(57)【要約】【課題】センサ等を用いて内部の物性が測定可能な真空断熱材の従来例では、その内部に搭載しれたセンサシステムへの継続的な電力の供給をバッテリーで行うには限界があり、センサからのデータを長期間受信するためには、その都度、充電しなければならなかった。【解決手段】本発明では、空断熱材の内側に、圧力センサと、受電コイルと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットとを含む小型無線真空計を設け、非接触給電による電気の電圧を、ＤＣ／ＤＣコンバータによって安定化させ、センサへの給電及びセンサとの通信に使用される受電コイルのコイル径を、送電コイルとの送電距離及びガスバリア性フィルムの厚みに応じて、適切に通信及び送電可能な範囲に設定することで、安定的な給電を実現し、通信が途切れることなく持続的に行うことが可能な真空断熱材を提供する。【選択図】図１
2020176864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層と、前記アルミ蒸着層の外側に設けられた外層とを含み、内部を減圧密封した真空断熱材において、
前記真空断熱材は、前記外層よりも内側に、小型無線真空計を含み、
前記小型無線真空計は、圧力センサと、前記圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットと、前記圧力センサで測定された、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットと
を少なくとも含み、
前記非接触給電ユニットは、送電側の装置に含まれる送電コイルから非接触で給電される受電コイルと、前記受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記受電コイルで生じた電気を、昇圧又は降圧することにより一定の電圧に維持すること
を特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が１１２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上になること
を特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上６０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が６２ｍｍ以上１３２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上４５以下になること
を特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記受電コイルのコイル径ｘが７４ｍｍ≦ｘ≦２００ｍｍであるときに、前記アルミ蒸着層の合計の厚みｙが３０ｘ−４０００≦ｙ≦４５ｘ−２８３７であること
を特徴とする請求項５に記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が１００ｍｍ以上１５０ｍｍ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８】
前記非接触給電ユニットは、前記受電コイルと前記送電コイルとの間で発生する誘導磁束を利用して電力を伝送する方式である電磁誘導方式を用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項９】
前記受電コイル及び前記送電コイルは、それぞれ共振回路に含まれ、
前記非接触給電ユニットは、前記送電コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する前記受電コイルに伝わることで、磁界共鳴させて電力を伝送する方式である磁界共鳴方式を用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項１０】
前記送信ユニットは、非接触給電で使用する周波数帯と同じ周波数帯又はそれ以下の周波数帯で、前記測定データの送信を行うこと
を特徴とする請求項８又は９に記載の真空断熱材。
【請求項１１】
前記小型無線真空計は、温度センサ、湿度センサ、各種分子種を計測するセンサ及び内部時計のうち少なくとも１つをさらに含むこと
を特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項１２】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから隔離されていること
を特徴とする請求項１１に記載の真空断熱材。
【請求項１３】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから３０ｍｍ以上離れていること
を特徴とする請求項１２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、熱エネルギーを効率的に利用するために住宅やプラントの外壁等に用いられる真空断熱材に関する。具体的には、真空断熱材において内部の物性を測定できる小型のセンサと、無線送信装置と、ＤＣ／ＤＣコンバータとを備えた真空断熱材において、ＤＣ／ＤＣコンバータにより電圧を昇圧又は降圧することで安定的な非接触給電を実現し、それにより内部のセンサに電力を供給し、当該センサとの通信を可能にする真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、発泡スチロールよりも断熱性能の高い断熱材として冷蔵庫、魔法瓶、住宅やプラントの外壁等の様々な分野に多用されている。この真空断熱材は、例えば、内部に多くの空隙をもつ多孔体からなる芯材に、芯材を封入する袋状のガスバリア性フィルムを被せて減圧し、ガスバリア性フィルムの開口部を熱溶着（ヒートシール）し、ガスバリア性フィルムの外側に外層を設けて構成することができる。
【０００３】
一般に、真空断熱材は、長期的に運用することで経年劣化が進行し、外部から空気等のガスが長い時間をかけて徐々に内部に流入して、ガスの流入による断熱性能が低下するという問題を有しており、長期的な運用・性能予測の面で課題をかかえている。そして、真空断熱材の施工後に断熱性能を確認する方法は乏しく、真空断熱材を取り外して熱伝導率等を測定することによって、正確な断熱性能の変化を読み取るしか方法が無かった。
【０００４】
そこで、長期にわたって真空断熱材の性能をモニタリングするために、真空断熱材の断熱性能に直接的に関係する真空度に加えて、温度、湿度、ガス分子等の様々な情報を測定し、真空断熱材の内側の情報を外部に送信可能な機構を内側に備えた真空断熱材が従来技術として提案されている。
【０００５】
例えば、特許第４６４１５６５号公報（特許文献１）に記載の真空断熱パネルは、芯材にガスバリア性の外皮材を被せ、周辺の温度の計測が可能な温度センサ部、温度センサ部による計測結果を無線通信可能な通信部、及びバッテリーが外皮材の内側に配置されるように構成されている。また、特開２０１２−１３６２５４号公報（特許文献２）に記載の真空断熱パネルは、断熱材をガスバリア性フィルムで覆い、内部を真空にした断熱パネルにおいて、外皮材の内側に少なくとも真空センサと、真空センサで検知した真空データを外部に送信可能な通信部と、バッテリーを設けられている。その他、特開２０１５−５１３３２７号公報（特許文献３）にも同様の真空断熱パネルが記載されている。
【０００６】
このように、センサを内蔵した従来の真空断熱パネルは、真空断熱パネルの真空度や、周辺の温度を計測することができ、計測値を外部に送信し、真空断熱パネルの断熱性能をモニタリングすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４６４１５６５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３６２５４号公報
【特許文献３】特開２０１５−５１３３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来例のような真空断熱材は、厚みが１０〜２０ｍｍ程度であるから、その内部に搭載するある体積以下のセンサシステムには、薄い小型のバッテリーが必要となる。しかしながら、薄い小型のバッテリーからセンサシステムへの継続的な電力の供給には限界があるため、短期間でしかセンサからデータを受信することができず、長期間にわたってセンサからデータを受信するためには、その都度、充電しなければならなかった。また、バッテリーが供給する電力は、徐々に低下するためセンサからの出力信号が弱くなり、センサの出力値が低下することで正確な値を測定する事ができない懸念があった。
【０００９】
そこで、本発明では、上記課題を解決するために、真空断熱材の内側に、圧力センサと、受電コイルと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットとを含む小型無線真空計を設け、物理的な電気的接続なしに給電を行う非接触給電を、ＤＣ／ＤＣコンバータによる降圧又は昇圧によって安定化させ、センサへの給電及びセンサとの通信に使用される受電コイルのコイル径を、送電コイルとの距離（送電距離）及びガスバリア性フィルムの厚みに応じて、適切に通信及び送電可能な範囲に設定することで、小型無線真空計への安定的な給電を実現し、小型無線真空計との通信が途切れることなく持続的に行うことができるように構成した真空断熱材を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る真空断熱材の１つの実施形態として、真空断熱材は、芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層と、前記アルミ蒸着層の外側に設けられた外層とを含み、内部を減圧密封した真空断熱材において、
前記真空断熱材は、前記外層よりも内側に、小型無線真空計を含み、
前記小型無線真空計は、圧力センサと、前記圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットと、前記圧力センサで測定された、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットと
を少なくとも含み、
前記非接触給電ユニットは、送電側の装置に含まれる送電コイルから非接触で給電される受電コイルと、前記受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記受電コイルで生じた電気を、昇圧又は降圧することにより一定の電圧に維持することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が１１２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上になることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上６０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が６２ｍｍ以上１３２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上４５以下になることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記受電コイルのコイル径ｘが７４ｍｍ≦ｘ≦２００ｍｍであるときに、前記アルミ蒸着層の合計の厚みｙが３０ｘ−４０００≦ｙ≦４５ｘ−２８３７であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記非接触給電ユニットは、前記受電コイルと前記送電コイルとの間で発生する誘導磁束を利用して電力を伝送する方式である電磁誘導方式を用いたことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記受電コイル及び前記送電コイルは、それぞれ共振回路に含まれ、
前記非接触給電ユニットは、前記送電コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する前記受電コイルに伝わることで、磁界共鳴させて電力を伝送する方式である磁界共鳴方式を用いたことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記送信ユニットは、非接触給電で使用する周波数帯と同じ周波数帯又はそれ以下の周波数帯で、前記測定データの送信を行うことを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記小型無線真空計は、温度センサ、湿度センサ、各種分子種を計測するセンサ及び内部時計のうち少なくとも１つをさらに含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから隔離されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る真空断熱材の好ましい実施形態として、前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから３０ｍｍ以上離れていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の１つの実施形態に係る真空断熱材は、外層よりも内側に設けた小型無線真空計に、外部電源との電気的な接続なしに、圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットを設け、非接触給電ユニットにおける受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータによって、受電コイルで生じた電気を、降圧又は昇圧させることで、一定の電圧に維持することができる。このような非接触給電ユニットによって、残量低下に起因して一定の電圧を維持できないバッテリーを小型無線真空計に設ける必要がなくなり、圧力センサから出力信号を安定的に得ることができる。
【００２４】
また、圧力センサへの給電及び圧力センサとの通信に使用される受電コイルのコイル径を、送電コイルとの距離（送電距離）及びガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層の厚みに応じて、適切に通信及び送電可能な範囲に設定することで、小型無線真空計への安定的な給電を実現し、小型無線真空計との通信が途切れることなく持続的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計の部品構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す小型無線真空計に電力を供給する送電装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計と送電装置との間の真空断熱材を介した非接触給電及び無線通信の様子を示すブロック図である。
【図４】非接触給電及び無線通信の性能実験に用いた真空断熱材の構成例を示す図である。
【図５】小型無線真空計の非接触給電の送電距離を変化させて得られた実験結果に基づく給電可能なコイル径と蒸着厚みとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の別の実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計の部品構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計の部品構成を示すブロック図である。小型無線真空計１０は、受電コイル１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３と、Ａ／Ｄコンバータ１４と、オペアンプ（ＯＰ  ＡＭＰ）１５と、圧力センサ１６とを含むことができ、例えば、基板上にそれら部品を実装することができる。
【００２８】
受電コイル１１は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式等の非接触給電方式によって送電装置（図２参照）に含まれる送電コイルと作用して、電気を得るコイルである。電磁誘導方式は、受電コイルと送電コイルとの間で発生する誘導磁束を利用して電力を伝送する方式である。磁界共鳴方式は、送電コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する受電コイルに伝わることで、磁界共鳴させて電力を伝送する方式である。
【００２９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、受電コイル１１及びＣＰＵ・無線送信ユニット１３に電気的に接続され、受電コイル１１と、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３との間に設けられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、電圧を昇圧又は降圧するための昇降圧コンバータである。非接触給電の際に、受電コイル１１と送電コイル２１（図２参照）との距離が近く、大きな電圧を得た場合には降圧、距離が遠く、小さな電圧しか得られない場合には昇圧を目的として用いられる。本発明の一実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、受電コイル１１で生じた電気を安定させるために、電圧を昇圧又は降圧することができる。以下、受電コイル１１とＤＣ／ＤＣコンバータ１２とを含む構成を非接触給電ユニットとも呼ぶ。
【００３０】
ＣＰＵ・無線送信ユニット１３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２及びＡ／Ｄコンバータ１４に電気的に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２とＡ／Ｄコンバータ１４との間に設けられる。ＣＰＵ・無線送信ユニット１３は、Ａ／Ｄコンバータ１４によって圧力センサ１６からの出力信号（アナログ信号）が変換されたデジタル信号を受け取り、受け取ったデジタル信号を測定データとして、受電コイル１１と送電コイル２１間で給電時の周波数と同周波数又はそれ以下の周波数帯で通信し、ＵＡＲＴにてシリアル変換されたデータをＰＣ２３に送信する事ができる。
【００３１】
Ａ／Ｄコンバータ１４は、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３及びオペアンプ１５と電気的に接続され、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３とオペアンプ１５との間に設けられる。Ａ／Ｄコンバータ１４は、オペアンプ１５により増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換することができる。
【００３２】
オペアンプ１５は、Ａ／Ｄコンバータ１４及び圧力センサ１６と電気的に接続され、Ａ／Ｄコンバータ１４と圧力センサ１６との間に設けられる。オペアンプ１５は、圧力センサ１６により測定された圧力値のアナログ信号を増幅することができる。
【００３３】
圧力センサ１６は、オペアンプ１５と電気的に接続され、真空断熱材内部の圧力を測定する。圧力センサ１６は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）で形成された熱電対型真空センサを用いることができる。また、圧力センサ１６は、ＭＥＭＳで形成されたピラニ真空計、隔膜真空計を用いることもできる。
【００３４】
ＣＰＵ・無線送信ユニット１３にＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介して接続された受電コイル１１は、非接触給電時にＣＰＵ・無線送信ユニット１３及び該ユニットに電気的に接続されたその他の部品（素子）に電力を供給することができる。また、受電コイル１１は、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３、圧力センサ１６等を動作させるための電力を供給することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、受電コイル１１から得られる電圧を、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３、圧力センサ１６等の安定的な動作に必要な電圧に変換することができる。
【００３５】
非接触給電ユニットは、図１に示すように、給電機構として非接触給電用のコイル（図１では、受電コイル１１）を用いた場合、電磁誘導方式又は磁界共鳴方式によって生じた電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介してＣＰＵ・無線送信ユニット１３、圧力センサ１６等に供給することができる。例えば、電磁誘導方式の場合、非接触給電ユニットの受電コイル１１は、真空断熱材の外部の電源等に接続された送電コイルとの間で発生する誘電磁束を利用して生じた電力を非接触給電ユニットで受け取ることができる。
【００３６】
また、電界共鳴方式の場合、非接触給電ユニットは、受電側共振回路を含み、受電側共振回路に含まれる受電コイル１１は、送電側共振回路に含まれる送電側コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する受電側共振回路に含まれる受電コイル１１に伝わることで、磁界共鳴させて生じた電力をＣＰＵ・無線送信ユニット１３、圧力センサ１６等で受け取ることができる。
【００３７】
小型無線真空計１０は、真空断熱材の減圧密閉された内部に設けられる。真空断熱材は、芯材と、該芯材を覆うガスバリア性フィルムと、該ガスバリア性フィルムの外側に設けられた外層とを含み、小型無線真空計１０は、真空断熱材の外層よりも内側、好ましくは、ガスバリア性フィルムの内側に含まれる。
【００３８】
このように、小型無線真空計１０は、外部電源との電気的な接続なしに安定的に給電できる非接触給電機構（例えば、受電コイル１１とＤＣ／ＤＣコンバータ１２）を含む非接触給電ユニットを設けたことで、小型無線真空計１０が真空断熱材に内蔵されても、小型無線真空計１０の圧力センサ１６から測定データを取得する際に、一定の電圧で電力を、圧力センサ１６及びＣＰＵ・無線送信ユニット１３等に継続的に供給することができる。
【００３９】
小型無線真空計１０は必要に応じてＭＥＭＳで形成された温度センサ、湿度センサを搭載する事ができる。真空断熱材内部は真空状態である限り湿度が限りなく０%に近づく為、１０％ＲＨ未満での測定精度が１０パーセント以上の相対湿度下に比べ２．０％以内に収まるものが好ましい。また、温度センサ又は湿度センサを搭載する位置は、受電コイル１１から少なくとも３０ｍｍ離した位置にあることで、給電時にフィルム表面で引き起こされる誘導加熱による熱問題を解決する事ができる。３０ｍｍ以内の位置にある場合、誘導加熱による熱で測定温湿度に悪影響を与える可能性がある。
【００４０】
真空断熱材の芯材としては、真空断熱材分野で用いられているものを特に制限なく用いることができる。具体例としては、連続気泡硬質ポリウレタンフォーム、無機繊維、有機繊維、無機粉体、エアロゲル等を使用することができる。ハンドリング、断熱性の観点から、シート状に形成された無機繊維が好ましい。無機繊維としては、ガラス繊維、アルミナやシリカ等のセラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等が挙げられる。これらの中では、断熱性、成形加工性等の観点から、ガラス繊維が好ましい。なお、芯材の耐熱性を向上させるため、ステンレス鋼、クロム−ニッケル系合金、高ニッケル合金、高コバルト合金等の耐熱性金属繊維を少量混合することもできる。芯材は公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００４１】
本発明の一実施形態に係る真空断熱材において、吸着剤が芯材と共に袋状のガスバリア性フィルムに封入されてもよい。吸着剤は、例えば、窒素、酸素、二酸化炭素等のガス、及び／又は水分を吸着する物質である。吸着剤としては、酸化カルシウム、シリカゲル、ゼオライト、活性炭、酸化バリウム、バリウム−リチウム合金又はこれらの混合物等が挙げられる。ガス吸着性能及び生産性の観点から、酸化カルシウムが好ましい。吸着剤は公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００４２】
本発明に用いられるガスバリア性フィルムは、ガスバリア性を有するフィルムであれば特に制限はないが、シール層及びガスバリア層を積層したものが好ましく、芯材に接する側から順にシール層、ガスバリア層及び１層以上の樹脂フィルム層を積層したものがより好ましい。ガスバリア性フィルムの厚さは、特に制限はないが、通常５０〜２００μｍであり、好ましくは６０〜１８０μｍである。
【００４３】
ガスバリア層は、ガスを透過しない層であり、真空断熱材の真空度の低下を防ぐ観点から用いられる。ガスバリア層としては、金属箔や、樹脂フィルム上に蒸着膜を形成した蒸着フィルム等が挙げられる。蒸着フィルムは、蒸着法、スパッタ法等により、基材上に蒸着膜を形成することにより得られる。ガスバリア性及び経済的観点から、金属箔及び蒸着材料のいずれにおいても、好ましくは、アルミニウムが用いられる。
【００４４】
金属箔をガスバリア層として用いた場合、金属箔のカスバリア層を備えたフィルム側に設けた受電コイルは、送電コイルとの非接触給電時に強い誘導加熱が引き起こされ、その熱でフィルムが溶ける可能性がある。そのため、受電コイル側には金属箔を用いたガスバリア性フィルムを使用することはできない。そこで、ガス透過量の観点から一方の面にガスバリア層として蒸着層のみを使用したフィルム、他方の面に金属箔を用いたフィルムを使用し、受電コイルを蒸着層側に設けることで、送電コイルとの非接触給電の際に、蒸着層側の受電コイルからは、誘導加熱が生じることがないため、ガス透過量と給電の両観点から好ましい構成となる。
【００４５】
蒸着フィルムの基材となる樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の芳香族ポリエステル系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、メタキシリレンジアミン・アジピン酸縮合体等のポリアミド樹脂；アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、アクリル酸エステルとメチルメタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコール及びポリ酢酸ビニルを部分ケン化した物等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂から製造されるフィルムが用いられる。
【００４６】
ガスバリア層の厚さは特に制限はないが、金属箔の場合は、１〜６０μｍであり、好ましくは５〜３０μｍである。厚さが１μｍ以上であれば、金属箔の強度が高く、ピンホールの形成等が抑えられる。蒸着フィルムの場合は、ガスバリア層の厚さは、１０〜６０μｍ、好ましくは１２〜３０μｍであり、そのうち蒸着膜の厚さは、０．０２〜０．６μｍ、好ましくは０．０２〜０．４μｍである。蒸着膜の厚さが０．０２μｍ以上であればガスバリア性を発揮でき、０．４μｍ以下であれば膜形成の技術的な困難さは大きくはなく、非接触給電時に発生する誘導加熱や、通信の障害も少ない。ガスバリア層に用いられる金属箔や蒸着フィルムは公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００４７】
シール層は、加熱により融着可能な樹脂である。熱融着可能な樹脂であれば、特に制限はない。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリアクリロニトリル、ＰＥＴ、エチレン−ビニルアルコール共重合体、又はそれらの混合体からなるフィルム等を用いることができる。好ましくはポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-ビニルアルコール共重合体が用いられる。ポリエチレンは、０．９０〜０．９８ｇ／ｃｍ3の密度のものが好ましい。ポリプロピレンは、０．８５〜０．９５ｇ／ｃｍ3の密度のものが好ましい。シール層の厚さは特に制限はないが、通常１０〜１００μｍであり、好ましくは２５〜６０μｍである。シール層に用いられる樹脂は公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００４８】
樹脂フィルム層は、ガスバリア層を保護する目的で、ガスバリア層上に任意に設けられる層である。樹脂フィルム層としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の芳香族ポリエステル系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、オレフィン共重合体等のポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂；ナイロン６、ナイロン６６、メタキシリレンジアミン・アジピン酸縮合体等のポリアミド樹脂；ポリビニルアルコール、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂；ポリメチルメタクリレート、アクリル酸エステルとメチルメタクリル酸エステル共重合体等のアクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性樹脂から製造されるフィルムが用いられる。好ましくは、ＰＥＴ、ナイロン６又はナイロン６６である。これらの樹脂フィルムには、有機質、無機質のフィラーを添加することもできる。これらの樹脂は単独で又は２種以上を混合して用いることができる。樹脂フィルム層には、ガスバリア性フィルムのガスバリア性能を更に向上させるために、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、ビニルアルコール等のビニルモノマーを重合、共重合させて得られるガスバリア性樹脂を塗布したり、積層したり、それらの粒子を樹脂フィルム層中に混合分散させることもできる。樹脂フィルム層の厚さは特に制限はないが、通常５〜４０μｍであり、好ましくは１０〜３０μｍである。樹脂フィルム層に用いられる樹脂は公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００４９】
ガスバリア性フィルムは、袋状に形成される。袋状とは、中に芯材及び吸着剤を入れられる形状である。ガスバリア性フィルムを袋状に形成する工程には、特に制限はない。例えば、ガスバリア性フィルムがシール層有する場合に、互いのシール層が接するように２枚のガスバリア性フィルムを重ねて、芯材及び吸着剤を納める部位の周りを、芯材及び吸着剤の挿入のための開口部を残して熱融着することにより、ガスバリア性フィルムを袋状に形成してもよい。
【００５０】
本発明に用いられる外層は、紙及び／又は不織布である。紙とは、植物繊維その他の繊維を膠着させて製造した物である。有機繊維及び無機繊維のいずれも紙の材料として使用し得る。紙の材料となる有機繊維としては、例えば、植物由来の繊維、合成繊維等があり、紙の材料となる無機繊維は、例えば、鉱物、金属からなる繊維、合成繊維等がある。不織布とは、繊維シート、ウェブまたはバットで、線が一方向またはランダムに配向しており、交流、及び/又は融着、及び/又は接着によって繊維間が結合されたものである。有機繊維及び無機繊維のいずれも不織布の材料として使用し得る。
【００５１】
不織布の材料となる有機繊維は天然繊維及び化学繊維を含み、天然繊維としては綿、羊毛、フェルト、麻、パルプ、絹等があり、化学繊維としてはレーヨン、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル繊維、ビニロン、アラミド繊維、アセテート等がある。不織布の原料となる無機繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、鉱物繊維等がある。好ましい材料は、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレンである。紙及び不織布は公知であり、市場において容易に入手することができるか、又は調製可能である。
【００５２】
外層の厚さは、０．０１ｍｍ〜３ｍｍであり、好ましくは０．０３〜０．５ｍｍである。外層の目付は特に制限はないが、好ましくは１０〜２００ｇ／ｍ2であり、より好ましくは２０〜１００ｇ／ｍ2である。
【００５３】
外層は、例えば、ラミネートによって、ガスバリア性フィルムの、芯材と接しない側（真空断熱材の外側）に接着される。ラミネートの方法としては、ドライラミネート、押し出しラミネート、ホットメルトラミネート、ウェットラミネート、サーマルラミネート等が挙げられる。
【００５４】
本発明の一実施形態に係る真空断熱材は、板状である。板状とは、薄く平たい形状を言い、対向する２つの面及びこれら２つの面を接続する側周面を有する。外層は、板状の真空断熱材の少なくとも片面の一部を覆っており、好ましくは、使用する際に熱源側に配置される面の縁を枠状に覆っている。外層は、好ましくは真空断熱材の側周面も覆っており、より好ましくは真空断熱材の全面（すなわち、両面及び側周面）を覆っている。また、複数の真空断熱材を組み合わせて用いる場合には、真空断熱材同士の継ぎ目部分における熱の漏洩を防ぐために、側周面を外層で覆うことが有利である。
【００５５】
図２は、図１に示す小型無線真空計に電力を供給する送電装置の構成を示すブロック図である。送電装置２０は、送電コイル２１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２と、ＰＣ／安定化電源２３とを含むことができ、例えば、基板上にそれら部品を実装することができる。
【００５６】
送電コイル２１は、磁界共鳴方式、電磁誘導方式等の非接触給電方式によって、小型無線真空計（図１参照）に含まれる受電コイル１１と作用して、受電コイル１１に電気を生じさせるコイルである。
【００５７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、送電コイル２１及びＰＣ／安定化電源２３に電気的に接続され、送電コイル２１と、ＰＣ／安定化電源２３との間に設けられる。本発明の一実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、電圧を昇圧又は降圧するための昇降圧コンバータであるが、送電装置２０では、主に、昇圧を目的として用いられる。
【００５８】
小型無線真空計１０に含まれるＤＣ／ＤＣコンバータ１２及び送電装置２０に含まれるＤＣ／ＤＣコンバータ２２を用いる主な目的は、このような昇降圧コンバータを用いて安定化された電圧下の元でセンサを駆動させることで、センサの出力信号の安定化及びガスバリア性フィルム（以下、「ＶＩＰ用フィルム」とも称する。）表面の誘導加熱をなるべく小さい中で電力を供給させるためである。
【００５９】
ＰＣ／安定化電源２３は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２に電気的に接続される。送電装置２０における電源は安定化電源から供給させることができるが、パソコン（ＰＣ）を用いてＰＣ側から供給される電気の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２２で昇圧させても良い。
【００６０】
図３は、本発明の一実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計と送電装置との間の真空断熱材を介した非接触給電及び無線通信の様子を示すブロック図である。小型無線真空計１０は断熱材内部に設けられ、送電装置２０は断熱材外部に設けられる。非接触給電の際には、図３に示すように、小型無線真空計１０の受電コイル１１は、断熱材を構成する石膏ボード３１、発泡体（ＸＰＳ）３２、及びガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層３３を挟んで、送電装置２０の送電コイル２１に向かい合う。
【００６１】
以下、本発明の真空断熱材について、実施例により詳細に説明する。しかしながら、本発明は、実施例に制限されるものではない。
【実施例】
【００６２】
小型無線真空計への給電試験
図４は、非接触給電及び無線通信の性能実験に用いた真空断熱材の構成例を示す図である。受電コイル１１と送電コイル２１とによる非接触給電を、石膏ボード３１、発泡体（ＸＰＳ）３２及びガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層３３を含む断滅材をそれらの間に介して行う実験を行う。本実験では、図３に示すとおりように、基本的には、受電コイル１１側を断熱材内部と想定し、送電コイル２１側を断滅材外部と想定し、真空断熱材の内部に設置されたセンサが、離れた部位で給電及び通信が確認できるかどうか観測する。
【００６３】
本実験で用いる、石膏ボード３１、発泡体（ＸＰＳ）３２、及びアルミ蒸着層３３の大きさをそれぞれ４５０ｍｍ角とした。石膏ボード３１の厚さを１２ｍｍとし、発泡体（ＸＰＳ）３２の厚さを、５０ｍｍ、７０ｍｍ、１００ｍｍ、１２０ｍｍと変化させ、アルミ蒸着層３３の厚さは、０Å、５００Å、２０００Å、４０００Å、６０００Å、６５０００Åと変化させることで、受電コイル１１と送電コイル２１との間の送電距離を変化させて、非接触給電による給電が可能か否か、及び、データの通信が可能か否かを観測した。
【００６４】
具体的には、石膏ボード３１は、吉野石膏社製のタイガーボードを使用し、発泡体（ＸＰＳ）３２は、ダウ化工社製のスタイロフォームＩＢを使用した。発泡体（ＸＰＳ）３２の厚さを５０ｍ〜１２０ｍｍの間で、１枚以上積層して実験に使用する発泡体の厚さを調整した。図４に示すとおり、石膏ボード３１、発泡体（ＸＰＳ）３２及びアルミ蒸着層３３を含む断熱材に相当する積層体の上下に、センサに接続された受電コイル１１、及びＰＣと安定化電源に接続された送電コイル２１を配置して、給電及び通信が可能か否かを確認した。
【００６５】
安定化電源から５Ｖの電圧をかけ、送電コイル２１にあるＤＣ／ＤＣコンバータ２２から昇圧させた。電流値として０，５Ａになるように距離に応じて昇圧を行った。送電側をＶ＝５Ｖ、Ａ=０．５Ａとした時の受電コイル１１での送電効率（非昇圧時の電圧で観測）を計算した。送電効率は、次の式で求めることができる。
送電効率（％）＝受電側電力（Ｗ）／送電側電力（Ｗ）×１００
【００６６】
受電コイル１１及び送電コイル２１のコイル径を７０ｍｍとした場合に、送電距離、送電効率、アルミ蒸着層の厚み（以下、単に、アルミの厚みともいう）、給電可能であるか否か、通信可能であるか否かを表１に示す。給電可能であれば“〇”、給電不可能であれば“×”で表し、同様に、通信可能であれば“〇”、通信不可能であれば“×”を表す。“〇”、“×”の記号については、その他の実験結果の表においても同じ意味である。
【表１】
2020176864.tif 000003
【００６７】
受電コイル１１及び送電コイル２１のコイル径を１００ｍｍとした場合に、送電距離、送電効率、アルミ蒸着層の厚み、給電可能であるか否か、通信可能であるか否かを表２に示す。
【表２】
2020176864.tif 000004
【００６８】
受電コイル１１及び送電コイル２１のコイル径を１５０ｍｍとした場合に、送電距離、送電効率、アルミ蒸着層の厚み、給電可能であるか否か、通信可能であるか否かを次の表に示す。
【表３】
2020176864.tif 000005
【００６９】
受電コイル１１及び送電コイル２１のコイル径を２００ｍｍとした場合に、送電距離、送電効率、アルミ蒸着層の厚み、給電可能であるか否か、通信可能であるか否かを次の表に示す。ここで、給電可能であるか否かについて、“△”の記号は、給電又は通信が失敗するときと成功するときがあり、不安定な状態を意味する。
【表４】
2020176864.tif 000006
【００７０】
コイル径を７０ｍｍ、１００ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍとした場合に得られた表１から４に示す結果から、コイル径と送電距離とアルミの厚み（アルミ蒸着厚み）の関係をまとめたものを次の表５に示す。
【表５】
2020176864.tif 000007
【００７１】
表５をグラフにプロットしたものを図５に示す。図５は、小型無線真空計の非接触給電の送電距離を変化させて得られた実験結果に基づく給電可能なコイル径と蒸着厚みとの関係を示すグラフである。コイル径が１５０ｍｍ、２００ｍｍであるときに、送電距離９２ｍｍと１１２ｍｍのアルミの厚みは同じであるから、図５のグラフでは、送電距離１１２ｍｍについての実験結果のプロットは省略する。
【００７２】
図５を参照すると、本実験で得られた結果では送電距離を伸ばしていくと、アルミ蒸着層の合計の厚み（蒸着厚み）を ｙ とし、コイル径を ｘ とすると、蒸着厚みとコイル径の関係式（一次関数） y = ax+b (ただし、ａ、ｂは整数) の係数（傾き） ａ が小さくなる事が確認された。これは、送電距離が伸びると送電効率が低下し、アルミの層が厚いと電力が供給できなくなる為である。
【００７３】
例えば、コイル径を１５０ｍｍにしたに得られた表３に示す結果から、送電距離別に送電効率をまとめた結果を表６に示す。表６は、送電距離が伸びると送電効率が低下する傾向を示している。
【表６】
2020176864.tif 000008
１５０ｍｍのコイル径で２０００Åのアルミ蒸着層の合計の厚みをもったフィルムに対し、１１２ｍｍの給電・通信距離で送電効率１０％以上を達成する事を確認した。これ以上出力が落ちると、安定した通信が不可能であった。コイル径を小さくすることで磁界が弱まる為、送電距離は低下した。
【００７４】
再び、図５を参照すると、小型無線真空計１０が良好に、非接触給電及び無線通信を行える範囲は、真空断熱材のガスバリア性を担うアルミ蒸着の合計の厚みが５００Å以上６０００Å以下で、受電コイル１１及び送電コイル２１の直径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下である。この範囲は、熱橋（ヒートブリッジ）の影響を受けるが、分厚い構成においてもある程度の送電が可能な構成である。熱橋とは、外壁と内壁の間にある柱・梁などが熱を伝える現象であり、 断熱材以外の柱・梁などは、建物内外を熱が伝わりやすく、熱橋と呼ばれる。
【００７５】
熱橋の影響がより少ない、より好ましい範囲は、真空断熱材のガスバリア性を担うアルミ蒸着層の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、受電コイル１１及び送電コイル２１の直径が７４mm以上２００ｍｍ以下である。アルミ蒸着層の合計の厚み（蒸着厚み）は、真空断熱材において良好なガスバリア性を得る為には少なくとも５００Å厚以上必要であるが、２０００Åを超えると、金属部を伝って熱が回り込む熱橋の影響が大きくなる。また、アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、受電コイル１１及び送電コイル２１のコイル径が１００ｍｍ以上１５０ｍｍ以下である範囲も、安定的に非接触給電及び無線通信を行うことが可能なより好ましい範囲である。
【００７６】
図５に示す実験結果に鑑みると、受電コイル１１と前記送電コイル２１との間の送電距離が１１２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムのアルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上になる範囲が非接触給電及び無線通信を行う範囲として好ましい範囲である。また、受電コイル１１と送電コイル２１との間の送電距離が６２ｍｍ以上１３２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムのアルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂで表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上４５以下になる範囲が非接触給電及び無線通信を行う範囲として好ましい範囲である。さらに、受電コイル１１のコイル径ｘが７４ｍｍ≦ｘ≦２００ｍｍであるときに、アルミ蒸着層の合計の厚みｙが３０ｘ−４０００≦ｙ≦４５ｘ−２８３７である範囲が非接触給電及び無線通信を行う範囲として好ましい範囲である。
【００７７】
図６は、本発明の別の実施形態に係る真空断熱材に含まれる小型無線真空計の部品構成を示すブロック図である。別の実施形態に係る小型無線真空計１０’は、例えば、基板上に、受電コイル１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、ＣＰＵ・無線送信ユニット１３と、Ａ／Ｄコンバータ１４と、オペアンプ（ＯＰ  ＡＭＰ）１５と、圧力センサ１６とを備え、さらに、温湿度センサ・内部時計１７を含むことができる。ＣＰＵ・無線送信ユニット１３に接続された温湿度センサ・内部時計１７は、例えば、Ｉ２Ｃ通信等のシリアル通信で直接ＣＰＵに信号を送信することができる。
【００７８】
ＣＰＵ・無線送信ユニット１３は、温湿度センサ・内部時計１７からの信号を無線で外部の受信ユニットに送信することができる。なお、温湿度センサについては無くても、圧力センサ１６により真空断熱材の内側の圧力を測定することが可能な為、必要がない場合には、小型無線真空計１０’の構成に含めなくてもよい。つまり、温湿度センサは、真空断熱材の内部に侵入する水蒸気圧の問題を確認する等の必要な場合に応じて、小型無線真空計１０’に含めることができる。さらに、各種分子種（二酸化炭素、一酸化炭素、酸素、ＶＯＣ等）を計測するセンサも小型無線真空計１０’に含めることができる。すなわち、小型無線真空計１０’は、温度センサ、湿度センサ、各種分子種を計測するセンサ及び内部時計のうち少なくとも１つをさらに含むことができる。なお、温度センサ及び湿度センサは、誘導加熱等により生じ得る熱の影響を受けるため、受電コイル１１から隔離して設けることができる。例えば、温度センサ及び湿度センサは、熱の影響を受けないために、受電コイル１１から３０ｍｍ以上離して設けることができる。
【００７９】
本発明の一実施形態及び別の実施形態に係る小型無線真空計を含む真空断熱材は、外層よりも内側に設けた小型無線真空計に、外部電源との電気的な接続なしに、圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットを設け、非接触給電ユニットにおける受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータによって、受電コイルで生じた電気を、降圧又は昇圧させることで、一定の電圧に維持することができる。このような非接触給電ユニットによって、残量低下に起因して一定の電圧を維持できないバッテリーを小型無線真空計に設ける必要がなくなり、圧力センサから出力信号を安定的に得ることができる。
【００８０】
また、圧力センサへの給電及び圧力センサとの通信に使用される受電コイルのコイル径を、送電コイルとの距離（送電距離）及びガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層の厚みに応じて、適切に通信及び送電可能な範囲に設定することで、小型無線真空計への安定的な給電を実現し、小型無線真空計との通信が途切れることなく持続的に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明に係る真空断熱材は、熱エネルギーを効率的に利用するために住宅やプラントの外壁等に利用することができる。特に、真空断熱材の施工後に断熱性能を計測して、真空断熱材の長期的な運用・性能予測を行うことなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１０        ：小型無線真空計
１０’      ：小型無線真空計
１１        ：受電コイル
１２        ：ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３        ：無線送信ユニット
１４        ：Ａ／Ｄコンバータ
１５        ：オペアンプ
１６        ：圧力センサ
１７        ：温湿度センサ・内部時
２０        ：送電装置
２１        ：送電コイル
２２        ：ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３        ：ＰＣ／安定化電源
３１        ：石膏ボード
３３        ：アルミ蒸着層
【図１】
2020176864.tif 000009
【図２】
2020176864.tif 000010
【図３】
2020176864.tif 000011
【図４】
2020176864.tif 000012
【図５】
2020176864.tif 000013
【図６】
2020176864.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月18日(2019.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層と、前記アルミ蒸着層の外側に設けられた外層とを含み、内部を減圧密封した真空断熱材において、
前記真空断熱材は、前記外層よりも内側に、小型無線真空計を含み、
前記小型無線真空計は、圧力センサと、前記圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットと、前記圧力センサで測定された、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットと
を少なくとも含み、
前記小型無線真空計は、前記圧力センサに電力を供給するためのバッテリーを備えておらず、
前記非接触給電ユニットは、送電側の装置に含まれる送電コイルから非接触で給電される受電コイルと、前記受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記受電コイルで生じた電気を、昇圧又は降圧することにより一定の電圧に維持すること
を特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が１１２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上になること
を特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上６０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が６２ｍｍ以上１３２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上４５以下になること
を特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記受電コイルのコイル径ｘが７４ｍｍ≦ｘ≦２００ｍｍであるときに、前記アルミ蒸着層の合計の厚みｙが３０ｘ−４０００≦ｙ≦４５ｘ−２８３７であること
を特徴とする請求項５に記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が１００ｍｍ以上１５０ｍｍ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８】
前記非接触給電ユニットは、前記受電コイルと前記送電コイルとの間で発生する誘導磁束を利用して電力を伝送する方式である電磁誘導方式を用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項９】
前記受電コイル及び前記送電コイルは、それぞれ共振回路に含まれ、
前記非接触給電ユニットは、前記送電コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する前記受電コイルに伝わることで、磁界共鳴させて電力を伝送する方式である磁界共鳴方式を用いたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項１０】
前記送信ユニットは、非接触給電で使用する周波数帯と同じ周波数帯又はそれ以下の周波数帯で、前記測定データの送信を行うこと
を特徴とする請求項８又は９に記載の真空断熱材。
【請求項１１】
前記小型無線真空計は、温度センサ、湿度センサ、各種分子種を計測するセンサ及び内部時計のうち少なくとも１つをさらに含むこと
を特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項１２】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから隔離されていること
を特徴とする請求項１１に記載の真空断熱材。
【請求項１３】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから３０ｍｍ以上離れていること
を特徴とする請求項１２に記載の真空断熱材。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月16日(2020.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材と、前記芯材を覆うガスバリア性フィルムであるアルミ蒸着層と、前記アルミ蒸着層の外側に設けられた外層とを含み、内部を減圧密封した真空断熱材において、
前記真空断熱材は、前記外層よりも内側に、小型無線真空計を含み、
前記小型無線真空計は、圧力センサと、前記圧力センサに電力を供給するための非接触給電ユニットと、前記圧力センサで測定された、少なくとも圧力値を含む測定データを送信する送信ユニットと
を少なくとも含み、
前記小型無線真空計は、前記圧力センサに電力を供給するためのバッテリーを備えておらず、
前記非接触給電ユニットは、送電側の装置に含まれる送電コイルから非接触で給電される受電コイルと、前記受電コイルに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータとを含み、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータは、前記受電コイルで生じた電気を、昇圧又は降圧することにより一定の電圧に維持し、
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が１１２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上になること
を特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上６０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ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３】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が７４ｍｍ以上２００ｍｍ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４】
前記受電コイルと前記送電コイルとの間の送電距離が６２ｍｍ以上１３２ｍｍ以下の時の送電可能なフィルムの前記アルミ蒸着層の合計の厚みをｙとし、コイル径をｘとする関係式ｙ＝ａｘ＋ｂ（ただし、ａ及びｂは整数）で表現される１次関数から得られる傾きの係数ａが３０以上４５以下になること
を特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記受電コイルのコイル径ｘが７４ｍｍ≦ｘ≦２００ｍｍであるときに、前記アルミ蒸着層の合計の厚みｙが３０ｘ−４０００≦ｙ≦４５ｘ−２８３７であること
を特徴とする請求項４に記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記アルミ蒸着層の合計の厚みが５００Å以上２０００Å以下で、前記受電コイルのコイル径が１００ｍｍ以上１５０ｍｍ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７】
前記非接触給電ユニットは、前記受電コイルと前記送電コイルとの間で発生する誘導磁束を利用して電力を伝送する方式である電磁誘導方式を用いたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項８】
前記受電コイル及び前記送電コイルは、それぞれ共振回路に含まれ、
前記非接触給電ユニットは、前記送電コイルに電流が流れることにより発生した磁場の振動が、同じ周波数で共振する前記受電コイルに伝わることで、磁界共鳴させて電力を伝送する方式である磁界共鳴方式を用いたことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項９】
前記送信ユニットは、非接触給電で使用する周波数帯と同じ周波数帯又はそれ以下の周波数帯で、前記測定データの送信を行うこと
を特徴とする請求項７又は８に記載の真空断熱材。
【請求項１０】
前記小型無線真空計は、温度センサ、湿度センサ、各種分子種を計測するセンサ及び内部時計のうち少なくとも１つをさらに含むこと
を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の真空断熱材。
【請求項１１】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから隔離されていること
を特徴とする請求項１０に記載の真空断熱材。
【請求項１２】
前記温度センサ及び前記湿度センサは、前記受電コイルから３０ｍｍ以上離れていること
を特徴とする請求項１１に記載の真空断熱材。