KR101579878B1 - Vacuum insulating material and insulated equipment - Google Patents

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구니나리 아라키
와타루 에치고야
야스히토 데라우치
유우지 아라이
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히타치 어플라이언스 가부시키가이샤
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    • 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
    • F16L59/065—Arrangements using an air layer or vacuum using vacuum

Abstract

본 발명은 단열 특성을 향상시킬 수 있는 진공 단열재, 이 진공 단열재를 사용한 냉장고 및 급탕기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위해, 붕소 산화물을 1.0중량％ 이상 5.0중량％ 이하, 규소 산화물을 적어도 50중량％ 함유하는 유리로 이루어지는 섬유 집합체인 심재(芯材)와, 가스 흡착제를, 가스 배리어성을 갖는 외포재로 싸고, 외포재의 내부가 감압되어 봉지(封止)된 진공 단열재를 제공한다.A vacuum insulator capable of improving the heat insulating property, a refrigerator using the vacuum insulator, and a hot water heater.
In order to solve the problems of the present invention, there is provided a method for producing a gas-barrier laminate, comprising the steps of: preparing a core material which is a fiber aggregate composed of glass containing 1.0 to 5.0% by weight of boron oxide and at least 50% by weight of silicon oxide, And the inside of the outer covering member is decompressed and sealed.

Description

진공 단열재 및 단열 기기{VACUUM INSULATING MATERIAL AND INSULATED EQUIPMENT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vacuum insulator,

본 발명은 진공 단열재, 이 진공 단열재를 사용한 단열 기기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum insulation material, and to an adiabatic device using the vacuum insulation material.

본 기술분야의 배경기술로서, 일본국 특개2008-57745호 공보(특허문헌 1)가 있다. 이 공보에는, 「진공 단열재(1)는, 유리 섬유로 이루어지는 심재(芯材)(2)와 수분 흡착재(3)를 가스 배리어성을 갖는 외포재(4)로 피복하여 외포재(4)의 내부를 감압 밀폐해서 이루어지고, 유리 섬유는 알칼리 규산 유리이며, Zr02, ZnO, Ti02 중 적어도 어느 1성분을 함유하며, 또한 Zr02, ZnO, Ti02의 합계는 중량％로, 0.5∼13％의 범위 내에서 함유되는 조성으로 이루어짐」이라고 기재되어 있다(요약 참조).BACKGROUND ART [0002] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-57745 (Patent Document 1) is known as a background art in this technical field. This publication discloses that the vacuum insulator 1 is formed by covering a core material 2 made of glass fiber and a water absorbent 3 with an outer closure material 4 having gas barrier properties, It is made and vacuum-sealing the inside, glass fibers are alkali-silicate glass, Zr0 2, ZnO, Ti0, and contains at least one of the first component 2, and Zr0 2, ZnO, Ti0 2, the sum of the percent, 0.5 to 13 wt. % &Quot; (see Summary).

일본국 특개2008-57745호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-57745

최근, 지구 환경 보호의 관점 또는 에너지 절약화의 관점에서, 가전 제품이나 산업 기기의 단열성 향상이 검토되고 있다. 이 종류의 기기의 단열에 사용되는 단열재로서는, 수지 폼이나 유기 또는 무기의 섬유가 있지만, 단열성을 향상시키고자 했을 경우에, 단열재의 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 그리고, 단열재의 두께를 두껍게 했을 경우에는, 기기 전체의 용적이 증대하게 된다. 이에 대하여, 단열재를 두껍게 하며, 또한 기기의 용적을 변경하지 않을 경우에는, 부품 등을 실장할 수 있는 스페이스의 비율이 낮아지게 되는 등의 과제가 생기게 된다.BACKGROUND ART In recent years, improvements in the insulation properties of household appliances and industrial devices have been examined from the viewpoint of global environment protection or energy saving. As the heat insulating material used for the insulation of this type of device, there are resin foam and organic or inorganic fibers. However, in order to improve the heat insulating property, it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material. When the thickness of the heat insulating material is increased, the volume of the entire device is increased. On the other hand, when the thickness of the heat insulating material is increased and the volume of the device is not changed, there arises a problem that the ratio of the space for mounting the parts or the like becomes low.

이 과제를 해결하기 위해, 수지 폼이나 무기 섬유 등에 대하여 단열성이 우수한 진공 단열재가 제안되고 있다. 진공 단열재는, 가스 배리어성을 갖는 외포재를 자루 형상으로 하고, 이 외포재의 내부에 섬유 집합체로 이루어지는 심재 및 가스 흡착용의 게터(getter)제를 넣고 나서, 이 외포재의 내부를 감압한 후, 외포재의 단부(端部)를 봉지(封止)하여 제작된다. 진공 단열재는, 종래의 수지 폼이나 무기 섬유 등의 단열재와 비교하여, 20배 내지 40배의 단열성을 갖기 때문에, 단열재의 두께를 얇게 해도 충분한 단열을 행하는 것이 가능하다.In order to solve this problem, a vacuum insulation material excellent in heat insulation against resin foam, inorganic fibers and the like has been proposed. The vacuum insulator is formed by forming a bag having a gas barrier property into a bag shape and inserting a core material made of a fiber aggregate and a getter agent for gas adsorption into the inside of the bag material and then decompressing the inside of the bag material, And the end portion of the outer covering material is sealed. Since the vacuum insulating material has 20 to 40 times as much heat insulating property as conventional insulating materials such as resin foam and inorganic fiber, it is possible to perform sufficient heat insulation even if the thickness of the insulating material is reduced.

또한, 단열재의 전열(傳熱)은, 고체와 기체 성분의 열전도, 복사(輻射) 및 대류 열전달에 의해 일어난다. 한편, 외포재의 내부를 감압하여 제작되는 진공 단열재는, 기체 성분의 열전도 및 대류 열전달에 관해서는 영향이 작다. 또한, 진공 단열재는, 상온 이하의 온도 영역에서의 사용에 있어서, 복사의 기여도 거의 없기 때문에, 고체 성분의 열전도를 억제하는 것이 중요하다. 이 점에서, 단열 성능이 우수한 진공 단열재용의 심재로서, 예를 들면 유리 섬유, 세라믹 섬유, 로크 울 섬유 등의 평균 섬유 직경이 1.0㎛∼5.0㎛의 무기 섬유 등의 여러 가지 섬유 재료가 사용되고 있다.In addition, the heat transfer of the heat insulating material is caused by heat conduction, radiation and convection heat transfer between solid and gas components. On the other hand, the vacuum insulation material produced by decompressing the inside of the outer covering material has little influence on the thermal conductivity and convection heat transfer of the gas component. Further, since the vacuum insulator has little contribution to radiation in the temperature range below room temperature, it is important to suppress the thermal conductivity of the solid component. In this respect, various kinds of fiber materials such as inorganic fibers having an average fiber diameter of 1.0 to 5.0 탆 such as glass fiber, ceramic fiber, and rock wool fiber are used as a core material for a vacuum insulator having excellent heat insulating performance .

그리고, 상기 특허문헌 1에 있어서는, 붕소 산화물을 함유함으로써, 유리 소재의 강도가 증가하여 진공 단열재의 단열 특성을 향상시키고 있다. 그러나, 붕소 산화물의 유리에 대한 농도가 지나치게 높으면 유리의 내수성이 저하하게 된다. 또한, 내수성이 저하하면 섬유화되어 표면적이 증가한 유리의 표면에 공기 중의 수분이나 탄산 가스가 화학적으로 흡착하게 된다. 또한, 흡착된 가스는, 진공 단열재 제작시의 감압에서 제거하는 것이 용이하지 않고, 진공 단열재의 제작 후, 서서히 외포재 내의 공간으로 방출되어 가, 진공 단열재 중의 진공도가 저하하게 된다. 즉, 진공 단열재의 단열 특성은, 내부의 진공도의 영향을 받기 때문에, 내부의 진공도의 저하에 의해 단열 특성이 저하하게 된다.In addition, in Patent Document 1, the strength of the glass material is increased by containing boron oxide, thereby improving the heat insulating property of the vacuum insulating material. However, if the concentration of boron oxide to the glass is too high, the water resistance of the glass is lowered. Further, when the water resistance is lowered, moisture or carbon dioxide gas in the air is chemically adsorbed on the surface of the glass whose surface has been increased in the form of fiber. Further, it is not easy to remove the adsorbed gas from the decompression at the time of manufacturing the vacuum insulator. After the vacuum insulator is manufactured, the adsorbed gas is gradually released to the space in the outer material, and the degree of vacuum in the vacuum insulator is lowered. That is, since the heat insulating property of the vacuum insulating material is influenced by the degree of vacuum of the inside, the heat insulating property is lowered due to the decrease of the degree of vacuum inside.

그래서, 본 발명은 단열 특성을 향상시킬 수 있는 진공 단열재, 이 진공 단열재를 사용한 냉장고나 급탕기 등의 단열 기기를 제공한다.Thus, the present invention provides a vacuum insulator capable of improving the heat insulating property, and a heat insulator such as a refrigerator or a hot water heater using the vacuum insulator.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 붕소 산화물을 1.0중량％ 이상 5.0중량％ 이하, 규소 산화물을 적어도 50중량％ 함유하는 유리로 이루어지는 섬유 집합체가 사용된 진공 단열재이다.In order to solve the above problems, the present invention is a vacuum insulator using a fiber aggregate composed of glass containing 1.0 to 5.0% by weight of boron oxide and at least 50% by weight of silicon oxide.

본 발명에 의하면, 섬유 집합체에 사용하는 유리의 영률 및 내수성을 높게 할 수 있고, 진공 단열재에 사용했을 때의 단열 특성을 향상시킬 수 있다. 상기한 것 이외의 과제, 구성 및 효과는, 이하의 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.According to the present invention, it is possible to increase the Young's modulus and water resistance of the glass used for the fibrous aggregate, and to improve the heat insulating property when it is used for the vacuum heat insulator. The problems, the constitution, and the effects other than the above are evident from the description of the embodiments below.

도 1은 본 발명의 각 실시예에 있어서의 진공 단열재의 개략 단면도.
도 2는 상기 진공 단열재를 구비한 냉장고의 개략 단면도.
도 3은 상기 진공 단열재를 구비한 급탕기의 개략 단면도.
도 4는 상기 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1 내지 비교예 3의 섬유 집합체의 유리의 특성을 나타내는 표.
도 5는 상기 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1 내지 비교예 3의 붕소 산화물(B203)의 첨가량과 영률과 내수성의 관계를 나타내는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic sectional view of a vacuum insulator in each embodiment of the present invention. Fig.
2 is a schematic sectional view of a refrigerator having the vacuum insulator.
3 is a schematic cross-sectional view of a hot water heater provided with the vacuum insulator.
4 is a table showing the properties of glass of the fibrous aggregates of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3;
5 is a graph showing the relationship between the addition amount of boron oxide (B 2 O 3 ), Young's modulus and water resistance in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 .

본 발명에 따른 진공 단열재(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 섬유 집합체(2)로 이루어지는 심재와, 가스 흡착용의 가스 흡착제로서의 게터제(4)를 가스 배리어성을 갖는 외포재(3)로 싸고, 이 외포재(3)의 내부를 감압한 후, 이 외포재(3)의 개구하고 있는 단부(3a)를 봉지해서 형성되어 있다. 그리고, 진공 단열재(1)는, 섬유 집합체(2)를 형성하는 섬유가, 붕소 산화물(B203)을 1.0중량％ 이상 5.0중량％ 이하 함유하는 유리 조성으로 이루어지는, 소위 유리 울(glass wool)로 되어 있다. 한편, 붕소 산화물은, 바람직하게는 2.5중량％ 이상 4.8중량％ 이하, 보다 바람직하게는 2.65중량％ 이상 4.79중량％ 이하이다.1, a vacuum insulator 1 according to the present invention comprises a core material made of a fibrous aggregate 2 and a getter agent 4 as a gas adsorbent for gas adsorption, And the inside of the sheath 3 is decompressed and then the end 3a of the sheath 3 is sealed. The vacuum insulating material 1 is a so-called glass wool having a glass composition containing 1.0 wt% or more and 5.0 wt% or less of boron oxide (B 2 O 3 ) ). On the other hand, the boron oxide is preferably 2.5 wt% or more and 4.8 wt% or less, more preferably 2.65 wt% or more and 4.79 wt% or less.

구체적으로, 섬유 집합체(2)로 사용되는 유리는, 붕소 산화물을 1.0중량％ 이상 5.O중량％ 이하 함유하고, 유리 상태를 형성하는 조성으로 이루어지면 되지만, 특히 범용성 및 환경면의 점에서, 규소 산화물(Si02)을 주성분으로 하는 붕규산계 유리가 바람직하다. 규소 산화물은, 함유량이 감소함으로써 액상 온도가 상승하기 때문에, 다른 성분량과 비교한 함유량이 중량％로 가장 큰 것이 바람직하고, 규소 산화물을 적어도 50중량％ 함유하는 것이 보다 바람직하다. 한편, 규소 산화물은, 함유량이 증대함으로써 점성(粘性)이 높아짐으로써 생산성이 저하하기 때문에, 70중량％ 이하가 바람직하다. 다음으로, 이 유리는, 알루미늄 산화물(Al203)이 증가함으로써 액상 온도가 상승함과 함께 점성이 높아지기 때문에, 알루미늄 산화물의 함유량은 5.0중량％ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0중량％ 이하가 바람직하다. 한편, 알루미늄 산화물의 함유량이 낮으면 소재 강도가 저하하기 때문에, 알루미늄 산화물을 O.1중량％ 이상 함유하는 것이 바람직하다.Concretely, the glass used as the fibrous aggregate (2) may be composed of a composition containing boron oxide in an amount of 1.0 to 5. 0% by weight and forming a glass state, but in view of general versatility and environment, the borosilicate based glass composed mainly of silicon oxide (Si0 2) is preferred. Since the silicon oxide increases in the liquidus temperature due to the decrease in the content, it is preferable that the silicon oxide has the largest content by weight percentage with respect to the other component amounts, and more preferably contains silicon oxide at least 50% by weight. On the other hand, the silicon oxide has a high viscosity (viscosity) due to an increase in the content thereof, thereby lowering the productivity, so that it is preferably 70% by weight or less. Next, the content of the aluminum oxide in the glass is preferably 5.0 wt% or less, more preferably 2.0 wt% or less, since the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) increases and the liquidus temperature rises and the viscosity increases. Or less. On the other hand, if the aluminum oxide content is low, the material strength is lowered. Therefore, it is preferable that the aluminum oxide content is 0.1 wt% or more.

또한, 이 유리는, 나트륨 산화물(Na2O) 및 칼륨 산화물(K20)의 첨가량이 증가하면 소재 강도가 저하하기 때문에, 이들 합계의 첨가량은 15.0중량％ 이하가 바람직하다. 한편, 첨가량이 감소하면 용융 온도의 상승을 초래하기 때문에, 이들 합계의 첨가량은 10.0중량％ 이상이 바람직하다. 또한, 마그네슘 산화물(MgO)의 첨가량은, 소재 강도가 향상하는 점에서 2.0중량％ 이상이 바람직하다. 또한, 액상 온도의 상승을 억제하는 점에서 마그네슘 산화물의 첨가량은, 5.0중량％ 이하가 바람직하다.Further, in this glass, as the addition amount of sodium oxide (Na 2 O) and potassium oxide (K 2 O) increases, the material strength decreases. Therefore, the total amount of these additives is preferably 15.0 wt% or less. On the other hand, a decrease in the amount of addition causes an increase in the melting temperature, so that the addition amount of these sorts is preferably 10.0% by weight or more. The addition amount of magnesium oxide (MgO) is preferably 2.0% by weight or more from the viewpoint of improving the material strength. Further, the addition amount of the magnesium oxide is preferably 5.0 wt% or less in view of suppressing the rise of the liquidus temperature.

그리고, 이 유리는, 소재 강도를 높일 수 있는 점에서, 칼슘 산화물(CaO)을 2.0중량％ 이상 함유하는 것이 바람직하다. 한편, 10.0중량％를 초과하면 액상 온도를 상승시키기 때문에, 10.0중량％ 이하의 칼슘 산화물을 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 이 유리는, 그 밖의 성분으로서, 3.0중량％ 미만이면 유리 전체에의 영향이 거의 없기 때문에, 불순물을 함유하는 천연 원료 또는 조성이 다른, 소위 시중 컬릿(cullet) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 유리의 제작시에 있어서는, 예를 들면 안티몬 산화물 등의 청징제(淸澄劑)를 사용할 수 있고, 청징제를 사용함으로써, 기포 제거를 양호하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.The glass preferably contains calcium oxide (CaO) in an amount of 2.0% by weight or more from the viewpoint of increasing the strength of the material. On the other hand, if it exceeds 10.0% by weight, the temperature of the liquid phase is raised. Therefore, it is preferable to contain calcium oxide of 10.0% by weight or less. If the content of the other components is less than 3.0% by weight, the glass has almost no effect on the entire glass. Therefore, natural raw materials containing impurities or so-called commercial cullet having different compositions can be used. Further, at the time of manufacturing this glass, for example, a cleaning agent such as antimony oxide can be used. By using a refining agent, bubble removal can be improved and productivity can be improved.

또한, 섬유 집합체(2)에 사용되는 유리의 형성 방법으로서는, 예를 들면 용융 원심법이나 화염법(火炎法) 등이 가능하지만, 섬유 직경의 균일성이나 미(未)섬유화의 유리 입자의 혼입을 고려하면, 용융 원심법이 특히 바람직하다. 또한, 이 유리의 섬유 직경은, 예를 들면 마이크로네어 섬도(纖度) 또는 주사형 전자 현미경 등으로 측정할 수 있다. 주사형 전자 현미경에 의한 측정은, 예를 들면, 현미경 사진에 있어서 복수 개소 예를 들면 50개소의 섬유 직경을 측정하여 통계 처리함으로써 섬유 직경(평균 섬유 직경)을 구할 수 있다. 공업적인 생산성을 고려하면, 평균 섬유 직경으로 10㎛ 이하, 또한 5㎛ 이하가 보다 바람직하다. 상술한 방법으로 섬유화된 유리는, 흡인 기능이 포함된 컨베이어(도시 생략)상에 적층 집면(集綿)되어 유리 울 매트가 된다. 유리 울 매트는, 소정의 형상으로 절단되어 단열재가 되며 진공 단열재(1)용의 심재가 된다. 한편, 이 심재는, 각 용도에 사용하기 전에 열프레스에 의한 성형 등의 공정이 가해져, 형태를 조절할 수 있는 것도 있다.As the method of forming the glass used for the fiber aggregate 2, for example, a melting centrifugation method, a flame method, or the like can be used. However, even if the fiber diameter is uniform, It is particularly preferable to use the melting and concentrating method. The fiber diameter of the glass can be measured by, for example, micronaire degree or scanning electron microscope. In the measurement with a scanning electron microscope, for example, fiber diameters (average fiber diameter) can be obtained by measuring the fiber diameters at a plurality of places, for example, 50 places in a microscope photograph and statistically treating them. In view of industrial productivity, the average fiber diameter is preferably 10 占 퐉 or less, more preferably 5 占 퐉 or less. The fiberized glass in the above-described manner is gathered on a conveyor (not shown) containing a suction function to become a glass wool mat. The glass wool mat is cut into a predetermined shape to become a heat insulating material and becomes a core material for the vacuum heat insulating material 1. [ On the other hand, the core material may be subjected to a process such as molding by a hot press before use for each application, so that the shape can be controlled.

또한, 상기 방법에 의해 제작된 섬유 집합체(2)를 진공 단열재(1)의 심재로서 사용할 경우에는, 가스 배리어성을 갖는 외포재(3)가 사용된다. 외포재(3)는, 예를 들면 표면 보호층, 가스 배리어층 및 열용착층(도시 생략)을 포함하고, 이들 표면 보호층, 가스 배리어층 및 열용착층이 적어도 1종류 이상의 적층된 필름으로 되어 있다. 구체적으로, 표면 보호층으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리아미드 필름, 또는 폴리프로필렌 필름 등의 연신(延伸) 가공품이 사용된다. 또한, 가스 배리어층으로서는, 예를 들면 금속 증착 필름, 무기질 증착 필름, 또는 금속박 등이 사용된다. 또한, 열용착층으로서는, 예를 들면 저밀도 폴리에틸렌 필름, 고밀도 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리아크릴로니트릴 필름, 무연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 또는 직쇄 형상 저밀도 폴리에틸렌 필름 등이 사용된다.When the fiber aggregate 2 produced by the above method is used as a core material of the vacuum insulator 1, the envelope material 3 having gas barrier properties is used. The outer covering material 3 is a laminated film comprising at least one of a surface protective layer, a gas barrier layer and a thermal welding layer (not shown), and a surface protective layer, a gas barrier layer and a thermal welding layer . Specifically, as the surface protective layer, for example, a drawn product such as a polyethylene terephthalate film, a polyamide film, or a polypropylene film is used. As the gas barrier layer, for example, a metal vapor deposition film, an inorganic vapor deposition film, a metal foil or the like is used. As the thermal welding layer, for example, a low-density polyethylene film, a high-density polyethylene film, a polypropylene film, a polyacrylonitrile film, an unoriented polyethylene terephthalate film, or a linear low-density polyethylene film is used.

또한, 외포재(3)의 내부를 감압하고 나서 단부(3a)를 봉지한 후의 잔존 가스 및 수분을 흡착하는 가스 흡착용 게터제(4)는, 섬유 집합체(2)와 함께 외포재(3)에 수용되어 있고, 이 게터제(4)로서는, 예를 들면 몰레큘러 시브(Molecular sieves), 실리카겔, 산화칼슘, 합성 제올라이트, 활성탄, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 또는 수산화리튬 등을 단독 또는 조합시켜 사용된다.The getter agent 4 for adsorbing the residual gas and moisture after sealing the end 3a after depressurizing the inside of the outer shell material 3 is formed by the outer shell 3 together with the fibrous aggregate 2, For example, molecular sieves, silica gel, calcium oxide, synthetic zeolite, activated carbon, potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide or the like may be used alone or in combination as the getter agent (4) do.

또한, 진공 단열재(1)가 사용되는 용도로서는, 도 2에 나타내는 냉장고(5)와, 도 3에 나타내는 급탕기(15) 등이 있다. 여기에서, 도 2는 진공 단열재를 구비한 냉장고의 개략 단면도이다. 또한, 도 3은 진공 단열재를 구비한 급탕기의 개략 단면도이다.The use of the vacuum insulator 1 includes a refrigerator 5 shown in Fig. 2, a hot water heater 15 shown in Fig. 3, and the like. Here, Fig. 2 is a schematic sectional view of a refrigerator having a vacuum insulator. 3 is a schematic cross-sectional view of a hot water heater provided with a vacuum insulator.

구체적으로, 냉장고(5)는, 소위 냉동부를 갖는 냉동 냉장고로서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외측에 위치하는 냉장고 외측 케이스(9)와, 이 냉장고 외측 케이스(9)의 내측에 위치하는 냉장고 내측 케이스(7)를 구비하고 있고, 이들 냉장고 내측 케이스(7)와 냉장고 외측 케이스(9) 사이에 진공 단열재(1)가 붙여져 있다. 이 진공 단열재(1)는, 냉장고 내측 케이스(7) 또는 냉장고 외측 케이스(9) 중 적어도 어느 한쪽에 붙여진 후, 이들 냉장고 내측 케이스(7)와 냉장고 외측 케이스(9)가 조합되고, 이들 냉장고 내측 케이스(7)와 냉장고 외측 케이스(9) 사이에 형성된 극간(隙間)에 단열재, 예를 들면 발포 우레탄(6)이 주입되어 냉장고 케이스체(箱體)(11)가 제작되어 있다. 한편, 냉장고(5)의 개폐 가능한 도어(12)에 대해서도 마찬가지로 제작되어 있다. 또한, 냉장고 케이스체(11) 내에는, 이 냉장고 케이스체(11) 내를 냉각하기 위해 사용되는 컴프레서(8)나, 열교환기(도시 생략) 등의 부품이 부착되어 있다.Specifically, the refrigerator 5 is a refrigerator having a so-called freezing portion. As shown in Fig. 2, the refrigerator 5 includes a refrigerator outer case 9 located outside and a refrigerator inner side 9 located inside the refrigerator outer case 9 And a vacuum insulator 1 is attached between the inner case 7 of the refrigerator and the outer case 9 of the refrigerator. The vacuum insulator 1 is attached to at least one of the refrigerator inner case 7 and the refrigerator outer case 9 and then these refrigerator inner case 7 and the refrigerator outer case 9 are combined, A foamed urethane 6 is injected into a gap formed between the case 7 and the outer case 9 of the refrigerator to form a refrigerator case 11. On the other hand, the door 12 that can be opened and closed by the refrigerator 5 is similarly manufactured. Components such as a compressor 8 and a heat exchanger (not shown) used for cooling the interior of the refrigerator case 11 are attached to the refrigerator case 11.

한편, 급탕기(15)는, 히트 펌프식 급탕기로서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 저탕(貯湯) 탱크(16)를 구비하고 있고, 이 저탕 탱크(16)의 둘레면에 진공 단열재(1)가 붙여져 둘레 방향에 걸쳐서 덮여 있다. 저탕 탱크(16)에는, 히트 펌프 유닛(20)에 의해 데워진 뜨거운 물이 급탕 배관(19)을 통해 공급되어 모아져 있다. 또한, 저탕 탱크(16)에 모아진 뜨거운 물은, 급수관(17)을 통해 외부에 배수되어 소정 개소에 급수 가능하게 되어 있다.On the other hand, the hot water heater 15 is provided with a hot water tank 16 as shown in Fig. 3 as a heat pump type hot water heater. A vacuum heat insulating material 1 is provided on the circumferential surface of the warming tank 16 And is covered in the circumferential direction. Hot water heated by the heat pump unit 20 is supplied to the holding tank 16 through the hot water piping 19 and collected. The hot water collected in the holding tank 16 is drained to the outside through the water supply pipe 17 so as to be watered at a predetermined position.

이하, 본 발명에 따른 진공 단열재의 실시예 및 비교예에 대해서 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 한편, 이들 실시예에 의해 발명이 한정되는 것이 아니다.Hereinafter, embodiments and comparative examples of the vacuum insulator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. On the other hand, the invention is not limited to these examples.

[실시예 1][Example 1]

본 실시예 1에 따른 진공 단열재(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 심재로서 섬유 집합체(2)가 사용되고 있다. 섬유 집합체(2)는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 하고 있다. 여기에서, 이 도 4 중에 나타내는 각 수치의 단위는, 중량％이다. 구체적으로, 섬유 집합체(2)를 구성하는 유리의 붕소 산화물(B203)의 첨가량은, 2.65중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체(2)는, 조성이 조정된 유리를 용융로에서 약 1200℃의 온도에서 용융한 후, 금속제 스피너를 사용한 원심법으로 방사(紡絲)되어 있다. 그리고, 방사한 섬유는, 흡인 기구를 갖는 컨베이어상에 평량이 1400g/㎡가 되도록 모여 있다. 여기에서, 평량이란, 단위로부터 분명한 바와 같이, 모은 섬유를 1㎡의 크기로 했을 때의 중량을 규정한 것이다.As shown in Fig. 1, the vacuum insulation panel 1 according to the first embodiment uses a fiber aggregate 2 as a core. The fiber aggregate 2 is made of glass having the composition shown in Fig. Here, the unit of each numerical value shown in Fig. 4 is% by weight. Specifically, the amount of the boron oxide (B 2 O 3 ) contained in the glass constituting the fibrous aggregate 2 is 2.65% by weight. Further, the fiber aggregate 2 is melted in a melting furnace at a temperature of about 1200 캜, and then spun by a centrifugal method using a metal spinner. Then, the spun fibers were gathered on a conveyor having a suction mechanism so as to have a basis weight of 1400 g / m 2. Here, the basis weight is defined as the weight when the collected fibers have a size of 1 m < 2 > as apparent from the unit.

또한, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 4.9㎛였다. 방사한 섬유로 제작된 섬유 집합체(2)(유리 울)를, 폭 500㎜×길이 1000㎜의 크기로 절단하고 나서, 200℃의 건조로에서 30분간 건조한 후, 평량 1400g/㎡로 한 것을 2매 적층한다. 그리고, 게터제(4)(유니온쇼와 가부시키가이샤제: 몰레큘러 시브(5A))와 함께, 3변을 바인딩하여 자루 형상으로 한 외포재(3)에 섬유 집합체(2)를 넣고, 이 외포재(3)의 내부를 일반적인 로터리 펌프로 10분간, 대기압 미만의 소정 압력으로 진공 흡인하고 나서, 확산 펌프로 10분 진공 흡인한 후, 이 외포재(3)의 개구하고 있는 측의 단부(3a)를 히트 시일로 봉지하여 진공 단열재(1)로 했다.Further, in order to examine the thickness of the spinning fibers, the micronaire fineness was measured, and the average fiber diameter was 4.9 mu m. The fiber aggregate 2 (glass wool) produced from the spinning fiber was cut into a size of 500 mm in width × 1000 mm in length and then dried in a drying furnace at 200 ° C. for 30 minutes and then dried at a weight of 1400 g / Laminated. Then, the fiber aggregate 2 is put into the outer cloth material 3 which is bag-shaped by binding the three sides together with the getter agent 4 (Molecular sieve (5A) manufactured by Union Showa Co., Ltd.) The inside of the outer covering material 3 was evacuated with a general rotary pump for 10 minutes at a predetermined pressure lower than the atmospheric pressure, and then vacuum-sucked by a diffusion pump for 10 minutes. Thereafter, the end portion of the outer covering material 3 3a were sealed with a heat seal to obtain a vacuum insulator 1.

이 진공 단열재(1)(두께: 약 12㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 10℃에서 측정한 바, 단열 특성이 98(지수)이었다. 이 단열 특성은, 지수로 나타나 있고, 이 지수가 높아질수록 단열 특성이 양호하다. 그러므로, 본 실시예 1에 따른 진공 단열재(1)는, 단열 특성이 95를 초과하고 있어, 매우 단열성이 우수하다. 또한, 섬유 집합체(2)를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 77.9GPa였다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 소정 시간, 물에 침지(浸漬)하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량은 소량이며, 내수성이 양호했다.The adiabatic property of the vacuum insulator 1 (thickness: about 12 mm) was measured at 10 캜 by a thermal conductivity meter (Auto-Λ, manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.). This adiabatic characteristic is represented by an index, and the higher the index is, the better the adiabatic characteristic is. Therefore, the vacuum heat insulator 1 according to the first embodiment has a heat insulating property exceeding 95, and is very excellent in heat insulating property. The Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass in which the fiber aggregate 2 was prepared was measured by the burst method to find that it was 77.9 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed (immersed) in water for a predetermined time, and the elution amount of the glass component into water was measured. As a result, the elution amount into water was small and the water resistance was good.

또한, 마찬가지의 방법으로 여러 가지 크기의 진공 단열재(1)를 제작하고, 이 진공 단열재(1)를 사용하여 냉장고(5)를 제작해서 소비 전력을 측정한 바, 후술하는 비교예 1의 조성의 진공 단열재를 사용했을 경우에 비해, 약 5％ 낮은 결과가 되었다. 이 결과, 본 실시예 1에 따른 진공 단열재(1)를 사용함으로써, 기기의 소비 전력을 낮게 억제할 수 있음을 알 수 있었다.The vacuum insulator 1 of various sizes was manufactured in the same manner and the refrigerator 5 was manufactured using this vacuum insulator 1. The power consumption was measured and it was found that the composition of Comparative Example 1 The result was about 5% lower than when vacuum insulation was used. As a result, it was found that the power consumption of the apparatus can be suppressed to a low level by using the vacuum insulator 1 according to the first embodiment.

[실시예 2][Example 2]

본 실시예 2에 따른 진공 단열재(1)는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 한 섬유 집합체(2)가 사용되고 있다. 구체적으로, 이 섬유 집합체(2)를 구성하는 유리의 붕소 산화물의 첨가량은, 4.65중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체(2)는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작되고, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 5.0㎛였다. 또한, 이 섬유 집합체(2)가 수용된 진공 단열재(1)(두께: 약 12㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 10℃에서 측정한 바, 단열 특성이 100(지수)이었다.In the vacuum insulator 1 according to the second embodiment, a fiber aggregate 2 made of glass having the composition shown in Fig. 4 is used. Specifically, the amount of boron oxide added to the glass constituting the fibrous aggregate (2) is 4.65% by weight. The fibrous aggregate 2 was produced in the same manner as in Example 1 described above, and the micronaire fineness was measured to examine the thickness of the spun fibers, and the average fiber diameter was 5.0 m. The heat insulating property of the vacuum heat insulating material 1 (thickness: about 12 mm) containing the fiber aggregate 2 was measured at 10 캜 by a thermal conductivity measuring apparatus (Auto Λ made by Eiko Seiki Co., Ltd.) The insulation property was 100 (exponent).

이 결과, 본 실시예 2에 따른 진공 단열재(1)는, 단열 특성이 95를 초과하고 있어, 매우 단열성이 우수하다. 또한, 섬유 집합체(2)를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 79.7GPa였다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 물에 침지하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량은 소량이며, 내수성은 양호했다.As a result, the vacuum insulation panel 1 according to the second embodiment has a heat insulation property exceeding 95, and is excellent in heat insulation. Further, the Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass fabricated with the fiber aggregate 2 was measured by the burst method and found to be 79.7 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed in water to measure the elution amount of the glass component into water. The elution amount to water was small and the water resistance was good.

또한, 마찬가지의 방법으로 크기 800㎜×1200㎜, 두께 15㎜의 진공 단열재(1)를 제작하고, 이 진공 단열재(1)를 사용하여 급탕기(15)를 제작했다. 여기에서, 이 급탕기(15)의 저탕 탱크(10)에 모아진 뜨거운 물은, 사용되지 않는 한, 이 저탕 탱크(10) 내의 탕온이 저하하면 다시 끓일 필요가 있기 때문에, 급탕기(15)의 성적 계수(C0P: Coefficient of Performance)가 저하하게 된다. 그래서, 본 실시예 2에 따른 진공 단열재(1)를 사용했을 경우와, 종래부터 사용되고 있는 일반적인 발포 우레탄을 사용했을 경우의 COP를 비교한 바, 본 실시예 2에 따른 진공 단열재(1)를 사용함으로써, 약 10％의 개선이 확인되어, 기기의 소비 전력을 낮게 억제할 수 있음을 알 수 있었다.A vacuum insulator 1 having a size of 800 mm x 1200 mm and a thickness of 15 mm was produced in the same manner and a hot water heater 15 was produced by using this vacuum insulator 1. The hot water collected in the hot water tank 15 of the hot water heater 15 must be boiled again when the hot water in the hot water tank 10 is lowered unless used, (COP: Coefficient of Performance) decreases. Thus, comparing the case of using the vacuum insulator 1 according to the second embodiment and the COP of the case of using the conventional foam urethane used conventionally, the vacuum insulator 1 according to the second embodiment is used , Improvement of about 10% was confirmed, and it was found that power consumption of the device can be suppressed to a low level.

[실시예 3][Example 3]

본 실시예 3에 따른 섬유 집합체(1)는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 한 섬유 집합체(2)가 사용되고 있다. 구체적으로, 이 섬유 집합체(2)를 구성하는 유리의 붕소 산화물의 첨가량은, 4.79중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체(2)는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작되고, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 4.5㎛였다. 또한, 이 섬유 집합체(2)가 수용된 진공 단열재(1)(두께: 약 12㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 10℃에서 측정한 바, 단열 특성이 100(지수)이었다.In the fibrous aggregate 1 according to the third embodiment, a fibrous aggregate 2 made of glass having the composition shown in Fig. 4 is used. Specifically, the amount of boron oxide added to the glass constituting the fibrous aggregate (2) is 4.79% by weight. Further, the fibrous aggregate 2 was produced by the same method as in Example 1 described above. In order to examine the thickness of the spinning fibers, the Monegal fineness was measured, and the average fiber diameter was 4.5 탆. The heat insulating property of the vacuum heat insulating material 1 (thickness: about 12 mm) containing the fiber aggregate 2 was measured at 10 캜 by a thermal conductivity measuring apparatus (Auto Λ made by Eiko Seiki Co., Ltd.) The insulation property was 100 (exponent).

이 결과, 본 실시예 3에 따른 진공 단열재(1)는, 단열 특성이 95를 초과하고 있어, 매우 단열성이 우수하다. 또한, 섬유 집합체(2)를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 78.7GPa였다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 물에 침지하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량은 소량이며, 내수성은 양호했다.As a result, the vacuum heat insulating material 1 according to the third embodiment has an excellent heat insulating property because the heat insulating property exceeds 95%. The Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass in which the fiber aggregate 2 was prepared was measured by the burst method to be 78.7 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed in water to measure the elution amount of the glass component into water. The elution amount to water was small and the water resistance was good.

[비교예 1][Comparative Example 1]

본 비교예 1에 따른 섬유 집합체는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 한 섬유 집합체가 사용되고 있다. 구체적으로, 이 섬유 집합체를 구성하는 유리의 붕소 산화물의 첨가량은, O.16중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작되고, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 5.1㎛였다. 또한, 이 섬유 집합체가 수용된 진공 단열재(두께: 약 11㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 1O℃에서 측정한 바, 단열 특성이 94(지수)였다.The fiber aggregate according to Comparative Example 1 uses a fiber aggregate made of glass having the composition shown in Fig. Specifically, the amount of boron oxide added to the glass constituting the fibrous aggregate is 0.16% by weight. The fibrous aggregate was produced in the same manner as in Example 1, and the micronaire fineness was measured to examine the thickness of the spun fibers, and the average fiber diameter was 5.1 mu m. The heat insulation property of the vacuum insulation material (thickness: about 11 mm) containing the fibrous aggregate was measured at 10 캜 by a thermal conductivity measurement device (Auto Λ made by Eiko Seiki Co., Ltd.) ).

이 결과, 본 비교예 1에 따른 진공 단열재는, 단열 특성이 95를 하회하고 있어, 단열성이 낮다. 또한, 섬유 집합체를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 76.6GPa였다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 물에 침지하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량은 미량이며, 내수성은 양호했다. 이 결과, 붕소 산화물의 함유량을 1.O중량％ 이하의 섬유 집합체로 했을 경우에는, 유리의 영률이 낮아져, 진공 단열재를 제작했을 때에 가해지는 대기압에 견딜 수 없기 때문에, 단열 특성이 저하함을 알 수 있었다.As a result, the vacuum insulation material according to Comparative Example 1 had an adiabatic characteristic of less than 95, and the heat insulation property was low. Further, the Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass in which the fiber aggregate was prepared was measured by the burst method and found to be 76.6 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed in water to measure the elution amount of the glass component into water. As a result, the elution amount into water was very small and the water resistance was good. As a result, when the content of the boron oxide is 1.0 wt% or less, the Young's modulus of the glass is lowered and it can not withstand the atmospheric pressure applied when the vacuum insulator is manufactured. I could.

[비교예 2][Comparative Example 2]

본 비교예 2에 따른 섬유 집합체는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 한 섬유 집합체가 사용되고 있다. 구체적으로, 이 섬유 집합체를 구성하는 유리의 붕소 산화물의 첨가량은, 7.14중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체(2)는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작되고, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 5.1㎛였다. 또한, 이 섬유 집합체가 수용된 진공 단열재(두께: 약 12㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 10℃에서 측정한 바, 단열 특성이 94(지수)였다.In the fibrous assembly according to Comparative Example 2, a fiber aggregate made of glass having the composition shown in Fig. 4 is used. Specifically, the amount of boron oxide added to the glass constituting the fibrous aggregate is 7.14% by weight. The fibrous aggregate 2 was produced in the same manner as in Example 1, and the micronaire fineness was measured to examine the thickness of the spun fibers, and the average fiber diameter was 5.1 m. The heat insulation property of the vacuum insulation material (thickness: about 12 mm) containing the fiber aggregate was measured at 10 캜 by a thermal conductivity measurement device (Oto Λ, manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) ).

이 결과, 본 비교예 2에 따른 진공 단열재는, 단열 특성이 95를 하회하고 있어, 단열성이 낮다. 또한, 섬유 집합체를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 81.4GPa였다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 물에 침지하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량이 많고, 내수성은 불량했다. 이 결과, 붕소 산화물의 함유량을 5.0중량％ 이상의 섬유 집합체로 했을 경우에는, 유리의 영률이 높아지지만, 내수성의 저하에 의해, 섬유 표면에 수분 등의 가스가 흡착하게 되기 때문에, 진공 단열재를 제작한 후에 공간 중에 가스가 확산하고, 진공도가 저하하게 되어 단열 특성이 저하함을 알 수 있었다.As a result, the vacuum insulation material according to Comparative Example 2 had an adiabatic characteristic of less than 95, resulting in low heat insulation. Further, the Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass in which the fiber aggregate was prepared was measured by the burst method and found to be 81.4 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed in water to measure the elution amount of the glass component into water. As a result, the elution amount into water was large and the water resistance was poor. As a result, when the content of the boron oxide is 5.0 wt% or more, the Young's modulus of the glass is increased. However, due to the decrease of the water resistance, a gas such as moisture is adsorbed on the surface of the fiber. It was found that the gas diffused into the space later, the degree of vacuum was lowered, and the adiabatic characteristic was lowered.

[비교예 3][Comparative Example 3]

본 비교예 3에 따른 섬유 집합체는, 도 4에 나타내는 조성의 유리를 소재로 한 섬유 집합체가 사용되고 있다. 구체적으로, 이 섬유 집합체를 구성하는 유리의 붕소 산화물의 첨가량은, 4.45중량％가 되고, 규소 산화물의 첨가량은, 48.50중량％로 되어 있다. 또한, 섬유 집합체는, 상술한 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작되고, 방사한 섬유의 굵기를 조사하기 위해, 마이크로네어 섬도를 측정한 바, 평균 섬유 직경이 6.4㎛였다. 또한, 이 섬유 집합체가 수용된 진공 단열재(두께: 약 11㎜)의 단열 특성을, 열전도율 측정 장치(에이코세이키 가부시키가이샤제: 오토 Λ)로 10℃에서 측정한 바, 단열 특성이 92(지수)였다.The fiber aggregate according to Comparative Example 3 uses a fiber aggregate made of glass having the composition shown in Fig. Specifically, the amount of the boron oxide added to the glass constituting the fibrous aggregate is 4.45 wt%, and the addition amount of the silicon oxide is 48.50 wt%. The fibrous aggregate was produced in the same manner as in Example 1, and the micronized fineness was measured to examine the thickness of the spinning fibers. The average fiber diameter was 6.4 탆. The heat insulating property of the vacuum insulating material (thickness: about 11 mm) containing the fiber aggregate was measured at 10 캜 by a thermal conductivity measuring apparatus (Oto Λ manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) ).

이 결과, 본 비교예 3에 따른 진공 단열재는, 단열 특성이 95를 하회하고 있어, 단열성이 낮다. 또한, 섬유 집합체(2)를 제작한 유리와 동일한 조성의 유리에 대해서 버스트법을 이용하여 영률을 측정한 바, 80.3GPa이었다. 또한, 이 유리의 내수성을 평가하기 위해, 블록을 물에 침지하여 유리 성분의 물에의 용출량을 측정한 바, 물에의 용출량은 소량이며, 내수성은 양호했다. 이 결과, 붕소 산화물의 함유량을 1.O중량％ 이상으로 했을 경우에도, 규소 산화물의 농도를 50중량％ 이하로 한 섬유 집합체의 경우에는, 유리 용융시의 점도가 높고, 작은 직경의 유리 울이 되지 않기 때문에, 진공 단열재를 제작했을 경우의 단열 특성이 저하하게 됨을 알 수 있었다.As a result, the vacuum insulation material according to Comparative Example 3 had an adiabatic characteristic of less than 95, and the heat insulation property was low. Further, the Young's modulus of the glass having the same composition as that of the glass fabricated with the fiber aggregate 2 was measured by the burst method and found to be 80.3 GPa. Further, in order to evaluate the water resistance of the glass, the block was immersed in water to measure the elution amount of the glass component into water. The elution amount to water was small and the water resistance was good. As a result, even when the content of the boron oxide is at least 1.0% by weight, in the case of a fiber aggregate in which the concentration of the silicon oxide is 50% by weight or less, the viscosity at the time of melting the glass is high, It was found that the heat insulating properties in the case of producing the vacuum insulating material are lowered.

<작용 효과>&Lt; Action >

도 5는 상기 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1 내지 비교예 3의 붕소 산화물(B203)의 첨가량과 영률과 내수성(지표)과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5에서는, 둥근 기호가 상기 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1 내지 비교예 3의 영률 및 붕소 산화물의 첨가량을 나타내고, 사각 기호가 상기 실시예 1 내지 실시예 3, 및 비교예 1 내지 비교예 3의 내수성(지표)을 나타내도록 플롯되어 있다. 또한, 쇄선(鎖線)으로 그어진 직선은, 둥근 기호의 회귀 직선이다. 즉, 도 5에 나타내는 바와 같이, 섬유 집합체에 사용되는 유리의 영률은, 붕소 산화물의 함유량(농도)의 상승에 비례하여 증대한다. 또한, 유리의 내수성은, 붕소 산화물의 함유량의 상승에 수반하여 저하한다. 그리고, 이들 영률 및 내수성과 붕산 산화물의 함유량과의 교점은, 붕소 산화물의 함유량이 약 5.0중량％가 된다. 또한, 유리의 영률이 77.0GPa를 초과하는 붕소 산화물의 함유량은, 1.0중량％ 이상이 된다.5 is a graph showing the relationship between the addition amount of boron oxide (B 2 O 3 ), Young's modulus and water resistance (index) in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 . 5, the round symbols indicate the addition amounts of the Young's modulus and the boron oxide of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, and the square symbols are the same as those of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 To the water resistance (index) of Comparative Example 3. A straight line drawn by a chain line is a regression line of a round symbol. That is, as shown in Fig. 5, the Young's modulus of the glass used for the fiber aggregate increases in proportion to the content (concentration) of the boron oxide. Further, the water resistance of the glass decreases as the content of the boron oxide increases. The intersection of the Young's modulus and the water resistance with the content of the boric oxide is about 5.0 wt% of the content of the boron oxide. The content of boron oxide having a Young's modulus of glass exceeding 77.0 GPa is 1.0 wt% or more.

따라서, 붕소 산화물의 함유량을 1.0중량％ 이상 5.0중량％ 이하, 바람직하게는 2.5중량％ 이상 4.8중량％ 이하, 보다 바람직하게는 2.65중량％ 이상 4.79중량％ 이하로 함으로써, 유리 소재의 내수성의 저하를 억제할 수 있고, 섬유화함으로써 증가한 유리의 표면에 흡착하는 공기 중의 수분이나 가스의 양을 저감할 수 있다. 이 결과, 제작 후에 진공 단열재(1)의 내부의 압력 상승을 억제할 수 있고, 양호한 열전도율을 나타내는 진공 단열재를 얻을 수 있다. 이상으로부터, 섬유 집합체(2)로서 사용하는 유리 섬유의 기계적 강도와 화학적 안정성을 확보할 수 있고, 심재로서 진공 단열재(1)에 사용했을 때의 단열 특성을 향상시킬 수 있다.Therefore, by setting the content of the boron oxide to 1.0 wt% to 5.0 wt%, preferably 2.5 wt% to 4.8 wt%, and more preferably 2.65 wt% to 4.79 wt%, it is possible to reduce the water resistance of the glass material It is possible to reduce the amount of moisture and gas in the air adsorbed on the surface of the glass which is increased by the fiberization. As a result, it is possible to suppress the pressure rise inside the vacuum insulator 1 after fabrication, and to obtain a vacuum insulator showing a good thermal conductivity. From the above, it is possible to secure the mechanical strength and chemical stability of the glass fiber used as the fiber aggregate (2), and to improve the heat insulating property when used as the core material in the vacuum thermal insulator (1).

또한, 붕소 산화물의 함유량을 상기 수치 범위로 했을 경우에, 규소 산화물의 함유량을 5O중량％보다 많은 주성분으로 한 섬유 집합체(2)로 함으로써, 작은 직경의 유리 울로 할 수 있고, 진공 단열재(1)를 제작했을 경우의 단열 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 섬유 집합체(2)로서 사용되는 유리 섬유의 평균 섬유 직경은, 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5㎛ 이하로 함으로써, 공업적인 생산성을 확보할 수 있다.When the content of the boron oxide is in the above-mentioned numerical range, it is possible to make glass wool having a small diameter by using the fiber aggregate 2 having the silicon oxide content of more than 50% by weight as the main component, It is possible to improve the adiabatic characteristic in the case of producing the heat insulating layer. Industrial productivity can be ensured by setting the average fiber diameter of the glass fiber used as the fiber aggregate 2 to 10 mu m or less, more preferably 5 mu m or less.

이상으로부터, 상술한 실시예 1 내지 3에 따른 진공 단열재(1)는, 섬유 집합체로서 사용되는 유리 섬유의 소재 강도를 높이고, 진공 단열재(1)를 제작했을 때의 대기 압축 응력에 의한 심재의 변형을 억제할 수 있으며, 또한 유리 섬유의 변형량을 작게 할 수 있기 때문에, 각 섬유간의 접촉 면적의 증대를 억제할 수 있다.As described above, the vacuum insulator 1 according to the above-described Embodiments 1 to 3 can increase the material strength of the glass fiber used as the fiber aggregate and improve the deformation of the core due to the atmospheric compressive stress when the vacuum insulator 1 is manufactured And the amount of deformation of the glass fiber can be reduced, so that the increase of the contact area between the fibers can be suppressed.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 각 실시예는, 본 발명을 알기 쉽게 설명하기 위해 상세하게 설명한 것이며, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 어느 실시예의 구성의 일부를 다른 실시예의 구성으로 치환하는 것이 가능하며, 또한, 어느 실시예의 구성의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modifications. For example, each of the above-described embodiments has been described in detail in order to facilitate understanding of the present invention, and is not limited thereto. It is also possible to replace some of the configurations of the embodiments with those of the other embodiments, and to add, delete, and replace other configurations with respect to some of the configurations of the embodiments.

또한, 본 발명에 따른 진공 단열재(1)는, 단열이 필요한 여러 가지 기기에 더하여, 건축 부재 등, 특히 벽재 등에의 적용도 가능하다.Further, the vacuum insulation material 1 according to the present invention can be applied to building materials, especially wall materials, in addition to various devices requiring heat insulation.

1: 진공 단열재
2: 섬유 집합체
3: 외포재
4: 게터제(가스 흡착제)
5: 냉장고
15: 급탕기1: Vacuum insulation
2: fiber aggregate
3:
4: getter agent (gas adsorbent)
5: Refrigerator
15: Hot water heater

Claims (3)

붕소 산화물을 2.65중량％ 이상 4.79중량％ 이하, 규소 산화물을 적어도 50중량％ 함유하는 유리로 이루어지는 섬유 집합체인 심재(芯材)와, 가스 흡착제를, 가스 배리어성을 갖는 외포재로 싸고, 이 외포재의 내부가 감압되어 봉지(封止)된 것을 특징으로 하는 진공 단열재.A core material which is a fiber aggregate consisting of a glass containing boron oxide of 2.65% by weight or more and 4.79% by weight or less and silicon oxide by at least 50% by weight, and a gas adsorbent which is wrapped with an outer covering material having gas barrier property, And the inside of the ash is decompressed and sealed. 제1항에 있어서,
상기 섬유 집합체는, 평균 섬유 직경이 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 진공 단열재.The method according to claim 1,
Wherein the fiber aggregate has an average fiber diameter of 10 占 퐉 or less. 제1항 또는 제2항에 기재된 진공 단열재를 구비한 것을 특징으로 하는 단열 기기.
An adiabatic device comprising the vacuum insulation material according to claim 1 or 2.
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