JP2008208845A - Composite insulation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設した複合断熱材に関するものである。 The present invention relates to a composite heat insulating material in which a vacuum heat insulating material is embedded in a foamed resin heat insulating material.
近年、真空断熱材は、冷蔵庫、自動販売機などの冷凍冷蔵機器やジャーポットなどの温熱機器に多く用いられ、これらの機器の消費エネルギーを格段に削減し、省エネ効果を大幅に向上した。 In recent years, vacuum insulation materials have been widely used in refrigerators and vending machines and other freezing and refrigeration equipment, and jar pots and other thermal equipment, greatly reducing the energy consumed by these equipment and greatly improving the energy-saving effect.
一般に、このような用途で用いられる真空断熱材は、真空断熱材の強度を確保するための芯材と、ガスバリア性を有し、芯材を覆う外被材と、外被材内部の余分な水分を吸着する水分吸着剤で構成される。なお、芯材は、グラスウール、ロックウール、セラミックファイバーなどの繊維系や、非結晶珪素、シリカなどの粉末系が一般的に用いられる。 In general, the vacuum heat insulating material used in such applications has a core material for ensuring the strength of the vacuum heat insulating material, a gas barrier property, an outer covering material that covers the core material, and an excess inside the outer covering material. It is composed of a moisture adsorbent that adsorbs moisture. As the core material, fiber systems such as glass wool, rock wool, and ceramic fibers, and powder systems such as amorphous silicon and silica are generally used.
また、真空断熱材の新たな用途として、コンテナや輸送車両の壁面への使用が注目されている。従来、このような用途に対しては、ウレタンフォームを壁面内に充填することにより、断熱性能を確保していたが、ウレタンフォームのみで性能向上を図る場合には、壁厚を厚くする必要があり、箱体内容積が減少することが懸念される。そこで、ウレタンフォームと比較して、断熱性能が数倍から数十倍も高い真空断熱材を併用すると、壁厚がほぼ同等でありながら、断熱性能を確保するために効果的である。 In addition, as a new application of the vacuum heat insulating material, the use to the wall surface of a container or a transportation vehicle has attracted attention. Conventionally, for such applications, heat insulation performance was ensured by filling urethane foam into the wall surface. However, when improving performance with only urethane foam, it is necessary to increase the wall thickness. There is a concern that the volume in the box will decrease. Therefore, when a vacuum heat insulating material having a heat insulation performance several times to several tens of times higher than that of urethane foam is used in combination, it is effective to ensure the heat insulation performance while the wall thickness is substantially equal.
たとえば、箱体の内壁材と外壁材の間に、複合芯材を有する真空断熱材を配設すると共に、隙間にポリウレタンフォームを注入発泡させて充填する真空断熱材を用いた断熱箱体がある(例えば、特許文献1参照)。 For example, there is a heat insulating box body using a vacuum heat insulating material in which a vacuum insulating material having a composite core material is disposed between an inner wall material and an outer wall material of the box body, and polyurethane foam is injected and foamed into a gap. (For example, refer to Patent Document 1).
図3は、コンテナに適用した断熱箱体の側壁の内部構造を示す平断面図である。図3に示すように、断熱箱体を適用したコンテナCは、側壁1、側壁2、側壁3で構成され、これらの側壁は、それぞれ金属製の薄板である内壁材1a,2a,3aと外壁材1b,2b,3bで作られている。
FIG. 3 is a plan sectional view showing the internal structure of the side wall of the heat insulating box applied to the container. As shown in FIG. 3, a container C to which a heat insulating box is applied is composed of a side wall 1, a side wall 2, and a
真空断熱材Tは、内壁材1a,2a,3aと外壁材1b,2b,3bの間の空間に配設されており、ガスバリア性フィルムの袋体に、芯材として連続気泡硬質プラスチック発泡体5と無機物6の積層体を収納し、その内部を減圧して密封したものである。無機物6にはガラス繊維や無機粉体などがよく用いられる。真空断熱材Tは、高温環境下におかれるのがコンテナCの内側か外側かにより定められ、高温側に無機物6を積層した側を配置する。
The vacuum heat insulating material T is disposed in the space between the
発泡ポリウレタン樹脂Uは、各側壁1,2,3内に配設した真空断熱材Tを固定するために内壁材1a,2a,3aと真空断熱材Tとの間に注入して発泡させて充填したものである。
The foamed polyurethane resin U is injected between the
このようにして構成された断熱箱体は、大きな真空断熱材を箱体の側壁や底壁、あるいは開閉扉内部に配設し、それをポリウレタンフォームを注入発泡させて充填し固定することができるので、小さな真空断熱材を複数使用した断熱箱体と比較して、ボイドの発生やヒートブリッジの影響が少なく、断熱性能、作業性を向上させるという効果が得られる。
しかしながら、上記従来の構成では、芯材として連続気泡硬質プラスチック5発泡体と無機物6の積層体を用い、この積層体が真空断熱材Tの強度を確保することになる。真空断熱材Tは、その内部が真空状態ということから、大気中では大気圧と真空断熱材Tの表面積の積から得られる外力が、真空断熱材T表面に負荷されることになる。
However, in the above-described conventional configuration, a laminated body of the open-cell
さらに、真空断熱材Tをポリウレタン樹脂U内に埋設して使用する場合には、ポリウレタン樹脂Uによる圧力が付加されることになる。このように、真空断熱材Tには恒常的に静的な外力が負荷されることになるため、芯材にはそれに耐えうる強度が要求される。 Further, when the vacuum heat insulating material T is used by being embedded in the polyurethane resin U, pressure by the polyurethane resin U is applied. As described above, since the static heat is constantly applied to the vacuum heat insulating material T, the core material is required to have enough strength to withstand it.
無機物6は無機粉体やガラス繊維が用いられ、取扱いを容易にして生産性を向上させるべく固形化するが、前者は固形化前に取り扱う際には、飛散を抑制する必要があるため、通常、後者の方が取り扱いは容易である。しかしながら、後者は延性に乏しく、さらに微小な表面欠陥などの影響から、大きな加重や長期間の静的な荷重により破断しやすく、真空断熱材Tが変形することや、芯材の密度が増加して性能が低下するという課題がある。また、強度を確保するために、繊維径を太くすることは、真空断熱材T内部の伝熱経路を拡大することにつながり、性能が悪化するという課題がある。
The
本発明は、芯材の強度を高め、静的な外力が長期間にわたり真空断熱材に加わるような状況でも変形が少なく、性能を維持できる真空断熱材を用いた複合断熱材を提供することを目的とする。 The present invention provides a composite heat insulating material using a vacuum heat insulating material that increases the strength of the core material, and is less deformed even in a situation where a static external force is applied to the vacuum heat insulating material over a long period of time and can maintain performance. Objective.
上記目的を達成するために本発明は、ガスバリア性フィルムからなる外被材内にガラス繊維積層体である芯材を挿入して減圧密封した真空断熱材を、発泡樹脂断熱材内部に埋設させて複合断熱材を構成し、前記ガラス繊維には縦弾性係数が75〜85GPaのガラスを繊維化して得られるものを使用するのである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a vacuum heat insulating material that is sealed under reduced pressure by inserting a core material, which is a glass fiber laminate, into a covering material made of a gas barrier film, and is embedded in the foamed resin heat insulating material. A composite heat insulating material is constituted, and the glass fiber obtained by fiberizing glass having a longitudinal elastic modulus of 75 to 85 GPa is used.
これにより、発泡樹脂断熱材内に埋設された真空断熱材は、発泡樹脂断熱材から加わる静的な外力により圧縮されることに対して、高強度な芯材により変形を抑制することができる。このことから、真空断熱材の断熱性能が低下することも抑制できる。このような外力に対して高強度を有する真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、長期間性能維持が可能となる。 Thereby, a vacuum heat insulating material embed | buried in a foamed resin heat insulating material can suppress a deformation | transformation with a high intensity | strength core material with respect to being compressed with the static external force added from a foamed resin heat insulating material. From this, it can also suppress that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material falls. By embedding a vacuum heat insulating material having high strength against such an external force in the foamed resin heat insulating material and manufacturing a composite heat insulating material, it becomes possible to maintain performance for a long period of time.
本発明によれば、従来例(特許文献1)と比べると、縦弾性係数が高いガラスによって真空断熱材の芯材を形成することにより、芯材の強度が高くなる。この高強度な芯材を用いて真空断熱材を作製することにより、大気圧や発泡樹脂による静的な外力を長期間にわたり受けても、変形することなく、性能を維持するので、発泡樹脂断熱材内に真空断熱材を埋設した複合断熱材でも、性能劣化を抑制することが可能となる。 According to the present invention, the strength of the core material is increased by forming the core material of the vacuum heat insulating material with glass having a high longitudinal elastic modulus as compared with the conventional example (Patent Document 1). By creating a vacuum heat insulating material using this high-strength core material, even if it receives static external force due to atmospheric pressure or foamed resin over a long period of time, it will maintain its performance without deformation. Even with a composite heat insulating material in which a vacuum heat insulating material is embedded in the material, performance deterioration can be suppressed.
本発明の請求項1に記載の複合断熱材の発明は、ガスバリア性フィルムからなる外被材内にガラス繊維積層体である芯材を挿入して減圧密封した真空断熱材を、発泡樹脂断熱材内部に埋設して構成され、前記ガラス繊維は縦弾性係数が75GPa以上のガラスを繊維化して得られることを特徴とするものであり、発泡樹脂断熱材内に埋設された真空断熱材は、発泡樹脂断熱材から加わる静的な外力により圧縮されることに対して、高強度な芯材により変形を抑制することができる。このことから、真空断熱材の断熱性能が低下することも抑制できる。このような外力に対して高強度を有する真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、長期間性能維持が可能となる。 The invention of the composite heat insulating material according to claim 1 of the present invention is a foamed resin heat insulating material in which a vacuum heat insulating material which is sealed under reduced pressure by inserting a core material which is a glass fiber laminate into an outer covering material made of a gas barrier film is used. The glass fiber is obtained by fiberizing glass having a longitudinal elastic modulus of 75 GPa or more, and the vacuum heat insulating material embedded in the foamed resin heat insulating material is foamed. In contrast to being compressed by a static external force applied from a resin heat insulating material, deformation can be suppressed by a high-strength core material. From this, it can also suppress that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material falls. By embedding a vacuum heat insulating material having high strength against such an external force in the foamed resin heat insulating material and manufacturing a composite heat insulating material, it becomes possible to maintain performance for a long period of time.
請求項2に記載の複合断熱材の発明は、ガスバリア性フィルムからなる外被材内にガラス繊維積層体である芯材を挿入して減圧密封した真空断熱材を、発泡樹脂断熱材内部に埋設して構成され、前記ガラス繊維は縦弾性係数が75〜85GPaのガラスを繊維化して得られることを特徴とするものであり、発泡樹脂断熱材内に埋設された真空断熱材は、発泡樹脂断熱材から加わる静的な外力により圧縮されることに対して、さらに高強度な芯材により変形を抑制することができる。このことから、真空断熱材の断熱性能が低下することも抑制できる。このような外力に対して高強度を有する真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、さらに長期間性能維持が可能となる。 The invention of the composite heat insulating material according to claim 2 embeds a vacuum heat insulating material in which a core material, which is a glass fiber laminate, is inserted into a jacket material made of a gas barrier film and sealed under reduced pressure, inside the foamed resin heat insulating material. The glass fiber is obtained by fiberizing glass having a longitudinal elastic modulus of 75 to 85 GPa, and the vacuum heat insulating material embedded in the foamed resin heat insulating material is a foamed resin heat insulating material. In contrast to being compressed by a static external force applied from the material, deformation can be suppressed by the core material having higher strength. From this, it can also suppress that the heat insulation performance of a vacuum heat insulating material falls. By embedding a vacuum heat insulating material having high strength against such an external force in the foamed resin heat insulating material to produce a composite heat insulating material, it is possible to maintain performance for a longer period of time.
請求項3に記載の複合断熱材の発明は、請求項1または2に記載の発明において、芯材を構成するガラス繊維の直径が、1〜10μmであることを特徴とするものであり、芯材内におけるガラス繊維の空隙は微小で、残存気体の移動距離も短くなるため、気体による熱伝導を抑制できる。さらに、繊維同士の接点における接触面積も小さくできるため熱抵抗を大きくし、固体による熱伝導も抑制できるため、さらに高性能を長期間維持できる真空断熱材となる。このことから、このような真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、さらに高性能を長期間維持できる。
The invention of the composite heat insulating material according to
請求項4に記載の複合断熱材の発明は、請求項1または2に記載の発明において、芯材を構成するガラス繊維の直径は3〜5μmであることを特徴とするものであり、芯材内におけるガラス繊維の空隙は微小で、残存気体の移動距離も短くなるため、気体による熱伝導を抑制できる。さらに、繊維同士の接点における接触面積も小さくできるため熱抵抗を大きくし、固体による熱伝導も抑制できるため、さらに高性能を長期間維持できる真空断熱材となる。このことから、このような真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、さらに高性能を長期間維持できる。 The invention of the composite heat insulating material according to claim 4 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, the glass fiber constituting the core material has a diameter of 3 to 5 μm. Since the gap of the glass fiber in the inside is minute and the moving distance of the residual gas is shortened, heat conduction by the gas can be suppressed. Furthermore, since the contact area at the contact point between the fibers can be reduced, the thermal resistance can be increased, and the heat conduction by the solid can also be suppressed. From this, high performance can be maintained for a long time by embedding such a vacuum heat insulating material in a foamed resin heat insulating material to produce a composite heat insulating material.
請求項5に記載の複合断熱材の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明における真空断熱材が、発泡樹脂断熱材内で前記発泡樹脂断熱材の厚み方向に対して偏って配置されていることを特徴とするものであり、発泡樹脂断熱材表面から真空断熱材までの厚みが偏向している。複合断熱材を他のものに貼付または挟み込み使用する場合、厚みが小さい側を凹凸や突起が少ない側に接するように配設することにより、真空断熱材の外被材の破袋を抑制することができ、さらに高性能を長期間維持できる真空断熱材となる。このことから、このような真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、さらに高性能を長期間維持できる。
In the invention of the composite heat insulating material according to
請求項6に記載の複合断熱材の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の発明において、1つの発泡樹脂断熱内に真空断熱材を2つ以上埋設することを特徴とするものであり、突起物などが発泡樹脂断熱材を貫通し、真空断熱材の外被材を破袋したとしても、複合断熱材の一部の性能低下が生じるだけで、全体の性能低下は回避でき、さらに高性能を長期間維持できる真空断熱材となる。このことから、このような真空断熱材を発泡樹脂断熱材内に埋設して複合断熱材を製作することにより、さらに高性能を長期間維持できる。
The invention of the composite heat insulating material according to
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Further, the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における複合断熱材の断面図である。図2は同実施の形態における複合断熱材の一部切り欠き斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite heat insulating material in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of the composite heat insulating material in the same embodiment.
図1に示すように、複合断熱材101は、真空断熱材102を発泡樹脂断熱材103の内部に埋設して構成される。真空断熱材102および発泡樹脂断熱材103はともに板状であり、厚み方向における真空断熱材102の中心線104aと、発泡樹脂断熱材103の中心線104bはほぼ平行となるが、一致することはなく偏って配設されている。
As shown in FIG. 1, the composite
発泡樹脂断熱材103は、ポリウレタン、ポリスチレン、フェノールなどを発泡、硬化させたポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、フェノールフォームなどである。これらは、断熱性に優れた特性を有し、建築材や工業資材として広く用いられる。
The foamed resin
真空断熱材102は、ガラス繊維積層体である芯材105と水分吸着剤106を袋状の外被材107内に挿入し、内部を減圧した構成である。このとき、真空断熱材102は厚みが10mmとなるように芯材105の密度を200から300kg/m3に調整している。
The vacuum
真空断熱材102の作製は、芯材105を140℃の乾燥炉で20分間乾燥した後、ガスバリア性を有するラミネートフィルムの三方を熱溶着によりシールして袋状に成形した外被材107に挿入し、減圧チャンバー内で外被材107の内部が10Pa以下になるように減圧し、開口部を熱溶着により密閉封止している。
The vacuum
外被材107は、最外層にポリエチレンテレフタレートフィルム、中間層にアルミナ箔、熱溶着層に直鎖状低密度ポリエチレンフィルムを適用したプラスチックラミネートフィルムから構成している。
The
水分吸着剤106は、酸化カルシウムを適用している。
As the
芯材105に用いるガラス繊維は、平均繊維径が1から10μm、好ましくは約3.5μmのグラスウールである。なお、汎用的なソーダ石灰ガラス組成物を用いているが、繊維化直後に、冷却空気を吹き付けて急冷することにより繊維強度を向上させている。
The glass fiber used for the
芯材105の作製は、ガラス繊維のウェブからなるグラスウールを所定厚みになるまで積層し、ウェブ間が交絡により結合された積層体を成形する。その後、ガラス繊維の積層体をガラスの歪点よりも低い450℃で5分間加熱プレスにて熱成形することでボード状の芯材を成形している。
The
なお、上記方法以外に、加熱プレス時にバインダーを適用することでより剛性の高いボード状の芯材を成形することができる。これらは、求められる真空断熱材102の品質や生産性を考慮して決定することができる。
In addition to the above method, a board-like core material having higher rigidity can be formed by applying a binder during hot pressing. These can be determined in consideration of the required quality and productivity of the vacuum
このようにして作製した真空断熱材102は、大気中では大気圧の略0.1MPaの静的負荷を受けることになる。さらに、複合断熱材101を製作する場合、発泡樹脂断熱材103内に埋設されると、発泡樹脂断熱材103の発泡に伴う圧力が付加される。
The vacuum
たとえば、ウレタン発泡による圧力は略0.01MPaであるので、真空断熱材102表面に静的に負荷される圧力は略0.11MPaとなる。
For example, since the pressure due to urethane foaming is approximately 0.01 MPa, the pressure applied statically to the surface of the vacuum
このような静的負荷に対する真空断熱材102の強度は、芯材105の強度に依存しており、芯材105を構成するガラス繊維の強度を向上されることが有効である。その手段の1つとして、ガラスの縦弾性係数を高くし、75GPa以上、好ましくは75〜85GPaとすると良い。
The strength of the vacuum
以上のことから、静的な外力に対して高強度を有する真空断熱材102を発泡樹脂断熱材内103に埋設して複合断熱材101を製作することにより、長期間性能維持が可能となる。
From the above, long-term performance can be maintained by embedding the vacuum
また、図2に示すように、複合断熱材101は、2つ以上の真空断熱材102を発泡樹脂断熱材103内に埋設することにより構成している。このことから、突起物などが発泡樹脂断熱材103を貫通して真空断熱材102のうち1つが破袋し性能低下したとしても、複合断熱材101全体の性能が極端に低下することは避けることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the composite
以下、実施例、及び比較例を用いて、本発明の複合断熱材と、複合断熱材を構成する真空断熱材および、それに用いるガラス繊維について具体的に説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the composite heat insulating material of the present invention, the vacuum heat insulating material constituting the composite heat insulating material, and the glass fiber used therefor will be specifically described using examples and comparative examples, but the present invention is only the present example. It is not limited to.
(実施例1)
実施例1は、ガラスの縦弾性係数が75GPaで、繊維径が3〜5μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは10.0mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0062W/mKであった。
(Example 1)
In Example 1, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 75 GPa and a fiber diameter of 3 to 5 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and reduced in pressure. It was a sealed vacuum heat insulating material, and its thickness was 10.0 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane, which is a foamed resin heat insulating material, and had a thickness of 40 mm was 0.0062 W / mK.
(実施例2)
実施例2は、ガラスの縦弾性係数が80GPaで、繊維径が3〜5μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは10.5mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0052W/mKであった。
(Example 2)
In Example 2, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 80 GPa and a fiber diameter of 3 to 5 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and decompressed. The sealed vacuum heat insulating material had a thickness of 10.5 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane which is a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0052 W / mK.
(実施例3)
実施例3は、ガラスの縦弾性係数が85GPaで、繊維径が3〜5μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは11.0mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0048W/mKであった。
(Example 3)
In Example 3, a glass fiber laminate with a glass longitudinal elastic modulus of 85 GPa and a fiber diameter of 3 to 5 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and decompressed. The sealed vacuum heat insulating material had a thickness of 11.0 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material having this vacuum heat insulating material embedded in urethane, which is a foamed resin heat insulating material, and having a thickness of 40 mm was 0.0048 W / mK.
(実施例4)
実施例4は、ガラスの縦弾性係数が75GPaで、繊維径が1〜10μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは10.0mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0065W/mKであった。
Example 4
In Example 4, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 75 GPa and a fiber diameter of 1 to 10 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and decompressed. It was a sealed vacuum heat insulating material, and its thickness was 10.0 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0065 W / mK.
(実施例5)
実施例5は、ガラスの縦弾性係数が80GPaで、繊維径が1〜10μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは10.5mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0055W/mKであった。
(Example 5)
In Example 5, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 80 GPa and a fiber diameter of 1 to 10 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having gas barrier properties and reduced in pressure. The sealed vacuum heat insulating material had a thickness of 10.5 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0055 W / mK.
(実施例6)
実施例6は、ガラスの縦弾性係数が85GPaで、繊維径が1〜10μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは11.0mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0049W/mKであった。
(Example 6)
In Example 6, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 85 GPa and a fiber diameter of 1 to 10 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and decompressed. The sealed vacuum heat insulating material had a thickness of 11.0 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0049 W / mK.
(比較例1)
比較例1は、ガラスの縦弾性係数が72GPaで、繊維径が1〜10μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは9.5mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0073W/mKであった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 72 GPa and a fiber diameter of 1 to 10 μm, and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having gas barrier properties and decompressed. The thickness of the sealed vacuum heat insulating material was 9.5 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0073 W / mK.
(比較例2)
比較例2は、ガラスの縦弾性係数が72GPaで、繊維径が3〜5μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは9.5mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0070W/mKであった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 72 GPa and a fiber diameter of 3 to 5 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and reduced in pressure. The thickness of the sealed vacuum heat insulating material was 9.5 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0070 W / mK.
(比較例3)
比較例3は、ガラスの縦弾性係数が72GPaで、繊維径が10〜14μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封した真空断熱材で、その厚みは9.5mmであった。さらに、この真空断熱材を発泡樹脂断熱材であるウレタン内に埋設し、厚みを40mmとした複合断熱材の熱伝導率は0.0075W/mKであった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, a glass fiber laminate having a glass longitudinal elastic modulus of 72 GPa and a fiber diameter of 10 to 14 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having a gas barrier property and decompressed. The thickness of the sealed vacuum heat insulating material was 9.5 mm. Furthermore, the thermal conductivity of the composite heat insulating material in which this vacuum heat insulating material was embedded in urethane as a foamed resin heat insulating material and had a thickness of 40 mm was 0.0075 W / mK.
(比較例4)
比較例1は、ガラスの縦弾性係数が90GPaで、繊維径が3〜5μmのガラス繊維積層体と、水分吸着剤である酸化カルシウムを、ガスバリア性を有する袋状のラミネートフィルムに挿入して減圧密封すると、外被材が破袋し真空断熱材を製作できなかった。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 1, a glass fiber laminate with a glass longitudinal elastic modulus of 90 GPa and a fiber diameter of 3 to 5 μm and calcium oxide as a moisture adsorbent were inserted into a bag-like laminate film having gas barrier properties, and the pressure was reduced. When sealed, the jacket material broke and the vacuum insulation could not be manufactured.
なお、実施例および比較例の結果を(表1)にまとめた。 In addition, the result of the Example and the comparative example was put together in (Table 1).
以上のように、ガラスの縦弾性係数を75〜85GPaにすると、大気圧のような静的負荷を受ける雰囲気で設計値の10mm以上の厚みを確保することができ、複合断熱材の熱伝導率を低減し、断熱性能を向上することができる。さらに、90GPaとすると、ガラス繊維が外被材を突刺す力が過大になり、真空断熱材を製作することが困難となる。また、ガラス繊維径は1〜10μmより太くすると、複合断熱材の熱伝導率が増加し、性能が落ちる。一方、3〜5μmとすると、複合断熱材の熱伝導率を低減し、性能を向上させることができる。 As described above, when the longitudinal elastic modulus of the glass is set to 75 to 85 GPa, a thickness of 10 mm or more of the designed value can be secured in an atmosphere subjected to a static load such as atmospheric pressure, and the thermal conductivity of the composite heat insulating material. Can be reduced and the heat insulation performance can be improved. Furthermore, if it is 90 GPa, the force with which the glass fiber pierces the jacket material becomes excessive, and it becomes difficult to manufacture the vacuum heat insulating material. On the other hand, when the glass fiber diameter is thicker than 1 to 10 μm, the thermal conductivity of the composite heat insulating material increases and the performance deteriorates. On the other hand, if it is 3-5 micrometers, the heat conductivity of a composite heat insulating material can be reduced and a performance can be improved.
本発明にかかる複合断熱材は、広く普及している発泡樹脂断熱材に真空断熱材を埋設し、同等の厚みで断熱能力を格段に改善することが可能となる。このため、従来発泡樹脂断熱材が使用されている各種保温、保冷機器や住宅などに利用でき、温度調節するためのエネルギーを削減できる。 In the composite heat insulating material according to the present invention, it is possible to embed a vacuum heat insulating material in a widely spread foamed resin heat insulating material, and to greatly improve the heat insulating capacity with an equivalent thickness. For this reason, it can utilize for the various heat insulation, cold insulation apparatus, a house, etc. which the foamed resin heat insulating material is used conventionally, and can reduce the energy for temperature control.
101 複合断熱材
102 真空断熱材
103 発泡樹脂断熱材
105 芯材(ガラス繊維)
107 外被材
101
107 Jacket material
Claims (6)
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| JP2007043245A JP2008208845A (en) | 2007-02-23 | 2007-02-23 | Composite insulation |
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| WO2017159120A1 (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Vacuum thermal insulation material and home appliance, house wall and transport equipment provided with same |
-
2007
- 2007-02-23 JP JP2007043245A patent/JP2008208845A/en active Pending
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| JPWO2017159120A1 (en) * | 2016-03-18 | 2019-01-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Vacuum insulation and home appliances, housing walls or transportation equipment provided with the same |
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