JP2017003183A

JP2017003183A - 断熱箱体

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Publication number: JP2017003183A
Application number: JP2015116710A
Authority: JP
Inventors: 隆明吉田; Takaaki Yoshida
Original assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2017-01-05
Anticipated expiration: 2035-06-09
Also published as: JP6694243B2

Abstract

【課題】キャビネットの断熱空間に真空断熱パネルと発泡断熱材を設けた冷蔵庫において、発泡断熱材が充填されない空洞が発生しにくく製造性に優れた冷蔵庫を提供する。【解決手段】左側面３ａ、右側面３ｂ、上面３ｃ、底面３ｄ、及び背面３ｅを有する内箱３と、内箱３の外側に設けられ内箱３との間で断熱空間を形成する外箱と、断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、内箱３の左側面３ａ、右側面３ｂ、上面３ｃ、底面３ｄ、背面３ｅの少なくともいずれか１つの面に発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔３ｅ−１が設けられ断熱箱体であって、内箱３のガス抜き孔３ｅ−１を有さない面の断熱空間側に通気性シート３２ａ、３２ｂ、３４が貼付されている。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、断熱箱体に関するものである。

従来、冷蔵庫などの断熱箱体は、外箱と内箱との間に形成された断熱空間に発泡断熱材を充填して構成され、その内部に貯蔵空間が形成されている。このような断熱箱体では、外箱と内箱との間に充填する発泡断熱材の一部を発泡断熱材より断熱性能に優れた真空断熱材に置き換えることで、貯蔵空間を区画する壁厚の薄型化を図り貯蔵空間の容積を拡張しているが、断熱箱体の壁厚の薄型化に伴い剛性が低下する問題がある。これに対して、剛性の高い真空断熱材を採用したり、発泡断熱材中にグラスファイバを混合したり、外箱の各部位に補強板を設置したりするなどの種々の対策がとられている。

特開２００８−１０１７９１号公報

本発明が解決しようとする課題は、前記の薄壁化に伴う内箱の剛性の低下を解決することができる断熱箱体を提供することである。

本実施形態の断熱箱体は、左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、前記内箱の左側面、右側面、上面、底面、背面の少なくともいずれか１つの面に前記発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔が設けられ断熱箱体であって、前記内箱の前記ガス抜き孔を有さない面の断熱空間側に通気性シートが貼付されているものである。

本発明の一実施形態に係る断熱箱体の断面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。内箱を背面から見た斜視図である。断熱箱体の分解斜視図である。発泡断熱材の発泡原液の広がり状態を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。

本実施形態に係る断熱箱体１は、左側壁、右側壁、天井壁、底壁及び背壁を備えた前面に開口する箱状をなしており、その内部に区画された貯蔵室を冷却する冷凍サイクルとともに前面開口部を閉塞する扉が設けられ冷蔵庫を構成する。

断熱箱体１は、鋼板製の外箱２と合成樹脂製の内箱３との間に断熱空間４を形成し、この断熱空間４にウレタンフォーム等の発泡断熱材２０や真空断熱パネル２２が設けられている。内箱３の内側には、複数の貯蔵室が設けられており、具体的には、図１に示すように、上段から順に、冷蔵室６、野菜室７が設けられ、その下方に製氷室８と小冷凍室９が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室１０が設けられている。

冷蔵室６及び野菜室７は、いずれも冷蔵温度帯（例えば、１〜４℃）に冷却される貯蔵室であり、それらの間は、合成樹脂製の仕切板１１により上下に仕切られている。

野菜室７の下方は、内部に断熱材が設けられた断熱仕切壁１２によって仕切られ、冷凍温度帯（例えば、−１０〜−２０℃）に冷却される冷凍空間が形成されている。この冷凍空間は、仕切板１３によって上下に区画され、その上方空間が更に仕切板１４によって左右に分割され製氷室８及び小冷凍室９が設けられ、仕切板１３の下方に冷凍室１０が設けられている。

断熱箱体１の外郭を構成する外箱２は、左側面２ａ、右側面２ｂ、天面２ｃ、底面２ｄ及び背面２ｅを有する前面に開口した箱状をなしている。左側面２ａ、右側面２ｂ、天面２ｃは、一枚の長尺な鋼板をほぼＵ字状に折曲することにより形成されている。底面２ｄ及び背面２ｅは、左側面２ａ、右側面２ｂ、及び天面２ｃと別個に設けられた鋼板を所定形状に成形した部材であり、底面２ｄには、冷凍サイクルの一部を構成する圧縮機や凝縮器が収納される機械室１５を形成するための段差部２ｄ−１が折曲形成されている（図４及び図５参照）。

図２に示すように、左側面２ａ及び右側面２ｂの前端部には、幅方向内方に突出するフランジ部２ａ−１、２ｂ−１が形成され、左側面２ａ及び右側面２ｂの後端部には、前方に指向するフランジ部２ａ−２、２ｂ−２が形成されている。更に、背面２ｅの左右の両端部には、左側面２ａ及び右側面２ｂのフランジ部２ａ−２、２ｂ−２に挿入係合されるフランジ部２ｅ−１、２ｅ−２が形成されている。

外箱２の左側面２ａ、右側面２ｂ、天面２ｃ、底面２ｄ及び背面２ｅの断熱空間４側には、平板状の真空断熱パネル２２が熱可塑性接着剤（ホットメルト）などの接着剤で貼り付けられ、これにより、内箱３との間に形成される断熱空間４に真空断熱パネル２２を配設している。

また、背面２ｅの左右両側部には、図２及び図４に示すように、上下方向の中央付近に発泡断熱材２０の発泡原液Ｐを断熱空間４へ注入するための注入孔１６が穿設されている。

内箱３は、合成樹脂材を真空成形機によって成形したもので、外箱２の左側面２ａ、右側面２ｂ、天面２ｃ、底面２ｄ及び背面２ｅとそれぞれ対向する左側面３ａ、右側面３ｂ、天面３ｃ、底面３ｄ及び背面３ｅを有する前面に開口した箱状をなしており、外箱２との間で断熱空間４を形成する。

外箱２及び内箱３で形成された断熱空間４には、外箱２に貼付された真空断熱パネル２２が設けられ、真空断熱パネル２２以外の箇所に発泡断熱材２０や冷凍サイクルの一部を構成する放熱パイプなどの冷媒パイプ（不図示）が配設されている。本実施形態では、外箱２に貼付された真空断熱パネル２２と内箱３の左側面３ａ、右側面３ｂ、天面３ｃ、底面３ｄ及び背面３ｅとの間には発泡断熱材２０が設けられており、この発泡断熱材２０によって外箱２と内箱３とが一体化している。

内箱３の左側面３ａ及び右側面３ｂには、貯蔵室６、７、８、９、１０へ突出するビード１７が設けられている。ビード１７は、図１に示すように、左右の側面３ａ、３ｂの対向する位置に設けられた前後方向に延びる突条形状をなしており、不図示の棚板や引出容器を支持する。

内箱３の左側面３ａ及び右側面３ｂの前端部には、外箱２の左側面２ａ及び右側面２ｂのフランジ部２ａ−１、２ｂ−１に挿入係合されるフランジ部３ａ−１、３ｂ−１が形成されている。

内箱３の背面３ｅには、断熱仕切壁１２を形成する仕切部３ｆが内箱３の前面開口部に向けて突出している。図３に示すように、この仕切部３ｆは内箱３の左側面３ａ、右側面３ｂ、及び背面３ｅに開口し、この開口を介して外箱２と内箱３との間に形成される断熱空間４が断熱仕切壁１２の内部と連通している。

また、内箱３の背面３ｅには、貯蔵室から断熱空間へ貫通するガス抜き孔３ｅ−１が設けられており、断熱空間４に発泡断熱材２０を充填する際に断熱空間４の空気をガス抜き孔３ｅ−１から外部へ排出する。この例では、内箱３の背面３ｅの左右側部に複数個のガス抜き孔３ｅ−１が上下方向に間隔をあけて設けられている。なお、本実施形態では、ガス抜き孔３ｅ−１は、内箱３の背面３ｅに設けられ、左側面３ａ、右側面３ｂ、天面３ｃ、及び底面３ｄに設けられていない。

内箱３の底面３ｄには、外箱２の底面２ｄの段差部２ｄ−１に対応して機械室１５を形成するための段差部３ｄ−１が形成されている。

また、内箱３の左側面３ａ、右側面３ｂ、天面３ｃ、及び底面３ｄには、断熱空間４から貯蔵室６、７、８、９、１０へ陥没する凹溝１８ａ、１８ｂが設けられている。左側面３ａ及び右側面３ｂに設けられた凹溝１８ａ、１８ｂは上下方向に沿って直線状に設けられ、天面３ｃ及び底面３ｄに設けられた凹溝１８ａ、１８ｂは左右方向に沿って直線状に設けられており、この例では、内箱３の隣接する面に設けられた凹溝１８ａ、１８ｂの端部が接続され、凹溝１８ａ、１８ｂが左側面３ａ、天面３ｃ、右側面３ｂ、及び底面３ｄを周回するように一続きに設けられている。このような内箱３の左側面３ａ、天面３ｃ、右側面３ｂ、及び底面３ｄを周回するように設けられた凹溝１８ａ、１８ｂは、内箱３の前部と後部に前後方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。

このような内箱３には、図２及び図３に示すように、背面３ｅに設けられたガス抜き孔３ｅ−１を外側から覆うように背面３ｅの断熱空間４側に帯状の通気性シート３０が内箱３の背面３ｅの左右側部に１つずつ貼付されている。通気性シート３０は、背面３ｅの上端から下端まで背面３ｅに開口する仕切部３ｆを跨いで上下方向に沿って設けられ、上下方向に間隔をあけて設けられた複数のガス抜き孔３ｅ−１を１つの通気性シート３０が覆っている。

また、内箱３の断熱空間４側には、ガス抜き孔３ｅ−１を覆う通気性シート３０以外にも、複数の通気性シート３２ａ、３２ｂ、３４、３６が貼付されている。

具体的には、通気性シート３２ａ、３２ｂ、３４は、内箱３においてガス抜き孔３ｅ−１が設けられていない面に貼付されている帯状の通気性シートであり、内箱３を構成する複数の面にわたって設けられている。

通気性シート３２ａ、３２ｂは、内箱３に設けられた凹溝１８ａ、１８ｂの底面に貼付され、内箱３の左側面３ａ、天面３ｃ、右側面３ｂ、及び底面３ｄに設けられている。なお、本実施形態では、内箱３の左側面３ａ及び右側面３ｂの断熱空間４側に開口する仕切部３ｆやビード１７が形成されているが、通気性シート３２ａ、３２ｂは、仕切部３ｆやビード１７を跨いで設けられ、内箱３の左側面３ａ、天面３ｃ、右側面３ｂ、及び底面３ｄを途切れること無く周回するように設けられている。

凹溝１８ａ、１８ｂに設けられた通気性シート３２ａ、３２ｂの厚みは、図２に例示すように、凹溝１８の深さより大きく、凹溝１８ａ、１８ｂに設けられた通気性シート３２ａ、３２ｂが左側面３ａ、天面３ｃ、右側面３ｂ、及び底面３ｄより断熱空間４側へ飛び出している。

通気性シート３４は、内箱３の左右の側面３ａ、３ｂに貼付された通気性シートであり、内箱３の前部から後方へ向けて延び凹溝１８ａ、１８ｂに設けられた通気性シート３２ａ、３２ｂと交差している。上記のように凹溝１８ａ、１８ｂに設けられた通気性シート３２ａ、３２ｂは左右の側面３ａ、３ｂから断熱空間４側へ飛び出ているため、前後方向に沿って延びる通気性シート３４が、凹溝１８ａ、１８ｂに設けられた通気性シート３２ａ、３２ｂと交差する箇所において接触状態で重なっている。通気性シート３４の後端部は、左右の側面３ａ、３ｂの後端で幅方向内方へ折れ曲がり背面３ｅの側部まで延びて、ガス抜き孔３ｅ−１を覆う上下方向に延びる通気性シート３０と交差し接触状態で重なっている。このような通気性シート３４は、上下方向に間隔をあけて複数枚設けられており、内箱３の左右の側面３ａ、３ｂにおいて上下方向に延びる通気性シート３０と格子状に設けられている。

通気性シート３６は内箱３の背面３ｅに貼付された帯状の通気性シートであり、２つの通気性シート３６が背面３ｅの斜めに対向する角部を結ぶ対角線状に貼付され、背面３ｅの略中央部で交差し接触状態で重なっている。

内箱３の断熱空間４側に貼付された各通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６は、通気性を持つ柔軟なシート材であれば素材は特に限定されず、例えば、連続気泡のウレタンフォームあるいはゴムの発泡シートや、不織布あるいは織物などの繊維シートを用いることができる。通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６の厚みは、断熱空間４に注入される発泡原液Ｐが通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６の内部まで浸透可能な厚みであることが好ましい。

また、内箱３に貼付された各通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６の厚みは、全て同一であっても良いが、本実施形態では、通気性シート３２ａ、３２ｂの厚みが、通気性シート３０、３４、３６と異なっている。具体的には、凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａが最も肉厚に設けられ、凹溝１８ｂ内に設けられた通気性シート３２ｂが凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａより肉薄に設けられ、内箱３の背面３ｅに設けられた通気性シート３０、３４、３６が最も肉薄に設けられており、ガス抜き孔３ｅ−１から離れた位置に貼付される通気性シートが、ガス抜き孔３ｅ−１に近接する通気性シートより肉厚に設けられている。

ここで通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６の厚みの一例を挙げると、通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６が連続気泡のウレタンフォームからなるシート材を使用する場合、凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａの厚みを１０ｍｍ、凹溝１８ｂ内に設けられた通気性シート３２ｂの厚みを７ｍｍ、内箱３の背面３ｅに設けられた通気性シート３０、３４、３６の厚みを５ｍｍに設けることができる。

次に、上記構成の断熱箱体１の製造方法について図４及び図５に基づいて説明する。

まず、外箱２の左側面２ａ、右側面２ｂ、天面２ｃ、底面２ｄ及び背面２ｅの断熱空間４側に両面接着テープ或いはホットメルトなどの接着剤により真空断熱パネル２２を接着する。

また、内箱３の断熱空間４側に両面接着テープなどの接着剤により通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６を上述した所定の位置に貼付する。

次いで、図４に示すように、真空断熱パネル２２を設けた外箱２の左側面２ａ、右側面２ｂ及び天面２ｃの内側に通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６を貼付した内箱３を配置して、内箱３の左側面３ａおよび右側面３ｂのフランジ部３ａ−１ａ、３ｂ−１ａを外箱２の左側面２ａおよび右側面２ｂのフランジ部２ａ−１、２ｂ−１に挿入係合する。

そして、外箱２と内箱３の間に形成された断熱空間４において、真空断熱パネル２２が存在しない箇所に冷凍サイクルを構成する放熱パイプなどの冷媒パイプや、断熱箱体１に設けられた電気部品から延びるリード線を配設した後、外箱２の底面２ｄを外箱２の左側面２ａ及び右側面２ｂに取り付け、更に、外箱２の背面２ｅを左側面２ａ、右側面２ｂ、底面２ｄに取り付ける。

そして、図５に示すように、外箱２および内箱３の前面開口部を下方に向けつつ内箱３内に不図示の発泡治具を嵌め込んだ状態で、外箱２の背面２ｅに設けられた注入孔１６に注入ノズル２４を挿入し、注入ノズル２４から吐出される発泡断熱材２０の発泡原液Ｐを注入孔１６より断熱空間４へ注入する。

注入孔１６から断熱空間４へ注入された発泡原液Ｐは、外箱２および内箱３の前面開口部のフランジ部２ａ−１、２ｂ−１、３ａ−１、３ｂ−１で受けられた後、発泡により膨張して断熱箱体１の左側壁、右側壁、天井壁、及び底壁の内部を断熱箱体１の前側から後側へ充填され、その後、断熱箱体１の背面角部を回り込んで断熱箱体１の背壁に流れ込み背壁内部へ充填される。このような発泡断熱材２０の充填の際に、内箱３の断熱空間４側に貼付された通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６に発泡原液Ｐが浸み込み通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６を含浸硬化させ、密度の高い強固な樹脂層が形成される。

そして、発泡断熱材２０が断熱空間４全体に充填されると、外箱２の断熱空間４側に固定された真空断熱パネル２２が発泡断熱材２０によって内箱３に接着固定された断熱箱体１が得られる。

以上のような本実施形態の断熱箱体１では、内箱３のガス抜き孔３ｅ−１が設けられた背面３ｅだけでなく、ガス抜き孔３ｅ−１が設けられていない面３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにも通気性シート３２ａ、３２ｂ、３４が貼付されているため、これらの通気シート３２ａ、３２ｂ、３４も発泡断熱材２０によって含浸硬化し、内箱３全体を補強することができ断熱箱体１の剛性を向上することができる。

本実施形態では、前後方向に沿って延びる通気性シート３４が、上下方向に延びる通気性シート３２や通気性シート３０と接触状態で交差したり、通気性シート３６が対角線状に貼付され背面３ｅの略中央部において接触状態で交差しており、通気性シートが他の通気性シートの一部と重なるように設けられているため、重なり合った通気性シートが、発泡断熱材２０によって含浸硬化することで内箱３を支え合いながら補強することができ、内箱３の剛性を向上することができる。

本実施形態では、通気性シート３４、３６は、内箱３の複数の面にわたって設けられているため、発泡断熱材２０によって含浸硬化した通気性シートが立体的に配置され内箱３のねじれや面同士の歪みを抑えることができ、内箱３の剛性をより一層向上することができる。

本実施形態では、通気性シート３４が、内箱３の左側面３ａ及び右側面３ｂに設けられたビード１７を跨ぐように内箱３に貼付されており、ビード１７の位置で通気性シート３４を切断して内箱３に貼付する必要がなく作業性に優れる。

本実施形態では、内箱３に設けた凹溝１８ａ、１８ｂ内に通気性シート３４を設けているため、凹溝１８ａ、１８ｂによって内箱３を補強することができるとともに、内箱３に対する通気性シート３４の位置決めが容易となる。

また、本実施形態では、凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａが最も肉厚に設けられ、凹溝１８ｂ内に設けられた通気性シート３２ｂが凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａより肉薄に設けられ、内箱３の背面に設けられた通気性シート３０、３４、３６が最も肉薄に設けられており、内箱３に貼付される位置によって通気性シートの厚みが異なっている。外箱２の注入孔１６から注入された発泡原液Ｐは、断熱空間４の前面側から背面側へと順に発泡充填されるため、凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａでは、発泡開始直後に充填される断熱空間４の前面部分に位置することとなり、発泡原液Ｐの発泡圧が比較的高く通気性シート３２ａ内部まで発泡原液Ｐが含浸しやすいが、内箱３の背面３ｅに設けられた通気性シート３０、３４、３６では、発泡充填の終結部分に位置するため、発泡原液Ｐの発泡圧が比較的低く通気性シート３０、３４、３６内部まで発泡原液Ｐが含浸しにくい。

したがって、凹溝１８ａ内に設けられた通気性シート３２ａを肉厚に設けることで、断熱空間４内に強固で厚みのある樹脂層を設けて内箱３前側の補強性能を上げつつ、内箱３の背面３ｅに貼付された通気性シート３０、３４、３６が肉厚であると、通気性シートの深部まで発泡原液Ｐが浸透されず通気性シートを含浸硬化させることができないおそれがあることから、断熱空間４において発泡原液Ｐの発泡圧の低い位置に貼付された通気性シートほど肉薄に設けることで、確実に内箱３に貼付した全ての通気性シートを含浸硬化させることができる。

なお、上記した実施形態では、内箱３に帯状の通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６を貼付し内箱３の一部分に通気性シート３０、３２ａ、３２ｂ、３４、３６を設ける場合について説明したが、内箱３の断熱空間４側全面に通気性シートを設けてもよく、これにより、内箱３全体を発泡原液Ｐにより含浸硬化した通気性シートで補強することができ断熱箱体１の剛性を向上することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…断熱箱体、２…外箱、３…内箱、３ｅ−１…ガス抜き孔、３ｆ…仕切部、４…断熱空間、１５…機械室、１７…ビード、１８ａ…凹溝、１８ｂ…凹溝、２０…発泡断熱材、３０…通気性シート、３２ａ…通気性シート、３２ｂ…通気性シート、３４…通気性シート、３６…通気性シート、Ｐ…発泡原液

Claims

左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、
前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、
前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、
前記内箱の左右側面、上面、底面、背面の少なくともいずれか１つの面に前記発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔が設けられ断熱箱体であって、
前記内箱の前記ガス抜き孔を有さない面の断熱空間側に通気性シートが貼付されている断熱箱体。
左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、
前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、
前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備えた断熱箱体であって、
前記内箱の断熱空間側に貼付された複数の通気性シートを備え、
複数の前記通気性シートの少なくとも１つの前記通気性シートは、他の前記通気性シートの一部と重なっている断熱箱体。
前記内箱の複数の面にわたって貼付された前記通気性シートが、他の前記通気性シートの一部と重なっている請求項２に記載の断熱箱体。
前記内箱は、貯蔵空間側に突出し直線状に延びるビードを備え、
前記通気性シートが、前記ビードを跨ぐように設けられている請求項１〜３のいずれか１項に記載の断熱箱体。
前記内箱は、貯蔵空間側に凹んだ凹溝を備え、
前記通気性シートが、前記凹溝内に設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の断熱箱体。
厚みの異なる複数種類の前記通気性シートが、前記内箱の断熱空間側に貼付されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の断熱箱体。
前記通気性シートが、前記内箱の断熱空間側全面を覆うように貼付されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の断熱箱体。
前記通気性シートが、連続気泡構造のウレタンフォームからなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の断熱箱体。