真空隔热材料、使用该真空隔热材料的冷冻设备及低温设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种强度提高、隔热性能优异的真空隔热材料。而且，本实用新型专利技术提供一种使用了上述真空隔热材料的冷冻设备及低温设备。本实用新型专利技术的真空隔热材料由芯材、覆盖芯材并将内部减压的外包覆材料构成。芯材是包含无机纤维的成形体，成形体是使用至少包含水溶性无机化合物的化合物进行成形，水溶性无机化合物含有金属元素并且在常温下是固体。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及可用作冷藏库、保温保冷容器、自动售货机、电热水器、车辆以及住宅等的隔热材料的真空隔热材料。
技术介绍
近年来，从防止地球变暖的观点来说，人们强烈地希望节能，即使对于家用电器制品，节能化也成为紧急的课题。特别是，从在冷藏库、冷冻库、自动售货机等的保温保冷设备中有效地利用热量这样的观点来说，要求具有优异的隔热性能的隔热材料。作为一般的隔热材料，通常采用玻璃棉等纤维材料或聚氨酯泡沫等发泡体。但是，为了提高这些隔热材料的隔热性能，需要增加隔热材料的厚度。但是，可填充隔热材料的空间有一定限制，而且在需要节省空间、有效利用空间的情况下是不适合采用的。于是，人们提出了以真空隔热材料作为高性能的隔热材料的方案。它是具有下述这样结构的隔热材料，即，将具有间隔作用的芯材插入到具有阻气性的外包覆材料中，对内部进行减压、密封。作为现有的真空隔热材料的一个例子，在JP特开平7-167376号文献中公开有下述内容，即，作为芯材，无机纤维彼此通过从这些纤维融出的成分在各交点进行粘接。若采用无机纤维彼此通过从这些纤维融出的成分进行粘接而成的材料作为芯材时，则有可能使芯材强度变弱，在将芯材插入到外包覆材料中时，无法保持芯材的形状。另外，在将芯材插入到外包覆材料中、对内部减压之后，由于大气压的原因，真空隔热材料的表面有可能发生变形。另外，为了确保强度，还可以采用粘接剂，但从环境等方面上来看是不利的。
技术实现思路
鉴于上述课题，本技术提供一种既考虑到环境同时又能保持强度的真空隔热材料。本技术提供一种真空隔热材料，由芯材和覆盖上述芯材并将内部减压的外包覆材料构成，其特征在于上述芯材是包含无机纤维的成形体，上述成形体是使用至少包含水溶性无机化合物的化合物进行成形，上述水溶性无机化合物含有金属元素并且在常温下是固体。另外，本技术提供一种冷冻设备及低温设备，其包括外箱和内箱，在由上述外箱和上述内箱形成的空间设置上述真空隔热材料，在上述真空隔热材料以外的上述空间中填充发泡隔热材料。附图说明图1是本技术实施方式1的真空隔热材料的剖面图。图2是本技术实施方式2的冷藏库的剖面图。符号说明1真空隔热材料，2芯材，3外包覆材料，4玻璃棉，5无机化合物，6冷藏库，8外箱，9内箱，10硬质聚氨酯泡沫，11门体，12分隔板，13冷藏室，14冷冻室，15气流调节器，16蒸发器，17压缩机，18冷凝器，19毛细管。具体实施方式本技术的真空隔热材料的特征在于由芯材和覆盖上述芯材并将内部减压的外包覆材料构成，上述芯材是包含无机纤维的成形体，上述成形体是使用至少包含水溶性无机化合物的化合物进行成形，上述水溶性无机化合物含有金属元素并且在常温下是固体。上述芯材中所使用的无机纤维，可采用例如玻璃棉、玻璃纤维、氧化铝纤维、二氧化硅氧化铝纤维、二氧化硅纤维、石棉等公知的材料。另外，其纤维直径不特别指定，但从隔热性能、处理性、获得的容易性等方面来看，优选该直径为0.1μm以上10μm以下。另外，通过使用纤维材料，可以获得成形容易并且固体热传导率较小即成形性和隔热性优异的真空隔热材料。另外，通过使用在常温下为固体的水溶性无机化合物，除了利用来自纤维的融出成分将纤维彼此粘接之外，还可以在纤维表面析出该水溶性无机化合物的固体而将纤维彼此粘接，因此，芯材强度大幅度地提高。另外，真空隔热材料的表面的平面性也提高。此时，如果使用难溶于水的无机化合物，则难溶性化合物从物理方面来说会妨碍来自纤维的融出成分对纤维彼此的粘接，芯材强度减小。另外，水溶性无机化合物包含金属元素，并且不是聚合的物质，最好是离子结合性强的物质。在是聚合的物质的情况下，存在无机化合物的固体热传导增加、并且作为芯材的固体热传导率增加的可能性。另外，由于使用无机化合物，故发生气体少，经过长时间后也难以对真空隔热材料的热传导率造成不利影响。另外，就水溶性无机化合物来说，如果是符合上述条件的，则不特别指定，但优选为氯化钠、溴化钠、碘化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、硫酸钠、碳酸钠、硝酸钠、硫酸钾、明矾、硫酸镁、硫酸铝等。其中，更优选为吸湿性小的。一般认为，如果吸湿性大，则在芯材成形后，在纤维表面析出的无机化合物会吸入水分，结合变弱，芯材强度变弱。另外，一般认为，将芯材插入到外包覆材料中并进行真空排气后，在外包覆材料内，芯材放出水分，真空隔热材料的隔热性能变差。将上述那样的水溶性无机化合物一种、或二种以上混合，或者将其它的化合物混合，或者将它们稀释，来制作芯材。此时，优选为，无机化合物附着于芯材上，使其相对于芯材为0.5wt％以上20wt％以下。如果无机化合物的量少，则芯材的强度提高效果变小。反之则认为，如果无机化合物的量增多，则担心固体热传导率增加，对真空隔热材料的隔热性能造成不利影响。作为水溶性无机化合物附着于上述芯材材料上的方法来说，不特别指定，但将上述无机化合物水溶液进行涂敷或进行喷雾地使其附着。在将无机化合物以水溶液的方式用于芯材成形的情况下，溶剂的量不特别指定，只要是作为溶质的无机化合物溶解即可。优选成形得使芯材密度为100kg/m3～400kg/m3。如果密度小于100kg/m3，则难以保持成形体的形状。另外，如果大于400kg/m3，则固体热传导率增大，真空隔热材料的隔热性能变差。另外，在芯材内部，密度也可以不同。另外，就上述外包覆材料来说，也可使用公知的物质。另外，在进一步提高真空隔热体的情况下，也可使用气体吸附剂或水分吸附剂等吸气物质。就真空隔热材料的制造方法来说，首先制造外包覆材料，然后将芯材插入到外包覆材料中，将内部减压、密封也可以。而且，在减压槽中设置由芯材和卷状或片状的层压薄膜形成的外包覆材料，在使卷状或片状的外包覆材料变为沿着芯材的状态之后，将外包覆材料加热熔融，从而制作真空隔热材料也可以。或者，直接将插入了芯材的外包覆材料内减压并且将外包覆材料开口部密封，从而制造真空隔热材料也可以。还有，在用金属板成形的容器中插入板状的芯材，用管连接真空泵和上述金属容器并且将容器内减压，然后，将管密封并且切断，从而作为真空隔热材料也可以。也可以用上述任何方法来制造，不特别指定。另外，芯材也可以在插入外包覆材料之前进行水分干燥，并且，也可以在插入外包覆材料时一起插入吸附剂。本技术的真空隔热材料的特征在于所使用的水溶性无机化合物的溶解度，相对于水100g，是1g以上。由此，可使纤维彼此确实地粘接。再者，本技术中的溶解度是温度为25℃时的值。另一方面，当溶解度相对于100g水而少于1g时，为了以溶解状态使用无机化合物，需要增加水的分量。其结果是，水的分量过多，涂敷效率降低。另外认为，当无机化合物以不完全溶解的浓度涂敷于纤维上时，无机化合物的溶解剩余量(残渣)的固体就会妨碍来自纤维的融出成分对纤维彼此的粘接，芯材强度变弱。考虑到以上方面，优选以饱和浓度为上限。另外，本技术的真空隔热材料的特征在于将所使用的水溶性无机化合物的1g溶解于水100g时的pH值是2以上10以下。此时的温度在15℃以上30℃以下的范围内。可以认为，在pH值小于2的情况下，也就是说在强酸性水溶液中，或在处理性方面存在问题，或在芯材制作时，对装置造成损坏，因此在实用方面，成形是困难的。另外，在pH值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空隔热材料，其特征在于：由芯材和覆盖所述芯材并将内部减压的外包覆材料构成，所述芯材是包含无机纤维的成形体，所述成形体是至少使用水溶性无机化合物进行成形，所述水溶性无机化合物含有金属元素并且在常温下是固体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平井千惠，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]