(57)【要約】【課題】スペーサを介した伝熱を抑制するとともに、平面性を確実に維持する。【解決手段】対向する第１および第２金属板１０Ａ，１０Ｂの間に形成した内部空間１９を真空排気してなる真空断熱構造体において、金属板１０Ａ，１０Ｂの対向する内面側にそれぞれ配設され、これら金属板１０Ａ，１０Ｂより硬質な第１および第２補強板２１Ａ，２１Ｂと、これら補強板２１Ａ，２１Ｂの間に配設され、金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサ２３と、補強板２１Ａ，２１Ｂの間に配設され、金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率が小さく、スペーサ２３を所定位置に位置決めする位置決め部２６を有する位置決め部材２４と、を備えた構成とする。【選択図】図１
2011122610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１および第２金属板の間に形成した内部空間を真空排気してなる真空断熱構造体において、
前記第１および第２金属板の対向する内面側にそれぞれ配設され、これら第１および第２金属板より硬質な第１および第２補強板と、
これら第１および第２補強板の間に配設され、前記第１および第２金属板より熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサと、
前記第１および第２補強板の間に配設され、前記第１および第２金属板より熱伝導率が小さく、前記スペーサを所定位置に位置決めする位置決め部を有する位置決め部材と、
を備えたことを特徴とする真空断熱構造体。
【請求項２】
前記位置決め部材は、球状をなす前記スペーサの直径より薄肉の繊維シートからなることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱構造体。
【請求項３】
前記位置決め部材の位置決め部は、球状をなす前記スペーサより小径の孔からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空断熱構造体。
【請求項４】
前記第１および第２金属板のうち少なくとも一方の外周部に、前記第１および第２補強板の外周部外側から、これら第１および第２補強板間に位置する接合部にかけて傾斜して延びる傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項５】
前記傾斜部は、真空排気により金属板が撓んだ状態で、対向する金属板に接触しない傾斜角度であることを特徴とする請求項４に記載の真空断熱構造体。
【請求項６】
前記金属板の傾斜部を形成した外周部は、少なくとも前記位置決め部材に対して非接触状態をなすことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の真空断熱構造体。
【請求項７】
前記傾斜部は、前記補強板の側に位置する第１斜面部と、前記接合部の側に位置する第２斜面部とを有し、前記第２斜面部と前記接合部とのなす角は、前記第１斜面部と前記接合部とのなす角より大きいことを特徴とする請求項５乃至請求項６のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【請求項８】
前記傾斜部に補強リブ部を設けたことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の真空断熱構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閉じられた内部空間を真空排気した真空断熱構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加熱炉や冷蔵庫は、その壁面に断熱材を敷設することにより外気との断熱を図っている。また、断熱材は、加熱炉や冷蔵庫に限られず、ゴム成形品や樹脂成形品の金型にも使用される。
【０００３】
具体的には、ゴム成形金型や樹脂成形金型は、図１５に示すように、上下方向に延びる機体１の上部に上枠２が配設され、下部に下枠３が配設されている。そのうち、上枠２には上型４が固定され、下枠３には下型５が固定されている。また、下枠３は、駆動手段であるシリンダ６によって上下方向に移動可能に構成されている。これら上下の型４，５は、枠２，３に対して取付板７Ａ，７Ｂを介して固定されている。また、上下の型４，５は、成形時に所定温度に保持するために、加熱手段としてヒータを内蔵した加熱板８Ａ，８Ｂが取付板７Ａ，７Ｂに配設されている。そして、金型は、加熱板８Ａ，８Ｂの熱が枠２，３に放熱することを防ぐために、加熱板８Ａ，８Ｂと枠２，３の間に断熱材９Ａ，９Ｂを配設している。
【０００４】
特許文献１には、樹脂成形金型に使用する断熱材９Ａ，９Ｂとして、複数の耐熱性合成紙と金属フィルムの積層体からなる断熱板が記載されている。しかし、断熱板には、加熱板８Ａ，８Ｂからの熱だけではなく、シリンダ６を駆動することによる下型５の稼働時に大きな圧縮力が加わるため、熱と圧縮力により劣化する。よって、性能を維持するためには交換（メンテナンス）する必要がある。なお、圧縮力に対する耐久性を向上するには、耐熱性合成紙の密度を高くすれば良いが、この場合には熱伝導率が大きくなり、断熱性能が低下するため採用できない。
【０００５】
また、断熱材９Ａ，９Ｂとしては、一対の金属板１０により閉じられた内部空間１９を真空排気してなる真空断熱パネルが公知である。この真空断熱パネルは、断熱性能が良好であるため、加熱炉や冷蔵庫に限られず、樹脂成形金型などの広い用途への使用が要望されている。しかし、この真空断熱パネルは、金属板１０間が空間となっているうえ、金属板１０を通した伝熱の防止と加工の観点から、圧縮力に耐え得る強度の金属板１０を使用することができない。
【０００６】
特許文献２には、金属板１０の間に耐熱性を有する多数の球状スペーサを配設した真空断熱パネルが記載されている。この真空断熱パネルは、球状スペーサによって耐圧性能を向上することができる。
【０００７】
しかしながら、この真空断熱パネルの耐圧性能は、球状スペーサの数に比例する一方、球状スペーサの数を多くすると、球状スペーサを介した伝熱量が増加するため、断熱性能が低下する。また、金属板１０は、圧縮力が加わると、次第に球状スペーサの配設位置が球面状に湾曲するため、平面性を維持することができない。この場合、球状スペーサを介した伝熱が増加するため、断熱性能が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平７−８５９１９号公報
【特許文献２】特開２００７−３２７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、スペーサを介した伝熱を抑制するとともに、平面性を確実に維持できる真空断熱構造体を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明の真空断熱構造体は、対向する第１および第２金属板の間に形成した内部空間を真空排気してなる真空断熱構造体において、前記第１および第２金属板の対向する内面側にそれぞれ配設され、これら第１および第２金属板より硬質な第１および第２補強板と、これら第１および第２補強板の間に配設され、前記第１および第２金属板より熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサと、前記第１および第２補強板の間に配設され、前記第１および第２金属板より熱伝導率が小さく、前記スペーサを所定位置に位置決めする位置決め部を有する位置決め部材と、を備えた構成としている。
【００１１】
この真空断熱構造体は、金属板間の内部空間を真空排気したものであるため、断熱性能が極めて良好である。また、金属板間には、金属板より熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサを配設しているため、高い圧縮力が加わっても破壊されることはない。しかも、金属板とスペーサとの間には、金属板より硬質な補強板を配設しているため、表面の金属板が塑性変形することを防止できる。その結果、金属板の平面性を維持できるため、変形に伴って断熱性能が低下することを防止できる。
【００１２】
この真空断熱構造体では、前記位置決め部材は、球状をなす前記スペーサの直径より薄肉の繊維シートからなることが好ましい。このようにすれば、多数の球状スペーサを容易に所定位置に配置できる。しかも、位置決め部材は、少なくとも一方の補強板に接しないように配設することが可能であるため、この位置決め部材を介した伝熱を防止できる。
【００１３】
また、前記位置決め部材の位置決め部は、球状をなす前記スペーサより小径の孔からなることが好ましい。このようにすれば、多数の球状スペーサを更に容易かつ所定位置に配置できる。しかも、位置決め部材を球状スペーサより薄肉としている場合には、この位置決め部材を補強板間の所定位置に配置することもできる。
【００１４】
さらに、前記第１および第２金属板のうち少なくとも一方の外周部に、前記第１および第２補強板の外周部外側から、これら第１および第２補強板間に位置する接合部にかけて傾斜して延びる傾斜部を設けることが好ましい。このようにすれば、金属板の外周部に過剰な強度（剛性）部分が形成されることを防止できる。そのため、金属板に対して均一に荷重を加えることができる。
【００１５】
この場合、前記傾斜部は、真空排気により金属板が撓んだ状態で、対向する金属板に接触しない傾斜角度であることが好ましい。このようにすれば、一方の金属板から他方の金属板への伝熱距離を確保できるため、断熱性能を向上できる。
【００１６】
また、前記金属板の傾斜部を形成した外周部は、少なくとも前記位置決め部材に対して非接触状態をなすことが好ましい。このようにすれば、位置決め部材を介した伝熱を防止できる。
【００１７】
さらに、前記傾斜部は、前記補強板の側に位置する第１斜面部と、前記接合部の側に位置する第２斜面部とを有し、前記第２斜面部と前記接合部とのなす角は、前記第１斜面部と前記接合部とのなす角より大きいことが好ましい。このようにすれば、製造上、真空断熱構造体は歪みが生じるが、平面度を有する断熱対象物に取り付けることにより、スペーサを均一に当接させて平面度をだすことができる。また、第１斜面部と第２斜面部との境界に形成される稜部、および、第２斜面部と接合部との境界に形成される稜部により、剛性を確保できる。よって、真空排気により第１斜面部が湾曲しても、対向面に接触することを防止できる。
【００１８】
さらにまた、前記傾斜部に補強リブ部を設けてもよい。このようにすれば、傾斜部の剛性を高めることができるため、真空排気により傾斜部が湾曲して対向面に接触することを防止できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の真空断熱構造体では、金属板間の内部空間を真空排気したものであるため、断熱性能を向上できる。また、金属板間には、金属板より熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサを配設しているため、高い圧縮力が加わっても全体が破壊されることはない。しかも、金属板とスペーサとの間には、金属板より硬質な補強板を配設しているため、表面の金属板が塑性変形することを防止できる。その結果、金属板の平面性を維持できるため、断熱性能が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態の真空断熱構造体である真空断熱パネルを示す斜視図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は図１の要部断面図である。
【図３】真空断熱パネルの分解斜視図である。
【図４Ａ】真空断熱パネルの製造工程の第１段階を示す斜視図である。
【図４Ｂ】真空断熱パネルの製造工程の第２段階を示す斜視図である。
【図４Ｃ】真空断熱パネルの製造工程の第３段階を示す斜視図である。
【図５Ａ】真空断熱パネルの製造工程の第１段階を示す断面図である。
【図５Ｂ】真空断熱パネルの製造工程の第２段階を示す断面図である。
【図５Ｃ】真空断熱パネルの製造工程の第３段階を示す断面図である。
【図６】第２実施形態の真空断熱パネルを示す断面図である。
【図７】第３実施形態の真空断熱パネルを示す断面図である。
【図８】第４実施形態の真空断熱パネルを示す断面図である。
【図９】第５実施形態の真空断熱パネルを示す断面図である。
【図１０】第６実施形態の真空断熱パネルの金属板を示す要部分解斜視図である。
【図１１】第６実施形態の真空断熱パネルの要部断面図である。
【図１２】第７実施形態の真空断熱パネルの金属板を示す要部分解斜視図である。
【図１３】第７実施形態の真空断熱パネルの要部断面図である。
【図１４】実験結果を示す図表である。
【図１５】真空断熱パネルの使用例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
【００２２】
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態に係る真空断熱構造体である真空断熱パネルを示す。この真空断熱パネルは、図１、図２（Ａ），（Ｂ）および図３に示すように、一対の金属板１０Ａ，１０Ｂ内に形成される内部空間１９に、補強板２１Ａ，２１Ｂと、多数のスペーサ２３と、位置決め部材２４と、金属箔２７Ａ，２７Ｂとを配設したものである。なお、金属板１０Ａ，１０Ｂの内部所定位置には、真空排気後に内部空間１９で発生したガス等を吸収し、所望の真空度を維持するためのゲッター（図示せず）が配設されている。
【００２３】
第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂは、熱伝導率が低く、加工性に優れた薄肉（約０．５ｍｍ）のステンレス（ＳＵＳ３０４）により構成されている。これら金属板１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ矩形状をなす配設部１１Ａ，１１Ｂを有し、その外周部には屈曲された傾斜部１４Ａ，１４Ｂと、傾斜部１４Ａ，１４Ｂの端縁からフランジ状をなすように外向きに屈曲された接合部１７Ａ，１７Ｂが形成されている。
【００２４】
配設部１１Ａ，１１Ｂは平面状をなし、その一方が断熱対象物に接触させた状態で配置されるものである。これら配設部１１Ａ，１１Ｂには、所定位置に略逆円錐台形状に窪む取付凹部１２が設けられている。この取付凹部１２は、その外周部が傾斜部１４Ａ，１４Ｂと同様の傾斜部１３Ａ，１３Ｂとされている。また、取付凹部１２には、接合部１７Ａ，１７Ｂの接合後に同心円状をなすように取付孔１２ａが設けられ、傾斜部１３Ａ，１３Ｂまでの周囲が形成後にＴＩＧ溶接等によって接合される。なお、配設部１１Ａ，１１Ｂは、外周部が補強板２１Ａ，２１Ｂの外側に位置するように、補強板２１Ａ，２１Ｂより大きく形成されている。
【００２５】
傾斜部１４Ａ，１４Ｂは、配設部１１Ａ，１１Ｂの外周部から内面側となる方向（補強板２１Ａ，２１Ｂの側）に屈曲された第１斜面部１５と、この第１斜面部１５の外端から更に内向きに屈曲された第２斜面部１６とからなる。同様に、傾斜部１３Ａ，１３Ｂは、配設部１１Ａ，１１Ｂの取付凹部１２の形成位置から内面側に屈曲された第１斜面部１５と、この第１斜面部１５の内端から更に内向きに屈曲された第２斜面部１６とからなる。本実施形態の第２斜面部１６は、内向きに湾曲した曲面により構成されている。このように構成した傾斜部１４Ａ，１４Ｂは、第２斜面部１６の接平面と接合部１７Ａ，１７Ｂとのなす角βが、第１斜面部１５と接合部１７Ａ，１７Ｂとのなす角αより大きい。同様に、傾斜部１３Ａ，１３Ｂは、第２斜面部１６の接平面と取付凹部１２の底面とのなす角βが、第１斜面部１５と取付凹部１２の底面とのなす角αより大きい。言い換えれば、第２斜面部１６は、接合部１７Ａ，１７Ｂまたは取付凹部１２の底面に対して鈍角に屈曲され、その延び方向は圧縮力が加わる方向に近くなる。よって、この第２斜面部１６は、剛性を高める屈曲部の役割をなす。また、これら斜面部１５，１６は、平面状をなす第１斜面部１５，１５が真空排気により撓んでも、互いに接触しない傾斜角度（α，β）となるように構成されている。
【００２６】
接合部１７Ａ，１７Ｂは、互いに重畳するように位置決めされ、シーム溶接等の圧着接合またはＴＩＧ溶接等の突き合わせ溶接、ＭＩＧブレージング等によって接合されている。これら接合部１７Ａ，１７Ｂは、組立状態では一対の補強板２１Ａ，２１Ｂの間に位置する。そして、これら接合部１７Ａ，１７Ｂの４隅には、断熱対象物への装着時に位置決めするための位置決め孔１８が設けられている。
【００２７】
このように構成した金属板１０Ａ，１０Ｂは、互いの接合部１７Ａ，１７Ｂを接合した状態では、各傾斜部１４Ａ，１４Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂにより互いの配設部１１Ａ，１１Ｂ間に所定間隔（約６ｍｍ）の内部空間１９が形成される。また、図３に示すように、接合前の第１の金属板１０Ａは、一辺の接合部１７Ａ−１が外向きに突出するように延設され、その延設部分に円筒形状をなすように突出する排気部２０が形成されている。この排気部２０は、内部空間１９と連通するように開口させるだけでもよいし、チップ管を接合してもよい。同様に、第２の金属板１０Ｂには、排気部２０の下面を閉塞するように一辺の接合部１７Ｂ−１が延設されている。これら接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１は、排気部２０から内部空間１９を真空排気し、排気部２０の内方を接合した後に、切断される。
【００２８】
補強板２１Ａ，２１Ｂは、第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂの配設部１１Ａ，１１Ｂの内面側に金属箔２７Ａ，２７Ｂを介して配設されるものである。これら補強板２１Ａ，２１Ｂは、配設部１１Ａ，１１Ｂより小さい平坦な矩形状をなし、取付凹部１２との対応位置に取付凹部１２より直径が大きい挿通孔２２が設けられている。本実施形態の補強板２１Ａ，２１Ｂは、第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂより硬度（ビッカース硬さ）が高いステンレス（ＳＵＳ３０１またはＳＵＳ６３０）により形成されている。ここで、本実施形態において、金属板１０Ａ，１０Ｂを構成するＳＵＳ３０４は、ビッカース硬さが約２００ＨＶであり、補強板２１Ａ，２１Ｂを構成するＳＵＳ３０１またはＳＵＳ６３０は、ビッカース硬さが約５００ＨＶである。但し、この補強板２１Ａ，２１Ｂは、金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率も高い。そして、この補強板２１Ａ，２１Ｂの肉厚は、スペーサ２３の配設数と、製造後に加わる圧縮力とで設定（約０．５ｍｍ）される。
【００２９】
スペーサ２３は、第１および第２の補強板２１Ａ，２１Ｂの間に配設される球状のものである。このスペーサ２３は、金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率が低く耐熱性が高い、硬質（ビッカーズ硬さ1150〜1200ＨＶ）なセラミックの一種であるジルコニア（Ｚｒｏ２）により形成されている。本実施形態のスペーサ２３は、補強板２１Ａ，２１Ｂの間にマトリクス状をなすように縦横に所定間隔をもって配設され、その直径は、内部空間１９の間隔と補強板２１Ａ，２１Ｂの肉厚を減算した寸法（約５ｍｍ）で形成されている。なお、スペーサ２３はセラミックボールに限られず、シリカ（ＳｉＯ２）製や耐熱性樹脂製であってもよく、熱伝導率が低く硬質なものであればいずれでもよい。また、スペーサ２３の配設数は、自身の耐圧強度と、製造後に加わる圧縮力（必要耐圧強度）に応じて設定される。
【００３０】
位置決め部材２４は、スペーサ２３を所定位置に位置決めして補強板２１Ａ，２１Ｂの間に配設するためのものである。この位置決め部材２４は、第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率が小さく、可撓性を有する軟質な繊維シートからなる。本実施形態の位置決め部材２４は、短いガラス繊維またはセラミック繊維からなり、配設部１１Ａ，１１Ｂと同一面積の矩形状で、肉厚はスペーサ２３の直径より薄肉（３ｍｍ）に形成されている。また、位置決め部材２４は、補強板２１Ａ，２１Ｂと同様に、取付凹部１２との対応位置に取付凹部１２より直径が大きい挿通孔２５が形成されている。これにより、位置決め部材２４は、組付状態で金属板１０Ａ，１０Ｂの取付凹部１２および傾斜部１４Ａ，１４Ｂに接触しないように構成している。さらに、位置決め部材２４には、スペーサ２３を配設する位置に、このスペーサ２３より小径（約４ｍｍ）の貫通孔からなる位置決め部２６が設けられている。これにより、位置決め部材２４は、補強板２１Ａ，２１Ｂの両方または一方に対して非接触状態を維持した状態で配置できるように構成している。なお、位置決め部材２４を一方の補強板２１Ａ，２１Ｂに接触させる場合には、その接触側の金属板１０Ａ，１０Ｂの配設部１１Ａ，１１Ｂは、断熱による低温側に位置させることが好ましい。
【００３１】
金属箔２７Ａ，２７Ｂは、金属板１０Ａ，１０Ｂと補強板２１Ａ，２１Ｂとの間にそれぞれ配設することにより、輻射伝熱を防止するものである。この金属箔２７Ａ，２７Ｂは、銅やアルミニウムからなり、金属板１０Ａ，１０Ｂの配設部１１Ａ，１１Ｂと同一面積の矩形状に形成され、取付凹部１２の対応位置には挿通孔２８が形成されている。
【００３２】
次に、これらの構成部材からなる真空断熱パネルの製造方法を、図４および図５を参照して説明する。なお、図４は、薄墨を付した部分が接合された状態を意味する。
【００３３】
図３に示すように、組立前の金属板１０Ａ，１０Ｂには、取付凹部１２は形成されているが、取付孔１２ａおよび位置決め孔１８は設けられていない。また、前述のように、一辺の接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１は延設された状態をなす。
【００３４】
この状態で、例えば、第２の金属板１０Ｂの内面側に金属箔２７Ｂを配置した後、その上側に第２の補強板２１Ｂを配置する。ついで、補強板２１Ｂの上側にスペーサ２３を配設した位置決め部材２４を配置する。この際、スペーサ２３は、その中心を位置決め部材２４の肉厚の中央に位置させ、位置決め部材２４の両表面から一部が突出するように、予め配置する。ついで、スペーサ２３の上側に第１の補強板２１Ａを配置した後、その上側に金属箔２７Ａを配置する。そして最後に、その上側に被せるように第１の金属板１０Ａを配置する。なお、第１の金属板１０Ａに対して各部材を配設してもよいことは言うまでもない。
【００３５】
このようにして第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂ内に各部材を収容させると、図４Ａおよび図５Ａに示すように、重畳された接合部１７Ａ，１７Ｂを接合する。この際、接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１は、排気部２０から傾斜部１４Ａ，１４Ｂにかけた領域を除いて接合する。
【００３６】
ついで、図４Ｂおよび図５Ｂに示すように、プレス等によって取付凹部１２内に取付孔１２ａを設けるとともに、接合部１７Ａ，１７Ｂの４隅に位置決め孔１８を設ける。その後、取付孔１２ａの周囲に位置する取付凹部１２の傾斜部１３Ａ，１３Ｂまでの残存部分を、互いに接合する。
【００３７】
この状態で、排気部２０に周知の排気装置を接続して、内部空間１９が所定の真空度に達するまで真空排気する。なお、この真空排気は、排気部２０から傾斜部１４Ａ，１４Ｂにかけた所定領域を接合していないため、その隙間から十分に排気可能である。
【００３８】
そして、内部空間１９を所定の真空度まで排気すると、図４Ｃおよび図５Ｃに示すように、排気部２０と傾斜部１４Ａ，１４Ｂの間の非接合領域を接合して内部空間１９を密封する。その後、排気部２０を含む接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１の延設部分（不要部分）を切断する。
【００３９】
このように、本発明の真空断熱パネルは、金属板１０Ａ，１０Ｂ間の内部空間１９を真空排気したものであるため、断熱性能が極めて良好である。そして、金属板１０Ａ，１０Ｂと補強板２１Ａ，２１Ｂとの間には、それぞれ輻射伝熱を防止する金属箔２７Ａ，２７Ｂを配設しているため、断熱性能を向上できる。
【００４０】
また、金属板１０Ａ，１０Ｂ間には、金属板１０Ａ，１０Ｂより熱伝導率が小さく硬質な多数のスペーサ２３を配設しているため、高い圧縮力が加わっても破壊されることはなく、十分な耐圧強度を確保できる。しかも、金属板１０Ａ，１０Ｂとスペーサ２３との間には、金属板１０Ａ，１０Ｂより硬質な補強板２１Ａ，２１Ｂを配設しているため、表面の金属板１０Ａ，１０Ｂがスペーサ２３の形状に沿って塑性変形することを防止できる。その結果、スペーサ２３は点接触状態が維持され、金属板１０Ａ，１０Ｂも平面性を維持できる。よって、変形に伴って断熱性能が低下することを防止できるとともに、負荷される荷重の偏りを防止できる。
【００４１】
さらに、本実施形態のスペーサ２３は、位置決め部材２４によって所定位置に配設されるため、組立作業性を向上できる。そして、位置決め部材２４は、スペーサ２３の直径より薄肉の繊維シートからなるため、少なくとも一方の補強板２１Ａ，２１Ｂに接しないように配設することが可能であり、この位置決め部材２４を介した伝熱を防止できる。しかも、位置決め部材２４の位置決め部２６は、球状のスペーサ２３より小径の孔からなるため、スペーサ２３を容易かつ確実に所定位置に配置できるうえ、この位置決め部材２４を補強板２１Ａ，２１Ｂ間の所定位置に配置することもできる。
【００４２】
さらにまた、金属板１０Ａ，１０Ｂの外周部には、補強板２１Ａ，２１Ｂの外周部外側から接合部１７Ａ，１７Ｂにかけて傾斜して延びる傾斜部１４Ａ，１４Ｂを設けている。また、配設部１１Ａ，１１Ｂに形成する内向きに窪む取付凹部１２の外周部にも傾斜部１３Ａ，１３Ｂを設けている。よって、金属板１０Ａ，１０Ｂの外周部および配設部１１Ａ，１１Ｂ内に過剰な強度（剛性）部分が形成されることを防止できる。そのため、金属板１０Ａ，１０Ｂに対して均一に荷重を加えることができる。また、この傾斜部１４Ａ，１４Ｂにより、断熱対象物の側に位置する金属板１０Ａ，１０Ｂから、反対側に位置する金属板１０Ｂ，１０Ａへの伝熱距離を確保できる。よって、断熱性能の向上を図ることができる。
【００４３】
そして、傾斜部１４Ａ，１４Ｂは、真空排気により撓んでも互いに接触しない傾斜角度に形成することにより、一方の金属板１０Ａ，１０Ｂから他方の金属板１０Ｂ，１０Ａへの伝熱距離を確保できるため、断熱性能を向上できる。また、傾斜部１４Ａ，１４Ｂには、位置決め部材２４が非接触状態をなすため、この位置決め部材２４を介した伝熱を防止できる。
【００４４】
しかも、傾斜部１４Ａ，１４Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂは、第２斜面部１６と接合部１７Ａ，１７Ｂとのなす角βを、第１斜面部１５と接合部１７Ａ，１７Ｂとのなす角αより大きく形成している。そのため、第１斜面部１５にて配設部１１Ａ，１１Ｂを断熱対象物に対して確実に面接触させることができる。因みに、真空断熱パネルは、製造上、歪みが生じることを避けることはできない。しかし、本実施形態の真空断熱パネルは、平面度を有する断熱対象物に取り付けることにより、スペーサ２３を均一に当接させて平面度をだすことができる。また、第１斜面部１５と第２斜面部１６との境界に形成される稜部、および、第２斜面部１６と接合部１７Ａ，１７Ｂとの境界に形成される稜部により、剛性を確保できる。よって、真空排気により第１斜面部１５が湾曲しても、対向面に接触することを確実に防止できる。
【００４５】
図６は第２実施形態の真空断熱パネルを示す。この第２実施形態では、第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂに平面状をなす一面の傾斜部１４Ａ，１４Ｂを設けた点で、第１実施形態と相違する。なお、図示していないが、配設部１１Ａ，１１Ｂに形成する取付凹部１２の傾斜部１３Ａ，１３Ｂも同様である。この第２実施形態の真空断熱パネルは、第１実施形態と同様に製造される。そして、第１実施形態と略同様の作用および効果を得ることができる。
【００４６】
図７は第３実施形態の真空断熱パネルを示す。この第３実施形態では、第１および第２の金属板１０Ａ，１０Ｂに、第２実施形態と同様に平面状をなす一面の傾斜部１４Ａ，１４Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂを設け、この傾斜部１４Ａ，１４Ｂおよび１３Ａ，１３Ｂに、略長円形状をなすように内向きに窪む補強リブ部２９を設けた点で、第２実施形態と相違する。この第３実施形態の真空断熱パネルは、傾斜部１４Ａ，１４Ｂの剛性を高めることができるため、真空排気により傾斜部１４Ａ，１４Ｂが湾曲して互いに接触することを防止できる。そして、第１実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００４７】
図８は第４実施形態の真空断熱パネルを示す。この第４実施形態では、金属板１０Ａ，１０Ｂの配設部１１Ａ，１１Ｂおよび接合部１７Ａ，１７Ｂの間に、傾斜部１４Ａ，１４Ｂの代わりに圧縮力が加わる方向に沿って延びる外壁部１４Ａ’，１４Ｂ’を設けた点で、各実施形態と大きく相違する。なお、図示していないが、配設部１１Ａ，１１Ｂに形成する取付凹部１２の傾斜部１３Ａ，１３Ｂも同様である。この第４実施形態の真空断熱パネルは、各実施形態と同様に製造される。そして、各実施形態と略同様の作用および効果を得ることができる。
【００４８】
図９は第５実施形態の真空断熱パネルを示す。この第５実施形態では、第１実施形態と同一の真空断熱パネルの配設部１１Ａ，１１Ｂに、別体の取付板材３０Ａ，３０Ｂを配設した点で、第１実施形態と相違する。なお、この第５実施形態では、第１実施形態の真空断熱パネルを用いているが、第２実施形態乃至第４実施形態のいずれかの真空断熱パネルを使用してもよい。
【００４９】
取付板材３０Ａ，３０Ｂは、熱伝導率が比較的低いステンレス（ＳＵＳ３０４）により構成されている。これら取付板材３０Ａ，３０Ｂは、金属板１０Ａ，１０Ｂの接合部１７Ａ，１７Ｂの外周縁形状と同一の矩形状をなし、その肉厚は、変形し難い厚肉（約５〜１０ｍｍ）とされている。これら取付板材３０Ａ，３０Ｂには、取付孔１２ａとの対応位置に同様の取付孔３１が設けられ、位置決め孔１８との対応位置に同様の位置決め孔１８（図示せず）が設けられている。そして、上下に一致する位置決め孔１８に取付治具を配設することにより一体化する一方、取付孔１２ａ，３１を通して所定の断熱対象物に取り付ける構成としている。
【００５０】
このように構成した第５実施形態では、熱伝導率が低い取付板材３０Ａ，３０Ｂを配設部１１Ａ，１１Ｂに配設しているため、金属材料を通した伝熱効率は高くなる。しかし、断熱対象物に取り付けた状態で、高温側となる一方（例えば金属板１０Ａの側）と低温側となる他方（例えば金属板１０Ｂの側）とは、薄肉の接合部１７Ａ，１７Ｂだけで連続した状態をなす。そのため、一方から他方への伝熱効率は、各実施形態とは殆ど差異はない。よって、伝熱効率が低い取付板材３０Ａ，３０Ｂを配設した分、断熱効率を向上できる。しかも、断熱対象物に対して面接触状態で配設するための設計が極めて良好となるうえ、製造時に金属板１０Ａ，１０Ｂに歪みが生じても、取付板材３０Ａ，３０Ｂでの挟み込みにより金属板１０Ａ，１０Ｂの配設部１１Ａ，１１Ｂの平面性を向上できる。
【００５１】
図１０および図１１は第６実施形態の真空断熱パネルを示す。この第６実施形態では、金属板１０Ａ，１０Ｂの接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１に、支持突部３３および支持部３４を設け、排気効率を向上するための排気通路を形成した点で、各実施形態と相違している。なお、この第６実施形態では、第１実施形態の真空断熱パネルを用いているが、第２実施形態乃至第５実施形態のいずれかの真空断熱パネルを使用してもよい。
【００５２】
具体的には、第１の金属板１０Ａの接合部１７Ａ−１には、各実施形態と同様の排気部２０が設けられている。そして、この排気部２０の周囲には、対向する第２の金属板１０Ｂの接合部１７Ｂ−１に当接する支持突部３３が設けられている。この支持突部３３は、平面視円形状をなすように内向きに窪むもので、排気部２０と傾斜部１４Ａとの間、および、排気部２０の両側に位置するように５個設けられている。また、第２の金属板２０Ｂの接合部１７Ｂ−１には、排気部２０に当接して支持する支持部３４が設けられている。この支持部３４は、接合部１７Ｂ−１の先端縁から傾斜部１４Ｂに向けて平面視長円形状に延びる。また、支持部３４は、全長が排気部２０の直径より広く、幅が排気部２０の直径より狭くなるように構成されている。
【００５３】
このように構成した第６実施形態では、各実施形態と同様にして製造される。そして、この第６実施形態では、支持突部３３および支持部３４を形成しているため、真空排気する際の排気効率を向上できる。なお、真空排気後には、非接合領域を接合し、接合部１７Ａ−１，１７Ｂ−１を切断後することにより、各実施形態と同様の完成状態となる。そして、この完成状態の真空断熱パネルは、各実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５４】
なお、この第６実施形態では、排気部２０の両側に各一対の支持突部３３を設けたが、連続した平面視長円形状をなす支持突部３３を設けてもよい。
【００５５】
図１２および図１３は第７実施形態の真空断熱パネルを示す。この第７実施形態では、排気部２０を内向きに窪むように設け、第２の金属板１０Ｂの接合部１７Ｂ−１には、支持部３４を設けない構成とした点で、第６実施形態と大きく相違している。このように構成した第７実施形態は、第６実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。
【００５６】
なお、発明者らは、本発明の構成による効果を確認するために、ゴム成形金型の枠２，３と加熱板８Ａ，８Ｂとの間に、本発明の真空断熱パネルを配設した場合の放熱量（ｋｗ）を計算した。その結果を図１４に示す。なお、比較例は、耐熱性樹脂からなる従来の断熱材である。第１実施例は、図８に示す第４実施形態の真空断熱パネルである。第２実施例は、図９に示す第５実施形態の真空断熱パネルである。第３実施例は、図９に示す第５実施形態の金属板１０Ａ，１０Ｂの肉厚を０．３ｍｍと薄くし、その分、取付板材３０Ａ，３０Ｂの肉厚を厚くしたものである。
【００５７】
この表に示すように、パネル周囲の放熱量（ｗ）は、比較例、第１実施例、第２実施例および第３実施例の順番で低くなる。伝熱距離（ｍ）は、比較例が２０ｍｍであるのに対し、第１実施例は７ｍｍで、第２および第３実施例は２７ｍｍである。これらの熱伝導率（Kcal/m・hr・℃）は、断熱材の形成材料で決定され、比較例が０．３であるのに対し、各実施例は１４である。そして、高温側（加熱板８Ａ，８Ｂ側）の温度は１８０℃であり、低温側（枠２，３側）の温度は３０℃である。また、各実施例は、取り付けるための取付孔１２ａを有するため、その部分からの放熱量（ｗ）は、第１実施例、第２実施例および第３実施例の順番で低くなる。さらに、スペーサ２３の熱伝導率（Kcal/m・hr・℃）は３．０１であり、その放熱量（ｗ）は７２．２である。一方、加熱板８Ａ，８Ｂの放射による放熱量（ｗ）は４１．６である。その結果、９時間稼働することによる放熱量（ｋｗ）は、比較例が５．９で、第１実施例が５．４で、第２実施例が１．９で、第３実施例が１．４となる。よって、上下からの総放熱量（ｋｗ）は、比較例が１１．８で、第１実施例が１０．８で、第２実施例が３．８で、第３実施例が２．８である。この結果から、本発明に係る実施形態の真空断熱パネルは、従来品より断熱性能が高いことが解る。しかも、本実施形態は、内部に配設したスペーサ２３および補強板２１Ａ，２１Ｂにより、その耐圧強度も希望に応じて設定できるという特有の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、本発明の真空断熱構造体は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
【００５９】
例えば、第１実施形態では、傾斜部１４Ａ，１４Ｂの第２斜面部１６を湾曲面により構成したが、平面状に延びるように構成してもよい。また、各実施形態では、金属板１０Ａ，１０Ｂに形成する傾斜部１４Ａ，１４Ｂを対称な形状をなすように設けたが、非対称な形状としてもよい。さらに、各実施形態では、位置決め部材２４をスペーサ２３の直径より薄肉のものとしたが、厚肉のものを採用して補強板２１Ａ，２１Ｂ間に圧接して配設する構成としてもよい。勿論、スペーサ２３を位置決めする位置決め部２６は、スペーサ２３の直径以上のものとしてもよい。また、スペーサ２３は、球状とすることにより両方の補強板２１Ａ，２１Ｂに対して点接触する構成としたが、例えば三角柱形状とすることにより、一方の補強板２１Ａ，２１Ｂだけに点接触する構成としてもよい。さらに、位置決め部材２４の位置決め部２６は、貫通した孔に限られず、一端が閉塞された穴であってもよい。
【００６０】
そして、本実施形態の真空断熱パネルは、ゴム成形品や樹脂成形金型だけでなく、種々の用途に使用することができる。また、スペーサ２３と補強板２１Ａ，２１Ｂを配設するという本発明の構成は、平面状をなす真空断熱パネルに限られず、所定形状の真空断熱構造体でも同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１０Ａ，１０Ｂ…金属板
１１Ａ，１１Ｂ…配設部
１４Ａ，１４Ｂ…傾斜部
１５…第１斜面部
１６…第２斜面部
１７Ａ，１７Ｂ…接合部
１９…内部空間
２１Ａ，２１Ｂ…補強板
２３…スペーサ
２４…位置決め部材
２６…位置決め部
２７Ａ，２７Ｂ…金属箔
２９…補強リブ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
2011122610.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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