JPH05106784A - 真空断熱壁の充填材 - Google Patents
真空断熱壁の充填材Info
- Publication number
- JPH05106784A JPH05106784A JP3296374A JP29637491A JPH05106784A JP H05106784 A JPH05106784 A JP H05106784A JP 3296374 A JP3296374 A JP 3296374A JP 29637491 A JP29637491 A JP 29637491A JP H05106784 A JPH05106784 A JP H05106784A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat insulating
- filler
- mat
- insulating wall
- vacuum heat
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 真空断熱壁内に充填される充填材の改良を目
的とし、内部真空度と伝熱性に影響する繊維の接触点等
の条件を適度に維持可能でしかも耐圧強度にも優れる真
空断熱壁の充填材を得ることを目的する。 【構成】 平面方向に繊維を配向させ均一な密度に成形
した無機質繊維マット状体表面に同一材質のマット片が
均一分散状に貼着され、該マット状体を表面が平滑とな
るように加圧成形して部分的に密度の高い部分を有して
成形されたことを特徴とする。
的とし、内部真空度と伝熱性に影響する繊維の接触点等
の条件を適度に維持可能でしかも耐圧強度にも優れる真
空断熱壁の充填材を得ることを目的する。 【構成】 平面方向に繊維を配向させ均一な密度に成形
した無機質繊維マット状体表面に同一材質のマット片が
均一分散状に貼着され、該マット状体を表面が平滑とな
るように加圧成形して部分的に密度の高い部分を有して
成形されたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は真空断熱壁の充填材に
関し、詳しくは二重壁内部に断熱効果に優れる無機質繊
維よりなる充填材を充填し真空密閉してなる真空断熱壁
に使用される真空断熱壁の充填材に関する。
関し、詳しくは二重壁内部に断熱効果に優れる無機質繊
維よりなる充填材を充填し真空密閉してなる真空断熱壁
に使用される真空断熱壁の充填材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、大型の断熱容器などで高次の断熱
を行う必要のある断熱容器の構造として、容器を二重壁
としこの二重壁内部に断熱効果に優れる無機質粒子また
は繊維を充填し真空密閉したものが知られている。この
種断熱壁は、真空圧のレベルと粉末や繊維充填の相乗に
より、ある真空レベルにすると気体の対流や伝熱の影響
が除かれ、非常に優れた断熱性を発揮することが知られ
ている。
を行う必要のある断熱容器の構造として、容器を二重壁
としこの二重壁内部に断熱効果に優れる無機質粒子また
は繊維を充填し真空密閉したものが知られている。この
種断熱壁は、真空圧のレベルと粉末や繊維充填の相乗に
より、ある真空レベルにすると気体の対流や伝熱の影響
が除かれ、非常に優れた断熱性を発揮することが知られ
ている。
【０００３】この理由は、真空圧力により決定される内
部の気体分子の平均自由行程と、空隙を有する粉末等の
空隙の大きさとの相関において、ある真空圧力での気体
分子の平均自由行程が空隙より長くなると、熱伝導率に
影響する気体の自由行程が制限される結果と考えられて
いる。このときの断熱性能は、粉末等の内部やこれらの
接触点を熱が伝わる量によって決定され、例えば粉末系
の場合、粒径10μ前後シリカ系微粉末を充填し真空度を
0.1〜1Torr 以下とした場合、平均温度20℃での熱伝導
率が10-2〜10-3Wm/K、繊維系の場合では、繊維径１〜10
μでSiO2成分リッチの無機質繊維を充填し真空度を 0.1
Torr以下とした場合、熱伝導率は10-3Wm/Kのオーダーと
なることが知られている。
部の気体分子の平均自由行程と、空隙を有する粉末等の
空隙の大きさとの相関において、ある真空圧力での気体
分子の平均自由行程が空隙より長くなると、熱伝導率に
影響する気体の自由行程が制限される結果と考えられて
いる。このときの断熱性能は、粉末等の内部やこれらの
接触点を熱が伝わる量によって決定され、例えば粉末系
の場合、粒径10μ前後シリカ系微粉末を充填し真空度を
0.1〜1Torr 以下とした場合、平均温度20℃での熱伝導
率が10-2〜10-3Wm/K、繊維系の場合では、繊維径１〜10
μでSiO2成分リッチの無機質繊維を充填し真空度を 0.1
Torr以下とした場合、熱伝導率は10-3Wm/Kのオーダーと
なることが知られている。
【０００４】
【従来の技術の問題点】しかしながら、上記断熱壁にお
いて二重壁内部を高度な真空度とした場合、これらは大
きな大気圧の影響を受け変形するので、断熱容器の全体
の形状によって異なるが特に方形形状をなす断熱容器の
場合、二重壁を構成するメンブレンが大気圧の影響によ
り変形しこの変形圧力により内部の充填材も圧縮されて
内部の粉末、繊維の接触圧が高まり、如何に初期条件を
良くしても後発的に生じる大気圧による変形により折角
の断熱性もかなり低くなってしまう問題点があった。
いて二重壁内部を高度な真空度とした場合、これらは大
きな大気圧の影響を受け変形するので、断熱容器の全体
の形状によって異なるが特に方形形状をなす断熱容器の
場合、二重壁を構成するメンブレンが大気圧の影響によ
り変形しこの変形圧力により内部の充填材も圧縮されて
内部の粉末、繊維の接触圧が高まり、如何に初期条件を
良くしても後発的に生じる大気圧による変形により折角
の断熱性もかなり低くなってしまう問題点があった。
【０００５】このような問題を解消するため、本願出願
人は断熱性に優れたSiO2成分リッチの無機質繊維製マッ
トを二重壁内への充填材とし、しかもこのマットを大気
圧に等しい圧力で予め圧縮しておき、これを二重壁内に
充填後内部を真空にすることにより、繊維マットを断熱
に寄与させると同時に二重壁内での耐圧部材とすること
を提案したが、繊維マットを予備的に圧縮した際に繊維
間の接触点がかなり増加するので、仮にマットを構成す
る繊維を平面方向へ配列しても断熱効果の向上はそれほ
ど望めず、またマットを圧縮するので見かけ比重も増加
し重量も嵩むなどの問題が生じた。
人は断熱性に優れたSiO2成分リッチの無機質繊維製マッ
トを二重壁内への充填材とし、しかもこのマットを大気
圧に等しい圧力で予め圧縮しておき、これを二重壁内に
充填後内部を真空にすることにより、繊維マットを断熱
に寄与させると同時に二重壁内での耐圧部材とすること
を提案したが、繊維マットを予備的に圧縮した際に繊維
間の接触点がかなり増加するので、仮にマットを構成す
る繊維を平面方向へ配列しても断熱効果の向上はそれほ
ど望めず、またマットを圧縮するので見かけ比重も増加
し重量も嵩むなどの問題が生じた。
【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、内部真空度と繊維の接触点等の適度な条件を
維持可能でしかも耐圧強度にも優れる真空断熱壁の充填
材を得ることを目的としてなされたものである。
点に鑑み、内部真空度と繊維の接触点等の適度な条件を
維持可能でしかも耐圧強度にも優れる真空断熱壁の充填
材を得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
熱壁の充填材は平面方向に繊維を配向させ均一な密度に
成形した無機質繊維マット状体表面に同一材質のマット
片が均一分散状に貼着され、該マット状体を表面が平滑
となるように加圧成形して部分的に密度の高い部分を有
して成形されたことを特徴とするものである。
熱壁の充填材は平面方向に繊維を配向させ均一な密度に
成形した無機質繊維マット状体表面に同一材質のマット
片が均一分散状に貼着され、該マット状体を表面が平滑
となるように加圧成形して部分的に密度の高い部分を有
して成形されたことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明において断熱壁内に充填される断熱材
として無機質繊維を平面方向へ配向してなるマットが前
提とされる。平面方向に繊維を配列した場合、そのマッ
トには厚さ方向に延在する繊維が全く無いことから厚さ
方向への伝熱性は無加圧状態ではかなり高い。しかし、
このような配向性を持つ繊維マットの平面方向に対する
圧縮強度とこれらに直交する方向への圧縮強度を比較し
た場合、力学的性質は後者は前者に比しかなり下回る。
として無機質繊維を平面方向へ配向してなるマットが前
提とされる。平面方向に繊維を配列した場合、そのマッ
トには厚さ方向に延在する繊維が全く無いことから厚さ
方向への伝熱性は無加圧状態ではかなり高い。しかし、
このような配向性を持つ繊維マットの平面方向に対する
圧縮強度とこれらに直交する方向への圧縮強度を比較し
た場合、力学的性質は後者は前者に比しかなり下回る。
【０００９】また、このマットの圧縮強度を増すには厚
さ方向へ圧縮し密度を高めれば良いが、このようにする
と当然のこととして断熱性が著しく低下する。繊維マッ
トに加わる外圧に対する圧縮強度と伝熱性の調和点を考
慮すると、最も断熱性が良好な状態にマットを成形して
も圧縮によりこれが犠牲になる訳であるから、これ以下
の断熱性犠牲を払って厚さ方向の一部の密度を増やし、
圧縮強度を付加する方がより良い断熱性が結果的に得ら
れる。
さ方向へ圧縮し密度を高めれば良いが、このようにする
と当然のこととして断熱性が著しく低下する。繊維マッ
トに加わる外圧に対する圧縮強度と伝熱性の調和点を考
慮すると、最も断熱性が良好な状態にマットを成形して
も圧縮によりこれが犠牲になる訳であるから、これ以下
の断熱性犠牲を払って厚さ方向の一部の密度を増やし、
圧縮強度を付加する方がより良い断熱性が結果的に得ら
れる。
【００１０】
【実施例】次にこの発明の実施例について説明する。図
１はこの発明の実施例の説明断面図、図２は実施例の要
部断面図である。
１はこの発明の実施例の説明断面図、図２は実施例の要
部断面図である。
【００１１】〔実施例１〕SiO2成分35〜45重量％、Al2O
3 成分10〜20重量％、CaO 成分30〜40重量％、MgO 成分
5〜10重量％、及び繊維径 5〜8 μm のミネラル繊維よ
りなる厚さ25mm、密度0.2g/cm3の繊維マット１を用意
し、図１に示すようにこのマット１表面に同じ材質で縦
横50×50mm、高さ25mmのマット片２…２をピッチ250mm
で多数均一分散状に配列し接着剤 (図示省略) で貼着
し、次いでホットプレスにより20mmの厚さにまで圧縮し
て硬化させ図２に示すように、マット片２…２の貼着部
分だけ高密度とされた真空断熱壁の充填材Ａを得た。こ
の断熱材Ａの密度を測定したところ、高密度部分Ａ１は
0.5g/cm3、粗密度部分Ａ２は0.25g/cm3 であった。また
全体の厚さ方向の熱伝導率を真空度0.1Torrl以下で測定
したところ0.004W/mK であった。
3 成分10〜20重量％、CaO 成分30〜40重量％、MgO 成分
5〜10重量％、及び繊維径 5〜8 μm のミネラル繊維よ
りなる厚さ25mm、密度0.2g/cm3の繊維マット１を用意
し、図１に示すようにこのマット１表面に同じ材質で縦
横50×50mm、高さ25mmのマット片２…２をピッチ250mm
で多数均一分散状に配列し接着剤 (図示省略) で貼着
し、次いでホットプレスにより20mmの厚さにまで圧縮し
て硬化させ図２に示すように、マット片２…２の貼着部
分だけ高密度とされた真空断熱壁の充填材Ａを得た。こ
の断熱材Ａの密度を測定したところ、高密度部分Ａ１は
0.5g/cm3、粗密度部分Ａ２は0.25g/cm3 であった。また
全体の厚さ方向の熱伝導率を真空度0.1Torrl以下で測定
したところ0.004W/mK であった。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の真空断
熱壁の充填材Ａは、繊維配向方向が平面方向を基調とす
るものの、部分的に厚さ方向への密度が高くされている
ため、全体の厚さ方向の弾性率が著しく向上し耐圧強度
に優れ、しかも厚さ方向の繊維配列は平面配列部分に対
し非常に少ない面積であるのでこれによる断熱性の犠牲
は僅かで実用的に殆ど問題がなく、真空断熱壁内の充填
材として非常に優れた性能を有するのである。
熱壁の充填材Ａは、繊維配向方向が平面方向を基調とす
るものの、部分的に厚さ方向への密度が高くされている
ため、全体の厚さ方向の弾性率が著しく向上し耐圧強度
に優れ、しかも厚さ方向の繊維配列は平面配列部分に対
し非常に少ない面積であるのでこれによる断熱性の犠牲
は僅かで実用的に殆ど問題がなく、真空断熱壁内の充填
材として非常に優れた性能を有するのである。
【図１】この発明の実施例の説明断面図である。
【図２】この発明の実施例の断面図である。
Ａ…充填材、 １…繊維マット、 ２…マット片
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１２月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【従来の技術の問題点】しかしながら、上記断熱壁にお
いて二重壁内部を高度な真空度とした場合、これらは大
きな大気圧の影響を受け変形するので、断熱容器の全体
の形状によって異なるが特に方形形状をなす断熱容器の
場合、二重壁を結合する端部材料が大気圧の影響により
変形したり、二重壁間が接近してしまう問題が生じ、充
填物の耐圧性が必要となる。
いて二重壁内部を高度な真空度とした場合、これらは大
きな大気圧の影響を受け変形するので、断熱容器の全体
の形状によって異なるが特に方形形状をなす断熱容器の
場合、二重壁を結合する端部材料が大気圧の影響により
変形したり、二重壁間が接近してしまう問題が生じ、充
填物の耐圧性が必要となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】このような問題を解消するため、本願出願
人は断熱性に優れたSiO2成分リッチ繊維よりなり、この
繊維を平面方向へ配列させた無機質繊維製マットを二重
壁内への充填材とし、しかもこのマットを大気圧に等し
い圧力で予め圧縮しておき、これを二重壁内に充填後内
部を真空にすることにより、繊維マットを断熱に寄与さ
せると同時に二重壁内での耐圧部材とすることを提案し
たが、繊維マットを予備的に圧縮してもマットの断熱効
果と耐圧性向上の効果はそれほど望めず、またマットを
圧縮するので見かけ比重も増加し重量も嵩むなどの問題
が生じた。
人は断熱性に優れたSiO2成分リッチ繊維よりなり、この
繊維を平面方向へ配列させた無機質繊維製マットを二重
壁内への充填材とし、しかもこのマットを大気圧に等し
い圧力で予め圧縮しておき、これを二重壁内に充填後内
部を真空にすることにより、繊維マットを断熱に寄与さ
せると同時に二重壁内での耐圧部材とすることを提案し
たが、繊維マットを予備的に圧縮してもマットの断熱効
果と耐圧性向上の効果はそれほど望めず、またマットを
圧縮するので見かけ比重も増加し重量も嵩むなどの問題
が生じた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【作用】この発明において断熱壁内に充填される断熱材
としてSiO2成分リッチの無機質繊維を平面方向へ配向し
てなるマットが前提とされる。平面方向に繊維を配列し
た場合、そのマットには厚さ方向に延在する繊維が極め
て少ないことから厚さ方向への伝熱性は極めて小さく、
断熱性はかなり高い。しかし、このような配向性を持つ
繊維マットにおける平面座標ｘ，ｙ軸方向に対する圧縮
強度とこれらに直交するｚ軸方向への圧縮強度を比較し
た場合、力学的性質は後者は前者に比しかなり下回る。
としてSiO2成分リッチの無機質繊維を平面方向へ配向し
てなるマットが前提とされる。平面方向に繊維を配列し
た場合、そのマットには厚さ方向に延在する繊維が極め
て少ないことから厚さ方向への伝熱性は極めて小さく、
断熱性はかなり高い。しかし、このような配向性を持つ
繊維マットにおける平面座標ｘ，ｙ軸方向に対する圧縮
強度とこれらに直交するｚ軸方向への圧縮強度を比較し
た場合、力学的性質は後者は前者に比しかなり下回る。
Claims (1)
- 【請求項１】 平面方向に繊維を配向させ均一な密度に
成形した無機質繊維マット状体表面に同一材質のマット
片が均一分散状に貼着され、該マット状体を表面が平滑
となるように加圧成形して部分的に密度の高い部分を有
して成形されたことを特徴とする真空断熱壁の充填材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296374A JPH05106784A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 真空断熱壁の充填材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3296374A JPH05106784A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 真空断熱壁の充填材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05106784A true JPH05106784A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17832728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3296374A Pending JPH05106784A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 真空断熱壁の充填材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05106784A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009133336A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 真空断熱材 |
| WO2012156246A3 (de) * | 2011-05-19 | 2013-08-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vakuumisolationspaneel, kältegerät mit einem solchen vakuumisolationspaneel und zugehöriges verfahren zur herstellung |
| JP6091692B1 (ja) * | 2016-09-20 | 2017-03-08 | サン−ゴバン イゾベール | 無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3296374A patent/JPH05106784A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009133336A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Mitsubishi Electric Corp | 真空断熱材 |
| WO2012156246A3 (de) * | 2011-05-19 | 2013-08-15 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vakuumisolationspaneel, kältegerät mit einem solchen vakuumisolationspaneel und zugehöriges verfahren zur herstellung |
| JP6091692B1 (ja) * | 2016-09-20 | 2017-03-08 | サン−ゴバン イゾベール | 無機繊維積層体、それを用いた真空断熱材、及びその製造方法 |
| CN109715875A (zh) * | 2016-09-20 | 2019-05-03 | 圣戈班伊索福公司 | 无机纤维层叠体、使用它的真空隔热件、及其制造方法 |
| CN109715875B (zh) * | 2016-09-20 | 2022-01-14 | 圣戈班伊索福公司 | 无机纤维层叠体、使用它的真空隔热件、及其制造方法 |
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