真空隔熱件及具備該真空隔熱件的保溫容器、保溫體、及熱泵式熱水供給機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及真空隔熱件及具備該真空隔熱件的保溫容器、保溫體、及熱栗式熱水 供給機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，對(duì)于用于隔熱件輸送時(shí)等的收納效率化的壓縮，為了改善復(fù)原性、提高隔熱 性能，提出了具備層疊無(wú)機(jī)纖維和卷曲纖維的結(jié)構(gòu)的隔熱件（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另 外，復(fù)原性指的是在壓縮隔熱件后隔熱件是否容易回到原來(lái)的形態(tài)。
[0003] 而且，作為真空隔熱件，提出具有為了實(shí)現(xiàn)隔熱性能的提高而通過(guò)連續(xù)細(xì)絲法制 造的由玻璃纖維等無(wú)機(jī)纖維構(gòu)成的芯構(gòu)件的真空隔熱件（例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0004] 在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，所述無(wú)機(jī)纖維的平均纖維直徑在3ym以上15ym以 下，抑制了纖維彼此的交纏導(dǎo)致的纖維彼此的接觸面積的增大等，抑制了無(wú)機(jī)纖維之間的 熱傳導(dǎo)。
[0005] 而且，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，除了采用上述的平均纖維直徑之外，還使無(wú)機(jī) 纖維的平均纖維長(zhǎng)度在3_以上15_以下，采用進(jìn)行分散劑的添加的濕式抄紙法而將無(wú)機(jī) 纖維分散配置。由此，難以將無(wú)機(jī)纖維彼此平行排列，結(jié)果是，無(wú)機(jī)纖維彼此的接觸容易成 為點(diǎn)接觸，能夠抑制無(wú)機(jī)纖維之間的熱傳導(dǎo)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開(kāi)平9-11374號(hào)公報(bào)（例如，參照?qǐng)D1和摘要）
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2009-162267號(hào)公報(bào)（例如，參照權(quán)利要求2、段落[0040]、
[0046]以及[0052])

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 發(fā)明要解決的課題
[0011] 在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，為了提高隔熱件的復(fù)原性，使一部分纖維的軸向朝 向纖維的層疊方向（傳熱方向）以使封入隔熱件的纖維發(fā)揮彈簧性的作用。由此，在將專 利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)應(yīng)用于真空隔熱件的情況下，來(lái)自纖維的固體熱傳導(dǎo)朝向纖維的層疊 方向增加。
[0012] 而且，為了使隔熱件發(fā)揮彈簧性的作用，纖維被要求具有預(yù)先設(shè)定的粗細(xì)，因此相 應(yīng)地，纖維彼此的接觸面積增加，熱傳導(dǎo)增加。
[0013] 這樣，將專利文獻(xiàn)1記載的卷曲纖維結(jié)構(gòu)應(yīng)用于真空隔熱件的芯構(gòu)件的話，為了 "一部分纖維的軸向朝向纖維的層疊方向（傳熱方向）"并且"纖維被要求具有預(yù)先設(shè)定的 粗細(xì)"，存在著熱傳導(dǎo)增加、真空隔熱件的隔熱性能降低的課題。
[0014] 在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，無(wú)機(jī)纖維的平均纖維直徑在3ym以上15ym以下， 相應(yīng)地?zé)o機(jī)纖維的直線度（straightness)也提高。這樣，越是提高直線度，越是難以形成 纖維的層疊結(jié)構(gòu)，因此與提高直線度的量對(duì)應(yīng)地，添加用于使無(wú)機(jī)纖維彼此之間結(jié)合的粘 合劑。另外，直線度指的是相對(duì)于直線偏離的程度。在此，在添加粘合劑后，無(wú)機(jī)纖維彼此 融合，因此促進(jìn)了成為層疊結(jié)構(gòu)的纖維接觸部分的熱傳導(dǎo)。
[0015] S卩，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，與提高無(wú)機(jī)纖維的直線度的量相應(yīng)地，向封入真 空隔熱件的纖維添加粘合劑，存在著熱傳導(dǎo)增加、真空隔熱件的隔熱性能降低的課題。
[0016]另外，也考慮在利用粘合劑使無(wú)機(jī)纖維暫時(shí)片材化后利用加熱處理除去粘合劑來(lái) 抑制隔熱性能的降低的方法，不過(guò)存在著需要額外的設(shè)備和能量而導(dǎo)致制造成本上升的課 題。
[0017] 本發(fā)明正是為了解決以上那樣的課題中的至少一個(gè)而完成的，其目的在于提供一 種抑制隔熱性能的降低的真空隔熱件、以及具備該真空隔熱件的保溫容器、保溫體、及熱栗 式熱水供給機(jī)。
[0018] 解決課題的手段
[0019] 本發(fā)明涉及的真空隔熱件為具有作為纖維片的層疊體結(jié)構(gòu)的芯構(gòu)件和收納芯構(gòu) 件的外覆構(gòu)件的真空隔熱件，其中，纖維片具有彎曲短切纖維和彎曲纖維。
[0020] 發(fā)明效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明涉及的真空隔熱件，由于具有上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制隔熱性能的降低。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的剖視示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的纖維片的放大剖視示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的波狀纖維的放大剖視示意圖。
[0025]圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的螺旋狀纖維的放大剖視示意圖。
[0026]圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的纖維片的放大剖視示意圖。
[0027]圖6是示出本發(fā)明的實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件的纖維傾斜角度和熱傳導(dǎo)率的 關(guān)系的模型計(jì)算結(jié)果。
[0028]圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式3涉及的真空隔熱件的纖維片的放大剖視示意圖。
[0029]圖8是本發(fā)明的實(shí)施方式4涉及的真空隔熱件的纖維片的放大剖視示意圖。
[0030] 圖9是示出本發(fā)明的實(shí)施方式5涉及的保溫體的剖視示意圖。
[0031] 圖10是與圖9不同的保溫體的剖視示意圖。
[0032] 圖11是示出本發(fā)明的實(shí)施方式6涉及的熱栗式熱水供給機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0033] 圖12是示出與圖11不同的熱栗式熱水供給的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式2涉及的真空隔熱件的纖維片的放大剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面，基于【附圖說(shuō)明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0036] 實(shí)施方式1
[0037] 圖1是示出實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件1的剖視示意圖。圖2是實(shí)施方式1涉 及的真空隔熱件1的纖維片2的放大剖視示意圖。
[0038] 本實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件1加入了能夠提高隔熱性能的改良。
[0039] 真空隔熱件1具有：芯構(gòu)件3,由具有材質(zhì)為玻璃的纖維的纖維片2層疊構(gòu)成；以 及外覆構(gòu)件4,利用由例如樹(shù)脂等構(gòu)成的外覆片4a將芯構(gòu)件3密閉。
[0040][芯構(gòu)件3]
[0041] 如圖1所示，芯構(gòu)件3是切斷成預(yù)先設(shè)定的尺寸的纖維片2從紙面的下側(cè)到上側(cè) 層疊多層而構(gòu)成的。接著，芯構(gòu)件3被封入外覆構(gòu)件4內(nèi)。另外，纖維片2的層疊數(shù)和厚度 是假定了例如由大氣壓與真空的壓力差導(dǎo)致的壓縮應(yīng)力而被設(shè)定以使真空隔熱件1成為 預(yù)期的厚度。
[0042] 纖維片2具有：彎曲短切纖維5,材質(zhì)例如為玻璃；以及與該彎曲短切纖維5同樣 地材質(zhì)例如為玻璃的微纖維6,纖維片2以彎曲短切纖維5與微纖維6混合的方式構(gòu)成。
[0043] 在纖維片2的制造方法中，例如使彎曲短切纖維5和微纖維6分散到中性水或硫 酸水溶液中，以自動(dòng)輸送式抄紙機(jī)抄紙形成為片狀。使該形成為片狀的物體干燥，得到厚度 0. 5mm~5mm左右的纖維片2的原料卷。接著，與所需的真空隔熱件1的面積相配地將纖維 片2的原料卷裁斷，得到纖維片2。
[0044] 另外，纖維片2抄紙形成為使纖維片2的纖維的方向與纖維片2的厚度方向?yàn)榇?直方向。
[0045] 而且，根據(jù)需要，也可以向纖維溶液中或者抄紙后的纖維中添加無(wú)機(jī)類粘合劑或 者有機(jī)類粘合劑。作為無(wú)機(jī)類粘合劑，有水玻璃、膠體二氧化硅，作為有機(jī)類粘合劑，有聚氨 酯（PU)類、聚乙烯醇（PVA)類等。
[0046](彎曲短切纖維5)
[0047] 彎曲短切纖維5為平均纖維直徑比微纖維6的平均纖維直徑大的纖維。彎曲短切 纖維5例如如下制造。
[0048] (1)利用連續(xù)細(xì)絲制法制造在直徑4ym~20ym左右范圍內(nèi)直徑比較均勻的細(xì)絲 (玻璃纖維）。
[0049] (2)此后，使在⑴中制造的細(xì)絲通過(guò)加熱至原料軟化且比原料的熔點(diǎn)低的溫度 的兩個(gè)齒輪嚙合處之間。由此，在（1)中制造的細(xì)絲熱變形，制造出形成為波狀的彎曲無(wú)機(jī) 細(xì)絲8 (參照?qǐng)D3)。
[0050] (3)接著，將在⑵中制造的彎曲無(wú)機(jī)細(xì)絲8切斷為長(zhǎng)度4mm~18mm左右預(yù)先設(shè) 定的尺寸，能夠得到彎曲短切纖維5。
[0051] 在此，在（2)中說(shuō)明的彎曲無(wú)機(jī)細(xì)絲8的制造方法并不限定于此。例如，也可以是， 將擠出的纖維斜卷在圓筒狀的芯上，成形為線圈狀（參照?qǐng)D4)。
[0052](微纖維6)
[0053] 僅以單一的彎曲短切纖維5難以實(shí)現(xiàn)作為纖維片2的片材化，微纖維6是有助于 該片材化的纖維。微纖維6是其平均的纖維直徑比彎曲短切纖維5小的纖維。如圖2所示， 微纖維6與彎曲短切纖維5 -起混合在纖維片2中。
[0054] -般來(lái)說(shuō)，微纖維6在纖維直徑小于某設(shè)定值（例如，3ym)的情況下利用火焰法 制作，在比該設(shè)定值大的情況下利用離心法制作。另外，本實(shí)施方式1涉及的真空隔熱件1 以利用火焰法制作的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。
[0055] 在本實(shí)施方式1中，說(shuō)明了彎曲短切纖維5和微纖維6由玻璃纖維構(gòu)成，不過(guò)并不 限定于此。例如，也可以使彎曲短切纖維5和微纖維6由陶瓷纖維、氧化硅纖維等構(gòu)成。
[0056] 而且，微纖維6也可以是有機(jī)纖維。例如，聚酯纖維和聚丙烯纖維等可以通過(guò)熔噴 制法制作平均直徑數(shù)ym的纖維。但是，在該情況下，需要使干燥條件和應(yīng)用真空隔熱件1 的對(duì)象處于有機(jī)纖維不會(huì)分解、熔融（包括部分軟化）的溫度區(qū)域。
[0057] 并且，在本實(shí)施方式1中，說(shuō)明了彎曲短切纖維5和微纖維6同樣由玻璃纖維構(gòu)成 的情況的例子，不過(guò)并不限定于此，也可以是不同的纖維。
[0058][外覆構(gòu)件4]
[0059] 外覆構(gòu)件4是在兩枚外覆片4a內(nèi)收納芯構(gòu)件3,所述芯構(gòu)件3由具有彎曲短切 纖維5和微纖維6的纖維片2層疊多層而成。外覆構(gòu)件4為層積結(jié)構(gòu)體，例如從外側(cè)起由 0N(延伸尼龍）25ym/PET(聚酯）12ym/AL(鋁）箱7ym/CPP(未延伸聚丙烯）30ym構(gòu)成。 接著，對(duì)將芯構(gòu)件3插入外覆構(gòu)件4來(lái)制造真空隔熱件1的方法進(jìn)行說(shuō)明。