JP6303149B2 - 断熱箱体 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、断熱箱体に関する。

例えば冷蔵庫のキャビネットを構成する断熱箱体は、内箱と外箱との間に断熱材を設けた断熱壁を備えている。断熱材としては、近年、現場発泡により充填される発泡断熱材と、断熱性能に優れた真空断熱パネルとを併用することが行われている。このような構成とすることで、断熱壁としては、断熱材として発泡断熱材のみで構成したものに比べて厚さを薄くすることが可能になり、ひいては断熱箱体の収納容積を大きくすることが可能になる。そして、断熱性能を一層向上させるために、真空断熱パネルの厚さを厚くし、発泡断熱材の厚さをできるだけ薄くすることが考えられている。

しかし、発泡断熱材は、原液の粘性が高く、かつその原液が発泡しながら（体積膨張しながら）空間に充填されるというものであるため、充填すべき空間が狭くなると、充填が不十分となり、未充填部が発生しやすく、また未充填部による外観の悪化（例えば、空気が入り、冷却により容積が減少し、外観上凹みが発生）を招くことが懸念される。

特許第２７２８３１８号公報（図４、図５参照）

そこで、断熱壁の断熱材として断熱パネルと発泡断熱材を併用する構成としたものにおいて、発泡断熱材の未充填部の発生を極力防止できる断熱箱体を提供することを目的とする。

本実施形態の断熱箱体においては、内箱と外箱との間に予め形成された断熱パネルおよび現場発泡により充填される発泡断熱材を設けて構成される断熱壁を備えた断熱箱体であって、前記断熱壁において前記断熱パネルが存する部位では、当該部位の半分以上の範囲で前記断熱パネルの厚さが前記発泡断熱材より厚くなるように設定され、かつ局部的に前記発泡断熱材の断面積を大きくした断面積増大部が、少なくとも一端側が前記真空断熱パネルの存しない位置に到達するように設けられていることを特徴とする。

第１実施形態を示す断熱箱体の外観斜視図 図１のＸ２−Ｘ２線に沿う横断平面図 図１のＸ３−Ｘ３線に沿う縦断正面図 発泡断熱材を充填する際の様子を説明するための断熱箱体の背面側からの概略的な斜視図 未充填部を説明するための概略断面図 第２実施形態を示す図１相当図 図４相当図 第３実施形態を示す図１相当図 図４相当図 第４実施形態を示す図１相当図 図１０のＸ１１−Ｘ１１線に沿う縦断側面図 図４相当図 第５実施形態を示す左側壁の横断面図 第６実施形態を示す図１相当図 要部の縦断正面図 図４相当図 第７実施形態を示す図１相当図 図４相当図 第８実施形態を示す図４相当図

以下、複数の実施形態による冷蔵庫の断熱箱体を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。まず、図１には、冷蔵庫の断熱箱体１の外観が示されている。この断熱箱体１は、左側壁２と、右側壁３と、後部壁４と、底部壁５と、天井壁６とを備え、全体として前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。それら左側壁２、右側壁３、後部壁４、底部壁５、および天井壁６は、それぞれ断熱壁を構成している。これら各壁２〜６の内面は内箱７により構成され、外面は外箱８により構成されている。

内箱７は、例えば合成樹脂にて形成されたもので、前記各壁２〜６の内面を形成する左側面部、右側面部、後面部、底面部、および天井面部を一体に有していて、前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。内箱７の内部を収納空間９としている。外箱８は、内箱７を外側から覆うように内箱７の外側に配置されている。この外箱８は、鋼板などの金属板にて形成されたもので、前記各壁２〜６の内面を形成する左側面部、右側面部、後面部、底面部、および天井面部を有していて、前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。

そして、各壁２〜６の内部には、図２に示すように、断熱材として、予めパネル状に形成された断熱パネルとしての真空断熱パネル１０と、現場発泡により充填される発泡断熱材（例えば硬質ウレタンフォーム）１１とが設けられている。これら真空断熱パネル１０および発泡断熱材１１の設け方については後述する。

収納空間９の前面開口部の周縁部を構成する左側壁２、右側壁３、底部壁５および天井壁６の前面には、外箱８のフランジ部８ａが位置していて、このフランジ部８ａが、内箱７の前部の周縁部と連結されている。

真空断熱パネル１０は、ガラスウールなどをマット状にしたコア材を、ガスバリア性を有する包装材内に収容し、その包装材内を真空引きすることによってパネル状（板状）に製造されたもので、断熱性能に優れている。この真空断熱パネル１１は、予めパネル状に形成された状態で、外箱８において各壁２〜６に対応する面部の内面に接着剤により接着固定することによって設けられている。各真空断熱パネル１０の厚さｔ１（図３参照）は１５ｍｍ以上、この場合１６ｍｍに設定されている。

発泡断熱材１１は、各壁２〜６において、内箱７と外箱８との間の空間のうち真空断熱パネル１０を除いた空間に充填されている。各壁２〜６において、真空断熱パネル１０が存する部位における発泡断熱材１１の基本的な厚さｔ２（図３参照）は、１０ｍｍ以下、この場合９ｍｍに設定されている。従って、この場合、各壁２〜６において、真空断熱パネル１０が存する部位では、真空断熱パネル１０の厚さｔ１が発泡断熱材１１の基本的な厚さｔ２よりも厚くなるように設定されている（ｔ１＞ｔ２）。また、各壁２〜６の基本的な全体厚さｔ３（ｔ１＋ｔ２）は、この場合２５ｍｍとなっている（図３参照）。

ここで、各壁２〜６のうち、左側壁２および右側壁３の内面を形成する内箱７には、真空断熱パネル１０とは反対側となる収納空間９の内部側へ突出する凸部１２が一体に設けられている。この凸部１２は、各側壁２，３の前後方向に延びていて、上下方向に複数段が平行状態に設けられている。各凸部１２は、後端部１２ａが後部壁４まで到達し、前端部１２ｂが各側壁２，３の前端部まで到達している。発泡断熱材１１は、各凸部１２の内部となる凹部にも充填されている（図３参照）。左側壁２および右側壁３において、真空断熱パネル１０が存する部位では、その凸部１２の凹部において発泡断熱材１１の断面積が大きくなっており、各凸部１２は発泡断熱材１１の断面積増大部として機能する。凸部１２の突出寸法Ａ１（図３参照）は、この場合約１４ｍｍに設定されている。したがって、凸部１２部分における発泡断熱材１１の厚さは、９ｍｍ＋１４ｍｍの２３ｍｍとなっている。

各壁２〜６の発泡断熱材１１は、次のようにして充填される。断熱箱体１に発泡断熱材１１を充填する場合には、まず、内箱７と外箱８とを組み合わせる。このとき、外箱８の各面部の内面には、予め真空断熱パネル１０を接着剤で接着固定しておく。これにより、内箱７と外箱８との間には、発泡断熱材１１が充填されるための空間が形成される。そして、このような断熱箱体１を、図４に示すように後部壁４を上向きにした状態（換言すれば、収容空間９の前面開口部を下向きにした状態）とする。このとき、外箱８において背面となる後面部には、発泡断熱材の原液を注入するための注入口１３が形成されている。注入口１３は、この場合、左側壁２および右側壁３の長手方向の中間部に対応するように、後面部の左右両側部の２箇所に配置されている。

この状態で、各注入口１３から左側壁２および右側壁３内へ発泡断熱材の原液を注入する。注入された原液は、左側壁２および右側壁３のフランジ部８ａに沿って底部壁５および天井壁６側にも流動した後、発泡して体積膨張しながら各壁２，３，５，６の空間部を横方向および上方向にも広がり、各空間部に発泡断熱材１１が充填されるようになる。各凸部１２内にも充填される。このとき、特に左右の両側壁２，３に対応する内箱８には、発泡断熱材１１が充填される断面積を大きくする凸部１２が複数段形成されているので、それら左右の両側壁２，３内での発泡断熱材１１の流動が促進される。そして、発泡した発泡断熱材１１は、各壁２，３，５，６を上った後、最終的に後部壁４内の空間にも充填される。従ってこの場合、後部壁４が、発泡断熱材１１の発泡充填時の最下流部となる。そして、すべての空間に発泡断熱材１１が充填され、その充填された発泡断熱材１１が固化することにより断熱箱体１への発泡断熱材１１の充填が完了する。各壁２〜６の真空断熱パネル１０は、周囲に充填された発泡断熱材１１によっても保持固定される。

この場合、左右の両側壁２，３において、真空断熱パネル１０が存する部位における発泡断熱材１１の厚さが１０ｍｍ以下であるｔ２の部分の面積は、凸部１２がある部分の面積より多く占めており、真空断熱パネル１０が存する部位の５０％以上であって９０％以下である約６５％を占めている。これにより、従来よりも庫内を大容量化できるとともに、発泡断熱材１１をすべての壁に充填させることができ、薄壁においても真空断熱パネル１０と発泡断熱材（ウレタン）１１の併用の断熱が可能となる。

このようにして製造された断熱箱体１を冷蔵庫のキャビネットとして使用する場合、内箱７の凸部１２は、収納空間９に棚（図示せず）を設置するための棚保持部、あるいは、収納容器（図示せず）を保持するための容器保持部として利用することができる。したがって、発泡断熱材１１の断面積増大部を構成する凸部１２は、棚保持部および容器保持部の少なくとも一方を兼ねる構成とすることができる。

上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。断熱箱体１の各壁２〜６のうち左側壁２および右側壁３において真空断熱パネル１０が存する部位では、５０％以上占める範囲が真空断熱パネル１０の厚さｔ１が発泡断熱材１１の厚さｔ２より厚くなるように設定（ｔ１＞ｔ２）されていて、発泡断熱材１１が充填され難くなることが懸念される。この点、本実施形態においては、それら左側壁２および右側壁３の内箱７に、発泡断熱材１１の断面積を大きくする凸部１２を複数箇所に設けたことにより、発泡断熱材１１の発泡充填時に当該発泡断熱材１１の流動を促進でき、発泡断熱材１１の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。

また、この場合、左側壁２および右側壁３において真空断熱パネル１０が存する部位では、５０％以上占める範囲が発泡断熱材１１の厚さｔ２を１０ｍｍ以下、この場合９ｍｍに設定しているため、発泡断熱材１１が充填され難くなることが懸念される。この点、本実施形態においては、上記したように左側壁２および右側壁３の内箱７に、発泡断熱材１１の断面積を大きくする凸部１２を複数箇所に設けたことにより、発泡断熱材１１の発泡充填時に当該発泡断熱材１１の流動を促進でき、発泡断熱材１１の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。また、発泡断熱材１１の厚さｔ２は７ｍｍ以上が、未充填部を防止するために好ましい。

断熱箱体１の各壁２〜６において、真空断熱パネル１０の厚さｔ１は１５ｍｍ以上、この場合１６ｍｍで、各壁２〜６の全体厚さは２５ｍｍ以上としている。断熱壁において、真空断熱パネル１０の真空漏れが発生した場合、当該真空断熱パネル１０の断熱性能は低下する。例えば発泡断熱材（ウレタン）１１に対し７〜１０倍の断熱性能を有している真空断熱パネル１０は、真空漏れが発生した場合、発泡断熱材１１の１／２程度の断熱性能となる。

従来の冷蔵庫の断熱壁は、ウレタンのみの断熱の場合、３０ｍｍ以上の厚さが必要であるが、実績上、ウレタン厚さが１７ｍｍ以上あれば、露付き等に問題は生じないとされる。本実施形態において、真空断熱パネル１０の厚さｔ１を１６ｍｍ、発泡断熱材１１の厚さｔ２を９ｍｍとすると、真空断熱パネル１０に真空漏れが発生した場合の当該真空断熱パネル１０による断熱性能は、発泡断熱材（ウレタン）１１の８ｍｍ（１６ｍｍの１／２）相当となり、発泡断熱材１１のみで１７ｍｍ（９ｍｍ＋８ｍｍ）相当の断熱厚と同等レベルとなる。したがって、真空断熱パネル１０の厚さを１５ｍｍ以上で、断熱壁全体の厚さを２５ｍｍ以上とすることで、真空断熱パネル１０に真空漏れが発生した場合でも、外面に露が付く露付き等の発生を抑制することが可能となる。

断熱箱体１において、発泡断熱材１１の発泡充填時に最下流部となる後部壁４に真空断熱パネル１０を配置している（図２参照）。発泡断熱材１１の発泡充填時に最下流部となる部分は、充填性が低下し、発泡断熱材１１の未充填部１４（図５参照）が発生し易くなる。本実施形態においては、その最下流部となる後部壁４の内面に真空断熱パネル１０を設置しているので、万一、発泡断熱材１１の未充填部１４が発生したとしても、外箱８の外面に結露が発生したり、冷却性能が著しく低下したりすることを極力防止することができる。特に、その最下流部を後部壁４とすることで、外観に窪みなどの発生があっても目立ち難くすることが可能である。

なお、断熱箱体１に発泡断熱材１１を充填する際に最下流部となるのは、後部壁４とは限られない。例えば、天井壁６に注入口１３を形成し、天井壁６を上にした状態で発泡断熱材１１を発泡充填させた場合には、発泡充填時の最下流部は天井壁６となる。

断熱箱体１において、発泡断熱材１１の断面積増大部を構成する凸部１２は、左右の側壁２，３のみに限られず、後部壁４、底部壁５、天井壁６にも設けるようにしてもよい。
（第２実施形態）
図６および図７は第２実施形態を示す。この第２実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。断熱壁体１における左右の側壁２，３において、発泡断熱材１１の断面積増大部を構成する複数本の凸部１６は、それぞれ後端部１６ａは後部壁４まで到達しているが、前端部１６ｂは側壁２，３の前端部まで到達しておらず、側壁２，３の前端部よりも後ろ側で止まっている。このような構成の第２実施形態においても、基本的に第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

（第３実施形態）
図８および図９は第３実施形態を示す。この第３実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。断熱壁体１における左右の側壁２，３において、発泡断熱材１１の断面積を増大する断面積増大部を構成する厚肉部形成用凸部１７は、各側壁２，３の上下方向の中央部の１箇所にのみ設けられている。各厚肉部形成用凸部１７は、上下方向の幅寸法が、第１実施形態の凸部１２および第２実施形態の凸部１６よりも大きく設定されている。各凸部１７は、第１実施形態の凸部１２と同様に、後端部１７ａは後部壁４まで到達しているとともに、前端部１７ｂは側壁２，３の前端部にまでほぼ到達している。各厚肉部形成用凸部１７の内部にも、前記凸部１２と同様に発泡断熱材１１が充填されている。各厚肉部形成用凸部１７部分の発泡断熱材１１の厚さは、１０ｍｍ以上、この場合約２８ｍｍに設定されていて、左側壁２および右側壁３の他の部分よりも発泡断熱材１１の厚さが厚くなっている。このような構成の第３実施形態においても、基本的に第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
（第４実施形態）

図１０〜図１２は第４実施形態を示す。この第４実施形態は、上記した第２実施形態とは次の点が異なっている。収納空間９のほぼ中央部となる上下方向の中間部に、中間断熱仕切部１８が設けられていて、収納空間９は、上部収納室１９と下部収納室２０とに分けられている。中間断熱仕切部１８の外殻は内箱７に一体に設けられていて、左端部が左側壁２に接続され、右端部が右側壁３に接続され、後端部が後部壁４に接続されている。中間断熱仕切部１８は、左右方向が左右の両側壁２，３間に渡っているとともに、前後方向が後部壁４から収納空間９の前面開口部まで延びている。中間断熱仕切部１８の内部にも、他の凸部１６と同様に発泡断熱材１１が充填されていて（図１１参照）、この中間断熱仕切部１８は、発泡断熱材１１の断面積を増大させる断面積増大部を構成している。この場合、中間断熱仕切部１８の上下方向の厚さｔ４（図１１参照）は、１５ｍｍ以上、この場合約２８ｍｍに設定されている。

中間断熱仕切部１８の内部は左右の側壁２，３および後部壁４にも連通しているため、発泡断熱材１１の発泡充填時にその中間断熱仕切部１８が存在することにより発泡断熱材１１の流動が一層促進されるようになる。また、断熱箱体１を製造する際に、その中間断熱仕切部１８も同時に製造することができる。

（第５実施形態）
図１３は第５実施形態を示す。この第５実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。断熱箱体１における例えば左側壁２において、外箱８と真空断熱パネル１０との間に、冷凍サイクルの放熱パイプ２２が配設されている。放熱パイプ２２は、左側壁２の外箱８側に設けられている。真空断熱パネル１０には、放熱パイプ２２を収容する凹部２３が形成されている。この場合、アルミ箔などを利用して放熱パイプ２２の熱が外箱８側に伝導し易くしておくことが好ましい。なお、図示はしないが、右側壁３にも、左側壁２と同様にして放熱パイプ２２が配設されている。

このような構成とした場合、外箱８が放熱パイプ２２により温められる。このため、万一、真空断熱パネル１０に真空漏れが発生して当該真空断熱パネル１０の断熱性能が低下した場合でも、外箱８の外面に露付きが発生することを抑制することができる。

（第６実施形態）
図１４〜図１６は第６実施形態を示す。この第６実施形態は、上記した第３実施形態とは次の点が異なっている。左側壁部２および右側壁部３の両厚肉部形成用凸部１７の上部と下部に、第４実施形態の中間断熱仕切部１８と同様な構成の中間断熱仕切部２４，２５を設けている。これにより、収納空間９は、上段の中間断熱仕切部２４の上方の第１収納室２６と、上段の中間断熱仕切部２４と下段の中間断熱仕切部２５との間に形成された第２収納室２７と、下段の中間断熱仕切部２５の下方の第３収納室２８とに分けられている。各中間断熱仕切部２４，２５の内部にも発泡断熱材１１が充填されており、これら中間断熱仕切部２４，２５も、発泡断熱材１１の断面積を増大させる断面積増大部を構成する。各中間断熱仕切部２４，２５の上下方向の厚さｔ５（図１５参照）は、１５ｍｍ以上、この場合約２８ｍｍに設定されている。

ここで、上下方向の中間に位置する第２収納室２７は、左側壁２および右側壁３の対向する２つの厚肉部形成用凸部１７と、上下の中間断熱仕切部２４，２５とにより囲まれて形成されている。これら左右の厚肉部形成用凸部１７と、上下の中間断熱仕切部２４，２５は、それぞれ断熱壁を構成していて、それぞれの発泡断熱材１１の厚さ寸法は１５ｍｍ以上、この場合約２８ｍｍとなっていて、他の部分（この場合、左側壁２および右側壁３にあって厚肉部形成用凸部１７以外の部分の発泡断熱材１１の厚さは９ｍｍ）よりも厚くなっている。

このように構成された断熱箱体１を冷蔵庫として使用する場合、第２収納室２７は、特に高い断熱性能が必要な冷凍室として使用される。なお、第１収納室２６は例えば冷蔵室、第３収納室２８は野菜室として使用される。

（第７実施形態）
図１７および図１８は第７実施形態を示す。この第７実施形態は、上記した第６実施形態とは次の点が異なっている。この場合、断熱箱体１において、発泡断熱材１１の原液を注入する注入口１３は、外箱８の背面にあって左側壁２および右側壁３に対応する位置に形成されていて、底部壁５および天井壁６は、注入口１３に対応する断熱壁とは別の断熱壁となっている。これら底部壁５および天井壁６は、注入口１３から注入された発泡断熱材１１が、左側壁２および右側壁３に比べて充填され難くなる事情がある。そこで、本実施形態においては、内箱７において、それら底部壁５および天井壁６の内面を形成する部分に、発泡断熱材１１の厚さを大きくするための厚肉部形成部３１をそれぞれ設け、底部壁５および天井壁６の厚さを第５実施形態の場合よりも厚く形成している。それら底部壁５および天井壁６の発泡断熱材１１の厚さは、１５ｍｍ以上、この場合２８ｍｍに設定している。

このような構成とした場合には、注入口１３に対応していない底部壁５および天井壁６にも発泡断熱材１１が充填されやすくなるとともに、それらの断熱性能の向上を図ることができる。

（第８実施形態）
図１９は第８実施形態を示す。この第８実施形態は、上記した第１実施形態とは次の点が異なっている。断熱箱体１の背面において、発泡断熱材１１の原液を注入するための注入口１３は、左側壁２および右側壁３に対応する２箇所に加え、底部壁５および天井壁６に対応する２箇所にも設けられており、合計で４箇所設けられている。このような構成とした場合には、底部壁５および天井壁６にも発泡断熱材１１が一層充填されやすくできる。

（その他の実施形態）
断熱箱体１の断熱壁である左右両側壁２，３、後部壁４、底部壁５、天井壁６は、断熱材として真空断熱パネル１０と発泡断熱材１１とを併用した例を示したが、例えば底部壁５および天井壁６は、真空断熱パネル１０を使用せず、発泡断熱材１１のみとすることもできる。

以上、説明したように本実施形態の断熱箱体によれば、断熱壁の断熱材として予め形成された断熱パネルと現場発泡により充填される発泡断熱材とを併用する構成としたものにおいて、断熱壁にあって断熱パネルが存する部位では、局部的に発泡断熱材の断面積を大きくした断面積増大部を設けたことにより、発泡断熱材の厚さが断熱パネルよりも薄い場合であっても、発泡断熱材の発泡充填時に当該発泡断熱材の流動を促進でき、発泡断熱材の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

図面中、１は断熱箱体、２は左側壁（断熱壁）、３は右側壁（断熱壁）、４は後部壁（断熱壁）、５は底部壁（断熱壁）、６は天井壁（断熱壁）、７は内箱、８は外箱、９は収納空間、１０は真空断熱パネル（断熱パネル）、１１は発泡断熱材、１２は凸部（断面積増大部）、１３は注入口、１６は凸部（断面積増大部）、１７は厚肉部形成用凸部（断面積増大部）、１８は中間断熱仕切部（断面積増大部）、２２は放熱パイプ、２４，２５は中間断熱仕切部（断面積増大部）、２６は第１収納室、２７は第２収納室（冷凍室）、２８は第３収納室、３１は厚肉部形成部を示す。

Claims (2)

1. 矩形箱状に形成されて一面が開口している内箱と、矩形箱状に形成されて一面が開口している外箱との間に予め形成された断熱パネルおよび現場発泡により充填される発泡断熱材を設けて構成される断熱壁を備え、前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなす断熱箱体であって、
   前記断熱パネルの厚さが前記発泡断熱材より厚くなるように設定され、かつ局部的に前記発泡断熱材の断面積を大きくした断面積増大部が設けられており、前記断面積増大部の前記開口側の端部が前記断熱壁のうち前記開口の周縁部を構成する側壁の前記開口側の端部まで到達しないとともに、前記断面積増大部の前記開口とは逆側の端部が、前記側壁部に設けられている前記断熱パネルの存しない、前記断熱壁のうち前記開口とは逆側に位置する後部壁まで到達していることを特徴とする断熱箱体。
2. 前記断面積増大部は、前記断熱パネルが存する部位において当該断熱箱体の上下方向に複数段が平行状態に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の断熱箱体。

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