JP2020197376A - 断熱キャビネット - Google Patents

Abstract

【課題】周壁部の屈曲部における真空断熱パネルの折り曲げの必要をなくして、断熱性能の信頼性が高く得られ、且つ、コストアップの回避ができる断熱キャビネットを提供する。【解決手段】実施形態の断熱キャビネットは、周囲の壁部に真空断熱パネルを配設して断熱するようにしたものであり、周囲の壁部の一部は奥壁であり、周囲の壁部であって奥壁に隣接する壁部には真空断熱パネルが設けられており、真空断熱パネルは、一端が奥壁側の角部に延入されて延入部分となっているとともに、当該延入部分が壁部の内皮および外皮と接触していない部分を有する状態で配置されており、延入部分によって分流された発泡断熱材が充填される延入部分と内皮とで挟まれている空間の容積よりも、発泡断熱材が充填される真空断熱パネルと外皮とで挟まれている空間の容積が大きい部位を設けた。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は断熱キャビネットに関する。

近年、例えば家庭用の冷蔵庫は大容量化の傾向にあり、それを外形寸法の増大を抑制しつつ実現するために、断熱キャビネットの周壁の厚さを小さくすることが行われている。この場合、その厚さの小さい周壁でも、キャビネットには断熱性能を充分に確保する必要があり、そのために、キャビネットの周壁には、発泡断熱材を充填するのに加えて、真空断熱パネルを使用することが行われており、更にはキャビネットの周壁を真空断熱パネルを充填するだけで構成するようにしたものもある（例えば特許文献１、２参照）。

真空断熱パネルは、例えば細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材とし、このコア材をアルミニウム箔と合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に挿入し、内部を真空排気して開口を閉塞することにより、容器内部を真空減圧状態に保持したパネルであり、薄くて低い熱伝導率（高い断熱性）を保有しているので、これを使用することで、断熱キャビネットの周壁の厚さを小さくしつつ高い断熱性能を得ることができる。

特許第２７２８３１８号公報 特開平６−１４７７４４号公報

上述の断熱キャビネットの周壁には屈曲部があり、例えば天井壁部と奥壁部とが接する部分など、２つの壁部が接する部分が屈曲部となっている。この屈曲部に真空断熱パネルを配設すると、真空断熱パネルを折り曲げる必要が生じ、その折り曲げによって、真空断熱パネルのガスバリア容器が破損され、断熱性能の信頼性を低下させてしまう。又、その真空断熱パネルの折り曲げによって、工数が増加し、コストアップを招来してしまう。

そこで、周壁部の屈曲部における真空断熱パネルの折り曲げの必要をなくして、断熱性能の信頼性が高く得られ、且つ、コストアップの回避ができる断熱キャビネットを提供する。

実施形態の断熱キャビネットは、周囲の壁部に真空断熱パネルを配設して断熱するようにしたものであり、周囲の壁部の一部は奥壁であり、周囲の壁部であって奥壁に隣接する壁部には真空断熱パネルが設けられており、真空断熱パネルは、一端が奥壁側の角部に延入されて延入部分となっているとともに、当該延入部分が壁部の内皮および外皮と接触していない部分を有する状態で配置されており、延入部分によって分流された発泡断熱材が充填される延入部分と内皮とで挟まれている空間の容積よりも、発泡断熱材が充填される真空断熱パネルと外皮とで挟まれている空間の容積が大きい部位を設けた。

第１の実施形態を示す断熱キャビネット全体の縦断側面図 図１のII部分の拡大図 図１のIII部分の拡大図 断熱キャビネット全体の斜視図 断熱キャビネット全体の壁部単位の分解斜視図 第２の実施形態を示す図２相当図

以下、第１の実施形態につき、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、図４には、断熱キャビネット、中でも冷蔵庫の断熱キャビネット１を模式的に示しており、この断熱キャビネット１は、この場合、図５に示すように、周壁すなわち周囲の壁部を、天井壁部１ａと、底壁部１ｂ、左側壁部１ｃ、右側壁部１ｄ、及び奥壁部１ｅの別に分割して形成し、それらを接合することにより組成したもので、全体には、図４に示すように、前面に開口部２を有するほゞ直方体の箱状を成し、内部にその開口部に連なる収納室３を有している。収納室３は、冷蔵庫では、冷蔵室や、野菜室、製氷室、冷凍室等となるものであり、その各室別に仕切られるようになっている。

天井壁部１ａは、基本的には図１に示すように、これの外皮４と内皮５とのうちの内皮５の外面に真空断熱パネル６を貼着して、該真空断熱パネル６をその内皮５と外皮４との間に配設すると共に、内皮５と外皮４との間の残り外側の空間に発泡断熱材７を充填して構成したものである。

底壁部１ｂもまた、これの外皮８と内皮９とのうちの内皮９の外面に真空断熱パネル１０を貼着して、該真空断熱パネル１０をその内皮９と外皮８との間に配設すると共に、内皮９と外皮８との間の残り外側の空間に発泡断熱材７を充填して構成したものである。
すなわち、これら天井壁部１ａと底壁部１ｂは、充填する断熱材をほゞ真空断熱パネルのみとして構成している。

これに対して、奥壁部１ｅは、これの外皮１１と内皮１２との間に真空断熱パネル１３を配設するだけで構成したものである。すなわち、奥壁部１ｅは、充填する断熱材を真空断熱パネルのみとして構成している。
なお、図示しないが、左側壁部１ｃは奥壁部１ｅと同様の構成であり、右側壁部１ｄもまた奥壁部１ｅと同様の構成である。

又、それらの壁部１ａ〜１ｅの各外板相当の外皮（４，８，１１）は例えば鋼板等の金属製であり、各内板相当の内皮（５，９，１２）は例えばプラスチック製である。更に、そのうちの天井壁部１ａと、底壁部１ｂ、左側壁部１ｃ、及び右側壁部１ｄの各内皮（５，９）は成形品であり、奥壁部１ｅの内皮１２はシートである。

真空断熱パネル（６，１０，１３）は、前述の、例えば細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材とし、このコア材をアルミニウム箔と合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に挿入し、内部を真空排気して開口を閉塞することにより、容器内部を真空減圧状態に保持したパネルであり、発泡断熱材７は例えば発泡ポリウレタンである。

以上の構成をもとに、それらの壁部１ａ〜１ｅをその各端部で接合して前記断熱キャビネット１を組成している。その結果、それらの壁部１ａ〜１ｅがそれぞれに接する部分には屈曲部が構成されている。
ここで、図２は、天井壁部１ａと奥壁部１ｅとが接する部分に構成された屈曲部１４を詳細に示しており、この屈曲部１４には、基本的に、真空断熱パネルを配設しておらず、発泡断熱材７を充填している。すなわち、この屈曲部１４は、充填する断熱材を発泡断熱材７のみとして構成しており、その厚さｔ_１，ｔ_２は、天井壁部１ａの厚さｔ_３及び奥壁部１ｅの厚さｔ_４との比較で代表して示すように、他の壁部１ａ〜１ｅより大きくしている。

又、この場合、天井壁部１ａは後部を一段低め、奥壁部１ｅは高さを天井壁部１ａより低くして、それらの端部を接合することにより、屈曲部１４に、上方及び後方に開放する凹部１５を形成している。
１６は発泡断熱材注入のための注入口を示しており、この注入口１６は、天井壁部１ａの後部に相当する屈曲部１４の上部（凹部１５の前面部の上部）の外皮４に形成していて、ここから発泡断熱材７を注入機の注入ヘッドＨから矢印Ａで示すように注入することにより、屈曲部１４から天井壁部１ａにかけて発泡断熱材７を充填している。

これに対して、１７は整流部材を示しており、この整流部材１７は、上記注入口１６と対向する位置の内皮５に設けていて、注入口１６から注入された発泡断熱材７の流れが整流部材１７に当たって分かれ進むことにより、矢印Ａ_１で示すように方向づけられると共に、矢印Ａ_２で示すように方向づけられるものであり、それによって、注入された発泡断熱材７を天井壁部１ａの真空断熱パネル６と外皮４との間に至らしめると共に、屈曲部１４内に至らしめて、それぞれ効率良く且つ余すことなく充填している。
又、この場合、天井壁部１ａにおいては、真空断熱パネル６を、屈曲部１４に延入しない範囲Ｌ_１に留めて配設している。

更に、屈曲部１４の内皮５の端部には突出部１８を形成している。この突出部１８は、屈曲部１４の内皮５の端部から後下方へ斜めに延ばしたもので、更にその先端部１８ａを上方へ延ばしており、この突出部１８を、屈曲部１４に連なる壁部である奥壁部１ｅに取付けている。詳細には、先端部１８ａを奥壁部１ｅの内皮１２に薄いシール部材（図示せず）を介して面接触させ、この部分をねじ等の締結部品（図示せず）で締結している。

なお、屈曲部１４の外皮４と奥壁部１ｅの外皮１１との結合は、屈曲部１４の外皮４の端部４ａに奥壁部１ｅの外皮１１の端部折曲部１１ａを同じく薄いシール部材（図示せず）を介して重ね、この部分をねじ等の締結部品（図示せず）で締結することにより、行っている。

屈曲部１４にはまた、冷凍サイクルのサクションパイプ１９を、例えば蛇行状に配管して内設している。このサクションパイプ１９は、冷凍サイクルのエバポレータ（蒸発器・冷却器）と次に述べるコンプレッサ（圧縮機）２３とを結ぶものである。なお、図１には、左側壁部１ｃと、天井壁部１ａ（屈曲部１４）、底壁部１ｂ（後述する屈曲部２４）、及び奥壁部１ｅとの接合に供した連結具２０，２１，２２を示しており、それぞれ接合部分の全長にわたり長く延びていて、そのうちの左側壁部１ｃと奥壁部１ｅとの接合に供した連結具２２の内部に上記サクションパイプ１９の他の部分を配設している。

又、右側壁部１ｄについても、それらと同様の連結具が存し、そのうちの右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとの接合に供した連結具の内部には、導電線を配設している。この導電線は、冷蔵庫の作動全般を制御する制御装置（図示せず）と、この制御装置から信号を受けて駆動される冷却ファン等の電装品とをつなぐものである。

そして、前記凹部１５には、冷凍サイクルのコンプレッサ２３を載置して配設している。詳細には、コンプレッサ２３を、その中心２３ｏが凹部１５の中心１５ｏより前方に位置するように配置しており、それによるモーメントを、屈曲部１４の内皮５の端部に形成した前記突出部１８を介して、屈曲部１４に連なる壁部である奥壁部１ｅが受けるようになっている。

一方、図３は、底壁部１ｂと奥壁部１ｅとが接する部分に構成された屈曲部２４を詳細に示しており、この屈曲部２４にも、基本的に、真空断熱パネルを配設しておらず、発泡断熱材７を充填している。すなわち、この屈曲部２４も、充填する断熱材を発泡断熱材７のみとして構成しており、その厚さｔ_５，ｔ_６は、底壁部１ｂの厚さｔ_７及び奥壁部１ｅの厚さｔ_４との比較で代表して示すように、他の壁部１ａ〜１ｅより大きくしている。

又、この場合、底壁部１ｂは後端部を一段高め、奥壁部１ｅは下端の高さを底壁部１ｂより高くして、それらの端部を接合することにより、屈曲部２４に、下方及び後方に開放する凹部２５を形成している。この凹部２５は前記屈曲部１４の凹部１５より小さい。
２６は発泡断熱材注入のための注入口を示しており、この注入口２６は、底壁部１ｂの後部に相当する屈曲部２４の下部（凹部２５の前面部）の外皮８に形成していて、ここから発泡断熱材７を注入機の注入ヘッドＨから矢印Ｂで示すように注入することにより、屈曲部２４から底壁部１ｂにかけて発泡断熱材７を充填している。

これに対して、底壁部１ｂにおいては、真空断熱パネル１０を、屈曲部２４に延入する寸法Ｌ_２の長さで配設しており、その延入寸法はＬ_３である。又、この真空断熱パネル１０の、屈曲部２４に延入した部分１０ａは、上述の注入口２６と対向しており、それによって、注入口２６から注入された発泡断熱材７の流れが延入部分１０ａに当たって分かれ進むことにより、矢印Ｂ_１で示すように方向づけられると共に、矢印Ｂ_２で示すように方向づけられるものであり、それによって、注入された発泡断熱材７を底壁部１ｂの真空断熱パネル１０と外皮８との間に至らしめると共に、屈曲部１４中の延入部分１０ａと内皮９との間に至らしめて、それぞれ効率良く且つ余すことなく充填している。従って、この真空断熱パネル１０の、屈曲部２４に延入した部分１０ａは、前記整流部材１７と同じ整流部材として機能するようになっている。
なお、底壁部１ｂの内皮９は、屈曲部２４において、複数の段を有している。

そして、屈曲部２４の内皮９の端部には突出部２７を形成している。この突出部２７は、屈曲部２４の内皮９の端部から後上方へ斜めに延ばしたもので、更にその先端部２７ａを下方へ延ばしており、この突出部２７を、屈曲部２４に連なる壁部である奥壁部１ｅに取付けている。詳細には、前記屈曲部１４の突出部１８と同様に、先端部２７ａを奥壁部１ｅの内皮１２に薄いシール部材（図示せず）を介して面接触させ、この部分をねじ等の締結部品（図示せず）で締結している。

なお、屈曲部２４の外皮８と奥壁部１ｅの外皮１１との結合は、前記屈曲部１４の外皮４と同様に、屈曲部２４の外皮８の端部８ａに奥壁部１ｅの外皮１１の端部折曲部１１ｂを同じく薄いシール部材（図示せず）を介して重ね、この部分をねじ等の締結部品（図示せず）で締結することにより、行っている。

以上のように本実施形態の断熱キャビネット１は、周囲の壁部１ａ〜１ｅに真空断熱パネル（６，１０，１３）を配設して断熱するようにしたもので、そのものにおいて、上記壁部１ａ〜１ｅのうちの屈曲部１４，２４には、発泡断熱材７を充填して構成している。これにより、屈曲部１４，２４では、真空断熱パネルを折り曲げて配設する必要がなくなり、その折り曲げによる真空断熱パネルの破損の問題がなくなるので、真空断熱パネルによる断熱性能の信頼性を高く得ることができる。又、真空断熱パネルの折り曲げによる工数が増加もなくなるので、コストアップを回避することができる。

併せて、本実施形態の断熱キャビネット１においては、屈曲部１４に発泡断熱材７を注入するための注入口１６を有し、この注入口１６と対向する位置に発泡断熱材７の流れを方向づける整流部材１７を有すると共に、屈曲部２４に発泡断熱材７を注入するための注入口２６を有し、この注入口２６と対向する位置に発泡断熱材７の流れを方向づける整流部材としての真空断熱材１０の延入部分１０ａを有するようにしている。このうち前者により、発泡断熱材７を、天井壁部１ａの真空断熱パネル６と外皮４との間に至らしめると共に、屈曲部１４内に至らしめて、ともに効率良く且つ余すことなく充填することができる。一方、後者により、発泡断熱材７を底壁部１ｂの真空断熱パネル１０と外皮８との間に至らしめると共に、屈曲部１４中の延入部分１０ａと内皮９との間に至らしめて、ともに効率良く且つ余すことなく充填することができる。

又、本実施形態の断熱キャビネット１の屈曲部１４においては、真空断熱パネル６を屈曲部１４に延入しない範囲Ｌ_１で配設している。これにより、屈曲部１４に注入した発泡断熱材７の流れを真空断熱パネル６が阻害することのないようにできて、発泡断熱材７を、天井壁部１ａの真空断熱パネル６と外皮４との間と、屈曲部１４とにやはり効率良く且つ余すことなく充填することができる。

一方、本実施形態の断熱キャビネット１の屈曲部２４においては、真空断熱パネル１０屈曲部２４に延入させて配設している。これにより、上述のように、その真空断熱パネル１０の延入部分１０ａを、注入口２６から注入する発泡断熱材７の流れを方向づける整流部材として機能させることができるので、別途整流部材を設ける必要がなく、コストアップの一層の回避ができる。又、この場合、真空断熱パネル１０の延入部分１０ａでそれと底壁部１ｂの内皮９との間に凹隅部２８（図３参照）ができるが、そこにも発泡断熱材７を真空断熱パネル１０の延入部分１０ａで分けて余すことなく充填することができる。

更に、本実施形態の断熱キャビネット１においては、屈曲部１４，２４の各内皮５，９の端部にそれぞれ突出部１８，２７を形成し、この突出部１８，２７を、屈曲部１４，２４に連なる壁部である奥壁部１ｅに取付けている。これにより、屈曲部１４，２４を突出部１８，２７で支える形態で奥壁部１ｅに強度高く結合することができる。又、この場合、天井壁部１ａと奥壁部１ｅ並びに底壁部１ｂと奥壁部１ｅというそれぞれ隣り合う壁部の結合を所定の角度（この場合、直角）で保持するのにも突出部１８，２７が機能するもので、すなわち、突出部１８，２７は、隣り合う壁部の結合を所定の角度（この場合、直角）で保持する手段として機能するものでもある。

加えて、本実施形態の断熱キャビネット１においては、屈曲部１４，２４の内皮５，９が成形品であるのに対して、屈曲部１４，２４に連なる壁部である奥壁部１ｅの内皮１２をシートとしている。これにより、成形品は作成しやすく、シートは安価であるので、コストアップの一層の回避ができる。

又、本実施形態の断熱キャビネット１においては、屈曲部１４，２４を他の壁部１ａ〜１ｅより厚くしている。これにより、屈曲部１４，２４の強度を高く確保することができる。
本実施形態の断熱キャビネット１においては、更に、屈曲部１４に冷凍サイクルのサクションパイプ１９を内設している。冷凍サイクルのサクションパイプ１９は、前述のように、冷凍サイクルのエバポレータとコンプレッサ２３とを結ぶものであり、低温度の冷媒が流れるものである。この低温度の冷媒が流れるサクションパイプ１９を発泡断熱材７が充填される屈曲部１４に内設していることにより、サクションパイプ１９表面の露付きの問題をなくすことができる。又、屈曲部１４をサクションパイプ１９の内設場所として利用でき、他に場所を確保する必要がないので、他の場所を厚くしてしまうことも避けることができる。

そして更に、本実施形態の断熱キャビネット１においては、屈曲部１４に凹部１５が存し、この凹部１５に、冷凍サイクルのコンプレッサ２３を、その中心２３ｏが凹部１５の中心１５ｏより前方に位置するように配置していて、それによるモーメントを、屈曲部１４の内皮５の端部に形成した突出部１８を介して、屈曲部１４に連なる壁部である奥壁部１ｅが受けるようにしている。これにより、コンプレッサ２３の配置によるモーメントに対して、屈曲部１４を頑強に保つことができる。

以上に対して、図６は第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
このものにおいては、屈曲部１４の凹部１５に、冷凍サイクルのコンプレッサ２３を、その中心２３ｏが凹部１５の中心１５ｏより後方に位置するように配置しており、屈曲部１４の内皮５の端部に形成した突出部１８を、屈曲部１４に連なる壁部である奥壁部１ｅに先端部１８ａで面接触させて取付けているのは第１の実施形態と同様である。これにより、コンプレッサ２３の重量による荷重を、屈曲部１４の内皮５の端部に形成した突出部１８を介して、奥壁部１ｅが受けることにより、屈曲部１４を頑強に保つことができる。

なお、本発明は上記し且つ図面に示した実施形態に限定されるものではなく、例えば屈曲部１４には、破損しないで折り曲げが可能で且つ安価な、薄い真空断熱パネルを配設するようにしても良い。
又、左側壁部１ｃ、右側壁部１ｄ、及び奥壁部１ｅは、充填する断熱材を真空パネルと発泡断熱材とする構成とし、天井壁部１ａ及び底壁部１ｂは、充填する断熱材を真空断熱パネルのみとする構成としても良い。更に、それらによって左側壁部１ｃ及び右側壁部１ｄと奥壁部１ｅとの間に生じる屈曲部には、上記実施形態の屈曲部２４又は屈曲部１４と同様の構成を施すと良い。

また、実施形態には、以下の発明が記載されている。
底壁部に設けられている真空断熱パネルは、屈曲部に延入している部分が、前記注入口に対向していることを特徴とする断熱キャビネット。

そのほか、本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

図面中、１は断熱キャビネット、１ａは天井壁部、１ｂは底壁部、１ｃは左側壁部、１ｄは右側壁部、１ｅは奥壁部、５は内皮、６は真空断熱パネル、７は発泡断熱材、９は内皮、１０は真空断熱パネル、１２は内皮、１３は真空断熱パネル、１４は屈曲部、１５は凹部、１５ｏは凹部の中心、１６は注入口、１７は整流部材、１８は突出部、１９はサクションパイプ、２３はコンプレッサ、２３ｏはコンプレッサの中心、２４は屈曲部、２６は注入口、２７は突出部、Ｌ_１は真空断熱パネルの配設範囲、Ｌ_２は真空断熱パネルの寸法、ｔ_１，ｔ_２は屈曲部の厚さ、ｔ_３は天井壁部の厚さ、ｔ_４は奥壁部の厚さ、ｔ_５，ｔ_６は屈曲部の厚さ、ｔ_７は底壁部の厚さを示す。

Claims (1)

1. 周囲の壁部に真空断熱パネルを配設して断熱するようにした断熱キャビネットにおいて、
   前記周囲の壁部の一部は奥壁であり、
   前記周囲の壁部であって前記奥壁に隣接する壁部には真空断熱パネルが設けられており、
   前記真空断熱パネルは、一端が前記奥壁側の角部に延入されて延入部分となっているとともに、当該延入部分が前記壁部の内皮および外皮と接触していない部分を有する状態で配置されており、
   前記延入部分によって分流された発泡断熱材が充填される前記延入部分と前記内皮とで挟まれている空間の容積よりも、前記発泡断熱材が充填される前記真空断熱パネルと前記外皮とで挟まれている空間の容積が大きい部位を設けた断熱キャビネット。

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