JP2006118634A - Vacuum heat insulating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は立体構造を形成する真空断熱材に関するものである。 The present invention relates to a vacuum heat insulating material that forms a three-dimensional structure.
従来、この種の真空断熱材としては、図11に示すように、3つの長方形の芯材1をガスバリア性のフイルム2で覆い、フィルム2の内部を減圧して成り、3つの芯材1は、一方向に互いに所定間隔離れて略同一面上に配置されており、3つの芯材1のそれぞれが、独立した空間内に位置するように、隣接する芯材1の間に位置するフィルム2が熱溶着されており、隣接する芯材1の間に位置する熱溶着部3上に設けられた折曲線4で、折り曲げることが可能な真空断熱材5がある(例えば、特許文献1参照)
この真空断熱材5は、図12に示すように、冷蔵庫などの断熱箱体の外箱6の内側に設けられるものである。外箱6は金属板7をコ字状に折り曲げたものであるが、真空断熱材5は、コ字状に折り曲げる前の状態の金属板7に、金属板7の折曲線に真空断熱材5の折曲線4が対応するように接着固定されており、外箱6の内面となる面に真空断熱材5が接着固定された金属板7をコ字状に折り曲げることにより、図12に示す、内面に真空断熱材5を備えた外箱6が造られる。
As shown in FIG. 12, this vacuum
しかしながら、上記従来の構成では、複数の長方形の芯材1が、一方向に互いに所定間隔離れて略同一面上に配置されており、隣接する芯材1の間に位置する熱溶着部3に形成される各折曲線4は、互いに略平行であるため、従来の真空断熱材5を適用することのできる対象は、側面の形状が長方形である立体構造体の側面だけに限られる。
However, in the above-described conventional configuration, the plurality of
さらに、熱溶着がされないフィルム部において、フィルム2の間に芯材1を含まない部分が存在するので、その分、有効断熱面積が小さくなっている。
Furthermore, in the film part which is not heat-welded, since the part which does not contain the
本発明は、適用する対象の立体構造体の形状に制限が少なく、さらに、有効断熱面積が大きく断熱効果の高い真空断熱材を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a vacuum heat insulating material that has few restrictions on the shape of a three-dimensional structure to be applied, and has a large effective heat insulating area and a high heat insulating effect.
上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、複数の芯材が立体構造の展開図を形成するように配置され、フィルムの間に芯材を含まない部分の全面を熱溶着したものである。 In order to achieve the above object, the vacuum heat insulating material of the present invention is arranged such that a plurality of core materials form a development view of a three-dimensional structure, and the entire surface of the portion not including the core material is thermally welded between the films. Is.
これによって、複数の芯材は、芯材の間に位置する部分に1方向以上(例えば、縦方向と横方向の2方向)の折曲線を形成できるように配置されるため、真空断熱材を1方向以上に折り曲げることができる。そのため、様々な立体構造を形成する真空断熱材を作製することができる。 As a result, the plurality of core members are arranged so that folding lines in one or more directions (for example, two directions in the vertical direction and the horizontal direction) can be formed in the portion located between the core members. It can be bent in more than one direction. Therefore, vacuum heat insulating materials that form various three-dimensional structures can be produced.
また、フィルムの間に芯材を含まない部分において、熱溶着されない部分が存在しないので、真空断熱材端部のヒレ部を短くでき、真空断熱材表面における芯材の占める面積が相対的に大きくなるので、真空断熱材表面の有効断熱面積を大きくとることが可能となる。 In addition, since there is no portion that is not thermally welded in the portion not including the core material between the films, the fin portion at the end of the vacuum heat insulating material can be shortened, and the area occupied by the core material on the surface of the vacuum heat insulating material is relatively large. Therefore, it is possible to increase the effective heat insulation area on the surface of the vacuum heat insulating material.
本発明の真空断熱材は、様々な立体構造体に対して適用することを可能とする。また、様々な形状をした真空断熱材においても効果的に有効断熱面積をとることができ、断熱効果の高い真空断熱材を得ることができる。 The vacuum heat insulating material of the present invention can be applied to various three-dimensional structures. Moreover, even in the vacuum heat insulating materials having various shapes, an effective heat insulating area can be effectively obtained, and a vacuum heat insulating material having a high heat insulating effect can be obtained.
請求項1に記載の発明は、複数の芯材をガスバリア性のフイルムで覆い、前記フィルムの内部を減圧してなる真空断熱材において、前記複数の芯材を立体構造の展開図を形成するように配置させ、前記フィルムにおいて、前記複数の芯材を前記フィルムの間に含まない部分の全面を熱溶着したことを特徴とした真空断熱材であり、芯材の間に位置する折曲線で折り曲げることにより、立体構造を形成した真空断熱材を作製することができる。 According to a first aspect of the present invention, a plurality of core materials are covered with a gas barrier film, and a vacuum heat insulating material obtained by reducing the pressure inside the film forms a three-dimensional structure of the core materials. The vacuum insulating material is characterized in that, in the film, the whole surface of a portion not including the plurality of core materials between the films is heat-welded, and is bent at a folding line located between the core materials. Thereby, the vacuum heat insulating material which formed the three-dimensional structure can be produced.
また、フィルムにおいて、フィルムの間に芯材を含まない部分において、熱溶着されない部分が存在しないので、真空断熱材端部のヒレ部を短くでき、真空断熱材表面における芯材の占める面積が相対的に大きくなるので、真空断熱材表面の有効断熱面積を大きくとることが可能となる。したがって、様々な形状をした真空断熱材においても効果的に有効断熱面積をとることができ、断熱効果の高い真空断熱材を得ることができる。 In addition, in the film, since there is no portion that is not thermally welded in the portion that does not include the core material between the films, the fin portion at the end of the vacuum heat insulating material can be shortened, and the area occupied by the core material on the surface of the vacuum heat insulating material is relatively Therefore, the effective heat insulation area on the surface of the vacuum heat insulating material can be increased. Therefore, even in the vacuum heat insulating materials having various shapes, an effective heat insulating area can be effectively obtained, and a vacuum heat insulating material having a high heat insulating effect can be obtained.
さらに、複数の芯材がそれぞれ独立した空間内に位置することになるので、特定の芯材が入った空間の真空度が低下することが起きても、他の芯材が入った空間の真空度まで低下することがなく、断熱性能の低下を最小限に抑えることが可能となる。 In addition, since a plurality of core materials are located in independent spaces, even if the vacuum level of a space containing a specific core material is reduced, the vacuum of the space containing other core materials is reduced. It is possible to minimize the deterioration of the heat insulation performance without lowering the temperature.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、各芯材間の間隔が芯材の厚み以下であることを特徴とした真空断熱材であり、芯材厚みに対する芯材間の間隔を相対的に短くしているので有効断熱面積を大きくすることが可能となる。なお、芯材間の間隔を芯材の厚み以下としているが、折り曲げて使用する際は適切な間隔があることは云うまでもない。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、芯材の形状が3つ以上の線分で形成される多角形であることを特徴とした真空断熱材であり、芯材の間に位置する折曲線を多方向に形成することができ、様々な立体構造を形成する真空断熱材を作製することができる。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、異なる形状の芯材が共存することを特徴とした真空断熱材であり、様々な形状の芯材の組み合わせが可能となり、芯材の間に位置する折曲線を自由に設計することができ、所望の立体構造を形成する真空断熱材を作製することができる。
Invention of
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、異なる厚みの芯材が共存することを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材を立体構造体に適用する場合において、立体構造体の部位により要求される断熱効果や真空断熱材の適用スペースが他の部位と異なる場合、該当部位に対応する芯材を他の部位と異なる厚みとすることが可能である。
Invention of
例えば、真空断熱材を適用する立体構造体のある部位において、他の部位よりも大きな断熱効果が要求される場合は、その部位に対応する芯材の厚みを大きくすることができる。 For example, in a part where a three-dimensional structure to which a vacuum heat insulating material is applied is required to have a larger heat insulating effect than other parts, the thickness of the core material corresponding to that part can be increased.
また、真空断熱材を適用する立体構造体のある部位において、真空断熱材の適用スペースが他の部位よりも小さい場合は、その部位に対応する芯材の厚みを小さくすることができる。 Moreover, in the site | part with a three-dimensional structure which applies a vacuum heat insulating material, when the application space of a vacuum heat insulating material is smaller than another site | part, the thickness of the core material corresponding to the site | part can be made small.
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、異なる材料から構成される芯材が共存することを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材を立体構造体に適用する場合において、立体構造体の部位により要求される断熱効果や真空断熱材の適用スペース、さらには雰囲気温度が他の部位と異なる場合、該当部位に対応する芯材を他の部位と異なる材料から構成される芯材とすることが可能である。
The invention according to
例えば、真空断熱材を適用する立体構造体のある部位において、他の部位よりも大きな断熱効果が要求される場合は、その部位に対応する芯材を優れた断熱性能をもつ材料から構成させることができる。 For example, in a part of a three-dimensional structure to which a vacuum heat insulating material is applied, if a larger heat insulating effect is required than other parts, the core material corresponding to that part should be made of a material having excellent heat insulating performance. Can do.
また、真空断熱材を適用する立体構造体のある部位において、真空断熱材の適用スペースが他の部位よりも小さい場合は、その部位に対応する芯材を優れた断熱性能をもつ材料から構成させることにより、芯材の厚みを小さくしても、所定の断熱効果を得ることを容易とする。 Moreover, in the site | part with a three-dimensional structure which applies a vacuum heat insulating material, when the application space of a vacuum heat insulating material is smaller than another site | part, the core material corresponding to the site | part is comprised from the material with the outstanding heat insulation performance. This makes it easy to obtain a predetermined heat insulating effect even if the thickness of the core material is reduced.
さらに、真空断熱材を適用する立体構造体のある部位において、雰囲気温度が他の部位と異なる場合は、その部位に対応する芯材を、その温度帯で断熱性能および経時信頼性に優れる材料から構成させることができる。 Furthermore, when the atmospheric temperature is different from other parts in a part of the three-dimensional structure to which the vacuum heat insulating material is applied, the core material corresponding to the part is made of a material having excellent heat insulation performance and reliability over time in the temperature range. Can be configured.
請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の発明において、2つのフィルム間に芯材形状の孔を有する、フィルムの熱溶着層と同一材料であるシート部材を設けたことを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材の製造時の真空排気プロセスにおいて、芯材をシート部材の孔上に配置させることで、芯材を所定位置に固定させることが可能となる。
The invention according to
また、シート部材がフィルムの熱溶着層と同一材料であるので、熱溶着時においてシート部材とフィルムとの溶着が容易となる。 Further, since the sheet member is made of the same material as the heat welding layer of the film, the sheet member and the film can be easily welded at the time of heat welding.
請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の発明において、展開図をもとに立体構造を形成したことを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材は様々な立体構造を形成することができるので、様々な立体構造体に対して適用することを可能とする。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、端部にテープを貼ることで立体構造を形成したことを特徴とした真空断熱材であり、真空断熱材の立体構造を強力にそして長期にわたり保持することを可能とする。
The invention according to claim 9 is the vacuum heat insulating material according to the invention according to
請求項10に記載の発明は、請求項9に記載の発明において、テープとして難燃性テープを用いたことを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材を高温環境下で使用することを容易とする。
Invention of
また、真空断熱材の端面には燃えやすい熱溶着材料が露出するが、端面は難燃性テープで覆われるので、真空断熱材の難燃性レベルの向上を図ることができる。 Moreover, although the heat welding material which is easy to burn is exposed to the end surface of a vacuum heat insulating material, since the end surface is covered with a flame retardant tape, the flame retardant level of a vacuum heat insulating material can be improved.
請求項11に記載の発明は、請求項8に記載の発明において、端部をシール剤で固定することで立体構造を形成したことを特徴とした真空断熱材であり、真空断熱材の立体構造を強力にそして長期にわたり保持することを可能とする。
The invention according to
また、シール剤はフレキシブルであり、真空断熱材がどのような形状であっても効率的かつ効果的に立体構造を形成することができる。 Moreover, the sealing agent is flexible and can form a three-dimensional structure efficiently and effectively regardless of the shape of the vacuum heat insulating material.
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の発明において、シール剤として難燃性のシール剤を用いたことを特徴とした真空断熱材であり、本発明における真空断熱材を高温環境下で使用することを容易とする。
The invention according to
また、真空断熱材の端面には燃えやすい熱溶着材料が露出するが、端面は難燃性のシール剤で覆われるので、真空断熱材の難燃性レベルの向上を図ることができる。 Moreover, although the heat welding material which is easy to burn is exposed to the end surface of a vacuum heat insulating material, since the end surface is covered with a flame retardant sealant, the flame retardant level of the vacuum heat insulating material can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(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平面図、図2は同実施の形態の真空断熱材の製造過程における平面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は実施の形態1における真空断熱材のシート部材の平面図、図5は同実施の形態の真空断熱材の立体図を示すものである。
(Embodiment 1)
1 is a plan view of a vacuum heat insulating material according to
図1において、真空断熱材8は、芯材9a,9bを六面体の展開図を形成するように配置させており、各芯材9a,9b間の間隔は5mmとしている。六面体の底面に対応する芯材9aは厚み5mmで、グラスウールを主成分とする材料から構成され、六面体の側面に対応する芯材9bは厚み5mmで、シリカ粉末を主成分とする材料から構成されている。
In FIG. 1, the vacuum
フィルム10としては、少なくともガスバリア層及び熱溶着層を有するものを使用でき、本実施の形態におけるフィルム10は、ガスバリア層としてアルミニウム、熱溶着層としてポリプロピレンフィルムで構成されている。なお、各芯材9a,9b間には立体構造を形成するための折曲線11がある。
As the
図1に示す真空断熱材8は、図2に示す真空断熱材8を切取線12で切り取ることで得られるものである。真空断熱材8は、芯材9a,9bをガスバリア性のフィルム10で覆い、フィルム10の内部を減圧し、所定の真空度に到達したときフィルム10を熱溶着してなる。
A vacuum
熱溶着は、面状のシリコンゴムヒーターでフィルム10の全面を上下から加熱することで行っており、フィルム10は芯材9a,9bの存在しない箇所が全て熱溶着されている。
The thermal welding is performed by heating the entire surface of the
真空断熱材8には、図3に示すように2枚のフィルム10の間にフィルム10の熱溶着層と同一材料のポリプロピレンフィルムからなるシート部材13を設けている。シート部材13には、図4に示すように芯材9a,9bと同一形状の孔14を設けており、孔14に芯材9a,9bをはめ込んでいる。
As shown in FIG. 3, the vacuum
図5に示す真空断熱材8は、図1に示す真空断熱材8を折曲線11で折り曲げて形成したものであり、端面は難燃性アクリル系の材料からなるテープ15を貼り付けている。
A vacuum
以上のように、本実施の形態では、芯材9a,9bを六面体の展開図を形成するように配置させ、フィルム10は、芯材9a,9bの存在しない箇所が全て熱溶着されているので、芯材9a,9bの間に位置する折曲線11で、真空断熱材8を折り曲げることにより、立体構造を形成することができ、また、真空断熱材表面における芯材以外の面積部を小さくすることができ、有効断熱面積を大きくすることが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the
さらに、複数の芯材9a,9bがそれぞれ独立した空間内に位置することになるので、特定の芯材が入った空間の真空度が低下することが起きても、他の芯材が入った空間の真空度まで低下することがなく、断熱性能の低下を最小限に抑えることが可能となる。
Furthermore, since the plurality of
また、芯材9a,9bは、共に厚み5mmで、芯材9a,9b間の間隔を5mmとしているので、芯材9a,9b厚みに対する芯材9a,9b間の間隔を相対的に短くしているので有効断熱面積を大きくすることが可能となる。さらに、芯材9a,9b間の間隔は芯材9a,9bの厚みと同等であるので、折り曲げることもできる。
Further, since the
また、芯材9aの主成分はグラスウールで、芯材9bの主成分はシリカ粉末であり、異なる材料から構成される芯材9a,9bが共存しているので、本発明における真空断熱材8を立体構造体に適用する場合において、グラスウールの芯材9aは主に常温で、シリカ粉末の芯材9bは主に高温で優れた断熱性能を示すので、芯材9aに対応する面は常温雰囲気下で、芯材9bに対応する面は高温雰囲気下で適用することが可能となる。
Moreover, the main component of the
また、芯材9a,9b間が熱溶着されているので、複数の芯材9a,9bがそれぞれ独立した空間内に位置し、特定の芯材9a,9bが入った空間の真空度が低下することが起きても、他の芯材9a,9bが入った空間の真空度まで低下することがなく、断熱性能の低下を最小限に抑えることが可能となる。
Further, since the
また、2つのフィルム10間には芯材9a,9b形状の孔14を有するシート部材13が設けられ、芯材9は孔14にはめ込まれているので、芯材9a,9bのフィルム10上への位置決めができ、かつ真空排気時においても芯材9a,9bを固定しやすくなり、真空断熱材8の製造が容易となる。
In addition, a
なお、シート部材13は、フィルム10の熱溶着層と同一材料であるので、フィルム10とシート部材13の熱溶着によっても充分なシール強度が確保できる。
Since the
また、真空断熱材8は六面体構造を形成しているので、六面構造体に対して適用することを可能とする。
Moreover, since the vacuum
また、真空断熱材8は端部にテープ15を貼ることで立体構造を形成しており、真空断熱材8の立体構造を強力にそして長期にわたり保持することを可能とする。
Moreover, the vacuum
また、テープ15は難燃性を有するので、真空断熱材8を高温環境下で使用することを容易とする。
Moreover, since the
(実施の形態2)
図6は本発明の実施の形態2の真空断熱材の断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a cross-sectional view of the vacuum heat insulating material according to
図6において、真空断熱材8は、実施の形態1と芯材9a,芯材9bの厚み以外は同じ構成となっている。本実施の形態における芯材9aは厚み5mmで、芯材9bは厚み1mmとなっている。
In FIG. 6, the vacuum
以上のように、本実施の形態では、異なる厚みの芯材9a,9bが共存しているので、本発明における真空断熱材8を立体構造体に適用する場合において、芯材9bに対応する面は、芯材9aに対応する面より省スペースな空間に真空断熱材8を適用することが可能となる。
As described above, since the
(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態3の真空断熱材の平面図、図8は同実施の形態の真空断熱材の立体図である。
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a plan view of the vacuum heat insulating material according to
図7において、真空断熱材8は、五角形の芯材9cで立体構造の展開図を形成するように配置させている。各芯材9c間には立体構造を形成するための折曲線11がある。
In FIG. 7, the vacuum
図8に示す真空断熱材8は、図7に示す真空断熱材8を折曲線11で折り曲げて形成したものであり、端部を難燃性の材料からなるシール剤16で固定している。
A vacuum
以上のように、本実施の形態では、芯材9cは五角形であるので、芯材9cの間に位置する折曲線11を5方向に形成することができる。
As described above, in the present embodiment, since the
なお、本実施の形態において芯材9cの形状は五角形としたが、その他の多角形としてもよい。芯材9cの形状を多角形とすることで、芯材9cの間に位置する折曲線11を多方向に形成することができ、様々な立体構造を形成する真空断熱材8を作製することができる。
In the present embodiment, the shape of the
また、真空断熱材8は、端部をシール剤16で固定することで、立体構造を形成しており、真空断熱材8の立体構造を強力に、そして長期にわたり保持することを可能とする。
Moreover, the vacuum
また、シール剤16は難燃性を有するので、真空断熱材8を高温環境下で使用することを容易とする。
Moreover, since the sealing
(実施の形態4)
図9は本発明の実施の形態4の真空断熱材の平面図、図10は同実施の形態の真空断熱材の立体図である。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a plan view of a vacuum heat insulating material according to
図9において、真空断熱材8は五角形の芯材9cと六角形の芯材9dとで立体構造の展開図を形成するように配置させており、各芯材9c,9d間には立体構造を形成するための折曲線11がある。
In FIG. 9, the vacuum
図10に示す真空断熱材8は、図9に示す真空断熱材8を折曲線11で折り曲げて形成したものである。
A vacuum
以上のように、本実施の形態では、芯材9cが五角形で、芯材9dが六角形であるので、曲面構造を形成することができる。
As described above, in the present embodiment, since the
なお、本実施の形態において、芯材9cが五角形で、芯材9dが六角形としたが、芯材の形状の組み合わせは任意であり、様々な形状の芯材の組み合わせが可能であるので、芯材の間に位置する折曲線を自由に設計することができ、所望の立体構造を形成する真空断熱材を作製することができる。
In the present embodiment, the
以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、様々な立体構造を形成することが可能となるので、適用する対象の立体構造体の形状に制限が少なく用途が広い。 As described above, since the vacuum heat insulating material according to the present invention can form various three-dimensional structures, there are few restrictions on the shape of the three-dimensional structure to be applied, and the versatility is wide.
8 真空断熱材
9a,9b,9c,9d 芯材
10 フイルム
13 シート部材
14 孔
15 テープ
16 シール剤
8 Vacuum
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