CN105546279B - 真空绝热件以及绝热箱 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供耐久性高、可长时间使用并且廉价的真空绝热件以及绝热箱。真空绝热件具备：芯件，其保持真空空间；外包覆件，其包覆芯件；第一吸附部件，其具备粉末形状的第一吸附剂以及包覆第一吸附剂的第一包覆件，且以与外包覆件的内表面接触的方式配置；以及第二吸附部件，其具备粒径比第一吸附剂大的第二吸附剂，且被第一吸附部件以及芯件包围。

Description

真空绝热件以及绝热箱

技术领域

本发明涉及真空绝热件以及绝热箱。

背景技术

作为用作冰箱等绝热件的现有的真空绝热件，存在“在吸附剂与外被覆件之间设置有保护片的部件”(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2004－218747号公报(权利要求1、3～5，段落[0015]～[0016])

在专利文献1中，在吸附剂与外包覆件之间，以包含铝箔的层合膜或者包含铝蒸镀层的层合膜作为保护片，以不与吸附剂以及外包覆件直接接触的方式进行配置，来防止减压密封(真空包装)时产生气孔。然而，若像专利文献1那样使用层合膜作为保护片，虽然能够抑制减压密封时产生气孔，但因层合膜而阻碍朝向吸附剂的通气，从而存在如下课题，即：残留于真空绝热件内部的气体以及通过外包覆件并侵入真空绝热件的气体(例如，水、氮气、氧气、二氧化碳等。以下，称为“导热气体”。)的吸附速度降低，而无法获得经过长时间而热传导率低的真空绝热件。另外，还存在如下课题，即：由于使用层合膜作为保护片，使得真空绝热件的部件价格升高，从而无法得到廉价的真空绝热件。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供耐久性高并可长时间使用而且廉价的真空绝热件以及绝热箱。

本发明所涉及的真空绝热件具备：芯件，其保持真空空间；外包覆件，其包覆上述芯件；第一吸附部件，其具备粉末形状的第一吸附剂以及包覆上述第一吸附剂的第一包覆件，且以与上述外包覆件的内表面接触的方式配置；以及第二吸附部件，其具备粒径比上述第一吸附剂大的第二吸附剂，并被上述第一吸附部件以及上述芯件包围。

优选地，上述第一吸附剂的粒径平均不足0.1mm，上述第二吸附剂的粒径平均为0.1mm以上且100mm以下。

优选地，上述第二吸附部件中的导热气体的吸附速度比上述第一吸附部件中的导热气体的吸附速度大。

优选地，上述第一包覆件由从纸、无纺布、塑料薄膜、以及网眼状的布所构成的第一组中选择出的具有通气性的部件构成，或者是由从所述第一组中选择出的两种以上的部件所层叠而成的具有通气性的层叠件构成。

优选地，上述第二吸附部件具有包覆上述第二吸附剂的第二包覆件，上述第二包覆件的表面积比上述第一包覆件的表面积大。

优选地，上述第二包覆件由从纸、无纺布、塑料薄膜、以及网眼状的布所构成的第二组中选择出的具有通气性的部件构成，或者是由从上述第二组中选择出的两种以上的部件所层叠而成的具有通气性的层叠件构成。

优选地，上述第二吸附部件不具有包覆上述第二吸附剂的包覆件。

优选地，上述芯件为纤维集合体，并优选上述纤维集合体为玻璃棉。

另外，本发明所涉及的绝热箱具备上述真空绝热件。

根据本发明，由于用第一吸附部件以及芯件来包覆具备粒径比粉末形状的第一吸附剂大的第二吸附剂的第二吸附部件，从而能够防止外包覆件中的产生气孔。另外，根据本发明，由于第二吸附部件被第一吸附部件以及芯件包围，所以不阻碍朝向第二吸附剂的通气。并且，根据本发明，通过由第一吸附部件以及芯件包围第二吸附部件这样的简单的方法来构成真空绝热件。因此，能够获得耐久性高、可长时间使用并且廉价的真空绝热件以及绝热箱。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式2所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。

图3是表示本发明的实施方式3所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。

图4是表示本发明的实施方式4所涉及的绝热箱100的简要结构的剖视图。

附图标记的说明

1...真空绝热件；2...芯件；3...外包覆件；4...第一吸附部件；5...第二吸附部件；40...第一吸附剂；41...第一包覆件；50...第二吸附剂；51...第二包覆件；100...绝热箱；110...内箱；120...外箱；130...聚氨酯泡沫绝热件。

具体实施方式

实施方式1.

对本发明的实施方式1所涉及的真空绝热件1进行说明。图1是表示本实施方式1所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。此外，在包含图1在内的以下的附图中，存在各构成部件的尺寸的关系、形状等与实际部件不同的情况。应当在参考以下的说明的基础上对各构成部件的具体的尺寸等进行判断。

如图1所示，真空绝热件1具备：保持真空空间的芯件2；具有气体阻隔性且包覆芯件2的外包覆件3；插入在芯件2与外包覆件3之间且以与外包覆件3的内表面接触的方式配置的第一吸附部件4；以及由第一吸附部件4以及芯件2包围的第二吸附部件5。由外包覆件3所规定的内部空间是通过在减压至1～3Pa左右的真空度的状态下将开口部密封而对其减压密封的。开口部的密封是通过热封等将外包覆件3的周缘部熔敷而进行的。真空绝热件1整体具有近似长方形平板状的形状。

芯件2具有将玻璃棉等纤维集合体层叠而成的结构。对于纤维集合体，一般来说，若为玻璃棉则通过离心法来制造，若为树脂纤维则通过纺粘法来制造，但是纤维集合体的制造方法是没有特别的限定的。另外，构成芯件2的纤维集合体可以是加热加压成形而成的物质，也可以是使用内包覆件来封闭密封而成的物质，还可以是通过结合剂来粘合而成的物质。

外包覆件3是在现有的真空绝热件中所使用的外包覆件，是呈多层构造的层合膜。该多层构造例如具有如下结构，即：从内表面侧(芯件2侧)依次层叠有聚乙烯层、铝蒸镀乙烯－乙烯醇层、铝蒸镀聚对苯二甲酸乙酯层，以及最外层的尼龙层。外包覆件3的结构并不限定于上述的结构，也可以包含聚丙烯层。另外，蒸镀层并不限定于铝蒸镀层，也可以使用氧化铝蒸镀层或二氧化硅蒸镀层。

外包覆件3只要具有气体阻隔性的部件即可，而对其结构不做特别的限定。例如，构成外包覆件3的各层的厚度可以为10～30μm左右，但并不限定于此。

第一吸附部件4具备：至少能够吸附水分的粉末形状的第一吸附剂40；以及包覆第一吸附剂40的第一包覆件41。在本实施方式1中，第一吸附剂40的粒径也可以平均不足0.1mm。

第二吸附部件5具备：至少能够吸附水分的第二吸附剂50；以及包覆第二吸附剂50的第二包覆件51。在本实施方式1中，第二吸附剂50的粒径构成为比第一吸附剂40的粒径大。第二吸附剂50的粒径可以平均在0.1mm以上100mm以下。

在本实施方式1的真空绝热件1中，第二吸附部件5的导热气体的吸附速度可以构成为比第一吸附部件4的导热气体的吸附速度高。

第一吸附剂40以及第二吸附剂50例如由氧化钙(CaO)等具有水分吸附性的材料构成，但并不限定于此。例如，第一吸附剂40以及第二吸附剂50也可以由硅胶或沸石构成。另外，第一吸附剂40以及第二吸附剂50也可以将两种以上的材料组合而构成。另外，第一吸附剂40以及第二吸附剂50的构成成分可以相同，也可以不同。

第一包覆件41以及第二包覆件51由纸、无纺布、塑料薄膜(例如，聚乙烯薄膜)、或者网眼状的布等具有通气性的部件构成。第一包覆件41以及第二包覆件51只要具有通气性即可，对其结构不做特别的限定。例如，第一包覆件41以及第二包覆件51可以是从由纸、无纺布、塑料薄膜、以及网眼状的布构成的组中选择的具有通气性的部件，也可以构成为将两种以上的部件层叠而成的具有通气性的层叠件(例如，层压膜)。另外，第一包覆件41以及第二包覆件51的结构可以相同，也可以不同。

接下来，对本实施方式1所涉及的真空绝热件1的制造工序进行说明。

在本实施方式1所涉及的真空绝热件1的制造工序中，首先，对芯件2以及外包覆件3进行干燥。通过在100℃下对由外包覆件3包覆的芯件2进行2小时的加热处理，从而将水分从芯件2以及外包覆件3中除去。

接下来，以使第一吸附部件4与外包覆件3的内表面接触的方式进行配置，并以使第二吸附部件5被第一吸附部件4与芯件2包围的方式将第二吸附部件5配置在第一吸附部件4与芯件2之间。第一吸附部件4以及第二吸附部件5也可以在预先重叠的状态下进行配置。

接下来，将外包覆件3的内部减压至1～3Pa左右的真空度，并在该减压状态下通过热封等将开口部熔敷，从而对外包覆件3的内部进行减压密封。经过以上的工序，得到真空绝热件1。

接下来，对本实施方式1的效果进行说明。

本实施方式1的真空绝热件1使具备粉末形状的第一吸附剂40的第一吸附部件4以与外包覆件3的内表面接触的方式配置，且具备粒径比第一吸附剂40大的第二吸附剂50的第二吸附部件5被第一吸附部件4以及上述芯件2包围。由此，粒径较大的第二吸附剂50不与外包覆件3直接接触，因此能够抑制减压密封时的外包覆件3中产生气孔。因此，在本实施方式1中能够提供高耐久性的真空绝热件1。

另外，在本实施方式1的真空绝热件1中，由于第二吸附部件5被第一吸附部件4以及芯件2包围，所以不会阻碍第二吸附部件5的通气。因此，在本实施方式1的真空绝热件1中，不会降低导热气体的吸附速度，因此能够提供可长时间地将热传导率维持为较低的真空绝热件1。另外，在本实施方式1中，由于不使用保护片，从而能够提供廉价的真空绝热件1。

另外，本实施方式1的真空绝热件1通过使第二吸附部件5中的导热气体的吸附速度比第一吸附部件4中的导热气体的吸附速度高，从而能够得到热传导率长时间更低的真空绝热件1。

另外，在本实施方式1中，以使第一吸附部件4与外包覆件3的内表面接触的方式进行配置，并且以使第二吸附部件5被第一吸附部件4与芯件2包围的方式将第二吸附部件5配置在第一吸附部件4与芯件2之间，能够通过这种简单的方法来进行制造。因此，在本实施方式1的真空绝热件1中，能够不使用保护片等部件来制造真空绝热件1，因此能够减少制造工序中的能量，从而能够获得可减少生产工序中的环境负荷的廉价的真空绝热件1。

以下，使用例1～3对本实施方式1的效果进行具体的说明。

〈例1〉

例1是对本实施方式1的真空绝热件1的气孔的产生进行试验的例子。

在本实施方式1的真空绝热件1中，芯件2由玻璃棉构成。外包覆件3由将聚乙烯层、铝蒸镀乙烯－乙烯醇层、铝蒸镀聚对苯二甲酸乙酯层、以及尼龙层层叠而成的层合膜构成。第一吸附剂40由粒径平均不足0.1mm的粉末形状的氧化钙构成。第一包覆件41由具有通气性的纸与聚乙烯薄膜的层压膜构成。第二吸附剂50由粒径平均为3mm的氧化钙构成。第二包覆件51由纸与聚乙烯薄膜的层压膜构成。

比较例的真空绝热件构成为粒径平均为3mm的氧化钙与外包覆件直接接触。

将本实施方式1的真空绝热件1与比较例的真空绝热件各制造100件。比较例的真空绝热件中有18件发生因外包覆件产生气孔而导致的真空不良。与此相对，本实施方式1的真空绝热件1未发生因外包覆件3产生气孔而导致的真空不良。因此，根据本实施方式1的真空绝热件1，由于粒径较大的第二吸附剂50不与外包覆件3直接接触，所以能够抑制减压密封时产生气孔。

〈例2〉

例2是对本实施方式1的真空绝热件1的吸附速度进行试验的例子。

本实施方式1的真空绝热件1的结构是与例1相同的结构。比较例的真空绝热件的结构是在本实施方式1的真空绝热件1中的外包覆件3与第一吸附部件4之间将具有与外包覆件3相同结构的层合膜作为保护片，并且不使第一吸附部件4以及第二吸附部件5与外包覆件3直接接触。

在紧接着制成了本实施方式1的真空绝热件1以及比较例的真空绝热件之后的真空绝热件的热传导率都为1.8mW/(m·K)这一相同的值。之后，在气温25℃、相对湿度60％的环境下将上述真空绝热件保管30日的情况下，比较例的真空绝热件的热传导率的增加量为0.4mW/(m·K)，而与此相对，本实施方式1的真空绝热件1的热传导率的增加量为0.2mW/(m·K)。

在本实施方式1的真空绝热件1中，不具有在比较例的真空绝热件中所使用的作为保护片的层合膜，而第二吸附部件5被第一吸附部件4以及上述芯件2包围。由此，不阻碍第二吸附部件5的通气。因此，在本实施方式1中，不降低真空绝热件1内的导热气体的吸附速度，从而能够获得可长时间地将热传导率维持为较低的真空绝热件1。

〈例3〉

例3是在本实施方式1的真空绝热件1中，对使第二吸附剂50的水分的吸附速度为第一吸附剂40的4倍的情况下的吸附速度进行试验的例子。

在本实施方式1的真空绝热件1中，除了将第二吸附剂50构成为粒径平均是3mm且水分的吸附速度是第一吸附剂40的4倍的生石灰(氧化钙)之外，其余结构与例1～2相同。在紧接着制成了本实施方式1的真空绝热件1之后的真空绝热件1的热传导率为1.8mW/(m·K)。之后，在气温25℃、相对湿度60％的环境下将本实施方式1的真空绝热件1保管30日的情况下的热传导率的增加量为0.1mW/(m·K)。

因此，根据本实施方式1的真空绝热件1，通过使第二吸附剂50的导热气体的吸附速度比第一吸附剂40的吸附速度高，从而能够获得可长时间地将热传导率维持为更低的真空绝热件1。

实施方式2.

以下，对本发明的实施方式2所涉及的真空绝热件1进行说明。图2是表示本发明的实施方式2所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。

在本实施方式2的真空绝热件1中，考虑使第二包覆件51的表面积比第一包覆件41的表面积大的情况(例如，在与真空绝热件1的厚度方向正交的面内，使第二包覆件51的纵横的长度比第一包覆件41各自大10mm的情况)。在本实施方式2中，通过增大第二包覆件51的表面积，从而使通过第二包覆件51的导热气体的量增加。因此，与上述的实施方式1的例3相同，能够使第二吸附剂50的导热气体的吸附速度比第一吸附剂40的导热气体的吸附速度高。另外，在本实施方式2中，在减压密封时能够从外包覆件3的外部确认第二包覆件51的形状，从而能够确认是否忘记插入第二吸附部件5。

实施方式3.

以下，对本发明的实施方式3所涉及的真空绝热件1进行说明。图3是表示本发明的实施方式3所涉及的真空绝热件1的简要结构的剖视图。

在本实施方式3的真空绝热件1中，考虑如下情况，即：在第二吸附部件5中不具有第二包覆件51、即第二吸附剂50在裸露的状态下被第一吸附部件4以及芯件2包围。在本实施方式3中，由于第二吸附部件5不具有第二包覆件51，从而第二吸附剂50中的导热气体(例如，水、氮气、氧气、二氧化碳等)的吸附速度与其被第二包覆件51包覆的情况相比会有所增加。因此，与上述的实施方式1的例3相同，能够使第二吸附剂50的导热气体的吸附速度比第一吸附剂40的导热气体的吸附速度高。

实施方式4.

对本发明的实施方式4所涉及的绝热箱100进行说明。在本实施方式4中，通过将上述的实施方式1所涉及的真空绝热件1用于绝热箱100，从而能够获得耐久性高、可长时间地使用并且廉价的绝热箱100。图4是表示本实施方式4所涉及的绝热箱100的简要结构的剖视图。在本实施方式4中，以冰箱的绝热箱100为例进行说明。

如图4所示，绝热箱100具有内箱110与外箱120。在内箱110与外箱120之间的空间，配置有真空绝热件1。真空绝热件1例如以与内箱110的外壁面紧贴的方式配置。在内箱110与外箱120之间的空间中除真空绝热件1以外的部分，填充有聚氨酯泡沫绝热件130。绝热箱100的其他部分与一般的冰箱的绝热箱相同，因此省略图示以及说明。

在本实施方式4中，由于使用有耐久性高、可长时间使用并且廉价的真空绝热件1，因此能够获得耐久性高、可长时间使用并且廉价的绝热箱100。另外，在本实施方式4中，由于使用了与聚氨酯泡沫绝热件130等相比具有较高绝热性能的真空绝热件1，所以与仅使用聚氨酯泡沫绝热件作为绝热件的绝热箱相比，能够获得绝热性能较高的绝热箱100。因此，能够在具备绝热箱100的冰箱中减少电力消耗。

此外，在本实施方式4的绝热箱100中，真空绝热件1与内箱110的外壁面紧贴，但真空绝热件1也可以与外箱120的内壁面紧贴。另外，也可以通过使用隔离物等，从而在内箱110与外箱120之间的空间，以使真空绝热件1不与内箱110以及外箱120中的任一个紧贴的方式进行配置。

其他的实施方式.

本发明并不限定于上述实施方式，其能够进行各种的变形。

例如，在上述实施方式1所涉及的真空绝热件1的制造工序中，对芯件2以及外包覆件3的干燥是通过在100℃下进行2小时的加热处理而完成的，但加热处理的温度以及时间只要是能够除去芯件2以及外包覆件3的水分的温度以及时间即可，对此并不限定。

另外，对芯件2以及外包覆件3的干燥是在以外包覆件3将芯件2包覆的状态下进行的，但也可以在分别进行芯件2与外包覆件3的干燥后，利用外包覆件3包覆芯件2。

另外，在上述实施方式1所涉及的真空绝热件1的制造工序中，在对芯件2以及外包覆件3进行干燥后，将第一吸附部件4以及第二吸附部件5配置在芯件2与外包覆件3之间，但也可以在对芯件2以及外包覆件3进行干燥之前对第一吸附部件4以及第二吸附部件5进行配置。

另外，在上述实施方式1的例1～3中，第一包覆件41以及第二包覆件51由纸与聚乙烯薄膜的层叠件(层压膜)构成，但也可以使用无纺布、聚乙烯薄膜以外的塑料薄膜、或者网眼状的布之类的其他的具有通气性的部件来构成。通过使用与纸或者聚乙烯薄膜相比通气性更好的部件来构成第一包覆件41以及第二包覆件51，从而能够与上述的实施方式1的例3相同地，使第二吸附剂50的导热气体的吸附速度比第一吸附剂40的导热气体的吸附速度高。

另外，在上述实施方式4中，举出了在具备冷源的冰箱的绝热箱100中使用真空绝热件1的结构的例子，但本发明并不限定于此。真空绝热件1也能够用于具备热源的保温箱的绝热箱或者不具备冷源以及热源的绝热箱(例如，冷却箱等)。

另外，真空绝热件1不仅能够用于绝热箱100，也能够用作空调机、车辆用空调机、热水器等冷热设备或者温热设备的绝热部件。另外，真空绝热件1不仅能够用于像绝热箱那样具备规定的形状的箱体，也能够用于具备变形自如的外袋以及内袋的绝热袋或者其他的绝热容器。

另外，上述各实施方式及变形例能够相互组合来实施。

Claims (10)

1.一种真空绝热件，其特征在于，具备：

芯件，其保持真空空间；

外包覆件，其包覆所述芯件；

第一吸附部件，其具备粉末形状的第一吸附剂以及包覆所述第一吸附剂的第一包覆件，且以与所述外包覆件的内表面接触的方式配置；以及

第二吸附部件，其具备粒径比所述第一吸附剂大的第二吸附剂，且被所述第一吸附部件以及所述芯件包围。

2.根据权利要求1所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第一吸附剂的粒径平均不足0.1mm，所述第二吸附剂的粒径平均为0.1mm以上且100mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第二吸附部件中的导热气体的吸附速度比所述第一吸附部件中的导热气体的吸附速度大。

4.根据权利要求1或2所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第一包覆件由从纸、无纺布、塑料薄膜、以及网眼状的布所构成的第一组中选择出的具有通气性的部件构成，或者是由从所述第一组中选择出的两种以上的部件所层叠而成的具有通气性的层叠件构成。

5.根据权利要求1或2所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第二吸附部件具有包覆所述第二吸附剂的第二包覆件，所述第二包覆件的表面积比所述第一包覆件的表面积大。

6.根据权利要求5所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第二包覆件由从纸、无纺布、塑料薄膜、以及网眼状的布所构成的第二组中选择出的具有通气性的部件构成，或者是由从所述第二组中选择出的两种以上的部件所层叠而成的具有通气性的层叠件构成。

7.根据权利要求1或2所述的真空绝热件，其特征在于，

所述第二吸附部件不具有包覆所述第二吸附剂的包覆件。

8.根据权利要求1或2所述的真空绝热件，其特征在于，

所述芯件为纤维集合体。

9.根据权利要求8所述的真空绝热件，其特征在于，

所述纤维集合体为玻璃棉。

10.一种绝热箱，其特征在于，

具备权利要求1～9中任一项所述的真空绝热件。