CN103363764A - 隔热箱体、具有该隔热箱体的冰箱及热水存储装置 - Google Patents
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Abstract
隔热箱体(1)具有:外箱(2)及内箱(3);填充在形成于外箱(2)和内箱(3)之间的空间(4)中的真空隔热件(6)及硬质聚氨脂泡沫(5),空间(4)中的真空隔热件(6)的填充率为40%~80%,硬质聚氨脂泡沫(5)的弯曲弹性模量为15.0MPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及填充了硬质聚氨脂泡沫及真空隔热件的隔热箱体、具有该隔热箱体的冰箱及热水存储装置。
背景技术
近年来,从地球环境保护、核电站的安全性的观点出发,对于节约资源、节能,尤其对于省电,进行了各种努力。
从节能、省电的观点出发,提出了一种技术,在由外箱及内箱形成了外轮廓的隔热箱体内,除了硬质聚氨脂泡沫以外还配置真空隔热件,例如提出了“一种隔热箱体,由弯曲弹性模量为8.0MPa以上、且密度为60kg/m3以下的、确保了刚性强度和隔热性能的硬质聚氨脂泡沫和真空隔热件构成,所述真空隔热件的覆盖率超过了外箱表面积的50%。”(参照专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献1】日本专利第3478810号公报
真空隔热件相对于以往的硬质聚氨脂泡沫的隔热性能,具有例如6倍以上的隔热性能。由此,从节能的观点等出发,在形成在外箱和内箱之间的空间中,除了硬质聚氨脂泡沫以外,还配置了真空隔热件。而且,近年来,随着节能的要求日益高涨,例如如专利文献1记载的隔热箱体那样地,配置在隔热箱体上的真空隔热件的使用量也增大。
另一方面,近年来,对于隔热箱体来说,从省空间和内容积的大容量化的观点出发,还谋求形成在外箱和内箱之间的空间即隔热箱体的壁厚的减小。但是,在以往的隔热箱体中,硬质聚氨脂泡沫主要发挥隔热功能,真空隔热件是根据辅助硬质聚氨脂泡沫的隔热功能这样的技术思想而被制作的。换言之,以往的隔热箱体通过硬质聚氨脂泡沫来确保壁面的强度。由此,要减小隔热箱体的壁厚时,硬质聚氨脂泡沫的填充量也与壁厚的减少量相应地减少,从而发生隔热箱体的隔热性能不足和强度不足。因此,在以往的隔热箱体中,存在难以实现壁厚的减小的问题。
这里,在专利文献1记载的隔热箱体中,增大真空隔热件的使用量(覆盖率),并使硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量(换言之,硬质聚氨脂泡沫的刚性)增大,从而能够一定程度地减小壁厚。但是,专利文献1记载的隔热箱体也是根据以往的技术思想而制作的,硬质聚氨脂泡沫主要发挥隔热功能,真空隔热件辅助硬质聚氨脂泡沫的隔热功能。换言之,专利文献1记载的隔热箱体也通过硬质聚氨脂泡沫来确保壁面的强度。由此,为抑制硬质聚氨脂泡沫的隔热性能降低,硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量不能为10.0MPa以上。因此,在专利文献1记载的隔热箱体中,为确保壁面的强度,需要以某程度确保填充在外箱和内箱之间的空间中的硬质聚氨脂泡沫的量,存在实现壁厚的减小仍然困难的问题。
也就是说,存在以下问题,以往的隔热箱体确保隔热性能的同时,实现隔热箱体的内容积的进一步扩大变得困难。
发明内容
本发明是为解决上述课题而研发的,其目的是提供一种能够确保隔热性能的同时,能够比以往扩大隔热箱体的内容积的隔热箱体、具有该隔热箱体的冰箱及热水存储装置。
本发明的隔热箱体具有:外箱及内箱;填充在形成于所述外箱和所述内箱之间的第一空间中的真空隔热件及硬质聚氨脂泡沫,至少在左右侧面部和背面部上搭载有所述真空隔热件,所述第一空间中的所述真空隔热件的填充率为40%~80%,所述真空隔热件相对于外箱表面积的面积比率为60%以上,所述硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量为15.0MPa以上。
另外,本发明的冰箱具有:本发明的隔热箱体;冷却装置,所述冷却装置对供给到形成于所述隔热箱体的储藏室的空气进行冷却。
另外,本发明的热水存储装置具有:本发明的隔热箱体;对水进行加热的加热装置;水箱,所述水箱设置在所述隔热箱体内,存储被所述加热装置加热了的水。
发明的效果
本发明的隔热箱体是根据真空隔热件主要发挥隔热功能这样的与以往的技术思想完全不同的新技术思想而研发的。由此,在本发明的隔热箱体中,形成在外箱和内箱之间的第一空间中的真空隔热件的填充率为40%~80%,真空隔热件相对于外箱表面积的面积比率为60%以上,真空隔热件的填充率和面积比率比以往增大。也就是说,如上所述,真空隔热件具有相对于以往的隔热箱体的硬质聚氨脂泡沫的隔热性能,例如6倍以上的隔热性能。由此,本发明的隔热箱体即使减小壁厚也能够发挥充分的隔热功能。
另外,相对于以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量为例如6MPa~12MPa左右,真空隔热件的弯曲弹性模量为20MPa~40MPa左右。也就是说,真空隔热件的弯曲弹性模量比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫高。因此,真空隔热件的填充率比以往增大的本发明的隔热箱体还能够充分地确保强度。此外,在利用硬质聚氨脂泡沫确保隔热箱体的壁面强度这样的以往的技术思想中,仅使隔热箱体中的真空隔热件的覆盖率增大,第一空间中的真空隔热件的填充率小于40%,不能使隔热箱体的壁厚变薄。也就是说,使弯曲弹性模量比硬质聚氨脂泡沫高的真空隔热件的填充量为40%以上,通过真空隔热件确保隔热箱体的强度,这种情况在减小隔热箱体的壁厚时是重要的。
这里,通过使真空隔热件的填充率增大,硬质聚氨脂泡沫的填充率降低,从而外箱和内箱的粘接力不足,其结果,隔热箱体的强度可能会降低。但是,本发明的隔热箱体是如上所述地根据真空隔热件主要发挥隔热功能这样的技术思想而研发的。由此,在本发明的隔热箱体中,由硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量(换言之,硬质聚氨脂泡沫的刚性)的增大而产生的、硬质聚氨脂泡沫的隔热性能降低的影响小。由此,在本发明的隔热箱体中,能够使硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫大,为15.0MPa以上。因此,本申请发明的隔热箱体还能够防止因硬质聚氨脂泡沫的填充率的降低引起的强度降低。
因此,本发明能够提供在确保隔热性能的同时,能够比以往扩大隔热箱体的内容积的隔热箱体、具有该隔热箱体的冰箱及热水存储装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的隔热箱体的正剖面图。
图2是本发明的实施方式1的隔热箱体的后视图。
图3是本发明的实施方式1的隔热箱体的立体图。
图4是用于说明本发明的实施方式1的隔热箱体的制造工序的说明图(立体图)。
图5是表示本发明的实施方式1的隔热箱体的另一例的立体图。
图6是表示本发明的实施方式1的隔热箱体的又一例的立体图。
图7是本发明的实施方式2的隔热箱体的正剖面图。
图8是表示本发明的实施方式3的隔热箱体的正剖面图。
图9是本发明的实施方式4的隔热箱体的侧剖面图。
图10是表示本发明的实施方式4的隔热箱体的另一例的侧剖面图。
图11是表示本发明的实施方式4的隔热箱体中的门的安装结构的一例的、门打开时的立体图。
图12是表示本发明的实施方式5的冰箱的侧剖面图。
图13是实测本发明的实施方式1的聚氨脂密度和弯曲弹性模量的关系的线图。
图14是表示本发明的实施方式1的真空隔热件填充率和箱体变形量的计算结果的线图。
图15是表示本发明的实施方式5的侧背面的真空隔热件面积比率和箱体变形量的计算结果的线图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的隔热箱体及具有该隔热箱体的冰箱的实施方式。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1的隔热箱体的正剖面图。图2是该隔热箱体的后视图。另外,图3是该隔热箱体的立体图。此外,真空隔热件6如下所述地实际上被配置在形成在外箱2和内箱3之间的空间4中(与本发明的第一空间相当)。但是,在图2中,为容易理解配置在隔热箱体1的背面侧的真空隔热件6的形状,透过外箱2的背面地示出了真空隔热件6(也就是说,用实线表示真空隔热件6)。另外,在图3中,省略了导轨16的图示。
以下,使用这些附图,对本实施方式1的隔热箱体1进行说明。
隔热箱体1具有由例如金属构成的外箱2和由例如树脂构成的内箱3。而且,在形成在外箱2和内箱3之间的空间4中,也就是说,在隔热箱体1的顶面、左右侧面、背面及底面部,配置(填充)有硬质聚氨脂泡沫5和真空隔热件6。
本实施方式1的隔热箱体1假设是冰箱所使用的隔热箱体。由此,本实施方式1的隔热箱体1形成为顶面及底面被封闭的有底棱筒形状(大致长方体形状),成为前面部开口的形状。而且,隔热箱体1的内部空间通过例如两张隔板24被划分成三个储藏室7。此外,在图3中,为区别这些储藏室,表示为7、7’、7”。在这些隔板24上,在前面侧通过螺钉等安装有钣金覆盖件34(例如,厚度1mm以上)。通过螺钉等将该钣金覆盖件34紧固在隔热箱体1上,由此,成为隔板24被安装在隔热箱体1上的结构。像这样,使用钣金覆盖件34将隔板24安装在隔热箱体1上,能够提高隔热箱体1的强度。
另外,在本实施方式1的隔热箱体1中,在隔热箱体1的内部(也就是说内箱3),形成有用于支承设置在储藏室7中的架子的导轨16。
这样的结构的隔热箱体1例如如下地制造。首先,预先将真空隔热件6粘接固定在外箱2上。然后,例如粘接固定外箱2和内箱3。然后,如图4所示,在以隔热箱体1的背面侧为上的状态下,通过形成在背面侧的注入口32注入液体状的硬质聚氨脂泡沫5的原料来进行一体发泡,由此,利用硬质聚氨脂泡沫5填充空间4内。
由此,在隔热箱体1的背面侧,在与注入口32相对的位置,不能配置真空隔热件6。因此,在本实施方式1中,在隔热箱体1的背面侧,如图2所示地配置有真空隔热件6。也就是说,配置在隔热箱体1的背面侧的真空隔热件6不是一体结构,而是分割成多个(例如2个~3个)并列地设置。而且,注入口32与这些真空隔热件6的角部相对。通过在与注入口32相对的角部形成切口33,能够增大真空隔热件6的面积,并且避开注入口32地配置真空隔热件6(也就是说,能够注入硬质聚氨脂泡沫5的原液)。通过以这样的结构配置真空隔热件6,能够提供隔热性能更好的隔热箱体1。
此外,注入口32的形成位置只不过是一例。与隔热箱体1的形状即形成在外箱2和内箱3之间的空间4的形状相应地适当地形成即可。因此,注入口32的形成位置与隔热箱体1的形状相应地形成在任意的一侧面(左侧侧面、右侧侧面、正面、背面、顶面、底面等)即可。
这里,本实施方式1的隔热箱体1是基于与隔热箱体内的硬质聚氨脂泡沫主要发挥隔热功能这样的以往的技术思想完全不同的新技术思想研发出来的,成为真空隔热件6主要发挥隔热功能的结构。由此,在本实施方式1的隔热箱体1中,空间4内的真空隔热件6的填充率为40%以上。像这样,通过使空间4内的真空隔热件6的填充率比以往增大,隔热性能比以往提高,从而即使隔热箱体1的壁厚比以往薄,也能够将隔热性能确保在与以往相同程度以上。另外,图14示出了真空隔热件6在空间4中所占的填充率、和向隔热箱体1施加负载时的变形量。真空隔热件6的弯曲弹性模量比硬质聚氨脂泡沫5大,因此通过增大真空隔热件6的比率,能够减小隔热箱体1的变形量,换言之,能够大幅提高隔热箱体1的强度。此时,虽然增加厚度也是有效果的,但通过增大面积,能够容易使隔热箱体1的壁厚变薄。由此,在本实施方式1的隔热箱体1中,至少在外箱2的侧面部和背面部具有真空隔热件6,空间4内的真空隔热件6的填充率为40%以上,真空隔热件6相对于外箱2的表面积的面积比率为60%以上,由此,成为弯曲弹性模量比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫高的真空隔热件6主要承担隔热箱体1的壁面强度的结构。由此,在本实施方式1的隔热箱体1中,由于能够使隔热箱体1的壁厚变薄,所以不用变更外形尺寸就能够扩大储藏室7,能够增加可存储在隔热箱体1内部的收纳物。此外,壁面强度降低时,隔热箱体1发生应变,例如发生内部所具有的架子下落或者抽屉式的盒和门的滑动性变差这样的不良情况。
另外,因下述理由等,在本实施方式1的隔热箱体1中,空间4内的真空隔热件6的填充率为80%以下。根据上述本实施方式1的技术思想,理想的是空间4内全部采用真空隔热件6。但是,还如图1所示,形成于内箱3的导轨16向空间4内突出。另外,在隔热箱体1被用于例如冰箱的情况下,在空间4内,还配置有对搭载在隔热箱体1上的压缩机和控制盘(控制压缩机的转速等的部件)等进行连接的电线束。另外,在隔热箱体1被用于例如冰箱的情况下,在空间4内,还配置有制冷剂管等。由此,要在空间4内全部用真空隔热件6填充时,真空隔热件6的形状变得复杂,真空隔热件6的形成变得困难。另外,为抑制隔热箱体1的强度降低而发生应变,需要对外箱2和内箱3进行粘接,但在内箱3中安装有用于对设置在储藏室7中的架子进行支承的导轨16和其他零件的情况较多,由此,即使将真空隔热件6粘接在外箱2上是容易的,对真空隔热件6和内箱3进行粘接也是困难的。但是,通过使硬质聚氨脂泡沫5发泡来进行填充,即使在空间4内存在导轨16和其他零件的情况下,也能够没有问题地粘接外箱2和内箱3。此时,在隔热箱体1内产生未被硬质聚氨脂泡沫5填充的范围(也就是说,空隙)时,隔热箱体1的隔热性能降低。因此,在本实施方式1的隔热箱体1中,为确保用于填充硬质聚氨脂泡沫所必须的某程度的间隙(例如6mm左右),使空间4内的真空隔热件6的填充率为80%以下。
然而,通过增大空间4内的真空隔热件6的填充率,空间4内的硬质聚氨脂泡沫5的填充率降低。由此,外箱2和内箱3的粘接力不足,其结果,隔热箱体1的强度可能会降低。但是,本实施方式1的隔热箱体1如上所述地根据真空隔热件6主要发挥隔热功能这样的技术思想而研发的。由此,因硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量(换言之,硬质聚氨脂泡沫5的刚性)的增大而产生的、硬质聚氨脂泡沫5的隔热性能的降低的影响小。由此,在本实施方式1的隔热箱体1中,能够使硬质聚氨脂泡沫5的密度比以往高(例如60kg/m3以上),如图13所示,使硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫大,为15.0MPa以上。因此,本实施方式1的隔热箱体1还能够防止由硬质聚氨脂泡沫5的填充率的降低引起的强度降低,不存在不能承受因收纳物的重量产生的应变而使隔热箱体1变形等问题。也就是说,即使大量使用真空隔热件6,作为隔热箱体1的品质也没有问题,能够通过优良的隔热性能实现节能。
此外,例如通过使向空间4内注入的硬质聚氨脂泡沫5的原液的量比以往多,能够增大硬质聚氨脂泡沫5的密度的值。
另外,在本实施方式1中,硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量的上限值为150.0MPa以下。这是因为,在硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量比150.0MPa大时,硬质聚氨脂泡沫5的密度过高,不成为海绵状而固化,硬质聚氨脂泡沫5的隔热性能急剧降低。
另外,本实施方式1的隔热箱体1所使用的真空隔热件6能够采用公知的结构,但在本实施方式1中,例如使用以下的真空隔热件6。也就是说,假设本实施方式1的隔热箱体1被用于以下的规格的冰箱。
(1)使用外箱2及内箱3的合计板厚为2mm、隔热箱体1的平均壁厚为30mm,也就是说,空间4的壁厚方向的平均距离为28mm的隔热箱体1。
(2)而且,真空隔热件6的厚度为20mm,空间4中的硬质聚氨脂泡沫5的壁厚方向的平均流路为8mm。
(3)硬质聚氨脂泡沫5的导热系数为0.018W/mK~0.025W/mK。
(4)内容积为500L级别,耗电量为40W以下。
在这样的条件下,真空隔热件6的导热系数超过0.0030W/mK时,壁厚减小对隔热性能的影响变大,隔热性能与规格相比变差(也就是说,耗电量变得比40W大)。由此,在本实施方式1中,通过使真空隔热件6的导热系数为0.0030W/mK以下,能够防止壁厚变薄对隔热性能的影响。另外,降低真空隔热件6的导热系数时,每减少0.001W/mK所涉及的成本飞跃性地增大,除此以外,只要为0.0012W/mK就能够确保充分的隔热性能,从而真空隔热件6使用导热系数为0.0030~0.0012W/mK的隔热件。而且,如记载了本发明的实施方式1的壁面厚度、真空隔热件填充率、聚氨脂泡沫弯曲弹性模量、箱体变形量的表1所示。对表1的项目1、项目4进行比较时,例如使壁厚从以往的40mm减小到30mm时,通过使真空隔热件6的填充率为40%以上、且聚氨脂的弯曲弹性模量为15Mpa以上,能够确保隔热箱体1具有与以往产品同等以上的箱体强度。
【表1】
项目 | 壁厚mm | 填充率% | 聚氨脂弯曲弹性模量Mpa | 箱体变形量 |
1 | 40 | 20 | 9 | 1 |
2 | 30 | 20 | 9 | 1.53 |
3 | 30 | 40 | 9 | 1.08 |
4 | 30 | 40 | 15 | 0.93 |
另外,在本实施方式1的隔热箱体1中,因以下理由,作为真空隔热件6优选使用将铝蒸镀膜用于外装膜的真空隔热件。这是因为,在真空隔热件6承担主要的隔热的本实施方式1的隔热箱体1中,与以往相比,有可能发生所谓热桥(通过真空隔热件的外装膜从真空隔热件的表面向背面传递热量)。由此,在本实施方式1的隔热箱体1中,作为真空隔热件6优选使用比将铝箔膜用于外装膜的真空隔热件更难发生热桥的、将铝蒸镀膜用于外装膜的真空隔热件。
此外,作为本实施方式1中的硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量、密度的测定方法,从左右侧面、背面、顶面及底面这五个面的各个中心位置裁切出100×100×5mm以上的大小的硬质聚氨脂泡沫5,根据其平均值进行计算。此外,在中心位置具有制冷剂管和引线等零件而不能仅裁切出硬质聚氨脂泡沫5的情况下,采用在距离中心位置最近的位置能够裁切出100×100×5mm以上的大小的硬质聚氨脂泡沫5的位置。
以上,在本实施方式1的隔热箱体1中,由于能够使隔热箱体1的壁厚比以往薄,所以能够提供节能且内容积效率比以往好的隔热箱体1。也就是说,能够不变更外形尺寸地比以往扩大储藏室7,并能够比以往增加能够存储在隔热箱体1的内部的收纳物。
此外,本实施方式1所示的隔热箱体1的形状只不过是一例。例如图5所示,也可以利用三张隔板24划分隔热箱体1的内部空间而形成四个储藏室7。另外,例如图6所示,也可以利用四张隔板24划分隔热箱体1的内部空间而形成五个储藏室7。通过增加隔板24、钣金覆盖件34,能够进一步提高隔热箱体1的强度。也就是说,储藏室7的数量越多,钣金覆盖件34对箱体强度提高的效果越好,由此,即使被真空隔热件6覆盖的部分的硬质聚氨脂泡沫5的平均厚度变薄(例如5mm以下),也能够确保充分的箱体强度。由此,能够不变更隔热箱体1的外形尺寸地进一步扩大储藏室7,并能够进一步增加能够存储在隔热箱体1的内部的收纳物。
另外,在本实施方式1中,关于隔板24的内部构造,没有特别说明,但当然也可以采用与隔热箱体1同样的结构。也就是说,也可以将硬质聚氨脂泡沫5和真空隔热件6填充到隔板24的内部空间,此时的真空隔热件6的填充率为40%~80%,硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量为15.0MPa以上。像这样地构成隔板24,能够进一步提高隔热箱体1的隔热性能。
实施方式2
在实施方式1中,通过将真空隔热件6粘贴在外箱2上,将真空隔热件6配置在形成在外箱2和内箱3之间的空间4。不限于此,真空隔热件6也可以例如如下地向空间4配置。此外,关于本实施方式2没有特别说明的项目,与实施方式1相同,对于相同的功能和结构使用相同的附图标记进行说明。
图7是本发明的实施方式2的隔热箱体的正剖面图。
如图7所示,在本实施方式2的隔热箱体1中,在外箱2的内面侧设置有冷凝管9。该冷凝管9是供从压缩机排出的高温高压的制冷剂流动的制冷剂管,经由冷凝管9的管壁及外箱2将在该配管内流动的制冷剂通过外部空气冷却(冷凝)。另外,在本实施方式2的隔热箱体1中,在成为不与冷凝管9重叠的位置的外箱2的内壁上,安装有具有冷凝管9的直径以上的厚度的间隔片8。而且,真空隔热件6被粘贴在该间隔片8上。也就是说,在本实施方式2的隔热箱体1中,将真空隔热件6从外箱2及内箱3隔开规定间隔地配置,并将真空隔热件6埋设在硬质聚氨脂泡沫5中。
以上,在如本实施方式2这样地构成的隔热箱体1中,通过像这样将真空隔热件6埋设在硬质聚氨脂泡沫5内,即使在外箱2中存在冷凝管9的情况下,也能够配置真空隔热件6。
另外,真空隔热件6具有如下特征,温度越高,越容易吸收周围的气体,内部的真空度下降,导热系数恶化,但通过使真空隔热件6远离温度高的外箱2和冷凝管9,能够降低真空隔热件6的温度并抑制劣化,能够提供长期可靠性高的隔热箱体1。
另外,真空隔热件6具有如下特征,通过吸收周围的气体,内部的真空度下降,导热系数恶化,但通过将真空隔热件6埋设在硬质聚氨脂泡沫5内,能够减少真空隔热件6的周围的气体的存在量,从而能够抑制真空隔热件6的劣化,能够提供长期可靠性高的隔热箱体1。尤其,在本实施方式2的隔热箱体1中,硬质聚氨脂泡沫5的密度比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫的密度高。由此,由于能够进一步减少真空隔热件6的周围的气体的存在量,所以能够进一步抑制真空隔热件6的劣化,能够提供长期可靠性高的隔热箱体1。
此外,在本实施方式2中,以将冷凝管9配置在空间4内的隔热箱体1为例进行了说明,但在冷凝管9没有设置在空间4内的隔热箱体1中,当然也可以将真空隔热件6埋设在硬质聚氨脂泡沫5内。由于能够减少真空隔热件6的周围的气体的存在量,所以能够抑制真空隔热件6的劣化,能够提供长期可靠性高的隔热箱体1。
实施方式3
根据内箱3的形状等,不限于实施方式1和实施方式2所示的结构,也可以例如如下地将真空隔热件6配置在空间4内。此外,关于本实施方式3中没有特别说明的项目,与实施方式1或实施方式2相同,对于相同的功能和结构使用相同的附图标记进行说明。
图8是表示本发明的实施方式3的隔热箱体的正剖面图。
如图8所示,本实施方式3的隔热箱体1成为在内箱3中没有形成导轨16(参照图1、图7)的结构。在内箱3像这样成为容易粘贴真空隔热件6的形状的情况下,也可以将真空隔热件6的全部或一部分配置在内箱3中。
以上,在如本实施方式3这样地构成的隔热箱体1中,能够利用更少量的真空隔热件6提供节能且内容积效率比以往好的隔热箱体1。也就是说,将与本实施方式3相同大小的真空隔热件6粘贴在例如外箱2上。该情况下,外箱2的表面积比内箱3的表面积大,从而例如在角部等,形成在真空隔热件6彼此之间的间隙与将真空隔热件6配置于内箱3的情况相比更大。换言之,通过将真空隔热件6配置在内箱3中,与将相同大小的真空隔热件6配置在外箱2中的情况相比,能够将损失减小与没有形成在真空隔热件6彼此之间的间隙相应的量,能够提供效率更好的隔热箱体1。
实施方式4
在实施方式1~实施方式3所示的隔热箱体1具有门的情况下,也可以采用例如以下的结构。此外,关于本实施方式4中没有特别说明的项目,与实施方式1~实施方式3相同,对于相同的功能和结构,使用相同的附图标记进行说明。
图9是本发明的实施方式4的隔热箱体的侧剖面图。
如图9所示,本实施方式4的隔热箱体1具有用于对被划分形成在内部的各储藏室7的开口部进行开闭的门10。该门10具有由例如金属形成的面材12(与本发明的外板相当)和由例如树脂形成的内板13。而且,在形成在面材12和内板13之间的空间10a(与本发明的第二空间相当)中,配置(填充)有硬质聚氨脂泡沫5和真空隔热件6。门10也是基于实施方式1~实施方式3所示的技术思想(真空隔热件6主要发挥隔热功能的技术思想)构成的,空间10a内的真空隔热件6的填充率为40%~80%。
当制造这样的门10时,预先将真空隔热件6粘接固定在面材12上,并注入液体状的硬质聚氨脂泡沫5的原料来进行一体发泡,由此能够利用硬质聚氨脂泡沫5填充空间10a内。
此外,图9所示的门10的结构只不过是一例。例如,在门10的储藏室7侧(内板13侧),有时安装有用于对收纳于储藏室7的收纳箱进行支承的框架等。这样的情况下,为将框架通过螺钉紧固在门10上(在门10上形成螺母部),如图9所示,优选在空间10a的储藏室7侧(内板13侧)配置有硬质聚氨脂泡沫5。但是,在没有特别地安装在门10的储藏室7侧(内板13侧)的零件的情况下等,也可以例如图10所示地构成门10。
图10是表示本发明的实施方式4的隔热箱体的另一例的侧剖面图。
也就是说,如图10所示,也可以将真空隔热件6的全部或一部分配置在内板13上。此时,即使在使用相同大小的真空隔热件6的情况下,与面材12上配置有真空隔热件6的情况相比,门10的上下未被制作的真空隔热件6覆盖的范围(参照图9的A部)小,成为效率更好的隔热箱体1。
另外,不需要在全部的门10上配置真空隔热件6。例如,外部空气和隔热箱体1内(也就是说,储藏室7)的温度差小的情况下,即使将真空隔热件6配置在门10上,隔热性能改善的效果也小。这样的情况下,即使不将真空隔热件6配置在门10上,也能够确保充分的隔热性能。
另外,本实施方式4的门10不特别限定向隔热箱体1的主体部(由外箱2及内箱3形成的框体部分)安装的安装结构。例如,也可以通过使用了导轨的抽屉式的安装结构,将门10安装在隔热箱体1的主体部上。另外,例如图11所示,也可以通过旋转式的安装结构,将门10安装在隔热箱体1的主体部上。
图11是表示本发明的实施方式4的隔热箱体中的门的安装结构的一例的、门打开时的立体图。
在通过旋转式的安装结构将门10安装在隔热箱体1的主体部上的情况下,将铰链14固定在隔热箱体1的主体部的左右的一侧。而且,通过将铰链14的轴***门10,能够以铰链14为轴使门10旋转地开闭。
另外,在上述门10中,如图11所示,优选将垫片11安装在门10的储藏室7侧。该垫片11是例如氯乙烯制的。关闭门10时,通过使垫片11和隔热箱体1的主体部的前侧凸缘面15紧密接触,能够防止储藏室7内的空气向箱体外流出。
以上,在如本实施方式4这样地构成的隔热箱体1中,在形成在外箱2及内箱3之间的空间4和门10的内部空间即空间10a的总和中,真空隔热件的填充率成为40%~80%。由此,由于能够使隔热箱体1的壁厚(也就是说,外箱2和内箱3之间的距离、以及门10的厚度)比以往薄,所以能够提供节能且内容积效率比以往好的隔热箱体1。由此,能够不变更外形尺寸地比以往扩大储藏室7,能够比以往增加能够存储在隔热箱体1的内部的收纳物。因此,能够提供商品价值比以往高的隔热箱体1。
此外,通过使空间4内的真空隔热件6的填充率增大,空间4内的硬质聚氨脂泡沫5的填充率降低。但是,在本实施方式4的隔热箱体1中,硬质聚氨脂泡沫5的密度比以往高(例如60kg/m3以上),硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量比以往的隔热箱体所使用的硬质聚氨脂泡沫大,为15.0MPa以上。因此,本实施方式4的隔热箱体1还能够防止因硬质聚氨脂泡沫5的填充率的降低引起的强度降低,没有不能承受由收纳物和门10的重量产生的应变而使隔热箱体1变形等的问题。
由此,能够抑制隔热箱体1应变而使门10倾斜,并能够防止外观的恶化。另外,还能够防止垫片11和前侧凸缘面15的位置关系错位而产生间隙,而使储藏室7内的空气向箱体外流出。因此,即使大量地使用真空隔热件6,作为隔热箱体1的品质也没有问题,能够通过优良的隔热性能实现节能。
实施方式5
在实施方式1~实施方式4所示的隔热箱体1中,关于因强度降低导致的隔热箱体1的变形,重力对于垂直的侧面部和背面部的强度的影响程度比对水平的底面部和顶棚部的影响程度大。由此,通过如下所述地搭载真空隔热件6,能够进一步提高隔热箱体1的强度。此外,关于本实施方式5中没有特别说明的项目,与实施方式1~实施方式4相同,对于相同的功能和结构,使用相同的附图标记进行说明。
关于图1所示的隔热箱体1,在侧面部和背面部上,对真空隔热件6相对于每个面的面积所占的面积率和箱体变形量进行计算的结果如图15所示。此外,将真空隔热件6的填充率为40%、面积比率为50%时的变形量作为1。真空隔热件6的弯曲弹性模量为20MPa~40MPa时,比硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量大,从而侧面部和背面部的真空隔热件6的面积越大,隔热箱体1的变形量越小,即能够大幅提高隔热箱体1的强度。
另外,根据图15,真空隔热件6的面积比率超过70%时,对于隔热箱体1的强度带来的影响变小。这是因为,将填充率作为40%进行计算,使真空隔热件6的厚度与面积扩大的量相应地变薄的影响变强。若厚度恒定,扩大真空隔热件6的面积,增大填充率,则当然不会引起这样的情况,但提高真空隔热件6的填充率时,成本增加,从而为不改变填充率地提高隔热箱体1的强度,如前所述地只要提高面积比率,效率就高,若为70%以上,则能够预期强度的确保,能够使隔热箱体1的壁厚更薄地扩大储藏室7的容积。
以上,在本实施方式5的隔热箱体1中,由于能够使隔热箱体1的壁厚比以往薄,所以能够提供节能且内容积效率比以往好的隔热箱体1。也就是说,能够不变更外形尺寸地比以往扩大储藏室7,还能够比以往增加能够存储在隔热箱体1的内部的收纳物。
实施方式6
在实施方式1~实施方式5所示的隔热箱体1中,通过提高硬质聚氨脂泡沫5的自由泡沫密度,能够提供强度更稳定、外观优良、品质高的隔热箱体1。此外,关于本实施方式6没有特别说明的项目,与实施方式1~实施方式5相同,对于相同的功能和结构,使用相同的附图标记进行说明。
通过提高硬质聚氨脂泡沫5的密度使弯曲弹性模量增大并提高隔热箱体1的强度的情况与上述相同,但直接流入大量的聚氨脂原液来提高密度时,利用以往的发泡倍率高的聚氨脂在注入口32附近和末端部容易使聚氨脂密度不均,得到稳定的强度是困难的。
由此,通过增大自由泡沫密度,使硬质聚氨脂泡沫5的密度均匀变得容易。这里,自由泡沫密度是指,在箱体等密闭的空间内不使聚氨脂发泡、而在开放的状态下使聚氨脂发泡时的硬质聚氨脂泡沫5的密度。一般来说,在狭窄的空间内,聚氨脂发泡、膨胀时,密度比自由泡沫密度高。
硬质聚氨脂泡沫5这样的发泡体一般是内部的气泡多、即密度小的一方,隔热的效果高。由此,隔热箱体1通常使用的硬质聚氨脂泡沫5的密度为25~30kg/m3左右的密度小的材料被大量使用。使用该聚氨脂泡沫,使弯曲弹性模量为15MPa以上来确保隔热箱体1的强度时,例如在上述聚氨脂厚度为8mm的隔热箱体中,需要超过最佳封装量(成为对象的箱体内刚好被硬质聚氨脂泡沫5填充时的聚氨脂量),密度容易不均。而且,由于封装了比最佳封装量多的聚氨脂,所以聚氨脂从隔热箱体1和门10的间隙(例如外箱2和内箱3的接合部)溢出,不能确保目标的硬质聚氨脂泡沫密度,另外,容易发生需要去除溢出的聚氨脂的作业这样的不良情况。
这里,通过减少聚氨脂原液所含有的发泡材料的量,能够提高自由泡沫密度。例如在上述聚氨脂厚度为8mm的隔热箱体1中,通过使自由泡沫密度为35kg/m3,最佳封装量下的密度成为60kg/m3以上,能够确保硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量15MPa,并且能够消除密度的不均和聚氨脂的泄漏这样的不良情况。这里,提高聚氨脂的自由泡沫密度会对隔热性能带来影响,但如上所述,由于真空隔热件6的填充率为40%~80%,所以硬质聚氨脂泡沫5的隔热性能恶化对隔热箱体1和门10的隔热性能带来的影响是微小的。此外,上述聚氨脂厚度小于8mm的情况下,通过使自由泡沫密度成为35kg/m3以上,来调整最佳封装量。
以上,在本实施方式6的隔热箱体1中,能够提供一种隔热箱体1,能够使隔热箱体1的壁厚比以往薄,并且确保稳定的强度并难以发生聚氨脂的泄漏,并能够确保稳定的品质,节能且内容积效率比以往好。也就是说,能够不变更外形尺寸地比以往扩大储藏室7,并能够比以往增加能够存储在隔热箱体1的内部的收纳物。
实施方式7
在本实施方式7中,关于使用了上述实施方式所示的隔热箱体1的冰箱的一例进行说明。此外,关于本实施方式7中没有特别说明的项目,与实施方式1~实施方式6相同,对于相同的功能和结构,使用相同的附图标记进行说明。
图12是表示本发明的实施方式5的冰箱的侧剖面图。此外,图12示出了使用了实施方式4的图9所示的隔热箱体1的冰箱100。
在本实施方式7的冰箱100中,在隔热箱体1的内部被划分形成的储藏室7从上部开始作为冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23使用。
另外,在本实施方式7的冰箱100中,在隔热箱体1中具有用于对向冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23供给的空气进行冷却的冷却装置。该冷却装置由压缩机30、冷凝管9(参照图7)、未图示的减压装置(膨胀阀和毛细管等)及冷却器27等构成。也就是说,本实施方式5的冰箱100具有成为冷却装置的制冷循环回路。这些冷却装置的构成要素中的压缩机30及减压装置被设置在形成于隔热箱体1的后部下侧的机械室29中。冷凝管9被设置在隔热箱体1的例如侧面部上。冷却器27被设置在由内箱3和风扇格栅26包围形成的冷却室25中。另外,在该冷却室25中,还设置有将被冷却器27冷却的空气向冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23输送的冷却器风扇28。另外,在隔热箱体1的后部上侧形成有控制基板室31,在该控制基板室31中配置有用于控制压缩机30和冷却器风扇28的转速等的控制基板。
在这样地构成的冰箱100中,由位于机械室29内的压缩机30送出的高温高压的气体制冷剂经由冷凝管9(参照图7)期间被冷凝。该低温高压的液体制冷剂被减压装置减压成低温低压的气液二相制冷剂,流动到冷却器27时,成为例如-20℃以下。该低温低压的气液二相制冷剂冷却冷却室25内的空气,该被冷却的空气通过冷却器风扇28向冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23供给,由此,冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23(更详细来说,收纳在这些储藏室中的收纳物)被冷却。另一方面,对冷却室25内的空气进行了冷却之后的低温低压的气液二相制冷剂被冷却室25内的空气加热并蒸发,成为低压的气体状制冷剂,再被吸入压缩机30并被压缩。
以上,在如本实施方式7这样地构成的冰箱100中,在形成在外箱2及内箱3之间的空间4和门10的内部空间即空间10a的总和中,真空隔热件的填充率成为40%~80%。由此,即使隔热箱体1的壁厚(也就是说,外箱2和内箱3之间的距离、以及门10的厚度)比以往薄,也能够确保隔热性能。因此,由于不易使各储藏室升温,所以能够抑制冷却所需的风量,能够降低压缩机30的转速,延长运转停止时间。由此,能够使冰箱100节能。另外,如本实施方式7这样地构成的冰箱100能够不变更外形尺寸地比以往扩大各储藏室,还能够比以往增加能够存储在各储藏室中的收纳物。
另外,通过将与外部空气的温度差最大的冷冻室22配置在中央,能够使热量从外气侵入冷冻室22的面为四个面(成为前面的门10、左右侧面及背面)。由此,能够使冰箱100进一步节能。
另外,在本实施方式7中,由于填充在空间4及空间10a中的硬质聚氨脂泡沫5的弯曲弹性模量为15.0MPa以上,所以能够确保隔热箱体1的强度,能够抑制因不能承受由收纳物的重量产生的应变而使隔热箱体1变形。由此,能够抑制隔热箱体1发生应变而使门10倾斜,并能够防止外观的恶化。另外,由于能够防止垫片11和前侧凸缘面15的位置关系错位而产生间隙,而使冷藏室21、冷冻室22及蔬菜室23内的空气向隔热箱体1外流出,所以能够使冰箱100进一步节能。
此外,在本实施方式7中,关于空间4及空间10a内的真空隔热件6的填充率的分布没有特别说明,但也可以根据外部空气和各储藏室的温度差,在空间4及空间10a内,按照规定的位置变更真空隔热件6的填充率。
例如,在冷冻室22中,内部温度和外部空气的温度差最大。由此,与冷冻室22相对的范围内的隔热箱体1的左右侧面、背面及前面(门10)的真空隔热件6的填充率也可以比其他范围大(例如60%以上)。通过这样地构成,能够抑制热量向温度最低的冷冻室22的侵入,能够使冰箱100进一步节能。
另外,例如,外部空气温度为例如30℃时,机械室29成为例如35℃以上,控制基板室31的温度上升到例如40℃以上。也就是说,机械室29及控制基板室31与其他部分相比,与储藏室内的温度差更大。由此,热量容易侵入配置在机械室29及控制基板室31附近的储藏室。由此,处于机械室29、控制基板室31和储藏室之间的真空隔热件6的填充率也可以比其他范围大(例如60%以上)。通过这样地构成,能够抑制热量从温度高的机械室29和控制基板室31向附近的储藏室侵入,能够使冰箱100进一步节能。
另外,在本实施方式7中,对形成了三个储藏室(冷藏室21、冷冻室22、蔬菜室23)的冰箱100进行了说明,但例如图5和图6所示地对隔热箱体1内进行划分,当然也可以使冰箱100的储藏室的数量为四个以上。即使这样地构成冰箱100,也能够得到与上述同样的效果。
工业实用性
本发明的隔热箱体1还能够被用于例如热水存储装置,其具有对水进行加热的加热装置、和对被该加热装置加热的水进行存储的水箱。通过将水箱配置在隔热箱体1的内部,能够通过外形尺寸比以往小的隔热箱体1对水箱进行隔热,能够使热水存储装置节省空间。
附图标记的说明
1隔热箱体,2外箱,3内箱,4空间,5硬质聚氨脂泡沫,6真空隔热件,7储藏室,8间隔片,9冷凝管,10门,10a空间,11垫片,12面材,13内板,14铰链,15前侧凸缘面,16导轨,21冷藏室,22冷冻室,23蔬菜室,24隔板,25冷却室,26风扇格栅,27冷却器,28冷却器风扇,29机械室,30压缩机,31控制基板室,32注入口,33切口,34钣金覆盖件,100冰箱。
Claims (10)
1.一种隔热箱体,其特征在于,具有:外箱及内箱;填充在形成于所述外箱和所述内箱之间的第一空间中的真空隔热件及硬质聚氨脂泡沫,
至少在左右侧面部和背面部上搭载有所述真空隔热件,所述第一空间中的所述真空隔热件的填充率为40%~80%,所述真空隔热件相对于外箱表面积的面积比率为60%以上,所述硬质聚氨脂泡沫的弯曲弹性模量为15.0MPa以上。
2.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,具有门,
所述门具有:外板及内板;填充在形成于所述外板和所述内箱之间的第二空间中的所述真空隔热件及所述硬质聚氨脂泡沫,
在所述第一空间及所述第二空间的总和中,所述真空隔热件的填充率为40%~80%。
3.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,所述硬质聚氨脂泡沫的平均导热系数为0.018W/mK~0.025W/mK,所述真空隔热件的导热系数为0.0030W/mK~0.0012W/mK。
4.如权利要求2所述的隔热箱体,其特征在于,所述硬质聚氨脂泡沫的平均导热系数为0.018W/mK~0.025W/mK,所述真空隔热件的导热系数为0.0030W/mK~0.0012W/mK。
5.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,将所述真空隔热件从所述外箱及所述内箱隔开规定间隔地配置,并将所述真空隔热件埋设在所述硬质聚氨脂泡沫中。
6.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,
在所述外箱的一侧面上,形成至少一个用于将所述硬质聚氨脂泡沫的原液注入所述第一空间的注入口,
在形成有该注入口的所述外箱的一侧面上,多个所述真空隔热件相对地并列设置,
在这些真空隔热件中的至少一个上,在至少一个角部上形成有切口,
所述注入口与所述切口相对地形成。
7.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,在所述外箱的左右侧面部和背面部中,各面上的所述真空隔热件所占的面积的比例全部超过70%。
8.如权利要求1所述的隔热箱体,其特征在于,使用了自由泡沫密度为35kg/m3以上、且对于所述隔热箱体的最佳封装量为60kg/m3以上的硬质聚氨脂泡沫。
9.一种冰箱,其特征在于,具有:
权利要求1~8中任一项所述的隔热箱体;以及
冷却装置,所述冷却装置对供给到形成于所述隔热箱体的储藏室的空气进行冷却。
10.一种热水存储装置,其特征在于,具有:
权利要求1~8中任一项所述的隔热箱体;
对水进行加热的加热装置;以及
水箱,所述水箱设置在所述隔热箱体内,并存储被所述加热装置加热了的水。
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