(57)【要約】【課題】  真空断熱材を用いて庫内への熱伝導を低減するとともに、真空断熱材の断熱性芯材を破壊させずにリユースしやすい状態に保つ。【解決手段】  真空断熱材を保持部１０２で包み込む構成とし、また、保持部１０２に固定手段１０４を設けて真空断熱構造体１０７を作製し、これを断熱箱体を有する電気電子製品の外面１０６に取り付ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスバリア性のフィルム内に断熱性芯材を真空密封してなる真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるための固定手段を設けた
真空断熱構造体。
【請求項２】
固定手段を、保持部に埋設した磁石で構成した
請求項１に記載の真空断熱構造体。
【請求項３】
固定手段を、保持部に貼り付けた両面接着テープで構成した
請求項１に記載の真空断熱構造体。
【請求項４】
真空断熱材廃棄物から断熱性芯材を取り出し、
取り出した断熱性芯材をガスバリア性のフィルムによって真空密封し、
再生された真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるための固定手段を形成する
真空断熱構造体の製造方法。
【請求項５】
廃棄物の冷蔵庫に使用されていた真空断熱材から断熱性芯材を取り出し、
取り出した断熱性芯材をガスバリア性のフィルムによって真空密封し、
再生された真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるために前記廃棄物の冷蔵庫のドアパッキンから回収された磁石を取り付ける
真空断熱構造体の製造方法。
【請求項６】
断熱対象を有する筐体の外面に、請求項１に記載の真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱した
真空断熱構造体搭載装置。
【請求項７】
断熱対象を有する筐体の外面に、請求項１に記載の真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱した
冷蔵庫。
【請求項８】
断熱対象を有する筐体の外面に、請求項１に記載の真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱した
自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材を利用した真空断熱構造体、及びこの真空断熱構造体を搭載した装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、真空断熱材を搭載した冷蔵庫や自動販売機が発売され、省エネルギーを謳い文句に市場から好評を得ている。この真空断熱材は、主としてグラスウール製の断熱性芯材とガスバリア性を有する外被材からなる構成であり、従来のウレタンフォームと比較して３〜１０倍の断熱性能を有するため、「庫内を広く、外形を小さく。」といった冷蔵庫の市場ニーズを満たしながら省エネルギーを図ることができる有力デバイスとして着目されている。
【０００３】
しかしながら、冷蔵庫の平均使用年数は１４〜１５年程度であり、市場には真空断熱材を搭載していない冷蔵庫が多数存在している。加えて、自動販売機などでは真空断熱材より断熱性能に劣る、従来の断熱ウレタンボードしか搭載していない構成の製品が多い。地球環境保護と資源エネルギーの節約が叫ばれる今日この頃では、これら、既に販売済の製品に対してもいっそうの省エネルギーが求められている。
【０００４】
そこで、主として真空断熱材を搭載していない冷蔵庫または自動販売機などの電気電子製品に対し、その筐体の外側に真空断熱材を取り付け、断熱性能を向上させることによって省エネルギーを図ろうとしても、真空断熱材は外部からの衝撃などよって外被材のフィルムが破れて真空が保持できなくなるので、製品筐体の外箱内側の鉄板面などに真空断熱材を貼り付けて、外部からの衝撃が直接に真空断熱材に作用しないように考えられている。
【０００５】
ところが、上述の既販売である、真空断熱材を搭載していない冷蔵庫、自動販売機などについては、真空断熱材の搭載のためにわざわざ製品の解体・再組み立てを実施していてはコスト優位性がない。
【０００６】
そこで真空断熱材を筐体外側に取り付けるための、真空断熱材を保護する部材及び真空断熱材の取り付け手段が必要となる。
この真空断熱材の保護部材としては、形状自由度が高く、断熱性能も有する発泡ウレタンフォームが考えられる。真空断熱材の外側をウレタンなどの発泡材でくるみこむ構成については、たとえば特許文献１などに公開済みである。また、真空断熱材を取り付ける方法としては、特許文献２にあるように磁石を用いたものが公開されている。
【特許文献１】特許第１５２６９４８号
【特許文献２】特開平９−１６６２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
＜課題１＞
しかし、特許文献１に記載の真空断熱構造体は、図８に記載のように、真空断熱材６０１を包み込む発泡断熱材６０２から、真空断熱材６０１の外被フィルム接合部６０３が突出した構成となっており、突出しているフィルム接合部６０３が外部からの衝撃で破れる可能性があり望ましくない。
【０００８】
また、特許文献２に記載の真空断熱構造体の取り付け構造は、図９に記載のように、真空断熱材７０１そのものに磁石７０２を取り付け、これを介して、断熱壁面７０３に真空断熱材を取り付ける構成となっているが、もともと断熱箱体の内箱７０４と外箱７０５の間の空間である外箱内側面７０３に真空断熱材を取り付けるものである。
【０００９】
また、真空断熱材７０１に直接に磁石７０２を取り付けているため、真空断熱材７０１と断熱壁面７０３との間にわずかな空隙７０６が出来、後に発泡ウレタンを充填したとしても、この空隙部分は充填不良をおこしがちで、箱体の断熱性能を悪化させるという問題がある。
【００１０】
＜課題２＞
真空断熱材搭載冷蔵庫は省エネルギーを謳い文句に市場から好評を得ているが、この冷蔵庫のリサイクル処理には課題がある。というのも、真空断熱材はガラスウール製芯材を、表面にアルミ蒸着した外被フィルムで閉じ真空付着したものが主流であるため、従来の冷蔵庫リサイクル方法と同様に箱体を一括破砕すると、破砕後にポリウレタンとガラスウールの分離が出来ず、再資源化素材の品位が落ちてしまうからである。再資源化素材の品位が落ちて有価性がなくなれば、現行の家電リサイクル法によればリサイクル率が下がってしまうことになる。従って、好ましい真空断熱冷蔵庫のリサイクル処理としては、破砕の前に真空断熱材を取り出す必要がある。
【００１１】
しかしながら、現在主流の真空断熱材搭載冷蔵庫は、真空断熱材を冷蔵庫の断熱箱体の外箱と内箱の間に配置する構成であるため、冷蔵庫の破砕前に真空断熱材を取り出すのは、外箱の筐体（鉄板面）を切断するなどの作業が必要で、容易ではない。
【００１２】
＜課題３＞
真空断熱材を搭載した冷蔵庫をリサイクルする際、上記のように箱体を一括破砕すると、破砕後にポリウレタンとガラスウールの分離が出来ず、再資源化素材の品位が落ちてしまう。従って真空断熱材を破砕前に取り出すことが望ましいが、その際、真空断熱材をリユースするなど出来るだけ付加価値の高い状態で再資源化することが、再生した部品の有価性を高め、環境負荷を低減でき、望ましい。というのも、製品に一旦使用された真空断熱材を、原料にまで戻すリサイクル処理をすると、原料に戻すための破砕や選別、精製にコストとエネルギーを消費し、また、そうして作った原料から新しい部品を製造するのにコストとエネルギーを消費するからである。従って、使える部材はそのままの様態で使用するリユース処理の方が、部品コスト面及び環境面からは望ましいといえる。
【００１３】
しかし、一旦製品に使われた真空断熱材の断熱性芯材は、表面が荒れていたり、形状が崩れていたりすることがある。そのような場合は、新しい外被フィルムで真空封着しても、再生した真空断熱材の外観品位が、バージン材で作った真空断熱材より劣る可能性が高くなる。
【００１４】
本発明は、真空断熱材を搭載していない断熱箱体に対しても真空断熱材の断熱効果を付与することができ、かつ断熱箱体を有する製品から真空断熱材を取り外ししやすい、さらに、リユースした真空断熱材の断熱性芯材からなる外観品位の悪い真空断熱材に対しても、外観品位と平坦度を確保することができる真空断熱構造体と真空断熱構造体の製造方法および真空断熱構造体搭載装置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】
【００１５】
本発明の真空断熱構造体は、ガスバリア性のフィルム内に断熱性芯材を真空密封してなる真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるための固定手段を設けたことを特徴とする。
【００１６】
保護部材として、形状自由度が高く、断熱性もあり、比較的強度も強い、具体的には硬質ウレタンフォームで、真空断熱材を包む構成とすることで、真空断熱材の外被フィルムが外部衝撃などで破れることを防ぐことができ、加えて真空断熱構造体としての外観品位と平坦度を確保することが出来る。また、固定手段の形状に応じて前記硬質ウレタンフォームを様々な形状に成形しておくことができるため、固定手段を真空断熱材ではなく、硬質ウレタンフォームに配置することによって、真空断熱構造体を、断熱箱体の筐体の外面と密着するように配置することができ、真空断熱構造体と断熱箱体との隙間で起こる熱の漏れを抑制できる。
【００１７】
また、前記固定手段を、保持部に埋設した磁石で構成したことを特徴とする。一般的な冷蔵庫や自動販売機は、断熱箱体の外側筐体は鉄板でできており、硬質ウレタンフォームに磁石を埋設しておけば、真空断熱構造体を容易に取り付け・取り外しすることが出来る。また、磁石の厚み分を硬質ウレタンフォームの事前成形で予め逃げることが出来るため、真空断熱構造体を、断熱箱体の筐体の外面と密着する形で配置することができ、真空断熱構造体と断熱箱体との間で起こる熱の漏れを抑制できることになり、望ましい。
【００１８】
また、前記固定手段を、保持部に貼り付けた両面接着テープで構成したことを特徴とする。両面接着テープを介すれば、断熱箱体の外側筐体面が鉄板でない場合でも、真空断熱構造体を断熱箱体の外側筐体面に貼り付けることが出来る。
【００１９】
本発明の真空断熱構造体の製造方法は、真空断熱材廃棄物から断熱性芯材を取り出し、取り出した断熱性芯材をガスバリア性のフィルムによって真空密封し、再生された真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるための固定手段を形成することを特徴とする。
【００２０】
環境保護、資源有効活用の観点から、真空断熱材も再資源化することが望ましい。使用済み冷蔵庫の処理方法としては破砕が一般的であるが、資源の有効活用・環境負荷低減を考えれば、破砕前に真空断熱材を取り出し、断熱性芯材部分だけでもリユースすることが望ましい。リユースした真空断熱材の断熱性芯材は、新品と比較して表面部分がやや荒れていることが多く、従って新しい外被フィルムでこれを真空封着しても、表面凹凸が大きく、外観の品位が悪い場合がある。従って、本発明のように真空断熱材を硬質ウレタンフォームで包み込んで平面性・外観品位を確保することで、リユース断熱性芯材を使用して作製した真空断熱材であっても、真空断熱構造体としての外観品位を確保することが出来る。
【００２１】
真空断熱材自体にプレス加工などによって断熱性芯材の弾性変形域を超えるような力を加えて形状を成形すれば、断熱性芯材のガラス繊維組織が破壊されて、断熱性能が劣化するとともに、断熱性芯材を再生利用できなくしてしまう。従って、真空断熱構造体を製品の外側筐体面へ固定する手段を保持部の側に形成することによって、真空断熱材に固定手段を配置・埋設するためのプレス加工などを施さずにすみ、真空断熱材の断熱性芯材は、プレス加工などによる断熱性芯材破壊によってできる特異な物理的形態をもたない、即ち、断熱性芯材を破壊させないことにつながる。
【００２２】
また、本発明の真空断熱構造体の製造方法は、廃棄物の冷蔵庫に使用されていた真空断熱材から断熱性芯材を取り出し、取り出した断熱性芯材をガスバリア性のフィルムによって真空密封し、再生された真空断熱材の表面の少なくとも一部を保持部で包み、この保持部に、断熱対象を有する筐体の外面に取り付けるために前記廃棄物の冷蔵庫のドアパッキンから回収された磁石を取り付けることを特徴とする。
【００２３】
廃家電品の冷蔵庫は、コンプレッサーや庫内部品を手作業で取り出した後は、一括破砕する方法が主なリサイクル処理である。しかし、ドアパッキンなどの磁石部分はそのまま破砕機に投入されると破砕機内部に蓄積して破砕機に悪影響を与えるため、事前に取り外す方式がとられている。この事前に取り外された廃磁石は、従来はそのまま産廃として捨てられていたが、真空断熱構造体の固定手段として再利用することにより、資源の有効活用に寄与することが出来る。
【００２４】
本発明の真空断熱構造体搭載装置は、断熱対象を有する筐体の外面に、前記真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱したことを特徴とする。
過去に発売された、真空断熱材非搭載冷蔵庫の背面など、真空断熱材非搭載個所に対し、前記真空断熱構造体を固定・配置することで、真空断熱材の断熱効果を得、断熱箱体と外部との熱の移動を低減できることから、省エネルギーが可能となる。
【００２５】
本発明の冷蔵庫は、断熱対象を有する筐体の外面に、請求項１に記載の真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱したことを特徴とする。
本発明の自動販売機は、断熱対象を有する筐体の外面に、請求項１に記載の真空断熱構造体を取り付けて前記筐体の内部を断熱したことを特徴とする。
【００２６】
一般家庭に広く普及している冷蔵庫、及び日本国内に多数設置されている自動販売機に対して前述の真空断熱材の断熱効果を付与できることで、大きな省エネルギー効果を上げることが出来る。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の真空断熱構造体と真空断熱構造体搭載装置であれば、真空断熱材を搭載していない断熱箱体に対しても真空断熱材の断熱効果を付与することができ、かつ断熱箱体を有する製品から真空断熱材を取り外ししやすい、即ちリサイクルしやすい真空断熱材の配置方法を実現でき、さらに、リユースした真空断熱材断熱性芯材からなる外観品位の悪い真空断熱材に対しても、硬質ウレタンモールドによる成形一体化によって外観品位と平坦度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の真空断熱構造体を実施の形態について、図１〜図７を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態における、真空断熱構造体の作製から冷蔵庫などの製品の筐体の外面への配置までを示したフローチャートである。図１（ｂ）は前記フローチャートに対応した真空断熱構造体、およびその搭載冷蔵庫の搭載箇所の断面の模式図である。
【００２９】
ステップＳ１で形成される真空断熱材１０１は、断熱性芯材（図示せず）をガスバリア性のフィルム内に真空密封して作成されている。
ステップＳ２では、真空断熱材１０１の少なくとも一部を包み込むように断熱性材料の具体的には硬質ウレタンフォームによって保持部１０２を形成する。具体的には、保持部１０２は、真空断熱材１０１の外表面６面のうち、５面を覆うように成形されている。保持部１０２の成形時には、凹部１０５を形成しておく。この例では真空断熱材１０１が露出する１つの面に凹部１０５が形成されている。具体的な形成方法については後に図３に基づいて説明する。
【００３０】
ステップＳ３では、保持部１０２の凹部１０５に固定手段としての磁石１０４を接着剤で取り付ける。本実施例では、この磁石１０４の凹部１０５への接着にポリアクリレート系の瞬間接着剤を使用したが、別の接着剤で取り付けても良い。
【００３１】
ステップＳ４では、上記のようにして作製された真空断熱構造体１０７を、磁石１０４が設けられている面を、断熱箱体を有する製品の筐体の外面１０６、具体的には外側面などに取り付ける。
【００３２】
なお、本実施例では、真空断熱材１０１の断熱性芯材にはガラス繊維状のものを使用し、その主成分がＳｉＯ２であって、その形状は平均直径が３〜５μｍ程度で平均長さが５０ｍｍ程度の繊維の集合体で、厚さが約１４ｍｍ、密度が約２５０ｋｇ/ｍ３となるものを用いた。また、外被フィルムは、前記断熱性芯材の片面には表面保護層がポリエチレンテレフタレート、中間層がアルミ箔、熱シール層が高密度ポリエチレンからなる厚み約７０μｍのラミネートフィルム、前記断熱性芯材のもう一方の面には、表面保護層がポリエチレンテレフタレート、中間層がエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂組成物の内側にアルミ蒸着を施したフィルム層、熱シール層が高密度ポリエチレンからなる厚み約３５μｍのラミネートフィルムを用いた。また、上記断熱性芯材を上記外被フィルムで包み込み真空封着した真空断熱材は、厚みが１１〜１３ｍｍ程度となる。
【００３３】
図２に真空断熱構造体１０７の平面図及び断面図を示す。
本実施例では、冷蔵庫の生産工場内で発生した不良品冷蔵庫から取り出した真空断熱材の断熱性芯材を再利用するために取り出し、断熱性芯材を約１４０℃で１時間乾燥させた後、新しい外被フィルムで真空封着して、真空断熱材１０１を作製した。真空封着時の圧力は約４Ｐａ（０．０３Ｔｏｒｒ）以下となるようにし、外被フィルムの封着には電熱ヒータを使用した。
【００３４】
このようにして作製した、リユース品の真空断熱材１０１は外形が２００ｍｍ×３００ｍｍ、厚みが約１２ｍｍとなるサンプルで、断熱性能を示す熱伝導率は０．００２１Ｗ／ｍ・Ｋとなった。なお、熱伝導率は熱流計法による熱伝導率測定装置（英弘精機株式会社製ＨＣ−０７４）を使用して測定した値である。
【００３５】
この真空断熱材１０１を硬質ウレタンフォームの保持部１０２で包み込んで作製した真空断熱構造体１０７の寸法は、外形が２５０ｍｍ×３５０ｍｍで厚みが約２０ｍｍとなるようにし、真空断熱材１０１の一つの側面が外部に露出する構造とした。保持部１０２の成形時に、四隅に直径２０ｍｍ深さ４ｍｍの円柱状の凹部１０５を予め成形しておき、成形後に磁石１０４をこの凹部１０５に埋設するようにして接着固定した。
【００３６】
図３には図２の真空断熱構造体１０７の作成に使用する成形型を示す。
この成形型は、下型３０１が蓋のないような箱形状をしており、平板状の上型３０２が前記下型３０１の上を覆うように配置される構成となっている。上型３０２には、硬質ウレタンフォームを充填するための通路穴３０３及び空気抜きのための通路穴３０４が開けられており、さらに四隅に円柱形状の凹部１０５を成形するために下型の３０１のコーナーに近い部分の、上型３０２と対向する面に直径２０ｍｍ×高さ４ｍｍの円柱状の凸部３０５が形作られている。上型３０２、下型３０１ともに木製の型である。
【００３７】
真空断熱構造体１０７を作製するには、図３（ｂ）に示すように、真空断熱材１０１を下型３０１内に配置し、上型３０２で型を閉じた後に、液状の発泡前硬質ウレタンフォームを通路穴３０３から流し込んで発泡成形させる。こうすることで、平坦で外観品位の良い真空断熱構造体が作製でき、磁石１０４を取り付ける穴も成形することが出来る。
【００３８】
この成形後、磁石１０４を凹部１０５に取り付け、固定手段を備えた真空断熱構造体１０７とし、図１のフローチャートに基づいて冷蔵庫などの製品の筐体外面に取り付けることが可能になる。
【００３９】
なお、真空断熱材１０１の表面に若干の凹凸（反り１ｍｍ程度まで）があったり、表面が荒れていたりしても、硬質ウレタンフォームの保持部１０２で包み込むことで、外側の平坦度と外観品位を確保でき、真空断熱材デバイスの歩留まり向上についても期待できる。
【００４０】
上記の例では冷蔵庫の筐体外面に取り付ける場合を説明したが、断熱対象の筐体を有するその他の電気製品の外面、具体的には自動販売機の筐体の外面に同様に実施することも出来る。
【００４１】
本発明の効果を数値化するために、本実施例によって作製した固定手段を備えた真空断熱構造体１０７を自動販売機の側面４０２に取り付けて、連続的に表面温度を測定する実験を行った。図４（ａ）にこの実験に使用した自動販売機４０１の模式図を示し、図４（ｂ）に真空断熱構造体１０７を取り付けた位置を拡大した断面模式図を示す。
【００４２】
本実験で使用した自動販売機４０１は冷蔵飲料を貯蔵して販売動作を実行するように制御部が構成された自動販売機であって、販売商品を低温で貯蔵する断熱構造の温度調節庫の内部が前面パネルの接客部から見えるように透明ガラス製の窓４０１ａがある以外、外側筐体は主として鉄板でできている。自動販売機４０１は、定格電圧ＡＣ１００ボルト、電熱装置の定格消費電力５６０Ｗ、冷媒はＲ４０７Ｃガスを封入量２９０グラムで使用しているモデルである。真空断熱構造体１０７を取り付けたのは、この自動販売機の側面である鉄板面４０２である。
【００４３】
次に実験の概要を説明する。
まず、真空断熱構造体１０７を取り付ける自動販売機４０１の外側鉄板面４０２の位置を決め、下記の（１）〜（４）の表面温度を測定した。そこに前記真空断熱構造体１０７を取り付け、約２時間の間隔で、同様に下記の４種の温度を測定した。
（１）真空断熱構造体１０７を取り付けた部分の下に位置する鉄板表面温度
（２）真空断熱構造体１０７を取り付けていない前記（１）の周辺部分の鉄板表面温度
（３）真空断熱構造体１０７の硬質ウレタンフォーム面温度
（４）室温
温度の測定には、表面温度計（安立計器株式会社製ＨＦＴ―４０）を使用した。また、前記（１）部分の測定は、測定時のみ真空断熱構造体１０７を一旦取り外し、真空断熱構造体１０７が取り付けられていた部分の鉄板表面４０２の温度を測定し、測定後は直ちに真空断熱構造体１０７を元の鉄板表面４０２に取り付け直す方法とした。
【００４４】
以下の（表１）に実験結果を示す。
【００４５】
【表１】
2005282629.tif 000003
この（表１）に示すように、真空断熱構造体１０７を取り付けている鉄板表面４０２の温度は、真空断熱構造体１０７を取り付けていない鉄板面の表面温度より、平均して２℃ほど低く、真空断熱構造体１０７による断熱効果が確認できた。また、室温と真空断熱構造体１０７の硬質ウレタンフォーム面の温度とは０．１℃程度しか差がなく、真空断熱構造体を取り付けない場合に比べ、自動販売機の外側筐体鉄板面を出入りする熱流量は大変少ないと考えられる。
【００４６】
熱が伝わる形態には、伝導、対流、輻射の３通りがあるが、本実験での自動販売機の筐体外面と外気との熱の流出入に関しては、対流と輻射の要素が考えられる。一般的な鉄系材料表面から空気中へ対流によって移動する熱量Ｑｐ（ｋｃａｌ／ｈ）は次の式で表される。
【００４７】
Ｑｐ＝｛０．２５＋３６０／（Ｔ２＋３６０）｝・Ｆ・（Ｔ２−Ｔ０）４／３
また、一般的な鉄系材料表面から空気中へ輻射によって移動する熱量Ｑｒ（ｋｃａｌ／ｈ）は次式で表される。
【００４８】
Ｑｒ＝４．９６・Ｆ・ε［｛（２７３＋Ｔ２）／１００｝４−
｛（２７３＋Ｔ０）／１００｝４］
なお、これらの式では、Ｆ：表面積（ｍ２）（表面露出部分面積）、Ｔ０：室温（℃）、Ｔ２：対象物温度（℃）、ε：輻射率（吸収率）（・・・黒体を１．０とする。酸化した機械加工面０．８〜０．９、ピカピカの研磨面０．０４〜０．０５）としている。
【００４９】
室温と温度差のある一般的な鉄系材料表面から空気中へ移動する熱量Ｑ（ｋｃａｌ／ｈ）は  Ｑ＝Ｑｐ＋Ｑｒ  で表される。
今、上記実験によって、真空断熱構造体１０７を取り付けなかった自動販売機の筐体外側の鉄板面の温度をＴ２とし、室温をＴ０とすれば、平均してＴ２＝２４．１℃、Ｔ０＝２６．６℃とできる。仮に、この鉄板面からの輻射率を０．１と仮定すれば、上記の２式の計算によって、Ｆ＝１ｍ２あたりの鉄板面と空気中との間の熱移動量Ｑは約２．５ｋｃａｌ／ｈとなる。これは、年間の熱移動量に換算すれば、約２５ｋＷＨ／年・ｍ２となる（８６０ｋｃａｌ＝１ｋＷＨとして）。
【００５０】
自動販売機内部では、流入熱量を打ち消すためにコンプレッサーが稼動して、庫内を冷却し、一定温度に保とうとするので、結果的に、外部からの流入熱量が多ければ、自動販売機の消費電力量が増加することになる。
【００５１】
実際の自動販売機の筐体外面は数ｍ２あるため、上記の試算に基づいて消費電力を考えると結構なロスが発生していることがわかる。本実施形態による真空断熱構造体を自動販売機の筐体外面に配置すれば、この熱損失を防ぐことができ、望ましい。
【００５２】
図５は、真空断熱材を搭載した冷蔵庫等から回収した真空断熱材の断熱性芯材をリユースして、本実施例にある真空断熱構造体を作製するフローチャートを示す。
省資源、省エネルギーの観点から、廃品を原料まで戻すリサイクルより、廃品内で「使える部材はそのままの様態で使う」リユースの方が望ましい。本実施例では、使用済み冷蔵庫、生産工場内での不良冷蔵庫などからステップＳ１で真空断熱材を取り出し・回収し、ステップＳ２では、ステップＳ１で回収した真空断熱材から断熱性芯材のみを取り出し、ステップＳ３では、再び新しい外被フィルムで真空付着して真空断熱材の断熱性芯材をリユースする方法をとっている。このステップＳ３では乾燥吸着剤も断熱性芯材とともに真空封着されている。
【００５３】
ステップＳ４では、ステップＳ３で作成したこのリユース断熱性芯材を用いた真空断熱材を硬質ウレタンフォームで包み込むようにして真空断熱構造体１０７を作製し、これを、主として既に販売された冷蔵庫や自動販売機の筐体外面に配置するべく、市場に供給する。なお、真空断熱構造体１０７の磁石１０４には、廃棄物の冷蔵庫のドアパッキンから回収された磁石を使用した。
【００５４】
廃家電品の冷蔵庫は、コンプレッサーや庫内部品を手作業で取り出した後は、一括破砕する方法が主なリサイクル処理である。しかし、ドアパッキンなどの磁石部分はそのまま破砕機に投入されると破砕機内部に蓄積して破砕機に悪影響を与えるため、事前に取り外す方式がとられている。この事前に取り外された廃磁石は、従来はそのまま産廃として捨てられていたが、真空断熱構造体の固定手段として再利用することにより、資源の有効活用に寄与することが出来る。
【００５５】
なお、このようにして筐体の外面に真空断熱構造体を配置した冷蔵庫も、廃品となって回収されたならば、この真空断熱構造体の真空断熱材断熱性芯材部分を取り出して、再びリユースすることができる。
【００５６】
以上のようにして、真空断熱材の断熱性芯材を複数回リユースすることも可能である。また、市場の要請に応えるため、本実施例のようにして作製したリユース断熱性芯材を用いた真空断熱材を他の用途、例えば、新品の冷蔵庫や自動販売機、また、電気ポットやエアコンなどの他の分野の商品に搭載するために、それらの製造工程へ供給することも可能である。
【００５７】
なお、本実施例では、ガラス繊維を断熱性芯材とした真空断熱材を用いたが、ウレタンフォームの再生材や樹脂、アモルファス、その他の材質からなる断熱性芯材でも同様に実施可能である。また、本実施例では真空断熱材を包み込む材料として硬質ウレタンフォームを使用したが、他の発泡凝縮式の材料、例えば軟質ウレタン、ゴム系プラスチックなどを使用することも同様に可能である。
【００５８】
上記の実施例では、固定手段として磁石１０４を使用したが、この固定手段として保持部１０２に貼り付けた両面接着テープで構成することも出来る。両面接着テープを介すれば、断熱箱体の外側筐体面が鉄板でない場合でも、真空断熱構造体１０７を外面１０６に貼り付けることが出来る。
【００５９】
また、本実施例での断熱箱体を有する電気電子製品は、主として冷蔵庫と自動販売機が対象であったが、断熱性能が要求される電気電子製品、例えば、電気ポット、食品保温機、エアコン、金型温調機、パソコンなどにも同様に適用できる。
【００６０】
上記の実施例では、磁石１０４を取り付けるために保持部１０２に有底の凹部１０５を設けたが、固定手段を取り付けるための凹部は貫通した孔であっても同様に実施できる。
上記の実施例では、真空断熱材１０１の外表面６面のうち、５面を覆うように保持部１０２を成形したが、図６に示すような成形型を使用して真空断熱材１０１の６面を覆うように保持部１０２を成形することも出来る。このように６面を保持部１０２によって覆うことによって、真空断熱材１０１を確実に外力から保護することが出来る。
【００６１】
図６では下型３０１の内面で、セットされた真空断熱材１０１を下方位置から支持するように、上型３０２と対向する面に直径２０ｍｍ×高さ４ｍｍの円柱状の凸部３０５が形作られている。この凸部３０５の上に真空断熱材１０１をセットした状態で成形型に硬質ウレタンフォームを成型充填することによって、真空断熱材１０１の６面を保持部１０２で覆った真空断熱構造体１０７を作ることが出来る。この真空断熱構造体１０７は、凹部１０５に磁石１０４を取り付けて筐体の外面１０６に取り付けられる。また、両面接着テープなどを使用して保持部１０２を筐体の外面１０６に取り付けて真空断熱構造体１０７を取り付けることも出来る。
【００６２】
真空断熱構造体１０７の取り付け位置の形状によっては、真空断熱材１０１の６面または５面を保持部１０２で覆わなくても最適な形状の真空断熱構造体１０７を構成できる。図７は真空断熱材１０１の６面のうちの３面を保持部１０２によって覆った具体例を示している。この場合には、図７（ａ）のように冷蔵庫の筐体の外面のコーナーの一部に、段部ａ，ｂと面ｃとで形成された窪みが形成されており、この部分に図７（ｂ）のように真空断熱構造体１０７を取り付ける場合で、この場合の真空断熱構造体１０７は、段部ａと対向する真空断熱構造体１０７の外面Ａと、段部ｂと対向する真空断熱構造体１０７の外面Ｂと、面ｃと対向する外面Ｃの３面を除いて、真空断熱構造体１０７の外面Ｄ，Ｅ，Ｆの３面を保持部１０２で覆って構成されている。このように、筐体への装着後に外力が加わることが極めて少ない個所を保持部１０２にて保護することは必要でなく、真空断熱構造体１０７の取り付け位置に応じて、真空断熱材１０１の表面の少なくとも一部を保持部１０２で包み込むことによって、外力からの影響を防ぐことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
真空断熱材の断熱性能は従来の硬質ウレタンフォームの３〜１０倍と非常に高い。そのため、冷蔵庫・自動販売機だけでなく、温調機、加熱炉、保温装置など、他の断熱性が要求される製品に対しても、社会全体での省エネルギーを進めるために、真空断熱材が展開されていく可能性がある。そこで、本発明による、既存の装置に外側から真空断熱材の効果を付与できる構成は、真空断熱材を搭載していない既存の機器に展開しやすく、比較的容易に省エネルギーの効果を上げることが可能である。
【００６４】
また、本発明の真空断熱材配置方法による断熱性芯材リユースの促進、及び断熱性芯材リユースによる産廃ガラス量の低減は、環境負荷を減らした産業システムの樹立に貢献できることになり、環境共生型の産業発展に寄与することができる。
【００６５】
加えて、本実施例のように、真空断熱材断熱性芯材などの付加価値の高い部品は、予め取り出しやすい配置構成にしておき、製品使用後に当該部品を取り出して再利用（リユース）していくという思想は、環境負荷を低減する設計技術思想として、今後の産業発展上重要である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の真空断熱構造体の実施の形態における作成から冷蔵庫搭載までを描いたフローチャート及びその過程の断面模式図
【図２】同実施の形態における真空断熱構造体の平面図と断面図
【図３】同実施の形態における作製工程で用いる成形型の断面図と成形の様子を示す断面図
【図４】同実施の形態における真空断熱構造体の断熱性能確認実験を示す模式図で、実験で使用した自動販売機の外観斜視図と真空断熱構造体を取り付けた位置を拡大した断面模式図
【図５】真空断熱材を搭載した冷蔵庫等から回収した真空断熱材の断熱性芯材をリユースして真空断熱構造体を作製するフローチャート
【図６】別の実施の形態の真空断熱構造体を作製するのに使用する成形型に真空断熱材をセットして硬質ウレタンフォームを成型充填する前工程の断面図
【図７】更に別の実施の形態の筐体の外側のコーナー部と使用する真空断熱構造体１０７の斜視図
【図８】従来の実施の形態における、真空断熱材をウレタンでくるみこむ構成を示す模式図
【図９】従来の真空断熱構造体の取り付け構造を示す模式図
【符号の説明】
【００６７】
１０１    真空断熱材
１０２    保持部
１０４    磁石（固定手段）
１０５    凹部
１０６    断熱箱体を有する製品の筐体の外面
１０７    真空断熱構造体
【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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