KR20170117508A - 진공 단열 패널, 코어재, 냉장고, 진공 단열 패널의 제조방법, 냉장고의 리사이클 방법 - Google Patents

Abstract

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널로서, 상기 수지 섬유는 상기 외부 포장재의 내면에 직접 성막되어 있다.

Description

진공 단열 패널, 코어재, 냉장고, 진공 단열 패널의 제조방법, 냉장고의 리사이클 방법

본 발명의 실시형태는 진공 단열 패널, 진공 단열 패널을 구성하는 코어재, 진공 단열 패널을 구비하는 냉장고, 진공 단열 패널의 제조 방법, 냉장고의 리사이클 방법에 관한 것이다.

종래부터 단열 기능을 갖는 코어재를 외부 포장재 내에 수용함으로써 구성되는 단열재가 생각되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 그리고, 이러한 종류의 단열재에 관한 기술 분야에서, 최근에는 섬유재에 의해 부직포를 형성하고, 그 부직포를 다수 적층함으로써 코어재를 구성하는 것이 생각되고 있다. 그러나, 다수의 부직포를 적층하는 작업은 수고가 들고, 또한 이와 같이 다수의 부직포가 적층된 코어재를 외부 포장재에 수용하는 작업, 소위 봉지 충전 작업도 수고가 든다.

또한, 이러한 종류의 단열재의 일례인 진공 단열 패널은 그 본체부를 구성하는 코어재를 수지 섬유에 의해 형성하는 것이 생각되고 있다. 그런데, 이러한 종류의 진공 단열 패널을 냉장고에 구비하는 경우에는, 예를 들어 방열 파이프를 수용하기 위한 홈부를 코어재의 표면에 설치하는 것이 요구된다. 즉, 코어재의 표면에 원하는 요철 형상을 형성하기 위한 기술이 요구된다.

또한, 냉장고에 사용되는 진공 단열 패널은 높은 단열성과 두께나 중량의 추가적인 경감이 요구되고 있다. 종래의 진공 단열 패널의 코어재는 주로 유리 섬유로 형성되어 있다. 그러나, 이들 코어재로서 사용되는 유리 섬유는 비중이 크고, 진공 단열 패널의 두께나 중량의 경감은 곤란하다는 문제가 있다.

또한, 유리 섬유는 그 섬유 길이가 1 ㎜ 미만으로 짧고 솜 형상을 나타낸다. 그 때문에, 폐기시에서의 진공 단열 패널을 구성하는 외부 포장재와 코어재가되는 유리 섬유의 분리는 곤란하다. 그 결과, 불필요해진 진공 단열 패널은 코어재와 유리 섬유를 분리하지 않고 폐기하지 않을 수 없다는 문제가 있다.

또한, 각종의 기기나 설비에 사용되는 진공 단열 패널은 높은 단열성과 두께나 중량의 추가적인 경감이 요구되고 있다. 종래의 진공 단열 패널의 코어재는 주로 유리 섬유로 형성되어 있다. 그러나, 이들 코어재로서 사용되는 유리 섬유는 비중이 크고, 진공 단열 패널의 두께나 중량의 경감은 곤란하다는 문제가 있다.

일본 공개특허공보 제2006-105286호 일본 특허 제4511565호 공보 일본 특허 제4713566호 공보

본 실시형태는 보다 용이하게 제조할 수 있는 진공 단열 패널, 이 진공 단열 패널을 구성하는 코어재, 이 진공 단열 패널을 구비하는 냉장고, 이 진공 단열 패널의 제조 방법을 제공한다.

또한, 본 실시형태는 코어재를 수지 섬유에 의해 형성하는 경우이어도, 코어재의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있는 진공 단열 패널의 제조 방법, 이 제조 방법에 의해 제조되는 진공 단열 패널, 이 진공 단열 패널을 구성하는 코어재, 이 진공 단열 패널을 구비한 냉장고를 제공한다.

또한, 본 실시형태에서는 단열 성능을 유지하면서 두께나 중량이 더 경감되고, 또한 리사이클이 용이하고 환경 부하의 경감을 도모할 수 있는 냉장고의 진공 단열 패널, 및 냉장고의 리사이클 방법을 제공한다.

또한, 본 실시형태에서는 단열 성능을 유지하면서 두께나 중량이 더욱 경감되는 진공 단열 패널의 코어재, 진공 단열 패널 및 냉장고를 제공한다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널로, 상기 수지 섬유는 상기 외부 포장재의 내면에 직접 성막되어 있다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널의 제조 방법은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널을 제조하는 방법으로, 상기 외부 포장재를 형성하는 시트재에 상기 수지 섬유로 이루어지는 수지 섬유층을 성막하는 공정과, 상기 수지 섬유층이 성막된 상기 시트재에 의해 상기 외부 포장재를 형성하는 공정을 포함한다.

또한, 본 실시형태에 관한 진공 단열 패널의 제조 방법은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 구비하는 진공 단열 패널을 제조하는 방법으로, 상기 수지 섬유의 원료가 되는 수지를 용해한 수지 용액을 노즐로부터 토출함으로써, 상기 코어재를 형성하는 코어재 형성 공정을 갖는다. 그리고, 상기 코어재 형성 공정에서는 상기 수지 용액의 토출 형태를 조정함으로써, 상기 코어재의 표면에 볼록부 및 오목부를 형성한다.

또한, 본 실시형태에 따른 진공 단열 패널은 내부 상자와 외부 상자를 갖는 단열 상자와, 상기 단열 상자의 내측에 설치되어 있는 구성 부재를 구비하는 냉장고에 사용되고, 상기 내부 상자와 상기 외부 상자 사이에 끼워져 상기 내부 상자와 상기 외부 상자의 사이를 단열한다. 상기 진공 단열 패널은 코어재 및 외부 포장재를 구비한다. 코어재는 상기 구성 부재와 동일한 합성수지로 형성되고 섬유의 외부 직경(d)이 d＜1㎛이고 섬유 길이가 상기 외부 직경(d)의 1000배 이상인 수지 섬유로 이루어지는 부직포가 복수층으로 적층되어 있다. 외부 포장재는 상기 코어재를 수용하는 봉지 형상으로 형성되고, 내부가 감압되어 있다.

또한, 본 실시형태의 진공 단열 패널의 코어재는 부직포가 복수 매 적층되어 있다. 그리고, 이 부직포는 외부 직경(d)이 d＜1 ㎛의 수지 섬유로 구성되어 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 진공 단열 패널을 도시한 모식적인 단면도이다.
도 2는 외부 포장재를 구성하는 시트재를 도시한 모식적인 단면도이다.
도 3은 진공 단열 패널의 제조 방법의 일례를 도시한 도면(그 1)이다.
도 4는 진공 단열 패널의 제조 방법의 일례를 도시한 도면(그 2)이다.
도 5는 냉장고의 단열 상자체를 도시한 모식적인 사시도이다.
도 6은 냉장고의 진공 단열 패널 세트를 도시한 모식적인 사시도이다.
도 7은 진공 단열 패널의 변형예를 도시한 모식적인 단면도이다.
도 8은 제2 실시형태에 따른 진공 단열 패널을 도시한 모식적인 단면도이다.
도 9는 진공 단열 패널의 제조 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 진공 단열 패널의 요철 형상의 구성예를 도시한 도면(그 1)이다.
도 11은 진공 단열 패널의 요철 형상의 구성예를 도시한 도면(그 2)이다.
도 12는 진공 단열 패널이 편성된 냉장고의 벽부의 구성예를 도시한 단면도(그 1)이다.
도 13은 진공 단열 패널이 편성된 냉장고의 벽부의 구성예를 도시한 단면도(그 2)이다.
도 14는 제3 실시형태에 의한 진공 단열 패널을 도시한 모식적인 단면도이다.
도 15는 냉장고를 도시한 모식적인 단면도이다.
도 16은 냉장고를 도시한 모식적인 사시도이다.
도 17은 냉장고의 진공 단열 패널 세트를 도시한 모식적인 사시도이다.
도 18은 진공 단열 패널의 코어재 및 부직포를 도시한 모식도이다.
도 19는 진공 단열 패널의 제조 장치를 도시한 모식도이다.
도 20은 제4 실시형태에 따른 진공 단열 패널을 도시한 모식적인 단면도이다.
도 21a는 진공 단열 패널의 코어재를 모식적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 21b는 진공 단열 패널의 코어재의 측면에서 본 모습을 도시한 모식도이다.
도 22는 진공 단열 패널의 코어재의 측면에서 본 모습을 도시한 모식도이다.
도 23은 용매의 물성값을 도시한 개략도이다.
도 24는 실시예와 비교예의 물성을 비교한 도면이다.

이하, 복수의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 실시형태에서 실질적으로 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

(제1 실시형태)

도 1에 예시하는 진공 단열 패널(10)은 그 주체부를 구성하는 코어재(11)를 외부 포장재(12) 내에 구비한다. 코어재(11)는 수지 섬유(13)로 구성되어 있다. 외부 포장재(12)는 진공 단열 패널(10)의 표면부를 구성한다. 코어재(11)를 내장하는 외부 포장재(12)는 그 내부가 진공에 가까운 압력까지 감압된 후 밀봉된다. 이에 의해, 코어재(11)를 내장하는 외부 포장재(12)는 내부가 진공화된 진공 단열 패널(10)로서 형성된다.

코어재(11)는 외부 포장재(12)의 내면에 부직포 형상으로 성막된 수지 섬유층(14)이 복수층, 이 경우 2층 적층된 상태로 되어 있다. 수지 섬유층(14)은 외부 포장재(12)의 내면에 직접 성막되어 있다. 이 수지 섬유층(14)은 랜덤으로 얽힌 수지 섬유(13)로 형성되어 있다. 수지 섬유(13)는 일렉트로스피닝법으로 형성되어 있다. 일렉트로스피닝법으로 형성된 수지 섬유(13)는 그 평균 섬유 직경이 약 1 ㎛ 정도의 미세 섬유이고, 길이가 외부 직경의 1000배 이상의 긴 섬유이다. 또한, 이 수지 섬유(13)는 전체적으로 직선 형상이 아니라 랜덤으로 만곡된 구불구불한 형상이다. 그 때문에, 수지 섬유(13)는 서로 얽히기 쉽고, 용이하게 부직포 형상의 수지 섬유층(14)을 형성한다. 일렉트로스피닝법을 이용함으로써, 수지 섬유(13)의 방사와, 수지 섬유층(14)의 형성을 동시에 실시할 수 있다. 그 결과, 코어재(11)는 짧은 공정으로 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 수지 섬유층(14)을 구성하는 수지 섬유(13)는 일렉트로스피닝법을 이용함으로써, 나노 미터부터 마이크로 미터의 극히 가는 평균섬유직경이 용이하게 확보된다. 그 때문에, 수지 섬유층(14)은 1매당의 두께가 매우 얇아지고 코어재(11)의 두께도 얇아진다. 종래의 유리 섬유의 경우, 섬유 길이가 짧고, 섬유끼리의 얽힘이 적다. 그 때문에, 유리 섬유를 사용하면, 부직포 형상의 섬유층의 유지가 곤란해진다. 또한, 유리 섬유의 경우, 유리 섬유의 방사와 부직포 형상의 섬유층의 형성을 동시에 실시하는 것은 일반적으로 곤란하다.

이와 같이, 본 실시형태의 경우, 코어재(11)는 2층의 수지 섬유층(14)이 적층된 구성이 된다. 수지 섬유층(14)을 형성하는 수지 섬유(13)는 단면이 거의 균일한 원형 또는 타원형으로 형성되어 있다. 수지 섬유층(14)을 형성하는 수지 섬유(13)는 유리보다 밀도가 작은 유기계 폴리머로 형성되어 있다. 수지 섬유(13)를 유리보다 밀도가 작은 폴리머로 형성함으로써 수지 섬유(13)의 경량화를 도모할 수 있다. 수지 섬유층(14)은 2 종류 이상의 수지 섬유(13)를 혼합해도 좋다.

혼방에 의해 형성되는 수지 섬유층(14)의 일례로서, 폴리스티렌 섬유와 방향족 폴리아미드계 수지(등록상표: 케플러) 등이 사용된다. 그 밖에도 수지 섬유층(14)은 상기에 추가하여 폴리카보네이트, 폴리메타크릴산메틸, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리옥시메틸렌, 폴리아미드이미드, 폴리이미드, 폴리설판, 폴리에테르설판, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리페닐렌설파이드, 변성 폴리페닐렌에테르, 신디오택틱폴리스티렌, 액정 폴리머, 우레아 수지, 불포화 폴리에스테르, 폴리페놀, 멜라민 수지, 에폭시 수지나 이들을 포함하는 공중합체 등으로부터 선택되는 1종류, 또는 2종류 이상의 폴리머의 혼방에 의해 형성할 수 있다.

수지 섬유(13)를 일렉트로스피닝법으로 형성하는 경우, 상기 폴리머를 용액화한다. 용매로서는 예를 들어 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드, 아세톤, 아세트산에틸, 디메틸아세토아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 헥산, 톨루엔, 자일렌, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 아세트산 부틸, 테트라히드로푸란, 디옥산, 피리딘 등의 휘발성의 유기 용제나 물을 사용할 수 있다. 또한, 용매로서는 상기 용매로부터 선택되는 1종이어도 좋고, 또한 복수 종류가 혼재해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 적용 가능한 용매는 상기 용매에 한정되는 것은 아니다. 상기 용매는 어디까지나 예시이다.

이 경우, 혼방되는 수지 섬유(13)는 모두 외부 직경(d)이 d＜1 ㎛가 되도록 설정되어 있다. 이와 같이, 복수 종류의 수지 섬유(13)를 혼방함으로써, 수지 섬유층(14)의 단열성과 경량화 및 강도의 향상을 도모할 수 있다. 수지 섬유층(14)은 얽힌 수지 섬유(13)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 작아지면, 이에 반해 그 공극의 수가 증가한다. 수지 섬유(13)의 상호간의 공극의 수는 많아질수록 단열성의 향상이 도모된다. 그래서, 수지 섬유층(14)은 이를 구성하는 수지 섬유(13)의 섬유의 외부 직경(d)을 d＜1 ㎛로 나노미터 오더로 소직경화하는 것이 바람직하다. 이와 같이 수지 섬유(13)의 외부 직경(d)을 소직경화함으로써 수지 섬유(13)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 작아지면서 수가 증가한다. 이와 같이, 소형화함으로써 얽힌 수지 섬유(13)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 보다 작아지고 그 수가 보다 증가하며, 수지 섬유층(14)의 단열성의 향상이 도모된다.

수지 섬유(13)는 예를 들면 규소 산화물, 금속의 수산화물, 탄산염, 황산염, 규산염 등 각종의 무기 필러를 첨가해도 좋다. 이와 같이 수지 섬유(13)에 무기 필러를 첨가함으로써, 수지 섬유층(14)의 단열성을 유지하면서 강도의 향상을 도모할 수 있다. 구체적으로는 첨가하는 무기 필러로서는 월라스토나이트, 티탄산 칼륨, 조노틀라이트, 석고 섬유, 알루미늄포레이트, MOS (염기성 황산 마그네슘), 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유, 탈크, 운모, 유리 플레이크 등도 이용할 수 있다.

외부 포장재(12)는 예를 들어 1층 또는 2층 이상의 수지 필름에 금속 또는 금속산화물을 증착시킴으로써, 기체의 투과성을 없앤 기밀성 시트재로 이루어진다. 도 2에 도시한 바와 같이, 외부 포장재(12)를 구성하는 시트재(12s)는 복수의 층이 적층된 구조로 되어 있다. 이 경우, 시트재(12s)는 적어도 4개의 층(12s1 ~ 12s4)을 갖는다. 층(12s1)은 시트재(12s)에 의해 외부 포장재(12)를 형성한 상태에서 상기 포장재(12)의 내면을 구성한다. 이 층(12s1)은, 예를 들면 폴리에틸렌으로 구성되고, 열 시일성을 갖는다. 또한, 이 층(12s1)을 구성하는 재료는 폴리에틸렌에 한정되지 않고, 예를 들어 폴리프로필렌으로 구성해도 좋다. 층(12s2)은 예를 들어 에틸렌아세트산비닐코폴리머(EVA)로 구성되고, 시트재(12s)에 유연성을 갖게한다. 층(12s3)은, 예를 들어 알루미늄박이나 알루미늄 증착층으로 구성되는 금속층이며, 공기의 흐름을 차단하는 기능을 갖는다. 층(12s4)은 시트재(12s)에 의해 외부 포장재(12)를 형성한 상태에서 상기 외부 포장재(12)의 외면을 구성한다. 이 층(12s4)은, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리아미드 등으로 구성되고, 시트재(12s)의 강성이나 강도를 향상시키는 기능을 갖는다.

다음에, 상기 진공 단열 패널(10)의 제조 방법을 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 진공 단열 패널(10)의 제조장치는 노즐(101)과 대극판(102)을 구비한다. 노즐(101)과 대극판(102)은 상호 대향하고 있다. 노즐(101)과 대극판(102) 사이에는, 예를 들어 수 kV 이상의 고전압이 인가된다. 즉, 노즐(101)과 대극판(102) 사이에는 인가되는 고전압에 의해 전기장이 형성된다. 그리고, 제조 장치는 노즐(101)과 대극판(102) 사이에 배치부(103)를 구비한다. 이 배치부(103)에는 시트재(12s)가 배치된다. 또한, 배치부(103)는 예를 들어 반송 벨트에 의해 구성해도 좋다.

수지 섬유(13)의 원료가 되는 수지는, 그 수지에 대하여 상용성을 갖는 용매, 예를 들어 톨루엔 등에 용해되어, 노즐(101)에 공급된다. 노즐(101)로 공급된 수지의 용액은, 고압으로 노즐(101)로부터 시트재(12s)를 향하여 분사된다. 이때, 상술한 바와 같이 노즐(101)과 대극판(102) 사이에는 고전압에 의한 전기장이 형성되어 있다. 노즐(101)로부터 분사된 수지의 용액은, 고전압의 인가에 의해 미세화되고, 또한 전하를 띠고 있는 것으로부터, 흔들림을 포함하면서 랜덤으로 노즐(101)로부터 대극판(102)으로 정전적인 작용에 의해 끌어 당겨진다. 또한, 고압으로 분사된 수지의 용액은 노즐(101)로부터 분사되면, 용매가 기화된다. 그 때문에, 미세한 섬유상이 되어 랜덤인 형상으로 시트재(12s)에 부착된다. 그 결과, 시트재(12s)의 노즐(101)측의 면에는, 미세한 섬유가 랜덤으로 얽힌 수지 섬유층(14)이 형성된다.

또한, 수지 섬유(13)는 랜덤 또한 혼란, 즉 불규칙한 상태에서 노즐(101)로부터 분사된다. 그 때문에, 수지 섬유(13)는 노즐(101)로부터 분사되면 불규칙하게 전회(轉回)하고, 전체적으로 스트레이트 형상이 아닌 랜덤한 구불구불한 형상으로 형성된다. 그 결과, 수지 섬유(13)는 서로 불규칙하고 강고하게 얽혀 수지 섬유층(14)을 구성한다. 또한, 수지 섬유(13)는 노즐(101)로부터 분사되었을 때 소용돌이 형상을 나타내는 경우가 있다. 이 소용돌이 형상의 수지 섬유(13)는 다른 수지 섬유(13)와 강고하게 얽히고, 수지 섬유층(14)의 강도의 향상에 기여한다. 또한, 수지 섬유(13)는 노즐(101)로부터 연속하여 분사된다. 그 때문에, 형성되는 수지 섬유(13)는 노즐(101)로부터의 분사가 종료될 때까지 거의 연속된 1개의 섬유가 된다. 그 결과, 수지 섬유(13)는 섬유의 외부 직경에 대해 섬유 길이가 1000배 이상으로 매우 큰 긴 섬유가 된다.

일렉트로스피닝법으로 수지 섬유(13)를 형성하면, 섬유가 도중에 끊기지 않고 연속된 충분한 길이를 갖는다. 그 때문에, 일렉트로스피닝법에 의한 수지 섬유(13)는, 그 길이 및 형성시의 전회에 의한 불규칙한 형상에 의해, 다른 섬유와의 얽힘 뿐만 아니라, 자신이 연속하여 서로 얽힌다. 그 결과, 일렉트로스피닝법에 의한 수지 섬유(13)는 1개의 섬유 자신의 강고한 얽힘에 의해서도 수지 섬유층(14)을 형성한다. 이에 의해, 보다 안정된 형상의 수지 섬유층(14)을 형성할 수 있다.

또한, 수지 섬유층(14)의 형성시에는 수지 섬유층(14)을 성막하기 전에, 시트재(12s)의 단부를, 예를 들어 도시하지 않은 매스킹 테입에 의해 미리 매스킹해 두면 좋다. 이에 의해, 시트재(12s)의 단부에 수지 섬유층(14)이 형성되는 것을 회피할 수 있다. 시트재(12s)의 단부는 상기 시트재(12s)를 외부 포장재(12)로서 형성할 때 밀봉되는 부분이다. 그 때문에, 이 부분에 수지 섬유(13)가 존재하면, 그 밀봉도가 손상되고, 진공 단열 패널(10)의 진공도를 유지할 수 없기 때문이다. 또한, 시트재(12s)는 도전성을 갖는 금속층을 포함하고 있고, 전계의 작용을 받기 쉬워져 있다. 따라서, 시트재(12s)의 표면에, 수지 섬유층(14)을 효율 좋게 형성할 수 있다.

이 경우 2개의 시트재(12s)에 각각 수지 섬유층(14)을 형성한다. 그리고 이러한 시트재(12s)를 수지 섬유층(14)측을 서로 대향시키도록 겹친다. 그리고 시트재(12s)의 단부를 용착한다. 이에 의해 시트재(12s)를 봉지 형상으로 형성한다. 또한, 이때 시트재(12s)의 일부는 개방한 채로 한다. 이 개방부로부터 봉지 형상으로 된 시트재(12s)의 내부를 감압하기 위함이다. 그리고, 봉지 형상으로 된 시트재(12s)의 내부를 감압하고, 단부 중 개방되어 있는 부분을 용착한다. 이에 의해, 시트재(12s)의 모든 단부가 용착되어 내부가 진공화된 진공 단열 패널(10)이 얻어진다.

또한, 진공 단열 패널(10)의 제조 방법은 상술한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4에 도시한 제조 방법은 우선 1매의 긴 시트재(12s)의 2개소에 서로 소정의 간격을 두고 수지 섬유층(14)을 형성한다. 2개의 수지 섬유층(14)에 의해 끼워져 있는 부분은 진공 단열 패널(10)의 일단부를 구성하는 부분이다. 그리고, 그 시트재(12s)를, 수지 섬유층(14)을 상호 대향시키도록 하여 접어 포갠다. 그리고, 시트재(12s)의 단부를 용착하고 봉지 형상으로 형성한다. 또한, 이 경우에도 시트재(12s)의 일부는 개방된 상태로 유지한다. 그리고, 봉지 형상이 된 시트재(12s)의 내부를 감압하고, 개방되어 있는 단부를 용착한다. 이 제법에 의하면, 진공 단열 패널(10) 중 적어도 하나의 단부, 즉 시트재(12s)의 중앙부에서 2개의 수지 섬유층(14)에 의해 끼워져 있는 부분에 의해 형성되는 단부의 기밀성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 한층 진공도가 높은 진공 단열 패널(10)을 제조할 수 있다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널(10)에 의하면, 시트재(12s) 중 외부 포장재(12)의 내면이 되는 부분에, 수지 섬유(13)로 이루어진 수지 섬유층(14)을 직접 성막한다. 그리고, 그 시트재(12s)를 봉지 형상의 외부 포장재(12)로 성형함으로써 진공 단열 패널(10)을 구성한다. 이 구성에 의하면, 다수의 부직포를 적층하는 작업이나 다수의 부직포가 적층된 코어재를 외부 포장재(12) 내에 수용하는 작업을 불필요하게 할 수 있으며, 진공 단열 패널(10)을 보다 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 수지 섬유(13)는 예를 들어, 용융 방사법에 의해 성형해도 좋다. 용융 방사법은 수지 섬유(13)의 원료를 가열 용융하고, 그것을 노즐로부터 공기 중 또는 수중에 압출하여 냉각함으로써 수지 섬유(13)를 얻는 제법이다.

다음에, 상기의 진공 단열 패널(10)을 사용한 냉장고에 대해 도 5 및 도 6에 기초하여 설명한다.

냉장고(40)는 도 5에 도시한 바와 같이 전면이 개구된 단열 상자체(41)를 구비하고 있다. 냉장고(40)는 이 단열 상자체(41)에 도시하지 않은 냉동 사이클이 설치되어 있다. 또한, 냉장고(40)는 단열 상자체(41)를 복수의 저장실로 구획하는 도시하지 않은 칸막이판, 저장실의 전면(前面)을 덮는 도시하지 않은 단열문, 및 저장실 내부를 전후로 이동하는 도시하지 않은 서랍 등을 구비하고 있다. 냉장고(40)의 단열 상자체(41)는 외부 상자(42), 내부 상자(43) 및 이들 외부 상자(42)와 내부 상자(43) 사이에 끼워진 진공 단열 패널 세트(50)를 갖고 있다. 외부 상자(42)는 강판으로 형성되고, 내부 상자(43)는 합성수지로 형성되어 있다.

진공 단열 패널 세트(50)는 냉장고(40)의 단열 상자체(41)의 각 벽부에 대응하여 분할되어 있다. 구체적으로는 진공 단열 패널 세트(50)는 도 6에 도시한 바와 같이 좌측벽 패널(51), 우측벽 패널(52), 천장 패널(53), 후측벽 패널(54) 및 저벽 패널(55)로 분할되어 있다. 이들 좌측벽 패널(51), 우측벽 패널(52), 천장 패널(53), 후측벽 패널(54) 및 저벽 패널(55) 모두 상술한 진공 단열 패널(10)로 구성되어 있다. 좌측벽 패널(51), 우측벽 패널(52), 천장 패널(53), 후측벽 패널(54) 및 저벽 패널(55)은 진공 단열 패널 세트(50)로서 조립되고, 외부 상자(42)와 내부 상자(43) 사이에 끼워진다. 외부 상자(42)와 내부 상자(43) 사이에서 진공 단열 패널 세트(50)를 구성하는 좌측벽 패널(51), 우측벽 패널(52), 천정 패널(53), 후벽 패널(54) 및 저벽 패널(55)의 상호간에 형성되는 간극은 도시하지 않은 단열성의 시일 부재로 밀봉된다. 시일 부재는 예를 들어 발포성의 수지 등으로 형성된다.

이와 같이, 냉장고(40)는 단열 상자체(41)를 구성하는 진공 단열 패널 세트(50)를 갖고 있다. 진공 단열 패널 세트(50)는 상술한 진공 단열 패널(10)로 구성되어 있다. 따라서, 두께나 중량을 더욱 감소시키면서, 높은 단열성능을 확보할 수 있다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널로, 상기 수지 섬유는 상기 외부 포장재의 내면에 직접 성막되어 있다. 또한, 본 실시형태에 관한 진공 단열 패널의 제조 방법은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널을 제조하는 방법으로, 상기 외부 포장재를 형성하는 시트재에 상기 수지 섬유로 이루어진 수지 섬유층을 성막하는 공정과, 상기 수지 섬유층이 성막된 상기 시트재에 의해 상기 외부포장재를 형성하는 공정을 포함한다. 본 실시형태에 따르면, 다수의 부직포를 적층하는 작업이나 다수의 부직포가 적층된 코어재를 외부 포장재 내에 수용하는 작업을 불필요하게 할 수 있어, 진공 단열 패널을 보다 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 진공 단열 패널(10)은 외부 포장재(12) 내에서 상호 대향하는 수지 섬유층(14)의 두께를 다르게 해도 좋다. 수지 섬유층(14)의 두께는 시트재(12s)에 수지 섬유층(14)을 성막할 때, 예를 들어 노즐(101)로부터 분사하는 수지 용액의 분사량이나 분사 시간을 조정하거나, 노즐(101)과 대극판(102) 사이에 형성하는 전기장의 강도를 조정함으로써 조정할 수 있다.

(제2 실시형태)

도 8에 예시하는 진공 단열 패널(210)은 그 주체부를 구성하는 코어재(211)를 외부 포장재(212)에 구비한다. 코어재(211)는 수지 섬유(213)에 의해 구성되어 있다. 외부 포장재(212)는 진공 단열 패널(210)의 표면부를 구성한다. 외부 포장재(212)는, 예를 들어 1층 또는 2층 이상의 수지 필름에 금속 또는 금속 산화물을 증착시킨 이른바 라미네이트재이며, 기체의 투과성을 낮게 하고 높은 기밀성을 갖는다. 코어재(211)를 내장하는 외부 포장재(212)는 그 내부가 진공에 가까운 압력까지 감압된 후 밀봉된다. 이에 의해, 코어재(211)를 내포하는 외부 포장재(212)는 내부가 감압된 진공 단열 패널(210)로서 형성된다. 그리고, 코어재(211)의 표면, 다시 말하면 진공 단열 패널(210)의 표면에는 볼록부(220) 및 오목부(221)가 설치되어 있다.

다음에, 상기의 진공 단열 패널(210)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 진공 단열 패널(210)의 제조 장치는 복수의 노즐(101)과 복수의 대극판(102)을 구비한다. 노즐(101)과 대극판(102)은 상호 대향하고 있다. 노즐 (101)과 대극판(102) 사이에는, 예를 들어 수 ㎸ 이상의 고전압이 인가된다. 즉, 노즐(101)과 대극판(102) 사이에는 인가되는 고전압에 의해 전기장이 형성된다. 그리고, 제조장치는 노즐(101)과 대극판(102) 사이에 배치부(103)를 구비한다. 이 배치부(103)에는 외부 포장재(212)를 형성하는 시트재(212s)가 배치된다. 복수의 노즐(101)은 배치부(103)의 상방에서 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 각 노즐(101)은 요동 가능하게 구성되어 있고, 수지 용액의 토출 방향을 조정 가능하게 되어 있다. 또한, 복수의 대극판(102)은 배치부(103)의 하방에서 매트릭스 형상 또는 복수의 긴 대극판(102)이 병행하도록 배치되어 있다. 수지 섬유(213)의 원료가 되는 수지는, 그 수지에 대하여 상용성을 갖는 용매에 용해되어, 각각의 노즐(101)에 공급된다. 또한, 배치부(103)는 예를 들어 반송 벨트에 의해 구성해도 좋다. 또한, 제조 장치의 구성은 이 구성에 한정되지 않고, 다양한 구성을 채용할 수 있다.

도 9의 최상단에 도시한 코어재 형성 공정에서는, 제조 장치는 노즐(101)로부터의 수지용액의 토출 형태를 조정함으로써 코어재(211)의 표면에 볼록부(220) 및 오목부(221)를 형성한다. 이 경우, 제조장치는 노즐(101)로부터의 수지 용액의 토출 형태로서 수지 용액의 토출량, 수지 용액의 토출 각도, 수지 용액에 작용시키는 전계의 강도 중 적어도 어느 하나를 조정 가능하게 구성되어 있다. 수지 용액의 토출량의 조정은 예를 들어, 노즐(101)로부터의 수지 용액의 토출시에 상기 수지 용액에 가하는 압력을 조정하여 실시할 수 있다. 즉, 볼록부를 형성하고 싶은 부위에 대응하는 노즐(101)로부터의 수지 용액의 토출량을 많게 하고, 오목부를 형성하고 싶은 부위에 대응하는 노즐(101)로부터의 수지용액의 토출량을 적게 함으로써 코어재(211)의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있다.

또한, 수지 용액의 토출 각도의 조정은 예를 들어, 각 노즐(101)을 요동시킴으로써 각 노즐(101)의 각도를 조정함으로써 실시할 수 있다. 즉, 볼록부를 형성하고 싶은 부위를 향하여 각 노즐(101)을 요동시키고, 오목부를 형성하고 싶은 부위를 향하는 노즐(101)을 감소시키거나 또는 없앰으로써, 코어재(211)의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있다. 또한, 수지 용액에 작용시키는 전계의 강도의 조정은 각 노즐(101)과 각 대극판(102) 사이에 인가하는 전압의 크기를 조정함으로써 실시할 수 있다. 즉, 볼록부를 형성하고 싶은 부위에 대응하는 노즐(101)/대극판(102) 사이에 인가하는 전압의 크기를 크게 하고, 오목부를 형성하고 싶은 부위에 대응하는 노즐(101)/대극판(102) 사이에 인가하는 전압의 크기를 작게 함으로써, 코어재(211)의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있다. 또한, 제조장치는 수지용액의 토출량의 조정, 수지 용액의 토출각도의 조정, 전계의 조정을 적절하게 조합시킴으로써, 요철 형상의 형성을 고정밀도로 실시하는 것이 가능하다.

도 9의 중간단에 나타내는 진공화 공정에서는 코어재 형성 공정에 의해 요철 형상이 형성된 코어재(211)를 봉지 형상의 외부 포장재(212) 내에 수용한다. 그리고, 코어재(211)를 수용한 외부 포장재(212)의 내부를 감압하여 밀봉한다. 이에 의해, 내부가 감압된 진공 단열 패널(210)이 얻어진다. 또한, 도 9의 최상단에 나타내는 코어재 형성 공정만으로는 코어재(211)의 표면에 명확하게 구별된 볼록부 및 오목부를 형성하는 것은 곤란하다. 즉, 코어재 형성공정에서는 볼록부를 형성하고 싶은 부위에서의 수지 섬유(213)의 양이 상대적으로 많아지고, 오목부를 형성하고 싶은 부위에서의 수지 섬유(213)의 양이 상대적으로 적어진 수지 섬유(213)의 덩어리가 형성된다. 그리고, 이 수지 섬유(213)의 덩어리를 외부 포장재(212) 내에 수용하여 내부를 감압함으로써 코어재(211), 더 나아가 진공 단열 패널(210)의 표면에 명확하게 구별된 볼록부(220) 및 오목부(221)가 나타난다. 즉, 수지 섬유(213)의 양이 상대적으로 많은 부위가 진공화에 따라 볼록부(220)를 형성하고, 수지 섬유(213)의 양이 상대적으로 적은 부위가 진공화에 따라 오목부(221)를 형성한다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널(210)의 제조방법에 따르면, 수지 섬유(213)의 원료가 되는 수지를 용해한 수지 용액을 제조 장치의 노즐(101)로부터 토출함으로써 코어재(211)를 형성하는 코어재 형성 공정에서, 수지 용액의 토출 형태를 조정함으로써 코어재(211)의 표면에 볼록부(220) 및 오목부(221)를 형성한다. 이 제조방법에 따르면, 코어재(211)를 수지 섬유(213)에 의해 형성하는 경우이어도, 코어재(211)의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있다.

다음에, 상술한 제조 방법에 의해 제조되는 진공 단열 패널(210)의 구성예에 대해서 설명한다. 도 10에 예시되는 진공 단열 패널(210)은 볼록부(220) 및 오목부(221)를, 상기 진공 단열 패널(14)의 긴쪽 방향 또는 짧은 쪽 방향을 따라서 직선형상으로 형성하고 있다. 그리고, 오목부(221)의 폭(D2)을 볼록부(220)의 폭(D1)보다 좁게 하고 있다. 또한, 도 11에 예시하는 진공 단열 패널(210)은 오목부(221)로서 제1 오목부(221a) 및 제2 오목부(221b)를 갖는다. 제1 오목부(221a)는 도 10에 예시한 진공 단열 패널(210)에서의 오목부(221)에 상당하는 것이다. 제2 오목부(221b)는 볼록부(220)에 부가적으로 설치된 것이다. 즉, 도 11에 예시하는 진공 단열 패널(210)은 도 10에 예시하는 진공 단열 패널(210)의 볼록부(220)에 제2 오목부(221b)를 부가한 것이다. 이들 제1 오목부(221a) 및 제2 오목부(221b)는 각각의 폭(D2)과 폭(D3)이 다르다. 이 경우, 제2 오목부(221b)의 폭(D3)은 제1 오목부(221a)의 폭(D2)보다 좁다. 그리고, 제2 오목부(221b)의 깊이는 제1 오목부(221a)의 깊이보다 깊어져 있다. 또한, 이들 제1 오목부(221a) 및 제2 오목부(221b)도, 진공 단열 패널(210)의 긴 쪽 방향 또는 짧은 쪽 방향을 따라서 직선 형상으로 형성되어 있다. 이들 도 10 및 도 11에 예시한 진공 단열 패널(210)은 상세하게는 후술한 바와 같이 하여 냉장고에 구비된다.

도 12는 외부 상자(42)와 내부 상자(43) 사이에, 도 10에 예시한 진공 단열 패널(210)을 편성한 상태를 도시하고 있다. 즉, 진공 단열 패널(210)의 오목부(221)에는 방열 파이프(30)가 구비된다. 이 방열 파이프(30)는 냉장고가 구비하는 냉동 사이클의 일부를 구성하는 것이고, 압축기로부터 돌출된 고온고압의 냉매가 흐름으로써 열을 방출한다. 이 방열 파이프(30)로부터의 방열을 이용함으로써 결로 등의 문제를 피할 수 있다. 또한, 이 경우, 진공 단열 패널(210)과 내부 상자(43) 사이에 예를 들어 우레탄 등으로 이루어진 발포단열재(60)를 구비하고 있다. 단, 발포단열재(60)를 구비하지 않는 구성으로 해도 좋다.

도 13은 외부 상자(42)와 내부 상자(43) 사이에, 도 11에 예시한 진공 단열 패널 (210)을 편성한 상태를 나타내고 있다. 즉, 이 경우 방열 파이프(30)는 진공 단열 패널(210)이 구비되는 복수의 오목부 중 보다 폭이 좁고 또한 더 깊이가 깊은 제2 오목부(221b)에 구비되어 있다. 본 실시형태에서, 방열 파이프(30)는 진공 단열 패널(210)이 구비되는 복수의 오목부 중 가장 폭이 좁고 또한 가장 깊이가 깊은 제2 오목부(221b)에 구비되어 있다. 또한, 이 경우, 외부 상자(42)는 상기 외부 상자(42)의 강도를 높이기 위한 비드부(70)를 갖는다. 이에 의해, 외부 상자(42)도, 볼록부(42a)와 오목부(42b)를 갖고 있다.

그리고, 진공 단열 패널(210)의 볼록부(220)는 외부 상자(42)의 돌출부(42a)에 대향하고 있다. 또한, 진공 단열 패널(210)의 오목부(221)는 외부 상자(42)의 오목부(42b)에 대향하고 있다. 이 구성에 따르면, 비드부(70)에 의해 외부 상자(42)의 강도의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 볼록부끼리의 끼워 맞춤과 오목부끼리의 끼워 맞춤에 의해 외부 상자(42)에 대한 진공 단열 패널(210)의 위치결정을 정확하게 실시할 수 있다. 또한, 진공 단열 패널(210)의 표면과 외부 상자(42)의 내면의 밀착성이 향상되고 단열 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 이 경우에도 발포 단열재(60)를 구비하지 않는 구성으로 해도 좋다.

본 실시형태에 관한 진공 단열 패널의 제조 방법은 수지 섬유로 이루어진 코어재를 구비하는 진공 단열 패널을 제조하는 방법으로, 상기 수지 섬유의 원료가 되는 수지를 용해한 수지 용액을 노즐로부터 토출함으로써 상기 코어재를 형성하는 코어재 형성 공정을 갖는다. 그리고, 상기 코어재 형성 공정에서는 상기 수지 용액의 토출 형태를 조정함으로써, 상기 코어재의 표면에 볼록부 및 오목부를 형성한다. 이 제조 방법에 따르면, 코어재를 수지 섬유에 의해 형성하는 경우에도 코어재의 표면에 원하는 요철 형상을 형성할 수 있다.

또한, 코어재(211)는 수지 섬유(213)로 이루어진 부직포 형상의 섬유층을 복수 적층한 구성으로 해도 좋다. 이 경우 코어재 (211)는, 예를 들면 수백 층에서 수천 층 이상의 섬유층을 적층하면 좋다.

(제3 실시형태)

도 15에 기초하여 실시형태의 냉장고(310)를 설명한다. 냉장고(310)는 도 15에 도시한 바와 같이 전면이 개구된 단열 상자체(311)를 구비하고 있다. 냉장고 (310)는 이 단열 상자체(311)에 도시하지 않은 냉동 사이클이 부착되어 있다. 또한, 냉장고(310)는 단열 상자체(311)가 형성하는 저장실(312)의 내측을 구획하는 칸막이판(313), 케이스(314), 및 저장실(312)의 전면(前面)을 덮는 단열문(315) 등을 구비하고 있다. 또한, 냉장고(310)는 단열 상자체(311)가 형성하는 저장실(316)을 전후로 이동하는 서랍문(317)을 구비하고 있다.

냉장고(310)는 단열문(315)의 내측, 즉 저장실(312) 측에 도어 포켓 부재(318)를 구비하고 있다. 또한, 냉장고(310)는 서랍문(317)의 내측에 수용 케이스(319)를 구비하고 있다. 이들, 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319)는 단열 상자체(311)의 내측에 설치되어 있는 구성 부재에 상당한다. 또한, 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319)는 모두 구성 부재의 예시이다. 따라서, 구성 부재는 이들 예시한 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등에 한정되지 않는다.

냉장고(310)의 단열 상자체(311)는 도 16에 도시한 바와 같이 외부 상자(321), 내부 상자(322) 및 이들 외부 상자(321)와 내부 상자(322) 사이에 끼워 넣어진 진공 단열 패널 세트(330)를 갖고 있다. 외부 상자(321)는 강판으로 형성되고, 내부 상자(322)는 합성 수지로 형성되어 있다. 진공 단열 패널 세트(330)는 냉장고(310)의 단열 상자체(311)의 각 벽부에 대응하여 분할되어 있다. 구체적으로는 진공 단열 패널 세트(330)는 도 17에 도시한 바와 같이 좌측벽 패널(331), 우측벽 패널(332), 천정 패널(333), 후측벽 패널(334) 및 저벽 패널(335)로 분할되어 있다. 이들, 좌측벽 패널(331), 우측벽 패널(332), 천장 패널(333), 후측벽 패널(334) 및 저벽 패널(335)은, 모두 진공 패널로 구성되어 있다. 좌측벽 패널(331), 우측벽 패널(332), 천장 패널(333), 후측벽 패널(334) 및 저벽 패널(335)은 진공 단열 패널 세트(330)로서 조립되고, 외부 상자(321)와 내부 상자(322) 사이에 끼워 넣어진다. 외부 상자(321)와 내부 상자(322) 사이에서 진공 단열 패널 세트(330)를 구성하는 좌측벽 패널(331), 우측벽 패널(332), 천장 패널(333), 후측벽 패널(334) 및 저벽 패널(335)의 상호간에 형성되는 간극은, 도시하지 않은 단열성 시일 부재로 밀봉된다. 시일 부재는 예를 들어 발포성 수지 등으로 형성된다.

다음에, 진공 단열 패널 세트(330)를 구성하는 진공 단열 패널에 대해서 도 14에 기초하여 상세하게 설명한다. 도 14에서는 진공 단열 패널(350)에 대해서 설명한다. 이 진공 단열 패널(350)은 진공 단열 패널 세트(330)가 되는 좌측벽 패널(331), 우측벽 패널(332), 천장 패널(333), 후벽 패널(334) 및 저벽 패널(335)을 각각 구성한다.

진공 단열 패널(350)은 코어재(351) 및 외부 포장재(352)를 구비하고 있다. 코어재(351)는 도 18에 도시한 바와 같이 부직포(353)가 복수층으로 적층되어 있다. 이 부직포(353)는 랜덤으로 서로 žg힌 수지 섬유(354)로 형성되어 있다. 수지 섬유(354)는 일렉트로스피닝법으로 형성되어 있다. 일렉트로스피닝법으로 형성된 수지 섬유(354)는 외부 직경(d)이 d＜1㎛이고, 길이가 외부 직경(d)의 1000배 이상의 긴 섬유이다. 또한, 이 수지 섬유(354)는 전체적으로 직선 형상이 아니고, 랜덤으로 만곡된 구불구불한 형상이다. 그 때문에, 수지 섬유(354)는 서로 얽히기 쉽고, 용이하게 복수의 층이 형성된다. 일렉트로스피닝법을 이용함으로써, 수지 섬유(354)의 방사와 부직포(535)의 형성을 동시에 실시할 수 있다. 그 결과, 코어재(351)는 짧은 공정수로 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 부직포(353)를 구성하는 수지 섬유(354)는 일렉트로스피닝법을 이용함으로써, 나노미터부터 마이크로미터의 극히 가는 외부 직경이 용이하게 확보된다. 그 때문에, 부직포(353)는 1매 당의 두께가 매우 얇아지고, 이를 적층한 코어재(351)의 두께도 얇아진다. 종래의 유리 섬유의 경우 섬유 길이가 짧고, 섬유끼리의 얽힘이 적다.

이와 같이, 본 실시형태의 형우, 코어재(351)는 적층된 복수의 층으로 이루어진 부직포(353)로 형성되어 있다. 코어재(351)는 예를 들어 수백층부터 수천층 이상의 부직포(353)가 적층된다. 본 실시형태의 부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)는 단면의 거의 균일한 원형 또는 타원형으로 형성되어 있다.

부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)는 유리보다 밀도 즉 비중이 작은 유기계의 폴리머로 형성되어 있다. 즉, 수지 섬유(354)는 합성수지로 형성되어 있다. 수지 섬유(354)는 예를 들어 폴리스티렌이나 폴리아미드이미드 등 용매에 용해되어 방사 가능하면 임의의 수지를 사용할 수 있다. 수지 섬유(354)를 유리보다 밀도가 작은 폴리머로 형성함으로써, 수지 섬유(354)의 경량화를 도모할 수 있다. 부직포(353)는 원료가 되는 합성수지가 다른 2종류 이상의 수지 섬유(354)를 혼방해도 좋다. 부직포(353)는 서로 얽힌 수지 섬유(354)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 작아지면, 이에 반하여 그 공극의 수가 증가한다. 수지 섬유(354)의 상호간의 공극의 수는 많아질수록 단열성의 향상에 기여한다. 그래서, 부직포(353)는 이를 구성하는 수지 섬유(354)의 외부 직경(d)을 d＜1 ㎛와 나노미터 오더로 소직경화하는 것이 바람직하다. 이와 같이 수지 섬유(354)의 외부 직경(d)을 소직경화함으로써, 수지 섬유(354)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 작아지면서 수가 증가한다. 이와 같이 소직경화함으로써, 서로 얽힌 수지 섬유(354)의 상호간에 형성되는 공극의 체적이 보다 작아져 그 수가 보다 증가하고, 부직포(353)의 단열성의 향상이 도모된다. 수지 섬유(353)는 예를 들어 규소산화물, 금속의 수산화물, 탄산염, 황산염, 규산염 등 각종의 무기필러를 첨가해도 좋다.

도 14에 도시한 바와 같이 외부 포장재(352)는 부직포(353)로 형성된 코어재(351)를 수용한다. 외부 포장재(352)는 예를 들어 1층 또는 2층 이상의 수지 필름에 금속 또는 금속 산화물 등을 증착시킴으로써 기체의 투과성을 없앤 기밀성의 시트이다. 코어재(351)를 수용한 외부 포장재(352)는 코어재(351)와 함께 내부를 진공에 가까운 압력까지 감압한 후 밀봉된다. 이에 의해, 코어재(351) 및 이를 수용한 외부 포장재(352)는 진공 단열 패널(350)로서 형성된다. 이 경우, 진공 단열 패널(350)은, 형성한 진공 단열 패널(350)의 찌그러짐을 저감하기 위해 외부 포장재(352)의 내측에 골격이 되는 골격 부재를 수용해도 좋다.

다음에, 상기의 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)를 형성하기 위한 제조 장치 및 제조 방법을 설명한다.

도 19는 제조장치(360)의 일례를 도시한 모식도이다. 제조장치(360)는 운반부(361), 노즐부(362), 대극판(363), 분리부(364) 및 권취부(365)를 구비하고 있다. 운반부(361)는 한 쌍의 롤러(366) 및 롤러(367)를 갖고 있다. 이 롤러(366) 와 롤러(367) 사이에는 순환하는 벨트(368)가 설치되어 있다. 한 쌍의 롤러(366) 또는 롤러(367) 중 적어도 한쪽은 도시하지 않은 구동부에 의해 회전 구동된다. 이에 의해, 롤러(366)와 롤러(367) 사이에 걸쳐져 있는 벨트(368)는 롤러(366) 또는 롤러(367)의 회전에 의해 순환한다.

노즐부(362)는 이 운반부(361)의 상방에 설치되어 있다. 노즐부(362)는 벨트(368)의 진행 방향에 따라 복수 배치되어 있다. 또한, 노즐부(362)는 벨트(368)의 진행 방향과 수직 방향 즉 도 19의 안길이 방향으로도 복수 배치되어 있다. 이와 같이, 노즐부(362)는 운반부(361)의 상방에 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 대극판(363)은 이 노즐부(362)와 대향하여 설치되어 있다. 노즐부(362)와 대극판(363) 사이에는 벨트(368)가 끼워 넣어져 있다. 그리고, 이 노즐부(362)와 대극판(363) 사이에는 수 kV 이상의 고전압이 인가되어 있다. 즉, 노즐부(362)와 대극판(363) 사이에는 인가된 고전압에 의해 전기장이 형성되어 있다.

분리부(364)는 벨트(368)의 진행 방향에서 하류측에 설치되어 있다. 분리부(364)는 벨트(368)의 노즐부(362)측에 형성된 부직포(353)를 벨트(368)로부터 분리한다. 권취부(365)는 분리부(364)에 인접하여 설치되어 있다. 권취부(365)는 분리부(364)에서 벨트(368)로부터 분리된 부직포(353)을 권취한다.

부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)가 되는 원료의 수지는 용매에 용해 된 상태에서 노즐부(362)에 공급된다. 즉, 수지 섬유(354)의 원료가 되는 수지는 용액으로서 노즐부(362)에 공급된다. 노즐부(362)에 공급된 수지의 용액은 고압으로 노즐부(362)로부터 벨트(368)를 향하여 분사된다. 이때, 상술한 바와 같이 노즐부(362)와 대극판(363) 사이에는 고전압에 의한 전기장이 형성되어 있다. 노즐부(362)로부터 분사된 수지의 용액은 고전압의 인가에 의해 미세화되고, 또한 전하를 띠고 있는 점에서, 흔들림을 포함하면서 랜덤으로 노즐부(362)로부터 대극판(363)으로 정전기적인 작용에 의해 끌어 당겨진다. 또한, 고압으로 분사된 수지의 용액은 노즐부(362)로부터 분사되면 용매가 기화된다. 그 때문에, 노즐부(362)로부터 분사된 수지의 용액은 대극판(363)에 도달할 때까지의 사이에 용매가 기화되고, 미세한 섬유상이 되어 랜덤인 형상으로 벨트(368)에 부착된다. 그 결과, 벨트(368)의 노즐부(362)측의 면에는 미세한 섬유가 랜덤으로 얽힌 부직포(353)가 형성된다. 이때, 부직포(353)는 복수의 노즐부(362)로부터 분사된 수지 섬유(354)가 수 층으로 얽힌 상태가 된다.

또한, 이때, 수지 섬유(354)는 랜덤 또한 난잡, 즉 불규칙한 상태로 노즐부(362)로부터 분사된다. 그 때문에, 수지 섬유(354)는 노즐부(362)로부터 분사되어 대극판(363)측의 벨트(368)에 도달할 때까지 불규칙하게 회전하고, 전체적으로 스트레이트상이 아닌 랜덤한 구불구불한 형상으로 형성된다. 그 결과, 대극판(363)측의 벨트(368)에 도달한 수지 섬유(354)는 서로 불규칙하고 강고하게 얽혀 부직포(353)를 구성한다. 또한, 수지 섬유(354)는 노즐부(362)로부터 분사되었을 때 소용돌이 형상을 나타내는 경우가 있다. 이 소용돌이 형상의 수지 섬유(354)는 다른 수지 섬유(354)와 보다 강고하게 얽혀 부직포(353)의 강도의 향상에 기여한다. 또한, 수지 섬유(354)는 노즐부(362)로부터 연속하여 분사된다. 그 때문에, 형성되는 수지 섬유(354)는 노즐부(362)로부터의 분사가 종료될 때까지 거의 연속된 1개의 섬유가 된다. 그 결과, 수지 섬유(354)는 섬유의 외부 직경(d)에 대한 섬유 길이가 1000배 이상의 매우 긴 섬유가 된다. 비교를 위해, 예를 들어 종래의 화염법을 이용하여 형성한 유리 섬유는 그 외부 직경이 3 ~ 4 ㎛ 인 것에 비해, 섬유 길이가 200 ㎛ 정도이다. 섬유의 외부 직경에 대하여 섬유 길이가 짧은 유리 섬유의 경우, 짧은 섬유끼리의 얽힘이 되므로, 형성된 부직포는 솜 형상을 나타내어 뿔뿔이 풀어지기 쉬워, 형상의 안정을 유지하기 어렵다. 한편, 본 실시형태와 같이 일렉트로스피닝법으로 수지 섬유(354)를 형성하면, 섬유가 도중에 끊기지 않고 연속된 충분한 길이를 갖는다. 그 때문에, 일렉트로스피닝법에 의한 수지 섬유(354)는 그 길이 및 형성시의 전회(轉回)에 의한 불규칙한 형상에 의해, 다른 섬유와의 얽힘 뿐만 아니라, 자신이 연속하여 얽힌다. 그 결과, 일렉트로스피닝법에 의한 수지 섬유(354)는 1개의 섬유 자신의 강고한 얽힘에 의해서도 부직포(353)를 형성한다. 이에 의해, 본 실시형태의 수지 섬유(354)는 유리 섬유에 비교하여 보다 안정된 형상의 부직포(353)를 형성한다. 또한, 부직포(353)의 형상이 안정됨으로써 코어재(351)를 형성할 때, 부직포(353)의 적층이 용이하다는 이점도 얻어진다.

형성된 부직포(353)는 벨트(368)의 이동에 따라 도 19의 좌방으로 이동하고 분리부(364)에 의해 벨트(368)로부터 분리된다. 이 부직포(353)는 노즐부(362)로부터 원료가 되는 수지를 분사하고 있는 동안, 연속하는 시트상으로 형성된다. 그 때문에, 벨트(368)로부터 분리된 부직포(353)는 권취부(365)에서 시트상 그대로 권취된다. 권취된 부직포(353)는 적당한 치수로 잘라내어진 후, 예를 들면 100 매 이상 적층되고, 코어재(351)로서 형성된다.

도 19에 도시한 제조장치(360)의 경우, 부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)의 외부 직경(d)이나 길이는, 노즐부(362)에 공급하는 수지 용액의 농도, 분사의 압력, 노즐부(362)와 대극판(363) 사이에 인가하는 전압, 노즐부(362)와 대극판(363)의 거리, 벨트(368)의 이동 속도 등에 따라 변화된다. 이들의 공급하는 수지 용액의 농도, 분사의 압력, 인가하는 전압, 노즐부(362)와 대극판(363)의 간격, 벨트(368)의 이동 속도 등은 원하는 수지 섬유(354)의 외부 직경(d)이나 길이에 따라서 임의로 조정할 수 있다.

다음에, 상기의 실시형태에 따른 냉장고(310)의 리사이클 방법에 대해 설명한다.

냉장고(310)는 상술한 바와 같이 칸막이판(313), 케이스(314), 도어포켓부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재를 구비하고 있다. 이들 구성 부재를 구성하는 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319)는 모두 진공 단열 패널(350)의 코어재(351)를 구성하는 수지 섬유(354)와 동일한 합성수지를 이용하고 있다. 즉, 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319)를 형성하는 합성수지와, 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)는 동일한 합성수지이다. 예를 들어, 수지 섬유(354)의 재료로서 폴리스티렌을 사용하는 경우 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재도 폴리스티렌으로 형성되어 있다.

이와 같이 냉장고(310)를 구성하는 구성 부재와 부직포(353)의 수지 섬유(354)를 동일한 합성 수지로 형성함으로써 회수한 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재는 진공 단열 패널(350)의 코어재(351)로서 재이용된다. 구체적으로는 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재는, 예를 들면 검품시에 손상이나 규격에 대한 부적합에 의해 냉장고(310)에 사용할 수 없는 제품이 발생한다. 이들 규격 외가 된 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재는, 예를 들어 분쇄 후에 용매로 용해함으로써, 부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)의 원료가 된다.

또한, 진공 단열 패널(350)의 경우 코어재(351)와 외부 포장재(352)를 분리함으로써, 분리된 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)는 다시 용매로 용해하여 부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)의 원료로서 사용된다. 이 진공 단열 패널(350)의 외부 포장재(352)로부터 분리한 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)는 청구 범위에서의 분리 부직포에 상당한다. 상술한 바와 같이 실시형태의 진공 단열 패널(350)을 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)는 외부 직경(d)에 대하여 1000배 이상의 섬유 길이를 갖는 긴 섬유이다. 그 때문에, 부직포(353)를 구성하는 수지 섬유(354)는 서로 강고하게 얽혀 있다. 이에 의해, 실시형태의 부직포(353)는 서로 뿔뿔이 흩어지기 어렵고, 외부 포장재(352)와의 분리가 용이하다. 즉, 실시형태의 부직포(353)는 외부 포장재(352)로부터 분리할 때에도, 풀려서 뿔뿔이 흩어지기 어렵다. 이에 대하여, 예를 들어 수백 ㎛ 정도의 섬유 길이에 지나지 않는 유리 섬유는 짧은 섬유로 솜 형상을 나타내는 것이 되어, 비산하기 쉽고, 외부 포장재로부터의 분리가 곤란하다. 이와 같이, 본 실시형태의 부직포(353)를 구성하는 수지 섬유(354)는 외부 포장재(352)로부터 분리할 때, 풀리지 않고 일체의 형상을 유지하기 쉽다. 그 결과, 부직포(353)로 이루어진 코어재(351)는 진공 단열 패널(350)의 외부 포장재(352)로부터 용이하게 분리된다. 분리된 부직포(353)는 칸막이판(313), 케이스(314), 도어포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재와 동일하게, 용매에 용해한 후, 다시 부직포(353)를 형성하는 수지 섬유(354)의 원료가 된다. 이 경우, 회수한 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재와, 진공 단열 패널(350)로부터 분리한 부직포(353)는, 혼합하여 재생하는 부직포(353)의 원료로 할 수 있다.

이상 설명한 실시형태의 경우, 진공 단열 패널(350)은 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)가 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 냉장고(310)의 구성 부재와 동일한 합성수지이다. 그 때문에, 회수한 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319) 등의 구성 부재와, 진공 단열 패널(350)로부터 회수한 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)는, 진공 단열 패널(350)의 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)의 재료로서 리사이클된다. 따라서, 리사이클을 용이하게 할 수 있어, 환경 부하를 경감할 수 있다.

또한, 실시형태에서는 일렉트로스피닝법에 의해 수지 섬유(354)를 형성하고 있다. 리사이클을 위해 회수한 칸막이판(313), 케이스(314), 도어 포켓 부재(318) 및 수용 케이스(319)나 부직포(353)는 용매에 용해된다. 그 때문에, 회수한 구성 부재나 부직포(353)를 용매에 용해하는 간단한 처리에 의해, 일렉트로스피닝법에 의해 수지 섬유(354)는 용이하게 부직포로서 재생된다. 따라서, 리사이클을 용이하게 할 수 있고, 환경 부하를 경감시킬 수 있다.

또한, 실시형태에서는 일렉트로스피닝법을 사용함으로써 외부 직경(d)이 d＜5 ㎛로 가늘고, 섬유 길이가 외부 직경(d)의 1000배 이상이 되는 수지 섬유(354)가 형성된다. 수지 섬유(354)는 합성 수지로 형성되므로, 유리 섬유에 비해 비중이 작고 경량화된다. 또한, 미세한 외부 직경(d)의 수지 섬유(354)를 이용함으로써, 수지 섬유(354) 상호간의 공극이 작고 또한 수가 증가한다. 따라서, 단열 성능을 유지하면서 두께나 중량을 경감할 수 있다.

본 실시형태에서는 진공 단열 패널(350)의 코어재(351)를 구성하는 부직포(353)의 수지 섬유(354)는 외부 직경(d)의 1000배 이상의 길이를 갖는 긴 섬유이다. 이에 의해, 부직포(353)는 이를 구성하는 수지 섬유(354)에 의해 강고하게 얽혀있다. 그 때문에, 부직포(353)는 풀리기 어렵고 형태가 안정된다. 그 결과, 진공 단열 패널(350)의 코어재(351)가 되는 부직포(353)는 외부 포장재(352)로부터 용이하게 분리된다. 따라서, 리사이클시에서의 진공 단열 패널(350)로부터의 부직포(353)의 분리가 용이해지고, 리사이클을 촉진할 수 있다.

(제4 실시형태)

도 20에 예시하는 진공 단열 패널(414)은 부직포(411)로 형성된 코어재(410)를, 봉지 형상의 외부 포장재(413)에 수용한 구성이다. 코어재(410)를 수용한 외부 포장재(413)는, 코어재(410)와 함께 내부를 진공에 가까운 압력까지 감압한 후 밀봉된다. 이에 의해, 코어재(410)를 수용한 외부 포장재(413)는 진공 단열 패널 (414)로서 형성된다. 이 경우, 진공 단열 패널(414)은 형성한 진공 단열 패널 (414)의 찌그러짐을 저감시키기 위해, 외부 포장재(413)의 내측에 골격이 되는 골격 부재를 수용하고 있어도 좋다.

부직포(411)를 구성하는 수지 섬유는 일렉트로스피닝법을 이용함으로써, 나노미터로부터 마이크로미터의 극히 가는 외부 직경이 용이하게 확보된다. 그 때문에, 부직포(411)는 1매 당의 두께가 매우 얇아지고, 코어재(410)의 두께도 얇아진다. 종래의 유리 섬유의 경우, 섬유 길이가 짧고, 섬유 끼리의 얽힘이 적다. 그 때문에, 유리 섬유를 사용하면, 부직포의 형상의 유지가 곤란해진다. 또한, 유리 섬유의 경우, 유리 섬유의 방사와 부직포의 형성을 동시에 실시하는 것은 일반적으로 곤란하다. 종래의 유리 섬유를 사용하는 경우, 유리 섬유를 물에 분산시킨 상태에서 뜨기의 방법으로 부직포가 형성된다. 가령 유리 섬유의 방사와 부직포의 형성을 동시에 실시하면, 두께가 큰 솜 형상의 부직포가 형성되고, 두께가 작은 얇은 부직포의 형성은 곤란하다.

코어재(410)는 도 21a, 도 21b에 도시한 바와 같이 적층된 한쪽의 면측에 알루미늄박(415)을 구비해도 좋다. 상술한 바와 같이 부직포(411)로 형성한 코어재(410)는 외부 포장재(413)에 수용한 후, 외부 포장재(413)의 내부를 감압하여 진공 단열 패널(414)로서 형성된다. 그 때문에, 진공 단열 패널(414)은 외부 포장재 (413)의 내부의 감압에 의해 찌그러짐이나 변형을 발생시킬 우려가 있다. 부직포(411)의 한쪽의 면측에 알루미늄박(415)을 구비함으로써, 코어재(410)는 강도가 향상된다. 이에 의해, 감압에 의한 찌그러짐이나 변형을 저감할 수 있다. 또한, 코어재(410)는 도 22에 도시한 바와 같이 부직포(411)와 함께 적층되는 유리 섬유층(416)을 구비하고 있어도 좋다. 유리 섬유층(416)은 미세한 수지 섬유로 형성된 부직포(411)보다도 강도가 높다. 그 때문에, 부직포(411)와 유리 섬유층(416)을 적층함으로써 부직포(411)만으로 코어재(410)를 형성하는 경우보다 두께나 중량은 증가하지만, 감압에 의한 찌그러짐이나 변형을 저감할 수 있다. 또한, 유리 섬유층(416)은 도 22에 도시한 2층에 한정하지 않고, 1층 또는 3층 이상이어도 좋다.

수지 섬유를 형성할 때에 수지를 용해하는 용매는, 예를 들어 도 23에 도시한 바와 같은 것이 사용된다. 즉, 용매는 수지 섬유의 재료가 되는 수지와의 사이에 상용성을 갖는 것을 사용한다. 상용성은 재료가 되는 수지의 용해도 파라미터(SP)와, 용매의 SP가 근사할수록 높아진다. 일렉트로스피닝법에서는 수지 섬유의 재료가 되는 수지에 따라 상용성이 높은 용매가 선택된다. 예를 들어, 수지 섬유의 재료로서 폴리스티렌을 선택하는 경우, 폴리스티렌의 SP는 9.1이다. 이때, 용매는 SP가 9.1의 톨루엔 등을 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 일렉트로스피닝법을 사용하는 경우, 용매의 비점과 유전율도 선택의 요소가 된다. 수지는 노즐부로부터 분사된 후, 대극판에 도달할 때까지의 사이에 섬유상으로 형성된다. 그 때문에, 용매는 용액이 노즐부로부터 분사될 때까지 증발하지 않고 대극판에 도달할 때가지 증발하는 것이 요구된다. 예를 들어, 용매의 비점이 너무 낮으면 노즐부로부터 분사되고, 고전압이 인가되기 전에 증발한다. 그 때문에, 수지 섬유가 충분히 가늘어지기 전에 방사되고, 원하는 외부 직경의 수지 섬유가 얻어지지 않는다. 또한, 용매의 비점이 너무 높으면, 대극판에 도달할 때까지 용매가 증발하지 않고, 수지 섬유에 잔류한다. 이와 같이 수지 섬유에 용매가 잔류하면, 진공 단열 패널(414)을 형성한 후, 수지 섬유로부터 용매의 증기가 방출되고 진공 단열 패널(414)의 진공도가 저하되어, 단열성의 저하를 초래한다. 또한, 수지 섬유에 용매가 잔류하면, 건조에 시간을 필요로 하거나, 진공 단열 패널(414)의 형성시에서의 감압시에 용매의 증기가 방출되어, 진공 상태로의 도달시간이 길어지는 등, 생산효율의 저하를 초래한다. 따라서, 용매의 비점은 제조장치(20)의 특성에 따라 선택할 필요가 있다.

동일하게, 유전율도 수지 섬유의 형성에 큰 요소가 된다. 일반적으로 유전율이 큰 물질은 전하를 축적하기 쉬운 성질을 갖고 있다. 그 때문에, 전하를 축적하기 쉬운 유전율이 큰 용매는, 노즐부에 인가된 전압에 의해 전하가 축적되고, 대극판에 정전적인 작용으로 끌어당겨지기 쉬워진다. 그 결과, 유전율이 큰 용매를 사용하면, 형성되는 수지 섬유의 외부 직경을 충분히 작게 하기 쉽다는 이점이 있다. 또한, 수지 섬유는 노즐부에서 미세화된 수지 용액이 고전압을 인가하면서 분사되고, 용매가 증발하면서 정전적인 작용에 의해 대극판에 포집된다. 그 때문에, 용매의 유전율을 높임으로써, 노즐부로부터 분사된 수지를 포함하는 용액은 강한 힘으로 대극판으로 끌어당겨진다. 그 결과, 용매의 유전율이 높은 쪽이 형성된 수지 섬유의 포집효율은 향상된다. 또한, 형성된 부직포(411) 및 코어재(410)는 진공 단열 패널로서 감압 및 진공을 실행하기 전에, 건조하는 공정을 포함해도 좋다. 형성된 부직포(411)나 코어재(410)는 예를 들어 가열수단을 사용하여 건조시키거나, 미리 설정된 기간 방치함으로써 건조시켜도 좋다. 이에 의해, 부직포(411)나 코어재(410)에 잔류하는 용매가 제거되고, 진공 단열 패널의 진공도를 장기간 유지할 수 있다.

다음에, 본 실시형태의 일렉트로스피닝법으로 형성한 수지 섬유를 사용한 코어재(410)와, 종래의 유리 섬유를 사용한 코어재의 성능의 비교에 대해서 도 24에 기초하여 설명한다.

실시예 1부터 실시예 3은 코어재(410)를 구성하는 부직포(411)로서, 본 실시형태의 일렉트로스피닝법으로 형성한 수지 섬유를 사용하고 있다. 한편, 비교예 1은 코어재에 종래의 유리 섬유를 사용하고 있다. 또한, 비교예 2는 코어재에 실시예 1로부터 실시예 3과 동일하게 수지 섬유를 사용하고 있다. 실시예 1 및 비교예 2는 수지 섬유의 원료로서, 폴리스티렌(PS)을 사용하고 있다. 또한, 실시예 2 및 실시예 3은 수지 섬유의 원료로서 폴리아미드이미드(PAI)를 사용하고 있다.

[수지 섬유]

실시예 1 및 비교예 2의 수지 섬유의 원료가 되는 PS는 밀도 즉 비중이 1.05와 비교예 1의 유리 섬유의 2.5에 비교하여 작다. 또한, 실시예 2 및 실시예 3의 수지 섬유의 원료가 되는 PAI는 비중이 1.42로 유리 섬유에 비교하여 작다. 이에 의해, 실시예 1 부터 실시예 3의 수지 섬유로 코어재(410)를 형성하는 진공 단열 패널(414)은 종래의 유리 섬유를 사용하는 진공 단열 패널에 비교하여 경량화를 도모할 수 있다.

실시예 1 및 비교예 2의 수지 섬유의 원료가 되는 PS는 용매로서 디메틸포름아미드를 사용했다. 실시예 1의 경우, 원료가 되는 PS는 평균 분자량이 218,000이며, 농도 23(wt%)의 용액으로서 조정했다. 비교예 2의 경우, 원료가 되는 PS는 평균 분자량이 329,000이며, 농도 18(wt%)의 용액으로서 조정했다. 또한, 실시예 2 및 실시예 3의 수지 섬유의 원료가 되는 PAI는, 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈을 사용했다. 실시예 2의 경우, 원료가 되는 PAI는 농도 14(wt%)의 용액으로서 조정했다. 실시예 3의 경우 원료가 되는 PAI는 농도 30(wt%)의 용액으로서 조정했다.

실시예 1부터 실시예 3, 및 비교예 2의 수지 섬유는 일렉트로스피닝법을 사용하여 방사했다. 이때, 노즐부에 인가하는 전압은 모두 40 (kV)으로 설정했다. 얻어진 수지 섬유의 섬유 직경 즉 외부 직경(d)은 실시예 1이 0.68 (㎛), 실시예 2가 0.45 (㎛), 실시예 3이 0.80 (㎛)이었다. 한편, 비교예 1의 유리 섬유는 외부 직경(d)이 1 ~ 5 (㎛)였다. 또한, 비교예 2의 외부 직경은 4.4 (㎛)였다. 실시예 1부터 실시예 3, 및 비교예 2의 수지 섬유는 복수의 노즐부로부터의 분사에 의해 형성되는 각 섬유가 방사의 완료, 즉 부직포(411)의 형성이 완료될 때까지 연속한 1개가 되어 있었다. 그 때문에, 실시예 1부터 실시예 3, 및 비교예 2의 경우, 형성된 수지 섬유의 섬유 길이는 외부 직경(d)에 대하여 1000배 이상이 되는 충분한 길이를 갖고 있었다. 이에 대해, 비교예의 유리 섬유는 섬유 길이가 1 (㎜) 미만이었다.

이와 같이, 일렉트로스피닝법으로 방사한 수지 섬유의 부직포(411)로 이루어진 코어재(410)의 단열 성능을 평가했다. 단열 성능은 실시예 1부터 실시예 3, 및 비교예 2의 수지 섬유를 이용한 코어재(410) 및 비교예 1인 종래의 유리 섬유를 이용한 코어재를 비교하여 실시했다. 실시예 1부터 실시예 3, 및 비교예 2의 수지 섬유를 이용한 코어재(410), 및 종래의 유리 섬유를 이용한 코어재는 모두 동일한 조건으로 진공 단열 패널(414)로서 형성했다. 단열 성능은, 형성한 진공 단열 패널 (414)을 이용하여 비교했다. 종래의 유리 섬유를 이용한 진공 단열 패널(414)의 열전도율은 4.0(mW/mK)이었다. 이 종래의 유리 섬유를 이용한 진공 단열 패널(414)에 대해 「○: 열전도율이 작다」, 「△: 열전도율이 동등하다」로서 평가했다. 그 결과, 실시예 1 및 실시예 3은 평가가 「△」이고, 종래의 유리 섬유와 열전도율이 동등했다. 또한, 비교예 2의 평가도 「△」였다. 이에 대해, 실시예 2는 평가가 「○」이고, 종래의 유리 섬유에 비교하여 단열성이 높아졌다.

이들의 실시예 1부터 실시예 3의 결과로부터 원료가 되는 수지에 관계없이 외부 직경(d)이 d＜1㎛가 되는 수지 섬유로 형성된 코어재(410)를 구비하는 진공 단열 패널(414)은 종래의 유리 섬유로 형성된 코어재(410)를 구비하는 진공 단열 패널(414)보다 단열성이 향상되는 것이 명백해졌다. 또한, 이들 실시예 1부터 실시예 3은 수지 섬유의 비중이 종래의 유리 섬유보다 작은 점에서, 형성된 진공 단열 패널(414)의 경량화를 도모할 수 있다.

또한, 실시예 2와 실시예 3을 비교하면, 실시예 2쪽이 열전도율의 평가가 높다. 이것은 수지 섬유의 원료가 동일한 경우, 외부 직경(d)이 작을수록 열전도율을 향상시키는 것을 의미하고 있다. 따라서, 일렉트로스피닝법을 이용함으로써 코어재(410)를 형성하는 수지 섬유의 외부 직경(d)을 소직경화할 수 있고, 진공 단열 패널(414)의 단열성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 실시예 1부터 실시예 3의 경우, 일렉트로스피닝법에 의해 수지 섬유를 방사하면서 부직포(411)를 형성하고 있다. 이에 의해, 긴 섬유 길이를 갖는 수지 섬유는 서로 얽힘이 강고해지고, 형성된 부직포(411)의 형상이 안정된다. 또한, 수지 섬유로 형성된 부직포(411)는 경량화가 도모된다. 형상이 안정되고 경량인 부직포(411)는 복수층을 적층할 수 있다. 그 결과, 수지를 사용하여 경량이고 튼튼한 코어재(410)를 제조할 수 있다.

(그 밖의 실시형태)

상술한 복수의 실시형태를 조합하여 실시해도 좋다.

본 실시형태는 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규한 실시형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경을 실시할 수 있다. 본 실시형태 및 그 변형은 발명의 범위 및 요지에 포함되고, 또한 청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다.

Claims (7)

1. 수지 섬유로 이루어진 코어재를 외부 포장재 내에 수용한 진공 단열 패널로서,
   상기 수지 섬유는 상기 외부 포장재의 내면에 직접 성막되어 있는, 진공 단열 패널.
2. 제 1 항에 기재된 진공 단열 패널에 구비되는, 코어재.
3. 제 1 항에 기재된 진공 단열 패널을 구비하는, 냉장고.
4. 내부 상자 및 외부 상자를 갖는 단열 상자와, 상기 단열 상자의 내측에 설치되어 있는 구성 부재를 구비하는 냉장고에 사용되고, 상기 내부 상자와 상기 외부 상자 사이에 끼워넣어져 상기 내부 상자와 상기 외부 상자 사이를 단열하는 진공 단열 패널로서,
   상기 구성 부재와 동일한 합성수지로 형성되고 섬유의 외부 직경(d)이 d＜1 ㎛이고 섬유 길이가 상기 외부 직경(d)의 1000배 이상인 수지 섬유로 이루어진 부직포가, 복수층으로 적층되어 있는 코어재, 및
   상기 코어재를 수용하는 봉지 형상으로 형성되고, 내부가 감압되어 있는 외부 포장재,
   를 구비하는, 냉장고의 진공 단열 패널.
5. 제 4 항에 기재된 진공 단열 패널을 구비하는 냉장고의 리사이클 방법으로서,
   회수한 상기 구성 부재로 상기 부직포를 형성하는 공정을 포함하는, 냉장고의 리사이클 방법.
6. 부직포를 복수 매 적층한 진공 단열 패널의 코어재로서,
   상기 부직포는 외부 직경이 d＜1 ㎛의 수지 섬유에 의해 구성되어 있는, 진공 단열 패널의 코어재.
7. 수지 섬유로 이루어진 코어재를 구비하는 진공 단열 패널을 제조하는 방법으로서,
   상기 수지 섬유의 원료가 되는 수지를 용해한 수지 용액을 노즐로부터 토출함으로써 상기 코어재를 형성하는 코어재 형성 공정을 갖고,
   상기 코어재 형성 공정에서는 상기 수지 용액의 토출 형태를 조정함으로써, 상기 코어재의 표면에 볼록부 및 오목부를 형성하는, 진공 단열 패널의 제조방법.

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