JP5558415B2 - 冷蔵庫 - Google Patents
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Description
しかしながら、蓄冷室内に別個の冷却器を設けるため、冷媒回路の構成が複雑となる、という問題点があった。また、貯蔵室とは別に蓄冷室を設けるため、冷蔵庫本体に占める貯蔵室の庫内容量が少なくなる、という問題点があった。
また、例えば氷点下以下の温度に冷却する冷凍室と、例えば氷点下以上の温度に冷却する冷蔵室とが隣接して配置された場合など、設定温度帯が異なる複数の貯蔵室を設ける場合には、貯蔵室の庫内から庫外への熱移動のみならず、各貯蔵室間の冷熱の熱移動をも抑制し、貯蔵室の庫内温度の上昇を軽減することが望まれる。
また、蓄冷室を別途設けることなく、簡易な構成で貯蔵室の容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる冷蔵庫を得るものである。
また、貯蔵室内の冷熱の熱移動を抑制することができる冷蔵庫を得るものである。
また、冷却運転が停止または冷却能力が低下した場合であっても、庫内温度の上昇を軽減することができる冷蔵庫を得るものである。
このため、箱体、仕切壁、および扉の少なくとも1つの内部に蓄冷材を配置する場合であっても、当該箱体、仕切壁、扉の破損を防止することができる。
また、蓄冷室を別途設けることなく、簡易な構成で貯蔵室の容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる。
また、冷却運転が停止または冷却能力が低下した場合であっても、庫内温度の上昇を軽減することができる。
(全体構成)
図1は実施の形態1に係る冷蔵庫の外観斜視図である。
図2は実施の形態1に係る冷蔵庫の側面断面図である。
図3は実施の形態1に係る冷蔵庫の正面断面図である。
図1〜図3において、冷蔵庫1は、前面側が開口した箱状の箱体2を備えている。
箱体2は、冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱2aと、本体の内壁を形成する内箱2bとにより構成され、その間に例えばウレタンなどの断熱材120が設けられて形成されている。箱体2の内部には、箱体2の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切壁21〜24が設けられている。
本実施の形態では、貯蔵室として、冷蔵室5、製氷室6、切替室7、冷凍室8、野菜室9が設けられている。
そして、少なくとも、製氷室6、切替室7、冷凍室8には、庫内冷熱の熱移動を抑制する真空断熱材と、庫内冷熱を蓄冷する蓄冷材とを設けている。この断熱および蓄冷構造の詳細は後述する。
製氷室6および切替室7は、冷蔵室5の下側の左右に並んで設けられている。製氷室6の右側面と切替室7の左側面は仕切壁24で仕切られている。また、製氷室6および切替室7の下面は仕切壁22で仕切られている。
冷凍室8は、製氷室6および切替室7の下側に設けられている。冷凍室8の上面は仕切壁22で仕切られ、冷凍室8の下面は仕切壁23で仕切られている。
野菜室9は、冷凍室8の下側、冷蔵庫1の最下部に設けられている。野菜室9の上面は仕切壁23で仕切られている。
このように、冷蔵室5および野菜室9の設定温度帯は、製氷室6、切替室7および冷凍室8より高い温度帯となるよう設定されている。
なお、各貯蔵室の設定温度はこれに限るものではない。
また、本実施の形態における「冷蔵室5」および「野菜室9」は、本発明における「冷蔵室」に相当する。
なお、各貯蔵室の数および配置はこれに限定されるものではない。貯蔵室として、1つまたは複数の冷凍室と、この冷凍室より設定温度帯が高い1つまたは複数の冷蔵室とを有する構成であれば良い。
冷蔵室5の前面開口部には、観音開き(ヒンジ式)の扉10が開閉自在に取り付けられている。
なお、冷蔵室5の内部には複数の載置棚40が設けられており、扉10を開けることで、食品などの被冷却物が載置可能となっている。なお、載置棚40に加えまたはこれに代えて、後述する収納容器50を配置しても良い。
なお、製氷室6、切替室7、冷凍室8、および野菜室9内には、それぞれ前後方向に移動する収納容器50が1つまたは複数収納されており、食品などの被冷却物が収納可能となっている。なお、収納容器50に加えまたはこれに代えて、上記載置棚40を配置しても良い。
風路200は、例えば、冷蔵室5、製氷室6、および切替室7の背面側と対向する範囲に設けられている。
冷却器室30は、例えば冷凍室8の背面側と対向する範囲に設けられている。
冷却器室30には冷却器32が設けられ、冷却器32の上側には送風機33が設けられている。
図3に示すように、冷蔵室5の隔壁25には、流入口251と流出口252とが設けられている。
製氷室6の隔壁25には、流入口261と流出口262とが設けられている。
切替室7の隔壁25には、流入口271と流出口272とが設けられている。
冷凍室8の隔壁25には、流入口281と流出口282とが設けられている。
野菜室9の隔壁25には、流入口291a、291bと、流出口292a、292bとが設けられている。
背面風路201の他端は、冷却器室30への戻り口202と接続されている。
また、切替室7の流出口272と冷凍室8の流出口282とは図示しない風路によって連通しており、製氷室6の流出口262と冷凍室8の流出口282とは図示しない風路によって連通している。また、野菜室9の流出口292a、292bは、冷却器室30の下部と連通している。
次に、冷蔵庫1に搭載された冷凍サイクルの動作、および冷蔵庫1内の空気流れについて説明する。
圧縮機31で圧縮された冷媒は、凝縮器(図示せず)において凝縮される。凝縮された状態の冷媒は毛細管(図示せず)において減圧される。減圧された冷媒は冷却器32において蒸発され、この蒸発時の吸熱作用により冷却器32周辺は冷却される。圧縮機31、凝縮器(図示せず)、減圧器としての毛細管(図示せず)、及び冷却器32により、冷凍サイクルが構成されている。
送風機33は、冷却器32周辺で冷却された冷気を、各貯蔵室へと送風する。
また、圧縮機31および送風機33は制御回路(図示せず)によって制御される。制御回路は、例えば温度センサにより各貯蔵室内の温度を検出し、目標とする設定温度となるように冷凍サイクルの冷却能力やダンパ開閉による風量を調整したり、冷却運転の開始・停止を制御し、また送風機33の運転を制御する。
また、本実施の形態の制御回路は、商用電力の電力需要がピークとなる時間帯を含む所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させる。詳細は後述する。
冷蔵室5に流入した空気は、冷蔵室5の載置棚40などに載置された食品等を冷却したのち、流出口252から背面風路201に流出する。
そして、この空気の一部は、流出口282から流出した空気と合流し、戻り口202から冷却器室30の空気流れ上流側に流出する。
また、流出口252から背面風路201に流入した空気の残りは、図示しない風路を通って流入口291a、291bから野菜室9に流入し、流出口292a、292bから冷却器室30の空気流れ上流側に流出する。
冷却器32によって冷却された空気の一部は、風路200を通って流入口271から切替室7に流入する。
冷却器32によって冷却された空気の一部は、風路200を通って流入口281から冷凍室8に流入する。
切替室7および製氷室6に流入した空気は、それぞれ庫内を冷却したのち、流出口272、263から流出する。そして、切替室7および製氷室6のそれぞれから流出した空気は、図示しない背面風路を通って、戻り口202から冷却器室30の空気流れ上流に流入する。
次に、本実施の形態における冷蔵庫1の断熱および蓄冷の構造について説明する。
図4は実施の形態1に係る冷蔵庫の要部の側面断面図である。
図5は実施の形態1に係る冷蔵庫の要部の正面断面図である。
図4、図5に示すように、本実施の形態における冷蔵庫1は、箱体2のうち冷凍室群(製氷室6、切替室7、および冷凍室8)の内壁の全面と、仕切壁21、22、23の全面と、扉11、12、13の全面とに、断熱材120内に蓄冷材110を混入した蓄冷材混入断熱材130、および、真空断熱材100を設けている。
さらに、製氷室6および切替室7の内壁を構成する仕切壁24には、蓄冷材混入断熱材130を設けている。蓄冷材混入断熱材130の詳細は後述する。
また、本実施の形態では、仕切壁21〜23に真空断熱材100を設ける場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、仕切壁21または仕切壁22の何れか一方に真空断熱材100を設けるようにしても良いし、仕切壁21〜23に加えて仕切壁24にも真空断熱材100を設けても良い。
すなわち、冷凍室8と、この冷凍室8より設定温度帯が高い貯蔵室(冷蔵室5、野菜室9)とを仕切る仕切壁に真空断熱材100を設ける構成であれば良い。
なお、ここでは、蓄冷材混入断熱材130を、製氷室6、切替室7、および冷凍室8の内壁面の全て(背面を除く)に設ける場合を説明するが本発明はこれに限るものではなく、箱体2、仕切壁21〜23、および、扉11〜13の少なくとも1つの任意の位置に設けるようにしても良い。例えば、所望の蓄熱容量に応じて任意の位置に任意の量だけ配置することができる。なお、蓄冷材混入断熱材130に蓄えた冷熱を効率よく庫内に伝達するため、内壁面のうち少なくとも上面(仕切壁21、22)に設けることが望ましい。
なお、製氷室6、切替室7および冷凍室8の断熱・蓄冷構造は略同様であるため、冷凍室8を例に説明する。
箱体2は、例えば鋼板により形成された外箱2aと、樹脂材料により形成された内箱2bとの間に、断熱材120内に蓄冷材110を混入した蓄冷材混入断熱材130が設けられている。
箱体2に設けられた真空断熱材100は、外箱2aと蓄冷材混入断熱材130との間に配置されている。つまり、箱体2に設けられた真空断熱材100は、断熱材120および蓄冷材110より庫外側に配置されている。
このように、外箱2aと内箱2bとの間には、庫外側から順に、真空断熱材100と蓄冷材混入断熱材130とが積層された構造となっている。
仕切壁22は、例えば樹脂材料により板状に形成され、互いに対向する仕切板22aと仕切板22bとの間に、断熱材120内に蓄冷材110を混入した蓄冷材混入断熱材130が設けられて形成されている。仕切板22aは製氷室6および切替室7側に配置され、仕切板22bは冷凍室8側に配置されている。
仕切壁22に設けられた真空断熱材100は、仕切板22aと蓄冷材混入断熱材130との間に配置されている。つまり、仕切壁22に設けられた真空断熱材100は、断熱材120および蓄冷材110より庫外側に配置されている。
なお、仕切壁22の製氷室6および切替室7の庫内側(仕切板22aと真空断熱材100との間)の全面に、さらに蓄冷材混入断熱材130を設けても良い。
扉13は、庫外側に配置された扉外板13aと、庫内側に配置された扉内板13bとの間に、断熱材120内に蓄冷材110を混入した蓄冷材混入断熱材130が設けられて形成されている。
扉13に設けられた真空断熱材100は、扉外板13aと蓄冷材混入断熱材130との間に配置されている。つまり、扉13に設けられた真空断熱材100は、断熱材120および蓄冷材110より庫外側に配置されている。
このように、扉外板13aと扉内板13bとの間には、庫外側から順に、真空断熱材100と蓄冷材混入断熱材130とが積層された構造となっている。
真空断熱材100は、例えば矩形板状に形成された複数の真空断熱パネルを連設して形成される。この真空断熱パネルは、例えば内側からポリエチレンもしくはポリプロピレン等からなる熱溶着層とアルミニウム層および表面保護層をラミネートした二枚のガスバリアフィルムの間に少なくともガラスウールや樹脂などの芯材およびシリカ等の微粉末を挿入し、所定の真空排気装置内において内部を真空とした後、ガスバリアフィルムの縁部を加熱して前記熱溶着層を相互に密着させ密封したものであり、全体として矩形板状を形成している。
なお、真空断熱材100の構造はこれに限るものではなく、外被材の内部を減圧して密封したものであれば良い。
図5Aは実施の形態1に係る蓄冷材混入断熱材の構成を模式的に示す図である。
図5Aに示すように、蓄冷材混入断熱材130は、例えばウレタン等により構成され弾力性を有する断熱材120内に、マイクロカプセル110aに内包された蓄冷材110が多数混入して構成されている。これにより、断熱材120と蓄冷材110とが密接して配置される。
蓄冷材110は、例えば、相変化(液体・固体間の相変化)による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材により構成される。この潜熱蓄冷材としては、例えばエチレングリコールを含む水溶液、またはこの水溶液にゲル化剤を添加したゲルを用い、凍結性を有している。
断熱材120は、例えばウレタン等により構成され、上記蓄冷材110を内包したマイクロカプセル110aが多数混入され、さらに発泡剤が添加され、外箱2aと内箱2bとの間、仕切壁21〜24の一対の仕切板の間、扉10〜14の扉外板と扉内板との間に、それぞれ発泡充填されて形成された発泡断熱材である。
この断熱材120は、真空断熱材100より熱伝導率が高く(熱抵抗が低く)、断熱性が真空断熱材100より低いものである。
例えば図5Bに示すように、弾力性を有する断熱材120内に、マイクロカプセル110aに内包された蓄冷材110を多数混入し、この蓄冷材110を庫内側に偏在させて蓄冷材混入断熱材130を構成する。これにより、庫内の冷熱が断熱材120によって断熱されにくくなり、蓄冷材110に蓄えられる冷熱をより多くすることができる。また、蓄冷材110より庫外側の断熱材120によって、蓄冷材110に蓄えられた冷熱が庫外側へ熱移動することを抑制することができる。
また、蓄冷材110を冷凍室群の内壁に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。また、貯蔵室とは別個の蓄冷室を設ける必要がなく、冷蔵庫1の本体に対する貯蔵室の庫内容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる。
このような構成の例を図6に示す。
図6においては、上述した構成に加え、冷凍室8の隔壁25の庫外側(背面側)の、流入口281および流出口282以外の全面に真空断熱材100を設けている。
このような構成により、冷凍室8は、流入口281および流出口282以外の略全ての面について真空断熱材100で覆われることとなる。よって、冷蔵庫1の庫外から冷凍室群への熱進入と、冷凍室8より設定温度帯が高い貯蔵室から冷凍室8への熱進入を抑制することができると共に、冷蔵庫1の背面側から冷凍室8への熱進入も抑制することができる。例えば、冷却運転を停止し冷却器室30の温度が上昇した場合においてこの効果は顕著である。
このような構成により、冷凍室8の背面壁に冷熱を蓄えることができ、庫内温度が上昇した場合であっても、蓄冷材混入断熱材130に蓄えられた冷熱により庫内を背面側から冷却することができる。
なお、図6の例では、冷凍室8の隔壁25に真空断熱材100および蓄冷材混入断熱材130を設けた場合を説明したが、製氷室6や切替室7の隔壁25にも設けても良い。また、所望の蓄熱容量に応じて、隔壁25に設ける蓄冷材混入断熱材130内の蓄冷材110を省略しても良い。
例えば、冷蔵室5と野菜室9のそれぞれについて、上述した冷凍室群と同様に、冷蔵室5および野菜室9の内壁の両側面の全面と、扉10、14の全面とに真空断熱材100を設けるようにしても良い。また、冷蔵室5および野菜室9の内壁面うち少なくとも上面に蓄冷材混入断熱材130を設けるようにしても良い。そして、庫外側から庫内側へ順に、真空断熱材100と蓄冷材混入断熱材130とが積層された構造とするようにしても良い。
このような構成においても、当該貯蔵室の庫外から庫内への熱進入を抑制することができる。また、庫内の冷熱が真空断熱材100により断熱されることなく、蓄冷材混入断熱材130内の蓄冷材110に冷熱を蓄えることができる。
次に、貯蔵室内に配置された収納容器50と載置棚40の構造について説明する。
図7は実施の形態1に係る収納容器の構成を示す図である。
図7(a)は収納容器50の外観斜視図であり、図7(b)は収納容器50の側面断面図である。
図7に示すように、本実施の形態における収納容器50は、例えば樹脂材料により上面が開口した箱状に形成されており、内部に食品などの被冷却物や、他の収納容器50や載置棚40(後述)などが収納される。
この収納容器50は、中空二重構造を有しており、内部に蓄冷材110を封入して構成されている。
また、蓄冷材110を収納容器50の内部に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。
また、樹脂製の収納容器50の内部に蓄冷材110を封入することで、蓄冷材110として液体やゲル材を用いた場合であっても、蓄冷材110の漏洩を防止することができる。
図8(a)は載置棚40の外観斜視図であり、図8(b)は載置棚40の側面断面図である。
図8に示すように、本実施の形態における載置棚40は、例えば樹脂材料により板状に形成されており、上面に食品などの被冷却物が載置される。
この載置棚40は、中空二重構造を有しており、内部に蓄冷材110を封入して構成されている。
また、蓄冷材110を載置棚40の内部に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。
また、樹脂製の載置棚40の内部に蓄冷材110を封入することで、蓄冷材110として液体やゲル材を用いた場合であっても、蓄冷材110の漏洩を防止することができる。
次に、蓄冷材110として潜熱蓄冷材を用いた場合の凝固点と、貯蔵室の設定温度との関係について説明する。
例えば上述したように、冷凍室8の設定温度帯は、約−16℃〜−22℃に設定可能となっている。この場合、冷凍室8の内壁面(箱体2、仕切壁22、23、扉13)に設けた蓄冷材110、並びに、冷凍室8内に配置した収納容器50および載置棚40内の蓄冷材110には、設定温度帯の上限値である約−16℃より高い温度に凝固点を持つ潜熱蓄冷材を用いる。
このように、潜熱蓄冷材の凝固点が設定温度帯の上限値より高いことで、貯蔵室の冷却運転によって、潜熱蓄冷材を凝固させることが可能となり、潜熱蓄冷材における液体・固体間の相変化に伴う潜熱を冷熱として蓄えることができる。
例えば通常の冷却運転時において、冷凍室8内の目標設定温度が−18℃となるように冷却運転を制御する場合、この冷凍室8内の蓄冷材110には、凝固点が−15℃の潜熱蓄冷材を用いる。この潜熱蓄冷材の蓄熱量特性を図9に示す。
図9においては、0℃を基準にして、横軸は温度差を示し、縦軸は潜熱蓄冷材の蓄熱量を示している。なお、図9に示す特性の傾きは比熱に相当する。
図9に示すように、潜熱蓄冷材は、凝固点(−15℃)において、相変化に伴う潜熱により温度変化することなく、熱量の吸熱または放熱が行われる。例えば凝固した潜熱蓄冷材が温度上昇する際には、凝固点においては温度上昇することなく潜熱に相当する熱量が吸熱されることとなる。
例えば上述したように、冷蔵室5の設定温度帯は、約0℃〜4℃に設定可能となっている。この場合、冷蔵室5の内壁面(箱体2、仕切壁21、扉10)に設けた蓄冷材110、並びに、冷蔵室5内に配置した収納容器50および載置棚40内の蓄冷材110には、設定温度帯の上限値である約4℃より高い温度(例えば5℃)に凝固点を持つ潜熱蓄冷材を用いる。
これにより、例えば冷却能力の低下や運転停止などにより、庫内温度が上昇した場合であっても、冷蔵室5や野菜室9内の温度を、一定時間の間、0℃より高い凝固点付近の温度に保つことができる。また、庫内の温度が0℃以下となることがないため、冷蔵室5や野菜室9内の被冷却物が凍結することを防止することができる。
次に、所定の時間帯において、冷蔵庫1の消費電力を低減する冷却運転動作について説明する。
なお、所定の時間帯は、予め制御回路に設定するようにしても良いし、季節に応じて時間帯を変更するようにしても良い。
なお、所定の時間帯の設定はこれに限るものではなく、使用者による操作によって任意の時間に設定するようにしても良いし、外部機器から設定情報を入力するようにしても良い。
ここでは、例えば、予め設定された昼間の時間帯に冷却運転を停止し、夜間の時間帯には貯蔵室内の温度が目標とする設定温度となるように冷却運転(通常運転)を行う。
このような動作による冷凍室8の庫内温度と時間経過との関係を図10により説明する。
図10においては、横軸は経過時間を示し、縦軸は冷凍室8内の庫内温度を示している。なお、図10の例では、蓄冷材110には凝固点が−15℃の潜熱蓄冷材を用いている。
図10に示すように、夜間の時間帯には、冷凍室8内の目標温度が−18℃となるように冷却運転が行われる(通常運転)。これにより、冷凍室8内の温度は約−18℃に保たれると共に、潜熱蓄冷材は凝固して冷熱が潜熱として蓄冷される。
次に、昼間の時間帯には、冷却運転が停止される。これにより、冷凍室8内の温度は徐々に上昇し、潜熱蓄冷材の凝固点である−15℃まで上昇する。そして、潜熱蓄冷材この温度を保ったまま潜熱に相当する熱量を庫内から吸熱(冷熱を放出)して相変化する。これにより、一定時間の間、冷凍室8内の温度が約−15℃に保たれる。
潜熱蓄冷材が潜熱に相当する熱量を吸収して相変化したあと、冷凍室8内の温度は徐々に上昇する。
そして、夜間の時間帯には、再度、通常運転が行われ冷凍室8内の温度が目標温度となるように冷却される。
また、真空断熱材100より庫内側に配置した蓄冷材110により、庫内の冷熱が真空断熱材100により断熱されることなく冷熱を蓄えているので、冷却運転を停止または冷却能力を低下させた場合であっても、冷凍室群の蓄冷材110に蓄えられた冷熱が庫外や他の貯蔵室へ熱移動することを抑制しつつ、冷凍室群内を冷却することができる。よって、当該時間帯における冷凍室群の温度上昇を抑制することができる。
また、蓄冷材110として潜熱蓄冷材を用いているため、冷却運転を停止または冷却能力を低下させた場合であっても、冷凍室群内の温度を、一定時間の間、凝固点付近の温度に保つことができる。
本実施の形態では、蓄冷材110を液体やゲル材を袋状のシートに密封して形成した形態について説明する。
以下、本実施の形態における冷蔵庫1の断熱および蓄冷の構造について、上記実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付する。
図11は実施の形態2に係る冷蔵庫の要部の側面断面図である。
図12は実施の形態2に係る冷蔵庫の要部の正面断面図である。
図11、図12に示すように、本実施の形態における冷蔵庫1は、箱体2のうち冷凍室群(製氷室6、切替室7、および冷凍室8)の内壁の全面と、仕切壁21、22、23の全面と、扉11、12、13の全面とに、真空断熱材100および蓄冷材110を設けている。
さらに、製氷室6および切替室7の内壁を構成する仕切壁24には、蓄冷材110を設けている。
また、本実施の形態では、仕切壁21〜23に真空断熱材100を設ける場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、仕切壁21または仕切壁22の何れか一方に真空断熱材100を設けるようにしても良いし、仕切壁21〜23に加えて仕切壁24にも真空断熱材100を設けても良い。
すなわち、冷凍室8と、この冷凍室8より設定温度帯が高い貯蔵室(冷蔵室5、野菜室9)とを仕切る仕切壁に真空断熱材100を設ける構成であれば良い。
なお、ここでは、蓄冷材110を、製氷室6、切替室7、および冷凍室8の内壁面の全て(背面を除く)に設ける場合を説明するが本発明はこれに限るものではなく、所望の蓄熱容量に応じて任意の位置に任意の量だけ配置することができる。なお、蓄冷材110に蓄えた冷熱を効率よく庫内に伝達するため、内壁面のうち少なくとも上面(仕切壁21、22)に設けることが望ましい。
なお、製氷室6、切替室7および冷凍室8の断熱・蓄冷構造は略同様であるため、冷凍室8を例に説明する。
蓄冷材110は、例えば、相変化(液体・固体間の相変化)による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材により構成される。この潜熱蓄冷材としては、例えばエチレングリコールを含む凍結性の水溶液、またはこの水溶液にゲル化剤を添加したゲルを、柔軟性を有する袋状部材に密封して形成する。
断熱材120は、例えばウレタン等に発泡剤が添加され、外箱2aと内箱2bとの間、仕切壁21〜24の一対の仕切板の間、扉10〜14の扉外板と扉内板との間に、それぞれ発泡充填されて形成された発泡断熱材である。この断熱材120は、弾力性を有している。
また、この断熱材120は、真空断熱材100より熱伝導率が高く(熱抵抗が低く)、断熱性が真空断熱材100より低いものである。
真空断熱材100の構成は上記実施の形態1と同様である。
箱体2は、例えば鋼板により形成された外箱2aと、樹脂材料により形成された内箱2bとの間に断熱材120が設けられている。
箱体2に設けられた真空断熱材100は、外箱2aと断熱材120との間に配置されている。つまり、箱体2に設けられた真空断熱材100は、断熱材120より冷凍室8の庫外側に配置されている。
また、箱体2に設けられた蓄冷材110は、断熱材120と内箱2bとの間に、断熱材120および内箱2bと密接して配置されている。つまり、箱体2に設けられた蓄冷材110は、外箱2aと内箱2bとの間の、断熱材120より庫内側(冷凍室8側)に配置されている。
このように、外箱2aと内箱2bとの間には、庫外側から順に、真空断熱材100、断熱材120、蓄冷材110が積層された構造となっている。
仕切壁22は、例えば樹脂材料により板状に形成され、互いに対向する仕切板22aと仕切板22bの間に、断熱材120が設けられて形成されている。仕切板22aは製氷室6および切替室7側に配置され、仕切板22bは冷凍室8側に配置されている。
仕切壁22に設けられた冷凍室8側の蓄冷材110は、断熱材120と仕切板22bとの間に、断熱材120および仕切板22bと密接して配置されている。つまり、仕切壁22に設けられた蓄冷材110は、一対の仕切板22a、22bの間の、断熱材120より庫内側(冷凍室8側)に配置されている。
また、仕切壁22に設けられた、製氷室6および切替室7側の蓄冷材110は、断熱材120と仕切板22aとの間に、断熱材120および仕切板22aと密接して配置されている。つまり、仕切壁22に設けられた蓄冷材110は、一対の仕切板22a、22bの間の、断熱材120より庫内側(製氷室6および切替室7側)に配置されている。
仕切壁22に設けられた真空断熱材100は、冷凍室8側の断熱材120と、製氷室6および切替室7側の断熱材120との間に配置されている。つまり、仕切壁22に設けられた真空断熱材100は、冷凍室8側の断熱材120より冷凍室8の庫外側に配置され、製氷室6および切替室7側の断熱材120より製氷室6および切替室7の庫外側に配置されている。
扉13は、庫外側に配置された扉外板13aと、庫内側に配置された扉内板13bとの間に、断熱材120が設けられて形成されている。
扉13に設けられた真空断熱材100は、扉外板13aと断熱材120との間に配置されている。つまり、扉13に設けられた真空断熱材100は、断熱材120より庫外側に配置されている。
また、扉13に設けられた蓄冷材110は、断熱材120と扉内板13bとの間との間に配置されている。つまり、扉13に設けられた蓄冷材110は、断熱材120より冷凍室8の庫内側に配置されている。
このように、扉外板13aと扉内板13bとの間には、庫外側から順に、真空断熱材100、断熱材120、蓄冷材110が積層された構造となっている。
また、蓄冷材110を冷凍室群の内壁に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。また、貯蔵室とは別個の蓄冷室を設ける必要がなく、冷蔵庫1の本体に対する貯蔵室の庫内容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる。
また、冷凍室群の内壁面に蓄冷材110を設けているので、冷凍室群の冷熱を蓄えることができる。例えば冷却能力の低下や運転停止、扉の開閉などにより、庫内温度が上昇した場合であっても、蓄冷材110の蓄えられた冷熱により庫内を冷却することができる。よって、冷凍室群内の温度変動を低減することができる。
このように、蓄冷材110を真空断熱材100より庫内側に配置したことで、庫内の冷熱が真空断熱材100により断熱されることなく、蓄冷材110に冷熱を蓄えることができる。また、蓄冷材110に蓄えられた冷熱が庫外側(冷蔵室側)へ熱移動することを抑制することができる。
また、蓄冷材110を、外箱2aと内箱2bとの間、仕切壁の一対の仕切板の間、扉内板と扉外板との間、に配置している。このため、蓄冷材110が庫内側に露出することがない。よって、蓄冷材110を液体やゲル材を袋状のシートに密封して形成した場合であっても、シートが損傷して内容物が漏洩することを防止することができる。また、蓄冷材110が使用者に視認されることがなく、意匠性を向上することができる。
このような構成の例を図13に示す。
図13においては、上述した構成に加え、冷凍室8の隔壁25の庫外側(背面側)の、流入口281および流出口282以外の全面に真空断熱材100を設けている。
このような構成により、冷凍室8は、流入口281および流出口282以外の略全ての面について真空断熱材100で覆われることとなる。よって、冷蔵庫1の庫外から冷凍室群への熱進入と、冷凍室8より設定温度帯が高い貯蔵室から冷凍室8への熱進入を抑制することができると共に、冷蔵庫1の背面側から冷凍室8への熱進入も抑制することができる。例えば、冷却運転を停止し冷却器室30の温度が上昇した場合においてこの効果は顕著である。
このような構成により、冷凍室8の背面壁に冷熱を蓄えることができ、庫内温度が上昇した場合であっても、蓄冷材110の蓄えられた冷熱により庫内を背面側から冷却することができる。
なお、図13の例では、冷凍室8の隔壁25に真空断熱材100および蓄冷材110を設けた場合を説明したが、製氷室6や切替室7の隔壁25にも設けても良い。また、所望の蓄熱容量に応じて、隔壁25に設ける蓄冷材110を省略しても良い。
例えば、冷蔵室5と野菜室9のそれぞれについて、上述した冷凍室群と同様に、冷蔵室5および野菜室9の内壁の両側面の全面と、扉10、14の全面とに真空断熱材100を設けるようにしても良い。また、冷蔵室5および野菜室9の内壁面うち少なくとも上面に蓄冷材110を設けるようにしても良い。そして、庫外側から庫内側へ順に、真空断熱材100、断熱材120、蓄冷材110が積層された構造とするようにしても良い。
このような構成においても、当該貯蔵室の庫外から庫内への熱進入を抑制することができる。また、庫内の冷熱が真空断熱材100により断熱されることなく、蓄冷材110に冷熱を蓄えることができる。
Claims (11)
- 冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱と前記本体の内壁を形成する内箱との間に充填断熱材が設けられて構成され、前面側が開口した箱体と、
互いに対向する一対の仕切板と該一対の仕切板の間に設けられた充填断熱材とにより形成され、前記箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切壁と、
扉内板および扉外板と、該扉内板と扉外板との間に設けられた充填断熱材とにより形成され、前記各貯蔵室の前面開口部に設けられた扉と
を備え、
前記箱体の前記外箱と前記内箱との間、前記仕切壁の前記一対の仕切板の間、および、前記扉の前記扉内板と前記扉外板との間、の少なくとも1つに、蓄冷材及び真空断熱材を、前記充填断熱材と積層して設け、
前記真空断熱材は、前記充填断熱材および前記蓄冷材より庫外側に配置され、
前記蓄冷材は、相変化による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材であって、柔軟性を有する袋状部材に凍結性のゲルまたは液体を密封して構成され、前記真空断熱材および前記充填断熱材より庫内側に、前記充填断熱材と密接して配置され、
前記蓄冷材と密接する前記充填断熱材に、弾力性を有する材料を用い、
前記潜熱蓄冷材の凝固点は、当該潜熱蓄冷材を設けた前記貯蔵室の設定温度帯の上限値より高い温度である
ことを特徴とする冷蔵庫。 - 前記充填断熱材は、発泡充填された発泡断熱材である
ことを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。 - 前記貯蔵室は、1つまたは複数の冷凍室と、前記冷凍室より設定温度帯が高い1つまたは複数の冷蔵室とを有し、
前記冷凍室と前記冷蔵室とを仕切る前記仕切壁の全面と、前記箱体のうち前記冷凍室の内壁の全面と、前記冷凍室に設けられた前記扉の全面と、に真空断熱材を設け、
前記真空断熱材を、前記充填断熱材および前記蓄冷材より庫外側に配置した
ことを特徴とする請求項1または2記載の冷蔵庫。 - 前記貯蔵室の背面側に配置された冷却器と、
前記冷却器を配置する冷却器室と前記貯蔵室とを仕切る隔壁と
を備え、
前記隔壁は、前記冷却器からの冷気を前記貯蔵室内に流入する流入口と、前記冷気を前記貯蔵室から前記冷却器室へ流出する流出口とを有し、
前記冷凍室の内壁面を構成する前記隔壁のうち、前記流入口および前記流出口以外の全面に、真空断熱材を設けた
ことを特徴とする請求項3記載の冷蔵庫。 - 前記箱体のうち前記冷蔵室の内壁の全面と、前記冷蔵室に設けられた前記扉の全面と、に真空断熱材を設け、
前記真空断熱材を、前記充填断熱材および前記蓄冷材より庫外側に配置した
ことを特徴とする請求項3または4記載の冷蔵庫。 - 前記貯蔵室内に配置され、被冷却物が収納される収納容器を備え、
前記収納容器は、中空二重構造を有し、内部に蓄冷材を封入した
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記貯蔵室内に配置され、被冷却物が載置される載置棚を備え、
前記載置棚は、中空二重構造を有し、内部に蓄冷材を封入した
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記冷凍室に設けた前記潜熱蓄冷材の凝固点は、前記冷凍室の目標設定温度より高く、0℃以下の温度である
ことを特徴とする請求項3記載の冷蔵庫。 - 前記冷蔵室に設けた前記潜熱蓄冷材の凝固点は、0℃より高く、前記冷蔵室の設定温度帯の上限値より高い温度である
ことを特徴とする請求項3または8記載の冷蔵庫。 - 当該冷蔵庫の冷却運転を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させる
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の冷蔵庫。 - 前記所定の時間帯は、商用電力の電力需要がピークとなる時間帯を含む
ことを特徴とする請求項10記載の冷蔵庫。
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