專利名稱：真空絕熱材料及使用真空絕熱材料的冰箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠作為需要絕熱的冰箱的絕熱材料使用的真空絕熱材 料及使用該真空絕熱材料的冰箱。
技術(shù)背景近年來，從防止地球溫暖化的觀點(diǎn)出發(fā)極其希望節(jié)能，對于家電產(chǎn)品節(jié)能 化也成為緊急的課題。尤其是從在冰箱、冷凍箱中有效利用熱能的觀點(diǎn)出發(fā)， 具有優(yōu)良絕熱性能的絕熱材料為人所求。作為 一般的絕熱材料使用的是玻璃棉等的纖維材料或氨基曱酸乙酯泡沫 等的發(fā)泡體?？墒?，為了提高這些絕熱材料的絕熱性能，需要增加絕熱材料的 厚度，但是能夠充填絕熱材料的空間有限，所心在需要節(jié)省空間或當(dāng)需要有效 利用空間時(shí)不能適用。于是，作為高性能的絕熱材料提出了真空絕熱材料。這是將具有隔離材作 用的芯部材料插入具有阻氣性的外包材料中，減壓并密封內(nèi)部的絕熱材料。作 為真空絕熱材料，如在特開平9-138058號公報(bào)中公開的那樣，使用將玻璃棉另 一方面，如果是用粘合劑硬化玻璃棉等的纖維質(zhì)材料的芯部材料的話， 在將該芯部材料收容在外包材料內(nèi)時(shí)等，就有可能會因芯部材料具有的毛刺等 損傷外包材料，因此提出了不使用粘合劑制作芯部材料的方式的真空絕熱材 料。這是將玻璃棉等纖維質(zhì)材料收容在內(nèi)袋中，壓縮該內(nèi)袋，進(jìn)行減壓，將開 口部溶敷密封制作成的真空絕熱材料。對于該例有特開平4-337195號。但是，當(dāng)將真空絕熱材料使用在冰箱等的絕熱箱體上時(shí)，能夠?qū)⒂赏庀浜?內(nèi)箱形成的發(fā)泡絕熱材料配置在充填空間的外箱一側(cè)或內(nèi)箱一側(cè)或外箱與內(nèi)箱的中間位置中的任意一處，但實(shí)際上是配置在外箱一側(cè)。具體地說，是用兩 面貼膠帶或熱熔等粘接劑在外箱內(nèi)面粘接真空絕熱材料的情況較多。將真空絕熱材料配置在內(nèi)箱一側(cè)的情況較少的理由是因?yàn)槿绻渲迷趦?nèi)箱一側(cè)，雖然有能夠使真空絕熱材料的使用面積變小的好處，但由于內(nèi)箱與外 箱相比易變形，內(nèi)箱的外面與外箱的內(nèi)面相比有凹凸，所以將真空絕熱材料牢 固地固定在內(nèi)箱的外面很困難，并且在充填發(fā)泡絕熱材料時(shí)，在真空絕熱材料 和內(nèi)箱之間易形成空洞，會因空洞形成發(fā)生內(nèi)箱變形，或絕熱性能降低的問題。利用粘合劑制作的芯部材料是將有機(jī)、無機(jī)的纖維疊層體再用有機(jī)、無機(jī) 的粘合劑硬化成板狀，通過沖壓等將其截?cái)嗉庸こ梢?guī)定尺寸，做成真空絕熱材 料，所以形狀的穩(wěn)定性及硬化后的操作性良好，但反之，在外包材料內(nèi)放入芯 部材料時(shí)，或?qū)⑼獍牧蟽?nèi)進(jìn)行減壓時(shí)，會由于上述沖壓截?cái)鄷r(shí)產(chǎn)生的端面的 毛刺等損傷外包材料，且由于芯部材料自身被板狀化了，所以在進(jìn)行外包材料 內(nèi)的減壓時(shí)，芯部材料一側(cè)不變形，端面的毛刺等會損傷外包材料，除此之外， 還會有在外包材料和端面之間形成支架帳篷狀態(tài)的對流空間的問題。另外，由 于真空絕熱材料會保護(hù)在芯部材料的制作時(shí)產(chǎn)生的歪曲例如彎曲等不變，由此 會有成為向冰箱外箱進(jìn)行安裝時(shí)的障礙的問題。另外，該對流空間是芯部材料的板厚越厚越易產(chǎn)生，還有外包材料越?jīng)]有 柔軟性越易產(chǎn)生。此外若是使用粘合劑的芯部材料的話，如從IO年后回收的冰箱等取出真 空絕熱材料特別是芯部材料，即便要再生利用，由于作為芯部材料使用的纖維 疊層體中浸含粘合劑，所以一解體，由上述芯部材料就成為粉狀，且該粉狀顆 粒不規(guī)則，有不宜于再利用的問題。即存在不能將纖維疊層體和粘合劑分離 取出，難以成型為新的芯部材料的形狀的問題。對此，特開平4-337195號公報(bào)中公開的是取代粘合劑使用內(nèi)裝，將纖維 狀疊層體壓縮后，進(jìn)行減壓、整形，作成芯部材料，將其放入外包材料內(nèi)，作 為真空絕熱材料。即上述特開平4-337195號公報(bào)中公開的真空絕熱材料是將無機(jī)質(zhì)纖 維層收容在塑料薄膜制的內(nèi)袋內(nèi)，將內(nèi)袋內(nèi)進(jìn)行壓縮-減壓-熔敷密封做成內(nèi)包材料)內(nèi)之后，破壞內(nèi)袋的密封，將上述收容構(gòu)件(外包材料)內(nèi)減壓并熔 敷密封的真空絕熱材料。若是這種材料，由于在真空絕熱材料用芯部材料中能末等比較，能夠使絕熱性能顯著提高。換言之，上述特開平4-337195號公報(bào)中公開的芯部材料是板化的材料， 因此當(dāng)然不會像現(xiàn)有的芯部材料那樣，截?cái)鄷r(shí)在芯部材料上形成毛刺，所以不 會有芯部材料造成的外包材料的損傷，而且也沒有彎曲等，也難以在芯部材料 端面與外包材料之間產(chǎn)生支架帳篷狀態(tài)的對流空間，但在該特開平4-337195 號公報(bào)中，當(dāng)然沒有著眼于使對流空間變小，而且也沒有關(guān)于通過外包材料的 邊部處理而產(chǎn)生的對流空間的公開或啟示。另外，在外包材料使用鋁箔時(shí)，雖然阻氣性優(yōu)良，但由于鋁本身的熱傳導(dǎo) 率高，所以有由于通過外包材料的熱傳導(dǎo)(熱橋)而不能得到充分的絕熱性能的問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明4是供去除上述對流空間、絕熱性能優(yōu)良且折邊時(shí)的作業(yè)容易進(jìn)行、 生產(chǎn)率優(yōu)良的真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的冰箱。另外，本發(fā)明能夠得到再生性良好的真空絕熱材料水箱。進(jìn)而，還能夠得到在通過不使用粘合劑的芯部材料制作的真空絕熱材料自 身的彎曲或平面精度的確保上有利的無粘合劑的真空絕熱材料。為了解決上述問題，本發(fā)明的特征在于，具備在內(nèi)袋內(nèi)收容有具有柔軟 性的無機(jī)纖維的疊層體的芯部材料；和收容該芯部材料的外包材料，上述內(nèi)袋 為可熱熔敷的合成樹脂制，上述外包材料由金屬層和合成樹脂材料層形成且將 其內(nèi)部減壓并熔敷密封，使上述內(nèi)袋的熔敷部位于上述外包材料的熔敷部內(nèi)。另外，其特征在于，內(nèi)袋的邊部位于外包材料的開口熔敷部，上述熔敷部 一側(cè)的邊部的壁厚比其他的熔敷部厚。如上所述，由于包覆無機(jī)纖維疊層體的內(nèi)袋的邊部位于外包材料的邊部 內(nèi)，所以折邊時(shí)內(nèi)袋的壁厚部分彎折直徑必定變大，所以即便邊部有異物也不 會損傷外包材料。另外，在外包材料的邊部，通過熱傳導(dǎo)傳送到金屬層(例如 鋁箔或金屬蒸鍍層)的高溫一側(cè)的熱被內(nèi)袋的邊部阻斷一部分，由此該熱傳導(dǎo)量被降低。另外，內(nèi)袋的邊部位于外包材料的開口熔敷部，熔敷后的壁厚比其他的熔 敷部壁厚，所以內(nèi)袋成為熔敷材料，外包材料的熔敷容易進(jìn)行，并且熔敷材料 的厚度尺寸變大，該變大的部分能夠?qū)⑺樾蓟蚧覊m等的異物吸收在厚度尺寸 內(nèi)，可以做到切實(shí)的熔敷密封。另外，其特征在于，為了解決上述問題，具備收容有具有柔軟性的無機(jī) 纖維疊層體的芯部材料；以及因具備金屬層而具有阻氣性并且收容有上述芯部 材料的外包材料；該外包材料的內(nèi)部被減壓密封，上述外包材料的邊部沿著上 述芯部材料端面被彎折。另外，其特征在于，具備在內(nèi)袋內(nèi)收容有具有柔軟性的無機(jī)纖維的疊層 體的芯部材料；以及因具備金屬層而具有阻氣性并且收容有上述內(nèi)袋和上述芯 部材料的外包材料；上述外包材料的內(nèi)部被減壓密封，將該外包材料的邊部與 上述內(nèi)袋的邊部一起沿著芯部材料端面在上述外包材料和上述芯部材料之間 不形成對流空間地被彎折。進(jìn)而，其特征在于，上述芯部材料的端面棱線角部在上述減壓時(shí)被上述外 包材料壓圓。進(jìn)而，其特征在于，在壓縮上述內(nèi)袋內(nèi)的上述無^U千維的疊層體、將上述 外包材料的內(nèi)部減壓并熔敷密封上述外包材料的邊部時(shí)，上述無機(jī)纖維的疊層 體的端面棱線角部被做成圓狀，使上述內(nèi)袋位于上述端面棱線角部。另外，作為無機(jī)纖維的疊層體，采用玻璃棉、玻璃纖維、氧化鋁纖維、硅 鋁纖維之一。另外，其特征在于，內(nèi)袋采用聚乙烯薄膜，其壁厚為15~50pm，最好是 將其壁厚做成20~30拜。另外，在由內(nèi)箱和外箱形成的絕熱空間配設(shè)有真空絕熱材料和發(fā)泡絕熱材 料的冰箱中，配設(shè)有上述任一項(xiàng)記載的真空絕熱材料。通過使用這種有柔軟性的芯部材料，能夠切實(shí)去除現(xiàn)有芯部材料端面與外 包材料的端面由于支架帳篷形狀而產(chǎn)生的對流空間，所以能夠得到絕熱效果良好的真空絕熱材料。而且，芯部材料的角部形成圓狀，且由于具有撓性，不會發(fā)生外包材料接觸芯部材料的角部使外包材料的可靠性降低，并且由于芯部材 料自身具有柔軟性，彎曲等的修正也容易進(jìn)行。另外，由于具備內(nèi)袋，所以即便是無機(jī)纖維中混入異物時(shí)，如果內(nèi)袋的厚度例如是20pm的話，只要是重疊該厚度的40)im以內(nèi)，異物就不會到達(dá)外包 材料，不會損傷外袋材料。另夕卜，由于根據(jù)本發(fā)明制作的芯部材料是在內(nèi)袋內(nèi)壓縮內(nèi)部，將袋內(nèi)除氣, 所以能夠原樣保管，臨時(shí)保管也容易進(jìn)行，可有助于提高生產(chǎn)率。進(jìn)而，由于無機(jī)纖維疊層體采用了玻璃棉、玻璃纖維、氧化鋁纖維、硅鋁 纖維等，從而能夠進(jìn)行再利用，可對環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。另外，內(nèi)袋是由聚乙烯薄膜構(gòu)成，其壁厚做成15 5(Him。由于內(nèi)袋必要 具有規(guī)定的阻氣性，所以需要一定程度的厚度，從而做成15pm或以上。另一 方面，作為真空絕熱材料內(nèi)袋處于外包材料內(nèi)時(shí)，由于熱傳導(dǎo)率比芯部材料高， 所以能夠成為熱傳導(dǎo)層，從而4故成50nm或以下。例如，當(dāng)為20pm時(shí)，內(nèi)袋重疊的尺寸為40pm，加上外包材料的厚度尺 寸，能夠允許混入無機(jī)纖維疊層體中的異物的大小到40pm左右，能夠防止異 物刺破外包材料，由此得以提高生產(chǎn)率，進(jìn)而外包材料的邊部是使上述內(nèi)袋內(nèi) 在地介于折邊部中，由此不是接近直角的彎曲，而是成為至少加上內(nèi)袋的厚度 部分的彎曲半徑(R),所以能夠防止外包材料的損傷。另外，為了壓縮芯部材料將內(nèi)部除氣，將內(nèi)袋的開口熔敷。因此，為了進(jìn) 行穩(wěn)定的熔敷，最好是具有20|xm 30pm的壁厚。另外，在通過外箱和內(nèi)箱形成的絕熱空間配設(shè)真空絕熱材料和發(fā)泡絕熱材 料的冰箱中，能夠抑制通過現(xiàn)有的對流空間的熱移動(dòng)，度且即便是折邊作業(yè)， 也能夠提高真空絕熱材料的可靠性，所以冰箱的可靠性也能夠進(jìn)一步提高。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供絕熱性能優(yōu)良且折邊作業(yè)容易、生產(chǎn)率及再生性優(yōu) 越的真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的冰箱。另外，能夠得到在由不使用粘合劑的芯部材料做成的真空絕熱材料自身的 彎曲或平面精度確保上有利的無粘合劑的真空絕熱材料。


圖1是本實(shí)施例的冰箱的縱截面圖。圖2是圖1的要部A-A截面放大圖。圖3是本實(shí)施例的真空絕熱材料與現(xiàn)有的真空絕熱材料的比較說明圖。圖4是實(shí)施例的真空絕熱材料與現(xiàn)有的真空絕熱材料的制作工序說明圖。圖5是芯部材料制作工序說明圖。圖6是真空絕熱材料的制作工序說明圖。圖7是真空絕熱材料的邊部的說明圖。圖8是將真空絕熱材料配設(shè)在內(nèi)箱的圖。圖9是說明外包材料與內(nèi)袋的關(guān)系的圖。圖10是說明與圖9不同的例的圖。圖11是邊部彎折狀態(tài)的比較說明圖。圖12是表示真空絕熱材料的冰箱配設(shè)狀態(tài)的比較說明圖。圖中l(wèi)-水箱本體；2-冷藏室；3-蔬菜室；4a-第l冷凍室；4b-第2冷凍室；5 -冷藏室門；6-蔬菜室門；7-第l冷凍室的門；8-第2冷凍室的門；9-壓 縮機(jī)；10-冷卻器；11-冷氣扇；12-箱體；13-外箱；14-內(nèi)箱；15-絕熱 壁；16-真空絕熱材料；17-發(fā)泡絕熱材料；18-芯部材料；19-外包材料； 19a-邊部；20-無才幾纖維的疊層體；21-內(nèi)袋；21a-邊部；22 -沖壓機(jī)；23 -熱熔敷機(jī)；24-現(xiàn)有的真空絕熱材料；25 -芯部材料；26-外包材料；27 -對流空間(a)(b); 28-吸附劑；29-吸附劑收容部；30-吸附劑(圖3(b) (c)); 31-吸附劑收容部；32-步驟32; 33-步驟33; 34-步驟34; 35-步驟35; 36-步驟36; 37-步驟37; 38-步驟38; 39-步驟39; 40-現(xiàn)有 真空絕熱材料的邊部；41-熱熔或2面貼膠帶具體實(shí)施方式
圖1是具備本發(fā)明的冰箱的縱截面圖，圖2是圖1的A-A截面要部放大 圖，圖3是具備本發(fā)明的真空絕熱材料和用于說明該真空絕熱材料的圖，(a) 是本發(fā)明的真空絕熱材料，(b) (c)是現(xiàn)有的一般的真空絕熱材料的說明圖。 圖4是表示本發(fā)明的真空絕熱材料制作工序的圖，(a)是本發(fā)明的真空絕熱材 料的說明圖，(b )是一般的真空絕熱材料的說明圖，圖5是用于說明具備本發(fā) 明的真空絕熱材料的制作工序?yàn)橹沟恼f明圖，圖6是說明使用圖5的芯部材料完成本發(fā)明的真空絕熱材料為止的制作工序說明圖，圖7是用于說明具備本發(fā) 明的真空絕熱材料的邊部的說明圖，圖8是將真空絕熱材料配設(shè)在內(nèi)箱的圖， 圖9及圖IO是說明外包材料與內(nèi)袋的關(guān)系的圖。圖11是表示將圖7所示的邊 部彎折的狀態(tài)的圖，(a)是表示本發(fā)明的真空絕熱材料的圖，(b)是表示一般 的真空絕熱材料的圖，圖12是將圖11所示的真空絕熱材料配設(shè)在冰箱等的外 箱和內(nèi)箱形成的絕熱空間中的狀態(tài)的圖，(a)是表示本發(fā)明的真空絕熱材料的配設(shè)狀態(tài)的圖，(b)是表示一般的真空絕熱材料的配設(shè)狀態(tài)的圖。首先，在圖1、圖2上，水箱本體是從上順序包括冷藏室2、蔬菜室3、 第l冷凍室4a、第2冷凍室4b，具備關(guān)閉上述各室的前面開口部的門5~8。 5 是冷藏室門，6是蔬菜室門，7是第1冷凍室門，8是第2冷凍室門。而且是 上述門6~8將由抽屜式的門構(gòu)成的各個(gè)室的容器在拉出開門時(shí)隨著門而拉出 到面前的方式的冰箱。另外，還具備冷凍循環(huán)，在冰箱本體1的背面底部有壓 縮機(jī)9和冷凍室背面一側(cè)的冷卻器10。在冷卻器IO的上方配設(shè)有冷氣扇11, 將冷氣送往各室，將箱內(nèi)冷卻到規(guī)定溫度。另外，與壓縮機(jī)9、冷卻器10— 起，還有冷凝器(未圖示)、毛細(xì)管(未圖示)構(gòu)成冷凍循環(huán)。形成上述水箱本體1的外廓的是箱體12。該箱體12是由外箱13、內(nèi)箱 14、絕熱壁15等構(gòu)成。而且，上述絕熱壁15是由具備本發(fā)明的真空絕熱材料16和發(fā)泡絕熱材料 17構(gòu)成。上述發(fā)泡絕熱材料17是其自身具有粘結(jié)力的現(xiàn)場發(fā)泡的氨基曱酸乙酯泡 沫等的發(fā)泡絕熱材料17。另外真空絕熱材料16被制作成具有比剛才的發(fā)泡絕 熱材料17還高的絕熱性能。例如，如果發(fā)泡絕熱材料17的熱傳導(dǎo)率為0.016W/mK左右的話，真空絕 熱材料16的熱傳導(dǎo)率則設(shè)定為0.002W/mK左右。因此，如果將絕熱壁的熱泄漏量面積假定為一定的話，如果使用具有僅用 氨基曱酸乙酯等的發(fā)泡絕熱材料形成的絕熱壁厚尺寸約為1/5~1/9左右的厚度 尺寸的真空絕熱材料，則能夠同時(shí)設(shè)定來自該絕熱壁的熱泄漏量?？墒?，在僅 用真空絕熱材料構(gòu)成絕熱壁的箱體12上，由于沒有將外箱13和內(nèi)箱14 一體 化，箱體強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)值，所以在本發(fā)明中使用其自身具有粘結(jié)力的氨基曱酸乙酯等的發(fā)泡絕熱材料17,將上述外箱13和內(nèi)箱14粘結(jié)一體化。另外， 上述發(fā)泡絕熱材庫牛17的壁厚尺寸是5mm 20mm左右，即將平均厚度尺寸做 成15mm左右，即便在局部薄的地方也有確保能夠充填氨基曱酸乙酯等的發(fā)泡 絕熱材料17的5mm或以上的厚度，從而防止箱體12的強(qiáng)度降低。另外，上述真空絕熱材料16的設(shè)置位置是配置在能夠?qū)⒈涞臒嵝孤┝?大的地方重點(diǎn)遮護(hù)起來的位置，從而獲得了效果。而且，該真空絕熱材料16 在冰箱的絕熱空間所占比例設(shè)定為60%或以下。換言之，當(dāng)冰箱安裝時(shí)包括門 體的箱體高度尺寸比其寬度尺寸及厚度大時(shí)，在該冰箱的高度方向的兩側(cè)壁內(nèi)部和背面壁內(nèi)部和門內(nèi)部分別設(shè)置真空絕熱材料。而且將真空絕熱材料的總體 積設(shè)定為由上述外箱13和內(nèi)箱14形成的絕熱空間體積的60%或以下。另夕卜，如果真空絕熱材料的總體積為由上述外箱13和內(nèi)箱14形成的絕熱 空間體積的60%或以下的話，氨基曱酸乙酯等的發(fā)泡絕熱材料17就不能均勻 地充填，在發(fā)泡絕熱材料17中產(chǎn)生中空，使其強(qiáng)度及絕熱性能惡化。另外， 還會有上述的冷卻器IO的配管或冷氣扇11的配線(未圖示)接觸真空絕熱材 料16,損傷該真空絕熱材料16的可能。下面就圖3、圖4、圖5、圖6說明具備本發(fā)明的真空絕熱材料16。首先，在圖3上，該真空絕熱材料16是由芯部材料18和具有熱熔敷用的 塑料層的金屬箔疊層薄膜等組成的外包材料19構(gòu)成的。而且，上述芯部材料 18是由無機(jī)纖維的疊層體20和內(nèi)袋21構(gòu)成的。并且上述內(nèi)袋21是由厚度 20pm的材質(zhì)聚乙烯薄膜等組成的內(nèi)袋21。在無機(jī)纖維的疊層體20上一般使用玻璃棉、玻璃纖維、氧化鋁纖維、硅 鋁纖維或棉等的天然纖維。另外，內(nèi)袋21使用了壁厚為20pm的聚乙烯等合 成樹脂薄膜。選擇壁厚20pm的薄膜的理由是因?yàn)檫M(jìn)行內(nèi)袋內(nèi)的減壓時(shí)，該 薄膜與無機(jī)纖維的疊層體端之間不會產(chǎn)生對流空間，具有可吸附的柔軟性，同 時(shí)吸收混入后述的外包材料的開口部的熔敷部的異物的大小，使異物不會從外 包材料中露出。而且上述芯部材料18是如下制作而成的，即如后述的圖5的(a c)所示， 將以滾筒狀預(yù)先做成厚度為100mm 150mm的無機(jī)纖維的疊層體20截成規(guī)定 尺寸，折成2折或3折，如圖5的(b)所示，收容在內(nèi)袋21 (壁厚20pm左右的聚乙烯制的合成樹脂薄膜)內(nèi)后，用沖壓機(jī)22等壓縮該無機(jī)纖維的疊層 體，接著將內(nèi)袋21進(jìn)行減壓，然后用熱熔敷機(jī)23將內(nèi)袋21的開口部熱熔敷 密封。這樣制作成的芯部材料盡管沒有使用以往的粘合劑，但其通過壓縮-減壓 -熔敷密封工序而成的真空絕熱材料16芯部材料。即芯部材料18雖不使用粘合劑，但卻形成要制作的真空絕熱材料16 的厚度形狀，能夠充分得到作為芯部材料的使命的隔離材的作用。并且該芯部 材料有一定程度的柔軟性，容易順從地安裝在安裝部上。更詳細(xì)地說就是，上述無機(jī)纖維的疊層體20是在壓縮工序或減壓工序前 的例如200~300mm的厚度下，通過壓縮-減壓工序壓縮成20~25分之一的厚 度8~15mm。因此，原棉在該壓縮時(shí)當(dāng)然向要埋沒內(nèi)袋21的間隙的外周方向擴(kuò)展。接著，通過減壓工序，壁厚20^m左右的內(nèi)袋從外周壓縮無機(jī)纖維的疊層 體20使該芯部材料成為壓縮的形狀。換言之，內(nèi)袋21是能夠不形成支架帳篷 狀的空間，即柔軟性良好(易沿著收容物的形狀變形)的薄度。在這里，用圖3的(b) (c)說明現(xiàn)有的一般使用的真空絕熱材料。24是 現(xiàn)有的一般使用的真空絕熱材料，該真空絕熱材料24具備芯部材料25。該芯 部材料25使用粘合劑成型為厚度8~15mm的板狀，其端面用沖壓機(jī)等截?cái)?。該芯部材?5被收容在外包材料26 (金屬箔疊層薄膜)內(nèi)，將外包材料 26內(nèi)減壓-熔敷密封，則成為如圖3的(b)或圖3的(c)所示。即圖3 的(b)是外包材料26的柔軟性的極差，在芯部材料26端面形成對流空間27 的例，圖3的(c)是表示利用良好的柔軟性用減壓的力使外包材料26在芯部 材料端面成為完全貼附的狀態(tài)的圖。另外，上述外包材料26是由塑料-金屬 箔疊層薄膜構(gòu)成，在將外包材料26的開口部熔敷、密封時(shí)，融化熔敷該塑料 部。在這里，如果將圖3的(b)表示的真空絕熱材料24作為冰箱的絕熱壁使 用的話，常年使用時(shí)，從纖維材料等出來的水分或氣體等會滯留在上述對流空 間27中，在空間27內(nèi)對流而進(jìn)行熱移動(dòng)。由此絕熱性能明顯降低。一方面，如果成為圖3 (c)的狀態(tài)，即便不產(chǎn)生對流空間，外包材料26接觸到芯部材料25的端面角部A、 B，有可能由于毛刺而損傷外包材料26。換言之，由于用沖壓機(jī)等截?cái)嘈静坎牧?5時(shí)產(chǎn)生的毛刺使外包材料在A、 B部造成損傷的可能性很大。另外，圖3 (a)中28號表示吸附劑。在該吸附劑28中使用如為合成沸 石的分子篩13x等。而且，該吸附劑28是吸附從芯部材料中產(chǎn)生的水分及氣 體成分。即雖然芯部材料18 (無機(jī)纖維20)在被收容在外包材料19中之前 是十分干燥的，但由于成本等問題不能完全去除氣體及水分。即由于進(jìn)行充 分的干燥需要很長時(shí)間所以是不可能的。為此放入吸附劑28，但該吸附劑28 的能力也有限。即作為真空絕熱材料而被組裝在冰箱內(nèi)時(shí)，用上述吸附劑不 能保證例如10年。為此，如上所述對流空間被氣體及水分占滿，通過對流開 始熱移動(dòng)。而且，上述吸附劑28是充填在設(shè)于無機(jī)纖維疊層體20的吸附劑收容部 29內(nèi)。內(nèi)袋21起到防止該吸附劑28從吸附劑收容部29內(nèi)迸出的作用。因此， 上述吸附劑28在內(nèi)袋的壓縮-減壓-熔敷之前就要預(yù)先放入吸附劑收容部29 內(nèi)。另一方面，圖3 (b)(c)中的30號是吸附劑。該吸附劑的作用與圖3 (a) 相同。只是圖3 (b) (c)表示的是在使用粘合劑硬化的芯部材料25上設(shè)置的 吸附劑收容部31中放入吸附劑30,由于沒有如本發(fā)明的內(nèi)袋21,所以將吸附 劑30放入吸附劑收容部31中，由于沒有如本發(fā)明的內(nèi)袋21,所以吸附劑30 有可能會從收容部31中迸出，進(jìn)入芯部材料25和外包材料26之間，有可能 損傷外包材料。為此，當(dāng)然需要在其上設(shè)置覆蓋收容部31的部件，例如設(shè)置 蓋體。下面用圖4iJi明上述真空絕熱材料16與現(xiàn)有的真空絕熱材料24的制作工 序的不同。圖中(a)表示本發(fā)明，(b)表示現(xiàn)有例。首先在圖4(a)中，說明本發(fā)明的真空絕熱材料16的制作工序，在步驟 32中滾筒狀的原棉被截?cái)酁橐?guī)定尺寸。其后，在步驟33中原棉被放入干燥爐 (230°C)內(nèi)，干燥后，該原棉被收容在內(nèi)袋內(nèi)，在步驟34中，進(jìn)行臨時(shí)壓縮 裝袋(壓縮-減壓-熔敷密封)，做成芯部材料。在該狀態(tài)下做成的芯部材料 也可以臨時(shí)保管。下面，在步驟35中將芯部材料收容在外包材料內(nèi)。其后破壞內(nèi)袋，接著 在步驟36中將外包材料內(nèi)減壓，熔敷密封訪該開口部，做成真空包裝。其后在步驟37中將在真空絕熱材料16的周圍產(chǎn)生的邊部(后述)向一面 (例如上面)一側(cè)彎折，固定該邊部。然后將做成的真空絕熱材料16用熱傳導(dǎo)率測試器等進(jìn)行合格品、不合格 品的檢查(步驟38),使真空絕熱材料16完工。下面關(guān)于圖4的(b)，在該圖4(b)上展示的現(xiàn)有的真空絕熱材料24的 制作工序中，與圖4的(a)特別不同的點(diǎn)是使用了粘合劑。即是(粘合劑 浸含、脫水)-(浸含芯部材料截?cái)?-(加熱成型)-(芯部材料截?cái)?的 工序。這些工序都是在使用粘合劑時(shí)必要的工序，但在本發(fā)明中，不使用該粘合 劑，用內(nèi)袋來替代。在這里，用圖5、圖6說明上述圖4所示的制作工序。圖5表示的是將原棉按規(guī)定尺寸從虛線截?cái)?，收容在?nèi)袋中，將該內(nèi)袋開 口熔敷，直到做成芯部材料為止的圖，圖6所示的是將芯部材料18放入外包 材料19中，做成真空絕熱材料16的過程的圖。首先在圖5中，(a)是表示將巻成滾筒狀的原棉干燥后，在例如虛線的部 分截?cái)?，做成?guī)定尺寸，圖5的(b)是表示將在(a)中被截?cái)嗔说脑?無 機(jī)纖維疊層體20 )折成2折，將其收容形成3面被熔敷的袋狀的內(nèi)袋21中的 狀態(tài)的圖。這時(shí)從圖(b)可知，由于原棉20不含有粘合劑等硬化劑，所以沿 著內(nèi)袋21的形狀，利用自身具有的柔軟性變形，角部成為圓狀(R形狀)。將其在如圖5的(c )表示的厚度方向用沖壓機(jī)22壓縮到例如25分之一 左右為止，做成8~15mm的原棉20。當(dāng)然這時(shí)要預(yù)先在內(nèi)袋21放入吸附劑(未 圖示)。接著將內(nèi)袋21內(nèi)減壓，用熔敷機(jī)23熔敷密封內(nèi)袋21的開口部。在該過 程中，原棉20成為充滿內(nèi)袋21且沒有角部的具有圓角的原棉20,與內(nèi)袋21 一起構(gòu)成真空絕熱材料16用芯部材料18。只要是如此做成的芯部材料18，即 便不組成連續(xù)工序，也能夠在該狀態(tài)下保管，由此在生產(chǎn)調(diào)節(jié)等方面成為非常 方便的芯部材料18。即被保持在保管中減壓的狀態(tài)下。接著關(guān)于圖6，首先在圖6的(a)中，被收容在外包材料19內(nèi)的芯部材 料18的內(nèi)袋21準(zhǔn)備在下面的工序中減壓，如圖示部(內(nèi)袋破壞)被破壞。由 此在圖6的(b)中，包括內(nèi)袋21的芯部材料18內(nèi)的減壓能夠順利進(jìn)行。這 時(shí)，應(yīng)特別提到的是內(nèi)袋21的邊部21a (L4部)如圖示進(jìn)入外包材料19的邊 部19a(L5部)內(nèi)，外包材料19的邊部19a成為4層。由于原來的外包材料 19的內(nèi)側(cè)是熱熔敷層(塑料層)，是由例如低密度聚乙烯薄膜、鏈狀低密度聚 乙烯薄膜、高密度聚乙烯薄膜等的合成樹脂材料形成的，所以與內(nèi)袋21的聚 乙烯薄膜的相合性良好，能夠進(jìn)行4層部的熱熔敷。而且，被熱熔敷的部分是 一體化的。因此即便在收容芯部材料18時(shí)外包材料的開口部落入灰塵、碎屑， 該開口部也由于有如上所述的熔敷材料(內(nèi)袋)，從而能夠吸收灰塵、碎屑，切實(shí)密封外包材料。最后，包括邊部21a的邊部19a例如以如圖6的(c)所示的邊部為基點(diǎn)， 向上面一側(cè)折入，用膠帶等(未圖示)固定如此做成的真空絕熱材料16。這時(shí)，由于芯部材料18的端部呈圓狀，具備本發(fā)明的真空絕熱材料16 的邊部21a、 19a沿著該圓狀部折入，折成在邊部19a和外包材料19之間不產(chǎn) 生如現(xiàn)有技術(shù)的對流空間。換言之，能夠不用擔(dān)心如圖3的(c)所示的角部 破損地進(jìn)行彎折。原因是防止了易使內(nèi)袋21破損的直角彎曲。由此，在通過真空絕熱材料16的外包材料19具有的金屬部(防護(hù)層)而 被傳導(dǎo)的熱移動(dòng)中，能夠?qū)⒁酝鰪?qiáng)了的熱對流空間的形成抑制在最小限度 上。即由于折邊時(shí)的內(nèi)袋的壁厚部分彎折直徑變大，所以即便在邊部有異物 等，也不會損傷外包材料。另外，在外包材料的邊部，通過金屬層的熱傳導(dǎo)而 傳過來的高溫一側(cè)的熱被內(nèi)袋阻擋一部分，由此該熱傳導(dǎo)量能夠降低。下面用圖7、圖8說明由于通過外包材料19的熱傳導(dǎo)(熱橋)，外箱13 一側(cè)的熱被傳導(dǎo)到內(nèi)箱14 一側(cè)的機(jī)理。真空絕熱材料16自身具有如前所述的發(fā)泡絕熱材料17的數(shù)倍的絕熱性 能，但外包材料19特別是鋁箔部的絕熱效果很小。通常將通過該鋁箔部被傳 導(dǎo)的熱叫做熱橋。即外包材料的表面一側(cè)的鋁箔如圖7、圖8所示,接觸外箱13配設(shè)。因此，外箱13的熱如圖7的箭頭經(jīng)由邊部19a從外箱13 —側(cè)的面19b傳 導(dǎo)到內(nèi)箱14一側(cè)的面19c。這時(shí)，在本發(fā)明中，如圖7所示，L2部相對于邊 部Ll被內(nèi)袋21的邊部21a隔離，由此在A部，成為外箱13側(cè)面19b的熱不 能傳導(dǎo)到內(nèi)箱14側(cè)面19c的構(gòu)造。換言之，相對于外包材料19形成的邊部L1，內(nèi)袋21形成的邊部21a的 長度L2越長，從外包材料的外箱13側(cè)面1%傳導(dǎo)到外包材料19的內(nèi)箱13 側(cè)面19c的熱量越能夠大幅度降低，但從制作觀點(diǎn)上看，最好是做成L2/L1=0.8 或以下。另外，外包材料19通常是將19b和19c2片熱熔數(shù)做成袋形狀。而且，將 包括該熱熔敷部L3的芯部材料18為止的重合部Ll稱為外包材料19的邊部， 同樣，將包括內(nèi)袋的熱熔敷部的重合部L2稱為內(nèi)袋21的邊部21a。而且，在外包材料19b和19c的熱熔敷量L3中，如果將上述內(nèi)袋21的邊 部21a延長，則內(nèi)袋21的壁厚部分60jim成為熔敷材料，能夠切實(shí)地進(jìn)行外 包材料1%和19c之間的熔敷。圖8是將上述邊部19a、 21a向內(nèi)箱13側(cè)面19c彎折固定上的圖。從圖中 可以明確，通過上述邊部19a包括內(nèi)袋21的壁厚(60pm)而彎折，比現(xiàn)有的 折邊彎曲半徑(R)大，在彎折時(shí)發(fā)生的外包材料19的損傷能夠大幅度降低。 由此，沿著芯部材料18可容易地彎折邊部19a。下面用圖9、圖IO說明外包材料19與收容在上述外包材料19中的內(nèi)袋 21的關(guān)系。首先，圖9是預(yù)先熱熔敷3方，將內(nèi)袋21收容在外包材料19內(nèi)后，將外 包材料19的開口部19d與內(nèi)袋21的邊部21a和外包材料19的邊部19a—起進(jìn)行熱熔敷。該熱熔敷部寬度Lwl比其它3方的熱熔敷部寬度W2熔敷得更寬，換言 之，內(nèi)袋21的邊部21a如同Wl進(jìn)入外包材料19的邊部19a的60%~70%部。 由此，通過該部分的熱傳導(dǎo)比其他的3處(W2部)大幅度變小。 下面，關(guān)于圖10，圖10是將圖9的外包材料19的熱熔敷部W2做成比 收容內(nèi)袋21后的W2更寬的W3。即圖10所示的是將包括內(nèi)袋21的邊部21a進(jìn)行熱熔敷而得到W3。圖10所示的是在外包材料19單體上進(jìn)行熱熔敷(圖9的W2部)時(shí)，成為使內(nèi) 袋21的夾層部W3再度熱熔敷的形式，由此雖然作業(yè)工序增加，但能夠?qū)?nèi) 袋做成熱熔敷時(shí)的熔敷材料，因此熔敷的可靠性進(jìn)一步提高。另外，外包材料19的收容內(nèi)袋21用的開口部19d的熱熔敷與圖9同樣， 所以省略了說明。下面，用圖11、圖12iJL明上述對流空間。圖11、圖12都表示具備本發(fā)明的真空絕熱材料16與現(xiàn)有的真空絕熱材 料24的比較，圖11是真空絕熱材料24的單體的比較，圖12是表示作為水箱 的絕熱材料使用時(shí)的比較。首先在圖11上，由于圖11的(a)是具備本發(fā)明的真空絕熱材料16,所 以在內(nèi)袋21和無機(jī)纖維的疊層體20之間即便是在端部也沒有產(chǎn)生對流空間。 另外，即便將邊部19a按虛線進(jìn)行折邊，邊部19a也能夠沿著外包材料無間隙 地按圖9 (a)的虛線彎折，因此不會形成對流空間。但是，如果是現(xiàn)有的真空絕熱材料24,芯部材料25由于粘合劑而硬化， 并成板化，從而端面成為如圖所示的截?cái)嗝妗Ｒ虼?，即便將外包材?6進(jìn)行減壓，在上述芯部材料25的端部也易產(chǎn)生 對流空間27a。該對流空間27 (a)的熱傳導(dǎo)率在真空度高時(shí)是能夠無視的， 但如果由于常年使用，該空間充滿水分或從芯部材料出來的氣體，則通過該對 流空間27 (a)傳導(dǎo)的熱就會超過絕熱容許值。另外，如果將該真空絕熱材料 24的邊部40如圖所示進(jìn)行折邊的話，外包材料26接觸芯部材料25的端部B， 為了避免被截?cái)鄷r(shí)產(chǎn)生的毛刺等損傷，就要不太施加張力地按虛線彎折。(如 圖]1 (a),不沿著芯部材料18彎折)其結(jié)果在折邊部也產(chǎn)生對流空間27b。由于該對流空間27b從最初就沒有被減壓，所以當(dāng)然從最初就成為通過對 流傳輸熱的空間，作為整體不能夠叫做絕熱性能良好的真空絕熱材料24。圖12所示的是用上述圖ll說明了的將本發(fā)明和現(xiàn)有真空絕熱材料組裝進(jìn) 冰箱的絕熱材料中的狀態(tài)的圖。都是在外箱13上利用熱熔或2面貼膠帶41等貼上真空絕熱材料后，再充 填發(fā)泡絕熱材料17。它們都是邊部19a、 40面向內(nèi)箱14一側(cè)折入。對于本發(fā)明的真空絕熱材料16,由于沒有形成對流空間27a、 27b,所以 沒有通過該對流空間27a、 27b的熱移動(dòng)，因此僅有通過外包材料的熱移動(dòng)， 但對于現(xiàn)有的真空絕熱材料24除了通過外包材料26的金屬部的熱移動(dòng)以 外，還必須防止外箱13—側(cè)的熱通過對流空間27a、 27b進(jìn)入內(nèi)箱14一側(cè)。 以往作為防止其發(fā)生的對策是將發(fā)泡絕熱材料17的壁后加厚等。本發(fā)明如以上說明，是將無機(jī)纖維的疊層體收容在圓袋內(nèi)，將內(nèi)袋臨時(shí)進(jìn) 行壓縮-減壓-熔敷密封，利用自身具有的柔軟性，將無機(jī)纖維的疊層體其無 間隙地配設(shè)在內(nèi)袋中，將由此制作成的芯部材料收容在金屬箔疊層薄膜等組成 的外包材料內(nèi)，破壞內(nèi)袋的密封，將外包材料減壓，熔敷密封制作成真空絕熱 材料，由于在該真空絕熱材料中，包覆無機(jī)纖維疊層體的內(nèi)袋的邊部位于外包 材料的邊部內(nèi)，所以折邊時(shí)內(nèi)袋的壁厚部分的彎折直徑必定會變大，因此即便 在邊部有異物等也當(dāng)然不會損傷外包材料，并且在外包材料的邊部，通過金屬 箔例如鋁箔的熱傳導(dǎo)而傳送的高溫一側(cè)的熱被內(nèi)袋阻擋一部分，由此該熱傳導(dǎo) 量降低。另外，內(nèi)袋的邊部位于外包材料的開口熔敷部，熔敷后的壁厚與其他的熔 敷部相比是厚壁，所以內(nèi)袋成為熔敷材料，當(dāng)然容易進(jìn)行外包材料的熔敷，并 且熔輔材料變厚的部分能夠吸收碎屑或灰塵等的異物，從而能夠進(jìn)行切實(shí)的密 封。另外，由于作為無機(jī)纖維疊層體使用了玻璃棉、玻璃纖維、氧化鋁纖維、 硅鋁纖維等，所以無機(jī)纖維的疊層體當(dāng)然能夠再利用，能對環(huán)境保護(hù)做出貢獻(xiàn)。 即邊部熔敷的可靠性增加，氣密性保持進(jìn)一步提高，無機(jī)纖維不會因氣體侵 入等劣化，并且能夠促進(jìn)再利用。另外，內(nèi)袋做成能夠熱熔敷的合成樹脂制，其壁厚為20~50pm，所以當(dāng) 壁厚為20pm時(shí)，無機(jī)纖維疊層體中混入的異物的大小能夠容許到40pm,當(dāng) 壁厚為50pm時(shí)異物的大小能夠容許到10(Him，因此不僅能夠提高生產(chǎn)率，而 且在減壓時(shí)不會在無機(jī)纖維疊層體和內(nèi)袋之間產(chǎn)生支架帳篷狀態(tài)的對流空間。進(jìn)而，在由外箱和內(nèi)箱形成的絕熱空間中配設(shè)有真空絕熱材料的冰箱中， 上述真空絕熱材料是方案1~4中任意一項(xiàng)所述的真空絕熱材料，由此能夠抑制 以往的通過對流空間的熱移動(dòng)，從而能夠得到帶有效率良好的真空絕熱材料的 水箱。
權(quán)利要求
1.一種真空絕熱材料，其特征在于，具備在內(nèi)袋內(nèi)收容有具有柔軟性的無機(jī)纖維的疊層體的芯部材料；和收容該芯部材料的外包材料，上述內(nèi)袋為可熱熔敷的合成樹脂制，上述外包材料由金屬層和合成樹脂材料層形成且將其內(nèi)部減壓并熔敷密封，使上述內(nèi)袋的熔敷部位于上述外包材料的熔敷部內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于， 作為上述無機(jī)纖維的疊層體采用玻璃棉、玻璃纖維、氧化鋁纖維、硅鋁纖維之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空絕熱材料，其特征在于， 使上述內(nèi)袋為可熱熔敷的合成樹脂制，其壁厚為15 50^im。
4 . 一種冰箱，在由外箱和內(nèi)箱形成的絕熱空間配設(shè)有真空絕熱材料和發(fā) 泡絕熱材料，其特征在于，上述真空絕熱材料具備在內(nèi)袋內(nèi)收容有具有柔軟性的無機(jī)纖維的疊層體 的芯部材料；和收容該芯部材料的外包材料，上述內(nèi)袋為可熱熔敷的合成樹脂制，上述外包材料由金屬層和合成樹脂材 料層形成且將其內(nèi)部減壓并熔敷密封，使上述內(nèi)袋的熔敷部位于上述外包材料 的熔敷部內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種作為需要絕熱的冰箱的絕熱材料而可以使用的真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的冰箱，特別涉及在折邊部不產(chǎn)生對流空間。該真空絕熱材料具備在內(nèi)袋內(nèi)收容有具有柔軟性的無機(jī)纖維的疊層體的芯部材料；和收容該芯部材料的外包材料，上述內(nèi)袋為可熱熔敷的合成樹脂制，上述外包材料由金屬層和合成樹脂材料層形成且將其內(nèi)部減壓并熔敷密封，使上述內(nèi)袋的熔敷部位于上述外包材料的熔敷部內(nèi)。
文檔編號F25D23/06GK101334125SQ20081013035
公開日2008年12月31日 申請日期2005年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月12日
發(fā)明者三關(guān)隆, 久保田剛, 荒木邦成, 越后屋恒 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社