JP2019143809A

JP2019143809A - Vacuum heat insulation panel, core material and refrigerator

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Publication number: JP2019143809A
Application number: JP2019079257A
Authority: JP
Inventors: 小嶋　健司; Kenji Kojima; 健司小嶋; 英司品川; Hideji Shinagawa; 育生植松; Ikuo Uematsu; 直哉速水; Naoya Hayamizu; 健一大城; Kenichi Oshiro
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2019-08-29

Abstract

To form a desired bumpy shape on a surface of a core material, even in a case where the core material is formed of resin fiber.SOLUTION: A method for manufacturing a vacuum heat insulation panel including a core material made of resin fibers, comprises a core material formation step of forming the core material by discharging resin solution in which a resin as a raw material of the resin fiber is dissolved from a nozzle. In the core material formation step, the core material is manufactured by a method for manufacturing a vacuum heat insulating panel in which a convex part and a concave part are formed on the surface of the core material by adjusting a discharge mode of the resin solution.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、真空断熱パネル、この真空断熱パネルを構成するコア材、並びに、この真空断熱パネルを備える冷蔵庫に関する。 Embodiments of the present invention relate to a vacuum heat insulation panel, a core material constituting the vacuum heat insulation panel, and a refrigerator including the vacuum heat insulation panel.

従来より、断熱機能を有するコア材を外包材内に収容することで構成される断熱材が考えられている（例えば、特許文献１参照）。そして、この種の断熱材の一例である真空断熱パネルでは、その本体部を構成するコア材を樹脂繊維により形成することが考えられている。ところで、この種の真空断熱パネルを冷蔵庫に備える場合には、例えば放熱パイプを収容するための溝部をコア材の表面に設けることが求められる。即ち、コア材の表面に所望の凹凸形状を形成するための技術が求められる。 Conventionally, the heat insulating material comprised by accommodating the core material which has a heat insulation function in an outer packaging material is considered (for example, refer patent document 1). And in the vacuum heat insulation panel which is an example of this kind of heat insulating material, it is considered that the core material which comprises the main-body part is formed with a resin fiber. By the way, when providing this kind of vacuum heat insulation panel in a refrigerator, providing the groove part for accommodating a heat radiating pipe in the surface of a core material is calculated | required, for example. That is, a technique for forming a desired uneven shape on the surface of the core material is required.

特開２００６−１０５２８６号公報JP 2006-105286 A

本実施形態は、コア材を樹脂繊維により形成する場合であっても、コア材の表面に所望の凹凸形状を形成することができる真空断熱パネル、この真空断熱パネルを構成するコア材、この真空断熱パネルを備える冷蔵庫を提供する。 In the present embodiment, even when the core material is formed of resin fibers, a vacuum heat insulating panel that can form a desired uneven shape on the surface of the core material, the core material constituting the vacuum heat insulating panel, and the vacuum A refrigerator including an insulating panel is provided.

本実施形態に係る真空断熱パネルは、樹脂繊維からなるコア材を備える真空断熱パネルを製造する方法であって、前記樹脂繊維の原料となる樹脂を溶解した樹脂溶液をノズルから吐出することにより前記コア材を形成するコア材形成行程を有し、前記コア材形成行程では、前記樹脂溶液の吐出態様を調整することにより、前記コア材の表面に凸部および凹部を形成する真空断熱パネルの製造方法により製造される。 The vacuum heat insulation panel according to the present embodiment is a method for producing a vacuum heat insulation panel including a core material made of resin fibers, and the resin solution in which a resin that is a raw material of the resin fibers is dissolved is discharged from a nozzle. Production of a vacuum heat insulating panel having a core material forming step of forming a core material, wherein in the core material forming step, a convex portion and a concave portion are formed on a surface of the core material by adjusting a discharge mode of the resin solution. Manufactured by the method.

実施形態による真空断熱パネルを示す模式的な断面図Typical sectional drawing which shows the vacuum heat insulation panel by embodiment 真空断熱パネルの製造方法の一例を示す図The figure which shows an example of the manufacturing method of a vacuum heat insulation panel 真空断熱パネルの凹凸形状の構成例を示す図（その１）The figure which shows the structural example of the uneven | corrugated shape of a vacuum heat insulation panel (the 1) 真空断熱パネルの凹凸形状の構成例を示す図（その２）The figure which shows the structural example of the uneven | corrugated shape of a vacuum heat insulation panel (the 2) 冷蔵庫の断熱箱体を示す模式的な斜視図Schematic perspective view showing the heat insulation box of the refrigerator 冷蔵庫の真空断熱パネル組を示す模式的な斜視図Schematic perspective view showing the vacuum insulation panel assembly of the refrigerator 真空断熱パネルが組み込まれた冷蔵庫の壁部の構成例を示す断面図（その１）Sectional drawing which shows the structural example of the wall part of the refrigerator incorporating the vacuum heat insulation panel (the 1) 真空断熱パネルが組み込まれた冷蔵庫の壁部の構成例を示す断面図（その２）Sectional drawing which shows the structural example of the wall part of the refrigerator incorporating the vacuum heat insulation panel (the 2)

以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に例示する真空断熱パネル１０は、その主体部を構成するコア材１１を外包材１２内に備える。コア材１１は、樹脂繊維１３により構成されている。外包材１２は、真空断熱パネル１０の表面部を構成する。外包材１２は、例えば１層または２層以上の樹脂フィルムに金属または金属酸化物を蒸着させたいわゆるラミネート材であり、気体の透過性低くし、高い気密性を有する。コア材１１を内蔵する外包材１２は、その内部が真空に近い圧力まで減圧された後、密封される。これにより、コア材１１を内包する外包材１２は、内部が減圧された真空断熱パネル１０として形成される。そして、コア材１１の表面、換言すれば真空断熱パネル１０の表面には、凸部２０および凹部２１が設けられている。 Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the drawings. A vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. 1 includes a core material 11 that constitutes a main portion thereof in an outer packaging material 12. The core material 11 is composed of resin fibers 13. The outer packaging material 12 constitutes a surface portion of the vacuum heat insulating panel 10. The outer packaging material 12 is a so-called laminate material in which a metal or metal oxide is vapor-deposited on, for example, a resin film of one layer or two or more layers, and has low gas permeability and high airtightness. The outer packaging material 12 containing the core material 11 is sealed after the inside is depressurized to a pressure close to vacuum. Thereby, the outer packaging material 12 which encloses the core material 11 is formed as the vacuum heat insulation panel 10 by which the inside was pressure-reduced. And the convex part 20 and the recessed part 21 are provided in the surface of the core material 11, ie, the surface of the vacuum heat insulation panel 10, in other words.

樹脂繊維１３は、エレクトロスピニング法で形成されている。エレクトロスピニング法で形成された樹脂繊維１３は、その平均繊維径が約１μｍ程度の細繊維であり、長さが外径の１０００倍以上の長繊維である。また、この樹脂繊維１３は、全体的に直線状ではなく、ランダムに湾曲した縮れ状である。そのため、樹脂繊維１３は、互いに絡み合いやすく、容易に不織布を形成する。エレクトロスピニング法を利用することにより、樹脂繊維１３の紡糸と、不織布の形成とを同時に行なうことができる。その結果、コア材１１は、短い工数で容易に形成することができる。 The resin fiber 13 is formed by an electrospinning method. The resin fibers 13 formed by the electrospinning method are fine fibers having an average fiber diameter of about 1 μm, and are long fibers whose length is 1000 times or more of the outer diameter. Further, the resin fiber 13 is not linear as a whole, but has a curving shape that is randomly curved. Therefore, the resin fibers 13 are easily entangled with each other and easily form a nonwoven fabric. By utilizing the electrospinning method, the spinning of the resin fibers 13 and the formation of the nonwoven fabric can be performed simultaneously. As a result, the core material 11 can be easily formed with a short man-hour.

また、樹脂繊維１３は、エレクトロスピニング法を利用することにより、ナノメートルからマイクロメートルの極細い平均繊維径が容易に確保される。従来のガラス繊維の場合、繊維長が短く、繊維同士の絡み合いが少ない。そのため、ガラス繊維を用いると、不織布状に維持することが困難となる。また、ガラス繊維の場合、ガラス繊維の紡糸と不織布の形成とを同時に行なうことは一般に困難である。 In addition, the resin fiber 13 can be easily secured to an extremely thin average fiber diameter of nanometer to micrometer by using an electrospinning method. In the case of a conventional glass fiber, the fiber length is short and the fibers are less entangled. Therefore, when glass fiber is used, it becomes difficult to maintain the nonwoven fabric. In the case of glass fiber, it is generally difficult to simultaneously spin glass fiber and form a nonwoven fabric.

コア材１１を形成する樹脂繊維１３は、断面がほぼ均一な円形または楕円形に形成されている。コア材１１を形成する樹脂繊維１３は、ガラスよりも密度の小さな有機系のポリマーで形成されている。樹脂繊維１３をガラスよりも密度の小さなポリマーで形成することにより、樹脂繊維１３の軽量化を図ることができる。コア材１１は、２種類以上の樹脂繊維１３を混紡してもよい。混紡によって形成されるコア材１１の一例として、ポリスチレンの繊維と芳香族ポリアミド系樹脂（登録商標：ケプラー）などが用いられる。他にもコア材１１は、上記に加え、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリオキシメチレン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリサルファン、ポリエーテルサルファン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、変性ポリフェニレンエーテル、シンジオタクチックポリスチレン、液晶ポリマー、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、ポリフェノール、メラミン樹脂、エポキシ樹脂やこれらを含む共重合体などから選択される１種類、または２種類以上のポリマーの混紡によって形成することができる。 The resin fibers 13 forming the core material 11 are formed in a circular or elliptical shape with a substantially uniform cross section. The resin fiber 13 forming the core material 11 is formed of an organic polymer having a density lower than that of glass. By forming the resin fiber 13 with a polymer having a density lower than that of glass, the resin fiber 13 can be reduced in weight. The core material 11 may be a mixture of two or more types of resin fibers 13. As an example of the core material 11 formed by blending, polystyrene fibers and an aromatic polyamide resin (registered trademark: Kepler) are used. In addition to the above, the core material 11 includes polycarbonate, polymethyl methacrylate, polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyamide, polyoxymethylene, polyamideimide, polyimide, polysulfane, polyethersulfane, Selected from polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, modified polyphenylene ether, syndiotactic polystyrene, liquid crystal polymer, urea resin, unsaturated polyester, polyphenol, melamine resin, epoxy resin and copolymers containing these It can be formed by blending one type or two or more types of polymers.

繊維材１３をエレクトロスピニング法で形成する場合、上記ポリマーを溶液化する。溶媒としては、例えば、イソプロパノール、エチレングリコール、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、アセトン、酢酸エチル、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ヘキサン、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸ブチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ピリジンなどの揮発性の有機溶剤や水を用いることができる。また、溶媒としては上記溶媒より選ばれる一種でもよく、また、複数種類が混在してもよい。なお、本実施形態に適用可能な溶媒は、上記溶媒に限定されるものではない。上記溶媒は、あくまでも例示である。 When the fiber material 13 is formed by an electrospinning method, the polymer is made into a solution. Examples of the solvent include isopropanol, ethylene glycol, cyclohexanone, dimethylformamide, acetone, ethyl acetate, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexane, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, butyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, A volatile organic solvent such as pyridine or water can be used. Further, the solvent may be one kind selected from the above solvents, or a plurality of kinds may be mixed. In addition, the solvent applicable to this embodiment is not limited to the said solvent. The said solvent is an illustration to the last.

混紡によりコア材１１を構成する場合であっても、樹脂繊維１３は、いずれも外径ｄがｄ＜１μｍとなるように設定されている。このように複数種類の樹脂繊維１３を混紡することにより、コア材１１の断熱性と軽量化および強度の向上を図ることができる。コア材１１は、絡み合った樹脂繊維１３の相互間に形成される空隙の体積が小さくなると、これに反してその空隙の数が増加する。樹脂繊維１３の相互間の空隙の数は、多くなるほど断熱性の向上が図られる。そこで、コア材１１は、これを構成する樹脂繊維１３の繊維の外径ｄをｄ＜１μｍとナノメートルオーダーに小径化することが好ましい。このように樹脂繊維１３の外径ｄを小径化することにより、樹脂繊維１３の相互間に形成される空隙の体積が小さくなりつつ数が増加する。このように小径化することにより、絡み合った樹脂繊維１３の相互間に形成される空隙の体積がより小さくなりその数がより増加し、コア材１１の断熱性の向上が図られる。 Even when the core material 11 is formed by blending, the resin fibers 13 are all set so that the outer diameter d is d <1 μm. Thus, by blending a plurality of types of resin fibers 13, it is possible to improve the heat insulation, weight reduction, and strength of the core material 11. On the other hand, when the volume of the gap formed between the intertwined resin fibers 13 in the core material 11 is reduced, the number of the gaps is increased. As the number of voids between the resin fibers 13 increases, the heat insulating property is improved. Therefore, it is preferable that the core material 11 has a diameter of the resin fiber 13 constituting the core material 11 that is reduced to a nanometer order with d <1 μm. By reducing the outer diameter d of the resin fiber 13 in this way, the number of voids formed between the resin fibers 13 is reduced and the number is increased. By reducing the diameter in this way, the volume of voids formed between the intertwined resin fibers 13 is further reduced and the number thereof is increased, and the heat insulating property of the core material 11 is improved.

樹脂繊維１３は、例えばケイ素酸化物、金属の水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、ケイ酸塩など各種の無機フィラーを添加してもよい。このように樹脂繊維１３に無機フィラーを添加することにより、コア材１１の断熱性を維持しつつ強度の向上を図ることができる。具体的には、添加する無機フィラーとしては、ウォラスナイト、チタン酸カリウム、ゾノトライト、石膏繊維、アルミニウムポレート、ＭＯＳ（塩基性硫酸マグネシウム）、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、タルク、マイカ、ガラスフレークなども用いることができる。 For example, various inorganic fillers such as silicon oxide, metal hydroxide, carbonate, sulfate, and silicate may be added to the resin fiber 13. Thus, by adding an inorganic filler to the resin fiber 13, the strength can be improved while maintaining the heat insulating property of the core material 11. Specifically, as the inorganic filler to be added, wollastonite, potassium titanate, zonotlite, gypsum fiber, aluminum porate, MOS (basic magnesium sulfate), aramid fiber, carbon fiber, glass fiber, talc, mica, glass flake Etc. can also be used.

次に、上記の真空断熱パネル１０の製造方法について説明する。図２に示すように、真空断熱パネル１０の製造装置は、複数のノズル１０１と複数の対極板１０２を備える。ノズル１０１と対極板１０２は、相互に対向している。ノズル１０１と対極板１０２との間には、例えば数ｋＶ以上の高電圧が印加される。即ち、ノズル１０１と対極板１０２との間には、印加される高電圧により電場が形成される。そして、製造装置は、ノズル１０１と対極板１０２との間に載置部１０３を備える。この載置部１０３には、外包材１２を形成するシート材１２ｓが載置される。複数のノズル１０１は、載置部１０３の上方においてマトリクス状に配置されている。そして、各ノズル１０１は、揺動可能に構成されており、樹脂溶液の吐出方向を調整可能となっている。また、複数の対極板１０２は、載置部１０３の下方においてマトリクス状あるいは複数の長尺な対極板１０２が並行するように配置されている。なお、載置部１０３は、例えば搬送ベルトにより構成してもよい。また、製造装置の構成は、この構成に限られず、種々の構成を採用することができる。 Next, the manufacturing method of said vacuum heat insulation panel 10 is demonstrated. As shown in FIG. 2, the manufacturing apparatus for the vacuum heat insulating panel 10 includes a plurality of nozzles 101 and a plurality of counter electrodes 102. The nozzle 101 and the counter electrode plate 102 face each other. A high voltage of, for example, several kV or more is applied between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102. That is, an electric field is formed between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102 by the applied high voltage. The manufacturing apparatus includes a placement unit 103 between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102. A sheet material 12 s that forms the outer packaging material 12 is placed on the placement portion 103. The plurality of nozzles 101 are arranged in a matrix above the placement unit 103. Each nozzle 101 is configured to be swingable so that the discharge direction of the resin solution can be adjusted. Further, the plurality of counter electrodes 102 are arranged below the placement portion 103 so that the matrix or a plurality of long counter electrodes 102 are parallel to each other. Note that the placement unit 103 may be configured by a transport belt, for example. Moreover, the structure of a manufacturing apparatus is not restricted to this structure, A various structure is employable.

樹脂繊維１３の原料となる樹脂は、その樹脂に対し相溶性を有する溶媒に溶解され、それぞれのノズル１０１に供給される。各ノズル１０１へ供給された樹脂の溶液は、それぞれのノズル１０１から高圧でシート材１２ｓに向けて噴射される。このとき、上述のようにノズル１０１と対極板１０２との間には、高電圧による電場が形成されている。ノズル１０１から噴射された樹脂の溶液は、高電圧の印加によって微細化し、また電荷を帯びていることから、ゆらぎを含みながらランダムにノズル１０１から対極板１０２へ静電的な作用によって引き付けられる。また、高圧で噴射された樹脂の溶液は、ノズル１０１から噴射されると、溶媒が気化する。そのため、微細な繊維状となってランダムな形状でシート材１２ｓに付着する。その結果、シート材１２ｓのノズル１０１側の面には、微細な樹脂繊維１３がランダムに絡み合ったコア材１１が形成される。 The resin used as the raw material of the resin fiber 13 is dissolved in a solvent having compatibility with the resin and supplied to each nozzle 101. The resin solution supplied to each nozzle 101 is sprayed toward the sheet material 12s from each nozzle 101 at a high pressure. At this time, an electric field with a high voltage is formed between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102 as described above. The resin solution sprayed from the nozzle 101 is refined by application of a high voltage and is charged, so that the resin solution is randomly attracted from the nozzle 101 to the counter electrode plate 102 while including fluctuations. Further, when the resin solution sprayed at a high pressure is sprayed from the nozzle 101, the solvent is vaporized. Therefore, it becomes a fine fiber and adheres to the sheet material 12s in a random shape. As a result, the core material 11 in which fine resin fibers 13 are randomly entangled is formed on the surface of the sheet material 12s on the nozzle 101 side.

また、樹脂繊維１３は、ランダムかつ乱雑、つまり不規則な状態でノズル１０１から噴射される。そのため、樹脂繊維１３は、ノズル１０１から噴射されると不規則に転回し、全体的にストレート状でないランダムな縮れ状に形成される。その結果、樹脂繊維１３は、互いに不規則かつ強固に絡み合ってコア材１１を構成する。また、樹脂繊維１３は、ノズル１０１から噴射された際に渦巻き形状を呈する場合がある。この渦巻き形状の樹脂繊維１３は、他の樹脂繊維１３と強固に絡み合い、コア材１１の強度の向上に寄与する。さらに、樹脂繊維１３は、ノズル１０１から連続して噴射される。そのため、形成される樹脂繊維１３は、ノズル１０１からの噴射が終了するまでほぼ連続した一本の繊維となる。その結果、樹脂繊維１３は、繊維の外径に対する繊維長が１０００倍以上と非常に大きな長繊維となる。 Further, the resin fibers 13 are ejected from the nozzle 101 in a random and random manner, that is, in an irregular state. Therefore, when the resin fiber 13 is sprayed from the nozzle 101, the resin fiber 13 turns irregularly, and is formed into a random constriction that is not straight. As a result, the resin fibers 13 are intertwined irregularly and firmly to form the core material 11. Moreover, the resin fiber 13 may exhibit a spiral shape when being ejected from the nozzle 101. This spiral-shaped resin fiber 13 is intertwined with other resin fibers 13 and contributes to the improvement of the strength of the core material 11. Further, the resin fiber 13 is continuously ejected from the nozzle 101. Therefore, the resin fiber 13 to be formed is a single continuous fiber until the injection from the nozzle 101 is completed. As a result, the resin fiber 13 is a very long fiber having a fiber length of 1000 times or more with respect to the outer diameter of the fiber.

エレクトロスピニング法で樹脂繊維１３を形成すると、繊維が途切れることなく連続した十分な長さを有する。そのため、エレクトロスピニング法による樹脂繊維１３は、その長さおよび形成時の転回による不規則な形状によって、他の繊維との絡み合いだけでなく、自身が連続して絡み合う。その結果、エレクトロスピニング法による樹脂繊維１３は、一本の繊維自身の強固な絡み合いによってもコア材１１を形成する。これにより、より安定した形状のコア材１１を形成することができる。 When the resin fiber 13 is formed by the electrospinning method, the fiber has a continuous and sufficient length without interruption. Therefore, the resin fiber 13 by the electrospinning method is not only entangled with other fibers but also continuously entangled with itself due to its length and irregular shape due to rolling at the time of formation. As a result, the resin fiber 13 by the electrospinning method forms the core material 11 also by the strong entanglement of one fiber itself. Thereby, the core material 11 having a more stable shape can be formed.

なお、コア材１１の形成に際しては、コア材１１を成膜する前に、シート材１２ｓの端部を、例えば、図示しないマスキングテープにより予めマスキングしておくとよい。これにより、シート材１２ｓの端部にコア材１１が形成されてしまうことを回避することができる。シート材１２ｓの端部は、当該シート材１２ｓを外包材１２として形成する際に密封される部分である。そのため、この部分に樹脂繊維１３が存在すると、その密封度が損なわれ、真空断熱パネル１０の真空度を維持できないからである。また、シート材１２ｓは、導電性を有する金属層を含んでおり、電界の作用を受けやすくなっている。従って、シート材１２ｓの表面に、コア材１１を効率良く形成することができる。 In forming the core material 11, before forming the core material 11, the end of the sheet material 12s may be masked in advance with a masking tape (not shown), for example. Thereby, it can avoid that the core material 11 will be formed in the edge part of sheet material 12s. The end of the sheet material 12 s is a portion that is sealed when the sheet material 12 s is formed as the outer packaging material 12. Therefore, if the resin fiber 13 exists in this part, the sealing degree is impaired, and the vacuum degree of the vacuum heat insulating panel 10 cannot be maintained. Further, the sheet material 12s includes a conductive metal layer and is easily affected by an electric field. Therefore, the core material 11 can be efficiently formed on the surface of the sheet material 12s.

図２の最上段に示すコア材形成行程では、製造装置は、ノズル１０１からの樹脂溶液の吐出態様を調整することにより、コア材１１の表面に凸部２０および凹部２１を形成する。この場合、製造装置は、ノズル１０１からの樹脂溶液の吐出態様として、樹脂溶液の吐出量、樹脂溶液の吐出角度、樹脂溶液に作用させる電界の強さ、のうち少なくとも何れか１つを調整可能に構成されている。樹脂溶液の吐出量の調整は、例えば、ノズル１０１からの樹脂溶液の吐出の際に当該樹脂溶液に加える圧力を調整することで行うことができる。即ち、凸部を形成したい部位に対応するノズル１０１からの樹脂溶液の吐出量を多くし、凹部を形成したい部位に対応するノズル１０１からの樹脂溶液の吐出量を少なくすることで、コア材１１の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。 In the core material forming process shown in the uppermost stage of FIG. 2, the manufacturing apparatus forms the convex portion 20 and the concave portion 21 on the surface of the core material 11 by adjusting the discharge mode of the resin solution from the nozzle 101. In this case, the manufacturing apparatus can adjust at least one of the discharge amount of the resin solution, the discharge angle of the resin solution, and the strength of the electric field applied to the resin solution as the discharge mode of the resin solution from the nozzle 101. It is configured. The adjustment of the discharge amount of the resin solution can be performed by adjusting the pressure applied to the resin solution when discharging the resin solution from the nozzle 101, for example. That is, the core material 11 can be obtained by increasing the discharge amount of the resin solution from the nozzle 101 corresponding to the portion where the convex portion is to be formed and decreasing the discharge amount of the resin solution from the nozzle 101 corresponding to the portion where the concave portion is to be formed. A desired uneven shape can be formed on the surface of the substrate.

また、樹脂溶液の吐出角度の調整は、例えば、各ノズル１０１を揺動させることにより各ノズル１０１の角度を調整することで行うことができる。即ち、凸部を形成したい部位に向けて各ノズル１０１を揺動させ、凹部を形成したい部位に向かうノズル１０１を減らす、あるいは、無くすことで、コア材１１の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。また、樹脂溶液に作用させる電界の強さの調整は、各ノズル１０１と各対極板１０２との間に印加する電圧の大きさを調整することで行うことができる。即ち、凸部を形成したい部位に対応するノズル１０１／対極板１０２間に印加する電圧の大きさを大きくし、凹部を形成したい部位に対応するノズル１０１／対極板１０２間に印加する電圧の大きさを小さくすることで、コア材１１の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。なお、製造装置は、樹脂溶液の吐出量の調整、樹脂溶液の吐出角度の調整、電界の調整を適宜組み合わせることにより、凹凸形状の形成を高精度で行うことが可能である。 Further, the adjustment of the discharge angle of the resin solution can be performed, for example, by adjusting the angle of each nozzle 101 by swinging each nozzle 101. That is, the desired uneven shape is formed on the surface of the core material 11 by swinging each nozzle 101 toward the portion where the convex portion is to be formed and reducing or eliminating the nozzles 101 toward the portion where the concave portion is to be formed. be able to. The strength of the electric field applied to the resin solution can be adjusted by adjusting the magnitude of the voltage applied between each nozzle 101 and each counter electrode plate 102. That is, the magnitude of the voltage applied between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102 corresponding to the site where the convex portion is to be formed is increased, and the magnitude of the voltage applied between the nozzle 101 and the counter electrode plate 102 corresponding to the site where the concave portion is desired to be formed. By reducing the thickness, a desired uneven shape can be formed on the surface of the core material 11. The manufacturing apparatus can form the uneven shape with high accuracy by appropriately combining the adjustment of the discharge amount of the resin solution, the adjustment of the discharge angle of the resin solution, and the adjustment of the electric field.

図２の中段に示す真空化行程では、コア材形成行程により凹凸形状が形成されたコア材１１を袋状の外包材１２内に収容する。そして、コア材１１を収容した外包材１２の内部を減圧して密封する。これにより、内部が減圧された真空断熱パネル１０が得られる。なお、図７の最上段に示すコア材形成行程だけでは、コア材１１の表面に明確に分かれた凸部および凹部を形成することは困難である。即ち、コア材形成行程では、凸部を形成したい部位における樹脂繊維１３の量が相対的に多くなり、凹部を形成したい部位における樹脂繊維１３の量が相対的に少なくなった樹脂繊維１３の塊が形成される。そして、この樹脂繊維１３の塊を外包材１２内に収容して内部を減圧することで、コア材１１、ひいては真空断熱パネル１０の表面に明確に分かれた凸部２０および凹部２１が現れる。即ち、樹脂繊維１３の量が相対的に多い部位が真空化に伴い凸部２０を形成し、樹脂繊維１３の量が相対的に少ない部位が真空化に伴い凹部２１を形成する。 In the evacuation process shown in the middle stage of FIG. 2, the core material 11 having the concavo-convex shape formed by the core material formation process is accommodated in the bag-shaped outer packaging material 12. And the inside of the outer packaging material 12 which accommodated the core material 11 is pressure-reduced and sealed. Thereby, the vacuum heat insulation panel 10 by which the inside was pressure-reduced is obtained. In addition, it is difficult to form the convex part and the recessed part clearly separated on the surface of the core material 11 only by the core material formation process shown in the uppermost stage of FIG. That is, in the core material forming process, the amount of the resin fiber 13 in the portion where the convex portion is desired to be formed is relatively large and the amount of the resin fiber 13 is relatively small in the portion where the concave portion is desired to be formed. Is formed. Then, by accommodating the mass of the resin fibers 13 in the outer packaging material 12 and reducing the pressure inside the outer packaging material 12, the convex portions 20 and the concave portions 21 clearly separated on the surface of the core material 11 and eventually the vacuum heat insulating panel 10 appear. That is, a portion where the amount of the resin fiber 13 is relatively large forms the convex portion 20 with the vacuum, and a portion where the amount of the resin fiber 13 is relatively small forms the concave portion 21 with the vacuum.

本実施形態に係る真空断熱パネル１０の製造方法によれば、樹脂繊維１３の原料となる樹脂を溶解した樹脂溶液を製造装置のノズル１０１から吐出することによりコア材１１を形成するコア材形成行程において、樹脂溶液の吐出態様を調整することにより、コア材１１の表面に凸部２０のおよび凹部２１を形成する。この製造方法によれば、コア材１１を樹脂繊維１３により形成する場合であっても、コア材１１の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。 According to the manufacturing method of the vacuum heat insulation panel 10 according to the present embodiment, the core material forming step of forming the core material 11 by discharging the resin solution in which the resin as the raw material of the resin fiber 13 is dissolved from the nozzle 101 of the manufacturing apparatus. Then, the convex portion 20 and the concave portion 21 are formed on the surface of the core material 11 by adjusting the discharge mode of the resin solution. According to this manufacturing method, even when the core material 11 is formed of the resin fibers 13, a desired uneven shape can be formed on the surface of the core material 11.

なお、樹脂繊維１３は、例えば、溶融紡糸法により成形してもよい。溶融紡糸法は、樹脂繊維１３の原料を加熱溶融し、それをノズルから空気中あるいは水中に押し出して冷却することにより樹脂繊維１３を得る製法である。 The resin fiber 13 may be formed by, for example, a melt spinning method. The melt spinning method is a manufacturing method in which the resin fiber 13 is obtained by heating and melting the raw material of the resin fiber 13 and then extruding it into air or water from a nozzle and cooling it.

次に、上述の製造方法により製造される真空断熱パネル１０の構成例について説明する。図３に例示する真空断熱パネル１０は、凸部２０および凹部２１を、当該真空断熱パネル１４の長手方向あるいは短手方向に沿って直線状に形成している。そして、凹部２１の幅Ｄ２を凸部２０の幅Ｄ１よりも狭くしている。また、図４に例示する真空断熱パネル１０は、凹部２１として、第１凹部２１ａおよび第２凹部２１ｂを有する。第１凹部２１ａは、図３に例示した真空断熱パネル１０における凹部２１に相当するものである。第２凹部２１ｂは、凸部２０に付加的に設けられたものである。即ち、図４に例示する真空断熱パネル１０は、図３に例示する真空断熱パネル１０の凸部２０に第２凹部２１ｂを付加したものである。これら第１凹部２１ａおよび第２凹部２１ｂは、それぞれの幅Ｄ２と幅Ｄ３とが異なっている。この場合、第２凹部２１ｂの幅Ｄ３は、第１凹部２１ａの幅Ｄ２よりも狭い。そして、第２凹部２１ｂの深さは、第１凹部２１ａの深さよりも深くなっている。なお、これら第１凹部２１ａおよび第２凹部２１ｂも、真空断熱パネル１０の長手方向あるいは短手方向に沿って直線状に形成されている。これら図３および図４に例示した真空断熱パネル１０は、詳しくは後述するようにして冷蔵庫に備えられる。 Next, the structural example of the vacuum heat insulation panel 10 manufactured with the above-mentioned manufacturing method is demonstrated. In the vacuum heat insulating panel 10 illustrated in FIG. 3, the convex portion 20 and the concave portion 21 are formed linearly along the longitudinal direction or the short direction of the vacuum heat insulating panel 14. The width D2 of the concave portion 21 is narrower than the width D1 of the convex portion 20. Further, the vacuum heat insulating panel 10 illustrated in FIG. 4 includes a first recess 21 a and a second recess 21 b as the recess 21. The 1st recessed part 21a is corresponded to the recessed part 21 in the vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. The second concave portion 21 b is additionally provided on the convex portion 20. That is, the vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. 4 is obtained by adding the second concave portion 21b to the convex portion 20 of the vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. The first recess 21a and the second recess 21b have different widths D2 and D3. In this case, the width D3 of the second recess 21b is narrower than the width D2 of the first recess 21a. And the depth of the 2nd recessed part 21b is deeper than the depth of the 1st recessed part 21a. In addition, these 1st recessed parts 21a and 2nd recessed parts 21b are also formed in linear form along the longitudinal direction or transversal direction of the vacuum heat insulation panel 10. FIG. The vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIGS. 3 and 4 is provided in the refrigerator as will be described in detail later.

次に、上記の真空断熱パネル１０を用いた冷蔵庫について図５および図６に基づいて説明する。
冷蔵庫４０は、図５に示すように前面が開口した断熱箱体４１を備えている。冷蔵庫４０は、この断熱箱体４１に図示しない冷凍サイクルが取り付けられている。また、冷蔵庫４０は、断熱箱体４１を複数の貯蔵室に仕切る図示しない仕切板、貯蔵室の前面を覆う図示しない断熱扉、および貯蔵室の内部を前後へ移動する図示しない引き出しなどを備えている。冷蔵庫４０の断熱箱体４１は、外箱４２、内箱４３、およびこれら外箱４２と内箱４３との間に挟まれた真空断熱パネル組５０を有している。外箱４２は鋼板で形成され、内箱４３は合成樹脂で形成されている。 Next, the refrigerator using the said vacuum heat insulation panel 10 is demonstrated based on FIG. 5 and FIG.
As shown in FIG. 5, the refrigerator 40 includes a heat insulating box 41 having an open front surface. In the refrigerator 40, a refrigeration cycle (not shown) is attached to the heat insulating box 41. The refrigerator 40 also includes a partition plate (not shown) that partitions the heat insulation box 41 into a plurality of storage rooms, a heat insulation door (not shown) that covers the front of the storage room, and a drawer (not shown) that moves back and forth inside the storage room. Yes. The heat insulating box 41 of the refrigerator 40 includes an outer box 42, an inner box 43, and a vacuum heat insulating panel set 50 sandwiched between the outer box 42 and the inner box 43. The outer box 42 is formed of a steel plate, and the inner box 43 is formed of a synthetic resin.

真空断熱パネル組５０は、冷蔵庫４０の断熱箱体４１の各壁部に対応して分割されている。具体的には、真空断熱パネル組５０は、図６に示すように左壁パネル５１、右壁パネル５２、天井パネル５３、後壁パネル５４および底壁パネル５５に分割されている。これら左壁パネル５１、右壁パネル５２、天井パネル５３、後壁パネル５４および底壁パネル５５は、いずれも上述の真空断熱パネル１０で構成されている。左壁パネル５１、右壁パネル５２、天井パネル５３、後壁パネル５４および底壁パネル５５は、真空断熱パネル組５０として組み立てられ、外箱４２と内箱４３との間に挟み込まれる。外箱４２と内箱４３との間において真空断熱パネル組５０を構成する左壁パネル５１、右壁パネル５２、天井パネル５３、後壁パネル５４および底壁パネル５５の相互間に形成される隙間は、図示しない断熱性のシール部材で封止される。シール部材は、例えば発泡性の樹脂などで形成される。 The vacuum heat insulation panel set 50 is divided corresponding to each wall portion of the heat insulation box 41 of the refrigerator 40. Specifically, the vacuum heat insulating panel set 50 is divided into a left wall panel 51, a right wall panel 52, a ceiling panel 53, a rear wall panel 54, and a bottom wall panel 55 as shown in FIG. The left wall panel 51, the right wall panel 52, the ceiling panel 53, the rear wall panel 54, and the bottom wall panel 55 are all configured by the vacuum heat insulating panel 10 described above. The left wall panel 51, the right wall panel 52, the ceiling panel 53, the rear wall panel 54 and the bottom wall panel 55 are assembled as a vacuum heat insulating panel set 50 and sandwiched between the outer box 42 and the inner box 43. A gap formed between the left wall panel 51, the right wall panel 52, the ceiling panel 53, the rear wall panel 54, and the bottom wall panel 55 constituting the vacuum heat insulation panel set 50 between the outer box 42 and the inner box 43. Is sealed with a heat insulating seal member (not shown). The seal member is formed of, for example, a foamable resin.

このように、冷蔵庫４０は、断熱箱体４１を構成する真空断熱パネル組５０を有している。真空断熱パネル組５０は、上述の真空断熱パネル１０で構成されている。従って、厚みや重量をさらに軽減しつつ、高い断熱性能を確保することができる。 Thus, the refrigerator 40 has the vacuum heat insulation panel set 50 which comprises the heat insulation box 41. FIG. The vacuum heat insulation panel set 50 is configured by the vacuum heat insulation panel 10 described above. Therefore, high heat insulation performance can be secured while further reducing the thickness and weight.

図７は、外箱４２と内箱４３との間に、図３に例示した真空断熱パネル１０を組み込んだ状態を示している。即ち、真空断熱パネル１０の凹部２１には、放熱パイプ３０が備えられる。この放熱パイプ３０は、冷蔵庫が備える冷凍サイクルの一部を構成するものであり、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒が流れることにより熱を放出する。この放熱パイプ３０からの放熱を利用することにより結露などの不具合を回避することができる。なお、この場合、真空断熱パネル１０と内箱４３との間に例えばウレタンなどからなる発泡断熱材６０を備えている。但し、発泡断熱材６０を備えない構成としてもよい。 FIG. 7 shows a state in which the vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. 3 is incorporated between the outer box 42 and the inner box 43. That is, the heat radiating pipe 30 is provided in the recess 21 of the vacuum heat insulating panel 10. The heat radiating pipe 30 constitutes a part of a refrigeration cycle provided in the refrigerator, and releases heat when a high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor flows. By utilizing the heat radiation from the heat radiating pipe 30, problems such as dew condensation can be avoided. In this case, a foam heat insulating material 60 made of urethane or the like is provided between the vacuum heat insulating panel 10 and the inner box 43. However, it is good also as a structure which is not provided with the foam heat insulating material 60. FIG.

図８は、外箱４２と内箱４３との間に、図４に例示した真空断熱パネル１０を組み込んだ状態を示している。即ち、この場合、放熱パイプ３０は、真空断熱パネル１０が備える複数の凹部のうち、より幅が狭く、且つ、より深さが深い第２凹部２１ｂに備えられている。本実施形態では、放熱パイプ３０は、真空断熱パネル１０が備える複数の凹部のうち、最も幅が狭く、且つ、最も深さが深い第２凹部２１ｂに備えられている。また、この場合、外箱４２は、当該外箱４２の強度を向上するためのビード部７０を有する。これにより、外箱４２も、凸部４２ａと凹部４２ｂを有している。 FIG. 8 shows a state in which the vacuum heat insulation panel 10 illustrated in FIG. 4 is incorporated between the outer box 42 and the inner box 43. That is, in this case, the heat radiating pipe 30 is provided in the second recess 21b having a narrower width and a deeper depth among the plurality of recesses provided in the vacuum heat insulating panel 10. In the present embodiment, the heat radiating pipe 30 is provided in the second recess 21b having the narrowest width and the deepest depth among the plurality of recesses provided in the vacuum heat insulating panel 10. In this case, the outer box 42 includes a bead portion 70 for improving the strength of the outer box 42. Thereby, the outer box 42 also has the convex part 42a and the recessed part 42b.

そして、真空断熱パネル１０の凸部２０は外箱４２の凸部４２ａに対向している。また、真空断熱パネル１０の凹部２１は外箱４２の凹部４２ｂに対向している。この構成によれば、ビード部７０により外箱４２の強度の向上を図ることができる。また、凸部同士の嵌合と凹部同士の嵌合により、外箱４２に対する真空断熱パネル１０の位置決めを正確に行うことができる。また、真空断熱パネル１０の表面と外箱４２の内面との密着性が向上し、断熱性能の向上を図ることができる。なお、この場合も、発泡断熱材６０を備えない構成としてもよい。 And the convex part 20 of the vacuum heat insulation panel 10 has opposed the convex part 42a of the outer case 42. Further, the recess 21 of the vacuum heat insulation panel 10 faces the recess 42 b of the outer box 42. According to this configuration, the strength of the outer box 42 can be improved by the bead portion 70. Moreover, positioning of the vacuum heat insulation panel 10 with respect to the outer box 42 can be accurately performed by fitting between the convex portions and fitting between the concave portions. Moreover, the adhesiveness of the surface of the vacuum heat insulation panel 10 and the inner surface of the outer box 42 improves, and the heat insulation performance can be improved. In this case, the foam heat insulating material 60 may not be provided.

本実施形態に係る真空断熱パネルの製造方法は、樹脂繊維からなるコア材を備える真空断熱パネルを製造する方法であって、前記樹脂繊維の原料となる樹脂を溶解した樹脂溶液をノズルから吐出することにより前記コア材を形成するコア材形成行程を有する。そして、前記コア材形成行程では、前記樹脂溶液の吐出態様を調整することにより、前記コア材の表面に凸部および凹部を形成する。この製造方法によれば、コア材を樹脂繊維により形成する場合であっても、コア材の表面に所望の凹凸形状を形成することができる。 The manufacturing method of the vacuum heat insulation panel which concerns on this embodiment is a method of manufacturing a vacuum heat insulation panel provided with the core material which consists of resin fiber, Comprising: The resin solution which melt | dissolved resin used as the raw material of the said resin fiber is discharged from a nozzle. A core material forming step of forming the core material. In the core material forming step, a convex portion and a concave portion are formed on the surface of the core material by adjusting the discharge mode of the resin solution. According to this manufacturing method, even when the core material is formed of resin fibers, a desired uneven shape can be formed on the surface of the core material.

本実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。本実施形態およびその変形は、発明の範囲および要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 This embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

例えば、コア材１１は、樹脂繊維１３からなる不織布状の繊維層を複数積層した構成としてもよい。この場合、コア材１１は、例えば数百層から数千層以上の繊維層を積層するとよい。 For example, the core material 11 may have a configuration in which a plurality of nonwoven fiber layers made of the resin fibers 13 are stacked. In this case, the core material 11 may be formed by laminating, for example, several hundred to several thousand fiber layers.

図面中、１０は真空断熱パネル、１１はコア材、１２は外包材、１３は樹脂繊維、２０は凸部、２１は凹部、２１ａは第１凹部、２１ｂは第２凹部、４０は冷蔵庫、１０１はノズルを示す。
In the drawings, 10 is a vacuum heat insulating panel, 11 is a core material, 12 is an outer packaging material, 13 is a resin fiber, 20 is a convex portion, 21 is a concave portion, 21a is a first concave portion, 21b is a second concave portion, 40 is a refrigerator, 101 Indicates a nozzle.

Claims

樹脂繊維からなるコア材を備える真空断熱パネルを製造する方法であって、前記樹脂繊維の原料となる樹脂を溶解した樹脂溶液をノズルから吐出することにより前記コア材を形成するコア材形成行程を有し、前記コア材形成行程では、前記樹脂溶液の吐出態様を調整することにより、前記コア材の表面に凸部および凹部を形成する真空断熱パネルの製造方法により製造される真空断熱パネル。 A method of manufacturing a vacuum heat insulation panel including a core material made of resin fibers, the core material forming step of forming the core material by discharging a resin solution in which a resin as a raw material of the resin fibers is dissolved from a nozzle And a vacuum heat insulating panel manufactured by a method for manufacturing a vacuum heat insulating panel that forms a convex portion and a concave portion on a surface of the core material by adjusting a discharge mode of the resin solution in the core material forming step.

請求項１に記載の真空断熱パネルに備えられるコア材。 The core material with which the vacuum heat insulation panel of Claim 1 is equipped.

請求項１に記載の真空断熱パネルを備える冷蔵庫。
A refrigerator provided with the vacuum heat insulation panel of Claim 1.