DE60207300T2 - Verfahren zur herstellung eines aerogelhaltigen isolationsgegenstandes - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines aerogelhaltigen isolationsgegenstandes Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationskörpers.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Isolationskörper werden in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt, um eine Isolierschicht bereit zu stellen. Beispielsweise werden Isolationskörper, typischer Weise in Form von Paneelen, in Kühlanlagen eingesetzt, um die notwendige Isolierung zwischen dem kalten Inneren und dem warmen Äußeren bereit zu stellen. Isolationskörper werden auf vielfältige Weise gebildet, obwohl sie üblicherweise durch das Füllen von Paneelen und anderen Hohlräumen mit isolierenden Materialien gebildet werden, wie isolierenden Fasern und Pulvern. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist jedoch oft mühsam und führt nicht zu einem Isolierkörper mit optimalen Wärmeleitfähigkeitseigenschaften.
  • Das Füllen von Behältern mit Isoliermaterialien erfordert insbesondere üblicherweise die manuelle Handhabung der Isoliermaterialien. Die Nachteile der Handhabung solcher Isoliermaterialien umfassen potenzielle gesundheitliche Gefahren und sind für den Verbraucher umständlich.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationskörpers bereit, das die Handhabung des Isoliermaterials auf ein Mindestmaß beschränkt und die Wärmeleitfähigkeitseigenschaften des erhaltenen Isolationskörpers maximiert. Diese und andere Vorteile der Erfindung sowie zusätzliche erfindungsgemäße Merkmale werden aus der hier vorgelegten Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
  • Kurze Zusammenfassung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Isolationskörpers umfasst das Bereitstellen eines versiegelten ersten Behälters der Aerogelpartikel unter einem ersten Luftdruck, der geringer ist als Atmosphärendruck. Das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem ersten Luftdruck ist geringer als das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel unter einem zweiten Luftdruck, der größer ist als der erste Luftdruck. Der versiegelte erste Behälter wird dann in einen zweiten Behälter gegeben und der versiegelte erste Behälter wird gebrochen um den Luftdruck zwischen dem ersten und zweiten Behälter bei dem zweiten Luftdruck auszugleichen und das Volumen der Aerogelpartikel zu erhöhen, wodurch der Isolationskörper gebildet wird.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Isolationskörpers bereit. Das Verfahren zur Herstellung des Isolationskörpers umfasst das Bereitstellen eines versiegelten ersten Behälters und eines zweiten Behälters. Der versiegelte erste Behälter umfasst Aerogelpartikel unter einem ersten Luftdruck, der geringer ist als Atmosphärendruck. Das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem ersten Luftdruck ist geringer als das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel unter einem zweiten Luftdruck, welcher größer ist als der erste Luftdruck. Der versiegelte erste Behälter wird dann in den zweiten Behälter gegeben, der unter einem zweiten Luftdruck steht, der größer ist als der Luftdruck, der im versiegelten ersten Behälter vorliegt. Beim Brechen des versiegelten ersten Behälters gleichen sich der Luftdruck zwischen dem ersten und zweiten Behälter dem zweiten Luftdruck an. Das Volumen der Aerogelpartikel nimmt demgemäß zu, um den zweiten Behälter auszufüllen, wodurch der Isolationskörper gebildet wird.
  • Die ersten und zweiten Behälter können beliebige geeignete Behälter sein. Insbesondere muss der erste Behälter in der Lage sein, Aerogelpartikel unter einem Luftdruck zu enthalten, der geringer ist als Atmosphärendruck. Darüber hinaus muss der erste Behälter gebrochen werden können, um dem Volumen der Aerogelpartikel ein Expandieren zu ermöglichen, wenn sie dem höheren, ausgeglichenen Luftdruck zwischen den ersten und zweiten Behältern ausgesetzt werden. Der zweite Behälter ist größer als der erste Behälter, so dass der erste Behälter in den zweiten Behälter gegeben werden kann. Obwohl der zweite Behälter nicht versiegelt sein muss, ist der zweite Behälter wünschenswerterweise versiegelbar, um die Aerogelpartikel in dem zweiten Behälter beim Brechen des versiegelten ersten Behälters zurück zu halten und die Expansion des Volumens der Aerogelpartikel, wenn sie dem höheren ausgeglichenen Luftdruck zwischen den ersten und zweiten Behälter ausgesetzt werden, zurück zu halten. Die ersten und zweiten Behälter können aus beliebigem(n) geeigneten Materialien) gebildet sein und können starr oder flexibel sein. Es ist besonders erwünscht, dass der erste Behälter im Wesentlichen besteht aus, vorzugsweise besteht aus einer Folie, z.B. einer Polyester- oder Schrumpffolie, d.h. aus etwas relativ Dünnem, sodass es mittels Punktion oder Wärmeexposition auf einfache Weise gebrochen werden kann. Es ist gleichfalls erwünscht, dass der zweite Behälter eine Folie umfasst, vorzugsweise aus einer Folie besteht, die relativ dicker ist oder aus einem Material ist, das nicht bricht, wenn es dem selben Wärmegrad ausgesetzt wird, der das Brechen des ersten Behälters verursacht und vorzugsweise durch die selbe Wärme versiegelt wird.
  • Das Aerogel kann jedes beliebige geeignete Aerogel sein. Mit "Gel" wird ein kohärentes, starres, durchgehend dreidimensionales Netzwerk kolloidaler Partikel bezeichnet. Gele werden durch die Aggregation kolloidaler Partikel (üblicherweise unter sauren Bedingungen, wenn keine neutralisierenden Salze vorliegen) unter Bildung einer dreidimensionalen Gelmikrostruktur hergestellt. Wenn ein Gel durch Mittel getrocknet wird (d.h. wenn die Flüssigkeit aus den Poren entfernt wird) bei denen die kohärente Gelmikrostruktur bewahrt wird, wie beispielsweise durch superkritisches Trocknen, wird ein Gel niedriger Dichte oder ein "Aerogel" gebildet. Ein geeignetes Verfahren für die Herstellung eines Aerogels ist im US-Patent 3,122,520 beschrieben. Das Aerogel ist vorzugsweise ein Metalloxidaerogel, insbesondere ein Silikaaerogel.
  • Aerogelpartikel weisen in hohem Maße erwünschte Eigenschaften auf wie beispielsweise optische Transparenz, extrem niedrige Dichte und eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Demgemäß werden Aerogelpartikel in vorteilhafter Weise als Isoliermaterial verwendet. Die Aerogelpartikel können jeden geeigneten Durchmesser aufweisen. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser von im Wesentlichen sämtlichen Aerogelpartikeln etwa 0,5 mm oder mehr (z.B. etwa 1 mm oder mehr). Bevorzugter beträgt der Durchmesser von im wesentlichen sämtlichen Aerogelpartikeln etwa 5 mm oder weniger (z.B. 0,5 oder 1 mm bis etwa 5 mm). Die Aerogelpartikel können jede geeignete Dichte aufweisen, vorzugsweise etwa 0,05 g/cm3 bis etwa 0,15 g/cm3. Die Aerogelpartikel können auch jede geeignete Oberfläche aufweisen, vorzugsweise mindestens etwa 200 m2/g. Die hier beschriebene Oberfläche wird berechnet auf der Basis der Menge an Stickstoff, der bei fünf verschiedenen relativen Drücken über den Bereich 0,5 bis 0,25 atm gemäß dem Brunauer-Emmett-Teller (BET) Modell adsorbiert wird, das in Gregg, S. J., und Sing, K. S. W., "Adsorption, Surface Area and Porosity," S. 285, Academic Press, New York (1991) beschrieben ist.
  • Die Aerogelpartikel in dem versiegelten ersten Behälter stehen unter einem ersten Luftdruck, der geringer ist als Atmosphärendruck, der im Allgemeinen als etwa 100 kPa angesehen werden kann (der jedoch je nach der Höhe, bei dem der versiegelte erste Behälter, der die Aerogelpartikel umfasst, hergestellt wird, variiert). Der Luftdruck in dem ersten Behälter, d.h. der erste Luftdruck, kann auf beliebige geeignete Weise erhalten werden, z.B. indem zumindest ein partielles Vakuum in dem ersten Behälter aufgebaut wird, wobei das Vakuum unter Einsatz einer herkömmlichen Vorrichtung erzeugt werden kann. Der Luftdruck in dem ersten Behälter beträgt wünschenswerterweise etwa 50 kPa oder weniger (z.B. etwa 10 bis 50 kPa), vorzugsweise etwa 20 kPa oder weniger (z.B. etwa 1 bis 20 kPa), und noch bevorzugter etwa 10 kPa oder weniger (z.B. etwa 1 kPa oder weniger oder sogar etwa 0,1 kPa oder weniger).
  • Der Luftdruck in dem zweiten Behälter, d.h. der zweite Luftdruck, kann auf beliebige geeignete Weise erhalten werden. Vorzugsweise ist der Luftdruck in dem zweiten Behälter Atmosphärendruck (z.B. etwa 100 kPa), obwohl der Luftdruck in dem zweiten Behälter von Atmosphärendruck verschieden sein kann, d.h. niedriger oder höher als Atmosphärendruck sein kann.
  • Das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel in dem versiegelten ersten Behälter bei dem ersten Luftdruck ist geringer als das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel unter einem zweiten Luftdruck, der größer ist als der erste Luftdruck. Der Begriff "uneingeschränkt" bedeutet, die Wirkung jeglicher Einschränkung durch den Behälter auszuschließen, sodass das Volumen der Aerogelpartikel als auf der Wirkung des Luftdrucks alleine beruhend angesehen wird. Die Aerogelpartikel in dem ersten Behälter weisen üblicherweise ein uneingeschränktes Volumen auf, das geringer ist als das uneingeschränkte Volumen bei im Wesentlichen Atmosphärendruck, der üblicherweise der zweite Luftdruck ist, dem die Aerogelpartikel in dem Endprodukt des Isolationskörpers ausgesetzt werden.
  • Das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck kann geringer sein, größer sein oder im Wesentlichen dasselbe sein, wie das Volumen des zweiten Behälters. Mit anderen Worten, die Aerogelpartikel können den zweiten Behälter ungenügend füllen, überfüllen oder lediglich füllen. Es ist bevorzugt, dass die Aerogelpartikel den zweiten Behälter lediglich füllen oder überfüllen, sodass das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck im Wesentlichen das gleiche ist oder bevorzugter, größer ist als das Volumen des zweiten Behälters. Das Überfüllen des zweiten Behälters mit den Aerogelpartikeln ist aufgrund der Verbesserung der isolierenden Eigenschaften des erhaltenen Isolationskörpers bevorzugt. Das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck ist daher vorzugsweise 10% oder mehr (z.B. etwa 10 bis 30%) größer als das Volumen des ersten Behälters. Ein solches Überfüllen des zweiten Behälters kann erreicht werden, indem sicher gestellt wird, dass das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck größer ist als das Volumen des zweiten Behälters und dann sicher gestellt wird, dass das tatsächliche Volumen der Aerogelpartikel bei dem ersten Luftdruck durch eine Reduktion des Luftdrucks in dem ersten Behälter und gegebenenfalls Einschränken des Volumens der Aerogelpartikel (z.B. durch den ersten Behälter selbst) klein genug gemacht werden kann, sodass der versiegelte erste Behälter, der die Aerogelpartikel umfasst, in den zweiten Behälter passt. Das Brechen des versiegelten ersten Behälters und der Kontakt der darin enthaltenen Aerogelpartikel mit dem zweiten Luftdruck bewirkt eine Expansion der Aerogelpartikel und ein Ausfüllen, (wünschenswerterweise Überfüllen) des zweiten Behälters auf sein Höchstvolumen.
  • Der zweite Behälter braucht nicht versiegelt werden, wird jedoch zweckmäßigerweise versiegelt, um den Isolationskörper zu bilden. In dieser Hinsicht kann der zweite Behälter vor, nach oder während des Brechens des versiegelten ersten Behälters versiegelt werden. Da es erwünscht ist, den zweiten Behälter mit den Aerogelpartikeln zu überfüllen, wird der zweite Behälter vorteilhafterweise vor oder während des Brechens des versiegelten ersten Behälters versiegelt.
  • Das Brechen des versiegelten ersten Behälters kann auf jede geeignete Weise erreicht werden. Geeignete Techniken zum Brechen des versiegelten ersten Behälters schließen das Punktieren des versiegelten ersten Behälters mit einer realen Vorrichtung und Erhitzen des versiegelten ersten Behälters mit ein. Das Erhitzen des versiegelten ersten Behälters zum Verursachen eines Bruchs ist bevorzugt, da ein solches Erhitzen stattfinden kann, während der versiegelte erste Behälter in einem versiegelten zweiten Behälter vorliegt (d.h., einem zweiten Behälter, der versiegelt wird, bevor der versiegelte erste Behälter bricht). Die Einwirkung von Wärme auf den versiegelten ersten Behälter um einen Bruch dieses Behälters zu verursachen kann mittels beliebiger geeigneter Technik, z.B. Schall- oder Mikrowellenenergie, durchgeführt werden. Tatsächlich kann der zweite Behälter auf die gleiche Weise versiegelt werden, auf welche der versiegelte erste Behälter gebrochen wird. Wenn der zweite Behälter einer Wärmeversiegelung zugänglich ist, kann daher beispielsweise die Wärme, die zum Versiegeln des zweiten Behälters verwendet wird, zum Brechen des versiegelten ersten Behälters verwendet werden, und zwar vorzugsweise in dem selben Verfahrensschritt.
  • Die ersten und zweiten Behälter können zusätzlich zu den Aerogelpartikeln andere Dinge umfassen. Beispielsweise können die ersten und/oder zweiten Behälter wärmereflektierende Schichten enthalten, um die isolierenden Eigenschaften des erhaltenen Isolationskörpers bei bestimmten Anwendungen zu verbessern. Gleichfalls können die ersten und/oder zweiten Behälter opake Materialien wie Ruß enthalten, um die isolierenden Eigenschaften des erhaltenen Isolationskörpers in bestimmten Anwendungen zu verbessern.
  • Der erfindungsgemäße Isolationskörper kann beliebige geeignete Eigenschaften aufweisen, z.B. Wärmeleitfähigkeit, Lichtdurchlässigkeit und Handhabungseigenschaften. Beispielsweise weist der Isolationskörper vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit bei 2,5°C und/oder 12,5°C von etwa 20 mw/mk oder weniger auf (z.B. etwa 19 mw/mk oder weniger oder sogar etwa 18 mw/mk oder weniger). Der Isolationskörper weist wünschenswerterweise auch eine Lichttransmission/cm Dicke des Isolationskörpers von etwa 50% oder mehr auf (z.B. etwa 70% oder mehr, oder sogar etwa 80% oder mehr). Andere erwünschte Eigenschaften von Isolationskörpern sind dem Durchschnittsfachmann bekannt und der erfindungsgemäße Isolationskörper kann so maßgeschneidert werden, dass er solche wünschenswerte Eigenschaften besitzt, die zu besonderen Endanwendungen des Isolationskörpers passen.
  • Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen, jedoch in keiner Weise als ihren Umfang einschränkend angesehen werden.
  • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von vermindertem Luftdruck auf das uneingeschränkte Volumen von Aerogelpartikeln.
  • Das Volumen einer Probe von Aerogelpartikeln (insbesondere Silicaaerogelpartikeln) wurde bei Atmosphärendruck gemessen. Dieselbe Probe von Aerogelpartikeln wurde dann verschiedenen reduzierten Luftdrücken ausgesetzt, indem die Aerogelpartikel in einem versiegelten (d.h. luftdichten) Behälter gegeben wurden und an dem Behälter ein zunehmendes Vakuum angelegt wurde. Das Volumen der Aerogelpartikel wurde bei diesen verschiedenen reduzierten Drücken gemessen und mit dem Volumen der Aerogelpartikel bei Atmosphärendruck verglichen. Die prozentuale Verminderung des gemessenen Volumens der Aerogelpartikel bei diesen verschiedenen reduzierten Drücken wurde berechnet und die erhaltenen Daten sind in der folgenden Tabelle angegeben.
  • Tabelle 1: Prozentuale Reduktion des Volumens als Ergebnis des Drucks
    Figure 00070001
  • Wie die in Tabelle 1 angegebenen Daten zeigen wurde das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel signifikant vermindert, wenn der Luftdruck auf die Aerogelpartikel von Atmosphärendruck vermindert wurde. Insbesondere nahm das Volumen der Aerogelpartikel um bis zu 37% des Volumens (Volumen = 0,63 × ursprüngliches Volumen bei Atmosphärendruck) ab (d.h. die Aerogelpartikel kontrahierten), wenn der auf die Aerogelpartikel ausgeübte Luftdruck von Atmosphärendruck (in diesem Falle etwa 99 kPa) auf etwa 20 kPa und weniger vermindert wurde. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass wenn die unterschiedlichen reduzierten Luftdrücke nach und nach zurück zu Atmosphärendruck erhöht wurden, die Aerogelpartikel zu ihrem ursprünglichen Volumen bei Atmosphärendruck zurückkehrten.
  • Dieses Beispiel zeigt daher, dass das Volumen von Aerogelpartikeln vermindert werden kann, indem sie vermindertem Luftdruck ausgesetzt werden. Darüber hinaus ist diese Verminderung des Aerogelpartikelvolumens bei einer Zunahme des Luftdrucks reversibel.
  • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel zeigt die Wirkung einer Aerogelpackung auf die Isolationseigenschaften der Aerogelpartikel in einem Isolationskörper.
  • Ein Behälter wurde mit Aerogelpartikeln (insbesondere Silicaaerogelpartikeln) gefüllt, und zwar so, dass das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel das gleiche war wie das Volumen des Behälters (d.h. die Aerogelpartikel überfüllten den Behälter nicht so, dass der Behälter das Volumen der Aerogelpartikel einschränkte. Ein Isolationskörper wurde dadurch hergestellt, dass die scheinbare Wärmeleitfähigkeit des Isolationskörpers bei 2,5°C und bei 12,5°C gemessen wurde. Der Behälter wurde dann in unterschiedlichem Ausmaß mit Aerogelpartikeln überfüllt und die scheinbare Wärmeleitfähigkeit eines jeden der erhaltenen Isolationskörper wurde bei 2,5°C und bei 12,5°C gemessen. Die Ergebnisse dieser Messungen sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.
  • Tabelle 2: Wirkung der Aerogelpackung auf die Wärmeleitfähigkeit des Körpers
    Figure 00080001
  • Wie durch die in Tabelle 2 angegebenen Daten gezeigt wird, kann der Behälter mit Aerogelpartikeln überfüllt werden, um eine optimale Wärmeleitfähigkeit zu erhalten. Insbesondere wenn das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel etwa 10% oder mehr beträgt, insbesondere etwa 10 bis 30%, des Volumens des Behälters, erreicht der erhaltene Isolationskörper eine optimale Wärmeleitfähigkeit sowohl bei 2,5°C als auch 12,5°C.
  • Dieses Beispiel zeigt, dass Aerogelpartikel ein hervorragendes Isolationsmaterial bereitstellen. Darüber hinaus zeigt dieses Beispiel, dass das uneingeschränkte Volumen von Aerogelpartikeln relativ zum Volumen des Behälters, der die Aerogelpartikel umfasst, so eingestellt werden kann, dass optimale Isolationseigenschaften für den erhaltenen Isolationskörper bereitgestellt werden.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Isolationskörpers, umfassend: (a) Bereitstellen eines versiegelten ersten Behälters, der Aerogelpartikel umfasst, unter einem ersten Luftdruck, der geringer ist als Atmosphärendruck, wobei das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem ersten Luftdruck geringer ist als das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel unter einem zweiten Luftdruck, welcher größer ist als der erste Luftdruck, (b) Plazieren des versiegelten ersten Behälters in einem zweiten Behälter, (c) Brechen des versiegelten ersten Behälters um den Luftdruck zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter bei dem zweiten Luftdruck auszugleichen und das Volumen der Aerogelpartikel zu erhöhen, wodurch der Isolationskörper gebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Luftdruck geringer ist als Atmosphärendruck.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Luftdruck Atmosphärendruck ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck im Wesentlichen das Gleiche ist wie das Volumen des zweiten Behälters.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck größer ist als das Volumen des zweiten Behälters.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel des zweiten Luftdrucks etwa 10% oder mehr größer ist als das Volumen des zweiten Behälters.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Wesentlichen sämtliche Aerogelpartikel einen Durchmesser von etwa 0,5 mm oder mehr aufweisen.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei im Wesentlichen sämtliche Aerogelpartikel einen Durchmesser von etwa 5 mm oder weniger aufweisen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Aerogelpartikel Silica-Aerogelpartikel sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Isolationskörper eine Lichttransmission/cm Dicke von etwa 80% oder mehr aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren darüber hinaus das Versiegeln des zweiten Behälters nach Brechen des versiegelten ersten Behälters umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren darüber hinaus das Versiegeln des zweiten Behälters umfasst, bevor oder während der versiegelte erste Behälter gebrochen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der versiegelte erste Behälter durch Erhitzen des versiegelten ersten Behälters gebrochen wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das uneingeschränkte Volumen der Aerogelpartikel bei dem zweiten Luftdruck größer ist als das Volumen des zweiten Behälters, der zweite Luftdruck Atmosphärendruck ist und die Aerogelpartikel Silica-Aerogelpartikel mit einem Durchmesser von etwa 0,5 bis etwa 5 mm sind.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2813338B1 (de) * 2003-06-24 2016-08-17 Aspen Aerogels Inc. Verfahren zur Herstellung von Gelfolien
US7621299B2 (en) * 2003-10-03 2009-11-24 Cabot Corporation Method and apparatus for filling a vessel with particulate matter
US20060035054A1 (en) * 2004-01-05 2006-02-16 Aspen Aerogels, Inc. High performance vacuum-sealed insulations
WO2007001354A2 (en) * 2004-09-01 2007-01-04 Aspen Aerogels, Inc. High performance vacuum-sealed insulations
US20060272727A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-07 Dinon John L Insulated pipe and method for preparing same
US7618608B1 (en) 2005-12-13 2009-11-17 Keller Companies, Inc. Aerogel and method of manufacturing same
US7562534B2 (en) * 2006-03-23 2009-07-21 Praxair Technology, Inc. Cryogenic aerogel insulation system
GB2438210B (en) * 2006-05-18 2011-02-16 Corus Uk Ltd Insulation of pipe-in-pipe systems
US7750056B1 (en) 2006-10-03 2010-07-06 Sami Daoud Low-density, high r-value translucent nanocrystallites
WO2008115812A2 (en) * 2007-03-16 2008-09-25 Cabot Corporation Aerogel particles and methods of making same
JP5431972B2 (ja) * 2007-03-23 2014-03-05 バードエアー，インコーポレイティド 建築用膜構造体およびその製造方法
WO2008144634A2 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Cabot Corporation Filling fenestration units
US7794805B2 (en) * 2007-06-29 2010-09-14 Schlumberger Technology Corporation Thermal insulation barriers
EP2176488B1 (de) * 2007-08-07 2018-11-21 Hunter Douglas Inc. Herstellverfahren einer lichtdurchlässige isolierte glasscheibe
DE102008056987A1 (de) * 2008-11-12 2010-05-20 Rwe Power Ag Isolierkassette
US20100146992A1 (en) * 2008-12-10 2010-06-17 Miller Thomas M Insulation for storage or transport of cryogenic fluids
US7930892B1 (en) 2010-02-26 2011-04-26 Whirlpool Corporation Refrigerator with continuous vacuum insulation
US8899000B2 (en) 2010-07-09 2014-12-02 Birdair, Inc. Architectural membrane and method of making same
US10093437B2 (en) 2015-05-20 2018-10-09 David Charles LODA High performance insulation packaging and disbursement system
KR102502160B1 (ko) 2015-08-03 2023-02-21 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102466469B1 (ko) 2015-08-03 2022-11-11 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102497139B1 (ko) 2015-08-03 2023-02-07 엘지전자 주식회사 진공단열체
KR102529852B1 (ko) 2015-08-03 2023-05-08 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102447245B1 (ko) 2015-08-03 2022-09-27 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102442973B1 (ko) 2015-08-03 2022-09-14 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR20170016188A (ko) 2015-08-03 2017-02-13 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102456642B1 (ko) 2015-08-03 2022-10-19 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102525551B1 (ko) 2015-08-03 2023-04-25 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102529853B1 (ko) 2015-08-03 2023-05-08 엘지전자 주식회사 진공단열체, 진공단열체의 제조방법, 다공성물질패키지, 및 냉장고
KR102525550B1 (ko) 2015-08-03 2023-04-25 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
US10907887B2 (en) 2015-08-03 2021-02-02 Lg Electronics Inc. Vacuum adiabatic body and refrigerator
KR102498210B1 (ko) 2015-08-03 2023-02-09 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
KR102466470B1 (ko) 2015-08-04 2022-11-11 엘지전자 주식회사 진공단열체 및 냉장고
JP2018178372A (ja) * 2017-04-03 2018-11-15 株式会社竹中工務店 エアロゲルを利用した透光部材
US11047517B2 (en) 2018-10-31 2021-06-29 Praxair Technology, Inc. Modular vacuum insulated piping

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US95256A (en) * 1869-09-28 F n o r m a lv ill i n
US3122520A (en) 1959-10-05 1964-02-25 Dow Corning Method of making silicone rubber fillers
GB1350661A (en) * 1970-06-10 1974-04-18 Micropore International Ltd Thermal insulating materials
US3869334A (en) * 1971-06-10 1975-03-04 Micropore Insulation Limited Insulating materials
JPS5728837B2 (de) 1973-10-09 1982-06-18
US4581804A (en) 1975-09-12 1986-04-15 Ameron, Inc. Method for making insulated pipe
US4273161A (en) 1974-10-09 1981-06-16 Ameron, Inc. Insulated plastic pipe product and method
FR2360536A1 (fr) 1976-08-05 1978-03-03 Air Liquide Materiau isolant a faible conductibilite thermique constitue d'une structure granulaire compactee
US4251252A (en) 1978-06-23 1981-02-17 Aladdin Industries, Incorporated Method for making vacuum insulated container
JPS55150217A (en) 1979-05-11 1980-11-22 Fuji Electric Co Ltd Method of insulating coil
DE2928695C2 (de) * 1979-07-16 1984-05-30 Grünzweig + Hartmann und Glasfaser AG, 6700 Ludwigshafen Wärmeisolierkörper sowie Verfahren zu seiner Herstellung
JPH02130111A (ja) 1988-11-10 1990-05-18 Kubota Ltd 真空断熱容器の成形方法
US5091233A (en) 1989-12-18 1992-02-25 Whirlpool Corporation Getter structure for vacuum insulation panels
US5252408A (en) 1990-09-24 1993-10-12 Aladdin Industries, Inc. Vacuum insulated panel and method of forming a vacuum insulated panel
US5500305A (en) 1990-09-24 1996-03-19 Aladdin Industries, Inc. Vacuum insulated panel and method of making a vacuum insulated panel
US5376424A (en) 1991-10-02 1994-12-27 Fujimori Kogyo Co., Ltd. Vacuum thermal insulating panel and method for preparing same
US5273801A (en) 1991-12-31 1993-12-28 Whirlpool Corporation Thermoformed vacuum insulation container
JPH07269779A (ja) 1994-03-28 1995-10-20 Toshiba Corp 断熱筐体及び真空断熱パネルの製造方法
US5527411A (en) 1995-03-31 1996-06-18 Owens-Corning Fiberglas Technology, Inc. Insulating modular panels incorporating vacuum insulation panels and methods for manufacturing
WO1997010187A1 (de) 1995-09-11 1997-03-20 Hoechst Research & Technology Aerogel- und klebstoffhaltiges verbundmaterial, verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung
DE19624066A1 (de) 1996-06-17 1997-12-18 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung von organisch modifizierten Aerogelen
KR0161824B1 (ko) 1996-07-05 1999-01-15 김광호 진공단열패널의 제조장치 및 그 제조방법
JPH10146910A (ja) 1996-11-20 1998-06-02 C I Kasei Co Ltd エアロゲル断熱パネル
JPH10209040A (ja) 1996-11-25 1998-08-07 Nikon Corp 露光装置
US5928723A (en) 1997-04-09 1999-07-27 Cabot Corporation Progress for producing surface modified metal oxide compositions
JP3935556B2 (ja) 1997-05-20 2007-06-27 大日本印刷株式会社 断熱材及びその製造方法
JP3149817B2 (ja) 1997-05-30 2001-03-26 日本電気株式会社 半導体装置およびその製造方法
US6148519A (en) 1998-09-18 2000-11-21 Donaldson Company, Inc. Apparatus for installing a packing material in a muffler assembly; and methods thereof
US6132837A (en) * 1998-09-30 2000-10-17 Cabot Corporation Vacuum insulation panel and method of preparing the same
JP3921580B2 (ja) 1998-10-26 2007-05-30 三菱電機株式会社 断熱箱体の製造方法
JP2000160721A (ja) * 1998-11-26 2000-06-13 Matsushita Electric Works Ltd シリカエアロゲルパネルの製造方法
US20020114937A1 (en) * 2000-04-06 2002-08-22 Albert Donald F. Insulated barriers and methods for producing same

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Publication number Publication date
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