JP2016186316A - 真空断熱筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】使用環境温度や使用箇所によって、ガスバリア構造の最適化を図ることにより、安価な構成で長期間の真空度を保証し、断熱性能を保証できる真空断熱筐体を提供する。【解決手段】中空形成された樹脂製のガスバリア容器３３に芯部材３９を内包して真空密閉した真空断熱体３２と、高温側に配置するガスバリア材料からなる外箱３０と、低温側に配置する内箱４４と、からなり、真空断熱体３２は外箱３０と密着して配置する真空断熱筐体としたものである。【選択図】図２

Description

本発明は、冷蔵庫などに用いた真空断熱筐体に関するものである。

近年、地球環境問題である温暖化の対策として省エネルギー化を推進する動きが活発し断熱技術の性能進化が期待されている。従来、この種の断熱技術は、図３５に示されているように、真空断熱体１０３のガスバリア容器１０７と筐体パネル１０１とを一体化した構造にすることで断熱性能を向上させた技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、真空断熱体とは、容器内を真空にすることで断熱性能を向上させた構造体のことをいう。

特開平７−１９５３８５号公報

しかしながら、前記従来の構成は、真空引き用のフランジ部１０５の密閉封止を主な課題とするもので、ガスバリア容器１０７と筐体パネル１０１とを一体化した構造としか記載されておらず、真空度を長期間保つことのできる具体的な一体化について手段は明記されていない。そして、ガスバリア容器１０７と、筐体パネル１０１の間に微小な空間が存在した場合には、ガスバリア容器１０７内へ空気や水蒸気などのガスが進入することを完全に防止することが困難であり、長期間真空度を保つことで、断熱性能を保つことが困難であるという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用環境温度や使用箇所によって、ガスバリア構造の最適化を図ることで、安価な構成で長期間真空度を保証し、断熱性能も保証できる内装筐体部材や外観筐体部材として使用可能な真空断熱筐体を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱筐体は、中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置するガスバリア材料からなる外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は前記外箱と密着して配置した構造としたものである。

これによって、真空断熱体は外箱との間に空間が存在しないため、外箱のガスバリア性により真空断熱体の内部に空気や、水蒸気などのガス物質が透過し浸入することがないので、真空度を長期間保つことができ、断熱性能の長期信頼性といった品質の向上を実現できる。

本発明の真空断熱筐体は、外箱をガスバリア材料で形成し、ガスバリア容器と密着させることにより、高温でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂の欠点を補い、外箱側のガスバリア容器のガスバリア性を向上でき、安価な構成で長期間真空度を保証し、断熱性能も保証できるので、内装筐体部材や外観筐体部材として使用可能な真空断熱筐体を提供することができる。

本発明の実施の形態１における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の斜視図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体に用いた樹脂材料の周囲温度とガス透過度の関係図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室蓋体の正面斜視図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室蓋体の後面斜視図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の部品展開図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の部品展開断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止工程を示す断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止工程を示す断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止工程を示す断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止例を示す図１９のＡ部局部断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止例を示す図１９のＢ部局部断面図 本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止例を示す図１９のＣ部局部断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の正面斜視図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の図２４のＢ部局部断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の封止例を示す図２４のＣ部局部断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の封止例を示す図２４のＤ部局部断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の封止例を示す図２４のＥ部局部断面図 本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の断面図 本発明の実施の形態４における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室野菜室間仕切体の正面斜視図 本発明の実施の形態４における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室野菜室間仕切体の封止例を示す断面図 本発明の実施の形態４における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室野菜室間仕切体の別断面の封止例を示す断面図 本発明の実施の形態５における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の冷却室壁真空断熱筐体の正面斜視図 本発明の実施の形態５における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の野菜室壁真空断熱筐体の封止例を示す断面図 従来の真空断熱筐体の断面図

第１の発明は、中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置するガスバリア材料からなる外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は前記外箱と密着して配置したことによって、外箱をガスバリア部材で形成し、ガスバリア容器と密着させることにより、外箱側のガスバリア容器のガスバリア性を向上でき、外箱は高温側であり、高温でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂の欠点を補えることができる。

また、自由に形状を形成できる中空形成による樹脂製のガスバリア容器を用いることにより、真空断熱体を外箱内壁形状に成形し、真空断熱体と外箱間の隙間を無くし、空気の対流空間をなくすことにより、断熱性能が向上するとともに、真空断熱体と外箱を密着させることにより、真空断熱筐体の剛性強度を向上できる。

第２の発明は、前記真空断熱体と前記外箱との密着面にガスバリア性の接着部材を配置したことにより、外箱とガスバリア容器との間の隙間を完全に無くすことができ、ガスバリア容器内へのガスの進入を防止できる。

また、真空断熱体を外箱内壁形状に成形し、真空断熱体と外箱間の隙間空間を無くせるので、空気の対流も無くなり、断熱性能が向上できることや、前記ガスバリア性の接着部材の接着強度により、真空断熱体の剛性強度も向上できる。

第３の発明は、中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置する外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は外箱側の材質を内箱側の材質よりガスバリア性の高い材質で構成したことにより、高温環境下でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂の欠点を補え、真空断熱体の性能を維持できる。

第４の発明は、中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置する外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は外箱側の厚みを内箱側の厚みより厚くしたことにより、高温環境下でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂材料の欠点を補え、真空断熱体の性能を維持できる。

第５の発明は、前記ガスバリア容器の真空引き時の封止口は低温側となる前記内箱側に配置したことにより、ガスバリア性が悪い封止口のガスバリア性を向上できる。

第６の発明は、前記真空断熱体は、形状の難易度や、使用箇所や使用環境によって、前記ガスバリア容器の厚みや材質などの断熱構成を選択して構成されたことにより、求める断熱性能を容易に実現することができる。

第７の発明は、前記ガスバリア容器は、単層部材或いは、多層部材或いは、異材質で形成された積層部材で形成されたことにより、外観形状や内装形状によって自由に形状を変えられ、求める断熱性能を容易に実現することができる。

第８の発明は、前記芯部材は、多孔性構造体で形成され、気泡ウレタンフォームを用いたことにより、前記真空断熱体の内容積を真空引き工程にて確実に所定の設定真空度に到達できるので、求める真空断熱性能を実現することができる。

第９の発明は、前記ガスバリア容器の中空成形時の空気挿入口をウレタン発泡充填時の空気抜き口としたことにより、空気抜き口を新たに設ける必要がなく、ガスバリア容器内へのガス進入の箇所を少なくでき、前記真空断熱体の内容積をウレタン発泡工程にて確実に所定の設定充填量に到達できるので、求める真空断熱性能を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の斜視図、図２は、同実施の形態１における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の断面図、図３は、同実施の形態１における真空断熱筐体に用いた樹脂材料の周囲温度とガス透過度の関係図、図４は、同実施の形態１における図２のＡ部拡大断面図、図５は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図６は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図７は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図８は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図９は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図１０は、同実施の形態１における真空断熱筐体のガスバリア容器の局部断面図、図１１は、同実施の形態１における図１０の廃材混合層の拡大断面図である。

図１において冷蔵庫１は、外観を形成する冷蔵庫本体２と、冷蔵室蓋体３と、製氷室蓋体４と、野菜室蓋体５と、冷凍室蓋体６から配置した構成としている。図２・図４において冷蔵庫本体２は、ガスバリア材料からなる外箱３０と、ガスバリア性の接着部材３１と、中空形成された樹脂製のガスバリア容器３３に多孔性構造体で形成された気泡ウレタンフォームからなる芯部材３９を内包して真空密閉した真空断熱体３２と、発泡断熱材４３と、内箱４４を配置した構成としている。そして、ガスバリア容器３３を外箱内壁形状に成形し外箱３０と密着させている。

次に、ガスバリア容器３３の壁面の構成について説明する。図５においてガスバリア容器３３は、単層板材３４の単層で構成している。図６においてガスバリア容器３３は、単層板材３４の両面に高バリア層３５を配置した構成としている。図７においてガスバリア容器３３は、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成としている。図８においてガスバリア容器３３は、両面に高バリア層３５と、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成としている。図９においてガスバリア容器３３は、庫外側に高バリア層３５と、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成としている。図１０においてガスバリア容器３３は、冷蔵庫１の庫外側に廃材混合層４５と、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成としている。また、図１１において、廃材混合層４５は、空気バリア層３６と、水
バリア層３７と、接着層３８の廃材から形成した構成としている。

以上、様々な形態のガスバリア容器の壁構造を紹介したが、要求されるガスバリア性能に対応して最適な構造のものを選択すれば良い。

次に、図３を用いてガスバリア容器の材料であるガスバリア樹脂の使用環境温度とガス透過度の関係を説明する。ガスバリア樹脂材料のガス透過度は、周囲環境が高温側になるほど、材料の分子間に微細な隙間を生じ悪化させ、低温度側では逆に、分子間の隙間が減少するので、良化する傾向となる。つまり、高温になる程ガスバリア性能が劣化する特徴がある。

故に、使用箇所や使用環境の温度帯によって、最適なガスバリア性能を満たすガスバリア容器の厚みや材質を選択することで断熱性能の最適化と低コスト化を図ることができる。

具体的には、冷蔵庫１の真空断熱体を使用している箇所により、周囲温度が異なり、例えば冷蔵庫１の外気温度を２０℃とすると、冷蔵庫本体２は、周囲温度の高温側で圧縮器８の影響で約４０℃と最高温度となり、低温側で蒸発器９の影響で内部温度約−３０℃と最低温度となるので、周囲温度とガス透過度の関係図から図３のＥ範囲となりＥ範囲を満たすものを選択すればよい。

同様に、冷蔵室蓋体３では、冷蔵室空間部１１の室温により、高温側の外気温度が約２０℃で、低温側が約２℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＢ範囲となり、製氷室蓋体４では、製氷室空間部１２の室温により、高温側の外気温度が約２０℃で、低温側が約−１８℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＡ範囲となり、野菜室蓋体５では、野菜室空間部１３の室温により高温側の外気温度が約２０℃で、低温側が約５℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＢ範囲となり、冷凍室蓋体６では、冷凍室空間部１４により高温側の外気温度が約２０℃となり、低温側が−１８℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＡ範囲となり、冷蔵室製氷室間仕切体１５では、冷蔵室空間部１１の室温により、高温側の周囲温度が約５℃で、製氷室空間部１２の室温により、低温側が約−１８℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＣ範囲となる。

また、製氷室野菜室間仕切体１６では、野菜室空間部１３により高温側の周囲温度が約５℃で、製氷室空間部１２により低温側が約−１８℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＣ範囲となり、野菜室冷凍室間仕切体１７では、野菜室空間部１３により高温側の周囲温度が約５℃で、冷凍室空間部１４により低温側が約−１８℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＣ範囲となり、冷却室壁体１９では、野菜室空間部１３により高温側の周囲温度が約５℃で、蒸発器９による熱の影響で冷却室空間部１８の室温により、低温側が約−２０℃となるので、周囲温度とガス透過度の関係図からＤ範囲とすることにより、各箇所に応じて、冷蔵庫１を構成している部材の周囲温度から、容易な構成でガス透過度の最適化が図れ安価な断熱構成ができる。

以上のように構成された真空断熱筐体について、以下その動作、作用を説明する。

冷蔵庫１は、外箱３０をガスバリア部材で形成し、ガスバリア容器３３と密着させることにより、外箱３０側のガスバリア容器３３のガスバリア性を向上できる。

外箱３０は高温側であり、周囲環境が高温で、ガスバリア樹脂のガスバリア性が劣化するが、ガスバリア材料からなる外箱３０によりガスバリア性を維持することができるので
、断熱性能が低下することなく真空断熱性能を長期保証できる。さらに、自由に形状を形成できる中空形成による樹脂製のガスバリア容器３３を用いることにより、真空断熱体３２を外箱３０の内壁形状に成形し、真空断熱体３２と外箱３０間の隙間を無くし、空気の対流空間をなくすことにより、断熱性能が向上するとともに、真空断熱体３２と外箱３０を密着させることにより、真空断熱筐体の剛性強度を向上できる。

また、外箱３０の材質は、例えばアルミ、ステンレス、鉄などのガスバリア性の高い金属板やガラス板で形成することで、ガス透過がなく、ガスバリア容器３３と密着した構成にしているので、周囲環境が高温下でも、ガスバリア容器３３の内部のガスバリア性の劣化を防止し、断熱性能が低下する恐れがないので真空断熱性能を長期保証することができる。

また、真空断熱体３２と外箱３０との密着面にガスバリア性の接着部材３１を配置したことにより、外箱３０とガスバリア容器３３との間の隙間を完全に無くすことができ、ガスバリア容器内へのガスの進入を防止できる。さらに、真空断熱体３２を外箱３０内壁形状に成形し、真空断熱体３２と外箱３０間の隙間空間を無くせるので、空気の対流も無くなり、断熱性能が向上できることや、ガスバリア性の接着部材３１の接着強度により、冷蔵庫本体２の真空断熱体３２の剛性強度も向上できる。

また、接着部材３１の材質は、例えば変性ポリエチレン・変性ポリプロピレン等の変性ポリオレフィンなどで、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのガスバリア性樹脂や、金属、ガラス、セラミックスなどの基材に強力に接着する特長を持っており、共押出成形によるシート、フィルム、チューブ、ボトルなどの多層成形体を作ることができるので、真空断熱体３２の断熱構成を安易に実現することができる。

また、冷蔵庫１を構成している部材の周囲温度から、容易な構成でガス透過度の最適化を図るために、ガスバリア容器の壁構造を変化させても良い。

例えば、冷蔵庫１を構成している部材の周囲温度と樹脂材料のガス透過度の関係図３により、ＣやＤのなどの低温域で使用される部材では、ガス透過度も低く設定できるので、図５のような単層板材３４などで構成でき、Ｂなどの０℃以上の高温域のみで使用される部材なら、図６のような高温側のガスバリア性のみ向上させるために単層板材３４の外側両面に金属箔などの高バリア層３５の表面処理を施すなどで構成でき、Ａなど低温域から高温域まで使用される部材なら、図７のようなガスバリア性の透過ガス物質別の構成が必要となり、中心より空気バリア層３６、接着層３８、両端に水バリア層３７などの多層で構成でき、Ｅなどの高温域を更に高い領域の場合は、図８のような中心より空気バリア層３６、接着層３８、両端に水バリア層３７、最外両端に金属などの高バリア層３５などの多層で構成できる。

よって、単層部材或いは、多層部材或いは、金属箔など高バリア層３５の異材質で形成された積層部材で形成されたことにより、外観形状や内装形状によって自由に形状を変えられ、求める断熱性能を容易に実現することができる。

また、図５の単層板材３４の材質は、エチレン−ビニルアルコール共重合体や、液晶ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの空気、水などの高バリア材質とすることにより、安易な材料構成で、ガスバリア容器３３内のガス透過を防止でき、真空度を保つことができるので、断熱性能の低下も防止できる。

また、図６と図８の高バリア層３５の材質は、熱架橋の少ないアルミ箔、ステンレス箔、金属箔と、ポリプロピレンなどの樹脂材でラミネートされた極薄フィルム板などを熱溶
着する方法や、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの有機樹脂層と、無機物質を層状に噴霧した表面処理により、空気や水などのバリア性を向上させることができるので、安価な材料構成で、ガスバリア容器３３内のガス透過を防止でき、真空度を保つことができるので、断熱性能の低下も防止できる。

また、図７の空気バリア層３６の材質は、エチレン−ビニルアルコール共重合体などとし、水バリア層３７の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレンなどとし、接着層３８は、変性ポリエチレン・変性ポリプロピレン等の変性ポリオレフィンなどで形成できるので、使用周囲温度によって、ガスバリア容器３３内のガス透過度の最適化を実現できるバリア構成を容易に確立することができる。

また、ガスバリア容器の壁構造を外箱側と芯部材側でガスバリア性を変化させ外箱側をガスバリア性が高くなるようにしても良い。

例えば、図９に示すように、冷蔵庫本体２のガスバリア容器３３は、庫外側に高バリア層３５と、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成とされ、ガスバリア容器３３の材料構成は、高温側であるガス透過度の悪化する外箱側のみ高バリア層３５を配置する構成となり、図１０では、冷蔵庫本体２のガスバリア容器３３は、冷蔵庫１の外箱側に廃材混合層４５と、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８を配置した構成となり、図１１に示すように、廃材混合層４５は、空気バリア層３６と、水バリア層３７と、接着層３８の廃材から形成した構成としたので、単層板材３４よりもガスバリア性を有し、高温側であるガス透過度の悪化する庫外側のみ廃材混合層４５を配置する構成となり、高温環境下でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂の欠点を補え、真空断熱体の性能を維持できるので、断熱性能が低下する恐れがないので真空断熱性能を長期保証できる。

また、図１１の廃材混合層４５の材質は、エチレン−ビニルアルコール共重合体や、ポリプロピレンなどで多層混合で形成されているので、熱の流れが、冷蔵庫１の庫外側から庫内側へ熱の移動が迷路のようになり、熱伝達が悪くなるので、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの単層で構成している材質よりも、空気や水などのガスバリア性が優位になるため、使用する周囲温度によっては、廃材混合層４５のみで、ガスバリア容器３３を形成することで、設定ガス透過度を確立できる。

また、芯部材３９は、多孔性構造体で形成され、気泡ウレタンフォームなどを用いたことにより、真空断熱体の内容積を真空引き工程にて確実に所定の設定真空度に到達するので、求める真空断熱性能を実現することができる。

（実施の形態２）
図１２は、本発明の実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室蓋体の正面斜視図、図１３は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室蓋体の後面斜視図、図１４は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の部品展開図、図１５は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の断面図、図１６は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の部品展開断面図、図１７〜図１９は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の封止工程を示す断面図、図２０は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の図１９のＡ部局部断面図、図２１は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の図１９のＢ部局部断面図、図２２は、同実施の形態２における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷蓋体の図１９のＣ部局部断面図である。

図１２〜図１４において、冷蔵庫１の製氷室蓋体４は、ガラスや金属材料等のガスバリア材料からなる外観を形成する外箱部材４ａと、接着部材４ｂと、樹脂製の内箱部材４ｃと、真空断熱体２０と、ガスケット２１と、フレーム２２と、フレーム止めネジ２３からなる構成としている。

図１５と図１６において、冷蔵庫の製氷室蓋体４は、外箱部材４ａ、接着部材４ｂ、真空断熱体２０、内箱部材４ｃを重ねて配置した構成とし、真空断熱体２０はガスバリア容器２０ａの内部に芯部材２０ｂと吸着部材２０ｃを配置した構成としている。ガスバリア容器２０ａは中空成形（ブロー成形）によりガスバリア樹脂を加工したものであり、形状を自由に形成でき、外箱部材４ａや内箱部材４ｃの内壁形状に成形する。芯部材２０ｂは多孔性構造体で形成され、気泡ウレタンフォームなどを用いている。気泡ウレタンフォームは連続気泡ウレタンフォームでも独立気泡ウレタンフォームでもよく、真空引きの効率を重視する場合は連続気泡ウレタンフォームなどを使用する方がよい。

図１７〜図２２において、冷蔵庫の製氷室蓋体４の真空断熱体２０は、ガスバリア容器２０ａの内部に芯部材２０ｂと吸着部材２０ｃを配置し、ガスバリア容器２０ａにはウレタン充填用兼真空引き用の真空穴２０ｄ、真空引き後、真空穴２０ｄを封止する真空穴封止部材２０ｅ、ウレタン充填時の空気逃穴２０ｆ、空気逃穴封止部材２０ｇを配置した構成としている。真空穴２０ｄと真空穴封止部材２０ｅは、低温側となる内箱部材側に配置している。なお、空気逃穴２０ｆは中空成形時の空気注入口を利用している。

以上のように構成された真空断熱筐体について、以下その動作、作用を説明する。

冷蔵庫の製氷室蓋体４は、外観を形成する外箱部材４ａと、接着部材４ｂと、内箱部材４ｃと、真空断熱体２０と、ガスケット２１と、フレーム２２と、フレーム止めネジ２３を配置した構成により、内箱部材４ｃにフレーム２２をフレーム止めネジ２３で固定することで、引き出し扉を構成することができる。フレーム止めネジ２３は内箱部材４ｃを貫通することなく、真空断熱体２０を破損することはない。

冷蔵庫の製氷室蓋体４は、外箱部材４ａをガスバリア部材で形成し、ガスバリア容器２０ａと密着させることにより、外箱部材４ａ側のガスバリア容器２０ａのガスバリア性を向上できる。

外箱部材４ａは高温側であり、周囲環境が高温で、ガスバリア樹脂のガスバリア性が劣化するが、ガスバリア材料からなる外箱部材４ａによりガスバリア性を維持することができるので、断熱性能が低下することなく真空断熱性能を長期保証できる。さらに、自由に形状を形成できる中空形成による樹脂製のガスバリア容器２０ａを用いることにより、真空断熱体２０を外箱部材４ａの内壁形状に成形し、真空断熱体２０と外箱部材４ａ間の隙間を無くし、空気の対流空間をなくすことにより、断熱性能が向上するとともに、真空断熱体２０と外箱部材４ａを密着させることにより、真空断熱筐体の剛性強度を向上できる。

また、外箱部材４ａの材質は、ガラスやアルミ、ステンレス、鉄などのガスバリア性の高い金属板で形成することで、ガス透過がなく、ガスバリア容器２０ａと密着した構成にしているので、周囲環境が高温下でも、ガスバリア容器２０ａの内部のガスバリア性の劣化を防止し、断熱性能が低下する恐れがないので真空断熱性能を長期保証することができる。

また、真空断熱体２０と外箱部材４ａとの密着面にガスバリア性の接着部材４ｂを配置したことにより、外箱３０とガスバリア容器３３との間の隙間を完全に無くすことができ
、ガスバリア容器内へのガスの進入を防止できる。さらに、真空断熱体２０を外箱部材４ａ内壁形状に成形し、真空断熱体２０と外箱部材４ａ間の隙間空間を無くせるので、空気の対流も無くなり、断熱性能が向上できることや、ガスバリア性の接着部材４ｂの接着強度により、製氷室蓋体４の剛性強度も向上できる。

また、図１６において、真空断熱体２０は外箱部材側の厚みＴ１と内箱部材側の厚みＴ２を同じにして、外箱部材側の厚みＴ１の材質を内箱部材側の厚みＴ２の材質よりガスバリア製の高い材質にしても良い。高温側である外箱部材側の厚みＴ１のガスバリア性を高くすることでガスバリア性が向上し、高温環境下でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂材料の欠点を補え、真空断熱体２０の性能を維持できる。

また、図１６において、真空断熱体２０は外箱部材側の厚みＴ１を内箱部材側の厚みＴ２より厚くしても良い。高温側である外箱部材側の厚みＴ１を厚くすることでガスバリア性が向上し、高温環境下でガスバリア性が劣化する温度依存性のあるガスバリア樹脂材料の欠点を補え、真空断熱体２０の性能を維持できる。なお、上記厚みと材質は断熱性能とコストを考慮して最適になるように適宜決めれば良いものである。

また、真空断熱体２０は、ガスバリア容器２０ａの真空引き時の封止口の真空穴２０ｄと真空穴封止部材２０ｅは、低温側となる内箱側に配置したことで、封止部分のガスバリア樹脂のガスバリア性が向上し、構造的にガスバリア性が悪い封止口のガスバリア性を向上でき設定真空度に保たれ、断熱性能が低下する恐れがないので真空断熱性能を長期保証できる。

また、真空断熱体２０は、形状の難易度や、使用箇所や使用環境によって、ガスバリア容器２０ａの厚みや材質などの断熱構成を選択して構成することにより、外観形状や内装形状によって自由に形状を変えられ、求める断熱性能を安易に実現することができる。

また、芯部材２０ｂは、多孔性構造体で形成され、気泡ウレタンフォームなどを用いたことにより、真空断熱体２０の内容積を真空引き工程にて確実に所定の設定真空度に到達できるので、求める真空断熱性能を実現することができる。

また、芯部材２０ｂの材質は、グラスウールなどと混合させることで、真空断熱体２０の内容積の空隙率は向上し、真空引き工程にて、所定の設定真空度に到達する時間を短縮することができる。

また、ガスバリア容器２０ａの中空成形加工時の空気挿入口をウレタン発泡充填時の空気抜き口の空気逃穴２０ｆとしたことにより、真空断熱体２０の内容積をウレタン発泡工程にて確実に所定の設定充填量に到達するので、求める真空断熱性能を実現することができる。

また、ガスバリア容器２０ａ内に吸着部材２０ｃを内設することにより、ガスバリア容器２０ａの内部の空気、水などの発生ガスを吸着できるので、設定真空度は長期に保たれるので、長期信頼性を保証した断熱性能を実現することができる。

また、真空穴封止部材２０ｅと、空気逃穴封止部材２０ｇの材質を、ガスバリア容器２０ａの外層材料と同材質をラミネートしたアルミ箔樹脂ラミネートフィルムにて、真空穴２０ｄと、空気逃穴２０ｆを加熱溶着して密閉しているので、ガスバリア容器２０ａ内の設定真空度は保たれるので、長期信頼性を保証した断熱性能を実現することができる。

また、空気逃穴封止部材２０ｇは、ガスバリア容器２０ａが中空成形加工時に発生した
金型パーティングラインの位置も含む密閉としているので、ガスバリア容器２０ａ内への空気や水などのガス透過を防止することや、ガスバリア容器２０ａ内に吸着部材２０ｃを配置することで、内外部から発生した空気や水などのガス吸着できるので、設定真空度は保たれ、長期信頼性を保証した断熱性能を実現することができる。

（実施の形態３）
図２３は、本発明の実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の正面斜視図、図２４は、同実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の断面図、図２５は、同実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の図２４のＢ部局部断面図、図２６は、同実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の図２４のＣ部局部断面図、図２７は、同実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の図２４のＤ部局部断面図、図２８は、同実施の形態３における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の図２４のＥ部局部断面図、図２９は、同実施の形態３における別形態の真空断熱筐体を備えた冷蔵庫本体の真空断熱筐体の断面図である。

以下、実施の形態１と説明が重複する部分は省略して説明する。

図２３、図２４、図２８において、冷蔵庫本体２の真空断熱体３２は内箱側に真空引き用の真空穴４０が設けられ、真空穴封止部材４１で開口部を覆い封止している。図２６、図２７は、真空穴４０から最も離間した真空断熱体３２の開口部先端に空気逃穴４２を設け、空気逃穴封止部４７で覆い封止していることを示す。なお、製造工程上は、真空穴４０から気泡ウレタンフォームが充填され、ガスバリア容器３３内の空気は入れ替わるように空気逃穴４２から排出され、真空穴４０と空気逃穴４２が封止される。

以上のように構成された真空断熱筐体について、以下その動作、作用を説明する。

真空穴４０は真空穴封止部材４１に、空気逃穴４２は空気逃穴封止部材４７により確実に熱加熱手段により、溶着封止されるので、空気や、水などのガス透過度を防止することができる。また、ガスバリア容器３３の真空引き時の封止口の真空穴４０と、真空穴封止部材４１は、低温側となる内箱側に配置したことで、構造上、ガスバリア性が悪い封止口のガスバリア樹脂のガスバリア性を向上できることや、ガスバリア容器３３内部に吸着部材４６を配置しているので、芯部材３９の内外部から発生した空気や水などのガス吸着できるので、設定真空度は保たれ断熱性能が低下する恐れがなく、真空断熱性能を長期保証できる。

また、図２５に示すように、真空断熱体３２の一部を、中空成形時に熱溶着し合わせ目部を形成し、穴加工することによって貫通穴４８を形成することができ、冷蔵庫１の内部に配置された蒸発器９で発生した水を、冷蔵庫１の外部に配置された蒸発皿１０へ排出するための貫通穴として使用することができる。

また、図２９に示すように、冷蔵庫本体２の冷凍室空間部１４に該当するガスバリア容器３３のＦ部の厚みを厚くすることにより、特に断熱性能を要求される部分はガスバリア容器の該当部分を厚くすることで、部分的に断熱性能を向上することができる。

つまり、真空断熱体は、形状の難易度や、使用箇所や使用環境によって、ガスバリア容器の厚みや材質などの断熱構成を選択して構成することにより、求める断熱性能を安易に実現することができる。

（実施の形態４）
図３０は、本発明の実施の形態４における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の製氷室野菜室間仕切体の正面斜視図、図３１は、同実施の形態４における製氷室野菜室間仕切体の封止例を示す断面図、図３２は、同実施の形態４における製氷室野菜室間仕切体の別断面の封止例を示す断面図である。

以下、実施の形態１と説明が重複する部分は省略して説明する。なお、図示はしないが、製氷室野菜室間仕切体１６の低温側である製氷室側は内箱に該当する樹脂製の化粧部材が、高温側である野菜室側は外箱に該当する結露防止用のヒーターを固定する高ガスバリア性のアルミ箔樹脂ラミネートフィルムや、或いは、ガスバリア性樹脂の化粧部材が密着して配置されている。

図３０〜３２において、冷蔵庫本体２の製氷室野菜室間仕切体１６は真空断熱体で構成され、ガスバリア容器１６ａと、芯部材１６ｂと吸着部材１６ｃと、上下方向にダクトを配置するダクト逃部１６ｄと、真空穴１６ｅと、真空穴封止部材１６ｆと、空気逃穴１６ｇと、空気逃穴封止部材１６ｈを配置した構成としている。

以上のように構成された真空断熱筐体について、以下その動作、作用を説明する。

真空穴１６ｅは真空穴封止部材１６ｆに、空気逃穴１６ｇは空気逃穴封止部材１６ｈにより確実に熱加熱手段により、溶着封止されるので、空気や、水などのガス透過度を防止することができる。また、ガスバリア容器１６ａの真空引き時の封止口の真空穴１６ｅと真空穴封止部材１６ｆは、低温側である製氷室側の内箱側に配置したことで、ガスバリア性が悪い封止口のガスバリア樹脂のガスバリア性を向上できることや、ガスバリア容器１６ａ内部に吸着部材１６ｃを配置しているので、芯部材１６ｂの内外部から発生した空気や水などのガス吸着できるので、設定真空度は保たれ。断熱性能が低下する恐れがなく、真空断熱性能を長期保証できる。

（実施の形態５）
図３３は、本発明の実施の形態５における真空断熱筐体を備えた冷蔵庫の冷却室壁体の正面斜視図、図３４は、同冷却室壁体の封止例を示す断面図である。

以下、実施の形態１と説明が重複する部分は省略して説明する。なお、図示はしないが、冷却室壁体１９の低温側である冷却室側は内箱に該当する樹脂製の化粧部材が、高温側である野菜室側は外箱に該当する結露防止用のヒーターを固定する高ガスバリア性のアルミ箔樹脂ラミネートフィルムや、或いは、ガスバリア性樹脂の風路部材が密着して配置されている。

図３３、図３４において、冷蔵庫本体２の冷却室壁体１９は、真空断熱体からなり、ガスバリア容器１９ａと、芯部材１９ｂと吸着部材１９ｃと、真空穴１９ｄと、真空穴封止部材１９ｅと、空気逃穴１９ｇと、空気逃穴封止部材１９ｈを配置した構成としている。

真空穴１９ｄは真空穴封止部材１９ｅに、空気逃穴１９ｇは空気逃穴封止部材１９ｈにより確実に熱加熱手段により、溶着封止されるので、空気や、水などのガス透過度を防止することができる。また、ガスバリア容器１９ａの真空引き時の封止口の真空穴１９ｄと真空穴封止部材１９ｅは、低温側となる冷却室側に配置したことで、ガスバリア性が悪い封止口のガスバリア樹脂のガスバリア性を向上できることや、ガスバリア容器１９ａ内部に吸着部材１９ｃを配置しているので、芯部材１９ｃの内外部から発生した空気や水などのガス吸着できるので、設定真空度は保たれ断熱性能が低下する恐れがなく、真空断熱性能を長期保証できる。

以上のように、本発明に真空断熱筐体は、冷蔵庫、自動車、ヒートポンプ式給湯機、電気式湯沸かし器、炊飯器、浴槽、住宅の外壁や屋根などの断熱構造体にも適用できる。

１ 冷蔵庫
２ 冷蔵庫本体
３ 冷蔵室蓋体
４ 製氷室蓋体
４ａ 外箱部材
４ｂ 接着部材
４ｃ 内箱部材
５ 野菜室蓋体
６ 冷凍室蓋体
７ ダクト
８ 圧縮器
９ 蒸発器
１０ 蒸発皿
１１ 冷蔵室空間部
１２ 製氷室空間部
１３ 野菜室空間部
１４ 冷凍室空間部
１５ 冷蔵室製氷室間仕切体
１６ 製氷室野菜室間仕切体
１６ａ ガスバリア容器
１６ｂ 芯部材
１６ｃ 吸着部材
１６ｄ ダクト逃部
１６ｅ 真空穴
１６ｆ 真空穴封止部材
１６ｇ 空気逃穴
１６ｈ 空気逃穴封止部材
１７ 野菜室冷凍室間仕切体
１８ 冷却室空間部
１９ 冷却室壁体
１９ａ ガスバリア容器
１９ｂ 芯部材
１９ｃ 吸着部材
１９ｄ 真空穴
１９ｅ 真空穴封止部材
１９ｇ 空気逃穴
１９ｈ 空気逃穴封止部材
２０ 真空断熱体
２０ａ ガスバリア容器
２０ｂ 芯部材
２０ｃ 吸着部材
２０ｄ 真空穴
２０ｅ 真空穴封止部材
２０ｆ 空気逃穴
２０ｇ 空気逃穴封止部材
３０ 外箱
３１ 接着部材
３２ 真空断熱体
３３ ガスバリア容器
３４ 単層板材
３５ 高バリア層
３６ 空気バリア層
３７ 水バリア層
３８ 接着層
３９ 芯部材
４０ 真空穴
４１ 真空穴封止部材
４２ 空気逃穴
４３ 発泡断熱材
４４ 内箱

Claims (9)

1. 中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置するガスバリア材料からなる外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は前記外箱と密着して配置したことを特徴とする真空断熱筐体。
2. 前記真空断熱体と前記外箱との密着面にガスバリア性の接着部剤を配置したこと特徴とする請求項１に記載の真空断熱筐体。
3. 中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置する外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は外箱側の材質を内箱側の材質よりガスバリア性の高い材質で構成したことを特徴とする真空断熱筐体。
4. 中空形成された樹脂製のガスバリア容器に芯部材を内包して真空密閉した真空断熱体と、高温側に配置する外箱と、低温側に配置する内箱と、からなり、前記真空断熱体は外箱側の厚みを内箱側の厚みより厚くしたことを特徴とする真空断熱筐体。
5. 前記ガスバリア容器の真空引き時の封止口は低温側となる前記内箱側に配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空断熱筐体。
6. 前記真空断熱体は、形状の難易度や、使用箇所や使用環境によって、前記ガスバリア容器の厚みや材質などの断熱構成を選択して構成されたこと特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空断熱筐体。
7. 前記ガスバリア容器は、単層部材或いは、多層部材或いは、異材質で形成された積層部材で形成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の真空断熱筐体。
8. 前記芯部材は、多孔性構造体で形成され、気泡ウレタンフォームを用いたことを特徴とする真空断熱体請求項１〜７のいずれか１項に記載の真空断熱筐体。
9. 前記ガスバリア容器の中空成形時の空気挿入口をウレタン発泡充填時の空気抜き口としたことを特徴とする請求項８に記載の真空断熱筐体。