DE112005000069T5

DE112005000069T5 - Vakuum-Wärmeisoliermaterial, Wärmeisolier-Vorrichtung, in der dieses Material verwendet wird und Kühl-Gefrier-Vorrichtung

Info

Publication number: DE112005000069T5
Application number: DE112005000069T
Authority: DE
Inventors: Keisuke Kadoma Tsunetsugu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2004-07-16
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2025-07-15
Also published as: CN1860326A; KR20060063982A; CN100529504C; WO2006009063A1; DE112005000069B4; JP2006029456A

Abstract

Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das umfasst:
ein Kernmaterial, das aus einer Anordnung von anorganischen Fasern hergestellt ist;
ein Gehäusematerial (Umhüllungsmaterial) zum Abdecken des Kernmaterials und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Gehäusematerials (Hüllenmaterials); und
eine Rille (Nut),
wobei die Platten-Abschnitte um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial herum mit Ausnahme der Platten-Abschnitte, die an die Endabschnitte der Rille (Nut) angrenzen, gebogen (gekrümmt) sind und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial in der Rille (Nut) gebogen (gekrümmt) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial und eine Wärmeisolier-Vorrichtung, eine Kühlvorrichtung (Kühlschrank), eine Warmwasserbereitungs-Vorrichtung (Wasserboiler), einen Verkaufsautomaten, ein Fahrzeug oder eine Wohnung, in dem (der) dieses Material verwendet wird.
Stand der Technik
Ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist extrem steif, weil das Innere eines Films, der als Gehäusematerial (Hüllenmaterial) verwendet wird, dekomprimiert ist und Atmosphärendruck auf das Gehäusematerial einwirkt. Der Film kann daher beschädigt werden, wenn das Wärmeisoliermaterial geformt wird, sodass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die meisten Anwendungszwecke in Form einer ebenen (flachen) Platte verwendet wird. Je nach Gestalt des Verwendungsortes ist die ebene (flache) Platte in eine Vielzahl von Platten unterteilt.
In der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. 2001-336691 ist ein Beispiel für Verfahren zum Biegsammachen (Krümmen bzw. Verbiegen) eines Vakuum- Wärmeisoliermaterials beschrieben, um Wärmeverluste an einer Verbindungsstelle des Vakuum-Wärmeisoliermaterials zu unterdrücken. Bei diesem Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist ein Kernmaterial von einem Gassperrschichtfilm bedeckt und das Innere des Films ist dekomprimiert und versiegelt. Durch Formpressen wird mindestens eine oder mehrere Rillen (Nuten) in einer Seitenplattenoberfläche vertikal zu der Dickenrichtung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials erzeugt. Der Gassperrschichtfilm besteht aus einem Laminatfilm, bei dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Laminatfilm, bei dem Kunststofffilme aufeinanderlaminiert sind. Der Gassperrschichtfilm wird an den Rillen (Nuten bzw. Hohlkehlen) gekrümmt (gebogen), sodass die Laminatfilm-Oberfläche, auf die Kunststofffilme auflaminiert werden, nach außen zu liegen kommt.
Wenn jedoch mindestens eine oder mehrere Rillen (Nuten bzw. Hohlkehlen) erzeugt werden, um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial umbiegbar zu machen und wenn das Material an den Rillen (Nuten bzw. Hohlkehlen) in einem Zustand gekrümmt bzw. gebogen wird, in dem die umgebenden Plattenabschnitte, die an die Rillen (Nuten) angrenzen, gekrümmt bzw. gebogen werden, treten die folgenden Probleme auf. In einem Kunststofffilm, der eine Metallfolie aufweist oder auf den Rillen-Endabschnitten abgelagert wird, welche die Grenzen zwischen den Rillen (Nuten) und den umgebenden Plattenabschnitten bilden, können kleine Risse auftreten. Das Eindringen von Gas von den Grenzen her kann zunehmen. Daher muss das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden.
Außerdem können dann, wenn mindestens eine oder mehrere tiefe Rillen (Nuten) in der Laminatfilm-Oberfläche erzeugt werden, auf welche die Metallfolie und der Kunststofffilm auflaminiert werden, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial an den Rillen (Nuten) gebogen wird, sodass die Laminatfilm-Oberfläche nach innen zeigt, können in der Metallfolie in den gesamten Nuten (Rillen) kleine Risse auftreten und an den Rissen kann Gas eindringen. Deshalb müssen die Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial. Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial weist eine Rille (Nut bzw. Hohlkehle) auf, die zum Biegen (Krümmen) des Wärmeisoliermaterials verwendet wird. Von den Platten-Abschnitten um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial herum werden die Platten-Abschnitte, die den Rillen (Nut)-Endabschnitten benachbart sind, nicht gebogen (gekürmmt) und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille (Nut) gebogen (gekrümmt).
Auf diese Weise kann die Spannung auf einem Laminatfilm, die an den Rillen-Endabschnitten auftritt, welche die Grenzen zwischen der Rille und den umgebenden Platten-Abschnitten darstellen, vermindert werden. Die Fläche (der Bereich) der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten in einem Kunststofffilm auftreten, der eine Metallfolie aufweist oder darauf abgeschieden ist, kann daher minimiert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das eine Rille (Nut) in einer Laminatfilm-Oberfläche aufweist, auf der ein Gehäusematerial (Hüllenmaterial) abgeschieden ist, und das an der Rille (Nut) so gebogen wird, dass die Laminatfilm-Oberfläche, auf der ein Kunststofffilm abgeschieden worden ist, so auflaminiert wird, dass er innen liegt.
Der Laminatfilm, bei dem der gebogene (gekrümmte) Abschnitt der höchsten Spannung durch das Biegen ausgesetzt ist, ist ein flexibler Film, auf dem Teilchen abgeschieden sind. Die Größe der Risse, die in diesem Laminatfilm auftreten, kann kleiner gehalten werden als diejenige der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn eine tiefe Rille (Nut) in einem Laminatfilm erzeugt wird, in dem die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderiaminiert sind, und der laminierte Film gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann die Zunahme des Eindringens von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial vermindert werden.
Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Wärmeisolier-Vorrichtung und eine Kühlvorrichtung (einen Kühlschrank), in der (dem) das Vakuum-Wärmeisoliermaterial verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Schnittansicht eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils des Vakuum-Wärmeisoliermaterials gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1;
3 zeigt eine ebene Draufsicht auf das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1;
3 stellt ein Diagramm dar, welches das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der beispielhaften Ausführungsform 1 zeigt;
5 stellt ein Diagramm dar, das ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 stellt ein Diagramm dar, das ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 zeigt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung;
8 stellt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung dar; und
9 zeigt eine Schnittansicht eines Kühl-Gefrierschranks gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung

1: Vakuum-Wärmeisoliermaterial
2: Gehäusematerial (Hüllenmaterial)
3: Kernmaterial
10, 14, 16: Rillen (Nuten bzw. Hohlkehlen)
12: Platten-Abschnitt
13: an die Rille (Nut) angrenzender Platten-Abschnitt
15, 17: Kernmaterialien außerhalb der Rille
18a, 18b, 18c: Kühlschrank-Körper
19a, 19b, 19c: äußerer Behälter (Kasten)
20a, 20b, 20c: innerer Behälter (Kasten)
23a, 23b, 23c: Gefrier-Räume.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das ein Kernmaterial aufweist, das eine Anordnung von Glasfasern umfasst und hergestellt worden ist durch Bedecken des Kernmaterials mit einem Gehäusematerial (Hüllenmaterial) und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Kernmaterials. Eine Rille (Nut), die zum Biegen bzw. Krümmen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials verwendet wird, wird in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial erzeugt. Von den Platten-Abschnitten um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial herum werden die Platten-Abschnitte benachbart zu den Rillen (Nut)-Endabschnitten nicht gebogen bzw. gekrümmt. Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille (Nut) gebogen bzw. gekrümmt. Auf diese Weise kann die Spannung auf einem Laminatfilm, der an den Rillen-Endabschnitten vorliegt, welche die Grenzen zwischen der Rille (Nut) und den umgebenden Plattenabschnitten darstellen, vermindert werden. Der Bereich der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten in einem Kunststofffilm auftreten, der eine Metallfolie aufweist oder darauf abgeschieden ist, kann dadurch minimiert werden. Selbst wennn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gebogen bzw. gekrümmt wird, können die Wärmeisolier-Eigenschaften über den Ablauf der Zeit verbessert werden. Da das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt bzw. gebogen werden kann, wird dessen Anwendungsbereich erweitert und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit desselben werden verbessert. Unter dem Platten-Abschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Platten-artiger Teil zu verstehen, der nur aus einem Gehäusematerial auf dem äußeren Umfang des Vakuum-Wärmeisoliermaterials gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das eine Rillenbreite (Nutbreite) aufweist, die so eingestellt ist, dass Teile der Kernmaterialien außerhalb der Rillen beim Biegen (Krümmen) der Rille nicht miteinander in Kontakt kommen und um eine Rille gebogen (gekrümmt) werden. Die Anzahl der Rippen, die an den Rillen-Endabschnitten auftreten, nämlich den Grenzen zwischen der Rille (Nut) und den umgebenden Platten-Abschnitten, kann minimiert werden. Deshalb kann der Bereich der kleinen Risse in dem Laminatfilm, die durch die hohe Spannung auf dem Film als Folge der Rippen erzeugt werden, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem das Gehäusematerial besteht aus einem Laminatfilm, in dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Laminatfilm, in dem Kunststofffilme aufeinanderlaminiert sind. In der Laminatfilm-Oberfläche, auf der das Gehäusematerial abgeschieden ist, wird eine Rille (Nut) erzeugt und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille (Nut) so gekrümmt (gebogen), dass die Oberfläche, welche die Rille (Nut) aufweist, innen liegt. Auf diese Weise ist der Laminatfilm, auf dem der gekrümmte Abschnitt, der der höchsten Spannung durch die Krümmung unterliegt, abgeschieden ist, ein flexibler Film, auf dem Teilchen abgeschieden sind. Die Größe der Risse, die in diesem Laminatfilm auftreten, kann daher geringer sein als diejenige der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn in einem Laminatfilm eine tiefe Rille (Nut) erzeugt wird, in der die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind und der Laminatfilm gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann der Anstieg des Eintritts von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial verringert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem die Biegefestigkeit des Kernmaterials 0,02 bis 0,05 MPa beträgt. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Biegefestigkeit, die erforderlich ist zum Krümmen (Biegen) des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, kann vermindert werden.
Deshalb kann die Arbeitsausbeute eines Arbeiters verbessert werden und die Personalkosten bei der Massenproduktion können verringert werden. Die Biegefestigkeit wird bestimmt unter Verwendung eines Autographen AGS-H 5KN, hergestellt von der Firma Shimadzu Corporation, und die Größe der Probe beträgt zu diesem Zeitpunkt 120 mm × 25 mm.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem der Laminatfilm eine Filmschicht aus einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer (EVA) umfasst. Selbst wenn man Spannungen einwirken lässt auf einen Kunststofffilm, der eine Metallfolie aufweist, oder der darauf abgeschieden worden ist, zur Erzeugung von Rissen bei der Bildung von Rillen (Nuten) oder bei der Bildung einer Rille und beim Biegen (Krümmen) des Isoliermaterials, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit als Folge des Eindringens von Gas minimiert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können weiter verbessert werden. Das heißt, wegen der Laminatstruktur weist die Filmschicht, die aus EVA hergestellt worden ist, gute Gassperrschichteigenschaften auf.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem die Oberflächenhärte des Kernmaterials 40 bis 80 beträgt. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Oberflächenhärte des Vakuum-Wärmeisoliermaterials wird so eingestellt, dass sie minimal ist. Deshalb kann der Pressdruck bei der Erzeugung von Rillen (Nuten) beim Pressformen herabgesetzt werden. Als Folge davon wird eine Schädigung an einer äußeren Hülle (Beutel) als Folge des Anhaftens des Faser-Kernmaterials an dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial von der Innenseite her minimiert und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem das Kernmaterial frei von Bindemitteln ist. Wenn eine Rille (Nut) in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial beim Verformen unter Druck erzeugt wird oder wenn das Wärmeisoliermaterial an der Rille (Nut) nach der Erzeugung der Rille gebogen (gekrümmt) wird, entsteht aus den Bindemitteln kein Gas, selbst wenn das Kernmaterial zerstört (zerkleinert) wird. Die Möglichkeit, dass das Wärmeisoliervermögen durch eine Gasbildung herabgesetzt wird, kann minimiert werden, sodass die Wärmeisolier-Eigenschaften verbessert werden können.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, bei dem die Zugfestigkeit des Gehäusematerials (Hüllenmaterials) 70 bis 220 N beträgt. Dadurch werden die Kosten verringert. Selbst wenn eine Rille (Nut) beim Formpressen erzeugt wird und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt (gebogen) wird, kann eine Beschädigung eines äußeren Überzugs (Beutels) unterdrückt werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Wärmeisolier-Vorrichtung, die einen äußeren Behälter (Kasten), einen inneren Behälter (Kasten) und ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, das in dem Zwischenraum angeordnet ist, der durch den äußeren Behälter (Kasten) und den inneren Behälter (Kasten) gebildet wird. Selbst in einem Teil, der einen Krümmungs- bzw. Biegeabschnitt aufweist, wird das Erfordernis der Verwendung einer Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien zur Vermeidung von Ecken auf andere Weise vermieden als gemäß Stand der Technik. Dadurch können Wärmeverluste, die an einer Verbindungsstelle auftreten, wenn zwei Vakuum-Wärmeisoliermaterialien verwendet werden, verhindert werden und das Wärmeisoliervermögen der Wärmeisolier-Vorrichtung kann verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Kühlvorrichtung (Kühlschrank), in dem ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß der vorliegenden Erfindung an dem Gefrierraum (Gefrierfach) haftet. In dem Gefrierraum bzw. Gefrierfach, der (das) viele gebogene (gekrümmte) Abschnitte aufweist, wird das Erfordernis der Verwendung einer Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien zur Vermeidung der Krümmungs-Abschnitte auf andere Weise vermieden als gemäß Stand der Technik und die Wärmeverluste, die an der Verbindungsstelle auftreten, können signifikant ver mindert werden. Der Energieverbrauch des Kühlschranks kann dadurch verringert werden. Selbst wenn eine Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien üblicherweise hergestellt werden muss und übermäßig hohe Herstellungskosten erforderlich sind, beträgt gemäß der vorliegenden Erfindung die erforderliche Anzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien nur 1 und die Herstellungskosten können erfindungsgemäß verringert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Kühlvorrichtung (einen Kühlschrank), in der (dem) ein erfindungsgemäßes Vakuum-Wärmeisoliermaterial an dem Innenbehälter haftet. Nachdem das Vakuum-Wärmeisoliermaterial bearbeitet worden ist, kann die Laminatfilm-Oberfläche, die abgelagert ist, deren Gassperrschicht-Eigenschaften schlechter sind als diejenigen eines Laminatfilms, der eine Metallfolie aufweist, als Gassperrschicht an dem inneren Behälter auf der Niedertemperatur-Seite befestigt sein (haften). Dadurch können die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden und konventionelle Wärmeverluste, die an der Verbindungsstelle auftreten, können verhindert werden, sodass der Energieverbrauch des Kühlschranks weiter vermindert werden kann.
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränkt. Die Zeichnungen stellen schematische Diagramme dar und geben die Dimensionen der jeweiligen Positionen zueinander nicht genau wieder.
Beispielhafte Ausführungsform 1
Eine beispielhafte Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4.
In der 1 wird ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 hergestellt durch Abdecken eines Kernmaterials 3 mit einem Gehäusematerial (Hüllenmaterial) 2 und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern.
In der 2 ist ein Gehäusematerial (Hüllenmaterial) 2 hergestellt aus einem Laminatfilm, in dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und einem Kunststofffilm, der darauf abgeschieden worden ist. Der Laminatfilm, bei dem die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, umfasst einen Nylonfilm 4, einen Nylonfilm 5, einen Aluminiumfolienfilm 6 und einen Film 7 aus Polyethylen mit niedriger Dichte in der genannten Reihenfolge von außen her gerechnet. Der Kunststofffilm, der darauf abgeschieden ist, umfasst einen Nylonfilm 4, einen Polyethylenterephthalat (PET)-Film 8, der darauf abgeschieden ist, einen PET-Film 9, der darauf abgeschieden ist und einen Film 7 aus Polyethylen mit niedriger Dichte in der genannten Reihenfolge von außen her gerechnet. Es sind zwei Laminatfilme in Form eines Beutels mit einer dreiseitigen Versiegelung geformt.
Durch Trocknen einer Anordnung von Glasfasern für 1 h bei 140 °C in einem Trocknungsofen wird ein Kernmaterial 3 gebildet. Das Kernmaterial 3 wird in ein Gehäusematerial 2 eingesetzt, dessen Innern bis auf 10 Pa dekomprimiert worden ist, und die Öffnung ist durch Wärmeverschweißung versiegelt. In der 1 wird keine Rille (Nut) erzeugt.
In der 3 umfasst das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 eine 5 mm breite und 4,5 mm tiefe Rille (Nut) 10, Rillenendabschnitte 11, obere und untere Plattenabschnitte 12 und Platteabschnitte 13 benachbart zu der Rille (Nut) 10. Nur die oberen und unteren Plattenabschnitte 12 sind gekrümmt (gebogen) und die Plattenabschnitte 13, die an die Rille 10 angrenzen, sind nicht gekrümmt (gebogen).
In der 4 ist ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Rille (Nut) 10 um 60 ° gekrümmt (gebogen).
Die Operationen und die Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1, das diesen Aufbau hat, werden nachfolgend beschrieben. Die Spannung (der Druck) auf einen Laminatfilm, der an den Rillenendabschnitten 11 auftritt, die Grenzen zwischen der Rille 10 und den umgebenden Plattenabschnitten 13 darstellen, kann vermindert werden. Der Bereich von kleinen Rissen, die an den Rillenendabschnitten 11 in dem Aluminiumfolenfilm oder in dem darauf abgeschiedenen PET-Film auftreten, kann dadurch minimiert werden. Dadurch kann selbst dann, wenn ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 gekrümmt (gebogen) wird, das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden. Ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 kann gekrümmt bzw. umgebogen werden, sodass das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 für einen breiten Anwendungsbereich eingesetzt werden kann und mit dem Ablauf der Zeit gute Wärmeisolier-Eigenschaften aufweist.
Wenn beispielsweise ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1, das wie vorstehend beschrieben gekrümmt (gebogen) worden ist, einem beschleunigten Alterungstest bei 100 °C in einem Alterungsofen 30 Tage lang unterzogen wird, zeigt das Testergebnis, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1,2-mal größer ist als dasjenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, das nicht gekrümmt (gebogen) worden ist.
Wenn Plattenabschnitte 13, die an die Rille (Nut) 10 angrenzen, gebogen (gekrümmt) werden und wenn ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1 an der Rille (Nut) 10 gebogen (gekrümmt) wird, nimmt die Anzahl der Rippen, die an den Grenzen zwischen der Rille (Nut) 10 und den Platten-Abschnitten 13, die an die Rille (Nut) 10 angrenzen, auftreten, zu und die Spannung (der Druck) auf den Laminatfilm steigt an. Deshalb nimmt die Fläche der kleinen Risse zu, die an den Rillen-Endabschnitten 11 in der Aluminiumfolie oder auf dem darauf abgeschiedenen PET-Film auftreten. Das Ergebnis des beschleunigten Tests, der auf die gleiche Weise wie vorstehend angegeben durchgeführt wird, zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gebogenen (gekrümmten) Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1,5-mal größer ist als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte.
Als anorganische Fasern, die für das Kernmaterial 3 verwendet werden, werden vorzugsweise Glaswolle, Glasfasern, Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxid-Aluminiumoxid-Fasern, Siliciumdioxid-Fasern, Steinwolle oder Siliciumcarbid verwendet. Insbe sondere die anorganischen Fasern sind nicht auf die genannten beschränkt. Wenn die anorganischen Fasern erhitzt und zu einer Platte (Brett) gepresst werden, kann zur Verbesserung der Handhabungseigenschaften ein Bindemittel verwendet werden.
Als Nylon, das in dem Gehäusematerial 2 mit einer Laminat-Struktur verwendet wird, wird vorzugsweise ein Nylon-Film mit verschiedenen mechanischen Eigenschaften, wie z.B. Schlagfestigkeit, Biegebeständigkeit oder Zugfestigkeit, verwendet. Beispielsweise wird Nylon-6, Nylon-66 oder MXD-Nylon verwendet. Aromatisches Nylon kann die Gassperrschichteigenschaften weiter verbessern und ist daher besonders bevorzugt. Das Nylon ist jedoch nicht auf die vorgenannten Nylon-Arten beschränkt. Als Nylon-Film wird ein Einschichten-Nylon-Film oder ein Mehrschichten-Nylon-Film, der durch Coextrusion unterschiedlicher Nylon-Arten hergestellt worden ist, verwendet. Die Form unterliegt jedoch keiner speziellen Beschränkung.
Zusätzlich zu dem Nylon-Film kann ein verstrecktes Produkt eines PET-Films oder eines Polypropylen (PP)-Films verwendet werden. Der PET-Film kann die Wasserdampfsperrschichteigenschaften weiter verbessern.
Als Metallfolie oder als abgeschiedene Teilchen in dem Gehäusematerial 2, das eine Laminatstruktur aufweist, kann Aluminium, rostfreier Stahl oder Eisen verwendet werden. Die Metallfolie oder die abgeschiedenen Teilchen ist (sind) jedoch nicht auf die genannten beschränkt.
Die thermische Verschweißungsschicht des Gehäusematerials 2 ist ein Teil mit der höchsten Gasdurchlässigkeit in dem das Gehäusematerial 2 aufbauenden Film und die Eigenschaften der thermischen Verschweißungsschicht beeinflussen in signifikanter Weise das Wärmeisoliervermögen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 mit dem Ablauf der Zeit. Die Dicke der thermischen Verschweißungsschicht beträgt vorzugsweise 25 bis 60 μm unter Berücksichtigung der folgenden Parameter:
Stabilität der Versiegelungsqualität in einem Dekompressions- und Versiegelungsverfahren;
Unterdrückung des Eindringens von Gas von einer Endoberfläche (Stirnfläche) des thermischen Verschweißungsabschnittes her; und
Wärmeverluste durch eine Oberfläche als Folge von Wärmeleitung im Falle der Verwendung einer Metallfolie als Laminatfilm, der abgeschieden worden ist.
Als Material für die thermische Verschweißungsschicht kann ein nicht-verstreckter PP-Film, ein Film aus Polyethylen mit hoher Dichte oder ein Film aus geradkettigem Polyethylen mit niedriger Dichte verwendet werden. Das Material ist jedoch auf die genannten nicht beschränkt.
Als Gehäusematerial 2 in Beutelform kann ein vierseitig versiegelter Beutel, ein Gazetten-Beutel, ein dreiseitig versiegelter Beutel, ein Kissenbezug, oder ein bandförmig versiegelter Beutel verwendet werden. Die Form des Beutels ist jedoch auf die genannten nicht beschränkt.
Zur weitere Verbesserung des anfänglichen Wärmeisoliervermögens und des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 kann ein Getter-Material, wie z.B. ein Gas-Adsorbens oder ein Feuchtigkeits(Dampf)-Adsorbens, verwendet werden. Der Adsorptionsmechanismus kann sein eine physikalische Adsorption, eine chemische Adsorption, ein Einschluss und eine Sorption, ein Material, das als Nicht-Verdampfungs-Getter fungiert, ist jedoch bevorzugt. Insbesondere wird ein physikalisches Adsorbens, wie z.B. ein synthetischer Zeolith, Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid, Silicagel, Dawsonit oder Hydrotalcit, verwendet.
Als chemisches Adsorbens kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetalloxid oder ein Hydroxid eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls verwendet werden. Mit Vorteil wird insbesondere verwendet Lithiumoxid, Lithiumhydroxid, Calciumoxid, Calciumhydroxid, Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Bariumoxid oder Bariumhydroxid. Mit Vorteil kann auch Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Calciumchlorid, Lithiumcarbonat, eine ungesättigte Fettsäure oder eine Eisen-Verbindung verwendet werden.
Es ist ferner vorteilhaft, ein Material, wie z.B. Barium, Magnesium, Calcium, Strontium, Titan, Zirkonium oder Vanadin einzeln zu verwenden oder ein durch Legieren der genannten Metalle miteinander hergestelltes Getter-Material zu verwenden.
Außerdem können verschiedene Getter-Materialien miteinander gemischt werden zum Adsorbieren und Entfernen mindestens eines der Vertreter aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Feuchtigkeit und Kohlendioxid.
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird zuerst ein Gehäusematerial 2 hergestellt, dann wird ein Kernmaterial 3 in das Gehäusematerial 2 eingeführt und das Innere wird dekomprimiert und versiegelt. Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 werden ein Kernmaterial 3 und ein Gehäusematerial 2, hergestellt aus einem Rollenartigen oder Folien-artigen Laminatfilm in einen Dekompressions-Tank eingeführt, sodass das Rollen-förmige oder Folien-förmige Gehäusematerial 2 an dem Kernmaterial 3 entlang angeordnet ist, und dann wird das Gehäusematerial 2 wärmeverschweißt. Die vorliegende Erfindung ist auf die vorstehend beschriebenen Verfahren jedoch nicht beschränkt.
Beispielhafte Ausführungsform 2
Die 5 stellt ein schematisches Diagramm dar, das ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In der 5 ist das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial an einer 12 mm breiten und 4,5 mm tiefen Rille (Nut) 14 um 60 ° gekrümmt (gebogen). Das Kernmaterial 15 außerhalb der Rille kommt mit der Rille 14 nicht in Kontakt, d.h. sie stören sich nicht gegenseitig.
Die Operationen und die Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werden nachstehend beschrieben.
Zuerst wird die Anzahl der Rillen (Nuten) 14 auf den Wert 1 eingestellt, sodass die Anzahl der Rippen, die an den Rillen-Endabschnitten, den Grenzen zwischen der Rille (Nut) 14 und den umgebenden Platten-Abschnitten, auftreten, minimiert werden kann. Als Folge davon kann die Größe der kleinen Risse, die in dem Laminatfilm, der darauf abgelagert wird, entstehen als Folge der hohen Spannung, die durch die Rippen erzeugt wird, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann dadurch verbessert werden.
Die Breite der Rille (Nut) 14 wird so eingestellt, dass das Kernmaterial 15 außerhalb der Rille (Nut) liegt, d.h. der Teil des Kernmaterial, der an die Rille (Nut) 14 angrenzt, mit der Rille (Nut) nicht in Kontakt kommt, sodass das Problem, wonach der Kontakt des Kernmaterials zu übermäßig großen Rippen führt, verhindert werden kann. Als Folge davon kann die Größe der kleinen Risse, die in dem Laminatfilm, der darauf abgelagert wird, als Folge der hohen Spannung, die durch die Rippen ausgeübt wird, entstehen, minimiert werden. Das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann dadurch verbessert werden.
Danach wird das gekrümmte (gebogene) Vakuum-Wärmeisoliermaterial für 30 Tage einem beschleunigten Alterungstest bei 100 °C in einem Alterungsofen unterzogen. Das Testergebnis zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,1-facher größer ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, das nicht gekrümmt (gebogen) ist. Die Breite der Rille (Nut) 14 wird auf 5 mm eingestellt und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille (Nut) gekrümmt (gebogen). In diesem Fall nimmt die Anzahl der Rippen zu, die an den Grenzen zwischen der Rille (Nut) 14 und den Platten-Abschnitten, die an die Rille (Nut) 14 angrenzen, entstehen. Deshalb nimmt auch die Spannung (Belastung) auf dem Laminatfilm zu und die Größe der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten auftreten, nimmt zu. Es wird festgestellt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials um das 1,2-fache größer ist als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte.
Beispielhafte Ausführungsform 3
Die 6 zeigt in Form eines schematischen Diagramms ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In der 6 ist das 11 mm dicke Vakuum-Wärmeisoliermaterial an einer 12 mm breiten und 6,5 mm tiefen Rille (Nut) 16 um 90 ° gekrümmt (gebogen). Das Kernmaterial 17 außerhalb der Rille (Nut) kommt mit der Rille (Nut) 16 nicht in Kontakt, d.h. es stört nicht die Rille (Nut). Die Rille (Nut) 16 befindet sich auf der Laminatfilm-Oberflächenseite, der abgeschieden worden ist, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial ist so gekrümmt (gebogen), dass die Rille (Nut) auf der Innenseite liegt.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Zuerst wirkt die höchste Spannung als Folge der Krümmung (Biegung) auf den Laminatfilm ein, dessen gekrümmter (gebogener) Teil abgeschieden wird. Bei dem Laminatfilm handelt es sich um einen flexiblen Film, auf dem Teilchen abgelagert sind. Die Größe der Rissen, die in diesem Laminatfilm auftreten, können geringer sein als diejenigen der Risse, die in der Metallfolie auftreten, wenn in dem Laminatfilm, der eine Metallfolie und einen Kunststofffilm aufweist, eine Tiefe Rille (Nut) erzeugt wird und der Laminatfilm gekrümmt (gebogen) wird. Als Folge davon kann die Zunahme des Eindringens von Gas in das Vakuum-Wärmeisoliermaterial vermindert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können dadurch verbessert werden. Wenn das gekrümmte (gebogene) Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das eine 6,5 mm tiefe Rille (Nut) 16 aufweist, um 90 ° gekrümmt (gebogen) worden ist, wird ein beschleunigter Alterungstest bei 100 °C 30 Tage lang in einem Alterungsofen durchgeführt, dessen Ergebnis zeigt, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,2-fache höher ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen (ebenen) Platte, die nicht gekrümmt (gebogen) ist.
Eine ähnliche Rille (Nut) 16 wird auf der Laminatfilm-Oberflächenseite erzeugt, in der die Metallfolie und der Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird so gekrümmt (gebogen), dass die Rille (Nut) 16 innen liegt. In diesem Fall ist der Metallfolien-Film weniger flexibel als der darauf abgeschiedene Film, sodass die Größe der kleinen Risse,, die in der Metallfolie auftreten, größer ist als die Größe der kleinen Risse, die in dem Abscheidungsfilm auftreten. Die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials ist, wie festgestellt wurde, um das 1,3-fache höher als diejenige des Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer ebenen Platte.
Beispielhafte Ausführungsform 4
Bei dem Gehäusematerial-Aufbau dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein EVA-Film verwendet, der abgeschieden wird anstelle des PET-Films 8, der bei der Ausführungsform 1 abgeschieden wurde.
Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine 12 mm breite und 7 mm tiefe Rille (Nut) auf der Laminatfilm-Oberflächenseite erzeugt, die auf einem 11 mm dicken Vakuum-Wärmeisoliermaterial mit dem Gehäusematerial-Aufbau abgeschieden wird. Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial wird an der Rille (Nut) um 90 ° gebogen (gekrümmt).
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Das die Laminatstruktur eine Filmschicht aus EVA mit guten Gassperrschichteigenschaften aufweist, werden die folgenden Effekte erzielt. Wenn die Rille (Nut) gebildet wird oder die Rille (Nut) gebildet und gekrümmt (gebogen) wird, kann die Spannung auf die Laminatfilm-Oberfläche einwirken, die darauf abgeschieden wird, und der Abstand zwischen den Abscheidungs-Teilchen auf der abgeschiedenen Oberfläche kann größer werden als üblich. Aber auch in diesem Fall kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit durch das Eindringen von Gas minimiert werden und das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann weiter verbessert werden.
Wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial eine 7,0 mm tiefe Rille (Nut) aufweist und um 90 ° gekrümmt (gebogen) worden ist, wird ein beschleuniger Alterungstest bei 100 °C 30 Tage lang in einem Alterungsofen durchgeführt, wobei die Testergebnisse zeigen, dass die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit des gekrümmten (gebogen) Vakuum-Wärmeisoliermaterials nur um das 1,1-fache höher ist als diejenige eines Vakuum-Wärmeisoliermaterials in Form einer flachen Platte, das nicht gekrümmt (umgebogen) worden ist.
Beispielhafte Ausführungsform 5
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung beträgt die Oberflächenhärte des Kernmaterials 40 bis 80. Die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials werden aufrechterhalten und die Oberflächenhärte des Vakuum-Wärmeisoliermaterials wird so eingestellt, dass sie minimal ist. Daher kann der Pressdruck zur Herstellung einer Rille (Nut) durch Formpressen vermindert werden, eine Beschädigung eines äußeren Beutels als Folge des Anhaftens des Faserkern-Materials an dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Innenseite wird minimiert und das Wärmeisoliervermögen mit dem Ablauf der Zeit kann verbessert werden.
Deshab kann selbst dann, wenn 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien wie in der Ausführungsform 3 gezeigt gekrümmt (gebogen) werden, eine anfängliche Wärmeleitfähigkeit von 25 × 10^–4 W/mK oder darunter in allen Vakuum-Wärmeisoliermaterialien aufrechterhalten werden.
Wenn 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, deren Oberflächenhärte 81 bis 100 beträgt, hergestellt werden und wie in der Ausführungsform 3 gezeigt gekrümmt (gebogen) werden, betragen die anfänglichen Wärmeleitfähigkeiten von 2 der 100 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien 100 × ^–4 W/mK oder mehr.
Wenn die Oberflächenhärte unter 40 liegt, sind die Handhabungseigenschaften des Kernmaterials bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials schlecht und dadurch wird die Arbeitsausbeute bei der Herstellung des Vakuum-Wärmeisoliermaterials vermindert.
Die Oberflächenhärte wird bestimmt unter Verwendung eines TECLOCK-Durometers (einer Vorrichtung zur Messung der Kautschuk-Kunststoff-Härte) GS-721N, Typ E, hergestellt von der Firma TECLOCK, entsprechend JIS K6253.
Beispielhafte Ausführungsform 6
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Kernmaterial frei von Bindemitteln. Das heißt mit anderen Worten, das Kernmaterial enthält kein Bindemittel. Wenn eine Rille (Nut) durch Anwendung von Druck in dem Vakuum-Wärmeisoliermaterial erzeugt wird oder wenn das Wärmeisoliermaterial an einer Rille (Nut) nach der Bildung der Rille (Nut) gekrümmt (gebogen) wird, kann eine Gaserzeugung durch eine Zerkleinerung (Zerstörung) des Kernmaterials in der Rille (Nut) unterdrückt werden. Das heißt mit anderen Worten, die Gasbildung, die das Wärmeisoliervermögen beeinträchtigen kann, kann minimiert werden, sodass das Wärmeisoliervermögen verbessert werden kann.
Deshalb kann selbst dann, wenn 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien wie in der Ausführungsform 3 dargestellt gekrümmt (gebogen) werden, eine anfängliche Wärmeleitfähigkeit von 25 × 10^–4 W/mK vor dem Krümmen (Biegen) in allen Vakuum-Wärmeisoliermaterialien aufrechterhalten werden.
Wenn 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, in denen die Kernmaterialien Bindemittel enthalten, wie in der Ausführungsform 3 dargestellt, gekrümmt (gebogen) werden, betragen die anfänglichen Wärmeleitfähigkeiten von zwei der 10 Vakuum-Wärmeisoliermaterialien 26 × 10^–4 W/mK.
Beispielhafte Ausführungsform 7
In einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform beträgt die Zugfestigkeit des Gehäusematerials 70 bis 220 N. Da die Zugfestigkeit des Gehäusematerials 70 N oder mehr beträgt, kann eine Beschädigung des äußeren Beutels minimiert werden und die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit können auch dann verbessert werden, wenn durch Formpressen eine Rille (Nut) erzeugt wird und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gekrümmt (gebogen) wird. Wenn die Zugfestigkeit 220 N beträgt, kann eine Beschädigung des äußeren Beutels geringer gehalten werden, auch wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gepresst wird, bis die Dicke des Kernmaterials 0 beträgt. Durch eine Einstellung der Zugfestigkeit auf einen Wert von mehr als 200 N werden die Kosten erhöht.
Die Zugfestigkeit ist eine Kraft, die gemessen wird, wenn eine Probe einer Größe von 100 mm × 15 mm, die in einer Rate von 200 mm/min verstreckt wird, reißt, wobei ein Autograph AGS-H 5KN, hergestellt von der Firma Shimadzu Corporation, verwendet wird.
Beispielhafte Ausführungsform 8
Die 7 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung als ein Beispiel für eine Wärmeisolier-Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform 8 der vorliegenden Erfindung.
In der 7 weist der Kühlschrank-Körper 18a ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1b und ein gekrümmtes Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1c auf einer Oberfläche des Zwischenraumes auf, der durch das äußere Gehäuse 19a, das aus einer Stahlplatte hergestellt ist, und das innere Gehäuse 20a, das aus einem ABS-Harz hergestellt ist, gebildet wird. Der Zwischenraum mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und gefüllt mit einem starren Urethanschaum 21a. Der Kühlschrank-Körper 18a weist außerdem einen Kühlraum 22a, einen Gefrierraum 23a, einen Maschinenraum 24a und einen Kompressor 25a auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials, das diesen Aufbau hat, werden nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1c wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Gehäuses gebogen (gekrümmt). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden.
Erfindungsgemäß wird in dem Kühlschrank ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial anstelle der ursprünglich erforderlichen zwei flachen (ebenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterialien verwendet, sodass ein Wärmeverlust an einer Verbindungsstelle signifikant vermindert werden kann.
Erfindungsgemäß wird der Wärmeverlust aus dem Maschinenraum 24a in den Kühlschrank signifikant vermindert und der Energieverbrauch des Kühlschranks kann signifikant herabgesetzt werden. Der Kühlschrank kann Energie einsparen und weist eine hohe Kosteneffektivität auf.
Erfindungsgemäß ist der Kernmaterial des Vakuum-Wärmeisoliermaterials aus anorganischen Fasern hergestellt, sodass das Kernmaterial nicht brennbar ist und dadurch die Sicherheit des Kühlschranks verbessert wird.
Beispielhafte Ausführungsform 9
Die 8 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform 9 der vorliegenden Erfindung.
In der 8 weist der Kühlschrank-Körper 18b ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1d und ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1e auf einer Oberfläche des Hohlraums auf, der durch das äußere Gehäuse 19b, hergestellt aus einer Stahlplatte, und das innere Gehäuse 20b, hergestellt aus ABS-Harz, gebildet wird. Der Hohlraum mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und mit einem starren Urethanschaum 21b gefüllt. Der Kühlschrank-Körper 18b weist außerdem einen Kühlraum 22b, einen Gefrierraum 23b, einen Maschinenraum 24b und einen Kompressor 25b auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werden nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1e wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Gehäuses des Gefrierraums 23b, das eine komplexe Gestalt hat, gebogen (gekrümmt). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Abnahme des Wärmeisoliervermögens mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden.
Erfindungsgemäß wird in dem Kühlschrank ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial verwendet anstelle der ursprünglich erforderlichen Vielzahl von flachen (ebenen) Vakuum-Wärmeisoliermaterialien, sodass Wärmeverluste aus einer Verbindungsstelle signifikant vermindert werden können.
Bei dem konventionellen Stand der Technik muss eine Vielzahl von Vakuum-Wärmeisoliermaterialien hergestellt werden, sodass eine lange Arbeitszeit erforderlich ist. Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform muss nur ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial hergestellt werden, sodass die Herstellungskosten vermindert werden können.
Beispielhafte Ausführungsform 10
Die 9 zeigt eine Schnittansicht einer Kühl-Gefrier-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform 10 der vorliegenden Erfindung.
In der 9 weist der Kühlschrank-Körper 18c ein ebenes (flaches) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1f und ein gebogenes (gekrümmtes) Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1g auf einer Oberfläche des Zwischenraums (Hohlraums) auf, der durch das äußere Gehäuse 19c, hergestellt aus einer Stahlplatte, und dem inneren Gehäuse 20c, hergestellt aus ABS-Harz, gebildet wird. Der Zwischenraum (Hohlraum) mit Ausnahme des Vakuum-Wärmeisoliermaterials 1 wird ausgeschäumt und mit einem starren Urethanschaum 21c gefüllt. Der Kühlschrank-Körper 18c weist außerdem einen Kühlraum 22c, einen Gefrierraum 23c, einen Maschinenraum 24c und eine Kompressor 25c auf.
Die Operationen und Wirkungen des Vakuum-Wärmeisoliermaterials mit diesem Aufbau werde nachstehend beschrieben.
Das Vakuum-Wärmeisoliermaterial 1g wird vorher entsprechend der Form der Innenwand des äußeren Gehäuses, das einen Vorsprung aufweist, gekrümmt (gebogen). Selbst wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden.
In dem Kühlschrank gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst die Laminatstruktur einen abgelagerten Film, dessen Oberfläche flexibel ist, der direkt auf die äußere Oberfläche des inneren Gehäuses aufgebracht ist. Deshalb weist das innere Gehäuse einen Vorsprung auf und es ist somit schwierig, ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial auf das innere Gehäuse aufzubringen. Dadurch können Wärmeverluste in dem Kühlschrank signifikant vermindert werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Selbst wenn ein erfindungsgemäßes Vakuum-Wärmeisoliermaterial für die Verwendung gebogen (gekrümmt) wird, kann die Verschlechterung der Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit minimiert werden. Als Folge davon wird der Anwendungsbereich des Vakuum-Wärmeisoliermaterials erweitert und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial kann für eine Wärmeisolier-Vorrichtung, einen Kühlschrank, eine Wasser-Erhitzungseinrichtung, einen Verkaufsautomaten, ein Fahrzeug oder eine Wohnung verwendet werden.
Zusammenfassung:
Mindestens eine oder mehrere Rillen (Nuten) werden in einem Vakuum-Wärmeisoliermaterial erzeugt, wobei die Plattenabschnitte, die an die Rillen (Nuten) angrenzen, nicht gebogen (gekrümmt) werden und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial an den Rillen (Nuten) gebogen (gekrümmt) wird. Dabei kann die auf einen Laminatfilm einwirkende Spannung, die an den Rillen-Endabschnitten auftritt, welche die Grenze zwischen den Rillen (Nuten) und den umgebenden Plattenabschnitten darstellen, vermindert werden. Die Größe der kleinen Risse, die an den Rillen-Endabschnitten in dem Laminatfilm auftreten, kann dadurch minimiert werden. Als Folge davon können selbst dann, wenn das Vakuum-Wärmeisoliermaterial gebogen (gekrümmt) wird, die Wärmeisolier-Eigenschaften mit dem Ablauf der Zeit verbessert werden.

Claims

Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das umfasst: ein Kernmaterial, das aus einer Anordnung von anorganischen Fasern hergestellt ist; ein Gehäusematerial (Umhüllungsmaterial) zum Abdecken des Kernmaterials und Dekomprimieren und Versiegeln des Innern des Gehäusematerials (Hüllenmaterials); und eine Rille (Nut), wobei die Platten-Abschnitte um das Vakuum-Wärmeisoliermaterial herum mit Ausnahme der Platten-Abschnitte, die an die Endabschnitte der Rille (Nut) angrenzen, gebogen (gekrümmt) sind und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial in der Rille (Nut) gebogen (gekrümmt) ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1, worin die Breite der Nut so eingestellt ist, dass Teile des Kernmaterials außerhalb der Rille (Nut) an der Rille (Nut) beim Krümmen (Biegen) nicht miteinander in Kontakt kommen und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial um die eine Rille (Nut) herum gebogen (gekrümmt) ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1, worin das Gehäusematerial hergestellt ist aus einem Laminatfilm, in dem eine Metallfolie und ein Kunststofffilm aufeinanderlaminiert sind und einem Laminatfilm, in dem ein Kunststofffilm, der abgeschieden ist, auflaminiert ist, die Rille (Nut) in einer Laminatfilm-Oberfläche gebildet ist, auf der das Gehäusematerial abgelagert ist, und das Vakuum-Wärmeisoliermaterial an der Rille (Nut) so gebogen (gekrümmt) ist, dass die Oberfläche mit der Rille (Nut) im Innern liegt.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 3, worin der Laminatfilm eine Schicht aus einem Film umfasst, der aus einem Ethylen/Vinylalkohol-Copolymer hergestellt ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 2, worin die anorganischen Fasern des Kernmaterials aus Glasfasern bestehen.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 5, worin die Biegefestigkeit des Kernmaterials 0,02 bis 0,05 MPa beträgt.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 5, worin die Oberflächenhärte des Kernmaterials 40 bis 80 beträgt.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 5, worin das Kernmaterial frei von Bindemitteln ist.
Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 3, worin die Zugfestigkeit des Gehäusematerials 70 bis 220 N beträgt.
Wärmeisolier-Vorrichtung, die umfasst: ein äußeres Gehäuse (Kasten); ein inneres Gehäuse (Kasten); und ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das in einem Zwischenraum angeordnet ist, der durch das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse gebildet wird, wobei als Vakuum-Wärmeisoliermaterial das Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 3 verwendet wird.
Kühl-Gefrier-Vorrichtung, die umfasst: ein äußeres Gehäuse (Kasten); ein inneres Gehäuse (Kasten); einen Gefrierraum; einen Kühlraum; und ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das in einem Zwischenraum angeordnet ist, der durch das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse gebildet wird, wobei das Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 3 an dem Gefrierraum haftet.
Kühl-Gefrier-Vorrichtung, die umfasst: ein äußeres Gehäuse (Kasten); ein inneres Gehäuse (Kasten); einen Gefrierraum; einen Kühlraum; und ein Vakuum-Wärmeisoliermaterial, das in einem durch das äußere Gehäuse und das innere Gehäuse gebildeten Zwischenraum angeordnet ist, wobei das Vakuum-Wärmeisoliermaterial nach Anspruch 1 oder 3 an dem inneren Gehäuse haftet.