(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の芯材のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封する二つのラミネートフィルムのうちの一つの凹凸のあるラミネートフィルムの外側面に、柔軟性電極と前記柔軟性電極間に電気的に接続して設けられた柔軟性ＰＴＣ抵抗体とで構成される柔軟性ＰＴＣ面状発熱体が面状に印刷されたフィルムを積層したことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
柔軟性ＰＴＣ面状発熱体が面状に印刷されたフィルムの外側面に、更に別のフィルムを積層した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】
ラミネートフィルムのガスバリア層と柔軟性ＰＴＣ面状発熱体の電極との間に、樹脂フィルム層があることを特徴とする請求項１または２に記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱機能を有する真空断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点より、家電製品及び各種産業機器などの省エネルギー化は緊急に取り組むべき課題となっている。この解決方法の一つとして、不要な熱の出入りを防ぐ目的での高性能な断熱材の適用がある。
【０００３】
高性能な断熱材としては、多孔質構造の芯材をアルミ箔ラミネートフィルムで覆って内部を減圧し、封止した真空断熱材がある。真空断熱材は一般的な断熱材であるグラスウールや硬質ウレタンフォームと比較して３倍〜６倍程度の断熱性能を有する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また省エネルギー化を狙いとして、真空断熱材を適用した放熱機器が開示されている。（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
図８は、特許文献２に記載された従来の放熱機器の断面図を示すものであり、放熱機器１は、発熱手段である温水パイプ２と、温水パイプ２を引き回す配管溝が形成されたマット３と、温水パイプ２からの熱を仕上げ材４へ均一に伝導させるための伝熱シート５と、温水パイプ２からの熱を床下側へ逃げるのを防ぐための真空断熱材６とから構成されている。
【特許文献１】特公平２−５４４７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６７５９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、特許文献１に開示されるように、真空断熱材は単体では断熱機能の他の機能は有していないことが多い。
【０００７】
ここで、真空断熱材に発熱機能が付与されると断熱部と発熱部とがユニット化され、特許文献２に開示される放熱機器等への適用が容易となる。
【０００８】
本発明は、断熱機能と発熱機能とを具備する高効率な放熱効果を有する真空断熱材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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、複数個の芯材のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封する二つのラミネートフィルムのうちの一つの凹凸のあるラミネートフィルムの外側面に、柔軟性電極と前記柔軟性電極間に電気的に接続して設けられた柔軟性ＰＴＣ抵抗体とで構成される柔軟性ＰＴＣ面状発熱体が面状に印刷されたフィルムを積層したのである。
【００１０】
これにより、ラミネートフィルムと発熱手段とを一体化させて、真空断熱材に発熱機能を付与することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の真空断熱材は、断熱機能の他に発熱機能を有するので、真空断熱材の優れた断熱性能によって、発熱手段から所定方向への放熱量を増加させることができ、発熱手段の熱効率を高めることができる。
【００１２】
また、本真空断熱材は、発熱部と断熱部とがユニット化されているので、放熱機器への適用が容易となり、放熱機器の省エネルギー化が図れると共に、短時間で設定温度に到達
させることが可能となる。また、柔軟性電極と前記柔軟性電極間に電気的に接続して設けられた柔軟性ＰＴＣ抵抗体とで構成される柔軟性ＰＴＣ面状発熱体を用いるので、複数個の芯材のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封した真空断熱材における芯材がある部分と芯材が無い部分とで形成されるラミネートフィルム表面の凹凸に対しても、ＰＴＣ面状発熱体が追従することが可能である。また、真空断熱材に折り曲げ等の応力が加わった状態においても柔軟性電極と柔軟性ＰＴＣ抵抗体との位置関係を保持できるために、安定したＰＴＣ特性を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
請求項１に記載の真空断熱材の発明は、複数個の芯材のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封する二つのラミネートフィルムのうちの一つの凹凸のあるラミネートフィルムの外側面に、柔軟性電極と前記柔軟性電極間に電気的に接続して設けられた柔軟性ＰＴＣ抵抗体とで構成される柔軟性ＰＴＣ面状発熱体が面状に印刷されたフィルムを積層したので、真空断熱材の優れた断熱性能により、発熱手段から所定方向への放熱量を増加させることができ、発熱手段の熱効率を高めることができる。
【００１４】
また、本構成では発熱部と断熱部とがユニット化されているので、その取り扱いも容易となる。
【００１５】
更に、事前に、芯材を減圧密封する二つのラミネートフィルムのうちの一つのラミネートフィルムの外側面に、発熱手段が面状に印刷されたフィルムを積層しておくだけで、後は、ラミネートフィルムで芯材を減圧密封するという真空断熱材の通常の製造方法により、発熱手段を有する真空断熱材を製造することができる。また、柔軟性電極と前記柔軟性電極間に電気的に接続して設けられた柔軟性ＰＴＣ抵抗体とで構成される柔軟性ＰＴＣ面状発熱体を用いるので、複数個の芯材のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封した真空断熱材における芯材がある部分と芯材が無い部分とで形成されるラミネートフィルム表面の凹凸に対しても、ＰＴＣ面状発熱体が追従することが可能である。また、真空断熱材に折り曲げ等の応力が加わった状態においても柔軟性電極と柔軟性ＰＴＣ抵抗体との位置関係を保持できるために、安定したＰＴＣ特性を発揮できる。
【００１６】
請求項２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明において、柔軟性ＰＴＣ面状発熱体が面状に印刷されたフィルムの外側面に、更に別のフィルムを積層したので、発熱手段がフィルムの被覆により保護される。
【００１８】
請求項３に記載の真空断熱材の発明は、請求項１または２に記載の発明において、ラミネートフィルムのガスバリア層と柔軟性ＰＴＣ面状発熱体の電極との間に、樹脂フィルム層があるので、通常、金属薄膜で構成されるガスバリア層と柔軟性電極が接触することがなく、安全性を高めることができる。
【００２１】
以下、本発明の真空断熱材の実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、従来例または先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図、図２は同実施の形態のＰＴＣ面状発熱体の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【００２３】
図１において、真空断熱材７は、四角形の繊維体からなる厚さ５ｍｍの芯材８を、ガスバリア性を有するラミネートフィルム９で覆い、ラミネートフィルム９の内部を減圧している。
【００２４】
芯材８に使用する材料は、気相比率が９０％前後の多孔体を板状に加工したものであればよく、工業的に利用できるものとして、粉体、発泡体および繊維体等があり、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を利用することができる。
【００２５】
このうち、粉体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があり、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利用できる。
【００２６】
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。
【００２７】
また、繊維体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があるが、断熱性能の観点から無機繊維が有利である。無機繊維としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール等の公知の材料を利用できる。
【００２８】
また、これらの発泡体、粉体、および繊維体等の混合物も利用することができる。
【００２９】
本実施の形態における真空断熱材７の芯材８の形状は四角形であるが、特に四角形である必要はなく、三角形、多角形、円形、Ｌ型、およびこれらの組み合わせからなる任意形状を選定できる。
【００３０】
図１に示すように、ラミネートフィルム９は、熱溶着層１０、ガスバリア層１１、保護層１２で構成され、保護層１２にはＰＴＣ面状発熱体１３が印刷されている。
【００３１】
熱溶着層１０は、加熱加圧されることでラミネートフィルム９の内部を減圧封止するものであり、低密度ポリエチレンフィルム、鎖状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等、およびこれらの混合物を使用できる。
【００３２】
ガスバリア層１１は、ラミネートフィルム９の表面を通じての芯材８への空気の侵入を防ぐものであり、金属箔または金属蒸着層を有するラミネートフィルムを使用できる。
【００３３】
保護層１２は、ラミネートフィルム９の表面における埃や塵等による傷つきや、摩擦、折り曲げ、さらには芯材８の突き刺し等によるピンホールの発生を防ぐものであり、ナイロンフィルムやポリエチレンテレフタラートフィルム等が使用できる。
【００３４】
なお、本実施の形態ではラミネートフィルム９は熱溶着層１０、ガスバリア層１１、保護層１２の構成としたが、三層以上の構成としてもよい。
【００３５】
図２に示すように、ＰＴＣ面状発熱体１３はラミネートフィルム９の保護層１２に銀やカーボンブラック等の導電性粒子を樹脂溶液中に分散してなる導電性ペーストをスクリーン印刷して乾燥して得た櫛形の一対の電極１４、エチレン酢酸ビニル共重合体やポリエチレン等の結晶性樹脂とカーボンブラック、金属粉末等の導電性粒子と架橋剤を加えて混練した後、粉砕してゴム系バインダーを混練、その後溶剤でインク化したものを塗布、乾燥してなるＰＴＣ抵抗体１５、そして粘着剤付きのゴム系フィルム等の被覆材１６で構成されている。
【００３６】
図３に示すように、ＰＴＣ面状発熱体１３は、ラミネートフィルム９の保護層１２に電極１４である導電ペーストを一定パターンでスクリーン印刷、乾燥した後に、ＰＴＣ抵抗体１５のインキをスクリーン印刷、乾燥して、その後、被覆材１６で被覆することで作製される。
【００３７】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材７は、芯材８を減圧密封する二つのラミネートフィルム９のうちの一つのラミネートフィルム９の外側面に、ＰＴＣ面状発熱体（発熱手段）１３が面状に印刷されたフィルムを積層した（熱溶着層１０、ガスバリア層１１、保護層１２で構成されるラミネートフィルム９の最外層の保護層１２に、ＰＴＣ面状発熱体１３を印刷した）ものであり、ラミネートフィルム９の片面側において発熱手段と一体化されているので、真空断熱材７の優れた断熱性能により、発熱手段から所定方向への放熱量を増加させることができ、発熱手段の熱効率を高めることができる。
【００３８】
また、本構成では発熱部と断熱部とがユニット化されているので、その取り扱いも容易となる。
【００３９】
また、本実施の形態では、発熱手段にＰＴＣ面状発熱体１０を用いているので、真空断熱材との一体化により、真空断熱材の優れた断熱性能との相乗効果により、ＰＴＣ面状発熱体の速熱性や省エネ性といったＰＴＣ特性を更に高めることが可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態では、ＰＴＣ面状発熱体１０は柔軟性を有するので、折り曲げ等の応力が加わった状態においても電極１４とＰＴＣ抵抗体１５との位置関係を保持できるために、安定したＰＴＣ特性、つまり速熱性、省エネ性、均一性が発揮される。
【００４１】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図、図５は同実施の形態のＰＴＣ面状発熱体の断面図である。
【００４２】
図４において、真空断熱材１７は、四角形の繊維体からなる厚さ５ｍｍの芯材８を、ガスバリア性を有するラミネートフィルム１８で覆い、ラミネートフィルム１８の内部を減圧している。
【００４３】
図４に示すように、ラミネートフィルム１８は熱溶着層１０、ガスバリア層１１、保護層１２及び第２の保護層２０で構成され、保護層１２にはＰＴＣ面状発熱体１９が印刷されている。
【００４４】
図５に示すように、ＰＴＣ面状発熱体１９は、保護層１２に電極１４である導電ペーストを一定パターンでスクリーン印刷、乾燥した後に、柔軟性ＰＴＣ抵抗体１５のインキをスクリーン印刷、乾燥することで作製され、その後、第２の保護層２０が積層される。ここで電極１４とガスバリア層１１との間には保護層１２が位置している。
【００４５】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材１７は、ＰＴＣ面状発熱体（発熱手段）１９が面状に印刷されたフィルム（保護層１２）の外側面に、更に別のフィルム（第２の保護層２０）を積層したので、ＰＴＣ面状発熱体１９が第２の保護層２０の被覆により保護される。
【００４６】
また、本実施の形態では、ラミネートフィルム１８のガスバリア層１１と電極１４との間に樹脂フィルムである保護層１２が配置されるので、金属箔または金属蒸着層を有するラミネートフィルムで構成されるガスバリア層１１と電極１４とが接触することがなく、安全性を高めることができる。
【００４７】
（実施の形態３）
図６は本発明の実施の形態３における真空断熱材の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４８】
図６において、真空断熱材２１は、四角形の繊維体からなる厚さ５ｍｍの複数個の芯材８を、ガスバリア性を有するラミネートフィルム９で覆い、ラミネートフィルム９の内部を減圧している。
【００４９】
図７に示すように、ラミネートフィルム９は熱溶着層１０、ガスバリア層１１、保護層１２で構成され、保護層１２にはＰＴＣ面状発熱体１３が印刷されている。
【００５０】
なお、ラミネートフィルム９は、実施の形態２におけるラミネートフィルム１８を用いてもよい。
【００５１】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材２１は、ラミネートフィルム９が、複数個の芯材８のそれぞれを互いに独立した空間に減圧密封するものであり、複数個の芯材８のために形成されるラミネートフィルム９表面の凹凸が多くなるが、発熱手段が柔軟性を有するＰＴＣ面状発熱体１３であり、うまく追従することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかる真空断熱材は、断熱機能の他に発熱機能を有するので、真空断熱材の優れた断熱性能によって、発熱手段から所定方向への放熱量を増加させることができ、発熱手段の熱効率を高めることができる。
【００５３】
また、本真空断熱材は、発熱部と断熱部とがユニット化されているので、放熱機器への適用が容易となると同時に放熱機器の省エネルギー化が図れると共に、短時間で設定温度に到達させることが可能となる。
【００５４】
従って、本発明の真空断熱材は電気カーペットや床暖房システムの他に、所定方向への放熱を促進させることが必要である調理機器や設備機器への応用も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図
【図２】同実施の形態における真空断熱材に用いるＰＴＣ面状発熱体の平面図
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図
【図５】同実施の形態における真空断熱材に用いるＰＴＣ面状発熱体の断面図
【図６】本発明の実施の形態３における真空断熱材の平面図
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図
【図８】従来の放熱機器の断面図
【符号の説明】
【００５６】
７，１７，２１  真空断熱材
８              芯材
９，１８        ラミネートフィルム
１３，１９      ＰＴＣ面状発熱体
１４            電極
１５            ＰＴＣ抵抗体
【図１】
0004720371.tif 000002
【図２】
0004720371.tif 000003
【図３】
0004720371.tif 000004
【図４】
0004720371.tif 000005
【図５】
0004720371.tif 000006
【図６】
0004720371.tif 000007
【図７】
0004720371.tif 000008
【図８】
0004720371.tif 000009