(57)【要約】  【課題】優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応できる可とう性を有し、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供する。  【解決手段】金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有する外皮材２に、繊維径分布のピーク値が、１μｍ以下、０．１μｍ以上であるＳｉＯ2を主成分とする無機繊維材料のシート４が複数枚積層されたものを充填しているものであり、結合材などは含まない。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものを含まないことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
シート状に成型された無機繊維を複数枚積層してなる無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものを含まないことを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
無機繊維の嵩密度が、圧縮されることにより、１００ｋｇ／ｍ3以上、３００ｋｇ／ｍ3未満となっていることを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱材。
【請求項４】
繊維材料が結合材として作用するものにより結着していないことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備する冷凍機器。
【請求項６】
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するノート型コンピュータ。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備する電気湯沸かし器。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するオーブンレンジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材、および、真空断熱材の適用機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題である温暖化を防止することの重要性から、省エネルギー化が望まれており、民生用機器に対しても省エネルギーの推進が行われている。特に温冷熱利用の機器や住宅に関しては、熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性を有する断熱材が求められている。
【０００３】
また、冷温熱利用機器以外の機器としては、ノート型コンピュータにおいて、装置内部で発生した熱が装置ケースの表面に伝達され、装置ケース表面の温度が上昇したとき、装置利用者の身体と前記装置ケース表面とが長時間接触する部分の熱が、装置利用者に不快感を与えることが問題となっており、ここでも優れた断熱性を有する断熱材が求められている。
【０００４】
このような課題を解決する一手段として真空断熱材があるが、近年では、従来より一層高性能な真空断熱材が求められている。高性能な真空断熱材としては、例えば、特許文献１や特許文献２に提案されているものがある。
【０００５】
特許文献１に記載のものは、平均繊維径２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下の無機質繊維に酸性水溶液処理、および、圧縮脱水処理を施し、無機質繊維の溶出成分を無機質繊維の交点に集め、結合材として作用させ、結着させたものを芯材として用い、真空断熱材を得るものである。
【０００６】
特許文献２に記載のものは、平均繊維径２μｍ以下、好ましくは１μｍ以下の無機質繊維を酸性抄造して得られたペーパーを酸性雰囲気下で複数枚積層した後、圧縮処理を施し、無機質繊維同士をそれら繊維より溶出した成分により各交点で結着した真空断熱材を得るものである。
【特許文献１】特開平７−１６７３７６号公報
【特許文献２】特開平７−１３９６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これら従来技術では、無機質繊維の溶出成分を無機質繊維の交点に集め、結合材として作用させて結着し、さらに圧縮処理が施されたものを芯材として用いているため、可とう性がなく、真空断熱材の折り曲げ、湾曲処理、円筒化などの変形化に対応できない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応できる可とう性を有し、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の真空断熱材は、無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものを含まないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の真空断熱材は、無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものを含まないことを特徴とするものであり、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の真空断熱材は、シート状に成型された無機繊維を複数枚積層してなる無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものを含まないことを特徴とするものであり、シート状に成型された無機繊維を複数枚積層したものを芯材に用いたので、芯材に硬度と張りが与えられ、外被材への挿入工程などでの作業性が向上する。また、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の真空断熱材は、請求項１または２記載の発明における無機繊維の嵩密度が、圧縮されることにより、１００ｋｇ／ｍ3以上、３００ｋｇ／ｍ3未満となっていることを特徴とするものであり、請求項１または２記載の発明の作用に加えて、芯材に硬度が加えられるため、外皮材への挿入工程などでの作業性が向上する。また、嵩密度と、真空断熱材を作製した際の密度との差異が小さくなるために、真空断熱材の歪みが抑制され、表面平滑性が向上する。無機繊維を、圧縮する手段としては、物理的な圧縮、加熱圧縮など、高密度が可能な手段であれば、特に限定するものではない。
【００１４】
本発明の請求項４に記載の真空断熱材は、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明における繊維材料が結合材として作用するものにより結着していないことを特徴とするものであり、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、結合材により結着していないため真空断熱材の変形に対応できる。
【００１５】
本発明の請求項５に記載の冷凍機器は、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００１６】
本発明の請求項６に記載のノート型コンピュータは、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、装置内部の熱が表面に伝達することにより利用者に不快感を与えることがない。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より装置内部の熱が表面に伝達することを抑制し、利用者に不快感を与えることがない。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して装置内部の熱が表面に伝達するのを抑制し、利用者に不快感を与えることがない。
【００１７】
本発明の請求項７に記載の電気湯沸かし器は、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００１８】
本発明の請求項８に記載のオーブンレンジは、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００１９】
以下、本発明による実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態である真空断熱材１の断面図であり、金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有する外皮材２に、繊維径分布のピーク値が、１μｍ以下、０．１μｍ以上である無機繊維材料３が充填されているものである。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の一実施の形態である真空断熱材の断面図であり、金属蒸着フィルム層と熱可塑性ポリマー層とを有する外皮材２に、繊維径分布のピーク値が１μｍ以下、０．１μｍ以上であるシート化された無機繊維材料４が複数枚積層されたものを充填しているものである。
【００２２】
（実施の形態３）
図３は、本発明の冷凍機器の一実施の形態である冷凍冷蔵庫５の断面図であり、内箱６と外箱７とで構成される箱体内部にあらかじめ実施の形態１における真空断熱材１を配設し、前記真空断熱材以外の空間部を硬質ウレタンフォーム８で発泡充填したことを特徴としており、冷蔵庫下部に位置する機械室９にあるコンプレッサー１０近傍と庫内１１との間にも、外箱の形状に沿って折り曲げた真空断熱材１を配設している。
【００２３】
このように構成された冷凍冷蔵庫は、繊維径が１μｍ以下、０．１μｍ以上であり、従来の硬質ウレタンフォームの１０倍以上の優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。
【００２４】
また、結合材により結着していないため、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できる。さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００２５】
この冷凍機器としては他に業務用の冷凍冷蔵庫やショーケース並びに冷凍庫，冷蔵庫などがある。
【００２６】
（実施の形態４）
図４は、本発明のノート型コンピュータ１２の断面図であり、装置内部のメインボード１３上の発熱部１４と装置ケース１５底部との間を遮断する、実施の形態１における真空断熱材１と、放熱板１６とを具備することを特徴とする。
【００２７】
このように構成されたノート型コンピュータは、繊維径が１μｍ以下、０．１μｍ以上であり、従来の硬質ウレタンフォームの１０倍以上の優れた断熱性能を有するため、高断熱化が達成され、装置内部の熱が表面に伝達することにより利用者に不快感を与えることがない。
【００２８】
また、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して装置内部の熱が表面に伝達するのを抑制し、利用者に不快感を与えることがない。
【００２９】
（実施の形態５）
図５は、本発明の電気湯沸かし器１７の断面図であり、外容器１８と、貯湯容器１９と、蓋体２０と、加熱器２１と、実施の形態２における真空断熱材１とから構成されることを特徴としている。また、貯湯容器の下部に取り付けられた加熱器の近傍付近まで、真空断熱材を取り付けている。
【００３０】
このように構成された電気湯沸かし器は、繊維径が１μｍ以下、０．１μｍ以上であり、従来の硬質ウレタンフォームの１０倍以上の優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。
【００３１】
また、結合材により結着していないため、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を容易に適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できる。さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００３２】
（実施の形態６）
図６は、本発明のオーブンレンジ２２の断面図であり、外壁２３，オーブン壁２４，誘電加熱手段２５，電力変換器２６，高周波磁界発生手段２７、および、実施の形態２における真空断熱材１を具備することを特徴としている。
【００３３】
このように構成されたオーブンレンジは、繊維径が１μｍ以下、０．１μｍ以上であり、従来の硬質ウレタンフォームの１０倍以上の優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。
【００３４】
また、結合材により結着していないため、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できる。さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【００３５】
本発明の真空断熱材は、芯材と外皮材とからなり、減圧下で芯材を外皮材に封入したものである。また、合成ゼオライト，活性炭，活性アルミナ，シリカゲル，ドーソナイト，ハイドロタルサイトなどの物理吸着剤、および、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物および水酸化物などの化学吸着剤などの、水分吸着剤やガス吸着剤を使用しても良い。
【００３６】
また、本発明の冷凍冷蔵庫および冷凍機器は、これらの動作温度帯である−３０℃から常温、また自動販売機などの、より高温までの範囲で温冷熱を利用した機器を指す。また、電気機器に限ったものではなく、ガス機器なども含むものである。
【００３７】
また、本発明のノート型コンピュータは、動作温度帯である常温から８０℃付近までの範囲で断熱を必要とする機器の代表として記したものであり、特にこれに限ったものではない。
【００３８】
また、本発明の電気湯沸かし器は、動作温度帯である常温から１００℃付近までの範囲で断熱を必要とする機器の代表として記したものであり、例えば、炊飯器，食器洗浄乾燥器などにも同様に利用できるものである。また、電気機器に限ったものではなく、ガス機器なども含むものである。
【００３９】
また、本発明のオーブンレンジは、動作温度帯である常温から２５０℃付近までの範囲で断熱を必要とする機器の代表として記したものであり、例えば、トースター，ホームベーカリーなどにも同様に利用できるものである。また、電気機器に限ったものではなく、ガス機器なども含むものである。
【００４０】
本発明の繊維材料は、グラスウール，セラミックファイバー，ロックウールなど、無機材料を繊維化したもので、繊維径分布のピーク値が、１μｍ以下、０．１μｍ以上のものが利用できる。繊維長は、特に指定するものではないが、２ｍｍ以下、さらには０．５ｍｍ以下のものが好ましい。
【００４１】
本発明の外皮材は、ガスバリア性を有するものが利用できるが、表面保護層，ガスバリア層、および熱溶着層によって構成されることが好ましい。表面保護層としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリプロピレンフィルムの延伸加工品などが利用でき、さらに、外側にナイロンフィルムなどを設けると可とう性が向上し、耐折り曲げ性などが向上する。ガスバリア層としては、アルミなどの金属蒸着フィルムが利用可能であり、ポリエチレンテレフタレートフィルム，エチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム，ポリエチレンナフタレートフィルムなどへの蒸着が好ましい。また、熱溶着層としては、低密度ポリエチレンフィルム，高密度ポリエチレンフィルム，ポリプロピレンフィルム，ポリアクリロニトリルフィルム，無延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムなどが使用可能である。
【００４２】
なお、本発明の繊維径分布のピーク値の測定方法は、ＪＩＳ  Ａ  ９５０４  人造鉱物繊維保温剤  ４．８繊維の平均太さにほぼ準じ、精度のみ０．５μｍから０．１μｍへ変更するものとする。すなわち、１試料あたり３カ所から２０ｇのサンプリングを行い、さらにそれぞれから、２０本の繊維を採り、顕微鏡、または電子顕微鏡にて、０．１μｍの精度まで測定するものとする。
【実施例】
【００４３】
以下に実施例を用いて、本発明を具体的に説明する。本発明はこれらのみに限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．８μｍ、嵩密度２５ｋｇ／ｍ3のシリカアルミナウールを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００４５】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００２３Ｗ／ｍＫであった。
【００４６】
また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００４７】
（実施例２）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．８μｍ、嵩密度を圧縮により１２０ｋｇ／ｍ3としたシリカアルミナウールを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００４８】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００２３Ｗ／ｍＫであった。
【００４９】
また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００５０】
また、嵩密度が高くなったために、硬度が増し、外皮材への挿入が容易となった。
【００５１】
（実施例３）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．８μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールをシート状とし、複数枚積層したものを用いた。
外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００５２】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００２３Ｗ／ｍＫであった。
【００５３】
また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００５４】
また、繊維をシート状とし、積層しているため、硬度が増し、外皮材への挿入が容易となった。
【００５５】
（実施例４）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．６μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールをシート状とし、複数枚積層したものを用いた。
外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材は３つ作製し、２つは３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。もう１つは平板状で６０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍのものを作製し、中心部で折り曲げ加工を行った。
【００５６】
これらの真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００１７Ｗ／ｍＫであった。これは、繊維径のピーク値がより小さくなったために、固体熱伝導，気体熱伝導が共に低減した効果によるものと考える。
【００５７】
また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００５８】
また、繊維をシート状とし、積層しているため、硬度が増し、外皮材への挿入が容易となった。
【００５９】
（実施例５）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、実施例４と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、１２ｃｍ×１２ｃｍ×１ｍｍとした。この真空断熱材の熱伝導率を測定したところ、０．００１７Ｗ／ｍＫであった。
【００６０】
（実施例６）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、実施例４と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×１５ｃｍ×７ｍｍとし、円筒状に加工した。この真空断熱材の熱伝導率を測定したところ、０．００１７Ｗ／ｍＫであった。
【００６１】
（実施例７）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、実施例４と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、２つの真空断熱材を作製した。１つの真空断熱材の大きさは、２０ｃｍ×２０ｃｍ×７ｍｍとした。もう一方は、可とう性を活かし、図４の電気湯沸かし器蓋部に適合する形状に変形加工した。これらの真空断熱材の熱伝導率を測定したところ、０．００１７Ｗ／ｍＫであった。
【００６２】
（実施例８）
実施例４の真空断熱材３つを図３のように、冷蔵庫へ適用した。平板状の２つは背面および庫内バリア層に埋設し、折り曲げ加工したものは底部へ埋設した。消費電力量を測定したところ、ブランクよりも１２％低下しており、断熱効果を確認した。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００６３】
（実施例９）
実施例５の真空断熱材を図４のようにノート型コンピュータに装填し、底面の温度を測定したところ、ブランクよりも５℃低下しており、断熱効果を確認した。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００６４】
（実施例１０）
実施例６の真空断熱材を図５のように電気湯沸かし器に適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクよりも４０％低下しており、断熱効果を確認した。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００６５】
（実施例１１）
実施例７の真空断熱材を図６のようにオーブンレンジに適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクよりも５７％低下しており、断熱効果を確認した。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１０年経過条件での断熱性能の劣化は確認できなかった。
【００６６】
（比較例１）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が７μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００６７】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００６２Ｗ／ｍＫであった。繊維径にピーク値が０．８μｍのものを適用した際より約２．７倍大きくなっている。これは、繊維径が増大したため、固体接触の増大による固体熱伝導の増加と、空隙径の増大による気体熱意伝導の増大に起因するものである。
【００６８】
（比較例２）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が７μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールをシート状とし、複数枚積層したものを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００６９】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００６２Ｗ／ｍＫであった。繊維径にピーク値が０．８μｍのものを適用した際より約２．７倍大きくなっている。これは、繊維径が増大したため、固体接触の増大による固体熱伝導の増加と、空隙径の増大による気体熱意伝導の増大に起因するものである。
【００７０】
（比較例３）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．８μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールをアクリル系結合材にて、結着したものを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００７１】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００３１Ｗ／ｍＫであった。繊維径にピーク値が０．８μｍのもので、結合材を用いていないものを適用した際より８ポイント大きくなっている。これは、結合材を用いたために、繊維の接触点で固着が生じており、固体の伝熱が高くなっていると考える。
【００７２】
また、有機結合材を用いているために、経時的な気体の発生が確認されており、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１年経過条件において断熱性能の劣化が確認された。
【００７３】
（比較例４）
真空断熱材の芯材には、繊維径分布のピーク値が０．８μｍ、嵩密度が２５ｋｇ／ｍ3シリカアルミナウールを集綿して酸性水溶液を付着処理後、圧縮脱水して乾燥させ、無機質繊維の溶出成分を繊維の交点に集めて硬化させて、繊維同士が結着したものを用いた。外皮材は、表面保護層がポリエチレンテレフタレートフィルム、ガスバリア層がエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルムにアルミ蒸着を施したもの、熱溶着層が無延伸ポリプロピレンのものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、３０ｃｍ×３０ｃｍ×１ｃｍとした。
【００７４】
この真空断熱材の熱伝導率を、測定したところ、０．００２３Ｗ／ｍＫであり、実施例１と同等であった。
【００７５】
しかしながら、可とう性を有していないため、折り曲げ、円筒化などの変形加工が不可能であるために、平板状の限られた用途でしか使用することができなかった。
【００７６】
（比較例５）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例２と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、１２ｃｍ×１２ｃｍ×１ｍｍとした。
【００７７】
（比較例６）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例３と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、１２ｃｍ×１２ｃｍ×１ｍｍとした。
【００７８】
（比較例７）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例２と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×１５ｃｍ×７ｍｍとした。
【００７９】
（比較例８）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例３と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、６０ｃｍ×１５ｃｍ×７ｍｍとした。
【００８０】
（比較例９）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例２と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、２０ｃｍ×２０ｃｍ×７ｍｍとした。
【００８１】
（比較例１０）
真空断熱材の芯材、および、外皮材は、比較例３と同じものを使用した。外皮材に芯材を充填し、圧力１３．３Ｐａにて封止し、真空断熱材とした。真空断熱材の大きさは、２０ｃｍ×２０ｃｍ×７ｍｍとした。
【００８２】
（比較例１１）
比較例２の真空断熱材を折り曲げ加工の不要な図３の３カ所に適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクより５％の低下にとどまり、実施例８と比較して消費電力量低減効果は７％低かった。
【００８３】
（比較例１２）
比較例３の真空断熱材を図３の３カ所に適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクより９％の低下であり、実施例８と比較して３％低かった。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１年経過条件にて断熱性能の劣化を確認した。
【００８４】
（比較例１３）
比較例６の真空断熱材を図４のようにノート型コンピュータに装填し、底面の温度を測定したところ、ブランクよりも２℃低下であり、実施例９より断熱効果は低かった。
【００８５】
（比較例１４）
比較例７の真空断熱材を図４のようにノート型コンピュータに装填し、底面の温度を測定したところ、ブランクよりも４℃低下であり、実施例９より断熱効果は低かった。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１年経過条件にて断熱性能の劣化を確認した。
【００８６】
（比較例１５）
比較例８の真空断熱材を図５のように電気湯沸かし器に適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクより２０％低下しており、実施例１０と比較して消費電力量低減効果は約２０％少なかった。
【００８７】
（比較例１６）
比較例９の真空断熱材を図５のように電気湯沸かし器に適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクより３５％低下しており、実施例１０と比較して消費電力量低減効果は約５％少なかった。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１年経過条件にて断熱性能の劣化を確認した。
【００８８】
（比較例１７）
比較例１０の真空断熱材を図６のようにオーブンレンジに適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクと比較して２０％低減しており、実施例１１と比較して断熱効果は約３７％小さかった。
【００８９】
（比較例１８）
比較例１１の真空断熱材を図６のようにオーブンレンジに適用し、消費電力量を測定したところ、ブランクと比較して５０％低減しており、実施例１１と比較して断熱効果は約７％小さかった。また、加速試験による断熱材の劣化を評価したが、１年経過条件にて断熱性能の劣化を確認した。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように本発明の真空断熱材は、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材であるので、冷凍冷蔵庫などの冷凍機器、ノート型コンピュータ、電気湯沸かし器、オーブンレンジに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態１の真空断熱材の断面図
【図２】本発明の実施の形態２の真空断熱材の断面図
【図３】本発明の実施の形態３の冷凍冷蔵庫の断面図
【図４】本発明の実施の形態４のノート型コンピュータの断面図
【図５】本発明の実施の形態５の電気湯沸かし器の断面図
【図６】本発明の実施の形態６のオーブンレンジの断面図
【符号の説明】
【００９２】
１  真空断熱材
２  外皮材
３  無機繊維材料
４  シート化された無機繊維材料
５  冷凍冷蔵庫
６  内箱
７  外箱
８  硬質ウレタンフォーム
９  機械室
１０  コンプレッサー
１１  庫内
１２  ノート型コンピュータ
１３  メインボード
１４  発熱部
１５  装置ケース
１６  放熱板
１７  電気湯沸かし器
１８  外容器
１９  貯湯容器
２０  蓋体
２１  加熱器
２２  オーブンレンジ
２３  外壁
２４  オーブン壁
２５  誘電加熱手段
２６  電力変換器
２７  高周波磁界発生手段
【図１】
2004251460.tif 000003
【図２】
2004251460.tif 000004
【図３】
2004251460.tif 000005
【図４】
2004251460.tif 000006
【図５】
2004251460.tif 000007
【図６】
2004251460.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月21日(2004.7.21)
【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】
無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、結合材として作用するものにより結着していない無機繊維のみで形成されることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、結合材として作用するものにより結着せずシート状への成型のみで形成された無機繊維のみを複数枚積層してなることを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
無機繊維の嵩密度が、圧縮されることにより、１００ｋｇ／ｍ3以上、３００ｋｇ／ｍ3未満となっていることを特徴とする請求項１または２記載の真空断熱材。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備する冷凍機器。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するノート型コンピュータ。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備する電気湯沸かし器。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するオーブンレンジ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の真空断熱材は、無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、かつ、結合材として作用するものにより結着していない無機繊維のみで形成されることを特徴とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の真空断熱材は、無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、結合材として作用するものにより結着していない無機繊維のみで形成されることを特徴とするものであり、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の請求項２に記載の真空断熱材は、無機繊維芯材と、表面保護層とガスバリア層と熱溶着層によって構成される多層フィルムからなるガスバリア性を有する外皮材とからなる真空断熱材であって、前記芯材がＳｉＯ2を主成分とし、結合材として作用するものにより結着せずシート状への成型のみで形成された無機繊維のみを複数枚積層してなることを特徴とするものであり、シート状に成型された無機繊維を複数枚積層したものを芯材に用いたので、芯材に硬度と張りが与えられ、外被材への挿入工程などでの作業性が向上する。また、優れた断熱性能を有し、かつ、真空断熱材の変形に対応でき、さらに、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのない高性能な真空断熱材を提供することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の請求項４に記載の冷凍機器は、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の請求項５に記載のノート型コンピュータは、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、装置内部の熱が表面に伝達することにより利用者に不快感を与えることがない。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より装置内部の熱が表面に伝達することを抑制し、利用者に不快感を与えることがない。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して装置内部の熱が表面に伝達するのを抑制し、利用者に不快感を与えることがない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本発明の請求項６に記載の電気湯沸かし器は、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の請求項７に記載のオーブンレンジは、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱材を具備するものであり、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、優れた断熱性能を有するために、高断熱化が達成され、省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、折り曲げ、湾曲などが可能であるため、従来適用困難であった部位へ真空断熱材を適用することが可能となり、より省エネルギーに貢献できるものである。また、請求項１から４のいずれか一項に記載の真空断熱材が、結合材から生じる気体による内圧増加により、断熱性能の劣化を招くことのないため、経時的に断熱性能が劣化することがなく、継続して省エネルギーに貢献することが可能である。