CN104380020A - 隔热壁和隔热箱体及其制造方法 - Google Patents

隔热壁和隔热箱体及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的隔热壁,包括:中空部为隔热用空间(10)的壁体(2、3);配置在壁体,且使隔热用空间与外部连通的气体流通口(5、6);通过一体发泡填充到隔热用空间的由热固化性聚氨酯树脂构成的连续气泡聚氨酯泡沫(4);和密封气体流通口的密封件(50、51、55、60、61、62)。

Description

隔热壁和隔热箱体及其制造方法
技术领域
本发明涉及隔热壁和隔热箱体及其制造方法。
背景技术
近年来,为了应对作为地球环境问题的全球变暖,积极推进节能化。专利文献1中提出了如下技术:从隔热箱体的吹塑(blow)成型用的空气送入口,将“连续气泡聚氨酯泡沫”填充到隔热箱体的隔热用空间并将其发泡后,通过与该空气送入口连接的真空排气装置对隔热箱体内进行排气抽成真空。另外,连续气泡是指各个气泡连通的结构。与此相对,独立气泡是指各个气泡独立不连通的结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-119771号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明人从如下着眼点发现了上述现有技术有如下技术问题。即,在上述现有发明中,没有公开将连续气泡聚氨酯泡沫均匀地填充到隔热用空间的方法。因此,在现有技术的发明中,存在如下技术问题,即因不均匀填充的连续气泡聚氨酯泡沫和从连续气泡聚氨酯泡沫内的独立气泡放出的气体,隔热箱体的外观发生变形。
另外,在现有技术的发明中,没有公开连续气泡聚氨酯泡沫填充在隔热用空间后,防止水分进入到隔热用空间的方法。因此,在现有技术的发明中,存在如下技术问题,连续气泡聚氨酯泡沫因进入的水分发生劣化,导致隔热箱体的隔热性能下降。
本发明是为了解决这样的技术问题而作出的。其目的在于提供一种能够抑制外观变形和隔热性能的下降的隔热壁、隔热箱体及其制造方法。
用于解决课题的方法
为了解决上述技术问题,本发明的一种方式的隔热壁包括:中空部为隔热用空间的壁体;配置在上述壁体,且使上述隔热用空间与外部连通的气体流通口;通过一体发泡填充到上述隔热用空间的、且由热固化性聚氨酯树脂构成的连续气泡聚氨酯泡沫;和密封上述气体流通口的密封件。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种能够抑制外观变形和隔热性能下降的隔热壁和隔热箱体及其制造方法。
本发明的上述目的、其他目的、特征和优点通过参照附图,由以下的优选具体实施方式的详细说明可以明了。
附图说明
图1A是具有本发明的实施方式1的隔热箱体的冷藏库的主视图。
图1B是表示沿图1A的A-A线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图2A是示意地表示图1A所示的连续气泡聚氨酯泡沫的结构例的图。
图2B是表示图1A的连续气泡聚氨酯泡沫的成对的气泡之间的状态的放大照片。
图2C是用于说明图2B所示的成对的气泡间的结构的图。
图2D是表示在图2B的气泡膜部形成有第1贯通孔的状态的放大照片。
图2E是用于说明图2D所示的气泡膜部和第1贯通孔的结构的图。
图2F是表示图2B的气泡骨架部的状态的放大照片。
图2G是用于说明图2F所示的气泡骨架部的状态的图。
图2H是更详细地表示图2F所示的气泡骨架部中形成有第2贯通孔的状态的放大照片。
图2I是用于说明图2H所示的气泡骨架部和第2贯通孔的结构的图。
图3是表示图1A所示的冷藏库的组装例的流程图。
图4是用于说明图1A所示的隔热箱体的一体发泡成型的截面图。
图5A是表示图1A所示的冷藏库的空气孔的密封例1的图。
图5B是表示沿图5A的B-B线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图6A是表示图1A所示的冷藏库的空气孔的密封例2的图。
图6B是表示沿图6A的C-C线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图7A是表示图1A所示的冷藏库的空气孔的密封例3的图。
图7B是表示沿图7A的D-D线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图8A是表示图1A所示的冷藏库的聚氨酯液注入口的密封例1的图。
图8B是表示沿图8A的E-E线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图9A是表示图1A所示的冷藏库的聚氨酯液注入口的密封例2的图。
图9B是表示沿图9A的F-F线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图10是表示本发明的实施方式2的具有隔热箱体的冷藏库的组装例的流程图。
图11A是表示具有图10的隔热箱体的冷藏库的兼作排气孔的聚氨酯液注入口的密封例的图。
图11B是表示沿图11A的G-G线截断的冷藏库的一部分的局部截面图。
图12是具有本发明的实施方式3的隔热箱体的冷藏库的主视图。
图13是图12所示的气体吸附器件的截面图。
图14是用于说明本发明的实施方式4的隔热箱体的一体发泡成型的截面图。
图15是表示本发明的其他实施方式的隔热壁(隔热箱体)的截面图。
图16是表示本发明的其他实施方式的隔热箱体的截面图。
具体实施方式
第1本发明的隔热壁,其特征在于,包括:中空部为隔热用空间的壁体;配置在上述壁体,且使上述隔热用空间与外部连通的气体流通口;通过一体发泡填充到上述隔热用空间的、且由热固化性聚氨酯树脂构成的连续气泡聚氨酯泡沫;和密封上述气体流通口的密封件。
此处“气体流通口”包括各自后述的聚氨酯液注入口、空气孔和排气孔中的至少任一者,以下的气体流通口的记载也同样。另外“密封件”是指包括各自后述的空气孔密封件、聚氨酯液注入口密封件和排气孔密封件的至少任一者,以下的密封件的记载也同样。
根据本发明,使隔热用空间与外部连通的气体流通口可以用作注入连续气泡聚氨酯泡沫的原料时的注入口和隔热用空间的空气的排出口。由此,能确保原料注入时和发泡时的隔热用空间的空气的流动性,所以连续气泡聚氨酯泡沫均匀地填充在隔热用空间。另外,空气从外部进入的气体流通口被密封件密封,所以能防止水分从气体流通口进入,能够防止水分使连续气泡聚氨酯泡沫劣化。进而,连续气泡聚氨酯泡沫内的气泡连续地连通化。由此,能够防止隔热壁的外观变形,而且能够实现隔热性能的提高。
第2本发明的隔热壁可以在第1本发明中,上述连续气泡聚氨酯泡沫包括:芯层;和形成在与上述壁体的界面附近且包围该芯层的皮层,上述芯层和上述皮层分别包括:多个气泡;形成在上述气泡相邻的部位的气泡膜部;形成在上述气泡相邻的部位且相邻的上述气泡间的距离形成得比上述气泡膜部的厚度大的气泡骨架部;以贯通上述气泡膜部的方式形成的第1贯通孔;和以贯通上述气泡骨架部的方式形成的第2贯通孔,上述皮层包括比上述芯层多的上述气泡骨架部,上述多个气泡通过上述第1贯通孔和上述第2贯通孔连通。
由此,气泡不仅在芯层,还在多包括气泡骨架部的皮层中,通过第1贯通孔和/或第2贯通孔连通。由此能够防止隔热壁的外观变形和隔热性下降。
第3本发明的隔热箱体可以由第1或第2本发明的一个或多个隔热壁构成,上述壁体包括外箱和收纳在上述外箱内的内箱。
第4本发明的隔热箱体可以在第3本发明中,上述气体流通口包括:用于在上述隔热用空间填充上述连续气泡聚氨酯泡沫的过程中排出上述隔热用空间的空气的空气孔;和用于将上述连续气泡聚氨酯泡沫的原料注入到上述隔热用空间的聚氨酯液注入口,上述密封件包括:密封上述空气孔的空气孔密封件;和用于密封上述聚氨酯液注入口的聚氨酯液注入口密封件。
由此,将连续气泡聚氨酯泡沫的原料从聚氨酯液注入口注入到隔热用空间时、或原料发泡而形成连续气泡聚氨酯泡沫时,隔热用空间内的空气从空气孔排出。因此,不会在隔热用空间形成空气贮留部,而能够在隔热用空间的整体填充连续气泡聚氨酯泡沫。由此,在形成连续气泡聚氨酯泡沫后,能够防止隔热箱体的外观变形并提高隔热性能。
另外,通过密封聚氨酯液注入口和空气孔,能够防止隔热用空间的空气、水分等的进入。结果是,能够防止隔热箱体的外观变形,而且能够抑制隔热性能的下降。
第5本发明的隔热箱体可以在第4本发明中,上述空气孔的孔径小于上述聚氨酯液注入口的孔径。
由此,能够抑制连续气泡聚氨酯泡沫的原料从空气孔漏出。
第6本发明的隔热箱体可以在第4或第5本发明中,上述空气孔设置于上述内箱,上述聚氨酯液注入口设置于上述外箱。
由此,空气孔和聚氨酯液注入口分别能够分离配置在内箱和外箱,以确保连续气泡聚氨酯泡沫的原料和空气等的流动性。
第7本发明的隔热箱体可以在第4~第6本发明中的任一者中,上述气体流通口还包括用于对上述隔热用空间抽真空的排气孔,上述密封件还包括用于密封上述排气孔的排气孔密封件。
由此,经由排气孔对填充有连续气泡聚氨酯泡沫的隔热用空间抽真空,由此能够使隔热用空间真空隔热层化,进而提高隔热箱体的隔热性。另外,排气孔与空气孔和聚氨酯液注入口以及排气孔均被密封,由此能够维持隔热用空间的真空度,能抑制隔热箱体的隔热性的下降。
第8本发明的隔热箱体可以在第7本发明中,上述聚氨酯液注入口还用作上述排气孔。
由此,聚氨酯液注入口的密封和排气孔的密封可以同时实现,所以能够削减隔热箱体的组装工时。
第9本发明的隔热箱体可以在第3~第8本发明中的任一者中,还包括配置在上述隔热用空间的气体吸附器件。
由此,通过气体吸附器件发挥气体吸附功能,由此更容易防止连续气泡聚氨酯泡沫的劣化。另外,在对填充有连续气泡聚氨酯泡沫的隔热用空间抽真空时,利用气体吸附器件的气体吸附功能,能够缩短连续气泡聚氨酯泡沫的排气距离,能够实现有效的抽真空。另外,如上上述那样进行抽真空后,能够用气体吸附器件吸附存在于隔热用空间内的微量的残存气体,容易维持隔热用空间的真空度。
第10本发明的隔热箱体中,上述气体吸附器件包括吸附二氧化碳的吸附剂,上述吸附剂由用钡和锶中的至少一者进行了离子交换后的ZSM-5沸石构成。
第11本发明的隔热箱体的制造方法,包括:利用壁体形成隔热用空间的步骤;和在上述隔热用空间注入连续气泡聚氨酯泡沫的原料的步骤,上述原料与上述壁体一体发泡成型而填充在上述隔热用空间的上述连续气泡聚氨酯泡沫包括:多个气泡;形成在上述气泡相邻的部位的气泡膜部;形成在上述气泡相邻的部位且相邻的上述气泡间的距离形成得比上述气泡膜部的厚度大的气泡骨架部;以贯通上述气泡膜部的方式形成的第1贯通孔;和以贯通上述气泡骨架部的方式形成的第2贯通孔,上述多个气泡通过上述第1贯通孔和上述第2贯通孔连通,上述原料包括:用于形成上述第1贯通孔的、组成不同的多个多元醇混合物;与上述多元醇混合物发生聚合反应,生成构成上述气泡膜部和上述气泡骨架部的热固化性聚氨酯树脂的多异氰酸酯;形成上述气泡的发泡剂;和用于形成上述第2贯通孔的、与上述热固化性树脂为非亲和性的粉末。
根据该方法,当将连续气泡聚氨酯泡沫的原料从气体流通口注入到隔热用空间时,从使隔热用空间与外部连通的气体流通口排出空气。因此,能够在隔热用空间内均匀地填充连续气泡聚氨酯泡沫。
另外,连续气泡聚氨酯泡沫的原料包括组成各不同的多个多元醇混合物、多异氰酸酯(polyisocyanate)、发泡剂、和粉末。由此,在连续气泡聚氨酯泡沫中,形成贯通气泡、气泡膜部的第1贯通孔和贯通气泡骨架部的第2贯通孔。由此,在连续气泡聚氨酯泡沫的整体中,能够使气泡连通。
第12本发明的隔热箱体的制造方法可以在第11本发明中,还包括利用密封件将配置在上述壁体且使上述隔热用空间与外部连通的气体流通口密封的步骤。
根据该方法,密封气体流通口时,能够防止空气从外部进入隔热用空间。因此,能够使隔热用空间内的连续气泡聚氨酯泡沫的劣化,能够抑制隔热箱体的外观变形和隔热性的下降。
第13本发明的隔热箱体的制造方法可以在第12本发明中,上述气体流通口包括:用于在上述隔热用空间填充上述连续气泡聚氨酯泡沫的过程中排出上述隔热用空间的空气的空气孔;和用于注入上述原料的聚氨酯液注入口,上述密封件包括:密封上述空气孔的空气孔密封件;和用于密封上述聚氨酯液注入口的聚氨酯液注入口密封件,利用上述密封件密封上述气体流通口的步骤还包括:从上述聚氨酯液注入口将上述原料注入到上述隔热用空间后,利用上述空气孔密封件密封上述空气孔的步骤;和密封上述空气孔后,利用上述聚氨酯液注入口密封件密封上述聚氨酯液注入口的步骤。
根据该方法,如果是注入原料后,且密封空气之前,隔热用空间内的空气从空气孔排出,能够在隔热用空间均匀地填充连续气泡聚氨酯泡沫。而且,如果在密封空气孔后密封聚氨酯液注入口,则能够密闭隔热用空间,防止进入的水分导致连续气体聚氨酯泡沫劣化。
第14本发明的隔热箱体的制造方法可以在第13本发明中,上述气体流通口还包括用于对填充有上述连续气泡聚氨酯泡沫的上述隔热用空间抽真空的排气孔,上述密封件还包括用于密封上述排气孔的排气孔密封件,上述的隔热箱体的制造方法还包括在密封上述空气孔后,经由上述排气孔对上述隔热用空间进行抽真空的步骤,利用上述密封件密封上述气体流通口的步骤,还包括进行上述抽真空后,利用上述排气孔密封件密封上述排气孔的步骤。
根据该方法,在隔热用空间填充连续气泡聚氨酯泡沫后经排气孔对隔热用空间进行排气时,能够实现隔热用空间的真空隔热层后。另外,当密封空气孔、聚氨酯液注入口和排气孔时,能够使隔热用空间的真空度维持得较高。
第15本发明的隔热箱体的制造方法可以在第11~第14中任一项本发明中,在注入上述原料的步骤之前,还包括在上述隔热用空间配置气体吸附器件的步骤。
根据本方法,在隔热用空间配置气体吸附器件后,将连续气泡聚氨酯泡沫的原料注入到隔热用空间时,连续气泡聚氨酯泡沫和气体吸附器件设置在隔热用空间。因此,气体吸附器件发挥气体吸附功能,能够防止连续气泡聚氨酯泡沫的劣化。另外,在对填充有连续气泡聚氨酯泡沫的隔热用空间抽真空时,利用气体吸附器件的气体吸附功能,能够缩短连续气泡聚氨酯泡沫的排气距离,能够实现有效的抽真空。另外,进行抽真空后,能够用气体吸附器件吸附存在于隔热用空间内的微量的残存气体,更容易维持隔热用空间的真空度。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,以下在全部的途中对同一或相当的要素标注相同的参照标记,在未特别提及的情况下,省略其重复的说明。
(实施方式1)
[冷藏库的结构例]
图1A是具有本发明的实施方式1的隔热箱体21的冷藏库20的主视图。图1B是表示沿图1A的A-A线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。另外,图1A和图1B中,以冷藏库20的高度方向为上下方向,以冷藏库20的宽度方向为左右方向,以冷藏库20的厚度方向为前后方向。
如图1A所示,冷藏库20包括隔热箱体21和安装于隔热箱体21的门(未图示)。隔热箱体21是正面开口的箱形的容器,其具有内部空间。该内部空间例如通过分隔板25划分为上侧的冷藏室26和下侧的冷冻室27。单开式或双开式的旋转式门(未图示)以开闭自如地封闭该冷藏室26的方式安装于隔热箱体21。抽拉式的门(未图示)以在前后方向开闭自如的封闭冷冻室27的方式安装于隔热箱体21。另外,在冷藏库20安装有包括压缩器、蒸发器、冷凝器的制冷循环(未图示)。另外,冷藏库20的内部空间不限于冷藏室26和冷冻室27的划区。例如,冷藏库20的内部空间也可以通过多个分隔板划分为用途各异的多个贮藏室(冷藏室、冷冻室、制冰室、蔬菜室等)。
隔热箱体21由一个或多个隔热壁构成。在本实施方式中,隔热箱体21由一个隔热壁构成,所以隔热壁具有隔热箱体21的整体形状。另外,例如在隔热壁为平板形状的情况下,也可以通过组合多个隔热壁,形成箱形的隔热箱体21。
隔热箱体21具有中空(空心)的壁体和填充在壁体内的隔热用空间的连续气泡聚氨酯泡沫4。连续气泡聚氨酯泡沫4构成隔热箱体21的隔热层的芯材。另外,壁体由外箱2和收纳在外箱内的内箱3构成。例如,如家庭用冷藏库那样具有复杂的形状的情况下,外箱2由金属(例如铁)形成,内箱3由硬质树脂(例如ABS(Acrylonitrile ButadieneStyrene)树脂)等树脂形成。另外,在如业务用冷藏库那样具有简单的形状的情况下,外箱2和内箱3均可以由金属形成。另外,外箱2和内箱3也可以均由树脂形成。外箱2与内箱3之间的空间,即壁体内的中空部用作隔热用空间。另外,只要壁体在内部具有隔热用空间,则不限于外箱2和内箱3两个结构部件。例如,壁体也可以由1个或3个以上的结构部件形成。
在外箱2的背板(冷藏库20的背板),例如在外箱2的右上部、左上部、右下部、左下部共计4处配置有聚氨酯液注入口5。该聚氨酯液注入口5是贯通外箱2的背板使隔热用空间10和外部连通的气体连通口,其用于注入连续气泡聚氨酯泡沫4的原料(聚氨酯液)。这4处的聚氨酯液注入口5在外箱2的背板左右对称地配置。因此,从各个聚氨酯液注入口5注入的聚氨酯液,在冷藏库20的外箱2与内箱3之间的隔热用空间10的大致中央部合流。以下,从各个聚氨酯液注入口5注入的聚氨酯液所合流的冷藏库20的中空部被称作聚氨酯发泡合流部4a。该聚氨酯发泡合流部4a以圆形状集中在冷藏库20的中央部1处的方式形成。另外,只要是以聚氨酯发泡合流部4a集中在中央部1处的方式形成,则聚氨酯液注入口5的数量和配置不限于上述的4处。
在与聚氨酯发泡合流部4a对应的内箱3的背板的部位,重点配置有多个空气孔6。该空气孔6是贯通内箱3的背板使隔热用空间10与外部连通的气体连通口,其用于例如在注入聚氨酯液时和聚氨酯液发泡时排出隔热用空间10的空气。另外,靠近聚氨酯发泡合流部4a的内箱3的背板的部位也配置有多个空气孔6。例如,在内箱3的背板,从上侧(冷藏室26侧)向聚氨酯发泡合流部4a去,在左右方向排成一列的空气孔6的个数按2个、4个、6个的顺序依次增加。另一方面,在内箱3的背板,从下侧(冷冻室27侧)向聚氨酯发泡合流部4a去,在左右方向排成一列的空气孔6的个数从2个增加为4个。该空气孔6的总个数例如为40个。
空气孔6的孔径从防止聚氨酯液泄漏等观点出发,比聚氨酯液注入口5的孔径要小。具体而言,聚氨酯液注入口5与后述的聚氨酯液供给装置40的供液软管41的前端连接。因此,聚氨酯液注入口5的孔径为与供液软管41的前端的孔径相应的大小,例如设定为30mm。与此相对,空气孔6的孔径例如设定为1.0mm。另外,当空气孔6为1.0(mm)以上的孔径时,聚氨酯液容易泄漏。另一方面,当空气孔6为0.5(mm)以下的孔径时,排气效果减小。于是,作为空气孔6的孔径采用1.0(mm),由此能够抑制聚氨酯泄漏不良,并且能够以尽量少的个数来提高排气效果。
另外,考虑到冷藏库20内的设计,也可以设置风路罩等。因该风路罩,人眼看不到配置在内箱3的背板的空气孔6。另外,为了提高冷藏库20的外观设计,在内箱3的背板配置有空气孔6,但空气孔6也可以配置在外箱2的背板。
[连续气泡聚氨酯泡沫的结构例及其原料(聚氨酯液)]
连续气泡聚氨酯泡沫4是由热固化性树脂(热固化性聚氨酯树脂)构成的连续气泡树脂体,其在隔热用空间10通过一体发泡填充在隔热用空间。此处,“一体发泡”是指将连续气泡聚氨酯泡沫4的原料(聚氨酯液)注入到由壁体的至少一部分形成的隔热用空间10,并在隔热用空间使原料发泡和固化。该一体发泡成型品是连续气泡聚氨酯泡沫4以壁体2、3为表皮材固接于其上,一体地形成有这些部件的隔热箱体21。
连续气泡聚氨酯泡沫4使外箱2与内箱3之间隔热,并且支承外箱2和内箱3并保持它们之间的隔热用空间10。即,连续气泡聚氨酯泡沫4作为芯材(芯部件)发挥作用。该连续气泡聚氨酯泡沫4的空隙率例如为95%以上。空隙率越高,则连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热性越提高,但是支承外箱2和内箱3的机械强度越下降。因此,考虑到隔热性和机械强度,确定连续气泡聚氨酯泡沫4的空隙率。
图2A是示意地表示图1A所示的连续气泡聚氨酯泡沫4的结构例的图。如图2A所示,连续气泡聚氨酯泡沫4具有芯层4c、和覆盖芯层4c的外周的皮层4d。芯层4c包括比皮层4d更多的气泡47(图2B、图2C),由此密度比皮层4d低。芯层4c位于连续气泡聚氨酯泡沫4的中心部。另外,皮层4d形成在外箱2和内箱3的内表面的附近。
图2B是表示图2A所示的连续气泡聚氨酯泡沫4的成对的气泡47间的状态的放大照片。图2C是用于说明图2B所示的成对的气泡47间的结构的图。图2A所示的芯层4c和皮层4d各自如图2B和图2C所示,包括多个气泡47、气泡膜部42、和气泡骨架部43。其中,气泡膜部42所占的比例在芯层4c处比皮层4d多。另外,气泡骨架部43所占的比例在发泡不充分的皮层4d处比芯层4c多。因此,气泡骨架部43占气泡膜部42的比率在皮层4d处比芯层4c高。
气泡47是如图2B和图2C所示例如小于1000μm的微细气泡。气泡47彼此通过后述的第1贯通孔44和第2贯通孔45连通,所以气泡47连续。在密度相同的连续气泡聚氨酯泡沫4中,气泡47越小且越是连续的,则连续气泡聚氨酯泡沫4中的传热路径越变长,连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热性越得到提高。不过,气泡47的尺寸越小,则用于对连续气泡聚氨酯泡沫4的气泡47等的内部空间减压时的流体阻力(排气阻力)越大,所以用于排气的动力和时间增加。因此,考虑连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热性和排气效率来确定气泡47的尺寸。
气泡膜部42形成在气泡47靠近的部位,在彼此相对的一对的气泡47间形成为膜状。气泡膜部42的厚度(夹着气泡膜部42的2个气泡47之间的距离)如图2B和图2C的右上部和左下部典型地示出那样,例如薄达3μm左右。
气泡骨架部43如图2B和图2C的中央部典型的示出的那样,形成在气泡47相邻的部位。该气泡骨架部43的厚度(一对气泡47间的距离)比气泡膜部42大,例如厚达150μm左右(图2F、图2G)。因此,气泡骨架部43形成在彼此相对的多对气泡47之间。一对气泡47间的气泡膜部42和其他一对气泡47之间的气泡膜部42在气泡骨架部43连续。
此处,根据上述的“气泡膜部”和“气泡骨架部”的定义,因发泡的方式的偏差,在连续气泡聚氨酯泡沫4中可能存在与“气泡膜部”和“气泡骨架部”均不对应的区域。另外,连续气泡聚氨酯泡沫4有时包括发泡不充分的区域。在这样的区域,可能存在气泡47分散在成块(bulk)的树脂中的方式。
这种气泡膜部42被一体贯通孔贯通,气泡骨架部43被第2贯通孔贯通。由此,连续气泡聚氨酯泡沫4中所有的气泡47连通。另外,所有的气泡47也可以不是连续气泡聚氨酯泡沫4中存在的气泡47的完全的全部的气泡。如上所述,由于发泡的方式的偏差等,有时留下不连通的微少气泡47。
图2D是表示图2B的气泡膜部42的第1贯通孔44的状态的放大照片。图2E是用于说明图2D所示的气泡膜部42和第1贯通孔44的结构的图。
第1贯通孔44如图2D和图2E所示,贯通气泡膜部42。图2D和图2E表示从气泡47的内部看到的气泡膜部42的表面(气泡47与气泡膜部42的界面)。通过该第1贯通孔44,彼此靠近相邻的气泡47彼此连通。第1贯通孔44例如通过如后所述那样利用组成不同的多个多元醇进行发泡而在分子级别上产生变形而形成。
图2F是表示图2B的气泡骨架部43的状态的放大照片。图2G是用于说明图2F所示的气泡骨架部43的结构的图。图2H是进一步详细地表示图2F所示的气泡骨架部43的状态的照片。图2I是用于说明图2H所示的气泡骨架部43的结构的图。
第2贯通孔45如图2H和图2I所示,形成在粉体46与构成连续气泡聚氨酯泡沫4的热固化性聚氨酯树脂(热固化性树脂)的界面。该第2贯通孔45贯通气泡骨架部43,使相互分离相邻的气泡47彼此连通。另外,第2贯通孔45的直径尺寸和长度尺寸大于第1贯通孔44。第2贯通孔45例如通过非亲和性的粉体46与聚氨酯树脂不粘接而形成。
连续气泡聚氨酯泡沫4的原料(聚氨酯液)是混合热固化性聚氨酯树脂成分(第1树脂成分、第2树脂成分)、发泡剂和粉体46而得到的。第1树脂成分例如为多个(在本实施方式中为3个)多元醇的混合物,这些多元醇的组成不同。第2树脂成分为多异氰酸酯,作为异氰酸酯例如使用多亚甲基多苯基多异氰酸。发泡剂例如使用水。粉体46是分散在连续气泡聚氨酯泡沫4中的微粉末。粉体46的粒径小于气泡47,例如小于1000μm,特别优选例如为10~30μm。粉体46相对于连续气泡聚氨酯泡沫4的树脂是非亲和性的,其SP值例如为9.5以下。粉体46使用聚乙烯(PE)、尼龙(Ny-12)等。聚氨酯树脂(连续气泡聚氨酯泡沫4的树脂)的SP值例如为10~11。因此,聚氨酯树脂的SP值与粉体46的SP值的差异越大,聚氨酯树脂与粉体46越难以粘接。由此,聚氨酯树脂与粉体46之间形成第2贯通孔45。另外,根据需要,也可以在聚氨酯液中添加整泡剂、催化剂、阻燃剂、抗氧化剂、着色剂、降粘剂等添加剂。
[冷藏库的组装例]
图3是表示图1A所示的冷藏库20的组装例的流程图。如图3所示,冷藏库20的隔热箱体(隔热壳体)21的内箱3和外箱2被独立地制作。
就内箱3而言,首先,将ABS树脂等硬质树脂成型为片状(步骤:S301)。使该硬质树脂的片经真空成型成为期望的箱体形状的内箱3(步骤:S302)。具体而言,对硬质树脂的片加热,在软化后的片冷却固化之前,将片压碰到内箱3的模具。然后,从模具的孔排出空气,使模具内成为真空状态,使片与模具紧贴。由此,得到作为内箱3的期望的箱体形状。
然后,在箱体形状的内箱3的背板,利用精整冲头(trimming punch:精整冲孔机)在图1A所示的空气孔6的各配置部位,经冲孔加工出空气孔6(步骤:S303)。然后,将要在内箱3和外箱2合体前安装于内箱3的冷藏库20的规定部件安装到内箱3(步骤:S304)。
就外箱2而言,准备金属制的钢板(步骤:S305)。在图1A所示的聚氨酯液注入口5的各配置部位,利用精整冲头对钢板进行冲孔加工,加工出聚氨酯液注入口5(步骤:S306)。然后,对冲孔加工后的钢板实施弯曲加工等冲压成型,成型为作为外箱2的期望的箱体形状(步骤:S307)。将要在内箱3和外箱2合体前安装于外箱2的冷藏库20的规定部件安装到外箱2(步骤:S308)。
将如上所述那样制得的内箱3和外箱2合体,形成壁体(步骤:S309)。具体而言,使形成于内箱3的侧面前部的凸缘嵌合到形成于外箱2的侧面前部的槽部。由此,内箱3装配到外箱2,形成中空的壁体,其内部空间形成为隔热用空间10。将要在该隔热用空间10填充连续气泡聚氨酯泡沫4前安装的冷藏库20的规定部件安装到壁体2、3(步骤:S310)。
接着,在外箱2与内箱3之间的隔热用空间10,一体发泡成型出连续气泡聚氨酯泡沫4(步骤S311)。参照图4,对该一体发泡成型进行说明。图4是用于说明利用聚氨酯发泡治具41a进行的隔热箱体21的一体发泡成型的截面图。另外,图4的2个聚氨酯液注入口5表示图1A所示的右侧的上下2处的聚氨酯液注入口5。这2个聚氨酯液注入口5如图4所示,位于比3处的各聚氨酯液贮留部4b靠后侧的位置。另外,图1A所示的左侧的上下2处的聚氨酯液注入口5也是与右侧的聚氨酯液注入口5一样注入聚氨酯液。
聚氨酯发泡治具41a是用于在一体发泡成型时支承壁体2、3的治具,其例如由第1治具41a1和第2治具41a2构成。在第1治具41a1设置有凹部,以便支承壁体的外箱2侧。该凹部呈与外箱2的后表面相应的形状,即与隔热箱体21的后表面对应的形状。该第1治具41a1中,在将箱体嵌合到凹部时与外箱2的聚氨酯液注入口5对应的位置,设置有穿孔41a3。由此,在壁体2、3被聚氨酯发泡治具41a覆盖时,隔热用空间10也通过聚氨酯液注入口5和穿孔41a3与外部连通。另外,在第2治具41a2,设置有凹部,以便支承壁体的内箱3侧。该凹部呈与内箱3的前表面相应的形状,即与包括分隔板25在内的隔热箱体21的前表面对应的形状。该第2治具41a2中,在将箱体嵌合到凹部时与内箱3的空气孔6对应的位置,设置有穿孔(未图示)。由此,在壁体2、3被聚氨酯发泡治具41a覆盖时,隔热用空间10也通过空气孔6和穿孔与外部连通。
利用该聚氨酯发泡治具41a进行一体发泡成型时,首先将壁体的内箱3侧嵌合到第2治具41a2的凹部,将外箱2侧嵌合到第1治具41a1的凹部,用第1治具41a1覆盖。由此,壁体的整个面被聚氨酯发泡治具41a支承,能够防止在聚氨酯液填充、发泡时壁体发生变形。
聚氨酯液注入口5与穿孔41a3连通,空气孔6与第2治具41a2的穿孔连通。因此,通过该穿孔41a3将聚氨酯液供给装置40的供液软管41的前端连接到聚氨酯液注入口5。然后,从聚氨酯液供给装置40经由供液软管41向2处的各聚氨酯液注入口5注入聚氨酯液。其中,向2处的各聚氨酯液注入口5供给的聚氨酯液的量既可以相同,也可以单独调整,以便均匀地填充到隔热用空间10。
聚氨酯液从2处的各聚氨酯液注入口5流入到隔热用空间10,流向与聚氨酯液注入口5相比位于前侧的3处的聚氨酯液贮留部4b,贮留在各聚氨酯液贮留部4b。该聚氨酯液的各成分混合,第1树脂成分的多元醇的混合物与第2树脂成分的多异氰酸酯发生聚合反应,形成热固化性聚氨酯树脂。借由该聚合反应产生的热量发泡剂被气化,在聚氨酯树脂内形成气泡47。另外,发生组成各不同的多个多元醇所致的分子级别的变形,如图2D和图2E所示,在气泡膜部42形成第1贯通孔44。另外,如图2H和图2I所示,在热固化性聚氨酯树脂与粉体46之间形成第2贯通孔45,第2贯通孔45贯通气泡骨架部43。这样,形成连续气泡聚氨酯泡沫4。
此时,连续气泡聚氨酯泡沫4如图4所示,一边从各聚氨酯液贮留部4b向聚氨酯液注入口5推开存在于隔热用空间10内的空气一边发生膨胀,固相化。另外,连续气泡聚氨酯泡沫4从3处的各聚氨酯液贮留部4b向后侧去,在聚氨酯发泡合流部4a合流,均匀地填满隔热用空间10。另外,推开的空气在聚氨酯发泡合流部4a合流,从聚氨酯发泡合流部4a经由空气孔6(图1A)被排出。因此,在填充连续气泡聚氨酯泡沫4时,能够防止在隔热用空间10产生空气贮留部,能够抑制连续气泡聚氨酯泡沫4的未填充部的形成。
然后,从聚氨酯发泡治具41a取出在隔热用空间10填充了连续气泡聚氨酯泡沫4的成型品,如图3所示将位于壁体的内箱3的各空气孔6密封(步骤S312)。然后,在冷藏库20内,将冷藏库20的剩余部件安装到壁体2、3(步骤S313)。然后,将位于壁体的外箱2的各聚氨酯液注入口5密封(步骤S314)。由此制得冷藏库20。
另外,固定内箱3和外箱2的时机没有特别限制。例如,可以在内箱3与外箱2被合体(步骤S309)时,利用固接部件或粘接剂等将内箱3和外箱2固定。或者,也可以在聚氨酯液注入口5密封(步骤S314)时,将内箱3和外箱2固定。
[空气孔的密封例1]
图5A是表示冷藏库20的空气孔6的密封例1的图。图5B是表示沿图5A所示的B-B线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
如图5A和图5B所示,在内箱3的40处空气孔6的周围逐个单独涂敷环氧树脂等粘接剂。由此,将由硅橡胶、丁基橡胶等空气不透过的材料形成的圆板状的空气孔密封件60(密封件)粘贴在各空气孔6,密封各空气孔6。
这样,用空气孔密封件60分别密封空气孔6,由此空气孔密封件60在内箱3可以不覆盖空气孔6以外的区域。因此,空气孔密封件60的面积小,能够降低成本。另外,即使是密封不充分的空气孔6,也不会因此而影响其他空气孔6的密封。因此,能够抑制密闭性下降。
[空气孔的密封例2]
图6A是表示冷藏库20的空气孔6的密封例2的图。图6B是表示沿图6A所示的C-C线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
如图6A和图6B所示,将空气孔密封件61(密封件)统一粘贴到位于内箱3的冷藏室26侧的30处的空气孔6,密封这些空气孔6。另外,将其他的空气孔密封件61统一粘贴到位于内箱3的冷冻室27侧的10处的空气孔6,密封这些空气孔6。这2个空气孔密封件61分别由片状的硅橡胶(silicone rubber)、丁基橡胶(isobutylene isoprenerubber)等空气不透过的材料形成。
这样,利用一个空气孔密封件61将多个空气孔6统一密封,由此能够削减密封作业。另外,密封空气孔6后,能够迅速进行冷藏库20的剩余部件的安装。
[空气孔的密封例3]
图7A是表示冷藏库20的空气孔6的密封例3的图。图7B是表示沿图7A所示的D-D线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
如图7A和图7B所示,在位于内箱3的40处空气孔6,逐个单独地以机械方式埋入空气孔密封件62,密封各空气孔6。该空气孔密封件62呈螺钉(包括螺栓)形状,具有圆柱部和头部。圆柱部的直径尺寸和长度尺寸与空气孔6大致相同,嵌合到空气孔6。头部呈圆盘形状,其直径尺寸比空气孔6大。因此,当空气孔密封件62的圆柱部嵌合到空气孔6时,头部覆盖空气孔6与圆柱部之间的间隙。
这样,利用空气孔密封件62将空气孔6分别密封,由此空气孔密封件62可以在内箱3覆盖空气孔6以外的区域。因此,空气孔密封件62的尺寸小,能够降低成本。另外,即使是密封不充分的空气孔6,也不会因此而影响其他空气孔6的密封。因此,能够抑制密闭性下降。另外,以机械方式将空气孔密封件62埋入到空气孔6,所以不需要粘接后的树脂固化等的等待时间,而在密封空气孔6后能够迅速地进行冷藏库20的剩余部件的安装。
[聚氨酯液注入口的密封例1]
图8A是表示冷藏库20的聚氨酯液注入口5的密封例1的图。图8B是表示沿图8A所示的E-E线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
聚氨酯液注入口5的直径尺寸比空气孔6小,所以例如难以将螺钉形状的密封件***到聚氨酯液注入口5进行密封。另外,相邻的聚氨酯液注入口5的间隔尺寸比空气孔6大,所以难以将4处的聚氨酯液注入口5统一密封。于是,如图8A和图8B所示,在4处的聚氨酯液注入口5,利用粘接剂等逐个单独地粘贴聚氨酯液注入口密封件50(密封件)。聚氨酯液注入口密封件50由片状的有机硅橡胶、丁基橡胶、铁板等空气不透过的材料形成。这样,通过密封各聚氨酯液注入口5,能够将聚氨酯液注入口密封件50的面积抑制得较小,能够降低成本。
[聚氨酯液注入口的密封例2]
图9A是表示冷藏库20的聚氨酯液注入口5的密封例2的图。图9B是表示沿图9A所示的F-F线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
如图9A和图9B所示,逐个单独地用聚氨酯液注入口密封件51(密封件)覆盖4处聚氨酯液注入口5而将其密封。该聚氨酯液注入口密封件51例如由圆板形状的有机硅橡胶、丁基橡胶、铁板等空气不透过的材料形成。在该聚氨酯液注入口密封件51的外周侧,例如开有4处第1固定孔。另外,在外箱2,在聚氨酯液注入口5的外周,例如也设有4处第2固定孔。因此,以第1固定孔和第2固定孔对应的方式,在聚氨酯液注入口5上配置聚氨酯液注入口密封件51。另外,将小螺钉(ビス)等固定部件52***到第1固定孔和第2固定孔,将聚氨酯液注入口密封件51固定到外箱2。由此,聚氨酯液注入口密封件51能够覆盖聚氨酯液注入口5而密封。
这样,通过使用固定部件52,能够将聚氨酯液注入口密封件51容易且可靠地固接于外箱2,所以能够提高密封的可靠性。
[总结]
根据上述结构,因为在壁体2、3设置有排气用的空气孔6,所以能够在隔热用空间10注入聚氨酯液时和将其发泡时确保聚氨酯液和空气的流动性,能够抑制在隔热用空间10产生空气贮留部。由此,能够防止空气贮留部的空气所含的水分导致连续气泡聚氨酯泡沫4劣化,能够防止隔热箱体21的变形和隔热性下降。而且,连续气泡聚氨酯泡沫4均匀地被填充到隔热用空间10,所以能够提高隔热箱体21的隔热性。
另外,利用聚氨酯液注入口密封件50、51、55密封聚氨酯液注入口5,并且利用空气孔密封件60、61、62密封空气孔6。因此,填充有连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热用空间被密闭,能够防止空气和其所含的水分进入隔热用空间10。因此,能够抑制连续气泡聚氨酯泡沫4因水分而劣化,能够防止隔热箱体21的外观变形,并且能够长时间维持隔热箱体21的隔热性能较高。
另外,如现有技术那样,在密闭的隔热用空间10通过一体发泡使连续气泡聚氨酯泡沫4成型时,无法避免高密度且许多独立气泡存在的皮层4d的产生。关于该皮层4d的连通化,现有技术既没有公开,也没有暗示。与此相对,本发明中利用配合了组成各不同的多个多元醇和粉体46的聚氨酯液,包括皮层4d在内,能够使连续气泡聚氨酯泡沫4整体的气泡47连通。即,在连续气泡聚氨酯泡沫4中,能够利用组成各不同的多个多元醇形成贯通气泡膜部42的第1贯通孔44,利用粉体46形成贯通气泡骨架部43的第2贯通孔45。特别是能够利用直径尺寸比气泡骨架部43的厚度尺寸大的粉体46,不仅在芯层4c,还在气泡骨架部43多的皮层4d也形成第2贯通孔45。因此,在连续气泡聚氨酯泡沫4的整体,气泡47通过各贯通孔44、45连通。由此,连续气泡聚氨酯泡沫4中没有独立气泡或几乎没有,所以能够防止从独立气泡放出的残存气体导致密闭的隔热箱体21发生变形或隔热箱体21的隔热性变差。
另外,通过使空气孔6的直径尺寸比聚氨酯液注入口5小,能够抑制聚氨酯液的泄漏,并且防止空气贮留部的产生。
另外,通过使空气孔6和聚氨酯液注入口5分别在内箱3和外箱2分离形成,由此能够有效地防止空气孔6导致的空气贮留部的产生。
(实施方式2)
本发明的实施方式2的隔热箱体21是在隔热用空间10填充图1A所示的连续气泡聚氨酯泡沫4后,对隔热用空间10进行了抽真空的例子。由此,隔热用空间10的压力低于大气压,隔热用空间10成为真空状态。另外,该真空状态包括隔热用空间10的压力低于大气压的状态。
本实施方式2的隔热箱体21是使实施方式1的聚氨酯液注入口5兼作与用于抽真空的真空泵连接的排气孔(气体流通口)的例子。因此,实施方式2的隔热箱体21能够应用图1A和图1B所示的隔热箱体21的结构例。
图10是表示具有实施方式2的隔热箱体21的冷藏库20的组装例的流程图。就图1A所示的内箱3的制作而言,首先如图10所示,准备ABS树脂等硬质树脂和金属箔(步骤:S1001)。在将硬质树脂注入到规定的模具内固化的过程中,实施使金属箔与硬质树脂一体化的嵌入注塑成型(步骤:S1002)。由此,获得确保期望的气密性的箱体形状的内箱3。接着,在内箱3的背板的规定的配置位置,利用精整冲头冲孔加工出空气孔6(步骤:S1003)。另外,将要在内箱3与外箱2合体前安装的冷藏库20的规定部件安装到内箱3(步骤:S1004)。
另外,在不使用硬质树脂的情况下,为了保证冷藏库20的气密性,与下面说明的外箱2的成型一样,内箱3也可以使用金属制的钢板。
就外箱2的制作而言,首先,在金属制的钢板的规定的配置位置,利用精整冲头,冲孔加工出兼作排气孔的聚氨酯液注入口5(步骤:S1005、S1006)。然后,对冲孔加工后的钢板实施弯曲加工等冲压成型(步骤:S1007)。由此,得到作为外箱2的期望的箱体形状。然后,将要在内箱3和外箱2合体前安装的冷藏库20的规定部件安装到外箱2(步骤:S1008)。
如上所述那样,将独立制作的内箱3和外箱2合体(装配)(步骤:S1009)。就其具体的装配方法而言,与实施方式1相同,所以省略说明。然后,将要在连续气泡聚氨酯泡沫4被填充到隔热用空间10前安装的冷藏库20的规定部件安装到壁体2、3(步骤:S1010)。
接着,在外箱2与内箱3之间的隔热用空间10,一体发泡成型连续气泡聚氨酯泡沫4(步骤S1011)。该一体发泡成型与利用图4说明的上述方法相同。由此,与聚氨酯液贮留部4b合流的空气从内箱3的背面的空气孔6(参照图1A)排出,所以在隔热箱体21的隔热用空间10中能够抑制空气贮留部(聚氨酯未填充部)的产生。
接下来,密封位于内箱3的例如40处的空气孔6(步骤S1012)。然后,将兼做排气孔的聚氨酯液注入口5与真空泵连接,对填充有连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热用空间10进行排气。由此,在隔热用空间10被减压的基础上,将冷藏库20的剩余部件安装到壁体2、3(步骤S1013)。
然后,密封兼做排气孔的聚氨酯液注入口5(步骤S1014)。另外,兼做排气孔的聚氨酯液注入口5的密封例与实施方式1相同,能够利用聚氨酯液注入口密封件50、51。作为它们的其他密封例,还能够采用图11A和图11B所示的密封例。图11A是表示兼做排气孔的聚氨酯液注入口5的密封例的图。图11B是表示沿图11A所示的G-G线截断的冷藏库20的一部分的局部截面图。
如图11A和图11B所示,利用聚氨酯液注入口密封件55(密封件)逐个单独地例如将4处聚氨酯液注入口5密封。另外,如图11B所示,聚氨酯液注入口密封件55由有机硅橡胶、丁基橡胶、铁板等空气不透过的材料成型,其具有平面部56、夹(pinch)部57、和排气孔58。平面部56是具有大于兼做排气孔的聚氨酯液注入口5的孔径的直径的圆形状,配置在聚氨酯液注入口5之上。排气孔58配置在平面部56的中心部,具有与聚氨酯液注入口5的孔径同等以下的孔径。夹部57从排气孔58起圆筒状地直立,其前端能够密封。
排气孔58的孔径以能够均衡地实现排气所需的时间的缩短和夹(pinch)的容易度的方式决定。例如,如果排气孔58的孔径小,那么排气所需的时间变长,但能够利用夹部57密封。另一方面,如果排气孔58的孔径大,则利用夹部57的密封变难,但能够缩短排气所需时间。本实施方式中,例如能够采用10mm。另外,排气孔58的孔径小时,可以不用夹部57密封,例如可以使用树脂、玻璃等密封件密封排气孔58。
根据上述结构,通过密封排气孔58,能够使连续气泡聚氨酯泡沫4被填充到隔热用空间10的隔热箱体21的隔热性维持较高。
另外,聚氨酯液注入口5还用作排气孔58,所以在密封聚氨酯液注入口5的同时,能够密封排气孔58。由此,能够削减隔热箱体21、和具有其的保冷保温设备(例如冷藏库)的组装工时。
另外,除了聚氨酯液注入口5还用作排气孔之外,也可以与聚氨酯液注入口5独立地配置排气孔。作为这种情况的排气孔的密封例,能够应用实施方式1的聚氨酯液注入口5的密封例。
(实施方式3)
在本发明的实施方式3的隔热箱体21中,如图12所示,连续气泡聚氨酯泡沫4中吸附二氧化碳等的气体吸附器件85(吸附剂)配置在隔热用空间10。图12是具有本发明的实施方式3的隔热箱体21的冷藏库20的主视图。
图12所示的隔热箱体21的左下侧和右下侧的冷冻室27的两侧面的隔热用空间10,每处均配置有气体吸附器件85。由此,冷藏室27的冷却保持温度低于冷藏室26,所以隔热用空间10内的气体能够移动到冷冻室27周边的隔热空间内,有效地被气体吸附器件85吸附。当然,根据冷藏库20的大小和形式,能够变更气体吸附器件85的配置和个数,上述2处的个数和其配置没有限制。
图13是气体吸附器件85的截面图的一例。如图13所示,气体吸附器件85包括气体吸附物质86、和具有收纳气体吸附物质86的开口部88的收纳容器87。
气体吸附物质86发挥吸附残存在密闭空间或进入到其中的水蒸气、空气、二氧化碳等气体的作用。作为气体吸附物质86没有特别指定,能够使用氧化钙、氧化镁等化学吸附物质、沸石等物理吸附物质、或它们的混合物。另外,也能够将兼具化学吸附性和物理吸附性的铜离子交换后的ZSM-5型沸石用作气体吸附物质86。该ZSM-5型沸石在低于大气压的低压下的氮吸附能力特别高,所以能够强力地吸附空气混入时的氮。
另外,吸附二氧化碳的吸附剂,例如利用钡和/或锶离子交换后的ZSM-5沸石也能够用作气体吸附物质86。该吸附二氧化碳的气体吸附物质86优选为以ZSM-5型沸石为主剂,钡和/或锶离子交换后的材料。现有技术之一的Na-A型沸石的二氧化碳吸附量在10Pa下为3cc/g。与此相对,钡离子交换后的ZSM-5型沸石在10Pa下具有12cc/g的二氧化碳吸附量,能够吸附大容量的稀薄二氧化碳,将其除去。由此,能够使配置有气体吸附器件85的隔热用空间10的真空度维持得较高。
如上所述那样以钡和/或锶离子交换后的沸石是包括含有钡(Ba)和/或锶(Sr)的ZSM-5型沸石的二氧化碳吸附材料,其为ZSM-5型沸石含Ba-O-Ba籽晶和/或Sr-O-Sr籽晶的沸石。由此,与二氧化碳发生强力的相互作用,所以在平衡压低于大气压,二氧化碳稀薄的条件下,也能够牢固地吸附二氧化碳,能够实现二氧化碳的大容量吸附。作为确认是否含有上述的Ba-O-Ba籽晶的一个例子,有以所吸附的乙炔为探针(probe)进行FT-IR测定的方法。
收纳容器87具有难以使空气和水蒸气等气体通过的性质,发挥在使用气体吸附器件85前不使气体与气体吸附物质86接触的作用。作为收纳容器87的材质和形状,没有特别指定。收纳容器87的材质例如使用铝、铜、铁、不锈钢等金属材料。收纳容器87的形状例如成型为细长扁平的筒状。
实施方式3的冷藏库20的组装例,与图10的流程图所示的冷藏库20的组装例大致相同。不过,图10所示的步骤S1010的处理中将部件安装到壁体2、3时,在壁体2、3内的隔热用空间10内,将多个气体吸附器件85分散配置。然后,在隔热用空间10,从兼做排气孔的聚氨酯液注入口5注入连续气泡聚氨酯泡沫4的聚氨酯液。在该隔热用空间10形成连续气泡聚氨酯泡沫4时,用空气孔密封件60、61、65等密封空气孔6。然后,从兼做排气孔的聚氨酯液注入口5对隔热用空间10内进行抽真空,利用聚氨酯液注入口密封件50、51、55等将兼做排气孔的聚氨酯液注入口5密封。
根据本实施方式,能够缩短将隔热用空间10抽真空的时间。即,因此在抽真空时,粘性流的压力(低真空)期间,用真空泵也能够充分排气,但是在分子流的真空度区域(高真空),排气阻力变大,所以用真空泵排气需要花费时间。于是,预先将气体吸附器件85分散配置在隔热用空间10内,使气体吸附器件85发挥气体吸附功能。由此缩短连续气泡聚氨酯泡沫4的排气距离,能够有效地对隔热用空间10减压(抽真空)。
另外,在对隔热箱体21的隔热用空间10内抽真空后,气体吸附器件85吸附残存的微量气体,所以能够将隔热用空间10维持在期望的真空度。
另外,隔热用空间10内残存的微量气体除了空气成分外,还包括通过水与异氰酸酯的反应生成的二氧化碳。所以除了吸附空气的气体吸附器件85外,还可以在隔热用空间10内分散配置吸附二氧化碳的气体吸附器件85。
也可以在不抽真空的实施方式1的隔热箱体21和隔热壁的隔热用空间10分散配置气体吸附器件86。通过气体吸附器件的气体吸附功能发挥,防止隔热用空间10的连续气泡聚氨酯泡沫4的劣化更加容易。
(实施方式4)
本发明的实施方式4的隔热箱体21是通过将壁体的一部分作为表皮材,利用一体发泡成型出连续气泡聚氨酯泡沫4,并将剩余的壁体装配到该成型体而形成的。另外,在本实施方式中,将壁体的一部分作为内箱3,将剩余的壁体作为外箱2进行说明,将它们调换过来的情况也一样,所以省略对这种情况的说明。
图14是用于说明隔热箱体21的一体发泡成型的截面图。除了第1治具41a1外,图14所示的聚氨酯发泡治具41a与图4所示的聚氨酯发泡治具41a一样,所以对相同的部分省略说明。本实施方式中说明的聚氨酯发泡治具41a作为用于在一体发泡成型时支承壁体3并且将连续气泡聚氨酯泡沫4成型的模具发挥作用。即,第2治具41a2的凹部中嵌合内箱3,由该凹部支承内箱3。与此相对,设置于第1治具41a1的凹部中不嵌合外箱2,凹部具有与外箱2的前表面相应的形状,作为隔热箱体21的后表面侧的模具发挥作用。另外,聚氨酯液的注入时和发泡时从隔热用空间10推开的空气有时从第1治具41a1与第2治具41a2的间隙排出。这种情况下,可以不设置内箱3的空气孔6和与此对应配置的第2治具41a2的穿孔。
利用该聚氨酯发泡治具41a一体发泡形成时,首先如图14所示,将内箱3嵌合到第2治具41a2的凹部,之后将第1治具41a1配置在第2治具41a2上。由此,形成被第1治具41a1的凹部的前表面和内箱3的后表面包围的内部空间。该内部空间具有与被外箱2的前表面和内箱3的后表面包围的隔热用空间10相同的形状。由此将聚氨酯液供给装置40的供液软管41的前端连接到聚氨酯液注入口5,从聚氨酯液供给装置40经由供液软管41向聚氨酯液注入口5注入聚氨酯液。由此,聚氨酯液与内箱3一体发泡,形成以内箱3为连续气泡聚氨酯泡沫4的表皮材的成型体。该连续气泡聚氨酯泡沫4具有与隔热用空间10对应的形状。连续气泡聚氨酯泡沫4的前表面被内箱3包覆,但是后表面露出。因此,从聚氨酯发泡治具41a取出成型体,利用外箱2覆盖连续气泡聚氨酯泡沫4的后表面。由此,连续气泡聚氨酯泡沫4整体被壁体2、3包覆,制得壁体和连续气泡聚氨酯泡沫4一体成型的隔热箱体21。
另外,也可以与实施方式2一样,利用外箱2覆盖与内箱3一体发泡得到的连续气泡聚氨酯泡沫4后,使被内箱3和外箱2包围的隔热用空间10成为真空状态。这种情况下,在内箱3和/或外箱2设置有排气孔,所以从排气孔排气,使隔热用空间10成为真空状态后,用排气孔密封件密封排气孔。
另外,也可以与实施方式3一样,利用外箱2覆盖与内箱3一体发泡得到的连续气泡聚氨酯泡沫4后,在被内箱3和外箱2包围的隔热用空间10配置气体吸附器件85。或者,也可以将连续气泡聚氨酯泡沫4与内箱3和气体吸附器件85一体发泡成型后,将外箱2装配到该成型品。
另外,在内箱3与连续气泡聚氨酯泡沫4的一体发泡成型体中,连续气泡聚氨酯泡沫4的后表面露出。因此,在连续气泡聚氨酯泡沫4的后表面,能够切除与排气孔或兼作排气孔的聚氨酯液注入口5对应的部分的皮层。由此,连续气泡聚氨酯泡沫4中,气泡47和各贯通孔44、45多的部分露出。因此,该部分与真空泵连接时,连续气泡聚氨酯泡沫4内的空气通过气泡47和各贯通孔44、45能够顺畅排出。
另外,也能够在内箱3设置空气孔6。这种情况下,设置与空气孔6对应配置的第2治具41a2的穿孔。由此,用外箱2覆盖与内箱3一体发泡得到的连续气泡聚氨酯泡沫4后,用空气孔密封件密封空气孔6。
另外,也可以在将外箱2和连续气泡聚氨酯泡沫4一体发泡成型后,用内箱3覆盖该成型品。这种情况下,在外箱2设置聚氨酯液注入口5,在与聚氨酯液注入口5对应的第1治具41a1的位置设置穿孔41a3。这种情况下,在用内箱3覆盖与外箱2一体发泡得到的连续气泡聚氨酯泡沫4后,用聚氨酯液注入口密封件密封聚氨酯液注入口5,由此形成隔热箱体21。
根据上述实施方式,在将内箱3与连续气泡聚氨酯泡沫4一体发泡成型后,将剩余的外箱2装配到该成型体,由此制得隔热箱体21,所以能够减少隔热箱体21的变形。具体而言,外箱2由金属形成,内箱3由树脂形成的情况下,外箱2的热膨胀率和内箱3及连续气泡聚氨酯泡沫4的热膨胀率不同。因此,因聚氨酯液发生聚合反应时产生的热量,导致内箱3和连续气泡聚氨酯泡沫4的尺寸变化比外箱2的尺寸变化大。因此,在将外箱2和内箱3合体后在其间的隔热用空间10填充连续气泡聚氨酯泡沫4的隔热箱体21有可能发生变形。与此相对,除去外箱2,内箱3和连续气泡聚氨酯泡沫4的聚氨酯液一体发泡成型。由此,因为内箱3和连续气泡聚氨酯泡沫4的热膨胀率接近,所以两者均发生同程度的热膨胀后冷却收缩,该成型体难以变形。在该成型体上装配与连续气泡聚氨酯泡沫4的热膨胀率不同的外箱2,形成隔热箱体21,这样就能够防止隔热箱体21的尺寸变形。
(其他实施方式)
在上述所有实施方式中,均以具有内部空间且正面开口的箱型的容器的隔热箱体21为隔热壁的一例进行了说明。但是,隔热壁的形状等不限于此。即,隔热壁只要具有作为表皮材发挥作用的壁体、和与壁体的至少一部分形成为一体且作为隔热材料发挥作用的热固化性树脂的连续气泡树脂体即可。例如,如图15所示,也可以在大致平板形状的壁体23的隔热用空间10填充连续气泡聚氨酯泡沫4,形成大致平板形状的隔热壁。该隔热壁例如用于冷藏库20的门或住宅的门。这种情况下,壁体23由一个中空的容器构成,其内部空间用于隔热用空间10。
在上述所有的实施方式中,隔热箱体21用于冷藏库20的框架,但隔热箱体21的用途不限于此。例如,隔热箱体21能够用于图16所示的壶、便携式保冷库的壳体、恒温槽的壳体、热水储罐的壳体、制冷机箱(cooler box)等。图16的隔热箱体21中,外箱2和内箱3分别呈有底圆筒形状,内箱3收纳于外箱2内。该外箱2与内箱3之间的隔热用空间10通过一体发泡填充有连续气泡聚氨酯泡沫4。而且,贯通外箱2的聚氨酯液注入口5被聚氨酯液注入口密封件50密封,贯通内箱3的空气孔6被空气孔密封件60密封。
在上述所有实施方式中,连续气泡树脂体均为连续气泡聚氨酯泡沫4,构成它的树脂使用了热固化性聚氨酯树脂。不过,连续气泡树脂体和其构成树脂只要是构成树脂为热固化性树脂,则不限于此。例如连续气泡树脂体可以为连续气泡酚醛泡沫,其构成树脂可以使用热固化性酚醛树脂。该酚醛树脂的原料为酚醛树脂成分(例如苯酚和甲醛)、发泡剂和粉体。利用该粉体在酚醛树脂的气泡骨架部形成第2贯通孔。
在上述所有实施方式中,使用组成各不同的多个多元醇,利用其变形在气泡膜部42形成了第1贯通孔44。也能够代之,将使气泡膜部42破裂的破泡剂(例如硬脂酸钙)等调配到聚氨酯液中。
其中,上述所有的实施方式只要彼此不排斥,可以互相组合。
由上述说明,本发明的各种改良和其他实施方式对于本领域技术人员来说是显而易见的。从而,上述说明应仅作为例示解释,目的在于将实施本发明的最佳的方式告知本领域技术人员。对其结构和/或功能的细节在实质上能够进行变更,而不脱离本发明的精神。
产业上的可利用性
本发明的隔热箱体能够增大内容积,并能够通过提高隔热性能来实现节能化,其能够应用于冷藏库、自动售货机、热水容器、建筑用隔热材料、汽车用隔热材料、保冷/保温箱等的用途。
附图标记的说明
2 外箱(壁体)
3 内箱(壁体)
4 连续气泡聚氨酯泡沫
4a 聚氨酯发泡合流部
4b 聚氨酯液贮留部
4c 芯层
4d 皮层
5 聚氨酯液注入口
6 空气孔
10 隔热用空间
20 冷藏库
21 隔热箱体
23 壁体
25 分隔板
26 冷藏室
27 冷冻室
40 聚氨酯液供给装置
41 供液软管
41a 聚氨酯发泡治具
42 气泡膜部
43 气泡骨架部
44 第1贯通孔
45 第2贯通孔
46 微粉末的粉体
47 气泡
50、51、55 聚氨酯液注入口密封件
52 固定部件
56 平面部
57 夹部
58 排气孔
60、61、62 空气孔密封件
85 气体吸附器件
86 气体吸附物质
87 收纳容器
88 开口部

Claims (15)

1.一种隔热壁,其特征在于,包括:
中空部为隔热用空间的壁体;
配置在所述壁体,且使所述隔热用空间与外部连通的气体流通口;
通过一体发泡填充到所述隔热用空间的、且由热固化性聚氨酯树脂构成的连续气泡聚氨酯泡沫;和
密封所述气体流通口的密封件。
2.如权利要求1所述的隔热壁,其特征在于:
所述连续气泡聚氨酯泡沫包括:芯层;和形成在与所述壁体的界面附近且包围该芯层的皮层,
所述芯层和所述皮层分别包括:
多个气泡;
形成在所述气泡相邻的部位的气泡膜部;
形成在所述气泡相邻的部位且相邻的所述气泡间的距离形成得比所述气泡膜部的厚度大的气泡骨架部;
以贯通所述气泡膜部的方式形成的第1贯通孔;和
以贯通所述气泡骨架部的方式形成的第2贯通孔,
所述皮层包括比所述芯层多的所述气泡骨架部,
所述多个气泡通过所述第1贯通孔和所述第2贯通孔连通。
3.一种隔热箱体,其特征在于:
由权利要求1或2所述的一个或多个隔热壁构成,
所述壁体包括外箱和收纳在所述外箱内的内箱。
4.如权利要求3所述的隔热箱体,其特征在于:
所述气体流通口包括:
用于在所述隔热用空间填充所述连续气泡聚氨酯泡沫的过程中排出所述隔热用空间的空气的空气孔;和
用于将所述连续气泡聚氨酯泡沫的原料注入到所述隔热用空间的聚氨酯液注入口,
所述密封件包括:
密封所述空气孔的空气孔密封件;和
用于密封所述聚氨酯液注入口的聚氨酯液注入口密封件。
5.如权利要求4所述的隔热箱体,其特征在于:
所述空气孔的孔径小于所述聚氨酯液注入口的孔径。
6.如权利要求4或5所述的隔热箱体,其特征在于:
所述空气孔设置于所述内箱,
所述聚氨酯液注入口设置于所述外箱。
7.如权利要求4~6中任一项所述的隔热箱体,其特征在于:
所述气体流通口还包括用于对所述隔热用空间抽真空的排气孔,
所述密封件还包括用于密封所述排气孔的排气孔密封件。
8.如权利要求7所述的隔热箱体,其特征在于:
所述聚氨酯液注入口也用作所述排气孔。
9.如权利要求3~8中任一项所述的隔热箱体,其特征在于:
还包括配置在所述隔热用空间的气体吸附器件。
10.如权利要求9所述的隔热壁,其特征在于:
所述气体吸附器件包括吸附二氧化碳的吸附剂,
所述吸附剂由用钡和锶中的至少一者进行了离子交换后的ZSM-5沸石构成。
11.一种隔热箱体的制造方法,其特征在于,包括:
利用壁体形成隔热用空间的步骤;和
在所述隔热用空间注入连续气泡聚氨酯泡沫的原料的步骤,
所述原料与所述壁体一体发泡成型而填充在所述隔热用空间的所述连续气泡聚氨酯泡沫包括:
多个气泡;
形成在所述气泡相邻的部位的气泡膜部;
形成在所述气泡相邻的部位且相邻的所述气泡间的距离形成得比所述气泡膜部的厚度大的气泡骨架部;
以贯通所述气泡膜部的方式形成的第1贯通孔;和
以贯通所述气泡骨架部的方式形成的第2贯通孔,
所述多个气泡通过所述第1贯通孔和所述第2贯通孔连通,
所述原料包括:
用于形成所述第1贯通孔的、组成不同的多个多元醇混合物;
与所述多元醇混合物发生聚合反应,生成构成所述气泡膜部和所述气泡骨架部的热固化性聚氨酯树脂的多异氰酸酯;
形成所述气泡的发泡剂;和
用于形成所述第2贯通孔的、与所述热固化性树脂为非亲和性的粉末。
12.如权利要求11所述的隔热箱体的制造方法,其特征在于:
还包括利用密封件将配置在所述壁体且使所述隔热用空间与外部连通的气体流通口密封的步骤。
13.如权利要求12所述的隔热箱体的制造方法,其特征在于:
所述气体流通口包括:
用于在所述隔热用空间填充所述连续气泡聚氨酯泡沫的过程中排出所述隔热用空间的空气的空气孔;和
用于注入所述原料的聚氨酯液注入口,
所述密封件包括:
密封所述空气孔的空气孔密封件;和
用于密封所述聚氨酯液注入口的聚氨酯液注入口密封件,
利用所述密封件密封所述气体流通口的步骤还包括:
从所述聚氨酯液注入口将所述原料注入到所述隔热用空间后,利用所述空气孔密封件密封所述空气孔的步骤;和
密封所述空气孔后,利用所述聚氨酯液注入口密封件密封所述聚氨酯液注入口的步骤。
14.如权利要求13所述的隔热箱体的制造方法,其特征在于:
所述气体流通口还包括用于对填充有所述连续气泡聚氨酯泡沫的所述隔热用空间抽真空的排气孔,
所述密封件还包括用于密封所述排气孔的排气孔密封件,
所述的隔热箱体的制造方法还包括在密封所述空气孔后,经由所述排气孔对所述隔热用空间进行抽真空的步骤,
利用所述密封件密封所述气体流通口的步骤,还包括进行所述抽真空后,利用所述排气孔密封件密封所述排气孔的步骤。
15.如权利要求11~14中任一项所述的隔热箱体的制造方法,其特征在于:
在注入所述原料的步骤之前,还包括在所述隔热用空间配置气体吸附器件的步骤。
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