JP2011237087A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫箱体に対する真空断熱材の占有容積・面積を向上することが可能となり、断熱性能に優れた消費電力量の少ない冷蔵庫を提供する。
【解決手段】本発明に関わる冷蔵庫は、外箱５と内箱６の間の断熱空間８ｓに断熱材７と真空断熱材１Ａ、１Ｂとを備える冷蔵庫８であって、真空断熱材１Ａ、１Ｂは、バインダを含まない芯材１２と、芯材１２を覆うガスバリヤ性部材１３とを有するとともに、湾曲する形状の湾曲部１Ａ１、１Ｂ１が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、真空断熱材等で断熱した冷蔵庫に関する。

地球温暖化防止に対する社会の取り組みとして、ＣＯ２の排出抑制を図るため、様々な分野で省エネ化が推進されている。
近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品においては消費電力量低減の観点から、断熱性が高い真空断熱材を採用して断熱性能を強化したものが主流になっている。また、各種原材料から製品の製造工程に至るまでの全ゆるエネルギ消費量を抑制するため、原材料についてはリサイクル化の推進、製造工程においては燃料代や電気代の抑制等、省エネ化が推進されている。

現在市場に流通している省エネ製品に採用されている真空断熱材の従来例としては特許文献１に開示されたものがあるが、この真空断熱材は、ガラス繊維であるグラスウールを芯材とし、ガスバリア性をもつ外被材で芯材を覆って、内部を真空引きして減圧状態としたものである。芯材であるグラスウールは一定(所望)の厚みになるように、ガラス繊維が熱変形し始める高温で加圧プレスを実施して成形するものであり、芯材にバインダを含まないため、バインダの経年変化の影響を受けることなく断熱性能が良好な真空断熱材が得られるものである。この真空断熱材の適用例として、冷蔵庫等でウレタン発泡断熱材と共に使用される例が示されている。
なお、本願に係る先行技術文献としては、次の特許文献１〜４がある。

特開２００５−２２０９５４号公報 特許第３５１３１２３号公報 特開２００４−２０１４８号公報 特開２００５−０５５０８６号公報

しかしながら、断熱性能に優れた真空断熱材を採用しても、その設置方法により効果は大きく変動する。
例えば、特許文献２には、冷蔵庫箱体表面積における真空断熱材の設置面積を占有表面積と表現し設定しているように、当然の如く大きい面積を真空断熱材で覆えば、断熱面積が大きくなるので箱体熱漏洩量が低減し、冷蔵庫の冷却に費やす消費電力量は低減する。しかしながら、冷蔵庫箱体寸法は、据付け場所の関係から無制限に大きくすることはできず、システムキッチンのような規定寸法内への据付けを考慮すると、現状の範囲内での面積での真空断熱材の貼り付け面積の拡大となり、真空断熱材の貼り付け面積拡大には限りがある。

そこで、真空断熱材の外包材(外被材)の構成を考慮した外板鉄板への貼り付けが検討された。例えば、真空断熱材の外被材には、アルミ箔やアルミ蒸着等の金属層を用いることにより、ガスバリア性を向上させることが通例であるが、真空断熱材の外被材と冷蔵庫の外側鋼板が接触した場合、熱伝導率が高い金属層を伝わった熱移動が大きくなり（ヒートブリッジ現象）、真空断熱材の断熱効果が目減りすることが確認されている。
しかし、外被材に金属或いは金属蒸着膜を使用しないと、水分遮断性やガスバリア性が大きく劣ることから、真空断熱材を設置する方法を工夫せざるを得ない。

これについては、特許文献３に示すように、アルミ箔層のある方の外被材を冷蔵庫外側鋼板と接触させずに、逆側のアルミ蒸着層のみの金属層により構成されている方を接着させる方法が開示されている。
また、特許文献４には、真空断熱材自体を冷蔵庫外側鋼板と全く接触させずに、ウレタン断熱材内に埋没させることでヒートブリッジを低減させる手法について開示されている。
特許文献２については、金属蒸着層としてもオングストローム単位とはいえ金属層が存在するために、ヒートブリッジが無くなるわけではなく、断熱性能改善の余地があった。

また、真空断熱材を外板鉄板に貼り付けしない方法については、特許文献４に報告されているが、特許文献４においては、ヒートブリッジは限りなく減少するが、ウレタン断熱材を冷蔵庫箱体断熱空間に注入するまでに真空断熱材を断熱空間内で保持する方法が困難であった。また、真空断熱材の設置状態によっては、ウレタン注入後のフォーム流動により、真空断熱材が流される等の課題もある。また，ウレタンフォームが充填したとしても、真空断熱材と外箱や内箱までの空隙は非常に狭く、ウレタンフォームの状態としてはスキン層比率の高い、高密度なフォームとなり、断熱性能は劣る傾向にある。また、ウレタン注入量を増加させないと真空断熱材と外箱や内箱までの空隙に充填することは難しく、製造コストが増大する。

グラスウール等の無機繊維を芯材として用いた真空断熱材は、断熱性能面では優れており、機器の省エネルギに貢献しているが、上述したように、その貼付方法によってはヒートブリッジ現象により熱移動が大きくなり、期待通りの熱漏洩量の改善効果が得られず、外被材の構成や芯材を見直す必要があるという課題がある。
また、ヒートブリッジ現象を抑制するために、真空断熱材をウレタン断熱材中に埋没させるという手法については、特にウレタン注入後のウレタン流動により真空断熱材が変形したり、若干移動したり、また、真空断熱材がウレタン流動の障害物となるため、ウレタン未充填部が発生することにより、逆に断熱性能が悪化する可能性がある等の技術課題がある。

本発明は上記実状に鑑み、安定した断熱性能を発揮でき、冷蔵庫箱体に対する真空断熱材の見掛けの占有容積・面積を向上することが可能となり、断熱性能に優れた消費電力量の少ない冷蔵庫の提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明に関わる冷蔵庫は、外箱と内箱の間の断熱空間に断熱材と真空断熱材とを備える冷蔵庫であって、前記真空断熱材は、バインダを含まない芯材と、前記芯材を覆うガスバリヤ性部材とを有するとともに、湾曲する形状の湾曲部が形成されている。

本発明によれば、冷蔵庫箱体に対する真空断熱材の占有容積・面積を向上することが可能となり、断熱性能に優れた消費電力量の少ない冷蔵庫を実現できる。

(ａ)は本実施形態の真空断熱材を示す縦断面図であり、(ｂ)は(ａ)に示す真空断熱材の耳を折り曲げて鋼板へ貼り付ける場合を示す縦断面図である。 本発明に係わる実施形態１の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 実施形態２の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 実施形態３の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 実施形態４の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 実施形態５の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 実施形態６の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 比較例１の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。 比較例２の真空断熱材を備えた冷蔵庫を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体の正面断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１(ａ)は本発明に係わる実施形態の真空断熱材１を示す縦断面図であり、図１(ｂ)は図１(ａ)に示す真空断熱材１の耳１３ｙを折り曲げて鋼板ｋへ貼り付ける場合を示す縦断面図である。
＜真空断熱材１の構成＞
図１(ａ)に示す実施形態の真空断熱材１は、最も外側に配置される外被材１３と、外被材１３に沿って内側に設けられる内袋１１と、真空層のスペースを形成するための芯材１２と、水分やガスを吸収する吸着剤(図示せず)とを有し構成されている。
外被材１３は真空状態を保つためのガスバリヤ性を有するものであれば特に限定されないが、本実施形態では表面層、防湿層、ガスバリヤ層、熱溶着層の４層で構成されたラミネートフィルムとしている。具体的には、表面層としての吸湿性が低いポリプロピレンフィルムを、防湿層としてのアルミ蒸着層を設けたポリエチレンテレフタレートフィルムに貼り合わせる。そして、ガスバリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムにアルミ蒸着層を設け、防湿層のアルミ蒸着層と向かい合うように貼り合わせた。

熱溶着層には汎用性の高い直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いたが、特に限定するものではないので、高密度ポリエチレンやポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート等の熱溶着可能なフィルムであればよい。
なお、表面層には耐突き刺し強度に優れているポリアミドフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム等を用いてもよい。
また、外被材１３のラミネート構成については、上述の吸湿性が低い表面層、防湿層、ガスバリヤ層、熱溶着層の特性を有していれば特に４層構成に限定するものではなく、５層、３層でもよく限定されない。

各層は二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合わせられるが、接着剤や貼り合わせ方法については特にこれに限定されない。
内袋１１については、熱溶着可能なポリエチレンフィルムを用い、図示しない吸着剤については物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、何れの材料もこれに限定するものではない。内袋１１についてはポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等、吸湿性が低く熱溶着でき、アウトガスが少ないものであればよい。

図示しない吸着剤については水分やガスを吸着するものであれば細孔径の異なる合成ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着タイプや、酸化カルシウム、塩化カルシウム、酸化ストロンチウム等の化学反応によって水分やガスを吸着する化学反応型吸着タイプ等を用いることができる。
芯材１２については、細径のグラスウールをはじめとする無機系繊維集合体をはじめ、炭素を含む有機繊維等を使用してもよい。本実施形態においては、繊維径４μｍの遠心法で作製されたグラスウールを使用している。
また、外被材１３の周囲のシール部より外側の余剰分（以下、耳１３ｙと称す）を、図１(ｂ)に示すように、後記の冷蔵庫８(図２参照)の外板５の鋼板への貼付面と逆側の面に沿うように折り曲げて、接着等により固定した。

＜＜実施形態１＞＞
図２は、本発明に係わる実施形態１の真空断熱材１を備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態１の冷蔵庫８は、上から冷蔵温度で冷却を行う冷蔵室２と、冷凍温度で冷却を行う冷凍室３（製氷(貯氷)室３ａ、上段冷凍室(切替え室)３ｂ、下段冷凍室３ｃ）と、野菜を入れる野菜室４とを有している。
図２に図示していないが、上記各室の前面開口部(図２の冷蔵庫８の紙面手前側に位置)には、前面開口部を開放または閉塞する扉が存在する。

扉は、上から冷蔵室２を開閉するためにヒンジ等を中心に回動する冷蔵室扉、この冷蔵室扉以外は全て引出し式の扉である。引出し式の扉として、製氷(貯氷)室３ａを開閉する製氷(貯氷)室扉と上段冷凍室３ｂを開閉する上段冷凍室扉、下段冷凍室３ｃを開閉する下段冷凍室扉、および野菜室４を開閉する野菜室扉が配置されている。これらの引き出し式扉は、扉を引き出すと、各室を構成する容器が扉と共に引き出されてくる。
各扉には、冷蔵庫本体８Ｈとの間を密閉するためのパッキンが、各扉の冷蔵庫本体８Ｈの側の外周縁に取り付けられている。

また、冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂとの間を区画断熱するために仕切断熱壁９を配置している。
仕切断熱壁９は厚さ３０〜５０mm程度の断熱壁であり、スチロフォーム、発泡断熱材（ウレタンフォーム）、真空断熱材１等、それぞれを単独使用又は複数の断熱材を組み合わせて作られている。
製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室３ｃの間は、同じ冷凍温度帯であるため、区画断熱する仕切り断熱壁ではなく、パッキン受面を形成した樹脂製の仕切り部材を設けている。

下段冷凍室３ｃと野菜室４の間には区画断熱するための仕切断熱壁１０を設けており、仕切断熱壁９と同様に３０〜５０mm程度の断熱壁であり、スチロフォーム、或いは発泡断熱材（ウレタンフォーム）、真空断熱材等で形成されている。このように、基本的に冷蔵、冷凍等の貯蔵温度帯が異なる室の仕切りには仕切断熱壁９、１０を設置している。
なお、冷蔵庫８内には上から冷蔵室２、製氷(貯氷)室３ａと切替え室である上段冷凍室３ｂを含む冷凍室３、下段冷凍室３ｃ、野菜室４の貯蔵室をそれぞれ区画形成しているが、各貯蔵室の配置については特にこれに限定するものではない。

また、冷蔵室２の冷蔵室扉、製氷(貯氷)室３ａの製氷室扉、上段冷凍室３ｂの上段冷凍室扉、下段冷凍室３ｃの下段冷凍室扉、野菜室４の野菜室扉に関しても回転による開閉、引出しによる開閉、扉の分割数等、特に限定されるものではない。
冷蔵庫本体８Ｈは、外側のＰＣＭ(Pre-Coated-Metal)鋼板等で形成される外板５と貯蔵物が収容されるＡＢＳ(Acrylonitrile butadiene styrene)等の樹脂製の内箱６とを備えている。外板５は、冷蔵庫８の筐体を成す外箱を構成する。
外板５と内箱６との間に形成される断熱空間８ｓに断熱部を設けて冷蔵庫本体８Ｈの内部の各貯蔵室と冷蔵庫８の外側の外部空間とを断熱している。

また、冷蔵庫８の冷蔵室２、冷凍室３(３ａ、３ｂ、３ｃ)、野菜室４等の各室を所定の温度に冷却するために冷凍室３の背面側には冷却器(図示せず)が備えられている。この冷却器と、冷媒を圧縮し高温・高圧のガス冷媒にする圧縮機(図示せず)と、高温・高圧のガス冷媒から熱を放出して常温・高圧の液状冷媒にする凝縮機(図示せず)と、減圧と流量制御を行って低温・低圧の液状冷媒にするキャピラリーチューブ(図示せず)とを接続し、冷凍サイクルを構成している。なお、冷却器では、低温・低圧の液状冷媒が、熱を吸収することで冷蔵庫８の内部を冷却し、低温・低圧のガス冷媒となる。

冷却器の上方には、この冷却器にて冷却された冷気を冷蔵庫８の内部に循環させて所定の低温温度を保持する送風機(図示せず)が配設されている。なお、冷凍室３の温度はサーモスタットで微調整され、冷蔵室２の温度はダンパーサーモで微調整される。
また、冷蔵庫８の冷蔵室２と冷凍室３（製氷(貯氷)室３ａと切替え室の上段冷凍室３ｂ含む）および冷凍室３と野菜室４を区画する断熱材として、それぞれ発泡ポリスチレンで構成された仕切断熱壁９、１０を配置している。仕切断熱壁９、１０については、硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材７を充填したものや、発泡ポリスチレンと真空断熱材１で構成してもよく、特に発泡ポリスチレンに限定されるものではない。

また、内箱６の天面の一部に、断熱材７側に突き出したケースを有する庫内灯(図示せず)を配置し、冷蔵庫８の扉を開けたときの庫内を明るく、見え易くしている。庫内灯については、電球、蛍光灯、キセノンランプ等、特に限定されるものではない。庫内灯の配置により、内箱６のケースと外板５との間の断熱材７の厚さが薄くなってしまうため、断熱性に優れる真空断熱材１を配置して断熱性能を確保している。

また、冷蔵庫本体８Ｈの天面後方部には冷蔵庫８の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品を収納するための凹部１８ｏが形成されており、電気部品を覆うカバー１８ｃが設けられている。カバー１８ｃの高さｓ１は外観意匠性と冷蔵庫８の内容積確保を考慮して、外板５の天面５ｔとほぼ同じ高さになるように配置している。特に限定するものではないが、カバー１８ｃの高さｓ１が外板５の天面５ｔよりも突き出る場合は１０ｍｍ以内の範囲に収めることが望ましい。

これに伴い、凹部１８ｏは断熱材７側に電気部品を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるため、断熱厚さを確保した場合、必然的に冷蔵庫８の内容積が犠牲になってしまう。一方、内容積をより大きくとると凹部１８ｏと内箱６間の断熱材７の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部１８ｏの断熱材７側の面に真空断熱材１を配置して断熱性能を確保、強化している。なお、カバー１８ｃは、耐火性の鋼板製としている。

真空断熱材１Ａ、１Ｂの配置部位については特にこれに限定するものではなく、発熱体の圧縮機や凝縮機から発生する熱が庫内に侵入するのを抑制するため、冷蔵庫本体８Ｈの下部後方に配設される圧縮機や冷蔵庫本体８Ｈの背面側に配設される凝縮機の内箱６側への投影面に真空断熱材１を配置することもできる。真空断熱材１の被覆面積を大きくするため、野菜室４の内箱６の底面６ｔから圧縮機の手前側と冷凍室３の背面側に配置される冷却器の間まで、真空断熱材１を一体に成形した立体形状にすることも可能である。

なお、圧縮機と冷却器の間に位置する真空断熱材１の形状については、冷蔵庫本体８Ｈの下部後方のドレンパイプ(図示せず)を逃げるための切欠きを設けたものとした。切欠きの有無、或いはその形状については特に限定するものではない
なお、圧縮機、凝縮機以外の発熱体が存在する場合、真空断熱材１で覆うことが望ましい。

図２に示すように、固定部材ｋ１を用いて真空断熱材１(１Ａ、１Ｂ)を冷蔵庫本体８Ｈの外板５と内箱６との断熱空間中央部に保持するが、それぞれ湾曲部１Ａ１、１Ｂ１で曲げた状態で真空断熱材１Ａ、１Ｂを配設する。これにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１の容積を増加させることを可能としている。特に、設定温度の低い冷凍室３の近くの領域において真空断熱材１Ａを庫内側(内箱６の側)に寄せて配設することが可能となる。
従って、設定温度の低い内箱６に近いところで熱伝導率の低い真空断熱材１Ａで保温(断熱)可能となるため、冷蔵庫８から外部空間への熱漏洩量が小さくなり、消費電力量を低減できる。

このような状態で真空断熱材１(１Ａ、１Ｂ)を設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して冷蔵庫８を作製した。
この冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、熱漏洩量比率が、後記の比較例(従来例)１の１００に対して、９６であり、比較例１に比べ断熱性に優れている。
なお、熱漏洩量比率とは、後記の比較例(従来例)１の如く作製した冷蔵庫１０８(図８参照)についての熱漏洩量を１００としたときに、それぞれの実施形態１〜６の如く作製した冷蔵庫８での熱漏洩量の割合を云うこととする。

表１に、実施形態１〜６、比較例(従来例)１、２の熱漏洩量を測定した結果を示す。

表１は、比較例１の熱漏洩量を１００とした場合の熱漏洩量比率を示している。

実施形態１によれば、真空断熱材１(１Ａ、１Ｂ)を曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１の容積を増加させ、断熱性能の向上が可能であり、冷却に費やす消費電力の低減が行える。
特に、設定温度の低い冷凍室３近くの領域において真空断熱材１を庫内側(内箱６の側)に寄せて配設することで、温度差が大きい箇所での断熱が行える。すなわち、冷凍室３への冷気が外部に漏れたり、外気の熱が冷凍室３に侵入するのを真空断熱材１で抑制でき、効果的な熱遮断が可能である。そのため、消費電力の低減効果が大である。

なお、図２の真空断熱材１Ａでは、外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓの中間部に設置している図示となっているが，真空断熱材１Ｂに示すように、外板５や内箱６に一部を接着させる構成としてもよい。この場合、接着箇所付近の固定部材ｋ１が不要になる。
また、図２を含む以降の図においても、真空断熱材１の貼り付け場所は図示した場所に限るわけではない。冷蔵庫本体８Ｈの天井面、背面、底面や、全ての扉体に設置してもよい。

＜＜実施形態２＞＞
次に、実施形態２の冷蔵庫８について、図３を用いて説明する。図３は、実施形態２の真空断熱材１Ｃを備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態２は、実施形態１の外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓに真空断熱材１を配置する冷蔵庫８の別例である。
図３に示すように、固定部材ｋ２を用いて真空断熱材１Ｃを冷蔵庫本体８Ｈの断熱空間８ｓの中央部に保持するが、真空断熱材１Ｃを湾曲部１Ｃ１で曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１Ｃの容積を増加させることを可能としている。

特に、冷蔵庫８の廻りの外気温度の高い環境で使用する場合、本方式によると真空断熱材１Ｃを庫外側(冷蔵庫８の外部空間側)に寄せて配設することが可能となる。そのため、庫外(冷蔵庫８の外部空間)から近いところで、熱伝導率の低い真空断熱材１Ｃで熱遮断が可能となるので、熱侵入量が小さくなり消費電力量を低減できる。
図３では、断熱空間の中間部に真空断熱材１Ｃを設置している場合を図示しているが、外板５や内箱６に一部を接着させてもよい。

このような状態で真空断熱材１Ｃを設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して作製した冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、表１に示すように、熱漏洩量比率は後記の比較例(従来例)１の１００に対して、９７であり、比較例１に比べ断熱性に優れている。
実施形態２によれば、断熱空間８ｓにおいて真空断熱材１Ｃを湾曲部１Ｃ１で曲げることにより、真空断熱材１Ｃの断熱空間８ｓ内に占める占有体積、占有面積が増えるので、断熱性能が向上する。従って、消費電力の低減が可能である。

また、真空断熱材１Ｃを庫外側(冷蔵庫８の外部空間側)に寄せて曲げて配設することで、庫外からの熱漏洩を防止できる。従って、効果的に熱遮断が行え、断熱性能の向上が可能である。そのため、消費電力の低減できる。
また、真空断熱材１Ｃの一部を外板５や内箱６に一部を接着させることで、接着箇所近くの固定部材ｋ２を不要とすることができる。

＜＜実施形態３＞＞
次に、実施形態３の冷蔵庫８について、図４を用いて説明する。図４は、実施形態３の真空断熱材１Ｄを備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態３は、実施形態１の外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓに真空断熱材１を配置する冷蔵庫８の別例である。
図４に示すように、固定部材ｋ３を用いて真空断熱材１Ｄを冷蔵庫本体８Ｈの断熱空間８ｓの中央部に保持するが、真空断熱材１Ｄを、湾曲部１Ｄ１で複数回曲げた状態で配設する。これにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１Ｄの容積を増加させることができる。

また、真空断熱材１Ｄを、例えば、内装部品である補強部材、内部配線のコネクタ(図示せず)、冷媒が通流するパイプ(図示せず)等を避けて、ウレタンの流動方向を加味した曲げ位置及び曲げ角度にする。これにより、真空断熱材１Ｄを断熱空間８ｓの中間部に配設した場合でも、断熱材７のウレタンの流動をスムーズに進展させることが可能となりウレタンが断熱空間８ｓの隅々まで行き渡り、断熱材７のウレタンの熱伝導率の劣化を抑制することが可能となる。

また、一般的に外板５を形成する鋼板は通常平面であるが、内箱６の形状は、図示しないが複雑に入り組んでいる。この内箱６の複雑に入り組んでいる形状に沿うように真空断熱材１Ｄを湾曲部１Ｄ１で曲げることにより、真空断熱材１Ｄと内箱６の間を適切な距離に保ち、ウレタンの流動を容易にすることが可能となる。すなわち、真空断熱材１Ｄは、湾曲部１Ｄ１により生じた形状が、断熱材７の硬質ウレタンフォームの流動方向に一致または沿った方向にすることにより、断熱材７のウレタンの流動をスムーズにしている。

なお、図４では、真空断熱材１Ｄを断熱空間８ｓの中間部に設置する場合を図示しているが、外板５や内箱６に真空断熱材１Ｄの一部を接着させてもよい。真空断熱材１Ｄの一部を外板５や内箱６に一部を接着させることで、接着箇所近くの固定部材ｋ３を不要にすることができる。
このような状態で真空断熱材１を設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して冷蔵庫８を作製した。この冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、表１に示すように、後記の比較例１の熱漏洩量比率１００に対して、熱漏洩量比率は９５で、比較例１に比べ断熱性能が優れている。

実施形態３によれば、真空断熱材１を湾曲部１Ｄ１で複数回曲げて配置することで、断熱空間８ｓにおける占有体積、占有面積を大きく増加させることができる。
また、真空断熱材１を複数回曲げることで、内部配線のコネクタ、冷媒が通流するパイプ、引き出し式扉の強度部材等の内装部品を避けて、真空断熱材１と内箱６または内装部品の間に適切な距離を保ち、或いは、真空断熱材１と外板５の間を適切な距離に保ち、ウレタンの流動路を形成し、ウレタンの流動を容易(スムーズ)にすることが可能である。そのため、断熱材７の未充填箇所をなくし、安定した断熱性能を実現できる。

＜＜実施形態４＞＞
次に、実施形態４の冷蔵庫８について、図５を用いて説明する。図５は、実施形態４の真空断熱材１(１Ｅ、１Ｆ)を備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態４は、実施形態１の外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓに真空断熱材１を配置する冷蔵庫８の別例である。

図５に示すように、固定部材ｋ４を用いて真空断熱材１Ｅ、１Ｆを冷蔵庫本体８Ｈの断熱空間中央部に保持するが、湾曲部１Ｅ１、１Ｆ１で曲げた状態で真空断熱材１Ｅ、１Ｆを配設することにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１Ｅ、１Ｆの容積を増加させることを可能としている。真空断熱材１Ｆは、湾曲部１Ｆ１で曲げて２つ折りにして重ねた状態として、真空断熱材１Ｆの容積を増加させている。

特に、設定温度の低い冷凍室３(３ａ、３ｂ、３ｃ)の領域において真空断熱材１(１Ｅ、１Ｆ)を単数または複数回折り曲げることにより、断熱空間８ｓ内での真空断熱材１Ｅ、１Ｆの占有率が大きくなることから、温度差が大きい箇所で熱伝導率の低い真空断熱材１Ｅ、１Ｆで保温可能となる。
図５では、真空断熱材１Ｅ、１Ｆを断熱空間８ｓの中間部に設置している場合を図示しているが、外板５や内箱６に一部を接着させてもよい。この場合、接着箇所近くの固定部材ｋ４を不要にすることができる。

このような状態で真空断熱材１を設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して冷蔵庫８を作製した。この冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、表１に示すように、熱漏洩量比率は後記の比較例１の１００に対して、熱漏洩量比率は９４であり、比較例１に比べ断熱性能が優れている。
なお、図５の真空断熱材１Ｅでは冷凍室３ｃの部分のみを２重となるような真空断熱材１の図示となっているが、真空断熱材１Ｆの如く、複数の室を２重に覆う曲げとしてもよい。なお、図５においては、真空断熱材１Ｅ、１Ｆを２重とする構成を例示したが、２重以上の多重としてもよい。

実施形態４によれば、真空断熱材１Ｅ、１Ｆをそれぞれ湾曲部１Ｅ１、１Ｆ１で曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓ内に占める真空断熱材１Ｅ、１Ｆの容積および占有面積が増加し、断熱性能を向上できる。
特に、設定温度の低い冷凍室３(３ａ、３ｂ、３ｃ)の領域において真空断熱材１を単数または複数回折り曲げることにより、断熱空間８ｓ内での真空断熱材１Ｅ、１Ｆの占有率が大きくなることから、外部との温度差が大きい箇所で熱伝導率の低い真空断熱材１Ｅ、１Ｆで保温可能となり、効果的に熱漏洩量を小さくでき、消費電力量を低減できる。
さらに、真空断熱材１を、２重以上の多重とすることで、大幅な断熱性能の向上が可能である。

＜＜実施形態５＞＞
次に、実施形態５の冷蔵庫８について、図６を用いて説明する。図６は、実施形態５の真空断熱材１Ｇ、１Ｈ、１Ｉを備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態５は、実施形態１の外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓに真空断熱材１を配置する冷蔵庫８の別例である。
図６に示すように、固定部材ｋ５を用いて真空断熱材１(１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ)を冷蔵庫本体８Ｈの断熱空間８ｓの中央部に保持するが、真空断熱材１Ｇ、１Ｈ、１Ｉをそれぞれ湾曲部１Ｇ１、１Ｈ１、１Ｉ１で曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓの内部に占める真空断熱材１Ｇ、１Ｈ、１Ｉの容積を増加させることを可能としている。

特に、設定温度の低い冷凍室３の領域と、冷蔵庫本体８Ｈの下方後部(図６の冷蔵庫本体８Ｈの紙面奥側)に圧縮機を設置し発熱量が大きくなる野菜室４の背面近傍で、真空断熱材１Ｇ、１Ｉを湾曲部１Ｇ１、１Ｉ１で複数回折り曲げることにより、断熱空間８ｓ内での真空断熱材１Ｇ、１Ｉの占有率が大きくなる。そのため、熱伝導率の低い真空断熱材１で保温や熱遮断が可能となり温度差が大きい箇所での熱漏洩量が小さくなる。

なお、図６では、真空断熱材１Ｇ、１Ｈ、１Ｉは、断熱空間８ｓの外板５と内箱６との中間部に設置する場合を図示しているが、外板５や内箱６に一部を接着させてもよい。また、本実施形態５では、冷蔵庫８の底面部に圧縮機を設置した場合を例示しているが、圧縮機の設置場所としては、底面部以外に配置してもよい。
このような状態で真空断熱材１Ｇ、１Ｈ、１Ｉを設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して冷蔵庫８を作製した。この冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、表１に示すように、熱漏洩量比率は後記の比較例１の１００に対して、熱漏洩比率は９７であり、比較例１に比べ断熱性能が優れている。

なお、実施形態５について、熱漏洩量の改善が少ない点については、図６に示すように、真空断熱材１の大きさが小さく被覆面積が小さいためであり、被覆面積を大きくすることにより熱漏洩量の改善率は大きくなる。
また、図６の真空断熱材１Ｇは、湾曲部１Ｇ１で同方向に曲げているが、設置スペース的に問題が無いのであれば、真空断熱材１Ｈや１Ｉに示すが如く、逆方向に曲げることも可能である。

実施形態５によれば、真空断熱材１を曲げた状態での真空断熱材１を配設することにより、同じ断熱空間８ｓの内部に占める真空断熱材１の容積および占有面積を増加させることが可能で、冷蔵庫８の断熱性能が向上する。
また、設定温度の低い冷凍室３領域と、圧縮機を設置し発熱量が大きくなる野菜室４の背面近傍で、真空断熱材１Ｇ、１Ｉを複数回折り曲げることにより、温度差が大きい箇所で断熱空間８ｓ内での真空断熱材１Ｇ、１Ｉの占有率を大きくでき、温度差が大きい箇所で熱伝導率の低い真空断熱材１Ｇ、１Ｉで保温や熱遮断が可能となる。そのため、効果的に熱漏洩量が小さくなり、消費電力量を効率的に低減できる。
さらに、真空断熱材１を外板５や内箱６にその一部を接着することにより、その箇所の固定部材ｋ５が不要になる。

＜＜実施形態６＞＞
次に、実施形態６の冷蔵庫８について、図７を用いて説明する。図７は、実施形態６の真空断熱材１Ｊを備えた冷蔵庫８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体８Ｈの正面断面図である。
実施形態６は、実施形態１の外板５と内箱６との間の断熱空間８ｓに真空断熱材１を配置する冷蔵庫８の別例である。
図７に示すように、固定部材ｋ６を用いて真空断熱材１Ｊを冷蔵庫本体８Ｈの断熱空間８ｓの中央部に保持するが、湾曲部１Ｊ１で複数回曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓの内部に占める真空断熱材１Ｊの容積を増加させることを可能としている。

特に、設定温度の低い冷凍室３ｃの領域において真空断熱材１Ｊを湾曲部１Ｊ１で複数回折り曲げることにより、温度差が大きい箇所で断熱空間８ｓの内部での真空断熱材１Ｊの占有率が大きくなる。これによって、熱伝導率の低い真空断熱材１Ｊで保温可能となるため、温度差が大きい箇所での熱漏洩量が小さくなり消費電力量を低減できる。
また、断熱材７のウレタン流動方向を加味した曲げ位置及び曲げ角度にして、図示しない強度部材や、内部配線のコネクタ、冷媒が通流するパイプ等の内装部品を避けてウレタン流動路を形成することにより、真空断熱材１Ｊを断熱空間８ｓの中間部に配設した場合でも、ウレタン流動をスムーズに進展させることが可能となる。そのため、断熱材７のウレタン未充填箇所が形成されることによるウレタン熱伝導率の劣化を抑制することが可能となる。

図７では、真空断熱材１Ｊを断熱空間８ｓの中間部に設置している場合を図示しているが、外板５や内箱６に一部を接着させてもよい。
このような状態で真空断熱材１を設置した後、ウレタン発泡して断熱材７を形成して冷蔵庫８を作製した。この冷蔵庫８について、熱漏洩量を測定したところ、表１に示すように、熱漏洩量比率は後記の比較例１の１００に対して、熱漏洩比率は９４であり、比較例１に比べ熱漏洩が低減できた。

実施形態６によれば、真空断熱材１Ｊを湾曲部１Ｊ１で複数回曲げた状態で配設することにより、同じ断熱空間８ｓの内部に占める真空断熱材１Ｊの容積および占有面積を増加させることが可能で、冷蔵庫８の断熱性能が向上する。
設定温度の低い冷凍室３ｃの領域において真空断熱材１Ｊを複数回折り曲げることにより、断熱空間８ｓの内部での真空断熱材１Ｊの占有率が大きくなる。これによって、温度差が大きくなる箇所で熱伝導率の低い真空断熱材１Ｊで保温可能となり効果的に熱遮断が行え、熱漏洩量が小さくなり消費電力量を低減できる。

また、真空断熱材１Ｊを、ウレタン流動方向を加味した曲げ位置及び曲げ角度にして、強度部材や、内部配線のコネクタ、冷媒が通流するパイプ等の内装部品を避けてウレタン流動方向に一致または沿った方向にウレタン流動路を形成することにより、断熱材７のウレタン流動をスムーズに進展させることが可能となる。そのため、断熱材７のウレタン熱伝導率の劣化、すなわち熱伝導率が高くなり熱漏洩が大きくなる現象を抑制することが可能となる。
さらに、真空断熱材１Ｊの一部を外板５や内箱６に接着させることにより、接着する箇所近くの固定部材ｋ６が不要になる。

＜＜実施形態１〜６の効果＞＞
実施形態１〜６によれば、真空断熱材１を内箱６の形状に合わせて変形させ、断熱空間８ｓにおいて断熱材７のウレタン流動空間を確保可能とする。また、断熱材７の流動空間の確保だけでなく、真空断熱材１を断熱材７のウレタン樹脂流動の案内板となるように変形させることで、断熱材７のウレタン未充填部の発生を抑制でき、安定した断熱性能を発揮できる。
そして、真空断熱材１の延在方向に対して垂直方向に変形させることにより、冷蔵庫本体８Ｈの面積に対する真空断熱材の占有面積を向上することが可能となり断熱性能を改善できる。そのため、断熱性能に優れた消費電力量の少ない冷蔵庫８を実現できる。

なお、図２〜図７においては、固定部材ｋ１〜ｋ６を外板５との間に設けた場合を例示しているが、内箱６との間に設けてもよく、固定部材ｋ１〜ｋ６の設置位置は適宜選択可能であり、限定されない。
なお、前記実施形態においては、断熱材７として、硬質ウレタンフォームを例示して説明したが、硬質ウレタンフォーム以外の断熱材７を用いてもよい。

＜＜比較例１＞＞
次に、比較例(従来例)１の冷蔵庫１０８について、図８を用いて説明する。図８は、比較例１の真空断熱材１０１を備えた冷蔵庫１０８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体１０８Ｈの正面断面図である。
なお、冷蔵庫１０８の基本構成は、前記の実施形態１と同様であるので、実施形態１の符号を１００番台の符号として示し、詳細な説明は省略する。

比較例１においては、図１の真空断熱材１と同様な真空断熱材１０１を、冷蔵庫１０８の外側に配設される鋼板１１５の側面１１５ｓ、背面１１５ｈ、底面１１５ｂ、天面１１５ｔ等に接着する。接着に際しては、ホットメルト接着剤等のゴム系の接着剤をはじめとして、アクリル系・ウレタン系等特には拘らない。また、ホットメルト以外では、両面テープや粘着テープの類でも問題ない。
外包材のうち、アルミ蒸着層を有する外側の面にホットメルト接着剤を塗布し、図８に示すように、冷蔵庫１０８の外側の鋼板１１５に接着した。

こうして、冷蔵庫１０８における外板１０５の側または内箱１０６の側の何れかに真空断熱材１０１を配置し、真空断熱材１０１以外の断熱空間１０８ｓには硬質ウレタンフォーム等の発泡の断熱材１０７を充填している。
こうして、真空断熱材１０１を設置した後、ウレタン発泡して断熱材１０７を形成し作製した冷蔵庫１０８について、熱漏洩量比率を測定し、その測定値を１００(表１参照)とした。
比較例１の熱漏洩量比率１００に比較して、実施形態１〜６の熱漏洩量比率は９４〜９７であり、前記したように、実施形態１〜６の構成により、断熱性能が向上する。

＜＜比較例２＞＞
次に、比較例(従来例)２の冷蔵庫１０８について、図９を用いて説明する。図９は、比較例２の真空断熱材１０１を備えた冷蔵庫１０８を前方から見た扉を除いた冷蔵庫本体１０８Ｈの正面断面図である。
なお、冷蔵庫１０８の基本構成は、前記の実施形態１と同様であるので、実施形態１の符号を１００番台の符号として示し、詳細な説明は省略する。

図９に示すように、何らかの固定部材ｋ１０を用いて真空断熱材１０１を外板１０５と内箱１０６との間の断熱空間１０８ｓの中央部に保持する手段が報告されている。本方法による利点は、真空断熱材１０１を鋼板１１５に貼らないことによる熱移動の低減や、製品時の冷蔵庫本体１０８Ｈの外観不良の低減が挙げられる。

このような状態で真空断熱材１０１を設置した後、ウレタン発泡して断熱材１０７を形成し冷蔵庫１０８を作製した。 比較例２の冷蔵庫１０８について、熱漏洩量を測定したところ、熱漏洩量比率は９８(表１参照)であった。
前記したように、実施形態１〜６の熱漏洩量比率は９４〜９７であり、比較例(従来例)２の熱漏洩量比率９８より、断熱性能が向上する。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ、１Ｆ、１Ｇ、１Ｈ、１Ｉ、１Ｊ 真空断熱材
１Ａ１、１Ｂ１、１Ｃ１、１Ｄ１、１Ｅ１ 湾曲部
１Ｆ１、１Ｇ１、１Ｈ１、１Ｉ１、１Ｊ１ 湾曲部
３ 冷凍室
３ａ 製氷(貯氷)室(冷凍室)
３ｂ 上段冷凍室(冷凍室)
３ｃ 下段冷凍室(冷凍室)
５ 外板(外箱)
６ 内箱
７ 断熱材
８ 冷蔵庫
１２ 芯材
１３ 外被材(ガスバリヤ性部材)
８ｓ 断熱空間

Claims (8)

1. 外箱と内箱の間の断熱空間に断熱材と真空断熱材とを備える冷蔵庫であって、
   前記真空断熱材は、バインダを含まない芯材と、前記芯材を覆うガスバリヤ性部材とを有するとともに、湾曲する形状の湾曲部が形成される
   ことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記湾曲部は、少なくとも２箇所以上であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記真空断熱材の湾曲部は、前記断熱空間における少なくとも発熱体近傍若しくは冷凍室近傍に位置する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記真空断熱材は、前記断熱空間における断熱厚さ方向の中央部より前記内箱側に位置することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。
5. 前記真空断熱材は、冷凍室近くに位置することを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記真空断熱材は、前記湾曲部により生じた形状が、前記断熱材の流動路を形成するように、前記真空断熱材と前記内箱若しくは内装部品との距離、または、前記真空断熱材と前記外箱との距離がとられる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記断熱材は、硬質ウレタンフォームであり、
   前記真空断熱材は、前記湾曲部により生じた形状が、前記硬質ウレタンフォームの流動方向に一致または沿った方向である
   ことを特徴とする請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記真空断熱材は、２重以上の多重に重ねて配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷蔵庫。

Images