WO2006126456A1 - 真空断熱材およびそれに用いるガラス繊維積層体の検査方法 - Google Patents

真空断熱材およびそれに用いるガラス繊維積層体の検査方法 Download PDF

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WO2006126456A1
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heat insulating
glass fiber
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PCT/JP2006/310021
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French (fr)
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Tomohisa Tenra
Masamichi Hashida
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention has a core material and a jacket material covering the core material, a vacuum heat insulating material in which the inside of the jacket material is hermetically sealed under reduced pressure, and a glass fiber laminate inspection method used for a vacuum heat insulating material And about.
  • an organic compound having a small thermal conductivity and a low gas generation is suitable as a core material used for a vacuum heat insulating material.
  • a vacuum heat insulating material in which a glass fiber laminate is used as a core material has excellent heat insulating performance.
  • a core material constituting such a vacuum heat insulating material for example, a core material disclosed in Japanese Patent Publication No. 7-103955 (hereinafter referred to as Patent Document 1) is known.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of a cross-section of the core material described in Patent Document 1.
  • the inorganic thin fiber 101a such as glass fiber (hereinafter referred to as fiber 101a) is such that the length direction of the fiber 101a is perpendicular to the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material. They are stacked. Furthermore, the fibers 101a are laminated randomly so that their length directions intersect with each other so as to make point contact with each other. Further, penetration fibers 101c (hereinafter referred to as fibers 101c) are driven so as to be parallel to the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material. In this way, the inorganic fine fiber mat 10 Id is constructed. Furthermore, the core material 101 is formed by superimposing a plurality of (N) inorganic thin fiber mats 101d. The core material 101 is loaded into a stainless steel exterior material (not shown) as an outer covering material to constitute a vacuum heat insulating material.
  • the vacuum heat insulating material of the present invention includes a core material and a jacket material covering the core material.
  • the jacket material has a reduced pressure inside, and the core material is a laminated body configured by laminating glass fibers.
  • the glass fiber is a reinforced glass fiber having low brittleness and enhanced fiber strength. This configuration provides a vacuum heat insulating material with improved heat insulating performance and reduced material costs.
  • the glass fiber laminate inspection method of the present invention includes a glass fiber used for a vacuum heat insulating material having a core material having a glass fiber laminate and an outer jacket material that covers the core material and whose inside is decompressed.
  • product A method for inspecting a layered body comprising a pretreatment compression step, a first compression step, a second compression step, and a calculation step, wherein the pretreatment compression step pretreats the glass fiber laminate.
  • Compressive strength is applied to P 0.
  • the first compressive force is applied to the glass fiber laminate until the load compressive strength P.
  • the compressive strength is the standard compression.
  • the thickness of the glass fiber laminate when the strength is p is detected as the reference thickness T.
  • a second compression force is applied to the glass fiber laminate up to the load compression strength P, and compression is performed when the thickness of the glass fiber laminate reaches the reference thickness T in the second compression process.
  • the strength is detected as the measured compressive strength P, and the calculation step is performed by the glass fiber laminate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section of the core material of the vacuum heat insulating material shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart showing a method for inspecting a glass fiber laminate used for the vacuum heat insulating material shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic plan view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a cross section taken along line 7-7 in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic view showing a cross section of a core material of a conventional vacuum heat insulating material.
  • the inorganic fine fibers arranged perpendicular to the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material alone cannot withstand the atmospheric pressure applied in the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material.
  • the compression resistance of the heat insulation material decreases.
  • the core material is compressed and the thickness of the core material changes due to the atmospheric pressure generated after the vacuum heat insulating material is vacuum packaged.
  • penetration fibers are provided so as to be parallel to the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material, and the compression resistance in the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material is improved.
  • the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material in the heat transfer direction is lowered. For this reason, the heat insulating performance in the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material is enhanced by stacking a plurality of inorganic fine fiber mats.
  • a core material composed of laminated inorganic fine fibers such as glass fibers only in a direction perpendicular to the heat transfer direction of the vacuum heat insulating material gradually increases in thermal conductivity due to the following factors.
  • a pressure corresponding to a pressure difference between the inside and outside of the jacket material is always applied to the vacuum heat insulating material. For this reason, a compressive force is applied to the core material inside the jacket material via the jacket material.
  • the glass fibers are intertwined inside the core material, and if compressive force is applied to the core material due to atmospheric pressure, the glass fibers Tensile stress and bending stress are applied, and the glass fiber is distorted and broken.
  • the strain generated in the glass fiber acts in a direction to reduce the void formed by the glass fiber being intertwined. Therefore, when a large strain is generated in the glass fiber, even if the fibers are not in contact with each other when no compressive force is applied, they may contact each other. The contact point generated by the contact of glass fibers becomes a heat transfer path. For this reason, the thermal conductivity of the core material is increased.
  • the void portion of the core material is crushed as in the case where the strain of the glass fiber progresses.
  • the void portion of the core material is formed by entanglement between the glass fibers.
  • the number of contact points between the glass fibers increases.
  • the location which a glass fiber contacts partly by line contact arises. In this way, the contact area between the glass fibers increases. From this, the contact thermal resistance of the glass fiber inside the core material is lowered.
  • the void portion of the core material is filled with broken glass fibers. As a result, the void portion of the core material becomes smaller and the number of contact points between the glass fibers also increases.
  • the amount of heat transferred by the core material increases, and the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material decreases.
  • the amount of glass fiber constituting the core material is increased. This increases the material cost.
  • the conventional vacuum heat insulating material has been described above.
  • the vacuum heat insulating material of the present invention improves the heat insulating performance and reduces the material cost as compared with the conventional vacuum heat insulating material.
  • the glass fiber laminate inspection method of the present invention easily discriminates a glass fiber laminate suitable for the core material constituting the vacuum heat insulating material of the present invention. This makes it easier to obtain a vacuum heat insulating material that improves the heat insulating performance and reduces the material cost compared to conventional vacuum heat insulating materials.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of a core material used in the vacuum heat insulating material shown in FIG. [0021]
  • the vacuum heat insulating material 2 is configured such that the core material 3 and the adsorbent 5 are covered with the outer cover material 4, and the inner portion of the outer cover material 4 is decompressed. Yes.
  • the core material 3 is formed by forming a laminated body 22 formed by laminating glass fiber webs (web) 23 (hereinafter referred to as webs 23) into a plate shape.
  • the core material properties such as the thickness and density of the core material 3 are adjusted so that the thickness of the vacuum heat insulating material 2 is 10 (mm).
  • the jacket material 4 constitutes an exterior material of the vacuum heat insulating material 2.
  • the web 23 includes glass fibers 21 a arranged substantially parallel to the cross section of the core material 3, and substantially perpendicular to the cross section of the core material 3.
  • the glass fiber 21b is arranged in the glass.
  • Glass fiber 21a and glass fiber 21b constitute glass fiber 21 (hereinafter referred to as fiber 21).
  • the core material 3 is produced by laminating glass wool made of the web 23 until a predetermined thickness is obtained, and a laminated body 22 in which the fibers 21 are joined by entanglement is formed. Thereafter, it is molded into a plate shape by being subjected to thermoforming of a hot press for 5 minutes under a temperature condition of 450 (° C.), which is lower than the strain point of the fiber 21 to be used.
  • a more rigid plate-like core material 3 may be formed by using a binder (not shown) during hot pressing.
  • the method of forming the core material 3 into a plate shape is determined in consideration of the required quality and productivity of the vacuum heat insulating material 2.
  • the core material 3 is first dried in a drying furnace at 140 (° C) for 20 minutes and then inserted into the jacket material 4.
  • the inside of the jacket material 4 is depressurized to 10 (Pa) or less in a decompression chamber (not shown). Further, the opening (not shown) of the jacket material 4 whose inside is decompressed is brought into close contact by heat welding and hermetically sealed.
  • the fiber 21 used for the core material 3 is made of glass fiber having low brittleness and enhanced fiber strength. As a result, when a compressive force is repeatedly applied to the core material 3, a decrease in the compressive strength at the reference thickness of the core material 3 is suppressed to a small level. Further, as the fiber 21 used for the core material 3, a known fiber is used. In particular, a fiber having a small fiber diameter and a low thermal conductivity of the material itself is desirable. Further, the tensile strength value of the fiber is more preferably 0.5 (GPa) or more. [0027]
  • the web 23 preferably has a configuration in which the fibers 21 are randomly arranged and the fibers 21 are in point contact with each other. Further, the webs 23 are joined by the minimum amount of fibers 21 entangled so that the integrity of the laminate 22 can be maintained, and the laminate 22 is uniformly laminated in the thickness direction (arrow C direction). More preferably,
  • the thermal conductivity in the thickness direction (arrow C direction) of the core material 3 is greater than the inherent thermal conductivity of the fibers 21.
  • the contact thermal resistance of the contact points formed between them becomes dominant.
  • the thermal conductivity of ordinary glass fiber at room temperature is around 1 (WZmK).
  • the apparent thermal conductivity of the solid component of the laminate 22 is 1/100 or less of the thermal conductivity of the glass fiber itself. .
  • the diameter of the fiber 21 is not particularly specified.
  • the vacuum heat insulating material 2 using the fiber 21 having a fine fiber diameter can provide better heat insulating performance. From the viewpoint of economy, it is desirable that fibers having an average diameter of 3 to 5 ( ⁇ m) are used as the fibers 21.
  • the fiber 21 can be treated so as to have low brittleness and high strength.
  • methods for increasing the mechanical strength of the fiber 21 using optimization of the manufacturing process include a chemical strengthening method, an ion exchange method, and a calothermal quenching method.
  • the chemical strengthening method is a method of eroding the glass surface with hydrofluoric acid or the like. By this method, the Griffith flow existing on the glass surface can be removed. For this reason, the brittleness and mechanical strength of the glass fiber are improved.
  • the ion exchange method is a method of forming a high compressive stress layer on the glass surface by replacing sodium ions on the glass surface with potassium ions having a large molecular diameter. This improves the brittleness and mechanical strength of the glass fiber, similar to the chemical strengthening method.
  • the heating and cooling method is the most widely used industrially.
  • the heating and quenching method is sometimes called the wind-cooling strength method.
  • low temperature air is rapidly blown against the heated glass. This allows high compressive stress on the glass surface A layer is formed and durability against tensile stress is improved.
  • the heating and quenching method can be similarly applied to glass fibers. Cooled air is blown against the glass fibers in a high temperature state immediately after the glass material is made into fibers. This reinforces the glass fiber.
  • the heating and quenching method is one of the glass strengthening methods that can be efficiently processed because it is processed in conjunction with the heating process for fiberizing the glass material.
  • the outer covering material 4 is composed of a plastic laminated film having a three-layer structure including an outermost layer, an intermediate layer, and an innermost layer.
  • the outer cover material 4 is formed into a bag shape by welding three sides of a plastic laminate film by heat welding.
  • the outermost layer is made from a polyethylene terephtate film with a thickness of 12 ( ⁇ m)!
  • the intermediate layer is made of aluminum foil (alumi num foil) with a thickness of 6 m.
  • the innermost heat-welding layer is made of a straight-chain low-density polyethylene film having a thickness of 50 m).
  • the adsorbent 5 which is a moisture adsorbent is made of calcium oxide.
  • the glass fiber web 23 constituting the core material 3 has a high bow I tension strength and a high glass fiber ratio through the following production steps.
  • the fiber 21 uses a general-purpose soda-lime glass composition.
  • the fiber 21 is also made into a fiber by a fiberizing device that rotates at a high speed by discharging the glass fiber. Immediately after the fibers 21 are made into fibers, the surface of the fibers 21 is rapidly cooled and strengthened by blowing cooling air.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 prepared as described above is measured using a thermal conductivity measuring device such as Auto ⁇ (trade name) manufactured by Eihiro Seiki.
  • a thermal conductivity measuring device such as Auto ⁇ (trade name) manufactured by Eihiro Seiki.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was excellent at a thermal insulation performance of 0.0015 (WZmK) at an average temperature of 24 (° C).
  • the first repeated compression strength ratio X in the repeated compression test of the core material 3 was 0.93.
  • the second repeated compression strength ratio X in the repeated compression test of the core material 3 was 0.8.
  • the degree ratio X and the second repeated compression strength ratio X will be described in detail later.
  • the compression resistance of the core material 3 is improved, the porosity between the core materials 3 is increased, and the density of the core material 3 can be reduced. As a result, the volume of the core material 3 used for the vacuum heat insulating material 2 is reduced. As a result, the cost of the vacuum heat insulating material 2 can be reduced.
  • the core material 3 is formed by forming the laminate 22 into a plate shape by thermoforming using a hot press. This eliminates the need for a binder for molding, and there is little change in the heat insulation performance over time. Therefore, the vacuum heat insulating material 2 having excellent heat insulating performance can be obtained.
  • a measurement method for obtaining a repeated compression strength ratio (hereinafter referred to as a compression ratio) and a thickness ratio in the repeated compression test of the core material 3 will be specifically described.
  • a test sample of the laminate 22 or the core material 3 formed by laminating the fibers 21. (Hereinafter referred to as a sample) is prepared (S21).
  • the prepared sample is compression tested and the compression ratio and thickness ratio are measured.
  • the sample was compressed to a pretreatment compressive strength P (hPa).
  • the sample is compressed to the load compression strength P (hPa), and the compression force is quickly released (S23).
  • the sample whose compression force has been released recovers its thickness to a specified thickness.
  • the thickness when the compression strength becomes the reference compression strength P (hPa) is measured and detected as the reference thickness T (mm).
  • the same portion as in the first compression is compressed again to the load compression strength P (hPa) (S24).
  • a second compression force is applied to the sample.
  • the compressive strength when the sample thickness reaches the reference thickness T (mm) is measured, and the measured compressive strength P (hPa)
  • the thickness of the sample at A is measured, and the measured thickness T (mm
  • compression ratio X P ZP
  • the determination step whether or not the sample subjected to the compression test is suitable as the stacked body 22 or the core material 3 used for the vacuum heat insulating material 2 is determined using the respective determination formulas (S26). ). The determination based on the compression ratio is performed using the compression ratio determination formula X ⁇ X. here
  • X is a compression ratio judgment value. Also, based on thickness ratio using thickness ratio judgment formula Y ⁇ Y
  • S is a thickness ratio judgment value. After each sample has been determined, the test ends (S27 or S28).
  • both compression ratio and thickness ratio need not necessarily be detected, calculated and judged.
  • an inspection method using only the compression ratio may be used, or an inspection method using only the thickness ratio may be used. Therefore, inspection using either compression ratio or thickness ratio Whether to inspect using both the compression ratio and the thickness ratio may be appropriately determined.
  • the first inspection condition is set as follows.
  • the first pretreatment compression strength P is set to 1500 (hPa). Also, load compressive strength
  • the first load compression strength P (hereinafter referred to as compression strength P) is set to 2000 (hPa).
  • the reference compression strength P the first reference compression strength P (hereinafter referred to as compression)
  • Intensity P is set to 1800 (hPa).
  • reference thickness T Measured and detected as a first reference thickness T (hereinafter referred to as reference thickness T). Also
  • the thickness of the sample when the compressive strength of the compressive force applied to the sample becomes the compressive strength P
  • thickness T Measured and detected as a first measured thickness T (hereinafter referred to as thickness T).
  • the first compression ratio judgment value X and the first thickness ratio judgment value ⁇ are respectively
  • the second inspection condition is set as follows. Pretreatment compressive strength ⁇
  • the second load compressive strength P (hereinafter referred to as the compressive strength P) is 1013 (hPa)
  • the second standard compressive strength P (hereinafter,
  • a A2 compression strength P is set to 300 (hPa).
  • reference thickness T Measured and detected as a second reference thickness T (hereinafter referred to as reference thickness T). Also,
  • the compression strength at the reference thickness T is
  • compressive strength P Measured and detected as a second measured compressive strength P (hereinafter referred to as compressive strength P).
  • the thickness of the sample when the compressive strength of the compressive force applied to the sample becomes the compressive strength P
  • thickness T Measured and detected as a second measured thickness T (hereinafter referred to as thickness T).
  • the second repeated compression strength ratio X (hereinafter, compression
  • the second compression ratio judgment value X and the second thickness ratio judgment value ⁇ are respectively
  • the repeated compression test apparatus used for realizing the measurement in the above inspection method for example, a precision material testing machine such as an autograph (trade name) manufactured by Shimadzu Corporation is used.
  • the following conditions can be adopted as an example of test conditions for the compression test.
  • the compression speed is 1 (mmZ) or 10 (mmZ)
  • the compression jig is an iron circular mold with a diameter of 100 mm (both).
  • the size of the sample is 200 (mm) ⁇ 200 (mm)
  • the basis weight of the sample is 2500 (g / m 2 ) ⁇ 15 (%).
  • the vacuum heat insulating material 2 is comprised by the core material 3 which has the laminated body 22 using the fiber 21 which thickness ratio Y becomes 0.98 or more. As a result, the amount of heat transferred to the core 3 in the thickness direction (arrow C direction) decreases. As a result, the vacuum heat insulating material 2 with improved heat insulating performance is obtained.
  • the vacuum heat insulating material 2 is constituted by the core material 3 having the laminated body 22 using the fibers 21 having 2 2 or more. As a result, the amount of heat transferred to the core 3 in the thickness direction (arrow C direction) decreases. As a result, the vacuum heat insulating material 2 with improved heat insulating performance is obtained.
  • the vacuum heat insulating material 2 is constituted by the core material 3 having the laminated body 22 using the fibers 21 such that 2 2 is 0.90 or more. As a result, the amount of heat transferred to the core 3 in the thickness direction (arrow C direction) decreases. As a result, the vacuum heat insulating material 2 with improved heat insulating performance is obtained.
  • first inspection condition or the second inspection condition depends on various conditions such as the usage, condition, or material cost of the vacuum heat insulating material 2. It may be selected based on this.
  • the inspection may be performed under conditions other than the first inspection condition or the second inspection condition.
  • the core material 3 with improved compression resistance can be easily obtained.
  • the core material 3 with improved compression resistance maintains heat insulation performance even when the porosity is increased.
  • the core material 3 having a reduced density can be obtained.
  • the vacuum heat insulating material 2 in which the heat insulating performance is maintained and the low cost of the core material 3 is realized is provided.
  • the brittle characteristics of the fiber 21 are managed by the tensile strength of the fiber 21.
  • the fibers 21 constituting the laminate 22 have a wide distribution in the fiber strength of the respective fibers 21. For this reason, enormous labor and time are required to grasp the overall image of the properties relating to the fiber strength of the laminate 22 or the core material 3.
  • the method for inspecting the glass fiber laminate shown in FIG. 3 substitutes the compression characteristic force in the laminate 22 or the core material 3 for the fiber strength. For this reason, the management of the fibers 21 constituting the laminate 22 or the core material 3 is easy.
  • the entire image of the laminate 22 or the core material 3 can be grasped more specifically, and it is easy to manage properties closer to the substance.
  • the compressive strength when glass wool (not shown) in a state where the fibers 21 are intertwined is compressed is an index that represents the sum of the forces that each of the fibers 21 resists deformation. .
  • a decrease in the compressive strength is an index indicating that the number of fibers 21 that resist deformation is reduced due to the breakage of the fibers 21 that contribute to the compressive stress.
  • the repeated compressive strength ratio X obtained by the glass fiber laminate inspection method shown in FIG. 3 has a good correlation with the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2. .
  • the compressive strength P is set to 2000 (hPa)! This
  • the compression strength P is set to 2000 (hPa)! Note that the compressive strength P is 2000 (hPa)
  • the thickness of the laminate 22 at the time is because when the thickness of the laminate 22 at 1800 (hPa) is used as a reference, a good correlation with the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 2 can be obtained.
  • the compression ratio X is detected stably, the compression ratio X corresponding to the compression strength P
  • the laminate 22 using the fibers 21 having a compression ratio X of 0.89 or more is compressed even when compressed to 2000 (hPa), which is about twice the atmospheric pressure. The thickness decrease when the force is released is small.
  • the vacuum insulation material 2 once compressed is recycled Even so, the vacuum heat insulating material 2 having excellent heat insulating performance can be obtained.
  • the core material 3 using the fiber 21 having a compression ratio of 0.89 or more has a compression ratio of 0.
  • the thermal conductivity is reduced by 0.00004 (W ZmK).
  • the compression ratio X was measured in the same manner for the core material 3 produced by the same material configuration and production method, and found to be 0.931. This was a value almost equal to 0.93 of the compression ratio X of the core material 3 taken out by disassembling the vacuum heat insulating material 2. The difference between the two is considered to be variation within the lot of the sample.
  • the compression strength P is close to atmospheric pressure.
  • V pressure 1013 (hPa)! /.
  • the thickness of the layer 22 This is because a good correlation with the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 2 was obtained when the thickness of the laminate 22 when the compressive strength was 300 (hPa) was used as a reference.
  • the compression ratio X is detected stably, the compression ratio X corresponding to the compression strength P is determined.
  • the core material 3 using the fiber 21 having a compression ratio X of 0.65 or more has a compression ratio X of 0.
  • the thermal conductivity is reduced by 0.00004 (W ZmK).
  • Vacuum heat insulating material in which fibers 21 having a compression ratio X of 0.89 or more or a compression ratio X of 0.65 or more are used as the core material 3, respectively.
  • the core density of the conventional vacuum insulation material is 250 (kgZm 3 ).
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 was (240 kgZm 3 ).
  • the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 2 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3 is improved, the porosity of the core material 3 is increased, and the density of the core material 3 can be reduced. This reduces the amount of fiber 21 used by 4 (%) and reduces raw material costs.
  • the fiber 21 constituting the core material 3 is made of glass wool, which is a general-purpose industrial material, and the compression ratio X of the laminate 22 is 0.89 or more or the compression ratio X is 0. 65 or later
  • the fiber 21 that can be applied to the core material 3 while being pressed is only required to be a glass fiber having low brittleness and high strength. Further, when inspected using the first inspection condition, it is desirable that the fiber 21 has a compression ratio X of 0.99 or more, and more desirably, the fiber 21 has a compression ratio X of 0.91 or more. In this case, fibers 21 having a compression ratio X of 0.93 or more are preferably used for the laminate 22. If the second inspection condition is used for inspection, the compression ratio X is preferably 0.65.
  • Fiber 21 that is 2 or more, more preferably, fiber 21 that has a compression ratio X of 0.70 or more, and further desired
  • fibers 21 having a compression ratio X of 0.75 or more are preferably used for the laminate 22.
  • the thermal conductivity is greatly reduced at the compression ratio X of 0.89.
  • the compression ratio X exceeds 0.94, no further decrease in thermal conductivity can be confirmed.
  • the compression ratio X is in the range of 0.98 force to 0.94, there is a correlation that the thermal conductivity tends to decrease as the compression ratio X increases.
  • the compression ratio X has a high thermal conductivity at a boundary of 0.65.
  • the fracture of glass compositions is typically brittle fracture from low temperature to normal temperature! And suddenly breaks under critical stress. Such brittle solids break when the bonds between atoms are broken by the tensile stress and the atoms are separated.
  • the fiber 21 is ruptured against a load stress such as compression by reinforcing the fiber 21 and making the glass itself low brittle.
  • Table 1 shows the relationship between the repeated compressive strength ratio X and the thickness ratio Y in the repeated compression test using the first inspection condition when the glass strengthening method and the glass composition of the fiber 21 are variously changed. Show about. Furthermore, Table 1 shows the relationship between the thermal conductivity and the density of the vacuum heat insulating material 2. Table 1 shows Examples 1 to 7 according to the present invention and Comparative Examples 1 and 2 according to conventional examples.
  • the glass composition used for the fiber 21 uses three kinds of compositions of glass compositions A, B, and C.
  • Glass composition A is soda-lime glass (commonly called C glass).
  • Glass composition B is alkali-free glass (commonly called E glass).
  • E glass alkali-free glass
  • glass composition C 5 (mol%) of barium oxide is added to soda-lime glass that has been treated to double the alkali content.
  • Glass composition C has a reduced amount of silicon oxide corresponding to the increased amount of alkali and barium oxide.
  • soda-lime glass having the glass composition A used in the examples is heated and cooled (described as "quenching" in the table), or chemical strengthening method using hydrofluoric acid (fluorinated hydroacid treatment). It is strengthened by the ion exchange method (also called ion exchange treatment).
  • the compression ratio X is described in the column of the compressive strength ratio
  • the thickness ratio Y is described in the column of the thickness ratio.
  • the thermal conductivity is the result of measurement at an average temperature of 24 (° C) using Auto ⁇ (trade name) manufactured by Eihiro Seiki.
  • the measurement of the compression ratio X and the thickness ratio Y of the core material 3 was performed by disassembling the vacuum heat insulating material 2 and using the core material 3 taken out from the vacuum heat insulating material 2 as a sample. This prevents the deterioration of the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 which can be caused by the adverse effect on the core material 3 due to the compression test.
  • the fiber 21 used is soda-lime glass whose main component is a general-purpose glass cullet having a glass composition A. Further, the fiber 21 has high mechanical strength and low brittleness because the mechanical strength is enhanced by the Calo heat quenching method.
  • the air temperature during quenching is 30 (° C).
  • Example 1 the compression ratio X was 0.91, and the thickness ratio Y was 0.9982.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0061 (W / mK), which was improved 0.003 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 245 (kg / m 3 ), which is 2 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product, It was.
  • Example 1 the core material 3 was prepared with twice as many samples as the vacuum insulation materials 2, half were vacuum packaged, and half were subjected to repeated compression tests without vacuum packaging. went. As a result of repeated compression tests without vacuum packaging, the compression ratio X was 0.91 and the thickness ratio Y was 0.981. Force with slightly different thickness ratio Y depending on the presence or absence of vacuum packaging This difference is considered to be variation within the lot of the sample.
  • the reason why such a result is obtained is that the fiber 21 is formed by the entanglement of the fiber 21 that is less likely to be distorted or broken compared to the conventional product when compressed by atmospheric pressure. This is probably because the gap 24 is retained. This is considered to be because the atmospheric pressure can be maintained with the number of contact points of the fibers 21 being relatively small.
  • the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 2 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3 is improved, the porosity of the core material 3 can be increased and the density of the core material 3 can be reduced.
  • Example 2 The fiber 21 used in Example 2 is the same as that in Example 1 in material and reinforcing method. In addition, the air temperature during quenching is 30 (° C), which is the same as in Example 1. [0106] In Example 2, the compression ratio was 0.93, and the thickness ratio was 0.986 as well.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0015 (W / mK), which was improved by 0.0004 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the vacuum heat insulating material 2 has a core material density of 240 (kg / m 3 ), which is 4% lower than the conventional core material density of 250 (kg / m 3 ). .
  • the fiber 21 used in Example 3 is the same as in Examples 1 and 2 in material and reinforcing method.
  • the air temperature during quenching was 10 (° C.), and the fiber 21 was produced under a temperature condition that was 20 (° C.) lower than in Examples 1 and 2.
  • Example 3 the compression ratio X was 0.94, and the thickness ratio Y was 0.999.
  • the compression ratio X and the thickness ratio Y are increased as compared with Example 2.
  • the reason for the increase is that the air temperature during quenching was set low from 30 (° C) to 10 (° C). This is thought to be because the quenching effect acting on the surface of the fiber 21 was more prominent.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0015 (WZmK), which was improved by 0.0004 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 240 (kg / m 3 ), which is 4 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • the material of the fiber 21 used in Example 4 is the same as that in Examples 1, 2, and 3. Furthermore, since the mechanical strength of fiber 21 is enhanced by a chemical strengthening method using hydrofluoric acid, it has high strength and low brittle mechanical properties.
  • Example 4 the compression ratio X was 0.94, and the thickness ratio Y was 0.988.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 is 0.0016 (W / mK), which is 0 compared to the conventional product. 0005 (WZmK) was improved.
  • the vacuum heat insulating material 2 has a core material density of 240 (kg / m 3 ), which is 4% lower than the conventional core material density of 250 (kg / m 3 ). .
  • the material of the fiber 21 used in Example 5 is the same as in Examples 1 to 4. Sarako, fiber
  • 21 Since 21 has enhanced mechanical strength by the ion exchange method, it has high strength and low brittle mechanical properties.
  • Example 5 the compression ratio X was 0.9941, and the thickness ratio Y was 0.999 as well.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 is 0.0013 (W / mK), which is 0 compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 240 (kg / m 3 ), which is 4 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • the fiber 21 used in Example 6 is made of E glass, which is a non-alkali glass having a glass composition B.
  • the Young's modulus of the glass composition itself of E glass is about 10% higher than that of soda lime glass. As a result, the tensile strength of the fiber 21 is increased.
  • Example 6 the compression ratio X was 0.938, and the thickness ratio Y was 0.9988.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0013 (W / mK), which was improved 0.005 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the vacuum insulation material 2 has a core material density of 235 (kg / m 3 ), which is 6% lower than the conventional core material density of 250 (kg / m 3 ). .
  • the heat insulation performance can be improved by changing the glass composition.
  • a fiber 21 produced by the same method as in Example 3 is used. Furthermore, phenolic resin was applied to the laminate 22 as a binder, and the core material 3 was produced.
  • Example 7 the compression ratio X was 0.91 and the thickness ratio Y was 0.9982.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 is 0.0041 (W / mK), which is 0 compared with the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 225 (kg / m 3 ), which is 10 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • glass fiber used for the core material general soda lime glass is used. Further, no special treatment is applied to the glass fiber. For this reason, conventional glass fibers having general-purpose material properties are used.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0019 (W / mK), and the core density of the vacuum heat insulating material was 250 (kg / m 3 ).
  • Glass composition C is used as the glass fiber used for the core material. Glass fiber was not specially treated and was made into a fiber by a general method.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 is 0.0021 (W / mK), compared with the conventional product,
  • Table 2 shows the compression strength ratio X and the thickness ratio Y in the repeated compression test using the second inspection condition when the glass strengthening method and the glass composition of the fiber 21 are variously changed. No seki
  • Table 2 shows the relationship between the thermal conductivity and the density of the vacuum heat insulating material 2 as in Table 1.
  • Table 2 shows examples 8 to 13 according to the present invention and comparative columns 3 and 4 according to the conventional example.
  • the glass composition and glass strengthening method described in Table 2 are the same as in Table 1. Further, the measurement method used to obtain the measurement results of the thermal conductivity and the core material density described in Table 2 is the same method as in Table 1.
  • the fiber 21 used is soda-lime glass mainly composed of a general-purpose glass cullet having a glass composition A. Furthermore, since the mechanical strength of the fiber 21 is enhanced by the heating and quenching method, the fiber 21 has high strength and low brittle mechanical properties.
  • the air temperature during quenching is 30 (° C).
  • Example 8 the compression ratio X was 0.65, and the thickness ratio Y was 0.905.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0061 (W / mK), which was improved 0.003 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 245 (kg / m 3 ), which is 2 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product, It was.
  • the amount of heat transferred in the thickness direction (arrow C direction) of the core material 3 is reduced, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 2 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3 is improved, the porosity of the core material 3 can be increased and the density of the core material 3 can be reduced.
  • the fiber 21 used in Example 9 is the same as that in Example 8 in material and reinforcing method. Further, the air temperature at the time of rapid cooling is 30 (° C), which is the same as in Example 8.
  • Example 9 the compression ratio X was 0.75, and the thickness ratio Y was 0.915.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0015 (W / mK), which was improved by 0.0004 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the vacuum insulation material 3 has a core material density of 240 (kg / m 3 ), which is 4% lower than the conventional core material density of 250 (kg / m 3 ). .
  • Example 10 The fiber 21 used in Example 10 has the same material and reinforcing method as in Examples 8 and 9. The air temperature during quenching was 10 (° C), and fibers 21 were produced under a lower temperature of 20 (° C) than in Examples 8 and 9.
  • Example 10 the compression ratio X was 0.84, and similarly the thickness ratio Y was 0.930.
  • the compressive strength ratio and the thickness ratio are increased.
  • the reason for the increase is that the air temperature during quenching was set low from 30 (° C) to 10 (° C). This is thought to be because the quenching effect acting on the surface of the fiber 21 was more prominent.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0015 (W / mK), which was improved by 0.0004 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 240 (kg / m 3 ), which is 4 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • the material of the fiber 21 used in Example 11 is the same as that of Examples 8, 9, and 10. further
  • the fiber 21 has mechanical strength that is high strength and low brittleness because the mechanical strength is enhanced by the mechanical strengthening method using hydrofluoric acid.
  • Example 11 the compression ratio X was 0.85, and similarly the thickness ratio Y was 0.931.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 is 0.0013 (W / mK), which is 0.000 compared to the conventional product.
  • the material of the fiber 21 used in Example 12 is the same as that of Example 8-: L1.
  • fiber 21 has high strength and low brittleness because its mechanical strength is enhanced by the ion exchange method. It has the mechanical properties of
  • Example 12 the compression ratio X was 0.90, and the thickness ratio Y was 0.9942.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0013 (W / mK), which was improved by 0.0005 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material 2 is 240 (kg / m 3 ), which is 4 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • the fiber 21 used in Example 13 is made of E glass, which is an alkali-free glass having a glass composition B.
  • the glass composition itself of E glass is approximately 10 (%) larger than the Young's modulus cardio lime glass. As a result, the tensile strength of the fiber 21 is increased.
  • Example 13 the compression ratio X was 0.80, and similarly the thickness ratio Y was 0.930.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2 was 0.0013 (W / mK), which was improved 0.005 (WZmK) compared to the conventional product.
  • the vacuum heat insulating material 2 has a core material density of 235 (kg / m 3 ), which is 6 (%) lower than the core material density of 25 ° (kg / m 3 ) of the conventional product. It was.
  • the amount of heat transferred in the thickness direction of the core material 3 decreases, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 2 is improved. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3 is improved, the porosity of the core material 3 can be increased and the density of the core material 3 can be reduced. From the above results, it can be seen that the heat insulation performance can also be improved by changing the glass composition.
  • glass fiber used for the core material general soda lime glass is used. Further, no special treatment is applied to the glass fiber. From this, general-purpose material properties Conventional glass fibers having the following are used.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0019 (W / mK), and the core density of the vacuum heat insulating material was 250 (kg / m 3 ).
  • Glass composition C is used as the glass fiber used for the core material.
  • glass fiber was not subjected to special treatment and was made into a fiber by a general method.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material was 0.0021 (W / mK), which was 0.0003 (WZmK) worse than that of the conventional product.
  • the core material density of the vacuum heat insulating material is 280 (kg / m 3 ), which is an increase compared to the core material density of 250 (kg / m 3 ) of the conventional product.
  • Compression ratio X does not depend on the method of producing fiber 21 used in laminate 22 or core material 3
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in the second embodiment.
  • the vacuum heat insulating material 2a is configured such that the core material 3a and the adsorbent 5 are inserted into the outer covering material 4, and the inside of the outer covering material 4 is decompressed.
  • the vacuum insulation 2a has the thickness of the vacuum insulation 2a
  • Core material 3a is adjusted to 10 (mm)!
  • the core material 3a is formed by laminating glass wool made of a web 23 using glass fibers 21 until a predetermined thickness is reached. Further, a laminated body 22a in which the webs 23 are joined by the entanglement of the fibers 21 is formed.
  • the core material 3a is used as the core material 3a in a state where the laminated body 22a that cannot be formed into a plate shape by a binder or thermoforming is used as it is.
  • vacuum heat insulating material 2a in the second embodiment is different except that the manufacturing method of the core material 3a is different.
  • Embodiment 1 The material configuration and the manufacturing method in Embodiment 1 are the same.
  • the fiber 21 applied to the core material 3a is glass wool having an average fiber diameter of 3.5 m).
  • the compression ratio X of the core material 3a was 0.93, and the compression ratio X was 0.80.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2a produced in this way is 0.00 at an average temperature of 24 (° C). 14 (WZmK) and excellent heat insulation performance. It was also found that the thermal conductivity was reduced by 0.0005 (WZmK) compared to conventional vacuum insulation.
  • the conventional vacuum heat insulating material is made of glass fibers having a compression ratio X of less than 0.89 and a compression ratio X of less than 0.65.
  • the compression ratio X and the compression ratio X of the laminate 22a are equivalent.
  • the core material density of the conventional vacuum heat insulating material was 250 (kg / m 3 ).
  • the core density is 235 (kg / m 3 ).
  • the amount of heat transferred in the thickness direction of the core material 3a is reduced. This improves the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 2a. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3a is improved, the porosity of the core material 3a is increased, and the density of the core material 3a can be reduced. As a result, the amount of fiber 21 used can be reduced by 6 (%), and the raw material cost can be reduced.
  • the vacuum heat insulating material 2a having excellent heat insulating performance can be obtained by the same operation and effect as the first embodiment. . Further, since the vacuum heat insulating material 2a is produced without going through the step of forming the core material 3a into a plate shape, the cost of the vacuum heat insulating material 2a can be kept low.
  • the fiber 21 used for improving the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2a has a small decrease in compressive strength during repeated compression.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material in the third embodiment.
  • the vacuum heat insulating material 2b is configured such that the core material 3b and the adsorbent 5 are inserted into the outer covering material 4, and the inside of the outer covering material 4 is decompressed.
  • the core material 3b is adjusted so that the thickness of the vacuum heat insulating material 2b is 10 (mm).
  • fiber 21c glass wool is used as the glass fiber 21c (hereinafter referred to as fiber 21c), and phenol resin is applied to the fiber 21c as a binder (not shown).
  • fiber 21c glass wool is used as the glass fiber 21c
  • phenol resin is applied to the fiber 21c as a binder (not shown).
  • the vacuum heat insulating material 2b in the third embodiment is the same as the material configuration and manufacturing method of the vacuum heat insulating material 2 in the first embodiment, except that the manufacturing method of the core material 3b is different.
  • the thermal conductivity of the vacuum heat insulating material 2b thus manufactured is 0.0017 (WZmK) at an average temperature of 24 (° C). Compared with a vacuum heat insulating material using a core material produced without using a binder, the thermal conductivity is 0.00002 (WZmK) higher.
  • the phenolic resin has an effect of increasing the heat transfer at the contact point between the fibers 21c of the laminate 22b.
  • the compression ratio X of the core material 3b is 0.91, which is 0.02 smaller than that of the core material manufactured without using the binder. This is presumed as follows.
  • the fiber 21c is broken by the first compression in the first compression step. In addition, the separation of phenol and fiber 21c occurs. Therefore, the factor contributing to the second compression in the second compression process is reduced.
  • the density of the vacuum heat insulating material 2b was 225 (kg / m 3 ). This is thought to be because the relative position of the fiber 21c is changed due to the phenol resin. This makes it difficult to be compressed by atmospheric pressure. Therefore, the vacuum heat insulating material 2b according to Embodiment 3 can reduce the amount of fiber 21c used by 10 (%). This also reduces raw material costs.
  • the core material 3b is formed into a plate shape using a binder !, even glass fibers that cannot be thermoformed can be formed into a plate shape. Thus, the vacuum heat insulating material 2b having excellent heat insulating performance can be easily obtained.
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of a vacuum heat insulating material in Embodiment 4 of the invention.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a cross section of the vacuum heat insulating material taken along line 7-7 in FIG.
  • a plurality of core materials 3c are sealed under reduced pressure by a jacket material 4 having a high gas barrier property.
  • the core material 3c is allowed to adhere to each It is held in a state of being divided into standing vacuum spaces 28.
  • the outer covering material 4 is configured such that the upper film 4a and the lower film 4b face each other in a pair.
  • Each of the upper film 4a and the lower film 4b is made of a plastic laminate film.
  • the upper film 4a and the lower film 4b are placed in a vacuum chamber.
  • a plurality of core materials 3c dried for 20 minutes at 140 (° C) are fixed in advance.
  • the core material 3c is fixed to the upper surface of the lower film 4b by a known method such as heat welding.
  • the upper film 4a and the lower film 4b are heat-welded together with the core material 3c in a state where the pressure is reduced so that the periphery of the core material 3c is 10 (Pa) or less. Is done.
  • the upper and lower films 4a and 4b facing each other up to the vicinity of the periphery of each core member 3c are heat-welded to form a heat-welded portion 27.
  • the core material 3c is held in a state of being divided into independent vacuum spaces 28.
  • the vacuum heat insulating material 2c in the fourth embodiment is substantially the same as the material structure of the vacuum heat insulating materials 2, 2a, and 2b described in the first to third embodiments except that the manufacturing method is different. However, no moisture adsorbent is used in the vacuum heat insulating material 2c. Various properties such as the thickness and density of the core material 3c are adjusted so that the thickness of the vacuum heat insulating material 2c is 5 (mm).
  • the fiber 21 used in the core material 3c is glass wool having an average fiber diameter of 3.5 (m). Further, the compression ratio X of the laminate 22 was 0.932, and the compression ratio X was 0.76.
  • the heat conductivity of the vacuum heat insulating material 2c produced in this way has an excellent heat insulating performance of 0.0015 (W / mK) at an average temperature of 24 (° C). It was found that the thermal conductivity was reduced by 0.00004 (WZmK) compared to the core material using the glass fiber.
  • the core material density of the conventional vacuum heat insulating material was 250 (kg / m 3 ).
  • the core density is 240 (kg / m 3 ) o
  • the amount of heat transferred in the thickness direction of the core material 3c decreases. This improves the heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 2c. Furthermore, since the compression resistance of the core material 3c is improved, the porosity of the core material 3c is increased, and the density of the core material 3c can be reduced. As a result, the amount of fiber 21 used can be reduced by 4 (%), and the raw material cost can be reduced.
  • the vacuum heat insulating material according to the present invention has excellent heat insulating performance, high heat insulating performance can be obtained with a thinner thickness. Therefore, in addition to the use of cooling and heat insulation equipment such as refrigerators and cooler boxes, applications that require high heat insulation performance in narrow spaces such as liquid crystal projectors, copiers, and notebook computers are required. It is also applicable to.

Landscapes

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Abstract

　真空断熱材（２）は、芯材（３）と芯材（３）を覆う外被材（４）とを含み、外被材（４）は内部が減圧され、芯材（２）は、ガラス繊維が積層されて構成された積層体を有し、ガラス繊維は、低脆性にかつ繊維強度が強化された強化ガラス繊維である。この構成によって、断熱性能が改善されると共に、材料コストが低減された真空断熱材（２）が得られる。

Description

明 細 書
真空断熱材およびそれに用いるガラス繊維積層体の検査方法
技術分野
[0001] 本発明は、芯材と芯材を覆う外被材とを有し、外被材の内部が減圧密閉された真 空断熱材と真空断熱材に用いられるガラス繊維積層体の検査方法とに関する。 背景技術
[0002] 一般に、真空断熱材に使用される芯材は、熱伝導率が小さぐガス発生の少ない無 機化合物が適している。特に、ガラス繊維の積層体が芯材として使用された真空断 熱材は優れた断熱性能を有する。このような真空断熱材を構成する芯材の一例とし て、例えば、特公平 7— 103955号公報（以下、特許文献 1と呼ぶ)などに開示された 芯材が知られている。図 8は、特許文献 1に記載された芯材の断面の模式図である。
[0003] 図 8に示すように、ガラス繊維などの無機質細径繊維 101a (以下、繊維 101aと呼 ぶ）は、繊維 101aの長さ方向が真空断熱材の伝熱方向と垂直になるように積層され ている。さらに、繊維 101a同士はそれぞれの長さ方向が相互に交差するようにして、 相互に点接触するようにランダム (random)に積層されている。さらに、真空断熱材 の伝熱方向と平行となるように、ぺネトレーシヨン（penetration)繊維 101c (以下、繊 維 101cと呼ぶ）が打ち込まれている。このようにして、無機質細径繊維マット 10 Idが 構成される。さらに、無機質細径繊維マット 101dが複数枚 (N枚)重ね合わされること によって、芯材 101が形成されている。芯材 101が、外被材としてのステンレス製の 外装材 (図示せず）に装填されて、真空断熱材が構成されている。
発明の開示
[0004] 本発明の真空断熱材は、芯材と芯材を覆う外被材とを含み、外被材は内部が減圧 され、芯材は、ガラス繊維が積層されて構成された積層体を有し、ガラス繊維は、低 脆性にかつ繊維強度が強化された強化ガラス繊維である。この構成によって、断熱 性能が改善されると共に、材料コストが低減された真空断熱材が提供される。
[0005] 本発明のガラス繊維積層体の検査方法は、ガラス繊維積層体を有する芯材と、芯 材を覆い、内部が減圧された外被材と、を有した真空断熱材に用いるガラス繊維積 層体の検査方法であって、前処理圧縮ステップと、第 1圧縮ステップと、第 2圧縮ステ ップと、算出ステップと、を有し、前処理圧縮ステップは、ガラス繊維積層体に前処理 圧縮強度 P 0まで圧縮力を加え、第 1圧縮ステップは、ガラス繊維積層体に、さらに負 荷圧縮強度 Pまで 1回目の圧縮力を加え、 1回目の圧縮の過程において、圧縮強度 が基準圧縮強度 pとなる時のガラス繊維積層体の厚さを基準厚さ Tとして検出し、第
A
2圧縮ステップは、ガラス繊維積層体に、さらに負荷圧縮強度 Pまで 2回目の圧縮力 を加え、 2回目の圧縮の過程において、ガラス繊維積層体の厚さが基準厚さ Tとなる 時の圧縮強度を測定圧縮強度 P として検出し、算出ステップは、ガラス繊維積層体
M
の繰り返し圧縮強度比 Xを、 x=p M ZP Aを用いて算出する。この検査方法によって、 断熱性能が改善されると共に、材料コストが低減された真空断熱材に用いられるガラ ス繊維積層体が容易に検査される。
図面の簡単な説明
[0006] [図 1]図 1は本発明の実施の形態 1における真空断熱材の断面図である。
[図 2]図 2は図 1に示す真空断熱材の芯材断面を示す模式断面図である。
[図 3]図 3は図 1に示す真空断熱材に用いられるガラス繊維積層体の検査方法を示 すフローチャートである。
[図 4]図 4は本発明の実施の形態 2における真空断熱材の断面図である。
[図 5]図 5は本発明の実施の形態 3における真空断熱材の断面図である。
[図 6]図 6は本発明の実施の形態 4における真空断熱材の模式平面図である。
[図 7]図 7は図 6の 7— 7線による断面を示す模式断面図である。
[図 8]図 8は従来の真空断熱材の芯材断面を示す模式図である。
符号の説明
[0007] 2, 2a, 2b, 2c 真空断熱材
3, 3a, 3b, 3c 芯材
4 外被材
4a 上フイノレム
4b 下フイノレム
5 吸着剤 21 , 21a, 21b, 21c ガラス繊維
22, 22a, 22b 積層体
23 ガラス繊維ウェブ
27 熱溶着部
28 真空空間
発明を実施するための最良の形態
[0008] さて、たとえば、従来の真空断熱材に用いられる芯材は、ガラス繊維などの無機質 細径繊維が相互に点接触の状態で接触することから、それぞれの無機質細径繊維 の接触点における接触熱抵抗が大きい。このことによって、芯材の厚さ方向の伝熱量 は/ J、さい。
[0009] し力しながら、真空断熱材の伝熱方向に対して垂直に配置された無機質細径繊維 だけでは、真空断熱材の伝熱方向に加えられる大気圧に対して耐え切れず、真空断 熱材の耐圧縮性が低下する。このことにより、真空断熱材が真空包装された後にカロ えられる大気圧によって、芯材が圧縮され、芯材の厚さが変化する。このため、真空 断熱材の伝熱方向と平行となるように、ぺネトレーシヨン繊維が設けられ、真空断熱 材の伝熱方向における耐圧縮性が高められる。
[0010] し力しながら、ぺネトレーシヨン繊維が設けられることによって、真空断熱材の伝熱 方向における断熱性能が低下する。このため、無機質細径繊維マットを複数枚重ね 合わせることによって、真空断熱材の伝熱方向における断熱性能が高められている。
[0011] このように、従来の真空断熱材の構成では、ぺネトレーシヨン繊維による熱伝導性 の寄与度が大きい。このため、無機質細径繊維マットが複数枚重ね合わされたとして も、熱伝導性が十分に低減されず、熱伝導される熱量が大きい。
[0012] 一方、ガラス繊維などの無機質細径繊維が真空断熱材の伝熱方向と垂直な方向 にのみ積層されて構成された芯材は、以下に示す要因によって、熱伝導性が徐々に 増加する傾向を有する。
[0013] 真空断熱材には、常に、外被材内外の気圧差相当の圧力が働いている。このため 、外被材内部の芯材には外被材を介して圧縮力が加えられる。芯材の内部ではガラ ス繊維相互が絡み合っており、大気圧により芯材に圧縮力が加わると、ガラス繊維に 引張り応力と曲げ応力とが加えられ、ガラス繊維に歪みと破断とが生じる。
[0014] ガラス繊維に生じる歪みは、ガラス繊維が絡み合って形成されている空隙を縮小す る方向に作用する。したがって、ガラス繊維に大きな歪みが生ずると、圧縮力が加わ つていない状態では接触していない繊維相互であっても、接触する場合がある。ガラ ス繊維相互が接触して生じた接点は伝熱経路となる。このため、芯材の熱伝導性が 高くなる。
[0015] また、ガラス繊維が破断した場合は、ガラス繊維の歪みが進行した場合と同様に、 芯材の空隙部分が押し潰される。芯材の空隙部分は、ガラス繊維相互の絡み合いに より形成されている。芯材の空隙部分が押し潰されると、ガラス繊維相互の接触点数 が増大する。さらに、部分的にはガラス繊維が線接触で接触する箇所が生じる。この ようにして、ガラス繊維相互の接触面積が増大する。このことから、芯材内部のガラス 繊維の接触熱抵抗が低下する。更には、芯材の空隙部分が破断したガラス繊維によ つて充填される。このことによって、芯材の空隙部分が一層小さくなると共に、ガラス 繊維相互の接触点数も増加する。
[0016] 以上のような理由から、芯材が伝熱する伝熱量が増大し、真空断熱材の断熱性能 が低下する。と共に、芯材の厚さが十分に確保されないため、芯材を構成するガラス 繊維の使用量が増加する。このことから、材料コストが増大する。
[0017] 以上、従来の真空断熱材について説明した。本発明の真空断熱材は、従来の真空 断熱材に比べ、断熱性能が改善されると共に、材料コストが低減される。
[0018] さらに、本発明のガラス繊維積層体の検査方法は、本発明の真空断熱材を構成す る芯材に適するガラス繊維積層体を容易に判別する。このこと〖こより、従来の真空断 熱材に比べ、断熱性能が改善されると共に、材料コストが低減される真空断熱材が 容易に得られる。
[0019] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施 の形態によって本発明は限定されない。
[0020] (実施の形態 1)
図 1は、実施の形態 1における真空断熱材の断面図である。図 2は、図 1に示す真 空断熱材に用いられる芯材の断面を示す模式断面図である。 [0021] 図 1と図 2とに示すように、真空断熱材 2は、芯材 3と吸着剤 5とが外被材 4によって 被覆され、外被材 4の内部が減圧されて構成されている。芯材 3は、ガラス繊維ウェブ (web) 23 (以下、ウェブ 23と呼ぶ）が積層されて構成された積層体 22が板状に成形 されて構成されている。真空断熱材 2の厚さが 10 (mm)となるように、芯材 3の厚さ、 密度などの芯材特性が調整されている。また、外被材 4は、真空断熱材 2の外装材を 構成する。
[0022] また、図 2に示すように、ウェブ 23は、芯材 3の断面に対して実質的に平行に配置さ れたガラス繊維 21aと、芯材 3の断面に対して実質的に垂直に配置されたガラス繊維 21bとから構成されている。ガラス繊維 21aとガラス繊維 21bとは、それぞれがガラス 繊維 21 (以下、繊維 21と呼ぶ)を構成する。
[0023] また、芯材 3の作製は、ウェブ 23からなるグラスウールが所定厚さになるまで積層さ れ、繊維 21間が交絡により結合された積層体 22が成形される。その後、使用される 繊維 21の歪点よりも低 、温度である 450 (°C)の温度条件で、 5分間の加熱プレスの 熱成形の加工を受けることによって、板状に成形される。
[0024] なお、加熱プレス時に結合剤（図示せず)を用いて、さらに高剛性の板状の芯材 3 が成形されてもよい。芯材 3を板状に成形する方法は、求められる真空断熱材 2の品 質と生産性とが考慮されて決定される。
[0025] 芯材 3から真空断熱材 2が作製される工程は、まず、芯材 3が 140 (°C)の乾燥炉で 20分間乾燥された後、外被材 4に挿入される。次いで、減圧チャンバ一（decompre ssion chamber) (図示せず）内で外被材 4の内部が 10 (Pa)以下に減圧される。さ らに、内部が減圧された外被材 4の開口部（図示せず)が熱溶着により密着されて、 密閉封止される。
[0026] 芯材 3に使用される繊維 21は、脆性が低ぐかつ、繊維強度が強化されたガラス繊 維が用いられている。このことにより、芯材 3に対して圧縮力が繰り返しカ卩えられた時 に、芯材 3の基準厚さにおける圧縮強度の低下が小さく抑えられる。また、芯材 3に使 用される繊維 21は、公知の繊維が使用される。特に、繊維径が細ぐ素材自身の熱 伝導率が小さい繊維が望ましい。更には、繊維の引っ張り強度値が 0. 5 (GPa)以上 であることがより望ましい。 [0027] また、ウェブ 23は、繊維 21がランダムに配置され、繊維 21相互が点接触となるよう に成形された構成であることが望ましい。更に、ウェブ 23間は、積層体 22の一体性 が保持できる程度に必要最低限度の量の繊維 21の交絡により結合され、積層体 22 は厚さ方向（矢印 C方向）に均質に積層配列された構成であることがより好ましい。
[0028] 芯材 3に、このような積層体 22を用いることによって、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向 )の熱伝導率は、繊維 21固有の熱伝導率よりも、繊維 21相互間に形成される接触点 の接触熱抵抗が支配的になる。一例として、汎用のガラス繊維の常温での熱伝導率 は 1 (WZmK)前後である。このガラス繊維を繊維 21として用いて芯材 3を構成した 真空断熱材 2は、積層体 22の固体成分に関するみかけの熱伝導率がガラス繊維自 身の熱伝導率の 100分の 1以下となる。
[0029] また、繊維 21の直径は、特に指定されない。しカゝしながら、繊維径が微細な繊維 21 を用いた真空断熱材 2は、より優れた断熱性能が得られる。経済性の観点を踏まえ、 平均直径が 3〜5 ( μ m)の繊維が繊維 21として用いられることが望まし 、。
[0030] 次に、繊維 21が低脆性で、かつ高強度となるように処理する方法の一例について 説明する。
[0031] ガラス組成の適正化または製造プロセスの適正化などによって、繊維 21が低脆性 で、かつ高強度となるように処理することができる。たとえば、製造プロセスの適正化 を用いて繊維 21の機械的強度を増大する方法は、化学強化法とイオン交換法とカロ 熱急冷法とがある。
[0032] 化学強化法は、フッ化水素酸等でガラス表面を浸食する方法である。この方法によ つて、ガラス表面に存在するグリフィスフロー（Grifith flow)を除去することができる 。このため、ガラス繊維の脆性と機械的強度とが改善される。
[0033] イオン交換法は、ガラス表面のナトリウムイオンを分子径の大きいカリウムイオンで 置換することによって、ガラスの表面に高い圧縮応力層を形成する方法である。この ことによって、化学強化法と同様に、ガラス繊維の脆性と機械的強度とが改善される。
[0034] 工業的に最も多く利用されている方法が加熱急冷法である。加熱急冷法は風冷強 ィ匕法と呼ばれることもある。加熱急冷法は、加熱されたガラスに対して、低温の空気を 急速に吹き付ける処理がなされる。このことによって、ガラスの表面に高い圧縮応力 層が形成され、引張り応力に対する耐久性が向上する。
[0035] 加熱急冷法は、ガラス繊維に対しても同様に適用可能である。ガラス材料が繊維化 された直後の高温の状態で、ガラス繊維に対して冷却された空気が吹き付けられる。 このこと〖こよって、ガラス繊維が強化される。加熱急冷法は、ガラス材料を繊維化する ための加熱工程に連動して処理されるため、効率的に処理できるガラス強化方法の 一つである。
[0036] 以上、工業的に利用されるガラス強化方法にっ 、て例示した。し力しながら、ガラス 繊維の機械的強度を強化する方法は、前述した方法に限定されず、公知の方法が 適用される。
[0037] 外被材 4は、最外層と中間層と最内層との三層構造を有したプラスチックラミネート フィルム（plastic laminated film)から構成されている。外被材 4は、プラスチック ラミネートフィルムの三方が熱溶着により溶着されて、袋状に成形されている。最外層 は、厚さ力 12 ( μ m)のポリエチレンテレフタレートフィルム（polyethylene terepht halate film)を材料として!/、る。中間層は、厚さが 6 m)のアルミニウム箔 (alumi num foil)を材料としている。さらに、最内層となる熱溶着層は、厚さが 50 m)の 直鎖状低密度ポリエチレンフイノレム（straight— chain low -density polyethyle ne film)を材料としている。
[0038] 水分吸着剤である吸着剤 5は、酸ィ匕カルシウムを材料としている。
[0039] また、芯材 3を構成するガラス繊維ウェブ 23は、以下の作成工程を経ることによって 、弓 I張り破断強度が大き 、ガラス繊維の割合が大きくなつて 、る。
[0040] 繊維 21は、汎用的なソーダ石灰ガラス（soda— lime glass)組成物が用いられて いる。繊維 21は、高速で回転する繊維化装置力もガラス繊維が吐出されることによつ て、繊維化される。繊維 21が繊維化された直後に、冷却空気が吹き付けられることに よって、繊維 21表面が急冷されて強化される。
[0041] 芯材 3に大気圧による圧縮力が加えられると、内部で絡み合った繊維 21に引張り 力が作用する。機械的強度が強化されている繊維 21は、引張り破断強度が大きい。 このことによって、繊維 21に引張り力が作用しても、繊維 21が破断しにくい。このこと によって、繊維 21の周囲の空隙 24が保持され、隣接する繊維 21同士が接触しない 状態を保つ。更に、繊維 21の破断も抑制される。このため、破断部が自由端となるこ とによって生じる、繊維 21同士の接触が抑制される。従って、繊維 21の破断の少な ぃ芯材 3は、繊維 21同士が直接接触して起こる、断熱特性の低下が少ない。
[0042] 以上のようにして作成した真空断熱材 2の熱伝導率が、英弘精機製のオート Λ (商 品名）などの熱伝導率測定装置を用いて測定される。熱伝導率を測定した結果、真 空断熱材 2の熱伝導率は、平均温度 24 (°C)にて 0. 0015 (WZmK)と優れた断熱 性能を有していた。さらに、芯材 3の繰り返し圧縮試験における第 1の繰り返し圧縮強 度比 Xは 0. 93であった。また、芯材 3の繰り返し圧縮試験における第 2の繰り返し圧 縮強度比 Xは 0. 8であった。なお、繰り返し圧縮試験における第 1の繰り返し圧縮強
2
度比 Xと第 2の繰り返し圧縮強度比 Xとについては、後で詳細に説明する。
1 2
[0043] 以上のように構成された真空断熱材 2は、低脆性で、かつ繊維の機械的強度が強 化された繊維 21が芯材 3に用いられている。このことによって、芯材 3に対する繰り返 し圧縮が加えられる時の、芯材 3の圧縮強度の低下が抑制される。
[0044] 更に、以上のように、芯材 3の耐圧縮性が改善されることから、芯材 3相互間の空隙 率が高められ、芯材 3の低密度化が可能である。この結果、真空断熱材 2に用いられ る芯材 3の体積が少なくなる。このことによって、真空断熱材 2の低コスト化が実現さ れる。
[0045] さらに、芯材 3が、加熱プレスを用いた熱成形によって、積層体 22が板状に成形さ れて形成されている。このことにより、成形のための結合剤が不要であり、断熱性能の 経時的な変化が少ない。したがって、優れた断熱性能を有する真空断熱材 2が得ら れる。
[0046] 次に、ガラス繊維積層体の検査方法について図 3を用いて説明する。また、芯材 3 の繰り返し圧縮試験における繰り返し圧縮強度比（以下、圧縮比と呼ぶ）と厚さ比とを 得るための測定方法についても具体的に説明する。
[0047] まず、準備工程において、積層体 22または芯材 3の繰り返し圧縮試験における圧 縮比を測定するために、繊維 21が積層して構成された積層体 22または芯材 3の試 験試料 (以下、試料と呼ぶ）が準備される（S21)。準備された試料が圧縮試験され、 圧縮比と厚さ比とが測定される。 [0048] 次に、試料の前処理工程にぉ 、て、試料が前処理圧縮強度 P (hPa)まで圧縮さ
0
れる（S22)。前処理圧縮強度 Pまで、試料を圧縮する目的は、積層体 22または芯
0
材 3が真空断熱材 2に構成される際の真空包装前後の圧縮等による圧縮履歴を取り 除き、より正確な測定データを得るためである。
[0049] 次に、第 1圧縮工程において、 1回目の圧縮として、試料が負荷圧縮強度 P (hPa) まで圧縮され、速やかに圧縮力が解放される（S23)。圧縮力が解放された試料は所 定の厚さまで厚さが回復する。 1回目の圧縮の過程において、圧縮強度が基準圧縮 強度 P (hPa)となる時の厚さが測定され、基準厚さ T(mm)として検出される。
A
[0050] 次に、第 2圧縮工程において、 1回目の圧縮時と同一箇所が、再度、負荷圧縮強度 P (hPa)まで圧縮される（S24)。つまり、試料に 2回目の圧縮力が加えられる。 2回 目の圧縮の過程において、試料の厚さが基準厚さ T (mm)となる時の圧縮強度が測 定され、測定圧縮強度 P (hPa)
M として検出される。さらに、試料に加えられる圧縮力 の圧縮強度が基準圧縮強度 P
Aとなる時の試料の厚さが測定され、測定厚さ T (mm
M
)として検出される。
[0051] 次に、算出工程において、圧縮比と厚さ比とが算出される（S25)。繰り返し圧縮強 度比 X(以下、圧縮比 Xと呼ぶ）が、圧縮比算出式 X=P ZP
M Aを用いて算出される。 厚さ比 γが、厚さ比算出式 γ=τ を用いて算出される。
Μ Ζτ
[0052] さらに、判定工程において、圧縮試験された試料が、真空断熱材 2に用いられる積 層体 22または芯材 3として適しているかどうかが、それぞれの判定式を用いて判定さ れる（S26)。圧縮比判定式 X≥Xを用いて、圧縮比に基づく判定が行われる。ここ
S
で、 Xは圧縮比判定値である。また、厚さ比判定式 Y≥Yを用いて、厚さ比に基づく
S S
判定が行われる。ここで、 Υ
Sは厚さ比判定値である。試料がそれぞれ判定された後、 検査は終了する（S27または S28)。
[0053] なお、以上説明したガラス繊維積層体の検査方法のそれぞれの工程にぉ 、て、圧 縮比と厚み比との両方を検出し、算出し、判定する方法について説明した。しかしな がら、必ずしも圧縮比と厚み比との両方が検出され、算出され、判定される必要はな い。例えば、圧縮比のみを用いた検査方法であってもよいし、厚さ比のみを用いた検 查方法であってもよい。したがって、圧縮比と厚み比とのいずれか一方を用いて検査 するか、または、圧縮比と厚み比との両方を用いて検査するかは、適宜判断されれば よい。
[0054] 例えば、第 1の検査条件が以下のように設定されている。前処理圧縮強度 P
0として
、第 1の前処理圧縮強度 P が 1500 (hPa)に設定されている。また、負荷圧縮強度
01
Pとして、第 1の負荷圧縮強度 P (以下、圧縮強度 P と呼ぶ）が 2000 (hPa)に設
1 11 11
定されている。さらに、基準圧縮強度 Pとして、第 1の基準圧縮強度 P (以下、圧縮
A A1
強度 P と呼ぶ）が、 1800 (hPa)に設定されている。そして、第 1圧縮工程の 1回目
A1
の圧縮の過程にぉ 、て、圧縮強度が圧縮強度 P = 1800 (hPa)となる時の厚さが
A1
測定され、第 1の基準厚さ T (以下、基準厚さ T と呼ぶ)として検出される。また
1800 1800
、第 2圧縮工程の 2回目の圧縮の過程にぉ 、て、基準厚さ T となる時の圧縮強度
1800
が測定され、第 1の測定圧縮強度 P
Ml (以下、圧縮強度 P
Mlと呼ぶ)として検出される
。また、試料に加えられる圧縮力の圧縮強度が圧縮強度 P となる時の試料の厚さが
A1
測定され、第 1の測定厚さ T (以下、厚さ T と呼ぶ)として検出される。
Ml Ml
[0055] 以上のような、第 1の検査条件によれば、第 1の繰り返し圧縮強度比 X (以下、圧縮 比 Xと呼ぶ）が、第 1の圧縮比算出式 X =P ZP =P Z1800を用いて算出さ
1 1 Ml Al Ml
れる。さらに、第 1の厚さ比 Y (以下、厚さ比 Yと呼ぶ）が、第 1の厚さ比算出式 Y = Τ /Ύ を用いて算出される。
Ml 1800
[0056] さらに、第 1の圧縮比判定式 X≥X =0. 89
1 S1 を用いて、圧縮比に基づく判定が行 われる。また、第 1の厚さ比判定式 Y≥Y =0. 98を用いて、厚さ比に基づく判定
1 S1
が行われる。ここで、第 1の圧縮比判定値 X と第 1の厚さ比判定値 Υ とは、それぞ
SI S1
れ実験的に得られた判定基準値である。
[0057] また、例えば、第 2の検査条件が以下のように設定されている。前処理圧縮強度 Ρ
0 として、第 2の前処理圧縮強度 Ρ 力 S300 (hPa)に設定されている。また、負荷圧縮
02
強度 Pとして、第 2の負荷圧縮強度 P (以下、圧縮強度 P と呼ぶ)が 1013 (hPa)
1 12 12
に設定されている。さらに、基準圧縮強度 Pとして、第 2の基準圧縮強度 P (以下、
A A2 圧縮強度 P と呼ぶ）が、 300 (hPa)に設定されている。そして、第 1圧縮工程の 1回
A2
目の圧縮の過程にぉ 、て、圧縮強度が圧縮強度 P = 300 (hPa)となる時の厚さが
A2
測定され、第 2の基準厚さ T (以下、基準厚さ T と呼ぶ)として検出される。また、
300 300 第 2圧縮工程の 2回目の圧縮の過程において、基準厚さ T となる時の圧縮強度が
300
測定され、第 2の測定圧縮強度 P (以下、圧縮強度 P と呼ぶ)として検出される。
M2 M2
また、試料に加えられる圧縮力の圧縮強度が圧縮強度 P となる時の試料の厚さが
A2
測定され、第 2の測定厚さ T (以下、厚さ T と呼ぶ)として検出される。
M2 M2
[0058] 以上のような、第 2の検査条件によれば、第 2の繰り返し圧縮強度比 X (以下、圧縮
2
比 Xと呼ぶ）が、第 2の圧縮比算出式 X =P ZP =P Z300を用いて算出され
2 2 M2 A2 M2
る。さらに、第 2の厚さ比 Y力 第 2の厚さ比算出式 Υ =Τ /Ύ を用いて算出さ
2 2 Μ2 300
れる。
[0059] さらに、第 2の圧縮比判定式 X≥Χ =0. 65を用いて、圧縮比に基づく判定が行
2 S2
われる。また、第 2の厚さ比判定式 Υ≥Υ =0. 90を用いて、厚さ比に基づく判定
2 S2
が行われる。ここで、第 2の圧縮比判定値 X と第 2の厚さ比判定値 Υ とは、それぞ
S2 S2
れ実験的に得られた判定基準値である。
[0060] また、以上の検査方法における測定を実現するために用いられる繰り返し圧縮試 験装置は、例えば、島津製作所製のオートグラフ (商品名）などの精密材料試験機が 使用される。圧縮試験の試験条件の一例として、以下の条件が採用できる。例えば、 圧縮速度が 1 (mmZ分)または 10 (mmZ分)であり、圧縮用治具が上下共に直径 1 00 (mm)の鉄製の円形型である。さらに、試料の大きさが 200 (mm) X 200 (mm)で あり、試料の目付量が 2500 (g/m2) ± 15 (%)である。また、試料の中心部におい て圧縮力が繰り返し加えられて、圧縮強度試験が行われる。なお、たとえば、圧縮比 Xと厚さ比 Yとは、それぞれ n= 3の平均値が用いられる。
[0061] また、第 1の検査条件を用いて検査が行われる場合、事前に 1500 (hPa)以上の圧 力が加わって ヽな ヽ試料であれば、真空包装の有無に関らずほぼ等 、測定結果 が得られる。
[0062] 第 1の検査条件を用いた検査方法にて、試料が繰り返し圧縮された場合に、圧縮 比 Xが 0. 89以上となるような繊維 21が判別される。そして、圧縮比 Xが 0. 89以上 となるような繊維 21を用いた積層体 22を有する芯材 3によって真空断熱材 2が構成 される。このことによって、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される伝熱量が低 下する。この結果、断熱性能が改善された真空断熱材 2が得られる。 [0063] また、同様に、第 1の検査条件を用いた検査方法にて、試料が繰り返し圧縮された 場合に、厚さ比 Yが 0. 98以上となるような繊維 21が判別される。そして、厚さ比 Y が 0. 98以上となるような繊維 21を用いた積層体 22を有する芯材 3によって真空断 熱材 2が構成される。このことによって、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される 伝熱量が低下する。この結果、断熱性能が改善された真空断熱材 2が得られる。
[0064] また、第 2の検査条件を用いた検査方法にて、試料が繰り返し圧縮された場合に、 圧縮比 Xが 0. 65以上となるような繊維 21が判別される。そして、圧縮比 Xが 0. 65
2 2 以上となるような繊維 21を用いた積層体 22を有する芯材 3によって真空断熱材 2が 構成される。このこと〖こよって、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される伝熱量 が低下する。この結果、断熱性能が改善された真空断熱材 2が得られる。
[0065] また、同様に、第 2の検査条件を用いた検査方法にて、試料が繰り返し圧縮された 場合に、厚さ比 Yが 0. 90以上となるような繊維 21が判別される。そして、厚さ比 Y
2 2 が 0. 90以上となるような繊維 21を用いた積層体 22を有する芯材 3によって真空断 熱材 2が構成される。このことによって、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される 伝熱量が低下する。この結果、断熱性能が改善された真空断熱材 2が得られる。
[0066] なお、第 1の検査条件と第 2の検査条件とのいずれの検査条件を選択するかは、真 空断熱材 2の使用される用途、条件、または材料費などの様々な条件に基づいて選 択されればよい。また、第 1の検査条件または第 2の検査条件以外の条件において、 検査されてもよい。
[0067] 更に、図 3に示す検査方法によって判別された繊維 21が用いられることによって、 耐圧縮性が改善された芯材 3が容易に得られる。このことによって耐圧縮性が改善さ れた芯材 3は、空隙率が高められても、断熱性能が維持される。このため、芯材 3の 空隙率が高められることによって、低密度化された芯材 3が得られる。この結果、断熱 性能が維持され、芯材 3の低コストィヒが実現された真空断熱材 2が提供される。
[0068] また、従来、繊維 21の脆性に関する特性は、繊維 21の引張り強度で管理されてい る。しカゝしながら、実際には、積層体 22を構成する繊維 21は、それぞれの繊維 21の 繊維強度に幅広い分布を有する。このため、積層体 22または芯材 3の繊維強度に関 する特性の全体像を把握するために、膨大な労力と時間とを要している。 [0069] し力しながら、図 3に示すガラス繊維積層体の検査方法は、積層体 22または芯材 3 における圧縮特性力 繊維 21の繊維強度に関する特性を代用する。このこと〖こよつ て、積層体 22または芯材 3を構成する繊維 21の管理が容易である。また、積層体 22 または芯材 3の全体像がさらに具体的に把握され、より実体に近い特性を管理するこ とが容易である。
[0070] 次に、図 3に示すガラス繊維積層体の検査方法による圧縮特性を用いて、積層体 2 2を構成する繊維 21の繊維強度の分布を評価する関係について説明する。
[0071] 繊維 21が絡み合った状態のグラスウール（図示せず)が圧縮されたときの圧縮強度 は、繊維 21の一本一本が変形に対して抗する力の和を表す一つの指標である。つ まり、圧縮強度が低下することが、圧縮応力に寄与する繊維 21の破断によって、変 形に対して抗する繊維 21が減少していることを示す指標となる。
[0072] すなわち、図 3に示すガラス繊維積層体の検査方法によって得られる繰り返し圧縮 強度比 Xが、真空断熱材 2の熱伝導率と良好な相関関係を有していることを新たに 見出した。
[0073] 一方、第 1の検査条件にお!、て、圧縮強度 P が 2000 (hPa)に設定されて!、る。こ
11
のことは、真空断熱材 2の表面性を高めるため等の理由によって、真空断熱材 2が圧 縮されることを想定している。このように、真空断熱材 2が圧縮される場合、大気圧と 圧縮力とが合計された大きな圧力が繊維 21に加わると想定される。このことから、圧 縮強度 P が 2000 (hPa)に設定されて!ヽる。なお、圧縮強度 P が 2000 (hPa)に比
11 11 ベ、多少異なっていてもよい。
[0074] また、第 1の検査条件において、基準厚さ T は、圧縮強度 P = 1800 (hPa)の
1800 A1
時の積層体 22の厚さである。このことは、 1800 (hPa)の時の積層体 22の厚さを基 準とした場合が、真空断熱材 2の断熱性能と良好な相関が得られるためである。また 、圧縮比 Xが安定して検出されることによって、圧縮強度 P に応じた、圧縮比 Xの
1 A 1 測定結果の変動が抑制される。
[0075] また、圧縮比 Xが 0. 89以上となる繊維 21が用いられた積層体 22は、大気圧の約 2倍である 2000 (hPa)まで圧縮された場合にぉ 、ても、圧縮力が開放された状態の 厚さの低下が小さい。さらに、一旦圧縮された真空断熱材 2がリサイクルされた場合 であっても、優れた断熱性能を有する真空断熱材 2が得られる。
[0076] また、圧縮比 ェが 0. 89以上となる繊維 21が用いられた芯材 3は、圧縮比 ェが 0.
89未満の従来のガラス繊維が用いられた芯材と比較して、熱伝導率が 0. 0004 (W ZmK)低減している。
[0077] さらに、芯材作製の際に、同一の材料構成、作製方法によって作製された芯材 3に 対して、同様に圧縮比 Xを測定したところ、 0. 931であった。これは、真空断熱材 2 を解体して取り出した芯材 3の圧縮比 Xの 0. 93とほぼ同等の値であった。両者の差 は、試料のロット内ばらつきであると考えられる。
[0078] また、第 2の検査条件において、圧縮強度 P 力 l013 (hPa)に設定されている。こ
12
のことは、芯材 3が真空包装された真空断熱材 2には、絶えず大気圧がかかることを 理由として設定されている。なお、圧縮強度 P 力 l013 (hPa)に比べ、多少異なって
12
いてもよい。なお、真空断熱材 2に加えられる圧縮力が大気圧と同等であるため、脆 性の低下或いは繊維の破断などの進行が抑制される。このため、圧縮強度 P
12が大 きすぎて、圧縮比 Xが 0. 65未満となることを避けるため、圧縮強度 P は大気圧と近
2 12
V、圧力 1013 (hPa)であることが望まし!/、。
[0079] また、第 2の検査条件において、基準厚さ T は圧縮強度 P = 300 (hPa)時の積
300 A2
層体 22の厚さである。このことは、圧縮強度が 300 (hPa)の時の積層体 22の厚さを 基準とした場合が、真空断熱材 2の断熱性能と良好な相関が得られたためである。ま た、圧縮比 Xが安定して検出されることによって、圧縮強度 P に応じた、圧縮比 X
2 A2 2 の測定結果の変動が抑制される。
[0080] また、圧縮比 Xが 0. 65以上となる繊維 21が用いられた芯材 3は、圧縮比 Xが 0.
2 2
65未満の従来のガラス繊維が用いられた芯材と比較して、熱伝導率が 0. 0004 (W ZmK)低減している。
[0081] 以上、第 1の検査条件と第 2の検査条件とにおいてそれぞれ検査された繊維 21を 用いた積層体 22または芯材 3について説明した。それぞれ、圧縮比 Xが 0. 89以上 、または、圧縮比 Xが 0. 65以上となる繊維 21が芯材 3として用いられた真空断熱材
2
2は、従来の真空断熱材に比べ、芯材密度が小さい。具体的には、真空断熱材の厚 さを 10 (mm)とするために、従来の真空断熱材の芯材密度は 250 (kgZm3)であつ たが、真空断熱材 2の芯材密度は（240kgZm3)であった。
[0082] このような結果が得られた理由は、従来品と比較して大気圧により芯材 3が圧縮さ れても、繊維 21の屈曲や破断が生じにくい。このことによって、繊維 21の絡み合いに より形成される空隙 24が保持され、繊維 21の接触点数が少ない状態で大気圧を保 持するためと考えられる。
[0083] 以上の結果から、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される伝熱量が低下する。
このことから、真空断熱材 2の断熱性能が改善される。更に、芯材 3の耐圧縮性が改 善されることから、芯材 3の空隙率が高められ、芯材 3の低密度化が可能となる。この こと〖こよって、繊維 21の使用量が 4 (%)低減され、原材料費が低減される。
[0084] なお、実施の形態 1では、芯材 3を構成する繊維 21は、汎用工業材料であるグラス ウールが適用され、積層体 22の圧縮比 Xが 0. 89以上または圧縮比 Xが 0. 65以
1 2
上になるように加熱急冷法にて強化されて 、る。
[0085] し力しながら、芯材 3に適用できる繊維 21は、低脆性で、かつ高強度のガラス繊維 であればよい。また、第 1の検査条件を用いて検査された場合、望ましくは、圧縮比 X が 0. 89以上となる繊維 21、より望ましくは、圧縮比 Xが 0. 91以上となる繊維 21、 更に望ましくは、圧縮比 Xが 0. 93以上となる繊維 21が積層体 22に用いられるとよ い。また、第 2の検査条件を用いて検査された場合、望ましくは、圧縮比 Xが 0. 65
2 以上となる繊維 21、より望ましくは、圧縮比 Xが 0. 70以上となる繊維 21、更に望ま
2
しくは、圧縮比 Xが 0. 75以上となる繊維 21が積層体 22に用いられるとよい。
2
[0086] なお、第 1の検査条件を用いた検査の結果によると、圧縮比 Xは 0. 89を境にして 熱伝導率が大きく低下する。しかしながら、圧縮比 Xが 0. 94を超えると熱伝導率の 更なる低下は確認できない。圧縮比 Xが 0. 89力ら 0. 94の範囲において、圧縮比 X が大きくなるに従い熱伝導率が低下する傾向の相関関係が見られる。また、第 2の 検査条件を用いた検査の結果によると、圧縮比 Xは 0. 65を境にして熱伝導率が大
2
きく低下する。し力しながら、圧縮比 Xが 0. 75を超えると熱伝導率の更なる低下は
2
確認できない。圧縮比 Xが 0. 65力ら 0. 75の範囲において、圧縮比 Xが大きくなる
2 2
に従い熱伝導率が低下する傾向の相関関係が見られる。
[0087] また、一般に、ガラス組成物の破壊は、低温から常温にお!ヽて典型的な脆性破壊 であり、臨界応力のもとで急激に破壊が生じる。このような脆性固体の破壊は、引張り 応力によって原子間の結合が切られ、原子が分離することによって起こる。
[0088] し力しながら、実際、ガラスの表面やガラスの内部には大小のグリフィスフローと呼 ばれる傷が多数存在する。このため、これらのグリフィスフローが応力集中源となって 、理論値よりもはるかに低い負荷応力のもとでガラスの破壊に至る。このことが、ガラス の脆さの原因の一つとなって ヽる。
[0089] したがって、ガラス繊維の場合においても、繊維 21を強化すること、かつガラスその ものを低脆性とすることによって、圧縮等の負荷応力に対して繊維 21の破断が起こり に《なる。
[0090] 大気圧により圧縮されても破断しない繊維 21が多い場合は、繊維 21周囲の空隙 2 4が保持され、周囲の繊維 21相互が接触しに《なる。さらに、繊維 21の破断部が自 由端となることにより、周囲の繊維 21と接触することによって生じる熱伝導の増大が 抑制される。従って、ガラスの固体成分の熱伝導の増大が抑制され、固体成分の熱 伝導が低減された真空断熱材 2が得られる。
[0091] (実施例）
以下、具体的な実施例と比較例とを用いて、種々のガラス繊維 21から作製された 積層体 22または芯材 3の繰り返し圧縮試験における特性の測定結果について具体 的に説明する。
[0092] 表 1は、繊維 21のガラス強化方法とガラス組成とを種々変化させた場合の、第 1の 検査条件を用いた繰り返し圧縮試験における繰り返し圧縮強度比 Xと厚さ比 Yとの 関係について示す。さらに、表 1は、真空断熱材 2の熱伝導率と密度との関係につい て示す。なお、表 1は、本発明に係る実施例 1〜7と従来例による比較例 1、 2とを示し ている。
[0093] [表 1] 実施例 比較例
1 2 3 4 5 6 7 1 2 ガラス組成 A A A A A B A A C フッ化 イオン
急冷 急冷 急冷
ガラス強化方法 水素酸 交換 なし なし なし
(30 J (10 ） (10 ）
処理 処理
負荷圧港強度
1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 1800 圧縮
(hPa)
強度比 測定圧縮強度
繰り返し PMI 1638 1674 1692 1692 1694 1688 1638 1584 1494
(hPa)
圧縮試験
ΡΜι / 1800 0.91 0.93 0.94 0.94 0.941 0.938 0.91 0.88 0.83 結果 基準厚さ T1S00
8.37 8.21 8.35 8.01 7.96 8.11 8.51 7.81 7J 1 厚さ比 (mm)
測定厚さ TM1
Yl 8.22 8.10 8.26 7.91 7.87 8.01 8.36 7.61 Θ.69 tmm)
0.982 0.986 0.989 0.988 0.989 0.988 0.9S2 0.975 0.941 真空 熱伝導率
0.0016 0.0015 0.001 5 0.0014 0.0014 0.0014 0.0017 0.0019 0.0022
(W/mK)
断熱材
芯材密度
物性 245 240 240 240 240 235 225 250 260
(kg/m3)
[0094] また、繊維 21に用いたガラス組成は、ガラス組成 A、 B、 Cの 3種類の組成を用いて いる。ガラス組成 Aはソーダ石灰ガラス（一般に、 Cガラスと呼ばれている）である。ガ ラス組成 Bは無アルカリガラス（一般に、 Eガラスと呼ばれている）である。ガラス組成 C は、アルカリの含有率が 2倍となるように処理されたソーダ石灰ガラスに、酸化バリウム が 5 (mol%)添加されている。なお、ガラス組成 Cは、アルカリと酸化バリウムとの増加 量分に相当する酸化ケィ素量が低減されて ヽる。
[0095] 更に、実施例に用いたガラス組成 Aのソーダ石灰ガラスは、加熱急冷法 (表中は、 急冷と記載）、またはフッ化水素酸を用いたィ匕学強化法 (フッ素水素酸処理ともいう） 、イオン交換法 (イオン交換処理ともいう）により強化されている。
[0096] 繰り返し圧縮強度比と厚さ比とは、図 3に示す検査方法に基づいて測定されている 。そして、それぞれ n= 3の測定が行われ、平均値が表 1に示されている。圧縮強度 比の欄には、圧縮比 Xが記載され、厚さ比の欄には、厚さ比 Yが記載されている。 また、熱伝導率は、英弘精機製のオート Λ (商品名）を用いて、平均温度 24 (°C)に て測定した結果が記載されて 、る。
[0097] なお、芯材 3の圧縮比 Xと厚さ比 Yとの測定は、真空断熱材 2を解体し、真空断熱 材 2から取り出した芯材 3を試料として用いた。このことによって、圧縮試験による芯材 3に対する悪影響によって生じうる、真空断熱材 2の熱伝導率の劣化が防止されてい る。
[0098] (実施例 1)
実施例 1にお 、て用いた繊維 21は、ガラス組成 Aの汎用的なガラスカレット (glass cullet)を主成分とするソーダ石灰ガラスが用いられている。さらに、繊維 21は、カロ 熱急冷法にて機械的強度が強化されているため、高強度でかつ低脆性の機械的特 性を有している。なお、急冷時の空気温度は 30 (°C)の条件である。
[0099] 実施例 1において、圧縮比 Xは 0. 91であり、同様に厚さ比 Yは 0. 982であった。
[0100] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0016 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0003 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 245 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 2 (%)低減して 、た。
[0101] なお、実施例 1において、芯材 3は、真空断熱材 2の作製数の 2倍の試料数を作製 し、半数は真空包装し、半数は真空包装を行わずに繰り返し圧縮試験を行った。真 空包装を行わずに繰り返し圧縮試験を行った結果、圧縮比 Xは 0. 91、厚さ比 Yは 0. 981であった。真空包装の有無によって、厚さ比 Yがわずかに異なっている力 こ の差は、試料のロット内ばらつきであると考えられる。
[0102] このように、真空包装の有無に関わらず、繰り返し圧縮試験でほぼ同じ値が得られ る。このことは、検査方法の前処理工程において、圧縮履歴が統一されているためで あると考えられる。
[0103] また、このような結果が得られた理由は、大気圧により圧縮された場合に、従来品と 比較して、繊維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される 空隙 24が保持されているためと考えられる。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が 比較的少ない状態で大気圧を保持できるためと考えられる。
[0104] この結果、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される伝熱量が低下することから 、真空断熱材 2の断熱性能が改善される。更には、芯材 3の耐圧縮性が改善されるこ とから、芯材 3の空隙率を高められ、芯材 3の低密度化が可能である。
[0105] (実施例 2)
実施例 2において用いた繊維 21は、材料と強化方法とが実施例 1と同じである。さ らに、急冷時の空気温度も 30 (°C)であり、実施例 1と同じである。 [0106] 実施例 2において、圧縮比 ェは 0. 93であり、同様に厚さ比丫ェは 0. 986であった。
[0107] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0015 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0004 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0108] 以上の結果は、実施例 1と同様の作用と効果とによって改善されたためと考えられ る。
[0109] (実施例 3)
実施例 3において用いた繊維 21は、材料と強化方法とが実施例 1、 2と同じである。 なお、急冷時の空気温度が 10 (°C)の条件であり、実施例 1、 2と比べ、さらに 20 (°C) 低い温度条件で繊維 21が作製された。
[0110] 実施例 3において、圧縮比 Xは 0. 94であり、同様に厚さ比 Yは 0. 989であった。
このように、実施例 2と比べて、圧縮比 Xと厚さ比 Yとが増大している。増大する 理由は、急冷時の空気温度が 30 (°C)から 10 (°C)へ低く設定されたことによる。この ことによって、繊維 21表面に働く焼き入れ効果がさらに顕著に作用したためと考えら れる。
[0111] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0015 (WZmK)であり、従来品と比較して 0 . 0004 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0112] 以上の結果は、実施例 2と同様の作用と効果とによって改善されたためと考えら れる。
[0113] (実施例 4)
実施例 4において用いた繊維 21は、材料が実施例 1、 2、 3と同じである。さらに、繊 維 21はフッ化水素酸を用いた化学強化法にて機械的強度が強化されたため、高強 度でかつ低脆性の機械的特性を有して 、る。
[0114] 実施例 4において、圧縮比 Xは 0. 94であり、同様に厚さ比 Yは 0. 988であった。
これらの値は、実施例 3で示した、加熱急冷法における空気温度 10 (°C)の条件で得 られた繊維 21とほぼ同様の結果であつた。
[0115] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0005 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0116] 以上の結果は、実施例 1〜3と同様の作用と効果とによって改善されたためと考えら れる。
[0117] (実施例 5)
実施例 5において用いた繊維 21は、材料が実施例 1〜4と同じである。さら〖こ、繊維
21はイオン交換法にて機械的強度が強化されているため、高強度でかつ低脆性の 機械的特性を有している。
[0118] 実施例 5において、圧縮比 Xは 0. 941であり、同様に厚さ比 Yは 0. 989であった
。これらの結果は、加熱急冷法を用いた場合と比較して増大している。このことは、ィ オン交換法が、加熱急冷法に比べさらに効果的であると考えられる。
[0119] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)であり、従来品と比較して 0
. 0005 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0120] 以上の結果は、実施例 1〜4と同様の作用と効果とによって改善されたためと考えら れる。
[0121] (実施例 6)
実施例 6において用いた繊維 21は、ガラス組成 Bの無アルカリガラスである Eガラス が用いられて 、る。 Eガラスのガラス組成物自体のヤング率がソーダ石灰ガラスと比 較して約 10 (%)大きい。その結果、繊維 21の引張り強度が増大している。
[0122] 実施例 6において、圧縮比 Xは 0. 938であり、同様に厚さ比 Yは 0. 988であった
[0123] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0005 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 235 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して 6 (%)低減して 、た。
[0124] このような結果が得られた理由は、気圧により圧縮された場合に、従来品と比較して 、繊維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される空隙 24が 保持されていると考えられる。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が比較的少ない 状態で大気圧を保持するためと考えられる。
[0125] この結果、芯材 3の厚さ方向に伝熱される伝熱量が低下することから、真空断熱材
2の断熱性能が改善される。更には、芯材 3の耐圧縮性が改善されていることから、 芯材 3の空隙率を高められ、芯材 3の低密度化が可能となる。また、以上の結果から
、ガラス組成を変更することでも、断熱性能を改善できることが判る。
[0126] (実施例 7)
実施例 3と同様の方法にて作製された繊維 21が用いられている。さらに、フエノー ル榭脂 (phenolic resin)が結合剤（バインダー、 binder)として積層体 22に塗布さ れ、芯材 3が作製された。
[0127] 実施例 7において、圧縮比 Xは 0. 91であり、同様に厚さ比 Yは 0. 982であった。
[0128] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0017 (W/mK)であり、従来品と比較して 0
. 0002 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 225 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 10 (%)低減して 、た。
[0129] この結果は、フエノール榭脂の作用により繊維 21の相対位置が固定され、芯材 3全 体としての剛性が向上したためと考えられる。
[0130] (比較例 1)
芯材に用いられるガラス繊維として、一般的なソーダ石灰ガラスが用いられて 、る。 また、ガラス繊維に特別な処理が施されていない。このことから、汎用的な材料物性 を有する従来のガラス繊維が用いられて 、る。
[0131] 比較例 1において、圧縮比 Xは 0. 88であり、同様に厚さ比 Yは 0. 975であった。
[0132] また、真空断熱材の熱伝導率は 0. 0019 (W/mK)であり、真空断熱材の芯材密 度は 250 (kg/m3)であった。
[0133] (比較例 2)
芯材に用いられるガラス繊維として、ガラス組成 Cが用いられている。また、ガラス繊 維は特別な処理が施されず、一般的な方法で繊維化された。
[0134] 比較例 2において、圧縮比 Xは 0. 83であり、同様に厚さ比 Yは 0. 941であった。
[0135] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0022 (W/mK)であり、従来品と比較して、
0. 0003 (WZmK)悪ィ匕していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 280 ( [0136] 以上、表 1について説明した。また、表 1に示すように、圧縮比 が大きくなるに従 つて、熱伝導率が低減しており、圧縮比 Xが積層体 22または芯材 3に用いられる繊 維 21の作製方法に依存しないことが判る。
[0137] 次に、表 2は、繊維 21のガラス強化方法とガラス組成とを種々変化させた場合の、 第 2の検査条件を用いた繰り返し圧縮試験における圧縮強度比 Xと厚さ比 Yとの関
2 2 係について示す。さらに、表 2は、表 1と同様に、真空断熱材 2の熱伝導率と密度との 関係について示す。なお、表 2は、本発明に係る実施例 8〜 13と従来例による比較 ί列 3、 4とを示して!/ヽる。
[0138] [表 2]
Figure imgf000024_0001
[0139] 表 2に記載されたガラスの組成とガラス強化方法とは表 1と同様である。また、表 2に 記載された熱伝導率と芯材密度との測定結果を得るために用いられた測定方法は、 表 1の場合と同様の方法が用いられて 、る。
[0140] なお、繰り返し圧縮強度比と厚さ比とは、図 3に示す検査方法に基づいて測定され ている。そして、それぞれ n= 3の測定が行われ、平均値が表 1に示されている。圧縮 強度比の欄には、圧縮比 Xが記載され、厚さ比の欄には、厚さ比 Yが記載されてい
2 2
る。
[0141] (実施例 8)
実施例 8にお 、て用いた繊維 21は、ガラス組成 Aの汎用的なガラスカレットを主成 分とするソーダ石灰ガラスが用いられている。さらに、繊維 21は、加熱急冷法にて機 械的強度が強化されているため、高強度でかつ低脆性の機械的特性を有している。 なお、急冷時の空気温度は 30 (°C)の条件である。
[0142] 実施例 8おいて、圧縮比 Xは 0. 65であり、同様に厚さ比 Yは 0. 905であった。
2 2
[0143] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0016 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0003 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 245 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 2 (%)低減して 、た。
[0144] このような結果が得られた理由は、大気圧により圧縮された場合に、従来品と比較 して、繊維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される空隙 2 4が保持されていると考えられる。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が比較的少 ない状態で大気圧を保持できるためと考えられる。
[0145] この結果、芯材 3の厚さ方向（矢印 C方向）に伝熱される伝熱量が低下することから 、真空断熱材 2の断熱性能が改善される。更には、芯材 3の耐圧縮性が改善されるこ とから、芯材 3の空隙率を高められ、芯材 3の低密度化が可能である。
[0146] (実施例 9)
実施例 9において用いた繊維 21は、材料と強化方法とが実施例 8と同じである。さ らに、急冷時の空気温度も 30 (°C)であり、実施例 8と同じである。
[0147] 実施例 9において、圧縮比 Xは 0. 75であり、同様に厚さ比 Yは 0. 915であった。
2 2
[0148] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0015 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0004 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 3の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0149] 以上の結果は、実施例 8と同様の作用と効果とによって改善されたためと考えられ る。
[0150] (実施例 10) 実施例 10において用いた繊維 21は、材料と強化方法とが実施例 8、 9と同じである 。なお、急冷時の空気温度が 10 (°C)の条件であり、実施例 8、 9と比べ、さらに 20 (°C )低 ヽ温度条件で繊維 21が作製された。
[0151] 実施例 10において、圧縮比 Xは 0. 84であり、同様に厚さ比 Yは 0. 930であった
2 2
。このように、実施例 8、 9と比べ、圧縮強度比と厚さ比とが増大している。増大する理 由は、急冷時の空気温度が 30 (°C)から 10 (°C)へ低く設定されたことによる。このこと によって、繊維 21表面に働く焼き入れ効果がさらに顕著に作用したためと考えられる
[0152] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0015 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0004 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0153] 以上の結果は、実施例 8、 9と同様の作用と効果とにより改善されたためと考えられ る。
[0154] (実施例 11)
実施例 11において用いた繊維 21は、材料が実施例 8、 9、 10と同じである。さらに
、繊維 21はフッ化水素酸を用いたィ匕学強化法にて機械的強度が強化されたため、 高強度でかつ低脆性の機械的特性を有して 、る。
[0155] 実施例 11において、圧縮比 Xは 0. 85であり、同様に厚さ比 Yは 0. 931であった
2 2
。これらの値は、実施例 10で示した、加熱急冷法における空気温度 10 (°c)の条件 で得られた繊維 21とほぼ同様の結果であった。
[0156] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)と従来品と比較して 0. 000
5 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (kgZm3
)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0157] 以上の結果は、実施例 8〜10と同様の作用と効果とにより改善されたためと考えら れる。
[0158] (実施例 12)
実施例 12において用いた繊維 21は、材料が実施例 8〜： L1と同じである。さらに、 繊維 21はイオン交換法にて機械的強度が強化されているため、高強度でかつ低脆 性の機械的特性を有して 、る。
[0159] 実施例 12において、圧縮比 Xは 0. 90であり、同様に厚さ比 Yは 0. 942であった
2 2
。これらの結果は、加熱急冷法を用いた場合と比較して増大している。このことは、ィ オン交換法が、加熱急冷法に比べさらに効果的であると考えられる。
[0160] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0005 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 240 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 4 (%)低減して 、た。
[0161] 以上の結果は、実施例 8〜11と同様の作用と効果とにより改善されたためと考えら れる。
[0162] (実施例 13)
実施例 13にお ヽて用 、た繊維 21は、ガラス組成 Bの無アルカリガラスである Eガラ スを用いられて 、る。 Eガラスのガラス組成物自体のヤング率カ^ーダ石灰ガラスと比 較して約 10 (%)大きい。その結果、繊維 21の引張り強度が増大している。
[0163] 実施例 13において圧縮比 Xは 0. 80であり、同様に厚さ比 Yは 0. 930であった。
2 2
[0164] また、真空断熱材 2の熱伝導率は、 0. 0014 (W/mK)であり、従来品と比較して 0 . 0005 (WZmK)改善していた。また、同様に、真空断熱材 2の芯材密度は 235 (k g/m3)であり、従来品の芯材密度 25〇 (kg/m3)と比較して 6 (%)低減して 、た。
[0165] このような結果が得られた理由は、気圧により圧縮された場合に、従来品と比較して 、繊維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される空隙 24が 保持されていると考えられる。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が比較的少ない 状態で大気圧を保持するためと考えられる。
[0166] この結果、芯材 3の厚さ方向に伝熱される伝熱量が低下することから、真空断熱材 2の断熱性能が改善される。更には、芯材 3の耐圧縮性が改善されていることから、 芯材 3の空隙率を高められ、芯材 3の低密度化が可能となる。また、以上の結果から 、ガラス組成を変更することでも、断熱性能を改善できることが判る。
[0167] (比較例 3)
芯材に用いられるガラス繊維として、一般的なソーダ石灰ガラスが用いられて 、る。 また、ガラス繊維に特別な処理が施されていない。このことから、汎用的な材料物性 を有する従来のガラス繊維が用いられて 、る。
[0168] 比較例 3において、圧縮比 Xは 0. 63であり、同様に厚さ比 Yは 0. 895であった。
2 2
[0169] また、真空断熱材の熱伝導率は 0. 0019 (W/mK)であり、真空断熱材の芯材密 度は 250 (kg/m3)であった。
[0170] (比較例 4)
芯材に用いられるガラス繊維として、ガラス組成 Cが用いられている。また、ガラス繊 維は特別な処理を施されず、一般的な方法で繊維化された。
[0171] 比較例 4において、圧縮比 Xは 0. 50であり、同様に厚さ比 Yは 0. 880であった。
2 2
[0172] また、真空断熱材の熱伝導率は、 0. 0022 (W/mK)であり、従来品と比較して、 0 . 0003 (WZmK)悪ィ匕していた。また、同様に、真空断熱材の芯材密度は 280 (kg /m3)であり、従来品の芯材密度 250 (kg/m3)と比較して増大する結果となった。
[0173] また、表 2に示すように、圧縮比 Xが大きくなるに従って、熱伝導率が低減しており
2
、圧縮比 Xが積層体 22または芯材 3に用いられる繊維 21の作製方法に依存しない
2
ことが半 Uる。
[0174] (実施の形態 2)
図 4は実施の形態 2における真空断熱材の断面図である。
[0175] 図 4において、真空断熱材 2aは、芯材 3aと吸着剤 5とが外被材 4に挿入され、外被 材 4の内部が減圧されて構成されている。真空断熱材 2aは、真空断熱材 2aの厚さが
10 (mm)となるように芯材 3aが調整されて!、る。
[0176] 芯材 3aは、ガラス繊維 21を用いたウェブ 23からなるグラスウールが所定の厚さにな るまで積層されて形成される。また、ウェブ 23間が繊維 21の交絡により結合された積 層体 22aが成形される。芯材 3aは、結合剤、或いは熱成形等により板状に成形され ることがなぐ積層体 22aがそのままの状態で芯材 3aとして使用されている。
[0177] なお、実施の形態 2における真空断熱材 2aは、芯材 3aの製造方法が異なる以外は
、実施の形態 1における材料構成、作製方法と同様である。
[0178] 芯材 3aに適用される繊維 21は、繊維の平均直径 3. 5 m)のグラスウールであり
、芯材 3aの圧縮比 Xは 0. 93であり、圧縮比 Xは 0. 80であった。
1 2
[0179] このようして作製された真空断熱材 2aの熱伝導率は、平均温度 24 (°C)にて 0. 00 14 (WZmK)と優れた断熱性能を有している。また、従来の真空断熱材と比較して、 熱伝導率は 0. 0005 (WZmK)低減することが判った。なお、従来の真空断熱材は 、圧縮比 Xが 0. 89未満であり、かつ圧縮比 Xが 0. 65未満であるガラス繊維が用い
1 2
られている。
[0180] また、実施の形態 1と比較して、積層体 22aの圧縮比 Xと圧縮比 Xとが同等である
1 2
にも関わらず、真空断熱材 2aの断熱性能は向上していた。
[0181] また同様に、真空断熱材の厚さを 10 (mm)とするために、従来の真空断熱材の芯 材密度は 250 (kg/m3)であったが、真空断熱材 2aの芯材密度は 235 (kg/m3)で めつに。
[0182] このような結果が得られた理由は、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊 維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される空隙 24が保 持されている。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が少ない状態で、大気圧を保持 することが可能となったためと考えられる。
[0183] この結果、芯材 3aの厚さ方向に伝熱される伝熱量が低下する。このことから、真空 断熱材 2aの断熱性能が改善される。更に、芯材 3aの耐圧縮性が改善されていること から、芯材 3aの空隙率が高められ、芯材 3aの低密度化が可能となる。このことによつ て、繊維 21の使用量が 6 (%)低減可能であり、原材料費の低減も実現される。
[0184] 以上のように、芯材 3aが板状に成形されていない場合であっても、実施の形態 1と 同等の作用と効果とにより優れた断熱性能を有する真空断熱材 2aが得られる。また 、芯材 3aは、板状に成形する工程を経ることなぐ真空断熱材 2aが作製されるため、 真空断熱材 2aのコストが低く抑えられる。
[0185] このように、真空断熱材 2aの熱伝導率を改善するために用いられる繊維 21は、繰り 返し圧縮時の圧縮強度の低下が小さ!/、ものが望ま 、。
[0186] (実施の形態 3)
図 5は、実施の形態 3における真空断熱材の断面図を示す。
[0187] 図 5において、真空断熱材 2bは、芯材 3bと吸着剤 5とが外被材 4に挿入され、外被 材 4の内部が減圧されて構成されている。真空断熱材 2bの厚さが 10 (mm)となるよう に芯材 3bが調整されて 、る。 [0188] 芯材 3bは、ガラス繊維 21c (以下、繊維 21cと呼ぶ）としてグラスウールが用いられ、 結合剤（図示せず）としてフエノール榭脂が繊維 21cに塗布されている。このこと〖こよ つて、積層体 22b全体としての剛性が高められ、取り扱い性が改善されている。
[0189] なお、実施の形態 3における真空断熱材 2bは、芯材 3bの製造方法が異なる以外 は、実施の形態 1における真空断熱材 2の材料構成、作製方法と同様である。
[0190] このようして作製された真空断熱材 2bの熱伝導率は、平均温度 24 (°C)にて 0. 00 17 (WZmK)である。そして、結合剤を用いずに作製された芯材を用いた真空断熱 材に比較すると、熱伝導率が 0. 0002 (WZmK)大きい。
[0191] このことは、フエノール榭脂が積層体 22bの繊維 21c相互の接点での伝熱を大きく する作用を果たしているためである。また、芯材 3bの圧縮比 Xは 0. 91であり、結合 剤を用いずに作製された芯材と比較すると 0. 02小さくなつている。このことは、以下 のように推測される。
[0192] 第 1圧縮工程における 1回目の圧縮で、繊維 21cが破断する。これに加えて、フエノ ールと繊維 21cとの離脱が生じる。したがって、第 2圧縮工程における 2回目の圧縮 に寄与する因子が低減して 、るためである。
[0193] 一方、真空断熱材 2bの密度は 225 (kg/m3)であった。これは、フエノール榭脂に よって、繊維 21cの相対位置が変化しに《なっているためと考えられる。このことによ つて、大気圧により圧縮されにくくなつている。したがって、実施の形態 3における真 空断熱材 2bは、繊維 21cの使用量が 10 (%)低減可能となる。このことから、原材料 費の低減も実現される。
[0194] また、芯材 3bは、結合剤を用いて板状に成形されて!、るため、熱成形不可能なガ ラス繊維であっても板状に成形することができる。そして、容易に優れた断熱性能を 有する真空断熱材 2bが得られる。
[0195] (実施の形態 4)
図 6は、発明の実施の形態 4における真空断熱材の模式平面図を示す。また、図 7 は、図 6の 7— 7線における真空断熱材の断面を示す模式断面図である。
[0196] 図 6において、真空断熱材 2cは、複数の芯材 3cがガスバリア性の高い外被材 4に よって減圧密封されている。さらに、熱溶着部 27によって、芯材 3cがそれぞれの独 立した真空空間 28に区分された状態で保持されている。
[0197] 外被材 4は、上フィルム 4aと下フィルム 4bとが上下一対に相対する状態で構成され て 、る。上フィルム 4aと下フィルム 4bとはそれぞれプラスチックラミネートフィルムを材 料としている。
[0198] 真空断熱材 2cの作製方法は、まず、上フィルム 4aと下フィルム 4bとが真空チャンバ 一内に設置される。下フィルム 4bの上側面には、 140 (°C)で 20分間乾燥された複数 の芯材 3cが予め固定されている。芯材 3cは、熱溶着などの公知の方法で、下フィル ム 4bの上側面に固定されている。
[0199] その後、芯材 3cの周囲が 10 (Pa)以下になるように減圧された状態で、予め加熱さ れて 、た上フィルム 4aと下フィルム 4bとが芯材 3cを含めて熱溶着される。それぞれ の芯材 3cの周辺部近傍まで相対する上下フィルム 4a、 4bが熱溶着されて熱溶着部 27が形成される。このこと〖こよって、芯材 3cがそれぞれ独立した真空空間 28に区分 された状態で保持される。
[0200] なお、実施の形態 4における真空断熱材 2cは、製造方法が異なる以外は、実施の 形態 1〜3で説明した真空断熱材 2、 2a、 2bの材料構成とほぼ同様である。しかしな がら、真空断熱材 2cには、水分吸着剤は用いられていない。そして、真空断熱材 2c の厚さが 5 (mm)となるように、芯材 3cの厚さ、密度などの諸特性が調整されている。
[0201] 芯材 3cに用いられている繊維 21は、繊維の平均直径が 3. 5 ( m)のグラスウール である。また、積層体 22の圧縮比 Xは 0. 932であり、圧縮比 Xは 0. 76であった。
1 2
[0202] このようして作製された真空断熱材 2cの熱伝導率は、平均温度 24 (°C)にて 0. 00 15 (W/mK)と優れた断熱性能を有しており、従来のガラス繊維を用いた芯材と比 較して、熱伝導率は 0. 0004 (WZmK)低減することが判った。
[0203] また同様に、真空断熱材の厚さを 5 (mm)とするために、従来の真空断熱材の芯材 密度は 250 (kg/m3)であったが、真空断熱材 2cの芯材密度は 240 (kg/m3)であ つた o
[0204] このような結果が得られた理由は、従来品と比較して大気圧により圧縮されても繊 維 21の歪みや破断が生じにくぐ繊維 21の絡み合いにより形成される空隙 24が保 持されている。このこと〖こよって、繊維 21の接触点数が少ない状態で、大気圧を保持 することが可能となったためと考えられる。
[0205] この結果、芯材 3cの厚さ方向に伝熱される伝熱量が低下する。このことから、真空 断熱材 2cの断熱性能が改善される。更に、芯材 3cの耐圧縮性が改善されていること から、芯材 3cの空隙率が高められ、芯材 3cの低密度化が可能となる。このことによつ て、繊維 21の使用量が 4 (%)低減可能であり、原材料費の低減も実現される。
産業上の利用可能性
[0206] 以上のように、本発明による真空断熱材は、優れた断熱性能を有して 、るので、より 薄い厚さで高い断熱性能が得られる。従って、冷蔵庫、クーラーボックスなど冷却 '保 温機器の用途に加えて、液晶プロジェクター、コピー機、ノートパソコン等のように、さ らに狭い空間で高い断熱性能が得られる断熱材が要求される用途にも適用可能で ある。

Claims

請求の範囲
[1] ガラス繊維が積層されて構成された積層体を有する芯材と、
前記芯材を覆い、内部が減圧された外被材と、を備え、
前記ガラス繊維は、
低脆性にかつ繊維強度が強化された強化ガラス繊維である、
真空断熱材。
[2] 前記芯材は、前記積層体が板状に成形されて構成された、
請求項 1に記載の真空断熱材。
[3] 前記積層体が 2000hPaの圧縮強度まで圧縮された後、前記圧縮が解放され、前記 圧縮と前記解放とが前記積層体に繰り返し加えられる場合において、
前記積層体の 1回目の圧縮時の圧縮強度が 1800hPaとなる時の前記積層体の厚さ が第 1の基準厚さ T として検出され、
1800
前記積層体の 2回目の圧縮時の前記積層体の厚さが前記第 1の基準厚さ T とな
1800 る時の圧縮強度が第 1の圧縮強度 P として検出され、
Ml
第 1の圧縮比 Xが、
X =P /1800≥0. 89
1 Ml
である、
請求項 1または請求項 2のいずれか 1項に記載の真空断熱材。
[4] 前記積層体が 2000hPaの圧縮強度まで圧縮された後、前記圧縮が解放され、前記 圧縮と前記解放とが前記積層体に繰り返し加えられる場合において、
前記積層体の 1回目の圧縮時の圧縮強度が 1800hPaとなる時の前記積層体の厚さ が第 1の基準厚さ T として検出され、
1800
前記積層体の 2回目の圧縮時の前記積層体に加えられる圧縮強度が 1800hPaとな る時の前記積層体の厚さが第 1の測定厚さ T として検出され、
Ml
第 1の厚さ比 γが、
Υ =τ /τ ≥0. 98
1 Ml 1800
である、
請求項 1または請求項 2のいずれか 1項に記載の真空断熱材。
[5] 前記積層体が 1013hPaの圧縮強度まで圧縮された後、前記圧縮が解放され、前記 圧縮と前記解放とが前記積層体に繰り返し加えられる場合において、
前記積層体の 1回目の圧縮時の圧縮強度が 300hPaとなる時の前記積層体の厚さ が第 2の基準厚さ T として検出され、
300
前記積層体の 2回目の圧縮時の前記積層体の厚さが前記第 2の基準厚さ T となる
300 時の圧縮強度が第 2の圧縮強度 P として検出され、
M2
第 2の圧縮比 Xが、
2
X =P /300≥0. 65
2 M2
である、
請求項 1または請求項 2のいずれか 1項に記載の真空断熱材。
[6] 前記積層体が 1013hPaの圧縮強度まで圧縮された後、前記圧縮が解放され、前記 圧縮と前記解放とが前記積層体に繰り返し加えられる場合において、
前記積層体の 1回目の圧縮時の圧縮強度が 300hPaとなる時の前記積層体の厚さ が第 2の基準厚さ T として検出され、
300
前記積層体の 2回目の圧縮時の前記積層体に加えられる圧縮強度が 300hPaとなる 時の前記積層体の厚さが第 2の測定厚さ T として検出され、
M2
第 2の厚さ比 Yが、
2
Υ =Τ /Ύ ≥0· 9
2 Μ2 300
である、
請求項 1または請求項 2のいずれか 1項に記載の真空断熱材。
[7] 前記芯材は、前記積層体が熱成形により板状に成形されて形成された、
請求項 2に記載の真空断熱材。
[8] 前記芯材は、前記積層体が結合剤を用いて板状に成形されて形成された、
請求項 2に記載の真空断熱材。
[9] ガラス繊維積層体を有する芯材と、前記芯材を覆！ヽ、内部が減圧された外被材と、を 備えた真空断熱材に用いる前記ガラス繊維積層体の検査方法であって、 前記ガラス繊維積層体に前処理圧縮強度 Ρ
0まで圧縮力を加える前処理圧縮ステツ プと、 前記前処理圧縮強度 P
0まで圧縮力を加えられた前記ガラス繊維積層体に、さらに負 荷圧縮強度 Pまで 1回目の圧縮力を加え、速やかに前記 1回目の圧縮力を解放し、 前記 1回目の圧縮の過程において、圧縮強度が基準圧縮強度 Pとなる時の前記ガ
A
ラス繊維積層体の厚さを基準厚さ Tとして検出する第 1圧縮ステップと、
前記負荷圧縮強度 Pまで圧縮力を加えられた前記ガラス繊維積層体に、さらに前記 負荷圧縮強度 Pまで 2回目の圧縮力を加え、前記 2回目の圧縮の過程において、前 記ガラス繊維積層体の厚さが前記基準厚さ Tとなる時の圧縮強度を測定圧縮強度 P として検出する第 2圧縮ステップと、
M
前記ガラス繊維積層体の繰り返し圧縮強度比 Xを、 X=P ZP
M Aを用いて算出する算 出ステップと、を備えた
ガラス繊維積層体の検査方法。
[10] 前記繰り返し圧縮強度比 Xが圧縮比判定値 X以上である x≥xの時、前記ガラス繊
S S
維積層体が前記真空断熱材の用途として適している、と判定する判定ステップを、さ らに備えた、
請求項 9に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
[11] ガラス繊維積層体を有する芯材と、前記芯材を覆い、内部が減圧された外被材と、を 備えた真空断熱材に用いる前記ガラス繊維積層体の検査方法であって、 前記ガラス繊維積層体に前処理圧縮強度 P
0まで圧縮力を加える前処理圧縮ステツ プと、
前記前処理圧縮強度 P
0まで圧縮力を加えられた前記ガラス繊維積層体に、さらに負 荷圧縮強度 Pまで 1回目の圧縮力を加え、速やかに前記 1回目の圧縮力を解放し、 前記 1回目の圧縮の過程において、圧縮強度が基準圧縮強度 Pとなる時の前記ガ
A
ラス繊維積層体の厚さを基準厚さ Tとして検出する第 1圧縮ステップと、
前記負荷圧縮強度 Pまで圧縮力を加えられた前記ガラス繊維積層体に、さらに前記 負荷圧縮強度 Pまで 2回目の圧縮力を加え、前記 2回目の圧縮の過程において、前 記ガラス繊維積層体に加えられる圧縮力の圧縮強度が前記基準圧縮強度 Pとなる
A
時の前記ガラス繊維積層体の厚さを測定厚さ T として検出する第 2圧縮ステップと、
M
前記ガラス繊維積層体の厚さ比 γを、 γ=τ Ζτを用いて算出する算出ステップと、 を備えた
ガラス繊維積層体の検査方法。
[12] 前記厚さ比 Yが厚さ比判定値 Y以上である Y≥Yの時、前記ガラス繊維積層体が
S S
前記真空断熱材の用途として適している、と判定する判定ステップを、さらに備えた、 請求項 11に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
[13] 前記負荷圧縮強度 Ρは、 2000hPaであり、
前記基準圧縮強度 P は、 1800hPaである、
A
請求項 9から 12のいずれか 1項に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
[14] 前記前処理圧縮強度 Pは、 1500hPaである、
0
請求項 13に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
[15] 前記負荷圧縮強度 Pは、 1013hPaであり、
前記基準圧縮強度 P は、 300hPaである、
A
請求項 9から 12のいずれか 1項に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
[16] 前記前処理圧縮強度 Pは、 300hPaである、
0
請求項 15に記載のガラス繊維積層体の検査方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025538A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Appliances Inc 真空断熱材、冷蔵庫、真空断熱材を用いた機器
JP2014202322A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 旭ファイバーグラス株式会社 真空断熱材

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009228886A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Mitsubishi Electric Corp 真空断熱材及びこれを用いた断熱箱
JP5333038B2 (ja) * 2008-09-10 2013-11-06 パナソニック株式会社 真空断熱材とその製造方法
CN105156841A (zh) * 2009-04-07 2015-12-16 松下电器产业株式会社 纤维隔热体和使用它的真空隔热体
KR20110015326A (ko) * 2009-08-07 2011-02-15 엘지전자 주식회사 진공단열재의 코어 제조방법, 진공단열재의 코어 및 이를 구비한 진공단열재
KR101544453B1 (ko) 2009-08-07 2015-08-13 엘지전자 주식회사 진공 단열재의 코어 및 이를 이용한 진공 단열재
KR101260557B1 (ko) 2010-01-05 2013-05-06 엘지전자 주식회사 진공 단열 패널 및 이를 제조하는 방법
KR20130057619A (ko) * 2011-11-24 2013-06-03 (주)엘지하우시스 복사열 차단 진공단열재
KR101447767B1 (ko) * 2011-12-02 2014-10-07 (주)엘지하우시스 고온용 진공단열재
KR101560355B1 (ko) * 2012-07-27 2015-10-15 히타치 어플라이언스 가부시키가이샤 진공 단열재, 냉장고, 진공 단열재를 사용한 기기
US9606587B2 (en) * 2012-10-26 2017-03-28 Google Inc. Insulator module having structure enclosing atomspheric pressure gas
CN104373767A (zh) * 2013-08-12 2015-02-25 苏州维艾普新材料股份有限公司 一种超层结构超细离心玻璃纤维干法芯材
JP6579740B2 (ja) * 2014-09-22 2019-09-25 三菱電機株式会社 真空断熱材の製造方法
CN107366800A (zh) * 2017-08-25 2017-11-21 四川迈科隆真空新材料有限公司 干法真空绝热板芯材及真空绝热板的制备方法及其产品
KR102054435B1 (ko) * 2019-04-10 2019-12-11 주식회사 의성방화문 방화문의 문틀 단열방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58106292A (ja) * 1981-12-16 1983-06-24 株式会社日立製作所 真空断熱材
JPH07103955A (ja) 1993-10-05 1995-04-21 Daiso Co Ltd クロマトグラフ充填剤
JP2003532845A (ja) * 2000-05-12 2003-11-05 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー ガラスホワイトウールを利用した真空断熱材及びその製造方法
JP2005127409A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材、並びに真空断熱材を用いた冷凍機器及び冷温機器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2595669B2 (ja) 1988-07-13 1997-04-02 株式会社島津製作所 オキシナイトライドガラス短繊維
US5330816A (en) * 1992-12-23 1994-07-19 Owens-Corning Fiberglas Technology Inc. High R super insulation panel
JPH11505591A (ja) 1995-03-16 1999-05-21 オウェンス コーニング ブレンドウール充填材を有する真空絶縁パネル、及びその製造方法
KR100314431B1 (ko) * 1999-04-23 2001-11-15 구자홍 진공단열재 코어의 제조방법
TW470837B (en) * 2000-04-21 2002-01-01 Matsushita Refrigeration Vacuum heat insulator
EP1275894B1 (en) * 2000-04-21 2008-06-11 Matsushita Refrigeration Company Heat insulation box, and vacuum heat insulation material used therefor
JP2002081596A (ja) 2000-09-06 2002-03-22 Matsushita Refrig Co Ltd 真空断熱材、および、真空断熱材の製造方法、冷凍機器、ノート型コンピュータ、電気湯沸かし器、オーブンレンジ
KR20030060192A (ko) 2002-01-07 2003-07-16 에스아이에스기술(주) 무기질 섬유를 이용한 다공성 진공단열재 및 제조방법
TW593919B (en) * 2002-05-31 2004-06-21 Matsushita Refrigeration Vacuum heat insulating material and method for producing the same, and refrigerator using the vacuum heat insulating material
JP3559035B2 (ja) * 2002-12-05 2004-08-25 松下冷機株式会社 真空断熱材およびその製造方法、並びに真空断熱材を使用した防寒具およびパーソナルコンピューター
JP2004011908A (ja) * 2003-02-05 2004-01-15 Matsushita Refrig Co Ltd 真空断熱材、および真空断熱材を用いた冷蔵庫
JP4703134B2 (ja) 2003-07-28 2011-06-15 旭ファイバーグラス株式会社 真空断熱材用芯材の製造方法
JP3578172B1 (ja) 2003-12-19 2004-10-20 松下電器産業株式会社 真空断熱材、および、冷凍冷蔵庫および冷凍機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58106292A (ja) * 1981-12-16 1983-06-24 株式会社日立製作所 真空断熱材
JPH07103955A (ja) 1993-10-05 1995-04-21 Daiso Co Ltd クロマトグラフ充填剤
JP2003532845A (ja) * 2000-05-12 2003-11-05 コリア インスティテュート オブ サイエンス アンド テクノロジー ガラスホワイトウールを利用した真空断熱材及びその製造方法
JP2005127409A (ja) * 2003-10-23 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材、並びに真空断熱材を用いた冷凍機器及び冷温機器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1884704A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014025538A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Hitachi Appliances Inc 真空断熱材、冷蔵庫、真空断熱材を用いた機器
JP2014202322A (ja) * 2013-04-08 2014-10-27 旭ファイバーグラス株式会社 真空断熱材

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KR100943374B1 (ko) 2010-02-18
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