JP2015055368A - 真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】冷蔵庫の外箱と内箱の間に配置される互いに厚みの異なる真空断熱材を、貼付面である外箱あるいは内箱の凹凸を活かし、あるいは避けて配置することにより、真空断熱材の総貼付面積を増やし、冷蔵庫の断熱性能を向上させる。【解決手段】冷蔵庫の外箱２１と内箱２２との間に複数の真空断熱材５０，５１，５２を覆い被せたり、生じた隙間の空気層に別の断熱材５４を挿入するなど工夫して配置することで、貼付面である外箱あるいは内箱の凹凸を活かし、あるいは避けてより大きな面積に真空断熱材５０，５１，５２を配置することができ、熱漏洩を抑制した真空断熱材５０，５１，５２及びそれを用いた冷蔵庫を提供する。【選択図】図５

Description

本発明は、真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫に関する。

昨今の地球温暖化防止に向けた社会的取り組みにより、ＣＯ_２の排出量抑制を図るため、様々な分野で省資源・省エネ化の推進が要請されている。

例えば、家電製品においては、開発・製造から、流通・利用・廃棄に至る一連の製品サイクルにおいて、あらゆるエネルギ消費量を抑制する流れにある。具体的には、製品自体の消費電力の低減（省電力化）の推進を始めとし、原材料におけるリサイクル資源の活用の推進や、製造工場における電気代の抑制の推進などの各種要請がある。

この動きは、特に冷熱関連の家電製品（とりわけ冷蔵庫市場）においても例外ではない。例えば消費電力低減の観点で述べると、真空断熱材を採用して断熱性能を高めた製品が主流となってきている。

そのため、使用する用途に沿った形状の断熱材を用いることで断熱面積（断熱材の貼付面積）を大きくし、以って冷蔵庫の熱効率の向上を達成できるような、優れた真空断熱材が求められている。

特許文献１に記載の冷蔵庫は、外箱と内箱に断熱性能に優れた真空断熱材を２枚重ねて用いることで、冷蔵庫の断熱性能を上げ、消費電力量を低くしている。

また、特許文献２に記載の冷蔵庫は、最も外気との温度差が大きくなる冷凍室の外箱と内箱に真空断熱材を２枚重ねて用いることで、冷蔵庫の断熱性能をより高く、消費電力量をより低くし、効率を上げている。

また、特許文献３においては、異なる厚み部分を有する１枚の真空断熱材を用い、外気との温度差が最も大きい部分に真空断熱材の厚い部位を配置することで、真空断熱材の外被材のヒートブリッジを低減して断熱性能を高めている。

また、一般に真空断熱材を貼り付ける冷蔵庫の外箱の形状には様々な凹凸があることから、一様には貼り付けられない。そこで特許文献４では、貼付面の凹凸を避ける目的で真空断熱材の形状に切り欠き部を設け、真空断熱材の貼付面積を大きくして、断熱性能を高めている。

特開２００５−１４７５９１号公報 特開２０１１−０８９７３４号公報 特開２０１２−１６３１３８号公報 特開２０１２−０６３０４３号公報

冷蔵庫の断熱性能を向上させるためには、冷蔵庫の外箱と内箱の間に占める真空断熱材の厚み方向の体積を大きくするか、または真空断熱材の貼付面積を大きくし、真空断熱材の冷蔵庫の箱体に占める面積割合を大きくする必要がある。

ところで、真空断熱材の厚み方向の体積を大きくする場合、冷蔵庫の外箱と内箱の間に配置した真空断熱材以外の部分には硬質ウレタンフォームが充填される。

このとき外箱と、外箱と内箱の間に配置した真空断熱材と、の隙間が小さくなると、ウレタンフォームの流動性が悪くなる場合がある。この場合、ウレタンフォームが充填されない未充填部分や、充填されても発泡時の反応が悪く発泡の気泡が正常に生成されずに断熱性能が低下してしまうという課題がある。そのため、外箱と内箱と、の間に配置される真空断熱材の厚みは制限されてしまう。

また、真空断熱材の貼付面積を大きくするには、真空断熱材の貼付面を平面にするか、真空断熱材を多様な形状にしなければならない。貼付面においては、一定の面積を平面とすることはできるが、冷蔵庫の外箱面には、冷蔵庫を運搬するための取っ手部や、ウレタンフォームを注入する注入口などがあり、真空断熱材を貼り付けできないという課題があった。

また、真空断熱材を貼付面に合わせて多様な形状にするには、真空断熱材に切り欠き部を設ける方法がある。しかし、工程に手間がかかることや、凹凸部を避けて切り欠き部を設けるため、凹凸部の周りには隙間が生じるという課題があった。

本発明は、前記課題を解決するものであり、複数の真空断熱材の組み合わせを工夫して重ね合わせることによって、真空断熱材の厚みや貼付面積を大きくし、断熱性能を向上させることが可能な真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、第一及び第二の真空断熱材と、真空断熱材もしくはそれ以外の断熱材から成る第三の断熱材と、を備え、前記第一の真空断熱材に前記第二の真空断熱材が断熱方向に覆いかぶさるように配置され、前記第一及び第二の真空断熱材の貼り付け方向において不可避的に生ずる空気層に、前記第三の断熱材が配置されることを特徴とする。

本発明によれば、冷蔵庫の外箱と内箱の間に、複数の厚みが異なった真空断熱材を組み合わせて配置することで、厚みを多くすることができる。また、複数の真空断熱材を貼り合せることにより、貼付面にある凹凸部を活かし、もしくは避けてより大きな面積に真空断熱材を配置することができ、熱漏洩を抑制した真空断熱材及びそれを用いた冷蔵庫を提供することができる。

第１実施形態に係る冷蔵庫を示す正面図である。 図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。 第１実施形態に係る冷蔵庫の冷凍サイクルの構成図である。 第１実施形態に係る真空断熱材とその外被材の断面図（模式図）である。 第１実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせ状態を表す概略模式図である。 第２実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせ状態を表す模式図であり、（ａ）は概略図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図である。 第３実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせ状態を表す概略模式図である。 第１〜３実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせに際し、平面形状の異なる部材同士を重ねて特定部位（ヒンジ）を避ける場合の作用・効果を説明する模式図（上面図）である。 第１〜３実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせに際し、平面形状の異なる部材同士を重ねて特定部位（硬質ウレタンフォームの注入孔）を避ける場合の作用・効果を説明する模式図（背面図）である。 図５の比較図である。 図６（ａ）の比較図である。 図７の比較図である。

以下、本発明の実施形態に係る冷蔵庫について詳細に説明する。以下では、６ドアタイプを例に挙げて説明するが、断熱材に複数の真空断熱材を用いる冷蔵庫であれば、いかなるタイプの冷蔵庫へも本発明の適用が可能である。また、説明の便宜上、各図面で共通する部材には同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。前後上下左右の方向軸については、各図の記載によるものとする。

（第１実施形態）
図１は本実施形態を示す冷蔵庫１の正面図である。
図１に示すように、本実施形態における冷蔵庫１は、上から、ヒンジ１０などを中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂ、貯氷室扉７ａと上段冷凍室扉７ｂ、下段冷凍室扉８、野菜室扉９を有している。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は全て引き出し式の扉であり、これらの引き出し式扉７ａ〜９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構成となっている。

続いて、図２は図１のＸ−Ｘ矢視断面図を示している。
図２に示すように、冷蔵庫１は、上から冷蔵室２、貯氷室３ａ（と切替え室）、冷凍室４、野菜室５を有している。各扉６〜９には、冷蔵庫本体１と各々の扉と、を密閉するためのパッキン１１が備えられ、各扉６〜９の室内側外周縁に取り付けられている。

また、冷蔵室２と貯氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ（図１の上段冷凍室扉７ｂのある位置の、庫内ユニット部分に相当するが、Ｘ−Ｘ矢視の逆側となるため図２では不図示）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、硬質ウレタンフォーム、真空断熱材などを、それぞれ単独使用又は複数組み合わせて作られている。

貯氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ（不図示）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断熱壁ではなく、パッキン１１受面を形成した仕切部材１３が設けられている。

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が設けられている。これは仕切断熱壁１２と同様に３０〜５０ｍｍ程度の断熱壁で、スチロフォーム、或いは硬質ウレタンフォーム、真空断熱材などで作られる。このように、冷蔵・冷凍などの貯蔵温度帯の異なる部屋の仕切りには仕切断熱壁が設置されている。

なお、箱体２０内には上から冷蔵室２、貯氷室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、各貯蔵室の配置は特にこれに限定されない。また、冷蔵室扉６ａ，６ｂ、貯氷室扉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などを自由に決めることができる。

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。断熱部の空間には真空断熱材５０，５０ａ，５０ｂ，５１，５２（５１と５２は図６〜９を併せて参照）が装着されている。それ以外の残りの空間には硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材２３が充填されている（真空断熱材５０の外被材の積層構造については図４で後述する）。なお、以下では真空断熱材を特に区別する必要がない場合、代表符号として５０を用いる場合がある。また、図２では、分かりやすくするため、真空断熱材５０を黒く塗りつぶしている。

貯氷室３ａ、冷凍室４の背面側には、冷蔵室２、貯氷室３ａ、冷凍室４、野菜室５などの各室を所定の温度に冷却するために、冷却器２８が備えられている。図３に示すように、この冷却器２８と、圧縮機（コンプレッサ）３０と、凝縮機３１と、キャピラリチューブ３２と、を接続し、熱媒（冷媒）が循環して冷凍サイクルが構成されている。

引き続き、図２の説明に戻る。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、冷蔵室２と貯氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ（不図示）、冷凍室４と野菜室５を区画する断熱材として、それぞれ断熱仕切壁１２，１４が配置されている。これらの断熱仕切壁１２，１４は、発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０で構成されている。

ところで、この断熱仕切壁１２，１４については、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材２３を充填しても良く、特に発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０の組み合わせに限定するものではない。

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などの電気部品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っている。この高さは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から突き出る場合は、１０ｍｍ以内の範囲に収めることが望ましい。

しかし、凹部４０は発泡断熱材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、断熱厚さを確保しようとすれば、必然的に庫内内容積が犠牲になる。また、内容積をより大きくとろうとすれば、凹部４０と内箱２２間の発泡断熱材２３の厚さを薄くせざるを得なくなる。

このため、凹部４０の発泡断熱材２３中に、断熱性がより優れた真空断熱材５０ａを配置して断熱性能を確保・強化している。本実施形態では、この真空断熱材５０ａを、庫内灯のケース（不図示）と電気部品４１とに跨るように、屈曲させて成形した。なお、前記カバー４２は、万が一外部からもらい火などがあっても延焼しにくい素材を採用し、鋼板製とした。

また、箱体２０の背面下部には、圧縮機３０や凝縮機３１が配置されているが、これら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必要がある。このため、内箱２２側への投影面に、真空断熱材５０ｂを前記の真空断熱材５０ａとは異なる屈曲形状とした。

ここで、真空断熱材５０とその外被材１１０の構造について、図４を用いて説明する。
真空断熱材５０は、芯材１００と、かかる芯材１００を圧縮状態に保持するための内包材１１１（不図示）、前記内包材１１１で圧縮状態にした芯材１００を被覆するガスバリア層を有する外被材１１０から構成される。なお、図４では層の厚さを誇張してある。また、真空断熱材５０は、Ｙ−Ｙ線を軸として上下方向に線対称構造となっている。

外被材１１０は、例えばラミネートフィルムで構成される。前記芯材１００は、大きさが等しいラミネートフィルムで上下方向から袋状に包み込まれるように配置されて成る。この２枚のラミネートフィルムを貼り合わせるために、左右稜線から一定幅の部分に熱溶着、すなわちヒートシールが施され、耳部２３が成形されている。ヒートシールは、真空包装機を用いて芯材１００を真空引きした状態で行う。この方法により、一般的な形状である、四角形の真空断熱材５０が得られる。

なお、本実施形態において、芯材１００には、バインダなどで接着や結着していない繊維集合体の積層体として、平均繊維径４μｍのグラスウールを用いた。芯材１００については、無機系繊維材料の積層体を使用すると、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い。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などの繊維集合体などを用いてもよい。

また、無機系繊維集合体ではなく、有機系樹脂繊維材料を用いることも可能である。この場合は、耐熱温度などの条件を満たしていれば、特に使用上の制約を受けるものではない。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、ポリプロピレンなどをメルトブローン法やスパンボンド法などで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、特に問わない。

また、内包材１１１には低密度ポリエチレンから成るフィルムを用いているが、芯材を覆い、かつ熱溶着可能であれば、ポリプロピレンやポリエステルなども使用可能であり、特に限定されるものではない。

外被材１１０のラミネート構成についても、ガスバリア性を有し、熱溶着可能であれば特に限定するものではない。本実施形態においては、表面保護層、ガスバリア１層、ガスバリア２層、熱溶着層の４層構成からなるラミネートフィルムとした。表面保護層は保護材の役割を持つ樹脂フィルム１０１とした。ガスバリア１層には樹脂フィルム１０２に金属蒸着層１０３を設けた。ガスバリア２層には酸素バリア性の高い樹脂フィルム１０５に金属蒸着層１０４を設けた。ガスバリア１層とガスバリア２層は、金属蒸着層１０３，１０４が向かい合うように貼り合わせた。熱溶着層については、表面保護層と同様に低吸湿性フィルム１０６を用いた。

具体的には、表面保護層には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などの各フィルムを用いた。ガスバリア１層には、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を用いた。ガスバリア２層には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、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、又はアルミ箔とした。熱溶着層には未延伸タイプのポリエチレン、ポリプロピレンなどの各フィルムを用いた。

こ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。例えばガスバリア１，２層として金属箔を用いてもよい。樹脂系のフィルム１０２，１０５に、無機層状化合物や、ポリアクリル酸などの樹脂系ガスバリアコート材、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などによるガスバリア膜を設けたものを用いてもよい。

熱溶着層については、例えば酸素バリア性の高いポリブチレンテレフタレートフィルムなどを用いてもよい。表面保護層についてはガスバリア１層の保護材であるが、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、好ましくは吸湿性の低い樹脂を配置するのがよい。

また、通常ガスバリア２層に使用する金属箔以外の樹脂系フィルム１０５は、吸湿することによってガスバリア性が著しく悪化してしまう。このため、熱溶着層についても低吸湿性フィルム１０６を配置することで、ガスバリア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構成とした。

これにより、真空断熱材５０の真空排気工程においても、外被材１１０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するとともに、断熱性能を高めることができる。

なお、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。しかしながら、接着剤の種類や貼り合わせ方法に関しては、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など、他の方法によるものでも構わない。

図５は、本実施形態に係る真空断熱材５０，５１の重ね合わせ状態を表す模式図である。この重ね合わせ状態は、例えば、図２のＡ部（後述する図８で作用・効果を説明）、もしくはＢ部（後述する図９で作用・効果を説明）における状態を模式的に表したものであるが、真空断熱材を重ね合わせる必要性が生じる場所であれば、特にこの箇所には限定されない。

真空断熱材５０，５１は、芯材１００を形成する繊維集合体のグラスウール繊維と、前記芯材１００の中間に配置された、芯材に含まれる水分を吸湿する吸着剤（不図示）と、それらを包む内包材１１１の低密度ポリエチレンとを、前記外被材１１０に収容して成る。

また、本実施形態においては、複数の真空断熱材５０，５１を、貼付面に存在する凸凹の段差を活かし、もしくは避けて、貼付面の多様な形状に合わせて、適宜重ね合わせる断熱材の厚みの組み合わせを変えて貼るシーンを想定して説明する。しかしながら、なだらかな平面上において、等しい厚みの断熱材同士を重ね合わせてもよいことは言うまでもない。

また、異なる厚み部分を有する真空断熱材５１を得るために、芯材として、大きさの異なる繊維集合体グラスウールを２層重ねて使用した。幅が等しい大きな芯材層と小さな芯材層を用いて、小さな芯材層を、大きな芯材層の幅寸法に重ねて、この状態で真空引きを行い、外被材をヒートシールによって熱溶着することで、異なる厚みを有する真空断熱材５１を得ることができる。

なお、芯材１００には材質の異なる複数の芯材を用いることも可能である。例えば、前記の小さな芯材層に、熱圧縮成形した繊維集合体グラスウールや、バインダを用いて固めたグラスウールなどを用いることも可能である。

ただし、大きな芯材層に、バインダを用いて固めたグラスウールなどを用いた場合においては、真空断熱材５１を製作した後に、重ね合わせのために屈曲させることが困難となる。また、屈曲させても芯材であるグラスウール繊維が砕けて断熱性能が低下してしまうために、好ましくない。

図５においては、上記で得られた真空断熱材５０，５１を外箱２１に貼り付けている。しかし、通常は真空断熱材５０，５１を貼り合わせた時には、重ね合わせた部分に隙間が生じてしまう。

その理由としては、真空断熱材５０の製造時の寸法にはばらつきがある点が挙げられる。更に、真空断熱材５０の外被材１１０の耳部５３（図４と合わせて参照）を真空断熱材５０の輪郭に沿って折り返すことにより、膨らみが生じるという点もある。この隙間は、これらの問題に起因して、真空断熱材５０と真空断熱材５１を貼り合わせた時に、不可避的に生じる。隙間が生じてしまった部分は、空気層となるため、箱体２０としての断熱性能が低下することになる。

そこで、本発明においては、真空断熱材５０に真空断熱材５２（真空断熱材５１のうち、小さな芯材層を、大きな芯材層の幅寸法に合わせて重ね合わせた際の、大きな芯材層のはみ出し部分）を重ねることで、真空断熱材５０と真空断熱材５１との隙間からの熱漏洩を低減することができる。

また、真空断熱材５２の重ね合わせ部分においては、外箱２１と内箱２２の断熱方向に対する真空断熱材５０の割合が大きくなることから、より断熱性を高めることができる。そのため、この部分においては、冷蔵庫１において、最も外気と庫内側との温度差の大きい下段冷凍室４、あるいは凝縮機３１の部分（いずれも図２参照）に配置することが好ましい。こうすることで、冷蔵庫の断熱性能をより一層、好適に高めることができる。

なお、重ね合わせた真空断熱材５２の外被材の耳部５３においては、真空断熱材５０と真空断熱材５２が重なり合う内面側に配置している。これは、真空断熱材５０の外被材からのヒートブリッジを低減するためである。

また、真空断熱材５０，５２が重なり合う部分には接着材としてホットメルトが用いられており、真空断熱材５０の外被材１１０の耳部５３と真空断熱材５２の外被材１１０の耳部５３が接触することなく配置されている。これによっても、外被材からのヒートブリッジを低減することができる。

また、変形例として、真空断熱材５０と真空断熱材５２の間を、ホットメルトで接着するのでなく、断熱シートを設けることで、外被材のヒートブリッジを低減させてもよい。但し、断熱シートの厚みが大きいと硬質ウレタンフォーム６２が充填される空間が少なくなってしまい、流動性が阻害されてしまうおそれがあることから、厚みは小さい方が好ましい。

ところで、冷蔵庫１の箱体２０に、断熱材として硬質ウレタンフォーム６２を注入孔２５から注入・充填する際、真空断熱材５０，５１を重ね合わせた際に生じる隙間部分には、硬質ウレタンフォーム６２が入り込んでしまうおそれがある。すると、硬質ウレタンフォーム６２は、真空断熱材５０，５１を押し上げ、配置位置がずれてしまう可能性がある。

そこで、真空断熱材５０，５１の間に断熱材５４を設けることで、硬質ウレタンフォーム６２の流入を防止することができる。これにより、真空断熱材５０，５１の位置がずれるのを防止することができる。

本実施例においては、断熱材５４としてポリスチレンフォームを用いているが、断熱材５４として用いることのできる材質であれば、ウレタンフォームやグラスウールなどを用いてもよい。

また、断熱材５４を用いることで、硬質ウレタンフォーム６２が流入せずに真空断熱材５０，５１の位置ずれが防止できるだけでなく、両者に穴が開いたり、傷が付いたりするのを防ぐこともできる。

このような穴や傷は、外箱２１に真空断熱材５０を貼りつけたあとに、真空断熱材５１を貼りつける工程で生じる。すなわち、真空断熱材５０を外箱２１に貼り付けた状態で、真空断熱材５１を重ね貼りする。このとき、真空断熱材５０の端部が真空断熱材５１にぶつかることで、真空断熱材５０，５１を構成する外被材に傷がついたり、破れたりすることがある。

外被材に傷が付くと、傷部分から外被材のガスバリア性が低下してしまい、外部からのガスの侵入により、真空断熱材５０，５１の内部が真空もしくは減圧状態ではなくなり、断熱性能が低下してしまう場合がある。

しかし、断熱材５４を用いれば、断熱材５４が緩衝材の役割を果たし、真空断熱材５０，５１同士が直接接触することが物理的になくなるため、真空断熱材５０，５１のガスバリア性能及び断熱性能の低下をそれぞれ防止することができる。

（第２実施形態）
図６（ａ）は、第２実施形態に係る冷蔵庫の真空断熱材の重ね合わせ状態を表す概略の模式図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、第２実施形態に係る冷蔵庫は、第１実施形態と比較して、真空断熱材５０の、真空断熱材５２を貼り合せる部分に、一段の段差である、真空断熱材凹部５５が設けられている点が相違する。それ以外の点は全て第１実施形態と共通である。なお、断熱材５４のサイズについては、真空断熱材凹部５５の段差の分だけ第１実施形態よりも短くなっている。

真空断熱材凹部５５は、真空断熱材５０，５２を貼り付ける際、真空断熱材５２の位置ずれを防止するために、真空断熱材５０の表面に設けられた段差部である。

真空断熱材５０の表面に設けられた真空断熱材凹部５５に合わせて、真空断熱材５２を位置決め・配置する。このことによって、外箱２１に真空断熱材５０を貼り付け、真空断熱材５２を重ね貼りしたあと、箱体２０の断熱材としてスチロフォーム（発泡ポリスチレン３３）を発泡させる際に、真空断熱材５０，５２の重なり部分の位置ずれを防止することができる。

真空断熱材５０，５２の重なった部分は、前記の通り、外気と庫内側との温度差の大きい断熱部に配置され、断熱性能の高い冷蔵庫の構成要素となっている。そのため、真空断熱材５０，５２の重なり部分の位置ずれは許されず、ずれなく配置されることが望まれる。

また、真空断熱材５０と比較すると真空断熱材５１の貼付面積は小さい（図２参照）ことから、真空断熱材５０，５１との間に硬質ウレタンフォーム６２が侵入すると、真空断熱材５０，５２の重なり部分が剥がれてしまう可能性もある。

硬質ウレタンフォーム６２の発泡圧力で、真空断熱材５０，５２に位置ずれや剥がれが発生してしまった場合においては、内箱２２側の硬質ウレタンフォーム６２の流動性を阻害してしまう原因にもなる。そうなると、硬質ウレタンフォーム６２が箱体２０の断熱部にまわりきらずにボイドとなって（部分的な空気溜まりや、比較的大きめの空洞部が発生して）しまう可能性がある。真空断熱材凹部５５は、真空断熱材５０，５２の位置ずれや剥がれを防ぎ、真空断熱材５０，５１との間に硬質ウレタンフォーム６２が侵入するのを防止する役目も果たすことができる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＣ部の拡大図である。
本実施形態においては、プレス加工により真空断熱材凹部５５を設けている。図６（ｂ）に示す通り、前記真空断熱材凹部５５の寸法は、真空断熱材５０に重なる真空断熱材５１の厚みの１／２以下であり、１ｍｍ以上とすることが好ましい。（なお、Ｚ−Ｚ線は真空断熱材５１の厚みの中間線を示している。）

なぜならば、真空断熱材凹部５５の寸法が１ｍｍ以下の場合は、真空断熱材５２の位置ずれが発生する場合が多くなるからである。また、真空断熱材凹部５５の寸法を真空断熱材５１の１／２よりも大きくすると、真空断熱材５０，５２の重なり部分の厚みが薄くなり、断熱性能が低下してしまうためである。また、真空断熱材凹部５５の寸法が大きくなるほど、外被材１１０が伸ばされて薄くなり、ガスバリア性が損なわれてしまうことで、真空断熱材５０の断熱性能の劣化が大きくなってしまう可能性があるためである。

なお、本実施形態の変形例として、真空断熱材凹部５５の階段数が複数段となるようにプレス成形できる場合は、複数段に及ぶ構成としてもよい。複数の階段部から成る真空断熱材凹部５５を有する真空断熱材５０とすれば、より一層好適に、真空断熱材５１（５２）のずれを防止することができる。

（第３実施形態）
図７は第３実施形態に係る冷蔵庫の真空断熱材の重ね合わせ状態を表す模式図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図７に示すように、第３実施形態に係る冷蔵庫は、第１実施形態の真空断熱材５１を外箱２１に貼り付け、真空断熱材５２（真空断熱材５１のうち、小さな芯材層を、大きな芯材層の幅寸法に合わせて重ね合わせた際の、大きな芯材層のはみ出し部分）を、所定の距離だけ離して内箱２２に貼り付けたものである。

これにより、真空断熱材５０，５２を貼り合わせないことで、真空断熱材５０の端部である外被材１１０からのヒートブリッジを低減することができる。また、硬質ウレタンフォーム６２の流動性も変えることができる。

特に、硬質ウレタンフォーム６２の最終充填部においては、ウレタンがまわりきらずにボイドとなってしまうことがある。そのため、ウレタンの最終充填部となる部分に真空断熱材５２を配置することで、ウレタンボイドを防止することができる。

（作用・効果）
次に、第１〜３実施形態の冷蔵庫における作用・効果について、図を参照しながら説明する。図８は第１〜３実施形態に係る真空断熱材の重ね合わせに際し、平面形状の異なる部材同士を重ねて特定部位（ヒンジ１０）を避けて設置する場合の作用・効果を説明する模式図、図９は別の特定部位（硬質ウレタンフォーム６２の注入孔２５）を避けて設置する場合の作用・効果を説明する模式図である。

図８は、冷蔵庫１を上面から見た場合に、本発明の第１〜３実施形態を適用した真空断熱材５０，５１（５２）の配置例を示す図である（適宜図２のＡ部と比較しながら参照）。
冷蔵庫上面には冷蔵室２の扉と箱体２０を接続する扉用ヒンジ１０がある。この扉用ヒンジ１０があるために、従来の真空断熱材５０では貼付面積を小さくしなくてはならず、断熱性能を高くすることができなかった。また、冷蔵庫１の上面には、冷蔵庫１を制御する電気部品４１が収納されており、真空断熱材５０を配置するには、貼付面に応じた複雑な形状が必要であった。

そこで、本発明による真空断熱材５０，５１（５２）を重ね合わせれば、真空断熱材の厚みは貼付面の凸凹形状に合わせて適宜調整可能で、かつ総貼付面積を大きく、断熱方向の厚みも大きくすることができる。よって、断熱性能をより一層、向上させることができるようになる。

図１０〜図１２はそれぞれ、第１〜３実施形態の真空断熱材の貼り合せの比較例である。この比較例ではそれぞれ、断熱材５４を備えない従前例を表している。
この比較例では、断熱材５４の部分が空気層になっている。この部分に外気の熱が侵入し、直接真空断熱材５１（５２）に伝播され、断熱性能が低下することになる。しかし、本発明の第１〜３実施形態によれば、断熱材５４が充填されているため、空気層がなく、断熱性能を高めることができる。

また、真空断熱材５０，５２同士の重ね合わせ部分は、真空断熱材５０よりも厚い構成となっているため、この点においても、断熱性能を高める効果を奏する。

図９は、本発明の第１〜３実施形態を適用した真空断熱材５０，５１の配置例であり、冷蔵庫１を背面から見た状態を示す図である（適宜図２のＢ部と比較しながら参照）。
冷蔵庫１の外箱２１の背面においては硬質ウレタンフォーム６２を注入するための注入孔２５があるため、大きな四角形状の真空断熱材５０を貼りつけることができない。

そこで、真空断熱材５０，５１を組み合わせて重ねて貼り付けることにより、真空断熱材５０，５１の総貼付面積を大きくする。一般的な四角形状の真空断熱材５０を貼り合わせることでも、面積を大きくすることだけはできる。しかしながら、本発明による真空断熱材５０，５１を重ね合わせれば、真空断熱材の厚みは貼付面の凸凹形状に合わせて適宜調整可能で、断熱方向の厚みも大きくすることができるため、断熱性能をより好適に向上させることができるようになる。

具体的には、従前例である比較例の図１０〜図１２を参照しながら説明すると、従前例は断熱材５４の部分が空気層になっており、外気の空気熱が直接真空断熱材５１（５２）に伝播され、断熱性能が低下することになる。しかし、本発明の第１〜３実施形態によれば、断熱材５４が充填されているため、空気層がなく、より一層、断熱性能を向上させることができる。

上記した実施形態は本発明を分かりやすくするために詳細に説明したものであり、必ずしも、説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に、他の実施形態の構成の一部もしくは全てを加えることも可能である。
また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ａ 貯氷室
３ｂ 上段冷凍室
４ 下段冷凍室
５ 野菜室
６ａ 冷蔵室扉
６ｂ 冷蔵室扉
７ａ 貯氷室扉
７ｂ 上段冷凍室扉
８ 下段冷凍室扉
９ 野菜室扉
１０ 扉用ヒンジ
１１ パッキン
１２，１４ 断熱仕切壁
２０ 箱体
２１ 外箱
２２ 内箱
２５ 注入孔
２７ 送風機
２８ 冷却器
３０ 圧縮機
３１ 凝縮機
３３ 発泡ポリスチレン
４１ 電気部品
４２ カバー
５０，５０ａ，５０ｂ 真空断熱材，第一の真空断熱材
５１，５２ 真空断熱材，第二の真空断熱材
５３ 耳部
５４ 断熱材，第三の断熱材
５５ 真空断熱材凹部
６２ 硬質ウレタンフォーム
１００ 芯材
１０１，１０２，１０５ 樹脂フィルム
１０２，１０４ 金属蒸着層
１１０ 外被材
１１１ 内包材

Claims (5)

1. 第一及び第二の真空断熱材と、
   真空断熱材もしくはそれ以外の断熱材から成る第三の断熱材と、を備え、
   前記第一の真空断熱材に前記第二の真空断熱材が断熱方向に覆いかぶさるように配置され、
   前記第一及び第二の真空断熱材の貼り付け方向に生ずる空気層に、前記第三の断熱材が配置されている
   ことを特徴とする真空断熱材。
2. 前記第一の真空断熱材は一様な厚み部分を有して成り、
   前記第二の真空断熱材は異なる厚み部分を有して成り、
   前記第二の真空断熱材の厚みの薄い部分が、前記第一の真空断熱材に接するように貼り合わせて配置されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
3. 前記第一の真空断熱材は、１又は複数の段差から成る凹部を備えている
   ことを特徴とする、請求項２に記載の真空断熱材。
4. 前記第一の真空断熱材は一様な厚み部分を有して成り、
   前記第二の真空断熱材は異なる厚み部分を有して成り、
   前記第二の真空断熱材の厚みの薄い部分は、前記第一の真空断熱材と接しないように断熱方向に所定の距離を設けて配置されている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
5. １又は複数の箇所に、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の真空断熱材が用いられている
   ことを特徴とする冷蔵庫。

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