專利名稱：真空絕熱材料以及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及真空絕熱材料以及其制造方法，尤其適用于使用邊材的真空絕熱材料以及其再循環(huán)制造方法。
背景技術：
近年來，從節(jié)能的觀點出發(fā)，冰箱或電視等的報廢家電產(chǎn)品的再循環(huán)成為極為重要的課題，涉及產(chǎn)業(yè)廢棄物的廢棄及涉及其構成材料的再循環(huán)利用，進行了各種各樣的配合。另外，從防止作為地球環(huán)境問題的溫室化的重要性出發(fā)，期望節(jié)能化，例如涉及冰箱，基于有效利用制冷這一觀點，需要具有優(yōu)越的絕熱性的絕熱材料，現(xiàn)狀是涉及真空絕熱材料的開發(fā)以及其處理方法也要進行各種各樣的配合。
有關使用了纖維材料的真空絕熱材料的邊材利用，有一種如專利文獻1(專利文獻1日本特開2004-60794號公報)所記載的方案。在該專利文獻1中，壓縮成形無機纖維聚合體，形成作為用粘結劑固定的芯材基礎的成形體，除去該成形體的邊材作成需要尺寸的薄板狀無機纖維聚合體，粉碎從成形體中取出芯材后剩余的無機纖維聚合體的邊材，作為薄板狀的無機纖維聚合體的中間層混入該粉碎物并將再次用粘結劑固定的材料作為芯材，通過將該芯材存放在外包覆材料(外被覆材料)內(nèi)并減壓外包覆材料內(nèi)部從而作成真空絕熱材料。采用該真空絕熱材料能夠減少邊材的浪費，并能夠有效利用資源。
但是，在該專利文獻1的真空絕熱材料中，由于在層疊的薄板狀無機纖維聚合體之間作為中間層混入了邊材的粉碎物，所以該中間層部分的粘結較弱，存在當搬運芯材時，在中間層部分發(fā)生剝離這一問題。另外，在霧化粘結劑并加熱壓縮成形時的電、熱能龐大，從地球溫室化的觀點出發(fā)，構成了對環(huán)境負擔大的真空絕熱材料。
另一方面，不是從不含有粘結劑的無機纖維聚合體中提取的邊材的再利用的例子，而是選擇要返回到原材料中進行再循環(huán)處理還是廢棄處理的任一種。任一種處理的情況，不含有粘結劑的無機纖維聚合體由于外形體積大但質(zhì)量小，所以回收搬運費用以及處理費用價錢較貴，造成其費用負擔較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，目的在于提供能夠改善芯材的搬運性、削減制作時的電、熱能以及實現(xiàn)通過再利用不含有粘結劑的邊材來削減成本的真空絕熱材料以及其制造方法。
為了達到上述目的的本發(fā)明的第一方式是在具有氣密性的外被覆材料內(nèi)存放了由纖維聚合體構成的芯材的真空絕熱材料，上述芯材是重疊了多個芯材的層疊體，由為將該層疊體作成需要尺寸而切斷為多個的第一芯材(絕熱體a)和設置在該第一芯材(絕熱體a)的至少單側一面上并保持形狀的一個或多個第二芯材(絕熱體b)構成，上述芯材，將用第一內(nèi)被覆材料(內(nèi)被覆材料a)包住上述第一芯材(絕熱體a)的材料和由不含有粘結劑的纖維聚合體構成的第二芯材(絕熱體b)層疊，并具備包住它們的第二內(nèi)被覆材料(內(nèi)被覆材料b)而構成，含有上述芯材的上述外被覆材料的內(nèi)部被減壓而成為真空狀態(tài)。
涉及本發(fā)明的第一方式的優(yōu)選具體構成例如下(1)上述第一芯材鋪滿以5mm以上～20mm以下切斷了邊材的矩形一邊寬度的邊材切斷品，并用上述第一內(nèi)被覆材料包住，相對上述芯材整體，比例為20重量％至80重量％。
(2)上述第一芯材在以作成需要尺寸的方式鋪滿多個上述邊材切斷品的狀態(tài)下用上述第一內(nèi)被覆材料包住，在壓縮以及減壓時為使上述邊材切斷品不從上述第一內(nèi)被覆材料中飛到外部，而保留上述第一內(nèi)被覆材料的開口面積的10％以上，以可吸排氣的形狀臨時止動密封，在上述第二內(nèi)被覆材料的內(nèi)部壓縮及減壓后，密封上述第二內(nèi)被覆材料。
(3)上述第一內(nèi)被覆材料是密度為0.910g/cm3且厚度為5～50μm的可熔敷的聚乙烯薄膜，將用上述第一內(nèi)被覆材料包住的上述第一芯材和上述第二芯材從而構成芯材層疊，并具有包住該芯材整體的上述第二內(nèi)被覆材料。
(4)上述第一內(nèi)被覆材料一同包住上述第一芯材和分布上述第一芯材中的粒狀吸附劑。
另外，本發(fā)明的第二方式是一種在具有氣密性的外被覆材料內(nèi)存放了由纖維聚合體構成的芯材的真空絕熱材料的制造方法，具備將比層疊的芯材小的纖維聚合體插入到第一內(nèi)被覆材料中得到第一芯材的工序；使上述第一芯材與由纖維聚合體構成的第二芯材重疊并層疊的工序；將上述第一芯材以及上述第二芯材一同插入第二內(nèi)被覆材料中的工序；密封上述第二內(nèi)被覆材料的開口的工序；以及將插入在上述第二內(nèi)被覆材料中的上述第一芯材以及上述第二芯材連同上述第一內(nèi)被覆材料以及上述第二內(nèi)被覆材料插入上述外被覆材料中并減壓內(nèi)部的工序。
涉及本發(fā)明的第二方式的優(yōu)選具體構成例如下(1)在壓縮以及減壓以使重疊了上述多個芯材的層疊體的初期厚度為50％以下之后，密封上述第二內(nèi)被覆材料，用上述外被覆材料包住該芯材，且解除上述第二內(nèi)被覆材料的密封，使上述外被覆材料的內(nèi)部減壓后，密封上述外被覆材料。再有，解除用上述外被覆材料包住的上述第二內(nèi)被覆材料的密封，上述芯材的外周長復原到與上述外被覆材料的內(nèi)周長實質(zhì)上相同的尺寸。
(2)通過具備將從在以規(guī)定形狀切斷上述無機纖維聚合體而得到第二芯材時產(chǎn)生的多個薄長方形的邊材或在真空絕熱材料的制造工序中產(chǎn)生的不良制品中除去異物得到的芯材切斷為多個而得到第一芯材的工序，進而可重復制造真空絕熱材料的工序。
根據(jù)本發(fā)明的真空絕熱材料以及其制造方法，能夠改善芯材的搬運性、減少制作時的電、熱能以及實現(xiàn)通過再利用不含有粘結劑的邊材來削減成本


圖1是第一實施方式的真空絕熱材料的剖視圖。
圖2是表示切斷了絕熱體(第二芯材)狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示組合了絕熱體a、絕熱體b以及吸附劑狀態(tài)的立體圖。
圖4是表示將芯材存放在內(nèi)被覆材料b中并進行減壓以及密封狀態(tài)的剖視圖。
圖5是用內(nèi)被覆材料b包住芯材狀態(tài)的立體圖。
圖6是表示由邊材制造絕熱體a工序的圖。
圖7是表示由邊材制造絕熱體a工序的圖。
圖8是第二實施方式的真空絕熱材料的剖視圖。
圖9是表示第一比較例的立體圖。
圖10是表示本實施例的真空絕熱材料的制造工序(再循環(huán)工序)的流程圖。
圖中1-外被覆材料；1a-耳部；2a-內(nèi)被覆材料a；2b-內(nèi)被覆材料b；3a-絕熱體a(邊材切斷品的結構)；3b-絕熱體b(新材料等的結構)；4-邊材切斷品；5-吸附劑；6-邊材；7-臨時止動密封部；9-最終密封；10a-芯材(邊材40％+上下新材料)；10b-芯材(邊材50％+單側新材料)；12-開放口；20-真空絕熱材料；30-計量容器；31-密封機；32-平滑轉動輥；33-除氣壓縮輥；34搬運傳送帶；35-沖壓板；36-型箱具體實施方式
以下，利用

本發(fā)明的多個實施方式。各實施方式圖中的相同符號表示相同部件或等效部件。
(第一實施方式)利用圖1～圖5說明本發(fā)明的第一實施方式的真空絕熱材料以及其制造方法。首先，參照圖1的同時說明涉及本實施方式的真空絕熱材料20的結構。圖1是本發(fā)明的第一實施方式的真空絕熱材料20的剖視圖。
該真空絕熱材料20具備芯材10a，以及存放該芯材10a并減壓內(nèi)部且熔敷周邊部再進行了密封的具有氣密性的外被覆材料1而構成。該真空絕熱材料用平板狀矩形板構成。
該芯材10a是重疊了多個絕熱體的層疊體，由為將該層疊體做成需要尺寸而切斷為多個的第一芯材(以下稱其為“絕熱體a”)3a；以及至少在單側一面配置有該被切斷為多個的絕熱體a3a并保持形狀的一個或多個的第二芯材(以下稱其為“絕熱體b”)3b。由絕熱體a構成的芯材被第一內(nèi)被覆材料(以下稱其為“內(nèi)被覆材料a”)2a所覆蓋。
絕熱體b是重疊無機纖維而構成的，以不含有粘結劑的狀態(tài)被使用，與被內(nèi)被覆材料a2a所覆蓋的絕熱體a層疊，并由包住芯材10a整體的第二內(nèi)被覆材料(以下稱其為“內(nèi)被覆材料b”)2b所覆蓋。
由于外被覆材料1其內(nèi)部被減壓，所以真空絕熱材料20可保持矩形的板形狀，不需要用粘結劑固定構成芯材10a的各個絕熱材料。因此，與使用粘結劑的現(xiàn)有的真空絕熱材料相比，在能夠削減制作時的電、熱能的同時，可實現(xiàn)通過再利用不含有粘結劑的邊材6來削減成本。
另外，如圖2以后的圖所示，絕熱體a3a使用在將無機纖維聚合體切斷為規(guī)定尺寸時的切下部分(邊材6)等。通過作成還將這樣的邊材收放在內(nèi)被覆材料a2a內(nèi)的結構，從而能夠作成芯材10a的搬運性優(yōu)越的結構。并且，通過不使用具有易吸濕性的無機粘結劑，絕熱體的水分進入變得非常少，能夠提供絕熱性能穩(wěn)定的真空絕熱材料。與此同時，不使用有機粘結劑，因而能夠防止因從有機粘結劑中發(fā)生的氣體而導致的絕熱性能的隨時間劣化。
作為互相重疊了平均纖維直徑為4μm的玻璃棉聚合體的層疊體而構成絕熱體b3b。絕熱體a3a使用從在將絕熱體b3b切斷為規(guī)定形狀時所產(chǎn)生的多個薄長方形邊材6(參照圖2)或在制造工序中判斷為不良制品的真空絕熱材料(例如，不符合尺寸的材料、不滿足絕熱性能的材料、或平面度低的材料等)中除去吸附劑等的異物再取出絕熱體b3b后的材料。一般地，在制造工序中，由于設想會有1％程度的不良制品，所以不必將這些作為廢棄處理，而實現(xiàn)內(nèi)部芯材的再利用。
再有，取代玻璃棉層疊體，還可以使用玻璃纖維、鋁纖維、硅鋁纖維等的無機纖維層疊體。
覆蓋了絕熱體a的內(nèi)被覆材料a2a是用可通過熱熔敷密封的厚度為25μm左右的合成薄膜制作的。具體地，使矩形薄板狀的薄膜重疊，熔敷三方的周邊部或者熔敷筒狀薄膜的底面部而形成為袋狀。由于將內(nèi)被覆a2a的厚度作成25μm左右，所以還可充分確保內(nèi)被覆材料a2a本身的柔軟性。
通過層疊絕熱材料a3a和由纖維聚合體構成的絕熱體b3b從而構成芯材10a，該絕熱材料a3a是通過將邊材6切斷為多個的邊材切斷品4裝入到內(nèi)被覆材料a2a而形成的，該芯材10a整體被裝入內(nèi)被覆材料b2b內(nèi)。此時，將裝入在內(nèi)被覆材料b2b內(nèi)的芯材10a壓縮、除氣并減壓之后，熱熔敷內(nèi)被覆材料b2b的芯材插入開口部。通過將內(nèi)被覆材料a2a的厚度做成25μm左右，從而在進行該熱熔敷時情況良好，還便于制作熱熔敷夾具。
另外，內(nèi)被覆材料a2a是將可熱熔敷的有機薄膜作成密度為0.910g/cm3以上的聚乙烯薄膜，并通過使它的厚度為5～50μm，從而能夠降低因壓縮密封芯材10a時的破損引起的不良泄漏，另外，能夠長時間保持壓縮密封后的負壓狀態(tài)。因此，向外被覆材料1插入前的芯材10a的操作變得容易，搬運性優(yōu)越，提高真空絕熱材料20的生產(chǎn)率。
再有，如后所述，內(nèi)被覆材料a2a作成臨時止動密封部(仮止めシ一ル)7。在臨時止動密封部7后即便進行壓縮·除氣的情況，通過使用厚度為25μm以上的內(nèi)被覆材料，從而能夠充分確保強度。
外被覆材料1由具備防止氣體透過的氣密層和設置在其內(nèi)側的熱熔敷用塑料層的層疊式薄膜構成。具體地，本實施方式的外被覆材料1由使用15μm的聚酰胺系合成纖維樹脂，將鋁金屬蒸鍍膜做成400～500，作為該蒸鍍膜的支持層使用12μm的聚對苯二甲酸乙酯樹脂，將鋁箔做成6μm，作為熔敷薄膜層使用了50μm的高密度聚乙烯樹脂的鋁薄膜構成，但不限于該構成。
芯材10a相對外被覆材料1無間隙地配設，并以具有實質(zhì)上與外被覆材料1的內(nèi)周長一致的外周長的方式存放在外被覆材料1內(nèi)。換言之，在外被覆材料1的三個邊上制作的耳部1a做成接近于芯材10a側面的較短結構。由此，即便不進行三個邊的耳部1a的折疊，也可構成能夠解除在因較大耳部而引起的冰箱組裝時的諸多問題的真空絕熱材料20。
其次，參照表示第一實施方式的各制造工序的圖2至圖7說明有關第一實施方式的真空絕熱材料20的制造方法。圖2是表示將絕熱體b3b切斷為規(guī)定形狀狀態(tài)的立體圖，圖3是表示組裝絕熱體b3b、邊材切斷品4以及吸附劑5狀態(tài)的立體圖，圖4是表示將芯材10a存放在內(nèi)被覆材料b2b中并進行減壓以及密封狀態(tài)的剖視圖，圖5是表示用內(nèi)被覆材料b2b包住芯材10a狀態(tài)的立體圖，圖6以及圖7是說明由邊材6制造絕熱體a工序的圖。
首先，如圖2所示，切斷未被用粘結劑固化的具有彈性的無機纖維層疊體的原材料的端部來制作絕熱體b3b。因此，該絕熱體b3b是用未被粘結劑固化的具有彈性的無機纖維的層疊體構成，同時，從絕熱體b3b中切斷的邊材6也是用未被粘結劑固化的具有彈性的無機纖維的層疊體構成。再有，在如圖2所示的例子中，由于切斷多個(兩張)原材料的端部6而同時制作多個絕熱體b3b，所以生產(chǎn)率較好，但根據(jù)需要還可以切斷一個原材料的端部制作絕熱體b3b。所制作的絕熱體b3b是矩形板狀，切斷的邊材6是薄長方形的切斷邊。
其次，如圖6、圖7所示，將從絕熱體b3b中切斷的邊材6在將薄長方形的切斷邊以將邊材的矩形一邊的寬度為5mm以上～20mm以下而切斷成邊材切斷品4，鋪滿邊材切斷品4，作為絕熱體a3a而再利用。切斷后的邊材切斷品4相對芯材10a整體的邊材切斷品4比例用計量容器30供給并計量。將計量后的邊材切斷品4和吸附劑5同時供給到內(nèi)被覆材料a2a中，從而能夠使吸附劑5廣范圍地分布內(nèi)被覆材料a2a中。
另外，為將層疊體作成需要的尺寸，為鋪滿多個邊材切斷品4并用內(nèi)被覆材料a2a包住，且在壓縮以及減壓時邊材切斷品4不從內(nèi)被覆材料a2a飛到外部，而通過保留10％以上的開口面積并用密封機31以可吸排氣的形狀將內(nèi)包覆材料a2a作成臨時止動密封部7，從而可將重疊了多個絕熱體a3a的層疊體抽成真空。
另外，在臨時止動密封部7后，如圖7所示，為了將由無機纖維構成的邊材切斷品4的絕熱體a3a做成平面，而在搬運傳送帶34的上面擠壓平滑轉動輥32，抑制邊材切斷品4表面的凹凸的同時能夠利用除氣壓縮輥33進行壓縮以及減壓。為了實現(xiàn)該效果，平滑轉動輥32隨著接近搬運方向的下游側而以與搬運傳送帶34的間隔變小的方式進行配置。另外，隨著接近下游側，與被搬運品的接觸面會變大。在圖7所示的例子中，下游側的平滑轉動輥32的數(shù)量變多。另外再有，在下游側配置除氣壓縮輥33，通過平滑轉動輥32進一步縮小與搬運傳送帶34的間隔，同時，加大與被搬運品的接觸面。
再有，組裝在與絕熱體b3b的規(guī)定形狀相同形狀的型箱36內(nèi)，即便使絕熱體a的厚度為初期的50％以下，如圖4所示，也熔敷內(nèi)被覆材料b2b的開放口12進行最終密封9。在利用沖壓板35除去壓力時，芯材10a要返回到原本的尺寸，但由于用沖壓將用內(nèi)被覆材料b2b包住的芯材10a壓縮并除氣，所以在內(nèi)被覆材料b2b內(nèi)部幾乎沒有空氣，即使要返回到原本的尺寸也不會膨脹。因此，芯材10a是板狀。
其次，如圖3所示，在所制作的絕熱體b3b的上面以用內(nèi)被覆材料a2a包住的絕熱體a3a左右不偏離且呈平面狀無間隙的方式重疊無機纖維聚合體，無機纖維聚合體中以將邊材6做成層疊體需要尺寸的方式鋪滿多個邊材切斷品4。再有，通過在其上面設置絕熱體b3b而構成芯材10a。換言之，可做成芯材10a，其通過在上下絕熱體b3b之間夾持并保持絕熱體a3a，同時能夠在絕熱體a3a中廣范圍地分布并保持粒狀的吸附劑5。這樣，即便是由具有外觀體積大但質(zhì)量少這一性質(zhì)的不含有粘結劑的無機纖維聚合體構成的邊材切斷品4，也能夠易于再次利用，可實現(xiàn)削減成本。
邊材切斷品4相對芯材10a整體的比例至少為10重量％以上，尤其期望20～80重量％的范圍。從在制作絕熱體b3b時產(chǎn)生的邊材6的比例考慮，優(yōu)選20～50重量％的范圍，在該第一實施方式中，采用40重量％。
進一步說明該邊材切斷品4的含有率。如圖2所示，邊材6與絕熱體b相比較為少量，在實際的制造工序中，設想產(chǎn)生大致10％左右的邊材。因此，如果以不廢棄邊材而全部使用為前提，在所制造的所有真空絕熱材料中使用邊材切斷品的情況，可使用10重量％的邊材切斷品。
但是，在邊材回收法等的制造上的要求或需要真空絕熱材料本身厚度小的材料的情況等，不必在所有的真空絕熱材料中使用邊材切斷品，需要根據(jù)適當情況進行應對。
在本實施方式中，在利用邊材的情況下，需要邊材的切斷工序、向內(nèi)被覆材料a2a的插入工序、平滑工序、或臨時密封工序等的各工序，使用邊材的真空絕熱材料與不使用邊材的真空絕熱材料相比需要三倍以上的制造時間。因此，制造一個使用邊材的真空絕熱材期間能夠制造三個不使用邊材的真空絕熱材料。因此，能夠作成占整體的25％是使用邊材的真空絕熱材料。
由于從剩余的占75％的不使用邊材的真空絕熱材料中產(chǎn)生約一成的邊材，所以在以與用在所制造的真空絕熱材料中的芯材的比例考慮時，則會產(chǎn)生約7.5％的邊材。另一方面，在使用邊材的真空絕熱材料中，在本實施方式中使用40重量％的邊材切斷品，但由于剩余的60重量％使用絕熱體b，所以如果其中產(chǎn)生約一成的邊材，則若以與用在所制造的真空絕熱材料中的芯材的比例考慮，則將產(chǎn)生約1.5％的邊材。即、產(chǎn)生相當于9重量％的邊材。
在占整體的25％的使用邊材的真空絕熱材料中的邊材的量，若以與用在所制造的真空絕熱材料中的芯材的比例考慮，則為25％×40％＝10％，所以能夠再利用幾乎所有的邊材。
如同利用圖1或圖2所述般，通過在上下絕熱體b3b中間夾持并保持絕熱體a3a，從而能夠使芯材10a的表面平坦，尤為適于設置在冰箱等的情況。另外，通過在絕熱體a3a中分布并保持粒狀的吸附劑5，能夠防止在制造工序中的吸附劑5的溢出，同時，通過絕熱體b3b能夠抑制芯材10a表面的凹凸。再有，通過使吸附劑5廣范圍地分布，能夠增加絕熱體b3b以及絕熱體a3a與吸附劑5的接觸面積，吸附劑5能夠易于吸附水分·氣體，其結果、能夠穩(wěn)定真空絕熱材料20的絕熱性能。
另外，通過將吸附劑5填充在切斷了薄長方形邊材6的邊材切斷品4的纖維之間并保持其位置，從而能夠吸附殘留在形狀或長度不對齊的邊材切斷品4的纖維間空間中的氣體成分，能夠提供可長時間維持絕熱性能的真空絕熱材料20。
再有，在實際制造將邊材切斷品4做成5mm以上～20mm以下，并在上下絕熱體b3b之間夾持并保持了絕熱體a3a的真空絕熱材料時，能夠減少表面凹凸性或完成尺寸的波動。另外，如果邊材切斷品4在20mm以上，則纖維方向的波動變多，很難穩(wěn)定真空絕熱材料20的絕熱性能。因此，將邊材切斷為5～20mm的尺寸在確保絕熱性能方面是有必要的。
再有，由于在用內(nèi)被覆材料a2a壓縮密封芯材10a時投入吸附劑5，所以相對在真空減壓下降低的吸附特性，能夠有效發(fā)揮吸附性能。由此，能夠有效吸附可熱熔敷的有機薄膜所帶入的水分或氣體成分等，能夠穩(wěn)定初期的絕熱性能。另外，真空絕熱材料20由于一般會通過外被覆材料1漸漸浸入水分或氣體，所以經(jīng)過時間推移會劣化導致絕熱性能惡化，但通過作為吸附劑5而使用進行粒狀物理吸附的吸附劑并使其在廣范圍內(nèi)分布，從而能夠在較長期間內(nèi)抑制絕熱性能的惡化，能夠提供可靠性高的真空絕熱材料20。作為吸附劑，合成沸石的分子篩13X(ユニオン·カ一バイト社)等尤佳。
如上所述，通過用可熱熔敷的有機薄膜暫時壓縮芯材10a，由于不必加熱壓縮便可成形，所以不會消耗龐大的電、熱能，因此，與由不含有粘結劑的無機纖維聚合體構成的邊材6的利用相互作用，能夠大幅實現(xiàn)削減電、熱能的消耗以及成本的削減，能夠提供減輕了環(huán)境負擔的真空絕熱材料。
再有，在上述作業(yè)中，在存放在袋狀的外被覆材料1內(nèi)時，吸附劑5溢出落下的可能小，插入操作性良好。
其次，雖然進一步用外被覆材料1覆蓋用內(nèi)被覆材料b2b壓縮包裝的芯材10a，但在進行抽成真空并熔敷外被覆材料1的開口之前，如圖5所示(圖示省略外被覆材料1)，開放芯材10a的內(nèi)被覆材料b2b的一個邊(開放口12)。在該第一實施方式中，用真空包裝進行抽成真空直到2.2Pa為止，到達真空后保持真空兩分鐘后，密封外被覆材料1的開放口。
在該第一實施方式中得到的真空絕熱材料的導熱率用“英弘京機社導熱率測量機自動λHC-074”測量之后，初期值為2.6～2.8mW/m·K，得到良好的數(shù)值。另外，在70℃環(huán)境下的相當于經(jīng)過十年后的導熱率為9.8～10.2mW/m·K的數(shù)值。
(第二實施方式)至少在單側一面設置絕熱體a3a并保持形狀，絕熱體a3a用內(nèi)被覆材料a2a包住以將層疊體作成需要尺寸的方式鋪滿多個邊材切斷品4的無機纖維聚合體。芯材10b如下形成由重疊了相對整體的絕熱體a3a的比例為50重量％，以及不含有粘結劑的無機纖維聚合體所構成的絕熱體b3b的層疊體構成，用內(nèi)被覆材料b2b一起包住雙方，從而形成芯材10b。
關于該第二實施方式，利用圖8進行說明。圖8是組裝用在本發(fā)明第二實施方式的真空絕熱材料20中的芯材10b的立體圖。該第二實施方式在接下來陳述的方面與第一實施方式不同，關于其他點，由于與第一實施方式基本相同，所以省略重復說明。
該第二實施方式的真空絕熱材料20使用占芯材10b整體的50重量％的將邊材6切斷的材料，該邊材6是在從不含有粘結劑的平均纖維直徑4μm的玻璃棉層疊體中將絕熱體b3b切斷為規(guī)定形狀時而產(chǎn)生的。并且，與由不含有粘結劑的無機纖維聚合體構成絕熱體b3b層疊，再用內(nèi)被覆材料b2b將雙方一同壓縮包裝。即、在絕熱體a3a的一側重疊絕熱體b3b，使粒狀吸附劑5在廣范圍內(nèi)分布于絕熱體a3a之間。
在該第二實施方式中得到的真空絕熱材料20的導熱率用“英弘京機社導熱率測量機自動λHC-074”測量之后，初期值為2.7mW/m·K，得到良好的數(shù)值。另外，在70℃環(huán)境下的相當于經(jīng)過十年后的導熱率為10.2mW/m·K的數(shù)值，比第一實施例劣化，但即使在芯材中使用50％的邊材，相當于十年后也能充分發(fā)揮真空絕熱材料的絕熱效果。
對比這些第一實施方式以及第二實施方式與后述絕熱性能的比較例并在表1中表示。
表1

(第一比較例)其次，利用圖9說明有關第一比較例。圖9是表示用在第一比較例的真空絕熱材料20中的芯材10c和內(nèi)被覆材料2的組合的立體圖。該比較例在接下來陳述的點上與第一實施方式不同，關于其他點由于與第一實施方式基本相同，所以省略重復說明。
該比較例的真空絕熱材料20在芯材10c的全部中使用兩層由不含有粘結劑的平均纖維直徑4μm的玻璃棉層疊體制作的絕熱體b3b，并用內(nèi)被覆材料b2b壓縮包裝由100％的絕熱體b3b構成的芯材10c。
在該比較例得到的真空絕熱材料20的導熱率用“英弘京機社導熱率測量機自動λHC-074”測量之后，初期值為1.7～2.2mW/m·K的數(shù)值。另外，在70℃環(huán)境下的相當于經(jīng)過十年后的導熱率為9.5～10.2mW/m·K的數(shù)值。
(第二比較例)第二比較例是一般在冰箱等使用的發(fā)泡聚氨酯絕熱材料，省略圖示。第一實施方式或第二實施方式所示的本實施例的真空絕熱材料用在冰箱時，在經(jīng)過冰箱的一般使用年限(十年)時，必須保持比發(fā)泡聚氨酯絕熱材料高的絕熱性能。第二比較例的導熱率，初期值為18.8mW/m·K，經(jīng)過相當于十年之后為29.5mW/m·K。
如上所述，可知即便在相對芯材整體的邊材切斷品所占比例為40重量％，再有采用50重量％的情況，在經(jīng)過相當于十年后，與不使用邊材的真空絕熱材料相比，也可獲得同樣的絕熱性能。另外，如果至少采用相對芯材整體邊材切斷品所占比例為10重量％以上(由于很難考慮在所有的真空絕熱材料中使用邊材，所以更為優(yōu)選20重量％以上)，認為發(fā)生一成左右的邊材的有效利用成為可能，能夠提供考慮了環(huán)境負擔的真空絕熱材料。再有，即便采用最大80重量％的情況，可得到比一般所使用的發(fā)泡聚氨酯絕熱材料高很多的絕熱性能。
其次，利用圖10簡單說明上述真空絕熱材料的制造工序。經(jīng)在將絕熱體b3b切斷為規(guī)定形狀時產(chǎn)生的多個薄長方形邊材6和在真空絕熱材料20的制造工序中產(chǎn)生的不良制品的絕熱體b3b的回收工序40至除去吸附劑5等的異物的除去工序41。
在再循環(huán)真空絕熱材料制造工序42中，將回收后的絕熱材料b3b和邊材6切斷為需要的尺寸，從而生成邊材切斷品4，用內(nèi)被覆材料a2a包住鋪滿該邊材切斷品4的無機纖維聚合體，壓縮該內(nèi)被覆材料a2a構成絕熱體a3a。并且，與絕熱體b3b一同做成芯材10a，再將該芯材10a存放在外被覆材料1內(nèi)。此時，解除內(nèi)被覆材料b2b的最終密封9，減壓含有內(nèi)被覆材料b2b的外被覆材料1內(nèi)部，構成真空狀態(tài)后，密閉外被覆材料1。如此制造的真空絕熱材料被搭載在各種制品上(工序43)。
若在再循環(huán)真空絕熱材料制造工序42中發(fā)生不良制品，則內(nèi)部的芯材被再循環(huán)，返回到工序40。即、重復制造真空絕熱材料20的再循環(huán)真空絕熱制造工序42。
權利要求
1.一種真空絕熱材料，在具有氣密性的外被覆材料內(nèi)存放了由纖維聚合體構成的芯材，其特征在于，上述芯材是重疊了多個芯材的層疊體，其由以成為該層疊體所需尺寸的方式切斷為多個的第一芯材和設置在該第一芯材的至少單側一面上并保持形狀的一個或多個第二芯材構成，上述芯材將用第一內(nèi)被覆材料包住上述第一芯材的部分和由不含有粘結劑的纖維聚合體構成的第二芯材層疊，并具備包住它們的第二內(nèi)被覆材料而構成，且將含有上述芯材的上述外被覆材料的內(nèi)部減壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述第一芯材鋪滿以5mm以上～20mm以下切斷了邊材的矩形一邊寬度的邊材切斷品，并用上述第一內(nèi)被覆材料包住，相對上述芯材整體，比例為20重量％至80重量％。
3.根據(jù)權利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述第一芯材在以成為需要尺寸的方式鋪滿多個上述邊材切斷品的狀態(tài)下由上述第一內(nèi)被覆材料包住，在壓縮以及減壓時為使上述邊材切斷品不從上述第一內(nèi)被覆材料中飛到外部，而保留上述第一內(nèi)被覆材料的開口面積的10％以上，并以可吸排氣的形狀臨時止動密封，在上述第二內(nèi)被覆材料的內(nèi)部壓縮及減壓后，密封上述第二內(nèi)被覆材料。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述第一內(nèi)被覆材料是密度為0.910g/cm3且厚度為5～50μm的可熔敷的聚乙烯薄膜，將用上述第一內(nèi)被覆材料包住的上述第一芯材和上述第二芯材層疊從而構成芯材，并具有包住該芯材整體的上述第二內(nèi)被覆材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的真空絕熱材料，其特征在于，上述第一內(nèi)被覆材料一同包住上述第一芯材和分布于上述第一芯材中的粒狀吸附劑。
6.一種真空絕熱材料的制造方法，在具有氣密性的外被覆材料內(nèi)存放了由纖維聚合體構成的芯材，其特征在于，具備將比層疊的芯材小的纖維聚合體插入到第一內(nèi)被覆材料中得到第一芯材的工序；使上述第一芯材與由纖維聚合體構成的第二芯材重疊并層疊的工序；將上述第一芯材以及上述第二芯材一同插入第二內(nèi)被覆材料中的工序；密封上述第二內(nèi)被覆材料的開口的工序；以及將插入在上述第二內(nèi)被覆材料中的上述第一芯材以及上述第二芯材連同上述第一內(nèi)被覆材料以及上述第二內(nèi)被覆材料插入上述外被覆材料中并將內(nèi)部減壓的工序。
7.根據(jù)權利要求6所述的真空絕熱材料的制造方法，其特征在于，在壓縮以及減壓以使重疊了上述多個芯材的層疊體的初期厚度為50％以下之后，密封上述第二內(nèi)被覆材料，用上述外被覆材料包住該芯材，且解除上述第二內(nèi)被覆材料的密封并使上述外被覆材料的內(nèi)部減壓后，密封上述外被覆材料。
8.根據(jù)權利要求7所述的真空絕熱材料的制造方法，其特征在于，解除用上述外被覆材料包住的上述第二內(nèi)被覆材料的密封，上述芯材的外周長復原到與上述外被覆材料的內(nèi)周長實質(zhì)上相同的尺寸。
9.根據(jù)權利要求6所述的真空絕熱材料的制造方法，其特征在于，通過具備將從在以規(guī)定形狀切斷上述無機纖維聚合體而得到第二芯材時產(chǎn)生的多個薄長方形的邊材或在真空絕熱材料的制造工序中產(chǎn)生的不良制品中除去異物得到的芯材切斷為多個而得到第一芯材的工序，進而可重復進行制造真空絕熱材料的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠改善芯材的搬運性、削減制作時的電·熱能以及實現(xiàn)通過再利用不含有粘結劑的邊材來削減成本的真空絕熱材料以及其制造方法。真空絕熱材料(20)是在具有氣密性的外被覆材料(1)內(nèi)存放了由纖維聚合體構成的芯材(10a)的真空絕熱材料，上述芯材是重疊多個絕熱體的層疊體，由為將該層疊體作成需要尺寸而切斷為多個的絕熱體(ba)和設置在該被切斷為多個的絕熱體(ba3a)的至少單側一面上并保持形狀的一個或多個絕熱體構成，具備層疊包住了該芯材的內(nèi)被覆材料(ab2a)和由不含有粘結劑的纖維聚合體構成的絕熱體并包住芯材整體的內(nèi)被覆材料(ab2b)而構成，含有上述內(nèi)被覆材料的上述外被覆材料(1)被減壓而為真空狀態(tài)。
文檔編號F16L59/06GK101046272SQ200710079200
公開日2007年10月3日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權日2006年3月30日
發(fā)明者三關隆, 久保田剛, 高橋厚美, 越后屋恒 申請人:日立空調(diào)·家用電器株式會社