TWI596050B - 真空隔熱材料、真空隔熱材料之製造裝置以及使用真空隔熱材料之隔熱箱 - Google Patents
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Description
本發明係有關於真空隔熱材料、真空隔熱材料之製造裝置以及使用真空隔熱材料之隔熱箱。
作為以往之真空隔熱材料,已知以外包材包覆由玻璃纖維之集合體所構成的芯材者(專利文獻1)。此外包材係將具有阻氣性之2片外覆材(薄膜)的周邊部彼此熱焊接所形成。以下,將2片外覆材之熱焊接部彼此被熱焊接的部分稱為密封部。外包材的內部係被降壓,而芯材係被密封於外包材的內部。為了維持隔熱性能,需要抑制從密封部往外包材的內部之氣體的侵入。作為具有用以抑制氣體之侵入的構成之真空隔熱材料,在密封部之一方的外覆材之熱焊接層與另一方的外覆材之熱焊接層的間隔連續地變化,而布厚部與薄部存在於熱焊接層者(專利文獻2)。利用該構成,在熱焊接層消除外力局部集中的部分,而在阻氣層難發生龜裂或密封部難發生斷裂,而防止氣體從斷裂部侵入。又,已知外覆材之焊接部由利用熱密
封之焊接部與利用超音波密封之焊接部所構成的真空隔熱材料(專利文獻3)。在該隔熱材料,利用超音波密封之焊接部位於比利用熱密封之焊接部更外周側,而熱焊接層變薄的部分形成於利用超音波密封之焊接部。若依據該構成,熱焊接部之一部分變薄,而可抑制氣體之侵入。
[專利文獻1]專利第3580315號公報
[專利文獻2]國際公開號碼WO2010/029730
[專利文獻3]專利第4701882號公報
在專利文獻1,在將芯材插入利用熱焊接將外覆材之三邊成形成袋狀的外包材後,在降壓室內將外包材的內部降壓,對外包材之開口部進行熱焊接,而將芯材密封,藉此,製造真空隔熱材料。在該製造裝置,在降壓時因在外包材之內部所產生的氣流而芯材之玻璃纖維的一部分浮游,有可能停留於熱焊接位置的情況。在此情況,變成在熱焊接位置夾入玻璃纖維的狀態進行熱焊接。在專利文獻2及專利文獻3,亦一樣地會發生在熱焊接位置夾入玻璃纖維的狀態進行熱焊接的情況。在熱焊接位置夾入玻璃纖維的狀態進行熱焊接的情況,會形成從密封部至外包材之內部的貫穿孔。在形成貫穿孔的情況,密封部之阻氣性降低,而真空隔熱材料內之真空度降低。因此,在以往之真空隔熱材料,無法長期地維持高隔熱性能。
又,在專利文獻1~3,亦可能有在熱焊接時在密封部夾入空氣的情況。在此情況,亦因為形成貫穿孔而真空隔熱材料內部之真空度降低,所以無法得到可長期地維持高隔熱性能之真空隔熱材料。
本發明係為了解決如上述所示之課題而開發的,其目的在於提供可防止從密封部至外包材之貫穿孔的形成,並可長期地維持高隔熱性能之真空隔熱材料、該真空隔熱材料之製造裝置以及使用該真空隔熱材料之隔熱箱。
本發明之真空隔熱材料係包括由纖維集合體所構成之芯材、至少吸附水分之水分吸附劑以及包覆該芯材與該水分吸附劑之外包材,並將該外包材之內部進行降壓密封的真空隔熱材料,其特徵為:將密封部形成於該外包材的周邊部,該密封部之至少一部分的截面係波狀,該波狀之相鄰之山頂部的間距及谷底部的間距是3mm以下。
又,本發明之真空隔熱材料的製造裝置係製造真空隔熱材料之製造裝置,該真空隔熱材料係包括由纖維集合體所構成之芯材;至少吸附水分之水分吸附劑;以及外包材,係由2片薄膜所構成,藉熱焊接將該2片薄膜之周邊部彼此密封,並包覆該芯材與該水分吸附劑之外包材;將該外包材之內部進行降壓密封;該製造裝置的特徵為:包括從上下將該2片薄膜之周邊部一面加熱一面推壓,進行熱焊接的上側壓焊治具及下側壓焊治具;該上側壓焊治具及該下側壓焊治具之各個的焊接面的截面係由波狀所構成;該波狀之相鄰之山頂部的間距
及該波狀之相鄰之谷底部的間距是3mm以下。
又,可在冰箱等之隔熱箱使用本發明之真空隔熱材料、或利用本發明之真空隔熱材料的製造裝置所製造的真空隔熱材料。
本發明之真空隔熱材料、利用本發明之真空隔熱材料的製造裝置所製造的真空隔熱材料以及使用本發明之真空隔熱材料的隔熱箱係具有可長期地維持高隔熱性能之效果。
1‧‧‧真空隔熱材料
2‧‧‧芯材
3‧‧‧外包材
30‧‧‧上側薄膜
31‧‧‧下側薄膜
3a、30a、31a‧‧‧熱焊接層
3b、30b、31b‧‧‧阻氣層
3c‧‧‧第1表面保護層
3d‧‧‧第2表面保護層
35‧‧‧薄膜寬
4‧‧‧水分吸附劑
5‧‧‧密封部
50a、51a‧‧‧山頂部
50b、51b‧‧‧山谷部
50c、51c‧‧‧稜線
9‧‧‧密封裝置
10‧‧‧上側壓焊治具
11‧‧‧下側壓焊治具
12‧‧‧降壓空間
13‧‧‧上側夾具
14‧‧‧下側夾具
40‧‧‧隔熱箱
41‧‧‧內箱
42‧‧‧外箱
43‧‧‧胺甲酸乙酯泡沫隔熱材料
第1圖係表示本發明之第1實施形態之真空隔熱材料的剖面圖。
第2圖係第1圖之真空隔熱材料的局部放大剖面圖。
第3圖係第1圖之真空隔熱材料之密封部截面的模式圖。
第4圖係第1圖之真空隔熱材料的平面圖。
第5圖係表示第1圖之真空隔熱材料的密封部之山頂部之間及谷底部之間的間隔(間距)與導熱率變化量之關係的圖形。
第6圖係表示第1圖之真空隔熱材料的密封部之鄰接的稜線所呈之角度與導熱率變化量之關係的圖形。
第7圖係表示第1圖之真空隔熱材料的外包材之密封部的寬度與導熱率變化量之關係的圖形。
第8圖係製造第1圖之真空隔熱材料之裝置的示意圖。
第9圖係第8圖之密封裝置的壓焊治具之在等待熱焊接時的剖面圖。
第10圖係第8圖之密封裝置的壓焊治具之在熱焊接時的剖面圖。
第11圖係本發明之第2實施形態之隔熱箱的剖面圖。
以下,一面參照第1圖~第4圖,一面說明本發明之第1實施形態的真空隔熱材料1。第1圖係表示真空隔熱材料1的剖面圖。第2圖係真空隔熱材料1的局部放大剖面圖。第3圖係真空隔熱材料1之密封部5之截面的模式圖。第4圖係真空隔熱材料1的平面圖。
真空隔熱材料1包括芯材2、包覆芯材2之阻氣性的外包材3、以及吸附外包材3之內部的水分之水分吸附劑4。藉熱密封等之密封方法將密封部5形成於外包材3的周邊部。在使外包材3之內部降壓至1~3Pa(pascal)的真空度的狀態形成密封部5,藉此,將外包材3密封。
作為芯材,可使用例如玻璃纖維、氧化鋁纖維、氧化矽-氧化鋁纖維、氧化矽纖維、岩棉、碳化矽纖維、不織布等之纖維集合體。此外,在第4圖,以透視圖表示芯材2。
外包材3係由上側薄膜30與下側薄膜31所構成,這些的周邊部被此被熱焊接,而形成密封部5。外包材3係被密封部5密封,芯材2係被外包材3封閉包覆。上側薄膜30至少具有熱焊接層30a及阻氣層30b。下側薄膜31至少具有熱焊接層31a及阻氣層31b。在密封部5,上側薄膜30之熱焊接層30a及下側薄膜31之熱焊接層31a係彼此被熱焊接。以下,
將熱焊接層30a及熱焊接層31a一起記述為熱焊接層3a。又,將阻氣層30b及阻氣層31b一起記述為阻氣層3b。
作為熱焊接層3a,可使用例如無延伸丙烯酸薄膜、高密度聚乙烯薄膜、直鏈狀低密度聚乙烯薄膜等。若考量在降壓密封步驟之密封品質的穩定性、抑制從熱焊接層3a的端部之氣體的侵入以及在將金屬箔用作阻氣層3b的情況之導熱所造成之從表面的熱洩漏,熱焊接層30a及熱焊接層31a之各個的厚度係以25μm~60μm為適當值。
作為阻氣層3b,可使用例如金屬、金屬氧化物、或者已蒸鍍有鑽石狀碳的塑膠薄膜、或金屬箔。外包材3係只要是為了降低氣體透過之目的所使用者,未限定為這些材料。又,作為對塑膠薄膜上之金屬氧化物蒸鍍材料,可使用例如氧化矽、氧化鋁。
亦可將第1表面保護層3c設置於阻氣層3b的外側。作為第1表面保護層3c,可利用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚丙烯薄膜、尼龍薄膜之延伸加工品等。亦可將尼龍薄膜等第2表面保護層3d設置於第1表面保護層3c的外側。藉由設置第1表面保護層3c及第2表面保護層3d,耐彎曲性、耐刺性等提高。又,外包材3之袋狀例如是四封袋、三角袋、三封袋、枕袋、中心膠帶密封袋。
作為水分吸附劑4,可使用例如被裝入透氣性佳之袋的氧化鈣(CaO)。水分吸附劑4係未限定為如此,亦可使用沸石等具有水分吸附性者。此外,在第4圖,以透視圖表示水分吸附劑4。
藉熱焊接設置於外包材3的周邊部之複數個密封部5中至少一個的截面是波狀。在密封部5的截面,沿著波之連續方向57交互地形成山與谷。山頂係相當於在厚度方向58的凸部,山谷係相當於在厚度方向58的凹部。若依據該構成,在藉熱焊接成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入玻璃纖維的狀態被熱焊接的情況,亦可藉山頂部5a之高度與谷底部5b之高度的高低差將玻璃纖維分開。因此,可防止從密封部5之端部3e至外包材3的內部之貫穿孔的形成,而可長期地維持隔熱性能。
從上側薄膜30之山頂部50a至在該山頂部50a所熱焊接之下側薄膜31之山頂部51a的寬度52a(即,是山頂部之厚度方向58的寬度,以下稱為頂部寬52a)、及從上側薄膜30之谷底部50b至在該谷底部50b所熱焊接之下側薄膜31之谷底部51b的寬度52b(即,是谷底部之厚度方向58的寬度,以下稱為底部寬52b)係比從上側薄膜30之稜線50c至在該稜線50c所熱焊接之下側薄膜31之稜線51c的寬度52c(即,是稜線之厚度方向的寬度,以下稱為稜線寬52c)更小。以下,將山頂部50a與山頂部51a一起記述為山頂部5a。又,將谷底部50b與谷底部51b一起記述為谷底部5b。若依據該構成,在山頂部5a和谷底部5b,變成易將玻璃纖維分開。又,在成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入玻璃纖維的狀態被熱焊接的情況,亦藉山頂部5a與谷底部5b將所夾入之空氣層分開。藉此,空氣滯留於稜線50c與稜線51c之間,而可防止從密封部5的端部3e至外包材3內部之貫穿孔的形
成。
又,山頂部5a位於比未被熱焊接的部分之上側薄膜30的上面3g,即外包材3之端部3e的上面3g更高的位置,而且,谷底部5b位於比未被熱焊接的部分之下側薄膜31的下面3h,即外包材3之端部3e的下面3h更低的位置較佳。若依據該構成,因為山頂部5a之高度與谷底部5b之高度的差變成更大,所以可將在熱焊接時成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間所夾入的玻璃纖維更確實地分開。
在第5圖表示真空隔熱材料1的密封部5之山頂部的間距53a及谷底部的間距53b與導熱率變化量之關係。根據穩態法以導熱率計測量真空隔熱材料1的導熱率。量測溫度條件係高溫側37.7℃、低溫側10℃、平均溫度23.85℃。將真空隔熱材料1之剛製作後的導熱率量測值設定為起始導熱率(λa),將在固定於固定溫濕度的恆溫恆濕槽經過固定期間後的導熱率設定為老化後導熱率(λb),評估是其差的導熱率變化量(λb-λa)。在間距53a及53b是3mm以下的情況,導熱率變化量是0.5mW/m.K,但是隨著從3mm變大,導熱率變化量增加。在3.5mm的情況,導熱率變化量成為3mm的情況之約2倍。因此,為了抑制導熱率之隨時間的惡化,形成於密封部5之相鄰的山頂部5a之間距53a及相鄰的谷底部5b之間距53b係3mm以下較佳。
在將密封部5的寬度(以下以密封寬度稱之)54與角度55固定的情況,使間距53a及53b變小時,山頂部5a的位置變低,谷底部5b的位置變高。因此,熱焊接層30a與熱
焊接層31a之熱焊接長度(以下以有效焊接長度稱之)變短。反之,使間距53a及53b變大時,山頂部5a的位置變高,谷底部5b的位置變低。因此,有效焊接長度變長。當有效焊接長度變長時,從外包材3的端部3e所侵入之氣體的透過阻力增大,因為氣體之透過速度變低,所以隨著時間經過透過至外包材3內之氣體的量減少。另一方面,因為對密封部寬度54之有效焊接長度的比例,即密封部5的變形變大,所以在阻氣層3b之蒸鍍部分或金屬箔發生龜裂,從外包材3之表面的氣體透過速度增大。若間距53a及53b超過3mm,密封部5之變形的影響比有效焊接長度變長所造成之從外包材3之端部3e的氣體透過速度更大。因此,認為在阻氣層3b發生龜裂,從外包材3之表面的氣體透過速度之增大的影響變大。因此,為了不使真空隔熱材料1之老化性隔熱性能變差,將間距53a及53b設定為3mm以下較佳。
在第6圖表示真空隔熱材料1的密封部5之鄰接的稜線50c所呈之角度55與導熱率變化量之關係。量測溫度條件及導熱率變化量之定義係與在第5圖所說明者相同。在角度55為90~160°的範圍,導熱率變化量是0.5mW/m.K以下,但是在超出該範圍的情況,導熱率變化量增加至2倍以上。因此,為了抑制導熱率之老化性惡化,角度55位於90~160°的範圍內較佳。為了使熱焊接部5a所夾入之玻璃纖維分開,需要角度55是160°以下。若角度55超過160°,因為成為玻璃纖維之彈性變形區域的範圍內,所以無法將玻璃纖維分開。另一方面,若角度55未滿90°,在阻氣層之蒸鍍或金屬箔發生龜
裂,認為從密封部5的表面之氣體透過速度增大。因此,為了不使真空隔熱材料1之老化性隔熱性能變差,相鄰之稜線50c所呈的角度是90°以上且160°以下較佳。
在第7圖表示真空隔熱材料1的外包材3之密封部寬度54與導熱率變化量之關係。量測溫度條件及導熱率變化量之定義係與在第5圖所說明者相同。在密封部寬度54為5~50mm的範圍,導熱率變化量是0.5mW/m.K以下,但是在超出該範圍的情況,導熱率變化量增加至2倍以上。因此,為了抑制導熱率之老化性惡化,密封部寬度54位於5~50mm的範圍內較佳。
又,從維持真空隔熱材料1之密封部5附近的外包材3之強度的觀點,從芯材2之端部2a至密封部5的芯材2側之端部5d的距離是10mm以上且100mm以下較佳。
作為用以將密封部5形成於外包材3之周邊部的熱焊接方法,可使用是外部加熱方式的熱密封法、瞬間密封法。使用其中可在比其他的方式更短的時間焊接之熱焊接法較佳。作為熱焊接法,例如有熱板密封、旋轉輥密封、皮帶密封,但是熱板密封或旋轉輥密封較佳。若依據熱板密封方式,可在短時間進行熱密封。
第8圖係進行根據熱板密封方式之熱焊接來製造真空隔熱材料1之密封裝置9的示意剖面圖。藉密封裝置9之熱焊接係利用在內部具備加熱器之金屬製的上側壓焊治具10與下側壓焊治具11,藉由對上側薄膜30之周邊部的熱焊接部30b(第2圖)和下側薄膜31之周邊部的熱焊接部31b(第2圖)
一面加熱,一面推壓來進行。亦可在該熱焊接之前,上側夾具13及下側夾具14經由上側薄膜30及下側薄膜31從上下壓縮並固定芯材2以下,將熱焊接前之等待時稱為熱焊接等待時,將進行熱焊接時稱為熱焊接時。藉熱焊接,將密封部5形成於外包材3的周邊部。上側壓焊治具10及下側壓焊治具11之各個之焊接面的截面形狀係複數個波狀,成為交互地形成山與谷的形狀,但是在第8圖圖示成省略此形狀。在第9圖及第10圖表示該形狀。此外,只要上側壓焊治具10及下側壓焊治具11中至少一方在內部具備加熱器即可。為了避免密封壓力成為不均勻,可將上側壓焊治具10及下側壓焊治具11中之一方作成在內部具備加熱器,並在表面具備矽橡膠片的壓焊治具。
在熱焊接部5a使用無延伸丙烯酸薄膜的情況,熱焊接時之加熱器溫度係170~210℃較佳。熱焊接處理後,經由用以除去水分的乾燥步驟,水分吸附劑4被插入外包材3內。然後,在外包材3之內部被降壓至1~3Pa(pascal)的狀態,利用熱密封等將開口部密封,藉此,得到真空隔熱材料1。該開口部係存在於上側薄膜30及下側薄膜31之四邊中之未焊接的一邊。此外,在乾燥步驟之乾燥條件係可除去芯材2之水分與包覆芯材2之外包材3之水分的條件,例如以100℃加熱2小時即可。此外,只要是可除去芯材2之水分與包覆芯材2之外包材3之水分的條件,未限定為此條件。又,水分吸附劑4係亦可在經過乾燥步驟後被插入,亦可在乾燥步驟之前或藉密封裝置9之熱焊接步驟之前被插入。
以下,一面參照第9圖,一面說明在熱焊接等待
時之密封裝置9的上側壓焊治具10及下側壓焊治具11。上側壓焊治具10之壓焊面10d的截面形狀及下側壓焊治具11之壓焊面11d的截面形狀分別是波狀,即交互地形成山與谷的形狀。在第9圖,表示上側壓焊治具10之山頂部10a、谷底部10b以及從山頂部10a至谷底部10b的稜線10c。又,表示下側壓焊治具11之山頂部11a、谷底部11b以及從山頂部11a至谷底部11b的稜線11c。這些山與谷係沿著波之連續的方向17連續地形成。山係相當於波狀之波高方向18的凸部,谷係相當於波高方向18的凹部。在第9圖雖未圖示,芯材2與從上下夾入芯材2的上側薄膜30及下側薄膜31存在於上側壓焊治具10的壓焊面10d與下側壓焊治具11的壓焊面11d之間。在熱焊接等待時,上側壓焊治具10的壓焊面10d與下側壓焊治具11的壓焊面11d係彼此未接近,而上側薄膜30及下側薄膜31係未接觸。
以下,一面參照第10圖,一面說明在熱焊接等待時之密封裝置9的上側壓焊治具10及下側壓焊治具11。在熱焊接時,上側壓焊治具10的壓焊面10d與下側壓焊治具11的壓焊面11d係彼此接近,對從上下夾入芯材2之上側薄膜30及下側薄膜31(在第10圖係未圖示,參照第2圖)一面加熱一面推壓。利用該動作,對上側薄膜30之周邊部的熱焊接層30a與下側薄膜31之周邊部的熱焊接層31a進行熱焊接。上側壓焊治具10之相鄰之山頂部10a的間距23a、相鄰之谷底部10b的間距23b、下側壓焊治具11之相鄰之山頂部11a的間距23a、以及相鄰之谷底部11b的間距23b各自是3mm以下。又,將
相鄰之稜線10c所呈的角度24、及相鄰之稜線11c所呈的角度24分別設定為90°以上且160°以下較佳。又,上側壓焊治具10及下側壓焊治具11之沿著波之連續方向17的寬度25係5~50mm的範圍內較佳。
上側壓焊治具10之山頂部10a與下側壓焊治具11之山頂部10a之間的間隙(以下稱為頂部間隙)22a、及上側壓焊治具10之谷底部10b與下側壓焊治具11之谷底部10b之間的間隙(以下稱為底部間隙)22b係比上側壓焊治具10之山谷間的稜線10c與下側壓焊治具11之山谷間的稜線11c之間的間隙(以下稱為稜線間隙)22c更小。又,頂部間隙22a及底部間隙22b係比從上側薄膜30之上面至下側薄膜31之下面的寬度35(以下稱為薄膜寬35)更小。藉此,真空隔熱材料1之密封部5的厚度係在密封部5之山頂部5a及谷底部5b變成最薄。將此部分稱為薄部55。密封部5係在外包材3之中氣體透過度最大,而對真空隔熱材料1之老化隔熱性能影響大的部分。藉由將薄部55設置於密封部5,從外包材3的端部所侵入之氣體的透過阻力變大,而氣體透過度變低。藉此,在外包材3內隨著時間經過透過的氣體量減少,而可在長期發揮優異的隔熱性能。
在習知技術,在上下薄膜間夾入玻璃纖維的狀態熱焊接層彼此被熱焊接的情況,在密封部形成貫穿孔。尤其,在形成貫穿外包材的內外之貫穿孔的情況,從外包材的端部經由貫穿孔隨著時間經過侵入外包材之內部之氣體的量增加,而真空隔熱材料之老化性隔熱性能變差。又,在習知技術,在上
下薄膜間夾入玻璃纖維的狀態被熱焊接的情況亦一樣地形成貫穿孔,而真空隔熱材料之老化性隔熱性能變差。
相反地,若依據本實施形態之真空隔熱材料1,可防止從密封部5的端部3e至外包材3的內部之貫穿孔的形成。在真空隔熱材料1,藉熱焊接形成於外包材3之周邊部的密封部5之截面是波狀,即山與谷所連續的形狀。若依據該構成,在藉熱焊接成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入玻璃纖維的狀態被熱焊接的情況,亦可藉山頂部5a之高度與谷底部5b之高度的高低差將玻璃纖維分開。因此,可防止從密封部5之端部3e至外包材3的內部之貫穿孔的形成,而可長期地維持真空隔熱材料1之隔熱性能。
又,在真空隔熱材料1,可將形成於密封部5之相鄰的山頂部5a之間距53a及相鄰的谷底部5b之間距53b設定為3mm以下。若依據該構成,可一面防止在阻氣層3b之蒸鍍部分或金屬箔發生龜裂,一面使氣體之透過阻力增加,而可抑制真空隔熱材料1之導熱率的老化性惡化。
又,在真空隔熱材料1,可將形成於密封部5之相鄰之稜線10c所呈的角度24、及相鄰之稜線11c所呈的角度24分別設定為90°以上且160°以下。若依據該構成,可一面防止在阻氣層3b之蒸鍍部分或金屬箔發生龜裂,一面可使在熱焊接時在上側薄膜30與下側薄膜31之間所夾入之玻璃纖維分開,而可抑制導熱率的老化性惡化。
又,在真空隔熱材料1,可將密封部寬度54設定為5~50mm的範圍內。若依據該構成,可提高導熱率之老化性
惡化的抑制效果。
又,在真空隔熱材料1,可將從芯材2之端部2a至密封部5的芯材2側之端部5f的距離設定為10mm以上且100mm以下。若依據該構成,可一面維持真空隔熱材料1之密封部5附近的外包材3之強度,一面可使在熱焊接時在上側薄膜30與下側薄膜31之間所夾入之玻璃纖維分開,而可抑制導熱率的老化性惡化。
又,在真空隔熱材料1,可使頂部間隙52a及底部間隙52b比稜線間隙52c更小。若依據該構成,在山頂部5a與谷底部5b,易使玻璃纖維分開。又,在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入空氣的狀態被熱焊接的情況,亦利用山頂部5a與谷底部5b使所夾入之空氣的層分開。藉此,空氣滯留於稜線間隙52c,而可防止從密封部5之端部3e至外包材3的內部之貫穿孔的形成。
又,在真空隔熱材料1,可使密封部5之山頂部5a位於比未被熱焊接的部分之上側薄膜30的上面3g,即外包材3之端部3e的上面3g更高的位置,而且,使密封部5之谷底部5b位於比未被熱焊接的部分之下側薄膜31的下面3h,即外包材3之端部3e的下面3h更低的位置。若依據該構成,因為山頂部5a之高度與谷底部5b之高度的差變成更大,所以可將在熱焊接時成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間所夾入的玻璃纖維更確實地分開。
若依據本實施例之密封裝置9,可製造可在長期間維持導熱率的真空隔熱材料1。在密封裝置9,上側壓焊治具
10及下側壓焊治具11之截面係波狀所連續之形狀,即山與谷所連續之形狀。若依據該構成,即使是在成為密封部5的部分之在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入玻璃纖維的狀態被熱焊接的情況,亦可藉密封部5之山頂部5a的高度與谷底部5b之高度的高低差將玻璃纖維分開。因此,若依據密封裝置9,不會形成從密封部5之端部3e至外包材3的內部之貫穿孔,而可製造可長期地維持隔熱性能之真空隔熱材料1。
又,在密封裝置9,可將上側壓焊治具10之相鄰之山頂部10a的間距23a、相鄰之谷底部10b的間距23b、下側壓焊治具11之相鄰之山頂部11a的間距23a、以及相鄰之谷底部11b的間距23b各自設定為3mm以下。若依據該構成,在阻氣層3b之蒸鍍部分或金屬箔不會發生龜裂,而且在密封部5之氣體的透過阻力變高,而可製造可在長期間維持導熱率之真空隔熱材料1。
又,在密封裝置9,可將相鄰之稜線10c所呈的角度24、及相鄰之稜線11c所呈的角度24分別設定為90°以上且160°以下。若依據該構成,在阻氣層3b之蒸鍍部分或金屬箔不會發生龜裂,而且不會形成從密封部5至芯材2的貫穿孔,而可製造可長期地維持隔熱性能之真空隔熱材料1。
又,在密封裝置9,可將上側壓焊治具10及下側壓焊治具11之沿著波之連續方向17的寬度25設定為5~50mm的範圍內。若依據該構成,可製造可在長期間維持導熱率之真空隔熱材料1。
又,在密封裝置9,可使上側壓焊治具10及下側
壓焊治具11所呈之頂部間隙52a及底部間隙52b比稜線間隙52c更小。若依據該構成,在山頂部10a及11a、與谷底部10b及11b,易使真空隔熱材料1之在上側薄膜30與下側薄膜31之間所夾入之玻璃纖維分開。又,在上側薄膜30與下側薄膜31之間夾入空氣的狀態被熱焊接的情況,亦在山頂部10a及11a、與谷底部10b及11b,使所夾入之空氣的層分開。藉此,空氣滯留於稜線間隙52c,不會形成從密封部5之端部3e至外包材3的內部之貫穿孔,而可製造可長期地維持隔熱性能之真空隔熱材料1。
此外,若在第4圖之外包材3的四邊中之至少一邊所設置之密封部5的截面是波狀,可得到維持真空隔熱材料1之隔熱性能的效果。藉由將設置於四邊之全部之密封部5的截面作成波狀,可使隔熱性能的維持效果變成最大。
第11圖係本發明之第2實施形態之隔熱箱40的剖面圖。隔熱箱40例如是冰箱。在隔熱箱40,將真空隔熱材料1配設於由內箱41與外箱42所構成之閉空間內的一部分,而該內箱41係由ABS樹脂所構成,該外箱42係由鋼板所構成,並將胺甲酸乙酯泡沫隔熱材料43發泡充填於配設真空隔熱材料1之空間以外的空間。此外,本實施形態之真空隔熱材料1係第1實施形態之真空隔熱材料1。真空隔熱材料1係可利用第1實施形態之製造方法來製造。在隔熱箱40是冰箱的情況,因為第6圖所示之部分以外的部分係與在一般之冰箱所使用的構成一樣,所以省略圖示及說明。若依據本實施形態之
隔熱箱40,具有可長期地維持優異之隔熱性能,進而可使耗電力變小之效果。
3e‧‧‧端部
3g‧‧‧上面
3h‧‧‧下面
5‧‧‧密封部
5a、50a、51a‧‧‧山頂部
5b、50b、51b‧‧‧谷底部
30‧‧‧上側薄膜
31‧‧‧下側薄膜
35‧‧‧薄膜寬
50c、51c‧‧‧稜線
52a‧‧‧頂部寬
52b‧‧‧底部寬
52c‧‧‧稜線寬
53a、53b‧‧‧間距
54‧‧‧密封部寬度
55‧‧‧薄部
57‧‧‧連續方向
58‧‧‧厚度方向
Claims (11)
- 一種真空隔熱材料,包括由纖維集合體所構成之芯材、至少吸附水分之水分吸附劑以及包覆該芯材與該水分吸附劑之外包材,並將該外包材之內部進行降壓密封的真空隔熱材料:將密封部形成於該外包材的周邊部,該密封部之至少一部分的截面係波狀,該波狀之相鄰之山頂部的間距及谷底部的間距是3mm以下;該波狀之山頂部之厚度方向的下限位於比該外包材之端部的上面更高的位置,而且該波狀之谷底部之厚度方向的上限位於比該外包材之端部的下面更低的位置。
- 如申請專利範圍第1項之真空隔熱材料,其中該波狀之相鄰的稜線所呈之角度係90°以上且160°以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料,其中該密封部的該波狀之沿著波之連續方向的寬度係5mm以上而且30mm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料,其中從該芯材之端部至該密封部之該芯材側之端部的距離係10mm以上而且100mm以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之真空隔熱材料,其中該波狀之山頂部之厚度方向的寬度、及該波狀之谷底部之厚度方向的寬度係比該波狀之稜線之厚度方向的寬度更小。
- 一種製造真空隔熱材料之真空隔熱材料的製造裝置,該真空隔熱材料係包括由纖維集合體所構成之芯材;至少吸附 水分之水分吸附劑;以及外包材,係由2片薄膜所構成,藉熱焊接將該2片薄膜之周邊部彼此密封,並包覆該芯材與該水分吸附劑之外包材;將該外包材之內部進行降壓密封;該製造裝置係:包括從上下將該2片薄膜之周邊部一面加熱一面推壓,進行熱焊接的上側壓焊治具及下側壓焊治具;該上側壓焊治具及該下側壓焊治具之各個的焊接面的截面係由波狀所構成;該波狀之相鄰之山頂部的間距及該波狀之相鄰之谷底部的間距是3mm以下。
- 如申請專利範圍第6項之真空隔熱材料的製造裝置,其中該波狀之相鄰的稜線所呈之角度係90°以上且160°以下。
- 如申請專利範圍第6或7項之真空隔熱材料的製造裝置,其中該波狀之波之連續方向的寬度係5mm以上而且50mm以下。
- 如申請專利範圍第6或7項之真空隔熱材料的製造裝置,其中在熱焊接時之該上側壓焊治具之山頂部與該下側壓焊治具的山頂部之間的間隙、及該上側壓焊治具之谷底部與該下側壓焊治具的谷底部之間的間隙係比該上側壓焊治具之稜線與該下側壓焊治具的稜線之間的間隙更小。
- 一種隔熱箱,使用如申請專利範圍第1至5項中任一項的真空隔熱材料。
- 一種隔熱箱,使用如申請專利範圍第6或7項之真空隔熱材料的製造裝置所製造的真空隔熱材料。
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