JP2009030668A

JP2009030668A - 真空断熱材

Info

Publication number: JP2009030668A
Application number: JP2007193027A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Maruyama; 怜丸山
Original assignee: Toshiba Home Technology Corp
Current assignee: Toshiba Home Technology Corp
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2027-07-25
Also published as: JP4807334B2

Abstract

【課題】クラック等のフィルム破損によるガスリークを防ぎ、運搬や取り扱い性を向上させ、また、所定部からの熱リークを小さく抑えた真空断熱材を提供する。
【解決手段】箱形に成形した合成樹脂製の箱形外被材２と、箱形外被材２に入れられた芯材４と、箱形外被材２に取り付けられる合成樹脂製の板状外被材３とを備え、箱形外被材２と板状外被材３とによる外被体１１の側面部２bに合成樹脂製の凸部５を有することで、外被体１１が合成樹脂製の成形体であるため、運搬や取り扱いが容易になると共に、外被材にフィルムを用いた場合のように外的要因によるクラック等のフィルムのフィルム破損の発生がなくなる。また、これにより、クラック等のフィルムの破損によるガスリークを防ぐことができる。この場合、安定した断熱性能を得る真空断熱材１を提供することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂製の成形体である外被材を有する真空断熱材に関する。

従来、特に近年機器は、消費者より省エネルギー化が求められている。そうした要求に応えるため、機器の本体内部には、真空断熱材が使用されている。

前記真空断熱材は、芯材と、芯材を真空状態で包装する外被材とにより構成される。ここでの外被材は、袋状とした外被材に芯材を挿入する構造となっている（特許文献１）。

また、前記真空断熱材における外被材の一部には、突起が形成される。
特開２００７−５７０９５公報

しかし、前記真空断熱材の外被材は所定厚さのフィルムであるため、クラック等の穴や傷が発生し易く、ガスリークが生じて真空断熱材の断熱性能が低下してしまうという問題点があった。このため、運搬や取り扱いには注意が必要であった。

また、前記真空断熱材の外被材の一部には、突起が形成されており、取り扱い性や機器への搭載を考慮してこの突起を折り曲げた場合、芯材の外郭部でフィルムが無理に折れ曲がると、その部分においてもクラック等の穴が開いてしまうという問題点があった。

一方、前記真空断熱材を使用する際、所定部からの熱リークにより、真空断熱材を搭載した機器の断熱性能が低下してしまうという問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決して、クラック等のフィルム破損によるガスリークを防ぎ、運搬や取り扱い性を向上させた真空断熱材を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記問題点を解決して、所定部からの熱リークを小さく抑えた真空断熱材を提供することを目的とする。

請求項１の発明の真空断熱材では、箱形に成形した合成樹脂製の箱形外被材と、該箱形外被材に入れられた芯材と、前記箱形外被材に取り付けられる合成樹脂製の板状外被材とを備え、前記箱形外被材と前記板状外被材とによる外被体の一面に合成樹脂製の凸部を有したことを特徴とする。

請求項２の真空断熱材では、請求項１記載の真空断熱材において、前記外被体に、金属箔又は金属蒸着膜を設けたことを特徴とする。

請求項３の真空断熱材では、請求項１又は２記載の真空断熱材において、前記凸部の所定側に対向して、前記一面に所定厚さの繊維体を有することを特徴とする。

請求項４の真空断熱材では、請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱材において、前記外被体における前記一面以外に所定部と相互に係合可能な凹部を有することを特徴とする。

請求項５の真空断熱材では、請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空断熱材において、前記芯材は、無機物であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、箱形外被材と板状外被材からなる外被体が合成樹脂製の成形体であるため、運搬や取り扱いが容易になると共に、外被材にフィルムを用いた場合のようにクラック等のフィルムのフィルム破損の発生がなくなる。また、これにより、クラック等のフィルムの破損によるガスリークを防ぐことができる。この場合、安定した断熱性能を得る真空断熱材を提供することができる。

請求項２の発明によれば、前記外被体に、金属箔又は金属蒸着膜を設けたことにより、ガスによる真空断熱材内部の真空度の低下を防ぐ構造にでき、外被体からのガスリークを抑えることができる。

請求項３の発明によれば、真空断熱材において、芯材を詰めて外被体を真空引きする際に、この繊維体を使用することによる真空封止中における芯材の飛散防止を行うことができる。

請求項４の発明によれば、真空断熱材を複数使用する場合、一方の真空断熱材の凸部と他方の真空断熱材の凹部とを係合させることにより、一方の真空断熱材の凸部と他方の真空断熱材との間で、凸部からの熱リークを小さく抑えることができる。

請求項５の発明によれば、芯材が無機物であることにより、外被体への充填が行い易く、無機物を使用することにより、高断熱性能化を図ることができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明における真空断熱材の好ましい実施例を説明する。

図１乃至図５は、本発明の真空断熱材における第１の実施形態を示したものである。

図１、図２において、真空断熱材１は、箱形の外被材たる箱形外被材２と、この箱形外被材２に形成された後述する開口部２aを塞ぐ蓋となる板状の外被材たる板状外被材３と、箱形外被材２の内部に充填される芯材４とで構成されている。最終的に外被体１１（図３参照）となる各外被材２,３は合成樹脂からなる成形品で、箱形外被材２は、平面視矩形に形成された有底中空状の箱体であり、その箱体の上面部を解放して形成された前記開口部２aを備える。また図２乃至図４に示すように、箱形外被材２には、箱形外被材２の長手方向における一端面たる側面部２bに合成樹脂からなる凸部たる吸引口５を有する形状としている。この吸引口５は、真空封止時において真空断熱材１内部の気体を吸引するために、箱形外被材２の内部と外部を連通する通気路を内部に備えた筒状の口である。

芯材４には無機物たる無機粉末を用いており、この無機粉末は、詳しくはシリカゲルやゼオライト等の化合物からなる。

さらに、図３に示すように、前記外被体１１は、箱形外被材２における開口部２aを板状外被材３で覆った状態で、箱形外被材２における開口部２aと板状外被材３の周縁部２c,３a同士を溶着させて溶着部１aを形成して開口部２aを封止し、また図４に示す吸引口５の開口部５aを突き合わせた状態で溶着して、突合せ部５b（図５参照）を形成して封止したものである。この場合の溶着方法としては、超音波蒸着法や振動溶着法等が用いられる。

上記真空断熱材１は、その製造工程において、箱形外被材２の開口部２aから芯材４を詰めた後、板状外被材３で蓋をしてから接触する周縁部２c,３a同士を溶着して開口部２aを封止することにより外被体１１を構成して、これを真空槽に入れて真空引きし、一定の真空度を保ったまま真空槽内で箱形外被材２の側面部２bにおける吸引口５を溶着して、突合せ部５b（図５参照）を形成して封止することで、真空断熱材１は完成する。

ここで、各外被材２,３からなる外被体１１が合成樹脂製の成形体であるため、運搬や取り扱いが容易になると共に、外被材にフィルムを用いた場合のように外的要因によるクラック等のフィルム等のフィルム破損の発生がなくなる。また、外被材にフィルムを用いた場合よりも強度が上がり、クラック等のフィルム破損によるガスリーク（気体の漏れ）を防ぐことができる。この場合、長期間でも安定した断熱性能を得る真空断熱材１を提供することができる。

また、芯材４にシリカゲルやゼオライト等の化合物からなる無機粉末を用いたことにより、芯材４が粉末状であるために外被体１１への充填が行い易く、またシリカゲルやゼオライト等のポーラス（多孔質状）な無機化合物を使用することにより、高断熱性能化を図ることができる。

以上のように本実施例では、箱形に成形した合成樹脂製の箱形外被材２と、該箱形外被材２に入れられた芯材４と、前記箱形外被材２に取り付けられる合成樹脂製の板状外被材３とを備え、前記箱形外被材２と前記板状外被材３とによる外被体１１の一面たる側面部２bに合成樹脂製の凸部５を有したものである。

この場合、箱形外被材２と板状外被材３からなる外被体１１が合成樹脂製の成形体であるため、運搬や取り扱いが容易になると共に、外被材にフィルムを用いた場合のようにクラック等のフィルムのフィルム破損の発生がなくなる。また、これにより、クラック等のフィルムの破損によるガスリークを防ぐことができる。この場合、安定した断熱性能を得る真空断熱材１を提供することができる。

また、芯材４が無機物たる無機粉末であることにより、外被体１１への充填が行い易く、無機物を使用することにより、高断熱性能化を図ることができる。

次に、図６及び図７は、本発明の真空断熱材１における外被体１１からのガスリークを小さく抑えた第２の実施形態を示したものである。なお、前記第１実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。

図６は、本実施例において吸引口５を溶着して封止し、突合せ部５bを形成する前段階の真空断熱材１を示す断面図であり、図７は本実施例における真空断熱材１の完成例である。

図６及び図７に示すように、外被材２,３となる合成樹脂製の成形体の内側表面に、金属箔または金属蒸着膜を積層した金属層６を設けており、ガスの侵入による真空断熱材１内部の真空度の低下を防ぐ構造となっている。この場合、この金属層６は、外被材２,３の内側表面又は外側表面、あるいは内側表面と外側表面の両側に形成しても構わないものとする。

さらに、図６及び図７に示すように、吸引口５と箱形外被材２との接合部の内側に対向して、吸引口５が設けられた側面部２bの内側面には、側面部２bの内側面から吸引口５内部の通気路を塞ぐようにしてフィルタ７を備えており、このフィルタ７は、空気を通過させる通気性を有すると共に、芯材４に用いられる無機粉末の通過を阻止するものである。この場合のフィルタ７は、繊維体からなり、厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとしたメッシュ状の繊維シートである。

上記構成についてその作用を説明すると、外被材２,３には、内側表面に金属箔又は金属蒸着膜を積層した金属層６が形成されており、ガスの侵入による真空断熱材１内部の真空度の低下を防ぐ構造としている。この場合、例えば金属箔または金属蒸着膜をその表面に積層させていない合成樹脂製の外被材を用いた場合、真空断熱材内部の真空度は樹脂からの気体の透過によって低下してしまうが、外被体１１の内側表面に金属層６を有することにより、外被体１１の気体透過率を十分に低くでき、外被体１１からのガスリークを抑えることができる。

また、吸引口５と箱形外被材２との接合部の内側に厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとしたメッシュ状の繊維シートからなるフィルタ７を備えたことにより、真空断熱材１の製造工程において、芯材４を詰めた外被体１１を真空槽に入れて真空引きする際に、吸引口５を通過させて吸い出される外被体１１内部の空気に混じり外被体１１外部に吸い出されようとする芯材４の無機粉末を、このフィルタ７により捕捉することで、粉末状の芯材４を使用することによる真空封止中の粉末飛散防止を行うことができる。

以上のように本実施例では、外被体１１に、金属箔又は金属蒸着膜を積層して設けたことにより、ガスの侵入による真空断熱材１内部の真空度の低下を防ぐ構造にでき、外被体１１からのガスリークを抑えることができる。

また、吸引口５の所定側たる内側に対向して、一面たる側面部２bに所定厚さたる厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの繊維体からなるメッシュ状の繊維シートたるフィルタ７を有することにより、真空断熱材１の製造工程において、芯材４を詰めて外被体１１を真空引きする際に、この繊維体たるフィルタ７を使用することによる真空封止中における芯材４の飛散防止を行うことができる。

続いて、図８に本発明の真空断熱材における外被材２端部からの熱リークを小さく抑えた第３の実施形態を示す。なお、前記第１実施例と第２実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。

図８に示すように本実施例では、箱形外被材２の長手方向における両端面として対向する側面部２b,２dの厚さ方向に凹凸を形成し、相互に係合可能な凹凸部８a,８bを設けている。

凸部８aは、図４に示すような吸引口５の開口部５aを突き合わせて溶着して封止した突合せ部５bを、図８に示す凸状形状に成形したものである。凹部８bは、この凸部８aを真空断熱材１の外部から外嵌可能に形成されたものであり、別な真空断熱材１の凸部８aをこの凹部８bに嵌挿して係合させた場合に、相互の側面部２b,２dを面合わせ可能とする構造である。

上記構成についてその作用を説明すると、真空断熱材１１を複数枚並べた場合、一方の真空断熱材の凸部８aたる突合せ部５bと隣接する他方の真空断熱材１の凹部８bとを係合させることにより、一方の真空断熱材１の突合せ部５bと隣接する他方の真空断熱材１の側面部２dとの間に隙間ができないため、突合せ部５bからの熱リークを小さく抑えることができる。そして、突合せ部５bからの熱リークが低減されるようになることで、熱伝導率の低下を防ぐことができる。

以上のように本実施例では、箱形外被材２における一面たる側面部２b以外に所定部たる凸部８aと相互に係合可能な凹部８bを有することにより、真空断熱材１を複数枚並べて使用する場合、一方の真空断熱材１の凸部８aと隣接する他方の真空断熱材１の凹部８bとを係合させることにより、一方の真空断熱材１の凸部８aと隣接する他方の真空断熱材１との間に隙間ができないため、凸部８aからの熱リークを小さく抑えることができる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、外被体１１の一面に設けられる凸部８aたる吸引口５は、前記実施例に記載のように箱形外被材２に設けられるだけでなく、板状外被材３に設けられるものでもよい。また、芯材４に用いられるものは無機粉末に限られるものではなく適宜変更可能である。さらに、箱形外被材及び板状外被材の形状や、凸部及び凹部の形状についても適宜変更が可能である。

本発明の第１実施例における真空断熱材の概略的な分解斜視図である。同上、箱形外被材の斜視図である。同上、外被体の斜視図である。同上、真空断熱材の断面図である。同上、突合せ部が形成された真空断熱材の断面図である。本発明の第２実施例における真空断熱材の断面図である。同上、突合せ部が形成された真空断熱材の断面図である。本発明の第３実施例における真空断熱材の断面図である。

符号の説明

１真空断熱材
２外被材（箱形外被材）
２a 側面部（一面）
３外被材（板状外被材）
４芯材
５,８a 吸引口（凸部）
６金属層
８b 凹部
１１外被体

Claims

箱形に成形した合成樹脂製の箱形外被材と、該箱形外被材に入れられた芯材と、前記箱形外被材に取り付けられる合成樹脂製の板状外被材とを備え、前記箱形外被材と前記板状外被材とによる外被体の一面に合成樹脂製の凸部を有したことを特徴とする真空断熱材。
前記外被体に、金属箔又は金属蒸着膜を設けたことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
前記凸部の所定側に対向して、前記一面に所定厚さの繊維体を有することを特徴とする請求項１又は２記載の真空断熱材。
前記外被体における前記一面以外に所定部と相互に係合可能な凹部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の真空断熱材。
前記芯材は、無機物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の真空断熱材。