JP2011102599A - 真空断熱パネル及びそれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】外箱の内側に放熱パイプを上下に蛇行して配設した冷蔵庫において、放熱パイプを突出させることなく、放熱パイプの折り返し部分の庫内側にも配設することができ、更なる断熱性能を向上させることができる真空断熱パネル及びそれを用いた冷蔵庫を提供する。
【解決手段】外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、外箱の内側に配設された放熱パイプ１４と、放熱パイプの庫内側に配設され真空断熱パネル６０とを備えた冷蔵庫において、真空断熱パネルが、コア材を収納したガスバリア容器の内部を真空排気して板状に成形してなり、互いに平行に設けられた複数の第１溝部６６と、複数の第１溝部の端部を互いに連結する第２溝部６８とを備え、第１溝部及び第２溝部に放熱パイプを配置する。
【選択図】図５

Description

本発明は、真空断熱パネル及びそれを用いた冷蔵庫に関する。

従来より、冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体により構成され、その断熱箱体の内部の貯蔵室を形成しているが、更なる断熱性能を向上させて消費電力量を低減させたり、あるいは、断熱箱体の壁厚を薄くして庫内容積効率を向上させるため、外箱と内箱との間に充填する発泡断熱材の一部に換えて真空断熱パネルが設けられている。

ところで、冷蔵庫内と外気との温度差により断熱箱体の外表面に結露するのを防ぐため、外箱の内側には放熱パイプが配設されているが、放熱パイプからの熱が庫内に漏洩するのを抑えるため、放熱パイプの庫内側に真空断熱パネルが設けられている。

放熱パイプの庫内側に真空断熱パネルが設けらた冷蔵庫の場合、放熱パイプの突出を防止して断熱箱体の壁厚を薄く形成するため、真空断熱パネルには外箱との対向面に放熱パイプを配置する溝部が設けられている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開２００８−６４３２３号公報 特開２００７−１７８０７７号公報

上記のような放熱パイプの庫内側に真空断熱パネルが設けらた冷蔵庫において、真空断熱パネルに設けられた放熱パイプを配置するための溝部が上下方向に沿って直線状に設けられているため、放熱パイプを上下に蛇行して配設すると、放熱パイプの折り返し部分の庫内側に真空断熱パネルを設けることができず、真空断熱パネルの被覆面積を増やして更なる断熱性能の向上を図ることができないという問題がある。

本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、外箱の内側に放熱パイプを上下に蛇行して配設した冷蔵庫において、放熱パイプを突出させることなく、放熱パイプの折り返し部分の庫内側にも配設することができ、更なる断熱性能を向上させることができる真空断熱パネル及びそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明に係る真空断熱パネルは、コア材を収納したガスバリア容器の内部を真空排気して板状に成形した真空断熱パネルにおいて、互いに平行に設けられた複数の第１溝部と、複数の前記第１溝部の端部を互いに連結する第２溝部とを備えたことを特徴とする。

また、本発明に係る冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に配設され真空断熱パネルとを備えた冷蔵庫において、前記真空断熱パネルが、コア材を収納したガスバリア容器の内部を真空排気して板状に成形してなり、互いに平行に設けられた複数の第１溝部と、複数の前記第１溝部の端部を互いに連結する第２溝部とを備え、前記第１溝部及び前記第２溝部に前記放熱パイプが配置されていることを特徴とする。

本発明では、上記構成により、外箱の内側に放熱パイプを上下に蛇行して配設した冷蔵庫において、放熱パイプを突出させることなく、放熱パイプの折り返し部分の庫内側に真空断熱パネルを配設することができ、更なる断熱性能を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る冷蔵庫の断面図である。 図１に示す冷蔵庫の冷凍サイクルを示す図である。 図１の冷蔵庫を背面方向からみた斜視図である。 図１に示す冷蔵庫に用いられる真空断熱パネルの断面図である。 図１に示す冷蔵庫に用いられる真空断熱パネルの平面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図１に示す冷蔵庫に用いられる真空断熱パネルの製造方法を概略的に示す図である。

以下、図面に基づき本発明の１実施形態につき、真空断熱パネルを冷蔵庫１０に用いた例について説明する。

本実施形態の冷蔵庫１０は、図１に示すように、鋼板からなる外箱１２と貯蔵空間を形成する内箱１３との間に断熱空間を設けて冷蔵庫１０の外郭をなす断熱箱体１１を構成している。

断熱空間を形成する外箱１２の庫内側には、真空断熱パネル６０が放熱用の放熱パイプ１４を挟んで貼り付けられており、外箱１２と内箱１３との間隙にポリウレタンフォームからなる発泡断熱材１５の原液を注入し発泡充填することで、外箱１２の内側に放熱パイプ１４が配設され、放熱パイプ１４の庫内側に真空断熱パネル６０が配設された状態で、外箱１２及び内箱１３が一体化される。

また、貯蔵空間は、断熱仕切壁１６によって上方の冷蔵空間と下方の冷凍空間とに区画されている。冷蔵空間は、さらに仕切壁２１によって上下に区画され、上部空間に複数段の載置棚を設けた冷蔵室２２が設けられ、下部空間に引き出し式の収納容器を配置する野菜室２４が設けられている。冷凍空間には、比較的小容積の自動製氷機を備えた製氷室３２と小型冷凍室３４を左右に併設しており、その下方には冷凍室３６が設けられている。

断熱箱体１１の背面下部には、図２に示す冷凍サイクル４０の一部を構成する圧縮機４５及び凝縮器４６が配置されている。

冷凍サイクル４０は、圧縮機４５の吐出側に凝縮器４６が接続され、凝縮器４６には放熱パイプ１４を介して三方弁４８が接続されている。三方弁４８から二股に分かれた冷媒流路の一方には冷蔵キャピラリチューブ４９及び冷蔵用冷却器４１からなる冷蔵側回路が接続され、他方の冷媒流路には冷凍キャピラリチューブ５０、冷凍用冷却器４２、とからなる冷凍側回路が接続されている。

三方弁４８は、凝縮器４６により放熱液化された冷媒を冷蔵側回路及び冷凍側回路へ切り替えて分流し、また、冷蔵側回路及び冷凍側回路への該冷媒供給を遮断する。冷蔵側回路及び冷凍側回路は、圧縮機４５の吸込側に接続されており、各冷却器４１，４２を流れた冷媒が再び圧縮機４５に取り込まれることで、冷媒は冷凍サイクル４０内を循環する。

冷蔵空間及び冷凍空間のそれぞれの背面には、冷蔵用冷却器４１及び冷凍用冷却器４２と送風ファン４３、４４がそれぞれ配設されている（図２参照）。冷蔵用冷却器４１で生成された冷気は、送風ファン４３の回転駆動によってダクトを介して冷蔵室２２及び野菜室２４に導入されることで、冷蔵空間を所定温度に冷却する。冷凍用冷却器４２で生成された冷気は、送風ファン４４の回転駆動によって吹出口より製氷室３２、小型冷凍室３４及び冷凍室３６に導入されることで、冷凍空間を所定温度に冷却する。そして、冷蔵空間及び冷凍空間を冷却し終えた冷気は、再び冷却器４１，４２に戻され冷却される。

このような冷凍サイクル４０において、放熱パイプ１４は、図３に示すように、例えば、外箱１２の側面を構成する外箱側板１２ａの庫内側（発泡断熱材側）に配設されており、外箱側板１２ａに対して良好に熱伝導するように、良熱伝導性のホットメルトやアルミ箔などで外箱側板１２ａに密着保持されている。放熱パイプ１４は、上下方向に延び上下端で屈曲して上下に蛇行しており、凝縮器４６から流入した冷媒が放熱することで、外箱１２の側面の露付きを防止する。放熱パイプ１４の庫内側には真空断熱パネル６０が配設されている。

真空断熱パネル６０は、外箱側板１２ａの形状に合わせて矩形板状、具体的には、冷蔵庫１０の上下方向に相当する辺部が長い矩形板状に成形されている。

真空断熱パネル６０は、図４〜図６に示すように、綿状のガラス繊維（グラスウール）からなるコア材６２と、アルミニウム箔と合成樹脂のラミネートフィルムを製袋した厚みが７０〜１２０μｍのガスバリア容器６４とを備え、真空断熱パネル６０の一方面６０ａには他方面６０ｂに向けて放熱パイプ１４の外径寸法より大きく陥没する第１溝部６６及び第２溝部６８が凹設されている。

第１溝部６６は、真空断熱パネル６０の長辺方向（つまり、冷蔵庫１０の上下方向）に沿って延びる凹溝であり、複数の第１溝部６６が互いに平行に凹設されている。複数の第１溝部６６の底部には、図６に示すように、放熱パイプ１４において上下方向に延びる直線部１４ａが配置されている。

第２溝部６８は、真空断熱パネル６０の短辺方向（つまり、冷蔵庫１０の前後方向）に沿って延びる凹溝であり、第１溝部６６の上下に１本ずつ凹設されている。上側の第２溝部６８は、複数の第１溝部６６の上端部を互いに連結し、下側の第２溝部６８は、複数の第１溝部６６の下端部を互いに連結している。上下の第２溝部６８の底面には、放熱パイプ１４の上下端で屈曲形成された屈曲部１４ｂが配置されている。

また、第１溝部６６及び第２溝部６８の少なくともいずれか一方の溝部（本実施形態では、下側の第２溝部６８）は導入溝７０に連結されている。導入溝７０は、第１溝部６６及び第２溝部６８と同様、真空断熱パネル６０の一方面６０ａから他方面６０ｂに向けて陥没する凹溝であり、一端部が第１溝部６６及び第２溝部６８の少なくともいずれか一方の溝部に連結され、他端部が真空断熱パネル６０の周縁に開口する。

そして、凝縮器４６の吐出側に接続された放熱パイプ１４は、真空断熱パネル６０の周縁から導入溝７０を通って第２溝部６８に導入され、第１溝部６６に直線部１４ａが配置され、第２溝部６８の底面に屈曲部１４ｂが配置されることで、上下に蛇行する放熱パイプ１４のほぼ全体が、真空断熱パネル６０の一方面６０ａより飛び出ることなく真空断熱パネル６０と外箱側板１２ａとの間に配設される。

上記のような真空断熱パネル６０は、まず、コア材６２を収納したガスバリア容器６４の内部を０．０３〜３０Ｐａ程度に真空排気した状態でガスバリア容器６４の端部を密着して封止することで、第１溝部６６及び第２溝部６８が形成されていない板状の真空断熱パネル６０を形成する。

そして、図７に示すように、真空排気状態で封止された板状の真空断熱パネル６０を油圧シリンダーなどで上下する平板状の押さえ板７２，７４で一方面６０ａ及び他方面６０ｂを押圧するプレス成形を行う。一方面６０ａに当接する押さえ板７２には、第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０に対応する位置に、それぞれ突条７６，７８，８０が配設されており、一度のプレス成形工程によって真空断熱パネルの一方面６０ａに第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０が同時に形成される。

以上のように本実施形態では、複数の第１溝部６６と、複数の第１溝部６６の端部を互いに連結する第２溝部６８とが、真空断熱パネル６０に凹溝状に設けられてるため、
第１溝部６６に放熱パイプ１４の直線部１４ａを配置し、第２溝部６８に屈曲部１４ｂを配置することができる。そのため、外箱１２の内側に放熱パイプ１４を上下に蛇行して配設しても、放熱パイプ１４を突出させることなく、放熱パイプ１４の直線部１４ａだけでなく屈曲部１４ｂの庫内側にも真空断熱パネル６０を配設することができ、更なる断熱性能の向上を図ることができる。

また、本実施形態において真空断熱パネル６０の第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０が１度のプレス工程にて形成されているため、複数種類の凹溝を真空断熱パネル６０に設けても製造工数の増加を最小限に抑えることができる。

なお、真空断熱パネルの一方面６０ａに設けられた第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０は、上記のようなプレス成形以外にも、例えば、ガスバリア容器６４の内部を真空排気状態で封止した後、押圧ローラによって所定位置を押圧することで形成してもよい。

また、真空断熱パネル６０の第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０の底面位置においてコア材６２の構成材料（ガラス繊維）を間引いて、第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０の底面位置における板厚を他の位置に比べて薄く設けたコア材６２をガスバリア容器６４に収納し、内部を真空排気した状態でガスバリア容器６４の端部を密着して封止することで、第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０を形成してもよく、また、上記のようにコア材６２を間引いて第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０が形成された真空断熱パネル６０を更に押圧ローラで押圧してもよい。

このようにコア材６２の構成材料（ガラス繊維）を間引いて真空断熱パネル６０に第１溝部６６、第２溝部６８及び導入溝７０を設けることで、真空断熱パネル６０をプレス加工やローラ加工などによって押圧する必要がない、あるいは、プレス加工やローラ加工時の押圧力を小さく設定することができるため、溝部を形成する工程においてガスバリア容器６４が損傷しにくくなり、製造が容易となる。

１０…冷蔵庫 １１…断熱箱体 １２…外箱
１２ａ…外箱側板 １３…内箱 １４…放熱パイプ
１４ａ…直線部 １４ｂ…屈曲部 １５…発泡断熱材
２２…冷蔵室 ２４…野菜室 ３２…製氷室
３４…小型冷凍室 ３６…冷凍室 ４０…冷凍サイクル
４１…冷蔵用冷却器 ４２…冷凍用冷却器 ４５…圧縮機
４６…凝縮器 ６０…真空断熱パネル ６０ａ…一方面
６０ｂ…他方面 ６２…コア材 ６４…ガスバリア容器
６６…第１溝部 ６８…第１溝部 ７０…導入溝

Claims (4)

1. コア材を収納したガスバリア容器の内部を真空排気して板状に成形した真空断熱パネルにおいて、互いに平行に設けられた複数の第１溝部と、複数の前記第１溝部の端部を互いに連結する第２溝部とを備えたことを特徴とする真空断熱パネル。
2. 前記第１溝部及び前記第２溝部の少なくとも一方の底面位置において前記コア材が間引かれていることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱パネル。
3. 前記第１溝部及び前記第２溝部が、一度のプレス成形工程で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱パネル。
4. 外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体と、前記外箱の内側に配設された放熱パイプと、前記放熱パイプの庫内側に配設され真空断熱パネルとを備えた冷蔵庫において、
   前記真空断熱パネルが、コア材を収納したガスバリア容器の内部を真空排気して板状に成形してなり、互いに平行に設けられた複数の第１溝部と、複数の前記第１溝部の端部を互いに連結する第２溝部とを備え、
   前記第１溝部及び前記第２溝部に前記放熱パイプが配置されていることを特徴とする冷蔵庫。

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