(57)【要約】【課題】本発明は、真空断熱材に関するもので、密封体をモジュール化して配列するように構成し、ものづくりをしやすくして、密封体構成の自由度を向上して、断熱効果が高い真空断熱材を提供することを目的としている。【解決手段】本発明の真空断熱材１は、該密封体２をモジュール化して複数の密封体２を基材５上に配列し、複数の密封体２の複合体が１つの断熱材となるように構成としてあり、それぞれの密封体２が個別に製造できるため、工程が簡単となり、品質的にも安定し、コストを安価にすることができるようになり、複数の密封体２を複合化することで、容易に、それぞれの密封体２の外装材３の強度の相乗効果で向上させ、厚さ方向の力に対して強くすることができ、外力がかかる部分にも使用できるようになり、用途を広げることができるようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材が外装材中に封入され、低真空状態である密封体よりなる真空断熱材において、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体が１つの断熱材となるように構成した真空断熱材。
【請求項２】
前記密封体の外殻を形成する外装材は、密封体の外殻を形成する外装材をガスバリア性の高い樹脂材料等で骨格を有するように構成したことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記密封体の外殻を形成する外装材は、その断面形状を台形形状とし近接して配設したことを特徴とする請求項１〜２記載のいずれか１項記載の真空断熱材熱材。
【請求項４】
前記該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の一部に固定用の磁石等の固定手段部を設けたことを特徴とする請求項１〜３記載のいずれか１項記載の真空断熱材構成。
【請求項５】
前記該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の両面に保護材を配設したことを特徴とする請求項１〜４記載のいずれか１項記載の真空断熱材構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーペットや電気温水器の放熱低減させる断熱で機器の効率向上をさせる等のために用いる真空断熱材構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の真空断熱材は、真空断熱パネルはパーライトやホワイトカーボン等の充填材をステンレススチィールやアルミ箔もしくはプラスチックフィルム等の外装体で覆い、内部を真空となるように排気してなるものであった。このような真空断熱材は、これを例えばパネルとした場合、図５に示すようにパネル全体が一つの部屋として構成されており、ピンホール等の傷により真空がリークした場合は、パネル全体の断熱性能が失われる。さらに前記のパネルは、寸法の調整が必要な場合でもパネルを切断することはできず、また釘打ち等によりパネルを固定することもできないため、建築材料として使用するにはかなりの制限があった。そこで、芯材部が外被材中に封入された低真空状態である密封体よりなり、密封体が複数の密閉された部屋に分割されていることを特徴とする真空断熱材が開発された（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような真空断熱材は図６に示すように、芯材部２１を外被材２２で覆い密封体とし、熱溶着部２３を多数持つことにより、密封体が複数の密閉された部屋に分割されていることを特徴とし、密閉された部屋の間には多数の隙間が存在する。
【０００４】
このような真空断熱材は多数の小さな部屋で構成されていることにより、部屋と部屋の間で切断が可能であるため、断熱材としての寸法調整が容易に行える。
【０００５】
また、一箇所の部屋の真空がリークしても、そのリークは他の箇所に及ばないため、耐久性能が向上し、また、真空断熱材を釘等によって簡便で安価な方法により固定することができるようになる。
【特許文献１】特開平７−１３９６９０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、真空断熱材の密封体の製造方法としては、例えば袋状の外装材に、前記の内装材に入った充填材を複数個配置し、その境界線上をシールバー等により融着して個々の部屋に分ける方法や、シート状の外装材上に内装材に入った充填材を複数個配置し、その上からシート状の外装材を被せ、各端縁線上及び境界線上を熱融着する方法が挙げられ、その内装材に入った充填材を個別に密封する工程が複雑で、内装材が融着部にはみ出たりして品質的にも課題があったり、そのため、コスト高になってしまう問題があった。
【０００７】
また、真空断熱材を全体として考えた場合、密封体２１が入っていない隙間部が多数存在するため、密封体２１の被覆率が少なく、断熱効果が充分に得られない場合があり、曲げ使用した場合はより密封体２１が入っていない隙間部が多数存在するようになる。さらに、真空断熱材は厚さ方向の力に対して弱く力がかかるとつぶれてしまい、断熱効果が充分に得られないという心配もあった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、真空断熱材の密封体をモジュール化して配列するように構成し、ものづくりをしやすくして、安価に構成し、かつ、密封体構成の自由度を向上して、断熱効果が高い真空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】
【０００９】
前記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱材は、充填材が外装材中に封入され、低真空状態である密封体よりなる真空断熱材において、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体が１つの断熱材となるように構成としてあり、それぞれの密封体が個別に真空度を保つように構成されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の真空断熱材は、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体が１つの断熱材となるように構成としてあり、それぞれの密封体が個別に製造できるため、工程が簡単となり、自動化が図れやすくなり、品質的にも安定し、結果的に、コストを安価にすることができるようになる。また、真空断熱材を複数の密閉された部屋に分割して、一箇所の部屋の真空がリークしても、そのリークは他の箇所に及ばせない構成としてあり、耐久性能が向上するとともに、それぞれの密封体が個別に構成されるため、密封体同士を密着させることが容易であり、密封体の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材が得られるようになる。さらに密封体の外殻を形成する外装材をガスバリア性の高い樹脂材料等で骨格を有するように構成すると、複数の密封体を複合化することで、容易に、それぞれの密封体の外装材の強度の相乗効果で向上させ、厚さ方向の力に対して強くすることができ、外力がかかる部分にも使用できるようになり、用途を広げることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の真空断熱材構成は、充填材が外装材中に封入され、低真空状態である密封体よりなる真空断熱材において、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体が１つの断熱材となるように構成してある。
【００１２】
そして、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体が１つの断熱材となるように構成としてあり、それぞれの密封体が個別に真空度を保つように構成されているので、それぞれの密封体が個別に製造できるため、工程が簡単となり、自動化が図れやすくなり、品質的にも安定し、結果的に、コストを安価にすることができるようになる。また、真空断熱材を複数の密閉された部屋に分割して、一箇所の部屋の真空がリークしても、そのリークは他の箇所に及ばせない構成としてあり、耐久性能が向上するとともに、それぞれの密封体が個別に構成されるため、密封体同士を密着させることが容易であり、密封体の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材が得られるようになる。
【００１３】
さらに、密封体は個別に形成されているため、基材上に自由に配列でき、被断熱物の取付位置・形状例えば、曲面を有するものや真空断熱材の取付用釘打ち部の設定など自由に対応でき、設計の自由度が向上し、使い勝手が向上するとともに、使用用途を拡大することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に第１の発明の真空断熱材において、密封体の外殻を形成する外装材は、密封体の外殻を形成する外装材をガスバリア性の高い樹脂材料等で骨格を有するように構成してある。
【００１５】
そして、真空断熱材は厚さ方向の力に対して弱く力がかかるとつぶれてしまい、断熱効果が充分に得られない心配があるが、密封体の外殻を形成する外装材をガスバリア性の高い樹脂材料で骨格を有するように構成すると、複数の密封体を複合化することで、容易に、それぞれの密封体の外装材の強度の相乗効果で向上させ、厚さ方向の力に対して強くすることができ、つぶれて断熱効果が得られないことを防止できるようになり、外力がかかる部分にも使用できるようになり、用途を広げることができるようになる。
【００１６】
第３の発明は、特に第１から２の発明の真空断熱材において、密封体の外殻を形成する外装材は、その断面形状を台形形状とし近接して配設してある。
【００１７】
そして、真空断熱材を曲げて使用する場合においては、真空断熱材の厚さで、内側と外側の曲率が違うため、例えば密封体の側壁が基材に対して垂直に近接して設けられていると隣り合う密封体同士が干渉してしまい基材部側を外側にして曲げることができず、また、そのため、干渉しないように密封体を離して配設すると隙間を生じてしまい、またそこで、基材部側を内側にして曲げると密封体が離れ、より隙間が大きくなり、被覆率を低くなり、断熱効果が薄れるようになる。
【００１８】
しかしながら、密封体の外殻を形成する外装材は、その断面形状を台形形状とし近接して配設してあるので、基材部側を外側に、密封体を内側に曲げることによって、隣り合う密封体の側壁が密着し合い、簡単な構成で、曲げやすく、かつ、密封体の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材が得られるようになる。また、台形形状の密封体の側壁の傾斜角度を変え、曲げる曲率に合ったものを用意するだけで、簡単にどのような曲率を有する被断熱物についても対応できるようになる。
【００１９】
第４の発明は、特に第１から３の発明において、前記該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の一部に固定用の磁石等の固定手段部を設けてある。
【００２０】
そして、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の一部に固定用の磁石等の固定手段部を設けてあるので、この磁石等の断熱材固定手段部によって、真空断熱材を相手側の被断熱物に容易に取り付けられ、施工性が向上するとともに、真空断熱材を固定するための釘打ち等をする必要がなくなり、釘打ち等による、真空断熱材の損傷を防止できるようになる。
【００２１】
第５の発明は、特に第１から４の発明において、該密封体をモジュール化して複数の密封体を基材上に配列し、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の両面に保護材を配設ある。
【００２２】
そして、複数の密封体の複合体で形成される真空断熱材の両面に保護材を配設あるので、平面が保てるようになり、テーブルの足など上にものを載せることができ、また、保護材で外周からの力が直接真空断熱材に加わらなくなり、外周からの局部的な力が保護材で分散して、局部的な力による真空断熱材の損傷を低減でき、耐久性を向上させることができるようになる。
【００２３】
以下、本発明の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本発明が限定されるものではない。
【００２４】
（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概略構成を示す断面図、図２は同真空断熱材を曲げて使用した場合の断面図である。
【００２５】
図１、図２に示すように、真空断熱材１を構成する密封体２は、ガスバリア性の高い樹脂材料等で形成された外装材３内に、芯材４を挿入し真空にした後に密封して構成してある。この密封体２の外装材３は、四角錐でその先端部を取り除いた形状の断面が台形形状とし、かつ、その稜を骨格となるように所定強度を有するようにしてあり、そして、この密封体２の外装材３の底面を基材５に隙間なく配列して固定して被断熱物６に配設される
ようになっている。
【００２６】
この真空断熱材１を形成する密封体２は個別に構成され、複数の密閉された部屋に分割してあるので、一箇所の部屋の真空がリークしても、そのリークは他の箇所に及ばないため、耐久性能が向上するようになる。
【００２７】
ここで、密封体２の芯材４としては、ポリスチレンやポリウレタンなどのポリマー材料の連通気泡体や、無機および有機の粉末、無機および有機の繊維材料などが利用できる。
【００２８】
その中でも、凝集シリカ粉末，発泡パーライト粉砕粉末，珪藻土粉末，珪酸カルシウム粉末，炭酸カルシウム粉末，クレーおよびタルクなどの無機粉末や、グラスウール，セラミックファイバーなどの無機繊維が好ましく、その中でも二次凝集粒子径が２０μｍ以下の無機粉末が望ましい。
【００２９】
また、外装材３の表面保護層には、ナイロンフィルム，ポリエチレンテレフタレートフィルム，ポリプロピレンなどの延伸加工品、ガスバリア層に、金属蒸着フィルム，無機質蒸着フィルムおよび金属箔など、熱溶着層には、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，エチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム，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および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。
【００３０】
そして、該密封体２をモジュール化して複数の密封体２を基材５上に配列し、複数の密封体２の複合体が１つの断熱材となるように構成としてあり、それぞれの密封体２が個別に真空度を保つように構成されているので、それぞれの密封体２が個別に製造できるため、工程が簡単となり、自動化が図れやすくなり、品質的にも安定し、結果的に、コストを安価にすることができるようになる。また、真空断熱材１を複数の密閉された部屋に分割して、一箇所の部屋の真空がリークしても、そのリークは他の箇所に及ばせない構成としてあり、耐久性能が向上するとともに、それぞれの密封体２が個別に構成されるため、密封体２同士を密着させることが容易であり、密封体２の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材１が得られるようになる。
【００３１】
さらに、密封体２は個別に形成されているため、基材５上に自由に配列でき、被断熱物の取付位置・形状例えば、曲面を有するものや真空断熱材の取付用釘打ち部の設定など自由に対応でき、設計の自由度が向上し、使い勝手が向上するとともに、使用用途を拡大することができる。
【００３２】
そしてまた、真空断熱材１は厚さ方向の力に対して弱く力がかかるとつぶれてしまい、断熱効果が充分に得られない心配があるが、密封体２の外殻を形成する外装材３をガスバリア性の高い樹脂材料で骨格を有するように構成すると、複数の密封体２を複合化することで、容易に、それぞれの密封体２の外装材３の強度の相乗効果で向上させ、厚さ方向の力に対して強くすることができ、つぶれて断熱効果が得られないことを防止できるようになり、外力がかかる部分にも使用できるようになり、用途を広げることができるようになる。
【００３３】
そして、被断熱物６が曲面で真空断熱材１を曲げて使用する場合においては、真空断熱材を曲げて使用する場合においては、真空断熱材の厚さで、内側と外側の曲率が違うため、例えば密封体２の側壁が基材５に対して垂直に近接して設けられていると隣り合う密封体２同士が干渉してしまい基材５部側を外側にして曲げることができず、また、そのため、干渉しないように密封体２を離して配設すると隙間を生じてしまい、またそこで、基材５部側を内側にして曲げると密封体２が離れ、より隙間が大きくなり、被覆率を低くなり
、断熱効果が薄れるようになる。
【００３４】
しかしながら、密封体２の外殻を形成する外装材３は、その断面形状を台形形状とし近接して配設してあるので、基材５部側を外側に、密封体２を内側に曲げることによって、隣り合う密封体２の側壁が密着し合い、簡単な構成で、曲げやすく、かつ、密封体２の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材が得られるようになる。また、台形形状の密封体２の側壁の傾斜角度を変え、曲げる曲率に合ったものを用意するだけで、簡単にどのような曲率を有する被断熱物６についても対応できるようになる。
【００３５】
なお、密封体２を台形形状とし底面を基材５に隙間なく配列して固定する構成で説明したがこれは、図３に示すように、密封体２の外殻を形成する外装材３は、その断面形状を台形形状とし上下を交互に組合わせて平面上に位置させ、台形形状の外装材３の側壁傾斜面同士が密着するように構成してある。
【００３６】
これによれば、密封体２の外殻を形成する外装材３は、その断面形状を台形形状とし上下を交互に組合わせて平面上に位置させ、台形形状の外装材３の側壁傾斜面同士が密着するように構成してあるので、台形形状の密封体２側壁の全周に形成される傾斜面がガイド面となり、押しつけることで、容易に、密封体２側壁周囲の傾斜面全体を密着させることができ、密着面が拡げることができ、向かい合う密封体２間の空隙を少なくすることができ、より断熱効果を高くすることができるようになる。また、多少隙間を生じたとしても、向かい合う傾斜面は、重なり合う部分があるため、補完でき、より断熱効果を維持することができるようになる。
【００３７】
なお、密封体２を真空にする手段としては、真空ポンプを用いるようにしてもよく、また、密封体２を高温にしたのち密封し、冷却して真空度を得るようにしてもよい。
【００３８】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における真空断熱材の概略構成を示す断面図である。なお、図１と同様の構成については図１と同様の番号を付与し、図１と異なる構成についてのみ説明を行う。
【００３９】
図３のように示すように、密封体２の外装材３は、直方体とし、この底面を基材５に隙間なく配列して固定して、その基材５の適所に、密封体２と同形状の固定用の磁石からなる固定手段部７を配設し、かつ、基材５の反対面に保護材８を配設し、真空断熱材の両面に保護面を配設した構成としてある。
【００４０】
そして、密封体２の外装材３は、直方体としてあるので、簡単な構成で基材５に隙間なく配列して固定することができるようになり、密封体２同士を密着させることが容易であり、密封体２の被覆率を高くして、断熱効果が高い真空断熱材が得られるようになる。
【００４１】
また、複数の密封体２の複合体で形成される真空断熱材の一部に固定用の磁石等の固定手段部７を設けてあるので、この磁石からなる固定手段部７によって、真空断熱材を相手側の被断熱物に容易に取り付けられ、施工性が向上するとともに、真空断熱材を固定するための釘打ち等をする必要がなくなり、釘打ち等による、真空断熱材の損傷を防止できるようになる。
【００４２】
さらに、複数の密封体２の複合体で形成される真空断熱材の両面に保護面を配設あるので、平面が保てるようになり、テーブルの足など上にものを載せることができ、また、保護材８で外周からの力が直接真空断熱材１に加わらなくなり、外周からの局部的な力が保護材８で分散して、局部的な力による真空断熱材の損傷を低減でき、耐久性を向上させる
ことができるようになる。
【００４３】
なお、密封体２を台形形状とし底面を基材５に隙間なく配列して固定する構成で説明したがこれは、図４に示すように、密封体２を台形形状とし上下を交互に組合わせて平面上に位置させ、台形形状の外装材３の側壁傾斜面同士が密着するように構成してもよい。
【００４４】
これによれば、密封体２の外殻を形成する外装材３は、その断面形状を台形形状とし上下を交互に組合わせて平面上に位置させ、台形形状の外装材３の側壁傾斜面同士が密着するように構成してあるので、台形形状の密封体２側壁の全周に形成される傾斜面がガイド面となり、押しつけることで、容易に、密封体２側壁周囲の傾斜面全体を密着させることができ、密着面が拡げることができ、向かい合う密封体２間の空隙を少なくすることができ、より断熱効果を高くすることができるようになる。また、多少隙間を生じたとしても、向かい合う傾斜面は、重なり合う部分があるため、補完でき、より断熱効果を維持することができるようになる。
【００４５】
さらになお、本発明の実施例は、基材５部２の片側に密封体２を設けた構成で説明したがこれは基材５部２の両面に密封体２を設けた構成にしてもよく、また、複数段積み重ねるようにしてもよく、その他各部の構成も本発明の目的を達成する範囲であれば、その構成はどのようなものであってよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明による真空断熱材は、密封体２をモジュール化して配列するように構成し、ものづくりをしやすくして、安価に構成し、かつ、密封体２構成の自由度を向上して、断熱効果が高い真空断熱材が得られ、カーペットや電気温水器の断熱材等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態１における真空断熱材の概略構成を示す断面図
【図２】同真空断熱材を曲げて使用した場合の断面図
【図３】本発明の実施の形態２における真空断熱材の概略構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態２における真空断熱材の他の例を示す断面図
【図５】従来の実施例における概略構成を示す図
【図６】従来の他の実施例における概略構成を示す図
【符号の説明】
【００４８】
１  真空断熱材
２  密封体
３  外装材
４  芯材
５  基材
７  固定手段部
８  保護材
【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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