JP2009168092A - Vacuum heat insulation material and building component using vacuum heat insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の芯材と吸着材とを外被材内に減圧密封した真空断熱材、および、その真空断熱材を適用した建築部材に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material in which a plurality of core materials and an adsorbing material are sealed under reduced pressure in a jacket material, and a building member to which the vacuum heat insulating material is applied.
近年、高真空を必要とする工業技術への期待が高まりつつある。例えば、地球温暖化防止の観点から省エネルギーが強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。 In recent years, expectations for industrial technology that requires high vacuum are increasing. For example, energy saving is strongly desired from the viewpoint of preventing global warming, and energy saving is an urgent issue for household appliances.
特に、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等の保温保冷機器では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。 In particular, a heat insulating material having excellent heat insulating performance is required from the viewpoint of efficiently using heat in a heat and cold insulation device such as a refrigerator, a freezer, and a vending machine.
一般的な断熱材として、グラスウールなどの繊維材やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性能を向上するためには断熱材の厚さを増す必要があり、断熱材を充填できる空間に制限があって省スペースや空間の有効利用が必要な場合には適用することができない。 As general heat insulating materials, fiber materials such as glass wool and foams such as urethane foam are used. However, in order to improve the heat insulation performance of these heat insulating materials, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material, and there is a limit to the space that can be filled with the heat insulating material, so when space saving and effective use of the space are necessary It cannot be applied.
そこで、高性能な断熱材として、真空断熱材が提案されている。これは、スペーサーの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材中に挿入し内部を減圧して封止した断熱体である。 Therefore, vacuum heat insulating materials have been proposed as high performance heat insulating materials. This is a heat insulator in which a core material serving as a spacer is inserted into a jacket material having a gas barrier property and the inside is decompressed and sealed.
ここで、真空断熱材が、複数の芯材を有する構成であって、かつ各芯材が独立した真空空間内に位置するように芯材の間に熱溶着部が設けられている構成であると、(1)外被材端面から離れた芯材部分は端面からの侵入ガスの影響が小さいために、真空断熱材全体としての経時断熱性能が維持しやすい、(2)一箇所で真空ブレークが生じてもそれが他の芯材部分に与える影響が小さいために断熱性能の悪化を最小限で抑えることができる、(3)芯材および真空断熱材形状の自由度が高く、アプリケーションに応じた形状設計が可能である、など、1枚の芯材を有する真空断熱材に比べて、様々なメリットを有している。このため、幅広い用途への展開が見込める。 Here, the vacuum heat insulating material has a configuration having a plurality of core materials, and is a configuration in which a heat welding portion is provided between the core materials so that each core material is located in an independent vacuum space. (1) Since the core material part away from the end face of the jacket material is less affected by the intrusion gas from the end face, it is easy to maintain the thermal insulation performance as a whole vacuum heat insulating material. (2) Vacuum break in one place Even if this occurs, the effect on other core material parts is small, so deterioration of heat insulation performance can be minimized. (3) High flexibility in the shape of the core material and vacuum heat insulating material, depending on the application Compared to a vacuum heat insulating material having a single core material, it has various merits, such as being able to design different shapes. For this reason, expansion to a wide range of applications can be expected.
一方で、真空断熱材には、外部から水蒸気や空気が侵入することで、真空度が悪化し、真空度の悪化に伴い、断熱性能が悪化してしまうという問題があるために、建物のように、長期に渡って断熱性能が要求される用途への適用は難しかった。 On the other hand, the vacuum insulation material has a problem that the degree of vacuum deteriorates due to the intrusion of water vapor or air from the outside, and the heat insulation performance deteriorates with the deterioration of the vacuum degree. In addition, it has been difficult to apply to applications that require heat insulation performance over a long period of time.
そこで、真空断熱材において真空度の劣化を防止し、長期に渡って優れた断熱性能を維持するために吸着材を適用する技術がある。 Therefore, there is a technique in which an adsorbent is applied in order to prevent deterioration of the degree of vacuum in the vacuum heat insulating material and maintain excellent heat insulating performance for a long period of time.
吸着材の一例として、低温で窒素を除去するBa−Li合金がある(例えば、特許文献1参照)。 As an example of the adsorbent, there is a Ba—Li alloy that removes nitrogen at a low temperature (see, for example, Patent Document 1).
Ba−Li合金は、乾燥材と一緒に、断熱ジャケット内の真空を維持するためのデバイスとして使用され、室温においても窒素などのガスを吸着することができた。 The Ba-Li alloy, along with the desiccant, was used as a device to maintain a vacuum in the insulation jacket and was able to adsorb gases such as nitrogen even at room temperature.
また、真空断熱材を断熱材として使用すると薄型で高い断熱性能が見込めることから、建物へ適用する技術がある(例えば、特許文献2、3参照)。 Further, when a vacuum heat insulating material is used as a heat insulating material, a thin and high heat insulating performance can be expected, and there is a technique applied to a building (see, for example, Patent Documents 2 and 3).
真空断熱材を建物に適用することで、非常に高い断熱性が得られた。
しかしながら、上記特許文献1の構成では、窒素等活性の低い気体も吸着が可能であるが、BaはPRTR指定物質であるため、工業的に使用するには環境や人体に対して問題のないものが望まれる。 However, in the configuration of Patent Document 1, it is possible to adsorb even a low activity gas such as nitrogen, but since Ba is a PRTR designated substance, there is no problem for the environment and the human body for industrial use. Is desired.
また、活性化のための熱処理を必要とせず、常温下でも窒素吸着可能であり、数分間は空気雰囲気で取扱い可能、と記載されているが、気体吸着材を用いる製品を工業的に製造する場合、取扱い上、より長い許容時間が望まれる。 In addition, it is described that it does not require heat treatment for activation and can adsorb nitrogen even at room temperature and can be handled in an air atmosphere for several minutes, but industrially manufactures products using gas adsorbents. In some cases, a longer allowable time is desired for handling.
また、気体吸着材を、建築部材のように長期に渡って性能を確保しなければならない用途に使用する場合には、できるだけ製造工程での吸着材の失活を抑制し、建築部材として使用される時に気体吸着材が有する特性を十分に発揮する構成であることが望まれる。 In addition, when using gas adsorbents in applications where performance must be ensured over a long period of time, such as building materials, deactivation of the adsorbents in the manufacturing process is suppressed as much as possible, and it is used as a building member. It is desirable that the gas adsorbent has sufficient characteristics when it is used.
また、気体吸着材の水分による劣化を抑制するため、気体吸着材を乾燥材(水分吸着材)で被う構成となっているため、この結果、気体吸着材および気体吸着材の機能保持及び発現を補助する機器(気体吸着デバイス)の厚さは、気体吸着材と水分吸着材の厚さの和より大きくなる。 In addition, in order to suppress deterioration of the gas adsorbent due to moisture, the gas adsorbent is covered with a drying material (moisture adsorbent). As a result, the function retention and expression of the gas adsorbent and the gas adsorbent are achieved. The thickness of the device (gas adsorption device) that assists is greater than the sum of the thicknesses of the gas adsorbent and the moisture adsorbent.
真空断熱材の特長の一つは他の断熱材に比較してより薄い厚さで断熱性能を得ることができるという点であることから、真空断熱材に上記従来の構成の気体吸着材を適用すると、真空断熱材の厚さの下限は気体吸着デバイスの厚さとなるため、断熱材の薄肉化を妨げてしまう。 One of the features of vacuum insulation is that heat insulation performance can be obtained with a thinner thickness compared to other insulations. Then, since the minimum of the thickness of a vacuum heat insulating material becomes the thickness of a gas adsorption device, it will prevent thinning of a heat insulating material.
上記特許文献2、3の構成は、施工性の向上を目的としたものであり、経時断熱性能の維持という面では詳細な記載がない。しかし、建物は、求められる耐久性が、家電製品が数年から十数年に対して、数十年と非常に長く、真空断熱材を構成する材料の適正化なしには、長期に渡ってその断熱性能を維持するのは困難である。 The configurations of Patent Documents 2 and 3 are for the purpose of improving workability, and there is no detailed description in terms of maintaining the temporal heat insulation performance. However, the required durability of buildings is very long, several decades compared to several to a dozen years for home appliances, and without the optimization of the materials that make up the vacuum insulation material, It is difficult to maintain its thermal insulation performance.
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、気体吸着材を、大気中で長時間保存可能な気体吸着デバイスにすることで、初期断熱性能、経時断熱性能ともに優れた真空断熱材を提供すること、また、断熱性能に優れた真空断熱材を適用することで断熱性能に優れた建築部材を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a vacuum heat insulating material that is excellent in both initial heat insulating performance and time-dependent heat insulating performance by making the gas adsorbent into a gas adsorbing device that can be stored in the atmosphere for a long time. Moreover, it aims at providing the building member excellent in heat insulation performance by applying the vacuum heat insulating material excellent in heat insulation performance.
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、少なくとも、複数の芯材と、片面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材と、吸着材とを有し、前記熱溶着層同士が対向する前記外被材の間に前記芯材が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封され、かつ、前記吸着材が、一箇所以上の芯材部分に配置された真空断熱材であって、前記吸着材が、気体吸着材と、水分吸着材と、気体難透過性素材からなる容器とからなり、前記容器は内部が通気性を制御可能な仕切りにより少なくとも2つ以上の空間に仕切られており、前記気体吸着材と前記水分吸着材はそれぞれ前記容器の異なる空間に収容されているのである。 In order to achieve the above object, the vacuum heat insulating material of the present invention includes at least a plurality of core materials, a gas barrier outer covering material having a heat welding layer on one surface, and an adsorbing material, and the heat welding layer. The core material is sealed under reduced pressure so that the core material is located in two or more independent vacuum spaces between the jacket materials facing each other, and the adsorbent is disposed in one or more core material portions. A vacuum heat insulating material, wherein the adsorbing material comprises a gas adsorbing material, a moisture adsorbing material, and a container made of a gas poorly permeable material, and the inside of the container is at least 2 by a partition whose air permeability can be controlled. The gas adsorbent and the moisture adsorbent are respectively stored in different spaces of the container.
気体吸着材と水分吸着材は、気体難透過性容器内に収容されているため、高活性であっても大気中に長時間保存することが可能であり、製造中に気体や水分を吸着することによる気体吸着材の劣化を抑制でき、気体吸着材が有する特性を十分に発揮できる。このため、真空断熱材の経時断熱性能がより向上し、建築部材に真空断熱材を適用した場合にも、経時断熱性能が向上する。 Since the gas adsorbent and moisture adsorbent are housed in a gas-impermeable container, they can be stored in the atmosphere for a long time even if they are highly active, and adsorb gas and moisture during production. The deterioration of the gas adsorbent due to this can be suppressed, and the characteristics of the gas adsorbent can be fully exhibited. For this reason, the temporal heat insulation performance of a vacuum heat insulating material improves more, and also when a vacuum heat insulating material is applied to a building member, temporal heat insulation performance improves.
気体吸着材は、水分に対しても高活性であるため、水分を吸着すると失活してしまい、特性を十分に発揮できなくなる。そこで、水分吸着材で水分を吸着し、その後乾燥した気体成分を気体吸着材が吸着する構成とすれば、気体吸着材の水分による失活が抑制でき、気体吸着材が有する特性を十分に発揮することが可能になる。このため、真空断熱材の経時断熱性能の向上が図れ、建築部材として使用した場合にも、長期に渡って高い省エネ効果が図れる。 Since the gas adsorbent is highly active against moisture, the gas adsorbent is deactivated when moisture is adsorbed, and the characteristics cannot be fully exhibited. Therefore, if the gas adsorbent adsorbs moisture with the moisture adsorbent and then the dried gas component is adsorbed, the desorption of the gas adsorbent due to moisture can be suppressed, and the characteristics of the gas adsorbent are fully exhibited. It becomes possible to do. For this reason, the time-insulating performance of the vacuum heat insulating material can be improved, and even when used as a building member, a high energy saving effect can be achieved over a long period of time.
気体吸着材と水分吸着材は複数の空間に並列的に収容することにより、気体吸着デバイスの厚さは、これらの吸着材の一方の厚さにほぼ等しくなる。このため、真空断熱材の薄肉化が図れ、建築部材として適用した場合においても、薄く、高性能の建築部材を得ることができる。 By accommodating the gas adsorbent and the moisture adsorbent in parallel in a plurality of spaces, the thickness of the gas adsorbing device becomes substantially equal to the thickness of one of these adsorbents. For this reason, the vacuum heat insulating material can be thinned, and a thin and high-performance building member can be obtained even when applied as a building member.
本発明の真空断熱材は、吸着材をデバイス化した気体吸着デバイスが、気体吸着材が有する特性を十分に発揮できる構成であるため、長期に渡って真空断熱材の断熱性能を維持することができ、建築部材として使用した場合にも経時断熱性能に優れるため、長期に渡って高い省エネ効果を得ることができる。 The vacuum heat insulating material of the present invention has a configuration in which the gas adsorbing device obtained by converting the adsorbing material into a device can sufficiently exhibit the characteristics of the gas adsorbing material, so that the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material can be maintained over a long period of time. In addition, even when used as a building member, it has excellent heat-insulating performance over time, so that a high energy-saving effect can be obtained over a long period of time.
請求項1に記載の発明は、少なくとも、複数の芯材と、片面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材と、吸着材とを有し、前記熱溶着層同士が対向する前記外被材の間に前記芯材が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封され、かつ、前記吸着材が、一箇所以上の芯材部分に配置された真空断熱材であって、前記吸着材が、気体吸着材と、水分吸着材と、気体難透過性素材からなる容器とからなり、前記容器は内部が通気性を制御可能な仕切りにより少なくとも2つ以上の空間に仕切られており、前記気体吸着材と前記水分吸着材はそれぞれ前記容器の異なる空間に収容されていることを特徴とする。 The invention described in claim 1 includes at least a plurality of core members, a gas barrier outer covering material having a heat welding layer on one side, and an adsorbing material, and the outer coverings facing each other. A vacuum heat insulating material that is sealed under reduced pressure so that the core material is located in two or more independent vacuum spaces between the materials, and the adsorbent material is disposed in one or more core material portions. The adsorbent comprises a container made of a gas adsorbent, a moisture adsorbent, and a gas-impermeable material, and the container is partitioned into at least two or more spaces by a partition capable of controlling air permeability. The gas adsorbent and the moisture adsorbent are respectively housed in different spaces of the container.
一般に、気体吸着材は水分を吸着し易い性質を有しているため、気体吸着デバイスの周辺の気体が水分を含む場合は、水分を吸着することにより、気体の吸着容量が低減してしまう。 In general, since the gas adsorbent has a property of easily adsorbing moisture, when the gas around the gas adsorption device contains moisture, the adsorption capacity of the gas is reduced by adsorbing moisture.
このような場合、気体吸着デバイスに収容する気体吸着材を増量することにより、必要な空気吸着量を得ることは可能であるが、一般に、気体吸着材は水分吸着材に比較して高価であり、水分吸着材で吸着が可能な水分を空気吸着材で吸着することは、コストの観点から得策ではない。よって、水分を水分吸着材で吸着し、気体を気体吸着材で吸着させることが望ましい。 In such a case, it is possible to obtain the required air adsorption amount by increasing the amount of the gas adsorbent accommodated in the gas adsorption device, but in general, the gas adsorbent is more expensive than the moisture adsorbent. Adsorbing moisture that can be adsorbed by the moisture adsorbing material with the air adsorbing material is not a good idea from the viewpoint of cost. Therefore, it is desirable to adsorb moisture with a moisture adsorbent and to adsorb gas with a gas adsorbent.
しかしながら、気体吸着材は水分吸着材に比較して水分を吸着する速度が大きいため、水分吸着材と気体吸着材を混在させる構成であると、気体吸着材の方が水分を吸着し、その分気体吸着能力を十分に発揮できなくなる。すなわち、吸着材を収容する容器と、容器内の吸着材の配置を適正化することが必要である。 However, since the gas adsorbent adsorbs moisture faster than the moisture adsorbent, the gas adsorbent adsorbs moisture when the moisture adsorbent and the gas adsorbent are mixed. The gas adsorption ability cannot be fully exhibited. That is, it is necessary to optimize the arrangement of the container for storing the adsorbent and the adsorbent in the container.
まず、気体吸着デバイスの構成を、気体吸着材と水分吸着材をそれぞれ独立した空間に収容し、独立した両者の空間の間に適切な通気性を確保した構成とする。さらに、気体吸着デバイス外の気体が、水分吸着材を収容した空間を通り、その後、気体吸着材を収容した空間へ到達するような構成とする。これによって、水分吸着材が水分を吸着するため、気体吸着材を収容した空間に到達する気体は水分が少ない気体となり、気体吸着材が有する特性を十分に発揮できる。 First, the gas adsorbing device is configured such that the gas adsorbing material and the moisture adsorbing material are accommodated in independent spaces, and appropriate air permeability is ensured between the independent spaces. Further, the gas outside the gas adsorbing device passes through the space containing the moisture adsorbing material and then reaches the space containing the gas adsorbing material. Accordingly, since the moisture adsorbing material adsorbs moisture, the gas that reaches the space containing the gas adsorbing material becomes a gas with less moisture, and the characteristics of the gas adsorbing material can be sufficiently exhibited.
なお、仕切りの通気性が大きすぎる場合は、水分吸着材が水分を吸着しきれず、空気吸着材に水分が到達し、水分吸着材が劣化してしまう。逆に、気体吸着材を収容する空間と水分吸着材を収容する空間の仕切りの通気性が小さすぎる場合は、気体吸着材に気体が到達せず、気体吸着材の吸着特性を発揮することが困難になる。よって、仕切りの通気性が重要となる。仕切りの通気性は、気体透過度、断面積、長さに依存するものであり、これを適正化することにより、上記機構を達成する。 If the air permeability of the partition is too large, the moisture adsorbing material cannot fully absorb moisture, the moisture reaches the air adsorbing material, and the moisture adsorbing material deteriorates. Conversely, if the air permeability of the partition between the space for accommodating the gas adsorbent and the space for accommodating the moisture adsorbent is too small, the gas does not reach the gas adsorbent, and the adsorption characteristics of the gas adsorbent can be exhibited. It becomes difficult. Therefore, the air permeability of the partition is important. The air permeability of the partition depends on the gas permeability, the cross-sectional area, and the length, and the above mechanism is achieved by optimizing this.
また、気体吸着材と水分吸着材の両空間を並列化することによって、気体吸着デバイスの最大厚さは、気体吸着材または水分吸着材の最大厚さに依存することとなるため、気体吸着デバイスの薄肉化が可能となる。しいては、アプリケーションの薄型化が可能となる。 In addition, by parallelizing both the space for the gas adsorbent and the moisture adsorbent, the maximum thickness of the gas adsorbent device will depend on the maximum thickness of the gas adsorbent or moisture adsorbent. Can be made thinner. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the application.
また、本発明で用いる気体吸着デバイス(吸着材)は、薄肉化が図れるとともに形状自由度が高いことから、真空断熱材特有の薄型で高断熱性能という特徴を生かすことができ、かつ形状自由度を阻害することがないため、建築部材としても薄肉化が図れるとともに施工性が向上する。 In addition, since the gas adsorption device (adsorbent) used in the present invention can be thinned and has a high degree of freedom in shape, it can take advantage of the thin and high heat insulation characteristics unique to vacuum insulation materials, and the degree of freedom in shape. Therefore, the thickness of the building member can be reduced and the workability can be improved.
使用する気体吸着材が高活性であるほど、また、比表面積が大きくなるほど取り扱いの条件が厳しくなる。つまり、気体吸着材の活性を維持するために、空気に接触可能な時間が短くなり、また、接触可能な圧力も小さくなる。これらの要求は、気体吸着材を、気体難透過性素材からなる容器に収容することで達成される。 The higher the activity of the gas adsorbent used and the greater the specific surface area, the more severe the handling conditions. That is, in order to maintain the activity of the gas adsorbent, the time that can be contacted with air is shortened, and the pressure that can be contacted is also reduced. These requirements are achieved by accommodating the gas adsorbing material in a container made of a gas permeable material.
ここで、容器とは、例えば、球殻のように空間を内外に分断するものであり、気体難透過性素材とは、ガス透過度が104[cm3/(m2・day・atm)]以下の素材であり、より望ましくは103[cm3/(m2・day・atm)]以下となるものである。 Here, for example, the container divides the space into the inside and outside like a spherical shell, and the gas poorly permeable material has a gas permeability of 10 4 [cm 3 / (m 2 · day · atm). The following materials, more preferably 10 3 [cm 3 / (m 2 · day · atm)] or less.
また、このような気体吸着材は、保存時に加えて、アプリケーションに適用する際の劣化も問題となる。真空断熱材を例にとり、説明する。 Further, such a gas adsorbent has a problem of deterioration when applied to an application in addition to storage. A vacuum heat insulating material will be described as an example.
真空断熱材は、気体難透過性の外被材中に芯材と気体吸着材を挿入したものをチャンバーに設置後、チャンバーを減圧し、外被材内部を減圧後、外被材の開口部を封止して作製する。 The vacuum heat insulating material is a gas-impermeable outer jacket material in which a core material and a gas adsorbent material are inserted in a chamber, the chamber is decompressed, the interior of the outer jacket material is decompressed, and the opening of the outer jacket material Is produced by sealing.
この際、チャンバー内の減圧は真空ポンプにて行われる。常圧領域、つまり真空封止前ではポンプ、吸着材いずれによっても減圧することが可能である。 At this time, the pressure in the chamber is reduced by a vacuum pump. In the normal pressure region, that is, before vacuum sealing, the pressure can be reduced by either a pump or an adsorbent.
一方、低圧領域、つまり真空封止後の外被材内部には、真空ポンプで減圧しきれなかった気体、真空封止後に外被材を通して侵入する気体、芯材から発生する気体が存在し、これらは気体吸着材のみで吸着が可能である。 On the other hand, in the low pressure region, that is, inside the jacket material after vacuum sealing, there is a gas that could not be decompressed by the vacuum pump, a gas that penetrates through the jacket material after vacuum sealing, and a gas generated from the core material, These can be adsorbed only with a gas adsorbent.
従って、真空封止後の外被材内部において気体吸着材の能力を十分に発揮するためには、真空封止後に外部に連通することが必要である。 Therefore, in order to fully demonstrate the capability of the gas adsorbent inside the outer jacket material after vacuum sealing, it is necessary to communicate with the outside after vacuum sealing.
ここで、連通とは、気体吸着デバイスの容器に貫通孔が生じることにより、容器内部の空間と、容器外部の空間に気体の通過が可能になることを指す。 Here, the term “communication” means that a gas can pass through the space inside the container and the space outside the container when a through hole is formed in the container of the gas adsorption device.
さらに、真空断熱材の封止後に連通を行うため、気体吸着デバイス内に、気体吸着材で吸着困難な気体が存在すると、その気体が真空断熱材の内圧を上昇させ、断熱性能を悪化させる原因となるため、気体吸着デバイス内部は予め真空にしておく必要がある。その圧力は100Pa以下が望ましい。 Furthermore, since communication is performed after sealing the vacuum heat insulating material, if there is a gas that is difficult to adsorb with the gas adsorbing material in the gas adsorbing device, the gas will increase the internal pressure of the vacuum heat insulating material and cause deterioration of the heat insulating performance. Therefore, the inside of the gas adsorption device needs to be evacuated in advance. The pressure is desirably 100 Pa or less.
また、真空断熱材など、軟包材で覆われた真空機器に気体吸着デバイスを用いた場合、大気圧が気体吸着デバイスに加わる。このとき、気体吸着デバイスの容器が軟包材の場合、両空間をつなぐ仕切り部分に大気圧が加わることで、気体の透過性が小さくなるため、大気圧に抗して空間の断面積を維持するためのスペーサーが必要となる。 Moreover, when a gas adsorption device is used for vacuum equipment covered with soft packaging materials such as a vacuum heat insulating material, atmospheric pressure is applied to the gas adsorption device. At this time, if the container of the gas adsorption device is a soft wrapping material, the atmospheric pressure is applied to the partition that connects the two spaces, so the gas permeability is reduced, so the cross-sectional area of the space is maintained against atmospheric pressure. A spacer is required to do this.
そこで、仕切りとして連続多孔体を用いる。これにより、連続多孔体のバルク部はスペーサーとして、空隙部は気体が通過する仕切りとして作用するため、これらの条件を満足することができる。 Therefore, a continuous porous body is used as a partition. Thereby, since the bulk part of a continuous porous body acts as a spacer and the void part acts as a partition through which gas passes, these conditions can be satisfied.
本発明において、仕切りとは、空間と空間の間の通気性を制御するものであり、管状の部材、連続気泡の多孔体、不織布、紙等があるが、大気圧に抗して空隙の体積を維持でき、空隙が連通しているものであれば、特に指定するものではない。 In the present invention, the partition controls air permeability between the spaces, and includes a tubular member, an open-cell porous body, a nonwoven fabric, paper, and the like. Is not particularly specified as long as the gap can be maintained and the voids communicate with each other.
ここで、不織布や紙を使用すると、適切な素材、製法を選択することにより圧力が加わった際の圧縮率を制御することができる。よって、大気圧下でも気体吸着デバイスの空間をつなぐ仕切りの空隙を適切に保持することができる。従って、より活性が高い空気吸着材を用いた場合でも、吸着特性を十分に発揮しつつ、水分による劣化を抑制することができる。 Here, when a nonwoven fabric or paper is used, the compression rate when pressure is applied can be controlled by selecting an appropriate material and manufacturing method. Therefore, the space | gap of the partition which connects the space of a gas adsorption device can be hold | maintained appropriately also under atmospheric pressure. Therefore, even when an air adsorbent having higher activity is used, deterioration due to moisture can be suppressed while sufficiently exhibiting adsorption characteristics.
さらに、不織布や紙は折り曲げる力に対する形状自由度が大きいため、気体吸着デバイスの容器が軟包材であれば、気体吸着デバイスの折り曲げ自由度も大きくなり、より汎用的な用途に用いることが可能になる。 Furthermore, since non-woven fabric and paper have a large degree of freedom in shape with respect to the bending force, if the container of the gas adsorption device is a soft wrapping material, the degree of freedom in bending of the gas adsorption device will also be large and can be used for more general purposes. become.
なお、軟包材とは外力により容易に変形し、収容されている部材の形状に追従するものであり、プラスチックラミネートフィルム等がこれに相当する。プラスチックラミネートフィルムは軟包材であり、折り曲げ力に対する形状自由度が大きい。従って、プラスチックラミネートフィルムを容器として用いることにより、気体吸着デバイスの折り曲げ力に対する形状自由度が大きくなる。さらに、アルミ箔をラミネートすることにより、優れたバリア性を得ることができ、気体吸着材を長期間保存することが可能となる。 The soft wrapping material is easily deformed by an external force and follows the shape of the housed member, and a plastic laminate film or the like corresponds to this. The plastic laminate film is a soft packaging material and has a high degree of freedom in shape with respect to bending force. Therefore, by using the plastic laminate film as a container, the degree of freedom in shape with respect to the bending force of the gas adsorption device is increased. Furthermore, by laminating the aluminum foil, excellent barrier properties can be obtained, and the gas adsorbent can be stored for a long period of time.
また、真空断熱材そのものの構成においては、真空断熱材の大きさが同じ場合、複数の芯材で構成すると、一つの芯材部分の容積が小さくなるため、少しのガス侵入により内圧が上昇しやすくなってしまう。 In addition, in the configuration of the vacuum heat insulating material itself, when the size of the vacuum heat insulating material is the same, if it is configured with a plurality of core materials, the volume of one core material portion is reduced, so that the internal pressure increases due to a slight gas intrusion. It becomes easy.
しかし、本発明における吸着材は気体吸着材の特性を十分に発揮できる構成であるため、経時的な内圧上昇を抑制、真空断熱材の経時断熱性能を確保し、建材としての経時断熱性能を確保する。 However, since the adsorbent in the present invention has a structure that can fully exhibit the characteristics of the gas adsorbent, it suppresses the internal pressure increase over time, ensures the heat insulation performance of the vacuum heat insulation material, and ensures the heat insulation performance over time as a building material. To do.
なお、本発明における芯材および真空断熱材の形状は、断熱を必要とする箇所に応じて三角形、四角形、多角形、円形、L型あるいはそれらの組み合わせからなる任意形状が使用できる。 In addition, the shapes of the core material and the vacuum heat insulating material in the present invention can be any shape made of a triangle, a quadrangle, a polygon, a circle, an L shape, or a combination thereof depending on the location where heat insulation is required.
また、真空断熱材の作製において、独立した空間の形成方法は、減圧下において芯材のある部分を含めて外被材を加熱加圧して溶着する方法や、減圧下において外被材の外周部のみを熱溶着して芯材を減圧密封した後に大気圧によって押圧されている熱溶着層同士を高温雰囲気において熱溶着層の融点まで加熱して溶着する方法など特に指定するものではない。 Further, in the production of the vacuum heat insulating material, the method of forming an independent space includes a method of heating and pressurizing the outer cover material including a portion having the core material under reduced pressure, and an outer peripheral portion of the outer cover material under reduced pressure. There is no particular designation such as a method in which only the heat-welded layers that are pressed by atmospheric pressure after the core material is heat-welded and the core material is sealed under reduced pressure are heated to the melting point of the heat-welded layer in a high-temperature atmosphere.
本発明における芯材とは、大気圧による圧縮から真空断熱材の形状を保持するものであり、高い空隙率を有するものであれば、繊維、粉末、発泡樹脂、多孔質体、薄膜積層体等、特に指定するものではない。 The core material in the present invention is a material that retains the shape of the vacuum heat insulating material from compression by atmospheric pressure, and if it has a high porosity, fiber, powder, foamed resin, porous material, thin film laminate, etc. , Not particularly specified.
例えば、繊維系では、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維等、粉末系では、シリカ、パーライト、カーボンブラック、発泡樹脂ではウレタンフォーム、フェノールフォーム、スチレンフォーム等がある。また、これらの混合体や成形体を使用することも可能である。 For example, glass fiber, glass fiber, alumina fiber, silica alumina fiber, silica fiber, rock wool, silicon carbide fiber etc. in fiber system, silica, perlite, carbon black in powder system, urethane foam, phenol foam, styrene in foamed resin There are forms. Moreover, it is also possible to use these mixtures and a molded object.
本発明における外被材とは、真空断熱材内部の空間と外部の空間とを遮断するものであり、バリア性を有するラミネートフィルムが使用でき、その構成は特に指定するものではない。 The jacket material in the present invention shuts off the space inside the vacuum heat insulating material and the outside space, and a laminate film having a barrier property can be used, and its configuration is not particularly specified.
最内層の熱溶着層には、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、無延伸ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、無延伸ナイロン、無延伸エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂等が使用可能であり、特に指定するものではない。 The innermost heat-bonding layer includes low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, high-density polyethylene, unstretched polypropylene, polyacrylonitrile, unstretched polyethylene terephthalate, unstretched nylon, unstretched ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin. Etc. can be used and is not particularly specified.
また、外部からのガス侵入を抑制するために、金属箔や、蒸着フィルム、コーティングフィルム等が使用可能である。その種類や積層数は特に指定するものではない。金属箔は、アルミニウム、ステンレス、鉄やその混合物など、特に指定するものではない。また、蒸着やコーティングの基材となるプラスチックフィルムの材料は、ポリエチレンテレフタレート、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂、ポリエチレンナフタレート、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミドなど特に指定するものではない。また、蒸着の材料としては、アルミニウム、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅、銀、シリカ、アルミナ、ダイヤモンドライクカーボンやそれらの混合物など、特に指定するものではない。また、コーティングの材料としては、PVA、ポリアクリル酸系樹脂やその混合物など特に指定するものではない。 Moreover, in order to suppress gas intrusion from the outside, a metal foil, a vapor deposition film, a coating film, or the like can be used. The type and number of layers are not particularly specified. The metal foil is not particularly specified such as aluminum, stainless steel, iron or a mixture thereof. Moreover, the material of the plastic film used as the base material for vapor deposition or coating is not particularly specified, such as polyethylene terephthalate, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin, polyethylene naphthalate, nylon, polypropylene, polyamide, and polyimide. Further, the material for vapor deposition is not particularly specified such as aluminum, cobalt, nickel, zinc, copper, silver, silica, alumina, diamond-like carbon, and a mixture thereof. Also, the coating material is not particularly specified such as PVA, polyacrylic acid resin or a mixture thereof.
また、耐ピンホール性や耐摩耗性の向上、難燃性の付与、さらなるバリア性の向上などを目的としてさらに外層や中間層にフィルムを設けることも可能である。 Further, it is possible to further provide a film on the outer layer or the intermediate layer for the purpose of improving pinhole resistance and abrasion resistance, imparting flame retardancy, and further improving barrier properties.
ここで、外層や中間層に設けるフィルムは、ナイロン、エチレン・4フッ化エチレン共重合体樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体樹脂など、その種類や積層数は、特に指定するものではない。 Here, the film provided on the outer layer or the intermediate layer is nylon, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer resin, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, ethylene-polyvinyl alcohol copolymer resin, etc. , Not particularly specified.
本発明における水分吸着材とは、気体中に含まれる水分を吸着するものであり、活性炭、シリカゲル、酸化カルシウム等があるが、特に指定するものではない。 The moisture adsorbent in the present invention adsorbs moisture contained in a gas, and includes activated carbon, silica gel, calcium oxide, etc., but is not particularly specified.
本発明における気体吸着材とは、気体中に含まれる非凝縮性気体を吸着するものであり、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物等、例えば、酸化リチウム、水酸化リチウム、酸化バリウム、水酸化バリウム等があるが、特に指定するものではない。 The gas adsorbent in the present invention is for adsorbing non-condensable gas contained in the gas, such as oxides of alkali metals and alkaline earth metals, hydroxides of alkali metals and alkaline earth metals, etc. For example, there are lithium oxide, lithium hydroxide, barium oxide, barium hydroxide, etc., but there is no particular designation.
ここで、水分吸着材の形状は顆粒状、ペレット状等、特に指定するものではないが、粉末状であることが望ましい。 Here, the shape of the moisture adsorbing material is not particularly specified, such as a granular shape or a pellet shape, but is preferably a powder shape.
水分吸着材が粉末状であると、単位重量あたりの表面積が大きくなるため、周囲の水分をより早く吸着することが可能になる。従って、気体吸着材と水分吸着材を収容する空間をつなぐ仕切りの設計が容易になる。 When the moisture adsorbing material is in a powder form, the surface area per unit weight is increased, so that it is possible to adsorb the surrounding moisture more quickly. Therefore, it is easy to design a partition that connects the space for accommodating the gas adsorbent and the moisture adsorbent.
これは、次に示す理由による。水分吸着材による水分の吸着漏れを少なくするため気体吸着材が収容された空間と水分吸着材が収容された空間をつなぐ仕切りの通気性は、ある値より小さくなければならない。 This is for the following reason. In order to reduce moisture adsorption leakage by the moisture adsorbent, the air permeability of the partition connecting the space containing the gas adsorbent and the space containing the moisture adsorbent must be smaller than a certain value.
これは、水分を含む気体が、水分吸着材を収容した空間に留まる時間を確保するためであり、この時間は、水分吸着材が水分を吸着する速度が大きいほど短くすることが可能である。これは、気体吸着材が収容された空間と水分吸着材が収容された空間をつなぐ仕切りの通気性を大きくすることができることを意味する。 This is to secure a time for the gas containing moisture to remain in the space containing the moisture adsorbing material, and this time can be shortened as the rate at which the moisture adsorbing material adsorbs moisture is increased. This means that the air permeability of the partition connecting the space containing the gas adsorbing material and the space containing the water adsorbing material can be increased.
従って、気体吸着デバイス外の気体を単位時間当たりにより多く吸着することができ、気体の吸着速度を速める必要がある用途に用いることができる。 Therefore, more gas outside the gas adsorption device can be adsorbed per unit time, and the gas adsorption device can be used for applications that need to increase the gas adsorption rate.
ここで、粉末状とは、平均粒子径が50μm以下のものであり、望ましくは平均粒子径が10μm以下のものである。 Here, the powder form has an average particle diameter of 50 μm or less, and preferably has an average particle diameter of 10 μm or less.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記吸着材が、少なくとも前記外被材の外周部に隣接した芯材部分に配置されたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the adsorbent is disposed at least in a core portion adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material.
金属箔などの使用により外被材のラミネート面のバリア性を強化しても、外被材の端部はガス透過度の高い熱溶着層が露出しているため、外被材端部に隣接した芯材部分ほど真空度が悪化しやすくなり、断熱性能が悪化しやすい。 Even if the barrier property of the laminate surface of the jacket material is strengthened by using metal foil, the edge of the jacket material is adjacent to the edge of the jacket material because the heat-welded layer with high gas permeability is exposed. The degree of vacuum tends to worsen as the core part is made, and the heat insulation performance tends to deteriorate.
そこで、この部分に空気吸着材を適用することによって、端部からの侵入ガスを効率的に吸着し、断熱性能の悪化を抑制する。 Therefore, by applying an air adsorbing material to this portion, the invading gas from the end is efficiently adsorbed, and deterioration of the heat insulating performance is suppressed.
また、このように吸着材を配置すると、外被材端部に隣接しない芯材部分においても、端部に隣接する芯材部分で侵入ガスが吸着されるために、ガスが一層侵入しにくくなることで内圧変化が生じにくくなる。 Further, when the adsorbing material is arranged in this manner, even in the core material portion that is not adjacent to the end portion of the jacket material, the intruding gas is adsorbed by the core material portion adjacent to the end portion, so that the gas becomes more difficult to enter. This makes it difficult to change the internal pressure.
なお、吸着材は、よりガスが侵入しやすい部分である2辺以上の端部と隣接する芯材部分に配置することがより望ましい。 In addition, it is more desirable that the adsorbent is disposed in a core portion adjacent to the end portions of two or more sides, which is a portion where gas is more likely to enter.
また、吸着材を外周部に隣接した芯材部分以外に配置してもよい。全ての芯材部分に配置されていると、建物への適用時などに一部の芯材部分に釘打ちを行っても、その部分からの侵入ガスを、隣接する芯材部に配置された吸着材によって吸着することができる。 Moreover, you may arrange | position an adsorbent other than the core part adjacent to the outer peripheral part. If it is placed on all core parts, even if some core parts are nailed when applied to a building, intrusion gas from that part is placed on the adjacent core part. It can be adsorbed by an adsorbent.
この場合、侵入ガスの量は隣接しない芯材部分に比べて、隣接する芯材部分のほうが多い。よって、侵入ガス量にあわせて吸着材の使用量を変更することが可能である。 In this case, the amount of the intrusion gas is larger in the adjacent core portion than in the non-adjacent core portion. Therefore, it is possible to change the amount of adsorbent used according to the amount of intrusion gas.
なお、外周部に隣接した芯材部分の中でも、よりガスが侵入しやすい部分である2辺以上の端部と隣接する芯材部分への使用量を多くすることがより望ましい。吸着材の使用量が、外被材の外周部に隣接した芯材部分のほうが、隣接しない芯材部分よりも多いことによって、使用量を抑制できるために、低コスト化になる。 In addition, it is more desirable to increase the amount of the core material adjacent to the outer peripheral portion to be used in the core material portion adjacent to the end portions of two or more sides, which is a portion where gas is more likely to enter. Since the amount of the adsorbent used in the core portion adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material is larger than the core portion that is not adjacent, the amount used can be suppressed, resulting in a reduction in cost.
また、あらかじめ釘打ちする部位がわかっている場合には、釘打ち部に隣接する部分に隣接した芯材部分に配置してもよい。 In addition, when the site to be nailed is known in advance, it may be arranged on the core material portion adjacent to the portion adjacent to the nail driving portion.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、前記気体吸着材が、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトからなることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, characterized in that the gas adsorbent is made of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange.
銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトは、高い気体吸着能力を有するため、経時断熱性能を少ない使用量で維持できる。 Since the ZSM-5 type zeolite subjected to the copper ion exchange has a high gas adsorption capacity, the heat insulation performance with time can be maintained with a small amount of use.
銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトは、気体と水分のいずれに対しても非常に高活性である。このため水分吸着材で水分を吸着しきった気体を気体吸着材に到達させることが必要である。 The copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite is very active against both gas and moisture. For this reason, it is necessary to make the gas which has adsorbed moisture by the moisture adsorbing material reach the gas adsorbing material.
気体吸着材と水分吸着材を収容する空間をつなぐ仕切りの通気性を適正化することにより、気体が水分吸着材付近に留まる時間を長くすることで、水分を含む量が少ない気体が気体吸着材に到達することが達成される。 By optimizing the air permeability of the partition that connects the space where the gas adsorbent and the moisture adsorbent are accommodated, the amount of water-containing gas is reduced by increasing the time that the gas stays near the moisture adsorbent. Reaching is achieved.
銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトは、窒素吸着に対する活性が高いことで知られており、おそらくは、細孔径と窒素の分子径の相対関係に起因する形状選択性、および、その三次元構造の特異性によると考える。さらに、窒素以外の気体種、すなわち、酸素、水分、一酸化炭素、二酸化炭素、水素などへの吸着活性をも有している。 Copper ion-exchanged ZSM-5 type zeolite is known for its high activity against nitrogen adsorption, probably shape selectivity due to the relative relationship between the pore diameter and the molecular diameter of nitrogen, and its three-dimensional structure. I think it depends on the specificity of Furthermore, it has adsorption activity to gas species other than nitrogen, that is, oxygen, moisture, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and the like.
銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトの作製は、市販されているZSM−5型ゼオライトの銅イオン交換と、水洗と、乾燥、熱処理のプロセスを経て行う。 The production of ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange is carried out through processes of copper ion exchange, water washing, drying, and heat treatment of commercially available ZSM-5 type zeolite.
銅イオン交換は、既知の方法にて行うことができるが、塩化銅水溶液やアンミン酸銅水溶液など銅の可溶性塩の水溶液に浸漬する方法が一般的であり、中でもプロピオン酸銅(II)や酢酸銅(II)などカルボキシラトを含むCu2+溶液を用いた方法で調整されたものは、窒素吸着活性が高い。 Copper ion exchange can be performed by a known method, but a method of immersing in an aqueous solution of a soluble salt of copper, such as an aqueous solution of copper chloride or an aqueous solution of copper ammine, is generally used, particularly copper (II) propionate or acetic acid. Those prepared by a method using a Cu 2+ solution containing carboxylate such as copper (II) have high nitrogen adsorption activity.
水洗は、イオン交換後に十分に行う。次いで、加熱乾燥または減圧下乾燥を行い、表面付着水を除去する。その後、低圧下にて適切な熱処理を行う。これは、イオン交換により導入されたCu2+をCu+へと還元し、窒素吸着能を発現させるために必要である。熱処理時の圧力は、10mPa以下、好ましくは1mPa以下であり、温度はCu+への還元を進行させるため、300℃以上、好ましくは500℃〜600℃程度である。 Wash with water thoroughly after ion exchange. Next, heat drying or drying under reduced pressure is performed to remove surface adhering water. Thereafter, an appropriate heat treatment is performed under a low pressure. This is necessary to reduce Cu 2+ introduced by ion exchange to Cu + and develop nitrogen adsorption ability. The pressure during the heat treatment is 10 mPa or less, preferably 1 mPa or less, and the temperature is about 300 ° C. or more, preferably about 500 ° C. to 600 ° C. in order to promote the reduction to Cu + .
以上のプロセスを経ることにより、窒素、水分、酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素などの気体吸着活性を発現する。 By passing through the above process, gas adsorption activity such as nitrogen, moisture, oxygen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, etc. is expressed.
銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトにおいては、銅がまずCu2+としてイオン交換される。次いで、低圧下にて適切な熱処理を行うことによりCu2+はCu+へ還元され、気体吸着活性を発揮するものである。 In the ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange, copper is first ion exchanged as Cu 2+ . Next, by performing an appropriate heat treatment under low pressure, Cu 2+ is reduced to Cu + and exhibits gas adsorption activity.
よって、ZSM−5型ゼオライトのシリカ対アルミナ比に関しては、シリカ対アルミナ比が低い場合、すなわち−1価のアルミニウムが多数存在する場合、銅はCu2+の方が安定となり、熱処理によってCu+へ還元されるサイトが低減するため、窒素吸着活性もまた低減する。 Therefore, regarding the silica to alumina ratio of the ZSM-5 type zeolite, when the silica to alumina ratio is low, that is, when a large amount of −1 valent aluminum is present, Cu 2+ is more stable, and heat treatment makes Cu + become Cu + . Since the sites to be reduced are reduced, the nitrogen adsorption activity is also reduced.
一方、シリカ対アルミナ比が大きい場合、すなわち−1価のアルミニウムが少ない場合、イオン交換により導入される銅が少なく、よってCu+サイトが少なくなるため、これもまた窒素吸着活性が低減する。よって、窒素吸着活性を発現するためには、シリカ対アルミナ比が適正な範囲であることが望ましく、8以上25以下の範囲が望ましい。 On the other hand, when the silica to alumina ratio is large, i.e., when there is little −1 valent aluminum, less copper is introduced by ion exchange and thus less Cu + sites, which also reduces the nitrogen adsorption activity. Therefore, in order to develop nitrogen adsorption activity, it is desirable that the silica to alumina ratio is in an appropriate range, and a range of 8 to 25 is desirable.
また、銅イオン交換されたZSM−5型ゼオライトは有害性情報がなく、環境負荷も低いと考える。 Further, ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange has no harmful information and is considered to have a low environmental load.
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか一項に記載の発明において、前記芯材が、繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体をボード状に成形した成形体であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the core material is a board of glass fiber aggregates in which the fiber orientation direction is perpendicular to the heat transfer direction. It is the molded object shape | molded in the shape.
ガラス繊維が伝熱方向に垂直に配向していることにより、繊維による伝熱が抑制されることで、配向方向がランダムな場合に比べて断熱性能が高くなる。また、ガラス繊維集合体を加熱プレスなどによって成形すると、繊維が延伸する効果も期待できるため、ガラス繊維の積層配列が改善されるために、より断熱性能が向上する。よって、建築部材に使用する際には、優れた断熱性能を発現する。 Since the glass fibers are oriented perpendicularly to the heat transfer direction, the heat transfer performance by the fibers is suppressed, so that the heat insulation performance is higher than when the orientation directions are random. In addition, when the glass fiber aggregate is molded by a hot press or the like, an effect of stretching the fiber can be expected, so that the laminated arrangement of the glass fibers is improved, so that the heat insulation performance is further improved. Therefore, when using for a building member, the outstanding heat insulation performance is expressed.
さらに、芯材が成形体であると、製造時の取り扱い性や真空断熱材の表面性・寸法精度が向上する。真空断熱材の表面性や寸法精度が向上することによって、建材としても設計しやすくなる。 Furthermore, when the core material is a molded body, the handleability during production and the surface properties and dimensional accuracy of the vacuum heat insulating material are improved. By improving the surface property and dimensional accuracy of the vacuum heat insulating material, it becomes easy to design as a building material.
一般に繊維系芯材を使用すると、初期断熱性能には優れるものの、長期に渡って使用する場合においては、空隙径が大きいために、断熱性能が内圧変化の影響を受けやすく、断熱性能の悪化が大きくなってしまうという問題がある。そこで、気体吸着材で侵入ガスを吸着することによって内圧変化を少なくし、断熱性能の悪化を抑制する。 In general, when using a fiber-based core material, the initial heat insulation performance is excellent, but when used over a long period of time, because the gap diameter is large, the heat insulation performance is easily affected by changes in internal pressure, and the heat insulation performance deteriorates. There is a problem that it gets bigger. Therefore, the intrusion gas is adsorbed by the gas adsorbent to reduce the change in internal pressure and suppress the deterioration of the heat insulation performance.
なお、このときの成形体の密度は特に指定するものではないが、成形体としての形状を維持できるという観点から100kg/m3以上、良好な断熱性能が得られるという観点から300kg/m3以下の範囲が望ましい。 The density of the molded body at this time is not particularly specified, but is 100 kg / m 3 or more from the viewpoint of maintaining the shape as the molded body, and 300 kg / m 3 or less from the viewpoint of obtaining good heat insulation performance. A range of is desirable.
また、使用するガラス繊維は特に指定するものではないが、ガラス状態になり得るガラス形成酸化物が望ましく、熱変形温度が低く、厚み方向に積層配列されたものが望ましく、汎用的な工業製品としてはグラスウールが安価、かつ取り扱い性の観点からもより望ましい。 Further, the glass fiber to be used is not particularly specified, but a glass-forming oxide that can be in a glass state is desirable, a thermal deformation temperature is low, and those that are laminated in the thickness direction are desirable, and as a general-purpose industrial product Glass wool is more desirable from the viewpoint of low cost and handleability.
また、繊維径は、特に指定するものではないが、繊維径が微細なものほど優れた断熱性能が得られるため、10μm以下がより望ましい。 Further, the fiber diameter is not particularly specified, but 10 μm or less is more desirable because a finer fiber diameter provides better heat insulation performance.
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか一項に記載の発明において、前記吸着材が、遠隔操作により、水分吸着材が収容されている空間を形成している容器を開封する開封手段を備えたものである。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the adsorbent is a container that forms a space in which the moisture adsorbent is accommodated by remote control. An unsealing means for unsealing is provided.
高活性の気体吸着材の劣化を少なくするため、気体吸着デバイスは、真空断熱材封止後に開封することが望ましいが、真空断熱材は、外被材により内部空間と外部とが隔絶された構成である。このため、外部から直接的に気体吸着デバイスを開封するのは困難である。従って、気体吸着デバイスは遠隔操作により気体の吸着が可能になることが望ましい。 In order to reduce the deterioration of the highly active gas adsorbent, it is desirable to open the gas adsorber device after sealing the vacuum heat insulating material. However, the vacuum heat insulating material has a configuration in which the internal space and the outside are isolated from each other by the jacket material. It is. For this reason, it is difficult to open the gas adsorption device directly from the outside. Therefore, it is desirable that the gas adsorption device can adsorb gas by remote control.
遠隔操作の方法としては、例えば気体吸着デバイス容器と真空断熱材の両方が軟包材の場合は、真空断熱材に予め突起物を内包しておき、減圧後に加わる大気圧により気体吸着デバイスの容器に押し付けられることで開封する方法、大気圧以上の力が必要な場合にはプレスする方法等があるが、真空断熱材封止後に遠隔操作によって開封する方法であれば、特に指定するものではない。 As a remote operation method, for example, when both the gas adsorption device container and the vacuum heat insulating material are soft packaging materials, a protrusion is included in the vacuum heat insulating material in advance, and the container of the gas adsorption device is applied by the atmospheric pressure applied after the pressure reduction. There is a method of opening by being pressed on, and a method of pressing when a force higher than atmospheric pressure is required, but it is not particularly specified as long as it is a method of opening by remote operation after sealing the vacuum heat insulating material. .
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか一項に記載の真空断熱材を適用した建築部材である。 The invention according to claim 6 is a building member to which the vacuum heat insulating material according to any one of claims 1 to 5 is applied.
気体吸着材を上記のような気体吸着デバイスとすることによって、製造時や真空断熱材適用時に、水分による失活を低減させることが可能であるため、気体吸着材の能力を十分に発揮することができる。すなわち、建築部材に適用した場合においても、長期に渡って省エネ効果が維持できる。 By making the gas adsorbent a gas adsorbing device as described above, it is possible to reduce the deactivation due to moisture at the time of manufacturing and when applying vacuum heat insulating material, so that the ability of the gas adsorbent can be fully demonstrated. Can do. That is, even when applied to a building member, the energy saving effect can be maintained over a long period of time.
なお、本発明における建築部材とは、建物等の断熱を目的として、壁面、床面、屋根等に取り付け可能な部材であり、少なくとも真空断熱材を適用したものであればよく、真空断熱材そのものであっても、真空断熱材と断熱材との組み合わせ、真空断熱材と他の材料との組み合わせであってもよい。 The building member in the present invention is a member that can be attached to a wall surface, a floor surface, a roof, etc. for the purpose of heat insulation of a building or the like, and at least a vacuum heat insulating material may be applied, and the vacuum heat insulating material itself. However, the combination of a vacuum heat insulating material and a heat insulating material, and the combination of a vacuum heat insulating material and another material may be sufficient.
組合せる材料としては、例えば、スチレンフォーム、ウレタンフォーム、フェノールフォーム、グラスウール、セッコウ等が考えられるが、特に指定するものではない。なお、真空断熱材そのものの場合には、芯材部分とそれ以外の部分の違いが目視で判別しやすいため、真空ブレークを起こさないように釘打ちを行うことが容易である。 As a material to be combined, for example, styrene foam, urethane foam, phenol foam, glass wool, gypsum and the like can be considered, but there is no particular designation. In the case of the vacuum heat insulating material itself, it is easy to visually distinguish the difference between the core material portion and the other portions, so that it is easy to perform nailing so as not to cause a vacuum break.
また、この場合、複数の芯材を有する真空断熱材であると、施工においても、一枚の芯材を有する真空断熱材を複数枚貼り付けるのに比べて、作業の効率が向上する。また、他の材料と組合せる場合には、真空断熱材が露出しない構成とすると、傷つきや突刺しによる真空ブレークのリスクが減るため、建物への施工時に取り扱いが非常に容易になる。 Further, in this case, the work efficiency is improved in the construction as compared with the case where a plurality of vacuum heat insulating materials having a single core material are pasted, when the vacuum heat insulating material has a plurality of core materials. Further, when combined with other materials, if the vacuum heat insulating material is not exposed, the risk of a vacuum break due to scratches and piercings is reduced, so that handling is very easy during construction in a building.
また、気体吸着デバイスの薄肉化が図れることから、真空断熱材特有の薄型で高断熱性能という特徴を生かすことができるため、建築部材としても薄肉化が図れる。 In addition, since the gas adsorption device can be thinned, the thin and high heat insulation characteristics unique to the vacuum heat insulating material can be utilized, so that it can also be thinned as a building member.
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が、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are given to the same configurations as those of the conventional example or the embodiments described above, and detailed descriptions thereof will be omitted. 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における真空断熱材の平面図である。図1において、真空断熱材1は、複数の芯材2と、片面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材3と、吸着材4とを有し、熱溶着層同士が対向する外被材3の間に芯材2が2つ以上の独立した真空空間内に位置するように減圧密封され、かつ、吸着材4が、一箇所の芯材部分に配置されたものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view of a vacuum heat insulating material according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, a vacuum heat insulating material 1 includes a plurality of core materials 2, a gas barrier outer covering material 3 having a heat welding layer on one side, and an adsorbing material 4, and the outer coverings facing each other. The core material 2 is sealed under reduced pressure so that the core material 2 is located in two or more independent vacuum spaces between the materials 3, and the adsorbent material 4 is arranged in one core material portion.
まず、真空断熱材1の構成について説明する。真空断熱材1は、芯材2がそれぞれ所定の間隔で配置され、また、吸着材4は所定の芯材2部分に配置され、外被材3により減圧密封されている。また、芯材2はそれぞれが独立した真空空間内に位置するように芯材2の周囲には熱溶着部5が設けられている。 First, the configuration of the vacuum heat insulating material 1 will be described. In the vacuum heat insulating material 1, the core materials 2 are arranged at predetermined intervals, respectively, and the adsorbent 4 is arranged in a predetermined core material 2 portion, and is sealed under reduced pressure by the jacket material 3. Moreover, the heat welding part 5 is provided in the circumference | surroundings of the core material 2 so that each core material 2 may be located in the independent vacuum space.
なお、吸着材4は、外被材の外周に隣接した芯材部分2aへの釘打ちを想定して、外被材の外周に隣接しない芯材部分2bに配置した。 The adsorbing material 4 is arranged in the core material portion 2b not adjacent to the outer periphery of the jacket material, assuming nailing to the core material portion 2a adjacent to the outer periphery of the jacket material.
また、図2は、本発明の実施の形態1における真空断熱材に使用した吸着材の断面図である。吸着材4は、気体吸着デバイスとして、真空断熱材1内に配置されており、気体難透過性の容器6内に、気体吸着材7と水分吸着材8を有し、気体吸着材7と水分吸着材8は、仕切り9により別々の真空空間に収容される構造となっている。さらに、容器6の水分吸着材8が収容された空間の表面には、突起物10が取り付けられており、真空断熱材1の封止後に、容器6に貫通孔が生じることで、水分吸着材8が配置された空間と真空断熱材1内部の空間が練通可能になっている。 Moreover, FIG. 2 is sectional drawing of the adsorbent used for the vacuum heat insulating material in Embodiment 1 of this invention. The adsorbent 4 is disposed in the vacuum heat insulating material 1 as a gas adsorbing device, and has a gas adsorbent 7 and a moisture adsorbent 8 in a gas-impermeable container 6. The adsorbent 8 has a structure that is accommodated in separate vacuum spaces by partitions 9. Further, a protrusion 10 is attached to the surface of the space of the container 6 in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated, and a through-hole is formed in the container 6 after the vacuum heat insulating material 1 is sealed. The space where 8 is arranged and the space inside the vacuum heat insulating material 1 can be trained.
本実施の形態の吸着材(気体吸着デバイス)は、気体吸着材7と、水分吸着材8と、例えば、アルミ箔を含むプラスチックラミネートフィルム(気体難透過性素材)からなる軟包材で構成された容器6とからなり、容器6は内部が通気性を調節可能な、例えば不織布からなる仕切り9により2つの空間に仕切られており、気体吸着材7と水分吸着材8はそれぞれ容器6の異なる空間に収容されている。なお、仕切り9により仕切られた2つの空間が、気体吸着材7または水分吸着材8を収容する空間の厚み方向に対して略垂直な方向に並んでいる。また、遠隔操作により、水分吸着材8が収容されている空間を形成している容器6を開封する突起(開封手段)10が、水分吸着材8が収容されている空間を形成している容器6に接触している。 The adsorbent (gas adsorbing device) of the present embodiment is composed of a soft wrapping material made of a gas adsorbing material 7, a moisture adsorbing material 8, and a plastic laminate film (gas impermeable material) including, for example, aluminum foil. The container 6 is divided into two spaces by a partition 9 made of, for example, a nonwoven fabric, the inside of which can adjust the air permeability. The gas adsorbent 7 and the moisture adsorbent 8 are different from each other in the container 6. Contained in space. Note that the two spaces partitioned by the partition 9 are arranged in a direction substantially perpendicular to the thickness direction of the space that accommodates the gas adsorbent 7 or the moisture adsorbent 8. In addition, the container in which the protrusion (opening means) 10 for opening the container 6 forming the space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated by remote operation forms the space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated. 6 is in contact.
突起物(開封手段)10は、例えば、プラスチック成型品からなり、一方の面が凸で他方の面が凹で、凸の面を押す外力が加わっていない状態で凹の面の凹んだ部分に凹みの深さと同じ高さか若干低い高さの突起部を有し、凸の面を押す外力が加わると突起物(開封手段)10の凹凸が小さくなり突起部の高さが凹みの深さより高くなるように変形可能に構成され、突起部のある凹の面側に水分吸着材8が収容されている空間を形成している容器6が配置され、大気圧程度の力で凸の面が押されると、突起物(開封手段)10の突起部が、水分吸着材8が収容されている空間を形成している容器6に接触して、やがて水分吸着材8が収容されている空間を形成している容器6を貫通するように構成している。 The protrusion (opening means) 10 is made of, for example, a plastic molded product, and one surface is convex, the other surface is concave, and an external force that presses the convex surface is not applied to the concave portion of the concave surface. The projection has a height that is the same as or slightly lower than the depth of the dent, and when an external force that pushes the convex surface is applied, the projections (opening means) 10 become smaller and the height of the projection is higher than the depth of the dent. The container 6 that is configured to be deformable and that forms a space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated is disposed on the concave surface side having the protrusions, and the convex surface is pushed by a force of about atmospheric pressure. Then, the protrusion of the protrusion (opening means) 10 comes into contact with the container 6 forming the space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated, and eventually forms a space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated. The container 6 is configured to pass through.
なお、気体吸着材7は、気体難透過性素材からなる容器6内部に真空封止されているため、気体吸着デバイスを長時間大気中に放置しても、気体吸着材7は気体に触れないため、失活が抑制可能であり、長時間大気中で保存することができる。同様の理由で、製造時の失活も抑制できる。 In addition, since the gas adsorbent 7 is vacuum-sealed inside the container 6 made of a gas permeable material, the gas adsorbent 7 does not touch the gas even if the gas adsorbing device is left in the atmosphere for a long time. Therefore, deactivation can be suppressed and it can be stored in the atmosphere for a long time. For the same reason, deactivation during production can be suppressed.
次に、真空断熱材1の作製方法について説明する。まず、外被材3の熱溶着層を上に向け、複数の芯材2(外被材3の外周に隣接した芯材2aと、外被材3の外周に隣接しない芯材2b)と、外被材3の端部に隣接しない芯材2b部分に吸着材4を配置する。次に、これを熱溶着層同士が対向するようにもう1枚の外被材3で覆う。さらにこれを減圧下で外被材3の外周部分を溶着し、大気圧下で高温環境に置くなどの方法により芯材2間を溶着し、熱溶着部5を設ける。 Next, the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 1 is demonstrated. First, a plurality of core members 2 (a core member 2a adjacent to the outer periphery of the outer cover member 3 and a core member 2b not adjacent to the outer periphery of the outer cover member 3) with the heat welding layer of the outer cover member 3 facing upward, The adsorbent 4 is disposed in the core material 2b portion that is not adjacent to the end portion of the jacket material 3. Next, this is covered with another outer covering material 3 so that the heat-welded layers face each other. Further, the outer peripheral portion of the jacket material 3 is welded under reduced pressure, and the core material 2 is welded by a method such as placing it in a high temperature environment under atmospheric pressure, thereby providing the heat welded portion 5.
なお、芯材2b部分に吸着材4を配置する時は、一方の表面部分に気体吸着デバイス1を突起物(開封手段)10が露出する程度に内部に埋め込んだ状態の芯材2bを、突起物(開封手段)10の凸の面が外被材3に接触し、突起物(開封手段)10の突起部のある凹の面が水分吸着材8の収容されている空間を形成している容器6に接触するようにする。 When the adsorbent 4 is disposed in the core material 2b portion, the core material 2b in a state in which the gas adsorbing device 1 is embedded on the one surface portion to the extent that the protrusion (opening means) 10 is exposed, The convex surface of the object (opening means) 10 is in contact with the outer cover material 3, and the concave surface with the protrusion of the protrusion (opening means) 10 forms a space in which the moisture adsorbing material 8 is accommodated. The container 6 is brought into contact.
気体吸着デバイスの真空断熱材内部での開封は、次のように行われる。 The gas adsorption device is opened inside the vacuum heat insulating material as follows.
真空断熱材1の外被材3はプラスチックラミネートフィルムであるため、真空封止後に加わる大気圧により変形し、気体吸着デバイスに圧縮力を加える。この結果、突起物10は軟包材からなる容器6に突き刺し力を加えるため、容器6には貫通孔が生じて外被材3中の気体が吸着可能になる。 Since the jacket material 3 of the vacuum heat insulating material 1 is a plastic laminate film, it is deformed by the atmospheric pressure applied after vacuum sealing, and applies a compressive force to the gas adsorption device. As a result, since the protrusion 10 applies a piercing force to the container 6 made of the soft packaging material, a through-hole is formed in the container 6 so that the gas in the outer cover material 3 can be adsorbed.
この貫通孔により、真空断熱材1内の気体は、まず水分吸着材8を収容した空間に侵入する。ここで気体は、水分吸着材8により水分が除去される。次に、水分が少なくなった気体は、仕切り9を通過して、気体吸着材7を収容した空間に移動する。従って、気体吸着材7はその吸着能力の大部分を気体の吸着に発揮できるため、効率的に気体を吸着する。 Through this through hole, the gas in the vacuum heat insulating material 1 first enters the space containing the moisture adsorbing material 8. Here, moisture is removed from the gas by the moisture adsorbing material 8. Next, the gas whose moisture has decreased passes through the partition 9 and moves to the space in which the gas adsorbent 7 is accommodated. Therefore, since the gas adsorbent 7 can exhibit most of its adsorption capacity for gas adsorption, it efficiently adsorbs gas.
また、突起物10により生じた貫通孔の通気性は、仕切り9の通気性に比較して大きくされているため、水分吸着材8を収容した空間に侵入した気体は内部で淀むことになる。この間に気体に含まれる水分は、水分吸着材8により除去されるため、仕切り9を経て気体吸着材7に到達する気体は水分を含む量が非常に低減されている。 Moreover, since the air permeability of the through-hole produced by the protrusion 10 is made larger than the air permeability of the partition 9, the gas that has entered the space containing the moisture adsorbing material 8 stagnates inside. Since the moisture contained in the gas is removed by the moisture adsorbing material 8 during this period, the amount of moisture contained in the gas that reaches the gas adsorbing material 7 through the partition 9 is greatly reduced.
従って、気体吸着材7はその吸着能力の大部分を気体の吸着に発揮できるため効率的に気体を吸着することができる。 Therefore, since the gas adsorbent 7 can exert most of its adsorption capacity for gas adsorption, it can adsorb gas efficiently.
吸着材4を、上記構成の気体吸着デバイスとしたことによって、気体吸着材7の有する特性を十分に発揮できるために、真空断熱材1の経時的な断熱性能の変化が抑制できた。 By making the adsorbent 4 a gas adsorbing device having the above-described configuration, the characteristics of the gas adsorbent 7 can be fully exhibited, so that the change in the heat insulating performance of the vacuum heat insulating material 1 over time can be suppressed.
なお、図3は、本実施の形態における芯材の配置を変更した真空断熱材の平面図である。図1同様に、外周に隣接した芯材2a部分への釘打ちを想定したものであるが、芯材の数に応じて吸着材を複数配置してもよい。また、このときの配置箇所は特に指定するものではなく、図3のように釘打ちする芯材部に隣接した芯材部分のみでもよく、全体でもよく、釘打ちなどを行う芯材部分には配置しなくてもよく、必要に応じて配置できる。また、あらかじめ釘打ちする場所がわかっている場合は、その周囲の芯材部分に配置することが望ましい。 FIG. 3 is a plan view of a vacuum heat insulating material in which the arrangement of the core material in the present embodiment is changed. As in FIG. 1, nail driving to the core 2a adjacent to the outer periphery is assumed, but a plurality of adsorbents may be arranged according to the number of cores. Further, the arrangement location at this time is not particularly specified, and may be only the core portion adjacent to the core portion to be nailed as shown in FIG. It is not necessary to arrange, and it can arrange as needed. Moreover, when the place to nail is known beforehand, it is desirable to arrange in the surrounding core part.
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における真空断熱材の平面図である。図4において、真空断熱材11は、複数の芯材12と、ガスバリア性の外被材13と、吸着材14とから構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a plan view of the vacuum heat insulating material in Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the vacuum heat insulating material 11 includes a plurality of core materials 12, a gas barrier outer covering material 13, and an adsorbing material 14.
まず、真空断熱材11の構成について説明する。真空断熱材11は、芯材12がそれぞれ所定の間隔で碁盤目状に配置され、また、吸着材14は所定の芯材12部分に配置され、外被材13により減圧密封されている。また、芯材12はそれぞれが独立した真空空間内に位置するように芯材12の周囲には熱溶着部15が設けられている。なお、吸着材14は、外被材13端部からの侵入ガスの吸着を狙って、外被材13の外周部に隣接した芯材12a部分に配置されている。 First, the configuration of the vacuum heat insulating material 11 will be described. In the vacuum heat insulating material 11, the core materials 12 are arranged in a grid pattern at predetermined intervals, respectively, and the adsorbent 14 is arranged in a predetermined core material 12 portion and sealed under reduced pressure by an outer covering material 13. In addition, a heat welding portion 15 is provided around the core material 12 so that the core materials 12 are located in independent vacuum spaces. The adsorbent 14 is disposed in the core material 12 a adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material 13 with the aim of adsorbing intrusion gas from the end of the jacket material 13.
吸着材14の構成および機構は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。 Since the configuration and mechanism of the adsorbent 14 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
また、真空断熱材11の作製方法も、実施の形態1の真空断熱材1と同様であるため、説明を省略する。 Moreover, since the manufacturing method of the vacuum heat insulating material 11 is the same as that of the vacuum heat insulating material 1 of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.
吸着材14を、気体吸着デバイスとしたことによって、気体吸着材の有する特性を十分に発揮できるために、真空断熱材11の経時的な断熱性能の変化が抑制できた。 By making the adsorbent material 14 a gas adsorbing device, the characteristics of the gas adsorbent material can be fully exhibited, so that the change in heat insulation performance of the vacuum heat insulating material 11 over time can be suppressed.
なお、外被材13の外周部に隣接した20個の芯材12aの空間には、大気圧と芯材12a部分の圧力の差に応じて空気や水蒸気などのガスが侵入するが、吸着材14が、侵入ガスを吸着することで内圧変化が抑制される。 A gas such as air or water vapor enters the space of the 20 core members 12a adjacent to the outer peripheral portion of the jacket member 13 depending on the difference in pressure between the atmospheric pressure and the core member 12a. 14 adsorbs the intruding gas, thereby suppressing a change in internal pressure.
また、外被材13の外周部に隣接しない16個の芯材12bは、芯材12a部分に配置した吸着材13が端部からのガスを効率的に吸着することと、外被材13の外周部に隣接した芯材12aとは熱溶着部15を介して別の独立空間にあることにより、外被材13の外周部に隣接した芯材12aよりも断熱性能の悪化が抑制される。よって、真空断熱材全体の断熱性能を長期に渡って維持することができる。 Further, the 16 core members 12b that are not adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material 13 are configured such that the adsorbent 13 disposed in the core material 12a portion efficiently adsorbs gas from the end portion, Since the core material 12a adjacent to the outer peripheral portion is in a separate space through the heat welded portion 15, the deterioration of the heat insulating performance is suppressed as compared with the core material 12a adjacent to the outer peripheral portion of the jacket material 13. Therefore, the heat insulation performance of the whole vacuum heat insulating material can be maintained over a long period of time.
なお、吸着材の配置箇所は外被材の外周部に隣接した芯材12a部分のみに限定するものではなく、あらかじめ釘打ちする場所がわかっている場合は、その周囲の芯材部分にも吸着材を配置することがより望ましい。 The location of the adsorbent is not limited to the core 12a portion adjacent to the outer periphery of the jacket material. If the place to be naild is known in advance, the adsorbent is also adsorbed to the surrounding core portion. It is more desirable to arrange the material.
(実施の形態3)
図5は、本発明の実施の形態3における真空断熱材を適用した建物の断面図である。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a sectional view of a building to which the vacuum heat insulating material in Embodiment 3 of the present invention is applied.
本発明の実施の形態3における建物16には、外壁17と内壁18との間や、床板19に接する床下や、屋根材20に接した屋根裏に、実施の形態2の真空断熱材を適用した建築部材21が配置されている。このように構成された建物16は、優れた断熱性能を有する建築部材21を適用したことにより、優れた保温、および、省エネルギー効果を示した。また、断熱性能の変動が少なかったため、長期に渡って省エネ効果が維持できた。 In the building 16 according to the third embodiment of the present invention, the vacuum heat insulating material according to the second embodiment is applied between the outer wall 17 and the inner wall 18, below the floor in contact with the floorboard 19, or on the attic in contact with the roofing material 20. Building member 21 is arranged. The building 16 configured in this manner exhibited excellent heat retention and energy saving effect by applying the building member 21 having excellent heat insulation performance. In addition, since the fluctuation of the heat insulation performance was small, the energy saving effect could be maintained for a long time.
なお本実施の形態では実施の形態2の真空断熱材を使用したが、実施の形態1の真空断熱材でも優れた省エネ効果が得られる。 In this embodiment, the vacuum heat insulating material of the second embodiment is used. However, the vacuum heat insulating material of the first embodiment also provides an excellent energy saving effect.
実施の形態2の真空断熱材において、吸着材の仕様を種々変更して、経時断熱性能を比較した。 In the vacuum heat insulating material of Embodiment 2, the specifications of the adsorbent were variously changed to compare the heat insulating performance over time.
(実施例1)
芯材として繊維の配向方向が伝熱方向に対して垂直なガラス繊維の集合体をボード状に成形した成形体を、気体吸着材としてZSM−5型ゼオライトを、水分吸着材として水酸化カルシウムを使用した。
Example 1
As a core material, a molded body in which an assembly of glass fibers whose fiber orientation direction is perpendicular to the heat transfer direction is formed into a board shape, ZSM-5 type zeolite as a gas adsorbent, and calcium hydroxide as a moisture adsorbent. used.
真空断熱材の温度加速試験により50年後の断熱性能を予測し、さらにこの真空断熱材を建築部材として使用した建物の省エネ効果を予測した。 The heat insulation performance after 50 years was predicted by the temperature acceleration test of the vacuum heat insulating material, and further the energy saving effect of the building using this vacuum heat insulating material as a building member was predicted.
芯材として、上記構成の芯材を使用したことによって、非常に高い初期断熱性能0.0020W/mKが得られた。経時断熱性能については、一般に繊維系材料は、内部圧力の変化量に対する断熱性能の変化量が大きいため、経時的な断熱性能が悪化しやすいが、本構成の気体吸着材を使用することにより、0.0050W/mKまで悪化が抑制され、高い省エネ効果を維持することができると予測した。 By using the core material having the above configuration as the core material, a very high initial heat insulation performance of 0.0020 W / mK was obtained. Regarding the heat insulation performance over time, generally, the fiber-based material has a large amount of change in heat insulation performance relative to the amount of change in internal pressure, so the heat insulation performance over time is likely to deteriorate, but by using the gas adsorbent of this configuration, It was predicted that the deterioration was suppressed to 0.0050 W / mK and a high energy saving effect could be maintained.
(比較例1)
実施例1において、気体吸着材を適用せず、水分吸着材のみを適用した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, only the moisture adsorbent was applied without applying the gas adsorbent.
初期は0.0020W/mKと実施例1と同等であったが、経時断熱性能については、0.0250W/mKを超えるまでに悪化してしまい、建築部材として適用した場合にも省エネ効果は維持できないと予測した。水分吸着材では、真空断熱材に侵入する窒素や酸素等の気体を吸着することができないために、経時断熱性能が悪化してしまったと考える。 The initial value was 0.0020 W / mK, which was the same as in Example 1, but the thermal insulation performance deteriorated before exceeding 0.0250 W / mK, and the energy saving effect was maintained even when applied as a building member. I predicted I couldn't. The moisture adsorbent is considered to have deteriorated the heat insulation performance over time because it cannot adsorb gases such as nitrogen and oxygen that enter the vacuum heat insulating material.
(比較例2)
実施例1において、吸着材をデバイス化せずに、気体吸着材と水分吸着材を併用した。
(Comparative Example 2)
In Example 1, the gas adsorbent and the moisture adsorbent were used in combination without forming the adsorbent as a device.
初期は0.0020W/mKと実施例1と同等であったが、経時断熱性能は0.0200W/mKまで悪化してしまった。気体吸着材の方が水分吸着材に比べて水分に対する活性が高いために、真空断熱材に侵入する水分を気体吸着材が吸着することによって失活してしまい、気体吸着能力を十分に発揮できなかったと考える。 The initial value was 0.0020 W / mK, which was the same as in Example 1, but the temporal heat insulation performance deteriorated to 0.0200 W / mK. Since the gas adsorbent is more active against moisture than the moisture adsorbent, the gas adsorbent is deactivated by adsorbing the moisture that enters the vacuum heat insulating material, so that the gas adsorption capacity can be fully demonstrated. I think it was not.
以上のように本発明にかかる真空断熱材は、長期に渡って断熱性能を維持できる。このため、非常に長い間断熱性能が要求される建物への使用が可能である。また、建物以外にも電車、自動車等の乗り物等、断熱を必要とする空間を形成する壁面等への適用も可能である。また、冷蔵庫のような保冷機器や、電気湯沸かし器、炊飯器、保温調理器、給湯器等の保温機器に使用すれば長期に渡って優れた省エネ効果を示す。また、省スペースで高い断熱性能が要求されるようなノート型コンピューター、コピー機、プリンター、プロジェクター等の事務機器への適用も可能である。また、コンテナボックスやクーラーボックス等の保冷が必要な用途への適用も可能である。 As described above, the vacuum heat insulating material according to the present invention can maintain heat insulating performance for a long period of time. For this reason, it can be used for buildings that require heat insulation performance for a very long time. In addition to buildings, the present invention can also be applied to walls such as vehicles such as trains and automobiles that form a space requiring heat insulation. Moreover, if it is used for a cold insulation device such as a refrigerator, or a thermal insulation device such as an electric water heater, a rice cooker, a thermal insulation cooker, or a hot water heater, it shows an excellent energy saving effect over a long period of time. It can also be applied to office equipment such as notebook computers, copiers, printers, projectors, etc., which require space-saving and high thermal insulation performance. Also, it can be applied to uses such as container boxes and cooler boxes that require cold storage.
1 真空断熱材
2 芯材
3 外被材
4 吸着材
6 容器
7 気体吸着材
8 水分吸着材
9 仕切り
10 突起物(開封手段)
11 真空断熱材
12 芯材
13 外被材
14 吸着材
21 建築部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum heat insulating material 2 Core material 3 Cover material 4 Adsorbent material 6 Container 7 Gas adsorbent material 8 Moisture adsorbent material 9 Partition 10 Protrusion (opening means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Vacuum heat insulating material 12 Core material 13 Cover material 14 Adsorbent material 21 Building member
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