JP2001295986A - 真空断熱材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種断熱対象物に対し、簡単、かつ確実に緊
密に沿わせることができて断熱効果を向上させることが
できるとともに、断熱施工コストの低下を図ることがで
きる。 【解決手段】 連続気泡を有する熱可塑性樹脂から成る
コア材２をガスバリア性フィルム３から成る外包体４に
より包む。外包体４を真空状態で封止するとともに、コ
ア材２を外包体４と共に断熱対象物の形状に合うように
塑性加工する。内部にゲッター材５を収めることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湾曲面のように平
面以外の形状を有する各種断熱対象物を断熱するために
用い、特に、配管部材を断熱するために用いるのに適す
る真空断熱材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エネルギー資源の枯渇や地球温暖
化ガスの抑制といった問題から、冷蔵庫などの家電製
品、保冷車、住宅などの建築物など、高断熱性と高気密
性といった省エネルギー対策が大変重要な課題である。

【０００３】このような課題を解決する手段として真空
断熱材がある。従来の真空断熱材の一例として、ガスバ
リア性ラミネートフィルムから成る外包体の内部に断熱
性を有するコア材を真空状態に収めた構成が知られてい
る。上記コア材としては、高分子材料では連続気泡を持
った硬質ウレタンフォーム、ポリスチレンフォームなど
を用い、無機材料ではパーライト、シラスバルーン、中
空ガラス球などの微粉末状のものや、ガラスウール、ア
ルミナファイバー、シリカファイバーなどの繊維状のも
のを用いる。このようなコア材を外包体内に真空状態で
封止した真空断熱材を用いることにより、真空状態にし
ていない場合に比べて断熱性能を３倍以上向上させるこ
とができる。

【０００４】上記のような真空断熱材は曲げ加工が困難
であるため、平板形状のままで用いるのが一般的であ
る。粉末状、繊維状のコア材を用いた真空断熱材におい
ては、多少の曲げ加工を行うことができるが、肉厚を有
することにより、外周面側では外包体が伸ばされ、内周
面側では皺が寄る。そして、この真空断熱材は直径１５
０ｍｍ以上の円筒の断熱に用いるのであれば、その円筒
面に沿うように曲げることはできるが、この場合におい
ても、前記のように真空断熱材の内周面側には皺が寄
り、円筒との間に隙間を生じて断熱効果に劣るばかりで
なく、曲げ加工可能な真空断熱材の厚みは精々５〜１０
ｍｍ程度が限界であり、断熱効果に劣る。また、前記真
空断熱材は曲げた状態で開放すると、反力で元の平板状
に戻ってしまうため、得たい形状を維持するには、常に
その形状に拘束しておく必要がある。

【０００５】また、硬質ウレタンフォーム、ポリスチレ
ンフォームなどから成るコア材を用いた真空断熱材にお
いては、コア材自体に伸びがほとんどないため、曲げる
ことができず、したがって、曲面等の平面形状以外の形
状の断熱対象物について断熱することはできない。

【０００６】従来、前記のような問題を解決するめ、特
開平１１−２８０９８９号公報に記載されているよう
に、フィルムから成る外包体内に断熱性を有し、複数箇
所に切り込み溝を形成したコア材を真空状態で封止した
真空断熱材が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例の真空断熱
材によれば、切り込み溝の間隔、幅、深さを適切に形成
すれば、この切り込み溝を利用して円筒面に沿うように
湾曲させて内外径の寸法差のずれを吸収することができ
る。しかしながら、前記のような切り込み溝を形成する
作業には手間を要し、また、切り込み溝を相当狭いピッ
チで形成しなければ、曲げた際に多角形状となり、結
局、円筒面と真空断熱材との間に隙間を生じ、断熱性能
が低下することになる。また、一般的に真空断熱材を製
造するには、平板形状のままで真空チャンバー内で外包
体の開放部から真空排気し、所定の真空状態になると外
包体の開放部を真空中でシールする。したがって、真空
チャンバー内の圧力と真空断熱材の内部圧力とほぼ同じ
圧力であり、真空断熱材は真空チャンバーの外部に取り
出されて初めて外圧（大気圧）がかかるため、外圧を受
けた真空断熱材は切り込み溝を閉じるようにコア材が変
形し、全体が緩やかな湾曲形状となる。これに伴い、本
来、真空封止時に存在した切り込み溝の空間容積が減少
した分、真空断熱材の容積が減少し、内部圧力の上昇、
すなわち、断熱性能の低下を招くなどの問題があった。

【０００８】本発明の目的は、前記のような従来の問題
を解決しようとするものであり、湾曲面のように平面以
外の形状を有する各種断熱対象物に対し、簡単に、かつ
確実に、しかも緊密に沿わせることができ、したがっ
て、断熱効果を向上させることができて断熱の信頼性を
向上させることができ、しかも、断熱施工コストの低下
を図ることができるようにした真空断熱材およびその製
造方法を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の真空断熱材は、連続気泡を有する熱可塑性樹
脂から成るコア材と、ガスバリア性を有するフィルムか
ら成り、前記コア材を包む外包体とを備え、前記外包体
が真空状態で封止され、かつ前記コア材が所定の温度で
断熱対象物の形状に合うように塑性加工されて前記外包
体が前記コア材に密着されたものである。

【００１０】本発明の他の真空断熱材は、前記構成にお
いて、外包体の表面に保護カバーを備えたものである。

【００１１】本発明の更に他の真空断熱材は、前記各構
成において、内部にゲッター材を有するものである。こ
の場合、コア材に凹部を形成し、この凹部にゲッター材
を挿入し、このゲッター材を通気性を有する保護材によ
り被覆することができる。

【００１２】前記外包体はガスバリア性を有するフィル
ムのヒートシールにより形成し、前記ヒートシール部を
含む余剰部を断熱対象物とは反対側に折り曲げることが
できる。

【００１３】前記コア材として、ウレタンフォーム、若
しくはポリスチレンフォームを用いることができ、前記
外包体を形成するガスバリア性を有するフィルムとし
て、アルミニウム箔等の金属箔をラミネートしたものを
用いることができる。

【００１４】前記コア材は塑性加工時に圧縮成形するこ
とができる。

【００１５】前記課題を解決するために本発明の真空断
熱材の製造方法は、連続気泡を有する熱可塑性樹脂から
成るコア材をガスバリア性を有するフィルムから成る外
包体にその開放部から収め、前記外包体内を真空排気
し、前記外包体の開放部を真空状態で封止し、前記コア
材を前記外包体を共に所定温度で加熱して断熱対象物の
形状に合うように塑性加工するようにしたものである。

【００１６】本発明の他の製造方法は、前記製造方法に
おいて、外包体を真空状態で封止する前に、コア材およ
び外包体をベーキング処理した後、ゲッター材を内部に
収めるようにしたものである。

【００１７】本発明の他の製造方法は、連続気泡を有す
る熱可塑性樹脂から成るコア材をガスバリア性を有する
フィルムから成る外包体にその開放部から収め、この状
態で前記コア材を前記外包体と共に所定の温度で加熱し
て断熱対象物の形状に合うように塑性加工し、この塑性
加工状態を維持して前記外包体内を真空排気し、前記外
包体の開放部を真空状態で封止するようにしたものであ
る。

【００１８】本発明の更に他の製造方法は、前記製造方
法において、コア材を塑性加工した後、外包体を真空封
止する前に、前記コア材および外包体のベーキング処理
を行った後、ゲッター材を内部に収めるようにしたもの
である。

【００１９】前記ガスバリア性を有するフィルムのヒー
トシールにより外包体を形成し、前記ヒートシール部を
含む余剰部を断熱対象物とは反対側に折り曲げることが
でき、また、前記コア材を塑性加工する際に圧縮成形す
るようにすることができ、また、前記塑性加工時にコア
材のガラス転移点以上の温度で加熱するようにすること
ができる。

【００２０】前記のような本発明によれば、ガスバリア
性を有するフィルムから成る外包体内に真空状態で封入
するコア材に連続気泡を有する熱可塑性樹脂を用い、所
定の温度で加熱し、冷却することにより断熱対象物の形
状に合うように塑性加工するので、湾曲面のように平面
以外の形状を有する各種断熱対象に対し、簡単に、かつ
確実に、しかも緊密に沿わせることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態について説明する。図１（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れ本発明の第１の実施形態に係る真空断熱材を示す斜視
図、横断面図、図２ないし図１４は同真空断熱材の製造
方法を示す製造工程説明図である。

【００２２】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施
形態の真空断熱材１は、連続気泡を有し、断熱性を有す
る熱可塑性樹脂から成るコア材２と、ガスバリア性を有
するフィルム３から成り、コア材２を包む外包体４とを
備え、外包体４が真空状態で封止され、かつコア材２が
所定の温度で断熱対象となる円形のパイプ８の外周面形
状に合うように円筒状に塑性加工されて外包体４がコア
材２に密着されている。この真空断熱材１内には必要に
応じてゲッター材５が収められる。図示例では、コア材
２における外周面側に凹入穴６が形成され、この凹入穴
６にゲッター材５が挿入され、このゲッター材５は凹入
穴６に挿入された保護材７により被覆されている。

【００２３】前記コア材２を形成する熱可塑性樹脂とし
ては、硬質ウレタンフォーム、ポリスチレンフォームを
用いることができ、これらは連続気泡を有する内部構造
となっている。特に、曲げ加工を容易に行うには、発泡
素材を繊維状に積層した連続気泡型の硬質ウレタンフォ
ームを用いるのが望ましく、塑性加工時の寸法変化を少
なくするには、発泡素材を格子状に構成した連続気泡型
の硬質ウレタンフォーム、若しくはポリスチレンフォー
ムを用いるのが望ましい。また、コア材２として、プラ
スチック発泡体の粉末、例えば、廃棄冷蔵庫から回収し
た断熱材である硬質ウレタンフォームの粉砕品をガラス
転移点以上の温度で圧縮成形し、得られたパネル状の連
続気泡を有する成形体を用いることもできる。更に、コ
ア材２として、前記プラスチック発泡体に熱反射率に優
れた金属、無機物、マイカフレーク、金属薄膜を被覆し
たプラスチックフィルム、または金属箔を混合し、熱硬
化性樹脂、または熱可塑性樹脂の接着剤によって接着す
るか、前記のように混合したものを前記プラスチック発
泡体のガラス転移点温度以上で圧縮成形した成形体を用
いることもできる。

【００２４】前記外包体４を形成するガスバリア性フィ
ルム３としては、アルミニウム箔などの金属箔、プラス
チックフィルムにアルミニウムなどの金属、若しくは酸
化ケイ素などを蒸着したガスバリアフィルムと、このガ
スバリアフィルムを保護するためにガスバリアフィルム
の外面に配置されるプラスチックフィルムと、ガスバリ
アフィルムの内面に配置されるヒートシール可能な熱融
着プラスチックフィルムから成り、これらのフィルムが
ラミネートされている。

【００２５】具体的には、ガスバリアフィルム３として
は、アルミニウム、銅などの金属箔やアルミニウム、
銅、銀などを蒸着したプラスチックフィルムを用いるこ
とができる。ガスバリアフィルムを保護し、また、ガス
バリアフィルムに金属箔を用いた場合に存在するピンホ
ールからのガス透過を抑制するためのフィルムとして
は、特に限定されるものではないが、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリビニルアルコール、ポリアクリルニトリル、ポ
リエステル、ナイロン、低・中・高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体
（ＥＶＯＨ）、架橋されたエチレン−ビニルアルコール
共重合体等の変性エチレン−ビニルアルコール共重合体
のフィルム、各種フィルムに酸化ケイ素、酸化アルミニ
ウム、アルニミウム、銅等を蒸着したフィルムを用いる
のが好ましい。ヒートシール層に用いる熱融着フィルム
としては、ガス透過指数の小さな材料を用いるのが望ま
しく、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリアク
リルニトリル、エチレン−ビニルアルコール共重合体、
低・中・高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等を用い
ることができる。

【００２６】真空封止後のコア材２からの脱ガス、ガス
バリア性フィルム３から成る外包体４およびそのヒート
シール部からの侵入ガスを吸着・吸収して真空の維持を
図るためにゲッター材５を用いる。このゲッター材５と
しては、種々のガス種により適宜選択するのが好まし
い。そして、水分吸着材としては、ゼオライト、酸化ア
ルミニウム、シリカゲル、酸化カルシウム、塩化カルシ
ウム、塩化マグネシウムなどを用いることができ、酸素
吸収材としては、不飽和脂肪酸化合物や不飽和基を有す
る鎖状炭化水素重合物などの不飽和有機化合物などを用
いることができ、また、炭酸ガス吸収材としては、アル
カリ金属、またはアルカリ土類金属の酸化物、水酸化
物、炭酸塩、有機酸塩、活性炭、モレキュラーシーブス
などの合成ゼオライト、モルデナイトなどの天然ゼオラ
イトを用いることができ、有機ガス吸収材としては、活
性炭、モレキュラーシーブスなどの合成ゼオライト、モ
ルデナイトなどの天然ゼオライトを用いることができ
る。前記ガス成分を総合的に吸着・吸収できる真空断熱
材用に開発されたサエス・ゲッターズ株式会社製のＣＯ
ＭＢＯＧＥＴＴＥＲ（商品名）を用いることもできる。

【００２７】前記のようにゲッター材５をコア材２内に
収める場合には、ゲッター材５は塑性加工に追従できる
変形可能なものが好ましいが、金属製の容器でカバーさ
れているようなゲッター材５を用いる場合には、塑性加
工時にそのカバーがガスバリア性フィルム３を破損しな
いように、ゲッター材とガスバリア性フィルム３との間
に前記のようにコア材２と同様に、連続気泡、すなわ
ち、通気性を持ち、望ましくは１〜５ｍｍ程度の熱可塑
性樹脂などから成る保護材７により被覆することによ
り、ガスバリア性フィルム３の破損を防止することがで
きる。また、保護材７として、その他、各種の通気性お
よび柔軟性を有する材料を用いることもできる。

【００２８】本実施形態に係る真空断熱材１の構成の詳
細についてその製造方法と共に説明する。図２に示すよ
うに、コア材２は前記のような材料から成り、幅ａ、長
さｂは断熱対象の円形のパイプ８に対応して所定の寸法
となるように形成するとともに、厚さｃは断熱効果（輻
射熱遮断効果）を得ることができるような所望の寸法に
設定する。このコア材２はその両側長手縁に対称的な傾
斜面１０が形成され、円筒状に湾曲させた際、傾斜面１
０同士を当接させ、厚みに伴う内周面と外周面の寸法差
を吸収することができるようになっている。コア材２の
所望の１箇所、若しくは複数箇所、図示例では、幅広と
なる外面側の１箇所に凹入穴６が形成されている。一
方、ガスバリア性フィルム３は前記のような材料から成
り、図３に示すように、展開状態で幅ｄがコア材２の幅
ａよりも広く、また、長さｅがコア材２の長さｂの倍よ
りも少し長くなるように設定する。

【００２９】そして、ガスバリア性フィルム３により外
包体４を形成するが、まず、図４に示すように、ガスバ
リア性フィルム３を長さ方向の中間部で二つ折りにす
る。次に、図５に示すように、折り曲げ部１１と直角方
向の両側縁部にその全長に亘ってヒートシール１２を施
して折り曲げ部１１とは反対側に開放部１３を有する外
包体４を形成する。次に、図６（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、ベーキング炉１４内で、外包体４とコア材２をそ
れぞれベーキング処理して外包体４とコア材２から吸着
分子を離脱させる。次に、図７（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、コア材２の凹入穴６に前記のような材料から成る
ゲッター材５およびコア材２と同様の材料から成る保護
材７を収める。次に、前記のように凹入穴６にゲッター
材５を収め、保護材７で被覆したコア材２を図８に示す
ように外包体４内にその開放部１３から挿入する。

【００３０】外包体４の開放部１３を真空状態で封止す
るには、その一例として、図９に示すような真空封止装
置１６を用いる。真空封止装置１６は真空チャンバー１
７にバルブ１８を介して真空ポンプ１９が連通されてい
る。真空チャンバー１７内の圧力は圧力計２０により計
測される。真空チャンバー１７内の底部には支持台２１
が設けられ、支持台２１上に前記のようにコア材２を収
めた封止前の外包体４が重り２２により加圧状態で保持
されるようになっている。真空チャンバー１７内には外
包体４の開放部１３の端縁部を電気抵抗熱でヒートシー
ルするための一対の加熱部２３、２４が開閉可能に設け
られている。

【００３１】そして、まず、支持台２１上にコア材２を
収めた封止前の外包体４を重り２２により加圧状態に保
持し、外包体４の開放部１３の端縁部を加熱部２３、２
４間に挿入する。次に、バルブ１８を開放して真空ポン
プ１９を駆動し、圧力計２０により真空チャンバー１７
内の圧力を計測しながら真空チャンバー１７内から真空
排気し、これに伴い、外包体４内をその開放部１３から
真空排気して真空状態にし、外包体４をコア材２に密着
させる。このとき、外包体４をコア材２より大きく形成
しておくことにより、ヒートシール部１２の内方を互い
に密着させるとともに、開放部１３を密着させる。この
真空状態において、加熱部２３、２４により外包体４の
開放部１３の開放端縁部にその全長に亘ってヒートシー
ル２５を施して真空封止することにより、図１０（ａ）
〜（ｃ）に示すように、外包体４を真空状態で封止し、
真空断熱材１を平板状に構成することができる。

【００３２】次に、図１１に示すように、外包体４にお
けるヒートシール部２５とその内方の密着部およびヒー
トシール部１２とその内方の密着部、すなわち、余剰部
をパイプ８とは反対側の面となるコア材２の幅広面側へ
折り曲げる。次に、この平板状の真空断熱材１を恒温槽
（図示省略）内でコア材２を形成する熱可塑性樹脂のガ
ラス転移点以上の温度で加熱した後、図１２に示すよう
に、金型２６上にほぼＵ字状溝２７の上方開放部を閉塞
するように載せる。次に、平板状の真空断熱材１の長手
方向における中央部を断熱対象のパイプ８、若しくはこ
れと同外径を有するパイプ２８によりＵ字状溝２７側へ
押圧し、真空断熱材１をＵ字状溝２７に沿ってほぼＵ字
状に成形する。

【００３３】続いて、パイプ８、若しくはパイプ２８と
図１３に示すようなロール型２９を組み合わせて用い
る。ロール型２９は可撓性を有する成形板３０の両側長
手縁に固定バー３１、３２が一体的に設けられ、各固定
バー３１、３２には固定穴３３が対応して形成されてい
る。そして、前記のように真空断熱材１を金型２６とパ
イプ８、若しくはパイプ２８とによりＵ字状に成形した
後、真空断熱材１とパイプ８、若しくはパイプ２８を金
型２６から取り出し、図１３、図１４に示すように、ロ
ール型２９の成形板３０を真空断熱材１の外面から円筒
状に湾曲させ、これに伴い、真空断熱材１をパイプ８、
若しくはパイプ２８の外周面を被覆するように円筒状に
湾曲させる。この状態で固定バー３１、３２を突き合わ
せ、固定バー３１、３２をそれらの固定穴３３を利用し
てボルト、ナット等の締着具３４により締着する。この
ような真空断熱材１を円筒状に湾曲させた状態を保持
し、真空断熱材１をエアーの吹き付けなどにより強制的
に冷却する。冷却後、締着具３４を外し、ロール型２９
を外すことにより、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、
コア材２が塑性加工により円筒状に形成されるととも
に、外包体４がコア材２に密着された本実施形態の真空
断熱材１を得ることができる。

【００３４】真空断熱材１の成形に際し、加熱して塑性
成形する前にあらかじめ外包体４の余剰部であるヒート
シール部１２、２５およびその内方の密着部を断熱対象
物側とは反対側に向けて折り返しておくことにより、塑
性成形後において、外包体４の余剰部が成形形状に沿う
ので、真空断熱材１同士を突き合わせ状態で連結する際
の邪魔にならない。また、断熱対象物が高温の流体を流
すのに用いる配管であっても流体の温度による影響を受
け難く、ヒートシール部１２、２５が加熱されないの
で、ヒートシール部１２、２５を保護することができて
ヒートシール部１２、２５からのガスの透過を抑制し、
真空度の低下を防止することができる。

【００３５】以上のように構成された真空断熱材１は、
使用に際し、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒状
のパイプ８にその外周面を全周に亘って密着状態で被覆
するように装着する。この真空断熱材１を用いることに
より、断熱効果を向上させることができ、従来の保温・
保冷用断熱材の１／３以下の放散熱量とすることができ
る。したがって、断熱の信頼性を向上させることができ
る。しかも、真空断熱材１は断熱対象物であるパイプ８
に適合する形状に塑性変形されているので、パイプ８に
対する装着作業を簡単に行うことができ、断熱施工コス
トの低下を図ることができる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図１５（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形
態に係る真空断熱材を示し、（ａ）は塑性加工前の平板
状の状態を示す側面図、（ｂ）は塑性加工後の円筒状の
状態を示す側面図である。

【００３７】本実施形態においては、図１５（ａ）、
（ｂ）に示すように、コア材２の両側長手縁に同じ方向
の傾斜面３５が形成され、コア材２がこのコア材２を包
む外包体４と共に円筒状に塑性加工された際、傾斜面３
５同士が外包体４を介して突き合わされるように構成さ
れたものである。その他の構成および製造方法について
は上記第１の実施形態と同様であるので、その説明を省
略する。

【００３８】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図１６、図１７は本発明の第２の実施形態に係
る真空断熱材を示し、図１６は一部拡大断面図、図１７
は側面図である。

【００３９】本実施形態においては、図１６、図１７に
示すように、外包体４の内面と外面が塩化ビニル等から
成るシート状の保護カバー３６と３７により被覆され、
外面側の保護カバー３７は一側に側方への突出部３８が
形成され、コア材２がこのコア材２を包む外包体４と共
に円筒状に塑性加工された後、突出部３８が外包体４の
外面に接着されることにより突き合わせ部が突出部３８
により被覆されるようになっている。

【００４０】前記保護カバー３６、３７は塑性加工前の
平板状の状態で外包体４の内面と外面とを被覆させてお
くことにより、成形時に外包体４を形成するガスバリア
性フィルム３が外的要因によりピンホールを生じたり、
破損するのを防止することができる。この保護カバー３
６、３７は使用条件上、特に制約がなければ、材質な
ど、特に限定されるものではないが、例えば、２５０〜
５００μｍ程度の厚さの塩化ビニル製のシートを用いる
ことにより、前記のように塑性加工時に外包体４を保護
することができ、更にはこの真空断熱材１を配管に用い
る場合には、施工等に際して外包体４の破損等を防止す
ることができる。

【００４１】なお、保護カバー３６、３７は塑性加工後
に装着してもよく、また、内面側の保護カバー３６と外
面側の保護カバー３７とで材質を変えてもよい。また、
突出部３８はなくてもよい。

【００４２】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図１８は本発明の第４の実施形態に係る真空断
熱材を示す側面図である。

【００４３】第４の実施形態においては、図１８に示す
ように、小径と大径で互いに密着状態に嵌合し得る２本
の真空断熱材１をパイプ８等に順次、密着状態で被覆さ
せることができるように構成されている。そして、内層
の真空断熱材１の突き合わせ部と外層の真空断熱材１の
突き合わせ部が、例えば、位相を１８０度ずらせて重な
らないように配置されている。その他の構成および製造
方法については上記第１ないし第３の実施形態と同様で
ある。

【００４４】本実施形態によれば、内層の真空断熱材１
における突き合わせ部からの放熱を外層の真空断熱材１
により抑制し、断熱効果を一層向上させることができ
る。なお、真空断熱材１は２層に限らず、３層以上の複
数層で順次密着状態に被覆することもできる。

【００４５】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図１９は本発明の第５の実施形態に係る真空断
熱材を示す側面図である。

【００４６】本実施形態においては、図１９に示すよう
に、真空断熱材１ａが塑性加工により半円筒状に形成さ
れ、２本の真空断熱材１ａが円筒状に組み合わされてパ
イプ８の外周面に密着状態に被覆され、更に、塑性加工
により半円筒状に形成された２本の真空断熱材１ａが円
筒状に組み合わされて内層の真空断熱材１ａの外周面に
密着状態に被覆されるように構成されている。そして、
内層の真空断熱材１ａの突き合わせ部と外層の真空断熱
材１ａの突き合わせ部が、例えば、位相を９０度ずらせ
て重ならないように配置されている。その他の構成およ
び製造方法については上記第１ないし第３の実施形態と
同様である。

【００４７】断熱対象物であるパイプ８に対する真空断
熱材１の周方向の分割数（突き合わせ面）、そこから逃
げる熱を考慮すると、少ない方が好ましいが、本実施形
態のように２分割にし、またはそれ以上に分割数（突き
合わせ面）を増すことにより、施工性を向上させること
ができる。したがって、断熱性能を施工性のバンランス
を考慮し、分割数を適宜選択することができる。また、
前記のように内層の新空断熱体１ａの突き合わせ部と外
層の真空断熱材１ａの突き合わせ部とをずらせることに
より、内層の真空断熱材１ａの突き合わせ部の放熱を外
層の真空断熱材１ａにより抑制し、断熱効果を一層向上
させることができる。

【００４８】次に、本発明の第６の実施形態について説
明する。図２０は本発明の第６の実施形態に係る真空断
熱材を示す側面図である。

【００４９】本実施形態においては、図２０に示すよう
に、コア材２がこのコア材２を包む外包体４と共に円筒
状に塑性加工され、その長手方向の端面間に熱的絶縁材
３９が介在されて密閉されて真空断熱材１ｂが構成され
たものである。その他の構成および製造方法について前
記第１ないし第５の実施形態と同様である。

【００５０】本実施形態によれば、真空断熱材１ｂの合
わせ部を確実に密閉することができるので、断熱性能を
一層向上させることができる。

【００５１】次に、本発明の第７の実施形態について説
明する。図２１は本発明の第７の実施形態に係る真空断
熱材を塑性加工している状態を示す斜視図、図２２は同
真空断熱材を組み合わせた状態を示す斜視図である。

【００５２】本実施形態においては、図２１、図２２に
示すように、エルボの断熱被覆に用いる例を示し、下型
４０と上型４１を用いて平板状の真空断熱材１ｃが断熱
対象物であるエルボの外径に適合する内径を有し、２分
割型になるように塑性加工されている。そして、２つの
真空断熱材１ｃがエルボの外周面に密着状態に装着され
るように構成されている。

【００５３】上記各実施形態における真空断熱材１は、
外包体４を真空状態で封止した後、塑性加工を行うよう
にしている。ところで、塑性加工による加熱時にコア材
２からの脱ガス、外包体４からの透過侵入ガスなどによ
り真空断熱材１内のガス圧が上昇する。このとき、前記
のように真空断熱材１内にゲッター材５を収めておくこ
とにより、それらのガスを吸収・吸着することができる
ので、真空断熱材１内の圧力上昇を実質的に防止するこ
とができる。しかしながら、前記のように塑性加工の時
点で発生するガスによりゲッター材５の効力を消耗する
と、その後の使用に際して長期間に亘って当初の真空状
態を維持し難い。そこで、本発明の他の実施形態とし
て、図示していないが、コア材２を外包体４にその開放
部１３から挿入し、外包体４を真空化して封止する前の
状態において、コア材２を外包体４と共に所定の温度で
加熱して塑性加工し、コア材２および外包体４のベーキ
ング処理を行った後、内部にゲッター材５を収め、外包
体４を真空化して封止するようにし、ゲッター材５のガ
ス吸収・吸着能力の消耗を防止して長期間に亘って当初
の真空状態を維持するようにすることもできる。

【００５４】本発明の他の実施形態として、図示してい
ないが、塑性成形する際の加熱した状態で、コア材２を
圧縮成形することもできる。この成形方法の一例とし
て、図１３、図１４に示すロール型２９と同様の構成
で、成形板３０を形成しようとする円筒状の真空断熱材
１の周長より短い幅となるように設定すればよい。

【００５５】本実施形態によれば、コア材２における連
続気泡の孔径を小さくすることができるので、気体分子
の対流を抑制し、断熱性能を一層向上させることができ
る。

【００５６】本発明の更に他の実施形態として、図示し
ていないが、コア材２を所望の形状に塑性加工した後、
ゲッター材５と共に外包体４にその開放部１３から挿入
し、外包体４を真空排気してコア材２に密着させ、この
真空状態で開放部１３を封止するようにしてもよい。

【００５７】なお、本発明の真空断熱材は上記各実施形
態の形状に限定されるものではなく、所望の金型、治具
等を用いることにより、所望の断熱対象物の形状に適合
するように形成することができる。そして、上記各実施
形態においては勿論のこと、所望の形状に形成する場合
においても、板状に真空化した後、若しくは真空化前の
いずれの状態で所望の形状に塑性加工してもよい。この
ほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲
で種々設計変更することができる。

【００５８】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）外包体４を形成するためのガスバリア性フ
ィルム３として東洋アルミニウム株式会社製のアルミラ
ミネートフィルムを用いた。このアルミラミネートフィ
ルムは、１５μｍのナイロンから成るフィルムと、１２
μｍのポリエチレンテレフタレートから成るフィルム
と、６μｍのアルミニウム箔と、５０μｍの高密度ポリ
エチレンから成るフィルムが順次積層され、内面側、す
なわち、真空側が高密度ポリエチレンフィルムとなるよ
うにした。コア材２は、日清紡株式会社製の発泡素材が
繊維状に積層した連続気泡型の硬質ウレタンフォームを
用いた。コア材２は、厚さｃが１５ｍｍのものを幅ａが
３５０ｍｍ、長さｂが１０００ｍｍとなるように切断
し、両側長手縁の傾斜面の傾斜角を１０度に設定した。
このコア材２に幅広面から凹入穴６を１箇所に形成した
（図２参照）。一方、前記ガスバリア性フィルム３を二
つ折りにし、折り曲げ部１１と直角方向の両側端部にヒ
ートシール１２を施して開放部１３を外包体４を形成し
た（図４、図５参照）。次に、コア材２と外包体４をそ
れぞれ１６０℃と８０℃で１時間、ベーキング処理を行
った（図６（ａ）、（ｂ）参照）。

【００５９】次に、コア材２の凹入穴６にゲッター材５
として、サエス・ゲッターズ株式会社製のＣＯＭＢＯＧ
ＥＴＴＥＲ（商品名）と、コア材２と同じ材料で厚さ３
ｍｍに切り出した保護材７を収めて、ゲッター材５に保
護材７を被せた（図７（ａ）、（ｂ）参照）。次に、外
包体４にその開放部１３からゲッター材５を収めたコア
材２を挿入した（図８参照）。このコア材２を収めた外
包体４を株式会社エヌ・ピー・シー製の真空封止装置１
６の真空チャンバー１７内で１Ｐａまで真空排気した
後、開放部１３の端縁部に加熱部２３、２４でヒートシ
ール２５を施し、真空封止して真空断熱材１を平板状に
形成した（図９、図１０（ａ）〜（ｃ）参照）。この平
板状の真空断熱材１のヒートシール部１２、２５を含む
余剰部を真空断熱材１の幅広面側へ折り曲げ（図１１参
照）、恒温槽内において、コア材２のガラス転移点以上
の温度である１４０℃で加熱した後、金型２６と外径８
９．１ｍｍのステンレス製のパイプ２８を用いて真空断
熱材１をほぼＵ字状に成形し（図１２参照）、続いて、
ロール型２９を用いて真空断熱材１をパイプ２８の外周
に巻き付け、円筒状に固定し、この状態で強制的にエア
ーで冷却した（図１３、図１４参照）。この冷却により
円筒状に塑性加工した真空断熱材１を得ることができ
た。この真空断熱材１は、その内径が約９０ｍｍ、長さ
が１０００ｍｍ、厚さが１２．５ｍｍであり、厚みが約
１７％減少した。

【００６０】前記のようにして製造された円筒型の真空
断熱材１を外径８９．１ｍｍのステンレス製のパイプに
装着し、雰囲気温度２０℃一定の恒温槽の中で、９５℃
の温水をパイプの中に循環させ、そのときのパイプと円
筒型の真空断熱材１の外表面温度、雰囲気温度から、成
形後の円筒型の真空断熱材１の熱伝導率を計算した。図
２３に経過時間による熱伝導率の変化を示した。熱伝導
率は０．００５〜０．００６Ｗ／ｍ．Ｋ程度で安定して
おり、長期に亘って熱伝導率の変化は見られなかった。
また、その値は、塑性成形前に測定した熱伝導率とほぼ
同じ値を示しており（０．００５４Ｗ／ｍ．Ｋ 英弘精
機株式会社製のオートラムダで計測）、塑性成形によっ
て得られた円筒型の真空断熱材１の熱伝導率は、塑性成
形前とほとんど変わらない性能を維持していることを確
認することができた。

【００６１】また、前記のようにして製造された円筒型
真空断熱材１を配管の断熱材として用いた場合の放散熱
量を、従来より配管用の断熱材として用いられている独
立気泡型の硬質ウレタンフォームと比較した。比較例
は、円筒型真空断熱材１と同様の長さ１０００ｍｍ、厚
さ１５ｍｍで外径８９．１ｍｍのパイプに対応するもの
を用いた。評価方法としては、外径８９．１ｍｍのステ
ンレスパイプに実施例１、比較例ともに同条件で装着
し、９５℃の温水をパイプ内に１２時間循環させた後、
パイプの両端を温水が漏れないように密閉し、更に、密
閉した両端に厚さ４０ｍｍの盲用の独立気泡型硬質ウレ
タンフォームを被せ、パイプ全体を断熱した。そのパイ
プ内の温度を時間経過とともに測定し、経過時間ととも
に生じる温度低下から、それぞれの断熱配管の放散熱量
を試算して、比較した。その結果、円筒型真空断熱材１
の放散熱量は、従来の独立気泡型硬質ポリウレタンフォ
ームの１／３以下であった。したがって、円筒型真空断
熱材１を配管用の断熱材として用いることにより、従来
より薄い断熱層で、より高い断熱性能をもった配管の断
熱が可能であることがわかった。

【００６２】（実施例２）コア材２として、クラボウ株
式会社製の発泡素材が格子状に構成された連続気泡型の
硬質ウレタンフォームを用い、塑性加工前の平板状の真
空断熱材１の寸法が幅３７４ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、
厚さ１５ｍｍとなるように設定した（両側長手縁は実施
例１と同様に１０度の角度で傾斜させた。）。また、コ
ア材２のベーキング温度を１２０℃にした以外は、実施
例１と全く同条件で円筒型に塑性加工した。その結果、
内径約９０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、厚さ１５ｍｍの円
筒型真空断熱材１を得ることができた。この円筒型真空
断熱材１の熱伝導率を実施例１と同様に測定した結果、
０．００６〜０．００７Ｗ／ｍ．Ｋ程度で安定してお
り、長期に亘って熱伝導率の変化は見られなかった。ま
た、塑性成形前の熱伝導率は０．００６６Ｗ／ｍ．Ｋで
あり、塑性加工前後における変化は見られなかった。

【００６３】（実施例３）実施例２と同じ塑性加工前の
平板状の真空断熱材１を用い、塑性成形時に外側から圧
縮成形するように加工することにより、厚みを約１５％
薄くした（約１２．８ｍｍ）円筒型真空断熱材１を作製
し、実施例２と同様の熱伝導率の評価を行った。その結
果、０．００５〜０．００６Ｗ／ｍ．Ｋ程度となり、実
施例２よりも１４〜１７％程度小さくなり、熱伝導率の
低減化を可能にした。

【００６４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、ガスバリ
ア性を有するフィルムから成る外包体内に真空状態で封
入するコア材に連続気泡を有する熱可塑性樹脂を用い、
所定の温度で加熱し、冷却することにより断熱対象物の
形状に合うように塑性加工するので、湾曲面のように平
面以外の形状を有する各種断熱対象に対し、簡単に、か
つ確実に、しかも緊密に沿わせることができる。したが
って、断熱効果を向上させることができて断熱の信頼性
を向上させることができ、しかも、断熱施工コストの低
下を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る真空断
熱材を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の横断面図である。

【図２】同真空断熱材の製造工程説明用でコア材を示す
斜視図である。

【図３】同真空断熱材の製造工程説明用で外包体を形成
するガスバリア性フィルムを示す斜視図である。

【図４】同真空断熱材の製造工程説明用でガスバリア性
フィルムを折り曲げた状態を示す斜視図である。

【図５】同真空断熱材の製造工程説明用でガスバリア性
フィルムにより形成した開放部を有する外包体を示す斜
視図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）は同真空断熱材の製造工程説明
用でそれぞれコア材、外包体をベーキング処理する状態
を示す説明図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）は同真空断熱材の製造工程説明
用でそれぞれコア材にゲッター材を納めた状態を示す斜
視図、要部拡大断面図である。

【図８】同真空断熱材の製造工程説明用でコア材を外包
体に収めた状態を示す斜視図である。

【図９】同真空断熱材の製造工程説明用でコア材を収め
た外包体を封止する状態を示す説明図である。

【図１０】（ａ）は同真空断熱材の製造工程説明用で平
板状の真空断熱材を形成した状態を示す斜視図、（ｂ）
は（ａ）のＸｂ−Ｘｂ矢視断面図、（ｃ）は（ａ）のＸ
ｃ−Ｘｃ矢視断面図である。

【図１１】同真空断熱材の製造工程説明用で外包体の余
剰部を折り曲げた状態を示す斜視図である。

【図１２】同真空断熱材の製造工程説明用で平板状の真
空断熱材を塑性加工している途中のほぼＵ字形状態を示
す斜視図である。

【図１３】同真空断熱材の製造工程説明用でＵ字状の真
空断熱材を円筒状に塑性加工する前の状態を示す斜視図
である。

【図１４】同真空断熱材の製造工程説明用でＵ字状の真
空断熱材を円筒状に塑性加工した状態を斜視図である。

【図１５】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る真空
断熱材を形成する塑性加工前の状態を示す側面図、
（ｂ）は塑性加工後の同真空断熱材を示す側面図であ
る。

【図１６】本発明の第３の実施形態に係る真空断熱材を
形成する塑性加工前の状態を示す一部拡大断面図であ
る。

【図１７】同真空断熱材を示す側面図である。

【図１８】本発明の第４の実施形態に係る真空断熱材を
示す側面図である。

【図１９】本発明の第５の実施形態に係る真空断熱材を
示す側面図である。

【図２０】本発明の第６の実施形態に係る真空断熱材を
示す側面図である。

【図２１】本発明の第７の実施形態に係る真空断熱材を
塑性加工している状態を示す斜視図である。

【図２２】同真空断熱材を示す斜視図である。

【図２３】本発明の実施例１に係る真空断熱材の経過時
間による熱伝導率の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１、１ａ、１ｂ、１ｃ 真空断熱材 ２ コア材 ３ ガスバリア性フィルム ４ 外包体 ５ ゲッター材 １２ ヒートシール部 １３ 開放部 １６ 真空封止装置 ２５ ヒートシール部 ２６ 金型 ２９ ロール型 ３６ 保護カバー ３７ 保護カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 亨 東京都大田区山王２丁目５番13号 株式会 社ベンカン内 Ｆターム(参考） 3H036 AA01 AB03 AB18 AB25 AB29 AC02 AE02

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続気泡を有する熱可塑性樹脂から成る
   コア材と、ガスバリア性を有するフィルムから成り、前
   記コア材を包む外包体とを備え、前記外包体が真空状態
   で封止され、かつ前記コア材が所定の温度で断熱対象物
   の形状に合うように塑性加工されて前記外包体が前記コ
   ア材に密着された真空断熱材。
2. 【請求項２】 外包体の表面に保護カバーを備えた請求
   項１記載の真空断熱材。
3. 【請求項３】 内部にゲッター材を有する請求項１また
   は２記載の真空断熱材。
4. 【請求項４】 コア材に凹部が形成され、この凹部にゲ
   ッター材が挿入され、このゲッター材が通気性を有する
   保護材により被覆された請求項３記載の真空断熱材。
5. 【請求項５】 外包体がガスバリア性を有するフィルム
   のヒートシールにより形成され、前記ヒートシール部を
   含む余剰部が断熱対象物とは反対側に折り曲げられた請
   求項１ないし４のいずれかに記載の真空断熱材。
6. 【請求項６】 コア材がウレタンフォーム、若しくはポ
   リスチレンフォームである請求項１ないし５のいずれか
   に記載の真空断熱材。
7. 【請求項７】 外包体を形成するガスバリア性を有する
   フィルムがアルミニウム箔等の金属箔をラミネートして
   ある請求項１ないし６のいずれかに記載の真空断熱材。
8. 【請求項８】 コア材が塑性加工時に圧縮成形されてい
   る請求項１ないし７のいずれかに記載の真空断熱材。
9. 【請求項９】 連続気泡を有する熱可塑性樹脂から成る
   コア材をガスバリア性を有するフィルムから成る外包体
   にその開放部から収め、前記外包体内を真空排気し、前
   記外包体の開放部を真空状態で封止し、前記コア材を前
   記外包体と共に所定の温度で加熱して断熱対象物の形状
   に合うように塑性加工するようにした真空断熱材の製造
   方法。
10. 【請求項１０】 外包体を真空状態で封止する前に、コ
    ア材および外包体をベーキング処理した後、ゲッター材
    を内部に収めるようにした請求項９記載の真空断熱材の
    製造方法。
11. 【請求項１１】 連続気泡を有する熱可塑性樹脂から成
    るコア材をガスバリア性を有するフィルムから成る外包
    体にその開放部から収め、この状態で前記コア材を前記
    外包体と共に所定の温度で加熱して断熱対象物の形状に
    合うように塑性加工し、この塑性加工状態を維持して前
    記外包体内を真空排気し、前記外包体の開放部を真空状
    態で封止するようにした真空断熱材の製造方法。
12. 【請求項１２】 コア材を塑性加工した後、外包体を真
    空封止する前に、前記コア材および外包体のベーキング
    処理を行った後、ゲッター材を内部に収めるようにした
    請求項１１記載の真空断熱材の製造方法。
13. 【請求項１３】 ガスバリア性を有するフィルムのヒー
    トシールにより外包体を形成し、前記ヒートシール部を
    含む余剰部を断熱対象物とは反対側に折り曲げるように
    した請求項９ないし１２のいずれかに記載の真空断熱材
    の製造方法。
14. 【請求項１４】 コア材を塑性加工する際に圧縮成形す
    るようにした請求項９ないし１３のいずれかに記載の真
    空断熱材の成形方法。
15. 【請求項１５】 塑性加工時にコア材のガラス転移点以
    上の温度で加熱するようにした請求項９ないし１４のい
    ずれかに記載の真空断熱材の製造方法。