JPH07280170A - 真空断熱体の充填材の充填構造 - Google Patents

真空断熱体の充填材の充填構造

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JPH07280170A
JPH07280170A JP6099310A JP9931094A JPH07280170A JP H07280170 A JPH07280170 A JP H07280170A JP 6099310 A JP6099310 A JP 6099310A JP 9931094 A JP9931094 A JP 9931094A JP H07280170 A JPH07280170 A JP H07280170A
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Hiroshi Yamazaki
洋 山崎
Shigeru Tanaka
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の真空断熱体における固体伝熱量による
断熱効果をそのまま維持すると同時に輻射伝熱量を十分
に低減することのできる真空断熱体の充填材の充填構造
を得ることを目的とする。 【構成】 真空断熱体(1) の内外面(1A)(1B)を構成する
外皮構成部材(2A)(2B)間の高温側(2A)内部に、無機質繊
維シート(3) と熱輻射率の小さい金属箔(4) とを交互に
複数層積層し、かつ厚さ方向に圧密した積層体(5) が設
けられ、該積層体(5) と前記外皮構成部材の低温側(2B)
内面との間に真空に対する大気圧に相当する圧力に耐圧
する密度にまで圧縮してなるシリカ系無機質繊維ボード
(6) が充填され、かつ前記外皮構成部材(2A)(2B)間が密
閉された上で、真空化されてなる。

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充填材の
充填構造に関し、詳しくは無機質繊維シートを断熱材と
する真空断熱体の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温用断熱容器の断熱壁の構造と
して、図４に示すように、真空断熱体(A) の内外面を構
成する外皮構成部材(B)(C)間に、真空に対する大気圧に
相当する圧力に耐圧する密度にまで圧縮してなるシリカ
系無機質繊維ボード(D) を充填し、かつ前記外皮構成部
材(B)(C)間を密閉した上で、真空化してなる真空断熱体
が知られている。
【０００３】この真空断熱体(A) は、外皮構成部材(B)
(C)間にシリカ系無機質繊維ボード(D) を充填したこと
により、真空に対する大気圧に対する耐圧性が優れ、真
空排気後の圧縮変形量のきわめて小さな外観と強度に優
れた断熱体とすることができ、また真空化と無機質繊維
ボードの低伝熱性とが相まって優れた断熱性を発揮させ
ることができる効果を有する。
【０００４】
【従来技術の問題点】しかしながら、上記真空断熱体
(A) は内外面を構成する外皮構成部材(B)(C)間内部を真
空化してなるものの、シリカ系無機質繊維ボード(D) を
通過する伝熱量のうち輻射伝熱量を十分に小さくするこ
とができないといった問題があり、断熱性に未だ改良の
余地がある問題があった。
【０００５】
【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、従来の真空断熱体における固体伝熱量による
断熱効果をそのまま維持すると同時に輻射伝熱量を十分
に低減し、断熱性がすぐれ、かつ耐圧強度の大きな真空
断熱体の充填材の充填構造を得ることを目的としてなさ
れたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、請求項１に記載の
真空断熱体の充填材の充填構造は、真空断熱体(1) の内
外面(1A)(1B)を構成する外皮構成部材(2A)(2B)間の高温
側(2A)内部に、無機質繊維シート(3) と熱輻射率の小さ
い金属箔(4) とを交互に複数層積層し、かつ厚さ方向に
真空に対する大気圧に相当する圧力に耐圧する密度にま
で圧密した積層体(5) が設けられ、該積層体(5) と前記
外皮構成部材の低温側(2B)内面との間に真空に対する大
気圧に相当する圧力に耐圧する密度にまで圧縮してなる
シリカ系無機質繊維ボード(6) が充填され、かつ前記外
皮構成部材(2A)(2B)間が密閉された上で、真空化されて
なることを特徴とするものである。
【０００７】請求項２に記載の真空断熱体の充填材の充
填構造は、請求項１に記載の真空断熱体の充填材の充填
構造において、積層体(5) を構成する熱輻射率の小さい
金属箔(4) に、多数の貫通孔(4A)が互いに位置を偏位さ
せて重合しないように穿設されてなることを特徴とする
ものである。
【０００８】
【作用】請求項１に記載の発明は、真空断熱体内部の高
温側に、無機質繊維シート(3)と熱輻射率の小さい金属
箔(4) とを交互に複数層積層し、かつ厚さ方向に真空に
対する大気圧に相当する圧力に耐圧する密度まで圧密し
た積層体(5) を配置してなるので、この積層体(5) を構
成する金属箔(4) によって真空断熱体(1) の低温側へ移
行する輻射伝熱量が非常に低く押さえられ、この結果断
熱体全体の断熱効果が高められる。
【０００９】請求項２に記載の発明は、上記積層体(5)
を構成する金属箔(4) に多数の貫通孔(4A)が穿設されて
いるため断熱体内部を真空化する際、金属箔間の無機質
繊維シート(3) に含まれる空気あるいはガスの抜けが良
くなり真空化効率が高められる。また、この貫通孔(4A)
は互いに偏位され重合しない位置に設けられるので、金
属箔の熱反射の低下も防げ、断熱効果の維持が図れる。
【００１０】上記請求項１、２において真空断熱体(1)
の内外面(1A)(1B)を構成する外皮構成部材(2A)(2B)とし
ては例えばステンレス鋼板などが使用され、また積層体
(5)を構成する無機質繊維シート(3) としては、ガラス
ウールシート、セラミックウールシートあるいはロック
ウールシートが好適に使用される。シリカ系無機質繊維
ボード(6) としては、ロックウールシートが好適に使用
されるが、これ以外にガラスウールシート、セラミック
ウールシートも使用可能である。
【００１１】また、上記の無機質繊維シート(3) あるい
はシリカ系無機質繊維ボード(6) は断熱体(1) に充填さ
れる前はバインダーを含浸させた後プレスによって真空
に対する大気圧に相当する圧力に耐圧する密度まで圧縮
したものが使用され、これを断熱体(1) 内に充填後、バ
インダーのガス化分解温度まで空気雰囲気下で加熱分解
し、このガスを除去後真空排気する。
【００１２】なお、上記バインダーとしては従来周知の
ものが使用され、例えば水溶性バインダーとしてはカゼ
イン、ゼラチン、澱粉、デキストリン、水ガラス、ポリ
ビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロー
ス、カルボキシルメチルセルロース、ナトリウム塩等、
エマルジョン型バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル、
ポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエンゴム、ブ
タジエンアクリロ、ニトリルゴム、ネオプレンゴム等、
溶剤型バインダーとしては、ポリウレタン、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合物、線状ポリエステル、アクリル共
重合物等、熱溶融型バインダーとしてはエチレン−酢酸
ビニル共重合物、酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエチレ
ン、ロジンエステル、水素添加ロジン、マイクロクリス
タリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワック
ス等、その他の型のバインダーとして、ポリプロピレ
ン、ナイロン、アイオノマー、エチレン−アクリル酸エ
ステル共重合物などが使用される。
【００１３】
【実施例】次にこの発明の実施例を説明する。図１は、
請求項１に係る発明の実施例の拡大断面図、図２は積層
体(5) のみの断面図、図３は請求項２に係る発明の積層
体(5) のみの要部拡大断面図である。
【００１４】〔実施例１〕内部空間の厚さ25mmの真空断
熱体(1) の内外面(1A)(1B)を構成する厚さ0.2mmのステ
ンレス製の外皮構成部材(2A)(2B)間の高温側(2A)内部
に、下記積層体(5)を配置し、この積層体(5) と低温側
外皮構成部材(2B)との間に、フェノール樹脂バインダー
を含浸させ、かつ真空に対する大気圧に相当する圧力で
圧縮してなる厚さ17.8mm、密度430kg/m2のロックウール
ボード(6) を充填して断熱体(1) を得た。
【００１５】〔積層体(5) の構成〕無機質繊維シート
(3) として、厚さ0.5mm のＥ種ガラス繊維（繊維径 9μ
m)よりなるガラスウールシート、金属箔(4) として厚さ
10μm のアルミ箔を使用し、このアルミ箔の表裏面にポ
リエチレン系バインダーを厚さ30μm に均一に塗布し、
最外層が無機質繊維シート(3) となるように、図２に示
すように、30枚の無機質繊維シート(3) と29枚の金属箔
(4) とを交互に積層した（なお図示例は、説明のため図
を簡略化して示す）。このときの無加圧状態での積層体
(4) の厚さは15.2mmであった。次に、平板プレス(5) に
て、厚さ方向に圧縮し、厚さ7.2mm にまで圧密し、バイ
ンダーを硬化させて積層体(4) を一体化し、積層体(5)
を得た。
【００１６】〔実施例２〕積層体(5) として図３に示す
ように多数の貫通孔(4A)を穿設したアルミ箔(4)を使用
し、かつ積層時に貫通孔(4A)相互の位置が重合しないよ
うに偏位させて積層した他は実施例１と同様にして断熱
体(1) を得た。
【００１７】〔比較例〕図４に示すように内部空間の厚
さ25mmの真空断熱体(A) の内外面を構成する外皮構成部
材(B)(C)間に、バインダーを含浸させ、かつ真空に対す
る大気圧に相当する圧力で圧縮してなる厚さ25mmのロッ
クウールボード(D) を充填し、積層体(5) を充填するこ
となく断熱体(A) を製造した。
【００１８】実施例１、２及び比較例で得た断熱体(1)
を加熱炉に入れ、空気雰囲気下でバインダーの分解温度
以上の温度に加熱して、バインダーを酸化ガス化し、そ
の後断熱体内部空間を真空排気した。上記真空断熱体に
ついて、高温側温度を400 ℃、低温側温度20℃の条件で
熱伝導率及び真空排気後の表面変形量を測定した結果表
１の結果となった。表１において、真空排気後の表面変
形量は、真空に排気した後の平板容器の中央部の凹入変
形量で測定した。また、熱伝導率はJIS 1412 「熱流計
法」に準拠して製作した熱伝導率測定装置によって測定
した。
【００１９】また表１において、真空化処理時間は、断
熱体(1) を加熱炉に入れてバインダーを酸化ガス化し、
目的の真空度(0.01torr)とするまでに要した時間を、時
間で示したものである。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１より明らかなように、実施例１及び２
のものは、比較例に比べ断熱性が飛躍的に優れることが
判明した。また実施例２のものは、真空化処理時間が短
縮化することができ、実施例１に比べやや断熱性が劣る
ものの実用的には殆ど差し障りがなく、しかも製造所要
時間が短縮できることが確認された。
【００２２】
【発明の効果】この発明の請求項１の真空断熱体の充填
材の充填構造によれば、従来の無機質繊維ボードのみを
充填したものに比べ、輻射断熱性が非常に優れる結果全
体としての断熱性を非常に向上させることができる効果
を有するのである。従って、パイプ、タンクなどの断熱
体として有利に使用できる効果を有する。請求項２の真
空断熱体の充填材の充填構造によれば、上記効果の他真
空排気時の排気が効率的となるので、製造が容易に行え
る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施例の拡大断面図である。
【図２】請求項１の発明の実施例の積層体(5) のみの断
面図である。
【図３】請求項２の発明の実施例の積層体(5) のみの要
部拡大断面図である。
【図４】従来例の断面図である。
【符号の説明】
(1)…真空断熱体 (1A)…真空断熱体の内面 (1B)…真空断熱体の外面 (2A)…高温側外皮構成部材 (2B)…低温側外皮構成部材 (3)…無機質繊維シート (4)…熱輻射率の小さい金属箔 (4A)…金属箔に設けた貫通孔 (5)…積層体 (6)…シリカ系無機質繊維ボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越智 正久 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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 真空断熱体(1) の内外面(1A)(1B)を構成
    する外皮構成部材(2A)(2B)間の高温側(2A)内部に、無機
    質繊維シート(3) と熱輻射率の小さい金属箔(4) とを交
    互に複数層積層し、かつ厚さ方向に真空に対する大気圧
    に相当する圧力に耐圧する密度にまで圧密した積層体
    (5) が設けられ、該積層体(5) と前記外皮構成部材の低
    温側(2B)内面との間に真空に対する大気圧に相当する圧
    力に耐圧する密度にまで圧縮してなるシリカ系無機質繊
    維ボード(6) が充填され、かつ前記外皮構成部材(2A)(2
    B)間が密閉された上で、真空化されてなることを特徴と
    する真空断熱体の充填材の充填構造。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の真空断熱体の充填材の
    充填構造において、積層体(5) を構成する熱輻射率の小
    さい金属箔(4) に、多数の貫通孔(4A)が互いに位置を偏
    位させて重合しないように穿設されてなることを特徴と
    する真空断熱体の充填材の充填構造。
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