JPH10205991A - 冷却貯蔵庫の断熱箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空断熱材のヒートブリッジによる断熱性能
の悪化を効果的に解消した冷却貯蔵庫の断熱箱体を提供
する。 【解決手段】 冷却貯蔵庫の断熱箱体６は、外箱２と内
箱３間に発泡断熱材４を充填して構成されると共に、外
箱２の発泡断熱材４側の面に真空断熱材７１を取り付
け、発泡断熱材４中に埋設して成るものであって、真空
断熱材７１の外箱２側の面の面積を、内箱３側の面の面
積よりも小さくしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外箱と内箱間に発
泡断熱材を充填すると共に、外箱の発泡断熱材側の面に
真空断熱材を取り付け、発泡断熱材中に埋設して成る冷
却貯蔵庫の断熱箱体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種家庭用冷蔵庫などは、鋼
板製の外箱と硬質樹脂製の内箱間に発泡ポリウレタンな
どの発泡断熱材を現場発泡方式にて充填した断熱箱体か
ら構成されており、この断熱箱体内（庫内）を区画し、
且つ、所定の冷却装置にて冷却することによって、−２
０℃などの凍結温度に冷却される冷凍室や、＋５℃など
の冷蔵温度に維持される冷蔵室、そして、野菜などの乾
燥を嫌う食品を保存するための野菜室などを構成してい
る。

【０００３】また、近年では冷蔵庫の設置スペースを縮
小し、或いは、その拡大を防止しつつ、庫内有効容積を
拡張するために、断熱箱体の壁厚を薄くする必要が生じ
ており、そのため、例えば特公昭６１−１７２６３号公
報（Ｂ３２Ｂ５／１８）や特公昭６３−３５９１１号公
報（Ｆ２５Ｄ２３／０６）、或いは、特公平２−５４４
７９号公報（Ｆ１６Ｌ５９／０６）に示されるような真
空断熱材が用いられるようになって来た。

【０００４】この真空断熱材は、ガス（空気など）の透
過を阻止する多層ラミネート構造のフィルム（ガスバリ
アフィルム）の周囲を溶着して成る袋内に、シリカ、パ
ーライトなどの微粉末、及び、グラスファイバ、或い
は、連続気泡の発泡ポリウレタンなどから成る断熱材
（コア材と称する。）を挿入した後、袋内のガスを排気
し、真空状態として密封したものである。

【０００５】係る真空断熱材によれば、０．００５〜
０．０１０Ｋｃａｌ／ｍｈ℃の熱伝導率が達成されるの
で、特に低温が要求される冷凍室周囲の外箱内面（発泡
断熱材側の面）に貼り付ければ、断熱箱体の壁厚を薄く
しても、外箱外から冷凍室内に侵入する熱を有効に削減
することが期待できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、これら真空断
熱材の表面はコア材では無くガスバリアフィルムのみと
なっているが、このガスバリアフィルムは、通常内側の
ポリエチレン若しくはポリプロピレンなどから成る熱溶
着層とアルミニウムなどの金属層及び表面保護層をラミ
ネートすることにより構成されている。

【０００７】このように、特にガスバリアフィルムには
金属層が存在するため、その熱伝導率は大きくなる。そ
のため、真空断熱材を外箱内面に貼り付けると、外箱内
面に密着する表面のガスバリアフィルムを伝って外箱外
から庫内に侵入する熱量（これをヒートブリッジと云
う。）が断熱性能を低下させる大きな要因となる問題が
あった。

【０００８】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、真空断熱材のヒートブリ
ッジによる断熱性能の悪化を効果的に解消した冷却貯蔵
庫の断熱箱体を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の冷却貯蔵庫の断
熱箱体は、外箱と内箱間に発泡断熱材を充填して構成さ
れると共に、外箱の発泡断熱材側の面に真空断熱材を取
り付け、発泡断熱材中に埋設して成るものであって、真
空断熱材の外箱側の面の面積を、内箱側の面の面積より
も小さくしたものである。

【００１０】本発明によれば、外箱と内箱間に発泡断熱
材を充填して構成されると共に、外箱の発泡断熱材側の
面に真空断熱材を取り付け、発泡断熱材中に埋設して成
る冷却貯蔵庫の断熱箱体において、真空断熱材の外箱側
の面の面積を、内箱側の面の面積よりも小さくしたの
で、真空断熱材のガスバリアフィルムが外箱に接触する
面積が縮小される。

【００１１】これにより、真空断熱材のガスバリアフィ
ルムを伝って外箱外から庫内に侵入して来る熱量を削減
することができるようになり、真空断熱材のヒートブリ
ッジによる悪影響を低減して断熱箱体の断熱性能を向上
させ、冷却貯蔵庫の冷却能力の向上と消費電力の削減を
図ることができるようになるものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用した冷却貯蔵庫の
実施例としての家庭用冷蔵庫１の正面図、図２は扉を除
く冷蔵庫１の正面図、図３は冷蔵庫１の縦断側面図、図
４は冷蔵庫１の背面図、図５は冷蔵庫１のもう一つの縦
断側面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図、図７は図６の
Ｂ−Ｂ線断面図、図８は図６のＣ−Ｃ線断面図、図９は
冷蔵庫１の透視分解斜視図、図１０は真空断熱材７１の
端部における本発明の断熱箱体６の拡大断面図である。

【００１３】実施例の冷蔵庫１は、前方に開口する鋼板
製の外箱２と、硬質樹脂製の内箱３間に発泡ポリウレタ
ンなどの発泡断熱材４を現場発泡方式により充填して成
る断熱箱体６により構成されており、この断熱箱体６の
庫内は、略中央部に設けられた仕切板７によって上下に
区画され、仕切板７の上方を冷蔵温度（＋５℃程）に維
持される冷蔵室８としている。

【００１４】仕切板７の下方は更に真空断熱材を内蔵し
た断面略Ｌ字状の断熱仕切壁９にて上下に区画され、こ
の断熱仕切壁９と仕切板７の間を野菜などの乾燥を嫌う
食品を収納するための野菜室１７とし、断熱仕切壁９の
下方を凍結温度（−２０℃程）に冷却される冷凍室１８
としている。

【００１５】前記冷蔵室８内には上下複数段の棚２１・
・が架設されており、その下部には氷温（０℃〜−３
℃）に維持される氷温室２２が形成されている。また、
冷蔵室８の前面開口は回動式の扉２３にて開閉自在に閉
塞されている。

【００１６】更に、冷蔵室８の背部には冷蔵室ダクト２
４が上下に渡って形成されており、その左右には冷蔵室
ダクト２４の上端部と冷蔵室８内に連通した冷蔵室冷気
吐出口２６が上下に複数形成されている。また、前記氷
温室２２内にも氷温室冷気吐出口２５が形成されると共
に、その奥部及び底部（仕切板７）には冷蔵室冷気戻り
口２７が形成されている。

【００１７】前記野菜室１７の奥上部には前記冷蔵室冷
気戻り口２７に連通した野菜室冷気吐出口３１が形成さ
れており、更に右上奥には野菜室冷気戻り口３２が形成
されている。この野菜室１７の前面開口は引き出し式の
扉３３により開閉自在に閉塞されると共に、この扉３３
の裏面には上面に開口した野菜容器３４が取り付けら
れ、この野菜容器３４が野菜室１７内に配置され、野菜
を収納するかたちとなる。

【００１８】前記冷凍室１８の背部には仕切板３６によ
り冷却室３７が画成されており、この冷却室３７は冷凍
室１８の背方から断熱仕切壁９の背方まで渡っている。
そして、この冷却室３７内には冷却装置を構成する冷却
器３８が縦設されると共に、この冷却器３８の上方の冷
却室３７内には送風機３９が設置されている。尚、４１
は冷却器３８の除霜ヒータである。

【００１９】この冷凍室１８の前面開口は上下二段の引
き出し式の扉４２、４３により開閉自在に閉塞されると
共に、これら扉４２、４３の裏面にはそれぞれ上面に開
口した容器４４、４６が取り付けられ、この容器４４、
４６が冷凍室１８内の上下に配置され、冷凍食品やアイ
スクリームなどを収納するかたちとなる。

【００２０】前記仕切板３６と冷却器３８及び送風機３
９間には冷気分配用ダクト４７が形成されており、仕切
板３６にはこのダクト４７と冷凍室１８とに連通した冷
凍室冷気吐出口４８、４９が各容器４４、４６の上奥部
に対応して開口している。また、容器４６の背方には冷
却室３７の下部に連通した冷凍室冷気戻り口５１が形成
されている。

【００２１】ダクト４７の上部には送風機３９の側方に
位置して冷気分配口５２が形成され、この冷気分配口５
２が冷蔵室ダクト２４の下端に連通している。また、冷
却器３８の側方には冷蔵室・野菜室冷気戻りダクト５３
が形成されており、その上端は前記野菜室冷気戻り口３
２に連通し、その下端は冷却室３７の下部に開口した冷
蔵室・野菜室冷気戻り口５４にて冷却室３７内に連通し
ている。尚、図２では断熱仕切壁９及び仕切板３６を撤
去している。

【００２２】一方、断熱箱体６の底壁６Ａは後部が階段
状に立ち上がる形状とされており、この底壁６Ａの後部
外側には機械室５６が形成されている。この機械室５６
内には冷却装置を構成する圧縮機５７、蒸発皿コンデン
サ５８及び主コンデンサ５９が設置される。また、底壁
６Ａが係る形状とされている関係上、冷凍室１８の底部
も後部が立ち上がる形状とされ、そのため、下方の容器
４６の後面は上方の容器４４の後面よりも前方に位置す
るかたちとなる。そして、前記冷却器３８は立ち上がっ
た底壁６Ａの上方に位置することになる。

【００２３】他方外箱２の内面には高温冷媒配管６１が
交熱的に添設（貼付）され、断熱箱体６の開口周縁に位
置する外箱２の内面にも高温冷媒配管６２が設けられて
いる。そして、圧縮機５７の吐出側は前記蒸発皿コンデ
ンサ５８に接続され、蒸発皿コンデンサ５８の出口は主
コンデンサ５９に接続される。主コンデンサ５９の出口
は前記高温冷媒配管６１に接続され、高温冷媒配管６１
の出口は前記開口周縁の高温冷媒配管６２に接続され
る。そして、この高温冷媒配管６２は図示しないキャピ
ラリチューブを経て前記冷却器３８に接続され、冷却器
３８の出口は圧縮機５７の吸込側に接続される。

【００２４】係る構成で、圧縮機５７が運転されると、
圧縮機５７からは高温高圧のガス冷媒が吐出され、蒸発
皿コンデンサ５８、主コンデンサ５９に順次流入して放
熱し、凝縮されて行く。主コンデンサ５９を出た冷媒は
高温冷媒配管６１に流入して更に放熱し、次に、高温冷
媒配管６２に流入して開口周縁を加熱する。これによっ
て、開口周縁への結露を解消する。

【００２５】高温冷媒配管６２を出た冷媒は前記キャピ
ラリチューブにて減圧された後、冷却器３８に入って蒸
発する。このときに周囲から熱を奪い、冷却室３７内の
空気を冷却する。冷却器３８を出た冷媒は再び圧縮機５
７に吸い込まれる。

【００２６】前述の如く冷却器３８にて冷却された冷気
は上方の送風機３９の運転により吸引され、前方の分配
ダクト４７に吹き出される。分配ダクト４７に吹き出さ
れた冷気は冷凍室冷気吐出口４８、４９から冷凍室１８
内の各容器４４、４６内に吐出され、−２０℃程の凍結
温度に冷却する。尚、冷凍室１８内の冷気は冷凍室冷気
戻り口５１から冷却器３８の吸い込み側の冷却室３７内
に帰還する。

【００２７】分配ダクト４７に吹き出された冷気はま
た、冷気分配口５２から冷蔵室ダクト２４に流入し、そ
こを上昇した後、各冷蔵室冷気吐出口２６・・及び氷温
室冷気吐出口２５より冷蔵室８及び氷温室２２内に吐出
される。冷蔵室ダクト２４内には冷蔵室８内の温度にて
開閉する図示しないダンパーが設けられており、これに
よって、冷蔵室８内は＋５℃程の冷蔵温度に維持される
と共に、氷温室２２内は０℃〜−３℃程の氷温に維持さ
れる。

【００２８】各室８、２２内を循環した冷気は冷蔵室冷
気戻り口２７に流入して野菜室冷気吐出口３１などから
野菜室１７内に入り、野菜室容器３４内を周囲から保冷
する。そして、野菜室１７内を循環した冷気は野菜室冷
気戻り口３２より冷蔵室・野菜室冷気戻りダクト５３に
流入し、そこを流下して冷蔵室・野菜室冷気戻り口５４
より冷却器３８の吸い込み側の冷却室３７内に帰還す
る。

【００２９】一方、冷凍室１８の両側方に対応する外箱
２の側板２Ａ、２Ａ内面（発泡断熱材４側の面）には真
空断熱材７１、７１が貼り付けられると共に、冷凍室１
８の下方に対応する外箱２の底板２Ｂ内面（発泡断熱材
４側の面）にも真空断熱材７２が貼り付けられ、発泡断
熱材４中に埋設されている。また、冷凍室１８の背方の
冷却室３７背方に対応する外箱２の背板２Ｃ内面（発泡
断熱材４側の面）にも真空断熱材７３が貼り付けられ、
発泡断熱材４中に埋設されている。

【００３０】各真空断熱材７１、７２、７３は、例えば
内側からポリエチレン若しくはポリプロピレンなどから
成る熱溶着層とアルミニウム層（金属層）及び表面保護
層をラミネートしたガスバリアフィルムを折り返し、二
辺を密着させて熱溶着層を相互に溶着することにより袋
状とし、その状態でシリカ、パーライトなどの微粉末、
及び、グラスファイバ、或いは、連続気泡の発泡ポリウ
レタン断熱材から成るコア材を挿入し、所定の真空排気
装置内において袋内部のガスを排気して真空状態とした
後、残りの一辺の前記熱溶着層を相互に溶着させて密封
することにより、製造されている。

【００３１】このうち、冷凍室１８の両側方に位置する
真空断熱材７１、７１の上部は図５に示す如く野菜室１
７を経て冷蔵室８の下部まで延在すると共に、真空断熱
材７１、７１の下端縁７１Ａはその後部が前部よりも所
定の角度で徐々に立ち上がる傾斜形状とされている。こ
れにより、真空断熱材７１の下端縁７１Ａは底壁６Ａの
形状に近似した形状となり、真空断熱材７１、７１は機
械室５６を避けて冷凍室１８底部の前部から後部に渡る
略全域をカバーするようになる。

【００３２】これによって、機械室５６による断熱箱体
６の底壁６Ａの形状に係わらず、真空断熱材７１、７１
を断熱箱体６の底部に広い面積で貼り付け、その断熱効
果を向上させることができるようになる。特に、最も断
熱したい冷凍室１８の側方略全域に真空断熱材７１、７
１を設けることができるようになるので、断熱箱体６の
壁厚を薄くして冷蔵庫１の設置スペースをより一層縮小
し、若しくは、有効容積を拡大し、或いは、冷却装置の
消費電力の一層の削減を図ることができるようになる。

【００３３】また、真空断熱材７１自体が係る形状とな
ることにより、真空断熱材７１を構成するコア材が先細
り形状となるので、ガスバリアフィルム内に挿入する作
業も容易となり、真空断熱材７１自体の組立作業性も向
上する。

【００３４】更に、冷凍室１８の下方に位置する真空断
熱材７２は底壁６Ａの形状に沿って階段状に成形されて
いる。

【００３５】一方、冷凍室１８の背方に位置する真空断
熱材７３は全体としては矩形状を呈している。また、そ
のコア材は図６に示す如く冷却器３８と送風機３９を含
む領域の背方投影面積よりも大成る寸法とされている。

【００３６】ここで、これら真空断熱材の周縁部にはコ
ア材は存在しておらず、ガスバリアフィルムのみとなっ
ているため、真空断熱材の周縁部を含む表面における熱
移動は大きくなり断熱性能は悪化する（これをヒートブ
リッジと云う）。

【００３７】これに対して、前述の如く真空断熱材７３
のコア材を冷却器３８と送風機３９を含む領域の背方投
影面積よりも大成る寸法とすれば、係るヒートブリッジ
による悪影響を受けること無く、−３０℃〜−３５℃な
どの最も低温となる冷却器３８の背方を効果的に断熱す
ることができるようになる。

【００３８】特に、送風機３９の背方もモータなどを設
置する関係から断熱箱体６の壁厚が薄くなるが、真空断
熱材７３を設置することによって、断熱性能の低下を防
止することができようになる。

【００３９】また、上記各真空断熱材７１、７２、７３
の端面は図１０に拡大して示す如く端部から内側に向け
て徐々に外方となるよう傾斜しており（その周囲端部を
図１０に７１Ｂで示す）、これにより、真空断熱材７
１、７２、７３の外箱２（側板２Ａ、底板２Ｂ、背板２
Ｃ）側の面の面積は、内箱３側の面の面積よりも小さく
なっている。

【００４０】これにより、真空断熱材７１、７２、７３
の表面のガスバリアフィルムが外箱２（側板２Ａ、底板
２Ｂ、背板２Ｃ）に接触する面積は縮小されることにな
る。

【００４１】従って、真空断熱材７１、７２、７３のガ
スバリアフィルムを伝って外箱２外から冷凍室１８、野
菜室１７或いは冷蔵室８内に侵入して来る熱量を削減す
ることができるようになり、真空断熱材のヒートブリッ
ジによる悪影響を低減することができるようになる。
尚、真空断熱材７３に関しては、そのコア材の外箱２側
の面の面積が前記冷却器３８と送風機３９を含む領域の
背方投影面積よりも大成る寸法とされているものとす
る。

【００４２】他方、前記高温冷媒配管６１は図９に示す
如く、向かって左側の真空断熱材７１の後方の側板２Ａ
内面を下方から上方に立ち上がり、前方にクランク状に
折れ曲がった後、上方に回って天板２Ｄ内面を右方に延
在する。そして、下方に回った後、後方にクランク状に
折れ曲がり、右側の真空断熱材７１の後方の側板２Ａ内
面を降下する。

【００４３】高温冷媒配管６１はそこから更に真空断熱
材７３の側方の背板２Ｃ内面を立ち上がり、真空断熱材
７３の上方に位置する背板２Ｃの内面において蛇行状に
屈曲した後、再び真空断熱材７３の側方を降下する形状
とされている。

【００４４】このように、下方の冷却器３８背方に取り
付けた真空断熱材７３の上方の背板２Ｃ内面に図４、図
９の如く高温冷媒配管６１を貼り付けているので、真空
断熱材７１や７３の存在に係わらず、高温冷媒配管６１
の放熱能力（配管長）を確保して、冷却能力を維持する
ことができるようになる。

【００４５】次に、上述の如き冷蔵庫１の断熱箱体６の
組立手順を説明する。先ず、外箱２の内面の上記各位置
に各真空断熱材７１、７１、７２、７３をそれぞれ貼り
付けると共に、各高温冷媒配管６１、６２もこの時点で
外箱２の内面に取り付ける。このとき、外箱２の背板２
Ｃ中央部左右にはウレタン注入口７５、７５が形成され
ており、高温冷媒配管６１はこれを避けて取り付けられ
る。

【００４６】そして、内箱３を外箱２内に組み込んだ
後、開口を下方として所定の発泡治具内にセットする。
次に、前記ウレタン注入口７５、７５からポリウレタン
原液を注入し、両箱２、３間に充填するものであるが、
このとき、真空断熱材７１、７１の厚さ寸法は１５ｍ
ｍ、真空断熱材７３の厚さ寸法は２０ｍｍとされ、断熱
箱体６の冷凍室１８部分（図８）の断熱厚さ寸法は側壁
で４５ｍｍ、背壁で４０ｍｍ〜５０ｍｍとされている。

【００４７】他方、断熱箱体６の冷蔵室８部分（図７）
の断熱厚さ寸法は側壁で３３ｍｍ、背壁で３０ｍｍ〜４
０ｍｍとされているので、各真空断熱材７１、７３の厚
さ分を差し引いた発泡断熱材４の厚さ寸法は、冷凍室１
８部分と冷蔵室８部分とで略同等若しくは近似した値と
なる。従って、反応成長するポリウレタン原液も両箱
２、３間に略均等に回り、発泡断熱材４は断熱箱体６の
各部に略均一に充填されるようになる。

【００４８】尚、実施例では真空断熱材７１、７２、７
３の端部周囲を傾斜させたが、それに限らず、外箱２側
の面に凹所などを形成してガスバリアフィルムの外箱２
への接触面積を削減しても良い。

【００４９】また、実施例では家庭用冷蔵庫を採り上げ
て本発明を説明したが、それに限らず、業務用冷蔵庫や
冷凍庫、低温ショーケースなどにも本発明は有効であ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、外箱
と内箱間に発泡断熱材を充填して構成されると共に、外
箱の発泡断熱材側の面に真空断熱材を取り付け、発泡断
熱材中に埋設して成る冷却貯蔵庫の断熱箱体において、
真空断熱材の外箱側の面の面積を、内箱側の面の面積よ
りも小さくしたので、真空断熱材のガスバリアフィルム
が外箱に接触する面積が縮小される。

【００５１】これにより、真空断熱材のガスバリアフィ
ルムを伝って外箱外から庫内に侵入して来る熱量を削減
することができるようになり、真空断熱材のヒートブリ
ッジによる悪影響を低減して断熱箱体の断熱性能を向上
させ、冷却貯蔵庫の冷却能力の向上と消費電力の削減を
図ることができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した冷蔵庫の正面図である。

【図２】扉を除く冷蔵庫の正面図である。

【図３】冷蔵庫の縦断側面図である。

【図４】冷蔵庫の背面図である。

【図５】冷蔵庫のもう一つの縦断側面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。

【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図である。

【図９】冷蔵庫の透視分解斜視図である。

【図１０】真空断熱材の端部における本発明の断熱箱体
の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 冷蔵庫 ２ 外箱 ３ 内箱 ４ 発泡断熱材 ６ 断熱箱体 １８ 冷凍室 ７１、７２、７３ 真空断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤堂 淳一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 茂木 秀文 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外箱と内箱間に発泡断熱材を充填して構
   成されると共に、前記外箱の前記発泡断熱材側の面に真
   空断熱材を取り付け、発泡断熱材中に埋設して成る冷却
   貯蔵庫の断熱箱体において、 前記真空断熱材の前記外箱側の面の面積を、前記内箱側
   の面の面積よりも小さくしたことを特徴とする冷却貯蔵
   庫の断熱箱体。