專利名稱：真空絕熱構(gòu)件及使用它的絕熱箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這樣的真空絕熱構(gòu)件的處理性及絕熱性能，受被插入在內(nèi) 部的芯構(gòu)件的材質(zhì)的影響。作為真空絕熱構(gòu)件的芯構(gòu)件，多利用二氧 化硅等粉末或聚氨酯等發(fā)泡體、纖維的集合體(纖維體)。其中，作為 纖維的原材料，利用了玻璃纖維或陶瓷纖維等無機纖維(例如參照專 利文獻(xiàn)1及8)，或者聚丙烯纖維、聚乳酸纖維、芳香聚酰胺纖維、LCP (液晶聚合物)纖維、聚乙烯對苯二酸酯纖維、聚酯纖維、聚乙烯纖 維、纖維素纖維等有機纖維(例如參照專利文獻(xiàn)2及7)。其中，將在絕熱性能方面特別優(yōu)良的玻璃纖維的集合體作 為真空絕熱構(gòu)件的芯構(gòu)件使用已成為主流。而且，已使這樣的無機纖 維或者有機纖維集合而構(gòu)成纖維體，作為真空絕熱構(gòu)件的芯構(gòu)件利用。 作為纖維體的形狀，例如棉花狀(纖維不規(guī)則地相互纏繞而一體化的
狀態(tài))、將薄片進(jìn)行了積層的形狀(例如參照專利文獻(xiàn)3及4)、將薄片以纖維配置方向相互交替的方式進(jìn)行了積層的形狀(例如參照專利
文獻(xiàn)5及6)等已被公開。
大，可以理解在絕熱性能方面差。本發(fā)明是為了解決上述的課題而作出的，其目的在于提供 在處理性及絕熱性能方面優(yōu)良的真空絕熱構(gòu)件及使用它的絕熱箱。 為了解決課題的手段芯構(gòu)件3，在將塑料層壓薄膜用作外包裝構(gòu)件1的真空絕 熱構(gòu)件100中，是承擔(dān)支承大氣壓力來確保真空絕熱構(gòu)件100的內(nèi)部 空間的作用、和將內(nèi)部空間細(xì)小地分割以減小氣體的熱傳導(dǎo)等的作用 的芯構(gòu)件。在此實施方式l中，芯構(gòu)件3成為重疊了多層纖維集合體 3a的多層結(jié)構(gòu)。這樣，就準(zhǔn)備好了作為絕熱方向的厚度方向和與該厚 度方向大致垂直地配置的纖維的配置方向。另外，從抑制氣體的熱傳 導(dǎo)的觀點出發(fā)，希望使真空絕熱構(gòu)件100的內(nèi)部空間的距離能夠比該 真空度中的空氣分子的自由行程距離小。圖3是放大表示芯構(gòu)件3的縱截面結(jié)構(gòu)的概略圖?；趫D 3對芯構(gòu)件3的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說明。如圖3所示，芯構(gòu)件3是通過 以纖維沒有在厚度方向上的重疊的方式使纖維集合體3a的各層成為 配置在一個方向的狀態(tài)，并以使纖維大致正交的方式與上下地積層的 各層重疊來構(gòu)成的。具體地講，芯構(gòu)件3是以纖維的方向大致垂直的 方式交替地積層纖維集合體3a來形成的，該纖維集合體3a是以纖維 彼此不重疊的方式向一個方向配置排列進(jìn)行紡絲的纖維而形成的。另外，從圖4及圖5的測定結(jié)果可知在平均纖維間隔(P) 是平均纖維直徑(d)的3倍至7倍的范圍內(nèi)，熱傳導(dǎo)率幾乎不變，從 超過8倍之處起熱傳導(dǎo)率逐漸地增大，即傳熱性能變差。這被推定為是因為，隨著將平均纖維間隔(P)擴大，以纖維彼此的接點為支點 的纖維的撓度變大，纖維朝向了厚度方向，并跨過各層之間產(chǎn)生了纖 維彼此接觸。
實施方式3圖8是表示適用于本發(fā)明的實施方式3的真空絕熱構(gòu)件100的纖 維集合體3c的俯視圖?；趫D8，對纖維集合體3c進(jìn)行說明。如圖8 所示，纖維集合體3c由長纖維無紡布構(gòu)成。這樣，通過由長纖維無紡 布構(gòu)成纖維集合體3c，與纖維集合體3a及纖維集合體3b相比，具有 生產(chǎn)性高的優(yōu)點。另外，纖維集合體3c的端部中的纖維的脫落或松散 少，能夠進(jìn)一步提高處理性。
實施方式5

圖11是表示構(gòu)成本發(fā)明的實施方式5的真空絕熱構(gòu)件100的纖維 集合體的纖維5的形狀的模式圖。基于圖ll，對構(gòu)成真空絕熱構(gòu)件100 的纖維集合體的纖維5進(jìn)行說明。作為減少其他芯構(gòu)件的固體傳熱的 方法，如已在日本特開2007- 285496號公報中公開的那樣，使用空心 纖維的方法已被公開，但空心纖維因為纖維越長在制造真空絕熱面板 時的空心部的排氣性越差，所以具有生產(chǎn)性低的缺點。
圖12是表示適用了使用截面形狀為大致C字型形狀的纖 維5構(gòu)成的纖維集合體的真空絕熱構(gòu)件100的熱傳導(dǎo)率的測定結(jié)果的 表?；趫D12，對作為適用了使用纖維5構(gòu)成的纖維集合體的真空絕 熱構(gòu)件100的絕熱性能評價而進(jìn)行的熱傳導(dǎo)率的測定結(jié)果進(jìn)行說明。 另外，在圖12中， 一并表示了作為比較例將圓形截面的纖維用于芯構(gòu) 件的真空絕熱構(gòu)件的熱傳導(dǎo)率。在此，所述的纖維5的外徑及內(nèi)徑， 是指在真空包裝后在大致C字型形狀的開口部已關(guān)閉的狀態(tài)下的外徑 及內(nèi)徑。另外，芯構(gòu)件3的密度是將作為芯構(gòu)件3的纖維集合體的重 量除以真空絕熱構(gòu)件的內(nèi)容積的結(jié)果。真空絕熱構(gòu)件的內(nèi)容積是從真 空絕熱構(gòu)件的外尺寸減去外包裝構(gòu)件的厚度之后進(jìn)行計算求出的。[0033從圖12所示的測定結(jié)果能夠確認(rèn)在纖維5的內(nèi)徑尺寸 是纖維外徑尺寸的20%至70%的情況下，能夠使真空絕熱構(gòu)件100 中的芯構(gòu)件3的體積比率減小，與是實心截面的纖維的情況相比，絕 熱性能提高。而且，還可以知道在內(nèi)徑尺寸是纖維的外徑尺寸的60% 至70%的情況下，表示出最優(yōu)良的絕熱性能。在數(shù)Pa至數(shù)十Pa左右 的真空度下使用的真空絕熱構(gòu)件中，由于芯構(gòu)件的固體傳熱對絕熱性能的影響大，所以，具有隨著使纖維的內(nèi)徑增大而相同纖維外徑中的 固體的體積比率減小的效果。[0034由此，絕熱性能提高了，但另一方面，因為隨著內(nèi)徑變大 截面慣性矩減小，所以剛性下降，以纖維彼此的交點為支點的撓曲增 加，同時，在纖維交點處的纖維體自身的壓壞狀況增加。因此，可以 認(rèn)為真空絕熱構(gòu)件中的芯構(gòu)件的密度，不按照因內(nèi)徑擴大導(dǎo)致的固體部分減少的計算那樣地下降，而是以內(nèi)徑尺寸在纖維外徑的60%至 70%的區(qū)域內(nèi)的芯構(gòu)件的密度190kg/m3為下限轉(zhuǎn)為增加，絕熱性能變 差。
權(quán)利要求
1. 一種真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，具有芯構(gòu)件和外包裝構(gòu)件，所述芯構(gòu)件是積層纖維集合體而構(gòu)成的，所述外包裝構(gòu)件具有阻氣性，收容上述芯構(gòu)件，其內(nèi)部被抽成真空。
2. 如權(quán)利要求1所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，上述芯構(gòu)件 是將以沒有纖維重疊的方式將纖維的方向配置在一個方向而構(gòu)成的上 述纖維集合體以纖維的方向大致正交的方式交替積層而構(gòu)成的。
3. 如權(quán)利要求1所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，上述纖維集 合體是纖維的紡織結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求1所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，上述纖維集 合體是無紡布。
5. 如權(quán)利要求4所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，將上述無紡 布的單位面積體積取為3.5cc/m2~13cc/m2。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在 于，將構(gòu)成上述纖維集合體的纖維的截面形狀作為大致三角形狀。
7. 如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在 于，將構(gòu)成上述纖維集合體的纖維的截面形狀作為大致C字型形狀。
8. 如權(quán)利要求7所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在于，具有上述大 致C字型形狀的上述纖維的開口部在關(guān)閉狀態(tài)的內(nèi)徑尺寸為上述纖維 的外徑尺寸的20% ~ 70%。
9. 如權(quán)利要求1至8中的任一項所述的真空絕熱構(gòu)件，其特征在 于，將放入在無紡布袋中的吸附劑收容在上述外包裝構(gòu)件內(nèi)。
10. —種絕熱箱，其特征在于，所述絕熱箱使用了上述權(quán)利要求 l至9中的任一項所述的真空絕熱構(gòu)件。
全文摘要
一種真空絕熱構(gòu)件及使用它的絕熱箱，其在處理性及絕熱性能方面優(yōu)良。真空絕熱構(gòu)件(100)具有將纖維集合體(3a)積層而構(gòu)成的芯構(gòu)件(3)、和具有阻氣性并收容芯構(gòu)件(3)使內(nèi)部成為真空的外包裝構(gòu)件(1)。
文檔編號F16L59/06GK101545572SQ200910003598
公開日2009年9月30日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月25日
發(fā)明者中野秀明, 安孫子尚平, 巖田修一, 辻原雅法, 野村京子, 高木司 申請人:三菱電機株式會社