(57)【要約】  【課題】平面状の真空断熱材を曲面を有する構造体に直接その表面に密着して設置する。  【解決手段】対向する２つの伝熱面を有する板状の芯材１２をガスバリア性の外被材１３で覆い、外被材１３の内部を減圧して密封した真空断熱材３１であって、真空断熱材３１は、外被材１３における芯材１２の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部３２を有し、被断熱体における真空断熱材３１を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部３２の複数箇所で折り曲げて真空断熱材３１を変形させて、被断熱体の曲がった表面に沿うように真空断熱材３１を配設する。そのため、真空断熱材３１を設置しようとする構造体の表面が様々な曲面を有するような場合でも、真空断熱材３１を直接その表面に密着して設置することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する２つの伝熱面を有する板状の芯材をガスバリア性の外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧して密封した真空断熱材であって、前記真空断熱材は、前記外被材における前記芯材の少なくとも一方の前記伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部を有し、被断熱体における前記真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、前記網状の凹部の複数箇所で折り曲げて前記真空断熱材を変形させて、被断熱体の曲がった表面に沿うように前記真空断熱材を配設する真空断熱材の配設方法。
【請求項２】
前記網状の凹部が、略三角形、略四角形、略六角形のいずれかを基本形とする連続体であり、かつ真空断熱材作製後に、圧縮加工により成形されてなる請求項１に記載の真空断熱材の配設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲面を有する構造体の表面に真空断熱材を配設する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、多孔質体からなる芯材をガスバリア性の外被材で覆い、内部を減圧して密封した断熱材であり、その形状はボード状の平板である。そのため、その適用方法は、被断熱体となる構造体表面の平面部分への貼り付け、或いは構造体の表面と平行に配置して硬質ウレタンフォームとの複層や発泡スチロール等の支持体を介して適用するのが一般的である。
【０００３】
一方、真空断熱材に可撓性を付与し、身体採暖装置に用いる方法が報告されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図９により従来の真空断熱材を説明する。図９は従来の真空断熱材の外観図である。図９において、真空断熱材１は、プラスチックフィルムと金属箔または金属蒸着膜とをラミネートしたフィルムからなる外被材２に、芯材３を真空封入した構成となっている。芯材３は加圧または折り曲げ等により筋目４が形成されている。
【０００５】
上記構成において、外力が真空断熱材１に加わると、真空断熱材１は芯材３の筋目４を中心として容易に変形することができる。すなわち外力に対して実質的な可撓性を有するという効果があるというものである。
【特許文献１】特開昭６１−１７３９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、真空断熱材１に付与された筋目４が縦横２本ずつの合計４本と少なく、実質的には筋目４で折り曲げて形成される折曲線の方向は、筋目４が形成されている２方向のみであることから、可撓性の自由度が低くなる。よって、緩やかな曲面や複雑な曲面の被断熱体の場合に、その表面を覆うことは困難であった。
【０００７】
本発明は、真空断熱材を設置しようとする構造体の表面が様々な曲面を有するような場合でも、真空断熱材を直接その表面に密着して設置することを可能とする真空断熱材の配設方法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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材の配設方法は、対向する２つの伝熱面を有する板状の芯材をガスバリア性の外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧して密封した真空断熱材であって、前記真空断熱材は、前記外被材における前記芯材の少なくとも一方の前記伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部を有し、被断熱体における前記真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、前記網状の凹部の複数箇所で折り曲げて前記真空断熱材を変形させて、被断熱体の曲がった表面に沿うように前記真空断熱材を配設するのである。
【０００９】
これによって、被断熱体となる構造体の表面が様々な曲面の場合においても、３方向以上の複数の折曲線が形成できるように、真空断熱材には、外被材における芯材の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部が形成されているため、芯材は網状の凹部で３方向以上の折曲線を形成して折り曲がり、構造体表面に沿うように真空断熱材が変形可能であるため、構造体（被断熱体）における真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部の複数箇所で折り曲げて真空断熱材を変形させて、構造体（被断熱体）の曲がった表面に沿うように表面に直接密着して真空断熱材を配設することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明で用いる真空断熱材は、外被材における前記芯材の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部を有するので、芯材は網状の凹部で３方向以上の折曲線を形成して折り曲がり、構造体表面に沿うように真空断熱材が変形可能であるため、構造体（被断熱体）における真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部の複数箇所で折り曲げて真空断熱材を変形させて、構造体（被断熱体）の曲がった表面に沿うように表面に直接密着して真空断熱材を配設することができる。
【００１１】
そのため、真空断熱材の適用自由度が拡大し、これ迄に、適用の難しかった曲面を有する構造体への適用が可能となる。
【００１２】
また、曲面に沿うように密着して配設することができることから、真空断熱材と被断熱体との隙間に存在する空気層の対流の影響が排除できるため、断熱効果が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の真空断熱材の配設方法の発明は、対向する２つの伝熱面を有する板状の芯材をガスバリア性の外被材で覆い、前記外被材の内部を減圧して密封した真空断熱材であって、前記真空断熱材は、前記外被材における前記芯材の少なくとも一方の前記伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部を有し、被断熱体における前記真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、前記網状の凹部の複数箇所で折り曲げて前記真空断熱材を変形させて、被断熱体の曲がった表面に沿うように前記真空断熱材を配設するものである。
【００１４】
そのため、被断熱体となる構造体の表面が様々な曲面の場合においても、３方向以上の複数の折曲線が形成できるように、真空断熱材には、外被材における芯材の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部が形成されているため、芯材は網状の凹部で３方向以上の折曲線を形成して折り曲がり、構造体表面に沿うように真空断熱材が変形可能であるため、構造体（被断熱体）における真空断熱材を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部の複数箇所で折り曲げて真空断熱材を変形させて、構造体（被断熱体）の曲がった表面に沿うように表面に直接密着して真空断熱材を配設することができる。
【００１５】
そのため、真空断熱材の適用自由度が拡大し、これ迄に、適用の難しかった曲面を有する構造体への適用が可能となる。
【００１６】
また、曲面に沿うように密着して配設することができることから、真空断熱材と被断熱体との隙間に存在する空気層の対流の影響が排除できるため、断熱効果が向上する。
【００１７】
請求項２に記載の真空断熱材の配設方法の発明は、請求項１記載の発明における前記網状の凹部が、略三角形、略四角形、略六角形のいずれかを基本形とする連続体であり、かつ真空断熱材作製後に、圧縮加工により成形されてなるものである。
【００１８】
よって、外被材における芯材の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分（芯材部分）に有する網状の凹部が、工業的に汎用的に使用される三角形、四角形、六角形を基本形状するものであることから、既存の部材や金型等が使用できる。
【００１９】
また、略三角形、略四角形、略六角形を基本形状とする網状に施された凹型は、圧縮加工で成形できることから、生産性にも優れている。
【００２０】
よって、ボード状の真空断熱材であっても、芯材部分に有する網状の凹部で、３方向以上の複数箇所で折り曲げることが可能となるため、曲面を有する被断熱体の表面に沿うように密着して配設することができる。
【００２１】
なお、折曲線とは、真空断熱材の網状の凹部で芯材部分が折れ曲がって形成される折り曲げの中心線のことで、必ずしも直線である必要はなく、谷折り、或いは山折りのいずれの場合でも問題ない。
【００２２】
一方、真空断熱材とは、骨材となる気相比率の高い芯材を、ガスバリア性のフィルム、或いは容器等の外被材で覆い、内部を減圧して密封したものであり、内部を所定レベルの圧力迄、減圧して気体成分の熱伝導を低下させることで高い断熱性能を発現させる断熱材を指す。
【００２３】
真空断熱材の構成材料を説明すると、芯材に使用する材料は、気相比率９０％前後の多孔質体をシート状または板状に加工したものであり、工業的に利用できるものとして、発泡体、粉体、及び繊維体等がある。これらは、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を使用することができる。
【００２４】
このうち、発泡体としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム等の連続気泡体が利用できる。粉体としては、無機系、有機系、及びこれらの混合物を利用できるが、工業的には、乾式シリカ、湿式シリカ、パーライト等を主成分とするものが望ましい。繊維体としては、無機系、有機系、及びこれらの混合物が利用できるが、コストと断熱性能の観点から無機繊維が有利である。無機繊維の一例としては、グラスウール、ロックウール、アルミナ繊維、シリカ繊維等、公知の材料を使用することができる。
【００２５】
外被材として利用できるフィルムは、高ガスバリア性のラミネートフィルムが望ましく、金属箔や蒸着層を有するプラスチックラミネートフィルムを利用するのが、生産性やコストの面でより望ましい。
【００２６】
以下、本発明による実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１の真空断熱材を説明する。図１は本発明の実施の形態１における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の凹部形成前の状態を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ’線断面図である。図３は、同実施の形態１における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の凹部形成後の状態を示す平面図である。
【００２８】
図１と図２に示す真空断熱材１１の構成は、平均繊維径３μｍのグラスウールを熱成形によりボード化した厚さ４ｍｍの芯材１２をガスバリア性のプラスチックラミネートフィルムを熱溶着部１４で溶着して袋状に成形した外被材１３で覆い、外被材１３の内部が１０Ｐａ以下となるように減圧して密閉して成形している。
【００２９】
この時、プラスチックラミネートフィルムは、最外層から厚さ２５μｍのＰＥＴフィルム、１５μｍの６−ナイロンフィルム、６μｍのアルミ箔、５０μｍのポリエチレンフィルムを積層したラミネートフィルムから成り、このラミネートフィルム２枚をポリエチレンフィルム同士で重ね合わせ、熱溶着部１４で熱溶着して密封している。
【００３０】
このようにして作製した真空断熱材１１の芯材１２の平面部分（外被材１３における芯材１２の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分）に、圧縮加工により四角形を基本形とする網状の凹部３２を成形して図３の真空断熱材３１を作製した。
【００３１】
なお、図３の真空断熱材３１において、網状の凹部３２は、深さが最大１．５ｍｍとなるように圧縮加工により成形した。また、網状の凹部３２を構成する四角形は、一辺の長さが３０ｍｍとなるように成形している。
【００３２】
また、図３において、矢印Ａから矢印Ｄは、形成される折曲線の方向を示す。
【００３３】
このようにして作製した真空断熱材３１は、網状の凹部３２で折れ曲がり、矢印Ａから矢印Ｄの４方向の折曲線を形成してフレキシブルに変形可能となる。よって、緩やかな自由曲面を有する構造体の表面への貼り付けが可能となる。
【００３４】
なお、網状の凹部３２を構成する四角形の大きさは、被断熱体の曲面の曲率に応じて変更することができる。
【００３５】
また、ヒレ部１５は、内部に芯材１２が存在しておらず外被材１３から形成される無効断熱部分であり、真空断熱材適用時は、必要に応じて折り曲げ等の処理を施すことができる。
【００３６】
本実施の形態の真空断熱材の配設方法は、対向する２つの伝熱面を有する板状の芯材１２をガスバリア性の外被材１３で覆い、外被材１３の内部を減圧して密封した真空断熱材３１であって、真空断熱材３１は、外被材１３における芯材１２の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部３２を有し、被断熱体における真空断熱材３１を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部３２の複数箇所で折り曲げて真空断熱材３１を変形させて、被断熱体の曲がった表面に沿うように真空断熱材３１を配設するものである。
【００３７】
そのため、被断熱体となる構造体の表面が様々な曲面の場合においても、３方向以上の複数の折曲線が形成できるように、真空断熱材３１には、外被材１３における芯材１２の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分に、３方向以上の複数の折曲線を形成して折り曲げられる網状の凹部３２が形成されているため、芯材１２は網状の凹部３２で３方向以上の折曲線を形成して折り曲がり、構造体表面に沿うように真空断熱材３１が変形可能であるため、構造体（被断熱体）における真空断熱材３１を配設しようとする曲面の形状に沿うように、網状の凹部の複数箇所で折り曲げて真空断熱材３１を変形させて、構造体（被断熱体）の曲がった表面に沿うように表面に直接密着して真空断熱材３１を配設することができる。
【００３８】
そのため、真空断熱材３１の適用自由度が拡大し、これ迄に、適用の難しかった曲面を有する構造体への適用が可能となる。
【００３９】
また、曲面に沿うように密着して配設することができることから、真空断熱材３１と被断熱体との隙間に存在する空気層の対流の影響が排除できるため、断熱効果が向上する。
【００４０】
また、本実施の形態で用いた真空断熱材３１は、網状の凹部３２が、長方形（四角形）を基本形とする連続体であり、かつ真空断熱材１１作製後に、圧縮加工により成形されてなるものである。
【００４１】
よって、外被材１３における芯材１２の少なくとも一方の伝熱面を覆っている部分（芯材部分）に有する網状の凹部３２が、工業的に汎用的に使用される長方形（四角形）を基本形状するものであることから、既存の部材や金型等が使用できる。
【００４２】
また、長方形（四角形）を基本形状とする網状に施された凹型は、圧縮加工で成形できることから、生産性にも優れている。
【００４３】
よって、ボード状の真空断熱材３１であっても、芯材１２部分に有する網状の凹部３２で、３方向以上の複数箇所で折り曲げることが可能となるため、曲面を有する被断熱体の表面に沿うように密着して配設することができる。
【００４４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の真空断熱材を説明する。図４から図８は、本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部のパターンを示す説明図である。
【００４５】
これらの網状の凹部のパターンは、本実施の形態１における真空断熱材１１に対して、圧縮加工により成形できる。
【００４６】
本実施の形態の真空断熱材３１は、網状の凹部のパターンが異なる以外は、本実施の形態１と同様に成形した。
【００４７】
なお、真空断熱材３１の網状の凹部のパターンを構成する略三角形、略四角形、略六角形の基本形の大きさは、基本形の一辺が２０から４０ｍｍになるように成形した。
【００４８】
このようにして作製した真空断熱材３１は、折曲線の方向は、それぞれ、３方向、或いは４方向形成され、網状の凹部で折れ曲げることが可能となり、緩やかな自由曲面を有する構造体の表面への貼り付けが容易に実現できる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、自動車の天井用断熱材として、天井の内装材であるＰＥＴフェルトの内面に貼り付けて適用した（図示せず）。結果、図４から図８のいずれのパターンの場合においても、ＰＥＴフェルトの内面に容易に配設することができた。
【００５０】
なお、図４から図８の真空断熱材に圧縮加工により成形する網状の凹部のパターンについて説明する。
【００５１】
図４は、四角形を基本形とする連続体からなる網状の凹部のパターン４１を示しており、凹部で折れ曲がって形成される折曲線の方向は、矢印Ｅ、矢印Ｆ、矢印Ｇ、矢印Ｈの４方向ある。また、折曲線の数は、折曲線の方向数と基本形である四角形の数によって決まり、折曲線の方向数と四角形の数が多いほど多くなり、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなる。
【００５２】
図５は、三角形を基本形とする連続体からなる網状の凹部のパターン５１を示しており、凹部で折れ曲がって形成される折曲線の方向は、矢印Ｉ、矢印Ｊ、矢印Ｋ、矢印Ｌの４方向ある。また、折曲線の数は、折曲線の方向数と基本形である三角形の数によって決まり、折曲線の方向数と三角形の数が多いほど多くなり、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなる。
【００５３】
図６は、三角形を基本形とする連続体からなる網状の凹部のパターン６１を示しており、凹部で折れ曲がって形成される折曲線の方向は、矢印Ｍ、矢印Ｎ、矢印Ｏ、矢印Ｐの４方向ある。また、折曲線の数は、折曲線の方向数と基本形である三角形の数によって決まり、折曲線の方向数と三角形の数が多いほど多くなり、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなる。
【００５４】
図７は、三角形を基本形とする連続体からなる網状の凹部のパターン７１を示しており、凹部で折れ曲がって形成される折曲線の方向は、矢印Ｑ、矢印Ｒ、矢印Ｓ、矢印Ｔの４方向ある。また、折曲線の数は、折曲線の方向数と基本形である三角形の数によって決まり、折曲線の方向数と三角形の数が多いほど多くなり、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなる。
【００５５】
図８は、六角形を基本形とする連続体からなる網状の凹部のパターンを８１示しており、凹部で折れ曲がって形成される折曲線の方向は、矢印Ｕ、矢印Ｖ、矢印Ｗの３方向ある。また、折曲線の数は、折曲線の方向数と基本形である六角形の数によって決まり、折曲線の方向数と六角形の数が多いほど多くなり、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなる。
【００５６】
なお、網状の凹部の基本形は前述の基本形状を組み合わせて適用しても何ら問題はないが、望ましくは、折曲線が直線となるようにパターンを決定することがより望ましい。
【００５７】
また、被断熱体である構造体の曲面へ配設するには、前述のように、折曲線の数が多いほど被断熱体の曲面に沿い易くなり、曲面の曲率に応じて変更することができるが、網状の凹部を形成する基本形の大きさは、一辺の長さが２０から５０ｍｍとすることが望ましい。基本形の一辺の長さが、これより大きすぎると曲面に沿い難くなり、これより小さい場合は、真空断熱材の外被材へのダメージが大きくなる。
【００５８】
また、網状の凹部の深さは、真空断熱材１１，３１の厚みよって変更することが必要であるが、真空断熱材１１，３１は厚さが１０ｍｍ以下のものを適用することが望ましく、網状の凹部の最大深さは、真空断熱材１１，３１の厚さに対して、２０から５０％の深さにすることが望ましい。
【００５９】
溝深さがこの範囲を超えると、曲面への貼り付けの低下や真空断熱材１１，３１の外被材１３へのダメージによる品質への影響を及ぼす可能性がある。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の真空断熱材の配設方法は、被断熱体となる構造体の表面が様々な曲面を有する場合にも、その曲面に沿うように密着して配設することができる。そのため、真空断熱材の適用自由度が拡大し、これ迄適用の難しかった構造体への適用が可能となる。
【００６１】
特に、緩やかな曲面を有する自動車の天井において、自動車天井を構成する鉄板等の外装材、或いはＰＥＴフェルト等からなる内装材の内面に直接配設できる。或いは、直接密着して貼り付けたり、フェルト等を介して配設する等、容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態１における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の凹部形成前の状態を示す平面図
【図２】図１のＡ−Ａ’線断面図
【図３】同実施の形態における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の凹部形成後の状態を示す平面図
【図４】本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部のパターンを示す説明図
【図５】本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部の別のパターンを示す説明図
【図６】本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部のさらに別のパターンを示す説明図
【図７】本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部のさらに別のパターンを示す説明図
【図８】本発明の実施の形態２における真空断熱材の配設方法に用いる真空断熱材の網状の凹部のさらに別のパターンを示す説明図
【図９】従来の真空断熱材の一部切り欠き外観図
【符号の説明】
【００６３】
１１  真空断熱材
１２  芯材
１３  外被材
３１  真空断熱材
３２  網状の凹部
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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