JPH06281089A - 真空断熱材 - Google Patents
真空断熱材Info
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- JPH06281089A JPH06281089A JP5089542A JP8954293A JPH06281089A JP H06281089 A JPH06281089 A JP H06281089A JP 5089542 A JP5089542 A JP 5089542A JP 8954293 A JP8954293 A JP 8954293A JP H06281089 A JPH06281089 A JP H06281089A
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- Japan
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- heat insulating
- vacuum
- synthetic resin
- container
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/08—Means for preventing radiation, e.g. with metal foil
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2201/00—Insulation
- F25D2201/10—Insulation with respect to heat
- F25D2201/14—Insulation with respect to heat using subatmospheric pressure
Abstract
(57)【要約】
【目的】 製造工程が簡単で、高断熱性能を持つ真空断
熱材を提供する。 【構成】 モノリシックシリカエアロゲル成形体を、気
密性に優れ、熱的短絡路を生じない外装体内に収容し、
外装体内を真空排気し、開口部を封止する。 【効果】 製造コストが安く、高断熱性能を持つた断熱
材を製造できる。
熱材を提供する。 【構成】 モノリシックシリカエアロゲル成形体を、気
密性に優れ、熱的短絡路を生じない外装体内に収容し、
外装体内を真空排気し、開口部を封止する。 【効果】 製造コストが安く、高断熱性能を持つた断熱
材を製造できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低温コンテナー、冷蔵庫
或いは低温流体を移送する導管やその他のプラント機器
類に取付けて断熱効果を発揮させる真空断熱材に関する
ものである。
或いは低温流体を移送する導管やその他のプラント機器
類に取付けて断熱効果を発揮させる真空断熱材に関する
ものである。
【０００２】
【従来技術】低温コンテナー、冷蔵庫、レジャー用クー
ラーあるいは低温流体の移送用導管その他のプラント機
器類に施す真空断熱材として従来から各種の断熱材料が
使用されており、近年、特に断熱性能に優れた断熱材と
して、コア材を外装体で包み込み、内部を真空下に保持
した真空断熱材が使用されている。
ラーあるいは低温流体の移送用導管その他のプラント機
器類に施す真空断熱材として従来から各種の断熱材料が
使用されており、近年、特に断熱性能に優れた断熱材と
して、コア材を外装体で包み込み、内部を真空下に保持
した真空断熱材が使用されている。
【０００３】上記のコア材としては、シリカやパーライ
ト等の微粉末、ケイ酸カルシウム、連続気泡のウレタン
フォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。
ト等の微粉末、ケイ酸カルシウム、連続気泡のウレタン
フォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。
【０００４】真空断熱材のコア材に、物性面から要求さ
れる性能としては以下の事項が挙げられている。即ち
れる性能としては以下の事項が挙げられている。即ち
【０００５】（１） 外圧（大気圧）に耐えうる強度を
有していること。 コア材を外装体に入れ、内部を真空引きした後、外装体
の開口部を封止するため、外装体の内部と外部とで圧力
差が生じ、大気圧が真空断熱材の全面に作用する。外装
体は熱的短絡を防ぐため薄くなっており強度的に大気圧
を支えるような構造となっておらず、コア材が大気圧を
受ける形となるため、大気圧に耐え得る強度を持ってい
なければならない。（粉末の場合には、成形後に強度を
発現する形でもよい。）
有していること。 コア材を外装体に入れ、内部を真空引きした後、外装体
の開口部を封止するため、外装体の内部と外部とで圧力
差が生じ、大気圧が真空断熱材の全面に作用する。外装
体は熱的短絡を防ぐため薄くなっており強度的に大気圧
を支えるような構造となっておらず、コア材が大気圧を
受ける形となるため、大気圧に耐え得る強度を持ってい
なければならない。（粉末の場合には、成形後に強度を
発現する形でもよい。）
【０００６】（２） コア材内部の空孔が小さく、しか
も連続した気泡であること。 真空断熱材を作成する場合、外装体内部すなわちコア材
の内部を或る値以下の真空度に真空引きする必要があ
る。
も連続した気泡であること。 真空断熱材を作成する場合、外装体内部すなわちコア材
の内部を或る値以下の真空度に真空引きする必要があ
る。
【０００７】この時独立気泡があると、その部分の真空
引きが困難となり外装体内部の真空度を下げることがで
きない。また空孔サイズは小さければ小さい程外装体内
部の真空度を低下させなくても高い断熱性能を得られる
ことが知られている。
引きが困難となり外装体内部の真空度を下げることがで
きない。また空孔サイズは小さければ小さい程外装体内
部の真空度を低下させなくても高い断熱性能を得られる
ことが知られている。
【０００８】（３） 真空下でガスを放出しないこと。 外装体内部を一定の真空度以下まで真空引きした後、外
装体の開口部を封止して真空断熱材の作成を行う際にコ
ア材がガスを放出すると、外装体内部の真空度が徐々に
上昇し、結果として、真空断熱材の熱伝導の劣化が生じ
る。等がそれである。
装体の開口部を封止して真空断熱材の作成を行う際にコ
ア材がガスを放出すると、外装体内部の真空度が徐々に
上昇し、結果として、真空断熱材の熱伝導の劣化が生じ
る。等がそれである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
やパーライト等の微粉末を真空断熱材のコア材として使
用する場合、外圧に耐えさせるため等の理由から微粉末
を加圧して成形する必要がある他、微粉末を外部に飛散
させないようにするためには、通気性を持った袋に微粉
末を充填する必要があるが、これらの充填作業に煩雑な
手間を要する欠点があった。
やパーライト等の微粉末を真空断熱材のコア材として使
用する場合、外圧に耐えさせるため等の理由から微粉末
を加圧して成形する必要がある他、微粉末を外部に飛散
させないようにするためには、通気性を持った袋に微粉
末を充填する必要があるが、これらの充填作業に煩雑な
手間を要する欠点があった。
【００１０】ケイ酸カルシウム成形体をコア材として使
用する場合、この素材が連続気泡の無機多孔質成形体で
あるため、上記のような製造工程は不要であり、この点
で微粉末を充填する場合に比較して優れているが、この
素材は構造上、固体による熱伝導が大きいためこれをコ
ア材として使用した真空断熱材の断熱性能は特定フロン
を使用したウレタンフォームの熱伝導率に比較して際立
った高性能を示すことができなかった。
用する場合、この素材が連続気泡の無機多孔質成形体で
あるため、上記のような製造工程は不要であり、この点
で微粉末を充填する場合に比較して優れているが、この
素材は構造上、固体による熱伝導が大きいためこれをコ
ア材として使用した真空断熱材の断熱性能は特定フロン
を使用したウレタンフォームの熱伝導率に比較して際立
った高性能を示すことができなかった。
【００１１】また連続気泡を有するウレタンフォームや
フェノールフォーム等の連続気泡を有する有機多孔質成
形体をコア材として用いる場合は、完全な連続気泡体を
形成するのが困難である他、有機質であるため有機溶
剤、可塑剤、未反応の出発物質等が樹脂内部に残存する
と、真空下においてこれらの蒸発（放出ガス）が生じ、
真空度の劣化が生じる欠点があった。
フェノールフォーム等の連続気泡を有する有機多孔質成
形体をコア材として用いる場合は、完全な連続気泡体を
形成するのが困難である他、有機質であるため有機溶
剤、可塑剤、未反応の出発物質等が樹脂内部に残存する
と、真空下においてこれらの蒸発（放出ガス）が生じ、
真空度の劣化が生じる欠点があった。
【００１２】放出ガスの防止に付いては、熱処理等の前
処理により放出ガスの逓減を図ることが考えられるが有
機質であるため、前処理温度に制限があり、結果的には
効果的な方法がなかった。
処理により放出ガスの逓減を図ることが考えられるが有
機質であるため、前処理温度に制限があり、結果的には
効果的な方法がなかった。
【００１３】
【発明の目的】本発明はこれらの事情に鑑みこれに対応
しようとするものであり、モノリシックシリカエアロゲ
ル成形体を真空断熱材のコア材として使用することによ
り、従来の微粉末断熱材をコア材として使用した場合に
発生する製造上の煩雑さを解消し、有機多孔質成形体を
使用した場合に見られる放出ガスの発生を極めて小さく
することができ、しかも断熱性能にすぐれた真空断熱材
を提供せんとするものである。
しようとするものであり、モノリシックシリカエアロゲ
ル成形体を真空断熱材のコア材として使用することによ
り、従来の微粉末断熱材をコア材として使用した場合に
発生する製造上の煩雑さを解消し、有機多孔質成形体を
使用した場合に見られる放出ガスの発生を極めて小さく
することができ、しかも断熱性能にすぐれた真空断熱材
を提供せんとするものである。
【００１４】
【発明の要点】本発明は、モノリシックシリカエアロゲ
ル成形体を、片面に金属蒸着面を形成した合成樹脂製の
袋状容体、若しくは金属箔フィルムをラミネートした合
成樹脂薄膜製の袋状容体、合成樹脂又は金属製の容器等
から選ばれた外装体に収容し、外装体内を真空引きした
のち外装体の開口部を封止してなる真空断熱材を要旨と
するものである。
ル成形体を、片面に金属蒸着面を形成した合成樹脂製の
袋状容体、若しくは金属箔フィルムをラミネートした合
成樹脂薄膜製の袋状容体、合成樹脂又は金属製の容器等
から選ばれた外装体に収容し、外装体内を真空引きした
のち外装体の開口部を封止してなる真空断熱材を要旨と
するものである。
【００１５】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１６】本発明の断熱材１は、モノリシックシリカ
エアロゲル成形体11を外装体12内に収容したのち、外装
体12内の空気を真空排気し、次いで外装体12の開口部を
溶着その他の手段で封止することによって製造するもの
である。
エアロゲル成形体11を外装体12内に収容したのち、外装
体12内の空気を真空排気し、次いで外装体12の開口部を
溶着その他の手段で封止することによって製造するもの
である。
【００１７】モノリシックシリカエアロゲルは、アルコ
キシシランを加水分解し、縮重合して得た湿潤ゲル体
「シリカアルコゲル」を超臨界乾燥することにより製造
される透明な多孔質体であり、数nm直径のシリカ粒子が
繋がった構造を持つているため完全な連通構造であり気
孔径が非常に小さく、常温において静止空気以下の熱伝
導率を有している。
キシシランを加水分解し、縮重合して得た湿潤ゲル体
「シリカアルコゲル」を超臨界乾燥することにより製造
される透明な多孔質体であり、数nm直径のシリカ粒子が
繋がった構造を持つているため完全な連通構造であり気
孔径が非常に小さく、常温において静止空気以下の熱伝
導率を有している。
【００１８】また粒子と粒子のネック部の熱抵抗が大き
いため固体による熱伝導が小さいという特性を持つほ
か、無機質であるため放出ガスも極めて小さくすること
ができる等多くの特性を有するものであり、真空断熱材
のコア材として要求される条件を満たすものである。
いため固体による熱伝導が小さいという特性を持つほ
か、無機質であるため放出ガスも極めて小さくすること
ができる等多くの特性を有するものであり、真空断熱材
のコア材として要求される条件を満たすものである。
【００１９】モノリシックシリカエアロゲルは透明であ
り、可視光線は殆ど透過させるが、赤外線の領域でもか
なりの透過が生じるため輻射による熱伝導が大きく、特
に常温以上ではその影響が大きいことが分かっている
が、これを解消する手段としてＴｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｃ
ｒ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 等の金属酸化物の粉末を全面にわ
たり分散させたモノリシックシリカエアロゲルの使用が
有効である。
り、可視光線は殆ど透過させるが、赤外線の領域でもか
なりの透過が生じるため輻射による熱伝導が大きく、特
に常温以上ではその影響が大きいことが分かっている
が、これを解消する手段としてＴｉＯ2 、ＭｎＯ2 、Ｃ
ｒ2 Ｏ3 、Ｆｅ3 Ｏ4 等の金属酸化物の粉末を全面にわ
たり分散させたモノリシックシリカエアロゲルの使用が
有効である。
【００２０】分散はできるだけ均一に行った方がよく、
分散させる方法は特に限定しないがシリカアルコゲルの
ゲル化前の粘性のある時期に添加分散させる方法が有効
である。
分散させる方法は特に限定しないがシリカアルコゲルの
ゲル化前の粘性のある時期に添加分散させる方法が有効
である。
【００２１】モノリシックシリカエアロゲル成形体11を
収容する外装体12は、外装体12内部の真空度を維持する
ため気密性を維持できる性質を持ったものであること、
及び熱的短絡路を生じない断熱材に適する熱伝導率の小
さい材質であることが望ましく、基本的には、金属蒸着
面を形成した合成樹脂薄膜、若しくは金属箔フィルムを
含む合成樹脂薄膜製の袋状容体、或いは、合成樹脂製の
容器、金属製の容器等が挙げられる。
収容する外装体12は、外装体12内部の真空度を維持する
ため気密性を維持できる性質を持ったものであること、
及び熱的短絡路を生じない断熱材に適する熱伝導率の小
さい材質であることが望ましく、基本的には、金属蒸着
面を形成した合成樹脂薄膜、若しくは金属箔フィルムを
含む合成樹脂薄膜製の袋状容体、或いは、合成樹脂製の
容器、金属製の容器等が挙げられる。
【００２２】袋状容体を構成する合成樹脂薄膜として
は、厚さ100 μ以下の金属箔又は金属酸化物を蒸着した
合成樹脂フイルム等の気密性能に優れ、熱伝導の小さな
フィルムをポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイ
ロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレン
フィルム等のフィルムとラミネート加工したラミネート
フィルムが挙げられる。
は、厚さ100 μ以下の金属箔又は金属酸化物を蒸着した
合成樹脂フイルム等の気密性能に優れ、熱伝導の小さな
フィルムをポリエチレンテレフタレートフィルム、ナイ
ロンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレン
フィルム等のフィルムとラミネート加工したラミネート
フィルムが挙げられる。
【００２３】合成樹脂製容器としては、ポリ塩化ビニー
ルのような合成樹脂を用いて容器を形成し、これに厚さ
100 μ以下の金属箔や、金属又は金属酸化物を蒸着した
合成樹脂フィルムをラミネートした容器が挙げられる。
ルのような合成樹脂を用いて容器を形成し、これに厚さ
100 μ以下の金属箔や、金属又は金属酸化物を蒸着した
合成樹脂フィルムをラミネートした容器が挙げられる。
【００２４】金属容器としては、厚さ１mm以下のステン
レススチール製容器、アルミ製容器等が挙げられる。
レススチール製容器、アルミ製容器等が挙げられる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によって得られる効果は以下のと
おりである。
おりである。
【００２６】（１） 断熱材１のコア材として使用する
モノリシックシリカエアロゲル成形体11は無機質の超微
細多孔構造であるので、これを用いて真空断熱材を製造
する場合、外装体12内の真空度をそれほど低下させなく
ても優れた断熱効果を発揮できる特徴がある。
モノリシックシリカエアロゲル成形体11は無機質の超微
細多孔構造であるので、これを用いて真空断熱材を製造
する場合、外装体12内の真空度をそれほど低下させなく
ても優れた断熱効果を発揮できる特徴がある。
【００２７】（２） 無機質多孔体であるため、有機質
多孔体を用いる場合に比べ容易に放出ガスの影響をなく
すことができる。
多孔体を用いる場合に比べ容易に放出ガスの影響をなく
すことができる。
【００２８】（３） コア材としてモノリシックシリカ
エアロゲルを使用したので、微粉末断熱材をコア材とし
て使用する場合に比較して製造工程を著しく簡略化でき
る利点がある。
エアロゲルを使用したので、微粉末断熱材をコア材とし
て使用する場合に比較して製造工程を著しく簡略化でき
る利点がある。
【００２９】（４） モノリシックシリカエアロゲルは
空孔率が大きく、また粒子がつながった構造であり、固
体伝導が小さいことにより高性能の真空断熱材の製造が
可能となる利点がある。
空孔率が大きく、また粒子がつながった構造であり、固
体伝導が小さいことにより高性能の真空断熱材の製造が
可能となる利点がある。
【００３０】（５） モノリシックシリカエアロゲルは
一種のシリカゲルであり、吸着性があるため、万一、外
装体12内に水蒸気等のガスが浸入してもモノリシックシ
リカエアロゲルに吸着される。このため断熱材の真空度
の劣化が抑えられ結果的に熱伝導率の劣化を抑えること
ができる。
一種のシリカゲルであり、吸着性があるため、万一、外
装体12内に水蒸気等のガスが浸入してもモノリシックシ
リカエアロゲルに吸着される。このため断熱材の真空度
の劣化が抑えられ結果的に熱伝導率の劣化を抑えること
ができる。
【００３１】（６） 万一何らかの事故により断熱材の
真空が破壊された場合でも、モノリシックシリカエアロ
ゲル常圧において静止空気以下の熱伝導率を有している
ため、熱伝導率の劣化を最小限に抑えることができる特
徴がある。
真空が破壊された場合でも、モノリシックシリカエアロ
ゲル常圧において静止空気以下の熱伝導率を有している
ため、熱伝導率の劣化を最小限に抑えることができる特
徴がある。
【図１】 容体としてラミネートフィルムを使用した場
合を示す断面図
合を示す断面図
【図２】 容体として金属箔を使用した場合を示す断面
図
図
１ 断熱材 11 モノリシックシリカエアロゲル成形体 12 外装体
Claims (2)
- 【請求項１】モノリシックシリカエアロゲル成形体を、
片面に金属蒸着面を形成し、若しくは金属箔フィルムを
ラミネートした合成樹脂薄膜製の袋状容体、又は、合成
樹脂製の容器、或いは金属製の容器等から選ばれた外装
体に収容し、外装体内を真空引きした後、外装体の開口
部を封止してなる真空断熱材。 - 【請求項２】モノリシックシリカエアロゲル成形体が、
分散した状態の金属酸化物の粉末を含むものである請求
項１記載の真空断熱材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089542A JPH06281089A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 真空断熱材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089542A JPH06281089A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 真空断熱材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06281089A true JPH06281089A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13973708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5089542A Pending JPH06281089A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | 真空断熱材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06281089A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001095077A1 (fr) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Matsushita Refrigeration Company | Dispositif informatique portable |
| WO2002041126A1 (fr) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | Matsushita Refrigeration Company | Equipement informatique portable |
| JP2004152765A (ja) * | 2002-10-28 | 2004-05-27 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 予防剤を内蔵している保護容器 |
| JP2011153713A (ja) * | 1998-09-30 | 2011-08-11 | Cabot Corp | 真空断熱パネル及びその製造方法 |
| US9878405B2 (en) | 2013-08-27 | 2018-01-30 | Hyundai Motor Company | Heat protector and manufacturing and mounting methods |
| WO2020134993A1 (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 隔热材料的制作方法、用该方法制作的隔热材料及冰箱 |
| WO2022217651A1 (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | 朱秦江 | 一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5089542A patent/JPH06281089A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153713A (ja) * | 1998-09-30 | 2011-08-11 | Cabot Corp | 真空断熱パネル及びその製造方法 |
| WO2001095077A1 (fr) * | 2000-06-06 | 2001-12-13 | Matsushita Refrigeration Company | Dispositif informatique portable |
| US6859364B2 (en) | 2000-06-06 | 2005-02-22 | Matsushita Refrigeration Company | Portable information appliance |
| WO2002041126A1 (fr) * | 2000-11-16 | 2002-05-23 | Matsushita Refrigeration Company | Equipement informatique portable |
| JP2004152765A (ja) * | 2002-10-28 | 2004-05-27 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 予防剤を内蔵している保護容器 |
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| WO2020134993A1 (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 青岛海尔电冰箱有限公司 | 隔热材料的制作方法、用该方法制作的隔热材料及冰箱 |
| WO2022217651A1 (zh) * | 2021-04-12 | 2022-10-20 | 朱秦江 | 一种反辐射气凝胶复合卷材及其在墙体中的应用方法 |
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