專利名稱:絕熱體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及作為例如冰箱、保溫保冷容器、自動(dòng)售貨機(jī)、電熱水 器、蓄熱容器、汽車、鐵道車輛和住宅等的絕熱體合適的絕熱體。
背景技術(shù):
近年來(lái),從防止地球變暖的觀點(diǎn)出發(fā),強(qiáng)烈希望節(jié)省能量,在家 用電器方面,節(jié)能成為緊急的問(wèn)題,特別是,在保溫保冷機(jī)器中,從 有效利用熱的觀點(diǎn)出發(fā),要求具有優(yōu)異的絕熱性能的絕熱體。一般,作為絕熱體使用玻璃棉等纖維材料或聚氨酯泡沫等發(fā)泡體。 但是,為了提高這些絕熱體的絕熱性能,必需增加絕熱體的厚度。使 絕熱體加厚,會(huì)受到可填充的空間的大小的限制。在必需節(jié)省空間或 有效利用空間的情況下是困難的。另外,作為高性能的絕熱體提出有真空絕熱體。其是將具有隔板 功能的芯材料插入具有阻氣性的外覆蓋材料中,使內(nèi)部減壓密封的絕 熱體。通過(guò)提高真空絕熱體內(nèi)部的真空度,能夠得到高性能的絕熱性能。 在真空絕熱體內(nèi)部存在的氣體大致有以下三種。第一種是在制作真空 絕熱體時(shí)沒(méi)有排出而殘存的氣體。第二種是減壓密封后,從芯材料或 外覆蓋材料產(chǎn)生的氣體,吸附在芯材料或外覆蓋材料上的氣體,或通 過(guò)芯材料的未反應(yīng)成分進(jìn)行反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)氣體等,與這些氣體相當(dāng) 的氣體。第三種是通過(guò)外覆蓋材料,從外部侵入的氣體。為了吸附這些氣體,考察幾種將吸附材料填充在真空絕熱體中的 方法。例如,已知利用作為通用的吸附材料的氧化硅鋁等吸附真空絕熱體內(nèi)的二氧化碳和水分(例如,日本專利公開(kāi)、特幵昭61-103090 號(hào)公報(bào),以下引用文獻(xiàn)l)。另外,己知利用Ba-Li合金吸附真空絕熱體內(nèi)的氣體的方法(例如, 日本公表專利、特表平9-512088號(hào)公報(bào),以下引用文獻(xiàn)2)。在真空絕
熱體內(nèi)的吸附材料吸附的氣體中,吸附極為困難的一種氣體為氮。這是由于氮分子為具有大約940kJ/mol這樣大的結(jié)合能的非極性分子,使 其活化比較困難的原故。但是,如果采用Ba-Li合金,能夠吸附氮,能 夠維持真空絕熱體內(nèi)部的真空度。另外,作為氧吸收劑,已知由鐵粉、氧化促進(jìn)物質(zhì)、填料、水分 供給體構(gòu)成(例如,日本專利第3252866號(hào)公報(bào),以下引用文獻(xiàn)3)。上述氧吸收劑是在食品、醫(yī)藥品等品質(zhì)保持用途中利用的氧吸收 劑,為了吸收氧必需水分。在引用文獻(xiàn)l中,為了吸附氮等活性低的氣體,達(dá)到實(shí)用化困難。 另外,引用文獻(xiàn)2中記載的內(nèi)容,不需要用于活性化的熱處理,能夠 在常溫下吸附氮,但是在希望高的活性、大的容量的同時(shí),由于Ba為 有害物指定物質(zhì),在工業(yè)上使用時(shí)必需充分保障對(duì)環(huán)境和人體的安全 性。另外,還必需熔融合金,制造中所消耗的能源大。另外,在引用 文獻(xiàn)3中,吸收氧必需水分,在微量的水分也不允許的氣氛中使用有 困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明由于克服上述現(xiàn)有的缺點(diǎn),通過(guò)得到能夠吸附氮等活性度 低的氣體的吸附材料,提供一種絕熱性能、生產(chǎn)率優(yōu)異的絕熱體。本發(fā)明的絕熱體具有外覆蓋材料和能夠吸附氣體的吸附材料。吸 附材料含有氣體吸附性物質(zhì),該氣體吸附性物質(zhì)至少具有Li和硬度為 5以上的固體物質(zhì),并在25。C常壓下至少吸附氮或氧。Li通常由于在表面形成膜等理由變成惰性,不能吸附氮或氧。然而,相對(duì)于Li的硬度為0.6,使硬度為5以上的固體物質(zhì)共存, 由此固體物質(zhì)能夠磨碎L(zhǎng)i,削去Li的表面,使活性表面新生。因此, 在常溫下能夠快速地吸附氮或氧。通過(guò)在絕熱體中使用這種氣體吸附性物質(zhì),能夠吸附絕熱體中的 氮或氧等氣體,從而能夠提高生產(chǎn)率和絕熱性能。艮口,例如,利用真空泵將外覆蓋材料中排氣至工業(yè)上容易達(dá)到的 真空度,然后,利用氣體吸附性物質(zhì)吸附殘存氣體,由此能夠高效率 地生產(chǎn)絕熱體。另外,特別是在排氣阻力大、難以真空排氣的絕熱體
中,這種生產(chǎn)方法的效率特別高。這時(shí),利用通常的吸附材料不能吸附外覆蓋材料中殘存的氣體, 特別是氮,但通過(guò)使用本氣體吸附性物質(zhì),這種生產(chǎn)方法成為可能。 另外,因?yàn)楦呋钚?,能夠快速地吸附氣體,因此生產(chǎn)速度快,能夠得 到生產(chǎn)效率高的絕熱體。另外,在制作絕熱體時(shí),因?yàn)槟軌蛭經(jīng)]有排出而殘存的氣體等, 降低初期熱傳導(dǎo)率,又因?yàn)槟軌蚪?jīng)時(shí)地吸附通過(guò)外覆蓋材料從外部侵 入的氣體等,提高經(jīng)時(shí)的可靠性。另外,本發(fā)明的絕熱體中,作為上述固體物質(zhì)至少含有氧化物。通過(guò)使用氧化物,有更加維持Li的活性的傾向。這是因?yàn)?,例如將Li和金屬組合時(shí),Li還原容易含有作為不純物的氧的金屬,Li有劣化的可能性。因此,Li和穩(wěn)定地含有氧的氧化物的構(gòu)成,更能夠抑制上述Li的氧化。通過(guò)在絕熱體中使用這種構(gòu)成的氣體吸附性物質(zhì),能夠得到在初 期和經(jīng)過(guò)時(shí)間后,絕熱性能優(yōu)異的絕熱體。另外,上述Li的至少一部分的粒徑為lmm以下。通過(guò)使粒徑為 lmm以下,不僅是Li的外層部,而且至Li內(nèi)部容易氮化或氧化,能 夠增加Li附近的氣體吸附量,有效地使用材料。另外,本發(fā)明的絕熱體,優(yōu)選至少Li和固體物質(zhì)的一部分相溶。 通過(guò)使Li和固體物質(zhì)的一部分相溶,界面增大,活性提高。另外,本發(fā)明的絕熱體,在氣體吸附性物質(zhì)中,優(yōu)選至少Li和固 體物質(zhì)通過(guò)機(jī)械熔合進(jìn)行混合。利用機(jī)械熔合,能夠以高能量磨碎L(zhǎng)i和固體物質(zhì)并混合。這樣, 固體物質(zhì)磨削Li的效果增大,Li新生面露出或細(xì)分效果增大。另外, 由于固體物質(zhì)也被磨削并細(xì)分,對(duì)于細(xì)分Li更有效果。另外,通過(guò)機(jī)械熔合,在Li或固體物質(zhì)中積蓄機(jī)械能量,相比于 出發(fā)點(diǎn)具有的能量,機(jī)械熔合后具有的能量增加,更加提高活性。另外,由于用本方法進(jìn)行制作,不需要熔融等,不需要熱能,在 環(huán)境和成本方面優(yōu)異。另外,該絕熱體的特征在于,并用除吸附材料以外的能夠吸附水
分或氧的吸附材料。本發(fā)明的氣體吸附性物質(zhì)也能夠吸附水分或氧等,但為了維持對(duì)氮的吸附活性,優(yōu)選水分或氧少的氣氛。另外,為了維持對(duì)氧的吸附活性,優(yōu)選水分少的氣氛。因此,優(yōu)選使用能夠吸附水分或氧的吸附材料。 本發(fā)明的絕熱體在用外覆蓋材料覆蓋的空間內(nèi)還具有芯材料。 這樣,例如即使使用薄的金屬板或塑料等的層壓薄膜作為外覆蓋材料,其中的芯材料成為隔板(spacer),也能夠耐受大氣壓縮。成為 減薄外覆蓋材料,使在外覆蓋材料中傳遞的熱泄漏減少的絕熱體。芯 材料作為其構(gòu)成體或集合體具有通氣性,構(gòu)成為廣義上的多孔質(zhì)體。另外,現(xiàn)有技術(shù)中,為了使保溫瓶能耐大氣壓縮,多數(shù)為圓筒形, 由于本發(fā)明具有芯材料,能夠得到以圓筒形為主、還有平板狀或者長(zhǎng) 方體或箱形的任意形狀的絕熱體。另外,如上所述,由于具有芯材料,真空排氣時(shí)的排氣阻力大, 真空排氣需要時(shí)間或者難以達(dá)到規(guī)定真空度。然而,如本發(fā)明那樣, 通過(guò)使用高活性的氣體吸附性物質(zhì),能夠吸附殘存氮或氧等。例如, 在用真空泵排氣至某種程度的真空度,然后利用本發(fā)明的吸附材料吸 附殘存氣體,得到規(guī)定真空度等,能夠得到生產(chǎn)效率高的絕熱體。另外,本發(fā)明的絕熱體,外覆蓋材料為含有金屬的箱體。 一般, 這種結(jié)構(gòu)的絕熱體與平面狀的絕熱體不同,要均勻地將具有多個(gè)面的 箱體內(nèi)部的空間減壓是困難的。特別是在箱體內(nèi)部的壁間距離小的情 況下,均勻減壓是困難的。但是,如本發(fā)明那樣,因?yàn)橥ㄟ^(guò)使用高活性的氣體吸附性物質(zhì), 能夠吸附殘存氮等,能夠吸附箱體內(nèi)部的氣體,均勻減壓,因此能夠 得到絕熱性能高、生產(chǎn)效率高的箱體的絕熱體。另外,本發(fā)明的絕熱體能夠吸附絕熱體中的氮、氧、氫、二氧化 碳、 一氧化碳、水分等氣體,其中特別是氮和氧等氣體,能夠提高絕 熱性能。即,制作絕熱體時(shí),因?yàn)槟軌蛭經(jīng)]有排出而殘存的氣體等, 降低初期熱傳導(dǎo)率,另外能夠經(jīng)時(shí)地吸附通過(guò)外覆蓋材料從外部侵入 的氣體等,由此能夠提高經(jīng)時(shí)的可靠性。例如,通過(guò)利用真空泵排氣至某種程度的真空度,然后利用本發(fā)
明的吸附材料,吸附殘存氣體,得到規(guī)定的真空度等方法,能夠得到 生產(chǎn)效率高的絕熱體。另外,本發(fā)明的其他的絕熱體至少具有外覆蓋材料和能夠吸附氣 體的吸附材料。吸附材料含有氣體吸附合金,該氣體吸附合金至少由 相互不產(chǎn)生金屬間化合物的至少2種金屬構(gòu)成,并且2種金屬的混合焓大于o。相互不產(chǎn)生金屬間化合物的金屬,并且2種金屬的混合焓大于0 的金屬,通常使用不發(fā)生相互作用的金屬。這樣,能夠提高其中所含 有的金屬的活性。因此,可提高金屬和氣體的反應(yīng)性,提高氣體吸附 活性。作為其理由,示意性地說(shuō),例如,在Li-Fe系合金中,由于Li原 子和Fe原子不產(chǎn)生穩(wěn)定的化學(xué)鍵,當(dāng)強(qiáng)制使它們的原子鄰接時(shí),相互 與其他第3元素結(jié)合的作用更大,吸附活性提高。通過(guò)在絕熱體中使用這種氣體吸附合金,能夠吸附絕熱體中的氮 等氣體,能夠提高生產(chǎn)率和絕熱性能。艮口,例如,利用真空泵將被覆蓋材料中排氣至工業(yè)上容易達(dá)到的 真空度,然后利用氣體吸附合金吸附殘存氣體,能夠效率高地牛.產(chǎn)絕 熱體。另外,特別在排氣阻力大、難以真空排氣的絕熱體屮,這種生 產(chǎn)方法更有效,效率也高。這時(shí),利用通常的吸附材料不能吸附外覆蓋材料中的殘存氣體, 特別是氮,但通過(guò)使用本氣體吸附合金,這種生產(chǎn)方法成為可能。因 為高活性,能夠快速地吸附氣體,因此生產(chǎn)速度快,能夠得到生產(chǎn)效 率高的絕熱體。另外,在制作絕熱體時(shí),能夠吸附?jīng)]有排出而殘存的氣體等,降 低初期熱傳導(dǎo)率,另外,能夠經(jīng)時(shí)地吸附通過(guò)外覆蓋材料從外部侵入 的氣體等,提高經(jīng)時(shí)的可靠性。另外,2種金屬之間至少一部分混合成產(chǎn)生相溶的程度,由此更加 提高金屬間的斥力,能夠提高其中含有的金屬的活性。因此,提高與 氣體的反應(yīng)性,并提高氣體吸附活性,由此降低初期熱傳導(dǎo)率,能夠 提高經(jīng)時(shí)的可靠性,提高絕熱性能。另外,使用氣體吸附合金,該氣體吸附合金的特征在于,至少由
Li和與Li不產(chǎn)生金屬間化合物的過(guò)渡金屬構(gòu)成,并且上述2種金屬的 混合焓大于0。這樣,能夠提高可吸附氮的Li的活性。因此, 一般能夠得到對(duì)于 難以吸附的氣體氮的氣體吸附活性非常高的合金。另外,為了得到這種合金,利用機(jī)械熔合進(jìn)行混合。為了使相互不產(chǎn)生金屬間化合物并且混合焓大比o的金屬彼此成為合金,提高活性,采用機(jī)械熔合進(jìn)行混合是最適合的方法。 作為吸附材料含有氣體吸附性物質(zhì)和氣體吸附性合金。 這樣,通過(guò)使具有不同的氣體吸附活性的氣體吸附合金和氣體吸 附性物質(zhì)組合,能夠在曝露于吸附對(duì)象氣體中后,活性的一方可快速 地吸附氣體,活性低的一方比前者緩慢地吸附,得到速效性、吸附活 性維持方面優(yōu)良的氣體吸附材料,因此,能夠得到生產(chǎn)率、絕熱性能 優(yōu)異的絕熱體。另外,絕熱體的特征在于,并用氣體吸附合金和除氣體吸附合金 以外的能夠吸附水分或氧的吸附材料。本發(fā)明的氣體吸附合金能夠吸附水分或氧等,但為了維持對(duì)氮等 的吸附活性,優(yōu)選水分或氧少的氣氛。因此,在吸附目的物為氮等的 情況下,優(yōu)選使用能夠吸附水分或氧的吸附材料。另外,特征在于在用外覆蓋材料覆蓋的空間內(nèi)具有由多孔質(zhì)體 構(gòu)成的芯材料。這樣,例如即使使用薄的金屬板或塑料等層壓薄膜作為外覆蓋材 料,其中的芯材料成為隔板,能夠耐受大氣壓縮。由此,能夠成為使 在外覆蓋材料中傳遞的熱泄漏減少的絕熱體。另外,現(xiàn)有技術(shù)中,為了保溫瓶能耐大氣壓縮,多數(shù)為圓筒形, 由于本發(fā)明具有芯材料,能夠得到以圓筒形為主、還有平板狀或者長(zhǎng) 方體或箱形的任意形狀的絕熱體。另外,如上所述,由于具有芯材料,真空排氣時(shí)的排氣阻力大、 真空排氣需要時(shí)間或者難以達(dá)到規(guī)定真空度。但是,如本發(fā)明那樣, 由于通過(guò)使用高活性的氣體吸附合金,能夠吸附殘存氮等,例如,用 真空泵排氣至某種程度的真空度,然后利用本發(fā)明的吸附材料吸附殘 存氣體,得到規(guī)定的真空度等,能夠得到生產(chǎn)率高的絕熱體。 另外,絕熱體的特征在于外覆蓋材料為含有金屬的箱體。與平面 狀的絕熱體不同,對(duì)具有多個(gè)面的箱體內(nèi)部的空間進(jìn)行均勻地減壓比較困難。在箱體內(nèi)部的壁間距離小的情況下,特別是厚度為30mm以 下的情況下,均勻減壓是困難的。但如本發(fā)明那樣,通過(guò)使用高活性的氣體吸附合金,能夠吸附殘 存氮等,由此能夠吸附箱體內(nèi)部的氣體,均勻地減壓,因此能夠得到 絕熱性能高、生產(chǎn)效率高的箱體的絕熱體。另外, 一種冷凍/冷藏機(jī)器或冷熱機(jī)器,具有內(nèi)箱和外箱,在由外 箱和內(nèi)箱形成的空間中配置絕熱體,在絕熱體以外的空間中填充發(fā)泡 絕熱體。通過(guò)在由內(nèi)箱和外箱構(gòu)成的空間中,配置本發(fā)明的絕熱性能優(yōu)異 的絕熱體,在其以外的空間中填充發(fā)泡絕熱體,能夠得到絕熱性能優(yōu) 異的冷凍/冷藏機(jī)器或冷熱機(jī)器。本發(fā)明的絕熱體由相互不產(chǎn)生金屬間化合物的2種金屬構(gòu)成,2 種金屬的混合焓大于O,另外,通過(guò)至少一部分產(chǎn)生相溶,能夠吸附絕 熱體中的氮、氧、氫、二氧化碳、 一氧化碳、水分等氣體,其中特別 是氮等氣體,能夠提高絕熱性能。艮口,在制作真空絕熱體時(shí),因?yàn)槟軌蛭經(jīng)]有排出而殘存的氣體 等,降低初期熱傳導(dǎo)率,另外,因?yàn)槟軌蚪?jīng)時(shí)地吸附通過(guò)外覆蓋材料 從外部侵入的氣體等,提高經(jīng)時(shí)的可靠性。另外,例如通過(guò)用真空泵排氣至某種程度的真空度,然后利用本 發(fā)明的吸附材料吸附殘存氣體,得到規(guī)定的真空度等的方法,能夠得 到生產(chǎn)效率高的絕熱體。
圖1為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體的一個(gè)例子的立體圖。圖2為表示本發(fā)明實(shí)施方式2的絕熱體的一個(gè)例子的截面圖。 圖3為本發(fā)明實(shí)施方式3的Li-Fe相圖。圖4為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的一個(gè)例子的示意性截面圖。
圖5為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的另一個(gè)例子的示意性截面圖。圖6為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材料的另一個(gè)例子的示意性截面圖。圖7為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的另一個(gè)例子的示意性截面圖。圖8為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的另一個(gè)例子的示意性截面圖。圖9為表示本發(fā)明實(shí)施方式4的絕熱體的一個(gè)例子的示意性截面圖。圖10為表示本發(fā)明實(shí)施方式5的冰箱的一個(gè)例子的截面圖。 符號(hào)說(shuō)明1、 5、 13、 14、 15絕熱體2、 2A氣體吸附性物質(zhì)3、 11容器4外覆蓋材料6、 6A、 6B、 6C、 6D吸附材料7芯材料8外覆蓋材料9袋材料10水分吸附材料12填充袋16箱體17冰箱18絕熱箱體19外箱20內(nèi)箱21硬質(zhì)聚氨酯泡沫 22蒸發(fā)器 23壓縮機(jī) 24冷凝器25毛細(xì)管(capillarytube) 26門(mén)體具體實(shí)施方式
(實(shí)施方式1)本發(fā)明的絕熱體具有外覆蓋材料和能夠吸附氣體的吸附材料。上 述吸附材料至少含有氣體吸附性物質(zhì),該氣體吸附性物質(zhì)具有Li和硬 度為5以上的固體物質(zhì),在25。C常壓下吸附氮或氧。作為硬度為5以 上的固體物質(zhì)可舉出Si、 B、 c-C (金剛石)、Si02、 SiC、 c-BN (立方 晶氮化硼)、A1203、 MgO、 Ti02等。另外,也可以添加其他成分。另 外,這里所謂硬度指IO等級(jí)的莫氏硬度。另外,作為確認(rèn)上述固體物質(zhì)的方法,例如在X射線衍射中,利 用能夠確認(rèn)Li和固體物質(zhì)的峰值等的方法進(jìn)行也可以,沒(méi)有特別的限 制。另外,上述固體物質(zhì)的含有率優(yōu)選為5mol% 95mol%。這是因?yàn)?相對(duì)于100moiy。的氣體吸附性物質(zhì),固體物質(zhì)少于5mol。/c)時(shí),延性高 的Li多,使得難以均勻地與固體物質(zhì)混合的原故。另外,當(dāng)多于95mol% 時(shí),活性高的Li減少,氣體吸附活性變小。從密度的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選上述固體物質(zhì)的密度為4g/cn^以下。在 上述硬度為5以上的固體物質(zhì)中,包括密度在4 5g/cn^范圍的物質(zhì)。 從由硬度和密度兩方面滿足本發(fā)明固體物質(zhì)的條件的觀點(diǎn)來(lái)看,規(guī)定 密度為5 g/cm3以下更適合。通過(guò)使用滿足這個(gè)條件的固體物質(zhì),即使當(dāng)與密度為0.53g/cn^的 Li組合時(shí),密度增加少,還能夠增加每單位重量的氮吸附量。因此, 例如,即使在制品中裝入本氣體吸附性物質(zhì)時(shí),重量增加少,并且能 夠確保氮吸附量。另外,本發(fā)明的氣體吸附性物質(zhì),在25。C常壓下,至少能夠吸附 氮或氧。也可以吸附除氮或氧以外的氣體例如氫、水蒸氣、 一氧化碳、 二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、碳化氫。對(duì)于除氮或氧以外所吸附 的氣體,沒(méi)有特別的限制。在本發(fā)明中,關(guān)于吸附量的測(cè)定方法,能夠利用吸附容量法、重
量法等公知的方法。只要能夠確認(rèn)至少有氮或氧的吸附就可以。另外,本發(fā)明的氣體吸附性物質(zhì)每lg能夠吸附lcm3以上的氮或 氧,優(yōu)選能夠吸附3cm3以上,更優(yōu)選吸附5cm3以上。該吸附量的測(cè) 定,例如可以在吸附的過(guò)程中,取出一部分已吸附的氣體吸附性物質(zhì), 測(cè)定該氣體吸附性物質(zhì)的氮吸附量。另外,對(duì)于一部分已吸附或失去 吸附活性的氣體吸附性物質(zhì),可以利用加熱等方法,驅(qū)逐出氮,由該 氮量和加熱后的氣體吸附性物質(zhì),求出每lg的氮吸附量。另外,這里 所謂的吸附,除了向表面的吸附外,也包含向內(nèi)部的吸收或吸附。另外,本發(fā)明的氣體吸附性物質(zhì),在常溫或大約8(TC以下的氣氛 下,在常壓以下,特別是在低壓區(qū)域能夠吸附。另外,作為氣體吸附 性物質(zhì)的使用形態(tài),可以舉出粉體、壓縮成型、顆?;⑵瑺?,薄膜 狀、或收容在其他容器中、向其他物質(zhì)蒸鍍這樣的使用方法,但不特 別的指定。另外,作為外覆蓋材料能夠利用金屬、塑料、玻璃等容器,或塑 料薄膜,將金屬、無(wú)機(jī)物、氧化物、碳蒸鍍?cè)谒芰仙隙玫谋∧?,?具有金屬箔等的層壓薄膜構(gòu)成的層壓袋,或這些的組合等。這種絕熱體通過(guò)將氣體吸附性物質(zhì)插入外覆蓋材料中,將外覆蓋 材料真空排氣,然后密閉外覆蓋材料,作成真空絕熱空間。利用氣體 吸附性物質(zhì),維持外覆蓋材料中的真空度;或者在外覆蓋材料中進(jìn)行 工業(yè)上容易達(dá)到的程度的真空排氣,然后密閉外覆蓋材料,利用氣體 吸附性物質(zhì)吸附此時(shí)殘存的外覆蓋材料中的氣體。由此,能夠進(jìn)行二 階段減壓的工作;或者將氣體吸附性物質(zhì)密閉在其他容器中,將外覆 蓋材料內(nèi)真空排氣至規(guī)定壓力后,利用任意方法,將氣體吸附性物質(zhì) 與外覆蓋材料連通。也可以在將氣體吸附性物質(zhì)保持在更高活性的狀 態(tài)下,進(jìn)行二階段減壓工作。關(guān)于使用方法沒(méi)有特定的指定。這時(shí),在上述二階段減壓的工作、特別是后者的情況下,能夠在 真空排氣至規(guī)定壓力后,利用任意方法,將氣體吸附性物質(zhì)與外覆蓋 材料連通。例如,有如下方法達(dá)到規(guī)定壓力后,利用從外部來(lái)的物理刺激,在密閉有氣體吸附性物質(zhì)的容器中設(shè)置通氣孔,與外覆蓋材料內(nèi)連通;另外,將氣體吸附性物質(zhì)與Ar等一起填充在容器/袋中,將 上述容器/袋配設(shè)在外覆蓋材料內(nèi)部,進(jìn)行減壓,利用減壓產(chǎn)生的壓力 差,使膨脹的上述容器/袋的一部分破裂形成開(kāi)口部等方法,但沒(méi)有特 別的指定。另外,本發(fā)明的絕熱體的上述固體物質(zhì)至少含有氧化物。這里,所謂氧化物為八1203、 MgO、 Si02、 Ti02等?;蛘?,含有三元素以上的氧化物也可以。另外,上述Li的至少一部分的粒徑為lmm以下。所謂粒徑為lmm 以下是指至少一部分的粒徑為lmm以下就可以。能夠利用一般的確認(rèn) 方法進(jìn)行確認(rèn)。另外,可以為氣體吸附前的粒徑,也可以為吸附后的 粒徑,沒(méi)有特別的限制。另外,至少上述Li和上述固體物質(zhì)的至少一部分相溶。這里,所 謂至少一部分相溶是指至少一部分處于不能用物理方法分離2種物質(zhì) 的狀態(tài)。例如,是指2種物質(zhì)的邊界面的一部分以原子水平,使物質(zhì) 彼此混合等的狀態(tài),但不是僅限于此。另外,至少上述Li和上述固體物質(zhì)利用機(jī)械熔合進(jìn)行混合。這里, 所謂利用機(jī)械熔合進(jìn)行混合是指機(jī)械地混合的方法。另外,為了制作 高活性的氣體吸附性物質(zhì),優(yōu)選在惰性氣體中、例如Ar、 He等氣氛中、 或在真空下進(jìn)行機(jī)械熔合。在進(jìn)行機(jī)械熔合時(shí),另外添加C,在冷卻 下進(jìn)行,并滴入少量的乙醇等,能夠防止向容器的附著。另外,至少含有由相互不產(chǎn)生金屬間化合物的至少2種金屬構(gòu)成, 并且上述2種金屬的混合焓大于0的氣體吸附合金。這里,金屬彼此 不產(chǎn)生金屬間化合物,例如,能夠由X射線衍射進(jìn)行確認(rèn)。另外,混 合焓大于0例如能夠由相圖進(jìn)行確認(rèn)。在混合焓大于0的金屬種的相 圖中,包括表示非固溶型或共晶型的相圖。另外,這里所述的合金是指由2種以上的金屬構(gòu)成的物質(zhì)。另外, 所謂含有前者的氣體吸附合金和后者的氣體吸附物質(zhì),是指一次混合 前者和后者,或者預(yù)先分別制作前者的氣體吸附合金和氣體吸附物質(zhì), 在相同的氣氛中使用,或者在以后混合分別制作的兩者。另外,能夠 分別使其混合物壓縮成形,或者各自顆?;?、在相同氣氛中使用。另 外可以考慮將前者和后者的任一個(gè)用另一個(gè)覆蓋等方法。本發(fā)明的絕熱體,與絕熱體氣體吸附性物質(zhì)或氣體吸附材料一起, 并用除上述吸附材料以外的能夠吸附水分或氧的吸附材料。
所謂能夠吸附水分或氧的吸附材料可以舉出氧化鈣、氧化鎂、氧 化鍶、氧化鋇、沸石、硅膠、不飽和脂肪酸、鐵、鐵化合物等。這些 中的1個(gè)或這些的組合都可以。將能夠吸附水分或氧的吸附材料與氣體吸附性物質(zhì)一起使用時(shí), 在外覆蓋材料中的空間內(nèi)分別加入或混合加入這些物質(zhì),作為粉末或 成形體而配置,或者在有通氣性的容器等中分別加入或混合加入這些 物質(zhì)并封入,進(jìn)行使用。另外,可以同時(shí)使用這些能夠吸附水分或氧 的吸附材料。另外,絕熱體,利用上述能夠吸附水分或氧的吸附材料覆蓋成形 后的上述吸附材料的至少一個(gè)面。所謂成形后的氣體吸附性物質(zhì)是指 將氣體吸附性物質(zhì)壓縮成型、作成片劑、作成顆粒,或者在將粉體放 入其他容器中的狀態(tài)下使用,或?qū)⑵鋲嚎s成型等??梢岳媚軌蛭剿只蜓醯奈讲牧细采w上述的至少一個(gè)面,也可以覆蓋至少一個(gè)面 的一部分、或幾個(gè)面、全部面。通過(guò)這種構(gòu)成,利用通用的吸附材料吸附水分等后,利用氣體吸 附性物質(zhì)吸附更難吸附的氣體等,能夠有效地吸附氣體。另外,絕熱體的特征在于,絕熱體在用上述外覆蓋材料覆蓋的空 間內(nèi)還具有芯材料。芯材料作為其構(gòu)成體或集合體具有通氣性,構(gòu)成 為廣義上的多孔質(zhì)體。由多孔質(zhì)體構(gòu)成的芯材料為纖維、粉體、發(fā)泡樹(shù)脂、薄膜層疊體 等、或這些的混合物等。使用容易因氣體引起熱傳導(dǎo)率劣化的纖維狀 的芯材料和氣體吸附性物質(zhì),效果更好。另外,絕熱體的特征在于,絕熱體的上述外覆蓋材料為含有金屬 的箱體。所謂含有金屬的箱體為不銹鋼、鐵、鋁等的箱體,或使用蒸 鍍了金屬的塑料的箱體,或具有金屬箔的塑料的箱體等,將這些用于 至少一部分中。另外,將這些組合使用,或利用多塊板體形成箱體也 可以。另外,所謂箱體不只是指如文字所述的箱狀的形態(tài),也包含異 形的或形成包裝體等外輪廓的形態(tài)。另外,作為絕熱體的使用方法,可以作為箱體使用,所述箱體具 有內(nèi)箱和外箱,在由上述外箱和內(nèi)箱形成的空間中配置絕熱體,在上 述絕熱體以外的上述空間中填充發(fā)泡絕熱體。16
例如,在用于冰箱的情況下,可以按如下方式使用在冰箱的外 箱與內(nèi)箱之間的空間的外箱側(cè)或內(nèi)箱側(cè)貼附上述絕熱體,在其他空間 填充樹(shù)脂發(fā)泡體;或者將真空絕熱體和發(fā)泡樹(shù)脂體一體發(fā)泡形成絕熱 體,將該絕熱體配設(shè)在冰箱的外箱與內(nèi)箱之間的空間;或者同樣用于 門(mén)部;或者用于分隔板等,沒(méi)有特別的指定。絕熱體還可以在冷凍機(jī)器和冷溫機(jī)器、保冷車或利用電子冷卻的 冰箱等中使用。另外,還指自動(dòng)售貨機(jī)等的在更高溫的范圍內(nèi)利用溫 冷熱的冷/溫機(jī)器。另外,還包括氣體機(jī)器、蓄熱/蓄冷容器、或冷卻箱 等不需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)器。另外,在個(gè)人計(jì)算機(jī)、保溫瓶、煮飯器或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的保溫/蓄熱 的外包裝材料等、以保溫/蓄熱/絕熱為目的在更高溫度區(qū)域中能夠使 用。另外,在用于冷凍/冷藏機(jī)器的情況下,能夠?qū)⑸鲜鰵怏w吸附性物 質(zhì)配置在壓縮機(jī)或除霜加熱器附近。另外,不僅是絕熱體,而且還能夠作為減壓或必需除去氮、氧等 的結(jié)構(gòu)體使用。例如,作為保持減壓狀態(tài)或不允許有特定成分的顯示器例如PDP、 SED、有機(jī)EL、 CRB等利用。以下,參照
本發(fā)明實(shí)施方式1的具體的絕熱體。在圖1中,絕熱體l由氣體吸附性物質(zhì)2、收納氣體吸附性物質(zhì)2的容器3、覆蓋氣體吸附物質(zhì)2和容器3的由金屬的2層圓筒容器構(gòu)成的外覆蓋材料4構(gòu)成,對(duì)外覆蓋材料4的內(nèi)部(2層圓筒容器間的空間)進(jìn)行減壓。氣體吸附性物質(zhì)2收容在容器3中,外覆蓋材料4由金屬的2層 圓筒容器構(gòu)成,并對(duì)圓筒容器間進(jìn)行減壓。實(shí)施方式1中,作為氣體吸附性物質(zhì)2,使用Li和A1203。在Ar 氣氛中,利用具有不銹鋼制的球的行星球磨機(jī),將lmol的Li和l.lmol 的八1203進(jìn)行機(jī)械熔合而混合,得到氣體吸附性物質(zhì)(Li-Al203)。為了測(cè)定氣體吸附性物質(zhì)的吸附量,利用Quantachrome公司制的 Autosorb-l-C,對(duì)氣體吸附性物質(zhì)(Li-Al203)進(jìn)行氮、氧吸附量的評(píng) 價(jià)。通過(guò)評(píng)價(jià)氮吸附量確認(rèn)在氣氛壓力約為5300Pa下,吸附 21.98cmVgSTP,在約92000Pa下,吸附30.45cmVgSTP。另夕卜,通過(guò)評(píng) 價(jià)氧吸附量,確認(rèn)在氣氛壓力約為900Pa下,吸附1.99 cmVgSTP,在 約92000Pa下,吸附6.31cm3/gSTP。
進(jìn)行絕熱體1的氣體吸附評(píng)價(jià)。另外,評(píng)價(jià)按如下進(jìn)行在由圓筒容器構(gòu)成的外覆蓋材料4中,使封入被密閉的容器3中的氣體吸附 性物質(zhì)靜置,將外覆蓋材料4內(nèi)真空排氣至大約lkPa。然后,使封入 有氣體吸附性物質(zhì)2的密閉容器3具有通氣性,能夠吸附外覆蓋材料4 內(nèi)的殘存氣體。當(dāng)觀察該外覆蓋材料內(nèi)的壓力變化時(shí),氣氛壓力從lkPa 變成15Pa。氣氛壓力從lkPa變成15Pa是表示氣體吸附物質(zhì)吸附了殘存氣體。
(實(shí)施方式2)圖2為表示本發(fā)明實(shí)施方式2的絕熱體的一個(gè)例子的截面圖。 在圖2中,絕熱體5由吸附材料6、芯材料7、覆蓋吸附材料6和芯材料7的外覆蓋材料8構(gòu)成,將外覆蓋材料8內(nèi)部減壓。作為用于吸附材料6的氣體吸附性物質(zhì)2,利用具有不銹鋼制的球的振動(dòng)球磨機(jī),對(duì)lmol的Li和2mo1的MgO進(jìn)行機(jī)械熔合而混合,得到氣體吸附性物質(zhì)(Li-MgO)。另外,通過(guò)目視,確認(rèn)Li的至少一部分成為lmm以下的粉末。 為了測(cè)定氣體吸附性物質(zhì)的吸附量,利用Quantachrome公司制的Autosorb-l-C,對(duì)氣體吸附性物質(zhì)(Li-MgO)進(jìn)行氮、氧吸附量的評(píng)價(jià)。
通過(guò)評(píng)價(jià)氮吸附量,確認(rèn)在大約45Pa下,吸附5.44cm3/gSTP,在 大約92000Pa下,吸附26.64 cm3/gSTP。另外,通過(guò)評(píng)價(jià)氧吸附量, 確認(rèn)在大約45Pa下,吸附1.94 cm3/gSTP,在大約92000Pa下,吸附 11.93 cm3/g。另外,作為芯材料7使用無(wú)機(jī)纖維集合體,作為外覆蓋材料8,使 用由熱融合層、阻氣層和表面保護(hù)層構(gòu)成的層壓薄膜。 (實(shí)施方式3)
本發(fā)明的實(shí)施方式3的絕熱體具有能夠吸附氣體的吸附材料、覆 蓋上述吸附材料的阻氣性的外覆蓋材料。上述吸附材料為至少由相互 不產(chǎn)生金屬間化合物的至少2種金屬構(gòu)成的氣體吸附合金。并且,上
述2種金屬的混合烚大于0。這里所述的合金是指由2種以上的金屬構(gòu) 成的物質(zhì)。另外,金屬彼此不產(chǎn)生金屬間化合物,例如由X射線衍射 確認(rèn)。另外,如果至少2種金屬不產(chǎn)生金屬間化合物就可以,例如也能 夠再添加1種成分以上的元素。該元素也可以與上述金屬制造化合物。例如能夠由相圖確認(rèn)混合焓大于O。例如,如后述的圖3所示,能 夠從即使溫度上升某種程度,F(xiàn)e的相特性38和Li的相特性40不相交 等進(jìn)行確認(rèn)。在混合焓大于0的金屬種的相圖中包括表示圖3所示的非固溶型 或共晶型的相圖。另外,作為能夠吸附的氣體,可以舉出氮、氧、氫、水蒸氣、一 氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、碳化氫等,但沒(méi)有特別的指定。本發(fā)明中的所謂吸附,除了向表面的吸附外,也包括向內(nèi)部的吸另外,由于本發(fā)明記載的吸附材料是高活性的,在常溫或大約80 。C以下的氣氛中,在常壓以下特別是在低壓區(qū)域下能夠吸附。作為合金的使用形態(tài),能夠舉出粉體、壓縮成型、顆?;⑵瑺?、 薄膜狀、或收容在其他容器中、向其他物質(zhì)蒸鍍的使用方法,但沒(méi)有 特別指定。另外,作為外覆蓋材料,能夠利用至少具有熱熔著層、阻氣層、 和保護(hù)層的層壓薄膜,或金屬、塑料、玻璃等的容器等,或它們的組 合等這些具有阻氣性的材料。這種絕熱體的使用方法如下將氣體吸附合金插入外覆蓋材料中, 將外覆蓋材料中真空排氣,然后,通過(guò)密閉外覆蓋材料,作出真空絕 熱空間,利用氣體吸附合金維持外覆蓋材料中的真空度;或者對(duì)外覆 蓋材料中進(jìn)行工業(yè)上容易達(dá)到的程度的真空排氣,然后,密閉外覆蓋 材料,此時(shí),利用氣體吸附合金吸附殘存的外覆蓋材料中的氣體,由 此進(jìn)行二階段減壓的工作;或者在將氣體吸附合金密閉在其他容器中, 將外覆蓋材料內(nèi)真空排氣至規(guī)定壓力后,能夠利用任意方法,將氣體 吸附合金與外覆蓋材料內(nèi)連通,由此能夠在將氣體吸附合金保持在更
高活性的狀態(tài)下,進(jìn)行二階段減壓的工作。但對(duì)于使用方法沒(méi)有特別 的指定。另外,絕熱體具有能夠吸附氣體的吸附材料和覆蓋上述吸附材料 的阻氣性的外覆蓋材料。上述吸附材料具有氣體吸附合金,該氣體吸附合金至少由在298K下氮化物生成焓小于0的第一金屬和不與上述金 屬產(chǎn)生金屬間化合物的第二金屬構(gòu)成。而且,上述2種金屬的混合焓 大于0。作為氮化物生成焓小于0的金屬有Li、 Mg、 Al、 Ca、 Si等。另外,絕熱體具有能夠吸附氣體的吸附材料和覆蓋上述吸附材料 的阻氣性的外覆蓋材料。上述吸附材料含有氣體吸附合金,該氣體吸 附合金至少由Li和不與Li制造金屬間化合物的過(guò)渡金屬構(gòu)成。并且, 上述2種金屬的混合焓大于0。作為與Li的混合焓大于0的過(guò)渡金屬有Co、 Cr、 Cu、 Fe、 Hf、 Mn、 Mo、 Nb、 Ni、 Ta、 Ti、 V、 W、 Y、 Zr等。另外,優(yōu)選過(guò)渡金屬的含有率為5mol% 95mol%。當(dāng)相對(duì)于合金 100mol%、過(guò)渡金屬少于5mol。/。時(shí),延性高的Li多,使得難以均勻地 與過(guò)渡金屬混合。另外,當(dāng)多于95moP/。時(shí),活性高的Li減少,氣體 吸附活性變小。絕熱體,在上述氣體吸附合金中,2種金屬之間至少一部分產(chǎn)生相 溶。所謂至少一部分產(chǎn)生相溶是指處于至少一部分不能夠用物理方法 分離2種金屬的狀態(tài)。例如,是指2種金屬的邊界面的一部分以原子 水平使金屬彼此混合等狀態(tài)。另外,絕熱體的上述氣體吸附合金通過(guò)機(jī)械熔合將至少2種金屬 混合而成。所謂利用機(jī)械熔合進(jìn)行混合是指機(jī)械混合的方法。另外, 為了制造高活性的氣體吸附合金,優(yōu)選在惰性氣體中例如Ar、 He等的 氣氛中進(jìn)行機(jī)械熔合。另外,絕熱體的上述氣體吸附合金的氧吸附量在常溫常壓下為 10cmVg以上。在減壓下也可引起氮吸附,但在25。C附近的常溫常壓條 件下測(cè)定時(shí),如果吸附10cmVg以上也可以。另外,測(cè)定方法沒(méi)有特別的指定,能夠利用吸附容量法、重量法 等公知的方法。另外,通過(guò)利用這種氣體吸附合金,氮吸附量大,因此能夠例如
用真空泵將外覆蓋材料中排氣至工業(yè)上容易達(dá)到的真空度,然后,能 夠更有效地利用氣體吸附合金吸附殘存的氣體。另外,絕熱體,并用上述氣體吸附合金和除上述氣體吸附合金以 外的能夠吸附水分或氧的吸附材料。所謂能夠吸附水分或氧的吸附材料可以舉出氧化鈣、氧化鎂、氧 化鍶、氧化鋇、沸石、硅膠、不飽和脂肪酸、鐵、鐵化合物等。可以 使用這些中的l種或2種以上組合使用。將能夠吸附水分或氧的吸附材料與氣體吸附合金一起使用時(shí),向 外覆蓋材料中的空間分別加入或混合加入這些物質(zhì),作為粉末或成形 體配設(shè),或者在具有通氣性的容器等中分別加入或混合加入這些物質(zhì) 并封入使用。另外,絕熱體,利用上述能夠吸附水分或氧的吸附材料覆蓋成形 后的上述氣體吸附合金的至少一個(gè)面。所謂成形后的氣體吸附合金為 將氣體吸附合金壓縮成型、作成片劑、作成顆粒、或者在將粉體放入 其他容器中的狀態(tài)下使用或者將其壓縮成型等。利用能夠吸附水分或 氧的吸附材料覆蓋成型后的上述吸附材料的至少一個(gè)面也可以。覆蓋 至少--個(gè)面的一部分、或幾個(gè)面、全部面也可以。通過(guò)這種構(gòu)成,利 用通用的吸附材料吸附水分等后,用氣體吸附合金吸附更難吸附的氣 體等,能夠有效地吸附氣體。另外,絕熱體,在被上述外覆蓋材料覆蓋的空間內(nèi),除了能夠吸 附氣體的吸附材料以外,還具有由多孔質(zhì)體構(gòu)成的芯材料。由多孔質(zhì) 體構(gòu)成的芯材料為纖維、粉體、發(fā)泡樹(shù)脂、薄膜層疊體等、或這些的 混合物等,沒(méi)有特別的指定,但使用容易因氣體引起傳導(dǎo)率劣化的纖 維狀的芯材料和氣體吸附合金,能夠使效果更好。另外,絕熱體的上述外覆蓋材料為含有金屬的箱體。所謂含有金 屬的箱體為不銹鋼、鐵、鋁等的板,或蒸鍍有金屬的塑料等的板等。 至少一部分使用這些作為箱體。實(shí)施方式3表示采用氣體吸附合金作為氣體吸附物質(zhì)2的一個(gè)例 子。在實(shí)施方式4中,也使用圖1、圖2。絕熱體l由氣體吸附物質(zhì)2 (氣體吸附合金)、收納氣體吸附物質(zhì)2的容器3、和覆蓋氣體吸附物 質(zhì)2和容器3的由金屬的2層圓筒容器構(gòu)成的外覆蓋材料4構(gòu)成。外 覆蓋材料4的內(nèi)部(2層圓筒容器之間的空間)減壓。采用氣體吸附合金作為氣體吸附物質(zhì)2,使用Li和Fe作為金屬。 利用Ar氣氛中的球磨機(jī)對(duì)Li和Fe進(jìn)行機(jī)械熔合而混合。另外,由圖3的Li-Fe相圖,確認(rèn)混合焓大于0。圖3表示鋰(Li) 和鐵(Fe)的相圖(Phase Diagram)。橫軸分別利用原子百分比和重量 百分比表示鋰(L) i和鐵(Fe)的組成比。Fe的組成比在鋰(U)為 0時(shí)相當(dāng)于100原子百分比或100重量百分比。另外,在鋰(Li)為 100原子百分比或100重量百分比時(shí),F(xiàn)e的組成比相當(dāng)于0。圖3的縱軸表示aFe、 YFe和5Fe。這些表示鐵(Fe)的各個(gè)狀態(tài), 并且分別表示各鐵的轉(zhuǎn)移溫度。另外,特性32表示溫度為180.6°C。 在該溫度下,鋰(Li)的PLi變成液體。特性34表示溫度為912°C, 在該溫度下,(xFe變?yōu)閅Fe。特性36表示丫Fe變成5Fe。另外,相特性38表示Fe為100%的時(shí)候,用與縱軸幾乎重合的直 線表示。相特性40表示Li為100%的時(shí)候,隨著變成高溫,表示為少 許傾斜。即使在通常溫度下,這種金屬彼此不能具有相互作用。但是,利 用機(jī)械熔合進(jìn)行混合,能夠相互混合。這里,能夠相互混合是指2種 金屬的邊界面的-一部分以納米水平使金屬彼此混合,在2種金屬彼此 的邊界面上產(chǎn)生相溶。對(duì)根據(jù)實(shí)施方式4制造的絕熱體1,進(jìn)行氣體吸附的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)按 如下進(jìn)行將封入被密閉的容器3中的氣體吸附物質(zhì)2 (Li-Fe合金) 靜置在由圖1所示的圓筒容器構(gòu)成的外覆蓋材料4中,將外覆蓋材料4 內(nèi)真空排氣至大約lkPa。然后,使封入有氣體吸附合金的密閉容器3 具有通氣性,能夠吸附外覆蓋材料4內(nèi)的殘存氣體。當(dāng)觀察該外覆蓋 材料內(nèi)的壓力變化時(shí),氣氛壓力從lkPa變?yōu)?5Pa。其次,利用圖4 圖8分別說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1 3中采用的絕 熱體和現(xiàn)有的各吸附材料。 (實(shí)施例1)圖4為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的一個(gè)例子的示意性截面圖。將氣體吸附性物質(zhì)(氣體吸附合金)2A封入具有通氣性的袋材料 9中作為吸附材料6A。當(dāng)將吸附材料6A配設(shè)在外覆蓋材料8內(nèi)時(shí), 氣氛壓力從大約lkPa變成15Pa。另外,將氣氛壓力變?yōu)?5Pa的絕熱 體5放置規(guī)定時(shí)間后,對(duì)氣體吸附性物質(zhì)2A的氮吸附進(jìn)行殘存能力的 評(píng)價(jià)。結(jié)果,能夠確認(rèn)吸附材料6A少量吸附氮。 (實(shí)施例2)圖5為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的另一例子的示意性截面圖。作為吸附材料6B使用按如下形成的吸附材料在上面作成開(kāi)口部 的容器11的底部上,放入氣體吸附性物質(zhì)2A,用由氧化鈣構(gòu)成的水 分吸附材料10覆蓋其上,并壓縮成型。將吸附材料6B配設(shè)在外覆蓋材料內(nèi)時(shí),氣氛壓力從大約lkPa變 成15Pa。另外,將氣氛壓力變?yōu)?5Pa的絕熱體5放置規(guī)定時(shí)間后,對(duì)氣體 吸附性物質(zhì)2A的氮吸附,進(jìn)行殘存能力的評(píng)價(jià)。其結(jié)果,確認(rèn)吸附材 料6B吸附氮。這是由于與實(shí)施例1比較,用水分吸附材料10和容器11覆蓋周 圍,由水分吸附材料IO吸附水分等,使氣體吸附性物質(zhì)2A的負(fù)荷變小。(實(shí)施例3)圖6為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的又一例子的示意性截面圖。作為吸附材料6C為如下得到的吸附材料再利用由氧化鈣構(gòu)成的 水分吸附材料10覆蓋壓縮成型后的氣體吸附性物質(zhì)2A的周圍,并壓 縮成型。當(dāng)將吸附材料6C配設(shè)在外覆蓋材料4內(nèi)時(shí),氣氛壓力從大約lkPa 變成15Pa。另夕卜,將氣氛壓力變?yōu)?5Pa的絕熱體5放置規(guī)定時(shí)間后,對(duì)氣體 性物質(zhì)2A的氮吸附,進(jìn)行殘存能力的評(píng)價(jià)。其結(jié)果,確認(rèn)吸附氮。這是由于與實(shí)施例l比較,用水分吸附材料10覆蓋周圍,用水分 吸附材料吸附水分等,使氣體吸附性物質(zhì)2A的負(fù)荷變小。 (實(shí)施例4)
圖7為表示本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體中所使用的吸附材 料的另一例子的示意性截面圖。作為吸附材料6D,將氣體吸附性物質(zhì)2A封入具有通氣性的袋材 料9中,再利用壓力差膨脹,在壓力差大約為500Pa時(shí),熱密封部破 裂,形成幵口部,在如此形成填充袋12中一起封入Ar氣。在制作絕熱體時(shí),在與真空泵連接的腔室內(nèi),在具有開(kāi)口部的外 覆蓋材料8中,配置芯材料7、封入填充袋12中的氣體吸附性物質(zhì)2A 和袋材料9。使腔室內(nèi)減壓,在腔室內(nèi)部和填充袋12的壓力差大約為 500Pa時(shí),填充袋破裂,與腔室內(nèi)具有通氣性,將封入的Ar氣排出, 然后,利用熱密封密閉外覆蓋材料8的開(kāi)口部。然后,氣體吸附性物 質(zhì)2A的效果使絕熱體成為15Pa。另外,將氣氛壓力變?yōu)?5Pa的絕熱體放置規(guī)定時(shí)間后,對(duì)氣體吸 附性物質(zhì)的氮吸附,進(jìn)行殘存能力的評(píng)價(jià),此時(shí)確認(rèn)吸附氮。這是由于與實(shí)施例1比較,使氣體吸附性物質(zhì)2A的負(fù)荷減小。 (實(shí)施例5)圖8為本發(fā)明實(shí)施方式1、 2和3的絕熱體的另一例子的截面圖。 作為絕熱體13在外覆蓋材料8中,分別使用將氣體吸附性物質(zhì)2A封入袋材料9中形成的物質(zhì)和將水分吸附材料10封入袋材料9中形成的物質(zhì)。將這些吸附材料配設(shè)在外覆蓋材料8內(nèi)時(shí),氣氛壓力從大約lkPa 變成15Pa。將氣氛壓力變?yōu)?5Pa的絕熱體13放置規(guī)定時(shí)間后,對(duì)氣體吸附 性物質(zhì)2A的氮吸附,進(jìn)行殘存能力的評(píng)價(jià)。其結(jié)果確認(rèn)氣體吸附性物 質(zhì)2A吸附氮。但可看出,吸附量與實(shí)施例2、 3相比變差。下面,表 示本發(fā)明的絕熱體的比較例。評(píng)價(jià)方法以實(shí)施例1為基準(zhǔn)。 (比較例1)以下表示本發(fā)明的絕熱體的比較例。在圖4中,作為吸附材料6A 采用Li-Au。利用Ar氣氛中的球磨機(jī),對(duì)Li和Au進(jìn)行機(jī)械熔合。將吸附材料6A配置在外覆蓋材料內(nèi)時(shí),氣氛壓力幾乎不從大約 lkPa減少。(實(shí)施方式4)
圖9為表示本發(fā)明實(shí)施方式4的絕熱體的一個(gè)例子的示意性截面圖。圖9表示絕熱體14、 15、箱體16。另外,吸附材料6B和芯材料 7的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形式2的實(shí)施例2 (圖5)所示的結(jié)構(gòu)相同。絕熱體14使用對(duì)樹(shù)脂材料進(jìn)行加工、將內(nèi)部作成中空而得的箱體 16。絕熱體15還可作為門(mén)體使用。另外,樹(shù)脂材料可以使用以樹(shù)脂材料-金屬薄膜-樹(shù)脂材料的方式用 樹(shù)脂材料夾住金屬薄膜而形成的材料。在實(shí)施方式4中,在利用樹(shù)脂材料夾住金屬薄膜而構(gòu)成的箱體15 的情況下,絕熱體13、 14具有能夠吸附氣體的吸附材料6B;埋入 吸附材料6B的由多孔質(zhì)體構(gòu)成的芯材料7;和含有金屬的箱體15,該 箱體15由疊層金屬薄膜的樹(shù)脂材料構(gòu)成,成為覆蓋吸附材料6B和芯 材料7并具有阻氣性的外覆蓋材料。芯材料7作為其構(gòu)成體或集合體 具有通氣性,構(gòu)成為廣義上的多孔質(zhì)體。由多孔質(zhì)體構(gòu)成的芯材7優(yōu)選由纖維、粉體、發(fā)泡樹(shù)脂、薄膜層 疊體等、或這些的混合物等構(gòu)成。當(dāng)使用容易因氣體引起熱傳導(dǎo)率劣 化的纖維狀的芯材料和氣體吸附性物制質(zhì)時(shí),這種芯材料7的效果更 好。當(dāng)形成絕熱體13、 14時(shí),將由無(wú)機(jī)纖維集合體構(gòu)成的芯材料7和 吸附材料6B配設(shè)在箱體15內(nèi)部后,對(duì)箱體15內(nèi)部真空排氣并密閉。當(dāng)形成絕熱體14、 15時(shí),將由無(wú)機(jī)纖維集合體構(gòu)成的芯材料7和 吸附材料6B配設(shè)在箱體內(nèi)部后,對(duì)箱體內(nèi)部真空排氣并密閉。這樣構(gòu)成的絕熱體14的內(nèi)部壓力達(dá)到50Pa所要的時(shí)間,與只用 真空泵排氣達(dá)到50Pa所要的時(shí)間相比,用真空泵排氣的時(shí)間為1/5以 下。然后密閉絕熱體,以后,利用氣體吸附性物質(zhì)自動(dòng)地將內(nèi)部壓力 減壓至50Pa,確認(rèn)能夠提高生產(chǎn)效率。 (實(shí)施方式5)圖10為表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的冰箱的截面圖。在圖10中,冰箱17具有在絕熱體中使用與實(shí)施方式2所示的結(jié)構(gòu)同樣的絕熱體5的絕熱箱體18。絕熱箱體18,在由外箱19和內(nèi)箱20構(gòu)成的箱體內(nèi)部,在外箱19側(cè)配設(shè)絕熱體5,利用硬質(zhì)聚氨酯泡沫21發(fā)泡填充絕熱體5以外的空
間部,其中,外箱19由鐵板構(gòu)成,內(nèi)箱20由塑料構(gòu)成。蒸發(fā)器22配置在冰箱17內(nèi),呈環(huán)狀連接壓縮機(jī)23、冷凝器24、 毛細(xì)管25,形成冷凍循環(huán)。另外,在冰箱17中安裝門(mén)體26,在門(mén)體26的內(nèi)部配設(shè)絕熱體5, 利用硬質(zhì)聚氨酯泡沬21發(fā)泡填充絕熱體5以外的空間部。這時(shí),可以按如下方式配置絕熱體5:使絕熱體5內(nèi)的吸附材料6 位于壓縮機(jī)23的附近,或者位于安裝在冰箱中的輻射加熱器(圖中沒(méi) 有示出)的附近。在這種情況下,通過(guò)將吸附材料6配置在壓縮機(jī)23 附近或除霜用的輻射加熱器附近,則利用從壓縮機(jī)23或輻射加熱器發(fā) 出的熱,可提高吸附材料6的活性。測(cè)定這樣構(gòu)成的冰箱17的消耗電力量,確認(rèn)比不安裝絕熱體5的 冰箱降低30%,絕熱效果提高。本發(fā)明的絕熱體可以在冷凍機(jī)器和冷溫機(jī)器、保冷車或利用電子 冷卻的冰箱等中使用。另外,還指自動(dòng)售貨機(jī)等的在更高溫的范圍內(nèi) 利用溫冷熱的冷/溫機(jī)器。另外,還包含氣體機(jī)器、蓄熱/蓄冷容器、或 冷卻盒等不需要?jiǎng)恿Φ臋C(jī)器。另外,在個(gè)人計(jì)算機(jī)、保溫瓶、煮飯器或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的保溫/蓄熱 的外裝材料等、以保溫/蓄熱/絕熱為目的在更高溫的區(qū)域中能夠使用。另外,在用于冷凍/冷藏機(jī)器的情況下,能夠?qū)怏w吸附性物質(zhì)配 置在壓縮機(jī)或除霜加熱器附近。另外,不僅是絕熱體,而且還能夠作為減壓或必需除去氮、氧等 的結(jié)構(gòu)體使用。例如,作為保持減壓狀態(tài)或不允許有特定成分的顯示 器例如PDP、 SED、有機(jī)EL、 CRB等利用。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述,本發(fā)明的絕熱體,通過(guò)能夠吸附絕熱體中的氣體,特 別是其中活性低的氣體,能夠提高生產(chǎn)效率和絕熱性能,實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的 絕熱性能。特別是由于能夠在以冷凍冰箱和冷凍機(jī)器為主的溫冷熱機(jī) 器或保護(hù)不受熱或寒作用的對(duì)象等的所有絕熱用途中使用,因此產(chǎn)業(yè) 上的可利用性高。
權(quán)利要求
1.一種絕熱體,其特征在于具有外覆蓋材料和能夠吸附氣體的吸附材料,所述吸附材料含有氣體吸附性物質(zhì),該氣體吸附性物質(zhì)至少具有Li和硬度為5以上的固體物質(zhì),并在25℃常壓下至少吸附氮或氧。
2. 如權(quán)利要求1所述的絕熱體,其特征在于所述固體物質(zhì)至少含有氧化物。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的絕熱體,其特征在于所述Li的至少一部分的粒徑為lmm以下。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于所述Li和所述固體物質(zhì)的至少一部分相溶。
5. 如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于所述Li和所述固體物質(zhì)通過(guò)機(jī)械熔合進(jìn)行混合。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于除所述吸附材料以外,并用能夠吸附水分或氧的吸附材料。
7. 如權(quán)利要求6所述的絕熱體,其特征在于用所述能夠吸附水分或氧的吸附材料覆蓋成形后的所述吸附材料 的至少一個(gè)面。
8. 如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于在用所述外覆蓋材料覆蓋的空間內(nèi)還具有芯材料。
9. 如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于所述外覆蓋材料為含有金屬的箱體。
10. —種絕熱體,其特征在于具有能夠吸附氣體的吸附材料和覆蓋所述吸附材料的阻氣性的外 覆蓋材料,所述吸附材料為氣體吸附合金,該氣體吸附合金至少由相 互不產(chǎn)生金屬間化合物的至少2種金屬構(gòu)成,并且所述2種金屬的混 合烚大于0。
11. 一種絕熱體,其特征在于具有外覆蓋材料和吸附氣體的吸附材料,具有覆蓋所述吸附材料 的阻氣性的外覆蓋材料,所述吸附材料為氣體吸附合金,該氣體吸附合金至少由在298K下氮化物生成焓小于0的第一金屬和與所述金屬不 產(chǎn)生金屬間化合物的第二金屬構(gòu)成,并且所述2種金屬的混合焓大于 0。
12. —種絕熱體,其特征在于具有外覆蓋材料和吸附氣體的吸附材料,所述吸附材料為氣體吸附合金,該氣體吸附合金至少由Li和與Li不產(chǎn)生金屬間化合物的過(guò)渡 金屬構(gòu)成,并且所述2種金屬的混合焓大于0。
13. 如權(quán)利要求10 12中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于 在所述氣體吸附合金中,2種金屬之間至少一部分產(chǎn)生相溶。
14. 如權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于 所述氣體吸附合金通過(guò)機(jī)械熔合將至少2種金屬混合而成。
15. —種絕熱體,其特征在于含有權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的氣體吸附性物質(zhì)和權(quán)利要求 10 14中任一項(xiàng)所述的氣體吸附合金作為所述吸附材料。
16. 如權(quán)利要求10 15中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于 并用所述氣體吸附合金和除所述氣體吸附合金以外的能夠吸附水分或氧的吸附材料。
17. 如權(quán)利要求16所述的絕熱體,其特征在于用所述能夠吸附水分或氧的吸附材料覆蓋成形后的所述氣體吸附 合金的至少一個(gè)面。
18. 如權(quán)利要求10 17中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于 在用所述外覆蓋材料覆蓋的空間內(nèi),除了能夠吸附氣體的吸附材料以外,還具有由多孔質(zhì)體構(gòu)成的芯材料。
19. 如權(quán)利要求10 18中任一項(xiàng)所述的絕熱體,其特征在于 所述外覆蓋材料為含有金屬的箱體。
全文摘要
本發(fā)明通過(guò)得到能夠吸附氮等活性低的氣體的吸附材料,提供了一種生產(chǎn)效率高和絕熱性能好的絕熱體。絕熱體(5)由吸附材料(6)、芯材料(7)和外覆蓋材料(8)構(gòu)成。吸附材料(6)含有Li和硬度為5以上的固體物質(zhì)。通過(guò)使氣體吸附活性變得非常高,例如,利用真空泵排氣至某種程度的真空度,然后,用本發(fā)明的吸附材料吸附殘存氣體,得到規(guī)定的真空度等方法,能夠得到生產(chǎn)效率高的絕熱體。另外,由于能夠吸附外覆蓋材料內(nèi)部的活性低的氣體,降低熱傳導(dǎo)率,實(shí)現(xiàn)絕熱性能的提高。
文檔編號(hào)F25D23/06GK101111708SQ20068000354
公開(kāi)日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月28日
發(fā)明者上門(mén)一登, 平井千惠, 湯淺明子 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社