JP2006118636A - Vacuum heat insulating material and refrigerator using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空断熱材、および真空断熱材を使用した冷蔵庫に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material and a refrigerator using the vacuum heat insulating material.
近年、地球環境保護が大きく叫ばれる中、家電製品の省エネルギー化は、緊急に取り組むべき重要な課題となってきている。この解決方法の一つとして、無駄な熱の授受を防ぐ目的での真空断熱材の適用がある。 In recent years, energy conservation in home appliances has become an important issue to be addressed urgently, while the protection of the global environment has been greatly screamed. One solution is to apply a vacuum heat insulating material for the purpose of preventing unnecessary heat transfer.
真空断熱材は、発泡樹脂や繊維材等を芯材として外被材内に入れた断熱材で、断熱材内部を真空に保つことにより、気体の熱伝導率を著しく低下させたものであり、その断熱性能を長期に渡って維持するためには、断熱材内部を真空に保ち続ける必要がある。しかし、外被材にピンホールが生じると、外部からのガス侵入が起こるために断熱性能が大きく悪化してしまうという課題がある。 The vacuum heat insulating material is a heat insulating material in which the foamed resin, fiber material or the like is put in the outer cover material as a core material, and the heat conductivity of the gas is remarkably lowered by keeping the heat insulating material inside a vacuum. In order to maintain the heat insulation performance for a long time, it is necessary to keep the inside of the heat insulating material in a vacuum. However, when pinholes are generated in the jacket material, there is a problem that the heat insulation performance is greatly deteriorated due to gas intrusion from the outside.
そこで、真空断熱材の外被材のラミネート構成において、耐傷性のよいナイロンフィルムを、外被材の最外層に追加ラミネートすることによって、外部からの耐磨耗性や耐傷性等を強化した技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in the laminate construction of the vacuum insulation jacket material, a technology that enhances external wear resistance, scratch resistance, etc. by additionally laminating a highly scratch resistant nylon film on the outermost layer of the jacket material Is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、真空断熱材以外の包装用材料として、強度や耐湿性を上げることを目的とした電子部品用包装袋で、ナイロンを用いて耐突き刺し性を向上させた技術が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。
Moreover, as a packaging material other than a vacuum heat insulating material, a packaging bag for electronic parts intended to increase strength and moisture resistance, and a technique for improving puncture resistance using nylon has been disclosed (for example, (See
この従来の技術の積層フィルムは、半導体デバイスなどの電子部品を湿気や静電気から保護するための電子部品用包装袋(電子部品収納容器用包装袋を含む)の用途に使用されるもので、電子部品が製造されてから実装されるまでの間の保護が目的であり、1〜2年程度の防湿効果の持続性を考慮したものである。 This conventional laminated film is used for electronic parts packaging bags (including electronic parts storage container packaging bags) for protecting electronic parts such as semiconductor devices from moisture and static electricity. The purpose is to protect the parts from the time they are manufactured until they are mounted, and the durability of the moisture-proof effect for about 1 to 2 years is taken into consideration.
また、突き刺し強度が必要となるトレイ入り商品の外装フィルムなどにも、熱溶着フィルムと共押ししたナイロンフィルムが、ガスバリア層となるプラスチックフィルムと貼り合わせて用いられている(例えば、特許文献5参照)。
すなわち、通常の包装材では内容物の保護が主な目的であり、その保管期間もせいぜい数年間である。これに対し、真空断熱材の外被材は、真空断熱材内部の真空度が断熱性能に直接的に関わるものである。特に、冷蔵庫に搭載する真空断熱材は、10年以上に渡って使用されることを考慮すると、わずかなピンホールも許されず、外被材の耐突き刺し性の向上は真空断熱材の断熱性能維持を考える上で大変重要である。 In other words, the main purpose of the contents of ordinary packaging materials is to protect them, and the storage period is several years at most. On the other hand, in the jacket material of the vacuum heat insulating material, the degree of vacuum inside the vacuum heat insulating material is directly related to the heat insulating performance. In particular, considering that the vacuum insulation material mounted on the refrigerator will be used for more than 10 years, slight pinholes are not allowed, and the improvement of the puncture resistance of the jacket material maintains the insulation performance of the vacuum insulation material. It is very important in thinking about
従来の外被材仕様でも、真空断熱材の芯材として、発泡樹脂のように硬度や密度の小さい芯材を使用した場合には、ピンホールが生じることはなかった。しかし、冷蔵庫への広範な適用等のためには、真空断熱材も比較的大きなものが必要になり、更には、無機繊維をボード状に成形すると、硬度が増すとともに、成形時にかかる力のためにボードの表面の繊維が折れる等の現象が起こり、これによって鋭くなった繊維が、ボードの表面にわずかであるが存在するようになる。 Even in the conventional jacket material specification, when a core material having a low hardness and density, such as foamed resin, is used as the core material of the vacuum heat insulating material, no pinhole is generated. However, for a wide range of applications such as refrigerators, a relatively large vacuum heat insulating material is required. Furthermore, when inorganic fibers are molded into a board shape, the hardness increases and the force applied during molding In this case, the fiber on the surface of the board is broken, and the sharpened fiber is slightly present on the surface of the board.
これを真空断熱材の芯材に使用したときには、繊維の先端が外被材を内側から突き刺す可能性が生じる。また、このような内側からの突き刺しによるピンホールを減少させるために、ラミネート構成である外被材の熱溶着層とバリア層の間に、もう一層追加すると、シール部からのガス侵入が増加し、真空断熱材の経時的な断熱性能を低下させてしまう可能性が有る。 When this is used for the core material of the vacuum heat insulating material, there is a possibility that the tip of the fiber may pierce the jacket material from the inside. In addition, in order to reduce pinholes caused by such piercing from the inside, if a further layer is added between the heat-welding layer and the barrier layer of the outer cover material which is a laminate structure, gas intrusion from the seal portion increases. There is a possibility that the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material over time will be lowered.
本発明は、芯材と外被材の間に保護材を設けることにより、無機繊維のボード状芯材を冷蔵庫用の真空断熱材に適用するような厳しい条件でも、硬度やサイズや重量の相互作用によるピンホールを生じることがなく、長期に渡り断熱性能を保つ真空断熱材を提供し、更にこの真空断熱材を使用した省エネルギーの冷蔵庫を提供することを目的とする。 In the present invention, by providing a protective material between the core material and the jacket material, the hardness, size, and weight of each other can be obtained even under severe conditions such as applying the inorganic fiber board-shaped core material to a vacuum heat insulating material for a refrigerator. It is an object of the present invention to provide a vacuum heat insulating material that does not cause pinholes due to action and maintains heat insulating performance for a long period of time, and to provide an energy saving refrigerator that uses this vacuum heat insulating material.
上記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱材は、芯材が無機繊維にバインダーを加えて成形した多面体成形体で、かつ前記ボード状成形体の表面層のバインダー濃度が他層よりも大きい芯材で、多面体である前記芯材を少なくとも1つの口を設けたプラスチックフィルムの袋に入れ、更に外側をラミネート構成の外被材で覆い、内部を減圧しているのである。 In order to solve the above conventional problems, the vacuum heat insulating material of the present invention is a polyhedral molded body in which the core material is formed by adding a binder to inorganic fibers, and the binder concentration of the surface layer of the board-shaped molded body is the other layer. The core material, which is larger than the polyhedron, is put in a plastic film bag provided with at least one mouth, and the outer side is covered with a jacket material having a laminate structure, and the inside is decompressed.
これによって、芯材繊維先端が外被材に直接接触する可能性を減少させるため、真空断熱材作製減圧時に芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができる。また、芯材を入れている袋の少なくとも1つの口を開けているため、真空断熱材作製減圧時に、芯材を入れている袋内部の空気も減圧し易くなる。 This reduces the possibility of the core fiber tip directly coming into contact with the jacket material, so that the generation of pinholes that occur when the fiber tip on the core material plane pierces the jacket material from the inside during vacuum insulation material production decompression. The possibility can be reduced. In addition, since at least one opening of the bag containing the core material is opened, the air inside the bag containing the core material can be easily decompressed when the vacuum heat insulating material is produced and decompressed.
本発明によれば、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。また、真空断熱材作製減圧時に、芯材を入れている袋内部の空気も減圧し易くできる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the possibility of the pinhole generation | occurrence | production which arises when the fiber front-end | tip of a core material plane stabs a jacket material from the inner side at the time of vacuum heat insulating material production pressure reduction can be reduced. Moreover, the air inside the bag containing the core material can be easily depressurized when the vacuum heat insulating material is produced and depressurized.
本発明の請求項1に記載の発明は、芯材が無機繊維にバインダーを加えて成形した多面体成形体で、かつ前記ボード状成形体の表面層のバインダー濃度が他層よりも大きい芯材で、多面体である前記芯材を少なくとも1つの口を開けたプラスチックフィルムの袋に入れ、更に外側をラミネート構成の外被材で覆い、内部を減圧していることを特徴とする真空断熱材である。
The invention described in
これによって、芯材繊維先端が外被材に直接接触する可能性を、減少させるため、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。また、芯材を入れている袋の少なくとも1つの口を開けているため、真空断熱材作製減圧時に、芯材を入れている袋内部の空気も減圧し易くなる。 In order to reduce the possibility of the core material fiber tip coming into direct contact with the jacket material, a pinhole is generated when the fiber tip on the core material plane pierces the jacket material from the inside during vacuum insulation material production decompression. The likelihood of occurrence can be reduced. In addition, since at least one opening of the bag containing the core material is opened, the air inside the bag containing the core material can be easily decompressed when the vacuum heat insulating material is produced and decompressed.
請求項2に記載の発明は、前記芯材を入れた前記プラスチックフィルムの袋の側面に穴を設けていることを特徴とする請求項1に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、芯材を入れているプラスチックフィルムの袋側面からも、袋内部の空気を減圧することができるため、真空断熱材作製時の減圧時間を、請求項1に記載の発明の場合よりも、更に少なくすることができる。また、芯材を入れている袋の上下表面には、請求項1記載の発明の場合と同様に、穴が開いていないため、請求項1記載の発明の場合と同様に、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。
Thereby, since the air inside the bag can be depressurized also from the bag side of the plastic film containing the core material, the depressurization time at the time of producing the vacuum heat insulating material is smaller than in the case of the invention according to
請求項3に記載の発明は、前記プラスチックフィルムの袋の全面に多数の小孔が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、芯材を入れている袋の全面に、小孔が設けられているため、真空断熱材作製時の減圧時間を、請求項1または2記載の発明の場合よりも、更に少なくすることができる。また、芯材を入れている袋の上下表面に、小孔しか開いていないため、請求項1または2記載の発明の場合と同様に、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。
Thereby, since a small hole is provided on the entire surface of the bag containing the core material, the decompression time at the time of manufacturing the vacuum heat insulating material should be further reduced as compared with the case of the invention according to
請求項4に記載の発明は、前記プラスチックフィルムの袋の口が全て熱溶着により閉じられていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
Invention of
これによって、真空断熱材作製時の芯材を外被材に挿入する際に、芯材を外被材にスムーズに挿入することができるため、真空断熱材作製時の作業性を向上させることができる。 As a result, the core material can be smoothly inserted into the jacket material when the core material at the time of vacuum insulation material production is inserted into the jacket material, so that the workability at the time of vacuum insulation material production can be improved. it can.
請求項5に記載の発明は、前記プラスチックフィルムの袋を2重にして前記芯材を入れていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺す時の耐突き刺し性を増加させることができ、同時に、2重にしてある前記プラスチックフィルムの内側1枚の袋に穴が開いても、外側1枚の袋により芯材繊維が外被材と接触することを防げるため、請求項1から4の場合よりも更に、真空断熱材作製減圧時に芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。 This can increase the puncture resistance when the fiber tip on the core material plane pierces the jacket material from the inside during the vacuum decompression of the vacuum heat insulating material, and at the same time, one inner sheet of the plastic film that is doubled. Even if there is a hole in the bag, it is possible to prevent the core fiber from coming into contact with the jacket material by the single outer bag. The possibility of pinholes occurring when the fiber tip of the fiber pierces the jacket material from the inside can be reduced.
請求項6に記載の発明は、前記プラスチックフィルムがポリエチレンであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
本発明の請求項6に記載の発明は、前記プラスチックフィルムがポリエチレンであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
The invention according to
Invention of
これによって、安価なプラスチッフィルムクであるポリエチレンを使用しているため、請求項1から5記載の発明の場合よりも、更に低コストで、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。
Thereby, since polyethylene, which is an inexpensive plastic film, is used, the fiber tip on the core material plane is reduced at a lower cost than in the case of the inventions of
請求項7に記載の発明は、前記外被材が少なくとも熱融着層とその外層のガスバリア層と更にその外層の保護層を有しているラミネートフィルムであり、前記保護層が1層であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、芯材がプラスチックの袋に入っているために、芯材平面の先端繊維は、真空断熱材作製減圧時に、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺す時の耐突き刺し性を高くできると同時に、ラミネート構成の外被材の通常2層構成が多い保護層を、1層構成にすることができるため、請求項1から6のいずれか一項に記載の発明の真空断熱材より、更に低コストで、真空断熱材作製減圧時に芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を、減少させることができる。
As a result, since the core material is contained in a plastic bag, the tip fiber of the core material plane is pierced resistance when the fiber tip of the core material plane pierces the jacket material from the inside during vacuum insulation material production decompression. In addition, since the protective layer, which is usually a two-layered structure of a laminate-structured jacket material, can be formed into a single-layer structure, the vacuum heat insulation according to any one of
請求項8に記載の発明は、前記保護層がポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、保護層に耐摩擦性・耐磨耗性に強いポリエチレンテレフタレートが使用されているため、請求項1から7の場合よりもより更に真空断熱材外部からの耐摩擦性・耐磨耗性を向上させることができる。
As a result, polyethylene terephthalate, which is highly resistant to friction and abrasion, is used for the protective layer, so that it is even more resistant to friction and abrasion from the outside of the vacuum heat insulating material than in the case of
請求項9に記載の発明は、凸部をもつ金型でプレス成形し溝加工が施されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の真空断熱材である。
The invention according to
これによって、これらの真空断熱材は、芯材繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホールの発生を、より確実に防ぐことができるため、プレス成形により、より深い溝を作製することができる。従って被断熱部平面状に、より径の大きな配管がある場合においても、配管を真空断熱材のより深く作製された溝で覆うことにより、断熱することができる。 As a result, these vacuum heat insulating materials can more reliably prevent the generation of pinholes that occur when the core fiber tip pierces the jacket material from the inside, so that deeper grooves are produced by press molding. can do. Therefore, even when there is a pipe having a larger diameter in the planar shape of the heat-insulated part, it is possible to insulate by covering the pipe with a groove formed deeper of the vacuum heat insulating material.
請求項10に記載の発明は、外箱と、内箱と、前記外箱と前記内箱によって形成される空間に充填された発泡断熱材と、前記外箱または前記内箱の内壁に取りつけられた請求項1から9のいずれか一項に記載の真空断熱材を備えた断熱箱体から構成されることを特徴とする冷蔵庫である。
The invention according to
これによって、通常無機繊維を成形したボード状芯材を使用した真空断熱材を冷蔵庫に適用する場合、一枚あたりのサイズや重量が大きくなることにより、芯材繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生のリスクが非常に高くなるところを、ピンホールを発生させることなく長期間断熱性能を保つ真空断熱材を装着することができるため、長期間省エネルギーを保つ冷蔵庫を提供することができる。 As a result, when applying a vacuum heat insulating material that uses a board-shaped core material, which is usually formed of inorganic fibers, to a refrigerator, the size and weight of each sheet increases, so that the core fiber tip is attached to the outer cover material from the inside. Provided a refrigerator that can save energy for a long time because it can be equipped with a vacuum insulation material that maintains heat insulation performance for a long time without generating pinholes, where the risk of pinhole occurrence that occurs when piercing is extremely high can do.
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。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面図、図2は図1の外被材を示す要部断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to
図1に示すように、真空断熱材1は、外被材2と、外被材2によって覆われる芯材3と、少なくとも1つの口が開かれていて芯材3を直接入れているプラスチックフィルムの袋4とからなる。
As shown in FIG. 1, the vacuum
図2に示すように、外被材2は、外側から順に、第1の保護層5、第2の保護層6、ガスバリア層7、熱溶着層8を有するラミネートフィルムであり、2枚のラミネートフィルムを三方シールにて製袋しており、第1の保護層5はナイロンフィルム、第2の保護層6はポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層7はアルミニウム箔、熱溶着層8は直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを用いており、その厚さは、第1の保護層5(ナイロンフィルム)が15μm、第2の保護層6(ポリエチレンテレフタレートフィルム)が12μm、ガスバリア層7(アルミニウム箔)が6μm、熱溶着層8(直鎖状低密度ポリエチレンフィルム)が50μmである。
As shown in FIG. 2, the
芯材3は、内側からの突き刺しを評価するために、表面硬度を特に高めたグラスウールボードで、140℃の乾燥炉で1時間乾燥したものを使用した。
In order to evaluate the piercing from the inside, the
この芯材3をプラスチックフィルム4に入れ、その後製袋した外被材2中に挿入し、内部を10Paまで減圧し、開口部を熱溶着により封止した。真空断熱材の密度は150kg/m3とした。
The
以上のようにして得る真空断熱材1は、芯材3がプラスチックフィルム4に入れられ、その外側を外被材2で覆われているために、芯材3繊維先端が外被材2に直接接触する可能性が少なく、真空断熱材1作製減圧時に芯材3平面の繊維先端が外被材2を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができる。
In the vacuum
従って1000枚、真空断熱材1を作製しても、ピンホールの発生は無く、熱伝導率も1000枚全て0.0025(W/mK)を維持していた。一方、プラスチックフィルムの袋4に入れず、直接外被材2で覆い真空断熱材を1000枚作製すると、その中で2枚ピンホールの発生が確認され、熱伝導率が0.0025(W/mK)から0.0100(W/mK)以上に劣化している真空断熱材が存在した。
Therefore, even if 1000 sheets and the vacuum
なお、芯材3に使用する無機繊維としては、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、炭化ケイ素繊維等特に指定するものではない。
In addition, as an inorganic fiber used for the
また、ボード状に加熱加圧成形する時には、取り扱い性向上のためバインダーを使用しても良い。バインダーを使用すると、ボード化した芯材3の硬度が大きくなるためにピンホール発生のリスクは大きくなるが、本実施の形態のように、芯材3をプラスチックフィルムの袋4の中に入れるとバインダーによって芯材3硬度が高くなった場合でも、ピンホールの発生を防ぐことができる。
In addition, a binder may be used to improve handling when the board is heated and pressed. If a binder is used, the risk of pinholes increases due to the increased hardness of the
ラミネート構成の外被材2の保護層5,6としては、耐衝撃性、耐屈曲性や引張強度など様々な機械的特性に優れているナイロンフィルムが使用され、その種類としては、ナイロン−6、ナイロン−6.6、MXDナイロン等があり、特に指定するものではないが、芳香族系ナイロンを使用するとガスバリア性をより向上させることができる。
As the
また、ナイロンフィルムの形態としては、単層ナイロンフィルム、異種のナイロンを共押出し加工した多層ナイロンフィルムなどがあるが、特に指定するものではない。 In addition, examples of the form of the nylon film include a single-layer nylon film and a multilayer nylon film obtained by co-extrusion of different types of nylon, but are not particularly specified.
ナイロンフィルムの他にも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、ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いると水蒸気バリア性を向上させることができる。 In addition to the nylon film, a polyethylene terephthalate film, a stretched product of a polypropylene film, and the like can be used. When the polyethylene terephthalate film is used, the water vapor barrier property can be improved.
ラミネート構成の外被材2のガスバリア層7としては、金属箔が最も適しているが、金属または金属酸化物、ある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を用いることもでき、ガス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。
A metal foil is most suitable as the
上記金属箔としては、アルミニウム、ステンレス、鉄等を用いることができるが、特に指定するものではない。 As the metal foil, aluminum, stainless steel, iron or the like can be used, but is not particularly specified.
プラスチックフィルムへの金属蒸着の材料は、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、あるいはそれらの混合物等を用いることができるが、特に指定するものではない。 Aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, or a mixture thereof can be used as a material for metal vapor deposition on the plastic film, but it is not particularly specified.
また、プラスチックフィルム上への金属酸化物蒸着の材料は、シリカ、アルミナ等を用いることができるが、特に指定するものではない。 Further, silica, alumina or the like can be used as a material for metal oxide vapor deposition on the plastic film, but it is not particularly specified.
外被材2の熱溶着層8は、外被材2を構成するフィルムの中で最もガス透過度が大きい部分であり、熱溶着層8の性質は真空断熱材1の経時断熱性能に大きく影響する。熱溶着層8の厚さは、減圧封止工程における封止品質の安定性や、熱溶着部端面からのガス侵入の抑制や、ガスバリア層7として金属箔を使用した場合における熱伝導による表面からのヒートリークを考慮すると、25μm〜60μmが適している。
The
熱溶着層8の材料としては、無延伸ポリプロピレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム等を用いることができ、特に指定するものではないが、耐突き刺し性に優れた無延伸ポリプロピレンフィルムを用いるのがより効果的である。
As the material of the heat-
また、外被材2の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、三方シール袋、ピロー袋、センターテープシール袋等があるが、特に指定するものではない。
Moreover, although the bag shape of the
また、真空断熱材1の初期断熱性能および経時断熱性能をより一層向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を使用することも可能である。
In addition, in order to further improve the initial heat insulation performance and the time heat insulation performance of the vacuum
その吸着機構は、物理吸着、化学吸着、および吸蔵、収着等のいずれでもよいが、非蒸発型ゲッターとして作用する物質が良好である。 The adsorption mechanism may be any of physical adsorption, chemical adsorption, occlusion, and sorption, but a substance that acts as a non-evaporable getter is good.
具体的には、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の物理吸着剤である。 Specifically, physical adsorbents such as synthetic zeolite, activated carbon, activated alumina, silica gel, dosonite, hydrotalcite and the like.
化学吸着剤としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物等が利用でき、特に、酸化リチウム、水酸化リチウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化バリウム、水酸化バリウムが効果的に作用する。 As the chemical adsorbent, alkali metal or alkaline earth metal oxides, alkali metal or alkaline earth metal hydroxides, etc. can be used, and in particular, lithium oxide, lithium hydroxide, calcium oxide, calcium hydroxide, Magnesium oxide, magnesium hydroxide, barium oxide, and barium hydroxide are effective.
また、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、炭酸リチウム、不飽和脂肪酸、鉄化合物等も効果的に作用する。 In addition, calcium sulfate, magnesium sulfate, sodium sulfate, sodium carbonate, potassium carbonate, calcium chloride, lithium carbonate, unsaturated fatty acid, iron compound and the like also act effectively.
また、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム等の物質を単独、もしくは合金化したゲッター物質を適用するのがより効果的である。 Further, it is more effective to apply a getter material obtained by singly or alloying materials such as barium, magnesium, calcium, strontium, titanium, zirconium, and vanadium.
さらには、このような前記ゲッター物質を少なくとも窒素、酸素、水分、二酸化炭素を吸着除去するため、種々混合して適用することも可能である。 Furthermore, in order to adsorb and remove at least nitrogen, oxygen, moisture, and carbon dioxide, the getter material can be applied in various mixtures.
真空断熱材1の製造方法は、まず外被材2を作製し、その後、外被材2中に芯材3を挿入し内部を減圧し封止してもよく、あるいは、減圧槽中に芯材3とロール状あるいはシート状のラミネートフィルムからなる外被材2を設置し、ロール状あるいはシート状の外被材2を芯材3に沿わせた状態にしてから外被材2を熱溶着することにより、真空断熱材1を作製してもよく、特に指定するものではない。
The manufacturing method of the vacuum
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2における真空断熱材は、図3に示すように、芯材3を入れたプラスチックフィルムの袋4bの側面に穴9を設けたものであり、その他の構成は、実施の形態1の真空断熱材1と同じである。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 3, the vacuum heat insulating material in the second embodiment of the present invention is provided with
本実施の形態では、芯材3を入れているプラスチックフィルムの袋4b側面からも、袋4b内部の空気を減圧することができるため、真空断熱材作製時の減圧時間を実施の形態1の場合よりも10秒更に少なくすることができた。
In the present embodiment, since the air inside the
また、芯材3を入れている袋4bの上下表面には実施の形態1の場合と同様に穴が開いていないため、実施の形態1の場合と同様に、真空断熱材作製減圧時に芯材3平面の繊維先端が外被材2を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができ、1000枚、真空断熱材を作製しても、実施の形態1のときと同様にピンホールの発生は無く、熱伝導率も1000枚全て0.0025(W/mK)を維持していた。
Further, since the upper and lower surfaces of the
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における真空断熱材は、図4に示すように、芯材3を入れたプラスチックフィルムの袋4cの全面に小孔10を設けたものであり、その他の構成は、実施の形態1の真空断熱材1と同じである。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 4, the vacuum heat insulating material in
本実施の形態では、芯材3を入れているプラスチックフィルムの袋4c全面から、袋4c内部の空気を減圧することができるため、真空断熱材作製時の減圧時間を実施の形態2の場合よりも10秒更に少なくすることができた。
In the present embodiment, since the air inside the
また、芯材3を入れている袋4cの上下表面にも小孔しか開いていないため、実施の形態1の場合と同様に真空断熱材作製減圧時に芯材3平面の繊維先端が外被材2を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができ、1000枚真空断熱材を作製しても、実施の形態1のときと同様にピンホールの発生は無く、熱伝導率も1000枚全て0.0025(W/mK)を維持していた。
Further, since only the small holes are opened on the upper and lower surfaces of the
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4における真空断熱材は、図5に示すように、芯材3を入れたプラスチックフィルム袋4dの袋の口が全て熱溶着部11により閉じられているものであり、その他の構成は、実施の形態1の真空断熱材1と同じである。
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 5, the vacuum heat insulating material in
本実施の形態では、真空断熱材作製時の芯材3を外被材2に挿入する際に、芯材3を外被材3にスムーズに挿入することができるため、真空断熱材作製時の作業時間を10秒短縮させることができる。
In the present embodiment, since the
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5における真空断熱材は、図6に示すように、芯材3eを直接入れているプラスチックフィルムの袋4eを2重にして芯材3eを入れているために、真空断熱材芯材3平面の繊維先端が外被材2を内側から突き刺す時生じるピンホール発生の可能性を減少させることができる。
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 6, the vacuum heat insulating material according to the fifth embodiment of the present invention includes the plastic film bag 4e directly containing the
従って、10枚の真空断熱材の平面部に1mの高さから2kgの重りを落としても、全ての真空断熱材において外被材2にピンホールの発生を生じることなく、初期性能0.0025(W/mK)を維持していた。一方芯材3を入れているプラスチックフィルムの袋が1重である10枚の真空断熱材平面部に、1mの高さから2kgの重りを落とすと3枚の真空断熱材において外被材2にピンホールの発生が確認され初期性能を維持することができなかった。
Therefore, even if a weight of 2 kg is dropped from a height of 1 m on the plane portion of the 10 vacuum heat insulating materials, the initial performance is 0.0025 without generating a pinhole in the
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6における真空断熱材1fは、図7に示すように外被材2fが保護層5f、ガスバリア層7f、熱溶着層8fを有するラミネートフィルムであり、保護層5fが1層であるものであり、その他の構成は、実施の形態1の真空断熱材1と同じである。
(Embodiment 6)
As shown in FIG. 7, the vacuum heat insulating material 1f according to the sixth embodiment of the present invention is a laminate film in which the
従って芯材3がプラスチックの袋4fに入っているために、芯材3f平面の先端繊維は真空断熱材1f作製減圧時に芯材3f平面の繊維先端が外被材2fを内側から突き刺す時の耐突き刺し性が高くできると同時に、ラミネート構成の外被材2fの通常2層構成が多い保護層を1層構成にすることができるため、実施の形態1から5の真空断熱材より更に低コストで真空断熱材1f作製減圧時に芯材3f平面の繊維先端が外被材2fを内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができる。
Therefore, since the
(実施の形態7)
本発明の実施の形態7における真空断熱材1gは、図8に示すように、芯材3gをプラスチックフィルムの袋4gに入れて外被材2gに挿入し、内部を減圧して得た真空断熱材に、凸部をもつ金型でプレス成形し、図8に示すように深さ8mmの溝12を加工している。
(Embodiment 7)
As shown in FIG. 8, the vacuum
芯材3gをプラスチックフィルムの袋4gに入れて、更にそれを外被材2gで覆い、真空断熱材1gを作製しているため、深さ8mmの溝12加工を施しても、芯材3g繊維先端が外被材2gを内側から突き刺したときに生じるピンホールの発生を防ぐことができ、熱伝導率を0.0025(W/mK)に維持することができる。一方、芯材3gをそのまま外被材2gで覆った真空断熱材に深さ8mmの溝加工を施すと、芯材3g繊維先端が外被材2gを内側から突き刺したときに生じるピンホールの発生が確認され、熱伝導率が0.0025(W/mK)から0.0200(W/mK)以上に劣化していた。
The core material 3g is put in a
(実施の形態8)
図9は、本発明の実施の形態8における冷蔵庫の本体部分の断面図である。
(Embodiment 8)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the main body portion of the refrigerator in the eighth embodiment of the present invention.
冷蔵庫本体13は、鋼板からなる外箱14と、ABS樹脂からなる内箱15とで構成される空間の片面に実施の形態1から実施の形7のいずれかの真空断熱材と同一構成の真空断熱材1hを配設し、真空断熱材1h以外の空間を硬質ウレタンフォーム16で発泡充填している。冷蔵庫本体13は、前面上部に開口した冷蔵室13aと、前面下部に開口した冷凍室13bと、背面下部に開口した機械室17を有し、機械室17には圧縮機18が配置されている。
The refrigerator main body 13 has a vacuum having the same configuration as the vacuum heat insulating material of any one of the first to seventh embodiments on one side of a space constituted by an
本実施の形態では、真空断熱材1hの芯材繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホールの発生をより確実に防ぎ、長期間断熱性能を保つ真空断熱材1hを装着することができるため、長期間省エネルギーを保つ冷蔵庫を提供することができる。従って、冷蔵庫の消費電力量を測定したところ、真空断熱材1hを装着しない冷蔵庫よりも20%消費電力を削減できた。 In the present embodiment, the vacuum heat insulating material 1h is installed, which prevents the generation of pinholes more reliably when the tip of the core fiber of the vacuum heat insulating material 1h pierces the jacket material from the inside, and maintains the heat insulating performance for a long time. Therefore, a refrigerator that can save energy for a long time can be provided. Therefore, when the power consumption of the refrigerator was measured, it was possible to reduce power consumption by 20% compared to the refrigerator not equipped with the vacuum heat insulating material 1h.
以上のように本発明にかかる真空断熱材は、芯材平面の繊維先端が外被材を内側から突き刺したときに生じるピンホール発生の可能性を減少させることができるため、冷蔵庫など、真空断熱材に深い溝を付けたり、真空断熱材に外部から衝撃が加わる環境下においても使用することができる。 As described above, the vacuum heat insulating material according to the present invention can reduce the possibility of pinholes occurring when the fiber tip of the core material plane pierces the jacket material from the inside. It can be used even in an environment where a deep groove is attached to the material or an external impact is applied to the vacuum heat insulating material.
1 真空断熱材
2,2f,2g 外被材
3,3e,3g 芯材
4,4b,4c,4d,4e,4f,4g プラスチックフィルムの袋
5,5f 保護層
6 保護層
7,7f ガスバリア層
8,8f 熱溶着層
9 穴
10 小孔
11 熱溶着部
12 溝
13 冷蔵庫本体
14 外箱
15 内箱
DESCRIPTION OF
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JP2017501350A (en) * | 2013-12-10 | 2017-01-12 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Vacuum insulation material and refrigerator including the same |
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-
2004
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