JPH10141583A - 断熱壁体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空断熱材を使用した断熱壁体において、ヒ
ートブリッジによる断熱性能の低下を最小限に抑える。 【解決手段】 断熱壁体は、ガスバリア性フィルム２内
に断熱コア材５を挿入し、フィルム縁部２Ａを封止して
断熱コア材５を真空密封して成る真空断熱材１を備え、
この真空断熱材１を、外箱２２の内側面に取り付て成る
ものであって、フィルム２の縁部２Ａを、内箱２３側に
折り返したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空断熱材にて構
成された断熱壁体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より保冷・若しくは保温用の断熱材
としては、ガラス繊維等の無機材料や発泡ポリウレタン
等の有機材料が使用されている。前記ガラス繊維等は耐
熱性が良好であるものの、その熱伝導率は０．０３〜
０．０５Ｗ／ｍＫと高く、断熱効果は思わしくない。ま
た、前記発泡ポリウレタンの場合には０．０１５〜０．
０２Ｗ／ｍＫ程の熱伝導率が達成できるものの、庫内を
超低温（例えば−９０℃以下）とする冷凍機の断熱箱体
に用いる場合に、所定の断熱性能を得るためには依然そ
の熱伝導率は高く、そのため断熱壁の厚みを著しく大き
くしなければならなくなる。

【０００３】そこで、近年では例えば特公昭６１−１７
２６３号公報（Ｂ３２Ｂ５／１８）や特公昭６３−３５
９１１号公報（Ｆ２５Ｄ２３／０６）、或いは、特公平
２−５４４７９号公報（Ｆ１６Ｌ５９／０６）に示され
るような真空断熱材が用いられるようになって来た。

【０００４】この真空断熱材は、ガスの透過を阻止する
多層ラミネート構造のガスバリアフィルムから成る袋内
に、シリカ、パーライト等の微粉末、或いは、連続気泡
の発泡ポリウレタン等から成る断熱コア材を挿入した
後、袋のフィルムの縁部を熱溶着して封止し、且つ、袋
内のガス（空気）を排気して真空状態とし、密封したも
のである。

【０００５】係る真空断熱材によれば、０．００５〜
０．０１０Ｗ／ｍＫの熱伝導率が達成されるので、冷蔵
庫などの冷凍機の断熱壁の厚みを薄くして設置面積を縮
小し、若しくは、庫内容積を拡大し、或いは、冷却装置
の消費電力を削減することが可能となる。

【０００６】ここで、図８及び図９に係る真空断熱材１
を冷蔵庫の断熱箱体１０１に適用した場合の断熱箱体１
０１の拡大断面図を示す。真空断熱材１は、例えば一枚
のガスバリアフィルム２を折返し、二辺の縁部を予め密
着させ、そこを熱溶着することにより封止し、封止部２
Ａと成して袋状とする。その状態で断熱コア材５を袋内
に挿入し、袋内のガスを排気して真空状態としてから、
残りの一辺の縁部を密着させて熱溶着し、密封すること
により、製造されている。

【０００７】そして、係る真空断熱材１を図示しない冷
蔵庫の外箱１０２の内面に貼り付けた後、この外箱１０
２と、その内方において所定の間隔を存して配置された
内箱１０３間に発泡ポリウレタン（断熱材）１０を充填
し、真空断熱材１を発泡ポリウレタン１０内に埋設する
ことによって、断熱箱体１０１を構成していた。尚、内
箱１０３内は貯蔵室１０４とされ、図示しない冷却器に
よって所定の温度に冷却されるものである。

【０００８】ここで、図４はこの種真空断熱材と発泡ポ
リウレタンを組み合わせた断熱壁の熱伝導率の分布を示
している。ここで、図４は熱伝導率λを縦軸とし、横軸
は図５に示す如く発泡ポリウレタンから真空断熱材に渡
るＡ−Ａ線の範囲を示している。この場合、前記真空断
熱材１の封止部２Ａの端部（外端）が図４、図５の０点
となり、当該端部からの距離を横軸に示している。

【０００９】図４からも明らかな如く熱伝導率は、発泡
ポリウレタンの部分で前述の如き値で推移し、真空断熱
材１の封止部２Ａにおいて急激に上昇した後、降下して
前述の如き低い値に安定する分布を示す。これは真空断
熱材１の封止部２Ａを含む周縁部においてヒートブリッ
ジが生じているためである。

【００１０】即ち、この種真空断熱材１の封止部２Ａに
は断熱コア材５は存在しておらず、従って、封止部２Ａ
はガスバリアフィルム２のみとなっている。ところが、
このフィルム２自体の熱伝導率は０．４Ｗ／ｍＫ以上
と、発泡ポリウレタン１０と比較しても著しく高く、そ
のため、真空断熱材１の封止部２Ａ自体を伝達する熱の
移動（これをヒートブリッジと云う）が増大するからで
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は図８、或いは、図９に示す如く真空断熱材１の封止部
２Ａが外気に接している外箱１０２に密着するかたちで
取り付けていたため、真空断熱材１を取り付けた部分の
周囲の断熱箱体１０１の熱伝導率が高くなり、貯蔵室１
０４からの冷却によって外箱１０２表面が冷え、そこに
外気中の水分が凝結して結露する問題が発生していた。

【００１２】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、真空断熱材を使用した断
熱壁体において、ヒートブリッジによる断熱性能の低下
を最小限に抑えることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の断熱壁
体は、ガスバリア性のフィルム内に断熱コア材を挿入
し、フィルム縁部を封止して断熱コア材を真空密封して
成る真空断熱材を備え、この真空断熱材を、相互に間隔
を存して配置された面材のうちの一方の面材の内側面に
取り付て成るものであって、フィルムの封止部を、他方
の面材側に折り返したものである。

【００１４】請求項２の発明の断熱壁体は、ガスバリア
性のフィルム内に断熱コア材を挿入し、フィルム縁部を
封止して断熱コア材を真空密封して成る真空断熱材を備
え、この真空断熱材を、相互に間隔を存して配置された
面材のうちの一方の面材の内側面に取り付け、両面材間
には発泡断熱材を充填して成るものであって、フィルム
の封止部が、他方の面材側に折り返されているものであ
る。

【００１５】本発明によれば、相互に間隔を存して配置
された面材のうちの一方の面材の内側面に真空断熱材を
取り付け、且つ、フィルムの封止部を他方の面材側に折
り返しているので、熱伝導率の高い真空断熱材の封止部
は、一方の面材から引き離され、断熱コア材を挟んで前
記一方の面材とは反対側に配置される。従って、係る簡
単な構成によって封止部を伝達するヒートブリッジが最
小限に抑えられ、真空断熱材を取り付けた部分の周囲の
断熱壁体の断熱性能を効果的に向上させることができる
ようになるものである。

【００１６】特に、請求項２の発明によれば、折り返さ
れた封止部は、充填される発泡断熱材によって断熱コア
材側に押し付けられるようになるので、一層確実に断熱
壁体の断熱性能を向上させることができるようになるも
のである。

【００１７】請求項３の発明の断熱壁体は、上記各発明
において封止部を真空断熱材の端面の他方の面材側に構
成したものである。

【００１８】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて封止部を真空断熱材の端面の他方の面材側に構成し
たので、封止部を真空断熱材の一方の面材と反対側の面
に折返し易くなると共に、折り返された状態も安定する
ため、断熱性能の更なる向上と組立作業性の向上を図る
ことができるようになるものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用する家庭用冷蔵庫
２０の斜視図、図２は冷蔵庫２０の分解透視斜視図、図
３は真空断熱材１の封止部２Ａの拡大断面図、図６は冷
蔵庫２０の断熱箱体２１の真空断熱材１部分の拡大断面
図である。

【００２０】冷蔵庫２０の本体を構成する断熱箱体２１
は、前面に開口する鋼板製の外箱２２と、当該外箱２２
の内側に所定の間隔を存して組み込まれた前面開口の樹
脂製内箱２３と、外箱２２の背板及び左右両側板の内面
側に取り付けられた真空断熱材１と、両箱２２、２３間
に現場発泡方式にて充填された発泡ポリウレタン１０と
から形成されている。

【００２１】そして、前記内箱２３内に冷蔵室、冷凍
室、又は、野菜室などの貯蔵室２４が構成されると共
に、これら貯蔵室２４の前面開口は断熱扉２６〜２９に
て開閉自在に閉塞されている。断熱箱体２１の下端部に
は貯蔵室２４の外側に機械室３１が形成されており、こ
の機械室３１内には冷媒圧縮機３２、凝縮器３３などが
設置されている。

【００２２】また、外箱２２の背板、左右両側板、及
び、天板の内側面には、真空断熱材１と所定の間隔を存
して一連の凝縮パイプ３４（冷媒配管）がアルミテープ
などの取り付けられており、外箱２２の開口周囲には一
連のフレームパイプ３６（冷媒配管）が屈曲して配設さ
れている。そして、前記圧縮機３２、凝縮器３３、凝縮
パイプ３４及びフレームパイプ３６は順次配管接続され
ている。

【００２３】一方、前記冷凍室となる貯蔵室２４内の背
部には冷却器３７が配設されており、この冷却器３７の
入口には図示しない減圧装置（キャピラリチューブな
ど）を介して前記フレームパイプ３６が接続される。そ
して、冷却器３７の出口は圧縮機３２に接続され、これ
により、周知の冷媒回路が構成されている。

【００２４】前記圧縮機３２が運転されると、圧縮機３
２から吐出された高温高圧のガス冷媒は凝縮器３３に流
入してその一部は凝縮される。凝縮器３３から出た冷媒
は凝縮パイプ３４に流入し、そこで放熱し、凝縮しなが
ら外箱２２を加熱する。次ぎにフレームパイプ３６に流
入して更に放熱し、凝縮しながら外箱２２の開口周縁を
加熱し、その部分への結露の発生を防止する。

【００２５】このようにして凝縮した冷媒は前記減圧装
置にて減圧された後、冷却器３７に流入し、そこで、蒸
発する。このときに冷却器３７は周囲から吸熱して冷却
作用を発揮する。この冷却器３７と熱交換した冷気は図
示しない送風機にて貯蔵室２４内に循環され、前述の各
室はそれぞれの冷蔵或いは冷凍温度に冷却される。

【００２６】他方、前記真空断熱材１は、ガスの透過を
阻止する多層ラミネート構造のガスバリアフィルム２を
例えば折返し、二辺の縁部を予め密着させて熱溶着する
ことにより封止部（熱溶着部）２Ａを形成し、袋状とす
る。その状態で断熱コア材５を袋内に挿入し、真空排気
装置内において袋内のガスを排気して真空状態としてか
ら、残りの一辺の縁部を密着させて熱溶着し、封止部２
Ａを形成して密封することにより、製造されている。

【００２７】図３は係る真空断熱材１の封止部２Ａの拡
大断面図を示している。上記ガスバリアフィルム２は、
内側から高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）若しくはポリ
プロピレン等から成る熱溶着層４１と、アルミニウム層
４２と、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成
る保護層４３及びポリアミド（ＰＡ）から成る表面保護
層４４とをラミネートしたものである。そして、前記封
止部２Ａにおいては、密着された両フィルム２、２の熱
溶着層４１、４１を加熱して相互に溶着させるものであ
る。

【００２８】また、前記断熱コア材５はシリカ、パーラ
イト等の微粉末、及び、グラスウール、或いは、連続気
泡の発泡ポリウレタン等から所定厚みの板状に成形され
ており、図６ではその端面が傾斜した形状とされ、図７
では垂直に切り落とされている。そして、前記フィルム
２の熱溶着された封止部２Ａは、図６においては鈍角を
構成する断熱コア材５端面の角部に対応して位置してお
り、図７においては断熱コア材５の端面中央部に対応し
て位置している。

【００２９】そして、係る真空断熱材１を外箱２２の背
板、左右両側板の内面（内箱２３側の面）に取り付ける
際には、ホットメルト（商品名）などの接着剤を用いて
固定する。このとき、図６の場合には鋭角を成す断熱コ
ア材５の角部を外箱２２側とされると共に、鈍角を成す
角部に位置した封止部２Ａは内箱２３側に折り返し、真
空断熱材１の内箱２３側の面にテープ（図示せず）など
で貼り付ける。また、図７の場合にも封止部２Ａを内箱
２３側に折り返してテープなどにより真空断熱材１の内
箱２３側の面に貼り付ける。

【００３０】この状態で、ポリウレタン原液を両箱２
２、２３間に注入し、発泡ポリウレタン１０を両箱２
２、２３間、或いは、真空断熱材１と内箱２３間に充填
する。これによって、真空断熱材１は発泡ポリウレタン
１０内に埋設されると共に、折り返された封止部２Ａは
真空断熱材１の内箱２３側の面に押し付けられるかたち
となり、発泡ポリウレタン１０によりその状態を保持さ
れる。

【００３１】このように実施例の構造によれば、真空断
熱材１のフィルム２の封止部２Ａを内箱２３側に折り返
しているので、熱伝導率の高いフィルム２の封止部２Ａ
は、外箱２２から引き離されて断熱コア材５を挟んで外
箱２２とは反対側に配置され、これにより、フィルム２
の封止部２Ａを伝達するヒートブリッジを最小限に抑え
ることができるようになる。従って、係る簡単な構成に
より、真空断熱材１を取り付けた部分の周囲の断熱箱体
２１の断熱性能を向上させ、その部分の外箱２２表面へ
の結露を効果的に防止することができるようになる。

【００３２】特に、図６の場合には封止部２Ａが鈍角を
構成する断熱コア材５端面の角部に対応して位置してい
るので、外箱２２に取り付けられた状態で、封止部２Ａ
は真空断熱材１の端面の内箱２３側に位置するかたちと
なる。従って、封止部２Ａを真空断熱材１の内箱２３側
の面に折返し易くなると共に、折り返された状態も安定
するため、断熱性能の更なる向上と組立作業性の向上を
図ることができるようになる。

【００３３】ここで、真空断熱材１が長方形である場合
には、長辺側に位置するガスバリアフィルム２の封止部
２Ａを先ず折り返すようにすると一層効果的である。ま
た、実施例では家庭用冷蔵庫に本発明を適用したが、そ
れに限らず、低温ショーケースやプレハブ冷蔵庫、或い
は、温蔵庫や恒温槽などの保温目的の装置、若しくは、
建材などにも本発明は有効である。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、相互
に間隔を存して配置された面材のうちの一方の面材の内
側面に真空断熱材を取り付け、且つ、フィルムの封止部
を他方の面材側に折り返しているので、熱伝導率の高い
真空断熱材の封止部は、一方の面材から引き離され、断
熱コア材を挟んで前記一方の面材とは反対側に配置され
る。従って、係る簡単な構成によって封止部を伝達する
ヒートブリッジが最小限に抑えられ、真空断熱材を取り
付けた部分の周囲の断熱壁体の断熱性能を効果的に向上
させることができるようになるものである。

【００３５】特に、請求項２の発明によれば、折り返さ
れた封止部は、充填される発泡断熱材によって断熱コア
材側に押し付けられるようになるので、一層確実に断熱
壁体の断熱性能を向上させることができるようになるも
のである。

【００３６】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えて封止部を真空断熱材の端面の他方の面材側に構成し
たので、封止部を真空断熱材の一方の面材と反対側の面
に折返し易くなると共に、折り返された状態も安定する
ため、断熱性能の更なる向上と組立作業性の向上を図る
ことができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した家庭用冷蔵庫の斜視図であ
る。

【図２】図１の冷蔵庫の分解透視斜視図である。

【図３】真空断熱材の封止部の拡大断面図である。

【図４】発泡ポリウレタンに真空断熱材を埋設した断熱
壁の熱伝導率の分布を示す図である。

【図５】図４の説明に用いる発泡ポリウレタンと真空断
熱材の平面図である。

【図６】図１の冷蔵庫の断熱箱体の真空断熱材部分の拡
大断面図である。

【図７】図１の冷蔵庫の断熱箱体の真空断熱材の他の例
を示すもう一つの拡大断面図である。

【図８】従来の断熱箱体の真空断熱材部分の拡大断面図
である。

【図９】もう一つの従来の断熱箱体の真空断熱材部分の
拡大断面図である。

【符号の説明】 １ 真空断熱材 ２ ガスバリアフィルム ２Ａ 封止部 ５ 断熱コア材 １０ 発泡ポリウレタン ２１ 断熱箱体（断熱壁体） ２２ 外箱（面材） ２３ 内箱（面材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 均史 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガスバリア性のフィルム内に断熱コア材
   を挿入し、前記フィルム縁部を封止して前記断熱コア材
   を真空密封して成る真空断熱材を備え、この真空断熱材
   を、相互に間隔を存して配置された面材のうちの一方の
   面材の内側面に取り付て成る断熱壁体において、 前記フィルムの封止部を、他方の前記面材側に折り返し
   たことを特徴とする断熱壁体。
2. 【請求項２】 ガスバリア性のフィルム内に断熱コア材
   を挿入し、前記フィルム縁部を封止して前記断熱コア材
   を真空密封して成る真空断熱材を備え、この真空断熱材
   を、相互に間隔を存して配置された面材のうちの一方の
   面材の内側面に取り付け、前記両面材間には発泡断熱材
   を充填して成る断熱壁体において、 前記フィルムの封止部は、他方の前記面材側に折り返さ
   れていることを特徴とする断熱壁体。
3. 【請求項３】 封止部を真空断熱材の端面の他方の面材
   側に構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の
   断熱壁体。