【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、断熱箱体に用いる断熱材に関するも
のである。
従来、内部を真空引きした断熱材のパツクがあ
り、この断熱材は真空部分を構成する材料に、シ
リカやパーライトなどの無機質発泡の粉体が用い
られていた。しかし、この真空脱気した場合のか
さ密度が、平均0.30Kg／であり、重量が非常に
大きくなる欠点があつた。例えば、現在の内容積
230級の冷凍冷蔵庫の断熱壁全体に適用する場
合、断熱材単体で40Kgにもなり、現在汎用されて
いる独立気泡硬質ウレタンフオームに比較し、10
倍以上の重量増となつていた。
本発明は、上記欠点を考慮し、改良した断熱材
を提供するものである。
以下図面により本発明の一実施例について説明
する。
図において、１は断熱材で、低熱伝導性で不規
則に３次元方向に延びる突起２を備えた粉体３
と、粉体３を納めた、金属とプラスチツクのラミ
ネートされた袋状のフイルム４とより形成されて
いる。
前記粉体３は、硬質ウレタンフオームを200μ
の大きさに粉砕して得るものである。そして、こ
のように粉砕された粉体３を袋状をしたフイルム
４の内に入れて、全体を真空雰囲気中に設けて真
空脱気し、フイルム４の周囲の開口をヒートシー
ルしている。前記粉体３として用いる硬質ウレタ
ンフオームは、一般の単一の気泡５から成つてい
る。そして、気泡５は、骨格柱６と、骨格柱６間
に張つた骨格膜７からなつている。この気泡５は
５角形の骨格柱６を合せた12面体あるいは、６角
形の骨格柱６を合せた８面体をしている。
そして、骨格柱６は平均太さ20〜30μの３角柱
からなり、その断面は、３辺が内側にわん曲した
３角形８で、柱の中央程、細い形状をしている。
また、骨格膜７は均一な非常に薄い膜である。そ
のため、硬質ウレタンフオームを粉砕すると、気
泡５が粉砕されることになり、その結果、骨格柱
６の一部がつけ根部分９から不規則に３次元方向
へ延びた突起２を成すことになる。
また、前記硬質ウレタンフオームは発泡剤を含
んでいるので、断熱材形成後に50℃〜100℃で24
時間前後、或は、10torr以下で真空乾燥を行な
い、発泡剤を0.5Wt％以下にすることにより、２
次発泡を防止できる。
次にこのようにして形成された断熱材と、従来
のパーライトを利用した断熱材を熱伝導率を同程
度にした時の比較を材料特性表で示す。
The present invention relates to a heat insulating material used in a heat insulating box. Conventionally, there have been insulation packs whose interiors have been evacuated, and the vacuum part of these insulation materials has been made of inorganic foamed powder such as silica or perlite. However, the bulk density after vacuum degassing was 0.30 Kg/ on average, which resulted in a disadvantage that the weight was very large. For example, the current internal volume
When applied to the entire insulation wall of a 230 class refrigerator/freezer, the insulation material alone weighs 40 kg, which is 10 kg compared to the currently widely used closed cell rigid urethane foam.
The weight had more than doubled. The present invention takes the above drawbacks into consideration and provides an improved heat insulating material. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, 1 is a heat insulating material, which is a powder 3 with low thermal conductivity and irregularly extending protrusions 2 in three dimensions.
and a bag-like film 4 made of a laminate of metal and plastic and containing the powder 3. The powder 3 is made of hard urethane foam with a thickness of 200 μm.
It is obtained by crushing it to the size of. The thus pulverized powder 3 is then placed in a bag-shaped film 4, the entire bag is placed in a vacuum atmosphere, the air is evacuated, and the opening around the film 4 is heat-sealed. The hard urethane foam used as the powder 3 consists of a single general cell 5. The bubble 5 is made up of skeletal columns 6 and a skeletal membrane 7 stretched between the skeletal columns 6. This bubble 5 has a dodecahedron shape made up of pentagonal skeletal columns 6 or an octahedron made up of hexagonal skeletal columns 6. The skeletal column 6 consists of a triangular column with an average thickness of 20 to 30 μm, and its cross section is a triangle 8 with three sides curved inward, and the column becomes thinner toward the center.
Further, the skeleton film 7 is a uniform and very thin film. Therefore, when the hard urethane foam is crushed, the air bubbles 5 are crushed, and as a result, a portion of the skeletal column 6 forms a protrusion 2 extending irregularly in three dimensions from the root portion 9. In addition, since the hard urethane foam contains a foaming agent, it can be heated at 50°C to 100°C for 24 hours after forming the insulation material.
By vacuum drying at around 100 mph or at 10 torr or less and reducing the blowing agent to 0.5 Wt% or less,
It can prevent subsequent foaming. Next, a material property table shows a comparison between the heat insulating material formed in this way and a conventional heat insulating material using pearlite, with the same level of thermal conductivity.
【表】
つまり、硬質ウレタンフオームの粉砕粉体３
は、３次元方向に延びた突起２を備えた構造であ
り、本発明の真比重1.0Kg／の粉体３では、突
起２の太さは20〜30μで、圧縮に対する骨格の強
度は、1.2Kg／cm2以上あるので、粉体３を10-2torr
以下に減圧した場合に、粉体に加わる大気圧約
1atm（1.033Kg／cm2）の力に対して、骨格が折れ
曲げられたり、破壊されたりしない。また、粉体
３を最密充填した場合は、突起２は、他の粉体３
の突起２のつけ根部分９に接し、突起２同士の間
に空隙ができる。一方、真比重2.2Kg／で針状
構造をしたパーライトは、最密充填した場合、針
状パーライトが層を成して充填され、針と針の間
に空隙ができる。すなわち、両者粉体の形状の違
いで、前者は、後者の実測で1.2倍の空隙率を有
し、その結果かさ密度は、前者が0.1Kg／、後
者が0.3Kg／になる。
すなわち、硬質ウレタンフオームを粉砕した粉
体３は、従来比1/3の重量で、10-2torrの減圧に
耐える断熱材を形成できる。
ところで、両粉体の熱伝導率は、前者が
0.090kcal／ｍhr℃、後者が0.40hcal／ｍhr℃で、
前者が後者の1/4であるが、粉体３の大きさが前
者が後者の10倍であるため粉体と粉体との接点の
数が前者の方が少なく、その結果熱抵抗が減少す
るので、熱伝導が多くなり、10-2torrに減圧した
時の断熱材１としての熱伝導率は両者とも実測
0.0060kcal／ｍhr℃以下になる。
従つて、硬質ウレタンフオームを粉砕した粉体
２を10-2torr以下に減圧した断熱材１は、従来の
真空断熱材用のパーライトを用いた断熱材と同じ
断熱性を持ちながら、断熱材重量を1/3以下に軽
量化できる。
なお、本発明の硬質ウレタンフオームの粉砕粉
体は、硬質ウレタンフオームの廃材を利用するこ
とが可能であり、リサイクルシステムで用いるこ
とも可能であるので、社会問題化している硬質ウ
レタンフオームの廃棄処理の問題の解決に効果的
である。
以上の説明から明らかな様に、本発明は真空に
脱気したフイルム内の粉体が、硬質ウレタンフオ
ームを200μ以下に粉砕して不規則に３次元方向
に延びる突起を備えたものであるから、10-2torr
時のかさ比重は0.1（Kg／）、熱伝導率は0.0060
（kcal／ｍｈ℃）以下となり、フイルム内の減圧
時におけるかさ比重が小さく、しかも高断熱性を
示すので、従来のパーライト粉末を充填した断熱
材に比較し、大幅な軽量化ができる。例えば現在
の230級の冷凍冷蔵庫の断熱壁全体に適用すれ
ば、従来の断熱材用の粉末パーライトを用いた断
熱材が、40Kgの重量であつたのに対し、本発明の
真空断熱材では、13Kg迄、軽量化ができるのであ
る。
また、粉体が３次元方向に延びた突起を有すた
め、強度的にも問題がない。[Table] In other words, pulverized powder of hard urethane foam 3
has a structure with protrusions 2 extending in three dimensions, and in the powder 3 of the present invention with a true specific gravity of 1.0 Kg/, the thickness of the protrusions 2 is 20 to 30μ, and the strength of the skeleton against compression is 1.2 Since the amount is more than Kg/cm 2 , powder 3 is 10 -2 torr.
Atmospheric pressure applied to the powder when the pressure is reduced to approximately
The skeleton will not bend or be destroyed by a force of 1 atm (1.033 Kg/cm 2 ). In addition, when the powder 3 is packed closest, the protrusions 2
The base portions 9 of the protrusions 2 are in contact with each other, and a gap is formed between the protrusions 2. On the other hand, when pearlite has a true specific gravity of 2.2 kg/ and has an acicular structure, when it is packed in the closest density, the acicular pearlite is packed in layers, creating voids between the needles. That is, due to the difference in the shape of the two powders, the former has a porosity 1.2 times that of the latter according to actual measurements, and as a result, the bulk density of the former is 0.1 Kg/, and the latter is 0.3 Kg/. That is, the powder 3 obtained by pulverizing the hard urethane foam can form a heat insulating material that can withstand a reduced pressure of 10 -2 torr with one-third the weight of the conventional one. By the way, the thermal conductivity of both powders is
0.090kcal/mhr℃, the latter is 0.40hcal/mhr℃,
The former is 1/4 the size of the latter, but since the size of the powder 3 is 10 times that of the latter, the number of contact points between the powders is smaller in the former, and as a result, the thermal resistance is reduced. Therefore, heat conduction increases, and the thermal conductivity of the insulation material 1 when the pressure is reduced to 10 -2 torr is actually measured for both.
It will be below 0.0060kcal/mhr℃. Therefore, the insulation material 1, which is made by crushing hard urethane foam powder 2 and reducing the pressure to 10 -2 torr or less, has the same insulation properties as the insulation material using perlite for conventional vacuum insulation materials, but has a lower insulation weight. The weight can be reduced to less than 1/3. In addition, the hard urethane foam pulverized powder of the present invention can be used as waste material of hard urethane foam, and can also be used in a recycling system, so it can be used in the disposal of hard urethane foam, which has become a social problem. effective in solving problems. As is clear from the above explanation, in the present invention, the powder in the vacuum degassed film is made by crushing hard urethane foam into pieces of 200 μm or less, and is provided with protrusions extending irregularly in three dimensions. , 10 -2 torr
Bulk specific gravity is 0.1 (Kg/), thermal conductivity is 0.0060
(kcal/mh°C) or less, the bulk specific gravity is small when the pressure inside the film is reduced, and it also exhibits high heat insulation properties, making it possible to significantly reduce weight compared to conventional heat insulation materials filled with pearlite powder. For example, when applied to the entire insulation wall of a current 230 class refrigerator/freezer, conventional insulation using powdered perlite weighs 40 kg, whereas the vacuum insulation material of the present invention weighs 40 kg. The weight can be reduced to 13kg. Further, since the powder has protrusions extending in three dimensions, there is no problem in terms of strength.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は、本発明の一実施例を示す断熱材の断
面図、第２図は硬質ウレタンフオームの単一気泡
を示す斜視図、第３図は硬質ウレタンフオームの
粉砕粉体の拡大図を示す。
１……断熱材、２……突起、３……粉体、４…
…フイルム。
Fig. 1 is a cross-sectional view of a heat insulating material showing one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a perspective view showing a single cell of hard urethane foam, and Fig. 3 is an enlarged view of pulverized powder of hard urethane foam. show. 1...Insulating material, 2...Protrusion, 3...Powder, 4...
...Film.