(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転刃と、
所定間隔をおいて設けられ、被切断物である真空断熱材に用いるシート状の繊維集合体を下方から支持する一対の支持平面を有する支持部と、
前記支持部の上方に位置し、前記所定間隔と略同一の間隔をおいて設けられ、前記繊維集合体の表面を上方から押さえ付ける一対の表面押え面を有する表面押え部と、を含み、
前記繊維集合体を前記所定間隔からなる間隙を跨いだ状態で前記表面押え部によって押さえ付け、前記回転刃を回転させつつ前記間隙を移動させて前記繊維集合体を切断する繊維集合体の切断装置であって、
前記回転刃によって切断されたシート状の繊維集合体の上側角部を押える角押え部を備えることを特徴とする繊維集合体の切断装置。
【請求項２】
前記角押え部は、
前記支持平面に対して傾斜した平面を有する第１の角部押え治具と、
前記第１の角部押え治具の平面が前記繊維集合体の１つの上側角部に向かうように前記第１の角部押え治具を移動させる押え治具駆動機構と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項３】
前記第１の角部押え治具の平面と交差する方向に傾斜した平面を有する第２の角部押え治具を備え、
前記押え治具駆動機構は、前記第２の角部押え治具の平面が前記繊維集合体の前記１つの上側角部とは反対側の上側角部に向かうように前記第２の角部押え治具を移動させることを特徴とする請求項２に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項４】
前記角押え部は、
回転軸を中心に回転自在であり且つ前記回転軸が前記支持平面に対して傾斜した円柱状曲面を有する第１の角部押えローラーと、
前記第１の角部押えローラーの円柱状曲面が前記繊維集合体の１つの上側角部に向かうように前記第１の角部押えローラーを移動させる押えローラー駆動機構と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項５】
回転軸を中心に回転自在であり且つ前記回転軸が前記第１の角部押えローラーの回転軸と交差する方向に傾斜した円柱状曲面を有する第２の角部押えローラーを備え、
前記押えローラー駆動機構は、前記第２の角部押えローラーの円柱状曲面が前記繊維集合体の前記１つの上側角部とは反対側の上側角部に向かうように前記第２の角部押えローラーを移動させることを特徴とする請求項４に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項６】
前記間隙の端部から前記回転刃までの距離は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項７】
前記回転刃の外周部の周速度は、前記回転刃が前記間隙を通過する時の速度よりも速いことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項８】
前記表面押え部によって前記繊維集合体を押えるときの圧力は、０．０１ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項９】
前記角押え部による角部の押えは、前記切断された繊維集合体を搬送するコンベア上でなされることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項１０】
前記表面押え面における、前記間隙側の端部から所定距離までの領域の面は前記支持平面と平行であり、前記間隙側の端部から前記所定距離以上離れた領域の面は前記表面押え部による押え方向とは反対側に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の繊維集合体の切断装置。
【請求項１１】
間隙を有する支持平面を備える支持台に被切断物である真空断熱材に用いるシート状の繊維集合体を載置する載置ステップと、
前記支持台に載置されている繊維集合体を、前記支持平面の間隙の幅と同一幅の間隙を有する表面押え面を備える表面押え部によって、
前記支持平面の間隙と前記表面押え部の間隙とが重なるように上方から押さえ付ける押付けステップと、
回転刃を回転させつつ、前記間隙に沿って移動させて前記繊維集合体を切断する切断ステップと、を含む繊維集合体の切断方法であって、
切断されたシート状の繊維集合体の上側角部を押える角押えステップと、を含むことを特徴とする繊維集合体の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、繊維集合体の切断方法、切断装置、これらによって切断された繊維集合体を芯材とする真空断熱材、及び当該真空断熱材を備える冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、冷蔵庫などの断熱箱に真空断熱材が用いられている。真空断熱材は、ガスバリア層を有するプラスチックラミネートフィルムなどの外包材に、ガラス繊維やセラミック繊維などの無機繊維からなる繊維集合体からなる芯材が包まれ、内部の真空度が数パスカル以下に保たれて構成されている。一般的に、真空断熱材に適した大きさの芯材を得るために、長尺で提供される繊維集合体を所望の大きさに切断する必要がある。【０００３】
例えば、特許文献１には、ラミネートシート又はボードなどの被裁断物を裁断する際、エッジ部に突起が形成されたカシメ板によって上下方向から被裁断物を押えて回転刃で裁断する方法が開示されている。また、特許文献２には、壁紙自動糊付機において、上刃及び下刃からなる一対の回転刃を備え、下刃の側面が上刃の側面に一定の力で押しつけられた状態で壁紙を切断する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０２０１号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている切断方法によって無機材料の繊維集合体を切断しようとすると、カシメ板の回転刃側に設けられた突起部が切断時に繊維集合体の表面に押しつけられることにより、繊維集合体の回転刃近傍部分が変形する。また、特許文献２に開示されている装置によって無機材料の繊維集合体を切断しようとすると、切断時に繊維集合体が下刃の側面と上刃の側面とに挟まれることによって、繊維集合体の回転刃近傍部分が変形する。変形したまま切断した場合、切断面が垂直にならず、切断箇所に生じるバリ、すなわち切断時にちぎれて繊維集合体の表面からはみ出た繊維の長さが大きくなってしまうという問題がある。【０００６】
真空断熱材の製造時に、切断箇所に長いバリが生じた繊維集合体を芯材として外包材に収容する場合、真空断熱材のシール部にバリが噛みこんで真空度が悪化してしまうという問題もある。また、切断箇所に生じたバリが真空断熱材のシール部に到達していなくても、互いにシールされるべき上下の外包材が接触する箇所にバリがあると、そのバリが外包材に刺さり易くなり、真空度が悪化してしまうという問題もある。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、切断によって繊維集合体の表面に生じるバリの長さを小さくすることができる繊維集合体の切断装置、切断方法、及び当該装置又は方法によって切断された繊維集合体からなる芯材を用いた真空断熱材を備える冷蔵庫を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る繊維集合体の切断装置は、回転刃と、所定間隔をおいて設けられ、被切断物である真空断熱材に用いるシート状の繊維集合体を下方から支持する一対の支持平面を有する支持部と、前記支持部の上方に位置し、前記所定間隔と略同一の間隔をおいて設けられ、前記繊維集合体の表面を上方から押さえ付ける一対の表面押え面を有する表面押え部と、を含み、前記繊維集合体を前記所定間隔からなる間隙を跨いだ状態で前記表面押え部によって押さえ付け、前記回転刃を回転させつつ前記間隙を移動させて前記繊維集合体を切断する繊維集合体の切断装置であって、前記回転刃によって切断されたシート状の繊維集合体の上側角部を押える角押え部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る繊維集合体の切断方法は、間隙を有する支持平面を備える支持台に被切断物である真空断熱材に用いるシート状の繊維集合体を載置する載置ステップと、前記支持台に載置されている繊維集合体を、前記支持平面の間隙の幅と同一幅の間隙を有する押え面を備える押え部によって、前記支持平面の間隙と前記押え部の間隙とが重なるように上方から押さえ付ける押付けステップと、回転刃を回転させつつ、前記間隙に沿って移動させて前記繊維集合体を切断する切断ステップと、を含む繊維集合体の切断方法であって、前記回転刃によって切断されたシート状の繊維集合体をコンベアに載置して搬送する搬送ステップと、切断された繊維集合体の上側角部を押える角押えステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の繊維集合体の切断装置及び切断方法によれば、切断によって繊維集合体の表面に生じるバリの長さを小さくすることができる。それ故、繊維集合体を真空断熱材の芯材として外包材に封入した場合にも外包材に傷がつかず、シール部にも隙間が生じないので、真空断熱材の真空度を高く保つことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１における切断装置の平面図である。
【図２】図１の切断装置の側面図である。
【図３】図１の切断装置の正面図である。
【図４】角押え部として角部押え治具を備える切断装置の斜視図である。
【図５】角押え部として角部押えローラーを備える切断装置の斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２における切断装置の側面図である。
【図７】図６の切断装置の正面図である。
【図８】この発明の実施の形態３における断熱箱体を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本実施形態の切断装置１の概略構成を示す平面図である。図２は、切断装置１の側面図である。図３は、切断装置１の正面図である。図４は、角押え部として角部押え治具１０を用いたときの切断装置１の一部（バリ抑制装置４０と称する）の斜視図である。切断装置１は、長尺で提供されるシート状の繊維集合体１２を、芯材として真空断熱材の外包材に封入するのに適した大きさにするために切断する装置である。
【００１５】
支持部２は、送りコンベア８によって搬送された繊維集合体１２を下方から支持する支持平面２ａを有する。支持部２には、繊維集合体１２の切断時に回転刃４が通過できる間隔Ｄ１の間隙が設けられている。支持部２は、一対の支持板２ｂ及び２ｃからなる。支持板２ｂの支持平面２ａの高さ位置と支持板２ｃの支持平面２ａの高さ位置とは同一である。支持板２ｂ及び支持板２ｃの各々は平面視において四角形の板であり、支持板２ａの一辺と支持板２ｂの一辺とが所定の間隔Ｄ１をおいて対向するように配置されている。
【００１６】
表面押え部３は、支持部２の上方に設けられており、繊維集合体１２の切断前に押え部駆動機構７によって支持部２に向かって降下し、支持部２上に支持された繊維集合体１２を上方から押さえる表面押え面３ａを有する。支持部２には、繊維集合体１２の切断時に、回転刃４が通過できる間隔Ｄ１の間隙が設けられている。当該間隙は支持部２の間隙Ｄ１に対応する位置に設けられている。また、表面押え部３の間隔Ｄ１の大きさは、支持部２の間隔Ｄ１の大きさと同じである。表面押え部３は、一対の表面押え板３ｂ及び３ｃからなる。表面押え部３は、押え部駆動機構７によって表面押え板３ｂの表面押え面３ａの高さ位置と表面押え板３ｂの表面押え面３ａの高さ位置とが同一となるように昇降される。表面押え板３ｂ及び表面押え板３ｃの各々は平面視で四角形の板であり、表面押え板３ｂの一辺と表面押え板３ｃの一辺とが所定の間隔Ｄ１をおいて対向して配置されている。
【００１７】
以下、繊維集合体１２の切断時に、回転刃４が通過する間隔Ｄ１の間隙を通過路２０と称する。支持板２ｂと支持板２ｃとは通過路２０を挟んで両側に配置されている。表面押え板３ｂと表面押え板３ｃとは通過路２０を挟んで両側に配置されている。表面押え面３ａの、通過路２０側の端部３ｄから所定距離Ｄ３までの面は、支持平面２ａと平行である。表面押え面３ａの、通過路２０側の端部３ｄから所定距離Ｄ３以上離れた部分の面は、押え方向７０とは反対方向に傾斜している。所定距離Ｄ３は、例えば、表面押え面３ａの、通過路２０側の端部３ｄから反対側の端部までの幅の１／２程度の距離である。表面押え面３ａの、通過路２０側の端部３ｄから所定距離Ｄ３以上離れた部分の面は、平面又は曲面である。
【００１８】
回転刃４は、支持部２によって支持され表面押え部３によって押さえられている繊維集合体１２を、通過路２０に沿って移動しながら切断する。切断時には、回転刃駆動機構５が回転刃４を、回転軸４ａを中心として回転させ、回転刃移動機構６が回転刃４を通過路２０に沿って水平移動させる。押え部駆動機構７は、エアシリンダ、油圧シリンダなどのリニアアクチュエータ（図示せず）に係合されており、押え方向７０に移動可能である。送りコンベア８は、シート状の繊維集合体１２を回転刃４の方向に送り出すために搬送する第１の搬送機構である。払い出しコンベア９は、切断後の繊維集合体１２を後工程に移すために搬送して切断装置１から払い出す第２の搬送機構である。
【００１９】
角押え部である角部押え治具１０は、払い出しコンベア９の搬送面よりも高い位置に設けられ、払い出しコンベア９上に載置されている切断後のシート状の繊維集合体１２の上側角部を押える一対の角部押え面１０ａを有する。角部押え治具１０は、一対の押さえ部材１０ｂ及び１０ｃからなる。押さえ部材１０ｂと押さえ部材１０ｃとは、払い出しコンベア９の搬送路９ｂを挟んで両側に配置されている。押さえ部材１０ｂ及び１０ｃ各々の角部押え面１０ａは、搬送面９ａに対して傾斜し、且つ搬送方向５０に沿って伸びる平面からなる。押さえ部材１０ｃの角部押え面１０ａは、押さえ部材１０ｂの角部押え面１０ａと交差する方向に傾斜している。押え治具駆動機構１１は、コンベア９上に載置されている切断後の繊維集合体１２の角部を押える方向に角部押え治具１０を移動させる。すなわち、押え治具駆動機構１１は、払い出しコンベア９の搬送路９ｂの両側にそれぞれ配置されている押さえ部材１０ｂ及び押さえ部材１０ｃの各々の角部押え面１０ａを、搬送路９ｂの両側から互いに近づける方向に移動させる。これにより、押さえ部材１０ｂ及び押さえ部材１０ｃの各々の角部押え面１０ａが、払い出しコンベア９の搬送面９ａに載置された繊維集合体１２の上側角部に両側から押し当てられる。角部押え面１０ａの、搬送面９ａに対する傾斜角度は３０〜６０度が好ましい。かかる角度であれば、バリすなわち切断時にちぎれて繊維集合体の表面からはみ出た繊維の長さを小さくする効果が大きいことが確かめられた。従来の切断方法では、長さが５ｍｍ〜１５ｍｍ程度のバリが生じていたが、本実施形態の切断装置１によれば、バリの長さが５ｍｍ未満とすることができる。
【００２０】
繊維集合体１２は、真空断熱材の芯材として適した大きさとするために、切断装置１で一度切断された後（以下、第１切断工程と称する）、第１切断工程における切断方向に対して垂直な方向にも切断され得る（以下、第２切断工程と称する）。第１切断工程において切断され、払い出しコンベア９によって払い出された繊維集合体１２は、第１切断工程と同じ切断装置１、又は別に用意されたもう１つの切断装置１の送りコンベア８上に９０度向きを変えて載置される。そして、繊維集合体１２は、第２切断工程において、第１切断工程における切断方向に対して垂直な方向に切断される。図４を参照すると、第１切断工程における切断によって形成された第１切断面１２ａと、第２切断工程における切断によって形成された第２切断面１２ｂとが示されている。図４には、第１切断面１２ａとこれに対向する切断面１２ｃ各々の上側角部から外側に向かって飛び出したバリを角部押え治具１０によって押えるときのバリ抑制装置４０が示されている。なお、切断面１２ｃは、繊維集合体１２が直前の繊維集合体（図示せず）から切り離される際に形成された切断面である。切断面１２ｄは、第２切断面１２ｂに対向する切断面であり、繊維集合体１２が直前の繊維集合体（図示せず）から切り離される際に形成された切断面である。
【００２１】
以下、切断装置１の動作について説明する。先ず、第１切断工程について説明する。長尺の繊維集合体１２が、送りコンベア８によって支持部２の支持平面２ａ上に送り出される。送り出された繊維集合体１２は、図示しないセンサにより検知され、支持部２の支持平面２ａ上の所定の位置にて停止する。繊維集合体１２は、通過路２０を跨いだ状態で支持部２の支持平面２ａ上に載置される。この際、繊維集合体１２の一部が、払い出しコンベア９の搬送面９ａに載置されていても良い。
【００２２】
次に、押え部駆動機構７により表面押え部３を支持部２に向かって降下させ、繊維集合体１２を表面押え部３の表面押え面３ａにより上方から押さえる。押え部駆動機構７の降下動作は、ストッパー若しくはリミッター（図示せず）による位置制御、又はロードセル（図示せず）による荷重制御によって停止する。
【００２３】
押え部駆動機構７は繊維集合体１２に対して、０．０１［ＭＰａ］以上の圧力を加えられる機構であることが望ましい。０．０１［ＭＰａ］以上の圧力であれば、繊維集合体１２の切断時における厚さをより薄くして確実に切断できる。例えば、繊維集合体１２の圧縮前の厚さが３００ｍｍ、目付が１４００ｇ／ｍ２である場合に、０．０１［Ｍｐａ］の圧力で圧縮すれば、繊維集合体１２の厚さは６０ｍｍ以下とすることができる。押え部駆動機構７は繊維集合体１２に対して、０．０２［ＭＰａ］以上の圧力で圧縮することがより望ましい。０．０２［ＭＰａ］以上の圧力であれば、切断時における繊維集合体１２の厚さを十分に薄くできるので、市場に流通している直径の小さい安価な回転刃を回転刃４として用いることができるので、コストを低減できるという効果も奏する。市場に流通している回転刃としては、直径２５０ｍｍ、切断可能な厚さ（刃の幅）９０ｍｍの物が知られている。
【００２４】
また、表面押え面３ａにおける切断箇所近傍の面は、支持平面２ａに平行であるので、繊維集合体１２が支持部２と表面押え部３により挟持される。これにより、切断時における繊維集合体１２と回転刃４との接触による位置ずれを防止することができる。一方、表面押え面３ａにおける通過路２０側の端部３ｄから所定距離Ｄ３以上離れた部分の面は、押え方向７０とは反対方向に傾斜している。これによって、表面押え面３ａによって押えられている部分と押えられていない部分との境界における繊維集合体１２の表面の変形を抑制でき、繊維集合体１２の表面の繊維の切断も防止できる。
【００２５】
繊維集合体１２は通過路２０を跨いで支持平面２ａ上に載置され、表面押え部３によって上方から押さえられた状態である。この状態で、回転刃４を回転刃駆動機構５によって回転させながら、回転刃移動機構６によって通過路２０に沿って移動させる。かかる動作によって繊維集合体１２が切断される。支持部２及び表面押え部３の通過路２０側の端部３ｄから回転刃４までの距離Ｄ２（以下、刃側間距離Ｄ２と称する）は０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲内であることが望ましい。回転刃４は、当該範囲内で、切り始めから切終わりまで一定距離を保ったまま移動する。刃側間距離Ｄ２が０．５ｍｍ未満であると、回転刃を回転させた際に、刃ブレの発生により、回転刃４が支持部２、表面押え部３に接触する可能性がある。また、刃側間距離Ｄ２が１．５ｍｍを超える場合、繊維集合体の切断箇所に生じるバリの長さが長くなる傾向にある。なお、本明細書におけるバリとは、繊維集合体１２の切断面から繊維集合体１２の外側に飛び出している繊維のことをいう。
【００２６】
回転刃４の外周部の周速度すなわち回転速度は、回転刃移動機構６の移動速度よりも速いことが望ましい。このようにすれば、回転刃４による繊維集合体１２の切断がいわゆる押切りになることを防止でき、繊維集合体の糸引きや切断箇所へのバリの発生量を低減することができる。また、回転刃４を、移動方向６０に対して、切り上げる方向８０に回転させることが好ましい。この回転方向とすれば、繊維集合体１２の切り終わり側の底面角部１２ａにおいては底面から上方に向かって回転刃４の先端が動く。これにより、底面角部１２ａで生じるバリは上方に引き上げられながら、繊維集合体１２の切断部側面に絡まるので、底面角部１２ａにはバリが生じない。
【００２７】
繊維集合体１２の切断後、回転刃４は、切断動作開始前の位置に戻される。表面押え部３は、押え部駆動機構７によって上昇し、繊維集合体１２の押さえ付けが解かれる。以上で、第１切断工程が完了する。切断された繊維集合体１２は、払い出しコンベア９によって搬送され、第２切断工程に払い出される。払い出された繊維集合体１２は、第１切断工程と同じ切断装置１、又は別に用意されたもう１つの切断装置１の送りコンベア８上に９０度向きを変えて載置される。繊維集合体１２は、第２切断工程において、第１切断工程における切断方向に対して垂直な方向に切断される。第２切断工程における切断方法は、第１切断工程における切断方法と同様である。
【００２８】
第２切断工程によって切断された繊維集合体１２は、払い出しコンベア９によって搬送される。払い出しコンベア９による搬送動作は、所定位置に設けられた図示しないセンサによって繊維集合体１２が検知されたときに停止する。次に、払い出しコンベア９上に載置されている繊維集合体１２の角部に角部押え治具１０を押し当てる。かかる動作により、上述の回転刃４による切断動作によって繊維集合体１２の切断箇所の上面角部に生じたバリが繊維集合体１２の内部に押し込まれる。これにより、繊維集合体１２の第１切断面１２ａ及びこれに対向する切断面１２ｃ各々の上側角部におけるバリの大きさを小さくできる。また、角部押え治具１０の角部押え面１０ａの搬送方向５０における長さは、繊維集合体１２の搬送方向５０の長さよりも長いことが望ましい。かかる構成によれば、一度の押えつけによって、繊維集合体１２の上側角部全体を押えられる。特に、繊維集合体１２の、切断によってバリが生じ得る２つの切断部分の上側角部を同時に押えられるので効率が良い。バリを繊維集合体１２の内部に押し込むことにより、バリの大きさ、すなわち切断面からの繊維の飛び出し長さを５ｍｍ以下とすることができる。なお、バリ押え前にはバリの大きさは１５ｍｍ程度である。
【００２９】
その後、第２切断面１２ｂ及びこれに対向する切断面１２ｄ各々の上側角部に生じたバリを角部押え治具１０によって同様に押えることもできる。例えば、押さえ部材１０ｂが第２切断面１２ｂの上側角部の上方に位置し、押さえ部材１０ｃが切断面１２ｄの上側角部の上方にそれぞれ位置するように角部押え治具１０を９０度回転させて同様にこれらの上側角部を押えることができる。また、繊維集合体１２を払い出しコンベア９によって搬送し、図示せぬ載置台上に載置した状態で、別に設けられた角部押え治具１０を用いて同様に上側角部を押えることもできる。上記一連の動作を繰り返すことにより、繊維集合体１２の切断及びバリ押えが連続して行われる。
【００３０】
上記したように本実施形態の切断装置１においては、切断前から切断完了までの間、繊維集合体１２を回転刃４の通過路２０の両側において支持部２と表面押え部３とによって挟んで固定する。かかる構成によれば、切断時に繊維集合体１２を支持部２と表面押え部３とによって挟んで固定しているので、切断時における繊維集合体１２の位置ズレを抑制できる。また、切断時における繊維集合体１２の厚さを十分に薄くできるので、繊維集合体１２を確実に切断できる。また、厚さを十分に薄くすることで、市場に流通している直径の小さい安価な回転刃を回転刃４として用いた場合にも確実に切断できるので、コストも低減できる。また、切断時に繊維集合体１２を上方から押さえる表面押え部３の表面押え面３ａの、通過路２０側の端部３ｄから所定距離Ｄ３以上離れた部分の面は、押え方向７０とは反対側の方向に傾斜している。かかる構成によれば、繊維集合体１２の、表面押え部３で押さえられている部分と、押えられていない部分との間に生じる段差が小さくなる。それ故、繊維集合体１２の表面が変形し難く、押え箇所での繊維の切断も生じ難くなる。また、払い出しコンベア９上に載置されている切断後の繊維集合体１２の角部に角部押え治具１０を押し当てるので、回転刃４による切断動作によって繊維集合体１２の切断箇所の上面角部に生じたバリを繊維集合体１２の内部に押し込むことができる。これにより、切断後の繊維集合体１２の角部に生じ得るバリの大きさを小さくすることができる。
【００３１】
このように、本実施形態の切断装置１によれば、長尺の繊維集合体１２を切断して所望サイズの繊維集合体１２を得る工程において、その切断箇所に生じ得るバリの大きさを小さくすることができる。切断装置１によって切断された繊維集合体１２を用いることによって、信頼性の高い真空断熱材用の芯材を得ることができる。上記した例は、１対の角部押え治具１０が備えられた場合の例であるが、１つの角部押え治具１０のみを備えた構成とすることもできる。なお、１対の角部押え治具１０で押さえる場合には、押さえ付け時に繊維集合体１２が払い出しコンベア９上で押さえ付け方向に移動してしまうことを防止できる。
【００３２】
図５は、角押え部として角部押えローラー１３を用いたときのバリ押え工程時の切断装置１の一部の斜視図である。
【００３３】
角部押えローラー１３は、回転軸１３ｄを中心に回転自在であり、払い出しコンベア９の上方に設けられている。角部押えローラー１３は、払い出しコンベア９上に載置されている切断後の繊維集合体１２の上側角部を押える柱状曲面からなる角部押え面１３ａを有する。角部押えローラー１３は、一対のローラー部１３ｂ及び１３ｃを備える。ローラー部１３ｂ及び１３ｃは、払い出しコンベア９の搬送路９ｂを挟んで両側に配置されている。ローラー部１３ｂ及びローラー部１３ｃ各々の回転軸１３ｄは、搬送面９ａに対して傾斜している。ローラー部１３ｃの回転軸１３ｄは、搬送面９ａに対して垂直な仮想平面上においてローラー部１３ｂの回転軸１３ｄと交差する方向に傾斜している。かかる配置によって、払い出しコンベア９によって搬送されている切断後の繊維集合体１２の２つの上側角部を同時に押えることができる。
【００３４】
以下、角押え部として角部押えローラー１３を用いたときの切断装置１の動作について説明する。繊維集合体１２の切断までの動作は上記実施形態と同様であるので説明を省略する。押え治具駆動機構１１は、払い出しコンベア９上に載置されている切断後の繊維集合体１２の上側角部を押える方向に角部押えローラー１３を移動させる。詳細には、押え治具駆動機構１１は、払い出しコンベア９の搬送路９ｂの両側にそれぞれ配置されているローラー部１３ｂ及びローラー部１３ｃの各々を、搬送路９ｂの両側から互いに近づける方向に移動させる。繊維集合体１２は、払い出しコンベア９上を搬送方向５０に沿って移動し続けている。繊維集合体１２の上側角部が角部押えローラー１３の配置位置に達した時点から、押さえ部材１０ｂ及び押さえ部材１０ｃの各々の角部押え面１３ａが繊維集合体１２の上側角部に斜め上方から押し当てられる。角部押えローラー１３は、当該角部への接触によって生じる摩擦によって回転しながら当該角部に生じたバリを繊維集合体１２内に押し込む。
【００３５】
かかる構成によれば、払い出しコンベア９を停止させず、切断された繊維集合体１２を搬送しながらバリを押えることができる。それによって、繊維集合体１２の切断処理時間を短縮することができる。また、角押え部１３をローラー構造とすることで、搬送されている繊維集合体１２の角部のバリが角押え部１３にひっかかることなく、バリを押えることができる。上記した例は、１対の角部押えローラー１３が備えられた場合の例であるが、１つの角部押えローラー１３のみを備えた構成とすることもできる。なお、１対の角部押えローラー１３で押さえる場合には、押さえ付け時に繊維集合体１２が払い出しコンベア９上で押さえ付け方向に移動してしまうことを防止できる。
【００３６】
実施の形態２．
図６は、本実施形態における切断装置１の側面図である。図７は、図６の切断装置１の正面図である。本実施形態の切断装置１は、上部回転刃１４、上部回転刃駆動機構１５、及び上部回転刃移動機構１６を更に備えている。以下、実施の形態１と異なる部分について主に説明する。
【００３７】
上部回転刃１４は、支持部２によって支持され表面押え部３によって押さえられている繊維集合体１２を、通過路２０に沿って移動しながら切断する。切断時には、上部回転刃駆動機構１５が上部回転刃１４を回転させ、上部回転刃移動機構１６が上部回転刃１４を移動させる。
【００３８】
回転刃４の回転面と、上部回転刃１４の回転面とは同一平面上に位置する。回転刃４の回転軸４ａと上部回転刃１４の回転軸１４ａとは、移動方向６０において所定距離Ｄ４だけ離れた位置に設置されている。回転刃４の上端部４ｂの高さ位置は、上部回転刃１４の下端部１４ｂの高さ位置よりも高い。かかる配置によれば、上下両方向からの切断であるが、繊維集合体１２の切断面を単一とし、且つ回転刃４と上部回転刃１４とを接触させずに繊維集合体１２を完全に切断できる。
【００３９】
回転刃４の上端部４ｂの高さ位置、及び上部回転刃１４の下端部１４ｂの高さ位置は、繊維集合体１２を押さえ付けているときの表面押え部３の表面押え面３ａの高さ位置と、支持部２の支持平面２ａの高さ位置との間に位置している。回転刃４は移動方向６０に対して繊維集合体１２を切り上げる方向に回転し、上部回転刃１４は移動方向６０に対して繊維集合体１２を切り下げる方向に回転する。かかる構成によれば、回転刃４及び上部回転刃１４各々の切り込み深さは、押さえ付けられている繊維集合体１２の厚みよりも浅くなる。この切り込み深さで、下側に位置する回転刃４が切り上げる方向に回転し、上側に位置する上部回転刃１４が切り下げる方向に回転するので、繊維集合体１２の切断面近傍の繊維は芯材の内側に向かって押され又は引き寄せられる。それにより、繊維集合体１２の角部の繊維が外側に飛び出すことを防止でき、上側及び下側の角部へのバリの発生を抑制できる。
【００４０】
以下、本実施形態２の切断装置１の動作について説明する。表面押え部３によって繊維集合体１２を押える工程までは実施の形態１と同じである。繊維集合体１２が表面押え部３によって押さえられた状態で、回転刃４を回転刃駆動機構５によって回転させながら、回転刃移動機構６によって通過路２０に沿って移動させる。同時に、上部回転刃１４を上部回転刃駆動機構１５によって回転させながら、上部回転刃移動機構１６によって通過路２０に沿って移動させる。かかる動作によって繊維集合体１２が切断される。切断された繊維集合体１２は、実施の形態１のバリ押え工程を経ずに、払い出しコンベア９によって後工程に搬送される。
【００４１】
上記のように本実施形態の切断装置１は、回転刃４と上部回転刃１４とを備えている。回転刃４及び上部回転刃１４各々の切り込み深さを圧縮後の繊維集合体１２の厚さよりも浅くし、且つ回転刃４の回転方向を切り上げ方向とし上部回転刃１４の回転方向を切り下げ方向としている。これにより、繊維集合体１２の側面近傍の繊維が内側に寄せられるので、繊維集合体１２の切断箇所の上面側及び底面側へのバリの発生を抑制できる。上面側にバリが生じないので、実施の形態１のバリ押え工程を設ける必要がなくなる。それ故、切断に要する時間を短縮して、バリのない繊維集合体１２を得ることができる。
【００４２】
実施の形態３．
図８は、本実施形態の断熱箱３０の断面図である。以下、断熱箱３０が冷蔵庫である場合について説明する。冷蔵庫３０は、外箱３１と、外箱３１の内部に配置された内箱３２と、外箱３１と内箱３２との間に配置された真空断熱材１８及びポリウレタンフォーム３３と、内箱３２内に冷熱を供給する冷凍ユニット（図示せず）とを備える。外箱３１及び内箱３２の各々には開口部（図示せず）が形成されており、この開口部を開閉自在な開閉扉（図示せず）が設けられている。
【００４３】
真空断熱材１８は、実施の形態１又は２の切断装置１によって切断された繊維集合体からなる芯材１８ａを、ガスバリア層を有するプラスチックラミネートフィルムなどの外包材１８ｂで包み、内部の真空度が数パスカル以下に保たれて構成されている。冷蔵庫３０にいて真空断熱材１８が設けられる位置は、外箱３１と内箱３２との間に形成される隙間の全範囲であっても良く、当該隙間の一部であっても良い。また、真空断熱材１８は開閉扉の内部に配置されても良い。
【００４４】
芯材１８ａにはバリが生じていないので、芯材１８を外包材１８ｂで包む際にシール部１８ｃにバリが噛み込まず、真空断熱材１８の真空度の悪化を防止できる。また、所望の真空度に保たれた真空断熱材１８を冷蔵庫３０に適用することにより、冷蔵庫３０の保冷能力を維持でき、省電力化にも寄与する。また、冷蔵庫３０は、使用済みとなった場合、家電リサイクル法に基づき、各地のリサイクルセンターで解体され、リサイクルされる。この際、従来のように冷蔵庫の真空断熱材の芯材が無機粉末である場合は、破砕処理を行う際、粉末が飛散して、箱体のまま破砕処理を行うことはできず、冷蔵庫箱体から真空断熱材を取り外すに際して非常に手間がかかる。これに対して、本発明に係る冷蔵庫３０は、繊維集合体１２によって形成された芯材１８ａが配設された真空断熱材１８を有するため、真空断熱材１８を取り外すことなく破砕処理を行うことができ、リサイクル性が良いという利点もある。
【００４５】
上記の説明では、断熱箱３０が冷蔵庫である場合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、断熱箱３０は、保温庫、車両空調機、給油器などの冷熱機器あるいは温熱機器、さらには所定の形状を具備する箱に替えて、変形自在な外袋および内袋を具備する断熱袋（断熱容器）であってもよい。これらの場合に、断熱箱では、温度調整手段を設けて、内箱の内部の温度を調整するようにしてもよい。
【００４６】
上記実施形態１及び２の支持部２は、２つの支持板２ｂ及び２ｃからなる例であるが、これに限られない。例えば、支持部２が、幅が間隔Ｄ１であり且つ回転刃４が繊維集合体１２の切断のために移動する距離以上の長さのスリットを有する構造であっても良い。かかる構成の場合、上記実施形態における効果の他、２つの支持板２ｂ及び２ｃの昇降タイミングや昇降距離を合わせる必要が無くなるという効果も奏する。また、支持部２は、板ではなく台であっても良い。この場合にも同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００４７】
１  切断装置
２  支持部
３  表面押え部
４  回転刃
５  回転刃駆動機構
６  回転刃移動機構
７  押え部駆動機構
８  送りコンベア
９  払い出しコンベア
１０  角部押え治具
１１  角部押え治具駆動機構
１２  繊維集合体
１３  角部押えローラー
１４  上部回転刃
１５  上部回転刃駆動機構
１６  上部回転刃移動機構
１７  刃側間距離
１８  真空断熱材
３０  冷蔵庫
３１  外箱
３２  内箱
３３  ウレタン
３４  断熱壁
４０  バリ抑制装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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