真空隔热件、具备其的隔热箱体以及真空隔热件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及真空隔热件、具备其的隔热箱体以及真空隔热件的制造方法。
【背景技术】
[0002]近年来，作为地球环境问题的温暖化的对策积极进行着推进节能的活动。特别是关于利用温冷热的设备，从有效利用热的观点，普及了具有优异的隔热性能的真空隔热件。
[0003]真空隔热件以如下方式得到:将具有气体阻隔性的2张层压膜加工为袋状，在袋内插入如玻璃纤维、二氧化硅粉末等这样构成气相容积比率高的微细的空隙的芯材，将芯材减压密封。
[0004]通过将这样以芯材构成的空隙径减小至小于在减压下的气体分子的平均自由程，气体的热传导份变小。另外，Imm左右的微细的空隙时，对流热传递份的影响能够忽略。而且，室温附近，由于辐射成分的影响轻微，真空隔热件的热传导为芯材的固体传热份和在空隙内稍微残留的气体的热传导份，与聚氨酯泡沫、玻璃棉等的常压隔热材料相比，显示非常高的隔热效果。
[0005]另外，为了维持以芯材构成的空隙的减压状态，层压膜包括:用于阻止气体或水蒸气的透过的气体阻隔膜的、用于保护气体阻隔膜的一个面的保护膜；和设置于气体阻隔膜的另一面的、用于将层压膜加工为袋状的热熔接膜。
[0006]然而，如上所述构成的真空隔热件，大气中的气体或水蒸气经由热熔接膜或气体阻隔膜透过，真空隔热件内部的真空度降低，所以气体的热传导份的影响变大。由此，存在真空隔热件的隔热效果逐年劣化的课题。
[0007]因此，为了解决上述课题，提出了在包装袋中封入隔热性芯材并将内部真空密封的真空隔热件，其中，包装袋由包括聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层、尼龙膜层、铝箔层、高密度聚乙烯膜层的层叠膜和包括具有多层无机氧化物蒸镀层的阻隔膜层、尼龙膜层、具有多层无机氧化物蒸镀层的阻隔膜层、高密度聚乙烯膜层的层叠膜构成，使上述高密度聚乙烯膜层为内侧(例如，参照专利文献I)。
[0008]另外，为了解决上述课题，提出了由具备气体阻隔层和粘接层的膜构成外皮体、并且在上述外皮体的密封部分使上述粘接层相互粘接而成的粘接部设置将其一部分薄壁化的薄壁条部的真空隔热面板(例如，参照专利文献2)。
[0009]图14是专利文献2中所公开的真空隔热面板的截面图。另外，图15是一并表示图14所示的真空隔热面板的制造工序和密封用治具的截面图。
[0010]如图14所示，在专利文献2中公开的真空隔热面板101，设置具有气体阻隔层102和粘接层103的外覆体104的密封部分的粘接层103的一部分形成为薄壁的薄壁条部105。该薄壁条部105通过使用如图15所示的密封用治具106而对密封部分的外覆体104的一部分特别强地加压来形成，所以形成为卷绕外覆体104的全周。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特许第4649969号公报
[0014]专利文献2:日本实开昭62 — 141190号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的课题
[0016]因此，高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比，夹杂物密封性差，所以使用纤维状的芯材时，芯材的碎渣与热熔接膜一起热熔接，则存在芯材的碎渣没有被热熔接膜充分掩埋的担心。因此，专利文献I中所公开的将高密度聚乙烯膜层配置于2张层压膜的两方的真空隔热件中，具有气体或水蒸气容易从芯材的碎渣与热熔接膜的间隙侵入这样的第I课题。
[0017]另外，高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比，柔软性差，所以使用由玻璃纤维构成的芯材时，存在没有纤维化的玻璃块容易穿透层压膜而形成贯通孔的担心。因此，专利文献I所公开的真空隔热件中，具有存在气体或水蒸气通过贯通孔侵入这样的担心的第2课题。
[0018]另一方面，专利文献2所公开的真空隔热面板中，在制造时，如图15所示，由于用具有角状的突出部的密封用治具106进行挤压，存在在薄壁条部105产生角部107的担心。并且，在薄壁条部105产生角部107时，具有存在在该部分产生裂纹，从裂纹促进随时间变化大气气体成分向真空隔热面板101内部侵入的担心这样的第3课题。
[0019]特别是，在专利文献2中所公开的真空隔热面板中，从真空隔热面板的厚度方向看，突起部配置为相互相对，所以容易在薄壁条部105产生角部107。
[0020]这里，角部107是指将密封部分在平行于外覆体104的厚度方向的平面切断时的截面，形成产生于薄壁条部105的边界及其附近、伴随粘接层103的厚度变化而形成的角形状的部位(曲率大的部位)。
[0021]本发明的目的在于提供能够解决上述第I?第3课题中至少一个课题的真空隔热件、具备其的隔热箱体、以及真空隔热件的制造方法。
[0022]用于解决课题的方法
[0023]为了实现上述目的，本发明的真空隔热件的特征在于，包括包含无机纤维的芯材、在内表面具有第I热熔接层的第I层压膜、和在内表面具有第2热熔接层的第2层压膜，上述第I热熔接层的密度小于上述第2热熔接层的密度。
[0024]由此，通过改变相对的层压膜的热熔接层的密度，密度小的第I热熔接层能够对真空隔热件赋予夹杂物密封性和对玻璃的耐穿孔性。另外，相对密度高的第2热熔接层能够赋予将向真空隔热件侵入的气体或水蒸气的量抑制降低的作用。
[0025]这样，本发明的真空隔热件中，具有相对密度小的第I热熔接层的第I层压膜改善夹杂物密封性和耐穿孔性，另一方面，具有相对密度高的第2热熔接层的第2层压膜将向真空隔热件侵入的气体或水蒸气的量抑制降低，由此，经过长期也能够高度保持隔热效果。
[0026]另外，本发明的隔热箱体包括上述真空隔热件、外箱和内箱，上述真空隔热件配置成上述第I层压或上述第2层压的外表面固定于上述内箱的与上述外箱相对的面，在上述外箱和上述内箱之间的除了配置有上述真空隔热件的部分以外的剩余空间填充发泡隔热材料。
[0027]而且，本发明的真空隔热件的制造方法包括:制作在内表面具有第I热熔接层的第I层压膜、和在内表面具有密度比上述第I热熔接层的密度大的第2热熔接层的第2层压膜的步骤(A);将上述第I层压膜的内表面和上述第2层压膜的内表面以相互接触的方式配置，来制作层叠体的步骤(B);和对上述层叠体的周缘部的至少一部分进行加热压缩，使上述第I热熔接层和上述第2热熔接层热熔接的步骤(C)。
[0028]发明效果
[0029]采用本发明的真空隔热件、包括其的隔热箱体、和真空隔热件的制造方法，能够改善真空隔热件的夹杂物密封性和耐穿孔性。另外，通过将向真空隔热件侵入的气体或水蒸气的量抑制降低，由此，经过长期也能够高度保持隔热效果。
【附图说明】
[0030]图1是示意性地表示本实施方式I的真空隔热件的概略结构的截面图。
[0031]图2是将图1所示的真空隔热件的密封部放大得到的截面图。
[0032]图3表示对改变热熔接层的密度时的真空隔热件的效果进行确认的结果。
[0033]图4是示意性地表示本实施方式2的真空隔热件的概略结构的截面图。
[0034]图5是将图4所示的真空隔热件的密封部放大得到的截面图。
[0035]图6表示对改变热熔接层的密度时的真空隔热件的效果进行确认的结果。
[0036]图7是示意性地表示本实施方式3的真空隔热件的概略结构的主视图。
[0037]图8是图7所示的A-A截面图。
[0038]图9是将图7所示的真空隔热件的密封部放大得到的截面图。
[0039]图10是示意性地表示制造本实施方式3的真空隔热件时使用的第I加热压缩治具的概略结构的截面图。
[0040]图11是示意性地表示本实施方式4的隔热箱体的概略结构的立体图。
[0041]图12是图11所示的B-B截面图。
[0042]图13是图11所示的C-C截面图。
[0043]图14是专利文献2所公开的真空隔热面板的截面图。
[0044]图15是一并表不图14所不的真空隔热面板的制造工序和密封用治具的截面图。
【具体实施方式】
[0045]下面，参照【附图说明】本发明的实施方式。此外，在所有的附图中，相同或者相当部分标注相同的符号，省略重复性的说明。另外，在全部附图中，有仅选择图示用于说明本发明所必须的构成要素，对于其他的构成要素省略图示的情况。此外，本发明不限定于以下的实施方式。
[0046](实施方式I)
[0047]本实施方式I的真空隔热件的特征在于，包括:包含无机纤维的芯材、在内表面具有第I热熔接层的第I层压膜、和在内表面具有第2热熔接层的第2层压膜，上述第I热熔接层的密度小于上述第2热熔接层的密度。
[0048]由此，通过改变相对的层压膜(外包覆材料)的热熔接层的密度，密度小的第I热熔接层能够对真空隔热件赋予夹杂物密封性和对玻璃的耐穿孔性。另外，相对密度高的第2热熔接层能够赋予将向真空隔热件侵入的气体或水蒸气的量抑制降低的作用。
[0049]另外，本实施方式I的真空隔热件的制造方法包括:制作在内表面具有第I热熔接层的第I层压膜、和在内表面具有密度比第I热熔接层的密度大的第2热熔接层的第2层压膜的步骤(A);将第I层压膜的内表面和第2层压膜的内表面以相互接触的方式配置，来制作层叠体的步骤(B);和对层叠体的周缘部的至少一部分进行加热压缩，使第I热熔接层和第2热熔接层热熔接的步骤(C)。
[0050]以下，边参照图1和图2边说明本实施方式I的真空隔热件的一例。
[0051][真空隔热件的结构]
[0052]图1是示意性地表示本实施方式I的真空隔热件的概略结构的截面图。图2是将图1所示的真空隔热件的密封部放大得到的截面图。
[0053]如图1所示，本实施方式I的真空隔热件I形成为矩形状，包括含有纤维的芯材2、吸附剂3、第I层压膜4a和第2层压膜4b。芯材2和吸附剂3收纳于由第I层压膜4a和第2层压膜4b构成的袋内，被减压密封。
[0054]另外，真空隔热件I包括将第I层压膜4a和第2层压膜4b的周缘部热熔接而成的密封部8。此外，密封部8中，有时后述的第I层压膜4a的第I热熔接层5a和第2层压膜4b的第2热熔接层5b热熔接而形成一个层的部分称为热熔接层5。
[0055]芯材2发挥作为真空隔热件I的骨架形成微细空间的作用，形成真空排气后的真空隔热件I的隔热部。本实施方式I中，作为芯材2，使用玻璃纤维(例如，玻璃棉)。
[0056]此外，本实施方式I中，作为芯材2，使用玻璃纤维，但不限定于此，例如，也可以使用岩棉、氧化铝纤维、和金属纤维等无机纤维、或聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等公知的材料。另外，使用金属纤维时，可以使用由金属之中热传导性比较低的金属构成的金属纤维。
[0057]期望纤维自身的弹性高、且纤维自身的热传导率低、并且使用工业上廉价的玻璃棉。而且，由于存在纤维的纤维直径越小则真空隔热件的热传导率降低的趋势，所以期望使用更小的纤维直径的纤维，但由于不是通用的，可以预想纤维的成本提高。因此，作为真空隔热件用的纤维，更优选由一般使用的比较廉价的平均纤维直径为3 μπι?6 μπι左右的集合体构成的玻璃棉。
[0058]吸附剂3是发挥吸附除去在真空包装后从芯材2的微细空隙向真空隔热件I中放出的残留气体成分、和向真空隔热件I内侵入的水分或气体的作用。作为吸附剂3，可以列举吸附除去水分的水分吸附剂和吸附大气气体等气体的气体吸附剂。
[0059]作为水分吸附剂，例如，能够使用氧化钙、或氧化镁等化学吸附物质、或沸石这样的物理吸附物质。另外，气体吸附剂包括能够吸附气体中所含的非冷凝性气体的吸附材料和容器。
[0060]作为吸附材料，可以列举由锆、钒和钨构成的合金、铁、锰、钇、镧和含有稀土类元素的一种元素的合金、Ba-Li合金、以及与金属离子进行了离子交换的沸石等。这些吸附材料在常温状态能够吸附空气中具有大概75%的氮，所以作为吸附剂3使用时，真空隔热件I能够得到高的真空度。
[0061]作为容器的材料，可以列举铝、铁、铜、不锈钢等的金属材料特别是从成本和操作性考虑，优选销。
[0062]如图2所示，第I层压膜4a具有第I热熔接层5a、气体阻隔层6a、和表面保护层7a，从内表面侧朝向外表面侧以该顺序配置。同样地，第2层压膜4b具有第2热熔接层5b、气体阻隔层6b、和表面保护层7b，从内表面侧朝向外表面侧以该顺序配置。此外，第I层压膜4a和第2层压膜4b发挥抑制大气气体从外部向真空隔热件I内部侵入的作用，发挥维持真空隔热件I的真空度的作用。
[0063]第I热熔接层5a和第2热熔接层5b发挥将第I层压膜4a和第2层压膜4b相互熔接、保持真空隔热件I内部的真空的作用。另外，第I热熔接层5a和第2热熔接层5b发挥保护气体阻隔层6a、6b不受由芯材2或吸附剂3引起的从真空隔热件I内部刺穿等的作用。
[0064]第I热熔接层5a和第2热熔接层5b以包含热可塑性树脂的热熔接膜构成，第I热熔接层5a构成为密度小于第2热熔接层5b。
[0065]