KR20120024665A - 진공 단열재를 구비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 단열재와 외부 상자 및 내부 상자 사이에 스페이서와 지지 부재를 배치하여, 발포 우레탄의 발포압에 의해 진공 단열재가 벗겨지는 일 없이, 발포 우레탄의 미충전부를 발생시키지 않는 냉장고를 제공한다. 진공 단열재(50e)를 배치할 때, 스페이서(70)에 있어서의 진공 단열재(50e) 및 외부 상자(21e)의 접착면을 연속된 평면으로 함으로써, 접착 면적을 크게 할 수 있으므로, 스페이서(70)와 진공 단열재(50e) 및 외부 상자(21e)와의 접착을 견고하게 할 수 있고, 접착면이 연속된 평면이므로, 접착제 도포 작업이나 부착 작업을 하기 쉬워진다. 또한, 내부 상자측 또는 진공 단열재의 내부 상자측의 면에, 지지 부재(80)를 배치함으로써, 스페이서(70)와 지지 부재(80)에 의해 진공 단열재(50e)가 샌드위치되는 구조가 취해지므로, 발포압에 의해 진공 단열재(50e)가 벗겨지는 일은 없다.

Description

진공 단열재를 구비한 냉장고 {REFRIGERATOR EQUIPPED WITH VACUUM INSULATION MATERIAL}

본 발명은 냉장고에 관한 것으로, 특히 진공 단열재의 형상 및 진공 단열재와 외부 상자 및 내부 상자의 관련 구성에 관한 것이다.

최근, 지구 온난화 방지 등의 지구 환경 보호의 관점으로부터, 냉장고에 있어서도 에너지 절약화가 요구되고 있다. 또한, 최근의 사회 배경으로서, 맞벌이화나 핵가족화의 경향이 있으므로, 주말의 휴일을 이용하여 식재료를 한꺼번에 구매하는 가정이 증가하고 있는 것 등에 의해, 냉장고의 대용량화 요구는 해마다 높아지고 있다.

종래부터 냉장고는, 에너지 절약화를 위해, 냉장고 하우징의 단열재인 경질 우레탄폼에 진공 단열재를 병용하여 단열 성능을 대폭으로 향상시킨 제품이 시판되고 있다. 진공 단열재는 경질 우레탄폼의 10배 이상의 단열 성능을 갖는 것이다.

종래의 기술로서는, 진공 단열재는 일반적으로는 작업성 등을 고려하여, 예를 들어 냉장고 하우징의 외부 상자측의 평탄한 부분에 배치되는 예가 많지만, 진공 단열재 특유의 외피재의 히트 브리지 영향에 의해 본래의 단열 성능을 충분히 발휘할 수 없는 경우가 있었다. 또한, 외부 상자측에는 방열 파이프 등의 고온 부품을 설치하는 경우가 있으므로, 외피재의 히트 브리지를 조장하여, 소정의 효과가 얻어지지 않는 경우가 있었다. 여기서, 히트 브리지라 함은, 열전도율이 높은 냉장고 외부 상자에 설치된 진공 단열재가, 온도가 높은 외기로부터 외부 상자를 통과시키고, 또한 후술하는 도 3에 도시하는 진공 단열재의 외피재(예를 들어, 알루미늄박을 재료로 함)의 단부에 형성된 절곡부를 통해, 코어재를 통과시키는 일 없이 발포 우레탄(경질 우레탄폼)에 걸치는 현상(반대로 냉장고 내부로부터 외기로의 흐름에서도 마찬가지임)을 말하고, 본 발명의 설명에 있어서도 동일한 의미로 사용한다.

또한, 특허 문헌 1에 개시되는 종래 기술로서, 진공 단열재를 양 측면, 천장면, 배면, 바닥면 및 전방면의 각 면에 배치하여, 외부 상자의 표면적에 대해 진공 단열재의 피복률이 50％를 초과 80％ 이하로 하여 에너지 절약 효과를 높이고, 외부 상자 표면적이 외기 온도보다도 높아지는 면에 있어서 진공 단열재를 외부 상자와 내부 상자의 중간에서 경질 우레탄폼 내에 매설하여 진공 단열재의 경시적인 열화를 억제하려고 하는 냉장고의 예가 개시되어 있다.

또한, 특허 문헌 2에 개시되는 종래 기술로서, 외부 상자와 내부 상자 사이에 외부 상자측에 고정된 스페이서에 지지된 진공 단열재가, 외부 상자와 내부 상자에 접하지 않도록 배치되는 동시에, 외부 상자와 진공 단열재 및 내부 상자와 진공 단열재의 간극에 경질 우레탄폼이 충전된 냉장고가 개시되어 있다. 스페이서는 경질 우레탄폼의 발포 방향으로 병렬되어, 진공 단열재와 외부 상자에 각각 접하고 있는 바닥부와 정상부를 갖고 있고, 바닥부와 외부 상자 및 정상부와 진공 단열재 사이에 경질 우레탄폼이 통과할 수 있는 유로를 설치한 냉장고가 제안되어 있다. 또한, 이 종래 기술에 있어서는, 외부 상자측에 방열 파이프를 배치하는 경우, 방열 파이프가 스페이서의 정상부와 정상부 사이에 위치하고 있고, 스페이서의 바닥부, 즉 진공 단열재에는 접촉하지 않으므로, 진공 단열재가 방열 파이프의 열 영향을 받기 어려운 구조로 한 냉장고의 예가 개시되어 있다.

일본 특허 출원 공개 제2003-14368호 공보 일본 특허 출원 공개 제2005-55086호 공보

일반적으로 진공 단열재의 특성으로서, 저온 분위기 중에서 사용한 경우에 비해, 고온 분위기 중에서 사용한 경우에는 단열 성능이 저하되는 경향이 보인다. 특히, 방열 파이프 등의 고온 부품에 접하여 사용한 경우에는, 진공 단열재의 단열 성능을 저하시킬 우려가 있는 것과, 외피재의 히트 브리지 영향에 의해, 냉장고의 수명년수에 이르기 전에 단열 성능이 현저하게 저하될 가능성이 있었다.

또한, 특허 문헌 1에 개시되는 종래의 냉장고의 구조에서는, 외부 상자측에 설치한 우레탄제의 스페이서에 의해 진공 단열재를 경질 우레탄폼(발포 우레탄)의 중간 위치로 되도록 배치하고 있지만, 진공 단열재의 자세를 안정화하기 위해, 수많은 스페이서를 하나하나 배치해야만 해, 조립 공정수가 증가하는 과제가 있다. 또한, 스페이서가 지나치게 크면 경질 우레탄폼의 흐름을 저해하는 요인이 되고, 지나치게 작으면 발포압에 견딜 수 없다고 하는 과제도 있었다.

또한, 우레탄 스페이서가 외부 상자와 진공 단열재 사이에만 설치되어 있으므로, 경질 우레탄폼이 발포 방향으로 상승될 때, 유동 저항 등에 의해 외부 상자와 진공 단열재 사이로 많이 흐른 경우, 발포압에 의해 진공 단열재가 스페이서로부터 벗겨져, 진공 단열재가 내부 상자에 접촉하는 것 등에 의해 발포 우레탄의 미충전부(보이드)를 발생시키는 경우가 있어, 진공 단열재의 단열 성능을 충분히 발휘할 수 없었다.

또한, 특허 문헌 2에 개시되는 종래의 냉장고는, 진공 단열재와 외부 상자 사이에 설치된 스페이서가, 그 바닥부가 진공 단열재에 접착되고, 또한 외부 상자에 접착된 정상부가 엇갈린 대략 파형 형상을 형성하고 있고, 그 스페이서를 발포 방향으로 병렬하도록 설치하고 있으므로, 진공 단열재와 외부 상자 사이에도 우레탄이 충전되기 쉽다고 하는 이점은 있지만, 파형 형상의 정상부와 외부 상자의 접착면이 분할된 직사각형면이므로, 접착 면적이 충분히 취해지지 않아, 특허 문헌 1과 마찬가지로 외부 상자측에만 설치되어 있으므로, 예를 들어 외부 상자와 진공 단열재 사이의 우레탄이 빠르게 상승된 경우 등에 있어서, 발포 우레탄의 발포압에 의해 진공 단열재가 벗겨져 내부 상자에 접촉하는 것 등을 하여, 미충전부(보이드)를 발생시켜 버리는 경우가 있었다. 또한, 진공 단열재를 외부 상자에 배치할 때에, 접착을 안정시키기 위해 압박하지만, 스페이서의 접착면이 섬 형상의 직사각형면이므로, 외부 상자 표면에 요철 형상이 나타나 버려, 외관상의 과제가 있었다.

본 발명은 진공 단열재와 외부 상자 및 진공 단열재와 내부 상자 사이에 각각 고정 수단(스페이서) 및 지지 부재를 배치하고, 만일, 발포 우레탄의 발포 밸런스가 무너진 경우라도, 발포 우레탄의 발포압에 의해 진공 단열재가 벗겨지는 일이 없어, 미충전부(보이드) 부분을 발생시키지 않는 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 스페이서에 의한 외부 상자 표면의 요철 불량의 발생을 억제하여, 진공 단열재의 고정을 견고하게 하고, 진공 단열재를 발포 우레탄 중에 매설하기 위한 수단 내지 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 주로 다음과 같은 구성을 채용한다.

외부 상자와 내부 상자 사이에 발포 우레탄과 진공 단열재를 구비한 냉장고이며, 상기 진공 단열재는 그 한쪽 면에 스페이서를 통해 상기 외부 상자와 이격되고, 그 다른 쪽 면에 지지 수단을 통해 상기 내부 상자와 이격되어 설치되고, 상기 진공 단열재와 상기 외부 상자 사이 및 상기 진공 단열재와 상기 내부 상자 사이에 상기 발포 우레탄이 충전되어 있는 구성으로 한다. 또한, 상기 스페이서는 상기 진공 단열재 및 상기 외부 상자의 접착면이 연속된 평탄면을 형성하고, 상기 외부 상자와 상기 진공 단열재 사이에 형성된 주입구로부터 바닥면으로 상기 발포 우레탄이 액 유동하는 방향 및 상기 바닥면으로부터 상기 주입구의 방향으로 상기 발포 우레탄이 발포 유동하는 방향에 있어서, 상기 액 유동 및 발포 유동을 차단하지 않는 공간을 확보할 수 있도록 복수 배열되는 구성으로 한다.

또한, 상기 스페이서는 상기 발포 우레탄의 유동 방향을 따르는 평면에, 고화된 발포 우레탄과의 고착을 견고하게 하는 표면 형상을 갖고, 구체적으로는, 상기 스페이서의 평면에는 상기 평면을 관통하는 구멍이 상기 유동 방향으로 복수 형성되거나, 또는 상기 스페이서의 평면에는 상기 유동 방향을 따른 홈이 상기 유동 방향과 교차하는 방향으로 복수 형성되는 구성으로 한다.

또한, 상기 스페이서는 그 단면 형상이 대략 H형을 형성하고, 상기 대략 H형에 있어서의 대향하는 평탄면이 상기 외부 상자와 상기 진공 단열재의 접착면으로 되는 구성으로 한다. 또한, 상기 스페이서에 있어서의 상기 평탄면의 한쪽에 홈 또는 오목부를 형성하고, 상기 외부 상자에 고정된 방열 파이프를 상기 홈 또는 오목부에 배치하는 구성으로 한다. 또한, 상기 냉장고에 있어서의 상기 지지 부재는 발포계의 재료로 이루어지고, 상기 진공 단열재의 상기 다른 쪽 면에 또는 상기 내부 상자의 외측면에 배치되는 구성으로 한다.

본 발명에 따르면, 진공 단열재의 고정 수단인 스페이서와 지지 부재에 의해 진공 단열재가 외부 상자와 내부 상자로부터 이격된 상태로 설치됨으로써, 진공 단열재의 단열 성능을 효과적으로 발휘할 수 있게 되어, 단열 성능을 양호하게 할 수 있다.

또한, 스페이서의 진공 단열재와의 접착면 및 외부 상자의 접착면을 연속된 평면으로 함으로써, 각각의 접착면에 있어서의 접착력이 커지므로, 진공 단열재를 견고하게 고정할 수 있다. 또한, 스페이서의 접착면이 연속된 평면이므로, 외부 상자에 가해지는 하중이 평균적으로 되므로, 외부 상자 표면에 요철 등의 형상이 도드라지는 일이 없다. 또한, 스페이서가 연속된 평면을 가짐으로써 접착제 등의 도포가 용이해져, 조립 작업 공정수도 저감시킬 수 있으므로, 저비용화의 효과도 발휘한다.

또한, 스페이서를 배치한 측과 반대측에 지지 부재를 설치함으로써, 진공 단열재가 스페이서와 지지 부재에 의해 샌드위치되므로, 발포압에 의해 진공 단열재가 스페이서로부터 벗겨지는 일이 없어, 발포 우레탄이 균일하게 충전되는 것이다. 이에 의해 단열 성능이 양호한 냉장고를 제공할 수 있는 것이다. 또한, 진공 단열재가 고온으로 되는 방열 파이프에 의해 일정한 거리를 확보할 수 있으므로, 열 영향에 의한 단열 성능의 열화나, 히트 브리지에 의한 단열 성능의 악화를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 외관을 도시하는 정면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 종단면도로, 도 1의 A-A선의 절단도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 사용한 진공 단열재의 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 종단면도로, 도 2의 X-X선의 절단도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 횡단면도로, 도 1의 Z-Z선의 절단도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 스페이서의 외부 상자에 대한 배치와 발포 우레탄의 발포 방향을 도시하는 도면이다.
도 7은 제1 실시 형태에 관한 냉장고에 사용한 발포 우레탄의 주입 방향과 발포 방향을 도시하는 설명도이다.
도 8은 제2 실시 형태에 관한 스페이서의 외부 상자에 대한 배치와 발포 우레탄의 발포 방향을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 기준의 제1 비교예를 도시하는 도면으로, X-X선의 절단도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 제2 비교예를 도시하는 도면으로, 블록 형상으로 스페이서를 배열한 배치도이다.
도 11은 제3 실시 형태에 관한 스페이서의 형상과 방열 파이프의 관련 구조를 도시하는 도면이다.
도 12는 제3 실시 형태에 관한 스페이서의 형상과 방열 파이프의 배치 구조를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 제3 비교예를 도시하는 도면으로, 진공 단열재의 주변에 방열 파이프를 배열한 배치도이다.

본 발명의 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 상세하게 설명한다. 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서는 도 1 내지 도 7을 사용하고, 제2 실시 형태에 대해서는 도 8을 사용하고, 제3 실시 형태에 대해서는 도 11과 도 12를 사용하여 각각 설명한다. 또한, 도 9, 도 10 및 도 13은 본 실시 형태와 대비해야 할 비교예를 도시하는 도면이다.

「제1 실시 형태」

본 발명의 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 외관을 도시하는 정면도이다. 도 2는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 종단면도로, 도 1의 A-A선의 절단도이다. 도 3은 제1 실시 형태에 사용한 진공 단열재의 단면도이다.

또한, 도 4는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 종단면도로, 도 2의 X-X선의 절단도이다. 도 5는 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 횡단면도로, 도 1의 Z-Z선의 절단도이다. 도 6은 제1 실시 형태에 관한 스페이서의 외부 상자에 대한 배치와 발포 우레탄의 발포 방향을 도시하는 도면이다. 도 7은 제1 실시 형태에 관한 냉장고에 사용한 발포 우레탄의 주입 방향과 발포 방향을 도시하는 설명도이다.

도시하는 냉장고의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도를 도시하고 있다.

도 1에 도시하는 본 실시 형태를 구비한 냉장고(1)는, 도 2에 도시한 바와 같이 상부로부터 냉장실(2), 저빙실(3)[제빙실(3a)과 상단 냉동실(3b)], 냉동실(4), 야채실(5)을 갖고 있다. 도 1의 부호는 상기 각 실의 전방면 개구부를 폐색하는 도어로, 상부로부터 힌지(10) 등을 중심으로 회전하는 냉장실 도어(6a, 6b), 냉장실 도어(6a, 6b) 이외는 모두 인출식 도어이고, 제빙실 도어(7a)와 상단 냉동실 도어(7b), 하단 냉동실 도어(8), 야채실 도어(9)를 배치한다. 이들 인출식 도어(6 내지 9)는 도어를 인출하면, 각 실을 구성하는 용기가 도어와 함께 인출된다. 각 도어(6 내지 9)에는 냉장고 본체(1)를 밀폐하기 위한 패킹(11)을 구비하고, 각 도어(6 내지 9)의 실내측 외주연에 설치되어 있다.

또한, 냉장실(2)과 제빙실(3a) 및 상단 냉동실(3b) 사이를 구획 단열하기 위해 구획 단열벽(12)을 배치하고 있다. 이 구획 단열벽(12)은 두께 30 내지 50㎜ 정도의 단열벽으로, 스티로폼, 발포 단열재(발포 우레탄), 진공 단열재 등으로 이루어져 있고, 각각을 단독 사용 또는 복수의 단열재를 조합하여 만들어져 있다. 제빙실(3a) 및 상단 냉동실(3b)과 하단 냉동실(4) 사이는 온도대가 동일하므로 구획 단열하는 구획 단열벽이 아니라, 패킹(11) 수용면을 형성한 구획 부재(13)를 설치하고 있다. 하단 냉동실(4)과 야채실(5) 사이에는 구획 단열하기 위한 구획 단열벽(14)을 설치하고 있고, 구획 단열벽(12)과 마찬가지로 30 내지 50㎜ 정도의 단열벽이고, 이것 또한 스티로폼, 혹은 발포 단열재(발포 우레탄), 진공 단열재 등으로 이루어져 있다. 기본적으로 냉장, 냉동 등의 저장 온도대가 다른 실의 구획에는 구획 단열벽을 설치하고 있다.

또한, 상자체(20) 내에는 상부로부터 냉장실(2), 제빙실(3a) 및 상단 냉동실(3b), 하단 냉동실(4), 야채실(5)의 저장실을 각각 구획 형성하고 있지만, 각 저장실의 배치에 대해서는 특별히 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 냉장실 도어(6a, 6b), 제빙실 도어(7a), 상단 냉동실 도어(7b), 하단 냉동실 도어(8), 야채실 도어(9)에 관해서도 회전에 의한 개폐, 인출에 의한 개폐 및 도어의 분할수 등에 대해, 특별히 한정되는 것은 아니다.

상자체(20)는 외부 상자(21)와 내부 상자(22)를 구비하고, 외부 상자(21)와 내부 상자(22)에 의해 형성되는 공간에 단열부를 설치하여 상자체(20) 내의 각 저장실과 외부를 단열하고 있다. 이 외부 상자(21)와 내부 상자(22) 사이의 공간에 진공 단열재(50)를 배치하고, 진공 단열재(50) 이외의 공간에는 발포 우레탄 등의 발포 단열재(23)를 충전하고 있다. 진공 단열재(50)에 대해서는 도 3에서 설명하지만, 후술하는 고정 부재(70), 지지 부재(80) 등으로 고정 지지되어 있다.

또한, 냉장고의 냉장실(2), 냉동실(3a, 4), 야채실(5) 등의 각 실을 소정의 온도로 냉각하기 위해 냉동실(3a, 4)의 배면측에는 냉각기(28)가 구비되어 있고, 이 냉각기(28)와 압축기(30)와 응축기(31), 도시하지 않은 모세관을 접속하여, 냉동 사이클을 구성하고 있다. 냉각기(28)의 상방에는 이 냉각기(28)에서 냉각된 냉기를 냉장고 내에 순환시켜 소정의 저온 온도를 유지하는 송풍기(27)가 배치되어 있다. 또한, 냉장고의 냉장실(2)과 제빙실(3a) 및 상단 냉동실(3b), 냉동실(4)과 야채실(5)을 구획하는 단열재로서, 각각 단열 구획부(12, 14)를 배치하고, 발포 폴리스티렌(33)과 진공 단열재(50c)로 구성되어 있다. 이 단열 구획(12, 14)에 대해서는 발포 우레탄 등의 발포 단열재(23)를 충전해도 좋고, 특히 발포 폴리스티렌(33)과 진공 단열재(50c)로 한정되는 것은 아니다.

또한, 상자체(20)의 천장면 후방부에는 냉장고(1)의 운전을 제어하기 위한 기판이나 전원 기판 등의 전기 부품(41)을 수납하기 위한 오목부(40)가 형성되어 있고, 전기 부품(41)을 덮는 커버(42)가 설치되어 있다. 커버(42)의 높이는 외관 의장성과 내용적 확보를 고려하여, 외부 상자(21)의 천장면과 대략 동일한 높이로 되도록 배치하고 있다. 특별히 한정되는 것은 아니지만, 커버(42)의 높이가 외부 상자의 천장면보다도 돌출되는 경우에는 10㎜ 이내의 범위로 억제하는 것이 바람직하다. 이에 수반하여, 오목부(40)는 단열재(23)측에 전기 부품(41)을 수납하는 공간만큼 움푹 들어간 상태로 배치되므로, 단열 두께를 확보하기 위해 필연적으로 내용적이 희생되어 버린다. 내용적을 보다 크게 취하면 오목부(40)와 내부 상자(22) 사이의 단열재(23)의 두께가 얇아져 버린다.

이로 인해, 오목부(40)의 단열재(23) 중에 진공 단열재(50a)를 배치하여 단열 성능을 확보, 강화하고 있다. 본 실시 형태에서는, 진공 단열재(50a)를 전술한 고 내 등(45)의 케이스(45a)와 전기 부품(41)에 걸치도록 대략 Z형상으로 성형한 1매의 진공 단열재(50a)로 하고 있다. 또한, 상기 커버(42)는 외부로부터의 화재나 어떤 원인에 의해 발화된 경우 등을 고려하여 강판제로 하고 있다. 또한, 상자체(20)의 배면 하부에 배치된 압축기(30)나 응축기(31)는 발열이 큰 부품이므로, 고 내로의 열 침입을 방지하기 위해, 내부 상자(22)측으로의 투영면에 진공 단열재(50d)를 배치하고 있다.

진공 단열재(50)에 대해, 도 3을 사용하여 그 구성을 설명한다. 진공 단열재(50)는 코어재(51)와 상기 코어재(51)를 압축 상태로 유지하기 위한 내포재(52), 상기 내포재(52)에 의해 압축 상태로 유지한 코어재(51)를 피복하는 가스 배리어층을 갖는 외피재(53) 및 흡착제(54)로 구성된다. 외피재(53)는 상기 진공 단열재(50)의 양면에 배치되어, 동일한 크기의 라미네이트 필름의 능선으로부터 일정한 폭의 부분을 열 용착에 의해 접합한 주머니 형상으로 구성되어 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 코어재(51)에 대해서는 바인더 등에 의해 접착이나 결착되어 있지 않은 무기 섬유의 적층체로서 평균 섬유 직경 4㎛의 글래스 울을 사용하였다. 상기 코어재(51)에 대해서는, 무기계 섬유 재료의 적층체를 사용함으로써 아웃 가스가 적어지므로(한편, 유기계의 경우, 진공화일 때 또는 경시적으로 가스가 발생하고, 이 가스를 아웃 가스라고 함), 단열 성능적으로 유리하지만, 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 세라믹 섬유나 암면, 글래스 울 이외의 유리 섬유 등의 무기 섬유 등이라도 좋다. 코어재(51)의 종류에 따라서는 내포재(52)가 불필요한 경우도 있다.

또한, 코어재(51)에 대해서는, 무기계 섬유 재료 외에, 유기계 수지 섬유 재료를 사용할 수 있다. 유기계 수지 섬유의 경우, 내열 온도 등을 클리어하고 있으면 특별히 사용할 때에는 제약되는 것은 아니다. 구체적으로는, 폴리스티렌이나 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등을 멜트 블론법이나 스판 본드법 등에 의해 1 내지 30㎛ 정도의 섬유 직경으로 되도록 섬유화하는 것이 일반적이지만, 섬유화할 수 있는 유기계 수지나 섬유화 방법이면 특별히 상관없다.

외피재(53)의 라미네이트 구성에 대해서는 가스 배리어성을 갖고, 열 용착 가능하면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 실시 형태에 있어서는, 표면 보호층, 제1 가스 배리어층, 제2 가스 배리어층, 열 용착층의 4층 구성으로 이루어지는 라미네이트 필름으로 하고, 표면층은 보호재의 역할을 갖는 수지 필름으로 하고, 제1 가스 배리어층은 수지 필름에 금속 증착층을 설치하고, 제2 가스 배리어층은 산소 배리어성이 높은 수지 필름에 금속 증착층을 설치하고, 제1 가스 배리어층과 제2 가스 배리어층은 금속 증착층끼리가 마주 보도록 접합하고 있다. 열 용착층에 대해서는 표면층과 마찬가지로 흡습성이 낮은 필름을 사용하였다.

구체적으로는, 표면층을 이축 연신 타입의 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 각 필름, 제1 가스 배리어층을 알루미늄 증착이 구비된 이축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 제2 가스 배리어층을 알루미늄 증착이 구비된 이축 연신 에틸렌비닐알코올 공중합체 수지 필름 또는 알루미늄 증착이 구비된 이축 연신 폴리비닐알코올 수지 필름, 혹은 알루미늄박으로 하고, 열 용착층을 미연신 타입의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 각 필름으로 하였다. 이 4층 구성의 라미네이트 필름의 층 구성이나 재료에 대해서는 특별히 이들로 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 가스 배리어층이나 제2 가스 배리어층으로서, 금속박, 혹은 수지계의 필름에 무기 층상 화합물, 폴리아크릴산 등의 수지계 가스 배리어 코트재, DLC(다이아몬드 라이크 카본) 등에 의한 가스 배리어막을 설치한 것이나, 열 용착층에는, 예를 들어 산소 배리어성이 높은 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름 등을 사용해도 좋다.

표면층에 대해서는 제1 가스 배리어층의 보호재이지만, 진공 단열재의 제조 공정에 있어서의 진공 배기 효율을 좋게 하기 위해서도, 바람직하게는 흡습성이 낮은 수지를 배치하는 것이 좋다. 또한, 통상, 제2 가스 배리어층에 사용하는 금속박 이외의 수지계 필름은, 흡습함으로써 가스 배리어성이 현저하게 악화되어 버리므로, 열 용착층에 대해서도 흡습성이 낮은 수지를 배치함으로써, 가스 배리어성의 악화를 억제하는 동시에, 라미네이트 필름 전체의 흡습량을 억제하는 것이다. 이에 의해, 앞서 서술한 진공 단열재(50)의 진공 배기 공정에 있어서도, 외피재(53)가 반입하는 수분량을 작게 할 수 있으므로, 진공 배기 효율이 대폭으로 향상되어, 단열 성능의 고성능화로 연결되고 있다. 또한, 각 필름의 라미네이트(접합)는 2액 경화형 우레탄 접착제를 통해 드라이 라미네이트법에 의해 접합하는 것이 일반적이지만, 접착제의 종류나 접합하는 방법에는 특별히 이에 한정되는 것은 아니고, 웨트 라미네이트법, 서멀 라미네이트법 등의 다른 방법에 의한 것이라도 전혀 상관없다.

또한, 내포재(52)에 대해서는, 본 실시 형태에서는 열 용착 가능한 폴리에틸렌 필름, 흡착제(54)에 대해서는 물리 흡착 타입의 합성 제올라이트를 사용하였지만, 모두 이들 재료로 한정되는 것은 아니다. 내포재(52)에 대해서는 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리부틸렌테레프탈레이트 필름 등, 흡습성이 낮고 열 용착할 수 있고, 아웃 가스가 적은 것이면 좋고, 흡착제(54)에 대해서는 수분이나 가스를 흡착하는 것으로, 물리 흡착, 화학 반응형 흡착 중 어느 것이라도 좋다.

다음에, 제1 실시 형태에 관한 냉장고에 대해 도 4 및 도 5를 사용하여 설명한다. 도 4 및 도 5는 도 2 및 도 1에 있어서의 X-X 절단면 및 Z-Z 절단면을 도시하는 것이다. 제1 실시 형태에 관한 냉장고(1)는 상자체(20)에 사용하는 진공 단열재(50) 중, 외부 상자(21)의 양측면(21e)에 배치하는 진공 단열재(50e)를, 발포 우레탄(23)의 대략 중간에 매설한 예이다. 그 밖에, 천장면과 배면에 대해서는 외부 상자(21a, 21b)에 각각 진공 단열재(50a, 50b)를 직접 부착하고, 바닥면에 대해서는 내부 상자(22)면에 부착하였다. 구획 단열(12, 13)에 대해서는, 도 2에는 진공 단열재(50c)를 도시하고 있지만, 제1 실시 형태에 있어서는 진공 단열재(50c)를 사용하지 않았다. 도시한 바와 같이, 진공 단열재(50c)에 대해서는 사용해도 전혀 문제는 없다.

진공 단열재(50e)의 고정 방법에 대해서는, 외부 상자(21e)의 내측에 스페이서(70)를 도 6의 (a)와 같이 발포 우레탄의 발포 방향(23b)으로 병렬하도록 배치하였다. 스페이서(70)의 형상과 배치의 설명에 대해서는 후술하지만, 여기서, 발포 우레탄의 발포 방법에 대해 도 7을 사용하여 설명한다.

도 7에 있어서, 냉장고(1)의 배면의 외판(21c)이 상면으로 되도록 도시하지 않은 발포 지그 내에 배치하고, 도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 외판(21c)에 형성한 주입 구멍(25)으로부터 발포 우레탄(23)을 화살표(23a)의 방향으로 주입한다. 그 후, 발포 우레탄은, 도 7의 (b)에 도시한 바와 같이 냉장고(1)의 전방면부(21f)에 고인 후에 발포를 개시하고, 화살표(23b)의 방향으로 상승되도록 발포가 진행되어, 전체에 충전된다. 또한, 발포 우레탄은 우레탄에 발포제를 혼입시켜 액상으로 한 것으로, 주입구(25)로부터는 액상으로 적하되고, 겔상으로 된 바닥면으로부터는 발포 우레탄은 거품 형상으로 되어 상방으로 상승되는 대로 고화되는 것이다.

다음에, 제1 실시 형태에 관한 스페이서(70)에 대해 설명한다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 스페이서(70)는 연속된 평면으로 이루어지는 접착면(70a, 70b)을 갖고, 접착면(70a와 70b)을 연결하는 기둥 형상부(70c)를 갖는 H형 단면 형상으로 구성된다. 접착면(70a)은 진공 단열재(50e)와, 반대측의 접착면(70b)은 외부 상자(21e)와 각각 접착된다. 스페이서(70)의 기둥 형상부(70c)에는 발포 우레탄(23)과의 접착성을 견고하게 하기 위한 관통 구멍(70d)을 형성한다. 이 관통 구멍(70d)에 발포 우레탄(23)이 유입됨으로써, 스페이서(70)가 발포 우레탄 중에 매몰되어 견고하게 고정되게 된다.

관통 구멍(70d)에 대해서는, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 관통하지 않는 홈(70e)을 기둥 형상부(70c)의 양면에 발포 방향(23b)을 따라서 형성해도 좋고, 경우에 따라서는 관통 구멍(70d)이나 기둥 형상부(70c)로의 홈 가공에 대해서는 생략해도 상관없다. 스페이서(70)의 재료로서, 본 실시 형태에서는 ABS 수지를 사용하였다. ABS 수지는 사출 성형하기 쉬운 재료이기 때문에 선정한 것이지만, 재질에 대해서는 AS(아크릴로니트릴스티렌 공중합 화합물), PS(폴리스티렌) 및 그 밖의 수지를 사용해도 좋고, 성형 방법에 대해서도 압출 성형이나 그 밖의 방법 등을 사용하고, 특별히 한정되는 것은 아니다. 스페이서(70)는 열을 전달하기 어렵게 하기 위해, 열전도율이 1(W/mㆍK) 미만인 재료가 바람직하다. 도 6에 도시하는 H형 단면 형상은 발포 우레탄이 그 유동을 방해하는 일 없이 흐르기 쉽게 하는 형상이고, 또한 발포 우레탄의 발포와의 접촉 면적을 크게 하여 발포와의 고정 관계를 견고하게 하는 형상이다.

또한, 본 실시 형태에 사용한 진공 단열재(50)에 대해서는, 외피재(53)의 라미네이트 구성으로서, 표면층을 이축 연신 폴리프로필렌 필름, 제1 가스 배리어층을 알루미늄 증착이 구비된 이축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 제2 가스 배리어층을 알루미늄 증착이 구비된 이축 연신 에틸렌비닐알코올 공중합체 수지 필름, 열 용착층을 미연신 타입의 직쇄 형상 저밀도 폴리에틸렌 필름으로 하였다. 코어재(51)에 대해서는, 무기계 섬유재료인 평균 섬유 직경 4㎛의 유리 섬유의 집합체인 논 바인더의 글래스 울을 사용하였다. 그 밖의 재료에 대해서는 상술한 바와 같다.

다음에, 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재에 있어서의 외부 상자와 내부 상자 사이에서의 배치에 대해 도 4와 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 3에 도시하는 진공 단열재(50)가 박두께 방향(도 3의 도시예에서 종이면 상하 방향)으로부터 볼 때 직사각형 형상이면(정사각형 또는 다각형 형상이라도 상관없음), 단변이 장변의 쌍으로 이루어지는 4변의 단부 테두리부가 외부 상자 또는 내부 상자로부터 떠 있으면, 당해 단부 테두리부를 통한 히트 브리지의 영향을 피할 수 있다. 즉, 진공 단열재(50)의 4변의 단부가 외부 상자 또는 내부 상자에 접하고 있으면, 당해 단부를 통한 열전도의 돌아 들어감, 소위 히트 브리지가 발생하여 단열 성능이 낮아지므로, 진공 단열재(50)를 외부 상자와 내부 상자의 대략 중간 위치에 배치할 필요가 있다.

따라서, 도 4, 도 5 및 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 스페이서(70)의 접착면(70a)에 도시하지 않은 합성 고무계 점착 타입의 핫멜트 접착제를 도포하고, 진공 단열재(50)의 소정 위치에 복수의 스페이서(70)를 부착한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 발포 방향(23b)을 따라서 병렬로 H형 단면 형상의 스페이서를 부착한다. 또한, 지지 부재(80)의 한쪽 면에 동일한 접착제를 도포하여 진공 단열재(50)의 소정 위치에 복수의 지지 부재(80)를 부착한다. 이에 의해, 진공 단열재(50)의 박두께 방향의 양면에 스페이서(70)와 지지 부재(80)가 배치된 구조체가 완성된다. 계속해서, 스페이서(70)의 접착면(70b)에도 마찬가지로 핫멜트 접착제를 도포하고, 외부 상자(21e)의 내측의 면에 접착한 후에, 지지 부재(80)의 다른 쪽 면에 동일한 접착제를 도포하여 내부 상자(22)의 외측면을 접촉시켜 고착한다.

또한, 진공 단열재의 외부 상자와 내부 상자의 대략 중간 위치로의 배치(내장) 방법에 대해서는, 상술한 방법으로 한정되지 않고, 예를 들어 스페이서를 접착한 후의 진공 단열재를 외부 상자의 내측면에 접착 배치한 후, 내부 상자(22)의 외측면에, 2액 경화성의 발포 우레탄(우레탄과 발포제)을 액상의 상태로 몇 군데에 직접 적하시키고, 대략 볼 형상으로 발포 고화시키고 이 고화된 것을 지지 부재(80)로 해도 좋다. 이 지지 부재(80)의 고착된 내부 상자를 진공 단열재에 접촉시킴으로써 내장 완료로 된다. 이 지지 부재에 의해, 외부 상자(21e)와 내부 상자(22)를 조합시켰을 때에 진공 단열재(50e)가 스페이서(70)와 지지 부재(80)에 의해 샌드위치된 상태로 유지할 수 있다.

지지 부재(80)에 대해서는 발포 우레탄 이외에도 폼 멜트 등의 발포계 접착제를 내부 상자(22) 혹은 진공 단열재(50e)에 직접 도포하거나, 블록 형상으로 성형한 스티로폼이나 경질 우레탄폼 등의 발포 단열재 등을 내부 상자(22) 혹은 진공 단열재(50e)에 배치해도 좋다. 수지 재료로 이루어지는 성형품 등을 미리 내부 상자(22)에 끼워 넣기나 접착 등에 의해 배치해도 좋다.

이상 설명한 진공 단열재(50)의 냉장고로의 내장에 의해, 진공 단열재는 외부 상자와 내부 상자로부터 이격된 상태로 설치되게 되어, 진공 단열재에 의한 히트 브리지에 의한 단열 성능의 저하를 회피할 수 있고, 또한 지지 수단(80)에 의해 진공 단열재가 내부 상자와 일정한 간격을 유지하고 있으므로, 발포 우레탄의 발포 상승에 수반하는 진공 단열재의 내부 상자 방향으로의 벗겨짐을 방지할 수 있다.

진공 단열재의 내장이 완료된 후에, 도 7에 도시한 바와 같이, 발포 우레탄을 주입한 결과, 외부 상자(21e)와 진공 단열재(50e) 사이 및 내부 상자(22)와 진공 단열재(50e)의 각각의 공간에는 미충전부(보이드)는 확인되지 않고, 발포 우레탄(23)이 균일하게 충전되어 있는 것을 확인하였다.

제1 실시 형태에 관한 냉장고의 단열 성능을 측정한 결과, 후술하는 제1 비교예(대비하는 기준이 되는 구성예)를 100(지수)으로 한 경우, 96(수치가 작은 쪽이 고단열 성능을 나타냄)으로 되고, 진공 단열재(50e)를 발포 우레탄(23)의 대략 중간에 배치함으로써, 단열 성능이 약 4％ 개선되는 것을 확인하였다.

「제2 실시 형태」

다음에, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고에 있어서의 스페이서의 구조에 대해, 도 8을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 8은 제2 실시 형태에 관한 스페이서의 외부 상자에 대한 배치와 발포 우레탄의 발포 방향을 도시하는 도면이다. 제2 실시 형태에 있어서도, 도 1, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 7에서 설명한 제1 실시 형태에 관한 진공 단열재를 구비한 냉장고의 구조에 대해서는 마찬가지이므로, 이 구조를 원용한다.

도 8에 있어서, 제2 실시 형태에 사용한 스페이서(71)는 발포 우레탄(23)과 동일한 것을 미리 도시하지 않은 성형형으로 소정의 형상으로 성형한 것으로, 제1 실시 형태의 스페이서(70)와 마찬가지로 연속된 평면으로 이루어지는 접착면(71a, 71b)을 갖고, 발포 우레탄(23)과의 접착을 견고하게 하기 위해, 발포 방향(23b)과 동일 방향으로 관통하지 않는 대략 홈부(도시하지 않음)를 형성해도 좋다. 도 8의 (a)에 도시하는 스페이서(71)의 구체예는, 레일 형상의 H형 단면 형상이 아니라, 제작상의 간이성으로부터 직사각형 단면의 형상을 형성하고 있다.

제2 실시 형태의 스페이서(71)에 대해서는 진공 단열재(50e)나 외부 상자(21e)와 접착하기 쉽도록, 적어도 접착면(71a, 71b)의 표면은 스킨층을 형성하고 있는 것이 바람직하다. 그 이외의 사양에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 스페이서(71)에 대해서는 경질 우레탄폼으로 한정되는 것은 아니고, 스티로폼, 페놀 폼, 그 밖에 단열 효과가 있는 것이면 사용할 수 있다. 취급성이나 비용면을 고려하면, 바람직하게는 발포계의 단열 부재가 좋다. 또한, 스페이서(71)의 형상에 대해서는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 발포 우레탄(23)의 발포 방향(23b)에 대해 경사진 경사면(72c)을 갖는 스페이서(72)나, 도 8의 (c)와 같은 H형 단면의 스페이서(73)라도 좋다.

상술한 사양의 스페이서를 사용하여, 발포 우레탄(23)을 주입한 결과, 외부 상자(21e)와 진공 단열재(50e) 사이 및 내부 상자(22)와 진공 단열재(50e)의 각각의 공간에, 미충전부(보이드)는 확인되지 않고, 제1 실시 형태와 마찬가지로 발포 우레탄(23)이 균일하게 충전되어 있는 것을 확인하였다. 제2 실시 형태를 채용한 냉장고의 단열 성능을 측정한 결과, 후술하는 제1 비교예를 100(지수)으로 한 경우, 95로 되어 양호한 결과가 얻어졌다.

「본 실시 형태와 대비해야 할 기준이 되는 제1 비교예」

상술한 본 발명의 제1과 제2 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 기준의 제1 비교예에 대해, 도 9를 참조하면서 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 기준의 제1 비교예를 도시하는 도면으로, X-X선의 절단도이다.

제1 비교예에 나타내는 냉장고는, 본 발명의 제1 제2 실시 형태에 있어서, 양측면인 외부 상자(21e)의 진공 단열재(50e)는 스페이서(70)를 사용하지 않고, 종래 기술과 같이, 외부 상자(21e)의 내면에 핫멜트 접착제로 직접 부착하고, 내부 상자(22)에는 지지 부재(80)를 설치하지 않는 구조로 하였다. 그 이외는 모두 제1과 제2 실시 형태와 동일 사양으로 하였다.

이상의 사양에서 발포 우레탄을 충전한 결과, 진공 단열재(50e)와 내부 상자(22) 사이에는 미충전부(보이드)는 확인되지 않고, 발포 우레탄이 균일하게 충전되어 있는 것을 확인하고, 미충전부 효과에는 문제는 없지만, 제1 비교예의 냉장고의 단열 성능에 대해서는, 전술한 바와 같이 100(지수)이다(기준값으로 함).

「본 실시 형태와 대비해야 할 기준이 되는 제2 비교예」

도 10은 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 제2 비교예를 도시하는 도면으로, 블록 형상으로 스페이서를 배열한 배치도이다. 제2 비교예로서 나타내는 냉장고는 본 발명의 제1 제2 실시 형태에 있어서 채용한, 진공 단열재(50e)를 고정하는 스페이서(70) 대신에, 도 10에 도시한 바와 같이 스티로폼으로 이루어지는 블록재(75)를 복수 사용하고, 제1과 제2 실시 형태와 마찬가지로 진공 단열재(50e)에 도시하지 않은 핫멜트 접착제를 사용하여 부착한 후, 외부 상자(21e)에 접착 배치하였다. 그리고, 내부 상자(22)측에는 지지 부재(80)를 설치하지 않는 사양으로 하였다. 그 이외는 모두 제1과 제2 실시 형태와 동일하게 하였다.

이상의 사양에서 발포 우레탄을 주입한 결과, 발포 우레탄이 진공 단열재(50e)와 외부 상자(21e) 사이의 블록재(75)가 비교적 적게 배치된 부분으로 많이 흘러 버려, 발포 우레탄(23)의 발포압으로 진공 단열재(50e)가 내부 상자(22)측으로 밀려, 블록재(75)로부터 벗겨져 버렸다(지지 부재가 내부 상자 사이에 개재하고 있지 않았으므로). 이에 의해 진공 단열재(50e)는 내부 상자(22)와 접촉하고, 이 부분에 큰 미충전부(보이드)가 발생하였으므로, 발포 우레탄(23)을 균일하게 충전할 수 없었다. 그 후, 동일한 사양으로 몇 번을 시도하였지만, 발포 우레탄(23)의 주입 배분이나 주입량을 조정함으로써 미충전부(보이드) 발생을 방지할 수 있는 경우도 있었지만, 우레탄 충전 불량의 발생 빈도가 많아, 불안정한 결과로 되었다.

제2 비교예에서 미충전부(보이드)가 없는 냉장고의 단열 성능에 대해서는, 제1 비교예를 100(지수)으로 한 경우 102로 되었다. 다수의 블록재(75)를 사용한 것에 의해, 발포 우레탄의 유동을 저해하였으므로, 단열 성능을 악화시킨 것이라고 생각된다.

「제3 실시 형태」

다음에, 제3 실시 형태에 관한 스페이서의 형상과 방열 파이프의 관련 구조 및 배치 구조에 대해, 도 11과 도 12를 참조하면서 이하에 설명한다. 제3 실시 형태에 사용한 스페이서(77)는, 도 11의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 실시 형태의 스페이서(70)에 방열 파이프(90)가 접촉하지 않도록 릴리프 홈을 형성한 것이다. 도 11의 (b)에 도시한 바와 같이, 외부 상자(21e)의 내면에 알루미늄 테이프(91)로 고정된 방열 파이프(90)의 투영면 상에 스페이서(77)를 설치할 수 있도록, 접착면(77b)에 방열 파이프(90)용의 릴리프 홈(77c)을 형성하였다. 홈(77c)에 대해서는, 방열 파이프(90)의 직경보다도 넓은 폭과 높이로서, 발포 우레탄(23)이 방열 파이프(23)와 홈(77c) 사이를 유동하여 메워지도록 설정하였다. 방열 파이프(90)에 대해서는 도시한 바와 같이 수회 굽혀진 전체 길이가 긴 것을 사용하였다. 그 이외에 대해서는 제1 실시 형태와 동일 사양으로 하였다.

이상의 사양에서 발포 우레탄을 충전한 결과, 외부 상자(21e)와 진공 단열재(50e) 사이 및 내부 상자(22)와 진공 단열재(50e) 사이, 또한 방열 파이프(90) 주위의 각각에는 미충전부(보이드)는 확인되지 않고, 발포 우레탄이 균일하게 충전되어 있는 것을 확인하였다.

제3 실시 형태의 냉장고의 단열 성능을 측정한 결과, 제1 비교예를 100(지수)으로 한 경우 96으로 되어, 제1 실시예와 동일한 효과가 얻어졌다. 또한, 1년 상당 경과 후에 단열 성능을 측정한 결과, 지수 99를 나타냈다.

「본 실시 형태와 대비해야 할 기준이 되는 제3 비교예」

도 13은 본 발명의 실시 형태와 대비해야 할 단열 성능에 관한 제3 비교예를 도시하는 도면으로, 진공 단열재의 주변에 방열 파이프를 배열한 배치도이다. 제3 비교예는 전술한 제1 비교예와 마찬가지로 양 측면인 외부 상자(21e)에 진공 단열재(50e)를 핫멜트 접착제으로 직접 부착하고, 내부 상자(22)에는 지지 부재(80)를 설치하지 않는 사양으로 하여, 진공 단열재(50e) 주위에 방열 파이프(90)를 도시한 바와 같이 배치하였다. 그 이외는 제1 실시 형태와 동일 사양으로 하였다.

이상의 사양에서 발포 우레탄을 충전한 결과, 외부 상자(21e)와 진공 단열재(50e) 사이 및 내부 상자(22)와 진공 단열재(50e) 사이, 또한 방열 파이프(90) 주위의 각각에는 미충전부(보이드)는 확인되지 않고, 발포 우레탄이 균일하게 충전되어 있는 것을 확인하였다. 제3 비교예의 냉장고의 단열 성능을 측정한 결과, 제1 비교예와 동등했다. 또한, 1년 상당 경과 후에 단열 성능을 측정한 결과, 지수 107을 나타냈다.

이상 설명한 본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시 형태와 제1 비교예, 제2 비교예, 제3 비교예를 대비한 건을 정리하면 다음과 같이 되었다. 본 실시 형태와 비교예의 소비 전력에 대해 보면, 이들 냉장고의 소비 전력량을 측정한 결과, 제1 비교예를 100(지수)으로 한 경우, 제1 실시 형태가 90, 제2 실시 형태가 89, 제3 실시 형태가 85, 제2 비교예가 106, 제3 비교예가 103으로 되었다. 제3 실시 형태에 대해서는, 방열 파이프(90)를 배치한 결과, 방열성이 향상된 효과에 의해 소비 전력량이 저감되어, 에너지 절약성에서 우위인 것을 확인할 수 있었다. 또한, 제3 실시 형태와 제3 비교예의 1년 상당 경과 후의 단열 성능으로부터, 진공 단열재와 방열 파이프가 근접하여 배치된 경우, 진공 단열재가 방열 파이프의 열 영향에 의해 단열 성능이 악화되어 있는 경향이 보이지만, 제3 실시 형태와 같이 일정 거리를 유지하여, 방열 파이프가 발포 우레탄으로 단열됨으로써 진공 단열재에 미치는 열 영향의 정도가 경감되므로 단열 성능의 경시 열화를 억제하고 있다고 할 수 있다.

종래 기술과 같이, 스페이서를 외부 상자에만 설치하여 진공 단열재를 배치한 것에서는 발포 우레탄의 발포압에 의해 진공 단열재가 벗겨져, 우레탄의 미충전부(보이드)의 발생 등의 문제 발생 빈도가 높은 것으로 되어 있던 것에 비해, 본 실시 형태에 관한 냉장고는 진공 단열재를 발포 우레탄의 대략 중간에 스페이서와 지지 부재에 의해 배치함으로써, 진공 단열재 특유의 히트 브리지 영향을 저감시킬 수 있어, 단열 성능이 양호한 에너지 절약 냉장고를 제공할 수 있는 것이다. 본 실시 형태와 같이, 진공 단열재의 고정 부재가 연속된 평면으로 이루어지는 접착면을 갖는 형상으로 한 것으로, 조립 작업성이 비약적으로 향상되고, 조립에 걸리는 공정수 저감에 의한 비용 저감에 효과를 발휘하는 것이다. 구체적으로는, 진공 단열재를 배치할 때, 스페이서에 있어서의 진공 단열재 및 외부 상자와의 접착면을 연속된 평면으로 함으로써, 접착 면적을 크게 할 수 있으므로, 스페이서와 진공 단열재 및 외부 상자와의 접착을 견고하게 하는 것을 가능하게 하고, 접착면이 연속된 평면이므로, 접착제 도포 작업이나 부착 작업을 하기 쉬워진다. 또한, 내부 상자측 또는 진공 단열재의 내부 상자측의 면에, 지지 부재를 배치함으로써, 스페이서와 지지 부재에 의해 진공 단열재가 샌드위치되는 구조가 취해지므로, 발포압에 의해 진공 단열재가 벗겨지는 일은 없다고 하는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 진공 단열재의 투영면 내에 방열 파이프를 배치해도, 진공 단열재가 열에 의한 단열 성능의 악화 등을 발생시키지 않는 거리를 확보할 수 있는 릴리프 홈이 구비된 스페이서를 채용한 것에 의해, 방열 특성이 대폭으로 향상되어, 보다 에너지 절약을 실현할 수 있는 냉장고를 제공할 수 있는 것이다. 본 실시 형태는 냉장고뿐만 아니라, 단열재를 필요로 하는 제품, 기기, 주택ㆍ건물 및 자동차나 전차 등의 차량 분야에도 널리 적용할 수 있다.

1 : 냉장고
2 : 냉장실
3a : 제빙실
3b : 상단 냉동실
4 : 하단 냉동실
5 : 야채실
6a : 냉장실 도어
6b : 냉장실 도어
7a : 제빙실 도어
7b : 상단 냉동실 도어
8 : 하단 냉동실 도어
9 : 야채실 도어
10 : 도어용 힌지
11 : 패킹
12, 14 : 단열 구획
13 : 구획 부재
20 : 상자체
21 : 외부 상자
21a : 천장판
21b : 후방판
21d : 바닥판
21e : 측면
21f : 전방면
22 : 내부 상자
23 : 단열재
23a : 주입 방향
23b : 발포 방향
25 : 주입 구멍
27 : 송풍기
28 : 냉각기
30 : 압축기
31 : 응축기
33 : 발포 폴리스티렌
40 : 오목부
41 : 전기 부품
42 : 커버
50, 50a, 50b, 50c, 50d, 50e : 진공 단열재
51 : 코어재
52 : 내포재
53 : 외피재
54 : 흡착제
70 : 스페이서
70a, 70b : 접착면
70c : 기둥 형상부
71 : 스페이서
71a, 71b : 접착면
72 : 스페이서
72c : 경사부
73 : 스페이서
75 : 블록재
77 : 스페이서
77c : 홈부
80 : 지지 부재
90 : 방열 파이프
91 : 알루미늄 테이프

Claims (11)

1. 외부 상자와 내부 상자 사이에 발포 우레탄과 진공 단열재를 구비한 냉장고이며,
   상기 진공 단열재는 그 한쪽 면에 스페이서를 통해 상기 외부 상자와 이격되고, 그 다른 쪽 면에 지지 수단을 통해 상기 내부 상자와 이격되어 설치되고,
   상기 진공 단열재와 상기 외부 상자 사이 및 상기 진공 단열재와 상기 내부 상자 사이에 상기 발포 우레탄이 충전되어 있는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
2. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 진공 단열재 및 상기 외부 상자와의 접착면이 연속된 평탄면을 형성하고,
   또한, 상기 스페이서는 상기 외부 상자와 상기 진공 단열재 사이에 형성된 주입구로부터 바닥면으로 상기 발포 우레탄이 액 유동하는 방향 및 상기 바닥면으로부터 상기 주입구의 방향으로 상기 발포 우레탄이 발포 유동하는 방향에 있어서, 상기 액 유동 및 발포 유동을 차단하지 않는 공간을 확보할 수 있도록 복수 배열되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
3. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 발포 우레탄의 유동 방향을 따르는 평면에, 고화된 발포 우레탄과의 고착을 견고하게 하는 표면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
4. 제3항에 있어서, 상기 스페이서의 평면에는 상기 평면을 관통하는 구멍이 상기 유동 방향으로 복수 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
5. 제3항에 있어서, 상기 스페이서의 평면에는 상기 유동 방향을 따른 홈이 상기 유동 방향과 교차하는 방향으로 복수 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
6. 제2항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 발포 우레탄의 유동 방향을 따르는 평면에, 고화된 발포 우레탄과의 고착을 견고하게 하는 표면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
7. 제6항에 있어서, 상기 스페이서의 평면에는 상기 평면을 관통하는 구멍이 상기 유동 방향으로 복수 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
8. 제6항에 있어서, 상기 스페이서의 평면에는 상기 유동 방향을 따른 홈이 상기 유동 방향과 교차하는 방향으로 복수 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
9. 제1항에 있어서, 상기 스페이서는 그 단면 형상이 대략 H형을 형성하고, 상기 대략 H형에 있어서의 대향하는 평탄면이 상기 외부 상자와 상기 진공 단열재의 접착면으로 되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
10. 제9항에 있어서, 상기 평탄면의 한쪽에 홈 또는 오목부를 형성하고, 상기 외부 상자에 고정된 방열 파이프를 상기 홈 또는 오목부에 배치하는 것을 특징으로 하는, 냉장고.
11. 제1항에 있어서, 상기 지지 부재는 발포계의 재료로 이루어지고, 상기 진공 단열재의 상기 다른 쪽 면에 또는 상기 내부 상자의 외측면에 배치되는 것을 특징으로 하는, 냉장고.

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