(57)【要約】【課題】長期間に渡って真空断熱材の断熱性能が維持される長寿命性、及び耐久性が高い真空断熱材を提供する。【解決手段】芯材部を含む真空断熱材であって、前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第１の外包材を含む真空断熱体と、前記真空断熱体を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第２の外包材と、を含み、かつ前記第１の外包材と前記第２の外包材とが、異なる材料で形成されていることを特徴とする真空断熱材。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材部を含む真空断熱材であって、
前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第１の外包材を含む真空断熱体と、
前記真空断熱体を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第２の外包材と、を含み、かつ
前記第１の外包材と前記第２の外包材とが、異なる材料で形成されていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項２】
前記第２の外包材の内側に、前記真空断熱体を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる、少なくとも１つの第３の外包材を含む、請求項１記載の真空断熱材。
【請求項３】
前記真空断熱体の内部圧力が、前記真空断熱材の内部圧力よりも低い、請求項１又は２記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記第２の外包材が、金属製外包材である、請求項１〜３のいずれか１項記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記第２の外包材が、ステンレス製外包材である、請求項１〜３のいずれか１項記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記芯材部が、無機系芯材部である、請求項１〜５のいずれか１項記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記第１の外包材が樹脂製外包材である、請求項１〜６のいずれか１項記載の真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
金属製の外包材を用いた真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従前から、断熱材の耐熱性を高めるために、外包材としてステンレス鋼板のような金属製材料を用いた真空断熱材が考案されてきていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
断熱材の加工性を高めるために、金属製に代えて、外包材としてアルミ箔をラミネートした樹脂製のものを用いた真空断熱材が考案されてきていた（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１−１５００９８号公報
【特許文献２】特開平７−１１３４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、金属製の外包材を用いた場合でも、樹脂製の外包材を用いた場合でも、真空にするために、外包材同士を接合して封止する必要がある。そして、封止には加工が容易な樹脂シールが用いられるため、外包材の封止部分に不具合がなくとも、経時によって、封止部分から徐々に空気が入り込み、圧力が上昇する（つまり、真空度が低下する）問題があった。
【０００５】
このように真空度が低下すると、断熱性能が低下し、一定期間後、例えば数年後に真空断熱材自体を交換する必要が生じる。そのため、長寿命を必要とする用途、また製品の内部に封止される用途に用いることができなかった。また、樹脂シールは耐熱温度が低いため、耐熱性に劣るという問題があった。
【０００６】
また、上記のアルミ箔をラミネートした樹脂製を用いた場合、外包材に破損が生ずる場合がある。例えば、使用中の摩擦により磨耗して、外包材に破れが生じ、また、ささくれのような凹凸部分との摩擦、或いは壁等の建材に用いた場合、釘打ちのような打撃によって孔が開き、外包材に破損が生ずる場合がある。そのため、減圧状態が長期間に渡って維持できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、長期間に渡って真空断熱材の断熱性能が維持される長寿命性、及び耐久性が高い真空断熱材を提供することにある。
【０００８】
以上のような目的を達成するために、本発明においては、真空断熱材を、異なる材料の２つ以上の外包材によって構成する。
【０００９】
具体的には、本発明に係る真空断熱材は、
芯材部を含む真空断熱材であって、
前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第１の外包材を含む真空断熱体と、
前記真空断熱体を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる第２の外包材と、を含み、かつ
前記第１の外包材と前記第２の外包材とが、異なる材料で形成されていることを特徴とする。
【００１０】
上述したように、本発明に係る真空断熱材は、芯材部を含む。芯材部は、第１の外包材に収納され、内部を減圧状態に維持できる真空断熱体が形成される。真空断熱体は、第２の外包材に収納され、内部を減圧状態に維持できる真空断熱材が形成される。この第１の外包材と第２の外包材とは、異なる材料で形成されている。
【００１１】
ここで、互いに向かい合う２枚の第１の外包材の四辺に沿って芯材部を周回するように、第１の封止接合部を形成することによって、芯材部を収納すべき第１の封止領域が第１の外包材の略中央に形成され、この第１の封止領域によって第１の外包材の内部を減圧状態に維持できる。第１の封止接合部は溶接等によって形成されている。第１の封止接合部を形成することによって、第１の外包材の内部が封止され、第１の封止領域が形成されている。第１の封止領域は、第１の封止接合部によりその周縁が封止されているので、その減圧状態を維持することができる。そして、芯材部は第１の封止領域内の略中央に収納されて、真空断熱体が形成されている。
【００１２】
なお、本明細書において、外包材（第１の外包材、及び後述する第２の外包材、第３の外包材等）は、１枚の外包材ではなく、上述のように、互いに向かい合う２枚の外包材の四辺に芯材部の外縁から一定距離に、封止接合部を形成することによって、芯材部を収納すべき封止領域が外包材の略中央に形成され、この封止領域は内部を減圧状態に維持できるものをいう。内部を減圧状態に維持できるとは、密閉されており、内部圧力を一定に保つことができることであり、すなわち、一旦減圧状態とされるとその減圧状態に維持できるものをいう。
【００１３】
互いに向かい合う２枚の第２の外包材の四辺に沿って真空断熱体を周回するように、第２の封止接合部を形成することによって、真空断熱体を収納すべき第２の封止領域が第２の外包材の略中央に形成され、この第２の封止領域によって第２の外包材の内部を減圧状態に維持できる。第２の封止接合部は溶接等によって形成されている。第２の封止接合部を形成することによって、第２の外包材の内部が封止され、第２の封止領域が形成されている。第２の封止領域は、第２の封止接合部によりその周縁が封止されているので、その減圧状態を維持することができる。そして、真空断熱体は第２の封止領域内の略中央に収納されて、真空断熱材が形成されている。
【００１４】
そして、本発明においては、芯材部を、異なる材料の２つ以上の外包材に収納しているので、封止部分から徐々に空気が入り込み、圧力が上昇することがない。長期間に渡って低い真空度を保つことができるため、長期間に渡って真空断熱材の断熱性能が維持される。よって、長寿命性の真空断熱材を提供することができ、長期間交換が不要であるので、製品の内部に封止されるような用途に用いることができる。
【００１５】
また、異なる材料の２つ以上の外包材を用いているので、使用中の摩擦に対し耐磨耗性があり、外包材に破れが生じ難い。よって、高耐久性の真空断熱材を提供することができ、耐磨耗性が求められる用途に用いることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る真空断熱材は、前記第２の外包材の内側に、前記真空断熱体を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる、少なくとも１つの第３の外包材を含むことが好ましい。
【００１７】
第３の外包材は、第１の外包材或いは第２の外包材のいずれかと同じ材料で形成されていてもよい。
そして、互いに向かい合う２枚の第３の外包材の四辺に沿って真空断熱体を周回するように、第３の封止接合部を形成することによって、真空断熱体を収納すべき第３の封止領域が第３の外包材の略中央に形成され、この第３の封止領域によって第３の外包材の内部を減圧状態に維持できる。第３の封止接合部は溶接等によって形成されている。第３の封止接合部を形成することによって、第３の外包材の内部が封止され、第３の封止領域が形成されている。第３の封止領域は、第３の封止接合部によりその周縁が封止されているので、その減圧状態を維持することができる。そして、真空断熱体は第３の封止領域内の略中央に収納されて、第２の真空断熱体が形成されている。この第２の真空断熱体は、上述の第２の封止領域内の略中央に収納されて、真空断熱材が形成されている。
【００１８】
このように、真空断熱材が３つ以上の外包材で封止されているため、更なる長寿命化を図ることができる。
【００１９】
本発明に係る真空断熱体の内部圧力が、前記真空断熱材の内部圧力よりも低いことが好ましい。
【００２０】
ここで、真空断熱体の内部圧力とは、第１の封止領域内の圧力である。そして、真空断熱材の内部圧力とは、第２の封止領域内の圧力である。真空断熱体の内部圧力及び真空断熱材の内部圧力は、大気圧によりも低い圧力とされ、減圧状態に維持されている。よって、周囲圧力が大気圧である場合、真空断熱体の内部圧力は、真空断熱材の内部圧力よりも低く、また、真空断熱材の内部圧力は、周囲圧力よりも低い。
【００２１】
このように、真空断熱体は、減圧状態に維持された第２の封止領域に収納されているので、すぐ外側が周囲圧力の場合よりも、一旦到達した減圧状態をよりよく維持することができる。したがって、芯材部を収納する最内部の真空断熱材の内部圧力をより低くすることができ、長期間に渡って断熱性能を維持することができる。
【００２２】
本発明に係る真空断熱材は、前記第２の外包材が、金属製外包材であることが好ましい。また、前記第２の外包材が、ステンレス製外包材であることがとりわけ好ましい。
【００２３】
このように第２の外包材が金属製外包材であるので、使用中の摩擦に対し耐磨耗性があり、外包材に破れが生じ難い。特に、アルミ箔をラミネートした樹脂製外包材の問題点である外的要因による破れ、ピンホール等の問題に対して有効であり、強度に優れ、高耐久性の真空断熱材を提供することができる。
【００２４】
本発明に係る真空断熱材は、前記芯材部が、無機系芯材部であることが好ましい。
芯材部から所望しないガスの発生が少なく、芯材部の減圧状態をよりよく維持することができる。
【００２５】
本発明に係る真空断熱材は、前記第１の外包材が樹脂製外包材であることが好ましい。
特に、最内層にポリエチレン樹脂等の熱可塑性樹脂層を有する多層樹脂製外包材が好ましい。熱可塑性樹脂の融着により真空封止を容易に行うことができ、簡便にかつ迅速に生産することができるためである。
【発明の効果】
【００２６】
真空断熱材の性能として、長期間に渡って真空断熱材の断熱性能が維持される長寿命性、及び耐久性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜＜＜＜真空断熱材１００＞＞＞＞
＜＜＜真空断熱材１００の構成＞＞＞
図１は、真空断熱材１００を示す斜視図である。図２は、この真空断熱材１００を示す正面図であり、図３は、図２に示した線Ａ−Ａに沿った真空断熱材１００を示す断面図である。なお、図３は、構成を明確に示すために、隣り合う部材の間に隙間があるように示したが、実際には、これらの部材は、密着するように構成されている。そして、第二の封止接合部１５０も厚くされているが、実際には、密着する部材の間に薄く構成されている。図３では、明確に示すために、芯材部１１０に実線・破線・破線・実線のパターンで斜線を付けて示し、第１の外包材に太線・細線のパターンで斜線を付けて示した。
【００２９】
図１〜図３に示すように、真空断熱材１００は、真空断熱体２００と第２の外包材１４０を含む。真空断熱材１００は、真空断熱体２００を第２の外包材１４０に収納して、第２の封止接合部１５０を形成することによって作ることができる。また、真空断熱体２００は、芯材部１１０（図１及び２では図示していない）を第１の外包材１２０に収納して、第１の封止接合部１３０を形成することによって作ることができる。真空断熱材１００及び真空断熱体２００の作り方の詳細については、後で述べる。なお、第２の封止接合部１５０は、視認できるように形成されるので、図１及び図２においては、実線で示した。また、真空断熱体２００及び内部封止領域Ｓは、第２の外包材１４０で覆われているので、図１及び図２においては、破線で示した。そして、図１及び２においては、この真空断熱体２００は収納しやすいように、そのへり１２４が、芯材部１１０の外縁に沿って折り曲げられている状態を点線で示した。
【００３０】
＜＜第２の外包材１４０＞＞
＜第２の外包材１４０の形状＞
第２の外包材１４０は、図１及び図２に示すように、２枚のシート状の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂによって成形される。なお、以下では、第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂを、単に第２の外包材１４０と称する場合もある。
【００３１】
２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂの各々は、同じ大きさの略正方形の一定の形状を有する。２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂの各々の形状及び大きさは、真空断熱材１００の形状及び大きさや、後述するへり１４４の形状及び大きさ等に合せて適宜定めればよい。
【００３２】
後述するように、２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂが、互いに重なり合うようにし、その間に真空断熱体２００を挟んで、真空断熱体２００を周回するように、２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂを溶接することで、真空断熱材１００を作ることができる。
【００３３】
＜第２の外包材１４０の材料＞
第２の外包材１４０は、真空断熱材１００が使用される温度や圧力等の条件下で十分に耐え、真空断熱材１００としての機能を維持できる金属であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、軟鋼薄板、ステンレス鋼薄板、亜鉛メッキ鋼薄板等の各種の鋼薄板や、アルミニウム合金薄板や、チタン薄板や、スズ薄板等を用いることができる。特に、板厚が０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度のステンレス、鉄、チタン等を使用するのが好ましい。
【００３４】
なお、第２の外包材１４０を、単一の層の金属製の薄板で構成するだけでなく、複数の層の金属製の薄板で構成してもよい。第２の外包材の構成は、耐熱性や真空断熱材１００の断熱性等を考慮して適宜定めればよい。
【００３５】
＜第２の封止接合部１５０、第２の封止領域Ｓ、へり１４４＞
後述するように、真空断熱材１００は、２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂの間に真空断熱体２００を挟み、真空断熱体２００の外周に沿って、２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂを溶接することによって作ることができる。図１及び２に示すように、この２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂを溶接することによって、第２の封止接合部１５０を形成することができる。
【００３６】
この第２の封止接合部１５０（１５０ａ〜１５０ｄ）は、図１及び図２に示すように、第２の外包材１４０の一の辺の端部から、一の辺と向かい合う他の辺の端部に至るまで、一の辺と他の辺とに挟まれた別の辺に沿って略平行に、第２の外包材１４０を周回するように形成されている。
【００３７】
第２の封止接合部１５０を形成することによって、真空断熱体２００が含まれた領域を的確に封止することができる。この真空断熱体２００が含まれた領域、すなわち、２枚の第２の外包材１４０ａ及び１４０ｂによって真空断熱体２００が挟まれて形成された領域は、封止された領域であるので、第２の封止領域Ｓと称する（図１参照）。また、第２の封止領域Ｓに沿って周回する第２の封止接合部１５０に延在する、第２の外包材の外縁領域は、へり１４４と称する（図１参照）。言い換えれば、第２の封止接合部１５０とへり１４４とを区画して画定するように、第２の封止接合部１５０が形成されている。しかし、第２の外包材上の外縁領域が、第２の封止接合部１５０であるように封止する場合は、へり１４４は形成されない。
【００３８】
上述したように、第２の封止接合部１５０は、真空断熱体２００の周囲を周回するように形成され、この第２の封止接合部１５０によって、真空断熱体２００は封止される。すなわち、第２の封止接合部１５０によって、第２の封止領域Ｓが、減圧状態に維持される。第２の封止領域Ｓは減圧状態が維持された領域であるので、真空維持領域として機能する。この真空維持領域である第２の封止領域Ｓ内の圧力が真空断熱材１００の内部圧力である。真空断熱材１００の内部圧力は、好ましくは２．５Ｐａ以下である。
【００３９】
上述したように、第２の封止接合部１５０は、第２の封止領域Ｓや真空断熱体２００を周回するように形成される。特に、この第２の封止接合部１５０は、真空断熱体２００と重ならないように、かつ、真空断熱体２００の外周に可能な限り近づけて形成するものが好ましい。
【００４０】
さらに、第２の封止接合部１５０自体の幅を５ｍｍ以内とするのが好ましい。但し、断熱効率或いは寸法の面でとして好ましくない場合、特に０．１〜３ｍｍ程度にするのが好ましい。
【００４１】
また、へり１４４の幅は、特に制限されるものではないが、３〜７０ｍｍ程度であり、断熱効率及び取り付け性の観点から好ましくは１０〜４０ｍｍである。
【００４２】
なお、へり１４４は、必ずしも真空断熱材１００の全周に存在する必要はない。
【００４３】
＜＜＜真空断熱体２００の構成＞＞＞
図４は、真空断熱体２００の全体の概略を示す正面図である。図５は、真空断熱体２００の構成を示す断面図である。なお、第１の封止接合部１３０は、視認できるように形成されるので、図４及び図５においては、実線で示した。また、芯材部１１０及び第１の封止領域Ｉは、第１の外包材１２０で覆われているので、図４及び図５においては、破線で示した。なお、図５は、構成を明確に示すために、隣り合う部材の間に隙間があるように示したが、実際には、これらの部材は、密着するように構成されている。図５では、明確に示すために、芯材部１１０に実線・破線・破線・実線のパターンで斜線を付けて示し、第１の外包材に太線・細線のパターンで斜線を付けて示した。
【００４４】
＜＜芯材部１１０＞＞
＜芯材部１１０の形状＞
図４に示すように、芯材部１１０は、略正方形状で略薄板状の形状を有する。芯材部１１０の厚さや大きさは、断熱すべき対象物及び要求される断熱性能に応じて適宜定めればよい。
【００４５】
＜芯材部１１０の材料＞
芯材部１１０は、特に限定されないが、繊維集合体、連続気泡発泡体等が使用される。断熱性の観点から好ましくは繊維集合体である。繊維集合体は、作業性の観点から、上述したように、略板状の形態で使用されることが好ましい。繊維集合体を、そのままの「わた状態」や、微細化した「粉体状」で使用する場合には、芯材部１１０の取り扱い性が低下するので、芯材部１１０を、後述する第１の外包材１２０へ収納する工程が煩雑になり、作業性が悪化する。
【００４６】
繊維集合体は無機繊維、有機繊維またはそれらの混合物からなる。
【００４７】
無機繊維としては、例えば、ガラス繊維（グラスウール）、アルミナ繊維、スラグウール繊維、シリカ繊維、ロックウール等が挙げられる。
【００４８】
有機繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン繊維、ポリノジック繊維、レーヨン繊維等の合成繊維、麻、絹、綿、羊毛等の天然繊維等が挙げられる。無機繊維および有機繊維は、１種からなる単独繊維または複数種の混合繊維として用いられる。
【００４９】
この実施の形態では、後述する第１の外包材１２０、第２の外包材１４０及び第３の外包材１６０等の耐熱性の利点を活かすために、芯材部１１０としても耐熱性に優れる無機系芯材部が好ましく、断熱性も考慮すれば、グラスウール製芯材部が特に好ましい。
【００５０】
＜＜第１の外包材１２０＞＞
＜第１の外包材１２０の形状＞
第１の外包材１２０は、図４及び図５に示すように、２枚のシート状の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって成形される。なお、以下では、第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂを、単に第１の外包材１２０と称する場合もある。
【００５１】
２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々は、同じ大きさの略正方形の一定の形状を有する。２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々の形状及び大きさは、芯材部１１０の形状及び大きさや、後述するへり１２４の形状及び大きさ等に合せて適宜定めればよい。
【００５２】
後述するように、２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、互いに重なり合うようにし、その間に芯材部１１０を挟んで、芯材部１１０を周回するように、２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することで、真空断熱体２００を作ることができる。
【００５３】
＜第１の外包材１２０の材料＞
第１の外包材１２０は、真空断熱材１００が使用される温度や圧力等の条件下で十分に耐え、真空断熱材１００としての機能を維持できる金属であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、軟鋼薄板、ステンレス鋼薄板、亜鉛メッキ鋼薄板等の各種の鋼薄板や、アルミニウム合金薄板や、チタン薄板や、スズ薄板等を用いることができる。特に、板厚が０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度のステンレス、鉄、チタン等を使用するのが好ましい。
【００５４】
なお、第１の外包材１２０を金属製とする場合、単一の層の金属製の薄板で構成するだけでなく、複数の層の金属製の薄板で構成してもよい。第１の外包材１２０の構成は、耐熱性や芯材部１１０の断熱性等を考慮して適宜定めればよい。
【００５５】
また、第１の外包材１２０には、樹脂製外包材を用いることもできる。樹脂製外包材は、ガスバリア性を有するとともに、外包材内部を減圧状態に維持でき、かつヒートシール可能なものであれば、どのようなものでも用いることができるが、好ましくはアルミ箔やアルミ蒸着層を層構成に有する多層の樹脂製外包材である。
【００５６】
樹脂製外包材は、例えば、最外層から最内層へ、ナイロン、アルミ蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アルミ箔、高密度ポリエチレンの順に積層された４層構造からなるガスバリアフィルムや、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミ箔、高密度ポリエチレン樹脂からなるガスバリアフィルムや、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミニウム蒸着層を有するエチレンービニルアルコール共重合体樹脂、高密度ポリエチレン樹脂からなるガスバリアフィルム等が挙げられる。なお、上記多層構造の樹脂製外包材では、最内層が裏面を構成し、すなわち最内層が袋の内部を構成するように使用される。樹脂製外包材は、シート状又はフィルム状の素材を袋状、例えば、開口部を残して三方をヒートシールした袋状に加工して使用される。
【００５７】
＜第１の封止接合部１３０、第１の封止領域Ｉ、へり１２４＞
後述するように、真空断熱材１００は、２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂの間に芯材部１１０を挟み、芯材部１１０の外周に沿って、２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって作ることができる。図４及び５に示すように、この２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって、第１の封止接合部１３０を形成することができる。
【００５８】
この第１の封止接合部１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）は、図４及び図５に示すように、第１の外包材１２０の一の辺の端部から、一の辺と向かい合う他の辺の端部に至るまで、一の辺と他の辺とに挟まれた別の辺に沿って略平行に、第１の外包材を周回するように形成されている。第１の封止接合部１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）を形成することによって、第１の封止接合部１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、芯材部１１０が含まれた領域を的確に封止することができる。この芯材部１１０が含まれた領域、すなわち、２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって芯材部１１０が挟まれて形成された領域は、封止された領域であるので、第１の封止領域Ｉと称する（図４参照）。また、第１の封止領域Ｉに沿って周回する第１の封止接合部１３０に延在する、第１の外包材の外縁領域は、へり１２４と称する（図４参照）。言い換えれば、第１の封止接合部１３０とへり１２４とを区画して画定するように、第１の封止接合部１３０が形成されている。しかし、第１の外包材上の外縁領域が、第１の封止接合部１３０であるように封止する場合は、へり１２４は形成されない。
【００５９】
上述したように、第１の封止接合部１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、この第１の封止接合部１３０によって、真空断熱体２００は封止される。すなわち、第１の封止接合部１３０によって、第１の封止領域Ｉが、減圧状態に維持される。第１の封止領域Ｉは減圧状態が維持された領域であるので、真空維持領域として機能する。この真空維持領域である第１の封止領域Ｉ内の圧力が真空断熱体２００の内部圧力である。真空断熱体２００の内部圧力は、好ましくは２．５Ｐａ以下であり、真空断熱材１００の圧力より低い値である。
【００６０】
上述したように、第１の封止接合部１３０は、第１の封止領域Ｉや芯材部１１０を周回するように形成される。特に、この第１の封止接合部１３０は、芯材部１１０と重ならないように、かつ、芯材部１１０の外周に可能な限り近づけて形成するものが好ましい。
【００６１】
さらに、第１の封止接合部１３０自体の幅を１０ｍｍ程度にするのが好ましい。但し、断熱効率或いは寸法の面でとして好ましくない場合、第１の封止接合部１３０の幅を小さくすることができ、例えば、５ｍｍ以内である。
【００６２】
また、へり１２４の幅は、特に制限されるものではないが、３〜７０ｍｍ程度であり、生産性の観点から好ましくは１０〜４０ｍｍである。なお、樹脂製外包材を用いる場合には、熱可塑性樹脂のような樹脂同士が融着して、封止接合部が形成されるので、へり１２４を形成しないほうが生産性は高くなり、より好ましい。
【００６３】
なお、へり１２４は、必ずしも芯材部１１０の全周に存在する必要はない。
【００６４】
＜＜ゲッター剤１８０＞＞
＜ゲッター剤１８０の機能＞
第１の外包材１２０の中には、ゲッター剤１８０（図示せず）を設けてもよい。第１の外包材１２０の内部を減圧して溶接した後に、第１の外包材１２０の内部では、ガス、例えば、芯材部１１０からアウトガスや水分が発生する場合があり、真空度を低下させる可能性がある。このため、ガスや水分を吸着することができるゲッター剤１８０を、第１の外包材１２０の内部に芯材部１１０と共に収納することが好ましい。
【００６５】
このように、ゲッター剤１８０を、第１の外包材１２０の内部に収納することで、ゲッター剤１８０によってガスや水分を吸収できるので、真空断熱材１００の断熱効果をより長く持続させることができる。
【００６６】
＜ゲッター剤１８０の材質＞
ガスや水分を吸着できる物質は、特に、限定されるものではなく、物理的にガスや水分等を吸着するものとして、例えば、活性炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト等がある。また、化学的にガスや水分等を吸着するものは、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、塩化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム等や、鉄、亜鉛等の金属粉素材、バリウム−リチウム系合金、ジルコニウム系合金等がある。
【００６７】
＜＜真空断熱体２００の形成＞＞
真空断熱体２００は、以下のようにして作ることができる。
【００６８】
まず、略同じ大きさの２枚の樹脂製の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂを用意し、これらの２枚の第１の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、おおよそ重なるように配置し、互いの３辺を熱融着することによって封止した袋状とする。第１の外包材の封止されてない残り１辺は、芯材１１０を第１の外包材１２０内部に収納するための開放端となっており、芯材１１０を収納して真空引きした後に熱融着にすることによって、第１の外包材１２０を封止する。このようにすることで、内部を減圧状態にした真空断熱体２００を作ることができる。
【００６９】
なお、上述した例では、第１の封止接合部１３０を熱融着によって形成したが、外包材の材質を変更した場合には、溶接、ハンダ付けやロウ付けによって形成してもよい。真空断熱体２００の内部、すなわち、第１の封止領域Ｉを減圧状態にして封止を維持できるものであればよい。
【００７０】
このように、略正方形状の略薄板状の形状を有する芯材部１１０と、略正方形状の略薄板状の形状を有する２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂとを用いて、形成された真空断熱体２００も、略正方形状の略薄板状の形状を有する。
【００７１】
上述した真空断熱体２００は、第１の封止接合部１３０によって、芯材部１１０を周回するように封止している最小をいう。このように、芯材部１１０は、第１の封止接合部１３０によって周回するように封止されていればよく、封止されている芯材部１１０の数は問わない。上述した例では、封止されている芯材部１１０の数が１つである場合を示したが、２つ以上の芯材部１１０が封止されていても、第１の封止接合部１３０によって周回するように封止されていれば、真空断熱体２００を構成する。そして、第１の封止接合部１３０に沿ってへり１２４が存在する場合、真空断熱体２００は、芯材部１１０を周回するへり１２４が存在する最小としてもよい。
【００７２】
＜＜＜真空断熱材１００の形成＞＞＞
図６は、真空断熱体２００に形成されたへり１２４を真空断熱材１００に収納するために折り曲げる過程を示す正面図である。図７は、真空断熱体２００に形成されたへり１２４を折り曲げた断面図である。なお、芯材部１１０及び第１の封止領域Ｉは、第１の外包材１２０で覆われているので、図６及び図７においては、破線で示した。図６においては、第１の封止接合部１３０は、図示していない。また、図７は、構成を明確に示すために、隣り合う部材の間に隙間があるように示したが、実際には、これらの部材は、密着するように構成されている。図７では、明確に示すために、芯材部１１０に実線・破線・破線・実線のパターンで斜線を付けて示し、第１の外包材に太線・細線のパターンで斜線を付けて示した。
【００７３】
芯材部１１０を樹脂製の第１の外包材１２０の略中央に収納して、熱融着することによって、第１の封止接合部１３０を形成することによって、真空断熱体２００を作ることができる（図４参照）。そして、収納しやすいように、形成された真空断熱体２００のへり１２４を、芯材部１１０の外縁に沿って折り曲げる（図６及び７参照）。ついで、折り曲げた真空断熱体２００を第２の外包材１４０の略中央に収納して、溶接により第２の封止接合部１５０を形成することによって、真空断熱材１００を作ることができる（図１参照）。へり１２４と共に封止接合部１３０を含む部分を折り曲げることができる。なお、へりを形成しないで、真空断熱体２００を作ることもできる。
【００７４】
＜＜＜真空断熱材１００の他の態様＞＞＞
＜＜真空断熱材１００の外包材の数＞＞
図８は、真空断熱材１００の他の態様の構成を示す断面図である。なお、図８は、構成を明確に示すために、隣り合う部材の間に隙間があるように示したが、実際には、これらの部材は、密着するように構成されている。そして、第二の封止接合部１５０も厚くされているが、実際には、密着する部材の間に薄く構成されている。図８では、明確に示すために、芯材部１１０に実線・破線・破線・実線のパターンで斜線を付けて示し、第１の外包材に太線・細線のパターンで斜線を付けて示し、第３の外包材に通常の右上がり斜線を付けて示した。
【００７５】
真空断熱材１００は、第２の外包材１４０の内側に、真空断熱体２００を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる、少なくとも１つの第３の外包材１６０を含むことができる。この第３の外包材１６０は上述の第２の外包材１４０と同様のものが選択され、第２の外包材１４０と同様にして、真空断熱体２００を収納させることができる。この場合、互いに向かい合う２枚の第３の外包材の四辺に沿って真空断熱体２００を周回するように、第３の封止接合部１７０を形成することによって、真空断熱体２００を収納すべき第３の封止領域Ｍが第３の外包材１６０の略中央に形成され、この第３の封止領域Ｍによって第３の外包材１６０の内部を減圧状態に維持できる。第３の封止領域Ｍは、第３の封止接合部１７０によりその周縁が封止されているので、その減圧状態を維持することができる。そして、真空断熱体２００は第３の封止領域Ｍ内の略中央に収納されて、第２の真空断熱体が形成されている。この第２の真空断熱体は、上述の第２の封止領域Ｍ内の略中央に収納されて、真空断熱材１００が形成されている（図８参照）。
【００７６】
＜＜＜実施例＞＞＞
芯材部１１０としてグラスウールを用い、これを第１の外包材１２０としての樹脂フィルム２枚の間に挟みこみ、かつ内部を減圧状態に維持できるように、熱融着することによって、第１の封止接合部１４０を形成し、真空断熱体２００を形成した。なお、樹脂フィルムの構成は、ナイロン樹脂保護層、中間にアルミ箔層及び最内層に高密度ポリエチレン層からなる。真空断熱体２００における第１の封止接合部の幅は１０ｍｍであり、へりは形成されていない。また、真空断熱体２００の内部圧力は１．３Ｐａである。
【００７７】
このように形成された真空断熱体２００を、第２の外包材１４０としての厚み０．０８ｍｍステンレス箔２枚で同様に挟み込み、その後溶接することによって、第２の封止接合部１５０を形成し、真空断熱材１００を形成した。なお、真空断熱材１００における第２の封止接合部の幅は１ｍｍであり、へりの幅は３０ｍｍである。また、真空断熱材１００の内部圧力は１．５Ｐａである。
【００７８】
実施例としての真空断熱材１００及び比較例としての真空断熱体２００を、実使用環境に比べて高い温度である７０℃で加速寿命試験を２８日間行った。
【００７９】
試験は、内部空気を循環させた７０℃オーブン内で行った。
【００８０】
結果を、表１及び図９に示す。
【００８１】
【表１】
2009222098.tif 000003
【００８２】
表１及び図９から明らかなように、実施例では、加速寿命試験２８日経過後も、熱伝導率が低く抑えられ、変化が少なく、断熱性能が長期間にわたって維持されることが予想される。
【００８３】
しかし、比較例では、熱伝導率が徐々に上昇し、断熱性能が徐々に低下しているので、断熱性能が長期間にわたっては維持されていないことが予想される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】真空断熱材１００の全体の概略を示す斜視図である。
【図２】真空断熱材１００の全体の概略を示す正面図である。
【図３】真空断熱材１００の構成を示す断面図である。
【図４】真空断熱体２００の全体の概略を示す正面図である。
【図５】真空断熱体２００の構成を示す断面図である。
【図６】真空断熱体２００に形成されたへり１２４を真空断熱材１００に収納するために折り曲げる過程を示す正面図である。
【図７】真空断熱体２００に形成されたへり１２４を折り曲げた断面図である。
【図８】真空断熱材１００の他の態様の構成を示す断面図である。
【図９】本発明の熱伝導率の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００８５】
１００  真空断熱材
１１０  芯材部
１２０  第１の外包材
１３０、１３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ  第１の封止接合部
１４０  第２の外包材
１５０、１５０ａ、ｂ、ｃ、ｄ  第２の封止接合部
１６０  第３の外包材
１７０、１７０ａ、ｂ、ｃ、ｄ  第３の封止接合部
２００  真空断熱体
Ｉ  第１の封止領域
Ｓ  第２の封止領域
Ｍ    第３の封止領域
Ｖ，Ｉ  真空断熱体の内部圧力
Ｖ，Ｓ  真空断熱材の内部圧力
【図１】
2009222098.tif 000004
【図２】
2009222098.tif 000005
【図３】
2009222098.tif 000006
【図４】
2009222098.tif 000007
【図５】
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【図６】
2009222098.tif 000009
【図７】
2009222098.tif 000010
【図８】
2009222098.tif 000011
【図９】
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