JP2015059689A

JP2015059689A - 冷蔵庫及び冷蔵庫の製造方法

Info

Publication number: JP2015059689A
Application number: JP2013193293A
Authority: JP
Inventors: 隆明吉田; Takaaki Yoshida
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-30
Anticipated expiration: 2033-09-18
Also published as: JP6261925B2

Abstract

【課題】真空断熱パネルを備える冷蔵庫であって、ボイドの形成を防ぐことができる冷蔵庫及びその製造方法を提供することである。【解決手段】実施形態の冷蔵庫は、冷却空間を形成する内箱と前記内箱を外側から囲う外箱とにより形成される断熱領域の中に真空断熱パネルと断熱材を備える冷蔵庫であって、前記断熱領域内であって少なくとも一部の前記真空断熱パネルの内箱側又は外箱側の位置に、断熱性と通気性を有する挿入部材を備えることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明の実施形態は、冷蔵庫及び冷蔵庫の製造方法に関する。

冷蔵庫本体は、冷却空間を形成する内箱と、内箱を外側から囲う外箱とにより形成される。内箱と外箱の間は、断熱材が充填された断熱領域である。断熱材の充填は、内箱と外箱を一体化させて断熱領域を形成した後、外箱に設けられた注入口から断熱領域内へ断熱材を注入することによって行われる。断熱材は、一般に発泡合成樹脂であり、断熱領域内で発泡する。

ところで、注入された断熱材は、まず注入口の下方に溜まり、その後その周辺に充填されていく。その結果、注入口の下方から遠い所や、空間が狭い所等には、断熱材が廻りにくくなる。特に、断熱領域内に真空断熱パネルが備えてある場合は、内箱又は外箱の壁面と真空断熱パネルとの間が狭いため、この部分に断熱材が廻りにくい。そのため、内箱又は外箱の壁面と、真空断熱パネルとの間には、断熱材が充填されない空間であるボイドが形成され易い。

この問題を解決するために、様々な試みがなされている（例えば特許文献１参照）。例えば、従来は断熱材の注入口が一般に２箇所であったが、断熱材を断熱領域へ均一に充填するため注入口を４箇所にする試みがなされている（特許文献１の図１〜５）。しかし、注入口を４つにすると、注入ヘッドも４つ必要となり、設備費が多大なものとなる。

特開２０１２−２３７５２４号公報

本発明が解決しようとする課題は、真空断熱パネルを備える冷蔵庫であって、ボイドの形成を防ぐことができる冷蔵庫及びその製造方法を提供することである。

実施形態の冷蔵庫は、冷却空間を形成する内箱と前記内箱を外側から囲う外箱とにより形成される断熱領域の中に真空断熱パネルと断熱材を備える冷蔵庫であって、前記断熱領域内であって少なくとも一部の前記真空断熱パネルの内箱側又は外箱側の位置に、断熱性と通気性を有する挿入部材を備えることを特徴とする。

実施形態の冷蔵庫の冷蔵庫本体の正面側から見た斜視図。実施形態の冷蔵庫の冷蔵庫本体の正面側から見た斜視図（真空断熱パネル及び挿入部材を表示したもの）。実施形態の冷蔵庫の冷蔵庫本体の背面側から見た斜視図。実施形態の冷蔵庫の冷蔵庫本体の背面側から見た斜視図（真空断熱パネル及び挿入部材を表示したもの）。実施形態の冷蔵庫の冷蔵庫本体の拡大断面図。

実施形態の冷蔵庫及び冷蔵庫の製造方法について、図面に基づき説明する。

（１）冷蔵庫の構造
実施形態の冷蔵庫は、図１〜４に示す、冷却空間１０を形成する冷蔵庫本体１３を備える。冷却空間１０は、断熱仕切壁１４によって、使用時に上方に位置する冷蔵空間２と、下方に位置する冷凍空間４とに区画されている。

図示しないが、冷蔵空間２には、食品を置くための複数の棚や、野菜を収納するための引き出し式の容器が配置される。さらにそれらの背後には、冷気を発生させる蒸発器や冷気を循環させるファンが配置される。冷蔵空間２の前方開口は、観音式の扉や引き出し式の扉で閉塞される。

また、図示しないが、冷凍空間４はさらに仕切られ、冷凍室や製氷室が形成される。さらにそれらの背後には、冷気を発生させる蒸発器や冷気を循環させるファンが配置される。冷凍室や製氷室の前方開口は扉や引き出し式の扉で閉塞される。

冷蔵庫本体１３の外側凹部３は、使用時において、冷蔵庫の背面側底部に位置し、圧縮機などが配置される。前記蒸発器は、この圧縮機から吐出される冷媒によって冷却される。

（２）冷蔵庫本体１３の構造
冷蔵庫本体１３は、壁部である上壁１６、下壁１７、後壁１８、側壁１９によって、前方が開口した箱形に形成されている。この冷蔵庫本体１３は、内箱１１と、内箱１１を外側から囲い冷蔵庫の外郭を形成する外箱１２とが一体化されて形成されている。内箱１１と外箱１２により囲われた領域は、断熱性を有する断熱領域５０となる。

内箱１１は、合成樹脂でできており、前方に開口した冷蔵空間２と冷凍空間４とが、断熱仕切壁１４により区分されて形成されている。内箱１１には、複数の孔１５が形成されている。孔１５は、断熱領域５０に断熱材を充填する際の空気抜きの孔となる。従って、孔１５は、断熱領域５０に断熱材を充填していった場合に、最後まで空気が残りやすい場所に形成されることが望ましい。この実施形態の場合は、内箱１１のうち、上壁１６、下壁１７、後壁１８を構成する部分に、複数個ずつ形成されている。孔１５の大きさは限定されないが、後述する挿入部材５１に接する孔１５ａが、他の部分の孔１５ｂと比較して大きいことが望ましい。この実施形態の場合、後述するように上壁１６と下壁１７の内側に挿入部材５１が配置されるため、上壁１６と下壁１７の内箱１１側に大きな孔１５ａが、後壁１８の内箱１１側にそれより小さな孔１５ｂが、設けられている。

外箱１２は、鋼等の金属でできており、前方に開口した直方体をしている。外箱１２のうち、後壁１８と側壁１９の交わる角部であって、長手方向（使用時の高さ方向）の中央の部分には、後壁１８から前方に向けて開口した、断熱材の原料を注入可能な注入口５２が形成されている。注入口５２はキャップで閉じられている。

断熱領域５０の所定の場所には、外箱１２に接する状態で、高い断熱性を有する真空断熱パネル５が設けられている。使用される真空断熱パネル５の具体的構造は限定されないが、例えば、直方体の容器の中にグラスウール等が充填されたものであって、内部が排気されたものである。このような真空断熱パネル５は、一般に、後述する断熱材よりも断熱性が高い。真空断熱パネル５が設けられる場所は限定されないが、この実施形態の場合は、断熱領域５０内のうち、上壁１６、下壁１７、側壁１９の内側の部分に入れられている。上壁１６と下壁１７の内部には、それぞれ１枚の真空断熱パネル５が入れられている。側壁１９の内部には、側壁１９と断熱仕切壁１４とが交わる部分を境にして、上下に１枚ずつ真空断熱パネル５が入れられている。

少なくとも一部の真空断熱パネル５と、内箱１１の大きな孔１５ａが形成されている部分との間には、挿入部材５１が配置されている。挿入部材５１が配置される場所は、いずれの真空断熱パネル５の内箱１１側であっても良いが、この実施形態の場合は、上壁１６と下壁１７に入れられた真空断熱パネル５の内箱１１側である。挿入部材５１は断熱性と通気性を有する部材で、この実施形態では直方体をしている。ここで、断熱性を有するとは、その場所に何も配置されていない（空気しか存在しない）場合と比較して断熱性があることを言う。また、通気性の程度は問わないが、断熱領域５０内に断熱材を充填する際に、断熱領域５０内の空気が挿入部材５１を通って孔１５ａから断熱領域５０外へ排出される程度の通気性であることが望ましい。挿入部材５１の材料としては、連通ウレタンや連通ポリエチレン等の合成樹脂、不織布等の繊維集合体、グラスウール、段ボール、紙の集合体等が挙げられる。図５に示す実施形態では、挿入部材５１の１つの面は真空断熱パネル５に、その反対側の面は内箱１１に、それぞれ密着している。ただし、挿入部材５１の真空断熱パネル５側や内箱１１側に、隙間があったりウレタンフォームが充填されていたりしても良い。

断熱領域５０内には、以上のように真空断熱パネル５及び挿入部材５１が設けられた上で、断熱材が充填されている。断熱材は、断熱領域５０への充填時に流動性があるものであれば良く、具体的な材質は限定されないが、この実施形態ではウレタンフォームとする。

（３）冷蔵庫本体１３及び冷蔵庫の製造方法
冷蔵庫本体１３は次のようにして製造される。

まず、外箱１２に真空断熱パネル５が固定され、これに内箱１１が組み合わされ、内箱１１と外箱１２とに挟まれた断熱領域５０が形成される。この時、真空断熱パネル５と、内箱１１の大きな孔１５ａが形成されている部分との間には、挿入部材５１が挿入される。本実施形態の場合、挿入部材５１は、外力を受けていない自然状態において真空断熱パネル５と内箱１１の間隔よりやや厚く形成されている。そして、内箱１１と外箱１２が組み合わされると、断熱領域５０内で真空断熱パネル５と内箱１１に押さえ付けられて縮んだ状態となる。

次に、断熱領域５０にウレタンフォームが充填される。充填の際、冷蔵庫本体１３は、前方開口２１を下に、後壁１８を上にして置かれる。このようにすると、２つの注入口５２、５２が上を向く。この状態で、２つの注入口５２、５２から、ウレタンフォームの原料であるポリオールとイソシアネートが注入される。すると、断熱領域５０内で発泡し、ウレタンフォームが形成される。ウレタンフォームは断熱領域５０内を流動し、まずは注入口の下方に溜まり、次に側壁１９の内部、次に後壁１８の内部に充填されていく。ウレタンフォームが断熱領域５０内で広がるにつれ、断熱領域５０内に当初あった空気が、孔１５から抜けていく。ウレタンフォームは、上壁１６と下壁１７の内部に最後に充填される。その理由は、上壁１６と下壁１７が、注入口５２、５２や、ウレタンフォーム注入時における注入口５２、５２の下方の位置から遠く、さらに、上壁１６と下壁１７の内部に真空断熱パネル５が設けられていてウレタンフォームが通りにくいためである。ウレタンフォームが、上壁１６と下壁１７の内部の挿入部材５１の周囲に隙間無く充填され、さらに挿入部材５１に若干浸透した状態で、ウレタンフォームの充填が完了する。なお、上壁１６と下壁１７の内部に最後まで残っていた空気は、通気性のある挿入部材５１及びこれに接する大きな孔１５ａを通って、外部へ排出される。また、充填されたウレタンフォームは、次第に固まっていく。ウレタンフォームの断熱領域５０内への充填が終わると、注入口５２のキャップが閉められる。

以上のようにして完成した冷蔵庫本体１３に、圧縮機や蒸発器等の冷気を発生させるために必要な機器、棚や引き出し式の容器等の食品の収納に必要な部材、冷蔵庫本体１３の開口を閉塞する扉、その他必要な部材等が取り付けられて、冷蔵庫が完成する。

（４）効果
以上の実施形態によれば、ウレタンフォームが充填されにくい場所、具体的には少なくとも一部の真空断熱パネル５の内箱１１側の場所に、予め挿入部材５１が配置されているため、この場所にボイドが形成されることを防ぐことができる。そのため、冷蔵庫本体１３の断熱性の低下を防ぐことができる。

上記の実施形態の場合、断熱領域５０内の、ウレタンフォームが最後に到達するためにボイドが形成され易い場所、具体的には上壁１６と下壁１７の内部に、挿入部材５１が配置されているため、効果的にボイドが形成されることを防ぐことができる。

挿入部材５１は通気性を有するため、ウレタンフォームが挿入部材５１に迫ると、その場所にあった空気が挿入部材５１を通って別の場所に移動できる。そのため、挿入部材５１の周辺に空気が残ってボイドとなることを防ぐことができる。

内箱１１の挿入部材５１が接する部分には孔１５が形成されているため、挿入部材５１の周辺にあった空気が挿入部材５１及び孔１５を通って断熱領域５０の外へ抜けることができる。そのため、挿入部材５１の周辺に空気が残ってボイドが形成されることを防ぐことができる。また、このように空気が断熱領域５０の外へ抜けることにより、断熱領域５０内でウレタンフォームにかかる圧力を下げることができるため、ウレタンフォームの密度を低くすることができる。そのため、ウレタンの使用量を減らしてコストダウンすることができる。ここで、挿入部材５１が接する孔１５は、大きな孔１５ａであるため、空気抜きの効果が高まる。

真空断熱パネル５はウレタンフォーム等の断熱材よりも断熱性が高いため、挿入部材５１の断熱性があまり高くない場合でも、冷蔵庫の壁部は十分な断熱性を得られる。

（５）変更例
断熱領域５０へのウレタンフォームの充填の際、内部に挿入部材５１が設けられている部分の孔１５ａの断熱領域５０外側に、断熱領域５０内の空気を孔１５ａから吸引して断熱領域５０の外へ排出する排気装置を設置し、これにより断熱領域５０内の空気を断熱領域５０外へ排出しても良い。これにより、断熱領域５０内の空気を迅速かつ十分に外へ排出することができ、挿入部材５１の周囲に隙間無くウレタンフォームを充填することができる。

上記の実施形態において、孔１５ａや孔１５ｂの数は、図１〜４に示された数に限定されない。例えば、図１〜４に示された孔１５ａと孔１５ｂに追加して、さらに孔１５ｂが設けられていても良い。その場合、上壁１６、後壁１８、下壁１７のそれぞれにおいて、孔１５ａと孔１５ｂが直線上に略等間隔で並ぶように、追加の孔１５ｂが形成されることが望ましい。また、上壁１６から下壁１７にかけて、孔１５ａと孔１５ｂが、同一断面上で、該断面に沿って略等間隔で並ぶように、追加の孔１５ｂが形成されることも望ましい。

上記の実施形態とは逆に、真空断熱パネル５が内箱１１側に設けられ、挿入部材５１が外箱１２側に設けられていても良い。その場合、孔１５が外箱１２の挿入部材５１が接する部分に形成されていることが望ましい。

内箱１１や外箱１２の挿入部材５１が接する部分には、孔１５ａが形成されていなくても良い。孔１５ａが無くても、挿入部材５１があることにより、ボイドの形成を防ぐことができる。

以上の実施形態は例示であり、発明の範囲はこれに限定されない。以上の実施形態は、その他の様々な形態で実施され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、置換、変更を行うことができる。以上の実施形態やその変形は、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ものである。

１０…冷却空間、１１…内箱、１２…外箱、１３…冷蔵庫本体、１４…断熱仕切壁、１５…孔、１５ａ…孔、１５ｂ…孔、１６…上壁、１７…下壁、１８…後壁、１９…側壁、２…冷蔵空間、２１…前方開口、３…外側凹部、４…冷凍空間、５…真空断熱パネル、５０…断熱領域、５１…挿入部材、５２…注入口

Claims

冷却空間を形成する内箱と前記内箱を外側から囲う外箱とにより形成される断熱領域の中に真空断熱パネルと断熱材を備える冷蔵庫であって、
前記断熱領域内であって少なくとも一部の前記真空断熱パネルの内箱側又は外箱側の位置に、断熱性と通気性を有する挿入部材を備える冷蔵庫。
前記内箱又は前記外箱の前記挿入部材が接する部分に孔が形成されている請求項１の冷蔵庫。
前記内箱又は前記外箱の少なくとも前記挿入部材が接する方の箱に複数の孔が形成され、前記挿入部材が接する部分の孔が他の部分の孔よりも大きい、請求項２の冷蔵庫。
冷却空間を形成する内箱と前記内箱を外側から囲う外箱とにより形成される断熱領域の中に真空断熱パネルと断熱材を備え、前記断熱領域内であって少なくとも一部の前記真空断熱パネルの内箱側又は外箱側の位置に、断熱性と通気性を有する挿入部材を備え、前記内箱又は前記外箱の前記挿入部材が接する部分に孔が形成されている冷蔵庫の製造方法であって、
前記内箱又は前記外箱の少なくとも一方に形成された注入口より前記断熱領域内に断熱材を注入するとともに、前記挿入部材が接する孔の外側に、前記断熱領域内の空気を前記挿入部材が接する孔から吸引して前記断熱領域外へ排出する排気装置を設置し、これにより前記断熱領域内の空気を前記断熱領域外へ排出することにより、前記断熱領域内に前記断熱材を充填する、冷蔵庫の製造方法。