CN1598450A - 冰箱 - Google Patents

Abstract

一种冰箱，将玻璃棉垫作为芯材(1a)，收纳于气体隔离容器(1b)内，对内部进行真空排气，将板体状的真空隔热板(1)贴附在冰箱箱室(5)的隔热空间内面，将氨酯泡沫塑料(8)发泡充填在剩下的空间中，将其埋设，在这种结构中，所述真空隔热板相对于冰箱箱室的外表面积，以20％以上、50％以下的包覆率进行贴附。由此，本发明能提供一种通过在箱室的隔热空间内有效地配设真空隔热板，可抑止成本上升，提高隔热效率，不会降低氨酯泡沫塑料的充填性能，并且可良好地保持箱室的刚性强度的冰箱。

Description

冰箱

技术领域

本发明涉及将真空隔热板贴附在箱室的隔热空间内，与泡沫隔热材料一起形成隔热层的冰箱。

背景技术

作为传统的冰箱中的隔热箱室的隔热材料，主要是使用热传导率低、通过发泡充填构成箱室的外箱和内箱一体化的具有刚性的聚氨脂泡沫塑料，但近年来，为了进一步提高冰箱箱室的隔热性能，防止热泄漏，减少电力消耗量，或者，减薄隔热壁厚，提高冰箱的容积效率，作为隔热材料的真空隔热板已在一部分中实用化。

作为在冰箱中的使用例，图6表示真空隔热板51的基本结构，为了抑止材料成本，容易维持排气和真空度，能得到长期可靠性的较高的内部压力下发挥其功能，这种真空隔热板51形成有微小空间，将可在大气压下保持形态的连通气泡构造的树脂泡沫塑料和无机质的微粉末、纤维用于芯材51a，由合成树脂与铝箔的层压箔片制的气体隔离容器51b将该芯材51a包覆，在对容器51b内进行抽真空之后，将开口热封51c而密封。

为了抑止因芯材51a发生的外气和从气体隔离容器51b的密封面和从表面侵入内部的透过气体等引起的内压上升所导致的时效劣变，维持真空度，通常是将由吸附水分、氧气、氮气等的空气成分、氢等气体的物质组成的真空吸气剂56封入，例如、钛、镁等的金属、钡·锂等的合金、氧化钴、氧化钙、泡沸石等氧化物、活性炭等。

对于隔热性能，将重晶石等无机质的微粉末作为芯材时，由于微粉末固体本身的壁太厚，用于隔热的空间容积小，又如图7所示，将连续气泡的树脂泡沫塑料作为芯材时，气泡单体的大小受强度的限制，因此，真空隔热板的热传导率以0.005～0.007W/mK程度为限，作为可得到该程度以下热传导率的材料，具有纤维直径数μm以下的玻璃棉，在将其作为芯材时，因可形成大量小空间，故可实现0.002W/mK程度的低的热传导率。

有一种结构是将所述真空隔热板，通过带条固定和两面粘接带、或进行热熔接合固定，包覆率高于50％以上地配设在冰箱和门的各内面，同时并用硬质氨脂泡沫塑料，将箱体强度保持，具有高隔热性能(例如、参照专利文献1)。

[专利文献1]日本专利特开2003-28562号公报

然而，真空隔热板相对于外箱表面积的包覆率在50％以上的场合，考虑到对整个内面积可配设的面积，现实是必须在上面、背面和各门面等几乎所有的面上配设真空隔热板，因配设部位的不同，存在着需要有特殊的板形状、以及不合理的安装构造的可能性。

并且，由于在真空隔热板的周缘部，如前所述，由合成树脂与铝箔的层压箔片制的气体隔离容器51b包覆，因此，外箱的热量通过气体隔离容器51b的周缘部朝隔热壁的厚度方向传导，其结果是该部分的隔热效果比板中央部要差得多。即，板51的面积越小，则板全体的平均热传导率越大，在包含小的门面等在内的许多壁面上设置时，存在着真空隔热板的使用效率低，再加上因使用数多而使成本上升，相对于费用，效果差的问题。

在各壁面上设置多个时，占用隔热空间的真空隔热板的容积大，妨碍注入氨脂泡沫塑料的流动，发生未充填部分和空隙增多等、充填效率下降的问题，并且，真空隔热板的箱室内占有面积加大，其相应地减小了发泡隔热材料与箱室内面的接合面积，困设置位置和板的形状不同，整体上来讲，与传统的相比，有可能降低隔热箱室的刚性强度。

又，在将真空隔热板避开设置于隔热空间内的部件引起的凹凸部来使用时，在面内进行分割状配设，但如前所述，真空隔热板是表面积越小，作为板整体的平均热传导率就越大，故存在着使用效率下降的缺点，在用于表面积小的门的场合，也同样存在着原有的隔热效果下降的问题。

考虑到以上的问题，本发明目的在于，提供如下特征的冰箱即、通过在箱室的隔热空间内有效地配设真空隔热板，可抑止成本上升，提高隔热效率，不会降低氨脂泡沫塑料的充填性能，并且可良好地保持箱室的刚性强度。

发明内容

为了解决上述课题，本发明的冰箱，将玻璃棉垫作为芯材，收纳于气体隔离容器内，对内部进行真空排气，将板体状的真空隔热板贴附在冰箱箱室的隔热空间内面，将氨脂泡沫塑料发泡充填在剩下的空间中，将其埋设，在这种结构中，所述真空隔热板相对于冰箱箱室的外表面积，以20％以上、50％以下的包覆率进行贴附。

采用这种结构，可发现使用真空隔热板的箱室的隔热效果，可实现对设置多个引起的真空隔热板使用的隔热性能下降的改善以及降低成本，相对费用能提高效果，又，可提高氨脂泡沫塑料的充填效率，并且可提高箱室的刚性强度。

附图的简单说明

图1为表示本发明的一实施例的真空隔热板概略剖面图。

图2为表示图1的真空隔热板的抽真空状态概略图。

图3为表示设置有图1的真空隔热板的外箱的成形状态的侧剖面图。

图4为表示从配设有图1的真空隔热板的冰箱本体的从正面看的剖面图。

图5为图4的纵剖面图。

图6为表示真空隔热板的基本构造的剖面图。

图7为表示芯材的真空度与热传导率之差的比较图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的一实施例。真空隔热板1如图1和表示板的抽真空状态的图2所示，将纤维直径平均4μm的细微玻璃纤维的棉状物即玻璃棉作为芯材1a，将其作成垫子状，同时将该芯材1a插入气体隔离容器1b中，该气体隔离容器1b由铝箔和合成树脂的层压箔片制成袋状物，其厚度为80～100μm，芯材插入后，将容器1b设置在2层式的载物台3b上，该载物台3b被设置在配设于抽真空装置2的基座3a上的真空腔3内，使用真空泵3c进行0.03～30Pa程序的真空排气，然后，设置20～50mm的边端余量，将容器的开口闭塞，通过以边端余量10mm宽度进行热封1c，形成容器1b内部保持真空减压状态的板状结构。

其后，利用将真空腔3内向大气压开放所形成的气压差，再将芯材1a压缩成二分之一程度，最终形成厚度12mm、纵横的尺寸分别为1400mm、500mm的真空隔热板1，真空隔热板1以铰链部3d为支轴，使腔外套3e朝上方的箭头方向转动，可活动地从同样进行上下运动的热封杆3f的开放的开口中滑动取出。

由此形成的真空隔热板1，板面的中央部的热传导率可为0.003W/mK以下，取出后的真空隔热板1，在单侧面的大致整个面上均匀地涂覆橡胶系的热可塑性树脂即热熔粘接剂4，如图3所示，将其供给至冰箱组装线的传送带上移动的平板状的外箱6的上方部，利用热熔粘接剂4的粘接力，贴附在平面状的外箱6的两侧壁内面的隔热空间侧。

此时，真空隔热板1，如从冰箱本体的正面看的剖视图的图4和纵剖面图的图5所示，最终成为长方体，在形成冰箱本体5外形的薄钢板制的外箱6的两侧壁6a、6b的内面，从外箱的前后和上下端保持所定间隔地进行贴附，特别是在从平板折弯成大致反U字状的上面6c侧端的拐角折弯部6d，通过图3中的双点划线所示的弯曲加工，使弯曲成形夹具9不与真空隔热板1接触，在离位于该拐角折弯部6d的弯曲成形夹具9隔开所定距离的位置上，将板1的端缘接合。

该结构也可单纯地使真空隔热板1转动折弯时位于成形夹具9的上部，但如图3所示，若在成形夹具9上形成有避让凹部9a，在转动折弯时不与真空隔热板1接触，则可使板1向外箱拐角部(折弯部)6d靠近该凹部的长度尺寸大小，可加大板1的表面积，提高隔热效率。

由此，在成形生产线上，即使将内面贴附有真空隔热板1的外箱6弯曲成箱形，也可防止转动折弯后的真空隔热板1与成形夹具9接触而破损。

将真空隔热板1接合，在其后的工序中，为了形成上面和两侧面，被弯曲成反U字状的外箱6，再装上底面板和背面板而形成箱状，同时与形成贮藏室的内箱7组合，实施氨脂密封处理，通过在内外箱间的剩余空间中发泡充填由聚氨脂泡沫塑料组成的发泡隔热材料8的工序，将所述内外箱6、7与真空隔热板1接合固化成一体，形成具有刚性的隔热箱室。

若在所述真空隔热板1与冰箱的外箱6之间存在着空间，则外箱外表面会凹陷，不仅外观差，而且成为箱室刚性降低的起因，还会在隔热空间侧阻碍氨脂原液的流动，形成氨脂泡沫塑料隔热材料8的未充填部分、即空隙，成为降低隔热性能的起因，因此，在将所述真空隔热板1固定于冰箱外箱时，应注意不要使平坦的外箱内面发生间隙。

此时，因真空隔热板1的表面平滑，凹凸和挠曲少，故在固定于外箱6内面时，与热熔粘接剂4的之间不会产生空隙部分，能可靠地密合。又由于在被贴附后的板1的隔热空间侧也无凹凸，因此氨脂原液的流动顺畅，充填后不会形成空隙，最终能保持良好的隔热性能，并且，发泡隔热材料8与内箱7和外箱6以及真空隔热板1的密合也强固，可构成具有刚性大的箱室5。

在此场合，真空隔热板1相对于外箱6的表面积的包覆率是25％，与传统的只有氨脂泡沫塑料隔热材料的同容量的冰箱相比，可以确认，电力消耗量的减小效果有约15％的提高。一般认为，这是由于设置部位是平板状的具有大面积的两侧壁，真空隔热板1是单一的面积最大的板体，产生了如前所述的隔热效率高的结果。

对于箱室的刚性，所定试验的结果，也是刚性比传统型有所提高。一般认为，这也是由于面积大且硬质构造体即真空隔热板1与外箱6的两侧壁密合地被配设在垂直方向上，故产生了加强作用。

又，真空隔热板的包覆率15％时，与上述相同的比较试验的结果，与传统型相比，省电效果只提高4％，对于箱室刚性，与传统型差不多。并且，包覆率为54％时的省电效果，与传统型相比可提高24％，但在箱室的刚性试验中，结果是比传统品差。

从上述结果中作一考察，当真空隔热板的包覆率为15％程度等过小时，省电和刚性方面的效果几乎没有，反之，包覆率超过了50％时，虽然能得到相当大的省电效果，但与包覆率25％时相比较，不能得到与板使用量相符的省电效果，反之，在箱室的刚性方面，因板的包覆面积太多，刚性强度变差，总体的结论是因使用了高成本的真空隔热板，效果相对于费用来讲要差些。

对此，本发明中，真空隔热板1是将玻璃棉垫1a作为芯材，板中央部的热传导率控制在0.003W/mK以下，在以相对于冰箱箱室5的外表面积20％以上的包覆率将真空隔热板1贴附时，与传统的氨脂泡沫塑料相比，可发现使用真空隔热板产生了提高隔热和刚性强度的效果，又，将包覆率控制在50％以下，可防止配设多个真空隔热板时的效率下降，可得到效率最大的状态下的隔热效果，因此，相对于费用来讲，不仅效果好，而且可防止板的不合理安装，不会对氨脂泡沫塑料8的充填作业造成障碍，由此可抑止未充填部分和空隙的产生，对于箱室刚性，也可通过设置真空隔热板而得到提高。

当热传导率超过0.003W/mK时，为了确保上述的隔热性能，得到电力消耗减小的效果，需要进一步增加板的包覆率，此时，不能维持箱室刚性和成本、氨脂泡沫塑料的充填性能等。

不限定于外箱6的内面，在配设真空隔热板1的同一平面上，不设置制冷循环的冷凝管等的高温管。如前述的背景技术中的说明所示，外箱6的热量通过板1的气体隔离容器1b的周缘部向隔热壁的厚度方向传导，若配置面上存在有高温的散热管，则因来自管子的热传导会大幅度降低隔热效果，故在真空隔热板1的旁边不能配置高温构件。

上述实施例中，对真空隔热板由热熔粘接剂4贴附的结构作了说明，但对于接合装置，不限定于热熔粘接剂，也可用两面粘接带紧密贴合，在该场合，也是将粘接带贴附在大致整个面上，对箱室面进行均匀密合。

真空隔热板1对箱室内面的贴附位置，如前述的实施例所示，不限定于只对外箱6的两侧面，只要使用于平板状的上壁内面和用别的片材形成的背面板、或者冷藏室门的内面等平板状的、具有较大面积的面，则设置也容易，可得到良好的隔热效果，并且，既能保持氨脂泡沫塑料8对剩余空间的充填性能，又能确保刚性，但由于在形状复杂的底板和设置有制冷压缩机等的机械室周围，不能得到上述的优点，故不要采用。

又，采用真空隔热板1的冰箱也不限定于家庭用，对业务用、立式冷柜、自动售货机等的隔热箱室结构也同样适用。

产业上的可利用性

采用本发明，可提高隔热性能，减少电力消耗，或者，可提高为了扩大贮藏室容积而配设真空隔热板的冰箱的隔热效率，有利于降低成本。

Claims (7)

1.一种冰箱，其特征在于，将玻璃棉垫作为芯材，收纳于气体隔离容器内，对内部进行真空排气，将板体状的真空隔热板贴附在冰箱箱室的隔热空间内面，将氨脂泡沫塑料发泡充填在剩下的空间中，将其埋设，在这种结构中，所述真空隔热板相对于冰箱箱室的外表面积，以20％以上、50％以下的包覆率进行贴附。

2.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，对于箱室的真空隔热板配置面，各面设置1片真空隔热板。

3.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，在单侧面的大致整个面上涂覆热熔粘接剂，或者，将贴附有两面粘接带的真空隔热板安装在外箱内面上。

4.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，真空隔热板仅安装在外箱两侧面的内面。

5.如权利要求3所述的冰箱，其特征在于，在设置有真空隔热板的箱室的外箱内面，不一并设置制冷循环的冷凝管。

6.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，真空隔热板的板中央部的热传导率为0.003W/mK以下。

7.如权利要求1所述的冰箱，其特征在于，将安装在外箱内面的真空隔热板的端缘位置，作成使其离开所述外箱上面拐角的棱角线位置、折弯后真空隔热板不与拐角弯曲夹具接触的位置。

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