CN103363250A - 真空隔热构件以及使用了真空隔热构件的冰箱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种隔热性能良好，且处理性、再循环性优异的真空隔热构件以及使用了该真空隔热构件的冰箱。真空隔热构件（10）在包装构件（11）中收容将多个片材状的纤维集合体层叠而形成的芯材（12）并进行减压，将该包装构件（11）密封而构成，该真空隔热构件（10）具备包装长度调整体（20），所述包装长度调整体（20）与芯材（12）一起被封入，抑制因包装构件（11）的松弛而造成的皱褶，上述包装构件（11）的松弛与该芯材（12）的折曲的曲率相应地产生。

Description

真空隔热构件以及使用了真空隔热构件的冰箱

技术领域

本发明涉及真空隔热构件以及将该真空隔热构件设置于由外箱和内箱构成的隔热箱体中的冰箱。

背景技术

冰箱的隔热箱体以节能化、省空间化为目的，在以往的硬质聚氨酯泡沫的基础上，使用隔热性能相当优异的真空隔热构件，冰箱的隔热性能被大幅改善。

随着对家电制品的节能化的需求的日益提高，真空隔热构件所占冰箱的隔热箱体的隔热面积、隔热容积的配设比例也增加，但是，能够配设平板状的真空隔热构件的面积、容积有限，难以大幅将真空隔热构件增量。

为了进一步扩大真空隔热构件的面积、容积，需要将真空隔热构件一直配设到隔热箱体的端部、转角部分，近年，研究了将真空隔热构件折曲等与隔热壁的复杂的形状相匹配的三维加工。

例如，因为冰箱的机械室有压缩机，发出热，所以，优选机械室和冰箱内之间的隔热壁的隔热性能高，但是，由于机械室周围的隔热壁是平面部少的复杂的形状，所以，平面状的真空隔热构件不能获取大的配设面积。因此，提出了将真空隔热构件折曲地配设的技术（例如，参见专利文献1）。

真空隔热构件将芯材和吸附剂用包装构件密封而构成，所述芯材是以体现形状保持和优异的隔热性能为目的的粉体、发泡体、纤维体等，所述吸附剂用于吸附成为真空隔热构件的隔热性能降低的主要原因的气体、水分，抑制真空度的劣化，所述包装构件由以真空度保持为目的的层压塑料膜构成。

包装构件使用至少由用于防止损伤等的保护层、用于抑制气体透过的气体阻隔层、以及封闭层构成的层压塑料膜，上述封闭层用于在使内部成为真空后，通过热封进行封接。上述的气体阻隔层使用薄金属箔、蒸镀了铝等金属、氧化铝等无机材料的PET、EVOH等气体阻隔性树脂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-253243号公报（第5页、图3）

包装构件由于是上述那样的构造，所以，在将真空隔热构件折曲的情况下，产生因外侧的层压塑料膜伸展，内侧产生松弛而产生的强的皱褶。对气体阻隔层赋予了高的气体阻隔性的金属箔，金属、无机材料的蒸镀层存在比较缺乏可挠曲性，在伸展部分、皱褶上产生了龟裂的情况下，存在气体阻隔层的气体透过增加，即，包装构件的气体阻隔性降低，真空隔热构件的隔热性能降低这样的课题。

另外，如专利文献1记载的那样，在将真空隔热构件折曲时，对芯材进行槽加工，然而，虽然包装构件的皱褶的产生降低，真空度的恶化得到抑制，但是，由于槽加工部的芯材变薄，所以，存在实质上的隔热性能损耗这样的课题。

本发明是为了解决上述那样的课题做出的发明，其目的是提供一种隔热性能好，而且处理性、再循环性优异的真空隔热构件以及使用了真空隔热构件的冰箱。

发明内容

本发明的真空隔热构件在包装构件中插入将多个片材状的纤维集合体层叠而形成的芯材，对包装构件进行减压密封而构成，具备包装长度调整体，所述包装长度调整体与芯材一起被封入，用于抑制因包装构件的松弛而造成的皱褶，上述包装构件的松弛与该芯材的折曲的曲率相应地产生。

发明效果

根据本发明，因为由包装长度调整体抑制因在将真空隔热构件折曲时产生的包装构件的松弛而造成的皱褶，所以，能够抑制包装构件的气体阻隔性的降低，能够抑制真空隔热构件的隔热性能的降低。

附图说明

图1是将实施方式的冰箱的冷却室的一部分以及机械室放大来表示的纵剖视图。

图2是将图1的冰箱中使用的真空隔热构件放大来表示的立体图。

图3是将图2的真空隔热构件的折曲部放大来表示的剖视图。

图4是表示图2的真空隔热构件中使用的包装长度调整体的立体图。

图5是示意地表示片材状的纤维集合体的立体图。

图6是表示减压包装后的芯材的厚度和折曲力释放后的角度X的关系的曲线图。

附图标记说明

1：冰箱；2：隔热箱体；2a：外箱；2b：内箱；2c：隔热材料；3：压缩机；4：机械室；5：冷却器；6：冷却室；10：真空隔热构件；11：包装构件；12：芯材；12a：纤维集合体；12b：热压花加工部；20：包装长度调整体；21：片材部；22：棒状部；22a：倾斜部

具体实施方式

图1是将实施方式的冰箱的冷却室的一部分以及机械室放大来表示的纵剖视图，图2是将图1的冰箱中使用的真空隔热构件放大来表示的立体图，图3是将图2的真空隔热构件的折曲部放大来表示的剖视图。

本实施方式的构成冰箱1的隔热箱体2的底壁如图1所示，做成后部阶梯状地竖起的形状，在该竖起的部分的外侧设有设置了压缩机3等设备的机械室4。在该机械室4的上方设有配置了冷却器5、送风机（未图示出）等的冷却室6。上述的隔热箱体2被形成为前面开口，在钢板制的外箱2a和硬质树脂制的内箱2b之间充填聚氨酯泡沫等隔热材料2c。

在被形成为阶梯状的底壁的隔热箱体2中的从最低的部分向上方折曲的部分的隔热箱体2内，埋入沿隔热箱体2的形状形成的L字状的真空隔热构件10。在该真空隔热构件10的折曲部的内侧，如图1至图3所示，由包装长度调整体20形成凹凸。在将真空隔热构件10折曲时，由该凹凸抑制在折曲部的内侧生成的因包装构件11的松弛而造成的皱褶。另外，在隔热箱体2中的左右的两侧以及背面的隔热箱体2中埋入与真空隔热构件10不同的平板状的真空隔热构件。

上述的真空隔热构件10如后所述，在袋状的包装构件11中收容将多个片材状的纤维集合体层叠而形成的芯材12和包装长度调整体20，并进行减压，将该包装构件11密封，形成为平板状。

包装构件11如上所述使用由保护层、气体阻隔层和封闭层构成的层压塑料膜，所述保护层用于防止损伤等，所述气体阻隔层用于抑制气体（空气）透过，所述封闭层用于在使内部成为真空后，通过热封而进行封接。包装构件11以封闭层彼此面对面的方式，将2张层压塑料膜重叠，将四边中的一边作为开口部，将其它的三边的封闭层通过热封来密闭，成为袋状。气体阻隔层使用薄金属箔、蒸镀了铝等金属或氧化铝等无机材料的PET、EVOH等气体阻隔性树脂。

芯材12例如使用以聚苯乙烯纤维为材料的纤维集合体。另外，作为芯材12的材料，除聚苯乙烯纤维外，还有玻璃、陶瓷等无机纤维、聚丙烯纤维、聚乳酸纤维、芳香族聚酰胺纤维、LCP（液晶聚合体）纤维、聚苯硫醚纤维等，也可以与各自的特性相应地使用任意一种。

（纤维集合体的制造方法）

接着，使用图5，对形成芯材12的纤维集合体的制造方法进行说明。图5是示意地表示片材状的纤维集合体的立体图。另外，图5（a）是纤维集合体的立体图，图5（b）是纤维集合体的剖视图。

首先，用挤出机将聚苯乙烯树脂的颗粒加热、混合熔融到250～300℃，使之通过用于除去异物的聚合体过滤器，然后，由齿轮泵从开设有直径0.2～0.6mm的多个孔的喷嘴连续地挤出。

将被挤出的聚苯乙烯树脂一面用冷风冷却，一面通过压缩空气以2000m／min～6000m／min的拉丝速度使之延伸，做成所希望的纤维直径的连续纤维，捕集到网孔输送器上。

像上述那样，从树脂颗粒加热熔融纺丝，并在输送器上被捕集的纤维作为纤维的束、也就是纤维网被捕集。在该纤维网的状态下，纤维维持着其状态不变地松散，在向包装构件11收容的作业中难以作为芯材12进行处理。

此处，为了将网状的纤维作为无纺布收集，防止该纤维的松散，由加热到50～100℃的具有多个圆柱状的突起的压花辊，对纤维的两面进行加压，施加热压花加工部12b，使纤维彼此热熔接，加工成片材状的纤维集合体12a（参见图5（a）、5（b））。

被施加在纤维集合体12a的两面的热压花加工部12b如图5（a）所示，成为以最小限度的面积且大致等间隔被热熔接而形成的圆形状的凹部。能够由该热压花加工部12b防止纤维的松散。将被施加了热压花加工部12b的片材状的纤维集合体12a卷绕成卷筒状，得到坯料卷筒。从该坯料卷筒切断成需要的长度，将多个切断的纤维集合体12a层叠，形成芯材12。

（真空隔热构件的制造方法）

接着，使用图1、图2以及图4，对本实施方式的真空隔热构件10的制造方法进行说明。图4是表示用于图2的真空隔热构件的包装长度调整体的立体图。

真空隔热构件10是在三边通过热封被密闭的袋状的包装构件11内放入芯材12、包装长度调整体20、以及吸附水分、气体的吸附剂（未图示出），在将包装构件11的内部减压到规定的真空度后，通过热封将开口部的一边密闭而制造成的。在制造真空隔热构件10时，包装长度调整体20被配置在包装构件11的单面和芯材12之间，以使得包装长度调整体20位于芯材12的折曲部。

用于将芯材12收容在包装构件11中，并将开口部切实地热封的包装构件11的余量在制造真空隔热构件10后，作为耳部留存，但是，因为它成为在向隔热箱体2配设后向间隙注入发泡聚氨酯泡沫时的妨碍，所以，向真空隔热构件10侧折曲，由胶带固定。

另外，在由此后进行的真空隔热构件10的折曲加工而产生的折曲部的内侧，在包装构件11上产生松弛，成为皱褶。尤其是耳部已经向真空隔热构件10侧折曲，产生很多皱褶，再有，因为因真空隔热构件10的折曲而产生皱褶，所以，容易产生强的皱褶，包装构件11的蒸镀层受到的破坏也变大，所以，气体阻隔性降低。

因此，在本实施方式中，为避免在将真空隔热构件10折曲时产生的包装构件11的松弛强的皱褶，将包装长度调整体20收容在包装构件11内。包装长度调整体20如图5所示，由具有与芯材12的宽度大致相同的宽度的片材部21、被设置在片材部21上且在片材部21的宽度方向延伸的例如3根棒状部22构成。棒状部22例如由合成树脂构成，截面形状被形成为半圆弧状，在两端形成相互向内侧倾斜的半圆弧状的倾斜部22a。该倾斜部22a用于在将真空隔热构件10折曲时，使棒状部22的两端不会将包装构件11戳破。

虽然棒状部22的半圆弧状的大小、根数根据隔热箱体2的配设位置进行调整，但是，因为若棒状部22的突出高度过高，则阻碍向隔热箱体2内配设时向间隙充填的聚氨酯泡沫的流动，所以，优选上述突出高度低。另外，在真空隔热构件10的折曲部的内侧，理论上在折曲部的角度X°的范围内，在包装构件11上产生曲率r和曲率r+t/2的圆弧的差量的松弛，但是，实际上，由于具有高的空隙率的芯材12变形等，产生比计算多的松弛，因此，棒状部22的半圆弧的周方向的长度的合计长度取比理论计算值大的值。

优选片材部21的材质是真空隔热构件10内的气体的排放少，吸水性低，残存低分子量少的材质。另外，从隔热性的观点看，更优选是纤维体、多孔质体，但是，在本实施方式中使用聚丙烯。该聚丙烯的厚度优选较薄，以免在折曲真空隔热构件10时成为阻力，在本实施方式中，例如为0.5mm。

（真空隔热构件的折曲加工）

接着，使用图3，对真空隔热构件10的折曲加工进行说明。

真空隔热构件10的折曲加工垫上实施了槽加工的砧座，保持其两端，折曲成所希望的半径r的圆弧形状，上述槽加工用于避开真空隔热构件10的折曲部，即从包装构件11突出的3根棒状部22。

此时，由于芯材12具有反作用力，所以，为了得到图2所示的所希望的弯曲角度Y，弯曲到比角度Y小的角度，在保持一定时间后，将折曲力释放。通过粘合剂、针刺等形成为1张片材状的芯材12在折曲时因其反作用力而难以保持折曲形状。因此，在本实施方式中，为了在将折曲力释放后，也容易保持折曲形状，层叠多层以便能够通过纤维集合体12a之间的偏差来降低反作用力。另外，该构造因为能够抑制纤维向作为欲隔热的方向的厚度方向的定向，所以，还适于提高隔热性能。

对真空隔热构件10的折曲后的形状保持性进行评价。用于评价的真空隔热构件10的芯材12按照终加工尺寸为宽290mm、长600mm、厚20mm，对于包装构件11使用从外侧开始为尼龙、铝蒸镀PET、铝蒸镀EVOH、聚乙烯的4层构造的层压塑料膜，作为吸附剂使用氧化钙。芯材12做成层叠了多张片材状的纤维集合体12a的构造，改变减压包装后的芯材12的厚度进行评价。另外，包装长度调整体20使用将3根半圆弧的半径为3.3mm的棒状部22配置在片材部21中的包装长度调整体。另外，使芯材12的弯曲半径r为25mm，使目标的折曲角度Y为90°，在折曲加工时，折曲到45°，保持例如10秒钟的折曲力。其结果表示在表1以及图6中。

[表1]

	条件1	条件2	条件3	条件4	条件5
						单位面积重量g/m2	13	26	52	78	104
减压包装后的芯材的厚度mm	0.75	1.5	3	4.5	6
						层叠张数	27	13	7	4	3
折曲力释放后的角度Y	85	87	90	120	160

如表1以及图6所示，减压包装后的芯材12的厚度为3mm，折曲力释放后的角度Y成为所希望的90°。在芯材12的厚度不足3mm时，角度Y比90°小，但是，这能够通过扩大折曲加工时的角度Y，或缩短保持时间来调整到所希望的角度。另一方面，若芯材12的厚度超过3mm，则折曲力释放后的角度Y大幅超过90°。因此，尝试使折曲加工时的角度Y变小，但是，在10°以下时，包装构件11破袋。接着，尝试使折曲加工时的角度Y为15°，将保持时间延长到30分钟，但是，折曲力释放后的角度Y比90°大。根据上述情况，若也考虑生产性，则优选减压包装后的芯材12的厚度在3mm以下。

（隔热性能的评价）

通过热传导率，对按照表1的条件3制造的真空隔热构件10的隔热性能进行评价。热传导率由于在未进行弯曲加工的平板状的状态进行，所以，调整折曲位置，以便能够在测定时确保足够的平板部。将没有使用包装长度调整体20的真空隔热构件作为比较例，通过所制造的真空隔热构件10的热传导率的历时变化来评价。热传导率在折曲前、折曲后、以40℃加速劣化后，进行测定。其结果的热传导率表示在表2中。结果是进行10次测定时的平均值。

[表2]

从该结果可知，在折曲前后，本实施方式中的实施例和比较例的任意一个的热传导率都没有增加，在持续40℃、2周后的热传导率是比较例的变大，由包装长度调整体20能够抑制折曲部的包装构件11的皱褶，能够抑制包装构件11的气体阻隔性的恶化。

如上所述，在本实施方式中，因为能够由包装长度调整体20抑制因在将真空隔热构件10折曲时产生的包装构件11的松弛而造成的皱褶，所以，能够不使包装构件11的气体阻隔性恶化地折曲真空隔热构件10。因此，隔热箱体2向复杂形状部的配设变得容易，能够扩大真空隔热构件10的配设面积、容积，能够制造隔热性能高的隔热箱体2，能够提供具有高隔热性能的节能的冰箱1。

另外，虽然在本实施方式中，将真空隔热构件10沿隔热箱体2的形状做成L字形状，但是，也可以将真空隔热构件10做成S字形状。在这种情况下，虽然折曲部为2个部位，但是，在该部分分别配置包装长度调整体20，抑制因折曲加工时产生的包装构件11的松弛而造成的皱褶。

另外，虽然在本实施方式中，阐述了将具有包装长度调整体20的真空隔热构件10用于冰箱1的情况，但是，并不限定于此，例如，也可以在自动售货机、冷藏箱、供热水器、空调装置等中也使用具有包装长度调整体20的真空隔热构件10。

Claims (6)

1.一种真空隔热构件，其在包装构件中收容将多个片材状的纤维集合体层叠而形成的芯材并减压，对该包装构件进行密封而构成，其特征在于，

该真空隔热构件具备包装长度调整体，所述包装长度调整体与上述芯材一起被封入，抑制因上述包装构件的松弛而造成的皱褶，上述包装构件的松弛与该芯材的折曲的曲率相应地产生。

2.如权利要求1所述的真空隔热构件，其特征在于，上述包装长度调整体具有与上述芯材的宽度大致相同的宽度，并至少具备一个截面形状为半圆弧状的棒状部。

3.如权利要求2所述的真空隔热构件，其特征在于，上述棒状部的半圆弧状的周方向的长度被调整成与上述芯材的折曲的曲率相应地产生的上述包装构件的松弛的长度。

4.如权利要求2或3所述的真空隔热构件，其特征在于，在上述棒状部的两端形成从上述包装构件的两端向内侧倾斜的倾斜部。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的真空隔热构件，其特征在于，上述芯材的减压包装后的厚度为3mm以下。

6.一种冰箱，其特征在于，具备：

在前面具有开口的隔热箱体、

被设置在上述隔热箱体的底壁的后部的机械室、和

沿上述隔热箱体中的将上述机械室和冰箱室内分隔的隔热箱体的形状被折曲的权利要求1至3中的任一项所述的真空隔热构件。

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