DE112005000069B4

DE112005000069B4 - Vakuum-Wärmeisoliermaterial, Wärmeisolier-Vorrichtung, in der dieses Material verwendet wird und Kühl-Gefrier-Vorrichtung

Info

Publication number: DE112005000069B4
Application number: DE112005000069.9T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Tsunetsugu
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: DE112005000069T5; CN1860326A; WO2006009063A1; KR20060063982A; CN100529504C; JP2006029456A

Abstract

Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1), mit einem Kernmaterial (3), einem Umhüllungsmaterial (2) zum Abdecken des Kernmaterials (3) und zum Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Umhüllungsmaterials (2), einer Rille (10, 14, 16), in der das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gebogen ist, und einer Vielzahl von Platten-Abschnitte (12, 13), die nur durch eine Verbindung des Umhüllungsmaterials (2) auf dem äußeren Umfang des Kernmaterials (3) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (3) aus einer Anordnung von anorganischen Fasern hergestellt ist, und dass die Platten-Abschnitte (12) um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1) herum mit Ausnahme der Platten-Abschnitte (13), die an die Endabschnitte der Rille angrenzen, umgebogen sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist extrem steif, weil das Innere eines Films, der als Behältermaterial verwendet wird, dekomprimiert ist und Atmosphärendruck auf das Behältermaterial einwirkt. Der Film kann daher beschädigt werden, wenn das Wärmeisoliermaterial geformt wird, sodass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die meisten Anwendungszwecke in Form einer ebenen (flachen) Platte verwendet wird. Je nach Gestalt des Verwendungsortes ist die ebene (flache) Platte in eine Vielzahl von Platten unterteilt.
In der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. 2001-336691 ist ein Beispiel für Verfahren zum Biegsammachen (Krümmen bzw. Verbiegen) eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials beschrieben, um Wärmeverluste an einer Verbindungsstelle des Vakuum-Wärmeisoliermaterials zu unterdrücken. Bei diesem Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist ein Kernmaterial von einem Gassperrschichtfilm bedeckt und das Innere des Films ist dekomprimiert und versiegelt. Durch Formpressen wird mindestens eine oder mehrere Rillen in einer Seitenplattenoberfläche vertikal zu der Dickenrichtung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials erzeugt. Der Gassperrschichtfilm besteht aus einem Laminatfilm, bei dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Laminatfilm, bei dem Kunststofffilme aufeinanderlaminiert sind. Der Gassperrschichtfilm wird an den Rillen gekrümmt (gebogen), sodass die Laminatfilm-Oberfläche, auf die Kunststofffilme auflaminiert werden, nach außen zu liegen kommt.
Wenn jedoch mindestens eine oder mehrere Rillen erzeugt werden, um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial umbiegbar zu machen und wenn das Material an den Rillen in einem Zustand gekrümmt bzw. gebogen wird, in dem die umgebenden Plattenabschnitte, die an die Rillen angrenzen, gekrümmt bzw. gebogen werden, treten die folgenden Probleme auf. In einem Kunststofffilm, der eine Metallfolie aufweist oder auf den Rillen-Endabschnitten abgelagert wird, welche die Grenzen zwischen den Rillen und den umgebenden Plattenabschnitten bilden, können kleine Risse auftreten. Das Eindringen von Gas von den Grenzen her kann zunehmen. Daher muss das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden.
Außerdem können dann, wenn mindestens eine oder mehrere tiefe Rillen in der Laminatfilm-Oberfläche erzeugt werden, auf welche die Metallfolie und der Kunststofffilm auflaminiert werden, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial an den Rillen gebogen wird, sodass die Laminatfilm-Oberfläche nach innen zeigt, können in der Metallfolie in den gesamten Rillen kleine Risse auftreten und an den Rissen kann Gas eindringen. Deshalb müssen die Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden.
Aus der WO 03/033832 A1 ist ein Vakuumwärmeisoliermaterial bekannt, bei dem es jedoch keine Plattenabschnitte gibt, die an die Endabschnitte der Rillen angrenzen. Vielmehr verlaufen die ohne Bezugszeichen seitlich in den Figuren dieser Druckschrift erkennbaren Plattenabschnitte parallel zu den Rillen. Aus der US 3 757 559 A ist ein Sandwich-Laminat-Panel bekannt, bei dem eine Rille im Material erzeugt wird. Plattenabschnitte im Sinne der Erfindung werden dort nicht beschrieben. Ähnliches gilt für die US 3 687 170 A , die ebenfalls unter Formung einer Rille gebogenes Material zeigt, aber ohne Plattenabschnitte.
Schließlich ist aus der JP H09 - 138 058 A ein Vakuumwärmeisoliermaterial mit einer Vielzahl von Plattenabschnitten bekannt, dieses Material ist aber insgesamt als starre Platte ausgebildet und hat keine Rille.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Spannungen auf einem Laminatfilm, die an den Rillenendabschnitten auftreten, welche die Grenzen zwischen der Rille und den umgebenden Plattenabschnitten darstellen, zu vermindern.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einem Vakuumwärmeisoliermaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit dessen kennzeichnenden Merkmalen.
Weiter trägt zur Aufgabenlösung insbesondere die im Anspruch 3 beschriebene Maßnahme bei.
Der Laminatfilm, bei dem der gebogene (gekrümmte) Abschnitt der höchsten Spannung durch das Biegen ausgesetzt ist, ist ein flexibler Film, auf dem Teilchen abgeschieden sind. Die Größe der Risse, die in diesem Laminatfilm auftreten, kann kleiner gehalten werden als diejenige der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn eine tiefe Rille in einem Laminatfilm erzeugt wird, in dem die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und der laminierte Film gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann die Zunahme des Eindringens von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial vermindert werden.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Wärmeisolier-Vorrichtung und eine Kühlvorrichtung (einen Kühlschrank), in der (dem) das Vakuum-Wärmeisoliermaterial verwendet wird.
Figurenliste

1 zeigt eine Schnittansicht eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Vakuum-Wärmeisoliermaterials gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1;
3 zeigt eine ebene Draufsicht auf das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1;
4 zeigt das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1;
5 zeigt ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung;
8 stellt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung dar; und
9 zeigt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung

Bezugszeichenliste

1: Vakuum-Wärmeisoliermaterial
2: Behältermaterial
3: Kernmaterial
10, 14, 16: Rillen
12: Platten-Abschnitt
13: an die Rille angrenzender Platten-Abschnitt
15, 17: Kernmaterialien außerhalb der Rille
18a, 18b, 18c: Kühlschrank-Körper
19a, 19b, 19c: äußerer Behälter
20a, 20b, 20c: innerer Behälter
23a, 23b, 23c: Gefrier-Räume.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das ein Kernmaterial aufweist, das eine Anordnung von Glasfasern umfasst und hergestellt worden ist durch Bedecken des Kernmaterials mit einem Behältermaterial und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Kernmaterials. Eine Rille, die zum Biegen bzw. Krümmen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials verwendet wird, wird in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial erzeugt. Von den Platten-Abschnitten um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial herum werden die Platten-Abschnitte benachbart zu den Rillen-Endabschnitten nicht gebogen bzw. gekrümmt. Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille gebogen bzw. gekrümmt. Auf diese Weise kann die Spannung auf einem Laminatfilm, der an den Rillen-Endabschnitten vorliegt, welche die Grenzen zwischen der Rille und den umgebenden Plattenabschnitten darstellen, vermindert werden. Der Bereich der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten in einem Kunststofffilm auftreten, der eine Metallfolie aufweist oder darauf abgeschieden ist, kann dadurch minimiert werden. Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gebogen bzw. gekrümmt wird, können die Wärmeisolier-Eigenschaften über den Ablauf der Zeit verbessert werden. Da das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt bzw. gebogen werden kann, wird dessen Anwendungsbereich erweitert und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit desselben werden verbessert. Unter dem Platten-Abschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Platten-artiger Teil zu verstehen, der nur aus einem Behältermaterial auf dem äußeren Umfang des Vakuum-Wärmeisoliermaterials gebildet wird.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial weist eine Rillenbreite auf die so eingestellt ist, dass Teile der Kernmaterialien außerhalb der Rillen beim Biegen (Krümmen) der Rille nicht miteinander in Kontakt kommen und um eine Rille gebogen (gekrümmt) werden. Die Anzahl der Rippen, die an den Rillen-Endabschnitten auftreten, nämlich den Grenzen zwischen der Rille und den umgebenden Platten-Abschnitten, kann minimiert werden. Deshalb kann der Bereich der kleinen Risse in dem Laminatfilm, die durch die hohe Spannung auf dem Film als Folge der Rippen erzeugt werden, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann verbessert werden.
Nach einer Ausführungsform desVakuum-Wärmeisoliermateriales, besteht das Behältermaterial aus einem Laminatfilm, in dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Laminatfilm, in dem Kunststofffilme aufeinanderlaminiert sind. In der Laminatfilm-Oberfläche, auf der das Behältermaterial abgeschieden ist, wird eine Rille erzeugt und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille so gekrümmt (gebogen), dass die Oberfläche, welche die Rille aufweist, innen liegt. Auf diese Weise ist der Laminatfilm, auf dem der gekrümmte Abschnitt, der der höchsten Spannung durch die Krümmung unterliegt, abgeschieden ist, ein flexibler Film, auf dem Teilchen abgeschieden sind. Die Größe der Risse, die in diesem Laminatfilm auftreten, kann daher geringer sein als diejenige der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn in einem Laminatfilm eine tiefe Rille erzeugt wird, in der die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind und der Laminatfilm gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann der Anstieg des Eintritts von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial verringert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform beträgt die Biegefestigkeit des Kernmaterials 0,02 bis 0,05 MPa. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Biegefestigkeit, die erforderlich ist zum Krümmen (Biegen) des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, kann vermindert werden. Deshalb kann die Arbeitsausbeute eines Arbeiters verbessert werden und die Personalkosten bei der Massenproduktion können verringert werden. Die Biegefestigkeit wird bestimmt unter Verwendung eines Autographen AGS-H 5KN, hergestellt von der Firma Shimadzu Corporation, und die Größe der Probe beträgt zu diesem Zeitpunkt 120 mm × 25 mm.
Nach einer weiteren Ausführungsform des Vakuum-Wärmeisoliermateriales umfasstder Laminatfilm eine Filmschicht aus einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer (EVA). Selbst wenn man Spannungen einwirken lässt auf einen Kunststofffilm, der eine Metallfolie aufweist, oder der darauf abgeschieden worden ist, zur Erzeugung von Rissen bei der Bildung von Rillen oder bei der Bildung einer Rille und beim Biegen (Krümmen) des Isoliermaterials, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit als Folge des Eindringens von Gas minimiert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können weiter verbessert werden. Das heißt, wegen der Laminatstruktur weist die Filmschicht, die aus EVA hergestellt worden ist, gute Gassperrschichteigenschaften auf.
Nach einer Weiterbildung des Vakuum-Wärmeisoliermateriales beträgt die Oberflächenhärte des Kernmaterials 40 bis 80.. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Oberflächenhärte des Vakuum-Wärmeisoliermaterials wird so eingestellt, dass sie minimal ist. Deshalb kann der Pressdruck bei der Erzeugung von Rillen beim Pressformen herabgesetzt werden. Als Folge davon wird eine Schädigung an einer äußeren Hülle als Folge des Anhaftens des Faser-Kernmaterials an dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial von der Innenseite her minimiert und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Bevorzugt ist das Vakuum-Wärmeisoliermateriall frei von Bindemitteln.. Wenn eine Rille in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial beim Verformen unter Druck erzeugt wird oder wenn das Wärmeisoliermaterial an der Rille nach der Erzeugung der Rille gebogen (gekrümmt) wird, entsteht aus den Bindemitteln kein Gas, selbst wenn das Kernmaterial zerstört (zerkleinert) wird. Die Möglichkeit, dass das Wärmeisoliervermögen durch eine Gasbildung herabgesetzt wird, kann minimiert werden, sodass die Wärmeisolier-Eigenschaften verbessert werden können.
Bevorzugt beträgt die Zugfestigkeit des Behältermaterials (Hüllenmaterials) 70 bis 220 N beträgt. Dadurch werden die Kosten verringert. Selbst wenn eine Rille beim Formpressen erzeugt wird und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt (gebogen) wird, kann eine Beschädigung einer äußeren Hülle unterdrückt werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Kühlvorrichtung (Kühlschrank), in dem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Gefrierraum (Gefrierfach) haftet. In dem Gefrierraum bzw. Gefrierfach, der (das) viele gebogene (gekrümmte) Abschnitte aufweist, wird das Erfordernis der Verwendung einer Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien zur Vermeidung der Krümmungs-Abschnitte auf andere Weise vermieden als gemäß Stand der Technik und die Wärmeverluste, die an der Verbindungsstelle auftreten, können signifikant vermindert werden. Der Energieverbrauch des Kühlschranks kann dadurch verringert werden. Selbst wenn eine Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien üblicherweise hergestellt werden muss und übermäßig hohe Herstellungskosten erforderlich sind, beträgt gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Anzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien nur 1 und die Herstellungskosten können erfindungsgemäß verringert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kühlvorrichtung (einen Kühlschrank), in der (dem) ein erfindungsgemäßes Vakuum-Wärmeisoliermaterial an dem Innenbehälter haftet. Nachdem das Vakuum-Wärmeisoliermaterial bearbeitet worden ist, kann die Laminatfilm-Oberfläche, die abgelagert ist, deren GassperrschichtEigenschaften schlechter sind als diejenigen eines Laminatfilms, der eine Metallfolie aufweist, als Gassperrschicht an dem inneren Behälter auf der Niedertemperatur-Seite befestigt sein (haften). Dadurch können die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden und konventionelle Wärmeverluste, die an der Verbindungsstelle auftreten, können verhindert werden, sodass der Energieverbrauch des Kühlschranks weiter vermindert werden kann.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Zeichnungen stellen schematische Diagramme dar und geben die Dimensionen der jeweiligen Positionen zueinander nicht genau wieder.
Beispielhafte Ausführungsform 1
Eine beispielhafte Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4.
In der 1 wird ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 hergestellt durch Abdecken eines Kernmaterials 3 mit einem Behältermaterial 2 und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern.
In der 2 ist ein Behältermaterial (Hüllenmaterial) 2 hergestellt aus einem Laminatfilm, in dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Kunststofffilm, der darauf abgeschieden worden ist. Der Laminatfilm, bei dem die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, umfasst einen Nylonfilm 4, einen Nylonfilm 5, einen Aluminiumfolienfilm 6 und einen Film 7 aus Polyethylen mit niedriger Dichte in der genannten Reihenfolge von außen her gerechnet. Der Kunststofffilm, der darauf abgeschieden ist, umfasst einen Nylonfilm 4, einen Polyethylenterephthalat (PET)-Film 8, der darauf abgeschieden ist, einen PET-Film 9, der darauf abgeschieden ist und einen Film 7 aus Polyethylen mit niedriger Dichte in der genannten Reihenfolge von außen her gerechnet. Es sind zwei Laminatfilme in Form einer Hülle mit einer Versiegelung geformt.
Durch Trocknen einer Anordnung von Glasfasern für 1 h bei 140 °C in einem Trocknungsofen wird ein Kernmaterial 3 gebildet. Das Kernmaterial 3 wird in ein Behältermaterial 2 eingesetzt, dessen Innern bis auf 10 Pa dekomprimiert worden ist, und die Öffnung ist durch Wärmeverschweißung versiegelt. In der 1 wird keine Rille erzeugt.
In der 3 umfasst das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 eine 5 mm breite und 4,5 mm tiefe Rille 10, Rillenendabschnitte 11, obere und untere Plattenabschnitte 12 und Plattenabschnitte 13 benachbart zu der Rille 10. Nur die oberen und unteren Plattenabschnitte 12 sind gekrümmt (gebogen) und die Plattenabschnitte 13, die an die Rille 10 angrenzen, sind nicht gekrümmt (gebogen).
In der 4 ist ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Rille 10 um 60° gekrümmt (gebogen).
Die Operationen und die Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1, das diesen Aufbau hat, werden nachfolgend beschrieben. Die Spannung (der Druck) auf einen Laminatfilm, der an den Rillenendabschnitten 11 auftritt, die Grenzen zwischen der Rille 10 und den umgebenden Plattenabschnitten 13 darstellen, kann vermindert werden. Der Bereich von kleinen Rissen, die an den Rillenendabschnitten 11 in dem Aluminiumfolienfilm oder in dem darauf abgeschiedenen PET-Film auftreten, kann dadurch minimiert werden. Dadurch kann selbst dann, wenn ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 gekrümmt (gebogen) wird, das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden. Ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 kann gekrümmt bzw. umgebogen werden, sodass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 für einen breiten Anwendungsbereich eingesetzt werden kann und mit dem Ablauf der Zeit gute Wärmeisolier-Eigenschaften aufweist.
Wenn beispielsweise ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1, das wie vorstehend beschrieben gekrümmt (gebogen) worden ist, einem beschleunigten Alterungstest bei 100 °C in einem Alterungsofen 30 Tage lang unterzogen wird, zeigt das Testergebnis, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1,2-mal größer ist als dasjenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, das nicht gekrümmt (gebogen) worden ist.
Wenn Plattenabschnitte 13, die an die Rille 10 angrenzen, gebogen (gekrümmt) werden und wenn ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 an der Rille 10 gebogen (gekrümmt) wird, nimmt die Anzahl der Rippen, die an den Grenzen zwischen der Rille 10 und den Platten-Abschnitten 13, die an die Rille 10 angrenzen, auftreten, zu und die Spannung (der Druck) auf den Laminatfilm steigt an. Deshalb nimmt die Fläche der kleinen Risse zu, die an den Rillen-Endabschnitten 11 in der Aluminiumfolie oder auf dem darauf abgeschiedenen PET-Film auftreten. Das Ergebnis des beschleunigten Tests, der auf die gleiche Weise wie vorstehend angegeben durchgeführt wird, zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gebogenen (gekrümmten) Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1,5-mal größer ist als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte.
Als anorganische Fasern, die für das Kernmaterial 3 verwendet werden, werden vorzugsweise Glaswolle, Glasfasern, Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxid-Fasern, Steinwolle oder Siliciumcarbid verwendet. Insbesondere die anorganischen Fasern sind nicht auf die genannten beschränkt. Wenn die anorganischen Fasern erhitzt und zu einer Platte (Brett) gepresst werden, kann zur Verbesserung der Handhabungseigenschaften ein Bindemittel verwendet werden.
Als Nylon, das in dem Behältermaterial 2 mit einer Laminat-Struktur verwendet wird, wird vorzugsweise ein Nylon-Film mit verschiedenen mechanischen Eigenschaften, wie z.B. Schlagfestigkeit, Biegebeständigkeit oder Zugfestigkeit, verwendet. Beispielsweise wird Nylon-6, Nylon-66 oder MXD-Nylon verwendet. Aromatisches Nylon kann die Gassperrschichteigenschaften weiter verbessern und ist daher besonders bevorzugt. Das Nylon ist jedoch nicht auf die vorgenannten Nylon-Arten beschränkt. Als Nylon-Film wird ein Einschichten-Nylon-Film oder ein Mehrschichten-Nylon-Film, der durch Coextrusion unterschiedlicher Nylon-Arten hergestellt worden ist, verwendet. Die Form unterliegt jedoch keiner speziellen Beschränkung.
Zusätzlich zu dem Nylon-Film kann ein verstrecktes Produkt eines PET-Films oder eines Polypropylen (PP)-Films verwendet werden. Der PET-Film kann die Wasserdampfsperrschichteigenschaften weiter verbessern.
Als Metallfolie oder als abgeschiedene Teilchen in dem Behältermaterial 2, das eine Laminatstruktur aufweist, kann Aluminium, rostfreier Stahl oder Eisen verwendet werden. Die Metallfolie oder die abgeschiedenen Teilchen ist (sind) jedoch nicht auf die genannten beschränkt.
Die thermische Verschweißungsschicht des Behältermaterials 2 ist ein Teil mit der höchsten Gasdurchlässigkeit in dem das Behältermaterial 2 aufbauenden Film und die Eigenschaften der thermischen Verschweißungsschicht beeinflussen in signifikanter Weise das Wärmeisoliervermögen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 mit dem Ablauf der Zeit. Die Dicke der thermischen Verschweißungsschicht beträgt vorzugsweise 25 bis 60 µm unter Berücksichtigung der folgenden Parameter:

Stabilität der Versiegelungsqualität in einem Dekompressions- und Versiegelungsverfahren;
Unterdrückung des Eindringens von Gas von einer Endoberfläche (Stirnfläche) des thermischen Verschweißungsabschnittes her; und
Wärmeverluste durch eine Oberfläche als Folge von Wärmeleitung im Falle der Verwendung einer Metallfolie als Laminatfilm, der abgeschieden worden ist.

Als Material für die thermische Verschweißungsschicht kann ein nicht-verstreckter PP-Film, ein Film aus Polyethylen mit hoher Dichte oder ein Film aus geradkettigem Polyethylen mit niedriger Dichte verwendet werden. Das Material ist jedoch auf die genannten nicht beschränkt.
Als Behältermaterial 2 in Hüllenform kann eine vierseitig versiegelte Hülle, eine Gazetten-Hülle, eine dreiseitig versiegelte Hülle, eine Kissenhülle, oder eine bandförmig versiegelte Hülle verwendet werden. Die Form der Hülle ist jedoch auf die genannten nicht beschränkt.
Zur weitere Verbesserung des anfänglichen Wärmeisoliervermögens und des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 kann ein Getter-Material, wie z.B. ein Gas-Adsorbens oder ein Feuchtigkeits(Dampf)-Adsorbens, verwendet werden. Der Adsorptionsmechanismus kann sein eine physikalische Adsorption, eine chemische Adsorption, ein Einschluss und eine Sorption, ein Material, das als Nicht-Verdampfungs-Getter fungiert, ist jedoch bevorzugt. Insbesondere wird ein physikalisches Adsorbens, wie z.B. ein synthetischer Zeolith, Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid, Silicagel, Dawsonit oder Hydrotalcit, verwendet.
Als chemisches Adsorbens kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetalloxid oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls verwendet werden. Mit Vorteil wird insbesondere verwendet Lithiumoxid, Lithiumhydroxid, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Bariumoxid oder Bariumhydroxid. Mit Vorteil kann auch Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumchlorid, Lithiumcarbonat, eine ungesättigte Fettsäure oder eine Eisen-Verbindung verwendet werden.
Es ist ferner vorteilhaft, ein Material, wie z.B. Barium, Magnesium, Calcium, Strontium, Titan, Zirkonium oder Vanadin einzeln zu verwenden oder ein durch Legieren der genannten Metalle miteinander hergestelltes Getter-Material zu verwenden.
Außerdem können verschiedene Getter-Materialien miteinander gemischt werden zum Adsorbieren und Entfernen mindestens eines der Vertreter aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Feuchtigkeit und Kohlendioxid.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird zuerst ein Behältermaterial 2 hergestellt, dann wird ein Kernmaterial 3 in das Behältermaterial 2 eingeführt und das Innere wird dekomprimiert und versiegelt. Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 werden ein Kernmaterial 3 und ein Behältermaterial 2, hergestellt aus einem Rollen-artigen oder Folien-artigen Laminatfilm in einen Dekompressions-Tank eingeführt, sodass das Rollen-förmige oder Folien-förmige Behältermaterial 2 an dem Kernmaterial 3 entlang angeordnet ist, und dann wird das Behältermaterial 2 wärmeverschweißt. Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend beschriebenen Verfahren jedoch nicht beschränkt.
Beispielhafte Ausführungsform 2
Die 5 stellt ein schematisches Diagramm dar, das ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der 5 ist das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial an einer 12 mm breiten und 4,5 mm tiefen Rille 14 um 60 ° gekrümmt (gebogen). Das Kernmaterial 15 außerhalb der Rille kommt mit der Rille 14 nicht in Kontakt, d.h. sie stören sich nicht gegenseitig.
Die Operationen und die Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werden nachstehend beschrieben.
Zuerst wird die Anzahl der Rillen 14 auf den Wert 1 eingestellt, sodass die Anzahl der Rippen, die an den Rillen-Endabschnitten, den Grenzen zwischen der Rille 14 und den umgebenden Platten-Abschnitten, auftreten, minimiert werden kann. Als Folge davon kann die Größe der kleinen Risse, die in dem Laminatfilm, der darauf abgelagert wird, entstehen als Folge der hohen Spannung, die durch die Rippen erzeugt wird, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann dadurch verbessert werden.
Die Breite der Rille 14 wird so eingestellt, dass das Kernmaterial 15 außerhalb der Rille liegt, d.h. der Teil des Kernmaterial, der an die Rille 14 angrenzt, mit der Rille nicht in Kontakt kommt, sodass das Problem, wonach der Kontakt des Kernmaterials zu übermäßig großen Rippen führt, verhindert werden kann. Als Folge davon kann die Größe der kleinen Risse, die in dem Laminatfilm, der darauf abgelagert wird, als Folge der hohen Spannung, die durch die Rippen ausgeübt wird, entstehen, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann dadurch verbessert werden.
Danach wird das gekrümmte (gebogene) Vakuum-Wärmeisoliermaterial für 30 Tage einem beschleunigten Alterungstest bei 100 °C in einem Alterungsofen unterzogen. Das Testergebnis zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,1-facher größer ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, das nicht gekrümmt (gebogen) ist. Die Breite der Rille 14 wird auf 5 mm eingestellt und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille gekrümmt (gebogen). In diesem Fall nimmt die Anzahl der Rippen zu, die an den Grenzen zwischen der Rille 14 und den Platten-Abschnitten, die an die Rille 14 angrenzen, entstehen. Deshalb nimmt auch die Spannung (Belastung) auf dem Laminatfilm zu und die Größe der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten auftreten, nimmt zu. Es wird festgestellt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials um das 1,2-fache größer ist als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte.
Beispielhafte Ausführungsform 3
Die 6 zeigt in Form eines schematischen Diagramms ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der 6 ist das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial an einer 12 mm breiten und 6,5 mm tiefen Rille 16 um 90° gekrümmt (gebogen). Das Kernmaterial 17 außerhalb der Rille kommt mit der Rille 16 nicht in Kontakt, d.h. es stört nicht die Rille. Die Rille 16 befindet sich auf der Laminatfilm-Oberflächenseite, der abgeschieden worden ist, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist so gekrümmt (gebogen), dass die Rille auf der Innenseite liegt.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Zuerst wirkt die höchste Spannung als Folge der Krümmung (Biegung) auf den Laminatfilm ein, dessen gekrümmter (gebogener) Teil abgeschieden wird. Bei dem Laminatfilm handelt es sich um einen flexiblen Film, auf dem Teilchen abgelagert sind. Die Größe der Risse, die in diesem Laminatfilm auftreten, können geringer sein als diejenigen der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn in dem Laminatfilm, der eine Metallfolie und einen Kunststofffilm aufweist, eine tiefe Rille erzeugt wird und der Laminatfilm gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann die Zunahme des Eindringens von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial vermindert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können dadurch verbessert werden. Wenn das gekrümmte (gebogene) Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das eine 6,5 mm tiefe Rille 16 aufweist, um 90° gekrümmt (gebogen) worden ist, wird ein beschleunigter Alterungstest bei 100 °C 30 Tage lang in einem Alterungsofen durchgeführt, dessen Ergebnis zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,2-fache höher ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, die nicht gekrümmt (gebogen) ist.
Eine ähnliche Rille 16 wird auf der Laminatfilm-Oberflächenseite erzeugt, in der die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird so gekrümmt (gebogen), dass die Rille 16 innen liegt. In diesem Fall ist der Metallfolien-Film weniger flexibel als der darauf abgeschiedene Film, sodass die Größe der kleinen Risse, die in der Metallfolie auftreten, größer ist als die Größe der kleinen Risse, die in dem Abscheidungsfilm auftreten. Die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials ist, wie festgestellt wurde, um das 1,3-fache höher als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer ebenen Platte.
Beispielhafte Ausführungsform 4
Bei dem Behältermaterial-Aufbau dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein EVA-Film verwendet, der abgeschieden wird anstelle des PET-Films 8, der bei der Ausführungsform 1 abgeschieden wurde.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine 12 mm breite und 7 mm tiefe Rille auf der Laminatfilm-Oberflächenseite erzeugt, die auf einem 11 mm dicken Vakuum-Wärmeisoliermaterial mit dem Behältermaterial-Aufbau abgeschieden wird. Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille um 90 ° gebogen (gekrümmt).
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Da die Laminatstruktur eine Filmschicht aus EVA mit guten Gassperrschichteigenschaften aufweist, werden die folgenden Effekte erzielt. Wenn die Rille gebildet wird oder die Rille gebildet und gekrümmt (gebogen) wird, kann die Spannung auf die Laminatfilm-Oberfläche einwirken, die darauf abgeschieden wird, und der Abstand zwischen den Abscheidungs-Teilchen auf der abgeschiedenen Oberfläche kann größer werden als üblich. Aber auch in diesem Fall kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit durch das Eindringen von Gas minimiert werden und das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann weiter verbessert werden.
Wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial eine 7,0 mm tiefe Rille aufweist und um 90 ° gekrümmt (gebogen) worden ist, wird ein beschleunigter Alterungstest bei 100 °C 30 Tage lang in einem Alterungsofen durchgeführt, wobei die Testergebnisse zeigen, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,1-fache höher ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen Platte, das nicht gekrümmt (umgebogen) worden ist.
Beispielhafte Ausführungsform 5
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung beträgt die Oberflächenhärte des Kernmaterials 40 bis 80. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Oberflächenhärte des Vakuum-Wärmeisoliermaterials wird so eingestellt, dass sie minimal ist. Daher kann der Pressdruck zur Herstellung einer Rille durch Formpressen vermindert werden, eine Beschädigung einer äußeren Hülle als Folge des Anhaftens des Faserkern-Materials an dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Innenseite wird minimiert und das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann verbessert werden.
Deshalb kann selbst dann, wenn 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien wie in der Ausführungsform 3 gezeigt gekrümmt (gebogen) werden, eine anfängliche Wärmeleitfähigkeit von 25 × 10^-4 W/mK oder darunter in allen Vakuum-Wärmeisoliermaterialien aufrechterhalten werden.
Wenn 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, deren Oberflächenhärte 81 bis 100 beträgt, hergestellt werden und wie in der Ausführungsform 3 gezeigt gekrümmt (gebogen) werden, betragen die anfänglichen Wärmeleitfähigkeiten von 2 der 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien 100 × ^-4 W/mK oder mehr.
Wenn die Oberflächenhärte unter 40 liegt, sind die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials schlecht und dadurch wird die Arbeitsausbeute bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials vermindert.
Die Oberflächenhärte wird bestimmt unter Verwendung eines TECLOCK-Durometers (einer Vorrichtung zur Messung der Kautschuk-Kunststoff-Härte) GS-721N, Typ E, hergestellt von der Firma TECLOCK, entsprechend JIS K6253.
Beispielhafte Ausführungsform 6
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Kernmaterial frei von Bindemitteln. Das heißt mit anderen Worten, das Kernmaterial enthält kein Bindemittel. Wenn eine Rille durch Anwendung von Druck in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial erzeugt wird oder wenn das Wärmeisoliermaterial an einer Rille nach der Bildung der Rille gekrümmt (gebogen) wird, kann eine Gaserzeugung durch eine Zerkleinerung (Zerstörung) des Kernmaterials in der Rille unterdrückt werden. Das heißt mit anderen Worten, die Gasbildung, die das Wärmeisoliervermögen beeinträchtigen kann, kann minimiert werden, sodass das Wärmeisoliervermögen verbessert werden kann.
Deshalb kann selbst dann, wenn 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien wie in der Ausführungsform 3 dargestellt gekrümmt (gebogen) werden, eine anfängliche Wärmeleitfähigkeit von 25 × 10^-4 W/mK vor dem Krümmen (Biegen) in allen Vakuum-Wärmeisoliermaterialien aufrechterhalten werden.
Wenn 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, in denen die Kernmaterialien Bindemittel enthalten, wie in der Ausführungsform 3 dargestellt, gekrümmt (gebogen) werden, betragen die anfänglichen Wärmeleitfähigkeiten von zwei der 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien 26 × 10^-4 W/mK.
Beispielhafte Ausführungsform 7
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform beträgt die Zugfestigkeit des Behältermaterials 70 bis 220 N. Da die Zugfestigkeit des Behältermaterials 70 N oder mehr beträgt, kann eine Beschädigung der äußeren Hülle minimiert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können auch dann verbessert werden, wenn durch Formpressen eine Rille erzeugt wird und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt (gebogen) wird. Wenn die Zugfestigkeit 220 N beträgt, kann eine Beschädigung der äußeren Hülle geringer gehalten werden, auch wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gepresst wird, bis die Dicke des Kernmaterials 0 beträgt. Durch eine Einstellung der Zugfestigkeit auf einen Wert von mehr als 200 N werden die Kosten erhöht.
Die Zugfestigkeit ist eine Kraft, die gemessen wird, wenn eine Probe einer Größe von 100 mm × 15 mm, die in einer Rate von 200 mm/min verstreckt wird, reißt, wobei ein Autograph AGS-H 5KN, hergestellt von der Firma Shimadzu Corporation, verwendet wird.
Beispielhafte Ausführungsform 8
Die 7 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung als ein Beispiel für eine Wärmeisolier-Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung.
In der 7 weist der Kühlschrank-Körper 18a ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1b und ein gekrümmtes Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1c auf einer Oberfläche des Zwischenraumes auf, der durch den äußeren Behälter 19a, das aus einer Stahlplatte hergestellt ist, und den inneren Behälter 20a, das aus einem ABS-Harz hergestellt ist, gebildet wird. Der Zwischenraum mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und gefüllt mit einem starren Urethanschaum 21a. Der Kühlschrank-Körper 18a weist außerdem einen Kühlraum 22a, einen Gefrierraum 23a, einen Maschinenraum 24a und einen Kompressor 25a auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1c wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Behälters gebogen (gekrümmt). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit min imiert werden.
Erfindungsgemäß wird in dem Kühlschrank ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial anstelle der ursprünglich erforderlichen zwei flachen (ebenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterialien verwendet, sodass ein Wärmeverlust an einer Verbindungsstelle signifikant vermindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird der Wärmeverlust aus dem Maschinenraum 24a in den Kühlschrank signifikant vermindert und der Energieverbrauch des Kühlschranks kann signifikant herabgesetzt werden. Der Kühlschrank kann Energie einsparen und weist eine hohe Kosteneffektivität auf.
Erfindungsgemäß ist der Kernmaterial des Vakuum-Wärmeisoliermaterials aus anorganischen Fasern hergestellt, sodass das Kernmaterial nicht brennbar ist und dadurch die Sicherheit des Kühlschranks verbessert wird.
Beispielhafte Ausführungsform 9
Die 8 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung.
In der 8 weist der Kühlschrank-Körper 18b ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1d und ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1e auf einer Oberfläche des Hohlraums auf, der durch den äußeren Behälter 19b, hergestellt aus einer Stahlplatte, und den inneren Behälter 20b, hergestellt aus ABS-Harz, gebildet wird. Der Hohlraum mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und mit einem starren Urethanschaum 21b gefüllt. Der Kühlschrank-Körper 18b weist außerdem einen Kühlraum 22b, einen Gefrierraum 23b, einen Maschinenraum 24b und einen Kompressor 25b auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werden nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1e wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Behälters des Gefrierraums 23b, das eine komplexe Gestalt hat, gebogen (gekrümmt). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden.
Erfindungsgemäß wird in dem Kühlschrank ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial verwendet anstelle der ursprünglich erforderlichen Vielzahl von flachen (ebenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, sodass Wärmeverluste aus einer Verbindungsstelle signifikant vermindert werden können.
Bei dem konventionellen Stand der Technik muss eine Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien hergestellt werden, sodass eine lange Arbeitszeit erforderlich ist. Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform muss nur ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial hergestellt werden, sodass die Herstellungskosten vermindert werden können.
Beispielhafte Ausführungsform 10
Die 9 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
In der 9 weist der Kühlschrank-Körper 18c ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1f und ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1g auf einer Oberfläche des Zwischenraums (Hohlraums) auf, der durch den äußeren Behälter 19c, hergestellt aus einer Stahlplatte, und durch den inneren Behälter 20c, hergestellt aus ABS-Harz, gebildet wird. Der Zwischenraum (Hohlraum) mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und mit einem starren Urethanschaum 21c gefüllt. Der Kühlschrank-Körper 18c weist außerdem einen Kühlraum 22c, einen Gefrierraum 23c, einen Maschinenraum 24c und eine Kompressor 25c auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werde nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1g wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Behälters, das einen Vorsprung aufweist, gekrümmt (gebogen). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden.
In dem Kühlschrank gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Laminatstruktur einen abgelagerten Film, dessen Oberfläche flexibel ist, der direkt auf die äußere Oberfläche des inneren Behälters aufgebracht ist. Deshalb weist der innere Behälter einen Vorsprung auf und es ist somit schwierig, ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial auf den inneren Behälter aufzubringen. Dadurch können Wärmeverluste in dem Kühlschrank signifikant vermindert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Selbst wenn ein erfindungsgemäßes Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden. Als Folge davon wird der Anwendungsbereich des Vakuum-Wärmeisoliermaterials erweitert und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial kann für eine Wärmeisolier-Vorrichtung, einen Kühlschrank, eine Wasser-Erhitzungseinrichtung, einen Verkaufsautomaten, ein Fahrzeug oder eine Wohnung verwendet werden.

Claims

Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1), mit einem Kernmaterial (3), einem Umhüllungsmaterial (2) zum Abdecken des Kernmaterials (3) und zum Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Umhüllungsmaterials (2), einer Rille (10, 14, 16), in der das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gebogen ist, und einer Vielzahl von Platten-Abschnitte (12, 13), die nur durch eine Verbindung des Umhüllungsmaterials (2) auf dem äußeren Umfang des Kernmaterials (3) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial (3) aus einer Anordnung von anorganischen Fasern hergestellt ist, und dass die Platten-Abschnitte (12) um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1) herum mit Ausnahme der Platten-Abschnitte (13), die an die Endabschnitte der Rille angrenzen, umgebogen sind.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1, worin die Breite der Rille (10, 14, 16) so eingestellt ist, dass Teile des Vakuum-Isoliermaterials (1) außerhalb der Rille (10, 14, 16) in einem an der Rille gebogenen Zustand des Vakuum-Isoliermaterials (1) nicht miteinander in Kontakt stehen.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1, worin das Umhüllungsmaterial hergestellt ist aus einem ersten Laminatfilm, in dem eine Metallfolie (6) und ein Kunststofffilm (4, 5) aufeinanderlaminiert sind und einem zweitem Laminatfilm, in dem ein Kunststofffilm (8, 9) auflaminiert ist, und dass die Rille (10, 14, 16) in einer Laminatfilm-Oberfläche gebildet ist, die den abgeschiedenen Kunststofffilm (8, 9) enthält, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Rille (10, 14, 16) so gebogen ist, dass diese Oberfläche im Innern der Rille liegt.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Laminatfilm eine Schicht aus einem Film umfasst, der aus einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer hergestellt ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Fasern des Kernmaterials aus Glasfasern bestehen.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegefestigkeit des Kernmaterials 0,02 bis 0,05 MPa beträgt.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernmaterial frei von Bindemitteln ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugfestigkeit des Behältermaterials 70 bis 220 N beträgt.
Kühl-Gefrier-Vorrichtung (18a, 18b, 18c), mit einem äußeren Behälter (19a, 19b, 19c), einem inneren Behälter (20a, 20b, 20c), einem Gefrierraum (23a, 23b, 23c), einen Kühlraum (22a, 22b, 22c), und einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1c, 1e, 1g) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial (1c, 1e, 1g) in einem durch den äußeren Behälter und den inneren Behälter gebildeten Zwischenraum angeordnet ist.
Kühl-Gefrier-Vorrichtung (18a, 18b, 18c) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial am inneren oder äußeren Behälter (19, 20) haftet.