真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫
【課題】表面平滑性を向上し且つ断熱性能の高い真空断熱材及びこれを備えた断熱性能の高い冷蔵庫を提供する。
【解決手段】グラスウール層５２ｂと、該グラスウール層５２ｂを収納する内袋材５３と、該内袋材５３を収納する外被材５４と、内袋材５３と外被材５４との間に収納される樹脂繊維層５２aと、を備えた真空断熱材５０において、樹脂繊維層５２aの外被材５４側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部はグラスウール層５２ｂの幅よりも小さくした構成とする。
【解決手段】グラスウール層５２ｂと、該グラスウール層５２ｂを収納する内袋材５３と、該内袋材５３を収納する外被材５４と、内袋材５３と外被材５４との間に収納される樹脂繊維層５２aと、を備えた真空断熱材５０において、樹脂繊維層５２aの外被材５４側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部はグラスウール層５２ｂの幅よりも小さくした構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空断熱材及び真空断熱材を適用した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品においては、消費電力量低減及びＣＯ2排出量抑制の観点から、真空断熱材を採用して断熱性能を強化したものが主流になっている。また、各種原材料から製品の製造工程に至るまでのあらゆるエネルギー消費量を抑制するため、原材料についてはリサイクル化の推進、製造工程においては燃料代や電気代の抑制等、省エネルギー化が推進されている。
【０００３】
特許文献１には、真空断熱材において、ガラス繊維が積層された芯材と外被袋の間にシート状物を設けることで、真空断熱材の表面平滑性を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２５６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、芯材を外袋材で包み内部を減圧状態にした場合、外気からの圧力によって芯材の凹凸がそのまま真空断熱材の表面形状となって現れる。そうすると、真空断熱材の表面が凹凸状態のまま箱体に貼り付けた場合、隙間が生じて断熱性能が低下する、という問題があった。また、凹凸が大きすぎると、貼付力が弱くなり、位置ずれが生じるおそれがあった。
【０００６】
特許文献１記載の真空断熱材では、ガラス繊維とシート状物の積層ずれが発生し表面に段差が生じる、という問題があった。
【０００７】
また、シート状物をガラス繊維の上下に位置させるものにあっては、該シート状物の端部が外被袋に当たり、外被袋を破損させてしまう恐れがあった。
【０００８】
また、シート状物を配設する場合に、位置決め手段がないことで位置決めに手間がかかり、コスト的にも高くなる、という問題があった。
【０００９】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明は、表面平滑性を向上し且つ断熱性能の高い真空断熱材及びこれを備えた断熱性能の高い冷蔵庫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】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表面平滑性を向上し且つ断熱性能の高い真空断熱材及びこれを備えた断熱性能の高い冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空断熱材を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２とは異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【図６】図５とは異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材を示す構成図である。図２は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。更に図５は図２と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。図６は図５と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【００１４】
真空断熱材５０の構成は、芯材５１となる有機繊維集合体である樹脂繊維層５２ａと無機繊維集合体であるグラスウール層５２ｂと吸着剤（図示無し）を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装されている。本実施例においては、芯材５１の樹脂繊維層５２ａとしてポリスチレン繊維を用いたが、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の樹脂繊維を用いることもできる。
【００１５】
内袋材５３については、ポリエチレンフィルムを用いたが、ポリプロピレンフィルム，ポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリブチレンテレフタレートフィルム等、吸湿性が低く熱溶着でき、アウトガスが少ないものを用いることもできる。吸着剤には物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、水分やガスを吸着するものであれば良く、シリカゲルや酸化カルシウム，塩化カルシウム，酸化ストロンチウム等の化学反応型吸着剤を用いることもできる。
【００１６】
外被材５４については、表面層として吸湿性が低いポリプロピレンフィルムを、防湿層としてポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミ蒸着層を設け、ガスバリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムにアルミ蒸着層を設けて、防湿層のアルミ蒸着層と向かい合わせるように貼り合せた。外被材５４のラミネート構成については、前記材質の４層構成としたが、同等のガスバリヤ性，耐熱，突き刺し強度を有したポリアミドフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム等であれば前記構成に限定するものではない。
【００１７】
真空断熱材５０は、芯材５１となる樹脂繊維層５２ａ表面の繊維に融着部を設けたものである。ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、樹脂の押出し量を調整することで、融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。樹脂繊維の繊維径が５〜３０μｍ、好ましくは５〜１０μｍであり、繊維同士の融着部は１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。なお、樹脂繊維の融着部が多くなり、繊維径が太すぎると真空断熱材としたときに、繊維の接触部があまり多くなると熱伝導率が高くなり、性能が悪化する。また、融着部を２００μｍ以上にすると樹脂が融着しすぎて、紡糸時に樹脂を延伸することができず繊維化できなくなる。また、繊維径を細くしすぎると、紡糸時直後に冷却されることで融着部を作ることができなくなるため、繊維集合体として積層している。
【００１８】
樹脂繊維に繊維同士が１０μｍから２００μｍの束状の融着部を設けることで、真空断熱材としたときに融着部の剛性が増すため、収縮しても表面平滑性を向上することができる。また、融着部を設ける方法として、繊維化時に押出し量を調整する他、繊維集合体の積層する目付量を多くすることによって繊維集合体中間に融着部を設けることができる。具体的に、目付量を２００〜８００ｇ／ｍ2とすることで、樹脂繊維の積層時に熱が放出されずに蓄積されて、層の中央部に融着部を設けることができる。さらに好ましくは、目付量を３００〜４００ｇ／ｍ2とする。これは、目付量が多くなりすぎると熱が蓄積され過ぎて、真空断熱材としたときに繊維の接触部が多くなり、熱伝導率が高くなるためである。また、目付量が少なくなりすぎると、積層ズレが発生するためである。
【００１９】
樹脂繊維の表面に融着部を設ける方法として、加熱圧縮をすることも可能である。樹脂繊維の軟化温度よりも高い温度にした熱板で、片側を加熱圧縮することで、表面の樹脂繊維を溶融させることで、真空断熱材としたときに表面平滑性を向上させることができる。なお、加熱温度が高すぎると、融着部が多くなりすぎ、真空断熱材としたときに繊維の接触部が多くなり、熱伝導率が高くなる。そこで、樹脂繊維が溶融して収縮することを抑えるため、加熱温度は樹脂繊維の軟化温度よりも２０〜５０℃高い温度が好ましい。
【００２０】
（実施例１）
図２は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維には、融着部を設けてある。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化時、樹脂の押出し量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈとし、繊維径８〜１０μｍとすることで、融着部を２２〜１２８μｍとした。
【００２１】
これらの構成で樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外被材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を、英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、２.１〜２.４ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２２】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２では、実施例１と同様に、真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維に融着部を設けたものである。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、目付量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈ、繊維層の繊維径が８〜１２μｍ、融着部の１６〜３０μｍとし、目付量を３５０〜４００とすることで、融着部を繊維層の中間に設けることができる。
【００２３】
これらの構成で芯材５１となる樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外袋材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、１.９〜２.１ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２４】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３では、実施例１と同様に、真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維に融着部を設けたものである。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、樹脂の押出し量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈ、繊維化した繊維径を８〜１２μｍとした樹脂繊維層の片側表面に、軟化温度よりも高い温度で圧力を加えることで、樹脂繊維層の表面に融着部を設けることができる。本実施例においては１５０℃に熱した熱板で１０Ｎ／cm2の圧力をかけ融着部を設けた。これにより融着部を２０〜８０μｍとすることができる。これらの構成で芯材５１となる樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外袋材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、２.２〜２.５ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２５】
（比較例１）
次に、比較例１について説明する。比較例１では、芯材に融着部を設けない繊維径７〜１１μｍの樹脂繊維層を用い、この構成で芯材となる樹脂繊維層とグラスウール層と吸着剤を内袋材で包み、ガスバリヤ性を有する外被材で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後、外被材を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、１.８〜２.０ｍｗ／ｍ・ｋという良好な値が得られたが、表面平滑性においては凹凸がみられた。
【００２６】
（適用例）
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材を、冷蔵庫に適用した適用例について、図３及び図４を参照して説明する。
【００２７】
鋼板製の外箱２１に真空断熱材５０を貼り付け、冷蔵庫の内箱２２との間に硬質ウレタンフォームの断熱材２３を充填して真空断熱材５０が配設されている。真空断熱材５０の表面に凹凸があると、外箱２１との間に隙間が生じそこから熱漏洩が発生してしまうことや、凹凸があると、外箱２１との接着力が弱くなり、剥がれの原因ともなる。
【００２８】
図３に示す冷蔵庫１は、図４に示すように、上から冷蔵室２，製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５を有している。なお、以下の説明中、製氷室３ａ，上段冷凍室３ｂ及び下段冷凍室４を、総称して冷凍温度帯室３という場合がある。
【００２９】
図３において、各貯蔵室は前面開口を有し、この前面開口を閉塞する扉がそれぞれ設けられている。冷蔵室２には、ヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂが設けられている。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は引き出し式の扉であり、製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９を配置している。これらの引き出し式扉を引き出すと、各貯蔵室に設けた貯蔵容器が共に引き出される。また、冷蔵庫本体と密着して前面開口を密閉するためのパッキン１１が、各扉の室内側外周縁に取り付けられている。
【００３０】
また、冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂとの間を区画断熱するために、断熱仕切り１２を配置している。この断熱仕切り１２は、厚さ３０〜５０mm程度の断熱壁で、発泡ポリスチレン，発泡断熱材（発泡ウレタン），真空断熱材等で構成されており、それぞれを単独使用又は複数の断熱材を組み合わせて設けられている。製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４の間は、温度帯が同じであるため、区画断熱する仕切り断熱壁ではなく、パッキン１１受面を形成した仕切り部材１３を設けている。下段冷凍室４と野菜室５の間には、区画断熱するための断熱仕切り１４を設けており、断熱仕切り１２と同様に３０〜５０mm程度の断熱壁で、同様に発泡ポリスチレン、或いは発泡断熱材（発泡ウレタン），真空断熱材等で構成されている。すなわち、冷蔵，冷凍等の貯蔵温度帯の異なる部屋の仕切りには仕切断熱壁を設置している。
【００３１】
なお、箱体２０内には上から冷蔵室２，製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５の貯蔵室をそれぞれ区画形成しているが、各貯蔵室の配置については特にこれに限定するものではない。また、冷蔵室扉６ａ，６ｂ，製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９に関しても回転による開閉，引き出しによる開閉及び扉の分割数等について、特に限定するものではない。
【００３２】
次に、箱体２０は、外箱２１と内箱２２とを備える。外箱２１と内箱２２とによって形成される空間には、断熱部を設けて箱体２０内の各貯蔵室と外部とを断熱している。この外箱２１と内箱２２の間に真空断熱材５０を配置し、真空断熱材５０以外の空間には、断熱材２３を充填する。真空断熱材５０は、樹脂繊維層５２ａが外箱２１又は内箱２２への貼り付け面側に位置するように配置する。これにより、平面平滑性が高い面が外箱２１又は内箱２２と接するので、外観意匠性を向上することができる。また、貼り付け性が向上して、信頼性を向上することができる。
【００３３】
また、冷蔵庫１の冷蔵室２，冷凍温度帯室３，野菜室５等の各室を所定の温度に冷却するために、冷凍温度帯室３の背側には冷却器２８が備えられている。冷却器２８，圧縮機３０，凝縮機３１、及び図示しないキャピラリーチューブを接続し、冷凍サイクルを構成している。冷却器２８の上方には、この冷却器２８にて冷却された冷気を冷蔵庫１内に循環して所定の低温温度を保持する送風機２７が配設されている。また、冷蔵庫１の冷蔵室２と冷凍温度帯室３、冷凍温度帯室３と野菜室５とを夫々区画する断熱材として、断熱仕切り１２，１４を夫々配置する。断熱仕切り１２，１４は、発泡ポリスチレン３３と、その内部に真空断熱材５０が配置される構成である。この断熱仕切り１２，１４については、所望の断熱性能を発揮するものであれば、発泡ウレタンの断熱材２３を充填しても良く、特に発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０に限定するものではない。
【００３４】
また、内箱２２の天面の一部に、断熱材２３側に突き出したケース４５ａを有する庫内灯４５を配置し、冷蔵庫の扉を開けたときの庫内を明るく、見えやすくしたものである。庫内灯４５については、電球，蛍光灯，キセノンランプ，ＬＥＤ等、特に限定するものではない。庫内灯４５の配置により、ケース４５ａと外箱２１との間の断熱材２３の厚さが薄くなってしまうため、真空断熱材５０を配置して断熱性能を確保している。この庫内灯４５については特に図示位置に配置することを規定したものではなく、例えば貯蔵室内の左右側壁，背面壁，底壁等の任意位置に設ける場合も含む。
【００３５】
さらに、図４には不図示であるが、箱体２０の天面側にある外箱２１下面には放熱パイプが取り付けられている。そうすると、上述した庫内灯ケース４５ａによる占有スペースと天面側外箱２１下面に配設される放熱パイプによる占有スペース及び熱放出影響とを考慮して、ケース４５ａと外箱２１天面側との間に真空断熱材を配置して断熱性能を確保する。
【００３６】
また、箱体２０の天面後方部には冷蔵庫１の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品４１を収納するための凹部４０が形成されており、電気部品４１を覆うカバー４２が設けられている。カバー４２の高さは外観意匠性と内容積確保を考慮して、外箱２１の天面とほぼ同じ高さになるように配置している。特に限定するものではないが、カバー４２の高さが外箱の天面よりも突き出る場合は１０mm以内の範囲に収めることが望ましい。これに伴って、凹部４０は断熱材２３側に電気部品４１を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるため、断熱厚さを確保するため必然的に内容積が犠牲になってしまう。内容積をより大きくとると凹部４０と内箱２２間の断熱材２３の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部４０の断熱材２３側の面に真空断熱材５０を配置して断熱性能を確保，強化している。
【００３７】
図４に示す適用例では、真空断熱材５０を前述の庫内灯４５のケース４５ａと電気部品４１に跨るように略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材５０とした。尚、カバー４２は耐熱性を考慮し鋼板製としている。
【００３８】
また、箱体２０の背面下部に配置された圧縮機３０や凝縮機３１は発熱の大きい部品であるため、庫内への熱侵入を防止するため、内箱２２側への投影面に真空断熱材５０を配置している。
【００３９】
本適用例における真空断熱材５０については、先に述べた実施例１の真空断熱材５０を用いた。本適用例では、上述した不図示の放熱パイプや電気部品４１を配置した凹部４０等の高温部側とウレタン断熱側に樹脂繊維層５２ａが配置されるようにして、熱影響を受けないようにした。
【００４０】
配置部位については特にこれに限定するものではなく、圧縮機３０や凝縮器３１から発生する熱が庫内に侵入するのを抑制するため、圧縮機３０や凝縮機３１の内箱２２側への投影面に真空断熱材５０を配置することもできる。真空断熱材５０の被覆面積を大きくするため、内箱２２の底面から圧縮機３０と冷却器２８の間まで一体に成形した立体形状にすることも可能である。尚、圧縮機３０と冷却器２８の間に位置する真空断熱材５０の形状については図示しないドレンパイプを逃げるための切欠きを設けたものとした。切欠きの有無、或いはその形状については特に限定するものではない。
【００４１】
本適用例における真空断熱材５０は、芯材５１の全体厚みを１０mm、密度を約２５０（kg／ｍ3）に設定したものを使用した。天面部の真空断熱材５０の配置により、電気部品４１及び放熱パイプによる庫内への熱侵入を低減でき、更には放熱パイプの放熱特性を向上でき、また、底面の真空断熱材５０の配置により、圧縮機３０及び凝縮器３１から発生する熱の庫内への侵入を抑制できるため、壁厚を増やすことなく断熱性能を改善することができた。
【００４２】
次に、図５，図６をもって上記実施形態とは異なる例を説明する。尚、図５は図２と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図であり、図６は図５と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。図において、２１は外箱、２２は内箱、２３は断熱材、５０は真空断熱材、５２ａは樹脂繊維層、５２ｂはグラスウール層、５３は内袋材、５４は外被材である。これらは、先の図１〜図４で説明した各部材と同等の部材である。
【００４３】
図５，図６は先の図１〜図４と異なり、有機繊維集合体である樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂの内、樹脂繊維層５２ａが内袋材５３の外側、即ち、内袋材５３と外被材５４との間に配設されている点である。換言すると、図５，図６に示す樹脂繊維層５２ａが内袋材５３の表面に位置決めして配設されるのが本実施形態である。こうすることにより、樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂ間の積層ずれによる段差の発生、更には樹脂繊維層５２ａによる外被材５４の破損、更には、位置ずれ防止を行うことによるコスト高を防止したものである。
【００４４】
図５において、図に示す樹脂繊維層５２ａは樹脂繊維層５２ａ表面の有機繊維に融着部Ｍを設けている。尚、この融着部Ｍは図１〜図４で説明した如く、真空断熱材５０とした時に剛性を有すると共に、表面を平滑にする機能を有するものである。そして、真空断熱材５０を取り付けた時、融着部Ｍ側が外箱２１或いは内箱２２に面するように配設されて、外観意匠性を向上している。
【００４５】
また、樹脂繊維層５２ａは内袋材５３の表面側に粘着材５５をもって固定されている。更に、樹脂繊維層５２ａは表面が融着部Ｍとなるように樹脂の押出し量を調整するとか、熱板で加熱圧縮する等して融着部Ｍが作られている。また、この樹脂繊維層５２ａは薄板状（ボード状）をなし、板厚が、例えば１.０〜５.０mm、表面融着部Ｍの平滑度は１mm以下に形成されている。ここで、平滑度とは、融着部Ｍ表面の粗さであり、融着部Ｍ表面の凹凸が平均して１mm以下に形成されているものである。
【００４６】
更に、樹脂繊維層５２ａは内袋材５３内のグラスウール層５２ｂの外形寸法より小さく作られている。従って、樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂを重ねた場合、樹脂繊維層５２ａの外周がグラスウール層５２ｂの外周の幅より小さく、外にはみ出ない構成である。
【００４７】
更に、外被材５４と直接的に接する樹脂繊維層５２ａのＰ部は、融着した芯材（樹脂繊維層５２ａ）のバリ等で外被材５４を損傷しないように面取り若しくは丸みが設けられている。
【００４８】
尚、本実施形態における樹脂繊維層５２ａは、予め薄板状に形成されて、内袋材５３内に挿入される。そして、樹脂繊維層５２ａはグラスウール層５２ｂの上面（内袋材５３の表面）に貼り付けられて、外被材５４内に入れられた後、内袋材５３内を含め減圧されて真空断熱材５０を構成している。
【００４９】
また、図６の構成は、有機繊維である樹脂繊維層５２ａの位置決めを行うために、グラスウール層５２ｂを入れた内袋材５３側にくぼみを作り、このくぼみの中に樹脂繊維層５２ａを埋め込むようにしたものである。これにより、樹脂繊維層５２ａの端面Ｐ部が外被材５４に直接的に接することがなく、外被材５４を損傷することがない。また、樹脂繊維層５２ａの位置決めも確実に行える。また、図６の構成の場合、図５で用いた粘着材５５を用いなくても良いものである。
【００５０】
以上より、本発明の実施形態の概要について纏めると、次のとおりである。
【００５１】
本実施形態は、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さくしたものである。
【００５２】
このように、有機繊維層に繊維融着部を設けることで、真空断熱材としたときに繊維の剛性が増し、表面の凹凸を少なくし、表面平滑性を向上させ貼付け面に真空断熱材を貼り合わせた時に、真空断熱材と貼付け部との隙間を低減し、熱漏洩を少なくし、高い断熱性能を有した冷蔵庫を提供することができる。
【００５３】
また、熱硬化した融着部で内袋材を損傷することを防止できる。
【００５４】
また、有機繊維層に設けた融着部の端面は、グラスウール層で覆われているので、さらに内袋材を損傷することを防止できる。
【００５５】
また、樹脂繊維層は薄板状であって、前記融着部の平滑度は１mm以下とする。これにより、真空断熱材を冷蔵庫の外箱或いは内箱面に取り付けた時、冷蔵庫の外観を損なうことがなく、外観意匠性を向上することができる。
【００５６】
また、前記樹脂繊維層の繊維の直径は５μｍから３０μｍであって、前記融着部は前記繊維同士が融着して１０μｍから２００μｍの束状とする。これにより、熱伝導率を低減できる。
【００５７】
また、前記樹脂繊維層は前記グラスウール層側のくぼみで位置決めされる。これにより、内袋材を損傷することを防止できる。
【００５８】
また、上述のいずれかの真空断熱材を内箱面又は外箱面に接するように冷蔵庫に配置する。これにより、真空断熱材の剛性が増すため、箱体強度を向上できる。また、表面平滑性を向上させて内箱又は外箱に貼り付けることで、真空断熱材と貼付け部との隙間を低減し、熱漏洩を少なくし、さらには断熱性能を向上した冷蔵庫を提供できる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ａ 製氷室
３ｂ 上段冷凍室
４ 下段冷凍室
５ 野菜室
１２，１４ 断熱仕切り
２０ 箱体
２１ 外箱
２２ 内箱
２３ 断熱材
５０ 真空断熱材
５１ 芯材
５２ａ 樹脂繊維層
５２ｂ グラスウール層
５３ 内袋材
５４ 外被材
５５ 粘着材
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空断熱材及び真空断熱材を適用した冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品においては、消費電力量低減及びＣＯ2排出量抑制の観点から、真空断熱材を採用して断熱性能を強化したものが主流になっている。また、各種原材料から製品の製造工程に至るまでのあらゆるエネルギー消費量を抑制するため、原材料についてはリサイクル化の推進、製造工程においては燃料代や電気代の抑制等、省エネルギー化が推進されている。
【０００３】
特許文献１には、真空断熱材において、ガラス繊維が積層された芯材と外被袋の間にシート状物を設けることで、真空断熱材の表面平滑性を得ることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１２５６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、芯材を外袋材で包み内部を減圧状態にした場合、外気からの圧力によって芯材の凹凸がそのまま真空断熱材の表面形状となって現れる。そうすると、真空断熱材の表面が凹凸状態のまま箱体に貼り付けた場合、隙間が生じて断熱性能が低下する、という問題があった。また、凹凸が大きすぎると、貼付力が弱くなり、位置ずれが生じるおそれがあった。
【０００６】
特許文献１記載の真空断熱材では、ガラス繊維とシート状物の積層ずれが発生し表面に段差が生じる、という問題があった。
【０００７】
また、シート状物をガラス繊維の上下に位置させるものにあっては、該シート状物の端部が外被袋に当たり、外被袋を破損させてしまう恐れがあった。
【０００８】
また、シート状物を配設する場合に、位置決め手段がないことで位置決めに手間がかかり、コスト的にも高くなる、という問題があった。
【０００９】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明は、表面平滑性を向上し且つ断熱性能の高い真空断熱材及びこれを備えた断熱性能の高い冷蔵庫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】
【００１０】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表面平滑性を向上し且つ断熱性能の高い真空断熱材及びこれを備えた断熱性能の高い冷蔵庫を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空断熱材を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図２とは異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【図６】図５とは異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材を示す構成図である。図２は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。図３は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。更に図５は図２と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。図６は図５と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。
【００１４】
真空断熱材５０の構成は、芯材５１となる有機繊維集合体である樹脂繊維層５２ａと無機繊維集合体であるグラスウール層５２ｂと吸着剤（図示無し）を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装されている。本実施例においては、芯材５１の樹脂繊維層５２ａとしてポリスチレン繊維を用いたが、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の樹脂繊維を用いることもできる。
【００１５】
内袋材５３については、ポリエチレンフィルムを用いたが、ポリプロピレンフィルム，ポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリブチレンテレフタレートフィルム等、吸湿性が低く熱溶着でき、アウトガスが少ないものを用いることもできる。吸着剤には物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、水分やガスを吸着するものであれば良く、シリカゲルや酸化カルシウム，塩化カルシウム，酸化ストロンチウム等の化学反応型吸着剤を用いることもできる。
【００１６】
外被材５４については、表面層として吸湿性が低いポリプロピレンフィルムを、防湿層としてポリエチレンテレフタレートフィルムにアルミ蒸着層を設け、ガスバリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体フィルムにアルミ蒸着層を設けて、防湿層のアルミ蒸着層と向かい合わせるように貼り合せた。外被材５４のラミネート構成については、前記材質の４層構成としたが、同等のガスバリヤ性，耐熱，突き刺し強度を有したポリアミドフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルム等であれば前記構成に限定するものではない。
【００１７】
真空断熱材５０は、芯材５１となる樹脂繊維層５２ａ表面の繊維に融着部を設けたものである。ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、樹脂の押出し量を調整することで、融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。樹脂繊維の繊維径が５〜３０μｍ、好ましくは５〜１０μｍであり、繊維同士の融着部は１０〜２００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。なお、樹脂繊維の融着部が多くなり、繊維径が太すぎると真空断熱材としたときに、繊維の接触部があまり多くなると熱伝導率が高くなり、性能が悪化する。また、融着部を２００μｍ以上にすると樹脂が融着しすぎて、紡糸時に樹脂を延伸することができず繊維化できなくなる。また、繊維径を細くしすぎると、紡糸時直後に冷却されることで融着部を作ることができなくなるため、繊維集合体として積層している。
【００１８】
樹脂繊維に繊維同士が１０μｍから２００μｍの束状の融着部を設けることで、真空断熱材としたときに融着部の剛性が増すため、収縮しても表面平滑性を向上することができる。また、融着部を設ける方法として、繊維化時に押出し量を調整する他、繊維集合体の積層する目付量を多くすることによって繊維集合体中間に融着部を設けることができる。具体的に、目付量を２００〜８００ｇ／ｍ2とすることで、樹脂繊維の積層時に熱が放出されずに蓄積されて、層の中央部に融着部を設けることができる。さらに好ましくは、目付量を３００〜４００ｇ／ｍ2とする。これは、目付量が多くなりすぎると熱が蓄積され過ぎて、真空断熱材としたときに繊維の接触部が多くなり、熱伝導率が高くなるためである。また、目付量が少なくなりすぎると、積層ズレが発生するためである。
【００１９】
樹脂繊維の表面に融着部を設ける方法として、加熱圧縮をすることも可能である。樹脂繊維の軟化温度よりも高い温度にした熱板で、片側を加熱圧縮することで、表面の樹脂繊維を溶融させることで、真空断熱材としたときに表面平滑性を向上させることができる。なお、加熱温度が高すぎると、融着部が多くなりすぎ、真空断熱材としたときに繊維の接触部が多くなり、熱伝導率が高くなる。そこで、樹脂繊維が溶融して収縮することを抑えるため、加熱温度は樹脂繊維の軟化温度よりも２０〜５０℃高い温度が好ましい。
【００２０】
（実施例１）
図２は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材の使用例を示す図である。真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維には、融着部を設けてある。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化時、樹脂の押出し量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈとし、繊維径８〜１０μｍとすることで、融着部を２２〜１２８μｍとした。
【００２１】
これらの構成で樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外被材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を、英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、２.１〜２.４ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２２】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２では、実施例１と同様に、真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維に融着部を設けたものである。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、目付量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈ、繊維層の繊維径が８〜１２μｍ、融着部の１６〜３０μｍとし、目付量を３５０〜４００とすることで、融着部を繊維層の中間に設けることができる。
【００２３】
これらの構成で芯材５１となる樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外袋材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、１.９〜２.１ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２４】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３では、実施例１と同様に、真空断熱材５０の芯材５１となる樹脂繊維層５２ａの繊維に融着部を設けたものである。樹脂繊維層５２ａの繊維は、ポリスチレン樹脂を２９０℃で溶融してメルトブローン法にて繊維化したものである。この繊維化するときに、樹脂の押出し量を調整することで融着部を設けた樹脂繊維を製造することができる。このときの押出し量は５kg／ｈ、繊維化した繊維径を８〜１２μｍとした樹脂繊維層の片側表面に、軟化温度よりも高い温度で圧力を加えることで、樹脂繊維層の表面に融着部を設けることができる。本実施例においては１５０℃に熱した熱板で１０Ｎ／cm2の圧力をかけ融着部を設けた。これにより融着部を２０〜８０μｍとすることができる。これらの構成で芯材５１となる樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂと吸着剤を内袋材５３で包み、ガスバリヤ性を有する外被材５４で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後外袋材５４を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、２.２〜２.５ｍｗ／ｍ・ｋであり、表面平滑性も良好な値が得られた。
【００２５】
（比較例１）
次に、比較例１について説明する。比較例１では、芯材に融着部を設けない繊維径７〜１１μｍの樹脂繊維層を用い、この構成で芯材となる樹脂繊維層とグラスウール層と吸着剤を内袋材で包み、ガスバリヤ性を有する外被材で真空包装機にセットして真空度２.２Ｐａに減圧し、真空度２.２Ｐａ以下で一定時間保持後、外被材を封止して真空断熱材とした。これにより得られた真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、１.８〜２.０ｍｗ／ｍ・ｋという良好な値が得られたが、表面平滑性においては凹凸がみられた。
【００２６】
（適用例）
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材を、冷蔵庫に適用した適用例について、図３及び図４を参照して説明する。
【００２７】
鋼板製の外箱２１に真空断熱材５０を貼り付け、冷蔵庫の内箱２２との間に硬質ウレタンフォームの断熱材２３を充填して真空断熱材５０が配設されている。真空断熱材５０の表面に凹凸があると、外箱２１との間に隙間が生じそこから熱漏洩が発生してしまうことや、凹凸があると、外箱２１との接着力が弱くなり、剥がれの原因ともなる。
【００２８】
図３に示す冷蔵庫１は、図４に示すように、上から冷蔵室２，製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５を有している。なお、以下の説明中、製氷室３ａ，上段冷凍室３ｂ及び下段冷凍室４を、総称して冷凍温度帯室３という場合がある。
【００２９】
図３において、各貯蔵室は前面開口を有し、この前面開口を閉塞する扉がそれぞれ設けられている。冷蔵室２には、ヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂが設けられている。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は引き出し式の扉であり、製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９を配置している。これらの引き出し式扉を引き出すと、各貯蔵室に設けた貯蔵容器が共に引き出される。また、冷蔵庫本体と密着して前面開口を密閉するためのパッキン１１が、各扉の室内側外周縁に取り付けられている。
【００３０】
また、冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂとの間を区画断熱するために、断熱仕切り１２を配置している。この断熱仕切り１２は、厚さ３０〜５０mm程度の断熱壁で、発泡ポリスチレン，発泡断熱材（発泡ウレタン），真空断熱材等で構成されており、それぞれを単独使用又は複数の断熱材を組み合わせて設けられている。製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４の間は、温度帯が同じであるため、区画断熱する仕切り断熱壁ではなく、パッキン１１受面を形成した仕切り部材１３を設けている。下段冷凍室４と野菜室５の間には、区画断熱するための断熱仕切り１４を設けており、断熱仕切り１２と同様に３０〜５０mm程度の断熱壁で、同様に発泡ポリスチレン、或いは発泡断熱材（発泡ウレタン），真空断熱材等で構成されている。すなわち、冷蔵，冷凍等の貯蔵温度帯の異なる部屋の仕切りには仕切断熱壁を設置している。
【００３１】
なお、箱体２０内には上から冷蔵室２，製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ，下段冷凍室４，野菜室５の貯蔵室をそれぞれ区画形成しているが、各貯蔵室の配置については特にこれに限定するものではない。また、冷蔵室扉６ａ，６ｂ，製氷室扉７ａ，上段冷凍室扉７ｂ，下段冷凍室扉８，野菜室扉９に関しても回転による開閉，引き出しによる開閉及び扉の分割数等について、特に限定するものではない。
【００３２】
次に、箱体２０は、外箱２１と内箱２２とを備える。外箱２１と内箱２２とによって形成される空間には、断熱部を設けて箱体２０内の各貯蔵室と外部とを断熱している。この外箱２１と内箱２２の間に真空断熱材５０を配置し、真空断熱材５０以外の空間には、断熱材２３を充填する。真空断熱材５０は、樹脂繊維層５２ａが外箱２１又は内箱２２への貼り付け面側に位置するように配置する。これにより、平面平滑性が高い面が外箱２１又は内箱２２と接するので、外観意匠性を向上することができる。また、貼り付け性が向上して、信頼性を向上することができる。
【００３３】
また、冷蔵庫１の冷蔵室２，冷凍温度帯室３，野菜室５等の各室を所定の温度に冷却するために、冷凍温度帯室３の背側には冷却器２８が備えられている。冷却器２８，圧縮機３０，凝縮機３１、及び図示しないキャピラリーチューブを接続し、冷凍サイクルを構成している。冷却器２８の上方には、この冷却器２８にて冷却された冷気を冷蔵庫１内に循環して所定の低温温度を保持する送風機２７が配設されている。また、冷蔵庫１の冷蔵室２と冷凍温度帯室３、冷凍温度帯室３と野菜室５とを夫々区画する断熱材として、断熱仕切り１２，１４を夫々配置する。断熱仕切り１２，１４は、発泡ポリスチレン３３と、その内部に真空断熱材５０が配置される構成である。この断熱仕切り１２，１４については、所望の断熱性能を発揮するものであれば、発泡ウレタンの断熱材２３を充填しても良く、特に発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０に限定するものではない。
【００３４】
また、内箱２２の天面の一部に、断熱材２３側に突き出したケース４５ａを有する庫内灯４５を配置し、冷蔵庫の扉を開けたときの庫内を明るく、見えやすくしたものである。庫内灯４５については、電球，蛍光灯，キセノンランプ，ＬＥＤ等、特に限定するものではない。庫内灯４５の配置により、ケース４５ａと外箱２１との間の断熱材２３の厚さが薄くなってしまうため、真空断熱材５０を配置して断熱性能を確保している。この庫内灯４５については特に図示位置に配置することを規定したものではなく、例えば貯蔵室内の左右側壁，背面壁，底壁等の任意位置に設ける場合も含む。
【００３５】
さらに、図４には不図示であるが、箱体２０の天面側にある外箱２１下面には放熱パイプが取り付けられている。そうすると、上述した庫内灯ケース４５ａによる占有スペースと天面側外箱２１下面に配設される放熱パイプによる占有スペース及び熱放出影響とを考慮して、ケース４５ａと外箱２１天面側との間に真空断熱材を配置して断熱性能を確保する。
【００３６】
また、箱体２０の天面後方部には冷蔵庫１の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品４１を収納するための凹部４０が形成されており、電気部品４１を覆うカバー４２が設けられている。カバー４２の高さは外観意匠性と内容積確保を考慮して、外箱２１の天面とほぼ同じ高さになるように配置している。特に限定するものではないが、カバー４２の高さが外箱の天面よりも突き出る場合は１０mm以内の範囲に収めることが望ましい。これに伴って、凹部４０は断熱材２３側に電気部品４１を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるため、断熱厚さを確保するため必然的に内容積が犠牲になってしまう。内容積をより大きくとると凹部４０と内箱２２間の断熱材２３の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部４０の断熱材２３側の面に真空断熱材５０を配置して断熱性能を確保，強化している。
【００３７】
図４に示す適用例では、真空断熱材５０を前述の庫内灯４５のケース４５ａと電気部品４１に跨るように略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材５０とした。尚、カバー４２は耐熱性を考慮し鋼板製としている。
【００３８】
また、箱体２０の背面下部に配置された圧縮機３０や凝縮機３１は発熱の大きい部品であるため、庫内への熱侵入を防止するため、内箱２２側への投影面に真空断熱材５０を配置している。
【００３９】
本適用例における真空断熱材５０については、先に述べた実施例１の真空断熱材５０を用いた。本適用例では、上述した不図示の放熱パイプや電気部品４１を配置した凹部４０等の高温部側とウレタン断熱側に樹脂繊維層５２ａが配置されるようにして、熱影響を受けないようにした。
【００４０】
配置部位については特にこれに限定するものではなく、圧縮機３０や凝縮器３１から発生する熱が庫内に侵入するのを抑制するため、圧縮機３０や凝縮機３１の内箱２２側への投影面に真空断熱材５０を配置することもできる。真空断熱材５０の被覆面積を大きくするため、内箱２２の底面から圧縮機３０と冷却器２８の間まで一体に成形した立体形状にすることも可能である。尚、圧縮機３０と冷却器２８の間に位置する真空断熱材５０の形状については図示しないドレンパイプを逃げるための切欠きを設けたものとした。切欠きの有無、或いはその形状については特に限定するものではない。
【００４１】
本適用例における真空断熱材５０は、芯材５１の全体厚みを１０mm、密度を約２５０（kg／ｍ3）に設定したものを使用した。天面部の真空断熱材５０の配置により、電気部品４１及び放熱パイプによる庫内への熱侵入を低減でき、更には放熱パイプの放熱特性を向上でき、また、底面の真空断熱材５０の配置により、圧縮機３０及び凝縮器３１から発生する熱の庫内への侵入を抑制できるため、壁厚を増やすことなく断熱性能を改善することができた。
【００４２】
次に、図５，図６をもって上記実施形態とは異なる例を説明する。尚、図５は図２と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図であり、図６は図５と異なる本発明の一実施形態に係る真空断熱材の適用例を示す図である。図において、２１は外箱、２２は内箱、２３は断熱材、５０は真空断熱材、５２ａは樹脂繊維層、５２ｂはグラスウール層、５３は内袋材、５４は外被材である。これらは、先の図１〜図４で説明した各部材と同等の部材である。
【００４３】
図５，図６は先の図１〜図４と異なり、有機繊維集合体である樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂの内、樹脂繊維層５２ａが内袋材５３の外側、即ち、内袋材５３と外被材５４との間に配設されている点である。換言すると、図５，図６に示す樹脂繊維層５２ａが内袋材５３の表面に位置決めして配設されるのが本実施形態である。こうすることにより、樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂ間の積層ずれによる段差の発生、更には樹脂繊維層５２ａによる外被材５４の破損、更には、位置ずれ防止を行うことによるコスト高を防止したものである。
【００４４】
図５において、図に示す樹脂繊維層５２ａは樹脂繊維層５２ａ表面の有機繊維に融着部Ｍを設けている。尚、この融着部Ｍは図１〜図４で説明した如く、真空断熱材５０とした時に剛性を有すると共に、表面を平滑にする機能を有するものである。そして、真空断熱材５０を取り付けた時、融着部Ｍ側が外箱２１或いは内箱２２に面するように配設されて、外観意匠性を向上している。
【００４５】
また、樹脂繊維層５２ａは内袋材５３の表面側に粘着材５５をもって固定されている。更に、樹脂繊維層５２ａは表面が融着部Ｍとなるように樹脂の押出し量を調整するとか、熱板で加熱圧縮する等して融着部Ｍが作られている。また、この樹脂繊維層５２ａは薄板状（ボード状）をなし、板厚が、例えば１.０〜５.０mm、表面融着部Ｍの平滑度は１mm以下に形成されている。ここで、平滑度とは、融着部Ｍ表面の粗さであり、融着部Ｍ表面の凹凸が平均して１mm以下に形成されているものである。
【００４６】
更に、樹脂繊維層５２ａは内袋材５３内のグラスウール層５２ｂの外形寸法より小さく作られている。従って、樹脂繊維層５２ａとグラスウール層５２ｂを重ねた場合、樹脂繊維層５２ａの外周がグラスウール層５２ｂの外周の幅より小さく、外にはみ出ない構成である。
【００４７】
更に、外被材５４と直接的に接する樹脂繊維層５２ａのＰ部は、融着した芯材（樹脂繊維層５２ａ）のバリ等で外被材５４を損傷しないように面取り若しくは丸みが設けられている。
【００４８】
尚、本実施形態における樹脂繊維層５２ａは、予め薄板状に形成されて、内袋材５３内に挿入される。そして、樹脂繊維層５２ａはグラスウール層５２ｂの上面（内袋材５３の表面）に貼り付けられて、外被材５４内に入れられた後、内袋材５３内を含め減圧されて真空断熱材５０を構成している。
【００４９】
また、図６の構成は、有機繊維である樹脂繊維層５２ａの位置決めを行うために、グラスウール層５２ｂを入れた内袋材５３側にくぼみを作り、このくぼみの中に樹脂繊維層５２ａを埋め込むようにしたものである。これにより、樹脂繊維層５２ａの端面Ｐ部が外被材５４に直接的に接することがなく、外被材５４を損傷することがない。また、樹脂繊維層５２ａの位置決めも確実に行える。また、図６の構成の場合、図５で用いた粘着材５５を用いなくても良いものである。
【００５０】
以上より、本発明の実施形態の概要について纏めると、次のとおりである。
【００５１】
本実施形態は、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さくしたものである。
【００５２】
このように、有機繊維層に繊維融着部を設けることで、真空断熱材としたときに繊維の剛性が増し、表面の凹凸を少なくし、表面平滑性を向上させ貼付け面に真空断熱材を貼り合わせた時に、真空断熱材と貼付け部との隙間を低減し、熱漏洩を少なくし、高い断熱性能を有した冷蔵庫を提供することができる。
【００５３】
また、熱硬化した融着部で内袋材を損傷することを防止できる。
【００５４】
また、有機繊維層に設けた融着部の端面は、グラスウール層で覆われているので、さらに内袋材を損傷することを防止できる。
【００５５】
また、樹脂繊維層は薄板状であって、前記融着部の平滑度は１mm以下とする。これにより、真空断熱材を冷蔵庫の外箱或いは内箱面に取り付けた時、冷蔵庫の外観を損なうことがなく、外観意匠性を向上することができる。
【００５６】
また、前記樹脂繊維層の繊維の直径は５μｍから３０μｍであって、前記融着部は前記繊維同士が融着して１０μｍから２００μｍの束状とする。これにより、熱伝導率を低減できる。
【００５７】
また、前記樹脂繊維層は前記グラスウール層側のくぼみで位置決めされる。これにより、内袋材を損傷することを防止できる。
【００５８】
また、上述のいずれかの真空断熱材を内箱面又は外箱面に接するように冷蔵庫に配置する。これにより、真空断熱材の剛性が増すため、箱体強度を向上できる。また、表面平滑性を向上させて内箱又は外箱に貼り付けることで、真空断熱材と貼付け部との隙間を低減し、熱漏洩を少なくし、さらには断熱性能を向上した冷蔵庫を提供できる。
【符号の説明】
【００５９】
１ 冷蔵庫
２ 冷蔵室
３ａ 製氷室
３ｂ 上段冷凍室
４ 下段冷凍室
５ 野菜室
１２，１４ 断熱仕切り
２０ 箱体
２１ 外箱
２２ 内箱
２３ 断熱材
５０ 真空断熱材
５１ 芯材
５２ａ 樹脂繊維層
５２ｂ グラスウール層
５３ 内袋材
５４ 外被材
５５ 粘着材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、
前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さいことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記樹脂繊維層は薄板状であって、前記融着部の平滑度は１mm以下であることを特徴とする、請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記樹脂繊維層の繊維の直径は５μｍから３０μｍであって、前記融着部は前記繊維同士が融着して１０μｍから２００μｍの束状であることを特徴とする、請求項１又は２記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記樹脂繊維層は前記グラスウール層側のくぼみで位置決めされていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
内箱と外箱との間に真空断熱材が配置された冷蔵庫において、
前記真空断熱材は、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備え、
前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さく、前記融着部が前記内箱又は前記外箱に接するように配設したことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項１】
グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備えた真空断熱材において、
前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さいことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記樹脂繊維層は薄板状であって、前記融着部の平滑度は１mm以下であることを特徴とする、請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記樹脂繊維層の繊維の直径は５μｍから３０μｍであって、前記融着部は前記繊維同士が融着して１０μｍから２００μｍの束状であることを特徴とする、請求項１又は２記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記樹脂繊維層は前記グラスウール層側のくぼみで位置決めされていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
内箱と外箱との間に真空断熱材が配置された冷蔵庫において、
前記真空断熱材は、グラスウール層と、該グラスウール層を収納する内袋材と、該内袋材を収納する外被材と、前記内袋材と前記外被材との間に収納される樹脂繊維層と、を備え、
前記樹脂繊維層の前記外被材側の表面に繊維同士が融着した融着部を有し、該融着部は前記グラスウール層の幅よりも小さく、前記融着部が前記内箱又は前記外箱に接するように配設したことを特徴とする冷蔵庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−２４８３（Ｐ２０１３−２４８３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１７８９（Ｐ２０１１−１３１７８９）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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