CN102628539B - 真空绝热材料及绝热箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空绝热材料及绝热箱,在以纤维集合体为芯材的真空绝热材料中,所层叠的纤维集合体彼此未粘接或熔敷、固定,其中,所述纤维集合体层叠有机纤维而形成,需要几百张以上的层叠张数,因此产生形成厚度不同的部分的纤维集合体的位置偏离、叠层变形,存在制作困难这样的问题。在本发明中,将片状的纤维集合体从内周朝向外周连续卷绕而成形为平板状的层叠体,将该层叠体的卷绕方向的两个端部中的一端向卷绕方向的两个端部中的另一端侧折弯,成形比平板状的层叠体的厚度厚的折叠部分,作为真空绝热材料的芯材。

Description

真空绝热材料及绝热箱
技术领域
本发明涉及真空绝热材料以及使用该真空绝热材料的绝热箱,特别是涉及适合使用于冷热设备的真空绝热材料及绝热箱。
背景技术
以往,例如作为使用于冰箱等绝热箱的绝热材料,使用氨基甲酸乙酯泡沫。近年来,从对节能、节省空间大容量化的市场要求出发,使用将绝热性能比氨基甲酸乙酯泡沫好的真空绝热材料填埋到氨基甲酸乙酯泡沫中并用的方式。
真空绝热材料通过在外包材料中插入作为芯材的粉末、发泡体、纤维体等而构成,该外包材料由在气体阻断层中使用铝箔等的塑料层压膜形成。真空绝热材料的内部的气压被保持为几Pa(帕斯卡)以下的真空。
另外,为了抑制成为真空绝热材料的绝热性能的降低主要原因的真空度变差,吸附气体、水分的吸附剂被配置在外包材料中。
此外,作为真空绝热材料的芯材,使用硅石等粉末、氨基甲酸乙酯等发泡体、纤维体等,但是现在使用绝热性能优异的玻璃纤维、陶瓷纤维等无机纤维的芯材成为主流(例如,参照专利文献1和专利文献8)。
此外,作为芯材不使用无机纤维的例子,也有使用聚丙烯纤维、聚乳酸纤维、芳香族聚酰胺纤维、LCP(液晶聚合物)纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、纤维素纤维、聚苯乙烯纤维等有机纤维的芯材(例如,参照专利文献2和专利文献7)。
此外,利用这些纤维的芯材为了提高绝热性能,将纤维体的形状形成为棉状结构、层叠片材而成的结构(例如,参照专利文献3和专利文献4),以纤维取向交替的方式层叠片材而成的结构(例如参照专利文献5和专利文献6)等。
由此,实现以玻璃纤维为芯材的情况下的热传导率为0.002[W/mK]左右,以聚酯纤维为芯材的情况下的热传导率为0.003[W/mK]左右的绝热性能。
此外,在如冰箱那样的绝热箱中,因为每个冰箱的储藏室所要求的绝热性能不同,所以也具有如下的冰箱,即,在作为真空绝热材料的芯材的玻璃棉层叠体中,改变层叠体的一部分的层叠数,在1张芯材中形成厚度不同的部分,利用使用该芯材的真空绝热材料实现每个储藏室所要求的绝热性能(例如,专利文献9)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平8-028776号公报(第2-3页)
专利文献2:日本特开2002-188791号公报(第4-6页,第1图)
专利文献3:日本特开2005-344832号公报(第3-4页,第1图)
专利文献4:日本特开2006-307921号公报(第5-6页,第2图)
专利文献5:日本特开2006-017151号公报(第3页,第1图)
专利文献6:日本特公平7-103955号公报(第2页,第3-4图)
专利文献7:日本特开2006-283817号公报(第4-5页)
专利文献8:日本特开2005-344870号公报(第7页,第2图)
专利文献9:日本特开2006-283817号公报(第10页,第2图)
现在的真空绝热材料的芯材所使用的玻璃纤维的热传导率为0.002[W/mK]左右,绝热性能优异,但是由于硬且脆,在真空绝热材料的制造时粉尘飞散,有可能附着于作业者的皮肤/粘膜等上而使作业者的皮肤/粘膜等受到刺激,其处理性、作业性成为问题。此外,在从再循环的观点来看的情况下,例如对于冰箱,玻璃纤维在再循环工厂中连同产品被粉碎,混杂于氨基甲酸乙酯屑等中而用于热再循环,但是玻璃纤维存在降低燃烧效率、成为残渣等再循环性不佳的问题。
此外,因为芯材插入铝箔层压膜等外包材料内,对内部进行减压密封,以此制造真空绝热材料,所以在使用玻璃纤维等无机纤维的情况下,无机纤维有可能刺穿外包材料,使外包材料损伤破裂。因此,由于不将无机纤维的芯材直接插入外包材料内,而以插入塑料袋等另外的袋子中的状态插入外包材料,所以需要多余的塑料袋等,而且芯材、真空绝热材料的制造工序变复杂,成本提高成为问题。
此外,在作为芯材而使用聚酯纤维等有机纤维的情况下,虽然处理性、再循环性优异,但是由有机纤维的纤维长度较短的短纤维构成的有机纤维集合体,以原样处于纤维彼此散乱的状态,无法作为有机纤维集合体而处理,所以需要通过针刺法、热粘法等使纤维彼此缠绕或熔敷而形成片状。可是,对于前者,纤维向绝热方向配向,对于后者,纤维彼此熔敷,由此接触热阻降低,绝热性能降低,因此,热传导率为0.003[W/mK]左右,存在绝热性能与无机纤维的芯材相比较差这样的问题。因此,使片状的有机纤维集合体的有机纤维的层变薄,使纤维的配向与传热方向垂直,提高绝热性能,然而片状的有机纤维集合体的层叠张数是几百张以上,片状的有机纤维集合体彼此并不是粘接或固定,所以层叠的片状的有机纤维集合体会散乱,在芯材的端面不对齐地插入外包材料时产生卷曲、存在难以插入这样的问题。
另一方面,在具有多个储藏室的冰箱的绝热箱中,由于各个储藏室想维持的温度不同,所以绝热壁所要求的绝热性能也不同。例如,在与冰箱的冷藏室相比想以更低的温度维持储藏室内部的冷冻室中,为了获得比冷藏室高的绝热性能,需要加厚真空绝热材料的厚度。可是,若使用每个储藏室的壁厚度不同的真空绝热材料,则每个储藏室需要真空绝热材料,由于零件件数增加,生产性变差,或真空绝热材料缩小,存在因真空绝热材料的包装材料的热桥效应而导致绝热性能损耗的问题。此外,不在每个储藏室中设置真空绝热材料,而是整体使用1张真空绝热材料,在需要更高的绝热性的储藏室的壁上重叠2张以上的真空绝热材料而使用的方法中,也存在零件件数增加所追加的真空绝热材料的量、生产性变差的问题。因此,也有通过部分地改变在1张真空绝热材料中构成芯材的纤维集合体的层叠张数、设置厚度不同的部分而部分地改变绝热性能的芯材,然而形成厚度不同的部分的纤维集合体未通过加热成形处理、粘合处理而粘接或熔敷并固定于形成整体的纤维集合体上,所以形成厚度不同的部分的纤维集合体的位置偏离或变形,存在真空包装前的芯材的处理性差这样的问题。
特别是在以层叠需要几百张以上的层叠张数的有机纤维而形成的纤维集合体为芯材的真空绝热材料中,形成厚度不同的部分的纤维集合体的位置偏离、叠层变形的情况较多,存在制作实现困难这样的问题。
该问题在将真空绝热材料应用于冰箱以外的陈列橱等商业用设备的情况下,以及应用于住宅、仓库等设备的情况下也同样,每个储藏室所要求的绝热性能不同,虽然有时通过使用具有厚度不同的部分的真空绝热材料,组装作业变得简单,但是该真空绝热材料的制造存在问题。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的问题而提出的,其目的在于获得一种真空绝热材料以及绝热箱,该真空绝热材料由能够构成多个绝热性能不同的储藏室的绝热壁的1张芯材形成,该绝热箱具有由该真空绝热材料构成的多个绝热性能不同的储藏室。
本发明将片状的纤维集合体从内周朝向外周连续地卷绕,使成形为平板状的层叠体的卷绕方向上的两个端部中的一端向另一端折弯,成形比平板状的层叠体的厚度厚的折叠部分,形成真空绝热材料的芯材。
本发明将片状的纤维集合体从内周朝向外周连续地卷绕,使成形为平板状的层叠体的卷绕方向上的两个端部中的一端向另一端折弯,成形比平板状的层叠体的厚度厚的折叠部分,形成真空绝热材料的芯材,所以能够获得如下的真空绝热材料以及绝热箱,该真空绝热材料由能够构成多个绝热性能不同的储藏室的绝热壁的1张芯材形成,该绝热箱具有由该真空绝热材料构成的多个绝热性能不同的储藏室。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的真空绝热材料的立体图。
图2是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的结构的分解图。
图3是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的立体图。
图4是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的纤维集合体的说明图。
图5是本发明的实施方式1的真空绝热材料的纤维集合体的单位面积重量与真空绝热材料的热传导率的关系图。
图6是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的纤维集合体的层叠方法的概念图。
图7是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的结构的结构图。
图8是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的结构的结构图。
图9是说明作成本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的方法的概念图。
图10是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第二结构的结构图。
图11是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第二结构的结构图。
图12是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第二结构的结构图。
图13是说明作成本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第二结构的方法的概念图。
图14是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第三结构的结构图。
图15是说明作成本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第三结构的方法的概念图。
图16是说明本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第四结构的结构图。
图17是说明作成本发明的实施方式1的真空绝热材料的芯材的第四结构的方法的概念图。
图18是说明本发明的实施方式1的向外包材料插入芯材的方法的说明图。
图19是说明本发明的实施方式1的向外包材料插入芯材的另一方法的说明图。
具体实施方式
实施方式1
图1是表示实施方式1的真空绝热材料的整体的立体图,图2是分解了图1的真空绝热材料的分解图,图3是表示图2的芯材的详细结构的立体图,图4是表示构成图3的芯材的纤维集合体的图。
图1的真空绝热材料1如图2那样包括具有空气隔绝性的气体阻断性容器(以下称为“外包材料”)2,和被封入外包材料2的内部的芯材3以及吸附剂4。吸附剂4是水分吸附剂、气体吸附剂,吸附成为绝热性能降低的原因的外包材料2内部的水分、气体。外包材料2的四个边中的开口部2a以外的三个边2b、2c、2d预先通过热封封闭,将芯材3从外包材料2的开口部2a,即从箭头ア的方向插入外包材料2,以在外包材料2中封入有芯材3的状态下将外包材料2的内部减压成规定的真空度,之后,开口部2a通过热封封闭,由此作成真空绝热材料1。
另外,芯材3是厚度大致均匀的一张平板状的构件,若封入外包材料2中,则能够获得大致平板状的真空绝热材料。与此相对,通过如芯材30那样以具有厚度不同的30a的部分和30b的部分的芯材构成封入的芯材,则如图1的真空绝热材料1那样能够获得具有厚度不同的1a的部分和1b的部分的1张真空绝热材料。另外,如图2那样插入外包材料2的方向也是具有厚度的30b的方向,即,通过从箭头イ的方向插入外包材料2,由30a的部分和30b的部分产生的台阶的部分不会钩挂于开口部2a,能顺利地插入,与芯材3时相同,在外包材料2中封入有芯材30的状态下将外包材料2的内部减压成规定的真空度,之后,开口部2a通过热封封闭,由此能够作成真空绝热材料1。
图3(a)是表示图2的芯材3的详细结构的立体图,芯材3由层叠体5构成,从内周朝向外周连续卷绕有片状的纤维集合体6、层叠几百张左右,向卷绕方向拉拽、折叠所获得的大致圆筒状的层叠体,具有上下压扁的形状。由此,层叠体5是由折叠时形成平板状的上表面侧平板部5c,下表面侧平板部5d,和折弯上表面侧平板部5c与下表面侧平板部5d连接的部分而成的折弯部、即成为层叠体的卷绕方向的端部的折弯端部5a、5b构成的一张平板状的层叠体。通过以该层叠体5作为芯材3,作成厚度大致均匀的一张平板状的真空绝热材料。
与此相对,图3(b)是在具有厚度不同的部分的芯材的情况下,以图3(a)的层叠体5为基体,以折弯线5e为中心将折弯端部5b折弯重叠到折弯端部5a侧的上表面侧平板部5c上而成的层叠体。即,将从折弯线5e到折弯端部5b为止的层叠部8b的部分折弯重叠到从折弯线5e到折弯端部5a为止的层叠部8a的部分,由此形成层叠体的厚度不同的30a和30b的层叠部。然后,通过将该折弯的层叠体作为芯材30,以厚度不同的一张芯材作成真空绝热材料。另外,利用图3(b)的方法形成的层叠体,重叠层叠体而形成的30b的厚度能够为未重叠的30a的厚度的2倍。此外,通过从折弯线5e折弯,形成新的折弯端部5f。另外,由于从该折弯端部5f侧插入到外包材料2,由薄的部分30a和厚的部分30b产生的台阶不会钩挂外包材料2的开口部2a,能够顺利地插入。
另外,下部层叠部8a、上部层叠部8b的长度方向的长度能够在折弯线5e的位置调整,芯材30的薄的部分30a和厚的部分30b的大小能够变更调整。此外,图3(b)的层叠体5的折弯法和形成的厚度不同的芯材30是本实施方式的一个例子,厚度不同的部分能够通过折弯法、折叠法在任意的位置作成任意的厚度,对其结构和方法(纤维集合体的层叠方法、芯材的制造方法)进行说明。
图4是放大了构成图3的层叠体5的片状的纤维集合体6的图,图4(b)是用图4(a)的纤维集合体6的立体图的A-A’的部分剖切而成的剖视图。纤维集合体6由纤维7构成,然而纤维集合体6的纤维彼此保持原样而不相连,因此,仅利用纤维集合体6时会散乱而变形。即,无法构成片材。为了防止该情况的产生,在纤维集合体6构成为片状后,通过热压花加工使纤维彼此熔敷,使纤维成为不散乱的状态。附图标记9是通过该热压花加工使纤维彼此熔敷而成的热压花加工部,热压花加工部9以外是纤维7的状态。通过调整热压花加工部9相对于片材整体的比例,能够不损害纤维7所具有的绝热性能地将纤维集合体6作为片材进行处理。
(纤维材质)
形成真空绝热材料1的芯材的纤维使用有机纤维,能够使用聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚苯乙烯纤维、聚乳酸纤维、芳香族聚酰胺纤维、LCP(液晶聚合物)纤维、聚苯硫醚(以下称为PPS)纤维等。此外,若在有机纤维中使用LCP纤维、PPS纤维等具有耐热性的树脂,则能提高芯材3的耐热性。此外,若使用纤维直径大的树脂,则能够提高压缩蠕变特性。此外,在想获得该两者的特性的情况下,若混合使用具有耐热性的树脂和纤维直径大的树脂,则能够获得压缩蠕变特性优异且耐热性高、绝热性高的真空绝热材料1。此外,聚苯乙烯纤维的固体热传导率小,能期待绝热材料的绝热性能的提高,而且能廉价地制造。
另外,以下,以使用了作为聚酯纤维的一种的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称为PET)纤维的例子进行说明。
(纤维集合体的制造)
说明将PET树脂的同质聚合物制成加热熔融纺丝、获得PET纤维,进一步直到形成片状的纤维集合体为止的工序。
首先,在树脂颗粒干燥前,为了防止由于软化熔融造成的颗粒彼此的熔敷,一边搅拌一边以100℃~130℃实施加热处理,使其预结晶化。接着,利用除湿干燥机以140℃~150℃进行3hr~5hr干燥,然后,利用除湿空气向挤压机输送。由挤压机加热/混合熔融成280℃~310℃的PET树脂通过用于去除异物的聚合物过滤器后,利用齿轮泵,从开设有直径为0.2mm~0.6mm的多个孔的管嘴连续地挤出。所挤出的PET树脂一边利用冷风冷却一边利用压缩空气以2000m/min~6000m/min的线速度被延伸,形成所希望的纤维直径的连续纤维,并被捕集于网眼输送器上。
如以上那样从树脂颗粒进行加热熔融纺纱并被捕集在输送器上的纤维7,作为纤维块即纤维网而被捕集。但是,在纤维网的状态下,纤维7在该状态下是散乱的,在向外包材料2中收容的作业中难以作为芯材3处理。由此,首先集中为片状的纤维集合体即无纺布。为了防止纤维7的散乱,在利用被加热到50℃~200℃的辊按压后,利用190℃~240℃的加热辊实施热压花加工,使纤维彼此热熔敷,加工成如图4那样的片状的纤维集合体6。在图4中,附图标记8的凹部是进行了热压花加工的热压花加工部,以最小限度的面积且大致等间隔热熔敷,防止纤维散乱。将实施了热压花加工的片状的纤维集合体6卷绕成卷状,获得卷筒纸卷。
(绝热性能)
接着,说明利用压花加工实施了热熔敷的纤维集合体,即无纺布的单位面积重量(每单位面积的纤维的重量)对绝热性能的影响。
对于纤维集合体6,在输送器上捕集在挤压机中熔融并从纺纱管嘴挤出的连续纤维,以任意的速度在输送器上输送,利用热辊进行赋予例如针点状的热熔敷部的热压花加工,由此,构成片材的纤维不易散乱或纤维不易剥离,因此,片状的纤维集合体6即无纺布的处理性提高,可获得在能够确保处理强度的同时能够卷绕的长纤维无纺布。
在图4中,在片状的纤维集合体6即无纺布上,适当地设有热压花加工部8。在该图中,热压花加工部8从片状纤维集合体6的表面贯通(贯通片材的厚度方向)设置到背面。
在基于热压花加工的热熔敷工序中,以使热压花加工部8的热熔敷部从表面贯通到背面、即向厚度方向贯通的方式,调整热辊的温度、捕集输送器的速度等制造条件,改变单位面积重量(每单位面积的纤维的重量),以此能够制造作为纤维集合体的长纤维无纺布。
另外,在本实施方式中,热压花加工部8为直径是0.5mm~1mm左右的大致圆形,以1mm~3mm左右的间隔进行设置,热压花加工部8占片材的比例为6%左右。即,通过将热压花加工部8占片材的比例设定为6%左右,与使用了相同的材料的以往的棉状芯材相比,能够不损害绝热性能地可靠地进行纤维彼此的热熔敷,能够获得具有即使在后面的芯材制造工序(纤维集合体的层叠工序)中施加应力也不会破损的程度的强度的无纺布。
另外,平均纤维直径的测量使用显微镜测量几个部位~几百个部位(例如,十个部位),使用平均值。此外,单位面积重量(例如,每1m2的纤维的重量(g))通过测量1张片材的面积和重量,设定为1张片材的每单位面积的重量。
所获得的无纺布例如层叠150张、形成芯材3,并将该芯材3插入铝箔层压膜的外包材料2中,以约90℃干燥约2小时。干燥后,在芯材3进入了的外包材料2内,配置放入了通气性袋中的水分吸附剂(CaO)、气体吸附剂等吸附剂4,并放置在腔室式的真空包装机内,进行真空抽吸。真空抽吸进行到腔室内的压力成为2Pa为止,在真空腔室内热封外包材料2的开口部2a,作为真空绝热材料。
图5的曲线表示在这里获得的真空绝热材料的热传导率测量结果。另外,该热传导率测量是利用由平板状的芯材构成的真空绝热材料进行测量的。
在图5中,纵轴是热传导率[W/mK],横轴是单位面积重量[g/m2]。通常,单位面积重量由表示每1m2的纤维的重量[g]的单位面积重量[g/m2]表示。另外,为了使在纤维的材质为比重不同的其他的材质时也能够比较,也可以以单位面积体积[cm3/m2](或[cc/m2])表示每1m2的纤维所占的体积[cm3]。纤维的体积通过测量重量,由单位面积体积和比重(例如,在PET的情况下比重是1.34)换算出。
图5表示将表1所示的实施例1~4的有机纤维作为芯材3使用的情况下的单位面积重量与热传导率的关系。
表1
使用以往的棉状的聚酯纤维芯材的情况下的真空绝热材料的热传导率是0.003[W/mK]左右。相对于此,在层叠使用了PET树脂的有机纤维集合体的无纺布作为芯材的情况下,如图5那样,层叠以70[g/m2]以下的单位面积重量形成的无纺布而成的芯材的热传导率能够为0.003[W/mK]以下,热传导率与以往的棉状的聚酯纤维芯材相等。即,若使单位面积重量为70[g/m2]以下,则与使用了以往的棉状的聚酯纤维芯材的情况相比,层叠有机纤维集合体的无纺布作为芯材的场合能够减小真空绝热材料的热传导率,能够提高绝热性能。
在降低单位面积重量的情况下,纤维集合体的厚度变薄,纤维更容易朝向与绝热方向大致正交的方向即面方向(长度方向、宽度方向)。因而,一般认为纤维难以朝向厚度方向(绝热方向),能够抑制向纤维的厚度方向的热传导。
另外,由于即使降低单位面积重量也能够获得以往以上的绝热性能,所以通过热压花加工而获得的无纺布变薄,层叠该无纺布而获得的芯材也能够较薄,因此利用该芯材的真空绝热材料也能够较薄,使用该真空绝热材料的绝热箱、绝热壁的厚度也能够较薄。由此,与以往的绝热箱相比,若外形尺寸相同,则能够扩大内部容积,若内部容积相同,则能减小外形。
此外,一般认为,对于超过70[g/m2]的单位面积重量,纤维的配向方向容易朝向绝热方向即厚度方向,压花加工的热熔敷部9成为朝向厚度方向的导热路径,由此绝热性能降低。
因而,若使单位面积重量的上限为70[g/m2],则即使与聚酯纤维的棉状芯材相比,有机纤维集合体的无纺布也不损害绝热性能,容易制造,且能够获得再循环性优异的真空绝热材料。
此外,从图5可知,单位面积重量自26[g/m2]起升高时,热传导率自0.002[W/mK]起急剧变大,所以单位面积重量优选是26[g/m2]以下,因为以玻璃纤维为芯材的以往的一般的真空绝热材料的热传导率是0.002[W/mK]左右,所以若使单位面积重量为26[g/m2]以下,则热传导率能够小于等于以玻璃纤维为芯材的真空绝热材料的热传导率。即,能够获得具有大于等于使用玻璃纤维的真空绝热材料的绝热性能的高绝热性能的真空绝热材料。
另外,一般认为,单位面积重量越低无纺布中的纤维越容易朝向面方向(长度方向、宽度方向),此外,热熔敷部的影响也能越小。但是,若单位面积重量过低,则无纺布的纤维的分布变得不均匀,强度降低,对于单位面积重量为低于4.7[g/m2]的单位面积重量,无法作为无纺布卷绕,产生纤维会在中途断裂的情况。
因而,在对纤维集合体实施了热压花加工的无纺布中,若使单位面积重量为能够卷绕无纺布的极限即4.7[g/m2]以上,且为能实现比棉状的聚酯纤维芯材的热传导率低的热传导率的70[g/m2]以下,则能够获得热传导率比棉状的聚酯纤维芯材低且作为纤维集合体处理性好的无纺布,通过以该无纺布为芯材,能够获得绝热性能比棉状的聚酯纤维芯材高的真空绝热材料。此外,若使单位面积重量为4.7[g/m2]以上,且为能实现小于等于玻璃纤维芯材的热传导率的热传导率的26[g/m2]以下,则能够获得小于等于玻璃纤维芯材的热传导率且作为纤维集合体处理性好的无纺布,通过以该无纺布为芯材,能够获得具有大于等于玻璃纤维芯材的绝热性能的绝热性能的真空绝热材料。
因而,由通过层叠对有机纤维集合体实施了热压花加工的无纺布而获得的芯材,构成热传导率小且绝热性能高的真空绝热材料,使用了该真空绝热材料的绝热箱、绝热壁,由于绝热性能好,所以能使箱和壁的厚度变薄。由此,与以往的绝热箱相比,若外形尺寸相同,则能扩大内部容积,能提供大容量的冰箱等设备,此外,与以往的绝热箱相比,若内部容积相同,则因为能缩小外形,所以能够获得小型且紧凑的冰箱等设备。
(纤维集合体的层叠方法、芯材的制造方法)
下面,说明使用了卷绕成卷的纤维集合体的卷筒纸卷的层叠体、即芯材的制造方法。
图6是示意地表示形成真空绝热材料的芯材的层叠装置的卷筒纸卷和卷绕框架的说明图。在图6中,图6(a)~(h)表示真空绝热材料1的芯材制造工序。图6(a)是卷绕开始步骤,在纤维集合体的制造的工序中,包括实施了热压花加工的连续的片状的纤维集合体6多次卷绕而形成的规定的宽度的卷筒纸卷101,和对卷绕成卷筒纸卷101的片状的纤维集合体6进行卷绕的规定宽度的卷绕框架111,通过使卷筒纸卷101、卷绕框架111旋转,使卷绕成卷筒纸卷101的纤维集合体6开始卷绕在卷绕框架111上。此时,利用卷绕框架111的夹紧机构夹紧从卷筒纸卷101引出的纤维集合体的端部,以不使纤维集合体在卷绕途中切断或伸长而宽度缩窄那样的规定的张力进行卷绕。在图中卷筒纸卷与卷绕框架接触,但是也可以隔有距离。
图6(b)是卷绕结束步骤,在卷绕开始步骤中纤维集合体6自卷筒纸卷101向卷绕框架111卷绕,若卷绕相当于规定的厚度的规定次数,则使卷筒纸卷101、卷绕框架111的旋转停止,结束纤维集合体6的卷绕。向卷绕框架111卷绕的规定次数、即层叠的张数,根据纤维集合体的减压包装时的厚度和想制造的真空绝热材料的厚度任意设定。
图6(c)是切断步骤,在卷绕结束步骤中纤维集合体6以规定次数被卷绕在卷绕框架111上,在使卷筒纸卷101、卷绕框架111的旋转停止之后,在卷筒纸卷101与卷绕框架111之间的规定的切断部位,在夹紧规定的切断部位的前后的状态下切断纤维集合体6,从卷绕框架111切断卷筒纸卷101。
图6(d)是芯材固定步骤,在切断步骤中纤维集合体6被切断,然后,将夹紧构件113a、113b插入到设于卷绕框架111的夹紧构件设置部112a、112b,夹紧卷绕在卷绕框架111上的大致圆筒状的纤维集合体6。
图6(e)是卷绕框架变形步骤,在芯材固定步骤中纤维集合体6由夹紧构件113a、113b夹紧后,使卷绕框架111的圆周构件保持轴114a、114b向朝着半径方向中心侧收缩的方向可动,使连接于圆周构件保持轴114a、114b的圆周构件115a、115b向朝着半径方向中心侧收缩的方向可动。即,使卷绕框架111变形,放松卷绕于卷绕框架111的大致圆筒状的纤维集合体6的卷绕张力。
图6(f)是卷绕框架分离步骤,将张力被放松了的大致圆筒状的纤维集合体6自卷绕框架111沿旋转轴116的轴心方向拔出。
图6(g)是芯材成形步骤,通过分别向卷绕两个夹紧构件113a、113b的方向的大致直线方向相反侧,拉拽在由两个夹紧构件113a、113b夹紧的状态下自卷绕框架111被拔出的大致圆筒状的纤维集合体6,在夹紧构件113a、113b的夹紧位置折叠大致圆筒状的纤维集合体6,因此,沿卷绕方向成形具有折弯端部(折叠部)5a、5b和上表面侧平板部5c、下表面侧平板部5d的平板状(片状)的纤维集合体6的层叠体5、即平板状(片状)的芯材3。由成形为平板状的层叠体5构成的芯材3,在利用夹紧构件113a、113b夹紧折弯端部(折叠部)5a、5b的状态下被转移到输送器上,之后,夹紧构件113a、113b被去除,由此成形图6(h)那样的芯材3。另外,附图标记10是拔出卷绕框架111后的卷绕中心部,分为形成上表面侧平板部5c的层叠体和形成下表面侧平板部5d的层叠体。卷绕中心部10通过去除夹紧构件113a、113b而被封闭。
由此,形成纤维集合体6从内侧朝向外侧连续卷绕的构造,能够获得散乱的状态较少,处理性优异的层叠体5。通常,以该层叠体5为芯材3,插入干燥、包装材料,并根据需要放入吸附剂,在进行减压包装后作为平板状的真空绝热材料。
接着,说明制作局部厚度不同的层叠体即芯材的方法。
图7(a)是折弯层叠体之前的、通过图6(h)作成的层叠体5。以该层叠体5为基体,说明如图7(b)那样作成将层叠体折弯重叠而成的构件即图3(b)的芯材30的方法。图7(a)的(a-1)是以卷绕方向的长度为全长,自上表面观察全长l、宽度h、层叠方向的厚度t的层叠体5的图,(a-2)是自如下的侧面观察(a-1)的层叠体5的图,在该侧面上能够看见从内侧朝向外侧连续卷绕纤维集合体6而形成的层叠截面。图7(b)的(b-1)也是自上表面观察折弯重叠而成的层叠体的图,(b-2)是自能够看得见(b-1)的层叠体的层叠截面的侧面观察的图。在图7(a)中,为了折弯层叠体5,在从折弯端部5b起的层叠体5上的长度b的部位,与折弯端部5a、5b平行地设置折弯线5e。以所设置的折弯线5e为中心,如图中ウ的箭头那样使折弯端部5b从折弯线5e向折弯端部5a侧移动,以卷入折弯线5e的方式折弯、折叠层叠体5。由此,层叠部重叠于层叠体5的一端即折弯端部5b侧,形成一端的厚度比另一端的厚度厚的层叠体。即,将从折弯线5e到折弯端部5b为止的层叠部8b,重叠在从折弯线5e到折弯端部5a为止的层叠部8a上,能够获得图7(b)那样的全长为a、折叠部分的长度为长度b’的、一端的厚度比另一端的厚度厚的一个层叠体。另外,上部层叠部8b的长度变长相当于折弯线5e折弯的厚度即折弯端部5f的层叠体5的厚度t的量,成为长度b’(=b+t),但是由于折弯端部5f折弯的厚度相对于全长非常小,所以长度b和长度b’是大致相同的长度。从真空绝热材料的使用状况考虑,例如,若折叠后的全长a是1.5m以上,则折叠部分的长度b’是0.1m~1.5m左右,相对于此,层叠体的厚度是1cm~3cm左右、为1/100左右,长度b和长度b’不产生大的长度的不同。
另外,虽然形成为局部厚度不同的层叠体,但是也可以像图8那样,以长度a和长度b’、即下部层叠部8a和上部层叠部8b为相同的长度,即长度a和长度b一致的方式折叠。即,也可以以折弯端部5a、5b一致的方式折叠。在该情况下,能够获得原来的层叠体5的2倍的厚度的层叠体。此外,通过反复多次进行折叠,也能够获得相对于层叠体5的厚度为4倍、8倍、16倍,即折叠次数×2倍的厚度的层叠体。
通过这样折弯、折叠层叠体5,折叠而成的层叠体的由与层叠体5相同的厚度的下部层叠部8a构成的30a的部分成为厚度t,折叠下部层叠部8a和上部层叠部8b而形成一个层叠体的30b的部分,能够形成为30a的部分的2倍的厚度、即厚度2×t,通过以该层叠体为芯材,能获得芯材的一端的厚度比另一端的厚度厚、在一张芯材中具有厚度不同的部分的芯材30。另外,折弯前的从折弯线5e到折弯端部5a为止的长度a成为芯材30的全长a,从折弯线5e到折弯端部5b为止的长度b,成为芯材的厚度厚的30b的部分的长度b’(=b+t)。芯材的厚度薄的30a的部分成为从全长a中减去30b的长度b’(=b+t)而得到的长度c。长度a、b、c是任意的,通过调整能够改变厚度不同的部分的长度。此外,在厚度不同的30a的部分和30b的部分产生台阶。
此外,折叠下部层叠部8a和上部层叠部8b而成的部分30b的长度b’成为层叠体的全长l的1/2以下。在折叠下部层叠部8a和上部层叠部8b而成的部分30b的长度b’小于层叠体的全长l的1/2的情况下,能够成形局部厚度不同且在厚度厚的部分和薄的部分具有台阶这样的层叠体,即图7(b)那样的芯材30。在使30b的长度b’为层叠体的全长l的1/2的情况下,能够成形相对于原来的层叠体整体的厚度厚且为平板状的层叠体,即图8那样的芯材。另外,在30b的长度b’超过层叠体的全长1的1/2的情况下,因为成为图7(b)的芯材上下颠倒的形态,所以芯材30的功能/结构丝毫没有改变。
另外,通过折弯,形成在层叠体5的折弯线5e的位置上连接下部层叠部8a和上部层叠部8b的新的折弯端部5f。
此外,为了防止在折弯折叠层叠体5时,由于层叠体5的弹性欲恢复为折弯前的原来的状态,或在折叠后的工序中下部层叠部8a和上部层叠部8b的位置产生偏离,在上部层叠部8b和下部层叠部8a接触的面且接近折弯端部5b的粘接位置11a进行粘接。但是,在为了粘接而使用粘接剂的情况下,将导致热传导率变差,因此,最好在使粘接位置11a保持粘接强度的同时使粘接部位尽可能少。例如,在折弯端部5b的附近且层叠体5的侧面部附近的下部层叠部8a和上部层叠部8b的接触面上进行粘接。另外,也可以不使用粘接剂而用两面粘接的密封件。芯材30插入外包材料2,在对内部进行减压之后,通过热封封闭插入了芯材30的开口部,因此,在对外包材料2内部减压并封闭外包材料2的时刻,上部层叠部8b和下部层叠部8a的位置被固定,不产生位置偏离,所以芯材也可以进行临时固定直到封闭外包材料2的工序为止。
此外,虽然利用粘接剂或密封件粘接了粘接位置11a,但是也可以用线缝合,只要是不贯穿层叠体的方法,也可以是其他的熔敷方法。
此外,如果能够牢固地成形折弯端部5f,不会因后来工序的搬运、用于干燥的送风,而使折叠的部分的位置偏离或折弯部分恢复原状,则无需用于临时固定的粘接。
此外,吸附剂4虽然能够配置于芯材30表面的任何位置,但是由于能够在折叠上部层叠部8a和下部层叠部8b而成的部分以夹着的形式配置吸附剂4,所以与配置于芯材与包装材料之间的情况相比,包装材料的褶皱变少,吸附剂4的凸部也变得不明显,所以能够抑制真空绝热材料的表面外观的变差。此外,吸附剂4也可以进行临时固定直到将芯材30放入外包材料2,在对内部减压之后,通过热封封闭开口部为止。若对外包材料2的内部减压并封闭开口部,则折叠的上部层叠部8a和下部层叠部8b的位置被固定,不会产生上部层叠部8a和下部层叠部8b的位置偏离、吸附剂4的位置偏离。
另外,虽然表示了在固定上部层叠部8a和下部层叠部8b时在粘接位置11a进行粘接的方法,然而,在配置有吸附剂4的情况下,若将吸附剂4粘接在上部层叠部8a和下部层叠部8b,则无需在粘接位置11a进行粘接。即,预先将吸附剂4粘接在下部层叠部8b,并且在吸附剂4与上部层叠部8a接触的一侧也预先施加粘接剂或密封件,在使上部层叠部8a与下部层叠部8b和吸附剂4重叠时能够进行粘接。由此,在折叠上部层叠部8a和下部层叠部8b时,能够一次性将上部层叠部8a、下部层叠部8b和吸附剂4进行临时固定。
接着,用图9说明芯材30的制造方法的一个例子。图9是图6(g)的芯材成形步骤结束后的状态,通过分别向大致直线方向相反侧拉拽两个夹紧构件113a、113b,大致圆筒状的纤维集合体6在夹紧构件113a、113b的夹紧位置被折叠,层叠体5成为在层叠体5的折弯线5e的位置上安装有夹紧构件117a的状态。在层叠体5上安装了夹紧构件117a之后,固定夹紧构件113a、117a的位置,使夹紧构件113b自夹紧构件117a的位置移动到夹紧构件113a侧的上表面侧平板部5c上。然后,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113b和117a,并且分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113a和117a,成形为在夹紧构件117a的位置折叠层叠体5的状态。由此,能够以夹紧构件117a为支点折弯层叠体5,能够成形折叠层叠体5的一端而成的图7(b)的形状的层叠体。
另外,在折叠部分夹着吸附剂4进行配置的情况下,在使夹紧构件113b移动到上表面侧平板部5c之前预先配置吸附剂4。此外,为了在折叠层叠体5的同时将重叠的上部层叠部8b固定在下部层叠部8a上,预先在粘接位置11a上涂敷粘接剂或贴附密封件。由此,能够在折叠的同时,将上部层叠部8b 临时固定于下部层叠部8a上,在去除了夹紧构件113a、113b、117a时,能够不产生上部层叠部8b和下部层叠部8a的位置偏离地成形图7(b)的状态的层叠体,即芯材30。
在粘接部分利用夹紧构件113a的按压力不能很好地粘接的情况下,也可以从上方再次按压上部层叠部8b而促进粘接。
另外,虽然说明了利用夹紧构件117a夹紧层叠体5的折弯支点5e的位置的方法,然而在层叠体5位于输送器上的情况下,也可以采用从层叠体5的上方即上表面侧平板部5c侧朝向输送器,利用按压构件按压层叠体5的折弯线5e的位置,由输送器和按压构件进行夹紧的方法。因为折弯线5e由输送器和按压构件固定,所以通过使夹紧构件113b移动,能折弯层叠体5。
由此,能够不新追加另外的层叠体地获得由一端的厚度比另一端的厚度厚的一个层叠体、即具有厚度不同的部分的一个层叠体构成的一张芯材。由此,与新追加另外的层叠体时相比,层叠体处理上的生产性好,在为了改变厚度而折叠的层叠体上不产生位置偏离,能够获得处理性优异的芯材。
此外,也能够以同样的方法作成其它形状的芯材,用图10进行说明。
图10(a)与图7(a)相同,是折弯折叠层叠体前的、通过图6(h)所作成的层叠体5。此外,图10(a)的(a-1)是层叠体5的俯视图,(a-2)是(a-1)的层叠体的侧视图。图10(b)的(b-1)是折弯折叠的层叠体的俯视图,(b-2)是(b-1)的层叠体的侧视图。在图10(a)中,为了折弯层叠体5,在从折弯端部5b起的层叠体5上的长度b的部位,与折弯端部5a、5b平行地设置折弯线5h。同样地在从折弯端部5a起的层叠体5上的长度c的部位,与折弯端部5a、5b平行地设置折弯线5g。首先,以折弯线5h为中心,如图中的箭头エ那样将折弯端部5b从折弯线5h向折弯端部5a侧移动,以卷入折弯线5h的方式折弯、折叠层叠体5。另外,以折弯线5g为中心,如图中的箭头オ那样将折弯端部5a侧从折弯线5g向折弯端部5b侧移动,以卷入折弯线5g的方式折弯、折叠层叠体5。此时,通过以折弯端部5a与折弯端部5b相对的方式折弯,形成如下的层叠体,该层叠体在层叠体5的两端部即折弯端部5a、5b侧分别折叠层叠部,且两端的厚度比中央部的厚度厚。即,将从折弯线5h到折弯端部5b为止的层叠部8c、和从折弯线5g到折弯端部5a为止的层叠部8e,重叠在折弯线5h与折弯线5g之间的层叠部8d上,获得图10(b)那样的全长为a、折叠部分的长度为长度b’和c’的两端的厚度比中央部的厚度厚的一个层叠体。另外,上部层叠部8d的长度变长相当于折弯线5h的折弯的厚度、即折弯端部5k的层叠体5的厚度t的量,成为长度b’(=b+t),上部层叠部8e的长度变长相当于折弯线5g的折弯的厚度、即折弯端部5j的层叠体5的厚度t的量,成为长度c’(=c+t),但是折弯端部5k、5j的折弯的厚度相对于全长是非常小的,所以长度b和长度b’是大致相同的长度,长度c和长度c’是大致相同的长度。
另外,两端的被折叠的层叠部8d、8e以折弯端部5a、5b相对的方式折叠,所以能够形成层叠部8d、8e不重叠的中央部的厚度比两端部的厚度薄的层叠体,但是也可以使层叠部8d、8e彼此重叠。图11是层叠部8e以规定的长度折叠于层叠部8d上的状态。这样,也能作成中央部的厚度比两端部的厚度厚的层叠体。
通过这样地折弯重叠层叠体5,折叠而成的层叠体的由与层叠体5相同厚度的下部层叠部8c构成的31a的部分成为厚度t,折叠下部层叠部8c和上部层叠部8d而形成一个层叠体的31b的部分,和折叠下部层叠部8c和上部层叠部8e而形成一个层叠体的31c的部分,能够成为31a的部分的2倍的厚度、即厚度2×t,通过以该层叠体为芯材,能够获得芯材的两端的厚度比其中央部厚、在一张芯材中具有厚度不同的部分的芯材31。另外,折弯前的从折弯线5h到折弯线5g为止的长度a成为芯材31的全长a,从折弯线5h到折弯端部5b为止的长度b成为芯材的厚度厚的31b的部分的长度b’(=b+t),从折弯线5g到折弯端部5a为止的长度c成为芯材的厚度厚的31c的部分的长度c’(=c+t)。芯材的厚度薄的31a的部分,成为从全长a中减去31b的长度b’(=b+t)和31c的长度c’(=c+t)而得到的长度d。长度a、b、c、d是任意的,通过调整能改变厚度不同的部分的长度。此外,在厚度不同的31a的部分与31b的部分、以及31a的部分与31c的部分产生台阶。
此外,在中央部被折叠的图11的情况下,两端部的、折叠下部层叠部8c和上部层叠部8d而形成一个层叠体的31b的部分,和折叠下部层叠部8c和上部层叠部8e而形成一个层叠体的31c的部分,成为31a的部分的2倍的厚度、即厚度2×t,折叠下部层叠部8c、上部层叠部8d和上部层叠部8e而形成一个层叠体的31d的部分,成为31a的部分、即原来的层叠体5的3倍的厚度、即厚度3×t。这样能自如地使中央部变厚或变薄。另外,在厚度不同的31b的部分与31d的部分、31c的部分与31d的部分产生台阶。
另外,若折叠部即折叠上部层叠部8d和上部层叠部8e而形成的部分即31b的长度b’与31c的长度c’之和,小于层叠体的全长1的1/2,则如图10(b)那样,形成由下部层叠部8c构成的31a的部分,若大于层叠体的全长1的1/2,则如图11那样,形成折叠上部层叠部8d和上部层叠部8e而形成的31d的部分。在为层叠体的全长1的1/2时,成为作为上部层叠部8d、上部层叠部8e的端部的折弯端部5a和5b接触的状态,成为整体的厚度均匀且平板状的层叠体。
此外,也可以以下部层叠部8c、上部层叠部8d和上部层叠部8e成为相同的长度即一致的方式进行折叠而形成一个层叠体。在该情况下,整体成为原来的层叠体5的3倍的厚度、即厚度3×t。另外,虽然在图11中向相同的方向折弯,然而也可以像图12那样,将另一端部向折弯一端部而成的平板部侧的相反侧的平板部侧折弯。即,向下部层叠部8c的上表面侧平板部5c侧折叠上部层叠部8d,向下部层叠部8c的下表面侧平板部5d侧折叠层叠部8n也是相同的。在该情况下,被折叠的3个层叠部8c、8d、8n成为层叠体的全长1的1/3。
另外,通过折弯,在层叠体5的折弯线5h的位置上形成连接下部层叠部8c和上部层叠部8d的新的折弯端部5k,在层叠体5的折弯线5g的位置上形成连接下部层叠部8c和上部层叠部8e的新的折弯端部5j。
另外,与图7的芯材30同样,为了防止折弯折叠层叠体5而成的下部层叠部8c和上部层叠部8d、下部层叠部8c和上部层叠部8e,在折叠之后的工序中,折叠部分的位置偏离、折弯恢复原状,在折弯端部5a和5b附近,且在层叠体5的侧面部附近的下部层叠部8c、上部层叠部8d、上部层叠部8e分别接触的接触面即粘接位置11b和11c,用粘接剂或密封件等进行粘接。为了抑制热传导率变差,与芯材30同样,最好使粘接部位尽可能少。在将芯材31插入外包材料2,对内部进行减压之后,通过热封封闭插入了芯材31的开口部,因此,在对外包材料2内部减压并封闭外包材料2的时刻,下部层叠部8c、上部层叠部8d和上部层叠部8e的位置被固定,不会产生位置偏离,所以芯材也可以临时固定。
此外,吸附剂4也与图7的芯材30同样,因为能够以夹在上部层叠部8d与下部层叠部8c折叠的部分、或上部层叠部8e与下部层叠部8c折叠的部分的形式配置,所以与配置于芯材与包装材料之间的情况相比,包装材料的褶皱变少,吸附剂4的凸部也变得不明显,所以能抑制真空绝热材料的表面外观的变差。此外,吸附剂4也可以临时固定,在对外包材料2的内部减压并封闭开口部时,与折叠了的下部层叠部8c、上部层叠部8d和上部层叠部8e被固定,不会产生折叠了的层叠部的位置偏离、吸附剂4的位置偏离。
此外,与芯材30同样,也可以利用吸附剂4,进行上部层叠部8d和下部层叠部8c或上部层叠部8e和下部层叠部8c或该两方的粘接。为此还可以在上部层叠部8d和下部层叠部8c或上部层叠部8e和下部层叠部8c这两方配置吸附剂4。由此,在折弯重叠的时刻能容易进行临时固定。
另外,虽然在图10(b)中配置于上部层叠部8d和下部层叠部8c的折叠部分,但是也可以配置于上部层叠部8e和下部层叠部8c的折叠部分,还可以配置于该两方。
此外,能够牢固地成形折弯端部5k和5j,只要不会因后续工序的搬运、用于干燥的送风,而导致折叠的部分的位置偏离或折弯恢复原状,就无需进行用于临时固定的粘接。
接着,利用图13说明芯材31的制造方法的一个例子。图13与图9同样,是图6(g)的芯材成形步骤结束后的状态,对于层叠体5,通过分别向大致直线方向相反侧拉拽两个夹紧构件113a和113b,大致圆筒状的纤维集合体6在夹紧构件113a、113b的夹紧位置被折叠,成为在层叠体5的折弯线5h的位置安装有夹紧构件117b,在折弯线5g的位置安装有夹紧构件117c的状态。在层叠体5上安装了夹紧构件117b、117c之后,固定夹紧构件117b、117c的位置,使夹紧构件113b自夹紧构件117b的位置移动到夹紧构件113a侧的上表面侧平板部5c上。同样地,使夹紧构件113a自夹紧构件117a的位置移动到夹紧构件113b侧的上表面侧平板部5c上。然后,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113b和117b,并且分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件117b和117c,在夹紧构件117b的位置折叠,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113a和117c,并且分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件117b和117c,在夹紧构件117c的位置成形为折叠的状态。由此,能以夹紧构件117b、117c为支点折弯层叠体5,能够成形折叠层叠体5的两端而成的图10(b)的形状的层叠体。
另外,使夹紧构件113a、113b移动的工序既可以同时也可以依次移动,不妨碍层叠体的成形。
此外,在折叠部分夹着吸附剂4配置的情况下,在使夹紧构件113a或113b移动到上表面侧平板部5c之前预先配置吸附剂4。此外,为了在折叠层叠体5的同时将折叠的上部层叠部8d固定于下部层叠部8c,将上部层叠部8e固定于下部层叠部8c,预先在粘接位置11b和11c上涂敷粘接剂或贴附密封件。由此,在折叠的同时,能够将上部层叠部8d、8e临时固定于下部层叠部8c,在去除了夹紧构件113a、113b、117b、117c时,能够不产生上部层叠部8d、8e和下部层叠部8c的位置偏离地成形图10(b)的状态的层叠体即芯材31。
在利用夹紧构件113a、113b无法很好粘接粘接部分的情况下,也可以从上方再次按压上部层叠部8d、8e而促进粘接。
另外,除了利用夹紧构件117b、117c夹紧层叠体5的折弯线5h、5g的位置以外,在层叠体5位于输送器上的情况下,也可以采用如下的方法,即,利用按压构件从层叠体5的上方即上表面侧平板部5c侧朝向输送器按压层叠体5的折弯线5h、5g的位置,利用输送器和按压构件进行夹紧。因为折弯线5h、5g由输送器和按压构件固定,所以通过使夹紧构件113a、113b移动,能够折弯层叠体5。
由此,能够不新追加另外的层叠体地获得由两端的厚度比中央部的厚度厚的一个层叠体、即由具有厚度不同的部分的一个层叠体构成的一张芯材。由此,与新追加另外的层叠体时相比,层叠体处理上的生产性好,在为了改变厚度而折叠的层叠体上不产生位置偏离,能够获得处理性优异的芯材。
此外,也能作成与图7、图10不同形状的芯材,利用图14进行说明。
图14(a)与图7(a)、图10(a)同样,是折弯重叠层叠体前的、通过图6(h)作成的层叠体5。图14(a)的(a-1)是层叠体5的俯视图,(a-2)是(a-1)的层叠体的侧视图,图14(b)的(b-1)是折弯重叠而成的层叠体的俯视图,(b-2)是(b-1)的层叠体的侧视图。在图14(a)中,为了折弯层叠体5,在从折弯端部5a起的层叠体5上的长度a的部位,与折弯端部5a、5b平行地设置折弯线5m、5n。在图14的方式的情况下,为了分别向不同的方向折弯形成上表面侧平板部5c的层叠体和形成下表面侧平板部5d的层叠体,在上表面侧平板部5c侧设置折弯线5m,在下表面侧平板部5d侧设置折弯线5n。为了折弯上表面侧平板部5c,在折弯线5m与折弯端部5b之间的中间点设定夹紧点。即,在上表面侧平板部5c的表面侧设定夹紧点12a,在分为上表面侧平板部5c和下表面侧平板部5d的层叠体的卷绕中心部10的上表面侧平板部5c侧,设定夹紧点12b,通过夹紧夹紧点12a与夹紧点12b之间的部分,能够提起上表面侧平板部5c而移动。通过以折弯线5m为中心,如图中カ的箭头那样,使夹紧点12a、12b从折弯线5m移动到折弯端部5a侧的上表面侧平板部5c上,以此折弯、折叠层叠体5。同样,为了折弯下表面侧平板部5d,在折弯线5n与折弯端部5b之间的中间点的上表面侧平板部5d的表面侧设定夹紧点12c,在层叠体的卷绕中心部10的下表面侧平板部5d侧设定夹紧点12d,通过夹紧夹紧点12c与12d之间的部分,能够提起(在图中为降低)下表面侧平板部5d而移动。通过以折弯线5m为中心,如图中キ的箭头那样,使夹紧点12c、12d从折弯线5n移动到折弯端部5a侧的下表面侧平板部5d上,以此折弯、折叠层叠体5。由此,能够形成层叠体5的一端即折弯端部5b侧的层叠部分别重叠、一端的厚度比另一端的厚度厚的层叠体。即,能够获得如下的层叠体,该层叠体在由从折弯线5m和5n到折弯端部5a为止的层叠体构成的层叠部8f的上下,折叠由从折弯线5m到折弯端部5b为止的上表面侧平板部5c构成的层叠部8g、和由从折弯线5n到折弯端部5b为止的下表面侧平板部5d构成的层叠部8e,具有图14(b)那样的全长a,折叠部分的长度为长度b’,且一端的厚度比另一端的厚度厚。另外,将从折弯线5m、5n与折弯端部5b之间的中间点到折弯线5m、5n或折弯端部5b为止的长度设定为b。另外,上部层叠部8g和下部层叠部8h的长度变长折弯线5m、5n的折弯的厚度,即折弯端部5p的层叠体5的厚度t的量,成为长度b’(=b+t),但是折弯端部5p的折弯厚度相对于全长非常小,所以长度b和长度b’是大致相同的长度。
通过这样地折弯折叠层叠体5,折叠的层叠体的由与层叠体5相同的厚度的中间部层叠部8f构成的32a的部分成为厚度t,折叠上部层叠部8g、中间部层叠部8f和下部层叠部8h而形成一个层叠体的32b的部分,能够为32a的部分的3倍的厚度、即厚度3×t,通过以该层叠体为芯材,能够获得芯材的一端的厚度比另一端的厚度厚,在一张芯材中形成厚度不同的部分的芯材32。对想利用图7(b)的层叠体加厚具有厚度的部分的芯材是有效的。另外,折弯前的从折弯线5m、5n到折弯端部5a为止的长度a成为芯材32的全长a,从折弯线5m、5n与折弯端部5b之间的中间点到折弯线5m、5n或折弯端部5b为止的长度b,成为芯材的厚度厚的32b的部分的长度b’(=b+t)。芯材的厚度薄的32a的部分成为从全长a中减去32b的长度b’(=b+t)而得到的长度c。长度a、b、c是任意的,通过调整能够改变厚度不同的部分的长度。此外,在厚度不同的32a的部分和32b的部分产生台阶。
另外,通过折弯,在层叠体5的折弯支点5m、5n的位置形成连接下部层叠部8h和上部层叠部8g的新的折弯端部5p。
另外,与芯材30、31同样,为了防止折弯重叠层叠体5而形成的上部层叠部8g和中间部层叠部8f、下部层叠部8h和中间部层叠部8f在折叠后的工序中发生折叠部分位置偏离或折弯恢复原状,在夹紧点12a、12b、12c、12d附近且层叠体5的侧面部附近的上部层叠部8g、中间部层叠部8f、下部层叠部8h分别接触的接触面即粘接位置11d和11e,利用粘接剂或密封件等进行粘接。为了抑制热传导率变差,与芯材30、31同样,最好尽可能减少粘接部位。芯材32插入外包材料2,在对内部进行减压之后,通过热封封闭插入了芯材32的开口部,因此,在对外包材料2的内部进行减压并封闭了外包材料2的时刻,上部层叠部8g、中间部层叠部8f和下部层叠部8h的位置被固定,不产生位置偏离,所以芯材也可以临时固定。
此外,吸附剂4也与芯材30、31同样,能够在折叠上部层叠部8g和中间部层叠部8f而成的部分、或在折叠中间部层叠部8f和下部层叠部8h而成的部分以夹着的形式配置,所以与配置于芯材与包装材料之间的情况相比,包装材料的褶皱变少,吸附剂4的凸部也变得不明显,所以能抑制真空绝热材料的表面外观变差。此外,吸附剂4也可以进行临时固定,若对外包材料2的内部进行减压而封闭开口部,则折叠的上部层叠部8g、中间部层叠部8f和下部层叠部8h的位置被固定,不会产生折叠的层叠部的位置偏离、吸附剂4的位置偏离。
此外,与芯材30、31同样,也可以利用吸附剂4进行上部层叠部8g和中间部层叠部8f或中间部层叠部8f和下部层叠部8h或该两方的粘接。此外,为此,也可以在上部层叠部8g和中间部层叠部8f或中间部层叠部8f和下部层叠部8h这两方上配置吸附剂4。由此,在折弯重叠的时刻,能容易地进行临时固定。
另外,虽然在图14(b)中配置在上部层叠部8g与中间部层叠部8f的重叠部分,然而也可以配置在中间部层叠部8f与下部层叠部8h的重叠部分,或配置于该两方。
此外,能够牢固地成形折弯端部5p,只要不会因后续工序的搬运、用于干燥的送风而导致折叠部分的位置偏离或折弯恢复原状,就无需用于临时固定的粘接。
接着,通过图15说明芯材32的制造方法的一个例子。图15与图9、图13同样,是图6(g)的芯材成形步骤结束后的状态。但是,在图6(d)的芯材固定步骤中,预先在成为折弯线5m、5n的位置和安装夹紧构件113b的位置之间的中间点安装夹紧构件118a、118b。以后的图6(e)的卷绕框架变形步骤、图6(f)的卷绕框架分离步骤同样地进行作业,在图6(g)的芯材成形步骤中,对于层叠体5,通过分别向大致直线方向相反侧拉拽两个夹紧构件113a、113b,大致圆筒状的纤维集合体6在夹紧构件113a、113b的夹紧位置被折叠,图15是在层叠体5的折弯线5m、5n的位置上安装有夹紧构件117d的状态。从该状态起,卸下夹紧构件113b,固定夹紧构件113a、117d的位置,使夹紧构件118a从夹紧构件117d的位置移动到夹紧构件113a侧的上表面侧平板部5c上。同样,使夹紧构件118b从夹紧构件117d的位置移动到夹紧构件113a侧的下表面侧平板部5d。然后,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113a和117d,并且分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件118a和117d,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件118b和117d,在夹紧构件117d的位置成形为折叠的状态。由此,能以夹紧构件117d为支点折弯层叠体5,能够成形折叠层叠体5的一端而成的图14(b)的形状的层叠体。
另外,在折叠部分上夹着吸附剂4进行配置的情况下,在使夹紧构件118a移动到上表面侧平板部5c前或使夹紧构件118b移动到下表面侧平板部5d前预先配置吸附剂4。此外,为了在折叠层叠体5的同时将重叠的上部层叠部8g固定于中间部层叠部8f,将中间部层叠部8f固定于下部层叠部8h,预先在粘接位置11d和11e上涂敷粘接剂或贴附密封件。由此,能够在折叠的同时将上部层叠部8g和下部层叠部8h临时固定于中间部层叠部8f,在去除了夹紧构件113a、117d、118a、117b时,不产生上部层叠部8g、下部层叠部8h和中间部层叠部8f的位置偏离,能够成形图14(b)的状态的层叠体即芯材32。
在粘接部分无法很好地粘接的情况下,也可以从上方再次按压粘接部而促进粘接。
由此,能够不新追加另外的层叠体地获得由一端的厚度比另一端的厚度厚的一个层叠体、即具有厚度不同的部分的一个层叠体构成的一张芯材,而且能够形成一端的厚度比另一端的厚度厚得非常多的芯材。由此,与新追加另外的层叠体时相比,层叠体处理上的生产性好,在为了改变厚度而重叠的层叠体上不产生位置偏离,能获得处理性优异的芯材。
此外,还能作成进一步变形的其它形状的芯材,通过图16进行说明。
图16(a)是折弯重叠层叠体前的图,图16(a)的(a-1)是层叠体5的俯视图,(a-2)是(a-1)的层叠体的侧视图,图16(b)的(b-1)是折弯重叠的层叠体的俯视图,(b-2)是(b-1)的层叠体的侧视图。在图16(a)中,为了折弯层叠体5,在从折弯端部5a起的层叠体5上的长度a的部位,与折弯端部5a、5b平行地设置折弯线5r。与芯材32同样,为了折弯上表面侧平板部5c,以折弯线5r和折弯端部5b的长度的1/3的长度为b,从折弯线5r朝向折弯端部5b侧,在长度b的部位的上表面侧平板部5c的表面侧设定夹紧点12e,在分为上表面侧平板部5c和下表面侧平板部5d的层叠体的卷绕中心部10的上表面侧平板部5c侧设定夹紧点12f,通过夹紧夹紧点12e与夹紧点12f之间的部分,能够提起上表面侧平板部5c而移动。以折弯线5r为中心,如图中ク的箭头那样,通过使夹紧点12e、12f从折弯线5r移动到折弯端部5a侧的上表面侧平板部5c上,折弯、折叠层叠体5。由此,层叠体5的一部分被折叠,能够形成层叠体的中央部的厚度比两端的厚度厚的层叠体。即,自折弯线5r将由折弯端部5b侧的上表面侧平板部5构成的上部层叠部8k,重叠在由从折弯线5r到折弯端部5a为止的层叠体构成的下部层叠部8j上,能够获得图16(b)那样的全长为a、折叠部分的长度为e、中央部的厚度比两端的厚度厚的层叠体。另外,上部层叠部8k的长度从长度b开始稍微变长相当于折弯线5r的折弯量的量,成为长度e,但是由于折弯线5r的折弯厚度相对于全长非常小,所以长度b和长度e是大致相同的长度。此外,未被折叠到下部层叠部8j上的折弯端部5b侧的层叠体保持原状,成为与下部层叠部8j相连的下部层叠部8m。此外,为了之后成形折弯端部,也可以事先从折弯端部5b朝向折弯线5r在长度为b的部位的下表面侧平板部5d的表面侧设定夹紧点12g,在层叠体的卷绕中心部10的下表面侧平板部5d侧设定夹紧点12h,能够夹紧夹紧点12g与夹紧点12h之间的部分而拉拽层叠体。
通过这样地折弯重叠层叠体5,对于折叠而成的层叠体,由与层叠体5相同的厚度的下部层叠部8j构成的33a的部分成为厚度t,折叠上部层叠部8k和下部层叠部8j而形成一个层叠体的33b的部分能够为33a的部分的2倍的厚度、即厚度2×t。此外,由余下的下部层叠部8m构成的33c的部分也成为厚度t,通过以该层叠体为芯材,能够获得芯材的中央部的厚度比两端的厚度厚、在一张芯材中具有厚度不同的部分的芯材33。另外,长度a、b、c、d、e、f是任意的,能够通过调整改变厚度不同的部分的长度。此外,在厚度不同的33a的部分与33b的部分、33b的部分与33c的部分上产生台阶。
此外,通过折弯,在层叠体的折弯端部5a的相反侧形成新的折弯端部5s。
另外,与芯材30、31、32同样,为了防止折弯折叠层叠体5而成的上部层叠部8k和下部层叠部8j在折叠之后的工序中,折叠部分发生位置偏离、折弯恢复原状,在夹紧点12e、12f的附近且层叠体5的侧面部附近的上部层叠部8k与下部层叠部8j接触的接触面即粘接位置11f,用粘接剂或密封件等进行粘接。为了抑制热传导率变差,与芯材30、31、32同样,最好使粘接部位尽可能少。在芯材33插入外包材料2,对内部进行减压之后,通过热封封闭插入了芯材33的开口部,因此,在对外包材料2内部减压并封闭外包材料2的时刻,上部层叠部8k和下部层叠部8j的位置被固定,不会产生位置偏离,所以芯材也可以临时固定。
此外,吸附剂4也与芯材30、31、32同样,因为以夹在上部层叠部8k与下部层叠部8j折叠的部分的形式配置,所以与配置于芯材与包装材料之间的情况相比,包装材料的褶皱变少,吸附剂4的凸部也变得不明显,所以能抑制真空绝热材料的表面外观的变差。此外,吸附剂4也可以临时固定,若对外包材料2的内部减压并封闭开口部,则折叠了的上部层叠部8k和下部层叠部8j的位置被固定,不会产生折叠了的层叠部的位置偏离、吸附剂4的位置偏离。
此外,也可以与芯材30、31、32同样,利用吸附剂4进行上部层叠部8k与下部层叠部8j的粘接。由此,在折弯折叠的时刻,能容易地进行临时固定。
此外,折弯端部和折叠能够牢固地成形,只要不会因后续工序的搬运、用于干燥的送风,而导致折叠部分的位置偏离或折弯恢复原状,就无需用于临时固定的粘接。
接着,通过图17说明芯材31的制造方法的一个例子。图17与图9、图13、图15同样,是图6(g)的芯材成形步骤结束后的状态。但是,在图6(d)的芯材固定步骤中,在将成为折弯线5r的位置和安装夹紧构件113b的位置3等分的位置上分别预先安装夹紧构件118c、118d。夹紧构件118c被安装在距安装夹紧构件113b的位置为成为折弯线5r的位置与安装夹紧构件113b的位置之间的长度的2/3的尺寸的位置、且成为上表面侧平板部5c的层叠部,夹紧构件118d被安装在距安装夹紧构件113b的位置为成为折弯线5r的位置与安装夹紧构件113b的位置之间的尺寸的1/3的尺寸的位置、且成为下表面侧平板部5d的层叠部。以后的图6(e)的卷绕框架变形步骤、图6(f)的卷绕框架分离步骤同样地进行作业,在图6(g)的芯材成形步骤中,对于层叠体5,分别向大致直线方向相反侧拉拽两个夹紧构件113a、113b,大致圆筒状的纤维集合体6在夹紧构件113a、113b的夹紧位置被折叠,图17表示在层叠体5的折弯线5r的位置上安装有夹紧构件117e的状态。自该状态起,卸下夹紧构件113b,固定夹紧构件113a、117e、118d的位置,使夹紧构件118c从夹紧构件117e的位置移动到夹紧构件113a侧的上表面侧平板部5c上。然后,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件118c和夹紧构件117e,并且分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件117e和夹紧构件118d,分别向大致直线方向相反侧拉拽夹紧构件113a和夹紧构件117e,在夹紧构件117e的位置和夹紧构件118d的位置成形为折叠的状态。由此,能以夹紧构件117e为支点折弯层叠体5,能够成形折叠了层叠体5的中央部而成的图16(b)的形状的层叠体。此外,能够在夹紧构件118d的位置成形新的折弯端部5s。
另外,在折叠部分夹着吸附剂4进行配置的情况下,在使夹紧构件118c移动到上表面侧平板部5c之前预先配置吸附剂4。此外,为了在折叠层叠体5的同时将折叠的上部层叠部8k固定在下部层叠部8j上,预先在粘接位置11f上涂敷粘接剂或贴附密封件。由此,能够在折叠的同时,将上部层叠部8k固定于下部层叠部8j上,在去除了夹紧构件113a、117e、118c、118d时,能够不发生上部层叠部8k和下部层叠部8j的位置偏离地成形图16(b)的状态的层叠体、即芯材33。
在粘接部分不能很好地粘接的情况下,也可以从上方再次按压粘接部而促进粘接。
由此,能够不新追加另外的层叠体地获得由中央部的厚度比两端的厚度厚的一个层叠体、即具有厚度不同的部分的一个层叠体构成的一张芯材。由此,与新追加另外的层叠体时相比,层叠体处理上的生产性好,在为了改变厚度而折叠的层叠体上不产生位置偏离,能获得处理性优异的芯材。
如以上那样,根据图7~图17的结构和方法,折弯折叠平板状的纤维集合体即层叠体,能获得局部厚度不同的芯材。此外,加厚的部分及其厚度也能够通过折叠方法自由地调整,能简单地构成芯材。与在想加厚的部分配置另外的纤维集合体的层叠体的情况相比,能获得生产性好、层叠体的散乱、位置偏离的情况少且处理性也优异的芯材。
此外,因为吸附剂以夹在折叠部分中的形式配置,所以与配置于芯材和包装材料之间的情况相比,包装材料的褶皱变少,吸附剂4的突出部也变得不明显,所以能抑制真空绝热材料的表面外观的变差。
此外,因为利用吸附剂也能容易地固定折叠部,所以工作性也优异。
此外,在图7~图17的结构以外,例如通过图10和图13的组合也能够获得两端是中央部的3倍厚度的芯材等,另外,因为图17是在一个部位折弯,所以是在中央部附近的一个部位具有厚度厚的部分的芯材,但是若用同样的方法在二个部位折弯,则也能获得在中央部附近的两个部位具有厚度厚的部分的芯材等,能够自由地考虑形成使哪个部分成为多厚的芯材,获得成形自由度非常高的芯材。
(外包材料)
真空绝热材料1的外包材料2使用厚度为5μm以上且为100μm以下的层压膜,例如由尼龙(15μm)、铝蒸镀PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)(12μm)、铝箔(6μm)、高密度聚乙烯(50μm)构成的具有气体阻断性的塑料层压膜。
此外,真空绝热材料1的外包材料2有时也使用聚丙烯、聚乙烯咔唑、聚丙烯的结构等的不含铝箔的层压膜,能够抑制由热桥效应造成的绝热性能的降低。另外,外包材料2的四个边中的三个边利用密封包装机热封。剩余的一个边成为外包材料2的开口部2a,插入芯材3,在对内部进行减压后被热封。
但是,各结构的层叠体在厚的部分和薄的部分具有台阶,一般认为无法顺利地插入外包材料2,但是在图7(b)的结构的情况下,在从折弯端部5f侧插入外包材料2时,在图14(b)的结构的情况下,在从折弯端部5p侧插入外包材料2时,在图16(b)的结构的情况下,在从折弯端部5s侧插入外包材料2时,层叠部的折叠的部分的台阶能够不钩挂于开口部2a地从放置有芯材的输送器顺利地滑动插入外包材料2中。可是,在图10(b)的结构的情况下,有时无论从折弯端部5k、5j的哪一个方向插入,由于层叠部的折叠部分的台阶阻碍都无法顺利插入。因此,外包材料2的2b、2c、2d这三个边预先通过热封而封闭,但是使用通过热封仅封闭与开口部2a相对的边2b,而2c、2d这两边开放的外包材料。这样一来,能够去除构成外包材料的上表面的层压膜,在将芯材配置在构成外包材料的下表面的层压膜上之后,利用上表面的层压膜覆盖芯材,对2c、2d这两边进行热封,能够形成插入有芯材的袋状的外包材料。这样一来,在将其他的芯材插入外包材料时,能够利用同样的工序将芯材从输送器滑动插入打开了上表面的外包材料,以后的工序也同样地通过对外包材料内部进行减压并热封开口部2a而形成真空绝热材料。
另外,说明了通过热封仅封闭边2b的例子,然而,也能够作成边2b不通过热封而封闭的外包材料。例如,如图18那样,在构成外包材料20的下表面的层压膜20f上配置芯材3,由构成上表面的层压膜20e覆盖芯材。也可以在层压膜20e、20f的三个边20b、20c、20d的21a、21b、21c的部位通过热封封闭,构成袋状的形状的外包材料20。由此,无需预先热封层压膜,通过在将芯材配置于外包材料中之后进行热封,进行热封的次数变少。然后,在对外包材料内部进行减压后,通过热封封闭最后剩下的开口部20a,从而能构成真空绝热材料。
此外,如图19那样,若使用折返一张层压膜的形状的附图标记22那样的材料,则与构成外包材料时的开口部相对的边成为折返层压膜的折返部分22b,并且与折返部分22b相对的层压膜的开口部22a成为构成外包材料时的开口部,层压膜的开口部22c、22d成为构成外包材料时的侧面部。由此,无需预先进行热封,因为只要在附图标记22b的位置不折返就是一张层压膜,所以即使使芯材从输送器滑动而配置到层压膜上,芯材的台阶也不会钩挂。在配置芯材后,折返层压膜,所折返的层压膜覆盖芯材,由此能构成外包材料的上表面22e和下表面22f,若在附图标记23a、23b的部位热封侧面的开口部22c、22d,则能够作成袋状的层压膜即外包材料。由此,能够不从输送器向袋状的外包材料中插入芯材地将芯材配置到外包材料内,在对外包材料内部减压后,通过热封封闭开口部22a,能构成真空绝热材料。继续与其他的芯材的场合同样的自输送器的滑动插入的工序,并且通过热封封闭构成外包材料的层压膜的两个部位,由此能获得插入有芯材的袋状的外包材料。
另外,若侧面22c、22d不封闭,则从输送器滑动插入芯材时,芯材在宽度方向的位置配置不固定,有可能从外包材料伸出。由此,也可以进行如下的操作,即,侧面22c或22d也通过热封预先封闭,向封闭的侧面22c或22d的方向推压芯材,将其收纳在外包材料内的规定的位置。
(真空绝热材料的制造方法)
通常的真空绝热材料1的制造以如下方式进行,即,首先,将在芯材制造工序中作成的规定的大小和厚度的芯材3插入具有开口部2a的袋状的外包材料2中,并以开口部2a不封闭的方式固定,在恒温槽中以大约60℃~110℃温度进行1小时~4小时干燥。通常,使用热风循环式的干燥炉,但是也可以利用使用预先被除湿了的干燥空气的干燥炉。在干燥后,将用于吸附仍残留的水分、真空包装后的残留气体、随着时间流逝而放出的来自芯材3的外部气体、通过外包材料2的密封层而进入的透过气体的吸附剂4(气体吸附剂、水分吸附剂等)插入到外包材料2内,利用柏木式真空包装机进行真空抽吸(减压处理)。真空抽吸进行到腔室内真空度成为1Pa~10Pa左右为止,在该状态下在腔室内热封外包材料开口部,能获得真空绝热材料。
另外,该工序/作业无论在使用局部厚度不同的芯材的情况下,还是在使用大致均匀的厚度的芯材的情况下,都是相同的。但是,吸附剂4有时也设置于芯材的折叠部分,因此在该工序中吸附剂4不配置在外包材料2中,以外包材料2的开口部2a不封闭的方式固定,在恒温槽中以大约60℃~110℃的温度进行1小时~4小时干燥,利用真空包装机进行真空抽吸(减压处理),直到腔室内真空度成为1Pa~10Pa左右为止,在该状态下在腔室内热封外包材料开口部,能获得规定的部分的厚度不同的真空绝热材料。
所获得的局部厚度不同的真空绝热材料1例如在冰箱的情况下,因为能够将厚壁部配置成冷冻室的壁,将薄壁部配置成冷藏室、蔬菜室的壁,所以与使用厚度不同的多张真空绝热材料的情况相比,因为零件件数少,所以生产性好,因为能抑制由在包装材料中传导而绕到真空绝热材料端部的热桥效应造成的绝热性能的降低,所以能够以1张真空绝热材料效率良好地进行绝热。
(真空绝热材料的使用方法)
如以上那样作成的在一张真空绝热材料中具有厚度不同的部分的真空绝热材料,对于具有多个储藏室,每个储藏库设定不同的保管温度,每个储藏库要求不同的绝热性能那样的设备是有效的,能够应用于自动售货机、冰柜、冰箱、热水器、家庭用或商业用热水供应装置(热水供应机)、家庭用或商业用冷冻/空调装置、陈列橱、保温瓶等。作为商业用,能提供为冷冻仓库、住宅的墙壁、地板、天花板等绝热材料。例如,以家庭用冰箱为例说明应用方法。
冰箱的箱体由外箱和内箱形成,形成有背面、左右的侧面、顶面、底面。箱体的前面开放,在该开口前面部设有能够开闭的门。此外,箱体是绝热箱,在外箱与内箱之间形成有绝热壁,注入氨基甲酸乙酯等发泡绝热材料而形成。可是,随着近年来的节能、节省空间大容量化,需要更高的绝热性能的绝热箱,在发泡绝热材料中填埋真空绝热材料。发泡绝热材料被填充于外箱与真空绝热材料之间或内箱与真空绝热材料之间或该两方,在箱体的背面、左右的侧面、顶面、底面分别填充有发泡绝热材料,并且填埋有真空绝热材料。另外,在背面、侧面那样的面积大的部位也分割多个小的真空绝热材料而使用,由此在利用1张真空绝热材料进行覆盖的情况下,也可减少由热桥效应造成的热泄漏,可以减少组装时的零件件数,所以是方便的。
在冰箱的箱体中设有收纳食品的冷藏室、冷冻室这样的多个储藏室。例如,从箱体内上方起如冷藏室、冷冻室、冷藏室(蔬菜室)那样排列有储藏室,并且各储藏室利用分隔壁进行划分。在该分隔壁中也具有含有真空绝热材料的绝热壁。
此外,在门中也同样地具有含有真空绝热材料的绝热壁。
对于各储藏室而言,蔬菜室、激冷室这样的冷藏室的设定温度为10℃以下,制冰室那样的冷冻室的设定温度为-16℃~-30℃左右,所要求的保管温度不同,所要求的绝热性能也不同。
若箱体所要求的绝热性能相同的储藏室纵向排列,则侧面和背面的绝热材料,也可以分别形成为利用相同的绝热性能即相同的厚度的一张真空绝热材料进行覆盖那样的方式,然而对于冷藏室、冷冻室,冷冻室需要高的绝热性能,以往仅冷冻室的部分进一步追加真空绝热材料或增加发泡绝热材料的量。可是,由于追加真空绝热材料,所以组装时的零件件数增加,作业、工序变复杂或成本增加。在增加比真空绝热材料的绝热性能差的发泡绝热材料的量的情况下,需要在确保追加真空绝热材料的部分的厚度的基础上增加绝热壁的厚度,需要通过减少储藏室的内部容积而增加绝热壁的厚度,或通过增大外箱而增加绝热壁的厚度。对此,若使用本发明的真空绝热材料,则能够作成仅加厚了用于配置冷冻室的部分的真空绝热材料,通过将该真空绝热材料配置于背面、侧面,能对应所要求的绝热性能。即,通过装入一张真空绝热材料的工作就可以完成,组装作业也容易,也无需增加发泡绝热材料的量,所以无需通过减少储藏室的内部容量或增大外箱来确保用于加厚绝热壁的厚度的空间。
例如,在冰箱的箱体中,在从上起依次排列冷藏室、冷冻室、蔬菜室(冷藏室)的情况下,因为中央的冷冻室所要求的保管温度不同,而且比相邻的冷藏室、蔬菜室低,所以要求更高的绝热性能的绝热壁。对此,装入背面、侧面的真空绝热材料,通过装入加厚了中央的规定长度的部分的一张真空绝热材料,能够对中央的冷冻室赋予高的绝热性能。
此外,在冰箱箱体中,在从上起依次排列冷藏室、蔬菜室(冷藏室)、冷冻室的情况下,因为下部的储藏室要求高的绝热性能的绝热壁,所以装入背面、侧面的真空绝热材料,通过装入加厚了下端的规定长度的部分的一张真空绝热材料,能够对下部的储藏室赋予高的绝热性能。另外,在将冷藏室切换成冷冻室使用(例如,将冷藏室内所分割的储藏室中的一个切换成冷冻室)的情况下,因为上部和下部的储藏室要求高的绝热性能的绝热壁,所以装入背面、侧面的真空绝热材料,通过装入加厚了两端的规定长度的部分的一张真空绝热材料,能够对上下的储藏室赋予高的绝热性能。这样,通过应用局部地改变了真空绝热材料的厚度的真空绝热材料,能够不减少内部容量地容易地实现冰箱所要求的各种变化的储藏室的配置和组装作业。
另外,虽然将真空绝热材料分为背面和两个部位的侧面,但是也可以利用1张真空绝热材料折弯而构成左侧面、背面、右侧面。即,通过在1张真空绝热材料的左侧面与背面相连的部分折弯,在背面与右侧面相连的部分折弯,能够将1张真空绝热材料形成为三个面。由此,能够使相对于各个面的组装作业简单化,能减少作业工序。
由此,若使用该真空绝热材料,则能获得绝热性能好、节能且内部容量大的冰箱。此外,因为由一张真空绝热材料构成,所以能够获得零件件数少,组装作业简单,能抑制成本的冰箱。
此外,同样地,即使在陈列橱和自动售货机等商业用设备中也可以说是相同的,能够应用于多个温度管理不同的储藏室,在这些设备中也能确保充分的性能。
此外,不仅是冰箱那样的设备,而且在冷冻仓库、住宅中,有时各室的绝热性能也不同,相同地,通过作成并使用在一张真空绝热材料中具有对应于各室的部位所需的绝热性能的厚度的真空绝热材料,能够使组装作业、设置作业简单,其工费也便宜。
附图标记说明
1     真空绝热材料
1a    真空绝热材料的较薄部分
1b    真空绝热材料的较厚部分
2     气体阻断性容器(外包材料)
2a    外包材料的开口部
2b、 2c、2d  热封部
3    芯材
4    吸附剂
5    层叠体
5a、 5b  折弯端部
5c   上表面侧平板部
5d   下表面侧平板部
5e、 5g、5h、5m、5n、5r  折弯线
5f、 5j、5k、5p、5s  折弯端部
6    纤维集合体(无纺布)
7    纤维
8a   下部层叠部
8b   上部层叠部
8c   上部层叠部
8d   下部层叠部
8e   上部层叠部
8f   中间部层叠部
8g   上部层叠部
8h   下部层叠部
8j   下部层叠部
8k   上部层叠部
8m   下部层叠部
8n   层叠部
9    热压花加工部
10   卷绕的中心部
11a、11b、11c、11d、11e、11f  粘接位置
12a、12b、12c、12d、12e、12f、12g、12h  夹紧点
20   气体阻断性容器(外包材料)
20a  外包材料的开口部
20b、20c、20d  外包材料的开口部
20e  外包材料的上表面部
20f  外包材料的下表面部
21a、21b、21c  热封部
22   气体阻断性容器(外包材料)
22a  外包材料的开口部
22b  外包材料的折返部
22c、22d  外包材料的开口部(侧面部)
22e  外包材料的上表面部
22f  外包材料的下表面部
23a、23b  热封部
30、31、32、33  芯材
30a  层叠部1
30b  层叠部2
31a  层叠部1
31b  层叠部2
31c  层叠部3
31d  层叠部4
32a  层叠部1
32b  层叠部2
33a  层叠部1
33b  层叠部2
33c  层叠部3
101  卷筒纸卷
111  卷绕框架
112a、112b  夹紧构件设置部
113a、113b  夹紧构件
114a、114b  圆周构件保持轴
115a、115b  圆周构件
116  旋转轴
117a、117b、117c、117d、117e  夹紧构件
118a、118b、118c、118d  夹紧构件

Claims (9)

1.一种真空绝热材料,其特征在于,包括:
层叠体,通过从内周朝向外周连续地卷绕片状的纤维集合体而成形为卷绕方向是长度方向的平板状;
芯材,通过将上述层叠体的卷绕方向的两个端部中的一端向上述两个端部中的另一端侧折弯重叠,成形有比上述层叠体的厚度厚的折叠部分;以及
外包材料,将上述芯材封入内部并进行减压。
2.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其特征在于,
上述芯材从作为上述折叠部分的端部的折弯端部被插入上述外包材料。
3.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其特征在于,
上述芯材的上述折叠部分的长度是上述层叠体的卷绕方向的长度的1/2以下。
4.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其特征在于,
在上述芯材中,以上述层叠体的上述另一端与上述一端相向的方式折弯上述另一端。
5.根据权利要求1所述的真空绝热材料,其特征在于,
在上述芯材中,将上述层叠体的上述另一端向上述一端侧折弯,并重叠于上述折叠部分。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的真空绝热材料,其特征在于,
在上述芯材中,在上述折叠部分的层叠方向之间配置有吸附剂。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的真空绝热材料,其特征在于,
上述片状的纤维集合体是通过加热熔敷连续的有机纤维而形成的无纺布。
8.一种绝热箱,其特征在于,
包括外箱和配置于上述外箱的内部的内箱,在上述外箱与内箱之间配置有权利要求1~7中任一项所述的真空绝热材料。
9.根据权利要求8所述的绝热箱,其特征在于,
在上述外箱与上述真空绝热材料之间、以及在上述内箱与上述真空绝热材料之间这两方或任一方中,填充有绝热材料。
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