JPS61103089A - 真空断熱構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は家庭用冷蔵庫等の断熱壁に使用可能な真空断熱
構造体に関するものである。

〔従来技術〕

従来より家庭用冷蔵庫の断熱材として硬質発泡ポリウレ
タンが広く用いられている０その断熱性能は年々改善が
加えられ、熱伝導率で約００１５ｋｃａｌ／ｍｈ’ｃと
ほぼ理論的限界値捷で低減さすｔでいる。しかしながら
省エネルギー・省スペース等の立場より、より断熱性能
の優れた断熱材が求められている。

ところで、非常に優れた断熱方法として！「空断熱性が
知られており、液化ガスタンク等に用いられているが、
これは断熱スペーサー材を金属等の容器内に充填し、高
真空に排気、封止全行なったものである。これは高真空
に排気することにより、断熱スペーサー材中の気体分子
の平均自由行程を長くし、気体分子相互間の衝突を防ぐ
事により熱の伝導を妨げるもので、０．０１　ｋｃａ　
ｌ　／　ｍｈ″Ｃ以下の熱伝導率が得られる。しかし家
庭用冷蔵庫等にこの真空断熱材を用いる場合、その断熱
面積が液化ガスタンク等に比べて非常に小さいので容器
の表面熱伝導の影響が大きくなり、真空断熱法の効果が
発揮できなくなる。

そこで上記真空容器を金属以外の熱伝導率の小さい材質
、例えばプラスチック等で形成する事が考えられるが、
プラスチックはガスの透過が大きく、容器外から透過し
てくる空気のために内部の真空度が劣化し、その断熱性
能が劣化してくるという欠点があった。又プラスチック
は強度的に弱く、たとえ小さな傷であってもひとたび真
空容器に穴があくと内部の真空が破壊してしまい、断熱
材として役を果たさなくなってしまうという欠点もあっ
た。

この空気の透過を抑え、真空容器の強度を増す方法とし
て上記真空容器を有機発泡断熱材中に埋設することが考
えられるが、この場合でも有機発泡断熱材のフオーム中
には発泡材のフロンガス、発泡助材の水と有機発泡断熱
材の原料であるインシアネートとの反応により生じた炭
酸ガス、並びに未反応の水が気化した水蒸気等が存在し
、これが長期にわたると有機発泡断熱材中を拡散し徐々
に真空容器内に透過してきて真空度を劣化させるという
問題が残っている。

通常、真空断熱材が液化ガスタンク等に用いられる場合
、真空容器内に残存するガス分子を吸着し真空容器内の
真空度を維持する、いわゆるゲッター材として活性炭が
用いられているが、この場合の活性炭は液化ガス等によ
り極低温に冷却されてはじめてあらゆるガスを大量に吸
着することができるものであり、本発明のような家庭用
冷蔵庫等に用いる場合は常温で使用することになり、活
性炭の本来の吸着特性として有機ガスのフロンガスはか
なり吸着することはできても炭酸ガスや水蒸気のような
極性をもった無機ガスは殆ど吸着することはでき全かっ
た。

〔目　的〕

本発明はプラスチック容器内に、断熱スペーサー材と共
にゲッター材として吸着を行なう細孔径の小さいシリカ
アルミナ系吸着材を充填する事により、有機発泡断熱材
中を拡散しプラスチック容器を通って透過侵入してくる
炭酸ガス、及び水蒸気を捕捉することでプラスチック容
器内の真空度の劣化を防止し、長期にわたりその真空断
熱材の断熱性能を維持せしめんとしたものである。

〔実施例〕

図面は本発明に係る真空断熱構造体の構成を示す断面図
である。図において、ｌはプラスチック容器であり、２
は前記プラスチック容器ｌ内に充填された断熱スペーサ
ー材である。３は前記プラスチック容器１を埋設してい
る有機発泡断熱材である。４は前記プラスチック容器ｌ
内に前記断熱スペーサー材２と共に充填されたゲッター
材のシリカアルミナ系吸着材である。前記プラスチック
容器】内は高真空に排気されている。

このプラスチック容器ｌは、真空断熱材内部を真空に保
つ為のものであり、材質的には種々の熱硬化性樹脂及び
熱可塑性樹脂が使用可能であるが、真空封止全容易なら
しめ、かつ真空容器のガスの透過を小さく抑えるために
金属箔あるいは金属蒸着膜等を有するプラスチックラミ
ネートフィルムが望ましい。

又、断熱スベーナー材２は、前記プラスチック容器ｌを
大気圧に抗して形状を保つため、及び断熱空間内を小さ
い空間に分割し比較的低い真空度でも真空断熱効果を得
るためのものであり、材質的にはパーライト・珪酸カル
シウム・ケイソウ土・シリカ等の無機質粉末、あるいは
グラスウール・セラミックウール・ロックウール等の繊
維質、またあるいは発泡ポリウレタン・発泡ユリア樹脂
等の有機発泡体が使用可能である。

更に有機発泡断熱材３は、前記プラスチック容器１’５
透過してくる空気（窒素、酸素、及び水蒸気等）の量を
低減すると共に、真空断熱材の強度を増す働きがある。

この有機発泡断熱材３として、通常用いられている硬質
発泡ポリウレタン等が使用可能である。この有機発泡断
熱材３０発泡に用いられる発泡材は、フロンガスが単独
で用いられる事もあるが、多くの場合発泡圧を下げるた
め及び生成したフオームの強度全土げるために発泡助材
として水も同時に添加して使用されている。この発泡助
材の水は、有機発泡断熱材の原料であるインシアネート
と反応して炭酸ガス全発生し、この炭酸ガスと気化した
フロンガスとによりフオームが形成されるものである。

前記シリカアルミナ系吸着材４は前記有機発泡断熱材３
中を拡散し前記プラスチック容器１’ｚ通って徐々に侵
入透過してくる、炭酸ガス、及び水（蒸気を吸着するた
めのゲッター材であり、吸着を行なう細孔径が炭酸ガス
、或いは水蒸気の分子径より大きく且つフロンガスの分
子径より小さいもの全用い、これにより前記プラスチッ
ク容器ｌを高真空に保つことができるものである。

ところで、シリカアルミナ系吸着材の中でもモレキュラ
ーシーブ（合成ゼオライト）は、その結晶構造から吸着
を行なう細孔径がＡ単位で揃っており、その細孔径より
も小さい分子のみを吸着し、その細孔径よりも大きい分
子は吸着を行なわない。

言い替えれば吸着を行なう分子をその細孔径でもって分
離選択を行なう、いわゆる″分子ふるい″作用を有して
いる。

モレキュラーシーブには、その化学組成により多くの種
類がある。例えば３Ａ、４Ａ、５Ａ。

１０Ｘ、＋３Ｘ等があり、その細孔径は各々３Ａ。

４Ａ、５Ａ、９Ａ、Ｉ　ＯＡとなっている。炭酸ガスの
分子径は約３．５Ａ、水蒸気の分子径は約２８λであり
、フロンガスの分子径は５Ａ以上であるので、モレキュ
ラーシーブ４Ａタイプを使用すればモレキュラーシーブ
はフロンガスを吸着しなくなるので、活性炭によって吸
着することのできない炭酸ガスと水蒸気をモレキュラー
シーブによって選択吸着させ、残りのフロンガスの吸着
には比較的安価でしかも７ｏンガスの吸着能力に優れた
活性炭全併用すれば、モレキュラーシーブの吸着能力が
他のガスを吸着することによって低下することが防げる
ので、より効率良く炭酸ガスと水蒸気を吸着させること
ができるものである。

尚、ゲッター材のシリカアルミナ系吸着材４の封入方法
は、本実施例のように断熱スペーサー材２と混合しても
良いし、シリカアルミナ系吸着材４のみを割裂に包装し
て封入しても良いことは言うまでもない。

〔効　果〕

以上のように本発明によると、プラスチック容器内ｌに
透過してくる炭酸ガス及び水蒸気を、吸着を行なう細孔
径の小さいシリカアルミナ系吸着材で取り除くことがで
きるので、長期にわたシ高真空を維持することができ、
長期にわたり品質の安定した高い断熱性能を有した真空
断熱構造体を得ることができるものである。

示す断面図でるる。

１・・・プラスチック容器、２・・・断熱スペーサー材
、３・・・有機発泡断熱材、４・・・シリカアルミナ系
吸着材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラスチック容器内に、断熱スペーサー材とともに
   、ゲッター材として吸着を行なう細孔径が炭酸ガス、或
   いは水蒸気の分子径より大きく且つフロンガスの分子径
   より小さいシリカアルミナ系吸着材を充填し、かつ上記
   プラスチック容器内を真空封止した真空断熱材を、有機
   発泡断熱材中に埋設した事を特徴としてなる真空断熱構
   造体。 ２、上記プラスチック容器を、プラスチックフィルム・
   金属箔・金属蒸着膜等から成るラミネートフィルムで構
   成した事を特徴としてなる前記特許請求の範囲第１項記
   載の真空断熱構造体。 ３、上記断熱スペーサー材として、パーライト・珪酸カ
   ルシウム等の無機質粉末あるいはグラスウール・セラミ
   ックウール等の繊維質あるいは発泡ポリウレタン等の有
   機発泡体を使用した事を特徴としてなる前記特許請求の
   範囲第１項もしくは第２項記載の真空断熱構造体。 ４、上記シリカアルミナ系吸着材としてモレキュラーシ
   ーブ（合成ゼオライト）を使用した事を特徴としてなる
   前記特許請求の範囲第１項もしくは第２項もしくは第３
   項記載の真空断熱構造体。