JP2015152227A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を提供することにある。【解決手段】断熱箱体を形成する外箱の側面部の側端面に近い領域の強度が、外箱の側面部の中央付近の領域の強度に比べて小さくなるように外箱の側面部表面に凹部又は凸部を適切に配置する構成とした。これによれば、外箱の側面部の側端面に近い領域が中央付近の領域に比べて変形し易く、中央付近が変形しづらくなることで、ポリウレタンフォームの経年変化による外箱の側面部の膨らみを抑制できるようになる。その結果、断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を得ることができるようになる。【選択図】図１

Description

本発明は食料品や飲料を冷蔵、或いは冷凍する冷蔵庫に係り、特に断熱箱体にポリウレタンフォームを充填した冷蔵庫に関するものである。

地球温暖化を防止する社会の取り組みとして、二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出抑制を図るため様々な分野で省エネルギー化が推進されている。例えば、近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品である冷蔵庫においても、消費電力量を低減する観点から断熱性能を向上した冷蔵庫が主流になってきている。そのためには、冷蔵庫内部の冷気が冷蔵庫の外部に逃げない構造が不可欠である。

冷蔵庫は冷蔵庫本体である断熱箱体と、その断熱箱体に設けられる貯蔵室の前面開口部を開閉する扉とで構成されている。そして、冷蔵庫内部の冷気が冷蔵庫の外部に逃げないようにするためには断熱箱体や断熱扉の断熱性能を向上することが有効である。このため断熱箱体や断熱扉にポリウレタンフォームを充填すると共に、このポリウレタンフォーム内部に真空断熱材を配置して熱の移動を抑制するようにしている。そして、冷蔵庫の断熱箱体は塗装鋼板で作られた外箱と合成樹脂で作られた内箱とで構成され、外箱と内箱の空間に気泡を有するポリウレタンフォームを用いた断熱材が充填されている。

ところで、上述した真空断熱材は一般的には外箱内側面に両面テープやホットメルト等の接着剤を用いて接着している。真空断熱材を内箱側に配設しない理由は、内箱側に配設すれば、真空断熱材の適用面積を小さくすることができるという長所はあるが、内箱は合成樹脂で形成されているため外箱に比べて変形しやすく、真空断熱材を強固に内箱の外面に固定することは困難であるからである。このような理由から真空断熱材を外箱内側面に接着しているものである。

しかしながら、外箱の内側面に真空断熱材を配設する場合、真空断熱材単体はグラスウールの芯材を外包材中に封入して内部を減圧する製法上、外包材の表面に若干の凹凸状の歪みを生じる。また、外箱は塗装鋼板から形成されているので、圧延にて製造する性質上、波打ちや歪みを生じる。また、接着剤の厚さ、接着強度のばらつきがある。更に、ポリウレタンフォームが外気温による影響で経時的に収縮を起こし、真空断熱材単体の歪みによる影響も重なり、外箱の側面部表面に一般の使用者が目視できる程の凹凸状の歪みが発生する恐れがある。これは、使用当初には目視で認識できない程度の歪みが、経年変化によって次第に発生することから、外観品質上問題となる。

このような原因による外箱の側面部表面の凹凸状の歪みを補正する方法として、例えば本出願人が出願した特開２０１３-１９４５１号公報（特許文献１）においては、外箱に深さが０．３ｍｍ以下の複数の凹部又は凸部を設け、真空断熱材を外箱内側の凹部又は凸部と接着剤を介して配設することで、強度を損なわずに外箱の側面部表面の経時的な歪みを抑制して外観意匠性を向上することを提案している。

特開２０１３−１９４５１号公報

上述した特許文献１の構成によると、外箱の側面部表面の凹凸状の変形を抑制する効果があることが認められ確かに有効な方法である。ただ、この特許文献１の図６にあるように、複数の凹部、或いは凸部が外箱の側面部表面の全体に亘って均一に形成されているので、外箱の側面部表面全体に亘って均一な強度が付与されていることになる。

ところで、断熱箱体の構成上の観点から外箱の側面部の側端面は内箱と結合される構成である。このため、外箱の側面部の側端面は鉄製の補強部材、或いは内箱の端面に結合して固定されているのに対し、外箱の側面部の中央付近の領域は自由な状態となっている。

したがって、ポリウレタンフォームの経年変化による収縮等の要因によって、外箱の側面部の内側から応力が作用した場合では次のような現象を生じる。すなわち、外箱の側面部の側端面は内箱や鉄製の補強部材に結合しているので、この付近の側面部表面の変形は少ないものであるが、外箱の側面部の中央付近の領域は自由な状態であるので、この付近の側面部表面の変形は大きいものとなる。このため、外箱の側面部表面の中央付近を中心に外箱の側面部が膨らみ、冷蔵庫の外観品質の観点からも問題となることが判明した。

このように、特許文献１は外箱の側面部の表面の歪みや凹凸を抑制、或いは目立たせなくすることを提案するにとどまっており、ポリウレタンフォームの経時変化による外箱の側面部の外側への膨らみの抑制まで踏み込んだ検討に至っていないものである。

本発明の目的は、断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を提供することにある。

本発明の特徴は、断熱箱体を形成する外箱の側面部の側端面に近い領域の強度が、外箱の側面部の中央付近の領域の強度に比べて小さくなるように外箱の側面部表面に凹部又は凸部を適切に配置した、ところにある。

本発明によれば、外箱の側面部の側端面に近い領域が中央付近の領域に比べて変形し易く、中央付近が変形しづらくなることで、ポリウレタンフォームの経年変化による外箱の側面部の膨らみを抑制できるようになる。その結果、断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を得ることができるようになる。

本発明の第１の実施形態を示す冷蔵庫の斜視図である。 図１の側面を正面から見た冷蔵庫の側面の正面図である。 図２の冷蔵庫のＸ-Ｘ断面の一部拡大断面図である。 第１の実施形態の作用、効果を説明するための模式図である。 本発明の第２の実施形態を示す冷蔵庫の側面を正面から見た正面図である。 本発明の第３の実施形態を示す冷蔵庫の側面を正面から見た正面図である。 本発明の第４の実施形態を示す冷蔵庫の側面を正面から見た正面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

次に本発明の第１の実施形態について説明する。本実施例になる冷蔵庫の構成は基本的には周知の冷蔵庫と同様の構成である。本実施例の特徴は外箱の側面部に強度が大きい領域と、これに比べて強度が小さい領域を形成したことである。

図１において、冷蔵庫１は上方から冷蔵室２、製氷室３及び上部冷凍室４、下部冷凍室５、野菜室６を有する。ここで、製氷室３と上部冷凍室４は、冷蔵室２と下部冷凍室５との間に左右に並べて設けている。一例として、冷蔵室２はおよそ＋３℃、野菜室６はおよそ＋３℃〜＋７℃の冷蔵温度帯の貯蔵室である。また、製氷室３、上部冷凍室４及び下部冷凍室５は、およそ−１８℃の冷凍温度帯の貯蔵室である。尚、上部冷凍室４は下部冷凍室５より容積が小さく形成されており、少量の食品が冷凍、貯蔵されるものである。

冷蔵室２は前方側に、左右に分割された観音開き（いわゆるフレンチ型）の冷蔵室扉２Ａ、２Ｂを備えている。製氷室３、上部冷凍室４、下部冷凍室５、野菜室６は夫々引き出し式の製氷室扉３Ａ、上部冷凍室扉４Ａ、下部冷凍室扉５Ａ、野菜室扉６Ａを備えている。

また、各扉の貯蔵室側の面には、各扉の外縁に沿うように磁石が内蔵されたパッキン（図示せず）を設けており、各扉の閉鎖時、鉄板で形成された冷蔵庫外箱のフランジや後述の各仕切り鉄板に密着し貯蔵室内への外気の侵入、及び貯蔵室からの冷気の漏れを抑制する構成とされている。このような冷蔵庫の構成は既によく知られている構成なので、これ以上の説明は省略する。

冷蔵庫の断熱箱体は合成樹脂からなる内箱と塗装鋼板からなる外箱により構成され、外箱の内側面に真空断熱材が固定され、この真空断熱材を囲むようにポリウレタンフォームが充填されている。これらの具体的な構成については図３を用いて詳細に説明する。外箱は基本的には天井部７と両側面部８とを一体に形成した塗装鋼板と、背面部の鋼板（図示せず）と、底部の鋼板（図示せず)から構成されている。塗装鋼板の板厚は０．４ｍｍ程度とされている。更に、外箱の側面部８の側端面は補強部材を介して内箱に連結されるか、或いは内箱に形成した係合固定部に直接係合して連結されている。

外箱の側面部８の中央付近の領域には破線で囲んだ強度が大きい高強度領域Ｈと、この高強度領域Ｈを外側の４方向から囲むように低強度領域Ｌが形成されている。尚、高強度領域Ｈに比べて強度が小さい領域を低強度領域Ｌと表記しているが、これはあくまでも相対的な呼称である。本実施例においては、高強度領域Ｈと低強度領域Ｌの両方に後述するような凹部或いは凸部を形成しているので、凹部或いは凸部を形成していない従来の平面状の側面部に比べて強度は向上しているものである。

図２は冷蔵庫１の外箱の側面部８を正面から見た図を示しており、この図からわかるように側部面部８の中央付近の領域に高強度領域Ｈが形成され、これを囲むように低強度領域Ｌが形成されている。これらの高強度領域Ｈと低強度領域Ｌには凹部、或いは凸部９が形成されている。尚、以下では凹部９として説明を行うことにする。

図２では凹部１０は理解を容易にするため誇張して示しており、実際には凹部９は円形で、直径が３ｍｍ〜１０ｍｍで、深さが０．３ｍｍ程度に決められている。そして、図２にあるように、高強度領域Ｈには多くの数の凹部９が形成され、低強度領域Ｌにはこれに比べて少ない数の凹部９が形成されている。

図３は図２に示す外箱の一部断面を示している。断熱箱体１０は、塗装鋼板等で構成された外箱１１と樹脂成型品等で構成された内箱１２とから成っており、その内部には真空断熱材１３が配置され、残りの空隙に多孔質のポリウレタンフォーム１４が充填されている。外箱１１の側面部８を形成する側端面の塗装鋼板は内箱１２の側端面の中に織り込まれて係合部１５を形成している。これによって、外箱１１の側面部８の側端面は強固に内箱１２に固定されることになる。

外箱１１の側面部８の表面には複数の凹部９が形成されており、真空断熱材１３はその側面部８の凹部９の内側で接着剤１６を介して接着されている。ポリウレタンフォームは、内箱１２と真空断熱材１３との間に形成された空間に充填されており、各々を接着することで断熱箱体１０を構成している。

真空断熱材１３は、芯材とそれを覆うアルミ箔等のガスバリヤー性を持った外包材により構成される。真空断熱材１３は芯材を外包材の中に挿入し、内部を減圧する製法上、外包材の表面に若干ながら凹凸上の歪みが生じている。このため、上述したように側面部８の表面に歪みや凹凸を生じるが、本実施例では基本的に側面部８の全表面に凹部９を形成することによって側面部８の表面の歪みや凹凸の発生を抑制している。つまり、凹部９の形成によって従来の平面状の側面部に比べて、断面形状の変化による断面二次モーメントが大きくなり、側面部８の変形がしづらくなっている。

次に、図２に戻って、本実施例の作用、効果について説明する。上述したように、外箱１１の側面部８の側端面は内箱１２と係合部１５によって結合され、外箱１１の側面部８の中央付近の領域は自由な状態となっている。このため、ポリウレタンフォーム１４の経年変化による容積変化等の要因によって、外箱１１の側面部８の内側から応力が作用した場合、外箱１１の側面部８の側端面は内箱１２に結合しているので、この付近の側面部８の表面の変形は少ないものである。一方、外箱１１の側面部８の中央付近の領域は自由な状態であるので、この付近の側面部８の表面の変形は大きいものとなる。このため、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむ現象が発生する。

そこで、本実施例においては、外箱１１の側面部８の中央付近の領域には破線で囲んだ強度が大きい高強度領域Ｈと、この高強度領域Ｈを外側の４方向から囲むように低強度領域Ｌを形成している。このため、外箱１１の側面部８の内側から応力が側面部８に作用した場合、側面部８の側端面付近の領域(＝低強度領域Ｌ)の強度が小さいため、この部分で変形し易くなっている。一方、外箱１１の側面部８の中央付近の領域(＝高低強度領域Ｈ)の強度が大きいため、この部分で変形しづらくなっている。したがって、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむという現象を抑制できるようになるものである。つまり、側面部８は外側に向けて変形をするが、その変形が平面状態を維持しながら変形するものである。尚、この平面状態を維持するとは、厳密な平面ではなく、側面部８の中央付近を中心に側面部８が膨らむ場合と比較した相体的なものである。

図４にこの状態を模式的に示している。図４は図２に示す冷蔵庫の内部構成を省略した横断面を示している。図４において、外箱１１の側面部８の内側から応力が側面部８に作用した場合、特許文献１のように凹部を均一に形成した場合では、側面部８は破線Ｐで示すように外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむようになる。

これに対して本実施例では、側面部８の側端面付近の領域(＝低強度領域Ｌ)は強度が小さいため、この部分で変形し易くなって破線Ｉで示すように、側面部８の側端面付近の領域は外側に向けて変形する。一方、側面部８の中央付近の領域(＝高強度領域Ｈ)は強度が大きいため、この部分で変形しづらくなって破線Ｉで示すように、側面部８の中央付近の領域は変形が抑制されて平面状態を維持される。したがって、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむという現象を抑制できるようになるものである。

尚、本実施例では、高強度領域Ｈの４方向に低強度領域Ｌを形成しているが、少なくとも、冷蔵庫を立てた状態で側面部８の両側の側端面の付近に低強度領域Ｌが設けられていれば良いものである。更に、側面部８の４隅の角付近は側面部８と内箱１２との結合強度が大きいので、低強度領域Ｌの角付近の強度を更に低くするように、凹部９の数を少なくすることも可能である。

また、高強度領域Ｈと低強度領域Ｌの広さや形状は、冷蔵庫の仕様や側面部８の膨らみ状態に応じて適切に決められるものである。

このように、本実施例によれば、外箱１１の側面部８の側端面に近い領域が中央付近の領域に比べて変形し易く、中央付近が変形しづらくなることで、ポリウレタンフォームの経年変化による外箱の側面部の膨らみを抑制できるようになる。その結果、断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を得ることができるようになる。

次に本発明の第２の実施形態について説明するが、基本的な考え方は実施例１と同様である。実施例１と異なっているのは凹部９の形状である。実施例１では凹部９は円形であったが、本実施例では六角形の凹部９としたものである。

図５において、凹部９は六角形の形状とされており、向かい合う辺の間の長さが３ｍｍ〜１０ｍｍで、深さが０．３ｍｍ程度に決められている。そして、図５にあるように、高強度領域Ｈには多くの数の凹部９が形成され、低強度領域Ｌにはこれに比べて少ない数の凹部９が形成されている。

本実施例においても、側面部８の側端面付近の領域(＝低強度領域Ｌ)は強度が小さいため、側面部８の側端面付近の領域は外側に向けて変形する。一方、側面部８の中央付近の領域(＝高強度領域Ｈ)は強度が大きいため、側面部８の中央付近の領域は変形が抑制されて平面状態を維持される。したがって、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむという現象を抑制できるようになるものである。

このように形状を変えることによって、断面二次モーメントの大きさを調整することができるので、適切な強度を簡単に得ることができるようになる。また、複数の異なった形状を組み合わせて強度を調整することも可能である。

次に本発明の第３の実施形態について説明するが、基本的な考え方は実施例１と同様である。実施例１と異なっているのは凹部９の形状である。実施例１では凹部９は全て同じ大きさの形状であったが、本実施例では高強度領域Ｈから低強度領域Ｌに向かって凹部９の大きさを大きくしたものである。

図６において、高強度領域Ｈに配設される凹部９は円形の形状とされており、直径が３ｍｍ〜１０ｍｍで、深さが０．３ｍｍ程度に決められている。一方、低強度領域Ｈに配設される凹部９は円形の形状とされており、直径が１１ｍｍ〜１５ｍｍで、深さが０．３ｍｍ程度に決められている。尚、高強度領域Ｈから直ぐに低強度領域Ｌを形成せずに、この中間の中強度領域を形成して、強度の大きさが側面部８の中央付近から側端面に向うにつれて強度を徐々に小さくすることも可能である。

本実施例においても、側面部８の側端面付近の領域(＝低強度領域Ｌ)は強度が小さいため、側面部８の側端面付近の領域は外側に向けて変形する。一方、側面部８の中央付近の領域(＝高強度領域Ｈ)は強度が大きいため、側面部８の中央付近の領域は変形が抑制されて平面状態を維持される。したがって、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむという現象を抑制できるようになるものである。

更に、凹部９の大きさを変えることによって、断面二次モーメントの大きさを調整することができるので、適切な強度を簡単に得ることができるようになる。

次に本発明の第４の実施形態について説明するが、基本的な考え方は実施例１と同様である。実施例１と異なっているのは冷蔵庫１に設けられている貯蔵室毎に対応した外箱１１の側面部８に高強度領域Ｈを形成したものである。

図７において、外箱１１の側面部８の冷蔵室２に対応した領域には高強度領域Ｈ１が形成され、外箱１１の側面部８の製氷室３、冷凍室４，５に対応した領域には高強度領域Ｈ２が形成され、外箱１１の側面部８の野菜室６に対応した領域には高強度領域Ｈ３が形成されている。この図では凹部９を示していないが、上述の実施例１と同様に凹部９は円形の形状とされており、直径が３ｍｍ〜１０ｍｍで、深さが０．３ｍｍ程度に決められている。

そして、各領域の強度は、高強度領域Ｈ１＞高強度領域Ｈ２＞高強度領域Ｈ３＞低強度領域Ｌの関係を有している。各貯蔵室の大きさによって外側に膨らむ度合いが違うので、貯蔵室の大きさに合せて強度を調節するようにしても良いものである。

本実施例においても、側面部８の側端面付近の領域(＝低強度領域Ｌ)は強度が小さいため、側面部８の側端面付近の領域は外側に向けて変形する。一方、側面部８の中央付近の領域(＝高強度領域Ｈ)は強度が大きいため、側面部８の中央付近の領域は変形が抑制されて平面状態を維持される。したがって、外箱１１の側面部８の表面の中央付近を中心に外箱１１の側面部８が膨らむという現象を抑制できるようになるものである。

更に、貯蔵室毎に強度を調整しているので外箱１１の側面部８の平面度を向上することができるようになる。

以上述べた通り、本発明によれば、断熱箱体を形成する外箱の側面部の側端面に近い領域の強度が、外箱の側面部の中央付近の領域の強度に比べて小さくなるように外箱の側面部表面に凹部又は凸部を適切に配置した構成を採用するようにしたものである。

この構成によれば、外箱の側面部の側端面に近い領域が中央付近の領域に比べて変形し易く、中央付近が変形しづらくなることで、ポリウレタンフォームの経年変化による外箱の側面部の膨らみを抑制できるようになる。その結果、断熱箱体を形成する外箱の側面部の経時的な歪みや膨らみを抑制して外観意匠性を向上した冷蔵庫を得ることができるようになる。

１…冷蔵庫、２…冷蔵室、３…製氷室、４…上部冷凍室、５…下部冷凍室、６…野菜室、７…天井部、８…側面部、９…凹部、或いは凸部、１０…断熱箱体、１１…外箱、１２…内箱、１３…真空断熱材、１４…ポリウレタンフォーム、１５…係合部、Ｈ…高強度領域、Ｌ…低強度領域。

Claims (5)

1. 合成樹脂からなる内箱と鋼板からなる外箱とを組み合わせ、前記外箱の内側に固定された真空断熱材の周囲を覆うように前記内箱と前記外箱の間の空間に充填されたポリウレタンフォームとよりなる断熱箱体と、前記断熱箱体に形成された複数の貯蔵室と、前記貯蔵室を開閉する複数の扉とを備えた冷蔵庫において、
   前記外箱の側面部の側端面に近い領域の強度が、前記外箱の側面部の中央付近の領域の強度に比べて小さくなるように前記外箱の前記側面部表面に凹部又は凸部を配置したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記凹部又は凸部は同じ形状で、かつ同じ大きさであり、前記外箱の前記側面部の前記側端面に近い領域の前記凹部又は凸部の数が、前記外箱の前記側面部の前記中央付近の領域の前記凹部又は凸部の数に比べて少ないことを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項１に記載の冷蔵庫において、
   前記凹部又は凸部は同じ形状であり、前記外箱の前記側面部の前記側端面に近い領域の前記凹部又は凸部の大きさが、前記外箱の前記側面部の前記中央付近の領域の前記凹部又は凸部の大きさに比べて大きいことを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項２或いは請求項３に記載の冷蔵庫において、
   前記凹部又は凸部の形状は円形、或いは多角形であることを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項２或いは請求項３に記載の冷蔵庫において、
   前記外箱の前記側面部の前記中央付近から前記外箱の前記側面部の前記側端面に向けて強度が徐々に小さくなるように前記凹部又は凸部を設けたことを特徴とする冷蔵庫。

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