JP3478792B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷蔵庫の安全性と
断熱性の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、クロロフルオロカーボン（以下Ｃ
ＦＣと称す）の影響による、オゾン層破壊の環境問題が
注目されていた。これに対して、日本では冷媒であるＣ
ＦＣをハイドロクロロフルオロカーボン（以下ＨＣＦＣ
と称す）やハイドロフルオロカーボン（以下ＨＦＣと称
す）に転換していくことによって、１９９５年末以降に
作られる製品では、ＣＦＣの使用が全廃されている。

【０００３】しかし、地球温暖化問題についても最近注
目を集めるようになり、ＨＦＣやＨＣＦＣの影響が極め
て重要なテーマとなってきている。一方、可燃性はある
が地球温暖化への影響が極めて少ないハイドロカーボン
（以下ＨＣと称す）への展開も、欧州では過去から図ら
れていた。

【０００４】例えば、１９９３年２月にベルギーで行わ
れたＩＩＲ−ＩＩＦコミッションＢ１／２の予稿集のＰ
２８１〜Ｐ２９１には、家庭用冷蔵庫にＨＣであるプロ
パン（Ｒ２９０）やイソブタン（Ｒ６００ａ）が、冷媒
として適用できることが示されている。

【０００５】以下、図面を参照しながらこの様なＨＣ冷
蔵庫について説明する。図４は、従来のＨＣ冷蔵庫の断
面図である。図４において、１は冷蔵庫、２は断熱箱体
で、３は外箱、４は内箱、５は硬質ウレタンフォームを
示す。６はドア体で断熱箱体２に取り付けられている。

【０００６】冷蔵庫内は仕切り板７にて区切られてお
り、上部が冷蔵室８、下部が冷凍室９となっている。仕
切り板７には、ダンパ１０が設置されている。また、１
１は蒸発器で、内箱４で形作られた冷凍室９の背面側に
設置される。ダンパ１０は冷蔵室８の温度が高くなる
と、蒸発器１１から送られてくる冷却風の風量を増やす
ように調整を行うことによって、冷蔵室８の温度を下げ
る働きをする。

【０００７】冷蔵庫１の背面下部には、機械室１２が設
置されている。機械室１２には圧縮機１３が設置され、
凝縮器１４，キャピラリチューブ１５，蒸発器１１と順
次環状に接続し、冷凍サイクルを構成する。

【０００８】そして、この冷凍サイクルにはＨＣ冷媒と
してプロパン，イソブタン等の可燃性を有する冷媒１６
が冷凍機油とともに封入されている。

【０００９】一方、近年、省エネルギー化や省スペース
化をねらいに、家電メーカーや断熱材メーカーを中心に
開発が進められている断熱材の一つに、高断熱性能を有
する真空断熱体がある。

【００１０】前記真空断熱体の一例として、連続気泡を
有する硬質ウレタンフォーム等で構成される芯材を、ガ
スバリア性のラミネートフィルムで覆い、内部を減圧し
たものがあり、硬質または軟質ウレタンフォーム等の樹
脂発泡体に比べ、約２．５倍の断熱性能を有する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の冷蔵庫の構成で
は、冷蔵庫周辺で火災が発生した場合、断熱箱体に類焼
したとしても、樹脂発泡体が燃焼を防ぐ効果を有してお
らず、その結果外部からの類焼により断熱材が燃焼した
ことがある。

【００１２】また、冷蔵庫に断熱性能の高い真空断熱体
を用いて断熱性能を向上させることは、省エネルギーや
内容積の向上に対して有効であるが、その芯材として樹
脂発泡体を用いた真空断熱体を使用すると、冷蔵庫断熱
材の難燃化に対しては寄与しなかった。

【００１３】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、冷蔵庫箱体に難燃性の断熱材、特にシート状の無機
繊維成形体を用いた真空断熱体を使用することにより、
外部からの火災に起因する冷蔵庫箱体への類焼に対し断
熱材の難燃化を図るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の冷蔵庫は、圧縮機，凝縮器，キャピラリチ
ューブ，蒸発器とを環状に接続した冷凍サイクルと、内
箱と、外箱と、内箱と外箱とから形成される空間に断熱
材を有する断熱箱体とからなり、前記冷凍サイクル内に
ハイドロカーボン系の冷媒を封入し、かつ前記断熱材と
してハイドロカーボン系のシクロペンタンを発泡剤とし
た発泡樹脂体を用いることにより可燃性はあるが地球温
暖化への影響を極少化した冷蔵庫であって、断熱箱体の
前記空間内に前記発泡樹脂体と併せて真空断熱体を用
い、前記真空断熱体は難燃性を高めるよう無機バインダ
ーで集合体を形成したシート状無機繊維集合体をガスバ
リア性フィルムによって被覆し内部を減圧したものとし
て断熱箱体の背面，側面，天面の前記空間内の前記外箱
側に配設するとともに前記樹脂発泡体の総量を減少さ
せ、断熱箱体としての外部からの類焼に対する難燃性を
高め、有機ガスの発生を抑えて安全性を高めたものであ
る。

【００１５】シート状無機繊維成形体を用いた難燃性の
真空断熱体を断熱箱体に配設することにより、発泡樹脂
体だけを用いた断熱材よりも難燃性は改善され、結果的
に断熱箱体の難燃性は向上する。したがって、外部から
の類焼による断熱箱体の難燃化を図り、従来の冷蔵庫よ
りも安全性の高い冷蔵庫を得ることができる。

【００１６】また、真空断熱体を配設することにより、
断熱箱体に使用されている発泡樹脂体の量を減少でき、
また断熱性能が改善されるため断熱箱体の薄壁化も可能
となるので、結果的に使用されている発泡樹脂体の総量
をさらに減少することができる。

【００１７】したがって、使用される発泡樹脂体の量が
減少することから、万一断熱材に類焼した場合でも有機
ガスの発生量が少なくなり、より安全性の高い冷蔵庫を
得ることができる。

【００１８】また、シート状無機繊維成形体を用いてい
るので、薄く平面性に優れ軽量で生産性に優れた冷蔵庫
箱体を得ることができる。

【００１９】また、本発明の冷蔵庫は、内箱と外箱から
形成される空間に断熱材を有し、前記空間の外箱側にシ
ート状無機繊維成形体を用いた真空断熱体を使用したも
のである。

【００２０】この場合には、冷蔵庫の外側面に難燃性の
真空断熱体を配置することにより、冷蔵庫外部から類焼
してきても、真空断熱体は燃えにくいので、結果的に発
泡樹脂体に着火しにくくなり、箱体としての難燃性をさ
らに向上させることができる。

【００２１】また、ドア体にも難燃性のシート状無機繊
維成形体を用いた断熱材を用いているため、冷蔵庫外部
からの類焼に対する冷蔵庫ドア体の断熱部の難燃性を高
めることができる。

【００２２】また、冷蔵庫内を独立に仕切る仕切り板を
有し、前記仕切り板内にシート状無機繊維成形体を用い
た真空断熱体を配設している。

【００２３】したがって、外部からの類焼により庫内の
独立した冷凍室か冷蔵室のどちらか一方の部屋が燃焼し
た場合にも、仕切り板は燃焼しにくいので別の部屋への
類焼を防げ、さらに安全性の高い冷蔵庫を得ることがで
きる。

【００２４】また、本発明の冷蔵庫は冷蔵庫箱体を構成
する外箱と内箱との間に形成される密閉空間にシート状
無機繊維成形体を配設し前記空間内部を減圧とするもの
であり、結果的に密閉空間内には発泡樹脂体を有さない
ものである。

【００２５】したがって、大幅な難燃性向上が図れ、ま
た類焼したときの発泡樹脂体からの有機ガス発生がなく
なるという意味から飛躍的に安全性を高めることがで
き、また断熱箱体そのものを真空断熱箱体とすることが
できることから断熱性能も大幅に向上する。

【００２６】また、シート状無機繊維成形体は少なくと
もシリカを含むものである。

【００２７】シリカを含む無機繊維を用いることによ
り、耐熱性に優れかつ安価な真空断熱体を得ることがで
きる。

【００２８】また、シート状無機繊維成形体は少なくと
もアルミナを含むものである。

【００２９】アルミナを含み、あるいはアルミナ含有率
を向上させた無機繊維を用いることにより耐熱性はさら
に向上し、これを用いた真空断熱体の難燃性はさらに向
上する。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の冷蔵庫
は、圧縮機，凝縮器，キャピラリチューブ，蒸発器とを
環状に接続した冷凍サイクルと、内箱と、外箱と、内箱
と外箱とから形成される空間に断熱材を有する断熱箱体
とからなり、前記冷凍サイクル内にハイドロカーボン系
の冷媒を封入し、かつ前記断熱材としてハイドロカーボ
ン系のシクロペンタンを発泡剤とした発泡樹脂体を用い
ることにより可燃性はあるが地球温暖化への影響を極少
化した冷蔵庫であって、断熱箱体の前記空間内に前記発
泡樹脂体と併せて真空断熱体を用い、前記真空断熱体は
難燃性を高めるよう無機バインダーで集合体を形成した
シート状無機繊維集合体をガスバリア性フィルムによっ
て被覆し内部を減圧したものとして断熱箱体の背面，側
面，天面の前記空間内の前記外箱側に配設するとともに
前記樹脂発泡体の総量を減少させ、断熱箱体としての外
部からの類焼に対する難燃性を高め、有機ガスの発生を
抑えて安全性を高めたことを特徴とするものである。

【００３１】真空断熱体は冷蔵庫の外箱と内箱とで形成
される空間に配設し、その後前記空間内を発泡樹脂体を
発泡充填して断熱壁を形成したり、あるいは真空断熱体
と発泡樹脂体とを一体発泡した断熱体を外箱と内箱とで
形成される空間に配設してもよい。

【００３２】シート状無機繊維成形体を用いた真空断熱
体を断熱箱体に配設することにより断熱箱体の難燃性が
向上し、安全性の高い冷蔵庫を得ることができる。

【００３３】また、真空断熱体にはシート状無機繊維成
形体の芯材を用いていることから、薄く平面性に優れた
真空断熱体を得ることができ、したがって断熱箱体の断
熱壁を薄く平面性のよいものとすることができる。

【００３４】また、切断，折り曲げ，窪み・突起部・貫
通孔の形成等の加工性にも非常に優れることから、冷蔵
庫の形状に則した真空断熱体を容易に得ることができ
る。

【００３５】例えば、冷蔵庫の断熱箱体の三側面に沿う
ように１枚の真空断熱体を折り曲げて使用することも可
能であり、このような形状にすることにより冷蔵庫箱体
のエッジ部をも真空断熱体で被覆することができるの
で、さらに難燃性に優れ、また断熱性に優れた冷蔵庫断
熱箱体を得ることができる。

【００３６】また断熱箱体の中でも他部よりも薄壁化を
望む部位はシートを１枚とし、それ以外の部分はシート
を２枚積層する等により、必要に応じた形状を非常に簡
単に作製することができる。

【００３７】そして、真空断熱体の芯材がシート状であ
るために薄く、積層して必要な厚みにする際にも幅広く
要求に応じることができる。

【００３８】また、真空断熱体上に冷蔵庫に必要なパイ
プあるいは導線等を配設する場合には、シート状無機繊
維成形体上にパイプ等の形状に沿った窪みを設けて真空
断熱体を作製したり、もしくは真空断熱体作製後に窪み
を設け、その窪みにパイプ等を配設することも可能であ
る。また、箱体内面に沿わせたパイプ等に対し、真空断
熱体を直接押しつけて窪みを形成させ、そのまま箱体内
面に真空断熱体を配設することも可能である。これらの
ように、繊維集合体を用いているため成型が容易であ
り、窪みを容易に設けることができるのである。

【００３９】また、無機繊維を用いていることから、冷
蔵庫の外箱と内箱とで形成される空間内に樹脂発泡体を
発泡充填する際の温度上昇による真空断熱体の性能劣化
が、有機物の芯材を使用した真空断熱材に比べて抑制さ
れる。

【００４０】このとき、無機粉末を用いた真空断熱体で
は、無機粉末を外被材に挿入する前にまず内袋に粉末を
充填する必要がある。無機粉末は、あらかじめ内袋に充
填しないと外被材内を真空排気する際に粉末が飛散する
からである。

【００４１】粉末を内袋に充填して真空断熱体を作製す
る場合、真空断熱体の形状加工を行う際にはまず内袋の
形状を整えておく必要がある。シート状の芯材を用いた
場合では、形状加工はシート状の芯材を必要な形状に切
断・折り曲げ等するだけで必要な形状の真空断熱体を得
ることができるが、粉末を用いた真空断熱体では内袋を
必要な形状に整えるには、内袋が破断したり粉末が偏っ
たりすることで形状加工に制限があり、非常に作業効率
も劣る。

【００４２】またシート状無機繊維成形体を用いた真空
断熱材は、シート状であり成形体であるため、無機粉末
を使用するときと比較して真空断熱体を作製する際にも
作業効率が大幅に向上する。粉末を用いる際に必要な工
程である粉末の内袋充填が省略され、また粉末飛散の心
配もないことから作業環境も大幅に改善される。

【００４３】さらに、真空断熱体の破袋時にも芯材が飛
散することはないことから、冷蔵庫を廃棄するときにも
作業環境の悪化を招くことなく、この真空断熱体を有し
た冷蔵庫を容易に廃棄することができる。

【００４４】また、粉末でなく繊維状の物質を成形体と
するために、成形体を形成させる際に繊維どうしの接触
点が多くなり、バインダー等で固形化しやすく作製容易
な芯材を得ることができる。

【００４５】この場合のシート状無機繊維成形体の構成
材料は特に限定するものではなく、アルミナ繊維，セラ
ミック繊維，シリカ繊維，ジルコニア繊維，グラスウー
ル，ロックウール，硫酸カルシウム繊維，炭化ケイ素繊
維，チタン酸カリウム繊維，硫酸マグネシウム繊維等、
無機繊維であればよく、また単一素材に限定するもので
もない。

【００４６】無機繊維の繊維径であるが、断熱性能の点
から１０μｍ以下であることが望ましく、さらに好まし
くは５μｍ以下、特に３μｍ以下であることが望まし
い。

【００４７】また、繊維質だけでもよいが、集合体を形
成するために無機バインダーあるいは有機バインダー等
を用いてもよい。

【００４８】前記無機バインダーとしては、コロイダル
シリカ，水ガラス，アルミナゾル，シリコン樹脂等、特
に限定するものではなく、公知の材料を使用することが
できる。

【００４９】また、前記有機バインダーとしては、フェ
ノール系樹脂，エポキシ系樹脂，ユリア系樹脂等の熱硬
化性樹脂、あるいはメチルアクリレート，エチルアクリ
レート，ブチルアクリレート，シアノアクリレート，メ
チルメタクリレート，エチルメタクリレート，ブチルメ
タクリレート，シアノメタクリレート等のアクリル系樹
脂、ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフ
タレート，ポリエチレンナフタレート等のポリエステ
ル、ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリスチレン，ポ
リ酢酸ビニル，ポリビニルアルコール，ポリアクリロニ
トリル、あるいはポリアミド系樹脂等の熱可塑性樹脂
等、特に限定するものではなく、公知の材料を使用する
ことができる。

【００５０】有機バインダーの含有量は、難燃性、ある
いは無機繊維成形体からの経時的な発生ガス、あるいは
密度等の観点から、１０％以下であることが望ましく、
さらに好ましくは５％以下であることが望ましい。

【００５１】これらのバインダーは２種類あるいはそれ
以上の混合物として用いることも可能であり、さらに、
一般的に用いられる可塑剤，熱安定剤，光安定剤，充填
材等を混合して用いることも可能である。

【００５２】以上のようなものを用いて作製したシート
状無機繊維成形体の密度は特に限定するものではない
が、成形体としての形状を維持できるという観点から８
０ｋｇ／ｍ³以上、また断熱性能という観点から３００
ｋｇ／ｍ³以下であることが望ましく、特に１００ｋｇ
／ｍ³以上２００ｋｇ／ｍ³であることが望ましい。

【００５３】前記ガスバリア性フィルムとは、内部に気
密部を設けるために芯材を覆うものであり、材料構成と
しては特に限定されるものではないが、例えば、最外層
にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間層にアルミニ
ウム（以下ＡＬと称す）箔、最内層に高密度ポリエチレ
ン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムと、例
えば、最外層にポリエチレンテレフタレート樹脂、中間
層にＡＬ蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共
重合体樹脂（商品名エバール、クラレ（株）製）、最内
層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミ
ネートフィルムとを袋状にしたものなどがある。

【００５４】外被材の構成上の特徴としては、最外層は
衝撃などに対応するためであり、中間層はガスバリア性
を確保するためであり、最内層は熱融着によって密閉す
るためである。したがって、これらの目的に叶うもので
あれば、全ての公知材料が使用可能であり、さらに改善
する手段として、最外層にナイロン樹脂などを付与する
ことで耐突き刺し性を向上させたり、中間層にＡＬ蒸着
層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を
２層設けたりしてもよい。

【００５５】また、熱融着する最内層としては、シール
性やケミカルアタック性などから高密度ポリエチレン樹
脂が好ましいが、このほかに、ポリプロピレン樹脂やポ
リアクリルニトリル樹脂などを用いてもよい。

【００５６】また、外被材の袋形状も、四方シール袋，
ガゼット袋，ピロー袋，Ｌ字袋等、特に限定するもので
ない。

【００５７】また、芯材の脱水，脱ガスを目的として、
外被材挿入前に加熱処理を施すことも可能である。この
ときの加熱温度は、最低限脱水が可能であるということ
から、１００℃以上であることが望ましい。

【００５８】また、さらに真空断熱体の信頼性を向上さ
せる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質
を使用することも可能である。

【００５９】また、その吸着機構は、物理吸着，化学吸
着，および吸蔵，収着等のいずれでもよいが、非蒸発型
ゲッターとして作用する物質が良好である。

【００６０】具体的には、合成ゼオライト，活性炭，活
性アルミナ，シリカゲル，ドーソナイト，ハイドロタル
サイト等の物理吸着剤である。

【００６１】化学吸着剤としては、アルカリ金属やアル
カリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類
金属の水酸化物等が利用でき、特に、酸化リチウム，水
酸化リチウム，酸化カルシウム，水酸化カルシウム，酸
化マグネシウム，水酸化マグネシウム，酸化バリウム，
水酸化バリウムが効果的に作用する。

【００６２】また、硫酸カルシウム，硫酸マグネシウ
ム，硫酸ナトリウム，炭酸ナトリウム，炭酸カリウム，
塩化カルシウム，炭酸リチウム，不飽和脂肪酸，鉄化合
物等も効果的に作用する。

【００６３】また、バリウム，マグネシウム，カルシウ
ム，ストロンチウム，チタン，ジルコニウム，バナジウ
ム等の物質を単独、もしくは合金化したゲッター物質を
適用するのがより効果的である。

【００６４】さらには、このような前記ゲッター物質を
少なくとも窒素，酸素，水分，二酸化炭素を吸着除去す
るため、種々混合して適用することがより効果的であ
る。

【００６５】以上のような真空断熱体と樹脂発泡体とを
有する冷蔵庫であるが、樹脂発泡体とは、例えば硬質ウ
レタンフォーム、フェノールフォームやスチレンフォー
ムなどを使用することができるが、特に指定するもので
はない。

【００６６】また、例えば硬質ウレタンフォームを発泡
する際に用いる発泡剤としては、特に指定するものでは
ないが、オゾン層保護，地球温暖化防止の観点から、シ
クロペンタン，イソペンタン，ｎ−ペンタン，イソブタ
ン，ｎ−ブタン，水（炭酸ガス発泡），アゾ化合物，ア
ルゴン等が望ましく、特に断熱性能の点からシクロペン
タンが特に望ましい。

【００６７】また、このような冷蔵庫に用いられる冷媒
であるが、特に指定するものではなく、可燃性冷媒であ
るイソブタン，ｎ−ブタン，プロパン，アンモニア等で
あるが、冷却能力の点からイソブタンが特に望ましい。

【００６８】また、請求項２に記載の発明は、内箱と外
箱とから形成される空間の外箱側に真空断熱体を配設し
たことを特徴とするものである。

【００６９】真空断熱体を外箱内面に配設し、その後外
箱と内箱で形成される空間内を発泡樹脂体を発泡充填し
て断熱壁を形成したり、あるいは真空断熱体と発泡樹脂
体とを一体発泡した断熱体を、真空断熱体が外箱側にな
るように外箱と内箱とで形成される空間に配設してもよ
い。

【００７０】冷蔵庫外側面に難燃性の真空断熱体を配置
することにより、冷蔵庫外部からの類焼に対する断熱材
の難燃化をさらに向上させ、安全性を高めることができ
る。

【００７１】一般的に冷蔵庫の外箱は鉄板でできており
平面状であるので、外箱内面に真空断熱体を取り付ける
ことは容易である。

【００７２】あらかじめ真空断熱体を外箱に配設してお
く場合、真空断熱体の取り付け方法は、接着材，粘着テ
ープ，ホットメルト，発泡樹脂等を用いて貼付してお
く、固定具等を用いて真空断熱体を固定あるいは狭持し
ておき、その後発泡樹脂体で真空断熱体以外の空間を充
填する等の方法があるが、特に指定するものではない。

【００７３】また、請求項３に記載の発明は、冷蔵庫に
取り付けられているドア体にシート状無機繊維成形体を
用いた真空断熱体を使用したことを特徴とするものであ
る。

【００７４】ドア体に用いる真空断熱体としては、ドア
体の内側面あるいは外側面に無機繊維成形体を用いた真
空断熱体を貼付し、それ以外の空間を樹脂発泡体で発泡
充填する方法、あるいは真空断熱体と樹脂発泡体とでま
ず複層断熱パネルを作製しておきそれをドア体内部に狭
持するあるいはテープ等で貼付する等の方法、あるいは
ドア体内部にシート状無機繊維成形体を配設しドア体内
部を真空排気してドア自体を真空断熱体とする方法等が
あるが、特に指定するものではない。

【００７５】ドア体に難燃性真空断熱体を用いているこ
とから、万一冷蔵庫周辺にて着火燃焼が起こってもドア
体への類焼に対し難燃化を図ることができる。

【００７６】また、請求項４記載の発明は、冷蔵庫内を
独立に仕切る仕切り板を有し、前記仕切り板内に真空断
熱体を配設したことを特徴とするものである。

【００７７】仕切り板内部に真空断熱体のみを配設し周
囲をＡＢＳ樹脂やＰＰ樹脂等からなる仕切り板外枠で被
覆し、仕切り板としてもよい。

【００７８】また、真空断熱材と樹脂発泡体と仕切り板
外枠を一体成型して仕切り板とすることや、このとき仕
切り板外枠が内箱と一体成型されていることも可能であ
り、あるいはあらかじめ真空断熱材と樹脂発泡体とで断
熱ボードを作製し仕切り板外枠内に収めて仕切り板とす
ることも可能であるが、シート状無機繊維成形体を用い
た真空断熱材を使用した仕切り板であれば特に指定する
ものではない。

【００７９】仕切り板を以上のような構成にし、かつ例
えば断熱箱体の内箱側にシート状無機繊維成形体を用い
た真空断熱体を配設することにより、冷蔵庫外部で着火
燃焼が起こった際にも例えば冷蔵室前面部のドアが開放
され庫内が燃焼したとしても、仕切り板で仕切られた別
の部屋への類焼を防ぎかつ断熱箱体への類焼を防ぐこと
ができ、さらに安全性の高い冷蔵庫を得ることができ
る。

【００８０】また、仕切り板で区切られた冷蔵庫内を冷
蔵室，冷凍室としてもよく、さらにこれらの位置関係も
トップフリーザー，ミドルフリーザー，ボトムフリーザ
ータイプ等特に指定するものでもなく、さらに大型冷蔵
庫等では縦に仕切り板を有し、左右いずれかを冷蔵室，
冷凍室とすることも可能である。

【００８１】また、請求項５記載の発明は、圧縮機，凝
縮器，キャピラリチューブ，蒸発器とを環状に接続した
冷凍サイクルと、内箱と、外箱と、内箱と外箱とから形
成される空間が密閉されており、かつ前記密閉された空
間に断熱材を有する断熱箱体とからなり、前記冷凍サイ
クル内に可燃性冷媒を封入し、かつ前記断熱材としてシ
ート状無機繊維成形体を配設し、前記密閉空間内を減圧
したことを特徴とするものである。

【００８２】以上のような構成の冷蔵庫にすることによ
り、断熱壁に樹脂発泡体を有さないため冷蔵庫の安全性
は飛躍的に向上する。

【００８３】これは、万一冷蔵庫外部から類焼してきて
も有機性の断熱材を有しておらず、断熱材への類焼を抑
制できることや、また樹脂発泡体からの有機ガス発生を
抑制することができるからである。

【００８４】このとき、外箱と内箱とはガスバリア性が
よく、かつ熱伝導度の低い物質がよいが、実際的には非
常に薄い鉄板，ステンレス板等の金属板等が有効であ
る。

【００８５】外箱と内箱との間にシート状無機繊維成形
体を用いているため平面性に優れており、外箱と内箱と
の内部を真空排気した際にも冷蔵庫表面の平面性は保た
れる。また生産時にも無機粉体等と異なりシート状無機
繊維成形体を外箱と内箱とも間に挿入して内部を真空引
きにするだけでよいので、非常に生産性や作業性にも優
れる。

【００８６】また、無機繊維を用いていることから真空
断熱体内における経時的なガス発生が少なく、断熱箱体
の長期信頼性も向上する。

【００８７】また、請求項６記載の発明は、シート状無
機繊維成形体が少なくともシリカを含むことを特徴とす
るものである。

【００８８】シリカを含む無機繊維を用いることによ
り、耐熱性に優れ安価なシート状無機繊維成形体を得る
ことができるのである。

【００８９】また、請求項７記載の発明は、シート状無
機繊維成形体が少なくともアルミナを含むことを特徴と
するものである。

【００９０】アルミナ含有率が多いほど断熱材の耐熱性
は向上することから、シート状無機繊維成形体の難燃性
を向上させることができる。

【００９１】また、シート状無機繊維成形体は他の成分
を有していてもよく、それ以外の無機物としては、酸化
カルシウム，酸化マグネシウム，酸化鉄，酸化チタン，
酸化ホウ素，酸化ナトリウム，ジルコニア，硫酸カルシ
ウム，硫酸マグネシウム，炭化ケイ素，チタン酸カリウ
ム，クロム，亜鉛等、特に指定するものではない。

【００９２】以下、本発明の実施の形態について図を参
照しながら説明する。

【００９３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における冷蔵庫の断面図である。

【００９４】１は冷蔵庫、２は冷蔵庫を形成する断熱箱
体、１７は真空断熱体である。

【００９５】断熱箱体２は、鉄板をプレス成型した外箱
３と、ＡＢＳ樹脂を真空成型した内箱４とが、フランジ
を介して構成される箱体内部に、あらかじめ真空断熱体
１７を配設し、真空断熱体１７以外の空間部を、硬質ウ
レタンフォーム５にて発泡充填したものである。硬質ウ
レタンフォーム５は、発泡剤としてシクロペンタンを使
用している。

【００９６】断熱箱体２は、仕切り板７にて区切られて
おり、上部が冷蔵室８、下部が冷凍室９となっている。
仕切り板７には、ダンパ１０が取り付けられている。

【００９７】１１は冷蔵庫１内に配置された蒸発器であ
り、圧縮機１３，凝縮器１４，キャピラリチューブ１５
とを順次環状に接続し、冷凍サイクルを形成する。冷凍
サイクル内には冷媒であるイソブタン１６が封入されて
いる。

【００９８】蒸発器１１は、冷蔵室８および冷凍室９の
２カ所に設け、それらを直列にまた並列に繋ぎ冷凍サイ
クルを形成してもよい。

【００９９】また、冷蔵庫１にはドア体６が取り付けら
れており、ドア体６の内部に真空断熱体１７が配設さ
れ、真空断熱体１７以外の空間部は硬質ウレタンフォー
ム５にて発泡充填されている。

【０１００】図２は、本実施の形態における真空断熱体
１７の断面図であり、１８はシート状セラミックファイ
バー成形体、１９は外被材を表している。

【０１０１】真空断熱体１７の断熱性能は、３０Ｐａ時
に０．００４３Ｗ／ｍＫであった。

【０１０２】比較例として、芯材として連通ウレタンフ
ォーム，シリカ粉末を用いた真空断熱体の性能は、３０
ｐａ時に０．００６５〜０．００７５Ｗ／ｍＫである。

【０１０３】このように非常に断熱性能が高いため、薄
い真空断熱体１７でも十分な断熱性能が確保でき、庫内
容積を増大することもできる。

【０１０４】また、冷蔵庫背面，側面，天面にシート状
セラミックファイバー成形体１８からなる難燃性の真空
断熱体１７を複数配設して、断熱箱体２の全体としての
難燃性を向上させ、さらに安全性の高い冷蔵庫とするこ
とができる。

【０１０５】また、断熱箱体２の側面、あるいは背面、
あるいは底面のいずれか１カ所以上の冷凍室９に対応す
る部分にのみ配設することにより、コスト的あるいは断
熱性能的にも効率よく貼付することができる。

【０１０６】本実施の形態の真空断熱体１７の配設方法
としては、あらかじめ真空断熱体１７の片面、あるいは
外箱３内側の真空断熱体１７貼付位置、あるいはその両
方にホットメルトを塗布し、その後真空断熱体１７を外
箱３に押し付け、圧力をかけることにより真空断熱体１
７を断熱箱体２に貼付しておき、その後外箱３と内箱４
とで形成される空間を硬質ウレタンフォーム５にて発泡
充填している。

【０１０７】また、冷蔵庫１では、仕切り板７内の断熱
部も、硬質ウレタンフォーム５にて一体発泡されてい
る。

【０１０８】仕切り板７にて仕切った断熱箱体２の上部
を冷蔵室８、下部を冷凍室９としたが、冷蔵室８をさら
に区切り、例えば冷蔵室と野菜室を設けてもよく、また
冷凍室９を区切り、例えば冷凍室と製氷室とパーシャル
室とを設けてもよい。もちろん、それぞれの仕切り板
に、シート状セラミックファイバー成形体１８からなる
難燃性の真空断熱体１７を単数または複数配設して安全
性を向上させてもよいことは、いうまでもない。

【０１０９】また、真空断熱体１７を断熱箱体２の側面
に配設する際、この真空断熱体１７を断熱箱体２の形状
にあうよう、例えば機械室１２の形状に沿うよう図１に
おける右下部に切り欠き部を有する５角形状の真空断熱
体を配設することも可能である。このときの外被材の形
状は、長方形あるいは正方形状の外被材に５角形状のシ
ート状セラミックファイバーを封入したものを、シート
状セラミックファイバー成形体の形状に合わせて外被材
を折り曲げて真空断熱体を使用する、もしくはあらかじ
め外被材をシート状セラミックファイバー成形体の形状
に合わせて作製して封入することにより真空断熱体とす
る等があるが、特に指定するものではない。また、この
とき真空断熱体は断熱箱体の側面全体を覆ってもよく、
また熱リークの大きい冷凍室９に対応する断熱箱体部の
みを覆ってもよく、また側面を複数の真空断熱体で覆っ
てもよい。

【０１１０】また、冷蔵庫背面下部に設けた機械室１２
と冷凍室９を分離する断熱箱体２の断熱部に設けられた
真空断熱体１７は、機械室１２に沿う形状に折り曲げら
れている。

【０１１１】真空断熱体１７は、シート状セラミックフ
ァイバー成形体１８を芯材に用いているために、折り曲
げ加工が非常に容易であり、生産性に優れる。さらに複
数の真空断熱体を組み合わせて断熱すると各真空断熱体
間に隙間が生じ、難燃性向上を妨げるとともに断熱性能
が劣化する。このことから、１枚の真空断熱材を折り曲
げて使用できることが、冷蔵庫の安全性の向上、あるい
は断熱性能向上ひいては圧縮機１３の運転抑制による省
エネルギーにつながるのである。

【０１１２】また、図２に示す真空断熱体１７の製造方
法を、以下に示す。

【０１１３】真空断熱体１７は、厚さ５ｍｍのシート状
セラミックファイバー成形体１８を１４０℃で１時間乾
燥した後で外被材１９中に挿入し、内部を真空引きして
開口部を封止することにより形成されている。

【０１１４】シート状セラミックファイバー成形体に用
いている無機繊維の化学組成は、シリカ約６０％，アル
ミナ約１８％，酸化カルシウム約１７％、他の無機物が
約５％であり、繊維径は約１〜３μｍである。また、こ
れに対しバインダーとしてアクリル系バインダーを約５
％使用しており、この成形体の大気圧下での密度は１２
０ｋｇ／ｍ³である。

【０１１５】外被材１９は、片面には、表面保護層とし
てポリエチレンテレフタレート（１２μｍ）、中間部に
はアルミ箔（６μｍ）、熱シール層が高密度ポリエチレ
ン（５０μｍ）からなるラミネートフィルム、もう一方
の面には、表面保護層がポリエチレンテレフタレート
（１２μｍ）、中間部がエチレン−ビニルアルコール共
重合体樹脂組成物（１５μｍ）の内側にアルミニウム蒸
着を施したフィルム層、熱シール層が高密度ポリエチレ
ン（５０μｍ）からなるラミネートフィルムである。

【０１１６】また、外被材１９には、耐傷つき性を向上
させるために表面保護層にナイロン樹脂層を形成させて
いる。

【０１１７】また、外被材１９の袋形状は四方シールの
ものを用いている。

【０１１８】（実施の形態２）図３は、本発明の実施の
形態２における冷蔵庫断面の模式図である。

【０１１９】１は冷蔵庫、２０は外箱３と内箱４とシー
ト状セラミックファイバー成形体１８からなる真空断熱
箱体である。真空断熱箱体２０の背面にはシート状セラ
ミックファイバー１８を２枚重ねて使用している。

【０１２０】外箱３と内箱４とは厚さ０．５ｍｍの鉄板
から構成されており、外箱３と内箱４とから形成される
空間内部にシート状セラミックファイバー成形体１８を
配設し、継ぎ目は溶接にて封止し内部の気密性を保って
いる。

【０１２１】また、内箱４を構成する鉄板にて真空仕切
り板２１も形成されている。真空仕切り板２１内にもシ
ート状セラミックファイバー成形体１８を配設してい
る。

【０１２２】また、外箱３，真空仕切り板２１にはそれ
ぞれ内部を真空排気できるように排気孔２２，仕切り排
気口２３を設けてあり、ここから真空断熱箱体２０，真
空仕切り板２１の内部を真空引きした後、排気孔２２，
仕切り排気孔２３を溶接にて封止し内部の気密性を保
つ。このとき、冷蔵庫背面の平面性を得るために、この
排気孔２２の突起部は気密性を保つようにしたまま切断
してもよい。

【０１２３】２４は真空ドア体であり、厚さ０．５ｍｍ
の鉄板にて外枠が形成され、内部にシート状セラミック
ファイバー成形体１８を配設した後に内部を真空排気
し、ドア排気孔２５を溶接にて封止している。

【０１２４】また、１１は冷蔵庫内に配置された蒸発器
であり、機械室１２に配置された圧縮機１３，凝縮器１
４，キャピラリチューブ１５とをパイプで順次接続して
冷凍サイクルを形成し、内部に冷媒であるイソブタン１
６を封入している。

【０１２５】蒸発器１１，圧縮機１３，凝縮器１４，キ
ャピラリチューブ１５を結ぶパイプと真空断熱箱体２０
とは、真空断熱箱体２０の出口部分で溶接され真空断熱
箱体２０内部の気密性を保っている。

【０１２６】シート状セラミックファイバー成形体１８
は上記パイプの形状に沿って窪みを形成しており、そこ
にパイプが埋設されているが、シート状であるために形
状加工が非常に容易であり、窪み形成等が簡単に行え
る。

【０１２７】本セラミックファイバーのアルミナ含有率
は約１８％であるが、アルミナ含有率を増大し結晶性を
向上させた方が耐熱温度が上昇することから、アルミナ
含有率のさらに大きいセラミックファイバーを用いた真
空断熱体１７を冷蔵庫に使用するほうが安全性の高い冷
蔵庫を得ることができる。

【０１２８】また、真空断熱箱体２０や真空ドア体２４
内部の真空度を保つために、内部にガス吸着剤を配置す
ることも可能である。

【０１２９】このような構造の冷蔵庫を形成することに
より、断熱材として樹脂発泡体を用いていないために、
外部からの類焼による断熱箱体燃焼の可能性を最小限に
抑制することができる。

【０１３０】

【発明の効果】以上のように本発明の冷蔵庫は、圧縮
機，凝縮器，キャピラリチューブ，蒸発器とを環状に接
続した冷凍サイクルと、内箱と、外箱と、内箱と外箱と
から形成される空間に断熱材を有する断熱箱体とからな
り、前記冷凍サイクル内にハイドロカーボン系の冷媒を
封入し、かつ前記断熱材としてハイドロカーボン系のシ
クロペンタンを発泡剤とした発泡樹脂体を用いることに
より可燃性はあるが地球温暖化への影響を極少化した冷
蔵庫であって、断熱箱体の前記空間内に前記発泡樹脂体
と併せて真空断熱体を用い、前記真空断熱体は難燃性を
高めるよう無機バインダーで集合体を形成したシート状
無機繊維集合体をガスバリア性フィルムによって被覆し
内部を減圧したものとして断熱箱体の背面，側面，天面
の前記空間内の前記外箱側に配設するとともに前記樹脂
発泡体の総量を減少させ、断熱箱体としての外部からの
類焼に対する難燃性を高め、有機ガスの発生を抑えて安
全性を高めたものである。

【０１３１】シート状無機繊維成形体を用いた難燃性の
真空断熱体を断熱箱体に配設することにより、発泡樹脂
体だけを用いた断熱材よりも難燃性は改善され、結果的
に断熱箱体の難燃性は向上する。したがって、外部から
の類焼による断熱箱体の難燃化を図り、従来の冷蔵庫よ
りも安全性の高い冷蔵庫を得ることができる。

【０１３２】また、真空断熱体を配設することにより、
断熱箱体に使用されている発泡樹脂体の量を減少でき、
また断熱性能が改善されるため断熱箱体の薄壁化も可能
となるので、結果的に使用されている発泡樹脂体の総量
をさらに減少することができる。

【０１３３】したがって、使用される発泡樹脂体の量が
減少することから、万一断熱材に類焼した場合でも有機
ガスの発生量が少なくなり、より安全性の高い冷蔵庫を
得ることができる。

【０１３４】また、シート状無機繊維成形体を用いてい
るので、薄く平面性に優れ軽量で生産性に優れた冷蔵庫
箱体を得ることができる。

【０１３５】また、本発明の冷蔵庫は、内箱と外箱から
形成される空間に断熱材を有し、前記空間の外箱側にシ
ート状無機繊維成形体を用いた真空断熱体を使用したも
のである。

【０１３６】この場合には、冷蔵庫の外側面に難燃性の
真空断熱体を配置することにより、冷蔵庫外部から類焼
してきても、真空断熱体は燃えにくいので、結果的に発
泡樹脂体に着火しにくくなり、箱体としての難燃性をさ
らに向上させることができる。

【０１３７】また、ドア体にも難燃性のシート状無機繊
維成形体を用いた断熱材を用いているため、冷蔵庫外部
からの類焼に対する冷蔵庫ドア体の断熱部の難燃性を高
めることができる。

【０１３８】また、冷蔵庫内を独立に仕切る仕切り板を
有し、前記仕切り板内にシート状無機繊維成形体を用い
た真空断熱体を配設している。

【０１３９】したがって、外部からの類焼により庫内の
独立した冷凍室か冷蔵室のどちらか一方の部屋が燃焼し
た場合にも、仕切り板は燃焼しにくいので別の部屋への
類焼を防げ、さらに安全性の高い冷蔵庫を得ることがで
きる。

【０１４０】また、本発明の冷蔵庫は冷蔵庫箱体を構成
する外箱と内箱との間に形成される密閉空間にシート状
無機繊維成形体を配設し前記空間内部を減圧とするもの
であり、結果的に密閉空間内には発泡樹脂体を有さない
ものである。

【０１４１】したがって、大幅な難燃性向上が図れ、ま
た類焼したときの発泡樹脂体からの有機ガス発生がなく
なるという意味から飛躍的に安全性を高めることがで
き、また断熱箱体そのものを真空断熱箱体とすることが
できることから断熱性能も大幅に向上する。

【０１４２】また、シート状無機繊維成形体は少なくと
もシリカを含むものである。

【０１４３】シリカを含む無機繊維を用いることによ
り、耐熱性に優れかつ安価な真空断熱体を得ることがで
きる。

【０１４４】また、シート状無機繊維成形体は少なくと
もアルミナを含むものである。

【０１４５】アルミナを含み、あるいはアルミナ含有率
を向上させた無機繊維を用いることにより耐熱性はさら
に向上し、これを用いた真空断熱体の難燃性はさらに向
上するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の断面図

【図２】本発明の実施の形態１における真空断熱体の断
面図

【図３】本発明の実施の形態２における冷蔵庫の断面図

【図４】従来例における冷蔵庫の断面図

【符号の説明】

１ 冷蔵庫 ２ 断熱箱体 ３ 外箱 ４ 内箱 ５ 硬質ウレタンフォーム ６ ドア体 ７ 仕切り板 ８ 冷蔵室 ９ 冷凍室 １０ ダンパ １１ 蒸発器 １２ 機械室 １３ 圧縮機 １４ 凝縮器 １５ キャピラリチューブ １６ イソブタン １７ 真空断熱体 １８ シート状セラミックファイバー成形体 １９ 外被材 ２０ 真空断熱箱体 ２１ 真空仕切り ２２ 排気孔 ２３ 仕切り排気孔 ２４ 真空ドア体 ２５ ドア排気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−159950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−187084（ＪＰ，Ａ) 特開2000−230775（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−247632（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−44290（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 23/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮機，凝縮器，キャピラリチューブ，
   蒸発器とを環状に接続した冷凍サイクルと、内箱と、外
   箱と、内箱と外箱とから形成される空間に断熱材を有す
   る断熱箱体とからなり、前記冷凍サイクル内にハイドロ
   カーボン系の冷媒を封入し、かつ前記断熱材としてハイ
   ドロカーボン系のシクロペンタンを発泡剤とした発泡樹
   脂体を用いることにより可燃性はあるが地球温暖化への
   影響を極少化した冷蔵庫であって、断熱箱体の前記空間
   内に前記発泡樹脂体と併せて真空断熱体を用い、前記真
   空断熱体は難燃性を高めるよう無機バインダーで集合体
   を形成したシート状無機繊維集合体をガスバリア性フィ
   ルムによって被覆し内部を減圧したものとして断熱箱体
   の背面，側面，天面の前記空間内の前記外箱側に配設す
   るとともに前記樹脂発泡体の総量を減少させ、断熱箱体
   としての外部からの類焼に対する難燃性を高め、有機ガ
   スの発生を抑えて安全性を高めたことを特徴とする冷蔵
   庫。
2. 【請求項２】 冷蔵庫に取り付けられているドア体にシ
   ート状無機繊維成形体を用いた真空断熱体を使用したこ
   とを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 【請求項３】 冷蔵庫内を独立に仕切る仕切り板を有
   し、前記仕切り板内にシート状無機繊維成形体を用いた
   真空断熱体を配設したことを特徴とする請求項１または
   ２に記載の冷蔵庫。
4. 【請求項４】 シート状無機繊維成形体が少なくともシ
   リカを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のい
   ずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 【請求項５】 シート状無機繊維成形体が少なくともア
   ルミナを含むことを特徴とする請求項１から請求項４の
   いずれか一項に記載の冷蔵庫。