真空絕熱板和冰箱的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種真空絕熱板和冰箱。一個實施方式的真空絕熱板具有：主體部，其具有由樹脂纖維制成的芯材；和補強部件，其被設置于所述主體部的外表面。
【專利說明】
真空絕熱板和冰箱[0001 ] 本申請以在先申請的日本專利申請第2015-053454號、第2015-053455號、第2015-053456 號、第 2015-053457 號、第2015-053458 號、第 2015-053459 號、第2015-053460 號、第 2015-047266號、第2015-050734號、第2015-052093號、第2015-053450號以及第2015-053451號所具有的優先權的利益為基準，并且要求該利益，它們的整個內容通過引用而包 含于本說明書中。
技術領域
[0002]本發明的在此說明的一個實施方式總體上來說涉及真空絕熱板(panel)和具有真空絕熱板的冰箱。【背景技術】
[0003]已知有將具有絕熱功能的芯材(core)收容于外包材內的絕熱板。另外，已想到了將構成絕熱板的主體部的芯材由纖維材料制成。作為制成芯材的纖維材料，通常使用例如玻璃(glass)纖維等這樣的具有較高強度的纖維材料。近年來，為了謀求絕熱性能的提高， 嘗試了由樹脂纖維制成芯材。不過，在由樹脂纖維制成芯材的情況下，與由玻璃纖維制成芯材的情況相比，存在強度變弱這樣的問題。
【發明內容】
[0004]本發明的實施方式提供即使是在由樹脂纖維制成芯材的情況下也能夠抑制強度降低的真空絕熱板和具有該真空絕熱板的冰箱。
[0005]實施方式的真空絕熱板和冰箱具有:主體部，其具有由樹脂纖維制成的芯材;和補強部件，其被設置于所述主體部的外表面。
[0006]根據上述結構，即使是在由樹脂纖維制成芯材的情況下也能夠抑制強度降低。【附圖說明】
[0007]圖1是實施方式的真空絕熱板中所使用的芯材和無紡布的示意圖。
[0008]圖2是表示實施方式的真空絕熱板的示意性的剖視圖。
[0009]圖3是表示實施方式的真空絕熱板的芯材的示意圖，(A)是分解立體圖，(B)是表示側視的概略圖。
[0010]圖4是表示實施方式的真空絕熱板的芯材的變形例的側視的示意圖。[〇〇11]圖5是表示粘貼有補強帶(tape)的真空絕熱板的示意性的圖。
[0012]圖6是表示粘貼有補強帶的真空絕熱板的變形例的示意性的圖。
[0013]圖7是表示實施方式的冰箱的絕熱箱體的示意性的立體圖。[〇〇14]圖8是表示實施方式的冰箱的真空絕熱板組的示意性的立體圖。【具體實施方式】
[0015]以下參照附圖對實施方式進行說明。在附圖中，相同符號表示相同或類似的部分。
[0016]圖1是表示本實施方式的真空絕熱板中所使用的芯材以及無紡布的示意圖。如圖1 所示，芯材10中層疊有多層無紡布11。該無紡布11由隨機纏繞的樹脂纖維12形成。樹脂纖維 12利用靜電紡絲法形成。利用靜電紡絲(electro-spinning)法形成的樹脂纖維12是其平均纖維直徑為約lMi左右的細纖維，是長度為外徑的1000倍以上的長纖維。另外，該樹脂纖維 12整體上不是直線狀、而是隨機(random)地彎曲而成的卷曲狀。因此，樹脂纖維12彼此易于纏繞，容易形成多層。通過利用靜電紡絲法，能夠同時進行樹脂纖維12的紡絲和無紡布11的形成。其結果是，能夠以較短的工時容易地形成芯材10。
[0017]另外，制成無紡布11的樹脂纖維12通過利用靜電紡絲法來容易地確保從納米到微米的極細外徑。因此，無紡布11的每1張的厚度變得非常薄，芯材10的厚度也變薄。在以往的玻璃纖維的情況下，纖維長度較短，纖維彼此的纏繞較少。因此，若使用玻璃纖維，則難以維持無紡布的形狀。另外，在玻璃纖維的情況下，通常難以同時進行玻璃纖維的紡絲和無紡布的形成。在使用以往的玻璃纖維的情況下，在使玻璃纖維分散到水中的狀態下以抄紙的要領來形成無紡布。若假設同時進行玻璃纖維的紡絲和無紡布的形成，則可形成厚度較大的棉狀無紡布，難以形成厚度小的較薄無紡布。
[0018]這樣，在本實施方式的情況下，芯材10用由層疊起來的多層制成的無紡布11形成。 芯材10是例如從幾百層到幾千層以上的無紡布11層疊而成的。形成本實施方式的無紡布11 的樹脂纖維12被形成為截面為大致均勻的圓形或橢圓形。
[0019]形成無紡布11的樹脂纖維12由密度比玻璃的密度小的有機系聚合物形成。通過由密度比玻璃的密度小的聚合物形成樹脂纖維12,能夠謀求樹脂纖維12的輕質化。無紡布11 也可以是將兩種以上的樹脂纖維12混紡而成的。作為利用混紡而形成的無紡布11的一個例子，可以使用聚苯乙烯(polystyrene)的纖維和芳香族聚酰胺系樹脂(注冊商標:凱芙拉 (KEVLAR))等。除了上述材料之外，無紡布11還可以用從聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、改性聚苯醚、間規聚苯乙烯、 液晶聚合物、脲醛樹脂、不飽和聚酯、多酚、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂以及包含它們的共聚物等之中選擇的1種或兩種以上的聚合物進行混紡而形成。
[0020]在利用靜電紡絲法形成樹脂纖維12的情況下，將上述聚合物制成溶液。作為溶劑， 可以使用例如異丙醇、乙二醇、環己酮、二甲基甲酰胺、丙酮、乙酸乙酯、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、己烷、甲苯、二甲苯、甲乙酮、二乙基甲酮、乙酸丁脂、四氫呋喃、二氧雜環己烷、吡啶等揮發性有機溶劑、水。另外，作為溶劑，既可以是從上述溶劑之中選擇的一種，還可以是多種混合而成。此外，可應用于本實施方式的溶劑并不限于上述溶劑。上述溶劑只不過是例示。
[0021]在該情況下，要混紡的樹脂纖維12均將外徑d設定成d<lwii。通過這樣地混紡多種樹脂纖維12,能夠謀求無紡布11的絕熱性、輕質化以及強度的提高。若無紡布11中形成于纏繞的樹脂纖維12相互之間的空隙的體積變小，則該空隙的數量反而增加。樹脂纖維12相互之間的空隙的數量越多，越可謀求絕熱性的提高。因此，對于無紡布11而言，優選將制成其的樹脂纖維12的纖維外徑d小徑化至納米級(nano-meter order)，達到dClyrn。通過這樣地使樹脂纖維12的外徑d小徑化，形成于樹脂纖維12相互之間的空隙的體積變小并且數量增加。通過這樣地小徑化，形成于纏繞的樹脂纖維12相互之間的空隙的體積變得更小，其數量進一步增加，可謀求無紡布11的絕熱性的提高。[〇〇22]樹脂纖維12中也可以添加例如硅氧化物、金屬的氫氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等各種無機填料。通過這樣地向樹脂纖維12中添加無機填料，能夠維持無紡布11的絕熱性且謀求強度的提高。具體而言，作為所添加的無機填料，也可以使用硅灰石、鈦酸鉀、硬硅鈣石、石膏纖維、鋁板、M0S(堿式硫酸鎂)、芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維、滑石、云母、玻璃鱗片等。
[0023]如圖2所示，由無紡布11形成的芯材10收容于袋狀的外包材13。外包材13例如由通過在1層或兩層以上的樹脂膜上蒸鍍金屬或金屬氧化物來使氣體透過性消失的氣密性片材制成。收容有芯材10的外包材13與芯材10—起在將內部減壓到接近真空的壓力之后被密封。由此，收容有芯材10的外包材13被形成為真空絕熱板14。并且，由芯材10和外包材13制成真空絕熱板14的主體部。在該情況下，為了使所形成的真空絕熱板14被壓癟的可能性降低，真空絕熱板14也可以在外包材13的內側收容有作為骨架的骨架構件。
[0024]如圖3所示，芯材10也可以在層疊后的一個面側設置有鋁箱15。如上所述那樣由無紡布11形成的芯材10在被收容到外包材13之后，通過對外包材13的內部進行減壓而被形成為真空絕熱板14。因此，真空絕熱板14有可能由于外包材13的內部的減壓而發生壓癟、變形。通過在無紡布11的一個面側設置鋁箱15,能夠提高芯材10的強度。由此，能夠降低因減壓而發生的壓癟、變形。另外，芯材10也可以如圖4所示那樣具有與無紡布11 一起層疊的玻璃纖維層16。玻璃纖維層16的強度高于由微細的樹脂纖維12形成的無紡布11的強度。因此， 通過層疊無紡布11和玻璃纖維層16,與僅由無紡布11形成芯材10的情況相比，雖然厚度、重量增加，但能夠降低因減壓而發生的壓癟、變形。此外，玻璃纖維層16并不限于圖4中所示的兩層，也可以是1層或3層以上。
[0025]并且，如圖5所例示那樣，本實施方式的真空絕熱板14在以芯材10為主體的主體部的外表面上設置有補強帶100。該補強帶100是補強部件的一個例子，包含例如由碳纖維 (carbon fiber)等制成的補強纖維材料。補強帶100通過含有補強纖維材料，其強度得以補強。因而，補強帶100具有極高的強度。并且，補強帶100粘合于真空絕熱板14的主體部的表面上，在該情況下，粘合于外包材13的表面上。在該情況下，真空絕熱板14呈長條的矩形狀。 并且，補強帶100沿著真空絕熱板14的長度方向以及寬度方向以格子狀粘貼。此外，例如，如圖6所示，補強帶100也可以以相對于真空絕熱板14的主體部的端面傾斜的方式粘貼。
[0026]根據本實施方式的真空絕熱板14,在以芯材10為主體的主體部的外表面上設置有補強帶100。因而，即使是在由樹脂纖維12制成芯材10的情況下，也能夠抑制強度的降低。 [〇〇27] 此外，樹脂纖維12也可以例如利用溶融紡絲法成形。溶融紡絲法是如下制造方法: 通過將樹脂纖維12的原料加熱而使其溶融，將溶融后的原料從噴嘴向空氣中或者水中擠出并進行冷卻，從而獲得樹脂纖維12。
[0028]接著，基于圖7和圖8對使用了上述的真空絕熱板14的冰箱進行說明。[〇〇29]冰箱40如圖7所示那樣具有前表面開口的絕熱箱體41。冰箱40在該絕熱箱體41中安裝有未圖示出的冷凍循環系統。另外，冰箱40具有:將絕熱箱體41分隔成多個儲藏室的未圖示出的分隔板;覆蓋儲藏室的前表面的未圖示出的絕熱門；以及可在儲藏室的內部前后移動的未圖示出的抽屜等。冰箱40的絕熱箱體41具有外箱42、內箱43以及夾在這些外箱42和內箱43之間的真空絕熱板組50。外箱42由鋼板形成，內箱43由合成樹脂形成。
[0030]真空絕熱板組50與冰箱40的絕熱箱體41的各壁部相對應地被分割。具體而言，真空絕熱板組50如圖8所示那樣被分割成左壁板51、右壁板52、頂板53、后壁板54以及底壁板 55。這些左壁板51、右壁板52、頂板53、后壁板54以及底壁板55均由上述的真空絕熱板14制成。并且，在各板51?55的主體部的表面上分別粘貼有補強帶100。在該情況下，補強帶100 以格子狀設置。但是，補強帶1〇〇粘貼于各板51?55的形態并不限于格子狀。[〇〇31] 左壁板51、右壁板52、頂板53、后壁板54以及底壁板55被組裝成真空絕熱板組50， 并被夾在外箱42和內箱43之間。在外箱42和內箱43之間在構成真空絕熱板組50的左壁板 51、右壁板52、頂板53、后壁板54以及底壁板55相互之間形成的間隙被未圖示出的絕熱性密封構件密封。密封構件例如由發泡性樹脂等形成。[〇〇32]這樣，冰箱40具有構成絕熱箱體41的真空絕熱板組50。真空絕熱板組50由上述的真空絕熱板14構成。因而，能夠進一步減輕厚度、重量并且確保較高的絕熱性能。另外，構成真空絕熱板組50的各板51?55分別被補強帶100補強。因而，能夠抑制各板51?55的強度降低，能夠構成強度極高的真空絕熱板組50。[〇〇33]另外，在將真空絕熱板14應用于冰箱40的情況下，補強帶100也可以制成包含具有熱固化性的粘合劑的結構。根據該結構，通過來自例如構成冷凍循環系統的一部分的未圖示出的散熱管的熱量，補強帶100的粘合劑固化，能夠更牢固地對真空絕熱板14的主體部進行補強。
[0034]另外，補強帶100也可以制成僅配置于真空絕熱板14的箱外側的面上的結構。并且，在該情況下，補強帶1〇〇也可以由所謂的雙面膠帶制成。根據該結構，補強帶1〇〇粘合于真空絕熱板14的主體部的表面以及外箱42的內面這兩者上。即，能夠利用補強帶100將真空絕熱板14的箱外側的面和外箱42的內表面固定，能夠將夾在外箱42和內箱43之間的真空絕熱板14牢固地固定。
[0035]補強帶100也可以制成僅配置于真空絕熱板14的箱內側的面上的結構。并且，在該情況下，也通過由雙面膠帶制成補強帶100,能夠使真空絕熱板14和內箱43之間的固定牢固。另外，通過在真空絕熱板14的箱外側以及箱內側這兩側的面上設置有由雙面膠帶制成的補強帶100,從而能夠將真空絕熱板14在箱外側以及箱內側這兩者處固定，能夠進行更牢固的固定。
[0036]本實施方式的真空絕熱板具有:主體部，其具有由樹脂纖維制成的芯材;和補強部件，其被設置于所述主體部的外表面。根據該結構，能夠對以芯材為主體的真空絕熱板的主體部進行補強，即使是在由樹脂纖維制成芯材的情況下，也能夠抑制強度的降低。
[0037]本實施方式是作為例子提出的，其意圖并不在于限定發明的范圍。這些新的實施方式能夠以其它的各種方式實施，在不脫離發明的主旨的范圍內能夠進行各種省略、置換、 變更。本實施方式及其變形包含于發明的范圍以及主旨中，并且包含于權利要求書所記載的發明及其等同的范圍中。
【主權項】
1.一種真空絕熱板，其具有:主體部，其以由樹脂纖維制成的芯材為主體;和 補強部件，其被設置于所述主體部的外表面。2.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件含有對該補強部件進行補強 的補強纖維材料。3.根據權利要求2所述的真空絕熱板，其中，所述補強纖維材料是碳纖維。4.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件是帶。5.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件以格子狀設置于所述主體部。6.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件相對于所述主體部的端面傾斜。7.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件粘合于所述主體部。8.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述補強部件包含具有熱固化性的粘合 劑。9.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述樹脂纖維由聚苯乙烯制成。10.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述樹脂纖維的平均纖維直徑小于1M1。11.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述樹脂纖維利用靜電紡絲法成形。12.根據權利要求1所述的真空絕熱板，其中，所述樹脂纖維利用溶融紡絲法成形。13.—種冰箱，其具有權利要求1?12中任一項所述的真空絕熱板。14.根據權利要求13所述的冰箱，其中，所述補強部件被設置于所述真空絕熱板的箱外 側。15.根據權利要求14所述的冰箱，其中，所述真空絕熱板被設置于內箱和外箱之間，所 述補強部件也粘合于所述外箱。
【文檔編號】F16L59/02GK105972389SQ201610134479
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月10日
【發明人】小島健司, 品川英司, 植松育生, 速水直哉, 大城健, 大城健一
【申請人】株式會社東芝, 東芝生活電器株式會社