JP2004012125A - 断熱箱体 - Google Patents
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Abstract
【課題】 冷蔵庫や保温・保冷庫等に使用可能な断熱箱体に関するものであり、断熱性能の向上あるいは生産性の向上を図るものである。
【解決手段】 内箱3と外箱4との空間部の外箱4の内面にあらかじめ熱可塑性樹脂17を、シート状無機繊維集合体7よりなる芯材2の外周に沿うように塗布し、ガスバリア性フィルムよりなる外被材8で覆って熱溶着した後真空引きすることにより内箱3と外箱4との空間内部に真空断熱材2を形成し、かつ内箱3と外箱4との空間内部に硬質ウレタン6を発泡充填して経時的にも断熱性の高い断熱箱体を合理的に作成する。
【選択図】 図7
【解決手段】 内箱3と外箱4との空間部の外箱4の内面にあらかじめ熱可塑性樹脂17を、シート状無機繊維集合体7よりなる芯材2の外周に沿うように塗布し、ガスバリア性フィルムよりなる外被材8で覆って熱溶着した後真空引きすることにより内箱3と外箱4との空間内部に真空断熱材2を形成し、かつ内箱3と外箱4との空間内部に硬質ウレタン6を発泡充填して経時的にも断熱性の高い断熱箱体を合理的に作成する。
【選択図】 図7
Description
本発明は、冷蔵庫,保温・保冷庫,自動販売機等に使用可能な断熱箱体に関するものである。
近年、省エネルギー化や省スペース化をねらいに、家電メーカーや断熱材メーカーを中心に開発が進められている断熱材の1つに、高断熱性能を有する真空断熱材がある。
前記真空断熱材の一例として、連続気泡を有する硬質ウレタンフォーム等で構成される芯材を、ガスバリア性のラミネートフィルムで覆い、内部を減圧したものがあり、硬質または軟質ウレタンフォーム、あるいは樹脂発泡体に比べ、約2.5倍の断熱性能を有する。
しかしながら、真空断熱材の芯材として、一般的に用いられている樹脂発泡体あるいは粉体を用いると、樹脂発泡体では折り曲げ性が悪い、経時的にガスが発生する、また粉体を用いると加工性に劣るといった問題が種々存在した。
これらを解決する手段として、繊維集合体を用いるものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。これは、ガラス繊維やセラミック繊維、あるいは高分子合成化学繊維などの繊維集合体を真空断熱材の芯材として用いることにより、軽量で変形可能な真空断熱材を得るものである。
特公平5−63715号公報
しかしながら、前記従来技術では真空断熱材の加工性に優れない、あるいは製品展開に至っておらず繊維集合体の利点が十分に生かされていないという問題がある。
また、有機繊維を芯材に用いることは、経時的に芯材からガスが発生し断熱性能が悪化するおそれがある。
また、断熱箱体の断熱性能向上を目的として、樹脂発泡体あるいは粉体を芯材に用いた真空断熱材を用いる断熱箱体がこれまで考案されているが、これらの芯材では経時断熱性能、あるいは加工性に課題があった。
本発明は上記課題を鑑み、経時的に信頼性が高くかつ加工性に優れた芯材として無機繊維集合体をシート状とした芯材を用いた真空断熱材を使用することにより、断熱性能および生産性に優れた断熱箱体を得るものである。
上記課題を解決するため、本発明の断熱箱体は、シート状の無機繊維集合体を芯材に用いた真空断熱材を使用している。
したがって、真空断熱材の経時発生ガスが非常に少なく、また加工性に優れるため、経時信頼性に優れかつ生産性に優れた断熱箱体を得ることができる。また、薄いシート状物質を芯材に用いているので断熱箱体の厚みが薄くなり、断熱箱体の省スペース化になる。
また、形状加工を非常に簡単に行える芯材を用いており、複層、あるいは切り欠き,折り曲げ,窪み,貫通孔等の加工を容易に行うことが可能である。
したがって、必要断熱部に適した真空断熱材を簡単に作製しそれを断熱箱体に適用できることから、断熱箱体に対する真空断熱材の被覆率が向上し断熱箱体の断熱性能も向上するものである。
さらに、薄いシート状芯材を用いているため、断熱箱体内の仕切り板に使用する際にも薄い仕切り板を得ることができ、箱体内スペースの有効利用が可能となる。
本発明の断熱箱体によれば、真空断熱材の経時発生ガスが非常に少なく、また加工性に優れるため、経時信頼性に優れかつ生産性に優れた断熱箱体を得ることができる。また、薄いシート状物質を芯材に用いているので断熱箱体の厚みが薄くなり、断熱箱体の省スペース化になる。
また、形状加工を非常に簡単に行える芯材を用いており、複層、あるいは切り欠き,折り曲げ,窪み,貫通孔等の加工を容易に行うことが可能である。
したがって、必要断熱部に適した真空断熱材を簡単に作製しそれを断熱箱体に適用できることから、断熱箱体に対する真空断熱材の被覆率が向上し断熱箱体の断熱性能も向上するものである。
さらに、薄いシート状芯材を用いているため、断熱箱体内の仕切り板に使用する際にも薄い仕切り板を得ることができ、箱体内スペースの有効利用が可能となる。
請求項1に記載の断熱箱体の発明は、外箱または内箱内面に熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂を最外面に有するラミネートフィルムを貼付し、その熱可塑性樹脂が貼付されている面と同一面に2層以上のシート状無機繊維集合体を配設し、そのシート状無機繊維集合体を覆うガスバリア性フィルムとからなり、前記シート状無機繊維集合体は集合体を形成するために無機バインダーを用い、かつ各層間を固定する接着材を用いず重ねるだけで複層形成してガス発生を抑制したものであり、前記熱可塑性樹脂と前記ガスバリア性フィルムとが熱溶着され、前記シート状無機繊維集合体を芯材として前記外箱または内箱と前記ガスバリア性フィルムとの間を真空引きして前記外箱と内箱とから形成される空間内部に真空断熱材を形成し、かつ前記空間内部に硬質ウレタンフォーム発泡充填してなるものである。
これによって、外箱または内箱内面に真空断熱材を一体成型しておき、その後外箱と内箱とで形成される空間を樹脂発泡体で充填することにより、生産性に優れた断熱箱体を得ることができる。
また、シート状無機繊維集合体を用いていることから芯材の平面性がよく、配設した外箱または内箱表面との密着性がよいため、断熱箱体の断熱性能が向上する。
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。
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施例における断熱箱体の断面図である。1は冷蔵庫を形成する断熱箱体、2は真空断熱材である。断熱箱体1はABS樹脂を真空成型した内箱3と鉄板をプレス成形した外箱4とがフランジ5を介して構成される箱体内部にあらかじめ真空断熱材2を配設し、前記真空断熱材以外の空間部を硬質ウレタンフォーム6を発泡充填したものである。
図1は、本発明の一実施例における断熱箱体の断面図である。1は冷蔵庫を形成する断熱箱体、2は真空断熱材である。断熱箱体1はABS樹脂を真空成型した内箱3と鉄板をプレス成形した外箱4とがフランジ5を介して構成される箱体内部にあらかじめ真空断熱材2を配設し、前記真空断熱材以外の空間部を硬質ウレタンフォーム6を発泡充填したものである。
図2は断熱箱体1の模式図であり、真空断熱材2が断熱箱体の天面に1枚、背面に1枚、側面に2枚配設されている。側面に用いている真空断熱材2は断熱箱体1の形状にあわせて、側壁の形状にあうように一辺を切断されたものを使用している。
図3は、本実施例における真空断熱材2の断面図であり、7はシート状グラスウール集合体、8は外被材を表している。
真空断熱材2は、厚さ5mmのシート状グラスウール集合体7を130℃で1時間乾燥した後外被材8中に挿入し、内部を真空引きして開口部を封止することにより形成されている。
外被材8は、片面には、表面保護層としてポリエチレンテレフタレート(12μm)、中間部にはアルミ箔(6μm)、熱シール層が高密度ポリエチレン(50μm)からなるラミネートフィルム、もう一方の面には、表面保護層がポリエチレンテレフタレート(12μm)、中間部がエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物(15μm)の内側にアルミニウム蒸着を施したフィルム層,熱シール層が高密度ポリエチレン(50μm)からなるラミネートフィルムである。
また、外被材8には、耐傷つき性を向上させるために表面保護層にナイロン樹脂層を形成させている。
上記のような構成の真空断熱材の性能は、30Paで0.0043W/mKであった。
したがって、厚みが薄くしかも断熱性能のよい真空断熱材2であるため、これを適用した断熱箱体1は薄壁化が可能となり、冷蔵庫の省スペース化、あるいは庫内容積向上となる。
また、シート状であるため芯材を切断することも容易であり、側壁にあわせた形状のシートを作製し、また好ましくはその形状にあった外被材中に挿入して真空断熱材とすることにより、断熱箱体の被覆率が向上し断熱性能が向上することから、省エネが可能となり環境にやさしい冷蔵庫となる。
また、無機繊維が難燃性であることから、真空断熱材も燃えにくく、有害ガスを発生しにくい構造を有している。したがって、この真空断熱材を用いた冷蔵庫自体も燃えにくくなる等、安全性の面からも優れている。
さらに、樹脂発泡体の発泡剤や冷媒等として炭化水素系等の可燃性物質が冷蔵庫中に使用されている場合でも、無機繊維を使用しているため真空断熱材が燃えにくい構造を有していることから、安全性に非常に優れた冷蔵庫とすることができるのである。
(実施の形態2)
図4は、本実施例の一形態における断熱箱体の模式図である。
図4は、本実施例の一形態における断熱箱体の模式図である。
断熱箱体9はクーラーボックスとして使用されており、箱部10とふた部11とから構成されている。
図5は、本実施例の一形態における箱部の模式図である。
箱部10は、ポリプロピレンからなる内箱12と外箱13とから形成される空間内部において、内箱内面に真空断熱材2を両面テープで貼付した後、内箱12と外箱13とから形成される空間内部の真空断熱材2が配設されない空間部を、硬質ウレタンフォーム6で発泡充填することにより一体成型している。
図6は、本実施例の一形態におけるふた部の模式図である。
吸着材15を有する真空断熱材2を発泡ポリスチレン14中に配設した後、内枠14と外枠15とから形成される空間内部に充填されている。
図5において、真空断熱材2は、厚さ5mmのシート状グラスウール集合体7からなる芯材を2枚複層して用いており、断熱箱体9の形状にあわせて、1枚の真空断熱材をコの字型に折り曲げている。
真空断熱材2がシート状の芯材であるため、容易にコの字型に折り曲げることができる。
したがって、断熱箱体9に対する真空断熱材2の被覆率が向上し、断熱箱体の断熱性能が向上する。
図6において、ふた部11は、ポリプロピレンからなる内枠14と外枠15とからなる空間内部に、あらかじめ真空断熱材の形状にあわせた窪みを形成した発泡ポリスチレン16と、その窪みにはめこんだ真空断熱材2とから構成されている。
ふた部11に使用されている真空断熱材2は箱部10に使用されている真空断熱材よりも小さいため、外被材のシール部面積の割合が大きくなる。したがって、外被材のシール部から経時的に侵入してくるガスの影響が大きく、真空断熱材の経時的な性能劣化が大きくなり、ふた部11の断熱性能が悪化していくことが考えられる。
したがって、ふた部11には吸着剤17を使用している。
吸着剤17を挿入した真空断熱材の作製については、真空断熱材の平面性を保つため、シート状グラスウール集合体7に吸着剤17にあう形状の窪みを、あらかじめプレス機によって形成した。その後、吸着剤17をシート状グラスウール集合体7の窪みに配設し、外被材に挿入して内部を真空引きした後開口部を封止することにより、真空断熱材を作製した。
ここで、吸着剤とは少なくとも窒素,酸素,水分,二酸化炭素を吸着除去する常温活性型のゲッター物質にて構成されているものが望ましい。
(実施の形態3)
図7は、本実施の一形態における断熱箱体の断面図である。
図7は、本実施の一形態における断熱箱体の断面図である。
18は冷蔵庫を形成する断熱箱体である。断熱箱体18はABS樹脂を真空成型した内箱3と鉄板をプレス成形した外箱4とからなり、内箱3と外箱4とから形成される箱体内
部に真空断熱材2を配設し、前記真空断熱材以外の空間部を硬質ウレタンフォーム6を発泡充填したものである。
部に真空断熱材2を配設し、前記真空断熱材以外の空間部を硬質ウレタンフォーム6を発泡充填したものである。
外箱4の内面にはあらかじめ熱可塑性樹脂17を、芯材2の外周に沿うように幅10mmにて塗布しておく。
このとき、熱可塑性樹脂とは外被材8の熱シール層と熱融着されるものであり、高密度ポリエチレン,低密度ポリエチレン,ポリプロピレン等が望ましい。
その後、方形状のシート状グラスウール集合体7を外箱4の内面に配設し、外被材8の3辺を熱可塑性樹脂17と熱融着する。残る1辺から真空引きして熱融着することにより、真空断熱材2とすることができる。
この際、軽量で平面性に優れ、かつ厚みが薄いシート状グラスウール集合体7を芯材として使用しているので、外箱内面との密着性が良好となることから断熱性能が向上する。また、軽量で薄いことから外箱内面に貼付した際にも自重でずれることもない。
さらに、真空断熱材とした後、内箱3と外箱4とから形成される空間内部に硬質ウレタンフォームを発泡充填する際にも、芯材が薄いことからフォームの流動性を阻害することもない。したがって、硬質ウレタンフォームがボイドもなく均一に充填されるので、断熱箱体の断熱性能が向上する。
以上のように、本発明にかかる断熱箱体は、真空断熱材の経時発生ガスが非常に少なく、経時信頼性に優れかつ生産性に優れた断熱箱体を得ることができ、また、薄いシート状物質を芯材に用いているので必要断熱部に真空断熱材を簡単に配設した断熱箱体を形成できることから、真空断熱材の被覆率が高い高断熱性能の断熱箱体を提供でき、冷蔵庫や冷凍設備等家庭用、業務用、産業用等の高い断熱性を要求される断熱構造体に適用できる。
1,9,18 断熱箱体
2 真空断熱材
3,12 内箱
4,13 外箱
5 フランジ
6 硬質ウレタンフォーム
7 シート状グラスウール集合体
8 外被材
10 箱部
11 ふた部
14 内枠
15 外枠
16 発泡ポリスチレン
17 吸着剤
19 熱可塑性樹脂
2 真空断熱材
3,12 内箱
4,13 外箱
5 フランジ
6 硬質ウレタンフォーム
7 シート状グラスウール集合体
8 外被材
10 箱部
11 ふた部
14 内枠
15 外枠
16 発泡ポリスチレン
17 吸着剤
19 熱可塑性樹脂
Claims (1)
- 外箱または内箱内面に熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂を最外面に有するラミネートフィルムを貼付し、その熱可塑性樹脂が貼付されている面と同一面に2層以上のシート状無機繊維集合体を配設し、そのシート状無機繊維集合体を覆うガスバリア性フィルムとからなり、前記シート状無機繊維集合体は集合体を形成するために無機バインダーを用い、かつ各層間を固定する接着材を用いず重ねるだけで複層形成してガス発生を抑制したものであり、前記熱可塑性樹脂と前記ガスバリア性フィルムとが熱溶着され、前記シート状無機繊維集合体を芯材として前記外箱または内箱と前記ガスバリア性フィルムとの間を真空引きして前記外箱と内箱とから形成される空間内部に真空断熱材を形成し、かつ前記空間内部に硬質ウレタンフォーム発泡充填してなることを特徴とする断熱箱体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003283766A JP2004012125A (ja) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | 断熱箱体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN100359272C (zh) * | 2004-06-04 | 2008-01-02 | 日立空调·家用电器株式会社 | 冰箱与真空绝热材料及其制造方法 |
CN103917818A (zh) * | 2011-11-03 | 2014-07-09 | 三菱电机株式会社 | 真空绝热件及其制造方法、以及使用了该真空绝热件的保温箱和热泵式热水器 |
KR20170045649A (ko) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 및 그 제조 방법 |
-
2003
- 2003-07-31 JP JP2003283766A patent/JP2004012125A/ja active Pending
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KR20170045649A (ko) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 및 그 제조 방법 |
WO2017069439A1 (ko) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 및 그 제조 방법 |
EP3330650A4 (en) * | 2015-10-19 | 2018-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator and manufacturing method therefor |
US11098947B2 (en) | 2015-10-19 | 2021-08-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Refrigerator and manufacturing method therefor |
KR102442071B1 (ko) * | 2015-10-19 | 2022-09-13 | 삼성전자주식회사 | 냉장고 및 그 제조 방법 |
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