(57)【要約】【課題】真空断熱パネルを冷蔵庫の内面に貼り付けるため、パネル表面に塗布するホットメルトの接着品質を安定させるとともに、真空断熱パネルの断熱性能の長期に亙る耐久性を保持することができる真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置、およびこの塗布装置によってホットメルトを塗布された真空断熱パネルを貼り付けた冷蔵庫の製造方法を提供する。【解決手段】グラスウールマットをコア材１ａにしてガスバリア容器１ｂ内に収納し内部を真空排気してパネル体とした真空断熱パネル１の一面にゴム系の熱可塑性樹脂であるホットメルト16を塗布して冷蔵庫５キャビネットの断熱空間内面に貼り付けるものにおいて、前記ホットメルトを塗工ロール15で塗布するとともに、塗布前にパネル面を平滑化するニップロール25工程を設けたことを特徴とする。【選択図】  図５
2005066555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラスウールマットをコア材にしてガスバリア容器内に収納し内部を真空排気してパネル体とした真空断熱パネルの一面にゴム系の熱可塑性樹脂であるホットメルトを塗布して冷蔵庫キャビネットの断熱空間内面に貼り付けるものにおいて、前記ホットメルトを塗工ロールで塗布するとともに、塗布前にパネル面を平滑化するニップロール工程を設けたことを特徴とする真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置。
【請求項２】
塗工ロールに圧力調整装置を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置。
【請求項３】
塗工ロールのロール間隔はニップロールのロール間隔より小さくしたことを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置。
【請求項４】
塗工ロールのロール加圧力はニップロールのロール加圧力より小さくしたことを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置。
【請求項５】
ニップロールのローラー外周面には弾性体の被覆を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の塗布装置によってホットメルトを塗布された真空断熱パネルを前記塗布装置に隣接する冷蔵庫組立ラインコンベア上に載置した外箱内面に貼り付け、その後、真空断熱パネルを固着した外箱を箱状に成形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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱パネルを冷蔵庫の内面に貼り付けるためのパネル面へのホットメルト塗布装置およびこのパネルを用いた冷蔵庫の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷蔵庫における断熱キャビネットの断熱材としては、熱伝導率が低く、発泡充填によりキャビネットを構成する外箱や内箱と一体化して剛性を有するポリウレタンフォームを使用することが主流であったが、近年、冷蔵庫キャビネットの断熱性能をさらに向上させて熱漏洩を防ぐことで消費電力量を低減させたり、あるいは断熱壁厚を薄くして冷蔵庫としての容積効率の向上をはかるため、断熱材としての真空断熱パネルが一部で実用化されている。
【０００３】
冷蔵庫への採用例として、図６に基本構成を示す真空断熱パネル（55）は、材料コストを抑え、排気や真空度の維持を容易にして長期信頼性を得る比較的高い内部圧力で機能させるため、微小空間を形成して大気圧下で形態を保持することができる連通気泡構造の樹脂フォームや無機質の微粉末、繊維をコア材（55ａ）に用いて、このコア材（55ａ）を合成樹脂とアルミニウム箔とのラミネートフィルム製のガスバリア容器（55ｂ）で覆い、容器（55ｂ）内を真空引きした後、開口をヒートシール（55ｃ）して密封した構成である。
【０００４】
また、コア材（55ａ）から発生するアウトガス、およびガスバリア容器（55ｂ）のシール面や表面から内部に侵入する透過ガス等による内圧上昇に起因する経時劣化を抑えて真空度を維持するために、チタン・マグネシウム・バリウム・アルミニウム等のガス吸着性物質からなるゲッター剤（56）を封入するのが一般的である。
【０００５】
断熱性能については、図７に示すように、パーライト等無機質の微粉末をコア材としたものは、微粉末固体自体の壁厚が大きく断熱のための空間容積が少ないことから、また、連続気泡の樹脂フォームをコア材としたものは、気泡セルの大きさに強度的限界があるため、真空断熱パネルとしての熱伝導率は、０．００５〜０．００７Ｗ／ｍＫ程度が限界である。それ以下の熱伝導率を得ることができる材料としては、繊維径が数μｍ以下のグラスウールをコア材とした場合に小空間を多数形成できるため、０．００２Ｗ／ｍＫ程度の低い熱伝導率を実現することができる。
【０００６】
このように、極細のグラスウール繊維をコア材とした真空断熱パネルは、断熱性能に優れている長所がある反面、グラスウールの密度や圧縮強度の分布ムラが避けられず、真空引き後のパネル表面に凹凸や反りが発生する等して平面度が悪いため耐圧性が低くなり、変形を生じ易いものであった。
【０００７】
前記真空断熱パネルを冷蔵庫に取り付けるには、テープ固定や両面テープ、あるいはホットメルトによる接着固定などの方法（例えば、特許文献１参照）があり、ホットメルトをローラーによりパネル面全体に塗布することも考えられるが、真空断熱パネルのコア材が前記のようにグラスウールの場合は、パネル表面に凹凸や反りが存在していることから、これら凹部を含めた全面に対してホットメルトを均一に塗布することは困難であった。
【特許文献１】特開２００３−２８５６２号公報（段落［００９４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記点を考慮してなされたものであり、真空断熱パネルを冷蔵庫の内面に貼り付けるため、パネル表面に塗布するホットメルトの接着品質を安定させるとともに、真空断熱パネルの断熱性能の長期に亙る耐久性を保持することができる真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置、およびこの塗布装置によってホットメルトを塗布された真空断熱パネルを貼り付けた冷蔵庫の製造方法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】
上記課題を解決するために、本発明の真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置は、グラスウールマットをコア材にしてガスバリア容器内に収納し内部を真空排気してパネル体とした真空断熱パネルの一面にゴム系の熱可塑性樹脂であるホットメルトを塗布して冷蔵庫キャビネットの断熱空間内面に貼り付けるものにおいて、前記ホットメルトを塗工ロールで塗布するとともに、塗布前にパネル面を平滑化するニップロール工程を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明の冷蔵庫の製造方法は、前記塗布装置によってホットメルトを塗布された真空断熱パネルを前記塗布装置に隣接する冷蔵庫組立ラインコンベア上に載置した外箱内面に貼り付け、その後、真空断熱パネルを固着した外箱を箱状に成形することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この構成によって、グラスウールをコア材とした真空断熱パネルの表面を平滑にすることができるとともにパネル面にホットメルトを均一に塗布することができ、この真空断熱パネルを断熱空間内面に貼り付けた冷蔵庫は、有効な断熱性能によって消費電力の低減あるいは容積効率の向上をはかることができる。また、パネル表面の平滑化により冷蔵庫外表面品質も良好になり、キャビネットの剛性強度も向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明の１実施形態について説明する。真空断熱パネル（１）は、図１およびパネルの真空引き状態を示す図２に示すように、真空断熱パネル（１）は、図１およびパネルの真空引き状態を示す図２に示すように、細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをコア材（１ａ）とし、これをマット状に形成するとともに、このコア材（１ａ）を、アルミニウム箔と合成樹脂のラミネートフィルムを製袋した厚みが８０〜１００μｍのガスバリア容器（１ｂ）に挿入したものであり、コア材の挿入後に、容器（１ｂ）をベース（３ａ）上に配置した真空チャンバー（３）内に設けた２段式のステージ（３ｂ）上に設置し、真空ポンプ（３ｃ）によって０．０３〜３０Ｐａ程度で真空排気した後、容器の開口を２０〜５０ｍｍの綴じ代を設けて閉塞し、綴じ代の１０ｍｍ幅に亙ってヒートシール（１ｃ）することで、容器（１ｂ）内部を真空減圧状態に保持したパネル状に形成する。
【００１３】
その後チャンバー（３）内を大気圧に開放することによる気圧差によってコア材（１ａ）はさらに２分の１程度に圧縮され、最終的に厚みを１０〜１２ｍｍにした真空断熱パネル（１）が形成されるものであり、真空断熱パネル（１）は、ヒンジ部（３ｄ）を支軸としてチャンバー外套（３ｅ）を上方の矢印方向に回動させ、同様に上下動するヒートシールバー（３ｆ）の開放させた開口から摺動して取り出される。
【００１４】
前記真空断熱パネル（１）は、図３に示すように、冷蔵庫本体（５）の外形を形成する薄鋼板製の外箱（６）の内面に貼り付けられ、貯蔵室を形成する内箱（７）との間に形成した断熱空間の残余の空間に、ポリウレタンフォームからなる発泡断熱材（８）の原液を注入し、発泡充填させて前記内外箱（６）（７）と真空断熱パネル（８）とを一体に接着固化し、剛性のある断熱キャビネットを形成している。
【００１５】
前記真空断熱パネル（１）と冷蔵庫の外箱（６）との間に空間が存在すると、外箱外表面がべこつき、外観のみでなくキャビネット剛性が弱くなる原因となり、また、断熱空間側においてはウレタン原液の流れが阻害されて断熱材（８）の未充填部分、すなわちボイドが形成されて断熱性能が低下する要因となるため、前記真空断熱パネル（１）の冷蔵庫の外箱への固着に際しては、平らな外箱内面に隙間が発生しないよう密着して貼り付ける必要がある。
【００１６】
真空断熱パネル（１）の冷蔵庫への貼り付けは両面テープ固定など種々の方法があるが、本発明においては、ゴム系の熱可塑性樹脂であるホットメルト接着剤を採用しており、以下その詳細について説明する。
【００１７】
図４に示すように、真空断熱パネル（１）へのホットメルト塗布装置（10）は、投入コンベア装置（11）と、ゲート式塗工装置（12）と、取り出しコンベア装置（13）とからなり、投入コンベア装置（11）はベルト式で幅寸法が７００ｍｍのベルト上に真空断熱パネル（１）を載置して塗工装置（12）に送り込むものである。
【００１８】
塗工装置（12）は、その要部の拡大図である図５に示すように、メインロールである塗工ロール（15）と、接着剤である溶融状態のホットメルト（16）を貯留し、ヒーター（17）によって所定温度を保持して塗工ロール（15）の表面に供給するドクターナイフ（18）と、前記塗工ロール（15）の下方に間隙を形成して位置し、シリンダー（19）による上下動で真空断熱パネル（１）に対する加圧力を調整して挟着するアンダーロール（20）とから構成されており、直径１５０ｍｍの塗工ロール（15）の矢印方向への回転によって、投入コンベア（11）から約１０ｍ／分の速度で移動してきた真空断熱パネル（１）の上面全体に１５０℃程度の溶融ホットメルト（16）を０．１〜０．２ｍｍの厚みで均一に塗布するとともに、加圧力によってパネル厚をさらに０．５〜１．５ｍｍ圧縮する。
【００１９】
前記ドクターナイフ（18）に内蔵したヒーター（17）は、単一でなく分割して配設し、ホットメルト（16）の温度を所定温度に制御するようにしてもよく、塗工ロール（15）の内部ヒーターについても分割配置して状況に応じたホットメルトの温度コントロールをおこなうようにしてもよい。
【００２０】
また、図４に示す（21）は、安全カバーであり、塗工ロール（15）の上方を覆って高温のロールやホットメルトによる作業者の火傷を防ぐようにしている。
【００２１】
取り出しコンベア装置（13）は、ころ（22）を敷設した上面にホットメルト（16）が塗布された真空断熱パネル（１）を受け取って端部に移行させるものであり、冷蔵庫の組立ラインコンベア（23）に近接させるようにして、ラインコンベア（23）上を移動する平板状態の外箱（６）の内面側に上方から真空断熱パネル（１）を供給し、貼り付け作業工程に供するように構成する。
【００２２】
（25）は、塗工装置（13）の手前における投入コンベア（11）の端部に配置したニップロールであり、投入コンベア（11）の枠体上に設置したシリンダー（26）によって上下移動する直径８０ｍｍのロール（25）により、下方のアンダーロール（27）との間隔を調整して真空断熱パネル（１）の上下厚み方向に圧力を加え、この加圧力によってロール（25）（27）間を移動する厚さ１０数ｍｍの真空断熱パネル（１）を１〜２ｍｍ圧縮し、その表面の凹凸や反りを矯正して平滑化する。また、この加圧力は、調整機構により調整可能であるため、真空断熱パネル（１）の厚み寸法が変わった場合でも安定したロール効果を発揮することができる。
【００２３】
真空断熱パネル（１）は前述のとおり、コア材としてグラスウール繊維を使用していることから断熱性能はよいが、グラスウールの密度や圧縮強度の分布ムラによって、その表面に０．５〜１．０ｍｍの凹凸や２〜３ｍｍのそりが発生することはある程度やむを得ないものである。しかしながらこの構成によれば、ニップロール（25）を通過することで平滑度が向上し、その直後に塗工ロール（15）による塗布作業をおこなうため、ホットメルト（16）を平滑化したパネル面に均一に塗布することができる。
【００２４】
前記ニップロール（25）の外周にはシリコーンゴム等の弾性体（29）の被覆を施しており、その弾性力によって加圧されながら通過する真空断熱パネル（１）への弊害を吸収している。また、このシリコーンゴム（29）の被覆により、ホットメルト（16）を二度塗りするような場合におけるニップロール（25）へのメルトの付着を防ぐことができる。
【００２５】
さらに、ニップルロール（25）の支軸部には加熱ヒーター（28）を埋設し、真空断熱パネル（１）への加熱作用によってパネル面の平滑化や矯正効果を向上させるとともに、塗工ロール（15）部における加熱の前段階で予備加熱することによって温度上昇を緩和し、塗布品質を安定させるようにしてもよい。
【００２６】
上記のように、塗工ロール（15）のロール間隔は、ぞの前段に位置するニップロール（25）のロール間隔より小さくしており、真空断熱パネル（１）はあらかじめニップロール（25）によって加圧矯正された状態で、塗工ロール（15）で再び加圧されながら、同時にホットメルト（16）を塗布されるため、急激な加圧による真空断熱パネル（１）へのダメージを防ぐことができるとともに、ロール間隔が同一で塗布される場合に比較して、塗布品質を安定させることができるものであり、これはまた、塗工ロール（15）のロール加圧力を、ニップロール（25）のロール加圧力より小さくした場合でも同様の作用効果を奏することができる。
【００２７】
以上のように、ホットメルト（16）を塗布した真空断熱パネル（１）は、図４に示すように、取り出しコンベア装置（13）から、そのコンベア端部に隣接させた冷蔵庫の組立ラインコンベア（23）上を移動する平板状態の外箱（６）の上方に供給され、ホットメルト（16）の接着力により、平面状に形成した外箱（６）の両側壁内面や上壁内面、あるいは別シートで形成された背面板、底面板の断熱空間側あるいは扉内側内面の所定箇所に貼り付けられるものである。
【００２８】
真空断熱パネル（１）が接着された外箱（６）は、以降の工程で上面と両側面を形成するように逆Ｕ字状に折り曲げられ、さらに底面板や背面板を取り付けて箱状に形成するとともに、内箱（７）と組み合わされてウレタンシール処理が施され、内外箱間の間隙に対する発泡断熱材（８）の充填工程により、冷蔵庫本体（５）を構成する断熱キャビネット（５）形成される。
【００２９】
このとき、真空断熱パネル（１）の表面には凹凸や反りが少なく平滑であるため、外箱（６）内面への固定もホットメルト（16）との間に空隙部分を生じることなく確実に密着させることができるものである。また、貼り付けたパネル（１）の断熱空間側においても凹凸がないため、ウレタン原液の流れがスムーズとなって、ボイドが形成されることなく充填され、最終的に、良好な断熱性能を保有するとともに、発泡断熱材（８）と内箱（７）や外箱（６）、および真空断熱パネル（１）との密着も強固になって、大きな剛性を有するキャビネットを構成することができる。
【００３０】
なお、上記実施例においては、真空断熱パネル（１）を外箱（６）の内面に貼り付けた例で説明したが、内箱（７）の断熱空間側や図示しない貯蔵室開閉扉の断熱材側に配設しても同様の効果を奏することはいうまでもない。また、真空断熱パネル（１）を採用する冷蔵庫も家庭用に限定されるものではなく、業務用やショーケース、自動販売機等の断熱キャビネット構成に対しても同様に適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、真空断熱パネルへのホットメルト塗布を均一におこなうことができ、真空断熱パネルの冷蔵庫への貼り付け作業を確実にして断熱性能を向上させた冷蔵庫の製造に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の１実施形態を示す真空断熱パネルの概略断面図である。
【図２】図１の真空断熱パネルの真空引き状態を示す概略図である。
【図３】図１の真空断熱パネルを設けた冷蔵庫の縦断面図である。
【図４】図１に示す真空断熱パネルへのホットメルト塗布装置の概略図である。
【図５】図４の塗布装置の要部の拡大図である。
【図６】真空断熱パネルの基本構造を示す断面図である。
【図７】コア材による真空度と熱伝導率との差を示す比較グラフである。
【符号の説明】
【００３３】
１  真空断熱パネル
１ａ  コア材
１ｂ  ガスバリア容器
１ｃ  ヒートシール
２  真空引き装置
３  真空チャンバー
５  冷蔵庫本体
６  外箱
７  内箱
８  発泡断熱材
10  ホットメルト塗布装置
11  投入コンベア装置
12  塗工装置
13  取り出しコンベア装置
15  塗工ロール
16  ホットメルト
17  ヒーター
18  ドクターナイフ
19  シリンダー
20  アンダーロール
21  安全カバー
22  ころ
23  冷蔵庫組立ラインコンベア
25  ニップロール
26  シリンダー
27  アンダーロール
28  加熱ヒーター
29  弾性体
【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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