冷蔵庫
【課題】高温冷媒管等の熱源を外壁の結露が発生しやすい場所に直接設けなくても、十分な熱を供給して結露を防止することができるとともに、冷蔵庫筐体が薄肉化され真空断熱材等が内部空間内に設けられていても、結露防止構造を設けるために真空断熱材等を特殊な形状に成型しなくてもよい冷蔵庫を提供する。
【解決手段】外部空気と接触する外壁１１と、庫内空間１４を形成する内壁１２とを具備する冷蔵庫筐体１と、前記外壁１１と前記内壁１２との間に形成される筐体内部空間１３内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源２に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁１１の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シート３と、を備えた。
【解決手段】外部空気と接触する外壁１１と、庫内空間１４を形成する内壁１２とを具備する冷蔵庫筐体１と、前記外壁１１と前記内壁１２との間に形成される筐体内部空間１３内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源２に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁１１の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シート３と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫筺体の外壁に結露が発生するのを防止するための結露防止構造を有した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、同じ体積の冷蔵庫でさらに多くのものを収容できるように冷蔵庫の容積率を大きくすることが求められている。このような容積率の向上のためには、外気と接する外壁と庫内空間を形成する内壁とからなる冷蔵庫筐体の厚みを薄くする必要がある。そして、前記冷蔵庫筐体の厚みを薄くする場合、庫内空間からの冷気が筐体を介して外部へと逃げにくくするために前記外壁と前記内壁との間の筐体内部空間内に真空断熱材が設けられる。
【０００３】
ところで、前記冷蔵庫筐体の筐体内部空間内にウレタン等の断熱部材を充填したとしても、庫内空間内の冷気が逃げることにより前記外壁が冷やされてしまうことを完全に防ぎ、外気と接する外壁表面に結露が生じるのを防ぐことは難しい。そこで、従来から高温冷媒の流れる高温冷媒管を前記断熱部材の中に埋め込み、例えば冷蔵庫側面の全面に亘って高温冷媒管を行き渡らせて、前記外壁の近傍で放熱を行わせることで、外壁表面での結露を防ぐようにしている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、冷蔵庫筐体を薄肉化し、前記真空断熱材を用いた冷蔵庫の場合、従来のように高温冷媒管を外壁の全体に沿って行き渡らせることで、結露防止構造を形成することは難しい。より具体的に説明すると、従来のように真空断熱材を用いずにウレタン等の断熱部材のみを用いている場合であれば高温冷媒管を断熱部材内に埋め込むことは容易であるものの、前述したような真空断熱材の場合、予め高温冷媒管を通すための溝等をその表面に形成しておく必要がある。すると、真空断熱材を直方体形状等といった単純形状ではなく、高温冷媒管を通すための溝を有した複雑形状で形成しなくてはならなくなるため、製造費用が上昇してしまう。
【０００５】
さらに、真空断熱材に高温冷媒管を通すための溝が形成されていると、その分、断熱性が悪化したり、生産性が低下したりするといった問題が生じてしまう。加えて、真空断熱材の厚みを高温冷媒管の径以上にしなくてはならないといった制約条件が生じるため、容積率を向上させるために冷蔵庫筐体を薄肉化したいという要求とも矛盾が生じてしまう。かといって、真空断熱材を入れないところだけに高温冷媒管を行き渡らせても、前記高温冷媒管から離れた場所には十分な熱が供給されず、外壁表面への結露を防止することができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０１８７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、高温冷媒管等の熱源を外壁の結露が発生しやすい場所に直接設けなくても、十分な熱を供給して結露を防止することができるとともに、冷蔵庫筐体が薄肉化され真空断熱材等が内部空間内に設けられていても、結露防止構造を設けるために真空断熱材等を特殊な形状に成型しなくてもよい冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の冷蔵庫は、外部空気と接触する外壁と、庫内空間を形成する内壁とを具備する冷蔵庫筐体と、前記外壁と前記内壁との間に形成される筐体内部空間内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シートと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、前記外壁の結露防止領域から離れた場所にしか前記熱源を設けられなかったとしても、前記熱伝導性シートにより熱源から結露防止領域に対して結露を防止するのに十分な量の熱を供給することができる。しかも、前記熱伝導性シートはシート状であるので、筐体内部空間においてほとんど設置するためのスペースを必要とせず、例えば、筐体内部空間内に真空断熱材を設ける場合でも真空断熱材の表面に設置するための溝等を形成する必要が無い。
【００１０】
言い換えると、熱伝導性シートを用いているので、前記外壁の結露防止領域の近傍に前記熱源を直接設ける必要が無いので、真空断熱材の表面に熱源を通すための溝等を形成する必要が無い。従って、真空断熱材を例えば単純な直方体形状等で形成することができ、製造コストの上昇や、断熱性、生産性の悪化と言った問題が生じないようにすることができる。
【００１１】
これらのことから本発明の冷蔵庫によれば、容積率の向上のために冷蔵庫筐体を薄肉化しつつ、結露防止構造を形成したとしても、例えば真空断熱材等の形状の複雑化を招くことがなく、生産性の優れたものにすることが可能となる。
【００１２】
ヒータ等の熱源を別途設けることによる製造コストの増加を防ぐとともに、冷蔵庫のコンデンサの放熱効率を向上させることができるようにするには、前記熱源が、圧縮機から吐出される高温冷媒の流れる高温冷媒管あり、前記熱伝導性シートの一端が当該高温冷媒管に巻き回されているものであればよい。このようなものであれば、単に放熱するしかない高温冷媒の熱を結露防止で有効利用することができるとともに、冷凍サイクルとしての効率も向上させることができる。
【００１３】
前記外壁における結露をより防止しやすくするとともに、庫内空間の冷気が冷蔵庫筐体を介して外部へと逃げるのを防止するには、前記筐体内部空間内に真空断熱材が設けられており、前記外壁と前記真空断熱材との間に前記熱伝導性シートが設けられているものであればよい。このような配置であれば、熱伝導性シートからの熱が真空断熱材により遮られることなく、前記外壁へと伝熱させることができ、効率よく結露を防止することができる。
【００１４】
前記熱源の近傍から当該熱源から離れた箇所まで均一に熱を行き渡らせて、外壁の広範囲にわたって結露を防止できるようにするには、前記熱伝導性シートの前記外壁面への熱伝導度が一端側よりも他端側のほうが高くなるように設定されていればよい。
【００１５】
熱源近傍における熱伝導性シートから外壁への熱伝導量を小さくするとともに、他端側からの熱伝導量を大きくするには、前記熱伝導性シートの一端側よりも他端側のほうが前記外壁に近接させて設けられていればよい。
【００１６】
熱源近傍において熱伝導性シートから大部分の熱が外壁へと熱伝導してしまい、他端側へ十分な量の熱が供給されない事態を防ぎ、熱源から離れている結露防止領域においても結露を外壁表面に発生しにくくするためには、前記外壁と前記熱伝導性シートとの間において、少なくとも前記熱源の近傍に断熱性部材が更に設けられていればよい。
【００１７】
熱伝導性シートの一端側から他端側へと均一に熱伝導させるための具体的な構成の一例としては、前記熱伝導性シートが複数層から形成されるものであり、前記外壁に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してあるものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明の冷蔵庫によれば、熱伝導性シートにより熱源から離れた場所にある結露防止領域に対しても供給する事が可能となる。さらに、熱結露防止領域の近傍に熱源を直接設ける必要が無く、熱伝導性シートを用いているので狭い空間でも容易に設けることができる。このため、例えば冷蔵庫筐体の内部空間内に設けられる真空断熱材等を熱源や熱伝導性シートの配置ために特殊形状で成形する必要が無い。従って、冷蔵庫筐体の薄肉化により容積率を向上させつつ、外壁への結露防止構造を設けても大幅な製造コストの上昇や、断熱性、生産性の悪化を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷蔵庫を示す模式的斜視図。
【図２】第１実施形態の冷蔵庫の模式的横断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図４】第１実施形態と第２実施形態の結露防止構造の模式的比較図。
【図５】第１実施形態と第２実施形態の結露防止構造による熱伝導量の比較グラフ。
【図６】本発明の第３実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図８】本発明の第５実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び水平方向の断面図である図２に示す第１実施形態の冷蔵庫２００は、概略直方体形状の冷蔵庫筐体１を有するものであり、その外壁１１に結露が発生するのを防止するための結露防止機構１００を備えたものである。また、この冷蔵庫２００には、上段に冷蔵室、中段に冷凍室、下段に野菜室を設けてある。
【００２２】
前記冷蔵庫筐体１は、前面を構成するドア、又は引き出し口等からなる取り出し部１Ｂと、上面、底面、側面を構成する本体部１Ａと、から構成してある。各部は、外部空気と接触する外壁１１と、庫内空間１４を形成し、当該庫内空間１４内の空気と接触する内壁１２とを具備するものである。そして、前記冷蔵庫筐体１は、外壁１１と内壁１２との間に筐体内部空間１３が形成してあり、この筐体内部空間１３内には高温冷媒の流れる高温冷媒管２や、庫内空間１４内から外部へと冷気が逃げるのを防止するための真空断熱材４やウレタン等からなる充填材が収容してある。なお、図１に示すように真空断熱材４は、概略平板状のものであり、少なくとも冷蔵室の下部側面部及び冷凍室の側面に設けてある。
【００２３】
第１実施形態では、図１及び水平方向の断面図である図２に示すように前記冷蔵庫筐体１の側面における筐体内部空間１３内に結露防止機構１００を設けてあるものである。前記結露防止機構１００は、前記側面視において、概略コの字状をなすように前記筐体内部空間１３内に配設された高温冷媒管２と、前記高温冷媒管２に一端を接触させて取り付けられた熱伝導性シート３とから構成してある。なお、図２は分かりやすさのために、実際の冷蔵庫筐体１の厚み等をデフォルメして記載してあり、図１の縮尺とは事ならせてある。
【００２４】
前記高温冷媒管２は、冷蔵庫２００の背面に設けられた圧縮機（図示しない）から吐出される高温冷媒の通る配管であり、図１に示すように前記冷蔵庫筐体１内を背面側から前面側へと概略水平方向に延びた後、側面の前面側において上下方向に延び、その後前面側から背面側へと水平方向に延びるように配置してある。すなわち、前記高温冷媒管２は、冷蔵庫筐体１のある一面において略外縁部を通るように設けてある。言い換えると、熱源である高温冷媒管２は、側面における結露防止領域から離間した場所であるとともに、他の真空断熱材４等の前記筐体内部空間１３内に設けられる部材と干渉しないように面板方向に対して所定距離離間させた位置を通るように設けてある。また、図２の断面図に示すように高温冷媒管２の上下方向に延びる部分に関しては、前記本体部１Ａにおいて前記取り出し部１Ｂと近接する部分であり、前記本体部１Ａと前記取り出し部１Ｂとを密閉させるためのガスケットＧの近傍に設けてある。
【００２５】
前記熱伝導性シート３は、例えばグラファイトシートであり、前記高温冷媒管２において前面側を上下方向に延びる部分に一端を巻き回されて取り付けられており、他端側が前記外壁１１の結露防止領域近傍へと延びるように設けてある。言い換えると、前記熱伝導性シート３は、一端が取り付けられている前記高温冷媒管２に対して他端が反高温冷媒管３側へと延びるように配置してある。この第１実施形態では、結露防止領域は、前記冷蔵庫筐体１の側面中央部から背面側にかけての領域を対象としている。そして、前記熱伝導性シート３は、図２の断面図に示すように断面視において内壁１２、真空断熱材４、熱伝導性シート３、外壁１１の順となるように前記真空断熱材４と前記外壁１１との間に設けてあるとともに、前記外壁１１と略平行に外壁１１の内側面に沿って設けてある。また、各部材はウレタン等の充填材によりその設置場所を固定してある。加えて、前記熱伝導性シート３は屈曲性を有するシート状のものであり、前記真空断熱材４と比較してその厚みを薄く形成してある。
【００２６】
このように構成された第１実施形態の冷蔵庫２００によれば、熱源である高温冷媒管２からの熱を熱伝導性シート３により熱源から離間した場所にある結露防止領域にも熱伝導させることができる。より具体的には、図２の矢印の長さで示すように高温冷媒管２の近傍で最も熱を外壁１１に供給でき、他端側に進むほど外壁１１に与える熱量は小さくなりつつ側面の背面側の領域まで熱を送り届けることができる。このように熱分配が外壁１１に対してなされるので、例えば、結露が生じやすい側面の前面側に対して重点的に結露防止を行いつつ、その他の側面全体においても結露防止効果を持たせることができる。
【００２７】
さらに、前記熱伝導性シート３を用いて熱源から離間した場所にある結露防止領域にも十分な熱を供給することができるので、従来のように熱源である高温冷媒管２を側面の中央部等の結露防止領域に直接設ける必要が無い。つまり、前記高温冷媒管２を側面において外縁部を通るようにのみ通し、側面の中央部等、真空断熱材４の配置される場所を迂回して配置することができるので、前記冷蔵庫筐体１を薄肉化し、前記真空断熱材４を前記筐体内部空間１３に設ける場合でも、前記高温冷媒管２と前記真空断熱材４を厚さ方向に重ねて配置しなくてもよい。従って、前記真空断熱材４に前記高温冷媒管２を通すための溝等を別途形成する必要が無く、当該真空断熱材４を複雑形状に形成する必要が無い。つまり、前記冷蔵庫筐体１を薄肉化し、容積率を向上させる場合において、結露防止機構１００を採用しても真空断熱材４を図示しているような直方体形状のような単純形状で成形して用いることができ、製造コストの上昇を招くことがない。加えて、真空断熱材４が単純形状であることから、生産性や断熱性を損なうこともない。
【００２８】
また、前記結露防止機構１００は別途ヒータを設けるのではなく、冷蔵庫２００に具備されている高温冷媒管２の熱を利用して結露を防止でき、高温冷媒管２における冷媒の放熱により冷凍サイクルとしての効率も向上させることができる。つまり、結露防止とともに消費エネルギの低減を実現することもできる。
【００２９】
次に第２実施形態の冷蔵庫２００について説明する。以下の各実施形態では第１実施形態の冷蔵庫２００に対応する部材には同じ符号を付すこととする。
【００３０】
第２実施形態の冷蔵庫２００では、図３の断面図に示すように第１実施形態の結露防止機構１００が、外壁１１と熱伝導性シート３との間に断熱性部材５をさらに設けてある。前記断熱性部材５は、ウレタン等で形成された概略平板状のものであり、前記真空断熱材４よりも断熱性の低く、所定量の熱は外壁１１に対して熱伝導させるものである。そして、図３に示すように熱源である高温冷媒管２の近傍から熱伝導性シート３の他端側へと延び、その途中までの長さ寸法となるように設定してある。また、前記熱伝導性シート３の他端側で前記断熱性部材５よりも長い部分に関しては、前記外壁１１に接するようにしてある。
【００３１】
このように構成された第２実施形態の結露防止機構１００の効果について第１実施形態の結露防止機構１００と比較を行いながら説明する。図４には、図２及び図３の想像線で囲われた部分の拡大図とその熱伝導量を模式的に示す矢印とを示したものである。第１実施形態の場合、熱源である高温冷媒管２の近傍に大量の熱が前記外壁１１へと熱伝導してしまうため、熱伝導性シート３の他端側から熱伝導される熱量が小さくなっているのに対して、第２実施形態では前記断熱性部材５が前記外壁１１と前記熱伝導性シート３との間にあるため、高温冷媒管２近傍で熱伝導する熱量を第１実施形態と比較して小さくすることができる。従って、背面側へと移動する熱量を大きくすることができるため、最終的に熱伝導性シート３の他端へと熱伝導させることのできる熱量を第１実施形態よりも大きくすることができる。
【００３２】
第１実施形態と第２実施形態の結露防止機構１００における高温冷媒管２で発生した熱を基準として、どの程度の割合の熱量が、熱伝導性シート３の各地点に到達することができるのかシミュレーションを行ったところ、図５に示すように断熱性部材５を設けた場合、前記熱伝導性シート３の他端において前記外壁１１に伝熱させることができる熱量を３．３倍に向上させることができる。従って、ドア側に設けられた高温冷媒管２から背面側に向かって全体をより均一に温めることができ、広い範囲で結露防止の効果を得やすくできる。
【００３３】
次に第３実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００３４】
第２実施形態では断熱性部材５の形状が直方体形状であったのに対して、第３実施形態の結露防止機構１００では、前記断熱性部材５が傾斜面を有する概略三角柱形状に形成してある。より具体的には、図６の断面図に示すように前記断熱性部材５の厚みが、高温冷媒管２の近傍において最大となり、前記伝熱性シートの他端側で最小となるように形成してあり、前記伝熱性シートも前記断熱性部材５の傾斜面に沿って設けてある。すなわち、前記伝熱性シートは、一端が最も外壁１１面から離間しているとともに、他端側へ進むほど前記外壁１１との離間距離が小さくなるように設けてある。
【００３５】
このように構成することで、前記高温冷媒管２からの離間距離による熱伝導性シート３から外壁１１面への熱伝導量をさらに均一にすることができ、側面全体に対する結露防止効果をより得やすくなる。
【００３６】
次に第４実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００３７】
第４実施形態の結露防止機構１００は、図７の断面図に示すように前記熱伝導性シート３が複数層から形成してあるものであり、前記外壁１１に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してある。
【００３８】
より具体的には、前記断熱性部材５が３つに分割して、前面側から背面側へと並べて筐体内空間に設けてあり、各隙間に熱伝導性部材を一枚ずつ通していくことで、他端側へ行くほど熱伝導性シート３の層の数が増えるようにしてある。
【００３９】
このように構成しても層の数が少ない高温冷媒管２近傍での外壁１１への熱伝導量を抑えるとともに、他端側への熱伝導量を大きくすることができる。従って、側面全体について均一に熱を供給することができ、側面全体での結露防止効果を得やすくすることができる。
【００４０】
次に第５実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００４１】
第５実施形態の結露防止機構１００は、図８の断面図に示すように前記第２実施形態の結露防止機構１００において熱伝導性シート３と真空断熱材４との間にも断熱性部材５を設けるようにしたものである。
【００４２】
このように構成することで、真空断熱材４の表面フィルムを伝い、真空断熱材４の表面を迂回して庫内空間１４に高温冷媒管２からの熱が伝熱することを防ぐことができる。すなわち、熱伝導性シート３により供給される熱は、外壁１１にだけ略供給されるようにするとともに、庫内空間１４にはほとんど伝熱されないようすることができる。従って、結露防止にのみ高温冷媒管２からの熱を有効に利用しつつ、高温冷媒管２の熱により庫内空間１４が暖められることを無くし、冷蔵庫２００全体としての消費エネルギの低減を図ることができる。
【００４３】
その他の実施形態について説明する。
【００４４】
前記各実施形態では、熱源として高温冷媒管を利用していたが、例えば、その他のヒータ等を熱源としても構わない。さらに、結露防止構造は冷蔵庫の側面だけでなく、例えば、上面、底面、背面、又はドア部分等様々な箇所に設けても構わない。また、熱伝導性シートの一端のみを高温冷媒管に巻回すのではなく、他端にも高温冷媒管を設けても構わない。このようにすることで、熱伝導性シートからより均一に熱を外壁に対して供給することができる。加えて、前記熱伝導性シートの一端は必ずしも高温冷媒管に接触させる必要は無く、高温冷媒管の近傍に離間させて設けても構わない。熱伝導性シートの材質はグラファイトだけでなく、熱伝導性のよいものであればその他の材質であっても構わない。さらに、熱伝導性シートは各実施形態のように略平面状にした状態で用いるだけでなく、例えば、側面から背面側まで回るように折り曲げて使用しても構わない。
【００４５】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な実施形態の組み合わせや変形を行っても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
２００・・・冷蔵庫
１ ・・・冷蔵庫筐体
１１ ・・・外壁
１２ ・・・内壁
１３ ・・・筐体内部空間
１４ ・・・庫内空間
２ ・・・高温冷媒管（熱源）
３ ・・・熱伝導性シート
４ ・・・真空断熱材
５ ・・・断熱性部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫筺体の外壁に結露が発生するのを防止するための結露防止構造を有した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、同じ体積の冷蔵庫でさらに多くのものを収容できるように冷蔵庫の容積率を大きくすることが求められている。このような容積率の向上のためには、外気と接する外壁と庫内空間を形成する内壁とからなる冷蔵庫筐体の厚みを薄くする必要がある。そして、前記冷蔵庫筐体の厚みを薄くする場合、庫内空間からの冷気が筐体を介して外部へと逃げにくくするために前記外壁と前記内壁との間の筐体内部空間内に真空断熱材が設けられる。
【０００３】
ところで、前記冷蔵庫筐体の筐体内部空間内にウレタン等の断熱部材を充填したとしても、庫内空間内の冷気が逃げることにより前記外壁が冷やされてしまうことを完全に防ぎ、外気と接する外壁表面に結露が生じるのを防ぐことは難しい。そこで、従来から高温冷媒の流れる高温冷媒管を前記断熱部材の中に埋め込み、例えば冷蔵庫側面の全面に亘って高温冷媒管を行き渡らせて、前記外壁の近傍で放熱を行わせることで、外壁表面での結露を防ぐようにしている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、冷蔵庫筐体を薄肉化し、前記真空断熱材を用いた冷蔵庫の場合、従来のように高温冷媒管を外壁の全体に沿って行き渡らせることで、結露防止構造を形成することは難しい。より具体的に説明すると、従来のように真空断熱材を用いずにウレタン等の断熱部材のみを用いている場合であれば高温冷媒管を断熱部材内に埋め込むことは容易であるものの、前述したような真空断熱材の場合、予め高温冷媒管を通すための溝等をその表面に形成しておく必要がある。すると、真空断熱材を直方体形状等といった単純形状ではなく、高温冷媒管を通すための溝を有した複雑形状で形成しなくてはならなくなるため、製造費用が上昇してしまう。
【０００５】
さらに、真空断熱材に高温冷媒管を通すための溝が形成されていると、その分、断熱性が悪化したり、生産性が低下したりするといった問題が生じてしまう。加えて、真空断熱材の厚みを高温冷媒管の径以上にしなくてはならないといった制約条件が生じるため、容積率を向上させるために冷蔵庫筐体を薄肉化したいという要求とも矛盾が生じてしまう。かといって、真空断熱材を入れないところだけに高温冷媒管を行き渡らせても、前記高温冷媒管から離れた場所には十分な熱が供給されず、外壁表面への結露を防止することができなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０１８７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上述したような問題を鑑みてなされたものであり、高温冷媒管等の熱源を外壁の結露が発生しやすい場所に直接設けなくても、十分な熱を供給して結露を防止することができるとともに、冷蔵庫筐体が薄肉化され真空断熱材等が内部空間内に設けられていても、結露防止構造を設けるために真空断熱材等を特殊な形状に成型しなくてもよい冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明の冷蔵庫は、外部空気と接触する外壁と、庫内空間を形成する内壁とを具備する冷蔵庫筐体と、前記外壁と前記内壁との間に形成される筐体内部空間内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シートと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、前記外壁の結露防止領域から離れた場所にしか前記熱源を設けられなかったとしても、前記熱伝導性シートにより熱源から結露防止領域に対して結露を防止するのに十分な量の熱を供給することができる。しかも、前記熱伝導性シートはシート状であるので、筐体内部空間においてほとんど設置するためのスペースを必要とせず、例えば、筐体内部空間内に真空断熱材を設ける場合でも真空断熱材の表面に設置するための溝等を形成する必要が無い。
【００１０】
言い換えると、熱伝導性シートを用いているので、前記外壁の結露防止領域の近傍に前記熱源を直接設ける必要が無いので、真空断熱材の表面に熱源を通すための溝等を形成する必要が無い。従って、真空断熱材を例えば単純な直方体形状等で形成することができ、製造コストの上昇や、断熱性、生産性の悪化と言った問題が生じないようにすることができる。
【００１１】
これらのことから本発明の冷蔵庫によれば、容積率の向上のために冷蔵庫筐体を薄肉化しつつ、結露防止構造を形成したとしても、例えば真空断熱材等の形状の複雑化を招くことがなく、生産性の優れたものにすることが可能となる。
【００１２】
ヒータ等の熱源を別途設けることによる製造コストの増加を防ぐとともに、冷蔵庫のコンデンサの放熱効率を向上させることができるようにするには、前記熱源が、圧縮機から吐出される高温冷媒の流れる高温冷媒管あり、前記熱伝導性シートの一端が当該高温冷媒管に巻き回されているものであればよい。このようなものであれば、単に放熱するしかない高温冷媒の熱を結露防止で有効利用することができるとともに、冷凍サイクルとしての効率も向上させることができる。
【００１３】
前記外壁における結露をより防止しやすくするとともに、庫内空間の冷気が冷蔵庫筐体を介して外部へと逃げるのを防止するには、前記筐体内部空間内に真空断熱材が設けられており、前記外壁と前記真空断熱材との間に前記熱伝導性シートが設けられているものであればよい。このような配置であれば、熱伝導性シートからの熱が真空断熱材により遮られることなく、前記外壁へと伝熱させることができ、効率よく結露を防止することができる。
【００１４】
前記熱源の近傍から当該熱源から離れた箇所まで均一に熱を行き渡らせて、外壁の広範囲にわたって結露を防止できるようにするには、前記熱伝導性シートの前記外壁面への熱伝導度が一端側よりも他端側のほうが高くなるように設定されていればよい。
【００１５】
熱源近傍における熱伝導性シートから外壁への熱伝導量を小さくするとともに、他端側からの熱伝導量を大きくするには、前記熱伝導性シートの一端側よりも他端側のほうが前記外壁に近接させて設けられていればよい。
【００１６】
熱源近傍において熱伝導性シートから大部分の熱が外壁へと熱伝導してしまい、他端側へ十分な量の熱が供給されない事態を防ぎ、熱源から離れている結露防止領域においても結露を外壁表面に発生しにくくするためには、前記外壁と前記熱伝導性シートとの間において、少なくとも前記熱源の近傍に断熱性部材が更に設けられていればよい。
【００１７】
熱伝導性シートの一端側から他端側へと均一に熱伝導させるための具体的な構成の一例としては、前記熱伝導性シートが複数層から形成されるものであり、前記外壁に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してあるものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１８】
このように本発明の冷蔵庫によれば、熱伝導性シートにより熱源から離れた場所にある結露防止領域に対しても供給する事が可能となる。さらに、熱結露防止領域の近傍に熱源を直接設ける必要が無く、熱伝導性シートを用いているので狭い空間でも容易に設けることができる。このため、例えば冷蔵庫筐体の内部空間内に設けられる真空断熱材等を熱源や熱伝導性シートの配置ために特殊形状で成形する必要が無い。従って、冷蔵庫筐体の薄肉化により容積率を向上させつつ、外壁への結露防止構造を設けても大幅な製造コストの上昇や、断熱性、生産性の悪化を生じさせることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷蔵庫を示す模式的斜視図。
【図２】第１実施形態の冷蔵庫の模式的横断面図。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図４】第１実施形態と第２実施形態の結露防止構造の模式的比較図。
【図５】第１実施形態と第２実施形態の結露防止構造による熱伝導量の比較グラフ。
【図６】本発明の第３実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図７】本発明の第４実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【図８】本発明の第５実施形態に係る冷蔵庫の模式的横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
図１及び水平方向の断面図である図２に示す第１実施形態の冷蔵庫２００は、概略直方体形状の冷蔵庫筐体１を有するものであり、その外壁１１に結露が発生するのを防止するための結露防止機構１００を備えたものである。また、この冷蔵庫２００には、上段に冷蔵室、中段に冷凍室、下段に野菜室を設けてある。
【００２２】
前記冷蔵庫筐体１は、前面を構成するドア、又は引き出し口等からなる取り出し部１Ｂと、上面、底面、側面を構成する本体部１Ａと、から構成してある。各部は、外部空気と接触する外壁１１と、庫内空間１４を形成し、当該庫内空間１４内の空気と接触する内壁１２とを具備するものである。そして、前記冷蔵庫筐体１は、外壁１１と内壁１２との間に筐体内部空間１３が形成してあり、この筐体内部空間１３内には高温冷媒の流れる高温冷媒管２や、庫内空間１４内から外部へと冷気が逃げるのを防止するための真空断熱材４やウレタン等からなる充填材が収容してある。なお、図１に示すように真空断熱材４は、概略平板状のものであり、少なくとも冷蔵室の下部側面部及び冷凍室の側面に設けてある。
【００２３】
第１実施形態では、図１及び水平方向の断面図である図２に示すように前記冷蔵庫筐体１の側面における筐体内部空間１３内に結露防止機構１００を設けてあるものである。前記結露防止機構１００は、前記側面視において、概略コの字状をなすように前記筐体内部空間１３内に配設された高温冷媒管２と、前記高温冷媒管２に一端を接触させて取り付けられた熱伝導性シート３とから構成してある。なお、図２は分かりやすさのために、実際の冷蔵庫筐体１の厚み等をデフォルメして記載してあり、図１の縮尺とは事ならせてある。
【００２４】
前記高温冷媒管２は、冷蔵庫２００の背面に設けられた圧縮機（図示しない）から吐出される高温冷媒の通る配管であり、図１に示すように前記冷蔵庫筐体１内を背面側から前面側へと概略水平方向に延びた後、側面の前面側において上下方向に延び、その後前面側から背面側へと水平方向に延びるように配置してある。すなわち、前記高温冷媒管２は、冷蔵庫筐体１のある一面において略外縁部を通るように設けてある。言い換えると、熱源である高温冷媒管２は、側面における結露防止領域から離間した場所であるとともに、他の真空断熱材４等の前記筐体内部空間１３内に設けられる部材と干渉しないように面板方向に対して所定距離離間させた位置を通るように設けてある。また、図２の断面図に示すように高温冷媒管２の上下方向に延びる部分に関しては、前記本体部１Ａにおいて前記取り出し部１Ｂと近接する部分であり、前記本体部１Ａと前記取り出し部１Ｂとを密閉させるためのガスケットＧの近傍に設けてある。
【００２５】
前記熱伝導性シート３は、例えばグラファイトシートであり、前記高温冷媒管２において前面側を上下方向に延びる部分に一端を巻き回されて取り付けられており、他端側が前記外壁１１の結露防止領域近傍へと延びるように設けてある。言い換えると、前記熱伝導性シート３は、一端が取り付けられている前記高温冷媒管２に対して他端が反高温冷媒管３側へと延びるように配置してある。この第１実施形態では、結露防止領域は、前記冷蔵庫筐体１の側面中央部から背面側にかけての領域を対象としている。そして、前記熱伝導性シート３は、図２の断面図に示すように断面視において内壁１２、真空断熱材４、熱伝導性シート３、外壁１１の順となるように前記真空断熱材４と前記外壁１１との間に設けてあるとともに、前記外壁１１と略平行に外壁１１の内側面に沿って設けてある。また、各部材はウレタン等の充填材によりその設置場所を固定してある。加えて、前記熱伝導性シート３は屈曲性を有するシート状のものであり、前記真空断熱材４と比較してその厚みを薄く形成してある。
【００２６】
このように構成された第１実施形態の冷蔵庫２００によれば、熱源である高温冷媒管２からの熱を熱伝導性シート３により熱源から離間した場所にある結露防止領域にも熱伝導させることができる。より具体的には、図２の矢印の長さで示すように高温冷媒管２の近傍で最も熱を外壁１１に供給でき、他端側に進むほど外壁１１に与える熱量は小さくなりつつ側面の背面側の領域まで熱を送り届けることができる。このように熱分配が外壁１１に対してなされるので、例えば、結露が生じやすい側面の前面側に対して重点的に結露防止を行いつつ、その他の側面全体においても結露防止効果を持たせることができる。
【００２７】
さらに、前記熱伝導性シート３を用いて熱源から離間した場所にある結露防止領域にも十分な熱を供給することができるので、従来のように熱源である高温冷媒管２を側面の中央部等の結露防止領域に直接設ける必要が無い。つまり、前記高温冷媒管２を側面において外縁部を通るようにのみ通し、側面の中央部等、真空断熱材４の配置される場所を迂回して配置することができるので、前記冷蔵庫筐体１を薄肉化し、前記真空断熱材４を前記筐体内部空間１３に設ける場合でも、前記高温冷媒管２と前記真空断熱材４を厚さ方向に重ねて配置しなくてもよい。従って、前記真空断熱材４に前記高温冷媒管２を通すための溝等を別途形成する必要が無く、当該真空断熱材４を複雑形状に形成する必要が無い。つまり、前記冷蔵庫筐体１を薄肉化し、容積率を向上させる場合において、結露防止機構１００を採用しても真空断熱材４を図示しているような直方体形状のような単純形状で成形して用いることができ、製造コストの上昇を招くことがない。加えて、真空断熱材４が単純形状であることから、生産性や断熱性を損なうこともない。
【００２８】
また、前記結露防止機構１００は別途ヒータを設けるのではなく、冷蔵庫２００に具備されている高温冷媒管２の熱を利用して結露を防止でき、高温冷媒管２における冷媒の放熱により冷凍サイクルとしての効率も向上させることができる。つまり、結露防止とともに消費エネルギの低減を実現することもできる。
【００２９】
次に第２実施形態の冷蔵庫２００について説明する。以下の各実施形態では第１実施形態の冷蔵庫２００に対応する部材には同じ符号を付すこととする。
【００３０】
第２実施形態の冷蔵庫２００では、図３の断面図に示すように第１実施形態の結露防止機構１００が、外壁１１と熱伝導性シート３との間に断熱性部材５をさらに設けてある。前記断熱性部材５は、ウレタン等で形成された概略平板状のものであり、前記真空断熱材４よりも断熱性の低く、所定量の熱は外壁１１に対して熱伝導させるものである。そして、図３に示すように熱源である高温冷媒管２の近傍から熱伝導性シート３の他端側へと延び、その途中までの長さ寸法となるように設定してある。また、前記熱伝導性シート３の他端側で前記断熱性部材５よりも長い部分に関しては、前記外壁１１に接するようにしてある。
【００３１】
このように構成された第２実施形態の結露防止機構１００の効果について第１実施形態の結露防止機構１００と比較を行いながら説明する。図４には、図２及び図３の想像線で囲われた部分の拡大図とその熱伝導量を模式的に示す矢印とを示したものである。第１実施形態の場合、熱源である高温冷媒管２の近傍に大量の熱が前記外壁１１へと熱伝導してしまうため、熱伝導性シート３の他端側から熱伝導される熱量が小さくなっているのに対して、第２実施形態では前記断熱性部材５が前記外壁１１と前記熱伝導性シート３との間にあるため、高温冷媒管２近傍で熱伝導する熱量を第１実施形態と比較して小さくすることができる。従って、背面側へと移動する熱量を大きくすることができるため、最終的に熱伝導性シート３の他端へと熱伝導させることのできる熱量を第１実施形態よりも大きくすることができる。
【００３２】
第１実施形態と第２実施形態の結露防止機構１００における高温冷媒管２で発生した熱を基準として、どの程度の割合の熱量が、熱伝導性シート３の各地点に到達することができるのかシミュレーションを行ったところ、図５に示すように断熱性部材５を設けた場合、前記熱伝導性シート３の他端において前記外壁１１に伝熱させることができる熱量を３．３倍に向上させることができる。従って、ドア側に設けられた高温冷媒管２から背面側に向かって全体をより均一に温めることができ、広い範囲で結露防止の効果を得やすくできる。
【００３３】
次に第３実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００３４】
第２実施形態では断熱性部材５の形状が直方体形状であったのに対して、第３実施形態の結露防止機構１００では、前記断熱性部材５が傾斜面を有する概略三角柱形状に形成してある。より具体的には、図６の断面図に示すように前記断熱性部材５の厚みが、高温冷媒管２の近傍において最大となり、前記伝熱性シートの他端側で最小となるように形成してあり、前記伝熱性シートも前記断熱性部材５の傾斜面に沿って設けてある。すなわち、前記伝熱性シートは、一端が最も外壁１１面から離間しているとともに、他端側へ進むほど前記外壁１１との離間距離が小さくなるように設けてある。
【００３５】
このように構成することで、前記高温冷媒管２からの離間距離による熱伝導性シート３から外壁１１面への熱伝導量をさらに均一にすることができ、側面全体に対する結露防止効果をより得やすくなる。
【００３６】
次に第４実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００３７】
第４実施形態の結露防止機構１００は、図７の断面図に示すように前記熱伝導性シート３が複数層から形成してあるものであり、前記外壁１１に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してある。
【００３８】
より具体的には、前記断熱性部材５が３つに分割して、前面側から背面側へと並べて筐体内空間に設けてあり、各隙間に熱伝導性部材を一枚ずつ通していくことで、他端側へ行くほど熱伝導性シート３の層の数が増えるようにしてある。
【００３９】
このように構成しても層の数が少ない高温冷媒管２近傍での外壁１１への熱伝導量を抑えるとともに、他端側への熱伝導量を大きくすることができる。従って、側面全体について均一に熱を供給することができ、側面全体での結露防止効果を得やすくすることができる。
【００４０】
次に第５実施形態の冷蔵庫２００について説明する。
【００４１】
第５実施形態の結露防止機構１００は、図８の断面図に示すように前記第２実施形態の結露防止機構１００において熱伝導性シート３と真空断熱材４との間にも断熱性部材５を設けるようにしたものである。
【００４２】
このように構成することで、真空断熱材４の表面フィルムを伝い、真空断熱材４の表面を迂回して庫内空間１４に高温冷媒管２からの熱が伝熱することを防ぐことができる。すなわち、熱伝導性シート３により供給される熱は、外壁１１にだけ略供給されるようにするとともに、庫内空間１４にはほとんど伝熱されないようすることができる。従って、結露防止にのみ高温冷媒管２からの熱を有効に利用しつつ、高温冷媒管２の熱により庫内空間１４が暖められることを無くし、冷蔵庫２００全体としての消費エネルギの低減を図ることができる。
【００４３】
その他の実施形態について説明する。
【００４４】
前記各実施形態では、熱源として高温冷媒管を利用していたが、例えば、その他のヒータ等を熱源としても構わない。さらに、結露防止構造は冷蔵庫の側面だけでなく、例えば、上面、底面、背面、又はドア部分等様々な箇所に設けても構わない。また、熱伝導性シートの一端のみを高温冷媒管に巻回すのではなく、他端にも高温冷媒管を設けても構わない。このようにすることで、熱伝導性シートからより均一に熱を外壁に対して供給することができる。加えて、前記熱伝導性シートの一端は必ずしも高温冷媒管に接触させる必要は無く、高温冷媒管の近傍に離間させて設けても構わない。熱伝導性シートの材質はグラファイトだけでなく、熱伝導性のよいものであればその他の材質であっても構わない。さらに、熱伝導性シートは各実施形態のように略平面状にした状態で用いるだけでなく、例えば、側面から背面側まで回るように折り曲げて使用しても構わない。
【００４５】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、様々な実施形態の組み合わせや変形を行っても構わない。
【符号の説明】
【００４６】
２００・・・冷蔵庫
１ ・・・冷蔵庫筐体
１１ ・・・外壁
１２ ・・・内壁
１３ ・・・筐体内部空間
１４ ・・・庫内空間
２ ・・・高温冷媒管（熱源）
３ ・・・熱伝導性シート
４ ・・・真空断熱材
５ ・・・断熱性部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部空気と接触する外壁と、庫内空間を形成する内壁とを具備する冷蔵庫筐体と、
前記外壁と前記内壁との間に形成される筐体内部空間内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シートと、を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記熱源が、圧縮機から吐出された高温の冷媒が流れる高温冷媒管であり、前記熱伝導性シートの一端が当該高温冷媒管に巻き回されている請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記筐体内部空間内に真空断熱材が設けられており、
前記外壁と前記真空断熱材との間に前記熱伝導性シートが設けられている請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記熱伝導性シートの前記外壁面への熱伝導度が一端側よりも他端側のほうが高くなるように設定されている請求項１、２又は３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記熱伝導性シートの一端側よりも他端側のほうが前記外壁に近接させて設けられている請求項１、２、３又は４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記外壁と前記熱伝導性シートとの間において、少なくとも前記熱源の近傍に断熱性部材が更に設けられている請求項１、２、３、４又は５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記熱伝導性シートが複数層から形成されるものであり、前記外壁に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してある請求項１、２、３、４、５又は６記載の冷蔵庫。
【請求項１】
外部空気と接触する外壁と、庫内空間を形成する内壁とを具備する冷蔵庫筐体と、
前記外壁と前記内壁との間に形成される筐体内部空間内に設けられるものであり、少なくとも一端が熱源に近接又は接触させて取り付けられ、他端側が前記外壁の結露防止領域近傍へと延びる熱伝導性シートと、を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記熱源が、圧縮機から吐出された高温の冷媒が流れる高温冷媒管であり、前記熱伝導性シートの一端が当該高温冷媒管に巻き回されている請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記筐体内部空間内に真空断熱材が設けられており、
前記外壁と前記真空断熱材との間に前記熱伝導性シートが設けられている請求項１又は２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記熱伝導性シートの前記外壁面への熱伝導度が一端側よりも他端側のほうが高くなるように設定されている請求項１、２又は３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記熱伝導性シートの一端側よりも他端側のほうが前記外壁に近接させて設けられている請求項１、２、３又は４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記外壁と前記熱伝導性シートとの間において、少なくとも前記熱源の近傍に断熱性部材が更に設けられている請求項１、２、３、４又は５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記熱伝導性シートが複数層から形成されるものであり、前記外壁に近接する層の数が一端側よりも他端側の方が多くなるように配置してある請求項１、２、３、４、５又は６記載の冷蔵庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−７９７８９（Ｐ２０１３−７９７８９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１２４５（Ｐ２０１１−２２１２４５）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５９８０４５０５８）株式会社サムスン横浜研究所 (294)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２日（２０１３．５．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５９８０４５０５８）株式会社サムスン横浜研究所 (294)
【Ｆターム（参考）】
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