JP2019015475A - 真空断熱筐体及び冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】真空断熱性能の低下を低減しつつ、装着部材との固定強度を確保することができる真空断熱筐体を提供することを目的とする。【解決手段】真空断熱筐体１０は、装着部材が固定具により固定される真空断熱筐体であって、芯材４４と、前記芯材４４を被覆する被覆材とから成り、内部を減圧密封した真空断熱材４０と、前記真空断熱材４０を内部空間に収容するケース２０と、を備え、前記ケース２０は、前記内部空間側に窪む凹部２７と、前記凹部２７に設けられ、前記内部空間側の反対側に突出し、且つ、前記固定具が係合する係合部が形成された突出部２９と、前記凹２７部における前記内部空間側の反対側の面と前記突出部２９とを接続するリブと、を有している。【選択図】図１３

Description

本発明は、真空断熱筐体に関し、特に、装着部材が固定具により固定される真空断熱筐体及び冷蔵庫に関する。

従来、真空断熱材を備える真空断熱筐体を用いた例として、例えば、特許文献１に示す冷蔵庫が知られている。この冷蔵庫は、前面が開口する断熱箱体、及び、断熱箱体の開口を塞ぐ引き出し式の第１の冷凍室扉などを備えている。第１の冷凍室扉は、扉外板と扉内板との間に真空断熱材を挟んで構成されている。

特開２０１６−０２８２２３号公報

上記特許文献１の第１の冷凍室扉などの引き出し式の扉には、断熱筐体から扉を引き出すためのフレーム等の装着部材が固定されている。しかしながら、特許文献１にはこの冷凍室扉に対するフレームの固定方法について記載されていない。仮に、フレームをビス等の固定具で冷凍庫扉の扉内板に固定した場合、ビスが扉内板を貫通し、その内側に収納されている真空断熱材に達すると、真空断熱材を傷つけ、真空断熱材の断熱性能が低下するおそれがある。

また、例えば、子供が冷凍室扉にぶら下がるなどして冷凍庫扉に非常に大きな力が作用することがある。このため、冷凍庫扉とフレームとの間には大きな固定強度が必要である。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、真空断熱性能の低下を低減しつつ、装着部材との固定強度を確保することができる真空断熱筐体及び冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の第１態様に係る真空断熱筐体は、装着部材が固定具により固定される真空断熱筐体であって、芯材と、前記芯材を被覆する被覆材とから成り、内部を減圧密封した真空断熱材と、前記真空断熱材を内部空間に収容するケースと、を備え、前記ケースは、前記内部空間側に窪む凹部と、前記凹部に設けられ、前記内部空間側の反対側に突出し、且つ、前記固定具が係合する係合部が形成された突出部と、前記凹部における前記内部空間側の反対側の面と前記突出部とを接続するリブと、を有している。

この構成によれば、係合部が形成された突出部が凹部に形成されているため、係合部の長さを長く採ることができる。これにより、係合部に係合される固定具がケースを貫通することを抑制し、固定具による真空断熱材の破損を防ぎ、真空断熱材の断熱性能の低下を低減することができる。また、固定具と係合部との締結が強固になり、突出部と装着部材との間に大きな固定強度を確保することができる。さらに、リブによって突出部が補強されるため、突出部と装着部材との間の固定強度の向上が図られる。

本発明の第２態様に係る真空断熱筐体は、第１態様において、前記固定具はビスであり、前記係合部は、前記ビスが螺合する有底の挿通孔であってもよい。この構成によれば、挿通孔の底部によってビスによる真空断熱材の破損をより一層確実に防止でき、真空断熱材の断熱性能の低下を低減することができる。

本発明の第３態様に係る真空断熱筐体は、第１又は２態様において、前記真空断熱材は、前記ケースの内面に沿った形状を有していてもよい。この構成によれば、ケースが真空断熱材により充填され、真空断熱筐体の断熱性能の向上を図ることができる。

本発明の第４態様に係る真空断熱筐体は、第１〜３のいずれかの態様において、前記凹部の周囲に設けられ、前記内部空間側の反対側に突出し、且つ、前記装着部材を位置決めする突起をさらに備えていてもよい。この構成によれば、この突起に装着部材の貫通孔等を通すことで、装着部材をケースに容易に位置決めすることができる。

本発明の第５態様に係る真空断熱筐体は、第１〜４のいずれかの態様において、前記ケースは、前記真空断熱材を前記内部空間に収容し、且つ、前記凹部が設けられた内箱と、前記内箱の開口部を塞ぐ外箱とを有し、前記内箱は射出成型により形成されていてもよい。この構成によれば、内箱を精度良く形成することができる。

本発明の第６態様に係る冷蔵庫は、第１〜５のいずれかの態様の真空断熱筐体を備えている。この構成によれば、真空断熱筐体の断熱性能の低下が低減されると共に、真空断熱筐体と装着部材との固定強度が確保される。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施の形態の詳細な説明から明らかにされる。

本発明の真空断熱筐体及び冷蔵庫によれば、真空断熱性能の低下を低減しつつ、装着部材との固定強度を確保することができる。

図１は、本実施の形態に係る真空断熱筐体を引き出し扉に用いた冷蔵庫を概略的に示す断面図である。 図２は、図１に示す引き出し扉を正面側から視た斜視図である。 図３は、図１に示す引き出し扉を背面側から視た斜視図である。 図４は、図１に示す真空断熱筐体を示す分解斜視図である。 図５は、図１に示す真空断熱筐体を示す断面図である。 図６（ａ）は、図１に示す内箱を背面側から視た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ａ線により切断された内箱の断面図である。 図７（ａ）は、図１に示す内箱を正面側から視た図であり、図７（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線により切断された内箱の断面図である。 図８は、図５に示す真空断熱材を示す断面図である。 図９は、図８に示す真空断熱材を示す分解斜視図である。 図１０は、図９に示す真空断熱材を示す断面図である。 図１１は、図１０に示す真空断熱材を示す分解断面図である。 図１２は、図５に示す真空断熱筐体を示す分解断面図である。 図１３は、図１２に示す真空断熱筐体、ガスケット、フレーム及びビスを示す断面図である。 図１４は、図１３に示す真空断熱筐体、ガスケット、フレーム及びビスを示す斜視図である。 図１５は、図１に示す引き出し扉を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。
また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略する場合がある。さらに、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
以下、本実施の形態に係る真空断熱筐体１０の一例について、図１〜図１０を参照しながら説明する。以下、図１に示す冷蔵庫１８の引き出し扉１１に真空断熱筐体１０を適用した場合について説明するが、装着部材が固定具により固定される真空断熱筐体１０であれば、真空断熱筐体１０はこれに限定されない。例えば、真空断熱筐体１０を冷蔵庫１８のヒンジ式の扉及び冷蔵庫１８の本体に適用し、この真空断熱筐体１０に装着部材を固定具で固定する場合にも以下の構成と同様に構成にしてもよい。

［真空断熱筐体の構成］
引き出し扉１１は、図２及び図３に示すように、真空断熱筐体１０、ガスケット１２及びフレーム１３を備えている。真空断熱筐体１０はケース２０を有し、ケース２０は外箱２１及び内箱２２により構成された扉本体である。外に現れている内箱２２の外面に溝部２４が設けられ、この溝部２４にガスケット１２が嵌められることにより、ガスケット１２が内箱２２に取り付けられている。また、内箱２２の外面にビス１４などの固定具によりフレーム１３などの装着部材が固定されている。

真空断熱筐体１０は、図４に示すように、外箱２１、真空断熱材４０及び内箱２２を有している。内箱２２は、正面に開口する箱形状であって、開口部（第１開口部）、背壁２５及び側壁２６を有している。側壁２６は、矩形状の背壁２５から立ち上がり、第１開口部の周囲を取り囲む。内箱２２は、背壁２５及び側壁２６により取り囲まれる内部空間を有する。外箱２１は、矩形の平板形状であって、ガラス板又はプリコート鋼板等により形成されている。

真空断熱筐体１０では、図５に示すように、外箱２１は、内箱２２の側壁２６の外周と同じ形状及び寸法を有しており、内箱２２の第１開口部を塞ぐように側壁２６の端に取り付けられている。この外箱２１により第１開口部が閉鎖され、内箱２２及び外箱２１により構成されるケース２０の内部空間が閉じられる。この内部空間に真空断熱材４０が収容されている。

真空断熱材４０は、内箱２２の内面及び外箱２１の内面に対向し、これらに沿った形状を有し、これらに接している。これにより、ケース２０の内部空間は、真空断熱材４０により充填されている。よって、この内部空間を充填するために真空断熱材４０よりも熱伝導率が高い別の断熱材を用いる必要がなく、別の断熱材による真空断熱筐体１０の断熱性能の低下を防止することができる。

内箱２２の背壁２５は、図６（ａ）〜図７（ｂ）に示すように、段状に形成されていて、中央部分は周縁部分よりも突出している。この周縁部分には溝部２４が設けられ、中央部分には凹部２７及び突起２８が設けられている。

溝部２４は、背壁２５の外面上において背壁２５の外周に沿って矩形の環状に延び、背壁２５の中央部分を取り囲む。溝部２４は、内箱２２の内部空間側に窪み、環状のガスケット１２（図３）が嵌められる。

凹部２７は、背壁２５の外面上において溝部２４よりも背壁２５の中心側に配置されており、溝部２４により取り囲まれる。また、凹部２７は、背壁２５の下側の範囲に配置されている。例えば２つの凹部２７が背壁２５に設けられており、背壁２５の中心と通り上下方向に延びる直線に対して線対称に配置されている。凹部２７は、背壁２５の外面上において長円形状であって、上下方向に延び、上方ほど２つの凹部２７の間隔が拡がる方向へ傾斜する。

凹部２７は、内箱２２の内部空間側に窪み、長手方向に対して直交する断面において略円弧形状である。このため、凹部２７により内箱２２の内面の内部空間側に張り出した部分は、湾曲し、角張らず緩やかに傾斜する。このように、凹部２７により張り出した部分に尖った部分がなく、これに接する真空断熱材４０（図５）が張り出した部分によって傷つくことが防がれる。

凹部２７には、突出部２９が設けられている。例えば、突出部２９は、１つの凹部２７に２つ、設けられ、これらは互いに間隔を空けて配置されている。一方の突出部２９は、凹部２７の延伸方向の一方端近傍に配置され、他方の突出部２９は、凹部２７の延伸方向の他方端近傍に配置されている。

突出部２９は、円筒形状であって、基端が凹部２７の底面に接続し、そこから内部空間側の反対側に突出する。突出部２９は、軸方向の寸法が凹部２７の深さと等しく、先端が内箱２２の背壁２５の外面から突出せずに外面と面一になる。このように、突出部２９は最も深い凹部２７の底に配置されているため、突出部２９の軸方向の寸法を大きく採ることができる。

突出部２９には、ビス１４（図３）等の固定具に係合される係合部としてビス１４が挿通される有底の挿通孔３０が形成されている。挿通孔３０は、突出部２９の中心に、突出部２９の軸方向に沿って延びる。挿通孔３０の内面には、ビス１４のねじ山が嵌る螺旋状の溝が形成されている。挿通孔３０は、突出部２９を貫通せずに、底部３０ａを有しているため、突出部２９の先端側で開口するが、突出部２９の基端側には開口しない。

また、凹部２７にはリブ３１が設けられている。リブ３１は、板状体であって、凹部２７から内部空間側の反対側に突出する。リブ３１は、２つの突出部２９を接続し、さらに、各突出部２９と凹部２７における内側空間側の反対側の面（凹部２７の底面）とを接続する。また、リブ３１は、２つの突出部２９を接続する方向と直交する方向にも延び、各突出部２９と凹部２７の底面とを接続し、また、凹部２７の周囲の背壁２５どうしも接続する。このリブ３１によって突出部２９が補強され、突出部２９の破損が防止される。

さらに、フレーム１３（図３）などの装着部材を位置決めする突起２８が、凹部２７の周囲の背壁２５の外面に設けられている。例えば、突起２８は、１つの凹部２７に対して２つ、設けられている。２つの突起２８は、互いの間に凹部２７を挟むように配置され、１つの凹部２７の中の２つの突出部２９のうちの一方の突出部２９の近傍に配置されている。

突起２８は、例えば、中空部を有する円筒形状であって、基端が背壁２５の外面に接続し、そこから内部空間側の反対側に突出する。中空部は突起２８を貫通せず、突起２８の先端側に開口する。ただし、突起２８の形状はこれに限定されない。

真空断熱材４０は、図８に示すように、第１主面４１、第２主面４２及び側面４３を有している。第１主面４１は、外箱２１（図５）の内面に接する面であって、平らに形成されている。第２主面４２は、内箱２２（図５）の背壁２５の内面に接する面であって、背壁２５の溝部２４及び凹部２７に沿って窪むなど背壁２５の凹凸に沿った形状を有している。側面４３は、内箱２２の側壁２６の内面に接する面であって、第１主面４１と第２主面４２との間に設けられる。

真空断熱材４０は、芯材４４と、芯材４４を被覆する被覆材とから成り、内部が減圧密封されている。例えば、図９及び図１０に示すように、被覆材は、例えば、第１部材４５及び第２部材４６から構成されており、この内部空間に、芯材４４と吸着剤４７が配置されている。真空断熱材４０は、当該内部空間が所定の真空度になるように構成されている。

第２部材４６は、内箱２２の内面形状に合わせて、真空成形、射出成形、圧空成形、又はプレス成形等により作製された成形品であり、第２開口部を有する箱状に形成されている。第２部材４６は、内箱２２の材料よりも柔らかい材料、例えば、エチレン？ビニルアルコール共重合樹脂等の軟質材料の層が複数、積層された多層シートにより形成されている。これにより、第２部材４６が内箱２２（図５）に収容された際に第２部材４６は内箱２２の内面に合着することができる。

第１部材４５は、矩形状のフィルムであって、第２部材４６の第２開口部を密閉するように構成されている。第１部材４５としては、例えば、熱可塑性樹脂等のラミネートフィルムであってもよく、ラミネートフィルムは、アルミニウム又はステンレス等の金属層を有していてもよい。

芯材４４は、第２部材４６の内面（内部空間）と同一形状に形成されている。例えば、芯材４４は連続気泡ウレタンフォームで構成されていてもよく、連続気泡ウレタンフォームは特許第５３１０９２８号に開示されている特徴を有するものであってもよい。また、例えば、芯材４４としては、ガラス繊維、ロックウール、アルミナ繊維、又はポリエチレンテレフタレート繊維等で構成されていてもよい。

吸着剤４７としては、水分を吸着除去する水分吸着剤と大気ガス等のガスを吸着する気体吸着剤が挙げられる。吸着剤４７は、芯材４４に設けられた穴部に嵌められる。より具体的には、吸着剤４７が芯材４４の穴部に嵌められた状態で、芯材４４は、第２部材４６の内部空間と同一形状になる。

［引き出し扉の製造方法］
次に、引き出し扉１１の製造方法について、図１１〜図１５を参照して説明する。まず、図１１に示すように、多層シートを真空成形等により、内箱２２の内面（内部空間）と同一形状になるように加工して、第２開口部を有する箱状の第２部材４６を製造する。また、芯材４４として、例えば、連続気泡ウレタンフォームの原液を混合して発泡する、又は、ガラス繊維等を加熱圧縮成型する等して、第２部材４６の内部空間と同一形状を有するように芯材４４を製造する。

次に、第２部材４６の内部空間に、芯材４４及び吸着剤４７を配置する。そして、第２部材４６の第２開口部を覆うように、第１部材４５により第２部材４６を密閉する。そして、第２部材４６の内部空間を第２部材４６の貫通孔（図示せず）から真空引きする。第２部材４６の内部空間が、所定の真空度になると、第２部材４６の貫通孔を封止部材（図示せず）より封止する。

これにより、図１２に示すように真空断熱材４０が形成される。また、射出成形により内箱２２を製造する。これにより、内箱２２を精度良く形成することができる。そして、内箱２２の内部空間に真空断熱材４０を配置して、真空断熱材４０と内箱２２を接着剤により接着する。

また、ガラス板等を適宜な大きさに切断する等により、外箱２１を製造する。そして、内箱２２内の真空断熱材４０の第１主面４１にシート状の接着剤を配置して、真空断熱材４０と外箱２１を接着する。これにより、内箱２２の第１開口部が外箱２１により閉鎖される。

このように、図１３及び図１４に示す真空断熱筐体１０が形成される。この真空断熱筐体１０の内箱２２の溝部２４にガスケット１２を嵌めて取り付ける。また、一対のフレーム１３をビス１４でねじ止めする。このフレーム１３の端部には、平板形状の接続部分１５が設けられている。

接続部分１５には、例えば、２つの第１貫通孔１６と、２つの第２貫通孔１７が設けられている。第１貫通孔１６は、ビス１４の軸部の径よりも大きく、内箱２２の突出部２９の径よりも小さく、且つ、突出部２９の挿通孔３０の径と同じ径に形成されている。第２貫通孔１７は、内箱２２の突起２８よりも少し大きい径に形成されている。

フレーム１３の接続部分１５を内箱２２の凹部２７に当てる際に、接続部分１５の第２貫通孔１７に内箱２２の突起２８を挿入し、接続部分１５を突起２８の周囲の背壁２５の外面に当接する。これにより、フレーム１３と内箱２２とが容易に位置決めされ、接続部分１５の第１貫通孔１６が内箱２２の突出部２９に対応する位置に配置される。

この第１貫通孔１６は突出部２９の径よりも小さいため、第１貫通孔１６の周囲の接続部分１５が突出部２９の先端に当接する。突出部２９の先端は内箱２２の背壁２５の外面と面一に配置されているため、接続部分１５は背壁２５の外面及び突出部２９の先端に当接してこれらにより安定的に支持される。

また、接続部分１５の第１貫通孔１６と突出部２９の挿通孔３０が連続し、この第１貫通孔１６及び挿通孔３０にビス１４の軸部を挿入する。この際、ビス１４は、挿通孔３０の底部３０ａによって内箱２２を貫通しない。これにより、ビス１４が内箱２２内の真空断熱材４０を傷つけることがなく、傷による真空断熱材４０の真空度の低下がないため、真空断熱材４０の断熱性能が維持される。

そして、図１５に示すように、ビス１４を挿通孔３０に締結することにより、接続部分１５を内箱２２に固定する。この接続部分１５と内箱２２との固定により、フレーム１３が真空断熱筐体１０に装着されて、引き出し扉１１が製造される。

このように、挿通孔３０が形成された突出部２９が凹部２７に形成されている。このため、挿通孔３０の長さを長く採ることができ、ビス１４と挿通孔３０との締結が強固になり、突出部２９とフレーム１３との間に大きな固定強度を確保することができる。

さらに、突出部２９が凹部２７に形成されていない場合、突出部２９の形状に合わせて内箱２２の内部空間側の内面が突出してしまう。このため、突出部２９による内箱２２の内面の突出に応じて、これに接する真空断熱材４０を成形する必要があり、この成形が難しくなる。これに対して、突出部２９が凹部２７に形成されていると、突出部２９の形状が内箱２２の内面に影響せず、内箱２２の内面は凹部２７に沿って緩やかに湾曲する。このような湾曲する凹部２７に応じて真空断熱材４０が形成されるため、この形成を簡素化することができる。

また、真空断熱筐体１０は、背壁２５と繋がるリブ３１によって突出部２９が補強されている。このため、子供が引き出し扉１１にぶら下がるなどして非常に大きな力が作用しても、突出部２９が破損することが低減され、引き出し扉１１とフレーム１３などの装着部材との間には大きな固定強度が確保される。

なお、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。

本発明に係る真空断熱筐体及び冷蔵庫では、真空断熱性能の低下を低減しつつ、装着部材との固定強度を確保することができる真空断熱筐体及び冷蔵庫などとして有用である。

１０ ：真空断熱筐体
１８ ：冷蔵庫
２１ ：外箱
２２ ：内箱
１３ ：フレーム（装着部材）
１４ ：ビス（固定具）
２０ ：ケース
２７ ：凹部
２８ ：突起
２９ ：突出部
３０ ：挿通孔
３０ａ：底部
３１ ：リブ
４０ ：真空断熱材
４４ ：芯材
４５ ：第１部材（被覆材）
４６ ：第２部材（被覆材）

Claims (6)

1. 装着部材が固定具により固定される真空断熱筐体であって、
   芯材と、前記芯材を被覆する被覆材とから成り、内部を減圧密封した真空断熱材と、
   前記真空断熱材を内部空間に収容するケースと、を備え、
   前記ケースは、
   前記内部空間側に窪む凹部と、
   前記凹部に設けられ、前記内部空間側の反対側に突出し、且つ、前記固定具が係合する係合部が形成された突出部と、
   前記凹部における前記内部空間側の反対側の面と前記突出部とを接続するリブと、を有している、真空断熱筐体。
2. 前記固定具はビスであり、
   前記係合部は、前記ビスが螺合する有底の挿通孔である、請求項１に記載の真空断熱筐体。
3. 前記真空断熱材は、前記ケースの内面に沿った形状を有している、請求項１又は２に記載の真空断熱筐体。
4. 前記凹部の周囲に設けられ、前記内部空間側の反対側に突出し、且つ、前記装着部材を位置決めする突起をさらに備えている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の真空断熱筐体。
5. 前記ケースは、前記真空断熱材を前記内部空間に収容し、且つ、前記凹部が設けられた内箱と、前記内箱の開口部を塞ぐ外箱とを有し、
   前記内箱は射出成型により形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空断熱筐体。
6. 請求項１〜５のいずれかの真空断熱筐体を備えている、冷蔵庫。

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