14の内部を減圧すると、パッキン147の凹部147aは押し潰され、丸パッキン146と同様に例えば厚さの15%程度を押し潰して内外の差圧を維持できるだけの気密を保つ。
図23は第三の実施例であり、パッキンのような気密部材を用いない構成である。上ケース141の周囲に接合部142に沿って全周に設けられたリブである溶着部148を設け、下ケース140と上ケース141とを矢印方向に圧接して振動を加え、摩擦熱で溶着部148を溶解する。そして、下ケース140と上ケース141とを一体に溶着して気密を得る構成である。このような構成とすれば、第一の実施例や第二の実施例のようなパッキンやネジが不要であり、簡単な構成で安価に外郭部材14を実現できる。
本実施例においては接合部142を傾斜した平面状としたので、下ケース140と上ケース141とを圧接した際の圧接力の分布が一様であり、さらに振動を加えた際の摩擦熱の発生も一様なので確実に溶着してシールできる。なお、溶着部148は上ケース141ではなく、下ケース140に設ける構成であってもよい。また、上記振動溶着に限らず、熱板溶着(接触又は非接触のいずれか)、超音波振動等の手段であってもよい。
図6に示すように、下ケース140の連結部140fは、開口14rと上面開口140eとに挟まれた細い領域なので強度が弱い。第三の実施例によれば、溶着部148を介して連結部140fは上ケース141と溶着されて一体となる。よって、連結部140f単体よりも強度が上がり、減圧時の変形を防止できるのでさらに好適である。また、上ケース141と下ケース140との間を接着材、例えばシリコンゴム系の接着材により接着して外郭部材14を構成してもよい。
ここで、減圧室13の内部が減圧されると、外郭部材14の全ての面が大気圧による荷重を受けて、内側に潰れる方向に変形し、その変形は面積の大きい上面と下面とが特に大きい。接合部142が溶着部によって互いに固定されている場合、接合部142では内部へ引き込まれる方向への回転たわみを生じない。したがって、減圧時のたわみ量を低減できる。
<材料>
外郭部材14の材料としては、内部を減圧した際の差圧による荷重に耐える強度を得るものがよい。また、減圧の際のたわみ量を低減して、内部に収納された食品を圧縮しないためにも、剛性の高い材料が望ましい。一例として、繊維状の補強充填材として、ガラス繊維やカーボン繊維を混入して補強したABS材料等が挙げられる。これにより、曲げ強度が大きく、かつヤング率(弾性係数)も大きくなり、外郭部材14として好適に用いることができる。
図8(及び図6,図7,図9,図11等)に示すように、外郭部材14の開口14rの内側においては、上面壁14eから内側に凸となる上面開口支持部14f,底面壁14cから内側に凸となる下面開口支持部14gを、前方の開口14rの後面側に設けている。
開口14rの縁には、パッキン当接面14kを有し、上面開口支持部14fは斜面14mと、下面開口支持部14gは斜面14nとそれぞれ接続されている。
<蓋部材16と開口14rの関係>
次に、蓋部材16と開口14rの関係について説明する。図9,図11は、蓋部材16が閉鎖されて、蓋部材16に設けられた後述する補強支持部H(一点鎖線で示す)が外郭部材14の上面開口支持部14f、下面開口支持部14gの間に挿入された状態を示す。
上面開口支持部14f,下面開口支持部14gとの間隔、すなわち開口14rの高さ方向の寸法は、補強支持部Hの高さ寸法よりもやや大きい。これにより、補強支持部Hが滑らかに挿入される。
ここで、減圧室13内を減圧して、外郭部材14の外面に大気圧の差圧による荷重が加わると、外郭部材14は圧縮されて前記の隙間はなくなる。そうすると、上面開口支持部14f,下面開口支持部14gは、補強支持部Hの上下に夫々当接する。これにより、それ以上に圧縮されることはないので開口14rの変形を防止できる。
一方、当接部においては、外郭部材14は外側から大気圧によって圧縮されて内側にたわみながら補強支持部Hと接する。すなわち、均一に接することはなく、補強支持部Hの左右端において外郭部材14に接し、外郭部材14との間で反力F1が生じた状態となる。ここで、図9のように、上面開口支持部14fの幅を概ねL2、開口支持部より外側の開口14rの幅を概ねL1とする。そうすると、L1とL2とは略等しく構成するのが望ましい。このようにすることで、上面補強部14fの範囲と上面壁14eの範囲に加わる差圧による荷重はそれぞれ略等しく均等となる。よって、特定の部分に集中的に荷重がかかることがなく、上面開口支持部14fとその外側の開口の範囲に生じる応力はほぼ等しくなって、繰り返し荷重などによる破損を防止して長寿命化と高信頼化が図れる。
底面壁14cと下面開口支持部14gとの幅についても、同様な寸法形状とすることが望ましい。
先に述べたように、上記の外郭部材14の形状に加えてさらに両側面壁14a,14b,底面壁14c,後面壁14d,上面壁141e,上面開口支持部14f,底面開口支持部14gのそれぞれの外面には、断面係数を増加し強度向上を図る補強リブが、直線状,格子状等に立設されており、差圧による変形に抗する更なる強度を確保している。
下ケース140の側面壁140a,140bの内面側には、奥行き方向に沿った突起であるガイドレール14s,14sが設けられており、後述する食品トレイ17に設けられた一対の突起17g,17gを介して食品トレイ17の後端側を支持する。
外郭部材14を上記のような形状として、樹脂により成型された上ケース141と下ケース140とを接合部142にて接合した構成としている。これにより、外郭部材14を簡素化して軽量化するとともに、安価に構成することが可能で、内容積の拡大と剛性の増加とを両立させることができる。
<減圧室13の全体構成>
以下、外郭部材14を備えた減圧室13の構成と動作について詳しく説明する。図10は、図5に示す減圧室13のC方向矢視概念図である。図11は、図10のD−D線断面図である。図12は、図10のF−F線断面図である。図13は、図11のE−E断面図である。図14は、食品トレイ17と蓋部材16とを外郭部材14から取り外して、図5のA方向から見た斜視図である。図15は、図5のB方向からみた斜視図であり、食品トレイ17は一点鎖線で一部を省略して図示している。図16は、外郭部材14内に設けられたピニオンギヤ15の構成を示す斜視図である。
<食品トレイ(引出容器)>
外郭部材14内に配置される食品トレイ17(引出容器)は、AS等の透明な樹脂成型品である。図11から図15に示すように、両側壁17a,17b,底面壁17c,後面壁17d及び前面壁17eを有している。
食品トレイ17の前面壁17eには、後記の補強支持部Hを配置するための凹部17fと、補強支持部Hに沿って前面壁17eと凹部17fとを接続する中央側壁部17hが形成されている。また、図12,図14,図15に示すように、中央側壁部17h及び側面壁17a,17bには、食品トレイ17を蓋部材16に取付け、蓋部材16の開閉動作に連動させるための2対の取付け爪17t1,17t2が形成されている。側面壁17a,17bの後面壁17d近傍には、左右一対の突起17g,17gが形成されている。凹部17fの蓋部材16側には、凸部であるストッパ17nが形成されている。
この2対の取付け爪17t1,17t2は、下部が開口されて一辺が下方に延伸された半円筒状に形成されており、蓋部材16に設けられた円柱状の突起16g1,16g2に係合する。これにより、食品トレイ17を蓋部材16に固定して、蓋部材16の開閉動作に連動させている。
そのため、使用者は、蓋部材16の開閉動作に伴って引き出される食品トレイ17内を視認して、食品トレイ17内の食品を容易に取り出すことができる。
<ガイドレール>
図14,図15に示すように、食品トレイ17と蓋部材16とは互いに連動して開閉動作される構成である。食品トレイ17の底面壁17cには、開閉される方向に細長く設けられたガイドリブ17j,17jが設けられている。外郭部材14の底面壁14cの開口14rの近傍には、ガイドリブ17j,17jを載置するガイド突起14t,14tが設けられている。食品トレイ17底面の後面側には、段差であるストッパ17mが設けられている。ストッパ17mは、外郭部材14の底面に設けられた下ガイドレール14yにスライド自在に載置される。
食品トレイ17の開口14rに近接した側、すなわち蓋部材16側は、ガイドリブ17jがガイド突起14tに載置され、食品トレイ17の後面近傍に設けられた突起17g,17gの上面がガイドレール14s,14sの下側の辺によって支持される。下ガイドレール14yには、段差であるストッパ14vが設けられている。蓋部材16と食品トレイ17とを連動して開くと、全開位置でストッパ17mがストッパ14vに当たり、それ以上は開かないよう制限している。
上記の構成なので、食品トレイ17は蓋部材16と連動して前後方向(図11の紙面の左右方向、図13の紙面鉛直方向)に案内される。
<底面ラックピニオン>
次に、図17は、蓋部材16を全開状態にする過程を示す減圧室13の断面図である。
図18は、蓋部材16の全開状態を示す減圧室13の断面図であり、さらに外郭部材14の内側に結露を生じた状態を示している。図19は、図18と同じく蓋部材16の全開状態を示す斜視図である。
食品トレイ17の底面壁17cの下面、すなわち外郭部材14の底面壁14cに面した側には、前後方向に直線ギヤであるラック17kが、左右対称に互いに距離を保って2列設けられている。
外郭部材14の底面壁14cに開口14rに平行して設けられた第二の凹部14wには、図16に示すピニオンギヤ15が回転自在に軸支されている。ピニオンギヤ15は、互いに連結軸15bにより結合されて一体として同期回転する左右一対のピニオンギヤ15aと、ピニオンギヤ15aの外側にさらに突出した支軸15cを備えている。
外郭部材14の第二の凹部14wは、ピニオンギヤ15aの直径より大なる概ね半円筒状をしており、第二の凹部14wの左右両端は、ピニオンギヤ15の支軸15cが回転自在に嵌合される支持凹部14xとなっている。ピニオンギヤ15は、単に第二の凹部14wに上方から落とし込まれているだけなので、食品トレイ17を外してから指で摘んで上方に持ち上げるだけで外せる構成である。例えば、第二の凹部14wやピニオンギヤ15が汚れた場合でも、簡単に取り外して清掃や洗浄ができる。
食品トレイ17が外郭部材14内に配置されると、食品トレイ17に設けられたラック17kと、外郭部材14の第二の凹部14wの内部に設けられたピニオンギヤ15aとは噛み合う位置に配置されている。ただし、ラック17kは蓋部材16と食品トレイ17とが開閉移動する全範囲にわたってピニオンギヤ15aと噛み合うのではなく、蓋部材16と食品トレイ17の全閉された位置から距離L1の範囲にはラック17kは設けられていない。この作用と効果については後述する。
一対のラック17kは、食品トレイ17に一体で成型されており、一対のピニオンギヤ15aは一体として回転する構成である。このような同期手段を有するものであるから、食品トレイ17が前後方向に移動する際、ラックとピニオンが噛み合いを継続して連動して、蓋部材16は開口14rに対して常に平行を保ちながら移動する構成である。すなわち、蓋部材16の中央部でなく端部に力が加えられたとしても、蓋部材16又は食品トレイ17は左右に傾斜することがなく、平行を保ったまま安定して移動できる。
上記の構成によれば、蓋部材16及び食品トレイ17を前後に開閉移動するために特にレール部材などを設ける必要はなく、またさらにピニオンギヤを軸支するための支軸などの部品も設ける必要はなく、簡便な構成で安定して蓋部材16及び食品トレイ17を開閉動作可能である。
<蓋部材16の構成>
蓋部材16は、図5に示すように、その両側方に設けられた支軸16s廻りに開閉ハンドル26が回動自在に支持される。また、蓋部材16には、図14に示す差圧抜き弁Vが構成されている。
この開閉ハンドル26を、使用者が把持して、蓋部材16の開閉操作及び蓋部材16の閉塞時のロックが行われるとともに、差圧抜き弁Vの開閉が行われる。
なお、減圧室13が、真空ポンプ12によって減圧された場合、減圧室13の外部の大気圧と、減圧室13の内部の減圧された圧力との差圧によって蓋部材16に加わる荷重が大きくなる。これにより、直接、蓋部材16を開放するためには使用者は相当の力を要することになる。
そこで、差圧抜き弁Vを開くことによって蓋部材16の内外空間を挿通させ、内部と外部の圧力差を無くし差圧による荷重を解消し、蓋部材16を容易に開くことができるようにしている。
蓋部材16は、図11に示すように、閉じた際に、外郭部材14に当接する内周縁部に弾性材のパッキン16pが配設されている。該パッキン16pが外郭部材14と蓋部材16間のシールを行っている。
パッキン16pは、図17に示すように、その横断面の外周中央が内部側に凹む凹部16p1を有して環状に成型されている。パッキン16pが、外郭部材14に対して蓋部材16が多少、傾いて閉じられた場合も、凹部16p1内に柔軟にパッキン16pが弾性変形し、その偏りを吸収し外郭部材14と蓋部材16間を確実にシールすることができる。
なお、パッキン16pは、蓋部材16に設けることなく、外郭部材14側に設けることも可能である。
図5に示すように、蓋部材16は、左右端部16hが不透明なABS等の樹脂で成型され、中央部16c2が減圧室13内に貯蔵された食品を視認できるように透明なAS等の樹脂で成型されている。
図5に示すように、蓋部材16の両側方部16c1,16c1と、開閉ハンドル26の棒体27の回動軌跡との間の距離は、所定値以下、例えば7mm以下とする。すなわち、蓋部材16の両側方部16c1,16c1は、開閉ハンドル26の棒体27が移動する円弧状の軌跡にほぼ沿って、外側に突出した形状に形成されている。
蓋部材16の中央部16c2は、図11に示すように、その外面側から使用者の手が入るように、開閉ハンドル26の取手操作部36が位置する空間を有しており、内部側に凹む形状に形成されている。
また、図11に示すように、蓋部材16の中央部16c2の内部側には、内方に突出する形状の前面開口の上下支持部である補強支持部Hが形成されている。
図20は、図10におけるG−G方向の水平断面図である。蓋部材16の補強支持部Hは、図14,図20に示すように、蓋部材16の背面の中央寄りに設けられている。補強支持部Hは、内部側に立設する外周上壁面H1,外周下壁面H2,両側壁面H3が連続して形成されており、外周上壁面H1,外周下壁面H2間には、複数の補強リブhrが上下方向に延在して形成されている。
また、蓋部材16の補強支持部Hの両側壁面H3外面には、蓋部材16と食品トレイ17を固定させるための円柱状の突起部16g1,16g2,16g3が形成されている。
この突起部16g1,16g2に食品トレイ17の一対の取付け爪17t1,17t2(図14,図15参照)を係合させて、蓋部材16の開閉動作に食品トレイ17を連動させて外部に引き出し、使用者が食品トレイ17内の食品を視認し易く、取り出し易いように構成されている。
先に説明したように、外郭部材14には真空ポンプ12で減圧した際に外部の大気圧と内部の低圧との差圧により大きな荷重がかかる。
図11に示すように、蓋部材16を閉じた場合、蓋部材16の内部側の補強支持部Hが、減圧室13内の外郭部材14の上面開口支持部14f及び下面開口支持部14gに当接して、減圧室13外部の大気圧と減圧室13内の低圧との差圧により、外郭部材14の上面壁141eと上面開口支持部14fに上方から加わる荷重と、外郭部材14の底面壁14cと下面開口支持部14gに下方から加わる差圧による荷重とを支持し、これらの荷重により減圧室13の変形を抑制するように構成されている。
また、図10,図11に示すように、蓋部材16の中央部16c2には、差圧抜き弁Vの減圧室13内に挿通する差圧抜き孔16aが設けられている。
そして、蓋部材16には、図11に示すように、差圧抜き弁Vを開閉する弾性的性質及び柔軟性を有するゴム等から成る弁体35tを有する弁開閉部材35が、支軸35s廻りに回動自在に設けられている。
ここで、弁開閉部材35が回動する支軸35sと、開閉ハンドル26が回動する支軸16s(図5、図11参照)とは同心に構成されており、開閉ハンドル26の開閉操作を、弁開閉部材35を介して弁体35tの開閉動作に連動させるように構成している。
<開閉ハンドル26の構成>
図5(及び図11,図17,図18,図20等)に示すように、開閉ハンドル26は、アルミ棒で構成される棒体27と、該棒体27の左右両端に一方端部がそれぞれ固定される金属製の支持部28,29と、中央部に棒体27が挿通してハンドル操作に用いられる取手操作部36とを備えている。
開閉ハンドル26の左右の支持部28,29は、それぞれ中央部が、蓋部材16の左右の支軸16s,16s廻りに回動自在に支持されており、他方端部には、ガイドローラ28r,29rが回動自在に支持される。
図11に示すように、開閉ハンドル26は、蓋部材16の左右側部の支軸16s,16s廻りに回動自在に支持されている。棒体27を左右の支軸16s,16s廻りの回動軌跡の最下部に位置させた場合が、開閉ハンドル26によって蓋部材16を閉塞しロックした状態である。一方、図17に示すように、棒体27を左右の支軸16s,16s廻りの回動軌跡の上方に位置させた場合が、開閉ハンドル26による蓋部材16のロックを開放した状態となっている。
開閉ハンドル26の左右の支持部28,29のガイドローラ28r,29rは、それぞれに対応し減圧室13両側部の側面壁14a,14bに設けられる蓋ロック案内溝部材30,30に嵌入し、開閉ハンドル26による蓋部材16のロックが行われる。
図24,図25,図26は、図17に示す減圧室13の蓋部材16,開閉ハンドル26の支持部28及び蓋ロック案内溝部材30廻りの開閉ハンドル26をロックする過程を示す拡大図である。
なお、図24は、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック開放状態を示した図であり、図26は、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック状態を示した図であり、図25は、図26のロックの手前の状態を示した図である。
なお、左側の蓋ロック案内溝部材30は、右側のロック案内溝部材30と同様な構成であるから、右側の蓋ロック案内溝部材30について説明し、左側の蓋ロック案内溝部材30についての説明は省略する。
図24〜図26に示すように、蓋ロック案内溝部材30は、例えば、樹脂成型された部材であり、ガイドローラ28rを側面視で曲線状の内側壁ガイド30aに接触させて案内するものである。
蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aは、側面視で下記の形状に形成されている。
すなわち、図24に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック開放状態における支軸16sと、ガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線が、内側壁ガイド30aと接する点を交点30a1とする。この交点30a1と支軸16s間の寸法をcとする。
また、図25に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック手前の支軸16sと、ガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線が、内側壁ガイド30aと接する点を交点30a2とする。この交点30a2と支軸16s間の寸法をbとする。
また、図26に示すように、開閉ハンドル26による蓋部材16のロック状態における支軸16sと、ガイドローラ28rの軸心とを結ぶ直線が、内側壁ガイド30aと接する点を交点30a3とする。この交点30a3と支軸16s間の寸法をaとする。
このa,b,cは、
b(ロック手前の状態(図25))>a(ロック状態(図26))>c(ロック開放状態(図24))
の関係が成立する曲線で連続し、側面視で図24,図25,図26に示す内側壁ガイド30aの形状が形成されている。
図25に示す開閉ハンドル26による蓋部材16のロック手前の状態は、交点30a2と支軸16s間寸法bが最も大きい。これにより、図25に示すように、支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aに強く当接し又はこじりが生じる。よって、支持部28で支持される開閉ハンドル26を開閉操作する使用者に蓋部材16がロックされる感触を与える。すなわち、クリック感を付与した後ロックするように、内側壁ガイド30aが形成されている。
使用者が、開閉ハンドル26の取手操作部36を把持して、図25のロック手前の状態から、開閉ハンドル26の取っ手操作部36を下方へ押し下げ、図26に示すロック状態へ至った場合、
b(ロック手前の状態(図25))>a(ロック状態(図26))
の関係から、中立状態の支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aをこじる、すなわち強く当接する度合いが和らぐ。これにより、使用者の開閉ハンドル26のロックへの移行操作において、開閉ハンドル26がロック手前の状態からロック状態に引き込まれる感触を付与するように構成されている。
そして、蓋部材16を開く際には、使用者が、開閉ハンドル26の取手操作部36を把持して、図26のロック状態から、図25のロック手前の状態を経由して、開閉ハンドル26の棒体27を上方へ持ち上げ、図24に示すロック開放状態へ至る。この場合、交点30a1と支軸16s間の寸法cは、ロック手前の状態(図25参照)、ロック状態(図26参照)に比べ最も小さい。これより、ロック手前の重たい感触の部分を一旦通過するものの、図25の状態から図24の開状態に至る間には、支持部28のガイドローラ28rが蓋ロック案内溝部材30の内側壁ガイド30aに接触することなく、緩やかな感触で開閉ハンドル26の操作が行えるように、内側壁ガイド30aが形成されている。
開閉ハンドル26における取手操作部36(図11,図17参照)は、使用者が開閉ハンドル26を操作する場合の握り部の機能と、差圧抜き弁Vの開閉をガイドする機能とを有している。すなわち、開閉ハンドル26の回動による開閉操作を、弁開閉部材35を介して弁体35tの開閉弁動作に連動させている。図11のように、開閉ハンドル26が閉鎖すると弁体35tが閉弁し、図17のように開閉ハンドル26が上向きに回動されて開放されると弁体35tが開弁する。
開弁した場合、図17の矢印に示すように、圧力差により外部の大気が減圧された減圧室13内に侵入し差圧が解消され、蓋部材16を開く際の蓋部材16に加わる差圧による荷重が無くなり、スムーズに蓋部材16を開くことができる。
この蓋部材16が閉じられた後、例えば図示しない操作スイッチをユーザが押すか、あるいは冷蔵室扉2a,2bが閉じられて図示しないドアスイッチがオンされる等した後、真空ポンプ12の運転が開始され、減圧室13内の空気が吸引され減圧が開始される。
減圧が開始されると、蓋部材16は大気圧と内部の低圧との差圧によって外側から押圧され、パッキン16pはハンドルによりロックされる力以上の押圧で外郭部材14に対して押圧される。パッキン16pの凹部16p1は密着して図11に示した状態となり、大気圧と内部の低圧との差圧による大きな荷重により、パッキン16pが潰れて大きな面圧を生じるので、さらにシール性が良好となって、内部の負圧を維持することができる。
以上の構成により、真空ポンプ12を駆動して減圧することによって、減圧室13の内部を負圧とし、かつ負圧を維持することができる。ここで、減圧室13の外郭部材14をプラスチック材料で形成することにより安価に構成できる。さらに、外郭部材14を互いに気密を保って接合した上下2分割構成とすることにより、内容積を拡大すると共に、強度も確保することができる。また、前面の開口14r以外は密封されているので、蓋部材16と開口14rとの間のみをパッキン16pによりシールすることで、減圧室13全体の密閉性を良好に保つことができる。
<食品トレイ支持>
次に、蓋部材16と食品トレイ17とを全開の位置とした際の課題について、図18を用いて説明する。
図18に示すように、蓋部材16と食品トレイ17とを全開の位置とすると、食品トレイ17に収納された食品も含めた質量は、それら全体の重心が概ね食品トレイ17中央部に加わる集中荷重Wとして表すことができる。全開時には、この荷重Wは開口14rよりもさらに手前側に引き出されるので、蓋部材16と食品トレイ17とは荷重Wによって図18の一点鎖線で示した16′,17′のように先端が垂れ下がり、蓋部材16′が上断熱仕切壁28に当接する。すると、当接部分に生じる摩擦抵抗によって開閉動作が妨げられて好ましくない。そこで、底面壁14cの側面壁14a,14bの近傍に、下ケース140の開口14r近傍から後面壁140dに向かって延伸した開口突起14hを設け、反力W′により食品トレイ17の底面を支持して、蓋部材16と食品トレイ17先端の垂れ下がりを防止する構成が望ましい。
<水対策>
さらに図13(及び図18,図22)を用いて、外郭部材14の内側に結露した水滴などの水分や、食品トレイ17の外側に水や液体異物をこぼした場合の課題について説明する。これらの水分22は、外郭部材14の底面上面に蓄積し、さらに第二の凹部14wにも流れ込み、減圧室13が氷温以下になると凍結する。第二の凹部14wには、ピニオンギヤ15が回転自在に軸支されているので、ピニオンギヤ15の一部が水没して凍結すると、ピニオンギヤ15は回転しなくなり、結果として蓋部材16と食品トレイ17の開閉動作が妨げられる。なお、言うまでもなく減圧室13は気密を保つために、外郭部材14に水分22を外部に排水する排水口などを設けることはできないので、昇華や蒸発しない水分22はそのまま外郭部材14の内部に蓄積される。
わずかの水分22が外郭部材14の内部に蓄積しただけでピニオンギヤ15の一部が水没する構成では、凍結によって頻繁に蓋部材16と食品トレイ17の開閉動作が妨げられるので好ましくない。したがって、ピニオンギヤ15の回転に影響を及ぼされるまでに蓄積される水分22の量を増加して、凍結による影響が生じる頻度を低減することが望ましい。
図18に示すように、蓋部材16と食品トレイ17とを開いて食品の出し入れを行うと、温度と湿度が高い外気が内部に流入して、壁面で結露して水滴22aとなり、壁面に沿って下降して底面に蓄積する。先に説明したように、底面壁14cは、下側に凸となるよう湾曲した曲面形状で、第一の凹部14zが設けられた中央部が最も低くなっている。すると、水滴22aは概ね第一の凹部14zに集積される。水分22が溢れた場合には、第二の凹部14wに流入する。また、食品トレイ17の外側に水や液体異物をこぼした場合も同様である。すなわち、下側に凸となる外郭部材14の底面中央部に第一の凹部14zを設けることにより、ピニオンギヤ15の回転に影響を及ぼすまでの水分22の量を増加できる。
また、図13に示すように、第二の凹部14wの中央部が両端よりも低い中凹の形状とすることで、第二の凹部14wに流れ込んだ水分22は中央部に集められる。これにより、両端に配置されたピニオンギヤ15への影響をさらに低減できる。
図22により、外郭部材14の内側に結露した水滴を滴下させる構成について説明する。上ケース141と下ケース140との分割面142において、上ケース141の内周をVパッキン147よりもさらに下方にまで延伸した延伸部142aとしている。すなわち、上ケース141の内周下端は、下ケース140の外周上端よりも下方に延伸した断面を有している。この構成において、結露した水滴は、内側壁に沿って垂れ、延伸部142aの下端に集積して下ケース140の内側壁に滴下する。延伸部142aをVパッキン147よりも下方に延伸したので、水滴がVパッキン147側に入り込むことはなく、上ケース141の内側壁から下ケース140の内側壁への水滴の滴下が確実なので好適である。
なお、図23も同様な構成であり、同様な効果がある。
<食品トレイ取り外し>
次に、図27から図29を用いて、蓋部材16と食品トレイ17の取付け及び取り外しについて説明する。食品トレイ17が汚れた際などには、蓋部材16と食品トレイ17とを取り外して水洗いなどを行う。
図27は、食品トレイ17と蓋部材16とを取り外す際の断面図である。図28は、ラックとピニオンギヤとの噛み合いと、外郭部材と食品トレイの位置関係を説明する概略平面図である。図29は、開閉の途中状態を示す断面図である。
まず、図18に示すように、食品トレイ17と蓋部材16とを全開位置として、図27のように、蓋部材16の前端を持ち上げて傾斜させる。このとき、食品トレイ17の底面に設けられたストッパ17mは、外郭部材14の底面に設けられたストッパ14vから外れるので、そのまま斜め手前(図27にては図示左上方向)に移動すれば、食品トレイ17と蓋部材16とは一体となって引き抜くことができる。また、この逆の動作を行えば、食品トレイ17と蓋部材16を取付けることができ、ラック17kがピニオンギヤ15aと噛み合い、そのまま蓋部材16を奥側方向に一杯まで押すことで閉じられる。
しかし、この動作の際に、ラック17kとピニオンギヤ15aとの噛み合いが正しく行われない場合がある。図28(a)は、一旦外した食品トレイ17と蓋部材16を外郭部材14にセットした状態を示している。なお、図28(a)は一対あるラック17kとピニオンギヤ15aが、例えば左右で1歯ずれた状態で噛み合った状態を示している。例えば、ラック又はピニオンギヤのモジュールを1.5とすれば、このずれ量は歯の1ピッチ分なので約4.7mmとなる。
このように、一旦ずれて噛み合ったまま蓋部材16を図28(b)のように閉じると、蓋部材16は開口14rに対して傾斜したまま移動する。もし完全に閉鎖するまでラック14kとピニオンギヤ15aとが噛み合ったままとすれば、蓋部材16は傾斜したままで開口14rを密閉できない。
そこで、本実施例では、図28(c)に示すように、ラック17kを開閉の全範囲には設けていない。蓋部材16を完全に閉鎖してパッキン16pが開口14rに当接した状態で、ラック17kはピニオンギヤ15aとの噛み合いが外れるようにしている。これにより、ラック17kとピニオンギヤ15aとの噛み合いに関係なく、蓋部材16のパッキン16pは全閉時には開口14rに倣って接するので、密閉を確実にできる。換言すれば、図28(c)において、外郭部材14の開口14rからピニオンギヤ15aまでの距離をLp、ラック17kまでの距離をLrとすれば、(Lp<Lr)とすればよい。
<ラック長さ>
さらに、ラック17kを設ける範囲,蓋部材16と食品トレイ17の取り外し方法について、図29により説明する。ピニオンギヤ15は、外郭部材14の下ケース140に設けられた第二の凹部14wに設けられている。先に説明したように、この第二の凹部14wに、例えば外郭部材14内壁に結露した水滴が溜まって凍結する場合がある。凍結すると、ピニオンギヤ15は回転しないので、ラック17kがピニオンギヤ15aと噛み合っていると蓋部材16と食品トレイ17は閉じたまま開かない、という問題が生じる。
本実施例では、図28により説明したと同様に、蓋部材16の全閉位置近傍ではラック17kはピニオンギヤ15aと噛み合わない。すなわち、ピニオンギヤ15が回転しないままでもラック17kの歯がピニオンギヤ15aに当るまでは蓋部材16と食品トレイ17は一体として開く。
その状態で、補強支持部Hの外周上壁面H1と、外郭部材14の上面開口支持部14fの斜面14mとの間には、隙間gapができる。そこで、その隙間gapが歯の噛み合い高さhgよりも大(gap>hg)とすれば、ピニオンギヤ15aが回転しなくても蓋部材16を持ち上げながら、図示左方に移動可能となる。よって、蓋部材16と食品トレイ17とを取り出すことができる。その後、使用者が凍結したピニオンギヤ15aを開口14rから取り出すことや、第二の凹部14wに溜まった氷を掻き出すことができる。
図29において、蓋部材16が開く量は図28(c)の表記によれば(Lr−Lp)なので、この状態で図29に示したようなgap(>hg)が生じる位置関係とするのが望ましい。
以上説明したように、食品トレイ17の底面に設けた一対のラック17kと外郭部材14の底面に設けた一対のピニオンギヤ15aとを、全閉の際には噛み合わず、開く途中から噛み合う構成とすることで、蓋部材16を閉鎖した際にはラック17kとピニオンギヤ15aとは噛み合っておらず、蓋部材16が開口14rに倣って密着するので、開口14rは確実に密閉され気密が保たれる。開閉時には蓋部材16が平行を保って安定に移動できる。またさらに、ピニオンギヤ15が凍結した場合でも、食品トレイ17と蓋部材16とを取り外すことができる、という効果もある。
またさらに、下ケース140の開口14r近傍から後面壁140dに向かって延伸した開口突起14hを設け、反力W′により、食品トレイ17の底面を支持して蓋部材16と食品トレイ17先端の垂れ下がりを防止するので、食品トレイがしっかりと支持される、という効果がある。
<食品トレイと蓋部材の取り外し構成>
次に、食品トレイ17を蓋部材16から取り外す構成について、図30から図41を用いて詳細に説明する。図30は、蓋部材16が食品トレイ17に取付けられた状態図である。図31から図33は、食品トレイ17から蓋部材16を取り外す動作を示す部分断面図である。図34から図38は、食品トレイ17に蓋部材16を取付ける動作を示す部分断面図である。図39は、蓋部材16が食品トレイ17に取付けられた状態を示す。
図30において、先に説明したように、食品トレイ17の前面壁17eには、補強支持部Hを配置するための凹部17fと、補強支持部Hに沿って前面壁17eと凹部17fとを接続する中央側壁部17hが形成されている。また、図12,図14及び図15にも示すように、中央側壁部17h及び側面壁17a,17bには、食品トレイ17を蓋部材16に取付け、蓋部材16の開閉動作に連動させるための2対の取付け爪17t1,17t2が形成されている。
この2対の取付け爪17t1,17t2は、先に説明したように、下部が開口された半円筒状で一辺が下方に延伸した形状に形成されており、蓋部材16に設けられた円柱状の突起16g1,16g2に係合して、食品トレイ17を蓋部材16に固定し、蓋部材16の開閉動作に連動させている。さらに、取付け爪17t2の上部には、上向きに開口した取付け爪17t3が設けられており、円柱状の突起16g3が取付け爪17t3の底面17t4から所定の距離Uだけ上方に離れて設けられている。
蓋部材16の中央部16c2からは、係止リブ16jが食品トレイ17の凹部17fに向かって水平に延伸している。食品トレイ17の凹部17fからは、ストッパ17nが蓋部材16に向かって水平に延伸している。ストッパ17nの上面は、係止リブ16jの下面と嵌合する位置関係である。係止リブ16jとストッパ17nの嵌合によって、蓋部材16は食品トレイ17に対して下方に移動できないようロックされる。よって、食品トレイ17と蓋部材16は、図14又は図15に示すように固定される。
次に、食品トレイ17から蓋部材16を取り外す動作について説明する。図31に示すように、食品トレイ17の凹部17f部の中央上端に指をかけて矢印18の方向に力を加えると、凹部17fは変形し、ストッパ17nと係止リブ16jとの嵌合が外れる。すると、蓋部材16は支えがなくなって、円柱状の突起16g3が取付け爪17t3の底面17t4に当接するまで矢印20のように距離Uだけ下降する。そして、円柱状の突起16g1,16g2は取付け爪17t1,17t2から外れる。ここで、蓋部材16は突起16g3が取付け爪17t3の底面17t4によって支持されるので、蓋部材16は食品トレイ17から外れて不意に落下することがない。
次に図32に示すように、蓋部材16を矢印のように時計回りに回転させると、蓋部材16は円柱状の突起16g3のまわりに回転し、引き続き図33に示すように上方に移動させることで、蓋部材16を食品トレイ17から取り外すことができる。
次に、取付けの手順の一例について図34から図39を用いて説明する。図34に示すように、蓋部材16のパッキン16pの装着された面を下に向けた略水平の状態で、食品トレイ17に向かって下降させ、図35に示すように、補強支持部Hの外周上壁面H1を、食品トレイ17の凹部17fの上端17f1に引っ掛ける。ここで、上端17f1から突起16g3までの距離r1と、取付け爪17t3から上端17f1までの寸法r2とを概ね等しく構成している。よって、図36のように、引き続いて上端17f1を中心に蓋部材16を矢印方向に反時計方向に回転させると、図37のように、突起16g3は取付け爪17t3の溝に導入される。取付け爪17t3の上面近傍の幅を広げておくと、突起16g3が導入される際のガイドとなって動作がさらにスムーズで好適である。
次に、突起16g3を支点として、矢印方向に反時計まわりに蓋部材16を鉛直になるまで回転させた状態が、図38である。蓋部材16は、突起16g3が取付け爪17t3の底面17t4に載置された状態である。次に、図39に示すように、蓋部材16を下方から矢印21の方向に移動すると、突起16g1,16g2はそれぞれ取付け爪17t1,17t2に嵌合される。係止リブ16jによってストッパ斜面17pが押されると、凹部17fは破線で示した17f′のように、一旦撓んだ後、弾性により復帰して、ストッパ17nの上面は係止リブ16jの下面と嵌合する位置関係となる。この図39の状態は、図30と同一であり、蓋部材16と食品トレイ17とは互いに固定されて、図14又は図15に示した状態となる。
上記の構成なので、食品トレイ17だけを簡単に取り外し、再取付けが可能なので、例えば食品トレイ17だけを水洗いすることが容易な、使い勝手の良い冷蔵庫を提供できる。
<支軸変形防止>
先に図38から図39により説明したように、蓋部材16を食品トレイ17に対して、下方から矢印21の方向に移動して蓋部材16と食品トレイ17とを互いに固定する。このときに、ハンドル26が設けられた蓋部材16の略中央部を手に持った動作の一例を、図40に示す。この実施例においては、支軸35sの下方近傍に蓋部材16に一体として設けられた突起16tに、親指以外の指先を引っ掛けて、矢印21方向に力を加える。ここで、もし突起16tが無いとすれば、親指以外の指先は、弁開閉部材35の支軸35sに掛けられる場合がある。すると、矢印21方向の力が支軸35sに加わって、支軸35sが変形して力が入りにくいとともに、無理に力を加えた場合には支軸35sが破損することもある。本実施例においては、支軸35sの下方近傍に指先が掛かる突起16tを設けたので、蓋部材16と食品トレイ17とを互いに固定する際に力を加えやすく、支軸35sの変形や破損を防止して、信頼性の高い蓋部材16と食品トレイ17との固定方法を実現できる。
<効果>
以上の実施例のように、本発明によれば、外郭部材14を上下分割した樹脂成型品を互いに気密を保って密閉し、さらに外側に凸となるドーム形状とすることで、内容積を拡大できるとともに強度を確保できる。また、上ケース141,下ケース140ともに樹脂で成型することができるので、外郭部材14を安価に構成できる、という効果がある。
特に、気密を保って密閉するに際して、上ケースと下ケースとの接続部を溶着することで、ゴムパッキンなどのシール部品が不要であり、信頼性が向上するとともにさらに安価に構成できるので好適である。
また、蓋部材及び食品トレイを互いに固定して開閉する構成として、食品トレイの底面に設けたラックと外郭部材の内側底面に設けた凹部に嵌合した一対のピニオンギヤとを噛み合わせる構成とする。これにより、蓋部材16及び食品トレイ17を前後に開閉移動するために、特にレール部材等を設ける必要がなくなる。さらに、ピニオンギヤを軸支するために支軸等の部品も設ける必要はなく、簡便な構成で安定して蓋部材16及び食品トレイ17を平行に保ちながら開閉動作可能である。
さらに、上ケース141の内周をVパッキン147よりもさらに下方で、下ケースの内周上端より下方まで延伸した延伸部142aとする。これにより、結露した水滴は内側壁に沿って垂れ、延伸部142aの下端に集積して、水滴がVパッキン147側に入り込むことなく下ケース140の内側壁に滴下する。すなわち、上ケース141の内側壁から下ケース140の内側壁への水滴の滴下が確実という効果がある。
さらに外郭部材の内側に、結露した水滴あるいは食品ケースの外にこぼした水分や液体異物を蓄積する第一の凹部を、下ケースの底面中央部に設けるとともに、ピニオンギヤが設けられた外郭部材の内側底面に設けた第二の凹部の長手方向の中央部を両端側よりも凹とする。これにより、水分や液体異物がピニオンギヤの回転に影響するまでの水分や、液体異物の貯留量を増加できる、という効果がある。
さらに、第一の凹部と第二の凹部とを下ケース140の最下端よりも上部に設けたことにより、第一の凹部と第二の凹部とによって断熱仕切り壁を薄くする必要がなく、断熱性に優れた冷蔵庫を得ることができる。
また、下ケース140の開口14r近傍から後面壁140dに向かって延伸した開口突起14hを設け、反力W′により食品トレイ17の底面を支持して蓋部材16と食品トレイ17先端の垂れ下がりを防止するので、食品トレイがしっかりと支持される、という効果がある。
また、簡単に蓋部材から食品トレイだけを取り外し、取付けが可能なので、例えば食品トレイだけを水洗いすることが容易な、使い勝手の良い冷蔵庫を提供できる。さらに、蓋部材16と食品トレイ17とを互いに固定する際に力を加えやすく支軸35sの変形や破損を防止して、信頼性の高い蓋部材16と食品トレイ17との固定方法を実現できる。
また、同期手段であるラックピニオン機構部を収納する凹部が減圧室の下側よりも凸とならないので、断熱壁を薄くする必要がなく、断熱性に優れた冷蔵庫を得ることができる。
1 冷蔵庫本体
2 冷蔵室
3 製氷室
4 急速冷凍室
5 冷凍室
6 野菜室
12 真空ポンプ
13 減圧室(貯蔵室,気体調節室)
14 外郭部材(貯蔵容器)
14z 第一の凹部
14w 第二の凹部
15 ピニオンギヤ
15b 連結軸(同期手段)
16 減圧室蓋(蓋部材)
17 食品トレイ(引出容器)
140下ケース(第一の外郭部材)
141上ケース(第二の外郭部材)

Claims (3)

  1. 前面の第一の開口及び上面の第二の開口を有する第一の外郭部材と、前記第二の開口を塞ぐ第二の外郭部材とで構成される貯蔵室と、前記第一の開口を開閉する蓋部材と、前記貯蔵室を大気圧よりも低圧にする真空ポンプと、前記蓋部材と該蓋部材が当接する前記第一の開口との間に設けられ該蓋部材と前記第一の開口間の気体の移動を抑制するシール部材と、を備え、
    前記第一の外郭部材の前記第二の開口の開口縁は前記第一の開口から後方に向けて傾斜して形成され、前記貯蔵室の下面は下方向に凸となる曲面形状であり、該下面の中央より内面から外面に凹んだ第一の凹部と、前記下面に前記第一の開口に平行になるように設けた第二の凹部と、備えたことを特徴とする冷蔵庫。
  2. 前記貯蔵容器は前記蓋部材と連結された引出容器と、該引出容器の下面に前後方向に設けられた一対のラックギヤと、該ラックギヤとそれぞれ噛み合い回転する一対のピニオンギヤと、該一対のピニオンギヤを同期させる同期手段と、を備えことを特徴とする、請求項1記載の冷蔵庫。
  3. 前記第一の凹部と前記第二の凹部は前記貯蔵室の下端よりも上方に設けられたことを特徴とする、請求項1又は2に記載の冷蔵庫。
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