JP2000304428A - 断熱箱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空断熱部材への伝熱量を抑制して断熱効率
に優れた断熱箱体を得るとともに、外観の変形の小さい
断熱箱体を得る。 【解決手段】 外壁部材１５と、内壁部材１８と、この
外壁部材の内壁側と内壁部材の外壁側のいずれかに固定
された断熱材からなる板状部材２２と、この板状部材に
片面を当接して固定された真空断熱部材１と、前記外壁
部材、内壁部材、板状部材及び真空断熱部材の間で構成
される空間に充填された断熱部材１７とを備えたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は冷蔵庫などに使用さ
れる断熱箱体に関するものであり、さらに詳しくは断熱
箱体を構成する壁内に備える真空断熱部材の配設に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷蔵庫などに用いる断熱箱体の壁
面は、外郭を鉄板などの金属製薄板で覆い内面部分を樹
脂成形品で形成して、その間隙に発泡ウレタンを注入発
泡して充填させたものが用いられてきた。断熱材である
発泡ウレタンの発泡剤には、ハイドロクロロフルオロカ
ーボン類である１,１−ジクロロ−１−フルオロエタン
(HCFC141b)が用いられてきたが、近年、オゾン層破壊の
原因となる塩素を分子中に含まないハイドロフルオロカ
ーボン類やハイドロカーボン類を用いている。

【０００３】例えば、特開平２−２３５９８２号公報で
は １,１,１,３,３−ペンタフルオロプロパン(HFC245f
a)や １,１,１,４,４,４−ヘキサフルオロブタン(HFC35
6mffm)のようなハイドロフルオロカーボン類を、特開平
３−１５２１６０号公報ではシクロペンタンなどのハイ
ドロカーボンを、発泡剤に適用した発泡ウレタンの製造
方法が開示されている。しかしながら、これら発泡ウレ
タンの断熱性は１９〜２０mw/MKであり、オゾン層破壊
物質の仕様規制前に用いていたクロロフルオロカーボン
類を用いた場合の１６mw/MKの断熱性に比較すれば明ら
かに劣る。

【０００４】このため、従来の多孔体である発泡ウレタ
ンの２倍以上の断熱性能である５〜８mw/mKが得られる
真空断熱部材を応用する技術が提案されている。真空断
熱部材が有する伝熱の構成要素としては、多孔体が有す
る伝熱の構成要素のうち、気孔内のガスを排除したこと
によって、ガスを伝わる熱が削除されたことによって優
れた断熱性能が発現されるものである。

【０００５】つまり、多くの気孔を備える多孔質物質は
樹脂などを発泡させることによって形成されたり、多く
の粒子間に空隙を形成して構成されたりする。このた
め、多孔体物質の熱伝達を模式的に示すと、下記の式
（１）に示すような４成分の総和として表現できる。つ
まり、多孔体を構成する固体部分を伝わる固体伝熱成分
（λｓ）、同様にガス成分を伝わるガス伝熱成分（λ
ｇ）、電磁波である熱線放射による輻射伝熱成分（λ
ｒ）と、気孔内のガスの対流運動によって伝わる対流成
分（λｃ）である。このうち、対流成分（λｃ）は、多
孔質物質が、大気圧を受けても経時的に変形を来さない
強度を得るために発泡樹脂の樹脂の量比を高くしたり、
粒子を密に充填するなどの措置を施した結果、気孔の中
にあるガスが対流運動を来さないような大きさの気孔が
一般に用いられて成るのでλｃを無視しても良く、その
結果、残りの３成分（λｓ、λｇ、λｒ）によって実質
的に構成される。

【０００６】 λ＝λｓ＋λｇ＋λｒ＋λｃ （１）

【０００７】ところが、真空断熱部材では、その内部に
ある多孔体の気孔内にあったガスを無くして真空状態と
したので、上述の如く、発泡樹脂と同様の連続した気孔
を含む多孔体の伝熱成分の一つであるガスによる熱伝達
成分（λｇ）をも無くすることができたので、発泡樹脂
の如き断熱材と比較して、際だって優れた断熱性能を発
現することができる。

【０００８】このような真空断熱部材１は図６に示す構
造を成しており、包装材２によって外部からのガスの侵
入を抑制して真空を保持された内部に、形状を維持する
役割を備える芯材３として、多孔質物質が挿入されてい
る。つまり、断熱材である発泡ウレタンなどの発泡樹脂
と同様の多孔質物質であるが、気孔内のガスを無くして
真空状態を確保すると共に、経時的に侵入する外部のガ
スを吸収するゲッター剤４を備えたことに伴って高度な
真空状態を維持して成るので、ガスによる熱伝達成分が
排除され、優れた断熱性能が発現するものである。ここ
で、更なる断熱性能の向上を達成するためには、構成す
る材料に熱が伝達し難い物質を用いるとともに材料間の
接触面積を少なくすることによって物質内を伝達する熱
量を抑制していること、更に小さな空隙を備えることに
よって輻射伝熱を抑制することが有効となる。

【０００９】次に、真空断熱部材１の製造方法につい
て、図７に示す工程図を用いて説明すると、三方向が予
め熱シールされた包装材２を形成（Ｓ−１）し、この袋
の内に連通気泡を有する発泡ウレタンなどで構成された
芯材３を挿入する（Ｓ−２）。これを、図８に示すよう
な真空包装機５のチャンバー内に固定し、チャンバー内
を１×１０^-1〜１×１０^-3Torr程度の真空雰囲気を確保
する真空引きを行った（Ｓ−３）後、挿入口６である残
りの端辺を加圧機７とヒータを内蔵した加熱機８を用い
て融着する（Ｓ−４）ことによって封止をする。最後
に、芯材３の挿入口をシールして内層に用いている熱可
塑性樹脂の融点以下にまで冷却後、真空包装機５内部の
真空を解除して常圧に戻れば、真空断熱部材１を取り出
す（Ｓ−５）。

【００１０】ここで用いる真空断熱部材１の包装材２に
用いるシート材は、図９に示す如くの構造を備える。つ
まり、端辺のシールに供する内層には熱溶着が可能なポ
リエチレンやポリプロピレンなどの熱可塑性樹脂から成
る熱融着層９、最外層には傷つきなどに耐性のあるナイ
ロンやポリエステルなどの樹脂からなる表面層１０、そ
の間にある中間層には外気の侵入を完全に遮断するため
のアルミなどの金属箔を用いて成るガス遮蔽層１１がポ
リエチレンテレフタレートなどの強度の高いフィルムで
ある基材１２上に固定された状態を備えて構成されたも
のであって、シート状を成す各層を構成する材料を接着
剤や溶着などによって積層、一体化することによって得
られた多層シート１３は発泡剤や大気中のガスが透過し
難くい。

【００１１】しかし、包装材である多層シート内に系外
からのガスの侵入を遮蔽する目的で配設されるガス遮蔽
層１１には、包装材２の取り扱いや加工性を考慮して、
延展性を含む柔軟性に優れたアルミニュームを蒸着や箔
の配設によって薄膜状態で設ける。しかし、ガス遮蔽層
１１として一般に用いるアルミ箔などの薄膜には、他の
構成材である樹脂シートに比較して約１０³倍もの高熱
伝導性を有することから、それが有する熱伝導率を一般
の樹脂に代替すれば、数ミリから数十ミリの厚さに相当
し、特に、その影響として、真空状態の断熱材によって
伝熱が遮蔽される厚さ方向よりも、むしろ物質単体の伝
熱によって醸し出される面方向の伝熱の影響が無視でき
ない量におよぶ。

【００１２】つまり、包装材２が芯材３を包み込んで配
設された真空断熱部材１において、例えば図１０に示す
冷蔵庫における伝熱経路の場合、外気の熱が外壁材であ
る外箱１５から当接する真空断熱部材１の包装材２表面
（受熱面）を経た後、真空断熱部材１面の中央部では厚
さ方向に貫通熱が支配的あるのに対し、両端部では真空
断熱部材１の端辺部分１６およびさらにそこを伝わって
対向する断熱壁内部に埋設されている包装材２面を経た
後、もう一つの断熱材であって多孔質断熱材である発泡
ウレタン１７から内壁材である内箱１８を経て庫内に拡
散する。このような伝熱経路である熱架橋の影響が支配
的であり、従って、これを排除することが真空断熱部材
の特性を生かした断熱構造体を得るうえで重要な要素で
ある。

【００１３】このような問題に対処するため、特開昭５
９−１４６９９３号公報では、包装材２の内層に配する
アルミ箔の厚さを２０ミクロン以下とすることによっ
て、伝熱量を抑制することを提案している。

【００１４】また、特開平５−３０２６９６号公報では
図１１に示す如く、受熱面と放熱面を接合する部分であ
る熱融着部１９には、熱融着層９と表面層１０の間隙に
ガス遮蔽層１１であるアルミ箔２０を配しない包装材２
を何れかの面の多層シートに用いることによって、アル
ミ箔２０を配したもう一方の多層シートとの間で重なる
ことがないようにすることにより、伝熱が円滑に行えな
いようにして熱架橋の影響が抑制できる構造を提案して
いる。

【００１５】しかしながら、上述した特開昭５９−１４
６９９３号公報の方法では、アルミ箔を展延させて薄膜
にする過程で発生するピンホールなどの欠陥のため、ガ
ス遮蔽性能が低下することのないようにすることが必要
であり、当該公報では下限の膜厚を７ミクロンとしてい
る。しかし、たとえ、この下限膜厚を備えたとしても、
これを熱伝導率の関係から包装材に用いる樹脂に置き換
えれば１０mmにも達し、熱架橋として及ぼす影響として
無視することはできない。

【００１６】また、特開平５−３０２６９６号公報の方
法では包装材製造における２枚の多層シートの接合加工
に極めて高い精度を必要とし、実用性に課題を有する。
つまり、２枚の多層シートを接合する際に位置ずれを来
たせば、包装材の一方の面にアルミ箔が存在せずにガス
透過係数の大きい樹脂の層しか存在しない部分が広く開
くことになる。従って、ガスの遮蔽性能が大きく劣る当
該部分からは大気中のガスが容易に侵入し、包装材内部
の真空度を短期間に大きく低下させるので、断熱性能が
短期に劣化するという問題を発生させる。

【００１７】このような問題に対処するため、実開昭６
３−２０８０号公報には、真空断熱部材を多孔質断熱材
等を用いた複数の固定具を介して外殻面に固定し、真空
断熱部材、固定具及び外壁材間に形成される空隙に発泡
ウレタンを充填することによって、上述した熱架橋を来
す伝熱量を抑制する手段を示している。つまり、発泡ウ
レタンで空隙を充填したので、真空断熱部材が外箱に直
接的な接触のない断熱箱体を形成し、真空断熱部材への
伝熱が円滑に来されなくなり、その結果、伝熱量を抑制
できるものである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従来の断熱箱体は以上
のように構成されており、受熱面側にある外箱と真空断
熱部材の間に充填する発泡ウレタンの圧力に耐えて配設
した位置を保持するためには、外壁材と真空断熱部材に
対する固定具の接着面積を大きくする必要があり、その
結果、発泡ウレタンが流動した後方に相当する部位で
は、流れに乱れを生じて空気を残留させて空隙を発生さ
せて、断熱性能が低下することがあった。また、固定具
と充填した発泡ウレタンの収縮率の違いは、局部的な変
形を生み、外箱表面に凹凸を形成して外観意匠性を損な
うこともあった。

【００１９】本発明は上記課題を解決するために成され
たものであり、真空断熱部材への伝熱量を抑制して断熱
効率に優れた断熱箱体を得るとともに、外観の変形の小
さい断熱箱体を得ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる断熱箱体
は、外壁部材と、内壁部材と、この外壁部材の内壁側と
内壁部材の外壁側のいずれかに固定された断熱材からな
る板状部材と、この板状部材に片面を当接して固定され
た真空断熱部材と、前記外壁部材、内壁部材、板状部材
及び真空断熱部材の間で構成される空間に充填された断
熱部材とを備えたものである。

【００２１】また、断熱部材が、発泡樹脂であるもので
ある。

【００２２】また、板状部材が、連通気泡を備えて成る
発泡樹脂であるものである。

【００２３】また、真空断熱部材の板状部材と反対側の
面と、この面と対向する壁部材との面とが平行になるよ
うに前記板状部材を形成したものである。

【００２４】また、真空断熱部材の外側端部が壁部材に
当接することを防止するように配設したものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図につい
て説明する。図において従来のものと同一または相当の
ものは同じ符号を付して説明を省略する。図１は、本発
明の実施の形態による断熱箱体を示す概略斜視図であ
る。また、図２は、本発明の実施の形態による断熱箱体
を含む冷蔵庫等の製品の製造工程を示す工程図である。 実施の形態１．図３は本発明の実施の形態１による断熱
箱体の断面構造を示す要部断面図である。１は真空断熱
部材で、１５は薄板鋼板等の曲げ加工品などで構成され
た外箱（外壁部材）であり、１７は外箱１５、内箱１
８、板状部材２２及び真空断熱部材１の間で構成される
空間に充填された発泡ウレタン（断熱部材）で、１８は
ＡＢＳ樹脂シートを真空成形するなどして得た成型品で
ある内箱（内壁部材）、また２２は連通気泡を備える発
泡ウレタンを裁断した板状の加工品であって、外箱内面
に固定する真空断熱部材１と外箱１５内面との間隙に配
設する板状部材である。

【００２６】ここで用いた真空断熱部材１は、例えば５
００ｍｍ×６００ｍｍの板状に形成されており、外箱内
面に任意の間隔を有して設けた両面テープによって、連
通気泡を備える発泡ウレタンを裁断した板状の加工品で
ある板状部材を介して固定している。

【００２７】次に、断熱箱体の製造方法について詳述す
ると、まず、上述した図７に示す従来の断熱箱体の製作
工程図と同様の手段、つまり、包装材を形成（Ｓ−１）
し、この内に芯材を挿入した（Ｓ−２）後、真空引き
（Ｓ−３）および端辺の熱シール（Ｓ−４）を行って、
最後に真空断熱部材の取り出し（Ｓ−５）、の工程を経
て真空断熱部材を得た。

【００２８】上記真空引き工程では、真空包装機に芯材
３を挿入した包装材２を固定して真空雰囲気を形成し、
芯材３の気孔内に残存する空気などのガスを排気する。
真空度は１ｔｏｒｒ以下、好ましくは５×１０^-2torrを
確保する。気孔内にあるガスの排気には包装材２と芯材
３の間に隙間が形成されているので、挿入口端部のみな
らず、芯材３の表面からも排気が出来るので、目標の真
空度への到達が容易に行われる。

【００２９】また、ここで用いる包装材２には端辺のシ
ールに供する内層に熱融着が可能な高密度ポリエチレン
を用いた多層シートを用いて３方の端辺を線状に熱融着
させて袋状に成形したもの、芯材３には連通気泡を備え
た発泡ウレタンを板状に裁断加工したものを各々用い
た。

【００３０】ここで用いた真空断熱部材１は、例えば５
００ｍｍ×６００ｍｍの板状に形成されており、外箱１
５内面に任意の間隔を有して設けた両面テープによっ
て、連通気泡を備える発泡ウレタンを裁断した板状部材
２２を介して固定している。なお、上述した真空断熱部
材１の芯材３に用いる連通気泡を備える発泡樹脂と板状
部材２２に用いる連通気泡を備える発泡樹脂とは、同一
のものであっても、異なったものであってもよい。

【００３１】また、芯材３である連通気泡を備えた発泡
ウレタンの板状成型品について説明すると、まず、発泡
ウレタンの原料液には、ポリオールを中心に触媒、整泡
剤、破泡剤、発泡剤などの助剤が混合されて成るプレミ
ックス液と、イソシアネートが主成分であるイソシアネ
ート液の２液を混合して発泡させる。この２液の規定量
をインペラー形のミキサーなどを用いて混合したもの
を、数秒後に開始される発泡に間に合うように、３０℃
〜６０℃、好ましくは４０℃〜５０℃に保温した任意の
大きさ、本実施の形態では一辺が６００mmで深さが４５
mmのアルミ製の金型内に投入後、密閉した状態で硬化が
完了するまで、５分以上の放置をした後にボード状の成
型品を得た。この連通気泡を有する発泡ウレタン成形品
のバルクから板状の芯材３と成すためには、独立した気
泡が多く残存する表層部分を排除するために、任意の厚
さの外周と表層部分を切断して、４５０mm×４５０mm×
１５mmの裁断加工品を得た。

【００３２】真空断熱部材１の芯材３には、ここで用い
た発泡ウレタンの他に、気泡径の小さい発泡ポリスチレ
ンを用いてもよい。この連通気泡を有する発泡ポリスチ
レンの製造方法については、国際特許ＷＯ９６／０７９
４２（特表平８−５０３７２０号公報、特願平６−５０
９０６２号公報）および国際特許ＷＯ９６／１６８７６
（特表平８−５０５８９５号公報、特願平６−５１７０
０１号公報）に記載されているように、まず、平均分子
量が２×１０⁵のポリスチレンに主発泡剤である炭酸ガ
スと、例えばＨＦＣ−１３４ａ(1,1,1,2-tetrafluoroet
ane)やＨＦＣ−１５２ａ(1,1-difluoroetane)などの補
助発泡剤を好適に用いて、押出し混合、発泡、フォーム
の急冷、によって連通気泡の含有率が１００％に近く、
しかも気泡径の小さな発泡ポリスチレンを得ることがで
きる。

【００３３】次に、本発明に係り、図３に示す如くの断
面構造を有し、図１に示す真空断熱部材１を用いた断熱
箱体２１の製造方法として、図２に示した工程図に基づ
いて説明する。まず、外箱１５の任意の位置に連通気泡
の発泡ウレタンから成る板状部材２２を配設した上に真
空断熱部材１を載置（Ｓ−１１）し、これを別途、真空
成形法などによって成形した内箱１８と勘合させて外殻
を完成させる（Ｓ−１２）とともに、冷媒回路部品や固
定用アンカーなどの部材を装着して断熱箱体２１の外殻
を組み立てる（Ｓ−１３）。

【００３４】この外殻を、背面を上にした状態で発泡ウ
レタン１７の発泡圧による変形防止を目的に治具に固定
された断熱箱体２１において、上になった背面板上にあ
って両側壁上に位置する注入口から開口部の両側壁面で
あるフランジ部分に向かって発泡ウレタン１７の原料液
を落下させて注入する。発泡ウレタン１７は数秒後に発
泡を開始して泡状でこの間隙内を流動して充填するの
で、樹脂の硬化が完了したならば、治具から取り出すこ
とによって発泡ウレタン１７の断熱部材を形成した断熱
箱体２１が得られる（Ｓ−１４）。得られた断熱箱体２
１には、内装部品と冷媒回路部品を用いて製品組立を行
い（Ｓ−１５）、製品検査を完了すれば（Ｓ−１６）、
製品である冷蔵庫として完成する（Ｓ−１７）。

【００３５】発泡ウレタン１７などの発泡樹脂を外殻内
の真空断熱部材１を配設した残りの薄い間隙内を発泡し
ながら流動させることによって完全に充填させるには困
難を伴い、充填量を増すなどの方法によって発泡に寄与
するガスが膨張するときの高い圧力条件を確保して発泡
する。このため、真空断熱部材１は、それを保持した外
箱１５および内箱１８で構成される外殻面に押し付けら
れた状態となるので、真空断熱部材１および外殻に変形
を来して意匠性を損なうことがないよう、棚受けなどの
凹凸を有する内箱１８に配設するよりも、平面形状で構
成された外箱１５の内面に配設する方が好適であり、本
実施の形態では、外殻である外箱１５面と真空断熱部材
１の間隙に発泡断熱材である板状部材２２を配設して一
層の安定して保持できる面を確保し、各々の当接面を両
面テープで固定した形態を備えて断熱箱体２１を構成し
ている。

【００３６】また、内箱１８および真空断熱部材１を配
設した外箱１５から成る空隙内に発泡ウレタン１７が真
空断熱部材１を乗り越えて真空断熱部材１の後方部分を
充填するとき、発泡液の流れに乱れを生じ、巻き込んだ
空気を排出することが出来ずにボイドを形成して残留さ
せることがある。しかしながら、本実施の形態では、当
該部分には連通気泡を含んで成る発泡ウレタンを用いて
成る板状部材２２を真空断熱部材１と外箱１５との間隙
に備えたことにより、巻き込んだ空気を発泡圧によっ
て、板状部材２２が有する連通気泡内に押し込むように
して排除できるので、ボイドのない発泡ウレタン１７を
形成できる。

【００３７】実施の形態２．本実施の形態は、真空断熱
部材１の配設位置に係るものである。図４は本発明の実
施の形態２による断熱箱体の断面構造を示す要部断面図
である。

【００３８】図４において、断熱壁１４を構成する内箱
１８には棚受けなどの凹凸部分があるものの、外箱１５
との間で構成される間隙が発泡方向に広いテーパ状を成
しているが、外箱１５と真空断熱部材１の間に厚さを調
整してテーパ形状にした板状部材２３を配設し、外箱１
５に配設された真空断熱部材１と内箱１８との間隙が一
定である平行な状態を確保している。

【００３９】また、真空断熱部材１の配設位置は、その
端辺部分１６が板状部材からはみ出すことのない位置に
ある。従って、板状部材２３は真空断熱部材１よりも広
い投影面を備えている。

【００４０】断熱箱体２１の形成方法は実施の形態１と
同様であって、図２に示した工程図に基づいて述べれ
ば、まず、真空断熱部材１を外箱１５の任意の位置に配
設した板状部材２３上に載置（Ｓ−１１）し、これを内
箱１８と勘合させて外殻を完成させる（Ｓ−１２）とと
もに、必要な関連部材を装着して組み立てる（Ｓ−１
３）。この外殻内に発泡ウレタン１７の原料混合液を上
方位置の注入口から断熱壁の間隙に落下させて注入す
る。発泡ウレタン１７が泡状でこの間隙内充填して樹脂
の硬化完了後に取り出す（Ｓ−１４）ことにより断熱箱
体２１を得る。その後、関連部品を用いて製品組立を行
い（Ｓ−１５）、製品検査を行った（Ｓ−１６）後に製
品が完成する（Ｓ−１７）。

【００４１】上記工程によって得た断熱箱体２１は、図
４に示すようなテーパ形状を成す板状部材２３を用いて
構成されており、その効果について以下に詳述すると、
まず、ここで用いた断熱箱体２１は内容積が１２０Ｌの
冷蔵庫用であり、図５の外箱の展開図に示す位置である
断熱壁の中央位置に配設し、残りの空隙に発泡ウレタン
１７を充填したものである。得られた断熱箱体２１に
は、従来の断熱箱体に用いられている既存の扉を設置し
て庫内を密封して不要な熱の漏洩を防止した。

【００４２】ここで用いる真空断熱部材１は実施の形態
１と同様手段によって得たものであり、大きさが４００
×４００mm、厚さが１５mmである。また、外箱１５面と
真空断熱部材１の間隙に配設する板状部材２３は、厚さ
が５mmの連通気泡を備える発泡樹脂である発泡ウレタン
から成る。

【００４３】本実施の形態において得られた断熱箱体２
１の効果を検証するため以下のように試料を試作した。
まず、第１の試料は、図４に示した如くの厚さをテーパ
形状にした板状部材２３を配設して外箱１５との間で構
成される間隙を調整して、外箱１５に配設された真空断
熱部材１と内箱１８との間隙が平行な状態を確保したう
え、真空断熱部材１よりも広い投影面を備えて真空断熱
部材１の端辺１６が板状部材２３からはみ出さない大き
さのものである。また、第２の試料は、第１の試料に対
して、板状部材の対向する面が平行になったものを用
い、従って、外箱１５に配設された真空断熱部材１と内
箱１８との間隙が断熱箱体２１の奥部方向になるほど広
いテーパ状態となる。また、第３の試料は、第１の試料
と異なるのは、図４に併記したように真空断熱部材の端
辺１６ａが外箱面に接触して配設されている。

【００４４】また、比較試料には、上記実施試料と同じ
大きさの断熱箱体を用いて板状部材を介することの無い
従来の真空断熱部材の配設形態であって、図５に示した
位置の外箱面に直接、両面テープを用いて固定し、これ
に発泡ウレタンを充填したものを用いた。

【００４５】以上の試作によって得られた断熱箱体の断
熱性能を評価するため、熱漏洩量を測定した。熱漏洩量
の測定は、庫内に発熱量Ｑが既知のヒータを内部に投入
して断熱箱体内部の空気温度Tinと断熱箱体外部の空気
温度Toutを測定し、式（２）を用いて単位温度差当たり
の熱漏洩量すなわち熱コンダクタンスＫを求めた。な
お、この断熱箱体に用いる扉は、関わる断熱箱体に用い
たものを再利用して熱漏洩に生じる過度な差異を排除し
て、不要な誤差が発生しないようにした。

【００４６】 Ｋ＝Ｑ／（Tin−Tout） （２）

【００４７】表１に、本発明の配設方法により真空断熱
部材を配設した断熱箱体である実施例、および従来の配
設方法による比較例である断熱箱体の各々について、そ
の断熱性能として示す熱漏洩量の測定結果を記した。

【００４８】

【表１】

【００４９】上記結果のように、外箱１５に板状部材２
３を介して真空断熱部材１を固定した本実施の形態によ
る何れの断熱箱体２１における熱漏洩量とも、外箱１５
に真空断熱部材１を直接固定した従来の断熱箱体よりも
少ない熱漏洩量であって、断熱性能に優れていることを
確認した。

【００５０】外箱１５に真空断熱部材１を配した従来の
断熱箱体の場合、外箱１５から真空断熱部材１に伝熱が
直接的に行われた後、真空断熱部材１の包装材内のアル
ミ箔を伝熱し、さらに端辺部分にある包装材の溶着部分
および対面の真空断熱部材表面を経て、もう一つの断熱
材である発泡ウレタン１７部分を貫通して庫内側に流入
するので、断熱箱体の見掛けの断熱性能が低下を来すこ
とになる。このうち、包装材内にあるアルミ箔は非常に
高い熱伝導率を有するので、端辺部分を通過する伝熱量
が殆ど減衰しない状態で、相対的に薄い断熱厚さである
発泡ウレタン１７との当接面に到達する。

【００５１】これに対し、本実施の形態に基づく真空断
熱部材１は、外箱１５から真空断熱部材１への伝熱が、
断熱機能を備えた板状部材２３を介して行われるので、
真空断熱部材１への伝熱量が大幅に抑制した。この結
果、たとえ伝熱量が殆ど減衰しない端辺部分にあって
も、真空断熱部材１の包装材に達する伝熱量が少ないの
で、もう一つの断熱材である発泡ウレタン１７に達する
熱量は、上述した従来例と比較して大幅に減少した。

【００５２】また、厚さが奥行き方向に同じで平行であ
る面を備える板状部材を設けた試料２に対して、断熱箱
体の開口部側が薄く、反開口部側が厚いテーパ形状の断
面形状を備える板状部材２３を設けた試料１は、ほぼ同
じ熱漏洩量であった。各試料とも断熱箱体の角部にある
真空断熱部材と板状部材の端部にはボイドの発生が無い
ものの、充填に供した発泡ウレタン１７内部に流動の乱
れを示す渦状のボイドがわずかにあり、それによれば、
試料２が発泡ウレタンの流動の乱れを示す渦状のものが
多いのに対して、試料１では流れの方向を示す曲折のみ
の形状であった。

【００５３】これは、発泡ウレタン１７の流れが薄い空
隙部分から厚い空隙部分へ移行する際、発熱によって生
じた熱が放散し難くなって、内部温度が上昇し、これに
伴う樹脂化の促進に起因して流動性が低下したと考え
る。このようにして発泡ウレタン１７が流動の乱れを有
する場合、当該部分に内部歪みが残存し易くなって収縮
を来して外観変形を招くことがあるので、発泡ウレタン
１７が充填する空隙を均一にするような形状を備えた試
料１の板状試料のほうが、試料２の板状試料の形状に比
較して好適である。

【００５４】また、第３の試料では、真空断熱部材の端
辺部分にある包装材の溶着部分が外箱面に当接すること
になるので、熱漏洩量が実施試料の中で大きいのは溶着
部分を経由して受熱して真空断熱部材の受熱量が増加し
たことに起因する。

【００５５】以上のように、発泡ウレタン１７などで構
成される断熱部材の厚さに極度の薄い部分を作ることの
無いように、外箱１５と真空断熱部材１の間隙に配する
板状部材２３の厚さを調整したものを使用すること、お
よび、真空断熱部材１の包装材の溶着部分が外箱に当接
することの無いようにすること、が熱漏洩量の低減に一
層、有効であることが確認できた。

【００５６】また、本実施の形態では、受熱面である外
箱面に真空断熱部材を配設して成る態様を示したが、こ
れにこだわることなしに、内箱面などの放熱面に相当す
る部位に板状部材を介して配設しても、同様の効果を得
る。

【００５７】また、本実施の形態では、発泡ウレタンを
用いたが、連通気泡を含んだ発泡樹脂、例えば発泡スチ
レンを用いても良く、これらの連通気泡を含む多孔体の
使用によって、端部にボイドなどの空隙の発生を防止で
きる。

【００５８】以上に述べた本発明の実施の形態において
示したような冷蔵庫用などの断熱構造体に限定されるも
のではなく、例えば車載用小型冷蔵庫やプレハブ式簡易
冷蔵庫、保冷車やパイプや建築物の保温材など、保温お
よび保冷用製品の断熱用部品への応用も可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、外壁
部材と、内壁部材と、この外壁部材の内壁側と内壁部材
の外壁側のいずれかに固定された断熱材からなる板状部
材と、この板状部材に片面を当接して固定された真空断
熱部材と、前記外壁部材、内壁部材、板状部材及び真空
断熱部材の間で構成される空間に充填された断熱部材と
を備えたことにより、真空断熱部材が外壁部材からの受
熱を直接的に行うことを防止できるので、優れた断熱性
能を得る効果がある。

【００６０】また、断熱部材が、発泡樹脂であることに
より、断熱部材が外壁部材、内壁部材、板状部材及び真
空断熱部材の間で構成される空間に充填されるとき、そ
の充填作業が効率よく、安定して行うことができる。

【００６１】また、板状部材が、連通気泡を備えて成る
発泡樹脂であることにより、断熱部材が発泡しながら流
動して空隙内を充填するときに真空断熱部材端部で発生
する流動の乱れによって巻き込まれた空気を吸収するこ
とが出来るので、ボイドなどの空隙の発生を抑制でき
る。

【００６２】また、真空断熱部材の板状部材と反対側の
面と、この面と対向する壁部材との面とが平行になるよ
うに板状部材を形成したことにより、断熱部材を形成す
るために発泡樹脂が充填される空隙を均一にすることが
でき、当該部分に内部歪みが残存して外観変形を招くこ
とがなくなる。

【００６３】また、真空断熱部材の外側端部が壁部材に
当接することを防止するように配設したことにより、真
空断熱部材の外側端部が受熱面を通じ、厚さ方向に貫通
する熱を抑制して断熱性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態による断熱箱体を示す概
略斜視図である。

【図２】 本発明の実施の形態による断熱箱体を含む冷
蔵庫等の製品の製造工程を示す工程図である。

【図３】 本発明の実施の形態１による断熱箱体の断面
構造を示す要部断面図である。

【図４】 本発明の実施の形態２による断熱箱体の断面
構造を示す要部断面図である。

【図５】 断熱箱体における真空断熱部材の配設位置を
示す外壁部材の展開図である。

【図６】 真空断熱部材の内部構造を示す断面図であ
る。

【図７】 真空断熱部材の製造方法を示す工程図であ
る。

【図８】 真空包装機の内部構造を示す説明図である。

【図９】 真空断熱部材の包装材に用いるシート材の構
造を示す断面図である。

【図１０】 断熱箱体における伝熱の経路を示す説明図
である。

【図１１】 従来の断熱箱体に使用される真空断熱部材
の包装材の端部の構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 真空断熱部材、１４ 断熱壁、１５ 外箱、１６
端辺部分、１７ 発泡ウレタン、１８ 内箱、２１ 断
熱箱体、２２、２３ 板状部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外壁部材と、内壁部材と、この外壁部材
   の内壁側と内壁部材の外壁側のいずれかに固定された断
   熱材からなる板状部材と、この板状部材に片面を当接し
   て固定された真空断熱部材と、前記外壁部材、内壁部
   材、板状部材及び真空断熱部材の間で構成される空間に
   充填された断熱部材とを備えたことを特徴とする断熱箱
   体。
2. 【請求項２】 断熱部材が、発泡樹脂であることを特徴
   とする請求項１に記載の断熱箱体。
3. 【請求項３】 板状部材が、連通気泡を備えて成る発泡
   樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の断熱箱
   体。
4. 【請求項４】 真空断熱部材の板状部材と反対側の面
   と、この面と対向する壁部材との面とが平行になるよう
   に前記板状部材を形成したことを特徴とする請求項２乃
   至３のいずれかに記載の断熱箱体。
5. 【請求項５】 真空断熱部材の外側端部が壁部材に当接
   することを防止するように配設したことを特徴とする請
   求項１乃至４のいずれかに記載の断熱箱体。