專利名稱：真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的機(jī)器。特別是與復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等印刷裝置、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備、還有熱水供給機(jī)等、尤其與具有高溫部分的機(jī)器的絕熱、保溫有關(guān)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，從防止地球環(huán)境問(wèn)題的溫暖化的重要性出發(fā)，希望節(jié)能化，正在各個(gè)領(lǐng)域推進(jìn)節(jié)能化。關(guān)于利用溫冷熱的一般的機(jī)器或住宅相關(guān)構(gòu)件等，從有效地利用熱這一觀點(diǎn)出發(fā)，要求使用在-30℃至不到150℃的低中溫范圍具有優(yōu)良的絕熱性能的絕熱構(gòu)件。另一方面，計(jì)算機(jī)或印字印刷裝置、復(fù)印機(jī)等辦公用機(jī)器等在主機(jī)內(nèi)部有發(fā)熱體。為了使從該發(fā)熱體產(chǎn)生的熱不傳遞至耐熱差的增色劑或內(nèi)部精密部件，強(qiáng)烈要求能夠在150℃附近使用的高性能絕熱部件。
在150℃附近的溫度范圍之中使用一般絕熱部件，在要求更高性能的絕熱構(gòu)件的用途中，應(yīng)用真空絕熱材料。用阻斷外部空氣侵入的外被覆材料覆蓋保持由微細(xì)空隙形成的空間的芯材，使該空間減壓而構(gòu)成真空絕熱材料。
作為真空絕熱材料的外被覆材料，可以使用熱熔敷金屬的容器等。在不以耐熱為必要的低溫領(lǐng)域，作為外被覆材料往往使用比較能折彎或彎曲的、具有熱熔敷層、氣體阻擋層和保護(hù)層的塑料-金屬的層壓薄膜。作為芯材有粉體材料、纖維材料、連通化的發(fā)泡體等。
近年來(lái)，由于對(duì)真空絕熱材料的要求涉及多方面，要求使用更高性能的真空絕熱材料。因此，在特開(kāi)平10-160091號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了，以隔斷輻射的影響達(dá)到高絕熱化為目的技術(shù)，作為芯材使用含有輻射熱遮蔽材料的硅酸鈣成形體的真空絕熱材料。另外，在特表2001-502367號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了，以相同的高絕熱化為目的技術(shù)，作為芯材使用加入無(wú)機(jī)凝膠成分和紅外線不透明化劑的粒狀組合物的真空絕熱材料。另外，在特開(kāi)昭62-258293號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了，在粉末絕熱材料中適量混入形成金屬蒸鍍面的合成樹(shù)脂薄膜，合成樹(shù)脂薄膜盡可能和熱的透過(guò)方向交叉、而且面對(duì)該方向地配置的技術(shù)。
但是，是熱輻射的主要原因的紅外線，首先在到達(dá)真空絕熱材料表面的外被覆材料的階段被吸收，而轉(zhuǎn)變成熱能，之后成為固體熱傳導(dǎo)的狀態(tài)。因而，到達(dá)芯材的紅外線非常少。因此，為了在150℃附近的高絕熱化，就需要抑制輻射熱的傳導(dǎo)，對(duì)此，這些現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)成是不夠的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的真空絕熱材料具有芯材、覆蓋該芯材的外被覆材料、在配設(shè)時(shí)成為高溫側(cè)的外被覆材料表面上有輻射熱傳導(dǎo)抑制部，外被覆材料內(nèi)部被減壓。利用該構(gòu)成防止真空絕熱材料主體的紅外線吸收，抑制輻射熱向外被覆材料表面?zhèn)鬟f，由此提高絕熱性能。另外，輻射熱傳導(dǎo)抑制部可以從外被覆材料表面分離。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的真空絕熱材料的剖面圖。
圖2是圖1所示真空絕熱材料中的鰭部的主要部分剖面圖。
圖3是圖1所示真空絕熱材料中的輻射熱傳導(dǎo)抑制部的放大剖面圖。
圖4是圖1所示真空絕熱材料中的其他的輻射熱傳導(dǎo)抑制部的放大剖面圖。
圖5是表示150℃時(shí)的波長(zhǎng)和黑體輻射能的關(guān)系的特性圖。
圖6是表示對(duì)銀蒸鍍面垂直投射光時(shí)的反射率的特性圖。
圖7～圖9是表示圖1所示真空絕熱材料和發(fā)熱源的位置關(guān)系的斷面圖。
圖10是本實(shí)用新型實(shí)施方式的電熱水器的剖面模擬圖。
圖11是本實(shí)用新型實(shí)施方式的筆記本電腦的斷面模擬圖。
圖12是本實(shí)用新型實(shí)施方式的投影機(jī)的斷面模擬圖。
圖13是本實(shí)用新型實(shí)施方式的印刷裝置的斷面模擬圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施方式的真空絕熱材料的剖面圖，圖2是鰭部的主要部分剖面圖。
在真空絕熱材料1中，2片外被覆材料3相對(duì)而覆蓋芯材2，內(nèi)部減壓至真空，外被覆材料3的周圍通過(guò)熱熔敷進(jìn)行密封。芯材2使用玻璃棉的形成體。
外被覆材料3由從內(nèi)側(cè)具有熱熔敷層5、氣體阻擋層6、第1保護(hù)層7、第2保護(hù)層8的疊層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。例如，熱熔敷層5使用熔點(diǎn)210℃的聚三氟氯乙烯(厚50μm)，氣體阻擋層6使用厚6μm的鋁箔。第1保護(hù)層7使用熔點(diǎn)270℃的聚萘二甲酸亞乙基酯(厚12μm)，第2保護(hù)層8使用熔點(diǎn)260℃的四氟乙烯-乙烯共聚物(厚25μm)。像這樣，熱熔敷層5由熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂薄膜構(gòu)成，氣體阻擋層6、保護(hù)層7和8的熔點(diǎn)高于熱熔敷層5的熔點(diǎn)。另外，熱熔敷層5、氣體阻擋層6、保護(hù)層7和8的任一個(gè)，按照UL94標(biāo)準(zhǔn)是大于或等于VTM-2的阻燃性薄膜。
由這樣的芯材2和外被覆材料3構(gòu)成真空絕熱材料主體1A。在真空絕熱材料主體1A的制作中，為了使熱熔敷層5相互接合，使2片外被覆材料3相對(duì)，例如將三邊熱熔敷，預(yù)先制作用于插入芯材2的袋。袋形狀是四方密封袋、V形袋、三角密封袋、枕頭袋、中心帶密封袋等，不特別指定。在外被覆材料3的袋內(nèi)插入芯材2，使內(nèi)部減壓至10Pa，通過(guò)熱熔敷密封剩下的一邊，制成真空絕熱材料主體1A。
再者，在設(shè)置真空絕熱材料1時(shí)成為高溫側(cè)的外被覆材料3的表面形成輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。輻射熱傳導(dǎo)抑制部4可以由各種構(gòu)成形成。即輻射熱傳導(dǎo)抑制部4由含有紅外線反射成分的涂膜或抑制輻射熱傳導(dǎo)的薄膜構(gòu)成。而且該薄膜利用將折射率不同的無(wú)機(jī)薄膜交互疊層的疊層體，或形成金屬箔或金屬蒸鍍膜的樹(shù)脂底材的任一種來(lái)構(gòu)成。以下，邊參照附圖邊說(shuō)明輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的例子。
實(shí)施方式1首先，說(shuō)明用含有紅外線反射成分的涂膜形成輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。以下，關(guān)于試樣1～4，在真空絕熱材料主體1A的外被覆材料3的表面，作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4形成各種涂膜。另外，使用鹵素加熱器，測(cè)定在高溫側(cè)表面施加150℃的熱時(shí)的低溫側(cè)表面的溫度，進(jìn)行評(píng)價(jià)真空絕熱材料1的絕熱性能。
試樣1，作為紅外線反射成分含有是金屬粉體的飄浮型鋁鱗片顏料，作為樹(shù)脂成分，形成含環(huán)氧系樹(shù)脂的涂膜。試樣2和試樣1同樣地含有飄浮型鋁鱗片顏料，作為樹(shù)脂成分，形成含氟系樹(shù)脂的聚三氟氯乙烯的涂膜。試樣3，作為紅外線反射成分含有是無(wú)機(jī)粉體的氮化硅，作為樹(shù)脂成分，形成含氟系樹(shù)脂的聚三氟氯乙烯的涂膜。試樣4，形成作為紅外線反射成分是金屬氧化物粉體的鈦粉體，作為樹(shù)脂成分，形成含氟系樹(shù)脂的聚三氟氯乙烯的涂膜。另外，為了比較，準(zhǔn)備不形成涂膜的真空絕熱材料主體1A。它們的絕熱性能的測(cè)定結(jié)果示于表1。
表1

從表1可知，試樣1～4與在真空絕熱材料主體1A上不形成涂膜相比，絕熱性能提高。即，利用在高溫側(cè)的外被覆材料3表面構(gòu)成的涂膜中的紅外線反射成分反射紅外線的作用，防止真空絕熱材料1的紅外線吸收。而且由于向真空絕熱材料1表面?zhèn)鬟f的輻射熱被抑制，提高了絕熱性能。另外，無(wú)論主體1A的表面是異形，或者是凹凸時(shí)，涂膜都容易形成均勻的輻射熱傳導(dǎo)抑制部。因此生產(chǎn)率良好，而且發(fā)揮優(yōu)良的輻射熱傳導(dǎo)抑制效果。
在作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的涂膜中使用的金屬粉體，輻射率低，在反射紅外線的能力上具有良好的作用。因此，能有效地抑制向真空絕熱材料1的表面?zhèn)鬟f的輻射熱，絕熱性能提高。作為金屬粉體，如果是具有紅外線正反射和擴(kuò)散機(jī)能的材料，就沒(méi)有問(wèn)題。尤其在提高絕熱效果這點(diǎn)上，特別希望在2μm～25μm的波長(zhǎng)區(qū)域的光線反射率是大于或等于2％，最好是大于或等于50％。另外，像鱗片狀的鋁粉末或同樣的銀粉末、銅粉末等輻射率小的材料，期望紅外線反射效果大。
另外，涂膜的厚度較好是1μm～100μm的范圍。最好是10μm～50μm。在涂膜厚度不到1μm時(shí)，效果是不充分的，如果超過(guò)100μm，涂膜往往發(fā)生剝離。另外，在涂膜的形成時(shí)，根據(jù)真空絕熱材料1的使用用途，也可以形成底漆層、面漆層。
試樣2和試樣1相比，低溫側(cè)表面溫度低2℃。認(rèn)為這是因?yàn)?，作為?shù)脂成分使用是紅外線區(qū)域的2μm～25μm中的吸收波長(zhǎng)較少的氟系樹(shù)脂，因而由涂膜中包含的樹(shù)脂成分的熱射線吸收產(chǎn)生的固體傳導(dǎo)熱的增加被抑制。另外因?yàn)榉禈?shù)脂的熔點(diǎn)是高于或等于200℃，所以即使在150℃程度的高溫，樹(shù)脂成分也不熔化，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮高的輻射熱傳導(dǎo)抑制效果。即，要優(yōu)先選擇在涂膜中含有熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂成分。若將使用真空絕熱材料1的環(huán)境溫度規(guī)定為相對(duì)樹(shù)脂成分的熔點(diǎn)低50K，如果是熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂成分，即使在150℃程度的高溫范圍中，樹(shù)脂成分也不溶出。因此能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮高的輻射熱抑制效果，得到優(yōu)良的絕熱性能。
作為氟系樹(shù)脂，可以利用紅外吸收波長(zhǎng)比較少的氟系樹(shù)脂。例如是聚三氟氯乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物等。這些熔點(diǎn)都是高于或等于200℃。
試樣3，低溫側(cè)表面溫度比試樣2更降低2℃。無(wú)機(jī)粉體也具有反射紅外線的作用，因此向真空絕熱材料1的表面?zhèn)鬟f的輻射熱有效地被抑制，絕熱性能提高。另外，由于是無(wú)機(jī)粉體的氮化硅的固體導(dǎo)熱率比金屬低，因此能抑制固體熱傳導(dǎo)的增大。
作為在涂膜中使用的無(wú)機(jī)粉體，如果是具有紅外線反射機(jī)能的無(wú)機(jī)粉體，使用公知的無(wú)機(jī)粉體是可能的?？梢允褂貌Ａе榛虻?、氮化鈦等氮化物，氫氧化鐵、氫氧化鋁、氫氧化鎂等氫氧化物，硫酸銅、硫酸鋅等硫化物等各種無(wú)機(jī)粉體。尤其這些之中，也要優(yōu)先選擇固體導(dǎo)熱率低的。
試樣4，低溫側(cè)表面溫度比試樣3更降低2℃。認(rèn)為這是因?yàn)?，除了是紅外線反射成分的金屬氧化物粉體的氧化鈦粉體的固體導(dǎo)熱率比較小以外，還加入散射的效果。即，向真空絕熱材料1的表面?zhèn)鬟f的輻射熱被有效地抑制，絕熱性能提高。
作為在涂膜上使用的金屬氧化物粉體，如果是具有能反射、散射紅外線機(jī)能的物質(zhì)，就能夠利用?？梢允褂醚趸F、氧化錫、氧化鋯、氧化鈦、氧化錳、鈦酸鋇、鉻酸鐵、摻雜銻錫氧化物、摻雜錫銦氧化物等。尤其這些之中，要優(yōu)先選擇固體導(dǎo)熱率低的。
再者，如果是含有紅外線反射成分的，同時(shí)含有以往公知的涂料組合物也沒(méi)有任何問(wèn)題。另外根據(jù)用途，也可以將大于或等于2種金屬粉體、無(wú)機(jī)粉體、金屬氧化物粉體等的混合物適宜地混合。
實(shí)施方式2接著，說(shuō)明用折射率不同的無(wú)機(jī)材料薄膜的疊層體形成輻射熱抑制部4。真空絕熱材料的基本構(gòu)成和實(shí)施方式1中的圖1、2相同。
圖3是本實(shí)施方式中的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的剖面圖。本實(shí)施方式中的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4是將由氟化鎂構(gòu)成的第一無(wú)機(jī)薄膜11和由氟化鈣構(gòu)成的、折射率不同的第二無(wú)機(jī)薄膜12交互地進(jìn)行4層疊層的輻射熱抑制薄膜。
如果將折射率不同的無(wú)機(jī)材料薄膜以特定波長(zhǎng)的1/4的厚度交互地疊層，來(lái)自各層的邊界面的反射波面就相加地重疊，遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)選擇地進(jìn)行反射。在此，所謂特定的波長(zhǎng)表示成為進(jìn)行絕熱的溫度中的最大輻射能的波長(zhǎng)附近，由于適用溫度不同也不同，但例如是150℃時(shí)，表示大于或等于4μm、小于或等于10μm。由此有效地防止真空絕熱材料的紅外線吸收，更有效地抑制向真空絕熱材料1表面?zhèn)鬟f的輻射熱，絕熱性能提高。
像以上那樣構(gòu)成的真空絕熱材料1，從熱源產(chǎn)生的紅外線的大部分，在設(shè)置在真空絕熱材料1表面的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4發(fā)生反射。因此，紅外線不被外被覆材料6的保護(hù)層9吸收，不發(fā)生熱泄漏。其結(jié)果，由輻射傳遞引起的導(dǎo)熱率變得更小，真空絕熱材料1的導(dǎo)熱率降低。
在本實(shí)施方式中，將氟化鎂和氟化鈣交互地疊層而構(gòu)成輻射熱抑制薄膜。為了有效地利用邊界面的反射，也可疊層折射率是此以外的不同的薄膜，尤其不特別指定材料時(shí)。作為材料，可以使用氟化鎂、氟化鈣、氟化鋰、氟化鋇、溴碘化陀、溴氯化陀、氯化鈉、溴化鉀、氯化鉀、氧化硅、碘化銫、硒化鋅等。
另外，薄膜的厚度不特別指定，但厚度如果小，就缺乏耐沖擊性。厚度如果大，作為真空絕熱材料的固體導(dǎo)熱率則變大。因此，輻射抑制薄膜的形成方法如果是蒸鍍那樣的PVD法或CVD法，薄膜厚最好是5nm～10μm的范圍。
此外，輻射熱抑制薄膜的設(shè)置方法，可考慮向外被覆材料3的濺射或蒸鍍、PVD法、CVD法、或電解析出法等、利用粘結(jié)劑粘結(jié)薄膜等，但形成薄膜的方法不特別指定。另外，由無(wú)機(jī)物或者半導(dǎo)體構(gòu)成的薄層也可以一起疊層。
再者，除無(wú)機(jī)材料薄膜疊層體外，也可以疊層氟樹(shù)脂薄膜。氟樹(shù)脂是熱射線的紅外線波長(zhǎng)區(qū)域(2～25μm)的吸收波長(zhǎng)少，不吸收紅外線。因此和實(shí)施方式1同樣地向無(wú)機(jī)材料薄膜疊層體傳遞紅外線。于是無(wú)機(jī)材料薄膜疊層體反射紅外線。由此，在真空絕熱材料主體1A表面上的紅外線吸收被抑制，因此絕熱性能提高。另外，由于在輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的最外層構(gòu)成氟系樹(shù)脂，因此輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的耐久性提高。這在以下敘述的實(shí)施方式3中也相同。
實(shí)施方式3下面說(shuō)明用金屬薄膜形成輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。真空絕熱材料的基本構(gòu)成和實(shí)施方式1中的圖1、圖2相同。
在本實(shí)施方式中，形成輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的金屬薄膜，是將金屬拉延變薄的箔或?qū)⒉B層加工金屬薄膜。或者如圖4的剖面圖所示，包含在樹(shù)脂底材14的表面通過(guò)蒸鍍和濺射法、電解析出法等形成的薄層狀的金屬膜13或者其疊層體，或者和由無(wú)機(jī)物或者半導(dǎo)體構(gòu)成的薄層一起疊層的疊層體。
圖5是表示150℃時(shí)的黑體輻射能和波長(zhǎng)的關(guān)系的特性圖，圖6是表示對(duì)銀(Ag)蒸鍍面垂直地投射光時(shí)的反射率的特性圖。
如圖5所示，在真空絕熱材料1的高溫側(cè)表面施加150℃的熱時(shí)，波長(zhǎng)λ和輻射能Ebλ的關(guān)系遵從普瑯克輻射定律，從150℃的熱源產(chǎn)生的波長(zhǎng)集中在遠(yuǎn)紅外區(qū)域。此時(shí)，對(duì)Ag蒸鍍面垂直地投射光時(shí)的反射率，如圖6所示，遠(yuǎn)紅外區(qū)域中的反射率是約99％，非常高。另一方面，在不形成輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的真空絕熱材料主體1A，由于保護(hù)層7、8吸收遠(yuǎn)紅外線，而變成熱，因此在絕熱性能上出現(xiàn)大的差別。像這樣的金屬薄膜反射率高，有效地反射遠(yuǎn)紅外線。由此能有效地防止真空絕熱材料主體1A的紅外線吸收，通過(guò)更有效地抑制向真空絕熱材料主體1A表面?zhèn)鬟f的輻射熱，絕熱性能提高。
在以上說(shuō)明中，作為金屬使用銀，但如果是像金(Au)、鋁(Al)、銅(Cu)那樣具有紅外線反射機(jī)能的金屬，就可以不管材料的種類或厚度。另外，2～25μm的波長(zhǎng)區(qū)域的反射率如果是大于或等于20％，就能提高絕熱性能，最好是大于或等于50％，利用和真空絕熱材料主體1A的相乘效果，得到更大的絕熱性能。
另外，雖然薄膜的厚度沒(méi)有特別指定，但厚度越小，越缺乏耐沖擊性，厚度越大，作為真空絕熱材料的固體導(dǎo)熱率越變大，因此薄膜的形成方法如果是蒸鍍等氣相法，薄膜厚最好是5nm～10μm的范圍，如果是金屬箔的疊層加工等，最好是1μm～30μm的范圍。另外，金屬箔的厚度較好是1μm～100μm的范圍，最好是10μm～50μm的范圍。因?yàn)樵诓癫坏?μm時(shí)，強(qiáng)度不夠，因此加工是困難的，在大于或等于100μm時(shí)，紅外線反射效果幾乎達(dá)到飽和。另外，在箔厚大于或等于100μm時(shí)，在接觸真空絕熱材料主體1A的設(shè)置中，往往產(chǎn)生固體導(dǎo)熱率的增大。
此外，金屬膜13的設(shè)置方法，可以考慮向外被覆材料3的濺射或蒸鍍，利用粘結(jié)劑的薄膜的粘結(jié)等，但作為形成薄膜的方法沒(méi)有特別指定。
另外，在金屬薄膜表面的氧化或耐候性成為問(wèn)題時(shí)，在金屬薄膜的表面也可以形成由氟系樹(shù)脂構(gòu)成的層。以下，敘述具體的例子。
首先，作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4，設(shè)置金屬箔，在試樣5至試樣7上顯示代替金屬箔的種類所確認(rèn)的結(jié)果。
這些試樣，作為芯材2，使用在干式熱解二氧化硅中添加5重量％碳黑均勻混合的粉體被封入通氣性的無(wú)紡布袋中形成的芯材。對(duì)于外被覆材料3來(lái)說(shuō)，在熱熔敷層5上使用熔點(diǎn)210℃的聚四氟乙烯(厚50μm)，在氣體阻擋層6上使用厚6μm的鋁箔，在第一保護(hù)層7上使用熔點(diǎn)270℃的聚萘二甲酸乙烯酯(厚12μm)，在第二保護(hù)層8上使用熔點(diǎn)260℃的四氟乙烯-乙烯共聚物(厚25μm)。試樣5，作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4，使用銅箔。試樣6使用鋁箔，試樣7使用鎳箔。
和實(shí)施方式1相同地評(píng)價(jià)絕熱性能的結(jié)果示于表2。
表2

從表2可知，試樣5～7與和試樣5是相同的構(gòu)成、在真空絕熱材料主體1A上不配置金屬箔(主體1A)相比，絕熱性能大大提高。
試樣6與試樣5相比，得到5℃的改善，試樣7得到3℃的改善，絕熱性能提高。這是因?yàn)椋X箔的紅外線反射率是0.75，鎳箔的紅外線反射率是0.65，比銅箔的0.55更優(yōu)良。另外，鎳箔的耐蝕性比鋁箔或銅箔耐蝕性更優(yōu)良，因此表現(xiàn)出能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的輻射熱傳導(dǎo)抑制效果。
接著，作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4，設(shè)置向樹(shù)脂底材實(shí)施金屬蒸鍍形成的膜，在試樣8至試樣11上顯示代替樹(shù)脂底材和金屬蒸鍍種類所確認(rèn)的效果。芯材2、外被覆材料3和試樣5相同。試樣8，作為金屬蒸鍍膜，在樹(shù)脂底材上使用聚萘甲酸乙二醇酯(PET)薄膜，使用實(shí)施鋁蒸鍍的膜。試樣9，作為金屬蒸鍍膜，在樹(shù)脂底材上使用癸二酸聚丙烯酯(PPS)薄膜，使用實(shí)施鋁蒸鍍的膜。試樣10，作為金屬蒸鍍膜，在樹(shù)脂底材上使用四氟乙烯-乙烯共聚物(PTFE-PE)薄膜，使用實(shí)施鋁蒸鍍的膜。試樣11，作為金屬蒸鍍膜，在樹(shù)脂底材上使用(PTFE-PE)薄膜，使用實(shí)施鎳蒸鍍的膜。
和實(shí)施方式1相同地評(píng)價(jià)絕熱性能的結(jié)果示于表3。
表3

從表3可知，試樣8～11與和試樣8是相同的構(gòu)成、在真空絕熱材料主體1A上不配置金屬蒸鍍膜相比，絕熱性能大大提高。另外，樹(shù)脂底材的熔點(diǎn)是高于或等于200℃，因此即使在150℃程度的高溫氛圍中，樹(shù)脂底材也不溶出，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮高的輻射熱抑制效果，得到優(yōu)良的絕熱性能。
作為蒸鍍金屬，鋁、鎳、銅、金、銀等能夠蒸鍍的金屬是能夠利用的。在提高絕熱效果這點(diǎn)上，特別希望2μm～25μm的波長(zhǎng)區(qū)域的紅外線反射率是大于或等于20％，最好是大于或等于50％。另外，作為樹(shù)脂底材，如果能夠使用能耐金屬蒸鍍過(guò)程中的溫度諸條件的底材，就沒(méi)有特別的限制?？梢允褂肞ET薄膜、PPS薄膜、各種氟系薄膜等。
此外，蒸鍍的方法，為了使金屬成為適應(yīng)蒸鍍的原子狀態(tài)，使用加熱的方法，在減壓下或者在常壓下進(jìn)行。作為加熱方法，雖然不特別指定，但可以利用高頻外加法、或電子束法、激光法等。
一般說(shuō)來(lái)，金屬蒸鍍膜，因?yàn)榧t外線反射率高，比金屬箔柔軟性優(yōu)良、容易加工，所以生產(chǎn)率良好，而且發(fā)揮高的輻射熱抑制效果，能夠提供具有優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料。
再者，試樣8，在150℃照射條件中，因?yàn)槌^(guò)ET薄膜的連續(xù)使用檢定溫度(UL 746B)的105℃，所以在照射面發(fā)生某些軟化收縮。與此相反，試樣9，即使在150℃的照射中，也沒(méi)有看到照射面上的軟化收縮，外觀性得到改善。這是因?yàn)?，PPS薄膜的熔點(diǎn)是285℃，連續(xù)使用檢定溫度(UL 746B)是160℃，因而具有優(yōu)良的耐熱作用。另外，PPS薄膜，熔點(diǎn)是285℃，具有非常優(yōu)良的耐熱作用，因而即使是150℃附近的條件，也不發(fā)生薄膜的軟化或收縮。因此，能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮高的輻射熱抑制效果，能夠提供具有優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料。另外，作為廣泛使用的工程塑料樹(shù)脂底材，金屬蒸鍍的使用為多，成本比較低廉，外觀性也優(yōu)良。
使用試樣10時(shí)，低溫側(cè)表面溫度是42℃，與試樣8相比，看到2℃的改善。試樣10，作為樹(shù)脂成分，在紅外線區(qū)域中的吸收波長(zhǎng)較少的PTFE-PE薄膜被使用。因此認(rèn)為，由底材中所含的樹(shù)脂成分的熱射線吸收引起的固體熱傳導(dǎo)的增大被抑制。
另外，即使在150℃照射，也沒(méi)有看到照射面上的軟化收縮，外觀性得到改善。這是因?yàn)椋琍TFE-PE的熔點(diǎn)是260℃，連續(xù)使用檢定溫度(UL746B)是150℃，具有優(yōu)良的耐熱作用。另外，氟系樹(shù)脂薄膜，耐熱性和耐蝕性、耐試劑性都優(yōu)良，因此使用條件即使是多濕等過(guò)于嚴(yán)酷時(shí)，也能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮高的輻射熱抑制效果，得到良好的絕熱性能。
在使用試樣11時(shí)的低溫側(cè)表面溫度是44℃，得到和試樣8大致同等的性能。另外，在耐蝕性上，顯示比鋁蒸鍍更優(yōu)良的性能，表現(xiàn)出能連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的輻射熱抑制效果。
實(shí)施方式4接著，例示設(shè)置作為輻射熱抑制部4的涂膜的真空絕熱材料，關(guān)于芯材的效果加以說(shuō)明。
首先說(shuō)明設(shè)置涂膜的真空絕熱材料。在此，涂膜是和實(shí)施方式1中的試樣2相同的構(gòu)成。芯材2、外被覆材料3也和實(shí)施方式1相同。
對(duì)于芯材2來(lái)說(shuō)，可以利用玻璃棉或石棉等纖維材料，或濕式二氧化硅或干式二氧化硅、沸石等粉體材料，連通化發(fā)泡體等，作為真空絕熱材料1的芯材2，可以利用能夠保持真空的材料。特別考慮在高溫使用，空隙更微細(xì)的粉體材料合適。
試樣12，作為芯材2使用封入通氣性的無(wú)紡布袋中的干式熱解二氧化硅。試樣13使用在干式熱解二氧化硅中添加5重量％碳黑、制成均勻地混合的粉體，將其封入通氣性的無(wú)紡布袋中使用。試樣14使用在干式熱解二氧化硅中添加5重量％碳黑、再添加10重量％玻璃棉形成的粉體與纖維材料的混合物的成形體。
和實(shí)施方式1同樣地評(píng)價(jià)這些真空絕熱材料1的絕熱性能的結(jié)果示于表4。
表4

表4中的主體1A意味著以干式熱解二氧化硅作為芯材2，不形成涂膜的真空絕熱材料。從表4可知，和主體1A相比，低溫側(cè)表面溫度都降低。這是因?yàn)?，飄浮式鋁鱗片顏料反射紅外線，能夠抑制紅外線的吸收。試樣12是相同的構(gòu)成，芯材是和玻璃棉的試樣2同等的性能。
另外，試樣13的低溫側(cè)表面溫度比試樣12降低10℃，絕熱性能大大提高。是電導(dǎo)性粉體的碳黑被認(rèn)為，破碎熱解二氧化硅的凝集粒子而縮小芯材2的空隙徑。其結(jié)果，由于氣體導(dǎo)熱率降低的效果及微細(xì)化的各個(gè)粒子的接觸面積降低而降低固體的導(dǎo)熱率的效果，表現(xiàn)更良好的絕熱效果。因此，在空氣分子運(yùn)動(dòng)大的高溫條件下的使用中是特別優(yōu)先選擇的材料。
在此，之所以不特別指定干式二氧化硅，是因?yàn)?，利用電?dǎo)性粉體破碎凝集粒子的效果高，達(dá)到更微細(xì)化，表現(xiàn)更優(yōu)良的絕熱效果。另外，使用13的構(gòu)成，溫度越上升絕熱性能越降低的程度、以及真空絕熱材料的內(nèi)壓越上升絕熱性能越降低的程度，比僅以干式二氧化硅作為芯材時(shí)，或使用玻璃棉等一般的芯材時(shí)能得到改善。已破碎的凝集粒子形成內(nèi)部層中的空隙徑，因此空隙僅徑變得極微細(xì)。其結(jié)果認(rèn)為，伴隨溫度上升或壓力增加的氣體分子運(yùn)動(dòng)量的增加被抑制，防止了氣體導(dǎo)熱率的劣化。因此，150℃區(qū)域中的絕熱性能優(yōu)良，而且使用中的可靠性也高。
作為在芯材2中使用的干式二氧化硅，可以使用具有各種粒徑的氧化硅化合物，該氧化硅化合物是通過(guò)由電弧法制成的硅酸、由熱解制成的硅酸等的干式制成的。這些干式二氧化硅，凝集粒子間的靜電力較弱，添加電導(dǎo)性粉體時(shí)的凝集破碎效果高。另外，從絕熱性能優(yōu)良來(lái)看，一次粒徑較好是小于或等于50nm，特別在以高絕熱性能為必要時(shí)，希望一次粒徑是小于或等于10nm。
另外，也可以使用各種粒徑混合存在的干式二氧化硅。例如，即使是在代替規(guī)定粒徑的批量產(chǎn)品A和批量產(chǎn)品B的生產(chǎn)時(shí)生成的粒徑，在A至B之間不被控制的正規(guī)批量外品，也能夠使用。通常這些以更低價(jià)格可以買到。
作為在芯材2中使用的電導(dǎo)性粉體，如果是具有電導(dǎo)性的粉體就沒(méi)有特別的限制。作為大概的標(biāo)準(zhǔn)，是電導(dǎo)性的基準(zhǔn)的粉體比電阻值可以是小于或等于1×1013Ω/cm。例如，如果是無(wú)機(jī)粉體，優(yōu)先選擇金屬氧化物粉體、碳氧化物粉體、氯化物粉體、粉體狀碳等，另外如果是有機(jī)粉體，優(yōu)先選擇摻雜金屬粉體。粉體比電阻值更好是小于或等于1×108Ω/cm。在要求更高的絕熱性能時(shí)，希望是小于或等于10Ω/cm。再有，作為電導(dǎo)性粉體使用粉末狀碳時(shí)，粉體比電阻值小到0.1Ω/cm程度。另外，干式二氧化硅的凝集粒子破碎效果良好，絕熱性能的改善效果大。另外，工業(yè)上也能夠選擇廉價(jià)的，因此是非常有用的。
此外，如果考慮和母材的均勻混合，優(yōu)先選擇粉體徑細(xì)的。還希望電導(dǎo)性粉體的含有率是小于或等于60重量％。超過(guò)60重量％時(shí)，發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)性粉體自身的固體熱傳導(dǎo)的影響大，有絕熱構(gòu)件的性能降低的危險(xiǎn)。另外，根據(jù)添加的粉體種類，最佳添加量有某種程度的差異，但即使添加大于或等于60重量％，其效果也往往達(dá)到飽和。因此，電導(dǎo)性粉體的合適的含有率是小于或等于60重量％、更希望是小于或等于45重量％。
試樣14中的低溫側(cè)表面溫度是60℃，和試樣12相比，因?yàn)樾静?是成形體，所以加工性得到改善。即以玻璃棉作為骨架材料發(fā)揮作用，因此通過(guò)一般的壓縮成形就能夠更容易地形成絕熱成形體。并且不需要向無(wú)紡布袋封入粉體，削減了材料費(fèi)或制造費(fèi)。另外，因?yàn)槭浅尚误w，所以沒(méi)有粉粒冒出，插入外被覆材料3中，在減壓下密封時(shí)在密封口附著粉粒，不妨礙密閉性。并且防止空氣慢慢地向內(nèi)部侵入的現(xiàn)象(慢漏氣)，確保真空絕熱材料1的長(zhǎng)期可靠性。所以可以和芯材2一起封入水分吸附劑或氣體吸附劑等。水分吸附劑或氣體吸附劑，例如是合成沸石、活性碳、活性氧化鋁、二氧化硅凝膠、片鈉鋁石、水滑石等物理吸附劑，或堿金屬或堿土金屬的氧化物和氫氧化物等化學(xué)吸附劑。由于這樣的氣體從芯材2長(zhǎng)時(shí)間地發(fā)生，或者從外被覆材料3侵入，雖然不能防止，但通過(guò)這樣做，也能夠更長(zhǎng)時(shí)間地確?？煽啃浴?br> 為了真空絕熱材料1體現(xiàn)更優(yōu)良的絕熱性，真空絕熱材料1的平均密度，大約100kg/m3～240kg/m3是合適的。因?yàn)槿绻∮?00kg/m3，則作為成形體的保持是困難的，如果大于240kg/m3，就全體的成為高密度，因此固體導(dǎo)熱率增大，絕熱性能降低。
試樣14，在芯材2中混入玻璃棉，但也可以是玻璃棉以外的無(wú)機(jī)纖維。作為無(wú)機(jī)纖維，陶瓷纖維可以使用氧化鋁纖維、二氧化硅氧化鋁纖維、二氧化硅纖維等。另外，作為玻璃纖維，可以使用玻璃纖維、氧化鋯纖維、石棉、硫酸鈣纖維、碳化硅纖維鈦酸鉀纖維、硫酸鎂纖維等公知的材料，不特別限定。因?yàn)樵诒砻婢哂辛u基，所以和二氧化硅親和性好的氧化鋁纖維、二氧化硅氧化鋁纖維、二氧化硅纖維、玻璃棉、玻璃纖維等作為骨架材的作用提高，是優(yōu)先選擇的。另外希望，在這些纖維表面不實(shí)施利用苯酚等的表面處理。
在本實(shí)施方式中，還描述由外被覆材料3的效果產(chǎn)生的導(dǎo)熱率的長(zhǎng)期隨時(shí)間變化和阻燃性。外被覆材料3和實(shí)施方式1相同，任一種薄膜都具有阻燃性。測(cè)定使用這些材料的真空絕熱材料1的導(dǎo)熱率是0.004W/mk。進(jìn)行預(yù)計(jì)真空絕熱材料1在150℃的氛圍中放置5年的加速試驗(yàn)，測(cè)定該試驗(yàn)后的導(dǎo)熱率是0.010W/mk，即使是5年后，也維持優(yōu)良的絕熱性能。
另外，按照UL94安全標(biāo)準(zhǔn)中的機(jī)器部件用塑料材料的燃燒試驗(yàn)，確認(rèn)燃燒性，即使在鰭部端面也得到相當(dāng)于V-0的結(jié)果。
像這樣，因?yàn)檫x定熱熔敷層5的熔點(diǎn)為高于或等于200℃的材料，所以即使在150℃的高溫氛圍中，已熔敷的熱熔敷層5也不發(fā)生溶出。由于此，熱熔敷層5的氣體阻擋性的降低就少，因此導(dǎo)熱率的劣化小，能長(zhǎng)時(shí)間地維持真空絕熱材料的絕熱性能。
另外，氣體阻擋層6、保護(hù)層7、8的熔點(diǎn)比熱熔敷層5的熔點(diǎn)高。因此，在真空絕熱材料1的制造過(guò)程中，在熱熔敷層5的熔敷時(shí)，這些材料不溶出，不損害作為真空絕熱材料1的可靠性。特別在應(yīng)用于高溫氛圍中使用的制品部位等，也能夠保證作為真空絕熱材料1的穩(wěn)定的品質(zhì)。另外，作為具有疊層結(jié)構(gòu)的外被覆材料3，即使作為真空絕熱材料1也賦予阻燃性，真空絕熱材料1使用時(shí)的安全性提高。
再者，在熱熔敷層5中使用的樹(shù)脂薄膜，如果是在熔點(diǎn)高于或等于200℃能夠熔敷的樹(shù)脂薄膜，就不特別指定。例如，希望是熔點(diǎn)270℃的聚萘二甲酸亞乙基酯或是氟系樹(shù)脂薄膜的熔點(diǎn)210℃的聚三氟氯乙烯、熔點(diǎn)260℃的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、熔點(diǎn)260℃的四氟乙烯-乙烯共聚物、熔點(diǎn)285℃的四氟乙烯-六氟丙烯共聚物等氟系樹(shù)脂薄膜。特別氟系樹(shù)脂薄膜中，聚三氟氯乙烯薄膜熔點(diǎn)低，因此是使用容易且經(jīng)濟(jì)的。
氣體阻擋層6，比在熱熔敷層5中使用的薄膜熔點(diǎn)高，如果是實(shí)施了金屬箔和金屬蒸鍍或者無(wú)機(jī)氧化物蒸鍍的薄膜，或者在樹(shù)脂薄膜上氣體阻擋性也高的薄膜，就不特別指定。例如，作為金屬箔經(jīng)常使用鋁箔，除此之外，作為沿真空絕熱材料周圍的金屬箔流入的熱量少的金屬，可以使用鐵、鎳、鉑、錫、鈦、不銹鋼和碳素鋼。另外，金屬蒸鍍的材料，可以使用鋁、鈷、鎳、鋅、銅、銀或者它們的混合物等。無(wú)機(jī)氧化物蒸鍍的材料，可以使用二氧化硅、氧化鋁等。實(shí)施蒸鍍的樹(shù)脂薄膜，除了聚萘二甲酸亞乙基酯以外，可以使用聚酰亞胺薄膜等。
另外，保護(hù)層7、8可以是比在熱熔敷層5中使用的薄膜熔點(diǎn)高的薄膜。具體地說(shuō)，在熱熔敷層5中使用熔點(diǎn)260℃的四氟乙烯-乙烯共聚物時(shí)，可以使用熔點(diǎn)310℃的四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物、熔點(diǎn)330℃的四氟乙烯、熔點(diǎn)330℃的聚醚酮等。除此之外，可以使用聚砜或聚醚酰亞胺等。
再者，在上述說(shuō)明中，雖然舉例說(shuō)明了設(shè)置作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的涂膜的真空絕熱材料，但輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的構(gòu)成不限于此。作為輻射熱傳導(dǎo)抑制部4即使使用在實(shí)施方式2中描述的疊層無(wú)機(jī)材料或在實(shí)施方式3中描述的金屬薄膜，也得到同樣的效果。
以下，描述實(shí)施方式1～4中的發(fā)熱源和輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的位置關(guān)系。
即使在設(shè)置抑制真空絕熱材料主體1A的最外層的紅外線吸收的輻射熱傳導(dǎo)抑制部時(shí)，紅外線也不到達(dá)其最外層，得不到效果。因此，為了抑制由紅外線產(chǎn)生的輻射熱傳導(dǎo)，重要的是，在真空絕熱材料主體1A的最外層中的紅外線吸收的抑制成為可能的適宜的配置。
一般說(shuō)來(lái)，輻射熱傳導(dǎo)由固體主要吸收波長(zhǎng)2～25μm的紅外線而產(chǎn)生。因此，在固體的最表面具有抑制紅外線和遠(yuǎn)紅外線的機(jī)能是重要的。但是，如果熱源和輻射熱傳導(dǎo)抑制部4直接接觸的話，熱能就通過(guò)固體熱傳導(dǎo)向固體內(nèi)傳導(dǎo)，就不發(fā)揮輻射熱傳導(dǎo)抑制效果。
因此，如圖7所示，在發(fā)熱源15和輻射熱傳導(dǎo)抑制部4之間最好具有紅外線能通過(guò)的空間16。即，在被保護(hù)體17和發(fā)熱源16之間配置真空絕熱材料主體1A，在主體1A和發(fā)熱源16之間配置輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。借此來(lái)自熱源的紅外線不被別的固體阻礙，直接地到達(dá)輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。其結(jié)果，通過(guò)從別的固體向輻射熱傳導(dǎo)抑制部4進(jìn)行固體熱傳導(dǎo)，不進(jìn)行熱能傳導(dǎo)，輻射熱傳導(dǎo)抑制部4不作為熱吸收直接到達(dá)的紅外線，而反射該紅外線。因此，由于向真空絕熱材料主體1A傳遞的固體熱傳導(dǎo)或輻射熱傳遞被抑制的作用，得到優(yōu)良的絕熱性能。
再者，輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的配設(shè)，沒(méi)有特別的限制，只要配設(shè)在成為高溫側(cè)的外被覆材料3表面和發(fā)熱源4之間就行。如圖8所示，也可以和外被覆材料表面不接觸地配設(shè)，另外如圖9所示，一部分接觸的配設(shè)也是可能的。
如圖9所示，為了一部分接觸地配設(shè)，也可以在輻射熱傳導(dǎo)抑制部4自身上形成凹凸而配設(shè)。另外，也可以使用為了各種有機(jī)粘結(jié)劑和無(wú)機(jī)粘結(jié)劑、熱熔融或兩面膠帶等貼附的任何粘結(jié)對(duì)策。
另外，僅保持一點(diǎn)傳播紅外線的空間也有效果，可以根據(jù)發(fā)熱源15的溫度和外被覆材料3的耐熱性的關(guān)系適宜地選擇空間16。另外，空間16不僅指空氣層，可以存在氬氣、氮?dú)?、二氧化碳等各種氣體，也可以是真空。
另外，所謂這里的熱源15不僅指利用電或氣體等的熱源，也指成為有助于高溫側(cè)表面對(duì)配置真空絕熱材料1時(shí)的低溫側(cè)表面的溫度梯度的因素的熱源。例如，根據(jù)真空絕熱材料1的使用形態(tài)，作為熱源15也包括外氣溫等。
實(shí)施方式5接著，以具有真空絕熱材料1的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的面作為向熱源側(cè)的熱的保溫構(gòu)件使用的一例，就電熱水器加以說(shuō)明。
圖10是按照本實(shí)施方式的電熱水器的剖面圖。電熱水器22，在主體的內(nèi)部具有與煮沸的同時(shí)貯存熱水的貯熱水容器(以下，稱為容器)23，上部用能夠開(kāi)閉的蓋24覆蓋。在容器23的底面密接地安裝環(huán)狀加熱器25溫度檢測(cè)器27檢測(cè)熱水，獲取該信號(hào)的控制裝置26控制加熱器25，而保持規(guī)定的溫度。另外，出熱水管32將設(shè)置在底面的吸入口28至是熱水的出口的吐出口31連通，一按按鈕33，由馬達(dá)29驅(qū)動(dòng)的泵30就起動(dòng)，熱水就流出。
在容器23的側(cè)面卷繞在容器23側(cè)具有輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的真空絕熱材料1。在容器23底面的加熱器25的外側(cè)，在加熱器25側(cè)也配置朝向輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的真空絕熱材料1。通過(guò)該構(gòu)成抑制容器23的熱逃逸引起的熱水溫度降低。真空絕熱材料1具有實(shí)施方式1～4中的任一方式所示的構(gòu)成。
該構(gòu)成，在以往為了成為高溫而沒(méi)有配設(shè)真空絕熱材料的底面配置真空絕熱材料1進(jìn)行絕熱。另外，由于真空絕熱材料1有效地反射從熱源放射的紅外線，電力消耗量降低約5％。該性能被長(zhǎng)時(shí)間維持。另外，即使在主體底面也沒(méi)有必要設(shè)置空間進(jìn)行絕熱，能夠使容器23至下部的體積小，電熱水器22成為小型。
再者，在以真空絕熱材料1作為保溫構(gòu)件使用時(shí)，在是動(dòng)作溫度帶的-30℃至150℃附近的范圍，可以在以絕熱或保溫為必要的保溫保冷機(jī)中使用。例如，向煮飯器、餐具洗凈干燥器、電熱水器、自動(dòng)銷售機(jī)、烤面包器、家用面包烘房、烹飪加熱器等，在同等溫度范圍產(chǎn)生發(fā)熱的機(jī)器應(yīng)用是有用的。另外，即使在沒(méi)有厚的空間的地方或使絕熱空間更薄而謀求有效的利用時(shí)，也同樣的有用。而且也把限于電氣設(shè)備，在煤氣灶等煤氣設(shè)備中也是有用的。
實(shí)施方式6下面，作為以具有本實(shí)用新型的真空絕熱材料1的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的面作為向高溫側(cè)的熱阻斷構(gòu)件的使用一例，就筆記本電腦加以說(shuō)明。
圖11是按照本實(shí)施方式的筆記本電腦的斷面圖。筆記本電腦(以下，稱為電腦)35，在主體內(nèi)具有印刷線路板36，在印刷線路板36上封裝CPU37和其他的各種芯片。為了使在動(dòng)作中成為相當(dāng)高溫的CPU37進(jìn)行穩(wěn)定地動(dòng)作，而設(shè)置冷卻裝置38。冷卻裝置38具有與CPU37連接的傳熱塊39和移送熱的高效散熱器40。散熱板41擴(kuò)散內(nèi)部的熱，而且向電腦35的底面43傳遞散熱。真空絕熱材料1具有和實(shí)施方式1～4中的任一方式所示的構(gòu)成。真空絕熱材料1，在CPU37正下方的底面43的內(nèi)側(cè)和在CPU37正上方的鍵盤(pán)44的里面，用粘結(jié)劑向高溫側(cè)粘結(jié)輻射熱傳導(dǎo)抑制部4將其安裝。
由于此，在底面43以及與CPU37正上方的鍵盤(pán)44的表面的高溫部，溫度最大降低8℃。即，輻射熱傳導(dǎo)抑制部4有效地反射從被CPU37加熱的傳熱塊39等發(fā)熱部發(fā)出的紅外線，而抑制傳熱。另外，在高溫區(qū)域具有優(yōu)良的絕熱性能的真空絕熱材料1使固體傳熱成分絕熱。通過(guò)這些，防止電腦35的表面的一部分異常地?zé)?，不給予使用者不良感。
另外，在以2mm的成形體作為芯材的真空絕熱材料1的表面設(shè)置非常薄的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4，因此適用于在電腦35那樣的絕熱中提供的容積受限制的應(yīng)用。
另外，如前所述，外被覆材料3如果是具有阻燃性、耐熱性的材料，都能應(yīng)用于電腦35。利用這樣的構(gòu)成，一面提高電腦35的安全性，一面能夠長(zhǎng)時(shí)間地防止表面的一部分異常地發(fā)熱而給予使用者不良感的問(wèn)題。
再者，為了從高溫絕熱保護(hù)內(nèi)藏在電腦35中的硬盤(pán)裝置等，可以使用真空絕熱材料1。除此之外，在應(yīng)用絕熱構(gòu)件的空間受到限制中，對(duì)于要求小型化或薄型化的制品也能夠應(yīng)用。例如，在具有液晶面板的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的液晶部分和由CPU產(chǎn)生的發(fā)熱部分的絕熱，或組裝變壓器的熒光燈的控制部的絕熱等中的利用也是可能的。
實(shí)施方式7下面，以具有本實(shí)用新型的真空絕熱材料1的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的面作為向高溫側(cè)的熱的阻斷構(gòu)件使用的一例，就投影儀加以說(shuō)明。
圖12是按照本實(shí)用新型的實(shí)施方式的投影儀的斷面圖。DLP(DigitalLight Processing)方式的投影儀45，由燈46、DMD(Digital MicromirrorDevice)元件47、彩色濾光器48、鎮(zhèn)流器49、電源基板50、控制基板51、冷卻風(fēng)扇52、透鏡53和框體54構(gòu)成。從燈46發(fā)出的光被彩色濾光器48反射后，到達(dá)DMD元件47，通過(guò)透鏡53進(jìn)行圖像投影。
在燈46和框體54之間配置在實(shí)施方式1～4中說(shuō)明的真空絕熱材料1。利用這種構(gòu)成，即使燈46的表面溫度達(dá)到180℃，也防止框體54的溫度上升。另外，在彩色濾光器48和控制基板51之間、電源基板50和控制基板51之間分別配置真空絕熱材料1。真空絕熱材料1反射從燈46或電源基板50產(chǎn)生的紅外線，保護(hù)耐熱弱的電路基板。此時(shí)，輻射熱傳導(dǎo)抑制部4面向是發(fā)熱源的等46或電源基板50。
在本實(shí)施方式中，關(guān)于1芯片投影方式的DLP投影雖然進(jìn)行了說(shuō)明，但即使關(guān)于2芯片投影方式、3芯片投影方式也得到同樣的效果。另外，關(guān)于DLP方式的投影雖然進(jìn)行了說(shuō)明，但關(guān)于液晶式投影也得到同樣的效果。
實(shí)施方式8接著，以具有本實(shí)用新型的真空絕熱材料的輻射熱傳導(dǎo)抑制部的面作為朝向高溫側(cè)的熱阻擋材料使用的一例，就印刷裝置加以說(shuō)明。
圖13是按照本實(shí)用新型的印刷裝置的斷面模擬圖。具有定影裝置63印刷裝置64，向記錄紙65進(jìn)行印刷。此時(shí)，在感光鼓66的表面形成靜電圖像，在此從增色劑收容部67吸附增色劑后，靜電圖像通過(guò)復(fù)印筒68復(fù)印在記錄紙65上。已復(fù)印增色劑像的記錄紙65送入定影裝置63，使記錄紙65在保持在高溫的熱定影輥69和加壓輥70之間通過(guò)，增色劑就進(jìn)行熔融定影。
為了在熱定影輥69和加壓輥70的周圍保持規(guī)定的高溫，實(shí)施方式1～4中所示的真空絕熱材料1靠近地設(shè)置。此時(shí)，真空絕熱材料1形成有裂縫的圓筒狀，輻射熱傳導(dǎo)抑制部4成為高溫側(cè)地配設(shè)。由此，在提高印字品質(zhì)的同時(shí)，縮短起動(dòng)、再起動(dòng)的時(shí)間，降低電力消耗。
另外，對(duì)于定影裝置63的外框來(lái)說(shuō)，為了不對(duì)周圍給予熱影響，阻使輻射熱傳導(dǎo)抑制部4向高溫側(cè)，在側(cè)面全體和上面配設(shè)斷用的真空絕熱材料1。也可以再在定影裝置63、增色劑收容部67或感光鼓66、復(fù)印筒68之間配設(shè)真空絕熱材料1作為阻斷用。由此，在提高印字品質(zhì)的同時(shí)，控制裝置(未圖示)或增色劑收容部67、感光鼓66等復(fù)印裝置對(duì)增色劑帶來(lái)的惡劣影響長(zhǎng)時(shí)間維持在低于或等于45℃。
再者，在是復(fù)印裝置的復(fù)印機(jī)或激光打刷的定影裝置以外，按照本實(shí)用新型的真空絕熱材料使低于或等于150℃的發(fā)熱體絕熱，或者也可以需要進(jìn)行保溫的某種制品中使用。
如以上所述，在實(shí)施方式5～8的機(jī)器中，使具有真空絕熱材料1的輻射熱傳導(dǎo)抑制部4的面向高溫側(cè)作為熱的阻斷構(gòu)件使用。由此，在150℃附近的較高溫度條件下，一面維持長(zhǎng)時(shí)間絕熱性能使用的同時(shí)，一面也發(fā)揮優(yōu)良的絕熱性能。
再有，在實(shí)施方式5～8中，如在實(shí)施方式4的最后一段中所述，優(yōu)先選擇在發(fā)熱源和輻射熱傳導(dǎo)抑制部4之間設(shè)置空隙。另外，以真空絕熱材料主體1A和輻射熱傳導(dǎo)抑制部4作為分開(kāi)體，也可以在真空絕熱材料主體1A和發(fā)熱源之間設(shè)置輻射熱傳導(dǎo)抑制部4。
如以上所述，按照本實(shí)用新型的真空絕熱材料，在150℃附近的較高溫，具有優(yōu)良的絕熱性能，而且能夠一面維持長(zhǎng)時(shí)間絕熱性能一面使用。因此，在以隔熱和保溫為必要的各種設(shè)備或辦公用機(jī)器等的重要處具備上述真空絕熱材料，因此對(duì)節(jié)能化、由于熱而易遭受惡劣影響的部品的保護(hù)、裝置的小型化或品質(zhì)提高等有貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求1.真空絕熱材料，該真空絕熱材料具備芯材、覆蓋上述芯材而使內(nèi)部減壓的氣體阻擋性的外被覆材料、上述外被覆材料的外表面之中，至少在一面設(shè)置的輻射熱傳導(dǎo)抑制部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部是含有紅外線反射成分的涂膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空絕熱材料，其中，上述紅外線反射成分是金屬粉體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空絕熱材料，其中，上述紅外線反射成分是無(wú)機(jī)粉體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空絕熱材料，其中，上述無(wú)機(jī)粉體是金屬氧化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空絕熱材料，其中，上述涂膜含有熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，在上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部包含氟系樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部具有第一無(wú)機(jī)材料薄膜以及和上述第一無(wú)機(jī)材料薄膜的折射率不同的第二無(wú)機(jī)材料薄膜，上述第一無(wú)機(jī)材料薄膜和上述第二無(wú)機(jī)材料薄膜交互地疊層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的真空絕熱材料，其中，上述第一無(wú)機(jī)材料薄膜和上述第二無(wú)機(jī)材料薄膜，以成為絕熱的溫度中的最大輻射能的波長(zhǎng)的1/4厚度交互地疊層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部包含金屬箔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空絕熱材料，其中，上述金屬箔含有鋁。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的真空絕熱材料，其中，上述金屬箔含有鎳。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部包含樹(shù)脂底材和設(shè)置在上述樹(shù)脂底材上的金屬膜。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空絕熱材料，其中，上述金屬膜含有鋁。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空絕熱材料，其中，上述金屬膜含有鎳。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的真空絕熱材料，其中，上述樹(shù)脂底材是熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂薄膜。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的真空絕熱材料，其中，上述樹(shù)脂薄膜是聚苯硫薄膜。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的真空絕熱材料，其中，上述樹(shù)脂薄膜是氟系樹(shù)脂薄膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述芯材至少含有干式二氧化硅粉體和電導(dǎo)性粉體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的真空絕熱材料，其中，上述芯材還含有無(wú)機(jī)纖維，是粉體和纖維的混合物的成形體。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空絕熱材料，其中，上述外被覆材料是具有熱熔敷層、氣體阻擋層和保護(hù)層的層壓結(jié)構(gòu)，上述熱熔敷層由熔點(diǎn)高于或等于200℃的樹(shù)脂構(gòu)成，上述氣體阻擋層和上述保護(hù)層的熔點(diǎn)比上述熱熔敷層的熔點(diǎn)高。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的真空絕熱材料，其中，上述熱熔敷層、上述氣體阻擋層和上述保護(hù)層具有按UL94標(biāo)準(zhǔn)大于或等于VTM-2的阻燃性。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的真空絕熱材料，其中，上述熱熔敷層含有氟系樹(shù)脂。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的真空絕熱材料，其中，上述氟系樹(shù)脂是聚三氟氯乙烯。
25.機(jī)器，該機(jī)器具備芯材及覆蓋上述芯材而使內(nèi)部減壓的氣體阻擋性的外被覆材料的真空絕熱材料、發(fā)熱源、以及配置在上述真空絕熱材料和上述發(fā)熱源之間的輻射熱傳導(dǎo)抑制部。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的機(jī)器，其中，在上述發(fā)熱源和上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部之間設(shè)置空間。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的機(jī)器，其中，上述外被覆材料薄膜之中，至少在一面形成上述輻射熱傳導(dǎo)抑制部。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種真空絕熱材料及使用該真空絕熱材料的機(jī)器。在真空絕熱材料外的被覆材料的外側(cè)表面具有抑制紅外線產(chǎn)生的傳熱的輻射熱傳導(dǎo)抑制部，作為應(yīng)用真空絕熱材料進(jìn)行絕熱、保溫時(shí)，向高溫側(cè)設(shè)置具有輻射熱傳導(dǎo)抑制部的面，由此，真空絕熱材料在高于或等于150℃的溫度區(qū)域表現(xiàn)優(yōu)良的絕熱性能。
文檔編號(hào)F16L59/06GK2731242SQ20042007276
公開(kāi)日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者湯淺明子, 小島真彌 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社