JP2023083118A - ガスケット及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断熱性のよいガスケットを提供する。
【解決手段】 冷蔵庫１０１の扉１２１に取り付けられ、前記扉１２１が閉状態のときに前記扉１２１と冷蔵庫本体１０３との間を密閉するガスケット１２３であって、断面視において、扉１２１に形成された溝１２５に取り付けられる根部分１３５と、根部分１３５から扉１２１と冷蔵庫本体１０３の間に沿って延在するひれ部分１３７と、根部分１３５に取り付けられる中空部１３３と、中空部１３３に隣接し、冷蔵庫本体１０３と接触し、マグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１と、が一体的に形成され、中空部１３３には、粒子状断熱素材が封入された樹脂製の袋１３９が挿入される、ガスケット１２３が提供される。
【選択図】図７

Description

本発明は、冷蔵庫、冷凍冷蔵庫及び冷凍庫の扉と貯蔵室を密閉するガスケット並びにその製造方法に関する。

次世代高性能断熱材の開発が求められている。従来、冷蔵庫の扉と貯蔵室を密閉し、庫内と外部を断熱するために冷蔵庫の扉に取り付けられるガスケットが用いられてきた。ガスケットは中空部が設けられ、その中空部に空気を入れることで断熱性能を高める。しかしながら、省エネの観点から、さらに断熱性能を高めた冷蔵庫が求められてきた。

特許文献１では、さらにガスケットの断熱性能を高めるために、粒状の断熱材を保持する第１袋部と、中空である第２袋部と、を有するガスケットを用いることが記載されている。断熱材は、断熱ビーズと磁性粉とを含むガスケットを用い、断熱材は、ビーズが主成分であり、磁性粉の割合は１～３０体積パーセントであるガスケットを用い、本体部と扉部との間にガスケットを有する断熱箱を用いることが記載されている。

特開２０１６－２０５５９７号公報

しかしながら、上記ガスケットは、第１の袋部が損傷したときに粒状の断熱材及び磁性粉が出てきてしまい、後始末が困難であるという課題があった。また、上記ガスケットは、第１袋部を粒状の断熱材及び磁性粉で完全に埋めないと断熱材が偏ってしまい、均一に断熱できないという課題があった。

そこで本発明は、断熱性のよいガスケットを提供することを目的とする。また本発明は、粒状の断熱材の取り扱いを容易にするガスケットを提供することを目的とする。また本発明は、均一に断熱するガスケットを提供することを目的とする。

本発明のガスケットは、
冷蔵庫の扉に取り付けられ、前記扉が閉状態のときに前記扉と冷蔵庫本体との間を密閉するガスケットであって、
断面視において、
前記扉に形成された溝に取り付けられる根部分と、
前記根部分から前記扉と前記冷蔵庫本体の間に沿って延在するひれ部分と、
前記根部分に取り付けられる中空部と、
前記中空部に隣接し、前記冷蔵庫本体と接触し、マグネットが挿入される平板袋状部分と、
が一体的に形成され、
前記中空部には、粒子状断熱素材が封入された樹脂製の袋が挿入される、ガスケットである。

本発明により、断熱性のよいガスケットを得ることができる。本発明により、粒状の断熱材の取り扱いを容易にするガスケットが得られる。

また、本発明のガスケットは、前記袋が熱溶着部で仕切られた複数の断熱素材封入領域から構成されていることを特徴とする。

本発明により、粒子状断熱素材が袋中で偏ることがなく、均一に断熱できる。

また、本発明のガスケットは、前記樹脂製の袋の材料は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・スチレン、アクリル、ポリブチレンテレフタレート、またはポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする。

本発明により、容易に熱溶着する熱可塑性樹脂を用いて、複数の断熱素材封入領域を形成できる。

また、本発明のガスケットは、前記粒子状断熱素材は、シリカエアロゲル、カーボンエアロゲル、ポリマエアロゲル、または金属エアロゲルを含むことを特徴とする。

本発明により、空気よりも断熱性のよいエアロゲルを用いることで、中空部に空気を入れるよりも断熱性を向上できる。

本発明のガスケットの製造方法は、
後工程で熱溶着される部分がマスキングされた樹脂製シートを熱溶着して開口を有する袋を形成し、
形成された前記袋の前記開口から所定量の粒子状断熱素材を前記袋内に挿入した後、前記樹脂製シートを熱溶着して前記粒子状断熱素材が封入された断熱素材封入領域を形成することを複数回繰り返し、
所定数の前記断熱素材封入領域を形成した後、前記開口を熱溶着する、ガスケットの製造方法である。

本発明により、特にマスキングをすることで、粒子状断熱素材が、熱溶着される部分に静電気で付着することを防ぐ。粒子状断熱素材が、熱溶着される部分に付着することを防ぐことで、その粒子の断熱性能で熱溶着される部分に熱が伝わりにくくなることを避け、熱溶着を容易にできる。

本発明によれば、断熱性のよいガスケットが提供される。本発明によれば、また粒状の断熱材の取り扱いを容易にするガスケットが提供される。また本発明によれば、均一に断熱するガスケットが提供される。また本発明によれば、粒状の断熱材を用いたガスケットを製造する方法が提供される。

本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫本体の概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の扉の概略斜視図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の扉の概略分解斜視図であり、図４（ａ）はガスケットが取り外された扉を示す図であり、図４（ｂ）はガスケットを示す図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫の図１のＡ－Ａ断面図である。 本発明の実施の形態に係る冷蔵庫本体と扉とガスケットの図５の拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係るガスケットの正面断面図である。 本発明の実施の形態に係るガスケットの側面断面図である。 本発明の実施の形態に係るガスケットの製造方法を示す図である。

以下、本発明を実施するための様々な実施の形態を、図面を参照して説明する。なお以下に説明するガスケットは、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。要点の説明または理解の容易性を考慮して、異なる図面で便宜上符号を同一にして示す。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態や実施例ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。

（冷蔵庫の全体構成について）
図１は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫１０１の概略斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫本体１０３の概略斜視図である。図１及び図２を参照しながら、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫１０１の全体構成を説明する。

図１に示すように、本発明の１つの実施の形態の冷蔵庫１０１は、その内部に食品等の貯蔵ができる冷蔵庫本体１０３と扉１０５を備える。冷蔵庫本体１０３は、その前方に開口を有する。扉１０５は、冷蔵庫本体１０３の開口を開閉する。

図２に示すように、冷蔵庫本体１０３は、前側の開口を除き、断熱材が配置された冷蔵庫本体１０３の上面部、下面部、背面部、向かって右側の側面部、向かって左側の側面部の５面を囲まれた箱形をしている。この内箱全体が貯蔵室１１３になる。貯蔵室１１３は、複数の棚１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ，１１５ｅを備える。これらの棚１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ，１１５ｅのそれぞれに、複数の食品等を貯蔵できる。そのため、貯蔵室１１３のスペースを有効に活用できる。

上面部の開口側のフランジ部１１１ａ、下面部の開口側のフランジ部１１１ｂ、向かって右側の側面部の開口側のフランジ部１１１ｃ及び向かって左側の側面部の開口側のフランジ部１１１ｄは、四角形を形成する。扉１０５が冷蔵庫本体１０３を閉じるとき、上面部の開口側のフランジ部１１１ａ、下面部の開口側のフランジ部１１１ｂ、向かって右側の側面部の開口側のフランジ部１１１ｃ及び向かって左側の側面部の開口側のフランジ部１１１ｄは、後に図示するガスケット１２３と密着する。冷蔵庫は直方体に限られなくてもよいが、設置の安定性から直方体が好ましい。本実施の形態では、１ドアの冷蔵庫を示したが、２ドア、３ドア、４ドア、５ドアまたは６ドアの冷蔵庫でもよい。また、本実施の形態では、冷蔵庫を示したが、冷凍庫、冷凍冷蔵庫であってもよい。

（扉とガスケットの説明）
図３は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫１０１の扉１０５の概略斜視図である。図４は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫１０１の扉１０５の概略分解斜視図であり、図４（ａ）はガスケット１２３が取り外された扉１２１を示す図であり、図４（ｂ）はガスケット１２３を示す図である。図５は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫１０１の図１のＡ－Ａ断面図である。図３乃至５を参照しながら、冷蔵庫１０１の扉１２１とガスケット１２３を説明する。

図３に示すように、扉１０５は、冷蔵庫本体１０３の開口側の各フランジ部１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄにあわせて、略長方形状をしている。本実施の形態では長方形をしているが、冷蔵庫本体１０３の開口に合わせて円、楕円、正方形、その他の形状をとってもよい。

扉１０５の内面は、貯蔵機能を有する棚を備えてもよい。扉１０５は一定の厚みを有して断熱性を備える。後述するように、ガスケット１２３により外気を遮断することで冷蔵庫１０１は保温性を備える。扉１０５の外面は、図１に示されるように平面とされる。

図４に示すように、扉１０５は、図４（ａ）に示す扉外形部材１２１と図４（ｂ）に示すガスケット１２３とに分離できる。扉外形部材１２１は扉の外形と機能の大半を占めるものであり、以後、区別せず扉と称呼する。

冷蔵庫本体１０３の開口側のフランジ部１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄは、塗装鋼板で形成されており、扉１０５に付けられたガスケットと密着するための吸着部である。ガスケット１２３は、吸着部に対応する位置に配置される。そのため、ガスケット１２３は、扉１２１のこの４辺の吸着部に対応する全周囲にわたって設けられる。後に図示するように、扉１２１にはその全周囲にわたって、溝１２５が形成されている。ガスケット１２３は、扉１２１にガスケット１２３の一部である根部分１３５を溝１２５に差し込むことで取り付けられる。

図５に示すように、扉１２１が冷蔵庫本体１０３の開口を閉じている。ガスケット１２３は、扉１２１の左右両側に、冷蔵庫本体１０３と扉１２１の間に配置されている。冷蔵庫本体１０３と扉１２１は、閉じた空間である貯蔵室１１３を形成する。

扉１２１が閉状態であるとき、ガスケット１２３が、冷蔵庫本体１０３の庫内の空気と扉１２１の外の空気を遮断することで内部が密閉される。内部が密閉されることで、庫内の空気が外気と分離して冷却され、温度が下がる。

（ガスケットの説明）
図６は、本発明の実施の形態に係る冷蔵庫本体１０３と扉１２１とガスケット１２３の図５の拡大断面図である。図６を参照して、本発明の実施の形態のガスケット１２３について、更に詳細に説明する。

ガスケット１２３は、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、などのゴム、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニルなどを用いることができる。これらの材質は、耐候性、耐薬品性などを考えて選択すればよい。

上記材質のガスケット１２３は、弾性変形性を有する。すなわち、ガスケット１２３は、扉１２１を閉めたとき冷蔵庫本体１０３の吸着部に対応して容易に圧縮変形し、扉１２１を開きガスケット１２３が冷蔵庫本体１０３から離れたとき復元する。これにより、貯蔵室１１３内部を密閉することができる。

図６に示すように、ガスケット１２３は、扉１２１に形成された溝１２５に取り付ける根部分１３５を備える。扉１２１の全周囲にわたって断面円形状の溝１２５が形成されており、ガスケット１２３の溝１２５に取り付ける根部分１３５は、溝１２５に密接して嵌まる胴部の先に、矢印の断面を有するストッパを有する。上記の通り、ガスケット１２３の弾性変形性により、ガスケット１２３は、扉１２１に圧縮して嵌めこんだ後、復元することで、取り付けることができる。

溝１２５に取り付ける根部分１３５は、溝１２５に密接して嵌まる胴部により、扉１２１とガスケット１２３の間から空気が連通することを防ぐことができる。また、上述の矢印の断面を有するストッパにより、扉１２１を開くとき、冷蔵庫本体１０３とガスケット１２３の密着力がガスケット１２３と扉１２１の接続力に打ち勝ってガスケット１２３が外れることがない。

また、ガスケット１２３は、根部分１３５から扉１２１と冷蔵庫本体１０３の間に沿って延在するひれ部分１３７を備える。ガスケット１２３は、扉１２１が閉じられると、ひれ部分１３７が弾性変形し、溝１２５の周囲近辺の平坦な部分と密着することで、冷蔵庫本体１０３と扉１２１をさらに密閉する。

また、ガスケット１２３は、根部分１３５に取り付けられる中空部１３３を備える。中空部１３３は、通常、冷蔵庫１０１の外部と内部を断熱する機能を有する。また、中空部１３３は、弾性変形することにより冷蔵庫本体１０３の吸着部に対応して変形する。

また、ガスケット１２３は、中空部１３３に隣接し、マグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１を備える。平板袋状部分１３１は、冷蔵庫本体１０３と接触する。冷蔵庫本体１０３は、鉄、ニッケル、コバルトなどの強磁性体を含む部材でできているため、挿入されたマグネット１３２は、冷蔵庫本体１０３と密着する。ガスケット１２３は、溝１２５に取り付ける根部分１３５、ひれ部分１３７、中空部１３３及びマグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１が一体であるため扉１２１と冷蔵庫本体１０３を引きつけることができる。ガスケット１２３は、扉１２１が閉じているとき、マグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１によって、冷蔵庫本体１０３の吸着部と密着する。

（粒子状断熱素材を封入したガスケットの説明）
図７は、本発明の実施の形態に係るガスケット１２３の正面断面図である。図８は、本発明の実施の形態に係るガスケット１２３の側面断面図である。図７及び８を参照して、本発明の実施の形態に係る粒子状断熱素材を封入したガスケット１２３を説明する。

図７に示すように、正面の断面視において、ガスケット１２３は、溝１２５に取り付ける根部分１３５、ひれ部分１３７、中空部１３３及びマグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１が一体的に形成される。中空部１３３の中には、粒子状断熱素材が封入された樹脂製の袋１３９が挿入される。

粒子状断熱素材は、シリカエアロゲル、カーボンエアロゲル、ポリマエアロゲル、または金属エアロゲルなどの、空気よりも断熱性が高い素材である。また、粒子状断熱素材は、１００μｍ程度以下の細かい粒子であることが好ましい。このような粒子は、変形しやすく、上記のようにガスケット１２３の弾性変形性に追随することができるためである。また、このように細かい粒子は、大きな粒子よりも断熱性に優れる。このように粒子状断熱素材を空気よりも断熱性が高い素材とすることにより、断熱性のよいガスケット１２３を提供できる。

樹脂製の袋１３９の材料は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・スチレン、アクリル、ポリブチレンテレフタレート、またはポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性の樹脂から形成されることが好ましい。次に述べるように、樹脂製の袋１３９を熱溶着するためである。このように樹脂製の袋１３９に、粒子状断熱素材を封入することにより、粒状の断熱材の取り扱いを容易にするガスケット１２３を提供できる。

図８に示すように、樹脂製の袋１３９は、溝１２５に取り付ける根部分１３５とマグネット１３２が挿入される平板袋状部分１３１の間に配置される。樹脂製の袋１３９は、複数の熱溶着部１４１で仕切られた複数の断熱素材封入領域１４３から構成される。複数の断熱素材封入領域１４３には、それぞれ所定の量の粒子状断熱素材が封入される。このようにすることで、粒子状断熱素材が、重力によって冷蔵庫１０１の下方にたまることがなく、均一に断熱するガスケット１２３を提供できる。

（本実施の形態に係るガスケットの製造方法）
図９は、本発明の実施の形態に係るガスケットの製造方法を示す図である。図９を参照して、本発明の実施の形態に係るガスケットの製造方法を説明する。

図９に示すように、まず、樹脂製の袋１３９を形成する樹脂製のシートを準備する。次に、樹脂製のシートに、後工程で熱溶着される部分にマスキングをする。粒子状断熱素材が熱溶着される部分に付くと熱溶着される部分が断熱されてしまい熱溶着の工程が困難になる。そこで、粒子状断熱素材が熱溶着される部分に静電気で付かないようにするためにマスキングを行う。

マスキングは、界面活性剤、特にリン酸エステル塩などのアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤を水、エタノールまたはイソプロピルアルコールに溶解した溶液を塗布して行う。次に、マスキングした樹脂製シートを熱溶着して開口を有する袋を形成する。

次に、形成された袋の開口から所定量の粒子状断熱素材を樹脂製の袋１３９内に挿入する。その後、樹脂製の袋１３９を複数の箇所に仕切るように樹脂製シートを熱溶着して粒子状断熱素材が封入された断熱素材封入領域１４３を形成することを複数回繰り返す。

次に所定数の断熱素材封入領域１４３を形成した後、樹脂製の袋１３９の開口を熱溶着して閉じる。

このように断熱素材封入領域１４３が複数形成された樹脂製の袋１３９は、ガスケット１２３の中空部の挿入される開口とは反対側の開口から引っ張って挿入される。

本発明によれば、断熱性のよいガスケット１２３が提供される。また本発明によれば、粒状の断熱材の取り扱いを容易にするガスケット１２３が提供される。また本発明によれば、均一に断熱するガスケット１２３が提供される。また本発明によれば、粒状の断熱材を用いたガスケット１２３を製造する方法が提供される。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。

本発明により提供されたガスケット１２３を用いて、断熱性に優れた冷蔵庫１０１を提供することができる。

１０１ 冷蔵庫
１０３ 冷蔵庫本体
１０５ 扉
１１１ａ 上面部の開口側のフランジ部
１１１ｂ 下面部の開口側のフランジ部
１１１ｃ 向かって右側の側面部の開口側のフランジ部
１１１ｄ 向かって左側の側面部の開口側のフランジ部
１１３ 貯蔵室
１１５ａ 棚
１１５ｂ 棚
１１５ｃ 棚
１１５ｄ 棚
１１５ｅ 棚
１２１ 扉
１２３ ガスケット
１２５ 溝
１３１ 平板袋状部分
１３２ マグネット
１３３ 中空部
１３５ 根部分
１３７ ひれ部分
１３９ 樹脂製の袋
１４１ 熱溶着部
１４３ 断熱素材封入領域

Claims (5)

1. 冷蔵庫の扉に取り付けられ、前記扉が閉状態のときに前記扉と冷蔵庫本体との間を密閉するガスケットであって、
   断面視において、
   前記扉に形成された溝に取り付けられる根部分と、
   前記根部分から前記扉と前記冷蔵庫本体の間に沿って延在するひれ部分と、
   前記根部分に取り付けられる中空部と、
   前記中空部に隣接し、前記冷蔵庫本体と接触し、マグネットが挿入される平板袋状部分と、
   が一体的に形成され、
   前記中空部には、粒子状断熱素材が封入された樹脂製の袋が挿入される、ガスケット。
2. 前記袋が熱溶着部で仕切られた複数の断熱素材封入領域から構成されている、請求項１に記載のガスケット。
3. 前記樹脂製の袋の材料は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、アクリロニトリル・スチレン、アクリル、ポリブチレンテレフタレート、またはポリエチレンテレフタレートを含む、請求項２に記載のガスケット。
4. 前記粒子状断熱素材は、シリカエアロゲル、カーボンエアロゲル、ポリマエアロゲル、または金属エアロゲルを含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスケット。
5. 後工程で熱溶着される部分がマスキングされた樹脂製シートを熱溶着して開口を有する袋を形成し、
   形成された前記袋の前記開口から所定量の粒子状断熱素材を前記袋内に挿入した後、前記樹脂製シートを熱溶着して前記粒子状断熱素材が封入された断熱素材封入領域を形成することを複数回繰り返し、
   所定数の前記断熱素材封入領域を形成した後、前記開口を熱溶着する、ガスケットの製造方法。

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