説明

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、凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状とする。

【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−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く、凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状とする。
【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。
【図7】本発明のさらに別の実施形態に係る真空断熱材単体の斜視図である。
【図8】図7に示す真空断熱材のB−B線断面図である。
【図9】図7に示す真空断熱材の冷蔵庫扉部へ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を貼付け、冷蔵庫の内箱22との間に硬質ウレタンフォームの発泡断熱材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、発泡断熱材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、発泡ウレタンの発泡断熱材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、発泡断熱材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との間の発泡断熱材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の外箱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は発泡断熱材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間の発泡断熱材23の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部40の発泡断熱材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は発泡断熱材、50は真空断熱材、52a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】
(実施例4)
次に、図7〜図9を参照して、さらに異なる実施例を説明する。尚、図7は本発明の実施形態に係る真空断熱材単体の斜視図であり、図8は図7に示す真空断熱材のB−B線断面図であり、図9は図7に示す真空断熱材の冷蔵庫扉部への適用例を示す図である。
【0051】
図において、6aは冷蔵室扉、23は発泡断熱材、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6で説明した各部材と同等の部材である。また、本実施形態に示す真空断熱材50は冷蔵室扉6aに適用される例を示しているが、これに限るものではない。例えば、機械室,基板収納部,照明収納部等の凹凸形状部に沿って配置するものであってもよい。
【0052】
まず図9において、6aは冷蔵室扉である。この冷蔵室扉6aは扉外板61と扉内板62、それに真空断熱材50、現場発泡によるウレタンフォ−ム等から成る発泡断熱材23等より構成されている。
【0053】
ここで、扉外板61や扉内板62は、使用者が視認可能な意匠部品となるため、発泡断熱材23充填時、外観に歪等が出ないように工夫されている。しかし、真空断熱材50を扉外板61,扉内板62へ取り付ける場合、歪の影響が外観に現れることがある。本実施例は、この外観意匠性を向上するものである。
【0054】
なお、真空断熱材50の扉外板61,扉内板62への取り付けは外箱21或いは内箱22(図4参照)と同じ要領で取り付けられているものである。
【0055】
63は立ち上り部65と扉内板62との間に構成されたポケット部である。このポケット部63には、図9にも示すように瓶類,チューブ入り食品類が収納される。64はポケット部63の後部に設けられた逃げ部である。この逃げ部64は、瓶類の収納食品を真上に引き抜かないで、倒して引き抜くことができるようにしたものである。
【0056】
50は真空断熱材である。この真空断熱材50は図5,図6に示したものと同様に、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。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ている。
【0057】
こうすることで、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や樹脂繊維層52aによる外被材54の破損,位置ずれ防止を行うことができる。
【0058】
図7,図8において、図に示す樹脂繊維層52aは、樹脂繊維層52a表面の繊維に融着部Mを設けたものである。尚、この融着部Mは図1〜図6で説明したように、真空断熱材50の剛性を高めると共に、表面を平滑にしているものである。そして、融着部M側が真空断熱材50を取り付けた時、扉外板61或いは扉内板62に面するように配設されている。
【0059】
また、樹脂繊維層52aは内袋材53の表面側に粘着剤(図示せず)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。
【0060】
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。
【0061】
従って、図にも示す如く両者を投影して見た場合、樹脂繊維層52aの外周がグラスウール層52bの外周より外にはみ出ることはないものである。
【0062】
更にまた、外被材54と直接接する樹脂繊維層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。尚、本実施形態における樹脂繊維層52aは、扉内板62或いは扉外板61に設けられた凹凸部に迎合する凸凹部を有している。すなわち、真空断熱材50は、扉内板62或いは扉外板61の凸部,凹部,湾曲形状等に対応する凹部,凸部,湾曲形状等がそれぞれ設けられているものである。また、この凸凹部は、樹脂繊維層52aの融着部Mに形成されているものである。
【0063】
そして、これら構成を有する樹脂繊維層52aは予め薄板状に形成され内袋材53表面、すなわち、内袋材53と外被材54との間に設けられている。
【0064】
また、樹脂繊維層52が内袋材53と共に外被材54内に入れられた段階で内袋材53内を含め、外被材54内が減圧され真空断熱材50を構成しているものである。
【0065】
66は真空断熱材50に設けられた凸部を示す。この凸部66はポケット部63の後部に形成された逃げ部64に迎合する形状を有している。この真空断熱材50を扉内板62に取り付ける際には、扉内板62側に設けられた逃げ部64形状に予め形成された凸部66を合わせて、図9に示すように取り付けられるものである。取り付け後、扉内板62と扉外板61との間には発泡断熱材23が充填される。
【0066】
凸部66を形成するのは、樹脂繊維層52aに予め形成された融着部Mである。融着部Mに凸部66を形成することで、グラスウール層52bと一緒に外被材54に入れられた際、グラスウール層52bが凸部66に合わせて柔軟に変形する。換言すると、融着部Mを有する樹脂繊維層52aは、立体形状の真空断熱材50を得る場合、形状保持部として機能するものである。更には、発泡断熱材充填時においても、発泡圧に耐えて凸部66形状は保持される強度を有するものである。
【0067】
以上の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。
【0068】
第一に、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、凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状である。
【0069】
すなわち、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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
更に、内箱形状に迎合する凹凸を形成するために、従来のような成形プレス等を使用しなくともよく、樹脂繊維層のみの立体成形で済む。また、樹脂繊維層の設置位置を内袋材の外側に設けることで、作業性及び外被材の損傷を低下できる。
【0073】
また、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。従って、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、該外箱或いは内箱が真空断熱材の表面の凹凸を拾って、それに倣い外観を損なうことがないものである。
【0074】
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の束状である。これにより、繊維の接触部が多くなり、真空断熱材としたとき、熱伝導性能が悪化することがないものである。
【0075】
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ている。これにより、内袋材を損傷することを防止できる。
【0076】
また、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の凸形状,凹形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せに対応するように凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状を有して、前記内箱又は前記外箱に接するように配設する。
【0077】
これにより、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。
【0078】
更には、真空断熱材全体に凹凸部を形成するための従来の成形プレス機等を必要とすることなく、樹脂繊維層単体の凹凸加工によって、この樹脂繊維層芯材の凹凸を基準として扉内板(或いは内箱面)側,扉外板(或いは外箱面)側に形成された凹凸形状,湾曲形状を真空断熱材で覆うことができるので、カバー率が向上するものである。
【符号の説明】
【0079】
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 発泡断熱材
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
61 扉外板
62 扉内板
63 ポケット部
64 逃げ部
66 凸部

【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く、凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状である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の凸形状,凹形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せに対応するように凹形状,凸形状又は湾曲形状のいずれか一つ又はこれらの組合せの形状を有して、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】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−2485(P2013−2485A)
【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2011−131791(P2011−131791)
【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)】