JP5736992B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は冷蔵庫に関し、特に冷蔵庫を構成する断熱箱体の構造に関するものである。

断熱性能を確保するため、冷蔵庫の収納室には断熱箱体が使用されている。近年、真空断熱材を断熱箱体の内部に設置することで、家庭用冷蔵庫の断熱性能は飛躍的に向上した。市場では冷蔵庫にさらに高い省エネ性能が要求されているため、断熱箱体には断熱性能のさらなる向上が望まれている。

断熱箱体は外箱と内箱から構成されている。熱ロスは、冷蔵庫の断熱箱体のうち、主に真空断熱材が設置できない箇所で発生する。このため、冷蔵庫の開口部における外部から内部への熱侵入と、開口部に設けられる外箱と内箱の接続部における熱伝導を、低減することが課題となる。特許文献１と特許文献２は、冷蔵庫における断熱構造の改良に係る発明である。

実用新案平５-１０２２４号公報 特開２００８−３９３６４号公報

冷蔵庫の断熱箱体において、外箱と内箱の接続部は形状が複雑なうえ、開口部の全面を占めている。外箱および内箱は剛性が低いため、発泡断熱材の注入前では外箱および内箱の位置が決まりにくい。また発泡断熱材の注入前の外箱および内箱では接続部を支え切れず、製造工程で断熱箱体が変形することがある。家庭用冷蔵庫のように、開口部を薄くし、間口を広くするニーズがある製品では、開口部に複雑な形状を適用できる寸法を確保することは難しい。

開口部には、製造時もしくは使用時に様々な荷重が加わるため、最も大きな応力がこの部分に発生する。開口部の接続部を樹脂のみで構成すると、強度が不足し、断熱箱体の変形が引き起こされる。回転動作する冷蔵庫扉の場合、開口部には扉固定部品も設置される。開口部では重量（負荷）に対する強度が低下し、扉固定部品の脱落が考えられる。

扉と断熱箱体の間の気密を確保するため、扉には内部に磁石が埋め込まれたガスケットが配設されている。金属性の外箱には着磁面が形成されていて、ガスケットと断熱箱体の密着性を向上させている。広い間口が要求される家庭用冷蔵庫でも開口部にはガスケットの着磁面を確保するスペースが要求される。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、開口部が薄い冷蔵庫において、開口部の断熱性能を向上させることを目的としている。

本願に係る冷蔵庫は、扉と断熱箱体から構成され、断熱箱体が、金属性の外箱と、樹脂製の内箱と、外箱と内箱の接続部をシールする樹脂アタッチと、外箱と内箱と樹脂アタッチで囲まれた内部空間に充填された発泡断熱材とを備えている。外箱は、間口方向に延在する着磁面と、着磁面から奥行方向に向かい鉤状に折り曲げられた先端部とを有しており、内箱は、扉の段差に対応して設けられた段差部と、段差部から延在し奥行方向に向かって突出した凸状部とを有しており、樹脂アタッチは、外箱の着磁面の裏側に向かって先端部に被さり係合するＬ字状の係合部と、内箱の凸状部が間口方向に挿入される凹状の収容部とを有しており、係合部は、収容部の一部であって、外箱の先端部と内箱に挟まれるものである。
さらに、本願に係る冷蔵庫は、扉と断熱箱体から構成され、断熱箱体が、金属性の外箱と、樹脂製の内箱と、外箱と内箱の接続部をシールする樹脂アタッチと、外箱と内箱と樹脂アタッチで囲まれた内部空間に充填された発泡断熱材とを備えている冷蔵庫であり、外箱は、間口方向に延在する着磁面と、着磁面から奥行方向に向かって折り曲げられた鉤状の先端部とを有しており、内箱は、扉の段差に対応して設けられた段差部と、段差部から延在し奥行方向に向かう先端部とを有しており、樹脂アタッチは、内箱の先端部が挿入される収容部と、収容部と間口方向に隣接して連続成形され外箱の先端部と係合する溝部と、溝部と間口方向に隣接して連続成形され奥行方向に突出する凸状部とを有しているものである。

この発明によれば、ガスケットの着磁面も確保しながら、断熱箱体の断熱性能が向上する。外箱と内箱を接続する樹脂アタッチの形状が簡素で小形にできるため、組立性が良い。樹脂アタッチは、発泡断熱材注入前の外箱と内箱で保持でき、開口部が薄い冷蔵庫にも設置できる。断熱箱体の開口部最外面は金属製の外箱で形成されるため、断熱箱体の変形により生じる応力、扉設置による負荷に対して強度を確保できる。

本発明に係る冷蔵庫の横断面図である。 実施の形態１による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 自動機による家庭用冷蔵庫の組立方法を示す概略図である。 組立て時における外箱と樹脂アタッチと内箱の関係を示す図である。 冷蔵庫の開口部に設けられた補強板の構造を示す縦断面図（５ａ）と横断面図（５ｂ）である。 実施の形態２による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態３による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態４による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態５による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態６による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態７による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態８による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態９による冷蔵庫の開口部の横断面拡大図である。 実施の形態９による開口部に設けられた湾曲部を示す図である。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る冷蔵庫の横断面図を示す。冷蔵庫１００は内側に空間を備えた断熱箱体（収納室）１５と観音開き型の扉６から構成されている。断熱箱体１５は金属製の外箱１と、樹脂製の内箱３と、発泡断熱材５と、真空断熱材８から構成されている。発泡断熱材５は外箱１と内箱３の間に充填され、断熱箱体１５の断熱性能を確保する。真空断熱材８は断熱箱体１５の断熱性能を向上させるが、設置しなくても本発明の効果は発揮される。部位Ａは、断熱箱体１５の開口部１４の周辺を指している。外箱１は、開口部１４で内側にＬ字に曲げられ、さらに端部を再度外側に折り返されている。冷蔵庫１００では、開口部１４が薄いため、冷蔵庫の横幅に比べて広い間口が確保されている。断熱箱体１５は開口部１４、側面１７、背面１８、内面１９を備えている。冷蔵庫１００には間口方向と奥行き方向が存在する。開口部１４は断熱箱体１５の意匠面を形成している。

図２は部位Ａを拡大して表示した図である。扉６には、磁性体２０を内包したガスケット７が、断熱箱体１５と扉６との気密性を確保するために設けられている。外箱１は側面部１ａ、着磁面１ｂ、先端部１ｃ、角部１ｄから構成されている。樹脂アタッチ２は、係合部２ａ、弾性部２ｂ、底部２ｃ、傾斜部２ｄから構成されている。内箱３は段差部３ａ、直線部３ｂ、凸状部３ｃ、先端部３ｄから構成されている。段差部３ａは扉６に設けられた段差に対応している。直線部３ｂは、段差部３ａと凸状部３ｃを連絡している。

樹脂アタッチ２は、外箱１と角部１ｄの周辺で嵌合している。Ｌ字状に曲げられた係合部２ａは、終端が鉤状に曲げられた外箱の先端部１ｃに当接し係合している。内箱３の凸状部３ｃは、樹脂アタッチ２の凹状の収容部（２ａ〜２ｄ）の内側に嵌合されている。内箱３の凸状部３ｃには、冷蔵庫の冷気によって開口部に結露が発生するのを防止するために、露付き防止ヒータ４が設置されている。樹脂アタッチ２は小型であるため、開口部が薄い家庭用冷蔵庫にも設置できる。内箱３の先端部３ｄは樹脂アタッチ２の底部２ｃに当接している。

外箱１は鉤状の先端部１ｃが設けられており、断熱箱体１５の剛性を確保している。着磁面１ｂは角部１ｄから間口方向に延在している。発泡断熱材５を断熱箱体１５に充填させる際、外箱１の先端部１ｃと樹脂アタッチ２の係合部２ａ、および樹脂アタッチ２の弾性部２ｂと内箱３の凸状部３ｃが、それぞれ圧接されているため、断熱箱体１５の開口部１４の部品間からの発泡断熱材５の漏れを防止することができる。

断熱箱体１５の開口部１４における冷蔵庫の内外の熱浸入を考察してみる。２重フランジ構造部（弾性部２ｂ、底部２ｃ、傾斜部２ｄ）が金属製である場合、金属の高い熱伝導性により、高温部が断熱箱体の内部まで侵入してくる。本発明においては、断熱箱体の内部に熱伝導性の低い樹脂アタッチ２などの樹脂部品が設置されているため、断熱性能が確保されている。

自動機による家庭用冷蔵庫の組立方法を簡単に説明する。図３は、外箱１と内箱３を接合する工程を表している。外箱１は２枚の側面板２１と天板２２から構成されている。生産性を優先した自動機による組立では、細かい位置決め作業を削除する必要がある。両方の側面板２１を拡げた状態で、外箱１と内箱３を位置決めし、つぎに、２枚の側面板２１を閉じることで、外箱１と内箱３が接続される。この状態で樹脂アタッチ２は外箱１と内箱３に保持される。このあと、発泡断熱材を注入する。

図４は、組立時における外箱１と樹脂アタッチ２と内箱３の関係を表している。まず左側図で示されるように外箱１の角部１ｄと着磁面１ｂに向かって樹脂アタッチ２を挿入する。この作業で、樹脂アタッチ２の底部２ｃが外箱１の側面部１ａ（の裏側）に当接する。樹脂アタッチ２の傾斜部２ｄの一部は外箱１の着磁面１ｂ（の裏側）に当接する。樹脂アタッチ２の係合部２ａは外箱１の先端部１ｃと係合する。

次いで外箱１と内箱３を位置決めし、図３で説明したように外箱１の側面板２１を閉じる（中央図参照）。内箱３の凸状部３ｃには露付き防止ヒータ４を装着しておく。この作業で、内箱３の凸状部３ｃに、樹脂アタッチ２の収容部（２ａ〜２ｄ）が圧入される。弾性部２ｂがバネ性を有するため、樹脂アタッチ２の口２ｋは一度広がったあと、閉まる。最終的に弾性部２ｂは凸状部３ｃを押えるように凸状部３ｃと密接する（右側図参照）。

図５は、断熱箱体の開口部の縦断面図（５ａ）と横断面図（５ｂ）を示している。外箱１の着磁面１ｂには扉６を保持する扉ヒンジ１２が設置されている。樹脂アタッチ２は途中で途切れており、この途切れた部分に扉ヒンジ１２が配置される。扉ヒンジ１２の裏側には、金属製のＬ字形状の補強部品１３が配置されている。補強部品１３は外箱の側面側に発泡断熱材保持部１３ａを有している。発泡断熱材５が充填される際、発泡断熱材保持部１３ａと発泡断熱材５が密着する。

このような構成によれば、負荷が集中する扉ヒンジ１２を補強部品１３の剛性と、発泡断熱材保持部１３ａと発泡断熱材の密着による保持力により、断熱箱体は負荷に対して強度を確保できる。また補強部品１３の熱伝導により断熱性能が低下する領域を最小限に抑えることができる。回転動作する冷蔵庫扉の場合、負荷（扉の重量など）に対する強度が向上するので、扉固定部品の脱落を防止することができる。

実施の形態１の構成によれば、断熱箱体の断熱性能が向上する。外箱１と内箱３を接続する樹脂アタッチ２は形状が簡素で小形であるため、組立性が良く、開口部が薄い冷蔵庫にも設置できる。断熱箱体の開口部の最外面は金属製の外箱１で形成されているため、断熱箱体の変形により生じる応力、扉６の設置による負荷に対して強度を確保できる。寸法制約内に収まる構造で、強度と着磁面を確保できるといった効果を有する。

実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係わる断熱箱体の開口部付近の拡大図である。露付き防止ヒータ４は外箱１の角部１ｄに設置されている。樹脂アタッチ２には、底部２ｃと側面部１ａの間にスペーサ部２ｅが設けられている。樹脂アタッチ２のスペーサ部２ｅは露付き防止ヒータ４を外箱１に密着させる。

このような構成によれば、露付き防止ヒータ４が、熱伝導性の良い外箱１に接することで、露付き防止ヒータの発熱を効率よく、外箱１とガスケット７に伝達することができる。また、露付き防止ヒータ４の機能を、冷凍サイクルにおいて、断熱圧縮され、高温になった冷媒が流れる凝縮管で実現させる場合、冷媒凝縮量が増加し、冷凍サイクルの性能も向上する。

実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の開口部付近の拡大図である。外箱１は、側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、折り曲げ部１ｅ、傾斜部１ｆ、底部１ｇ、弾性部１ｈ、先端部１ｉから構成されている。樹脂アタッチ２は、足部２ｆと固定部２ｇから構成されている。樹脂アタッチ２はヒータ固定スペーサとして働く。露付き防止ヒータ４は、外箱の角部１ｄに配置される。

樹脂アタッチ２は、外箱１の側面部１ａと２重フランジ構造部（１ｅ〜１ｈ）との隙間に圧入され、露付き防止ヒータ４の固定と位置決めをおこなう。樹脂アタッチ２は、断熱箱体の開口部の全周ではなく、断続的に挿入される。樹脂アタッチ２が挿入されない領域には、発泡断熱材５が充填される。

このような構成によれば、露付き防止ヒータ４が金属製の２重フランジ構造部（１ｅ〜１ｈ）に接触することを防ぐことができる。樹脂アタッチ２が挿入されない領域は発泡断熱材５が充填されるため、断熱箱体の断熱性能が向上する。また、樹脂アタッチ２には内箱３との嵌合機能が不要なため、簡素な構造にでき、材料加工費を抑制できる。

実施の形態４．
図８は、本発明の実施の形態４に係る断熱箱体の開口部付近の縦断面図である。外箱１は、側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、折り曲げ部１ｅ、傾斜部１ｆ、先端部１ｉから構成されている。樹脂アタッチ２は、弾性部２ｂ、足部２ｆ、嵌合部２ｈから構成されている。外箱１と樹脂アタッチ２は協働して２重フランジ構造部（１ｅ、１ｆ、１ｉ、２ｈ、２ｂ）として作用する。露付き防止ヒータ４が装着された内箱３の凸状部３ｃは２重フランジ構造部に収容される。

外箱１の先端部１ｉは、側面部１ａに沿って配置されている。樹脂アタッチ２は外箱１の先端部１ｉに向かって断熱箱体の奥行方向に圧入され固定される。足部２ｆは外箱１と内箱３との組立時に発生する、弾性部２ｂのたわみを規制する。樹脂アタッチ２の嵌合部２ｈは外箱１の先端部１ｉを保持する。

このような構成によれば、外箱１の端部が傾斜部１ｆを経由して延長されるため、断熱箱体の剛性が向上する。樹脂アタッチ２と外箱１との固定は、先端部１ｉと嵌合部２ｈとの奥行方向への圧入で実現できる。外箱１の先端部１ｉの成形は、外箱成形機の大幅な設備改造を必要とせずに実現できる。

実施の形態５．
図９は、本発明の実施の形態５に係る断熱箱体の開口部付近の拡大図である。外箱１は側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、先端部１ｃから構成されている。終端部が鉤状の先端部１ｃは、着磁面１ｂと直行する方向に設けられている。樹脂アタッチ２は、収容部２ｈ、溝部２ｉ、凸状部２ｊ、先端部２ｆから構成されている。溝部２ｉには嵌合ツメ２ｍが設けられている。凸状部２ｊには露付き防止ヒータ４が固定される。内箱３は段差部３ａ、直線部３ｂ、先端部３ｄから構成されている。

内箱３には樹脂アタッチ２が圧入され、先端部３ｄと収容部２ｈが嵌合する。外箱１が内箱３に対して、開口部から背面に向かう相対運動をすることで、嵌合ツメ２ｍが外箱１の先端部１ｃに接触する。嵌合ツメ２ｍは弾性変形し、外箱１の先端部１ｃを乗り越える。さらに外箱１と樹脂アタッチ２が対運動することで、先端部１ｃが嵌合ツメ２ｍに係止され、外箱１と内箱３の組み立てが完了する。組み立て完了時、外箱１の角部１ｄと、樹脂アタッチ２の先端部２ｆとは密着し発泡断熱材の充填時の漏れを防止する。

このような構成によれば、２重フランジ構造部を削除できる。外箱１と内箱３は前後の相対運動のみ行うので、組立に必要なスペースが大幅に削減できる。組み立てライン長が短縮され、より大型の断熱箱体を組み立てることができる。

実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係る断熱箱体の開口部付近の横断面図である。外箱１は側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、段差部１ｊ、先端部１ｃから構成されている。終端部が鉤状の先端部１ｃは、段差部１ｊがあるため、着磁面１ｂと平行な方向（間口方向）を向いている。内箱３は段差部３ａ、直線部３ｂ、圧入部３ｅ、凸状部３ｃ、先端部３ｄから構成されている。凸状部３ｃには露付き防止ヒータ４が固定される。外箱１の先端部１ｃと圧入部３ｅが嵌合することで、外箱１と内箱３が組み立てられる。

ここでも、２重フランジ構造部を採用していない。樹脂アタッチを削除できるため、樹脂アタッチの材料費、加工費を削減できる。また、外箱１と内箱３が、組立時に前後の相対運動で嵌合するように、先端部１ｃと圧入部３ｅを形成することで、さらに組立に必要なスペースを大幅に削減できる。組み立てライン長が短縮され、より大型の断熱箱体を組み立てることができる。

実施の形態７．
図１１は、本発明の実施の形態７に係る断熱箱体の開口部付近の横断面図である。外箱１は側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、先端部１ｃから構成されている。終端部が鉤状の先端部１ｃは、着磁面１ｂに垂直な方向（奥行方向）を向いている。内箱３は段差部３ａ、直線部３ｂ、圧入部３ｅ、凸状部３ｃ、先端部３ｄから構成されている。圧入部３ｅは鉤形状を有する。先端部１ｃと圧入部３ｅは断熱箱体の奥行方向に嵌合するよう成形されている。

ここでも、２重フランジ構造部を採用していない。樹脂アタッチを削除できるため、樹脂アタッチの材料費、加工費を削減できる。また、外箱１と内箱３が、組立時に前後の相対運動で嵌合するように、先端部１ｃと圧入部３ｅを形成することで、さらに組立に必要なスペースが大幅に削減できる。組み立てライン長が短縮され、より大型の断熱箱体を組み立てることができる。

実施の形態８．
図１２は、本発明の実施の形態８に係る断熱箱体の開口部付近の横断面図である。外箱１は側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、先端部１ｃから構成されている。終端部が鉤状の先端部１ｃは、着磁面１ｂに垂直な方向を向いている。内箱３は、段差部３ａ、直線部３ｂ、圧入部３ｅ、凸状部３ｃ、先端部３ｄから構成されている。内箱３の先端部３ｄは断面がＬ字形状に形成され、磁性体２３が設置されている。

外箱１と内箱３は外箱１と磁性体２３との吸着力を利用して組み立てる。このような構成にすれば、樹脂アタッチ２を削除できる。さらに内箱３の成形性、外箱１と内箱３との組立性を確保したまま、樹脂アタッチの材料費、加工費を削減できる。

実施の形態９．
図１３は、本発明の実施の形態９に係る断熱箱体の開口部付近の横断面図である。外箱１は、側面部１ａ、角部１ｄ、着磁面１ｂ、折り曲げ部１ｅ、傾斜部１ｆ、底部１ｇ、弾性部１ｈ、先端部１ｉから構成されている。内箱３は段差部３ａ、直線部３ｂ、凸状部３ｃ、第１湾曲先端部３ｊ、第２湾曲先端部３ｋから構成されている。第１湾曲先端部３ｊと第２湾曲先端部３ｋは露付き防止ヒータ４を固定するヒータ固定ツメとして作用する。露付き防止ヒータ４と内箱３との間には発泡断熱材５が充填される。

奥行方向に向かって湾曲した第１湾曲先端部３ｊと、反奥行方向に向かって湾曲した第２湾曲先端部３ｋの構造について補足説明する。図１４はヒータ固定ツメの成形方法を示す概略図である。内箱３の角部には、断熱箱体正面視で奥行き方向に凹凸形状部３ｎが形成されている。凹凸形状部３ｎの凹凸変曲部を切り取ることで、第１湾曲先端部３ｊと第２湾曲先端部３ｋが形成される。

ヒータ固定ツメによって固定された露付き防止ヒータ４は、断熱箱体の角部でのみ、内箱３に接触する。露付き防止ヒータ４は、その他の箇所では内箱３の先端から離れている。このような構成によれば、内箱３への露付き防止ヒータからの受熱が低減でき、断熱箱体の断熱性能が向上する。また、露付き防止ヒータの位置決め精度が向上し、露付き防止機能が向上する。

１ 外箱、２ 樹脂アタッチ、３ 内箱、４ 露付き防止ヒータ、５ 発泡断熱材、６扉、７ ガスケット、８ 真空断熱材、１２ 扉ヒンジ、１３ 補強部品、２３ 磁性体

Claims (4)

1. 扉と断熱箱体から構成され、前記断熱箱体が、金属性の外箱と、樹脂製の内箱と、前記外箱と前記内箱の接続部をシールする樹脂アタッチと、前記外箱と前記内箱と前記樹脂アタッチで囲まれた内部空間に充填された発泡断熱材とを備えている冷蔵庫であり、
   前記外箱は、間口方向に延在する着磁面と、前記着磁面から奥行方向に向かい鉤状に折り曲げられた先端部とを有しており、
   前記内箱は、前記扉の段差に対応して設けられた段差部と、前記段差部から延在し奥行方向に向かって突出した凸状部とを有しており、
   前記樹脂アタッチは、前記外箱の前記着磁面の裏側に向かって前記先端部に被さり係合するＬ字状の係合部と、前記内箱の前記凸状部が間口方向に挿入される凹状の収容部とを有しており、
   前記係合部は、前記収容部の一部であって、前記外箱の先端部と前記内箱に挟まれることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記樹脂アタッチは、収容部の底部に外箱の側面に向かうスペーサ部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 扉と断熱箱体から構成され、前記断熱箱体が、金属性の外箱と、樹脂製の内箱と、前記外箱と前記内箱の接続部をシールする樹脂アタッチと、前記外箱と前記内箱と前記樹脂アタッチで囲まれた内部空間に充填された発泡断熱材とを備えている冷蔵庫であり、
   前記外箱は、間口方向に延在する着磁面と、前記着磁面から奥行方向に向かって折り曲げられた鉤状の先端部とを有しており、
   前記内箱は、前記扉の段差に対応して設けられた段差部と、前記段差部から延在し奥行方向に向かう先端部とを有しており、
   前記樹脂アタッチは、前記内箱の前記先端部が挿入される収容部と、前記収容部と間口方向に隣接して連続成形され前記外箱の前記先端部と係合する溝部と、前記溝部と間口方向に隣接して連続成形され奥行方向に突出する凸状部とを有していることを特徴とする冷蔵庫。
4. 前記樹脂アタッチは、前記溝部の内側に設けられ、間口方向に突起した嵌合ツメを有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の冷蔵庫。

Images