JP2005061465A

JP2005061465A - 真空断熱材

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Publication number: JP2005061465A
Application number: JP2003289992A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Manabe; 延一間鍋; Tamio Iwamura; 民夫岩村
Original assignee: AKOO KIKO KK
Current assignee: AKOO KIKO KK
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】従来の、冷蔵庫等の保温用箱体に取り付けて断熱効果を発揮する真空断熱材では、芯材、外被材に有機材料を使用するため、適用可能温度範囲が狭く、強度も弱い、という問題があった。また、外被材に金属を使う場合も、芯材や接合部材に有機材料を使用するため、耐熱性・強度の優れた金属の特性を生かせない、という問題があった。
【解決手段】真空断熱材１（２８）は、対向して配置する一対の内パネル材４・５（３１・３２）と、該内パネル材４・５（３１・３２）の外側に装着する一対の外パネル材６・７（３３・３４）とから構成し、同じ側にある外パネル材と内パネル材とは、パネル面内で点接合すると共に、一方の側にある内パネル材と、他方の側にある内外いずれかのパネル材とは、パネル外周で線接合して密封した。
【選択図】図６

Description

本発明は、冷蔵庫、低温コンテナ等の保温用箱体に取り付けて断熱効果を発揮する断熱材に関し、特に、適用可能温度範囲が広く、高強度で耐久性に優れ、しかも、長期間に渡って高い断熱性能を維持可能な真空断熱材に関する。

従来から、冷蔵庫、低温コンテナ等には種々の断熱材が用いられている。該断熱材としては、発泡スチロール等の断熱素材をそのまま使用した単層断熱材や、硬質ウレタンフォーム等の断熱素材の両面にアルミ材等を接着した積層断熱材が、一般に用いられているが、特に、高い断熱性の要求される部位には、内部に中空の気密室を設け、該気密室を真空排気した真空断熱材が用いられている。

この真空断熱材の気密室には、シリカ、パーライト等の無機粉末、ガラス繊維等の繊維材料、発泡ポリウレタン等の有機材料から成る断熱性の芯材を充填し、これにより、真空状態にした場合に、外被材が圧壊して外被材の両側が直接接触したり、外被材の一方の側の熱が芯材を介して他方の側に伝達したりするのを防止し、更に、該外被材として、金属膜、プラスチックのラミネート等から成る、ガス遮断性と断熱性に優れた材料を使用し、これにより、外部から気密室へのガスの侵入を阻止して、長期間に渡って断熱性能を維持する技術（例えば、特許文献１参照。）が公知となっている。

また、外被材として、ガス遮断性に極めて優れた金属パネルを使用可能な技術（例えば、特許文献２参照。）も公知となっている。この技術では、一対の金属パネルの外周部を、硬質ウレタン等から成る接合部材で密閉して中空のパネル本体とし、該パネル本体の内部に、硬質ウレタン等から成る芯材を配置している。

特開平８−３０３６８５号公報特開２００２−７１０８８号公報

しかし、一般の単層断熱材や積層断熱材では、断熱素材に発泡スチロール等の有機材料を用いるため、使用温度が限られており、使用温度域の高い電気湯沸かし器等や極低温域で使用する冷凍庫等の保温機器には適用できない。しかも、熱伝導率もそれほど低くないため、断熱性能を高めるには厚肉化が必要となり、冷蔵庫、低温コンテナ等の保温用箱体の収納可能容量の減少や重量増加を招く、という問題があった。

また、真空断熱材における前者の技術では、ガス遮断性の観点から外被材の一部に熱伝導率が極めて高い金属膜を使用しているため、該金属膜が真空断熱材表面で熱橋を形成して断熱性能を悪化させる。加えて、外被材にはプラスチックも使用しているため、前記単層断熱材や積層断熱材の場合と同様に、使用温度が限られる、という問題があった。更に、これら金属膜やプラスチックから成るラミネート等の外被材は、強度が低くて耐久性に劣り、更に、複合材であることから廃却後の再利用も困難である、という問題があった。

また、真空断熱材における後者の技術でも、芯材や接合部材に有機材料を使用するため、前記単層断熱材や積層断熱材の場合と同様に、使用温度が限られる。しかも、熱伝導率がそれほど低くない有機材料からなる接合部材は、冷蔵庫や低温コンテナ等の保温用箱体を組み上げた際、熱橋を形成して真空断熱材の断熱性能を悪化させる、という問題があった。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
すなわち、請求項１においては、中空の内部を減圧密封してなる真空断熱材において、該真空断熱材は、対向して配置する一対の内パネル材と、該内パネル材の外側に装着する一対の外パネル材とから構成し、同じ側にある外パネル材と内パネル材とは、パネル面内で点接合すると共に、一方の側にある内パネル材と、他方の側にある内外いずれかのパネル材とは、パネル外周で線接合して密封したものである。
請求項２においては、前記内パネル材には、内部に膨出する補強用の絞り部を形成するものである。
請求項３においては、前記絞り部は、両側にある内パネル材に設けると共に、一方の側にある内パネル材の絞り部は、他方の側にある内パネル材の絞り部とは、互いに干渉しない位置に形成するものである。
請求項４においては、前記内パネル材は、キャンバーを有するものである。
請求項５においては、前記真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周端に、所定の傾斜角を有する傾斜部を形成するものである。
請求項６においては、前記傾斜角は、断面視で各パネル面から略４５度とするものである。
請求項７においては、前記傾斜部のうち、突き合わせる真空断熱材の少なくとも一方の外パネル材の傾斜部を、弾性を有する付勢部材より構成し、該付勢部材は、他方の外パネル材の傾斜部を、弾性力により押圧または牽引して、係合可能な構成とするものである。
請求項８においては、前記真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周部に段差部を設け、真空断熱材の外周を突き合わせることにより、該段差部から連結凹部を形成すると共に、該連結凹部に連結部材を嵌装して、隣接する真空断熱材間を連結し組み立て可能な構成とするものである。
請求項９においては、前記真空断熱材を連結する際に、隣接する内外のパネル材や連結部材により形成される間隙を、密閉空間として構成すると共に、該密閉空間内には、内部を減圧可能な脱気剤を封入するものである。

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
すなわち、請求項１においては、中空の内部を減圧密封してなる真空断熱材において、該真空断熱材は、対向して配置する一対の内パネル材と、該内パネル材の外側に装着する一対の外パネル材とから構成し、同じ側にある外パネル材と内パネル材とは、パネル面内で点接合すると共に、一方の側にある内パネル材と、他方の側にある内外いずれかのパネル材とは、パネル外周で線接合して密封したので、両側の外パネル材の間の熱伝達経路内に、小面積で熱伝導率の低い点接合部を設けることができ、熱伝導率が高いステンレス鋼やジュラルミン等の金属をパネル素材に使用した場合でも、真空断熱材全体の熱伝導率を低くして断熱性能の低下を防止することができる。更には、このような構成によって、ガス遮断性に優れ、しかも強度も高い金属が使用できるため、外部から気密室へのガスの侵入を確実に遮断することができ、長期間に渡って断熱性能を高く維持できると共に、振動や衝撃によっても変形しにくく、優れた耐久性を確保できる。

請求項２においては、請求項１記載の内パネル材には、内部に膨出する補強用の絞り部を形成するので、該内パネル材の剛性を高めることができ、真空状態にした場合に、内パネル材が圧壊して接触し断熱性能が低下するのを防止することができる。

請求項３においては、請求項２記載の絞り部は、両側にある内パネル材に設けると共に、一方の側にある内パネル材の絞り部は、他方の側にある内パネル材の絞り部とは、互いに干渉しない位置に形成するので、内パネル材の気密室の間隔が狭くなった場合でも、絞り部の膨出部が接触することがなく、断熱性能の低下を確実に防止することができる。

請求項４においては、請求項２又は請求項３記載の内パネル材は、キャンバーを有するので、内パネル材の剛性を更に高めることができ、真空状態にした場合に、内パネル材が圧壊して接触し断熱性能が低下するのを、確実に防止することができると共に、更なる薄肉化が可能となり、内パネル材に比重の大きな金属を使用した場合でも、著しい重量増加を招くことがなく、ハンドリング性や搬送時の燃費等を良好に保つことができる。

請求項５においては、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周端に、所定の傾斜角を有する傾斜部を形成するので、真空断熱材を一方の側から他方の側に伝わる熱の伝達経路長を長くすることができ、熱伝導率の高いステンレス鋼やジュラルミン等の金属をパネル素材に使用した場合でも、十分な断熱性能を確保できる。加えて、傾斜部を利用して、種々の形態の連結を強固に行うことが可能となり、組み立て性の向上はもとより、真空断熱材を様々な大きさや形状の保温用箱体へ適用することができる

請求項６においては、請求項５記載の傾斜角は、断面視で各パネル面から略４５度とするので、同一の真空断熱材で種々の突合せ部に対応することができ、部品共通化を図り、部品コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

請求項７においては、請求項５記載の傾斜部のうち、突き合わせる真空断熱材の少なくとも一方の外パネル材の傾斜部を、弾性を有する付勢部材より構成し、該付勢部材は、他方の外パネル材の傾斜部を、弾性力により押圧または牽引して、係合可能な構成とするので、組み立て後の真空断熱材間の気密性が増し、組み立てた保温用箱体の断熱性能が大幅に向上する。

請求項８においては、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周部に段差部を設け、真空断熱材の外周を突き合わせることにより、該段差部から連結凹部を形成すると共に、該連結凹部に連結部材を嵌装して、隣接する真空断熱材間を連結し組み立て可能な構成とするので、パネル材自体を連結構造の一部に利用できるため、大がかりな連結構造を設けることなく簡単な構成にて真空断熱材間を連結することができ、加えて、真空断熱材の突合せ部表面を面一にすることができるため、組み立て後の保護パネルの貼設等を均一に行うことができ、余分な外装部材や仕上げ工程等が不要となる。その結果、組み立てにかかる部材コストの低減や、作業効率の向上を図ることができる。

請求項９においては、請求項８記載の真空断熱材を連結する際に、隣接する内外のパネル材や連結部材により形成される間隙を、密閉空間として構成すると共に、該密閉空間内には、内部を減圧可能な脱気剤を封入するので、組み立てにより隣接する真空断熱材の間に生じる間隙内を減圧し、該間隙を介して流れる熱を大きく抑制でき、組み立て後も、より高い断熱性能を維持することができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明に係わる真空断熱材の全体構成を示す真空断熱材の斜視図、図２は内パネル対の外観斜視図、図３は同じく平面図、図４は同じく側面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図、図６は内−内パネル材接合タイプの平面突合せ部の側面断面図、図７は内−内パネル材接合タイプの角突合せ部の側面断面図、図８は内−外パネル材接合タイプの平面突合せ部の側面断面図、図９は放射状の絞り部を有する内パネル対の外観斜視図、図１０は格子状の絞り部を有する内パネル対であり、図１０（ａ）は外観斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図、図１１はキャンバーを有する内パネル対の外観斜視図、図１２は各断熱材の特性を示す説明図、図１３は本発明に係わる真空断熱材を組み込む低温コンテナを積載した貨物自動車の外観斜視図である。

まず、本発明に係わる真空断熱材１の全体構成について、図１、図２、図６、図８により説明する。
図１、図２、図６に示すように、真空断熱材１は、一対の内パネル材４・５から成る内パネル対２と、該内パネル対２の外面に装着した一対の外パネル材６・７から成る外パネル対３とから構成される。

上側のパネル材では、パネル面の面内でスポット溶接等により点接合されて複数の点接合部１０が形成され、該点接合部１０を介して、上側の内パネル材４と外パネル材６とが連結されている。同様にして、下側のパネル材でも、パネル面の面内でスポット溶接等により点接合されて複数の点接合部１３が形成され、該点接合部１３を介して、下側の内パネル材５と外パネル材７とが連結されている。

更に、図６、図８に示すように、上側にあるパネル材４・６（３１・３３）のいずれか一枚と、下側にあるパネル材５・７（３２・３４）のいずれか一枚とを組み合わせ、この組み合わせた一対のパネル材の外周を重ねて線接合し、この線接合部１１と上下のパネル材とから気密室１２（１４）を形成するようにしている。

つまり、図６に示す真空断熱材１（以下、「内−内パネル材接合タイプ」とする）においては、上下の内パネル材４・５からは気密室１２が形成され、また、図８に示す真空断熱材２８（以下、「内−外パネル材接合タイプ」とする）においては、一方の側の内パネル３１材と他方の側の外パネル材３４とから気密室１４が形成されるのである。ただし、保温対象物と接触する上下の外パネル材６・７（３３・３４）同士の組み合わせからは、気密室を構成しないものとする。

このような構成においては、熱は次のようにして伝達される。
つまり、内−内パネル材接合タイプでは、一方の側の外パネル材６の熱は、点接合部１０→内パネル材４→気密室１２の外周の線接合部１１→内パネル材５→点接合部１３→他方の側の外パネル材７、の順に伝達される。また、内−外パネル材接合タイプでは、一方の側の外パネル材３３の熱は、点接合部１０→内パネル材３１→気密室１４の外周の線接合部１１→他方の側の外パネル材３４、の順に伝達される。

しかし、いずれのタイプの真空断熱材１・２８においても、熱伝達経路内に、小面積で熱伝導率の低い点接合部１０・１３が存在するため、熱伝導率が極めて高いステンレス鋼やジュラルミン等の金属をパネル素材に使用した場合であっても、真空断熱材１の一方の側から他方の側への熱伝導を大きく抑制することができる。

すなわち、中空の内部を減圧密封してなる真空断熱材１（２８）において、該真空断熱材１（２８）は、対向して配置する一対の内パネル材４・５（３１・３２）と、該内パネル材４・５（３１・３２）の外側に装着する一対の外パネル材６・７（３３・３４）とから構成し、同じ側にある外パネル材と内パネル材とは、パネル面内で点接合すると共に、一方の側にある内パネル材と、他方の側にある内外いずれかのパネル材とは、パネル外周で線接合して密封したので、両側の外パネル材６・７（３３・３４）の間の熱伝達経路内に、小面積で熱伝導率の低い点接合部１０・１３を設けることができ、熱伝導率が高いステンレス鋼やジュラルミン等の金属をパネル素材に使用した場合でも、真空断熱材１（２８）全体の熱伝導率を低くして断熱性能の低下を防止することができる。更には、このような構成によって、ガス遮断性に優れ、しかも強度も高い金属が使用できるため、外部から気密室１２（１４）へのガスの侵入を確実に遮断することができ、長期間に渡って断熱性能を高く維持できると共に、振動や衝撃によっても変形しにくく、優れた耐久性を確保できるのである。

なお、前記気密室１２・１４の真空化は、次のようにして行うことができる。例えば、前記気密室１２・１４を形成するパネル材の任意の箇所にエア抜き孔を形成すると共に該エア抜き孔にエア抜きバルブを装着し、該エア抜きバルブに真空ポンプ等を連結して作動させた後、気密室１２・１４内を真空排気してエア抜きバルブを閉塞することにより、前記気密室１２・１４を真空状態にすることができる。

あるいは、気密室１２・１４を構成するパネル材の外周の上下間の隙間に、ニッケル等を主成分とする鑞を介装し、そのまま真空加熱炉に装入して加熱すると、気密室１２・１４内が真空状態に保たれたままで、鑞が溶解してパネル材の外周が線接合されて密封される。これにより、気密室１２・１４の形成と真空化とを同時に行うことができ、真空断熱材１の製造工程が少なくて済むため、生産効率の向上と、及び真空排気に必要なバルブやポンプ等の部品・装置が不要となって製造コストの削減を図ることができる。

次に、前記内パネル対２について、図３乃至図５、図９乃至図１１により説明する。
図３乃至図５に示すように、内パネル対２の上側の内パネル材４は、正方形に突き出した本体部４ａと、該本体部４ａの周囲に一段低く設けた段差部４ｂと、該段差部４ｂから特定の傾斜角１９をもって外斜め下方に傾斜する傾斜部４ｃとから構成され、このうちの本体部４ａでは、内部に向かって溝状の絞り部１５が膨出されている。そして、該絞り部１５は、平面視正方形状の内パネル材４の対角線上に配置した複数の斜め絞り部１５ａと、内パネル材４の四辺に平行な長短２種類の平行絞り部１５ｂ・１５ｃとから構成されており、内パネル材４の剛性をパネル面全体で均一に高めるようにしている。

内パネル対２の下側の内パネル材５も、正方形に突き出した本体部５ａと、該本体部５ａの周囲に一段低く設けた段差部５ｂとから構成され、このうちの本体部５ａでは、内部に向かって溝状の絞り部１６が膨出され、前記内パネル材４と同様に、図示せぬ複数の斜め絞り部や平行絞り部から構成されており、内パネル材５の剛性をパネル面全体で均一に高めるようにしている。従って、真空断熱材の軽量化のために上下の内パネル材４・５を薄くした場合であっても、内パネル対２は、気密室１２を真空状態にした際に大気から作用する過大な圧力にも、十分耐えることができる。

すなわち、内パネル材４・５には、内部に膨出する補強用の絞り部１５・１６を形成するので、該内パネル材４・５の剛性を高めることができ、真空状態にした場合に、内パネル材４・５が圧壊して接触し断熱性能が低下するのを防止することができるのである。

また、図５に示すように、前記上下の内パネル材４・５から気密室１２内部に向かって膨出する絞り部１５・１６は、水平方向位置をずらして配置されている。これにより、真空状態にした際の大気からの圧力や、外部からの衝撃等が、内パネル材４・５に作用して気密室１２の上下間隔が狭くなった場合でも、上下の絞り部１５・１６の膨出部が接触することがない。

すなわち、前記絞り部１５・１６は、両側にある内パネル材４・５に設けると共に、一方の側にある内パネル材４の絞り部１５は、他方の側にある内パネル材５の絞り部１６とは、互いに干渉しない位置に形成するので、内パネル材４・５の気密室１２の間隔が狭くなった場合でも、絞り部１５・１６の膨出部が接触することがなく、断熱性能の低下を確実に防止することができるのである。

ここで、別形態の絞り部について、図９乃至図１１により説明する。
図９に示すように、内パネル対２０の上下の内パネル材２１・２２には、該内パネル対２０の内部に向かって溝状の絞り部１７が膨出されると共に、該絞り部１７は、内パネル材２１・２２の平面略中央から放射状に形成されている。これにより、たとえ、ねじれ等の変形応力が真空断熱材１全体に作用しても、該変形応力は、内パネル材２１・２２平面略中央を中心とした半径上の絞り部１７近傍に集中し、そこで支持されるため、組立て時に発生する折曲等のトラブルを防止することができ、真空断熱材１の組み立て性・耐久性を大きく向上させることができる。

また、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すように、内パネル対４９の上下の内パネル材５０・５１には、格子状に絞り部５２・５３を設けてもよい。詳しくは、上側の内パネル材５０では、絞り部５２が外部（図１０では上方）に向かって膨出され、下側の内パネル材５１では、前記絞り部５２と略同一形状の絞り部５３が、内部（図１０では上方）に向かって膨出されている。これにより、内パネル対４９全体の剛性を大きく高めることができ、組立て時に発生する折曲等に対してはもちろんのこと、真空状態にした際に大気から受ける圧力により発生する内パネル対４９の座屈に対しても、十分に対応可能となり、真空断熱材１の組み立て性・耐久性を更に大きく向上させることができるのである。加えて、内パネル材５０・５１に金属等のパネル素材を使用した場合に、このような格子状の膨出加工の如き大きな変形を与えると、パネル素材そのものが加工硬化により強化されるため、内パネル対４９全体の剛性を、更に大きく向上させることができる。

なお、前記絞り部１５・１６とは異なり、このように同一方向に向かって膨出する絞り部５２・５３の場合には、水平方向位置が略同一となるように配置して、互いに干渉しないようにしている。これにより、真空状態にした際の大気からの圧力や、外部からの衝撃等が、内パネル材５０・５１に作用して気密室５４の上下間隔が狭くなった場合でも、上下の絞り部５２・５３の膨出部が互いに接触することがなく、断熱性能の低下を防止することができる。

更に、図１１に示す内パネル対２３のように、該内パネル対２３を構成する上下の内パネル材２４・２５のいずれにも、内パネル対２３の短辺２３ｂの方向に側面視で中高となった、カマボコ形状の上下のキャンバー２６・２７を、形成することができる。なお、この内パネル材２４・２５にも、前記短辺２３ｂに平行で長辺２３ａに垂直に、複数の溝状の絞り部１８が形成されており、該絞り部１８も、前述の絞り部１５乃至１７と同様に、内パネル対２３内部に向かって膨出されている。このように、内パネル対２３に、絞り部１８に加えてキャンバー２６・２７を設けており、これらの複数の強化構造の相乗効果によって、気密室１２を真空状態にした際に大気から作用する過大な圧力にも対抗することができる。

すなわち、前記内パネル材２４・２５は、キャンバー２６・２７を有するので、内パネル材２４・２５の剛性を更に高めることができ、真空状態にした場合に、内パネル材２４・２５が圧壊して接触し断熱性能が低下するのを、確実に防止することができると共に、更なる薄肉化が可能となり、内パネル材２４・２５に比重の大きな金属を使用した場合でも、著しい重量増加を招くことがなく、ハンドリング性や搬送時の燃費等を良好に保つことができる。

次に、真空断熱材１の外周端、及びその突合せ部の構造について、図５乃至図８、図１３により説明する。
図５、図６に示すように、内−内パネル材接合タイプの真空断熱材１においては、前述の如く、上側の内パネル材４は、本体部４ａ、段差部４ｂ、及び傾斜部４ｃとから構成され、また、下側の内パネル材５は、本体部５ａと段差部５ｂとから構成されている。このように、一部に傾斜部４ｃを有する構成においては、内パネル材４・５間を伝わる熱の伝達経路長は、前記段差部４ｂと段差部５ｂとの外周端が両パネル材４・５に垂直な連結部材３５により連結された場合と比べて長くなる。

そして、図８に示すように、内−外パネル材接合タイプの真空断熱材２８においても、一方の側の内パネル材３１と他方の側の外パネル材３４とから気密室１４が形成され、このうちの内パネル３１材は、前記内パネル材４と同様に、本体部３１ａ、段差部３１ｂ、及び傾斜部３１ｃとから構成されている。このような傾斜部３１ｃを介して内パネル材３１と外パネル材３４とが連結されるため、熱の伝達経路長は、両パネル材３１・３４間が垂直な連結部材３６により連結された場合と比べて長くなる。つまり、このように、傾斜部４ｃ（３１ｃ）を設けることにより、熱の伝達経路長は延長され、それに伴い、熱伝導率は低下するのである。

また、図５乃至図７に示すように、内−内パネル材接合タイプの真空断熱材１においては、内パネル材４の外側に前記点接合部１０を介して装着された外パネル材６は、本体部６ａ、段差部６ｂ、及び傾斜部６ｃとから構成され、該傾斜部６ｃは、前記段差部６ｂから所定の傾斜角３７にて、外斜め下方に傾斜しており、一方の側にあるパネル材４・６には、ともに傾斜部４ｃ・６ｃが形成されている。

そして、図８に示すように、内−外パネル材接合タイプの真空断熱材２８においても、内パネル材３１の外側に前記点接合部１０を介して装着された外パネル材３３は、本体部３３ａ、段差部３３ｂ、及び傾斜部３３ｃとから構成され、該傾斜部３３ｃは、前記段差部３３ｂから所定の傾斜角にて、外斜め下方に傾斜しており、一方の側にあるパネル材３１・３３には、ともに傾斜部３１ｃ・３３ｃが形成されている。

ここで、図１３に示すように、貨物自動車８に載置して運搬する低温コンテナ９の側壁内に、本発明の真空断熱材１を組み込む場合には、真空断熱材１同士を同一平面内で突き合わせて連結する連結部（以下「平面突合せ部」とする）３８や、真空断熱材１同士を角部で突き合わせて連結する連結部（以下「角突合せ部」とする）３９を介して、真空断熱材１を相互に連結する必要がある。

従って、本発明の如く、一方の側に傾斜部４ｃ・６ｃ（３１ｃ・３３ｃ）設けることにより、平面突合せ部３８では、図６、図８に示すように、一方を反転させて同一平面内で正面から突き合わせ、隣接する真空断熱材１・１の外周の一部が傾斜部４ｃ・６ｃ（３１ｃ・３３ｃ）の分だけ相互に重なるように配置することができる。また、角突合せ部３９では、図７に示すように、一方の真空断熱材１の傾斜部４ｃ・６ｃに、他方の真空断熱材１の傾斜部４ｃ・６ｃを当接し、隣接する真空断熱材１・１を互いに略直交するように配置することができるのである。これにより、真空断熱材１（２８）の傾斜部４ｃ・６ｃ（３１ｃ・３３ｃ）同士の当て方を変えるだけで、連結状態を容易に変化させることができると共に、突合せ部に重複部分を設けて、連結強度を高めることができる。

すなわち、前記真空断熱材１（２８）の少なくとも一方の側にある内パネル材４・５（３１・３２）と外パネル材６・７（３３・３４）の外周端に、所定の傾斜角１９（３７）を有する傾斜部４ｃ・６ｃ（３１ｃ・３３ｃ）を形成するので、真空断熱材１（２８）を一方の側から他方の側に伝わる熱の伝達経路長を長くすることができ、熱伝導率の高いステンレス鋼やジュラルミン等の金属をパネル素材に使用した場合でも、十分な断熱性能を確保できる。加えて、傾斜部４ｃ・６ｃ（３１ｃ・３３ｃ）を利用して、種々の形態の連結を強固に行うことが可能となり、組み立て性の向上はもとより、真空断熱材１（２８）を様々な大きさや形状の保温用箱体へ適用することができる。

また、前記傾斜角１９・３７は、いずれも略４５度が好ましい。これは、平面突合せ部３８では、突き合わせる真空断熱材１の傾斜角１９・３７が略同等であれば同一平面上に配設できるが、角突合せ部３９では、角を直角にするには、突き合わせる真空断熱材１の傾斜角１９・３７の合計を９０度にする必要があり、傾斜角１９・３７を、いずれも略４５度にすることで、両突合せ部３８・３９に対応することができるのである。

すなわち、前記傾斜角１９・３７は、断面視で各パネル面から略４５度とするので、同一の真空断熱材１で種々の突合せ部３８・３９に対応することができ、部品共通化を図り、部品コストの低減及びメンテナンス性の向上を図ることができる。

また、図６、図８に示すように、前述の如く、外パネル材６は本体部６ａ、段差部６ｂ、及び傾斜部６ｃとから構成され、外パネル材３３は、本体部３３ａ、段差部３３ｂ、及び傾斜部３３ｃとから構成されている。この外パネル材６（３３）を、弾性を有する金属から構成すると共に、前記傾斜部６ｃ（３３ｃ）を、４５度よりも小さい傾斜角で、位置６ｄ（３３ｄ）まで外方に開いて塑性変形させた上で、突き合わせると、隣接する傾斜部６ｃ（３３ｃ）同士は、互いに強く押圧しあって外側面で隙間無く密着するようになる。これにより、組み立て後の真空断熱材１（２８）間の気密性が増し、真空断熱材１（２８）から組み立てた保温用箱体の内外間の熱伝導率が減少する。

なお、前記傾斜部６ｃ（３３ｃ）を、４５度よりも大きい傾斜角で内方に塑性変形させた上で、傾斜部６ｃ（３３ｃ）を互いに掛止するようにしてもよく、この場合は、後述する連結部材で連結・固定すると、隣接する傾斜部６ｃ（３３ｃ）同士は、互いに強く牽引しあって内側面で隙間無く密着するようになる。

すなわち、前記傾斜部のうち、突き合わせる真空断熱材の少なくとも一方の外パネル材６（３３）の傾斜部６ｃ（３３ｃ）を、弾性を有する付勢部材より構成し、該付勢部材は、他方の外パネル材の傾斜部を、弾性力により押圧または牽引して、係合可能な構成とするので、組み立て後の真空断熱材１（２８）間の気密性が増し、組み立てた保温用箱体の断熱性能が大幅に向上する。

また、図６、図７に示すように、上側の外パネル材６は、本体部６ａ、段差部６ｂ、及び傾斜部６ｃとから構成され、下側の外パネル材７は、本体部７ａ、段差部７ｂ、及び傾斜部７ｃとから構成される。そして、前記平面突合せ部３８の上側には、前記段差部６ｂ・７ｂから成る平連結凹部４５が形成され、該段差部６ｂ・７ｂの底面には固定ナット４３・４３が固設され、該ナット４３・４３が嵌入可能な平連結部材４０が、前記平連結凹部４５に嵌装されており、該平連結部材４０を介して、ボルト４４・４４を前記固定ナット４３・４３に螺挿固定することにより、上側の段差部６ｂ・７ｂ間を連結できるようにしている。

同様に、平面突合せ部３８の下側においても、平連結凹部４６に固設した固定ナット４３・４３に、平連結部材４０を介して、ボルト４４・４４を螺挿固定することにより、下側の段差部７ｂ・６ｂ間を連結できるようにしている。これにより、平面突合せ部３８を内外から強固に連結することができ、しかも、平連結部材４０・４０は平連結凹部４５・４６内に埋め込まれた状態となり、平面突合せ部３８の内外面を面一にすることができるのである。

更に、前記角突合せ部３９の内側には、段差部６ｂ・６ｂから成る角連結凹部４７が形成され、該段差部６ｂ・６ｂには固定ナット４３・４３が固設され、該ナット４３・４３が嵌入可能な内角連結部材４１が、前記角連結凹部４７に嵌装されており、該内角連結部材４１を介して、ボルト４４・４４を前記固定ナット４３・４３に螺挿固定することにより、内側の段差部６ｂ・６ｂ間を連結できるようにしている。

同様に、角突合せ部３９の外側には、段差部７ｂ・７ｂから成る角連結凹部４８が形成され、該段差部７ｂ・７ｂには固定ナット４３・４３が固設され、該ナット４３・４３が嵌入可能な外角連結部材４２が、前記角連結凹部４８に嵌装されており、該外角連結部材４２を介して、ボルト４４・４４を前記固定ナット４３・４３に螺挿固定することにより、外側の段差部７ｂ・７ｂ間を連結できるようにしている。これにより、角突合せ部３９を内外から強固に連結することができ、しかも、角連結部材４１・４２は角連結凹部４７・４８内に、それぞれ埋め込まれた状態となり、角突合せ部３９の内外面を面一にすることができる。

すなわち、前記真空断熱材１の少なくとも一方の側にある内パネル材４（５）と外パネル材６（７）の外周部に段差部６ｂ・７ｂを設け、真空断熱材１の外周を突き合わせることにより、該段差部６ｂ・７ｂから連結凹部４５乃至４８を形成すると共に、該連結凹部４５乃至４８に連結部材４０乃至４２を嵌装して、隣接する真空断熱材１・１間を連結し組み立て可能な構成とするので、パネル材自体を連結構造の一部に利用できるため、大がかりな連結構造を設けることなく簡単な構成にて真空断熱材１・１間を連結することができ、加えて、真空断熱材１の突合せ部表面を面一にすることができるため、組み立て後の保護パネルの貼設等を均一に行うことができ、余分な外装部材や仕上げ工程等が不要となる。その結果、組み立てにかかる部材コストの低減や、作業効率の向上を図ることができるのである。

また、図６乃至図８に示すように、前記突合せ部３８・３９内には、パネル材４乃至７と連結部材４０乃至４２により囲まれた間隙５６・５７がそれぞれ存在する。そこで、真空断熱材１同士を連結する際、前記間隙５６・５７内部に、金属粉のような脱酸素剤やシリカゲルのような吸湿剤等から成る脱気剤５５を内挿した上で、パネル材４乃至７同士、または該パネル材４乃至７と連結部材４０乃至４２との間に、図示せぬシーリング材を流し込みながら、真空断熱材１の間を連結することもできる。これにより、前記間隙５６・５７内が密閉されると共に、その内部は、ガスが脱気剤５５により吸収されて減圧状態となり、間隙５６・５７を介して伝わる熱を大幅に低減することができる。

すなわち、真空断熱材１（２８）を連結する際に、隣接する内外のパネル材４乃至７や連結部材４０乃至４２により形成される間隙５６・５７を、密閉空間として構成すると共に、該密閉空間内には、内部を減圧可能な脱気剤５５を封入するので、組み立てにより隣接する真空断熱材１（２８）の間に生じる間隙５６・５７内を減圧し、該間隙５６・５７を介して流れる熱を大きく抑制でき、組み立て後も、より高い断熱性能を維持することができるのである。

次に、本発明に係わる真空断熱材１の諸特性について、図１２により説明する。本発明材は、サイズ０．３ｍｍ（厚）×３００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長）の４枚のＳＵＳ３０４を、図１乃至図６に示すように加工して組み立て、製品サイズ１５ｍｍ（厚）×３００ｍｍ（幅）×３００ｍｍ（長）とした上で、前記気密室１２内を真空度５×１０^−２Ｐａ以下の真空とした真空断熱材である。比較材には、前記製品サイズにて、外被材はプラスチックとアルミ膜とのラミネートフィルム層、芯材は硬質ポリウレタンフォームであり、真空度１３〜１３３×１０^−２Ｐａの真空とした従来真空断熱材と、同サイズの発泡スチロールのみから成る従来単層断熱材とを用いた。なお、熱伝導率は、ランダムな４カ所を平均温度２４℃に設定した熱伝導率測定装置で測定し、適用可能温度範囲は、高温又は低温で構成部材が変形若しくは隙間が生じて気密が破れる温度を調査して求めた。そして、図１２によると、本発明材の断熱性能は、単層断熱材よりも良好で、従来の真空断熱材と略同等であり、適用可能温度範囲は、単層断熱材及び従来の真空断熱材に比べ極めて広く、強度特性も非常に優れている、ことがわかる。

本発明に係わる真空断熱材の全体構成を示す真空断熱材の斜視図である。内パネル対の外観斜視図である。同じく平面図である。同じく側面図である。図３のＡ−Ａ断面図である。内−内パネル材接合タイプの平面突合せ部の側面断面図である。内−内パネル材接合タイプの角突合せ部の側面断面図である。内−外パネル材接合タイプの平面突合せ部の側面断面図である。放射状の絞り部を有する内パネル対の外観斜視図である。格子状の絞り部を有する内パネル対であり、図１０（ａ）は外観斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。キャンバーを有する内パネル対の外観斜視図である。各断熱材の特性を示す説明図である。本発明に係わる真空断熱材を組み込む低温コンテナを積載した貨物自動車の外観斜視図である。

符号の説明

１・２８真空断熱材
４・５・３１・３２内パネル材
４ｃ・６ｃ・３１ｃ・３３ｃ傾斜部
６・７・３３・３４外パネル材
６ｂ・７ｂ段差部
１５・１６絞り部
１９・３７傾斜角
２６・２７キャンバー
４０・４１・４２連結部材
４５・４６・４７・４８連結凹部
５５脱気剤
５６・５７間隙

Claims

中空の内部を減圧密封してなる真空断熱材において、該真空断熱材は、対向して配置する一対の内パネル材と、該内パネル材の外側に装着する一対の外パネル材とから構成し、同じ側にある外パネル材と内パネル材とは、パネル面内で点接合すると共に、一方の側にある内パネル材と、他方の側にある内外いずれかのパネル材とは、パネル外周で線接合して密封したことを特徴とする真空断熱材。
前記内パネル材には、内部に膨出する補強用の絞り部を形成することを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
前記絞り部は、両側にある内パネル材に設けると共に、一方の側にある内パネル材の絞り部は、他方の側にある内パネル材の絞り部とは、互いに干渉しない位置に形成することを特徴とする請求項２記載の真空断熱材。
前記内パネル材は、キャンバーを有することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の真空断熱材。
前記真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周端に、所定の傾斜角を有する傾斜部を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の真空断熱材。
前記傾斜角は、断面視で各パネル面から略４５度とすることを特徴とする請求項５記載の真空断熱材。
前記傾斜部のうち、突き合わせる真空断熱材の少なくとも一方の外パネル材の傾斜部を、弾性を有する付勢部材より構成し、該付勢部材は、他方の外パネル材の傾斜部を、弾性力により押圧または牽引して、係合可能な構成とすることを特徴とする請求項５記載の真空断熱材。
前記真空断熱材の少なくとも一方の側にある内パネル材と外パネル材の外周部に段差部を設け、真空断熱材の外周を突き合わせることにより、該段差部から連結凹部を形成すると共に、該連結凹部に連結部材を嵌装して、隣接する真空断熱材間を連結し組み立て可能な構成とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の真空断熱材。
前記真空断熱材を連結する際に、隣接する内外のパネル材や連結部材により形成される間隙を、密閉空間として構成すると共に、該密閉空間内には、内部を減圧可能な脱気剤を封入することを特徴とする請求項８記載の真空断熱材。