(57)【要約】【課題】コスト増加を抑えつつ長期に亘って断熱性能を確保できる真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫を提供する。【解決手段】芯材３０と、芯材３０を収納して内部を減圧状態で保持する外被材１４とを備えた真空断熱材１０において、芯材３０は、繊維集合体からなり外被材１４に対向して配置された一対の第１シート体３２，３３と、繊維集合体からなり第１シート体３２，３３の間に配置された第２シート体３４とを備え、第１シート体３２，３３は、所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が第２シート体３４より少ないものである。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で保持する外被材とを備えた真空断熱材において、
前記芯材は、繊維集合体からなり前記外被材に対向して配置された一対の第１シート体と、繊維集合体からなり前記第１シート体の間に配置された第２シート体とを備え、前記第１シート体は、所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が前記第２シート体より少ない真空断熱材。
【請求項２】
一対の前記第１シート体は、厚さが異なる請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
一対の前記第１シート体の一方は、前記外被材との接触面から厚さ方向へ窪んだ凹溝を備え、他方の前記第１シート体に比べて厚さが厚い請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
外箱と内箱との間に真空断熱材が配設された冷蔵庫において、
前記真空断熱材は、芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で保持する外被材とを備え、
前記芯材は、繊維集合体からなり前記外被材に対向して配置された一対の第１シート体と、繊維集合体からなり前記第１シート体の間に配置された第２シート体とを備え、前記第１シート体は、所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が前記第２シート体より少ない冷蔵庫。
【請求項５】
前記真空断熱材は、前記外箱に接着固定され、
前記外箱に対向する一方の前記第１シート体が、他方の前記第１シート体に比べて厚さが厚い請求項４に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、真空断熱材及び真空断熱材を用いた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、断熱箱体を構成する断熱壁の内部に真空断熱材を配置した冷蔵庫が知られている。例えば特許文献１及び２には、真空断熱材として、芯材と、この芯材を被覆する外被材とを備え、外被材の内部を減圧密封したものが開示されている。芯材として無機系材料の繊維集合体を用いる場合、芯材を構成する繊維より大きい未繊維化物や金属片などの異物が混入しやすい。
【０００３】
このような異物が芯材とともに外被材の内部に減圧密封されると、外被材に異物が密着して外被材を傷つけるおそれがあるため、断熱性能が悪化しやすい。異物を除去した繊維集合体を用いて芯材全体を形成することも考えられるが、異物の除去に時間を要しコストがかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１５９１４４号公報
【特許文献２】特開２０１５−４０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、コスト増加を抑えつつ長期に亘って断熱性能を確保できる真空断熱材及び真空断熱材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】
【０００６】
本実施形態の真空断熱材は、芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で保持する外被材とを備えた真空断熱材において、前記芯材は、繊維集合体からなり前記外被材に対向して配置された一対の第１シート体と、繊維集合体からなり前記第１シート体の間に配置された第２シート体とを備え、前記第１シート体は、所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が前記第２シート体より少ないものである。
【０００７】
本実施形態の冷蔵庫は、外箱と内箱との間に真空断熱材が配設された冷蔵庫において、  前記真空断熱材は、芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で保持する外被材とを備え、前記芯材は、繊維集合体からなり前記外被材に対向して配置された一対の第１シート体と、繊維集合体からなり前記第１シート体の間に配置された第２シート体とを備え、前記第１シート体は、所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が前記第２シート体より少ないものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る真空断熱材を備えた冷蔵庫の断面図。
【図２】第１実施形態に係る真空断熱材の平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】図１の要部拡大図。
【図５】第２実施形態に係る真空断熱材の要部拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、図面に基づいて本発明の第１実施形態について説明する。
【００１０】
本実施形態は、内部に貯蔵室７が形成された冷蔵庫本体１に真空断熱材１０を用いた冷蔵庫である。
【００１１】
具体的には、図１に示すように、冷蔵庫本体１は、冷蔵庫の筐体を構成するもので、鋼板製の外箱２と合成樹脂製の内箱３との間に形成された断熱空間４を備える。
【００１２】
外箱２の断熱空間４側には、真空断熱材１０が放熱用の放熱パイプＰを挟んで接着固定されており、外箱２と内箱３との間隙にポリウレタンフォームからなる発泡断熱材５の原液を注入し発泡充填することで、外箱２の断熱空間４側に放熱パイプＰが配設され、放熱パイプＰの庫内側に真空断熱材１０が配設された状態で、外箱２及び内箱３が一体化される。
【００１３】
真空断熱材１０は、図２に示すように、外箱２の左右側面の形状に合わせて、冷蔵庫本体１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いる。真空断熱材１０は、図３に示すように、芯材３０と、芯材３０を収納して内部を減圧状態で保持する外被材１４と、芯材３０の厚さ方向へ窪んだ凹溝２０、２２とを備える。
【００１４】
外被材１４は、複数のフィルムを積層したガスバリア性を有する積層フィルムからなる袋状の部材である。外被材１４は、例えば、外側から内側に向かって表面保護層とガスバリア層と熱溶着層とが順に積層された３層構造の積層フィルムからなる。表面保護層としては、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で形成することができる。ガスバリア層は、例えば、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）で形成することができる。熱溶着層としては、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で形成することができる。なお、外被材１４を構成する積層フィルムの構成は、ガスバリア性を有し、熱溶着可能であれば特に限定されない。なお、外被材１４の厚みは、芯材３０の厚みや凹溝２０、２２の深さ寸法に比べて薄いものであるが、説明を分かりやすくするため、図中において外被材１４の厚みを拡大して示している。
【００１５】
凹溝２０、２２は、真空断熱材１０の一方の表面、具体的には外箱２に対向する一方の表面に設けられている。凹溝２０は、真空断熱材１０の長辺方向に沿って延びる真空断熱材１０の厚さ方向へ窪んだ凹部であり、本実施形態では、左右方向に間隔をあけて２本設けられている。図３に示すように、凹溝２０は、真空排気後の深さＤ１が放熱パイプＰの外径より大きく、外箱２との間で放熱パイプＰを配置する空間を形成する。凹溝２２は、真空断熱材１０の周縁に沿って延びる凹部であり、真空断熱材１０の外方に開口する断面Ｌ字状をなしている。凹溝２２の真空排気後の深さＤ２は、凹溝２０と同じ深さに設定されている。
【００１６】
芯材３０は、外被材１４に対向して配置された一対の第１シート体３２、３３と、一対の第１シート体３２、３３の間に配置された第２シート体３４とを備える。一対の第１シート体３２、３３のうち、凹溝２０、２２が設けられ外箱２に対向して配置される一方の第１シート体３２の厚さＴ１は、発泡断熱材５に対向して配置される他方の第１シート体３３の厚さＴ２より肉厚に設けられている。
【００１７】
第１シート体３２、３３及び第２シート体３４は、柔軟性を有する繊維集合体、例えば、繊維径が数μｍ程度のガラス繊維（グラスウール）をシート状に成形した繊維集合体からなる。第１シート体３２、３３は、第２シート体３４を構成する繊維集合体に比べて所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が少ない繊維集合体からなる。
【００１８】
ここで、異物とは、第１シート体３２、３３及び第２シート体３４を構成する繊維集合体のうち繊維径や粒径の大きいショット（未繊維化粒状物）と呼ばれるものや、繊維集合体に混入した金属片などである。異物の重量比率は、繊維集合体を一定体積に切り出した試験片（例えば、一定厚みに設けられた第１シート体３２、３３及び第２シート体３４を１００ｍｍ角に切り出した試験片）をミキサーで粉砕し、ステンレス篩で５０μｍを越える粉砕片を異物として、試験片に対する異物の重量比率から測定することができる。
【００１９】
なお、第１シート体３２、３３及び第２シート体３４を構成する繊維集合体は、上記したガラス繊維以外にも、セラミック繊維やロックウール等の各種無機繊維や、ポリスチレンやポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等からなる有機系樹脂繊維等を用いることができ、繊維径も１〜３０μｍ程度の繊維を用いることができる。
【００２０】
ここで真空断熱材１０の寸法の一例を挙げると、真空排気後において、凹溝２０の深さＤ１が４〜８ｍｍ、凹溝２２の深さＤ２が４〜８ｍｍ、凹溝２０が設けられた一方の第１シート体３２の厚さＴ１が６〜１４ｍｍ、発泡断熱材５に対向して配置される他方の第１シート体３３の厚さＴ２が４〜１２ｍｍ、凹溝２０及び凹溝２２の底部における第１シート体３２の厚さＴ３が２〜６ｍｍとすることができる。なお、第１シート体３２の厚さは、真空排気後において、いずれの位置においても少なくとも２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２１】
このような構成の真空断熱材１０は、図４に示すように、他方の第１シート体３３に比べて肉厚に設けられた一方の第１シート体３２が外被材１４を介して外箱２と対向するように配置され、一方の第１シート体３２に対向する外被材１４の表面に接着剤が塗布され外箱２に接着固定される。
【００２２】
次に、上記した真空断熱材１０の製造方法について説明する。
【００２３】
まず、真空断熱材１０の形状に応じた所定のシート状にガラス繊維を成形して第１シート体３２，３３及び第２シート体３４を作製する。
【００２４】
具体的には、第１シート体３２，３３は、例えば遠心法や火炎法などで製造されたガラス繊維に対して異物を除去する工程を行い、異物を除去したガラス繊維を用いて作製される。第２シート体３４は、例えば遠心法や火炎法などで製造された後、異物を除去する工程を行っていないガラス繊維を用いて作製される。
【００２５】
なお、製造されたガラス繊維から異物を除去する方法は、特に限定されず、例えば、ガラス繊維を水中において撹拌することでガラス繊維より比重の大きい異物を分離することで行うことができる。
【００２６】
次いで、得られた一対の第１シート体３２、３３の間に第２シート体３４を配置して芯材３０を形成する。なお、ニードリングなどの固定手段によって第１シート体３２、３３及び第２シート体３４を固定してもよい。
【００２７】
次いで、得られた芯材３０を袋状の外被材１４の内部に収納する。一対の第１シート体３２、３３が芯材３０の外側面を構成しているため、芯材３０を外被材１４に収納すると第１シート体３２、３３が外被材１４と対向して配置される。
【００２８】
そして、減圧ポンプ等によって外被材１４の内部を真空排気して減圧し、減圧状態を維持したまま外被材１４を熱溶着などによって封止する。これにより、凹溝２０、２２が形成されていない平板状の真空断熱材１０が得られる。
【００２９】
次いで、内部を減圧した状態で封止した真空断熱材１０を外被材１４の外表面から不図示のプレス装置によって圧縮することで、一対の第１シート体３２，３３の一方の第１シート体３２に凹溝２０、２２を形成して真空断熱材１０を得る。なお、凹溝２０、２２は、プレス装置による圧縮以外にも、例えば、押圧ローラによって芯材３０を圧縮して凹溝２０、２２を備える真空断熱材１０を製造してもよい。
【００３０】
以上のような本実施形態の真空断熱材１０では、外被材１４に対向して配置された一対の第１シート体３２，３３が、第２シート体３４に比べて所定体積の繊維集合体に含まれる異物の重量比率が少ないため、異物による外被材１４の損傷を抑えることができ、長期にわたって外被材１４内部の真空状態に保持して断熱性能を維持することができる。
【００３１】
また、一対の第１シート体３２，３３の間に配された第２シート体３４には、異物を除去する工程を行っていないガラス繊維を用いることができるため、安価に製造することができる。
【００３２】
また、第１シート体３２、３３は、異物を除去する工程において繊維が分散されその表面が平滑になり、真空断熱材１０の外表面を構成する外被材１４の表面も平滑になる。そのため、真空断熱材１０の外表面の濡れ性が高まり、真空断熱材１０の接着強度を高めることができる。
【００３３】
しかも、本実施形態の真空断熱材１０では、外被材１４に対向して配置された一対の第１シート体３２，３３の一方の第１シート体３２の厚さＴ１が他方の第１シート体３３の厚さＴ２より肉厚に設けられている。肉厚に設けられた一方の第１シート体３２の表面は、第２シート体３４の表面状態の影響を受けにくく他方の第１シート体３３の表面に比べてより平滑な面となるため、強固に真空断熱材１０を接着固定することができる。
【００３４】
また、本実施形態の真空断熱材１０では、肉厚に設けられた一方の第１シート体３２に凹溝２０、２２が設けられているため、凹溝２０及び凹溝２２の底部において第１シート体３２の厚さを確保して外被材１４の損傷を抑えることができる。
【００３５】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について、図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成のものについては同一の符号を付し、その構成の説明を省略する。
【００３６】
本実施形態の真空断熱材１１０は、一方の第１シート体１３２の一部が間引かれ、芯材３０の厚さ方向へ窪んだ凹溝２０，２２が設けられている。
【００３７】
具体的には、図５に示すように、真空断熱材１１０の芯材３０を構成する第１シート体１３２、３３の一方の第１シート体１３２は、第２シート体３４の一方面の全体を覆うように配置された平板状のベース部１３２ａと、ベース部１３２ａから突出する複数の陸部１３２ｂとを備え、複数の陸部１３２ｂの間に凹溝２０，２２が区画形成されている。
【００３８】
本実施形態の真空断熱材１１０では、凹溝２０，２２の位置において一方の第１シート体１３２が間引かれているため、凹溝２０、２２を形成するために必要な真空断熱材１０を圧縮する圧力を抑えることができ、外被材１４の損傷を抑えることができる。
【００３９】
（他の実施形態）
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。
【符号の説明】
【００４０】
１…冷蔵庫本体、２…外箱、３…内箱、４…断熱空間、５…発泡断熱材、１０…真空断熱材、１４…外被材、２０…凹溝、２２…凹溝、３０…芯材、３２…第１シート体、３３…第１シート体、３４…第２シート体、Ｐ…放熱パイプ
【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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