(57)【要約】【課題】ウレタンが流れ難い真空断熱材表面近辺にもウレタンを充填することで、断熱性能を高めた冷蔵庫を提供する。【解決手段】外箱と内箱の間又は仕切り内に真空断熱材を設置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の表面と裏面の両側面のうち、一方の側面はウレタンスキンフォームで覆い、他方の側面は前記ウレタンスキンフォームで覆わない。また、真空断熱材の側面を覆うウレタンスキンフォームの厚さは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下とする。【選択図】図７
2018009726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外箱と内箱の間又は仕切り内に真空断熱材を設置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の表面と裏面の両側面のうち、一方の側面はウレタンスキンフォームで覆われ、他方の側面は前記ウレタンスキンフォームで覆われていないことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
外箱と内箱の間又は仕切り内に真空断熱材を設置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の側面が、厚みが１ｍｍ以上３ｍｍ以下のウレタンスキンフォームで覆われたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
外箱と内箱の間に真空断熱材を設置した冷蔵庫において、前記真空断熱材のうち、熱溶着部が折り畳まれた面以外の他の面が、ウレタンスキンフォームで覆われており、前記熱溶着部が折り畳まれた面は、接着剤が塗布され、前記外箱又は前記内箱と接着されていることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記ウレタンスキンフォームの密度は１５０ｋｇ／ｍ３以上１８０ｋｇ／ｍ３以下であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記真空断熱材は、乾式の真空断熱材であ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】
本発明は、冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、冷蔵庫は高い省エネ性確保のため、冷蔵庫外箱と内箱の間の空間（以下断熱空間１１６と称す）には殆どの場合、多孔質構造の芯材をアルミ箔ラミネートフィルム製の外包材で覆って内部を減圧封止する真空断熱材が配置され、残りの空間をウレタンで充填するといった構成である。真空断熱材の熱伝導率（ｍＷ／ｍＫ）はウレタンの約１/１０であり、高い断熱性能を有するため、各社は激化する省エネ競争に勝利するため、近年、真空断熱材が断熱空間内のおよそ７割を占めるものも発売され出した。
【０００３】
一方、真空断熱材と同一空間に収容されるウレタンについては、流動するスペースは年々減少傾向であり、ウレタンが断熱空間の隅々まで行き渡らないために生ずるボイド、それに伴う箱体強度の低下、外観不良など様々な冷蔵庫仕様に影響を及ぼす。また、冷蔵庫の場合は断熱空間厚の薄い仕切り内においてはウレタンが仕切り端部まで流動しづらく、仕切り端部までウレタンを充填するためにウレタン注入量を過剰に設定しなければならないケースが多く、深刻な課題となっている。従来、薄肉化された断熱空間内にウレタンを十分に流し入れるための手段として、特許文献１にあるような、冷蔵庫断熱空間内の真空断熱材の形状や貼り付け位置を調整し、ウレタン未充填部を作る要因の１つである断熱空間内のガスを排出しやすくするための工夫など成されてきたが、ガス抜きだけでは不十分な段階まできている。他にも、前述した課題に対しウレタン自身の流動性を向上させる、あるいはウレタンを注入しない冷蔵庫構造にするなどの挑戦も近年成されているが、前者は薄肉化された断熱空間による高密度化が回避できず結果注入量が大幅に増えてしまうこと、後者については箱体の強度、外観等に懸念が残ってしまうなど、やはり課題は絶えず、既に限界に近いのが実情である。近年の冷蔵庫断熱空間の狭小化（省エネ、大容量）の市場ニーズは今後益々の加速が予想され、いかに狭小化された断熱空間にスムーズにウレタンを効率良く流せるかが、冷蔵庫業界での省エネ競争で優位に立てるかの大きなポイントとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３０４０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
真空断熱材の普及によりウレタン流動空間が年々減少傾向にあり、冷蔵庫仕切り内等の薄肉化された断熱空間内の端部までウレタンを充填し難く、一部のウレタン未充填部を補うために冷蔵庫全体としてのウレタン注入量を増加しなければならないことが課題となっている。
【０００６】
本発明の目的は、ウレタンが流れ難い真空断熱材表面近辺にもウレタンを充填することで、断熱性能を高めた冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、外箱と内箱の間又は仕切り内に真空断熱材を設置した冷蔵庫において、前記真空断熱材の表面と裏面の両側面のうち、一方の側面はウレタンスキンフォームで覆い、他方の側面は前記ウレタンスキンフォームで覆わない。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ウレタンが流れ難い真空断熱材表面近辺にもウレタンを充填することで、断熱性能を高めた冷蔵庫を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来の冷蔵庫の正面図である。
【図２】従来の冷蔵庫の側方断面構造を示したものである(図１Ａ−Ａ断面)
【図３】従来の冷蔵庫に用いられる真空断熱材の断面図である。
【図４】本実施形態で使用する断熱材の発泡方法の簡易図である。
【図５】図４のＺ−Ｚ断面図である。
【図６】本実施形態に用いることのできる、真空断熱材の片面を除いた周囲がウレタンスキンフォームで覆われている１枚の真空断熱パネルである。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本実施形態における冷蔵庫仕切り内のウレタン流動を示す図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】本実施形態における冷蔵庫へのウレタン注入方法を示した図である。
【図１１】本実施形態における冷蔵庫断熱空間内部とウレタン注入口、注入ヘッドの位置関係を示した図である。
【図１２】従来例、実施例及び比較例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る冷蔵庫について図１を用い説明する。
【００１１】
（実施形態）
まず、本実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫について図１を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫を示す全体構成図である。
【００１２】
図１は本発明の実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の正面外観図であり、図２は本実施形態に係る真空断熱材を適用した冷蔵庫の側面断面図であって図１のＡ−Ａ線の断面矢視図であり、図３は本実施形態に係る真空断熱材の基本的構成を示す断面図である。
【００１３】
図１に示す本実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫は、図２に示すように、上から順に、冷蔵室２、製氷室３ａ、及び上段冷凍室３ｂ、下段冷凍室４、野菜室５を有している。また、図１の６ａ〜９は上述した各室の前面開口部を閉塞する扉であり、上から順に、扉用ヒンジ１０等を中心に回動する冷蔵室扉６ａ、６ｂ、製氷室扉７ａ及び上段冷凍室扉７ｂ、下段冷凍室扉８、野菜室扉９を表している。冷蔵室扉６ａ、６ｂ以外は全て引き出し式の扉であり、これらの引き出し式扉７ａ〜９は扉を引き出すと、各室を構成する容器が扉とともに引き出されてくる。各扉６ａ〜９には冷蔵庫本体とを密閉するためのパッキンを備え、各扉６ａ〜９の室内側外周縁に取り付けられている。
【００１４】
また、冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂとの間を区画断熱するために仕切断熱壁１２を配置している。製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂと下段冷凍室４との間は、温度帯が同じであるため区画断熱する仕切断熱壁ではなく、パッキン１１受面を形成した仕切り部材１３を設けてある。下段冷凍室４と野菜室５との間には区画断熱するための仕切り断熱壁１４を設けている。基本的に冷蔵、冷凍等の貯蔵温度帯の異なる部屋の仕切りには仕切り断熱壁を設置している。
【００１５】
なお、箱体内には上から冷蔵室２、製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ、下段冷凍室４、野菜室５の貯蔵室をそれぞれ区画形成しているが、各貯蔵室の配置については特にこれに限定するものではない。また、冷蔵室扉６ａ、６ｂ、製氷室７ａ、上段冷凍室７ｂ、下段冷凍室８、野菜室９に関しても回転による開閉、引き出しによる開閉及び扉の分割数等について、特に限定するものではない。
【００１６】
箱体は、外箱と内箱とを備え、外箱と内箱とによって形成される空間に断熱部を設けて箱体内の各貯蔵室と外部とを断熱している。外箱と内箱の間の空間に真空断熱材を配置し、真空断熱材以外の空間には硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材を充填してある。
【００１７】
また、冷蔵庫の冷蔵室２と製氷室３ａ及び上段冷凍室３ｂ、冷凍室４と野菜室５を区画する断熱材として、それぞれ仕切断熱壁１２、１４を配置し、発泡ポリスチレンと真空断熱材で構成されている。この仕切断熱壁１２、１４については硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材を充填してもよく、特に発泡ポリスチレンと真空断熱材に限定するものではない。
【００１８】
また、箱体の天面後方部には冷蔵庫の運転を制御するための基板や電源基板等の電気部品を収納するための凹部が形成されており、電気部品を覆うカバーが設けられている。カバーの高さは外観意匠性と内容積確保を考慮して、外箱の天面とほぼ同じ高さになるように配置している。特に限定するものではないが、カバーの高さが外箱の天面よりも突き出る場合は１０ｍｍ以内の範囲に収めることが望ましい。
【００１９】
これに伴って、凹部は断熱材側に電気部品を収納する空間だけ窪んだ状態で配置されるため、断熱厚さを確保するため必然的に内容積が犠牲になってしまう。内容積を大きく採ると凹部と内箱間の断熱材の厚さが薄くなってしまう。このため、凹部の断熱材中に略Ｚ形状に成形した１枚の真空断熱材を配置して断熱性能を確保、強化している。なお、カバーは外部からのもらい火や何らかの原因で発火した場合等を考慮し鋼板製としている。
【００２０】
また、箱体の背面下部に配置された圧縮機３０、凝縮機３１は発熱の大きい部品であるため、庫内への熱侵入を防止するため、底板側に真空断熱材を配置している。
【００２１】
冷蔵庫の冷蔵室、冷凍室、野菜室などの各室を所定の温度に冷却するために、冷凍室の背側には冷却器が備えられており、この冷却器２８、圧縮機３０、凝縮器３１、及び図示しないキャピラリーチューブが、冷凍サイクルの構成要素である。冷却器の上方には、冷却器にて冷却された冷気を冷蔵庫内に循環して所定の低温温度を保持する送風機２７が配設されている。
【００２２】
圧縮機３０、凝縮器３１からキャピラリーチューブに至る配管からなる放熱パイプが、外箱の天板、背面板、側面板等の各内面に沿って配設され、天板、背面板、側面板等を放熱板として放熱パイプの熱を庫外へ放出している。
【００２３】
次に、図３を用いて、冷蔵庫の断熱性能の維持、強化に用いられる真空断熱材の構成を説明する。真空断熱材は、芯材と、芯材を圧縮状態に保持するための内包材（内包材は省略されても良い）と、内包材で圧縮状態に保持した芯材を被覆するガスバリヤ層を有する外包材と、吸着剤と、から構成されている。真空断熱材の片面には、放熱パイプを配置するための溝部が設けられている。
【００２４】
真空断熱材を製造するに際しては、外包材を２枚準備し、外包材のうちで熱溶着可能な内層フィルム面同士を対向させ、その間に芯材を内包するように配置する。芯材は平面から見て四角形状で薄い矩形の直方体に形成されている。２枚の外包材は同面積で且つ同形状に作製されており、芯材を内包させて熱溶着フィルムの側縁辺から一定の幅の部分を熱溶着により貼り合わせる。熱溶着部を含む外包材をその外方側の四辺で折り曲げて折り曲げ部を形成し、袋状を構成する。本実施形態において、芯材についてはバインダー等で接着や結着していない無機繊維の積層体として平均繊維径μｍのグラスウールを用いた。
【００２５】
芯材に、無機系繊維材料の積層体を使用することによりアウトガスが少なくなるため、断熱性能的に有利であるが、特にこれに限定するものではなく、例えばセラミック繊維やロックウール、グラスウール以外のガラス繊維等の無機繊維等でも良い。芯材の種類によっては内包材を不要としても良い。
【００２６】
また、芯材については、無機系繊維材料のほかに、有機系樹脂繊維材料を用いることが出来る。有機系樹脂繊維の場合、耐熱温度等を満足していれば特に使用に際しては制約されるものではない。具体的には、ポリスチレンやポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等をメルトブローン法やスパンボンド法等で１〜３０μｍ程度の繊維径になるように繊維化するのが一般的であるが、繊維化できる有機系樹脂や繊維化方法であれば特に問うものではない。
【００２７】
外包材のラミネート構成についてはガスバリヤ性を有し、熱溶着可能であれば特に限定するものではないが、本実施形態においては、表面保護層、ガスバリヤ層１、ガスバリヤ層２、熱溶着層の４層構成からなるラミネートフィルムとし、表面保護層は保護材の役割を持つ樹脂フィルムとし、ガスバリヤ層１は樹脂フィルムに金属蒸着層を設け、ガスバリヤ層１とガスバリヤ層２は金属蒸着層同士が向かい合うように貼り合わせている。熱溶着層については表面保護層と同様に吸湿性の低いフィルムを用いた。
【００２８】
具体的には、表面保護層を二軸延伸タイプのポリプロピレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等の各フィルム、ガスバリヤ層１をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリヤ層２をアルミニウム蒸着付きの二軸延伸エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルムまたはアルミニウム蒸着付きの二軸延伸ポリビニルアルコール樹脂フィルム、或いはアルミ箔とし、熱溶着層を未延伸タイプのポリエチレン、ポリプロピレン等の各フィルムとした。
【００２９】
上述した４層構成のラミネートフィルムの層構成や材料については特にこれらに限定するものではない。例えばガスバリヤ層１及び２として、金属箔、或いは樹脂系のフィルムに無機層状化合物、ポリアクリル酸等の樹脂系ガスバリヤコート材、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等によるガスバリヤ膜を設けたものや、熱溶着層には例えば、酸素バリヤ性の高いポリブチレンテレフタレートフィルム等を用いても良い。表面保護層についてはガスバリヤ層１の保護材であるが、真空断熱材の製造工程における真空排気効率をよくするためにも、好ましくは吸湿性の低い樹脂を配置するのが良い。また、通常、ガスバリヤ層２に使用する金属箔以外の樹脂系フィルムは、吸湿することによってガスバリヤ性の悪化を抑制するとともにラミネートフィルム全体の吸湿量を抑制するものである。
【００３０】
これにより、先に述べた真空断熱材の真空排気工程においても、外包材が持ち込む水分量を小さくできるため、真空排気効率が大幅に向上し、断熱性能の高性能化に繋がっている。なお、各フィルムのラミネート（貼り合せ)は、二液硬化型ウレタン接着剤を介してドライラミネート法によって貼り合せるのが一般的であるが、接着剤の種類や貼り合せ方法には特にこれに限定するものではなく、ウェットラミネート法、サーマルラミネート法等の他の方法によるものでも何ら構わない。
【００３１】
また、内包材については本実施形態では熱溶着可能なポリエチレンフィルム、吸着剤については物理吸着タイプの合成ゼオライトを用いたが、いずれもこれらの材料に限定するものではない。内包材についてはポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム等、吸湿性が低く熱溶着でき、アウトガスが少ないものであれば良く、吸着剤については水分やガスを吸着するもので、物理吸着、化学反応型吸着のどちらでも良い。
【００３２】
近年、真空断熱材は大きく、乾式と湿式の２種類に分類され、乾式については、芯材を構成するガラス繊維の配向がきれいに整っておらず、繊維径も４〜５μｍほどと長いため、繊維同士の隙間から板厚方向へ伝熱しやすいこと、また、真空引き工程で層が互いにズレ易いことから表面凹凸が目立ち、真空断熱材の側面部分も外側に出っ張り易い傾向（形状崩れが発生しやすい)がある。反面、真空断熱材の曲げ加工には強く、冷蔵庫の段付き箇所にも折り曲げて適用できるというメリットがある。一方、湿式については乾式と逆の性質を有し、ガラス繊維が３〜４μｍほどと乾式と比べ短く、かつ配向も整っているため板厚方向への伝熱を抑制でき、また、真空引き工程では層ズレが小さいため表面凹凸は少なく形状崩れもほぼない。反面、柔軟性に欠け、曲げ難く適用箇所が限られるといった特徴を示す。
【００３３】
次に本実施形態に用いた硬質ウレタンについて説明する。本実施形態において使用したのは硬質ウレタンであり、ポリオール、整泡剤、触媒、水とシクロペンタンを含むプレミックスポリオール組成物において、水酸基数７〜８個の多価アルコール１種または２種以上と混合物にアルキレンオキシドを付加した化合物をポリオールに対して不完全溶解でありエステル基を有する多価アルコールを１種または２種以上含み、合計で少なくとも２成分以上を混ぜ合わせてある。前記発泡剤については、ＨＦＯ系発泡剤（ハネウェル社製ＨＦＯ系発泡剤である１２３３ｚｄやデュポン社製ＨＦＯ系発泡剤１３３６ｍｚｚ）や純水を用いてもかまわない。
【００３４】
水酸基数７〜８価の多価アルコールとしてはシュークローズ、ラクトースなどの糖類およびその誘導体、フェノール類が挙げられる。また、水酸基数４価の多価アルコールとしては、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、メチルグルコシド、エチレンジアミン、トルエンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、テトラメチロールシクロヘキサンが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を混合して用いてもよい。好ましくは、シュークローズとトルエンジアミンである。
【００３５】
本実施形態において用いる触媒として、公知の泡化触媒、樹脂化触媒、三量化触媒が用いられ、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ、Ｎ、Ｎ′−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアミノエトキシエタノール、ジエチルシクロヘキシルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ′−テトラメチルヘキサンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ′−テトラメチルプロピレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ′、Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、N、N'、N''−トリス（３−ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン、N、N'、N''−トリス（３−ジエチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ-s-トリアジン等を用いることができるが、特に限定するものではない。
【００３６】
次に、本実施形態に使用されるポリイソシアネートについても従来公知のものであれば、特に限定するものではないが、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とその誘導体、これらは単独で使用しても、混合して使用しても差し支えない。トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とその誘導体としては、例えば、２、４−ＴＤＩと２、６−ＴＤＩの混合物、ＴＤＩの末端イソシアネートプレポリマー誘導体等を挙げることができる。また、ＭＤＩとその誘導体としては、例えば、ＭＤＩとその重合体のポリフェニルポリメチレンジイソシアネートの混合体、末端イソシアネート基をもつジフェニルメタンジイソシアネート誘導体等を挙げることができる。
【００３７】
次に、本実施形態におけるウレタンスキンフォームで覆われた真空断熱材の作製方法について説明する。まず、一般的にウレタン発泡を量産ラインにて生産しようとした場合、大型の発泡設備や金型、キュア炉、広いスペース等を必要とし、初期投資を考えると導入は容易ではない。対して、本実施形態に用いるウレタン発泡については、初期投資やスペースを大幅に低減することが可能である。例えば、本実施形態はスプレー発泡などの簡易的な発泡手段を用いれば前述した課題を満足できる。また、本実施形態に使用したウレタン発泡については注入発泡を用いたため、詳細を以下説明する。本実施形態に用いた真空断熱材の主な構成は、真空断熱材の片面のみ残し、その他の面は全てウレタンスキンフォーム１０９で覆うということである。設備には小型発泡機、金型１０４、温調機能を備えた押さえ治具１０５があれば良い。図４に示すように、金型１０４の中央部に真空断熱材５０を配置し、真空断熱材の中央部に向けてウレタンを注入する。その後、金型の上方からフタを閉めるように４０℃に加温された押さえ治具１０５を落とし込み、真空断熱材との距離が３ｍｍとなる位置でストップさせ厚み調整を行い、発泡が終了するのを待つ。このとき、ウレタンの初期発泡速度が速すぎると、押さえ治具を落とし込む前にウレタンが金型から溢れ出てしまうため、初期発泡速度の遅いウレタン処方を用いることが望ましい。この方法以外にも、真空断熱材の一部、また周囲へスプレー発泡し、その後すぐさまに４０℃程度に温調された金型で、正立させた真空断熱材を両側から挟みこむようにして成形するなど、 ウレタンスキンフォーム１０９で真空断熱材が覆われる方法であればどのような発泡手段を用いてもよい。  今回、ウレタンが直接付着する金型１０４や押さえ治具１０５の表面には、成形されたウレタンスキンフォーム１０９の表面を整え、 きれいに脱型するため、フッ素樹脂テープを貼ったが、テープについても、ウレタンとの接着力が低く、ウレタンを金型１０４から取り出す際にウレタンの母材割れが発生しないものであれば特に限定するものではない。
【００３８】
次にウレタンスキンフォーム１０９表面とウレタン流動性との関係について説明する。ウレタンの流実施形態は一般的に１０ｍｍ以下になると急激に流動性が悪化し高密度化する傾向がある。本実施形態においてはこの１０ｍｍ以下に着目し、高密度かつ収縮量が極めて小さいウレタンスキンフォームと真空断熱材との一体化を行った。一見、真空断熱材の周囲をウレタンで覆った場合は収縮・膨張、経時劣化などの材料としての品質が懸念されるが、ウレタンスキンフォームにおいては成形後も成形直後の品質を長期間保ち続けることが可能である。ウレタンスキンフォームの表面は泡化成分（クローズドセル）が浮き上がってこず、樹脂比率が非常に高いため、 フォーム収縮量が０．２％未満という面がしっかりとした凹凸の少ないという性質を持ち、さらにウレタン表面の濡れ張力が３０ｍＮ／ｍ以下と疎水性を示すことから、ウレタンがスムーズに流動しやすい表面材質となっている。発明者の予備検討によると、ウレタンスキンフォームで表面を覆った真空断熱材を適用することにより、従来の真空断熱材の表面に沿ってウレタン流動させたときのデータと比較し、およそ３〜１０％の流動改善効果があることがわかっている。ウレタンスキンフォームのほかにも、表面が平滑かつ疎水性のもので真空断熱材周囲を覆えば、その表面を流動するウレタンの流動性は改善できるが、断熱性能の低い材料を用いては冷蔵庫の断熱性能の大幅低下を招くことやフィルム形状のものを単に貼るだけでは真空断熱材の表面凹凸をカバーできない。ここで、 一般的にウレタンは疎水性のものとの接着(結着)力が低いため、 真空断熱材への接着後にはがれ易い傾向になることが懸念されるが、 本実施形態に用いるウレタンスキンフォームについては非常に高密度なものであり、ウレタン自体の収縮・膨張量が極めて小さく、 接着物との界面剥離そのものが生じづらくなっている。また、ウレタンスキンフォームとウレタンの接着界面が製品化後に剥がれたとしても、冷蔵庫のような完全密閉されている場合は剥がれに起因する品質上の問題は特にない。ウレタンスキンフォーム１０９の厚みは真空断熱材５０の表面凹凸をカバーできる程度の厚みに調整することが望ましい。
【００３９】
本実施形態のウレタン流動性改善効果の確認は、仕切り内がウレタンでちょうど満たされる「仕切り内ジャストパック注入量」と、冷蔵庫全体をウレタンがちょうど満たす「冷蔵庫ジャストパック注入量」で表した。冷蔵庫へのウレタン注入方式は図１０に示すような４点注入発泡によるものであり、冷蔵庫の扉側を下向きに、背面側を上向きに配置し、背面に配置された４つの注入口を介して、ウレタン注入ヘッドからウレタンが冷蔵庫断熱空間１１６内へ注入、発泡される。
【００４０】
（従来例１)
本発明に関する従来例を以下説明する。
従来例の冷蔵庫は真空断熱材の周囲がウレタンスキンフォーム化されていない湿式の真空断熱材が冷蔵庫の両側面、背面に配置され、乾式の真空断熱材を冷蔵庫の天面、底面に配置されている。次に真空断熱材を貼り付けた冷蔵庫を図１０のように、冷蔵庫の扉側を下向きに、背面側を上向きに配置し、背面に配置された４つの注入口を介して、ウレタン注入ヘッドからウレタンを冷蔵庫断熱空間内へ注入し、仕切り内にウレタンがちょうど満たされる仕切り内ジャストパック注入量、 冷蔵庫全体がウレタンでちょうど満たされる量を冷蔵庫ジャストパック注入量とし、以下実施例と比較した。今回、いずれも本従来例で得られた値を基準値１００と置くこととした。
【００４１】
（従来例２)
冷蔵庫は真空断熱材の周囲がウレタンスキンフォーム化されていない乾式の真空断熱材が冷蔵庫の両側面、背面、 天面、底面に配置されている。次に真空断熱材を貼り付けた冷蔵庫を図１０のように、冷蔵庫の扉側を下向きに、背面側を上向きに配置し、背面に配置された４つの注入口を介して、ウレタン注入ヘッドからウレタンを冷蔵庫断熱空間内へ注入した結果、従来例１と比較し、仕切り内ジャストパック注入量は１０２、 冷蔵庫ジャストパック注入量は１０１であった。これは、 乾式真空断熱材の表面凹凸が影響したものと考えられる。
【実施例１】
【００４２】
本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例について、図６を参照しながら説明する。図７は乾式真空断熱材の片面以外の全ての面をウレタンスキンフォームで覆った構成を示す図である。図７は、図６に示すＢ−Ｂ線で切断した切断端面を示す図である。乾式真空断熱材は表面と裏面を有する平板形状のものであるが、適用部位によっては屈曲形状をもつ平板形状であっても良い。
【００４３】
図６に示す乾式真空断熱材の実施例は、厚み３ｍｍとなるよう金型１０４および押さえ治具１０５で厚み調整を行い、乾式真空断熱材の片面（熱溶着部が折り畳まれ、テープ等で固定される側の面）を残した全ての面をウレタンスキンフォーム１０９で覆い、図１１に示すようにウレタンスキンフォーム面が冷蔵庫内箱と対向するようにホットメルト接着剤により接着し、配置した。本ウレタンスキンフォームの密度は１５５ｋｇ／ｍ３であった。仕切りにおいては図８のように断熱材を配置し、冷蔵庫を組みあげた。冷蔵庫の背面に開けられた４点の注入口からウレタンを注入発泡したところ、従来例と比較し、仕切り内ジャストパック注入量は９３、冷蔵庫ジャストパック注入量は９５であった。本結果から、乾式真空断熱材の周囲をウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面がウレタンと接着する向きで断熱空間内に配置することで、ウレタン流動性は向上し、注入量が低減できる。
【００４４】
ここで、凸部（熱溶着部）を含む真空断熱材の全ての面をウレタンスキンフォームで覆ってしまうと、真空断熱材を冷蔵庫の外箱や内箱に接着することが難しくなる。一般に、冷蔵庫における真空断熱材の貼り付けはホットメルト接着剤で行われているが、接着時は１８０℃の高温状態であり、塗布される材料は耐熱性が必要とされる。仮に、真空断熱材の全周をウレタン化してしまうと、高温のホットメルトからウレタンがダメージを受け、機能低下、品質低下に繋がる可能性があるためである。
【実施例２】
【００４５】
本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例２について、図６に示す真空断熱材の実施例は、厚み３ｍｍとなるよう金型１０４および押さえ治具１０５で厚み調整を行い、湿式真空断熱材の片面を残した全ての面をウレタンスキンフォーム１０９で覆い、図１１に示すようにウレタンスキンフォーム面が冷蔵庫内箱と対向するようにホットメルト接着剤により接着し、配置した。本ウレタンスキンフォームの密度は１５２ｋｇ／ｍ３であった。仕切りにおいては図８のように断熱材を配置し、冷蔵庫を組みあげた。冷蔵庫の背面に開けられた４点の注入口からウレタンを注入発泡したところ、従来例と比較し、仕切り内ジャストパック注入量は９７、冷蔵庫ジャストパック注入量は９７であった。本結果から、湿式真空断熱材の周囲をウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面がウレタンと接着する向きで断熱空間内に配置することで、ウレタン流動性は向上し、注入量が低減できることがわかったが、実施例１と比較し、乾式真空断熱材を用いたときのほうがより大きな効果を得ることができることがわかる。これは、乾式真空断熱材の方が湿式真空断熱材よりも表面の凹凸が大きく、ウレタンスキンフォーム１０９で覆うことによる効果が大きいためと考えられる。
【実施例３】
【００４６】
本発明の実施形態に係る真空断熱材の実施例３について、図６に示す真空断熱材の実施例は、厚み１ｍｍとなるよう金型１０４および押さえ治具１０５で厚み調整を行い、乾式真空断熱材の裏面以外の全ての面をウレタンスキンフォームで覆い、図１１に示すようにウレタンスキンフォーム面が冷蔵庫内箱と対向するようにホットメルト接着剤により接着し、配置した。本ウレタンスキンフォームの密度は１７６ｋｇ／ｍ３であった。仕切りにおいては図８のように断熱材を配置し、冷蔵庫を組みあげた。冷蔵庫の背面に開けられた４点の注入口からウレタンを注入発泡したところ、従来例と比較し、仕切り内ジャストパック注入量は９３、冷蔵庫ジャストパック注入量は９６であった。本結果から、乾式真空断熱材の周囲を１ｍｍウレタンスキンフォームで覆った場合も表面凹凸をカバーでき、ウレタンの流動性を助長することがわかった。
【００４７】
（比較例１）
次に本発明の比較例について、ウレタンスキンフォームの厚みが１０ｍｍとなるよう金型１０４および押さえ治具１０５で厚み調整を行い、乾式真空断熱材の片面を残した全ての面をウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面が冷蔵庫内箱と対向するようにホットメルト接着剤により接着し、配置した。本ウレタンスキンフォームの密度は５４ｋｇ／ｍ３であった。仕切りにおいては図８のように断熱材を配置し、冷蔵庫を組みあげた。冷蔵庫の背面に開けられた４点の注入口からウレタンを注入発泡したところ、仕切り内ジャストパック注入量は１０３、冷蔵庫ジャストパック注入量は１０４であり、注入量は増大した。これは、乾式真空断熱材の片面を残した全ての面を厚み１０ｍｍウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面がウレタンと接着する向きで断熱空間内に配置すると、断熱材が厚過ぎるため、冷蔵庫背面に配置された４点の注入口から注入されたウレタンが流動できる十分なスペースが確保できなかったためと考え、現代の断熱空間が薄肉化された冷蔵庫構造には適用困難であることがわかった。
【００４８】
（比較例２）
次に本発明の比較例２について、ウレタンスキンフォーム１０９の厚みが２０ｍｍとなるよう金型１０４および押さえ治具１０５で厚み調整を行い、乾式真空断熱材の片面を残した全ての面をウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面が冷蔵庫内箱と対向するようにホットメルト接着剤により接着し、配置した。本ウレタンスキンフォームの密度は３８ｋｇ／ｍ３であった。仕切りにおいては図８のように断熱材を配置し、冷蔵庫を組みあげた。冷蔵庫の背面に開けられた４点の注入口からウレタンを注入発泡したところ、仕切り内ジャストパック注入量は１１５、冷蔵庫ジャストパック注入量は１１９であり、注入量は大幅に増大した。これは、乾式真空断熱材の片面を残した全ての面を厚み２０ｍｍウレタンスキンフォームで覆い、ウレタンスキンフォーム面がウレタンと接着する向きで断熱空間内に配置すると、断熱材が断熱空間の７割〜９割を占領してしまい、冷蔵庫背面に配置された４点の注入口から注入されたウレタンの流動性がかえって悪化してしまったことによるものであり、比較例１の結果を裏付ける結果となった。よって、ウレタンスキンフォームの厚み２０ｍｍでは現代の断熱空間が薄肉化された冷蔵庫構造には適用困難であることがわかった。
【符号の説明】
【００４９】
１  冷蔵庫、２  冷蔵室、３ａ  製氷室、３ｂ  上段冷凍室、４  下段冷凍室、５  野菜室、６ａ  冷蔵室扉、６ｂ  冷蔵室扉、７ａ  製氷室扉、７ｂ  上段冷凍室扉、８  下段冷凍室扉、９  野菜室扉、１０  扉用ヒンジ、１１  パッキン、１２，１４  仕切断熱壁、１３  仕切り部材、２０  箱体、２１  外箱、２１ａ  天板、２１ｂ  背面板、２１ｄ  底板、２１ｅ  側面板、２１ｆ  前面、２２  内箱、２３  断熱材、２７  送風機、２８  冷却器、３０  圧縮機、３１  凝縮器、３３  発泡ポリスチレン、４０  凹部、４１  電気部品、４２  カバー、５０  真空断熱材、５０ｍ  真空断熱材溝部、５１  芯材、５２  内包材、５３  外包材、５４  吸着剤、５５  折り曲げ部、６０  外周縁、６１  角部、６２  ウレタンフォーム、６３  表面、６４  裏面、６５  ウレタンフォーム溝部、６６  外箱曲げ部、９０  放熱パイプ、９１  アルミテープ、１０１  真空断熱材、１０  角部、１０３  ホットメルト系接着剤、１０４  金型、１０５  押さえ治具、１０６  ウレタン注入矢印、１０７  位置固定ネジ、１０８  厚み調整用金具、１０９  ウレタンスキンフォーム、１１０  ウレタンスキンフォームの厚み、１１２  ウレタン注入口、１１３  ウレタン注入方向矢印線、１１４  ウレタン発泡機の注入ヘッド、１１５  ウレタン流動方向矢印、１１６  断熱空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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