JP2011092827A - Gas adsorption device and method of using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve an excellent gas adsorption capacity by controlling deterioration of a gas adsorbent having a high activity with moisture. <P>SOLUTION: A gas adsorption device 1 includes the gas adsorbent 2, a barrier container 3 covering the gas adsorbent 2 and a scarcely-moisture-permeable and air-permeable film 5 covering the barrier container 3. The deterioration of the gas adsorbent 2 by water vapor is controlled by suppressing arrival of water vapor at the gas adsorbent 2, resulting in an excellent gas adsorption capacity. A higher gas adsorbing capacity is obtainable by arranging a moisture-adsorbing material additionally in vacuum equipment. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、水蒸気を含む空気のうち空気のみを選択的に吸着する気体吸着デバイスに関するものである。   The present invention relates to a gas adsorption device that selectively adsorbs only air among air containing water vapor.

近年、真空断熱材、真空断熱容器、プラズマディスプレイパネル等、高度な真空環境により性能を発揮することができる機器(以下、真空機器と記述)の開発が盛んになってきている。   In recent years, development of devices (hereinafter referred to as vacuum devices) capable of exhibiting performance in an advanced vacuum environment, such as vacuum heat insulating materials, vacuum heat insulating containers, and plasma display panels, has become active.

これらの真空機器にとって、製造時における残留気体や経時的に侵入する気体による内部の圧力上昇は性能を劣化する原因になる。そこで、これらの気体を吸着するための吸着材の適用が試みられている。   For these vacuum devices, an increase in internal pressure due to residual gas at the time of manufacture or gas that penetrates over time causes deterioration in performance. Therefore, application of an adsorbent for adsorbing these gases has been attempted.

一般に、水蒸気の吸着は空気の吸着に比較して容易であるため、水蒸気を吸着する吸着材(以下、水分吸着材と記述)は、ゼオライト、シリカゲルのような物理吸着材、酸化カルシウム等の化学吸着材ともに安価なものが数多く商品化されている。   In general, adsorption of water vapor is easier than adsorption of air. Therefore, adsorbents that adsorb water vapor (hereinafter referred to as moisture adsorbents) are physical adsorption materials such as zeolite and silica gel, and chemicals such as calcium oxide. Many cheap adsorbents have been commercialized.

一方、空気に含まれる気体のうち、窒素のような不活性気体の吸着は特に困難であるため、不活性気体を吸着する吸着材(以下、気体吸着材と記述)は水分吸着材に比較して高価である。   On the other hand, it is particularly difficult to adsorb inert gases such as nitrogen among gases contained in air, so adsorbents that adsorb inert gases (hereinafter referred to as gas adsorbents) are compared to moisture adsorbents. And expensive.

一方、真空断熱材の内部等、気体吸着材を設置する空間は、空気と水蒸気の混合雰囲気で満たされていることが一般的である。   On the other hand, the space for installing the gas adsorbent, such as the inside of the vacuum heat insulating material, is generally filled with a mixed atmosphere of air and water vapor.

一般に、空気を吸着可能な気体吸着材は、高活性であり、空気に加え水蒸気をも吸着することができるため、空気と水蒸気の混合気体であっても、気体吸着材のみでいずれをも吸着することが可能である。   In general, gas adsorbents that can adsorb air are highly active and can adsorb water vapor in addition to air, so even a mixed gas of air and water vapor can be adsorbed only with a gas adsorbent. Is possible.

しかし、気体吸着材は水蒸気を吸着することにより、空気に対する吸着容量が低減してしまう。従って、所定量の空気を吸着するためには、水蒸気を吸着して低減した分を補うため、より多くの気体吸着材が必要になる。   However, the gas adsorbent adsorbs water vapor, thereby reducing the adsorption capacity for air. Therefore, in order to adsorb a predetermined amount of air, more gas adsorbent is required to compensate for the reduced amount by adsorbing water vapor.

ここで、上述のように、気体吸着材は水分吸着材に比較して高価であるため、気体吸着材に水蒸気を吸着させることは得策ではなく、気体吸着材には選択的に空気を吸着させることが得策である。従って、気体吸着材に優先的に空気を吸着させる機構が必要である。   Here, as described above, since the gas adsorbent is more expensive than the moisture adsorbent, it is not a good idea to adsorb water vapor to the gas adsorbent, and air is selectively adsorbed to the gas adsorbent. It is a good idea. Therefore, a mechanism for preferentially adsorbing air to the gas adsorbent is necessary.

そこで、気体吸着材を水分吸着材で被い、水分吸着材で水蒸気を吸着して空気のみを気体吸着材で吸着する試みがなされている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, an attempt has been made to cover the gas adsorbent with a moisture adsorbent, adsorb water vapor with the moisture adsorbent, and adsorb only air with the gas adsorbent (see, for example, Patent Document 1).

特表平9−512088号公報Japanese National Patent Publication No. 9-512088

しかしながら、特許文献1に記載の方法では、水分吸着材よる気体の遮断性が必ずしも十分とはいえないため、水蒸気の割合が多い気体内に設置した場合、気体吸着材の空気に対する吸着容量が低減するという課題があった。   However, in the method described in Patent Document 1, since the gas barrier property by the moisture adsorbent is not necessarily sufficient, when the gas adsorbent is installed in a gas having a large proportion of water vapor, the adsorption capacity of the gas adsorbent to the air is reduced. There was a problem to do.

そこで本発明では、十分な水蒸気遮断性を付与することにより、気体吸着材が空気を選択的に吸着することを可能にする気体吸着デバイスとその使用方法を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas adsorbing device and a method of using the gas adsorbing device that allow the gas adsorbing material to selectively adsorb air by providing sufficient water vapor barrier properties.

上記目的を達成するため、本発明の気体吸着デバイスは、気体吸着材と、前記気体吸着材を被うバリア容器と、前記バリア容器を被う水分難透過空気透過フィルムとを備えたのである。   In order to achieve the above object, the gas adsorption device of the present invention includes a gas adsorbent, a barrier container that covers the gas adsorbent, and a moisture poorly permeable air permeable film that covers the barrier container.

これによって、吸着対象の気体中に水蒸気が含まれていても、気体吸着材には含まれる水蒸気が少ない気体が到達する。この結果、気体吸着材は水蒸気吸着による空気の吸着容量の低下が抑制され、気体吸着能力を確保することができる。   Thereby, even if water vapor is contained in the gas to be adsorbed, the gas adsorbent contains a gas with less water vapor. As a result, the gas adsorbent can suppress the decrease in the adsorption capacity of air due to water vapor adsorption, and can secure the gas adsorption capacity.

また、本発明の気体吸着デバイスの使用方法は、外被材内に気体吸着デバイスと芯材と水分吸着材とを共に設置して外被材内を真空引きして真空断熱材を作製するのである。   In addition, the method of using the gas adsorption device of the present invention is to install the gas adsorption device, the core material, and the moisture adsorbent material together in the outer cover material, and vacuum the outer cover material to produce a vacuum heat insulating material. is there.

これにより、水分難透過空気透過フィルムにより透過を妨げられた水蒸気が、閉空間である外被材内に滞留することを防ぐことができる。   Thereby, it can prevent that the water vapor | steam which was prevented from permeation | transmitting with the moisture permeation | air_permeable air permeable film stays in the jacket material which is closed space.

本発明の気体吸着デバイスによると、空気の吸着容量の低下が抑制され、空気に対して十分な気体吸着容量を確保することができる。これにより、吸着対象気体に対して必要量の気体を吸着するために気体吸着材適用量を少なくして、気体吸着デバイスを安価に得る事ができる。   According to the gas adsorption device of the present invention, a decrease in the adsorption capacity of air is suppressed, and a sufficient gas adsorption capacity for air can be ensured. Thereby, in order to adsorb | suck a required amount of gas with respect to adsorption | suction object gas, the amount of gas adsorbent application can be decreased, and a gas adsorption device can be obtained cheaply.

本発明の実施の形態1の気体吸着デバイスの概略図Schematic of the gas adsorption device of Embodiment 1 of the present invention 同実施の形態の気体吸着デバイスを用いた真空断熱材の概略図Schematic of vacuum heat insulating material using gas adsorption device of the embodiment 本発明の実施の形態3の気体吸着デバイスの概略図Schematic of the gas adsorption device of Embodiment 3 of the present invention

第1の発明は、気体吸着材と、前記気体吸着材を被うバリア容器と、前記バリア容器を被う水分難透過空気透過フィルムとを備えたことを特徴とする気体吸着デバイスである。   1st invention is a gas adsorption device provided with the gas adsorption material, the barrier container which covers the said gas adsorption material, and the moisture permeation | air permeability air permeable film which covers the said barrier container.

気体吸着材、例えば銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの水蒸気に対する活性は、空気に対する活性より強い。このため、空気と水蒸気が混在する空間、すなわち、湿り空気中に気体吸着材を設置すると、水蒸気を優先的に吸着することで、空気吸着量が低減してしまう。   The activity of gas adsorbents, such as copper ion exchanged ZSM-5 type zeolite, against water vapor is stronger than that against air. For this reason, if a gas adsorbent is installed in a space where air and water vapor are mixed, that is, humid air, the amount of air adsorbed is reduced by preferentially adsorbing water vapor.

そこで、気体吸着材を、空気に対しては高透過性であり、水蒸気に対しては難透過性であるフィルムで被うことにより水蒸気の到達量を少なくし、気体吸着材に空気を選択的に吸着させることができる。   Therefore, by covering the gas adsorbent with a film that is highly permeable to air and hardly permeable to water vapor, the amount of water vapor reached is reduced and air is selectively used as the gas adsorbent. Can be absorbed.

第2の発明は、第1の発明において、水分難透過空気透過フィルムが透明であることを特徴とする気体吸着デバイスである。   A second invention is the gas adsorption device according to the first invention, wherein the moisture-permeable air-permeable film is transparent.

気体吸着デバイスの気体吸着材はバリア容器に被われているため、空気中においても気体吸着材には空気が到達せず、長期間保存することができる。   Since the gas adsorbent of the gas adsorbing device is covered with the barrier container, air does not reach the gas adsorbent even in the air and can be stored for a long time.

一方、気体吸着材により対象となる空間の気体を吸着する際、バリア容器に貫通孔を形成して、吸着対象となる空間に存在する気体を透過させる必要がある。この際、水分難透過空気透過フィルムには貫通孔を形成せずに、バリア容器のみに貫通孔を形成しなければならない。従って、バリア容器の貫通孔の形成の有無は、水分難透過空気透過フィルムの外から確認する必要がある。   On the other hand, when adsorbing the gas in the target space with the gas adsorbent, it is necessary to form a through hole in the barrier container to allow the gas existing in the space to be adsorbed to pass therethrough. At this time, it is necessary to form a through hole only in the barrier container without forming a through hole in the moisture-permeable air-permeable film. Therefore, it is necessary to confirm whether or not the through hole of the barrier container is formed from the outside of the moisture-permeable air permeable film.

ここで、水分難透過空気透過フィルムが透明であるため、外部からバリア容器の貫通孔形成の有無を容易に確認することができる。   Here, since the moisture poorly permeable air permeable film is transparent, it can be easily confirmed from the outside whether or not a through hole is formed in the barrier container.

第3の発明は、第1または第2に記載の発明において、水分難透過空気透過フィルムがポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれか一方を含むことを特徴とする気体吸着デバイスである。   A third invention is the gas adsorption device according to the first or second invention, wherein the moisture poorly permeable air permeable film contains either polyethylene or polypropylene.

ポリエチレンフィルム及び、ポリプロピレンフィルムは空気に対して高透過性を有し、水蒸気に対しては難透過性を有している。また、一般にこれらのフィルムは安価であるという特徴がある。   The polyethylene film and the polypropylene film have high permeability to air and hardly permeability to water vapor. In general, these films are inexpensive.

第4の発明は、第1から第3の発明において、水分難透過空気透過フィルムの空気透過度が10cc/day・atm以上であることを特徴とする気体吸着デバイスである。   A fourth invention is the gas adsorption device according to any one of the first to third inventions, wherein the air permeability of the hardly moisture permeable air permeable film is 10 cc / day · atm or more.

気体吸着デバイスにより真空機器の特性を保持するためには、真空機器内への空気の侵入速度を上回る速度で空気を吸着する必要がある。   In order to maintain the characteristics of the vacuum equipment by the gas adsorption device, it is necessary to adsorb air at a speed that exceeds the intrusion speed of air into the vacuum equipment.

例えば、真空機器が真空断熱材の場合は、以下に示す埋由により。空気透過度が10cc/day・atm以上であることにより、真空機器の性能を保持することができる。   For example, if the vacuum equipment is a vacuum heat insulating material, the reason is as follows. When the air permeability is 10 cc / day · atm or more, the performance of the vacuum equipment can be maintained.

真空断熱材の外被材内部は、概ね10Pa以下に保つことにより、優れた断熱性能を保持することができる。外被材内部が10Paであれば、気体吸着デバイスの水分難透過空気透過フィルム内外の圧力差は概ね10Paである。従って、水分難透過空気透過フィルムを透過する空気の量は10cc/day・atm×(10/101300)atm≒0.001cc/dayとなる。一方、シール層が厚さ100μm、周囲長さ1000mmの真空断熱材にシール層から侵入する空気の量は、概ね0.0003cc/dayである。従って、真空断熱材の外被材の内部の圧力が10Paであれば、侵入する空気より気体吸着デバイスが吸着する空気の量の方が多くなる。これは、真空断熱材内部の圧力は10Pa以下で平衡状態になることを意味する。従って、水分難透過空気透過フィルムの空気透過度が10cc/day・atm以上であることにより、真空機器の性能を発揮する気体吸着デバイスを得る事ができる。   By keeping the inside of the outer cover material of the vacuum heat insulating material at approximately 10 Pa or less, excellent heat insulating performance can be maintained. If the inside of the jacket material is 10 Pa, the pressure difference between the inside and outside of the moisture-permeable air permeable film of the gas adsorption device is approximately 10 Pa. Accordingly, the amount of air that passes through the moisture-permeable air-permeable film is 10 cc / day · atm × (10/101300) atm≈0.001 cc / day. On the other hand, the amount of air entering the vacuum heat insulating material having a thickness of 100 μm and a peripheral length of 1000 mm from the seal layer is approximately 0.0003 cc / day. Therefore, if the pressure inside the jacket material of the vacuum heat insulating material is 10 Pa, the amount of air adsorbed by the gas adsorbing device is larger than the invading air. This means that the pressure inside the vacuum heat insulating material becomes an equilibrium state at 10 Pa or less. Therefore, when the air permeability of the moisture poorly permeable air permeable film is 10 cc / day · atm or more, a gas adsorbing device that exhibits the performance of the vacuum equipment can be obtained.

第5の発明は、外被材内に、第1から第4のいずれかの発明の気体吸着デバイスと芯材と水分吸着材とを共に設置して外被材内を真空引きして真空断熱材を作製する気体吸着デバイスの使用方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, the gas adsorbing device according to any one of the first to fourth aspects, the core material, and the moisture adsorbing material are installed together in the outer jacket material, and the inner surface of the outer jacket material is evacuated to provide vacuum insulation. It is the usage method of the gas adsorption device which produces a material.

空気と水蒸気が存在する閉空間に水分吸着材と水分を吸着できる気体吸着材が共存する場合、一般に、高活性な気体吸着材の吸着平衡水蒸気圧は、水分吸着材の吸着平衡水蒸気圧より低いため、次に示す過程により平衡状態に達する。   When a moisture adsorbent and a gas adsorbent capable of adsorbing moisture coexist in a closed space where air and water vapor exist, generally, the adsorption equilibrium water vapor pressure of the highly active gas adsorbent is lower than the adsorption equilibrium water vapor pressure of the moisture adsorbent. Therefore, the equilibrium state is reached by the following process.

初期の水蒸気圧が、水分吸着材と水分を吸着できる気体吸着材のいずれの平衡水蒸気圧より高い場合、水分吸着材と水分を吸着できる気体吸着材を閉空間に設置後経過時間が短い時点では、それぞれの吸着材が水蒸気を吸着する。   If the initial water vapor pressure is higher than the equilibrium water vapor pressure of either the water adsorbent or the gas adsorbent capable of adsorbing water, the elapsed time is short after the water adsorbent and the gas adsorbent capable of adsorbing water are installed in a closed space. Each adsorbent adsorbs water vapor.

閉空間内の水蒸気圧が低下し、水分吸着材の平衡蒸気圧より低くなると、水分吸着材は水分を吸着できなくなり、これ以降は気体吸着材のみにより水蒸気が吸着される。   When the water vapor pressure in the closed space decreases and becomes lower than the equilibrium vapor pressure of the moisture adsorbing material, the moisture adsorbing material cannot adsorb moisture, and thereafter, the water vapor is adsorbed only by the gas adsorbing material.

一方、初期の水蒸気圧が、水分吸着材の平衡水蒸気圧より低い場合、水分吸着材は水分を吸着できず、気体吸着材のみが水蒸気を吸収する。   On the other hand, when the initial water vapor pressure is lower than the equilibrium water vapor pressure of the moisture adsorbing material, the moisture adsorbing material cannot adsorb moisture, and only the gas adsorbing material absorbs water vapor.

以上の様に、水分吸着材を併用して気体吸着材の水蒸気による劣化を抑制することは困難である。   As described above, it is difficult to suppress the deterioration of the gas adsorbent due to water vapor by using the moisture adsorbent together.

そこで、気体吸着材を空気に対しては高透過性であり、水蒸気に対しては難透過性である水分難透過空気透過フィルムで被った気体吸着デバイスが有効になる。   Therefore, a gas adsorbing device covered with a moisture poorly permeable air permeable film that is highly permeable to air and hardly permeable to water vapor is effective.

気体吸着デバイスと水分吸着材を、空気と水蒸気が混在する閉空間内に設置すると、湿り空気に含まれる水分は、気体吸着材を被う水分難透過空気透過フィルムの透過が困難であるため、その水蒸気の大部分は水分吸着材に吸着され、閉空間内の蒸気圧は水分吸着材の平衡蒸気圧になる。   When the gas adsorption device and the moisture adsorbent are installed in a closed space where air and water vapor are mixed, the moisture contained in the humid air is difficult to permeate the moisture-permeable air permeable film that covers the gas adsorbent. Most of the water vapor is adsorbed by the moisture adsorbent, and the vapor pressure in the closed space becomes the equilibrium vapor pressure of the moisture adsorbent.

その後、水分難透過空気透過フィルムを通して内部に侵入する水蒸気量は、水分難透過空気透過フィルム内外の水蒸気圧差に比例するが、気体吸着材に到達する水蒸気量は少なく、水蒸気による気体吸着材の劣化は抑えられ、優れた空気吸着量を有する気体吸着デバイスを得る事ができる。   After that, the amount of water vapor that penetrates into the inside of the moisture permeable air permeable film is proportional to the water vapor pressure difference inside and outside the moisture permeable air permeable film, but the amount of water vapor that reaches the gas adsorbent is small and the gas adsorbent deteriorates due to water vapor. Therefore, a gas adsorption device having an excellent air adsorption amount can be obtained.

第6の発明は、第5の発明において、バリア容器に貫通孔を形成した後に真空断熱材の外被材内に設置する気体吸着デバイスの使用方法である。   6th invention is the usage method of the gas adsorption | suction device installed in the jacket material of a vacuum heat insulating material, after forming a through-hole in a barrier container in 5th invention.

気体吸着デバイスのバリア容器の貫通孔は真空断熱材に適用する前に外部空間で形成する方がより簡単で確実である。この結果、真窄断熱材に設置する気体吸着デバイスのバリア容器に確実に貫通孔を形成できる。   It is easier and more reliable to form the through hole of the barrier container of the gas adsorption device in the external space before applying it to the vacuum heat insulating material. As a result, the through hole can be reliably formed in the barrier container of the gas adsorption device installed in the straight heat insulating material.

従って、貫通不良を低減し適用した真空断熱材の歩留まりを向上させる気体吸着デバイスを得る事ができる。   Therefore, it is possible to obtain a gas adsorption device that reduces the defective penetration and improves the yield of the applied vacuum heat insulating material.

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本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. Note that 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の気体吸着デバイスの概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic view of a gas adsorption device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、気体吸着デバイス1は、気体吸着材2を、バリア容器3で被ったものに突起物4を隣接させ、ポリエチレンフィルムを二枚重ね合わせて3方シールしてなる水分難透過空気透過フィルム5で被ってなるものである。   In FIG. 1, a gas adsorbing device 1 includes a gas-adsorbing material 2 covered with a barrier container 3, a protrusion 4 adjacent to the gas adsorbing material 2, a polyethylene film overlapped two-sided, and sealed in three directions. It will be covered with.

以上のように構成された気体吸着デバイス1について、真空機器に適用するまでの保存時における動作、作用と真空機器に適用後の動作、作用を説明する。   About the gas adsorption device 1 comprised as mentioned above, the operation | movement at the time of a storage until it applies to a vacuum equipment, an effect | action, and the operation | movement after an application to a vacuum equipment, an effect | action are demonstrated.

先ず、大気中に気体吸着デバイス1が保存されている時は、バリア容器3により気体吸着材2には空気や水蒸気が到達せず、気体吸着材2の劣化が抑制される。   First, when the gas adsorption device 1 is stored in the atmosphere, air and water vapor do not reach the gas adsorbent 2 by the barrier container 3, and the deterioration of the gas adsorbent 2 is suppressed.

次に、気体吸着デバイス1を真空機器に設置後、水分の吸着を抑制し、空気を吸着する動作、作用を示す。   Next, the operation | movement and effect | action which suppress adsorption | suction of a water | moisture content and adsorb | suck air after installing the gas adsorption device 1 in a vacuum device are shown.

真空機器内部は気体吸着デバイス1を設置後に減圧され、空気の侵入を防ぐ部材により封止される。   The inside of the vacuum apparatus is depressurized after the gas adsorption device 1 is installed, and is sealed by a member that prevents air from entering.

ここで、空気の侵入を防ぐ部材は、連続性を保ったまま変形することができるものであり、一例としてアルミニウム箔をラミネートしたプラスチックフィルムがある。   Here, the member which prevents intrusion of air can be deformed while maintaining continuity, and an example is a plastic film laminated with an aluminum foil.

気体吸着デバイス1が空気を吸着するためにバリア容器3に貫通孔を形成する必要があるが、以下に一例を説明する。   Although it is necessary to form a through-hole in the barrier container 3 in order for the gas adsorption device 1 to adsorb air, an example will be described below.

外部からの空気の侵入を防ぐ部材として、アルミニウム箔をラミネートしたプラスチックフィルムを用いた真空機器を、大気中に取り出すと、プラスチックフィルムに大気圧が加わり、内部と外部の圧力差によりもたらされる力が加わり、外部からの空気の侵入を防ぐ部材は内部方向へ変形する(以下、真空機器の変形と記述)。真空機器の変形により、突起物4がバリア容器3に押し付けられ、バリア容器3に貫通孔が形成される。この貫通孔を空気が通過して気体吸着材2へ空気が到達することができる。   When a vacuum device using a plastic film laminated with aluminum foil is taken out into the atmosphere as a member to prevent air from entering from the outside, atmospheric pressure is applied to the plastic film, and the force caused by the pressure difference between the inside and outside In addition, the member that prevents the intrusion of air from the outside is deformed in the inner direction (hereinafter referred to as deformation of vacuum equipment). Due to the deformation of the vacuum device, the protrusion 4 is pressed against the barrier container 3, and a through hole is formed in the barrier container 3. Air can pass through the through hole and reach the gas adsorbent 2.

以下、気体吸着デバイス1が空気を吸着する動作、作用を示す。   Hereinafter, the operation | movement and effect | action which the gas adsorption device 1 adsorb | sucks air are shown.

先ず、水分難透過空気透過フィルムは3方向のみシールされているため、一方が開口部になっている。ここで、単位時間当たりに開口部から気体吸着材2へ到達する気体の量は開口部の面積に比例するが、次に示す機構により、この量は極めて僅かであり、考慮する必要が無い。   First, since the moisture poorly permeable air permeable film is sealed only in three directions, one side is an opening. Here, the amount of gas that reaches the gas adsorbent 2 from the opening per unit time is proportional to the area of the opening, but this amount is extremely small due to the mechanism described below and need not be considered.

気体吸着デバイス1の水分難透過空気透過フィルム5をなすポリエチレンフィルムには、真空機器の変形により、互いに密着する力が働く。従って、水分難透過空気透過フィルム5をなすポリエチレンフィルムのシールが施されていない部分からの気体の侵入は僅かになり、気体吸着材2へ到達する気体は、水分難透過空気透過フィルム5を透過して侵入する気体が支配的になる。   Due to the deformation of the vacuum equipment, the polyethylene film that forms the hardly moisture permeable air permeable film 5 of the gas adsorbing device 1 has a force to adhere to each other. Therefore, the invasion of gas from the portion of the polyethylene film that does not seal the moisture-permeable air-permeable film 5 that has not been sealed becomes slight, and the gas that reaches the gas adsorbent 2 permeates the moisture-permeable air-permeable film 5. The invading gas becomes dominant.

更に、真空機器の外部から加熱して、水分難透過空気透過フィルム5をポリエチレンフィルムの溶着温度以上にして開口部を溶着することにより、水分難透過空気透過フィルム5をなすポリエチレンフィルムの開口部からの気体の侵入をさらに低減することも可能である。   Furthermore, it heats from the exterior of a vacuum device, makes the moisture hardly permeable air permeable film 5 more than the welding temperature of a polyethylene film, and welds an opening part, From the opening part of the polyethylene film which makes the moisture permeable air permeable film 5 from It is also possible to further reduce the gas intrusion.

水分難透過空気透過フィルムとは、単位面積当たり、単位時間当たりの水蒸気透過量が小さく、空気透過量が大きいフィルムを指し、ポリエチレンや、ポリプロピレンなどのポリオレフィンフィルムがこれに相当するが、これに限定するものではない。   Moisture-resistant air-permeable film refers to a film that has a small amount of water vapor per unit area and a small amount of water vapor per unit time and a large amount of air permeation. Polyethylene films such as polyethylene and polypropylene correspond to this, but are not limited thereto. Not what you want.

空気透過度は1000cc/m2・dこy・atm以上、望ましくは3000cc/m2・day・atm以上、さらに望ましくは10000cc/m2・day・atm以上をを満たすものである。 Air permeability 1000cc / m 2 · d this y · atm or more, preferably 3000cc / m 2 · day · atm or more, more desirably fulfills the above 10000cc / m 2 · day · atm .

水蒸気透過度は、20g/m2・day以下、望ましくは10g/m2・day以下、さらに望ましくは5g/m2・day以下の満たすものである。 The water vapor transmission rate is 20 g / m 2 · day or less, preferably 10 g / m 2 · day or less, more preferably 5 g / m 2 · day or less.

例えば、気体吸着デバイス1に適用する水分難透過空気透過フィルム5の面積が100cm2の場合、水蒸気透過度が3g/m2・day、酸素透過度が30000cc/m2・day・atmのフィルムを用いると、面積あたりの水蒸気透過度は0.03g/m2・dayとなる。すなわち、気体吸着デバイス1に到達する面積あたりの水蒸気透過量は1日当たり約37ccとなる。 For example, when the area of the moisture-permeable air-permeable film 5 applied to the gas adsorption device 1 is 100 cm 2, a film having a water vapor permeability of 3 g / m 2 · day and an oxygen permeability of 30000 cc / m 2 · day · atm When used, the water vapor permeability per area is 0.03 g / m 2 · day. That is, the water vapor permeation amount per area reaching the gas adsorption device 1 is about 37 cc per day.

ここで、上記フィルムの酸素透過度は30000cc/m2・day・atmであるため、気体吸着デバイス1に適用する面積あたりの一日あたりの酸素透過量は300ccである。従って、水蒸気透過量に対する酸素透過量の割合は300/37である。これは、気体吸着材2の吸着容量を337とすると、この内300が酸素吸着に用いられ、37が水蒸気の吸着に用いられることを意味する。気体吸着材2の吸着量に対する100分率で記述すると、89%が酸素の吸着に用いられることになる。 Here, since the oxygen permeability of the film is 30000 cc / m 2 · day · atm, the amount of oxygen per day per area applied to the gas adsorption device 1 is 300 cc. Therefore, the ratio of the oxygen transmission rate to the water vapor transmission rate is 300/37. This means that, assuming that the adsorption capacity of the gas adsorbent 2 is 337, 300 is used for oxygen adsorption and 37 is used for adsorption of water vapor. When described in terms of a 100-percentage with respect to the adsorption amount of the gas adsorbent 2, 89% is used for oxygen adsorption.

このように、水蒸気透過度に対する酸素透過度が大きいフィルムを用いることにより、気体吸着材2の酸素吸着量に対する水蒸気の吸着量を低減することが可能である。   Thus, by using a film having a large oxygen permeability relative to the water vapor permeability, it is possible to reduce the water vapor adsorption amount relative to the oxygen adsorption amount of the gas adsorbent 2.

ここでは酸素透過度を例にあげたが、窒素等の気体の透過度も酸素透過度と大幅に異なることは無いと考える。   Here, the oxygen permeability is taken as an example, but it is considered that the permeability of a gas such as nitrogen is not significantly different from the oxygen permeability.

以上のように構成した気体吸着デバイス1は空気の吸着容量の低下が抑制され、空気に対して十分な気体吸着容量を確保することができる。これにより、吸着対象気体に対して必要量の気体を吸着するために少ない気体吸着材適用量で真空機器の性能を発揮することができる。   The gas adsorption device 1 configured as described above can suppress a decrease in the adsorption capacity of air, and can secure a sufficient gas adsorption capacity for air. Thereby, in order to adsorb | suck a required amount of gas with respect to adsorption | suction object gas, the performance of a vacuum device can be exhibited with the small gas adsorbent application amount.

ここで、気体吸着材とは、気体中に含まれる酸素、窒素などの低分子量気体を吸着できるものであり、ZSM−5型ゼオライトを銅でイオン交換したCuZSM−5や、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、酸化バジウム、水酸化バリウム等がある。   Here, the gas adsorbent is capable of adsorbing low molecular weight gases such as oxygen and nitrogen contained in the gas, such as CuZSM-5 obtained by ion exchange of ZSM-5 type zeolite with copper, alkali metal or alkaline earth. Metal oxides and alkali metal or alkaline earth metal hydroxides can be used, and in particular, lithium oxide, lithium hydroxide, barium oxide, barium hydroxide, and the like.

バリア容器とは、容器の気体透過度が、104[cm3/m2・day・atm]以下となるものであり、より望ましくは103[cm3/m2・day・atm]以下のものであり、特に材料を指定するものではないが、金属箔をラミネートしたプラスチックフィルムのように、気体吸着材を充填でき、真空機器内で容易に貫通孔を形成できるものであれば良い。 The barrier container has a gas permeability of 10 4 [cm 3 / m 2 · day · atm] or less, more preferably 10 3 [cm 3 / m 2 · day · atm] or less. Although the material is not particularly specified, any material can be used as long as it can be filled with a gas adsorbent and can easily form a through hole in a vacuum device, such as a plastic film laminated with a metal foil.

突起物とは、針のように小さい面積に応力を集中させて単位面積あたりに加わる応力を大きくして、接触している物質に対する貫通力が大きくなる形状をしたものである。例えば、プラスチックフィルムに容易に貫通孔を形成するため、面積が0.1mm2以下の部分に応力を集中させることができる構造であれば良い。材質は特に指定するものではないが、金属、繊維強化プラスチック等の構造材料を用いることができる。 The protrusion is a shape like a needle in which the stress is concentrated on a small area to increase the stress applied per unit area, and the penetrating force with respect to the contacting substance is increased. For example, in order to easily form a through hole in a plastic film, any structure may be used as long as stress can be concentrated on a portion having an area of 0.1 mm 2 or less. The material is not particularly specified, but a structural material such as metal or fiber reinforced plastic can be used.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2の気体吸着デバイスを用いた真空断熱材の概略図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic view of a vacuum heat insulating material using the gas adsorption device according to the second embodiment of the present invention.

図2において、真空断熱材6は、気体吸着デバイス1、水分吸着材7、ガラス繊維の集合体からなる芯材8を、金属箔を含むラミネートフィルムからなる外被材9で被ってなるものである。   In FIG. 2, a vacuum heat insulating material 6 is formed by covering a gas adsorbing device 1, a water adsorbing material 7, and a core material 8 made of an aggregate of glass fibers with an outer covering material 9 made of a laminate film containing a metal foil. is there.

以上のように構成された真空断熱材6についてその動作、作用を説明する。   The operation | movement and effect | action are demonstrated about the vacuum heat insulating material 6 comprised as mentioned above.

真空断熱材6は、3方シールした外被材9内に気体吸着デバイス1、水分吸着材7、芯材8を設置後、減圧空間で外被材9を封止して作製する。外被材9を封止後は真空断熱材6を80℃で2時間保持(以下、エージングと記述)することで、水分吸着材7が、外被材9内の水分吸着作用を加速する。   The vacuum heat insulating material 6 is prepared by sealing the outer covering material 9 in a reduced pressure space after the gas adsorbing device 1, the moisture adsorbing material 7 and the core material 8 are installed in the outer covering material 9 sealed in three directions. After sealing the jacket material 9, the moisture adsorbing material 7 accelerates the moisture adsorption action in the jacket material 9 by holding the vacuum heat insulating material 6 at 80 ° C. for 2 hours (hereinafter referred to as aging).

エージングにより水分吸着材7の水分吸着を加速するため、短時間で外被材9内の水分量は水分吸着材7の平衡蒸気圧まで低下する。水蒸気が水分難透過空気透過フィルム5を透過する速度は、水分難透過空気透過フィルム5内外の水蒸気圧の差に比例する。   Since the moisture adsorption of the moisture adsorbing material 7 is accelerated by aging, the amount of moisture in the jacket material 9 decreases to the equilibrium vapor pressure of the moisture adsorbing material 7 in a short time. The speed at which water vapor permeates the moisture poorly permeable air permeable film 5 is proportional to the difference in water vapor pressure inside and outside the moisture permeable air permeable film 5.

水分吸着材7の平衡蒸気圧に到達後は、水分難透過空気透過フィルム5内外の水蒸気圧の差が小さくなるため、長期間経過しても気体吸着材2への水蒸気の到達は少なく、気体吸着材の劣化を抑えることができる。   After reaching the equilibrium vapor pressure of the moisture adsorbing material 7, the difference in water vapor pressure inside and outside the moisture-permeable air permeable film 5 becomes small. Deterioration of the adsorbent can be suppressed.

一方、真空断熱材6内には外被材9のシール層を通して外部より空気が侵入するが、この空気侵入速度より、水分難透過空気透過フィルム5を通して気体吸着材2に吸着される速度が大きくなるように設計することにより、外被材9内部を低圧に保ち、優れた断熱性能を保持することができる。   On the other hand, air enters the vacuum heat insulating material 6 from the outside through the sealing layer of the jacket material 9, but the rate of adsorption to the gas adsorbing material 2 through the moisture poorly permeable air permeable film 5 is larger than the air intrusion rate. By designing so as to be, it is possible to keep the inside of the jacket material 9 at a low pressure and to maintain excellent heat insulation performance.

水分難透過空気透過フィルムは、二軸延伸ポリエチレンフィルムに限らず、無延伸低密度ポリエテレンフィルム、無延伸ポリプロピレンフィルムなどを用いることにより、水蒸気による劣化を抑えた気体吸着デバイス1を安価に得る事ができる。   The moisture-impermeable air-permeable film is not limited to a biaxially stretched polyethylene film, but can be obtained at low cost by using a non-stretched low-density polyethylene film, a non-stretched polypropylene film, or the like, thereby suppressing deterioration due to water vapor. Can do.

真空断熱材とは、外被材内部を真空にすることにより、気体による熱伝導を低減した断熱材である。   A vacuum heat insulating material is a heat insulating material in which heat conduction by gas is reduced by evacuating the inside of the jacket material.

外被材とは、真空の空間への単位時間当たりの気体の侵入量を少なくすることができるフィルムであり、金属箔をラミネートしたプラスチックフィルム、金属や無機物を蒸着したプラスチックフィルムのように優れた気体遮断性を有するものである。   The jacket material is a film that can reduce the amount of gas per unit time entering the vacuum space, and is excellent as a plastic film laminated with metal foil or a plastic film deposited with metal or inorganic matter It has gas barrier properties.

芯材とは、減圧された外被材が大気圧による圧縮に対して厚さを保持させるためのスペーサであり、ガラス繊維集合体を板状に成形したもの、無機粉末を板状に形成したもの等を用いることができるが、これらに限定するものではなく、熱伝導率が小さく、ガス発生が少ないものであれば良い。   The core material is a spacer for maintaining the thickness of the decompressed jacket material against compression due to atmospheric pressure. The glass fiber aggregate is formed into a plate shape, and the inorganic powder is formed into a plate shape. A thing etc. can be used, However, It is not limited to these, What is necessary is just a thing with small heat conductivity and few gas generations.

水分吸着材とは、気体中に含まれる水分を吸着できるものであり、活性炭、シリカゲル、酸化カルシウム等がある。   The moisture adsorbing material can adsorb moisture contained in the gas, and includes activated carbon, silica gel, calcium oxide, and the like.

(実施の形態3)
図3は本発明の実施の形態3に記載の気体吸着デバイスの概略図である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic view of the gas adsorption device according to the third embodiment of the present invention.

図3において、気体吸着デバイス1は、気体吸着材2を、バリア容器3で被ったものに突起物4を隣接させ、ポリエチレンフィルムを二枚重ね合わせて3方シールしてなる水分難透過空気透過フィルム5で真空封止したものである
本実施の形態では、実施の形態1において、バリア容器3と突起物4が、真空機器へ適用以前に真空封止されたものであり、その他の構成、動作、作用は実施の形態1と同等である。
In FIG. 3, the gas adsorbing device 1 includes a gas-adsorbing material 2 covered with a barrier container 3, a protrusion 4 adjacent to the gas adsorbing material 2, and a two-sided polyethylene film which is overlapped and sealed in three directions. In this embodiment, in the first embodiment, the barrier container 3 and the protrusion 4 are vacuum-sealed before being applied to a vacuum device, and other configurations, operations, The operation is equivalent to that of the first embodiment.

バリア容器3と突起物4が、水分難透過空気透過フィルム5で真空封止されるため、水分難透過空気透過フィルム5の外部から突起物4が、バリア容器3に押しつけられように応力を加えると、バリア容器3には貫通孔が生じる。水分難透過空気透過フィルム5は透明であるため、バリア容器3の貫通孔形成が外部から容易に確認できる。従って、バリア容器3の貫通孔形成が確実になされる。この結果、真空機器の性能を確実に発揮して歩留まりを向上させることができる。   Since the barrier container 3 and the protrusions 4 are vacuum-sealed with the hardly moisture permeable air permeable film 5, stress is applied so that the protrusions 4 are pressed against the barrier container 3 from the outside of the hardly permeable moisture permeable film 5. Then, a through hole is formed in the barrier container 3. Since the moisture poorly permeable air permeable film 5 is transparent, the formation of the through hole of the barrier container 3 can be easily confirmed from the outside. Therefore, the formation of the through hole of the barrier container 3 is ensured. As a result, the performance of the vacuum device can be reliably exhibited and the yield can be improved.

気体吸着デバイス1を真空機器に設置後の動作、作用は、実施の形態1と同等である。   The operation and action after the gas adsorption device 1 is installed in the vacuum apparatus are the same as those in the first embodiment.

以下、気体吸着デバイスとその使用方法について実施例を示す。   Hereinafter, an Example is shown about a gas adsorption device and its usage.

(実施例1)
実施の形態1において、気体吸着材を銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライト1.2g(10Paでの1gあたりの気体吸着量は5ccであるため、デバイスの気体吸着量は6cc)、バリア容器を厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルム、厚さ6μmのアルミ箔、厚さ25μmの二軸延伸ポリプロピレンフィルムをラミネートしたもの、水分難透過空気透過フィルムを無延伸ポリプロピレンフィルム(酸素透過度:30000cc/m2・day・atm、水蒸気透過度3.3g/m2・day、面積:0.01m2)として気体吸着デバイスを作製した。
Example 1
In Embodiment 1, 1.2 g of ZSM-5 type zeolite in which the gas adsorbent was subjected to copper ion exchange (the gas adsorption amount per gram at 10 Pa is 5 cc, so the gas adsorption amount of the device is 6 cc), barrier container A 50 μm thick low-density polyethylene film, a 6 μm thick aluminum foil, a 25 μm thick biaxially stretched polypropylene film, and a moisture poorly permeable air permeable film as an unstretched polypropylene film (oxygen permeability: 30000 cc / m 2 · day · atm, water vapor transmission rate 3.3 g / m 2 · day, area: 0.01 m 2 ) to produce a gas adsorption device.

気体吸着デバイスの作製は、アルゴンで満たしたグローブボックスの中でバリア容器内に気体吸着材を真空封止した後、3方シールされたポリエチレンフィルム内に入れることにより作製した。   The gas adsorbing device was manufactured by vacuum-sealing the gas adsorbing material in a barrier container in a glove box filled with argon and then putting the gas adsorbing material in a three-side sealed polyethylene film.

真空断熱材の芯材はガラス繊維集合体を板状に成形して、300mm×400mmの長方形とした。水分吸着材は酸化カルシウムを用いた。酸化カルシウムを用いることで、露点温度−40℃が得られることを事前に確認した。   The core material of the vacuum heat insulating material was formed into a rectangular shape of 300 mm × 400 mm by molding a glass fiber aggregate into a plate shape. Calcium oxide was used as the moisture adsorbing material. It was confirmed in advance that a dew point temperature of −40 ° C. was obtained by using calcium oxide.

外被材は、厚さ50μmの低密度ポリエチレンフィルム、厚さ6μmのアルミ箔、厚さ25μmのナイロンフィルム、厚さ15μmのナイロンフィルムをラミネートしたものであり、350mm×500mmの長方形とした。   The jacket material was a laminate of a low-density polyethylene film having a thickness of 50 μm, an aluminum foil having a thickness of 6 μm, a nylon film having a thickness of 25 μm, and a nylon film having a thickness of 15 μm, and was a rectangle of 350 mm × 500 mm.

外被材に芯材と気体吸着デバイスを封止後、80℃で2時間エージングを行い外被材内の水蒸気を水分吸着材に吸着させることで、外被材内の露点温度を−40℃とした。エージング後に英弘精機株式会社製の熱伝導率測定装置オートλ073により熱伝導率を測定すると0.0020W/mKであった。   After sealing the core material and the gas adsorbing device to the jacket material, aging is carried out at 80 ° C. for 2 hours to adsorb the water vapor in the jacket material to the moisture adsorbing material, so that the dew point temperature in the jacket material is −40 ° C. It was. It was 0.0020 W / mK when heat conductivity was measured with the heat conductivity measuring apparatus auto-lambda073 by Eihiro Seiki Co., Ltd. after aging.

真空断熱材内には外被材を通して僅かであるが空気が侵入する。一般に、プラスチックの気体透過度は温度が上昇するに従って大きくなる。   A small amount of air enters the vacuum heat insulating material through the jacket material. In general, the gas permeability of plastic increases as the temperature increases.

この現象を利用して、短時間で長期間経過時に相当する気体を真空断熱材の外被材に侵入させて物性を評価することができる。   By utilizing this phenomenon, the physical properties can be evaluated by allowing a gas corresponding to the passage of a long time in a short time to enter the jacket of the vacuum heat insulating material.

真空断熱材6を500日間100℃で保持することにより、30年経過相当の空気(4.7cc)と水蒸気を外被材内に侵入させた後、熱伝導率を測定すると0.0020W/mKであった。   By holding the vacuum heat insulating material 6 at 100 ° C. for 500 days, air (4.7 cc) and water vapor equivalent to 30 years have passed into the jacket material, and then the thermal conductivity is measured to be 0.0020 W / mK. Met.

熱伝導率の上昇が無い、すなわち内圧増大が生じていないため、気体吸着デバイスと気体吸着材により、外部から侵入する空気と水蒸気を吸着していることが判る。さらに、真空断熱材を解体して気体吸着デバイスを取り出し、オートソープにより平衡圧10Paでの窒素の吸着量を測定した。この結果、0.8ccであった。   Since there is no increase in thermal conductivity, that is, no increase in internal pressure has occurred, it can be seen that air and water vapor entering from the outside are adsorbed by the gas adsorption device and the gas adsorbent. Furthermore, the vacuum heat insulating material was disassembled, the gas adsorption device was taken out, and the amount of nitrogen adsorbed at an equilibrium pressure of 10 Pa was measured by auto soap. As a result, it was 0.8 cc.

従って、解体までに気体吸着材は吸着容量の内5.2cc分を消費したことになる。一方、外被材内への空気の侵入量は4.7ccであることから、水蒸気により低下した気体吸着材の吸着量は0.5cc、であり、空気を吸着した量の約12%に抑えられたことが判る。   Therefore, the gas adsorbent consumed 5.2 cc of the adsorption capacity before disassembly. On the other hand, since the amount of air entering the jacket material is 4.7 cc, the amount of adsorption of the gas adsorbent reduced by water vapor is 0.5 cc, which is about 12% of the amount of air adsorbed. You can see that

以上のように、本発明の気体吸着デバイスによると、空気の吸着容量の低下が抑制され、空気に対して十分な気体吸着容量を確保することができる。これにより、吸着対象気体に対して必要量の気体を吸着するために気体吸着材適計量を少なくすることができる。   As described above, according to the gas adsorption device of the present invention, a decrease in the adsorption capacity of air is suppressed, and a sufficient gas adsorption capacity for air can be ensured. Thereby, in order to adsorb | suck a required quantity of gas with respect to adsorption | suction object gas, gas adsorbent appropriate metering can be decreased.

(比較例1)
気体吸着デバイスとして、気体吸着材を水分吸着材で被った構造の特許文献1にかかる吸着材を真空断熱材に適用した。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Comparative Example 1)
As a gas adsorption device, the adsorbent according to Patent Document 1 having a structure in which a gas adsorbent is covered with a moisture adsorbent was applied to a vacuum heat insulating material. Other conditions were the same as in Example 1.

外被材を封止後、80℃で2時間エージングを行い外被材内の水蒸気を水分吸着材に吸着させることで、露点温度を−40℃とした。   After sealing the jacket material, aging was performed at 80 ° C. for 2 hours to adsorb the water vapor in the jacket material to the moisture adsorbing material, thereby setting the dew point temperature to −40 ° C.

実施例1と同じく真空断熱材を作製してエージング後の熱伝導率を測定すると0.0020W/mKであった。   A vacuum heat insulating material was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity after aging was measured to be 0.0020 W / mK.

この後、100℃でエージングすることにより、30年経過相当の空気(4.7cc)と水蒸気を外被材内に侵入させた。この後、熱伝導率を測定すると0.0250W/mKであった。さらに、真空断熱材を解体して内部の気体の量を測定した。この結果、3.9ccであった。これにより、真空断熱材内で0.8ccの空気を吸着したことが判る。   Thereafter, by aging at 100 ° C., air (4.7 cc) and water vapor equivalent to the passage of 30 years were allowed to enter the outer cover material. Thereafter, the thermal conductivity was measured to be 0.0250 W / mK. Furthermore, the vacuum heat insulating material was disassembled and the amount of gas inside was measured. As a result, it was 3.9 cc. Thereby, it turns out that 0.8 cc of air was adsorbed in the vacuum heat insulating material.

一方、真空断熱材への適用以前の10Paでの気体吸着量を測定した結果、2.0ccであった。   On the other hand, as a result of measuring the gas adsorption amount at 10 Pa before application to the vacuum heat insulating material, it was 2.0 cc.

この結果、真空断熱材へ適用後に水蒸気により低下した気体吸着材の吸着量は1.2ccであり、空気吸着材が有する空気吸着量で、空気の吸着に用いられた量は40%であり、水分によって劣化した量の60%より小さく、水分による空気吸着量の低減が大きいことが判る。   As a result, the adsorption amount of the gas adsorbent lowered by water vapor after application to the vacuum heat insulating material is 1.2 cc, the air adsorption amount of the air adsorbent, and the amount used for air adsorption is 40%, It can be seen that it is smaller than 60% of the amount deteriorated by moisture, and the reduction in the amount of air adsorbed by moisture is large.

(比較例2)
気体吸着材を銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライト(10Paでの気体吸着量は5cc)として水分難透過空気透過フィルムを用いず、グローブボックス中でバリア容器で気体吸着材を被い、取り出した後、真空断熱材に適用した。その他の条件は実施例1と同様とした。
(Comparative Example 2)
Cover the gas adsorbent with a barrier container in a glove box without using a moisture-permeable air-permeable film as ZSM-5 type zeolite (gas adsorption amount at 10 Pa is 5 cc) with copper ion exchange as the gas adsorbent. And then applied to a vacuum insulation. Other conditions were the same as in Example 1.

ここで、バリア容器には突起物を隣接させ、真空断熱材に適用した際に加わる大気圧で貫通孔が形成するようにしておいた。   Here, a protrusion was adjacent to the barrier container, and the through hole was formed at atmospheric pressure applied when applied to the vacuum heat insulating material.

実施例1と同じく真空断熱材を作製してエージング後の熱伝導率を測定すると0.0020W/mKであった。   A vacuum heat insulating material was produced in the same manner as in Example 1, and the thermal conductivity after aging was measured to be 0.0020 W / mK.

この後、100℃でエージングすることにより、30年経過相当の空気(4.7cc)と水蒸気を外被材内に侵入させた。この後、熱伝導率を測定すると0.0290W/mKであった。この結果、気体吸着デバイスは侵入してくる空気を吸着できないことが判る。この要因は次のように考えられる。   Thereafter, by aging at 100 ° C., air (4.7 cc) and water vapor equivalent to the passage of 30 years were allowed to enter the outer cover material. Thereafter, the thermal conductivity was measured to be 0.0290 W / mK. As a result, it can be seen that the gas adsorption device cannot adsorb the invading air. This factor is considered as follows.

真空断熱材を作製した後、外被材内の水蒸気は、気体吸着材の平衡水蒸気圧まで低下する。気体吸着材の平衡水蒸気圧は水分吸着材の平衡水蒸気圧より低いため、水分吸着材は水分を吸着できない。外被材外部から侵入する水蒸気も同様に気体吸着材に吸着されるため、気体吸着材の吸着力は低減してしまう。この結果、外部より侵入した空気を吸着できず、内圧が上昇することにより真空断熱材の熱伝導率を維持することができなくなる。   After producing the vacuum heat insulating material, the water vapor in the jacket material decreases to the equilibrium water vapor pressure of the gas adsorbent. Since the equilibrium water vapor pressure of the gas adsorbent is lower than that of the water adsorbent, the water adsorbent cannot adsorb moisture. Since water vapor entering from the outside of the jacket material is similarly adsorbed by the gas adsorbent, the adsorbing power of the gas adsorbent is reduced. As a result, the air that has entered from the outside cannot be adsorbed, and the internal pressure increases, so that the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material cannot be maintained.

本発明にかかる気体吸着デバイスは、水蒸気を含む気体中で、気体を優先的に吸着することにより、真空断熱材等、水蒸気を含む空間の気体を吸着する用途に用いることができる。   The gas adsorption device concerning this invention can be used for the use which adsorb | sucks the gas of the space containing water vapor | steam, such as a vacuum heat insulating material, by adsorb | sucking gas preferentially in the gas containing water vapor | steam.

1 気体吸着デバイス
2 気体吸着材
3 バリア容器
5 水分難透過空気透過フィルム
6 真空断熱材
7 水分吸着材
8 芯材
9 外被材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas adsorption device 2 Gas adsorption material 3 Barrier container 5 Moisture-permeable air permeable film 6 Vacuum heat insulating material 7 Moisture adsorption material 8 Core material 9 Cover material

Claims (6)

気体吸着材と、前記気体吸着材を被うバリア容器と、前記バリア容器を被う水分難透過空気透過フィルムとを備えたことを特徴とする気体吸着デバイス。 A gas adsorption device comprising: a gas adsorbent; a barrier container that covers the gas adsorbent; and a moisture poorly permeable air permeable film that covers the barrier container. 水分難透過空気透過フィルムが、透明であることを特徴とする請求項1に記載の気体吸着デバイス。 The gas adsorption device according to claim 1, wherein the moisture-permeable air-permeable film is transparent. 水分難透過空気透過フィルムが、ポリエチレンまたはポリプロピレンのいずれか一方を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の気体吸着デバイス。 The gas adsorption device according to claim 1 or 2, wherein the moisture poorly permeable air permeable film contains one of polyethylene and polypropylene. 水分難透過空気透過フィルムの吸着対象気体の気体透過度が、10cc/day・atm以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の気体吸着デバイス。 The gas adsorption device according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas permeability of the gas to be adsorbed by the moisture poorly permeable air permeable film is 10 cc / day · atm or more. 外被材内に、請求項1から4のいずれか1項に記載の気体吸着デバイスと芯材と水分吸着材とを共に設置して前記外被材内を真空引きして真空断熱材を作製する気体吸着デバイスの使用方法。 The gas adsorbing device according to any one of claims 1 to 4, a core material, and a moisture adsorbing material are installed together in the outer covering material, and the outer covering material is evacuated to produce a vacuum heat insulating material. To use the gas adsorption device. バリア容器に貫通孔を形成した後に真空断熱材の外被材内に設置する請求項5に記載の気体吸着デバイスの使用方法。 The method for using the gas adsorption device according to claim 5, wherein the through hole is formed in the barrier container and then installed in the jacket of the vacuum heat insulating material.
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