(57)【要約】  真空断熱材は、芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、前記芯材の外側に配置される第１外皮材および前記第１外皮材と互いに異なる熱伝導度を有し、前記第１外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される空間を形成する第２外皮材を含む。
2017501350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）；
前記芯材の外側に配置される第１外皮材；および
前記第１外皮材と互いに異なる熱伝導度を有し、前記第１外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される収容空間を形成する第２外皮材；を含むことを特徴とする、真空断熱材。
【請求項２】
前記第１外皮材および前記第２外皮材は互いに結合して前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成することを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記第１外皮材は前記第２外皮材よりも熱伝導度が小さく、
前記延長部は前記第２外皮材が前記芯材と前記第１外皮材の間に位置するように折り曲げられることを特徴とする、請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記第１外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、
前記第２外皮材はアルミホイル外皮材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記芯材は複数のガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を含み、
前記複数のガラス繊維のそれぞれの直径は３ｕｍ以上６ｕｍ以下であり、前記複数のガラス繊維のそれぞれの長さは２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記芯材内部に設けられ、前記芯材内部に流入するガスおよび水分のうち少なくとも一つを吸着する吸着剤をさらに含み、
前記吸着剤はガス吸着剤および水分吸着剤の中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記ガス吸着剤はＢａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｄ、ＭｇおよびＮｂの中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の真空断熱材。
【請求項８】
前記水分吸着剤は前記第１外皮材の単位面積（０．１m2）当たり３ｇ以上１０ｇ以下で含まれることを特徴とする、請求項６に記載の真空断熱材。
【請求項９】
前記水分吸着剤は化学的吸着剤と物理的吸着剤の中から選択される少なくとも一つを含み、
前記化学的吸着剤はＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＣａＣｌ２の中から選択される少なくとも一つを含み、
前記物理的吸着剤は分子篩（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｉｅｖｅ）、活性炭、ゼオライト、活性アルミナおよびＭｇＣＯ３の中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項８に記載の真空断熱材。
【請求項１０】
前記化学的吸着剤は１０m2／ｇ以上の比表面積を有し、
前記物理的吸着剤は５０m2／ｇ以上の比表面積を有することを特徴とする、請求項９に記載の真空断熱材。
【請求項１１】
前記吸着剤は前記吸着剤の活性度を向上させる触媒剤をさらに含むことができ、
前記触媒剤はＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＰｄＯおよびＳｅＯ２の中の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項６に記載の真空断熱材。
【請求項１２】
前記第１外皮材は、
融着層；および
前記融着層の外側に積層される遮断層；を含み、
前記遮断層は、
基材層；および
前記芯材内に流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層上に設けられる蒸着層；を含むことを特徴とする、請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項１３】
前記遮断層は複数の遮断層を含み、
前記複数の遮断層は前記基材層および前記基材層上に位置する前記蒸着層が互いに対向して位置するように積層されることを特徴とする、請求項１２に記載の真空断熱材。
【請求項１４】
前記複数の遮断層のうち前記融着層と向き合う第１遮断層は、
前記融着層を囲む第１基材層；および
前記第１基材層の外側に位置する第１蒸着層；を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の真空断熱材。
【請求項１５】
前記複数の遮断層のうち前記第１遮断層と向き合う第２遮断層は、
前記第１蒸着層と向き合う第２蒸着層；および
前記第２蒸着層の外側に位置する第２基材層；を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫に関するもので、詳細には断熱性が向上するように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーは限定されており、これを使うことによって発生する二酸化炭素による地球温暖化はエネルギー危機とともに人類が有する最も大きな問題である。これに伴い、各国のエネルギー規制は日々強化され、家電製品に対する省エネルギー等級制は製造メーカーが抱えている永遠の宿題である。小さいエネルギーで最大の効率を要求する省エネルギー等級制は、高い内容積量と低い消費電力を求める消費者の要求とよく符合する。特に、冷蔵庫に対して、過去数十年の間、さらに効率的な冷蔵庫を作ろうとする多くの研究が進行され、冷却サイクルおよび圧縮機、熱交換器などの効率向上の研究はすでに限界に到達している。したがって、最近は熱損失に対する研究が主をなしており、冷蔵庫の断熱性能を強化してエネルギー効率を上げようとする試みが多くなされている。
【０００３】
既存のポリウレタンのような断熱材は熱伝導度が約２０ｍＫ／ｍ・Ｋであり、これを用いる場合、冷蔵庫外壁の厚さが厚くなって冷蔵庫の貯蔵容量が減少されてしまう。したがって、このような問題点を解決するために優れた断熱性能を有する真空断熱材の使用が必要となった。
【０００４】
ただし、真空断熱材のヒートブリッジ現象（Ｈｅａｔ  Ｂｒｉｄｇｅ、真空断熱材の縁を通じて熱が流れる現象）および耐久性は互いに相反関係にあるため、効率的な真空断熱材の製作には限界がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一側面は、ヒートブリッジ現象を防止できるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
【０００６】
本発明の他の側面は、ヒートブリッジ現象を防止するだけでなく耐久性を向上させることができるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
【０００７】
本発明のさらに他の一側面は、断熱効果を高めるとともにサイズを減少できるように改善された構造を有する真空断熱材およびこれを含む冷蔵庫を提供する。
【０００８】
本発明の追加の側面は、後述する説明において部分的に開示され、部分的にはその説明から明らかであり、または本発明の実施によって学習され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の思想による真空断熱材は、芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、前記芯材の外側に配置される第１外皮材および前記第１外皮材とは互いに異なる熱伝導度を有し、前記第１外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される収容空間を形成する第２外皮材を含むことができる。
【００１０】
前記第１外皮材および前記第２外皮材は互いに結合して前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成することを特徴とする。
【００１１】
前記第１外皮材は前記第２外皮材よりも熱伝導度が小さく、前記延長部は前記第２外皮材が前記芯材および前記第１外皮材の間に位置するように折り曲げられることを特徴とする。
【００１２】
前記第１外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、前記第２外皮材はアルミホイル外皮材を含むことができる。
【００１３】
前記芯材はガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を含み、前記ガラス繊維の直径は３ｕｍ以上６ｕｍ以下であり、前記ガラス繊維の長さは２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の思想による真空断熱材は、前記芯材内部に設けられ、前記芯材内部に流入するガスと水分のうち少なくとも一つを吸着する吸着剤をさらに含み、前記吸着剤はガス吸着剤と水分吸着剤の中の少なくとも一つを含むことができる。
【００１５】
前記ガス吸着剤はＢａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｄ、ＭｇおよびＮｂの中の少なくとも一つを含むことができる。
【００１６】
前記水分吸着剤は前記第１外皮材の単位面積（０．１m2）当たり３ｇ以上１０ｇ以下で含まれることを特徴とする。
【００１７】
前記水分吸着剤は化学的吸着剤および物理的吸着剤を含み、前記化学的吸着剤はＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＣａＣｌ２の中の少なくとも一つを含み、前記物理的吸着剤は分子篩（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｓｉｅｖｅ）、活性炭、ゼオライト、活性アルミナおよびＭｇＣＯ３の中の少なくとも一つを含むことを特徴とする。
【００１８】
前記化学的吸着剤は１０m2／ｇ以上の比表面積を有し、前記物理的吸着剤は５０m2／ｇ以上の比表面積を有することを特徴とする。
【００１９】
前記吸着剤は前記吸着剤の活性度を向上させる触媒剤をさらに含むことができ、前記触媒剤はＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＰｄＯおよびＳｅＯ２の中の少なくとも一つを含むことができる。
【００２０】
前記第１外皮材は融着層および前記融着層の外側に積層される遮断層を含み、前記遮断層は基材層および前記芯材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層上に設けられる蒸着層を含むことができる。
【００２１】
前記遮断層は複数個からなり、前記複数の遮断層は前記基材層および前記基材層上に位置する前記蒸着層が互いに対向して位置するように積層されることを特徴とする。
【００２２】
前記複数の遮断層中前記融着層と向き合う第１遮断層は前記融着層を囲む第１基材層および前記第１基材層の外側に位置する第１蒸着層を含むことができる。
【００２３】
前記複数の遮断層のうち前記第１遮断層と向き合う第２遮断層は前記第１蒸着層と向き合う第２蒸着層および前記第２蒸着層の外側に位置する第２基材層を含むことができる。
【００２４】
前記蒸着層は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを有することができる。
【００２５】
前記第２外皮材は前記芯材を囲むシーリング層、前記シーリング層の外側に設けられる内部層、前記シーリング層と前記内部層の間に位置する防止層および外部衝撃を吸収するように前記内部層の外側に配置される保護層を含むことができる。
【００２６】
本発明の思想による冷蔵庫は外観を形成する外箱、前記外箱の内部に設けられ、貯蔵室を形成する内箱および前記外箱と前記内箱の間に位置する真空断熱材を含み、前記真空断熱材はガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を含む芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、前記芯材内部に設けられ、前記芯材内部に流入するガスと水分のうち少なくとも一つを吸着する吸着剤（Ｇｅｔｔｅｒ）、前記外箱の内面と向き合うように前記芯材の外側に配置される第１外皮材および前記第１外皮材より大きい熱伝導度を有し、前記内箱の外面と向き合うように前記第１外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される収容空間を形成する第２外皮材を含むことができる。
【００２７】
前記第１外皮材および前記第２外皮材は互いに結合して前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成し、前記延長部は前記第２外皮材が前記芯材と前記第１外皮材の間に位置するように前記内箱に向かって折り曲げられ得る。
【００２８】
前記ガラス繊維の直径は３ｕｍ以上６ｕｍ以下であり、前記ガラス繊維の長さは２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００２９】
前記吸着剤はガス吸着剤および水分吸着剤を含み、前記ガス吸着剤はＢａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｄ、ＭｇおよびＮｂの中の少なくとも一つを含み、前記水分吸着剤はＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＣａＣｌ２の中の少なくとも一つを含む化学的吸着剤および分子篩、活性炭、ゼオライト、活性アルミナおよびＭｇＣＯ３の中の少なくとも一つを含む物理的吸着剤を含むことができる。
【００３０】
前記吸着剤は前記吸着剤の活性度を向上させる触媒剤をさらに含むことができ、前記触媒剤はＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＰｄＯおよびＳｅＯ２の中の少なくとも一つを含むことができる。
【００３１】
前記第１外皮材はアルミニウム蒸着外皮材を含み、前記第１外皮材は前記芯材を囲む融着層および前記融着層の外側に積層される遮断層を含み、前記遮断層は基材層および前記芯材に向かって流入するガスおよび水分を遮断するように前記基材層上に設けられる蒸着層を含むことができる。
【００３２】
前記蒸着層は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを有することができる。
【００３３】
前記蒸着層は真空蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ）、スパッタリングリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）およびエアゾール蒸着（Ａｅｒｏｓｏｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む物理的蒸着または化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）を含む化学的蒸着によって形成され得る。
【００３４】
前記第１外皮材は前記外箱の内面に結合されることを特徴とする。
【００３５】
本発明の思想による真空断熱材は、ガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  ｆｉｂｅｒ）を含む芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、前記芯材内部に設けられ、前記芯材を真空状態に保持するように前記芯材内部に流入するガスおよび水分を吸着する吸着剤（Ｇｅｔｔｅｒ）、前記芯材の外側に配置されるアルミニウム蒸着外皮材および前記アルミニウム蒸着外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される収容空間を形成するアルミホイル外皮材を含み、前記アルミニウム蒸着外皮材および前記アルミホイル外皮材は互いに結合して前記収容空間の外側方向に延長される延長部を形成することを特徴とする。
【００３６】
前記延長部は、熱伝導度の小さい前記アルミニウム蒸着外皮材が前記アルミホイル外皮材の外側に位置するように折り曲げられることを特徴とする。
【００３７】
前記アルミニウム蒸着外皮材は前記芯材と向き合う融着層および前記融着層の外側に積層される遮断層を含むことができる。
【００３８】
前記アルミホイル外皮材は、前記芯材を囲むシーリング層、前記シーリング層の外側に設けられる内部層、前記シーリング層と前記内部層の間に位置する防止層および外部衝撃を吸収するように前記内部層の外側に配置される保護層を含むことができる。
【００３９】
前記融着層および前記シーリング層は前記延長部で互いに接することができる。
【００４０】
本発明の思想による真空断熱材は、芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）、前記芯材内部に設けられ、前記芯材内部に流入するガスおよび水分を吸着する吸着剤（Ｇｅｔｔｅｒ）、前記芯材の外側に配置される第１外皮材および前記第１外皮材とそれぞれ異なる積層構造を有し、前記第１外皮材と結合して内部に前記芯材が収容される収容空間を形成する第２外皮材を含むことができる。
【００４１】
約３０ｕｍ〜８０ｕｍの空隙がガラス繊維の間に形成される。
【００４２】
第１外皮材は第２外皮材とは異なる物質で製造される。第１外皮材の厚さは第２外皮材の厚さと異なる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係る真空断熱材は、内部にガラス繊維芯材を収容するように結合される場合、互いに異なる熱伝導度を有する第１外皮材および第２外皮材によって形成されるハイブリッド（Ｈｙｂｒｉｄ）外皮材を用いることによって水分およびガス透過率を下げるとともにヒートブリッジ現象を防止することができる。
【００４４】
冷蔵庫の外箱および内箱の間に、薄くて、断熱性能が優秀な真空断熱材を用いることによって冷蔵庫のスリムなデザインを実現するとともに冷蔵庫の貯蔵容量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
本発明のこのような側面および他の側面は、添付図面とともに次に係る各実施例の説明より明白となり、さらに容易に理解できるであろう。
【図１】本発明の一実施例に係る冷蔵庫の外観を図示した斜視図。
【図２】本発明の一実施例に係る冷蔵庫を図示した断面図。
【図３】図２の一部分を拡大して図示した断面図。
【図４】本発明の一実施例に係る真空断熱材を図示した斜視図。
【図５】本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折り曲げられる前の状態を図示した断面図。
【図６】本発明の一実施例に係る真空断熱材の第１外皮材を拡大して図示した断面図。
【図７】本発明の一実施例に係る真空断熱材の第２外皮材を拡大して図示した断面図。
【図８】本発明の一実施例に係る図５の真空断熱材の延長部を拡大して図示した断面図。
【図９】本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折り曲げられた状態を図示した断面図。
【図１０】吸着剤を用いていない場合（第１実施例）、化学的水分吸着剤を用いた場合（第２実施例）および化学的水分吸着剤およびガス吸着剤を用いた場合（第３実施例）の熱伝導度を示したグラフ。
【図１１】それぞれ異なる直径および比表面積を有する吸着剤の水分吸着量を示したグラフ。
【図１２】図１１のそれぞれ異なる直径および比表面積を有する吸着剤を用いる真空断熱材の熱伝導度を示したグラフ。
【図１３】本発明の一実施例に係る真空断熱材および従来の真空断熱材の初期熱伝導度を示したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下では本発明に係る好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。下記の説明で用いられた用語「上部」、「下部」、「上段」および「下段」などは図面に基づいて定義したものであり、この用語によって各構成要素の形状および位置が制限されるものではない。
【００４７】
図１は本発明の一実施例に係る冷蔵庫の外観を図示した斜視図であり、図２は本発明の一実施例に係る冷蔵庫を図示した断面図である。図３は図２の一部分を拡大して図示した断面図であり、図４は本発明の一実施例に係る真空断熱材を図示した斜視図である。
【００４８】
図１〜図４に図示された通り、冷蔵庫１は外観を形成する本体１０および本体１０の内部に前面が開放されるように設けられる貯蔵室２０を含むことができる。
【００４９】
本体１０は貯蔵室２０を形成する内箱１１と、外観を形成する外箱１３を含無。また、本体１０は、貯蔵室２０に冷気を供給する冷気供給装置を含む。
【００５０】
冷気供給装置は、圧縮機（Ｃ）と、凝縮機（図示せず）と、膨張バルブ（図示せず）と、蒸発器２６と、送風ファン２７などを含んで構成され得、本体１０の内箱１１と外箱１３の間には貯蔵室２０の冷気流出を防止するように発泡断熱材１５が発泡される。
【００５１】
本体１０の後方下側には冷媒を圧縮する圧縮機（Ｃ）と圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮機が設置される機械室２３が設けられる。
【００５２】
貯蔵室２０は隔壁１７により左右に区画され、本体１０の一方には冷蔵室２１が設けられ、本体１０の他方には冷凍室２２が設けられる。
【００５３】
冷蔵庫１は貯蔵室２０を開閉するドア３０をさらに含むことができる。
【００５４】
冷蔵室２１および冷凍室２２はそれぞれ本体１０に対して回動可能に結合される冷蔵室ドア３１および冷凍室ドア３３により開閉され、冷蔵室ドア３１および冷凍室ドア３３の背面には飲食物などを収納できるように複数の筒（ｂｉｎ）３５が設けられる。
【００５５】
貯蔵室２０には複数の棚２４が設けられて貯蔵室２０を複数の空間に区画することができ、棚２４の上部には飲食物などの物品が積載される。
【００５６】
また、貯蔵室２０には複数の貯蔵ボックス２５がスライディング方式によって貯蔵室２０内に引き入れまたは貯蔵室から引き出されるように設けられる。
【００５７】
冷蔵庫１は、ドア３０を本体１０に回転可能に結合させる上部ヒンジ４１および下部ヒンジ４３を含むヒンジモジュール４０をさらに含むことができる。
【００５８】
貯蔵室２０を形成する内箱１１と内箱１１の外側に結合されて本体１０の外観を形成する外箱１３の間には発泡空間（Ｓ）が設けられ、発泡空間（Ｓ）に発泡断熱材１５が充填される。
【００５９】
発泡断熱材１５の断熱性を補強するために発泡断熱材１５とともに真空断熱材（Ｖａｃｕｕｍ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ  Ｐａｎｅｌ、ＶＩＰ）１００を発泡空間（Ｓ）に充填することができる。
【００６０】
真空断熱材１００は芯材（Ｃｏｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ）１１０および外皮材１３０、１４０で構成されるが、外皮材１３０、１４０は真空断熱材１００内に浸透する微細な気体および水分を遮断して真空断熱材１００の寿命を維持する非常に重要な要素である。
【００６１】
真空断熱材１００の外皮材１３０、１４０は第１外皮材１３０および第２外皮材１４０を含むことができる。
【００６２】
第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は互いに異なる熱伝導度を有することができる。具体的には、小さい熱伝導度を有する第１外皮材１３０は外箱１３の内面１３ａと向き合うように芯材１１０の外側に配置され得る。大きい熱伝導度を有する第２外皮材１４０は内箱１１の外面１１ａと向き合うように芯材１１０の外側に配置され得、または第１外皮材１３０と結合して内部に芯材１１０が収容される収容空間（図示せず）を形成することができる。
【００６３】
第１外皮材１３０は外箱１３の内面１３ａに密着され得る。小さい熱伝導度を有する第１外皮材１３０が外箱１３の内面１３ａに密着されることによって、断熱性能を向上できるだけでなく、外部の水分およびガスが真空断熱材１００の内側に流入することを防止することができる。また、外箱１３の内面１３ａと向き合う第１外皮材１３０の外面は平たくなっているため、第１外皮材１３０の外面が外箱１３の内面１３ａに容易に密着され得る。第１外皮材１３０および第２外皮材１４０が互いに結合して形成する延長部（１５０、図５参考）は、熱伝導度の小さい第１外皮材１３０が第２外皮材１４０の外側に位置するように内箱１１に向かって折り曲げられるので、第２外皮材１４０の外面は平たくないこともある。
【００６４】
ただし、第１外皮材１３０が外箱１３の内面１３ａに密着することに限定されず、第１外皮材１３０の代わりに第２外皮材１４０が外箱１３の内面１３ａに密着することも可能である。
【００６５】
図５は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折り曲げられる前の状態を図示した断面図であり、図６は本発明の一実施例に係る真空断熱材の第１外皮材を拡大して図示した断面図である。図７は本発明の一実施例に係る真空断熱材の第２外皮材を拡大して図示した断面図であり、図８は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部を拡大して図示した断面図である。
【００６６】
第１外皮材１３０はアルミニウム蒸着外皮材を含み、第２外皮材１４０はアルミホイル外皮材を含むことができる。以下、説明の便宜のために第１外皮材１３０はアルミニウム蒸着外皮材を、第２外皮材１４０はアルミホイル外皮材を指し示すものと見なす。アルミホイル外皮材１４０は、水分およびガス透過度は低いが、ヒートブリッジ現象（Ｈｅａｔ  Ｂｒｉｄｇｅ、真空断熱材の縁を通じて熱が流れる現象）が発生してアルミホイル外皮材の断熱性能が低下され得る。反面、アルミニウム蒸着外皮材１３０はアルミホイル外皮材に比べてアルミニウム層が薄くてヒートブリッジ現象は防止することができるが、アルミニウム蒸着外皮材１３０は水分およびガス透過度が高くてアルミニウム蒸着外皮材１３０の耐久性が低下され得る。
【００６７】
以下、前記のようなアルミニウム蒸着外皮材およびアルミホイル外皮材の短所を補完してヒートブリッジ現象を防止するとともに耐久性が向上した本発明に係る真空断熱材１００を説明する。
【００６８】
以下、「上部」とは真空断熱材の外側に向かう面を意味し、「下部」とは真空断熱材の内側に向かう、すなわち、真空断熱材の芯材に向かう面を意味する。図示されていない図面符号は図１〜図４を参照する。
【００６９】
図５〜図８に図示された通り、真空断熱材１００は芯材１１０、第１外皮材１３０、第２外皮材１４０および吸着剤（Ｇｅｔｔｅｒ、１２０）を含むことができる。
【００７０】
芯材１１０は断熱特性が優秀なガラス繊維（Ｇｌａｓｓ  Ｆｉｂｅｒ）を含むことができる。できるだけ細いガラス繊維で織り成されたパネルが積層される場合、高い断熱効果を得ることができる。具体的には、ガラス繊維間の空隙（Ｐｏｒｅ  Ｓｉｚｅ）が小さいほど断熱特性である輻射（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）の影響を最小化することができ、高い断熱効果を期待することができる。ガラス繊維の直径は、好ましくは３ｕｍ以上６ｕｍ以下であり、ガラス繊維の長さは好ましくは２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であり得る。また、ガラス繊維間の空隙は好ましくは３０ｕｍ以上８０ｕｍ以下であり得る。ただし、ガラス繊維の直径、長さおよびガラス繊維間の空隙は前記例に限定されない。
【００７１】
吸着剤１２０は芯材１１０の内部に設けられ、芯材１１０の真空状態を維持するように芯材１１０の内部に流入するガスおよび／または水分を吸着することができる。吸着剤１２０は粉末の形態であり得、所定のブロック（Ｂｌｏｃｋ）または直六面体状を有するように構成され得る。また、吸着剤１２０は第１外皮材１３０／または第２外皮材１４０の内面または芯材１１０の表面にコーティングされるか、芯材１１０の内部に挿入され得る。
【００７２】
吸着剤１２０はガス吸着剤および／または水分吸着剤を含むことができる。吸着剤１２０がガス吸着剤および水分吸着剤を両方とも場合、吸着剤１２０は５０％以下のガス吸着剤および／または５０％以上の水分吸着剤を含むことができる。
【００７３】
ガス吸着剤は金属性分を含むことができる。具体的には、ガス吸着剤はＢａ、Ｌｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｐｄ、ＭｇおよびＮｂの中の少なくとも一つを含むことができる。ガス吸着剤は、好ましくは、第１外皮材１３０の単位面積（０．１m2）当たり０．４ｇ以上５ｇ以下で含まれ得る。
【００７４】
水分吸着剤は真空断熱材１００内部の残留水分および真空断熱材１００内部に浸透する水分を吸着して除去する。水分吸着剤は、好ましくは、第１外皮材１３０の単位面積（０．１m2）当たり３ｇ以上１０ｇ以下で含まれ得る。水分吸着剤が３ｇ未満で用いられる場合には真空断熱材１００の寿命が短くなり、水分吸着剤が１０ｇ超で用いられる場合には吸着剤１２０の占める面積が広くなって熱伝導度が高くなり、製造単価が上昇し得る。
【００７５】
水分吸着剤はＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＣａＣｌ２の中の少なくとも一つを含む化学的吸着剤および分子篩、活性炭、ゼオライト、活性アルミナおよびＭｇＣＯ３の中の少なくとも一つを含む物理的吸着剤を含むことができる。比表面積が高いほど吸着剤１２０の吸着性能が優秀である。化学的吸着剤は好ましくは、１０m2／ｇ以上の比表面積を有し、物理的吸着剤は好ましくは、５０m2／ｇ以上の比表面積を有することができる。
【００７６】
吸着剤１２０は触媒剤をさらに含むことができる。
【００７７】
触媒剤は芯材１１０の内部に流入するガスをガス吸着剤の金属成分が容易に吸着できる状態に転換させる役割をする。触媒剤はＣｅＯ２、ＣｕＯ、Ｃｏ３Ｏ４、ＰｄＯおよびＳｅＯ２の中の少なくとも一つを含むことができる。
【００７８】
第１外皮材１３０は芯材１１０の一面に配置され、第２外皮材１４０は、第２外皮材１４０が第１外皮材１３０と結合して内部に芯材１１０が収容される収容空間１６０を形成するように芯材１１０の他の面に配置され得る。前述した通り、第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は互いに異なる熱伝導度を有することができる。
【００７９】
第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は互いに異なる熱伝導度を有するようにそれぞれ異なる材質で形成され得る。
【００８０】
また、第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は互いに異なる熱伝導度を有するようにそれぞれ異なる厚さを有することができる。
【００８１】
第１外皮材１３０および第２外皮材１４０はそれぞれ異なる積層構造を有することができる。具体的には、第１外皮材１３０および第２外皮材１４０はそれぞれを構成する層（Ｌａｙｅｒ）が互いに異なり得る。たとえ、第１外皮材１３０および第２外皮材１４０を構成する各層が同一であっても第１外皮材１３０および第２外皮材１４０の各層の配列が異なり得る。
【００８２】
第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は互いに結合して収容空間１６０の外側方向に延長される延長部１５０を形成することができる。延長部１５０は芯材１１０の両側面から外側方向に向かって延長されるように形成され得る。第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は延長部１５０で密着されて芯材１１０が収容される収容空間１６０を真空状態に保持することができる。
【００８３】
第１外皮材１３０は融着層１３１および複数の遮断層１３２を含むことができる。
【００８４】
融着層１３１は芯材１１０の表面に密着され得る。融着層１３１はシーリング性（Ｓｅａｌｉｎｇ）が優秀なＬＬＤＰＥ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＬＤＰＥ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＨＤＰＥ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）およびＣＰＰ（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の中の少なくとも一つを含むことができる。また、融着層１３１はフィルムで形成され得る。
【００８５】
複数の遮断層１３２は融着層１３１の上部に積層され得、基材層１３３および蒸着層１３４を含むことができる。
【００８６】
蒸着層１３４は真空蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）およびエアゾール蒸着（Ａｅｒｏｓｏｌ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）を含む物理的蒸着または化学気相蒸着（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）を含む化学的蒸着によって形成され得る。
【００８７】
蒸着層１３４にはアルミニウム（Ａｌ）が蒸着され得る。ただし、蒸着層１３４に蒸着される物質はアルミニウム（Ａｌ）に限定されない。また、蒸着層１３４は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを有することができる。以下、説明の便宜のために複数の遮断層１３２は第１遮断層１３２ａ、第２遮断層１３２ｂおよび第３遮断層１３２ｃを含むものとする。
【００８８】
融着層１３１と向き合うように融着層１３１の上部に位置する第１遮断層１３２ａは、融着層１３１を囲む第１基材層１３３ａおよび第１基材層１３３ａの上部に配置される第１蒸着層１３４ａを含むことができる。
【００８９】
第１遮断層１３２ａと向き合うように第１遮断層１３２ａの上部に位置する第２遮断層１３２ｂは、第１蒸着層１３４ａの上側に位置する第２基材層１３３ｂおよび第１蒸着層１３４ａと第２基材層１３３ｂの間に位置する第２蒸着層１３４ｂを含むことができる。すなわち、第２遮断層１３２ｂは、第１蒸着層１３４ａおよび第２蒸着層１３４ｂが向き合うように第１遮断層１３２ａの上部に積層され得る。
【００９０】
第２遮断層１３２ｂの上部に位置する第３遮断層１３２ｃは、第２基材層１３３ｂの上部に設けられる第３蒸着層１３４ｃおよび第１外皮材１３０の最外郭に配置されるように、第３蒸着層１３４ｃの上部に位置する第３基材層１３３ｃを含むことができる。
【００９１】
第１蒸着層１３４ａと第２蒸着層１３４ｂが互いに向き合うように第２遮断層１３２ｂが第１遮断層１３２ａの上部に積層される理由は、第１蒸着層１３４ａにクラック（Ｃｒａｃｋ）が発生することを防止するためである。具体的には、第１蒸着層１３４ａが融着層１３１上に密着される場合、融着層１３１の性質上、第１蒸着層１３４ａにクラックが発生しやすくなる。第１蒸着層１３４ａにクラックが発生する場合、クラックを通じた真空断熱材１００の内部にガスおよび水分が流入され得、真空断熱材１００の断熱性能が低下され得る。したがって、第１蒸着層１３４ａと第２蒸着層１３４ｂが互いに向き合うように第２遮断層１３２ｂが第１遮断層１３２ａの上部に積層されることが好ましい。
【００９２】
複数の遮断層１３２は、基材層１３３および基材層１３３上に位置する蒸着層１３４が互いに対向して位置するように積層された構造を有することもできる。
【００９３】
第２外皮材１４０はシーリング層１４１、内部層１４２、防止層１４３および保護層１４４を含むことができる。
【００９４】
シーリング層１４１は第１外皮材１３０の融着層１３１とともに芯材１１０を囲むように芯材１１０の表面に密着される。シーリング層１４１はシーリング性（Ｓｅａｌｉｎｇ）が優秀なＬＬＤＰＥ（Ｌｉｎｅａｒ  Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＬＤＰＥ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＨＤＰＥ（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）およびＣＰＰ（Ｃａｓｔｉｎｇ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）の中の少なくとも一つを含むことができる。シーリング層１４１の厚さは１０μｍ以上５０μｍ以下であり得る。
【００９５】
内部層１４２はシーリング層１４１の上側に位置することができる。内部層１４２はＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＶＭＰＥＴ（Ｖａｃｕｕｍ  Ｍｅｔａｌｉｚｅｄ  Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＥＶＯＨ（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｖｉｎｙｌ  Ａｌｃｏｈｏｌ）およびナイロン（Ｎｙｌｏｎ）の中の少なくとも一つを含むことができる。内部層１４２の厚さは５μｍ以上３０μｍ以下であり得る。
【００９６】
防止層１４３はシーリング層１４１と内部層１４２の間に設けられ得る。防止層１４３はアルミニウム（Ａｌ）を含むことができる。防止層１４３の厚さは５μｍ以上３０μｍ以下であり得る。
【００９７】
保護層１４４は外部衝撃を吸収および分散し、外部衝撃から表面や真空断熱材１００内部の芯材１１０などを保護する役割をする。したがって、保護層１４４は耐衝撃性が優秀な材質で形成されることが好ましい。
【００９８】
保護層１４４は内部層１４２の上部に配置され得る。すなわち、保護層１４４は第２外皮材１４０の最外郭に位置することができる。保護層１４４はＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  Ｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＯＰＰ（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ナイロン（Ｎｙｌｏｎ）および延伸ナイロン（Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｎｙｌｏｎ）の中の少なくとも一つを含むことができる。保護層１４４の厚さは１０μｍ以上３０μｍ以下であり得る。
【００９９】
第１外皮材１３０および第２外皮材１４０は融着層１３１およびシーリング層１４１が互いに接するように延長部１５０で密着され得る。
【０１００】
図９は本発明の一実施例に係る真空断熱材の延長部が折り曲げられた状態を図示した断面図である。図示されていない図面符号は図１〜図８を参照する。
【０１０１】
図９に図示された通り、真空断熱材１００の延長部１５０は折り曲げられ得る。
【０１０２】
延長部１５０は第２外皮材１４０が芯材１１０と第１外皮材１３０の間に位置するように折り曲げられ得る。すなわち、延長部１５０は熱伝導度の小さい第１外皮材１３０が熱伝導度の大きい第２外皮材１４０の外側に位置するように折り曲げられ得る。図１〜図４で説明した通り、第１外皮材１３０は外箱１３の内面に密着されるように内箱１１および外箱１３の間に配置され得る。また、熱伝導度の大きい第２外皮材１４０が外箱１３から遠くなるように延長部１５０を折り曲げることによって真空断熱材１００の断熱性能を向上させることができる。
【０１０３】
図１０は吸着剤を用いていない場合（第１実施例）、化学的水分吸着剤を用いた場合（第２実施例）および化学的水分吸着剤およびガス吸着剤を用いた場合（第３実施例）の熱伝導度を示したグラフである。
【０１０４】
図１０に示した通り、吸着剤を用いていない場合（第１実施例）には初期の熱伝導度だけでなく、長期的な熱伝導度も吸着剤を用いた場合（第２実施例、第３実施例）に比べて大きいため、断熱性能に劣っている。各場合に、ガラス繊維芯材が用いられる。水分およびガスをすべて吸着できるように水分吸着剤およびガス吸着剤を両方とも用いた場合（第３実施例）には吸着剤を用いていない場合（第１実施例）や水分吸着剤だけを用いた場合（第２実施例）に比べて熱伝導度が低い。
【０１０５】
図１１はそれぞれ異なる直径および比表面積を有する吸着剤の水分吸着量を示したグラフであり、図１２は図１１のそれぞれ異なる直径および比表面積を有する吸着剤を用いる真空断熱材の熱伝導度を示したグラフである。
【０１０６】
図１１のグラフは、直径が小さく比表面積が大きい吸着剤は直径が大きく比表面積が小さい吸着剤に比べて多くの水分を吸着することができるという点を示唆する。
【０１０７】
図１２のグラフは、直径が小さく比表面積が大きい吸着剤を用いる真空断熱材が、直径が大きく比表面積が小さい吸着剤を用いる真空断熱材に比べて小さい熱伝導度を有するという点を示唆する。すなわち、図１１および図１２に示した通り、吸着剤の比表面積は真空断熱材の熱伝導度と反比例する。比表面積が大きい吸着剤を用いる真空断熱材であるほど熱伝導度が小さいので、断熱性能が優秀である。
【０１０８】
図１３は本発明の一実施例に係る真空断熱材および従来の真空断熱材（アルミホイル外皮材だけを用いた真空断熱材）の初期熱伝導度を示したグラフである。
【０１０９】
図１３に示した通り、本発明に係る真空断熱材は、アルミホイル外皮材だけを用いた従来の真空断熱材に比べて初期熱伝導度値が、２９０ｍｍ×４１０ｍｍの大きさである場合、７７．７％、３００ｍｍ×９６０ｍｍの大きさである場合、７３．８％、減少したことを確認することができる。
【０１１０】
本発明に係る真空断熱材１００は冷蔵庫だけでなく断熱必要性のある多様な製品に用いることができる。
【０１１１】
以上では本開示内容の特定の実施例に対して図示して説明した。しかし、本発明は前記した実施例に限定されず、発明が属する技術分野で通常の知識を有した者であれば以下の特許請求の範囲に記載された発明の技術的思想の要旨を逸脱することなく、多様に変更実施できるであろう。
【図１】
2017501350.tif 000003
【図２】
2017501350.tif 000004
【図３】
2017501350.tif 000005
【図４】
2017501350.tif 000006
【図５】
2017501350.tif 000007
【図６】
2017501350.tif 000008
【図７】
2017501350.tif 000009
【図８】
2017501350.tif 000010
【図９】
2017501350.tif 000011
【図１０】
2017501350.tif 000012
【図１１】
2017501350.tif 000013
【図１２】
2017501350.tif 000014
【図１３】
2017501350.tif 000015
【国際調査報告】
2017501350.tif 000016
2017501350.tif 000017