特許第6510103号(P6510103)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6510103
(24)【登録日】2019年4月12日
(45)【発行日】2019年5月8日
(54)【発明の名称】冷蔵庫
(51)【国際特許分類】
   F25D 23/06 20060101AFI20190422BHJP
   F25D 19/00 20060101ALI20190422BHJP
【FI】
   F25D23/06 J
   F25D19/00 510D
【請求項の数】1
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2018-54400(P2018-54400)
(22)【出願日】2018年3月22日
(62)【分割の表示】特願2016-195606(P2016-195606)の分割
【原出願日】2011年12月7日
(65)【公開番号】特開2018-91625(P2018-91625A)
(43)【公開日】2018年6月14日
【審査請求日】2018年3月22日
(73)【特許権者】
【識別番号】503376518
【氏名又は名称】東芝ライフスタイル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000567
【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】及川 誠
(72)【発明者】
【氏名】佐伯 友康
(72)【発明者】
【氏名】河田 良
【審査官】 森山 拓哉
(56)【参考文献】
【文献】 特開2005−90810(JP,A)
【文献】 特開2009−63245(JP,A)
【文献】 特開2002−318057(JP,A)
【文献】 実開昭57−108080(JP,U)
【文献】 特表2010−525297(JP,A)
【文献】 特開平9−257159(JP,A)
【文献】 特開2011−52880(JP,A)
【文献】 特開2006−162144(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2009/0058244(US,A1)
【文献】 国際公開第2006/011112(WO,A1)
【文献】 米国特許出願公開第2011/0023532(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F25D 23/06
F25D 19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部空間を収納空間とした断熱箱体を冷蔵庫本体とした冷蔵庫であって、
少なくとも前記断熱箱体の左側壁部と右側壁部と奥壁部との内部に真空断熱パネルが設けられ、
前記真空断熱パネルの端部から離間した状態で前記断熱箱体の稜角部分の内部であって隣接する前記真空断熱パネルの間に設けられた配管と、
前記収納空間の外でかつ前記断熱箱体の稜角部分の内部に設けられ前記配管を前記真空断熱パネルの端部から離間させる部材と、
前記断熱箱体の壁部の内部に設けられ前記配管を覆う断熱材と、
を備える冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【0002】
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)。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第2728318号公報
【特許文献2】特開平6−147744号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本実施形態の冷蔵庫は、内部空間を収納空間とした断熱箱体を冷蔵庫本体とした冷蔵庫であって、少なくとも前記断熱箱体の左側壁部と右側壁部と奥壁部との内部に真空断熱パネルが設けられ、前記真空断熱パネルの端部から離間した状態で前記断熱箱体の稜角部分の内部であって隣接する前記真空断熱パネルの間に設けられた配管と、前記収納空間の外でかつ前記断熱箱体の稜角部分の内部に設けられ前記配管を前記真空断熱パネルの端部から離間させる部材と、前記断熱箱体の壁部の内部に設けられ前記配管を覆う断熱材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】第1の実施形態を示す断熱箱体の部分横断面図
図2】断熱棒体の側面図
図3】断熱箱体を前側から見た斜視図
図4】断熱箱体を後側から見た斜視図
図5】断熱箱体の分解斜視図
図6】真空断熱パネルを示し、(a)は分解斜視図、(b)は断面図
図7】第2の実施形態を示す図1相当図
図8】第3の実施形態を示す部分縦断面図
図9】第4の実施形態を示す図4相当図
図10図1相当図
【発明を実施するための形態】
【0008】
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。
【0009】
(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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
(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。
【0033】
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。
【0034】
(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。
【0035】
(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。
【0036】
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。
【0037】
(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。
【0038】
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。
【符号の説明】
【0039】
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。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10