(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量で安価で、短時間に冷える非電化冷蔵庫を提供する。【解決手段】液体が充填された袋または容器により貯蔵室を構成する。貯蔵室上部を複層のポリエチレンフィルムで覆う。充填された液体からは、袋または容器を経て、赤外線が放射され、複層のポリエチレンフィルムを通過して空に向かって放射される。赤外線を放射して冷たくなった液体は、保冷剤として振る舞い、貯蔵室内部の温度を低温に維持する。【選択図】図１
0003161809.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
層間に空気層を有する複層のフィルム１とフレーム２から成る開閉自在の上蓋３、略箱状に保持された単数または複数の袋又は容器４、該袋または容器に充填された液体５、前記袋または容器と前記上蓋によって形成される貯蔵室６、前記袋または容器の外側を囲む断熱材７から成り、前記フィルムの材質がポリエチレンであり、前記袋または容器の全部あるいは一部が透明であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
充填された液体が黒色または暗色であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項３】
袋または容器の外側表面の全部または一部が黒色または暗色であることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項４】
層間に空気層を有する複層のフィルム１とフレーム２から成る開閉自在の上蓋３、略箱状に保持された単数または複数の袋又は容器４、該袋または容器に充填された液体５、前記袋または容器と前記上蓋によって形成される貯蔵室６、前記袋または容器の外側を囲む断熱材７から成り、前記貯蔵室の内側側面と内側底面の全部または一部が内側表面を黒色または暗色である板または容器８で囲われていることを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
【請求項５】
複層のフィルムが、層間に独立した多数の空間を形成するように加工された、所謂気泡緩衝材であることを特徴とする請求項１、２、３、４記載の冷蔵庫。
【請求項６】
液体が水または不凍液または潜熱蓄熱材であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
断熱材の周囲が金属または木または樹脂製の板または容器１８で囲まれていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６記載の冷蔵庫。
【請求項８】
上蓋の上部に断熱性で開閉自在の外蓋９を設けたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７記載の冷蔵庫。
【請求項９】
複層のフィルムの材質がポリプロピレンであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８記載の冷蔵庫
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モーターあるいはエンジンで駆動されるコンプレッサーによりフロンガス等の冷媒を圧縮・膨張することによって庫内の熱を外部に放出する所謂ヒートポンプ式の冷蔵庫が広く普及している。冷媒として空気を用いる所謂エアーサイクルヒートポンプも特殊な用途で用いられている。熱電素子に電圧を負荷しペルチェ効果を利用して冷却する所謂熱電素子冷却器も限られた範囲では実用化されている。２種類の液体の吸収・分離の際の吸熱・放熱の作用を利用した所謂吸収式冷蔵庫も、かっては広く用いられた。吸収式冷蔵庫にて２種類の液体を分離する際に必要な熱エネルギーとしては、ガスを燃焼して得るところの所謂ガス吸収式が一般的である。これらの冷蔵庫は、原理は冷房機と全く同じであり、電気・ガス・石油等のエネルギーを用いて、低温側の庫内から高温側の庫外へ熱を移動することによって、庫内の温度を下げるものである。
【０００３】
一方、電気・ガス・石油・太陽熱等のエネルギーを使う事無く庫内を低温に保つ方式の冷蔵庫としては、断熱性の高い筐体内部に氷あるいは冷やした蓄熱剤を同居させる方式の所謂蓄冷式冷蔵庫や、比熱が高い割には断熱性が高いという土の性質を利用して地下に形成される所謂ムロ等が古来から利用されてきたが、今日では、電気を使ったヒートポンプ式冷蔵庫にとって替わられて、利用の例が少なくなっている。  
【０００４】
このように、従来の冷蔵庫は、電気・ガス・石油等の高価なエネルギーを使う物以外では、蓄冷式冷蔵庫かムロしか存在しなかったが、蓄冷式冷蔵庫は氷等の蓄冷剤を入手したり補充したりするのが著しく不便である。また、蓄冷剤を冷やすために別途エネルギーが必要とされる。ムロは形成可能な地理的条件や土地の制約が大きく、一般的ではない。
【０００５】
これに対して、放射冷却の原理を応用した非電化冷蔵庫が、本考案と同一発明者によって為された（引用特許文献１）。該発明になる非電化冷蔵庫は、図２に添って説明すると、略平行に間隔をおいて配置された複数の透明板１０、該透明板の間に挟設された仕切り板１１、該透明板と略平行に配置された不透明板１２、該不透明板が上部および側部の一部を構成し別な面に単数または複数の扉１３を有し該扉によって外部と遮断あるいは開放されるように形成された単数または複数の貯蔵室１４を有するところの水密製の筐体１５、該筐体と前記不透明板と前記貯蔵室とによって形成される密閉空間の一部あるいは全部に充填された液体１６、前記筐体及び前記扉の外周部の全部または一部に設けられた断熱材または断熱空間１７から成る。この発明によって、電気・ガス・石油等の人口的なエネルギーも氷等の蓄冷剤も使わない非電化冷蔵庫が実現された。
【０００６】
しかし、この発明になる非電化冷蔵庫は、高価で重く、冷却に長時間を要するという不都合が有った。即ち、水密性の筐体としてはステンレス板の溶接構造が現実的な選択肢となるが、周知の如く、ステンレス板の水密性の溶接構造は高度な技術を要し、重く、高価である。また、略平行に間隔をおいて配置された複数の透明板は、現実的な選択肢は遠赤外線透過薄板ガラスとなるが、一般的なソーダーガラスと異なって遠赤外線透過薄板ガラスは入手が容易ではなく、大変に高価である。また、貯蔵物からの熱は先ず貯蔵室を形成する金属に伝わり、次に貯蔵室を囲む水に伝わり、水の自然対流によって上部の水に伝わり、次いで水と接する放射板に伝わり、最後に放射板外側表面から透明板を通過して空に赤外線の形で放射されるという順序を辿る。このように、間に水の自然対流を介して熱伝達が行われるために、冷却には長時間を要することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１８５３１４
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は上記の事情に鑑み為されたもので、その解決しようとする課題は、軽量で安価で、短時間に冷える非電化冷蔵庫を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案では、冷蔵庫の全体または一部を、太陽の直射は受けないが夜空を仰ぐことはできるような場所、即ち北面の屋外や北面のベランダ等に設置する。本発明の冷蔵庫の貯蔵室側部と底部の内側は液体が充填された袋または容器で構成されている。冷蔵室の上側には複層のポリエチレンフィルムとフレームから成る上蓋が被さっている。この上蓋は夜間には閉じられた状態で夜空に曝される。
【００１０】
袋または容器に充填された液体からは、袋または容器を経て赤外線が放射される。ステファン・ボルツマンの法則によれば赤外線の放射量は絶対温度の４乗に比例し、放射率の１乗に比例する。放射された赤外線の一部は複層のポリエチレンフィルムを通過して空に放射される。放射される赤外線は、ウィーンの法則によれば波長が約１０ミクロンの所謂遠赤外線である。ポリエチレンフィルムは波長１０ミクロン程度の遠赤外線を通過をほとんど妨げないことが考案者による実験で確かめられている。このようにして赤外線を放射した液体の温度は速やかに低下する。温度が低下した液体は保冷剤として振る舞い、貯蔵物の温度を低く保つことになる。
【考案の効果】
【００１１】
以上のように、本考案になる非電化冷蔵庫は、貯蔵室を形成する液体から、複層のポリエチレンフィルムを通過して直接に空に赤外線を放射する。引用特許文献の非電化冷蔵庫のように水の自然対流を含む多段階の熱伝達を必要としないために、短時間に冷える非電化冷蔵庫が実現される。２者間の熱の伝わり方を対比して図３に示す。
【００１２】
また、本考案になる非電化冷蔵庫は液体が充填された袋または容器が貯蔵室周囲に配置されている。引用特許文献の非電化冷蔵庫のように水密性の金属容器を必要としないために、安価で軽量の非電化冷蔵庫が実現される。
【００１３】
かくして、軽量で安価で、短時間に冷える非電化冷蔵庫が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本考案になる非電化冷蔵庫の断面図である。
【図２】図２は引用特許文献の非電化冷蔵庫の断面図である。
【図３】図３は本考案の非電化冷蔵庫と、引用特許文献の非電化冷蔵庫の熱の伝わり方の説明図である。
【図４】図４は外蓋と、内側の板または容器と、外側の板または容器を追加した場合の断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
上蓋は、フレームと複層のポリエチレンフィルムとから成る。フレームは略四角形の枠であり、材質は問わない。複層のポリエチレンフィルムは、スペーサーを介して層状に貼り付けられた複数枚の薄いポリエチレンフィルムをフレームに装着してもよいし、フレームの表と裏とに薄いポリエチレンフィルムを貼り付けてもよい。スペーサーはフレーム内側部だけでもよいし、縞状あるいは格子状に装着されてもよい。いずれにしても遠赤外線の透過率を高める上でスペーサーの面積は狭い方が好ましい。ポリエチレンフィルムの厚さは特定しないが、遠赤外線の透過率を高める上では、薄ければ薄いほど好ましい。一方、耐久性を高める上では厚ければ厚いほど好ましい。耐久性を高めるために、薄いポリエチレンフィルムに繊維やネットでポリエチレンフィルムを強化してもよい。但し、遠赤外線の透過を妨げないように、繊維やネットの面積は極小に留めることが好ましい。請求項５で訴求した如く、複層のポリエチレンフィルムが、層間に独立した多数の空間を形成するように加工された、所謂気泡緩衝材であってもよい。気泡緩衝材はポリエチレンフィルム２枚で成型されたものでもよいが、ポリエチレンフィルム３枚で成型されたものの方が、断熱性を高める上では好ましい。また、請求項９で訴求した如く、複層のポリエチレンフィルムの替わりに複層のポリプロピレンフィルムを使っても良い。遠赤外線透過率の点では、ポリプロピレンフィルムはポリエチレンフィルムに較べてやや劣るが、耐熱性や耐候性の点では優れているので、使用環境によってはポリプロピレンフィルムの方が有利な場合もある。
【００１６】
液体を充填する袋または容器については、透明な袋・容器に透明な液体を充填しても構わないが、赤外線の放射効率を高める上では、請求項２で訴求した如く、透明な袋・容器に黒色又は暗色の液体を充填するか、請求項３で訴求した如く、外側表面が黒または暗色の袋・容器にするか、袋・容器の表面を黒又は暗色に塗装することが好ましい。
【００１７】
上蓋は図１に例示したように略水平に設置されてもよいが、傾斜して設置されてもよい。非電化冷蔵庫の設置場所や使い方によって選ばれる。
【００１８】
請求項４では、貯蔵室の内側側面と内側底面の全部または一部が内側表面を黒色または暗色である板または容器８で囲われていることを訴求している。この板または容器は、木製、金属製あるいは樹脂製のフレームに金属薄板を貼り付けてもよいし、金属薄板同士を結合して構成してもよいし、金属薄板で一体成型してもよい。いずれにしても、容器内側の全部あるいはほとんどを金属薄板が占めるように製作する。金属薄板の材質と厚さは特定しない。金属薄板の内側表面が黒色または暗色となるように、必要に応じて塗装あるいは化学処理を施す。
【００１９】
断熱材の材質は発泡ポリスチレン、グラスウール、ロックウール、スポンジ、籾殻など、断熱性の良い材料であればなんでもよい。断熱材の厚さも特定しないが、許される範囲で厚いほど好ましい。通常的には厚さ５センチメートル程度が選ばれる。
【００２０】
液体を充填する袋あるいは容器の材質・厚さ・寸法は特定しないが、伝熱性を高める上では薄ければ薄いほど好ましい。例えば長細いポリエチレン製の袋は最も好ましい形態である。袋でなくとも、一体成型あるいは分割成型された樹脂性容器でもよいし、ＰＥＴボトルのような既製のプラスチック容器でもよい。飲料缶のような金属製の容器でも差し支え無い。
【００２１】
請求項６で訴求した如く、袋あるいは容器に充填する液体は水でもアルコールでも不凍液でもよい。固相・液相間の相変化を伴う潜熱蓄熱剤でもよい。
【００２２】
断熱材の周囲は、そのままでもよいが、請求項７で訴求した如く、金属または木または樹脂製の板で囲まれている方が強度や耐久性の点で好ましい。一体成型された箱の中に納まる形でも構わない。板の周囲はそのままでも構わないが、アルミ薄板、アルミ蒸着フィルムなどで被覆して可視光線や赤外線を反射する方が冷却性能上好ましい。
【００２３】
上蓋の外側には何も無くても構わないが、請求項８で訴求した如く、断熱性の高い、開閉自在の外蓋をつけ、昼間や曇天時・降雨時には閉めるようにした方が、冷却性能上好ましい。外蓋は、硬質の断熱材のみで製作してもよいが、木や金属や樹脂の板に発泡ポリスチレンなどの断熱材を貼り付ける方式が最も好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本考案になる冷蔵庫は電力・ガス・石油等のエネルギーを消費しないので、これらのエネルギーの入手が困難な国や地域で冷蔵庫が必要な場合に歓迎される可能性がある。一般の家庭用の冷蔵庫に限らず、農産物や水産物の冷蔵に利用される可能性もある。また、環境問題に敏感な人からは、環境負荷がゼロの冷蔵庫として歓迎される可能性がある。
【符号の説明】
【００２５】
１  複層のポリエチレンフィルム
２  フレーム
３  上蓋
４  袋または容器
５  液体
６  貯蔵室
７  断熱材
８  板または容器
９  外蓋
１０  透明板
１１  仕切り板
１２  不透明板
１３  扉
１４  貯蔵室
１５  筐体
１６  液体
１７  断熱材または断熱空間
１８  板または容器
【図１】
0003161809.tif 000003
【図２】
0003161809.tif 000004
【図３】
0003161809.tif 000005
【図４】
0003161809.tif 000006