專(zhuān)利名稱(chēng)：隔熱箱體及具有其的電冰箱和隔熱箱體用材料的再生利用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成的隔熱箱體的電冰箱和隔熱箱體用材料的再生利用方法。
背景技術(shù)：
近年，從地球環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)對(duì)于節(jié)約能源或節(jié)省資源進(jìn)行著種種的努力。
基于節(jié)約能源的觀(guān)點(diǎn)，將真空隔熱材料配置在隔熱箱體的內(nèi)箱和外箱之間、由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料一體發(fā)泡而形成高隔熱性能的箱體的技術(shù)已經(jīng)記述在特開(kāi)昭57-96852號(hào)公報(bào)中。
此外，基于節(jié)省資源的觀(guān)點(diǎn)，電冰箱或電視等廢家電用品的再生利用成為非常重要的課題，特別是對(duì)于電冰箱進(jìn)行著種種努力。
電冰箱的資源再生利用，尤其對(duì)于作為其主要構(gòu)成物的隔熱箱體，鐵板等的金屬材料可比較容易進(jìn)行再生利用。但是，塑料類(lèi)、由其是作為熱固性樹(shù)脂的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料被作為隔熱材料而大量使用，但不能進(jìn)行熔融再生，一般進(jìn)行掩埋、焚燒、作為充填材料而使用的情形比較多。其中，作為最近的技術(shù)，提出在處理介質(zhì)使用超臨界水或亞臨界水而分解處理高分子材料的加工處理技術(shù)。
例如，如在特開(kāi)平10-310663號(hào)公報(bào)中所述那樣，作為聚氨酯樹(shù)脂的分解回收方法，提出有使用超臨界狀態(tài)或亞臨界狀態(tài)的水進(jìn)行化學(xué)分解、回收聚氨酯樹(shù)脂的原料化合物或可以利用的原料衍生物的方法。
另外，特許第2885673公報(bào)，是對(duì)高分子材料使用超臨界狀態(tài)及亞臨界狀態(tài)的水進(jìn)行化學(xué)分解、分解為油的發(fā)明。
另一方面，隨著節(jié)約能源的要求不斷提高，需要加大真空隔熱材料的使用面積，即加大相對(duì)于外箱表面的真空隔熱材料的覆蓋率而來(lái)提高隔熱性能。
像以往那樣如果覆蓋率為30％至40％則沒(méi)有問(wèn)題，但比此更高地提高覆蓋率時(shí)，就有作為構(gòu)造體的隔熱箱體的強(qiáng)度顯著下降的問(wèn)題。即，由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料使外箱和內(nèi)箱粘接而一體化，所以保持著作為隔熱箱體的剛性強(qiáng)度，但由于異物的真空隔熱材料占據(jù)隔熱壁層的寬闊部分、并且硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料本身的厚度變薄，所以?xún)H依靠硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的剛性強(qiáng)度則會(huì)發(fā)生隔熱箱體應(yīng)變、變形的現(xiàn)象。
特別是，門(mén)的個(gè)數(shù)增加時(shí)，就會(huì)發(fā)生由于應(yīng)變而使門(mén)關(guān)閉變差、及密封墊部的間隙空間帶來(lái)的隔熱性能下降的問(wèn)題。
因此，一般存在大幅提高硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度、加大代表剛性的彎曲彈性模量的方法，但大幅提高密度時(shí)，由于固體熱傳導(dǎo)的不良影響，就會(huì)帶來(lái)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的隔熱性能極度下降，而不能得到作為原本目的的隔熱箱體的高隔熱性能的重大問(wèn)題。
另外，雖然隨著提高真空隔熱材料的覆蓋率隔熱箱體的吸熱量降低，可導(dǎo)致節(jié)約能源，但當(dāng)然獲其效果的程度，在畫(huà)出飽和曲線(xiàn)時(shí)可看出會(huì)變小，因而要產(chǎn)生在投資成本及效果費(fèi)用相對(duì)于得到的效果方面會(huì)損失其合理性的結(jié)果。
另外，過(guò)分地提高覆蓋率時(shí)，就需要用脫離標(biāo)準(zhǔn)的大小尺寸或形狀的真空隔熱材料，或產(chǎn)生直至在制造工序上難于設(shè)置的地方也需要設(shè)置真空隔熱材料的情形，從而帶來(lái)大幅提升真空隔熱材料的成本及制造成本的問(wèn)題。
另外，對(duì)于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料的多層隔熱部，在不能充分確保硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料充填的壁厚時(shí)，發(fā)泡時(shí)的聚氨酯的流動(dòng)性下降、泡沫變得不均勻而產(chǎn)生充填不良，致使聚氨酯部分的隔熱性能下降。因此，也有作為多層隔熱材料的隔熱性能不能按設(shè)計(jì)而得到發(fā)揮的情形，或反而使隔熱性能下降的情形。特別是，在大幅提高真空隔熱材料的覆蓋率的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由于隔熱箱體的大部分為難于流動(dòng)的聚氨酯層、則存在使隔熱性能降低的危險(xiǎn)性容易增大的問(wèn)題。
進(jìn)而，在真空隔熱材料本身的隔熱性能不十分好的時(shí)候，隨上述的多層隔熱層的聚氨酯部分的隔熱性能下降，就也有即使充分提高真空隔熱材料的覆蓋率也難于得到較大的節(jié)約能源效果的問(wèn)題。
下面，以節(jié)省資源、再生利用的觀(guān)點(diǎn)看，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，通過(guò)靈活運(yùn)用特開(kāi)平10-310663號(hào)公報(bào)中所述的技術(shù)，在短時(shí)間內(nèi)可以回收聚氨酯樹(shù)脂的原料化合物及可以利用的原料衍生物。
然而，在處理作為使用結(jié)束的電冰箱構(gòu)成物的隔熱箱體的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的時(shí)候，即使以制品的狀態(tài)用超臨界水處理，也不能夠化學(xué)分解外箱的鐵板或由內(nèi)箱的ABS樹(shù)脂覆蓋的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。另外，由于對(duì)于被使用于內(nèi)部包裝部件的聚氨酯樹(shù)脂等的種種高分子材料，也可以進(jìn)行用超臨界水及亞臨界水的化學(xué)分解，所以當(dāng)以部件混合的狀態(tài)進(jìn)行化學(xué)分解時(shí)，由于所生成的種種低分子材料作為雜質(zhì)溶解在原料混合物中，就有不能夠作為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料原料而再利用的問(wèn)題。
因而，以工業(yè)的資源再生利用為目的為了回收聚氨酯樹(shù)脂的原料化合物或可以利用的原料衍生物，從使用結(jié)束的隔熱箱體中取出不包含異種材料、雜質(zhì)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是比什么都重要的。除此之外，也分離回收鐵，作為整個(gè)系統(tǒng)，能夠以高再生利用率進(jìn)行資源再生利用的廢棄物處理方法的建立是最根本的課題。
另外，另一個(gè)課題是，進(jìn)行化學(xué)分解得到的聚氨酯樹(shù)脂的原料化合物或可以利用的原料衍生物是由作為被分解物的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)決定的，但該化學(xué)結(jié)構(gòu)依賴(lài)于原來(lái)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料制造時(shí)的構(gòu)成原料。因此，選擇根據(jù)原來(lái)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料制造時(shí)的構(gòu)成原料的原料再生利用方法是重要的。
進(jìn)而，使化學(xué)分解得到的聚氨酯樹(shù)脂的原料化合物或可以利用的原料衍生物重新原料化并用于電冰箱的隔熱材料，在達(dá)到資源再生利用中是重要的課題。
另外，被使用作廢棄電冰箱的主要構(gòu)成物的隔熱箱體的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料品種不明時(shí)，就不能選擇決定適當(dāng)?shù)奶幚矸椒霸现圃旆椒?，就存在所謂不能夠資源再生利用的致命的問(wèn)題的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供為了解決上述課題即使較多地使用真空隔熱材料也能夠確保強(qiáng)度和高隔熱性能的隔熱箱體。進(jìn)而本發(fā)明的另一個(gè)目的是，為了提高使用結(jié)束的隔熱箱體的材料再生利用率而有利于資源再生利用，而提供新的再生原料的制造方法和使用再生的原料的隔熱箱體和電冰箱。
為了達(dá)到此目的，本發(fā)明的隔熱箱體是由彎曲彈性模量為8.0MPa以上、并且密度為60Kg m3以下的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成的隔熱箱體。由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲率為8.0MPa以上，所以能夠使箱體確保充分的強(qiáng)度，而沒(méi)有不能夠耐受存放物的重量而帶來(lái)箱體變形等的問(wèn)題。另外，為了提高剛性而提高了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度，但由于使密度為60Kg m3以下，所以也沒(méi)有固體熱傳導(dǎo)增大帶來(lái)的隔熱性能下降的問(wèn)題。因此，即使大量使用真空隔熱材料也沒(méi)有隔熱箱體的質(zhì)量問(wèn)題，依靠?jī)?yōu)良的隔熱性能能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源。
本發(fā)明另外的隔熱箱體是由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成的隔熱箱體，是使所使用的真空隔熱材料的覆蓋率相對(duì)于外箱的表面積超過(guò)40％并且為80％以下的隔熱箱體。通過(guò)真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％而能夠提高節(jié)約能源的效果。并且，通過(guò)使覆蓋率限于80％以下，能夠在維持充分的隔熱效果的同時(shí)，防止使用標(biāo)準(zhǔn)以外形態(tài)的真空隔熱材料或防止對(duì)作業(yè)效率差部分的繁雜的裝配作業(yè)。
本發(fā)明的再生利用方法，具有粉碎隔熱箱體的粉碎工序；篩選被粉碎的材料的篩選處理工序；進(jìn)行被分離的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料塊的粉末化處理的發(fā)泡隔熱材料處理工序；將所得到的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粉末分解為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料化合物或多種胺類(lèi)的重新原料化制造工序；分餾粗原料組、制造聚氨酯原料的原料制造工序，對(duì)以亞芐基二異氰酸酯組合物為原料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粉，能夠再次在工業(yè)上資源再利用為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用的原料。特別是分餾由超臨界水及亞臨界水處理得到的粗原料組，而得到由作為分餾成分之一的甲苯二胺合成的亞芐基二異氰酸酯組合物和甲苯二胺系聚醚型多元醇，容易合成為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制造原料而能夠進(jìn)行資源再利用。


圖1是在本發(fā)明實(shí)施方式1、實(shí)施方式3中的隔熱箱體的剖面圖。
圖2是在本發(fā)明實(shí)施方式2中的工藝流程圖。
圖3是表示在本發(fā)明實(shí)施方式4中的切口部的電冰箱的立體圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施方式5中的電冰箱的主視剖面圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施方式5中的電冰箱的側(cè)視剖面圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施方式5中的電冰箱的真空隔熱材料的剖面圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施方式6中的電冰箱的真空隔熱材料的剖面圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施方式7中的電冰箱的主視剖面圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施方式7中的電冰箱的側(cè)視剖面圖。
圖中1-隔熱箱體，2-內(nèi)箱，3-外箱，4-空間，5-硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，6-真空隔熱材料，12-電冰箱，13-顯示管理板，101-電冰箱主體，102、122-隔熱箱體，103-門(mén)，104-內(nèi)箱，105-外箱，106-空間，107-硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，108、120、121-真空隔熱材料，109-冷凍室(冷卻室)，110-冷藏室(冷卻室)，111-蔬菜室(冷卻室)，112-壓縮機(jī)，113-冷凝器，114、115-冷卻器，116-無(wú)機(jī)纖維集合體，117、119-外殼材料，118-片狀無(wú)機(jī)纖維集合體，122-隔熱箱體，200-粉碎工序，300-篩選處理工序，400-發(fā)泡隔熱材料處理工序，500-重新原料化制造工序，600-原料制造工序。
具體實(shí)施例方式
以下，對(duì)本發(fā)明的隔熱箱體、電冰箱、和材料的再生利用方法依據(jù)具體的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的隔熱箱體由彎曲彈性模量為8.0MPa以上、并且密度60Kg/m3以下的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成。另外，是以真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％而形成的。即使真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱的表面積40％，由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲率為8.0MPa以上，所以沒(méi)有箱體強(qiáng)度的問(wèn)題，沒(méi)有不能夠耐受存放物的重量而帶來(lái)的應(yīng)變使箱體變形等的問(wèn)題。進(jìn)而，為了提高剛性而提高了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度，但由于使密度為60Kg/m3以下，所以也沒(méi)有固體熱傳導(dǎo)增大的影響帶來(lái)的隔熱性能下降的問(wèn)題。因此，即使大量使用真空隔熱材料也沒(méi)有隔熱箱體的質(zhì)量問(wèn)題，依靠?jī)?yōu)良的隔熱性能能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，由于是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％、并且具有3個(gè)以上的門(mén)的隔熱箱，所以雖然是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％、并且具有3個(gè)以上的門(mén)的隔熱箱，但由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲率為8.0MPa以上，所以沒(méi)有箱體強(qiáng)度的問(wèn)題，沒(méi)有不能夠耐受存放物的重量而帶來(lái)的應(yīng)變而使箱體變形等的問(wèn)題。特別是即使在需要?jiǎng)傂缘?個(gè)以上的門(mén)的時(shí)候也不會(huì)產(chǎn)生變形。另外，為了提高強(qiáng)度提高了硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度，但由于使密度為60Kg/m3以下，所以也沒(méi)有固體熱傳導(dǎo)增大帶來(lái)的隔熱性能下降的問(wèn)題。因此，即使大量使用真空隔熱材料也沒(méi)有隔熱箱體的質(zhì)量問(wèn)題，依靠?jī)?yōu)良的隔熱性能能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源。
另外，本發(fā)明的另外的隔熱箱體，由于其特征是其硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料能夠以混合反應(yīng)由亞芐基二異氰酸酯組合物構(gòu)成的異氰酸酯成分和由多元醇、整泡劑、催化劑、發(fā)泡劑構(gòu)成的預(yù)混合成分而得到，所以通過(guò)使用亞芐基二異氰酸酯，借助芳香環(huán)的反應(yīng)基接近，可得到彈性模量高的樹(shù)脂。因此，沒(méi)有極度地提高密度的必要，也不受固體熱傳導(dǎo)的不良影響，能夠保持很好的隔熱性能。因而，即使是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％而構(gòu)成的隔熱箱體，也能夠同時(shí)發(fā)揮強(qiáng)度和高隔熱性能。
進(jìn)而，即使是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％、并且是具有3個(gè)門(mén)以上的隔熱箱體，也能夠同時(shí)發(fā)揮強(qiáng)度和高隔熱性能。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，由于其構(gòu)成的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡劑是水，所以在通過(guò)與異氰酸酯的反應(yīng)生成二氧化碳供給發(fā)泡的同時(shí)，由于分子量小，所以在樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)中可形成堅(jiān)固的反應(yīng)鍵。為此，沒(méi)有極度地提高密度的必要，也不受提高密度帶來(lái)固體熱傳導(dǎo)的不良影響，能夠保持很好的隔熱性能。因而，即使是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％而構(gòu)成的隔熱箱體，也能夠同時(shí)發(fā)揮強(qiáng)度和高隔熱性能。
另外，在廢棄處理時(shí)從硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料放出的氣體，由于僅是二氧化碳，所以也具有即使粉碎也能安全地進(jìn)行處置的優(yōu)點(diǎn)。
另外，即使是真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％、并且是具有3個(gè)門(mén)以上的隔熱箱體，也能夠同時(shí)發(fā)揮強(qiáng)度和高隔熱性能。
進(jìn)而，本發(fā)明的原料制造方法，由于對(duì)由以下工序構(gòu)成的廢棄物處理方法生成的粗原料組在原料制造工序中進(jìn)行分餾，即粉碎隔熱箱體的粉碎工序；投入由此粉碎工序粉碎的廢棄物片，篩選為鐵、非鐵金屬和樹(shù)脂類(lèi)碎屑等的篩選處理工序；對(duì)在上述粉碎工序中從廢棄物分離出來(lái)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料塊通過(guò)磨碎、壓縮等進(jìn)行粉末化處理的發(fā)泡隔熱材料處理工序；將由上述發(fā)泡隔熱處理工序得到的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粉末通過(guò)氨解反應(yīng)操作或糖解反應(yīng)操作等進(jìn)行液態(tài)化處理，過(guò)濾去除作為雜質(zhì)的樹(shù)脂微片或金屬粉碎物微片后，通過(guò)與超臨界水或亞臨界水的反應(yīng)而進(jìn)行的化學(xué)處理操作，分解為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料化合物或多種胺類(lèi)的原料再生制造工序；并從作為分餾成分之一的甲苯二胺合成為亞芐基二異氰酸酯組合物或甲苯二胺系聚醚型多元醇，所以，以作為隔熱材料而使用的亞芐基二異氰酸酯組合物為原料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，能夠再次成為工業(yè)上資源再生利用為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用的原料。
特別是得到由分餾超臨界水及亞臨界水處理得到的粗原料組，從作為分餾成分之一的甲苯二胺合成的亞芐基二異氰酸酯組合物和甲苯二胺系聚醚型多元醇的方法，容易合成為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制造原料，并能夠進(jìn)行資源再生利用。
另外，本發(fā)明的再另外的隔熱箱體，以由上述的方法得到的亞芐基二異氰酸酯組合物或甲苯二胺系聚醚型多元醇為主要原料，由于在助劑中混合整泡劑、催化劑、發(fā)泡劑等，并注入到內(nèi)箱和外箱之間，進(jìn)行發(fā)泡硬化成為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的隔熱箱體，所以通過(guò)再次利用從以亞芐基二異氰酸酯組合物為原料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料分解合成而得到的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用原料，能夠得到可以節(jié)省資源的隔熱箱體。
另一方面，本發(fā)明的電冰箱是顯示硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料類(lèi)別的電冰箱，能夠判定在廢棄電冰箱中使用的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料類(lèi)別，通過(guò)能夠選擇決定合適的處理方法或原料制造法，而能夠容易進(jìn)行資源再生利用。
另外，本發(fā)明的另外的電冰箱，由于是記錄有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料類(lèi)別的電冰箱，所以在電冰箱的廢棄物處理時(shí)，可以讀取該記錄信息并決定硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的處理方法。
另外，本發(fā)明的另外的隔熱箱體，是真空隔熱材料的覆蓋率為超過(guò)外箱表面積的40％、而在80％以下的由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成的隔熱箱體，從箱體內(nèi)外的通過(guò)熱梯度大的地方設(shè)置真空隔熱材料，覆蓋率如果為超過(guò)外箱表面積的大致40％左右、則能夠有效地抑制隔熱箱體的吸熱負(fù)荷量，能夠提高節(jié)約能源的效果。如果覆蓋率為50％則更理想。
并且，通過(guò)使覆蓋率限制在80％以下，大量使用真空隔熱材料產(chǎn)生的效果不會(huì)飽和，能夠以真空隔熱材料的利用價(jià)值高的狀態(tài)有效地抑制吸熱負(fù)荷量，則能夠提高節(jié)約能源的效果。因此，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)以外形態(tài)的真空隔熱材料的使用或?qū)ψ鳂I(yè)效率差部分的設(shè)置作業(yè)、而不顯著降低投資效果，能夠防止適當(dāng)使用該隔熱箱體帶來(lái)的產(chǎn)品的原始成本增加與節(jié)約能源帶來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的下降之間的不平衡。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，將真空隔熱材料配置在兩側(cè)面、頂面、背面、底面和前面的各面，由于在作為隔熱箱體的基本構(gòu)成面的6面上全部配置真空隔熱材料，所以通過(guò)在隔熱箱體內(nèi)的6面的投影面使用真空隔熱材料，使覆蓋率為超過(guò)外箱表面積的40％、而為80％以下的范圍，能夠有效地提高節(jié)約能源的效果。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使除去由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成的門(mén)的整個(gè)隔熱層厚度為20～50mm。通過(guò)使充填硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的厚度為能夠維持流動(dòng)性的范圍的厚度，不會(huì)引起由于聚氨酯的流動(dòng)性下降、而聚氨酯泡沫塑料的起伏或充填不良帶來(lái)的隔熱性能下降。因此，不降低作為真空隔熱材料構(gòu)成的多層隔熱層的隔熱效果，能夠充分發(fā)揮適當(dāng)使用真空隔熱材料帶來(lái)的節(jié)約能源效果。
另外，通過(guò)使除去門(mén)的隔熱層厚度不超過(guò)50mm，對(duì)真空隔熱材料的適當(dāng)使用，也能夠有效地靈活運(yùn)用于提高相對(duì)于隔熱箱體的外容積的內(nèi)容積的容積效率，從而更加提高真空隔熱材料的利用價(jià)值。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使除去由將隔熱箱體內(nèi)部的溫度維持在冷凍溫度的區(qū)域的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料形成的門(mén)的全部隔熱層厚的為20mm～50mm，使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料充填的厚度能夠設(shè)計(jì)為維持流動(dòng)性的范圍的厚度，不會(huì)引起由于聚氨酯的流動(dòng)性下降、而聚氨酯泡沫塑料的起伏或充填不良帶來(lái)的隔熱性能下降。因此，不降低作為處于冷凍溫度區(qū)域的真空隔熱材料構(gòu)成的多層隔熱層的隔熱效果，在隔熱箱體內(nèi)外的溫度梯度大的冷凍溫度區(qū)域中，能夠有效地發(fā)揮節(jié)約能源的效果。
另外，通過(guò)使除去門(mén)的冷凍溫度區(qū)域的隔熱層厚不超過(guò)50mm，對(duì)真空隔熱材料的適當(dāng)使用也能夠靈活運(yùn)用于增加冷凍溫度區(qū)域的隔熱箱體內(nèi)容積的效果，更加提高真空隔熱材料的利用價(jià)值。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使除去由將隔熱箱體內(nèi)部的溫度維持在冷藏溫度的區(qū)域的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料形成的門(mén)的全部隔熱層厚的為20mm～40mm，使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料充填的厚度能夠設(shè)計(jì)為能夠維持流動(dòng)性的范圍的厚度，不會(huì)引起由于聚氨酯的流動(dòng)性下降、而聚氨酯泡沫塑料的起伏或充填不良帶來(lái)的隔熱性能下降。因此，不降低作為處于冷藏溫度區(qū)域的真空隔熱材料構(gòu)成的多層隔熱層的隔熱效果，在隔熱箱體內(nèi)外的溫度梯度比較小的冷藏溫度區(qū)域中，能夠?qū)崿F(xiàn)取得基于真空隔熱材料的適當(dāng)使用帶來(lái)的節(jié)約能源與隔熱箱體內(nèi)外的內(nèi)容積效率提高的效果的平衡的隔熱箱體。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使真空隔熱材料的厚度為10mm～20mm，即使在壁厚20～30mm的比較薄的地方，由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的充填厚度也能夠確保在能夠維持流動(dòng)性的范圍，所以不損失多層隔熱層的隔熱性能、能夠設(shè)置真空隔熱材料的面積變寬，提高覆蓋率而能夠發(fā)揮節(jié)約能源的效果。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，具有由芯材料和覆蓋上述芯材料的氣密性薄膜構(gòu)成的真空隔熱材料，上述芯材料為無(wú)機(jī)纖維集合體，由于使用無(wú)機(jī)纖維，所以在真空隔熱材料內(nèi)經(jīng)時(shí)性產(chǎn)生的氣體較少，在制作真空隔熱材料時(shí)，以粉體作為芯材使用的方式，首先可以省去向袋內(nèi)封入粉體的工序，而提高生產(chǎn)效率及作業(yè)環(huán)境。因此，提高覆蓋率并且即使大量使用真空材料也能夠提供時(shí)效可靠性好且生產(chǎn)效率高的隔熱箱體。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的熱傳導(dǎo)率為0.015W/m·K時(shí)的真空隔熱材料的熱傳導(dǎo)率為0.0010W/m·K～0.0030W/m·K，即令兩者的比率為1/15～1/5的比率，在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空材料構(gòu)成的多層隔熱層厚度薄的時(shí)候，由于確保不阻礙硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的流動(dòng)性的厚度，所以即使使真空隔熱材料的厚度變薄也能夠維持作為多層隔熱層的隔熱性能，由于實(shí)現(xiàn)了高覆蓋率，所以在隔熱箱體的壁厚較薄的地方也根據(jù)設(shè)置真空隔熱材料的要求，能夠如期望那樣發(fā)揮節(jié)約能源的效果。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，將真空隔熱材料埋設(shè)配置在外箱和內(nèi)箱的中間的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料上，由于真空隔熱材料的整個(gè)外表面與硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料緊密接觸，所以與使真空隔熱材料與隔熱箱體的外箱或內(nèi)箱直接接觸的情形相比較、沒(méi)有基于剝離帶來(lái)的隔熱箱體強(qiáng)度的下降的問(wèn)題。
另外，與將真空隔熱材料貼在外箱上的情形比較，對(duì)于隔熱箱體的外側(cè)與內(nèi)側(cè)間的熱通過(guò)投影面積、在內(nèi)側(cè)能夠更有效地覆蓋，即使使用面積相同也能夠提高實(shí)質(zhì)的覆蓋率。
本發(fā)明的另外的隔熱箱體，使將真空隔熱材料埋設(shè)配置于外箱與內(nèi)箱的中間的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料上的面至少為隔熱箱體的側(cè)面，由于外箱側(cè)面和真空隔熱材料不直接接觸，所以在外箱和真空隔熱材料的間隙硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的發(fā)泡劑凝聚，雖由于環(huán)境溫度的變化膨脹、收縮，但不會(huì)使外箱變形。因此，能夠防止損傷從外面看比較顯眼的隔熱箱體的側(cè)面的外觀(guān)而降低品位或價(jià)值的情形。
本發(fā)明的另外的電冰箱，由本發(fā)明的隔熱箱體、和在隔熱箱體內(nèi)形成的冷卻室、和對(duì)冷卻室進(jìn)行冷卻的冷卻裝置構(gòu)成，通過(guò)合理地實(shí)現(xiàn)相對(duì)于外箱表面積，真空隔熱材料的覆蓋率高的隔熱箱體，能夠提供在節(jié)約能源的效率高的基礎(chǔ)上，內(nèi)容積效率高，在滿(mǎn)足節(jié)省空間同時(shí)基本性能好且有利于環(huán)境保護(hù)的電冰箱。
以下，就本發(fā)明的隔熱箱體、原料制造方法、和電冰箱的實(shí)施方式，使用附圖更具體地進(jìn)行說(shuō)明。
(實(shí)施方式1)將在實(shí)施方式1中的一實(shí)施例的隔熱箱體表示在圖1中。隔熱箱體1具有由合成樹(shù)脂構(gòu)成的內(nèi)箱2和由金屬構(gòu)成的外箱3，在由這些部件形成的空間4中以多層構(gòu)造設(shè)置硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5和真空隔熱材料6。當(dāng)在制造隔熱箱體1時(shí)，將真空隔熱材料6預(yù)先粘接固定在外箱3上，然后注入硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5的原料進(jìn)行一體發(fā)泡。另外，令真空隔熱材料6相對(duì)于內(nèi)箱2的表面積的覆蓋率為50％和80％。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5由機(jī)械混合下述物質(zhì)構(gòu)成，即在羥值380mgKOH/g的聚酯100重量份中添加并混合催化劑3重量份、整泡劑3重量份、作為發(fā)泡劑的水2重量份、作為其他成分的反應(yīng)調(diào)整劑蟻酸0.5重量份的預(yù)先混合物；以及由亞芐基二異氰酸酯組合物構(gòu)成的異氰酸酯。
在實(shí)施例1所示的隔熱箱體1的側(cè)面的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的密度為45Kg/m3，彎曲彈性模量為8.5MPa，熱傳導(dǎo)率為0.022W/m·K。此物性值與以往的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料相比，密度為1.3倍，彎曲率為1.5倍，熱傳導(dǎo)率大致相等。在實(shí)施例2中，將密度提高到55Kg/m3，彎曲彈性模量為10.0MPa，熱傳導(dǎo)率為0.023W/m·K。在實(shí)施例1、2中同時(shí)都可滿(mǎn)足箱體強(qiáng)度、隔熱性能。
作為比較例1，將密度提高到70Kg/m3時(shí)，彎曲彈性模量為13.0MPa，熱傳導(dǎo)率為0.026W/mK，隔熱性能明顯變壞。在比較例2中，相反，將密度降低到35Kg/m3，其結(jié)果，箱體的強(qiáng)度下降。這些結(jié)果表述在表1中。
表1

(注)箱體質(zhì)量是表示覆蓋率80％的結(jié)果。另外，即使是50％也得到了同樣的結(jié)果。
此后，在實(shí)施例1和實(shí)施例2的隔熱箱體1中裝入放置架等的部件(未圖示)或冷卻系統(tǒng)(未圖示)來(lái)完成電冰箱(未圖示)。對(duì)完成的電冰箱，即使在基于冷卻試驗(yàn)而產(chǎn)生的箱體應(yīng)變或在放置架上放置食品時(shí)的加重、反復(fù)進(jìn)行的門(mén)打開(kāi)關(guān)閉試驗(yàn)，也不發(fā)生變形或門(mén)部與突緣之間的間隙，可知能夠確保優(yōu)良的箱體質(zhì)量。
(實(shí)施方式2)圖2是表示在實(shí)施方式2中的原料制造方法的工序圖。
首先，說(shuō)明廢棄物的處理須序的概略。
被搬運(yùn)的電冰箱的隔熱箱體1首先通過(guò)粉碎工序200，然后進(jìn)入篩選處理工序300。該篩選處理工序300將由粉碎工序200粉碎的廢棄物分成為重的廢棄物和輕的廢棄物，分別按規(guī)定的材料分離回收。在這里，在輕的廢棄物的篩選處理中的發(fā)泡隔熱材料處理工序400中，回收含在電冰箱中的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5和發(fā)泡氣體。接著排出的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5進(jìn)入重新原料化制造工序500，分解生成為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料化合物或胺類(lèi)。
下面參照?qǐng)D2詳細(xì)說(shuō)明處理順序。
在圖2中，被廢棄物處理設(shè)施搬運(yùn)的隔熱箱體1的廢棄物，在步驟21中，在粉碎工序200中投入材料。對(duì)于電冰箱的情形，在投入材料前抽出冷凍機(jī)內(nèi)的制冷劑。并且，將投入材料的廢棄物通過(guò)傳送帶移送到前處理粉碎機(jī)(步驟22)。
在步驟23的粗粉碎中，由前處理粉碎機(jī)粉碎的廢棄物被投入到粉碎機(jī)中。在步驟24中，通過(guò)輸出1000馬力左右的單軸的粉碎機(jī)，更細(xì)地粉碎由前面工序粗粉碎的廢棄物。
在步驟25中，通過(guò)配置于粉碎機(jī)的取出部的下方的振動(dòng)傳送帶，分離出除去重的鐵及非鐵金屬、橡膠類(lèi)的輕的廢棄物，在步驟26中由皮帶式等的傳送帶移送。
通過(guò)步驟27的磁力篩選機(jī)、步驟28的振動(dòng)傳送帶、和步驟29的磁選滾筒，來(lái)使廢棄物分離成含鐵類(lèi)金屬的物質(zhì)和不含鐵類(lèi)金屬的物質(zhì)。
在步驟27A中，收集在步驟26和步驟27中揚(yáng)起的輕的粉塵，通過(guò)管道移送到集塵工序(未圖示)。
在步驟29分離的廢棄物，通過(guò)傳送帶移送(步驟30)，在該傳送帶上由手工篩選篩選出鐵和鐵以外的零件等(步驟31)。由步驟31的手工篩選而篩選的鐵，由傳送帶移送到集中搬運(yùn)用的臺(tái)車(chē)(步驟32)上，另外，電機(jī)屑或被覆線(xiàn)類(lèi)的鐵以外的廢棄物通過(guò)手工篩選來(lái)分離。
不含以步驟29分離的鐵類(lèi)金屬的廢棄物，在由傳送帶移送(步驟52、步驟54)的途中，通過(guò)手工篩選篩選非鐵類(lèi)金屬(步驟53)，分離集中含剩下的橡膠等粉塵的廢棄物。
如以上所述，本發(fā)明的粉碎工序200相當(dāng)于從步驟21到步驟24的各裝置和工序，并且，篩選處理工序300，相當(dāng)于從步驟25到步驟32之間、及從步驟52到步驟54的各裝置和工序。
接著，在粉碎工序200分離的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5，通過(guò)管道被吸引到發(fā)泡隔熱材料處理工序400的旋風(fēng)分離器中(步驟33)。在該旋風(fēng)分離器中，分離捕集比較大塊的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5(步驟35)。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中的發(fā)泡劑氣體與硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的小片一起與旋風(fēng)分離器的袋濾器碰撞(步驟36)，發(fā)泡劑氣體通過(guò)并被送到回收裝置中而回收(步驟37)。發(fā)泡劑氣體為二氧化碳的時(shí)候不回收。為環(huán)戊烷的時(shí)候回收到為防爆系統(tǒng)的回收裝置中。
在旋風(fēng)分離器(步驟35)、袋濾器(步驟36)分別分離的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5的塊、小片，被送到泡沫減容機(jī)中(步驟41)。泡沫減容機(jī)(步驟41)由壓榨機(jī)和螺旋式的壓縮機(jī)構(gòu)成，是對(duì)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5的塊、小片由壓縮時(shí)的剪切力進(jìn)行研磨粉碎而粉末化、減少容積的裝置。在壓縮研磨時(shí)通過(guò)加熱使溶解于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中的發(fā)泡劑氣體汽化也能夠高效地進(jìn)行回收。
如以上所述，發(fā)泡隔熱材料處理工序400分別相當(dāng)于從步驟33到步驟41的各裝置和工序。
接著，在發(fā)泡隔熱材料處理工序400中粉末化的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5被送到反應(yīng)槽中，通過(guò)與乙二醇、單乙醇胺、或甲苯二胺等的混合加熱而產(chǎn)生的糖解反應(yīng)操作及氨解反應(yīng)操作，生成液狀化物質(zhì)(步驟42)。
此后，由過(guò)濾器過(guò)濾(步驟43)除去雜質(zhì)固體粒，與高溫高壓水一起被導(dǎo)入到反應(yīng)器中，保持在超臨界或亞臨界狀態(tài)，產(chǎn)生分解反應(yīng)(步驟44)。
分解反應(yīng)后的排出液由脫水塔除去水和二氧化碳等(步驟45)后，可得到硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5的原料化合物或胺類(lèi)。
如以上所述，重新原料化制造工序500，分別相當(dāng)于從步驟42到步驟45的各裝置和工序。
其后，在原料制造工序600中分餾分解生成物(步驟46)，從由分餾得到的成分之一的甲苯二胺合成為亞芐基二異氰酸酯組合物或甲苯二胺系聚醚型多元醇并進(jìn)行原料制造(步驟47A、47B)。
(實(shí)施方式3)對(duì)在實(shí)施方式3中的一實(shí)施例的隔熱箱體按照?qǐng)D1進(jìn)行說(shuō)明。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料由機(jī)械混合下述物質(zhì)而制成，即在以實(shí)施方式2得到的甲苯二胺為起始原料的羥值380mgKOH/g的甲苯二胺系聚醚型多元醇100重量份中，添加混合催化劑3重量份、整泡劑3重量份、作為發(fā)泡劑的水2重量份、作為其他成分的反應(yīng)調(diào)整劑蟻酸0.5重量份而得到的預(yù)先混合物；同樣由以實(shí)施例2得到的亞芐基二異氰酸酯組合物構(gòu)成的異氰酸酯。
另外，如在實(shí)施方式1中所述那樣，沿著由內(nèi)箱2和預(yù)先粘接固定真空隔熱材料的外箱3構(gòu)造而形成的隔熱層4，注入充填硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5，從而得到隔熱箱體。
(實(shí)施方式4)對(duì)在實(shí)施方式4中的一實(shí)施例的電冰箱表示在圖3中。12是電冰箱，用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5構(gòu)成隔熱材料。3是貼在電冰箱上的所含材料種類(lèi)說(shuō)明板，在其上清楚地記述著硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料5的原料類(lèi)別。
另外，顯示管理板13是精致的媒質(zhì)或條形碼等的記錄介質(zhì)也可以，在粉碎電冰箱時(shí)，讀取所記錄的信息能夠選擇合適的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的處理方法。
(實(shí)施方式5)對(duì)在實(shí)施方式5中的隔熱箱體和具有該隔熱箱體的電冰箱根據(jù)圖4至圖6進(jìn)行說(shuō)明。
在圖4、圖5所示的電冰箱主體101，具有含門(mén)103的隔熱箱體102，在由以合成樹(shù)脂構(gòu)成的內(nèi)箱104和以鐵板等的金屬構(gòu)成的外箱105形成的空間106上，以多層構(gòu)造設(shè)置有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107和真空隔熱材料108。在隔熱箱體102的制造時(shí)，將真空隔熱材料108預(yù)先粘接固定在外箱105上，然后注入硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的原料進(jìn)行一體發(fā)泡。
真空隔熱材料108配置在隔熱箱體102的兩側(cè)面、頂面、背面、底面和門(mén)103的各面，配置為占外箱105的表面積的80％。
另外隔熱箱體102，作為冷卻室，有冷凍室109、冷藏室110、蔬菜室111。冷凍室109大致設(shè)定在-15～-25的冷凍區(qū)域，冷藏室110、蔬菜室111大致設(shè)定在0～10的冷藏區(qū)域。冷卻裝置由壓縮機(jī)112、冷凝器113、冷卻器114、115構(gòu)成。
電冰箱主體101由具有冷凍室109、冷藏室110、蔬菜室111的隔熱箱體102和具有冷卻這些冷卻室的壓縮機(jī)112、冷凝器113、冷卻器114、115構(gòu)成。
另外，在圖6中，真空隔熱材料108經(jīng)過(guò)將玻璃棉等的無(wú)機(jī)纖維集合體116加熱干燥后，插入到外殼材料117中，對(duì)內(nèi)部抽真空后密封開(kāi)口而形成。
在本發(fā)明的真空隔熱材料108中，使用纖維直徑0.1μm～1.0μm范圍的無(wú)機(jī)纖維集合體116，將熱傳導(dǎo)率調(diào)整到0.0015W/m K。這時(shí)，通過(guò)使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的熱傳導(dǎo)率為0.015W/m K而使熱傳導(dǎo)率的比率設(shè)定為1/10的熱傳導(dǎo)率。
外殼材料117，在單面作為表面保護(hù)層的是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(12μm厚)，中間部是鋁泊(6μm厚)，熱密封層是由高密度聚乙烯(50μm厚)構(gòu)成的層壓薄膜，在另一側(cè)面，表面保護(hù)層是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(12μm厚)，中間部是在乙烯—乙烯醇共聚物樹(shù)脂組合物(15μm厚)的內(nèi)側(cè)施以鍍鋁的薄膜層，熱密封層是由高密度聚乙烯(50μm厚)構(gòu)成的層壓薄膜。
另外，在外殼材料117上，為了提高耐損傷性能，在表面保護(hù)層上形成尼龍樹(shù)脂層。
隔熱箱體102的隔熱層厚，除去門(mén)103，包含開(kāi)口部的壁厚薄的部分在冷凍室109的冷凍區(qū)域?yàn)?5～50mm之間，在冷藏室110、蔬菜室111的冷藏區(qū)域?yàn)?5～40mm之間，在該隔熱層厚度中設(shè)置厚度15mm的真空隔熱材料108，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的充填厚度要最低要確保10mm。
在以上的構(gòu)成中，在大量地設(shè)置真空隔熱材料108將覆蓋率要提高到極限時(shí)，電冰箱主體101的沒(méi)有圖示的構(gòu)成部件或特別的構(gòu)造在某些部分(凹凸形狀或配管、排水管的設(shè)置部等)需要特殊形態(tài)的真空隔熱材料108，真空隔熱材料108的貼附可操作性就變得非常差。
另外，考慮到向隔熱箱體102的各角部或冷凍室109與蔬菜室111之間的隔熱隔開(kāi)部等箱內(nèi)側(cè)的熱透過(guò)投影面時(shí)，即使將真空隔熱材料108延長(zhǎng)到端部也存在幾乎不能期望隔熱效果提高的部分。
因此，即使大致超過(guò)外箱105的表面積的80％地設(shè)置真空隔熱材料108，也有上述的使用效率差而利用價(jià)值達(dá)到飽和的地方，相對(duì)于真空隔熱材料108的使用而其隔熱性能的提高效果會(huì)顯著下降。
因此，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)使真空隔熱材料108相對(duì)于外箱105表面積的覆蓋率限制在80％，則不會(huì)發(fā)生大量使用真空隔熱材料108而帶來(lái)的隔熱性能改善效果的飽和，則以利用價(jià)值高的狀態(tài)能夠有效地抑制吸熱負(fù)荷量，能夠提高節(jié)約能源的效果。
另外，80％的覆蓋率，通過(guò)設(shè)置能夠大致覆蓋隔熱箱體102的兩側(cè)面、頂面、背面、底面和前面即門(mén)103的各表面的大尺寸的真空隔熱材料108，也能夠很好地實(shí)現(xiàn)貼附的可操作性。
因此，加強(qiáng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)以外形態(tài)的真空隔熱材料108的使用或加強(qiáng)向作業(yè)效率差的部分的設(shè)置作業(yè)，不會(huì)顯著降低投資效果，不會(huì)破壞適當(dāng)使用該隔熱箱體102帶來(lái)的電冰箱主體1的原始成本增加和節(jié)約能源帶來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用的下降之間的不平衡，能夠提高作為商品壽命的的價(jià)值。
另外，在本實(shí)施方式中使真空隔熱材料108相對(duì)于外箱105表面積的覆蓋率為80％，但在各表面的周緣約50mm左右的部分或冷卻室間的隔開(kāi)部，隔熱層厚重疊、為了不構(gòu)成向箱內(nèi)側(cè)的投影面而避開(kāi)這些部分來(lái)進(jìn)行設(shè)置，或考慮開(kāi)口周緣的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的充填密閉性，如果使真空隔熱材料108的設(shè)置位置稍微控制到后方等，伴隨貼附可操作性下降等的制約，但是即使大致覆蓋率為75％左右也能夠維持大體相同的隔熱效果。另外，在本實(shí)施方式中隔熱箱體102的外形尺寸高為1800mm、寬為675mm、進(jìn)深650mm。
另外，從隔熱箱體102內(nèi)外的通過(guò)熱梯度大的地方設(shè)置真空隔熱材料，覆蓋率如果為超過(guò)外箱105的表面積的大致40％左右就能夠有效地抑制隔熱箱體的吸熱負(fù)荷量，能夠提高節(jié)約能源的效果。其值如為50％以上則更好。
門(mén)103的部分的箱內(nèi)外溫度梯度比涉及壓縮機(jī)112、冷凝器113的排熱的隔熱箱體102的其他部分相對(duì)較小，另外由于需要對(duì)于由門(mén)103支撐的箱內(nèi)側(cè)的存放物的強(qiáng)度或?qū)τ陂T(mén)打開(kāi)關(guān)閉帶來(lái)的真空隔熱材料108的機(jī)械剝離的強(qiáng)度，所以也可以考慮應(yīng)該控制對(duì)門(mén)103的真空隔熱材料108的設(shè)置、而在隔熱箱體102的其他主體部分有效地得到真空隔熱材料108的適當(dāng)使用的效果。這時(shí)的真空隔熱材料108的覆蓋率約為53％。
另外，由包圍冷凍區(qū)域的冷凍室109的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107和真空隔熱材料108形成的隔熱箱體102的隔熱層厚，除去門(mén)103、包含開(kāi)口部的壁厚薄的部分為25～50mm之間，由包圍冷藏區(qū)域的冷藏室110、蔬菜室111的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107和真空隔熱材料108形成的隔熱箱體102的隔熱層厚，除去門(mén)103、包含開(kāi)口部的壁厚薄的部分為25～40mm之間，由于在該隔熱層厚度中設(shè)置厚度15mm的真空隔熱材料108，因此硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的充填的厚度確保最低為10mm。因此不妨礙硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107發(fā)泡時(shí)的流動(dòng)性，不會(huì)發(fā)生泡沫的起伏或充填不良引起的隔熱性能的下降。
這樣，在確保真空隔熱材料108的厚度充分發(fā)揮隔熱性能的同時(shí)、也可維持硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的隔熱性能、能夠有效地提高作為多層隔熱層的隔熱性能。特別是在箱內(nèi)外的溫度梯度大的冷凍溫度區(qū)域有更好的效果。
同時(shí)，通過(guò)使冷凍室109的隔熱層厚不超過(guò)50mm，也能夠靈活運(yùn)用真空隔熱材料108的適當(dāng)使用從而對(duì)外觀(guān)設(shè)計(jì)不帶來(lái)影響而增加容積比率較小的冷凍室109的內(nèi)容積，更加提高真空隔熱材料108的利用價(jià)值。
另外，通過(guò)使冷藏室110、蔬菜室111的隔熱層厚不超過(guò)40mm，在箱內(nèi)外的溫度梯度比較小的冷藏溫度區(qū)域，能夠取得真空隔熱材料108的適當(dāng)使用而帶來(lái)的節(jié)約能源和隔熱箱體102內(nèi)外的內(nèi)容積效率提高效果的平衡。
使真空隔熱材料108對(duì)內(nèi)容積的貢獻(xiàn)部分，如果令內(nèi)容積保持不變而轉(zhuǎn)用于外容積的緊湊化則能夠?qū)е码姳渲黧w101的設(shè)置空間的節(jié)省。
另外，對(duì)門(mén)103的隔熱層厚并不規(guī)定在這些范圍內(nèi)，是由于有必須考慮確保支撐箱內(nèi)的存放物的門(mén)103的強(qiáng)度或把手、功能的操作部、顯示部等的凹陷部的存在的情形。
另外，真空隔熱材料108的厚度，如果為10mm左右，借助外殼材料117的所謂熱橋的影響，由于不變得太大并且也能夠大致維持單件的隔熱性能，所以即使令多層隔熱層的壁厚為最小的20mm也能夠確保硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的厚度為10mm，則能夠得到期望的隔熱效果。
另一方面，使真空隔熱材料108的厚度增加、可以更加提高隔熱效果，但大致超過(guò)20mm時(shí)在同一面的隔熱性能提高的效果趨向飽和，不如把厚度分開(kāi)而展開(kāi)到另一面則更合理。因此，真空隔熱材料108的厚度在10mm～20mm是恰當(dāng)?shù)摹?br> 另外，真空隔熱材料108以無(wú)機(jī)纖維集合體116為芯材，并由于使用纖維直徑為0.1μm～1.0μm范圍的材料，所以，當(dāng)使硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的熱傳導(dǎo)率為0.015W/m K時(shí)，根據(jù)同樣的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)真空隔熱材料108的熱傳導(dǎo)率為0.0015W/mK即1/10的熱傳導(dǎo)率。因此，將覆蓋率提高到80％附近時(shí)，其隔熱性能變得非常高從而可得到較大的節(jié)約能源的效果。另外，由于使用了無(wú)機(jī)纖維集合體116，所以在真空隔熱材料108內(nèi)較少經(jīng)時(shí)產(chǎn)生氣體，在制作真空隔熱材料108時(shí)，以粉體作為芯材使用、開(kāi)始就可省去向袋內(nèi)封入粉體的工序，從而提高生產(chǎn)效率或作業(yè)環(huán)境。
因此，即使提高覆蓋率而大量使用真空隔熱材料108也能夠得到平?？煽啃院们疑a(chǎn)效率高的隔熱箱體102，能夠持續(xù)維持電冰箱主體101的節(jié)約能源的效果。
在本實(shí)施例中，當(dāng)硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的熱傳導(dǎo)率為0.015W/m K時(shí)，真空隔熱材料108的熱傳導(dǎo)率為0.0015W/m K即適當(dāng)使用1/10的熱傳導(dǎo)率，可采用纖維直徑不同的無(wú)機(jī)纖維集合體116，所以為0.0010W/m K～0.0030W/m K，即為1/15～1/5的比率范圍即可。
如在此范圍，在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107和真空隔熱材料108的多層隔熱層厚度薄的時(shí)候，為了確保不阻礙硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的流動(dòng)性的厚度，即使令真空隔熱材料108的厚度變薄也能夠維持作為多層隔熱層的隔熱性能，為了實(shí)現(xiàn)高覆蓋率，在隔熱箱體102壁厚比較薄的地方也滿(mǎn)足設(shè)置真空隔熱材料108的要求，則能夠按照期望發(fā)揮節(jié)約能源的效果。
(實(shí)施方式6)對(duì)在實(shí)施方式6中的隔熱箱體和具有該隔熱箱體的電冰箱按照?qǐng)D7進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與實(shí)施方式5相同的構(gòu)成省略其說(shuō)明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖7中，118是玻璃棉等的片狀無(wú)機(jī)纖維集合體，將這些厚度5mm的片狀無(wú)機(jī)纖維集合體118重疊然后，封入氣密的外殼材料119中，抽真空后形成為真空隔熱材料120。
由于使用了薄的片狀的芯材，所以能夠容易做成2層以上而調(diào)節(jié)為需要的厚度來(lái)使用。另外，根據(jù)需要的形狀，有的地方為3層，有的地方為5層等，即使在1個(gè)真空隔熱材料內(nèi)也能夠形成層數(shù)不同的異形的真空隔熱材料，在確保硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的流動(dòng)部厚度的同時(shí)能夠有效地提高多層隔熱層的隔熱性能。
另外，能夠構(gòu)成為形成折彎部并沿隔熱箱體的形狀的立體的真空隔熱材料120，能夠合理地提高相對(duì)于外箱105的表面積的覆蓋率。
另外，由于是片狀，為了使平面性好與外箱的粘附性好，在真空隔熱材料120和外箱105的間隙凝聚硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107發(fā)泡時(shí)的發(fā)泡劑，能夠抑制由于環(huán)境溫度變化引起的膨脹、收縮而在外箱105的表面產(chǎn)生變形。
這樣，以一種芯材能夠非常簡(jiǎn)單地制作無(wú)數(shù)式樣的芯材，進(jìn)而由于是多層構(gòu)造也可提高抽真空時(shí)的排氣效率，也能夠提高生產(chǎn)效率、削減材料費(fèi)用。
另外在各層之間，為了固定各層也可以使用粘接劑等，從極力地抑制氣體產(chǎn)生或削減材料費(fèi)用、工時(shí)數(shù)出發(fā)，而只重疊使用片材是理想的。
(實(shí)施方式7)對(duì)在實(shí)施方式7中的隔熱箱體和具有該隔熱箱體的電冰箱參照?qǐng)D8、圖9進(jìn)行說(shuō)明。另外，對(duì)于與實(shí)施方式5相同的構(gòu)成省略其說(shuō)明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖8、圖9中，真空隔熱材料121被配置在隔熱箱體122的壁厚的中間層中，其全周用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107緊密貼緊。僅門(mén)103和隔熱箱體122的背面與實(shí)施方式5同樣粘接設(shè)置在外箱105上。
在以上的構(gòu)成中，由于真空隔熱材料121的外表面與硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107緊密貼緊，所以與使真空材料直接接觸外箱105及內(nèi)箱104的情形等比較，沒(méi)有基于剝離帶來(lái)的隔熱箱體122的強(qiáng)度下降的問(wèn)題。
另外，與將真空隔熱材料121貼附在外箱105上的情形比較，比使隔熱箱體122的外側(cè)和內(nèi)側(cè)間的熱通過(guò)投影面積在內(nèi)側(cè)能夠更有效地覆蓋，即使使用面積相同也能夠提高實(shí)質(zhì)的覆蓋率，這樣是合理的。
另外，在隔熱箱體122的側(cè)面，由于外箱105的側(cè)面和真空隔熱材料121不直接接觸，所以在外箱105和真空隔熱材料121的間隙凝聚硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料107的發(fā)泡劑，由環(huán)境溫度的變化膨脹、收縮但不使外箱105產(chǎn)生變形。因此，能夠防止損害從外面看比較顯眼的隔熱箱體122的外觀(guān)，防止電冰箱的質(zhì)量及價(jià)值的下降。
在本實(shí)施方式中，門(mén)103和隔熱箱體122的背面、底面，粘接設(shè)置在外箱105上，這是因?yàn)閷?duì)于門(mén)103部分，根據(jù)中間層配置，在表面層聚氨酯難于散開(kāi)分布，對(duì)于隔熱箱體122的背面、底面，根據(jù)中間層配置，冷卻裝置的布管及或卻器114、115的除霜水的排水管的設(shè)計(jì)較困難，以及以背面板、底面板和真空隔熱材料121為一體部件而裝配的制造上的理由等。對(duì)向這樣的隔熱層的中間層的真空隔熱材料121的配置，也可以在隔熱箱體122的整個(gè)區(qū)域形成是自不必說(shuō)的。
(在產(chǎn)業(yè)上利用的可能性)本發(fā)明的隔熱箱體，由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成，真空隔熱材料的覆蓋率即使超過(guò)外箱表面積的50％，由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲彈性模量為8.0MPa以上，所以箱體強(qiáng)度沒(méi)有問(wèn)題，也沒(méi)有不能耐受由存放物的重量帶來(lái)的應(yīng)變而箱體變形等的問(wèn)題。另外，由于將密度設(shè)在60Kg/m3以下，所以沒(méi)有固體熱傳導(dǎo)增大的影響帶來(lái)的隔熱性能的下降。因此，即使大量使用真空隔熱材料也沒(méi)有隔熱箱體的質(zhì)量問(wèn)題，依靠?jī)?yōu)良的隔熱性能能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源。
另外，本發(fā)明的再生利用方法，能夠?qū)⒁宰鳛楦魺岵牧隙褂玫膩喥S基二異氰酸酯組合物為原料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，再次在工業(yè)上資源再利用為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用的原料。
特別是，分餾由超臨界水或亞臨界水處理得到的粗原料組，得到從作為分餾成分之一的甲苯二胺合成的亞芐基二異氰酸酯組合物和甲苯二胺系聚醚型多元醇，容易合成為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的制造原料、能夠進(jìn)行資源再生利用。
本發(fā)明的電冰箱，由本發(fā)明的隔熱箱體、和在隔熱箱體內(nèi)形成的冷卻室、和對(duì)冷卻室進(jìn)行冷卻的冷卻裝置構(gòu)成，通過(guò)合理地實(shí)現(xiàn)相對(duì)于外箱表面積真空隔熱材料的覆蓋率高的隔熱箱體，能夠提供不僅節(jié)約能源的效果高，而且內(nèi)容積效率高，也能滿(mǎn)足節(jié)省空間的要求的基本性能好并且有利于保護(hù)環(huán)境的電冰箱。
權(quán)利要求
1.一種隔熱箱體，具有內(nèi)箱和包圍所述內(nèi)箱的外箱及在所述內(nèi)箱和外箱之間的隔熱層，其特征在于所述隔熱層具有真空隔熱材料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、所述真空隔熱材料具有超過(guò)所述外箱的表面積的40％且在80％以下的覆蓋率。
2.按照權(quán)利要求1所述的隔熱箱體，其特征在于在所述隔熱箱體的兩側(cè)面、頂面、背面、前面、底面均具有所述真空隔熱材料。
3.按照權(quán)利要求1所述的隔熱箱體，其特征在于所述隔熱箱體有門(mén)，所述箱體面的隔熱層的厚度，除去所述門(mén)外在20mm～50mm之間。
4.按照權(quán)利要求3所述的隔熱箱體，其特征在于包圍維持在所述隔熱箱體內(nèi)的冷凍溫度區(qū)域的所述隔熱層的厚度，除去所述門(mén)外在20mm～50mm之間。
5.按照權(quán)利要求3所述的隔熱箱體，其特征在于包圍維持所述隔熱箱體中的冷藏溫度區(qū)域的所述隔熱層的厚度，除去所述門(mén)外在20mm～40mm之間。
6.按照權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的隔熱箱體，其特征在于所述真空隔熱材料的厚度在20mm～40mm之間。
7.按照權(quán)利要求1所述的隔熱箱體，其特征在于所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，彎曲彈性模量為8.0MPa以上且其密度在60Kg/m3以下。
8.一種隔熱箱體，具有內(nèi)箱和包圍所述內(nèi)箱的外箱及在所述內(nèi)箱和外箱之間的隔熱層，其特征在于所述隔熱層具有真空隔熱材料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲彈性模量為8.0MPa以上且密度在60Kg/m3以下。
9.按照權(quán)利要求8所述的隔熱箱體，其特征在于所述真空隔熱材料具有超過(guò)所述外箱的表面積的40％的覆蓋率。
10.按照權(quán)利要求9所述的隔熱箱體，其特征在于所述隔熱箱體具有3個(gè)以上的門(mén)。
11.按照權(quán)利要求1或8所述的隔熱箱體，其特征在于所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料是基于含有亞芐基二異氰酸酯組合物的異氰酸酯成分和含有多元醇、整泡劑、催化劑及發(fā)泡劑的預(yù)混合成分之間的混合而得到的反應(yīng)產(chǎn)物。
12.按照權(quán)利要求11所述的隔熱箱體，其特征在于具有作為所述發(fā)泡劑使用水制成的所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料。
13.按照權(quán)利要求1或8所述的隔熱箱體，其特征在于所述真空隔熱材料具有無(wú)機(jī)纖維集合體和覆蓋所述集合體的氣密性薄膜。
14.按照權(quán)利要求13所述的隔熱箱體，其特征在于所述集合體由多層片狀無(wú)機(jī)纖維集合體構(gòu)成。
15.按照權(quán)利要求1或8所述的隔熱箱體，其特征在于所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的熱傳導(dǎo)率，是所述真空隔熱材料的熱傳導(dǎo)率的5倍以上15倍以下。
16.按照權(quán)利要求1或8所述的隔熱箱體，其特征在于所述隔熱層在所述真空隔熱材料的兩面具有所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的構(gòu)造。
17.按照權(quán)利要求1或8所述的隔熱箱體，其特征在于至少所述箱體的側(cè)面的所述隔熱層，在所述真空隔熱材料的兩面具有所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的構(gòu)造。
18.一種電冰箱，其特征在于具有隔熱箱體，在內(nèi)箱和包圍所述內(nèi)箱的外箱之間具有由真空隔熱材料和硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料構(gòu)成的隔熱層，并且所述真空隔熱材料超過(guò)所述外箱的表面積的40％且在80％以下的覆蓋率；冷卻室，在所述隔熱箱體內(nèi)形成的1個(gè)或2個(gè)以上；以及冷卻裝置。
19.按照權(quán)利要求18所述的電冰箱，其特征在于所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，彎曲彈性模量為8.0MPa以上且其密度在60Kg/m3以下。
20.按照權(quán)利要求18或19所述的電冰箱，其特征在于在表面具有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料類(lèi)別的顯示或記錄。
21.一種隔熱箱體用材料的再生利用方法，其特征在于具有粉碎有硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的隔熱箱體的工序；將所述隔熱箱體的粉碎物篩選為鐵、非鐵金屬和樹(shù)脂類(lèi)粉塵等的篩選工序；將從所述粉碎物分離出來(lái)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粉末化的發(fā)泡隔熱材料處理工序；對(duì)所述硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的粉末利用化學(xué)反應(yīng)而液化、進(jìn)而與超臨界水或亞臨界水進(jìn)行反應(yīng)，分解為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的原料化合物或多種胺類(lèi)而進(jìn)行粗原料化的重新原料化制造工序；從所述粗原料分餾甲苯二胺，從所述甲苯二胺合成亞芐基二異氰酸酯組合物和甲苯二胺系聚醚型多元醇的原料制造工序。
22.按照權(quán)利要求21所述的隔熱箱體用材料的再生利用方法，其特征在于進(jìn)一步具有使用由所述原料制造工序制造的亞芐基二異氰酸酯組合物和甲苯二胺系聚醚型多元醇而制作隔熱箱體用的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的工序。
全文摘要
一種隔熱箱體及具有其的電冰箱和隔熱箱體用材料的再生利用方法，所述隔熱箱體和電冰箱是由硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料和真空隔熱材料構(gòu)成，由于硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的彎曲彈性模量為8.0MPa以上、密度為60Kg/m3以下，所以即使真空隔熱材料的覆蓋率超過(guò)外箱表面積的40％，也可使箱體維持充分的強(qiáng)度，另外也沒(méi)有由于固體熱傳導(dǎo)增大帶來(lái)的隔熱性能下降的問(wèn)題。因此，即使大量使用真空隔熱材料也不會(huì)帶來(lái)隔熱箱體的質(zhì)量問(wèn)題，依靠?jī)?yōu)良的隔熱性能能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約能源。另外，本發(fā)明的再生利用方法，能夠?qū)⒁宰鳛楦魺岵牧隙褂玫膩喥S基二異氰酸酯組合物為原料的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料粉，再次在工業(yè)上進(jìn)行資源再利用為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料用的原料。
文檔編號(hào)F25D23/06GK1513104SQ0281127
公開(kāi)日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2002年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月4日
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