JP2006084077A - 真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】
真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫に係り、真空断熱材を箱体に使用した場合に断熱性能の経時劣化を低減し、信頼性を確保した真空断熱材及び冷蔵庫を提供する。
【解決手段】
繊維材料積層体からなる芯材31と、芯材31を覆い複数の層からなる外包材と、外包材の内部に備えられる吸着材とを有する真空断熱材30が、断熱箱体の外板11と内板12との間で外板11又は内板12の一方に貼り付けられ、外板11と内板12との間に備えられる発泡ウレタンとともに断熱部を形成する冷蔵庫において、外包材を、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を複数有し、この複数の蒸着層同士を対向して互いに接するように重ね合わせて積層させたものとした。
【選択図】 図4

Description

本発明は、真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫に関する。

冷蔵庫の断熱箱体には、断熱材として、発泡断熱材のほかに、高い断熱性能を有する真空断熱材を備えたものが増えてきている。このような冷蔵庫に使用される真空断熱材として特許文献１に記載のものがある。特許文献１には、ガスバリヤ性フィルムからなる外装材が、金属箔を積層したラミネートフィルムからなる面と、金属箔を積層しないラミネートフィルムからなる少なくとも２面で構成されるため、金属箔に起因して生じるヒートリークの問題を改善して断熱性能が向上した例が記載されている。

また、特許文献２のように、少なくともアルミニウムを蒸着したフィルム２層の間に、アルミニウム箔を挟んでラミネートフィルムとし、該アルミニウム箔がシール部にかからない大きさになるようエッチング処理して除去し、ヒートブリッジを軽減させるとともにガスバリヤ性を高めて断熱性能が向上した例が記載されている。

また、炊飯器に使用する真空断熱材に関する従来の方式として、特許文献３に記載のように、ガスバリヤ層として有機フィルムからなる基材に金属蒸着或いは金属酸化物蒸着などを施した蒸着層を１層または複数層使用したラミネートフィルムとしてガスバリヤ性とともにヒートリークを軽減させ断熱性能を向上させている。また、ラミネートフィルムの表面層として耐熱性の保護層を設けることにより、熱による性能劣化を抑制していた。

特開平11-336991号公報（図１） 特開2001-32992号公報（図１） 特開2001-204620号公報（図２）

上記の特許文献１の構成では、片面に金属箔を有するラミネートフィルムを用いているが、通常冷蔵庫などに使用する際には、発泡ウレタンの流動を阻害しないように外包材稜線部分であるヒートシール部を少なくとも１辺以上折り曲げるため、片面のラミネートフィルムから金属箔層を除いた場合であっても、ヒートブリッジの影響は軽減されるものの、片面に残る金属箔層により熱が真空断熱材表面に沿って横方向に流れるヒートブリッジの影響がまだ大きく、また、折り曲げによる金属箔層の二重になった部分に熱が蓄積することにより、真空断熱材表面の温度が上昇するなど、断熱性能の改善が不足していた。

また、特許文献２に記載のように、ラミネートフィルムの蒸着層２層の間にアルミニウム箔層をシール部にかからない大きさでラミネートしたものについては、該アルミニウム箔はラミネート後にエッチング処理により不要部分を除去するが、加工コストが高いことや、アルミニウム箔を除去した部分と残った部分、つまり蒸着層２層＋アルミニウム箔の部分と蒸着層２層のみとなった部分の境界部分の厚み差により、ラミネート時にフィルム内に気泡が出来る等、信頼性の面で問題があった。

また、ラミネートフィルムの表面層に耐熱性の保護層を配置し、ガスバリヤ層として有機フィルムからなる基材に金属蒸着或いは金属酸化物蒸着などを施した蒸着層を１層または複数層使用したものについては、85℃前後の温度帯に対する耐熱性は考慮されているが、それ以上の温度帯については考慮されていなかった。すなわち、真空断熱材を外板と内板との間の断熱部に配設する場合には、真空断熱材を外板あるいは内板に接着して、その外板と内板との間にウレタンを流し込んで発泡させることとするが、発泡時に真空断熱材の配設部が到達する温度である120〜150℃という温度に対する耐熱性は考慮されていなかった。また、突き刺しに対する各層の構成についても考慮がされていなかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫に係り、真空断熱材を箱体に使用した場合に断熱性能の経時劣化を低減し、信頼性を確保した真空断熱材及び冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、繊維材料積層体からなる芯材と、前記芯材を覆い複数の層からなる外包材と、前記外包材の内部に備えられる吸着材とを有する真空断熱材が、断熱箱体の外板と内板との間で前記外板又は前記内板の一方に貼り付けられ、前記外板と前記内板との間に備えられる発泡ウレタンとともに断熱部を形成する冷蔵庫において、本発明は、前記外包材が、金属を蒸着した蒸着層を有する複数の基材を備え、これら複数の基材を前記蒸着層同士が対向するように積層したものとした。

また、前記真空断熱材の前記外板又は前記内板に貼り付けられる貼付面側に位置する外包材は、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を有し、
前記貼付面と反対側の面は前記発泡ウレタンと接して備えられ、この発泡ウレタンと接する面の外包材は、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を少なくとも２層以上有し、
前記貼付面及び前記発泡ウレタンと接する面の両面に１μｍ以上の厚さの金属箔層を設けないこととした。

また、前記蒸着層をアルミニウムとし、かつ蒸着厚みが400Å以上とした。

また、前記真空断熱材の貼付面側の蒸着層を有する外包材が、外板内面に接着されることとした。また、前記真空断熱材の貼付面側の蒸着層を有する外包材が、内板表面の樹脂面に接着されることとした。

また、前記真空断熱材の貼付面の蒸着層の基材がガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、このガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかとした。

また、前記真空断熱材の貼付面と反対側の前記発泡ウレタンに接する面の蒸着層の基材がガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、このガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちのいずれか１つ又は複数であるものとした。

また、前記蒸着層が２層以上の複数層で構成される場合に、その２層は蒸着面同士をラミネートした。

また、前記発泡ウレタンに接する面の外包材は、外層側から、第一層をポリアミド(ナイロン)樹脂(PA)またはポリエチレンテレタフレート樹脂(PET)の層、
第二層をポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、
第三層をポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、
最内層である第四層を高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)または熱溶着可能な樹脂フィルムとした層、
の４層を備えてなり、前記第二層及び前記第三層はアルミニウムを蒸着した面同士をラミネートした。

また、吸着材としては、モレキュラシーブ13Xを用いた。

また、本発明の真空断熱材は、繊維材料積層体からなる芯材と、ガスバリヤ性を有し前記芯材を覆い複数の層からなる外包材と、前記外包材の内部に備えられる吸着材とを有し、
前記外包材は、ガスバリア層として樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を複数有し、この複数の蒸着層同士を対向して互いに接するように重ね合わせて積層した。

本発明では、上記のいずれかの構成を採用しているものであるから、ヒートブリッジの影響を更に改善することが可能となり、断熱性能の長期的な劣化を補うことが可能なラミネートフィルム構成や、突き刺しに対しての信頼性をも確保した真空断熱材や真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供することが可能となる。

本発明によれば断熱性能の経時劣化を低減し、信頼性を確保した真空断熱材及び冷蔵庫を提供することができる。

本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。

図1は本発明の実施例を示す冷蔵庫の要部の縦断面図であり、図2は図1におけるA-A線の要部の断面図、図3は図1におけるB-B線の要部の断面図である。図2は、冷蔵庫の上面の断熱部に位置する真空断熱材30の要部を示すものであり、本実施例では後述するようにこの上面位置の真空断熱時30が外板と接するように配置されているが、内板側に配置することを排除するものではない。また、図3は冷蔵庫の底面の断熱部に位置する真空断熱材の要部を示すものであり、本実施例では、後述するようにこの底面位置の真空断熱材が内板と接するように配置されているが、これに限られるものではない。

図1に示すように、本実施例の冷蔵庫は、冷蔵庫箱体10内に冷蔵温度室14と冷凍温度室15とをそれぞれ区画形成している。冷蔵庫箱体10は、外板11と内箱12とを備え、外板11と内箱12とによって形成される空間を断熱部として箱体10内の各貯蔵室と外部とを断熱している。この外板11側または内箱12側にそれぞれ真空断熱材30、40を貼付し、真空断熱材30、40以外の前記空間には発泡断熱材13を充填してある。

また、冷蔵庫内の各貯蔵室を所定の温度に冷却するために冷凍温度室15の背面側には冷却器18が備えられており、この冷却器18と圧縮機20とを含み図示しない凝縮器、キャピラリーチューブとを接続し、冷凍サイクルを構成している。冷却器18の上方には、この冷却器18にて冷却された冷気を冷蔵庫庫内に循環して所定の低温温度を保持する送風機16が配設されている。この送風機16は配線コード17に接続されており、この配線コード17は断熱部内に位置している。

真空断熱材30及び40は、図2及び図3に示す如く、芯材31及び41と芯材31及び41を被覆するガスバリヤ層を有する外包材33及び43とから構成してある。外包材33、43は真空断熱材30、40の貼付面となる外包材フィルム34、44とウレタンに接する面となる外包材フィルム35、45の２面を貼り合わせた製袋形状で構成されている。なお、本実施例において芯材31、41については繊維材料積層体を用いたが、芯材31、41は繊維材料積層体のみならず、公知の材料である連通ウレタン等でもよく、特に限定しないが、パネル状に形成した真空断熱材において、パネル厚さ方向への熱伝導をより低減させるためには、繊維長の方向をそろえた無機繊維材料の積層体を使用すると有利である。

本実施例では、冷蔵庫に使用する真空断熱材としては、板状に形成されるパネル状のものとし、芯材31、41としては無機繊維材料の積層体を使用することとし、以下説明する。

冷蔵庫に用いる真空断熱材30、40は、繊維材料積層体からなる芯材31、41と外包材及び吸着材とから構成し、外包材はヒートブリッジの低減とガスバリヤ性を考慮して、真空断熱材30、40の貼付ける貼付面となる外包材34、44は、金属蒸着を施した少なくとも１層の蒸着層を設けたラミネートフィルムとする。真空断熱材30、40と外板11又は内板12との貼付面にはホットメルト接着剤50を全面に塗布して、真空断熱材を貼り付ける。したがって、貼付面（接着剤50によって貼り付けられる接着面）は空気及び発泡ウレタンに触れることがなく、接着面から浸入するガスや水分をバリヤするのには十分である。

真空断熱材30、40の接着面と反対のウレタン等の発泡断熱材13に接する面の外包材は、ウレタンから発生するガスの浸入を防ぐため、一面に金属層を生成した基材を複数備え、これらの基材の金属面同士を対向して積層した構造としている。例えば、本実施の形態では、金属蒸着を施した少なくとも２層の蒸着層を設けたラミネートフィルム35、45として、十分にガスバリヤ性を確保している。接着面及びウレタンに接する面の外包材は、共に金属箔層を有しないため、真空断熱材30、40表面に沿って熱が流れるヒートブリッジが少なくなり、断熱性能が向上すると同時に、ガスバリヤ性にも優れた信頼性の高い真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できる。

また、金属蒸着層の蒸着厚みを400Å以上とすることで、真空断熱材30、40の接着面及びウレタン中埋没面から浸入するガス等を効果的にバリヤできる。

また、真空断熱材30を外板11に接着する場合には、真空断熱材30の接着面である少なくとも金属蒸着を１層以上含むラミネートフィルム34が外箱鉄板11内面に接着面全面が接着保持されるものであり、全面接着により接着面が空気層やウレタンに接しないため、蒸着層を１層としてもガス浸入しにくい配設構造となっている。

また、真空断熱材40を内板12に接着売る場合には、真空断熱材40の接着面である少なくとも金属蒸着を１層以上含むラミネートフィルム44が内箱樹脂12外面に接着面全面が接着保持されるものであり、全面接着により接着面が空気層やウレタンに接しないため蒸着層を１層としてもガス浸入しにくい配設構造となっている。

上記の構成によれば、真空断熱材30、40において、高いガスバリヤ性を必要とするウレタンに接する面の蒸着層を二重にしたフィルム35、45で構成することで、金属箔に近い高いガスバリヤ性を確保でき、ヒートブリッジも低減した、信頼性及び断熱性能に優れた真空断熱材を配設した冷蔵庫を提供できる。

また、本実施形態は、真空断熱材30、40の接着面である金属蒸着を少なくとも１層以上含むラミネートフィルム34、44の基材が、ガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、ガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかである真空断熱材を用いたことを特徴とする冷蔵庫としたものである。これらのガスバリヤ製樹脂フィルムの中でも、好ましくはエチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)やポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)が良く、酸素透過率が低い基材に金属蒸着することにより劣化を最小限に抑えることができるため、消費電力量の少ない冷蔵庫を実現できる。

また、真空断熱材30、40のウレタン中埋没面である少なくとも金属蒸着を２層以上含むラミネートフィルム35、45の基材が、ガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、ガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれか或いは複数である真空断熱材を用いたことを特徴とする冷蔵庫としたもので、好ましくはエチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)やポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)のいずれか一方或いは両方を用いるのが良く、前述同様、酸素透過率が低い基材に金属蒸着することにより長期間での劣化を最小限に抑えることができるため、消費電力量の少ない冷蔵庫を実現できる。

また、蒸着層が２層以上の複数層で構成される場合、少なくともそのうち２層は蒸着面同士を重ね合わせてラミネートした真空断熱材としたことにより、１層の蒸着層内にあるピンホールや蒸着のバラツキを２層にすることで最小限に抑えることができるため、ガスバリヤ性が強化され、長期間での劣化も最小限に抑えることができ、消費電力量の少ない冷蔵庫を実現できる。

また、真空断熱材30、40の外包材でウレタンに接する面のラミネートフィルム35、45の構成が、最外層である第一層としてポリアミド(ナイロン)樹脂(PA)またはポリエチレンテレタフレート樹脂(PET)、第二層をポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、第三層をアルミニウムを蒸着したポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、最内層である第四層を高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)または熱溶着可能な樹脂フィルムとした４層からなる真空断熱材を用いたことを特徴とする冷蔵庫としたもので、好ましくは、第一層をポリアミド(ナイロン)樹脂(PA)35a、45a、第二層をアルミニウムを蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)35b、45b、第三層をアルミニウムを蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)35c、45c、第四層を高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)35d、45dとするのが良い。

その理由は以下のとおりである。すなわち、第一層は最外層であるため、ウレタン発泡液充填時に真空断熱材配設部が到達する温度である120〜150℃の温度に対する耐熱性も考慮し、第一層は耐熱層とするとよい。したがって、本実施例では、第一層を耐熱層としている。また、第一層は最外層であるため、真空断熱材30、40の取扱い時のフィルムへの傷付き防止を考慮し、突き刺し強度、耐熱温度が共に高いものとするとよい。そこで、本実施例では、それらを考慮した上でポリアミド(ナイロン)樹脂の層としている。

第二及び第三層はアルミニウムを蒸着した面同士をラミネートして中間に配置することにより蒸着層内にあるピンホールや蒸着のバラツキを抑制すると共にガスバリヤ性を強化する効果と蒸着層に外部からのダメージを受け難くする効果を兼ね備えているものである。また、第三層にエチレンビニルアルコール共重合体樹脂(EVOH)を配置することで、ガスバリヤ性以外にも、内側からの突き刺しに対しても十分に耐え得る構造となっており、信頼性の高い真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供できるのである。

第四層は、芯材31、41を挟んで対向する面としての溶着であるため、溶着層として高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)とするのがよい。

また、吸着材をモレキュラシーブ13Xとし、芯材31、41が保持している水分と、外包材が受ける温度条件によって出る僅かなガス成分を高い吸着速度で十分に吸着できるため、初期性能が安定する効果と長期間での劣化を最小限に抑えることができるため消費電力量の少ない冷蔵庫を実現できる。

上述したように、真空断熱材30、40の接着面となる外包材は金属蒸着を施した少なくとも１層の蒸着層を備え、また、真空断熱材30、40の接着面と反対の発泡ウレタン中に埋没する面の外包材は、ウレタンから発生するガスの浸入を防ぐため、金属蒸着を施した少なくとも２層の蒸着層を有し、両面側がともに金属箔層を有しないため、真空断熱材30、40表面に沿って熱が流れるヒートブリッジの影響が小さく、断熱性能が向上し、ガスバリヤ性にも優れた信頼性の高い真空断熱材30、40を用いた冷蔵庫を提供することができる。

また、蒸着層はアルミニウムを蒸着したものであり、かつ蒸着厚みを400Å以上としたことによって蒸着層のピンホールを低減することができ、ガスバリヤ性の高い真空断熱材30、40を用いた冷蔵庫を提供することができる。

また、真空断熱材30、40の接着面となる側の外包材フィルムが冷蔵庫の外箱鉄板内側、すなわち外板11の断熱部を形成する面、又は冷蔵庫の内箱の樹脂面外側、すなわち内板12の断熱部を形成する面に貼り付けられて保持されるため、この貼付面側からのガス浸入は少なく抑えられることとなり、信頼性の高い冷蔵庫を提供できる。

真空断熱材30、40の接着面側の外包材フィルム34、44とウレタンに接する面の外包材フィルム35、45の構成の違いによる断熱性能は後述の各実施例で説明する。

これらのフィルム構成の違いにおける断熱性能の評価は、真空断熱材単品での評価として、真空断熱材の初期熱伝導率と、70℃雰囲気下に10年相当経過期間放置後の熱伝導率とを確認する。なお、初期の熱伝導率と10年相当経過後の熱伝導率値の差が小さいことが理想である。

また、冷蔵庫実機組込み想定評価として、冷蔵庫箱体10に使用の外板11と同じ鉄板と内箱12と同じ樹脂板を一定の間隔をおいて平行に保持し、鉄板、樹脂板いずれかの面に真空断熱材を接着保持して、発泡ウレタンを充填した発泡断熱パネル(図示なし)で初期の熱漏洩量を実測して評価することにより断熱性能が明らかになる。長期的の断熱性能の信頼性については、真空断熱材入りの発泡断熱パネルを70℃雰囲気下に放置し、10年後相当経過時の熱漏洩量で確認する。

本発明における第一の実施例においては、図4の如く、真空断熱材30、40の接着面側の外包材フィルム34、44は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層34a、44a、第二層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)層34b、44b、第三層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH)層34c、44c、第四層である溶着層を高密度ポリエチレン樹脂層34d、44dの４層構成のラミネートフィルムとし、アルミニウムを蒸着した中間の２層については、よりガスバリヤ性を高めるためアルミニウム蒸着面同士を貼り合せたラミネートフィルムとした。

また、真空断熱材30、40のウレタンに接する面の外包材フィルム35、45は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層35a、45a、第二層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂(PET) 層35b、45b、第三層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH) 層35c、45c、第四層である溶着層を高密度ポリエチレン樹脂層35d、45dの４層構成のラミネートフィルムとし、アルミニウムを蒸着した中間の２層については、ガスバリヤ性を高めるためアルミニウム蒸着面同士を貼り合せたラミネートフィルムとした。

なお、ここで用いた真空断熱材は、芯材にバインダーを含まない平均繊維径4μｍのグラスウール積層体を無機バインダーで固化したものを用い、吸着材はモレキュラシーブ13X、外包材フィルム34、44及び35、45からなる製袋品に芯材を挿入後、真空包装機にて真空度2.0Ｐａ以下に一定時間保持し封止したものである。

この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で1.7〜2.0ｍＷ／ｍ・Ｋと良好な値が得られた。70℃雰囲気下での10年相当経過後の熱伝導率は9〜10ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。また、発泡断熱パネルでの熱漏洩量評価においては、真空断熱材を組込まないウレタンだけの基準パネルの熱漏洩量を100とした場合、真空断熱材を鉄板側及び樹脂板側のいずれの接着保持においても初期値で81、10年相当経過後で91であり、約12％悪化するが、10年相当経過後も真空断熱材の断熱効果を十分発揮している。

本発明における第二の実施例においては、図5の如く、真空断熱材30、40の接着面側の外包材フィルム34、44は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層34a、44a、第二層をポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)層34e、44e、第三層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH)層34c、44c、第四層である溶着層を高密度ポリエチレン樹脂層34d、44dの４層構成のラミネートフィルムとした。

また、真空断熱材30、40のウレタンに接する面の外包材フィルム35、45は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層35a、45a、第二層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂(PET) 層35b、45b、第三層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH) 層35c、45c、第四層である溶着層を高密度ポリエチレン樹脂層35d、45dの４層構成のラミネートフィルムとし、アルミニウムを蒸着した中間の２層については、ガスバリヤ性を高めるためアルミニウム蒸着面同士を貼り合せたラミネートフィルムとした。

なお、ここで用いた真空断熱材は、芯材にバインダーを含まない平均繊維径4μｍのグラスウール積層体を無機バインダーで固化したものを用い、吸着材はモレキュラシーブ13X、外包材フィルム34、44及び35、45からなる製袋品に芯材を挿入後、真空包装機にて真空度2.0Ｐａ以下に一定時間保持し封止したものである。

この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で1.8〜2.1ｍＷ／ｍ・Ｋと良好な値が得られた。70℃雰囲気下での10年相当経過後の熱伝導率は10〜11ｍＷ／ｍ・Ｋという値となった。また、発泡断熱パネルでの熱漏洩評価においては、真空断熱材を組込まないウレタンだけの構成パネルの熱漏洩量を100とした場合、真空断熱材を鉄板側及び樹脂板側のいずれの接着においても初期値で81、10年相当経過後で92であり、約13％悪化するが10年相当経過後も真空断熱材の断熱効果を十分発揮している。

比較例

次に実施例に対する比較例を以下に示す。

比較例においては、図6の如く、真空断熱材30、40の接着面側の外包材フィルム34、44は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層34a、44a、第二層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)層34b、44b、第三層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したエチレンビニルアルコール共重合体フィルム(EVOH)層34c、44c、第四層である溶着層お高密度ポリエチレン樹脂層34d、44dの４層構成のラミネートフィルムとし、アルミニウムを蒸着した中間の２層については、ガスバリヤ性を高めるためアルミニウム蒸着面同士を貼り合せたラミネートフィルムとした。

また、真空断熱材30、40のウレタンに接する面の外包材フィルム35、45は、最外層から、第一層をポリアミド(ナイロン)層35a、45a、第二層をアルミニウムを400〜500Åの厚みで蒸着したポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)層35b、45b、第三層をアルミニウム箔層35f、45f、第四層である溶着層を高密度ポリエチレン樹脂層35d、45dの４層構成のラミネートフィルムとした。

なお、ここで用いた真空断熱材は、芯材をバインダーを含まない平均繊維径4μｍのグラスウール積層体を無機バインダーで固化したものとし、吸着材はモレキュラシーブ13X、外包材フィルム34、44及び35、45からなる製袋品に芯材を挿入後、真空包装機にて真空度2.0Ｐａ以下に一定時間保持し封止したものである。

この真空断熱材の熱伝導率を英弘精機社製熱伝導率測定機オートλＨＣ−０７４で測定したところ、初期値で1.8〜2.0ｍＷ／ｍ・Ｋと良好な値が得られた。70℃雰囲気下での10年相当経過後の熱伝導率は7〜8ｍＷ／ｍ・Ｋという値であり実施例１及び２よりも劣化が少ない結果となった。また、発泡断熱パネルでの熱漏洩量評価においては、真空断熱材を組込まないウレタンだけの基準パネルの熱漏洩量を100とした場合、真空断熱材を鉄板側及び樹脂板側のいずれの接着においても初期値で90、10年相当経過後で約96であり、劣化は約7％程度に抑えられるが、10年相当経過後の断熱効果としては実施例１及び２の方が断熱効果を発揮している。

以上の実施例１及び実施例２と比較例とを対比すると、経時劣化の程度は比較例が7％程度であるのに対し、実施例１及び実施例２は、それぞれ約12％、約13％であるが、熱伝導率、熱漏洩量は、初期値及び10年相当経過後のいずれも各実施例の方が優れており、10年相当経過後であっても十分な断熱性能を維持して経時劣化を低減している。すなわち、発泡ウレタンと接する側の面に金属箔層を用いなくても、金属蒸着面同士を対向させて積層させることによって、十分なガスバリア性を有し、経時劣化防止に効果がある。また、金属箔層を用いないことによってヒートブリッジの低減にも寄与し、熱漏洩量の低減に効果がある。

また、実施例１と実施例２とを比較すると、外板11あるいは内板12との貼付面側には、金属蒸着層同士の貼り合わせ構造を有しなくても、十分なガスバリア性を保持していることがわかる。

なお、各実施例の真空断熱材を冷蔵庫に配設するにあたっては、いずれの実施例のものを使用しても効果があるが、外板側は内板側よりも温度体の高い位置に配設されること、及び、上記の熱伝導率、熱漏洩量の値を考慮して、１つの冷蔵庫内に各実施例のものを混在させて貼り付けることとしてもよい。すなわち、内板側に貼り付ける真空断熱材と外板側に貼り付ける真空断熱材とをそれぞれ異なる実施例のものとしてもよい。例えば、外板側に貼り付ける真空断熱材としては実施例１のものを用い、内板側に貼り付ける真空断熱材としては実施例２のものを用いる、等が可能である。

本発明の実施例を示す冷蔵庫の要部の縦断面図。 図１におけるA-A線の要部の断面図。 図１におけるB-B線の要部の断面図。 第一の実施例における真空断熱材の断面図。 第二の実施例における真空断熱材の断面図。 比較例における真空断熱材の断面図。

符号の説明

11…外板、12…内板、30(40)…真空断熱材、31(41)…芯材、33(43)…外包材、50…接着剤。

Claims (11)

1. 繊維材料積層体からなる芯材と、前記芯材を覆い複数の層からなる外包材と、前記外包材の内部に備えられる吸着材とを有する真空断熱材が、断熱箱体の外板と内板との間で前記外板又は前記内板の一方に貼り付けられ、前記外板と前記内板との間に備えられる発泡ウレタンとともに断熱部を形成する冷蔵庫において、
   前記外包材は、金属を蒸着した蒸着層を有する複数の基材を備え、これら複数の基材を前記蒸着層同士が対向するように積層した冷蔵庫。
2. 繊維材料積層体からなる芯材と、前記芯材を覆い複数の層からなる外包材と、前記外包材の内部に備えられる吸着材とを有する真空断熱材が、断熱箱体の外板と内板との間で前記外板又は前記内板の一方に貼り付けられ、前記外板と前記内板との間に備えられる発泡ウレタンとともに断熱部を形成する冷蔵庫において、
   前記真空断熱材の前記外板又は前記内板に貼り付けられる貼付面側に位置する外包材は、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を有し、
   前記貼付面と反対側の面は前記発泡ウレタンと接して備えられ、この発泡ウレタンと接する面の外包材は、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を少なくとも２層以上有し、
   前記貼付面及び前記発泡ウレタンと接する面の両面に１μｍ以上の厚さの金属箔層を設けないことを特徴とする冷蔵庫。
3. 前記蒸着層がアルミニウムで、かつ蒸着厚みが400Å以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷蔵庫。
4. 前記真空断熱材の貼付面側の蒸着層を有する外包材が、外板内面に接着されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
5. 前記真空断熱材の貼付面側の蒸着層を有する外包材が、内板表面の樹脂面に接着されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷蔵庫。
6. 前記真空断熱材の貼付面の蒸着層の基材がガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、
   このガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかである請求項２乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。
7. 前記真空断熱材の貼付面と反対側の前記発泡ウレタンに接する面の蒸着層の基材がガスバリヤ性樹脂フィルムからなり、
   このガスバリヤ性樹脂フィルムがポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちのいずれか１つ又は複数である請求項２乃至６のいずれかに記載の冷蔵庫。
8. 前記蒸着層が２層以上の複数層で構成される場合、その２層は蒸着面同士をラミネートしたことを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の冷蔵庫。
9. 前記発泡ウレタンに接する面の外包材は、外層側から、第一層をポリアミド(ナイロン)樹脂(PA)またはポリエチレンテレタフレート樹脂(PET)の層、
   第二層をポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、
   第三層をポリアミド樹脂フィルム(PA)、ポリプロピレン樹脂フィルム(PP)、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)、ポリビニルアルコール樹脂フィルム(PVA)、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム(PET)、ポリアクリルニトリル樹脂フィルム(PAN)のうちいずれかからなる層、
   最内層である第四層を高密度ポリエチレン樹脂(HDPE)または熱溶着可能な樹脂フィルムとした層、
   の４層を備えてなり、前記第二層及び前記第三層はアルミニウムを蒸着した面同士をラミネートしたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の冷蔵庫。
10. 吸着材としてモレキュラシーブ13Xを用いた請求項１乃至９のいずれかに記載の冷蔵庫。
11. 繊維材料積層体からなる芯材と、前記芯材を覆い複数の層からなる外包材と、前記外包材の内部に備えられる吸着材とを有し、
    前記外包材は、樹脂からなる基材に金属蒸着による蒸着層を複数有し、この複数の蒸着層同士を対向して互いに接するように重ね合わせて積層した真空断熱材。
    

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