JP2019196856A

JP2019196856A - 冷蔵庫

Info

Publication number: JP2019196856A
Application number: JP2018090307A
Authority: JP
Inventors: 春菜田幸; Haruna Tako; 晃平白井; kohei Shirai; 中島　一州; Kazukuni Nakajima; 一州中島; 公平薄野; Kohei Usuno
Original assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Current assignee: Hitachi Global Life Solutions Inc
Priority date: 2018-05-09
Filing date: 2018-05-09
Publication date: 2019-11-14
Also published as: CN110470089A; CN110470089B

Abstract

【課題】扉の外観意匠性と強度を高めた冷蔵庫を提供する。【解決手段】断熱扉の表面に設けられた外板と、前記外板の周縁に設けられた扉枠と、を備えた冷蔵庫において、前記外板がセラミック製であり、前記外板の周囲四辺のうち、少なくとも一辺の端部が前記扉枠で覆われず露出しており、かつ、当該一辺の端部が前記扉枠の端部よりも大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、扉の表面に外板を備えた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫の扉としては、光沢性を向上させるために、扉の表面にガラス製の外板を設けたものが知られている。また、外板をセラミック製とした冷蔵庫の扉も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１２／０２５８９０号

しかしながら、特許文献１に記載の冷蔵庫では、接着剤によってセラミック製の面板（外板）をフレーム（扉枠）に固定することが開示されているものの、外板の外周端と扉枠の外周端との位置関係や、外板の強度については、何ら開示されていない。

そこで、本発明は、扉の外観意匠性と強度を高めた冷蔵庫を提供することを課題とする。

本発明は、断熱扉の表面に設けられた外板と、前記外板の周縁に設けられた扉枠と、を備えた冷蔵庫において、前記外板がセラミック製であり、前記外板の周囲四辺のうち、少なくとも一辺の端部が前記扉枠で覆われず露出しており、かつ、当該一辺の端部が前記扉枠の端部よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、扉の外観意匠性と強度を高めた冷蔵庫を提供できる。具体的には、外板が大きく見えて外観意匠性が高まるだけでなく、外板が大きくて運搬時に他の構造物と接触しても割れ難い、冷蔵庫用の扉を提供できる。

本発明の実施形態に係る冷蔵庫の一例を示す斜視図である。回動式の断熱扉を示す断面図である。ホットメルトを用いてガラスを貼り付けてから１０分後における、扉の法線方向の強度を示す一例である。ホットメルトを用いてガラスを貼り付けてから１０分後における、扉の接線方向の強度を示す一例である。

以下、本発明の実施形態として、４ドアタイプの冷蔵庫１を例に挙げて説明するが、ドアの数は限定されず、３ドア以下のタイプや、５ドア以上のタイプに適用してもよい。また、以下の説明において、「表面」側とは、冷蔵庫１の前側を意味し、「裏面」側とは、冷蔵庫１の後側を意味している。

図１は、本発明の実施形態に係る冷蔵庫の一例を示す斜視図である。
図１に示すように、冷蔵庫１は、冷蔵室２、切替室３、冷凍室４および、野菜室５を備えている。

冷蔵庫１は、冷蔵室２を開閉する回動式（ヒンジ式）の断熱扉２ａと、切替室３を開閉する引出式の断熱扉３ａと、冷凍室４を開閉する引出式の断熱扉４ａと、野菜室５を開閉する引出式の断熱扉５ａと、をそれぞれ備えている。

図２は、回動式の断熱扉を示す断面図である。
図２に示すように、断熱扉２ａは、断熱扉２ａの表面に設けられたセラミック製の外板１０と、外板１０の裏面側周縁に設けられた扉枠２０と、外板１０の裏面側に配置されたグラスファイバー３０と、外板１０（及びグラスファイバー３０）と扉枠２０とで形成された空間４０に真空断熱材（図示せず）を介在させて充填された発泡断熱材５０と、扉枠２０の裏面（背面）に設けられた内板（図示せず）と、を備えて構成されている。

外板１０は、断熱扉２ａの表面（前面）側の外壁（外郭、意匠面）を形成する矩形の平板部材から成る。外板１０の外周部は、縦長の四角枠状の扉枠２０の前端部に、後述する接着剤７０等で固定されている。この扉枠２０は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体）樹脂で形成されている。なお、外板１０は、セラミック製の平板材であるが、特に陶板を用いることで、吸水率が低くカビも付着し難い外板１０を実現できる。

また、本実施形態では、外板１０の４辺を接着剤７０で接着した場合を例に説明するが、左側と右側の２辺だけを接着剤７０で接着した場合や、左側と右側と上側の３辺を接着剤７０で接着した場合であっても良い。

断熱扉２ａは、外板１０と内板とが前後方向（表裏方向）に離間して配置され、空間４０の表面側に真空断熱材が配置され、真空断熱材を除く空間に発泡断熱材５０が配置されるように構成されている。真空断熱材は、外板１０よりも左右方向（幅方向）の長さが短く形成されている。

発泡断熱材５０は、断熱材としての機能と、接着剤としての機能と、を備えている。また、発泡断熱材５０は、中央部に真空断熱材を載置した外板１０と、外板１０の外周に取り付けられた扉枠２０とで形成された空間４０に、真空断熱材を介在させて充填されることによって、空間４０の内壁面に接着される。このため、発泡断熱材５０は、真空断熱材を覆った状態で外板１０の裏面に接着されている。

また、発泡断熱材５０は、硬質ウレタンフォームで形成されている。この硬質ウレタンフォームは、断熱扉２ａの内側の空間４０内に注入したウレタンフォーム原液（発泡断熱材の原料液）が発泡した後、硬化して形成されたものである。ちなみに、ウレタンフォーム原液としては、例えば、ポリエーテルポリオールに、シクロペンタン、水などの発泡剤、さらには触媒、整泡剤などの助剤をプレミックスした液と、イソシアネート液とを混合した液体が挙げられる。

内板は、断熱扉２ａの貯蔵室側に設けられた樹脂製（ＡＢＳなど）の板部材である。また、内板は、扉枠２０の裏面側の周縁部に固定されている。また、内板の裏面側の外周部には、断熱扉２ａを冷蔵庫本体と密着させて貯蔵室の気密性を確保するためのシール部材（図示省略）が設けられている。

また、外板１０の裏面側には、グラスファイバー３０が設けられ、外板１０の強度を補強するとともに、外板１０の飛散防止の役割を果たしている。このグラスファイバー３０は、発泡断熱材５０との密着性を向上させる利点もある。

さらに、本実施形態では、外板１０の周囲四辺の端部がいずれも扉枠２０で覆われておらず露出しており、かつ、外板１０の周囲四辺の端部がいずれも扉枠２０の端部よりも大きい構造となっている。このため、外板１０が大きく見えて、冷蔵庫１の外観意匠性が高まる一方、外板１０が扉枠２０に対して出張る形状となるため、冷蔵庫１の運搬時に他の構造物に接触し易くなる。しかし、本実施形態では、外板１０をセラミック製としているので、他の構造物と接触しても割れ難く、扉の強度を高くできる。

外板１０は、平板状の部材から成り、その端部の表面側の角部と裏面側の角部とに、Ｒ面（湾曲部）が形成されている。なお、従来のガラス製の外板の場合、磨き加工が難しく、角部が直線状にカットされたものが多いが、本実施形態のように、セラミック製のガラス板であれば、磨き加工が容易であるため、端部にＲ面を形成することで、外観意匠性を向上させることが可能となっている。

ここで、ホットメルト接着剤の厚みについて説明する。本実施形態では、接着剤７０の厚みを、デザイン上、加工が困難な部位を除いて０．４ｍｍより大きく０．６ｍｍ以下としている。

図３は、ホットメルトを用いてガラスを貼り付けてから１０分後における、法線方向の強度である「はく離強度」の一例である。図に示してある安全率３倍のラインは、マテリアルハンドリング時にガラスからかかる衝撃に対する尤度である。本ラインを下回ると不良が発生する可能性が上昇する為、生産上必要な強度である。ホットメルトは、接着中および接着後の環境温度の影響を受けて、同じホットメルトであっても強度が変化する。ただし、ホットメルトの種類を問わず、厚みが増すと「はく離強度」は上昇する傾向にある。したがって、「はく離強度」だけを考えれば、ホットメルトを厚くすればするほど良いことになる。そこで、ホットメルトの厚みの下限については、マテリアルハンドリングにおける安全率を考慮し、０．４ｍｍより大きい値とした。ホットメルトの厚みが０．４ｍｍの場合、冬の時期の製造中の換気等により室内温度が急激に低下したとき、十分なガラス保持力が得られず、接着不良が発生する可能性が出てくるためである。

一方で、ホットメルトの厚みを増して接着を行うと、接線方向の強度である「せん断強度」は低下してしまう。図４は、同じホットメルトを用いてガラスを貼り付けてから１０分後における、「せん断強度」の一例である。図に示してある安全率３倍のラインは、「はく離強度」のときと同様、マテリアルハンドリング時にガラスからかかるクリープ荷重に対する尤度である。図４に示すように、「せん断強度」は、ホットメルトの厚みの薄い方が高い値となる。

そこで、ホットメルトの厚みの上限について述べる。ガラスのクリープ応力に基づく安全率を考慮すると、ホットメルトの「せん断強度」を０．２０Ｎ／ｍｍ２以上は必要である。しかし、ホットメルトの「せん断強度」は、接着環境温度により変わり、温度が高いと低下する傾向にある。特に、ホットメルトが硬化するまでの時間の長い夏の時期は、ホットメルトの厚みを増していくと、クリープ応力に耐えられず、ガラスが扉枠に対してズレてしまい、接着したときとば別の位置でガラスが固定される現象が発生する。このため、夏の時期でも０．２０Ｎ／ｍｍ２以上の「せん断強度」を確保するため、ホットメルトの厚みは０．６ｍｍ以下とした。

なお、ホットメルトの厚みを０．６ｍｍより大きくしても、生産後に一昼夜ほど放置するなどしてホットメルトの固化を促し、固化後にマテリアルハンドリングすればよいが、この場合、扉を保管しておく倉庫スペースの問題、製造において一定の棚資産が必要となる等、生産性を考えると実現が難しい。

また、本実施形態のように、ホットメルトの厚みを０．６ｍｍ以下にすると、扉枠に最初に塗布した所と最後に塗布した所とで、ホットメルトの硬化度合の差は小さくなる。このため、最初に塗布した所と最後に塗布したところとで、ガラスを取り付けて固化したときの高さの差も小さくなるため、ガラスの傾きなどの外観不良も発生し難くなる。したがって、ホットメルトの硬化時間が短く、塗布の最初と最後とで硬化度合いに差が生じやすい短い冬の時期においても、ホットメルトを薄くすることで、外観不良を防ぐことが可能となる。なお、反応型ホットメルトを用いれば、ポリアミドホットメルトなど他のホットメルトと比べて、融点が低くて固化が遅いため、塗布の最初と最後とで硬化度合いの差が小さくなるので、ガラスの傾きはより発生し難くなる。

なお、ホットメルトを塗布する領域の大部分の領域が０．４ｍｍより大きく０．６ｍｍ以下あれば一定の効果が得られるので、必ずしも全ての領域でこのような厚さに保つ必要はない。また、ホットメルトの厚みの下限値については、０．５ｍｍとすれば、「はく離強度」の面で、より確実に外観不良を防ぐことが可能である。

接着剤７０に用いられる反応型ホットメルトは、一般の熱可塑（熱を与えると溶ける）のホットメルトではなく、熱を与えても溶けない性質を有するものである。また、反応型ホットメルトは、初期の強度の立ち上がりもよく、硬化後の寸法変化も少なく、耐湿性・耐候性に優れ、再融解しないものである。この反応型ホットメルトは、プレポリマーとイソシアネートとを混合した接着剤であり、加熱溶融した後に水分（空気中）を利用して反応が進行するものである。具体的には、ＰＵＲ（poly urethane reactive）やＰＯＲ（poly olefin reactive）などを適用できる。なお、扉枠２０（図２参照）として、ＰＥ（polyethylene）や難接着性のＰＰ（polypropylene）などの安価な材料を使用する場合には、同じオレフィン（olefin）系のホットメルトであるＰＯＲを使用することが望ましい。扉枠２０をＡＢＳから安価な材料にしたとしても、ＰＯＲを適用することで、良好な接着性を得ることができる。

以上説明したように、本実施形態では、断熱扉２ａの表面に設けられた外板１０と、外板１０の周縁に設けられた扉枠２０と、を備えた冷蔵庫１であって、外板１０の裏側と扉枠２０とを反応型ホットメルトを用いて接着したものである。これによれば、接着剤７０（反応型ホットメルト）が再融解することがないので、外板１０のズレなどの外観不良が生じることがない。例えば、船便などのコンテナ輸送した場合においても接着剤７０が再融解することがない。また、本実施形態において、接着剤７０が固化した後の状態は、耐候性や強度（せん断力）に優れたものである。よって、本実施形態では、意匠面として構成される外板のズレなどの外観不良を発生させ難い扉を備えた冷蔵庫１を実現できる。

また、前記した実施形態では、断熱扉２ａを例に挙げて説明したが、他の断熱扉に適用してもよい。

また、接着剤７０は、フランジ面の一端から他端まで一筆書きで塗布するのが望ましい。なお、塗布開始点から塗布した後は、塗布終了点に到達するまで、フランジ面に沿って連続的に接着剤７０を塗布する。このように、接着剤７０を隙間なく塗布することで、外板１０と扉枠２０との隙間から発泡断熱材５０が漏出するのを防止できる。

このように、本実施形態では、外板１０の周囲四辺のうち、外板１０の端部表面を覆っていない（露出する）連続する複数の辺を、接着剤７０によって固定したので、外板１０を扉枠２０に確実に固定できる。露出する辺は、外板１０と扉枠２０との間に隙間が生じると意匠性を低下させるが、本実施形態によれば、意匠性も良好に保つことができる。また、繰り返し荷重のかかる手掛部が存在する辺については、接着剤７０を用いて外板１０を固定するため、強度の向上にもつながる。

なお、外板１０の周囲四辺のすべてを露出する構造とし、ロ字状に接続されたフランジ面に一筆書きで接着剤７０を塗布する場合、塗布開始点と塗布終了点とが重なってしまう恐れがある。すると、塗布される接着剤７０の厚さや幅の均一性が失われ、接着剤７０が硬化するまでの時間に差が生じ、接着剤７０の外部への漏れや外板１０の傾きの原因となる。したがって、接着剤７０をロ字状に塗布する場合には、塗布開始点と塗布終了点とは、重ねずに少し離しておくのが望ましい。

また、特に冷蔵室２の扉のように大きな扉（例えば、縦長の矩形状でありその長辺側の寸法が冷蔵庫の高さ寸法に対して約４０％以上の扉）の場合は、塗布する経路が長くなるため、塗布開始点から塗布終了点までに長い時間がかかる。つまり、塗布終了点まで到達した時点で、塗布開始点における接着剤７０が既に硬化し始めている場合がある。この場合、外板１０を取り付ける際に、塗布開始点と塗布終了点とで、接着剤７０の硬さに差が生じており、外板１０の傾き等の原因となる。したがって、接着剤７０をロ字状に塗布するのは、面積の大きな冷蔵室扉２の扉ではなく、面積の小さな切替室３等の扉を対象とするのが良い。なお、本実施形態では、冷蔵室２の扉の場合、短辺は一端から他端まで塗布に２秒かかるのに対して、長辺は一端から他端まで塗布に８秒かかる。一方、切替室３の扉の場合、長辺でも一端から他端まで３．５秒で塗布できる。

また、外板１０の周囲四辺の内、他の貯蔵室と隣接する辺については、接着剤７０を塗布せずに端部の表面を扉枠２０の一部で覆う構造を適用しても良い。その場合は、外板１０の端部と扉枠２０の係合部との前後方向及び／又は左右方向の間に隙間を設けることが望ましい。この隙間により、外板１０Ｂの寸法及び枠部材２０の組み立て時の寸法で生じるばらつき（嵌め合い公差）を吸収できる。

１冷蔵庫
２ａ，３ａ，４ａ，５ａ断熱扉
１０外板
２０扉枠
３０グラスファイバー
４０空間
５０発泡断熱材
７０反応型ホットメルト接着剤

Claims

断熱扉の表面に設けられた外板と、前記外板の周縁に設けられた扉枠と、を備えた冷蔵庫において、
前記外板がセラミック製であり、
前記外板の周囲四辺のうち、少なくとも一辺の端部が前記扉枠で覆われず露出しており、かつ、当該一辺の端部が前記扉枠の端部よりも大きいことを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、
前記外板の端部がＲ面を有することを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、
前記外板の裏面側にグラスファイバーを有し、
前記グラスファイバーの裏面側に発泡断熱材を有することを特徴とする冷蔵庫。
請求項１において、
前記外板は、陶板を用いて形成されたことを特徴とする冷蔵庫。