(57)【要約】      （修正有）【課題】互いに並設して断熱パネルを構成する場合に断熱性能が良好な断熱パネルを得ることができる真空断熱材を提供する。【解決手段】真空断熱材は、板状の断熱芯材２と、シート状を成し周縁部に互いに溶着して封止部４を設けることにより内部に断熱芯材２を密封する外被材３とを備えて構成される。真空断熱材は、互いに周面１ｃを対向させた状態で並設された場合に一方の表面１ａから他方の表面１ｂへの熱の移動を抑制する。周面１ｃから突出する封止部４については、表面１ａに沿った位置に設けている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の断熱芯材と、シート状を成し周縁部に互いに溶着して封止部を設けることにより内部に前記断熱芯材を密封する外被材とを備えて構成される真空断熱材において、
周面から突出する前記封止部については、表面に沿った位置に設けたことを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
請求項１記載の真空断熱材を複数備え、隣接する真空断熱材は、前記封止部が互いに異なる位置で並設したことを特徴とする断熱パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材及びこれを備えた断熱パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空断熱材は、ガラスウールの積層物やポリスチレンフォーム等の板状の断熱芯材をラミネートフィルム等のシート状の外被材で密封した断熱材である（例えば特許文献１−２参照）。このような真空断熱材は、互いに周面を対向させた状態で並設された場合に一方の表面から他方の表面への熱の移動を抑制する。真空断熱材は、例えば次のようにして製造される。まず、同一サイズの平面視略矩形状の外被材を２枚及び平面視略矩形状の断熱芯材を１つ用意する。次いで、２枚の外被材の間に断熱芯材を配置する。次いで、２枚の外被材で囲まれる領域を減圧すると共に外被材の周縁部を互いに溶着して図７に示すように真空断熱材５０を得る。こうして得られた真空断熱材５０は、外被材５１の周縁部のみで形成される封止部５２を有する。封止部５２は、ガスバリア性を確保するために一般的には少なくとも１０ｍｍ程度の幅寸法を有して構成されている。このような封止部５２は、断熱芯材５３の板厚中心となる位置に周面５４から突出しており、断熱芯材５３の奥行き寸法（図７において紙面貫通方向の長さ寸法）の全長にわたって設けられている。
【０００３】
上述した真空断熱材は、断熱性が求められる収容庫や住宅用建物に適用される断熱パネルの構成部材として用いられる。断熱パネルは、複数の真空断熱材を備えており、互いに周面を対向させた状態で並設して構成される。断熱性能が良好な断熱パネルを得るために、互いに隣接する真空断熱材の周面間のギャップ（以下、「真空断熱材間のギャップ」とも称する）を小さくすることが望まれている。その理由は、図８から明らかなように真空断熱材間のギャップが小さいほど真空層に対して熱伝導率の大きい空気層の占める割合が減るので断熱パネルの熱伝導率が小さくなるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４１１７８号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９６８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した真空断熱材５０を用いて断熱パネルを構成する場合、次のような問題が指摘されている。すなわち、図７に示すように、真空断熱材５０において封止部５２が断熱芯材５３の板厚中心となる位置に設けられていることから、封止部５２を互いに突き合わせるように真空断熱材５０を並設することになる。しかしながら、図７に示した状態では真空断熱材５０間のギャップが大きいため、断熱パネルの断熱性能は十分でない。真空断熱材５０間のギャップを小さくするために図７に示した状態の真空断熱材５０を互いに近接させると、隣接する真空断熱材５０の封止部５２の先端によって外被材５１が突き破られて外被材５１が破損してしまうおそれがある。また、真空断熱材５０間のギャップをさらに小さくするために各封止部５２を周面５４に沿うように折り曲げると、その折り曲げ部位は隣接する真空断熱材５０と近接する。そうすると、断熱パネルの使用時に外部要因による振動等によって外被材５１の折り曲げ部位に隣接の真空断熱材５０を介して外力が加えられた場合、外被材５１が破損してしまうおそれがある。外被材５１が破損すると、真空断熱材５０の内部に空気が侵入して真空断熱材５０の断熱性能が低下し、断熱性能が良好な断熱パネルを得ることができない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、互いに並設して断熱パネルを構成する場合に断熱性能が良好な断熱パネルを得ることができる真空断熱材及びこれを備えた断熱パネル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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る真空断熱材は、板状の断熱芯材と、シート状を成し周縁部に互いに溶着して封止部を設けることにより内部に前記断熱芯材を密封する外被材とを備えて構成される真空断熱材において、周面から突出する前記封止部については、表面に沿った位置に設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る断熱パネルは、上記の真空断熱材を複数備え、隣接する真空断熱材は、前記封止部が互いに異なる位置で並設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る真空断熱材では、周面から突出する封止部については、表面に沿った位置に設けている。このため、封止部が互いに異なる位置で真空断熱材を並設することができる。複数の真空断熱材を並設して断熱パネルを構成する場合、真空断熱材間のギャップを小さくするために封止部を構成する外被材を折り曲げ部位が形成されている領域は、非常に小さくなる。そうすると、外被材の折り曲げに起因する外被材の破損によって真空断熱材の断熱性能が低下することが確実に少なくなる。したがって、本発明に係る真空断熱材によれば、互いに並設して断熱パネルを構成する場合に断熱性能が良好な断熱パネルを得ることができる。
【００１０】
本発明に係る断熱パネルでは、隣接する真空断熱材は、封止部が互いに異なる位置で並設している。このような断熱パネルでは、真空断熱材間のギャップを小さくするために、封止部を構成する外被材を折り曲げる必要はない。そうすると、外被材の折り曲げに起因する外被材の破損によって真空断熱材の断熱性能が低下することはない。したがって、本発明に係る断熱パネルによれば、良好な断熱性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である真空断熱材の斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、図１の真空断熱材の平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）の真空断熱材をＡ−Ａ線に沿って切断した断面図である。図２（ｂ）の断面図は本発明のポイントである封止部の位置を明確にするために簡略化して示している。
【図３】図３は、図１の真空断熱材の作製手順の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、図１の真空断熱材を用いて構成される断熱パネルの実施の形態を示す一部切り欠いた平面図である。
【図５】図５は、図１の真空断熱材を３枚並設した状態を示す模式図である。
【図６】図６は、図１の真空断熱材を図５とは異なる態様で３枚並設した状態を示す模式図である。
【図７】図７は、従来の真空断熱材の縦断面図であり、真空断熱材を２枚並設した状態を示している。
【図８】図８は、真空断熱材間のギャップとそのギャップを有した断熱パネルの熱伝導率との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る真空断熱材の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２の真空断熱材１は、板状の断熱芯材２（図２参照）とシート状の外被材３とを備えて構成される。この真空断熱材１は、互いに周面１ｃを対向させた状態で並設された場合に一方の表面１ａから他方の表面１ｂへの熱の移動を抑制する断熱材である。断熱芯材２は、真空断熱材１の骨格となるものであり、後述する硬質部材と充填部材とを有して構成される。硬質部材は、断熱芯材２の外形を構成するものである。この硬質部材は、減圧状態でも自身の形状を維持可能な強度を有する。硬質部材は低熱伝導性材料が用いられる。硬質部材に適用される低熱伝導性材料としては、例えば、スチレンフォームやウレタンフォーム等の樹脂材料が挙げられる。充填部材は硬質部材の内部に充填されるものであり、その形状は特に問わない。充填部材についても低熱伝導性材料が用いられる。充填部材に適用される低熱伝導性材料としては、例えば、シリカ粉末やガラスウール等の無機材料が挙げられる。このような充填部材を硬質部材に充填して板状の断熱芯材２を構成する。この断熱芯材２を構成部材とする真空断熱材１ではその形状が維持されると共に良好な断熱性能が実現される。
【００１４】
外被材３は、内部に断熱芯材２を密閉するためのものであり、真空断熱材１を組み立てる前は、平面視矩形形状を有した一枚のフィルムとして構成されている。外被材３は、互いに溶着しかつ真空断熱材１の内部への外気の進入を防止しかつ表面の傷付きを防止するために、例えば三層構造のラミネートフィルムが用いられる。このラミネートフィルムは、最内層に高密度ポリエチレン等の熱溶着層を、中間層に金属箔等からなるガスバリア層を、最外層にポリエチレンテレフタレート等の表面保護層を有する。
【００１５】
次に、真空断熱材の構造について説明する。図１及び図２に示すように、外被材３で断熱芯材２が被覆されている真空断熱材１は、封止部４及び封止部５を有する。封止部４は、周面１ｃから突出しており、下面（表面１ａ）に沿った位置に設けられている。つまり、封止部４は、真空断熱材１の左右の周縁部にあり、断熱芯材２の下面を被覆する外被材３の下面と封止部４の下面とが略同一面上に位置するように設けられている。この封止部４は、１０ｍｍ程度の幅寸法を有しており、断熱芯材２の奥行き寸法（図２（ａ）において紙面上下方向の長さ寸法）の全長に亘って形成されている。封止部５は、断熱芯材２の奥行き方向の中程にある。この封止部５は、１０ｍｍ程度の幅寸法を有しており、断熱芯材２の外形に沿って形成され、真空断熱材１の左右の周縁部間に跨っている。これら封止部４及び封止部５は、断熱芯材２を被覆する外被材３の周縁部を互いに溶着した部分である。外被材３の周縁部の溶着は、外被材３が有する熱溶着層同士を重ねた状態で熱溶着層を熱溶着することで実現される。こうして外被材３の周縁部を互いに溶着することにより内部に断熱芯材２を密封する。
【００１６】
次に、真空断熱材の作製手順の一例を図３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように、平面視矩形形状を有した一枚のシート状の外被材３を準備する。この外被材３は上記したラミネートフィルムが用いられる。次いで、この外被材３に角筒形状の硬質部材（図示なし）を載せる。次いで、この外被材３の左辺３１を含む縁部及び右辺３２を含む縁部をそれぞれ上方に持ち上げ、硬質部材を包み込む。次いで、図３（ｂ）に示すように、左辺３１と右辺３２とが合致するように互いの縁部を重ね合わせ溶着する。こうして一枚の外被材３は、両側に開口部を有する角筒形状の筒状体７を構成する。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、外被材３の左辺３１を含む縁部及び右辺３２を含む縁部を互いに溶着した封止部５が筒状体７の上面部７１から起立している。この封止部５を構成する外被材３を上面部７１と当接するように右側に向けて倒す。
【００１８】
次いで、紙面手前側に位置する開口部６において互いに対向する短辺６１を含む部分を内側に折り込む。次いで、上面部７１の開口部６近傍の部分（外被材３の縁部）を、この部分と対向する位置にある下面部７２の部分（外被材３の縁部）に向けて折り曲げる。こうして、上面部７１の開口部６近傍の部分を下面部７２に寄せると共に互いの開口部６近傍の部分を重ね合わせる。次いで、重ね合わせた部分を溶着する。こうして、図３（ｃ）に示すように、筒状体７の手前側の開口部が閉じられ、一枚の外被材３は封止部４及び封止部５によって袋（ガゼット袋）になる。
【００１９】
次いで、図３（ｄ）に示すように、袋の紙面奥側の開口部６から充填部材（図示なし）を挿入し、硬質部材の内部に充填部材を充填する。次いで、袋の開口部６を通じて真空引きして袋の内部を減圧した後、袋の開口部６を閉じる（図３（ｅ））。袋の開口部６の閉塞方法は、手前側の開口部６を閉塞方法と同様である。すなわち、袋の開口部６において互いに対向する短辺を含む部分を内側に折り込む。次いで、上面部７１の開口部６近傍の部分（外被材３の縁部）を、この部分と対向する位置にある下面部７２の部分（外被材３の縁部）に向けて折り曲げる。こうして、上面部７１の開口部６近傍の部分を下面部７２に寄せると共に互いの開口部６近傍の部分を重ね合わせる。次いで、重ね合わせた部分を溶着する。こうして袋の開口部６が閉じられる。
【００２０】
図３（ｅ）に示すように、封止部４の外側には封止部４から外被材３の縁部の一部がはみ出している。このはみ出し部分８をカットすることで、図３（ｆ）に示すような真空断熱材１を得る。図３（ｇ）は、図３（ｆ）で得た真空断熱材１の外被材３の展開図である。図３（ｇ）に示すように、外被材３の縁部には切り欠き９がある。この切り欠き９は、図３（ｅ）においてはみ出し部分８をカットした部分である。
【００２１】
次に、図１の真空断熱材を用いた断熱パネルの実施の形態について図４を参照して説明する。図４は、図１の真空断熱材１を複数並設して構成される断熱パネル１０を示している。断熱パネル１０は、複数の真空断熱材１を備える。複数の真空断熱材１はパネル本体２０の内部に並設される。パネル本体２０は、断熱パネル１０の強度を確保する骨格となるものであり、枠体２１と２枚の基材２２とを有して構成される。枠体２１は枠材で４方を枠組みしたものである。２枚の基材２２はそれぞれ平板状の部材であり、枠体２１を挟むように設けられる。
【００２２】
断熱パネル１０を製造するにあたっては、まず一枚の基材２２を枠体２１に組み付ける。次いで、枠体２１の内側に複数の真空断熱材１を各真空断熱材の周面同士が互いに向き合うように並設する。次いで、残りの一枚の基材２２を枠体２１に組み付けて断熱パネル１０を得る。こうして得られた断熱パネル１０は、例えば移動車用保冷庫などの所望の温度に冷却した状態に保持する収容庫や住宅用建物の断熱壁として用いられる。
【００２３】
次に、断熱パネルにおける真空断熱材の並設状態について説明する。図５は、図１の真空断熱材を３枚並設した状態を示す模式図である。図５に示すように、３枚の真空断熱材１を左側から順に真空断熱材１の上下を交互に反転させている。こうして隣接する真空断熱材１は、封止部４が互いに異なる位置で並設している。すなわち、隣接する真空断熱材１は、封止部４が互いに異なる高さで相互に周面１ｃを対向させた状態で並設している。図５では真空断熱材１間のギャップはない。つまり、互いに隣接する真空断熱材１において周面１ｃ同士が当接している。
【００２４】
図５に示す態様で真空断熱材１を並設する場合、真空断熱材１間のギャップを小さくするために封止部４を構成する外被材３を折り曲げる必要はない。そうすると、外被材３の折り曲げに起因する外被材３の破損によって真空断熱材１の断熱性能が低下することはない。したがって、図５に示す態様で真空断熱材１を並設した断熱パネルでは、良好な断熱性能を得ることができる。
【００２５】
本実施の形態に用いられる真空断熱材１は封止部５（図１及び図２参照）を有している。この封止部５を構成する外被材３は筒状体７の上面部７１と当接するように倒されているため（図３（ｂ）（ｃ）参照）、封止部５を構成する外被材３は折り曲げ部位を有する（以下、「封止部５を構成する外被材３の折り曲げ部位」を「封止部５の折り曲げ部位」とも称する）。本実施の形態では、互いに隣接する真空断熱材１の周面１ｃにある封止部５の折り曲げ部位は、断熱芯材２の奥行き方向の中程の位置のみにある。一方、図７に示す従来の真空断熱材５０を用いた断熱パネルにおいて真空断熱材５０間のギャップを小さくするために各封止部５２を周面５４に沿うように折り曲げた外被材５１の折り曲げ部位は、断熱芯材５３の奥行き寸法の全長にわたっている。つまり、本実施の形態において互いに隣接する真空断熱材１の周面１ｃにある封止部５の折り曲げ部位が形成されている領域は、従来の真空断熱材５０を用いた断熱パネルにおいて互いに隣接する真空断熱材５０の周面５４にある外被材５１の折り曲げ部位が形成されている領域と比べて非常に小さい。このため、本実施の形態では外被材３の破損のリスクが従来と比較して低いものとなっている。
【００２６】
図６は、図１の真空断熱材を図５とは異なる態様で３枚並設した状態を示す模式図である。図６において、３枚の真空断熱材１のうち真ん中の真空断熱材１の向きが異なっている以外は図５と同じである。すなわち、図６では、真ん中に位置する真空断熱材１は、紙面貫通方向の両側の縁部に封止部４を有しており、左右の縁部には封止部４を有しない。こうして封止部４が互いに異なる位置で並設される３枚の真空断熱材において、図６では真空断熱材間のギャップはない。
【００２７】
本実施の形態で用いられる真空断熱材１では、封止部４が表面１ａに沿った位置にある。したがって、図５の実施の形態と同様の効果が奏される。さらに本実施の形態では、封止部４を有しない真空断熱材１の周面１ｃを当該真空断熱材１と隣接する真空断熱材１の周面１ｃに向き合うように真空断熱材１を互いに並設しているので、熱回り込みによる断熱性能の低下を抑制することができる。
【００２８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、本実施の形態では一枚の外被材を用いて真空断熱材を作製しているが、２枚の外被材の間に断熱芯材を配置するなどの方法で真空断熱材を作製することもできる。また、本実施の形態では図１及び図２に示すように、左右の縁部の封止部４が表面１ａに沿った位置にある真空断熱材１について説明したが、封止部４が真空断熱材１の周縁部にあり表面１ａまたは表面１ｂに沿った位置にあれば封止部４の位置や数は実施の形態のものに限定されない。例えば真空断熱材１の四方の縁部において表面１ａに沿った位置に封止部４が有するようにしてもよい。真空断熱材１の左右の縁部において表面１ｂに沿った位置に封止部４が有するようにしてもよい。真空断熱材１の左右の縁部のうち一方の縁部において表面１ａに沿った位置に封止部４が有するようにし、もう一方の縁部において表面１ｂに沿った位置に封止部４が有するようにしてもよい。また、図５や図６の本実施の形態では３枚の真空断熱材について説明しているが、この枚数に限定されず、並設する真空断熱材１の数を増やす場合には図５や図６に示した真空断熱材の並び方を繰り返せばよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  真空断熱材
１ａ，１ｂ  表面
１ｃ  周面
２  断熱芯材
３  外被材
４，５  封止部
１０  断熱パネル
【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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