JP6192634B2 - 断熱箱体、及びこの断熱箱体を備えた冷蔵庫及び貯湯装置 - Google Patents
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Description
、図を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係る断熱箱体の正面断面図である。図2は、この断熱箱体の背面図である。また、図3は、この断熱箱体の斜視図である。なお、真空断熱材6は、後述のように、実際には外箱2と内箱3との間に形成される空間4(本発明の第1空間に相当)に配置されるものである。しかしながら、図2では、断熱箱体1の背面側に配置された真空断熱材6の形状の理解を容易とするため、外箱2の背面を透過して真空断熱材6を示している(つまり、真空断熱材6を実線で示している)。また、図3では、レール16の図示を省略している。
以下、これらの図面を用いて、本実施の形態1に係る断熱箱体1について説明する。
また、本実施の形態1に係る断熱箱体1には、断熱箱体1の内部(つまり内箱3)に、貯蔵室7の中に設置される棚を支えるためのレール16が形成されている。
なお、注入口32の形成位置はあくまでも一例である。断熱箱体1の形状、つまり外箱2と内箱3との間に形成される空間4の形状に応じて、適宜形成すればよい。したがって、注入口32の形成位置は、断熱箱体1の形状に応じて、任意の一側面(左側側面、右側側面、正面、背面、天面、底面等)に形成すればよい。
また、本実施の形態1では、硬質ウレタンフォーム5の曲げ弾性率の上限値を150.0MPa以下としている。硬質ウレタンフォーム5の曲げ弾性率を150.0MPaよりも大きくすると、硬質ウレタンフォーム5の密度が上がりすぎてスポンジ状にならずに固まり、硬質ウレタンフォーム5の断熱性能が急激に低下するためである。
(1)外箱2及び内箱3の合計板厚が2mmで、断熱箱体1の平均壁厚が30mm、つまり、空間4の壁厚方向の平均距離が28mmの断熱箱体1を使用。
(2)そして、真空断熱材6の厚みが20mmであり、空間4における硬質ウレタンフォーム5の壁厚方向の平均流路が8mm。
(3)硬質ウレタンフォーム5の熱伝導率が0.018W/mK〜0.025W/mK。(4)内容積が500Lクラスで、消費電力が40W以下。
このような条件の場合、真空断熱材6の熱伝導率が0.0030W/mKを超えると、壁厚低減による断熱性能への影響が大きくなり、断熱性能が仕様よりも悪くなった(つまり、消費電力が40Wよりも大きくなった)。このため、本実施の形態1では、真空断熱材6の熱伝導率を0.0030W/mK以下とすることにより、壁厚を薄くすることへの断熱性能への影響を防止している。また、真空断熱材6の熱伝導率を下げると、0.001W/mK低減当たりにかかるコストが飛躍的に増大する点に加え、0.0012W/mKであれば十分な断熱性能を確保できる点より、真空断熱材6は熱伝導率が0.0030〜0.0012W/mKのものを使用している。さらに、本発明の実施の形態1に係る壁面厚さと真空断熱材充填率、ウレタンフォーム曲げ弾性率、箱体変形量を記載した表1に示す。表1の項1、項4を比較すると、例えば壁厚を従来の40mmから30mmにした際に真空断熱材6の充填率を40%以上とし、かつウレタンの曲げ弾性率を15Mpa以上とすることで、断熱箱体1を従来品と同等以上の箱体強度を確保することが可能となっている。
実施の形態1では、真空断熱材6を外箱2に貼り付けることにより、真空断熱材6を外箱2と内箱3との間に形成される空間4に配置した。これに限らず、真空断熱材6を例えば以下のように空間4へ配置してもよい。なお、本実施の形態2で特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図7に示すように、本実施の形態2に係る断熱箱体1は、外箱2の内面側に凝縮配管9が設けられている。この凝縮配管9は、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が流れる冷媒配管であり、凝縮配管9の管壁及び外箱2を介して、当該配管内を流れる冷媒を外気によって冷却(凝縮)するものである。また、本実施の形態2に係る断熱箱体1は、凝縮配管9と重ならない位置となる外箱2の内壁に、凝縮配管9の直径以上の厚みを有するスペーサ8が取り付けられている。そして、真空断熱材6は、このスペーサ8に貼り付けられている。つまり、本実施の形態2に係る断熱箱体1は、真空断熱材6を外箱2及び内箱3から所定の間隔を介して配置し、真空断熱材6を硬質ウレタンフォーム5に埋設した構成となっている。
内箱3の形状等によっては、実施の形態1や実施の形態2で示した構成に限らず、例えば以下のように空間4内に真空断熱材6を配置してもよい。なお、本実施の形態3で特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図8に示すように、本実施の形態3に係る断熱箱体1は、内箱3にレール16(図1,図7参照)が形成されていない構成となっている。このように内箱3が真空断熱材6を貼り付けやすい形状となっている場合、真空断熱材6の全てまたは一部を内箱3に配設してもよい。
実施の形態1〜実施の形態3で示した断熱箱体1がドアを備える場合、例えば以下のような構成にしてもよい。なお、本実施の形態4で特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態3と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図9に示すように、本実施の形態4に係る断熱箱体1は、内部に区画形成された各貯蔵室7の開口部を開閉するためのドア10を備えている。このドア10は、例えば金属からなる面材12(本発明の外板に相当)と、例えば樹脂からなる内板13と、を備えている。そして、面材12と内板13との間に形成される空間10a(本発明の第2空間に相当)に、硬質ウレタンフォーム5と真空断熱材6が配設(充填)されている。ドア10も実施の形態1〜実施の形態3で示した技術思想(真空断熱材6主に断熱機能を担うという技術思想)に基づいて構成されたものであり、空間10a内の真空断熱材6の充填率を40%〜80%としている。
つまり、図10に示すように、真空断熱材6の全てまたは一部を内板13に配設してもよい。この際、ドア10の上下に作られる真空断熱材6で覆われていない範囲(図9のA部を参照)が、面材12に真空断熱材6を配設した場合と比べ、同じ大きさの真空断熱材6を用いた場合でも小さくなり、より効率の良い断熱箱体1となる。
回転式の取り付け構成によりドア10を断熱箱体1の本体部に取り付ける場合、断熱箱体1の本体部の左右の片側に、ヒンジ14を固定する。そして、ヒンジ14の軸をドア10に挿し込むことで、ヒンジ14を軸としてドア10を回転させて開閉することができる。
実施の形態1〜実施の形態4で示した断熱箱体1において、強度低下による断熱箱体1の変形は、重力に対して水平な底面部や天井部よりも、垂直な側面部や背面部の強度の方がより影響度が大きい。そのため、下記のように真空断熱材6を搭載することで、より断熱箱体1の強度を向上させることができる。なお、本実施の形態5で特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態4と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
実施の形態1〜実施の形態5で示した断熱箱体1において、硬質ウレタンフォーム5のフリーフォーム密度を上げることで、より強度が安定して外観の優れた、品質の高い断熱箱体1を提供できる。なお、本実施の形態6で特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態5と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態7では、上記の実施の形態で示した断熱箱体1を用いた冷蔵庫の一例について説明する。なお、本実施の形態7で特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態6と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態7に係る冷蔵庫100においては、断熱箱体1の内部に区画形成された貯蔵室7が、上部より冷蔵室21、冷凍室22及び野菜室23として用いられている。
Claims (9)
- 外箱及び内箱と、
前記外箱と前記内箱との間に形成された第1空間に充填された真空断熱材及び硬質ウレタンフォームとを備え、少なくとも左右側面部と背面部に前記真空断熱材を搭載し、前記第1空間における前記真空断熱材の充填率が40%〜80%となっており、外箱表面積に対する前記真空断熱材の面積比率が60%以上であって、前記硬質ウレタンフォームの曲げ弾性率が15.0MPa以上となっていることを特徴とする断熱箱体。 - 外板及び内板と、
前記外板と前記内板との間に形成された第2空間に充填された前記真空断熱材及び前記硬質ウレタンフォームと、
を有するドアを備え、
前記第1空間及び前記第2空間の総和において、前記真空断熱材の充填率が40%〜80%となっていることを特徴とする請求項1に記載の断熱箱体。 - 前記硬質ウレタンフォームの平均熱伝導率が0.018W/mK〜0.025W/mKであり、
前記真空断熱材の熱伝導率が0.0030W/mK〜0.0012W/mKであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の断熱箱体。 - 前記真空断熱材を、前記外箱及び前記内箱から所定の間隔を介して配置し、
前記真空断熱材を前記硬質ウレタンフォームに埋設したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の断熱箱体。 - 前記外箱の一側面には、前記硬質ウレタンフォームの原液を前記第1空間に注入するための注入口が少なくとも1つ形成され、
該注入口が形成された前記外箱の一側面には、複数の前記真空断熱材が対向して並設され、
これら真空断熱材のうちの少なくとも1つには、少なくとも1つの角部に切り欠きが形成され、
前記注入口は、前記切り欠きに対向して形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の断熱箱体。 - 前記外箱の左右側面部と背面部において、各面における前記真空断熱材の占める面積の割合が全て70%を超えることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の断熱箱体。
- フリーフォーム密度を35kg/m3以上とし、前記断熱箱体に対するジャストパック量を60kg/m3以上とした硬質ウレタンフォームを使用したことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の断熱箱体。
- 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の断熱箱体と、
前記断熱箱体に形成された貯蔵室に供給する空気を冷却する冷却装置と、
を備えたことを特徴とする冷蔵庫。 - 請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の断熱箱体と、
水を加熱する加熱装置と、
前記断熱箱体内に設けられ、前記加熱装置によって加熱された水を貯留するタンクと、
を備えたことを特徴とする貯湯装置。
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- 2014-01-29 HK HK14100935.2A patent/HK1187977A1/zh not_active IP Right Cessation
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