(57)【要約】【課題】真空断熱材、断熱箱体に関し、内部へのガス侵入を抑制することで長期に渡って優れた断熱性能を提供する。【解決手段】真空断熱材１の封止部８の熱溶着層７は両面にガスバリア層６との境界面を有し、凹部の金属箔層を有する面の境界面のうねりの波高が、凹部の蒸着フィルム層を有する面の境界面のうねりの波高よりも大きく、凹部の一方の境界面の熱溶着層７側に凹となっている部分の最深部と、凹部の他方の境界面の熱溶着層７側に凹となっている部分の最深部とが対向していないので、内部へのガス侵入を抑制することで長期に渡って優れた断熱性能を発揮できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱溶着層同士が対向する金属箔層を有する外被材と蒸着フィルム層を有する外被材の間に芯材が減圧密封され前記芯材を覆う２枚の前記外被材の周縁近傍の外周部同士が熱溶着された真空断熱材において、
前記外被材の外周部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を前記周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、前記封止部に位置する前記熱溶着層が凹部を有しており、前記凹部の最深部に前記熱溶着層の厚みが前記最深部の周辺部よりも薄い薄肉部が形成されており、
前記封止部の前記熱溶着層は両面に他の層との境界面を有し、前記凹部の金属箔層を有する面の前記境界面のうねりの波高が、前記凹部の蒸着フィルム層を有する面の前記境界面のうねりの波高よりも大きく、前記凹部の一方の前記境界面の前記熱溶着層側に凹となっている部分の最深部と、前記凹部の他方の前記境界面の前記熱溶着層側に凹となっている部分の最深部とが対向していない真空断熱材。
【請求項２】
前記真空断熱材の内部に気体吸着剤を備えた請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
相対向する２つの伝熱面を有する真空断熱材の一方の前記伝熱面を内箱における外箱と対向する面に固定して、前記外箱と前記内箱との間の前記真空断熱材部分を除いた残りの空間に発泡断熱材を充填したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の真空断熱材を搭載した断熱箱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２枚の外被材の間に芯材を減圧密封してなり、長期にわたって優れた密閉性能を維持する真空断熱材および断熱箱体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、深刻な地球環境問題である温暖化への対策として、家電製品や設備機器並びに住宅などの建物の省エネルギー化を推進する動きが活発となっており、優れた断熱効果を長期的に有する真空断熱材が、これまで以上に求められている。
【０００３】
真空断熱材とは、グラスウールやシリカ粉末などの微細空隙を有する芯材を、ガスバリア性を有する外被材で覆い、外被材の内部を減圧密封したものである。真空断熱材は、その内空間を高真空に保ち、気相を伝わる熱量を出来る限り小さくすることにより、高い断熱効果の発現を可能としたものである。よって、その優れた断熱効果を長期にわたって発揮するためには、真空断熱材内部の高い真空度を維持する技術が極めて重要となる。
【０００４】
真空断熱材内部の真空度を維持する方法として、気体吸着剤や水分吸着剤を芯材とともに真空断熱材内部に減圧密封する方法が、一般的に用いられている。これによって、真空包装後に芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出される残存水分や、外気から外被材を透過して経時的に真空断熱材内へ浸透する水蒸気や酸素等の大気ガスを除去することが可能となる。
【０００５】
別の方法として、真空断熱材内部へ浸透する大気ガス量自体を抑制する手段がある。ここで、外気から真空断熱材内部へ侵入するガス経路について述べる。
【０００６】
真空断熱材は、通常、２枚の長方形の外被材を重ね合わせて外被材の３辺の周縁近傍の外周部同士を熱溶着して作製した３方シール袋内へ３方シール袋の開口部から芯材を挿入し、真空包装機を用いて外被材の袋内部を真空引きしながら、３方シール袋の開口部を熱溶着することによって製造される。
【０００７】
外被材には、通常、最内層に低密度ポリエチレンなどの熱可塑性樹脂からなる熱溶着層、中間層にアルミニウム箔やアルミニウム蒸着フィルムなどのバリア性を有する材料からなるガスバリア層、そして最外層にはナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムなどの表面保護の役割を果たす表面保護層を、接着剤を介して積層したラミネートフィルムを用いる。
【０００８】
この場合、外気から真空断熱材内部へ透過する大気ガスは、外被材表面から透過してくる成分と、外被材周縁の端面の熱溶着層が露出している部分から封止部を通って内部に透過してくる成分との２つに分類される。
【０００９】
このうち、熱溶着層を構成している熱可塑性樹脂は、ガスバリア層と比べると気体透過度および透湿度が極めて高いことから、真空断熱材内部へ経時的に侵入する大気ガス量のうち、外被材周縁の端面の熱溶着層が露出している部分から封止部を通って内部に透過したものが大半を占める。
【００１０】
よって、長期にわたって優れた断熱性能を維持する真空断熱材の提供には、外被材周縁の端面の熱溶着層が露出している部分からの大気ガス浸透量抑制が不可欠であり、その効果的な手法が課題とされてきた。
【００１１】
この課題に対して、封止部における熱溶着層の一部を薄肉にした薄肉部を設けた真空断熱材が報告されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
図９は、特許文献１に記載された従来の真空断熱材の断面図である。
【００１３】
図９に示すように、真空断熱材１０１は、ガスバリア層１０２と熱溶着層１０３とを有する外被材１０４の封止部分の熱溶着層１０３の一部が薄肉になっている。この薄肉部１０５は、図１０に示すような封止冶具１０６を用いて、封止部分における外被材１０４の一部を特に強く加圧することにより形成されたもので、外被材１０４の全周を取り巻くように形成されている。
【００１４】
従来の構成は、薄肉部１０５によって外被材周縁の端面から侵入するガスの透過抵抗が増大し、内部へのガス侵入を抑制することで長期に渡って優れた断熱性能を発揮できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】実開昭６２−１４１１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
さらなる長期にわたって優れた断熱性能を維持する真空断熱材の提供には、外被材表面から透過してくる成分と、外被材周縁の端面の熱溶着層が露出している部分から封止部を通って内部に透過してくる成分の両方の大気ガスの浸透量を抑制しなければならない。
【００１７】
しかし、薄肉部１０５に上記特許文献１の構成で、図１０に示されるような両面に角部１０７を有している場合は、真空断熱材の製造時および取り扱い時に、角部１０７においてクラックが発生する。このクラックから、経年的に大気ガス成分の真空断熱材内部への侵入が促進されるという課題があった。
【００１８】
ここで、角部１０７とは、封止部を外被材１０４の周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、薄肉部１０５の境界及びその近傍に生じる、熱溶着層１０３の厚み変化に伴い形成される角形状となった部位（曲率が大きい部位）を指す。
【００１９】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、封止部に設けた熱溶着層の薄肉部及びその近傍において、ガスバリア層のクラック発生や封止部破断が極めて起きにくい、長期に渡って優れた断熱性能を維持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】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、充填物を挿入して密封する２枚の外被材の周縁近傍の外周部同士が熱溶着された真空断熱材において、前記外被材が保護層、金属箔および蒸着、熱溶着層で構成されており、前記外被材の外周部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を前記周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、前記封止部に位置する前記熱溶着層が少なくとも一つの凹部を金属箔層を有する面に有しており、前記凹部の最深部に前記熱溶着層の厚みが前記最深部の周辺部よりも薄い薄肉部が形成されている。
【００２１】
上記構成において、まず、外被材の周縁部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部の熱溶着層の厚みが局所的に
薄い薄肉部を設けていることにより、熱溶着層の薄肉部において、外被材周縁の端面から侵入する気体および水分の透過面積が縮小され、気体および水分の透過抵抗が増大し、気体および水分の透過速度が低減されることから、経時的に透過する気体および水分量が抑制され、長期にわたって優れた密封性能を発揮できる。
【００２２】
また、外被材の周縁部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、熱溶着層より外層側に積層された金属箔は、封止部の薄肉部およびその近傍において、熱溶着層は少なくとも一つの凹部の形状に沿って曲がるが、凹部形成時に外力を受けた場合に、内層になるに従い段階的に応力を緩和し、局所的に応力が集中することが起きにくくなり、熱溶着層より外層側に積層された金属箔のクラックの発生が極めて起きにくくなる。
【００２３】
さらに、熱溶着層の薄肉部においては、熱溶着層の厚みが周辺部よりも薄くなり、その厚み減少分だけ強度が低下するが、熱溶着層の厚みが角部に沿って徐々に滑らかに増減することに伴い、封止部の強度も連続的に滑らかに増減することから、熱溶着層の薄肉部において局所的に応力が集中することが起きにくく、熱溶着層の薄肉部及びその近傍の外被材におけるクラック発生や封止部の破断が極めて起きにくくなる。
【００２４】
また、真空断熱材は前記充填物を芯材とし、前記袋体に前記芯材を挿入して、真空引きを行ったものである。
【００２５】
以上により、封止部に設けた熱溶着層の薄肉部及びその近傍において、金属箔のクラック発生や封止部破断が極めて起きにくい、長期に渡って優れた断熱性能を維持する真空断熱材を提供できる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、封止部の熱溶着層の厚みが局所的に薄い薄肉部を設けていることにより、外被材周縁の端面から侵入する気体および水分量が抑制され、長期にわたって優れた密封性能を発揮できる。また、凹部形成時に外力を受けた場合に、熱溶着層より外層側に積層された金属箔のクラックの発生が極めて起きにくくなる。さらに、熱溶着層の薄肉部において局所的に応力が集中することが起きにくく、熱溶着層の薄肉部及びその近傍の外被材におけるクラック発生や封止部の破断が極めて起きにくくなる。
【００２７】
以上により、封止部に設けた熱溶着層の薄肉部及びその近傍において、クラック発生や封止部破断が極めて起きにくい、長期に渡って優れた断熱性能を維持する真空断熱材を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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１における真空断熱材の平面図
【図３】同実施の形態１における真空断熱材における薄肉部を含む封止部の一例を示す断面図
【図４】同実施の形態１における真空断熱材の加熱圧縮治具を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態１における袋体の薄肉部を含む封止部の変形例を示す断面図
【図６】本発明の実施の形態２における断熱箱体の斜視図
【図７】同実施の形態２における断熱箱体の正面断面図
【図８】同実施の形態２における断熱箱体の縦断面図
【図９】従来の真空断熱材の断面図
【図１０】従来の真空断熱材の加熱圧縮冶具で薄肉部を形成している状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
第１の発明は、熱溶着層同士が対向する金属箔層を有する外被材と蒸着フィルム層を有する外被材の間に芯材が減圧密封され前記芯材を覆う２枚の前記外被材の周縁近傍の外周部同士が熱溶着された真空断熱材において、前記外被材の外周部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を前記周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、前記封止部に位置する前記熱溶着層が凹部を有しており、前記凹部の最深部に前記熱溶着層の厚みが前記最深部の周辺部よりも薄い薄肉部が形成されている。
【００３０】
さらに、前記封止部の前記熱溶着層は両面に他の層との境界面を有し、前記凹部の金属箔層を有する面の前記境界面のうねりの波高が、前記凹部の蒸着フィルム層を有する面の前記境界面のうねりの波高よりも大きく、前記凹部の一方の前記境界面の前記熱溶着層側に凹となっている部分の最深部と、前記凹部の他方の前記境界面の前記熱溶着層側に凹となっている部分の最深部とが対向していない特徴を持つ。
【００３１】
上記構成において、まず、外被材の周縁部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部の熱溶着層の厚みが局所的に薄い薄肉部を設けていることにより、熱溶着層の薄肉部において、外被材周縁の端面から侵入する気体および水分の透過面積が縮小され、気体および水分の透過抵抗が増大し、気体および水分の透過速度が低減されることから、経時的に透過する気体および水分量が抑制され、長期にわたって優れた断熱性能を発揮できる。
【００３２】
また、薄肉部及びその近傍では、熱溶着層よりも外層側にある外被材が、熱溶着層の形状に沿って歪曲することによる応力を受け、強度が低下するが、凹部の一方の境界面のうねりの波高を、凹部の他方の境界面のうねりの波高よりも大きくすることにより、相対的に波高の小さいうねりを有する境界面側の外被材の強度低下は、もう一方の相対的に波高の大きいうねりを有する境界面側の外被材と比べて僅かとなり、外被材の封止部では、強度低下が小さい外被材がもう一方の外被材を支持する形で剛性が保たれ、外力を受けた場合におけるクラック発生および封止部の破断が極めて起きにくくなる。
【００３３】
また、薄肉部があると、熱溶着層の厚みが薄く強度が低下するだけでなく、凹部の最深部が位置していることにより、歪曲による外被材の強度低下が起こるが、凹部の一方の境界面の熱溶着層側に凹となっている部分の最深部と、凹部の他方の境界面の熱溶着層側に凹となっている部分の最深部とが対向していないことにより、凹部の最深部が位置する封止部の強度低下が抑制され、封止部が外力を受けた際の傷つきや破断が極めて起きにくくなる。同時に、凹部におけるガスバリア層のクラック発生の抑制効果もさらに高くなる。
【００３４】
なお、凹部とは、外被材の外周部同士が熱溶着された封止部の少なくとも一部を外被材の周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部に位置する熱溶着層が凹んでいる部分であり、熱溶着層と熱溶着層の外側に隣接する他の層との境界線（境界面）が熱溶着層側へ凸となる曲線部を指す。
【００３５】
なお、凹部の最深部とは、凹部を形成している点群のうち、対向する境界面上の点との間に位置する熱溶着層の厚みが、最も薄い箇所に位置する点部を指す。
【００３６】
なお、境界面とは、封止部において、熱溶着層と、熱溶着層と隣接する外被材が有する他層との境界面を指す。
【００３７】
なお、波高とは、凹部の周辺部に位置する境界面と、凹部の最深部を含む境界面と平行
な面との距離を指す。
【００３８】
以上により、封止部に設けた熱溶着層の薄肉部及びその近傍において、クラック発生や封止部破断が極めて起きにくい、長期に渡って優れた断熱性能を維持する真空断熱材を提供できる。
【００３９】
次に真空断熱材の構成材料について説明する。
【００４０】
外被材を構成する熱溶着層としては、特に指定されるものではないが、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖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、中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の熱可塑性樹脂あるいはそれらの混合フィルム等が使用できる。
【００４１】
外被材に使用するラミネート接着剤については、特に指定するものではないが、２液硬化型ウレタン接着剤等の従来公知のラミネート用接着剤もしくはエポキシ系樹脂接着剤が使用できる。
【００４２】
芯材は、その種類について特に指定するものではないが、気層比率９０％前後の多孔体であり、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などの連続気泡体や、グラスウールやロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などの繊維体、パーライトや湿式シリカ、乾式シリカなどの粉体など、従来公知の芯材が使用できる。
【００４３】
吸着剤は、その種類について特に指定するものではないが、芯材や外被材の残留ガス成分や、外被材内へ侵入する水分や気体を吸着するもので、酸化カルシウム、ゼオライト、シリカゲルなどのガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質で、外被材の真空度を下げる作用や維持する作用があるものであれば使用できる。
【００４４】
第２の発明は、前記真空断熱材の内部に気体吸着剤を備えていることを特徴としている。
【００４５】
これにより、気体吸着剤を用いた真空断熱材は、外被材内に気体吸着剤を有しているため、外被材内部は圧力が低く維持され、芯材を用いた真空断熱材の熱伝導率は低く維持されるため、長期に渡って優れた断熱性能を維持する真空断熱材を提供できる。
【００４６】
第３の発明は、相対向する２つの伝熱面を有する真空断熱材の一方の前記伝熱面を内箱における外箱と対向する面に固定して、前記外箱と前記内箱との間の前記真空断熱材部分を除いた残りの空間に発泡断熱材を充填した断熱箱体である。
【００４７】
以上により、長期にわたって優れた真空性能を維持する断熱箱体を提供することができる。
【００４８】
以下、本発明の実施の形態について、真空断熱材、断熱箱体を例にして、図面を参照しながら説明する。なお、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ものとする。また、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４９】
（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、同実施の形態の真空断熱材の平面図、図３は、同実施の形態の真空断熱材における薄肉部を含む封止部の一例を示す断面図を示す。
【００５０】
図１において、真空断熱材１は、芯材２と芯材２内に配置された吸着剤３と、同一寸法に裁断された長方形の２枚の外被材４よりなり、２枚の外被材４の間に芯材２と吸着剤３が減圧密封され、芯材２を覆う２枚の外被材４の周縁近傍の外周部同士が熱溶着されている。
【００５１】
２枚の外被材４は、外層側から、表面保護層５と、ガスバリア層６と、熱溶着層７とが積層されてなる。一方のガスバリア層６は金属箔層であり、他方のガスバリア層６は蒸着フィルム層である。また、外被材４の周囲辺（外周部）には、外被材の有する熱溶着層同士を溶融し貼り合わせた封止部８があり、封止部８の４辺のうちの３辺に薄肉部９を有している。
【００５２】
ここで、薄肉部９周辺の封止部８の形状について説明する。
【００５３】
図３において、熱溶着層７とガスバリア層６との境界面が有する円弧状の凹部の波高の大きさには差が設けられており、波高の大きい凹部を有する境界面に設けられた凹部の最深部のみが薄肉部９に位置している。
【００５４】
次に、本実施の形態において、図１〜３に示す本実施の形態の真空断熱材１の製造方法の一例を述べる。
【００５５】
まず、２枚の外被材４の熱溶着層７同士が対向するように配置し、外被材４の周囲辺の３辺を熱溶着して袋状とする。この熱溶着時に、金属製の加熱圧縮冶具１０（図４参照）とシリコンゴムヒーターとで金属箔層を有する外被材を加熱圧縮冶具１０に向け、蒸着フィルム層を有する外被材をシリコンゴムヒーターに向けた形で、２枚の外被材４を挟むように加熱圧縮し、図３に示す形状の封止部８を形成する。この後、袋内に芯材２と吸着剤３とを挿入し、袋内部を減圧しながら、外被材４の袋の開口部を熱溶着させて密封することにより真空断熱材１を得る。
【００５６】
金属箔層を有する外被材を加熱圧縮冶具１０に向け、蒸着フィルム層を有する外被材をシリコンゴムヒーターに向けた形で、２枚の外被材４を挟むように加熱圧縮する理由は、蒸着フィルム層を有する外被材を加熱圧縮冶具１０に向けた場合、封止部８の端にエッジ切れが生じるためである。
【００５７】
ここでは、加熱圧縮冶具１０で熱溶着されていない２枚の外被材４を加熱圧縮することにより薄肉部９を含めた封止部８を同時に形成したが、２枚の外被材４周縁に通常の平板冶具を用いて薄肉部を有さない厚みが略均一な熱溶着層からなる封止部８を形成した後、封止部８上を加熱圧縮冶具１０で加熱圧縮して薄肉部９を形成してもよい。
【００５８】
また、４辺目の袋開口部を封止する際は、袋内部を減圧しながら密封するために、真空包装機を用いて封止する必要がある。
【００５９】
通常の真空包装機は、平板状のヒートシール冶具が備わっていることから、袋開口部のみは真空包装機を用いて厚みが略均一な熱溶着層からなる封止部８を形成した後に、加熱圧縮冶具１０を用いて薄肉部９を形成してもよい。
【００６０】
本実施の形態の真空断熱材１は、熱溶着層７同士が対向する２枚の長方形の外被材４の間に芯材２と吸着剤３が減圧密封され芯材２を覆う２枚の外被材４の周縁近傍の３辺の外周部同士が熱溶着された真空断熱材１であり、外被材４の外周部同士が熱溶着された封止部８のうち３辺の封止部８を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部８
に位置する熱溶着層７が略円弧状の凹部を有しており、その凹部の最深部に熱溶着層７の厚みが最深部の周辺部よりも薄い薄肉部９が形成されている。
【００６１】
また、封止部８の熱溶着層７は両面に他の層（ガスバリア層６）との境界面を有し、凹部の金属箔層を有する面の境界面のうねりの波高が、凹部の蒸着フィルム層を有する面の境界面のうねりの波高よりも大きい。
【００６２】
また、凹部の一方の境界面の熱溶着層側に凹となっている部分の最深部と、凹部の他方の境界面の熱溶着層側に凹となっている部分の最深部とが対向していない。
【００６３】
また、図３に示す例では、封止部８に薄肉部９を少なくとも２個以上（４つ）有している。
【００６４】
以上のように構成された真空断熱材１について、以下その動作、作用を説明する。
【００６５】
まず、芯材２は、真空断熱材１の骨材として微細空間を形成する役割を果たし、真空排気後の真空断熱材１の断熱部を形成するものであり、ガラス繊維からなる。
【００６６】
吸着剤３は、真空包装後に芯材２の微細空隙から真空断熱材１中へ放出された残留ガス成分や、真空断熱材１内へ侵入する水分や気体を吸着除去する役割を果たすものである。
【００６７】
気体吸着剤とは、気体中に含まれる非凝縮性気体を吸着できる吸着材料と容器で構成されているものである。
【００６８】
主な吸着材料として、ジルコニウム、バナジウム及びタングステンからなる合金や、鉄、マンガン、イットリウム、ランタンと、希土類元素の１種の元素を含む合金や、Ｂａ−Ｌｉ合金、および、金属イオン交換したゼオライトなどがある。これによって、空気中の概ね７５％を有する窒素を常温状態で吸着できるため、高い真空度を得ることができる。
【００６９】
主な容器としては、アルミニウム、鉄、胴、ステンレスなどの金属材料があり、特にコストや取り扱いを考慮するとアルミニウムが望ましい。
【００７０】
外被材４は、熱可塑性樹脂やガスバリア性を有する金属箔や樹脂フィルム等をラミネート加工したものであり、外部から真空断熱材１内部への大気ガス侵入を抑制する役割を果たすものである。
【００７１】
表面保護層５は、外被材が有する層のうち、ガスバリア層６よりも外層側に位置する、外力から外被材４、特にガスバリア層６の傷つきや破れを防ぐ役割を果たすものである。
【００７２】
表面保護層５としては、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、ポリプロピレンフィルム等従来公知の材料が使用でき、１種類でも２種類以上重ねて使用してもよい。
【００７３】
ガスバリア層６は、高いバリア性を有する１種類もしくは２種以上のフィルムから構成される層であり、外被材４に優れたガスバリア性を付与するものである。
【００７４】
ガスバリア層６としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムへアルミニウムや銅等の金属原子もしくはアルミナやシリカ等の金属酸化物を蒸着したフィルムや、金属原子や金属酸化物を蒸着した面にコーティング処理を施したフィルム等が使用で
きる。
【００７５】
熱溶着層７は、外被材４同士を溶着し、真空断熱材１内部の真空を保持する役割に加えて、芯材２や吸着剤３による真空断熱材１内部からの突刺し等からガスバリア層６を保護する役割を果たすものである。
【００７６】
封止部８は、外被材４の熱溶着層７同士を溶着することにより構成され、真空断熱材１内部と外部とを遮断する役割を果たしている。
【００７７】
薄肉部９は、外被材４周縁の端面から封止部８を通って真空断熱材１内部へ侵入する大気ガスの透過速度を抑制し、真空断熱材１の真空度を維持する役割を果たしている。
【００７８】
以上のように、本実施の形態においては、封止部８における熱溶着層７とガスバリア層６との境界面が有する略円弧状の凹部の最深部位置に薄肉部９が設けられ、この２層の境界面が有する凹部の波高に差が設けられているため、ガスバリア層６および外被材４の劣化や破断が極めて起きにくくなるとともに、真空断熱材１内部への経時的な大気ガス侵入が抑制される。
【００７９】
また、上記の製造方法にて真空断熱材１を作製した場合、通常、図４に示すような円弧状の曲面を有する突起部１１によって構成される過熱圧縮冶具１０により熱溶着層７が加熱圧縮されるため、加圧による外力が突起部１１の円弧の接線と垂直な方向にも加わることにより、熱溶着層７の樹脂が薄肉部９の両端方向へ流動しやすくなることから、図１０のような従来の封止冶具１０６のような平面部にて圧縮される場合と比べて、同一の薄肉部９の厚みを得る場合の製造時の温度条件および圧力条件が緩和され、ガスバリア層６および外被材４の劣化が抑制される。
【００８０】
言い換えれば、同一の成形条件によって、より熱溶着層７の薄肉部９の厚みを薄くすることが可能となり、外被材４周縁の端面からの気体および水分侵入量の抑制が容易となる。
【００８１】
本実施の形態の真空断熱材１は、熱溶着層７同士が対向する２枚の長方形の外被材４の間に芯材２と吸着剤３が減圧密封され芯材２を覆う２枚の外被材４の周縁近傍の３辺の外周部同士が熱溶着された真空断熱材１であり、外被材４の外周部同士が熱溶着された封止部８のうち３辺の封止部８を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部８に位置する熱溶着層７が略円弧状の凹部を有しており、その凹部の最深部に熱溶着層７の厚みが最深部の周辺部よりも薄い薄肉部９が形成されている。
【００８２】
上記構成において、まず、外被材４の周縁部同士が熱溶着された封止部８の少なくとも一部を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部８の熱溶着層７の厚みが局所的に薄い薄肉部９を設けていることにより、熱溶着層７の薄肉部９において、外被材４周縁の端面から侵入する気体および水分の透過断面積が縮小され、気体および水分の透過抵抗が増大し、気体および水分の透過速度が低減されることから、経時的に透過する気体および水分量が抑制され、長期にわたって優れた断熱性能を発揮できる。
【００８３】
また、外被材４の周縁部同士が熱溶着された封止部８の少なくとも一部を周縁に垂直な平面で切断した場合の断面を見た時、封止部８に位置する熱溶着層７が略円弧状の凹部を有しているので、熱溶着層７より外層側に積層された層（ガスバリア層６）は、封止部８の薄肉部９およびその近傍において、熱溶着層７の形状に沿って、円弧状に曲がり、角部を形成することなく、熱溶着層７より外層側に積層された層（ガスバリア層６）のクラックの発生が極めて起きにくくなる。
【００８４】
ここで、当然ながら、熱溶着層７の薄肉部９及びその近傍に限らず、封止部８全体において角部を形成していないことが望ましい。
【００８５】
さらに、熱溶着層７の薄肉部９においては、熱溶着層７の厚みが周辺部よりも薄くなり、その厚み減少分だけ強度が低下するが、熱溶着層７が有する凹部が略円弧状を形成している場合、熱溶着層７の厚みが円弧に沿って徐々に滑らかに増減することに伴い、封止部８の強度（曲げ強度など）も位置が変わるにつれて連続的に滑らかに増減することから、熱溶着層７の薄肉部９において局所的に外力が集中することが起きにくく、熱溶着層７の薄肉部９及びその近傍の外被材４におけるクラック発生や封止部８の破断が極めて起きにくくなる。
【００８６】
以上により、封止部８に設けた熱溶着層７の薄肉部９及びその近傍において、クラック発生や封止部８破断が極めて起きにくい、長期に渡って優れた断熱性能を維持する真空断熱材１を提供できる。
【００８７】
また、本実施の形態の真空断熱材１は、封止部８の熱溶着層７は両面に他の層（ガスバリア層６）との境界面を有し、凹部の一方の境界面のうねりの波高が、凹部の他方の境界面のうねりの波高よりも大きい。
【００８８】
薄肉部９及びその近傍では、熱溶着層７よりも外層側にある外被材４（の各層６，５）が、略円弧状の凹である熱溶着層７の形状に沿って歪曲することによる応力を受け、強度が低下する。
【００８９】
よって、凹部の一方（図１では上側）の境界面のうねりの波高を、凹部の他方（図１では下側）の境界面のうねりの波高よりも大きくすることにより、相対的に波高の小さいうねりを有する境界面側（図１では下側）の外被材４の強度低下は、もう一方の相対的に波高の大きいうねりを有する境界面側（図１では上側）の外被材４と比べて僅かとなり、外被材４の封止部８では、強度低下が小さい（図１では下側の）外被材４がもう一方の（図１では上側の）外被材４を支持する形で剛性が保たれ、外力を受けた場合におけるクラック発生および封止部８の破断が極めて起きにくくなる。
【００９０】
薄肉部９があると、熱溶着層７の厚みが薄く強度が低下するだけでなく、凹部の最深部が位置していることにより、歪曲による外被材４の強度低下が起こる。
【００９１】
本実施の形態では、凹部の一方の（図１では上側の）境界面の熱溶着層７側に凹となっている部分の最深部と、凹部の他方の（図１では下側の）境界面の熱溶着層７側に凹となっている部分の最深部とが対向していないことにより、凹部の最深部が位置する封止部８の強度低下が抑制され、封止部８が外力を受けた際の傷つきや破断が極めて起きにくくなる。同時に、凹部におけるガスバリア層６のクラック発生の抑制効果もさらに高くなる。
【００９２】
また、図３に示す例のように、封止部８に薄肉部９を少なくとも２個以上有していることが好ましい。
【００９３】
薄肉部９においては、封止部８の他箇所に比べて熱溶着層７の厚みが薄く、シール強度が低下することにより、例えば、製造工程において芯材２物質であるガラス繊維やシリカ粉末等を挟み込んだ状態で外被材４が熱溶着された場合、薄肉部９において熱溶着不良が発生することが懸念される。
【００９４】
熱溶着不良が発生した箇所では樹脂が存在しないため、ガス侵入抑制効果が低下する。
この対策として、少なくとも２個以上の薄肉部９を設けることにより、熱溶着不良に起因する真空断熱材１内部への気体および水分侵入促進の影響が緩和される。
【００９５】
特に、芯材２としてガラス繊維を用いた場合は、挟雑物として熱溶着の際に挟み込まれた芯材２物質が加熱変形し、薄肉部９にスルーホールを形成することが多々あることから、本発明の（本実施の形態の）効果がより顕著となる。
【００９６】
また、薄肉部９においては、外被材４の強度が周囲部よりも低くなり、外力を受けた際の荷重集中が懸念されるが、薄肉部９が複数個存在することにより、外力の荷重が分散され、薄肉部９におけるクラックの発生や封止部８の破断が極めて起きにくくなる。
【００９７】
また、薄肉部９を複数個有する場合は、薄肉部９が１個のみの場合と比べて、薄肉部９における熱溶着層７の厚みを増加させても同一の効果が得られるため、薄肉部９における外被材４強度やシール強度低下が緩和され、薄肉部９におけるクラック発生や封止部８の破断のリスクが低減される。
【００９８】
なお、本実施の形態では、薄肉部９を有する封止部８を３辺としたが、封止部８全周の４辺に設けても良い。
【００９９】
なお、各薄肉部９における熱溶着層７の厚みは、同一でなくても良い。
【０１００】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、薄肉部９が直交しているが、薄肉部９は交差していなくてもよい。
【０１０１】
なお、各薄肉部９に位置する境界面の凹部の曲率半径は同一ある必要はなく、ガスバリア層６として使用している金属箔やフィルムが、劣化しない程度の曲率半径を有しておればよい。
【０１０２】
なお、薄肉部９の間隔は特に指定するものではなく、また、図５のように、境界面が有する凹部同士の間隔が等しくなくてもよい。
【０１０３】
なお、本実施の形態では、薄肉部９の位置は特に指定するのもではないが、境界面の有する凹部位置が、外被材４の封止部８とそうでない部分との境目に存在している場合は、薄肉部９の片側の樹脂が十分に加熱されておらず、樹脂の流動性が悪いため薄肉化が困難となり、好ましくない。
【０１０４】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による断熱箱体の斜視図である。図７は本発明の実施の形態２による断熱箱体の正面断面図である。図８は本発明の実施の形態１による断熱箱体の縦断面図である。
【０１０５】
図６から図８に示すように、断熱箱体本体２１は、前方に開口する金属製（例えば鉄板）の外箱２７と硬質樹脂製（例えばＡＢＳ）の内箱２８と、外箱２７と内箱２８の間に発泡充填された発泡断熱材２９からなる断熱箱体で、この本体２１の上部に設けられた冷蔵室２２と、冷蔵室２２の下に設けられた上段冷凍室２３と、冷蔵室２２の下で上段冷凍室２３に並列に設けられた製氷室２４と、本体下部に設けられた野菜室２６と、並列に設置された上段冷凍室２３及び製氷室２４と野菜室２６の間に設けられた下段冷凍室２５で構成されている。
【０１０６】
上段冷凍室２３と製氷室２４と下段冷凍室２５と野菜室２６の前面部は引き出し式の図
示しない扉により開閉自由に閉塞されると共に、冷蔵室２２の前面は、例えば観音開き式の図示しない扉により開閉自由に閉塞される。
【０１０７】
冷蔵室２２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１〜５℃で設定されている。野菜室２６は冷蔵室２２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃とすることが多い。低温にすれば葉野菜の鮮度を長期間維持することが可能である。上段冷凍室２３と下段冷凍室２５は冷凍保存のために通常−２２から−１８℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、たとえば−３０から−２５℃の低温で設定されることもある。
【０１０８】
冷蔵室２２や野菜室２６は庫内をプラス温度で設定されるので、冷蔵温度帯を呼ばれる。また、上段冷凍室２３や下段冷凍室２５や製氷室２４は庫内をマイナス温度で設定されるので、冷凍温度帯を呼ばれる。また、上段冷凍室２３は切替室として、冷蔵温度帯から冷凍温度帯まで選択可能な部屋としても良い。
【０１０９】
断熱箱体本体２１の天面部は、断熱箱体の背面方向に向かって階段状に凹みを設けて機械室３４があり、第一の天面部３５と第二の天面部３６で構成されている。この階段状の凹部に配置された圧縮機３７と、水分除去を行うドライヤ（図示せず）と、コンデンサ（図示せず）と、放熱用の放熱パイプと、キャピラリーチューブ３８と、冷却器３９とを順次環状に接続してなる冷凍サイクルに冷媒を封入し、冷却運転を行う。
【０１１０】
前記冷媒には近年、環境保護のために可燃性冷媒を用いることが多い。なお、三方弁や切替弁を用いる冷凍サイクルの場合は、それらの機能部品を機械室内に配設することもできる。
【０１１１】
ここで、真空断熱材１は、発泡断熱材２９とともに断熱箱体本体２１を構成している。
【０１１２】
ここで、真空断熱材１は、外箱２７にそれぞれ天面、背面、左側面、右側面の内側に接して貼り付けられている。また、真空断熱材１は、内箱２８の底面に接して貼り付けられている。
【０１１３】
真空断熱材１には、吸着剤３がそれぞれ内部に搭載されており、真空断熱材１の気体吸着剤は、中心よりも庫外側（外箱側）に配設されている。
【０１１４】
また、冷蔵室２２と製氷室２４および上段冷凍室２３とは第一の断熱仕切り部３０で区画されている。
【０１１５】
また、製氷室２４と上段冷凍室２３とは第二の断熱仕切り部３１で区画されている。
【０１１６】
また、製氷室２４および上段冷凍室２３と、下段冷凍室２５とは第三の断熱仕切り部３２で区画されている。
【０１１７】
第二の断熱仕切り部３１および第三の断熱仕切り部３２は、断熱箱体本体２１の発泡後組み立てられる部品であるため、通常断熱材として発泡ポリスチレンが使われるが、断熱性能や剛性を向上させるために発泡断熱材２９を用いてもよく、更には高断熱性の真空断熱材を挿入して、仕切り構造のさらなる薄型化を図ってもよい。
【０１１８】
また、ドアフレームの稼動部を確保して第二の断熱仕切り部３１および第三の断熱仕切り部３２の形状の薄型化や廃止を行うことで、冷却風路を確保でき冷却能力の向上を図ることもできる。また、第二の断熱仕切り部３１および第三の断熱仕切り部３２の内部をくりぬき、風路とすることで材料の低減につながる。
【０１１９】
また、下段冷凍室２５と野菜室２６とは第四の仕切り部３３で区画されている
断熱箱体本体２１の背面には冷却室４０が設けられ、冷却室４０内には、代表的なものとしてフィンアンドチューブ式の冷気を生成する冷却器３９が断熱仕切壁である第二および第三の仕切り部３１、３２の後方領域を含めて下段冷凍室２５の背面に上下方向に縦長に配設されている。また、冷却器３９の材質は、アルミや銅が用いられる。
【０１２０】
冷却器３９の近傍（例えば上部空間）には強制対流方式により冷蔵室２２，製氷室２４、上段冷凍室２３、下段冷凍室２５、野菜室２６の各貯蔵室に冷却器３９で生成した冷気を送風する冷気送風ファン４１が配置され、冷却器３９の下部空間には冷却時に冷却器３９や冷気送風ファン４１に付着する霜を除霜する除霜装置としてのガラス管製のラジアントヒータ４２が設けられている。
【０１２１】
除霜装置は特に指定するものではなく、ラジアントヒータの他に、冷却器３９に密着したパイプヒータを用いても良い。
【０１２２】
次に断熱箱体の冷却について説明する。例えば冷凍室２６が外気からの侵入熱およびドア開閉などにより、庫内温度が上昇して冷凍室センサ（図示せず）が起動温度以上になった場合に、圧縮機３７が起動し冷却が開始される。
【０１２３】
圧縮機３７から吐出された高温高圧の冷媒は、最終的に機械室３４に配置されたドライヤ（図示せず）まで到達する間、特に外箱２７に設置される放熱パイプにおいて、外箱２７の外側の空気や庫内の発泡断熱材２９との熱交換により、冷却されて液化する。
【０１２４】
次に液化した冷媒はキャピラリーチューブ３８で減圧されて、冷却器３９に流入し冷却器３９周辺の庫内空気と熱交換する。熱交換された冷気は、近傍の冷気送風ファン４１により庫内に冷気が送風され庫内を冷却する。
【０１２５】
この後、冷媒は加熱されガス化して圧縮器３７に戻る。庫内が冷却されて冷凍室センサ（図示せず）の温度が停止温度以下になった場合に圧縮機３７の運転が停止する。
【０１２６】
冷気送風ファン４１は、内箱２８に直接配設されることもあるが、発泡後に組み立てられる第二の仕切り部３１に配設し、部品のブロック加工を行うことで製造コストの低減を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
本発明にかかる真空断熱材、断熱箱体は、真空断熱材の外被材の表面に凸部と凹部とを交互に複数回繰り返す波形の凸凹が形成された凸凹封止部を設けていることにより、内部へのガス侵入を抑制することで長期に渡って優れた断熱性能を発揮できるため、冷蔵庫や自動販売機、給湯容器、建造物用断熱材、自動車用断熱材、保冷・保温ボックス等のような用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１２８】
１  真空断熱材
２  芯材
３  吸着剤
４  外被材
５  保護層
６  ガスバリア層
７  熱溶着層
８  封止部
９  厚肉部
２１  断熱箱体
２７  外箱
２８  内箱
２９  発泡断熱材
【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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【図９】
2013194761.tif 000009
【図１０】
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【図７】
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【図８】
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