专利名称：真空绝热构件及使用它的绝热箱的制作方法
技术领域：
这样的真空绝热构件的处理性及绝热性能，受被插入在内 部的芯构件的材质的影响。作为真空绝热构件的芯构件，多利用二氧 化硅等粉末或聚氨酯等发泡体、纤维的集合体(纤维体)。其中，作为 纤维的原材料，利用了玻璃纤维或陶瓷纤维等无机纤维(例如参照专 利文献1及8)，或者聚丙烯纤维、聚乳酸纤维、芳香聚酰胺纤维、LCP (液晶聚合物)纤维、聚乙烯对苯二酸酯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤 维、纤维素纤维等有机纤维(例如参照专利文献2及7)。其中，将在绝热性能方面特别优良的玻璃纤维的集合体作 为真空绝热构件的芯构件使用已成为主流。而且，已使这样的无机纤 维或者有机纤维集合而构成纤维体，作为真空绝热构件的芯构件利用。 作为纤维体的形状，例如棉花状(纤维不规则地相互缠绕而一体化的
状态)、将薄片进行了积层的形状(例如参照专利文献3及4)、将薄片以纤维配置方向相互交替的方式进行了积层的形状(例如参照专利
文献5及6)等已被公开。
大，可以理解在绝热性能方面差。本发明是为了解决上述的课题而作出的，其目的在于提供 在处理性及绝热性能方面优良的真空绝热构件及使用它的绝热箱。 为了解决课题的手段芯构件3，在将塑料层压薄膜用作外包装构件1的真空绝 热构件100中，是承担支承大气压力来确保真空绝热构件100的内部 空间的作用、和将内部空间细小地分割以减小气体的热传导等的作用 的芯构件。在此实施方式l中，芯构件3成为重叠了多层纤维集合体 3a的多层结构。这样，就准备好了作为绝热方向的厚度方向和与该厚 度方向大致垂直地配置的纤维的配置方向。另外，从抑制气体的热传 导的观点出发，希望使真空绝热构件100的内部空间的距离能够比该 真空度中的空气分子的自由行程距离小。图3是放大表示芯构件3的纵截面结构的概略图。基于图 3对芯构件3的结构详细地进行说明。如图3所示，芯构件3是通过 以纤维没有在厚度方向上的重叠的方式使纤维集合体3a的各层成为 配置在一个方向的状态，并以使纤维大致正交的方式与上下地积层的 各层重叠来构成的。具体地讲，芯构件3是以纤维的方向大致垂直的 方式交替地积层纤维集合体3a来形成的，该纤维集合体3a是以纤维 彼此不重叠的方式向一个方向配置排列进行纺丝的纤维而形成的。另外，从图4及图5的测定结果可知在平均纤维间隔(P) 是平均纤维直径(d)的3倍至7倍的范围内，热传导率几乎不变，从 超过8倍之处起热传导率逐渐地增大，即传热性能变差。这被推定为是因为，随着将平均纤维间隔(P)扩大，以纤维彼此的接点为支点 的纤维的挠度变大，纤维朝向了厚度方向，并跨过各层之间产生了纤 维彼此接触。
实施方式3图8是表示适用于本发明的实施方式3的真空绝热构件100的纤 维集合体3c的俯视图。基于图8，对纤维集合体3c进行说明。如图8 所示，纤维集合体3c由长纤维无纺布构成。这样，通过由长纤维无纺 布构成纤维集合体3c，与纤维集合体3a及纤维集合体3b相比，具有 生产性高的优点。另外，纤维集合体3c的端部中的纤维的脱落或松散 少，能够进一步提高处理性。
实施方式5
图11是表示构成本发明的实施方式5的真空绝热构件100的纤维 集合体的纤维5的形状的模式图。基于图ll，对构成真空绝热构件100 的纤维集合体的纤维5进行说明。作为减少其他芯构件的固体传热的 方法，如已在日本特开2007- 285496号公报中公开的那样，使用空心 纤维的方法已被公开，但空心纤维因为纤维越长在制造真空绝热面板 时的空心部的排气性越差，所以具有生产性低的缺点。
图12是表示适用了使用截面形状为大致C字型形状的纤 维5构成的纤维集合体的真空绝热构件100的热传导率的测定结果的 表。基于图12，对作为适用了使用纤维5构成的纤维集合体的真空绝 热构件100的绝热性能评价而进行的热传导率的测定结果进行说明。 另外，在图12中， 一并表示了作为比较例将圆形截面的纤维用于芯构 件的真空绝热构件的热传导率。在此，所述的纤维5的外径及内径， 是指在真空包装后在大致C字型形状的开口部已关闭的状态下的外径 及内径。另外，芯构件3的密度是将作为芯构件3的纤维集合体的重 量除以真空绝热构件的内容积的结果。真空绝热构件的内容积是从真 空绝热构件的外尺寸减去外包装构件的厚度之后进行计算求出的。[0033从图12所示的测定结果能够确认在纤维5的内径尺寸 是纤维外径尺寸的20%至70%的情况下，能够使真空绝热构件100 中的芯构件3的体积比率减小，与是实心截面的纤维的情况相比，绝 热性能提高。而且，还可以知道在内径尺寸是纤维的外径尺寸的60% 至70%的情况下，表示出最优良的绝热性能。在数Pa至数十Pa左右 的真空度下使用的真空绝热构件中，由于芯构件的固体传热对绝热性能的影响大，所以，具有随着使纤维的内径增大而相同纤维外径中的 固体的体积比率减小的效果。[0034由此，绝热性能提高了，但另一方面，因为随着内径变大 截面惯性矩减小，所以刚性下降，以纤维彼此的交点为支点的挠曲增 加，同时，在纤维交点处的纤维体自身的压坏状况增加。因此，可以 认为真空绝热构件中的芯构件的密度，不按照因内径扩大导致的固体部分减少的计算那样地下降，而是以内径尺寸在纤维外径的60%至 70%的区域内的芯构件的密度190kg/m3为下限转为增加，绝热性能变 差。
权利要求
1. 一种真空绝热构件，其特征在于，具有芯构件和外包装构件，所述芯构件是积层纤维集合体而构成的，所述外包装构件具有阻气性，收容上述芯构件，其内部被抽成真空。
2. 如权利要求1所述的真空绝热构件，其特征在于，上述芯构件 是将以没有纤维重叠的方式将纤维的方向配置在一个方向而构成的上 述纤维集合体以纤维的方向大致正交的方式交替积层而构成的。
3. 如权利要求1所述的真空绝热构件，其特征在于，上述纤维集 合体是纤维的纺织结构。
4. 如权利要求1所述的真空绝热构件，其特征在于，上述纤维集 合体是无纺布。
5. 如权利要求4所述的真空绝热构件，其特征在于，将上述无纺 布的单位面积体积取为3.5cc/m2~13cc/m2。
6. 如权利要求1至5中的任一项所述的真空绝热构件，其特征在 于，将构成上述纤维集合体的纤维的截面形状作为大致三角形状。
7. 如权利要求1至5中的任一项所述的真空绝热构件，其特征在 于，将构成上述纤维集合体的纤维的截面形状作为大致C字型形状。
8. 如权利要求7所述的真空绝热构件，其特征在于，具有上述大 致C字型形状的上述纤维的开口部在关闭状态的内径尺寸为上述纤维 的外径尺寸的20% ~ 70%。
9. 如权利要求1至8中的任一项所述的真空绝热构件，其特征在 于，将放入在无纺布袋中的吸附剂收容在上述外包装构件内。
10. —种绝热箱，其特征在于，所述绝热箱使用了上述权利要求 l至9中的任一项所述的真空绝热构件。
全文摘要
一种真空绝热构件及使用它的绝热箱，其在处理性及绝热性能方面优良。真空绝热构件(100)具有将纤维集合体(3a)积层而构成的芯构件(3)、和具有阻气性并收容芯构件(3)使内部成为真空的外包装构件(1)。
文档编号F16L59/06GK101545572SQ200910003598
公开日2009年9月30日 申请日期2009年1月20日 优先权日2008年3月25日
发明者中野秀明, 安孙子尚平, 岩田修一, 辻原雅法, 野村京子, 高木司 申请人:三菱电机株式会社