JP2001032992A - 真空断熱材 - Google Patents
真空断熱材Info
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- JP2001032992A JP2001032992A JP11205899A JP20589999A JP2001032992A JP 2001032992 A JP2001032992 A JP 2001032992A JP 11205899 A JP11205899 A JP 11205899A JP 20589999 A JP20589999 A JP 20589999A JP 2001032992 A JP2001032992 A JP 2001032992A
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Abstract
を伝導する熱量よりも、真空断熱材の沿面方向を伝導す
る熱量が多く、十分な断熱性能が発揮できないという課
題を有している。 【解決手段】 少なくともアルミニウムを蒸着したフィ
ルム5をガスの透過を防ぐガスバリア層を形成するラミ
ネートフィルム2として使用し、このラミネートフィル
ム2によって真空状態で芯材1を覆い、このラミネート
フィルム2の間にラミネートフィルム2のシール部3に
はかからない大きさとしたアルミニウム箔6を積層し
て、高温で使用しても断熱性能の高い真空断熱材として
いる。
Description
ーポット等に使用している真空断熱材に関するものであ
る。
や、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン上に
アルミニウムを蒸着したアルミ蒸着層を有するラミネー
トフィルムをガスバリア層として使用しているものであ
り、主として冷蔵庫や保冷庫などの低温雰囲気の断熱に
利用しているものである。なお、ガスバリア層とは、真
空断熱材を使用する装置をオンオフして、真空断熱材に
熱ストレスが加わったときに、例えばラミネートフィル
ムの一部にピンホール等が発生したときに、気体がラミ
ネートフィルムを透過することを防止する機能のことを
いう。
は、真空断熱材の断面方向を伝導する熱量よりも、真空
断熱材の沿面方向を伝導する熱量が多く、十分な断熱性
能が発揮できないという課題を有している。
ルミニウムを蒸着したフィルムをガスの透過を防ぐガス
バリア層を形成するラミネートフィルムとして使用し、
このラミネートフィルムによって真空状態で芯材を覆
い、このラミネートフィルムの間にラミネートフィルム
のシール部にはかからない大きさとしたアルミニウム箔
を積層して、高温で称しても断熱性能の高い真空断熱材
としている。
くともアルミニウムを蒸着したフィルムをガスの透過を
防ぐガスバリア層を形成するラミネートフィルムとして
使用し、このラミネートフィルムによって真空状態で芯
材を覆い、このラミネートフィルムの間にラミネートフ
ィルムのシール部にはかからない大きさとしたアルミニ
ウム箔を積層して、高温で使用しても断熱性能の高い真
空断熱材としている。
ィルムはポリエチレンナフタレート樹脂を基材とする構
成として、高温雰囲気であっても長時間の断熱ができる
真空断熱材としている。
を蒸着したフィルムは、アルミニウムの蒸着面が向き合
う形に2層使用するようにして、ガスの侵入を防止で
き、高温雰囲気であっても長時間の断熱ができる真空断
熱材としている。
箔は、フィルムに張り合わせた後エッチングによって所
定の形状として、微細な形状を正確に実現でき、高性能
の真空断熱材としている。
箔は、ラミネートフィルムに積層した構成として、加工
が簡単で、高性能の真空断熱材としている。
箔は、アルミニウムを蒸着したフィルムとシール層との
間に積層して、耐久性に優れた高性能の真空断熱材とし
ている。
箔は、2層のアルミ蒸着層の間に積層して、耐久性に優
れた高性能の真空断熱材としている。
を蒸着したフィルムは、アルミニウム箔とシール層との
間に積層して、耐久性に優れた高性能の真空断熱材とし
ている。
いて説明する。図1は本実施例の真空断熱材の構成を示
す断面図である。本実施例の真空断熱材は、芯材1を2
層のラミネートフィルム2によって覆い、内部を真空に
した状態でシール部3を使用してシールした構成として
いる。芯材1としては、パーライト、ガラスウール等の
無機物質、あるいはメラミン、ウレタン等の有機物質が
使用できるが、本実施例では合成シリカの粉末を使用し
ている。ラミネートフィルム2は、ポリエチレンナフタ
レートフィルム(以後PENフィルムと言う)で構成し
た保護層7と、ポリプロピレンフィルムによって構成し
たシール層4と、PENフィルム上にアルミニウムを蒸
着したアルミ蒸着層5とによって構成している。特に本
実施例では、前記アルミ蒸着層5と保護層7との間に、
アルミニウム箔6をラミネートしている。アルミニウム
箔6は本実施例では厚さ6μmのものを使用しており、
この大きさを図2に示しているように、ラミネートフィ
ルム2のシール部3にはかからないような設定としてい
る。図2は本実施例の構成を示す平面図である。またシ
ール層4には、本実施例では厚さ50μmの無延伸のポ
リプロピレンを、またアルミニウムの蒸着厚は0.05
μmとしている。また、保護層7は厚さ12μmのPE
Nフィルムを使用している。
実施例の真空断熱材を図示していないジャーポット等の
装置に組み込んで使用すると、当然この真空断熱材の両
面には温度差が生ずるものである。つまり、一方の面は
殆ど沸騰状態で保温している水であり温度は100℃近
くとなっている。また、他方はジャーポットの外面とな
っているため室温である。この状態では、水が有してい
る熱量は、真空断熱材を介してジャーポットの外面に伝
達されるものである。このときの熱伝導は、使用してい
る断熱材の断面方向と、使用している断熱材の沿面方向
からの両方が考えられる。このときの熱の移動量は、材
料の熱伝導率と厚みの積に比例する。本実施例の構成で
は、熱伝導率と厚みの積はシール層4は0.01〔{W
/(m・K)}・m〕、アルミニウム箔6は1.4
〔{W/(m・K)}・m〕、アルミ蒸着層5は0.0
12〔{W/(m・K)}・m〕、保護層7は0.00
3〔{W/(m・K)}・m〕となっている。つまり、
アルミニウム箔6は他部分の合計の50倍の熱伝導を行
えるものである。
ときには、真空断熱材の沿面方向での熱伝導は極めて小
さくなるものである。すなわち、シール部3にはアルミ
ニウム箔6が存在していないため、この部分を移動する
熱量はアルミニウム箔6が存在している中央部の1/5
0となっているものである。従って、前記したように、
本実施例とした場合には、断熱材の沿面方向からの熱伝
導は非常に少ないものとなる。また、本実施例の真空断
熱材の断面方向には、芯材1を含んだ真空層が存在して
いる。この結果、本実施例の真空断熱材は断熱性が非常
に高いものとなっている。
置の電源をオンオフしたりすることによって、真空断熱
材は日常的に温度ストレスを受けるものである。この温
度ストレスに対しても本実施例の真空断熱材は非常に強
いものである。すなわち、本実施例ではアルミ蒸着層5
を形成する基材として、PENフィルムを使用してい
る。PENフィルムは融点やガラス転移点が高いだけで
なく、温度変化に対する寸法安定性も良いものである。
このため、熱ストレスを受けたときに、アルミニウムの
膨張、収縮による形状変化と、PENフィルム自体の膨
張、収縮による形状変化との差は小さいものである。こ
のため、熱ストレスを受けた結果、アルミニウム蒸着層
5に対する応力の発生はほとんど無く、つまり、高温雰
囲気であってもアルミニウム蒸着層5にピンホールが発
生することはないものである。この結果、本実施例ラミ
ネートフィルム2は、長寿命で信頼性の高いカスバリア
層として作用するものである。
過を防ぐガスバリア層を形成するラミネートフィルム2
と、ラミネートフィルム2によって覆われた芯材1と、
ラミネートフィルム2の間に積層したアルミニウム箔6
とを備え、前記ラミネートフィルム2は少なくともアル
ミニウムをフィルム上に蒸着したアルミ蒸着層5を有
し、前記アルミニウム箔6はラミネートフィルム2のシ
ール部3にはかからない大きさとした構成として、高温
で使用しても断熱性能の高い真空断熱材を実現するもの
である。
ム2はポリエチレンナフタレート樹脂を基材として使用
しているため、融点やガラス転移点が高く、また温度変
化に対する寸法安定性が良いため、高温雰囲気で使用し
てもアルミニウム蒸着層5にピンホールが発生すること
を防止できるものであり、高温で使用しても断熱性能の
高い真空断熱材を実現するものである。
箔6をエッチング加工によって形成しているものであ
る。つまり、保護層7の内側にアルミニウム箔6を全体
に貼り合わせた後、エッチングによって、図2に示して
いるように所定の部分のアルミニウム箔を溶解させて取
り除いているものである。このときのエッチング液とし
て、アルカリ溶液を使用している。このエッチングは微
細な加工が可能であるため、望みの形状のものを正確に
作ることができるものである。従って本実施例は、微細
な形状を正確に実現でき、高性能の真空断熱材を実現す
るものである。
について説明する。図3は本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、フィルム上にアルミニウムを蒸
着したアルミ蒸着層5a、5bを使用している。すなわ
ち、アルミ蒸着面が向き合うように配置したアルミ蒸着
層5a、5bの2層を貼り合わせて使用している。アル
ミ蒸着層5aは、アルミニウム箔6側がPENフィルム
となっており、アルミ蒸着層5bは表面側がPENフィ
ルムとなっている。
である。アルミ蒸着層5aは、アルミニウムの蒸着層1
2aと基材として使用しているPENフィルム11aに
よって構成している。あるいはしたフィルムは少なくと
も基材11とアルミ蒸着層12により構成されている。
アルミ蒸着層5bは、アルミニウムの蒸着層12bと基
材として使用しているPENフィルム11bによって構
成している。こうしてアルミ蒸着層5aとアルミ蒸着層
5bとは接着剤9によって貼り合わせている。アルミニ
ウムの蒸着層12aまたはアルミニウムの蒸着層12b
は、50μm程度の厚さに設定している。このようにア
ルミニウムの蒸着層は非常に薄いものであるため、ピン
ホール10を発生しやすいものである。ピンホール10
をガスが通過すると、断熱性が低下して断熱材としての
性能が劣化する。この点本実施例では、2枚のアルミ蒸
着層5a、5bを蒸着層12a、12bが向かい合うよ
うに貼り合わせているものである。このため、発生した
ピンホール10をPENフィルム11a、11bによっ
てお互いにふさぎ合う形になっている。
着層は、アルミニウムの蒸着面が向き合う形に2層使用
する構成として、発生したピンホールをふさぐことがで
き、高性能の真空断熱材を実現するものである。
いるように、アルミニウム箔6をアルミ蒸着層5aとシ
ール層4との間に配置している。またアルミニウム箔6
は6μmと非常に薄いものを使用している。このため、
熱ストレスが加わったときに、ラミネートフィルム2が
収縮して芯材1と摩擦を生じたときはシール層4が、ま
た外部の部品と摩擦を生じたときは2枚のアルミ蒸着層
5a、5bが有効に作用して、真空断熱材を保護するも
のである。従って、本実施例の真空断熱材は、耐久性に
優れた高性能の真空断熱材となっているものである。
について説明する。図5は本実施例の構成を示す断面図
である。また、図6は本実施例の詳細な構成を示す断面
図である。本実施例では、アルミニウム箔6を2層のア
ルミ蒸着層5aと5bの間に配置しているものである。
また、このとき使用しているアルミニウム箔6は、シー
ル部3にはかからないような大きさのものをアルミ蒸着
層5aまたは5bを構成しているPENフィルム上に貼
り合わせて使用している。このとき使用している接着剤
は、図6に9として示しているように、アルミニウム箔
6よりも狭い範囲に塗布している。従って実際には、ア
ルミニウム箔6の端部には接着剤が無い空間13が生じ
やすいものである。空間13が発生すると、空間13を
通り、空気などの気体がラミネートフィルムの間に進入
する可能性がある。この点本実施例では、アルミニウム
箔6をアルミ蒸着層5aとアルミ蒸着層5bの間に配置
に配置しているため、空間13が発生したとしても、ア
ルミ蒸着層5aとアルミ蒸着層5bが有しているPEN
フィルムによって前記空気の侵入を防止できるものであ
る。
6をPENフィルム上に貼り合わせだけの加工であり、
加工が非常に簡単で、高性能の真空断熱材を実現するも
のである。また、エッチングのような化学処理を施さな
いため、樹脂が劣化する懸念がなく、長期間使用できる
真空断熱材を実現するものである。
ついて説明する。図7は、本実施例の構成を示す断面図
である。本実施例では、アルミ蒸着層5aと5bとを、
アルミニウム箔6とシール層4の間に積層し、アルミニ
ウム箔6の外面を保護層8で覆っているものである。保
護層8としてはナイロンを使用しているものである。
に、図6で説明した空間13が生じたとしても、2層の
アルミ蒸着層5a、5bが存在しているため、前記空間
13を通るガスの進入を防ぐことができるものである。
従って本実施例によれば、長期間使用できる高性能の真
空断熱材を実現できるものである。
を防ぐガスバリア層を形成するラミネートフィルムと、
前記ラミネートフィルムにより覆われた芯材と、前記ラ
ミネートフィルムの間に配置したアルミニウム箔とを備
え、前記ラミネートフィルムは少なくともアルミニウム
をフィルム上に蒸着したアルミ蒸着層を有し、前記アル
ミニウム箔はラミネートフィルムのシール部にはかから
ない大きさとした構成として、高温で使用しても断熱性
能の高い真空断熱材を実現するものである。
ィルムはポリエチレンナフタレート樹脂を基材とする構
成として、高温雰囲気であっても長時間の断熱ができる
真空断熱材を実現するものである。
は、アルミニウムの蒸着面が向き合う形に2層使用する
構成として、ガスの侵入を防止でき、高温雰囲気であっ
ても長時間の断熱ができる真空断熱材を実現するもので
ある。
箔は、フィルムに張り合わせた後エッチングによって所
定の形状とした構成として、微細な形状を正確に実現で
き、高性能の真空断熱材を実現するものである。
箔は、ラミネートフィルムに積層した構成として、加工
が簡単で、高性能の真空断熱材を実現するものである。
箔は、アルミニウムを蒸着したフィルムとシール層との
間に積層した構成として、耐久性に優れた高性能の真空
断熱材を実現するものである。
箔は、2層のアルミ蒸着層の間に積層した構成として、
耐久性に優れた高性能の真空断熱材を実現するものであ
る。
を示す断面図
トフィルムの平面図
を示す断面図
を示す断面図
を示す断面図
Claims (8)
- 【請求項1】 ガスの透過を防ぐガスバリア層を形成す
るラミネートフィルムと、前記ラミネートフィルムによ
り覆われた芯材と、前記ラミネートフィルムの間に配置
したアルミニウム箔とを備え、前記ラミネートフィルム
は少なくともアルミニウムをフィルム上に蒸着したアル
ミ蒸着層を有し、前記アルミニウム箔はラミネートフィ
ルムのシール部にはかからない大きさとした真空断熱
材。 - 【請求項2】 ラミネートフィルムはポリエチレンナフ
タレート樹脂を基材とする請求項1に記載した真空断熱
材。 - 【請求項3】 アルミ蒸着層は、アルミニウムの蒸着面
が向き合う形に2層使用する請求項1または2に記載し
た真空断熱材。 - 【請求項4】 アルミニウム箔は、フィルムに張り合わ
せた後エッチングによって所定の形状とした請求項1か
ら3のいずれか1項に記載した真空断熱材。 - 【請求項5】 アルミニウム箔は、ラミネートフィルム
に積層した請求項1から3のいずれか1項に記載した真
空断熱材。 - 【請求項6】 アルミニウム箔は、アルミニウムを蒸着
したフィルムとシール層との間に積層した請求項1から
3のいずれか1項に記載した、または請求項5に記載し
た真空断熱材。 - 【請求項7】 アルミニウム箔は、2層のアルミ蒸着層
の間に積層した請求項3に記載した真空断熱材。 - 【請求項8】 アルミニウムを蒸着したフィルムは、ア
ルミニウム箔とシール層との間に積層した請求項1から
3のいずれか1項に記載した真空断熱材。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11205899A JP2001032992A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | 真空断熱材 |
TW89112876A TWI243664B (en) | 1999-02-25 | 2000-06-29 | Vacuum heat insulator |
TW94104836A TWI244911B (en) | 1999-02-25 | 2000-06-29 | Vacuum heat insulator, hot insulating device using vacuum heat insulator, and electric water heater |
CNB00119979XA CN1157284C (zh) | 1999-06-30 | 2000-06-30 | 真空绝热材料、使用真空绝热材料的保温设备和电热水器 |
HK01105029A HK1034491A1 (en) | 1999-06-30 | 2001-07-18 | Vacuum heat insulating material, heat retaining equipment using same and electric water heater. |
US10/345,378 US6931204B2 (en) | 1999-06-30 | 2003-01-16 | Vacuum heat insulator, hot insulating device using vacuum heat insulator, and electric water heater |
US11/357,271 US20060141205A1 (en) | 1999-06-30 | 2006-02-21 | Vacuum heat insulator, hot insulating device using vacuum heat insulator, and electric water heater |
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---|---|
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US9671055B2 (en) | 2014-11-13 | 2017-06-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Vacuum heat insulating material |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP11205899A patent/JP2001032992A/ja active Pending
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