(57)【要約】【課題】  本発明では、ワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品や制御基板の高さや大きさを低減させて制御基板箱の背面や側面や上面や底面に真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を配置することを目的とする。【解決手段】  本発明では、断熱箱体の背面の上部あるいは下部に設けられ、圧縮機が収納された機械室と、断熱箱体の背面あるいは天井面に設けられ、圧縮機を制御する制御基板を収納する制御基板箱と、制御基板に搭載された半導体部品と、を備え、半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用し制御基板箱の背面や側面や上面や底面に真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を配置するようにした。また、制御基板箱の背面に直接真空断熱材を貼り付けるようにした。【選択図】      図１
2012202612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、放熱パイプ、膨脹装置、冷却器、吸入パイプを順に接続して構成される冷凍サイクルと、内箱と外箱の間に断熱材が配設され、前面側に複数の貯蔵室を有する断熱箱体と、前記断熱箱体の背面の上部あるいは下部に設けられ、前記圧縮機が収納された機械室と、前記断熱箱体の背面あるいは天井面に設けられ、前記圧縮機を制御する制御基板を収納する制御基板箱と、前記制御基板に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品と、を備え、前記半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用し前記制御基板箱の背面あるいは周囲に付加部品を配置するようにしたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記付加部品が真空断熱材であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記真空断熱材を前記制御基板箱の背面壁や周囲壁の少なくとも１壁に直接貼り付けるようにしたことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記付加部品が前記放熱パイプあるいは前記膨脹装置あるいは前記吸入パイプであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記冷却器により生成された冷気を前記貯蔵室に供給する冷却風路を備え、前記付加部品が前記冷却風路であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記貯蔵室内にミストを噴霧するミスト噴霧装置を備え、前記付加部品が、前記ミスト噴霧装置あるいは、前記ミスト噴霧装置で生成されたミストを前記貯蔵室に供給するミスト送風路あるいは前記ミストを前記貯蔵室に噴霧するミスト噴霧口であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記制御基板箱を熱伝導性部材で構成し、前記半導体部品を前記制御基板箱と熱的に接続されるように固定し、前記半導体部品の発熱を前記制御基板箱で放熱するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記半導体部品を電気的に絶縁可能な放熱補助部品を介して前記制御基板箱に接続するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記半導体部品がＳｉＣ（炭化珪素）やＧａＮ（ガリウムナイトライド）であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
圧縮機、凝縮器、膨脹装置、蒸発器を順に配管で接続して構成される冷凍サイクルと、前記圧縮機が配置された本体と、前記圧縮機の上方に設けられ、前記圧縮機を駆動制御する制御基板を収納する制御基板箱と、前記制御基板に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品と、を備え、前記半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用し前記制御基板箱の背面と前記圧縮機との間のスペースに付加部品を配置するようにしたことを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、機器制御用の半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用する冷蔵庫などの機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
省エネ指向の高まりもあり、近年の冷蔵庫は低消費電力化が進んでいる。低消費電力化実現のために、圧縮機の駆動周波数を可変化するインバータタイプの冷蔵庫が主流となってきている。主に半導体部品で構成されるインバータ回路は高熱になるため、比較的大型の放熱構造が必要であり、制御基板上に取り付けられた状態では高さが高いものが多い。ここで、インバータ回路以外の構成部品は制御基板に取り付けた状態の部品の高さは、たとえば半導体部品を冷却する大型の放熱構造関連部品の高さが大きく、この大型の放熱構造関連部品に比べて他の部品は比較的高さの低いものが多く、制御基板上に、高さの高い部品と、高さの低い部品とが混在する構成になっている。
【０００３】
一方、近年の冷蔵庫では、限られた設置スペースや大きさ（幅や高さ）内で庫内の収納量の増加（収納容積の増加）が求められており、そのため断熱材の薄型化が進んでいる。しかし、上記インバータ駆動回路によるインバータ制御は、低消費電力化を実現できる反面、発熱が大きいので発熱した熱量が冷蔵庫の庫内に侵入しないようにしっかりと断熱する必要が生じる。制御基板をしっかりと断熱しないと、自己の発熱による熱が断熱材を介して庫内へ侵入するため、逆に消費電力を悪化させてしまう原因の一つとなるので、インバータ回路を実装する制御基板の周辺は、断熱材にてしっかり断熱を行う必要がある。（たとえば特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７００４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷蔵庫に使用される断熱材を薄型化するために、高性能な真空断熱材を使用する例も増えてきているが、制御基板と冷蔵庫内との間にも断熱材を設置して断熱を図る場合、制御基板のある部分では制御基板の高さ（厚さ）の分だけ制御基板部分の内箱が庫内側に突出するため、内箱の形状に合わせて断熱材を折り曲げる必要が生じ、たとえば制御基板と冷蔵庫内との間に真空断熱材を配置させる場合には、真空断熱材を途中で折り曲げる必要があるが、平板形状の真空断熱材においては折り曲げることで真空断熱材を構成する包装袋（外包材）が破れる恐れがあり断熱性能の低下が懸念されるため、制御基板と冷蔵庫内との間への真空断熱材の設置をあきらめて断熱性能の悪いウレタン断熱材で断熱を行っていた。
【０００６】
さらに、冷蔵庫の場合、冷凍サイクルの一部を構成する放熱パイプを冷蔵庫背面に設けているが、制御基板の背面（制御基板と庫内との間）には上述のように庫内容積の確保の観点から断熱材を薄くしており、制御基板の背面の断熱材中に放熱パイプを設置する厚さ（スペース）が無いので、制御基板の部分を避けて放熱パイプを這わせるようにしており、放熱パイプを制御基板の背面にまで延長して放熱効率を大きくして冷蔵庫の消費電力を下げることは困難であった。また、従来の冷蔵庫の構成の場合、制御基板の裏側には放熱パイプを通すスペースは無いため、制御基板をよけて放熱パイプを這わせるようにしているため、放熱パイプの這わせる形がいびつになって加工性が悪化したり、制御基板の背面に放熱パイプを這わせることができないため、放熱パイプの長さが短くなり放熱効率が低下していた。
【０００７】
本発明では、ワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品や制御基板の高さや大きさを低減させて制御基板箱の背面や周囲壁（側面や上面や底面など）に真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を配置することを目的とする。また、制御基板箱の高さや大きさを低減させて、低減した分の増加スペースを有効活用することを目的とする。また、庫内容積を増大させることを目的とする。また、低消費電力の冷蔵庫などの機器を得ることを目的とする。また、制御基板の高さや大きさを低減して制御基板収納スペースを小型化し、庫内容積など収納容積を増大することを目的とする。また、制御基板箱背面と庫内との間の増加スペースに、放熱パイプや冷却風路や照明装置などの付加部品を設置可能にして機器の外形形状や大きさの大幅な変更を行うことなく追加機能を得ることを目的とする。また、低消費電力の冷蔵庫などの機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、圧縮機、放熱パイプ、膨脹装置、冷却器、吸入パイプを順に接続して構成される冷凍サイクルと、内箱と外箱の間に断熱材が配設され、前面側に複数の貯蔵室を有する断熱箱体と、前記断熱箱体の背面の上部あるいは下部に設けられ、前記圧縮機が収納された機械室と、前記断熱箱体の背面あるいは天井面に設けられ、前記圧縮機を制御する制御基板を収納する制御基板箱と、前記制御基板に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品と、を備え、前記半導体部品に ワイドバンドギャップ半導体を使用し前記制御基板箱の背面の前記断熱材中に付加部品を配置するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、機器を制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱の背面や周囲に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
（機械室が冷蔵庫の背面下部に配置）
図１は、本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫の概略断面図、図２は本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図である。図において、冷蔵庫１は、最上段に冷蔵室２、冷蔵室２の下に切替室３と製氷室３５が並列に設けられ、切替室３と製氷室３５の下には冷凍室４が設けられ、冷凍室に下（最下段）には野菜室４が設けられている。ここで、各貯蔵室（たとえば冷蔵室２、切替室３、製氷室３５、冷凍室４、野菜室５）間において、設定温度（保存温度）の異なる部屋間は断熱材（仕切り部材）８で仕切られている。また、冷蔵庫１の背面下方には機械室６０が設けられており、機械室６０内には圧縮機６が収納されている。
【００１１】
また、冷蔵庫１の背面には背面断熱材８０が設けられており、また、冷蔵庫１の背面には冷却器室に設けられた冷却器（図示せず）、圧縮機６、アキュムレータ６１、膨脹装置（たとえばキャピラリチューブや電子膨脹弁など）６２、圧縮機６に接続されて冷却器などとともに冷凍サイクルを構成する放熱パイプ（凝縮パイプ）９等が配置されている。また、圧縮機冷却ファン６８も設けられている。放熱パイプ９はたとえば、圧縮機から冷蔵庫側面、冷蔵庫背面、冷蔵庫上面（あるいは冷蔵庫下面）、冷蔵庫側面を通って膨脹装置６２に接続され、蒸発器２００、アキュムレータ６１などを介して圧縮機６に接続される。圧縮機６はモータの回転数を任意に調整可能なインバータ方式で駆動され、たとえば半導体部品であるインバータ駆動回路部品１１などが搭載された制御基板７によって駆動される。制御基板７は、たとえば図１では冷蔵庫１の背面上方部の断熱材８０中に冷蔵庫１の背面側が開口するように配置された制御基板箱７０内に収納されている。
【００１２】
制御基板箱７０は図１冷蔵庫１の背面側（あるいは後述する図１１（ａ）では上面側）が開口しており、制御基板７のメンテや交換が行えるようにしている。ここで、図１、図２では、放熱パイプ９は圧縮機６から冷蔵庫側面、冷蔵庫背面、冷蔵庫上面、冷蔵庫側面を通って膨脹装置６２に接続されるが、放熱パイプ９は冷蔵庫背面から冷蔵庫上面、あるいは冷蔵庫上面から冷蔵庫側面へは、制御基板箱７０の側面を通るように配置されている。また、冷蔵庫１の天井面や背面や側面や底面の少なくともいずれかには冷蔵庫１の庫内と外部との断熱性能を高めるために真空断熱材１０が１箇所あるいは複数箇所設置されており、制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間にも配置されている。
【００１３】
（機械室が冷蔵庫の背面上部に配置）
次に、機械室６０が冷蔵庫１の背面上部に設けられている場合について説明する、図３は本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図である。図において、冷蔵庫１は、冷蔵室２、切替室３、製氷室３５、冷凍室４、野菜室５などの複数の貯蔵室が設けられているのは図１と同等であり、説明は省略する。ここで、各貯蔵室（たとえば冷蔵室２、切替室３、製氷室３５、冷凍室４、野菜室５）間において、設定温度（保存温度）の異なる部屋間は断熱材（仕切り部材）８で仕切られている。また、冷蔵庫１の背面上方には機械室６０が設けられており、機械室６０内には圧縮機６が収納されている。
【００１４】
また、冷蔵庫１の背面には背面断熱材８０が設けられており、また、冷蔵庫１の背面には冷却器室に設けられた冷却器２００が設けられており、圧縮機６、アキュムレータ６１、吸入パイプ６３、冷却器２００、膨脹装置であるキャピラリチューブ６２、放熱パイプ９、圧縮機６の順に接続されて冷凍サイクルを構成している。吸入パイプ６３はたとえば、圧縮機６（あるいはアキュムレータ６１）から冷蔵庫背面を通って冷蔵庫１の背面下方に設けられた冷却器２００に接続され、冷却器２００に接続された膨脹装置６２が冷蔵庫１の背面を通って冷蔵庫１の上面の放熱パイプ９に接続されている。圧縮機６はモータの回転数を任意に調整可能なインバータ方式で駆動され、制御基板７によって駆動される。制御基板７は冷蔵庫１の背面中央部（たとえば機械室６０の下方で冷却器２００の上方）の断熱材８０中に設けられた制御基板箱７０内に収納されている。
【００１５】
制御基板箱７０は冷蔵庫１の背面側が開口しており、制御基板７のメンテや交換が行えるようにしている。ここで、図３では、吸入パイプ９が冷蔵庫１の上部の機械室６０内に配置された圧縮機６（あるいはアキュムレータ６１）から冷蔵庫背面の下方に配置された冷却器２００に接続され、また膨脹装置であるキャピラリチューブ６２は、冷蔵庫１の下方に配置された冷却器２００から冷蔵庫天面に配置されている放熱パイプ９に接続されるが、キャピラリチューブ６２（あるいは吸入パイプ６３）は、冷蔵庫背面において制御基板箱７０の側面あるいは背面を通るように配置されている。また、冷蔵庫１の天井面や背面や側面や底面の少なくともいずれかには冷蔵庫１の庫内と外部との断熱性能を高めるために真空断熱材１０が１箇所あるいは複数箇所設置されており、制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間にも配置されている。
【００１６】
（ワイドバンドギャップ半導体）
図１、図２、図３において、本発明では、制御基板に搭載される圧縮機駆動回路であるインバータ駆動回路の半導体としてワイドバンドギャップ半導体を使用している。従来は制御基板７に搭載されるたとえばインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１には一般的にシリコン（Ｓｉ）をベースとした半導体が用いられてきたが、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用しており、ワイドバンドギャップ半導体としては、たとえば炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）などを使用している。
【００１７】
シリコン（Ｓｉ）半導体に対するワイドバンドギャップ半導体（たとえば炭化珪素ＳｉＣ）の優位点としては、以下の２点があげられる。１つ目のメリットとしては、素子の損失が小さく、高温動作が可能である点である。Ｓｉは発熱量が多く、また約１００℃〜２００℃で半導体性能が低下して動作困難になるため放熱用のフィン（放熱器１２）を設け、更に空気を介して放熱させており、フィンを搭載するための収納容積と放熱のための空間が必要になる。これに対し、ワイドバンドギャップ半導体（たとえばＳｉＣ）は素子でのスイッチング損失が小さく、省エネルギーでありながら、また、３００℃程度までは性能の低下が起こりにくいため、放熱用のフィン１２が不要、あるいは放熱用のフィン１２をかなり小さく（高さを小さく低背化）できるというメリットがある。
【００１８】
２つ目のメリットとしては、半導体構成部品であるデバイスの厚さを小さくできる点である。ワイドバンドギャップ半導体（たとえばＳｉＣやＧａＮ）は、絶縁破壊電界強度が大きいので、半導体の耐圧が大きい（シリコン（Ｓｉ）の約１０倍の耐圧を持っている）ため、半導体デバイス１１の厚さを１／１０程度にまで小さく（薄く）できる。本発明では、このような特性を持つワイドバンドギャップ半導体を用いることで、インバータ駆動回路部品１１の大幅な小型化や、放熱環境を気にしなくて良い構造などが実現できる冷蔵庫が得られる。
【００１９】
図１、図２、図３において、制御基板７に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１には、ワイドバンドギャップ半導体が使用されているため、絶縁破壊電解強度が大きく、耐圧が大きいため厚さや大きさが小さくできる（シリコンに比べ約１／１０）。また、３００℃の高温でも動作可能なので半導体部品１１の冷却用の放熱フィン（放熱器）１２も極端に小さくできる。したがって、従来は、制御基板７に搭載された状態で他の部品よりも極端に高さが高かった放熱器１２が設けられたインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１に、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用することにより放熱器１２とインバータ駆動回路部品１１を合わせた高さや大きさ（縦や横の幅）を極端に小さく（低背化や小形化）できるため、制御基板７に搭載した状態で他の制御関連部品（たとえば電源リアクタやコンデンサやトランスや電流検出部品など）の高さと同等程度、あるいは同等程度以下の高さにまで低くすることが可能である。
【００２０】
（制御基板、制御基板箱）
図４は、機器であるたとえば冷蔵庫１の制御基板７を正面から見た図である。図５は制御基板７を側面から見た図であり、図５（ａ）は本発明の制御基板７を側方から見た図、図５（ｂ）は従来の制御基板７を側方から見た図である。図において、制御基板７には、たとえば、インバータ駆動回路部品でありワイドバンドギャップ半導体などで構成される半導体部品１１、半導体部品１１と熱的に一体に構成され、半導体部品１１で発熱した熱の放熱を行う放熱器である放熱フィン１２、電源の電圧をたとえば１００Ｖから１２Ｖなどに変換するトランス１３、リレー１４、コンバータ１５、コンデンサ１６、電流検出部品である電流検出センサ１７などが搭載されている。
【００２１】
そして、制御基板７は、半導体部品１１や他の制御関連部品（たとえばトランス１３やコンバータ１５やコンデンサ１６など）が搭載された状態で制御基板箱７０内に収納され、ボルトなどの制御基板固定手段７９で制御基板箱７０の背面（底面）などに固定・保持される。制御基板箱７０内には制御基板７とともに電源リアクタなども収納される。放熱器１２は熱伝導性の良いたとえばシート状の放熱補助部材１１０などを介して接着剤やボルトなどによりインバータ駆動回路部品１１に圧着固定されている。シート状の放熱補助部材１１０は、熱伝導性を有していれば良いが、弾性を有している方が密着しやすいため放熱しやすくなるので良い。ここで、シート状の放熱補助部材１１０は必ず設けなければ良いというものではなく、設けなくても良く、放熱器１２と半導体部品であるインバータ駆動回路部品１１とを直接接着剤やボルトなどにより圧着や固定してもよい。
【００２２】
ここで、図５（ａ）に示すように本発明の実施の形態の制御基板７に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と放熱器１２を合わせた高さがＡ、本発明の実施の形態の他の制御関連部品（たとえばトランス１３やコンバータ１５やコンデンサ１６など）の高さがＡ４、本発明の実施の形態の制御基板箱７０の高さがＨであり、高さ方向上部が開口している。また、図５（ｂ）に示すように従来の制御基板７に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と放熱器１２を合わせた高さはＡ２、従来の他の制御関連部品（たとえばトランス１３やコンバータ１５やコンデンサ１６など）の高さがＡ３、従来の制御基板箱７０の高さがＨ２であり、高さ方向上部が開口している。
【００２３】
ここで、従来は、図５（ｂ）に示すように制御基板７の大きさの制限から設置スペースが決められているため、放熱器１２を高さ方向に高くすることで放熱面積をかせぐ必要性があり放熱器１２とインバータ駆動回路部品１１を合わせた高さＡ２は、制御基板７に搭載された状態で他の制御関連部品（例えばコンデンサ１６など）の高さＡ３よりも極端に高さが高くなっており、そのため、制御基板箱７０の高さＨ２も高くする必要があった。したがって、冷蔵庫１に組み込んだ状態では、制御基板箱７０が配置された部分のみ、冷蔵庫１の背面（あるいは天井面）の断熱壁の厚さ（制御基板箱７０と背面断熱材８０を合わせた厚さ）が厚くなり、庫内側に突出することになり、庫内容積（貯蔵室内容積）がその分だけ小さくなっていた。
【００２４】
しかしながら、放熱器１２が設けられたインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１に、本発明ではワイドバンドギャップ半導体を使用することにより図５（ａ）に示すように放熱器１２と半導体部品１１を合わせた高さＡを極端に小さく（低背化）できる（Ａ＜Ａ２））ため、制御基板７に搭載した状態で従来の他の制御関連部品（たとえば電源リアクタやコンデンサ１６やトランス１３や電流検出部品１７など）の高さＡ３と同等程度の高さにまで低くすることが可能となるので、制御基板箱７０の高さＨも従来の制御基板箱７０の高さＨ２に比べて大幅に低くできる。したがって、冷蔵庫１に組み込んだ状態では、制御基板箱７０が配置された部分であっても、冷蔵庫１の背面の断熱壁の厚さ（制御基板箱７０と背面断熱材８０を合わせた厚さ）を薄くできるので、内箱１０１が庫内側に突出することがなくなり、庫内容積（たとえば貯蔵室２の内容積）を増加させることができる。
【００２５】
ここで、制御基板７に搭載された状態で放熱器１２とインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を合わせた高さＡの方が従来の他の制御関連部品（たとえば電源リアクタやコンデンサ１６やトランス１３や電流検出部品１７など）の高さＡ３よりも低くできる場合（Ａ＜Ａ３）には、逆に図５（ａ）に示すように本発明の実施の形態の他の制御関連部品（たとえば電源リアクタやコンデンサ１６やトランス１３や電流検出部品１７など）の高さＡ４を本発明の実施の形態のインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と放熱器１２を合わせた高さＡと同等程度まで低くする（Ａ４＜Ａ３）ことで制御基板７の高さが更に低くでき、したがって制御基板箱７０の高さＨを更に低く抑えることが可能となる。
【００２６】
ここで、本実施の形態では、インバータ駆動回路部品１１の半導体（たとえばスイッチング素子やダイオード素子など）が珪素（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成されており、ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドがある。
【００２７】
このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子やダイオード素子は、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子やダイオード素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。
【００２８】
また耐熱性も高いため、ヒートシンクの放熱フィン１２の小型化や、水冷部の空冷化が可能であるので、半導体モジュールの一層の小型化が可能になる。
【００２９】
更に電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。
【００３０】
ここで、ＳｉＣを使用したＭＯＳＦＥＴは、デバイス構造が縦型であり大容量化に有利であり大電流化、高耐圧化が容易なため、ルームエアコンやパッケージエアコンなどの比較的大型の機器への適用が望ましい。また、ＧａＮ−ＦＥＴはデバイス構造が横型であり、低抵抗化が容易であり、低コスト化が可能なため、低電流域で使用される冷蔵庫やルームエアコンなどの比較的小形の機器への適用が望ましい。
【００３１】
なお、スイッチング素子やダイオード素子の両方がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体よって形成されていてもよく、この実施の形態に記載の効果を得ることができる 
【００３２】
ここで、制御基板７はたとえば板金製や樹脂製の制御基板箱７０内に収納されている。冷凍サイクルを構成する圧縮機６が収納されている機械室６０が図１や図２で示したように冷蔵庫１の背面下部に設けられている場合には、制御基板箱７０は、冷蔵庫１背面上部、あるいは背面の高さ方向中央近傍など機械室６０より上方の断熱材（たとえばウレタン断熱材）中に設けられる。また、機械室６０が図３で示したように冷蔵庫１の背面上部に設けられている場合には、制御基板箱７０は、冷蔵庫１背面下部、あるいは冷蔵庫１の背面の高さ方向中央近傍など機械室６０より下方の断熱材中に設けられる。
【００３３】
本発明では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と放熱器１２を合わせた高さＡ、あるいは放熱器１２のみの高さをワイドバンドギャップ半導体を使用することにより極端に小さくできるため、図５（ａ）に示したように制御基板７の半導体部品であるインバータ駆動回路部品１１と放熱器１２を合わせた高さＡも小さく抑えることが可能であり、したがって制御基板箱７０の高さＨも低く抑えることができる。したがって、制御基板箱７０が庫内側に突出することを抑制できるので、庫内容積を大きくすることができ、しかも省エネルギーな冷蔵庫１が得られる。
【００３４】
また、制御基板箱７０の高さＨが小さくできることで、制御基板箱７０部分の内箱が庫内側に突出しないようにできるので、背面断熱材８０も庫内側に屈曲させたり、突出させたりする必要がなくなり、折り曲げ加工など変形加工に弱い真空断熱材１０（曲げ加工を行うと外包材が破れる可能性がある）を庫内背面の制御基板箱７０の背面７１と庫内（内箱１０１）との間に配置するようにしても、平板状の真空断熱材１０を折り曲げることなく平板状のままで設置可能となる。
【００３５】
ここで、冷蔵庫１の内箱１０１と外箱１０２の間の所定厚さを有する断熱壁部分に制御基板箱７０が配置されるため、インバータ駆動回路部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用して制御基板箱７０の高さ（奥行き）Ｈを小さくした場合でも制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間のもともとの長さ（距離）が短い場合には、断熱厚さを確保するために制御基板箱７０の背面７１の内箱１０１を若干庫内側に突出させる必要があるが、このような場合であっても制御基板箱７０の背面７１に平板状の真空断熱材１０を配置することは可能である。この場合には真空断熱材１０を若干折り曲げて配置しなければならなく可能性があるが、内箱１０１の庫内側への突出量が従来よりも小さくなっているため真空断熱材１０の折り曲げ角度を従来よりも小さくできる。
【００３６】
すなわち、真空断熱材１０の折り曲げ角度が真空断熱材１０を折り曲げたときに外包材が破れたり傷ついたりしない程度の小さな所定の角度（たとえば約３０度以下程度の小さな折り曲げ角度）の範囲内であれば、真空断熱材１０を折り曲げても外包材が破れたり、傷ついたりしないので、真空断熱材１０が機能しなくなったり、劣化して性能低下したりする恐れが低減できるので問題なく使用可能となる。
【００３７】
また、図６に示すように、制御基板７に搭載されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１がワイドバンドギャップ半導体で構成されている場合には、耐熱性が高く、放熱フィンが不要か極端に小さくて済むため、制御基板箱７０を熱伝導率の良い材料（鉄やアルミニウムや銅などやその合金鋼など）で形成してインバータ駆動回路部品１１などの半導体部品を直接制御基板箱７０に接触させて放熱の補助を行う構成としても良い。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態１を表す制御基板箱７０内の制御基板７を側面から見た図である。半導体部品であるインバータ駆動回路部品１１を熱伝導性を有する金属や樹脂やゴムなどの熱伝導性材料で構成した制御基板箱７０に直接接触させて制御基板箱７０をインバータ回路部品１１の放熱あるいは放熱補助を行う構成部品として使用しても良い。制御基板７と制御基板箱７０との間にインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を挟み込んでボルトなどの制御基板固定手段７９で押圧・固定すれば、簡単な構成でありながら、低コストで組立性が良好なインバータやファンモータなどの駆動制御などが行える機器駆動制御装置が得られる。
【００３９】
本発明では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用しているので、従来のＳｉを使用した半導体部品の場合に比べて耐熱温度が高い（約３００℃）ため、ウレタンなどの断熱材８０に接触するように設けられる制御基板箱７０を放熱フィンの代わりに使用しても放熱可能であり、また、制御基板箱７０が断熱材８０中に埋め込まれた構成であっても半導体部品１１の耐熱温度が高くなっているため、半導体部品１１の耐熱温度を越えるまで制御基板箱７０内の温度が上昇することもないので、インバータ駆動回路部品１１が故障することもなく信頼性上も問題ない。
【００４０】
このようにインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を直接制御基板箱７０に接触させる構成として制御基板箱７０を放熱フィンの代わりに用いることで、放熱フィンが不要となり、また、制御基板箱７０の高さを低く抑えることができるため内箱と外箱との間厚さ（断熱材８０などの厚さ）を低減できるので、低コストな冷蔵庫を得ることができる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１がワイドバンドギャップ半導体で構成されているため、インバータ駆動回路部品１１などの半導体部品が薄くでき、制御基板箱７０の厚さも薄くできるので、冷蔵庫１の貯蔵室内容積（庫内容積）を大きくできる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１がワイドバンドギャップ半導体で構成されているため、省エネルギーな冷蔵庫が得られる。また、半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため、放熱フィンが不要な構成も可能となるので、構造が簡略化でき、しかも低コストな冷蔵庫が得られる。また、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を直接制御基板箱７０内に接触させることができるので、従来のように制御基板７と制御基板箱７０との間に所定すきまを設ける必要がなくなり、制御基板７を制御基板箱７０内に収納する場合の高さが低減できる。すなわち制御基板箱７０の高さをさらに低減できるので、貯蔵室内容積（庫内容積）を大きくできる。
【００４１】
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を直接制御基板箱７０に接触させる構成が難しい場合には、熱伝導率の良い材料（制御基板箱７０と同じ材料でも別の材料でも良い）の放熱補助部材１１０を介して熱的に接触させても良い。放熱補助部材１１０としては、たとえば熱伝導率の良い金属製が望ましいがインバータ駆動部品１１の発熱に対して発生する熱量を外部（たとえば制御基板箱７０や空気中）に放熱可能な熱伝導率や熱伝達率を有する樹脂製や弾性部材などでも良い。また、放熱補助部材１１０の大きさとしては、たとえばインバータ駆動回路部品１１の大きさ（幅や長さ）と同等以上で放熱可能な大きさであれば良い。また、放熱補助部品１１０としては、たとえばシート状であれば、厚さを薄くできるので、制御基板７や制御基板箱７０の高さを抑えることができる。このようにインバータ駆動回路部品１１を放熱補助部材１１０を介して制御基板箱７０に接触させる構成として制御基板箱７０を放熱フィンの代わりに用いても、放熱補助部材１１０を設けない場合と同等の効果が得られる。
【００４２】
特に制御基板箱７０が冷蔵庫１の高さ方向に対して背面略中央（例えば圧縮機が冷蔵庫の背面上部に設けられている場合には圧縮機が収容される機械室よりも下部で最下段の貯蔵室よりも上部、圧縮機が冷蔵庫の背面下部に設けられている場合には圧縮機が収容される機械室よりも上部で冷蔵庫１の最上段の貯蔵室よりも下部（最上段の貯蔵室が冷蔵室の場合には冷蔵室内の最上段の棚板位置よりも下部）に設けられている場合には、制御基板箱７０が背面上部や背面下部に設けられている場合に比べて高さ位置がユーザに使いやすい略中央高さ位置になるため、ユーザの使用頻度が高い貯蔵室が配置されており大きな収納容積が望まれるので、庫内容積を増加させることの意義や効果が大きい。
【００４３】
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と制御基板箱７０との間を電気的に絶縁可能としたい場合には、放熱補助部材１１０を熱伝導性と電気絶縁性を有する材料として制御基板箱７０とインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１との間に放熱補助部材１１０を介するか、あるいは所定厚さを有し樹脂性の電機絶縁性を有するシート状の別部材である電気絶縁部材を準備して放熱補助部材１１０と制御基板箱７０との間にこの電気絶縁部材を介するように構成すれば、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と制御基板箱７０とが電気的に絶縁できるので、電機絶縁性および安全上も問題がない。
【００４４】
ここで、制御基板箱７０と制御基板箱７０が設けられる機器本体（冷蔵庫１の本体や空調機の室外機本体や給湯機の熱源機本体など）との電気絶縁が必要な場合には、制御基板箱７０と機器本体との間、制御基板箱７０と制御基板箱７０のフタとの間などに電気絶縁部材を介在させるようにすれば良い。
【００４５】
ここで、本実施の形態ではたとえばインバータ駆動回路部品を構成する半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用し、インバータ駆動回路部品などの半導体部分１１を制御基板箱７０内に直接接触させる構成について、冷蔵庫の例で説明したが、冷蔵庫以外の空調機の室外機や給湯機の熱源機などインバータ制御を行う機器のインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１を収納する制御基板７や制御基板箱７０に対しても適用できる。
【００４６】
また、図５や図６に示した制御基板７や制御基板箱７０や半導体部品であるインバータ駆動回路部品１１などの構成を備えた制御装置および制御基板箱の構成についても、冷蔵庫だけでなく、空調機や給湯機や洗濯機などの他の家電機器などにも適用でき、同等の効果を得ることができる。空調機の室外機や給湯機の熱源機に適用した場合には、制御基板箱７０が薄くできるため、室外機や熱源機の高さや幅が低減可能で小形化が可能であり、また、重量やコストも低減可能である。また、洗濯層を備えた洗濯機に適用した場合には、洗濯機本体の幅や奥行きや高さが低減可能で小形化が可能であり、また、重量やコストも低減可能である。
【００４７】
図７は本発明の実施の形態を表す冷蔵庫１における制御基板箱７０の背面部分の容積増加についての説明図である。図において、図１〜図６と同等部分は同一の符号を付して説明を省略する。図において、冷蔵庫１の背面上部には制御基板箱７０が配置されており、内部にワイドバンドギャップ半導体で構成されたインバータ駆動回路部品１１が収納されている。
【００４８】
本発明では、インバータ駆動回路部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板７の厚さ、及び基板制御箱７０の厚さ（冷蔵庫１の前後方向長さ、奥行き）Ｈが薄くできるため、制御基板箱７０が配置されている部分の内箱の庫内(貯蔵室内)への突出（せりだし）部分８３の大きさや容積を小さくできる。また、制御基板箱７０の厚さＨを小さくできるので、厚さが小さくなった分だけ内箱１０１と制御基板箱７０背面７１との間の制御基板箱厚さ減少分だけ断熱材８０の厚さを増加させることが可能である。（断熱材厚さ増加部分８５の容積分だけ断熱材８０の厚さを大きくできる。）断熱材８０の厚さを増加させなければ、この断熱材厚さ増加部分８５の容積分だけ庫内容積を大きくできる。すなわち、制御基板箱７０の厚さＨが薄くなった断熱材厚さ増加部分８５の容積分（あるいは厚さ分）だけ、断熱材８０の厚さを薄くすることで庫内容積（貯蔵室の内容積）を大きくできる。したがって、ユーザにとって使い勝手の良い大容量の冷蔵庫が得られる。
【００４９】
ここで、従来の冷蔵庫１では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１、および制御基板箱７０の厚さが大きかったため、制御基板箱７０周辺の制御基板箱収納スペースの奥行きを大きくする必要があり、貯蔵室内の突出部分８３まで内箱１０１が突出（せり出し）していたため、庫内容積が小さくなっていた。また、従来の冷蔵庫では、断熱材８０の厚さ増加部分８５には制御基板箱７０が設けられていたため、真空断熱材や放熱パイプなどの付加部品を設けることなど困難であったが、本発明における制御基板７、制御基板箱７０は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、庫内側への突出部分８３を小さくでき、また、断熱材厚さ増加部分８５の容積分だけスペースが確保可能となるため、冷蔵庫１の背面１５２に対して制御基板７や制御基板箱７０を傾けて配置したりしなくても良く、冷蔵庫１の背面１５２に対して略並行（冷蔵庫設置面、あるいは冷蔵庫背面に対して略垂直）に設置できるようになるので、構造が簡単であり、制御基板箱７０の収納スペースも大幅に小さくすることが可能となる。さらに、貯蔵室である冷蔵室２内への内箱１０１のせり出し（突出）もなくなるから、貯蔵室である冷蔵室２への食品収納量も拡大させることが可能となり、ユーザにとって大容量で使い勝手の良い冷蔵庫や機器が得られる。
【００５０】
ここで、制御基板箱７０の高さＨが低くなることによって内箱の庫内側への突出量減少分８３（庫内容積増加部分８３）や制御基板箱７０の高さＨが低くなることによって制御基板箱７０と内箱１０１との間（たとえば冷蔵庫１を構成する断熱箱体の背面）の断熱材８０の厚さ増加部分８５（制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分８５）などの容積増加部分８３、８５に付加部品（機能部品（たとえばミスト噴霧装置や殺菌装置や除菌装置など）や風路部品（たとえば冷却風路やミスト送風路や風量調整や風路切替用のダンパ装置など）や冷凍サイクル部品（たとえば放熱パイプ（凝縮パイプ）や減圧装置（膨脹弁やキャピラリチューブなど）や吸入パイプなど）やその他部品（真空断熱材や配線や照明部品（たとえばＬＥＤ照明などの庫内照明や警告等や表示灯）など））を設けたり、配置するようにしても良い。
【００５１】
このように、庫内容積の増加部分８３や制御基板箱７０の背面７１の断熱材厚さ（容積）増加部分８５に上記付加部品を配置したり設けたりすることで、従来に比べて庫内容積を減少させることなく付加機能を得ることができるので、ユーザにとって使い勝手が良く、しかもスペース使用効率も大きくコストパフォーマンスの高い冷蔵庫が得られる。
【００５２】
すなわち、庫内容積増加部分８３や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分８５に付加部品を設けるようにすれば、庫内容積（貯蔵室の収納容積）を減少させることなく、付加部品による追加機能が実現できたり、あるいは付加部品が配置されていた部分に別部品を配置可能となるので、庫内容積を減少させることなく、追加機能が使用可能となり、スペース効率が向上し、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。また、庫内容積増加部分８３や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分８５に付加部品を設けない場合には、従来と同じ外形寸法の冷蔵庫で庫内容積を増加できるので、スペース効率が向上し収納容積が大きく、使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
【００５３】
ここで、付加部品がミスト噴霧装置やミスト送風路やミスト吹出し口などのミスト噴霧関連部品である場合には、貯蔵室内にミスト噴霧が行えるようになるので、貯蔵室内の収納容積を減少させずに貯蔵室内の除菌や加湿が行える衛生的で鮮度保持の行える冷蔵庫などの機器が得られる。
【００５４】
また、付加部品が放熱パイプ（凝縮パイプ）９の場合には、貯蔵室内の収納容積を減少させずに放熱パイプを制御基板箱７０の背面７１の断熱材厚さ増加部分８５に這わす（配置する）ことができるので、放熱パイプ９の長さを長くでき放熱面積の増加を行うことができるため、放熱効率が向上し省エネルギーな冷蔵庫を提供できる。
【００５５】
また、付加部品が真空断熱材１０の場合には、貯蔵室内の収納容積を減少させずに従来は配置困難であった制御基板箱７０の背面断熱材増加部分８５に真空断熱材１０を配置できるため、真空断熱材１０の設置面積の拡大が行え、また断熱性能が向上するので、省エネルギーな冷蔵庫が得られる。また、制御基板箱７０が薄くできるため真空断熱材１０を外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で折り曲げ角度を小さく配置することが可能となるので、折り曲げることで外包材が傷ついたり破れたりすることが抑制でき、真空断熱材の破損や断熱性能の低下のない高信頼性で省エネルギーな冷蔵庫が得られる。
【００５６】
（真空断熱材の折り曲げ配置）
本発明における制御基板７、制御基板箱７０は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、庫内への突出部分８３、断熱材厚さ増加部分８５の容積分だけ従来に比べてスペースの確保が可能となり、冷蔵庫１の背面１５２に対して制御基板７や制御基板箱７０を傾けて配置したりしなくても良くなり、冷蔵庫１の背面１５２に対して制御基板箱７０を略並行に設置可能となり、制御基板７や制御基板箱７０の設置位置を検討するにあたって設計の自由度が向上する。また、制御基板７や制御基板７０を傾斜させて配置させる場合であっても、真空断熱材１０を外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で折り曲げ角度を小さく配置することが可能なので、信頼性が高く、断熱性能の高い冷蔵庫などの機器が得られる。
【００５７】
図８は、本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図である。図において、図１〜図７と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、制御基板箱７０の背面７１が冷蔵庫１の外箱１０２あるいは背面１５２に対して所定の角度で傾斜しており、制御基板７も制御基板箱７０の背面７１の傾斜角度と略同等角度で傾斜して配置されている。制御基板７、制御基板箱７０は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、従来に比べて突出部分８３、断熱材厚さ増加部分８５の容積分だけスペースや容積の確保が可能となり、制御基板箱７０の背面７１を冷蔵庫１の外箱１０２あるいは背面１５２に対して傾斜させて配置させても制御基板箱７０の断熱材中での収納スペースを大幅に小さくすることが可能である。さらに、貯蔵室である冷蔵室２内への内箱１０１のせり出しも小さくできるかなくなるから、貯蔵室である冷蔵室２への食品収納量も拡大することが可能となる。
【００５８】
本実施の形態では、断熱材厚さ増加部分８５に付加部品である真空断熱材１０が配置されているが、真空断熱材１０は制御基板箱７０の背面７１の傾斜に合わせて制御基板箱７０の近傍で所定角度で折り曲げられているが、折り曲げ角度が小さく設定できるので、真空断熱材１０の外包材が傷ついたり破れたりしないため真空断熱材１０の信頼性を確保できる。ここで、真空断熱材１０を折り曲げる所定角度は、外包材が傷ついたり破れたりしない範囲で設定しており、制御基板箱７０の配置されていない部分の真空断熱材１０に対して真空断熱材１０の折り曲げられた部分の所定折り曲げ角度が略３０度以下（好ましくは１０度以下）としている（制御基板箱７０の配置されていない部分の真空断熱材１０が冷蔵庫１の背面や天面に略平行に設置されている場合には、背面や天面に対して真空断熱材１０の折り曲げられた部分の所定折り曲げ角度が略３０度以下（好ましくは１０度以下）とすれば良い）。このように制御基板箱７０の背面７１が傾斜している場合に制御基板箱７０の背面に設ける付加部品は真空断熱材１０でなくても良く、放熱パイプ９や吸入パイプ６３や膨脹装置６２やミスト噴霧装置や冷却風路など他の付加部品であっても良い。
【００５９】
（付加部品の複数配置）
ここで、付加部品は１つでなくても良く２つ以上の組み合わせ（たとえば配管同士（放熱パイプ９と吸入パイプ６３の組み合わせや吸入パイプ６３と減圧装置であるキャピラリチューブ６２との組み合わせなど）や、配管（放熱パイプ９や吸入パイプ６３やキャピラリチューブ６２など））と真空断熱１０の組み合わせや、ミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせや、真空断熱材１０とミスト送風路、あるいは真空断熱材１０とミスト吹出し口、あるいは真空断熱材１０と冷却風路との組み合わせ、照明部品（たとえばＬＥＤ照明などの庫内照明や警告等や表示灯など）と冷却風路の組み合わせ、照明部品と真空断熱材との組み合わせ、照明部品とミスト噴霧装置の組み合わせなど異なる付加部品２種類の組み合わせ、あるいは真空断熱材とミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせや照明装置とミスト噴霧装置と冷却風路の組み合わせなどの異なる付加部品３種類の組み合わせでも良く、複数の付加部品の中からの複数の組み合わせ）でも良い。また、同じ付加部品を２つ、３つなど複数の組み合わせでも良い。１つ、あるいは２つ以上の付加部品を組み合わせることで、貯蔵室内の収納容積の減少を伴わないで多くの付加機能を得ることができるので、ユーザの満足度が高く、しかもスペース使用効率も大きくコストパーマンスの大きな冷蔵庫が得られる。
【００６０】
（真空断熱材）
ここで、付加部品に真空断熱材を使用する場合には、芯材にガラス繊維などの無機繊維を使用するよりはポリエステル（ＰＰ）やポリスチレン（ＰＳ）などの有機繊維を使用した方が芯材の取り扱い時や解体時やリサイクル時に人体への悪影響がないので良い。
【００６１】
真空断熱材１０は、空気遮断性を有するガスバリア性容器（以下、「外包材」と称す）と、外包材の内部に封入された芯材および吸着剤（例えばガス吸着剤や水分吸着剤（ＣａＯ）など）と、を有している。そして、外包材の内部は、所定の真空度（数Ｐａ（パスカル）〜数百Ｐａ程度）に減圧されている。尚、真空断熱材１０を、単に真空断熱材と呼ぶ場合もある。
【００６２】
真空断熱材１０の芯材を形成する繊維として本実施形態では有機繊維を使用するようにしているが、この有機繊維に用いる材料として、ポリエステルや、その他に、ポリプロピレン、ポリ乳酸、アラミド、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＳ、ポリスチレンなどを用いることができる。また、芯材の耐熱性を向上させたい場合は、有機繊維にＬＣＰ（液晶ポリマー）やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）など耐熱性のある樹脂を使用すれば良い。また、圧縮クリープ特性を向上させたい場合は、繊維径の大きなものを使用すれば良い。また、上記の樹脂を混合させて使用すれば、圧縮クリープ特性の優れた耐熱性が高く断熱性の高い真空断熱材７が得られる。ポリスチレンは、固体熱伝導率が小さく断熱材の断熱性能の向上が期待でき、しかも安価に製造できる。
【００６３】
ポリプロピレンは、吸湿性が低いため、乾燥時間や真空引き時間を短縮でき生産性の向上が可能である。また、ポリプロピレンは、固体熱伝導が小さいので真空断熱材１０の断熱性能の向上が期待できる。
【００６４】
また、ポリ乳酸には生分解性があるので、製品の使用後に解体、分別された芯材は埋め立て処理を行うこともできる。
【００６５】
また、アラミドやＬＣＰは剛性が高いので、真空包装されて大気圧を受けたときの形状保持性が良く、空隙率を高めることができ断熱性能の向上が期待できるなどのメリットがある。
【００６６】
芯材は、例えば、プラスチックラミネートフィルムを外包材に用いる真空断熱材１０においては、大気圧を支えて真空断熱材１０内の空間を確保する役割と、空間を細かく分割してガスの熱伝導などを低減する役割を担っている。なお、ガスの熱伝導抑制の観点から、この空間の距離をその真空度における空気分子の自由行程距離より小さくなるようにすることが望ましい。
【００６７】
本実施の形態では、真空断熱材１０の芯材には、例えば有機繊維を使用しているので、従来のように硬くて脆いガラス繊維が芯材として使用されている場合に比べて、真空断熱材１０の製造時や解体時やリサイクル時に粉塵が飛び散り作業者の皮膚・粘膜などに付着して刺激を与えるということも無くなり取り扱い性、作業性、リサイクル性が向上する。製造時や解体時に粉塵が飛び散り作業者の皮膚・粘膜などに付着して刺激を与えることがないので、環境に配慮した製品が得られる。
【００６８】
（真空断熱材＋放熱パイプ）
付加部品の組み合わせとして真空断熱材１０と放熱パイプ９の場合には、真空断熱材１０を貯蔵室側（庫内側）に配置し、放熱パイプ９を制御基板箱７０の背面７１側に配置（内箱１０１、真空断熱材１０、放熱パイプ９、制御基板箱７０の順で配置）することで、放熱パイプ９よりの放熱が貯蔵室内に伝わるのを真空断熱材１０で抑制できるので、省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。ここで、内箱１０１と真空断熱材１０の間、真空断熱材１０と放熱パイプ９の間、放熱パイプ９と制御基板箱７０の背面７１との間には、適宜、別の断熱材（たとえばウレタン断熱材）や固定部材や防振部材（たとえば弾性部材や樹脂部材など）を設けることによって、断熱効率や防振や騒音低減などの効果を得ることができる。
【００６９】
また、所定の長さと所定の幅と所定の厚さを有する平板状（あるいはシート状）の真空断熱材１０の長さ方向あるいは幅方向に向かって連続した凹部を設け、凹部の深さを放熱パイプ９の直径の１／３程度以上として放熱パイプ９が挿入または嵌合可能な形状（たとえば円弧形状）とし、放熱パイプ９の位置決めや保持が可能な深さと形状にすれば良い。（たとえば、凹部の形状は放熱パイプ９の直径と同等程度以上の直径の円弧状とすれば良い。）
【００７０】
そしてこの凹部に放熱パイプを這わせるようにすれば、凹部の深さ分だけ放熱パイプが埋設できるので真空断熱材１０の厚さに放熱パイプ９の大きさ（直径分）を加えた合計の厚さを薄くでき、冷蔵庫の背面のトータルでの断熱材厚さ（内箱と外箱との間の断熱材厚さ）を薄くでき、したがって、厚さを薄くできた分だけ貯蔵室の内容積を大きくでき、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
【００７１】
ここで、真空断熱材１０と放熱パイプ９をあわせた厚さを小さくできることは上述したとおりであるが、この場合には、真空断熱材１０と放熱パイプ９をあわせた厚さを小さくできることに加え、半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱７０の厚さも薄くできるので、付加部品を追加したにもかかわらず、貯蔵室内容積を更に増大させることができる。したがって、スペース効率が良く貯蔵室内容積の大きな冷蔵庫などの機器を得ることができる。ここで、放熱パイプ９の代わりに吸入パイプ６３や減圧装置であるキャピラリチューブ６２を配置した場合でも同様の効果が得られる。
【００７２】
（放熱パイプ）
ここで、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって制御基板箱７０の厚さが薄くなり、制御基板箱７０の背面７１側に付加部品として放熱パイプ９を配置する場合の冷蔵庫１の放熱パイプ９の這わせ方について説明する。従来は、制御基板７の厚さが大きいため制御基板箱７０の厚さＨ２も大きく、制御基板箱７０の背面７１には放熱パイプ９を這わせるだけの断熱材８０の厚さが得られていなかったことからを放熱パイプ９を這わせることを避けていたが、本実施の形態では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１にＳｉＣ（炭化珪素）やＧａＮ（ガリウムナイトライド）などのワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品１１を含めた制御基板７の厚さ、及び基板制御箱７０の厚さＨが薄くできるため、制御基板箱７０の厚さが薄くなったことにより内箱１０１と制御基板箱７０背面７１との間に放熱パイプ９を這わせる隙間（断熱材に厚さ）を確保可能となる。制御基板箱７０が薄くなった場合の放熱パイプ９の這わせ方の例を図９を用いて説明する。
【００７３】
図９は、本発明の実施の形態を表す冷蔵庫の機械室が背面下部に設けられている場合の放熱パイプの這わせ方を説明するための冷蔵庫を背面から見た背面斜視図である。図において、図１〜図８と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、冷蔵庫１の背面下部には機械室６０が設けられ、冷凍サイクルを構成する圧縮機６が配置されている。圧縮機６の吐出管には放熱パイプ９が接続され、この放熱パイプ９は機械室６０を形成する上部壁面あるいは側部壁面を貫通し、その後、冷蔵庫１の外箱１０２に直接あるいはスペーサを介して貼り付けられた状態で外箱１０２と断熱材８０の間に配置されて機械室６０より冷蔵庫１の背面や側面を通って膨脹装置６２・冷却器となる蒸発器２００を介して圧縮機６の吸入管６３に接続されている。圧縮機６から吐出された高温・高圧の冷媒ガス（たとえば自然冷媒であるＨＣ冷媒）は冷蔵庫１背面や側面の外箱１０２や断熱材８０と熱交換することで放熱パイプ９内で凝縮・液化され、膨脹装置６２、蒸発器２００を通過して低温・低圧の冷媒ガスとなって再び圧縮機６の吸入側に戻ることで冷凍サイクルが構成されている。
【００７４】
ここで、放熱パイプ９は、圧縮機６の吐出配管に接続されており、冷蔵庫背面の外箱１０２と断熱材８０の間や断熱材８０中を冷蔵庫背面下部から上方へ向かって配設される上り配管９１と、制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の左右方向あるいは上下方向に横切って配設される制御基板箱背面配管９２と、冷蔵庫背面上部から下方の機械室６０に向かって配設される下り配管９３と、によって構成され、膨脹機構６２、蒸発器２００、を介して圧縮機６に接続されて冷凍サイクルを構成している。ここで、適宜、蒸発器２００と圧縮機６との間にサクションアキュムレータやサクションマフラなどの容器６１を設けたり、圧縮機６の吐出側配管（例えば吐出配管）と上り配管９１との間に吐出マフラを設けることで、信頼性が向上したり、また騒音が低下する。
【００７５】
ここで、放熱パイプ９は、冷蔵庫背面の外箱１０２と断熱材８０の間、あるいは断熱材中を冷蔵庫背面下部（たとえば機械室６０）から上方へ向かって配設される上り配管９１と、制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の左右方向あるいは上下方向に横切って配設される制御基板箱背面配管９２と、下方の機械室６０に向かって配設される下り配管９３とによって構成される例について説明したが、冷蔵庫背面を冷蔵庫背面下部の機械室６０近傍から制御基板箱７０の側方を通って上方へ向かって配設される第１の上り配管と、第１の上り配管が冷蔵庫１の上部近傍で折り返して制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の下方向に下って配設される第１の下り配管と、第１の下り配管が機械室６０の上方近傍で折り返して上方に向かって配設され制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の上方向に上って配設される第２の上り配管と、第２の上り配管が冷蔵庫１の上部近傍で折り返して制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の下方向に下って配設される第２の下り配管と、第２の下り配管が機械室６０の上方近傍で折り返して上方に向かって配設され制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１の上方向に上って配設される第３の上り配管と、第３の上り配管が冷蔵庫１の上部近傍で折り返して制御基板箱７０の側面を冷蔵庫１の下方向に下って配設される第３の下り配管と、によって構成しても良い。
【００７６】
すなわち、放熱パイプ９は、冷蔵庫１の背面の外箱１０２と内箱１０１の間で、制御基板箱７０の背面を冷蔵庫１に対して、左右方向、あるいは上下方向に１回あるいは複数回折り返すように制御基板箱背面配管として配設しても良く、このように制御基板箱７０の背面に放熱パイプ９を這わすことで、放熱パイプ９の放熱に必要な長さを冷蔵庫１の側面や上面や底面に這わすだけでは放熱長さが不足する場合でも冷蔵庫１の背面だけでも十分な放熱長さを確保できるので、放熱効率の良い省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ９の放熱に必要な長さを冷蔵庫１の背面のみ、あるいは背面と側面のみ、あるいは背面と上面（あるいは底面）のみで確保することも可能になるので、放熱パイプ９の這わせ方や配置の自由度が向上する。また、制御基板箱７０の背面に放熱パイプを這わすことで、放熱パイプ９を這わせなくて良くなる部分が得られ、この放熱パイプ９を這わせなくて良くなる部分の断熱材厚さを薄くでき、コンパクトで低コストの冷蔵庫が得られる。
【００７７】
本実施の形態では、以上のように、冷蔵庫などの機器を制御するインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板７の厚さ、及び基板制御箱７０の厚さＨを薄くすることが可能なため、放熱パイプ９を制御基板箱７０の背面に配設可能となり、放熱効率が向上し省エネルギーな冷蔵庫などの機器が得られる。
【００７８】
ここで、従来は、制御基板箱７０の厚さ（奥行き）が厚かったため貯蔵室内容積確保のため制御基板箱７０の背面には放熱パイプ９などの付加部品を配置することができず、たとえば放熱パイプ９を冷蔵庫１の背面に這わせる場合には、制御基板箱７０の上部や下部で折り返すか、あるいは制御基板箱７０の側面を通過させるなどして制御基板箱７０の背面を這わせずに冷蔵庫１の天上面や側面や底面に這わせて放熱パイプ９の放熱長さを確保していた。放熱パイプ９を制御基板箱７０の背面を這わせずに制御基板箱７０の上部や下部で折り返す場合、放熱パイプ９は、所定の放熱長さや放熱面積が必要であるため制御基板箱７０の上部や下部で複数回上下方向（冷蔵庫１の高さ方向）、あるいは左右方向（冷蔵庫１の横方向）や斜め方向に折り返して配設することで必要な放熱長さを得るようにしていた。
【００７９】
しかしながら、本実施の形態では、放熱パイプ９を冷蔵庫１の上部背面（あるいは背面中央近傍や下部背面）に設けられた制御基板箱７０の背面に這わすことが可能となるため、従来のように放熱パイプ９を複数回上下方向（冷蔵庫１の高さ方向）、あるいは左右方向（冷蔵庫１の横方向）や斜め方向に折り返して（折り曲げて）配設しなくても良くなるので、放熱パイプ９の配設の自由度が向上し、しかも放熱パイプ９の上下方向（冷蔵庫１の高さ方向）、あるいは左右方向（冷蔵庫１の横方向）への折り返し回数を低減できるので、放熱パイプ９の加工時間の短縮が行え、省エネルギーで低コストな冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ９の折り返し回数（折り曲げ回数）が低減できるので折り曲げによる放熱パイプ９のひび割れなどの不良による品質低下も抑制できる。したがって、高品質で信頼性が高く加工時間の短かい、低コストで省エネルギーな冷蔵庫などの機器を得ることができる。
【００８０】
放熱パイプ９を長くすると、放熱効率が良くなり消費電力の低減につながるため、省エネルギーな機器が得られる。一般的に従来の半導体はシリコン（Ｓｉ）を使用しており、過度の温度上昇に弱いが、本発明で使用するワイドバンドギャップ半導体は、自己の発熱も小さく、また高温にも強いという特性を持つので、従来では使用困難であった比較的温度が高くなる断熱材中や制御基板箱７０内や機械室６０内などへの設置が可能となる。従来のＳｉ半導体の場合は、周囲からの熱の譲与は極力注意しないと高温により故障してしまう可能性が高いが、ワイドバンドギャップ半導体の場合は、耐熱性が高いので高温により故障することが小さく問題の発生が少ない。放熱パイプ９の発熱温度としては、たとえば最大で４０〜１２０℃位までは上昇するが、ワイドバンドギャップ半導体は高温耐力が高い（約３００℃）ので、問題なく使用可能である。
【００８１】
ここで、放熱パイプ９を制御基板箱７０の背面に直接または熱伝導性を有する補助部材（樹脂部材など）を介して接触させるように接着材やネジなどにより固定すると、放熱パイプ９の熱を制御基板箱７０を介して放熱させることが可能となり、簡単構成でありながら放熱性能に優れた高性能な冷蔵庫などの機器を得ることができる。
【００８２】
図１０は本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図である。図において、図１〜図９と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。図において、制御基板箱７０の背面７１と付加部品（たとえば放熱パイプ９やミスト送風路や冷却風路や戻り風路など）との間には補助部材７５が設けられている。付加部品である放熱パイプ９は、たとえば上方あるいは下方の機械室６０から外箱１０２に直接、または固定部材を介して固定された状態で外箱１０２の内面側を制御基板箱７０近傍まで上昇、または下降した後に制御基板箱７０の背面７１を這うように配置されている。
【００８３】
ここで、補助部材７５は、熱伝導性を有する熱伝導性部材であって、弾性を有する弾性部材（たとえば、熱伝導性を有するゴムや樹脂など）であれば、弾性を有する補助部材７５を制御基板箱７０の背面７１に接着やネジ留めなどで固定し、付加部品である放熱パイプ９を弾性を有する補助部材７５に押圧するか、あるいは制御基板箱７０を補助部材７５を介して放熱パイプ９に押圧するように固定すれば、組立が簡単になり、低コストで放熱性能の良い高性能な冷蔵庫などの機器が得られる。
【００８４】
以上のように、制御基板７の半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体部品を使用することで、制御基板箱７０の厚さＨを小さくできるため、制御基板箱７０の厚さＨを小さくできたことにより冷蔵庫１の背面に配設された制御基板箱７０の背面に生じるスペースに放熱パイプ９を這わすことができるので、放熱パイプ９の長さをそのぶんだけ長くでき、放熱効率の良い冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ９を制御基板箱７０の手前で折り曲げなくても良くなるので、放熱パイプ９の折り曲げ回数を少なくでき、製造コストの小さい低コストの冷蔵庫などの機器が得られる。また、放熱パイプ９を制御基板箱７０の背面に熱伝導性を有する部材（たとえば樹脂部材や弾性部材など）を介して押圧固定すれば、放熱パイプ９の放熱を制御基板箱７０を介して効果的に冷蔵庫外に放熱できるので、高性能な冷蔵庫などの機器が得られる。
【００８５】
ここで、放熱パイプ９の代わりに吸入パイプ６３や膨脹装置であるキャピラリチューブ６２などのパイプであれば、制御基板箱７０の背面にパイプを這わすことで同様の効果が得られる。また、冷蔵庫１でなくてもよく、放熱パイプ９や吸入パイプ６３などのパイプを有する冷凍サイクルを備えた機器であって、機器を制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用可能な空気調和機（室内機や室外機）や給湯機（熱源機や貯湯タンク）や洗濯機などの機器であっても同様の効果が得られる。この場合は、断熱材が配設されていなくても制御基板箱７０の背面に生じるスペース増加部分に付加部品である放熱パイプ９や吸入パイプ６３や膨脹装置であるキャピラリチューブ６２などのパイプを這わすことができれば同様の効果が得られる。
【００８６】
（ミスト噴霧装置）
次に付加部品としてミスト噴霧装置を使用する場合について説明する。ミスト噴霧装置は、電圧を印加することでミストを発生させる放電電極と、前記放電電極を保持する保持部材と、放電電極に水を供給する水供給手段と、を備えている。ここで、水供給手段は放電電極に水を供給できれば良いので、放電電極に空間を介して直接水を落下させて放電電極に供給する構造でも良いし、水供給手段を熱伝導性の良い金属などで構成して一端側を冷凍室などの低温度貯蔵室や冷却室の壁面に接触させ、他端側を放電電極に接続して放電電極を直接冷やして結露水を放電電極に供給、あるいは生成させるようにして貯蔵室である野菜室内にミストを噴霧するようにしても良い。また、上部に冷蔵室２や野菜室５が配置され、冷蔵室２や野菜室５の下部に冷凍室４を備え、冷蔵室用冷却器が冷蔵室２の背面近傍に配置され、冷凍室用冷却器が冷凍室４の背面近傍に配置された冷蔵庫では、冷蔵室用冷却器よりの除霜水を冷蔵室２や野菜室５の背面近傍に設けられた放電電極に供給してミストを発生させて冷蔵室２内や野菜室５内にミストを供給するようにしてもよい。この場合、特別な工夫をしなくても除霜水が利用できるため冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。
【００８７】
また、第１の貯蔵室が比較的高温のプラス温度帯の貯蔵室である野菜室５で、第２の貯蔵室がプラス温度帯の貯蔵室である冷蔵室２の場合で、第３の貯蔵室が前記第１の貯蔵室よりも低温の貯蔵室であるマイナス温度帯の貯蔵室である冷凍室４の場合であって、第２の貯蔵室である冷蔵室２が上部に配置され、その下方に第３の貯蔵室である冷凍室４が配置され、第３の貯蔵室の下方に第１の貯蔵室である野菜室５が配置されている場合には、第１の貯蔵室と第３の貯蔵室との間の仕切り壁内にミスト噴霧装置を配置し、水供給手段の一端側を第３の貯蔵室である低温の冷凍室４側に配置し、水供給手段の他端側に接続された放電電極を比較的高温の貯蔵室である野菜室５側に配置することで、冷凍室４の冷気で水供給手段の一端側を冷却することができるので、冷凍室４と野菜室５の温度差を利用できるため、特別な工夫をしなくても冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。
【００８８】
ここで、水供給手段の一端側を貯蔵室背面近傍に設けられた蒸発器（冷却器）２００を有する冷却器室や貯蔵室に冷気を送風する冷却風路の壁面や内部に配置し、水供給手段の他端側に接続された放電電極を比較的高温の貯蔵室である野菜室５や冷蔵室２側に配置することで、冷却器室や冷却風路の冷気で水供給手段の一端側を冷却することができるので、冷凍室４と野菜室５との温度差が利用できるため、特別な工夫をしなくても冷却手段が不要で結露水を得ることができるので、低コストな冷蔵庫が得られる。
【００８９】
本実施の形態では、第１の貯蔵室であるたとえば冷蔵室２の背面と制御基板箱７０の背面７１との間にミスト噴霧装置本体を設けても良いし、ミスト噴霧装置本体は別の場所（たとえば制御基板箱７０が背面に設けられる第１の貯蔵室（たとえば冷蔵室２）とは異なる第２の貯蔵室（例えば野菜室４））に設け、制御基板箱７０の背面には第１の貯蔵室内へミストを噴霧するミスト噴霧口やミストを搬送するミスト送風路を設けるようにしても良い。
【００９０】
ミスト噴霧装置本体を制御基板箱７０の背面７１とは別の場所（たとえば制御基板箱７０の背面とは異なる部位、あるいは制御基板箱７０が背面に設けられる第１の貯蔵室（たとえば冷蔵室２）とは異なる第２の貯蔵室（例えば野菜室５））に設け、制御基板箱７０の背面には第１の貯蔵室内へミストを噴霧するミスト噴霧口やミストを搬送するミスト送風路を設けるようにする場合は、周囲が囲まれたダクトやホースなどのミスト送風路を第１の貯蔵室背面あるいは第２の貯蔵室背面に設けられるミスト噴霧装置本体と第１の貯蔵室背面と制御基板箱７０の背面との間に設けられたミスト噴霧口とを接続してミスト噴霧口より第１の貯蔵室内にミストを噴霧すれば良い。ここで、制御基板箱７０の背面７１に付加部品として貯蔵室内にミストを噴霧するミスト噴霧口やミスト噴霧口にミストを供給するミスト送風路や蒸発器（冷却器）２００で生成された冷気を貯蔵室に送風する冷却風路などを設ける場合には、制御基板箱７０の背面と付加部品との間に断熱材（たとえば真空断熱材やウレタン断熱など材）を設けるようにすれば、制御基板箱７０が冷やされて露がつく恐れが低減できるので、制御基板箱７０内の電子部品（たとえばワイドバンドギャップ半導体部品１１など）が故障することなく信頼性の高い冷蔵庫などの機器が得られる。したがって、簡単な構成でありながら貯蔵室内の容積を減少させることなく、制御基板箱７０背面のスペースを有効活用でき、設計の自由度の高い高性能な冷蔵庫などの機器を得ることができる。
【００９１】
ここで、たとえば、第１の貯蔵室、あるいは第２の貯蔵室から冷却器室への戻り風路を介して、あるいは第１の貯蔵室から第２の貯蔵室への戻り風路、あるいは第１の貯蔵室から別の第３の貯蔵室への戻り風路を介してミストを複数の貯蔵室に噴霧しても良い。この場合、ミストを噴霧するミスト送風路の少なくとも一部あるいは戻り風路の少なくとも一部を制御基板箱７０の背面７１に断熱材（たとえば真空断熱材）を介して設けるようにすれば簡単な構成でありながら貯蔵室内の容積を減少させることなく、制御基板箱７０背面７１のデッドスペースを有効活用できる。しかも、制御基板箱への露付きを防止し、ミスト送風路や戻り風路の配置の自由度が増加し、設計の自由度の高い高性能な冷蔵庫を得ることができる。
【００９２】
（制御基板箱の天井面への設置）
以上は、制御基板７、制御基板箱７０を冷蔵庫１の背面上方に設置するタイプの冷蔵庫についての例を紹介したが、ここでは、制御基板７、制御基板箱７０を冷蔵庫１の天井面に設置する場合について説明する。
【００９３】
図１１は、本実施の形態を表す制御基板７を冷蔵庫１の天井面に配置した場合の制御基板近傍の要部断面図であり、図１１（ａ）は本発明の冷蔵庫の制御基板を天井面に配置した場合の要部断面図、図１１（ｂ）は、従来の冷蔵庫の制御基板を天井面に配置した場合の要部断面図である。図１１において、図１〜図１０と同等部分は同一の符号を付して説明は省略する。
【００９４】
図１１（ｂ）において、制御基板７、制御基板箱７０は、冷蔵庫１の天井面１５１の後方に設けられている。図１１（ｂ）に示すように従来の冷蔵庫１では、機器を制御するインバータ駆動回路部品などの半導体部品に珪素（Ｓｉ）を使用していたため、インバータ駆動回路部品１１の厚さが厚く、また、耐熱温度が低いため、大きな放熱器１２を設ける必要があり、インバータ駆動回路部品１１と放熱器１２を合わせた厚さが大きくなり、それに伴って制御基板箱７０の厚さも大きくなっていた。そのため、制御基板箱７０の大きさや形状に合わせて庫内側（貯蔵室２内）に内箱１０１が突出していた（せりだしていた）。したがって、制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間の断熱材８０の厚さは、庫内容積（貯蔵室容積）をできるだけ大きくする必要性から極力薄くしており、放熱パイプ９や真空断熱材１０などの付加部品を制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間に設けるのは困難であり、付加部品は制御基板箱７０の背面以外の部分に設けていた。（付加部品である放熱パイプ９や真空断熱材１０は、制御基板箱７０の手前までしか配設されておらず、制御基板箱７０の手前で折り返したり、折り曲げたりして制御基板箱７０の背面７１を避けていた。）
【００９５】
しかしながら、図１１（ａ）に示すように本実施の形態の冷蔵庫では、半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため制御基板箱７０の厚さが薄くできるので、付加部品を制御基板箱７０の背面７１と内箱１０１との間に設けることが可能になる。図１１（ａ）において、制御基板７、制御基板箱７０は、冷蔵庫１の天井面１５１の後方に設けられている。本実施の形態では、機器を制御する制御部品である半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用しているため、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１、放熱器１２の厚さが小さくでき、制御基板箱７０の厚さも小さくできるので、高さが抑えられ、しかも発熱量も少なくなることから放熱器１２も大幅に小さくできる。これにより、インバータ駆動回路部品１１周辺の高さが、その他の部品の高さ程度まで抑えられることが可能となる。
【００９６】
また、図１１（ａ）で示した本発明における冷蔵庫では、図１１（ｂ）に示した従来の冷蔵庫の制御基板箱７０内ように制御基板７を冷蔵庫１の天井面に対して傾斜させずに冷蔵庫の天井面と略並行に設置できるので、制御基板箱７０の収納スペースが大幅に小さくできる。したがって、内箱１０１の突出（せりだし）も不要となり、しかも貯蔵室の容積（収納容積）を大幅に大きくすることが可能である。
【００９７】
ここで、従来の冷蔵庫１では、インバータ駆動回路部品などの半導体部品１１周辺の制御基板箱７０内の収納スペースの奥行きを大きくする必要があり、制御基板箱７０背面の内箱１０１が突出部分８３まで突出（せり出し）していたため、貯蔵室内容積が小さくなっており、また、断熱材厚さ増加部分８５には制御基板箱７０が設けられていたため、付加部品を設けることなど困難であった。しかし本発明における制御基板７、制御基板箱７０は、ワイドバンドギャップ半導体を用いることで厚さを薄くできるため、突出部分８３、断熱材厚さ増加部分８５の容積分が確保可能となるため、冷蔵庫１の天面１５１に対して制御基板７や制御基板箱７０を傾けて配置しなくても良く、冷蔵庫１の天面１５１に対して略並行に設置できるので、構造が簡単であり、制御基板箱７０の収納スペースも大幅に小さくすることが可能である。さらに、貯蔵室である冷蔵室２内への内箱１０１のせり出しもなくなるから、貯蔵室である冷蔵室２への食品収納量も拡大することが可能となる。
【００９８】
また、制御基板箱７０の高さＨが低くできることによって内箱１０１の庫内側への突出量減少分８３（庫内容積増加部分８３）や制御基板箱７０の高さＨが低くなることによって制御基板箱７０と内箱１０１との間（冷蔵庫１を構成する断熱箱体の天面厚さ）の天面断熱材８１の増加部分８５（制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分８５）などの容積増加部分８３、８５に付加部品（たとえば機能部品（ミスト噴霧装置や殺菌装置や除菌装置など）や風路部品（冷却風路やミスト送風路や風量調整や風路切替用のダンパ装置など）や冷凍サイクル部品（放熱パイプ（凝縮パイプ）や減圧装置（膨脹弁やキャピラリチューブなど）や吸入パイプなど）やその他部品（真空断熱材や配線や照明部品（たとえばＬＥＤ照明などの庫内照明や警告等や表示灯など）））を設けたり、配置するようにしても良い。
【００９９】
このように、庫内容積の増加部分８３や制御基板箱７０の背面７１の天面断熱材８１の断熱材厚さ（容積）増加部分８５に上記付加部品を配置することで、従来に比べて庫内容積を減少させることなく付加機能を得ることができるので、ユーザにとって使い勝手が良く、しかもスペース使用効率も大きくコストパフォーマンスの高い冷蔵庫が得られる。
【０１００】
また、庫内容積増加部分８３や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分８５に付加部品を設けるようにすれば、庫内容積（貯蔵室の収納容積）を減少させることなく、付加部品による追加機能が実現できたり、あるいは付加部品が配置されていた部分に別部品を配置可能となるので、貯蔵室内容積を減少させることなく、追加機能が使用可能となり、スペース効率が向上し、ユーザにとって使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。また、貯蔵室内容積増加部分８３や制御基板箱背面断熱材厚さ増加部分８５に付加部品を設けない場合には、従来と同じ外形寸法の冷蔵庫で貯蔵室内容積が増大できるので、スペース効率を向上し収納容積が大きく、使い勝手の良い冷蔵庫が得られる。
【０１０１】
本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように制御基板７の低背化・小型化により、制御基板箱７０も低背化・小型化できるため、従来は、制御基板箱７０の手前までしか設置できなかった真空断熱材１０や放熱パイプ９などの付加部品が、制御基板箱７０の背面（裏側）７１にも設置可能になり、平板状の真空断熱材１０を折り曲げることなく平板状のままで設置可能となるため、真空断熱材１０を構成する外包材（包装材）が折り曲げることにより破れることを抑制できる。また、発熱部である制御基板７と冷蔵室２とを高性能な真空断熱材１０で遮蔽できるので、消費電力の低減にもつながる。
【０１０２】
また、天井面１５１に配設される真空断熱材１０と背面１５２に配設される真空断熱材１０とを制御基板箱７０の背面７１で途切れることなく接続させることも可能になり、天井面１５１と背面１５２とに配設された真空断熱材を連続的に設けることができ、断熱性能良好な冷蔵庫などの機器を得ることができる。ここで、天井面１５１に配設される真空断熱材１０と背面１５２に配設される真空断熱材１０とが一体に連続的に形成された真空断熱材であっても配設可能となり、真空断熱材１０の配設の自由度が向上し、低コストの冷蔵庫などの機器が得られる。
【０１０３】
以上のように、圧縮機６、放熱パイプ９、膨脹装置６２、冷却器２００、吸入パイプ６３を順に配管で接続して構成される冷凍サイクルと、内箱１０１と外箱１０２との間に断熱材８０が配設され、前面側に複数の貯蔵室（たとえば冷蔵室２、切替室３、製氷室３５、冷凍室４、野菜室５など）を有する断熱箱体と、断熱箱体の背面１５２の上部あるいは下部に設けられ、圧縮機６が収納された機械室６０と、断熱箱体の背面１５２あるいは天井面１５１や下面（底面）に設けられ、圧縮機６などの駆動部品を駆動制御する制御基板７を収納する制御基板箱７０と、制御基板７に搭載されたトランジスタやダイオードなどの半導体部品１１と、を備え、半導体部品１１にＳｉＣやＧａＮなどの ワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品１１あるいは制御基板７を小形化（半導体部品１１と制御基板７の両方を小型化しても良い）し制御基板箱７０の背面７１（あるいは側面や上面や底面などの制御基板箱７０の開口部以外の周囲壁の少なくとも１壁であっても良い）に付加部品（たとえば、真空断熱材１０や放熱パイプ９や吸入パイプ６３や膨脹装置６２やミスト噴霧装置やミスト送風路や冷却風路（戻り風路含む）やダンパ装置など）を配置するようにしたので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。また、Ｓｉの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱７０が大きく高さも高いため制御基板箱７０の背面７１に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
【０１０４】
ここで、半導体部品１１にＳｉＣやＧａＮなどのワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品１１あるいは制御基板７を小形化（半導体部品１１と制御基板７の両方を小型化しても良い）し制御基板箱７０の高さや大きさ（縦や横の幅や長さ）を低くすることで生じる制御基板箱７０背面７１（あるいは側面や上面や底面などの制御基板箱７０の開口部以外の周囲壁の少なくとも１壁であっても良い）のスペース８３、８５（たとえば制御基板箱７０の高さを低くすることで生じる貯蔵室内の拡大されたスペースや余剰スペース８３、あるいは断熱材８０中に生じる拡大されたスペースや余剰スペース８５など）に付加部品を配置するようにすれば良い。この場合、Ｓｉの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱７０が大きく高さも高いため制御基板箱７０の背面７１に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、限られたスペースの有効利用が行なえる。また機器の小形が図れる。
【０１０５】
ここで、制御基板箱７０が小形化、あるいは薄くできるため、制御基板箱７０を従来は配置できなかった冷蔵庫１の側面の壁面内や断熱材中や仕切り８中にも配置することも可能となるので、冷蔵庫１の背面の断熱材８０中に余剰スペースは生じるため、庫内容積の増大、あるは付加部品の配置などが可能になり、スペースの有効利用も図れる。
【０１０６】
よって、本発明によると、機器を制御する半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することで半導体部品１１の厚さを低減可能であり、半導体部品１１が搭載される制御基板７や制御基板７を収納する制御基板箱７０の高さ（奥行き）を低減できるので、制御基板箱７０の設置スペースを小さくできる。また、制御基板箱７０の高さが小さくできるため、制御基板箱７０の背面７１に放熱パイプ９や真空断熱材１０などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。
【０１０７】
また、機器が冷蔵庫１の場合には、制御基板７や制御基板箱７０を低背化・小型化できるので、制御基板箱７０の高さが大きいことの影響で内箱１０１が庫内（貯蔵室）側に突出していた突出部分（内箱の庫内側への突出量減少分、あるいは庫内容積増加部分）８３が不要となるので、外形形状などの大幅な変更をしなくても庫内容積の増加が図れる。また、制御基板箱の背面と貯蔵室との間の断熱スペース（断熱材の厚さ増加部分、あるいは制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分）８５に余裕ができるので、この余裕スペースに放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を設けることができ、庫内容積を低減することなく追加機能を得ることができる。
【０１０８】
（真空断熱材の制御基板箱への貼付）
ここで、図１や図８や図１１では、真空断熱材１０と制御基板箱７０の背面７１との間には所定すきまが存在しており、ウレタン発泡断熱材がこの所定すきま内に充填されている構成を示したが、真空断熱材１０の外包材の少なくとも１面にアルミ箔を配した複合フィルムを使用し、真空断熱材１０の外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱７０の背面７１に直接貼り付けても良い。ここで、複層フィルムは、表面保護層、中間層、熱シール層などから構成される。このように真空断熱材１０を制御基板箱７０の背面に直接貼り付けることで真空断熱材１０と制御基板箱７０の背面７１との間の所定すきまが小さくてウレタンが充填されにくく（所定すきまにウレタンが流入しにくく）断熱性能が低下するといった恐れがなくなる。
【０１０９】
また、シート状（平板状）の真空断熱材を構成する積層体（芯材）の一方の面に配された外包材の複層フィルムと積層体の他方の面に配された複層フィルムは積層構成が異なってもよく、一方の面の複層フィルムは中間層にアルミ箔を有し、他方の面の複層フィルムの中間層にはアルミニウム蒸着が施されたものでも良い。この場合は、外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱７０の背面７１に配置することで、高温側となる制御基板箱７０の熱による真空断熱材１０が温度上昇してもガスの進入による断熱性能低下が抑制できる。また、積層体の両面に配される複層フィルムにアルミ箔を使用した場合に比べ、積層体の一方の面に配される複層フィルムの中間層にアルミ箔を有し、他方の面に配される複層フィルムの中間層にアルミニウム蒸着を施した場合、一方の面に配されたアルミ箔を有する複層フィルムから他方の面に配されたアルミニウム蒸着が施された複層フィルムへ熱の伝わりが低減できるので、断熱性能が向上する。よって、外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を制御基板箱７０の背面７１に配置した方が断熱性能が向上する。すなわち、貯蔵室側よりも制御基板箱７０の背面側の方が高温になるため、高温側に外包材のアルミ箔を配した複層フィルム側を配置した方が断熱性能が向上する。
【０１１０】
したがって、断熱性能が高く、信頼性の高い冷蔵庫などの機器が得られる。また、機器である冷蔵庫１の組立前に制御基板箱７０に予め真空断熱材１０を貼り付けることも可能になるので、組立性が向上し、しかも、真空断熱材１０と制御基板箱７０の位置決めが不要になるので、組立時間も低減できる。
【０１１１】
ここで、制御基板箱７０の背面７１に真空断熱材１０を直接貼り付ける例について説明したが、真空断熱材１０の貼り付ける場所や部位は、背面７１で無くても良く、制御基板箱７０の開口部以外の周囲壁の少なくと１壁（壁面の外側が好ましい）であっても良い。制御基板箱７０を冷蔵庫１などの機器に設置した状態で開口部以外の周囲壁（たとえば、図１のように制御基板箱７０を機器である冷蔵庫１の背面に開口部が冷蔵庫１の背面側を向くように略垂直に設置した場合には、制御基板箱７０の上面壁や側面壁や底面壁であり、図１１（ａ）のように制御基板箱７０を機器である冷蔵庫１の上面に開口部が冷蔵庫１の上面側を向くように略水平に設置した場合には、制御基板箱７０の開口部の周囲の４つの側面壁を指す。）に直接貼り付けても同様の効果が得られる。
【０１１２】
（他機器）
ここで、空調機や給湯機や洗濯機などの機器においては、圧縮機６、放熱パイプ９などの凝縮器、キャピラリチューブなどの膨脹装置６２、蒸発器２００を順に配管で接続して構成される冷凍サイクルを備え、空調機の場合は室外機、給湯機の場合は熱源機、洗濯機の場合は本体に圧縮機が搭載されている。この場合、機器は、圧縮機６が配置された室外機や熱源機や洗濯機の本体などの機器の本体と、圧縮機６の上方（あるいは前方、側方、後方）に設けられ、圧縮機６を駆動制御する制御基板７を収納する制御基板箱７０と、制御基板７に搭載され、機器の動作を制御するトランジスタやダイオードなどで構成されるインバータ駆動回路部品などの半導体部品１１と、圧縮機などを冷却する冷却ファンと、を備え、半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品１１あるいは制御基板７を小形化（半導体部品１１と制御基板７の両方を小型化しても良い）し制御基板箱７０の背面７１（あるいは側面や上面や底面など制御基板箱の周囲であっても良い）と圧縮機６との間のスペースに付加部品（たとえば放熱パイプ９や吸入パイプ６３などの配管や真空断熱材１０や冷却ファン６８や防音材やアキュムレータやマフラなど）を配置することが可能となるので、Ｓｉの半導体を使用していた従来の制御基板では制御基板箱７０の背面７１に配設できなかった付加部品が配設可能になり、スペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
【０１１３】
また、半導体部品１１にワイドバンドギャップ半導体を使用することによって半導体部品１１あるいは制御基板７を小形化（半導体部品１１と制御基板７の両方を小型化しても良い）し制御基板箱７０の高さを低くすることで生じる制御基板箱７０の背面７１（あるいは側面や上面や底面など制御基板箱の周囲であっても良い）と圧縮機６などの部品との間の余剰スペースや拡大されたスペースなどに付加部品（たとえば放熱パイプ９や吸入パイプ６３などの配管や真空断熱材１０や冷却ファン６８や防音材やアキュムレータやマフラなど）を配置することが可能となるので、Ｓｉの半導体（ワイドバンドギャップ半導体ではない従来の半導体）を使用していた従来の制御基板では制御基板箱７０が大きく高さも高いため制御基板箱７０の背面７１に配設できなかった付加部品が配設可能になり、限られた筐体内のスペースの有効利用が可能で追加機能を得ることができ、また機器の小形が図れる。
【０１１４】
ここで、機器である空調機や給湯機や洗濯機などの組立前に制御基板箱７０に予め真空断熱材１０を貼り付けることも可能になるので、組立性が向上し、しかも、真空断熱材１０と制御基板箱７０の位置決めが不要になるので、組立時間も低減できる。
【０１１５】
本発明によると、機器を駆動・制御する半導体部品にワイドバンドギャップ半導体を使用することで制御基板箱の背面や周囲に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となる。また、半導体部品の厚さを低減可能であり、半導体部品が搭載される制御基板や制御基板を収納する制御基板箱の高さ（奥行き）を低減できるので、制御基板箱の設置スペースを小さくできる。また、制御基板箱の高さが小さくできるため、制御基板箱の背面に放熱パイプや真空断熱材などの付加部品は配設できるので、余分なスペースを設けることなく追加機能を有することが可能となり、大きさや容積を変更することなく追加機能を有する冷蔵庫や空調機などの機器が得られる。
【０１１６】
また、機器が冷蔵庫の場合には、制御基板や制御基板箱を低背化・小型化できるので、制御基板箱の高さが大きいことの影響で内箱が庫内側に突出していた突出部分が不要となるので、庫内容積の増加が図れる。また、制御基板箱の背面と貯蔵室との間の断熱スペースに余裕ができるので、この余裕スペースに放熱パイプや真空断熱材などの付加部品を設けることができ、庫内容積を低減することなく追加機能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫の概略断面図。
【図２】本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図。
【図３】本発明の実施の形態１を表す冷蔵庫背面の冷凍サイクルを構成する圧縮機や放熱パイプなどの配置を示す背面斜視図。
【図４】冷蔵庫の制御基板７を正面から見た図。
【図５】制御基板７を側面から見た図。
【図６】本発明の実施の形態１を表す制御基板箱７０内の制御基板７を側面から見た図。
【図７】本発明の実施の形態の冷蔵庫１における制御基板箱７０の背面部分の容積増加についての説明図。
【図８】本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図。
【図９】機械室が背面下部に設けられている場合の放熱パイプの這わせ方を説明するための冷蔵庫を背面から見た背面斜視図。
【図１０】本実施の形態を表す冷蔵庫の制御基板箱近傍の要部断面図。
【図１１】本実施の形態を表す制御基板７を冷蔵庫１の天井面に配置した場合の制御基板近傍の要部断面図。
【符号の説明】
【０１１８】
１  冷蔵庫、２  冷蔵室、３  切替室、４  冷凍室、５  野菜室、６  圧縮機、７  制御基板、８  断熱材(仕切壁)、９  放熱パイプ、１０  真空断熱材、１１  インバータ駆動回路部品（半導体部品）、１２  放熱器、１３  トランス、１４  リレー、１５  コンバータ、１６  コンデンサ、１７  電流検出センサ、３５  製氷室、４０  放熱補助部品、６０  機械室、７０  制御基板箱、７１  制御基板箱の背面、７５  補助部材、８０  背面断熱材、８１  天面断熱材、８３  内箱の庫内側への突出量減少分（庫内容積増加部分）、８５  断熱材の厚さ増加部分（制御基板箱厚さ減少による断熱材厚さ増加部分）、９１  上り配管、９２  下り配管、９３  制御基板箱背面配管、１０１  内箱、１０２  外箱、１１０  放熱補助部材、１５１  天面、１５２  背面、２００  蒸発器。
【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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