CN105972389B - 真空绝热板和冰箱 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种真空绝热板和冰箱。一个实施方式的真空绝热板具有：主体部，其具有由树脂纤维制成的芯材；和补强部件，其被设置于所述主体部的外表面。

Description

真空绝热板和冰箱
本申请以在先申请的日本专利申请第2015-053454号、第2015-053455号、第2015-053456号、第2015-053457号、第2015-053458号、第2015-053459号、第2015-053460号、第2015-047266号、第2015-050734号、第2015-052093号、第2015-053450号以及第2015-053451号所具有的优先权的利益为基准，并且要求该利益，它们的整个内容通过引用而包含于本说明书中。
技术领域
本发明的在此说明的一个实施方式总体上来说涉及真空绝热板(panel)和具有真空绝热板的冰箱。
背景技术
已知有将具有绝热功能的芯材(core)收容于外包材内的绝热板。另外，已想到了将构成绝热板的主体部的芯材由纤维材料制成。作为制成芯材的纤维材料，通常使用例如玻璃(glass)纤维等这样的具有较高强度的纤维材料。近年来，为了谋求绝热性能的提高，尝试了由树脂纤维制成芯材。不过，在由树脂纤维制成芯材的情况下，与由玻璃纤维制成芯材的情况相比，存在强度变弱这样的问题。
发明内容
本发明的实施方式提供即使是在由树脂纤维制成芯材的情况下也能够抑制强度降低的真空绝热板和具有该真空绝热板的冰箱。
实施方式的真空绝热板和冰箱具有：主体部，其具有由树脂纤维制成的芯材；和补强部件，其被设置于所述主体部的外表面。
根据上述结构，即使是在由树脂纤维制成芯材的情况下也能够抑制强度降低。
附图说明
图1是实施方式的真空绝热板中所使用的芯材和无纺布的示意图。
图2是表示实施方式的真空绝热板的示意性的剖视图。
图3是表示实施方式的真空绝热板的芯材的示意图，(A)是分解立体图，(B)是表示侧视的概略图。
图4是表示实施方式的真空绝热板的芯材的变形例的侧视的示意图。
图5是表示粘贴有补强带(tape)的真空绝热板的示意性的图。
图6是表示粘贴有补强带的真空绝热板的变形例的示意性的图。
图7是表示实施方式的冰箱的绝热箱体的示意性的立体图。
图8是表示实施方式的冰箱的真空绝热板组的示意性的立体图。
具体实施方式
以下参照附图对实施方式进行说明。在附图中，相同符号表示相同或类似的部分。
图1是表示本实施方式的真空绝热板中所使用的芯材以及无纺布的示意图。如图1所示，芯材10中层叠有多层无纺布11。该无纺布11由随机缠绕的树脂纤维12形成。树脂纤维12利用静电纺丝法形成。利用静电纺丝(electro-spinning)法形成的树脂纤维12是其平均纤维直径为约1μm左右的细纤维，是长度为外径的1000倍以上的长纤维。另外，该树脂纤维12整体上不是直线状、而是随机(random)地弯曲而成的卷曲状。因此，树脂纤维12彼此易于缠绕，容易形成多层。通过利用静电纺丝法，能够同时进行树脂纤维12的纺丝和无纺布11的形成。其结果是，能够以较短的工时容易地形成芯材10。
另外，制成无纺布11的树脂纤维12通过利用静电纺丝法来容易地确保从纳米到微米的极细外径。因此，无纺布11的每1张的厚度变得非常薄，芯材10的厚度也变薄。在以往的玻璃纤维的情况下，纤维长度较短，纤维彼此的缠绕较少。因此，若使用玻璃纤维，则难以维持无纺布的形状。另外，在玻璃纤维的情况下，通常难以同时进行玻璃纤维的纺丝和无纺布的形成。在使用以往的玻璃纤维的情况下，在使玻璃纤维分散到水中的状态下以抄纸的要领来形成无纺布。若假设同时进行玻璃纤维的纺丝和无纺布的形成，则可形成厚度较大的棉状无纺布，难以形成厚度小的较薄无纺布。
这样，在本实施方式的情况下，芯材10用由层叠起来的多层制成的无纺布11形成。芯材10是例如从几百层到几千层以上的无纺布11层叠而成的。形成本实施方式的无纺布11的树脂纤维12被形成为截面为大致均匀的圆形或椭圆形。
形成无纺布11的树脂纤维12由密度比玻璃的密度小的有机系聚合物形成。通过由密度比玻璃的密度小的聚合物形成树脂纤维12，能够谋求树脂纤维12的轻质化。无纺布11也可以是将两种以上的树脂纤维12混纺而成的。作为利用混纺而形成的无纺布11的一个例子，可以使用聚苯乙烯(polystyrene)的纤维和芳香族聚酰胺系树脂(注册商标：凯芙拉(KEVLAR))等。除了上述材料之外，无纺布11还可以用从聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、改性聚苯醚、间规聚苯乙烯、液晶聚合物、脲醛树脂、不饱和聚酯、多酚、三聚氰胺树脂、环氧树脂以及包含它们的共聚物等之中选择的1种或两种以上的聚合物进行混纺而形成。
在利用静电纺丝法形成树脂纤维12的情况下，将上述聚合物制成溶液。作为溶剂，可以使用例如异丙醇、乙二醇、环己酮、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、四氢呋喃、二氧杂环己烷、吡啶等挥发性有机溶剂、水。另外，作为溶剂，既可以是从上述溶剂之中选择的一种，还可以是多种混合而成。此外，可应用于本实施方式的溶剂并不限于上述溶剂。上述溶剂只不过是例示。
在该情况下，要混纺的树脂纤维12均将外径d设定成d＜1μm。通过这样地混纺多种树脂纤维12，能够谋求无纺布11的绝热性、轻质化以及强度的提高。若无纺布11中形成于缠绕的树脂纤维12相互之间的空隙的体积变小，则该空隙的数量反而增加。树脂纤维12相互之间的空隙的数量越多，越可谋求绝热性的提高。因此，对于无纺布11而言，优选将制成其的树脂纤维12的纤维外径d小径化至纳米级(nano-meter order)，达到d＜1μm。通过这样地使树脂纤维12的外径d小径化，形成于树脂纤维12相互之间的空隙的体积变小并且数量增加。通过这样地小径化，形成于缠绕的树脂纤维12相互之间的空隙的体积变得更小，其数量进一步增加，可谋求无纺布11的绝热性的提高。
树脂纤维12中也可以添加例如硅氧化物、金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等各种无机填料。通过这样地向树脂纤维12中添加无机填料，能够维持无纺布11的绝热性且谋求强度的提高。具体而言，作为所添加的无机填料，也可以使用硅灰石、钛酸钾、硬硅钙石、石膏纤维、铝板、MOS(碱式硫酸镁)、芳纶纤维、碳纤维、玻璃纤维、滑石、云母、玻璃鳞片等。
如图2所示，由无纺布11形成的芯材10收容于袋状的外包材13。外包材13例如由通过在1层或两层以上的树脂膜上蒸镀金属或金属氧化物来使气体透过性消失的气密性片材制成。收容有芯材10的外包材13与芯材10一起在将内部减压到接近真空的压力之后被密封。由此，收容有芯材10的外包材13被形成为真空绝热板14。并且，由芯材10和外包材13制成真空绝热板14的主体部。在该情况下，为了使所形成的真空绝热板14被压瘪的可能性降低，真空绝热板14也可以在外包材13的内侧收容有作为骨架的骨架构件。
如图3所示，芯材10也可以在层叠后的一个面侧设置有铝箔15。如上所述那样由无纺布11形成的芯材10在被收容到外包材13之后，通过对外包材13的内部进行减压而被形成为真空绝热板14。因此，真空绝热板14有可能由于外包材13的内部的减压而发生压瘪、变形。通过在无纺布11的一个面侧设置铝箔15，能够提高芯材10的强度。由此，能够降低因减压而发生的压瘪、变形。另外，芯材10也可以如图4所示那样具有与无纺布11一起层叠的玻璃纤维层16。玻璃纤维层16的强度高于由微细的树脂纤维12形成的无纺布11的强度。因此，通过层叠无纺布11和玻璃纤维层16，与仅由无纺布11形成芯材10的情况相比，虽然厚度、重量增加，但能够降低因减压而发生的压瘪、变形。此外，玻璃纤维层16并不限于图4中所示的两层，也可以是1层或3层以上。
并且，如图5所例示那样，本实施方式的真空绝热板14在以芯材10为主体的主体部的外表面上设置有补强带100。该补强带100是补强部件的一个例子，包含例如由碳纤维(carbon fiber)等制成的补强纤维材料。补强带100通过含有补强纤维材料，其强度得以补强。因而，补强带100具有极高的强度。并且，补强带100粘合于真空绝热板14的主体部的表面上，在该情况下，粘合于外包材13的表面上。在该情况下，真空绝热板14呈长条的矩形状。并且，补强带100沿着真空绝热板14的长度方向以及宽度方向以格子状粘贴。此外，例如，如图6所示，补强带100也可以以相对于真空绝热板14的主体部的端面倾斜的方式粘贴。
根据本实施方式的真空绝热板14，在以芯材10为主体的主体部的外表面上设置有补强带100。因而，即使是在由树脂纤维12制成芯材10的情况下，也能够抑制强度的降低。
此外，树脂纤维12也可以例如利用溶融纺丝法成形。溶融纺丝法是如下制造方法：通过将树脂纤维12的原料加热而使其溶融，将溶融后的原料从喷嘴向空气中或者水中挤出并进行冷却，从而获得树脂纤维12。
接着，基于图7和图8对使用了上述的真空绝热板14的冰箱进行说明。
冰箱40如图7所示那样具有前表面开口的绝热箱体41。冰箱40在该绝热箱体41中安装有未图示出的冷冻循环***。另外，冰箱40具有：将绝热箱体41分隔成多个储藏室的未图示出的分隔板；覆盖储藏室的前表面的未图示出的绝热门；以及可在储藏室的内部前后移动的未图示出的抽屉等。冰箱40的绝热箱体41具有外箱42、内箱43以及夹在这些外箱42和内箱43之间的真空绝热板组50。外箱42由钢板形成，内箱43由合成树脂形成。
真空绝热板组50与冰箱40的绝热箱体41的各壁部相对应地被分割。具体而言，真空绝热板组50如图8所示那样被分割成左壁板51、右壁板52、顶板53、后壁板54以及底壁板55。这些左壁板51、右壁板52、顶板53、后壁板54以及底壁板55均由上述的真空绝热板14制成。并且，在各板51～55的主体部的表面上分别粘贴有补强带100。在该情况下，补强带100以格子状设置。但是，补强带100粘贴于各板51～55的形态并不限于格子状。
左壁板51、右壁板52、顶板53、后壁板54以及底壁板55被组装成真空绝热板组50，并被夹在外箱42和内箱43之间。在外箱42和内箱43之间在构成真空绝热板组50的左壁板51、右壁板52、顶板53、后壁板54以及底壁板55相互之间形成的间隙被未图示出的绝热性密封构件密封。密封构件例如由发泡性树脂等形成。
这样，冰箱40具有构成绝热箱体41的真空绝热板组50。真空绝热板组50由上述的真空绝热板14构成。因而，能够进一步减轻厚度、重量并且确保较高的绝热性能。另外，构成真空绝热板组50的各板51～55分别被补强带100补强。因而，能够抑制各板51～55的强度降低，能够构成强度极高的真空绝热板组50。
另外，在将真空绝热板14应用于冰箱40的情况下，补强带100也可以制成包含具有热固化性的粘合剂的结构。根据该结构，通过来自例如构成冷冻循环***的一部分的未图示出的散热管的热量，补强带100的粘合剂固化，能够更牢固地对真空绝热板14的主体部进行补强。
另外，补强带100也可以制成仅配置于真空绝热板14的箱外侧的面上的结构。并且，在该情况下，补强带100也可以由所谓的双面胶带制成。根据该结构，补强带100粘合于真空绝热板14的主体部的表面以及外箱42的内面这两者上。即，能够利用补强带100将真空绝热板14的箱外侧的面和外箱42的内表面固定，能够将夹在外箱42和内箱43之间的真空绝热板14牢固地固定。
补强带100也可以制成仅配置于真空绝热板14的箱内侧的面上的结构。并且，在该情况下，也通过由双面胶带制成补强带100，能够使真空绝热板14和内箱43之间的固定牢固。另外，通过在真空绝热板14的箱外侧以及箱内侧这两侧的面上设置有由双面胶带制成的补强带100，从而能够将真空绝热板14在箱外侧以及箱内侧这两者处固定，能够进行更牢固的固定。
本实施方式的真空绝热板具有：主体部，其具有由树脂纤维制成的芯材；和补强部件，其被设置于所述主体部的外表面。根据该结构，能够对以芯材为主体的真空绝热板的主体部进行补强，即使是在由树脂纤维制成芯材的情况下，也能够抑制强度的降低。
本实施方式是作为例子提出的，其意图并不在于限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它的各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。本实施方式及其变形包含于发明的范围以及主旨中，并且包含于权利要求书所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (15)

1.一种真空绝热板，其具有：
主体部，其具有外包材和收容于该外包材的由树脂纤维制成的芯材；和
补强部件，其被设置于所述主体部的所述外包材的外表面，对所述芯材的强度进行补强，
其中，所述补强部件按照相对于所述外包材与芯材相互重叠的方式进行配置。
2.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件含有对该补强部件进行补强的补强纤维材料。
3.根据权利要求2所述的真空绝热板，其中，所述补强纤维材料是碳纤维。
4.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件是带。
5.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件以格子状设置于所述主体部。
6.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件相对于所述主体部的端面倾斜。
7.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件粘合于所述主体部。
8.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述补强部件包含具有热固化性的粘合剂。
9.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述树脂纤维由聚苯乙烯制成。
10.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述树脂纤维的平均纤维直径小于1μm。
11.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述树脂纤维利用静电纺丝法成形。
12.根据权利要求1所述的真空绝热板，其中，所述树脂纤维利用溶融纺丝法成形。
13.一种冰箱，其具有权利要求1～12中任一项所述的真空绝热板。
14.根据权利要求13所述的冰箱，其中，所述补强部件被设置于所述真空绝热板的箱外侧。
15.根据权利要求14所述的冰箱，其中，所述真空绝热板被设置于内箱和外箱之间，所述补强部件也粘合于所述外箱。
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