JP6795997B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵庫に関し、その中でも、省エネルギー化に有効な結露抑制構造に関する。

冷蔵庫の冷蔵室や冷凍室の開口の周囲は、ドアの周囲に設けられたガスケットで密閉されるようになっている。そのガスケットが接する開口の周囲の部分（冷蔵庫本体のフランジ部）は、庫内からの冷熱が伝わり易いため、結露するという問題がある。

そのため、従来の冷蔵庫では、特許文献１の冷蔵庫のように、冷凍サイクルの凝縮パイプやヒーターをフランジ部に沿って設置し、結露を防止している場合が多い。

ところが、このような冷蔵庫では、フランジ部が加温されることになるので、その熱が逆に庫内に伝わる結果、冷蔵庫の消費電力の増加を招くという問題がある。

そのため、ドア側ではあるが、そのような加熱装置を設けずに、冷熱の熱伝導を減少させることで、結露を抑制するように工夫した冷蔵庫も提案されている（特許文献２）。具体的には、キャビネットドア５を構成している金属薄板の外側パネル６の、内側に折曲されてフランジ部と対向する部分（周辺部８）に、熱伝導を遮断するスリット状の長孔（遮断部１５）を、間隔を隔てて一列に形成し、外側パネル６に冷熱が伝わり難くしている。

また、本発明に関し、冷蔵庫のヒンジカバーの内部に、湿度センサや温度センサを組み込んだ冷蔵庫が開示されている（特許文献３）。

特開２００２−６２０２２号公報 実開平４−９７２９０号公報 特開２０１６−４４９４２号公報

前述した特許文献２の冷蔵庫は、特許文献１の冷蔵庫のようにフランジ部を加熱しないので、省エネルギーの点では優れる。しかし、ドアの外側パネルの結露は抑制できるが、冷蔵庫本体側の結露は抑制できない。

冷蔵庫本体側の外側パネル２に、ドアの外側パネル６と同様の長孔を形成するにしても、冷蔵庫本体側はドア側とは異なり、構造上、その長孔は、外部から見える位置にしか形成できない。従って、美観が損なわれるため、採用するのは困難である。

更に、長孔が形成されている部分は熱伝導が遮断されるが、隣接する長孔の間の部分は熱伝導を遮断できないため、その部分を通じて冷熱が伝わる。そのため、局所的に結露するという問題がある。また逆に、その部分を通じて外部の温熱も冷蔵庫本体の内部に伝わるため、冷却効率が低下し、無駄なエネルギー消費が発生するという問題もある。

また、ヒンジカバーによって、フランジ部の近傍が覆われている場合には、ヒンジカバーの内部は、冷気が籠もるために、特に結露しやすいという問題がある。特に、特許文献３の冷蔵庫のように、ヒンジカバーの内部に電装品が収容されていると、接続不良やショート等の不具合を招くおそれがある。

そこで、本発明の目的は、省エネルギー化に有効な結露抑制構造を備えた冷蔵庫を提供することにある。

本発明は、前面に開口する収容室を備えた冷蔵庫本体と、当該冷蔵庫本体にヒンジを介して揺動可能に支持されて前記開口を開閉するドアと、を備えた冷蔵庫に関する。

前記ドアは、ガスケットが取り付けられた樹脂製の内部パネルを有している。前記冷蔵庫本体は、前記収容室の壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位より内側のフランジ部の壁面を構成する樹脂製の内部パネルと、前記冷蔵庫本体の外壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位から外側の前記フランジ部の壁面を構成する金属製の外部パネルと、前記内部パネルの裏面と前記外部パネルの裏面との間に充填される断熱材と、を有している。そして、前記ドアの内部パネル又は前記冷蔵庫本体の内部パネルにおける前記ガスケットの密着部位の近傍の裏面に、溝が形成されることにより、前記開口の周囲に肉薄部が設けられている。

すなわち、本発明の前提となる冷蔵庫には、スイングドアで開口が揺動開閉される、冷蔵室等の収容室が冷蔵室本体に備えられている。その収容室の開口は、開口の縁に沿って冷蔵庫本体に設けられたフランジ部に、スイングドアのガスケットが密着して封止されるようになっている。

そして、そのフランジ部のうち、ガスケットが密着する密着部位より内側の壁面は、樹脂製の内部パネルで構成されており、その密着部位から外側、つまりはその密着部位を含めた外側の壁面は、金属製の外部パネルで構成されている。そして、これら内部パネルと外部パネルとの間は、断熱性に優れた断熱材が充填されていることから、主に、収容室と外部との間での熱の伝達は、内部パネルと外パネルとを介して行われるようになっている。

この点、本発明者が鋭意検討したところ、内部パネルのガスケットの密着部位の近傍で、特に熱が伝わり易い傾向があることを見出した。そこで、その領域の内部パネルの裏面に溝を形成することにより、開口の周囲に、厚みの薄い肉薄部を設けた。

樹脂製の内部パネルであれば、厚み差が大きな肉薄部を形成できるので、効果的に熱伝導を遮断できる。合成樹脂製であれば、厚みの精度が高い肉薄部を簡単かつ安定して設けることができる。加えて、内部パネルの裏面に溝を形成して肉薄部を設けているので、美観が損なわれることもない。外部パネルよりも熱伝導率が低い内部パネルの厚みを薄くして、熱を伝わり難くしているので、より効率的に熱伝導を遮断できる。

具体的には、前記肉薄部が、前記内部パネルにおける、前記ガスケットの密着部位と、当該密着部位から前記内部パネルに沿って前記収容室の側に６０ｍｍ離れた部位との間の領域に形成されているようにするとよい。

この領域で、移動する熱の熱流束が急激に変化する傾向が認められたことから、この領域に熱の伝導を制限する肉薄部を設けることで、冷熱の漏れ出しや温熱の侵入を効果的に抑制できる。それにより、結露や無駄な電力消費が効果的に防止できる。

特に、前記肉薄部での最薄部位の厚みが、前記内部パネルの厚みの９０％未満にするのが好ましい。

そうすれば、熱伝導を遮断する適切な効果が得られる。

また、前記収容室が、前記冷蔵庫本体の上部に配置されていて、前記ヒンジが、前記冷蔵庫本体の天面に配置された上側ヒンジを含み、前記上側ヒンジを覆うヒンジカバーが、前記冷蔵庫本体の天面の前縁部に沿って設けられている場合には、前記ヒンジカバーに、複数の通気孔が互いに離れて形成されているようにするとよい。

そのようなヒンジカバーが設けられている場合には、ヒンジカバーの内部で冷気が籠もるため、特に結露しやすいが、このような通気孔を形成することで、ヒンジカバーの内部の空気の流動により、外部からの空気の導入及び導出が促進されて、ヒンジカバーの内外で効果的に空気を入れ替えることができる。その結果、ヒンジカバーの内部で露点に達し難くなって結露が抑制できる。

そして、前記ヒンジカバーの内部に電装品が収容されている場合には、前記複数の通気孔は、前記電装品が配置されている領域以外の領域に形成されているようにするのが好ましい。

そうすれば、電装品が配置されている領域には通気孔が無いため、電装品に塵埃が付着して生じるショート等の不具合を防止できる。一方、電装品が配置されていない領域にのみ通気孔が形成されていても、ヒンジカバーの内部では空気の流動が生じるので、ヒンジカバーの内部で露点のばらつきはほとんど発生しない。従って、結露による不具合も防止できる。

本発明の冷蔵庫によれば、省エネルギー化が図れるうえに、結露も効果的に抑制できる。

本実施形態の冷蔵庫を示す概略斜視図である。 図１におけるＸ−Ｘ線での概略断面図である。 図１におけるＹ−Ｙ線での概略断面図である。 ヒンジカバーの要部を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。

図１に、本実施形態の冷蔵庫１を示す。この冷蔵庫１は、一般家庭向けの機種であり、縦長で横幅が広い直方体形状をした冷蔵庫本体２０を有している。冷蔵庫本体２０には、前面に開口する矩形箱型の複数（本実施形態では３つ）の収容室２１，２２，２３が備えられている。この冷蔵庫１では、冷蔵庫本体２０の上部に、大型の冷蔵室２３が配置されていて、その下側に、冷凍室や野菜室などからなる２つの収容室２１，２２が上下に配置されている。

下側２つの収容室２１，２２は、それぞれ前方に引き出し可能なスライドドア２で封止されている。図示しないが、各スライドドア２の内側には、上面に開口を有するボックスが取り付けられており、これらボックスの各々が各収容室２１，２２に収容されている。また、図示しないが、冷蔵庫本体２０の背面側や後部下側には、圧縮機や凝縮器等で構成された冷凍サイクルや制御装置など、各種機器が配置されている。

一方、冷蔵室２３の開口２３ａは、観音開きする一対のスイングドア１０，１０で開閉可能に封止されている。すなわち、冷蔵庫本体２０における、冷蔵室２３の矩形の開口２３ａの左右両側には、一対のヒンジ（上側ヒンジ３ａ及び下側ヒンジ３ｂ）が上下に対向して取り付けられている。これら上側ヒンジ３ａ及び下側ヒンジ３ｂを介して、矩形厚板状のスイングドア１０が揺動可能に支持されている。開口２３ａは、両スイングドア１０，１０の揺動する先端側の辺部が、開口２３ａの幅方向の中央で互いに突き合わされることで、封止されるようになっている。

詳細は後述するが、冷蔵庫本体２０の外面（外側に露出する面）は、主に、ステンレス等の鋼板からなる外部パネルで構成されている。スライドドア２及びスイングドア１０の各々の外面は、主に、合成樹脂からなる外部パネルで構成されている。また、冷蔵庫本体２０の内面（つまりは各収容室２１，２２，２３の壁面）、スライドドア２及びスイングドア１０の各々の内面は、主に、ポリカーボネート等の合成樹脂からなる内部パネルで構成されている。そして、外部パネルの裏面と内部パネルの裏面との間には、発泡ウレタン等の断熱材が充填されている。それにより、これら冷蔵庫本体２０、スライドドア２、及びスイングドア１０の各々は、断熱性に優れた構造となっている。

この冷蔵庫１では、一方のスイングドア１０の外面に、各収容室２１，２２，２３の温度や操作用のボタン等を表示するモニター４が設置されている。各スイングドア１０の内面には、冷蔵品を収容するためのポケット１１が設けられている。また、各スイングドア１０の内面の縁部には、縁に沿って延びる矩形枠状のガスケット１２が取り付けられている。

冷蔵庫本体２０の前面における、開口２３ａの縁部には、開口２３ａの縁に沿って延びる帯状の平坦な領域（フランジ部２４）が設けられている。両スイングドア１０，１０を閉じた時には、各スイングドア１０の内面の上下の辺部及び揺動する基端側の辺部が、フランジ部２４と対向し、両スイングドア１０，１０のこれら辺部のガスケット１２が、開口２３ａを囲むようにフランジ部２４に密着することで、冷蔵庫本体２０と両スイングドア１０，１０との間の隙間が密封されるようになっている。

図２に、スイングドア１０が閉じられた状態でのフランジ部２４の近傍を示す。図２中、４０Ｄは、スイングドア１０の内部パネルであり、５０Ｄは、スイングドア１０の断熱材である。また、４０Ｒは、冷蔵庫本体２０の内部パネルであり、３０Ｒは、冷蔵庫本体２０の外部パネルである。そして、５０Ｒは、冷蔵庫本体２０の断熱材である。図２では、開口２３ａの下側のフランジ部２４の部分を示したが、開口２３ａの上側や左側及び右側の部分も、寸法や形状等の細部は異なるものの、基本的な構造は同様である。

スイングドア１０の内部パネル４０Ｄにおける、スイングドア１０の内面の縁部を構成している部分には、縁に沿って延びる凹部１３が形成されている。この凹部１３に圧入することにより、ガスケット１２がスイングドア１０に取り付けられている。ガスケット１２は、断熱性を有する弾性変形可能な合成樹脂の成形品からなり、その突端には、帯板状のマグネット１２ａが、ガスケット１２に平行して延びるように取り付けられることによってシール部１２ｂが設けられている。

冷蔵庫本体２０の内部パネル４０Ｒは、冷蔵室２３の壁面を構成する内面部４１と、内面部４１の前端から屈曲して前方に面する前端面部４２とを有している。冷蔵庫本体２０の外部パネル３０Ｒは、冷蔵庫本体２０の外壁面を構成する外面部３１と、外面部３１に連なる接合面部３２とを有している。前端面部４２は、接合面部３２と、双方の表面が平坦に連なるようにして接続されている。

接合面部３２は、各スイングドア１０が閉じられた時に、ガスケット１２のシール部１２ｂと対向する部分であり、マグネット１２ａの磁力により、シール部１２ｂが接合面部３２に密着する。すなわち、フランジ部２４は、前端面部４２と接合面部３２とを含んで構成されており、接合面部３２がガスケット１２の密着部位となっている。

（肉薄部）
そして、この冷蔵庫１では、冷蔵室２３の冷熱が内部パネル４０Ｒ及び外部パネル３０Ｒに伝わって、結露するのを抑制するとともに、外部の温熱が外部パネル３０Ｒ及び内部パネル４０Ｒに伝わって、冷蔵室２３の冷却効率が低下するのを抑制するために、フランジ部２４の近傍の内部パネル４０Ｒの裏面に、肉薄部６０が設けられている。詳しくは、図２に拡大して示したように、前端面部４２の裏面に、円弧状の断面を有する線状の溝６１が、開口２３ａの周囲の広い範囲にわたって形成されており、溝６１の深さの分だけ、内部パネル４０Ｒが薄くなっている。

本発明者らが、様々な温度条件下、フランジ部２４の近傍で、冷蔵室２３と外部との間を移動する熱の熱流速の解析を行った結果、内部パネル４０Ｒにおける、ガスケット１２の密着部位（厳密には、外側パネル３０Ｒとの境界）と、その密着部位から内部パネル４０Ｒに沿って冷蔵室２３の側に６０ｍｍ離れた部位との間の領域（図２において矢印Ｓで示す領域）において、冷蔵室２３と外部との間の熱（冷熱及び温熱）の熱流束が急激に変化する、すなわち熱が伝わり易いことを見出した。

そこで、この冷蔵庫１では、内部パネル４０Ｒの裏面のその領域に、厚みの薄い部分（肉薄部６０）を設けることで、冷蔵室２３と外部との間の熱伝導を効率的に遮断し、冷熱の漏れ出しや温熱の侵入を効果的に抑制できるようにしている。肉薄部６０を設ける位置は、その領域であればいずれでもよいが、ガスケット１２の密着部位に近い方が好ましいため、本実施形態では、前端面部４２の裏面（ガスケット１２の密着部位から略５ｍｍの位置）に肉薄部６０が設けられている。

内部パネル４０Ｒは、合成樹脂製であるため、強度等の関係から、鋼板製の外部パネル３０と比べて厚みは大きいのが一般的である。従って、厚み差が大きな肉薄部６０を形成できるので、効果的に熱伝導を遮断できる。貫通する孔では、開口２３ａの周囲の広い範囲にわたって形成できないが、溝６１であれば開口２３ａの周囲の広い範囲にわたって形成できる。従って、結露や外気の侵入が効果的に抑制できる。

更に、断熱材５０は、一般に、内部パネル４０Ｒと外部パネル３０との間に液状の状態で注入された後、発泡硬化することでこれらの間に充填される。その際、貫通する孔では、断熱材５０が漏れ出すという問題がある。それに対し、肉薄部６０であれば、そのような問題も無い。

しかも、合成樹脂製であれば、厚みの精度が高い肉薄部６０を簡単かつ安定して設けることができる。加えて、内部パネル４０Ｒの裏面に溝６１を形成して肉薄部６０を設けているので、美観が損なわれることもない。外部パネル３０Ｒよりも熱伝導率が低い内部パネル４０Ｒの厚みを薄くして、熱を伝わり難くしているので、より効率的に熱伝導を遮断できる。

肉薄部６０の最薄部位の厚みｄ（最も薄い部分の厚み）は、内部パネル４０Ｒの厚みの９０％未満にするのが好ましい。９０％以上では、熱流速を遮断する効果が薄く、十分な効果が得られないおそれがある。また、強度を考慮すると、肉薄部６０の最薄部位の厚みは、内部パネル４０Ｒの厚みの３０％以上にするのが好ましい。

また、肉薄部６０を構成する溝６１の断面形状は、円弧状に限らずＶ状やＵ状、スリット状等であってよい。ただし、あまりその溝幅を小さくし過ぎると、断熱材５０が充填されず、補強できないおそれがあるため、円弧状やＶ状が好ましい。

（ヒンジカバー）
また、この冷蔵庫１では、上側ヒンジ３ａが、冷蔵庫本体２０の天面２０ａの左右の前隅部に配置されている。そのため、この冷蔵庫１では、美観等の観点から、図１及び図３に示すように、これら上側ヒンジ３ａ，３ａを覆うヒンジカバー７０が、冷蔵庫本体２０の天面２０ａの前縁部に沿って設けられている。

ヒンジカバー７０は、下面が開口する細長い箱状の合成樹脂製の部材からなり、冷蔵庫本体２０の天面２０ａの前縁部に沿って、外部パネル３０Ｒに被せ付けられている。ヒンジカバー７０は、左右の上側ヒンジ３ａを収容する、一対のヒンジ被覆部７１，７１と、これらヒンジ被覆部７１，７１の間に連なる前縁被覆部７２とを有している。

ヒンジカバー７０により、冷蔵庫本体２０の天面２０ａの前縁部を構成している外部パネル３０Ｒも覆われる。そのため、冷蔵室２３からその外部パネル３０Ｒに伝わる冷熱がヒンジカバー７０の内部に籠もって露点に達し易いことから、特にヒンジカバー７０の内部は結露し易い傾向がある。

そこで、この冷蔵庫１では、ヒンジカバー７０に複数の通気孔７３を互いに離れた位置に形成することで、ヒンジカバー７０の内部での結露が抑制されるようにしている。具体的には、ヒンジカバー７０の、前縁被覆部７２の上面に、内外に貫通する複数の通気孔７３が形成されている。

ヒンジカバー７０の内部では、外部パネル３０Ｒの温度が低くなるため、空気の流動が生じる。内部空間が閉ざされていると、その冷気が籠もって結露するが、離れた位置に通気孔７３が形成されていると、ヒンジカバー７０の内部の空気の流動により、外部からの空気の導入及び導出が促進されて、ヒンジカバー７０の内外で効果的に空気を入れ替えることができる。その結果、ヒンジカバー７０の内部で露点に達し難くなって結露が抑制できる。

通気孔７３の全体の開口率（ヒンジカバー７０の単位面積当たりの開口面積の割合）は、大きい方が好ましいが、大き過ぎると塵埃等が侵入し易くなる。開口率としては、例えば、１％〜１０％に設定するとよい。

特に、この冷蔵庫１の場合、一方のスイングドア１０にモニター４が設置されているため、その電気配線が、ヒンジカバー７０の内部を通じて配線されている。具体的には、図４に示すように、冷蔵庫本体２０の天面２０ａの前隅部に、中継端子８０が設置されており、そこから接続プラグ８１ａを有する接続ケーブル８１が導出されている。一方、スイングドア１０の、上側ヒンジ３ａの近傍部位からは被接続ケーブル８２が導出されており、その被接続プラグ８２ａが接続プラグ８１ａと脱着可能に接続されている。

これら中継端子８０、接続ケーブル８１、接続プラグ８１ａ等の電装品は、ヒンジカバー７０の内部、つまりはヒンジ被覆部７１に収容されている。従って、ヒンジカバー７０の内部で結露すると、接続不良やショート等の不具合を招くおそれがあるが、この冷蔵庫１の場合、ヒンジカバー７０に複数の通気孔７３が形成されているので、そのような不具合も防止できる。

更に、この冷蔵庫１では、通気孔７３は、電装品が配置されているヒンジ被覆部７１以外の領域である前縁被覆部７２に限って形成されている。電装品が配置されているヒンジ被覆部７１に通気孔７３を形成すると、電装品に塵埃が付着してショート等の不具合を招くおそれがあるが、ヒンジ被覆部７１には通気孔７３は形成されていないため、そのような不具合を招き難い。一方、電装品が配置されていない領域にのみ通気孔７３が形成されていても、ヒンジカバー７０の内部で空気の流動が生じるので、ヒンジカバー７０の内部で露点のばらつきはほとんど発生しない。従って、結露による不具合も防止できる。

なお、本発明にかかる冷蔵庫は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

例えば、上述した実施形態では、観音開きする一対のスイングドア１０，１０で冷蔵室２３の開口２３ａを開閉する冷蔵庫を示したが、片開きするスイングドア１つで冷蔵室２３の開口２３ａを開閉する冷蔵庫にも適用できる。収容室は、冷蔵室を例示したが、冷凍室や野菜室であってもよい。収容室の形態や個数は、仕様に応じて適宜変更できる。凝縮パイプ等の加熱装置は、無いのが好ましいが、一部に設けてあってもよい。肉薄部を設けるのは、ドア側の内部パネルであってもよい。

１ 冷蔵庫
３ａ 上側ヒンジ
３ｂ 下側ヒンジ
４ モニター
１０ スイングドア
１２ ガスケット
２０ 冷蔵庫本体
２３ 冷蔵室（収容室）
２３ａ 開口
２４ フランジ部
３０Ｒ 外部パネル
４０Ｒ，４０Ｄ 内部パネル
５０Ｒ，５０Ｄ 断熱材
６０ 肉薄部
６１ 溝
７０ ヒンジカバー
７３ 通気孔

Claims (4)

1. 前面に開口する収容室を備えた冷蔵庫本体と、当該冷蔵庫本体にヒンジを介して揺動可能に支持されて前記開口を開閉するドアと、を備えた冷蔵庫であって、
   前記ドアは、ガスケットが取り付けられた樹脂製の内部パネルを有し、
   前記冷蔵庫本体は、
   前記収容室の壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位より内側のフランジ部の壁面を構成する樹脂製の内部パネルと、
   前記冷蔵庫本体の外壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位から外側の前記フランジ部の壁面を構成する金属製の外部パネルと、
   前記内部パネルの裏面と前記外部パネルの裏面との間に充填される断熱材と、
   を有し、
   前記ドアの内部パネル又は前記冷蔵庫本体の内部パネルにおける前記ガスケットの密着部位の近傍の裏面に、溝が形成されることにより、前記開口の周囲に肉薄部が設けられている冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記肉薄部が、前記内部パネルにおける、前記ガスケットの密着部位と、当該密着部位から前記内部パネルに沿って前記収容室の側に６０ｍｍ離れた部位との間の領域に形成されている冷蔵庫。
3. 請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫において、
   前記肉薄部での最薄部位の厚みが、前記内部パネルの厚みの９０％未満である冷蔵庫。
4. 前面に開口する収容室を上部に備えた冷蔵庫本体と、当該冷蔵庫本体にヒンジを介して揺動可能に支持されて前記開口を開閉するドアと、を備えた冷蔵庫であって、
   前記ドアは、前記開口の縁に沿って前記冷蔵庫本体に設けられたフランジ部に密着するガスケットと、当該ガスケットが取り付けられた樹脂製の内部パネルと、を有し、
   前記冷蔵庫本体は、
   前記収容室の壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位より内側の前記フランジ部の壁面を構成する樹脂製の内部パネルと、
   前記冷蔵庫本体の外壁面を構成するとともに、前記ガスケットの密着部位から外側の前記フランジ部の壁面を構成する金属製の外部パネルと、
   前記内部パネルの裏面と前記外部パネルの裏面との間に充填される断熱材と、
   を有し、
   前記ドア又は前記冷蔵庫本体の、前記内部パネルにおける前記ガスケットの密着部位の近傍の裏面に、溝が形成されることにより、前記開口の周囲に肉薄部が設けられていて、
   前記ヒンジは、前記冷蔵庫本体の天面に配置された上側ヒンジを含み、
   前記上側ヒンジを覆うヒンジカバーが、前記冷蔵庫本体の天面の前縁部に沿って設けられ、
   前記ヒンジカバーに、複数の通気孔が互いに離れて形成されている冷蔵庫。

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