JP3493009B2 - 冷蔵庫 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空断熱材を利用
した冷蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、冷蔵庫の省エネルギー化や省スペ
ース化を狙いに、冷蔵庫の断熱性能を高める一手段とし
て、高断熱性能を有する真空断熱材を利用する方法があ
り、省エネルギーの要請が益々高まる今日では、硬質ウ
レタンフォームと比較して数倍から１０倍程度の断熱性
能を有する真空断熱材を適切な範囲内で最大限に利用す
ることにより断熱性能を向上させていくことが急務であ
るといえる。真空断熱材を利用した高い断熱性能を有す
る冷蔵庫を実現する手段としては、特開平６−１５９９
２２号公報、特開平３−２３３２８５号公報、特開平１
０−２０５９８９号公報に記載された手段などが知られ
ている。

【０００３】図５には、特開平６−１５９９２２号公報
に記載されている冷蔵庫の側面断面図を示す。本例で
は、外箱１と内箱２で構成される空間全体を、成形可能
な袋状の紙材８で覆い、この紙材８内部に無機多孔質か
らなる充填材９を充填し、内外箱で囲まれた空間の形状
に沿って真空断熱材３が構成されている。本構成によ
り、内外箱間への真空断熱材の収納作業が容易に行える
と共に内外箱と真空断熱材との隙間を塞ぐ作業などが廃
止できるうえ、硬質ウレタンフォームを使用せず真空断
熱材のみで断熱箱体を構成できるため極めて高い断熱性
能を確保することができる。

【０００４】また図６には、特開平１０−２０５９８９
号公報に記載されている冷蔵庫の水平断面図を示す。本
例では、外箱１と内箱２で構成される空間において、外
箱に接するように真空断熱材３を配設し、真空断熱材３
を配設した後で硬質ウレタンフォーム４を充填発泡する
構成としている。本構成では、平滑面からなる外箱に真
空断熱材を貼り付けるため、真空断熱材の面積が大きい
場合でも貼付け作業が容易である。また、硬質ウレタン
フォームと真空断熱材を複層するため、断熱箱体が強度
的に非常に弱くなるといった心配はなく、補強材の追加
などにより強度を高めることができる。

【０００５】また図７には、特開平３−２３３２８５号
公報に記載されている冷蔵庫の断熱壁の拡大断面図を示
す。本例では、外箱１と内箱２で構成される空間におい
て、内箱２に取り付けられた固定具５で支持される挟持
板６に真空断熱材３を挿入挟持し、残りの空間に硬質ウ
レタンフォームを充填し断熱箱体を構成している。本構
成では、放熱用の高温冷媒配管や扉の取っ手など、内外
箱で形成される空間において外箱側に配設する介在物を
問題なく配設できるだけでなく、硬質ウレタンフォーム
を充填する際に真空断熱材が移動することがないため、
真空断熱材の移動に伴う硬質ウレタンフォームの充填状
態の劣化を防止することが可能である。更に、硬質ウレ
タンフォームと真空断熱材を複層するため、断熱箱体が
強度的にみて大幅に弱くなる心配もない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のうち特開平６−１５９９２２号公報に記載されている
冷蔵庫では、硬質ウレタンフォームと比較して強度的に
劣る真空断熱材のみを使用した冷蔵庫であるため、断熱
性能は高いものの強度的には非常に弱くなるといった問
題があった。

【０００７】また、特開平１０−２０５９８９号公報に
記載されている冷蔵庫では、外箱外面積に対する真空断
熱材の被覆率が大きくなると、例えば冷蔵庫の構成要素
の一つである放熱用の高温冷媒配管や扉の取っ手など、
内外箱で形成される空間において外箱側に配設する部材
を配設するための場所が確保できなくなるといった問題
がある。また、真空断熱材を外箱に直接貼り付ける構成
としているため、冷蔵庫がシステムキッチンに組み込ま
れた場合や冷蔵庫の左右に家具などが置かれ、外箱に内
接されている高温冷媒配管からの放熱により冷蔵庫周囲
の外気温度が４０℃を超えるような場合には、真空断熱
性能の経時的な断熱性能の劣化が著しく、吸熱負荷量の
低減効果が大幅に低下してしまい、最悪の場合には冷蔵
庫が冷えない事態さえ想定されるという問題があった。
また、外箱に直接真空断熱材を貼り付けるため、外箱表
面に凹凸や波打ちが生じ外観の美しさを損ないやすいと
いう問題があった。

【０００８】また、特開平３−２３３２８５号公報に記
載されている冷蔵庫では、真空断熱材の周囲部分を挟持
板で支持するため、真空断熱材の外側と内側の両面にて
発泡する硬質ウレタンフォームの発泡圧差に耐えること
がでず、真空断熱材が反ってしまうことがある。その結
果、外箱或いは内箱と真空断熱材との隙間が局所的に極
めて薄くなり硬質ウレタンフォームが成形されないとい
った問題が生じ、時には本問題により生じた空隙が原因
して外箱表面に凹凸や波打ちが生じ外観の美しさを損な
ってしまうという問題があった。また、反りを防止する
ためには真空断熱材を小さく分割して挟持板で支持する
必要があるが、この場合には外箱表面に対する真空断熱
材の被覆率を高めることができない。更に、ＡＢＳから
なる１ｍｍ以下の薄い内箱に固定具を取り付けるため、
固定具の取り付け作業が安定しないといった問題もあ
る。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑み、真空断熱材を
多く使用しても、箱体強度として問題がなく、かつ高い
断熱性能を確保した冷蔵庫を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は以下のような構成とする。

【００１１】 本発明の請求項１に係る冷蔵庫は、外箱
と内箱の間に硬質ウレタンフォームと真空断熱材とを備
え、真空断熱材を両側面，天面，背面，底面，および前
面の各面に配置し、外箱の表面積に対して真空断熱材の
被覆率が５０％を超え８０％以下であり、かつ前記両側
面および前記天面には放熱用の高温冷媒配管を外箱に接
するように配設した冷蔵庫において、高温冷媒配管によ
って外箱表面温度が外気温度よりも高くなる両側面およ
び天面においては、真空断熱材の表裏両面に均質なウレ
タン層が形成され、真空断熱材と外箱との距離が真空断
熱材と内箱との距離より小さく、前面側から背面側に向
かって真空断熱材と外箱との距離が徐々に大きくなるよ
うに、真空断熱材を外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフ
ォームに埋設し、背面においては真空断熱材を外箱の背
面板に固定し、底面においては真空断熱材を内箱に固定
し、外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォームを注入する
ための注入口を、両側面の真空断熱材と内箱との空間に
は直接注入されるが両側面の真空断熱材と外箱との空間
には直接注入されないように外箱背面に設けたものであ
る。

【００１２】 本発明によれば、高温冷媒配管からの放
熱により外気温度よりも外箱表面温度が高くなる両側面
および天面については、真空断熱材の表裏両面に均質な
ウレタン層が形成され、真空断熱材を外箱と内箱の中間
で硬質ウレタンフォームに埋設するようにしているた
め、真空断熱性能の経時的な断熱性能の劣化を最低限に
抑えることができる。また、真空断熱材を硬質ウレタン
フォームに埋設するため、外箱表面の凹凸や波打ちを抑
えることができ、外観の美しさを維持することができ
る。

【００１３】 また、外箱背面に設けた注入口から、冷
蔵庫の両側壁面に対して真空断熱材と内箱との空間側に
のみ硬質ウレタンフォームを直接注入するため、外箱ま
たは内箱と真空断熱材との間に形成される空間に対して
荒れや発泡不足を起こすことなく均質な硬質ウレタンフ
ォームを形成することができる。この結果、断熱性能の
低下を引き起こすことがなく省エネルギー効果を高める
ことができると共に、箱体強度をも維持することができ
る。

【００１４】 また、両側面および天面においては、外
箱背面に設けた注入口から硬質ウレタンフォームを直接
注入しない真空断熱材と外箱との空間距離を硬質ウレタ
ンフォームを直接注入する真空断熱材と内箱との空間距
離より小さくすることにより、両側面および天面の壁厚
を薄くすることができ、内容積効率が高く、省スペース
の要求にも応えた冷蔵庫を提供することができる。

【００１５】 また、前面側から背面側に向かって、す
なわち、硬質ウレタンフォームが充填後に発泡していく
方向に沿って、両側面および天面の真空断熱材と外箱と
の距離を徐々に大きくしていくことにより、硬質ウレタ
ンフォームの充填後の発泡初期に比べ後半では発泡力が
弱くなるといった現象に対応することができ、発泡後半
でも硬質ウレタンフォームをよどみなく均一に発泡させ
ることができる。この結果、硬質ウレタンフォームに真
空断熱材を複層した場合の断熱性能を最大限に発揮する
ことができ、省エネルギー効果を高めることができる。

【００１６】 また、背面においては真空断熱材を外箱
の背面板に固定したので、真空断熱材が冷却装置の配管
や冷却器の除霜水を排水するドレン管の邪魔にならない
ようにできると共に、背面板と真空断熱材を一体品とし
て組み立てることができ、製造工程上好ましい。また、
底面においては真空断熱材を内箱に固定したので、圧縮
機や凝縮器からの放熱により概ね４０℃を超える機械室
の温度の影響が真空断熱材に至り、真空断熱材の経時的
な断熱性能の低下が生じることを防止することができ
る。

【００１７】 また、真空断熱材を箱体内外の通過熱勾
配の大きい箇所から配設して、被覆率が外箱表面積の概
ね５０％を超える程度になれば冷蔵庫の吸熱負荷量を効
果的に抑えることができ、省エネルギー効果を高めるこ
とができる。一方、被覆率を８０％以下にとどめること
により、標準外の形態をした真空断熱材の使用や作業効
率の悪い部分への配設作業を強いられることによる真空
断熱材の吸熱量低減に対するコスト比率の急激な増加を
避けることができ、真空断熱材の利用価値が高い状態で
吸熱負荷量を効果的に抑え、省エネルギー効果を高める
ことができる。

【００１８】 本発明の請求項２に係る冷蔵庫は、外箱
内側近傍に硬質ウレタンフォームと真空断熱材以外の介
在物としての取っ手がある扉においては、真空断熱材を
外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設するよ
うに構成したものである。

【００１９】 本発明によれば、外箱内側近傍に硬質ウ
レタンフォームと真空断熱材以外の介在物としての取っ
手がある扉においては、真空断熱材を外箱と内箱の中間
で硬質ウレタンフォームに埋設することにより、真空断
熱材の被覆率を低減することなく真空断熱材の利用価値
が高い状態で吸熱負荷量を効果的に抑えることができ
る。

【００２０】 本発明の請求項３に係る冷蔵庫は、請求
項１または請求項２記載の冷蔵庫において、芯材と、前
記芯材を覆うガスバリア性フィルムからなる前記真空断
熱材において、前記ガスバリア性フィルムを構成する金
属箔層から成るフィルム面とアルミ蒸着層から成るフィ
ルム面のうち前記アルミ蒸着層から成るフィルム面を内
箱側に設けるように構成したものである。

【００２１】 本発明によれば、ガスバリア性能の低い
アルミ蒸着層を内箱側にして真空断熱材を配設すること
により、真空断熱材の経時的な断熱性能の劣化を抑制す
ることができる。更に、外箱表面温度が外気温度よりも
高くなることが想定される部分については、真空断熱材
を外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設する
ため、なお一層経時的な断熱性能の劣化を抑制する効果
が高まる。

【００２２】 本発明の請求項４に係る冷蔵庫は、請求
項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫におい
て、両側面および天面について、真空断熱材はスペーサ
により外箱に固定しており、背面側に設けたスペーサの
高さを前面側に設けたスペーサの高さ以上とするように
構成したものである。

【００２３】本発明によれば、外箱と真空断熱材の間に
設けたスペーサにより真空断熱材を固定するばかりでな
く、冷蔵庫の背面側に設けたスペーサの高さを前面側に
設けたスペーサの高さ以上とするだけで、硬質ウレタン
フォームの発泡方向に沿って真空断熱材と外箱または内
箱との距離を徐々に大きくしていくことができる。ま
た、スペーサはホットメルト接着剤により外箱と真空断
熱材を強力に接着できるため、硬質ウレタンフォームの
発泡により真空断熱材が移動してしまうといった問題は
全く発生しない。更にホットメルト接着剤にて真空断熱
材を固定しているため、スペーサを適切な位置に配置す
ることができ、真空断熱材の表裏にて硬質ウレタンフォ
ームの発泡圧が異なる場合に起こり得る真空断熱材の反
りを解消することができる。その結果、均質な硬質ウレ
タンフォーム中に高い被覆率で真空断熱材を埋設するこ
とができ、省エネルギー効果を高めることができる。

【００２４】 本発明の請求項５に係る冷蔵庫は、請求
項１から請求項４のいずれか一項に記載の冷蔵庫におい
て、両側面，天面，背面，底面，および前面に配設した
真空断熱材どうしの離間距離を、両側面および天面の真
空断熱材と外箱との距離以上にするように構成したもの
である。

【００２５】 本発明によれば、真空断熱材どうしの離
間距離を、両側面および天面の真空断熱材と外箱との距
離以上、すなわち、硬質ウレタンフォームの充填可能と
される最低厚さ以上にすることにより、硬質ウレタンフ
ォームの流動性を維持することができるため、突き合わ
せ部分に均質なウレタン層を形成することができる。こ
れにより、硬質ウレタンフォームの荒れや発泡不足によ
る断熱性能の低下を引き起こすことがないばかりか、箱
体強度をも維持することができる。

【００２６】 本発明の請求項６に係る冷蔵庫は、請求
項１から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫におい
て、外箱の前面側折り曲げ端面と両側面に配設する真空
断熱材の前面側端面との端面間距離を、外箱と内箱の中
間で硬質ウレタンフォームに埋設した真空断熱材と外箱
との距離以上にするように構成したものである。

【００２７】 本発明によれば、前記端面間距離を、外
箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設した真空
断熱材と外箱との距離以上、すなわち、硬質ウレタンフ
ォームの充填可能とされる最低厚さ以上にすることによ
り、硬質ウレタンフォームの流動性を維持することがで
きるため、前記端面間に均質なウレタン層を形成するこ
とができる。これにより、硬質ウレタンフォームの荒れ
や発泡不足による断熱性能の低下を引き起こすことがな
いばかりか、箱体強度をも維持することができる。

【００２８】

【００２９】

【００３０】 本発明の請求項７に係る冷蔵庫は、請求
項１から請求項６のいずれか一項に記載の冷蔵庫におい
て、両側面の真空断熱材と内箱との空間の距離を、背面
に設けた硬質ウレタンフォームの注入口径以上とするよ
うに構成したものである。

【００３１】本発明によれば、硬質ウレタンフォームを
注入する側の空間を注入口径以上にすることにより、液
状態で注入されるウレタンを発泡させることなく直接外
箱の前面折り曲げ端面部分にまで注入することができ
る。その結果、外箱と内箱との中間位置に配設されてい
る真空断熱材の外側と内側に対して同程度スピードで硬
質ウレタンフォームを発泡することができるため、真空
断熱材の表裏面において均質なウレタン層を形成し省エ
ネルギー効果を高めることができると共に、箱体強度を
も維持することができる。

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【発明の実施の形態】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。

【００３５】（実施の形態）実施の形態における一実施
例の冷蔵庫を図1から図４に示す。図１には冷蔵庫の正
面断面図を、図２には冷蔵庫の側面断面図を示す。図
１，図２において、２１は冷蔵庫本体であり、２２は扉
１０を含めた断熱箱体で、ＡＢＳなどの合成樹脂からな
る内箱２と鉄板などの金属からなる外箱１とから形成さ
れる空間２３に硬質ウレタンフォーム４と真空断熱材３
ａ、３ｂ、３ｃが複層構造で配設されている。断熱箱体
２２の製造にあたっては、真空断熱材３ａ〜３ｃをあら
かじめ外箱１または内箱２に直接または間接的に接着固
定したあと、硬質ウレタンフォーム４の原料を注入して
一体発泡を行う。

【００３６】更に、断熱箱体２２は各温度帯の部屋に区
切られており、１２は冷凍室、１５は冷蔵室、１６は野
菜室を構成している。冷凍室１２は概ね−１５℃〜−２
５℃の冷凍領域に、冷蔵室１５，野菜室１６は概ね０〜
１０℃の冷蔵領域に設定される。１７は圧縮機、１８は
凝縮器、１９は冷却器であり冷却装置を構成している。
つまり、冷蔵庫本体２１は断熱箱体２２と、冷凍室１
２，冷蔵室１５，野菜室１６と、これら各温度帯の部屋
を冷却する圧縮機１７、凝縮器１８、冷却器１９を備え
た冷却装置によって構成されている。

【００３７】ここで、断熱箱体２２の側面と天面におけ
る真空断熱材３ａは、外箱１に接するように配設され冷
却装置の一部を構成する図示していない放熱用の高温冷
媒配管を避けて外箱１と内箱２の中間で硬質ウレタンフ
ォーム４に埋設されている。また扉１０においては、取
っ手１０ａを避けて扉の外表面と内表面の中間で硬質ウ
レタンフォーム４に真空断熱材３ａが埋設されている。
なお、真空断熱材３ａは、両面テープを貼り付けたスペ
ーサ２４により外箱１および扉１０の外表面に接着固定
している。また、真空断熱材３ｂは、断熱箱体２２の外
箱１の一部を構成する背面板２５にホットメルト接着剤
を用いて接着固定しており、真空断熱材３ｃは断熱箱体
２２の底面において内箱２に両面テープを用いて接着固
定している。

【００３８】なお、真空断熱材３ａと外箱１との距離ｄ
１は内箱２との距離ｄ２と同等以上としており、断熱箱
体２２の両側面、天面、背面、底面に配設した真空断熱
材３ａ〜３ｃの突き合わせ距離ｄ３は前記距離ｄ１以上
を確保して構成している。

【００３９】この結果、真空断熱材３ａ〜３ｃは、断熱
箱体２２の両側面，天面，背面，底面，および扉１０の
各面に万遍なく配置され、外箱１の表面積の８０％を占
めて配設されている。

【００４０】ここで、断熱箱体２２の断熱壁厚は、扉１
０を除き、開口部の壁厚の薄い部分を含めて冷凍室１２
の冷凍領域において２５〜５０ｍｍの範囲に、また、冷
蔵室１５と野菜室１６の冷蔵領域においては２５〜４０
ｍｍの範囲にしており、この断熱壁厚中に厚さ１５ｍｍ
の真空断熱材３ａ〜３ｃを配設している。このため、外
箱１と内箱２の中間で硬質ウレタンフォーム４に埋設さ
れる真空断熱材３ａの外側の距離ｄ１は、硬質ウレタン
フォーム４の充填される厚みが最低でも５ｍｍ確保され
るよう配慮できており、真空断熱材３ｂの内側および真
空断熱材３ｃの外側における硬質ウレタンフォーム４の
充填される厚みは最低でも１０ｍｍ確保できている。

【００４１】また、図３には冷蔵庫側壁の断熱構造の拡
大図を示す。図３において、真空断熱材３ａは、グラス
ウールなどの無機繊維集合体３１を加熱乾燥後、アルミ
箔により構成された金属箔層フィルム３２ａとアルミ蒸
着を施した蒸着層フィルム３２ｂを貼り合わせた外被材
３２中に挿入し、内部を真空引きして開口部を封止する
ことにより形成されている。更に、ガスバリア性の高い
金属箔層フィルム３２ａが外箱１側に、蒸着層フィルム
３２ｂが内箱２側にくるように配設されている。なお、
真空断熱材３ｂ、３ｃについても外被材３２は金属箔層
フィルム３２ａと蒸着層フィルム３２ｂから構成され、
外箱１と内箱２に対して同様な位置関係にある。

【００４２】ここで、無機繊維集合体３１の繊維径は
０．１μｍ〜１．０μｍの範囲のものを使用し、硬質ウ
レタンフォーム４の熱伝導率を０．０１５Ｗ／ｍＫとし
たときに、同様の測定基準による熱伝導率が０．００１
５Ｗ／ｍＫである断熱材として真空断熱材３ａ〜３ｃを
適用している。つまり、硬質ウレタンフォーム４に比べ
断熱性能が１０倍高い真空断熱材３ａ〜３ｃを適用して
いる。

【００４３】なお、外被材３２を構成している金属箔層
フィルム３２ａは、表面保護層としてポリエチレンテレ
フタレート（１２μｍ）、中間部にはアルミ箔（６μ
ｍ）、熱シール層が高密度ポリエチレン（５０μｍ）か
らなるラミネートフィルムから構成され、もう一方の面
である蒸着層フィルム３２ｂは、表面保護層がポリエチ
レンテレフタレート（１２μｍ）、中間部がエチレン−
ビニルアルコール共重合体樹脂組成物（１５μｍ）の内
側にアルミニウム蒸着を施したフィルム層，熱シール層
が高密度ポリエチレン（５０μｍ）からなるラミネート
フィルムで構成されている。更に、外被材３２には、耐
傷つき性を向上させるために表面保護層にナイロン樹脂
層を形成させている。

【００４４】また、図４には冷蔵庫の水平断面図を示
す。図４において、真空断熱材３ａを固定しているスペ
ーサ２４については、断熱箱体２２の背面側に取り付け
るスペーサ２４の高さが前面側に取り付けられたスペー
サ２４の高さよりも大となるように構成している。

【００４５】また、断熱箱体２２に対する真空断熱材３
ａの前面側端面と外箱１の前面側折り曲げ端面とで構成
される端面間距離ｄ５は、真空断熱材３ａと外箱１との
距離ｄ１以上として構成している。

【００４６】また、外箱１の一部を構成する背面板２５
には硬質ウレタンフォーム４を注入する注入口２６を設
けており、硬質ウレタンフォーム４が直接注入される真
空断熱材３ａと内箱２との距離ｄ７は、注入口２６の口
径以上としている。

【００４７】また、硬質ウレタンフォーム４を直接注入
しない真空断熱材３ａと外箱１との空間距離ｄ８は、硬
質ウレタンフォーム４が直接注入される空間距離ｄ７よ
り小としている。

【００４８】以上のような構成において、真空断熱材３
ａ〜３ｃを多量に配設して被覆率を極限まで高めようと
する場合、冷蔵庫本体２１の図示しない構成部品や特別
な構造がある部分（凹凸形状や配管，排水管の設置部な
ど）では特殊な形態の真空断熱材が必要になると共に、
真空断熱材の貼り付け作業性が非常に悪くなる。

【００４９】このため、概ね外箱１の表面積の８０％を
超えて真空断熱材３ａ〜３ｃを配設しようとしても、使
用効率が悪く利用価値が飽和する箇所にまで真空断熱材
を貼り付けることになり、真空断熱材の投入に対する断
熱性能の向上効果が著しく低下することとなる。

【００５０】したがって、本実施の形態のように、外箱
１の外面積に対する真空断熱材３ａ〜３ｃの被覆率を８
０％にとどめることによって、真空断熱材３ａ〜３ｃを
多量に使用していくことによる効果が飽和せず、利用価
値が高い状態で吸熱負荷量を効果的に抑えることがで
き、省エネルギー効果を高めることができる。

【００５１】また、８０％の被覆率を実現するために
は、断熱箱体２２の両側面，天面，背面，底面，および
前面すなわち扉１０の各表面を概ね覆うことができる大
きなサイズの真空断熱材３ａ〜３ｃを配設することが好
ましく、真空断熱材の断熱効率が良くかつ貼り付け作業
性も向上する。

【００５２】以上の結果、真空断熱材３ａ〜３ｃを断熱
箱体２２の両側面，天面，背面，底面，および前面の各
面に配置し、外箱１の外面積に対する真空断熱材３ａ〜
３ｃの被覆率を８０％にとどめることによって、真空断
熱材３ａ〜３ｃを使用した冷蔵庫本体２１のイニシャル
コスト増加と省エネルギー化によるランニングコストの
低減とのバランスを確保することができ、ライフサイク
ルコストとしての価値を高めることができる。

【００５３】なお、断熱箱体２２内外の通過熱勾配の大
きい箇所から真空断熱材３ａ〜３ｃを配設することによ
り被覆率が外箱１の外面積の概ね５０％を超える程度に
なれば断熱箱体の吸熱負荷量を効果的に抑え、省エネル
ギー効果を高めることができる。但し、本実施の形態で
は断熱箱体２２の外寸を高さ１８００ｍｍ，幅６７５ｍ
ｍ，奥行き６５０ｍｍとした。

【００５４】また、断熱箱体２２の両側面及び天面に配
設する真空断熱材３ａは、外箱１と内箱２の中間で硬質
ウレタンフォーム４に埋設され、外箱１に接して配設さ
れ冷却装置の構成部品である図示しない放熱用の高温冷
媒配管を外箱１と真空断熱材３ａの間に設けている。本
構成により、高温冷媒配管から放熱される放熱量の内、
冷蔵庫本体２１内に侵入する放熱量を概ね１／３に低減
することができ、冷蔵庫全体の吸熱負荷量を効果的に低
減することができる。

【００５５】また、冷蔵庫本体２１がシステムキッチン
に組み込まれた場合や、冷蔵庫本体２１の左右が家具に
よって塞がれた場合には、前記高温冷媒配管の放熱によ
り冷蔵庫本体２１の両側面および天面は概ね４０℃を越
える温度となり、真空断熱材３ａが外箱１に接着固定さ
れている場合には、真空断熱材３ａの温度が外箱１の温
度と同程度になり、真空断熱材３ａの断熱性能が経時的
に著しく低下するといった問題が生じる。これに対し、
真空断熱材３ａを外箱１と内箱２の中間で硬質ウレタン
フォーム４に埋設した場合には、外箱１の温度と比較し
て真空断熱材３ａの温度を約３℃以上低く保つことがで
きるため、経時的な断熱性能の低下を抑制することがで
きる。

【００５６】更に、真空断熱材３ａの外被材３２のう
ち、ガスバリア性に優れた金属箔層フィルム３２ａ側を
外箱１側に向けて真空断熱材３ａを配設することによ
り、なお一層、真空断熱材３ａの経時的な断熱性能の低
下を抑制することができる。

【００５７】また、真空断熱材を外箱１に貼り付ける場
合に比べ、真空断熱材が外箱１と内箱２の中間に埋設さ
れている場合には、断熱箱体２２の外側と内側間の熱通
過投影面積をより内側で効果的に覆うことができるた
め、真空断熱材３ａの使用面積が同じでも実質的な被覆
率を合理的に高めることができる。

【００５８】一方、扉１０に対しては、取っ手１０ａを
避けて真空断熱材３ａを中間層に埋設することにより、
大きな面積の真空断熱材３ａを貼り付けることで被覆率
を高めることができ、吸熱負荷量を効果的に低減するこ
とができる。

【００５９】更に、真空断熱材３ａの外表面全周が硬質
ウレタンフォーム４と密着するため、外箱１や内箱２と
真空断熱材を直接接触させる場合に生じる剥離によって
断熱箱体２２の強度が低下するといった問題が生じな
い。

【００６０】更に、真空断熱材３ａは外箱１や扉１０の
外表面に直接接触しないため、外箱１や扉１０の外表面
と真空断熱材３ａの隙間に硬質ウレタンフォーム４の発
泡剤が凝集することがない。この結果、環境温度の変化
によって発泡剤が膨張，収縮して外観を変形させること
がない。故に、外から目立ちやすい断熱箱体２２の側面
や扉１０の外観を損ねることなく、冷蔵庫の品位や価値
を維持することができる。

【００６１】なお、外箱１と内箱２との中間への真空断
熱材の配置は、可能であれば断熱箱体２２の全域に亘っ
てもよいが、本実施の形態では敢えて、断熱箱体２２の
背面に配設する真空断熱材３ｂは背面板２５に、また断
熱箱体２２の底面に配設する真空断熱材３ｃは内箱２に
接着固定している。

【００６２】これは、断熱箱体２２の背面に真空断熱材
３ｂを配設する場合には、真空断熱材３ｂが冷却装置の
配管や冷却器１９の除霜水を排水するドレン管の邪魔に
なるといった問題に配慮すると共に、背面板２５と真空
断熱材３ｂを一体品として組み立てる方が製造工程上好
ましいなどの理由からである。

【００６３】また、断熱箱体２２の底面に配設する真空
断熱材３ｃを内箱２に接着固定しているのは、圧縮機１
７や凝縮器１８からの放熱により概ね４０℃を超える機
械室２０の温度の影響が真空断熱材３ｃに至り、真空断
熱材の経時的な断熱性能の低下が生じることを防止する
ためである。

【００６４】一方、真空断熱材３ａの外側に構成してい
る硬質ウレタンフォーム４の厚さｄ１は、内側に構成し
ている硬質ウレタンフォーム４の厚さｄ２以下の５ｍｍ
を確保し、真空断熱材３ｂ、３ｃの外側または内側に構
成している硬質ウレタンフォームの厚さは１０ｍｍを確
保している。このため硬質ウレタンフォーム４の発泡時
の流動性を妨げることなく、フォームの荒れや充填不良
による断熱性能の低下を引き起こすことはなく、断熱箱
体の強度低下を招くこともない。

【００６５】また、断熱箱体２２の両側面、天面、背面
および底面に配設する真空断熱材３ａ〜３ｃの突き合わ
せ距離ｄ３は、真空断熱材３ａ外側の硬質ウレタンフォ
ーム４の厚さｄ１以上としているため、突き合わせ部に
おける硬質ウレタンフォーム４の発泡時の流動性を妨げ
ることなく、フォームの荒れや充填不良による断熱性能
の低下や、断熱箱体２２の強度低下を生じることはな
い。

【００６６】以上のように、真空断熱材３ａ〜３ｃの厚
みを確保し真空断熱材の断熱性能を十分に発揮させなが
ら、かつ硬質ウレタンフォーム４の断熱性能をも堅持し
ているため、複層断熱壁としての断熱性能を効果的に高
めることができ、特に、庫内外の温度勾配が大きい冷凍
温度領域においては一層効果的である。

【００６７】また、冷凍室１２の断熱壁厚を５０ｍｍ以
下にすることで、比較的容積比率の小さい冷凍室１２に
対して真空断熱材３ａ〜３ｃを適用して外観レイアウト
に影響を与えないで容積効率を増加させることにも活用
でき、真空断熱材の利用価値をより高めることができ
る。

【００６８】また、冷蔵室１５と野菜室１６の断熱壁厚
を４０ｍｍ以下にすることで、庫内外の温度勾配が比較
的小さい冷蔵温度領域においても、真空断熱材３ａ〜３
ｃの適用により容積効率の向上の効果を得ることができ
る。

【００６９】また、真空断熱材３ａの内容積への貢献分
を内容積の拡大に利用せずに外容積のコンパクト化に転
用すれば冷蔵庫本体２１の設置スペースの省スペース化
に繋げることができる。

【００７０】なお、ドア１０の断熱壁厚をこれらの範囲
内に敢えて規定しないのは、庫内の収納物を支えるドア
１０の強度確保や取っ手１０ａやデザイン上の凹凸部の
存在を考慮すべき場合があるからである。

【００７１】なお、真空断熱材３ａ〜３ｃの厚みは１０
ｍｍ程度までなら外被材３２を介しての所謂ヒートブリ
ッジの影響が比較的大きくならず単品の断熱性能も概ね
維持できるので、期待通りの断熱効果を得ることができ
る。一方、真空断熱材３ａ〜３ｃの厚みを増して断熱効
果を高めることも可能であるが、この場合には硬質ウレ
タンフォーム４の流動性を阻害する危険性があるため、
むしろ厚みを分割して他の面に展開した方が合理的であ
る。よって、真空断熱材３ａ〜３ｃの厚みは１０ｍｍ〜
１５ｍｍが適切である。

【００７２】一方、硬質ウレタンフォーム４を断熱箱体
２２の背面板２５に設けた注入口より注入することによ
り、断熱箱体２２の両側面に配設した真空断熱材３ａの
周囲に直接ウレタンを注入することができる。このと
き、硬質ウレタンフォーム４を直接注入する真空断熱材
３ａと内箱２との距離ｄ７を硬質ウレタンフォーム４の
注入口径ｄ６以上の幅とすることにより、液状で注入さ
れる硬質ウレタンフォーム４を断熱箱体２２の前面部に
直接注入することができ、注入後の発泡プロセスを円滑
に進めることができる。

【００７３】また、断熱箱体２２に対する真空断熱材３
ａの前面側端面と外箱１の前面側折り曲げ端面との端面
間距離ｄ５を真空断熱材３ａと外箱１との距離ｄ１以上
とすることにより、液状で注入された硬質ウレタンフォ
ーム４を滞留なく真空断熱材３ａの表裏に発泡させるこ
とができる。

【００７４】また、真空断熱材３ａと硬質ウレタンフォ
ーム４を直接注入しない外箱１との空間距離を発泡方向
に沿って徐々に大きくしていくことにより、発泡力が弱
まる発泡プロセスの後半においても充填不足などの問題
を生じることはない。

【００７５】また、発泡方向に沿って真空断熱材３ａと
外箱１との空間距離を徐々に大きくする方法としては、
真空断熱材３ａを固定しているスペーサ２４の高さを調
整するだけでよく、簡便な方法で硬質ウレタンフォーム
の流動性を確保することができる。

【００７６】この結果、注入後の硬質ウレタンフォーム
４は、真空断熱材３ａの表裏を同じ程度の発泡スピード
で発泡され、真空断熱材３ａの表裏共に均質な硬質ウレ
タンフォーム４を形成することができる。

【００７７】更に、この場合には、真空断熱材３ａの表
裏にかかる発泡圧が同程度であるため、真空断熱材３ａ
が発泡圧の差によって反ってしまうといった問題も生じ
ないため、真空断熱材３ａの表裏において硬質ウレタン
フォーム４の充填不足による断熱性能や強度の低下を生
じることがなく、剥離など外観上問題となる現象を引き
起こすこともない。

【００７８】また、硬質ウレタンフォームを直接注入し
ない外箱１と真空断熱材３ａとの距離ｄ８を直接注入す
る内箱側の距離ｄ７より小さくすることにより、断熱箱
体２２の両側面の壁厚を前述した壁厚以内にとどめ、壁
厚を薄くして容積効率の向上や冷蔵庫本体２１の設置ス
ペースの省スペース化を達成することができる。

【００７９】なお、本発明の形態では、真空断熱材３ａ
〜３ｃの熱伝導率を硬質ウレタンフォーム４の熱伝導率
を０．０１５Ｗ／ｍＫとしたときに０．００１５と１／
１０のものを適用したが、無機繊維集合体３１の繊維径
の異なるものを採用するなどし、０．００１０Ｗ／ｍＫ
〜０．００３０Ｗ／ｍＫとして、１／１５〜１／５の比
率の範囲としてもよい。これは、硬質ウレタンフォーム
４と真空断熱材３ａ〜３ｃとの複層断熱壁厚が比較的薄
い場合において、硬質ウレタンフォーム４の流動性を阻
害しないために真空断熱材３ａ〜３ｃの厚みを薄くした
としても複層断熱壁としての断熱性能を効果的に発揮す
るためである。更に、高被覆率化を実現するために断熱
箱体２２の比較的壁厚の薄い箇所にも真空断熱材３ａ〜
３ｃを配設し、省エネルギー効果を期待通り発揮させる
ためである。

【００８０】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
高温冷媒配管からの放熱により外気温度よりも外箱表面
温度が高くなる両側面および天面については、真空断熱
材の表裏両面に均質なウレタン層が形成され、真空断熱
材を外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設す
るようにしているため、真空断熱性能の経時的な断熱性
能の劣化を最低限に抑えることができる。また、真空断
熱材を硬質ウレタンフォームに埋設するため、外箱表面
の凹凸や波打ちを抑えることができ、外観の美しさを維
持することができる。また、外箱背面に設けた注入口か
ら、冷蔵庫の両側壁面に対して真空断熱材と内箱との空
間側にのみ硬質ウレタンフォームを直接注入するため、
外箱または内箱と真空断熱材との間に形成される空間に
対して荒れや発泡不足を起こすことなく均質な硬質ウレ
タンフォームを形成することができる。この結果、断熱
性能の低下を引き起こすことがなく省エネルギー効果を
高めることができると共に、箱体強度をも維持すること
ができる。また、両側面および天面においては、外箱背
面に設けた注入口から硬質ウレタンフォームを直接注入
しない真空断熱材と外箱との空間距離を硬質ウレタンフ
ォームを直接注入する真空断熱材と内箱との空間距離よ
り小さくすることにより、両側面および天面の壁厚を薄
くすることができ、内容積効率が高く、省スペースの要
求にも応えた冷蔵庫を提供することができる。また、前
面側から背面側に向かって、すなわち、硬質ウレタンフ
ォームが充填後に発泡していく方向に沿って、両側面お
よび天面の真空断熱材と外箱との距離を徐々に大きくし
ていくことにより、硬質ウレタンフォームの充填後の発
泡初期に比べ後半では発泡力が弱くなるといった現象に
対応することができ、発泡後半でも硬質ウレタンフォー
ムをよどみなく均一に発泡させることができる。この結
果、硬質ウレタンフォームに真空断熱材を複層した場合
の断熱性能を最大限に発揮することができ、省エネルギ
ー効果を高めることができる。また、背面においては真
空断熱材を外箱の背面板に固定したので、真空断熱材が
冷却装置の配管や冷却器の除霜水を排水するドレン管の
邪魔にならないようにできると共に、背面板と真空断熱
材を一体品として組み立てることができ、製造工程上好
ましい。また、底面においては真空断熱材を内箱に固定
したので、圧縮機や凝縮器からの放熱により概ね４０℃
を超える機械室の温度の影響が真空断熱材に至り、真空
断熱材の経時的な断熱性能の低下が生じることを防止す
ることができる。また、外箱表面積に対する真空断熱材
の被覆率が５０％を超え８０％以下であることにより真
空断熱材の利用価値が高い状態で吸熱負荷量を効果的に
抑えて省エネルギー効果を高めることができるという有
利な効果が得られる。

【００８１】 また、請求項２の発明によれば、外箱内
側近傍に硬質ウレタンフォームと真空断熱材以外の介在
物としての取っ手がある扉においては、真空断熱材を外
箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設すること
により、真空断熱材の被覆率を低減することなく真空断
熱材の利用価値が高い状態で吸熱負荷量を効果的に抑え
ることができる。また、外箱表面の凹凸や波打ちを抑え
ることができる。

【００８２】また、請求項３の発明によれば、ガスバリ
ア性能の低いアルミ蒸着層を内箱側にして真空断熱材を
配設することにより、真空断熱材の経時的な断熱性能の
劣化を抑制することができる。更に、外箱表面温度が外
気温度よりも高くなることが想定される部分について
は、真空断熱材を外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフォ
ームに埋設するため、なお一層経時的な断熱性能の劣化
を抑制する効果が高まる。

【００８３】

【００８４】 また、請求項４の発明によれば、外箱と
真空断熱材の間に設けたスペーサにより真空断熱材を固
定するばかりでなく、冷蔵庫の背面側に設けたスペーサ
の高さを前面側に設けたスペーサの高さ以上とするだけ
で、硬質ウレタンフォームの発泡方向に沿って真空断熱
材と外箱または内箱との距離を徐々に大きくしていくこ
とができる。また、スペーサはホットメルト接着剤によ
り外箱と真空断熱材を強力に接着できるため、硬質ウレ
タンフォームの発泡により真空断熱材が移動してしまう
といった問題は全く発生しない。更にホットメルト接着
剤にて真空断熱材を固定しているため、スペーサを適切
な位置に配置することができ、真空断熱材の表裏にて硬
質ウレタンフォームの発泡圧が異なる場合に起こり得る
真空断熱材の反りを解消することができる。その結果、
均質な硬質ウレタンフォーム中に高い被覆率で真空断熱
材を埋設することができ、省エネルギー効果を高めるこ
とができる。

【００８５】 また、請求項５の発明によれば、真空断
熱材どうしの離間距離を硬質ウレタンフォームの充填可
能とされる最低厚さ以上にすることにより、硬質ウレタ
ンフォームの流動性を維持することができるため、突き
合わせ部分に均質なウレタン層を形成することができ
る。これにより、硬質ウレタンフォームの荒れや発泡不
足による断熱性能の低下を引き起こすことがないばかり
か、箱体強度をも維持することができる。

【００８６】 また、請求項６の発明によれば、断熱箱
体に対する真空断熱材の前面側端面と外箱前面の折り曲
げ端面とで構成される端面間距離を硬質ウレタンフォー
ムの充填可能とされる最低厚さ以上にすることにより、
硬質ウレタンフォームの流動性を維持することができる
ため、前記端面間に均質なウレタン層を形成することが
できる。これにより、硬質ウレタンフォームの荒れや発
泡不足による断熱性能の低下を引き起こすことがないば
かりか、箱体強度をも維持することができる。

【００８７】

【００８８】 また、請求項７の発明によれば、硬質ウ
レタンフォームを注入する側の空間を注入口径以上にす
ることにより、液状態で注入されるウレタンを発泡させ
ることなく直接外箱の前面折り曲げ端面部分にまで注入
することができる。その結果、外箱と内箱との中間位置
に配設されている真空断熱材の外側と内側に対して同程
度スピードで硬質ウレタンフォームを発泡することがで
きるため、真空断熱材の表裏面において均質なウレタン
層を形成し省エネルギー効果を高めることができると共
に、箱体強度をも維持することができる。

【００８９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面断
面図

【図２】同実施の形態の冷蔵庫の側面断面図

【図３】同実施の形態の冷蔵庫側壁の断熱構造の拡大図

【図４】同実施の形態の冷蔵庫の水平断面図

【図５】従来の冷蔵庫の側面断面図

【図６】従来の冷蔵庫の水平断面図

【図７】従来の冷蔵庫の断熱壁の拡大断面図

【符号の説明】

１ 外箱 ２ 内箱 ３ａ 中間層に配設する真空断熱材 ３ｂ 断熱箱体背面に配設する真空断熱材 ３ｃ 断熱箱体底面に配設する真空断熱材 ４ 硬質ウレタンフォーム ２１ 冷蔵庫本体 ２２ 断熱箱体 ２４ スペーサ ２５ 背面板（外箱） ３１ 無機繊維集合体 ３２ 外被材 ３２ａ 金属箔層フィルム ３２ｂ 蒸着層フィルム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高西 英知 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５ 号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 樋上 和也 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５ 号 松下冷機株式会社内 (56)参考文献 特開2000−18486（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−247632（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−304082（ＪＰ，Ａ) 特開2000−304428（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−201627（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−57481（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25D 23/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外箱と内箱の間に硬質ウレタンフォーム
   と真空断熱材とを備え、真空断熱材を両側面，天面，背
   面，底面，および前面の各面に配置し、外箱の表面積に
   対して真空断熱材の被覆率が５０％を超え８０％以下で
   あり、かつ前記両側面および前記天面には放熱用の高温
   冷媒配管を外箱に接するように配設した冷蔵庫におい
   て、高温冷媒配管によって外箱表面温度が外気温度より
   も高くなる両側面および天面においては、真空断熱材の
   表裏両面に均質なウレタン層が形成され、真空断熱材と
   外箱との距離が真空断熱材と内箱との距離より小さく、
   前面側から背面側に向かって真空断熱材と外箱との距離
   が徐々に大きくなるように、真空断熱材を外箱と内箱の
   中間で硬質ウレタンフォームに埋設し、背面においては
   真空断熱材を外箱の背面板に固定し、底面においては真
   空断熱材を内箱に固定し、外箱と内箱の間に硬質ウレタ
   ンフォームを注入するための注入口を、両側面の真空断
   熱材と内箱との空間には直接注入されるが両側面の真空
   断熱材と外箱との空間には直接注入されないように外箱
   背面に設けたことを特徴とする冷蔵庫。
2. 【請求項２】 外箱内側近傍に硬質ウレタンフォームと
   真空断熱材以外の介在物としての取っ手がある扉におい
   ては、真空断熱材を外箱と内箱の中間で硬質ウレタンフ
   ォームに埋設することを特徴とする請求項１記載の冷蔵
   庫。
3. 【請求項３】 芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性フ
   ィルムからなる前記真空断熱材において、前記ガスバリ
   ア性フィルムを構成する金属箔層から成るフィルム面と
   アルミ蒸着層から成るフィルム面のうち前記アルミ蒸着
   層から成るフィルム面を内箱側に設けたことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載の冷蔵庫。
4. 【請求項４】 両側面および天面において、真空断熱材
   はスペーサにより外箱に固定しており、背面側に設けた
   スペーサの高さを前面側に設けたスペーサの高さ以上と
   することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか
   一項に記載の冷蔵庫。
5. 【請求項５】 両側面，天面，背面，底面，および前面
   に配設した真空断熱材どうしの離間距離を、両側面およ
   び天面の真空断熱材と外箱との距離以上にすることを特
   徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の
   冷蔵庫。
6. 【請求項６】 外箱の前面側折り曲げ端面と両側面に配
   設する真空断熱材の前面側端面との端面間距離を、外箱
   と内箱の中間で硬質ウレタンフォームに埋設した真空断
   熱材と外箱との距離以上にすることを特徴とする請求項
   １から請求項５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 【請求項７】 両側面の真空断熱材と内箱との空間の距
   離を、背面に設けた硬質ウレタンフォームの注入口径以
   上とすることを特徴とする請求項１から請求項６のいず
   れか一項に記載の冷蔵庫。