(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
上下に3室以上の収納室が形成され、そのうちの中間に位置する収納室を形成する断熱壁は、前記発泡断熱材の厚さが他よりも厚く、15mm以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の断熱箱体。
前記断熱壁のうち前記発泡断熱材の原液が注入される注入口に対応する断熱壁とは別の断熱壁における発泡断熱材の厚さを、前記注入口に対応する断熱壁における発泡断熱材より厚くしたことを特徴とする請求項1から7のいずれか一項記載の断熱箱体。
前記外箱の背面において、前記発泡断熱材が充填される各断熱壁に対応して、前記発泡断熱材の原液が注入される注入口がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項記載の断熱箱体。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、複数の実施形態による冷蔵庫の断熱箱体を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
(第1実施形態)
第1実施形態について
図1〜
図5を参照して説明する。まず、
図1には、冷蔵庫の断熱箱体1の外観が示されている。この断熱箱体1は、左側壁2と、右側壁3と、後部壁4と、底部壁5と、天井壁6とを備え、全体として前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。それら左側壁2、右側壁3、後部壁4、底部壁5、および天井壁6は、それぞれ断熱壁を構成している。これら各壁2〜6の内面は内箱7により構成され、外面は外箱8により構成されている。
【0009】
内箱7は、例えば合成樹脂にて形成されたもので、前記各壁2〜6の内面を形成する左側面部、右側面部、後面部、底面部、および天井面部を一体に有していて、前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。内箱7の内部を収納空間9としている。外箱8は、内箱7を外側から覆うように内箱7の外側に配置されている。この外箱8は、鋼板などの金属板にて形成されたもので、前記各壁2〜6の内面を形成する左側面部、右側面部、後面部、底面部、および天井面部を有していて、前面が開口し上下方向に長い矩形箱状をなしている。
【0010】
そして、各壁2〜6の内部には、
図2に示すように、断熱材として、予めパネル状に形成された断熱パネルとしての真空断熱パネル10と、現場発泡により充填される発泡断熱材(例えば硬質ウレタンフォーム)11とが設けられている。これら真空断熱パネル10および発泡断熱材11の設け方については後述する。
【0011】
収納空間9の前面開口部の周縁部を構成する左側壁2、右側壁3、底部壁5および天井壁6の前面には、外箱8のフランジ部8aが位置していて、このフランジ部8aが、内箱7の前部の周縁部と連結されている。
【0012】
真空断熱パネル10は、ガラスウールなどをマット状にしたコア材を、ガスバリア性を有する包装材内に収容し、その包装材内を真空引きすることによってパネル状(板状)に製造されたもので、断熱性能に優れている。この真空断熱パネル11は、予めパネル状に形成された状態で、外箱8において各壁2〜6に対応する面部の内面に接着剤により接着固定することによって設けられている。各真空断熱パネル10の厚さt1(
図3参照)は15mm以上、この場合16mmに設定されている。
【0013】
発泡断熱材11は、各壁2〜6において、内箱7と外箱8との間の空間のうち真空断熱パネル10を除いた空間に充填されている。各壁2〜6において、真空断熱パネル10が存する部位における発泡断熱材11の基本的な厚さt2(
図3参照)は、10mm以下、この場合9mmに設定されている。従って、この場合、各壁2〜6において、真空断熱パネル10が存する部位では、真空断熱パネル10の厚さt1が発泡断熱材11の基本的な厚さt2よりも厚くなるように設定されている(t1>t2)。また、各壁2〜6の基本的な全体厚さt3(t1+t2)は、この場合25mmとなっている(
図3参照)。
【0014】
ここで、各壁2〜6のうち、左側壁2および右側壁3の内面を形成する内箱7には、真空断熱パネル10とは反対側となる収納空間9の内部側へ突出する凸部12が一体に設けられている。この凸部12は、各側壁2,3の前後方向に延びていて、上下方向に複数段が平行状態に設けられている。各凸部12は、後端部12aが後部壁4まで到達し、前端部12bが各側壁2,3の前端部まで到達している。発泡断熱材11は、各凸部12の内部となる凹部にも充填されている(
図3参照)。左側壁2および右側壁3において、真空断熱パネル10が存する部位では、その凸部12の凹部において発泡断熱材11の断面積が大きくなっており、各凸部12は発泡断熱材11の断面積増大部として機能する。凸部12の突出寸法A1(
図3参照)は、この場合約14mmに設定されている。したがって、凸部12部分における発泡断熱材11の厚さは、9mm+14mmの23mmとなっている。
【0015】
各壁2〜6の発泡断熱材11は、次のようにして充填される。断熱箱体1に発泡断熱材11を充填する場合には、まず、内箱7と外箱8とを組み合わせる。このとき、外箱8の各面部の内面には、予め真空断熱パネル10を接着剤で接着固定しておく。これにより、内箱7と外箱8との間には、発泡断熱材11が充填されるための空間が形成される。そして、このような断熱箱体1を、
図4に示すように後部壁4を上向きにした状態(換言すれば、収容空間9の前面開口部を下向きにした状態)とする。このとき、外箱8において背面となる後面部には、発泡断熱材の原液を注入するための注入口13が形成されている。注入口13は、この場合、左側壁2および右側壁3の長手方向の中間部に対応するように、後面部の左右両側部の2箇所に配置されている。
【0016】
この状態で、各注入口13から左側壁2および右側壁3内へ発泡断熱材の原液を注入する。注入された原液は、左側壁2および右側壁3のフランジ部8aに沿って底部壁5および天井壁6側にも流動した後、発泡して体積膨張しながら各壁2,3,5,6の空間部を横方向および上方向にも広がり、各空間部に発泡断熱材11が充填されるようになる。各凸部12内にも充填される。このとき、特に左右の両側壁2,3に対応する内箱8には、発泡断熱材11が充填される断面積を大きくする凸部12が複数段形成されているので、それら左右の両側壁2,3内での発泡断熱材11の流動が促進される。そして、発泡した発泡断熱材11は、各壁2,3,5,6を上った後、最終的に後部壁4内の空間にも充填される。従ってこの場合、後部壁4が、発泡断熱材11の発泡充填時の最下流部となる。そして、すべての空間に発泡断熱材11が充填され、その充填された発泡断熱材11が固化することにより断熱箱体1への発泡断熱材11の充填が完了する。各壁2〜6の真空断熱パネル10は、周囲に充填された発泡断熱材11によっても保持固定される。
【0017】
この場合、左右の両側壁2,3において、真空断熱パネル10が存する部位における発泡断熱材11の厚さが10mm以下であるt2の部分の面積は、凸部12がある部分の面積より多く占めており、真空断熱パネル10が存する部位の50%以上であって90%以下である約65%を占めている。これにより、従来よりも庫内を大容量化できるとともに、発泡断熱材11をすべての壁に充填させることができ、薄壁においても真空断熱パネル10と発泡断熱材(ウレタン)11の併用の断熱が可能となる。
【0018】
このようにして製造された断熱箱体1を冷蔵庫のキャビネットとして使用する場合、内箱7の凸部12は、収納空間9に棚(図示せず)を設置するための棚保持部、あるいは、収納容器(図示せず)を保持するための容器保持部として利用することができる。したがって、発泡断熱材11の断面積増大部を構成する凸部12は、棚保持部および容器保持部の少なくとも一方を兼ねる構成とすることができる。
【0019】
上記した実施形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。断熱箱体1の各壁2〜6のうち左側壁2および右側壁3において真空断熱パネル10が存する部位では、50%以上占める範囲が真空断熱パネル10の厚さt1が発泡断熱材11の厚さt2より厚くなるように設定(t1>t2)されていて、発泡断熱材11が充填され難くなることが懸念される。この点、本実施形態においては、それら左側壁2および右側壁3の内箱7に、発泡断熱材11の断面積を大きくする凸部12を複数箇所に設けたことにより、発泡断熱材11の発泡充填時に当該発泡断熱材11の流動を促進でき、発泡断熱材11の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。
【0020】
また、この場合、左側壁2および右側壁3において真空断熱パネル10が存する部位では、50%以上占める範囲が発泡断熱材11の厚さt2を10mm以下、この場合9mmに設定しているため、発泡断熱材11が充填され難くなることが懸念される。この点、本実施形態においては、上記したように左側壁2および右側壁3の内箱7に、発泡断熱材11の断面積を大きくする凸部12を複数箇所に設けたことにより、発泡断熱材11の発泡充填時に当該発泡断熱材11の流動を促進でき、発泡断熱材11の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。また、発泡断熱材11の厚さt2は7mm以上が、未充填部を防止するために好ましい。
【0021】
断熱箱体1の各壁2〜6において、真空断熱パネル10の厚さt1は15mm以上、この場合16mmで、各壁2〜6の全体厚さは25mm以上としている。断熱壁において、真空断熱パネル10の真空漏れが発生した場合、当該真空断熱パネル10の断熱性能は低下する。例えば発泡断熱材(ウレタン)11に対し7〜10倍の断熱性能を有している真空断熱パネル10は、真空漏れが発生した場合、発泡断熱材11の1/2程度の断熱性能となる。
【0022】
従来の冷蔵庫の断熱壁は、ウレタンのみの断熱の場合、30mm以上の厚さが必要であるが、実績上、ウレタン厚さが17mm以上あれば、露付き等に問題は生じないとされる。本実施形態において、真空断熱パネル10の厚さt1を16mm、発泡断熱材11の厚さt2を9mmとすると、真空断熱パネル10に真空漏れが発生した場合の当該真空断熱パネル10による断熱性能は、発泡断熱材(ウレタン)11の8mm(16mmの1/2)相当となり、発泡断熱材11のみで17mm(9mm+8mm)相当の断熱厚と同等レベルとなる。したがって、真空断熱パネル10の厚さを15mm以上で、断熱壁全体の厚さを25mm以上とすることで、真空断熱パネル10に真空漏れが発生した場合でも、外面に露が付く露付き等の発生を抑制することが可能となる。
【0023】
断熱箱体1において、発泡断熱材11の発泡充填時に最下流部となる後部壁4に真空断熱パネル10を配置している(
図2参照)。発泡断熱材11の発泡充填時に最下流部となる部分は、充填性が低下し、発泡断熱材11の未充填部14(
図5参照)が発生し易くなる。本実施形態においては、その最下流部となる後部壁4の内面に真空断熱パネル10を設置しているので、万一、発泡断熱材11の未充填部14が発生したとしても、外箱8の外面に結露が発生したり、冷却性能が著しく低下したりすることを極力防止することができる。特に、その最下流部を後部壁4とすることで、外観に窪みなどの発生があっても目立ち難くすることが可能である。
【0024】
なお、断熱箱体1に発泡断熱材11を充填する際に最下流部となるのは、後部壁4とは限られない。例えば、天井壁6に注入口13を形成し、天井壁6を上にした状態で発泡断熱材11を発泡充填させた場合には、発泡充填時の最下流部は天井壁6となる。
【0025】
断熱箱体1において、発泡断熱材11の断面積増大部を構成する凸部12は、左右の側壁2,3のみに限られず、後部壁4、底部壁5、天井壁6にも設けるようにしてもよい。
(第2実施形態)
図6および
図7は第2実施形態を示す。この第2実施形態は、上記した第1実施形態とは次の点が異なっている。断熱壁体1における左右の側壁2,3において、発泡断熱材11の断面積増大部を構成する複数本の凸部16は、それぞれ後端部16aは後部壁4まで到達しているが、前端部16bは側壁2,3の前端部まで到達しておらず、側壁2,3の前端部よりも後ろ側で止まっている。このような構成の第2実施形態においても、基本的に第1実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【0026】
(第3実施形態)
図8および
図9は第3実施形態を示す。この第3実施形態は、上記した第1実施形態とは次の点が異なっている。断熱壁体1における左右の側壁2,3において、発泡断熱材11の断面積を増大する断面積増大部を構成する厚肉部形成用凸部17は、各側壁2,3の上下方向の中央部の1箇所にのみ設けられている。各厚肉部形成用凸部17は、上下方向の幅寸法が、第1実施形態の凸部12および第2実施形態の凸部16よりも大きく設定されている。各凸部17は、第1実施形態の凸部12と同様に、後端部17aは後部壁4まで到達しているとともに、前端部17bは側壁2,3の前端部にまでほぼ到達している。各厚肉部形成用凸部17の内部にも、前記凸部12と同様に発泡断熱材11が充填されている。各厚肉部形成用凸部17部分の発泡断熱材11の厚さは、10mm以上、この場合約28mmに設定されていて、左側壁2および右側壁3の他の部分よりも発泡断熱材11の厚さが厚くなっている。このような構成の第3実施形態においても、基本的に第1実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【0027】
(第4実施形態)
図10〜
図12は第4実施形態を示す。この第4実施形態は、上記した第2実施形態とは次の点が異なっている。収納空間9のほぼ中央部となる上下方向の中間部に、中間断熱仕切部18が設けられていて、収納空間9は、上部収納室19と下部収納室20とに分けられている。中間断熱仕切部18の外殻は内箱7に一体に設けられていて、左端部が左側壁2に接続され、右端部が右側壁3に接続され、後端部が後部壁4に接続されている。中間断熱仕切部18は、左右方向が左右の両側壁2,3間に渡っているとともに、前後方向が後部壁4から収納空間9の前面開口部まで延びている。中間断熱仕切部18の内部にも、他の凸部16と同様に発泡断熱材11が充填されていて(
図11参照)、この中間断熱仕切部18は、発泡断熱材11の断面積を増大させる断面積増大部を構成している。この場合、中間断熱仕切部18の上下方向の厚さt4(
図11参照)は、15mm以上、この場合約28mmに設定されている。
【0028】
中間断熱仕切部18の内部は左右の側壁2,3および後部壁4にも連通しているため、発泡断熱材11の発泡充填時にその中間断熱仕切部18が存在することにより発泡断熱材11の流動が一層促進されるようになる。また、断熱箱体1を製造する際に、その中間断熱仕切部18も同時に製造することができる。
【0029】
(第5実施形態)
図13は第5実施形態を示す。この第5実施形態は、上記した第1実施形態とは次の点が異なっている。断熱箱体1における例えば左側壁2において、外箱8と真空断熱パネル10との間に、冷凍サイクルの放熱パイプ22が配設されている。放熱パイプ22は、左側壁2の外箱8側に設けられている。真空断熱パネル10には、放熱パイプ22を収容する凹部23が形成されている。この場合、アルミ箔などを利用して放熱パイプ22の熱が外箱8側に伝導し易くしておくことが好ましい。なお、図示はしないが、右側壁3にも、左側壁2と同様にして放熱パイプ22が配設されている。
【0030】
このような構成とした場合、外箱8が放熱パイプ22により温められる。このため、万一、真空断熱パネル10に真空漏れが発生して当該真空断熱パネル10の断熱性能が低下した場合でも、外箱8の外面に露付きが発生することを抑制することができる。
【0031】
(第6実施形態)
図14〜
図16は第6実施形態を示す。この第6実施形態は、上記した第3実施形態とは次の点が異なっている。左側壁部2および右側壁部3の両厚肉部形成用凸部17の上部と下部に、第4実施形態の中間断熱仕切部18と同様な構成の中間断熱仕切部24,25を設けている。これにより、収納空間9は、上段の中間断熱仕切部24の上方の第1収納室26と、上段の中間断熱仕切部24と下段の中間断熱仕切部25との間に形成された第2収納室27と、下段の中間断熱仕切部25の下方の第3収納室28とに分けられている。各中間断熱仕切部24,25の内部にも発泡断熱材11が充填されており、これら中間断熱仕切部24,25も、発泡断熱材11の断面積を増大させる断面積増大部を構成する。各中間断熱仕切部24,25の上下方向の厚さt5(
図15参照)は、15mm以上、この場合約28mmに設定されている。
【0032】
ここで、上下方向の中間に位置する第2収納室27は、左側壁2および右側壁3の対向する2つの厚肉部形成用凸部17と、上下の中間断熱仕切部24,25とにより囲まれて形成されている。これら左右の厚肉部形成用凸部17と、上下の中間断熱仕切部24,25は、それぞれ断熱壁を構成していて、それぞれの発泡断熱材11の厚さ寸法は15mm以上、この場合約28mmとなっていて、他の部分(この場合、左側壁2および右側壁3にあって厚肉部形成用凸部17以外の部分の発泡断熱材11の厚さは9mm)よりも厚くなっている。
【0033】
このように構成された断熱箱体1を冷蔵庫として使用する場合、第2収納室27は、特に高い断熱性能が必要な冷凍室として使用される。なお、第1収納室26は例えば冷蔵室、第3収納室28は野菜室として使用される。
【0034】
(第7実施形態)
図17および
図18は第7実施形態を示す。この第7実施形態は、上記した第6実施形態とは次の点が異なっている。この場合、断熱箱体1において、発泡断熱材11の原液を注入する注入口13は、外箱8の背面にあって左側壁2および右側壁3に対応する位置に形成されていて、底部壁5および天井壁6は、注入口13に対応する断熱壁とは別の断熱壁となっている。これら底部壁5および天井壁6は、注入口13から注入された発泡断熱材11が、左側壁2および右側壁3に比べて充填され難くなる事情がある。そこで、本実施形態においては、内箱7において、それら底部壁5および天井壁6の内面を形成する部分に、発泡断熱材11の厚さを大きくするための厚肉部形成部31をそれぞれ設け、底部壁5および天井壁6の厚さを第5実施形態の場合よりも厚く形成している。それら底部壁5および天井壁6の発泡断熱材11の厚さは、15mm以上、この場合28mmに設定している。
【0035】
このような構成とした場合には、注入口13に対応していない底部壁5および天井壁6にも発泡断熱材11が充填されやすくなるとともに、それらの断熱性能の向上を図ることができる。
【0036】
(第8実施形態)
図19は第8実施形態を示す。この第8実施形態は、上記した第1実施形態とは次の点が異なっている。断熱箱体1の背面において、発泡断熱材11の原液を注入するための注入口13は、左側壁2および右側壁3に対応する2箇所に加え、底部壁5および天井壁6に対応する2箇所にも設けられており、合計で4箇所設けられている。このような構成とした場合には、底部壁5および天井壁6にも発泡断熱材11が一層充填されやすくできる。
【0037】
(その他の実施形態)
断熱箱体1の断熱壁である左右両側壁2,3、後部壁4、底部壁5、天井壁6は、断熱材として真空断熱パネル10と発泡断熱材11とを併用した例を示したが、例えば底部壁5および天井壁6は、真空断熱パネル10を使用せず、発泡断熱材11のみとすることもできる。
【0038】
以上、説明したように本実施形態の断熱箱体によれば、断熱壁の断熱材として予め形成された断熱パネルと現場発泡により充填される発泡断熱材とを併用する構成としたものにおいて、断熱壁にあって断熱パネルが存する部位では、局部的に発泡断熱材の断面積を大きくした断面積増大部を設けたことにより、発泡断熱材の厚さが断熱パネルよりも薄い場合であっても、発泡断熱材の発泡充填時に当該発泡断熱材の流動を促進でき、発泡断熱材の未充填部が発生することを極力防止することが可能となる。
【0039】
本発明のいくつか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は意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。