JP2012047211A - Vacuum heat insulating material and refrigerator using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】断熱性能を低下させずに表面平滑性を向上して、外観品質が良好な真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の積層体からなる芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で維持するガスバリア性を有する外被材と、を備えた真空断熱材において、前記芯材は前記外被材と接する一面又は両面に、樹脂を溶融紡糸して積層したビッカース硬度65以上80以下の樹脂繊維積層体を設けた真空断熱材とする。
【選択図】 図1An object of the present invention is to provide a vacuum heat insulating material that improves surface smoothness without deteriorating heat insulating performance and has good appearance quality, and a refrigerator using the same.
A vacuum heat insulating material comprising: a core material composed of a plurality of laminated bodies; and a jacket material having a gas barrier property that houses the core material and maintains the inside in a reduced pressure state. The vacuum heat insulating material is provided with a resin fiber laminate having a Vickers hardness of 65 or more and 80 or less, which is obtained by melt spinning and laminating a resin on one surface or both surfaces in contact with the jacket material.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a refrigerator using the same.
本技術分野の背景技術として、特開平11−281245号公報(特許文献1)及び特許第3914908号公報(特許文献2)がある。 As background art of this technical field, there are JP-A-11-281245 (Patent Document 1) and Japanese Patent No. 3914908 (Patent Document 2).
特許文献1には、水発泡硬質連通ウレタンフォームの芯材とすることが記載されている。
特許文献2には、「人造鉱物繊維保温材」(JIS A9504)やウレタン微粉砕物等に珪酸ソーダやフェノール樹脂粉末等のバインダー材を配合した芯材について記載されている。 Patent Document 2 describes a core material in which a binder material such as sodium silicate or phenol resin powder is blended with “artificial mineral fiber heat insulating material” (JIS A9504), finely pulverized urethane, or the like.
特許文献1では、芯材であるウレタンフォーム内部からガスが発生して、経時的に真空度が低下する。
In
特許文献2では、芯材のバインダー材部分の熱移動が大きくなり、断熱性能が低下するおそれがある。 In Patent Document 2, the heat transfer of the binder material portion of the core material is increased, and the heat insulation performance may be reduced.
また、例えば芯材をグラスウール積層体として形成する場合、目付量(密度)のバラツキにより、真空断熱材の表面に凹凸が発生し、外観品質が低下するおそれがある。 In addition, for example, when the core material is formed as a glass wool laminate, irregularities are generated on the surface of the vacuum heat insulating material due to variation in the basis weight (density), and the appearance quality may be deteriorated.
そこで本発明は、断熱性能を低下させずに表面平滑性を向上して、外観品質が良好な真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vacuum heat insulating material that improves surface smoothness without deteriorating heat insulating performance and has good appearance quality, and a refrigerator using the same.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。その一例を挙げるならば、複数の積層体からなる芯材と、前記芯材を収納して内部を減圧状態で維持するガスバリア性を有する外被材と、を備えた真空断熱材において、前記芯材は前記外被材と接する一面又は両面に、樹脂を溶融紡糸して積層したビッカース硬度65以上80以下の樹脂繊維積層体を設ける。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. For example, in the vacuum heat insulating material provided with a core material composed of a plurality of laminates and a jacket material having a gas barrier property that stores the core material and maintains the inside in a reduced pressure state, the core The material is provided with a resin fiber laminate having a Vickers hardness of 65 or more and 80 or less obtained by melt spinning and laminating a resin on one surface or both surfaces in contact with the jacket material.
本発明によれば、断熱性能を低下させずに表面平滑性を向上して、外観品質が良好な真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vacuum heat insulating material that improves surface smoothness without deteriorating heat insulating performance and has good appearance quality, and a refrigerator using the same.
本発明の実施形態に係る真空断熱材について、まずその基本的な構成,機能及び効果を、図面を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る真空断熱材は、外被材で覆った空間に長繊維ウェブ積層体の芯材及び吸着剤を配置して、外被材内部を減圧してから封止するものである。長繊維ウェブ積層体の外側には、プラスチック樹脂繊維の積層体からなる環境負荷を低減した芯材を配設したものである。 First, the basic structure, function, and effect of the vacuum heat insulating material according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The vacuum heat insulating material which concerns on embodiment of this invention arrange | positions the core material and adsorbent of a long-fiber web laminated body in the space covered with the jacket material, and seals after reducing the inside of the jacket material. is there. On the outside of the long fiber web laminate, a core material made of a laminate of plastic resin fibers and having reduced environmental load is disposed.
真空断熱材の芯材は、形状を保持するスペーサの機能を有し、減圧時の圧縮応力を受けても高空隙を有する繊維で形成することが好ましい。 The core material of the vacuum heat insulating material has a function of a spacer for maintaining the shape, and is preferably formed of fibers having high voids even when subjected to compressive stress during decompression.
本実施形態のプラスチック樹脂繊維は、分子鎖が剛直で絡み難くて脆く、曲げ弾性率が約3000MPa以上が望ましい。特に汎用品であるポリスチレンが好ましい。ポリスチレンは、疎水性の非極性基を有し、吸湿性が低く、分子量は繊維化されれば制限はなく約20万〜40万が好ましい。 The plastic resin fiber of the present embodiment desirably has a molecular chain that is rigid, difficult to entangle, is brittle, and has a flexural modulus of about 3000 MPa or more. Polystyrene, which is a general-purpose product, is particularly preferable. Polystyrene has a hydrophobic nonpolar group, has low hygroscopicity, and the molecular weight is not limited as long as it is made into a fiber, and is preferably about 200,000 to 400,000.
なお、ポリスチレン繊維の代りに汎用のポリエチレンやポリプロピレンの繊維を用いると、吸湿性は低いが曲げ弾性率が低くクリープ現象も大きくなる。そのため、減圧時の圧縮応力で高空隙を得ることが難しく、ポリスチレンと比較すると断熱性能が劣る。しかしながら、従来の断熱材であった硬質ポリウレタン樹脂よりも約5倍の断熱性能を有するため、適用は可能である。 When general-purpose polyethylene or polypropylene fibers are used in place of polystyrene fibers, the hygroscopicity is low, but the flexural modulus is low and the creep phenomenon increases. Therefore, it is difficult to obtain high voids due to compressive stress during decompression, and the heat insulation performance is inferior compared with polystyrene. However, since it has a heat insulation performance about 5 times that of a hard polyurethane resin that is a conventional heat insulating material, it can be applied.
芯材の長繊維ウェブとしては、平均繊維径が約4μmのグラスウールが好ましい。また、硬化芯材として使用するプラスチック樹脂繊維は、熱伝導率の観点から、平均繊維径が約30μm以下、特に5〜20μmが好ましい。繊維の剛さは、繊維直径の4乗とヤング率の積に比例することから、繊維径が小さいと柔らかくなる。そのため、約5μm以上が好ましい。一方、繊維径が太すぎる場合、繊維が線接触に近くなり、接触熱抵抗の低減で熱伝導率が高くなるので、約30μm以下が好ましい。なお、平均繊維径は、走査式電子顕微鏡を用いて、約10本の繊維を含む視野の繊維直径を測定した。 The long fiber web of the core material is preferably glass wool having an average fiber diameter of about 4 μm. The plastic resin fiber used as the cured core material preferably has an average fiber diameter of about 30 μm or less, particularly 5 to 20 μm, from the viewpoint of thermal conductivity. Since the stiffness of the fiber is proportional to the product of the fourth power of the fiber diameter and the Young's modulus, the fiber becomes soft when the fiber diameter is small. Therefore, about 5 μm or more is preferable. On the other hand, when the fiber diameter is too thick, the fiber is close to line contact, and the thermal conductivity is increased by reducing the contact thermal resistance. In addition, the average fiber diameter measured the fiber diameter of the visual field containing about 10 fibers using the scanning electron microscope.
さらに、芯材の密度が150kg/m3以下では強度が低下して、熱伝導率が高くなる傾向にある。一方、300kg/m3以上では重くなり、空隙率等の観点から熱伝導率が高くなる。すなわち、芯材の密度は150〜300kg/m3が好ましい。なお、芯材の密度とは、外被材に収容した真空引き後の密度であり、外被材及び吸着剤の重量を差し引いた芯材重量及び真空断熱材の体積から算出した。 Further, when the density of the core material is 150 kg / m 3 or less, the strength tends to decrease and the thermal conductivity tends to increase. On the other hand, it becomes heavier at 300 kg / m 3 or more, and the thermal conductivity is increased from the viewpoint of porosity and the like. That is, the density of the core material is preferably 150 to 300 kg / m 3 . The density of the core material is a density after evacuation accommodated in the jacket material, and was calculated from the weight of the core material obtained by subtracting the weight of the jacket material and the adsorbent and the volume of the vacuum heat insulating material.
プラスチック樹脂繊維集合体は、樹脂を溶融紡糸で、ノズルから押し出し延伸で直接形成した長繊維ウェブである。例えばポリスチレン繊維は、押出し温度が約200〜320℃で紡糸され、温度が低いと押し出しトルクが増大し、温度が高いとゲル化しやすく繊維化しにくい。 The plastic resin fiber assembly is a long fiber web formed by melt spinning a resin and directly forming it by extrusion from a nozzle. For example, polystyrene fibers are spun at an extrusion temperature of about 200 to 320 ° C., and when the temperature is low, the extrusion torque increases.
長繊維集合体は、サーマルボンドやニードルパンチ等で接着結合されていない芯材が好ましく、配向したウェブが生ずるように形成捕集される。例えば、メルトブローン法でポリスチレン樹脂をノズル先端から押出し、空気の噴射で繊維を延伸してコレクター上に捕集させてウェブを形成する。スパンボンド法では、複数の紡糸ノズル先端から連続的に押出し、空気の噴射でエジェクターから繊維をコレクター上に捕集させて、同様にウェブを形成する。 The long fiber aggregate is preferably a core material that is not adhesively bonded by thermal bonding, needle punching, or the like, and is formed and collected so as to produce an oriented web. For example, a polystyrene resin is extruded from the tip of a nozzle by a melt blown method, and fibers are drawn by air injection and collected on a collector to form a web. In the spunbond method, a web is formed in the same manner by continuously extruding from a plurality of spinning nozzle tips and collecting fibers from an ejector on a collector by jetting air.
なお、繊維形状としては円形に限らず、略円形状,略Y形状,略楕円形状,略星形状,略多角形状等であってもよい。ポリスチレンは成形収縮率が小さいため、繊維径のバラツキが比較的少ない繊維集合体が提供できる。リサイクル材のポリスチレン樹脂を用いてもよい。 The fiber shape is not limited to a circle, and may be a substantially circular shape, a substantially Y shape, a substantially elliptical shape, a substantially star shape, a substantially polygonal shape, or the like. Since polystyrene has a small mold shrinkage rate, it is possible to provide a fiber assembly with relatively little variation in fiber diameter. Recycled polystyrene resin may be used.
この溶融樹脂を紡糸し、繊維化する工程において、以下の操作により繊維表面の状態を変化させることが可能となる。すなわち、樹脂の吐出量や、紡糸する際に吹き付ける熱風の風量、紡糸ノズルから繊維回収コンベア間の距離を変化させることで、樹脂の延伸性を変化させることができ、繊維積層体の硬さをコントロールできる。 In the process of spinning and fiberizing the molten resin, the state of the fiber surface can be changed by the following operation. That is, by changing the amount of resin discharged, the amount of hot air blown during spinning, and the distance between the spinning nozzle and the fiber recovery conveyor, the stretchability of the resin can be changed, and the hardness of the fiber laminate can be increased. I can control it.
樹脂の吐出量が多い場合は、延伸し紡糸する際に樹脂の持つ温度が高くなる。そのため、近接の繊維と融着する傾向になり、繊維径が太くなることで、完成する繊維積層体の表面が硬くなる。 When the discharge amount of the resin is large, the temperature of the resin becomes higher when drawing and spinning. Therefore, it tends to be fused with adjacent fibers, and the fiber diameter becomes thick, so that the surface of the completed fiber laminate becomes hard.
また、紡糸する際に吹き付ける熱風の風量を低下させると、樹脂の延伸性が少なくなることで切れやすくなり、繊維径が太くなることで、完成する繊維積層体の表面が硬くなる。 Further, if the amount of hot air blown during spinning is reduced, the stretchability of the resin is reduced and the fiber is easily cut and the surface of the completed fiber laminate is hardened.
また、紡糸ノズルから繊維回収コンベア間の距離を短くすると、紡糸から回収までの時間が短くなる。すると、繊維自体の発熱が解消できずに、近接する繊維との融着が起こる。そして、繊維径が太くなり、完成する繊維積層体の表面が硬くなる。 Also, if the distance between the spinning nozzle and the fiber collection conveyor is shortened, the time from spinning to collection is shortened. Then, heat generation of the fiber itself cannot be eliminated, and fusion with the adjacent fiber occurs. And a fiber diameter becomes thick and the surface of the completed fiber laminated body becomes hard.
また、樹脂繊維積層体は、ポリプロピレン,ポリスチレン,ポリエチレンテレフタレート,ポリカーボネート,ポリフェニレンサルファイドのうち1種類又は2種類以上として、メルトブローン法又はスパンボンド法により紡糸した積層体とする。 In addition, the resin fiber laminate is a laminate obtained by spinning one or more of polypropylene, polystyrene, polyethylene terephthalate, polycarbonate, and polyphenylene sulfide by a melt blown method or a spunbond method.
外被材は芯材を収納する空間を形成して、この空間を減圧封止して芯材外形に沿う材質が好ましい。例えば、外被材に剛性の高いものを用いると折り曲げが困難になり、曲げ加工後にピンホールが発生する原因となる。従って、外被材としてはラミネートフィルムを袋状とするものが用いられる。 The jacket material is preferably made of a material that forms a space for storing the core material and seals this space under reduced pressure along the outer shape of the core material. For example, if a material with high rigidity is used as the jacket material, it becomes difficult to bend, and this may cause a pinhole after bending. Therefore, as the jacket material, a laminate film having a bag shape is used.
外被材は、対衝撃性を有する最外層と、ガスバリア性を有する中間層と、熱融着する最内層と、を備える。最外層には、ポリアミドフィルムや二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いることで耐突き刺し性を向上させる。中間層にはアルミニウム蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムを設ける。最内層には高密度ポリエチレン,直鎖状低密度ポリエチレン,高密度ポリプロピレンが挙げられ、シール性やケミカルアタック性から高密度ポリエチレンが好ましい。また、中間層としてアルミニウム蒸着層を有するポリエチレンテレフタレートフィルムをもう1層配置し、4層構成とするとよい。 The jacket material includes an outermost layer having impact resistance, an intermediate layer having gas barrier properties, and an innermost layer to be heat-sealed. For the outermost layer, the puncture resistance is improved by using a polyamide film or a biaxially stretched polypropylene film. The intermediate layer is provided with an ethylene-vinyl alcohol copolymer film having an aluminum vapor deposition layer. Examples of the innermost layer include high-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and high-density polypropylene. High-density polyethylene is preferable from the viewpoint of sealing properties and chemical attack properties. In addition, another layer of polyethylene terephthalate film having an aluminum vapor deposition layer as an intermediate layer may be disposed to form a four-layer structure.
より具体的には、最外層に二軸延伸ポリプロピレンフィルム、中間層にアルミニウム蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム又はアルミニウム蒸着層を有するポリエチレンテレフタレートとアルミニウム蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体、最内層に直鎖状低密度ポリエチレンからなるプラスチックラミネートフィルムや最外層に二軸延伸ポリプロピレンフィルム又は高密度ポリエチレンからなるプラスチックラミネートフィルム、とする。なお、本実施形態では芯材を外被材で被って減圧した例で説明するが、芯材を内包材(一例としてポリエチレン)で被った後にさらに外被材(外包材)で被って減圧してもよい。 More specifically, a biaxially stretched polypropylene film as the outermost layer and an ethylene-vinyl alcohol copolymer film having an aluminum vapor deposition layer as an intermediate layer or a polyethylene terephthalate having an aluminum vapor deposition layer and an ethylene-vinyl alcohol copolymer having an aluminum vapor deposition layer. A polymer, a plastic laminate film made of linear low density polyethylene in the innermost layer, and a biaxially oriented polypropylene film or plastic laminate film made of high density polyethylene in the outermost layer. In this embodiment, the core material is covered with an outer cover material and the pressure is reduced. However, after the core material is covered with an inner packaging material (polyethylene as an example), the core material is further covered with an outer covering material (outer packaging material) to reduce the pressure. May be.
次に、吸着剤について説明する。吸着剤は、二酸化炭素,酸素,窒素等のガス,水蒸気を吸収するものであればよい。一例として、ドーソナイト,ハイドロタルサイト,金属水酸化物の吸着剤、あるいはモレキュラーシーブス,シリカゲル,酸化カルシウム,ゼオライト,疎水性ゼオライト,活性炭,水酸化カリウム,水酸化リチウムの吸収剤を使用する。 Next, the adsorbent will be described. The adsorbent only needs to absorb gas such as carbon dioxide, oxygen, nitrogen, and water vapor. As an example, adsorbents of dosonite, hydrotalcite, metal hydroxide, or absorbents of molecular sieves, silica gel, calcium oxide, zeolite, hydrophobic zeolite, activated carbon, potassium hydroxide, lithium hydroxide are used.
上述した真空断熱材は、断熱箱体を有する冷蔵庫に使用できる。冷蔵庫は外箱と内箱との空間内に発泡樹脂フォームを充填して断熱箱体としている。また、発泡樹脂フォームを充填する空間に真空断熱材も配置する。予め内箱面又は外箱面に真空断熱材を設置しておき、その後、発泡樹脂フォームを注入して一体成型する方法や、真空断熱材と発泡樹脂フォームを予め一体成型した真空断熱材を作製しておき、その真空断熱材を内箱あるいは外箱に貼り付け又は挟持する方法がある。これらの方法は、断熱性能を必要とする物品に応じて適宜使用される。すなわち、保温・保冷の必要な各製品に適用できる。例示すれば、車両,建築物建材,医療用機器等である。また、家庭用や業務用の冷蔵・冷凍庫の他に、自動販売機,商品陳列棚,保冷庫,クーラーボックス等が含まれる。特に、熱交換部を含み断熱が必要な製品全般に有効である。 The vacuum heat insulating material mentioned above can be used for the refrigerator which has a heat insulation box. In the refrigerator, the space between the outer box and the inner box is filled with foamed resin foam to form a heat insulating box. A vacuum heat insulating material is also disposed in the space filled with the foamed resin foam. A vacuum heat insulating material is installed on the inner box surface or the outer box surface in advance, and then a foamed resin foam is injected and integrally molded, or a vacuum heat insulating material in which the vacuum heat insulating material and the foamed resin foam are integrally molded is prepared. In addition, there is a method of sticking or sandwiching the vacuum heat insulating material on the inner box or the outer box. These methods are appropriately used depending on an article that requires heat insulation performance. That is, it can be applied to each product that needs to be kept warm. Examples include vehicles, building materials, medical equipment, and the like. In addition to refrigerators and freezers for home use and business use, vending machines, product display shelves, cold storage, cooler boxes and the like are included. In particular, it is effective for all products that include a heat exchange section and require heat insulation.
本実施形態の真空断熱材によれば、保温・保冷機能を向上させ、熱漏洩量の低減及び省エネルギー化が可能である。また、樹脂繊維積層体側の外観形状が良好となるため、冷蔵庫箱体に設置した場合の外観性を向上できる。 According to the vacuum heat insulating material of this embodiment, it is possible to improve the heat insulation / cooling function, reduce the amount of heat leakage, and save energy. Moreover, since the external appearance shape by the side of a resin fiber laminated body becomes favorable, the external appearance property at the time of installing in a refrigerator box can be improved.
次に、本発明の実施形態に係る真空断熱材及び冷蔵庫の構造について、図面を参照して説明する。 Next, the structure of the vacuum heat insulating material and refrigerator which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
まず、従来の真空断熱材について説明する。図2に示すように、従来はグラスウールの芯材13内に吸着剤14を保持して、外被材15内に挿入して減圧封止する構成である。従来の真空断熱材16は、グラスウールであるため断熱性は良好であるが、環境負荷の面で劣り、断熱性能と環境負荷低減を両立されることが難しかった。また、折り曲げ性(立体成形)の点では、グラスウールを無理に曲げると繊維が切断する。また、曲げ部で厚みが減少したり、外被材2の外側部分の薄膜化で起こるピンホールが生じ易くなったりするため、真空断熱材への断熱性能を悪化させる場合があった。
First, a conventional vacuum heat insulating material will be described. As shown in FIG. 2, conventionally, the adsorbent 14 is held in a
次に図1において、真空断熱材1は、ポリスチレン長繊維の樹脂繊維積層体3,グラスウールの無機繊維積層体5及び吸着剤4が外被材2内に挿入されて減圧封止されている。この真空断熱材1によれば、樹脂繊維積層体3と無機繊維積層体5を用いることで、断熱性能向上と環境負荷低減が両立できる。
Next, in FIG. 1, the vacuum
無機繊維積層体5は、複数の積層体で構成され、グラスウールを2層以上積層している。さらに、その上に硬度の大きい樹脂繊維積層体3を積層することで、表面平滑性に優れた真空断熱材を製造することが可能となり、外観性に優れた真空断熱材及び冷蔵庫を提供できる。なお、吸着剤は柔軟な無機繊維積層体5の間に挟んでおくことで、減圧時に外被材まで達して損傷することを抑制できる。また、樹脂繊維積層体3は、少なくとも外箱12に接する側に設ければよく、これにより外観形状を向上できる。換言すれば、外被材と接する一面又は両面に樹脂繊維積層体3を設ければよい。
The inorganic fiber laminate 5 is composed of a plurality of laminates, and two or more layers of glass wool are laminated. Furthermore, by laminating the
次に、冷蔵庫に真空断熱材を適用した構成について説明する。図3に示すように、冷蔵庫本体10は、鉄板をプレス成型した外箱12の内面側の一部に、真空断熱材1を貼り付けて、さらに、樹脂製の内箱11と外箱12との間の空間に硬質ポリウレタンフォームのような発泡断熱材8を発泡充填して箱体9が構成される。真空断熱材1の一部は、断熱部の凹凸形状に沿って折り曲げた形状としている。
Next, the structure which applied the vacuum heat insulating material to the refrigerator is demonstrated. As shown in FIG. 3, the refrigerator
次に、本実施形態に係る真空断熱材の性能について、試験結果を参照して説明する。性能試験は、真空断熱材単体の熱伝導率、真空断熱材を用いた冷蔵庫を−10℃の環境に放置した際の鋼板の収縮量を測定した。それらの結果を図4に示す。なお、真空断熱材の熱伝導率は、従来例での熱伝導率を100とした際の相対値で表記している。また、−10℃環境に放置した前後の鋼板収縮率についても、同様に従来例での収縮率を100とした際の相対値として表記している。以下、従来例、各実施例及び比較例について説明する。 Next, the performance of the vacuum heat insulating material according to the present embodiment will be described with reference to test results. In the performance test, the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material alone and the amount of shrinkage of the steel sheet when the refrigerator using the vacuum heat insulating material was left in an environment of −10 ° C. were measured. The results are shown in FIG. In addition, the heat conductivity of a vacuum heat insulating material is described by the relative value when the heat conductivity in a prior art example is set to 100. Further, the steel sheet shrinkage ratio before and after being left in the -10 ° C environment is similarly expressed as a relative value when the shrinkage ratio in the conventional example is 100. Hereafter, a prior art example, each Example, and a comparative example are demonstrated.
(従来例)
まず、従来例について説明する。従来例は、バインダーを含まないグラスウールのみを積層した芯材に、ガス吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に挿入して、真空包装機にて真空封止した。
(Conventional example)
First, a conventional example will be described. In the conventional example, a gas adsorbent (Molecular Sieves 13X) is sandwiched between core materials made only of glass wool that does not contain a binder, inserted into the outer cover material of a gas barrier film, and vacuum sealed by a vacuum packaging machine. Stopped.
真空断熱材の熱伝導率は、英弘精機(株)製のAUTO−λを用いて10℃で測定した。この際の測定値を100とする。 The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was measured at 10 ° C. using AUTO-λ manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd. The measured value at this time is set to 100.
また、従来例の真空断熱材を用いた冷蔵庫について、発泡断熱材を充填発泡後、24時間経過してから鋼板の膨らみを測定し(前歴)、その後、−10℃に設定された恒温室に24時間放置した後の鋼板の膨らみを測定し(後歴)、この前歴と後歴から鋼板の収縮量を算出した値を100とする。 Moreover, about the refrigerator using the vacuum heat insulating material of a prior art example, after filling foaming heat insulation material, after 24 hours, the swelling of a steel plate is measured (previous history), and after that, in the thermostatic chamber set to -10 degreeC. The swelling of the steel sheet after being left for 24 hours is measured (post history), and the value obtained by calculating the shrinkage amount of the steel sheet from this previous history and subsequent history is set to 100.
(実施例1)
次に、実施例1の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸して繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。このとき、紡糸温度を低くすることで、繊維表面状態を硬く変えることが可能であり、それらを捕集した樹脂長繊維ウェブは硬い層を形成する。この時のポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は65とした。なお、樹脂繊維積層体の表面状態は平板状とした。
Example 1
Next, the vacuum heat insulating material of Example 1 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. At this time, the fiber surface state can be changed hard by lowering the spinning temperature, and the resin continuous fiber web that has collected them forms a hard layer. The Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate at this time was 65. The surface state of the resin fiber laminate was a flat plate.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値で99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は95であった。 Moreover, the relative value with the conventional example was 95 about the calculated value of the shrinkage | contraction amount of the steel plate similar to the above.
(実施例2)
次に、実施例2の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。紡糸温度を低くすることで硬度を調整して、ポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は70とした。なお、樹脂繊維積層体の表面状態は平板状とした。
(Example 2)
Next, the vacuum heat insulating material of Example 2 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. The hardness was adjusted by lowering the spinning temperature, and the Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate was 70. The surface state of the resin fiber laminate was a flat plate.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は93であった。 Moreover, the relative value with the conventional example was 93 about the calculated value of the shrinkage | contraction amount of the steel plate similar to the above.
(実施例3)
次に、実施例3の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。紡糸温度を低くすることで硬度を調整して、ポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は75とした。なお、樹脂繊維積層体の表面状態は平板状とした。
(Example 3)
Next, the vacuum heat insulating material of Example 3 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. The hardness was adjusted by lowering the spinning temperature, and the Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate was 75. The surface state of the resin fiber laminate was a flat plate.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は91であった。 Moreover, the relative value with the conventional example was 91 about the calculated value of the shrinkage | contraction amount of the steel plate similar to the above.
(実施例4)
次に、実施例4の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。紡糸温度を低くすることで硬度を調整して、ポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は80とした。
Example 4
Next, the vacuum heat insulating material of Example 4 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. The hardness was adjusted by lowering the spinning temperature, and the Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate was 80.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は91であった。 Moreover, the relative value with the conventional example was 91 about the calculated value of the shrinkage | contraction amount of the steel plate similar to the above.
(実施例5)
次に、実施例5の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。このとき、図5に示すように、紡糸積層後の樹脂繊維積層体3aに、後工程で熱ローラにより積層体表面にエンボス模様を配設した。この時のポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は70であった。
(Example 5)
Next, the vacuum heat insulating material of Example 5 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. At this time, as shown in FIG. 5, an embossed pattern was disposed on the surface of the laminated body by a heat roller in the post-spinning resin fiber laminated body 3a. The Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate at this time was 70.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は91であった。 Moreover, the relative value with the conventional example was 91 about the calculated value of the shrinkage | contraction amount of the steel plate similar to the above.
(実施例6)
次に、実施例6の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維であるグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。このとき、図6に示すように、紡糸積層後の樹脂繊維積層体3bに、後工程で熱ローラにより積層体表面に市松模様を配設した。この時のポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は70であった。
(Example 6)
Next, the vacuum heat insulating material of Example 6 is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool which is an inorganic fiber. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. At this time, as shown in FIG. 6, a checkered pattern was arranged on the surface of the laminate by a heat roller in the
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は99であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 99 relative to the conventional example.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は92であった。 Further, the calculated value of the shrinkage amount of the steel plate similar to the above was 92 relative to the conventional example.
(比較例)
次に、比較例の真空断熱材は、以下のとおりである。芯材は、無機繊維のグラスウールの積層体の上に、紡糸し繊維化したポリスチレン樹脂繊維の積層体を重ねている。ポリスチレン樹脂繊維については、汎用のポリスチレン樹脂を用い、メルトブローン紡糸でポリスチレンをノズル先端に設けた孔を通した後、高温の空気を噴射することで延伸し繊維化したものをコレクター上に捕集させて、長繊維ウェブを形成した。ポリスチレン樹脂繊維積層体のビッカース硬度は85とした。
(Comparative example)
Next, the vacuum heat insulating material of a comparative example is as follows. As the core material, a laminated body of polystyrene resin fibers spun and fiberized is laminated on a laminated body of glass wool of inorganic fibers. For polystyrene resin fibers, general-purpose polystyrene resins are used, and after melt blown spinning, polystyrene is passed through a hole provided at the tip of the nozzle, then high-temperature air is jetted to collect the fiber that has been drawn and collected on the collector. A long fiber web was formed. The Vickers hardness of the polystyrene resin fiber laminate was 85.
このように作製した複合芯材に吸着剤(モレキュラーシーブス13X)を挟めて、ガスバリア性フィルムの外被材の中に重ねて挿入して、真空包装機にて真空封止した。熱伝導率は、従来例との相対値は100であった。 The adsorbent (Molecular Sieves 13X) was sandwiched between the composite core material produced in this way, and was inserted into the outer cover material of the gas barrier film and vacuum sealed with a vacuum packaging machine. The thermal conductivity was 100 relative to the conventional example.
これは、繊維硬度が大きくなる条件として繊維化温度を下げることにより、樹脂繊維径が太くなり、芯材の空隙率が小さくなったためである。 This is because by reducing the fiberizing temperature as a condition for increasing the fiber hardness, the resin fiber diameter is increased and the porosity of the core material is decreased.
また、上記と同様の鋼板の収縮量の算出値について、従来例との相対値は92であった。 Further, the calculated value of the shrinkage amount of the steel plate similar to the above was 92 relative to the conventional example.
このことから、各実施例によれば、無機繊維積層体の上に、硬度の大きい(ビッカース硬度65以上80以下)樹脂繊維積層体を設置することにより、無機繊維積層体であるグラスウールの目付量のバラツキによる表面凹凸を抑制することができる。また、真空断熱材の表面凹凸の抑制により、真空断熱材を設置した冷蔵庫の外箱外面に発生する歪みを抑制し、外観に優れた冷蔵庫を提供できる。
From this, according to each Example, the basis weight of the glass wool which is an inorganic fiber laminated body by installing a resin fiber laminated body with large hardness (
以上より、バインダーで硬化していない柔軟性を有する無機繊維積層体の上に、溶融紡糸した樹脂繊維積層体を重ねた芯材とすることで、真空断熱材の表面性が改善でき、箱体外観を向上できる。 As described above, the surface property of the vacuum heat insulating material can be improved by using a melt-spun resin fiber laminate on a flexible inorganic fiber laminate that has not been cured with a binder, thereby improving the surface properties of the vacuum heat insulating material. Appearance can be improved.
また、前記樹脂繊維積層体の表面にエンボス加工又は市松模様を一様に設けることで、真空断熱材貼付位置である冷蔵庫外板に生じる歪みによる凹凸を改善することができる。 Moreover, the unevenness | corrugation by the distortion which arises in the refrigerator outer plate | board which is a vacuum heat insulating material sticking position can be improved by providing uniformly the embossing or checkered pattern in the surface of the said resin fiber laminated body.
また、繊維化の際の製造方法としてスパンボンド法やメルトブロー法等を用いるので、使用する樹脂はリサイクル樹脂であってもよく、環境負荷低減を図ることができる。 Further, since a spunbond method, a melt blow method, or the like is used as a manufacturing method at the time of fiberization, the resin to be used may be a recycled resin, and an environmental load can be reduced.
1 真空断熱材
2 外被材
3,3a,3b 樹脂繊維積層体
5 無機繊維積層体
7 断熱箱体
8 発泡断熱材
9 箱体
10 冷蔵庫本体
11 内箱
12 外箱
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記芯材は前記外被材と接する一面又は両面に、樹脂を溶融紡糸して積層したビッカース硬度65以上80以下の樹脂繊維積層体を設けたことを特徴とする真空断熱材。 In a vacuum heat insulating material comprising: a core material composed of a plurality of laminates; and a jacket material having a gas barrier property that stores the core material and maintains the inside in a reduced pressure state,
The vacuum insulating material according to claim 1, wherein the core material is provided with a resin fiber laminate having a Vickers hardness of 65 or more and 80 or less, which is obtained by melt spinning and laminating a resin on one surface or both surfaces in contact with the jacket material.
前記真空断熱材は複数の積層体からなる芯材と、ガスバリア性を有する外被材と、を備え、
前記芯材は前記外被材と接する一面又は両面に、樹脂を溶融紡糸して積層したビッカース硬度65以上80以下の樹脂繊維積層体を設けたことを特徴とする冷蔵庫。 In the refrigerator provided with a foam heat insulating material and a vacuum heat insulating material between the outer box and the inner box,
The vacuum heat insulating material comprises a core material composed of a plurality of laminates, and a jacket material having gas barrier properties,
The refrigerator is characterized in that the core material is provided with a resin fiber laminate having a Vickers hardness of 65 to 80, which is obtained by melt spinning and laminating a resin on one surface or both surfaces in contact with the jacket material.
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