JP7270125B2 - 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 - Google Patents
断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7270125B2 JP7270125B2 JP2020505599A JP2020505599A JP7270125B2 JP 7270125 B2 JP7270125 B2 JP 7270125B2 JP 2020505599 A JP2020505599 A JP 2020505599A JP 2020505599 A JP2020505599 A JP 2020505599A JP 7270125 B2 JP7270125 B2 JP 7270125B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating sheet
- heat insulating
- sheet
- region
- low compression
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 52
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 43
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 23
- 229910002028 silica xerogel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- -1 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000352 supercritical drying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/06—Arrangements using an air layer or vacuum
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
- B32B25/02—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber with fibres or particles being present as additives in the layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/263—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer having non-uniform thickness
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
- B32B5/14—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces
- B32B5/147—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by a layer differing constitutionally or physically in different parts, e.g. denser near its faces by treatment of the layer
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/77—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof
- D06M11/79—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with silicon or compounds thereof with silicon dioxide, silicic acids or their salts
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M11/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
- D06M11/84—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising combined with mechanical treatment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L59/00—Thermal insulation in general
- F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
- F16L59/029—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials layered
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/02—2 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/03—3 layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2250/00—Layers arrangement
- B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/02—Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
- B32B2260/021—Fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2260/00—Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
- B32B2260/04—Impregnation, embedding, or binder material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/302—Conductive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
- B32B2307/304—Insulating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/732—Dimensional properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M2400/00—Specific information on the treatment or the process itself not provided in D06M23/00-D06M23/18
- D06M2400/02—Treating compositions in the form of solgel or aerogel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Description
本発明は、断熱対策として用いられる断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法に関する。
近年各種機器のエネルギー効率のために断熱対策が求められることが多くなってきている。このため各種断熱材が用いられている。その代表として、ガラスウール、ウレタンフォーム、あるいは不織布にシリカキセロゲルを担持した断熱シート等があげられる。
例えば、特許文献１は従来の断熱シートを開示している。
断熱シートは、内部に空間を有する繊維シートと、繊維シートの空間に担持されたシリカキセロゲルとを備える。断熱シートは、厚領域と、厚領域より薄い低圧縮領域とを有する。低圧縮領域に０．７ＭＰａの圧力を加えたときの低圧縮領域の圧縮率が５％以下である。
この断熱シートは絶縁性、断熱性に優れ、両側から圧力が加わっても、所定の距離を確保することができ、機器の信頼性を向上させることができる。
図１と図２はそれぞれ実施の形態における断熱シート１１の断面図と平面図である。図１は図２に示す断熱シート１１の線１－１における断面を示す。
断熱シート１１は、内部に空間１２Ａを有する繊維シート１２と、繊維シート１２の空間１２Ａに担持されたシリカキセロゲル２１とから構成されている。繊維シート１２は、平均繊維太さ約１０μｍのガラス繊維からなり、繊維シート１２の体積で空間１２Ａの体積の占める割合は約９０％である。繊維シート１２の内部の空間１２Ａにシリカキセロゲル２１が充填されている。シリカキセロゲル２１は内部に数ナノメートルの径を有するナノサイズの空間２１Ａを有しているので、断熱シート１１の熱伝導率は、０．０１８～０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋと、空気の熱伝導率よりも小さい。シリカキセロゲルは、ゲルが乾燥した状態の広義のキセロゲルであり、通常の乾燥だけでなく、超臨界乾燥、凍結乾燥等の方法によって得られたものでもかまわない。すなわち、断熱シート１１に含有されているシリカキセロゲル２１は、乾燥した乾燥シリカキセロゲルである。
断熱シート１１は、厚領域２２と、厚領域２２に繋がる低圧縮領域１３とを有する。低圧縮領域１３は断熱シート１１の中央部に位置し、厚さ約２ｍｍとなっている。低圧縮領域１３は０．７ＭＰａの圧力を加えたときの低圧縮領域１３の圧縮率が５％以下である。
厚領域２２の厚さは約３ｍｍである。低圧縮領域１３は厚領域２２より薄い。
厚さｔ０のシートに圧力Ｐを加えた後でその圧力を取り除いた状態で厚さｔ１を有する。この場合、このシートの圧力Ｐにおける圧縮率Ｐｒは以下の式で得られる。実施の形態では圧力Ｐは０．７ＭＰａである。
Ｐｒ＝（ｔ０－ｔ１）／ｔ０
実施の形態では圧縮率Ｐｒの値をパーセントで表示する。
実施の形態では圧縮率Ｐｒの値をパーセントで表示する。
断熱シート１１は繊維シート１２の内部の空間１２Ａにナノサイズの多孔質構造を有するシリカキセロゲル２１を担持させたものである。図３はシリカキセロゲル２１の模式図である。シリカキセロゲル２１は、図３に示すように、１ｎｍ程度の径をもつシリカ１次粒子１２１が集合して形成された１０ｎｍ程度の径をもつシリカ２次粒子１２２が１０～６０ｎｍ程度の粒子間距離の空隙１２２Ａをもつ網目構造を有する集合体である。この粒子間距離を空気の平均自由工程以下にすることにより、断熱性に優れた断熱シート１１を得ることができる。シリカ２次粒子１２２間にできる空隙１２２Ａは、微細な空隙５２２Ａとともに空隙５２２Ａよりも大きい比較的大きな空隙５２２Ｂを含む。シリカ１次粒子１２１間には微細な空隙１２１Ａが設けられる。シリカ１次粒子１２１間に設けられた微細な空隙１２１Ａおよびシリカ２次粒子１２２間にできる微細な空隙５２２Ａは、断熱シート１１に圧力が加わってもほとんど壊れることはないが、断熱シート１１に大きな圧力を加えるとシリカ２次粒子１２２間にできる比較的大きな空隙５２２Ｂがつぶされて圧縮され、断熱シート１１は塑性変形して薄くなる。断熱シート１１の断熱性は、主に微細な空隙１２２Ａ、５２２Ａによって発現するものであるため、比較的大きな空隙５２２Ｂがつぶされても熱伝導率はほとんど変化しない。このように、シリカキセロゲル２１に分散する図１に示す空隙２１Ａは空隙１２２Ａ、５２２Ａ、５２２Ｂにより構成されるが、主に微細な空隙１２２Ａ、５２２Ａにより構成される。
実施の形態における断熱シート１１では局部的に圧力を加えて塑性変形させることで局部的に薄い低圧縮領域１３が形成される。断熱シート１１は低圧縮領域１３で形成された凹部１３Ｃを有する。
圧力を加えて塑性変形させた断熱シート１１の低圧縮領域１３は、加えた圧力以下の圧力ではそれ以上には塑性変形しない。そのため断熱シート１１の一部を所定の圧力下での圧縮率を或る値以下にすることができる。
断熱シート１１の低圧縮領域１３以外の領域である厚領域２２の、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの厚領域２２の圧縮率は１０～３０％である。このように断熱シート１１を構成することにより、軽く、断熱性に優れた断熱シート１１を得ることができる。低圧縮領域１３を形成する前に、厚領域２２を含めて断熱シート１１全体に圧力を加えて、厚領域２２の圧縮率を上記の範囲内に制限してもよい。
図４は実施の形態における断熱体１４の断面図である。断熱体１４は、断熱シート１１と、断熱シート１１に当接するセパレータ１７とを有する。セパレータ１７は、基板部１７Ａと、基板部１７Ａから突出する突出部１８とを有する。突出部１８は断熱シート１１の低圧縮領域１３に対応する位置に設けられており、これにより突出部１８は凹部１３Ｃ内に位置する。断熱シート１１とセパレータ１７とを組み合わせたときに、断熱体１４の両面はほぼ平面になる。断熱体１４を熱によって膨張するような部品の間に配置することにより、それらの部品が膨張しても低圧縮領域１３とセパレータ１７の突出部１８で支えとなって、断熱体１４全体が圧縮されることを防ぐことができ、それらの部品間の断熱性と絶縁性を保つことができる。
図５は実施の形態における断熱体１４を用いた機器２３の断面図である。
機器２３は、断熱体１４と、筐体１５と、発熱機器１６とを有する。発熱機器１６は例えばモータである。筐体１５の中に発熱機器１６が配置されている。発熱機器１６が動作することにより発熱するとともに膨張する。筐体１５と発熱機器１６との間に断熱体１４が配置されている。
実施の形態ではセパレータ１７はポリブチレンテレフタレートからなる。突出部１８での厚さは約２ｍｍであり、突出部１８以外の領域である基板部１７Ａの厚さは約１ｍｍである。そのため断熱シート１１とセパレータ１７とを合わせた断熱体１４は、ともに平坦な両面を有する厚さ約４ｍｍの板形状を有する。
発熱機器１６は動作状態では発熱機器１６の中央部が最も大きく膨れようとする。この膨れようとする部分に当接している低圧縮領域１３および突出部１８は膨れようとする圧力に対してほとんど圧縮されないので、発熱機器１６と筐体１５との間に所定の間隔を確保するとともに絶縁性を確保することができる。
低圧縮領域１３と厚領域２２は熱伝導率はほとんど同じであるが、低圧縮領域１３がより薄い分だけ断熱性が小さくなる。したがって、断熱シート１１の中で低圧縮領域１３が占める割合は小さい方が好ましい。但しその割合が小さくなりすぎると発熱機器１６の膨張に耐えにくくなる。そのため低圧縮領域１３の断熱シート１１に占める割合を、５％以上、３０％以下とすることが望ましい。
次に、実施の形態における断熱シート１１とそれを用いた断熱体１４と機器２３の製造方法について説明する。
まず厚さ約３ｍｍのガラス繊維からなる繊維シート１２を準備する。次にこの繊維シート１２を例えばケイ酸ナトリウム水溶液に塩酸を添加してなるゾル溶液に浸漬し、繊維シート１２の内部空間１２Ａの中にゾル溶液を含浸させる。繊維シート１２の内部空間１２Ａに入ったゾル溶液をゲル化させ、疎水化、乾燥することにより、繊維シート１２の内部空間１２Ａにシリカキセロゲル２１を充填させることにより断熱シート１１を得る。
次に断熱シート１１の一部に金型を用いて一部に圧力を加えて低圧縮領域１３を形成する。このとき、断熱シート１１の圧力が加わらない領域に厚領域２２が形成される。このように、厚領域２２と、厚領域２２より薄く、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下である低圧縮領域１３とを有する断熱シート１１を得ることができる。金型を用いて断熱シート１１に加えられる圧力は、０．７ＭＰａより大きい例えば１ＭＰａである。このように０．７ＭＰａより大きな圧力を断熱シート１１に加えることにより、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの断熱シート１１すなわち低圧縮領域１３の圧縮率を５％よりも小さくすることができる。
次に低圧縮領域１３に対応する部分に突出部１８を設けたセパレータ１７を樹脂成形により形成することで断熱体１４を形成する。断熱体１４を発熱機器１６と筐体１５との間に配置することで、機器２３を形成する。
断熱材を備えた機器の種類によっては断熱材に圧力が加わるものがある。断熱材に圧力が加わって圧縮されると断熱性能が劣化する場合がある。そのため圧力が加わっても所定の間隔を確保するとともに断熱性能が劣化しにくい断熱シートが求められている。
実施の形態における断熱シート１１は、前述のように、圧力が加わっても所定の間隔を確保するとともに断熱性能が劣化しにくい。
図６は実施の形態における別の断熱シート１１１の断面図である。図６において、図２に示す断熱シート１１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図２に示す断熱シート１１はそのままの状態で用いてもかまわない。図６に示す断熱シート１１１は、繊維シート１２の両面に形成された保護層２５をさらに備える。保護層２５は、シリカキセロゲル２１が断熱シート１１から離脱することを防ぐ。保護層２５は、低圧縮領域１３を形成した後に形成されることが望ましい。
なお図２に示す断熱シート１１はその中央部分のみに低圧縮領域１３が設けられているが、他の位置に設けられていてもよい。図７Ａから図７Ｄはそれぞれ実施の形態における別の断熱シート１１Ａ～１１Ｄの平面図である。図７Ａから図７Ｄにおいて、図１と図２に示す断熱シート１１と同じ部分には同じ参照番号を付す。図７Ａに示す断熱シート１１Ａでは、中央部分および周辺部分に低圧縮領域１３が設けられている。図７Ｂに示す断熱シート１１Ｂでは、低圧縮領域１３は環形状を有して厚領域２２を囲む。図７Ｃに示す断熱シート１１Ｃでは、低圧縮領域１３はクロス形状を有する。図７Ｄに示す断熱シート１１Ｄでは、互いに分離している複数の低圧縮領域１３が設けられている。
１１ 断熱シート
１２ 繊維シート
１３ 低圧縮領域
１４ 断熱体
１５ 筐体
１６ 発熱機器
１７ セパレータ
１８ 突出部
２１ シリカキセロゲル
２２ 厚領域
１２ 繊維シート
１３ 低圧縮領域
１４ 断熱体
１５ 筐体
１６ 発熱機器
１７ セパレータ
１８ 突出部
２１ シリカキセロゲル
２２ 厚領域
Claims (7)
- 内部に空間を有する繊維シートと、
前記繊維シートの前記空間に担持されたシリカキセロゲルと、
を備えた断熱シートであって、
前記断熱シートは、厚領域と、前記厚領域より薄い低圧縮領域とを有し、
前記低圧縮領域に０．７ＭＰａの圧力を加えたときの前記低圧縮領域の圧縮率が５％以下であり、
前記厚領域に０．７ＭＰａの圧力を加えたときの前記厚領域の圧縮率が１０％以上３０％以下である、断熱シート。 - 内部に空間を有する繊維シートと、
前記繊維シートの前記空間に担持されたシリカキセロゲルと、
を備えた断熱シートであって、
前記断熱シートは、厚領域と、前記厚領域より薄い低圧縮領域とを有し、
前記低圧縮領域に０．７ＭＰａの圧力を加えたときの前記低圧縮領域の圧縮率が５％以下であり、
前記低圧縮領域は前記断熱シートの中央部分に設けられている、断熱シート。 - 前記低圧縮領域は前記断熱シートの周辺部分と前記中央部分とに設けられている、請求項２に記載の断熱シート。
- 前記低圧縮領域の前記繊維シートに占める面積の割合は５％以上で３０％以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の断熱シート。
- 請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱シートと、
前記断熱シートに当接するセパレータと、
を備え、
前記断熱シートは前記低圧縮領域で形成された凹部を有し、
前記セパレータは前記断熱シートの前記凹部内に位置する突出部を有する、断熱体。 - 内部に空間を有する繊維シートと、前記繊維シートの前記空間に担持されたシリカキセロゲルとを備えた断熱シートと、
前記断熱シートに当接するセパレータと、
を備え、
前記断熱シートは、厚領域と、前記厚領域より薄い低圧縮領域とを有し、
前記低圧縮領域に０．７ＭＰａの圧力を加えたときの前記低圧縮領域の圧縮率が５％以下であり、
前記断熱シートは前記低圧縮領域で形成された凹部を有し、
前記セパレータは前記断熱シートの前記凹部内に位置する突出部を有する、断熱体。 - 内部に空間を有する繊維シートを準備するステップと、
前記繊維シートをゾル溶液に浸漬し、前記繊維シートの空間にキセロゲルを含浸させて断熱シートを得るステップと、
前記断熱シートの一部に所定の圧力を加えて圧縮することにより、０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が５％以下である低圧縮領域と、前記低圧縮領域より厚く０．７ＭＰａの圧力を加えたときの圧縮率が１０％以上３０％以下である厚領域とを形成するステップと、
を含む、断熱シートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023062091A JP2023076678A (ja) | 2018-03-14 | 2023-04-06 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018046178 | 2018-03-14 | ||
| JP2018046178 | 2018-03-14 | ||
| PCT/JP2018/046904 WO2019176216A1 (ja) | 2018-03-14 | 2018-12-20 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023062091A Division JP2023076678A (ja) | 2018-03-14 | 2023-04-06 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2019176216A1 JPWO2019176216A1 (ja) | 2021-02-25 |
| JP7270125B2 true JP7270125B2 (ja) | 2023-05-10 |
Family
ID=67907165
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020505599A Active JP7270125B2 (ja) | 2018-03-14 | 2018-12-20 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
| JP2023062091A Pending JP2023076678A (ja) | 2018-03-14 | 2023-04-06 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023062091A Pending JP2023076678A (ja) | 2018-03-14 | 2023-04-06 | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11384892B2 (ja) |
| JP (2) | JP7270125B2 (ja) |
| CN (1) | CN111819387B (ja) |
| WO (1) | WO2019176216A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112703346A (zh) * | 2018-11-15 | 2021-04-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 绝热片及其制造方法 |
| WO2020152923A1 (ja) * | 2019-01-21 | 2020-07-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱シートおよびこれを用いた二次電池 |
| CN113498462A (zh) * | 2019-03-08 | 2021-10-12 | 松下知识产权经营株式会社 | 绝热片及其制造方法 |
| JP7422346B2 (ja) | 2020-05-27 | 2024-01-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | エアロゲル構造体およびその製造方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002265286A (ja) | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 断熱材 |
| JP2005329592A (ja) | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Makio Naito | 吸音遮熱材、自動車エンジン用排気系遮熱カバー及びそれらの製造方法 |
| JP2011136859A (ja) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | 繊維系断熱材及びその製造方法 |
| JP2013142298A (ja) | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Sanwa Packing Kogyo Co Ltd | 断熱用部材、遮熱用カバー、及び断熱用部材の製造方法 |
| JP2014035041A (ja) | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Panasonic Corp | エアロゲル粒子を用いた断熱材 |
| WO2015045211A1 (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱シート及び断熱材 |
| JP2016028880A (ja) | 2014-07-18 | 2016-03-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 複合シートとその製造方法および複合シートを用いた電子機器 |
| WO2017159527A1 (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 複合シートおよびこれを用いた電池パック |
| WO2018061894A1 (ja) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池、電池モジュール及びセパレータの製造方法 |
| WO2018110055A1 (ja) | 2016-12-12 | 2018-06-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱シートおよびその製造方法およびこれを用いた二次電池 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8993145B2 (en) * | 2011-09-19 | 2015-03-31 | Zee.Aero Inc. | Preventing cell thermal runaway propagation within a battery |
| CN105358893B (zh) * | 2013-07-05 | 2017-09-22 | 阿莫绿色技术有限公司 | 隔热片、混合型隔热片及隔热面板 |
| JP6188245B2 (ja) * | 2014-01-30 | 2017-08-30 | オゾンセーブ株式会社 | 断熱材及び断熱材の製造方法 |
| CN104329540B (zh) * | 2014-09-01 | 2016-08-24 | 李载润 | 一种高阻隔袋不包边的真空绝热板 |
-
2018
- 2018-12-20 CN CN201880090819.8A patent/CN111819387B/zh active Active
- 2018-12-20 WO PCT/JP2018/046904 patent/WO2019176216A1/ja active Application Filing
- 2018-12-20 JP JP2020505599A patent/JP7270125B2/ja active Active
- 2018-12-20 US US16/769,274 patent/US11384892B2/en active Active
-
2023
- 2023-04-06 JP JP2023062091A patent/JP2023076678A/ja active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002265286A (ja) | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 断熱材 |
| JP2005329592A (ja) | 2004-05-19 | 2005-12-02 | Makio Naito | 吸音遮熱材、自動車エンジン用排気系遮熱カバー及びそれらの製造方法 |
| JP2011136859A (ja) | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | 繊維系断熱材及びその製造方法 |
| JP2013142298A (ja) | 2012-01-10 | 2013-07-22 | Sanwa Packing Kogyo Co Ltd | 断熱用部材、遮熱用カバー、及び断熱用部材の製造方法 |
| JP2014035041A (ja) | 2012-08-09 | 2014-02-24 | Panasonic Corp | エアロゲル粒子を用いた断熱材 |
| WO2015045211A1 (ja) | 2013-09-30 | 2015-04-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱シート及び断熱材 |
| JP2016028880A (ja) | 2014-07-18 | 2016-03-03 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 複合シートとその製造方法および複合シートを用いた電子機器 |
| WO2017159527A1 (ja) | 2016-03-14 | 2017-09-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 複合シートおよびこれを用いた電池パック |
| WO2018061894A1 (ja) | 2016-09-27 | 2018-04-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電池、電池モジュール及びセパレータの製造方法 |
| WO2018110055A1 (ja) | 2016-12-12 | 2018-06-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 断熱シートおよびその製造方法およびこれを用いた二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111819387B (zh) | 2022-07-26 |
| US11384892B2 (en) | 2022-07-12 |
| JP2023076678A (ja) | 2023-06-01 |
| CN111819387A (zh) | 2020-10-23 |
| JPWO2019176216A1 (ja) | 2021-02-25 |
| US20200370701A1 (en) | 2020-11-26 |
| WO2019176216A1 (ja) | 2019-09-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7270125B2 (ja) | 断熱シートおよびこれを用いた断熱体およびその製造方法 | |
| JP2018204708A (ja) | 断熱材とそれを用いた発熱ユニット、および、電池ユニット | |
| JP7088892B2 (ja) | 組電池用断熱シート及び組電池 | |
| JP7050232B2 (ja) | 断熱シートおよびその製造方法およびこれを用いた二次電池 | |
| JP2021050825A (ja) | 断熱材とその断熱材を使用した機器 | |
| KR102544507B1 (ko) | 조전지용 단열시트 및 조전지 | |
| JPWO2014199595A1 (ja) | シートヒータ | |
| JP2005093515A (ja) | 金属化フィルムコンデンサとその製造方法、および自動車駆動用インバータ回路とそれを用いた自動車 | |
| JP2019127961A (ja) | 断熱シートおよびその製造方法 | |
| JP7340734B2 (ja) | 断熱体およびこれを用いた断熱シート、ならびに断熱体の製造方法 | |
| JP7422293B2 (ja) | 断熱シートおよびその製造方法 | |
| WO2019188159A1 (ja) | 断熱体およびその製造方法 | |
| JP7422292B2 (ja) | 断熱シートおよびその製造方法 | |
| JP7462134B2 (ja) | 断熱シートおよびこれを用いた二次電池 | |
| JP2000105069A (ja) | 断熱体 | |
| JP5636476B2 (ja) | 電子デバイスケーシングの製造方法 | |
| CN114424386A (zh) | 电池组用绝热片和电池组 | |
| US1393077A (en) | Electrical condenser | |
| JP2014137971A (ja) | 蓄電装置およびその製造方法 | |
| JP7382547B2 (ja) | 断熱シートおよびその断熱シートを用いた電子機器と電池ユニット | |
| JP2020187868A (ja) | 熱伝達抑制シート及び組電池 | |
| JP2013026293A (ja) | コンデンサおよびその製造方法 | |
| WO2020246259A1 (ja) | 温調ユニット | |
| JP2017072185A (ja) | 真空断熱材及びこれを用いた機器 | |
| JP2008293663A (ja) | 燃料電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200603 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211005 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20221021 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230111 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230314 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230327 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7270125 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |