JP4603817B2 - 真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫、並びに真空断熱材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫、並びに真空断熱材の製造方法に関する。

真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫に関する従来の方式として特許文献１に記載の方式がある。特許文献１では、シート状の無機繊維集合体を芯材とし、芯材をガスバリア性を有する外被材で被覆して内部を減圧した真空断熱材を、冷蔵庫の断熱壁内や仕切り板壁内に配設して、庫内温度上昇抑制による省エネを図っていた。

特開2001-165557

上記従来例の構成では、真空断熱材を前記冷蔵庫の断熱壁内や仕切り板壁内に配設してウレタン等の発泡断熱材を充填するときに次のような問題が生じ得る。すなわち、真空断熱材の芯材をガスバリア性を有する外被材で被覆し、内部を減圧密封する際には、前記外被材の芯材表面よりはみ出す所（以下「耳部」と表示する）が形成され、この耳部によって発泡断熱材の充填流動が阻害され、断熱壁内や仕切り板壁内に発泡断熱材の未充填箇所や充填比重の異なる断熱壁層が生ずる場合がある。そこで、上述の特許文献１では、外被材の耳部を真空断熱材の表面側に折り曲げていた（特許文献１の図２）。

しかし、外被材はガスバリア性を確保するためにアルミ箔やアルミ蒸着層を含む複層のラミネートフィルムで形成されているので外被材自身に剛性がある。さらに、耳部は外被材が二重に形成された部分であるので、折り曲げ後のスプリングバック等により変形する恐れがある。したがって、真空断熱材の表面と折り曲げた耳部との間に間隙を生じる場合があり、この間隙部に滞留する通常圧に近い（大気圧力に近い）空気分子の熱伝導により、高断熱性能を有するはずの真空断熱材の総合断熱性能を減少させてしまうという課題があった。

以下、前述の詳細を従来の方式の一例である図１３を用いて説明する。１は真空断熱材であり、真空断熱材１は、無機繊維集合体よりなる芯材２と、芯材２を被覆するガスバリア性を有する複層のラミネートフィルムで形成された外被材３と、により構成されている。外被材３は、真空断熱材を高真空度に保持できるように、中間層にガスバリア性を確保するためのアルミ箔やアルミ蒸着層等を有し、その最外層に耐突き刺し性を有するナイロン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等の層を有し、その最内層に高密度ポリエチレン樹脂等の熱溶着可能な合成樹脂層を有している。従って複層のラミネートフィルムで形成されているので、外被材３はそれ自身で剛性を有している。しかも、外被材３の内部を減圧密封するときに形成される外被材３の芯材２表面よりはみ出す所、つまり、耳部３aは外被材３が二重に形成されているので、かなりの剛性を有している。従って、図１３に示すように、折り曲げた耳部３aはそれ自身の剛性によるスプリングバック等により、この折り曲げた耳部３aと真空断熱材１の表面１aや側壁表面１cとの間に間隙１bや間隙１eが生じる場合がある。

前述の間隙１bや間隙１eが生じた真空断熱材１を、図示しないウレタン等の発泡断熱壁中に充填すると、間隙１b、１e内に大気圧力に近い空気が滞留したままでその周囲をウレタン等の発泡断熱材が充填されるので、間隙１b、１e内に滞留した空気分子の熱伝導により断熱性能が低下して、高断熱性能を有する真空断熱材１の周辺に、真空断熱材１より断熱性能の低い部分（間隙１bや１e）が形成されるので、トータルとして、該断熱壁の総合断熱性能を減少させてしまうという課題があった。

また、真空断熱材１は、真空断熱材１自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングや保管期間の経過により、前述の折り曲げた耳部３a自身の剛性によるスプリングバック等により、耳部３aと真空断熱材の表面１aとの間に間隙３bが生じる場合がある。

さらには、真空断熱材１は、真空断熱材１自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形により、或いは、真空断熱材１を冷蔵庫に組み込むときのハンドリングによる変形により、前述の耳部３aに「変形」や「しわ」による隙間３cが生じる場合がある。この隙間３b、３cの生じた状態で図示しないウレタン等の発泡断熱壁中に充填すると、隙間３b、３c内にウレタン等の原液が浸入して、前記折り曲げられた耳部３a自身が局部的あるいは全体的に変形して、ウレタンの充填流動を阻害する恐れがあった。

これを解決するために、前述した耳部の変形防止としてテープ等を用いて組み込み前に固定する方法が挙げられる。この場合のテープによる固定方法について、図１４を用いて説明する。なお、前述の図１３と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１４（a）において、耳部３fは、図１３の場合と同様に外被材３が二重に形成されているのでかなりの剛性を有している。従って、図１４（a）に示すように、折り曲げた耳部３fはそれ自身の剛性によるスプリングバック等により、真空断熱材１の表面１fや側壁表面１mとの間に間隙１gや間隙１ｈが生じてしまう。

従って、間隙１g、１hの大きさ寸法が、増加しないように接着テープ５で、耳部３fと真空断熱材の表面１fを固定していた。しかし、接着テープ５で耳部３fが固定されていても、間隙１g、１hが生じている場合には真空断熱材１を配設して発泡断熱材を充填すると、間隙１ｇ、１h内に滞留した通常圧に近い（大気圧力に近い）空気分子の熱伝導により、高断熱性能を有する真空断熱材１の周辺に、真空断熱材１より断熱性能の低い部分（間隙１g、１ｈ）が形成されるので、トータルとして断熱壁の総合断熱性能を減少させてしまうという課題があった。

また、図１４（ｂ）に示すように、折り曲げた耳部３nが、真空断熱材の側壁表面１p側のみに位置するように構成しても、この折り曲げた耳部３nはそれ自身の剛性によるスプリングバック等により、折り曲げた耳部３nと側壁表面１pとの間に間隙１rが生じてしまう。前述したように、間隙１rに滞留した大気圧力に近い空気分子の熱伝導により、高断熱性能を有する真空断熱材１の周辺に、該真空断熱材１より断熱性能の低い部分（間隙１r）が形成されるので、トータルとして、該断熱壁の総合断熱性能を減少させてしまうと言う課題があった。

また、図１４（a）（ｂ）に示す耳部の固定テープ５は、通常コイル巻き状態のテープを巻き解いて使用する場合が多く、コイル巻き状態のテープを容易に巻き解けるように、その表面５aには通常は剥離剤が塗布されている。従って、固定テープ表面５aと前述のウレタン等の発泡断熱材との接着力は、真空断熱材表面１fと前述のウレタン等の発泡断熱材との接着力より弱い。従って、図１４（a）（ｂ）に示す耳部の固定テープ５を有する真空断熱材を含んだ断熱壁の強度が弱くなるという課題があった。

本発明は、このような従来の構成が有していた課題を解決しようとするものであり、真空断熱材の総合断熱性能の減少を防ぎ、省エネに寄与する真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫、並びに真空断熱材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の発明は、芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材を備え、前記外被材の内部を減圧密封する真空断熱材において、前記芯材はバインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆い、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材と、を有し、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げられた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて、前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を有するので、従来真空断熱材周辺に形成されていた真空断熱材より断熱性能の悪い空気分子の滞留する間隙を小さくできるので、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材を提供できる。

また、剛性のある外被材の耳部が真空断熱材自身に密着するので、該真空断熱材自身の強度が向上するので、該真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材を提供できる。

本発明の請求項２に記載の発明は、芯材と、該芯材を被覆し熱溶着層を有する複層の外被材とを備え、前記外被材の周縁を前記熱溶着層により熱溶着して、該外被材の内部を減圧密封する真空断熱材において、前記芯材はバインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆い、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部を備え、前記外被材の前記熱溶着部は該外被材の周縁に前記耳部の一部として形成されて且つ該耳部よりも幅が小さく、前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材を有し、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材の角部を覆い該真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて、前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には間隙を有するので、従来真空断熱材周辺に形成されていた真空断熱材より断熱性能の悪い空気分子の滞留する間隙を小さくできるので、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材を提供できる。
また、剛性のある外被材を熱溶着したかなりの剛性のある耳部が真空断熱材自身に密着するので、該真空断熱材自身の強度が向上するので、該真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材を提供できる。

本発明の請求項３に記載の発明は、外板と内板とを備え、前記外板と前記内板とによって形成される空間の前記外板側または前記内板側に真空断熱材を配設し、前記真空断熱材以外の前記空間に発泡断熱材を充填した冷蔵庫において、前記真空断熱材は、バインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆った芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材とを備え、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材と、を有し、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材表面に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を有するので、剛性のある外被材の耳部が真空断熱材自身に密着するので、該真空断熱材自身の強度が向上し、かつ、耳部を覆うものが無いので、ウレタン等の発泡断熱材との接着強度が強い真空断熱材を提供できるので、該真空断熱材をウレタン等の発泡断熱材中に設置した箱体強度の強い断熱壁を有する冷蔵庫を提供できる。

本発明の請求項４に記載の発明は、バインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆った芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材とを備え、前記外被材の内部を減圧密封し、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、を有し、前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたる前記耳部、或いは、前記耳部が密着する前記真空断熱材表面、或いは、前記耳部と該耳部が密着する前記真空断熱材表面、に接着部材を塗布する塗布工程を有し、該塗布工程により塗布した前記接着部材の接着力により、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材の角部を覆い該真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着して前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を備えたので、従来真空断熱材周辺に形成されていた真空断熱材より断熱性能の悪い空気分子の滞留する間隙を小さくできるので、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材の製造方法を提供できる。

また、剛性のある外被材からなる耳部が真空断熱材自身に密着するので、該真空断熱材自身の強度が向上するので、該真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材の製造方法を提供できる。

本発明の請求項５に記載の発明は、接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用したので、接着部材の塗布作業が容易になり、かつ、塗布時間の短縮が図れるので、接着する工程の作業能率向上および製造コスト低減の図れる真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

本発明の請求項６に記載の発明は、接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用し、該ホットメルト接着剤を、ノズルから吐出した後に冷却することにより、前記ホットメルト接着剤の温度を、外被材の耐熱温度以下として、該外被材に塗布したので、ガスバリア性を有する外被材の過熱不良の低減が図れる信頼性の高い真空断熱材真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

本発明によれば、真空断熱材の総合断熱性能の減少を防ぎ、省エネに寄与する真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫、並びに真空断熱材の製造方法を提供することができる。

以下本発明の実施の形態について、図１から図１２を用いて説明する。

本発明の第一の実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の第一の実施例を示す冷蔵庫の要部の縦断面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ線の要部の断面図である。

先ず、図１に示すように、１０は冷蔵庫箱体であり、外板１１と内板１２とを備え、外板１１と内板１２とによって形成される空間の外板１１側または内板１２側に真空断熱材３０或いは４０を設置し、真空断熱材３０或いは４０以外の空間にウレタン等の発泡断熱材１３を充填してある。冷蔵庫箱体１０は、その内部に冷蔵温度室１４と、製氷室や冷凍室を有する冷凍温度室１５とをそれぞれ区画形成している。１８は冷蔵庫を所定の温度に冷却する冷却器であり、１９は冷却器１８と圧縮機２０とを含み図示しない一連の冷凍サイクルの一部を構成する配管である。１６は冷却器１８にて冷却した冷気を冷蔵庫庫内に循環して所定の低温温度を保持する送風機である。１７は送風機１６の配線コードである。

真空断熱材３０はウレタン等の発泡断熱材１３より熱伝導率の小さい真空断熱材であり、真空断熱材３０は図２に示す如く、芯材３１と芯材３１を被覆する外被材３２とから構成し、外被材３２の内部を減圧密封するときに、外被材３２の芯材３１表面よりはみ出す所を耳部３３となし、耳部３３を真空断熱材表面側に重ね合わせ密着するように折り曲げて、この折り曲げ部の耳部３３と真空断熱材表面との間に接着部材３６を介在させて、耳部３３と真空断熱材表面との間の空気層を小さくするように形成して、耳部３３が発泡断熱材１３側となるように、発泡断熱材１３内に設置されている。

また、真空断熱材３０は図３に示すように構成されている。

図３は本発明の第一の実施例を示す真空断熱材３０の要部の断面図である。

図３において、３１は断熱性を有する繊維材料で形成された芯材であり、３２は芯材３１を被覆するガスバリア性を有する複層のラミネートフィルムで形成された外被材である。外被材３２は、真空断熱材３０を高真空度に保持できるように、中間層にガスバリア性を確保するためのアルミ箔やアルミ蒸着層等を有し、その最外層に耐突き刺し性を有するナイロン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等の層を有し、その最内層に高密度ポリエチレン樹脂等の熱溶着可能な合成樹脂層を有して形成されている。

３３は、外被材３２の内部を減圧密封するときに、外被材３２の芯材３１表面よりはみ出した部分である「耳部」であり、耳部３３を真空断熱材表面側３０aに重ね合わせ密着するように折り曲げて、この折り曲げ部の耳部３３と真空断熱材表面３０aとの間に接着部材３６を介在させて、耳部３３と真空断熱材表面３０aとの間の空気層３０bを小さくするように形成してある。また、同時に、折り曲げ部の耳部３３と真空断熱材側壁表面３０cとの間に接着部材３６を介在させて、耳部３３と真空断熱材側壁表面３０cとの間の空気層３０eを小さくするように形成してある。

３４は前述の熱溶着可能な合成樹脂層部で熱溶着した熱溶着部であり、熱溶着部３４は前述の耳部３３の一部として形成されている。換言すれば、外被材３２の内部を減圧密封するために、外被材３２周縁に熱溶着部３４を形成して内部の高真空度を保持するように構成してある。なお、通常は熱溶着部３４は耳部３３の一部として構成されるが、外被材３２を、二辺を折り曲げたピロー型の袋形状に形成したときは、熱溶着部３４は耳部３３の一部として構成されるとは限らないことは自明である。

以上、本発明の第一の実施例は、図３に示すように、複層のラミネートフィルムで形成された、かなりの剛性を有する耳部３３が、接着部材３６により、真空断熱材に固着されるので、耳部３３と真空断熱材の表面や側壁表面との間の間隙３０bや間隙３０eの大きさが減少し、この間隙に滞留する断熱性能の悪い空気層が減少するので、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材及び該真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、剛性のある外被材の耳部３３が真空断熱材自身に密着するので、真空断熱材自身の強度が向上する。また、真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、従来構造では、前述の耳部を覆う固定テープと発泡断熱材との接着力が弱かったが、本発明の構成では、図３に示すように、耳部３３を覆うものが無いので、耳部３３全体が前述の発泡断熱材と強力に接着するために、かつ、真空断熱材３０が、剛性のある外被材の耳部３３により補強されるので、箱体強度の強い断熱壁を有する冷蔵庫を提供できる。

また、接着部材３６は、耳部３３の端部から真空断熱材３０の側部にわたって塗られていることが望ましい。耳部３３のうち真空断熱材表面３０a側に折り曲げられた部分が接着部材３６によって全面的に真空断熱材３０aに接着されていると、真空断熱材表面３０aにおける耳部３３のしわや変形を防止することができる。また、真空断熱材３０の角部が耳部３３によって覆われ、この角部が耳部３３と接着部材３６とによって覆われていれば、衝突による外被材３２の破損防止の効果が向上する。さらに、側部まで接着部材３６が塗られていると、間隙３０ｅから何らかの衝撃によって接着部材３６による接着を剥がす方向への力が加わった場合でも、これを防止する効果が向上する。

次に本発明の第二の実施例について図４及び前述の図２により説明する。なお、第一の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図４は本発明の第二の実施例を示す真空断熱材の要部の断面図である。図４において、４１は断熱性を有する繊維材料で形成された芯材であり、４２は芯材４１を被覆するガスバリア性を有する複層のラミネートフィルムで形成された外被材である。外被材４２は、真空断熱材４０を高真空度に保持できるように、中間層にガスバリア性を確保するためのアルミニウム等の金属箔やアルミ蒸着層等を有し、その最外層に耐突き刺し性を有するナイロン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等の層を有し、その最内層に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合成樹脂層を有して形成されている。

４３は、外被材４２の内部を減圧密封するときに、外被材４２の芯材４１表面よりはみ出した部分である「耳部」であり、耳部４３を真空断熱材側面壁表面４０cに重ね合わせ密着するように折り曲げて、この折り曲げ部の耳部４３と真空断熱材側面壁表面４０cとの間に接着部材４６を介在させて、耳部４３と真空断熱材側面壁表面４０cとの間の空気層４０bを小さくするように形成してある。

４４は前述の熱溶着可能な合成樹脂層部で熱溶着した熱溶着部であり、熱溶着部４４は前述の耳部４３の一部として形成されている。換言すれば、外被材４２の内部を減圧密封するために、外被材４２周縁に熱溶着部４４を形成して内部の高真空度を保持するように構成してある。

なお、第二の実施例の特徴とするところは、図４に示す真空断熱材４０の厚さ寸法Ｔ２が比較的厚い場合であり、かつ、外被材４２の構成を袋状とせずに、二枚のシート状外被材の原料の間に芯材４１の原料を設置した後、このシート状外被材の周縁４４部を熱溶着することにより、熱溶着部４４寸法Ｌ4を小さくすると同時に、耳部４３寸法Ｌ３を小さくした例である。

以上、本発明の第二の実施例は、図４に示すように、複層のラミネートフィルムで形成された、かなりの剛性を有する耳部４３が、接着部材４６により、真空断熱材に固着されるので、耳部４３と真空断熱材の側壁表面との間の間隙４０bや間隙４０eの大きさが減少し、この間隙に滞留する断熱性能の悪い空気層が減少するので、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、剛性のある外被材の耳部４３が真空断熱材自身に密着するので、真空断熱材自身の強度が向上する。また、真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、従来構造では、前述の耳部を覆う固定テープとウレタン等の発泡断熱材との接着力が弱かったが、本発明の構成では、図４に示すように、耳部４３を覆うものが無いので、耳部４３全体が前述の発泡断熱材と強力に接着するために、かつ、真空断熱材４０が、剛性のある外被材の耳部４３により補強されるので、箱体強度の強い断熱壁を有する冷蔵庫を提供できる。

また、本実施例のように、耳部４３寸法Ｌ３と真空断熱材４０の厚さ寸法Ｔ３との関係により、真空断熱材４０側部内に耳部４３の端部が接着され、真空断熱材表面４０cまで耳部４３が届かない場合は、真空断熱材表面４０cのいずれの面（すなわち、表面と裏面）にも耳部による段差がなくなり、耳部の変形やしわによるウレタンの充填流動を阻害することもない。また、平坦性がよくなることから、外板１１に真空断熱材を貼り付ける場合の接着性が向上し、耳部の段差による外観への影響もなく、さらに貼り付け面と反対側の発泡断熱材の流動性も向上する。

次に本発明の第三の実施例について図５から図１１により説明する。なお、第一の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

先ず、図５乃至１０により製造工程例を説明する。

図５乃至１０は本発明の一実施例における真空断熱材の製造工程説明図であり、製造工程順に表したものである。先ず図５に示す芯材挿入工程において、５１aは、繊維材料の原綿にバインダーをつけて形成する芯材成形工程により形成された芯材原料である。芯材原料５１aの作成方法例の一つとしては、例えば、原綿として「人造鉱物繊維保温材」（JISA9504）を使用し、この原綿を所定枚数積層し常温プレス加工した後、ホウ酸やリン酸等の無機バインダー液を含浸させる。原綿中の無機バインダーが所定の含浸率になったら、この無機バインダーが含浸した原綿を熱プレス加工した後、130℃から150℃の乾燥炉内で約1時間程度の乾燥を行って、所定寸法に切断して芯材原料５１aとする。

但し、芯材の使用用途によって、芯材自身に可撓性を持たせる場合は、上記の工程後、バインダーをつけない繊維材料からなる原綿で、前述の芯材原料５１aを覆うように形成して、芯材原料５１a表面に可撓性を有する層を設けることが望ましい。

５２は、ガスバリア性を有するラミネートフィルムからなる外被材であり、外被材５２の中に芯材原料５１aを配置する。

なお、芯材原料５１aを、外被材５２内に配置する方法の一実施例として、図５に示すように外被材５２を袋状にしたのち、この袋状外被材の開口５２aから芯材原料５１aを挿入する方法でも良く、あるいは、外被材５２を二枚のシート状として、このシート状外被材の間に芯材原料５１aを配置した後、この二枚のシート状の各辺を溶着する連続成形方式でも良く、或いは、ピロー式袋状外被材の間に芯材原料５１aを配置した後、袋の各辺を溶着する方式でも良い。

次に図６について説明する。

図６は前述したように、外被材５２の中に芯材原料５１aを配置した状態の要部断面図を示すものである。

５２は前述したように、芯材原料５１aを被覆するガスバリア性を有する複層のラミネートフィルムで形成された外被材である。外被材５２は、真空断熱材を高真空度に保持できるように、中間層５２bにガスバリア性を確保するためのアルミニウム等の金属箔やアルミ蒸着層等を有し、その最外層５２cに耐突き刺し性を有するナイロン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等の層を有し、その最内層５２aに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合成樹脂層を有して形成されている。従って、外被材５２は、複層のラミネートフィルムで形成されているので、それ自身である程度の剛性を有している。

５４は外被材５２の周縁を熱溶着可能な合成樹脂層で熱溶着した熱溶着部であり、その幅寸法Ｌ6やＬ8は、後述する真空断熱材内部の高真空度を長期間保持するに十分な寸法に設定されている。例えば前記Ｌ6寸法やＬ8寸法は、通常は３ｍｍから１２ｍｍ程度が望ましいが特に限定するものではない。

次に図７の減圧密封工程について説明する。

図７は、外被材５２の中に芯材原料５１aを配置した後、外被材５２中および芯材原料５１a中を所定の高真空度まで減圧し、この外被材の入り口５２a（図５の５２a）部を封止した状態の要部断面図である。

図において、５３は外被材５２の内部を、前述したように減圧密封したときに、外被材５２の芯材５１b表面よりはみ出した部分であり、本明細書ではこれを「耳部」と表示する。耳部５３は、前述したように、外被材５２自身が剛性を有しているので、且つ、耳部５３は剛性を有する外被材５２が二重に形成されているので、耳部５３はかなりの剛性を有している。

また、耳部５３の周縁に形成された前述の熱溶着部５４は、かなりの剛性を有する耳部が熱溶着されているので、更にかなりの剛性を有していることは自明である。

なお、耳部５３の幅寸法Ｌ5やＬ7は、前述したように、芯材原料５１a中および外被材５２中を所定の高真空度まで減圧し密封した時に、図６にて説明した芯材原料５１aの厚さ寸法Ｔ3が、図７にて表示する芯材５１bの厚さ寸法Ｔ4に圧縮（Ｔ4＜Ｔ3）されるために、前述の熱溶着部幅寸法Ｌ6やＬ8より大きくなる。つまり、Ｌ5＞Ｌ6、Ｌ7＞Ｌ8の関係となる。従って、真空断熱材５０の周辺に、図示しないウレタン等の発泡断熱材を充填するときには、耳部５３が、発泡断熱材の充填流動を阻害する確率が大きくなるので、後述するように、耳部５３を真空断熱材５０の表面側に重ねあうように折り曲げて構成されている。

次に図８の塗布工程について説明する。なお、図６、図７と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図８は、図７に示したように形成し、固定用冶具６４上に所定の角度で固定された真空断熱材５０の耳部５３に、接着部材を塗布する塗布工程を説明するものであり、６１は、合成ゴム系のホットメルト接着剤等の接着部材６２を所定温度で融解し、所定の量を吐出するように構成されたノズル機構である。６３は接着部材６２を所定の温度まで低下させるための冷却用空気であり、前述のノズル機構６１に図示しない機構によって付与されている。つまり、ノズル機構６１より吐出された直後の高温の接着部材６２a部の温度（例えば１６０℃程度）を冷却して、外被材表面に到達した時の接着部材６２c部の温度を、前述の外被材自身の耐熱温度以下（例えば80℃程度以下）に冷却できるように、冷却用空気６３を所定の温度や吐出風量に設定してある。

なお、冷却用空気６３を所定の傾斜角度にて吐出することにより、接着部材６２が、ノズル機構６１より吐出された後に、図８に示すように螺旋状部６２bを形成するようにすると、外被材自身の耐熱温度以下（例えば80℃程度以下）に容易に冷却できるが、その方式は特に限定するものではない。

また、接着部材６２を塗布する位置としては、耳部表面５３aのみでも良く、或いは、この耳部が密着する真空断熱材表面５０cや５０aのみでも良く、或いは、耳部表面５３aとこの耳部が密着する真空断熱材表面５０cや５０aとの両方に塗布しても良い。

次に図９及び図１０の折り曲げ・接着工程について説明する。なお、図８と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図９から図１０は、図８に示したように接着部材を塗布された真空断熱材５０を、曲げ固定用下冶具６６と曲げ固定用上冶具６７との間に所定の角度で固定し、耳部５３を真空断熱材表面側に重ねあうように折り曲げる過程を示すものである。６５は耳折り曲げ機構であり、耳折り曲げ機構６５を図９から図１０に示すように動作させることによって、耳部５３を真空断熱材表面５０cや５０aと重ねあうように折り曲げ、かつ、前述の塗布工程で塗布した接着部材６２cの接着力により、耳部５３と真空断熱材表面５０cや５０aとを密着している。

換言すれば、耳部５３と真空断熱材表面５０cや５０aとの間の空気層５０eや５０bを小さくするように、耳部５３と真空断熱材表面５０cや５０aとを密着するように、耳折り曲げ機構６５で前記耳部５３に押し圧力を加えながら、耳部５３を折り曲げるように構成してある。

図１１は、以上のように製造した真空断熱材の一実施例を示す平面説明図である。

図１１において、５０は略矩形状をした真空断熱材５０であり、その長辺５０f側の耳部５３bを図５で示した前述の接着部材６２を使用して形成してあり、その短辺５０g側の耳部５３cは従来例と同様な固定テープ５５で覆うように固定してある。

また、図１１に示すＢ−Ｂ線の断面は図１０と同様な断面として構成されている。従って、真空断熱材５０周辺に図示しない発泡断熱材を充填して断熱壁を構成する場合、この発泡断熱材自身の接着力により、長辺側の耳部５３bと発泡断熱材とが強力に接着されるので、断熱壁の強度が向上する。

以上、本発明の第三の実施例は、図５乃至図１１に示すように、耳部を真空断熱材表面側に重ねあうように折り曲げて、耳部、或いは、耳部が密着する真空断熱材表面、或いは、耳部と耳部が密着する真空断熱材表面に接着部材を塗布する塗布工程を有し、この塗布工程により塗布した接着部材の接着力により、真空断熱材表面と耳部とを接着する工程で接着し密着したので、従来真空断熱材周辺に形成されていた真空断熱材より断熱性能の悪い空気分子の滞留する間隙を小さくできる。したがって、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材の製造方法を提供できる。

また、剛性のある外被材からなる耳部が真空断熱材自身に密着するので、真空断熱材自身の強度が向上する。したがって、該真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少なく、ハンドリング性の良い真空断熱材の製造方法を提供できる。

また、接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用したので、接着部材の塗布作業が容易になり、かつ、塗布時間の短縮が図れるので、接着する工程の作業能率向上および製造コスト低減の図れる真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用し、ホットメルト接着剤を、ノズルから吐出した後に冷却することにより、ホットメルト接着剤の温度を、外被材の耐熱温度以下として外被材に塗布したので、ガスバリア性を有する外被材の過熱不良の低減が図れる信頼性の高い真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

次に本発明の第四の実施例について図１２により説明する。なお、第三の実施例と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１２は本発明の第四の実施例における真空断熱材の塗布工程説明図であり、図８で前述した本発明の第三の実施例における真空断熱材の塗布工程と同様な断面説明図である。

図１２において、６８は、合成ゴム系のホットメルト接着剤等の接着部材６９を所定温度で融解し、所定の量を複数本のノズルで同時に吐出できるように構成されたノズル機構である。６９は複数本のノズルで同時に吐出された接着部材６９を所定の温度まで低下させるための冷却用空気であり、前述のノズル機構６８に図示しない機構によって付与されている。つまり、ノズル機構６８より複数本のノズルで同時に吐出された直後の高温の接着部材６９a部の温度（例えば１６０℃程度）を冷却して、外被材表面に到達した時の接着部材６９c部の温度を、外被材自身の耐熱温度以下（例えば80℃程度以下）に冷却できるように、冷却用空気６９を所定の温度や吐出風量に設定するように構成してある。

以上にて説明した塗布工程の次に、前述の図９及び１０で説明した、折り曲げ・接着工程と同様な工程を経て、耳部５３を真空断熱材５０自身に密着するものである。

なお、接着部材６９を塗布する位置としては、真空断熱材５０の形状によって、耳部表面５３aのみでも良く、或いは、この耳部が密着する真空断熱材表面５０cや５０aのみでも良く、或いは、耳部表面５３aとこの耳部が密着する真空断熱材表面５０cや５０aとの両方に同時に塗布しても良い。つまり、図１０にて示した、耳部５３と真空断熱材表面５０cや５０aとの間の空気層間隙５０eや５０bを最も小さくするように、接着部材６９を塗布する位置を選定するものである。

以上、本発明の第四の実施例は、図１２に示すように、接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用し、ホットメルト接着剤を、ノズルから吐出した後に冷却することにより、ホットメルト接着剤の温度を、外被材の耐熱温度以下として、外被材に塗布したので、ガスバリア性を有する外被材の過熱不良の低減が図れる信頼性の高い真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

上述の本発明の実施形態によれば、外被材の耳部と真空断熱材表面との間の空気層を小さくするように、耳部と真空断熱材表面とを密着したので、従来真空断熱材周辺に形成されていた、真空断熱材より断熱性能の悪い空気分子の滞留する間隙を小さくでき、トータルとしての熱漏洩が減少する真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、剛性のある外被材の耳部が真空断熱材自身に密着するので、真空断熱材自身の強度が向上するので、真空断熱材自身の製造工程や運搬・保管工程等のハンドリングによる変形や経時変化が少ないので、ハンドリング性の良い真空断熱材を提供できる。

また、真空断熱材自身の強度が向上し、かつ、ウレタン等の発泡断熱材との接着強度が強い真空断熱材を提供できるので、真空断熱材をウレタン等の発泡断熱材中に設置した箱体強度の強い断熱壁を有する冷蔵庫を提供できる。

本発明の第一の実施例を示す冷蔵庫の要部の縦断面図。 図１におけるＡ−Ａ線の要部の断面図。 本発明の第一の実施例を示す真空断熱材の要部の断面図。 本発明の第二の実施例を示す真空断熱材の要部の断面図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の製造工程説明図。 本発明の第三の実施例における真空断熱材の平面説明図。 本発明の第四の実施例における真空断熱材の塗布工程説明図。 従来例の真空断熱材の要部の斜視図。 従来例の真空断熱材の要部の断面図。

符号の説明

１１…外板、１２…内板、１３…発泡断熱材、３０・４０…真空断熱材、３１・４１…芯材、３２・ ４２…外被材、３３・４３…耳部、３４・４４…熱溶着部。

Claims (6)

1. 芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材を備え、前記外被材の内部を減圧密封する真空断熱材において、
   前記芯材はバインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆い、
   前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、
   前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、
   前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材と、を有し、
   前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げられた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて、前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を有することを特徴とする真空断熱材。
2. 芯材と、該芯材を被覆し熱溶着層を有する複層の外被材とを備え、前記外被材の周縁を前記熱溶着層により熱溶着して、該外被材の内部を減圧密封する真空断熱材において、
   前記芯材はバインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆い、
   前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部を備え、
   前記外被材の前記熱溶着部は該外被材の周縁に前記耳部の一部として形成されて且つ該耳部よりも幅が小さく、
   前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材を有し、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材の角部を覆い該真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて、前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には間隙を有することを特徴とする真空断熱材。
3. 外板と内板とを備え、前記外板と前記内板とによって形成される空間の前記外板側または前記内板側に真空断熱材を配設し、前記真空断熱材以外の前記空間に発泡断熱材を充填した冷蔵庫において、
   前記真空断熱材は、バインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆った芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材とを備え、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、
   前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたって塗られた接着部材と、を有し、
   前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材表面に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着されて前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を有する真空断熱材を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
4. バインダーをつけた繊維材料の層を可撓性を有する繊維材料の層で覆った芯材と、該芯材を被覆する複層の外被材とを備え、前記外被材の内部を減圧密封し、前記外被材の前記芯材表面よりはみ出す耳部と、
   前記外被材の周縁に前記耳部の一部として形成され且つ該耳部の幅よりも小さい幅の熱溶着部と、を有し、
   前記耳部の端部から前記真空断熱材の側部にわたる前記耳部、或いは、前記耳部が密着する前記真空断熱材表面、或いは、前記耳部と該耳部が密着する前記真空断熱材表面、に接着部材を塗布する塗布工程を有し、該塗布工程により塗布した前記接着部材の接着力により、前記耳部のうち前記真空断熱材表面との間に前記接着部材を介在させて前記真空断熱材の角部を覆い該真空断熱材表面側に重合し密着するように折り曲げた部分は該真空断熱材表面側の変形が防止されるように全面的に接着して前記耳部と前記真空断熱材側壁表面との間には空気層を備えたことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
5. 前記接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫。
6. 前記接着部材として、合成ゴム系のホットメルト接着剤を使用し、該ホットメルト接着剤を、ノズルから吐出した後に冷却することにより、前記ホットメルト接着剤の温度を、
   外被材の耐熱温度以下として、該外被材に塗布したことを特徴とする請求項５に記載の真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫。

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