JP2006242467A - 断熱体および断熱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱材を適用した断熱体に関し、真空断熱材の表面凹凸部分の影響を受けることなく、外観品位を高めた、高断熱性能を有する断熱体を提供する。
【解決手段】外箱１２と内箱１１の間に硬質ウレタンフォームと真空断熱材１３とを備えた断熱扉体１０において、硬質ウレタンフォーム１４との接着面側に剥離部材１７を予め製袋し作製した真空断熱材１３を内箱１１に貼り付け、外箱１２と前記内箱１１とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォーム１４を充填発泡させたことにより、剥離部がひずみの吸収を行い、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ運搬時等での破袋を防止し、かつ高い断熱性能を確保した断熱扉体１０を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空断熱材を利用した冷蔵庫の断熱体及び断熱体の製造方法に関するものである。

近年、冷蔵庫の省エネルギー化や省スペース化を狙いに、冷蔵庫の断熱性能を高める一手段として、高断熱性能を有する真空断熱材を利用する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

省エネルギーの要請が益々高まる今日では、硬質ウレタンフォームと比較して数倍から１０倍程度の断熱性能を有する真空断熱材を適切な範囲内で最大限に利用することにより断熱性能を向上させていくことが急務であるといえる。一方、冷蔵庫の断熱箱体を、真空断熱材を外板に接するように配置して硬質ウレタンフォームと複層して適用した場合、硬質ウレタンフォームと真空断熱材の収縮率の違いにより、断熱箱体の外観に変形が生じるという課題を有していた。

以下、図面を参照しながら上記従来の冷蔵庫を説明する。

図４は、従来の冷蔵庫の前面開口部に配置される扉の断面図、図５は、図４のＡ部拡大図である。

図４，５において、１は金属製の外板、２は合成樹脂製の扉枠、３は合成樹脂製の内箱、４は発泡断熱材、５は真空断熱材である。６は真空断熱材５と外板１との間に介挿される離型紙で、真空断熱材５より大きく形成されている。したがって、外板１の内面に離型紙６を介して真空断熱材５が位置しているので、発泡断熱材４の発泡後に発泡断熱材４が収縮するが、離型紙６の作用により外板１と離型紙６との間に隙間ｘを生じさせることで外板１の変形を防止するものである。
実開昭６１−２０５３８３号公報

しかしながら、上記従来例に記載されている冷蔵庫では、外板の外見上の変形は防止できるものの、外板と発泡断熱材との間に隙間が生じてしまうので使用者が手に触れたりした場合の外板のべこつき等による触感が悪くなるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑み、真空断熱材を使用しても、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない冷蔵庫を提供するものである。

本発明の断熱体は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填、発泡させたものであり、硬質ウレタンフォームと真空断熱材が剥離部材を介して剥離することにより、硬質ウレタンフォームの発泡後、硬質ウレタンフォームの収縮時においても真空断熱材と硬質ウレタンフォームが接着していないため、前記外被層がひずみの吸収を行い、真空断熱材の表面凹凸部分や、真空断熱材の強度が低下している部分が存在する場合においても、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保した断熱体を得ることができる。また、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、折り曲げ溝両端部分の破袋防止及び折り曲げ状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。

本発明の断熱体は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ又は切り欠け部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填発泡させたことにより、剥離部がひずみの吸収を行い、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保した断熱体を得ることができる。また、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、真空断熱材の運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。

本発明の請求項１に記載の発明は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填、発泡させたものであり、硬質ウレタンフォームと真空断熱材が剥離部材を介して剥離することにより、硬質ウレタンフォームの発泡後、硬質ウレタンフォームの収縮時においても真空断熱材と硬質ウレタンフォームが接着していないため、前記外被層がひずみの吸収を行い、真空断熱材の表面凹凸部分や、真空断熱材の強度が低下している部分が存在する場合においても、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保した断熱体を得ることができる。また、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、折り曲げ溝両端部分の破袋防止及び折り曲げ状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。

請求項２に記載の発明は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと切り欠け部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填、発泡させたものであり、硬質ウレタンフォームと真空断熱材が剥離部材を介して剥離することにより、硬質ウレタンフォームの発泡後、硬質ウレタンフォームの収縮時においても真空断熱材と硬質ウレタンフォームが接着していないため、前記外被層がひずみの吸収を行い、真空断熱材の表面凹凸部分や、真空断熱材の強度が低下している部分が存在する場合においても、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保した断熱体を得ることができる。また、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、切り欠け部分両端の破袋防止及びヒレ折り状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２の外被層として樹脂フィルムを適用していることを特徴とする断熱体であり、製袋時や真空包装時の熱溶着が容易であるため、溶着不良によるスローリークが少なく、断熱性能信頼性が向上できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は請求項２の外被層として樹脂フィルムの表面に空気抜き孔を設けていることを特徴とする断熱体であり、真空包装後の袋間の空気溜りを空気抜き孔より放出させることができるため、空気層分の熱伝導率の悪化及び真空断熱材の厚み増加による硬質ウレタンフォームの流動阻害を防止できる。

請求項５に記載の発明は、外被層として不織布を適用していることを特徴とする断熱体であり、不織布自身が通気性を有していることにより、空気抜き孔を追加する必要が無くなり、工数を低減することができる。

請求項６に記載の発明は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、真空断熱材の外被材に一層外被層を予め追加し、製袋する工程と、前記外被層側が硬質ウレタンフォームと接触するように真空断熱材を折り曲げ溝に沿って折り曲げながら内箱に貼り付ける工程と、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填させる工程よりなる断熱体の製造方法であり、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保するとともに、あらかじめ剥離部材を外被材に３辺溶着することにより、剥離部材が真空断熱材のコーナー部分を保護するため、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、折り曲げ溝両端部分の破袋防止及び折り曲げ状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。
また、真空断熱材の取り扱いが容易になるため、内箱への貼り付け時の作業効率も高めることができる。

請求項７に記載の発明は、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと切り欠け部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、真空断熱材の外被材に一層外被層を予め追加し、製袋する工程と、前記外被層側が硬質ウレタンフォームと接触するように真空断熱材を折り曲げ溝に沿って折り曲げながら内箱に貼り付ける工程と、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填させる工程よりなる断熱体の製造方法であり、外観上の見栄えが良くかつ触感も損ねない、かつ高い断熱性能を確保するとともに、あらかじめ剥離部材を外被材に３辺溶着することにより、剥離部材が真空断熱材のコーナー部分を保護するため、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、切り欠け部分両端の破袋防止及びヒレ折り状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。また、真空断熱材の取り扱いが容易になるため、内箱への貼り付け時の作業効率も高めることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、外被層として樹脂フィルムを適用したものであり、製袋時や真空包装時の熱溶着が容易であるため、溶着不良によるスローリークが少なく、生産性が向上できる。

請求項９に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、外被層として樹脂フィルムの表面に空気抜き孔を設けているものであり、真空包装後の袋間の空気溜りを空気抜き孔より放出させることができるため、空気層分の熱伝導率の悪化及び真空断熱材の厚み増加による硬質ウレタンフォームの流動阻害を防止できる。

請求項１０に記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の発明において、外被層として不織布を適用するものであり、不織布自身が通気性を有していることにより、空気抜き孔を追加する必要が無くなり、工数を低減することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断熱体の断面図を示す。図２は、図１の真空断熱材１３の正面図である。

図１において、冷蔵庫の断熱体１０は内箱１１と外箱１２と真空断熱材１３と硬質ウレタンフォーム１４とからなる。内箱１１はＡＢＳ樹脂から成るシート材を真空成形したものであり、外箱１２は０.５ｍｍの厚みを有する鋼板である。また、真空断熱材１３は、無機多孔質からなる充填材を適用していることを特徴とする松下冷機（株）製のＵＶａｃｕａである。また、図２のように、折り曲げ加工を容易にするため、溝深さ４．５〜６．５の範囲、半径６ｍｍの半円柱状の金型冶具で、予めプレス加工を実施したものである。更に、硬質ウレタンフォーム１４は、薄壁部分にも充填可能な三井武田ケミカル（株）社製の高流動性ウレタン原料であるイソシアネートＭ２００及びポリオールＳＫ０４０１を使用した。剥離部材１５は外被材との熱溶着が容易な材料として、厚み１２μｍ、引き裂き強度が３００Ｎ以上有する東セロ社製のＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン樹脂）を使用した。

まず、外被材の片面が予め剥離部材１７によって３辺を熱溶着された外被材に無機多孔質からなる充填材を挿入した後、真空チャンバーに挿入する。チャンパー内圧力が８Ｐａになるまで真空引きを実施した後、熱溶着により封止することにより真空断熱材を製造する。真空断熱材１３表面と剥離部材１７との間は空気層となり、接着していない。このような真空断熱材１３を折り曲げ溝に沿って折り曲げながら内箱１１に貼り付ける。又は、スプリングバックの影響も考慮し、予め折り曲げ溝１５に沿って９０°折り曲げた後、内箱１１に貼り付けても良い。そのとき、内箱側と接する面は剥離部材を貼っていない面とする。前記真空断熱材１３と内箱１１との貼り付けには、硬質ウレタンフォーム１４の発泡前に、真空断熱材１３と内箱１１が剥がれることがないように耐熱性のポリエチレン樹脂粘着テープであるダイヤチックス製のパイオランテープを使用した。

上記のように作成した真空断熱材１３を貼り合せた内箱１１と外箱１２とを係合して形成された空間内に硬質ウレタンフォーム１４を充填し発泡するウレタン発泡工程を行ない断熱扉体１０を完成する。

このようにして作成した断熱扉体１０は、硬質ウレタンフォーム１４と真空断熱材１３を剥離部材１７を介して剥離させることにより、硬質ウレタンフォーム１４の発泡後の低温収縮時においても真空断熱材１３と硬質ウレタンフォーム１４が接着していないため、真空断熱材１３の表面凹凸部分や、真空断熱材１３の強度が低下している部分が存在する場合においても、前記剥離部がひずみの吸収を行い、扉体表面の外観品位が低下するといった問題が無く、かつ高い断熱性能を確保した断熱扉体１０を得ることができる。

また、外被材の片面が予め剥離部材１７によって３辺を熱溶着された外被材を適用しているため、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、折り曲げ溝１５両端部分の破袋防止及び折り曲げ状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。また、真空断熱材１３に貼り付けるため、折り曲げ後の真空断熱材１３を上積み保管する際、剥離部材１５が真空断熱材１３のコーナー部分及び折り曲げ溝１５両端部分を保護することを兼ねることとなるため、何らかの部品が当たった場合においても、真空断熱材１３の破袋といった問題が減少し、不良品の発生が著しく低下する。また、真空断熱材１３の取り扱い性が容易になるため、内箱１１への貼り付け時の作業効率も高めることができる。

また、剥離部材として安価な樹脂フィルムを用いているので、製造コストを低減することができる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における冷蔵庫側面の真空断熱材の正面図を示す。

図１において、冷蔵庫の前面開口部を覆う断熱扉体１０は内箱１１と外箱１２と真空断熱材１３と硬質ウレタンフォーム１４とからなる。内箱１１はＡＢＳ樹脂から成るシート材を真空成形したものであり、外箱１２は０.５ｍｍの厚みを有する鋼板である。また、真空断熱材１３は、無機多孔質からなる充填材を適用していることを特徴とする松下冷機（株）製のＵＶａｃｕａである。また、図３のように、充填材は予め、ウォーターカッターで所定の寸法に切断している。更に、硬質ウレタンフォーム１４は、薄壁部分にも充填可能な三井武田ケミカル（株）社製の高流動性ウレタン原料であるイソシアネートＭ２００及びポリオールＳＫ０４０１を使用した。剥離部材１５は外被材との熱溶着が容易な材料として、厚み１２μｍ、引き裂き強度が３００Ｎ以上有する東セロ（株）製のＬＬＤＰＥ（直鎖状低密度ポリエチレン樹脂）を使用した。

まず、外被材の片面が予め剥離部材１７によって３辺を熱溶着された外被材に無機多孔質からなる充填材を挿入した後、真空チャンバーに挿入する。チャンパー内圧力が８Ｐａになるまで真空引きを実施した後、熱溶着により封止することにより真空断熱材を製造する。真空断熱材表面と剥離部材１７との間は空気層となり、接着していない。このような真空断熱材を切り欠け線に沿ってヒレ折りを実施後、外箱１２に貼り付ける。そのとき、鉄板側と接する面は剥離部材を貼っていない面とする。前記真空断熱材と外箱１２との貼り付けには、硬質ウレタンフォーム１４の発泡前に、真空断熱材と鉄板が剥がれることがないように日立化成ポリマー製ハイボン９７７６を使用した。

上記のように作成した真空断熱材を貼り合せた外箱１２と内箱１１とを係合して形成された空間内に硬質ウレタンフォーム１４を充填し発泡するウレタン発泡工程を行ない断熱扉体１０を完成する。

このようにして作成した断熱扉体１０は、硬質ウレタンフォーム１４と真空断熱材を剥離部材１７を介して剥離させることにより、硬質ウレタンフォーム１４の発泡後の低温収縮時においても真空断熱材と硬質ウレタンフォーム１４が接着していないため、真空断熱材１３の表面凹凸部分や、真空断熱材の強度が低下している部分が存在する場合においても、前記剥離部がひずみの吸収を行い、扉体表面の外観品位が低下するといった問題が無く、かつ高い断熱性能を確保した断熱扉体１０を得ることができる。

また、外被材の片面が予め剥離部材１７によって３辺を熱溶着された外被材を適用しているため、離型紙の貼り付け工数を低減できると共に、切り欠け部分両端の破袋防止及びヒレ折り状態での運搬時の衝撃、擦れによる破袋を未然に防止できる。また、真空断熱材に貼り付けるため、ヒレ折り後の真空断熱材を上積み保管する際、剥離部材１７が真空断熱材のコーナー部分及び折り曲げ溝両端部分を保護することを兼ねることとなるため、何らかの部品が当たった場合においても、真空断熱材の破袋といった問題が減少し、不良品の発生が著しく低下する。また、真空断熱材の取り扱い性が容易になるため、内箱１１への貼り付け時の作業効率も高めることができる。

また、剥離部材として安価な樹脂フィルムを用いているので、製造コストを低減することができる。

（実施の形態３）
また、実施の形態１及び実施の形態２の樹脂フィルムとして、表面に直径０．５ｍｍの空気抜き孔をｍ^２当たり１０個〜１００個設けた樹脂フィルムを適用する。真空包装中の袋間の空気溜りを空気抜き孔より放出させることができるため、空気層分の熱伝導率の悪化及び真空断熱材の厚み増加による硬質ウレタンフォームの流動阻害を防止できる。空気抜き孔径は、ウレタン発泡時、ウレタンが袋間に侵入し、真空断熱材と剥離部材が接着しないよう出来るだけ小さい径であることが望ましい。

（実施の形態４）
また、実施の形態３の樹脂フィルムの代わりに、厚み０.２１ｍｍ、目付け３０ｇ/ｍ３である出光ユニテック社製不織布を適用する。厚み、目付けについては、製袋及びウレタン侵入に対して悪影響を及ぼさないことを考慮した。不織布自身が通気性を有していることにより、空気抜き孔を追加する必要が無くなり、工数を低減することができる。

また、剥離部材としての剥離部材１７は上記説明に限定したものでなく、硬質ウレタンフォーム充填発砲後に、真空断熱材と硬質ウレタンフォームの接触面を剥離できる機能のものであればよい。

以上のように、本発明にかかる断熱体は、冷蔵庫の断熱扉体にも適用できる。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断熱体の断面図 図１の真空断熱材１３の正面図 図１の断熱体側面の真空断熱材正面図 従来の冷蔵庫の前面開口部に配置される扉の断面図 図４のＡ部拡大図

符号の説明

１ 外板
２ 扉枠
６ 離型紙
１０ 断熱扉体
３、１１ 内箱
１２ 外箱
５、１３ 真空断熱材
４、１４ 硬質ウレタンフォーム
１５ 折り曲げ溝
１６ シール層
１７ 剥離部材

Claims (10)

1. 外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填発泡させた断熱体。
2. 外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと切り欠け部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、硬質ウレタンフォームとの接着面側に外被層を一層追加した真空断熱材を内箱に貼り付け、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填発泡させた断熱体。
3. 請求項１又は請求項２の外被層として樹脂フィルムを適用していることを特徴とする断熱体。
4. 請求項１又は請求項２の外被層として樹脂フィルムの表面に空気抜き孔を設けていることを特徴とする断熱体。
5. 請求項１又は請求項２の外被層として不織布を適用していることを特徴とする断熱体。
6. 外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと折り曲げ部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、真空断熱材の外被材に一層外被層を予め追加し、製袋する工程と、前記外被層側が硬質ウレタンフォームと接触するように真空断熱材を折り曲げ溝に沿って折り曲げながら内箱に貼り付ける工程と、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填させる工程よりなる断熱体の製造方法。
7. 外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームと切り欠け部分を有する真空断熱材とを備えた断熱体において、真空断熱材の外被材に一層外被層を予め追加し、製袋する工程と、前記外被層側が硬質ウレタンフォームと接触するように真空断熱材を内箱に貼り付ける工程と、外箱と前記内箱とで形成された空間内に前記硬質ウレタンフォームを充填させる工程よりなる断熱体の製造方法。
8. 請求項６又は請求項７の外被層として樹脂フィルムを適用することを特徴とする断熱体の製造方法。
9. 請求項６又は請求項７の外被層として樹脂フィルムの表面に空気抜き孔を設けていることを特徴とする断熱体の製造方法。
10. 請求項６又は請求項７の外被層として不織布を適用することを特徴とする断熱体の製造方法。

Images