JP2914412B2 - 真空断熱壁の製造方法 - Google Patents

真空断熱壁の製造方法

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JP2914412B2
JP2914412B2 JP4075371A JP7537192A JP2914412B2 JP 2914412 B2 JP2914412 B2 JP 2914412B2 JP 4075371 A JP4075371 A JP 4075371A JP 7537192 A JP7537192 A JP 7537192A JP 2914412 B2 JP2914412 B2 JP 2914412B2
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heat
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政義 青木
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    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/34Elements and arrangements for heat storage or insulation

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は真空断熱体の製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来熱処理用ベーキング炉などの高次の
断熱を行う断熱壁の構造として、内外壁よりなる断熱壁
内を密閉空間とし内部に無機多孔質粉末を高密充填しさ
らに真空化してなる断熱壁が知られている(例えば特公
昭60−8399号公報) 。
【0003】この種断熱壁は内部の真空化された雰囲気
と高密充填された無機多孔質粉末の断熱効果との相乗に
より高次の断熱効果が得られ、例えば厚さ4〜5cm程度
の厚さの壁体で常温と 300〜400 ℃の温度差の断熱が
可能とされている。
【0004】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記断熱体は、断
熱空間への粉末の高密充填が非常に面倒で、複雑に入り
込む形状の断熱壁の場合上記困難性はさらに顕著とな
り、また高密充填が出来たとしても、真空排気の際粉末
の吸引がどうしても生じ、これを極力少なくするため複
雑なフィルターが必要となるなど種々の問題があった。
【0005】また、このような問題を解消するため、断
熱空間内に無機繊維よりなるマットを収納しその後真空
排気して密封することも提案されているが(例えば実開
昭62-54396号公報) 、この場合はマットを封入後断熱
壁を真空排気した場合、繊維マットの充填度のむら、あ
るいは繊維マットの有する圧縮変形性により断熱壁が内
外気圧差に起因して凹入変形することがある問題があっ
た。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
に鑑み、高次の断熱が可能でありしかも製造が容易な断
熱体の製造方法を提供することを目的としてなされたも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の真空断
熱体の製造方法は、有機バインダーを含有させ、かつ真
空に対する大気圧に等しい圧力で圧縮することにより断
熱壁の断熱空間にほヾ等しい厚さにまで圧縮し硬化させ
ロックウールよりなる断熱マットを前記断熱空間内に
挿入し、次いで前記断熱壁に酸素を積極的に補給しつつ
前記有機バインダの分解温度まで加熱してガス化し、該
ガスを吸引排出後、前記断熱空間内を真空排気すること
を特徴とするものであり、いま一つの発明は、輻射伝熱
防止材と散乱材を添加混合した有機バインダーを含有さ
せ、かつ真空に対する大気圧に等しい圧力で圧縮するこ
とにより断熱壁の断熱空間にほヾ等しい厚さにまで圧縮
し硬化させたロックウールよりなる断熱マットを前記断
熱空間内に挿入し、次いで前記断熱壁内に酸素を積極的
に補給しつつ前記有機バインダの分解温度まで前記断熱
壁を加熱してガス化し、該ガスを吸引排出後、前記断熱
空間内を真空排気することを特徴とするものである。
【0008】
【作用】この発明において対象となる断熱壁は表裏面が
メンブレンとされ、その間が断熱用密閉空間とされた構
造をなす。
【0009】そして、断熱のための主構成として上記断
熱壁内にロックウールよりなる断熱材を充填すると共に
内部を真空化した構成とされるが、上記ロックウール
りなる断熱材は充填に先立ち、有機バインダーで断熱空
間に丁度収納できる厚さにまで、真空と大気圧との差に
ほヾ等しい圧力で圧縮硬化したものが使用される。
【0010】従って断熱空間への収納はあたかも板状体
を挿入することとなって挿入が非常に容易となる。
【0011】そして、断熱壁内の真空化に先立って断熱
壁を加熱処理し、挿入されたロックウールを固めていた
有機バインダーを分解除去させる。この分解除去によっ
て有機バインダーはガスとなって断熱壁外部へ飛散し
ックウール繊維間の拘束を解く。
【0012】このとき、断熱壁内の空間は殆ど密閉され
た空間であるので、有機バインダの熱分解に時間が掛か
り、また断熱壁を構成するメンブレンに付着する酸化物
の除去の必要もある。そこで、断熱壁内に酸素を積極的
に供給しつつ酸化を促進すれば、処理が短時間で終了す
る。この酸素の積極的補給は、空気の圧入のほか、酸素
のみを供給しても良い。
【0013】この有機バインダの分解除去により、板状
無機繊維はバインダーの飛散とともに僅かではあるが復
元膨張し内部よりメンブレンを支える。ロックウールを
固めていた有機バインダに輻射伝熱防止材と散乱材を添
加混合した場合、有機バインダの飛散後ロックウールの
繊維間に輻射伝熱防止材と散乱 材が均一分散状に残留す
るので断熱効果がより向上する。
【0014】しかる後に断熱壁内部を密閉し真空化すれ
ば、大気圧によるメンブレンの凹入変形は圧縮されて挿
入されたロックウール繊維の復元膨張力で支えられる。
同時に真空引き作業も内部ロックウール繊維が殆ど固定
された状態であるので吸引排出の恐れはなく、また残留
する輻射伝熱防止材と散乱材等もロックウール繊維中に
混在した状態であるのでこれらの吸引排出の恐れもなく
容易にかつ短時間に排気可能となる。
【0015】また有機バインダーは積極的な酸素の補給
で加熱分解されカーボンとなることなく既に大気中に
飛散しているのでこれらによる熱伝導、真空化阻害も生
じない。
【0016】なお上記において、有機バインダーとして
は加熱処理時、構成成分がガス化してしまうものが使用
され、例えばフェノール樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、あるいはウレタン樹脂などが使用される。
【0017】さらに、ロックウール繊維は断熱効率の面
より繊維径が4〜6μmのものが使用される。
【0018】
【実施例】次にこの発明の実施例を説明する。図1〜図
4はこの発明の実施工程を示す斜視図及び断面図であ
る。
【0019】実施例1 厚さ0.5 mmのステンレスメンブレンを内外壁1A、
1Bとし、断熱空間の厚さを30mmとした断熱壁1(図
2)を有する容器を用意し、繊維径5μmのロックウー
繊維よりなる無加圧状態で分厚いロックウール繊維マ
ット2表裏面に、ロックウール繊維マット重量 100部
に対し10重量部のフェノール樹脂(大日本インキ化学工
業株式会社社製商品名ブライオーフェン)をスプレー噴
射して含浸させ、これをプレス機で1kg/cm2 の圧力で
厚さ3cmとなるまで加熱しつつ加圧し、フェノール樹脂
を硬化させて厚さ2.7〜2.9cmの圧縮マット2A(図1)
を成形した。
【0020】次にこの圧縮マット2Aを図2に示すよう
に断熱壁1内に容器上端に設けた開口部3より挿入し、
内部に密充填の状態とした後開口部3を溶接により密閉
した。次に、この断熱壁1を有する容器を図3に示すよ
うにベーキング炉4へ入れ約400 ℃で1.5時間加熱しフ
ェノール樹脂を燃焼気化させ、このガスを断熱壁1の吸
引口5に予め接続した排気口6より排出した。
【0021】次いでガスの排出が殆ど無くなった時点で
弁7を切り換え真空ポンプ8を作動し断熱壁1内部の真
空引きを行い、終了後吸引口5を密閉し図4に示す断熱
壁1を有する容器を得た。
【0022】実施例2 実施例1のロックウールマット2の1/5の厚さのマッ
トに実施例1と同様有機バインダをスプレー噴射して含
浸させた後、実施例1において使用した有機バインダの
フェノール樹脂 100重量部に対し、輻射伝熱防止材と
してアルミニウム箔片と散乱材としてルチル形酸化チタ
とを各々10重量部添加したものを用意し、これを前記
含浸マット間に層状に介挿して5枚重ねた後1kg/cm2
で圧縮した。
【0023】上記圧縮マット2A(図1)を図2に示す
ように断熱壁1内に容器上端に設けた開口部3より挿入
し、内部に密充填の状態とした後、開口部3を酸素供給
口5A、5A(図3に点線で示す)及びガス吸引口5を
有する蓋で溶接により密閉した。 次に、この断熱壁1
を有する容器を図3に示すようにベーキング炉4へ入れ
酸素供給口5A、5Aより酸素を供給しつつ約400 ℃
で加熱しフェノール樹脂を燃焼気化させ、このガスを断
熱壁1の吸引口5に予め接続した排気口6より排出し
た。
【0024】次いで有機ガスの排出が無くなった時点で
酸素供給を止め、酸素供給口5A、5Aを密閉すると共
に弁7を切り換え真空ポンプ8を作動し断熱壁1内部の
真空引きを行い、終了後吸引口5を密閉し図4に示す断
熱壁1を有する容器を得た。
【0025】上記実施例1、2の断熱壁について外観を
観察したところ表面の凹入変形は全く生じていなかっ
た。また、ASTMC518−85に準拠して熱伝導率
を測定したところ表のような結果となった。
【0026】表において、排気時間は断熱壁内が0.05To
rrとなるまでに要した時間を、また変形量は上記0.05To
rrとした場合の断熱壁の中央部分の変形量を元の厚さに
対する 100分率で示したものである。
【0027】比較例は従来の無機多孔質粉末を充填し真
空吸引したものを示す。表より明らかなように実施例の
ものは0.05Torrとなるまでに要する時間が非常に短く、
しかも断熱効果及び耐圧補強効果の点で従来例に比し優
れることが判明した。
【0028】 表 熱伝導率 排気時間 変形量 実施例1 0.0036 2.8 時間 0% 〃 2 0.0018 2.6 時間 0〃 比較例 0.0083 45時間 10〃
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、断熱壁内への断熱材の充填が非常に容易となり、ま
た充填される断熱材は一旦大気圧で圧縮されたものを使
用するから、仮にバインダが飛散しても断熱壁内部で充
分な耐圧力を発揮し、薄いメンブレンよりなる断熱壁で
も凹入変形してしまうのが防止できる。
【0030】また、断熱に悪影響を及ぼすバインダは
気の存在下あるいは積極的な酸素供給下で熱分解される
ので不完全燃焼によりカーボンとなることなくガスとな
って飛散されるのでこれによる影響は全くなく、しか
も酸素の積極補給下で加熱分解すれば、その飛散も迅速
に行え製造が迅速となる。
【0031】断熱材は断熱壁内にリジットに収納された
状態となるので、断熱材の吸引排出を生じることなく内
部の真空度も容易に達成でき、ロックウールの断熱性と
相俟って薄い断熱壁でも充分な断熱性を発揮し、断熱容
器のコンパクト化にも寄与し得るなど種々の効果を有す
る。
【0032】また、輻射伝熱防止材と散乱材を添加した
場合はこれらによる断熱性が相乗去れるのでより断熱効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例の無機繊維マットの斜視図で
ある。
【図2】この発明の実施例の断熱壁を有する容器の断面
図である。
【図3】この発明の実施例の容器のベーキングの状態を
示す断面図である
【図4】この発明の方法で得た断熱容器の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 断熱壁 2 ガラス繊維マット 2A 圧縮マット 3 開口部 4 ベーキング炉 5 吸引口 6 排気口 7 弁 8 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 茂 兵庫県尼崎市大浜町2丁目26番地 株式 会社クボタ武庫川製造所内 (56)参考文献 特開 昭60−14695(JP,A) 特開 昭53−2753(JP,A) 特開 昭61−241595(JP,A) 特開 昭55−155996(JP,A) 特開 平4−224397(JP,A) 実開 昭60−159295(JP,U) 実開 昭62−54396(JP,U) 特公 昭60−8399(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16L 59/00 - 59/16 F27D 1/00 - 1/18

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機バインダーを含有させ、かつ真空に
    対する大気圧に等しい圧力で圧縮することにより断熱壁
    の断熱空間にほヾ等しい厚さにまで圧縮し硬化させた
    ックウールよりなる断熱マットを前記断熱空間内に挿入
    し、次いで前記断熱壁に酸素を積極的に補給しつつ前記
    有機バインダの分解温度まで加熱してガス化し、該ガス
    を吸引排出後、前記断熱空間内を真空排気することを特
    徴とする真空断熱壁の製造方法。
  2. 【請求項2】 輻射伝熱防止材と散乱材を添加混合した
    有機バインダーを含有させ、かつ真空に対する大気圧に
    等しい圧力で圧縮することにより断熱壁の断熱空間にほ
    ヾ等しい厚さにまで圧縮し硬化させたロックウールより
    なる断熱マットを前記断熱空間内に挿入し、次いで前記
    断熱壁内に酸素を積極的に補給しつつ前記有機バインダ
    の分解温度まで前記断熱壁を加熱してガス化し、該ガス
    を吸引排出後、前記断熱空間内を真空排気することを特
    徴とする真空断熱壁の製造方法。
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