JP4183657B2 - refrigerator - Google Patents
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Description
本発明は冷蔵庫に関する。 The present invention relates to the refrigerator.
近年、地球温暖化に対する観点から、家電品の消費電力量削減の必要性が叫ばれている。特に、冷蔵庫は家電品の中で特に消費電力量を多く費やす製品であり、冷蔵庫の消費電力量削減は地球温暖化対策として必要不可欠な状況にある。冷蔵庫の消費電力は、庫内の負荷量が一定であれば、庫内冷却用圧縮機の効率と庫内からの熱漏洩量に関係する断熱材の断熱性能とによってその大部分が決まるため、冷蔵庫では圧縮機の効率向上と断熱材の性能向上を行なうことが重要となっている。 In recent years, from the viewpoint of global warming, the necessity of reducing the power consumption of home appliances has been screamed. In particular, refrigerators are products that consume a large amount of power consumption among household electrical appliances, and reducing the power consumption of refrigerators is indispensable as a measure against global warming. If the load in the refrigerator is constant, the power consumption of the refrigerator is largely determined by the efficiency of the compressor for cooling the refrigerator and the heat insulation performance of the heat insulating material related to the amount of heat leakage from the refrigerator, In the refrigerator, it is important to improve the efficiency of the compressor and the performance of the heat insulating material.
そこで、断熱材の高性能化のために、冷蔵庫に真空断熱材を使用することが行なわれるようになってきている。従来の真空断熱材を用いた冷蔵庫としては、特開2001−165557号公報(特許文献1)に開示されたものがある。この特許文献1の冷蔵庫は、シート状無機繊維集合体からなるコア材をガスバリヤ性フィルムからなる外被材で覆って内部を減圧封止した真空断熱材を形成し、この真空断熱材を外箱と内箱とで形成される空間に配置し、その周囲に発泡断熱材を充填して断熱壁を形成したものである。
Therefore, in order to improve the performance of the heat insulating material, the use of a vacuum heat insulating material in a refrigerator has been performed. As a refrigerator using the conventional vacuum heat insulating material, there exists what was disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-165557 (patent document 1). The refrigerator of
一方、冷蔵庫の断熱材をリサイクルして資源の有効利用を図るため、発泡断熱材の廃材を真空断熱材に用いることが考えられている。廃材利用の真空断熱材を用いた冷蔵庫としては、特開2001−349664号公報(特許文献2)に開示されたものがある。この特許文献2の冷蔵庫に用いる真空断熱材は、廃材の発泡断熱材を気流粉砕方式粉砕装置を用いて独立気泡がほとんど残存しないように微粉砕して、オープンセル構造の発泡断熱粉末を作り、この発泡断熱粉末に結合材を混合し、混合物を型内に入れて熱プレス成形して得られる発泡断熱粉末が結合材を介して接着されたコア材を備えたものである。
On the other hand, in order to recycle the heat insulating material of the refrigerator and effectively use resources, it is considered that the waste material of the foam heat insulating material is used as the vacuum heat insulating material. As a refrigerator using the vacuum heat insulating material of waste materials, there exists what was disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-349664 (patent document 2). The vacuum heat insulating material used in the refrigerator of
特許文献1の冷蔵庫では、真空断熱材のコア材としてシート状無機繊維集合体を用いているため、断熱性能及び強度が優れているという利点を有している。しかし、特許文献1には、廃コア材を利用してシート状無機繊維集合体のコア材を形成することについては開示されておらず、資源の有効利用に関して課題があった。
In the refrigerator of
また、特許文献2の冷蔵庫では、廃材の発泡断熱材を発泡断熱粉末にして真空断熱材のコア材としているため、無機繊維集合体からなるコア材を用いた真空断熱材のような断熱性能及び強度を得ることが難しいという課題があった。また、特許文献2には、真空断熱材のコア材の廃棄物をリサイクルすることについては開示されていない。
Moreover, in the refrigerator of
さらには、シート状無機繊維集合体からなるコア材はシート状無機繊維集合体を複数層に重ねて結合材で結合した積層体であることが多く、その端部はその稜線が揃っていない等の理由で切断されてコア材として用いられていなかった。この切断された端材は、細長い短冊状であり、再利用されることなく一般に廃棄されており、この端材の有効利用を図ることが課題となっている。 Furthermore, the core material composed of the sheet-like inorganic fiber aggregate is often a laminate in which the sheet-like inorganic fiber aggregates are stacked in a plurality of layers and bonded with a binder, and the edges thereof are not aligned. For this reason, it was cut and not used as a core material. The cut end material has a long and narrow strip shape and is generally discarded without being reused. There is a problem in effectively using the end material.
そこで、無機繊維集合体の端材を粗粉砕したものをシート状無機繊維集合体の間に挟み、これらに結合材を供給して熱プレス成形して真空断熱材とすることが考えられる。しかし、かかる真空断熱材のコア材は、シート状無機繊維集合体と共に熱プレスされるため、各粉砕物間の結合が必ずしも十分に行なわれず、強度的に脆くなってしまうという課題があった。 Therefore, it is conceivable that coarsely pulverized end materials of the inorganic fiber aggregates are sandwiched between the sheet-like inorganic fiber aggregates, a binder is supplied to these, and hot press molding is performed to obtain a vacuum heat insulating material. However, since the core material of the vacuum heat insulating material is hot-pressed together with the sheet-like inorganic fiber aggregate, there is a problem in that the pulverized materials are not sufficiently bonded to each other and become brittle in strength.
本発明の目的は、資源の有効利用を図りつつ断熱性能に優れ且つ強度的に強い冷蔵庫を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an effective while achieving utilization excellent thermal insulation performance and strength strong refrigerators resources.
前記目的を達成するために、本発明は、外被材内にコア材を収納して減圧封止した真空断熱材を外箱と内箱との間に配設すると共に、前記外箱と前記内箱との間の空間に発泡断熱材を充填して断熱体を構成した冷蔵庫において、前記コア材は、複数のシート状の新材無機繊維集合体の間に、無機繊維集合体からなる廃コア材を粉砕した粉砕物が結合材と共に熱プレスされて繊維の方向が揃えられ且つシート状にされた廃材無機繊維集合体を挟持して積層されていると共に、これらの積層された無機繊維集合体が熱プレスされ結合材で結合された積層体で構成されていることを特徴とする冷蔵庫としたことにある。 To achieve the pre-Symbol object, the present invention is to provided a housing the core material into the enveloping member vacuum thermal insulator sealed vacuum seal between the outer box and the inner box, said outer box In the refrigerator in which the space between the inner box and the foamed heat insulating material is filled to form a heat insulator, the core material is composed of an inorganic fiber aggregate between a plurality of sheet-like new inorganic fiber aggregates. with pulverized product obtained by pulverizing waste core material is laminated to sandwich the heat-pressed by waste inorganic fiber assembly in which the direction of the fibers are in collated and sheet with binder, these laminated inorganic fibers It is in a refrigerator characterized in that the assembly is composed of a laminate that is hot-pressed and bonded with a binder.
係る本発明のより好ましい具体的な構成は次の通りである。
(1)前記シート状にされた廃材無機繊維集合体は繊維方向がほぼ平行に揃えられたものであること。
(2)前記コア材は、結合材を含まない前記新材無機繊維集合体と、結合材が残る前記廃材無機繊維集合体とが積層された積層体で構成されていること。
A more preferable specific configuration of the present invention is as follows.
(1) The waste material inorganic fiber aggregates formed into a sheet form have fiber directions aligned substantially in parallel .
(2) The said core material is comprised with the laminated body by which the said new material inorganic fiber assembly which does not contain a binding material, and the said waste material inorganic fiber assembly with which a binding material remains were laminated | stacked.
本発明によれば、資源の有効利用を図りつつ断熱性能に優れ且つ強度的に強い冷蔵庫を得ることができる。
According to the present invention, it is possible to obtain an effective while achieving utilization excellent thermal insulation performance and strength strong refrigerators resources.
以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。本発明でいう冷蔵庫には、家庭用及び業務用の冷蔵・冷凍庫の他に、自動販売機、商品陳列棚、商品陳列ケース、保冷庫、クーラボックス、冷蔵・冷凍車等が含まれる。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The refrigerator in the present invention includes vending machines, merchandise display shelves, merchandise display cases, cool storage boxes, cooler boxes, refrigeration / freezer cars, etc., in addition to household and commercial refrigeration / freezers.
本発明の第1実施例の冷蔵庫及び真空断熱材について図1から図7を用いて説明する。 The refrigerator and the vacuum heat insulating material of 1st Example of this invention are demonstrated using FIGS. 1-7.
本実施例の冷蔵庫の全体構成及びその製造方法に関して、図1及び図2を参照しながら説明する。図1は本発明の第1実施例の冷蔵庫の斜視図、図2は図1の要部断面模式図である。 The overall configuration of the refrigerator of this embodiment and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a refrigerator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an essential part of FIG.
本実施例の冷蔵庫は、真空断熱材50を有する断熱体を構成する断熱箱体21と、真空断熱材を有する断熱体を構成する断熱扉とを備えて構成されている。断熱箱体21は、金属製の外箱22と、合成樹脂製の内箱23と、外箱22の内側に配設した複数の真空断熱材50と、外箱22と内箱23との間に充填された発泡断熱材24とからなっている。真空断熱材50は外箱22の内側の所定位置に密着してそれぞれ設置されている。具体的には、真空断熱材50は、外箱22の天井、左右側面、底面、背面の内側に密着して設置されている。係る真空断熱材50を用いた断熱箱体21とすることによって、発泡断熱材24単独で断熱体を構成する場合と比較して、熱漏洩量や消費電力量の少ない冷蔵庫を提供することができる。発泡断熱材24は、例えば硬質ウレタンフォームが用いられる。
The refrigerator according to the present embodiment includes a
かかる冷蔵庫は、真空断熱材50を外箱22の内側に配設した後、外箱22と内箱23との間の空間に発泡断熱材を充填することにより製作される。
Such a refrigerator is manufactured by filling the space between the
なお、断熱箱体21には、前面を開口した複数の貯蔵室が形成されている。これらの貯蔵室は、上から冷凍室及び冷蔵室の順に区画形成され、庫内に配置された冷却器によりそれぞれに適した所定の低温度に冷却される。なお、断熱箱体21の壁厚は、20mm〜50mm程度である。
The
断熱扉は、図示していないが、各貯蔵室の前面開口を開閉するように設けられている。断熱扉は、断熱箱体21と同様に、金属製の外箱と、合成樹脂製の内箱と、外箱の内側に配設した複数の真空断熱材と、外箱と内箱との間に充填された発泡断熱材とからなっている。この真空断熱材は、断熱箱体21側の真空断熱材50と同じ製造方法で製作される。
Although not shown, the heat insulating door is provided so as to open and close the front opening of each storage chamber. As with the
次に、本実施例の真空断熱パネル1の基本的な構成に関して、図2及び図3を参照しながら説明する。図3は図2に示す真空断熱パネル1の単独状態の断面模式図である。
Next, a basic configuration of the vacuum
真空断熱材50は、コア材2と、吸着部材3と、コア材2及び吸着部材3を収納し且つガスバリヤ性フィルムからなる外被材1とを備えて構成されている。この真空断熱材50は、コア材2と包装材で覆われた吸着部材3とを外被材1に収納した状態で、外被材1の内部を減圧し、外被材1の周縁部を熱融着して封止することにより作製されている。真空断熱材50の形状は、特に限定されず、適用される箇所と作業性に応じて各種形状及び厚さのものが適用可能である。
The vacuum
コア材2は、廃コア材を用いたシート状の廃材無機繊維集合体6と、シート状の新材無機繊維集合体7とが積層され、これらの積層された無機繊維集合体6、7が熱プレスされて結合材で結合された積層体で構成されている。
The
外被材1の片側は、最外層であるナイロン層の内側にアルミニウム等の金属を蒸着した金属蒸着膜を介在させてガスバリヤ性を良好としたポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)やガスバリヤ性の良好なアルミニウム等の金属箔を有し、高密度ポリエチレン樹脂やポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着可能な内層フィルムとを一体にして構成されている。外被材1の反対側は、アルミニウム等の金属を蒸着した金属蒸着膜を介在させてガスバリヤ性を良好としたポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)を有し、更にその内側によりガスバリヤ性の良好なエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH)、高密度ポリエチレン樹脂及びポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着可能な内層フィルムを一体に構成している。以上の2種類のラミネートされたフィルムを最内層である高密度ポリエチレン樹脂やポリアクリロニトリル樹脂等の熱溶着層で溶着し、コア材を封止する袋もしくは容器として外被材1が成形されている。
One side of the
次に、本実施例の真空断熱材50の製造方法に関して、図4から図7を参照しながら説明する。図4は本実施例におけるコア素材からコア材2と端材4とを分離した状態を示す斜視図、図5は本実施例における端材4から廃材無機繊維集合体6を作製する工程を説明する図、図6は本実施例におけるコア素材2Aの作製方法の説明図、図7は本実施例のコア材2及び吸着剤3を外被材1内に収納した状態の断面図である。
Next, the manufacturing method of the vacuum
新材無機繊維集合体7を平均繊維径3〜4μmのガラス短繊維材を集合してシート状に作製する。この新材無機繊維集合体7は、廃コア材を用いることなく、新たな無機繊維集合体として作製される。
A new material
一方、その稜線が揃っていない等の理由で、先に作製したコア素材の端部を切断し、図4に示すように端材4を除去する。端材4を除去された部分がコア材2となる。端材4が除去されるコア素材は無機繊維集合体を積層して構成されているので、端材4も無機繊維集合体で構成されている。本実施例で用いられる端材4は、本実施例で製作されたコア素材2A(図6(b)参照)から切断されたものであるが、他の方法で製作された無機繊維集合体からなるコア素材から切断されたものであってもよい。
On the other hand, the edge part of the core material produced previously is cut | disconnected for the reason that the ridgeline is not aligned, etc., and the
これらの端材4を図5(a)に示すように集めて粗粉砕機に投入し、この粗粉砕機により端材4を粗粉砕して図5(b)に示す粉砕物5とする。この粉砕物5は、繊維長さがある程度残る状態に粗粉砕された粗粉砕繊維物であり、本実施例のコア材は後述するように新材無機繊維集合体7よりも平均繊維長の短い廃材無機繊維集合体6の層を有することとなる。
る。
These
The
これらの粉砕物5を熱プレスして図5(c)に示すようにシート状の廃材無機繊維集合体6とする。即ち、粉砕物5は、所定の幅、厚さに揃えられ、必要に応じてホウ酸水溶液を適量含浸させて脱水して繊維がほぼ水平になるように圧縮加工が行なわれる。これによって、図5(d)の拡大図に模式的に示すように廃材無機繊維集合体6の繊維6aがほぼ水平に揃うので、廃材無機繊維集合体6の強度アップを図りつつ断熱性能を向上することができる。また、予めシート状の廃材無機繊維集合体6とすることにより、その取扱いが極めて容易になる。
These pulverized
次いで、廃材無機繊維集合体6と新材無機繊維集合体7とを図6(a)に示すようにして積層する。即ち、2枚の新材無機繊維集合体7の間に廃材無機繊維集合体6を挟むように積層する。なお、廃材無機繊維集合体6を複数枚用意して新材無機繊維集合体7の間に挟むようにしてもよく、廃材無機繊維集合体6の厚さを厚くする必要がある場合に、より一層の省資源を図る上で効果的である。本実施例では、廃材無機繊維集合体6を1層とし、その使用量割合はコア材全体の1/3になる量とし、同じく1/3ずつの量の新材無機繊維集合体7で廃材無機繊維集合体6を挟んでいる。廃材無機繊維集合体6及び新材無機繊維集合体7は何れもシート状であるので、その積層作業を容易に行なうことができる。
Next, the waste material
この積層体に結合材を含浸させて熱プレスすることによりこの積層体を結合材を介して結合すると共に所定の厚さに圧縮してコア素材2Aを作製する。具体的には、結合材として無機系或いは天然有機系結合材の水溶液を用い、これを積層体全体に適量含浸させ、熱プレスによって結合材中の水分を除去して積層体を構成する無機繊維を結合材を介して結合し、コア素材2Aを作製する。廃材無機繊維集合体6は予めシート状に形成されているため、このコア素材2Aの強度は、新材無機繊維集合体7間に粉砕物を単に介在させたものと比較して、廃材無機繊維集合体6の量を多くしても強いものとすることができる。
The laminated body is impregnated with a binder and hot-pressed so that the laminated body is bonded via the binder and compressed to a predetermined thickness to produce the
次いで、コア素材2Aから端材4を図4と同様な方法で除去し、コア材2を製作する。次いで、このコア材2を図7に示すように吸着剤3と共に外被材1内に収納し、真空包装機を用いて2.0Pa以下に一定時間保持した後、封止することにより図3に示すように真空断熱材50を作製する。
Next, the
このようにして作製された真空断熱材は、外被材1の表面平滑性が従来の新材無機繊維集合体のみによる真空断熱材と同等なレベルであることが確認できた。また、この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλHC−071で測定したところ、初期値で2.8mW/m・Kという低い値が得られた。
It was confirmed that the vacuum heat insulating material produced in this way has a surface smoothness of the
本実施例によれば、資源の有効利用を図りつつ断熱性能に優れ且つ強度的に強い真空断熱材を用いた冷蔵庫並びに真空断熱材及びその製造方法を得ることができる。 According to the present embodiment, it is possible to obtain a refrigerator, a vacuum heat insulating material, and a manufacturing method thereof using a vacuum heat insulating material that is excellent in heat insulating performance and strong in strength while effectively utilizing resources.
次に、本発明の第2実施例について図8及び図9を用いて説明する。図8は本発明の第2実施例におけるコア素材から端材を分割した状態の斜視図、図9は第2実施例におけるコア素材の作製方法を説明する斜視図である。この第2実施例は、以下に述べる点で第1実施例と相違するものであり、その他の点については第1実施例と基本的には同一である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the end material is divided from the core material in the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view for explaining a method for producing the core material in the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, and is basically the same as the first embodiment in other points.
第2実施例では、図8に示すように、コア素材から分離された端材4を上下2つにさらに分離して分離端材4aとする。この分離端材4aを平面上に水平方向に隙間が無いように複数並べて1層目の端材集合体4bをつくり、該端材集合体4bの上に端材同士の合わせ目或いは合わせ目に生じた隙間を塞ぐように別の端材4aを1層目の端材とほぼ平行になるように重ねて2層目の端材集合体4cをつくる。4b、4c等の端材集合体はコア材の強度を形成する意味から2層以上になるように積層することが好ましい。
In 2nd Example, as shown in FIG. 8, the
更に、2層に積層した端材集合体4dを新材無機繊維集合体7で挟み、この積層体を熱プレスで加熱圧縮して水分を除去しコア素材2Aを作製する。ここで使用した新材無機繊維集合体7は通常使用目付量の半分の量にしたものを使用した。このコア素材2Aを図8に示すように、コア材2と端材4とに分離する。
Further, the
この製法により得られたコア材2は、ハンドリング強度としては問題ない程度の強度を有し、十分に量産適用可能なレベルが得られた。また、この第2実施例によれば、端材4を2つに分離して並べるのみで端材集合体4dを容易に作ることができる。
The
このコア材2を吸着剤3と共にガスバリヤ性の外被材1で構成された袋に挿入し、真空包装機を用いて2.0Pa以下に一定時間保持した後に封止して得られた真空断熱材は、外皮材1の表面に端材6a同士の合わせ目が若干線状に現れるが、表面平滑性に従来の製法による真空断熱材と大差ないものとなった。この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλHC−071で測定したところ、初期値で2.4mW/m・Kという低い値が得られた。
Vacuum insulation obtained by inserting the
次に、本発明の第3実施例について図10を用いて説明する。図10は本発明の第3実施例におけるコア素材の作製工程を説明する斜視図である。この第3実施例は、以下に述べる点で第2実施例と相違するものであり、その他の点については第2実施例と基本的には同一である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view for explaining a core material manufacturing process in the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in the following points, and is basically the same as the second embodiment in other points.
この第3実施例では、分離端材4aを平面上に水平方向に隙間が無いように複数並べて1層目の端材集合体4bをつくり、端材集合体4bの上に同様な端材集合体4cを、端材集合体4bとは平行にならないように水平方向に回転させた状態、好ましくは90°の向きでお互いの端材同士の合わせ目或いは合わせ目に生じた隙間を塞ぐように重ね合わせる。コア材の強度を形成する意味から端材集合体4b、4cは井桁状に2層以上になるように積層することが好ましい。この第3実施例では、1層目の端材集合体4bと2層目の端材集合体4cが概略90°になる略井桁状に積層し、新材無機繊維集合体7で挟み、この積層体を熱プレスで加熱圧縮して水分を除去しコア素材2Aを作製する。ここで使用した新材無機繊維集合体7は通常使用目付量の半分の量にしたものを使用した。このコア素材2Aを第2実施例と同様にコア材2と端材4とに分離する。
In the third embodiment, a plurality of
この製法により得られたコア材2は、ハンドリング強度としては第2実施例より強い強度を有する。
The
このコア材9を吸着剤3と共にガスバリヤ性の外被材1で構成された袋に挿入し、真空包装機を用いて2.0Pa以下に一定時間保持した後封止して得られた真空断熱材は、実施例1と同様に、外皮材1の表面に端材4a同士の合わせ目が若干線状に現れるが、表面平滑性は従来の製法による真空断熱材と大差ないものとなった。この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλHC−071で測定したところ、初期値で2.2mW/m・Kという低い値が得られた。
Vacuum insulation obtained by inserting the core material 9 into a bag composed of the gas barrier
1…外被材、2…コア材、2A…コア素材、3…吸着剤、4…端材、4a…分割端材、4b、4c、4d…端材集合体、5…粉砕物、6…廃材無機繊維集合体、6a…繊維、7…新材無機繊維集合体、21…断熱箱体、22…外箱、23…内箱、50…真空断熱材。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記コア材は、
複数のシート状の新材無機繊維集合体の間に、無機繊維集合体からなる廃コア材を粉砕した粉砕物が結合材と共に熱プレスされて繊維の方向が揃えられ且つシート状にされた廃材無機繊維集合体を挟持して積層されていると共に、
これらの積層された無機繊維集合体が熱プレスされ結合材で結合された積層体で構成されている
ことを特徴とする冷蔵庫。 A vacuum heat insulating material housed in the outer cover material and sealed under reduced pressure is disposed between the outer box and the inner box, and a foam heat insulating material is provided in the space between the outer box and the inner box. In refrigerators that are filled to form insulation,
The core material is
Waste material in which a pulverized product obtained by pulverizing a waste core material composed of inorganic fiber aggregates is hot-pressed together with a binding material between a plurality of sheet-like new inorganic fiber aggregates so that the directions of the fibers are aligned and formed into a sheet shape While being sandwiched and laminated with inorganic fiber aggregates,
A refrigerator characterized by comprising a laminated body in which these laminated inorganic fiber aggregates are hot-pressed and bonded with a binder.
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