(57)【要約】【課題】二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することが可能な多層断熱材を提供すること。【解決手段】本発明にかかる多層断熱材２０は、二重断熱壁の外壁１１と内壁１２との間の空間に設置される多層断熱材２０であって、多層断熱材２０は、シート状の反射膜２１と、反射膜２１同士の間隔を所定の間隔に保つスペーサ２２と、を備え、スペーサ２２は、反射膜２１に接する接触面積が反射膜２１より小さい面積を有し、かつ、一体構造を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二重断熱壁の外壁と内壁との間の空間に設置される多層断熱材であって、
前記多層断熱材は、シート状の反射膜と、前記反射膜同士の間隔を所定の間隔に保つスペーサと、を備え、
前記スペーサは、前記反射膜に接する接触面積が前記反射膜より小さい面積を有し、かつ、一体構造を備える、
多層断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多層断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
二重断熱壁の断熱材の一つとして、反射膜とスペーサとを交互に積層した多層断熱材（Multiple Layer Insulation, ＭＬＩ）が一般的に使用されている。特許文献１には、反射膜とスペーサとを交互に積層した多層断熱材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０７−１２７７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術で述べたように、一般的に、二重断熱壁を用いた断熱には、反射膜とスペーサとを交互に積層した断熱材が用いられている。通常、スペーサの形状は、反射膜と同様に一枚のシート状の形状として形成される。しかしながら、反射膜とスペーサとの接触面積が大きいと、二重断熱壁の一方の壁体から、反射膜とスペーサとの接触部分を通して、他方の壁体への熱伝導の経路を形成し得るため、断熱性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することが可能な多層断熱材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる多層断熱材は、二重断熱壁の外壁と内壁との間の空間に設置され、断熱材は、シート状の反射膜と、反射膜同士の間隔を所定の間隔に保つスペーサと、を備え、スペーサは、反射膜に接する接触面積が反射膜より小さい面積を有し、かつ、一体構造を備える。
【０００７】
本発明にかかる多層断熱材では、スペーサと反射膜との接触面積が反射膜の面積よりも小さくなるように構成している。よって、反射膜とスペーサとの接触によって生じる熱伝導を抑制でき、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することができる。さらに、スペーサが一体構造を備えることにより、断熱材の積層が容易になり、多層断熱材の形成を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、二重断熱壁の断熱性の低下を抑制することが可能な多層断熱材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態にかかる断熱構造体の外観を示す模式斜視図である。
【図２】図１の一点鎖線において切断した断熱構造体の模式断面図である。
【図３】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図４】実施の形態にかかる多層断熱材の模式斜視図である。
【図５】実施の形態にかかる断熱構造体の透過斜視図である。
【図６】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図７】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図８】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図９】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図１０】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図１１】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図１２】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図１３】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【図１４】実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、図面は適宜、簡略化されている。
なお、当然のことながら、図１〜図１４に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。通常、ｚ軸プラス向きが鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面であり、図面間で共通である。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態にかかる断熱構造体１の外観を示す模式斜視図である。図１に示すように、断熱構造体１は、外壁１１、内壁１２、側壁１３を備える。さらに、外壁１１、内壁１２、側壁１３によって囲まれた内部空間には、多層断熱材（図１では不図示）を備える。断熱構造体１は、例えば加熱炉や断熱容器の断熱に用いられる。
【００１２】
断熱構造体１の外壁１１は、加熱時に低温側となる壁体である。外壁１１は、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等の金属系の材料であり、厚みは３ｍｍ以上が好ましい。断熱構造体１の内壁１２は、加熱時に高温側となる壁体である。内壁１２および側壁１３は、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム、銅、ニッケル等の金属系の材料である。なお、断熱構造体１の形状は、図１では直方体として示しているが、必要に応じてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のプラス方向へ適宜延在できるものとする。
【００１３】
図２は、図１の一点鎖線において切断した断熱構造体１の模式断面図である。図２に示すように、多層断熱材２０は、断熱構造体１の外壁１１、内壁１２及び側壁１３の間に形成された空間に配設される。当該空間は、真空であることが好ましい。図２に示すように、多層断熱材２０は、反射膜２１とスペーサ２２とを備える。本実施の形態では、反射膜２１とスペーサ２２とは、交互に積層される。反射膜２１とスペーサ２２の積層数は、加熱温度に応じて、例えば、１層〜５００層程度が好ましいが、求める断熱の程度により適宜変更可能である。
【００１４】
反射膜２１は、加熱時に高温となる内壁１２側からの輻射熱を反射する。反射膜２１はシート状であり、厚みは１０μｍ〜３０μｍ程度が好ましい。反射膜２１の材料は、例えばアルミニウムや銅である。
【００１５】
スペーサ２２は、反射膜２１同士の間隔を所定の間隔に保つ。すなわち、スペーサ２２は、反射膜２１同士の接触を防ぎ、反射膜２１同士の接触による熱伝導を防止する。さらに、スペーサ２２は、反射膜２１より小さい面積を有し、かつ、一体構造である。ただし、スペーサ２２の面積は、反射膜２１が重力等により変形した場合であっても、反射膜２１同士が接触しない程度の間隔を保つことができる面積および厚みとする。さらに、スペーサ２２の厚みは、１００μｍ程度が好ましい。スペーサ２２の材料は、例えばガラスファイバーである。以上のスペーサ２２の特徴は、後述する図６〜図１４に示す、スペーサ２３〜３１においても共通する特徴である。
スペーサ２２のより具体的な形状については、以下、図３を用いて説明する。
【００１６】
図３は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図３に示すように、断熱材２０ａは、反射膜２１とスペーサ２２とを備える。スペーサ２２は、四角の渦巻型である。スペーサ２２は、各辺が直線であり、各辺の長さが反射膜２１の一辺より短い。スペーサ２２は、外側の辺から内側の辺に向かうにつれて、各辺が徐々に短くなるような渦巻型である。このように形成されるスペーサ２２の面積は、反射膜２１の面積より小さい。なお、図３では、時計回りに渦を巻く渦巻形状であるが、反時計回りに渦を巻く渦巻形状であってもよい。
【００１７】
図４は、実施の形態にかかる多層断熱材２０の模式斜視図である。図４に示すように、反射膜２１及びスペーサ２２を含む断熱材２０ａを単位構成として、反射膜２１及びスペーサ２２とが交互になるように断熱材２０ａを積層させ、多層断熱材２０とする。断熱材２０ａを積層させた状態を、次の図５に示す。
【００１８】
図５は、実施の形態にかかる断熱構造体１の透過斜視図である。なお、多層断熱材２０を有する断熱構造体１の形状は、図５では直方体として示しているが、必要に応じてｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のプラス方向へ適宜延在できるものとする。
【００１９】
従来のように、二重断熱壁を用いた断熱の際に、スペーサを反射膜と同様の一枚のシートとして形成した場合は、反射膜とスペーサとの接触面積が大きくなり、二重断熱壁の一方の壁体から当該接触部分を通して他方の壁体への熱伝導の経路を形成し得るため、断熱性が低下してしまうという問題があった。
【００２０】
本実施の形態では、反射膜２１とスペーサ２２とを用いているが、このスペーサ２２の面積は、反射膜２１の面積より小さい。したがって、本実施の形態のスペーサ２２は、反射膜２１とスペーサ２２との接触によって生じる熱伝導を抑制することができるため、多層断熱材２０の断熱性の低下を抑制できる。さらに、スペーサ２２が、反射膜２１より小さい面積を有することにより、多層断熱材２０の重量の増加を抑制することができる。
【００２１】
さらに、スペーサ２２は一体構造の形状であるため、反射膜２１とスペーサ２２との積層が容易になる。すなわち、断熱材２０ａの積層が容易になるので、多層断熱材２０の形成が容易になる。また、スペーサ２２が一体構造の形状であることにより、断熱材２０ａの積層の際に、反射膜２１とスペーサ２２とのずれが生じにくく、多層断熱材２０の形成が容易になる。
【００２２】
次に、図６〜図１４を用いて、実施の形態にかかる断熱材のスペーサの他の構成例を説明する。スペーサ２２と同様、スペーサ２３〜３１の面積は、反射膜２１の面積より小さく、かつ、一体構造である。なお、これらの変形例はあくまで一例であり、スペーサの形状がこれらの変形例に限定されるものではない。
【００２３】
図６は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図６に示すように、スペーサ２３は渦巻形状である。図６では、スペーサ２３は代数螺旋（アルキメデスの螺旋）のように、等間隔の渦巻形状であるが、当該渦巻形状は必ずしも等間隔である必要はない。渦巻の形状としては、例えば、対数螺旋（ベルヌーイの螺旋）、放物螺旋、または双曲螺旋等が挙げられる。ただし、スペーサ２３は、このような一般的な数式を用いて示すことのできる螺旋形状以外であっても、渦巻形状であればよい。
【００２４】
図７は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図７に示すように、スペーサ２４は、蛇行曲線の形状である。スペーサ２４は、右上から蛇行するように形成されているが、左上から蛇行するように形成してもよく、蛇行の数は適宜変更可能である。なお、図７では、スペーサ２４を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
【００２５】
図８は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図８に示すように、スペーサ２５は、蛇行曲線の形状である。反射膜２１の左辺と下辺との間を折り返すように、また、反射膜２１の上辺と右辺との間を折り返すように蛇行する。換言すると、スペーサ２５は、反射膜２１の対角線上の始点から終点に向かい蛇行する形状である。なお、図８では、スペーサ２５を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
【００２６】
図９は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図９に示すように、スペーサ２６は、反射膜２１の中央部に位置する部分が円状に切り抜かれ、円から外側に向かって放射状に延びる領域の末端が曲線となるように切り抜かれている形状である。図９において、スペーサ２６の放射状に延びる領域の数は８本であるが、領域の数は特に限定されず、適宜変更可能である。また、スペーサ２６の領域の外側も領域の内側と同様に切り抜かれている。なお、図９では、スペーサ２６の一部を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。
【００２７】
図１０は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図１０に示すように、スペーサ２７は、反射膜２１の中央部に位置する部分が円状に切り抜かれ、円から外側に向かって放射状に延びる領域の末端が楕円となるように切り抜かれている形状である。図１０では、放射状に延びる領域の数は８本であるが、領域の数は特に限定されず、適宜変更可能である。また、領域の外側も領域の内側と同様に切り抜かれている。なお、図１０では、スペーサ２７の一部を曲線を用いて示しているが、曲線部分は直線であってもよい。また、スペーサ２７の楕円部分は必ずしも楕円形状である必要はなく、円や多角形などのいずれの形状であってもよい。
【００２８】
図１１は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図１１に示すように、スペーサ２８の外枠は、反射膜２１に相似の形状であり、さらに、対角線部分を残して切り抜いた形状である。なお、図１１では、スペーサ２８の四隅は曲線によって構成されているが、必ずしも曲線である必要はなく、角であってもよい。
【００２９】
図１２は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図１２に示すように、スペーサ２９の外枠は、反射膜２１に相似の形状であり、さらに、各辺の中央部同士を繋ぐ十字形状（プラス形状）を残して切り抜いた形状である。なお、図１２では、スペーサ２９の四隅は曲線を示しているが、必ずしも曲線である必要はなく、角であってもよい。また、図１２では、スペーサ２９の切り抜いた部分は直線や角によって構成されているが、切り抜く形状は円や多角形であってもよい。
【００３０】
図１３は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図１３に示すように、スペーサ３０の外枠は、反射膜２１に相似の形状である。スペーサ３０の中央部は、スペーサ３０の外枠と相似の形状に切り抜かれており、図１３では当該中央部は正方形である。さらに、スペーサ３０の外枠と、中央部の切り抜かれた正方形との間の領域の四隅が、それぞれＬ字状に切り抜かれている形状である。換言すると、スペーサ３０の中央部に位置する正方形の一辺の中央部と、スペーサ３０の外枠の正方形の一辺の中央部とが接続され、他は切り抜かれている形状である。なお、図１３では、スペーサ３０の切り抜いた部分は直線や角によって構成されているが、切り抜く形状は円や曲線であってもよい。
【００３１】
図１４は、実施の形態にかかる断熱材の形状の一例を示す模式平面図である。図１４に示すように、スペーサ３１の外枠は、反射膜２１に相似の形状であり、スペーサ３１は格子状に切り抜かれている形状である。図１４では、スペーサ３１の切り抜かれた部分は１６個であるが、適宜変更可能である。なお、図１４では、スペーサ３１の切り抜いた部分は正方形によって構成されているが、切り抜く形状は円や多角形であってもよい。
【００３２】
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００３３】
１  断熱構造体
１１  外壁
１２  内壁
１３  側壁
２０  多層断熱材
２０ａ  断熱材
２１  反射膜
２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１  スペーサ
【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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【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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