JP5858967B2 - Vacuum heat insulating material, heat insulating box using vacuum heat insulating material, equipment using vacuum heat insulating material, and method for manufacturing vacuum heat insulating material - Google Patents
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Description
本発明は、真空断熱材及びこの真空断熱材を用いた断熱箱、特に冷熱機器への使用に好適な真空断熱材及び断熱箱、機器、及び製造方法などに関する。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a heat insulating box using the vacuum heat insulating material, in particular, a vacuum heat insulating material and a heat insulating box suitable for use in a cold heat apparatus, an apparatus, a manufacturing method, and the like.
従来、例えば冷蔵庫などの断熱箱に使用される断熱材としては、ウレタンフォームが用いられてきた。近年は、省エネや省スペース大容量化、つまり断熱壁を薄くすることで、限られたスペースで内容積を大きくすることに対する市場要請から、ウレタンフォームよりも断熱性能がよい真空断熱材をウレタンフォーム中に埋設して併用する形態が用いられるようになってきている。かかる真空断熱材は、冷蔵庫などにも使用されるものである。 Conventionally, urethane foam has been used as a heat insulating material used in a heat insulating box such as a refrigerator. In recent years, due to market demands for energy saving and space saving, large capacity, that is, by increasing the internal volume in a limited space by thinning the heat insulation wall, vacuum foam with better heat insulation performance than urethane foam Forms that are embedded and used in combination have come to be used. Such a vacuum heat insulating material is also used for a refrigerator or the like.
真空断熱材は、一般的にガスバリア層にアルミ箔を使用したプラスチックラミネートフィルムなどでできた外包材の中に、粉末、発泡体、繊維体などを芯材として挿入して構成される。真空断熱材の内部は、1Pa〜3Pa(パスカル)以下の真空度に保たれている。 The vacuum heat insulating material is generally configured by inserting powder, foam, fiber, or the like as a core material into an outer packaging material made of a plastic laminate film using an aluminum foil as a gas barrier layer. The inside of the vacuum heat insulating material is kept at a vacuum degree of 1 Pa to 3 Pa (pascal) or less.
また、真空断熱材の断熱性能の低下要因となる真空度劣化を抑制するために、ガスや水分を吸着する吸着剤が外包材の中に配置されている。真空断熱材の芯材としては、シリカなどの粉末、ウレタンなどの発泡体、繊維体などが用いられる。現状は、断熱性能に優れる繊維状のものが真空断熱材の芯材の主流になっている。 Further, an adsorbent that adsorbs gas and moisture is disposed in the outer packaging material in order to suppress the deterioration of the degree of vacuum, which is a factor of lowering the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material. As the core material of the vacuum heat insulating material, powders such as silica, foams such as urethane, fiber bodies and the like are used. At present, fibrous materials having excellent heat insulating performance are mainly used as core materials for vacuum heat insulating materials.
繊維の素材としては、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維がある(例えば、特許文献1及び特許文献8参照)。
Examples of the fiber material include inorganic fibers such as glass fibers and ceramic fibers (see, for example,
また、その他の繊維の素材としては、ポリプロピレン繊維、ポリ乳酸繊維、アラミド繊維、LCP(液晶ポリマー)繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、セルロース繊維などの有機繊維がある(例えば、特許文献2及び特許文献7参照)。 Other fiber materials include organic fibers such as polypropylene fibers, polylactic acid fibers, aramid fibers, LCP (liquid crystal polymer) fibers, polyethylene terephthalate fibers, polyester fibers, polyethylene fibers, and cellulose fibers (for example, patent documents). 2 and Patent Document 7).
繊維体の形状には、綿状のもの、シートを積層したものがある(例えば、特許文献3及び特許文献4参照)。また、その他の繊維体の形状には、シートを繊維配向が交互になるように積層したものがある(例えば、特許文献5、特許文献6、及び特許文献9参照)。
The shape of the fibrous body includes a cotton-like shape and a laminate of sheets (see, for example,
真空断熱材は、主に製造方法や信頼性の都合により、そのほとんどが平板状(平面状)の形状をしており、その形状のまま冷蔵庫をはじめとした製品に適用されている。しかし、断熱される部位が必ずしも平面形状であるとは限らず、例えば内箱と外箱とで形成される冷蔵庫箱体内の2面に跨がるコーナー部に真空断熱材を配設する場合、平板状の真空断熱材をそのまま適用するのは難しい。 Most of the vacuum heat insulating materials have a flat plate shape (planar shape) mainly due to the manufacturing method and reliability, and are applied to products such as refrigerators as they are. However, the part to be insulated is not necessarily in a planar shape, for example, when a vacuum heat insulating material is disposed at a corner portion extending over two surfaces in a refrigerator box formed by an inner box and an outer box, It is difficult to apply a flat vacuum heat insulating material as it is.
また、単純に平板状の真空断熱材の折り曲げすべき部位に型を押し当てながら、曲げるだけでは、加工後の曲げ部分にシワが不規則に発生し、シワの交差部で外包材折れが発生して、ガスバリア性が低下する。さらに、不規則に発生したシワは、反発力の違いを生じさせ、曲げ角度のバラつきが発生するという問題があった。 Also, simply pressing the mold against the part to be bent of the flat vacuum heat insulating material will cause irregular wrinkles in the bent part after processing, and the outer packaging material will break at the intersection of the wrinkles. As a result, gas barrier properties are reduced. Furthermore, irregularly generated wrinkles cause a difference in repulsive force, resulting in a variation in bending angle.
そこで、平板状の真空断熱材をL字状(角形状)に加工する技術が求められており、代表的なものとして、平板状の真空断熱材の折り曲げすべき部位における折り曲げの内側になる面に1条又は複数条の突起が併設された型を押し当てることで、平板状の真空断熱材の折り曲げすべき部位にこの真空断熱材の幅と同じ長さの1または、2以上の複数の溝を併設し、次工程でL字状(角形状)に加工する方法が提案されている(例えば、特許文献10及び特許文献11参照)。また、特許文献10には、折り曲げた真空断熱材の折り曲げ内面に、断熱対称物との間に柔軟性のあるシート状断熱材を介在させることによって、真空断熱材表面の微妙な凹凸が原因で発生する空気の対流を防止し、断熱性能を高める方法も提案されている。
Therefore, there is a demand for a technique for processing a flat vacuum heat insulating material into an L shape (square shape). As a typical example, a surface on the inner side of the bent portion of the flat vacuum heat insulating material to be bent. By pressing a mold having one or more protrusions on the plate, one or two or more of the same length as the width of the vacuum heat insulating material is applied to a portion of the flat vacuum heat insulating material to be bent. A method has been proposed in which a groove is provided and processed into an L-shape (square shape) in the next process (see, for example,
従来は、以上のように溝を付けて折り曲げた真空断熱材の折り曲げ内面に、断熱対称物との間に柔軟性のあるシート状断熱材を介在させることで、断熱性能を高めるようにしている。 Conventionally, heat insulation performance is improved by interposing a flexible sheet-like heat insulating material between the bent inner surface of the vacuum heat insulating material bent with a groove as described above and a heat insulating symmetrical object. .
しかしながら、真空断熱材の断熱性能に与える因子としては、溝によって真空断熱材そのものの厚みが薄くなることによる熱の透過量の問題よりも、外包材表層を伝わる熱量の方が大きい。特に、折り曲げ内面に溝を付けたことで、溝の両端部における外面から側面及び内面にかけて外包材表層を伝わる熱量が問題となるが、何ら対策が施されていないのが実状である。 However, the amount of heat transmitted through the outer surface of the outer packaging material is larger than the problem of the amount of heat transmission due to the thickness of the vacuum heat insulating material itself being reduced by the groove as a factor that gives the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material. Particularly, since the groove is provided on the inner surface of the bent portion, the amount of heat transmitted through the outer packaging material surface layer from the outer surface to the side surface and the inner surface at both ends of the groove becomes a problem, but in reality, no measures are taken.
また、折り曲げすべき部位の内側になる面に溝を形成し、曲げ加工すると、溝の端部で外包材の余剰部分が山型に飛び出すため、その部分が破袋し易くなるという問題もある。 In addition, when a groove is formed on the inner surface of the portion to be bent and bent, an excess portion of the outer packaging material jumps out into a chevron at the end of the groove, which makes it easier to break the portion. .
また、平板状の真空断熱材の折り曲げすべき部位における折り曲げの内側になる面に溝を付ける加工と、実際に曲げる加工を別工程で実施している従来の真空断熱材の製造方法では、工数が多く、さらに加工時の位置精度が確保できないという難点があった。 In addition, in the conventional vacuum heat insulating material manufacturing method in which the process of forming a groove on the inner surface of the flat vacuum heat insulating material to be bent and the actual bending process are performed in separate processes, In addition, there is a problem that the positional accuracy during processing cannot be secured.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、溝形成に伴う断熱性能の低下を抑制しつつ外包材の破袋を防止できる真空断熱材及び製造方法を提供し、また真空断熱材を用いた熱損失が少ない断熱箱及び機器を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and provides a vacuum heat insulating material and a manufacturing method capable of preventing breakage of the outer packaging material while suppressing a decrease in heat insulating performance due to groove formation, and The main object is to provide a heat insulation box and equipment using a vacuum heat insulating material with less heat loss.
本発明に係る真空断熱材は、ガスバリア性の外包材に芯材が封入された真空断熱材であって、角形の折り曲げ部を有し、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部に幅方向の両端部に延びる複数条の溝が形成され、少なくとも角形の折り曲げ部における幅方向の両端部の外面から側面及び内面にかけて断熱性を有する樹脂テープが貼り付けられているものである。 The vacuum heat insulating material according to the present invention is a vacuum heat insulating material in which a core material is sealed in a gas barrier outer packaging material, and has a square bent portion, and both ends in the width direction at corner portions inside the square bent portion. A plurality of grooves extending in the section are formed, and a resin tape having heat insulating properties is affixed from the outer surface to the side surface and the inner surface of both end portions in the width direction in at least the rectangular bent portion.
本発明に係る真空断熱材においては、角形の折り曲げ部を有し、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部に幅方向の両端部に延びる複数条の溝が形成され、少なくとも角形の折り曲げ部における幅方向の両端部の外面から側面及び内面にかけて断熱性を有する樹脂テープが貼り付けられているので、熱の伝わる量が最も多いポイントを効果的にカバーすることができ、全体の断熱性能を高めることができる。また、外包材の余剰部分が山型に飛び出す部位を樹脂テープで保護することができ、破袋を防止できて、長期信頼性を確保することができる。
そして、本発明の真空断熱材を冷蔵庫等の製品に適用することによって、製品の断熱効果が上がり、製品の壁の厚みを薄くすることができ、製品の限られたスペースで内容積を大きくすることができる。
In the vacuum heat insulating material according to the present invention, a plurality of grooves extending at both ends in the width direction are formed in the corner portion inside the square bent portion, and at least the width in the square bent portion. Since the heat-insulating resin tape is affixed from the outer surface to the side surface and the inner surface at both ends of the direction, it is possible to effectively cover the point where the most amount of heat is transmitted, and to improve the overall heat insulating performance Can do. Moreover, the site | part from which the excess part of an outer packaging material protrudes in a mountain shape can be protected with a resin tape, a bag breakage can be prevented, and long-term reliability can be ensured.
And by applying the vacuum heat insulating material of the present invention to a product such as a refrigerator, the heat insulation effect of the product is improved, the thickness of the product wall can be reduced, and the internal volume is increased in a limited space of the product. be able to.
以下、本発明の実施形態に係る真空断熱材の製造方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the vacuum heat insulating material which concerns on embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings.
実施形態1.
図1は本発明の実施形態1に係る曲げ加工前の真空断熱材(第1の真空断熱材)を示す斜視図である。図2は本発明の実施形態1に係る曲げ加工前の真空断熱材(第1の真空断熱材)の分解斜視図である。図3は本発明の実施形態1に係る曲げ加工前の真空断熱材(第1の真空断熱材)の芯材の積層状態を示す説明図である。
本発明の実施形態1に係る曲げ加工前の真空断熱材すなわち第1の真空断熱材5は、図1及び図2のように空気遮断性を有するガスバリア性の外包材2と、外包材2に封入された芯材4及びガス吸着剤3とを有しており、外包材2の内部は1Pa〜3Paに減圧されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a vacuum heat insulating material (first vacuum heat insulating material) before bending according to
The vacuum heat insulating material before bending processing according to the first embodiment of the present invention, that is, the first vacuum
第1の真空断熱材5の外包材2は、ナイロン、アルミ蒸着PET、アルミ箔、高密度ポリエチレンでなるガスバリア性のあるプラスチックラミネートフィルムで構成されている。
The
また、外包材2に封入された芯材4は、図3に示すように、シート状の繊維集合体1、つまり無機繊維不織布または有機繊維不織布を複数積層したものである。
Moreover, the
さらに、ガス吸着剤3は、真空包装後の残存ガスや経時的に放出される芯材4からのアウトガス、外包材2のシール層を通して浸入する透過ガスを吸着するためのガス吸着剤や水分吸着剤である。
Further, the
芯材4及びガス吸着剤3は、少なくとも一端が開口した開口部を有するガスバリア性の外包材2内に挿入され、真空チャンバ内に運搬されて真空状態で外包材2のシール部(例えば開口部)がヒートシールされることで第1の真空断熱材5が完成する。
The
図4は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法における曲げ工程を示す模式図である。図5は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法に用いる突起付きの曲げ治具の斜視図である。図6は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法で製作した曲げ加工後の真空断熱材(第2の真空断熱材)を示す斜視図である。
前述のようにして作成された第1の真空断熱材5は、図4及び図5に示すベース板6、曲げ治具8、及び回転板7を備えた治具20を用いて曲げ加工される。その際、回転板7を回転させた後、元に戻すとスプリングバックで少し角度が戻るため、目的とする角度になるように初期の目標角度が設定される。目標角度を変えることで、第1の真空断熱材5に形成する折り曲げ部の折り曲げ角度を調節することができる。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a bending step in the method for manufacturing a vacuum heat insulating material according to
The first vacuum
曲げ治具8は、図4及び図5に示すように、先端に、上下方向の円弧面8aが幅方向の全長に亘って形成されているとともに、この円弧面8aに、幅方向に延びる複数条の突起8bが併設されている。角形の曲げ加工の場合、真空断熱材の厚さが10mm〜25mmであって、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径が20mm〜40mmであるとき、突起8bの形状は、外包材2へのダメージを抑制するために、突起半径2mm以上、突起8b間のピッチ10mm以下としている。また、突起8bの高さは、5mm以下としてある。これによって、真空断熱材に形成される各部の溝幅が1mm〜3mmとなり、溝部の間隔(ピッチ)は10mm以下とすることができる。
As shown in FIGS. 4 and 5, the bending
すなわち、真空断熱材は、厚さ10mm以下では、断熱性能が確保し辛くなる。また、真空断熱材は、厚さ25mmよりも厚くなると、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径と外側の円弧の半径との差が大きくなり、これを冷蔵庫に適用させる場合、限られた壁の厚みを有する冷蔵庫のコーナー部に適用させるための加工が難しくなるとともに、壁内面と真空断熱材との間の隙間に流し込むポリウレタンフォーム(断熱材)の流路が確保できなくなる。したがって、真空断熱材は、厚さを10mm〜25mmとした。 That is, when the thickness of the vacuum heat insulating material is 10 mm or less, it is difficult to ensure the heat insulating performance. Further, when the vacuum heat insulating material is thicker than 25 mm, the difference between the radius of the arc at the inner corner of the rectangular bent portion and the radius of the outer arc becomes large. It becomes difficult to apply the processing to the corner portion of the refrigerator having the thickness of the wall, and the flow path of the polyurethane foam (heat insulating material) flowing into the gap between the wall inner surface and the vacuum heat insulating material cannot be secured. Accordingly, the vacuum heat insulating material has a thickness of 10 mm to 25 mm.
また、真空断熱材は、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径が20mm以下では、外包材折れが発生し易くなり、ガスバリア性が低下する。また、真空断熱材は、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径が40mmよりも大きくなると、冷蔵庫の壁のコーナー部に収まらなくなる。したがって、真空断熱材は、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径を20mm〜40mmとした。 Further, in the vacuum heat insulating material, when the radius of the arc of the corner portion inside the square bent portion is 20 mm or less, the outer packaging material is easily broken, and the gas barrier property is lowered. Moreover, if the radius of the arc of the corner part inside a square bending part becomes larger than 40 mm, a vacuum heat insulating material will not fit in the corner part of the wall of a refrigerator. Accordingly, in the vacuum heat insulating material, the radius of the arc of the corner portion inside the square bent portion is set to 20 mm to 40 mm.
また、曲げ治具8には、第1の真空断熱材5を介してベース板6と対向する一端面(下端面)に、滑り止め10が施されており、第1の真空断熱材5の固定を確実なものとしている。
The bending
一方、回転板7には、第1の真空断熱材5を押圧しながら転動できるローラー9が複数設けられており、これらローラー9によって外包材2と回転板7との間で摩擦によりこすれが発生するのを防止し、外包材2のダメージを抑制している。
On the other hand, the
曲げ加工は、まず第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位を、ベース板6と、曲げ治具8とで挟んで固定する。このとき、曲げ治具8の先端は、第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位に向けられており、曲げ治具8の突起8bの一部が第1の真空断熱材5に食い込むため、第1の真空断熱材5を固定することができる。また、曲げ治具8の第1の真空断熱材5と対向する面に施された滑り止め10によって、第1の真空断熱材5を確実に固定することができる。
In the bending process, the part to be bent of the first vacuum
第1の真空断熱材5の固定後、回転板7を目標角度まで回転させながら、第1の真空断熱材5に曲げ加工を実施する。つまり、第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位を回転板7で曲げ治具8の先端に押し付けるように、目標角度まで折り返した後、回転板7を元に戻す。このときの回転板7の回転中心は、曲げ治具8の円弧面8aの中心と一致するように調整されている。また、外包材2と回転板7との間では、摩擦によりこすれが発生するが、回転板7に設けたローラー9によって、外包材2のダメージを抑制することができる。また、回転板7を元に戻すと、第1の真空断熱材5の折り曲げ部はスプリングバックで少し角度が戻るが、戻った位置が目的とする角度になるように初期の目標角度が設定されている。これによって、第1の真空断熱材5に図4のように折り曲げ部11aと、この折り曲げ部11aの内側のコーナー部に幅方向に延びる複数条の溝5aとを同時に形成して、図6のように折り曲げ部11aのある第2の真空断熱材11が完成する。
After the first vacuum
図7は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法で製作した曲げ加工後の真空断熱材(第2の真空断熱材)の折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部を展開した状態で示す斜視図である。
前述のようにして作成された第2の真空断熱材11は、図7のように折り曲げ部のシワ部12cにおいて、真空断熱材そのものの厚みが薄くなる。そのため、伝熱経路Aが短くなり、溝のない平板部の伝熱経路Bと比較して透過する熱量が多くなる。しかし、既述したように、断熱性能に与える因子としては、この伝熱経路を透過する熱量よりも外包材表層部分、特に第2の真空断熱材11の両側辺における折り曲げ部11aの外面11bから側面11c及び内面11dにかけて外包材表層を伝わる熱量の方が大きい。そのため、次工程でこの熱の伝わる量が最も多いポイントを断熱性を有する樹脂テープ13でカバーする。
FIG. 7 shows the wrinkles generated inside the corners of the bent portion of the vacuum heat insulating material (second vacuum heat insulating material) after the bending process manufactured by the vacuum heat insulating material manufacturing method according to
As for the 2nd vacuum
図8は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法で製作した樹脂テープ貼り付け後の真空断熱材(第2の真空断熱材)を示す斜視図である。図9は本発明の実施形態1に係る真空断熱材の製造方法で製作した樹脂テープ貼り付け後の真空断熱材(第2の真空断熱材)の折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部と樹脂テープとの関係を展開した状態で示す斜視図である。
前述のようにして作成された折り曲げ部11aのある第2の真空断熱材11には、その両側辺における折り曲げ部11aの外面11bから側面11c及び内面11dにかけて、図8のように断熱性を有する樹脂テープ13を貼り付ける。このように、折り曲げ部11aと複数条の溝5aとを形成した後に、断熱性を有する樹脂テープ13を貼り付けると、図9のように樹脂テープ13が複数条の溝5a間の山の頂点を結ぶような形状となる。
FIG. 8 is a perspective view showing the vacuum heat insulating material (second vacuum heat insulating material) after the resin tape has been attached manufactured by the method for manufacturing a vacuum heat insulating material according to
The second vacuum
以上の工程を経て製造された本発明の係る真空断熱材は、角形の折り曲げ部11aにおける幅方向の両端部の外面11bから側面11c及び内面11dにかけて断熱性を有する樹脂テープ13が貼り付けられているので、外包材表層を伝わる熱量が最も多いポイントを効果的にカバーすることができ、全体の断熱性能を高めることができる。また、外包材2の余剰部分が山型に飛び出す部位を樹脂テープ13で保護することができ、外包材2の破袋を防止できて、長期信頼性を確保することができる。
The vacuum heat insulating material according to the present invention manufactured through the above steps has a heat-insulating
また、本発明の実施形態1に係る真空断熱材は、厚さが10mm〜25mm、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径が20mm〜40mmであるので、角形のコーナー部を有する壁体の断熱材に容易に適用できる。
Moreover, since the vacuum heat insulating material which concerns on
そして、このようにして作成された本発明の実施形態1に係る真空断熱材を断熱箱や機器等の製品に適用することによって、製品の断熱効果が上がり、製品の壁の厚みを薄くすることができて、製品の限られたスペースで内容積を大きくすることができる。
And by applying the vacuum heat insulating material according to
実施形態2.
図10は本発明の実施形態2に係る真空断熱材の製造方法における曲げ工程を示す模式図である。図11は本発明の実施形態2に係る真空断熱材の製造方法で製作した樹脂テープ貼り付け後の真空断熱材(第2の真空断熱材)の折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部と樹脂テープとの関係を展開した状態で示す斜視図である。各図中、前述の実施形態1のものに相当する部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態2に係る真空断熱材の製造方法において、第1の真空断熱材5を作成するまでの工程は、前述の実施形態1の図1〜図3、図7を用いた説明を適用できるため、省略する。まず、第1の真空断熱材5が完成すると、第1の真空断熱材5の両側辺における少なくとも折り曲げすべき部位の外面11bから側面11c及び内面11dにかけて断熱性を有する樹脂テープ13(図10)を貼り付ける。次いで、断熱性を有する樹脂テープ13が貼り付けられた第1の真空断熱材5は、図10に示すベース板6、曲げ治具8、及び回転板7を備えた治具20を用いて曲げ加工される。その際、回転板7を回転させた後、元に戻すとスプリングバックで少し角度が戻るため、目的とする角度になるように初期の目標角度が設定される。目標角度を変えることで、第1の真空断熱材5に形成する折り曲げ部の折り曲げ角度を調節することができる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a bending step in the method for manufacturing a vacuum heat insulating material according to
In the manufacturing method of the vacuum heat insulating material according to the second embodiment of the present invention, the steps until the first vacuum
曲げ加工は、まず折り曲げすべき部位の外面11bから側面11c及び内面11dにかけて断熱性を有する樹脂テープ13が貼り付けられた第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位を、ベース板6と、先端に幅方向に延びる複数条の突起8bが併設された曲げ治具8の一端面とで挟んで固定する。このとき、曲げ治具8の先端は、第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位に向けられており、曲げ治具8の突起8bの一部が第1の真空断熱材5と樹脂テープ13に食い込むため、第1の真空断熱材5を固定することができる。また、曲げ治具8の第1の真空断熱材5と対向する面に施された滑り止め10によって、第1の真空断熱材5を確実に固定することができる。
In the bending process, first, a portion to be bent of the first vacuum
第1の真空断熱材5の固定後、回転板7を目標角度まで回転させながら、第1の真空断熱材5に曲げ加工を実施する。つまり、第1の真空断熱材5の折り曲げすべき部位を回転板7で曲げ治具8の先端に樹脂テープ13と共に押し付けるように、目標角度まで折り返した後、回転板7を元に戻す。このときの回転板7の回転中心は、曲げ治具8の円弧面8aの中心と一致するように調整されている。また、外包材2と回転板7との間では、摩擦によりこすれが発生するが、回転板7に設けたローラー9によって、外包材2のダメージを抑制することができる。また、回転板7を元に戻すと、第1の真空断熱材5の折り曲げ部はスプリングバックで少し角度が戻るが、戻った位置が目的とする角度になるように初期の目標角度が設定されている。これによって、第1の真空断熱材5と樹脂テープ13とに、折り曲げ部11aと、この折り曲げ部11aの内側のコーナー部に幅方向に延びる複数条の溝5aとを同時に形成して、図11のように折り曲げ部11aのある第2の真空断熱材11が完成する。
After the first vacuum
このように、第1の真空断熱材5に折り曲げ部11aと複数条の溝5aとを形成する前に、断熱性を有する樹脂テープ13を貼り付け、樹脂テープ13と共に第1の真空断熱材5を曲げ加工すると、図9のように樹脂テープ13そのものも溝5aに合わせて曲がった形状となる。
Thus, before forming the
以上の工程を経て製造された本発明の実施形態2に係る真空断熱材は、角形の折り曲げ部11aにおける幅方向の両端部の外面11bから側面11c及び内面11dにかけて断熱性を有する樹脂テープ13が貼り付けられているので、外包材表層を伝わる熱量が最も多いポイントを効果的にカバーすることができ、全体の断熱性能を高めることができる。また、外包材2の余剰部分が山型に飛び出す部位を樹脂テープ13で保護することができ、破袋を防止できて、長期信頼性を確保することができる。
In the vacuum heat insulating material according to the second embodiment of the present invention manufactured through the above steps, the
また、本発明の実施形態2に係る真空断熱材の諸元も、厚さが10mm〜25mm、角形の折り曲げ部の内側のコーナー部の円弧の半径が20mm〜40mmである。このため、角形のコーナー部を有する壁体の断熱材に容易に適用できる。
In addition, the specifications of the vacuum heat insulating material according to
そして、このようにして作成された本発明の実施形態2に係る真空断熱材を断熱箱や機器等の製品に適用することによって、製品の断熱効果が上がり、製品の壁の厚みを薄くすることができて、製品の限られたスペースで内容積を大きくすることができる。
And, by applying the vacuum heat insulating material according to
なお、前述の実施形態1及び2においては、樹脂テープ13を、第1の真空断熱材5又は第2の真空断熱材11の両側辺における折り曲げすべき部位にのみ貼り付けたものを例に挙げて説明したが、これに限るものでなく、樹脂テープ13は、第1の真空断熱材5又は第2の真空断熱材11の両側辺の全長に貼り付けてもよいものである。この場合には、組み付け時に他の部品と接触した際の、外包材2の破袋のリスクを低減することができる。
In the first and second embodiments described above, the
図12は従来の製造方法で製作した比較例の曲げ加工後の真空断熱材(第2の真空断熱材)の折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部を示す(a)は折り曲げ部のコーナー部の断面図、(b)は折り曲げ部のコーナー部の正面図である。
この比較例の第2の真空断熱材11Aは、図12(a)、(b)のように折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部12aが交差している箇所(シワ交差部)12bが見られ、このシワ交差部12bでは、外包材2の折れが見られた。
FIG. 12 shows a wrinkle portion generated inside the corner portion of the bent portion of the vacuum heat insulating material (second vacuum heat insulating material) after bending according to the comparative example manufactured by the conventional manufacturing method. Sectional drawing of a corner part, (b) is a front view of the corner part of a bending part.
In the second vacuum
図13は本発明の実施形態1及び実施形態2に係る真空断熱材の製造方法で製作した曲げ加工後の真空断熱材(第2の真空断熱材)の折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部を示す(a)は折り曲げ部のコーナー部の断面図、(b)は折り曲げ部のコーナー部の正面図である。
本発明の実施形態1及び実施形態2に係る真空断熱材の製造方法で製作した第2の真空断熱材11は、図13(a)、(b)のように折り曲げ部のコーナー部の内側に発生したシワ部12cに真っ直ぐなシワが形成されており、シワ部12cの交差している部位は見られない。
FIG. 13 is generated inside the corner portion of the bent portion of the vacuum heat insulating material (second vacuum heat insulating material) after the bending process manufactured by the vacuum heat insulating material manufacturing method according to the first and second embodiments of the present invention. (A) which shows a wrinkle part is sectional drawing of the corner part of a bending part, (b) is a front view of the corner part of a bending part.
The 2nd vacuum
形成された折り曲げ部のコーナー部において、外包材2の表面にピンホール等のダメージはなく、曲げ加工を施した真空断熱材(第2の真空断熱材11)の平滑部と、曲げ加工を施していない真空断熱材(第1の真空断熱材5)の平滑部との間で熱伝導率の違いは見られなかった。
At the corner portion of the formed bent portion, there is no damage such as pinholes on the surface of the
すなわち、曲げ治具8により、外包材2へのシワ形成を制御することによって、第1の真空断熱材5の作製後に曲げ加工をすることに問題はなく、曲げ加工時に溝付け加工と曲げ加工を同時に実施することによって、生産性が向上するとともにコストを抑えることができる。
That is, by controlling the formation of wrinkles on the
実施形態3.
図14は、本発明の実施形態3に係る断熱箱(本実施形態では冷蔵庫を示す)の断面図であり、図中、前述の実施形態1のものに相当する部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態3に係る冷蔵庫30は、図14のように外箱31と、外箱31の内部に配置された内箱32と、外箱31と内箱32との間に配置された第1の真空断熱材5、第2の真空断熱材11、及びポリウレタンフォーム(断熱材)33と、内箱32内に冷熱を供給する冷凍ユニット(図示せず)とを有している。なお、外箱31及び内箱32は、共通する面にそれぞれ開口部(図示せず)が形成されており、この開口部に開閉扉(図示せず)が設けられている。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a heat insulation box (showing a refrigerator in this embodiment) according to
The
前記の冷蔵庫において、断熱壁34が配置される範囲は限定するものではなく、外箱31と内箱32との間に形成される隙間の全範囲であっても、あるいは一部であってもよく、また前記開閉扉の内部に配置されてもよい。
In the refrigerator, the range in which the
前記のように構成した冷蔵庫30は、本発明の第1の真空断熱材5と第2の真空断熱材11とをポリウレタンフォーム33中に埋設して併用しているので、断熱効果が上がり、消費電力の低減等による省エネ効果が得られる。また、使用済みとなった場合は、家電リサイクル法に基づき、各地のリサイクルセンターで解体、リサイクルされる。この際、従来のように冷蔵庫の真空断熱材の芯材が無機粉末である場合は、破砕処理を行う際、粉末が飛散して、箱体のまま破砕処理を行うことはできず、冷蔵庫箱体から真空断熱材を取り外すに際して非常に手間がかかる。これに対して、本発明に係る冷蔵庫30は、繊維集合体によって形成された芯材4が配設された第1の真空断熱材5と第2の真空断熱材11とを有するため、第1の真空断熱材5と第2の真空断熱材11とを取り外すことなく破砕処理を行うことができ、リサイクル性が良い。
In the
実施形態4.
図15は本発明の実施形態4に係る空調装置の縦断面図であり、図中、前述の実施形態1のものに相当する部分には同一符号を付してある。
本発明の実施形態4に係る空調装置40は、図15のように空調機本体を構成するケーシング41の内側の中央部に遠心式送風機42を備え、遠心式送風機42の周辺に熱交換器43が配設されている。また、ケーシング41の内壁面には、熱交換器43との間に吹出風路を形成する第2の真空断熱材11を配設している。また、ケーシングの下端部には、化粧パネル44が取り付けられ、この化粧パネル44の中央部には吸込口45が形成され、化粧パネル44の側縁部には吹出口46が形成されている。
FIG. 15 is a longitudinal sectional view of an air conditioner according to
The
前記のように構成した空調装置40においても、本発明の第2の真空断熱材11を用いているので、断熱効果が上がり、消費電力の低減等による省エネ効果が得られる。また、繊維集合体によって形成された芯材が配設された第2の真空断熱材11を有するため、リサイクルする際、第2の真空断熱材11を取り外すことなく破砕処理を行うことができ、リサイクル性が良い。
Also in the
なお、ここでは断熱箱が冷蔵庫30であり、他の機器が空調装置40である場合を示したが、本発明はこれらに限定するものではなく、その他の機器にも適用可能である。本発明のその他の機器とは、自動販売機、保冷庫、保温庫、温水器、家庭用あるいは業務用の給湯装置(給湯機)、家庭用あるいは業務用の冷凍・空調装置、車両空調機、給油器などの冷熱機器あるいは温熱機器、ショーケース、ジャーポットなど真空断熱材が使用可能な機器を含む。さらには、所定の形状を具備する箱に替えて、変形自在な外袋及び内袋を具備する断熱袋(断熱容器)であってもよい。これらの場合に、断熱箱では、温度調整手段を設けて、内箱の内部の温度を調整するようにしてもよい。さらにまた、住宅(壁面など)などへの応用も可能である。
In addition, although the case where the heat insulation box is the
1 シート状の繊維集合体(無機繊維不織布または有機繊維不織布)、2 外包材、3 ガス吸着剤、4 芯材、5 第1の真空断熱材(曲げ加工前の真空断熱材)、5a 溝、6 ベース板、7 回転板、8 曲げ治具、8a 円弧面、8b 突起、9 ローラー、10 滑り止め、11 第2の真空断熱材(曲げ加工後の真空断熱材)、11A 第2の真空断熱材(比較例の曲げ加工後の真空断熱材)、11a 折り曲げ部、11b 外面、11c 側面、11d 内面、12a 比較例のシワ部、12b シワ交差部、12c シワ部、13 断熱性を有する樹脂テープ、20 治具、30 冷蔵庫、31 外箱、32 内箱、33 ポリウレタンフォーム、34 断熱壁、40 空調装置、41 ケーシング、42 遠心式送風機、43 熱交換器、44 化粧パネル、45 吸込口、46 吹出口、A,B 伝熱経路。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1の真空断熱材の折り曲げすべき部位を、ベース板と、先端に幅方向に延びる複数条の突起が併設された曲げ治具の一端面とで挟んで固定し、回転板で前記第1の真空断熱材の前記折り曲げすべき部位を前記曲げ治具の先端に押し付けるように目標角度まで折り返すことで、折り曲げ部と、該折り曲げ部の内側のコーナー部に幅方向の両端部に延びる複数条の溝とを同時に形成して、折り曲げ部のある第2の真空断熱材を作成する工程と、
前記第2の真空断熱材の両側辺における少なくとも前記折り曲げ部の外面から側面及び内面にかけて断熱性を有する樹脂テープを貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする真空断熱材の製造方法。 A step of creating a flat plate-like first vacuum heat insulating material by enclosing the core material in a gas barrier outer packaging material and depressurizing the inside;
The portion to be bent of the first vacuum heat insulating material is fixed by being sandwiched between a base plate and one end surface of a bending jig provided with a plurality of protrusions extending in the width direction at the tip, A plurality of portions extending to both ends in the width direction at a bent portion and a corner portion on the inner side of the bent portion by folding the portion to be bent of one vacuum heat insulating material to a target angle so as to be pressed against the tip of the bending jig. Forming the groove of the strip at the same time, and creating a second vacuum heat insulating material with a bent portion;
A step of applying a heat insulating resin tape from the outer surface to the side surface and the inner surface of at least the bent portion on both sides of the second vacuum heat insulating material;
The manufacturing method of the vacuum heat insulating material characterized by having.
前記第1の真空断熱材の両側辺における少なくとも折り曲げすべき部位の外面から側面及び内面にかけて断熱性を有する樹脂テープを貼り付ける工程と、
前記第1の真空断熱材の前記折り曲げすべき部位を、ベース板と、先端に幅方向に延びる複数条の突起が併設された曲げ治具の一端面とで挟んで固定し、回転板で前記第1の真空断熱材の前記折り曲げすべき部位を前記樹脂テープと共に前記曲げ治具の先端に押し付けるように目標角度まで折り返すことで、折り曲げ部と、該折り曲げ部の内側のコーナー部に幅方向の両端部に延びる複数条の溝とを同時に形成して、折り曲げ部のある第2の真空断熱材を作成する工程と、
を有することを特徴とする真空断熱材の製造方法。 A step of creating a flat plate-like first vacuum heat insulating material by enclosing the core material in a gas barrier outer packaging material and depressurizing the inside;
A step of applying a heat-insulating resin tape from the outer surface to the side surface and the inner surface of at least the portion to be bent on both sides of the first vacuum heat insulating material;
The portion to be bent of the first vacuum heat insulating material is fixed by being sandwiched between a base plate and one end surface of a bending jig provided with a plurality of protrusions extending in the width direction at the tip, By folding back the portion to be bent of the first vacuum heat insulating material to the target angle so as to be pressed against the tip of the bending jig together with the resin tape, the bending portion and the corner portion on the inner side of the bending portion are arranged in the width direction. Forming a plurality of grooves extending at both ends at the same time, and creating a second vacuum heat insulating material having a bent portion;
The manufacturing method of the vacuum heat insulating material characterized by having.
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