(57)【要約】      （修正有）【課題】スローリークによる性能劣化を防止し、長期間にわたる断熱性能の信頼性確保することができる真空断熱パネル及びその真空断熱パネルを用いた冷蔵庫を提供する。【解決手段】袋状をなし、内部が減圧されている外包材５２と、外包材５２に収容され、断熱性を有する芯材５４と、外包材５２の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層５６とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋状をなし、内部が減圧されている外包材と、
前記外包材に収容され、断熱性を有する芯材と、
前記外包材の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層とを備えることを特徴とする真空断熱パネル。
【請求項２】
前記シール材が、シリコーンオイルに粉末状の充填剤を混合してなることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱パネル。
【請求項３】
前記シール材が、フェニルシリコーン樹脂を溶媒で溶解してなることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱パネル。
【請求項４】
前記シール層が、前記外包材の角部を覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱パネル。
【請求項５】
前記シール層が、平面視において前記外包材の中央部を避けた位置に形成されている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パネル。
【請求項６】
前記外包材は、前記芯材の縁部において折り曲げられた折返し部を備え、
前記折返し部の外側に前記シール層が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空断熱パネル。
【請求項７】
前記外包材は、前記芯材の縁部において折り曲げられた折返し部を備え、
前記折返し部の内側に前記シール層が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の真空断熱パネル。
【請求項８】
前記外包材の外表面に貼付され、前記シール層を覆う保護テープを備える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パネル。
【請求項９】
外箱と内箱との間に真空断熱パネルが設けられた断熱箱体を備えた冷蔵庫において、
前記真空断熱パネルが、
袋状をなし、内部が減圧されている外包材と、
前記外包材に収容され、断熱性を有する芯材と、
前記外包材の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層と、
前記外包材の外表面に貼付され、前記シール層を覆う保護テープを備え、
前記保護テープの外表面に設けられた接着剤によって前記真空断熱パネルが前記内箱及び前記外箱の少なくともいずれか一方に固定されていることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、真空断熱パネル及び真空断熱パネルを用い冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷蔵庫は、外箱と内箱との間に発泡断熱材を充填した断熱箱体により構成され、その断熱箱体の内部の貯蔵室を形成しているが、更なる断熱性能を向上させて消費電力量を低減させたり、あるいは、断熱箱体の壁厚を薄くして庫内容積効率を向上させるため、外箱と内箱との間に充填する発泡断熱材の一部に換えて真空断熱パネルが設けられている。
【０００３】
この種の真空断熱パネルは、例えば特許文献１に示すように、芯材と外包材とを備えている。芯材は、細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールなどから形成され、外包材は、アルミ箔などを有するラミネートフィルムの袋などで形成されている。この真空断熱パネルは、芯材を外包材に収容し、外包材内を減圧し開口を閉塞し、外包材内を減圧状態に保持して構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０６０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した真空断熱パネルでは、外包材は芯材の周縁部において折り曲げられ曲げ応力が集中しやすいため、外包材の当該部分に孔ができるおそれがある。外包材に孔できると、外部の空気が外包材にできた孔から内部に入り込み、真空断熱パネルの断熱性能が著しく悪化する問題がある。
【０００６】
特に、外包材に生じた孔が微細な（例えば、数十μｍ程度の）孔であると、外部の空気が外包材の内部へ入り込む量が少なく、外包材に生じた孔の大きさにもよるが例えば数十日から数ヶ月程度の長い時間をかけて徐々に真空断熱パネルの断熱性能が悪化するスローリークが発生し、最終的に外包材の内部が大気圧になって断熱性能が著しく悪化する。そのため、真空断熱パネルの製造時に十分な断熱性能が確認されても、その後、徐々に断熱性能が悪化することから、長期間にわたる断熱性能の信頼性確保が難しいという問題がある。
【０００７】
なお、上記特許文献１には、外包材の芯材からはみ出たヒレ部を芯材の表面側に折り曲げ、外包材の四隅をホットメルト系接着剤で覆うことが開示されているが、ホットメルト系接着剤は熱可塑性を有しており冷却によって固化するため、外包材を覆うホットメルト系接着剤にクラックが発生し易く、外包材に生じた孔をシールすることができないという問題がある。
【０００８】
そこで、スローリークによる性能劣化を防止し、長期間にわたって断熱性能を維持することができる真空断熱パネル及びその真空断熱パネルを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る真空断熱パネルは、袋状をなし、内部が減圧されている外包材と、前記外包材に収容され、断熱性を有する芯材と、前記外包材の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、他の実施形態に係る冷蔵庫は、外箱と内箱との間に真空断熱パネルが設けられた断熱箱体を備えた冷蔵庫において、前記真空断熱パネルが、袋状をなし、内部が減圧されている外包材と、前記外包材に収容され、断熱性を有する芯材と、前記外包材の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層と、前記外包材の外表面に貼付され、前記シール層を覆う保護テープを備え、前記保護テープの外表面に設けられた接着剤によって前記真空断熱パネルが前記内箱及び前記外箱の少なくともいずれか一方に固定されていることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る冷蔵庫の断面図
【図２】図１に示す冷蔵庫の断熱箱体の要部拡大断面図
【図３】図１に示す冷蔵庫に用いられる真空断熱パネルの平面図
【図４】第２実施形態に係る真空断熱パネルの部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態は、真空断熱パネル５０を冷蔵庫１０に用いた例について説明する。
【００１３】
本実施形態の冷蔵庫１０は、図１に示すように、鋼板からなる外箱１２と貯蔵空間を形成する内箱１３との間に断熱空間を設けて冷蔵庫１０の外郭をなす断熱箱体１１に不図示の冷凍サイクルなどを組み込んで構成されている。
【００１４】
断熱空間１４を形成する外箱１２の庫内側には、真空断熱パネル５０が貼り付けられている。また、断熱箱体１１は、断熱空間で真空断熱パネル５０以外のところに隙間が生じることがある。この隙間には、必要に応じて、ウレタンフォームなどからなる発泡断熱材１４や、冷凍サイクルのコンデンサの一部をなす放熱パイプが配設され、外箱１２及び内箱１３が一体化される。
【００１５】
断熱箱体１１の内部に設けられた貯蔵空間は、断熱仕切壁１５によって上方の冷蔵空間と下方の冷凍空間とに区画されている。冷蔵空間は、さらに仕切壁２１によって上下に区画され、上部空間に複数段の載置棚を設けた冷蔵室２２が設けられ、下部空間に引き出し式の収納容器を配置する野菜室２４が設けられている。冷凍空間には、比較的小容積の自動製氷機を備えた製氷室３２と小型冷凍室３４を左右に併設しており、その下方には冷凍室３６が設けられている。
【００１６】
真空断熱パネル５０は、図２及び図３に示すように、外箱１２の側板の形状にあわせた板状、具体的には、冷蔵庫１０の上下方向に相当する辺部が長い矩形板状に成形されており、外包材５２と、芯材５４と、シール層５６と、保護テープ５７とを有している。
【００１７】
外包材５２は、外側から内側に向かって表面保護層５８ａとガスバリア層５８ｂと熱溶着層５８ｃとが順に積層された３層構造の積層フィルム５８を備える。表面保護層５８ａは、例えばポリエチレンテレフタラートなどの比較的熱に強い合成樹脂から構成されている。ガスバリア層５８ｂは、金属蒸着物（例えばアルミを樹脂フィルム上に蒸着したアルミ蒸着物）、または金属箔（例えばアルミ箔）で形成されている。熱溶着層５８ｃは例えば高密度ポリエチレン等の熱溶着性を有する合成樹脂から構成されている。
【００１８】
外包材５２は、２枚の積層フィルム５８の熱溶着層５８ｃを対向して重ね合わせ、周囲部を加圧及び加熱することで、２枚の積層フィルム５８が熱溶着され密封することにより袋状に形成されている。
【００１９】
外包材５２の周縁部は、２枚の積層フィルム５８を熱溶着するために芯材５４から周囲にはみ出しており、このはみ出した部分が芯材５４の縁部において折り曲げられ、一方の積層フィルム５８に重ね合わせた折返し部５５をなしている。
【００２０】
芯材５４は、例えばグラスウール等の断熱性能の高い無機繊維を板状に押し固めたものであって、袋状の外包材５２内に収容されている。
【００２１】
シール層５６は、外包材５２の外表面、つまり、表面保護層５８ａにシリコーン系のシール材を塗布することで形成されたものであり、本実施形態では、外包材５２の折返し部５５の外側からシール材を塗布することで形成されている。
【００２２】
詳細には、シール層５６は、芯材５４の周縁部に沿って折れ曲がることで形成された外包材５２の角部６０を覆うように、パネル周縁部の全周にわたって設けられている。シール層５６の幅（つまり、芯材５４の縁部から内方へ沿った長さ）Ｗは、数ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定され、シール層５６がパネルの平面視において外包材５２の中央部を避けた位置に設けられており外包材５２の中央部に存在しない。
【００２３】
なお、本実施形態では、芯材５４の３つの面が突き当たる部分に形成された角部６０ａだけでなく、芯材５４の２つの面が突き当たる部分に形成された角部６０ｂにもシール層５６を設け、外包材５２におけるパネル周縁部全周にわたって設けられている場合について説明するが、例えば、芯材５４の３つの面が突き当たる部分に形成された角部６０ａとその近傍のみにシール層５６を設けるなど、外包材５２におけるパネル周縁部の一部にシール層５６を設けてもよい。
【００２４】
シール層５６を構成するシール材としては、例えば、シリコーンオイルに酸化ケイ素や金属せっけんなど粉末状の充填剤（増稠剤）を混合してなる適度な粘度を有する液体あるいはペースト状のシリコーンコンパウンドやシリコーングリスと称されるものを採用することができるが、これら以外にも、蒸気圧が外包材５２内部の圧力より低いベースオイルに増稠剤を混合してなり、外包材５２の表面保護層５８ａに塗布した際に流れ落ちにくくシール層５６を形成することができる程度の粘度を有するものであればよい。
【００２５】
また、上記以外にもシール材としては、２，４，６−トリメチル−２，４，６−トリフェニルシクロヘキサントリシロキサン（2,4,6-Trimethyl-2,4,6-triphenylcyclotrisiloxane）や、（４−ブチルフェニル）トリフェニルシラン（(4-butylphenyl)triphenylsilane）などのフェニルシリコーン樹脂を、トリクロロエチレンやキシレンやエチルベンゼンなどの溶媒で溶解したものであってもよい。
【００２６】
保護テープ５７は、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の樹脂製のテープや紙製のテープであって、外包材５２の外表面に設けられたシール層５６を覆うように外包材５２の外表面に貼付されている。
【００２７】
上記の真空断熱パネル５０を製造するには、まず、２枚の積層フィルム５８が熱溶着され袋状に形成された外包材５２の開口部から芯材５４を挿入して内部に収容し、次いで、外包材５２の開口部を減圧ポンプに接続して、内部を真空排気して内部を減圧する。次いで、減圧を維持したまま外包材５２の開口部を熱溶着により密封する。
【００２８】
次いで、外包材５２において芯材５４から周囲にはみ出した部分を熱溶着してから折り曲げて一方の積層フィルム５８に重ねあわせた折返し部５５を形成し、折返し部５５を粘着テープなどにより一方の積層フィルム５８に固定する。
【００２９】
次いで、外包材５２の角部６０を覆うようにシール材を塗布することで、パネル周縁部の全周にわたってシール層５６を形成し、そして、シール層５６を上から覆うように外包材５２の外表面に保護テープ５７を貼り付けることにより、真空断熱パネル５０が得られる。
【００３０】
得られた真空断熱パネル５０は、折返し部５５を重ね合わせた一方の積層フィルム５８が内箱１３側に位置するように、他方の積層フィルム５８を外箱１２に貼り付け、これにより、真空断熱パネル５０は外箱１２に固定されている。
【００３１】
より詳細には、外包材５２において外箱１２に固定される他方の積層フィルム５８のうち、シール層５６が形成されたパネル周縁部では、シール層５６を外側から覆う保護テープ５７の外表面に設けた接着剤を介して外箱１２に固定され、シール層５６が存在しない中央部では、積層フィルム５８の表面保護層５８ａに設けた接着剤を介して外箱１２に固定されている。
【００３２】
以上のような本実施形態の真空断熱パネル５０では、外包材５２の外表面にシリコーン系のシール材を塗布して形成されたシール層５６が形成されているため、外包材に生じた孔をシール層５６によって封止することができ、長期にわたって断熱性能を維持することができる。しかも、シール材の塗布によりシール層５６を形成することができるため、シール層５６を簡便に形成して外包材５２に生じた孔を封止することができる。
【００３３】
本実施形態では、外包材５２に曲げ応力が集中して微細な孔ができやすい外包材５２の角部６０にシール層５６が形成されているため、効率的に外包材５２に生じた微細な孔をシール層５６によって封止するすることができる。
【００３４】
本実施形態の真空断熱パネル５０では、シール層５６が平面視において外包材５２の中央部を避けた位置に設けられているため、シール材の存在しない外包材５２の中央部において、冷蔵庫１０の外箱１２のような断熱性能を付与する他の部材に簡単に貼り付け固定することができる。
【００３５】
また、本実施形態の真空断熱パネル５０では、シール層５６が、外包材５２の折返し部５５の外側からシール材を塗布することで形成されているため、シール材を外包材５２に塗布しやすく、シール層５６を形成しやすい。
【００３６】
また、本実施形態の真空断熱パネル５０では、外包材５２の外表面に設けられたシール層５６を覆うように外包材５２の外表面に保護テープ５７が設けられている。これにより、粘性のあるシール材が真空断熱パネル５０の外表面に露出することがないため、真空断熱パネル５０を他の部材に取り付けやすく作業性を向上させることができるとともに、外包材５２においてシール層５６を形成した箇所において保護テープ５７を介して他の部材に貼り付け固定することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成について同一の符号を付して説明は省略する。
【００３８】
上記した第１実施形態では、芯材５４の周縁部に沿って形成された外包材５２の角部６０を覆うようにシール層５６を形成し、外包材５２の中央部にシール層５６を形成しない場合について説明したが、本実施形態では、図４に示すように、冷凍サイクルのコンデンサの一部をなす放熱パイプを配設するための凹溝５９が芯材５４の板面に形成され、該凹溝５９によって外包材５２が折れ曲がり形成された角部６０ｃを覆うようにシール層５６が設けられている。
【００３９】
このような場合であっても、第１実施形態と同様、外包材５２に曲げ応力が集中して微細な孔ができやすい外包材５２の角部６０にシール層５６が形成されているため、効率的に外包材５２に生じた微細な孔をシール層５６によって封止するすることができる。
【００４０】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成について同一の符号を付して説明は省略する。
【００４１】
上記した第１実施形態では、外包材５２において芯材５４から周囲にはみ出した部分を一方の積層フィルム５８に重ね合わせるように折り曲げて折返し部５５を形成した後、折返し部５５の外側からシール材を塗布することでシール層５６を形成したが、本実施形態では、折返し部５５を形成する前に一方の積層フィルム５８の芯材５４から周囲にはみ出した部分にシール材を塗布してシール層５６を形成し、その後、一方の積層フィルム５８に重ね合わせるように外包材５２を折り曲げることで、芯材５４の縁部において折返し部５５を形成するとともに、折返し部５５の内側にシール層５６を形成する。
【００４２】
このような本実施形態であると、粘性のあるシール材が折返し部５５の内側に配置され、真空断熱パネル５０の外表面に露出することがないため、真空断熱パネル５０を他の部材に取り付けやすく作業性を向上させることができる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【実施例】
【００４４】
以下、実施形態の構成と効果を具体的に示す実施例について説明する。
【００４５】
実施例として第１実施形態の真空断熱パネル５０、つまり、外包材５２の角部６０を覆うようにシール層５６がパネル周縁部全周にわたって設けられた真空断熱パネル５０を製造した。比較例としてシール層５６を備えていない真空断熱パネルを製作した。なお、比較例の真空断熱パネルはシール層５６以外の点で実施例の真空断熱パネル５０と同一である。
【００４６】
評価方法は、真空断熱パネルの製造直後の断熱性能（熱伝導率）に対する、製造時から室温（２０℃）環境下で３ヶ月間放置した真空断熱パネルの断熱性能を比較し、３ヶ月間放置した真空断熱パネルの断熱性能が９０％以下に低下した場合に不良品と判断した。
【００４７】
実施例及び比較例の真空断熱パネルについて上記の性能評価を行ったところ、比較例の真空断熱パネルでは不良品の発生比率が２％であるのに対して、実施例の真空断熱パネルでは不良品の発生比率が０．２％となり、長期間にわたって断熱性能を維持することができ信頼性が向上した。
【符号の説明】
【００４８】
１０…冷蔵庫      １１…断熱箱体      １２…外箱
１３…内箱      １４…発泡断熱材      １５…断熱仕切壁
２１…仕切壁      ２２…冷蔵室      ２４…野菜室
３２…製氷室      ３４…小型冷凍室      ３６…冷凍室
５０…真空断熱パネル      ５２…外包材      ５４…芯材
５５…折返し部      ５６…シール層      ５７…保護テープ
５８…積層フィルム      ５８ａ…表面保護層      ５８ｂ…ガスバリア層
５８ｃ…熱溶着層      ５９…凹溝      ６０…角部
【図１】
2014005887.tif 000003
【図２】
2014005887.tif 000004
【図３】
2014005887.tif 000005
【図４】
2014005887.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月29日(2012.6.29)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本実施形態は、真空断熱パネル及び真空断熱パネルを用いた冷蔵庫に関する。