專利名稱：真空絕熱材料及使用真空絕熱材料的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空絕熱材料及使用了真空絕熱材料的設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為對(duì)防止地球溫室效應(yīng)的社會(huì)對(duì)策，為實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2排放的抑制，正在各個(gè)領(lǐng)域推進(jìn)節(jié)能措施。在近年的電氣產(chǎn)品、尤其是有關(guān)冷熱的家電制品中從降低電消耗量的觀點(diǎn)出發(fā)，采用真空絕熱材料以強(qiáng)化絕熱性能成為主流。在一般所使用的真空絕熱材料中，為了抑制構(gòu)成真空絕熱材料的芯材和內(nèi)包裝材料帶入的水分，以及在長(zhǎng)期使用過(guò)程中從外包覆材料的外側(cè)進(jìn)入的水分或氣體引起的絕熱性能的劣化而使用吸附劑。吸附劑中使用化學(xué)吸附劑和物理吸附劑。在化學(xué)吸附劑中，作為吸附性能吸附水分的量較多，由于吸濕是化學(xué)反應(yīng)，因而即使作為真空絕熱材料投入到內(nèi)部，水分一旦被吸附，即使在真空狀態(tài)下也不會(huì)從吸附劑中排出。但是，化學(xué)吸附劑的吸附原理由于是化學(xué)反應(yīng)，因而在吸附時(shí)產(chǎn)生大量的熱，所以當(dāng)操作時(shí)或再循環(huán)的解體時(shí)若水分附著則發(fā)熱。另外，就化學(xué)吸附劑而言，能吸附的氣體有限，主要是吸附水分。另一方面，就物理吸附劑而言，雖然與化學(xué)吸附劑比較水分的吸附量較差，但其優(yōu)點(diǎn)是，除水分之外還能吸附氮?dú)饧把鯕獾葰怏w，也因吸附原理為使氣體吸附在吸附劑的孔部而反應(yīng)熱較少。但是，就物理吸附劑而言，由于使氣體吸附在孔部，因而吸附性能因環(huán)境氣體的溫度及真空度等而降低。在專利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的真空絕熱材料中，吸附劑使用疏水性吸附劑和親水性吸附劑多種物理吸附劑。通過(guò)使用多種吸附劑，以疏水性吸附劑吸附氣體成分，親水性吸附劑吸附水分，從而提高真空絕熱材料的性能?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-293708號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)中，雖然真空絕熱材料的性能得到提高，但因使用多種吸附劑而使制造成本大幅度地提高。另外，在使用多種吸附劑的場(chǎng)合，必須將各種吸附劑分別投入真空絕熱材料中，因投入量的調(diào)整等而花費(fèi)工夫。再有，吸附劑的量越多，做成真空絕熱材料時(shí)由于吸附劑的體積大而相應(yīng)地將芯材往上推，致使表面產(chǎn)生吸附劑的凸部，即使為了將真空絕熱材料做成平面而對(duì)其進(jìn)行壓縮輥壓，也有可能使表面成為凹凸形狀。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于提供一種提高吸附劑的吸附性能、絕熱性能高的真空絕熱材料及電冰箱。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用例如本發(fā)明的如下方案記載的結(jié)構(gòu)。若列舉其一個(gè)例子則是，在具有纖維聚集體的芯材、吸附氣體的吸附劑、以及收放芯材的外包覆材料，上述吸附劑具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使該沸石固形化的粘合劑，該粘合劑含有氧化鈣，該氧化鈣的含量為10 16重量％。本發(fā)明的效果是，根據(jù)本發(fā)明，能提供提高了吸附劑的吸附性能、絕熱性能高的真空絕熱材料及電冰箱。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的電冰箱的正視圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的電冰箱的縱剖視圖(圖1的沿A-A線剖視圖)。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的真空絕熱材料的概略剖視圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1、2與比較例I的比較表圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的電冰箱的側(cè)剖視圖。圖6是表示將吸附劑配置在真空絕熱材料的芯材之間的制造方法的一個(gè)例子的圖。圖7是表示將吸附劑配置在真空絕熱材料的芯材之間的制造方法的一個(gè)例子的圖。其中1-電冰箱，2-冷藏室，3a_制冰室，3b_上層冷凍室，4-下層冷凍室，5-蔬菜室，20-箱體，21-外箱，22-內(nèi)箱，50-真空絕熱材料，51-芯材，52-內(nèi)包裝材料，53-外包覆材料，54-吸附劑。
具體實(shí)施例方式以下，使用圖1 圖3說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的電冰箱的正視圖，圖2是圖1的沿A-A線剖視圖。具有圖1所示的本實(shí)施方式的電冰箱I如圖2所示，從上起具有冷藏室2、左右并列的制冰室3a和上層冷凍室3b，下層冷凍室4及蔬菜室5。圖1的符號(hào)是封閉上述各室的前面開(kāi)口部的門，從上起配置以鉸鏈10等為中心轉(zhuǎn)動(dòng)的冷藏室門6a、6b，抽屜式的制冰室門7a、上層冷凍室門7b、下層冷凍室門8及蔬菜室門9。當(dāng)拉出這些抽屜式門6 9時(shí)，構(gòu)成各貯藏室的容器與門一起被拉出來(lái)。在各門6 9上，在各門6 9的室內(nèi)側(cè)外周邊緣上安裝有在門關(guān)閉時(shí)與電冰箱I主體密合的密封墊11。另外，為了劃分冷藏室2與制冰室3a及上層冷凍室3b之間并對(duì)其進(jìn)行絕熱而配置有絕熱隔壁12。該絕熱隔壁12是厚度為30 50mm左右的絕熱壁，將苯乙烯泡沫、泡沫絕熱材料(硬質(zhì)聚氨酯泡沫)、真空絕熱材料等分別單獨(dú)使用或?qū)⒍喾N絕熱材料組合而制成。制冰室3a及上層冷凍室3b和下層冷凍室4之間由于是相同的溫度帶而不設(shè)置用于劃分和絕熱的絕熱隔壁，而設(shè)置有形成密封墊11支撐面的隔壁部件13。另外，在下層冷凍室4和蔬菜室5之間設(shè)有用于劃分并隔熱的絕熱隔壁14。與絕熱隔壁12同樣是厚度為30 50mm左右的絕熱壁，由苯乙烯泡沫、或泡沫絕熱材料(硬質(zhì)聚氨酯泡沫)、真空絕熱材料等制成?；旧希诶洳?、冷凍等貯藏溫度帶不同的貯藏室的隔壁處設(shè)置絕熱隔壁。此外，在箱體20內(nèi)雖從上起分別劃分形成有冷藏室2、制冰室3a及上層冷凍室3b、下層冷凍室4、蔬菜室5的貯藏室，但對(duì)于各貯藏室的配置并不特別限定于此。另外，有關(guān)冷藏室門6a、6b、制冰室門7a、上層冷凍室門7b、下層冷凍室門8及蔬菜室門9，對(duì)于通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行的開(kāi)關(guān)，通過(guò)拉出進(jìn)行的開(kāi)關(guān)及門的分割數(shù)并無(wú)特別限定。箱體20具有外箱21和內(nèi)箱22，在由外箱21和內(nèi)箱22形成的空間中設(shè)有絕熱部而對(duì)箱體20內(nèi)的各貯藏室與外部進(jìn)行絕熱。在該外箱21和內(nèi)箱22之間的空間中配置真空絕熱材料50，在真空絕熱材料50以外的空間中填充硬質(zhì)聚氨酯泡沫等泡沫絕熱材料23。另外，為了將電冰箱的各貯藏室冷卻到預(yù)定的溫度，在制冰室3a、上層冷凍室3b及下層冷凍室4的背面設(shè)有冷卻器28。將該冷卻器28、壓縮機(jī)30、冷凝器30a及未圖示的毛細(xì)管連接，構(gòu)成冷凍循環(huán)。在冷卻器28的上方設(shè)置有使被該冷卻器28冷卻的冷氣在電冰箱內(nèi)循環(huán)而保持預(yù)定的低溫溫度的送風(fēng)機(jī)27。另外，在箱體20的頂面后方部分形成有用于容納控制電冰箱I的運(yùn)轉(zhuǎn)用的電路板及電源電路板等電氣零部件41的凹部40，還設(shè)有覆蓋電氣零部件41的罩42?？紤]到外觀 設(shè)計(jì)性及確保內(nèi)部容積，將罩42的高度配置成與外箱21的頂面基本相同的高度。雖然沒(méi)有特別限定，但罩42的高度在比外箱21的頂面突出的場(chǎng)合以限于IOmm以內(nèi)的范圍較好。與之相應(yīng)，由于以在絕熱材料23側(cè)只有容納電氣零部件41的空間凹陷的狀態(tài)配置凹部40，因而必然犧牲用于確保絕熱厚度的內(nèi)容積。若使內(nèi)容積更大，則凹部40與內(nèi)箱22之間的絕熱材料23的厚度變薄。因此，在凹部40的絕熱材料23中配置真空絕熱材料50a以確保并強(qiáng)化絕熱性能。在本實(shí)施例中，將真空絕熱材料50a做成以跨越上述箱內(nèi)燈45的殼體45a和電氣零部件41的方式成形為大致Z形的一件真空絕熱材料50a。此外，上述罩42考慮到耐熱性而以鋼板制成。另外，由于配置在箱體20的背面下部的壓縮機(jī)30及冷凝器31是發(fā)熱較大的部件，因而為了防止熱量侵入到冰箱內(nèi)，在向內(nèi)箱22側(cè)的投影面上配置有真空絕熱材料50d。在此，使用圖3對(duì)真空絕熱材料50的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。真空絕熱材料50由以下部分構(gòu)成芯材51、配置在芯材51內(nèi)的吸附劑54、用于將芯材51保持為壓縮狀態(tài)的內(nèi)包裝材料52、以及包覆通過(guò)內(nèi)包裝材料52而保持為壓縮狀態(tài)的芯材51的具有氣體屏蔽層的外包覆材料53。外包覆材料53配置在真空絕熱材料50的兩面，由通過(guò)熱熔敷從相同大小的層積膜的棱線粘貼了一定寬度的部分的袋狀構(gòu)成。此外，在本實(shí)施例中，對(duì)于芯材51使用了平均纖維直徑為4 μ m的玻璃棉作為未用粘合劑等粘接或粘結(jié)的纖維聚集體的疊層體。對(duì)于芯材51，由于通過(guò)使用無(wú)機(jī)系纖維材料的疊層體而減少了逸出氣體，所以有利于絕熱性能的提高，但并不特別限定于此，也可以是例如陶瓷纖維、石棉、及玻璃棉以外的玻璃纖維等纖維聚集體等。在本實(shí)施例中，雖然使用了纖維聚集體，但也可以做成有機(jī)系樹(shù)脂纖維材料。在為有機(jī)系樹(shù)脂纖維的情況下，只要明確了耐熱溫度等，則在使用時(shí)不受到特別制約。具體地說(shuō)，一般利用熔噴法或紡粘法等對(duì)聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯以成為直徑為I 30 μ m左右的纖維徑的方式進(jìn)行纖維化，但只要能纖維化的有機(jī)系樹(shù)脂及纖維化方法沒(méi)有特別限制。內(nèi)包裝材料52使用由低密度聚乙烯構(gòu)成的膜，但只要能覆蓋芯材并進(jìn)行熱熔敷，也能夠使用聚丙烯或聚酯等，沒(méi)有特別限定。關(guān)于外包覆材料53的層積結(jié)構(gòu)，只要具有氣體屏蔽性，能進(jìn)行熱熔敷，就無(wú)需特別限定，但在本實(shí)施例中，形成為由表面保護(hù)層、第一氣體屏蔽層、第二氣體屏蔽層及熱熔敷層這四層構(gòu)成的層積膜，表面層為具有保護(hù)材料的作用的樹(shù)脂膜，第一氣體屏蔽層在樹(shù)脂膜上設(shè)有金屬蒸鍍層，第二氣體屏蔽層在氧氣屏蔽性高的樹(shù)脂膜上設(shè)有金屬蒸鍍層，并將第一氣體屏蔽層和第二氣體屏蔽層以金屬蒸鍍層彼此相對(duì)的方式粘合。對(duì)于熱熔敷層與表面層同樣使用了吸濕性低的膜。具體地說(shuō)，使表面層為雙軸延伸型的聚丙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等各種膜，使第一氣體屏蔽層為帶蒸鍍鋁的雙軸延伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，使第二氣體屏蔽層為帶蒸鍍鋁的雙軸延伸的乙烯乙烯醇共聚物樹(shù)脂膜或帶蒸鍍鋁的雙軸延伸的聚乙烯醇樹(shù)脂膜或鋁箔，使熱熔敷層為未延伸型的聚乙烯、聚丙烯等各種膜。對(duì)于這種四層結(jié)構(gòu)的層積膜的層結(jié)構(gòu)及材料并不特別限定于這些。例如，作為第一氣體屏蔽層和第二氣體屏蔽層，也可以使用金屬箔，或在樹(shù)脂系的膜上設(shè)有無(wú)機(jī)層狀化合物、聚丙烯酸等樹(shù)脂系氣體屏蔽涂覆材料、DLC(類金剛石類碳)等形成的氣體屏蔽膜，以及在熱熔敷層使用例如氧化氣屏蔽性高的聚對(duì)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯膜等。就表面層而言，雖是第一氣體屏蔽層的保護(hù)材料，但為了提高真空絕熱材料的制造工序的真空排氣效率，優(yōu)選以配置吸濕性低的樹(shù)脂為宜。另外，通常，第二氣體屏蔽層所使用的金屬箔以外的樹(shù)脂系膜因吸濕而使氣體屏蔽性顯著惡化，因而通過(guò)對(duì)熱熔敷層也配置吸濕性低的樹(shù)脂，從而可抑制氣體屏蔽性的惡化，并抑制整個(gè)層積膜的吸濕量。由此，即使在先前所敘述的真空絕熱材料50的真空排氣工序中，也由于能減小外包覆材料53帶入的水分量，因而關(guān)系到真空排氣效率的大幅度地提高，絕熱性能的高性能化。此外，各膜的層積(粘合)一般借助于雙液硬化型聚氨酯粘合劑利用干式層積法進(jìn)行粘貼，但對(duì)粘合劑的種類及粘合方法都不特別限定于此，也可以使用濕式層積法、熱層積法等其它任何方法。吸附劑54具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石，以及用于使該沸石固形化的粘合劑。實(shí)施例1參照?qǐng)D3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的真空絕熱材料50的剖視圖。真空絕熱材料50的構(gòu)成包括形成芯材51的纖維聚集體的玻璃棉纖維，配置在芯材51的表面的作為吸附劑54的物理吸附劑，包住芯材51和吸附劑54的作為內(nèi)包裝材料52的低密度聚乙烯，以及收放內(nèi)包裝材料52的外包覆材料53。本實(shí)施例的芯材51將作為纖維聚集體的玻璃棉纖維三層重疊使用使其單位面積重量為1155g/m2，芯材51的尺寸使用長(zhǎng)300mmX寬300mm。作為吸附劑的制作方法的一個(gè)例子，將硅溶膠加入到鋁酸鈣水溶液中進(jìn)行攪拌使其混合。通過(guò)將混合后的溶液在110°c干燥5小時(shí)進(jìn)行熱水清洗后再次進(jìn)行干燥便得到吸附劑，在本實(shí)施例中，使用對(duì)吸附劑54進(jìn)行顆?；蟮奈絼＞臀絼┑男】字睆蕉?，通過(guò)使其大于O. 3nm而能夠吸附水分及氦等氣體。但是，由于在O. 3nm以下時(shí)不能吸附二氧化碳等氣體，因而優(yōu)選大于O. 3nm,更優(yōu)選為O. 5nm以上。另外，在小孔直徑相對(duì)于吸附物質(zhì)更大時(shí)，雖能吸附更多的氣體種類，但在小孔直徑較大時(shí)有時(shí)水分等分子小的氣體容易漏掉。作為使小孔直徑較大的理由是為了吸附從芯材51產(chǎn)生的氣體，以及從層積外包覆材料53時(shí)所使用的粘合劑中產(chǎn)生的氣體。但是，由于芯材51是不含粘合劑的無(wú)機(jī)纖維層，因而若與用粘合劑熔敷的芯材比較，能夠極大地減少所產(chǎn)生的氣體量。另外，通過(guò)在真空包裝之前對(duì)芯材51進(jìn)行干燥，能夠降低水分、氣體的帶入量，同樣，通過(guò)對(duì)外包覆材料也設(shè)置干燥工序，也能夠降低水分、氣體的帶入量。在本實(shí)施例中，將芯材51在200°C干燥30分鐘，將外包覆材料53在110°C干燥2小時(shí)。由此，能夠減少?gòu)恼澈蟿┘巴獍膊牧袭a(chǎn)生的氣體，通過(guò)使小孔直徑為最小限度的大小，能夠抑制水分等分子小的氣體易于漏掉的情況。另外，在與芯材51所使用的無(wú)機(jī)纖維不同的纖維的場(chǎng)合，優(yōu)選改變小孔直徑。例如，在纖維聚集體為樹(shù)脂纖維的場(chǎng)合，有可能從樹(shù)脂纖維產(chǎn)生氣體。作為樹(shù)脂纖維，有聚苯乙烯、聚碳酸酯及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。因此，為了吸附從樹(shù)脂纖維產(chǎn)生的氣體需要增大沸石的小孔直徑。通過(guò)加大小孔直徑而能夠吸附更多種類的氣體，從而能夠抑制做成真空絕熱材料時(shí)的真空度的劣化。另一方面，在纖維聚集體中含有粘合劑的場(chǎng)合，也需要變更沸石的小孔直徑。例如，在作為粘合劑使用了硼酸的場(chǎng)合，由于粘合劑的硼酸容易吸收水分，因而在做成真空絕熱材料50時(shí)殘留的水分量增多。因此，通過(guò)使吸附劑的小孔直徑接近于能吸收水分的O. 3nm，雖然難以吸收氣體成分，但能夠吸收更多的水分。另外，由于在作為粘合劑的成分使用苯酚的場(chǎng)合也產(chǎn)生氣體，因而優(yōu)選使吸附劑的小孔直徑接近于1. Onm。另外，為了使吸附劑與水分和氣體結(jié)合，使用鈣離子作為陽(yáng)離子。將小孔直徑做成O. 5nm,以氧化鈣為主要成分的粘合劑進(jìn)行成形，使吸附劑的氧化鈣的重量比為16. 6重量％?，F(xiàn)在，作為固形化，一般進(jìn)行顆粒化或成形為丸狀，或者成形為將沸石壓縮成形的小平板狀或板狀，為了進(jìn)行固形化，作為吸附劑的粘合劑使用了 20%左右的原料粉末。在此，以吸附劑為基礎(chǔ)的原料粉末由于以粉末的原狀使用，因而能得到良好的性能，但因吸附劑為粉末其表面積增大。于是，與外部氣體的接觸面積增多，吸濕迅速而在制造真空絕熱材料時(shí)就進(jìn)行吸濕。另外，在制造真空絕熱材料時(shí)及進(jìn)行真空包裝的真空封裝時(shí)因粉末的飛舞等而難以操作。因此，需要對(duì)吸附劑進(jìn)行固形化。但是，在作為粘合劑使用了 20%的場(chǎng)合，只有固形化后的吸附劑的80%能吸附氣體。于是，通過(guò)在20%的粘合劑中加入氧化鈣作為氣體吸附物質(zhì)，與現(xiàn)有的吸附劑相比提高了吸附能力。如圖4所示，在測(cè)定在真空絕熱材料中投入了 5克小孔直徑為O. 5nm，氧化鈣(CaO)為16. 6重量％的吸附劑時(shí)的導(dǎo)熱率時(shí)，初始的結(jié)果是1. 8m ff/m ·Κ。另外，當(dāng)放置在700C的環(huán)境下進(jìn)行加速試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過(guò)7天后的導(dǎo)熱率為2. 3m ff/m-K,經(jīng)過(guò)14天后的導(dǎo)熱率為 2. 7m ff/m · K。實(shí)施例2如圖4所示，在測(cè)定在真空絕熱材料中投入了 5克小孔直徑為O. 8nm，氧化鈣(CaO)為10. 4重量％的吸附劑時(shí)的導(dǎo)熱率時(shí)，初始的結(jié)果是1. 9m ff/m ·Κ。另外，當(dāng)放置在700C的環(huán)境下進(jìn)行加速試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過(guò)7天后的導(dǎo)熱率為2. 7m ff/m-K,經(jīng)過(guò)14天后的導(dǎo)熱率為 3. Om ff/m · K。實(shí)施例3圖5是從側(cè)面觀察配置于電冰箱I側(cè)面的真空絕熱材料50的圖。作為配置該真空絕熱材料50的吸附劑54的方法，如圖3所示，在芯材51與芯材51之間，將吸附劑54配置在真空絕熱材料50的上部的冷藏室側(cè)面。在此，在配置有吸附劑54的地方，由于除了通常的玻璃纖維外還有吸附劑54，熱的傳導(dǎo)變得良好而真空絕熱材料50的導(dǎo)熱率變高。因此，電冰箱I的與室外的溫度差最大的上層冷凍室3b及下層冷凍室4的絕熱是重要的。在上層冷凍室3b及下層冷凍室4的絕熱部分配置有吸附劑54的場(chǎng)合，由于真空絕熱材料50的導(dǎo)熱率變高，因而與室外的熱移動(dòng)易于進(jìn)行，上層冷凍室3b及下層冷凍室4的溫度變得更容易上升而使電冰箱I的冷卻效率惡化。因此，優(yōu)選將配置吸附劑54的位置配置在與室外的溫度差小的蔬菜室5的絕熱偵U。但是，由于在蔬菜室5的背面有壓縮機(jī)30，因而真空絕熱材料50的形狀成為設(shè)有切口部的五角形的形狀。因此，由于在蔬菜室5的側(cè)面能配置吸附劑54的面積變小，因而若在小面積上配置吸附劑54，則在真空絕熱材料50的表面出現(xiàn)吸附劑54凸的形狀。于是，優(yōu)選將吸附劑54配置在僅次于蔬菜室5的與室外的溫度差小的冷藏室2的側(cè)面。通過(guò)配置在冷藏室2的側(cè)面，能夠增大配置吸附劑54的面積，能夠減小表面出現(xiàn)凸的形狀。另外，作為將吸附劑54配置在真空絕熱材料50的芯材51與芯材51之間的制造方法的一個(gè)例子表示在圖6中。該例子表示的是在吸附劑投入軟管60上設(shè)有能投入吸附劑54的孔部61以投入將沸石做成粒狀的吸附劑54的方法。該方法能夠通過(guò)越到軟管的前端越增多孔部61的孔數(shù)、增大孔徑，來(lái)一次就將吸附劑54配置在芯材51上。另外，作為不同的配置方法，還能夠在如圖7所示的吸附劑投入軟管60的前端設(shè)置分散機(jī)構(gòu)62。由此，能夠防止在從作為通常的投入裝置的軟管的前端投入的方法、用勺計(jì)量進(jìn)行投入之類的方法中在投入時(shí)，吸附劑54重合而呈山狀。另外，在將呈山狀的吸附劑54以原狀做成真空絕熱材料50的場(chǎng)合成為凸的形狀，但作為使吸附劑54分散的工序，通過(guò)使用圖6及圖7的制造方法，能夠節(jié)省在投入吸附劑54之后進(jìn)行分散的工序。此外，雖然在本實(shí)施例中使用顆粒化了的沸石，但也能夠做成丸狀。作為顆粒形狀的大小，由于顆粒更小者能增大吸附的表面積而優(yōu)選顆粒小者。另外，若顆粒形狀大，即使將其配置在芯材51與芯材51之間，也有可能在其表面出現(xiàn)吸附劑54凸的形狀。因此，沸石的顆粒形狀優(yōu)選在做成配置沸石的真空絕熱材料50時(shí)的芯材51的厚度的一半以下。這是為了防止在將吸附劑配置在芯材51的厚度方向的中間時(shí)，吸附劑的大小也不完全被芯材51吸收，在表面出現(xiàn)凸的形狀。另外，通過(guò)使芯材51不含粘合劑，由于吸附劑54能進(jìn)入到芯材51的玻璃纖維之間，因而能夠進(jìn)一步減小對(duì)表面的影響。在本實(shí)施例中，相對(duì)于真空絕熱材料50的厚度為15mm,使用顆粒化后的吸附劑54的直徑為2. 5mm以下的沸石。由此，能夠制作表面凹凸少且能抑制與粘貼面之間的間隙的真空絕熱材料并將其配置在對(duì)電冰箱I的絕熱影響小的地方，能夠提高作為電冰箱I的箱體的絕熱性能。另外，在真空絕熱材料50中，存在進(jìn)行彎曲及槽加工的真空絕熱材料，所以通過(guò)采用上述制造方法，能夠避開(kāi)彎曲部及槽部進(jìn)行配置。在將吸附劑54配置在彎曲部及槽部的場(chǎng)合，在加工時(shí)有時(shí)吸附劑54被向外面擠出而使外包覆材料53破損。另外，若在配置了吸附劑54的部位進(jìn)行彎曲及槽加工，則成為吸附劑54被擠壓破壞而有可能使性能降低、由于芯材51所使用的纖維斷開(kāi)而使纖維縮短并進(jìn)行熱傳導(dǎo)的主要原因，致使作為真空絕熱材料50的性能降低。另外，在本實(shí)施例中，雖然將用于電冰箱I時(shí)的真空絕熱材料50中所配置的吸附劑54位置配置在與室外的溫度差小的位置，但在電冰箱以外所使用的真空絕熱材料50中也同樣適用。例如，在供熱水器的熱水箱上粘貼并使用真空絕熱材料的場(chǎng)合，優(yōu)選在與室外的溫度差小的部位配置吸附劑54。另外，在熱水箱的場(chǎng)合，由于通常從箱的底部使用熱水，因而在箱的上部，除了熱水充滿箱的狀態(tài)以外都處于沒(méi)有熱水的狀態(tài)。因此，優(yōu)選將粘貼有真空絕熱材料50的吸附劑54配置在箱上部的位置。除了這樣的例子外，在使用于車輛、建筑材料、汽車、醫(yī)療用器械等的真空絕熱材料50中，通過(guò)將吸附劑設(shè)置在與室外的溫度差最高的部位以外的部位，也能得到同樣的效果。尤其是對(duì)包含熱交換部且需要絕熱性的全部設(shè)備都有效。電冰箱等包含家庭用及業(yè)務(wù)用的冷藏冷凍箱、自動(dòng)售貨機(jī)、商品陳列柜、保冷箱、冷卻盒等，通過(guò)將吸附劑的配置在與室外的溫度差小的場(chǎng)所等最優(yōu)化措施，能夠抑制對(duì)絕熱的影響。
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實(shí)施例4在本實(shí)施例中，將真空絕熱材料50粘貼在電冰箱I的絕熱部分上使用。因此，在電冰箱側(cè)面的絕熱材料部分配置來(lái)自壓縮機(jī)30的進(jìn)行了熱交換的制冷劑配管，做成讓高溫(40 50°C)的制冷劑通過(guò)的結(jié)構(gòu)。因此，電冰箱側(cè)面的絕熱材料部分雖然電冰箱內(nèi)部較冷，但絕熱外側(cè)變熱，貼在外側(cè)的真空絕熱材料50也同樣被加熱。因?yàn)橛捎谡婵战^熱材料50被加熱，有時(shí)會(huì)從芯材51的內(nèi)部及外包覆材料53產(chǎn)生氣體，所以優(yōu)選根據(jù)實(shí)際上配置的溫度環(huán)境來(lái)變更吸附劑54。這是因?yàn)?，溫度越高，從芯?1的內(nèi)部及外包覆材料53產(chǎn)生的氣體的種類越多，優(yōu)選增大吸附劑54的小孔直徑，通過(guò)使其為O. 8 1. Onm而能吸附更多種類的氣體，更優(yōu)選通過(guò)使小孔直徑為1. Onm而能吸附氣體。比較例I在測(cè)定在真空絕熱材料中投入了 5克小孔直徑為1. Onm，用以鋁和鐵為主要成分的粘合劑成形且氧化鈣(CaO)為O. 9重量％的吸附劑時(shí)的導(dǎo)熱率時(shí)，初始結(jié)果為1.9m ff/πι·Κ。另外，在放置于70°C的環(huán)境下進(jìn)行加速試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過(guò)7天后的導(dǎo)熱率為2. 9m ff/m -K,經(jīng)過(guò)14天后的導(dǎo)熱率為3. 4m ff/m · K。根據(jù)以上可知，在具有纖維聚集體的芯材、吸附氣體的吸附劑、以及收放芯材的外包覆材料的真空絕熱材料中，上述吸附劑具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使該沸石固形化的粘合劑，該粘合劑包含氧化鈣，該氧化鈣的含量為10. 4 16. 6 重量％。由此，通過(guò)在吸附劑的粘合劑中含有氧化鈣，吸附劑的粘合劑能夠吸附氣體。另夕卜，能夠提高吸附劑的吸濕量，不使用多種吸附劑就能夠提高吸附劑的吸附性。另外，由于氧化鈣吸附水分，即使真空絕熱材料在真空下也能維持吸附劑的吸附性能。另外，在作為一般的天然沸石的、被采掘的狀態(tài)下的礦物中含有I 5%的氧化鈣，小孔直徑為O. 5 O. Snm左右。通過(guò)使用上述沸石而能夠降低真空絕熱材料的導(dǎo)熱率。但是，由于天然沸石的雜質(zhì)較多，因而通過(guò)采用合成沸石能夠減少雜質(zhì)并使粒子及結(jié)構(gòu)均勻。由于在該吸附劑的粘合劑中含有氧化鈣，小孔直徑為O. 3 1. Onm左右，能夠降低真空絕熱材料的初始導(dǎo)熱率。另外，由于即使在放置于高溫條件下的場(chǎng)合也能抑制導(dǎo)熱率的惡化，因而能夠進(jìn)一步提高絕熱性能，能提供性能劣化小的真空絕熱材料。
權(quán)利要求
1.一種真空絕熱材料，其具有纖維聚集體的芯材、吸附氣體的吸附劑、以及收放芯材的外包覆材料，該真空絕熱材料的特征在于，上述吸附劑具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使該沸石固形化的粘合劑，該粘合劑含有氧化鈣，該氧化鈣的含量為10. 4 16. 6重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，已固形化的上述沸石形成為顆粒狀、丸狀、小平板狀或片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述吸附劑的小孔直徑為O. 3 1. Onm。
4.一種電冰箱，其具有外箱、內(nèi)箱、以及設(shè)置在上述外箱和上述內(nèi)箱之間的真空絕熱材料，該電冰箱的特征在于，上述真空絕熱材料具有纖維聚集體的芯材、吸附氣體的吸附劑、以及收放芯材的外包覆材料，上述吸附劑具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使該沸石固形化的粘合劑，該粘合劑含有氧化鈣，該氧化鈣的含量為10. 4 16. 6重量％。
5.一種設(shè)備，其特征在于，配置有權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)記載的真空絕熱材料，將上述吸附劑配置在與室外的溫度差最高的位置以外的位置。
6.一種設(shè)備，其特征在于，配置有權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)記載的真空絕熱材料，將上述吸附劑配置在彎曲部或槽部以外。
全文摘要
本發(fā)明涉及真空絕熱材料及使用了真空絕熱材料的設(shè)備。本發(fā)明的目的在于提供一種提高吸附劑的吸附性能、絕熱性能高的真空絕熱材料及電冰箱。本發(fā)明的真空絕熱材料具有纖維聚集體的芯材、吸附氣體的吸附劑、收放芯材的外包覆材料，上述吸附劑具有以氧化鋁和二氧化硅為主要成分的天然的或合成的沸石，以及用于使該沸石固形化的粘合劑，該粘合劑含有氧化鈣，該氧化鈣的含量為10.4～16.6重量％。
文檔編號(hào)F25D11/00GK102996978SQ20121003979
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月12日
發(fā)明者新井佑志, 荒木邦成, 越后屋恒, 寺內(nèi)康人, 嘉本大五郎 申請(qǐng)人:日立空調(diào)·家用電器株式會(huì)社