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CN102996978B - 真空绝热材料及使用真空绝热材料的电冰箱及供热水器 - Google Patents

真空绝热材料及使用真空绝热材料的电冰箱及供热水器 Download PDF

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CN102996978B
CN102996978B CN201210039793.9A CN201210039793A CN102996978B CN 102996978 B CN102996978 B CN 102996978B CN 201210039793 A CN201210039793 A CN 201210039793A CN 102996978 B CN102996978 B CN 102996978B
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Abstract

本发明涉及真空绝热材料及使用了真空绝热材料的电冰箱及供热水器。本发明的目的在于提供一种提高吸附剂的吸附性能、绝热性能高的真空绝热材料及电冰箱。本发明的真空绝热材料具有纤维聚集体的芯材、吸附气体的吸附剂、收放芯材的外包覆材料,上述吸附剂具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的沸石,以及用于使该沸石固形化的粘合剂,该粘合剂含有氧化钙,该氧化钙的含量为10.4~16.6重量%。

Description

真空绝热材料及使用真空绝热材料的电冰箱及供热水器
技术领域
本发明涉及真空绝热材料及使用了真空绝热材料的电冰箱及供热水器。
背景技术
作为对防止地球温室效应的社会对策,为实现对CO2排放的抑制,正在各个领域推进节能措施。在近年的电气产品、尤其是有关冷热的家电制品中从降低电消耗量的观点出发,采用真空绝热材料以强化绝热性能成为主流。
在一般所使用的真空绝热材料中,为了抑制构成真空绝热材料的芯材和内包装材料带入的水分,以及在长期使用过程中从外包覆材料的外侧进入的水分或气体引起的绝热性能的劣化而使用吸附剂。吸附剂中使用化学吸附剂和物理吸附剂。在化学吸附剂中,作为吸附性能吸附水分的量较多,由于吸湿是化学反应,因而即使作为真空绝热材料投入到内部,水分一旦被吸附,即使在真空状态下也不会从吸附剂中排出。
但是,化学吸附剂的吸附原理由于是化学反应,因而在吸附时产生大量的热,所以当操作时或再循环的解体时若水分附着则发热。另外,就化学吸附剂而言,能吸附的气体有限,主要是吸附水分。
另一方面,就物理吸附剂而言,虽然与化学吸附剂比较水分的吸附量较差,但其优点是,除水分之外还能吸附氮气及氧气等气体,也因吸附原理为使气体吸附在吸附剂的孔部而反应热较少。
但是,就物理吸附剂而言,由于使气体吸附在孔部,因而吸附性能因环境气体的温度及真空度等而降低。
在专利文献1所公开的真空绝热材料中,吸附剂使用疏水性吸附剂和亲水性吸附剂多种物理吸附剂。通过使用多种吸附剂,以疏水性吸附剂吸附气体成分,亲水性吸附剂吸附水分,从而提高真空绝热材料的性能。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2009-293708号公报
但是,在专利文献1的结构中,虽然真空绝热材料的性能得到提高,但因使用多种吸附剂而使制造成本大幅度地提高。另外,在使用多种吸附剂的场合,必须将各种吸附剂分别投入真空绝热材料中,因投入量的调整等而花费工夫。再有,吸附剂的量越多,做成真空绝热材料时由于吸附剂的体积大而相应地将芯材往上推,致使表面产生吸附剂的凸部,即使为了将真空绝热材料做成平面而对其进行压缩辊压,也有可能使表面成为凹凸形状。
发明内容
于是,本发明的目的在于提供一种提高吸附剂的吸附性能、绝热性能高的真空绝热材料及电冰箱。
为了实现上述目的,采用例如本发明的如下方案记载的结构。若列举其
一个例子则是,在具有纤维聚集体的芯材、吸附气体的吸附剂、以及收放芯材的外包覆材料,上述吸附剂具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使该沸石固形化的粘合剂,该粘合剂含有氧化钙,该氧化钙的含量为10~16重量%。
本发明的效果是,根据本发明,能提供提高了吸附剂的吸附性能、绝热性能高的真空绝热材料及电冰箱。
附图说明
图1是本发明的实施例的电冰箱的正视图。
图2是表示本发明的实施例1的电冰箱的纵剖视图(图1的沿A—A线剖视图)。
图3是表示本发明的实施例1的真空绝热材料的概略剖视图。
图4是本发明的实施例1、2与比较例1的比较表图。
图5是本发明的实施例的电冰箱的侧剖视图。
图6是表示将吸附剂配置在真空绝热材料的芯材之间的制造方法的一个例子的图。
图7是表示将吸附剂配置在真空绝热材料的芯材之间的制造方法的一个例子的图。
其中:1—电冰箱,2—冷藏室,3a—制冰室,3b—上层冷冻室,4—下层冷冻室,5—蔬菜室,20—箱体,21—外箱,22—内箱,50—真空绝热材料,51—芯材,52—内包装材料,53—外包覆材料,54—吸附剂。
具体实施方式
以下,使用图1~图3说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的实施方式的电冰箱的正视图,图2是图1的沿A—A线剖视图。
具有图1所示的本实施方式的电冰箱1如图2所示,从上起具有冷藏室2、左右并列的制冰室3a和上层冷冻室3b,下层冷冻室4及蔬菜室5。图1的符号是封闭上述各室的前面开口部的门,从上起配置以铰链10等为中心转动的冷藏室门6a、6b,抽屉式的制冰室门7a、上层冷冻室门7b、下层冷冻室门8及蔬菜室门9。当拉出这些抽屉式门6~9时,构成各贮藏室的容器与门一起被拉出来。在各门6~9上,在各门6~9的室内侧外周边缘上安装有在门关闭时与电冰箱1主体密合的密封垫11。
另外,为了划分冷藏室2与制冰室3a及上层冷冻室3b之间并对其进行绝热而配置有绝热隔壁12。该绝热隔壁12是厚度为30~50mm左右的绝热壁,将苯乙烯泡沫、泡沫绝热材料(硬质聚氨酯泡沫)、真空绝热材料等分别单独使用或将多种绝热材料组合而制成。制冰室3a及上层冷冻室3b和下层冷冻室4之间由于是相同的温度带而不设置用于划分和绝热的绝热隔壁,而设置有形成密封垫11支撑面的隔壁部件13。另外,在下层冷冻室4和蔬菜室5之间设有用于划分并隔热的绝热隔壁14。与绝热隔壁12同样是厚度为30~50mm左右的绝热壁,由苯乙烯泡沫、或泡沫绝热材料(硬质聚氨酯泡沫)、真空绝热材料等制成。
基本上,在冷藏、冷冻等贮藏温度带不同的贮藏室的隔壁处设置绝热隔壁。此外,在箱体20内虽从上起分别划分形成有冷藏室2、制冰室3a及上层冷冻室3b、下层冷冻室4、蔬菜室5的贮藏室,但对于各贮藏室的配置并不特别限定于此。另外,有关冷藏室门6a、6b、制冰室门7a、上层冷冻室门7b、下层冷冻室门8及蔬菜室门9,对于通过旋转进行的开关,通过拉出进行的开关及门的分割数并无特别限定。
箱体20具有外箱21和内箱22,在由外箱21和内箱22形成的空间中设有绝热部而对箱体20内的各贮藏室与外部进行绝热。在该外箱21和内箱22之间的空间中配置真空绝热材料50,在真空绝热材料50以外的空间中填充硬质聚氨酯泡沫等泡沫绝热材料23。
另外,为了将电冰箱的各贮藏室冷却到预定的温度,在制冰室3a、上层冷冻室3b及下层冷冻室4的背面设有冷却器28。将该冷却器28、压缩机30、冷凝器30a及未图示的毛细管连接,构成冷冻循环。在冷却器28的上方设置有使被该冷却器28冷却的冷气在电冰箱内循环而保持预定的低温温度的送风机27。
另外,在箱体20的顶面后方部分形成有用于容纳控制电冰箱1的运转用的电路板及电源电路板等电气零部件41的凹部40,还设有覆盖电气零部件41的罩42。考虑到外观设计性及确保内部容积,将罩42的高度配置成与外箱21的顶面基本相同的高度。虽然没有特别限定,但罩42的高度在比外箱21的顶面突出的场合以限于10mm以内的范围较好。与之相应,由于以在绝热材料23侧只有容纳电气零部件41的空间凹陷的状态配置凹部40,因而必然牺牲用于确保绝热厚度的内容积。若使内容积更大,则凹部40与内箱22之间的绝热材料23的厚度变薄。
因此,在凹部40的绝热材料23中配置真空绝热材料50a以确保并强化绝热性能。在本实施例中,将真空绝热材料50a做成以跨越上述箱内灯45的壳体45a和电气零部件41的方式成形为大致Z形的一件真空绝热材料50a。此外,上述罩42考虑到耐热性而以钢板制成。
另外,由于配置在箱体20的背面下部的压缩机30及冷凝器31是发热较大的部件,因而为了防止热量侵入到冰箱内,在向内箱22侧的投影面上配置有真空绝热材料50d。
在此,使用图3对真空绝热材料50的结构进行说明。真空绝热材料50由以下部分构成:芯材51、配置在芯材51内的吸附剂54、用于将芯材51保持为压缩状态的内包装材料52、以及包覆通过内包装材料52而保持为压缩状态的芯材51的具有气体屏蔽层的外包覆材料53。
外包覆材料53配置在真空绝热材料50的两面,由通过热熔敷从相同大小的层积膜的棱线粘贴了一定宽度的部分的袋状构成。
此外,在本实施例中,对于芯材51使用了平均纤维直径为4μm的玻璃棉作为未用粘合剂等粘接或粘结的纤维聚集体的叠层体。对于芯材51,由于通过使用无机系纤维材料的叠层体而减少了逸出气体,所以有利于绝热性能的提高,但并不特别限定于此,也可以是例如陶瓷纤维、石棉、及玻璃棉以外的玻璃纤维等纤维聚集体等。在本实施例中,虽然使用了纤维聚集体,但也可以做成有机系树脂纤维材料。在为有机系树脂纤维的情况下,只要明确了耐热温度等,则在使用时不受到特别制约。具体地说,一般利用熔喷法或纺粘法等对聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯以成为直径为1~30μm左右的纤维径的方式进行纤维化,但只要能纤维化的有机系树脂及纤维化方法没有特别限制。
内包装材料52使用由低密度聚乙烯构成的膜,但只要能覆盖芯材并进行热熔敷,也能够使用聚丙烯或聚酯等,没有特别限定。
关于外包覆材料53的层积结构,只要具有气体屏蔽性,能进行热熔敷,就无需特别限定,但在本实施例中,形成为由表面保护层、第一气体屏蔽层、第二气体屏蔽层及热熔敷层这四层构成的层积膜,表面层为具有保护材料的作用的树脂膜,第一气体屏蔽层在树脂膜上设有金属蒸镀层,第二气体屏蔽层在氧气屏蔽性高的树脂膜上设有金属蒸镀层,并将第一气体屏蔽层和第二气体屏蔽层以金属蒸镀层彼此相对的方式粘合。
对于热熔敷层与表面层同样使用了吸湿性低的膜。具体地说,使表面层为双轴延伸型的聚丙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等各种膜,使第一气体屏蔽层为带蒸镀铝的双轴延伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯,使第二气体屏蔽层为带蒸镀铝的双轴延伸的乙烯乙烯醇共聚物树脂膜或带蒸镀铝的双轴延伸的聚乙烯醇树脂膜或铝箔,使热熔敷层为未延伸型的聚乙烯、聚丙烯等各种膜。
对于这种四层结构的层积膜的层结构及材料并不特别限定于这些。例如,作为第一气体屏蔽层和第二气体屏蔽层,也可以使用金属箔,或在树脂系的膜上设有无机层状化合物、聚丙烯酸等树脂系气体屏蔽涂覆材料、DLC(类金刚石类碳)等形成的气体屏蔽膜,以及在热熔敷层使用例如氧化气屏蔽性高的聚对聚对苯二甲酸丁二醇酯膜等。
就表面层而言,虽是第一气体屏蔽层的保护材料,但为了提高真空绝热材料的制造工序的真空排气效率,优选以配置吸湿性低的树脂为宜。另外,通常,第二气体屏蔽层所使用的金属箔以外的树脂系膜因吸湿而使气体屏蔽性显著恶化,因而通过对热熔敷层也配置吸湿性低的树脂,从而可抑制气体屏蔽性的恶化,并抑制整个层积膜的吸湿量。由此,即使在先前所叙述的真空绝热材料50的真空排气工序中,也由于能减小外包覆材料53带入的水分量,因而关系到真空排气效率的大幅度地提高,绝热性能的高性能化。此外,各膜的层积(粘合)一般借助于双液硬化型聚氨酯粘合剂利用干式层积法进行粘贴,但对粘合剂的种类及粘合方法都不特别限定于此,也可以使用湿式层积法、热层积法等其它任何方法。
吸附剂54具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的沸石,以及用于使该沸石固形化的粘合剂。
实施例1
参照图3来说明本发明的实施例1。
图3是表示本发明的实施方式的真空绝热材料50的剖视图。真空绝热材料50的构成包括:形成芯材51的纤维聚集体的玻璃棉纤维,配置在芯材51的表面的作为吸附剂54的物理吸附剂,包住芯材51和吸附剂54的作为内包装材料52的低密度聚乙烯,以及收放内包装材料52的外包覆材料53。
本实施例的芯材51将作为纤维聚集体的玻璃棉纤维三层重叠使用使其单位面积重量为1155g/m2,芯材51的尺寸使用长300mm×宽300mm。
作为吸附剂的制作方法的一个例子,将硅溶胶加入到铝酸钙水溶液中进行搅拌使其混合。通过将混合后的溶液在110℃干燥5小时进行热水清洗后再次进行干燥便得到吸附剂,在本实施例中,使用对吸附剂54进行颗粒化后的吸附剂。
就吸附剂的小孔直径而言,通过使其大于0.3nm而能够吸附水分及氦等气体。但是,由于在0.3nm以下时不能吸附二氧化碳等气体,因而优选大于0.3nm,更优选为0.5nm以上。
另外,在小孔直径相对于吸附物质更大时,虽能吸附更多的气体种类,但在小孔直径较大时有时水分等分子小的气体容易漏掉。作为使小孔直径较大的理由是为了吸附从芯材51产生的气体,以及从层积外包覆材料53时所使用的粘合剂中产生的气体。
但是,由于芯材51是不含粘合剂的无机纤维层,因而若与用粘合剂熔敷的芯材比较,能够极大地减少所产生的气体量。另外,通过在真空包装之前对芯材51进行干燥,能够降低水分、气体的带入量,同样,通过对外包覆材料也设置干燥工序,也能够降低水分、气体的带入量。在本实施例中,将芯材51在200℃干燥30分钟,将外包覆材料53在110℃干燥2小时。由此,能够减少从粘合剂及外包覆材料产生的气体,通过使小孔直径为最小限度的大小,能够抑制水分等分子小的气体易于漏掉的情况。
另外,在与芯材51所使用的无机纤维不同的纤维的场合,优选改变小孔直径。例如,在纤维聚集体为树脂纤维的场合,有可能从树脂纤维产生气体。作为树脂纤维,有聚苯乙烯、聚碳酸酯及聚对苯二甲酸乙二醇酯等。因此,为了吸附从树脂纤维产生的气体需要增大沸石的小孔直径。通过加大小孔直径而能够吸附更多种类的气体,从而能够抑制做成真空绝热材料时的真空度的劣化。另一方面,在纤维聚集体中含有粘合剂的场合,也需要变更沸石的小孔直径。例如,在作为粘合剂使用了硼酸的场合,由于粘合剂的硼酸容易吸收水分,因而在做成真空绝热材料50时残留的水分量增多。因此,通过使吸附剂的小孔直径接近于能吸收水分的0.3nm,虽然难以吸收气体成分,但能够吸收更多的水分。另外,由于在作为粘合剂的成分使用苯酚的场合也产生气体,因而优选使吸附剂的小孔直径接近于1.0nm。
另外,为了使吸附剂与水分和气体结合,使用钙离子作为阳离子。将小孔直径做成0.5nm,以氧化钙为主要成分的粘合剂进行成形,使吸附剂的氧化钙的重量比为16.6重量%。
现在,作为固形化,一般进行颗粒化或成形为丸状,或者成形为将沸石压缩成形的小平板状或板状,为了进行固形化,作为吸附剂的粘合剂使用了20%左右的原料粉末。在此,以吸附剂为基础的原料粉末由于以粉末的原状使用,因而能得到良好的性能,但因吸附剂为粉末其表面积增大。于是,与外部气体的接触面积增多,吸湿迅速而在制造真空绝热材料时就进行吸湿。另外,在制造真空绝热材料时及进行真空包装的真空封装时因粉末的飞舞等而难以操作。因此,需要对吸附剂进行固形化。但是,在作为粘合剂使用了20%的场合,只有固形化后的吸附剂的80%能吸附气体。于是,通过在20%的粘合剂中加入氧化钙作为气体吸附物质,与现有的吸附剂相比提高了吸附能力。
如图4所示,在测定在真空绝热材料中投入了5克小孔直径为0.5nm,氧化钙(CaO)为16.6重量%的吸附剂时的导热率时,初始的结果是1.8mW/m·K。另外,当放置在70℃的环境下进行加速试验时,经过7天后的导热率为2.3mW/m·K,经过14天后的导热率为2.7mW/m·K。
实施例2
如图4所示,在测定在真空绝热材料中投入了5克小孔直径为0.8nm,氧化钙(CaO)为10.4重量%的吸附剂时的导热率时,初始的结果是1.9mW/m·K。另外,当放置在70℃的环境下进行加速试验时,经过7天后的导热率为2.7mW/m·K,经过14天后的导热率为3.0mW/m·K。
实施例3
图5是从侧面观察配置于电冰箱1侧面的真空绝热材料50的图。作为配置该真空绝热材料50的吸附剂54的方法,如图3所示,在芯材51与芯材51之间,将吸附剂54配置在真空绝热材料50的上部的冷藏室侧面。
在此,在配置有吸附剂54的地方,由于除了通常的玻璃纤维外还有吸附剂54,热的传导变得良好而真空绝热材料50的导热率变高。因此,电冰箱1的与室外的温度差最大的上层冷冻室3b及下层冷冻室4的绝热是重要的。在上层冷冻室3b及下层冷冻室4的绝热部分配置有吸附剂54的场合,由于真空绝热材料50的导热率变高,因而与室外的热移动易于进行,上层冷冻室3b及下层冷冻室4的温度变得更容易上升而使电冰箱1的冷却效率恶化。
因此,优选将配置吸附剂54的位置配置在与室外的温度差小的蔬菜室5的绝热侧。但是,由于在蔬菜室5的背面有压缩机30,因而真空绝热材料50的形状成为设有切口部的五角形的形状。因此,由于在蔬菜室5的侧面能配置吸附剂54的面积变小,因而若在小面积上配置吸附剂54,则在真空绝热材料50的表面出现吸附剂54凸的形状。
于是,优选将吸附剂54配置在仅次于蔬菜室5的与室外的温度差小的冷藏室2的侧面。通过配置在冷藏室2的侧面,能够增大配置吸附剂54的面积,能够减小表面出现凸的形状。
另外,作为将吸附剂54配置在真空绝热材料50的芯材51与芯材51之间的制造方法的一个例子表示在图6中。该例子表示的是在吸附剂投入软管60上设有能投入吸附剂54的孔部61以投入将沸石做成粒状的吸附剂54的方法。该方法能够通过越到软管的前端越增多孔部61的孔数、增大孔径,来一次就将吸附剂54配置在芯材51上。
另外,作为不同的配置方法,还能够在如图7所示的吸附剂投入软管60的前端设置分散机构62。由此,能够防止在从作为通常的投入装置的软管的前端投入的方法、用勺计量进行投入之类的方法中在投入时,吸附剂54重合而呈山状。另外,在将呈山状的吸附剂54以原状做成真空绝热材料50的场合成为凸的形状,但作为使吸附剂54分散的工序,通过使用图6及图7的制造方法,能够节省在投入吸附剂54之后进行分散的工序。
此外,虽然在本实施例中使用颗粒化了的沸石,但也能够做成丸状。作为颗粒形状的大小,由于颗粒更小者能增大吸附的表面积而优选颗粒小者。另外,若颗粒形状大,即使将其配置在芯材51与芯材51之间,也有可能在其表面出现吸附剂54凸的形状。因此,沸石的颗粒形状优选在做成配置沸石的真空绝热材料50时的芯材51的厚度的一半以下。这是为了防止在将吸附剂配置在芯材51的厚度方向的中间时,吸附剂的大小也不完全被芯材51吸收,在表面出现凸的形状。
另外,通过使芯材51不含粘合剂,由于吸附剂54能进入到芯材51的玻璃纤维之间,因而能够进一步减小对表面的影响。在本实施例中,相对于真空绝热材料50的厚度为15mm,使用颗粒化后的吸附剂54的直径为2.5mm以下的沸石。由此,能够制作表面凹凸少且能抑制与粘贴面之间的间隙的真空绝热材料并将其配置在对电冰箱1的绝热影响小的地方,能够提高作为电冰箱1的箱体的绝热性能。
另外,在真空绝热材料50中,存在进行弯曲及槽加工的真空绝热材料,所以通过采用上述制造方法,能够避开弯曲部及槽部进行配置。在将吸附剂54配置在弯曲部及槽部的场合,在加工时有时吸附剂54被向外面挤出而使外包覆材料53破损。另外,若在配置了吸附剂54的部位进行弯曲及槽加工,则成为吸附剂54被挤压破坏而有可能使性能降低、由于芯材51所使用的纤维断开而使纤维缩短并进行热传导的主要原因,致使作为真空绝热材料50的性能降低。
另外,在本实施例中,虽然将用于电冰箱1时的真空绝热材料50中所配置的吸附剂54位置配置在与室外的温度差小的位置,但在电冰箱以外所使用的真空绝热材料50中也同样适用。例如,在供热水器的热水箱上粘贴并使用真空绝热材料的场合,优选在与室外的温度差小的部位配置吸附剂54。另外,在热水箱的场合,由于通常从箱的底部使用热水,因而在箱的上部,除了热水充满箱的状态以外都处于没有热水的状态。因此,优选将粘贴有真空绝热材料50的吸附剂54配置在箱上部的位置。
除了这样的例子外,在使用于车辆、建筑材料、汽车、医疗用器械等的真空绝热材料50中,通过将吸附剂设置在与室外的温度差最高的部位以外的部位,也能得到同样的效果。尤其是对包含热交换部且需要绝热性的全部设备都有效。电冰箱等包含家庭用及业务用的冷藏冷冻箱、自动售货机、商品陈列柜、保冷箱、冷却盒等,通过将吸附剂的配置在与室外的温度差小的场所等最优化措施,能够抑制对绝热的影响。
实施例4
在本实施例中,将真空绝热材料50粘贴在电冰箱1的绝热部分上使用。因此,在电冰箱侧面的绝热材料部分配置来自压缩机30的进行了热交换的制冷剂配管,做成让高温(40~50℃)的制冷剂通过的结构。因此,电冰箱侧面的绝热材料部分虽然电冰箱内部较冷,但绝热外侧变热,贴在外侧的真空绝热材料50也同样被加热。因为由于真空绝热材料50被加热,有时会从芯材51的内部及外包覆材料53产生气体,所以优选根据实际上配置的温度环境来变更吸附剂54。这是因为,温度越高,从芯材51的内部及外包覆材料53产生的气体的种类越多,优选增大吸附剂54的小孔直径,通过使其为0.8~1.0nm而能吸附更多种类的气体,更优选通过使小孔直径为1.0nm而能吸附气体。
比较例1
在测定在真空绝热材料中投入了5克小孔直径为1.0nm,用以铝和铁为主要成分的粘合剂成形且氧化钙(CaO)为0.9重量%的吸附剂时的导热率时,初始结果为1.9mW/m·K。另外,在放置于70℃的环境下进行加速试验时,经过7天后的导热率为2.9mW/m·K,经过14天后的导热率为3.4mW/m·K。
根据以上可知,在具有纤维聚集体的芯材、吸附气体的吸附剂、以及收放芯材的外包覆材料的真空绝热材料中,上述吸附剂具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的沸石、以及用于使该沸石固形化的粘合剂,该粘合剂包含氧化钙,该氧化钙的含量为10.4~16.6重量%。
由此,通过在吸附剂的粘合剂中含有氧化钙,吸附剂的粘合剂能够吸附气体。另外,能够提高吸附剂的吸湿量,不使用多种吸附剂就能够提高吸附剂的吸附性。另外,由于氧化钙吸附水分,即使真空绝热材料在真空下也能维持吸附剂的吸附性能。
另外,在作为一般的天然沸石的、被采掘的状态下的矿物中含有1~5%的氧化钙,小孔直径为0.5~0.8nm左右。通过使用上述沸石而能够降低真空绝热材料的导热率。但是,由于天然沸石的杂质较多,因而通过采用合成沸石能够减少杂质并使粒子及结构均匀。由于在该吸附剂的粘合剂中含有氧化钙,小孔直径为0.3~1.0nm左右,能够降低真空绝热材料的初始导热率。另外,由于即使在放置于高温条件下的场合也能抑制导热率的恶化,因而能够进一步提高绝热性能,能提供性能劣化小的真空绝热材料。

Claims (6)

1.一种真空绝热材料,其具有:纤维聚集体的芯材、吸附气体的吸附剂、以及收放芯材的外包覆材料,
该真空绝热材料的特征在于,
上述吸附剂具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的粉末沸石、以及用于使该粉末沸石固形化的粘合剂,该粘合剂含有氧化钙,该氧化钙的含量为10.4~16.6重量%,
已固形化的上述沸石形成为颗粒状、丸状、小平板状或片状,
上述吸附剂的小孔直径为0.3~1.0nm,
使用钙离子作为阳离子。
2.一种电冰箱,其具有:外箱、内箱、以及设置在上述外箱和上述内箱之间的真空绝热材料,
该电冰箱的特征在于,
上述真空绝热材料具有:纤维聚集体的芯材、吸附气体的吸附剂、以及收放芯材的外包覆材料,上述吸附剂具有以氧化铝和二氧化硅为主要成分的天然的或合成的粉末沸石、以及用于使该粉末沸石固形化的粘合剂,该粘合剂含有氧化钙,该氧化钙的含量为10.4~16.6重量%,
已固形化的上述沸石形成为颗粒状、丸状、小平板状或片状,
上述吸附剂的小孔直径为0.3~1.0nm,
使用钙离子作为阳离子。
3.一种电冰箱,其特征在于,配置有权利要求1记载的真空绝热材料,将上述吸附剂配置在与室外的温度差最高的位置以外的位置。
4.一种电冰箱,其特征在于,配置有权利要求1记载的真空绝热材料,将上述吸附剂配置在弯曲部或槽部以外。
5.一种供热水器,其特征在于,配置有权利要求1记载的真空绝热材料,将上述吸附剂配置在与室外的温度差最高的位置以外的位置。
6.一种供热水器,其特征在于,配置有权利要求1记载的真空绝热材料,将上述吸附剂配置在弯曲部或槽部以外。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104180128A (zh) * 2013-05-23 2014-12-03 苏州维艾普新材料股份有限公司 一种压敏胶粘结的真空绝热板
JP2015007450A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 アキレス株式会社 2重に真空包装された真空断熱材
JP6184841B2 (ja) * 2013-11-13 2017-08-23 日立アプライアンス株式会社 真空断熱材およびそれを用いた機器
JP2015105806A (ja) * 2013-12-02 2015-06-08 三菱電機株式会社 真空断熱箱体
DE102015006583A1 (de) * 2014-06-16 2015-12-17 Liebherr-Hausgeräte Lienz Gmbh Temperiertes Behältnis
JP6986332B2 (ja) * 2016-04-28 2021-12-22 三星電子株式会社Samsung Electronics Co., Ltd. 断熱材、真空断熱材、それらの製造方法及びそれらを備えた冷蔵庫
JP6775585B2 (ja) * 2016-08-05 2020-10-28 三菱電機株式会社 真空断熱材及び断熱箱
JP2018194016A (ja) * 2017-05-12 2018-12-06 東芝ホームテクノ株式会社 真空断熱材、当該真空断熱材の製造方法及び当該真空断熱材を備える断熱貯蔵庫
WO2019003458A1 (ja) * 2017-06-27 2019-01-03 栗田工業株式会社 真空度保持シート
JP6605090B2 (ja) * 2018-08-01 2019-11-13 東芝ライフスタイル株式会社 真空断熱パネル
JP2020076426A (ja) * 2018-11-06 2020-05-21 日立グローバルライフソリューションズ株式会社 真空断熱材
JP7454827B2 (ja) * 2019-02-22 2024-03-25 旭ファイバーグラス株式会社 真空断熱材
KR20230103599A (ko) 2021-12-31 2023-07-07 글로벌테크노스㈜ 아르곤 가스 단열재를 이용하는 보냉 박스

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1356155A (zh) * 2000-12-05 2002-07-03 中国石油化工股份有限公司 一种气体分离用吸附剂及其制备
CN1425116A (zh) * 2000-04-21 2003-06-18 松下冷机株式会社 真空隔热材料及使用它的设备
CN101363566A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 三菱电机株式会社 真空隔热材料及绝热箱

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61103089A (ja) * 1984-10-23 1986-05-21 シャープ株式会社 真空断熱構造体
JPH09267873A (ja) * 1996-01-23 1997-10-14 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 真空断熱材
JP3478780B2 (ja) * 2000-05-25 2003-12-15 松下冷機株式会社 真空断熱材、及び真空断熱材を用いた冷蔵庫
JP2004308691A (ja) * 2003-04-02 2004-11-04 Nisshinbo Ind Inc 真空断熱材及びその製造方法
JP4734865B2 (ja) * 2004-08-05 2011-07-27 パナソニック株式会社 気体吸着材および断熱体
JP2006153077A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材、および真空断熱材を適用した断熱箱体
JP4777661B2 (ja) * 2005-01-12 2011-09-21 旭ファイバーグラス株式会社 真空断熱材
JP2008093933A (ja) * 2006-10-11 2008-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 真空断熱材
JP4969436B2 (ja) * 2007-12-27 2012-07-04 日立アプライアンス株式会社 真空断熱材およびそれを用いた機器
JP2011143693A (ja) * 2010-01-18 2011-07-28 Dainippon Printing Co Ltd 真空断熱材用積層体および真空断熱材
KR101360474B1 (ko) * 2011-08-31 2014-02-11 (주)엘지하우시스 복합 게터제를 포함하는 진공 단열재

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1425116A (zh) * 2000-04-21 2003-06-18 松下冷机株式会社 真空隔热材料及使用它的设备
CN1356155A (zh) * 2000-12-05 2002-07-03 中国石油化工股份有限公司 一种气体分离用吸附剂及其制备
CN101363566A (zh) * 2007-08-06 2009-02-11 三菱电机株式会社 真空隔热材料及绝热箱

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Publication number Publication date
CN102996978A (zh) 2013-03-27
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