(57)【要約】【課題】破損時のパーティクル問題が少なく、内部の圧力維持が容易で、広範な温度域に使用可能な断熱シートを得る。【構成】断熱シート１は外側板２と内側板３とによって断熱層である密閉空間４を形成し、一端にガス排出管を装着することによって、密閉空間４を減圧層若しくは真空層とすることによって高い断熱性能を与えることができる。この密閉空間４は必要に応じて気体層としても良好な断熱性能を得ることができる。また密閉空間４内側には熱伝導率が空気（０．０２７Ｗ／ｍＫ）よりも低い例えば、アルゴン（０．０１８）、キセノン（０．００６）などの気体を充填してもよい。外側板２と内側板３は薄板になるほど、熱の伝わる量が減るため、断熱効果が高くなる。したがって、できるだけ薄板で構成する必要があり、板厚は０．３ｍｍ以下とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに貼り合わされた２枚の金属板間に断熱層を形成してなることを特徴とする断熱シート。
【請求項２】
互いに貼り合わされた２枚の金属板間に断熱支柱を配置してなることを特徴とする請求項１に記載の断熱シート。
【請求項３】
断熱支柱が金属を用いた断熱積層体又は樹脂又はセラミックスであることを特徴とする請求項１に記載の断熱シート。
【請求項４】
互いに貼り合わされた２枚の金属板の少なくともいずれか一方が断熱層に向けて凸となる起伏を有することを特徴とする請求項１に記載の断熱シート。
【請求項５】
互いに貼り合わされた２枚の金属間に中間板を配置してなることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の断熱シート。
【請求項６】
互いに貼り合わされた２枚の金属間にハニカム状の金属スペーサを複数積層してなることを特徴とする断熱シート。
【請求項７】
金属板がステンレス板であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の断熱シート。
【請求項８】
断熱層が気体層であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の断熱シート。
【請求項９】
断熱層が減圧層であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載の断熱シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に断熱シート、特に真空断熱シートは、発泡剤（例えば発泡ウレタン等）を用いた断熱材に比べて、断熱性能が格段に高いことが知られている。この真空断熱シートの断熱性能は、真空断熱シートの内部の真空度が低下すると悪化する。また、シート内部を真空にすると、シート外部の大気圧との差圧でシートが潰れてしまう。
【０００３】
シートの潰れを防止するために、特許文献１，２では内部に芯材を充填する充填型方法が示され、特許文献３では、シート表面に凹凸を設けて突き合わせ、構造的に潰れを防止する方法が示されている。この充填型では真空断熱シートの内部にリフレクタを収納して放射伝熱量の低減が図られる。例えば充填材としてセラミックファイバを用いる場合には安価に製造でき、十分に減圧することによって申し分のない断熱性能が得られる。しかしこのセラミックファイバを充填材に用いた充填型真空断熱シートではガス放出量が比較的大きいため、封止後内部を高真空に保つのが困難であるという問題がある。また破損した場合にはセラミックファイバが飛散するためクリーン環境下での使用には注意を要するという問題がある。
【０００４】
また充填材に含まれる水分の放出や充填材がポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート等の有機繊維により構成されている場合には、有機繊維からの微量のガスの放出によって真空度が低下する。シート表面に凹凸を設けるタイプは、表裏の凹凸を突き合わせて、柱のような構造を形成し、シートが差圧で潰れるのを防止している。
【０００５】
特許文献１、２は水分やガスを吸着あるいは吸収によって取り込むゲッター剤を密封した断熱シートに関し、特に特許文献２は容易に使用することができるとともに、リサイクルを容易に行うことができる断熱シート、断熱シートの使用方法、及び断熱シートのリサイクル方法を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２８１４２４号公報
【特許文献２】特開２００２−４８４６６号公報
【特許文献３】特開２００４−２１１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１、２に示されている断熱シートでは、構造が複雑でありコストが増大する。また断熱シートを設置する部分の温度によっては、断熱シートに使用されている材料（例えば樹脂やプラスチック等）が溶けたり変質したりするおそれがある。さらに、断熱性能の向上のために真空断熱容器を発泡剤の断熱材で包んで使用する場合には、開閉弁が邪魔になり真空断熱容器の設置作業に手間がかかってしまう。
しかもこの特許文献１、２に示されている充填型真空断熱シートではその使用環境又は用途によっては真空差圧での変形（潰れ）を防止する構造が別途必要となる。逆に、潰れ防止が不要なほど、内部に材料を充填すると、断熱性能が悪化する。
【０００８】
潰れ防止構造を有する特許文献３では、表裏の凹凸の位置が少しでもズレると、柱の役割をはたさず、シートは潰れてしまう。よって、表裏の凹凸を、高い精度で合わせる必要があり、製造コストが増大する。また、表裏が凹凸部で接触しているため、この接触部を通じて伝熱が発生する。このため、凹凸はできるだけ少なくする必要があるが、少なすぎると柱の役目が失われ、シートが潰れる。また、凹凸の突き合わせ部には力が集中するため凹凸先端の潰れが発生し、伝熱量が増大する。凹凸先端の潰れが発生しない程度に凹凸の数量を増やすと、伝熱量も増大し、断熱性能が悪化する。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、破損時のパーティクル問題が少なく、内部の圧力維持が容易で、広範な温度域に使用可能な断熱シート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】
【００１０】
本発明の断熱シートは、互いに貼り合わされた２枚の金属板間に断熱層を形成してなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の断熱シートは、互いに貼り合わされた２枚の金属板間に断熱支柱を配置してなることを特徴とする。
断熱支柱を金属を用いた断熱積層体又は樹脂又はセラミックスとすることができる。
互いに貼り合わされた２枚の金属板の少なくともいずれか一方が断熱層に向けて凸となる起伏を有するようにすることができる。
【００１２】
互いに貼り合わされた２枚の金属板のそれぞれが断熱層に向けて凸となる起伏を有し、それぞれの凸部の頂部を相互に接触させてなるようにしてもよい。
互いに貼り合わされた２枚の金属間に中間板を配置してなるようにすることができる。
さらに互いに貼り合わされた２枚の金属間にハニカム状の金属スペーサを複数積層してなるなるようにすることができる。
また金属板をステンレス板とすることができ、断熱層が気体層であるようにしてもよく、あるいは断熱層を減圧層としてもよい。
【００１３】
［作用］
本発明の断熱シートは断熱部分を薄板で形成し、薄板になるほど、熱の伝わる量が減り断熱効果が高くなり、ケースのサイズを問わず高効率の断熱を行うことができる。また板厚が薄くなると、耐圧が下がり、外側板が潰れて、内側板に接触すると、その接触部分を通して伝熱するため、断熱性能が著しく低下する問題を外側板外面に起伏を有する形状効果によって解消することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の断熱シートは、は、金属性または金属とセラミックスの固形材で構成されているために、破損時のパーティクル問題がなく、内部の圧力維持が容易で、広範な温度域に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態の断熱シートの平面図である。
【図２】（ａ）本発明の他の実施の形態の断熱シートの模式横断面図、（ｂ）本発明のさらに他の実施の形態の断熱シートの模式横断面図である。
【図３】（ａ）本発明の別の実施の形態の断熱シートの模式横断面図、（ｂ）本発明のさらに別の実施の形態の断熱シートの模式横断面図、（ｃ）本発明のまた別の実施の形態の断熱シートの模式横断面図である。
【図４】（ａ）本発明のさらにまた別の実施の形態の断熱シートの分解平面図、（ｂ）同部分分解斜視図、（ｃ）図４（ａ）の部分拡大図である。
【図５】図５（ａ）本発明のさらにまた別の実施の形態の断熱シートの分解斜視図、（ｂ）本発明のさらにまた別の実施の形態の断熱シートの他の分解斜視図、（ｃ）本発明のさらにまた別の実施の形態の断熱シートの部分平面模式図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１及び図２（ａ）に本発明の一実施の形態の断熱シート１を示す。断熱シート１は外側板２と内側板３とによって断熱層である密閉空間４を形成し、一端にガス排出管５を装着することによって、密閉空間４を減圧層若しくは真空層とすることによって高い断熱性能を与えることができる。
【００１７】
密閉空間４を、気体の対流が影響しない程度に減圧（真空）とした場合は、密閉空間４の厚みと断熱性能の関連は少なくなる。例えば、密閉空間４を減圧（真空）にした断熱シート１の厚みが１０ｍｍのものと、１ｍｍのものを製作した場合、両者の断熱性能は、原理上、概ね等しくなる。
【００１８】
この密閉空間４は必要に応じて気体層としても良好な断熱性能を得ることができる。
また密閉空間４内側には熱伝導率が空気（０．０２７Ｗ／ｍＫ）よりも低い例えば、アルゴン（０．０１８）、キセノン（０．００６）などの気体を充填してもよい。
外側板２及び内側板３は薄板になるほど、熱の伝わる量が減るため、断熱効果が高くなる。したがって、できるだけ薄板で構成する必要があり、板厚は０．３ｍｍ以下とする。
【００１９】
本実施の形態ではこの外側板２及び内側板３にはステンレス板が用いられる。
密閉空間４内部を気体層とした場合、内部の気体に対流が発生しないような、気体層の厚みとする必要がある。対流が発生すると、断熱性能は著しく低下する。例えば、断熱シート１を設置する部分の温度が５００℃ならば、気体層を３ｍｍ以下にすることで、対流の防止が可能となる。設置する部分の温度が９００℃ならば、気体層を２ｍｍ以下にする必要がある。
【００２０】
また本実施の形態では外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ、ｂを一体に形成する。
この様に外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６を形成することによって、できるだけ薄板で構成しても、その耐圧を向上してシートサイズを問わず高い断熱性能を発揮することができる。
【００２１】
断熱シート１内部を減圧（真空）にした場合、外部は大気圧なので、断熱シート１表面には、約１．０  ｋｇｆ／ｃｍ２の差圧がかかる。例えば、１ｍ×１ｍの断熱シート１の場合、断熱シート１は表裏面から、約１０トンの力で押し潰される。このため、外側板２と内側板３の間に支柱構造がないと、外側板２と内側板３は、ほぼ全面にわたって接触する。その様に外側板２と内側板３が潰れて接触すると、その接触部分を通して伝熱するため、断熱性能が著しく低下する。そこで外側板２及び／又は内側板３に起伏６を形成することによって、その様な性能の低下、破損を防止する。
【００２２】
起伏６の形状は断面波形状とすることができ、また螺旋状の起伏６を形成してもよい。さらに突起状の起伏６を形成することにより断熱シート１の耐圧を向上することができる。
この場合に実施の態様によって、外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ，ｂを有し、一方の起伏６ａの頂部が他方の起伏６ｂの頂部間に位置する領域を備えるようにしてもよい。これにより断熱シート１の断熱性能を向上することができる。
【００２３】
図２（ａ）（ｂ）に本発明の他の実施の形態の断熱シート１を示す。本実施の形態では断熱シート１の外側板２及び内側板３間に中間板７が配置される。外側板２及び内側板３に設けられた密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ，ｂの頂部は中間板７に当接し、それぞれ中間板７との接触点を有する。
【００２４】
中間板７があるので、外側板２の凸部と内側板３の凸部が直接接触せず、凸部と平面の接触になるため、この部分に発生する力は、中間板７の無い凸部同士の接触に比べて、はるかに小さくなる。このため、凸部が変形することはない。
同時に、中間板７として、ステンレスやアルミ、銅など放射率の小さい材料を用いたり、中間板７の表面に銀メッキやアルミ蒸着して放射率を低減することで、外側板２及び内側板３相互間の放射伝熱量を低下させ、それにより断熱シート１の断熱性能が向上される。また外側板２及び内側板３と中間板７との３層構造であり構造がシンプルで製作コストを低くすることができる。中間板７としては前述したように金属性にしてもよいし、断熱性の高いセラミックス材を用いることもできる。
中間板７を金属性にした場合も、外側板２の凸部、内側板３の凸部と点接触となるので、伝熱量が大幅に上昇することはない。
【００２５】
図２（ａ）に示すように外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ，ｂを有し、それぞれの起伏６ａ，ｂの頂部が中間板７を介して対向するようにすることができる。これにより断熱シート１の耐圧を向上することができる。
一方、図２（ｂ）に示すように外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ，ｂを有し、中間板７を介して一方の起伏６ａの頂部が他方の起伏６ｂの頂部間に位置する領域を備えるようにしてもよい。これにより断熱シート１の断熱性能を向上することができる。
【００２６】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に本発明の別の実施の形態の断熱シート１を示す。
図３（ａ）に示す断熱シート１は起伏の無い平板の外側板２及び内側板３間に断熱支柱８が配置される。断熱支柱８としては断熱性の高いセラミックス材を用いることができる。断熱支柱８が配置されることによって断熱シート１の断熱性を低下することなく耐圧を向上することができる。
【００２７】
図３（ｂ）に示す断熱シート１は外側板２及び内側板３に密閉空間４に向けて凸となる起伏６ａ，ｂを有し、起伏６ｂにはさらにその頂部に凹部６ｃが形成される。凹部６ｃにはスペーサ９が配置され、そのスペーサ９に外側板２の起伏６ａの頂部が突き当てられる。本実施の形態ではスペーサ９にはセラミックス系接着剤が用いられる。実施の態様によってはフリットガラスを用いることもできる。この図３（ｂ）に示す断熱シート１によれば断熱シート１の断熱性を低下することなく耐圧を向上することができる。
【００２８】
図３（ｃ）に示す断熱シート１は起伏の無い平板の外側板２及び内側板３間にセラミックス系接着剤層１０と金属板１１とを交互に積層したスペーサ１２が配置される。セラミックス系接着剤層１０はフリットガラス層とすることもできる。このようにスペーサ１２が配置されることによって断熱シート１の断熱性を低下することなく耐圧を向上することができる。
【００２９】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に本発明のまた別の実施の形態の断熱シート１を示す。
図４（ａ）に示す断熱シート１は起伏の無い平板の外側板２及び内側板３間にハニカム状の金属スペーサ１３が配置される。ハニカム状の金属スペーサ１３は  図４（ｂ）（ｃ）に示すように多数の６角形孔部１３ａを備える金属製ハニカム材１３ｂを複数積層してなる。
【００３０】
ハニカム材１３ｂを１層のみ設置した場合、ハニカム材１３ｂの６角形の各部屋が独立しているので、図５（ａ）（ｂ）に示すように各部屋をつなぐ穴１４や切欠き１５などを設ける必要がある。しかし、この穴１４や切欠き１５を大きくするとハニカム材１３ｂの強度低下につながるため、大きくできない。例えば内部を真空にする場合、穴１４が小さいとハニカム材１３ｂの各部屋の圧力が均一にできない。これにより、圧力が十分に低下した部屋を構成する６角形孔部１３ａ部分では十分な真空断熱性能が得られるが、圧力低下が不十分な部屋を構成する６角形孔部１３ａでは真空断熱の効果が得られない。内部に特殊な気体、例えばキセノンガスを充填する場合も、一部の部屋はキセノンが充填されるが、他の部屋はキセノンが入らずに空気が残留する。よって、図５（ｃ）に示すようにハニカム材１３ｂを用いる場合は、２層以上重ねて、各部屋を独立させないようにする必要がある。このようにハニカム状の金属スペーサ１３が配置されることによって断熱シート１の断熱性を低下することなく耐圧を向上することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１・・・断熱シート、２・・・外側板、３・・・内側板、４・・・密閉空間、６・・・起伏。
【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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