JP5800576B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

この発明は、冷蔵庫に関する。

従来の冷蔵庫においては、例えば、「圧縮機８，凝縮器９，膨張減圧手段１１Ａ，１１Ｂにより冷凍サイクルを構成し、庫内を冷却する冷蔵庫１で、昼夜の運転消費電力調節手段を装置して夜間に蓄冷室２でエチレングリコール等の化学剤が入った蓄冷槽１５で蓄冷し、昼間は、この蓄冷室１５での冷気１９を利用して所望の冷却性能を得る。」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−２５４１８１号公報（要約）

従来の冷蔵庫においては、昼間の電力ピークの改善を目的として、食品等を冷却貯蔵する貯蔵室の他に、別途、蓄冷室を形成し、この蓄冷室内に化学剤（蓄冷材）が入った蓄冷槽とこれを冷却するための蒸発器（冷却器）を配置して、蓄冷を行う構成としている。
しかしながら、蓄冷室内に別個の冷却器を設けるため、冷媒回路の構成が複雑となる、という問題点があった。また、貯蔵室とは別に蓄冷室を設けるため、冷蔵庫本体に占める貯蔵室の庫内容量が少なくなる、という問題点があった。

一方、例えば電力ピーク時の消費電力の削減のため冷却運転の停止や冷却能力を低下した場合、または、計画的もしくは不測の停電により冷却運転が停止した場合においては、庫内の冷熱の熱移動を抑制し、庫内温度の上昇を軽減することが望まれる。
また、例えば氷点下以下の温度に冷却する冷凍室と、例えば氷点下以上の温度に冷却する冷蔵室とが隣接して配置された場合など、設定温度帯が異なる複数の貯蔵室を設ける場合には、貯蔵室の庫内から庫外への熱移動のみならず、各貯蔵室間の冷熱の熱移動をも抑制し、貯蔵室の庫内温度の上昇を軽減することが望まれる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、貯蔵室内の冷熱の熱移動を抑制することができる冷蔵庫を得るものである。
また、冷却運転が停止または冷却能力が低下した場合であっても、庫内温度の上昇を軽減することができる冷蔵庫を得るものである。
また、蓄冷室を別途設けることなく、簡易な構成で貯蔵室の容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる冷蔵庫を得るものである。

この発明に係る冷蔵庫は、冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱と前記本体の内壁を形成する内箱とにより構成され、前面側が開口した箱体と、前記箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切壁と、前記各貯蔵室の前面開口部に設けられた扉と、前記貯蔵室の背面側に配置された冷却器と、前記冷却器を配置する冷却器室と前記貯蔵室とを仕切る隔壁とを備え、前記隔壁は、前記冷却器からの冷気を前記貯蔵室内に流入する流入口と、前記冷気を前記貯蔵室から前記冷却器室へ流出する流出口とを有し、前記貯蔵室は、複数の冷凍室と、前記冷凍室より設定温度帯が高い１つまたは複数の冷蔵室とを有し、前記複数の冷凍室は互いに隣接して設けられ、前記複数の冷凍室と前記冷蔵室とを仕切る前記仕切壁の全面と、前記箱体のうち前記複数の冷凍室の内壁の全面と、前記複数の冷凍室のそれぞれに設けられた前記扉の全面と、に真空断熱材を設け、前記複数の冷凍室のそれぞれの間を仕切る前記仕切壁には真空断熱材を設けず、前記冷凍室の内壁面のうち、少なくとも上面と前記仕切壁の全面とに蓄冷材を設け、前記蓄冷材を、前記真空断熱材より前記冷凍室側に配置したものである。

この発明は、冷凍室と冷蔵室とを仕切る仕切壁の全面と、箱体のうち冷凍室の内壁の全面と、冷凍室に設けられた扉の全面とに真空断熱材を設けたので、冷凍室内の冷熱の熱移動を抑制することができる。
また、冷凍室の内壁面のうち、少なくとも上面に蓄冷材を設けたので、蓄冷室を別途設けることなく、簡易な構成で貯蔵室の容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる。
また、冷却運転が停止または冷却能力が低下した場合であっても、庫内温度の上昇を軽減することができる。

実施の形態１に係る冷蔵庫の外観斜視図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の側面断面図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の正面断面図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の要部の側面断面図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の要部の正面断面図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の要部の側面断面図である。 実施の形態１に係る収納容器の構成を示す図である。 実施の形態１に係る載置棚の構成を示す図である。 実施の形態１に係る潜熱蓄冷材の蓄熱量特性を示す図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の庫内温度の変化を説明する図である。

実施の形態１．
（全体構成）
図１は実施の形態１に係る冷蔵庫の外観斜視図である。
図２は実施の形態１に係る冷蔵庫の側面断面図である。
図３は実施の形態１に係る冷蔵庫の正面断面図である。
図１〜図３において、冷蔵庫１は、前面側が開口した箱状の箱体２を備えている。
箱体２は、冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱２ａと、本体の内壁を形成する内箱２ｂとにより構成され、その間に例えばウレタンなどの断熱材１２０が設けられて形成されている。箱体２の内部には、箱体２の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切壁２１〜２４が設けられている。
本実施の形態では、貯蔵室として、冷蔵室５、製氷室６、切替室７、冷凍室８、野菜室９が設けられている。
そして、少なくとも、製氷室６、切替室７、冷凍室８には、庫内冷熱の熱移動を抑制する真空断熱材と、庫内冷熱を蓄冷する蓄冷材とを設けている。この断熱および蓄冷構造の詳細は後述する。

冷蔵室５は、冷蔵庫１の最上部に設けられている。この冷蔵室５の下面は、仕切壁２１で仕切られている。
製氷室６および切替室７は、冷蔵室５の下側の左右に並んで設けられている。製氷室６の右側面と切替室７の左側面は仕切壁２４で仕切られている。また、製氷室６および切替室７の下面は仕切壁２２で仕切られている。
冷凍室８は、製氷室６および切替室７の下側に設けられている。冷凍室８の上面は仕切壁２２で仕切られ、冷凍室８の下面は仕切壁２３で仕切られている。
野菜室９は、冷凍室８の下側、冷蔵庫１の最下部に設けられている。野菜室９の上面は仕切壁２３で仕切られている。

各貯蔵室は、設定可能な温度帯（設定温度帯）によって区別されており、例えば、冷蔵室５は約０℃〜４℃、野菜室９は約３℃〜１０℃、製氷室６は約−１８℃、冷凍室８は約−１６℃〜−２２℃にそれぞれ設定可能となっている。また、切替室７は、チルド（約０℃）やソフト冷凍（約−７℃）などの温度帯に切り替えることが可能である。
このように、冷蔵室５および野菜室９の設定温度帯は、製氷室６、切替室７および冷凍室８より高い温度帯となるよう設定されている。
なお、各貯蔵室の設定温度はこれに限るものではない。

なお、本実施の形態における「製氷室６」、「切替室７」、および「冷凍室８」は、本発明における「冷凍室」に相当する。以下、製氷室６、切替室７および冷凍室８のように設定温度帯が氷点下以下であり互いに隣接する貯蔵室を「冷凍室群」ともいう。
また、本実施の形態における「冷蔵室５」および「野菜室９」は、本発明における「冷蔵室」に相当する。
なお、各貯蔵室の数および配置はこれに限定されるものではない。貯蔵室として、１つまたは複数の冷凍室と、この冷凍室より設定温度帯が高い１つまたは複数の冷蔵室とを有する構成であれば良い。

各貯蔵室の前面開口部には、扉１０〜１４が設けられている。
冷蔵室５の前面開口部には、観音開き（ヒンジ式）の扉１０が開閉自在に取り付けられている。
なお、冷蔵室５の内部には複数の載置棚４０が設けられており、扉１０を開けることで、食品などの被冷却物が載置可能となっている。なお、載置棚４０に加えまたはこれに代えて、後述する収納容器５０を配置しても良い。

製氷室６、切替室７、冷凍室８、および野菜室９の前面開口部には、それぞれ引き出し式の扉１１〜１４が開閉自在に設けられている。
なお、製氷室６、切替室７、冷凍室８、および野菜室９内には、それぞれ前後方向に移動する収納容器５０が１つまたは複数収納されており、食品などの被冷却物が収納可能となっている。なお、収納容器５０に加えまたはこれに代えて、上記載置棚４０を配置しても良い。

貯蔵室の背面側には隔壁２５が設けられており、箱体２の背面壁の前側（内箱２ｂの前側）と隔壁２５との間に、風路２００および冷却器室３０が形成されている。
風路２００は、例えば、冷蔵室５、製氷室６、および切替室７の背面側と対向する範囲に設けられている。
冷却器室３０は、例えば冷凍室８の背面側と対向する範囲に設けられている。
冷却器室３０には冷却器３２が設けられ、冷却器３２の上側には送風機３３が設けられている。

各貯蔵室の隔壁２５には、冷却器３２からの冷気を貯蔵室内に流入させる流入口と、この冷気を貯蔵室から冷却器室３０へ流出させる流出口とが形成されている。
図３に示すように、冷蔵室５の隔壁２５には、流入口２５１と流出口２５２とが設けられている。
製氷室６の隔壁２５には、流入口２６１と流出口２６２とが設けられている。
切替室７の隔壁２５には、流入口２７１と流出口２７２とが設けられている。
冷凍室８の隔壁２５には、流入口２８１と流出口２８２とが設けられている。
野菜室９の隔壁２５には、流入口２９１ａ、２９１ｂと、流出口２９２ａ、２９２ｂとが設けられている。

これら、流入口および流出口のうち、冷蔵室５の流出口２５２と冷凍室８の流出口２８２は、切替室７の背面裏側に設けられた背面風路２０１で連通している。
背面風路２０１の他端は、冷却器室３０への戻り口２０２と接続されている。
また、切替室７の流出口２７２と冷凍室８の流出口２８２とは図示しない風路によって連通しており、製氷室６の流出口２６２と冷凍室８の流出口２８２とは図示しない風路によって連通している。また、野菜室９の流出口２９２ａ、２９２ｂは、冷却器室３０の下部と連通している。

なお、上記の説明では、各貯蔵室の隔壁２５に流入口と流出口とを形成する場合を説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、設定温度帯が近い貯蔵室間を仕切る仕切壁に流出口を設け、これらの貯蔵室間を連通するようにしても良い。例えば、製氷室６と冷凍室８とを連通するようにしても良い。

（冷凍サイクル動作および庫内空気流れ）
次に、冷蔵庫１に搭載された冷凍サイクルの動作、および冷蔵庫１内の空気流れについて説明する。

冷蔵庫１の背面最下部には圧縮機３１が配置されている。
圧縮機３１で圧縮された冷媒は、凝縮器（図示せず）において凝縮される。凝縮された状態の冷媒は毛細管（図示せず）において減圧される。減圧された冷媒は冷却器３２において蒸発され、この蒸発時の吸熱作用により冷却器３２周辺は冷却される。圧縮機３１、凝縮器（図示せず）、減圧器としての毛細管（図示せず）、及び冷却器３２により、冷凍サイクルが構成されている。
送風機３３は、冷却器３２周辺で冷却された冷気を、各貯蔵室へと送風する。
また、圧縮機３１および送風機３３は制御回路（図示せず）によって制御される。制御回路は、例えば温度センサにより各貯蔵室内の温度を検出し、目標とする設定温度となるように冷凍サイクルの冷却能力やダンパ開閉による風量を調整したり、冷却運転の開始・停止を制御し、また送風機３３の運転を制御する。
また、本実施の形態の制御回路は、商用電力の電力需要がピークとなる時間帯を含む所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させる。詳細は後述する。

冷却器３２によって冷却された空気の一部は、風路２００を通って流入口２５１から冷蔵室５に流入する。
冷蔵室５に流入した空気は、冷蔵室５の載置棚４０などに載置された食品等を冷却したのち、流出口２５２から背面風路２０１に流出する。
そして、この空気の一部は、流出口２８２から流出した空気と合流し、戻り口２０２から冷却器室３０の空気流れ上流側に流出する。
また、流出口２５２から背面風路２０１に流入した空気の残りは、図示しない風路を通って流入口２９１ａ、２９１ｂから野菜室９に流入し、流出口２９２ａ、２９２ｂから冷却器室３０の空気流れ上流側に流出する。

冷却器３２によって冷却された空気の一部は、風路２００を通って流入口２６１から製氷室６に流入する。
冷却器３２によって冷却された空気の一部は、風路２００を通って流入口２７１から切替室７に流入する。
冷却器３２によって冷却された空気の一部は、風路２００を通って流入口２８１から冷凍室８に流入する。

冷凍室８に流入した空気は、冷凍室８の収納容器５０内の食品等を冷却したのち、流出口２８２から背面風路２０１に流出する。そして、この空気は戻り口２０２から冷却器室３０の空気流れ上流側に流出する。
切替室７および製氷室６に流入した空気は、それぞれ庫内を冷却したのち、流出口２７２、２６３から流出する。そして、切替室７および製氷室６のそれぞれから流出した空気は、図示しない背面風路を通って、戻り口２０２から冷却器室３０の空気流れ上流に流入する。

（断熱および蓄冷構造）
次に、本実施の形態における冷蔵庫１の断熱および蓄冷の構造について説明する。
図４は実施の形態１に係る冷蔵庫の要部の側面断面図である。
図５は実施の形態１に係る冷蔵庫の要部の正面断面図である。
図４、図５に示すように、本実施の形態における冷蔵庫１は、箱体２のうち冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）の内壁の全面と、仕切壁２１、２２、２３の全面と、扉１１、１２、１３の全面とに、真空断熱材１００および蓄冷材１１０を設けている。
さらに、製氷室６および切替室７の内壁を構成する仕切壁２４には、蓄冷材１１０を設けている。

なお、本実施の形態では、冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）の内壁を形成する部分にのみ、真空断熱材１００を設ける場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、箱体２の全面に真空断熱材１００を設けるようにしても良い。
また、本実施の形態では、仕切壁２１〜２３に真空断熱材１００を設ける場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば、仕切壁２１または仕切壁２２の何れか一方に真空断熱材１００を設けるようにしても良いし、仕切壁２１〜２３に加えて仕切壁２４にも真空断熱材１００を設けても良い。
すなわち、冷凍室８と、この冷凍室８より設定温度帯が高い貯蔵室（冷蔵室５、野菜室９）とを仕切る仕切壁に真空断熱材１００を設ける構成であれば良い。

なお、ここでは、真空断熱材１００を、冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）の内壁を構成する箱体２、仕切壁２１〜２３、および、扉１１〜１３の全て（背面を除く）の全面に設ける場合を説明するが本発明はこれに限るものではなく、箱体２、仕切壁２１〜２３、および、扉１１〜１３の少なくとも１つの任意の位置に設けるようにしても良い。
なお、ここでは、蓄冷材１１０を、製氷室６、切替室７、および冷凍室８の内壁面の全て（背面を除く）に設ける場合を説明するが本発明はこれに限るものではなく、所望の蓄熱容量に応じて任意の位置に任意の量だけ配置することができる。なお、蓄冷材１１０に蓄えた冷熱を効率よく庫内に伝達するため、内壁面のうち少なくとも上面（仕切壁２１、２２）に設けることが望ましい。

次に、各構成の断熱・蓄冷構造の詳細について説明する。
なお、製氷室６、切替室７および冷凍室８の断熱・蓄冷構造は略同様であるため、冷凍室８を例に説明する。

［箱体］
箱体２は、例えば鋼板により形成された外箱２ａと、樹脂材料により形成された内箱２ｂとの間に断熱材１２０が設けられている。
箱体２に設けられた真空断熱材１００は、内箱２ｂと断熱材１２０との間に配置されている。つまり、箱体２に設けられた真空断熱材１００は、断熱材１２０より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
また、箱体２に設けられた蓄冷材１１０は、真空断熱材１００と内箱２ｂとの間に配置されている。つまり、箱体２に設けられた蓄冷材１１０は、外箱２ａと内箱２ｂとの間の、真空断熱材１００より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
このように、外箱２ａと内箱２ｂとの間には、庫外側から順に、断熱材１２０、真空断熱材１００、蓄冷材１１０が積層された構造となっている。
なお、蓄冷材１１０の配置位置は、真空断熱材１００より庫内側であれば良く、内箱２ｂの庫内側表面に配置しても良い。

［仕切壁］
仕切壁２２は、例えば樹脂材料により板状に形成され、互いに対向する仕切板２２ａと仕切板２２ｂの間に、断熱材１２０が設けられて形成されている。仕切板２２ａは製氷室６および切替室７側に配置され、仕切板２２ｂは冷凍室８側に配置されている。
仕切壁２２に設けられた真空断熱材１００は、仕切板２２ｂと断熱材１２０との間に配置されている。つまり、仕切壁２２に設けられた真空断熱材１００は、断熱材１２０より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
また、仕切壁２２に設けられた蓄冷材１１０は、真空断熱材１００と仕切板２２ｂとの間に配置されている。つまり、仕切壁２２に設けられた蓄冷材１１０は、一対の仕切板２２ａ、２２ｂの間の、真空断熱材１００より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
なお、仕切板２２ａと断熱材１２０との間（製氷室６および切替室７側）に、さらに蓄冷材１１０を設けるようにしても良い。

また、仕切壁２３も同様に、仕切板２３ａと仕切板２３ｂとの間に断熱材１２０が充填されて形成され、仕切板２３ａと断熱材１２０との間に真空断熱材１００が配置されている。また、真空断熱材１００と仕切板２３ａとの間に蓄冷材１１０が設けられている。

このように、仕切壁２２、２３の一対の仕切板の間には、庫外側から順に、断熱材１２０、真空断熱材１００、蓄冷材１１０が積層された構造となっている。
なお、蓄冷材１１０の配置位置は、真空断熱材１００より庫内側であれば良く、仕切板２２ｂ、２３ａの庫内側表面に配置しても良い。
なお、仕切壁２２の製氷室６および切替室７の庫内側（仕切板２２ａと断熱材１２０との間）の全面に、さらに蓄冷材１１０を設けても良い。

［扉］
扉１３は、庫外側に配置された扉外板１３ａと、庫内側に配置された扉内板１３ｂとの間に、断熱材１２０が設けられて形成されている。
扉１３に設けられた真空断熱材１００は、扉内板１３ｂと断熱材１２０との間に配置されている。つまり、扉１３に設けられた真空断熱材１００は、断熱材１２０より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
また、扉１３に設けられた蓄冷材１１０は、真空断熱材１００と扉内板１３ｂとの間に配置されている。つまり、扉１３に設けられた蓄冷材１１０は、真空断熱材１００より庫内側（冷凍室８側）に配置されている。
このように、扉外板１３ａと扉内板１３ｂとの間には、庫外側から順に、断熱材１２０、真空断熱材１００、蓄冷材１１０が積層された構造となっている。
なお、蓄冷材１１０の配置位置は、真空断熱材１００より庫内側であれば良く、扉内板１３ｂの庫内側表面に配置しても良い。

［真空断熱材］
真空断熱材１００は、例えば矩形板状に形成された複数の真空断熱パネルを連設して形成される。この真空断熱パネルは、例えば内側からポリエチレンもしくはポリプロピレン等からなる熱溶着層とアルミニウム層および表面保護層をラミネートした二枚のガスバリアフィルムの間に少なくともガラスウールや樹脂などの芯材およびシリカ等の微粉末を挿入し、所定の真空排気装置内において内部を真空とした後、ガスバリアフィルムの縁部を加熱して前記熱溶着層を相互に密着させ密封したものであり、全体として矩形板状を形成している。
なお、真空断熱材１００の構造はこれに限るものではなく、外被材の内部を減圧して密封したものであれば良い。

［蓄冷材］
蓄冷材１１０は、例えば、相変化（液体・固体間の相変化）による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材により構成される。この潜熱蓄冷材としては、例えばエチレングリコールを含む水溶液、またはこの水溶液にゲル化剤を添加したゲルを、柔軟性を有する袋状部材に密封して形成する。また例えば、上記潜熱蓄冷材を柔軟性を有しない中空容器内に空気層を設けて密封して形成する。このように潜熱蓄冷材を密封する容器内に空気層を設けることで、凍結により潜熱蓄冷材が体積膨張した場合でも、当該容器の破損を防止することができる。
なお、本実施の形態では蓄冷材１１０に潜熱蓄冷材を用いる場合を説明するが、本発明はこれに限るものではない。例えば金属や樹脂を用いて顕熱を利用した蓄冷材としても良い。

［断熱材］
断熱材１２０は、例えばウレタン等に発泡剤が添加され、外箱２ａと内箱２ｂとの間、仕切壁２１〜２４の一対の仕切板の間、扉１０〜１４の扉外板と扉内板との間に、それぞれ発泡充填されて形成された発泡断熱材である。
この断熱材１２０は、真空断熱材１００より熱伝導率が高く（熱抵抗が低く）、断熱性が真空断熱材１００より低いものである。

なお、本実施の形態の「断熱材１２０」は、本発明における「充填断熱材」に相当する。

このように本実施の形態においては、設定温度帯が氷点下以下である冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）の内壁の両側面の全面と、扉１１〜１３の全面とに真空断熱材１００を設けている。また、冷凍室群より設定温度帯が高い冷蔵室５および野菜室９と、冷凍室群とを仕切る仕切壁２１および仕切壁２３に、全面に亘って真空断熱材１００を設けている。このため、冷蔵庫１の庫外から冷凍室群への熱進入（冷凍室群内の冷熱の熱移動）を抑制することができる。さらに、冷凍室群より設定温度帯が高い貯蔵室から冷凍室群への熱進入を抑制することができる。
また、冷凍室群の内壁面に蓄冷材１１０を設けているので、冷凍室群の冷熱を蓄えることができる。例えば冷却能力の低下や運転停止、扉の開閉などにより、庫内温度が上昇した場合であっても、蓄冷材１１０に蓄えられた冷熱により庫内を冷却することができる。よって、冷凍室群内の温度変動を低減することができる。
また、蓄冷材１１０を冷凍室群の内壁に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。また、貯蔵室とは別個の蓄冷室を設ける必要がなく、冷蔵庫１の本体に対する貯蔵室の庫内容量を低減させずに冷熱を蓄えることができる。

また本実施の形態においては、冷凍室群の庫外側から庫内側へ順に、断熱材１２０、真空断熱材１００、蓄冷材１１０が積層された構造となっている。
このように、蓄冷材１１０を真空断熱材１００より庫内側に配置したことで、庫内の冷熱が真空断熱材１００により断熱されることなく、蓄冷材１１０に冷熱を蓄えることができる。また、蓄冷材１１０に蓄えられた冷熱が庫外側（冷蔵室側）へ熱移動することを抑制することができる。
また、真空断熱材１００を断熱材１２０より庫内側に配置したことで、庫内の冷熱が断熱材１２０へ熱移動することを抑制することができる。断熱材１２０は真空断熱材１００よりも熱伝導率が高く断熱性が低い。このため、仮に、断熱材１２０を真空断熱材１００より庫内側に配置した場合、庫内の冷熱が断熱材１２０へ熱移動して断熱材１２０の冷却に消費されることとなる。例えば冷却能力の低下や運転停止、扉の開閉などにより、庫内温度が上昇した場合には、これに伴い断熱材１２０も温度上昇し、庫内の冷却に必要となる冷熱が増加することとなる。
また、蓄冷材１１０を、外箱２ａと内箱２ｂとの間、仕切壁の一対の仕切板の間、扉内板と扉外板との間、に配置している。このため、蓄冷材１１０が庫内側に露出することがない。例えば、蓄冷材１１０を液体やゲル材を袋状のシートに密封して形成した場合であっても、シートが損傷して内容物が漏洩することを防止することができる。また、蓄冷材１１０が使用者に視認されることがなく、意匠性を向上することができる。

なお、上記の構成に加え、冷凍室群の内壁面を構成する隔壁２５のうち、流入口および流出口以外の全面に、真空断熱材１００および蓄冷材１１０を設けるようにしても良い。
このような構成の例を図６に示す。
図６においては、上述した構成に加え、冷凍室８の隔壁２５の庫内側（前面側）の、流入口２８１および流出口２８２以外の全面に真空断熱材１００を設けている。
このような構成により、冷凍室８は、流入口２８１および流出口２８２以外の略全ての面について真空断熱材１００で覆われることとなる。よって、冷蔵庫１の庫外から冷凍室群への熱進入と、冷凍室８より設定温度帯が高い貯蔵室から冷凍室８への熱進入を抑制することができると共に、冷蔵庫１の背面側から冷凍室８への熱進入も抑制することができる。例えば、冷却運転を停止し冷却器室３０の温度が上昇した場合においてこの効果は顕著である。

また、図６においては、冷凍室８の隔壁２５に設けた真空断熱材１００より庫内側の、流入口２８１および流出口２８２以外の全面に蓄冷材１１０を設けている。
このような構成により、冷凍室８の背面壁に冷熱を蓄えることができ、庫内温度が上昇した場合であっても、蓄冷材１１０の蓄えられた冷熱により庫内を背面側から冷却することができる。
なお、図６の例では、冷凍室８の隔壁２５に真空断熱材１００および蓄冷材１１０を設けた場合を説明したが、製氷室６や切替室７の隔壁２５にも設けても良い。また、所望の蓄熱容量に応じて、隔壁２５に設ける蓄冷材１１０を省略しても良い。
なお、蓄冷材１１０の配置位置は、真空断熱材１００より庫内側であれば良く、隔壁２５の庫内側表面に配置しても良い。

なお、本実施の形態では、冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）の内壁に真空断熱材１００および蓄冷材１１０を設ける場合を説明したが、本発明はこれに限らず、冷凍室群以外の貯蔵室の内壁にも真空断熱材１００および蓄冷材１１０を設ける構成としても良い。
例えば、冷蔵室５と野菜室９のそれぞれについて、上述した冷凍室群と同様に、冷蔵室５および野菜室９の内壁の両側面の全面と、扉１０、１４の全面とに真空断熱材１００を設けるようにしても良い。また、冷蔵室５および野菜室９の内壁面うち少なくとも上面に蓄冷材１１０を設けるようにしても良い。そして、庫外側から庫内側へ順に、断熱材１２０、真空断熱材１００、蓄冷材１１０が積層された構造とするようにしても良い。
このような構成においても、当該貯蔵室の庫外から庫内への熱進入を抑制することができる。また、庫内の冷熱が真空断熱材１００により断熱されることなく、蓄冷材１１０に冷熱を蓄えることができる。

（収納容器）
次に、貯蔵室内に配置された収納容器５０と載置棚４０の構造について説明する。
図７は実施の形態１に係る収納容器の構成を示す図である。
図７（ａ）は収納容器５０の外観斜視図であり、図７（ｂ）は収納容器５０の側面断面図である。
図７に示すように、本実施の形態における収納容器５０は、例えば樹脂材料により上面が開口した箱状に形成されており、内部に食品などの被冷却物や、他の収納容器５０や載置棚４０（後述）などが収納される。
この収納容器５０は、中空二重構造を有しており、内部に蓄冷材１１０を封入して構成されている。

このような構成により、蓄冷材１１０を被冷却物のより近くに配置することが可能となる。よって、被冷却物を冷却するのに必要な蓄熱容量を少なくすることが可能となる。
また、蓄冷材１１０を収納容器５０の内部に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。
また、樹脂製の収納容器５０の内部に蓄冷材１１０を封入することで、蓄冷材１１０として液体やゲル材を用いた場合であっても、蓄冷材１１０の漏洩を防止することができる。

図８は実施の形態１に係る載置棚の構成を示す図である。
図８（ａ）は載置棚４０の外観斜視図であり、図８（ｂ）は載置棚４０の側面断面図である。
図８に示すように、本実施の形態における載置棚４０は、例えば樹脂材料により板状に形成されており、上面に食品などの被冷却物が載置される。
この載置棚４０は、中空二重構造を有しており、内部に蓄冷材１１０を封入して構成されている。

このような構成により、蓄冷材１１０を被冷却物のより近くに配置することが可能となる。よって、被冷却物を冷却するのに必要な蓄熱容量を少なくすることが可能となる。
また、蓄冷材１１０を載置棚４０の内部に設けているので、冷熱を蓄えるための蓄冷槽や蓄冷槽を冷却するための冷却手段を別途設ける必要がなく、簡易な構成で冷熱を蓄えることができる。
また、樹脂製の載置棚４０の内部に蓄冷材１１０を封入することで、蓄冷材１１０として液体やゲル材を用いた場合であっても、蓄冷材１１０の漏洩を防止することができる。

（潜熱蓄冷材の凝固点）
次に、蓄冷材１１０として潜熱蓄冷材を用いた場合の凝固点と、貯蔵室の設定温度との関係について説明する。

潜熱蓄冷材の凝固点は、当該潜熱蓄冷材を設けた貯蔵室の設定温度帯の下限値より高い温度である。
例えば上述したように、冷凍室８の設定温度帯は、約−１６℃〜−２２℃に設定可能となっている。この場合、冷凍室８の内壁面（箱体２、仕切壁２２、２３、扉１３）に設けた蓄冷材１１０、並びに、冷凍室８内に配置した収納容器５０および載置棚４０内の蓄冷材１１０には、設定温度帯の上限値である約−１６℃より高い温度に凝固点を持つ潜熱蓄冷材を用いる。
このように、潜熱蓄冷材の凝固点が設定温度帯の上限値より高いことで、貯蔵室の冷却運転によって、潜熱蓄冷材を凝固させることが可能となり、潜熱蓄冷材における液体・固体間の相変化に伴う潜熱を冷熱として蓄えることができる。

また、冷凍室群（製氷室６、切替室７、および冷凍室８）に設けた潜熱蓄冷材の凝固点は、当該貯蔵室の目標設定温度より高く、０℃以下の温度である。
例えば通常の冷却運転時において、冷凍室８内の目標設定温度が−１８℃となるように冷却運転を制御する場合、この冷凍室８内の蓄冷材１１０には、凝固点が−１５℃の潜熱蓄冷材を用いる。この潜熱蓄冷材の蓄熱量特性を図９に示す。

図９は実施の形態１に係る潜熱蓄冷材の蓄熱量特性を示す図である。
図９においては、０℃を基準にして、横軸は温度差を示し、縦軸は潜熱蓄冷材の蓄熱量を示している。なお、図９に示す特性の傾きは比熱に相当する。
図９に示すように、潜熱蓄冷材は、凝固点（−１５℃）において、相変化に伴う潜熱により温度変化することなく、熱量の吸熱または放熱が行われる。例えば凝固した潜熱蓄冷材が温度上昇する際には、凝固点においては温度上昇することなく潜熱に相当する熱量が吸熱されることとなる。

このように本実施の形態においては、冷凍室群に設けた潜熱蓄冷材の凝固点を、目標設定温度（−１８℃）より高く、０℃以下の温度（−１５℃）としている。これにより、冷凍室群の庫内温度が上昇した場合であっても、潜熱蓄冷材は凝固点（−１５℃）まで上昇したあと、この温度を保ったまま潜熱に相当する熱量を庫内から吸熱して相変化し、そのあと温度が上昇することとなる。よって、例えば冷却能力の低下や運転停止などにより、庫内温度が上昇した場合であっても、冷凍室群内の温度を、一定時間の間、０℃以下の凝固点付近の温度に保つことができる。

なお、設定温度帯が０℃以上の冷蔵室５および野菜室９の内壁面に蓄冷材１１０を設ける場合、並びに、冷蔵室５や野菜室９内に収納容器５０や載置棚４０を配置する場合、これらの蓄冷材１１０には、凝固点が、０℃より高く、当該貯蔵室の設定温度帯の上限値より高い温度の潜熱蓄冷材を用いる。
例えば上述したように、冷蔵室５の設定温度帯は、約０℃〜４℃に設定可能となっている。この場合、冷蔵室５の内壁面（箱体２、仕切壁２１、扉１０）に設けた蓄冷材１１０、並びに、冷蔵室５内に配置した収納容器５０および載置棚４０内の蓄冷材１１０には、設定温度帯の上限値である約４℃より高い温度（例えば５℃）に凝固点を持つ潜熱蓄冷材を用いる。
これにより、例えば冷却能力の低下や運転停止などにより、庫内温度が上昇した場合であっても、冷蔵室５や野菜室９内の温度を、一定時間の間、０℃より高い凝固点付近の温度に保つことができる。また、庫内の温度が０℃以下となることがないため、冷蔵室５や野菜室９内の被冷却物が凍結することを防止することができる。

（冷却運転動作）
次に、所定の時間帯において、冷蔵庫１の消費電力を低減する冷却運転動作について説明する。

本実施の形態における冷蔵庫１の制御回路は、所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させる。この所定の時間帯としては、例えば昼間など商用電力の電力需要がピークとなる時間帯を含む時間帯とする。
なお、所定の時間帯は、予め制御回路に設定するようにしても良いし、季節に応じて時間帯を変更するようにしても良い。
なお、所定の時間帯の設定はこれに限るものではなく、使用者による操作によって任意の時間に設定するようにしても良いし、外部機器から設定情報を入力するようにしても良い。
ここでは、例えば、予め設定された昼間の時間帯に冷却運転を停止し、夜間の時間帯には貯蔵室内の温度が目標とする設定温度となるように冷却運転（通常運転）を行う。
このような動作による冷凍室８の庫内温度と時間経過との関係を図１０により説明する。

図１０は実施の形態１に係る冷蔵庫の庫内温度の変化を説明する図である。
図１０においては、横軸は経過時間を示し、縦軸は冷凍室８内の庫内温度を示している。なお、図１０の例では、蓄冷材１１０には凝固点が−１５℃の潜熱蓄冷材を用いている。
図１０に示すように、夜間の時間帯には、冷凍室８内の目標温度が−１８℃となるように冷却運転が行われる（通常運転）。これにより、冷凍室８内の温度は約−１８℃に保たれると共に、潜熱蓄冷材は凝固して冷熱が潜熱として蓄冷される。
次に、昼間の時間帯には、冷却運転が停止される。これにより、冷凍室８内の温度は徐々に上昇し、潜熱蓄冷材の凝固点である−１５℃まで上昇する。そして、潜熱蓄冷材この温度を保ったまま潜熱に相当する熱量を庫内から吸熱（冷熱を放出）して相変化する。これにより、一定時間の間、冷凍室８内の温度が約−１５℃に保たれる。
潜熱蓄冷材が潜熱に相当する熱量を吸収して相変化したあと、冷凍室８内の温度は徐々に上昇する。
そして、夜間の時間帯には、再度、通常運転が行われ冷凍室８内の温度が目標温度となるように冷却される。

このように本実施の形態においては、所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させるので、当該時間帯における冷蔵庫１の消費電力量を低減することができる。また、冷凍室群の内壁の両側面の全面と、冷凍室群と他の貯蔵室とを仕切壁の全面と、扉の全面とに真空断熱材１００を設けているので、冷凍室群の庫内から庫外への冷熱の熱移動、および、冷凍室群から他の貯蔵室への冷熱の熱移動を抑制することができ、冷却運転を停止または冷却能力を低下させた場合であっても、当該時間帯における冷凍室群の温度上昇を軽減することができる。
また、真空断熱材１００より庫内側に配置した蓄冷材１１０により、庫内の冷熱が真空断熱材１００により断熱されることなく冷熱を蓄えているので、冷却運転を停止または冷却能力を低下させた場合であっても、冷凍室群の蓄冷材１１０に蓄えられた冷熱が庫外や他の貯蔵室へ熱移動することを抑制しつつ、冷凍室群内を冷却することができる。よって、当該時間帯における冷凍室群の温度上昇を抑制することができる。
また、蓄冷材１１０として潜熱蓄冷材を用いているため、冷却運転を停止または冷却能力を低下させた場合であっても、冷凍室群内の温度を、一定時間の間、凝固点付近の温度に保つことができる。

また本実施の形態においては、商用電力の電力需要がピークとなる時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させるので、電力需要がピークとなる時間帯における冷蔵庫１の消費電力量を低減することができる。

１ 冷蔵庫、２ 箱体、２ａ 外箱、２ｂ 内箱、５ 冷蔵室、６ 製氷室、７ 切替室、８ 冷凍室、９ 野菜室、１０ 扉、１１ 扉、１２ 扉、１３ 扉、１３ａ 扉外板、１３ｂ 扉内板、１４ 扉、２１ 仕切壁、２２ 仕切壁、２２ａ 仕切板、２２ｂ 仕切板、２３ 仕切壁、２３ａ 仕切板、２３ｂ 仕切板、２４ 仕切壁、２５ 隔壁、３０ 冷却器室、３１ 圧縮機、３２ 冷却器、３３ 送風機、４０ 載置棚、５０ 収納容器、１００ 真空断熱材、１１０ 蓄冷材、１２０ 断熱材、２００ 風路、２０１ 背面風路、２０２ 戻り口、２５１ 流入口、２５２ 流出口、２６１ 流入口、２６２ 流出口、２７１ 流入口、２７２ 流出口、２８１ 流入口、２８２ 流出口、２９１ａ 流入口、２９１ｂ 流入口、２９２ａ 流出口、２９２ｂ 流出口。

Claims (17)

1. 冷蔵庫本体の外郭を形成する外箱と前記本体の内壁を形成する内箱とにより構成され、前面側が開口した箱体と、
   前記箱体の内部空間を複数の貯蔵室に仕切る仕切壁と、
   前記各貯蔵室の前面開口部に設けられた扉と、
   前記貯蔵室の背面側に配置された冷却器と、
   前記冷却器を配置する冷却器室と前記貯蔵室とを仕切る隔壁と
   を備え、
   前記隔壁は、前記冷却器からの冷気を前記貯蔵室内に流入する流入口と、前記冷気を前記貯蔵室から前記冷却器室へ流出する流出口とを有し、
   前記貯蔵室は、複数の冷凍室と、前記冷凍室より設定温度帯が高い１つまたは複数の冷蔵室とを有し、
   前記複数の冷凍室は互いに隣接して設けられ、
   前記複数の冷凍室と前記冷蔵室とを仕切る前記仕切壁の全面と、前記箱体のうち前記複数の冷凍室の内壁の全面と、前記複数の冷凍室のそれぞれに設けられた前記扉の全面と、に真空断熱材を設け、
   前記複数の冷凍室のそれぞれの間を仕切る前記仕切壁には真空断熱材を設けず、
   前記冷凍室の内壁面のうち、少なくとも上面と前記仕切壁の全面とに蓄冷材を設け、
   前記蓄冷材を、前記真空断熱材より前記冷凍室側に配置した
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記冷凍室の内壁面を構成する前記隔壁のうち、前記流入口および前記流出口以外の全面に、真空断熱材を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記冷凍室と前記冷蔵室とを仕切る前記仕切壁の全面と、前記箱体のうち前記冷凍室の内壁の全面と、前記冷凍室に設けられた前記扉の全面と、に蓄冷材を設けた
   ことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 前記箱体のうち前記冷蔵室の内壁の全面と、前記冷蔵室に設けられた前記扉の全面と、に真空断熱材を設け、
   前記冷蔵室の内壁面のうち、少なくとも上面に蓄冷材を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
5. 前記箱体のうち前記冷蔵室の内壁の全面と、前記冷蔵室に設けられた前記扉の全面と、に蓄冷材を設けた
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記貯蔵室内に配置され、被冷却物が収納される収納容器を備え、
   前記収納容器は、中空二重構造を有し、内部に蓄冷材を封入した
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
7. 前記貯蔵室内に配置され、被冷却物が載置される載置棚を備え、
   前記載置棚は、中空二重構造を有し、内部に蓄冷材を封入した
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の冷蔵庫。
8. 前記蓄冷材は、相変化による潜熱を冷熱として蓄える潜熱蓄冷材により構成され、
   前記潜熱蓄冷材の凝固点は、当該潜熱蓄冷材を設けた前記貯蔵室の設定温度帯の上限値より高い温度である
   ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の冷蔵庫。
9. 前記冷凍室に設けた前記潜熱蓄冷材の凝固点は、前記冷凍室の目標設定温度より高く、０℃以下の温度である
   ことを特徴とする請求項８記載の冷蔵庫。
10. 前記冷蔵室に設けた前記潜熱蓄冷材の凝固点は、０℃より高く、前記冷蔵室の設定温度帯の上限値より高い温度である
    ことを特徴とする請求項８または９記載の冷蔵庫。
11. 前記蓄冷材を、前記真空断熱材より庫内側に配置した
    ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の冷蔵庫。
12. 前記箱体は、前記外箱と前記内箱との間に充填断熱材が設けられ、
    前記箱体に設けた前記真空断熱材を、前記充填断熱材より庫内側に配置した
    ことを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の冷蔵庫。
13. 前記仕切壁は、互いに対向する一対の仕切板と、該一対の仕切板の間に設けられた充填断熱材とにより形成され、
    前記仕切壁に設けた前記真空断熱材を、前記充填断熱材より庫内側に配置した
    ことを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の冷蔵庫。
14. 前記扉は、扉内板および扉外板と、該扉内板と扉外板との間に設けられた充填断熱材とにより形成され、
    前記扉に設けた前記真空断熱材を、前記充填断熱材より庫内側に配置した
    ことを特徴とする請求項１〜１３の何れか１項に記載の冷蔵庫。
15. 前記充填断熱材は、前記真空断熱材より熱伝導率が高い
    ことを特徴とする請求項１２〜１４の何れか１項に記載の冷蔵庫。
16. 当該冷蔵庫の冷却運転を制御する制御手段を備え、
    前記制御手段は、所定の時間帯において、冷却運転を停止または冷却能力を低下させる
    ことを特徴とする請求項１〜１５の何れか１項に記載の冷蔵庫。
17. 前記所定の時間帯は、商用電力の電力需要がピークとなる時間帯を含む
    ことを特徴とする請求項１６記載の冷蔵庫。

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