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技術 断熱箱体

出願人 東芝ライフスタイル株式会社
発明者 吉田隆明
出願日 2015年6月9日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2015-116710
公開日 2017年1月5日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2017-003183
状態 特許登録済
技術分野 冷蔵庫の箱体(壁体)2
主要キーワード 背面角 突条形状 通気シート 広がり状態 引出容器 補強性能 冷媒パイプ 含浸硬化
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月5日)のものです。
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図面 (6)

課題

キャビネット断熱空間真空断熱パネル発泡断熱材を設けた冷蔵庫において、発泡断熱材が充填されない空洞が発生しにくく製造性に優れた冷蔵庫を提供する。

解決手段

左側面3a、右側面3b、上面3c、底面3d、及び背面3eを有する内箱3と、内箱3の外側に設けられ内箱3との間で断熱空間を形成する外箱と、断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、内箱3の左側面3a、右側面3b、上面3c、底面3d、背面3eの少なくともいずれか1つの面に発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔3e−1が設けられ断熱箱体であって、内箱3のガス抜き孔3e−1を有さない面の断熱空間側通気性シート32a、32b、34が貼付されている。

概要

背景

従来、冷蔵庫などの断熱箱体は、外箱内箱との間に形成された断熱空間発泡断熱材充填して構成され、その内部に貯蔵空間が形成されている。このような断熱箱体では、外箱と内箱との間に充填する発泡断熱材の一部を発泡断熱材より断熱性能に優れた真空断熱材に置き換えることで、貯蔵空間を区画する壁厚薄型化を図り貯蔵空間の容積拡張しているが、断熱箱体の壁厚の薄型化に伴い剛性が低下する問題がある。これに対して、剛性の高い真空断熱材を採用したり、発泡断熱材中グラスファイバを混合したり、外箱の各部位に補強板を設置したりするなどの種々の対策がとられている。

概要

キャビネットの断熱空間に真空断熱パネルと発泡断熱材を設けた冷蔵庫において、発泡断熱材が充填されない空洞が発生しにくく製造性に優れた冷蔵庫を提供する。左側面3a、右側面3b、上面3c、底面3d、及び背面3eを有する内箱3と、内箱3の外側に設けられ内箱3との間で断熱空間を形成する外箱と、断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、内箱3の左側面3a、右側面3b、上面3c、底面3d、背面3eの少なくともいずれか1つの面に発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔3e−1が設けられ断熱箱体であって、内箱3のガス抜き孔3e−1を有さない面の断熱空間側通気性シート32a、32b、34が貼付されている。

目的

本発明が解決しようとする課題は、前記の薄壁化に伴う内箱の剛性の低下を解決することができる断熱箱体を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、前記内箱の左右側面、上面、底面、背面の少なくともいずれか1つの面に前記発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔が設けられ断熱箱体であって、前記内箱の前記ガス抜き孔を有さない面の断熱空間側通気性シート貼付されている断熱箱体。

請求項2

左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備えた断熱箱体であって、前記内箱の断熱空間側に貼付された複数の通気性シートを備え、複数の前記通気性シートの少なくとも1つの前記通気性シートは、他の前記通気性シートの一部と重なっている断熱箱体。

請求項3

前記内箱の複数の面にわたって貼付された前記通気性シートが、他の前記通気性シートの一部と重なっている請求項2に記載の断熱箱体。

請求項4

前記内箱は、貯蔵空間側に突出し直線状に延びるビードを備え、前記通気性シートが、前記ビードを跨ぐように設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の断熱箱体。

請求項5

前記内箱は、貯蔵空間側に凹んだ凹溝を備え、前記通気性シートが、前記凹溝内に設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の断熱箱体。

請求項6

厚みの異なる複数種類の前記通気性シートが、前記内箱の断熱空間側に貼付されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の断熱箱体。

請求項7

前記通気性シートが、前記内箱の断熱空間側全面を覆うように貼付されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の断熱箱体。

請求項8

前記通気性シートが、連続気泡構造ウレタンフォームからなる請求項1〜7のいずれか1項に記載の断熱箱体。

技術分野

0001

本発明の実施形態は、断熱箱体に関するものである。

背景技術

0002

従来、冷蔵庫などの断熱箱体は、外箱内箱との間に形成された断熱空間発泡断熱材充填して構成され、その内部に貯蔵空間が形成されている。このような断熱箱体では、外箱と内箱との間に充填する発泡断熱材の一部を発泡断熱材より断熱性能に優れた真空断熱材に置き換えることで、貯蔵空間を区画する壁厚薄型化を図り貯蔵空間の容積拡張しているが、断熱箱体の壁厚の薄型化に伴い剛性が低下する問題がある。これに対して、剛性の高い真空断熱材を採用したり、発泡断熱材中グラスファイバを混合したり、外箱の各部位に補強板を設置したりするなどの種々の対策がとられている。

先行技術

0003

特開2008−101791号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本発明が解決しようとする課題は、前記の薄壁化に伴う内箱の剛性の低下を解決することができる断熱箱体を提供することである。

課題を解決するための手段

0005

本実施形態の断熱箱体は、左側面、右側面、上面、底面、及び背面を有する内箱と、前記内箱の外側に設けられ前記内箱との間で断熱空間を形成する外箱と、前記断熱空間に設けられた発泡断熱材とを備え、前記内箱の左側面、右側面、上面、底面、背面の少なくともいずれか1つの面に前記発泡断熱材の充填時にガスを排出するガス抜き孔が設けられ断熱箱体であって、前記内箱の前記ガス抜き孔を有さない面の断熱空間側通気性シート貼付されているものである。

図面の簡単な説明

0006

本発明の一実施形態に係る断熱箱体の断面図である。
図1のA−A断面図である。
内箱を背面から見た斜視図である。
断熱箱体の分解斜視図である。
発泡断熱材の発泡原液広がり状態を示す図である。

実施例

0007

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態について説明する。

0008

本実施形態に係る断熱箱体1は、左側壁右側壁天井壁底壁及び背壁を備えた前面に開口する箱状をなしており、その内部に区画された貯蔵室を冷却する冷凍サイクルとともに前面開口部を閉塞する扉が設けられ冷蔵庫を構成する。

0009

断熱箱体1は、鋼板製の外箱2と合成樹脂製の内箱3との間に断熱空間4を形成し、この断熱空間4にウレタンフォーム等の発泡断熱材20や真空断熱パネル22が設けられている。内箱3の内側には、複数の貯蔵室が設けられており、具体的には、図1に示すように、上段から順に、冷蔵室6、野菜室7が設けられ、その下方に製氷室8と小冷凍室9が左右に並べて設けられ、これらの下方に冷凍室10が設けられている。

0010

冷蔵室6及び野菜室7は、いずれも冷蔵温度帯(例えば、1〜4℃)に冷却される貯蔵室であり、それらの間は、合成樹脂製の仕切板11により上下に仕切られている。

0011

野菜室7の下方は、内部に断熱材が設けられた断熱仕切壁12によって仕切られ、冷凍温度帯(例えば、−10〜−20℃)に冷却される冷凍空間が形成されている。この冷凍空間は、仕切板13によって上下に区画され、その上方空間が更に仕切板14によって左右に分割され製氷室8及び小冷凍室9が設けられ、仕切板13の下方に冷凍室10が設けられている。

0012

断熱箱体1の外郭を構成する外箱2は、左側面2a、右側面2b、天面2c、底面2d及び背面2eを有する前面に開口した箱状をなしている。左側面2a、右側面2b、天面2cは、一枚の長尺な鋼板をほぼU字状に折曲することにより形成されている。底面2d及び背面2eは、左側面2a、右側面2b、及び天面2cと別個に設けられた鋼板を所定形状に成形した部材であり、底面2dには、冷凍サイクルの一部を構成する圧縮機や凝縮器収納される機械室15を形成するための段差部2d−1が折曲形成されている(図4及び図5参照)。

0013

図2に示すように、左側面2a及び右側面2bの前端部には、幅方向内方に突出するフランジ部2a−1、2b−1が形成され、左側面2a及び右側面2bの後端部には、前方に指向するフランジ部2a−2、2b−2が形成されている。更に、背面2eの左右の両端部には、左側面2a及び右側面2bのフランジ部2a−2、2b−2に挿入係合されるフランジ部2e−1、2e−2が形成されている。

0014

外箱2の左側面2a、右側面2b、天面2c、底面2d及び背面2eの断熱空間4側には、平板状の真空断熱パネル22が熱可塑性接着剤ホットメルト)などの接着剤で貼り付けられ、これにより、内箱3との間に形成される断熱空間4に真空断熱パネル22を配設している。

0015

また、背面2eの左右両側部には、図2及び図4に示すように、上下方向の中央付近に発泡断熱材20の発泡原液Pを断熱空間4へ注入するための注入孔16が穿設されている。

0016

内箱3は、合成樹脂材真空成形機によって成形したもので、外箱2の左側面2a、右側面2b、天面2c、底面2d及び背面2eとそれぞれ対向する左側面3a、右側面3b、天面3c、底面3d及び背面3eを有する前面に開口した箱状をなしており、外箱2との間で断熱空間4を形成する。

0017

外箱2及び内箱3で形成された断熱空間4には、外箱2に貼付された真空断熱パネル22が設けられ、真空断熱パネル22以外の箇所に発泡断熱材20や冷凍サイクルの一部を構成する放熱パイプなどの冷媒パイプ(不図示)が配設されている。本実施形態では、外箱2に貼付された真空断熱パネル22と内箱3の左側面3a、右側面3b、天面3c、底面3d及び背面3eとの間には発泡断熱材20が設けられており、この発泡断熱材20によって外箱2と内箱3とが一体化している。

0018

内箱3の左側面3a及び右側面3bには、貯蔵室6、7、8、9、10へ突出するビード17が設けられている。ビード17は、図1に示すように、左右の側面3a、3bの対向する位置に設けられた前後方向に延びる突条形状をなしており、不図示の棚板引出容器を支持する。

0019

内箱3の左側面3a及び右側面3bの前端部には、外箱2の左側面2a及び右側面2bのフランジ部2a−1、2b−1に挿入係合されるフランジ部3a−1、3b−1が形成されている。

0020

内箱3の背面3eには、断熱仕切壁12を形成する仕切部3fが内箱3の前面開口部に向けて突出している。図3に示すように、この仕切部3fは内箱3の左側面3a、右側面3b、及び背面3eに開口し、この開口を介して外箱2と内箱3との間に形成される断熱空間4が断熱仕切壁12の内部と連通している。

0021

また、内箱3の背面3eには、貯蔵室から断熱空間へ貫通するガス抜き孔3e−1が設けられており、断熱空間4に発泡断熱材20を充填する際に断熱空間4の空気をガス抜き孔3e−1から外部へ排出する。この例では、内箱3の背面3eの左右側部に複数個のガス抜き孔3e−1が上下方向に間隔をあけて設けられている。なお、本実施形態では、ガス抜き孔3e−1は、内箱3の背面3eに設けられ、左側面3a、右側面3b、天面3c、及び底面3dに設けられていない。

0022

内箱3の底面3dには、外箱2の底面2dの段差部2d−1に対応して機械室15を形成するための段差部3d−1が形成されている。

0023

また、内箱3の左側面3a、右側面3b、天面3c、及び底面3dには、断熱空間4から貯蔵室6、7、8、9、10へ陥没する凹溝18a、18bが設けられている。左側面3a及び右側面3bに設けられた凹溝18a、18bは上下方向に沿って直線状に設けられ、天面3c及び底面3dに設けられた凹溝18a、18bは左右方向に沿って直線状に設けられており、この例では、内箱3の隣接する面に設けられた凹溝18a、18bの端部が接続され、凹溝18a、18bが左側面3a、天面3c、右側面3b、及び底面3dを周回するように一続きに設けられている。このような内箱3の左側面3a、天面3c、右側面3b、及び底面3dを周回するように設けられた凹溝18a、18bは、内箱3の前部と後部に前後方向に間隔をあけて複数設けられてもよい。

0024

このような内箱3には、図2及び図3に示すように、背面3eに設けられたガス抜き孔3e−1を外側から覆うように背面3eの断熱空間4側に帯状の通気性シート30が内箱3の背面3eの左右側部に1つずつ貼付されている。通気性シート30は、背面3eの上端から下端まで背面3eに開口する仕切部3fを跨いで上下方向に沿って設けられ、上下方向に間隔をあけて設けられた複数のガス抜き孔3e−1を1つの通気性シート30が覆っている。

0025

また、内箱3の断熱空間4側には、ガス抜き孔3e−1を覆う通気性シート30以外にも、複数の通気性シート32a、32b、34、36が貼付されている。

0026

具体的には、通気性シート32a、32b、34は、内箱3においてガス抜き孔3e−1が設けられていない面に貼付されている帯状の通気性シートであり、内箱3を構成する複数の面にわたって設けられている。

0027

通気性シート32a、32bは、内箱3に設けられた凹溝18a、18bの底面に貼付され、内箱3の左側面3a、天面3c、右側面3b、及び底面3dに設けられている。なお、本実施形態では、内箱3の左側面3a及び右側面3bの断熱空間4側に開口する仕切部3fやビード17が形成されているが、通気性シート32a、32bは、仕切部3fやビード17を跨いで設けられ、内箱3の左側面3a、天面3c、右側面3b、及び底面3dを途切れること無く周回するように設けられている。

0028

凹溝18a、18bに設けられた通気性シート32a、32bの厚みは、図2に例示すように、凹溝18の深さより大きく、凹溝18a、18bに設けられた通気性シート32a、32bが左側面3a、天面3c、右側面3b、及び底面3dより断熱空間4側へ飛び出している。

0029

通気性シート34は、内箱3の左右の側面3a、3bに貼付された通気性シートであり、内箱3の前部から後方へ向けて延び凹溝18a、18bに設けられた通気性シート32a、32bと交差している。上記のように凹溝18a、18bに設けられた通気性シート32a、32bは左右の側面3a、3bから断熱空間4側へ飛び出ているため、前後方向に沿って延びる通気性シート34が、凹溝18a、18bに設けられた通気性シート32a、32bと交差する箇所において接触状態で重なっている。通気性シート34の後端部は、左右の側面3a、3bの後端で幅方向内方へ折れ曲がり背面3eの側部まで延びて、ガス抜き孔3e−1を覆う上下方向に延びる通気性シート30と交差し接触状態で重なっている。このような通気性シート34は、上下方向に間隔をあけて複数枚設けられており、内箱3の左右の側面3a、3bにおいて上下方向に延びる通気性シート30と格子状に設けられている。

0030

通気性シート36は内箱3の背面3eに貼付された帯状の通気性シートであり、2つの通気性シート36が背面3eの斜めに対向する角部を結ぶ対角線状に貼付され、背面3eの略中央部で交差し接触状態で重なっている。

0031

内箱3の断熱空間4側に貼付された各通気性シート30、32a、32b、34、36は、通気性を持つ柔軟なシート材であれば素材は特に限定されず、例えば、連続気泡のウレタンフォームあるいはゴム発泡シートや、不織布あるいは織物などの繊維シートを用いることができる。通気性シート30、32a、32b、34、36の厚みは、断熱空間4に注入される発泡原液Pが通気性シート30、32a、32b、34、36の内部まで浸透可能な厚みであることが好ましい。

0032

また、内箱3に貼付された各通気性シート30、32a、32b、34、36の厚みは、全て同一であっても良いが、本実施形態では、通気性シート32a、32bの厚みが、通気性シート30、34、36と異なっている。具体的には、凹溝18a内に設けられた通気性シート32aが最も肉厚に設けられ、凹溝18b内に設けられた通気性シート32bが凹溝18a内に設けられた通気性シート32aより肉薄に設けられ、内箱3の背面3eに設けられた通気性シート30、34、36が最も肉薄に設けられており、ガス抜き孔3e−1から離れた位置に貼付される通気性シートが、ガス抜き孔3e−1に近接する通気性シートより肉厚に設けられている。

0033

ここで通気性シート30、32a、32b、34、36の厚みの一例を挙げると、通気性シート30、32a、32b、34、36が連続気泡のウレタンフォームからなるシート材を使用する場合、凹溝18a内に設けられた通気性シート32aの厚みを10mm、凹溝18b内に設けられた通気性シート32bの厚みを7mm、内箱3の背面3eに設けられた通気性シート30、34、36の厚みを5mmに設けることができる。

0034

次に、上記構成の断熱箱体1の製造方法について図4及び図5に基づいて説明する。

0035

まず、外箱2の左側面2a、右側面2b、天面2c、底面2d及び背面2eの断熱空間4側に両面接着テープ或いはホットメルトなどの接着剤により真空断熱パネル22を接着する。

0036

また、内箱3の断熱空間4側に両面接着テープなどの接着剤により通気性シート30、32a、32b、34、36を上述した所定の位置に貼付する。

0037

次いで、図4に示すように、真空断熱パネル22を設けた外箱2の左側面2a、右側面2b及び天面2cの内側に通気性シート30、32a、32b、34、36を貼付した内箱3を配置して、内箱3の左側面3aおよび右側面3bのフランジ部3a−1a、3b−1aを外箱2の左側面2aおよび右側面2bのフランジ部2a−1、2b−1に挿入係合する。

0038

そして、外箱2と内箱3の間に形成された断熱空間4において、真空断熱パネル22が存在しない箇所に冷凍サイクルを構成する放熱パイプなどの冷媒パイプや、断熱箱体1に設けられた電気部品から延びるリード線を配設した後、外箱2の底面2dを外箱2の左側面2a及び右側面2bに取り付け、更に、外箱2の背面2eを左側面2a、右側面2b、底面2dに取り付ける。

0039

そして、図5に示すように、外箱2および内箱3の前面開口部を下方に向けつつ内箱3内に不図示の発泡治具を嵌め込んだ状態で、外箱2の背面2eに設けられた注入孔16に注入ノズル24を挿入し、注入ノズル24から吐出される発泡断熱材20の発泡原液Pを注入孔16より断熱空間4へ注入する。

0040

注入孔16から断熱空間4へ注入された発泡原液Pは、外箱2および内箱3の前面開口部のフランジ部2a−1、2b−1、3a−1、3b−1で受けられた後、発泡により膨張して断熱箱体1の左側壁、右側壁、天井壁、及び底壁の内部を断熱箱体1の前側から後側へ充填され、その後、断熱箱体1の背面角部を回り込んで断熱箱体1の背壁に流れ込み背壁内部へ充填される。このような発泡断熱材20の充填の際に、内箱3の断熱空間4側に貼付された通気性シート30、32a、32b、34、36に発泡原液Pが浸み込み通気性シート30、32a、32b、34、36を含浸硬化させ、密度の高い強固な樹脂層が形成される。

0041

そして、発泡断熱材20が断熱空間4全体に充填されると、外箱2の断熱空間4側に固定された真空断熱パネル22が発泡断熱材20によって内箱3に接着固定された断熱箱体1が得られる。

0042

以上のような本実施形態の断熱箱体1では、内箱3のガス抜き孔3e−1が設けられた背面3eだけでなく、ガス抜き孔3e−1が設けられていない面3a、3b、3c、3dにも通気性シート32a、32b、34が貼付されているため、これらの通気シート32a、32b、34も発泡断熱材20によって含浸硬化し、内箱3全体を補強することができ断熱箱体1の剛性を向上することができる。

0043

本実施形態では、前後方向に沿って延びる通気性シート34が、上下方向に延びる通気性シート32や通気性シート30と接触状態で交差したり、通気性シート36が対角線状に貼付され背面3eの略中央部において接触状態で交差しており、通気性シートが他の通気性シートの一部と重なるように設けられているため、重なり合った通気性シートが、発泡断熱材20によって含浸硬化することで内箱3を支え合いながら補強することができ、内箱3の剛性を向上することができる。

0044

本実施形態では、通気性シート34、36は、内箱3の複数の面にわたって設けられているため、発泡断熱材20によって含浸硬化した通気性シートが立体的に配置され内箱3のねじれや面同士の歪みを抑えることができ、内箱3の剛性をより一層向上することができる。

0045

本実施形態では、通気性シート34が、内箱3の左側面3a及び右側面3bに設けられたビード17を跨ぐように内箱3に貼付されており、ビード17の位置で通気性シート34を切断して内箱3に貼付する必要がなく作業性に優れる。

0046

本実施形態では、内箱3に設けた凹溝18a、18b内に通気性シート34を設けているため、凹溝18a、18bによって内箱3を補強することができるとともに、内箱3に対する通気性シート34の位置決めが容易となる。

0047

また、本実施形態では、凹溝18a内に設けられた通気性シート32aが最も肉厚に設けられ、凹溝18b内に設けられた通気性シート32bが凹溝18a内に設けられた通気性シート32aより肉薄に設けられ、内箱3の背面に設けられた通気性シート30、34、36が最も肉薄に設けられており、内箱3に貼付される位置によって通気性シートの厚みが異なっている。外箱2の注入孔16から注入された発泡原液Pは、断熱空間4の前面側から背面側へと順に発泡充填されるため、凹溝18a内に設けられた通気性シート32aでは、発泡開始直後に充填される断熱空間4の前面部分に位置することとなり、発泡原液Pの発泡圧が比較的高く通気性シート32a内部まで発泡原液Pが含浸しやすいが、内箱3の背面3eに設けられた通気性シート30、34、36では、発泡充填の終結部分に位置するため、発泡原液Pの発泡圧が比較的低く通気性シート30、34、36内部まで発泡原液Pが含浸しにくい。

0048

したがって、凹溝18a内に設けられた通気性シート32aを肉厚に設けることで、断熱空間4内に強固で厚みのある樹脂層を設けて内箱3前側の補強性能を上げつつ、内箱3の背面3eに貼付された通気性シート30、34、36が肉厚であると、通気性シートの深部まで発泡原液Pが浸透されず通気性シートを含浸硬化させることができないおそれがあることから、断熱空間4において発泡原液Pの発泡圧の低い位置に貼付された通気性シートほど肉薄に設けることで、確実に内箱3に貼付した全ての通気性シートを含浸硬化させることができる。

0049

なお、上記した実施形態では、内箱3に帯状の通気性シート30、32a、32b、34、36を貼付し内箱3の一部分に通気性シート30、32a、32b、34、36を設ける場合について説明したが、内箱3の断熱空間4側全面に通気性シートを設けてもよく、これにより、内箱3全体を発泡原液Pにより含浸硬化した通気性シートで補強することができ断熱箱体1の剛性を向上することができる。

0050

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。

0051

1…断熱箱体、2…外箱、3…内箱、3e−1…ガス抜き孔、3f…仕切部、4…断熱空間、15…機械室、17…ビード、18a…凹溝、18b…凹溝、20…発泡断熱材、30…通気性シート、32a…通気性シート、32b…通気性シート、34…通気性シート、36…通気性シート、P…発泡原液

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