CN110778852A - 绝热材料、芯材、冰箱以及绝热材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本实施方式涉及绝热材料、芯材、冰箱以及绝热材料的制造方法，所述绝热材料具备：芯材，其由具有从微米级至纳米级的纤维直径的细径纤维材料构成；以及补强机构，其用于补强所述芯材的强度。

Description

绝热材料、芯材、冰箱以及绝热材料的制造方法

本申请是申请日为2016年3月8日、中国申请号为201680014497.X且发明名称为“绝热材料、芯材、冰箱以及绝热材料的制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的实施方式涉及绝热材料、构成绝热材料的芯材、具有绝热材料的冰箱以及绝热材料的制造方法。

背景技术

一直以来，人们考虑通过将具有绝热功能的芯材收纳于外包装材料内而构成的绝热材料(例如参照专利文献1)。近年来，正在考虑采用纤维材料构成这种绝热材料的芯材。而且通过减小构成芯材的纤维材料的纤维直径，纤维材料彼此之间接触的接触面积减少，从而可以谋求绝热性能的提高。因此，进行了减小构成芯材的纤维材料的纤维直径的尝试。但是，如果使构成芯材的纤维材料的纤维直径减小，则纤维材料自身的强度不足，进而芯材的强度不足。因此，例如在对收纳着芯材的外包装材料内进行减压时，纤维材料被压缩，绝热材料的厚度降低，同时纤维材料彼此之间的接触面积增加，从而绝热性能降低。

另外，在这种绝热材料的技术领域中，近年来，人们考虑由纤维形成无纺布，并通过层叠大量无纺布而构成绝热材料的芯材。但是，层叠大量无纺布的作业耗费工夫。另外，1片1片的无纺布由于呈片材状，因而其操作困难。因此，在通过层叠大量无纺布而构成芯材的绝热材料中，要求其生产率的提高。另外，片材状无纺布的刚性不足。因此，例如在将芯材收纳于外包装材料内并进行真空化而形成真空绝热材料时，无纺布被压缩而纤维彼此之间的接触面积增加，从而招致绝热性能的降低。

另外，以前的绝热材料是将比较硬且自由的成形困难的芯材收纳于外包装材料内而形成的。因此，平板状的绝热材料可以容易得到，但难以获得具有复杂形状例如三维形状的绝热材料。

另外，一直以来，正在考虑采用玻璃短纤维来构成绝热材料的芯材。例如在专利文献2中，公开了将这种玻璃短纤维的平均纤维直径设定为3～5μm。然而，在平均纤维直径为3～5μm的纤维中，不同的纤维彼此之间接触的接触面积增多，接触热阻抗即热的传递难度减小。因此，不能得到充分的绝热性能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-105286号公报

专利文献2：日本特开2009-299764号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本实施方式提供绝热材料、具有该绝热材料的冰箱、以及该绝热材料的制造方法，该绝热材料即使在由细纤维直径的纤维材料构成芯材的情况下，也可以弥补芯材的强度不足，能够抑制绝热性能的降低。

另外，本实施方式提供绝热材料、构成该绝热材料的芯材、具有该绝热材料的冰箱、以及该绝热材料的制造方法，该绝热材料可以谋求生产率的提高，而且能够抑制绝热性能的降低。

另外，本实施方式提供可以自由设计整体形状的绝热材料、具有该绝热材料的冰箱、可以自由设计整体形状的绝热材料的制造方法。

另外，本实施方式涉及一种由包含无机材料的纤维构成的绝热材料，其目的在于可以谋求其绝热性能的提高。另外，本实施方式还提供构成绝热材料的芯材、以及具有该绝热材料的冰箱。

用于解决课题的手段

本实施方式的绝热材料包括：芯材，其由具有从微米级至纳米级的纤维直径的细径纤维材料构成；以及补强机构(reinforcing means)，其用于补强所述芯材的强度。

本实施方式的绝热材料的制造方法包括如下的工序：在由具有从微米级至纳米级的纤维直径的细径纤维材料构成的芯材配置用于补强该芯材的强度的补强机构。

另外，本实施方式的绝热材料具有芯材，该芯材通过以连续的状态卷绕呈带状连续的无纺布而构成。所述无纺布由树脂纤维构成。

本实施方式的绝热材料的制造方法是制造具有芯材的绝热材料的方法，其由树脂纤维形成呈带状连续的无纺布，并将该无纺布以连续的状态进行卷绕，从而形成所述芯材。

另外，本实施方式的绝热材料具有由纤维构成的芯材、以及构成所述芯材且维持所述芯材的形状的支撑材料。所述支撑材料具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，而且呈该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。

本实施方式涉及一种绝热材料的制造方法，其是制造具有由纤维构成的芯材的绝热材料的方法，该制造方法包括支撑材料收纳工序：其将构成所述芯材的支撑材料收纳于所述外包装材料内。所述支撑材料维持所述芯材的形状，具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，而且呈该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。

另外，本实施方式涉及一种绝热材料，其具有由包含无机材料的纤维构成的芯材。所述纤维是长纤维，具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位。所述纤维的平均纤维直径是1μm以下的细纤维。

附图说明

图1是表示第1实施方式的绝热材料的构成例的剖视图

图2是放大表示纤维材料的一部分的图

图3是表示纤维材料的构成例的图(之1)

图4是表示纤维材料的构成例的图(之2)

图5是表示绝热材料的制造方法的一个例子的流程图(之1)

图6是表示绝热材料的制造方法的一个例子的流程图(之2)

图7是表示冰箱的主体部的构成例的纵向侧视图

图8是表示冰箱的主体部的构成例的纵向主视图

图9是表示第2实施方式的绝热材料的构成例的剖视图

图10是表示芯材的构成例的剖视图

图11是表示无纺布的构成例的剖视图

图12是表示绝热材料的制造方法的一个例子的图

图13是表示冰箱的绝热箱体的示意立体图

图14是表示冰箱的真空绝热面板组的示意立体图

图15是表示绝热材料的变形例的图

图16是表示第3实施方式的绝热材料的构成例的剖视图(之1)

图17是表示绝热材料的构成例的剖视图(之2)

图18是表示支撑材料的构成例的剖视图(之1)

图19是表示支撑材料的构成例的剖视图(之2)

图20是表示纤维的构成例的剖视图(之1)

图21是表示纤维的构成例的立体图

图22是表示纤维的构成例的剖视图(之2)

图23是表示绝热材料的制造方法的一个例子的流程图(之1)

图24是表示绝热材料的制造方法的一个例子的流程图(之2)

图25是表示冰箱用支撑材料的构成例的立体图

图26是表示冰箱用绝热材料的构成例的剖视图

图27是表示冰箱的构成例的剖视图

图28是表示支撑材料的变形例的剖视图

图29是表示第4实施方式的绝热材料的构成例的剖视图

具体实施方式

下面基于附图就多个实施方式进行说明。此外，在各实施方式中，实质上相同的要素标注相同的符号并省略说明。

(第1实施方式)

图1所例示的绝热材料10的构成是：将构成其主体部的芯材11收纳于外包装材料12内。芯材11由纤维材料13构成。外包装材料12构成绝热材料10的表面部。外包装材料12是例如在1层或者2层以上的树脂薄膜上蒸镀有金属或者金属氧化物的所谓层叠材料，气体的透过性低，并具有高气密性。在此情况下，外包装材料12构成为能够收纳芯材11的袋状。收纳有芯材11的外包装材料12在将内部减压至接近真空的压力之后进行密封。由此，收纳着芯材11的外包装材料12形成为真空绝热材料10。

纤维材料13采用随机地互相缠绕在一起的树脂纤维材料形成。在此情况下，纤维材料13采用静电纺丝法成形。采用静电纺丝法生成的纤维材料13是其纤维直径为0.1nm～10μm左右的细纤维，而且是长度为外径的例如1000倍以上的长纤维。另外，采用静电纺丝法生成的纤维材料13在整体上不是呈直线状，而是呈随机地弯曲的卷曲形状。由此，正如图2所例示的那样，纤维材料13的构成是：各自具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位C。因此，在纤维材料13中，纤维彼此之间的互相缠绕增多。

在此情况下，纤维材料13采用密度比玻璃更小的有机系聚合物形成。通过采用密度比玻璃更小的聚合物形成纤维材料13，可以谋求纤维材料13的轻量化。纤维材料13可以采用选自聚苯乙烯、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、聚氧化甲烯、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚硫烷(polysulfane)、聚醚硫烷(polyethersulfane)、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、聚酚、三聚氰胺树脂、环氧树脂以及含有这些的共聚物等中的1种或者2种以上的聚合物的混纺来形成。

在采用静电纺丝法形成纤维材料13的情况下，使上述聚合物溶液化。作为溶剂，例如可以使用异丙醇、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、二乙基酮、乙酸丁酯、四氢呋喃、二噁烷、吡啶等挥发性有机溶剂和水。另外，作为溶剂，也可以是选自上述溶剂之中的一种，而且即使多种混在一起也没关系。本发明并不局限于上述溶剂，上述溶剂为一种例示。

在采用静电纺丝法形成纤维材料13的情况下，由于能够增加纤维彼此之间的互相缠绕，因而在进行纺丝的同时，能够形成无纺布状的纤维片材。另外，通过采用静电纺丝法形成纤维材料13，可以得到从微米级至纳米级的纤维直径，因而可以使每1片的纤维片材的厚度非常薄。在绝热材料10中，通过层叠这样地形成无纺布状的纤维片材的纤维材料13而构成芯材11。

此外，通过减小互相缠绕的纤维材料之间的空隙的体积，空隙的数量增加而使绝热性变得更加良好。因此，纤维材料13的纤维直径优选设定为大约5μm以下，进一步优选为1μm以下，即优选设定为纳米级的纤维直径。另外，纤维材料13例如也可以添加硅氧化物、金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等各种无机填料。通过在纤维材料13中添加无机填料，可以一面维持绝热性，一面谋求强度的提高。作为添加的无机填料，也可以添加例如选自硅灰石、钛酸钾、硬硅钙石、石膏纤维、铝板、MOS(碱式硫酸镁)、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、玻璃纤维、滑石、云母、玻璃鳞片等中的1种或者2种以上。

接着，就绝热材料10中特别是纤维材料13的构成例进行说明。在图3所例示的构成例中，纤维材料13构成片材状的多个纤维层。纤维材料13例如可以层叠几百层至几千层以上的纤维层。在此情况下，纤维材料13构成细径纤维层13A和粗径纤维层13B。细径纤维层13A是由具有从微米级至纳米级的纤维直径的细径纤维材料构成的片材状的纤维层。粗径纤维层13B是由比细径纤维材料更粗的粗径纤维材料构成的片材状的纤维层。在此情况下，粗径纤维材料至少具有细径纤维材料的2～3倍的纤维直径。

细径纤维材料可以采用如下的方法而得到：例如按10～40wt％制成在上述溶剂中例如溶解有聚酰胺酰亚胺的溶液，采用未图示的静电纺丝装置在电场力的作用下进行纺丝。而且在该纺丝的同时，可以得到细径纤维层13A。另外，粗径纤维材料可以采用如下的方法而得到：例如按10～40wt％制成在上述溶剂中例如溶解有聚酰胺酰亚胺的溶液，采用未图示的静电纺丝装置在电场力的作用下进行纺丝。而且在该纺丝的同时，可以得到粗径纤维层13B。此外，细径纤维材料以及粗径纤维材料、细径纤维层13A和粗径纤维层13B的制法并不局限于此，可以采用各种制法。

而且在此情况下，绝热材料10的构成是细径纤维层13A和粗径纤维层13B一片一片地交互层叠在一起。此时，细径纤维层13A和粗径纤维层13B的层叠片数可以合计设定为至少100片以上。粗径纤维层13B由于用比构成细径纤维层13A的细径纤维材料更粗的粗径纤维材料构成，因而与细径纤维层13A相比，刚性、强度更为提高。因此，该粗径纤维层13B可以补强细径纤维层13A、进而芯材11的刚性、强度。而且这样一来，通过补强芯材11的刚性、强度，绝热材料10作为整体的刚性、强度也得以提高。因此，在对收纳着例如芯材11的外包装材料12内进行减压时，纤维材料13难以被压缩。因此，可以抑制纤维材料13彼此之间的接触面积的增加，进而可以提高绝热性能。

该绝热材料10在基本上由细径纤维层13A构成芯材11的构成方式中，为了谋求绝热性能的提高，进一步具有粗径纤维层13B。而且该粗径纤维层13B由比细径纤维材料更粗的粗径纤维材料构成，具有作为对芯材11的强度进行补强的补强机构的功能。根据该构成，即使在由细纤维直径的纤维材料构成芯材11的情况下，也可以弥补芯材11的强度不足。因此，例如即使对外包装材料12内进行减压，纤维材料13也难以被压缩，因此，可以使绝热性能得以提高。

接着，就纤维材料13的变形构成例进行说明。在图4所例示的构成例中，纤维材料13构成片材状的多个纤维层。在此情况下，纤维材料13构成混合纤维层13C。混合纤维层13C是在上述的细径纤维层13A中混合有粗径纤维材料的纤维层。而且在此情况下，绝热材料10成为由多个混合纤维层13C层叠而成的构成。这样的混合纤维层13C例如可以采用如下的方法来得到：将调整成细径纤维材料形成用的溶液和调整成粗径纤维材料形成用的溶液从未图示的静电纺丝装置所具有的不同的喷嘴分别同时射出而进行纺丝。此外，混合纤维层13C的制法并不局限于此，可以采用各种制法。

由于混合纤维层13C的构成是在细径纤维层13A中含有粗径纤维材料，因而与单独的细径纤维层13A相比，刚性、强度更为提高。因此，该混合纤维层13C通过构成其一部分的粗径纤维材料而补强芯材11的刚性、强度。而且这样一来，通过补强芯材11的刚性、强度，绝热材料10作为整体的刚性、强度也得以提高。

根据该绝热材料10，在基本上由细径纤维层13A构成芯材11的构成方式中，为了谋求绝热性能的提高，通过在其细径纤维层13A中混合粗径纤维材料而构成混合纤维层13C。而且该混合纤维层13C含有比细径纤维材料更粗的粗径纤维材料，从而具有作为对芯材11的强度进行补强的补强机构的功能。因此，即使在由细纤维直径的纤维材料构成芯材11的情况下，也可以弥补芯材11的强度不足。因此，例如即使对外包装材料12内进行减压，纤维材料13也难以被压缩，因此，可以使绝热性能得以提高。

接着，就上述的绝热材料10的制造方法的一个例子进行说明。在此，就2种制造方法进行说明。

(层叠型绝热材料的制造方法)

该制造方法是由细径纤维层13A和粗径纤维层13B层叠而成的层叠型绝热材料10的制造方法的一个例子。正如图5所例示的那样，首先，采用静电纺丝法形成多片细径纤维层13A以及多片粗径纤维层13B(A1)。然后，将细径纤维层13A和粗径纤维层13B交互层叠在一起(A2)。由此，便形成由细径纤维层13A和粗径纤维层13B层叠而成的芯材11。另外，这样形成的芯材11含有用于发挥作为补强机构的功能的粗径纤维材料。也就是说，该步骤A2是在芯材11中具有补强机构的工序的一个例子。接着，将这样形成的芯材11收纳于袋状的外包装材料12内(A3)。而且在将绝热材料10制成真空绝热材料时，在外包装材料12内收纳芯材11后，就进行对该外包装材料12内减压的真空化工序。

此外，细径纤维层13A和粗径纤维层13B既可以1片1片地交互层叠在一起，也可以是每一种多片地交互层叠在一起。另外，也可以使细径纤维层13A的层叠片数和粗径纤维层13B的层叠片数不同。另外，在芯材11具有未图示的支撑材料的情况下，也可以在其支撑材料的层叠面上，首先层叠至少1层以上的粗径纤维层13B，然后，在粗径纤维层13B上层叠细径纤维层13A。根据该构成，具有作为补强机构的功能的粗径纤维层13B采用集中配置在支撑材料侧的构成，从而可以更牢固地补强支撑材料。

(混合型绝热材料的制造方法)

该制造方法是由混合纤维层13C层叠而成的混合型绝热材料10的制造方法的一个例子。正如图6所例示的那样，首先，采用静电纺丝法形成混合纤维层13C(B1)。然后，层叠多片混合纤维层13C(B2)。由此，便形成由混合纤维层13C层叠而成的芯材11。另外，这样形成的芯材11含有用于发挥作为补强机构的功能的粗径纤维材料。也就是说，该步骤B2是在芯材11中具有补强机构的工序的一个例子。接着，将这样形成的芯材11收纳于外包装材料12内(B3)。而且在将绝热材料10制成真空绝热材料时，在外包装材料12内收纳芯材11后，就进行对该外包装材料12内减压的真空化工序。

以上就绝热材料10的构成的一个例子以及制造方法的一个例子进行了说明。接着，就将上述的本实施方式的思想适用于冰箱时的一实施方式进行说明。也就是说，正如图7以及图8所例示的那样，冰箱100的构成外壳的主体部101是由外板102和内板103组合而成的构成，具有顶棚壁部104、底壁部105、背壁部106、左壁部107、右壁部108、机械室壁部109。外板102例如为金属制，内板103例如为树脂制。

在各壁部104～109中，分别编入绝热材料10。在此情况下，绝热材料10为外包装材料12内进行过减压的真空绝热面板。顶棚壁部104、底壁部105、机械室壁部109在外板102和内板103之间，除了绝热材料10之外，还具有例如由发泡聚氨酯等构成的发泡绝热材料110。另一方面，背壁部106、左壁部107、右壁部108在外板102和内板103之间，仅具有绝热材料10。在机械室壁部109的背面侧形成机械室111，在该机械室111，配置有对冰箱100的整个动作加以控制的未图示的控制装置、和构成致冷循环的未图示的压缩机等。冰箱100的库内通过未图示的分隔壁而划分成多个储藏室，在各储藏室安装有未图示的门。由此，便构成冰箱100。

本实施方式的绝热材料包括：芯材，其由具有从微米级至纳米级的纤维直径的细径纤维材料构成；以及补强机构，其用于补强所述芯材的强度。根据本实施方式，即使在由细纤维直径的纤维材料构成芯材的情况下，也可以弥补芯材的强度不足，从而可以提高绝热性能。

此外，本实施方式的绝热材料可以在冰箱以外得以使用。另外，纤维材料也可以不是树脂纤维材料，而是玻璃纤维材料。另外，绝热材料也可以不真空化。

(第2实施方式)

图9所例示的绝热材料210的构成是：将构成其主体部的芯材211收纳于外包装材料212内。正如图10所例示的那样，芯材211通过卷绕呈带状连续的长条的无纺布213而构成。外包装材料212构成绝热材料210的表面部。外包装材料212是例如在1层或者2层以上的树脂薄膜上蒸镀有金属或者金属氧化物的所谓层叠材料，具有使气体的透过性消失的气密性。在此情况下，外包装材料212构成为能够收纳芯材211的袋状。收纳有芯材211的外包装材料212在将内部减压至接近真空的压力之后进行密封。由此，收纳着芯材211的外包装材料212形成为真空绝热材料210。

正如图11所例示的那样，无纺布213的构成是层叠有第1无纺布层213a以及第2无纺布层213b。第1无纺布层213a例如是由毡等比较硬质的纤维构成的片材状无纺布层。第2无纺布层213b是由树脂纤维构成的片材状无纺布层。在此情况下，无纺布213成为由2片第2无纺布层213b夹持1片第1无纺布层213a的构成。第1无纺布层213a比第2无纺布层213b更硬，更具有刚性。无纺布213的构成是以第1无纺布层213a为主体，在该第1无纺布层213a上附加有第2无纺布层213b。

第2无纺布层213b用随机地互相缠绕在一起的树脂纤维形成。在此情况下，第2无纺布层213b采用静电纺丝法成形。采用静电纺丝法生成的树脂纤维是其纤维直径为0.1nm～10μm左右的细纤维，而且是长度为外径的例如1000倍以上的长纤维。另外，采用静电纺丝法生成的树脂纤维在整体上不是呈直线状，而是呈随机地弯曲的卷曲形状。因此，在树脂纤维中，纤维彼此之间的互相缠绕增多。

在采用静电纺丝法形成树脂纤维的情况下，由于能够增加纤维彼此之间的互相缠绕，因而在进行纺丝的同时，能够形成无纺布状的纤维片材即第2无纺布层213b。另外，通过采用静电纺丝法形成树脂纤维，可以得到从微米级至纳米级的纤维直径，因而可以使每1片的第2无纺布层213b的厚度非常薄。绝热材料210在芯材211内具有由这样的片材状第2无纺布层213b卷绕而成的结构。

此外，通过减小互相缠绕的纤维之间的空隙的体积，空隙的数量增加而使绝热性变得更加良好。因此，树脂纤维的纤维直径优选设定为大约5μm以下，进一步优选为1μm以下，即优选设定为纳米级的纤维直径。而且优选将第2无纺布层213b的空隙率维持在至少60～90％。由此，可以一面维持绝热性，一面谋求强度的提高。另外，用树脂纤维形成的绝热面板的热传导系数优选设定为2.2mW/mK以下，更优选设定为1.1mW/mK以下。

接着，就上述的绝热材料210的制造方法的一个例子进行说明。也就是说，正如图12所例示的那样，形成具有第1无纺布层213a和第2无纺布层213b的带状且长条的无纺布213。然后，将该无纺布213从端部开始卷绕，由此便形成芯材211。此时，无纺布213优选卷绕至少100圈以上，更优选卷绕几百圈以上、或者几千圈以上。由此，可以得到无纺布213形成至少100层以上的层的芯材211，从而可以谋求绝热性能的提高。

然后，将通过卷绕无纺布213而得到的芯材211收纳于外包装材料212内。此时，无纺布213使其主体部由具有某种程度的刚性的第1无纺布层213a构成。因此，卷绕的无纺布213具有某种程度的弹簧特性(spring property)、即欲返回圆筒状的性质。因此，卷绕的无纺布213不会因其自重而压坏成平坦状，从而维持在中央部形成空洞的状态。

然后，使收纳有芯材211的外包装材料212内真空化。由此，芯材211被压缩，可以得到平坦的绝热材料210。此时，如上所述，构成芯材211的无纺布213具有某种程度的弹簧特性。因此，外包装材料212内的真空化抵抗无纺布213的弹簧特性而进行。因此，可以避免无纺布213过于被压缩、进而第2无纺布层213b过于被压缩而使空隙率降低。

根据本实施方式的绝热材料210，不切断而以保持连续不变的状态对呈带状连续的长条的无纺布213进行卷绕，从而构成芯材。而且这样卷绕的无纺布213含有树脂纤维。也就是说，根据绝热材料210，通过卷绕无纺布213而构成芯材211。因此，与层叠大量无纺布的构成不同，可以谋求生产率的提高。另外，通过卷绕无纺布213而构成的芯材211具有某种程度的弹簧特性。因此，可以抑制无纺布213因过压缩引起的绝热性能的降低。

另外，根据绝热材料210，通过卷绕100圈以上的无纺布213，换句话说，通过形成100层以上的层而构成芯材211，可以谋求绝热性能的进一步提高。另外，根据绝热材料210，构成无纺布213的树脂纤维采用静电纺丝法成形。因此，可以实现绝热性能极高的无纺布213，进而可以谋求绝热材料210的绝热性能的进一步提高。

另外，根据绝热材料210，是用构成无纺布213的树脂纤维形成的绝热面板，热传导系数通过设定为2.2mW/mK以下，可以谋求绝热性能的进一步提高。

接着，基于图13以及图14，就使用上述绝热材料210的冰箱进行说明。

冰箱如图13所示，具有前面开口的绝热箱体241。冰箱在该绝热箱体241上安装有未图示的致冷循环。另外，冰箱具有将绝热箱体241分隔成多个储藏室的未图示的分隔板、覆盖储藏室的前面的未图示的绝热门、以及使储藏室的内部向前后移动的未图示的抽屉等。冰箱的绝热箱体241具有外箱242、内箱243、以及夹在这些外箱242和内箱243之间的真空绝热面板组250。外箱242由钢板形成，内箱243由合成树脂形成。

真空绝热面板组250与冰箱的绝热箱体241的各壁部相对应而被分割开来。具体地说，真空绝热面板组250如图14所示，被分割成左壁面板251、右壁面板252、顶棚面板253、后壁面板254以及底壁面板255。这些左壁面板251、右壁面板252、顶棚面板253、后壁面板254以及底壁面板255均由上述绝热材料210构成。左壁面板251、右壁面板252、顶棚面板253、后壁面板254以及底壁面板255作为真空绝热面板组250而组装在一起，夹入外箱242和内箱243之间。形成于在外箱242和内箱243之间构成真空绝热面板组250的左壁面板251、右壁面板252、顶棚面板253、后壁面板254以及底壁面板255的相互之间的间隙被未图示的绝热性密封构件所密封。密封构件例如由发泡性树脂等形成。

这样一来，冰箱具有构成绝热箱体241的真空绝热面板组250。真空绝热面板组250由上述绝热材料210构成。因此，一面可以进一步减轻厚度和重量，一面可以确保高绝热性能。

本实施方式的绝热材料具有芯材，该芯材通过以连续的状态卷绕呈带状连续的无纺布而构成。而且所述无纺布由树脂纤维构成。根据本实施方式，与层叠大量无纺布的构成相比，可以谋求生产率的提高，而且可以抑制绝热性能的降低。

此外，绝热材料也可以设计为具有多个芯材的构成。图15所例示的绝热材料220的构成是：在1个外袋材料222内具有相同形状以及大小的4个芯材221a～221d。这些芯材221a～221d都是与上述芯材211同样的构成。这样一来，通过在1个外袋材料222内具有偶数个芯材，作为一个整体，可以得到矩形状的1个完整的绝热材料220。

另外，图15所例示的绝热材料230的构成是：在1个外袋材料232内具有相同形状以及大小的3个芯材231a～231c。这些芯材231a～231d都是与上述芯材211同样的构成。这样一来，通过在1个外袋材料232内具有奇数个芯材，可以将绝热材料230作为一个整体的形状设计为矩形状以外的形状。因此，例如与绝热材料的安装对象部位的形状相适应，可以适当变更整个绝热材料的形状。

另外，图15所例示的绝热材料240的构成是：在1个外袋材料242内具有不同形状以及大小的多个芯材241a～241c。这些芯材241a～241c都是与上述芯材211同样的构成。在此，本实施方式的芯材如上所述，虽然具有弹簧特性，但其弹簧特性的强度可以看到芯材越大强度越小、芯材越小强度越大的倾向。也就是说，具有越是大的芯材越容易压坏，越是小的芯材越难以压坏的倾向。因此，根据绝热材料240，根据各芯材241a～241c所配置的部位的不同，难以压坏或者容易压坏就不同，因此，可以使真空化时的各部位的压缩率不同。因此，可以使绝热材料240的厚度根据部位的不同而不同。

另外，本实施方式的绝热材料可以在冰箱以外得以使用。另外，构成无纺布的纤维也可以不是树脂纤维，而是玻璃纤维。另外，绝热材料也可以不真空化。

(第3实施方式)

图16所例示的绝热材料310的构成是：将构成其主体部的芯材311收纳于外包装材料312内。芯材311具有纤维313和支撑材料314。芯材311具有绝热面311a。该绝热面311a是与绝热材料310所安装的对象物例如冰箱的内部或者外部面对的面部，是在安装对象物的内部和外部之间发挥绝热功能的面部。另外，图17所例示的绝热材料320的构成是：将构成其主体部的芯材321收纳于外包装材料322内。芯材321具有纤维323和支撑材料324。芯材321具有绝热面321a。该绝热面321a是与绝热材料320所安装的对象物的内部或者外部面对的面部，是在安装对象物的内部和外部之间发挥绝热功能的面部。外包装材料312、322构成绝热材料310、320的表面部。外包装材料312、322是例如在1层或者2层以上的树脂薄膜上蒸镀有金属或者金属氧化物的所谓层叠材料，具有使气体的透过性消失的气密性。在此情况下，外包装材料312、322构成为能够收纳芯材311、321的袋状。

收纳有芯材311、321的外包装材料312、322在将内部减压至接近真空的压力之后进行密封。由此，收纳着芯材311、321的外包装材料312、322形成为真空绝热材料310、320。另外，在这样构成的绝热材料310、320中，支撑材料314、324被纤维313、323覆盖。另外，在绝热材料310、320中，纤维313、323介于外包装材料312、322和支撑材料314、324之间。因此，支撑材料314、324不与外包装材料312、322的内表面接触。

纤维313、323采用随机地互相缠绕在一起的树脂纤维形成。在此情况下，纤维313、323采用静电纺丝法成形。采用静电纺丝法生成的纤维材料313、323是其外径为0.1nm～10μm左右的细纤维，而且是长度为外径的例如1000倍以上的长纤维。另外，采用静电纺丝法生成的纤维313、323在整体上不是呈直线状，而是呈随机地弯曲的卷曲形状。因此，纤维彼此之间的互相缠绕增多。通过设计为使纤维313、323具有许多空隙的结构，也可以谋求轻量化。

支撑材料314例如由丙烯酸系树脂材料构成，具有能够耐受真空的强度，具有维持绝热材料310的芯材311的形状的功能。另外，支撑材料314成为具有许多空隙的构成，成为具有绝热性的构成。在此情况下，支撑材料314呈在各部位的端部将2个长方体状的部位进行连结的形状，因此，断面呈L字状。

正如图18所例示的那样，支撑材料314具有与形成于芯材311的绝热面311a相对应的绝热面对应部314a。该绝热面对应部314a经由纤维313而从内侧与芯材311的绝热面311a相对置。而且支撑材料314呈该绝热面对应部314a中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。在此情况下，绝热面对应部314a包含2个面部314a1、314a2。在此情况下，2个面部314a1、314a2以相互成直角的方式连接，从而形成L字状的1个绝热面对应部314a。而且该绝热面对应部314a所对置的绝热面311a也呈L字状。而且绝热面对应部314a的构成是：一方的面部314a1的法线方向N1与另一方的面部314a2的法线方向N2相互交叉。

另一方面，支撑材料324例如由丙烯酸系树脂材料构成，具有能够耐受真空的强度，具有维持绝热材料320的芯材321的形状的功能。另外，支撑材料324成为具有许多空隙的构成，成为具有绝热性的构成。在此情况下，支撑材料324的断面呈圆弧状。

正如图19所例示的那样，支撑材料324具有与形成于芯材321的绝热面321a相对应的绝热面对应部324a。该绝热面对应部324a经由纤维323而从内侧与芯材321的绝热面321a相对置。而且支撑材料324呈该绝热面对应部324a中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。在此情况下，绝热面对应部324a具有曲面324a1。而且绝热面对应部324a的构成是：该曲面324a1中至少2个部位的法线方向N1、N2相互交叉。

另外，支撑材料314、324的角部呈带圆角的形状。因此，例如在将支撑材料314、324***外包装材料312、322内时，或在对收纳着支撑材料314、324的外包装材料312、322内进行减压时，可以防止应力集中于外包装材料312、322中与支撑材料314、324的角部相对置的部分。因此，可以避免外包装材料312、322的破坏或破损。另外，通过在外包装材料312、322内用更多的纤维313、323覆盖支撑材料314、324的角部的周边部分，同样可以避免外包装材料312、322的破坏或破损。

根据本实施方式的绝热材料310、320，构成芯材311、321的一部分且维持该芯材311、321的形状的支撑材料314、324呈与绝热面311a、321a相对应的绝热面对应部314a、324a中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。也就是说，支撑材料314、324不是平板状而是具有三维形状。根据该构成，由具有三维形状的支撑材料314、324支撑芯材311、321的形状，因而能够以三维形状维持绝热材料310、320作为整体的形状。因此，通过适当设计支撑材料314、324的形状，便可以按照绝热材料310、320的安装对象对绝热材料310、320整体的形状进行自由设计。

接着，就上述绝热材料310、320中的纤维313、323的具体的构成例进行说明。图20所例示的绝热材料310、320的构成是：纤维313、323构成多个纤维片材313a、323a，这些多个纤维片材313a、323a层叠于支撑材料314、324的周围。此时，纤维片材313a、323a的层叠片数可以设定为至少几百片以上或者几千片以上。另外，图21所例示的绝热材料310、320的构成是：纤维313、323构成长条的纤维片材313c、323c，其纤维片材313c、323c卷绕在支撑材料314、324的周围。此时，纤维片材313c、323c的卷绕数可以设定为至少100圈以上。另外，图22所例示的绝热材料310、320的构成是：以直接成膜于支撑材料314、324上的纤维膜313d、323d的形式而配置纤维313、323。此时，纤维膜313d的膜厚可以设定为与至少100片的纤维片材313a、323a或者100圈的纤维片材313c、323c相当的厚度。这样一来，作为纤维313、323的具体的构成，可以采用各种构成。总而言之，只要是支撑材料314、324整体上或者部分地被纤维313、323所覆盖的构成，就可以采用各种构成。

接着，就上述的绝热材料310、320的制造方法的一个例子进行说明。在此，就2种制造方法进行说明。

(收纳工序→被覆工序型制造方法)

正如图23所例示的那样，在该制造方法中，首先，将支撑材料314、324收纳于外包装材料312、322内(A1)。而且在该支撑材料收纳工序之后，用纤维313、323覆盖收纳于外包装材料312、322内的支撑材料314、324(A2)。也就是说，该制造方法在外包装材料312、322内形成芯材311、321。在此情况下，将纤维片材313c、323c卷绕在收纳于外包装材料312、322内的支撑材料314、324上、直接形成纤维膜313d、323d是困难的。

因此，在被覆工序中，优选在外包装材料312、322和支撑材料314、324之间的间隙中层叠多个纤维片材313a、323a，从而用纤维313、323覆盖支撑材料314、324。此外，纤维片材313a、323a既可以1片1片地***外包装材料312、322内，也可以将2片以上的多片同时***。另外，在将绝热材料310、320制成真空绝热材料时，在被覆工序之后，则进行使外包装材料312、322内真空化的真空化工序。

(被覆工序→收纳工序型制造方法)

正如图24所例示的那样，在该制造方法中，首先，用纤维313、323覆盖支撑材料314、324(B1)。而且在该被覆工序之后，将用纤维313、323被覆的支撑材料314、324即芯材311、321收纳于外包装材料312、322内(B2)。也就是说，该制造方法在外包装材料312、322外形成芯材311、321，然后，将该芯材311、321收纳于外包装材料312、322内。在此情况下，将纤维片材313c、323c卷绕在未收纳于外包装材料312、322内的支撑材料314、324上、直接形成纤维膜313d、323d是容易的。

因此，在被覆工序中，可以采用将纤维片材313c、323c卷绕在支撑材料314、324的周围的方法、或者在支撑材料314、324上直接形成纤维膜313d、323d的方法。另外，也可以在支撑材料314、324上层叠纤维片材313a、323a。因此，在支撑材料314、324上层叠纤维片材313a、323a的方法中，将纤维片材313c、323c卷绕在支撑材料314、324的周围的方法或者在支撑材料314、324上直接形成纤维膜313d、323d的方法、或者将该两者的方法进行组合都是可能的。另外，在将绝热材料310、320制成真空绝热材料时，在支撑材料收纳工序之后，则进行使外包装材料312、322内真空化的真空化工序。

以上就绝热材料310、320的构成的一个例子以及制造方法的一个例子进行了说明。接着，就将上述的本实施方式的思想适用于冰箱时的一实施方式进行说明。也就是说，正如图25所例示的那样，冰箱用支撑材料334呈一面开放的大致矩形的容器状。该支撑材料334并不是将多个板状的绝热材料进行组合，而是构成为1个不能分离的部件。

而且正如图26所例示的那样，在袋状的外包装材料332内，收纳或者形成由纤维333以及支撑材料334构成的芯材331，并将内部减压至接近真空的压力而进行密封。由此，便形成呈一面开放的大致矩形的容器状的绝热材料330。而且正如图27所例示的那样，在该绝热材料330的外侧安装例如金属制的外板340，而且在绝热材料330的内侧安装例如树脂制的内板341。由此，便形成构成冰箱的主体部的绝热箱体343。而且通过在该绝热箱体343上安装未图示的分隔板和门等，便制造出冰箱。根据该冰箱，不是通过组合多个绝热面板而构成绝热材料330，而是将绝热材料330构成为1个不能分离的构件。因此，难以发生热的泄漏，从而可以得到绝热性能极好的冰箱。

此外，在此，就通过将绝热材料330构成为1个不能分离的构件而使绝热箱体343的整体一并绝热的构成例进行了说明。但是，本实施方式的冰箱也可以设计为部分地使用三维形状的绝热材料的构成。也就是说，例如冰箱的角部和未图示的机械室的周边部分等成为具有三维形状的复杂构成。因此，对于成为这样的复杂形状的部位，也可以设计为单独地形成与其形状相适应的三维形状的绝热材料，从而进行绝热的构成。在以前的真空绝热面板中，形成为平板状是容易的，但将形状加工为三维的形状是困难的。因此，通过以前的平板状的真空绝热面板难以对三维形状的部位进行绝热。根据本实施方式，即使对于具有三维的复杂形状的部位，也可以具有与其形状相适应的绝热材料。另外，如果使用本实施方式的绝热材料，也可以谋求轻量化。

本实施方式的绝热材料具有由纤维构成的芯材、以及构成所述芯材且维持所述芯材的形状的支撑材料。所述支撑材料具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，而且呈该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。另外，本实施方式的绝热材料的制造方法是制造具有由纤维构成的芯材的绝热材料的方法，其包括支撑材料收纳工序，该工序将构成所述芯材的支撑材料收纳于所述外包装材料内。所述支撑材料维持所述芯材的形状，具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，而且呈该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉的形状。根据本实施方式，可以用具有三维形状的支撑材料维持芯材的形状，因此，通过使用形成所希望的形状的支撑材料，便可以自由设计整个绝热材料的形状。

另外，根据本实施方式的冰箱，使用构成为1个不能分离的构件的绝热材料。因此，可以提供一种绝热性能极高的冰箱。

此外，支撑材料的形状能够适当变更而加以实施。例如图28所例示的支撑材料344呈绝热面对应部344a中至少3个部位的法线方向N1、N2、N3相互交叉的形状。除此以外，在本实施方式中，可以采用具有三维的复杂形状的支撑材料。

另外，支撑材料的材质能够适当变更而加以实施。另外，支撑材料也可以是不具有空隙的实心的构成。另外，本实施方式的绝热材料例如也可以在贮热水容器、建材、保温釜等冰箱以外使用。另外，纤维也可以不是树脂纤维，而是玻璃纤维。另外，绝热材料也可以不真空化。

(第4实施方式)

图29所例示的绝热材料410的构成是：将构成其主体部的芯材411收纳于外包装材料412内。芯材411具有纤维413。外包装材料412构成绝热材料410的表面部。外包装材料412是例如在1层或者2层以上的树脂薄膜上蒸镀有金属或者金属氧化物的所谓层叠材料，具有使气体的透过性消失的气密性。在此情况下，外包装材料412构成为能够收纳芯材411的袋状。收纳有芯材411的外包装材料412在将内部减压至接近真空的压力之后进行密封。由此，收纳着芯材411的外包装材料412形成为真空绝热材料410。

纤维413用随机地互相缠绕在一起的无机纤维形成。在此情况下，纤维413采用静电纺丝法成形。采用静电纺丝法生成的纤维413是其平均纤维直径为1μm以下的细纤维，而且长度为外径的例如1000倍以上的长纤维。另外，采用静电纺丝法生成的纤维413在整体上不是呈直线状，而是呈随机地弯曲的卷曲形状。由此，纤维413的构成是：各自具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位。因此，纤维彼此之间的互相缠绕增多。

在此情况下，纤维413例如采用二氧化硅(SiO₂)、二氧化钛(TiO₂)、二氧化锆(ZrO₂)、氧化铝(Al₂O₃)等无机系材料形成。纤维413可以用选自这样的无机系材料的1种材料形成，或者通过2种以上的材料的混纺而形成。

在采用静电纺丝法形成纤维413的情况下，由于能够增加纤维彼此之间的互相缠绕，因而在进行纺丝的同时，能够形成无纺布状的纤维片材。另外，通过采用静电纺丝法形成纤维413，可以得到从微米级至纳米级的、此时至少1μm以下的平均纤维直径，因而可以使每1片的纤维片材的厚度非常薄。在绝热材料410中，也可以通过多片层叠这样成为片材状的纤维层而构成芯材411。

此外，通过减小互相缠绕的纤维之间的空隙的体积，空隙的数量增加而使绝热性变得更加良好。因此，纤维413的平均纤维直径优选设定为1μm以下即纳米级的纤维直径。另外，如果使纤维413的平均纤维直径小于60nm，则纤维413自身的强度和刚性降低，从而招致芯材、进而绝热材料410整体的强度和刚性的降低。另外，在多片层叠由纤维413构成的无纺布状纤维片材而构成芯材411的情况下，如果使纤维413的平均纤维直径小于60nm，则每1片纤维片材的厚度过薄，由此有可能招致绝热性能的降低。因此，纤维413的平均纤维直径并不是越小越好，优选设定为至少60nm以上。

另外，纤维413例如也可以添加金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐等各种无机填料。通过在纤维413中添加无机填料，可以一面维持绝热性，一面谋求强度的提高。作为添加的无机填料，例如可以考虑硅灰石、钛酸钾、硬硅钙石、石膏纤维、铝板、MOS(碱式硫酸镁)、芳族聚酰胺纤维、碳纤维、玻璃纤维、滑石、云母、玻璃鳞片等。

根据本实施方式的绝热材料410，具有由包含无机材料的纤维413构成的芯材411。而且纤维413是具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位C的长纤维，而且是纤维413的平均纤维直径在1μm以下的细纤维。也就是说，本实施方式的绝热材料410与现有技术相比，使纤维413的平均纤维直径更小。根据该构成，即使不同的纤维彼此之间或者相同纤维彼此之间接触，其接触面积也少，从而可以抑制接触热阻抗的增加。因此，关于由包含无机材料的纤维413构成的绝热材料410，可以谋求其绝热性能的提高。

另外，根据本实施方式的绝热材料410，纤维413的平均纤维直径为60nm以上。因此，可以避免纤维413自身的强度和刚性的降低，从而可以抑制芯材、进而绝热材料410整体的强度和刚性的降低。另外，在层叠由纤维413构成的无纺布状纤维片材而构成芯材411的情况下，可以避免每1片纤维片材的绝热性能的降低。因此，即使不增加在1块绝热材料410中使用的纤维片材的层叠片数，也可以得到所希望的绝热性能，从而在生产率和成本方面也是有利的。

另外，根据本实施方式的绝热材料410，采用无机系材料作为纤维413的材料。这样由无机系材料构成的纤维413具有耐热性。因此，对于在静电纺丝法时使用的无机材料的溶剂、例如含有水、酸、醇等的溶剂，在纤维413的成形后，可以通过高温干燥而除去。因此，可以避免在绝热材料410内残留溶剂，或者使绝热材料410内的真空度降低。

另外，根据本实施方式的绝热材料410，纤维413各自具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位C。也就是说，纤维413与以前的玻璃短纤维等短纤维不同，1根纤维长度较长，且具有相同纤维彼此之间接触的部位。而且这样一来，在相同纤维彼此之间接触的部位，形成纤维413弯曲的部位。也就是说，纤维413成为在其一部分具有圆角的形状。因此，例如在制造绝热材料410或者对其解体时，纤维413的微粉即使散落，也不会产生石棉之类的弊病，因此，也可以谋求安全性的提高。

在将绝热材料410编入冰箱的壁部的情况下，绝热材料410可以设定为外包装材料412内被真空化的真空绝热面板。另外，各壁部既可以设计为在外板和内板之间具有发泡聚氨酯和绝热材料的构成，也可以设计为仅具有绝热材料的构成。

本实施方式的绝热材料具有由包含无机材料的纤维构成的芯材。所述纤维是长纤维，具有至少1个部位的在相同纤维彼此之间接触的部位。所述纤维的平均纤维直径是1μm以下的细纤维。根据本实施方式，关于由包含无机材料的纤维构成的绝热材料，可以谋求其绝热性能的提高。

另外，根据本实施方式的冰箱，与现有技术相比，具有绝热性能得以提高的本实施方式的绝热材料。因此，可以提供一种绝热性能极高的冰箱。

本实施方式的绝热材料可以在冰箱以外得以使用。另外，绝热材料也可以不真空化。

(其它实施方式)

也可以组合上述的多个实施方式而加以实施。

本实施方式是作为例子而提示的，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其它各种方式加以实施，在不脱离发明要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换和变更。本实施方式及其变形包含在发明的范围和要旨内，而且包含在权利要求书中记载的发明及其等同置换的范围内。

Claims (9)

1.一种绝热材料，其具备芯材，所述芯材由细径纤维材料和具有比所述细径纤维材料更粗的纤维直径的粗径纤维材料构成；

所述芯材的构成是：所述细径纤维材料和所述粗径纤维材料交互层叠而成的构成，或者由在所述细径纤维材料中混合有所述粗径纤维材料的混合纤维材料层叠而成的构成；

所述粗径纤维材料作为用于补强所述芯材的强度的补强机构发挥作用。

2.根据权利要求1所述的绝热材料，其中，所述芯材是以连续的状态卷绕呈带状连续的无纺布而成的芯材，

所述无纺布由树脂纤维构成。

3.根据权利要求1所述的绝热材料，其具有用于维持所述芯材的形状的支撑材料；其中，

所述支撑材料具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉。

4.根据权利要求1所述的绝热材料，其中，所述芯材由包含无机材料的纤维构成，

所述纤维具有至少1个部位的相同纤维彼此之间接触的部位；

所述纤维的平均纤维直径在1μm以下。

5.一种芯材，其是权利要求1～4中任一项所述的绝热材料所具有的芯材。

6.一种冰箱，其具有权利要求1～4中任一项所述的绝热材料。

7.一种绝热材料的制造方法，其包括如下的工序：在由细径纤维材料和具有比所述细径纤维材料更粗的纤维直径的粗径纤维材料构成的芯材，配置所述粗径纤维材料作为用于补强该芯材的强度的补强机构，

通过使所述细径纤维材料和所述粗径纤维材料交互层叠，或者使在所述细径纤维材料中混合有所述粗径纤维材料的混合纤维材料层叠，从而构成所述芯材。

8.根据权利要求7所述的绝热材料的制造方法，其包括如下的工序：

采用树脂纤维形成呈带状连续的无纺布；以及

通过以连续的状态卷绕所述无纺布而形成所述芯材。

9.根据权利要求7所述的绝热材料的制造方法，

其包括将支撑材料收纳于外包装材料内的支撑材料收纳工序，所述支撑材料维持所述芯材的形状，具有与所述芯材的绝热面相对应的绝热面对应部，而且该绝热面对应部中至少2个部位的法线方向相互交叉。

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