(57)【要約】【課題】外箱と内箱とで形成される空間に発泡ポリウレタン樹脂を備えた断熱箱体に関し、重心を低くして設置安定性を向上させる。【解決手段】断熱箱体１０１は、外箱１０２と内箱１０３とで形成される空間に断熱材を備え、この断熱材は、空間内の上側に設けられる第１の断熱材１０４と、空間内の下側に設けられる第２の断熱材１０５とからなり、第１の断熱材１０４は、第２の断熱材１０５と比較して密度が低いので、同一密度の断熱材を備えた断熱箱体と比較して重心が低位置にある。このことにより、断熱箱体１０１の設置時における安定性を向上できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外箱と内箱とで形成される空間に断熱材を備えた断熱箱体であって、前記断熱材は、前記空間内の上側に設けられる第１の断熱材と、前記空間内の下側に設けられる第２の断熱材とからなり、前記第１の断熱材は、前記第２の断熱材と比較して密度が低いことを特徴とする断熱箱体。
【請求項２】
断熱材は、発泡ポリウレタン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。
【請求項３】
外箱には、断熱材原料を注入する注入口が異なる高さで２つ以上備えられていることを特徴とする請求項２に記載の断熱箱体。
【請求項４】
第１の断熱材は、発泡剤の一つとして二酸化炭素または窒素を用いることを特徴とする請求項２または３に記載の断熱箱体。
【請求項５】
圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器とを配管接続して冷凍サイクルを構成し、前記冷凍サイクルによって内箱内の収納部を冷却することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の断熱箱体。
【請求項６】
圧縮機は、断熱箱体の上部奥側に備えられていることを特徴とする請求項５に記載の断熱箱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外箱と内箱とで形成される空間に発泡ポリウレタン樹脂を備えた断熱箱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、熱エネルギーを効率的に利用する技術開発に対する社会的要望が高まっている。冷凍冷蔵機器や温熱機器を製造するメーカーでは、各種部品や機器全体の省エネ設計に加えて、断熱技術の開発に注力している。代表的な冷凍冷蔵機器として、家庭用の電気冷凍冷蔵庫がある。この分野における技術革新は著しく、過去の商品と同容量の電気冷凍冷蔵庫の消費電力量は、数分の一程度まで低減されている。
【０００３】
また、消費者の生活様式の変化に伴い、設置面積を拡大することなく、内容量を大型化する要望が強くなっている。このため、近年の電気冷凍冷蔵庫は、断熱性能の向上による断熱箱体の壁面薄肉化や、各機能部品の高性能化あるいは配置設計の最適化などで要求に応えている。壁面薄肉化の一例としては、従来の断熱材として広く利用されていた発泡ポリウレタン樹脂に加えて、断熱性能が勝る真空断熱材の利用が進んでいる。
【０００４】
このように、壁面薄肉化が進むと発泡ポリウレタン樹脂の充填が困難になる。発泡ポリウレタン樹脂は、液状原料であるポリオールとイソシアネートを、混合ヘッドを備えた注入機を用いて壁面に注入する。注入直後、混合された原料は流動性を有しているため壁面内を流動するが、時間経過とともに反応が進行して硬化する。つまり、壁面薄肉化や真空断熱材の配置によって流動抵抗が増大する場合には、壁面への一様な充填が困難になる。
【０００５】
これに対応するために、例えば注入口数を増やして、原料の流動距離を短くすることによって充填性を向上する。しかしながら、注入口数を増やすということは、それに対応する注入機も増やす必要があり結果として投資コストが増大する。
【０００６】
このような状況から、投資コストを抑えるべく注入口数を一つだけとして、壁面内部での原料の流動性を向上させるべくセパレータを用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図３は、従来の断熱箱体の製造方法の概要を示す斜視図である。外箱１の背面には注入口２が開けられ、ウレタン注入機３からウレタン原液を注入するようになっている。内箱４には、断熱性のセパレータ５と、仕切り板６によって中間仕切部７が構成されている。詳細な説明は省略するが、セパレータ５頂部には、左右に延びる溝や切込みが加工されており、ウレタン原液を左右あるいは前後に均一分流し、さらに分流したウレタン原液をかき混ぜる構造になっている。
【０００８】
以上のような方法で、１台のウレタン注入機３だけでウレタン原液を前後左右にかき混ぜながら注入することが可能となり、安価なコストで高品質な発泡ポリウレタン断熱箱体を製造することができる。
【特許文献１】特開２０００−１９３３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成では、発泡ポリウレタン樹脂内の密度、セル構造などを一様にするために有効であるが、壁面内にセパレータ５を設置する必要があり、特別な箱体設計と製造工数増大によるコスト増が考えられる。また、電気冷凍冷蔵庫の大型化のような高さ寸法の増大については、重心が高くなるためにセパレー５タをできる限り低い位置に設置しなければ、さらに重心が高くなり設置時の安定性が悪化する課題がある。また、注入口２数を１つだけにすることは、投資コストの低減には有効であるが、壁面薄肉化による流動抵抗の増大で壁面全体に均一に原料を充填することが困難になるという課題がある。
【００１０】
本発明は、断熱箱体の重心が低くなるようにして、大型化した場合でも設置安定性に優れた断熱箱体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の断熱箱体は、外箱と内箱とで形成される空間に断熱材を備えた断熱箱体であって、前記断熱材は、前記空間内の上側に設けられる第１の断熱材と、前記空間内の下側に設けられる第２の断熱材とからなり、前記第１の断熱材は、前記第２の断熱材と比較して密度が低いことを特徴とするものである。
【００１２】
この断熱箱体は、上側の第１の断熱材が下側の第２の断熱材より密度が低いため、断熱箱体の重心が低くなり設置安定性が向上できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上側の第１の断熱材の密度を下側の第２の断熱材より低くすることにより、断熱箱体の重心を低くでき、設置安定性に優れた断熱箱体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の請求項１に記載の断熱箱体の発明は、外箱と内箱とで形成される空間に断熱材を備えた断熱箱体であって、前記断熱材は、前記空間内の上側に設けられる第１の断熱材と、前記空間内の下側に設けられる第２の断熱材とからなり、前記第１の断熱材は、前記第２の断熱材と比較して密度が低いことを特徴とするものであり、断熱箱体の重心は単一の断熱材を充填したものと比較して低位置にある。このことにより、箱体の高さ寸法を増大させて庫内容積を大型化するような場合でも、重心を低くして、設置時の安定性を向上できる。
【００１５】
また、請求項２に記載の断熱箱体の発明は、請求項１に記載の発明において、断熱材が、発泡ポリウレタン樹脂であることを特徴とするものであり、外箱と内箱とで形成される空間内に適量のポリウレタン原液を注入して発泡させることにより、断熱箱体の壁面全体に発泡ポリウレタン樹脂による断熱層が形成される。発泡ポリウレタン樹脂は予め、反応性や発泡倍率などを調整して処方し、正確に発泡条件を制御することで所定の密度が得られる。このことにより、重心を狙い通りの低位置になるように断熱箱体を製造することができ、設置時の安定性をさらに向上できる。
【００１６】
また、請求項３に記載の断熱箱体の発明は、請求項２に記載の発明において、外箱には、断熱材原料を注入する注入口が異なる高さで２つ以上備えられていることを特徴とするものであり、相対的に上部にある注入口からは発泡倍率が高く、低密度の第１の断熱材の原料が注入される。このことにより、箱体壁面の鉛直方向の密度分布を精度良く制御でき、重心を狙い通りの低位置になるように箱体を製造することができる。このため、設置時の安定性をさらに向上できる。
【００１７】
また、請求項４に記載の断熱箱体の発明は、請求項２または３に記載の発明において、第１の断熱材には、発泡剤の一つとして二酸化炭素または窒素を用いることを特徴とするものであり、これらの発泡剤は沸点が氷点下と非常に低温であるため、通常ポリウレタンを発泡するときの温度では気体状態である。つまり、発泡剤が気化、膨張するエネルギーを発泡力として利用するために、ポリウレタンの発泡倍率が向上し、発泡ポリウレタン断熱材の低密度化が可能となる。このことにより、箱体上部をさらに軽量化し、重心を低位置にできる。このため、設置時の安定性をさらに向上できる。
【００１８】
また、請求項５に記載の断熱箱体の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明において、圧縮機と、凝縮器と、膨張手段と、蒸発器とを配管接続して冷凍サイクルを構成し、前記冷凍サイクルによって内箱内の収納部を冷却することを特徴とするものであり、家庭や飲食店の厨房で冷凍冷蔵庫として使用される。このような用途の断熱箱体は、通常幅寸法と比較して高さ寸法が高く、さらに庫内に食品等が収納された状態によっては重心が高くなることがある。このため、上側の断熱材を軽量化した断熱材とすることで箱体としての重心を予め低くすることで、設置安定性を向上できる。
【００１９】
また、請求項６に記載の断熱箱体の発明は、請求項５に記載の発明において、圧縮機が、断熱箱体の上部奥側に備えられていることを特徴とするものであり、使用者の使い勝手を向上するレイアウトになっている。圧縮機は断熱箱体を構成する部品の中で重量比が高く、これを断熱箱体の上部に配置することで重心も高くなる。このため、上側の断熱材を軽量化した断熱材とすることで、断熱箱体としての重心を予め低くすることで、設置安定性を向上できる。
【００２０】
以下、本発明の断熱箱体の一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。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱箱体を左右に切断した場合の断面図である。
【００２２】
図１に示すように、断熱箱体１０１は、前方が開口した外形を構成する外箱１０２と、前方が開口し外箱１０２の内側に配置された内箱１０３と、外箱１０２と内箱１０３とで形成される空間内上側に充填された第１の断熱材１０４と、外箱１０２と内箱１０３とで形成される空間内下側に充填された第２の断熱材１０５とからなり、断熱箱体１０１の前面には、開口部を開閉する開閉扉１０６が備えられている。
【００２３】
外箱１０２は、鉄鋼板またはステンレス鋼板が使用される。また、内箱１０３は、成形性、コスト性に優れたＡＢＳ樹脂を真空成形されたものである。開閉扉１０６は、外箱１０２および内箱１０３と同様の材料で製作され、内部には第１の断熱材１０４または第２の断熱材１０５のいずれか一方または両方が充填されている。
【００２４】
第１の断熱材１０４および第２の断熱材１０５は、発泡ポリウレタン樹脂など発泡樹脂系断熱材が使用できるが、グラスウールなど繊維系断熱材やシリカなど粉末系断熱材などを用いても構わない。
【００２５】
発泡ポリウレタン樹脂は、原料であるポリオールとイソシアネートを発泡剤、触媒、整泡剤など共存下で化学反応させて、発泡、硬化することによって製造される。
【００２６】
第２の断熱材１０５は、原料のポリオールに発泡剤として水、シクロペンタンが混合されており、イソシアネートとの反応時にシクロペンタンおよび水とイソシアネートの化学反応の発生する二酸化炭素が気化することによって発泡成形される。
【００２７】
これに対して、第１の断熱材１０４は、さらに外部から二酸化炭素または窒素を発泡剤として添加する。これらの沸点は氷点下にあるため通常の発泡成形温度（常温から４０℃）では気体であることから、発泡力が著しく向上し、発泡ポリウレタンの低密度化が可能となる。例えば、原料重量に対して約０．５から１．０％の二酸化炭素を添加することで５から１５％の密度低減ができる。
【００２８】
以上のように、本実施の形態の断熱箱体１０１は、外箱１０２と内箱１０３とで形成される空間に断熱材を備えた断熱箱体１０１であって、断熱材は、空間内の上側に設けられる第１の断熱材１０４と、空間内の下側に設けられる第２の断熱材１０５とからなり、第１の断熱材１０４は、第２の断熱材１０５と比較して密度が低いので、同一密度の断熱材を備えた断熱箱体と比較して重心が低位置にある。このことにより、断熱箱体１０１の設置時における安定性を向上できる。
【００２９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における断熱箱体を左右に切断した場合の断面図である。
【００３０】
図２に示すように、断熱箱体２０１は、前方が開口した外形を構成する外箱２０２と、外箱１０２の内側に配置され前方が開口し収納部２０３，２０４，２０５，２０６を構成する内箱２０７を備えている。各収納部２０３，２０４，２０５，２０６は、収納するものの目的に応じて温度設定が行われる。また、それぞれの収納部２０３，２０４，２０５，２０６の前面には、開閉扉２０８，２０９，２１０，２１１が備えられている。
【００３１】
外箱２０２と内箱２０７とで形成される空間の壁面（背面、側面、底面）には、発泡ポリウレタン樹脂の断熱材２１２が充填されている。また、断熱箱体２０１の背面部には、断熱材２１２の原料が注入される注入口２１３ａ，２１３ｂが設けられている。断熱材２１２の原料が壁面全体に流動するように、注入口２１３ａ，注入口２１３ｂは、各２箇所以上あることが望ましい。さらに上部に位置する注入口２１３ａからは、通常よりも密度が小さくなるように、発泡ポリウレタン原料に二酸化炭素や窒素を発泡剤として添加されている。
【００３２】
断熱箱体２０１には、圧縮機２１４、凝縮器２１５、蒸発器２１６が備えられている。凝縮器２１５と蒸発器２１６との間には、キャピラリーチューブや膨張弁などの膨張手段が配設されている。圧縮機２１４、凝縮器２１５、蒸発器２１６は環状に配管接続されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルでつくられた冷気が収納部２０３，２０４，２０５，２０６へ供給されて内部を冷却する。
【００３３】
また、使用者の使い勝手を考慮し、一般的には最下部の収納部２０６の奥に配置されていた機械室を最上部の収納部２０３の上部奥側に移動させ、そこに圧縮機２１４を配置している。圧縮機２１４は、断熱箱体２０１の構成部品のなかでも重量が大きなもののひとつであるため、重心が高くなる傾向がある。
【００３４】
以上のように、本実施の形態は、圧縮機２１４と、凝縮器２１５と、膨張手段と、蒸発器２１６とを順次環状に配管接続して冷凍サイクルを構成し、冷凍サイクルによって内箱２０７内の各収納部２０３，２０４，２０５，２０６を冷却することを特徴とするものであり、家庭や飲食店の厨房で冷凍冷蔵庫として使用される。このような用途の断熱箱体は、通常幅寸法と比較して高さ寸法が高く、さらに庫内に食品等が収納された状態によっては重心が高くなることがある。このため、断熱材の上方を軽量化した断熱材とすることで箱体としての重心を予め低くすることで、設置安定性が向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかる断熱箱体は、重心が低く設置安定性を向上できるので、背の高い冷凍冷蔵庫、特に断熱箱体（冷蔵庫本体）の上部奥側に圧縮機を配置した冷凍冷蔵庫に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における断熱箱体の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態２における断熱箱体の縦断面図
【図３】従来の断熱箱体の製造方法の概要を示す斜視図
【符号の説明】
【００３７】
１０１  断熱箱体
１０２  外箱
１０３  内箱
１０４  第１の断熱材（発泡ポリウレタン樹脂）
１０５  第２の断熱材（発泡ポリウレタン樹脂）
２０１  断熱箱体
２０２  外箱
２０３，２０４，２０５，２０６  収納部
２０７  内箱
２１２  断熱材（発泡ポリウレタン樹脂）
２１３ａ，２１３ｂ  注入口
２１４  圧縮機
２１５  凝縮器
２１６  蒸発器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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