JP2020076515A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】透光性の化粧板の剥がれおよび塗装剥がれを防止し、また、加飾フィルムの基材吸湿による変色を防止し、長期に渡り意匠性に優れた冷蔵庫を提供する。【解決手段】本発明は、貯蔵室の開口を開閉する扉本体と、前記扉本体の前面に設けられる透光性を有する化粧板と、前記化粧板の裏面側に設けられる加飾フィルムと、前記加飾フィルムの裏面側に設けられる樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの裏面側に設けられるウレタンフォーム断熱材と、を備え、前記ウレタンフォーム断熱材を、前記樹脂フィルムに接着させる。【選択図】図３

Description

本発明は、冷蔵庫に関する。

冷蔵庫では、扉の前面に化粧板として例えばガラス板を備えたものが種々提案されている。この種の冷蔵庫の扉は、ガラス板の周縁を保持するフレーム（枠体）を備えるとともに、内部に断熱材としてウレタン（硬質ウレタン）が充填されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−４３９８３号公報

ところで、特許文献１に記載の冷蔵庫では、ガラス破損時の飛散防止用のフィルムが貼り付けられている。このようなフィルムを設ける場合、フレーム（枠体）とガラスとの間を両面テープによって固定している。しかし、真空断熱材６０リーク時の復元力などによって扉が変形するとガラス剥がれに至る虞がある。つまり、図７(a）に示すように、ガラス板１２０の裏面に塗膜１３０を形成し、塗膜１３０の裏面に飛散防止用のフィルム１００を形成し、さらにフィルムとフレーム１１２とを両面テープ１５０で固定した構成の場合、以下に示す力関係となり、ガラス剥がれに至る虞がある。すなわち、真空断熱材６０リーク時の復元力によってガラス板１２０が受ける変形力をＦとし、フィルム１００とウレタンＲとの接着力をＦ２とし、フレーム１１２による保持力をＦ３とし、両面テープ１５０による接着力をＦ４とすると、フィルム１００に形成されている離型剤４３によって、接着力Ｆ２が非常に小さくなるので、Ｆ＞Ｆ２＋Ｆ３＋Ｆ４の関係となり、ガラス剥がれに至る。

また、ガラス飛散防止用のフィルムを設けない場合、ガラスの塗装面とウレタンとを密着させることで強力な接着力を生じさせている。しかし、ウレタンの熱収縮などで塗装面をガラスから引き剥がす力が発生し、塗装面が剥がれる虞がある。つまり、図７（ｂ）に示すように、ガラス板１２０の裏面に塗膜１３０を形成し、塗膜１３０とフレーム１１２とを両面テープ１５０で固定した場合には、以下の関係式となり、塗膜剥がれの虞がある。すなわち、ウレタンの熱収縮による力によってガラス板１２０が受ける変形力をＦ５とし、塗膜１３０とウレタンＲとの接着力をＦ１とすると、Ｆ１＞Ｆ５の関係となる。これにより、過大な接着力Ｆ１によってガラス剥がれを防止できるものの塗膜１３０の剥がれ（塗膜剥がれ）に至る虞がある。

本発明は、透光性の化粧板の剥がれおよび塗装剥がれを防止し、また、加飾フィルムの基材吸湿による変色を防止し、長期に渡り意匠性に優れた冷蔵庫を提供することを目的とする。

本発明は、貯蔵室の開口を開閉する扉本体と、前記扉本体の前面に設けられる透光性を有する化粧板と、前記化粧板の裏面側に設けられる加飾フィルムと、前記加飾フィルムの裏面側に設けられる樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの裏面側に設けられるウレタンフォーム断熱材と、を備え、前記ウレタンフォーム断熱材を、前記樹脂フィルムに接着させた。

本発明は、透明な化粧板に加飾フィルムを設けることで、ガラス板への塗装なしで冷蔵庫の意匠性を確保でき、また、加飾フィルムのウレタン被着面側に樹脂フィルムを設けることで、ウレタンと透明な化粧板との密着力を改善し、ガラス剥がれを防止できる。また、樹脂フィルムにより加飾フィルム基材の吸湿による変色を防止でき、長期間に渡り意匠性に優れた冷蔵庫を提供することができる。

本実施形態の冷蔵庫の正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 ガラス板の保持構造を示す断面図である。 ガラス板の別の保持構造を示す断面図である。 ガラス板に平板上の加飾フィルムを設ける場合の工程図である。 （ａ）は扉に真空断熱材を設けた場合の扉断面図、（ｂ）は従来の扉に真空断熱材を設けた場合の課題を説明する図である。 従来のガラス板の保持構造を示す断面図を示し、（ａ）はフィルムを設けた場合、（ｂ）はフィルムを設けない場合である。

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の冷蔵庫の正面図である。

図１に示すように、冷蔵庫１は、上方から、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５（貯蔵室）、野菜室６に区画された冷蔵庫本体１０を備えている。冷蔵室２は、前方側に左右に分割されて観音開きで手前側に開く冷蔵室扉（以下、扉と略記する）２ａ，２ｂを備えている。また、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５、野菜室６は、冷蔵室２、製氷室３、上段冷凍室４、下段冷凍室５（貯蔵室）、野菜室６の前面の開口を開閉する引き出し式の製氷室扉３ａ、上段冷凍室扉４ａ、下段冷凍室扉５ａ、野菜室扉６ａ（以下、扉３ａ，４ａ，５ａ，６ａと略記する）を備えている。なお、以下では、６枚の扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａを備えた冷蔵庫１を例に挙げて説明したが、５枚以下、７枚以上の扉を備えた冷蔵庫にも適用できる。

また、各扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの前面には、ガラス板２０（透光性を有する化粧板）が取り付けられている。ガラス板２０は、正面視矩形状であり、各扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａの前面のほぼ全体に配置される面積を有している。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、図２では、ガラス板２０の裏面側の層構成については図示を省略している。

図２に示すように、扉５ａは、ガラス板２０を保持する扉本体１１を備え、扉本体１１とガラス板２０とで構成される空間に充填物としてウレタンフォーム断熱材Ｒ（断熱材）が設けられている。また、扉５ａには、下段冷凍室５と扉５ａとの隙間を密閉するパッキン２５（シール部材）が設けられている。

冷蔵庫本体１０は、冷凍温度帯よりも高い貯蔵温度帯の野菜室６とを区画断熱する仕切断熱壁１０ａと、製氷室３、上段冷凍室４および下段冷凍室５を同一の冷凍温度帯の空間とし、仕切断熱壁ではなく単なる仕切りである仕切り部材１０ｂと、を備えている。この仕切断熱壁１０ａ、仕切り部材１０ｂおよび冷蔵庫本体１０の左右の両側面の断熱仕切壁（不図示）に、扉５ａに設けられた四角枠形状のパッキン２５が密着することにより、下段冷凍室５が密閉される。

ガラス板２０は、光透過性を有するものであり、例えば無色透明の強化ガラスで構成されている。また、ガラス板２０の板厚は、例えば、２ｍｍから３.５ｍｍであり、冷蔵庫組立時、冷蔵庫移送時、蔵庫使用時などに生じる衝撃によってガラス板２０が割れたり、亀裂が生じたりしない寸法（厚さ）である。また、さらに強度を確保する場合や板厚を薄くする場合などには、ガラス板２０に熱強化処理や化学強化処理等を施してもよい。なお、ガラス板２０は絶縁体である。

扉本体１１は、上下左右の外周を構成するフレーム１２と、背面側を構成するドアライナ（背板）１３と、を備え、内部にウレタンフォーム断熱材Ｒが設けられる空間を有している。

フレーム１２は、合成樹脂製であり、ガラス板２０の下端縁部を保持する保持部１２ａと、ガラス板２０の上端縁部を保持する保持部１２ｂと、を有している。なお、図示していないが、フレーム１２は、ガラス板２０の左右の縁部を保持する保持部も有している。

ドアライナ１３は、合成樹脂製であり、下段冷凍室５に対応する上下方向にわたって、ガラス板２０との距離（Ｔ）が略同じ又は所定距離以上になるように構成されている。また、ドアライナ１３は、下段冷凍室５に対応する左右方向にわたって、ガラス板２０との距離が略同じになるように構成されている。このように構成された扉５ａでは、フレーム１２、ドアライナ１３およびガラス板２０で囲まれる空間にウレタンフォーム断熱材（発泡ポリウレタン）Ｒが設けられている。

ウレタンフォーム断熱材Ｒは、硬質ウレタンフォームからなり、扉本体１１の内部に注入したウレタンフォーム原液（発泡断熱材の原料液）を充填して発泡させた後、硬化させることで構成されたものである。なお、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。

フレーム１２の保持部１２ａは、ガラス板２０の下縁部背面に当接する背面当接部１２ａ１と、ガラス板２０の下端面に当接する端面当接部１２ａ２と、ガラス板２０の前面に当接する前面当接部１２ａ３と、を有し、断面視において略Ｕ字状に形成されている。この保持部１２ａは、ガラス板２０の下端縁部をくわえ込んだ状態でガラス板２０の下端を保持している。

フレーム１２の保持部１２ｂは、ガラス板２０の上縁部背面に当接する背面当接部１２ｂ１と、ガラス板２０の上端面に当接する端面当接部１２ｂ２と、を有し、断面視においてＬ字状に形成されている。この保持部１２ｂは、ガラス板２０の上端縁部を付き当てた状態でガラス板２０の上端を保持している。このように、ガラス板２０を突き当て構造の保持部１２ｂで保持することで、ガラス板２０の前面の露出領域を広げることができ、扉５ａの前面のフラット感をより高めることができる。なお、本実施形態では、ガラス板２０の下端に保持部１２ａを適用した場合を例に挙げて説明したが、ガラス板２０の上下両縁および左右両縁のすべてに保持部１２ｂを適用してもよい。これにより、ガラス板２０が前面に露出する領域をさらに拡大することができ、さらにフラット感を高めることができる。

図３は、ガラス板の保持構造を示す断面図、図４は、ガラス板の別の保持構造を示す断面図である。なお、図４は、上下逆さまにして図示している。

図３に示すように、ガラス板２０の裏面には、加飾フィルム３０が設けられている。加飾フィルム３０は、有色のフィルムで、ガラス板への塗装なしで冷蔵庫の意匠性を確保することができ、また、無色透明なガラス板２０を通して裏側に配置される部材を隠蔽するものである。加飾フィルム３０は印刷された基材と、ガラス板側(表面)には透明な粘着剤が設けられ、他方面（裏側）には表面自由エネルギが３５Ｊ/ｍ^２以上の樹脂フィルムが設けられている。この樹脂フィルム材質には、ポリ塩化ビニルやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリルやＡＢＳなどが挙げられるが、ポリ塩化ビニルを用いる場合は、ウレタンとの密着状態が長期間続くと、ウレタン成分が移行し、加飾フィルムが変色して意匠性の悪化に繋がるケースがあるため使用する際は注意が必要である。

加飾フィルム３０は、ガラス板２０に衝撃が加えられてガラス板２０が割れた場合や亀裂が入った場合であっても、ガラス板２０が周囲に飛び散らないように保護する飛散防止機能を有している。なお、加飾フィルム３０の一面側（前面）には、透明な粘着剤（不図示）が形成されており、加飾フィルムがガラス板に透明な粘着剤を介して接着されることで固定されている。

扉本体１１内には、ウレタンフォーム断熱材Ｒが設けられており、ウレタンフォーム断熱材Ｒがフレーム１２の内壁面、ドアライナ１３（図２参照）の内壁面およびフィルム４０の他面側（裏面）に接着するように充填されることで構成されている。

図４に示すように、ガラス板２０の裏面には、飛散防止機能を備えた加飾フィルムが設けられ、さらに加飾フィルムの裏面には、ウレタンとの密着力の強い樹脂フィルム４０が設けられている。さらに、樹脂フィルム４０と背面当接部１２ｂ１との間には、両面テープ５０が設けられ、樹脂フィルム４０と背面当接部１２ｂ１とが接着、固定されている。なお、本実施形態の突き当て構造では、両面テープ５０が設けられた扉５ａを例に挙げて説明したが、両面テープ５０が設けられていない扉５ａに適用することもできる。

図５は、ガラス板に加飾フィルムを設ける場合の工程図を示し、平板状のフィルムを用いた場合である。

図５に示すように、加飾フィルム３０は、平板状の印刷が施された基材４１と、この基材４１の一面側に形成される透明な粘着剤４２と、この粘着剤４２を覆う剥離シート４４と、を備えて構成されている。剥離シート４４を剥がして、粘着剤４２の面をガラス板２０に向けて重ねることで加飾フィルム３０を貼り付ける。

基材４１の材質は、印刷ができるものであればよく、ポリ塩化ビニル、ＰＥＴ、ポリスチレンなど特に限定されないが、例えば、湾曲したガラス板に用いる場合は、伸縮性が高いポリ塩化ビニルフィルムが望ましく、ＰＥＴなどは適さない（湾曲にうまく追従できない場合がある）。

また、加飾フィルムの裏面には、表面自由エネルギが３５Ｊ／ｍ^２以上のＰＥＴなどの樹脂フィルム４０が形成されている。透明な粘着剤４２は、例えばアクリル系のものであり、ガラス板と接着、固定できる機能を有している。

そして、引き延ばした加飾フィルム３０をガラス板２０に粘着剤４２を介して貼り付ける。加飾フィルム３０の裏面には表面自由エネルギが３５Ｊ/ｍ^２の樹脂フィルム４０が貼付されているので、ウレタンフォーム断熱材Ｒ（図３および図４参照）とを強く接着させることができる。本実施形態では、加飾フィルム３０と樹脂フィルム４０とを別体で構成しているが、作業性を考慮して一体的に構成しても良い。

樹脂フィルムの表面自由エネルギを３５Ｊ／ｍ^２以上にすることで、ウレタンフォーム断熱材Ｒとの間における接着力を向上でき、ウレタンフォーム断熱材Ｒの熱収縮などによる扉５ａの変形によってガラス板２０が扉本体１１から剥がれる（外れる）のを防止できる。

なお、表面自由エネルギが３５Ｊ／ｍ^２未満では、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとの間における接着力が小さく、扉５ａの変形によるガラス板２０の剥がれを防止することが困難になる。

このように、本実施形態の冷蔵庫１は、透光性（光透過性）を有するガラス板２０の裏面に設けられる加飾フィルム３０と、加飾フィルム３０の裏面に設けられる樹脂フィルム４０と、扉本体１１内に設けられる充填物としてのウレタンフォーム断熱材Ｒと、が備えられ、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとを接触させることで樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとを接着している。これによれば、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとが接触する領域（周縁部を除く全面）において、ウレタンフォーム断熱材Ｒと樹脂フィルム４０との接着力によってガラス板２０を保持できるので、ウレタンフォーム断熱材Ｒの熱収縮などによって扉５ａを変形させる力が働いたとしても、ガラス板２０の剥がれを防止することができる。

つまり、図３に示すように、ウレタンフォーム断熱材Ｒの熱収縮による力によってガラス板２０が受ける変形力をＦとし、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとの接着力をＦ２とし、フレーム１２による保持力をＦ３とすると、本実施形態では、接着力Ｆ２を大きくできるので、Ｆ＜Ｆ２＋Ｆ３の関係式が成り立つ。これにより、ガラス板２０の剥がれを防止できる。

また、図４に示すように、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとの接着力をＦ２とし、両面テープ５０による樹脂フィルム４０と扉本体１１（保持部１２ｂ）との接着力をＦ４としたときに、Ｆ＜Ｆ２＋Ｆ４の関係式が成り立ち、ガラス板２０の剥がれを防止できる。

また、本実施形態では、Ｆ２＞Ｆ４の関係が成り立つように構成されている。この場合、樹脂フィルム４０にウレタンフォーム断熱材Ｒが接着できるので、接着力Ｆ２が、接着力Ｆ４よりも同一面積当たりの接着力が高くなる（例えば１０倍以上になる）。これにより、小さな面積で大きな効果（接着力）を得ることができ、ガラス板２０側との接着力を、両面テープ５０の接着面積を増やすことで高めるよりも、効率的に高めることができる。

ところで、図６（ｂ）に示すように、樹脂フィルムがガラス板２０に貼り付けられた冷蔵庫において、真空断熱材１１０の外包材に傷が付いて穴等が空き断熱材内部が大気圧に戻った場合、真空断熱材１１０の復元力Ｆ１０によってガラス板２０が外側（前方）に押し出されてガラス板２０が剥がれる虞がある。これは、樹脂フィルムとウレタンフォーム断熱材Ｒとの接着力Ｆ２が非常に小さく、接着力Ｆ２が復元力Ｆ１０よりも小さくなるためである。

そこで、図６（ａ）に示すように、本実施形態の真空断熱材６０を備えた冷蔵庫１Ａでは、真空断熱材６０が粘着剤６１を介して樹脂フィルム４０に貼り付けられている。なお、粘着剤６１は、両面テープ、ホットメルトなどで構成されている。また、真空断熱材６０は、樹脂フィルム４０の全面ではなく、樹脂フィルム４０が露出する領域Ｅ１，Ｅ２が形成されるように樹脂フィルム４０の一部に配置されている。

また、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとの接着力（Ｆ２）は、ウレタンフォーム断熱材Ｒの熱収縮によって扉５ａを変形させる力（Ｆ）と真空断熱材６０の復元力とを加算した力よりも大きくなるように設定されている。

本実施形態では、樹脂フィルム４０を備えているので、図６（ａ）の領域Ｅ１，Ｅ２において、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとを接触した状態で充填することができる。これにより、樹脂フィルム４０とウレタンフォーム断熱材Ｒとを強固に接着することができ、ガラス板２０を外側に押し出す力（Ｆ）と復元力Ｆ１０（図６（ｂ））とを加算した力よりも大きな接着力を得ることが可能になる。

また、真空断熱材６０は、例えば、グラスウールなどの芯材６０ａをガスバリア性のアルミニウムフィルムからなる外被材６０ｂで覆って内部を減圧封止することで得られる。また、真空断熱材６０は、いわゆる湿式のものであり、例えば、湿式抄造法によって形成されたシートを複数枚重ねて内袋に入れたものを炉に入れて湿気をなくし、複数枚重ねたシートを芯材６０ａとする。そして、芯材６０ａをアルミ製の外被材（外袋）６０ｂに入れて、真空引きして密封したものである。ちなみに、乾式の真空断熱材は、例えば、グラスウールなどの芯材を複数層重ねて構成され、所定厚さ（始めの１／４〜１／５位の厚さ）にプレス成形し、所定厚さの芯材を内袋に入れる。そして、内袋をアルミ製の外袋に入れて、真空引きすることで得られる。

このようにして得られる湿式の真空断熱材６０は、薄いシートを多層化し、１層当たりの密度のばらつきが緩和されるため表面の凹凸が少なくなる。つまり、表面（外被材６０ｂ）の平面度が高くなる。このため、真空断熱材６０を樹脂フィルム４０に粘着剤６１を介して接着、固定する際に、真空断熱材６０を樹脂フィルム４０に安定して固定することができる。

また、湿式の真空断熱材６０は、膨張したときも芯材６０ａが立体構造にならないので、乾式（立体構造になり易い）に比べて膨張し難く、復元力も小さくなる。このように、湿式の真空断熱材６０を用いることで、復元力を小さくすることができる。このため、真空断熱材６０の設置面積を乾式のものに比べて大きくすることができ、扉５ａの断熱性を向上させることが可能になる。

なお、前記した実施形態では、扉５ａに適用した場合を例に挙げて説明したが、その他の扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，６ａについても、扉５ａと同様にして、樹脂フィルム４０と、ウレタンフォーム断熱材Ｒとを接着して構成することができる。また、扉２ａ，２ｂ，３ａ，４ａ，６ａについても、扉５ａと同様にして、真空断熱材６０を、樹脂フィルム４０の裏面に貼付して構成してもよい。

また、加飾フィルム３０を備えた冷蔵庫が夏場の高温多湿環境で長期間放置された場合、加飾フィルム３０が徐々に吸湿し変色に至る場合があるが、加飾フィルムの裏側に樹脂フィルムを設けることで、加飾フィルム基材のみのときと比較し、樹脂フィルムが保護材として機能し、長い間変色を防ぐことが可能となり、長期間意匠性を保つことができる。なお、樹脂フィルム４０は加飾フィルム基材に密着していれば、接着方法については問わない。また、例えば、加飾フィルムの基材がポリ塩化ビニルのとき、樹脂フィルムを設けない場合、密着しているウレタン成分が移行し、変色に至る場合がある。そのような場合においても、樹脂フィルムを設けることで、ウレタン成分の移行による変色を防止することができる。

本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明を変更しない範囲において種々変更することができる。例えば、前記した実施形態では、扉本体１１の前面に設けられる透光性を有する板材として、ガラス板２０を例に挙げて説明したが、ガラス製に限定されるものではなく、光透過性を有するものであれば、アクリル樹脂などからなる透明な板材であってもよい。

１，１Ａ，１Ｂ 冷蔵庫
５ 下段冷凍室（貯蔵室）
１１ 扉本体
１２ フレーム
１２ａ，１２ｂ 保持部
１２ａ１，１２ｂ１ 背面当接部
１２ａ２，１２ｂ２ 端面当接部
１２ａ３ 前面当接部
２０ ガラス板（化粧板）
３０ 加飾フィルム
４０ 樹脂フィルム
４１ 加飾フィルムの基材
４２ 粘着剤（接着剤）
５０ 両面テープ（粘着層）
６０ 真空断熱材
６０ａ 芯材
６０ｂ 外被材
６１ 粘着剤
Ｒ ウレタンフォーム断熱材

Claims (6)

1. 貯蔵室の開口を開閉する扉本体と、
   前記扉本体の前面に設けられる透光性を有する化粧板と、
   前記化粧板の裏面側に設けられる加飾フィルムと、
   前記加飾フィルムの裏面側に設けられる樹脂フィルムと、
   前記樹脂フィルムの裏面側に設けられるウレタンフォーム断熱材と、を備え、
   前記ウレタンフォーム断熱材は、前記樹脂フィルムに接着していることを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記樹脂フィルムの表面自由エネルギは、３５Ｊ／ｍ^２以上であることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記加飾フィルムの材質はポリ塩化ビニル、前記樹脂フィルムの材質がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
4. 前記樹脂フィルムは、前記扉本体と粘着剤を介して保持され、
   前記樹脂フィルムと前記ウレタンフォーム断熱材の接着力は、前記粘着剤による前記化粧板と前記扉本体の接着力よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
5. 前記樹脂フィルムの裏面には真空断熱材が設けられ、
   前記樹脂フィルムと前記ウレタンフォーム断熱材の接着力は、前記真空断熱材の復元力によって前記化粧板を押し出す押出力よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記真空断熱材は、湿式であることを特徴とする請求項５に記載の冷蔵庫。

Images