JP2016089962A - Vacuum heat insulation material and refrigerator using vacuum heat insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は真空断熱材及びこの真空断熱材を用いた冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a refrigerator using the vacuum heat insulating material.
地球温暖化を防止する社会の取り組みとして、二酸化炭素(CO2)の排出抑制を図るため様々な分野で省エネ化が推進されている。近年の電気製品、特に冷熱関連の家電製品である冷蔵庫においても、消費電力量を低減する観点から断熱性能を向上したものが主流になってきている。そのためには、断熱性が高く冷蔵庫内部の冷熱が冷蔵庫の外部に逃げない構造が不可欠である。 As a social effort to prevent global warming, energy conservation is being promoted in various fields in order to reduce carbon dioxide (CO2) emissions. In recent years, refrigerators which are electric appliances in recent years, particularly household appliances related to cooling and heating, have improved heat insulation performance from the viewpoint of reducing power consumption. For this purpose, a structure that has high heat insulation and prevents the cold inside the refrigerator from escaping to the outside of the refrigerator is indispensable.
一般的には、冷蔵庫は冷蔵庫本体である断熱箱体と、その断熱箱体に設けられる貯蔵室の前面開口部を開閉する貯蔵室扉とで構成されている。そして、冷蔵庫内部の冷熱が冷蔵庫の外部に逃げないようにするためには、断熱箱体と貯蔵室扉の断熱性能を向上させればよく、一般的には真空断熱材と硬質ウレタンフォームを断熱箱体や貯蔵室扉に内装して断熱性能を向上するようにしている。具体的には、断熱箱体の外箱、或いは内箱の内部表面に平板状の真空断熱材を貼り付け、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームを充填したり、貯蔵室扉の外板内側に平板状の真空断熱材を貼り付け、外板と内板の間に硬質ウレタンフォームを充填したりして冷熱の移動を抑制するようにしている。 Generally, a refrigerator is composed of a heat insulating box that is a refrigerator main body, and a storage room door that opens and closes a front opening of a storage room provided in the heat insulating box. And in order to prevent the cold heat inside the refrigerator from escaping to the outside of the refrigerator, it is only necessary to improve the heat insulation performance of the heat insulation box and the storage compartment door. In general, the vacuum heat insulating material and the rigid urethane foam are insulated. It is designed to improve heat insulation performance by being installed in a box or storage room door. Specifically, a flat vacuum heat insulating material is attached to the inner surface of the outer box or inner box of the heat insulating box body, and a hard urethane foam is filled between the outer box and the inner box, or the outside of the storage room door. A plate-like vacuum heat insulating material is attached to the inside of the plate, and hard urethane foam is filled between the outer plate and the inner plate to suppress the movement of cold.
更に、この他に各種原材料から製品の製造工程に至るまでの間に消費されるエネルギー量を抑制するため、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使用量や電気使用量の抑制等の省エネルギー化が推進されている。 In addition to this, in order to reduce the amount of energy consumed from various raw materials to the product manufacturing process, the recycling of raw materials is promoted, and the amount of fuel and electricity used in the manufacturing process is reduced. Energy saving is promoted.
ところで、断熱箱体や貯蔵室扉の内部には種々の部品が組み込まれており、平面状の真空断熱材を使用する場合は、これらの部品を避けて真空断熱材を断熱箱体の外箱や貯蔵室扉の外板に貼り付けている。このため、真空断熱材の貼り付け作業時に真空断熱材の外包材(外袋)外周縁表面が上記した部品に強く接触して亀裂や破損(以下、損傷と表記する)を生じることがある。このように真空断熱材の外包材外周縁表面に損傷が生じると、この部分から空気が侵入して断熱性能が損なわれる恐れがある。尚、この真空断熱材の外包材外周縁表面の損傷は貼り付け作業時だけでなく、真空断熱材の種々の取り扱い作業においても生じることがある。 By the way, various parts are built in the inside of the heat insulation box and the storage room door, and when using a flat vacuum heat insulating material, avoid these parts and use the vacuum heat insulating material as the outer box of the heat insulating box. And affixed to the outer plate of the storage room door. For this reason, the outer peripheral surface of the outer packaging material (outer bag) of the vacuum heat insulating material may come into strong contact with the above-described parts during the operation of attaching the vacuum heat insulating material, resulting in cracks or breakage (hereinafter referred to as damage). Thus, if damage occurs on the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material, air may enter from this portion and the heat insulating performance may be impaired. The damage on the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material may occur not only in the pasting operation but also in various handling operations of the vacuum heat insulating material.
この損傷を少なくするためには、外包材を2重構造にするといった対策が考えられる。例えば、特開平8−82474号公報(特許文献1)においては、真空状態で断熱性を備えたコア材の全体を真空状態で包む2枚の外包袋よりなる真空断熱材が示されている。特許文献1の真空断熱材においては、1枚の外包袋はコア材を収納するのに使用され、もう1枚の外包袋は他の外包袋を収納するのに使用され、両外包袋間に追加の気密空間を形成するものである。この特許文献1に記載の真空断熱材は、2枚の外包袋によって長期に亘って内部の気圧上昇を抑制して断熱性能の長期維持を図ることを目的としているが、外包材を2重にすることで内側の外包材の損傷を抑制する作用、効果も併せ有している。
In order to reduce this damage, a countermeasure such as a double structure of the outer packaging material can be considered. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-82474 (Patent Document 1) discloses a vacuum heat insulating material comprising two outer packaging bags that wraps the whole core material having heat insulating properties in a vacuum state. In the vacuum heat insulating material of
ところで、真空断熱材の外包材の損傷を抑制するためには、上述した特許文献1にあるように外包材を2重構造にする、外包材を厚くするといった対策が考えられる。しかしながら、真空断熱材の外包材を2重構造とする、或いは外包材を厚くするといった構成にすると、真空断熱材の外包材の耳部が折り曲げ難く、また、真空断熱材の耳部を折り曲げた時の復元力が大きくなる傾向にある。
By the way, in order to suppress the damage of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material, measures such as making the outer packaging material a double structure or increasing the thickness of the outer packaging material as described in
断熱箱体や貯蔵室扉の内部には種々の部品が組み込まれており、平面状の真空断熱材を使用する場合は、これらの部品を避けて真空断熱材を断熱箱体の外箱や貯蔵室扉の外板に貼り付ける必要がある。このため、必要形状に成形した芯材を内包した真空断熱材の内側に外包材の耳部を折り曲げ、折り曲げた耳部を真空断熱材に固定することで収納空間に収まるようにしている。 Various parts are built in the heat insulation box and the storage room door. When using flat vacuum heat insulation, avoid these parts and use the vacuum heat insulation for the outer box and storage of the heat insulation box. It is necessary to affix on the outer panel of the room door. For this reason, the ear | edge part of an outer packaging material is bend | folded inside the vacuum heat insulating material which included the core material shape | molded in required shape, and it fits in a storage space by fixing the bent ear | edge part to a vacuum heat insulating material.
しかしながら、外包材が2重構造であったり、外包材が厚いほど真空断熱材を折り曲げた時の耳部の復元力が大きいので、外包材の耳部を真空断熱材の内側に固定しなければならない。この耳部の固定は一般的には粘着テープ、或いはホットメルトによる接着力が利用されているが、折り曲げた時の復元力がこの接着力を越えることがあり、耳部が真空断熱材の表面から剥がれてしまうことがある。 However, as the outer packaging material has a double structure or the outer packaging material is thicker, the restoring force of the ear portion when the vacuum heat insulating material is bent is greater, so the ear portion of the outer packaging material must be fixed inside the vacuum heat insulating material. Don't be. Generally, the adhesive force of adhesive tape or hot melt is used for fixing the ear part, but the restoring force when folded may exceed this adhesive force, and the ear part is the surface of the vacuum heat insulating material. May come off.
そして、冷蔵庫の外箱と内箱の間には一般的に硬質ウレタンフォーム原料が充填されるので、真空断熱材を折り曲げて形成していた外包材の耳部が真空断熱材から剥がれてしまうと、外箱或いは内箱の内側面と真空断熱材から剥がれた耳部との間の隙間が小さくなり、硬質ウレタンフォーム原料の流動性が悪くなってウレタンフォームが充填されない未充填領域や、充填されても発泡時の反応が悪く気泡が正常に生成されない領域が生成される。このため、この領域で断熱性能が低下してしまうという課題を新たに生じる。 And since the rigid urethane foam raw material is generally filled between the outer box and the inner box of the refrigerator, the ear portion of the outer packaging material formed by bending the vacuum heat insulating material is peeled off from the vacuum heat insulating material. The gap between the inner surface of the outer box or the inner box and the ear part peeled off from the vacuum heat insulating material is reduced, the fluidity of the hard urethane foam raw material is deteriorated, and the unfilled area where the urethane foam is not filled or filled. Even when foaming, the reaction is poor, and a region where bubbles are not normally generated is generated. For this reason, the subject that heat insulation performance will fall in this field newly arises.
本発明の目的は、外包材の損傷を抑制すると共に、折り曲げた耳部を確実に折り曲げ状態に維持することができる真空断熱材及びこの真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供するものである。 The objective of this invention is providing the vacuum heat insulating material which can maintain the bent ear | edge part in a bending state reliably while suppressing the damage of an outer packaging material, and the refrigerator using this vacuum heat insulating material.
本発明の特徴は、真空断熱材の外包材の少なくとも外周縁表面と折り曲げられた耳部は、熱収縮性材料の最外被材を熱収縮させる、ところにある。 The feature of the present invention resides in that at least the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear portion heat-shrink the outermost covering material of the heat-shrinkable material.
本発明によれば、真空断熱材の外包材の外周縁表面と折り曲げられた耳部は、熱収縮性材料からなる最外被材を熱収縮させることで、最外被材によって外包材の外周縁表面が保護されてこの部分での損傷を抑制でき、また、最外被材によって外包材の耳部を確実に固定できるので、硬質ウレタンフォームの流動性を確保でき断熱箱体の断熱性能の低下を抑制することができる。 According to the present invention, the outer peripheral edge surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear are thermally contracted by the outermost coating material by heat-shrinking the outermost coating material made of a heat-shrinkable material. The peripheral surface is protected and damage at this part can be suppressed, and the ear part of the outer packaging material can be securely fixed by the outermost covering material, so that the fluidity of the hard urethane foam can be secured and the heat insulation performance of the heat insulation box can be secured. The decrease can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications and application examples are included in the technical concept of the present invention. Is also included in the range.
まず、本発明の実施形態を説明する前に本発明が適用される冷蔵庫の具体的な構成について説明する。 First, before describing the embodiment of the present invention, a specific configuration of a refrigerator to which the present invention is applied will be described.
図1及び図2において、冷蔵庫10は上から冷蔵室11、貯氷室12a、上段冷凍室12b、冷凍室13、野菜室14等の貯蔵室を有している。図1にあるように各貯蔵室の前面開口部は扉によって開閉可能に構成されており、上からヒンジ15等を中心に回動する冷蔵室扉16a、16b、貯氷室扉17aと上段冷凍室扉17b、下段冷凍室扉18、野菜室扉19が配置されている。尚、冷蔵室扉16a、16b以外は全て引き出し式の扉であり、これらの引き出し式の扉17乃至扉19は扉を引き出すと、各貯蔵室を構成する容器が扉と共に引き出されてくる構成である。
1 and 2, the
各扉17乃至扉19の貯蔵室側の面には冷蔵庫本体10を密閉するため、内部に永久磁石を埋設したパッキン20を備え、このパッキン20は各扉17乃至扉19の貯蔵室側の外周縁付近に取り付けられている。
In order to seal the refrigerator
また、冷蔵室11と製氷室12a及び上段冷凍室12bとの間を区画、断熱するために仕切断熱壁21を配置している。この仕切断熱壁21は厚さ30〜50mm程度の断熱壁で、スチロフォーム、発泡断熱材(硬質ウレタンフォーム)、真空断熱材27c等をそれぞれ単独使用又は複数の断熱材を組み合わせて作られている。
In addition, a partition
製氷室12a及び上段冷凍室12bと下段冷凍室13の間は、制御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20の受面を形成した仕切り部材22を設けている。
Since the control temperature zone is the same between the
下段冷凍室13と野菜室14の間には区画、断熱するための仕切断熱壁23を設けており、仕切断熱壁21と同様に30〜50mm程度の断熱壁で、スチロフォーム、或いは発泡断熱材(硬質ウレタンフォーム)、真空断熱材27c等で作られている。
A partition
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21、23を設置している。尚、冷蔵庫10の本体を構成する断熱箱体24内には上から冷蔵室11、製氷室12a及び上段冷凍室12b、下段冷凍室13、野菜室14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16a、16b、製氷室扉17a、上段冷凍室扉17b、下段冷凍室扉18、野菜室扉19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、特に限定するものではない。
Basically, partition
冷蔵庫本体10を構成する断熱箱体24は外箱25と内箱26とを備え、外箱25と内箱26とによって形成される空間に断熱部を設けて断熱箱体24内の各貯蔵室と外部とを断熱している。具体的には外箱25と内箱26の間の空間に真空断熱材27a、27b、27dを配置し、真空断熱材27a、27b、27d以外の空間には硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材24aを充填してある。真空断熱材27aは断熱箱体24の天面側に配置され、真空断熱材27bは断熱箱体24の背面側に配置され、真空断熱材27dは断熱箱体24の底面側に配置されている。
The
また、冷蔵庫の冷蔵室11、冷凍室12a、12b、下段冷凍室13、野菜室14等の各室を所定の温度に冷却するために下段冷凍室13の背側には冷却器28が備えられており、この冷却器28は圧縮機29と凝縮機30、図示しないキャピラリーチューブとが接続されて冷凍サイクルを構成している。
In addition, a cooler 28 is provided on the back side of the
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内に循環して所定の低温温度を保持する送風機31が配設されている。
Above the cooler 28, a
また、冷蔵庫の冷蔵室11と製氷室12a及び上段冷凍室12b、及び冷凍室13と野菜室14を区画する断熱材として夫々仕切断熱壁21、22が配置されている。仕切断熱壁21、22は発泡ポリスチレン32と真空断熱材27Cで構成されており、この仕切断熱壁21、22については硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材を充填しても良く、特に発泡ポリスチレンと真空断熱材に限定するものではない。
Moreover, the partition
また、断熱箱体24の天面後方部には冷蔵庫10の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品33を収納するための収納凹部34が形成されており、これに電気部品33を覆うカバー35が設けられている。
A
カバー35の高さは外観意匠性と内容積確保を考慮して、外箱25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35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。
The height of the
これに伴って、収納凹部34は断熱材24a側に電気部品33を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるので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。逆に内容積をより大きくとると収納凹部34と内箱26間の断熱材24aの厚さが薄くなってしまうので、収納凹部34の断熱材24a中に真空断熱材27aを配置して断熱性能を確保、強化している。
Along with this, the
本実施例では、真空断熱材27aを前述の庫内灯のケースと電気部品33に跨るように略Z形状に成形した1枚の真空断熱材27aとしている。尚、カバー35は耐熱性を考慮し鋼板製としている。また、断熱箱体24の背面下部に配置された圧縮機29や凝縮機30は発熱量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26側への投影面に真空断熱材27dを配置している。
In this embodiment, the vacuum
以上は本発明が適用される冷蔵庫の説明であるが、この冷蔵庫はよく知られた構成であるのでこれ以上の説明は省略する。 The above is the description of the refrigerator to which the present invention is applied. Since the refrigerator has a well-known configuration, further description is omitted.
次に本発明の第1の実施形態になる真空断熱材27a、27b、27c、27dについて説明するが、以下これらを代表して真空断熱材40と表記して説明する。図3において、真空断熱材40は、芯材43とこの芯材43を圧縮状態に保持するための内包材44、この内包材44で圧縮状態に保持した芯材43を被覆するガスバリヤ層を有する外包材45から構成してある。尚、芯材43の内部にはガス吸着材46が収納されている。
Next, the vacuum
外包材45は真空断熱材40の両面を形成するように同じ大きさのラミネートフィルムの稜線から一定の幅の部分を熱溶着により貼り合わせた袋状に形成されている。本実施例において、芯材43についてはバインダ等で接着や結着していない繊維集合体の積層体として平均繊維径4μmのグラスウールを用いている。
The
芯材43については、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の発生を少なくできて断熱性能的に有利である。ただ、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繊維集合体等でもよい。
About the
また、無機繊維集合体を用いているが、有機系樹脂繊維材料とすることも可能である。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。このように、本実施例の芯材43は繊維同士が結合していないため、真空断熱材40の形状を成型するために曲げ加工をしても、真空断熱材内で繊維が移動しやすくなり、曲げ加工での応力も少なく容易に任意の形状を成型することが可能である。
Moreover, although the inorganic fiber aggregate is used, it is also possible to use an organic resin fiber material. In the case of organic resin fibers, there are no particular restrictions on use as long as the heat resistant temperature is cleared. Specifically, it is common to fiberize polystyrene, polyethylene terephthalate, polypropylene, or the like so as to have a fiber diameter of about 1 to 30 μm by a melt blow method or a spun bond method. If it is a fiberization method, it will not ask in particular. As described above, since the
内包材44には低密度ポリエチレンから成るフィルムを用いているが、芯材43を覆い熱溶着可能であればポリプロピレンやポリエステル等も使用可能であり、特に限定するものではない。
A film made of low-density polyethylene is used as the
外包材45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、第1ガスバリヤ層、第2ガスバリヤ層、熱溶着層の4層構成からなるラミネートフィルムとしている。
The laminate structure of the
表面層は保護材の役割を持つ樹脂フィルムとし、第1ガスバリヤ層は樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、第2ガスバリヤ層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、第1ガスバリヤ層と第2ガスバリヤ層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。 The surface layer is a resin film having a role of a protective material, the first gas barrier layer is provided with a metal vapor deposition layer on the resin film, the second gas barrier layer is provided with a metal vapor deposition layer on a resin film having a high oxygen barrier property, and the first gas barrier layer And the second gas barrier layer are bonded so that the metal vapor deposition layers face each other.
熱溶着層については表面層と同様に吸湿性の低いフィルムを用いた。具体的には、表面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とし、第1ガスバリヤ層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とし、第2ガスバリヤ層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。 For the heat-welded layer, a film having low hygroscopicity was used as in the surface layer. Specifically, the surface layer is a biaxially stretched polypropylene, polyamide, polyethylene terephthalate film, the first gas barrier layer is a biaxially stretched polyethylene terephthalate film with aluminum vapor deposition, and the second gas barrier layer is aluminum vapor deposited. The biaxially stretched ethylene vinyl alcohol copolymer resin film, the biaxially stretched polyvinyl alcohol resin film with aluminum vapor deposition, or the aluminum foil, and the heat-welded layer were unstretched polyethylene, polypropylene, and other films.
これらの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。例えば第1、第2ガスバリヤ層として、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を用いても良い。 The layer configuration and materials of these four-layer laminate films are not particularly limited to these. For example, as the first and second gas barrier layers, a metal foil or a resin film provided with a gas barrier film made of an inorganic layered compound, a resin gas barrier coating material such as polyacrylic acid, or DLC (diamond-like carbon) is used. May be.
また、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。 Moreover, you may use a polybutylene terephthalate film etc. with a high oxygen barrier property etc. for a heat welding layer, for example.
更に、表面層については第1ガスバリヤ層の保護材であるが、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。 Furthermore, although the surface layer is a protective material for the first gas barrier layer, a resin with low hygroscopicity is preferably disposed in order to improve the vacuum exhaust efficiency in the manufacturing process of the vacuum heat insulating material.
また、第2ガスバリヤ層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できるようになる。これにより、先に述べた真空断熱材41の真空排気工程においても、外包材45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。
In addition, since the resin-based film other than the metal foil used for the second gas barrier layer deteriorates the gas barrier property when it absorbs moisture, it is possible to arrange the gas barrier property by arranging a resin having a low hygroscopic property for the heat-welded layer. While suppressing deterioration, the moisture absorption amount of the whole laminate film can be suppressed. Thereby, also in the evacuation process of the vacuum heat insulating material 41 described above, the amount of moisture brought in by the
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ものである。 In addition, the lamination (bonding) of each film is generally performed by a dry lamination method through a two-component curable urethane adhesive, but the type of adhesive and the bonding method are particularly limited to this. It is not necessary to use any other method such as a wet laminating method or a thermal laminating method.
図3にある通り、真空断熱材40は芯材43を形成する繊維集合体のグラスウール繊維と、芯材43の中間に配置された吸着剤46と、これらを包む低密度ポリエチレンからなる内包材44、及び内包材44を包む気密性の外包材45から成っている。このような真空断熱材40を真空包装機によって芯材43を真空引きした状態のままで、外包材45をヒートシールすることで真空断熱材40を製作することができる。
As shown in FIG. 3, the vacuum
そして、このようにして製作された真空断熱材40をそのまま使用して冷蔵庫の外箱25と内箱26に配置する作業を行うと次のような課題を生じる。断熱箱体の内部には種々の部品が組み込まれており、平面状の真空断熱材を使用する場合は、これらの部品を避けて真空断熱材を断熱箱体に貼り付ける必要がある。
And if the vacuum
このため、真空断熱材40の貼り付け作業時に真空断熱材40の外包材45の外周縁表面45Aが部品に強く接触して損傷を生じることがある。また、真空断熱材40の外周縁表面45Aの角部付近は角張っているため他の部品と接触すると単位面積当たりの力が大きく作用して容易に損傷する恐れがある。このように真空断熱材40の外包材45の外周縁表面に損傷が生じると、この部分から空気が侵入して断熱性能が損なわれる恐れがある。
For this reason, at the time of attaching the vacuum
また、上述した方法によって得られる真空断熱材40の形状は、一般的には四角形の形状である。そして、真空断熱材40は内包材44に包まれた芯材43とそれを包む外包材45で構成されており、真空包装した後は芯材43よりはみ出した外包材45の部分が耳部47として形成される。
Moreover, the shape of the vacuum
外包材45の耳部47が形成されている状態では、真空断熱材40をそのまま外箱と内箱の間に組み込むには、収納空間を大きく確保しなくてはならない。このため、外包材45の耳部47は真空断熱材40の内側へ折り曲げられ、粘着性のテープやホットメルトによって耳部47を真空断熱材40の内側に固定している。
In a state where the
しかしながら、真空断熱材40の耳部47を折り曲げ固定した状態においては、外包材45の耳部47の形状復元力により、固定された耳部47が真空断熱材40の内側から剥がれてしまう恐れがある。本実施例においては、外包材45の層構成は表面保護層、第1ガスバリヤ層、第2ガスバリヤ層、熱溶着層の4層構成からなるラミネートフィルムであり、外包材45の総厚みは約75μmとかなり厚くなっている。
However, in the state in which the
更に、外包材45の外周縁表面45Aの強度を高めるためには外包材52の厚みを厚くすることが有利であるが、外包材45の厚みを厚くすることで、耳部47の折り曲げ部分の形状復元力がより大きくなり、耳部47が真空断熱材40の内側から剥がれてしまう恐れがある。更に、外包材45の層構成材料を硬い材料にすることでも強度を高めることができるが、これも形状復元力が大きくなって耳部47が真空断熱材40の内側から剥がれてしまう恐れがある。
Further, in order to increase the strength of the outer
そこで、本実施例では、基本的には外包材の少なくとも外周縁表面と折り曲げられた耳部は、熱収縮性材料の最外被材を熱収縮させる構成としている。更に好ましい具体的な構成として、図3、図4に示してあるように真空断熱材40全体(全外周面)を中空袋状の熱収縮材料(例えば熱収縮フィルムがあり、以下熱収縮フィルムと表記する)で作られた最外被材48で覆うようにしている。そして、熱風を吹きかけて熱収縮フィルムを熱収縮させることで、真空断熱材40の形状に沿って真空断熱材40を最外被材48で包むことができる。
Therefore, in this embodiment, basically, at least the outer peripheral edge surface of the outer packaging material and the bent ear are configured to thermally contract the outermost covering material of the heat-shrinkable material. As a more preferable specific configuration, as shown in FIGS. 3 and 4, the entire vacuum heat insulating material 40 (the entire outer peripheral surface) is a hollow bag-like heat shrinkable material (for example, a heat shrinkable film, hereinafter referred to as a heat shrinkable film). It is made to cover with the
図4は熱収縮フィルムよりなる最外被材48に真空断熱材40を収納した状態を示している。最外被材48は熱収縮フィルムから形成された袋状の可撓性容器であり、この中に真空断熱材40が収納されている。真空断熱材40は芯材43に沿って耳部47が内側に折り曲げられており、粘着テープ、或いはホットメルトで仮止めされている。尚、仮止めしなくても耳部47を内側に折り曲げた状態が維持できれば、仮止めしなくても良いものである。
FIG. 4 shows a state in which the vacuum
そして、この図4に示す状態の真空断熱材40が収納された最外被材48に、外部から熱風機によって熱風を吹きかける、或いはホットプレスを行うことで、図3に示すように、最外被材48を真空断熱材40の形状に沿って密着させることができる。最外被材48に示した斜線は熱が加えられて熱収縮する領域を示しており、本実施例では最外被材48の全体(全外周面)に亘って熱が加えられている。
Then, hot air is blown from the outside to the
最外被材48の材料である熱収縮フィルムは、ポリ塩化ビニルやポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等が使用できるが、特にこれらに限定されるものではない。要は、熱によって収縮する材料であれば良いものであるが、収縮温度は150℃以下が好ましく、更には100℃以上がより好ましいものである。
Polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene, polystyrene, polyolefin, polyethylene terephthalate, or the like can be used as the heat shrink film that is the material of the
この理由は、熱収縮フィルムの収縮温度が外包材45の熱溶着層の溶着温度よりも高いと、熱収縮フィルムを収縮する際に、外包材45の熱溶着層まで溶けてしまう恐れがあるからである。このため、本実施例においては、ポリスチレン性の熱収縮フィルムを用いており、熱収縮フィルムの厚みは20μmに設定している。また、熱収縮フィルムの製造方法において1軸、2軸延伸法があるが、特に指定することなく使用することができる。
This is because if the shrinkage temperature of the heat shrinkable film is higher than the weld temperature of the heat-welded layer of the
このようにして製作された最外被材48を備える真空断熱材40を使用して冷蔵庫の外箱25と内箱26に配置する作業を行う場合、真空断熱材40の外包材45の外周縁表面45Aが最外被材48によって覆われているため、真空断熱材40の外周縁表面45Aが部品に強く接触しても最外被材48によって真空断熱材40の外包材45が保護されていることから、外包材45に損傷を生じることを抑制できるものとなる。
When the vacuum
また、真空断熱材40の外周縁表面45Aの角部付近は角張っているため他の部品と接触すると単位面積当たりの力が大きく作用して容易に損傷する恐れがあるが、この場合も、最外被材48によって外包材45が保護されているので、真空断熱材40の外周縁表面45Aの角部付近の損傷を抑制できる。更に、真空断熱材40の外周縁表面45Aだけではなく、真空断熱材40の外周表面も最外被材48によって覆われているので、この部分での損傷を抑制することができる。このように、外包材45の外側に熱収縮フィルムからなる最外被材48が存在していることで、外部からの突き刺しや擦れ等の外部応力から外包材45を保護することができ、断熱性能が損なわれることを抑制、或いは回避できるものである。
In addition, since the vicinity of the corner of the outer
また、熱収縮フィルムからなる最外被材48によって外包材45の耳部47を確実に真空断熱材40の内側に固定できる。これによって、真空断熱材40を外箱25と内箱26に配置した状態で硬質ウレタンフォーム原料を充填しても、硬質ウレタンフォーム原料の流動性を阻害することなく発泡することができる。
Moreover, the ear | edge
硬質ウレタンフォーム原料の発泡時に、真空断熱材40の外包材45の耳部47が剥がれたり、或いは耳部47が浮き上がった状態になっていると、硬質ウレタンフォーム原料が外包材45の耳部47に入り混んでしまい、硬質ウレタンフォーム原料の流動性を阻害してしまうことがある。これによって、硬質ウレタンフォーム原料が断熱箱体全体に広がらずに空気層ができてしまい、断熱箱体としての断熱性能が低下してしまう恐れがある。
When the rigid urethane foam raw material is foamed, if the
これに対して、本実施例では熱収縮フィルムからなる最外被材48を用いて耳部47と真空断熱材40の内側を確実に密着、固定することで、外包材45の耳部47を折り曲げた部分にも硬質ウレタンフォーム原料が円滑に流動することができ、硬質ウレタンフォーム原料が充填されない未充填領域や、充填されても発泡時の反応が悪く気泡が正常に生成されない領域が生成されないようになる。
On the other hand, in this embodiment, the
また、本実施例では外包材45の耳部47を熱収縮フィルムからなる最外被材48で包むことから、外包材45のヒートシール部の溶着層からの空気の侵入を抑制することができる効果もある。真空断熱材40の断熱性能が低下する要因としては真空度の低下があり、外部から空気が侵入することで真空断熱材40内部の真空度が低下し、これによって真空断熱材40の熱伝導率が悪化してしまうことになる。
Further, in this embodiment, since the
空気の侵入経路としては、真空断熱材40の表面からと真空断熱材40を構成する外包材45の外周に設けられたヒートシール部の側面からの侵入が考えられる。外包材45の構成は、最外層の第1層に外部からの応力による傷つき防止層が設けられ、第2、第3層においては外部からの空気の侵入を抑制するガスバリヤ層が用いられ、最内層には外包材同士を熱溶着させるための溶着層が設けられている。
As the air intrusion route, intrusion from the surface of the vacuum
このため、外包材45の表面から進入する空気は積層された層を通過しなくてはならないことから侵入量は少ない。しかしながら、外包材45のヒートシール部は最内層の熱溶着層が重なり合っている部分から空気の侵入が多くなる。そして、本実施例では熱収縮フィルムからなる最外被材48が外包材45のヒートシール部の外側に配置されることから、外部からの空気の侵入を抑制して真空断熱材40の断熱性能の低下を抑制することができる。
For this reason, since the air which approachs from the surface of the
ここで、本実施例では最外被材48の側端側には上端から下端に向かって延びる開口線49が設けられている。この開口線49は最外被材48を容易に引き裂く、或いは破く、或いは切り込みを入れるためのものであり、周知の方法によって形成されている。例えば、開口線49の部分だけ強度を小さくしておけば、容易に開口線49に沿って容易に引き裂くことが可能となる。また、開口線49は目視可能なように色づけしておくことも有効である。したがって、この開口線49に沿って最外被材48の側端側を引き裂くと、芯材43を収納した外包材45からなる真空断熱材40自体を最外被材48から容易に引き出すことができる。
Here, in this embodiment, an
これにより、真空断熱材40を冷蔵庫から容易に取り外すことか可能となる。つまり、冷蔵庫に配置される真空断熱材40は、外箱25、或いは内箱2の内側に接着材や両面テープを用いて固定され、その後に外箱25と内箱26の間に硬質ウレタンフォーム原料を発泡させることで断熱層を成形している。そして、冷蔵庫が廃棄され解体するときに冷蔵庫から真空断熱材40だけを容易に取り出すことができる。
Thereby, it becomes possible to remove the vacuum
冷蔵庫をリサイクルするときには、硬質ウレタンフォームは燃料材料として再利用される。したがって、リサイクルするときに硬質ウレタンフォームと真空断熱材40を同時に粉砕すると、硬質ウレタンフォームに真空断熱材40の芯材43であるグラスウールが混入してしまうことになる。硬質ウレタンフォームに混入してしまったグラスウールを取り除くことは極めて困難である。
When recycling the refrigerator, the rigid urethane foam is reused as a fuel material. Therefore, if the rigid urethane foam and the vacuum
このため、粉砕前に真空断熱材40を取り除くことが必要であるが、硬質ウレタンフォームは接着性が良いため、真空断熱材40と直接的に接着していると硬質ウレタンフォームと真空断熱材40を分離することが困難である。これに対して、本実施例では最外被材48に真空断熱材40を収納する形態であるため、真空断熱材40のみを取り出すことが可能となる。これによって、冷蔵庫のリサイクル性を改善することができるものである。
For this reason, it is necessary to remove the vacuum
ここで、本実施例では最外被材48の形状として袋状としているが、図4に示す真空断熱材40の上端側と下端側が開口した筒状の最外被材48を使用することもできる。
Here, in the present embodiment, the
以上述べた通り、本実施例によれば真空断熱材の外包材の少なくとも外周縁表面と折り曲げられた耳部を熱収縮フィルムよりなる最外被材で覆うように構成した。これによれば、真空断熱材の外包材の外周縁表面と折り曲げられた耳部を熱収縮フィルムで覆うことで、熱収縮フィルムによって外包材の外周縁表面が保護されてこの部分での損傷を抑制でき、また熱収縮フィルムによって外包材の耳部を確実に固定できるので、硬質ウレタンフォームの流動性を確保でき断熱箱体の断熱性能の低下を抑制することができるようになる。 As described above, according to this embodiment, at least the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear portion are covered with the outermost covering material made of the heat shrink film. According to this, the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear portion are covered with the heat shrink film, so that the outer peripheral surface of the outer packaging material is protected by the heat shrink film, and damage in this portion is prevented. Further, since the ear portion of the outer packaging material can be reliably fixed by the heat shrinkable film, the fluidity of the hard urethane foam can be ensured and the deterioration of the heat insulation performance of the heat insulation box can be suppressed.
次に本発明のダ2の実施形態について説明する。第2の実施形態は真空断熱材40の両側端側の所定幅領域には熱を加えず、その間の領域だけ熱を加えるようにしたものである。
Next, an embodiment of da 2 of the present invention will be described. In the second embodiment, heat is not applied to a predetermined width region on both side ends of the vacuum
図5において、最外被材48の両側端には所定幅の非熱収縮領域50と、この非熱収縮領域50の間に斜線で示した所定幅の熱収縮領域51が形成されている。このような形態で最外被材48を熱収縮させるには、熱風機ではなくホットプレス機を利用するのが好ましい。ホットプレス機によって熱収縮領域50にだけ熱を限定的に加えることによって熱収縮領域51を熱収縮されることができる。したがって、本実施例も実施例1と同様の作用、効果を奏することが可能となるものである。更に、これに加えて以下に説明する作用、効果を更に奏するようになる。
In FIG. 5, a non-heat-
真空断熱材40の外周縁表面45Aの角部は約90°の角度に形成されているので、単位面積当たりの応力が大きくなり、この部分で損傷が生じやすい。このため本実施例では、この角部において最外被材48を真空断熱材40の形状に沿って密着させないようにすることで、角部の角度を鈍角として応力の集中を緩和するようにしている。これによって、特に角部に位置する外包材が破れるのをより抑制することができる。
Since the corner portion of the outer
また、真空断熱材40の外周縁表面45Aの側端面においても熱収縮していない領域を設けているので、真空断熱材40の端部に外部からが外包材45を損傷する力がかかった場合においても、外包材45と最外被材48との間に空間があることによって、最外被材48がこの力を緩衝して拡散させるので外包材45の損傷をより抑制することができる。ここで、本実施例では角部と側端面を熱収縮されていないが、必要に応じてどちらか一方だけ熱収縮させないことも可能である。
In addition, since a region that is not thermally contracted is provided on the side end face of the outer
尚、第1実施例、第2実施例において図示はしていないが、電気部品や放熱パイプの干渉を避けるといった目的で真空断熱材40の表面に凹凸形状を形成したものについても、本実施例のような熱収縮フィルムよりなる最外被材48を使用して外包材45の損傷を抑制することも可能である。特に、凹凸形状の角部が鋭利になることから最外被材48を設けることで外包材45の損傷を防止するうえでは有効である。
Although not shown in the first embodiment and the second embodiment, this embodiment also applies to the case where the surface of the vacuum
以上述べた通り、本発明によれば真空断熱材の外包材の少なくとも外周縁表面と折り曲げられた耳部を熱収縮フィルムよりなる最外被材で覆うように構成した。これによれば、真空断熱材の外包材の外周縁表面と折り曲げられた耳部を熱収縮フィルムで覆うことで、熱収縮フィルムによって外包材の外周縁表面が保護されてこの部分での損傷を抑制でき、また熱収縮フィルムによって外包材の耳部を確実に固定できるので、硬質ウレタンフォームの流動性を確保でき断熱箱体の断熱性能の低下を抑制することができるようになる。 As described above, according to the present invention, at least the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear portion are covered with the outermost covering material made of the heat shrinkable film. According to this, the outer peripheral surface of the outer packaging material of the vacuum heat insulating material and the bent ear portion are covered with the heat shrink film, so that the outer peripheral surface of the outer packaging material is protected by the heat shrink film, and damage in this portion is prevented. Further, since the ear portion of the outer packaging material can be reliably fixed by the heat shrinkable film, the fluidity of the hard urethane foam can be ensured and the deterioration of the heat insulation performance of the heat insulation box can be suppressed.
尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.
10…冷蔵庫、11…冷蔵室、12a…製氷室、12b…上段冷凍室、13…下段冷凍室、14…野菜室、15…扉用ヒンジ、16a…冷蔵室扉、16b…冷蔵室扉、17a…製氷室扉、17b…上段冷凍室扉、18…下段冷凍室扉、19…野菜室扉、20…パッキン、21、23…仕切断熱壁、22…仕切り部材、24…箱体、24a…断熱材、25…外箱、26…内箱、28…冷却器、29…圧縮機、30…凝縮機、31…送風機、40…真空断熱材、43…芯材、44…内包材、45…外包材、47…耳部、48…最外被材(熱収縮フィルム袋)、48…開口線、50…非熱収縮領域、51…熱収縮領域。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記外包材の少なくとも外周縁表面と前記折り曲げられた前記耳部は、熱収縮性材料の最外被材を熱収縮させることを特徴とする真空断熱材。 In a state where the core material of the fiber assembly is housed in the outer packaging material and decompressed, the vacuum heat insulating material in which the ear portion of the outer packaging material outside the end portion of the core material is bent inside the outer packaging material,
The vacuum heat insulating material, wherein at least the outer peripheral surface of the outer packaging material and the bent ear portion heat-shrink the outermost covering material of the heat-shrinkable material.
前記最外被材の表面には、前記最外被材を開封して前記芯材を収納した前記外包材を引き出す開口線が形成されていることを特徴とする真空断熱材。 The vacuum heat insulating material according to claim 1,
The vacuum heat insulating material is characterized in that an opening line is formed on a surface of the outermost covering material to open the outermost covering material and draw out the outer packaging material containing the core material.
前記最外被材は前記真空断熱材の全外周面を包み、全外周面に亘って熱収縮されているか、前記真空断熱材の前記外周縁表面の角部、或いは側端面、或いは両方を除いて熱収縮されていることを特徴とする真空断熱材。 The vacuum heat insulating material according to claim 1,
The outermost covering material covers the entire outer peripheral surface of the vacuum heat insulating material and is heat-shrinked over the entire outer peripheral surface, or excludes corners, side end surfaces, or both of the outer peripheral surface of the vacuum heat insulating material. Vacuum heat insulating material characterized by being thermally contracted.
前記真空断熱材は、繊維集合体の芯材を外包材に収納して減圧した状態で、前記芯材の端部より外側の前記外包材の耳部を前記外包材の内側に折り曲げた真空断熱材であって、前記外包材の少なくとも外周縁表面と前記折り曲げられた前記耳部は、熱収縮性材料の最外被材で覆って熱収縮させ、
熱収縮された前記最外被材で覆われた前記真空断熱材を前記断熱箱体の内部、或いは貯蔵室扉の内部に配置し、前記夫々の内部に発泡断熱材料を充填して発泡断熱材を形成することを特徴とする冷蔵庫。 In a refrigerator with a heat insulating box formed by an outer box and an inner box, or a vacuum heat insulating material disposed on a storage room door formed by an outer plate and an inner plate,
The vacuum heat insulating material is a vacuum heat insulating material in which the core material of the fiber assembly is housed in an outer packaging material and the pressure is reduced and the ear portion of the outer packaging material outside the end portion of the core material is bent inside the outer packaging material. And at least the outer peripheral surface of the outer packaging material and the bent ear are covered with an outermost covering material of a heat-shrinkable material and thermally contracted,
The vacuum heat insulating material covered with the heat-shrinkable outermost covering material is disposed inside the heat insulating box or the inside of the storage chamber door, and each of the insides is filled with a foam heat insulating material to obtain a foam heat insulating material. A refrigerator characterized by forming.
前記最外被材は前記真空断熱材の全外周面を包んで熱収縮されていることを特徴とする冷蔵庫。 The refrigerator according to claim 4,
The refrigerator is characterized in that the outermost covering material is thermally shrunk so as to cover the entire outer peripheral surface of the vacuum heat insulating material.
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