JP2006125599A

JP2006125599A - 断熱材および真空断熱材

Info

Publication number: JP2006125599A
Application number: JP2004317890A
Authority: JP
Inventors: Masaya Kojima; 真弥小島
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】断熱材の固体熱伝導成分を増加させることなく、熱輻射による熱伝導成分を減少させるように、輻射抑制材を添加すること。
【解決手段】酸化珪素化合物の粉体４と、導電性粉体５とから構成される基材と、輻射抑制材６とを混合してなる芯材７において、芯材７の黒体放射率が７０％以下、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下となるように輻射抑制材６を添加することにより、断熱材の固体熱伝導を著しく増加させることなく、熱輻射による熱伝導を抑制することができるため、断熱材の断熱性能が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、室温以上の温度領域で特に優れた断熱効果を発揮し、断熱や保温を必要とする機器や場所に使用することができる断熱材および真空断熱材に関するものである。

近年、地球環境問題である温暖化の対策として省エネルギーを推進する動きが活発となっており、温冷熱利用機器に関しては、熱を有効活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。

特に１５０℃を超える高温領域で断熱材を使用すると、省エネルギー効果が顕著に表れるため、印刷機、複写機、液晶プロジェクター、半導体製造装置への適用が期待されている。

１５０℃を超える高温領域では、室温領域とは異なり、赤外線による輻射熱伝導成分が無視できなくなるため、一般の断熱材では熱伝導率が大きくなってしまう。そこで熱輻射による熱の伝導を防止するため、断熱材に熱輻射を抑制する機能を持たせる技術が報告されている。

例えば、断熱材や真空断熱材を構成する芯材に、赤外線反射機能をもった微小体を含有させることで、熱輻射による熱伝導を防止し、優れた断熱性能を提供することができると提案されている（特許文献１参照）。また、赤外線不透過機能をもった乳白剤を含有させることで、同様の効果を得ることができると提案されている（特許文献２参照）。

図８は、特許文献１に記載された従来の断熱材の断面図を示すものである。図８に示すように、従来の断熱材１は、粒子表面に凝集防止処理を施したシリカエアロゲル等による超微粒子２が、アルミニウムやステンレスの金属箔片（１ｍｍ程度）等の赤外線反射特性のよい微小体３とともに成形されている。

また、特許文献２に示される従来の断熱材は、微粒子金属酸化物と、健康上問題のない繊維と、乳白剤と、有機繊維と、３００℃を上回る温度で膨張する耐火材料とを混合し、断熱材に高い弾性率を生じさせるために、密度を１００〜２４０ｋｇ／ｍ³となるように圧縮成形したものである。
特開平２−３８３８０号公報特開２０００−１６１０４９号公報

しかしながら、上記従来の構成では、いかなる条件においても充分な断熱性能が得られるというものではない。特許文献１においては、微小体の種類や大きさによっては、熱輻射による熱伝導成分の減少分よりも、固体熱伝導成分が増加するため、断熱材の熱伝導率が増加し、逆に断熱性能を低下させるという課題を有していた。

また、特許文献２においては、乳白剤として、その特性は限定されておらず、材質としては炭化珪素が好ましいとしているが、炭化珪素は黒体放射率が大きく、赤外線を吸収するため、逆に断熱性能が低下するという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、断熱材の固体熱伝導成分を増加させることなく、熱輻射による熱伝導成分を減少させるように、輻射抑制材を添加することで、優れた断熱性能を持った断熱材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の断熱材および真空断熱材は、酸化珪素化合物の粉末と導電性粉体とから構成される基材と、輻射抑制材とを混合してなる芯材において、輻射抑制材の黒体放射率と、密度を規定したものである。

これによって、輻射抑制材が、断熱材を透過しようとする赤外線を反射し、熱輻射による熱伝導成分を低減する一方で、断熱材の密度を限定し、輻射抑制材の添加による芯材の固体熱伝導成分の増加を防止するという作用を有する。

本発明によれば、輻射抑制材が、断熱材を透過しようとする赤外線を反射し、熱輻射による熱伝導成分を低減する一方で、断熱材の密度を限定し、輻射抑制材の添加による芯材の固体熱伝導成分の増加を防止することで、断熱材および真空断熱材の断熱性能を向上させることができる。

請求項１に記載の断熱材の発明は、酸化珪素化合物の粉体と導電性粉体とから構成される基材と、輻射抑制材とを混合してなる芯材において、前記芯材の黒体放射率が７０％以下、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とするものである。

酸化珪素化合物の粉体に導電性粉体を添加することにより、導電性粉体が、酸化珪素化合物の粉体のような分子間相互作用により凝集を形成する粉体の凝集粒子を解砕する作用を有するため、成形体の空隙径が小さくなり、その結果、気体熱伝導率が低減する。

また、凝集粒子が解砕されることにより、微細化され、個々の粒子の接触面積が低減するため、固体の熱伝導率が低下する。これらの相互作用によって優れた断熱効果を発現する一方で、輻射抑制材が断熱材を透過しようとする赤外線を反射し、熱輻射による熱伝導成分を低減する一方で、断熱材の密度を限定し、輻射抑制材の添加による芯材の固体熱伝導成分の増加を防止するという作用を有する。これにより、断熱材の断熱性能を向上させることができる。

請求項２に記載の断熱材の発明は、請求項１に記載の発明における輻射抑制材が、黒体放射率が７０％未満かつ、密度が５００ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とするものである。

輻射抑制材が断熱材を透過しようとする赤外線を反射し、熱輻射による熱伝導成分を低減する一方で、断熱材の密度を限定し、輻射抑制材の添加による芯材の固体熱伝導成分の増加を防止するという作用を有する。これにより、断熱材の断熱性能を向上させることができる。

請求項３に記載の断熱材の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明における輻射抑制材が、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とするものである。

平均粒径が１μｍ以下である輻射抑制材を選択することにより、輻射抑制材が基材中に均一分散し、より少ない添加量で熱輻射による熱伝導成分を低減することができるという作用を有する。これにより、断熱材の断熱性能を向上させることができる。

請求項４に記載の断熱材の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明における導電性粉体が、酸化錫を含む粉体であることを特徴とするものである。

酸化錫は融点が１０８０℃と高温であるため、３００℃を超える高温領域においても高性能な断熱材を提供することができる。

請求項５に記載の断熱材の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の断熱材と、無機繊維とを、混合し、圧縮成形をおこなった混合体であり、前記混合体の密度が１５０〜３００ｋｇ／ｍ³であることを特徴とするものである。

無機繊維が断熱材中で骨材の役割を果たすため、圧縮成形により容易に成形体が得られるという作用を有するものである。これにより、芯材が粉体の混合物であるときより取り扱い性に優れている。

請求項６に記載の真空断熱材の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の断熱材を、外被材で覆い、内部を減圧してなることを特徴とするものである。

断熱材を減圧状態とすることで、気体成分による熱伝導を小さくすることができるという作用を有する。これにより、断熱性能をさらに向上させた断熱材を提供することができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱材の断面図を示すものである。

図１に示すように、本実施の形態の断熱材１は、酸化珪素化合物の粉体４と、導電性粉体５と、輻射抑制材６とを混合してなる芯材７を、外袋８により被覆したものである。

酸化珪素化合物としては、例えば乾式シリカや湿式シリカ等が挙げられ、平均粒径が１〜２０ｎｍのものが好ましく、個々の粒子の接触面積が低減し、固体の熱伝導率が低下するため、とくに１０ｎｍ以下のものがより好ましい。

導電性粉体５としては、例えばカーボンブラックや酸化錫が挙げられ、粉体比抵抗が１００Ω／ｃｍ以下のものが好ましく、粉体比抵抗の値が小さいほど、酸化珪素化合物の凝集粒子を解砕する効果が強いため、とくに１０Ω／ｃｍ以下のものがより好ましい。

輻射抑制材６としては、例えばアルミニウム等の金属粉末や、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金屑酸化物が挙げられ、黒体放射率が断熱材の基材よりも小さく、かつ、基材へ均一分散しやすいようにできるだけ粒径の小さいものが好ましい。

また、輻射抑制材６の添加割合は、輻射抑制材６の密度や放射率によって異なるが、断熱材の放射率が，７０％以下であり、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下となるように添加することが好ましい。

外袋としては、例えばガラスクロス等の無機繊維からなる袋や、ポリエチレンテレフタレート等の有機物からなる不織布袋が考えられる。また、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。

以上のように構成された断熱材について、輻射抑制材６添加の影響を、以下の比較例と実施例とを用いて説明する。なお、熱伝導率の測定は、英弘精機杜製Ａｕｔｏ−Λを用い、平均温度７２．５℃の条件で行った。また、芯材７および輻射抑制材６の黒体放射率の測定は日本電子製フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ５５００型と赤外放射ユニットＩＲ−ＩＲＲ２００を用い、測定温度１５０℃にて分析を行った。

（実施例１）
乾式シリカ（日本アエロジル杜製アエロジル３００、平均粒径：７ｎｍ）よりなる酸化珪素化合物と、カーボンブラック（東海カーボン杜製トーカブラック＃７１００Ｆ、平均粒径：４２ｎｍ）よりなる導電性粉体を、重量比が９５：５となるよう混合したものを基材とし、黒体放射率が０．５８であるヒュームドアルミナ（デグサ・ヒュルス杜製Ａｌ₂０₃ｃ、平均粒径：１３ｎｍ、密度：１５２．１ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５：１５となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．６６であり、密度は１２４．３ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２４３Ｗ／ｍＫであった。

（実施例２）
実施例１で用いた基材に、黒体放射率が０．５６であるインジウムドープ酸化錫（Ｓｕｋｇｙｕｎｇ社製ＳＧ−ＩＴ５０Ｂ、平均粒径：２０ｎｍ、密度：４６９．２ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が９５：５となるように混合することで芯材を作製した。

この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．６７であり、密度は１３０．２ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２６０Ｗ／ｍＫであった。

（実施例３）
乾式シリカ（日本アエロジル杜製アエロジル３００、平均粒径：７ｎｍ）よりなる酸化珪素化合物と、アンチモンドープ酸化錫（Ｓｕｋｇｙｕｎｇ杜製ＳＧ−ＡＴ５０、平均粒径：２０ｎｍ）よりなる導電性粉体を重量比が９５：５となるよう混合したものを基材とし、黒体放射率が０．５８であるヒュームドアルミナ（デグサ・ヒュルス杜製Ａｌ₂０₃ｃ、平均粒径：１３ｎｍ、密度：１５２．１ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５１５となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．６７であり、密度は１３０．２ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２６２Ｗ／ｍＫであった。

（実施例４）
湿式シリカ（トクヤマ製トクシールＵＳＡ、平均粒径：１０μｍ）よりなる酸化珪素化合物と、カーボンブラック（東海カーボン杜製トーカブラック＃７１００Ｆ、平均粒径４２ｎｍ）よりなる導電性粉体を重量比が９５：５となるよう混合したものを基材とし、黒体放射率が０．５８であるヒュームドアルミナ（デグサ・ヒュルス杜製Ａｌ₂０₃ｃ、平均粒径：１３ｎｍ、密度：１５２．１ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５：１５となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．６８であり、密度は１４１．６ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２９２Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１）
実施例１で用いた基材を、ポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．７０であり、密度は１１３．８ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２６７Ｗ／ｍＫであった。

（比較例２）
実施例１で用いた基材に、黒体放射率が０．３７であるアルミニウム（東洋アルミニウム杜製０３−００１１、平均粒径：３０μｍ、密度：６５３．８ｋｇ／ｍ³）を輻射抑制材として、重量比が７０：３０となるように混合し、芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．６５であり、密度は１６５．５ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２９８Ｗ／ｍＫであった。

（比較例３）
実施例１で用いた基材に、黒体放射率が０．８３であるルチル型酸化チタン（石原産業杜製Ｒ−８２０Ｎ、平均粒径：３２０ｎｍ、密度：６０６．６ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が７０：３０となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．７１であり、密度は２３９．３ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０３５６Ｗ／ｍＫであった。

（比較例４）
実施例１で用いた断熱材を基材とし、黒体放射率が０．７８であるヒュームド酸化チタン（日本アエロジル杜製Ｐ２５、平均粒径：２１ｎｍ、密度：２５２．１ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５：１５となるように混合することで芯材を作製した。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．７５であり、密度は１２７．４ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２６８Ｗ／ｍＫであった。

（比較例５）
実施例１で用いた断熱材を基材とし、黒体放射率が０．５８であるアルミナ（住友化学杜製ＡＭ−２１、平均粒径：４μｍ、密度：８８６．１４ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５：１５となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．７２であり、密度は１３８．９ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０２７５Ｗ／ｍＫであった。

（比較例６）
実施例３で用いた基材を、ポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．７３であり、密度は１４７．６ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０３１０Ｗ／ｍＫであった。

（比較例７）
実施例３で用いた基材に、黒体放射率が０．８３である炭化珪素（屋久島電工杜製ＯＹ−２０、平均粒径：５５０ｎｍ、密度：５３９．１ｋｇ／ｍ³）よりなる輻射抑制材を重量比が８５：１５となるように混合することで芯材を作製した。この芯材をポリエチレンテレフタレートとポリプロピレンよりなる不織布袋に充填することで断熱材を得た。

この芯材の黒体放射率を測定すると０．８０であり、密度は１５３．６ｋｇ／ｍ³であった。また、この断熱材の熱伝導率を測定すると０．０３３５Ｗ／ｍＫであった。

以上、実施例１〜４および比較例１〜７の結果を（表１）に示し、また、芯材の密度と黒体放射率の積と熱伝導率との特性図を図２に示す。図２より、密度と黒体放射率の積が１０５以下の時、すなわち、輻射抑制材を添加した混合粉体の放射率が０．７０以下、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下の条件を満たす時に、輻射抑制材を添加しなかった比較例１よりも断熱性能が向上することが分かる。

また、実施例１と比較例５は、粒径の異なるアルミナを同量添加したものである。この二例を比較することで、輻射抑制材の粒径に対する熱伝導率の関係がわかる。この結果を図３に示す。図３より、輻射抑制材の粒径が小さいほど、輻射抑制効果が高く、また、粒径が１μｍ以下であれぱ、輻射抑制材を添加しなかった比較例１よりも断熱性能が向上していることが分かる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図を示すものである。

図４に示すように、本実施の形態の真空断熱材９は、酸化珪素化合物の粉体４と、導電性粉体５と、輻射抑制材６とを混合してなる芯材７を、外被材１０により被覆したものである。

酸化珪素化合物と、導電性粉体５と、輻射抑制材６は、実施の形態１と同様の構成のものが使用できる。

また、外被材１０は、保護層とガスバリア層と熱溶着層からなり、保護層としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やナイロン等の有機フィルムが考えられ、ガスバリア層としては、例えばアルミニウム等の金属箔や蒸着フィルムが考えられる。また、熱溶着層としては、例えばＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン）や、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ポリクロロ３フッ化エチレン、ＣＴＦＥ（クロロトリフルオロエチレン）、ＥＴＦＥ（４フッ化エチレンと６フッ化プロピレンの共重合体）などが考えられる。

以上のように構成された断熱材について、以下その効果を、比較例と実施例とを用いて説明する。なお、熱伝導率の測定は、英弘精機杜製Ａｕｔｏ−Λを用い、平均温度７２．５℃の条件で行った。

また、芯材および輻射抑制材の黒体放射率の測定は日本電子製フーリエ変換赤外分光光度計ＪＩＲ５５００型と赤外放射ユニットＩＲ−ＩＲＲ２００を用い、測定温度１５０℃にて分析を行った。

（実施例５）
実施例１で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００４５Ｗ／ｍＫであった。

（実施例６）
実施例２で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５０Ｗ／ｍＫであった。

（実施例７）
実施例３で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５１Ｗ／ｍＫであった。

（実施例８）
実施例４で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５９Ｗ／ｍＫであった。

（比較例８）
比較例１で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５３Ｗ／ｍＫであった。

（比較例９）
比較例２で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５６Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１０）
比較例３で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００６９Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１１）
比較例４で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５６Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１２）
比較例５で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００５５Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１３）
比較例６で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００６２Ｗ／ｍＫであった。

（比較例１４）
比較例７で使用した芯材を外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。この真空断熱材の熱伝導率を測定すると０．００６６Ｗ／ｍＫであった。

以上、実施例５〜８および比較例８〜１４の結果を（表２）に示し、また、芯材の密度と黒体放射率の積と熱伝導率との特性図を図５に示す。図５より、密度と黒体放射率の積が１０５以下の時、すなわち、輻射抑制材を添加した混合粉体の放射率が０．７０以下、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下の条件を満たす時に、輻射抑制材を添加しなかった比較例１よりも断熱性能が向上することが分かる。

また、実施例５と比較例１２は、粒径の異なるアルミナを同量添加したものである。この二例を比較することで、輻射抑制材の粒径に対する熱伝導率の関係がわかる。この結果を図６に示す。図６より、輻射抑制材の粒径が小さいほど、輻射抑制効果が高く、また、粒径が１μｍ以下であれば、輻射抑制材を添加しなかった比較例１よりも断熱性能が向上していることが分かる。

（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３における真空断熱材の断面図を示すものである。

図７に示すように、本実施の形態の真空断熱材９は、酸化珪素化合物の粉体４と、導電性粉体５と、輻射抑制材６と無機繊維１１とを混合してなる芯材７を、外被材１０により被覆したものである。

酸化珪素化合物と、導電性粉体５と、輻射抑制材６と、外被材１０は、実施の形態１と同様の構成のものが使用できる。

また、無機繊維１１は、ガラス繊維やアルミナ繊維等の繊維状素材が挙げられる。

（実施例９）
実施例１で使用した芯材に、繊維径が５μｍのグラスウールを重量比が９０：１０となるように混合し、圧縮成形を行うことで厚さ３ｍｍの成形体を得た。この成形体の黒体放射率を測定すると０．６８であり、密度は１９３ｋｇ／ｍ³であった。これを外被材で覆い、内部を０．１Ｐａ以下の真空に減圧することで真空断熱材を得た。

この真空断熱材の熱伝導率を測定すると、０．００５２Ｗ／ｍＫとなり、実施例５と比較すると断熱性能は多少悪化しているが、芯材が固化するため、芯材の取り扱い性が向上するだけでなく、不織布袋が不要となるため、コストダウンにもつながる。

本発明にかかる断熱材および真空断熱材は、輻射抑制材の添加により、断熱材を透過しようとする赤外線を反射し、熱輻射による熱伝導成分を低減する一方で、輻射抑制材の添加による芯材の固体熱伝導成分の増加を防止することができるため、さらなる断熱性能の向上が達成できた。そのため、断熱・保温を必要とする冷蔵庫、電気式湯沸し器、ＩＨクッキングヒーター等の調理家電や、印刷機、複写機、液晶プロジェクター、ノートパソコン等の情報機器、半導体製造装置等の産業機器にも適用できる。

本発明の実施の形態１における断熱材の断面図本発明の実施の形態１における芯材の密度と黒体放射率との積に対する熱伝導率の関係を示す特性図本発明の実施の形態１における輻射抑制材の粒径に対する熱伝導率の関係を示す特性図本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図本発明の実施の形態２における芯材の密度と黒体放射率との積に対する熱伝導率の関係を示す特性図本発明の実施の形態２における輻射抑制材の粒径に対する熱伝導率の関係を示す特性図本発明の実施の形態３における真空断熱材の断面図従来の断熱材の断面図

符号の説明

１断熱材
４酸化珪素化合物の粉体
５導電性粉体
６輻射抑制材
７芯材
８外袋
９真空断熱材
１０外被材
１１無機繊維

Claims

酸化珪素化合物の粉体と導電性粉体とから構成される基材と、輻射抑制材とを混合してなる芯材において、前記芯材の黒体放射率が７０％以下、かつ、密度が１５０ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とする断熱材。
輻射抑制材は、黒体放射率が７０％未満かつ、密度が５００ｋｇ／ｍ³以下であることを特徴とする請求項１に記載の断熱材。
輻射抑制材は、平均粒径が１μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の断熱材。
導電性粉体は、酸化錫を含む粉体であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の断熱材。
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の断熱材と、無機繊維とを混合し、圧縮成形をおこなった混合体であり、前記混合物体の密度が１５０〜３００ｋｇ／ｍ³であることを特徴とする断熱材。
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の断熱材を、外被材で覆い、内部を減圧してなることを特徴とする真空断熱材。