JP2005114015A - 真空断熱材とこれを用いた冷蔵庫、保温保冷容器、給湯器及び炊飯器断熱箱体 - Google Patents

Abstract

【課題】家電製品等において、運転（通電）時に製品に使用する電気部品から電磁波が発生し、外部へ漏洩してしまう課題を解決し、外部漏洩によるラジオやテレビ等の受信機器への影響を低減させる。
【解決手段】無機繊維成形体２を金属製シートを有する外被材３によって被覆し、内部を減圧した真空断熱材１を製品の箱体等の外殻に使用することにより、真空断熱材１の金属製シートの電磁シールド効果で、特に保温や保冷を必要とする製品からの、外部へ漏洩する電磁波を低減させ、他の受信機器の受信障害や誤動作をなくす。高い断熱性能と電磁シールド効果を併せ持つ真空断熱材を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、家電製品、住宅及び車両等の安全性と断熱性を向上させる真空断熱材に関し、特に家電製品から漏洩する電磁波を低減させる安全面での保温保冷容器、冷蔵庫、給湯器、及び炊飯器等に関するものである。

家電製品全般に言えることであるが、製品を構成する電気部品に電流が流れると電磁波が発生する。例えば、家電製品の一つである冷蔵庫においても、庫内の冷気を循環させる冷却ファンモータ、結露を防止する各種ヒーター、蒸発器の除霜を行なうデフヒーター、各部屋への冷気の流入を制御する電動ダンパー、これらを制御する電装回路等、構成する種々の電気部品があり、各部品に電流が流れるとそれぞれから電磁波が発生する。

特に近年、この電磁波がラジオやテレビへの電波障害の原因にもなり、電磁波の発生を低減させることが望まれる。

従来の冷蔵庫としては、特にモータから発生する電磁波の低減がなされたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫について説明する。

図６は、従来の冷蔵庫の冷凍室の要部縦断面図である。図６において、外箱１０１と内箱１０２の間にウレタン等の断熱材１０３を注入したキャビネットと、エバカバー１０４で囲まれた空間に、蒸発器１０５、デフヒータ１０６、冷却ファンモータ１０７が設置されている。冷却ファンモータ１０７のモータ本体部分には、０．１〜０．２ｍｍ厚の高透滋率コバルト系アモルファス合金箔の片側に高磁束密度材料のパーマロイをラミネートした電磁波遮蔽箱１０８で被われている。

以上のように構成された冷蔵庫において、蒸発器１０５から熱交換によって得られる冷気を冷却ファンモータ１０７により冷凍室及び他の部屋へ循環させて庫内を冷却する時に、モータ本体部分から発生した電磁波が外部へ漏洩することを電磁波遮蔽箱１０８により低減するものである。
特開平１０−１０３８５７号公報

しかしながら、上記従来の構成は、モータから漏洩する電磁波を電磁波遮蔽箱で低減するものであり、モータ以外のデフヒータ等の電気部品から漏洩する電磁波に対しては効果がない。

更に、電磁波を発生する電気部品全てを電磁波遮蔽箱で被った場合には、スペースが大型化し、コストが高くつくという欠点があった。

本発明は従来の課題を解決するもので、冷蔵庫等の断熱を必要とする家電製品の箱体に配設して製品が使用する電気部品をまとめて対象とし、それらの電気部品から発生する電磁波の外部への漏洩が低減できる真空断熱材を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、断熱体よりなる芯材を、金属製シートを有する外被材によって被覆し、内部を減圧して封止したものである。真空断熱材としての高い断熱性能を有しながら、金属製シートの電磁シールド効果により、電磁波を遮断し外部への漏洩を低減できる。

また、真空断熱材は金属製シートの電磁シールド効果だけでなく、上下の金属製シート間で内部が真空に近いため高静電容量のコンデンサーと電気的等価となり、より効果的に電磁波を遮断し、外部への漏洩を低減する材料とすることができる。

すなわち、金属製シートの電磁シールド効果と等価的コンデンサー容量効果により、電気部品から発生する低周波から高周波まで広域で電磁波の外部への漏洩を抑える材料とすることができ、真空断熱材を使用する製品から外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

本発明の断熱箱体によれば、断熱体よりなる芯材を、金属製シートを有する外被材によって被覆し、内部を減圧して封止したことにより、真空断熱材に高い断熱性能とともに電磁シールド効果を持たせることができ、電磁波を遮断して外部への漏洩を低減できる材料として、電気部品を使用する製品へ適用できるという効果がある。

請求項１に記載の断熱箱体の発明は、断熱体よりなる芯材を、金属製シートを有する外被材によって被覆し、内部を減圧して封止したものである。真空断熱材としての高い断熱性能を有しながら、金属製シートの電磁シールド効果により、電磁波を遮断し外部への漏洩を低減できるという作用を有する。

また、真空断熱材は金属製シートの電磁シールド効果だけでなく、上下の金属製シート間で内部が真空に近いため高静電容量のコンデンサーと電気的等価となり、より効果的に電磁波を遮断し、外部への漏洩を低減する材料とすることができる。

すなわち、金属製シートの電磁シールド効果と等価的コンデンサー容量効果により、電気部品から発生する低周波から高周波まで広域で電磁波の外部への漏洩を抑える材料とすることができ、真空断熱材を使用する製品から外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、外被材の金属製シートを接触抵抗０．０１Ω／２５ｍｍ²以下の金属薄体又は金属蒸着やメッキとしたものであり、更なる電磁シールド効果の向上が図れるという作用を有する。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、外被材の金属製シートに高透磁率材料または高磁束密度材料を使用したものである。これらの材料は電磁波を効果的に遮断することができ、真空断熱材の電磁シールド効果の大幅なアップが図れ、電磁波の漏洩を著しく低減できるという作用を有する。

請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３記載の発明において、外被材を金属製シートを含む樹脂ラミネートフィルムにしたものであり、真空断熱材に柔軟性ができるので、製品への取付け作業性を向上できるという作用を有する。

請求項５に記載の発明は、圧縮機、凝縮器、キャピラリチューブ、蒸発器とを環状に接続した冷凍サイクルと、庫内冷気を循環させる冷却ファンモータ、電動ダンパー等の電気部品と、内箱と、外箱と、内箱と外箱から形成される空間に断熱材を有する断熱箱体からなり、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材と硬質ウレタンフォームとを前記断熱箱体の少なくとも一面に備えた冷蔵庫である。真空断熱材を断熱箱体の広範囲に使用することにより内部の電気部品の多くをまとめて被い、真空断熱材の金属製シートの電磁シールド効果により、冷蔵庫本体からの電磁波の漏洩を低減できるという作用を有する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、冷蔵庫に取付けられているドア体に真空断熱材を使用したものであり、ドア体の真空断熱材内の金属製シートの電磁シールド効果により、特に冷蔵庫前面からの電磁波の漏洩を低減できるという作用を有する。

請求項７に記載の発明は、外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱の空間部に配設された請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えた保温保冷容器であり、容器の中に電気部品を設置した場合に、真空断熱材内の金属製シートの電磁シールド効果により、電気部品からの電磁波の漏洩を低減できるという作用を有する。

請求項８に記載の発明は、貯湯容器と、外容器と、蓋体と、加熱器と、前記貯湯容器の外周部に配設された請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えた給湯器であり、真空断熱材内の金属製シートの電磁シールド効果により、給湯器本体からの電磁波の漏洩を低減できるという作用を有する。

請求項９に記載の発明は、外容器と、外蓋体と、内蓋と、内釜と、内釜を収容する内枠によって本体を構成し、前記内枠の外方に少なくとも電磁誘導過熱手段と請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えた炊飯器であり、真空断熱材内の金属製シートの電磁シールド効果により、炊飯器本体からの電磁波の漏洩を低減できるという作用を有する。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による真空断熱材の断面図である。

図１において、１は真空断熱材であり、断熱性を有する無機繊維成形体２、金属製シートを有する外被材３とから構成されている。この真空断熱材１は、無機繊維成形体２を外被材３で被った後、内部を減圧し、熱溶着等により封止することで作製される。

また、外被材３の金属シートを接触抵抗０．０１Ω／２５ｍｍ²以下の鉄箔とすることにより、更に電磁波漏洩の低減を図ることができる。 その他の材料としては特に限定するものではないが、銅やアルミニウム等の箔又は蒸着層でもよく、更には真空断熱材の外側に貼り付けるような使い方として、銅やアルミニウム等をメッキした繊維シートなども有用である。

接触抵抗は低いほど良く、０．００５Ω／２５ｍｍ²以下ならばなお望ましい。

また、外被材３の金属製シートに高透磁率材料または高磁束密度材料を使用することにより、真空断熱材１の高周波数での電磁シールド効果の飛躍的な向上が図れ、外部への電磁波の漏洩を著しく低減できる。

高透磁率材料にはＣｏ基アモルファス磁性材料やＭｎ−Ｚｎフェライト等があり、高磁束密度材料にはケイ素鋼やＦｅ基アモルファス合金等がある。これらを薄体や蒸着、メッキ、微粒子の樹脂混練等により適用する。

本実施の形態において、外被材３は２枚の樹脂ラミネートフィルムを用いた。一方の樹脂ラミネートフィルム３ａは、表面保護層としてポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）、中間層にはアルミ箔（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とした。

もう一方の樹脂ラミネートフィルムは、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とし、更に表面保護層の外側にＣｏ基アモルファス薄膜３ｃを貼り付けた。

すなわち、金属シートとしては２枚の外被材３に含まれるアルミニウムとＣｏ基アモルファス薄膜３ｃの３枚を含み、更に真空空間によるコンデンサー効果により、真空断熱材１において効果的に電磁波をシールドすることができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２による冷蔵庫の縦断面図である。

図２において、４は冷蔵庫、５は冷蔵庫を形成する断熱箱体である。断熱箱体５は鉄板をプレス成型した外箱６と、ＡＢＳ樹脂等を真空成型した内箱７とが、フランジ（図示せず）を介して構成される箱体内部に、あらかじめ真空断熱材１を配設し、真空断熱材１以外の空間部を、硬質ウレタンフォーム８にて発泡充填したものである。硬質ウレタンフォーム８は、発泡剤としてシクロペンタンを使用している。

断熱箱体５は仕切り板９にて区切られており、上部が冷蔵室１０、下部が冷凍室１１となっている。仕切り板９には電動ダンパー１２が、冷凍室１１の内箱７には冷却ファンモータ１３及びデフヒーター１４が取付けられている。

１５は冷蔵庫４内に配設された蒸発器であり、圧縮機１６、凝縮器１７、キャピラリチューブ１８とを順次環状に接続し、冷凍サイクルを形成する。蒸発器１５は冷蔵室１０及び冷凍室１１の２カ所に設け、それらを直列に、また並列に繋ぎ冷凍サイクルを形成してもよい。

また、冷蔵庫４にはドア体１９が取付けられており、ドア体１９の内部には真空断熱材１が配設され、真空断熱材１以外の空間部は硬質ウレタンフォーム８にて発泡充填されている。

尚、真空断熱材１は実施の形態１の図１に示したのと同様の構成のものを用いている。

以上のように構成された冷蔵庫について、更に詳しく説明する。

冷凍サイクルの運転により、蒸発器１５から熱交換によって得られる冷気を冷却ファンモータ１３により、冷凍室１１へ循環させ庫内を冷却する。またこの冷気を電動ダンパー１２の開閉により流量制御を行い、冷蔵室１０の庫内温度を制御する。また、運転を継続すると蒸発器１５には着霜が発生し冷却能力が低下するので、デフヒーター１４を発熱させ除霜を行なう。

従って、冷蔵庫４を運転することにより、冷却ファンモータ１３、電動ダンパー１２、デフヒーター１４等の、特に巻き線を有する電気部品からは電磁波が発生することになる。このような電磁波を外部（特に他の受信機器との距離が近い冷蔵庫４の前面及び側面）に漏洩させないためには、冷蔵庫４を電磁シールドする必要がある。

ここで断熱箱体５の内部には、外被材３に金属製シートを有する真空断熱材１が配設されている。

こうすることにより、電磁波の外部への漏洩を低減することができ、特に磁束密度においては真空断熱材１を使用することで、０．１ＭＨｚ〜１ＧＨｚにおいて４０ｄＢ以上の低減を図ることができた。

以上のように本実施の形態の冷蔵庫は、電気部品から発生する電磁波の外部への漏洩を、真空断熱材１の金属製シートの電磁シールド効果で抑えることができ、外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

また、真空断熱材１の配設方法としては、あらかじめ真空断熱材１の片面、あるいは外箱６内側の真空断熱材１貼付位置、あるいはその両面にホットメルトを塗布し、その後真空断熱材１を外箱６に押し付け、圧力をかけることにより真空断熱材１を断熱箱体５に貼付しておき、その後外箱６と内箱７とで形成される空間に硬質ウレタンフォーム８を充填する。

このようにすることにより、断熱箱体５の形成時間を短縮することができ、効率的な生産を行なうことができる。

また、冷蔵庫４のドア体１９内部に真空断熱材１を配設することにより、他の受信機器との距離が最も近くなるドア体１９前面からの漏洩を抑えることができ、ラジオやテレビ等への電磁波の影響を著しく低減することができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３による保温保冷容器の縦断面斜視図である。

図３において、２０は保温保冷容器であり、２１は本体、２２は蓋、２３は外箱、２４は内箱である。保温保冷容器２０の本体２１及び蓋２２は、外箱２３と内箱２４により中空の構造体をしており、その中空部に真空断熱材１を挿入し保温保冷容器２０を構成している。

尚、真空断熱材１は実施の形態１の図１に示したのと同様の構成のものを用いている。

このようにすることにより、容器内部に電気部品を設置した場合に、電気部品から発生する電磁波の外部への漏洩を低減することができる。

以上のように本実施の形態の保温保冷容器は、容器の中に電気部品を設置する場合に、電気部品から発生する電磁波の外部への漏洩を、真空断熱材１の金属製シートの電磁シールド効果で抑えることができ、外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４による給湯器の縦断面図である。

図４において、２５は給湯器であり、外容器２６と、貯湯容器２７と、蓋体２８と、加熱器２９と、真空断熱材１とから構成されている。真空断熱材１は、予め貯湯容器２７の形状に沿わすように折り曲げ加工を行い適用している。また、貯湯容器２７の下部に設置された加熱器２９を囲む形で、真空断熱材１を折り曲げて取付けている。

また、蓋体２８の凹部にも真空断熱材１が設けられている。

尚、真空断熱材１は実施の形態１の図１に示したのと同様の構成のものを用いている。

このようにすることにより、加熱器２９から発生する電磁波の外部への漏洩を低減することができる。

以上のように本実施の形態の給湯器は、使用する電気部品、特に加熱器２９から発生する電磁波の外部への漏洩を、真空断熱材１の金属製シートの電磁シールド効果で抑えることができ、外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５による炊飯器の縦断面図である。

図５において、３０は炊飯器であり、外容器３１と、外蓋体３２と、内蓋３３と、内釜３４と、内釜３４を収容する内枠３５とにより本体を構成し、内枠３５の外側には電磁誘導加熱を行なうための加熱コイル３６を設置し、内枠３５の形状に沿わすように加熱コイル３６を囲む形で、真空断熱材１を折り曲げて取付けている。

尚、真空断熱材１は実施の形態１の図１に示したのと同様の構成のものを用いている。

以上のような構成により本実施の形態の炊飯器は、使用する電気部品、特に電磁誘導を行なう加熱コイル３６から発生する電磁波の外部への漏洩を、真空断熱材１の金属製シートの電磁シールド効果で抑えることができ、外部のラジオやテレビの受信機器への影響を低減することができる。

以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、高い断熱性能とともに電磁シールド効果を持たせることができ、電磁波を遮断して外部への漏洩を低減できる材料として、電気部品を使用する製品分野へ適用できる。

本発明の実施の形態１による真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態２による冷蔵庫の縦断面図 本発明の実施の形態３による保温保冷容器の縦断面斜視図 本発明の実施の形態４による給湯器の縦断面図 本発明の実施の形態５による炊飯器の縦断面図 従来の冷蔵庫の冷凍室の要部縦断面図

符号の説明

１ 真空断熱材
２ 無機繊維形成体
３ 外被材
３ａ，３ｂ 樹脂ラミネートフィルム
３ｃ Ｃｏ基アモルファス薄膜
４ 冷蔵庫
５ 断熱箱体
６ 外箱
７ 内箱
８ 硬質ウレタンフォーム
１２ 電動ダンパー
１３ 冷却ファンモータ
１４ デフヒーター
１５ 蒸発器
１６ 圧縮機
１７ 凝縮器
１８ キャピラリチューブ
１９ ドア体
２０ 保温保冷容器
２３ 外箱
２４ 内箱
２５ 給湯器
２６ 外容器
２７ 貯湯容器
２８ 蓋体
２９ 加熱器
３０ 炊飯器
３１ 外容器
３２ 外蓋体
３３ 内蓋
３４ 内釜
３５ 内枠
３６ 加熱コイル

Claims (9)

1. 断熱体よりなる芯材を、金属製シートを有する外被材によって被覆し、内部を減圧して封止したことを特徴とする真空断熱材。
2. 外被材の金属製シートを接触抵抗０．０１Ω／２５ｍｍ²以下の金属薄体又は金属蒸着やメッキとしたことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
3. 外被材の金属製シートに高透磁率材料または高磁束密度材料を使用したことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
4. 外被材が金属製シートを含む樹脂ラミネートフィルムであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の真空断熱材。
5. 圧縮機と凝縮器とキャピラリチューブと蒸発器とを環状に接続した冷凍サイクルと、庫内冷気を循環させる冷却ファンモータ、電動ダンパー及びデフヒーター等の電気部品と、内箱と、外箱と、内箱と外箱から形成される空間に断熱材を有する断熱箱体とを備え、請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材と硬質ウレタンフォームとを前記断熱箱体の少なくとも一面に備えたことを特徴とする冷蔵庫。
6. 冷蔵庫に取付けられているドア体に真空断熱材を使用したことを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。
7. 外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱の空間部に配設された請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えたことを特徴とする保温保冷容器。
8. 貯湯容器と、外容器と、蓋体と、加熱器と、前記貯湯容器の外周部に配設された請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えたことを特徴とする給湯器。
9. 外容器と、外蓋体と、内蓋と、内釜と、内釜を収容する内枠によって本体を構成し、前記内枠の外側に少なくとも電磁誘導過熱手段と請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の真空断熱材とを備えたことを特徴とする炊飯器。

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