JPH01219486A - 断熱扉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、断熱扉に関し、特に扉枠体の内部の密閉空間
に断熱材を発泡成形して構成した断熱扉の熱変形防止構
造に関するものである。

［従来の技術］ 冷蔵庫や冷凍庫などの扉は、周囲との熱の出入りを遮断
し冷蔵庫内の温度を保持するために、断熱特性の優れた
断熱体を密封成形した断熱扉が用いられている。

以下、従来の冷蔵庫に用いられる断熱扉の構造を第９図
を用いて説明する。一般に断熱扉は、扉枠体１と金属製
の扉外板２および樹脂性の扉内板３とから構成される。

扉内板３は、合成樹脂板を加熱真空成形して形成され、
その両側部には収納凹部４を形成する膨出部５が一体的
に突設されている。また、この両側部に形成された膨出
部５の間には補強用のリブ部６が一体成形されている。

そして、扉枠体１と扉外板２および扉内板３によって形
成される密閉空間に発泡断熱材７を注入発泡し、これら
を一体に結合成形している。

次に従来の断熱扉の発泡成形工程を第１０図を用いて説
明する。発泡断熱材７の発泡工程に使用する発泡治具は
、扉内板３の形状に適合する内治具８と、扉外板２の形
状に適合する外治具９とからなっている。そして、この
発泡治具は、種々の形状を有する扉内板３に適用するた
めに内治具８を差し換え可能とし、内治具８と外治具９
とを着脱自在な構造としている。またこの内治具８は通
常ＲＩＭ成形（リアクション　インジェクションモール
ド）によって硬質ウレタンフオームで形成されている。

まず、扉内板３を発泡内治具８に挿入固定し、この状態
で扉内板３の裏面に発泡断熱材の液状原料を注入する。

その後、扉内板３に扉枠体１と扉外板２とを組立てた後
、扉外板２の上に発泡外治具９を載置し上方から押圧す
る。そうすることによって、扉内板３の内側に注入され
た発泡断熱材の液状原料が発泡を開始し体積膨張を始め
、この扉内板３と扉外板２および扉枠体１とで形成され
る密閉空間内を次第に埋め尽くす。そして、この発泡断
熱材の接着作用により扉内板３、扉外板２、および扉枠
体１とが一体に結合され断熱扉が成形される。

また、従来の断熱扉の他の例を第１１図を用いて説明す
る。なお本図は第９図に示すような外観形状を有する断
熱扉を切断１ｉ１Ａ−Ａに沿った方向から見た断面形状
を示している。この例は、扉内の密閉空間に形成される
断熱体内に、従来の発泡樹脂断熱材より優れた断熱特性
を有する真空断熱体を挿入して断熱体を形成したもので
ある。真空断熱体１０は、一般にはパーライトなどの微
粉末あるいは連続気泡ウレタンなどの発泡樹脂の芯材１
１を外包材１２の中に充填し真空封止して形成したもの
である。この真空断熱体１０は、その内部を真空にする
ことにより空気による熱伝導を防ぎ、高い断熱性能を有
している。この真空断熱材１０を有する断熱扉は、次の
ように構成されている。すなわち、扉内板３の収納凹部
４を形成する平面にその内側から真空断熱材１０を接着
テープなどを用いて貼り付けた後、扉枠体１および扉外
板２を組立て密閉空間を形成し、この密閉空間内に発泡
断熱材を注入発泡して断熱扉を形成している。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このような構造を有する従来の断熱扉は、発
泡断熱材の発泡工程およびその後の放熱工程時に扉の構
成材の熱収縮に起因して断熱扉の歪や熱変形が生じるの
である。すなわち、第１０図に示したような発泡用治具
を用いて行なわれる発泡断熱体の発泡工程においては、
発泡用の内治具８が断熱材で構成されているため、発泡
断熱材７の発泡作用により生じる反応熱がこの内治具８
に接する扉内板３やその近傍の発泡断熱材７に蓄積され
る蓄熱現象を生じ、扉内板３の熱膨張を引き起こす。一
方、発泡用の外治具９はアルミニウムで構成されている
ので放熱効果が高く、発泡断熱材の発泡により生じる反
応熱は、この外治具９を通じて比較的放熱されやすい。

したがって、発泡断熱材７の内治具８近傍側と外治具９
近傍側とで不均一な温度分布を生じ、それによって発泡
断熱材の密度差が生じる。そして、発泡断熱材の発泡工
程が終了した後、断熱扉を発泡用治具から脱型し放冷し
た場合には、発泡断熱材７の不均一な密度差によって発
泡断熱材７の各部分の熱収縮量に差を生じる。すなわち
、発泡断熱材７の扉内板３側は熱収縮量が大きく反対に
発泡断熱材７の扉外板２側は熱収縮量が少ない。このた
めに断熱扉は、第１２図において点線で示したように、
扉内板３に形成された膨出部５が互いに内側に倒れ込み
、扉内板３の収納凹部４を形成する平面部分は扉外板２
側にへこみ、その結果、扉外板２は外側に膨らむように
変形する。このような断熱扉の熱変形を生じさせる原因
としては、発泡断熱材７の不均一な密度分布による不均
一な熱収縮作用のみによるものではなく、扉内板３、扉
外板２、および発泡断熱材７の材質の違いによる熱収縮
量差にも起因している。すなわち、発泡断熱材７は粘着
性を有し、扉外板２や扉内板３の内面に密着形成される
ため、互いの熱収縮量差による引張力が作用して断熱扉
の変形を生じさせるものである。また、扉内板３に形成
された膨出部５などのように複雑な形状にも起因する。

すなわち、このような膨出部５は局部的な冷却効果が大
きいため、扉外板２近傍のような平坦な部分に比べて早
期に熱収縮変形を起こしやすい。

また、従来の断熱扉の扉内板３は、ＡＢＳ樹脂やハイイ
ンパクトスチール（Ｈｉ−Ｐｓ）などからなるシート材
を基板とし、この基板を真空成形あるいは圧空成形する
ことにより形成している。

そして、成形工程ではシート状の基板は成形型へ沿うよ
うに引き伸ばされて密谷されるので凹凸形状の多い部分
はその板厚が非常に薄（なっている。

したがって、第１３図に示したような凹凸形状を有する
扉内板３は、断熱材の発泡工程によって生じる発泡断熱
材の反応熱や発泡圧に対して、たとえば図示したような
薄肉部１３が十分な強度を保持できないという問題があ
った。この問題点は、最近のコスト低減要求などによっ
てますます基板の肉厚が薄くなることにより増長されて
いる。したがって、この薄肉部１３を補強する目的でこ
の部分にテープを貼り付けるなどの処置がとられていた
が、このような方法では扉内板３を積層して運搬したり
するときに傷がついたりするという新たな問題があった
。

さらに、断熱体の内部に真空断熱体１０を構成した従来
の断熱扉においては、第１４図に示すように、扉内板３
に形成されたリブ部６の凸部をその内側から真空断熱材
１０が覆うように貼り付けられている。したがって、発
泡断熱材７の発泡工程においては、このリブの内側部分
に発泡した発泡断熱材７が十分に充填しきれずにガスの
一部がガス溜まり１４となって残されてしまう問題があ
った。このようなガス溜まり１４は、上記のように断熱
扉の放熱工程において不均一な熱収縮を生じる原因とな
るのみならず、リブ部の強度を低下し、また凹みや膨れ
の原因となるなど極めて好ましくないものである。

さらに、このようなガス溜まり１４は、第１５図に示す
ように扉内板３の収納凹部４を形成する平面部と真空断
熱体１０との接合面にも生じる場合がある。これは両者
の接合面が互いに完全に平面ではなく、この両者を接合
したときにわずかな隙間が生じるためである。

このように、従来の断熱扉は、断熱体の発泡および冷却
工程において扉の構成材の熱収縮によって変形を来たし
、断熱扉の美観を損ねるなどの問題点があった。

したがって、本発明は上記のような問題点に鑑みてなさ
れたもので、発泡断熱材の発泡処理によって生じる熱収
縮の影響によって断熱扉が歪んだり変形したりすること
のない断熱扉を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、密閉空間を形成する枠体の中に発泡性断熱材
の液体を入れ、発泡処理することによって前記密閉空間
を断熱材で埋め尽くすようにした断熱扉に対して、前記
枠体と前記断熱材との間に前記枠体と前記断熱材との熱
収縮差を吸収する収縮吸収材を配置している。そして、
この収縮吸収材は、たとえば前記枠体と前記断熱材との
相対移動を許容し得る膜で構成されている。

また、収縮吸収材は前記枠体の相対的に膜厚の薄い部分
にも配置される。さらに、前記枠体の密閉空間内に前記
断熱材よりも断熱効果の高い強化断熱材を配置し、前記
砕体がその密閉空間を部分的に膨出させる膨出部を有し
ているものについては、前記強化断熱材をその膨出部の
空間を充填するように形成する。さらに、前記枠体と前
記強化断熱材との間に、この両者により形成される隙間
を埋め尽くすように収縮吸収材を配置する。

［作用］ 本発明において、断熱扉の枠体と断熱材との間に配置さ
れた収縮吸収材は、たとえば断熱材の熱収縮による変形
力や変位を収縮吸収材自身で吸収し、枠体に伝えない。

また逆に、枠体の熱収縮による変位や変形力も断熱材側
に伝えない。したがって、特に断熱材の熱収縮により断
熱扉の枠体が変形するのを防止することができる。

また、収縮吸収材が断熱扉の枠体と断熱材との相対移動
量を許容するような膜で構成される場合には、熱収縮に
よる相対移動が互いに独立して行なわれることにより、
熱収縮による変形力を互いに及ぼし合わないように分離
させる作用をする。

また、断熱扉の枠体の薄肉部分に収縮吸収材を配した場
合には、この枠体の薄肉部分の強度を増し、また薄肉部
の局部的な熱収縮を吸収する。

さらに、断熱扉の枠体の内部に強化断熱体が設けられて
いる場合には、強化断熱体の剛性によって枠体の変形を
防止することができる。さらに、この強化断熱体に断熱
扉の枠体に設けられた膨出部の空間部分を隙間なく充填
し得る突起形状部を設けた場合には、断熱材の発泡処理
によって生じるガスが膨出部に充満してガス溜まりを形
成するのを防止する。また同様に、断熱扉の枠体の膨出
部に収縮吸収材を充填した場合や、真空断熱体と枠体と
の隙間部分に収縮吸収材を充填した場合には、これらの
部分に生じやすいガス溜まりの形成を防止し、このガス
溜まりが生じさせる不均一な熱収縮による断熱扉の熱変
形を防止することができる。

［実施例］ 以下本発明における実施例を図を用いて詳細に説明する
。

本発明は、断熱扉を構成する枠体の密閉空間内に発泡断
熱材を発泡成形して構成した断熱扉の熱変形を防止する
構造についてのものである。

まず、本発明における断熱扉の各実施例に共通する基本
構造を第８図を用いて説明する。断熱扉は、扉枠体１、
金属製の扉外板２および合成樹脂製の扉内板３とからな
り、これら扉枠体１、扉外板２、および扉内板３によっ
て形成される密閉空間内に発泡断熱材７を注入発泡し、
これらを一体に結合成形したものである。そして、庫内
板３はその両側部に食品な瓶類などを載せる棚を収納す
る収納凹部４を形成する膨出部５が一体に成形されてい
る。さらにこの扉内板３には１対の膨出部５の間に膨出
部５などの剛性を強化するためのリブ部６が水平に橋渡
しされて一体的に形成されている。

上記のような構造を有する断熱扉に対して本発明の第１
の実施例を第１Ａ図および第１Ｂ図を用いて説明する。

第１Ａ図は断熱扉の扉内板３の概略斜視図であり、第１
Ｂ図は第８図に示した断熱扉を切断線１−１に沿って見
た断面図を示している。図に示すように扉内板３の両側
に形成された膨出部５．５の間に形成されている平面部
１５の内面には軟質ウレタンフオームからなる収縮吸収
部１６が適当な厚さにスプレー発泡して形成されている
。この軟質ウレタンフオームからなる収縮吸収部１６が
形成された扉内板３は、第１０図に示したように、発泡
用治具に取付けられた後、扉枠体１および扉外板２と一
体に組立てられ、その内部の密閉空間に発泡断熱材７を
発泡形成して一体的に結合された断熱扉を構成する。こ
のように構成された断熱扉は、発泡断熱体７の発泡成形
後の放熱状態において、発泡断熱材７と扉内板３との相
対的な熱収縮量の差を収縮吸収部１６の軟質ウレタンフ
オームがその柔軟性をもって変形することにより吸収し
てしまう。このために、発泡断熱材７の熱収縮による変
位や、あるいはこの坐位によって扉内板３を収縮させよ
うとする引張力が収縮吸収部１６に吸収され、扉内板３
の変形が防止される。またこの軟質ウレタンフオームか
らなる収縮吸収ｖ６１６はスキン層をその表面を有して
いるので、扉内板３をスタッキングしてもその重ね合わ
せた部分に傷がつくことがなく、また発泡断熱材７と接
した部分にも発泡断熱材７が含浸することがなく、軟質
ウレタンフオームの弾性を維持することができる。

次に本発明の第２の実施例として、第２図を用いて説明
する。本例は第１の実施例に対して収縮吸収部を扉内板
３の膨出部５の内側にまで拡張して充填させたものであ
る。そしてこの場合には、発泡断熱材として硬質発泡ウ
レタンが充填されていた膨出部５に比べてその発泡断熱
材の熱収縮によって膨出部５が互いにその内側に向かっ
て倒れ込むように変形するのを防止することができる。

さらにこの膨出部５の内側に充填された軟質ウレタンフ
オーム１６によってこの膨出部が適度な弾性を有するよ
うになる。これは、この膨出部５の間にたとえば棚など
を取付ける際、その取付けが容易となる効果がある。

次に、本発明の第３の実施例について第３図を用いて説
明する。本例では、金属製の扉外板２の内側にポリオレ
フィン系のフィルムからなる剥離シート１７を貼り付け
た後、扉内板３および扉枠体１とを発泡治具を用いて組
立て、発泡断熱材７を発泡処理して一体成形された断熱
扉を構成している。この剥離シート１７はシート面と発
泡断熱材７とが接着しないように分離する作用がある。

したがって、互いに熱収縮量の異なる扉外板２と発泡断
熱材７とは相対的にずれて熱収縮し、互いにその影響を
及ぼし合わない。このため金属製の扉外板２の外面形状
が発泡断熱材７の影響によって歪を生じたりすることを
防止することができる。

また、本発明の第４の実施例として第４図に示すものが
ある。本例は、合成樹脂製のシートを加熱真空成形して
形成される扉内板３の肉厚が薄くなった薄肉部分１８の
裏側に軟質ウレタンフオームの収縮吸収部１６をスプレ
ー発泡して形成したものである。この真空加熱成形によ
って生じる扉内板３の薄肉部分１８は発泡断熱材７の発
泡処理工程において耐熱性および耐圧性が劣るので、収
縮吸収部１６を形成し、・強度的な補強効果と熱変位に
対する変位吸収効果とを持たせている。

さらに、本発明の第５の実施例として第５図に示すもの
がある。本例は、断熱扉の発泡断熱材７の内部に、パー
ライトなどの微粉末あるいは連続気泡ウレタンの発泡樹
脂などの芯材１１を外包材１２の中に充填真空封止して
形成した真空断熱体１０が挿入されている。そして、断
熱扉の扉内板３のリブ部６の内部には軟質ウレタンフオ
ームからなる充填物１９が充填され、その後、真空断熱
材１０を扉内板３の平面部１５の裏面に貼り付けて形成
している。したがって、発泡断熱材７の発泡処理工程に
おいてはリブ部６の内部が既に充填物１９で充填されて
いるため、ガス溜まりなどが発生しない。

また、第６図に示した本発明の第６の実施例のように、
軟質ウレタンフオームからなる充填物２０が真空断熱体
１０と扉内板３の平面部１５との間に隙間なく充填され
ている。そしてこの場合には、発泡断熱材７の発泡処理
工程において発生するガスが真空断熱体１０と扉内板３
との間にガス溜まりとなって形成されるのを防止するこ
とができる。

さらに、ｉ７Ａ図および第７Ｂ図は、本発明の第７の実
施例を示している。第７Ａ図は第８図において切断線■
−■に沿って見た断面図を示しており、第７Ｂ図は第７
Ａ図に示された真空断熱体１０の拡大図を示している。

この図かられかるように、本例では真空断熱体１０の扉
内板３と接する面側に、扉内板３のリブ部６の内側と隙
間なく内接する突起部２１を形成している。そしてこの
場合には、発泡断熱材７の発泡処理工程において、扉内
板３のリブ部６にガス溜まりが生じるのを防止すること
ができる。

このように、上記第５の実施例ないし第７の実施例にお
いては、発泡断熱材の発泡処理工程において、断熱扉内
のガス溜まりが生じやすい部分を充填物で充填すること
によってガス溜まりの発生を防止している。そして、従
来ガス溜まりによって生じた発泡断熱材などの不均一な
熱収縮による断熱扉の変形を防止している。

［発明の効果］ 以上のように、本発明における断熱扉は、密閉空間を形
成する扉枠体と、その密閉空間内を充填する発泡断熱材
との間に、この枠体と発泡断熱材との相対熱変位を吸収
する収縮吸収材を形成しているので、相対的な熱収縮変
位を収縮吸収材が吸収することによって断熱扉が熱変形
するのを防止している。また、種々の形状を有する背枠
体に対して最適な場所に収縮吸収材を配置することによ
って、熱変位を吸収する効果がより顕著に得られる。ま
た、請求項３に記載したように構成した場合には、断熱
扉の薄肉部分の構造的強度を増す効果もある。さらに、
請求項４および請求項５のように構成した場合には、断
熱扉の発泡断熱材部に生じるガス溜まりなどを完全に除
去することができ、ガス溜まりによる局部的な変形を防
止することができる。

このように、本発明においては、断熱扉の扉枠体の内部
の密閉空間内に発泡断熱体を発泡処理して成形される断
熱扉が熱収縮による変形を生じず、商品価値の高い美観
を有する扉形状を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、本発明の第１の実施例の断熱扉のＪ内板の
斜視図であり、第１Ｂ図は、本実施例の断熱扉を第８図
中の切断線１−１に沿った方向から見た断面構造図であ
る。第２図は、本発明の第２の実施例の断熱扉を示す断
面図である。第３図は、本発明の第３の実施例を示す断
熱扉の断面構造図である。第４図は、本発明の第４の実
施例を示す断熱扉の断面構造図である。第５図は、本発
明の第５の実施例を示す断熱扉の断面構造図である。第
６図は、本発明の第６の実施例を示す断熱扉の断面構造
図である。そして、第７Ａ図および第７Ｂ図は、各々本
発明の第７の実施例を示す断熱扉の断面構造図および断
熱扉内に配置された真空断熱体の詳細断面構造図である
。また、第８図は、本発明の断熱扉の外観形状を模式的
に示した外観構造図である。なお、第２図、第３図およ
び第６図は第８図中の切断線１−１に沿った方向から見
た断面図を示している。そして、ｍ７Ａ図は、第８図中
の切断線■−■に沿った方向から見た断面図を示してい
る。そして第５図は、第８図中の切断線ｖ−■に沿った
方向から見た断面図を示している。 そして、第９図は、従来の断熱扉の外観形状を示す外観
概略図である。また、第１０図は、従来の断熱扉の発泡
工程を示す発泡治具断面構造図である。そして、第１１
図および第１４図は第９図中の切断線Ｂ−Ｂに沿った方
向から見た断面図である。第１５図は同じく第９図中の
切断線Ａ−Ａに沿った方向から見た断面図である。そし
て第１２図は従来の断熱扉の熱変形を模式的に示した断
面変形図である。さらに、第１３図は、断熱扉の扉内板
の概略斜視図である。 図において、１は扉枠体、２は扉外板、３は扉内板、４
は収納凹部、５は扉内板３の膨出部、６は扉内板のリブ
部、７は発泡断熱材、１０は真空断熱体、１６は収縮吸
収材、１７は剥離シートを示している。 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 第１Ａ図 ２；扉外板 第１８図　　　　　３：４内林 １７；剥夷徨シート 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７Ａ図 第７８図 第８図 Ｖ旦 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）密閉空間を形成する枠体の中に発泡性断熱材の液
   体を入れ、発泡処理することによって前記密閉空間を断
   熱材で埋め尽くすようにした断熱扉であって、 前記枠体と前記断熱材との間に前記枠体と前記断熱材と
   の熱収縮差を吸収する収縮吸収材を配置したことを特徴
   とする、断熱扉。
2. （２）前記収縮吸収材は、前記枠体と前記断熱材との相
   対移動を許容する膜である請求項１記載の断熱扉。
3. （３）前記枠体は、相対的に肉厚の薄い薄肉部分を有し
   ており、 前記収縮吸収材は、前記薄肉部分に配置されている、請
   求項１記載の断熱扉。
4. （４）前記枠体の密閉空間内には、前記断熱材よりも断
   熱効果の高い強化断熱材が配置されており、 前記強化断熱材は、前記枠体の前記密閉空間を部分的に
   膨出させる膨出部の空間を充填するように形成されてお
   り、 前記強化断熱材が前記収縮吸収材として機能する、請求
   項１記載の断熱扉。
5. （５）前記枠体の密閉空間内には、前記断熱材よりも断
   熱効果の高い強化断熱材が配置されており、 前記収縮吸収材は、前記枠体と前記強化断熱材との間の
   隙間を埋め尽くすように配置されている、請求項１記載
   の断熱扉。