JP2006118635A - 断熱材、および断熱材を使用した床暖房システム - Google Patents

断熱材、および断熱材を使用した床暖房システム Download PDF

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Abstract

【課題】床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる断熱材を提供する。
【解決手段】断熱材13は、外被材の最外層にスチロール樹脂フィルムを使用した真空断熱材10と、発泡スチロール5とからなり、真空断熱材10の周囲の発泡スチロールの原料を発泡させて、真空断熱材10を発泡スチロール5で覆い真空断熱材10と発泡スチロール5とを一体化させてなるものであり、真空断熱材10は発泡スチロール5と接着面14において接着している。真空断熱材10の外被材の最外層に発泡スチロール5を接着するフィルムを適用することにより、真空断熱材10と発泡スチロール5の隙間に水が溜まって不具合が生じるのを防止できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、真空断熱材を使用した断熱材及び前記断熱材を利用した床暖房システムに関するものである。
近年、地球環境保護が大きく叫ばれるなか、家電製品の省エネルギー化は緊急に取り組むべき重要な課題となってきている。この解決方法の一つとして、無駄な熱の授受を防ぐ目的での真空断熱材の適用がある。
真空断熱材は、粉体、発泡樹脂、繊維材等を芯材として外被材内に入れた断熱材で、断熱材内部を真空に保つことにより気体の熱伝導率を著しく低下させたものである。この真空断熱材を適用した床暖房システムが特許文献1に開示されている。
この床暖房システム100は、図12に示すように、枠材101の中に真空断熱材102を入れ、その上に不燃紙103、面状発熱体104、均熱板105、表面板106を順に重ねることにより構成されている。
特開平5−60335号公報
しかしながら、真空断熱材102を使用した床暖房システム100は、枠材101に真空断熱材102を設置しているため、真空断熱材102と枠材101との隙間等からの面状発熱体104の熱が床の下側に逃げることを十分に防止できない問題があった。また、真空断熱材102は、そのまま枠材101に設置されるため設置時に真空断熱材102にピンホールが発生し、その性能を発揮できないこと及び枠材101の設置するため真空断熱材102の形状が制限される問題があった。
本発明は、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる断熱材及び床暖房システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、真空断熱材と発泡スチロールとからなり、前記真空断熱材の周囲の前記発泡スチロールの原料を発泡させて、前記真空断熱材を前記発泡スチロールで覆い前記真空断熱材と前記発泡スチロールとを一体化させてなる断熱材を用いるのである。
これにより、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる。また、発泡スチロールと真空断熱材を一体発泡することにより、2部品からなる発泡スチロールの容器に真空断熱材を収納して断熱材を得る場合に比べて、大幅に工数を削減することできる。また、真空断熱材を発泡スチロールと一体発泡しているため、発泡スチロールの断熱性能を大幅に向上できる効果が得られる。
本発明によれば、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる。また、発泡スチロールと真空断熱材を一体発泡することにより、2部品からなる発泡スチロールの容器に真空断熱材を収納して断熱材を得る場合に比べて、大幅に工数を削減することできる。また、真空断熱材を発泡スチロールと一体発泡しているため、発泡スチロールの断熱性能を大幅に向上できる効果が得られる。
本発明の請求項1に記載の断熱材の発明は、芯材をラミネートフィルムで構成された外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材と、発泡スチロールとからなり、前記真空断熱材の周囲の前記発泡スチロールの原料を発泡させて、前記真空断熱材を前記発泡スチロールで覆い前記真空断熱材と前記発泡スチロールとを一体化させてなるものであり、真空断熱材を発泡スチロールで覆うため、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる。
また、真空断熱材と発泡スチロールを一体化させることにおいて、例えば2つの部品に分けて作製された発泡スチロールの一方に真空断熱材を設置し、その後2つの発泡スチロールを一体化するために工数を必要としていたが、発泡スチロールと真空断熱材を一体発泡することにより大幅に工数を削減することできる。また、真空断熱材を発泡スチロールと一体発泡しているため発泡スチロールの断熱性能を大幅に向上できる効果が得られる。
また、本発明の請求項2に記載の断熱材の発明は、請求項1記載の発明において、真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着する接着剤を設けたものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項3に記載の断熱材の発明は、請求項2記載の発明における接着剤が非溶剤系であるものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。また、前記接着剤は非溶剤系であるため発泡スチロールと真空断熱材の一体発泡時に溶剤による発泡の阻害を防止できる効果が得られる。
また、本発明の請求項4に記載の断熱材の発明は、請求項1記載の発明における真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着するフィルムを用いたものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。また、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時に真空断熱材に接着剤を塗布する必要がなく、一体発泡の工数低減を図ることができる効果が得られる。更に、真空断熱材の外被材に更に発泡スチロールと接着できるフィルムを更に一層ラミネートするため外被材の耐ピンホール性が向上する効果が得られる。
また、本発明の請求項5に記載の断熱材の発明は、芯材をラミネートフィルムで構成された外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材と、前記真空断熱材の片側に配置される温水パイプと、発泡スチロールとからなり、前記真空断熱材及び前記温水パイプの周囲の前記発泡スチロールの原料を発泡させて、前記真空断熱材及び前記温水パイプを前記発泡スチロールで覆い前記真空断熱材と前記温水パイプと前記発泡スチロールとを一体化させてなるものであり、真空断熱材を発泡スチロールで覆うため、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できる。
また、真空断熱材と発泡スチロールを一体化させることにおいて例えば2つの部品に分けて作製された発泡スチロールの一方に真空断熱材を設置し、その後2つの発泡スチロールを一体化するために工数を必要としていたが、発泡スチロールと真空断熱材を一体発泡することにより大幅に工数を削減することできる。また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材の他に温水を流すことができる温水パイプを追加することにより床暖房システムに使用できる断熱材を製造できると共に、真空断熱材を発泡スチロールと一体発泡しているため発泡スチロールの断熱性能を大幅に向上でき床暖房システムの省エネルギーを図ることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項6に記載の断熱材の発明は、請求項5記載の発明における真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着する接着剤を設けたものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材の他に温水を流すことができる温水パイプを追加することにより床暖房システムに使用できる断熱材を製造できる。
また、本発明の請求項7に記載の断熱材の発明は、請求項6記載の発明における前記接着剤が非溶剤系であるものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。また、前記接着剤は非溶剤系であるため発泡スチロールと真空断熱材の一体発泡時に溶剤による発泡の阻害を防止できる効果が得られる。また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材の他に温水を流すことができる温水パイプを追加することにより床暖房システムに使用できる断熱材を製造できる。
また、本発明の請求項8に記載の断熱材の発明は、請求項5記載の発明における真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着するフィルムを用いたものであり、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時において真空断熱材と発泡スチロールを接着できる効果が得られる。これにより、真空断熱材を一体発泡した発泡スチロールを断熱材として使用する場合において真空断熱材と発泡スチロールの間に結露等により水が溜まることによる発泡スチロールの劣化、断熱材としての性能低下、真空断熱材への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。また、真空断熱材と発泡スチロールの一体発泡時に真空断熱材に接着剤を塗布する必要がなく、一体発泡の工数低減を図ることができる効果が得られる。更に、真空断熱材の外被材に更に発泡スチロールと接着できるフィルムを更に一層ラミネートするため外被材の耐ピンホール性が向上する効果が得られる。また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材の他に温水を流すことができる温水パイプを追加することにより床暖房システムに使用できる断熱材を製造できる。
また、本発明の請求項9に記載の床暖房システムの発明は、床板の下方にヒーターを配置し、前記ヒーターの下方に請求項1から請求項4のうちいずれか一項記載の断熱材を配設したものであり、前記断熱材には真空断熱材が一体発泡されているため断熱材の断熱性能が大幅に向上し、これによりヒーターからの熱が床下に逃げないため床暖房システムの大幅な省エネルギー化を図ることができる効果が得られる。
また、本発明の請求項10に記載の床暖房システムの発明は、床板の下方にヒーターを配置し、前記ヒーターの下方に請求項5から請求項8のうちいずれか一項記載の断熱材を温水パイプ側が上側になるように配設したものであり、前記断熱材には真空断熱材が一体発泡されているため断熱材の断熱性能が大幅に向上し、これにより温水パイプからの熱が床下に逃げないため床暖房システムの大幅な省エネルギー化を図ることができる効果が得られる。更に、温水パイプは真空断熱材と共に発泡スチロールと一体発泡されているため、生産工数を大幅に低減できると共に温水パイプも効率的に断熱できる効果も得られる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における断熱材に使用する真空断熱材の断面図、図2は同実施の形態における断熱材の断面図、図3は同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図である。
図1、図2において、真空断熱材1は、2枚の外被材2を向かい合わせて芯材3を覆い、内部を真空まで減圧して周囲を熱溶着により封止したものであり、言い換えると、芯材3をラミネートフィルムで構成された2枚の外被材2で覆って外被材2の内部を減圧密封してなるものであり、一般的な真空断熱材と特に変わるものではない。
断熱材4は、真空断熱材1と発泡スチロール5とからなり、真空断熱材1の周囲の発泡スチロールの原料を発泡させて、真空断熱材1を発泡スチロール5で覆い真空断熱材1と発泡スチロール5とを一体化させてなるものである。また、真空断熱材1は発泡スチロール5と接着面6において接着している。
真空断熱材1と発泡スチロール5の一体発泡工程について図3を用いて説明する。真空断熱材1に発泡スチロール5と接着可能なアクリル系、エポキシ系の接着剤7を塗布すると共に発泡スチロール5の原料ビーズ8を予備発泡させる。
次に、一体発泡用の金型9に予備発泡した原料ビーズ8を一部充填しその上に接着剤7を塗布した真空断熱材1を配置し、その上から更に予備発泡した原料ビーズ8を充填する。その後、金型9を閉じ、蒸気過熱を行う。これにより、原料ビーズ8が膨張して金型面通りの断熱材4が作製される。
この時に、真空断熱材1には接着剤7が塗布されているため真空断熱材1と発泡スチロール5は前記接着剤7により接着されている。このため、真空断熱材1を発泡スチロール5と一体発泡させた断熱材4は、真空断熱材1と発泡スチロール5の間に隙間がないため結露等により水が溜まることによる発泡スチロール5の劣化、断熱材4としての性能低下、真空断熱材1への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。
更に、真空断熱材1を発泡スチロール5と一体発泡させたものであり、真空断熱材1と発泡スチロール5を一体化させることにおいて例えば2つの部品に分けて作製された発泡スチロール5の一方に真空断熱材1を接着し、その後2つの発泡スチロール5を一体化するために工数を必要としていたが、発泡スチロール5と真空断熱材1を一体発泡することにより大幅に工数を削減することできる。また、前記接着剤7が水性でない場合はの場合には原料ビーズ8の発泡が前記接着剤7により阻害され発泡に支障をきたすが、これが水性の場合原料ビーズ8を発泡する水蒸気と同一成分であるため原料ビーズ8の発泡に支障をきたさない効果が得られる。
尚、前記芯材3は無機繊維としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維等特に指定するものではない。また、ボード状に加熱加圧成形する時には、取り扱い性向上のためバインダーを使用しても良い。
また、外被材2の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、三方シール袋、ピロー袋、センターテープシール袋等があるが、特に指定するものではない。
また、真空断熱材1の初期断熱性能および経時断熱性能をより一層向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を使用することも可能である。その吸着機構は、物理吸着、化学吸着、および吸蔵、収着等のいずれでもよいが、非蒸発型ゲッターとして作用する物質が良好である。
具体的には、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の物理吸着剤である。化学吸着剤としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物等が利用でき、特に、酸化リチウム、水酸化リチウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化バリウム、水酸化バリウムが効果的に作用する。また、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、炭酸リチウム、不飽和脂肪酸、鉄化合物等も効果的に作用する。また、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム等の物質を単独、もしくは合金化したゲッター物質を適用するのがより効果的である。更には、このような前記ゲッター物質を少なくとも窒素、酸素、水分、二酸化炭素を吸着除去するため、種々混合して適用することも可能である。
真空断熱材の製造方法は、まず外被材を作製し、その後外被材中に芯材を挿入し内部を減圧し封止してもよく、あるいは、減圧槽中に芯材とロール状あるいはシート状のラミネートフィルムからなる外被材を設置し、ロール状あるいはシート状の外被材を芯材に沿わせた状態にしてから外被材を熱溶着することにより、真空断熱材を作製してもよく、特に指定するものではない。
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における断熱材に使用する真空断熱材の断面図、図5は同実施の形態における断熱材の断面図、図6は同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図である。
図4、図5において、真空断熱材10は、2枚の外被材11を向かい合わせて芯材3を覆い、内部を真空まで減圧して周囲を熱溶着により封止したものであり、言い換えると、芯材3をラミネートフィルムで構成された2枚の外被材11で覆って外被材11の内部を減圧密封してなるものであり、真空断熱材10の外被材11の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されている。
断熱材13は、真空断熱材10と発泡スチロール5とからなり、真空断熱材10の周囲の発泡スチロールの原料を発泡させて、真空断熱材10を発泡スチロール5で覆い真空断熱材10と発泡スチロール5とを一体化させてなるものであり、真空断熱材10は発泡スチロール5と接着面14において接着している。
真空断熱材10と発泡スチロール5の一体発泡工程について図6を用いて説明する。発泡スチロール5の原料ビーズ8を予備発泡させる。次に、一体発泡用の金型9に前記予備発泡した原料ビーズ8を一部充填しその上に真空断熱材10を配置し、その上から更に予備発泡した原料ビーズ8を充填する。その後、金型9を閉じ、蒸気過熱を行う。これにより、原料ビーズ8が膨張して金型面通りの断熱材13が作製される。
この時に、真空断熱材1の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されているため真空断熱材10と発泡スチロール5は前記最外層12に用いたスチロール樹脂フィルムにより接着されている。このため、真空断熱材10を発泡スチロール5と一体発泡させた断熱材13は、真空断熱材10と発泡スチロール5の間に隙間がないため結露等により水が溜まることによる発泡スチロール5の劣化、断熱材13としての性能低下、真空断熱材10への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。
更に、真空断熱材10を発泡スチロール5と一体発泡させたものであり、真空断熱材10と発泡スチロール5を一体化させることにおいて例えば2つの部品に分けて作製された発泡スチロール5の一方に真空断熱材10を接着し、その後2つの発泡スチロール5を一体化するために工数を必要としていたが、発泡スチロール5と真空断熱材10を一体発泡することにより大幅に工数を削減することできる。
また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材10の他に温水を流すことができる温水パイプを更に追加することにより床暖房システムに使用できる断熱材を製造できる効果が得られる。その上に、外被材11の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されているため、そのままの状態で発泡スチロール5との一体発泡時に発泡スチロール5と接着するため接着剤等の塗布の必要がなく、工数が低減できると共に接着剤の塗布ムラ等による接着強度のバラツキも抑えることができる効果が得られる。
尚、前記芯材3は無機繊維としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維等特に指定するものではない。また、ボード状に加熱加圧成形する時には、取り扱い性向上のためバインダーを使用しても良い。
また、外被材2の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、三方シール袋、ピロー袋、センターテープシール袋等があるが、特に指定するものではない。
また、真空断熱材1の初期断熱性能および経時断熱性能をより一層向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を使用することも可能である。その吸着機構は、物理吸着、化学吸着、および吸蔵、収着等のいずれでもよいが、非蒸発型ゲッターとして作用する物質が良好である。具体的には、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の物理吸着剤である。化学吸着剤としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物等が利用でき、特に、酸化リチウム、水酸化リチウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化バリウム、水酸化バリウムが効果的に作用する。また、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、炭酸リチウム、不飽和脂肪酸、鉄化合物等も効果的に作用する。また、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム等の物質を単独、もしくは合金化したゲッター物質を適用するのがより効果的である。
更には、このような前記ゲッター物質を少なくとも窒素、酸素、水分、二酸化炭素を吸着除去するため、種々混合して適用することも可能である。 真空断熱材の製造方法は、まず外被材を作製し、その後外被材中に芯材を挿入し内部を減圧し封止してもよく、あるいは、減圧槽中に芯材とロール状あるいはシート状のラミネートフィルムからなる外被材を設置し、ロール状あるいはシート状の外被材を芯材に沿わせた状態にしてから外被材を熱溶着することにより、真空断熱材を作製してもよく、特に指定するものではない。
(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態3における断熱材に使用する真空断熱材の断面図、図8は同実施の形態における断熱材の断面図、図9は同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図である。
図7、図8において、真空断熱材10は、2枚の外被材11を向かい合わせて芯材3を覆い、内部を真空まで減圧して周囲を熱溶着により封止したものであり、言い換えると、芯材3をラミネートフィルムで構成された2枚の外被材11で覆って外被材11の内部を減圧密封してなるものであり、真空断熱材10の外被材11の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されている。
断熱材15は、真空断熱材10と、真空断熱材の片側に配置される温水パイプ16と、発泡スチロール5とからなり、真空断熱材10及び温水パイプ16の周囲の発泡スチロール5の原料を発泡させて、真空断熱材10及び温水パイプ16を発泡スチロール5で覆い真空断熱材10と温水パイプ16と発泡スチロール5とを一体化させてなるものであり、真空断熱材10は発泡スチロール5と接着面14において接着している。
真空断熱材10と発泡スチロール5の一体発泡工程について図9を用いて説明する。発泡スチロール5の原料ビーズ8を予備発泡させる。次に、一体発泡用の金型9に温水パイプ16を設置し、その上から前記予備発泡した原料ビーズ8を一部充填する。更にその上に真空断熱材10を配置し、その上から更に予備発泡した原料ビーズ8を充填する。その後、金型9を閉じ、蒸気過熱を行う。これにより、原料ビーズ8が膨張して金型面通りの断熱材15が作製される。
この時に、真空断熱材10の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されているため真空断熱材10と発泡スチロール5は前記最外層12に用いたスチロール樹脂フィルムにより接着されると共に温水パイプ16も発泡スチロール5と一体発泡される。このため、真空断熱材10を発泡スチロール5と一体発泡させた断熱材13は、真空断熱材10と発泡スチロール5の間に隙間がないため結露等により水が溜まることによる発泡スチロール5の劣化、断熱材13としての性能低下、真空断熱材10への水の侵入による性能低下を抑えることができる効果が得られる。
更に、真空断熱材10を発泡スチロール5と一体発泡させたものであり、真空断熱材10と発泡スチロール5を一体化させることにおいて例えば2つの部品に分けて作製された発泡スチロール5の一方に真空断熱材10を接着し、その後2つの発泡スチロール5を一体化するために工数を必要としていたが、発泡スチロール5と真空断熱材10を一体発泡することにより大幅に工数を削減することできる。
また、前記一体発泡の工程において、真空断熱材10の他に温水を流すことができる温水パイプ16を更に追加することにより温水式床暖房システムに使用できる断熱材を製造できる効果が得られる。その上に、外被材11の最外層12にはスチロール樹脂フィルムが使用されているため、そのままの状態で発泡スチロール5との一体発泡時に発泡スチロール5と接着するため接着剤等の塗布の必要がなく、工数が低減できると共に接着剤の塗布ムラ等による接着強度のバラツキも抑えることができる効果が得られる。
尚、前記芯材3は無機繊維としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール、炭化ケイ素繊維等特に指定するものではない。また、ボード状に加熱加圧成形する時には、取り扱い性向上のためバインダーを使用しても良い。
また、外被材2の袋形状は、四方シール袋、ガゼット袋、三方シール袋、ピロー袋、センターテープシール袋等があるが、特に指定するものではない。
また、真空断熱材の初期断熱性能および経時断熱性能をより一層向上させる場合は、ガス吸着剤や水分吸着剤等のゲッター物質を使用することも可能である。その吸着機構は、物理吸着、化学吸着、および吸蔵、収着等のいずれでもよいが、非蒸発型ゲッターとして作用する物質が良好である。具体的には、合成ゼオライト、活性炭、活性アルミナ、シリカゲル、ドーソナイト、ハイドロタルサイト等の物理吸着剤である。化学吸着剤としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の酸化物や、アルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物等が利用でき、特に、酸化リチウム、水酸化リチウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化バリウム、水酸化バリウムが効果的に作用する。また、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、塩化カルシウム、炭酸リチウム、不飽和脂肪酸、鉄化合物等も効果的に作用する。また、バリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム等の物質を単独、もしくは合金化したゲッター物質を適用するのがより効果的である。
更には、このような前記ゲッター物質を少なくとも窒素、酸素、水分、二酸化炭素を吸着除去するため、種々混合して適用することも可能である。 真空断熱材の製造方法は、まず外被材を作製し、その後外被材中に芯材を挿入し内部を減圧し封止してもよく、あるいは、減圧槽中に芯材とロール状あるいはシート状のラミネートフィルムからなる外被材を設置し、ロール状あるいはシート状の外被材を芯材に沿わせた状態にしてから外被材を熱溶着することにより、真空断熱材を作製してもよく、特に指定するものではない。
(実施の形態4)
図10は本発明の実施の形態4における床暖房システムを示す断面図である。
本実施の形態について、図10を用いて説明する。図10において、床暖房システム17は、床板18の下方に加熱用のヒーター19が配置され、その下方に真空断熱材10と発泡スチロール5が一体発泡された断熱材13が配置されている。また、真空断熱材10は発泡スチロール5と接着面14において接着している。
床暖房システム17においては、断熱材13には真空断熱材10が一体発泡されているため断熱材13の断熱性能が大幅に向上し、これによりヒーター19からの熱が床下に逃げないため床暖房システム17の大幅な省エネルギー化を図ることができる効果が得られる。
(実施の形態5)
図11は本発明の実施の形態5における床暖房システムを示す断面図である。
本実施の形態について、図11を用いて説明する。図11において、床暖房システム20は、床板18の下方に温水パイプ16と真空断熱材10とが発泡スチロール5が一体発泡された断熱材15が配置されている。また、この断熱材15において、温水パイプ16は床板18のすぐ下になるように配置され、その下方に真空断熱材10が配置されている。
この床暖房システム20では、断熱材15には真空断熱材10が一体発泡されているため断熱材の断熱性能が大幅に向上し、これにより温水パイプ16からの熱が床下に逃げないため床暖房システム20の大幅な省エネルギー化を図ることができる効果が得られる。更に、温水パイプ16は真空断熱材10と共に発泡スチロール5と一体発泡されているため、生産工数を大幅に低減できると共に温水パイプ16も効率的に断熱できる効果も得られ、更に省エネルギー効果が得られる。
本発明の断熱材は、床暖房システムへの適用時における真空断熱材のピンホール、形状問題を解決すると共に真空断熱材の劣化を抑えると共に、床を暖房するための熱が床下に逃げること十分に防止できるので、床暖房システムや断熱パネルや断熱箱体に適用可能である。
本発明の実施の形態1における断熱材に使用する真空断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図 本発明の実施の形態2における断熱材に使用する真空断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図 本発明の実施の形態3における断熱材に使用する真空断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の断面図 同実施の形態における断熱材の製造時の発泡工程を示す断面図 本発明の実施の形態4における床暖房システムを示す断面図 本発明の実施の形態5における床暖房システムを示す断面図 従来の床暖房システムの断面図
符号の説明
1 真空断熱材
2 外被材
3 芯材
4 断熱材
5 発泡スチロール
7 接着剤
10 真空断熱材
11 外被材
12 最外層
13 断熱材
15 断熱材
16 温水パイプ
17 床暖房システム
18 床板
19 ヒーター
20 床暖房システム

Claims (10)

  1. 芯材をラミネートフィルムで構成された外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材と、発泡スチロールとからなり、前記真空断熱材の周囲の前記発泡スチロールの原料を発泡させて、前記真空断熱材を前記発泡スチロールで覆い前記真空断熱材と前記発泡スチロールとを一体化させてなることを特徴とする断熱材。
  2. 真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着する接着剤を設けたことを特徴とする請求項1記載の断熱材。
  3. 前記接着剤が非溶剤系であることを特徴とする請求項2記載の断熱材。
  4. 真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着するフィルムを用いたことを特徴とする請求項1記載の断熱材。
  5. 芯材をラミネートフィルムで構成された外被材で覆って前記外被材の内部を減圧密封してなる真空断熱材と、前記真空断熱材の片側に配置される温水パイプと、発泡スチロールとからなり、前記真空断熱材及び前記温水パイプの周囲の前記発泡スチロールの原料を発泡させて、前記真空断熱材及び前記温水パイプを前記発泡スチロールで覆い前記真空断熱材と前記温水パイプと前記発泡スチロールとを一体化させてなることを特徴とする断熱材。
  6. 真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着する接着剤を設けたことを特徴とする請求項5記載の断熱材。
  7. 前記接着剤が非溶剤系であることを特徴とする請求項6記載の断熱材。
  8. 真空断熱材の外被材の最外層に、発泡スチロールと接着するフィルムを用いたことを特徴とする請求項5記載の断熱材。
  9. 床板の下方にヒーターを配置し、前記ヒーターの下方に請求項1から請求項4のうちいずれか一項記載の断熱材を配設したことを特徴とする床暖房システム。
  10. 床板の下方にヒーターを配置し、前記ヒーターの下方に請求項5から請求項8のうちいずれか一項記載の断熱材を温水パイプ側が上側になるように配設したことを特徴とする床暖房システム。
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