JP2006010120A - 冷蔵庫及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫において、環境に優しく、しかも長期的な断熱性能の維持が可能なものとすること。
【解決手段】冷蔵庫は、無機系繊維集合体からなる芯材２を外被材１で被覆して真空断熱パネル５０を形成し、外箱２２と内箱２３との間に充填された発泡断熱材２４中に真空断熱パネル５０を配設している。芯材２は天然有機材料の水溶性バインダの水溶液を無機系繊維集合体に含浸させ圧縮して形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は真空断熱パネルを用いた冷蔵庫及びその製造方法に関するものである。

従来の真空断熱パネルを用いた冷蔵庫としては、特開２００３−３１４７８６号公報（特許文献１）に開示されたものがある。この冷蔵庫は、無機系繊維材の集合体からなる芯材を外被材で被覆し内部を減圧して真空断熱パネルを、外箱と内箱との間に充填された発泡断熱材中に配設したものである。そして、係る芯材は、無機繊維を集綿し、その集綿した無機繊維に、無機や有機のバインダの希釈液を塗布したり、無機や有機のバインダの希釈液中に無機繊維を浸漬したりすることにより、無機繊維に対し無機や有機のバインダを付着させ、希釈液の溶媒を必要に応じて乾燥した後、圧縮あるいは加熱圧縮することによりボード状に成形したものである。

特開２００３−３１４７８６号公報

特許文献１の冷蔵庫において、無機系のバインダを用いる場合には、その物質の中に環境汚染物質となる物も存在することがある。環境汚染物質を用いた場合には、製造場所付近の環境汚染の問題が発生すると共に、冷蔵庫の廃棄時にも環境汚染の問題が発生する。

また、有機系のバインダを用いる場合には、そのバインダの希釈に用いる溶媒の中に環境汚染物質となる物や、芯材に残存した後にガスを発生する物も存在することがある。環境汚染物質となる物であると、製造場所付近の環境汚染の問題が発生すると共に、冷蔵庫の廃棄時にも環境汚染の問題が発生する。また、芯材に残存した溶媒からガスが発生する物であると、真空断熱パネルの長期的な断熱性能の維持が困難となるという問題が発生する。

本発明の目的は、環境に優しく、しかも長期的な断熱性能の維持が可能な冷蔵庫及びその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、無機系繊維集合体からなる芯材を外被材で被覆して内部を減圧した真空断熱パネルを、外箱と内箱との間に充填された発泡断熱材中に配設した冷蔵庫において、前記芯材を構成する無機系繊維集合体を結合するバインダとして天然有機材料の水溶性バインダを用いたものである。

係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
（１）前記天然有機材料の水溶性バインダは天然系材料であるセルロースの水酸基の水素原子の一部を置換し水素結合を消失させた水溶性メチルセルロースであること。
（２）前記天然有機材料の水溶性バインダはヒドロキシプロポキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ３）、ヒドロキシエトキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）、ソジウムカルボキシメチル基（−ＣＨ２ＣＯＯＮａ）の何れかにより置換し水素結合を消失させた水溶性メチルセルロースであること。
（３）前記天然有機材料の水溶性バインダはヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロースの何れか水溶性メチルセルロースである。
（４）前記水溶性バインダの濃度は０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であること。その中でさらに好ましくは、前記水溶性バインダの濃度は０．２ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下であること。

また、前記目的を達成するために、本発明は、無機系繊維集合体に天然有機材料の水溶性バインダの水溶液を含浸させ、この無機系繊維集合体を圧縮し、前記水溶性バインダの水分を蒸発させて芯材を作製し、この芯材を外被材で被覆し、内部を減圧して真空断熱パネルを作製し、この真空断熱パネルを外箱と内箱との間に配設した後に、前記外箱と前記内箱との間に発泡断熱材を充填するようにした冷蔵庫の製造方法である。

本発明によれば、環境に優しく、しかも長期的な断熱性能の維持が可能な冷蔵庫及びその製造方法を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態の冷蔵庫及びその製造方法について図を用いて説明する。

本実施形態の冷蔵庫の全体構成及びその製造方法に関して、図１及び図２を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態の冷蔵庫の斜視図、図２は図１の要部断面模式図である。

本実施形態の冷蔵庫は、真空断熱パネル５０を有する断熱体を構成する断熱箱体２１と、真空断熱パネルを有する断熱体を構成する断熱扉とを備えて構成されている。断熱箱体２１は、金属製の外箱２２と、合成樹脂製の内箱２３と、外箱２２の内側に配設した複数の真空断熱パネル５０と、外箱２２と内箱２３との間に充填された発泡断熱材２４とからなっている。

真空断熱パネル５０は外箱２２の内側の所定位置に密着してそれぞれ設置されている。具体的には、真空断熱パネル５０は、外箱２２の天井、左右側面、背面の内側に密着して設置されている。係る真空断熱パネル５０を用いた断熱箱体２１とすることによって、発泡断熱材２４単独で断熱体を構成する場合と比較して、熱漏洩量や消費電力量の少ない冷蔵庫を提供することができる。発泡断熱材２４は、例えば硬質ウレタンフォームが用いられる。

係る冷蔵庫は、真空断熱パネル５０を外箱２２の内側に配設した後、外箱２２と内箱２３との間の空間に発泡断熱材を充填することにより製作される。

なお、断熱箱体２１には、前面を開口した複数の貯蔵室が形成されている。これらの貯蔵室は、上から冷凍室及び冷蔵室の順に区画形成され、庫内に配置された冷却器によりそれぞれに適した所定の低温度に冷却される。なお、断熱箱体２１の壁厚は、２０ｍｍ〜５０ｍｍ程度である。

断熱扉は、図示していないが、各貯蔵室の前面開口を開閉するように設けられている。断熱扉は、断熱箱体２１と同様に、金属製の外箱と、合成樹脂製の内箱と、外箱の内側に配設した真空断熱パネルと、外箱と内箱との間に充填された発泡断熱材とからなっている。この真空断熱パネルは、断熱箱体２１側の真空断熱パネル５０と同じ製造方法で製作される。

次に、真空断熱パネル５０の構成及び製造方法を図３を参照しながら説明する。

真空断熱パネル５０は、無機系繊維材の集合体からなる芯材２及び吸着材３を外被材１で被覆し、外被材１内部を減圧密封して真空断熱としての断熱性能を具備するように構成されている。

外被材１は２枚のフィルムから構成されている。外被材１の片側のフィルム１ａは、最外層であるナイロン層の内側に、アルミニウム等の金属を蒸着した金属蒸着膜を介在させてガスバリヤ性を良好としたポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）やガスバリヤ性の良好なアルミニウム等の金属箔を有し、更にその内側に、高密度ポリエチレン樹脂やポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着可能な内層フィルムを一体に形成することにより構成されている。外被材１の他側のフィルム１ｂは、最外層であるポリアミド系合成繊維層の内側に、アルミニウム等の金属を蒸着した金属蒸着膜を介在させてガスバリヤ性を良好としたポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）を有し、更にその内側に、よりガスバリヤ性の良好なエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム（ＥＶＯＨ）や高密度ポリエチレン樹脂やポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着可能な内層フィルムを一体に形成することにより構成されている。

以上の２種類のラミネートされたフィルム１ａ、１ｂを重ねた状態で、最内層である高密度ポリエチレン樹脂やポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着層で溶着し、芯材２を封止する袋を作製する。

グラスウールに代表される無機系極細繊維材料で薄いシート状の芯材原料４を形成し、この芯材原料４を複数枚重ね合わせて無機系繊維集合体とする。この無機系繊維集合体に天然有機材料の水溶性バインダの水溶液を含浸させて熱プレスすることにより、この無機系繊維集合体をバインダを介して結合すると共に所定の厚さに圧縮して芯材２を作製する。このように、芯材２を作製することにより、製造過程でのハンドリング性を向上させることができる。その際、バインダ水溶液の水分を除去する工程を取入れないと、芯材２から発生する水分によって真空断熱パネル５０の真空度が徐々に低下することとなり、真空断熱パネル５０の断熱性能が大幅に劣化し、信頼性の点で問題が生じる。そこで、本実施形態では、乾燥と同時に表面成型も可能となる熱プレスを用いた加熱成型を実施している。加熱成形された芯材２を最終乾燥した後、異なる構成のアルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した上述の袋（外被材１）の中に挿入し、真空包装機を用いて真空封止して真空断熱パネル５０を作製する。

本実施形態では、上述したように真空断熱パネル５０の芯材２のバインダとして天然有機材料の水溶性バインダを用いているので、製造場所付近の環境問題に憂慮することなく真空断熱パネル５０を生産することが可能となると共に、その真空断熱パネル５０の廃棄時に環境汚染の対象物質にみられるような特殊な廃棄方法を採用する必要は無く、コストダウンに繋がる。

また、本実施形態では、メチルセルロース系バインダを用いるので、バインダ濃度を大きく低減することできる。これは、図４（ａ）に示す従来のホウ酸等に代表される無機バインダとグラスウールに代表される無機繊維集合体との結合方法が点接触であったことから、図４（ｂ）に示す本実施形態のように、フィルム状の接着層を成形することによる層接着となり、結合力が増すためである。従って、本実施形態では、天然有機系バインダを用いた真空断熱パネル５０を搭載することにより、環境に優しく、製造コスト上有利で、かつ高性能な冷蔵庫を提供できる。

また、天然有機材料である汎用的なセルロースは一般的に水溶性では無いため、水溶液にして無機系繊維集合体に含浸させる、という真空断熱パネルの一般的な成形方法を使用することが難しい。これは、汎用的なセルロースは、次の化学式１で示すように親水基である多くの水酸基（−ＯＨ）を持っており、分子間で水酸基どうしが強い水素結合を作り結晶構造となっていることから、セルロース分子間に水が入り込むのが難しいためである。

そこで、本実施形態では、次の化学式２に示すように、セルロースの水酸基の水素原子の一部をメチル基（−ＣＨ３）、ヒドロキシプロピル基（−ＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ３）、ヒドロキシエチル基（−ＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）、カルボキシメチル基（−ＣＨ２ＣＯＯＨ）等で置換することにより、水素結合を消失させ、天然有機材料の水溶性バインダを実現している。これにより、係る天然有機材料の水溶性バインダを水溶液にして無機系繊維集合体に含浸させる、という一般的な成形方法で芯材２を作製することができ、高い生産性及び高い信頼性を確保することができる。

また、バインダを芯材２に含浸した後に水分を飛ばすために高温に設定された乾燥炉内等で乾燥工程を行うが、メチルセルロースの水溶液を加熱すると、メチルセルロースの高置換度部分が分子間で疎水和して架橋点を形成し、白濁し、最終的にゲル化を起こすおそれがある。ゲル化することによりバインダの固形成分が少なくなることから、芯材２の固結力の低下、また芯材２の表面および側面にゲル状の物質が付着し、表面性等の低下を引起こす。

そこで、本実施形態では、ゲル化を引起こす可能性を少なくするために、ヒドロキシプロポキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ３）、ヒドロキシエトキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）、ソジウムカルボキシメチル基（−ＣＨ２ＣＯＯＮａ）の何れかにより置換し水素結合を消失させた水溶性メチルセルロースとしている。これにより、ゲル状態の定義域の中でも、流動可能なレベルにとどめることができた。

バインダの種類及び濃度を変えた実施例１〜１６及び従来例の真空断熱パネルを作製し、作製直後の熱伝導率を測定し、初期の断熱性能を確認するとともに、真空断熱パネルを７０℃雰囲気下に放置する加速試験を実施して１０年相当時の熱伝導率を測定し、長期の断熱性能を確認した。また、合わせて作製直後の芯材のハンドリング性を検査した。これらの結果を次の表１に示す。

（実施例１）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．１ｗｔ％に調整したメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。しかし、この芯材は強度的に脆く、衝撃を与えると芯材中央部にひび割れが生じることが分かった。従って、この実施例１では、製造時のハンドリングに十分な注意が必要である。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．１ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値であった。
（実施例２）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．２ｗｔ％に調整したメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材はある程度の強度を保有しており、外的衝撃を与えない限り持ち運びしても損傷を受けたりしないレベルであった。また、プレス加工により芯材表面に薄皮が形成され、平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．２ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例３）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１．０ｗｔ％に調整したメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が良好であった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．７ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、６．２ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値とも、従来の無機バインダの値と比較して若干劣化しているが大きな差は無かった。
（実施例４）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１０ｗｔ％に調整したメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が良好であった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ３．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなり、従来の無機バインダの値より悪いものとなった。これは、バインダ濃度が濃いため固形成分が多くなり、芯材がボード状に堅固なったためと考えられる。芯材がボード状になり、空隙率が小さく、隣接する繊維との間隔が小さくなり熱移動が大きくなるためである。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、６．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。この値も従来の無機バインダの値より劣化していることが分かる。この原因としては、有機のバインダであるため、経時的に有機ガスが徐々に真空断熱パネル内に発生し、真空度が落ちるために起きる、つまり、高濃度としたために、バインダの有機成分が吸着材の許容値を超えたためと考えられる。従って、この実施例４では、吸着剤の量を増やすことが必要である。
（実施例５）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．１ｗｔ％に調整したヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。しかし、この芯材は強度的に脆く、衝撃を与えると芯材中央部にひび割れが生じることが分かった。従って、この実施例５では、製造時のハンドリングに十分な注意が必要である。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．１ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例６）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．２ｗｔ％に調整したヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材はある程度の強度を保有しており、外的衝撃を与えない限り持ち運びしても損傷を受けたりしないレベルであった。また、プレス加工により芯材表面に薄皮が形成され、平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．４ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例７）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１．０ｗｔ％に調整したヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が良好であった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．９ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、６．１ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値とも、従来の無機バインダの値と比較して若干劣化しているが大きな差は無かった。
（実施例８）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１０ｗｔ％に調整したヒドロキシプロピルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が良好であった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ３．４ｍＷ／ｍ・Ｋとなり、従来の無機バインダの値より悪いものとなった。これは、バインダ濃度が濃いため固形成分が多くなり、芯材がボード状に堅固なったためと考えられる。芯材がボード状になり、空隙率が小さく、隣接する繊維との間隔が小さくなり熱移動が大きくなるためである。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、７．２ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。この値も従来の無機バインダの値より劣化していることが分かる。この原因としては、有機のバインダであるため、経時的に有機ガスが徐々に真空断熱パネル内に発生し、真空度が落ちるために起きる。つまり、高濃度としたために、バインダの有機成分が吸着材の許容値を超えたためと考えられる。従って、この実施例８では、吸着剤の量を増やすことが必要である。
（実施例９）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．１ｗｔ％に調整したヒドロキシエチルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。しかし、この芯材は強度的に非常に脆く、少し衝撃を与えると芯材中央部にひび割れが生じることが分かった。従って、この実施例９では、製造時のハンドリングに十分な注意が必要である。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．１ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．２ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例１０）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．２ｗｔ％に調整したヒドロキシエチルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材はある程度の強度を保有しており、外的衝撃を与えない限り持ち運びしても損傷を受けたりしないレベルであった。また、プレス加工により芯材表面に薄皮が形成され、平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．２ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．４ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例１１）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１．０ｗｔ％に調整したヒドロキシエチルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．８ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、６．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値とも、従来の無機バインダの値と若干劣化しているが大きな差は無かった。
（実施例１２）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１０ｗｔ％に調整したヒドロキシエチルメチルセルロース水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ３．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなり、従来の無機バインダの値より悪いものとなった。これは、バインダ濃度が濃いため固形成分が多くなり、芯材がボード状に堅固なったためと考えられる。芯材がボード状になり、空隙率が小さく、隣接する繊維との間隔が小さくなり熱移動が大きくなるためである。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、７．１ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。この値も従来の無機バインダの値より劣化していることが分かる。この原因としては、有機のバインダであるため、経時的に有機ガスが徐々に真空断熱パネル内に発生し、真空度が落ちるために起きる。つまり、高濃度としたために、バインダの有機成分が吸着材の許容値を超えたためと考えられる。従って、この実施例１２では、吸着剤の量を増やすことが必要である。
（実施例１３）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．１ｗｔ％に調整したカルボキシルメチルセルロースナトリウム水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。しかし、この芯材は強度的に非常に脆く、少し衝撃を与えると芯材中央部にひび割れが生じることが分かった。従って、この実施例１では、製造時のハンドリングに十分な注意が必要である。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．１ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．２ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例１４）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、０．２ｗｔ％に調整したカルボキシルメチルセルロースナトリウム水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材はある程度の強度を保有しており、外的衝撃を与えない限り持ち運びしても損傷を受けたりしないレベルであった。また、プレス加工により芯材表面に薄皮が形成され、平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．３ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．３ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。
（実施例１５）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１．０ｗｔ％に調整したカルボキシルメチルセルロースナトリウム水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が増し、真空包装した後の製品の外観も良好であると推測される。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．７ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、６．４ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値とも、従来の無機バインダの値と若干劣化しているが大きな差は無かった。
（実施例１６）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、１０ｗｔ％に調整したカルボキシルメチルセルロースナトリウム水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材の両面表面には強度を有した表皮が形成され、製造中に持ち運びしても大きな外的衝撃を与えない限り、損傷することはないレベルであった。また、表皮のために芯材表面の平滑度が増し、真空包装した後の製品の外観も良好であると推測される。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ３．４ｍＷ／ｍ・Ｋとなり、従来の無機バインダの値より悪いものとなった。これは、バインダ濃度が濃いため固形成分が多くなり、芯材がボード状に堅固なったためと考えられる。芯材がボード状になり、空隙率が小さく、隣接する繊維との間隔が小さくなり熱移動が大きくなるためである。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、７．５ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。この値も従来の無機バインダの値より劣化していることが分かる。この原因としては、有機のバインダであるため、経時的に有機ガスが徐々に真空断熱パネル内に発生し、真空度が落ちるために起きる。つまり、高濃度としたために、バインダの有機成分が吸着材の許容値を超えたためと考えられる。
最後に従来例として無機バインダを代表してホウ酸水溶液バインダを用いた時の実施例を次に示す。
（従来例）
平均繊維径が４μｍのグラスウールの積層体に、２．０ｗｔ％に調整したホウ酸水溶液バインダを含浸させ、加熱プレスすることによりバインダ水分を蒸発させるとともに固化させ、芯材を成形した。この芯材はある程度の強度を保有しており、外的衝撃を与えない限り持ち運びしても損傷を受けたりしないレベルであった。また、プレス加工により芯材表面に薄皮が形成され、平滑度も良好なものとなった。

この芯材の層間に乾燥剤を加えたものを、アルミラミネートフィルムを熱溶着して作製した袋の中に挿入し、真空包装機を用いて真空度が１．０Ｐａに到達した時点で封止し作製した真空断熱パネルの熱伝導率を、熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７１を用いて測定したところ、２．１ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。

また、経時的な断熱性能の信頼性を把握するために、該真空断熱パネルを７０℃雰囲気で加速試験したところ、１０年経過相当段階の熱伝導率が、５．２ｍＷ／ｍ・Ｋとなった。断熱性能については、初期値あるいは１０年相当経過後値においても良好な値となった。

以上の従来例、実施例を参照するに、従来例と実施例２、３、６、７、１０、１１、１４、１５、つまりメチルセルロース系バインダ濃度が０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下の範囲、とりわけ０．２ｗｔ％〜１．０ｗｔ％の範囲内においては、特に加熱成形後の芯材表面平滑性や芯材強度は製造工程において満足できる状態であり、真空包装後の熱伝導率および１０年相当後の熱伝導率も従来例と大きな相違は無いレベルを実現できる。

本発明の一実施形態の冷蔵庫の斜視図である。 図１の要部断面模式図である。 図１の真空断熱パネル断面説明図である。 バインダと繊維の接着模式図である。

符号の説明

１…外被材、２…芯材、３…吸着材、４…芯材原料、５…水素結合、６…置換基、７…ホウ酸バインダ、８…グラスウール、９…セルロース系バインダ、２１…断熱箱体、２２…外箱、２３…内箱、２４…発泡断熱材、５０…真空断熱パネル。

Claims (7)

1. 無機系繊維集合体からなる芯材を外被材で被覆して内部を減圧した真空断熱パネルを、外箱と内箱との間に充填された発泡断熱材中に配設した冷蔵庫において、
   前記芯材を構成する無機系繊維集合体を結合するバインダとして天然有機材料の水溶性バインダを用いたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 請求項１に記載の冷蔵庫において、前記天然有機材料の水溶性バインダは天然系材料であるセルロースの水酸基の水素原子の一部を置換し水素結合を消失させた水溶性メチルセルロースであることを特徴とする冷蔵庫。
3. 請求項２に記載の冷蔵庫において、前記天然有機材料の水溶性バインダはヒドロキシプロポキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨＯＨＣＨ３）、ヒドロキシエトキシル基（−ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＨ）、ソジウムカルボキシメチル基（−ＣＨ２ＣＯＯＮａ）の何れかにより置換し水素結合を消失させた水溶性メチルセルロースであることを特徴とする冷蔵庫。
4. 請求項１に記載の冷蔵庫において、前記天然有機材料の水溶性バインダはヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシルメチルセルロースの何れか水溶性メチルセルロースであることを特徴とする冷蔵庫。
5. 請求項１から４の何れかに記載の冷蔵庫において、前記水溶性バインダの濃度は０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることを特徴とする冷蔵庫。
6. 請求項１から４の何れかに記載の冷蔵庫において、前記水溶性バインダの濃度は０．２ｗｔ％以上１．０ｗｔ％以下であることを特徴とする冷蔵庫。
7. 無機系繊維集合体に天然有機材料の水溶性バインダの水溶液を含浸させ、この無機系繊維集合体を圧縮し、前記水溶性バインダの水分を蒸発させて芯材を作製し、
   この芯材を外被材で被覆し、内部を減圧して真空断熱パネルを作製し、
   この真空断熱パネルを外箱と内箱との間に配設した後に、前記外箱と前記内箱との間に発泡断熱材を充填する
   ことを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
   

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