JPWO2017029727A1 - 真空断熱材及び断熱箱 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態1に係る真空断熱材について説明する。図1は、本実施の形態1に係る真空断熱材1の概略構成を示す断面図である。なお、図1を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。各構成材の具体的な寸法等は、以下の説明を参酌した上で判断すべきものである。
図2は、図1の真空断熱材1に吸湿速度と熱伝導率の増加量との関係を示す散布図である。図2においては、熱融着層43として、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いた場合を黒丸印で示し、無延伸ポリプロピレン(CPP)を用いた場合を黒四角印で示している。図2に示すように、吸着剤3として酸化カルシウム(CaO)を用いた場合、酸化カルシウム(CaO)の吸湿速度を変化させると、吸湿速度が15wt%/h以上の範囲では、熱伝導率の増加量が小さい状態が維持されている。これは、吸湿速度が15wt%/h以上であると、真空が長く維持され、熱伝導率の上昇が抑制されるためである。一方吸湿速度が15wt%/h以下になると、15wt%/h付近を境に熱伝導率の増加量が大きく上昇している。吸着剤の吸湿速度が十分ではなく、水蒸気が増量し、熱伝導率が上昇したためである。熱融着層43に用いる材料を変更した場合にも、材料に依存することなく同様の傾向を示している。
図3は、図1の真空断熱材1の相対突き刺し強度と熱融着層43の膜厚tの関係を示す散布図であり、図4は、図1の真空断熱材1のピンホール発生による破袋不良枚数と熱融着層43の膜厚tの関係を示す散布図である。また、図5は、図1の真空断熱材1の熱伝導率の増加量と熱融着層43の膜厚tとの関係を示す散布図である。図3〜5においても、熱融着層43として、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いた場合を黒丸印で示し、無延伸ポリプロピレン(CPP)を用いた場合を黒四角印で示している。相対突き刺し強度とは、直径φ0.4mmの針を30μmの直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)に突き刺したときの強度を100%とした場合の相対的な突き刺し強度を示したものである。また、図4においては、熱融着層43の膜厚tが異なる真空断熱材1を1000枚ずつ作製し、そのうちピンホールが発生し、破袋不良となった真空断熱材1の枚数をピンホール発生による破袋不良枚数としている。
本実施の形態1に係る真空断熱材1の製造工程においては、まず、表面保護層41と、ガスバリア層42と、熱融着層43との多層構造から成る外包材4により芯材2が被覆される。このとき、熱融着層43の膜厚tは、35μm以上70μm以下とする。そして、芯材2及び外包材4の乾燥が行われる。外包材4で被覆した芯材2を100℃で2時間加熱処理を行うことによって、水分が芯材2及び外包材4から除去される。
実施例1では、ピンホールの発生による破袋不良枚数と熱融着層43の膜厚tとの関係について調べた。真空断熱材1は、芯材2をグラスウールで構成した。外包材4は、表面保護層41を膜厚25μmの延伸ナイロン(ONY)、ガスバリア層42を膜厚12μmのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタレート(PET)と膜厚12μmのアルミ蒸着エチレンビニルアルコール(EVOH)とした。そして、表面保護層41と、ガスバリア層42と、熱融着層43とが積層されたラミネートフィルムを外包材4として構成した。そして、外包材4により芯材2を被覆して真空断熱材1を作製した。
実施例1の試料には、膜厚tが35μmの熱融着層43と、膜厚tが50μmの熱融着層43とを有する真空断熱材1を用いた。熱融着層43の材料は、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)と、それよりも弾性率が高い無延伸ポリプロピレン(CPP)とであった。そして、それぞれ膜厚及び材料から成る試料を1000枚ずつ用意した。
実施例2では、真空断熱材1の熱伝導率の増加量と吸着剤3の吸湿速度との関係について調べた。実施例2で使用した試料は、以下で説明する構成以外は、実施例1と同様の構成とした。吸湿速度は、気温25℃、相対湿度90%の雰囲気下に静置したときの重量増加率から算出される値とした。また、熱伝導率の増加量については、製造直後の熱伝導率と、気温25℃、相対湿度60%の雰囲気下で30日間保管した後の熱伝導率とを調べ、その差を増加量として算出した。
実施例3では、真空断熱材1のピンホール発生による破袋不良枚数と吸湿速度との関係について調べた。なお、実施例3及び比較例3において使用した試料については、以下で説明する構成以外は、実施例1で説明した構成と同様とした。
図6は、本実施の形態2に係る断熱箱100の概略構成を示す断面図である。断熱箱100は、長期間にわたる断熱性能が求められる、例えば、冷蔵庫などである。
なお、上記の説明において、一般的な冷蔵庫などに用いられる断熱箱と同等である部分については、図示及び説明を省略している。
Claims (8)
- 真空空間を保持する芯材と、
水分を吸着する吸着剤と、
前記芯材と前記吸着剤を被覆する外包材とを備え、
前記外包材の内部を減圧密封した真空断熱材であって、
前記外包材は、表面保護層とガスバリア層と熱融着層からなり、
前記外包材は、当該外包材の周縁部の前記熱融着層同士が融着された封止部を有し、
前記熱融着層の厚みが35μm以上70μm以下であり、
前記吸着剤には吸湿速度が15wt%/h以上32wt%/h以下の酸化カルシウムを含む真空断熱材。 - 前記吸着剤の吸湿速度が17wt%/h以上22wt%/h以下である
請求項1に記載の真空断熱材。 - 前記熱溶着層が、高密度ポリエチレン又は無延伸ポリプロピレンである
請求項1又は2に記載の真空断熱材。 - 表面に2mm以上10mm以下の凹凸部を有する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の真空断熱材。 - 前記吸着剤の包材は、紙、不織布、プラスチックフィルム、及び網目状の布からなる第1の群より選択される部材、又は前記第1の群より選択される2種類以上の部材を積層した部材である
請求項1〜4のいずれか一項に記載の真空断熱材。 - 前記芯材は繊維集合体である
請求項1〜5のいずれか一項に記載の真空断熱材。 - 前記芯材はグラスウールである
請求項1〜6のいずれか一項に記載の真空断熱材。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の真空断熱材を備える断熱箱。
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