(57)【要約】【課題】複数の真空断熱部を有しながらも、強度を有し、施工性を向上し得る真空断熱材及びこれを備えた真空断熱パネルを提供する。【解決手段】真空断熱材１０は、複数の真空断熱部１１を形成するように間隔を空けて並設された複数の芯材１２と、これら複数の芯材の外周側部に沿わせるように配設されて各芯材を区画する桟状部材１３と、ガスバリア性を有し、これら複数の芯材及び前記桟状部材の表裏を覆う包装材１４，１５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の真空断熱部を形成するように間隔を空けて並設された複数の芯材と、
これら複数の芯材の外周側部に沿わせるように配設されて各芯材を区画する桟状部材と、
ガスバリア性を有し、これら複数の芯材及び前記桟状部材の表裏を覆う包装材と、
を備えていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
請求項１において、
縦方向及び横方向に前記芯材を並設し、前記桟状部材を格子状に配設したことを特徴とする真空断熱材。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記包装材は、前記複数の芯材及び桟状部材の表裏側に合成樹脂系材料からなる熱溶着層を有しており、
前記桟状部材は、熱溶着可能な合成樹脂系材料から形成され、この桟状部材の表裏と前記包装材とが熱溶着されていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項４】
表面材と、この表面材の裏面に固着された請求項１乃至３のいずれか１項に記載の真空断熱材とを備えていることを特徴とする真空断熱パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住居等や保冷庫、保温庫等の構造物に使用される真空断熱材及びこれを備えた真空断熱パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
住居等や保冷庫、保温庫等の構造物に使用される断熱部材としては、薄型化を図り、断熱効率を向上させるなどの観点から、芯材をガスバリア性の包装材で外装して真空吸引することにより形成された真空断熱材が知られている。
例えば、下記特許文献１では、複数の芯材を、ガスバリア性を有した外被材で覆い、これら複数の芯材がそれぞれ独立した空間内に位置するように芯材の周囲に表裏の外被材を溶着させて熱溶着部（ヒートシール部）を設けた真空断熱材が提案されている。このものでは、各芯材によって複数の芯材部（真空断熱部）が形成されるので、いずれかの芯材部の外被材が破損した場合でも他の芯材部の真空状態は維持され、断熱性能の低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような芯材部の間に熱溶着部を設けた真空断熱材では、当該熱溶着部において屈曲し易い傾向がある。この変形によって熱溶着部におけるシール性が低下したり、熱溶着部が破損したりして断熱性能が低下することが考えられる。また、このような真空断熱材を建物の壁や天井等に施工する際には、真空断熱材の各芯材部の外被材の破損を防止すべく各芯材部への負荷を低減するため、熱溶着部の表裏に胴縁等を配設する構成とされており、施工性の改善が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、複数の真空断熱部を有しながらも、強度を有し、施工性を向上し得る真空断熱材及びこれを備えた真空断熱パネルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る真空断熱材は、複数の真空断熱部を形成するように間隔を空けて並設された複数の芯材と、これら複数の芯材の外周側部に沿わせるように配設されて各芯材を区画する桟状部材と、ガスバリア性を有し、これら複数の芯材及び前記桟状部材の表裏を覆う包装材と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、縦方向及び横方向に前記芯材を並設し、前記桟状部材を格子状に配設してもよい。
また、本発明においては、前記包装材を、前記複数の芯材及び桟状部材の表裏側に合成樹脂系材料からなる熱溶着層を有したものとし、前記桟状部材を、熱溶着可能な合成樹脂系材料から形成し、この桟状部材の表裏と前記包装材とが熱溶着されたものとしてもよい。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る真空断熱パネルは、表面材と、この表面材の裏面に固着された本発明に係る真空断熱材とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る真空断熱材及びこれを備えた真空断熱パネルは、上述のような構成としたことで、複数の真空断熱部を有しながらも、強度を有し、施工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、いずれも本発明の一実施形態に係る真空断熱材を備えた真空断熱パネルの一例を模式的に示し、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、（ａ）におけるＸ−Ｘ線矢視に対応させた概略横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る真空断熱材を備えた真空断熱パネルの一例について説明するための概念的な説明図である。
本実施形態に係る真空断熱パネル１は、図１に示すように、略矩形平板状の表面材２と、この表面材２の裏面２ａに固着された真空断熱材１０とを備えている。
【００１２】
表面材２は、合板やＬＶＬ等の木質積層板、パーティクルボード等の木質ボード、またはインシュレーションボードやＭＤＦ（中密度繊維板）等の木質繊維板、さらには無垢材などの木質系材料から薄平板状に形成されたものとしてもよい。または、木質系材料から形成されたものに限られず、石膏ボード等の無機質系材料や合成樹脂系材料等から形成されたものとしてもよい。さらには、解繊したケナフ長繊維にバインダーとして合成樹脂系接着剤等を加えてボード化したケナフボードから形成されたものとしてもよい。また、これら種々の材料を混合乃至は積層した複合材料から形成されたものとしてもよい。
【００１３】
真空断熱材１０は、複数のセル状の真空断熱部１１を形成するように間隔を空けて並設された芯材１２と、これら複数の芯材１２の外周側部に沿わせるように配設されて各芯材１２を区画する桟状部材１３とを備えている。図例では、正面視して略正方形状でシート状または板状とされた芯材１２を縦方向及び横方向に略等間隔で並設した例を示している。また、これら複数の芯材１２の並設態様に対応させて、四角柱状の桟状部材１３を格子状に配設している。図例では、複数の芯材１２の外周側部に沿わせるように縦方向に複数の縦桟状部材１３Ａ、横方向に複数の横桟状部材１３Ｂ及び最外周の四辺に端部桟状部材１３Ｃをそれぞれに形成乃至は配設した例を示している。
また、真空断熱材１０は、ガスバリア性を有し、これら複数の芯材１２及び桟状部材１３の表側及び裏側を覆うように設けられた包装材１４，１５を備えている。
【００１４】
芯材１２としては、熱伝導率の低い材料が用いられ、発泡体や粉粒体、繊維体とされたものが利用できる。例えば、発泡体としては、連続気泡のウレタンフォームやスチレンフォーム、フェノールフォーム等が挙げられる。粉粒体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、各種フォーム材を粉砕したものや、シリカ、アルミナ、パーライト等が挙げられる。繊維体としては、無機系、有機系のものが挙げられ、グラスファイバー、グラスウール、ロックウール、セルロースファイバー等が挙げられる。また、芯材１２に採用される材料としては、熱容量の比較的に低いウレタンフォーム等の発泡体またはこれの粉粒体を採用するようにしてもよい。
さらには、上記した各種の発泡体や粉粒体、繊維体を混合して用いるようにしてもよい。
【００１５】
この芯材１２は、予めシート状乃至は板状に加工しておき、桟状部材１３によって囲まれる空間内に配設するようにしてもよく、または桟状部材１３によって囲まれた空間内に上記した各種の発泡体や粉粒体、繊維体等を充填して各芯材１２を形成するようにしてもよい。また、上記した各種の発泡体や粉粒体、繊維体等を、通気性を有した不織布等からなる袋状部材によって外装して各芯材１２を形成するようにしてもよい。
なお、この芯材１２の厚さ寸法（当該真空断熱材１０の厚さ寸法に沿う寸法）は、当該芯材１２に用いられる材料の圧縮性等を考慮して、後記するように包装材１４，１５によって覆われ、真空吸引された後に、後記する桟状部材１３の厚さ寸法と略同寸法か桟状部材１３の厚さ寸法よりも僅かに小さくなるような寸法としてもよい。
【００１６】
桟状部材１３としては、木質系材料や木粉・合成樹脂複合材料、合成樹脂系材料等を四角柱状に加工したものが挙げられ、熱伝導率が低く、熱容量の低い材料からなるものとしてもよい。この桟状部材１３は、当該真空断熱材１０の形状及び芯材１２の形状に対応させて、図例のように予め格子状に形成されたものとしてもよく、または、複数本の四角柱状の桟状部材１３を接合して、格子状に形成したものとしてもよい。
また、この桟状部材１３としては、少なくとも当該桟状部材１３の幅方向（真空断熱材１０の面域方向、縦方向及び横方向）にガスバリア性を有したものとしてもよい。このような桟状部材１３としては、例えば、合成樹脂系材料からなるものや、木質系材料の四周側部にガスバリア層としての塗膜層等を形成したものとしてもよい。
本実施形態では、この桟状部材１３を、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等の後記する包装材１４，１５の熱溶着層と熱溶着可能な合成樹脂系材料から形成している。
【００１７】
包装材１４，１５は、図例では、当該真空断熱材１０の表側に配設される表側包装材１４と、当該真空断熱材１０の裏側に配設される裏側包装材１５とからなるものを例示している。
これら包装材１４，１５としては、ガスバリア性を有した金属フィルム等が挙げられるが、本実施形態では、表面側に保護層、中間にガスバリア層、裏面側（芯材１２及び桟状部材１３の表裏側）に熱溶着層を有した積層フィルム乃至は積層シートとしている。つまり、当該真空断熱材１０の外層側に保護層、内層側に熱溶着層を有し、これらの間にガスバリア層を有した包装材１４，１５としている。
【００１８】
保護層としては、熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムを用いることができ、ナイロン樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂等をフィルム状に加工したものが挙げられる。
ガスバリア層としては、ガスバリア性を有した金属フィルムや金属蒸着層を用いることができ、アルミニウム箔等や、アルミニウム蒸着層等からなるものが挙げられる。
熱溶着層としては、熱溶着性を有した樹脂フィルムを用いることができ、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂等をフィルム状に加工したものが挙げられる。本実施形態では、この熱溶着層を、桟状部材１３と熱溶着可能なもの（例えば、ポリエチレン樹脂等の同じ樹脂材料からなるもの）としている。
【００１９】
この真空断熱材１０は、例えば、以下のようにして製造するようにしてもよい。
まず、表側包装材１４及び裏側包装材１５の各熱溶着層を対向させるようにこれら表裏の包装材１４，１５を配置するとともに、これら表裏の包装材１４，１５の間に桟状部材１３及び芯材１２を配置する。そして、芯材１２の部位を真空吸引して減圧し、表裏の包装材１４，１５の熱溶着層と桟状部材１３の表面及び裏面並びに最外周側部とを熱溶着（ヒートシール）することで形成するようにしてもよい。これにより、各芯材１２の外周側部は桟状部材１３によって密閉され、各芯材１２の表裏は、表裏の包装材１４，１５によって密閉されて、複数のセル状の真空断熱部１１が形成される。
【００２０】
複数の芯材１２の部位を減圧状態とする際には、芯材１２の部位を順次、減圧状態とし、順次、包装材１４，１５と桟状部材１３とを熱溶着して真空断熱部１１を形成するようにしてもよい。または、例えば、真空釜等の真空装置内において全ての芯材１２の部位を減圧状態とし、包装材１４，１５と桟状部材１３とを熱溶着して複数の真空断熱部１１を形成するようにしてもよい。
また、図例では、表裏の包装材１４，１５の四周縁部を当該真空断熱材１０の最外周部に配設された端部桟状部材１３Ｃの外方側（当該真空断熱材１０の面域方向外方側）の面に熱溶着した例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、表裏の包装材１４，１５の四周縁部を外方側に更に延在させ、これらによって当該真空断熱材１０の周囲に表裏の包装材１４，１５同士を熱溶着させた熱溶着部（ヒートシール部）を形成するようにしてもよい。なお、当該真空断熱材１０の製造方法や製造手順は、上記した例に限られず、種々の方法、手順の採用が可能である。
【００２１】
上記構成とされた真空断熱材１０によれば、複数の真空断熱部１１，１１，１１・・・を有しているので、いずれかの真空断熱部１１に損傷等が生じた場合にも他の真空断熱部１１の真空状態は維持されるため、断熱性能の低下を抑制することができる。また、桟状部材１３の部位において切断等をすることもでき、当該部位において切断すれば、断熱性能を低下させることなく施工現場等において寸法調整を行うことも可能となる。
また、複数の芯材１２の外周側部に沿わせるように各芯材１２を区画する桟状部材１３を配設しているので、従来のような熱溶着部によって複数の真空断熱部を連結したものと比べて、熱溶着部における変形が生じ難いものとなる。従って、桟状部材１３によって当該真空断熱材１０の強度を向上させることができるとともに、従来のような熱溶着部の破損による断熱性能の低下を抑制することができる。また、この桟状部材１３の部位にねじや釘等の固定止具を止着できるので、施工性を向上させることができる。
さらに、桟状部材１３によって当該真空断熱材１０の強度を確保することができるので、従来のものと比べて芯材１２を構成する材料選択の自由度を向上させることができ、保形性の低い芯材１２や、熱容量の低い材料からなる芯材１２を採用することもできる。
【００２２】
さらにまた、従来のような熱溶着部（シール部）によって複数の芯材を連結するように構成した真空断熱材と比べて、断熱効率を高めながらも厚さ寸法の自由度を向上させることができる。つまり、従来のものでは、比較的に厚みのある芯材間に熱溶着部を形成する際には、芯材の外周側部に包装材を密着させ、かつシール性を確保する必要があることから、芯材間の寸法を大きくする必要があり、断熱効率が低下する傾向がある。一方、本実施形態に係る真空断熱材１０によれば、芯材１２間に桟状部材１３を介在させ、これらの表裏を包装材１４，１５によって覆う構成としている。従って、桟状部材１３の幅寸法（当該真空断熱材１０の面域方向に沿う寸法）を比較的に小さくしても気密性を確保でき、断熱効率の向上が可能でありながらも、厚さ寸法を比較的に大きくすることができる。つまりは、当該真空断熱材１０の面域方向に沿って真空断熱部１１が存在する面積を、従来のものと比べて、効率的に大きくすることができ、断熱効率を向上させることができる。
【００２３】
また、本実施形態では、桟状部材１３を格子状に配設しているので、より強度を向上させることができる。また、格子状に桟状部材１３を配設しているので、ねじや釘等の固定止具の止着箇所の自由度を向上させることができ、建物内等に施工される断熱材として好適なものとなる。
さらに、本実施形態では、熱溶着層を有した包装材１４，１５を採用し、これと熱溶着可能な桟状部材１３を採用し、この桟状部材１３の表裏と包装材１４，１５とを熱溶着している。従って、桟状部材１３によって囲まれた空間内に芯材１２を配設し、その表裏に包装材１４，１５を配設して、真空状態とし、各包装材１４，１５と桟状部材１３とを熱溶着することで真空断熱材１０を容易に成形でき、生産性を向上させることができる。また、桟状部材１３が合成樹脂系材料から形成されているので、これらによって囲まれた空間に形成される真空断熱部１１の気密性を向上させることができる。つまりは、桟状部材１３自体がシール部として機能する。なお、上記のように少なくとも幅方向にガスバリア性を有した桟状部材を採用した場合にも同様の効果を奏する。
【００２４】
また、上記したように、熱容量の低い材料によって芯材１２及び桟状部材１３を形成すれば、これらの温度変動に伴う熱量の消費を低減することができる。従って、建物内等に当該真空断熱材１０を配設した場合において、該建物内空間を空気調和装置等によって温度コントロールする際に要するエネルギーを低減することができる。
【００２５】
また、本実施形態に係る真空断熱パネル１は、上記構成とされた真空断熱材１０を表面材２の裏面２ａに固着した構造とされている。このような真空断熱パネル１によれば、建物の壁や天井等の施工下地に対して直接的に施工でき、施工作業の簡便化を図ることができる。
【００２６】
なお、表面材２と真空断熱材１０とは、接着剤や両面接着テープ（両面粘着テープ）等の接着手段によって固定して一体化し、真空断熱パネル１を形成するようにしてもよい。このような接着手段に代えて、または加えて、釘やねじ、タッカー、ステイプル等の固定止具によって表面材２と真空断熱材１０とを固定して一体化し、真空断熱パネル１を形成するようにしてもよい。このような固定止具によってパネル化する際には、真空断熱材１０の桟状部材１３が配設された部位に、固定止具を止着するようにすればよい。図例では、表面材２の四周端部を真空断熱材１０の外周縁から外方側に延在させてこれらを固定一体化した真空断熱パネル１を示している。このような構成とした場合は、例えば、表面材２の延在部位を、胴縁や横桟、縦桟等の壁下地に固定するようにしてもよい。なお、このような表面材２の延在部位を設けずに、真空断熱材１０と表面材２とを厚さ方向で略重合するように固定一体化した真空断熱パネル１としてもよい。
【００２７】
また、表面材２の表面側に桟状部材１３の配設箇所を示す目印等を設け、当該箇所を、真空断熱パネル１を取付対象に取り付ける際に用いられるねじや釘等の固定止具の止着箇所とするようにしてもよい。
さらに、当該真空断熱パネル１を建物の壁や天井等に施工した後、当該真空断熱パネル１の室内側の面（表面材２の表面）に、適宜、天井仕上げ材や壁仕上げ材等を施工したり、合成樹脂化粧シートや化粧紙、クロス紙等を貼着したり、塗装したりして仕上げ処理を施すようにしてもよい。
さらには、既設の天井材や壁材等を施工下地として、後施工的に本実施形態に係る真空断熱パネル１を施工する態様としてもよい。
また、施工下地としては、天井下地や壁下地に限られず、床下地や屋根下地等を施工下地としてもよい。さらには、当該真空断熱パネル１の取付対象としては、このような住居内の施工下地に限られず、保冷庫や保温庫等の他の構造物を取付対象としてもよい。
【００２８】
また、図例では、表面材２の裏面２ａに真空断熱材１０を固着した真空断熱パネル１を例示しているが、表面材２に代えて、または加えて、真空断熱材１０の裏面に表面材２と同様の裏面材を固着した真空断熱パネルとしてもよい。
さらに、図例では、真空断熱パネル１に真空断熱材１０を設けた例を示しているが、本実施形態に係る真空断熱材１０は、上述のように強度を有し、取り扱い性に優れているので、当該真空断熱材１０を単体で種々の取付対象に対して取り付けることも可能である。
さらにまた、床暖房パネル等に本実施形態に係る真空断熱材１０を収容させるようにしてもよい。
【００２９】
また、本実施形態では、縦方向及び横方向に間隔を空けて縦横に複数のセル状の真空断熱部１１を形成し、格子状に桟状部材１３を配設した例を示しているが、このような態様に限られない。例えば、桟状部材１３を千鳥状や斜め状に配設し、この桟状部材１３によって囲まれた空間内に芯材１２を配設する態様としてもよい。または、横方向若しくは縦方向にのみ間隔を空けて複数のセル状の真空断熱部１１を有したものとしてもよい。
さらに、図例では、矩形平板状とされた真空断熱材１０を例示しているが、円板形状や三角板形状、その他の形状とされたものとしてもよい。この場合は、桟状部材１３及び芯材１２の外周形状を適宜、変形するようにしてもよい。
さらにまた、本実施形態では、熱溶着層を有した包装材１４，１５とこれに熱溶着可能な桟状部材１３とを熱溶着した真空断熱材１０を例示しているが、このような態様に限られない。例えば、包装材１４，１５と桟状部材１３とを接着剤等によって接着するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１      真空断熱パネル
２      表面材
１０    真空断熱材
１１    真空断熱部
１２    芯材
１３    桟状部材
１４    表側包装材
１５    裏側包装材
【図１】
2012149728.tif 000003