(57)【要約】【課題】自身で内部の減圧状態を保護することにより、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができる真空断熱材及びこれを適用した断熱ボードを提供すること。【解決手段】無機材料を含む芯材１０を被包部材２０で被包し、被包部材２０の内部を減圧した後に封止してなる真空断熱材１において、被包部材２０は、内部の減圧状態を保護し、かつ真空断熱材１自身の折れ曲がり強度を規定するパネル部材２２を有するものであり、このパネル部材２２は、樹脂材料あるいは金属材料からなるものである。パネル部材２２は、樹脂材料からなる場合には、厚みが０．５ｍｍ以上の大きさを有することが好ましく、金属材料からなる場合には、厚みが０．２ｍｍ以上の大きさを有することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料を含む芯材を被包部材で被包し、該被包部材の内部を減圧した後に封止してなる真空断熱材において、
前記被包部材は、内部の減圧状態を保護し、かつ真空断熱材自身の折れ曲がり強度を規定するパネル部材を有することを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記パネル部材は、樹脂材料あるいは金属材料から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】
前記パネル部材は、樹脂材料からなり、かつ厚みが０．５ｍｍ以上の大きさを有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４】
前記パネル部材は、金属材料からなり、かつ厚みが０．２ｍｍ以上の大きさを有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５】
前記被包部材は、前記パネル部材とともに前記芯材を被包し、かつ層構造を有するフィルム部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記フィルム部材は、吸湿機能を有する吸湿層、加熱により溶着機能を有する溶着層、ガスバリア機能を有するバリア層及び保護機能を有する保護層が内部から順次積層してな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】
前記芯材は、グラスウールの積層体からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の真空断熱材。
【請求項８】
前記芯材は、多孔質セラミックス材からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の真空断熱材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の真空断熱材からなることを特徴とする断熱ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及び断熱ボードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空断熱材として次のようなものが知られている。例えば、グラスウールの積層体である芯材を、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アルミ箔、ポリエチレン等を積層したドライラミネート材からなる被覆材に入れ、その内部を１０Ｐａ以下に減圧した後に封止したものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３５８０３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に提案されている真空断熱材は、被覆材の内部が１０Ｐａ以下の減圧状態にあるためにある程度の強度は有しているものの、被覆材は、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アルミ箔、ポリエチレン等を積層したドライラミネート材からなるものであるため、被覆材に何らかの部材が当接等して被覆材が損傷した場合には、損傷部分から内部へ空気が透過してしまい減圧状態を保持できない虞れがある。このように減圧状態が保持できないと、真空断熱材自身の断熱能力が低下してしまうことになる。そのため、このような真空断熱材を断熱部材に適用する場合には、別途板金等の板状体を真空断熱材の保護部材として用いるのが一般的であり、部品点数の増大させ、製造コストの増大化を招来していた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みて、自身で内部の減圧状態を保護することにより、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができる真空断熱材及びこれを適用した断熱ボードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る真空断熱材は、無機材料を含む芯材を被包部材で被包し、該被包部材の内部を減圧した後に封止してなる真空断熱材において、前記被包部材は、内部の減圧状態を保護し、かつ真空断熱材自身の折れ曲がり強度を規定するパネル部材を有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２に係る真空断熱材は、上述した請求項１において、前記パネル部材は、樹脂材料あるいは金属材料からなることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項３に係る真空断熱材は、上述した請求項１において、前記パネル部材は、樹脂材料からなり、かつ厚みが０．５ｍｍ以上の大きさを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項４に係る真空断熱材は、上述した請求項１において、前記パネル部材は、金属材料からなり、かつ厚みが０．２ｍｍ以上の大きさを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項５に係る真空断熱材は、上述した請求項１〜４のいずれか一つにおいて、前記被包部材は、前記パネル部材とともに前記芯材を被包し、かつ層構造を有するフィルム部材を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項６に係る真空断熱材は、上述した請求項５において、前記フィルム部材は、吸湿機能を有する吸湿層、加熱により溶着機能を有する溶着層、ガスバリア機能を有するバリア層及び保護機能を有する保護層が内部から順次積層してなることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項７に係る真空断熱材は、上述した請求項１〜６のいずれか一つにおいて、前記芯材は、グラスウールの積層体からなることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項８に係る真空断熱材は、上述した請求項１〜６のいずれか一つにおいて、前記芯材は、多孔質セラミックス材からなることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項９に係る断熱ボードは、上述した請求項１〜８のいずれか一つに記載の真空断熱材からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の真空断熱材によれば、被包部材を構成するパネル部材が、内部の減圧状態を保護し、かつ真空断熱材自身の折れ曲がり強度を規定するので、該真空断熱材を断熱部材に適用する場合には、従来のように別途保護部材を用いる必要がなく、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【００１６】
本発明の断熱ボードによれば、真空断熱材の被包部材を構成するパネル部材が、内部の減圧状態を保護し、かつ真空断熱材自身の折れ曲がり強度を規定するので、従来のように別途保護部材を用いずに自身をそのまま適用すればよく、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である真空断熱材の基本構成を示す縦断面図である。
【図２】図２は、図１に示したフィルム部材の層構造を示す拡大断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態である真空断熱材からなる断熱ボードが適用された自動販売機の主要構成を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】図４は、図３に示した断熱仕切板の縦断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態である真空断熱材の変形例を模式的に示す縦断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態である真空断熱材の変形例を模式的に示す縦断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態である真空断熱材の変形例を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る真空断熱材及び断熱ボードの好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態である真空断熱材の基本構成を示す縦断面図である。ここで例示する真空断熱材１は、芯材１０及び被包部材２０を備えて構成してある。
【００２０】
芯材１０は、無機材料を含むものであり、例えばグラスウールのようなガラス繊維の積層体、多孔質セラミックス材、あるいはグラスウールと多孔質セラミックス材とが交互に隣接する態様で連続して形成されてなるものである。ここでグラスウールを用いる場合には、平均繊維長が３．５μｍを所定密度になるまで積層したものを適用している。
【００２１】
被包部材２０は、芯材１０を被包するものであり、フィルム部材２１及びパネル部材２２を備えて構成してある。フィルム部材２１は、ラミネートフィルムで図２に示すような層構造を有している。ここで例示するフィルム部材２１は、例えば４層構造であり、表面側から保護層２１１、バリア層２１２、溶着層２１３、吸湿層２１４となっている。
【００２２】
保護層２１１は、例えばナイロンやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のような樹脂材で構成したもので、厚みは例えば１０〜１２μｍ程度である。バリア層２１２は、保護層２１１に形成されるピンホールを通じて進入した外気の透過を防止するガスバリア機能を有するもので、例えばアルミ箔で構成してある。このバリア層２１２の厚みは、例えば５〜６μｍ程度である。溶着層２１３は、例えばポリエチレンやポリプロピレンのような樹脂材で構成したもので、厚みは例えば４５〜５５μｍ程度である。吸湿層２１４は、芯材１０に接触する層であり、酸化カルシウムやゼオライトのような吸湿性能を有する材料を母材であるポリエチレンやポリプロピレンに練り込んで構成したものである。尚、本実施の形態においては、溶着層２１３と吸湿層２１４とを別の層として示しているが、本発明では、溶着層２１３を構成するポリエチレンやポリプロピレンを母材として、これらに酸化カルシウムやゼオライトのような吸湿性能を有する材料を練り込んで、溶着吸湿層として、全体として３層構造のフィルム部材であっても構わない。
【００２３】
パネル部材２２は、樹脂材料あるいは金属材料からなるものであり、本実施の形態では平板状のものである。このパネル部材２２は、例えばポリエチレンやＰＥＴのような樹脂材料からなる場合には、その厚みは例えば０．５ｍｍ以上の大きさを有するものであり、例えば鋼板のような金属材料からなる場合には、その厚みは例えば０．２ｍｍ以上の大きさを有するものである。
【００２４】
本実施の形態における真空断熱材１は、パネル部材２２が一面を構成する態様で該パネル部材２２とフィルム部材２１とで芯材１０を被包し、その内部を例えば１０Ｐａ以下に減圧した後に封止して構成したものである。
【００２５】
そして、パネル部材２２が充分な厚みを有していることから、該パネル部材２２が真空断熱材１自身の折れ曲がり強度を規定しており、しかも内部の減圧状態を保護している。そのため、本実施の形態である真空断熱材１を断熱部材に適用する場合には、従来のように別途保護部材を用いる必要がなく、部品点数を削減して製造コストの低減化を図ることができる。
【００２６】
また、本実施の形態である真空断熱材１によれば、フィルム部材２１とパネル部材２２とを溶着させることにより芯材１０を被包する構造を採用しており、パネル部材２２が樹脂材料からなる場合には熱伝達を良好に抑制することが可能である。その点、従来のように袋とじ構造で芯材１０を被覆してなる真空断熱材１では、被覆材どうしの溶着部分（いわゆるとじしろ部分）が存在し、被覆材にはガスバリアとしてのアルミ箔が含まれていることからとじしろ部分で熱が伝達してしまういわゆるヒートブリッジが生ずる虞れがあった。その点、本実施の形態である真空断熱材１では、ヒートブリッジを良好に抑制することが可能である。
【００２７】
特に、従来の真空断熱材では、このとじしろ部分を十分に確保できなければ、適用される部位に応じて真空断熱材自身を屈曲等させた場合に、とじしろ部分が経時的に劣化等して破損してしまい、内部の減圧状態を保持できない虞れがあり、減圧状態の気密性に問題がある。その点、本発明の実施の形態である真空断熱材１によれば、フィルム部材２１とパネル部材２２との接触面積を十分に確保してもヒートブリッジを抑制できるため、ヒートブリッジを抑制することと、内部の減圧状態の気密性を良好に確保することとを両立できる。
【００２８】
更に、本発明の実施の形態である真空断熱材１によれば、フィルム部材２１の芯材１０に接触する層を、吸湿性能を有する材料が練り込まれた吸湿層２１４にしたことにより、芯材１０で発生した水分等を良好に吸収することができるとともに、吸湿層２１４自身がクッション材として機能して、多孔質セラミックス材を芯材１０として適用した場合にも、かかる多孔質セラミックス材によりフィルム部材２１自身が傷ついて破損等してしまうことを良好に回避することができる。
【００２９】
以下に、上述したような基本構成を有する真空断熱材１が適用された断熱仕切板（断熱ボード）２について説明する。
【００３０】
断熱仕切板２は、図３に示すように、自動販売機の本体キャビネット３に装着されて、複数（図示の例では３つ）の商品収容庫（図示せず）を区画するものである。このような断熱仕切板２は、図４に示すように、芯材１０を被包する被包部材２０は、２つのパネル部材２２と、フィルム部材２１とで構成してある。つまり、２つのパネル部材２２で芯材１０を挟み込むようにし、芯材１０及びパネル部材２２の周囲をフィルム部材２１で被覆して芯材１０を被包し、内部を例えば１０Ｐａ以下に減圧している。
【００３１】
このような断熱仕切板２であれば、左右両面がパネル部材２２で構成してあるので、図３に示すように板金等の保護部材を必要とせずに、本体キャビネット３の底壁４の上面に配設してある支持部材５間に挿入させて装着することができる。
【００３２】
そして、商品収容庫に設置された商品収納ラックから収納された商品が搬出される場合に、該商品が断熱仕切板２に当接しても、パネル部材２２が内部の減圧状態を保護するので、減圧状態を良好に保持することができる。
【００３３】
特に、このような断熱仕切板２であれば、上下方向に亘って図４に示した断面構造、すなわち左方からパネル部材２２、芯材１０及びパネル部材２２の順に積層した構造を有しているために、隣接する商品収容庫間の熱移動を良好に抑制することが可能である。その点、従来の真空断熱材を適用した断熱仕切板では、左右一対の板金間に真空断熱材を介装させていたが、真空断熱材自身の形状等により板金間に真空断熱材が介在しない個所が発生してしまい、かかる個所にて隣接する商品収容庫間の熱移動が生じてしまう虞れがあった。従って、本実施の形態における断熱仕切板２では、隣接する商品収容庫間の熱移動を良好に規制して、それぞれの商品収容庫の気密性を良好に確保することができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【００３５】
図１に示した真空断熱材１では、パネル部材２２の一面全体を芯材１０に接触させていたが、本発明はこれに限定されず、図５に示すようにパネル部材２２の一面の一部が芯材１０に接触させた態様で該芯材１０を被包してもよい。これによってもパネル部材２２が保護部材として機能するとともに、折り曲げ強度を規定することができる。
【００３６】
また、図１に示した真空断熱材１では、パネル部材２２が平板状の形態をなしていたが、本発明の真空断熱材１ａは、パネル部材２２ａが、図６に示すように上端及び下端が屈曲してなるものであってもよい。このような一部が屈曲されたパネル部材２２ａを有する真空断熱材１ａは、図１に示したような真空断熱材１を製造した後に所定の方法により屈曲させても良いし、予めパネル部材２２ａを屈曲させた後に芯材１０をフィルム部材２１とともに被包して製造してもよい。
【００３７】
また、図１に示した真空断熱材１では、パネル部材２２ｂが平板状の形態をなしていたが、本発明の真空断熱材１ｂは、パネル部材２２ｂが、図７に示すように全体が湾曲してなるものであってもよい。このような湾曲されたパネル部材２２ｂを有する真空断熱材１ａは、図１に示したような真空断熱材１を製造した後に所定の方法により全体を湾曲させても良いし、予めパネル部材２２ｂを湾曲させた後に芯材１０をフィルム部材２１とともに被包して製造してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明に係る真空断熱材及び断熱ボードは、自動販売機の断熱仕切板等に有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１    真空断熱材
２    断熱仕切板
３    本体キャビネット
４    底壁
５    支持部材
１０    芯材
２０    被包部材
２１    フィルム部材
２１１  保護層
２１２  バリア層
２１３  溶着層
２１４  吸湿層
２２    パネル部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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