【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、断熱を必要とするもの、例えば冷蔵庫、保温保冷容器、自動販売機、電気湯沸かし器、車両、又は住宅等の断熱材として使用可能な真空断熱材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化防止の観点から省エネルギーが強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。特に、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等の保温保冷機器では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。
【０００３】
一般的な断熱材として、グラスウールなどの繊維材やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性を向上するためには断熱材の厚さを増す必要があり、断熱材を充填できる空間に制限があって省スペースや空間の有効利用が必要な場合には適用することができない。
【０００４】
そこで、高性能な断熱材として真空断熱材が使用されるようになってきた。これは、スペーサの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材中に挿入し内部を減圧して封止した断熱材である。
【０００５】
真空断熱材の一例としては、プラスチック層と金属層の多重層フィルム袋内にガラス繊維からなる成形体を納入し、内部を真空排気したものがある（例えば、特許文献１参照。）。成形体を構成するガラス繊維の個々の繊維は、フェノール型、シリコーン型等のバインダーにより然るべく合着状態に互いに保持されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭６３−１８７０８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
芯材のバインダーとしてフェノール樹脂を用いると、フェノールとホルマリンを使用するため、環境や人体への影響が懸念されるという問題がある。
【０００８】
更に、真空断熱材として外被材の中で減圧して使用した際、フェノール樹脂に用いられるホルマリンや、尿素水、アンモニア水等の添加剤から種々のガスが発生し、真空断熱材の初期断熱性能及び経時断熱性能が悪化するという問題があった。
【０００９】
また、シリコーン型のバインダーではバインダーを固化させるための焼成温度が高くなり、芯材を製造するためのエネルギーが多量に必要になり、環境負荷が大きくなるという問題があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、芯材と、前記芯材を覆い内部を減圧した外被材とからなり、前記芯材がバインダーを用いて成形されたボード状の成形体で、前記バインダーの主成分が炭水化物系の天然物バインダーであることを特徴とする真空断熱材である。
【００１１】
天然物バインダーを用いているため、例えば芯材にバインダーを噴霧等により塗布する際にバインダーが飛散したとしても、環境および人体への影響度が少なく、安全性が高い。
【００１２】
また、炭水化物系の天然物バインダーから発生するガスの大部分は水分と二酸化炭素である。したがって、バインダーからの発生ガスに対し、一般的なガス吸着剤で対応可能であり、初期断熱性能及び経時断熱性能共に優れた真空断熱材を得ることができる。
【００１３】
更に、シリコーン型等のバインダーに比べて焼成温度が低く、環境負荷を小さくすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、天然物バインダーがデンプンであることを特徴とする真空断熱材である。デンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、コメ、小麦等の食用の植物から抽出することができるものであり、環境的、人体的にもより影響が少ないとともに、安価で容易に入手することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、天然物バインダーが、水溶性であるか、または水に均一分散する、もしくは水中でのり状になることを特徴とする真空断熱材である。
【００１６】
水にバインダーを溶解したもの、あるいは均一に分散させる、あるいは水中でのり状としたものを芯材に塗布し、その後水を蒸発させることにより、ボード表層および内層にバインダーが分散し、ボード剛性が向上し、強度的にも優れた芯材を得ることができる。
【００１７】
更に、溶媒が水であることにより環境に悪影響を及ぼすことがない。
【００１８】
本発明の請求項４は、請求項１から請求項３に記載の発明において、天然物バインダーがデキストリンであることを特徴とする真空断熱材である。デキストリンはデンプンを分解したものであり、デンプンの中でも水に溶けやすい、或いはのり化しやすく、低粘度であるため芯材に浸透しやすく、分散しやすいという効果がある。
【００１９】
すなわち、芯材の内部にまでバインダーが浸透して固化することにより、ボード内層での強度が向上することからボード全体としての剛性が向上し、強度的にもより優れた芯材を得ることができる。
【００２０】
本発明の請求項５は、請求項１から請求項４に記載の発明において、天然物バインダーの含有量が０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることを特徴とする真空断熱材である。
【００２１】
バインダーは固体熱伝導の増大を引き起こすため含有量は少ないほど良いが、含有量が０．１ｗｔ％より少ないと結着力が小さく、ボード剛性が不足する。しかし、含有量が１０ｗｔ％を超えると、天然物バインダーからの発生ガスである水、二酸化炭素等が急激に増加し、真空断熱材としての断熱性能が極端に悪くなる。また、固体熱伝導率も大きくなり、初期熱伝導率も悪化することがある。
【００２２】
したがって、含有量は０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることが望ましい。
【００２３】
本発明の請求項６は、請求項１から請求項５に記載の発明において、芯材が繊維材料からなることを特徴とする真空断熱材である。芯材の材料としては、粉末、繊維、及びこれらの混合物等があるが、その中でも繊維材料は成形しやすく、かつ固体熱伝導率が小さいものであり、成形性及び断熱性能に優れた真空断熱材を得ることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項７は、外箱と、内箱とを備え、前記外箱と前記内箱によって形成される空間に本発明の真空断熱材を配設し、真空断熱材以外の空間に発泡断熱材を充填したものであり、断熱性能に優れた冷凍機器及び冷温機器を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明は、芯材と、前記芯材を覆い内部を減圧した外被材とからなり、前記芯材がバインダーを用いて成形されたボード状の成形体で、前記バインダーの主成分が炭水化物系の天然物バインダーであることを特徴とする真空断熱材である。
【００２６】
芯材は、有機或いは無機繊維をボード化したもの、粉末を固形化しボード化したものなど、特に限定するものではない。 例えば繊維材料をボード化した芯材では、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維等の無機繊維、或いは木綿等の天然繊維、ポリエステル、ナイロン、アラミド等の合成繊維等の有機繊維など、公知の材料を使用することができる。
【００２７】
また、繊維径は特に指定するものではないが、０．１μｍ〜１０μｍが好ましい。
【００２８】
また、粉末をボード化した芯材ではシリカ、パーライト、カーボンブラック等の無機粉末、或いは合成樹脂粉末等の有機粉末などを、繊維バインダー或いは無機や有機の液状バインダーにて固形化する等、公知の材料を使用することができる。 また、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、スチレンフォーム等の発泡樹脂の粉砕物等、公知の材料を使用することができる。
【００２９】
芯材の密度は１００ｋｇ／ｍ３〜４００ｋｇ／ｍ３となるように成形することが望ましい。これは、密度が１００ｋｇ／ｍ３より小さいと成形体としての形状を保持しにくくなり、４００ｋｇ／ｍ３より大きくなると固体熱伝導率が大きくなり真空断熱材の断熱性能が悪化するからである。なお、内部で密度が異なっていてもよい。
【００３０】
バインダーにおいて炭水化物系の天然物バインダーとは、デンプン系、セルロース系、複合多糖類等であり、これらを混合して使用してもよく、また、これらを水或いは公知の有機溶媒で希釈して使用することも可能である。
【００３１】
また、天然物バインダーに、他の有機バインダーを少量混合したり、また無機バインダーを混合したりして、芯材の強度向上を図ることも可能である。 芯材のバインダーに用いるデンプンとは、未加工のデンプン、あるいは加工デンプンとして分解、酵素変性等のデキストリン、酸変性デンプン、酸化デンプン、アルファー化デンプン、或いはデンプンエステルであるアセチルデンプン等、デンプンエーテルであるメチルデンプン、カルボキシメチルデンプン、ヒドロキシエチルデンプン等、陽性デンプンであるアミノアルキルデンプン、また架橋デンプン等のデンプン誘導体、等であり、特に指定するものではない。また、これらを２種類、あるいは３種類以上混合して使用することも可能である。
【００３２】
更に、デンプンを分解してできるデキストリンとは、白色デキストリン、黄色デキストリン、ブリティッシュガム等であり、これらを混合して使用することも可能である。
【００３３】
また、これらに老化防止剤、防腐剤、或いは防かび剤等を混合することも可能である。
【００３４】
なお、デンプンを使用した芯材がヨウ素デンプン反応に反応することは周知と考えられるが、デンプンの使用については他にも公知の方法で容易に確認することができる。
【００３５】
芯材におけるバインダーの含有量が０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下とは、少なくとも芯材の任意の一部を厚さを通して切り取ったとき、その部分のバインダー含有量が０．１ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることを示す。
【００３６】
また、芯材内部でバインダー濃度が異なっていてもよく、その場合、内層よりも表層の方のバインダー濃度が高い方が剛性の面で好ましいが、特に指定するものではない。
【００３７】
芯材を覆う外被材は、少なくともガスバリア層及び熱融着層を有するものである。 ガスバリア層としては、金属箔が最も好ましいが、金属、無機酸化物或いはダイヤモンドライクカーボンを蒸着したプラスチックフィルム等も用いることができ、気体透過を低減する目的で用いるものであれば、特に指定するものではない。 上記金属箔は、アルミニウム、ステンレス、鉄等の箔を用いることができるが、特に指定するものではない。 金属等の蒸着では、基材となるプラスチックフィルムの材料は特に指定するものではないが、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリアミド、ポリイミドなどへの蒸着が好ましい。 金属蒸着の材料は、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、或いはそれらの混合物等があり、また、無機酸化物蒸着の材料は、シリカ、アルミナ等があるが、特に指定するものではない。 熱溶着層としては、低密度ポリエチレンフィルム、鎖状低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、或いはそれらの混合体等を用いることができるが、特に指定するものではない。 更に、必要に応じてガスバリア層の外面に表面保護層を設けることも可能である。 表面保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムの延伸加工品などが利用でき、更に外側にナイロンフィルムなどを設けると可とう性が向上し、耐折り曲げ性などが向上する。 以上のようなフィルムをラミネートして用いる。
【００３８】
外被材の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、Ｌ字袋、ピロー袋、センターテープシール袋等、特に限定するものでない。 なお、外被材としては、鉄板、ステンレス板、亜鉛板等の金属板を成形した金属容器を使用することも可能である。 真空断熱材の製造方法は、まず外被材を作製し、その外被材中に芯材を挿入し内部を減圧して封止してもよく、或いは、減圧槽中に芯材とロール状或いはシート状のラミネートフィルムからなる外被材を設置し、ロール状或いはシート状の外被材を芯材に沿わせた状態にしてから外被材を熱融着することにより真空断熱材を作製してもよい。他にも、芯材を挿入した外被材内を直接減圧して外被材開口部を封止することにより真空断熱材を製造する、或いは金属板で成形した容器にボード状の芯材を挿入し、真空ポンプと前記金属容器とを管で結んで容器内を減圧し、その後管を封止して切断することにより真空断熱材とする等の方法があるが、特に指定するものではない。
【００３９】
また、芯材は外被材挿入前に水分乾燥を行ってもよく、真空断熱材の信頼性をより向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を一緒に挿入してもよい。
【００４０】
天然物バインダーは、水に溶かしたり、水に均一分散させたり、もしくは水中でのり状にしたりするが、これは加温して行ってもよい。
【００４１】
芯材材料へのバインダー付着方法としては、特に指定するものではないが、バインダー又はその希釈液を塗布又は噴霧したり、芯材材料をバインダーに浸漬したりして付着させる。
【００４２】
具体的には、芯材材料をある程度成形した後にバインダーを噴霧すればよいが、繊維材料であれば、原綿を積層しながらバインダーを噴霧してもよいし、積層、成形後に噴霧する場合は、噴霧後、一旦常温でプレスするとバインダーの内部への拡散を促進できる。更に、原綿の製造における繊維化時にバインダーやその希釈液を噴霧しておき、その原綿繊維を利用することも可能である。 バインダー付着後、水分を蒸発させてボード化するために、１００℃以上の温度で加熱圧縮するが、ボード化方法を特に指定するものではない。
【００４３】
デンプンをバインダーとしたとき、芯材にデンプンを塗布した後焼成する温度は２８０℃以下とすることが望ましい。デンプンの分解温度は約２８０℃であり、それを超えた温度で焼成するとデンプンが種々の分解ガスを経時的に発生しやすくなり、真空断熱材としたときに芯材からの分解ガスの発生により、経時的な断熱性能が悪化することが考えられる。
【００４４】
本発明による真空断熱材を、例えば冷蔵庫に適用した場合、冷蔵庫の外箱と内箱とによって形成される空間の外箱側又は内箱側に真空断熱材を貼付し、その他の空間に樹脂発泡体を充填する、或いは真空断熱体と発泡樹脂体とを一体発泡した断熱体を冷蔵庫の外箱と内箱とによって形成される空間に配設する、或いはドア部に同様に使用する、或いは仕切板に使用する、等特に指定するものではないが、機械室と冷蔵庫内とを仕切る壁面、或いは冷凍室の周囲に前記真空断熱材を用いることは特に断熱効果が大きく、より低電力量で冷蔵庫を運転できる。 また、樹脂発泡体とは、例えば硬質ウレタンフォーム、フェノールフォームやスチレンフォームなどを使用することができるが、特に指定するものではない。 また、例えば硬質ウレタンフォームを発泡する際に用いる発泡剤としては、特に指定するものではないが、オゾン層保護、地球温暖化防止の観点から、シクロペンタン、イソペンタン、ｎ−ペンタン、イソブタン、ｎ−ブタン、水（炭酸ガス発泡）、アゾ化合物、アルゴン等が望ましく、特に断熱性能の点からシクロペンタンが特に望ましい。 また、冷凍機器及び冷温機器に使用する冷媒は、フロン１３４ａ、イソブタン、ｎ−ブタン、プロパン、アンモニア、二酸化炭素、水等、特に指定するものではない。 なお、冷凍機器は、動作温度帯である−３０℃から常温で断熱を必要とする機器の代表として示したものであり、例えば保冷車や電子冷却を利用した冷凍冷蔵庫等にも使用できる。また、冷温機器とは、自動販売機、ジャーポット、炊飯器などの、より高温までの範囲で温冷熱を利用した機器を指す。その他、ガス機器、クーラーボックス、或いは住宅建材等、電力を必要としない機器も含むものである。 更には、真空断熱材単品で、パソコン、車体等にも使用可能であり、断熱を必要とする機器に広範囲に適用することができる。
【００４５】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 図１は、本発明の実施の形態１から実施の形態３における真空断熱材の断面図である。 （実施の形態１） 図１において、真空断熱材１は、芯材２とガス吸着剤３を外被材４中に挿入し、内部を減圧して密封したものである。
【００４６】
芯材２は、まず、平均繊維径５μｍの所定量のグラスウール５を積層したグラスウール積層体を形成する。
【００４７】
バインダー６は、グラスウール１００重量部に対し、エーテル架橋アルファー化デンプン１．５重量部を水７５重量部に溶解し、デンプン水溶液７６．５重量部としたものを使用する。
【００４８】
このデンプン水溶液を噴霧装置にて、グラスウール積層体のうらおもて両面に噴霧し、それを分散、浸透させるために、一旦常温でプレスする。その後２００℃の加熱圧縮装置にて厚さ１５ｍｍまで圧縮して１５分間プレスする。
【００４９】
こうして得られた芯材２は、厚さが２３ｍｍまで復元し、密度が１２５ｋｇ／ｍ３となったが、芯材２の中心層はバインダー６がほとんどなく、表面層に近いほど多量のバインダー６が硬化しているのが確認できた。
【００５０】
外被材４は、２枚のラミネートフィルム４ａ，４ｂからなり、いずれも内面側より、熱融着層、ガスバリア層、表面保護層を有している。この２枚のラミネートフィルム４ａ，４ｂを重ね合わせて、芯材２が挿入できるように３辺を熱融着にて製袋しておく。
【００５１】
ラミネートフィルム４ａは、熱融着層として直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（以下ＬＬＤＰＥと称す）が５０μｍ、ガスバリア層として厚さ１５μｍのエチレン−ポリビニルアルコール共重合体フィルム（以下ＥＶＯＨと称す）に膜厚５００Åのアルミ蒸着を形成したフィルムと、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（以下ＰＥＴと称す）に５００Åのアルミ蒸着を形成したフィルムをアルミ蒸着面同士貼り合わせたフィルムからなり、熱融着層のＬＬＤＰＥとガスバリア層のＥＶＯＨをドライラミネートしている。ここでは、ＰＥＴが表面保護層の機能を有している。
【００５２】
また、ラミネートフィルム４ｂは、熱融着層は厚さ５０μｍのＬＬＤＰＥで、その上にガスバリア層として厚さ６μｍのアルミ箔、更に表面保護層として厚さ１２μｍのナイロンを２層ラミネートして構成している。
【００５３】
真空断熱材１の作製は、芯材２を１４０℃の乾燥炉で３０分間乾燥した後、水分吸着剤である酸化カルシウムと共に袋状の外被材４中に挿入し、内部を３Ｐａまで減圧して開口部を熱融着にて封止した。 以上のような真空断熱材１の熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００２８Ｗ／ｍＫであった。真空断熱材の厚さは大気圧縮されて１２ｍｍとなり、芯材密度は２４０ｋｇ／ｍ３となった。
【００５４】
また、経時信頼性を確認するため加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００９Ｗ／ｍＫであった。
【００５５】
なお、芯材の密度については、真空断熱材の状態での芯材の各寸法を測定した後、真空断熱材を解体して芯材重量を測定し、その結果から密度を計算してもよい。
【００５６】
（実施の形態２）
実施の形態１に対して、芯材２のバインダー６を変更した。その他の形態は実施の形態１と同様である。
【００５７】
バインダー６は、グラスウール１００重量部に対し、ブリティッシュガム１．５重量部を水７５重量部に溶解し、ブリティッシュガム水溶液７６．５重量部としたものを使用する。
【００５８】
実施の形態１と同様に成形し、厚さが１６ｍｍ、密度が１８０ｋｇ／ｍ３の芯材２を得た。芯材２は中心層も少量であるがバインダー６により結着しており、表面層に向けてバインダー量が増大していることが目視でも確認できた。
【００５９】
この芯材２を用いて作製した真空断熱材１の熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００２８Ｗ／ｍＫであり、厚さは大気圧縮されて１２ｍｍとなり、密度は２４０ｋｇ／ｍ３となった。
【００６０】
また、経時信頼性を確認するため加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．００９Ｗ／ｍＫであった。
【００６１】
実施の形態１記載の真空断熱材と比較して、バインダーをブリティッシュガムとしたときの浸透性の高さを確認すると共に、芯材内部にもバインダーが拡散しているため芯材内部の剛性が向上して芯材全体の強度が向上した。
【００６２】
（実施の形態３）
実施の形態１に対して、芯材２のバインダー量を変更した。その他の形態は実施の形態１と同様である。
【００６３】
バインダー６は、グラスウール１００重量部に対し、エーテル化架橋アルファー化デンプン１０重量部を水７５重量部に溶解し、デンプン水溶液８５重量部としたものを使用する。
【００６４】
実施の形態１と同様に成形し、密度が２１０ｋｇ／ｍ３の芯材２を得た。
【００６５】
この芯材２を用いて作製した真空断熱材１の熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００３６Ｗ／ｍＫであった。
【００６６】
また、経時信頼性を確認するため加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１０Ｗ／ｍＫであった。
【００６７】
実施の形態１と比較して、バインダー量を増加したことにより、初期性能が若干低下すると共に、排気時間も比較的長時間必要になった。
【００６８】
（実施の形態４）
図２は、本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面図である。
【００６９】
冷蔵庫７は、断熱箱体８にドア９を取り付けて、冷凍サイクルを備えている。断熱箱体５の内部は、仕切板１０にて上下に区切られており、上部が冷蔵室１１、下部が冷凍室１２となっている。仕切板１０にはダンパ１３が取り付けられて、冷蔵庫内の温度を調節する。
【００７０】
断熱箱体８は、鉄板をプレス成形した外箱１４とＡＢＳ樹脂を真空成形した内箱１５とがフランジを介して構成され、外箱１４の内側面にあらかじめ真空断熱材１を配設し、真空断熱材１以外の空間部に、硬質ウレタンフォーム１６を発泡充填したものである。真空断熱材１は実施の形態２に示したものと同様の構成であり、硬質ウレタンフォーム１６は発泡剤としてシクロペンタンを使用している。
【００７１】
ドア９及び仕切板１０においても同様に、内部に真空断熱材１が配設され、真空断熱材１以外の空間部は硬質ウレタンフォーム１６にて発泡充填されている。
【００７２】
冷蔵庫内には蒸発器１７が配置され、圧縮機１８、凝縮器１９、キャピラリチューブ２０とを順次環状に接続し、冷凍サイクルを形成する。冷凍サイクル内には冷媒としてイソブタンが封入されている。蒸発器１７は冷蔵室１１及び冷凍室１２の２カ所に設け、それらを直列にまた並列に繋ぎ冷凍サイクルを形成してもよい。
【００７３】
このように構成された冷蔵庫の消費電力量を測定したところ、真空断熱材を装着しない冷蔵庫よりも２５％低下しており、断熱効果を確認した。
【００７４】
（比較例１）
比較例１として、実施の形態３に対してバインダー６をフェノール樹脂とした場合について説明する。
【００７５】
図３は、本発明の比較例１における真空断熱材の断面図である。
【００７６】
真空断熱材２１は、芯材２２とガス吸着剤２３を外被材２４に挿入し、内部を減圧して密封したものである。
【００７７】
芯材２２となるグラスウール積層体及び外被材２４の材料構成は、実施の形態１にて使用したものと同様である。
【００７８】
バインダーは、グラスウール１００重量部に対し、フェノール樹脂１０重量部を水７５重量部に加え、水溶液８５重量部としたものを使用する。
【００７９】
この水溶液を噴霧装置にて、グラスウール積層体のうらおもて両面に噴霧し、それを分散、浸透させるために、一旦常温でプレスする。その後２００℃の加熱圧縮装置にて１５分間プレスし、密度が１８０ｋｇ／ｍ３の芯材２２を得た。
【００８０】
その後、芯材２２を１４０℃の乾燥炉で３０分間乾燥し、水分吸着剤である酸化カルシウムと共に外被材２３中に挿入し、内部を３Ｐａまで減圧して封止した。
【００８１】
以上のような真空断熱材２１の熱伝導率は、平均温度２４℃にて０．００４５Ｗ／ｍＫであった。
【００８２】
また、経時信頼性を確認するため加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での熱伝導率は平均温度２４℃にて０．０１５Ｗ／ｍＫであった。
【００８３】
実施の形態３と比較して、バインダーとしてフェノール樹脂を用いたことにより、バインダー噴霧時等にホルマリンが飛散しないよう、細心の注意が必要である。また、真空断熱材中でも種々のガスが発生するため、初期熱伝導率及び経時熱伝導率が悪化した。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、芯材と、前記芯材を覆い内部を減圧した外被材とからなり、前記芯材がバインダーを用いて成形されたボード状の成形体で、前記バインダーの主成分が炭水化物系の天然物バインダーであることを特徴とする真空断熱材である。
【００８５】
天然物バインダーを用いているため、例えば芯材にバインダーを噴霧等により塗布する際にバインダーが飛散したとしても、環境および人体への影響度が少なく、安全性が高い。
【００８６】
また、炭水化物系の天然物バインダーであれば、真空断熱材の芯材からの発生ガスの大部分が水分と二酸化炭素であり、バインダーからの発生ガスに対しても一般的なガス吸着剤で対応可能で、初期断熱性能及び経時断熱性能共に優れた真空断熱材を得ることができる。
【００８７】
また、天然物バインダーが、デンプンであれば、ジャガイモ、トウモロコシ、コメ、小麦等の食用の植物から抽出できるため、さらに環境的、人体的にも影響が少ないと共に、安価で容易に入手することができる。
【００８８】
更に、バインダーにデンプンを分解して作製したデキストリンを用いれば、通常のデンプンよりも水に溶けやすい、或いはのり化しやすく、低粘度であるため、芯材内部に分散しやすい、或いは浸透しやすいという効果があり、芯材内部でもバインダーが固化すれば、ボード全体としての剛性が向上し、強度的にも優れた芯材を得ることができる。
【００８９】
また、外箱と内箱とからなる空間に、本発明の断熱性能に優れた真空断熱材を配設し、それ以外の空間に発泡断熱材を充填することにより、断熱性能に優れた冷凍機器及び冷温機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１から実施の形態３における真空断熱材の断面図
【図２】本発明の実施の形態４における冷蔵庫の側断面図
【図３】本発明の比較例１における真空断熱材の断面図
【符号の説明】
１ 真空断熱材
２ 芯材
４ 外被材
５ グラスウール
６ バインダー
７ 冷蔵庫
１４ 外箱
１５ 内箱
１６ 硬質ウレタンフォーム[0001]
[Field of the Invention]
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vacuum heat insulator that can be used as a heat insulator that requires heat insulation, for example, a refrigerator, a heat insulation / cooling container, a vending machine, an electric water heater, a vehicle, or a house.
[0002]
[Prior art]
In recent years, energy saving has been strongly demanded from the viewpoint of prevention of global warming, and energy saving has become an urgent issue for household electric appliances. In particular, heat insulating materials such as refrigerators, freezers, and vending machines are required to have excellent heat insulating performance from the viewpoint of efficiently using heat.
[0003]
As a general heat insulating material, a fiber material such as glass wool or a foam such as urethane foam is used. However, in order to improve the heat insulating properties of these heat insulating materials, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material, and when there is a limit to the space in which the heat insulating material can be filled and space saving or effective use of the space is required. Cannot be applied.
[0004]
Therefore, vacuum heat insulating materials have come to be used as high-performance heat insulating materials. This is a heat insulating material in which a core material having a role of a spacer is inserted into a sheath material having gas barrier properties, and the inside thereof is depressurized and sealed.
[0005]
As an example of the vacuum heat insulating material, there is a material in which a molded body made of glass fiber is delivered in a multilayer film bag of a plastic layer and a metal layer, and the inside is evacuated (for example, see Patent Document 1). The individual fibers of the glass fibers constituting the molded body are held together in a bonded state by a binder such as a phenol type or a silicone type.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-63-187084
[Problems to be solved by the invention]
When a phenol resin is used as the binder of the core material, phenol and formalin are used, so there is a problem that the influence on the environment and the human body is concerned.
[0008]
Furthermore, when the vacuum insulation material is used under reduced pressure in the jacket material, various gases are generated from additives such as formalin, urea water, and ammonia water used in the phenol resin, and the initial insulation of the vacuum insulation material is generated. There was a problem that performance and heat insulation performance with time deteriorated.
[0009]
Further, in the case of a silicone-type binder, there is a problem that a firing temperature for solidifying the binder is increased, a large amount of energy is required for manufacturing a core material, and an environmental load is increased.
[0010]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present invention comprises a core material, a jacket material covering the core material and depressurizing the inside thereof, The vacuum heat insulating material is characterized in that the material is a board-shaped formed body formed using a binder, and the main component of the binder is a carbohydrate-based natural binder.
[0011]
Since a natural binder is used, for example, even when the binder is scattered when the binder is applied to the core material by spraying or the like, the influence on the environment and the human body is small, and the safety is high.
[0012]
Most of the gas generated from a carbohydrate-based natural binder is water and carbon dioxide. Therefore, a general gas adsorbent can cope with the gas generated from the binder, and a vacuum heat insulating material excellent in both initial heat insulating performance and temporal heat insulating performance can be obtained.
[0013]
Further, the firing temperature is lower than that of a binder such as a silicone mold, and the environmental load can be reduced.
[0014]
A second aspect of the present invention is the vacuum heat insulating material according to the first aspect, wherein the natural product binder is starch. Starch can be extracted from edible plants such as potato, corn, rice, wheat, etc., has less environmental and human impact, and is cheap and easily available.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the natural product binder is water-soluble, is uniformly dispersed in water, or forms a paste in water. Is a vacuum heat insulating material.
[0016]
A binder dissolved in water or evenly dispersed, or a paste in water is applied to the core material, and then the water is evaporated, whereby the binder is dispersed in the surface layer and the inner layer of the board, and the board rigidity is reduced. It is possible to obtain a core material which is improved and excellent in strength.
[0017]
Further, since the solvent is water, there is no adverse effect on the environment.
[0018]
A fourth aspect of the present invention is the vacuum heat insulating material according to the first to third aspects, wherein the natural product binder is dextrin. Dextrin is a substance obtained by decomposing starch, and has the effect of being easily soluble in water or being easily glued among starches, and having a low viscosity, so that it can easily penetrate into the core material and be easily dispersed.
[0019]
That is, since the binder penetrates into the core material and solidifies, the strength of the inner layer of the board is improved, so that the rigidity of the entire board is improved, and a core material having superior strength can be obtained. it can.
[0020]
A fifth aspect of the present invention is the vacuum heat insulating material according to any one of the first to fourth aspects, wherein the content of the natural binder is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less.
[0021]
The content of the binder is preferably as small as possible because it causes an increase in solid thermal conductivity. However, if the content is less than 0.1 wt%, the binding force is small and the board rigidity is insufficient. However, if the content exceeds 10% by weight, water, carbon dioxide, etc., which are gases generated from the natural product binder, increase rapidly, and the heat insulating performance as a vacuum heat insulating material becomes extremely poor. In addition, the solid thermal conductivity increases, and the initial thermal conductivity may deteriorate.
[0022]
Therefore, the content is desirably 0.1 wt% or more and 10 wt% or less.
[0023]
A sixth aspect of the present invention is the vacuum heat insulating material according to any one of the first to fifth aspects, wherein the core material is made of a fiber material. The core material includes powder, fiber, and a mixture thereof. Among them, the fiber material is easy to mold, has a low solid thermal conductivity, and has a vacuum insulation with excellent moldability and heat insulation performance. Material can be obtained.
[0024]
Further, claim 7 of the present invention comprises an outer box and an inner box, wherein the vacuum heat insulating material of the present invention is disposed in a space formed by the outer box and the inner box, and a space other than the vacuum heat insulating material. Refrigeration equipment and cooling / heating equipment excellent in heat insulation performance.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention is a board-shaped molded body comprising a core material, a jacket material covering the core material and depressurizing the inside, wherein the core material is formed using a binder, wherein the main component of the binder is a carbohydrate-based material. A vacuum insulation material characterized by being a natural product binder.
[0026]
The core material is not particularly limited, for example, a material obtained by forming organic or inorganic fibers into a board, or a material obtained by solidifying powder into a board. For example, in the case of a core material obtained by converting a fiber material into a board, an inorganic fiber such as glass wool, glass fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, silica fiber, rock wool, silicon carbide fiber, or a natural fiber such as cotton, polyester, nylon, aramid, etc. Known materials such as organic fibers such as synthetic fibers can be used.
[0027]
The fiber diameter is not particularly specified, but is preferably from 0.1 μm to 10 μm.
[0028]
In the case of a core material obtained by forming a powder into a board, silica, perlite, an inorganic powder such as carbon black, or an organic powder such as a synthetic resin powder, or the like is solidified with a fiber binder or an inorganic or organic liquid binder. Materials can be used. Further, known materials such as pulverized foamed resin such as urethane foam, phenol foam and styrene foam can be used.
[0029]
The density of the core material is desirably shaped so as to 100kg / m 3 ~400kg / m 3 . This is because if the density is less than 100 kg / m 3 , it is difficult to maintain the shape as a compact, and if the density is more than 400 kg / m 3 , the solid thermal conductivity increases and the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material deteriorates. The density may be different inside.
[0030]
The carbohydrate-based natural binder in the binder is a starch-based, cellulosic-based, complex polysaccharide, or the like, which may be used as a mixture, or may be used by diluting them with water or a known organic solvent. It is also possible.
[0031]
Further, it is also possible to improve the strength of the core material by mixing a small amount of another organic binder with the natural product binder or mixing an inorganic binder. The starch used for the binder of the core material is a raw starch, or a modified starch, a dextrin such as enzyme-modified, an acid-modified starch, an oxidized starch, a pregelatinized starch, or a starch ether such as acetyl starch, which is a starch ester. There are certain methyl starch, carboxymethyl starch, hydroxyethyl starch, etc., positive alkyl starch such as aminoalkyl starch, crosslinked starch and other starch derivatives, etc., and are not specified. It is also possible to use a mixture of two or more of these.
[0032]
Further, the dextrin formed by decomposing starch includes white dextrin, yellow dextrin, British gum and the like, and these can be used in combination.
[0033]
It is also possible to add an antioxidant, a preservative, a fungicide or the like to these.
[0034]
It is considered well-known that a core material using starch reacts to an iodine starch reaction, but the use of starch can be easily confirmed by other known methods.
[0035]
When the content of the binder in the core material is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less, when at least an arbitrary part of the core material is cut through the thickness, the binder content in that portion is 0.1 wt% or more and 10 wt% or less. It is shown that.
[0036]
Also, the binder concentration may be different inside the core material. In this case, it is preferable that the binder concentration in the surface layer is higher than that in the inner layer in terms of rigidity, but is not particularly specified.
[0037]
The jacket covering the core has at least a gas barrier layer and a heat-sealing layer. As the gas barrier layer, a metal foil is most preferable. However, a metal, an inorganic oxide, or a plastic film on which diamond-like carbon is deposited can be used. is not. As the metal foil, a foil of aluminum, stainless steel, iron or the like can be used, but is not particularly specified. In the deposition of metal or the like, the material of the plastic film serving as the base material is not particularly specified, but deposition on polyethylene terephthalate, ethylene-vinyl alcohol copolymer resin, polyethylene naphthalate, nylon, polyamide, polyimide, or the like is preferable. . Materials for metal deposition include aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, and mixtures thereof, and materials for inorganic oxide deposition include silica and alumina, but are not particularly specified. . As the heat welding layer, a low-density polyethylene film, a chain low-density polyethylene film, a high-density polyethylene film, a polypropylene film, a polyacrylonitrile film, a non-oriented polyethylene terephthalate film, an ethylene-vinyl alcohol copolymer film, or a mixture thereof Can be used, but it is not specified. Further, if necessary, a surface protective layer can be provided on the outer surface of the gas barrier layer. As the surface protective layer, a stretched product of a nylon film, a polyethylene terephthalate film, a polypropylene film or the like can be used. If a nylon film or the like is further provided on the outside, the flexibility is improved, and the bending resistance and the like are improved. The above films are laminated and used.
[0038]
The bag shape of the jacket material is not particularly limited, such as a four-sided seal bag, a gusset bag, an L-shaped bag, a pillow bag, a center tape seal bag, and the like. In addition, as a covering material, it is also possible to use a metal container formed by molding a metal plate such as an iron plate, a stainless plate, and a zinc plate. The method of manufacturing the vacuum heat insulating material is as follows. First, a jacket material is prepared, a core material is inserted into the jacket material, and the inside may be sealed by reducing the pressure, or the core material and a roll may be placed in a decompression tank. Alternatively, a vacuum heat insulating material is produced by installing a covering material made of a sheet-like laminated film, placing the roll-like or sheet-like covering material along the core material, and then heat-sealing the covering material. May be. In addition, a vacuum insulation material is manufactured by directly depressurizing the inside of the jacket material in which the core material is inserted and sealing the jacket material opening, or a board-shaped core material is placed in a container formed of a metal plate. There is a method of inserting, connecting the vacuum pump and the metal container with a tube, depressurizing the inside of the container, and then sealing and cutting the tube to make a vacuum heat insulating material, but this is not particularly specified. .
[0039]
Also, the core material may be subjected to moisture drying before inserting the jacket material, and in order to further improve the reliability of the vacuum heat insulating material, a getter material such as a gas adsorbent or a moisture adsorbent may be inserted together. Good.
[0040]
The natural binder is dissolved in water, uniformly dispersed in water, or formed into a paste in water, but this may be performed by heating.
[0041]
The method of adhering the binder to the core material is not particularly specified, but the binder or a diluent thereof is applied or sprayed, or the core material is immersed in the binder to adhere.
[0042]
Specifically, the binder may be sprayed after molding the core material to some extent, but if it is a fibrous material, the binder may be sprayed while laminating raw cotton, or when spraying after lamination and molding, After the spraying, once pressed at room temperature, the diffusion of the binder into the inside can be promoted. Furthermore, it is also possible to spray a binder or a diluent thereof during fiberization in the production of raw cotton and use the raw cotton fibers. After adhering the binder, it is heated and compressed at a temperature of 100 ° C. or more in order to evaporate the moisture and form a board, but the boarding method is not particularly specified.
[0043]
When starch is used as a binder, the temperature at which the starch is applied to the core material and then fired is preferably 280 ° C. or less. The decomposition temperature of starch is about 280 ° C, and if it is baked at a temperature exceeding that, starch will easily generate various decomposition gases with the passage of time. It is conceivable that the heat insulation performance over time deteriorates.
[0044]
When the vacuum heat insulating material according to the present invention is applied to, for example, a refrigerator, a vacuum heat insulating material is attached to an outer box side or an inner box side of a space formed by an outer box and an inner box of the refrigerator, and resin foam is applied to other spaces. Filling the body, or disposing a vacuum insulator and a foamed resin body as an integral foam in the space formed by the outer box and the inner box of the refrigerator, or using the same for the door, or partitioning Although not particularly specified, such as used for a plate, the use of the vacuum heat insulating material around a wall separating a machine room and the inside of a refrigerator or around a freezer room has a particularly large heat insulating effect, and a refrigerator with a lower power amount can be used. Can drive. The resin foam may be, for example, a rigid urethane foam, a phenol foam or a styrene foam, but is not particularly specified. Further, for example, as a foaming agent used for foaming the rigid urethane foam, although not particularly specified, from the viewpoint of protection of the ozone layer and prevention of global warming, cyclopentane, isopentane, n-pentane, isobutane, n- Butane, water (foamed with carbon dioxide), azo compounds, argon and the like are desirable, and cyclopentane is particularly desirable from the viewpoint of heat insulation performance. In addition, the refrigerant used for the refrigeration equipment and the cooling / heating equipment is not particularly specified, such as Freon 134a, isobutane, n-butane, propane, ammonia, carbon dioxide, and water. The refrigeration equipment is shown as a representative of equipment that requires heat insulation at an operating temperature range of −30 ° C. to normal temperature, and can be used, for example, in a refrigerator car or a refrigerator using electronic cooling. Further, the cold / hot equipment refers to equipment using hot / cold heat in a higher temperature range, such as a vending machine, a jar pot, and a rice cooker. In addition, devices that do not require electric power, such as gas appliances, cooler boxes, and house building materials, are also included. Furthermore, the vacuum insulation material alone can be used for a personal computer, a vehicle body, and the like, and can be widely applied to equipment requiring heat insulation.
[0045]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to Embodiments 1 to 3 of the present invention. (Embodiment 1) In FIG. 1, a vacuum heat insulating material 1 is obtained by inserting a core material 2 and a gas adsorbent 3 into a jacket material 4, and reducing the pressure inside and sealing the inside.
[0046]
First, the core material 2 forms a glass wool laminate in which a predetermined amount of glass wool 5 having an average fiber diameter of 5 μm is laminated.
[0047]
The binder 6 is prepared by dissolving 1.5 parts by weight of an ether-crosslinked pregelatinized starch in 75 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of glass wool to make 76.5 parts by weight of a starch aqueous solution.
[0048]
This aqueous starch solution is sprayed on both sides of the back of the glass wool laminate with a spray device, and once pressed at room temperature in order to disperse and permeate it. Then, it is compressed to a thickness of 15 mm by a 200 ° C. heat compression device and pressed for 15 minutes.
[0049]
The core material 2 thus obtained was restored to a thickness of 23 mm and had a density of 125 kg / m 3. However, the center layer of the core material 2 has almost no binder 6, and the closer to the surface layer, the more binder 6 It was confirmed that was cured.
[0050]
The outer cover material 4 is composed of two laminated films 4a and 4b, each having a heat sealing layer, a gas barrier layer, and a surface protective layer from the inner surface side. The two laminated films 4a and 4b are overlapped, and the three sides are heat-sealed so that the core material 2 can be inserted.
[0051]
The laminated film 4a is formed by forming a linear low-density polyethylene film (hereinafter, referred to as LLDPE) as a heat sealing layer into a 50 μm-thick ethylene-polyvinyl alcohol copolymer film (hereinafter, referred to as EVOH) with a thickness of 15 μm as a gas barrier layer. It is composed of a film in which a 500 mm aluminum vapor-deposited film is formed, and a film in which a 500 μm-thick aluminum vapor-deposited film is laminated to a 12 μm-thick polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET) and the aluminum-deposited surfaces are bonded to each other. And the gas barrier layer EVOH are dry-laminated. Here, PET has the function of a surface protective layer.
[0052]
The laminated film 4b is formed by laminating a heat-fused layer of LLDPE having a thickness of 50 μm, an aluminum foil having a thickness of 6 μm as a gas barrier layer, and two layers of nylon having a thickness of 12 μm as a surface protective layer. ing.
[0053]
The vacuum heat insulating material 1 is prepared by drying the core material 2 in a drying oven at 140 ° C. for 30 minutes, inserting the core material 2 into a bag-shaped outer cover material 4 together with calcium oxide as a moisture adsorbent, and depressurizing the inside to 3 Pa. The opening was sealed by heat fusion. The thermal conductivity of the vacuum insulating material 1 as described above was 0.0028 W / mK at an average temperature of 24 ° C. The thickness of the vacuum heat insulating material was 12 mm when compressed in the atmosphere, and the core material density was 240 kg / m 3 .
[0054]
In order to confirm the reliability over time, deterioration of the heat insulating material was evaluated by an accelerated test. The thermal conductivity under the condition of 10 years passed was 0.009 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0055]
In addition, regarding the density of the core material, after measuring each dimension of the core material in the state of the vacuum heat insulating material, the vacuum heat insulating material may be disassembled, the core material weight may be measured, and the density may be calculated from the result. .
[0056]
(Embodiment 2)
The binder 6 of the core 2 is changed from the first embodiment. Other aspects are the same as in the first embodiment.
[0057]
The binder 6 is prepared by dissolving 1.5 parts by weight of British gum in 75 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of glass wool to make 76.5 parts by weight of a British gum aqueous solution.
[0058]
Molding was performed in the same manner as in Embodiment 1 to obtain a core material 2 having a thickness of 16 mm and a density of 180 kg / m 3 . Although the core material 2 has a small amount in the center layer, the core material is bound by the binder 6, and it can be visually confirmed that the amount of the binder increases toward the surface layer.
[0059]
The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 1 manufactured using the core material 2 is 0.0028 W / mK at an average temperature of 24 ° C., the thickness is 12 mm when compressed to the atmosphere, and the density is 240 kg / m 3 . became.
[0060]
In order to confirm the reliability over time, deterioration of the heat insulating material was evaluated by an accelerated test. The thermal conductivity under the condition of 10 years passed was 0.009 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0061]
Compared with the vacuum heat insulating material described in the first embodiment, the permeability is high when the binder is made of British gum, and the rigidity inside the core material is reduced because the binder is also diffused inside the core material. The strength of the entire core material was improved.
[0062]
(Embodiment 3)
The amount of the binder of the core material 2 was changed from that of the first embodiment. Other aspects are the same as in the first embodiment.
[0063]
Binder 6 is prepared by dissolving 10 parts by weight of etherified cross-linked pregelatinized starch in 75 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of glass wool to make 85 parts by weight of a starch aqueous solution.
[0064]
Molding was performed in the same manner as in Embodiment 1 to obtain a core material 2 having a density of 210 kg / m 3 .
[0065]
The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 1 manufactured using the core material 2 was 0.0036 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0066]
In order to confirm the reliability over time, deterioration of the heat insulating material was evaluated by an accelerated test. The thermal conductivity under the condition of elapse of 10 years was 0.010 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0067]
By increasing the amount of the binder as compared with the first embodiment, the initial performance was slightly reduced, and a relatively long exhaust time was required.
[0068]
(Embodiment 4)
FIG. 2 is a side sectional view of a refrigerator according to Embodiment 4 of the present invention.
[0069]
The refrigerator 7 is provided with a refrigeration cycle by attaching a door 9 to a heat insulating box 8. The inside of the heat-insulating box 5 is vertically divided by a partition plate 10, and the upper part is a refrigerator compartment 11 and the lower part is a freezer compartment 12. A damper 13 is attached to the partition plate 10 to adjust the temperature in the refrigerator.
[0070]
The heat-insulating box 8 includes an outer box 14 formed by press-forming an iron plate and an inner box 15 formed by vacuum-forming ABS resin via a flange. The vacuum heat-insulating material 1 is disposed on the inner surface of the outer box 14 in advance. A space other than the vacuum heat insulating material 1 is foam-filled with a rigid urethane foam 16. The vacuum heat insulating material 1 has the same configuration as that shown in Embodiment 2, and the rigid urethane foam 16 uses cyclopentane as a foaming agent.
[0071]
Similarly, in the door 9 and the partition plate 10, the vacuum heat insulating material 1 is provided inside, and the space other than the vacuum heat insulating material 1 is foam-filled with a hard urethane foam 16.
[0072]
An evaporator 17 is disposed in the refrigerator, and a compressor 18, a condenser 19, and a capillary tube 20 are sequentially connected in a ring shape to form a refrigeration cycle. Isobutane is sealed as a refrigerant in the refrigeration cycle. The evaporator 17 may be provided in two places, the refrigerator compartment 11 and the freezer compartment 12, and connect them in series or in parallel to form a refrigerating cycle.
[0073]
When the amount of power consumption of the refrigerator configured as described above was measured, it was 25% lower than that of the refrigerator without the vacuum insulation material, and the heat insulation effect was confirmed.
[0074]
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a case where the binder 6 is a phenol resin in Embodiment 3 will be described.
[0075]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in Comparative Example 1 of the present invention.
[0076]
The vacuum heat insulating material 21 is obtained by inserting a core material 22 and a gas adsorbent 23 into a jacket material 24, and reducing the pressure inside to seal the inside.
[0077]
The material configuration of the glass wool laminate and the jacket material 24 serving as the core member 22 is the same as that used in the first embodiment.
[0078]
As the binder, 10 parts by weight of phenol resin is added to 75 parts by weight of water with respect to 100 parts by weight of glass wool, and 85 parts by weight of an aqueous solution is used.
[0079]
This aqueous solution is sprayed on both sides of the back of the glass wool laminate by a spray device, and is once pressed at room temperature in order to disperse and permeate it. Thereafter, pressing was performed for 15 minutes using a heating and compression device at 200 ° C. to obtain a core material 22 having a density of 180 kg / m 3 .
[0080]
Thereafter, the core material 22 was dried in a drying oven at 140 ° C. for 30 minutes, inserted into a jacket material 23 together with calcium oxide as a moisture adsorbent, and the inside was reduced to 3 Pa and sealed.
[0081]
The thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 21 as described above was 0.0045 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0082]
In order to confirm the reliability over time, deterioration of the heat insulating material was evaluated by an accelerated test. The thermal conductivity under the condition of 10 years passed was 0.015 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
[0083]
Compared with the third embodiment, since the phenol resin is used as the binder, great care must be taken to prevent formalin from scattering when the binder is sprayed or the like. In addition, since various gases are generated even in the vacuum heat insulating material, the initial thermal conductivity and the thermal conductivity over time deteriorated.
[0084]
【The invention's effect】
As described above, the present invention provides a board-shaped molded body comprising a core material, a jacket material covering the core material and depressurizing the inside, wherein the core material is molded using a binder. A vacuum heat insulating material characterized in that a main component is a carbohydrate-based natural binder.
[0085]
Since a natural binder is used, for example, even when the binder is scattered when the binder is applied to the core material by spraying or the like, the influence on the environment and the human body is small, and the safety is high.
[0086]
In the case of carbohydrate-based natural binders, most of the gas generated from the core material of the vacuum insulation material is moisture and carbon dioxide, and the gas generated from the binder can be handled with a general gas adsorbent It is possible to obtain a vacuum heat insulating material which is excellent in both the initial heat insulating performance and the temporal heat insulating performance.
[0087]
In addition, if the natural product binder is starch, it can be extracted from edible plants such as potato, corn, rice, wheat, etc., so that it is less environmentally and humanly affected, and can be easily obtained at low cost. it can.
[0088]
Furthermore, if dextrin produced by decomposing starch into a binder is used, it is easier to dissolve in water than ordinary starch, or to be easily glued, and has a low viscosity, so that it is easy to disperse or penetrate inside the core material. If there is an effect and the binder is solidified inside the core material, the rigidity of the entire board is improved, and a core material excellent in strength can be obtained.
[0089]
In addition, a vacuum insulation material having excellent heat insulation performance of the present invention is disposed in a space formed by an outer box and an inner box, and the other space is filled with a foam heat insulation material to thereby provide a refrigeration equipment having excellent heat insulation performance. And a cooling / heating device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a vacuum heat insulating material according to Embodiments 1 to 3 of the present invention. FIG. 2 is a side sectional view of a refrigerator according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. Sectional view of vacuum insulation material in Japan [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum insulation material 2 Core material 4 Outer covering material 5 Glass wool 6 Binder 7 Refrigerator 14 Outer box 15 Inner box 16 Rigid urethane foam
