JP2014005997A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱材と液状発泡断熱材とを断熱材として使用する冷蔵庫において、断熱材が充填されていない空間が生じることを防止し、断熱効果が高い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】複数の板状体により箱形に形成された断熱箱体３と、断熱箱体３の正面の開口を塞ぐ板状体からなる複数の扉とを備えた冷蔵庫であって、板状体６は、外板３１と内板３２を有し、外板３１と内板３２の間に真空断熱材３５と液状発泡断熱材３６とが充填され、真空断熱材３５は、板状であって、表面に液状発泡断熱材３６の流動抵抗を低減するための格子状の凹溝３５ａが形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫は、その断熱性能の向上および省エネルギー化を図るために、冷蔵庫本体となる断熱箱体を構成する複数の板状体の外板と内板との間の空間に断熱材を挟み込んで構成されている。また冷蔵庫は、断熱箱体の開口部分を塞ぐ複数の扉も外板と内板との間の空間に断熱材を挟み込んで構成されている。そして、この断熱材として、従来は、硬質ウレタンフォーム等などからなる液状発泡断熱材が使用されていたが、近年は、この液状発泡断熱材よりも断熱効果が大きく、かつ薄型化し得る真空断熱材の使用が検討されている。

特開２００６−９０６４９号

本発明は、このような断熱箱体や扉を構成する板状体における外板と内板との間の空間に真空断熱材を使用する冷蔵庫において、外板及び内板と真空断熱材との間に液状発泡断熱材を隙間なく充填した容積効率が良くて断熱効果が高い冷蔵庫を提供することを目的としている。

実施形態の冷蔵庫は、複数の板状体により箱形に形成された断熱箱体と、該断熱箱体の正面の開口を塞ぐ板状体からなる複数の扉とを備え、前記板状体は、外板と内板を有し、該外板と内板の間に真空断熱材と液状発泡断熱材とが充填され、前記真空断熱材は、板状であって、表面に未硬化の液状発泡断熱材の流動抵抗を低減するための複数の凹溝が形成されていることを特徴とする。

また実施形態の冷蔵庫は、複数の板状体により箱形に形成された断熱箱体と、該断熱箱体の正面の開口を塞ぐ板状体からなる複数の扉とを備え、前記板状体は、外板と内板を有し、該外板と内板の間に真空断熱材と液状発泡断熱材とが充填され、前記外板及び／又は内板と前記真空断熱材との間には、未硬化の液状発泡断熱材の流動を助けるための間隙を形成するスペーサーが配置されていることを特徴とする。

第１〜第３の実施形態における冷蔵庫の斜視図である。 上記冷蔵庫の扉を取り外した状態の斜視図である。 第１の実施形態における左側面板の横断面図である。 第１の実施形態における真空断熱材の正面図である。 第２の実施形態における左側面板の拡大縦断面図である。 第３の実施形態における左側面板の横断面図である。 第３の実施形態における左側面板の中板を取り外した状態を示す説明図である。 第３の実施形態における左側面板の中板を取り外した状態を示す説明図である。 第３の実施形態における左側面板の中板を取り外した状態を示す説明図である。 第３の実施形態における左側面板の中板を取り外した状態を示す説明図である。

以下、実施形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施形態）
図１及び図２に示すように、本実施形態における冷蔵庫１は、正面を開口とし、内側を複数の部屋に区画された断熱箱体３と、各部屋の正面側の開口を封止する複数の板状体２１〜２６である扉と、を備える。

断熱箱体３は、左側面板６、右側面板７、上面板８、底面板９、及び、背面板１０が夫々組み合わされて構成される。この断熱箱体３は、上方から順に冷蔵室１１と、野菜室１２と、横並びの製氷室１３及び第一冷凍室１４と、第二冷凍室１５の５個の部屋に区画されている。そして、冷蔵室１１の正面側の開口には、観音開き式の冷蔵室第一扉２１と冷蔵室第二扉２２が取り付けられている。また、野菜室１２、製氷室１３、第一冷凍室１４、第二冷凍室１５の正面側の開口には、夫々引出し式の野菜室扉２３、製氷室扉２４、第一冷凍室扉２５、第二冷凍室扉２６が取り付けられている。以下、断熱箱体３を構成する各板６〜１０と、扉２１〜２６を板状体と呼び、板状体の説明のために代表して左側面板６を例に取って述べる。

図３は、左側面板６の横断面図であり、図４は、真空断熱材３５の凹溝に関する説明図である。左側面板６は、図３に示すように、外板３１と、内板３２と、外板３１及び内板３２の間に挟み込まれるように配設された真空断熱材３５と、外板３１と内板３２との間の空間において真空断熱材が位置していない空間に充填された液状発泡断熱材３６とを備える。

真空断熱材３５は、ＶＩＰ（Ｖａｃｕｕｍ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｐａｎｅｌ）と呼ばれる板状の断熱材であり、グラスウールのような無機コア材を外包フィルムで真空パックした構造である。外包フィルムは、例えば、アルミ箔と樹脂フィルムのサンドイッチ構造、若しくはアルミ蒸着した樹脂フィルムを積層したラミネートフィルムである。この真空断熱材３５は、左側面板６の全面にわたって配設されているが、その構造上設計自由度が低く、変形させることもできないため、外板３１と内板３２との間の空間に真空断熱材３５が位置していない空間が生じる。また、真空断熱材３５は、板状であるも場所によって厚みが異なる場合があり、厚みの変化によって外板３１及び内板３２との間に空間が生じることがある。さらに、真空断熱材３５は、外包フィルムが傷付きやすく、穴が開くと断熱効果が著しく低下するため、螺子やビスなどの金属や先が尖った部材を使用する位置には配置することができない。そこで、真空断熱材３５を配置できない空間に補助的に液状発泡断熱材３６を充填する。

液状発泡断熱材３６は、発泡、凝固するまでは流体であるため、多くの部材が入り組んだ複雑な空間や小さな空間などに容易に注入して発泡させ、その空間に充填できる。しかしながら、充填する必要のある空間が複数箇所あり、それらが互いに離れている場合などは、液状発泡断熱材３６の流動抵抗によって全空間に液状発泡断熱材が行き渡らず、断熱材が存在しない空間が生じ、断熱効果が落ちることがある。

そこで、図３、図４に示すように、本実施形態における真空断熱材３５には、その表面に予め凹溝３５ａが形成してある。この凹溝３５ａは、真空断熱材３５の表面の全域にわたって上下方向及び左右方向に複数形成されて格子状にしてある。また、凹溝３５ａの断面は、略半円状であり、直径は７〜２０ｍｍ、好ましくは１０ｍｍとする。しかしながら、液状発泡断熱材３６の種類や粘性によって最適な直径は異なるため、この数値に限定されるものではない。すなわち、凹溝３５ａは、未硬化の液状発泡断熱材３６の流動抵抗を下げ、液状発泡断熱材３６が全ての空間に行き渡る配列あるいはパターンにして、液状発泡断熱材３６の流動抵抗を下げることができ、かつ、真空断熱材３５が占める領域が大きく減少しない程度の大きさであればよい。なお、凹溝３５ａの断面形状も半円に限定されるものではなく、長方形や正方形、台形などの方形であってもよい。

このように真空断熱材３５の表面に予め凹溝３５ａを形成することにより、外板３１と内板３２の間の空間であって、真空断熱材３５が配設されていない空間に確実に未硬化の液状発泡断熱材３６を流入させ、発泡させて空間全体に隙間なく充填させることができ、板状体の断熱効果を高めることができる。

また、凹溝３５ａを真空断熱材３５の表面全域にわたって格子状に形成することにより、外板３１と内板３２の間のどこに真空断熱材３５が配設されていない空間があっても、確実に液状発泡断熱材３６をその空間に流入させて発泡させ、空間全体に充填させることができる。

そして、全ての板状体６〜１０、２１〜２６にこのような構成とした真空断熱材３５を使用することにより、板厚は薄くて容積効率が良く、断熱効果が高く、製造効率も高い冷蔵庫１が実現できる。

なお、図３においては、真空断熱材３５の両面（外板３１及び内板３２と対向する面）に凹溝３５ａを形成しているが、真空断熱材３５のいずれか一面に凹溝３５ａを形成し、他の面は外板３１及び内板３２に接着する構成としてもよい。また、板状体６〜１０、２１〜２６のいずれかの板状体にのみ本実施形態の真空断熱材３５を使用する構成や、断熱箱体３を形成する板状体６〜１０のみに本実施形態の真空断熱材３５を使用する構成としてもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について述べる。図５は、第２の実施形態の冷蔵庫の左側面板６の横断面図である。冷蔵庫１の断熱箱体３を構成する板状体６〜１０には、断熱箱体３の内部で発生した熱を外部に放熱するための放熱パイプ４１が設けられている。よって、板状体６〜１０における外板３１と内板３２の間に放熱パイプ４１が通る空間を設ける必要がある。

本実施形態における板状体６〜１０（例えば、左側面板６）では、第１の実施形態と同様に真空断熱材３５の表面に複数の凹溝３５ａを形成し、この凹溝３５ａにおける放熱パイプ４１が位置する箇所を放熱パイプ４１が通る空間として形成している。すなわち、第１の実施形態における真空断熱材３５の表面に形成された凹溝３５ａを、放熱パイプ４１を避けるパイプ用空間形成部としている。なお、図５においては、パイプ用空間形成部としての凹溝３５ａを他の凹溝３５ａと同一のサイズで形成しているが、パイプ用空間形成部としての凹溝３５ａを他の凹溝３５ａよりも大きく形成してもよい。

本実施形態における左側面板（板状体）６によれば、真空断熱材３５の表面に複数の凹溝３５ａを形成し、かつ、放熱パイプ４１が通る位置に対応する凹溝３５ａをパイプ用空間形成部として構成することにより、放熱パイプ４１が通る空間を板状体内に容易に形成でき、また、放熱パイプ４１の周縁に液状発泡断熱材３６を確実に充填できることとなる。そして、このような板状体６〜１０を用いて断熱箱体３を構成することにより、真空断熱材の存在と相まって板厚は薄くて容積効率が良く、その上に断熱効果の高い冷蔵庫１を提供できる。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について述べる。図６は、第３の実施形態の冷蔵庫の左側面板６の横断面図である。本実施形態における板状体６〜１０、２１〜２６（例えば、左側面板６）は、真空断熱材３５と外板３１及び内板３２の間に直方体形状の複数のスペーサー５１が配置され、スペーサー５１によって形成された真空断熱材３５と外板３１及び内板３２との間の空間に液状発泡断熱材３６が充填されている。すなわち、板状体６〜１０、２１〜２６は、真空断熱材３５と外板３１及び内板３２との間にスペーサー５１を配置することにより液状発泡断熱材３６の注入時の流動抵抗を低減させ、全ての空間に液状発泡断熱材３６が行き渡るように構成されている。

スペーサー５１は、図７に示すように、縦方向に長い直方体とされている。そして、左側面板６では、複数のスペーサー５１が平行に所定間隔開けた状態で配置されている。また、スペーサー５１を真空断熱材３５と外板３１及び内板３２の間に配置した状態では、スペーサー５１の上下と外板３１及び内板３２の上下端面との間に所定の間隙が形成されている。このようにスペーサー５１を配置することにより、液状発泡断熱材３６を真空断熱材３５と外板３１及び内板３２の間の全ての空間に容易に流入、発泡させ、充填することができる。

また、図８に示すように、スペーサー５１を横方向に長い直方体とし、真空断熱材３５と外板３１及び内板３２との間に平行に複数本を配置する構成とすることもできる。さらに、縦方向や横方向に長いスペーサー５１を用いることに限定されるものではなく、例えば図９及び図１０に示すように、長さは短い直方体形状のスペーサー５１を互いに所定の間隔を開けた状態で縦方向や横方向に配列する構成とすることもできる。このように配列することで、液状発泡断熱材３６の流動抵抗を低減させることができる。

なお、スペーサー５１は、直方体形状に限定されるものではなく、断面が半円の棒状体や断面が台形の棒状体などであってもよい。また、スペーサー５１は、真空断熱材３５や外板３１及び内板３２に接着させて配置する構成や、外板３１及び内板３２に予めスペーサー５１を形成する構成とすることもできる。なお、外板３１及び内板３２が金属の場合、バリなどによって真空断熱材３５が傷付かない構成とする必要がある。

一般的に真空断熱材は、発泡断熱材よりも断熱効果が大きいが加工の自由度は制限される。また、真空断熱材は、コア材を薄い外包フィルムで真空パックした構成であり、外包フィルムが傷つきやすい。そこで、冷蔵庫の外箱と内箱（及び扉の外板と内板）の間の空間に真空断熱材を作用する場合、ヒンジや螺子、放熱パイプなとが位置する場所や真空断熱材で埋めることができない隙間には液状発泡断熱材が充填される。しかしながら、真空断熱材を配置したときに生じる空間に液状発泡断熱材をただ充填する場合、未硬化の液状発泡断熱材を充填する作業の効率が悪く、また、未硬化の液状発泡断熱材の粘性によって液状発泡断熱材が空間の隅々にまで行き渡らずに断熱材が無い空間が存在してしまうことがあり得る。これに対して、上記の本発明の各実施形態の冷蔵庫によれば、断熱箱体や扉を構成する板状体における外板と内板との間の空間に真空断熱材を使用するにおいて、外板及び内板と真空断熱材との間に液状発泡断熱材の流動抵抗を抑えるための空間を予め設けたことにより、断熱材が充填されていない空間が生じることを防止し、真空断熱材の存在と相まって断熱効果が高い冷蔵庫が製造できる。

なお、上ではいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 冷蔵庫
３ 断熱箱体
６ 左側面板（板状体）
７ 右側面板（板状体）
８ 上面板（板状体）
９ 底面板（板状体）
１０ 背面板（板状体）
１１ 冷蔵室
１２ 野菜室
１３ 製氷室
１４ 第一冷凍室
１５ 第二冷凍室
２１〜２６ 扉（板状体）
３１ 外板
３２ 内板
３５ 真空断熱材
３５ａ 凹溝
３６ 液状発泡断熱材
４１ 放熱パイプ
５１ スペーサー

Claims (4)

1. 複数の板状体により箱形に形成された断熱箱体と、該断熱箱体の正面の開口を塞ぐ板状体からなる複数の扉と、を備え、
   前記板状体は、外板と内板を有し、該外板と内板の間に真空断熱材と液状発泡断熱材とが充填され、
   前記真空断熱材は、板状であって、表面に未硬化の液状発泡断熱材の注入するときの流動抵抗を低減するための複数の凹溝が形成されていることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記真空断熱材には、表面に上下方向に延在する格子状の凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記真空断熱材には、前記外板と内板の間に配置される放熱パイプに対応する位置に前記凹溝が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 複数の板状体により箱形に形成された断熱箱体と、該断熱箱体の正面の開口を塞ぐ板状体からなる複数の扉と、を備え、
   前記板状体は、外板と内板を有し、該外板と内板の間に真空断熱材と液状発泡断熱材とが充填され、
   前記外板及び／又は内板と、前記真空断熱材との間には、未硬化の液状発泡断熱材の流動を助けるための隙間を形成するスペーサーが配置されていることを特徴とする冷蔵庫。

Images