(57)【要約】【課題】短時間に脱型が可能な歪みの少ない冷蔵庫の製造方法を提供する。【解決手段】外箱及び内箱を外雇及び内雇で囲み、該外箱及び内箱の内部の空間であるキャビティにウレタン樹脂を充填し、発泡させて断熱材を成型する冷蔵庫の製造方法において、外雇又は内雇の外郭に別部材である温度調節用ユニットを複数配置するか、さらにキャビティの肉厚が部分的に厚くなる領域がある場合、その領域の外郭に、隣接する温度調節用ユニット同士の境界がくるように、温度調節ユニットを配置する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡冶具の外郭上に別部材である温度調節用ユニットを複数配置することにより、ウレタン樹脂を発泡し、断熱材を形成することを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
【請求項２】
外箱及び内箱を外雇及び内雇で囲み、該外箱及び内箱の内部の空間であるキャビティにウレタン樹脂を充填し、発泡させて断熱材を成型する冷蔵庫の製造方法において、
外雇又は内雇の外郭に別部材である温度調節用ユニットを複数配置することを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記キャビティの肉厚が部分的に厚くなる領域がある場合、
該領域の外郭に、隣接する温度調節用ユニット同士の境界がくるように、温度調節ユニットを配置することを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記雇と前記温度調節用ユニットの間に、前記雇の熱導伝率よりも高い熱導電性を備えた部材を配置したことを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記温度調節ユニットは、空洞が開けられた金属塊で構成され、前記金属塊の熱導伝性よりも高い熱導電性を備えた部材を介して前記雇に固定することを特徴とする冷蔵庫の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱箱体や断熱扉等の断熱材を備えた冷蔵庫の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の保温保冷機器の一つである冷蔵庫の断熱箱体は、特許登録公報第１６４０１３４号で開示されているように、通水パイプを内臓させた専用の治具を用い、このパイプに温水を通してウレタン樹脂を加熱及び冷却することにより、製造されていた。
【０００３】
このような冷蔵庫の断熱箱体の製造方法を図１を用いて説明する。
【０００４】
図１に示すように内雇２と外雇３により構成されているウレタン発泡冶具１に対して、内雇２側に内箱４、外雇３側に外板５をそれぞれ取り付け、それらにより構成されるキャビティ６に発泡性のウレタン樹脂を充填硬化させ、内箱４と外板５とともに発泡冶具より断熱箱体を取り出すことにより製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
冷蔵庫等の保温保冷機器のデザインが変更された場合、新デザインの凹凸によっては、その新デザインに対応する断熱材が必要になる。
【０００６】
かかる場合に、従来の技術では発泡治具の内部に温度調節用ユニットである通水パイプを内臓しているので、治具だけでなく、内臓している通水ユニット自体も作り直さなければならない。従って、冷蔵庫の製造コストが高くなる。
【０００７】
つまり、本発明の目的の一つには、新デザインの冷蔵庫に製造物が変更になっても、治具にかかるコストを低減させることにより冷蔵庫の製造コストを低減することにある。
【０００８】
また、冷蔵庫の断熱扉のような平板状で単純な製品形状用の発泡冶具に通水パイプを均一に内臓することよりも、断熱箱体のような複雑な形状の断熱材を成型する治具には構造上の制約が多いため、かかる治具に対して通水パイプを均一に内蔵させることは難しい。
【０００９】
図２は発泡冶具の初期温度が３０℃のときに、発泡冶具に設けた通水パイプに６５℃の温水を１００秒間流した後に温水の温度を５５℃まで徐冷したときの、発泡冶具の温度変化を示したものである。
【００１０】
図２に示すように通水パイプ直下では、約１５０秒後に５３℃の一定温度に達するが、通水パイプから１００ｍｍ離れた場所では５０℃に到達することもできず、２００ｍｍ離れた場所では４５℃にも到達しない。したがって通水パイプを配置する間隔が１００ｍｍ以上離れてしまう場合には、冶具温度を均一にすることは困難となる。このように治具温度が不均一であると、ウレタンの発泡が不均一になってしまうため、歪みが生じてしまう可能性が高くなる。
【００１１】
一般に冷蔵庫の断熱箱体の外板は平滑であるが、内箱は飲料棚など機能上の凹凸形状が多く設けられている。そのため、ウレタンを充填するキャビティの肉厚は例えば３０〜５０ｍｍと変化する場合が多い。このような形状で発泡冶具の温度を一定にして、ウレタンを発泡させた場合、肉厚の薄い部分ではウレタン中心部の温度が低いために内圧の高い状態が長く続かずに早く脱型できる状態になるが、肉厚の厚い部分でのウレタン中心部の温度が高く内圧の高い状態が長く続いてしまうため、脱型時でのウレタン内圧のばらつきにより歪みが生じてしまうことがある。
【００１２】
この歪みは、ウレタンを覆う部材の変更を生じせしめることになるので、冷蔵庫の美観を損なうことになる。また、このような不均一な断熱性能は冷蔵庫の保冷機能にとって大きな問題となる。
【００１３】
この歪みを無くすためには肉厚の厚い部分の内圧を低くするまでウレタン発泡体を発泡冶具内で保持する方法もある。
【００１４】
しかし、脱型までの保持時間が長いので生産効率が低下するこになる。
【００１５】
つまり、本発明のもう一つの目的は、短時間に脱型しても歪みが少ないウレタン発泡体を提供することにある。
【００１６】
また、本発明の他の目的は、保冷保温機能のバラツキが少ない冷蔵庫を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの態様に、発泡冶具の外郭上に別部材である温度調節用ユニットを複数配置することにより、ウレタン樹脂を発泡し、断熱材を形成するものがある。このように別部材を複数配置することにより、ウレタン樹脂に加える熱を制御する自由度が向上するようになり、断熱材の歪みを少なくすることができる。また、治具に直接通水パイプを設ける必要が無くなるので、冶具形状に伴う断熱材の形状の制約が少なくなる。また、新デザインを採用しても別途治具を作り直さなくてもよくなる。
【００１８】
また、他の態様として、外箱及び内箱を外雇及び内雇で囲み、該外箱及び内箱の内部の空間であるキャビティにウレタン樹脂を充填し、発泡させて断熱材を成型する冷蔵庫の製造方法において、外雇又は内雇の外郭に別部材である温度調節用ユニットを複数配置するものがある。
【００１９】
このように、温度調節ユニットを別部材にすることにより、温度調節を局所的に行うことが可能になるとともに、デザイン形状に変更が生じても、治具を作り直さないでよいので、製造コストを抑えることができるようになる。
【００２０】
さらに、前記キャビティの肉厚が部分的に厚くなる領域がある場合、隣接する温度調節用ユニット同士の境界が該領域の外郭にくるように、温度調節ユニットを配置するものもある。
【００２１】
このように温度調節ユニットを配置することにより、肉厚の厚い部分の冶具温度を肉厚の薄い部分より高めにすることができるので、ウレタン樹脂の硬化の不均一性から生じる歪みが抑制されるようになる。
【００２２】
また、温度調節ユニットの発泡治具への取り付け方法は、ねじでの締結のみでも可能であるが、温度調節ユニットから発泡治具に効率よく伝えるためには、温度調節ユニットと発泡冶具との間に発泡治具よりも熱伝導性の高い材質、例えば銅のシートを挟むか、又は熱伝導性の高い接着剤を使用することにより、熱を均等に伝えることができるようになるので、ウレタン発泡体の歪みを抑制することができる。
【００２３】
また、これらの製造方法のいづれかの温度調節ユニットは、空洞が開けられた金属塊で構成され、金属塊の熱導伝性よりも高い熱導電性を備えた部材を介して前記雇に固定することを特徴とする冷蔵庫の製造方法
このような特性を備えたシート等の部材を挟み込むことにより、温度調節ユニットと治具との熱交換を効率よく行うことができるようになるので、さらに、歪みの発生を防止することができるようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下、本発明にかかる実施例を具体的に説明する。
【００２５】
図３は本発明による第１の実施例である発泡治具の断面図で、図４はその斜視図である。
【００２６】
図３および図４の発泡治具７は内雇８と外雇９により構成され、冷蔵庫の断熱箱体は内雇８側の内箱１０、外雇９側の外板１１および内箱１０と外板１１のとの間に形成されたキャビティ１２に発泡性のウレタン樹脂を注入したウレタン発泡体からなる。
【００２７】
また、発泡治具７の内雇８と外雇９の外郭にそれぞれ別個のユニットである温度調節ユニット１３および１４を配置する。
【００２８】
以上のような装置を用いて冷蔵庫の断熱箱体を製造する手順について説明する。
【００２９】
まず、温度調節ユニット１３および１４に例えば５５℃〜６０℃の温水を図に示していない温水供給機より通すことにより内雇８及び外雇９を５５±２℃の高温で一定な状態にする。
【００３０】
そして、外雇９に設けられたウレタン注入口より所定量の発泡性のウレタン樹脂をキャビティ１２に注入する。
【００３１】
その後、この注入口を塞ぎウレタンを発泡させる。
【００３２】
このとき内雇８及び外雇９が高温で均一な温度であることにより、ウレタン発泡体はキャビティ１２に良好に充填される。
【００３３】
その後、このウレタンを硬化反応させたのち、発泡冶具より断熱箱体を取り出すものである。
【００３４】
このような効果を確認するため、実際に冷蔵庫の断熱箱体のウレタン発泡冶具に温度調節ユニットを取り付けて発泡性のウレタン樹脂を注入した。このとき温度調節ユニットに６０℃の温水を流すことにより、冶具温度を５５±２℃に保つことができた。
【００３５】
また完成した断熱箱体を観察した結果、発泡充填不足によるへこみや硬化反応の遅れによるふくれの発生はほとんど認められなかった。なお温度調節ユニットには、アルミ合金を用いた。アルミ合金はパイプの部材であるステンレスやスチールと比べて熱伝導率が高いので、発泡ウレタンの歪みを抑えることができるという効果がある。マグネシウム合金も同様の理由で効果がある。
【００３６】
また、これらの治具より熱伝導性の高い材質であるのシートを間に挟むと、より熱導電性が向上するので、発泡ウレタンの歪みを抑えることできるという効果があるので、好ましい。
【００３７】
また、温度調節ユニットの発泡治具への取り付け方法は、ねじによる締結で行ったが、温度調節ユニットに与えられた熱を発泡治具に効率よく伝えるためには、温度調節ユニットと発泡冶具との間に銅などの熱伝導性の高い材質のシートを挟むことや、熱伝導性の高い接着剤を併用すると、より大きな効果を得ることができる。
（第２の実施例）
図５は本発明による第２の実施例である発泡冶具の一断面図である。
【００３８】
図５の発泡冶具１５は内雇１６と外雇１７によって構成され、冷蔵庫の断熱箱体は、内雇１６側の内箱１８、外雇１７側の外板１９および内箱１８と外板１９との間に形成されたキャビティ２０に発泡性のウレタン樹脂を注入したウレタン発泡体からなる。またキャビティ２０は部分的に厚肉部２０ａを有している。
【００３９】
さらに、ウレタンを充填するキャビティの厚肉部２０ａに接する外雇１７ａの部分の温度を低くするために、外雇１７ａの両側に温度調節ユニット２１ａおよび２１ｂが分割して設けられおり、内雇１６側にも温度調節ユニット２２が設けられている。
【００４０】
ここでキャビティの厚肉部２０ａに接する外雇１７ａの温度をキャビティ２０の肉厚の薄い部分に接する外雇１７ｂ及び１７ｃの温度より低くするためには、温度調節ユニット２１ａおよび２１ｂとキャビティの厚肉部２０ａに接する外雇１７ａとの距離ｍ１およびｍ２を調節することにより実現できる。
【００４１】
以上のような装置を用いて冷蔵庫の断熱箱体を製造する手順について説明する。まず発泡冶具１５全体の初期状態の温度を例えば２０℃の常温から、温度調節ユニット２１ａ、２１ｂ及び２２に例えば５５℃〜６０℃の温水を一定時間通すことにより外雇１７ｂ、１７９ｃ及び内雇１６を５５±２℃の高温で一定にすることができる。
【００４２】
このとき温度調節ユニット２１ａおよび２１ｂから離れているキャビティの厚肉部２０ａに接する外雇１７ａの温度も初期状態の２０℃よりは上昇しているが５５℃よりは低い温度であり、ｍ１およびｍ２を適当な値に設定しておくことにより、外雇１７ａの温度を例えば４５℃より上昇しないようにすることができる。
【００４３】
この状態で発泡性のウレタン樹脂をキャビティ２０に注入し発泡反応により充填させる。
【００４４】
このときキャビティの厚肉部２０ａでのウレタン中心部の温度は、他の部分と比べて高い状態となっている。
【００４５】
その後このウレタンを硬化反応させるわけであるが、キャビティの厚肉部２０ａに接する外雇１７ａの温度が他の部分より低いため、ウレタン中心部の温度の低下速度を他の部分より早くなり、ウレタン中心部の温度が一定になったときに発泡冶具１５より断熱箱体を取り出すことが可能となる。
【００４６】
したがって、取り出し後のウレタン内圧のばらつきがなくなるため、この内圧差による歪を無くすことができる。
【００４７】
このような効果を確認するため、実際に冷蔵庫の断熱箱体のウレタン発泡冶具に、ウレタンの厚肉部で分割させた温度調節ユニットを取り付けて発泡性のウレタン樹脂を注入した。このとき温度調節ユニットに６０℃の温水を流すことにより、ウレタンの厚肉部の冶具温度を４５±２℃にすることができ、他の部分の冶具温度を５５±２℃に保つことができた。また完成した断熱箱体を観察した結果、発泡充填不足によるへこみ、硬化反応の遅れによるふくれの発生及びウレタンの内圧差による歪の発生はほとんど認められなかった。
【００４８】
なお本発明の形態では、外雇１７側にのみ分割された温度調節ユニット２１ａおよび２１ｂを設けているが、内雇１６側の温度調節ユニット２２も分割させても構わない。
【００４９】
なお、温度調節ユニットには例えばアルミ合金やマグネシウム合金などの熱伝導率が高く比重の低い材料を用いることにより、温度調節ユニットに与えられた熱を効率良く発泡冶具に伝えることができ、また発泡冶具の重量増を抑えることがでる。
【００５０】
また、例えば銅やマグネシウムなどの熱伝導性の高い材質のシートを間に挟むほうが良い。
【００５１】
また温度調節ユニットの発泡治具への取り付け方法は、ねじによる締結でもよいが、温度調節ユニットに与えられた熱を発泡治具に確実に伝えるためには、例えば温度調節ユニットと発泡冶具との間に銅などの熱伝導性の高い材質のシートを挟むことや、熱伝導性の高い接着剤を併用すると、より大きな効果を得ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、ウレタン発泡体の歪みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のウレタン発泡体の製造方法を説明するための図
【図２】通水パイプからの距離による時間と冶具温度の関係
【図３】第１実施例によるウレタン発泡治具の断面図
【図４】第１実施例によるウレタン発泡治具の斜視図
【図５】第２実施例によるウレタン発泡治具の一断面図
【符号の説明】
１、７、１５…発泡冶具、２、８、１６…内雇、３、９、１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ…外雇、４、１０、１８…内箱、５、１１、１９…外板、６、１２、２０、２０ａ…キャビティ、１３、１４、２１ａ、２１ｂ、２２…温度調節ユニット
【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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