包含氣體吸附件的隔熱體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含氣體吸附件的隔熱體，尤其是具有真空隔熱構(gòu)造的真空隔熱體、 即包含吸附該真空隔熱構(gòu)造的內(nèi)部的氣體的氣體吸附劑的隔熱體。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，出于防止作為地球環(huán)境問(wèn)題的溫暖化的重要性，在各個(gè)領(lǐng)域期待節(jié)能化， 對(duì)于民用設(shè)備也推進(jìn)節(jié)能。例如，對(duì)于冷凍冷藏庫(kù)，從有效利用冷熱的觀點(diǎn)出發(fā)，要求具有 優(yōu)異的隔熱性的隔熱體。作為這樣的隔熱體的一個(gè)例子，能夠列舉具有真空隔熱構(gòu)造的真 空隔熱體。
[0003] 真空隔熱體包括：保持空間的芯材；和隔斷空間與外部空氣的外覆件。真空隔熱 構(gòu)造通過(guò)對(duì)外覆件的內(nèi)部空間的氣體進(jìn)行真空排氣來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為芯材一般使用粉體材料、 纖維材料、連通化的發(fā)泡體等。
[0004] 在此，近年來(lái)，對(duì)真空隔熱體的要求涉及多個(gè)方面，進(jìn)一步要求高性能的真空隔熱 體。
[0005] 真空隔熱體的隔熱原理是盡可能排除傳遞熱的空氣，降低由氣體進(jìn)行的熱傳導(dǎo)。 因此，作為用于提高真空隔熱體的隔熱性能的一個(gè)方法，能夠列舉使內(nèi)部壓力進(jìn)行一步為 低壓，抑制因分子的碰撞導(dǎo)致的氣體熱傳導(dǎo)。但是，在使用真空栗的工業(yè)的等級(jí)中，實(shí)際應(yīng) 用能夠得到的真空度為0.ITorr(約13. 3Pa)程度。因此，即使使內(nèi)部壓力進(jìn)一步為低壓， 實(shí)現(xiàn)0.ITorr以上的高真空在實(shí)質(zhì)上也很困難。
[0006] 另外，作為用于提高真空隔熱體的隔熱性能的另一方法，能夠列舉除去真空隔熱 構(gòu)造內(nèi)的氣體。真空隔熱體的內(nèi)部如上所述為大致真空的低壓狀態(tài)，但是有可能來(lái)自芯材 或外覆件的內(nèi)表面等稍微產(chǎn)生若干的氣體，或者較少的空氣從真空隔熱體的外部向內(nèi)部隨 時(shí)間推移而透過(guò)侵入。作為這樣的氣體成分，具體而言能夠列舉氮?dú)?、氧氣、水分、氫等，?是這些氣體成分在內(nèi)部存在（產(chǎn)生或者侵入）成為導(dǎo)致真空隔熱體的隨時(shí)間推移的隔熱性 能的劣化的主要原因。因此，當(dāng)能夠吸附除去這些內(nèi)部的氣體成分時(shí)，能夠提高真空隔熱體 的初始的隔熱性能，能夠良好地維持隨時(shí)間推移的隔熱性能。
[0007] 作為這樣的氣體吸附件，例如提出了使用在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的Ba-Li合金的真 空維持器件。該真空維持器件，為了維持隔熱套內(nèi)的真空，形成將由Ba-Li合金形成的第一 顆粒（pellet)和包含干燥材料的第二顆粒重疊收納于容器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，在室溫下也對(duì)氮 氣等氣體顯示反應(yīng)性。
[0008] 另外，本申請(qǐng)發(fā)明人，提出了如專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的方式，使用由銅離子交換ZSM-5 型沸石形成的氣體吸附件的隔熱體。該隔熱體至少包括芯材、具有氣體阻隔性的外覆件和 氣體吸附件，通過(guò)對(duì)外覆件的內(nèi)部進(jìn)行減壓來(lái)實(shí)現(xiàn)真空隔熱構(gòu)造。氣體吸附件用于吸附外 覆件的內(nèi)部空間的空氣來(lái)維持該內(nèi)部空間的減壓狀態(tài)。
[0009] 銅離子交換ZSM-5型沸石，對(duì)于作為空氣成分的氮?dú)夂脱鯕饣蛘咚志哂袃?yōu)秀的 吸附能力。因此，當(dāng)氣體吸附件使用銅離子交換ZSM-5型沸石時(shí)，能夠良好地吸附除去在真 空栗中未排凈的空氣成分、在真空隔熱體的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體、從外部向內(nèi)部隨時(shí)間推移而 透過(guò)侵入的空氣成分或者水分等。其結(jié)果是，真空隔熱體能夠發(fā)揮優(yōu)異的隔熱性能。
[0010] 其中，沸石一般為粉體狀，但提案有大量成形包含沸石的原料來(lái)制造沸石構(gòu)造體 的技術(shù)。具體而言例如在專利文獻(xiàn)3和4中公開(kāi)了一種技術(shù)：將沸石顆粒、使該沸石顆粒彼 此結(jié)合的無(wú)機(jī)結(jié)合材料和有機(jī)黏合劑（binder)混合，擠壓模塑后進(jìn)行燒制，由此得到多孔 質(zhì)的沸石構(gòu)造體。
[0011] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012] 專利文獻(xiàn)
[0013] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表平9-512088號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2006-43604號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2011-201723號(hào)公報(bào)
[0016] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2011-200789號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明要解決的課題
[0018] 但是，在所述結(jié)構(gòu)的氣體吸附件中，難以在抑制真空隔熱體的熱傳導(dǎo)率的增加的 同時(shí)提高實(shí)現(xiàn)氣體吸附容量和使用性。
[0019] 具體而言，例如專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)的真空維持器件由Ba-Li合金顆粒和干燥材料 顆粒構(gòu)成，作為干燥材料例示了氧化鋇（BaO)。這樣的Ba-Li合金和干燥材料任一者的固體 熱傳導(dǎo)率都高，所以當(dāng)封入真空隔熱體的內(nèi)部作為氣體吸附件使用時(shí)，真空維持器件的存 在部位的熱傳導(dǎo)率會(huì)增加。
[0020] 另一方面，專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的銅離子交換ZSM-5型沸石為多孔體，所以使用它們 的氣體吸附件與專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的真空維持器件相比，固體熱傳導(dǎo)率低。因此，即使封入到 真空隔熱體的內(nèi)部，也能夠有效地抑制在氣體吸附件的存在部位熱傳導(dǎo)率增加的問(wèn)題。但 是，銅離子交換ZSM-5型沸石基本上為粉體狀，所以有可能在封入到外覆件中時(shí)飛揚(yáng)，或者 附著于外覆件。因此，為了將銅離子交換ZSM-5型沸石用作氣體吸附件，要求進(jìn)一步提高使 用性。
[0021] 在此，專利文獻(xiàn)3和4中公開(kāi)的沸石構(gòu)造體不是適合于真空隔熱體的氣體吸附件， 但是公開(kāi)或啟示了吸附汽車的排出氣體的用途。因此，考慮利用專利文獻(xiàn)3或者4中公開(kāi) 的成形方法成形銅離子交換ZSM-5型沸石。
[0022] 但是，專利文獻(xiàn)3或者4中公開(kāi)的成形方法是對(duì)沸石混合無(wú)機(jī)結(jié)合材料和有機(jī)黏 合劑成形之后進(jìn)行燒制。根據(jù)這樣的成形方法，有可能將銅離子交換ZSM-5型沸石的金屬 離子位點(diǎn)（ionsite)氧化。金屬離子位點(diǎn)為在減壓下顯示氣體吸附作用的吸附活性點(diǎn)，所 以該位點(diǎn)被氧化的沸石構(gòu)造體有可能無(wú)法充分吸附存在于真空隔熱體的內(nèi)部的稀薄的氣 體分子。
[0023]另外，在沸石構(gòu)造體的成形使用有機(jī)黏合劑的情況下，即使通過(guò)燒制，有機(jī)黏合劑 也無(wú)法完全分解而作為有機(jī)成分殘留。當(dāng)外覆件的內(nèi)部被減壓時(shí)，有可能從殘留的有機(jī)成 分釋放微量的氣體。因此，將通過(guò)專利文獻(xiàn)3或者4公開(kāi)的成形方法得到的沸石構(gòu)造體用 作氣體吸附件時(shí)，存在真空隔熱體的隔熱性能因釋放的微量的氣體而降低的問(wèn)題。
[0024] 本發(fā)明是為了解決這樣的課題而完成的，目的在于提供一種具有能夠抑制熱傳導(dǎo) 率的增加并且實(shí)現(xiàn)氣體吸附容量和使用性的提高的氣體吸附件的、具有真空隔熱構(gòu)造的隔 熱體。
[0025] 用于解決課題的方法
[0026] 為了解決上述的課題，本發(fā)明的隔熱體，包括：保持空間的芯材；具有氣體阻隔 性，以減壓密閉狀態(tài)將上述芯材封入到內(nèi)部的外覆件；和與上述芯材一起被封入到上述外 覆件的內(nèi)部的氣體吸附件，該氣體吸附件為銅離子交換ZSM-5型沸石成形體，所述銅離子 交換ZSM-5型沸石成形體含有進(jìn)行銅離子交換的ZSM-5型沸石、且以該沸石的密度比在上 述外覆件的內(nèi)部被減壓密封的狀態(tài)的上述芯材的密度高的方式成形。
[0027] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠有效地降低隔熱體的內(nèi)部壓力，所以能夠提高初始的隔熱性 能，并且能夠有效地抑制內(nèi)部壓力的隨時(shí)間推移的增加，所以能夠維持隨時(shí)間推移的隔熱 性。即使被封入到隔熱體的內(nèi)部，也能夠有效地抑制在氣體吸附件的存在部位熱傳導(dǎo)率局 部地增加的風(fēng)險(xiǎn)。其結(jié)果是，能夠有效地避免因氣體吸附件導(dǎo)致的隔熱體的局部的隔熱性 能的降低。而且，能夠?qū)怏w吸附件在隔熱體的內(nèi)部以穩(wěn)定的狀態(tài)封入，所以作為氣體吸附 件的使用性優(yōu)良，且能夠避免損害隔熱體的外觀的問(wèn)題。
[0028] 本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)參照附圖通過(guò)以下優(yōu)選的實(shí)施方式的具體說(shuō)明變 得顯而易見(jiàn)。
[0029] 發(fā)明效果
[0030] 在本發(fā)明中，根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，發(fā)揮能夠提供具有能夠抑制熱傳導(dǎo)率的增加并實(shí) 現(xiàn)氣體吸附容量和使用性的提高的氣體吸附件的、具有真空隔熱構(gòu)造的隔熱體的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的隔熱體的概略結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0032] 圖2是表示圖1中所示的隔熱體所具備的氣體吸附件中使用的、銅離子交換ZSM-5 型沸石成形體的概略結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0033] 圖3中，圖3A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的隔熱體的概略結(jié)構(gòu)的示意性截面圖， 圖3B是表示圖3A所示的隔熱體的另一結(jié)構(gòu)的示意性截面圖。
[0034] 圖4是表示圖3B所示的隔熱體中使用的氣體吸附件的具體的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的 示意性截面圖。
[0035] 圖5是表示圖3B所示的隔熱體中使用的氣體吸附件的具體的結(jié)構(gòu)的另一例子的 示意性截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 本發(fā)明的隔熱體包括：保持空間的芯材；具有氣體阻隔性，以減壓密閉狀態(tài)將上 述芯材封入到內(nèi)部的外覆件；和與上述芯材一起被封入到上述外覆件的內(nèi)部的氣體吸附 件，該氣體吸附件為銅離子交換ZSM-5型沸石成形體，所述銅離子交換ZSM-5型沸石成形體 含有進(jìn)行銅離子交換的ZSM-5型沸石、且以該沸石的密度比在上述外覆件的內(nèi)部被減壓密 封的狀態(tài)的上述芯材的密度高的方式成形。
[0037] 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，氣體吸附件包含氣體吸附容量相對(duì)較大的進(jìn)行銅離子交換而成的 ZSM-5型沸石（銅離子交換ZSM-5型沸石）。因此，能夠良好地吸附除去存在于隔熱體的內(nèi) 部的微量的氣體（例如在真空栗等中未排凈的空氣成分、在內(nèi)部產(chǎn)生的少量的氣體、從外 部向內(nèi)部隨時(shí)間推移地透過(guò)侵入的少量的空氣成分或者水分等）。由此，能夠有效地降低隔 熱體的內(nèi)部壓力，所以能夠提高初始的隔熱性能，并且能夠有效地抑制內(nèi)部壓力的隨時(shí)間 推移的增加，所以能夠維持隨時(shí)間推移的隔熱性。
[0038] 另外，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，氣體吸附件形成為銅離子交換ZSM-5型沸石的密度高于芯 材的密度。銅離子交換ZSM-5型沸石為無(wú)機(jī)多孔體，氣相的比率較高，所以即使高密度地成 形，固體熱傳導(dǎo)率也相對(duì)較低。因此，即使被封入隔熱體的內(nèi)部，也能夠有效地抑制在氣體 吸附件的存在部位熱傳導(dǎo)率局部地增加的問(wèn)題。其結(jié)果是，能夠有效地避免因氣體吸附件 導(dǎo)致的隔熱體的局部的隔熱性能的降低。
[0039] 而且，氣體吸附件為銅離子交換ZSM-5型沸石成形體，所以使用性提高。因此，當(dāng) 封入到外覆件的內(nèi)部時(shí)等，能夠有效地抑制以粉體狀的銅離子交換ZSM-5型沸石的方式飛 揚(yáng)或者附著于外覆件。因此，