JP2014066442A - 恒温庫の扉 - Google Patents

Abstract

【課題】扉前板にガラス板を用いる恒温庫の扉において、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差による扉前板（ガラス板）の歪みを防止して優良な製品を提供できるようにする。
【解決手段】ガラス板製の扉前板８と、扉後板１４、及びそれら両板間に位置する真空断熱パネル１０を具え、その真空断熱パネル１０を扉前板８に当接させ、該扉前板８には発泡断熱材が接することのない構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は恒温庫の扉に関する。

従来より、冷蔵庫や温蔵庫等の恒温庫においては、庫本体の、貯蔵品の出し入れに供する開口部を封ずる扉を有している。この恒温庫の扉は、扉前板と扉後板を具え、その両板間に発泡断熱材、特には発泡ウレタンを充填して構成されたものが一般的である。
しかして、近年、この恒温庫の扉の扉前板を、主として光沢性の良さから、ガラス板で構成したものがある。このものにおいては、扉前板（ガラス板）の裏面に着色がされており（例えば特許文献１参照）、その上に扉前板が割れたときの飛散を防止するためのフィルム（飛散防止用フィルム）が貼付けられていて（例えば特許文献２参照）、このようにした扉前板と扉後板との間に発泡断熱材（発泡ウレタン）が充填されている。

特開平５−３２２４３６号公報 特開２０１０−６０１９０号公報 特開２００６−９０６４９号公報

しかしながら、発泡断熱材（発泡ウレタン）は、熱収縮度が大きく、扉前板と扉後板との間への充填後の冷却硬化の際に大きく収縮し、更に、その後の使用の際の庫内冷気による影響でも収縮することで、靭性の大きなガラス板でさえも歪ませてしまう。
又、発泡断熱材（発泡ウレタン）は、線膨張係数がガラス板より大きく（ガラスの線膨張係数は９×１０^−６／℃であり、発泡ウレタンの線膨張係数は１００×１０^−６／℃である）、その状況で、扉前板は室温側であり、扉前板に接した発泡断熱材は庫内冷気温側であるので、その線膨張係数の差によるバイメタル現象が発生し、扉前板（ガラス板）を歪ませてしまう。

なお、特許文献３には、扉前板の裏面に真空断熱パネルを貼付け、この真空断熱パネル及び扉前板との間に発泡断熱材（発泡ウレタン）を充填したものが示されている。しかしながら、このものの扉前板は、従来からの鋼板製であり、ガラス製ではない。このため、扉前板の裏面に貼付けられた真空断熱パネルも、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差によるガラス板の歪みを防止する役割を担っていない。すなわち、このものの扉前板の裏面に真空断熱パネルを貼付ける技術は、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差によるガラス板の歪みを防止するものとして開示されたものではないことが明らかである。

そこで、扉前板にガラス板を用いる恒温庫の扉において、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差による扉前板（ガラス板）の歪みを防止して優良な製品を提供できる恒温庫の扉を提供する。

本実施形態の恒温庫の扉は、ガラス板製の扉前板と、扉後板、及びそれら両板間に位置する真空断熱パネルを具え、その真空断熱パネルを前記扉前板に当接させ、該扉前板には発泡断熱材が接することのないようにしたことを特徴とする。

第１の実施形態を示す扉の横断面図 扉の分解斜視図 扉の部分拡大横断面図 冷蔵庫（恒温庫）全体の外観斜視図 扉の結合辺の数を説明するための斜視図 従来の扉の結合辺の数を説明するための斜視図 異なる従来の扉の結合辺の数を説明するための斜視図 第２の実施形態を示す図１相当図

以下、冷蔵庫の扉に適用した第１の実施形態につき、図１ないし図５を参照して説明する。
まず、図４には、冷蔵庫の全容を示しており、縦長箱状の庫本体１が、内部に冷蔵室、野菜室、製氷室、小冷凍室、大冷凍室を有していて（図示省略）、前面部にそれらの室の貯蔵品出入口である開口部をそれぞれに封ずる、冷蔵室扉２，３、野菜室扉４、製氷室扉５、小冷凍室扉６、大冷凍室扉７を有している。それらの扉２〜７のうち、冷蔵室扉２，３は観音開き式の扉であり、野菜室扉４、製氷室扉５、小冷凍室扉６、大冷凍室扉７は引出し式の扉である。

次いで、図１及び図２には、上記引出し式の扉２〜７のうちのいずれか、この場合、大冷凍室扉７の構成を示しており、前方より順に、扉前板８、扉外枠９、真空断熱パネル１０及びソフトテープ１１、断熱体１２、引出レール取付板１３、扉後板１４、ガスケット１５を有している。
このうち、扉前板８は、ガラス板製であり、矩形の平滑なものであって、透明なガラス板の裏面（後面）に必要な着色をしている。もしくは、ガラス板自体が有色となっている。

扉外枠９は、扉前板８より一回り大きな矩形のものであり、その上辺部、下辺部、左側辺部、及び右側辺部の、全周をＡＢＳ樹脂等のプラスチックにより一体に形成していて、更に、上辺部には引出し操作用の取手１６を前方に突出する形態で一体に形成している。加えて、この扉外枠９は、内周部の前側に、内方へ突出する突内縁部９ａを一体に形成して有している。なお、この突内縁部９ａは、裏面が複数段の階段状を成して、先薄状となっている。又、この扉外枠９の内周部の後側には、断面Ｌ字状の扉後板位置決め部９ｂを一体に形成して有している。

真空断熱パネル１０は、例えば、細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材とし、このコア材を、アルミニウム箔とＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に収納し、その内部を真空排気し開口を密閉することで容器内部を真空減圧状態に保持したパネルであり、薄くて低い熱伝導率（高い断熱性）を有している。真空断熱パネル１０全体としては、扉前板８よりやゝ小さな矩形のものである。

ソフトテープ１１は、真空断熱パネル１０を囲繞する矩形のものである。
断熱体１２は、発泡スチロールから成るもので、真空断熱パネル１０よりやゝ小さな矩形のものである。
引出レール取付板１３は、大冷凍室扉７の裏側（後側）に図示しない貯蔵品収納容器を支持する引出レール（これも図示せず）を取付けるためのもので、金属製であり、縦長の長尺状で、左右に１つずつ存在している。

扉後板１４は、この場合、プラスチック製であり、扉前板８とほゞ同じ大きさの矩形のもので、左右の両側に引出レール取付板１３を収納するための凹部１４ａを有し、裏側の周囲部に断熱体１２を収納するスロート部１４ｂを有している。このスロート部１４ｂは、閉扉時に庫本体１内に進入して該庫本体１の内側面部と重なることにより庫内からの冷気の漏洩を防止するためのものであり、この場合、全体として矩形の枠状を成している。

又、このスロート部１４ｂの外側に位置して、扉後板１４裏側の周囲部には、ガスケット取付部１４ｃ（図１参照）を有している。このガスケット取付部１４ｃは、中空であり、開口部が後方を指向している。扉後板１４は、そのガスケット取付部１４ｃ及び上記スロート部１４ｂより内方（中心側）の域が平滑なものである。更に、この扉後板１４の外周部の前縁には、前記扉外枠９の扉後板位置決め部９ｂに対応する差込部１４ｄを形成している。

ガスケット１５は、最前部に矢尻状の差込部１５ａを有するもので、その裏側に中空密閉のエアクッション部１５ｂを有し、更にその裏側に前記庫本体１に磁着するためのマグネット１５ｃを内蔵している。そのほか、ガスケット１５は、両側に、庫本体１からの冷気の漏洩をより確実に防止するためのひれ部１５ｄを有している。

この構成で、図３に詳細に示すように、扉外枠９の突内縁部９ａの前面に両面粘着テープ１７を貼付け、その両面粘着テープ１７の前面に扉前板８を貼付けている。換言すれば、扉外枠９の突内縁部９ａの前面に、両面粘着テープ１７を介して、扉前板８を貼付けて結合しており、それによって、扉外枠９に扉前板８が当接し、扉前板８を扉外枠９が囲繞して支持するようにしている。

次いで、真空断熱パネル１０の外周にソフトテープ１１を巻装し、真空断熱パネル１０の前面には、接着剤１８を塗布して、この接着剤１８を介し、真空断熱パネル１０の前面を上記扉前板８の裏面から扉外枠９の突内縁部９ａの裏面に貼付けている。この場合も換言すれば、扉前板８に真空断熱パネル１０を接着剤１８で接着することにより、扉前板８に真空断熱パネル１０を当接させており、その場合、真空断熱パネル１０の前面全部を扉前板８と扉外枠９の突内縁部９ａとに当接させることによって、扉前板８には発泡断熱材（発泡ウレタン）が接することのないようにしている。

更に、扉前板８と真空断熱パネル１０との当接面積は、扉外枠９と扉前板８との当接面積よりも大きいものとなっている。
加えて、上述の貼付けの結果、扉外枠９、特にこれの一部である突内縁部９ａが、扉前板８と真空断熱パネル１０との間に位置している。

この後、真空断熱パネル１０の裏面に図１に示す接着剤１９を塗布し、この接着剤１９を介して、真空断熱パネル１０の裏面に扉後板１４の前面を貼付けている。このとき、扉後板１４のスロート部１４ｂには、断熱体１２をあらかじめ収納しており、真空断熱パネル１０の裏面には、接着剤１９を介して、上記扉後板１４の前面を貼付けるのと同時に、断熱体１２の前面をも貼付けている。

換言すれば、真空断熱パネル１０に扉後板１４及び断熱体１２を接着剤１９で接着することにより、真空断熱パネル１０に扉後板１４及び断熱体１２を当接させており、この場合も、真空断熱パネル１０の裏面全部に扉後板１４及び断熱体１２に当接させることによって、扉後板１４には発泡断熱材（発泡ウレタン）が接することのないようにしている。
なお、このとき、扉外枠９の扉後板位置決め部９ｂには、扉後板１４の差込部１４ｄを差込んで、扉外枠９に対する扉後板１４の位置決めをしている。

前記扉前板８と扉後板１４との間の、真空断熱パネル１０で満たした以外の空間である真空断熱パネル１０周りの空間には、前記ソフトテープ１１が装填されていて、当該空間を満たしており、従って、大冷凍室扉７の扉前板８と真空断熱パネル１０との間、扉後板１４と真空断熱パネル１０との間、及びその他の扉内空間には、発泡断熱材が存在しない構成となっている。

なお、庫本体１など扉以外の部分には、発泡断熱材を単独に、あるいは真空断熱パネルを併用して、充填している。
そして更にその後、扉後板１４のガスケット取付部１４ｃにガスケット１５の差込部１５ａを差込んで、扉後板１４に対するガスケット１５の取付けをしている。

このように本実施形態によれば、恒温庫である冷蔵庫の開口部を封ずる扉（大冷凍室扉７）において、ガラス製の扉前板８と、扉後板１４、及びそれら両板８，１４間に位置する真空断熱パネル１０を具え、その真空断熱パネル１０を扉前板８に当接させ、該扉前板８には発泡断熱材が接することのない構成としている。
これにより、発泡断熱材の、充填後の冷却硬化の際の収縮並びに通常使用の際の庫内冷気の影響による収縮と、発泡断熱材のガラス板との線膨張係数の差による、扉前板８の歪みを防止して優良な製品を提供することができる。

詳細には、扉前板８には発泡断熱材が接しておらず、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差による影響がガラス板に及ぶことが避けられる。具体的には、前述のとおり、ガラスの線膨張係数は９×１０^−６／℃で、発泡ウレタンの線膨張係数は１００×１０^−６／℃であり、これらの線膨張係数をαとし、庫内温度をｔ_１、室内（庫外）温度をｔ_２、元の長さをＬ、伸びた長さをΔＬとすると、ΔＬは次式で求められる。

ΔＬ＝Ｌ×α×（ｔ_２−ｔ_１）
従って、庫内温度ｔ_１が−１８〔℃〕、室内温度ｔ_２が２０〔℃〕で、扉幅（元の長さ）Ｌが６８５〔ｍｍ〕のとき、
ガラス板では、
ΔＬ＝６８５×９×１０^−６×〔２０−（−１８））〕＝０．２３４２７ …（イ）
発泡ウレタンでは、
ΔＬ＝６８５×１００×１０^−６×〔２０−（−１８））〕＝２．６０３ …（ロ）
であり、線膨張係数の差による、６８５〔ｍｍ〕の扉幅におけるガラス板と発泡ウレタンの材質の伸びの差は、（ロ）−（イ）で、２．６０３−０．２３４２７＝２．３６８７３であり、約２．４〔ｍｍ〕もの収縮差があることになり、それによる影響がガラス板に及ぶこと（外観を損なう変形）が避けられる。

そして、扉前板８に当接した真空断熱パネル１０は、既述のとおり、細いガラス繊維の綿状物であるグラスウールをマット状にしてコア材とし、このコア材を、アルミニウム箔と合成樹脂とのラミネートフィルムで製袋したガスバリア容器に収納して、その内部を真空排気し開口を密閉することで容器内部を真空減圧状態に保持したパネルであり、すなわち、ガラスを主材料としている。従って、この真空断熱パネル１０と扉前板（ガラス板）８との線膨張係数は相似しており（もっぱら発泡ウレタンを用いる発泡断熱材の１／１０未満の小さい線膨張係数である）、線膨張係数の差による影響が発泡断熱材のようにガラス板に及ぶことがない。
このようにして、扉前板（ガラス板）８の歪みを防止して優良な製品を提供することができるのである。

又、本実施形態によれば、発泡断熱材が、扉前板８と真空断熱パネル１０との間、扉後板１４と真空断熱パネル１０との間、及びその他の扉内空間に存在しない構成としている。これにより、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差による影響がガラス板に及ぶことが、より確実に避けられる。この場合、発泡断熱材自体の熱収縮並びに線膨張係数の差による影響がガラス板に及ぶことが、より確実に避けられるだけでなく、庫内冷気で扉後板１４が冷却され、更に扉後板１４を介して発泡断熱材が冷却されてそれの影響がガラス板に及ぶということがなくなるので、発泡断熱材の熱収縮並びに線膨張係数の差による影響がガラス板に及ぶことが、より確実に避けられ、扉前板（ガラス板）８の歪みをより確実に防止して更に優良な製品を提供することができる。

更に、この場合、扉前板８と真空断熱パネル１０との間に発泡断熱材が存在しないことに加えて、扉後板１４と真空断熱パネル１０との間にも発泡断熱材が存在しないことにより、扉の薄形化ができる。

本実施形態によれば又、扉前板８と真空断熱パネル１０とを接着剤１８により貼付けている。これにより、扉前板８と真空断熱パネル１０とを一体化し、扉前板（ガラス板）８が万一割れた場合の飛散を真空断熱パネル１０の特には袋状ガスバリア容器で防止することができる。

すなわち、この場合、真空断熱パネル１０の袋状ガスバリア容器が従来の飛散防止用フィルムの役割を果たすようになるもので、それゆえ、従来の飛散防止用フィルムの使用を省略でき、もしくはそれの使用を周囲（扉外枠９）部分など部分的に留めることができて、コストの低減ができる。しかも、その従来の飛散防止用フィルムの使用を省略、もしくは部分的使用に留め得ることで、扉（大冷凍室扉７）の廃棄リサイクル時には、飛散防止用フィルムの剥離も不要、もしくは容易になり、作業性を良くすることができる。

又、接着剤１８についても、接着後の硬化収縮並びに通常使用の際の庫内冷気の影響による収縮が考えられるが、本実施形態によれば、真空断熱パネル１０を扉前板８に当接させていることで、接着剤１８はその塗布厚を薄く済ませることができるものであり、従って、その塗布厚の薄さに応じ、接着剤１８の接着後の硬化収縮並びに通常使用の際の庫内冷気の影響による収縮も小さくでき、それらの収縮による扉前板８の歪みを生じないようにできる。
なお、この場合、真空断熱パネル１０は扉前板８に接着剤１８に代えて両面粘着テープなど他の貼付手段により貼付けるようにしても良い。

加えて、本実施形態によれば、扉前板８を支持する扉外枠９を有し、この扉外枠９と扉前板８とが当接する構成としている。これにより、扉前板（ガラス板）８の支持がより確実にでき、前記歪みの防止に効果がある。

又、本実施形態によれば、扉外枠９と扉前板８との当接面積よりも、扉前板８と真空断熱パネル１０との当接面積が大きい構成としている。この場合、扉外枠９はプラスチック製で、前述のＡＢＳ樹脂であれば、線膨張係数は７１×１０^−６であり、線膨張係数が扉前板８及び真空断熱パネル１０のそれよりも大きい。この状況で、扉外枠９と扉前板８との当接面積よりも、扉前板８と真空断熱パネル１０との当接面積が大きい構成としているのは、線膨張係数の差のあるものより相似するものをより広く当接させた構成としているのであり、それによって、前記歪みの防止に一層の効果を奏する。

更に、本実施形態によれば、扉外枠９（特にはこれの一部である突内縁部９ａ）が、扉前板８と真空断熱パネル１０との間にも位置する構成している。これにより、扉前板８と真空断熱パネル１０との間への外気の侵入を、それらの間に位置した扉外枠９で防止できるので、その外気の侵入による扉の断熱性の低下をより確実に防止することができる。

そして、扉外枠９を全周一体に形成して有し、この扉外枠９に扉前板８を結合している。これにより、扉外枠９と扉前板８との結合辺の数を少なくできて、外気の侵入をより確実に防止できる。
これについて、図６及び図７は扉外枠と扉前板との結合構造の異なるものを示しており、図６は、扉外枠を上外枠１０１と下外枠１０２との２点で構成し、これらに前面部から左右の両側面部まで回り込んで有する扉前板１０３を結合して構成した扉１０４を示し、図７は、扉外枠を上外枠２０１と下外枠２０２及び左外枠２０３と右外枠２０４の４点で構成し、これらに前面部のみ有する扉前板２０５を結合して構成した扉２０６を示している。

このうち、前者（図６）の扉１０４では、扉外枠（上外枠１０１及び下外枠１０２）と扉前板１０３との結合辺の数は、図示のＢ_１〜Ｂ_６の各辺で示す６個あり、後者（図７）の扉２０６では、扉外枠（上外枠２０１、下外枠２０２、左外枠２０３、右外枠２０４）と扉前板２０５との結合辺の数は、図示のＣ_１〜Ｃ_１２の１２個ある。

これらに対して、本実施形態の扉（大冷凍室扉７）の扉外枠９と扉前板８との結合辺の数は、図５に示すように、Ａ_１〜Ａ_４の４個あるのみである。
このようにして、本実施形態によれば、外気の侵入の可能性のある結合辺の数を少なくできて、外気の侵入をより確実に防止できるのであり、それによって、外気の侵入による扉の断熱性の低下を更に確実に防止することができる。

以上に対して、図８は第２の実施形態を示すもので、上記第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ述べる。
このものの場合、扉後板３１を、第１の実施形態の扉後板１４に代えて、ガスケット取付部を有しないものとしており、従って、第１の実施形態のスロート部１４ｂと同様のスロート部３１ｂより外側の部分が、スロート部３１ｂより内方（中心側）の域と同様に平滑なものとなっていて、ガスケットは庫本体１側に取付けるようにしている。
そのほか、差込部３１ｄは、第１の実施形態の差込部１４ｄと同様である。
扉後板３１はこのような構成であっても良い。

なお、以上説明した恒温庫の扉は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、特に恒温庫としては冷蔵庫に限られず、温蔵庫であっても良いもので、扉も、例示した大冷凍室扉７に限られず、他の扉２〜６であっても良いなど、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得る。

そのほか、本発明の幾つか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は意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。

図面中、２〜７は扉、８は扉前板、９は扉外枠、９ａは扉外枠の突内縁部、１０は真空断熱パネル、１４は扉後板、１８は接着剤、３１は扉後板を示す。

Claims (7)

1. 恒温庫の開口部を封ずる扉において、
   ガラス製の扉前板と、扉後板、及びそれら両板間に位置する真空断熱パネルを具え、その真空断熱パネルを前記扉前板に当接させ、該扉前板には発泡断熱材が接することのないようにしたことを特徴とする恒温庫の扉。
2. 発泡断熱材が、扉前板と真空断熱パネルとの間、扉後板と真空断熱パネルとの間、及びその他の扉内空間に存在しないことを特徴とする請求項１記載の恒温庫の扉。
3. 扉前板と真空断熱パネルとを接着剤又は両面粘着テープ等の貼付手段により貼付けたことを特徴とする請求項１又は２記載の恒温庫の扉。
4. 扉前板を支持する扉外枠を有し、この扉外枠と扉前板とが当接していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の恒温庫の扉。
5. 扉外枠と扉前板との当接面積よりも、扉前板と真空断熱パネルとの当接面積が大きいことを特徴とする請求項４記載の恒温庫の扉。
6. 扉前板を支持する扉外枠を有し、その扉外枠が、扉前板と真空断熱パネルとの間にも位置することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の恒温庫の扉。
7. 扉前板を支持する扉外枠を全周一体に形成して有し、この扉外枠に扉前板を結合したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の恒温庫の扉。

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