JP2012026584A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱材の固定を確実にして、断熱性能を向上した冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】外箱２１と内箱２２との間に真空断熱材５０を配置した冷蔵庫において、前記真空断熱材５０の外被材５３の溶着部５４を前記外箱２１の端部の折り返し部６１で挟んで固定したことを特徴とする。また、前記外箱２１の折り返し部６１内に放熱パイプ６０を固定したことを特徴とする。また、前記折り返し部６１の端部は該折り返し部６１内に設けたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

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、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、冷蔵庫の箱体における熱漏洩量については、真空断熱材に覆われたカバー面積によってその大部分が決まるため、真空断熱材をより多く、且つ大きく採用する傾向がある。

特許文献１には、プラスチック製内箱と、金属製外箱と、前記内箱および外箱からなる断熱空間に配設され、あらかじめ凝縮パイプの形状に合うように成形された真空断熱板と、前記断熱空間に充填された発泡断熱材とからなり、真空断熱板を金属製外箱に発泡断熱材が硬化するときの反応熱で硬化する加熱硬化型両面テープで固定し、真空断熱板を外箱に加熱硬化型両面テープで固定し、発泡断熱材が硬化するときの反応熱で加熱硬化型両面テープを硬化させることにより、真空断熱板を外箱に固定することが記載されている。

特開平６−１９４０３０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、あらかじめ凝縮パイプの形状に合うように成形することで、芯材の無機繊維が切断される等により断熱性能が悪化することがある。

また、真空断熱板にホットメルト型接着剤を塗布して外箱に貼り付ける方法では、真空断熱板表面に凹凸があると外箱への固定力が低下して、剥離する課題があった。また、周囲環境が冬場の寒い時期には接着剤の硬化が早くなり、接着力が低下する課題があった。

そこで本発明は、真空断熱材の固定を確実にして、断熱性能を向上した冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、外箱と内箱との間に真空断熱材を配置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の外被材の溶着部を前記外箱の端部の折り返し部で挟んで固定したことを特徴とする。

本発明は、真空断熱材の固定を確実にして、断熱性能を向上した冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施例における冷蔵庫の正面図。 図１のＡ−Ａ断面図。 本発明の実施例における真空断熱材の概略断面図。 本発明の実施例１を示す外箱の放熱パイプ固定形状の説明図。 本発明の実施例２を示す外箱の放熱パイプ固定形状の説明図。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は本実施形態を示す冷蔵庫の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図を示している。

冷蔵庫１は、図２に示すように、上から冷蔵室２，製氷室３ａ（上段冷凍室３ｂ），下段冷凍室４，野菜室５を有している。図１の符号は、各室の前面開口を閉塞する扉であり、冷蔵室２にはヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂを備えている。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は、引き出し式の扉であり、製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９をそれぞれ配置する。これらの引き出し式扉を引き出すと、各室の容器が共に引き出されてくる。各扉には冷蔵庫１と密着させるためのパッキン１１を備え、各扉の室内側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１２を配置している。この仕切断熱壁１２は厚さ３０〜５０mm程度の断熱壁で、スチロフォーム，発泡断熱材（硬質ウレタンフォーム），真空断熱材等、それぞれを単独使用又は複数の断熱材を組み合わせて構成されている。

製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４の間は、温度帯が同じ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１１受面を形成した仕切り部材１３を設けている。

下段冷凍室４と野菜室５の間には区画断熱するための仕切断熱壁１４を設けており、仕切断熱壁１２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（硬質ウレタンフォーム），真空断熱材等で構成されている。

基本的に冷蔵，冷凍等の貯蔵温度帯の異なる部屋の仕切りには仕切断熱壁を設置している。尚、箱体２０内には上から冷蔵室２，製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５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、冷蔵室扉６ａ，６ｂ，製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９に関しても回転による開閉，引き出しによる開閉及び扉の分割数等、特に限定するものではない。

箱体２０は、外箱２１と内箱２２とを備え、外箱２１と内箱２２とによって形成される空間に断熱部を設けて箱体２０内の各貯蔵室と外部とを断熱している。この外箱２１と内箱２２の間の空間に真空断熱材５０を配置し、真空断熱材５０以外の空間には硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材２３を充填してある。真空断熱材５０については図３で詳細に説明する。

また、冷蔵庫の冷蔵室２，製氷室３ａ，上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５等の各室を所定の温度に冷却するために製氷室３ａ，上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４の背側には冷却器２８が備えられている。この冷却器２８と圧縮機３０と凝縮機３０ａ、図示しないキャピラリーチューブとを接続し、冷凍サイクルを構成している。冷却器２８の上方にはこの冷却器２８にて冷却された冷気を冷蔵庫内に循環して所定の低温温度を保持する送風機２７が配設されている。

また、箱体２０の天面後方部には冷蔵庫１の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品４１を収納するための凹部４０が形成されており、電気部品４１を覆うカバー４２が設けられている。カバー４２の高さは外観意匠性と内容積確保を考慮して、外箱２１の天面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４２の高さが外箱の天面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。

これに伴って、凹部４０は断熱材２３側に電気部品４１を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるため、断熱厚さを確保するため必然的に内容積が犠牲になってしまう。内容積をより大きくとると凹部４０と内箱２２間の断熱材２３の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部４０の断熱材２３中に真空断熱材５０ａを配置して断熱性能を確保，強化している。本実施例では、真空断熱材５０ａを前述の庫内灯４５のケース４５ａと電気部品４１に跨るように略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材５０ａとしている。尚、前記カバー４２は耐熱性を考慮し鋼板製としている。

また、箱体２０の背面下部に配置された圧縮機３０や凝縮機３１は発熱の大きい部品であるため、庫内への熱侵入を防止するため、内箱２２側への投影面に真空断熱材５０ｄを配置している。

次に、真空断熱材５０について、図３を用いてその構成を説明する。真空断熱材５０は、芯材５１と該芯材５１を圧縮状態に保持するための内包材５２と、内包材５２で圧縮状態に保持した芯材５１を被覆するガスバリヤ層を有する外被材５３と、吸着剤とを備えている。

外被材５３は真空断熱材５０の両面に配置され、同じ大きさのラミネートフィルムの稜線から一定の幅の部分を熱溶着された溶着部５４により貼り合わせた袋状で構成されている。なお、本実施例において、芯材５１についてはバインダー等で接着や結着していない柔軟性を有する無機繊維の積層体として平均繊維径４μｍのグラスウールを用いた。

芯材５１については、無機系繊維材料の積層体を使用することによりアウトガスが少なくなるため、断熱性能的に有利であるが、特にこれに限定するものではなく、例えばセラミック繊維やロックウール，グラスウール以外のガラス繊維等の無機繊維等でも良い。

芯材５１の種類によっては内包材５２が不要の場合もある。また、芯材５１については、無機系繊維材料の他に、有機系樹脂繊維材料を用いることができる。有機系樹脂繊維の場合、耐熱温度等をクリヤーしていれば特に使用に際しては制約されるものではない。具体的には、ポリスチレンやポリエチレンテレフタレート，ポリプロピレン等をメルトブローン法やスパンボンド法等で１〜３０μｍ程度の繊維径になるように繊維化するのが一般的であるが、繊維化できる有機系樹脂や繊維化方法であれば特に問うものではない。

外被材５３のラミネート構成についてはガスバリヤ性を有し、熱溶着可能であれば特に限定するものではないが、本実施形態においては、表面保護層，ガスバリヤ層ａ，ガスバリヤ層ｂ，熱溶着層の４層構成からなるラミネートフィルムとし、表面層は保護材の役割を持つ樹脂フィルムとし、ガスバリヤ層ａは樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層ｂは酸素バリヤ性の高い樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層ａとガスバリヤ層ｂは金属蒸着層同士が向かい合うように貼り合わせている。

熱溶着層については表面層と同様に吸湿性の低いフィルムを用いた。具体的には、表面層を二軸延伸タイプのポリプロピレン，ポリアミド，ポリエチレンテレフタレート等の各フィルム、ガスバリヤ層ａをアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリヤ層ｂをアルミニウム蒸着付きの二軸延伸エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム又はアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム、或いはアルミ箔とし、熱溶着層を未延伸タイプのポリエチレン，ポリプロピレン等の各フィルムとした。

この４層構成のラミネートフィルムの層構成や材料については特にこれらに限定するものではない。例えばガスバリヤ層ａ，ｂとして、金属箔、或いは樹脂系のフィルムに無機層状化合物，ポリアクリル酸等の樹脂系ガスバリヤコート材，ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等によるガスバリヤ膜を設けたものや、熱溶着層には例えば酸素バリヤ性の高いポリブチレンテレフタレートフィルム等を用いても良い。

表面層についてはガスバリヤ層ａの保護材であるが、真空断熱材の製造工程における真空排気効率を良くするためにも、好ましくは吸湿性の低い樹脂を配置するのが良い。また、通常ガスバリヤ層ｂに使用する金属箔以外の樹脂系フィルムは、吸湿することによってガスバリヤ性が著しく悪化してしまうため、熱溶着層についても吸湿性の低い樹脂を配置することで、ガスバリヤ性の悪化を抑制すると共に、ラミネートフィルム全体の吸湿量を抑制するものである。

これにより、先に述べた真空断熱材５０の真空排気工程においても、外被材５３が持ち込む水分量を小さくできるため、真空排気効率が大幅に向上し、断熱性能の高性能化につながっている。尚、各フィルムのラミネート（貼り合せ）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るのが一般的であるが、接着剤の種類や貼り合わせ方法には特にこれに限定するものではなく、ウェットラミネート法，サーマルラミネート法等の他の方法によるものでも何ら構わない。

また、内包材５２については本実施例では熱溶着可能なポリエチレンフィルム、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、いずれもこれらの材料に限定するものではない。内包材５２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良く、吸着剤については水分やガスを吸着するもので、物理吸着，化学反応型吸着のどちらでも良い。

次に、本発明の実施例１について図４，図５を参照しながら説明する。図４は本発明の実施形態の冷蔵庫１の外箱２１に放熱パイプ６０と真空断熱材５０を設置した断面図である。

外箱２１に用いられる鉄板の端部を折り返し曲げ加工を行い、折り返し部６１を設けている。この折り返し部６１内には、放熱パイプ６０をアルミテープ等の固定部材を用いずに固定している。放熱パイプ６０を固定した状態で、真空断熱材５０製造時にできる溶着部５４（外被材５３の耳部）を折り返し部６１に挟み固定する。

また、折り返し部６１からさらに先端に位置する端部曲げ部６２は、折り返し部６１内側に向けて設ける。これにより、真空断熱材５０を貼り付けたときに端部曲げ部６２と接触しても真空断熱材５０の傷つきを防止でき、リーク不良を低減することができる。

さらに、端部曲げ部６２で放熱パイプ６０を固定することで、放熱パイプ６０が製造工程時に外箱２１から外れることなく製造できる。また、端部曲げ部６２により放熱パイプ６０を固定することで、位置ズレを抑制でき、外箱２１と放熱パイプ６０との接触面積も拡大して放熱効率を向上することができる。

次に、図５には、端部曲げ部６２を折り返し部６１の外側に設けたものを示している。この構成であっても、真空断熱材５０を固定することができ、端部曲げ部６２で真空断熱材５０の傷つきを防止でき、リーク不良を低減することができる。

５０ 真空断熱材
５１ 芯材
５２ 内包材
５３ 外被材
５４ 溶着部
６０ 放熱パイプ
６１ 折り返し部
６２ 端部曲げ部

Claims (3)

1. 外箱と内箱との間に真空断熱材を配置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の外被材の溶着部を前記外箱の端部の折り返し部で挟んで固定したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記外箱の折り返し部内に放熱パイプを固定したことを特徴とする、請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記折り返し部の端部は該折り返し部内に設けたことを特徴とする、請求項１又は２記載の冷蔵庫。

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