JP6021321B2

JP6021321B2 - 冷蔵庫

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Publication number: JP6021321B2
Application number: JP2011267809A
Authority: JP
Inventors: 及川　誠; 誠及川; 佐伯　友康; 友康佐伯; 良河田
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: EP2789948A1; WO2013084583A1; CN103975212A; EP2789948A4; TWI567354B; EP2789948B1; JP2013120000A; CN103975212B; TW201323809A

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

近年、例えば家庭用の冷蔵庫は、内容積の増加傾向にあり、それを、冷蔵庫本体である断熱箱体の大型化によらず、断熱箱体の周壁の厚さを薄くすることで実現しようとしている。この場合、その薄い周壁でも十分な断熱性能を確保する必要があり、そのために、断熱箱体の周壁には、発泡性断熱材を充填することに加えて、発泡性断熱パネルに比べて断熱性能が高い（熱伝導率が低い）断熱パネルである真空断熱パネルを使用することが行われており、更には断熱箱体の周壁を真空断熱パネルのみで充たすようにしたものもある（例えば特許文献１，２）。

真空断熱パネルは、例えば細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材とし、このコア材をアルミニウム箔と合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に入れ、内部を真空排気して開口を閉塞することで容器内部を真空減圧状態に保持したパネルであり、薄くても低い熱伝導率（高い断熱性）を保有しているので、これを使用することで断熱箱体の周壁に高い断熱性を保有させることができる。

特許第２７２８３１８号公報特開平６−１４７７４４号公報

冷蔵庫の冷凍サイクルには、コンデンサパイプ、キャピラリチューブ、サクションパイプなどの多くの配管を必要とする。このうち、コンデンサパイプとエバポレータ（冷却器）との間を接続するキャピラリチューブやエバポレータとコンプレッサとの間を接続するサクションパイプを、エバポレータが断熱箱体の内部である収納空間内に配置される関係で、収納空間内を引き回すと、収納空間の実質的な内容積が狭められ、食品類の収容容積が減少してしまう。
そこで、配管によって断熱箱体の収納空間が狭められることを防止できる冷蔵庫を提供する。

本実施形態の冷蔵庫は、天井壁部、底壁部、左側壁部、右側壁部および奥側壁部で構成された内部空間を収納空間とし、少なくとも前記各壁部のいずれか１つの内部に真空断熱パネルが設けられた断熱箱体と、前記収納空間の外でかつ前記真空断熱パネルを有する前記壁部の端部内に設けられた配管と、前記収納空間の外でかつ前記真空断熱パネルを有する前記壁部の端部内に設けられ、前記真空断熱パネルから前記配管を離間させた状態で前記配管が挿入された部材と、を備える。前記配管が挿入された部材は、片側が開口した溝を有し、前記配管は、前記溝内に配置されている。

第１の実施形態を示す断熱箱体の部分横断面図断熱棒体の側面図断熱箱体を前側から見た斜視図断熱箱体を後側から見た斜視図断熱箱体の分解斜視図真空断熱パネルを示し、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は断面図第２の実施形態を示す図１相当図第３の実施形態を示す部分縦断面図第４の実施形態を示す図４相当図図１相当図

複数の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、冷蔵庫の前後左右は、冷蔵庫の扉側を「前側」とし、扉に相対して冷蔵庫を見た場合の右側を「右側」として説明する。

（第１の実施形態）
図１〜図６により第１の実施形態を説明する。図３および図４は冷蔵庫本体を構成する断熱箱体１を示している。断熱箱体１は、外箱２と内箱３との間に断熱パネルとして後述する真空断熱パネル４を設けて構成され、全体としては前面が開口された直方体の縦長箱状をなし、内部空間を収納空間５としている。

本実施形態にあっては、断熱箱体１は、図５に示すように、周壁、即ち、天井壁部１ａ、底壁部１ｂ、左側壁部１ｃ、右側壁部１ｄおよび奥壁部１ｅを別々に製作し、これら複数（本実施形態では５個）の壁部（断熱壁部）１ａ〜１ｅを組み合わせることにより構成されている。この場合、天井壁部１ａを除く底壁部１ｂ、左側壁部１ｃ、右側壁部１ｄおよび奥壁部１ｅは、矩形の平板状で、天井壁部１ａだけは後部が一段低くされた段付き形状になっている。この天井壁部１ａの段付き形状により、断熱箱体１として組み合わせた時、当該断熱箱体１の上後部に冷凍サイクルのコンプレッサなどを配設する機械室６が形成されるようになっている。

ここで上記各壁部１ａ〜１ｅの構成について述べる。まず、各壁部１ａ〜１ｅの断熱機能は真空断熱パネル４によって得るようにしている。この真空断熱パネル４は、図６（ａ）に示すように、例えば細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材７とし、このコア材７をアルミニウム箔と合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器８に入れ、内部を真空排気して開口を閉塞することでガスバリア容器８の内部を真空減圧状態に保持したものである。

各壁部１ａ〜１ｅは、図６（ａ），（ｂ）に示すように、例えば鋼板などの金属製の外殻９と例えばプラスチック製の内殻１０との間に、真空断熱パネル４を充たした構成のもので、外殻９と真空断熱パネル４、真空断熱パネル４と内殻１０とは、互いに接着などによって固着一体化されている。なお、図６では平板状の壁部として示したが、天井壁部１ａは段付き形状にされることは勿論である。

各壁部１ａ〜１ｅにおいて、内殻１０は縦横寸法が外殻９よりも小さく、更に、真空断熱パネル４は縦横寸法が内殻１０よりも小さく形成されている。従って、真空断熱パネル４の縦方向両端および横方向両端は外殻９の縦方向両端および横方向両端にまで至らず、外殻９の縦方向両端および横方向両端よりも内側に奥まって位置されている。また、各壁部１ａ〜１ｅのうち所要の壁部の外殻９の所定の端部には連結片１１が直角に折り曲げ形成されている。この連結片１１は、互いに隣接する壁部の外殻９どうしをねじなどによって連結するためのものである。

そして、各壁部１ａ〜１ｅを組み合わせることにより、各壁部１ａ〜１ｅの外殻９によって前記外箱２が構成され、且つ、内殻１０によって前記内箱３が構成されると共に、これら外箱２と内箱３との間に発泡ウレタンに比べて断熱性能が高い（熱伝導率が低い）断熱パネルである真空断熱パネル４を設けてなる断熱箱体１が構成される。

図１は断熱箱体１の右側後部の稜角部分の横断面図で、右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとの連結部分が示されている。なお、真空断熱パネル４、外殻９、内殻１０について、奥壁部１ｅのものと、右側壁部１ｄのものとを区別するために、奥壁部１ｅのものには「ｅ」の添え字を付し、右側壁部１ｄのものには「ｄ」の添え字を付して示す。

図１に示されているように、右側壁部１ｄの後端には連結片１１が設けられているが、奥壁部１ｅの外殻９ｅの右端には連結片が設けられておらず、右側壁部１ｄの連結片１１が奥壁部１ｅの外殻９ｅの右端部に内面側から当てられている。また、奥壁部１ｅの内殻１０ｅの右端は右側壁部１ｄの内殻１０ｄの後端部表面に突き当てられている。そして、右側壁部１ｃの連結片１１と、奥壁部１ｅの外殻９ｅの右端部とは、図示しないねじにより締結されている。また、奥壁部１ｅの内殻１０ｅの右側端と、右側壁部１ｄの内殻１０ｄとは、シール剤や断面三角形のコーナー部材によってシールされ且つ連結される。

図３に示すように、断熱箱体１の前面には、当該前面を上下方向に仕切る３個の横枠１２〜１４が取り付けられていると共に、中段の横枠１３と下段の横枠１４との間には、縦枠１５が取り付けられている。そして、図示はしないが、横枠１２〜１４の後側および縦枠１５の後側には、断熱壁または仕切板が設けられ、これら断熱壁と仕切板とによって、収納空間５が上から順に冷蔵室５ａ、野菜室５ｂ、横方向に並ぶ製氷室５ｃおよび仕様切替室５ｄ、冷凍室５ｅに仕切られるようになっている。

本実施形態における冷蔵庫は、冷蔵用と冷凍用の２個のエバポレータ（冷却器）を備え、冷蔵用のエバポレータは冷蔵室５ａの奥部に形成される冷却室に配置され、冷凍用のエバポレータは冷凍室５ｅの奥部に形成される冷却室に配置される。そして、冷蔵室５ａ、野菜室５ｂ、横方向に並ぶ製氷室５ｃおよび仕様切替室５ｄ、冷凍室５ｅには、２個のエバポレータで冷却された冷気がファンによって送風され、冷蔵温度、或いは冷凍温度に冷却されるように構成される。

コンプレッサで圧縮された冷媒を液化するコンデンサパイプ１６は、断熱箱体１の各壁部１ａ〜１ｅのうち全部或いは一部の壁部の外殻９の内面（真空断熱パネル４側の面）に取り付けられ、外殻９を放熱板として凝縮熱を放出するようになっている。また、コンデンサパイプ１６の一部は防露パイプ１６ａとして断熱箱体１の前面開口部周縁、横枠１２〜１４および縦枠１５の裏側に配設され、それら断熱箱体１の前面開口部周縁、横枠１２〜１４および縦枠１５を温めて露が付くことを防止するようにしている。

コンデンサパイプ１６で凝縮された冷媒は図１に示す冷蔵用、冷凍用の２本のキャピラリチューブ１７を介して冷蔵用と冷凍用の各エバポレータに供給され、各エバポレータで蒸発した冷媒は同じく図１に示すサクションパイプ１８，１９を介してコンプレッサに吸引される。これらキャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９は断熱箱体１に収納空間５の外、本実施形態では、断熱箱体１の壁部１ａ〜１ｅの内部、例えば右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとの連結部分である断熱箱体１の右横後側の稜角部分内部（右側壁部１ｄと奥壁部１ｅの端部どうしが交わる断熱箱体１の稜角部分内部）に位置して設けられている。

このキャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９の配設位置を真空断熱パネル４ｄ，４ｅとの関係でいえば、キャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９は、右側壁部１ｄの真空断熱パネル４ｄの後端（配管配置側の端）の延長上（外側）で、外箱２の端（右側壁部１ｄの外殻９ｄ）よりも内側にあり、且つ、奥壁部１ｅの真空断熱パネル４ｅの右端（配管配置側の端）の延長上（外側）で、外箱２の端（右側壁部１ｄの連結片１１）よりも内側に配置されている。

これら右側壁部１ｄの真空断熱パネル４ｄの後端および奥壁部１ｅの真空断熱パネル４ｅの右端は、それぞれ右側壁部１ｄの端（外殻９ｄの後端である連結片１１）および奥壁部１ｅの端（外殻９ｅの右端）にまで至らずそれよりも内側にあることから、両真空断熱パネル４ｄ，４ｅ間には空間が存在することとなり、その空間にキャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９を配置できるのである。

この場合、断熱箱体１の右横後側の稜角部分内部には、剛性を有した例えば発泡性プラスチック製の角形の棒状断熱部材２０が収納されており、２本のサクションパイプ１８，１９はキャピラリチューブ１７と共に棒状断熱部材２０に形成された溝２０ａ内に挿入された状態になっている。また、棒状断熱部材２０と奥壁部１ｅの真空断熱パネル４ｅの右端との間には、例えばスポンジ状の断熱材２１が充填されている。従って、２本のサクションパイプ１８，１９とキャピラリチューブ１７とは、棒状断熱部材２０とスポンジ状断熱材２１とによって断熱された状態になっている。

ただし、本実施形態においては、右側壁部１ｄの内殻１０ｄが長く延ばされていて、右側壁部１ｄ内において真空断熱パネル４ｄの後側に生じた空間と、奥壁部１ｅ内において真空断熱パネル４ｅの右側に生じた空間とは右側壁部１ｄの内殻１０ｄによって区画された如き形態になっており、棒状断熱部材２０内に納められたキャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９は、あたかも右側壁部１ｄ内において真空断熱パネル４ｄの後側に生じた空間に配置された形態となっている。

棒状断熱部材２０は右側壁部１ｄの真空断熱パネル４ｄの後端と外殻９ｄの連結片１１との間の空間を埋めるような大きさの断面角形に形成され、また、棒状断熱部材２０の長さは右側壁部１ｄの下端から天井壁部１ａの後部の低段部分に至るまでの長さ寸法に設定されている。

サクションパイプ１８，１９およびキャピラリチューブ１７を断熱箱体１の右横後側の稜角部分内部に配置する組み立ては次のようにして行う。なお、この組み立て方法は一例であり、これに限られない。まず、キャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９を棒状断熱部材２０の溝２０ａ内に挿入して棒状断熱部材２０とユニット化（一体化）する。この場合、キャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９と棒状断熱部材２０とをより強固に一体化すべく、接着剤により固着するようにしても良い。そして、図２に示すように、キャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９の上端部分を棒状断熱部材２０の上端から上方に所要長さ突出させると共に、サクションパイプ１８，１９およびキャピラリチューブ１７の下端部分を断熱箱体１におけるエバポレータの配設位置に合せて棒状断熱部材２０の途中部分から所要長さだけ横方向に突出させておく。

次に、棒状断熱部材２０を右側壁部１ｄの外殻９ｄの内面に、後端部の連結片１１に接するようにして接着し、その後、真空断熱パネル４を外殻９ｄの内面に当該真空断熱パネル４の後端が棒状断熱部材２０に接するようにして接着し、最後に内殻１０を真空断熱パネル４に接着する。このとき、内殻９ｄに形成された切欠（図示せず）からサクションパイプ１８，１９およびキャピラリチューブ１７の一端側を外側に突出させるようにする。

そして、右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとを結合することにより、棒状断熱部材２０と一体化されたキャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９が断熱箱体１の右側後部稜角部分の内部に収納された状態になる。その後、天井壁部１ａと右側壁部１ｄおよび奥壁部１ｅとを組み合わせる際に、棒状断熱部材２０の上端、即ち右側壁部１ｄの上端から上方に突出するキャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９を天井壁部１ａに形成された通し孔（図示せず）に通して機械室６内に導入するようにする。

機械室６内に導入されたキャピラリチューブ１７は機械室６内に配置される三方弁を介してコンデンサパイプ１６の終端部に接続され、２本のサクションパイプ１８，１９は継ぎ手を介してコンプレッサの吸入口に接続される。そして、コンデンサパイプ１６からの液冷媒が三方弁の作用により冷蔵用のエバポレータと冷凍用のエバポレータに供給され、両エバポレータで蒸発した冷媒はサクションパイプ１８，１９を介してコンプレッサに吸入されるようになる。

このように本実施形態によれば、配管であるキャピラリチューブ１７、サクションパイプ１８，１９を収納空間５の外に配置したので、それら配管を収納空間５の内部に配置する場合とは異なり、収納空間５を配管のために狭めることが極力防止され、収納空間５を食品収納のために広く利用することができる。
また、サクションパイプ１８，１９には、低温度の冷媒が流れるが、本実施形態では、これらキャピラリチューブ１７、サクションパイプ１８，１９は断熱材２０，２１によって覆われているので、結露を防止することができる。

また、キャピラリチューブ１７、サクションパイプ１８，１９と、発泡性断熱材２０とはユニット化されているので、組み立て時などに取り扱い易くなる。しかも、発泡性断熱材２０は剛性を有しているので、軟質である場合に比べ、取り扱い易く、溝２０ａにキャピラリチューブ１７、サクションパイプ１８，１９を収納する作業などを容易に行うことができる。
また、断熱箱体１は複数の壁部１ａ〜１ｅを組み合わせて構成されるので、キャピラリチューブ１７、サクションパイプ１８，１９を右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとの結合部分（稜角部）内に収納する作業を比較的容易に行うことができる。左右の壁部１ｃ、１ｄの壁厚が３５ｍｍ以下の場合に特に有効であり、本実施形態では、真空断熱パネル４はほぼ２０ｍｍで外殻７と内殻８の合計の厚さはほぼ１．５ｍｍで、合計２１．５ｍｍであって、左右の壁部１ｃ、１ｄの厚さは更に有効な２５ｍｍ以下の厚さで構成されている。

（第２の実施形態）
図７は第２の実施形態を示す。この実施形態が前記第１の実施形態と異なるところは、キャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９の並べ方にある。つまり、この実施形態では、断面角形の棒状断熱部材２０の溝２０ａは、内箱３の稜角部から外箱２の稜角部に向かって対角線上に形成され、この溝２０ａ内に複数本の配管、本実施形態の場合、２本のキャピラリチューブ１７とサクションパイプ１８，１９の合計４本の配管が並べて設けられている。

このように、キャピラリチューブ１７に比べて太いサクションパイプ１８，１９を断熱箱体１の稜角部分に対角線上に並べることにより、当該サクションパイプ１８，１９が真空断熱パネル４の厚さに比較して太い場合であっても、断熱箱体１の稜角部分に収容することができる。

（第３の実施形態）
図８は第３の実施形態を示す。この実施形態が前記第１の実施形態と異なるところは、サクションパイプ１８，１９を２つの壁部が交わる稜角部分の内側に配置するのではなく、１つの壁部の端部、具体的には、例えば底壁部１ｂの前端部内側に配置したところにある。
即ち、底壁部１ｂの真空断熱パネル４ｂは、前端が外殻９ｂの前端に上向きに折り曲げ形成した連結片１１（外箱２の端）まで至らず、当該連結片１１から後方に離れた内方にあり、その連結片１１と真空断熱パネル４の前端との間に棒状断熱部材２２が配設されている。そして、この棒状断熱部材２２に形成された溝２２ａ内にサクションパイプ１８，１９がキャピラリチューブ１７と共に挿入されている。

（第４の実施形態）
図９および図１０は第４の実施形態を示す。この実施形態は、キャピラリチューブ１７およびサクションパイプ１８，１９を収納空間５の外、具体的には断熱箱体１の外箱２の外に配置したものである。
即ち、図９に示すように、断熱箱体１の例えば右側後部の稜角部の外側には、覆い部材２３が取り付けられている。この覆い部材２３は、図１０に示すように、２つの面部２３ａ，２３ｂが直角に交わる断面Ｌ字状をなし、その２つの面部２３ａ，２３ｂの先端部は内側に湾曲していて各面部２３ａ，２３ｂが断面容器状になっている。

各面部２３ａ，２３ｂの内側には、発泡性断熱材２４が充填されており、その発泡性断熱材２４のうち一方の面部２３ｂ側には溝２４ａが形成されていて当該溝２４ａ内に２本のサクションパイプ１８，１９がキャピラリチューブ１７と共に収納されている。
覆い部材２３の各面部２３ａ．２３ｂには、上下方向に間欠的に凹部２５が形成されている。そして、一方の面部２３ａの凹部２５にセルフタッピングねじ２６を通し、当該セルフタッピングねじ２６を奥壁部１ｅの外殻９に形成された通し孔（図示せず）を通じて右側壁部１ｄの外殻９の連結片１１に螺着すると共に、他方の面部２３ｂの凹部２５にセルフタッピングねじ２６を通し、当該セルフタッピングねじ２６を右側壁部１ｄの外殻９ｄに螺着することによって覆い部材２３は断熱箱体１の右側後部の稜角部外側に固定されている。

（他の実施形態）
これまでにいつくかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば断熱壁は、内殻と外殻との間を、真空断熱パネルとこの真空断熱パネルの内側または外側に充填した発砲断熱材とで満たしたものであっても良い。
断熱箱体は、予め箱状に形成した外箱と、予め箱状に形成した内箱とを、組み合わせて構成するものであっても良い。この場合、外箱と内箱とを組み合わせる前に、真空断熱パネルを外箱の内面、或いは内箱の外面に貼り付けておくことで外箱と内箱との間に真空断熱パネルを配設する。
配管を壁部１ａ〜１ｅの内部に設ける場合、２つの壁部の結合部分を構成する稜角部内側ばかりでなく、例えば図１において、奥壁部１ｅの真空断熱パネル４ｅの右端と右側壁部１ｄの内殻１０ｄとの間の空間内に設けるようにしても良い。
棒状断熱部材２０，２２は軟質のスポンジ状のものであっても良い。
配管はキャピラリチューブ、サクションパイプに限られない。

図面中、１は断熱箱体、２は外箱、３は内箱、４は真空断熱パネル収納空間、５は収納空間、９は外殻、１０は内殻、１７はキャピラリチューブ（配管）、１８，１９はサクションパイプ（配管）、２０は棒状断熱部材、２１は断熱材、２２は棒状断熱部材、２３は覆い部材、２４は発泡性断熱材を示す。

Claims

天井壁部、底壁部、左側壁部、右側壁部および奥側壁部で構成された内部空間を収納空間とし、少なくとも前記各壁部のいずれか１つの内部に真空断熱パネルが設けられた断熱箱体と、
前記収納空間の外でかつ前記真空断熱パネルを有する前記壁部の端部内に設けられた配管と、
前記収納空間の外でかつ前記真空断熱パネルを有する前記壁部の端部内に設けられ、前記真空断熱パネルから前記配管を離間させた状態で前記配管が挿入された部材と、を備え、
前記配管が挿入された部材は、片側が開口した溝を有し、
前記配管は、前記溝内に配置されている、
冷蔵庫。
前記断熱箱体は、複数の断熱壁を組み合わせて構成されている請求項１に記載の冷蔵庫。
前記配管が挿入された部材は、断熱材である請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
前記配管が挿入された部材は、剛性を有している請求項１から３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記配管と前記配管が挿入された部材とはユニット化され、前記配管の端部は、前記配管が挿入された部材から外側に突出している請求項１から４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
前記配管は、前記各壁部のうち隣接する２つの壁部の端部どうしが交わる前記断熱箱体の稜角部分の内部に設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。