真空断熱材及びこれを用いた断熱機器
【課題】真空断熱材の取り扱い性を改善し、傷付け性を無くすることで真空断熱材としての信頼性を向上させること。
【解決手段】四角形状を含む多角形状の芯材と、芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材５０であって、多角形状の外被材の外周縁６０、角部６１、表面６３及び裏面６４の全面がウレタンフォーム６２で覆われていること。冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部６５をウレタンフォーム６２の表面６３又は裏面６４に形成すること。ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、発泡金型のサイズによってウレタンフォームの厚さを可変すること。
【解決手段】四角形状を含む多角形状の芯材と、芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材５０であって、多角形状の外被材の外周縁６０、角部６１、表面６３及び裏面６４の全面がウレタンフォーム６２で覆われていること。冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部６５をウレタンフォーム６２の表面６３又は裏面６４に形成すること。ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、発泡金型のサイズによってウレタンフォームの厚さを可変すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及びこれを用いた断熱機器に係わり、特に、家電製品、住宅及び車輌等の断熱材として好適な真空断熱材に関し、さらに、この真空断熱材を適用した機器である断熱容器、断熱箱体、電気給湯器、冷蔵庫、炊飯器、洗濯機、及びコンピュータなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護が大きく叫ばれている雰囲気において、家電製品、住宅及び車輌等に関する省エネルギー化はますます重要となってきている。この解決策の一つとして、無駄な熱の授受を防ぐ目的での断熱材の高性能化がある。断熱材の高性能化の例として、多孔質構造の芯材をアルミ箔ラミネートフィルム製の外被材で覆って内部を減圧封止する真空断熱材があり、電気ジャーポットや電気冷蔵庫などの家電製品やクーラーボックス等に適用されている。例えば、冷蔵庫は、鉄板からなる外箱と、ＡＢＳ樹脂からなる内箱と、外箱と内箱によって形成される空間に充填された発泡断熱材とからなる断熱壁において、断熱壁内部に予め真空断熱材を貼り付け、発泡断熱材とともに一体構造体とする方法により適用している。
【０００３】
冷蔵庫に適用された従来の真空断熱材としては、２枚のフィルムの幅方向に対向する一対の端縁部を互いに熱溶着して、一つの筒状の外被材を形成し、筒状の外被材の長さ方向に対向する開口部から四角形状の芯材を挿入し、外被材と芯材との間を減圧後、外被材の開口部を熱溶着により密封したものがある。この真空断熱材では外被材の熱溶着部を形成する部分（芯材よりはみ出している外被材の熱溶着された部分）を芯材の表面側に折り曲げた状態（熱溶着部を含む折り曲げ部を形成して）で冷蔵庫の内箱と外箱の空間に収納させている。しかし、真空断熱材の熱溶着の部分を芯材の表面側に折り曲げると、外被材の角部に一般に凸部が形成され、この凸部により作業者の取り扱い危険性や、他の真空断熱材の外被材を傷付けるという課題が生じていた。
【０００４】
この課題を改善するために、特許文献１では、真空断熱材における折り曲げ部を有する４つの角部をホットメルト接着剤で覆う（角部では隣接する２つの辺が時間差を以て折り曲げられて当該折り曲げ部で切れ目が生じているのでこの切れ目をホットメルト接着剤で覆う）ようにすることによって、真空断熱材の外形寸法を小さくして収納性を向上しつつ、作業者の取り扱い危険性や、多数の真空断熱材の保管時に他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性を低減させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外被材の角部がホットメルト系接着剤で覆われていることで、重ねて保管する他の真空断熱材や保管用棚等に接触すると、その接触で相手側に接着し作業性が悪化してしまう場合があるため、真空断熱材を重ねて保管することが出来ず、また、保管用棚等に接触しないよう保管しなければならないため、保管スペースを含め保管方法に課題が生じる。
【０００７】
そこで、真空断熱材の保管において課題が生じるため、真空断熱材を製品に取り付ける直前に製造ライン上でホットメルト系接着剤を取り付けることになるが、むしろ、接着剤の直前取付工程までの作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性があり、十分な効果を得ることが出来ない場合がある。
【０００８】
このように、外被材の角部をホットメルト系接着剤で覆っても、その接着性によって作業性の悪化や保管上の課題が発生し、十分な効果を得ることが出来ないことになる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、真空断熱材の取り扱い性を向上させ、外被材に傷付け性を無くすることで、真空断熱材としての信頼性を向上させ、さらに、冷蔵庫への適用に際して真空断熱材の有効断熱面積を拡大させて断熱性能を向上させる真空断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、前記多角形状の外被材の外周縁がウレタンフォームで覆われている構成とする。さらに、四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、前記多角形状の外被材の外周縁、角部、表面及び裏面の全面がウレタンフォームで覆われている構成とする。
【００１１】
また、前記真空断熱材において、冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部を前記ウレタンフォームの前記表面又は裏面に形成すること。さらに、前記ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、前記発泡金型のサイズによって前記ウレタンフォームの厚さを可変すること。さらに、上述された真空断熱材が外箱と内箱によって形成される空間内に配設された断熱機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空断熱材の取り扱い性を改善し、傷付け性を無くすることで真空断熱材としての信頼性を向上させることができる。また、真空断熱材を外箱と内箱をもつ冷蔵庫に適用する場合に有効断熱面積を拡大することができて、真空断熱材の断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面外観図である。
【図２】本実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の側面断面図であり、図１のＡ−Ａ線の断面矢視図である。
【図３】本実施形態に係る真空断熱材の基本的構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る真空断熱材の実施例における構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における構成を示す図である。
【図６】本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における冷蔵庫への取付及び配置を説明する図である。
【図７】従来技術に関する真空断熱材の代表的構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る真空断熱材の基本的構造とその適用分野の概要について、まず、図１〜図３を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面外観図であり、図２は本実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の側面断面図であって図１のＡ−Ａ線の断面矢視図であり、図３は本実施形態に係る真空断熱材の基本的構成を示す断面図である。
【００１５】
図１に示す本実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫１は、図２に示すように、上から順に、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。図１に示す符号６〜９は、上述した各室の前面開口部を閉塞する扉であり、上から順に、扉用ヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂ、製氷室扉７ａ及び上段冷凍室扉７ｂ、下段冷凍室扉８、野菜室扉９を表している。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は全て引き出し式の扉であり、これらの引き出し式扉７〜９は扉を引き出すと、各室を構成する容器が扉と共に引き出されてくる。各扉６〜９には冷蔵庫本体１とを密閉するためのパッキン１１を備え、各扉６〜９の室内側外周縁に取り付けられている。
【００１６】
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仕切断熱壁１２を配置している。製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４との間は、温度帯が同じであるため区画断熱する仕切断熱壁ではなく、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との間には区画断熱するための仕切断熱壁１４を設けている。基本的に冷蔵、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。
【００１７】
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。
【００１８】
箱体２０は、外箱２１と内箱２２とを備え、外箱２１と内箱２２とによって形成される空間に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。外箱２１と内箱２２の間の空間に真空断熱材５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｄ）を配置し、真空断熱材５０以外の空間には硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材２３を充填してある。
【００１９】
また、冷蔵庫の冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ、冷凍室４と野菜室５を区画する断熱材として、それぞれ仕切断熱壁１２，１４を配置し、発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０ｃで構成されている。この仕切断熱壁１２，１４については硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材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５０ｃに限定するものではない。
【００２０】
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。
【００２１】
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中に略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材５０ａを配置して断熱性能を確保、強化している。なお、カバー４２は外部からのもらい火や何らかの原因で発火した場合等を考慮し鋼板製としている。
【００２２】
また、箱体２０の背面下部に配置された圧縮機３０、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、底板２１ｄ側に真空断熱材５０ｄを配置している。
【００２３】
冷蔵庫１の冷蔵室２、冷凍室(３ａ，３ｂ，４)、野菜室５等の各室を所定の温度に冷却するために、冷凍室４の背側には冷却器２８が備えられており、この冷却器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が、冷凍サイクルの構成要素である。冷却器２８の上方には、冷却器２８にて冷却された冷気を冷蔵庫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。
【００２４】
圧縮機３０、凝縮器３１からキャピラリーチューブに至る配管からなる放熱パイプ９０（図６を参照）が、外箱２１の天板２１ａ、背面板２１ｂ、側面板２１ｅ等の各内面に沿って配設され、天板２１ａ、背面板２１ｂ、側面板２１ｅ等を放熱板として放熱パイプ９０の熱を庫外に放出している。
【００２５】
次に、図３を用いて、冷蔵庫１の断熱性能の維持、強化に用いられる真空断熱材５０の構成を説明する。真空断熱材５０は、芯材５１と、芯材５１を圧縮状態に保持するための内包材５２（内包材５２は省略されてもよい）と、内包材５２で圧縮状態に保持した芯材５１を被覆するガスバリヤ層を有する外被材５３と、吸着剤５４と、から構成されている。真空断熱材５０の片面には、放熱パイプ９０を配置するための溝部５０ｍが設けられている。
【００２６】
真空断熱材５０を製造するに際しては、外被材５３を２枚準備し、外被材５３のうちで熱溶着可能な内層フィルム面同士を対向させ、その間に芯材５１を内包するように配置する。芯材５１は平面からみて四角形状で薄い矩形の直方体に形成されている。２枚の外被材５３は同面積で且つ同形状に作成されており、芯材５１を内包させて熱溶着フィルムの側縁辺から一定の幅の部分を熱溶着により貼り合わせる。熱溶着部を含む外被材をその外方側の四辺で折り曲げて折曲部５５を形成し、袋状を構成する。本実施形態において、芯材５１についてはバインダー等で接着や結着していない無機繊維の積層体として平均繊維径４μｍのグラスウールを用いた。
【００２７】
芯材５１に、無機系繊維材料の積層体を使用することによりアウトガスが少なくなるため、断熱性能的に有利であるが、特にこれに限定するものではなく、例えばセラミック繊維やロックウール、グラスウール以外のガラス繊維等の無機繊維等でもよい。芯材５１の種類によっては内包材５２を不要としてもよい。
【００２８】
また、芯材５１については、無機系繊維材料の他に、有機系樹脂繊維材料を用いることができる。有機系樹脂繊維の場合、耐熱温度等をクリヤーしていれば特に使用に際しては制約されるものではない。具体的には、ポリスチレンやポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等をメルトブローン法やスパンボンド法等で１〜３０μｍ程度の繊維径になるように繊維化するのが一般的であるが、繊維化できる有機系樹脂や繊維化方法であれば特に問うものではない。
【００２９】
外被材５３のラミネート構成についてはガスバリヤ性を有し、熱溶着可能であれば特に限定するものではないが、本実施形態においては、表面保護層、ガスバリヤ層１、ガスバリヤ層２、熱溶着層の４層構成からなるラミネートフィルムとし、表面保護層は保護材の役割を持つ樹脂フィルムとし、ガスバリヤ層１は樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層２は酸素バリヤ性の高い樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層１とガスバリヤ層２は金属蒸着層同士が向かい合うように貼り合わせている。熱溶着層については表面保護層と同様に吸湿性の低いフィルムを用いた。
【００３０】
具体的には、表面保護層を二軸延伸タイプのポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の各フィルム、ガスバリヤ層１をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリヤ層２をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム又はアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム、或いはアルミ箔とし、熱溶着層を未延伸タイプのポリエチレン、ポリプロピレン等の各フィルムとした。
【００３１】
上述した４層構成のラミネートフィルムの層構成や材料については特にこれらに限定するものではない。例えばガスバリヤ層１及び２として、金属箔、或いは樹脂系のフィルムに無機層状化合物、ポリアクリル酸等の樹脂系ガスバリヤコート材、ＤＬＣ(ダイヤモンドライクカーボン)等によるガスバリヤ膜を設けたものや、熱溶着層には例えば酸素バリヤ性の高いポリブチレンテレフタレートフィルム等を用いても良い。表面保護層についてはガスバリヤ層１の保護材であるが、真空断熱材の製造工程における真空排気効率を良くするためにも、好ましくは吸湿性の低い樹脂を配置するのが良い。また、通常ガスバリヤ層２に使用する金属箔以外の樹脂系フィルムは、吸湿することによってガスバリヤ性が著しく悪化してしまうため、熱溶着層についても吸湿性の低い樹脂を配置することで、ガスバリヤ性の悪化を抑制すると共に、ラミネートフィルム全体の吸湿量を抑制するものである。
【００３２】
これにより、先に述べた真空断熱材５０の真空排気工程においても、外被材５３が持ち込む水分量を小さくできるため、真空排気効率が大幅に向上し、断熱性能の高性能化につながっている。尚、各フィルムのラミネート(貼り合せ)は、二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合わせるのが一般的であるが、接着剤の種類や貼り合わせ方法には特にこれに限定するものではなく、ウェットラミネート法、サーマルラミネート法等の他の方法によるものでも何ら構わない。
【００３３】
また、内包材５２については本実施形態では熱溶着可能なポリエチレンフィルム、吸着剤５４については物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、いずれもこれらの材料に限定するものではない。内包材５２については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であれば良く、吸着剤５４については水分やガスを吸着するもので、物理吸着、化学反応型吸着のどちらでも良い。
【００３４】
「実施例」
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例について、図４を参照しながら説明する。本実施例を説明する前に、まず、背景技術として特許文献１に開示した従来例を図７を用いて説明する。従来例では、図３に示すような真空断熱材５０の４つの角部に形成された折曲部５５による凸形状によって、作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付けるおそれを考慮して、真空断熱材１０１の角部１０２をホットメルト系接着剤１０３で覆う構成を採用していた。しかしながら、ホットメルト系接着剤１０３を用いた真空断熱材を保管する場合に、重ねて保管する他の真空断熱材や保管用棚等に接触すると接着し作業性が悪化してしまうという課題があった。
【００３５】
そこで、本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例では、上述した従来例の課題を解決するとともに、さらに、真空断熱材の有効断熱面積を拡大することを意図した構成を採用するものであり、図４を用いて以下説明する。
【００３６】
図４（１）は真空断熱材５０の４つの外周縁６０をウレタンフォームで覆った構成を示す図であり、図４（２）は、図４（１）に示すＣ−Ｃ線で切断した切断端面を示す図である。図４において、５０は真空断熱材、５８はウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０は真空断熱材の外周縁、６１は真空断熱材の角部、６２はウレタンフォーム、６３は真空断熱材の表面、６４は真空断熱材の裏面、をそれぞれ表す。
【００３７】
図３と図４に示すように、真空断熱材５０は、その表面６３と裏面６４をもつ薄型の平板形状を呈するものである（図２に示す真空断熱材５０ｂ，５０ｃの形状を参照）。また、冷蔵庫への適用部位によっては平板形状のみに限らず、図２に示す５０ａ，５０ｄのように、屈曲形状をもつ平板形状であってもよい。
【００３８】
図４に示す真空断熱材の実施例は、発泡金型を使用して真空断熱材の外周縁廻りをウレタン発泡することによって、４つの角部６１に限らず４つの外周縁６０について、ウレタンフォーム６２で覆った構造である。この際、金型の形状と寸法を変えることで、ウレタンフォームの覆う厚さを外周縁６０と角部６１の箇所、部位に応じて自在に可変させることができる。図４に示すように、ウレタンフォーム６２は真空断熱材５０の４つの外周縁６０のみならず、真空断熱材５０の表面６３及び裏面６４の一部にも覆っているので、ウレタンフォーム６２が真空断熱材５０から離脱することはない。
【００３９】
以上の説明では、真空断熱材５０が四角形形状を対象としたが、この形状に限らず、五角形又は六角形を含む多角形形状の真空断熱材であっても当然に適用可能である。また、多角形のすべての外周縁と角部をウレタンフォームで覆う構成例に限らず、一部の外周縁と角部にはウレタンフォームで覆わない構成例であってもよい。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の他の実施例について、図５を参照しながら説明する。図５（１）は真空断熱材６０の４つの外周縁６０、表面６３及び裏面６４をウレタンフォーム６２で覆い、箱体に沿わせた放熱パイプ９０用の溝部６５をウレタンフォーム６２に形成した構成を示す図であり、図５（２）は、図５（１）に示す全面ウレタンフォームで覆った真空断熱材の断面図である。図５において、５０は真空断熱材、５８はウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０は真空断熱材の外周縁、６１は真空断熱材の角部、６２はウレタンフォーム、６３は真空断熱材の表面、６４は真空断熱材の裏面、をそれぞれ表す。
【００４１】
図５に示す他の実施例においては、真空断熱材５０の全面をウレタンフォーム６２で覆うため、真空断熱材としての断熱性能に関する信頼性はさらに向上し、作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性を低減することができる。発泡金型を使用してウレタン発泡することで真空断熱材５０の全面を覆うことができる。ウレタンフォームの厚さは発泡金型のサイズを変更することで加減することができる。
【００４２】
また、薄型の平板形状の真空断熱材は、薄型形状を上下に重ねるようにして積み重ねて保管していたが、全面が覆われているため薄型形状を縦にし垂直状態として水平配列で保管することが可能となり、僅かなスペースでも保管スペースとして有効に使用することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の更に他の実施例について説明する。当該実施例については図示していないが、図７に示すように真空断熱材の４つの角部をスプレー式のウレタンフォームを使用して覆う構造である。このスプレー式を使用すると、短い作業時間で確実に角部を保護することが可能であり、さらに、真空断熱材を扱う作業者の取り扱い危険性又は他の真空断熱材の外被材傷付性を低減できるため、信頼性を向上させることができる。この実施例では、４つの角部のそれぞれは当該角部を含めて真空断熱材の表面及び裏面の一部にもウレタンフォームが覆うのでウレタンフォームが真空断熱材から離脱する可能性は少ない。さらに、外被材の隣接する辺を折り曲げた折曲部の間には互いに隙間が生じているので、この隙間にスプレー式ウレタンフォームが入り込むことによってウレタンフォームの離脱が一層避けられることとなる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における冷蔵庫への取付及び配置について、図６を参照しながら以下説明する。図６において、２１ｂは冷蔵庫の背面板、２１ｅは冷蔵庫の側面板、２３は断熱材、５０は真空断熱材、６２はウレタンフォーム、６５はウレタンフォーム溝部、６６は外箱曲げ部、９０は放熱パイプ、９１はアルミテープ、をそれぞれ表す。
【００４５】
図６（１）は真空断熱材５０を冷蔵庫側面板に取り付けた配置構造を示し、図６（２）はその取付手順を示す図である。外箱２１の側面板２１ｅの内面側に放熱パイプ９０を配置するため、例えばアルミテープ９１を用いて外箱２１に固定している。また、側面板２１ｅの端部には、内箱２２を配置するための外箱曲げ部６６が設けられている。ウレタンフォーム６２には放熱パイプ９０を配置するための溝部６５が形成されていることにより、真空断熱材５０に放熱パイプ９０を配置するための溝（図３に示す溝５０ｍを参照）を形成しなくてもよいため、真空断熱材の断熱性能は向上する。
【００４６】
図６（２）において、外箱２１の側面板２１ｅには、内箱２２を配置するための外箱曲げ部６６が設けられているが、外箱２１の側面板２１ｅ及び外箱曲げ部６６は鉄製であるため、ウレタンフォームで覆われていない従来の真空断熱材を配置するためには、真空断熱材と外箱曲げ部６６との接触による真空のリークを防止するため、真空断熱材と外箱曲げ部６６との間には一定の隙間（クリアランス）を設ける必要であったが、真空断熱材５０の全面をウレタンフォームで覆うことにより、その外周縁ウレタンフォームを外箱曲げ部６６に突当てて、ウレタンフォームで覆った真空断熱材５８を配置することで、クリアランスとして必要であった寸法分の大部分を真空断熱材の拡大化に充当できるため、断熱性能を向上させることが可能となる。
【００４７】
すなわち、ウレタンフォームで覆われていない真空断熱材５０と外箱曲げ部６６とのクリアランスが従来例えば１０ｍｍ必要としていた場合、ウレタンフォームで覆われた真空断熱材５８を図６（２）に示すように取り付けると、ウレタンフォームを直接に外箱曲げ部６６に当接してもよいので（真空断熱材自体５０の当接可能性はないので）、ウレタンフォームの厚さを３ｍｍとすると、真空断熱材自体は外箱曲げ部６６から３ｍｍ離れて配置されることとなり、図６の左端で従来例と比べて７ｍｍだけ真空断熱材を大きくすることができ、真空断熱材５０の有効断熱面積を拡大することができる。図６の右端でも同様なことが云える。このように、ウレタンフォームの厚さを変えることによって真空断熱材の有効熱断面積を拡大することができる。
【００４８】
以上のように、本発明の実施例は、真空断熱材５０の少なくとも外周縁がウレタンフォームで覆われていることで、真空断熱材の取り扱い性及び信頼性を向上させ、更に有効断熱面積を拡大し、断熱性能を向上させることができる。なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において様々な変形例が含まれるものである。
【符号の説明】
【００４９】
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、６ａ…冷蔵室扉、６ｂ…冷蔵室扉、７ａ…製氷室扉、７ｂ…上段冷凍室扉、８…下段冷凍室扉、９…野菜室扉、１０…扉用ヒンジ、１１…パッキン、１２，１４…仕切断熱壁、１３…仕切り部材、
２０…箱体、２１…外箱、２１ａ…天板、２１ｂ…背面板、２１ｄ…底板、２１ｅ…側面板、２１ｆ…前面、２２…内箱、２３…断熱材、２７…送風機、２８…冷却器、３０…圧縮機、３１…凝縮機、３３…発泡ポリスチレン、４０…凹部、４１…電気部品、４２…カバー、
５０，５０ａ〜５０ｄ…真空断熱材、５０ｍ…真空断熱材溝部、５１…芯材、５２…内包材、５３…外被材、５４…吸着剤、５５…折曲部、５８…ウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０…外周縁、６１…角部、６２…ウレタンフォーム、６３…表面、６４…裏面、６５…ウレタンフォーム溝部、６６…外箱曲げ部、９０…放熱パイプ、９１…アルミテープ、１０１…真空断熱材、１０２…角部、１０３…ホットメルト系接着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及びこれを用いた断熱機器に係わり、特に、家電製品、住宅及び車輌等の断熱材として好適な真空断熱材に関し、さらに、この真空断熱材を適用した機器である断熱容器、断熱箱体、電気給湯器、冷蔵庫、炊飯器、洗濯機、及びコンピュータなどに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護が大きく叫ばれている雰囲気において、家電製品、住宅及び車輌等に関する省エネルギー化はますます重要となってきている。この解決策の一つとして、無駄な熱の授受を防ぐ目的での断熱材の高性能化がある。断熱材の高性能化の例として、多孔質構造の芯材をアルミ箔ラミネートフィルム製の外被材で覆って内部を減圧封止する真空断熱材があり、電気ジャーポットや電気冷蔵庫などの家電製品やクーラーボックス等に適用されている。例えば、冷蔵庫は、鉄板からなる外箱と、ＡＢＳ樹脂からなる内箱と、外箱と内箱によって形成される空間に充填された発泡断熱材とからなる断熱壁において、断熱壁内部に予め真空断熱材を貼り付け、発泡断熱材とともに一体構造体とする方法により適用している。
【０００３】
冷蔵庫に適用された従来の真空断熱材としては、２枚のフィルムの幅方向に対向する一対の端縁部を互いに熱溶着して、一つの筒状の外被材を形成し、筒状の外被材の長さ方向に対向する開口部から四角形状の芯材を挿入し、外被材と芯材との間を減圧後、外被材の開口部を熱溶着により密封したものがある。この真空断熱材では外被材の熱溶着部を形成する部分（芯材よりはみ出している外被材の熱溶着された部分）を芯材の表面側に折り曲げた状態（熱溶着部を含む折り曲げ部を形成して）で冷蔵庫の内箱と外箱の空間に収納させている。しかし、真空断熱材の熱溶着の部分を芯材の表面側に折り曲げると、外被材の角部に一般に凸部が形成され、この凸部により作業者の取り扱い危険性や、他の真空断熱材の外被材を傷付けるという課題が生じていた。
【０００４】
この課題を改善するために、特許文献１では、真空断熱材における折り曲げ部を有する４つの角部をホットメルト接着剤で覆う（角部では隣接する２つの辺が時間差を以て折り曲げられて当該折り曲げ部で切れ目が生じているのでこの切れ目をホットメルト接着剤で覆う）ようにすることによって、真空断熱材の外形寸法を小さくして収納性を向上しつつ、作業者の取り扱い危険性や、多数の真空断熱材の保管時に他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性を低減させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、外被材の角部がホットメルト系接着剤で覆われていることで、重ねて保管する他の真空断熱材や保管用棚等に接触すると、その接触で相手側に接着し作業性が悪化してしまう場合があるため、真空断熱材を重ねて保管することが出来ず、また、保管用棚等に接触しないよう保管しなければならないため、保管スペースを含め保管方法に課題が生じる。
【０００７】
そこで、真空断熱材の保管において課題が生じるため、真空断熱材を製品に取り付ける直前に製造ライン上でホットメルト系接着剤を取り付けることになるが、むしろ、接着剤の直前取付工程までの作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性があり、十分な効果を得ることが出来ない場合がある。
【０００８】
このように、外被材の角部をホットメルト系接着剤で覆っても、その接着性によって作業性の悪化や保管上の課題が発生し、十分な効果を得ることが出来ないことになる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、真空断熱材の取り扱い性を向上させ、外被材に傷付け性を無くすることで、真空断熱材としての信頼性を向上させ、さらに、冷蔵庫への適用に際して真空断熱材の有効断熱面積を拡大させて断熱性能を向上させる真空断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、前記多角形状の外被材の外周縁がウレタンフォームで覆われている構成とする。さらに、四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、前記多角形状の外被材の外周縁、角部、表面及び裏面の全面がウレタンフォームで覆われている構成とする。
【００１１】
また、前記真空断熱材において、冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部を前記ウレタンフォームの前記表面又は裏面に形成すること。さらに、前記ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、前記発泡金型のサイズによって前記ウレタンフォームの厚さを可変すること。さらに、上述された真空断熱材が外箱と内箱によって形成される空間内に配設された断熱機器。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、真空断熱材の取り扱い性を改善し、傷付け性を無くすることで真空断熱材としての信頼性を向上させることができる。また、真空断熱材を外箱と内箱をもつ冷蔵庫に適用する場合に有効断熱面積を拡大することができて、真空断熱材の断熱性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面外観図である。
【図２】本実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の側面断面図であり、図１のＡ−Ａ線の断面矢視図である。
【図３】本実施形態に係る真空断熱材の基本的構成を示す断面図である。
【図４】本実施形態に係る真空断熱材の実施例における構成を示す図である。
【図５】本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における構成を示す図である。
【図６】本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における冷蔵庫への取付及び配置を説明する図である。
【図７】従来技術に関する真空断熱材の代表的構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る真空断熱材の基本的構造とその適用分野の概要について、まず、図１〜図３を参照しながら以下説明する。図１は本発明の実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面外観図であり、図２は本実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の側面断面図であって図１のＡ−Ａ線の断面矢視図であり、図３は本実施形態に係る真空断熱材の基本的構成を示す断面図である。
【００１５】
図１に示す本実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫１は、図２に示すように、上から順に、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。図１に示す符号６〜９は、上述した各室の前面開口部を閉塞する扉であり、上から順に、扉用ヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ，６ｂ、製氷室扉７ａ及び上段冷凍室扉７ｂ、下段冷凍室扉８、野菜室扉９を表している。冷蔵室扉６ａ，６ｂ以外は全て引き出し式の扉であり、これらの引き出し式扉７〜９は扉を引き出すと、各室を構成する容器が扉と共に引き出されてくる。各扉６〜９には冷蔵庫本体１とを密閉するためのパッキン１１を備え、各扉６〜９の室内側外周縁に取り付けられている。
【００１６】
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仕切断熱壁１２を配置している。製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４との間は、温度帯が同じであるため区画断熱する仕切断熱壁ではなく、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との間には区画断熱するための仕切断熱壁１４を設けている。基本的に冷蔵、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。
【００１７】
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。
【００１８】
箱体２０は、外箱２１と内箱２２とを備え、外箱２１と内箱２２とによって形成される空間に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。外箱２１と内箱２２の間の空間に真空断熱材５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｄ）を配置し、真空断熱材５０以外の空間には硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材２３を充填してある。
【００１９】
また、冷蔵庫の冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ、冷凍室４と野菜室５を区画する断熱材として、それぞれ仕切断熱壁１２，１４を配置し、発泡ポリスチレン３３と真空断熱材５０ｃで構成されている。この仕切断熱壁１２，１４については硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材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５０ｃに限定するものではない。
【００２０】
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。
【００２１】
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中に略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材５０ａを配置して断熱性能を確保、強化している。なお、カバー４２は外部からのもらい火や何らかの原因で発火した場合等を考慮し鋼板製としている。
【００２２】
また、箱体２０の背面下部に配置された圧縮機３０、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、底板２１ｄ側に真空断熱材５０ｄを配置している。
【００２３】
冷蔵庫１の冷蔵室２、冷凍室(３ａ，３ｂ，４)、野菜室５等の各室を所定の温度に冷却するために、冷凍室４の背側には冷却器２８が備えられており、この冷却器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が、冷凍サイクルの構成要素である。冷却器２８の上方には、冷却器２８にて冷却された冷気を冷蔵庫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。
【００２４】
圧縮機３０、凝縮器３１からキャピラリーチューブに至る配管からなる放熱パイプ９０（図６を参照）が、外箱２１の天板２１ａ、背面板２１ｂ、側面板２１ｅ等の各内面に沿って配設され、天板２１ａ、背面板２１ｂ、側面板２１ｅ等を放熱板として放熱パイプ９０の熱を庫外に放出している。
【００２５】
次に、図３を用いて、冷蔵庫１の断熱性能の維持、強化に用いられる真空断熱材５０の構成を説明する。真空断熱材５０は、芯材５１と、芯材５１を圧縮状態に保持するための内包材５２（内包材５２は省略されてもよい）と、内包材５２で圧縮状態に保持した芯材５１を被覆するガスバリヤ層を有する外被材５３と、吸着剤５４と、から構成されている。真空断熱材５０の片面には、放熱パイプ９０を配置するための溝部５０ｍが設けられている。
【００２６】
真空断熱材５０を製造するに際しては、外被材５３を２枚準備し、外被材５３のうちで熱溶着可能な内層フィルム面同士を対向させ、その間に芯材５１を内包するように配置する。芯材５１は平面からみて四角形状で薄い矩形の直方体に形成されている。２枚の外被材５３は同面積で且つ同形状に作成されており、芯材５１を内包させて熱溶着フィルムの側縁辺から一定の幅の部分を熱溶着により貼り合わせる。熱溶着部を含む外被材をその外方側の四辺で折り曲げて折曲部５５を形成し、袋状を構成する。本実施形態において、芯材５１についてはバインダー等で接着や結着していない無機繊維の積層体として平均繊維径４μｍのグラスウールを用いた。
【００２７】
芯材５１に、無機系繊維材料の積層体を使用することによりアウトガスが少なくなるため、断熱性能的に有利であるが、特にこれに限定するものではなく、例えばセラミック繊維やロックウール、グラスウール以外のガラス繊維等の無機繊維等でもよい。芯材５１の種類によっては内包材５２を不要としてもよい。
【００２８】
また、芯材５１については、無機系繊維材料の他に、有機系樹脂繊維材料を用いることができる。有機系樹脂繊維の場合、耐熱温度等をクリヤーしていれば特に使用に際しては制約されるものではない。具体的には、ポリスチレンやポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等をメルトブローン法やスパンボンド法等で１〜３０μｍ程度の繊維径になるように繊維化するのが一般的であるが、繊維化できる有機系樹脂や繊維化方法であれば特に問うものではない。
【００２９】
外被材５３のラミネート構成についてはガスバリヤ性を有し、熱溶着可能であれば特に限定するものではないが、本実施形態においては、表面保護層、ガスバリヤ層１、ガスバリヤ層２、熱溶着層の４層構成からなるラミネートフィルムとし、表面保護層は保護材の役割を持つ樹脂フィルムとし、ガスバリヤ層１は樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層２は酸素バリヤ性の高い樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層１とガスバリヤ層２は金属蒸着層同士が向かい合うように貼り合わせている。熱溶着層については表面保護層と同様に吸湿性の低いフィルムを用いた。
【００３０】
具体的には、表面保護層を二軸延伸タイプのポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の各フィルム、ガスバリヤ層１をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリヤ層２をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム又はアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム、或いはアルミ箔とし、熱溶着層を未延伸タイプのポリエチレン、ポリプロピレン等の各フィルムとした。
【００３１】
上述した４層構成のラミネートフィルムの層構成や材料については特にこれらに限定するものではない。例えばガスバリヤ層１及び２として、金属箔、或いは樹脂系のフィルムに無機層状化合物、ポリアクリル酸等の樹脂系ガスバリヤコート材、ＤＬＣ(ダイヤモンドライクカーボン)等によるガスバリヤ膜を設けたものや、熱溶着層には例えば酸素バリヤ性の高いポリブチレンテレフタレートフィルム等を用いても良い。表面保護層についてはガスバリヤ層１の保護材であるが、真空断熱材の製造工程における真空排気効率を良くするためにも、好ましくは吸湿性の低い樹脂を配置するのが良い。また、通常ガスバリヤ層２に使用する金属箔以外の樹脂系フィルムは、吸湿することによってガスバリヤ性が著しく悪化してしまうため、熱溶着層についても吸湿性の低い樹脂を配置することで、ガスバリヤ性の悪化を抑制すると共に、ラミネートフィルム全体の吸湿量を抑制するものである。
【００３２】
これにより、先に述べた真空断熱材５０の真空排気工程においても、外被材５３が持ち込む水分量を小さくできるため、真空排気効率が大幅に向上し、断熱性能の高性能化につながっている。尚、各フィルムのラミネート(貼り合せ)は、二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合わせるのが一般的であるが、接着剤の種類や貼り合わせ方法には特にこれに限定するものではなく、ウェットラミネート法、サーマルラミネート法等の他の方法によるものでも何ら構わない。
【００３３】
また、内包材５２については本実施形態では熱溶着可能なポリエチレンフィルム、吸着剤５４については物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、いずれもこれらの材料に限定するものではない。内包材５２については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であれば良く、吸着剤５４については水分やガスを吸着するもので、物理吸着、化学反応型吸着のどちらでも良い。
【００３４】
「実施例」
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例について、図４を参照しながら説明する。本実施例を説明する前に、まず、背景技術として特許文献１に開示した従来例を図７を用いて説明する。従来例では、図３に示すような真空断熱材５０の４つの角部に形成された折曲部５５による凸形状によって、作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付けるおそれを考慮して、真空断熱材１０１の角部１０２をホットメルト系接着剤１０３で覆う構成を採用していた。しかしながら、ホットメルト系接着剤１０３を用いた真空断熱材を保管する場合に、重ねて保管する他の真空断熱材や保管用棚等に接触すると接着し作業性が悪化してしまうという課題があった。
【００３５】
そこで、本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例では、上述した従来例の課題を解決するとともに、さらに、真空断熱材の有効断熱面積を拡大することを意図した構成を採用するものであり、図４を用いて以下説明する。
【００３６】
図４（１）は真空断熱材５０の４つの外周縁６０をウレタンフォームで覆った構成を示す図であり、図４（２）は、図４（１）に示すＣ−Ｃ線で切断した切断端面を示す図である。図４において、５０は真空断熱材、５８はウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０は真空断熱材の外周縁、６１は真空断熱材の角部、６２はウレタンフォーム、６３は真空断熱材の表面、６４は真空断熱材の裏面、をそれぞれ表す。
【００３７】
図３と図４に示すように、真空断熱材５０は、その表面６３と裏面６４をもつ薄型の平板形状を呈するものである（図２に示す真空断熱材５０ｂ，５０ｃの形状を参照）。また、冷蔵庫への適用部位によっては平板形状のみに限らず、図２に示す５０ａ，５０ｄのように、屈曲形状をもつ平板形状であってもよい。
【００３８】
図４に示す真空断熱材の実施例は、発泡金型を使用して真空断熱材の外周縁廻りをウレタン発泡することによって、４つの角部６１に限らず４つの外周縁６０について、ウレタンフォーム６２で覆った構造である。この際、金型の形状と寸法を変えることで、ウレタンフォームの覆う厚さを外周縁６０と角部６１の箇所、部位に応じて自在に可変させることができる。図４に示すように、ウレタンフォーム６２は真空断熱材５０の４つの外周縁６０のみならず、真空断熱材５０の表面６３及び裏面６４の一部にも覆っているので、ウレタンフォーム６２が真空断熱材５０から離脱することはない。
【００３９】
以上の説明では、真空断熱材５０が四角形形状を対象としたが、この形状に限らず、五角形又は六角形を含む多角形形状の真空断熱材であっても当然に適用可能である。また、多角形のすべての外周縁と角部をウレタンフォームで覆う構成例に限らず、一部の外周縁と角部にはウレタンフォームで覆わない構成例であってもよい。
【００４０】
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の他の実施例について、図５を参照しながら説明する。図５（１）は真空断熱材６０の４つの外周縁６０、表面６３及び裏面６４をウレタンフォーム６２で覆い、箱体に沿わせた放熱パイプ９０用の溝部６５をウレタンフォーム６２に形成した構成を示す図であり、図５（２）は、図５（１）に示す全面ウレタンフォームで覆った真空断熱材の断面図である。図５において、５０は真空断熱材、５８はウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０は真空断熱材の外周縁、６１は真空断熱材の角部、６２はウレタンフォーム、６３は真空断熱材の表面、６４は真空断熱材の裏面、をそれぞれ表す。
【００４１】
図５に示す他の実施例においては、真空断熱材５０の全面をウレタンフォーム６２で覆うため、真空断熱材としての断熱性能に関する信頼性はさらに向上し、作業者の取り扱い危険性や他の真空断熱材の外被材を傷付ける可能性を低減することができる。発泡金型を使用してウレタン発泡することで真空断熱材５０の全面を覆うことができる。ウレタンフォームの厚さは発泡金型のサイズを変更することで加減することができる。
【００４２】
また、薄型の平板形状の真空断熱材は、薄型形状を上下に重ねるようにして積み重ねて保管していたが、全面が覆われているため薄型形状を縦にし垂直状態として水平配列で保管することが可能となり、僅かなスペースでも保管スペースとして有効に使用することが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材の更に他の実施例について説明する。当該実施例については図示していないが、図７に示すように真空断熱材の４つの角部をスプレー式のウレタンフォームを使用して覆う構造である。このスプレー式を使用すると、短い作業時間で確実に角部を保護することが可能であり、さらに、真空断熱材を扱う作業者の取り扱い危険性又は他の真空断熱材の外被材傷付性を低減できるため、信頼性を向上させることができる。この実施例では、４つの角部のそれぞれは当該角部を含めて真空断熱材の表面及び裏面の一部にもウレタンフォームが覆うのでウレタンフォームが真空断熱材から離脱する可能性は少ない。さらに、外被材の隣接する辺を折り曲げた折曲部の間には互いに隙間が生じているので、この隙間にスプレー式ウレタンフォームが入り込むことによってウレタンフォームの離脱が一層避けられることとなる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る真空断熱材の他の実施例における冷蔵庫への取付及び配置について、図６を参照しながら以下説明する。図６において、２１ｂは冷蔵庫の背面板、２１ｅは冷蔵庫の側面板、２３は断熱材、５０は真空断熱材、６２はウレタンフォーム、６５はウレタンフォーム溝部、６６は外箱曲げ部、９０は放熱パイプ、９１はアルミテープ、をそれぞれ表す。
【００４５】
図６（１）は真空断熱材５０を冷蔵庫側面板に取り付けた配置構造を示し、図６（２）はその取付手順を示す図である。外箱２１の側面板２１ｅの内面側に放熱パイプ９０を配置するため、例えばアルミテープ９１を用いて外箱２１に固定している。また、側面板２１ｅの端部には、内箱２２を配置するための外箱曲げ部６６が設けられている。ウレタンフォーム６２には放熱パイプ９０を配置するための溝部６５が形成されていることにより、真空断熱材５０に放熱パイプ９０を配置するための溝（図３に示す溝５０ｍを参照）を形成しなくてもよいため、真空断熱材の断熱性能は向上する。
【００４６】
図６（２）において、外箱２１の側面板２１ｅには、内箱２２を配置するための外箱曲げ部６６が設けられているが、外箱２１の側面板２１ｅ及び外箱曲げ部６６は鉄製であるため、ウレタンフォームで覆われていない従来の真空断熱材を配置するためには、真空断熱材と外箱曲げ部６６との接触による真空のリークを防止するため、真空断熱材と外箱曲げ部６６との間には一定の隙間（クリアランス）を設ける必要であったが、真空断熱材５０の全面をウレタンフォームで覆うことにより、その外周縁ウレタンフォームを外箱曲げ部６６に突当てて、ウレタンフォームで覆った真空断熱材５８を配置することで、クリアランスとして必要であった寸法分の大部分を真空断熱材の拡大化に充当できるため、断熱性能を向上させることが可能となる。
【００４７】
すなわち、ウレタンフォームで覆われていない真空断熱材５０と外箱曲げ部６６とのクリアランスが従来例えば１０ｍｍ必要としていた場合、ウレタンフォームで覆われた真空断熱材５８を図６（２）に示すように取り付けると、ウレタンフォームを直接に外箱曲げ部６６に当接してもよいので（真空断熱材自体５０の当接可能性はないので）、ウレタンフォームの厚さを３ｍｍとすると、真空断熱材自体は外箱曲げ部６６から３ｍｍ離れて配置されることとなり、図６の左端で従来例と比べて７ｍｍだけ真空断熱材を大きくすることができ、真空断熱材５０の有効断熱面積を拡大することができる。図６の右端でも同様なことが云える。このように、ウレタンフォームの厚さを変えることによって真空断熱材の有効熱断面積を拡大することができる。
【００４８】
以上のように、本発明の実施例は、真空断熱材５０の少なくとも外周縁がウレタンフォームで覆われていることで、真空断熱材の取り扱い性及び信頼性を向上させ、更に有効断熱面積を拡大し、断熱性能を向上させることができる。なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内において様々な変形例が含まれるものである。
【符号の説明】
【００４９】
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、６ａ…冷蔵室扉、６ｂ…冷蔵室扉、７ａ…製氷室扉、７ｂ…上段冷凍室扉、８…下段冷凍室扉、９…野菜室扉、１０…扉用ヒンジ、１１…パッキン、１２，１４…仕切断熱壁、１３…仕切り部材、
２０…箱体、２１…外箱、２１ａ…天板、２１ｂ…背面板、２１ｄ…底板、２１ｅ…側面板、２１ｆ…前面、２２…内箱、２３…断熱材、２７…送風機、２８…冷却器、３０…圧縮機、３１…凝縮機、３３…発泡ポリスチレン、４０…凹部、４１…電気部品、４２…カバー、
５０，５０ａ〜５０ｄ…真空断熱材、５０ｍ…真空断熱材溝部、５１…芯材、５２…内包材、５３…外被材、５４…吸着剤、５５…折曲部、５８…ウレタンフォームで覆った真空断熱材、６０…外周縁、６１…角部、６２…ウレタンフォーム、６３…表面、６４…裏面、６５…ウレタンフォーム溝部、６６…外箱曲げ部、９０…放熱パイプ、９１…アルミテープ、１０１…真空断熱材、１０２…角部、１０３…ホットメルト系接着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、
前記多角形状の外被材の外周縁がウレタンフォームで覆われていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、
前記多角形状の外被材の外周縁、角部、表面及び裏面の全面がウレタンフォームで覆われていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
請求項２において、
冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部を前記ウレタンフォームの前記表面又は裏面に形成することを特徴とする真空断熱材。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、前記発泡金型のサイズによって前記ウレタンフォームの厚さを可変することを特徴とする真空断熱材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの請求項に記載された真空断熱材が外箱と内箱によって形成される空間内に配設された断熱機器。
【請求項１】
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、
前記多角形状の外被材の外周縁がウレタンフォームで覆われていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
四角形状を含む多角形状の芯材と、前記芯材を包む四角形状を含む多角形状のフィルム状の外被材と、を備える真空断熱材であって、
前記多角形状の外被材の外周縁、角部、表面及び裏面の全面がウレタンフォームで覆われていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
請求項２において、
冷凍サイクルで使用される放熱パイプを通すための凹部を前記ウレタンフォームの前記表面又は裏面に形成することを特徴とする真空断熱材。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記ウレタンフォームは発泡金型を使用しウレタン発泡したものであり、前記発泡金型のサイズによって前記ウレタンフォームの厚さを可変することを特徴とする真空断熱材。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１つの請求項に記載された真空断熱材が外箱と内箱によって形成される空間内に配設された断熱機器。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図６】
【図７】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５３７２２（Ｐ２０１３−５３７２２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３８５３（Ｐ２０１１−１９３８５３）
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【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３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月６日（２０１１．９．６）
【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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