(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装材によって内部が真空に保持され、前記包装材の内部に挿入される芯材によって形状が保持される真空断熱パネルにおいて、
前記芯材を三角柱状に形成するとともに、該芯材の底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を設けたことを特徴とする真空断熱パネル。
【請求項２】
包装材を芯材の挿入口を有する袋状に形成し、該包装材の内形寸法を、前記芯材の頂部が前記挿入口に対向する側に位置するように挿入したときの該芯材の外形寸法とほぼ等しいか若干小さく形成したことを特徴とする請求項１記載の真空断熱パネル。
【請求項３】
芯材の挿入口を有する袋状に形成した包装材内に、三角柱状に形成するとともに、その底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を有する芯材を、該芯材の頂部が前記挿入口に対向する側に位置するように完全挿入し、真空雰囲気下において、前記排気孔から前記芯材内に残存するガスを排気して内部を真空状態とし、前記包装材の挿入口および該挿入口と前記芯材の底部側との間の包装材を加熱してシールすることを特徴とする真空断熱パネルの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の真空断熱パネルが断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に配設され、前記真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が前記外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、残った隙間内に前記発泡断熱材が充填されたことを特徴とする断熱箱体。
【請求項５】
請求項３に記載された製造方法により製造された真空断熱パネルを、断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に、前記真空断熱パネルの頂部が前記断熱箱体の壁面に設けられた発泡断熱材の注入口側に位置するように前記外箱または内箱の内面に配設し、残った間隙内に前記発泡断熱材を充填することを特徴とする断熱箱体の製造方法。
【請求項６】
ほぼ三角柱状に形成された真空断熱パネルが断熱箱体の外箱と内箱により形成された側面壁内を構成する間隙内に配設され、前記真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が前記外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、前記頂部の対辺が前記内箱と外箱の嵌合部に当接され、残った隙間内に前記発泡断熱材が充填されたことを特徴とする断熱箱体。
【請求項７】
請求項４または６に記載の断熱箱体で構成したことを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば冷蔵庫、その類似品または保冷車などの断熱箱体の壁面として使用される金属製薄板からなる外壁面（外箱）と樹脂成形品からなる内壁面（内箱）とにより形成された間隙に、発泡ウレタンなどの発泡断熱材とともに断熱材として用いられる真空断熱パネル、真空断熱パネルの製造方法、真空断熱パネルを用いた断熱箱体、真空断熱パネルを用いた断熱箱体の製造方法及び断熱箱体で構成した冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば冷蔵庫の如き断熱箱体を構成する壁面は、その外壁面部分を鉄板等の金属製薄板、内壁面部分を樹脂成形品で形成し、外壁面部分と内壁面部分とによって形成された間隙に、断熱材である発泡ウレタンを注入発泡して充填したものが用いられてきた。断熱材である発泡ウレタンの発泡剤としては、ハイドロクロロフルオロカーボン類（以下、ＨＣＦＣという）である１，１−ジクロロ−１−フルオロエタン（以下、ＨＦＣ−１４１ｂという）が用いられてきたが、近年、オゾン層破壊の原因となる塩素を分子中に含まないハイドロフルオロカーボン類（以下、ＨＦＣという）またはハイドロカーボン類（以下、ＨＣという）を用いることが提案されている。
【０００３】
例えば１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（以下、ＨＦＣ−２４５ｆａという）または１，１，１，４，４，４−ヘキサフルオロブタン（以下、ＨＦＣ−３５６ｍｆｆｍという）などのＨＦＣ類を発泡剤とした発泡ウレタンの製造方法が特開平２−２３５９８２号公報に開示され、シクロペンタンなどのＨＣ類を発泡剤とした発泡ウレタンの製造方法が特開平３−１５２１６０号公報に開示されている。しかしながら、これら発泡ウレタンの断熱性は１９〜２０ｍｗ／ｍＫであり、オゾン層破壊物質の仕様規制前に用いられていたクロロフルオロカーボン類を発泡剤とした発泡ウレタンの断熱性、１６ｍｗ／ｍＫと比較して明らかに劣っていた。
【０００４】
このため、各断熱材の性能を比較した図８に示すように、従来の発泡ウレタン（図８の▲１▼〜▲３▼）の２倍以上の断熱性能が得られる真空断熱パネル（図８の▲４▼）を応用する技術が提案されている。そして、このような真空断熱パネルの芯材は、大気圧相当以上の強度を有し、芯材を構成する物質を伝わる熱（熱伝導）と透過する熱（輻射伝熱）の量を抑制することが必要であり、従って、芯材には伝熱量が小さい物質で作られた多孔質物質の板が用いられている。
【０００５】
例えば発泡ウレタンの粉砕品を真空断熱パネルの芯材とし、この発泡ウレタンの粉砕品をガスバリヤー性のある合成樹脂袋に投入してボード状に真空パックしたものを壁内に配設した断熱箱体が特開昭６０−２４３４７１号公報に開示され、この他にも例えば特開昭６０−２０５１６４号公報では連通気泡の発泡ウレタンを、特開昭６０−７１８８１号公報ではパーライト粉末を、特開平４−２１８５４０号公報では熱可塑性のウレタン樹脂粉体を型内で焼結させた板状成形品を、特開平７−９６５８０号公報ではガラスの長繊維を無機微粉末にフィブリル化した樹脂繊維により固化保持したボードを、それぞれ真空断熱パネルの芯材として用いたものが開示されている。
【０００６】
上記公報に開示されている真空断熱パネルの形状はいずれも平板状であり、平板状の真空断熱パネルは、図９に示す真空断熱パネルの製造工程説明図に基づいて、図１０に示す真空断熱パネル成形機を用いて作成されるのが一般的である。
【０００７】
つまり、真空断熱パネルの製造方法を製造工程順に説明すれば、まず、１枚の樹脂シートを中央で折り曲げて合わせた左右側辺部をシールするか、または２枚のシートを重ねて三方をシールをして袋状の包装材２１を形成し、連通気泡の発泡ウレタンで芯材２２を作成する（ステップ２１）。ついで、形成した包装材２１内にその包装材２１の残りの開口部から芯材２２を挿入し（ステップ２２）、これを真空断熱パネル成形機２４に包装材２１の残りの開口部がシール用加圧機２５の熱板２６間に挟み込まれるように固定する。次に、真空断熱パネル成形機２４の内部が１ｔｏｒｒ以下、好ましくは１０-2ｔｏｒｒ以下の真空状態になるように真空調整用バルブ２７により調整維持しつつ（ステップ２３）、シール用加圧機２５の熱板２６を閉じて加熱し、包装材２１の残りの開口部を溶着してシールする（ステップ２４）。そして、真空調整用バルブ２７を開放して真空を解除し大気中に戻した後、真空断熱パネル成形機２４から取り出し（ステップ２５）、真空断熱パネル２３を得る。なお、この真空断熱パネル２３は２０ｍｍ程度の厚さのほぼ平板状に形成されている。
【０００８】
また、この得られた真空断熱パネル２３を断熱箱体の断熱材として用いる場合の製造方法は、図１１に示すように、まず、断熱箱体の壁面を構成する外箱１の任意の位置に真空断熱パネル２３を配設し、この外箱１と断熱箱体の壁面を構成する内箱２とを嵌合する。ついで、嵌合した外箱１および内箱２を断熱箱体（外箱１）の背面１ａ側が上になるように発泡ウレタンの発泡圧による変形を防止するための発泡治具（図示せず）に固定し、背面１ａに設けられ断熱箱体（外箱１）の両側面１ｂ上に位置する注入口５から、外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇ内に、断熱箱体（外箱１）の両側面１ｂの端部に形成され注入口５とほぼ対向するフランジ部１ｃに向かって発泡ウレタン４の原料液を落下させて注入する。発泡ウレタン４は数秒後に発泡を開始して泡状で間隙Ｇ内を流動し、充填する。そして、発泡ウレタン４を構成する樹脂の硬化完了後、発泡治具の固定を解除し、壁面に断熱材として用いられた真空断熱パネル２３が配設された断熱箱体を得る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の真空断熱パネル２３は、断熱箱体の断熱材として断熱箱体の壁面を構成する外箱１と内箱２の間隙Ｇ内に発泡ウレタン４とともに配設される。しかしながら、この真空断熱パネル２３は、２０ｍｍ程度の厚さを有するほぼ平板状に形成されているため、例えば４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度の幅を有する外箱１と内箱２の間隙Ｇ内に配設すると、真空断熱パネル２３の厚み部分が間隙Ｇ内に迫り出してしまう。このため、断熱箱体の製造工程において発泡ウレタン４の原料液を間隙Ｇ内に注入すると、図１１に示すように、発泡ウレタン４の原料液が真空断熱パネル２３の上端部２３ａに当たって飛散してしまい、その後の発泡ウレタン４の３０倍以上に膨脹する発泡に伴って上端部２３ａ付近が発泡ウレタン４の泡状で流動する経路を塞いでしまって、結果的に発泡ウレタン４の充填不良あるいはボイドの形成などの不具合を招いてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、発泡ウレタン４の流動に関して、断熱箱体（外箱１）の側面のフランジ部に発泡ウレタンが流動する隙間を設けた真空断熱パネルの設置方法が特開昭６０−６０４８３号公報に開示されているが、真空断熱パネルによる発泡ウレタンの原料液の飛散、これによる発泡ウレタンの泡状での流動阻害を解消するには至っていない。
【００１１】
また、上記真空断熱パネル２３を断熱箱体の断熱材として用いた場合、従来の発泡ウレタンのみを断熱材として用いた場合と比較して、真空断熱パネル２３を併用した断熱箱体の断熱性能が向上するため、それに伴う断熱箱体の壁面厚の薄肉化が可能である。しかしながら、断熱箱体を薄い壁面とすると、真空断熱パネル２３が配設される間隙Ｇの幅が薄くなってしまうため、発泡ウレタン４の流動阻害を招くことになり、それを回避するためにはある程度の壁面厚が必要であって、十分な断熱箱体の壁面厚の薄肉化が図れなかった。
【００１２】
さらに、真空断熱パネル２３は、その製造方法において、芯材２２を包装材２１で隙間無く覆うために真空断熱パネル成形機２４の内部を真空状態にし、かつ包装材２１内も真空状態にして行う。この時、立体構造（平板状）の真空断熱パネル２３を形成するためには、芯材２２に対して包装材２１の四隅は規則正しい折り返しが必要であり、これを真空断熱パネル成形機２４の真空状態で達成することは極めて困難であることから、四隅等にシワとなって残ってしまう。このシワが過度の折り返しを生む場合にはピンホールなどの包装材２１の破壊を伴う欠陥を招き、真空断熱パネル２３の真空状態を破壊させてしまうことがあった。
【００１３】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、製造時において包装材のシワの発生を抑制でき内部の真空状態を維持できるとともに、断熱箱体の壁面の間隙内に固定する目的で併用する発泡断熱材の間隙内への注入および充填の流動を阻害なく行えて、充填性および断熱性が高く外観性のよい真空断熱パネル、真空断熱パネルの製造方法、真空断熱パネルを用いた断熱箱体、真空断熱パネルを用いた断熱箱体の製造方法及び断熱箱体で構成した冷蔵庫を提供することを目的としたものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る真空断熱パネルは、包装材によって内部が真空に保持され、包装材の内部に挿入される芯材によって形状が保持される真空断熱パネルにおいて、芯材を三角柱状に形成するとともに、芯材の底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を設けたものである。
【００１６】
また、本発明に係る真空断熱パネルは、包装材を芯材の挿入口を有する袋状に形成し、包装材の内形寸法を、芯材の頂部が挿入口に対向する側に位置するように挿入したときの芯材の外形寸法とほぼ等しいか若干小さく形成したものである。
【００１８】
本発明に係る真空断熱パネルの製造方法は、芯材の挿入口を有する袋状に形成した包装材内に、三角柱状に形成するとともに、その底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を有する芯材を、芯材の頂部が挿入口に対向する側に位置するように完全挿入し、真空雰囲気下において、排気孔から芯材内に残存するガスを排気して内部を真空状態とし、包装材の挿入口および挿入口と芯材の底部側との間の包装材を加熱してシールする方法である。
【００１９】
本発明に係る断熱箱体は、上記の真空断熱パネルが断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に配設され、真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、残った隙間内に発泡断熱材が充填されたものである。
本発明に係る断熱箱体の製造方法は、上述の真空断熱パネルの製造方法により製造された真空断熱パネルを、断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に、真空断熱パネルの頂部が断熱箱体の壁面に設けられた発泡断熱材の注入口側に位置するように外箱または内箱の内面に配設し、残った間隙内に発泡断熱材を充填する方法である。
本発明に係る断熱箱体は、ほぼ三角柱状に形成された真空断熱パネルが断熱箱体の外箱と内箱により形成された側面壁内を構成する間隙内に配設され、真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、頂部の対辺が内箱と外箱の嵌合部に当接され、残った隙間内に発泡断熱材が充填されたものである。
本発明に係る冷蔵庫は、上記の断熱箱体で構成したものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの芯材の斜視図、図２は本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの製造工程説明図、図３は本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの成形機の模式図であり、図面とともに本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの構成およびその製造方法を詳しく説明する。
【００２１】
［第１の工程：芯材の形状調整］
真空断熱パネルを構成する芯材は、金型（図示せず）等を用い連通した気孔を有する発泡ウレタンにより作成し、図１に示すように、例えば芯材３１の底部３１ａの厚さ（ｔ）が３０ｍｍ、高さ（ｈ）が５５０ｍｍ、幅（ｗ）が１０００ｍｍで、三角柱状になるように裁断し、芯材３１の形状を調整する。なお、横断面の形状は直角三角形が最も好ましい形状であるが、厚さに対する高さが大きいことから本発明に及ぼす影響は小さく、横断面が三角形状であればよい。また、発泡ウレタンに代えて、連続した気孔を有する発泡スチレンでもよい。
【００２２】
［第２の工程：包装材の作成］
真空断熱パネルを構成する包装材は、１枚の例えば樹脂シートを中央で折り曲げて合わせた左右側辺部をシールするか、または２枚のシートを重ねて三方をシールして袋状の包装材を形成する。なお、包装材の大きさ内径寸法は、後述する工程において包装材内に芯材３１を挿入したときに芯材３１に対して緩みがなく、真空にしたときに包装材にシワが発生しない大きさ、つまり芯材３１の外形寸法とほぼ等しいか、または僅かに小さく形成する。
【００２３】
［第３の工程：包装材への芯材の挿入］
第２の工程で作成した包装材内に、その包装材の残りの開口部（挿入口）から第１の工程で作成した芯材３１の最も鋭角な頂部３１ｂが包装材の挿入口に対向する最深部に突き当たる手前の僅かに隙間が残るように芯材３１を挿入（半挿入）する。この時、半挿入した芯材３１の頂部３１ｂおよび側面３１ｃの外周と包装材との間には隙間が形成される。
【００２４】
［第４の工程：真空引き］
第３の工程において芯材３１を半挿入した包装材を、図３に示すように、真空断熱パネル成形機１０に、包装材３２の挿入口３２ａ側が第１および第２のシール用加工機１１，１２の熱板１３，１４の間に挟まれるように固定し、挿入口３２ａの上面側の端部をクリップ１５で挟んで固定する。ついで、真空断熱パネル成形機１０の内部が１ｔｏｒｒ以下、好ましくは１０-2ｔｏｒｒ以下の真空状態になるように真空調整用バルブ１６により調整し、芯材３１の気孔内に残存する空気などのガスを排気する。この時、ガスは挿入口３２ａの端部から排気されるとともに、半挿入した芯材３１の頂部３１ｂおよび側面３１ｃの外周と包装材３２との間に形成された隙間Ｇ１により、芯材３１の気孔が包装材３２によって塞がれることがないため、十分な真空度を容易に確保できる。
【００２５】
［第５の工程：端部溶着］
第４の工程において真空状態となった真空断熱パネル成形機１０では、クリップ１５で挟まれた芯材３１の挿入口３２ａの端部を、第１のシール用加圧機１１の加熱した熱板１３で閉じて溶着しシールする。ついで、シールした挿入口３２ａの端部と芯材３１の底部３１ａとの間を、第２のシール用加圧機１２の加熱した熱板１４で閉じて溶着しシールをする。この時、第２のシール用加圧機１２の熱板１４を芯材３１の底部３１ａ寄りで閉じることによって、包装材３２内に半挿入されていた芯材３１が、包装材３２の最深部３２ｂ側に押されて移動し完全挿入される。これにより、芯材３１と包装材３２との間には隙間Ｇ１がなくなる。なお、第１および第２のシール用加圧機１１，１２のプレスバー１１ａ，１２ａにヒータを内蔵しておき、これによりシールを行ってもよい。
【００２６】
［第６の工程：真空断熱パネルの作成］
第５の行程において包装材３２のシールが完了した後、真空調整用バルブ１６を緩めて真空断熱パネル成形機１０の内部の真空状態を解除し、常圧に戻す。ついで、真空断熱パネル成形機１０から包装材３２等を取り出し、真空断熱パネル３を得る。
【００２７】
このような製造方法で得られた真空断熱パネル３は、芯材３１の最も鋭角な頂部３１ｂが包装材３２の最深部３２ｂ側に挿入されるので、包装材３２の最深部３２ｂは芯材３２に対して規則正しい折り返しを必要とせずに第４の工程の真空引き等を行うことができ、最深部３２ｂと芯材３１の頂部３１ｂとの間に隙間が残らず、シワの発生を抑制することができる。
【００２８】
実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る真空断熱パネルの芯材の斜視図で、この実施の形態２に係る真空断熱パネルの芯材３１Ａは、実施の形態１に係る芯材３１の形状を調整する第１の工程と同様に、三角柱状に裁断するとともに、その底部３１ａに開口し頂部３１ｂに向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔３３を並設したものである。なお、排気孔３３は、排気孔３３が設けられている部分の芯材３１Ａの残存肉厚が５ｍｍ以上あるような長さ（ｍ）、この実施の形態２においては４００ｍｍとすることが好ましい。これは、芯材３１Ａを用いた真空断熱パネル３Ａの製造工程において、真空状態を解除して大気圧を受け変形を来して表面に収縮による凹部を発生させない長さである。また、排気孔３３の開口径（Ｒ）は、効率よく真空引きできる大きさである５ｍｍ以上が好ましい。
【００２９】
そして、このように形成された芯材３１Ａは、実施の形態１の第２の工程で説明したように作成された包装材３２内に挿入する。この時、実施の形態１の第３の工程で説明した芯材３１の半挿入に代えて、芯材３１Ａの頂部３１ｂが包装材３２の挿入口３２ａに対向する最深部３２ｂに突き当たるまで完全に挿入し、芯材３１の頂部３１ｂおよび側面３１ｃの外周と包装材との間に隙間Ｇ１を形成することなく芯材３１Ａを保持する。ついで、実施の形態１の第４の工程で説明したように芯材３１Ａを完全挿入した包装材３２を真空断熱パネル成形機１０に固定し、真空断熱パネル成形機１０の内部が１ｔｏｒｒ以下、好ましくは１０-2ｔｏｒｒ以下の真空状態になるように真空調整用バルブ１６により調整し、芯材３１Ａの気孔内に残存する空気などのガスを排気する。この時、芯材３１Ａの頂部３１ｂおよび側面３１ｃの外周と包装材３２との間に隙間Ｇ１が形成されていなくても、芯材３１Ａに設けられた複数の排気孔３３によって、芯材３１Ａの頂部３１ｂにある気孔内に残存するガスが排気孔３３を通じて排気され、十分な真空度を容易に確保できる。そして、実施の形態１の第５および第６の工程で説明したように芯材３１Ａを用いた真空断熱パネル３Ａを得る。
【００３０】
このような製造方法で得られた真空断熱パネル３Ａは、複数の排気孔３３を有する芯材３１Ａを用いているので、芯材３１Ａを包装材３２内に完全に挿入させて第４の工程の真空引き等を行っても、包装材３２のシワの発生を抑制することができる。
【００３１】
実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の斜視図、図６はそのＡ−ＡおよびＢ−Ｂ断面図、図７は本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の製造工程説明図であり、図面とともに本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の製造方法を詳しく説明する。
【００３２】
［第１の工程：真空断熱パネルの貼付］
図６（ｂ）に示すように、予め塗装した薄板鋼板を折り曲げて加工した断熱箱体（ここでは冷蔵庫）の外箱１における断熱箱体の側面１ｂとなる内面に、実施の形態１に係る真空断熱パネル３を、最も鋭角な頂部３ｂが断熱箱体の背面１ａ側に位置するように、例えば両面テープまたは接着剤などの接着部材を用いて貼り付ける。なお、外箱１の側面１ｂと真空断熱パネル３の接着面の間に連続気泡を有する発泡体を挿入して貼り付けるようにしてもよい。この場合、発泡体によって外箱１の側面１ｂと真空断熱パネル３の接着面の間に残存する過剰の空気を排除することができ、残存する空気が外気温度の変化によって膨張して外箱１を変形させ、意匠性を低下させることを抑制できる。
【００３３】
［第２の工程：断熱箱体の壁面の組立］
樹脂材料を真空成形して形成した断熱箱体の内箱２を、図６（ｂ）に示すように、第１の工程において真空断熱パネル３が貼り付けられた外箱１のフランジ部１ｃの端部に形成された嵌合部１ｄに挿入して合体させ、その他の部材も含めて断熱箱体の壁面を組み立てる。この時、組み立てられた壁面の外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇは嵌合部１ｄに向かうにしたがって、その幅が狭くなるように形成される。
【００３４】
［第３の工程：断熱体の形成］
第２の工程において組み立てられた断熱箱体の壁面を、外箱１の背面１ａ側が上になるように発泡ウレタンの発泡圧による変形を防止するための発泡治具（図示せず）に固定し、背面１ａに設けられて外箱１の両側面１ｂ上に位置する注入口５から、外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇ内に嵌合部１ｄに向かって高圧発泡機により発泡ウレタン４の原料液を落下させて注入し、注入後高圧発泡機を取り除いて注入口封止弁６により注入口５を塞ぐ。発泡ウレタン４は数秒後に発泡を開始して泡状で間隙Ｇ内を流動し、充填して断熱体を形成する。
【００３５】
この時、外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇ内に配設された真空断熱パネル３の厚さは背面１ａに向かうにしたがって薄くなっており、注入口５の近傍では真空断熱パネル３が迫り出していないため、発泡ウレタン４の原料液が真空断熱パネル３の上端部に当たって飛散し、上端部付近で膨脹して発泡ウレタン４の流動経路を塞いだりすることがない。また、間隙Ｇ内の幅が嵌合部１ｄに向かうにしたがって狭く形成されているので、発泡ウレタン４の原料液の広がる速度が速くなって発泡開始までに長い距離を流れ、その後の発泡による流動距離が短縮でき、発泡ウレタン４の充填不良あるいはボイドの形成を防止することができる。さらに、流動時の粘度が高い泡状態で間隙Ｇ内の充填が進む部分、つまり背面１ａ側においては間隙Ｇの幅が広くなっているため、発泡ウレタンの注入および充填の流動を阻害なく行うことができる。
【００３６】
なお、第３の工程において外箱１の背面１ａ側が上になるように発泡治具に固定した場合を説明したが、例えば外箱１の背面１ａ側を下にして固定し、発泡ウレタンの原料液を背面１ａに設けた注入口５から注入するようにしてもよい。
【００３７】
［第４の工程：断熱箱体の組立および完成］
第３の工程で形成された断熱体により構成された断熱箱体の壁面を発泡治具の固定を解除して取り外し、この断熱箱体に冷媒回路部品、電気機器部品あるいは内装部品などを設置して断熱箱体を組み立てる。そして、この断熱箱体の製品検査を行って断熱箱体である冷蔵庫（製品）を完成させる。
【００３８】
このように、断熱箱体である冷蔵庫の外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇ内に発泡ウレタン４とともに断熱材として用いられる真空断熱パネル３を、ほぼ三角柱状に形成し、その最も鋭角な頂部３ｂが外箱１の注入口５が設けられた背面１ａ側に位置するように配設したので、外箱１と内箱２によって形成された間隙Ｇ内の幅が嵌合部１ｄに向かうにしたがって狭く形成される。これにより、第３の工程の断熱体の形成において発泡ウレタン４の原料液を注入口５から注入したときに、その原料液が液状態で速くかつ広く拡散し、発泡ウレタンの注入および充填の流動を阻害なく行うことができ、充填性の高い断熱箱体を得ることができる。
【００３９】
なお、上述の実施の形態３では実施の形態１に係る真空断熱パネル３を用いた場合を例示して説明したが、実施の形態２に係る真空断熱パネル３Ａを用いてもよい。この場合も同様の効果を奏する。
【００４０】
したがって、断熱箱体の壁面の断熱材として用いられる真空断熱パネルは、その芯材を、三角柱状に形成し、場合によっては複数の排気孔を設けたものとし、上述した真空断熱パネルの製造方法によって形成することにより、包装材のシワの発生を抑制することができ、真空状態を長期間維持できる真空断熱パネルが得られる。また、この真空断熱パネルを断熱箱体の壁面の間隙内に配設することにより、断熱箱体の製造工程において発泡断熱材である発泡ウレタンの間隙内への注入および充填の流動を阻害なく行え、断熱性が高く外観性のよい断熱箱体を得ることができる。このような真空断熱パネルおよび断熱箱体の効果について、以下に実施例を用いて具体的に説明する。
【００４１】
【実施例】
［実施例１，２］
ここでは、実施例および比較例のいずれも、上述した実施の形態１または実施の形態２の真空断熱パネルの製造工程に基づいて得られた真空断熱パネルを、上述した実施の形態３の断熱箱体の製造工程に基づいて得られた断熱箱体に用い、得られた断熱箱体を試料としてその断熱性能および外観形状の評価を行い、断熱箱体に用いられた真空断熱パネルの芯材の適性について調べた。
【００４２】
実施例として、芯材を連通した気孔を有する発泡ウレタンにより作成し、底部の厚さが３０ｍｍ、高さが５５０ｍｍ、幅が１０００ｍｍで、横断面が直角三角形の三角柱状に裁断して形状調整し、これを用い実施の形態１で説明した製造工程に基づいて真空断熱パネルを作成した。そして、この真空断熱パネルを用い実施の形態３で説明した製造工程に基づいて得られた内容積が１３０Ｌである冷蔵庫（断熱箱体）を実施例１とした。また、芯材を連通した気孔を有する発泡ウレタンにより作成し、底部の厚さが３０ｍｍ、高さが５５０ｍｍ、幅が１０００ｍｍで、横断面が直角三角形の三角柱状に裁断して形状調整し、さらに開口径６ｍｍで長さが４００ｍｍの複数の排気孔を並設し、これを用い実施の形態２で説明した製造工程に基づいて真空断熱パネルを作成した。そして、この真空断熱パネルを用い実施の形態３で説明した製造工程に基づいて得られた内容積が１３０Ｌである冷蔵庫（断熱箱体）を実施例２とした。
【００４３】
本発明の比較例として、芯材を実施例１と同じ形状および大きさに形成するとともに、この芯材を芯材の外形寸法とほぼ同じ内形寸法に形成された包装材内に完全挿入し、実施の形態２で説明した製造工程に基づいて真空断熱パネルを作成した。そして、この真空断熱パネルを用い実施の形態３で説明した製造工程に基づいて得られた内容積が１３０Ｌである冷蔵庫（断熱箱体）を比較例１とした。また、芯材を連通した気孔を有する発泡ウレタンにより作成し、厚さが１５ｍｍ、高さが５５０ｍｍ、幅が１０００ｍｍの平板状に裁断して形状調整するとともに、この平板状の芯材を内形寸法の幅が５８０ｍｍ、深さが１０５０ｍｍに形成された包装材内に完全挿入し、実施の形態２で説明した製造工程に基づいて真空断熱パネルを作成した。そして、この真空断熱パネルを用い実施の形態３で説明した製造工程に基づいて得られた内容積が１３０Ｌである冷蔵庫（断熱箱体）を比較例２とした。なお、比較例２の芯材は、実施例１，２および比較例１と同じ体積を有するものであり、特開昭６０−２４３４７１号公報および特開昭６０−２０５１６４号公報などに開示された発明に係る芯材とほぼ同じ形状のものである。
【００４４】
このように作成された各試料（実施例１，２および比較例１，２）において、断熱性能および外観形状の評価を次のように行った。断熱性能は、−１０℃に温調された恒温室のなかに扉を取り付けた試料である冷蔵庫（断熱箱体）を投入し、冷蔵庫内部に設けた電熱器によってその内部を＋３０℃に維持するように調整し、この単位時間当たりに投入する電気量を測定して、これから既知となる熱量から求めた熱漏洩量により評価した。なお、この時に用いる扉は、断熱材が発泡ウレタンであり、これを各試料である冷蔵庫（断熱箱体）に共用することによって、各試料間の断熱性能の誤差を排除した。また、外観形状は、−２０℃と＋６０℃の恒温室内に各試料である冷蔵庫をそれぞれ６時間以上放置し、これを交互に２０回繰り返し行い、実施後の各試料の特に収縮が判別し易い側壁表面の平滑性を目視観察して評価した。これらの評価結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１の結果から明らかなように、本発明の実施の形態１および実施の形態２に係る芯材を用いた実施例１および実施例２と、従来の芯材を用いた比較例２とは、その熱漏洩量がほとんど変わらず高い断熱性能を有しているが、比較例１の熱漏洩量は２７．２ｋｃａｌ／ｈと多く断熱性能が低いことがわかる。これは、真空断熱パネルの製造工程においてその真空引きのときに、包装材と芯材との間に隙間を形成したりあるいは芯材に排気孔を設けたりせず、真空断熱パネル成形機の内部が所定の真空度に到達した状態で包装材の端部を溶着してしまうので、真空断熱パネルの頂部（芯材の頂部）側の包装材と芯材との間および芯材の気孔内などに空気等のガスが残存しやすくなる。これにより、比較例１の真空断熱パネルは内部真空度の低下を招いてしまい、結果的に熱漏洩量が増加したものと言える。
【００４７】
また、本発明の実施の形態１および実施の形態２に係る芯材を用いた実施例１および実施例２と、実施例１と同じ形状および大きさの芯材を用いた比較例１とは、側壁表面がほぼ平滑であり良い外観形状を有しているが、従来の芯材を用いた比較例２の側壁表面は凹凸の発生が観察された。そして、この凹凸の発生部分は断熱材である発泡ウレタンの注入口付近の側面の背面側に集中しており、その部分を解体して調査した結果、多くの空隙、つまりボイドの発生が観察された。これに対して実施例１および実施例２などは、ボイドの発生がなく発泡ウレタンが確実に充填されていた。
【００４８】
これは、比較例２の場合、断熱箱体の製造工程においてその断熱体の形成のときに、平板状の真空断熱パネルが発泡ウレタンの間隙内への注入および充填の流動を阻害したため、高い充填性が得られずボイドが発生し、側壁表面に凹凸が発生したものと言える。また、実施例１および実施例２などの場合は、ほぼ三角柱状の真空断熱パネルをその鋭角な頂部が発泡ウレタンの注入口側に位置するように配設したので、このほぼ三角柱状の真空断熱パネルが発泡ウレタンの間隙内への注入および充填の流動を阻害せず、ほとんどボイドの発生しない高い充填性が得られ、結果的にほぼ平滑な側壁表面が得られたものと言える。
【００４９】
したがって、実施例１，２のように、三角柱状に裁断された芯材、またはこれに複数の排気孔を有する芯材が、断熱箱体に用いられる真空断熱パネルの芯材に適していることがわかる。
【００５０】
なお、上述の実施の形態および実施例では断熱箱体を冷蔵庫とした場合を示したが、これに限定するものではなく、例えば車載用小型冷蔵庫、プレハブ式簡易冷蔵庫、保冷車またはパイプや建築物の保温材など、その要旨を脱し得ない範囲において種々変形して実施することができる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る真空断熱パネルは、芯材を三角柱状に形成するとともに、芯材の底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を設けたので、内部の真空状態を確実に維持できる真空断熱パネルを得ることができる。
【００５３】
本発明に係る真空断熱パネルは、包装材を芯材の挿入口を有する袋状に形成し、包装材の内形寸法を、芯材の頂部が挿入口に対向する側に位置するように挿入したときの芯材の外形寸法とほぼ等しいか若干小さく形成したので、芯材を挿入した状態で包装材に弛みがなく、シワの発生を抑制することができる信頼性の高い真空断熱パネルを得ることができる。
【００５５】
本発明に係る真空断熱パネルの製造方法は、芯材の挿入口を有する袋状に形成した包装材内に、三角柱状に形成するとともに、その底部に開口し頂部に向かいかつその先端部が閉塞された複数の排気孔を有する芯材を、芯材の頂部が挿入口に対向する側に位置するように完全挿入し、真空雰囲気下において、排気孔から芯材内に残存するガスを排気して内部を真空状態とし、包装材の挿入口および挿入口と芯材の底部側との間の包装材を加熱してシールする方法であるので、包装材のシワの発生を抑制できるとともに、排気孔により内部を簡単かつ確実に真空状態とすることができる真空断熱パネルが得られる。
【００５６】
本発明に係る断熱箱体は、上記の真空断熱パネルが断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に配設され、真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、残った隙間内に前記発泡断熱材が充填されたので、断熱体の形成において発泡ウレタンの原料液を注入口から注入したときに、その原料液が液状態で速くかつ広く拡散し、発泡ウレタンの注入および充填の流動を阻害なく行うことができ、充填性の高い断熱箱体を得ることができる。
本発明に係る断熱箱体の製造方法は、上述の真空断熱パネルの製造方法により製造された真空断熱パネルを、断熱箱体の壁面を構成する外箱と内箱により形成された間隙内に、真空断熱パネルの頂部が断熱箱体の壁面に設けられた発泡断熱材の注入口側に位置するように外箱または内箱の内面に配設し、残った間隙内に発泡断熱材を充填する方法であるので、発泡断熱材の間隙内への注入および充填の流動を阻害なく行うことができ、充填性および断熱性が高く外観性のよい断熱箱体が得られる。
本発明に係る断熱箱体は、ほぼ三角柱状に形成された真空断熱パネルが断熱箱体の外箱と内箱により形成された側面壁内を構成する間隙内に配設され、真空断熱パネルの最も鋭角な頂部が外箱の注入口が設けられた背面側に位置し、頂部の対辺が内箱と外箱の嵌合部に当接され、残った隙間内に発泡断熱材が充填されたので、断熱体の形成において発泡ウレタンの原料液を注入口から注入したときに、その原料液が液状態で速くかつ広く拡散し、発泡ウレタンの注入および充填の流動を阻害なく行うことができ、充填性の高い断熱箱体を得ることができる。
本発明に係る冷蔵庫は、上記の断熱箱体で構成したので、充填性および断熱性が高く外観性のよい断熱箱体よりなる冷蔵庫が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの芯材の斜視図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの製造工程説明図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係る真空断熱パネルの成形機の模式図である。
【図４】  本発明の実施の形態２に係る真空断熱パネルの芯材の斜視図である。
【図５】  本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の斜視図である。
【図６】  図５のＡ−ＡおよびＢ−Ｂ断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態３に係る断熱箱体の製造工程説明図である。
【図８】  各断熱材の性能比較図である。
【図９】  従来の真空断熱パネルの製造工程説明図である。
【図１０】  真空断熱パネル成形機の構成図である。
【図１１】  従来の断熱箱体の要部を拡大で示した作用説明図である。
【符号の説明】
１  外箱、２  内箱、３，３Ａ  真空断熱パネル、４  発泡ウレタン、５  注入口、３１，３１Ａ  芯材、３１ａ  底部、３１ｂ  頂部、３２  包装材、３２ａ  挿入口、３２ｂ  最深部、３３  排気孔、Ｇ  間隙、Ｇ１  隙間。
【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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