(57)【要約】【課題】外箱と内箱間のウレタン断熱材内に凝縮器および真空断熱材を配置した冷蔵庫に関し、凝縮器の放熱能力を十分確保しながら、真空断熱材による吸熱量低減の効果を最大限に引き出す。【解決手段】外壁を形成する外箱２０２と、庫内壁を形成する内箱２０３と、外箱２０２と内箱２０３間に発泡充填した断熱材２０４と断熱材２０４内に埋没された真空断熱材２０５からなる断熱箱体２０６とを備え、内部流路２２１を形成する中空のプレート形状からなる凝縮器２２０を外箱２０２の一部もしくは全体に形成したものであり、凝縮器２２０の放熱面積が増加し、外気への熱伝達経路が短くなったため放熱能力が向上できる。また凝縮器２２０の庫内側に真空断熱材２０５が配設されているため、外気及び凝縮器２２０から庫内への侵入熱を抑制することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材とからなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のプレート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に配設したことを特徴とした冷蔵庫。
【請求項２】
外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材と前記断熱材内に埋没された真空断熱材からなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のプレート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に形成したことを特徴とした冷蔵庫。
【請求項３】
前記凝縮器は、冷蔵庫背面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されることを特徴とした請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記凝縮器は、冷蔵庫側面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されることを特徴とした請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記凝縮器の前記内部流路は、冷蔵室周辺部に少なくとも一部周設することを特徴とした請求項３または４に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
冷凍室周辺部に周設する前記凝縮器の前記内部流路体積に対して冷蔵室周辺部に周設する前記内部流路体積が多くなることを特徴とした請求項３または４記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記凝縮器の庫外側表面形状の一部もしくは全体が凸部となる請求項１から６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
圧縮機から前記凝縮器までの冷媒配管に凝縮器を配設したことを特徴とした請求項１から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記凝縮器の表面に放熱塗料を塗布したことを特徴とした請求項１から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記凝縮器の表面が隆起したことを特徴とした請求項１から９のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記凝縮器の前記内部流路は、冷媒が一旦冷蔵庫上部へ到達し冷蔵庫下方へ流れる構成をとることを特徴とした請求項1から１０のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記凝縮器の前記内部流路は、複数パスにて構成されたことを特徴とした請求項1から１１のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
前記凝縮器の材料をＪＩＳ呼称で１０５０,１１００、５１５４，５２５４，５０８３，５０８６のアルミ合金のいずれかで成形することを特徴とした請求項1から１２のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外箱および内箱間に断熱材を発泡充填して成る断熱箱体から構成された冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫の大容量化および設置スペース縮小の需要が高まるにつれて、冷蔵庫断熱壁内には真空断熱材を備えて断熱性能の向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。
【０００４】
図１６は、従来の冷蔵庫の一部切り欠き斜視図を示す。図１７は、冷蔵庫の図１６におけるＥ−Ｅ' 断面図を示す。図１６、１７に示すように、従来の冷蔵庫１は、冷蔵庫１の外壁を形成する外箱２と、冷蔵庫の庫内壁を形成する内箱３と、外箱２と内箱３の間に発泡充填させたウレタン断熱材４、ウレタン断熱材４内に配置した真空断熱材５からなる断熱箱体６と、断熱箱体６のウレタン断熱材４内に配置した冷蔵庫冷却装置（図示せず）の凝縮器２０により構成され、さらに断熱箱体内６を第一仕切り壁６ａおよび第二仕切り壁６ｂによって上下に区画し、それぞれに冷蔵室６ｃおよび冷凍室６ｄ、野菜室６ｅを形成している。
【０００５】
真空断熱材５は、ガスの透過を阻止する多層ラミネート構造のフィルムから成る外被袋、シリカ・パーライト等の微粉末もしくは無機繊維等からなる芯材により構成され、心材を外被に封入した後、外被袋内のガス（空気）を排気し、真空状態にしてヒートシールで密封している。この真空断熱材５の熱伝導率は、０．００８から０．００２５Ｗ／ｍ・Ｋと断熱性能が非常に優れているため、特に低温が要求される冷凍室６ｄの周囲に取り付ければ、断熱箱体６の壁厚を薄くしても、庫内に侵入してくる熱量を有効的に削減することが可能となる。また一般的に真空断熱材５の固定場所は曲面が多い内箱３よりも比較的平面部が多い外箱２の内面側に取り付けられる。
【０００６】
ウレタン断熱材４内に配置された凝縮器２０は一般に銅管で構成され、外箱２の内面側にアルミテープ２８等により取り付けられている。この理由として、圧縮機（図示せず）から搬送される高温高圧ガスを凝縮させるべく、外箱２と凝縮器２０を接地させ放熱面積を確保する必要があり、また高温になった凝縮器２０から庫内へ侵入する熱量を削減するべく、冷蔵庫１内から凝縮器２０（銅管）を極力隔離させる必要がある。さらに冷蔵庫１表面の露着き防止のため、外箱２表面温度は庫外の雰囲気温度に対して極力低下させないように、凝縮器２０の熱を外箱２へ効果的に伝達させなければならない等が挙げられる。
【０００７】
以上より、真空断熱材５と凝縮器２０は双方共に外箱２内面側に配置されるため、図１７のように互いの配置位置を阻害しないよう真空断熱材５の周囲に凝縮器２０を配置させる構造をとっている。
【０００８】
また、図１８に示すように、真空断熱材５の外箱側の側面部に溝３０を成形し、凝縮器２０（銅パイプ）を溝３０に当接する構造をとっているものがある。（例えば、特許文献２参照）
また、図１９に示すように、真空断熱材５を外箱２と内箱３の中間位置に固定部品５０を用いて配置させるという方法がある。（例えば、特許文献３参照）
【特許文献１】特開平９−２６９１７７号公報
【特許文献２】実開昭６１−２１２８５号公報
【特許文献３】特開平０３−２３３２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、冷蔵庫の省エネルギー化のため、庫外から庫内への侵入熱量をさらに低減させるべく、真空断熱材５の被覆面積を拡大した場合、従来の方法では、凝縮器２０の配置が真空断熱材５の周辺部分だけに制限されるため、凝縮器２０である銅管の長さが限定されてしまう。さらに凝縮器２０は外箱２とアルミテープ２８により接着しているが、管と板の線上接触より接触面積は少ない。また銅管の固定方法は、アルミテープ２８により銅管を一時固定した後に、ウレタン発泡により充填固定する方法をとっていたが、アルミテープ２８の固定時のばらつきによる浮き発生等により凝縮器２０（銅管）と外箱２の間にウレタン断熱材４が回り込んでしまい、接触面積が減少する場合があった。したがって、冷媒を凝縮させるために必要な放熱面積も限定され凝縮温度は充分低下せず、凝縮能力も増加しない。したがって、冷凍サイクル全体において圧縮比が高く維持され、圧縮機の軸動力は高くかつ体積効率も低い状態となり冷凍サイクルのＣＯＰは向上しない。
【００１０】
また、従来の解決手段として、図１８に示すように、真空断熱材５の材料コスト削減、もしくは高性能化のために真空断熱材５を薄肉化させたり、冷却システム（図示せず）の高効率化のために低凝縮温度化を狙いに凝縮器２０である銅管長さを増加させるため、真空断熱材５の溝３０を多数成形する必要があるが、真空断熱材５内部は真空状態のため、外部からの応力に弱く破損する可能性があることから溝３０の複数成形は困難となる。そして、真空断熱材５における溝３０の成形に関して、プレス機導入による溝付け成形コストがかかる。さらに真空断熱材５の取付工程において、溝３０と凝縮器（銅パイプ）２０との位置合わせの工数が増加するため、取り付け効率も含めた生産コストの高騰という課題があった。
【００１１】
また、従来の解決手段として、図１９に示すように、真空断熱材５を外箱２と内箱３の中間位置に固定部品５０を用いて配置させるという方法があった。しかし、ウレタン断熱材４の性能を高めて断熱箱体６の壁厚を小さくした場合には、ウレタン断熱材４を発泡充填させるときに、真空断熱材５および固定部品５０がウレタン断熱材４の流動を阻害し、真空断熱材５と外箱２もしくは内箱３の間にウレタン未充填部分（ボイド）を発生させてしまうという課題があった。
【００１２】
本発明は、従来の技術的課題を克服するものであり、真空断熱材に溝を成形する等の加工を施すことなく、かつ容易に冷蔵庫の組立て配置ができ、また凝縮器の放熱能力を増加させると共に、真空断熱材の冷蔵庫への被覆率増加による吸熱量低減の効果を最大限にひきだすことができる構造を備えた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】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の冷蔵庫は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材とからなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に配設しているものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮器内の凝縮作用が促進され、凝縮器の放熱能力が向上できる。
【００１４】
また、本発明の冷蔵庫は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材と前記断熱材内に埋没された真空断熱材からなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に形成したものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮作用が促進され放熱能力が向上できる。また凝縮器の庫内側に真空断熱材が配設されているため、外気及び凝縮器から庫内への侵入熱を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の冷蔵庫によれば、凝縮器の放熱能力を向上できる効果がある。
【００１６】
また、凝縮器及び庫外の雰囲気ガスから庫内への侵入熱量を抑制できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
請求項１に記載の冷蔵庫の発明は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材とからなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に配設しているものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮器内の凝縮作用が促進され、凝縮器の放熱能力が向上できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、外壁を形成する外箱と、庫内壁を形成する内箱と、前記外箱と前記内箱間に発泡充填した断熱材と前記断熱材内に埋没された真空断熱材からなる断熱箱体とを備え、前記外箱は、内部流路を形成する中空のフ゜レート形状からなる凝縮器を前記外箱の一部もしくは全体に形成したものであり、凝縮器の放熱面積が従来に比べて増加し、また外気への熱伝達経路が短くなったことから、凝縮作用が促進され放熱能力が向上できる。また凝縮器の庫内側に真空断熱材が配設されているため、外気及び凝縮器から庫内への侵入熱を抑制することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記凝縮器は、冷蔵庫背面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されるものであり、凝縮器が冷蔵庫背面に集約されるため、その他の外箱部には凝縮器が配置されない。よって、庫内への侵入熱量は、埋設される真空断熱材により低減される。また冷蔵庫背面の凝縮器と真空断熱材は平面部どうしで接地する構造をとることから、冷蔵庫組立て前に事前に一体接着成形でき、組立て時の作業工数が低減できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記凝縮器は、冷蔵庫側面部の一部もしくは全体に真空断熱材と併設されるものであり、冷蔵庫を台所設置する際、側面の隙間は、背面と比べ多くなることから、外気の自然対流が促進されやすくなり、その結果放熱量が増加する。また、凝縮器が冷蔵庫側面に集約されるため、その他の外箱部には凝縮器が配置されない。よって、庫内への侵入熱量は、埋設される真空断熱材により抑制される。また冷蔵庫側面の凝縮器と真空断熱材は平面部どうしで接地する構造をとることから、冷蔵庫組立て前に事前に一体接着成形できることから、組立て時の作業工数が低減できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、冷蔵室周辺部に少なくとも一部周設されていることから、冷蔵室の庫内と庫外の温度差は冷凍室に比べ小さくなり、庫外から庫内への侵入熱量が冷凍室の侵入熱量に比べて小さくなる。よって庫外から庫内へのトータルの侵入熱が減少できる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項３または４に記載の発明において、冷凍室周辺部に周設する前記凝縮器の前記内部流路体積に対して冷蔵室周辺部に周設する前記内部流路体積が多いものであり、冷蔵庫背面もしくは側面全体にわたり凝縮器が配設されているため、凝縮面積が確保され放熱能力が充分得られる。また冷蔵室の庫内と庫外の温度差は冷凍室に比べ小さいことから、庫外から庫内への侵入熱量が冷凍室の侵入熱量に比べて小さくできる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の庫外側表面形状の一部もしくは全体が凸部となるものであり、冷蔵庫設置の際、凸部が台所壁と接地するため、凝縮器と台所壁の間に十分な隙間が生じる。よって庫外空間において空気の滞留が減少して、外気温度の上昇が抑制された結果、凝縮器から外気への熱伝達量が確保される。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項２から７のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機から前記凝縮器までの冷媒配管に凝縮器を追加配設するものであり、凝縮器を追加することにより冷媒の温度が低下する。この状態にて前記凝縮器の流路に流入するため、前記凝縮器と併設されている真空断熱材の高温劣化を未然に防止することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の表面に放熱塗料を塗布したものであり、凝縮器から外気への熱通過率が向上し、放熱能力が増加できるという作用を有する。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の表面を隆起させたものであり、凝縮器表面における境界層厚さが従来に比べ薄くなるため、熱通過率が増加し、凝縮器内部流路を流れる冷媒と外気との温度差が大きくなった結果、熱伝達量が増加する。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から１０のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、冷媒が一旦冷蔵庫上部へ到達し冷蔵庫下方へ流れる構成をとるものであり、冷蔵庫上方において、凝縮器と熱交換した高温空気は、冷蔵庫から大きく離れていくため、空気温度は比較的低く保たれる。また冷蔵庫下方において、庫外の空気はその周辺部からの熱影響を受けず、かつ熱交換による高温空気は常時、冷蔵庫上方へ移動するため常に低温を維持する。したがって、トータルの熱交換量は増加する。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の前記内部流路は、複数パスにて構成されるものであり、冷媒の流路損失を低減する。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の発明において、前記凝縮器の材料をＪＩＳ呼称で１０５０，１１００、５１５４，５２５４，５０８３，５０８６等のアルミ合金アルミ合金のいずれかで成形するものであり、凝縮器内の作動冷媒の高圧化に対して凝縮器の破損や冷媒もれ等を防止できる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は同実施の形態による冷蔵庫の外観傾斜図、図２は同実施の形態の冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図３は同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図、図４は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍サイクル図、図５は同実施の形態による冷蔵庫の図２における背面板の庫内側から見た正面図、図６は同実施の形態による冷蔵庫の図５におけるＡ−Ａ'要部 断面図である。
【００３２】
実施の形態１の冷蔵庫１０１は、前方に開口する鋼板製の外箱１０２、硬質樹脂製の内箱１０３、外箱１０２と内箱１０３間に発泡充填されたウレタン断熱材１０４からなる断熱箱体１０６と、庫内仕切り壁１０６ａにより区分けされた冷蔵室１０６ｃおよび冷凍室１０６ｄと、冷蔵室ドア１０６fおよび冷凍室ドア１０６ｇと断熱箱体１０６をシールするガスケット１０７と、冷蔵室１０６ｃの温度を検知する冷蔵室センサ１０８と、冷凍室１０６ｄの温度を検知する冷凍室センサ１０９と、冷蔵室への冷気を調整する冷蔵室ダンパ１１０と、冷蔵庫の冷凍サイクルを構成する冷凍室１０６ｄ背面に配置された冷却器１１１と、冷蔵庫１０１背面下側の機械室（図示せず）に配置された圧縮機１１２と、減圧器であるキャピラリチューブ１１３と、各部屋に冷気を送る送風ファン１１４と凝縮器１２０により構成されている。
【００３３】
図２、５より、外箱１０２は背面板１０２ａ、側面板１０２ｂ、天面板１０２ｃ、底面板１０２ｄから構成されるが、本実施例の凝縮器１２０はロールボンド型熱交換器であり、背面板１０２ａ全体を共用している。
【００３４】
圧縮機１１２から流出した冷媒が凝縮器１２０へ流入する際、凝縮器１２０の内部流路１２１は、冷媒が一旦背面板１０２ａ上方へ冷媒が流れ、その後背面板１０２ａ下方へ向かって背面板１０２ａ全体領域に流れるような配置に構成されている。
【００３５】
ロールボンドとは、一般的に蒸発器やパネル熱交換器や太陽熱集熱板などに利用されるもので、製造方法としては、表面を清浄にしたアルミニウム板の上にスクリーン印刷により冷媒が流れる流路部分に圧着防止剤を印刷する。次にもう一枚の清浄なアルミニウム板を重ね、高圧力により圧延して一体物に成形します。その後、高圧ガスを圧着防止部に封入し、流路部分を膨出して中空部分を形成する。この内部流路１２１を形成した中空のプレート形状の厚さは２ｍｍから６ｍｍ程度のものが好ましい。
【００３６】
また、凝縮器１２０である背面板１０２ａの材料として、本実施例を含め一般には１０５０や１１００等の純度９９％以上のアルミ合金が加工性や耐食性等の特性の良さから使用される。また、５１５４、５２５４，５０８３，５０８６等のマグネシウムを添加し強度を高めたアルミ合金を凝縮器１２０である背面板１０２ａとして用いても良い。
【００３７】
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を図３，４にて説明する。
【００３８】
冷蔵庫１０１の運転が開始される条件は、冷蔵室センサ１０８もしくは冷凍室センサ１０９温度が起動温度以上の場合であり、また運転が停止する条件は、冷蔵室センサ１０８および冷凍室センサ１０９の両方が停止温度以下の場合である。
【００３９】
まず冷凍室１０６ｄの冷却について説明する。冷凍室１０６ｄが外気からの侵入熱および冷蔵室ドア１０６ｆ、冷凍室ドア１０６ｇの開閉などにより、庫内温度が上昇して冷凍室センサ１０９が起動温度以上になった場合に、圧縮機１１２が起動し冷却が開始される。圧縮機１１２から吐出された高温高圧の冷媒は、外箱１０２の背面板１０２ａ（凝縮器１２０）の内部流路１２１へ流れ込み、背面板１０２ａの庫外側の空気やウレタン断熱材１０４との熱交換により、冷却されて液化する。さらに液化した冷媒はキャピラリチューブ１１３で減圧されて、冷却器１１１に流入し冷却器１１１周辺の庫内の空気との熱交換により庫内を冷却する。ここで冷媒は加熱されガス化して圧縮器１１２に戻る。庫内が冷却されて冷凍室センサ１０９の温度が停止温度以下になり、かつ冷蔵室センサ１０８の温度が停止温度以下になった場合に圧縮機１１２の運転が停止する。
【００４０】
つぎに冷蔵室１０６ｃの冷却について説明する。冷凍室１０６ｄと同様に、庫内温度が上昇して冷蔵室センサ１０８温度が起動温度以上になった場合に、冷蔵室ダンパ１１０が開き、圧縮機１１２の運転が開始される。冷却器１１１の冷気が送風ファン１１４により冷蔵室１０６ｃ内に流入して庫内空気温度が冷却されて、冷蔵室センサ１０８温度が停止温度以下になり、かつ冷凍室センサ１０９温度が停止温度以下の場合に圧縮機１１２の運転が停止する。また冷蔵室１０６ｃと冷却器１１１間の風路にある冷蔵室ダンパ１１０は、冷蔵室１０６ｃ温度が停止温度以下で全閉し、仮に冷凍室１０６ｄの温度が停止温度以上で圧縮機１１２の運転が継続しても、冷蔵室１０６ｃ温度がこの時点の温度よりも低下しないようにして、凍結を防止している。
【００４１】
従来の凝縮器である銅管の場合、銅管から庫外の空気までの間に背面板１０２ａに相当する外箱１０２および接着剤（図示せず）が介在していた。しかし、図２に示すように本実施の形態の凝縮器１２０は、背面板１０２ａを共用しているため、冷媒から庫外の空気までの熱伝達距離が短縮された。
【００４２】
また内部流路１２１内の冷媒から背面板１０２ａへの伝熱面積は、従来に比べて増加するため、背面板１０２ａから庫外空気への熱伝達面積も増加する。
【００４３】
また、内部流路１２１の冷媒と熱交換した庫外の雰囲気ガスは、温度上昇してガス密度が小さくなり上方へ移動する。これにより背面板１０２ａ下方から上方への空気の流れが形成される。ここで本実施例のように凝縮器１２０の内部流路１２１は、主に背面板１０２ａ上方から下方へ冷媒が流れる構成をとることにより、冷媒温度の高い背面板１０２ａ上方において冷媒と雰囲気ガスの熱交換が行われる。その結果、高温になった雰囲気ガスは冷蔵庫上方へ排除され、凝縮器１２０付近の雰囲気ガスの温度は低く保たれる。よって雰囲気ガスと冷媒の温度差は充分大きくなる。また、冷媒温度が上方に対して十分低下する背面板１０２ａ下方において、雰囲気ガス温度も上方に比べ低いことから、雰囲気ガスと冷媒の温度差は充分大きく保たれる。
【００４４】
以上の結果より、放熱能力が十分確保され、凝縮温度が低下して冷凍サイクルの圧縮比が減少する。これにより圧縮機１１２の軸動力が減少、並びに体積効率の増加によって最終的に冷却システムのＣＯＰを増加することができる。
【００４５】
なお、本実施例の凝縮器１２０に相当する背面板１０２ａの材料は、加工性のよい１０５０や１１００のアルミ合金を用いたが、５１５４，５２５４，５０８３，５０８６等のアルミ合金を用いても、同様の放熱効果が得られる。これは、これらの合金がマグネシウムを含有していることから加工性に加え、高強度、高耐食性の特性をもちあわせているためである。
【００４６】
なお、本実施例の凝縮器１２０に相当する背面板１０２ａは、冷蔵庫１０１背面の一面のみの構成としたが、冷蔵庫１０１の外箱１０２の側面板１０２ｂ、天面板１０２ｃ、底面板１０２ｄに凝縮器１２０を併用しても同様の効果が得られる。
【００４７】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図８は同実施の形態による冷蔵庫の横断面図、図９は同実施の形態による冷蔵庫の図７における背面板の庫外側から見た正面図、図１０は同実施の形態による側面板を凝縮器で兼用した外箱分解図である。
【００４８】
同実施の形態による波形平板で構成した凝縮器を用いた冷蔵庫の箱体断面図は、図７、８、９、１０より、２０１は冷蔵庫、２０２は前方に開口する鋼板製の外箱、２０３は硬質樹脂製の内箱、２０４は外箱２０２と内箱２０３間に発泡充填されたウレタン断熱材、２０５はウレタン断熱材２０４の外箱２０２側へ併設された真空断熱材、２０６はウレタン断熱材２０４と真空断熱材２０５から構成される断熱箱体、２２０は凝縮器である。
【００４９】
ここで、外箱２０２は背面板２０２ａ、側面板２０２ｂ、天面板２０２ｃ、底面板２０２ｄから構成されるが、本実施の凝縮器２２０は、背面板２０２ａ全体に集約されたロールボンド熱交換器であり、背面板２０２ａを共用している。圧縮機１１２から流出した冷媒は、図９より凝縮器２２０の内部流路２２１へ流入したのち、背面板２０２ａ上方へ移動する。その後、冷媒流路は複数に分割され並行に背面板２０２ａ下方へ向かって冷媒は流れ、再び集約される。さらに、本実施例では、ロールボンドの平板部２２３を型押しして凸部２２５を成型している。
【００５０】
凝縮器２２０である背面板２０２ａの庫内面側は平面形状であり、本実施例では接着剤２３０により真空断熱材２０５と接着してある。またそのほかの外箱と真空断熱材も接着している。また凝縮器２２０表面全体に放熱塗料２７０が塗布されている。
【００５１】
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００５２】
図８に示すように、本実施の形態の凝縮器２２０は、背面板２０２ａを共用しているため、冷媒から庫外空気への熱伝達距離が短縮される。また内部流路２２１内の冷媒から背面板２０２ａへの伝熱面積は、従来に比べて増加するため、背面板２０２ａから庫外空気への熱伝達面積も増加する。さらに凝縮器２２０表面に放熱塗料２７０を塗布したことから凝縮器２２０と空気の熱伝達率が大きくなり冷媒から空気までの熱通過率が大幅に向上する。また、冷媒流路を複数経路化することにより、冷媒ガスが凝縮器内を流れる中で生じる圧力降下量を低減できるため、冷媒と庫外雰囲気ガス温度差を大きくできる。
【００５３】
以上より、放熱面積、熱通過率、冷媒と庫外雰囲気ガスの温度差がそれぞれ増加することにより、放熱能力が十分確保され凝縮温度は、最終的に低下して冷凍サイクルの圧縮比が減少する。これにより圧縮機１１２の軸動力が減少、並びに体積効率の増加によって最終的に冷却システムのＣＯＰを増加することができる。
【００５４】
また、凝縮器２２０を背面板２０２ａに集約し、その他の外箱２０２内面に設置される従来の凝縮器２０を廃止したことから、真空断熱材２０５は、背面板２０２ａも含めた外箱２０２全領域へ被覆可能となる。よって従来のウレタン断熱材に比べ真空断熱材２０５の熱伝導率が約０．１〜０．２程度まで低減でき、庫外の雰囲気ガス及び凝縮器２２０から庫内への熱通過率並びに侵入熱量は大幅に低減できる。その結果、冷蔵庫の冷却運転時間が短縮することにより冷蔵庫の消費電力が大幅に低減できる。
【００５５】
さらに、外箱２０２である背面板２０２ａ、側面板２０２ｂ、天面板２０２ｃ、底面板２０２ｄは、それぞれの平面において真空断熱材２０５と容易に接着でき、冷蔵庫組み立て前に一体加工しておけることから、冷蔵庫組み立て時の作業工数を低減できる。
【００５６】
なお、本実施の形態において、凝縮器２２０は、外箱２０２の背面板２０２ａ全体に集約されたロールボンド熱交換器で共用しているが、図１０のように、外箱２０２の側面板２０２ｂの一部もしくは全体にロールボンド熱交換器を集約、配設する構成をとる場合においても、同等以上の放熱能力が得られるとともに、庫内への侵入熱量が低減できる。さらに真空断熱材２０５と外箱２０２の一体成型品にて冷蔵庫２０１組み立てが可能になることから組み立て工数が削減できる。
【００５７】
（実施の形態３）
図１１は本発明の実施の形態による冷蔵庫の外観傾斜図、図１２は本発明の実施の形態３による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図、図１３は同実施の形態による冷蔵庫の図１１におけるＢ−Ｂ'要部断面図、図１４は同実施の形態による冷蔵庫の冷凍室周辺に冷媒流路が追加配設された外箱分解図、図１５は、同実施の形態による冷蔵庫の背面板に凸部形状の冷蔵庫輸送用取っ手が配設された外箱分解図である。
【００５８】
図１１，１２、１３，１４、１５において、３０１は冷蔵庫、３０２は前方に開口する鋼板製の外箱、、３０３は硬質樹脂製の内箱、３０４は外箱３０２と内箱３０３間に発泡充填されたウレタン断熱材、３０５はウレタン断熱材３０４の外箱３０２側へ埋設された真空断熱材、３０６はウレタン断熱材３０４と真空断熱材３０５から構成される断熱箱体、３２０及び３２６は凝縮器である。
【００５９】
ここで、外箱３０２は背面板３０２ａ、側面板３０２ｂ、天面板３０２ｃ、底面板３０２ｄから構成され、背面板３０２ａは凸部平面３０２ｅと斜め平面３０２ｆから構成される。本実施の凝縮器３２０は、背面板３０２ａの斜め平面３０２ｆの冷蔵室周辺に内部流路３２１が配設されたロールボンド熱交換器によって背面板３０２ａを共用している。また、圧縮機１１２（図示せず）から流出した冷媒は、最初に機械室３８０内の凝縮器３２６に流入し、次に背面板３０２ａの斜め平面３０２ｆに配設された内部流路３２１へ流入する。
【００６０】
以上のように構成された本実施の形態の冷蔵庫について、以下その動作を説明する。
【００６１】
図１３に示すように、本実施の形態の凝縮器３２０は、背面板３０２ａを共用しているため、冷媒から庫外空気への熱伝達距離が短縮され、また熱伝達面積も増加する。さらに冷蔵庫設置の際、背面は台所壁と近接させられる可能性があるが、本実施例の凝縮器３２０ならば台所壁との隙間は充分確保できることから、対流熱伝達を促進させることができ、凝縮器３２０と空気の熱伝達率は増加する。以上より、放熱能力は十分確保され、最終的に冷却システムのＣＯＰを増加することができる。
【００６２】
また図１２より、内部流路３２１は、冷蔵室３０１周辺の背面板３０２ａ領域中心に配設されることから、庫内と庫外雰囲気温度の温度差が約15Ｋとなり、冷凍室と雰囲気温度の温度差４０Ｋに比べて小さい領域にて放熱させることから庫外から庫内への侵入熱量は、冷凍室周辺に内部流路３２１を設置した場合に比べて低減する。
【００６３】
図１３より、凝縮器３２０を背面板３０２ａに集約し、その他の外箱３０２内側の凝縮器３２０を廃止したことから、背面板３０２ａを含め外箱３０２全領域に真空断熱材３０５が被覆可能となる。よって従来のウレタン断熱材３０４に比べ熱伝導率が約０．１〜０．２程度まで低減できるため、庫外の雰囲気ガスから庫内への熱通過率並びに侵入熱量は低減できる。よって、冷蔵庫の冷却運転時間が減少することにより冷蔵庫の消費電力が大幅に低減できる。
【００６４】
図１１，１２，１３より、冷媒ガスは背面板３０２ａを共用する凝縮器３２０に流入する前に機械室３８０にある凝縮器３２６を通過する。このとき冷媒は熱交換して温度が低下した状態で凝縮器３２０の内部流路３２１へ流入する。したがって、凝縮器３２０と併設される真空断熱材３０５は、凝縮器３２０からの熱伝達量が少ないため、真空断熱材の劣化や破壊等を引き起こさない長期断熱性能保証が可能となった。
【００６５】
なお、本実施の形態において、図１４にように庫内が低温となる冷凍室側に内部流路３２１を部分的に設ける場合においても、凝縮器３２０と真空断熱材３０５が併設してあれば、同様の放熱効果が得られる。
【００６６】
なお、本実施の形態において、凝縮器３２０を背面板３０２ａと共用させたが、その他の外箱３０２を凝縮器として部分的に共用させる場合においても、同様の放熱効果が得られる。
【００６７】
なお、本実施の形態において、図１５のように背面板３０２ａに冷蔵庫輸送用取っ手３９０が外箱３０２へ配設されることにより、冷蔵庫３０１を台所へ設置する際、外箱と台所壁の隙間を確保でき、放熱能力が充分得られる。また、冷蔵庫制御基盤用ＢＯＸを外箱３０２の凸部として設置させても同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、凝縮器及び庫外の雰囲気ガスから庫内への侵入熱量を抑制でき、凝縮器の放熱能力を向上できるので、冷蔵庫に限らず発泡断熱材中に真空断熱材を用いた冷却機器の省エネルギー対策として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１による冷蔵庫の外観傾斜図
【図２】同実施の形態の冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図
【図３】同実施の形態による冷蔵庫の風路構成図
【図４】同実施の形態の冷蔵庫の冷凍サイクル図
【図５】同実施の形態による冷蔵庫の図２における背面板の庫内側から見た正面図
【図６】同実施の形態による冷蔵庫の図５におけるＡ−Ａ' 断面図
【図７】本発明の実施の形態２による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図
【図８】同実施の形態による冷蔵庫の横断面図
【図９】同実施の形態による冷蔵庫の図７における背面板の庫外側から見た正面図
【図１０】同実施の形態による側面板を凝縮器で兼用した外箱分解図
【図１１】本発明の実施の形態３による冷蔵庫の外観傾斜図
【図１２】本発明の実施の形態３による冷蔵庫の断熱箱体を構成する外箱分解図
【図１３】同実施の形態による冷蔵庫の図１１におけるＢ−Ｂ'要部断面図
【図１４】同実施の形態による冷蔵庫の冷凍室周辺に冷媒流路が配設された外観傾斜図
【図１５】同実施の形態による冷蔵庫の背面板に凸部形状の冷蔵庫輸送用取っ手が配設された外箱分解図
【図１６】従来の冷蔵庫の一部切り欠き斜視図
【図１７】従来の冷蔵庫の図１におけるＥ−Ｅ' 断面図
【図１８】他の従来の冷蔵庫断熱箱体断面図
【図１９】他の従来の冷蔵庫断熱箱体断面図
【符号の説明】
【００７０】
１０１，２０１，３０１    冷蔵庫
１０２，２０２，３０２    外箱
１０２ａ，２０２ａ，３０２ａ    背面板
１０３，２０３，３０３    内箱
１０４，２０４，３０４    ウレタン断熱材
１０６，２０６，３０６    断熱箱体
１２０，２２０，３２０    凝縮器
１２１，２２１，３２１    内部流路
２０５，３０５    真空断熱材
２２２    複数パス
２２５    凸部
２７０    放熱塗料
３０２ｅ    凸部平面
３２６    凝縮器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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