JP2010121638A - 真空断熱材の固定構造および固定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高価な樹脂を用いることなく高温に耐えることができ、さらに、真空断熱材の取付作業を煩雑にせずに、断熱効果の低下が起こりにくい取り付けが可能な、真空断熱材の取付構造および固定方法を提供する。
【解決手段】真空断熱材１００において、固定具２００により保持される辺１２２ｃ側の非介在部Ｎを折り曲げ、折り畳んだ非介在部Ｎの一個所を、延出部２０２および押止部２０３によって保持させた状態で、取付部２０１の切り欠きＣＬにおいて、ワッシャＷを介したネジＳにより、取付部２０１を被取り付け部Ｂに固定する。
【選択図】図３

Description

金属製の外包材を用いた真空断熱材の固定構造および固定方法に関する。

従前から、断熱材の耐熱性を高めるために、外包材として金属製のものを用いた真空断熱材が考案されてきていた（例えば、特許文献１参照）。
また、外包材として樹脂製のものを用いた真空断熱材も従来から考案されてきていた（例えば、特許文献２参照）。
特開平１−１５００９８号公報 特開平７−１１３４９４号公報

上述した金属製の外包材を用いた真空断熱材、および、樹脂製の外包材を用いた真空断熱材のいずれにおいても、真空にするために、断熱材を挟んだ状態で外包材同士を接合して封止する必要があり、外包材のみが存在する余剰部、いわゆるヒレと称される部分を形成せざるを得なかった。特に、断熱材としてガラス繊維を用い、これを２枚の金属製の外包材で挟んで溶接により封止する場合、ガラス繊維を挟み込んだ状態で溶接してしまうと、溶接不良となって真空状態を保てなくなる恐れがある。よって通常は、このような溶接不良を起こさないために、外包材の寸法に余裕を持たせ、ガラス繊維から離れた位置を溶接して封止しているので、どうしても余剰部が形成されてしまうことになる。

このような真空断熱材を発熱体等の被取り付け体に取り付ける場合、従来は、接着剤や両面テープ等の樹脂が用いられてきた。このため、真空断熱材は、それ自体では、耐熱性に優れているものの、取り付けの際に使用する樹脂は、使用条件によって長期の接着性に問題が生じるおそれがあり、用途に応じて樹脂以外の固定方法、又は樹脂と併用する固定方法が必要であった。また、一般に、耐熱性の高い樹脂は高価であるため、そのような樹脂を真空断熱材の取り付けに用いた場合、その費用が高価にならざるを得なかった。

また、被取り付け体に対して複数の真空断熱材を並べて取り付ける場合、上述した余剰部が存在するために、隣り合った真空断熱材の内部に各々封止されている断熱材同士の間隔を詰めて取り付けるのが困難であった。この余剰部は、断熱に何ら寄与するものではないため、真空断熱材に封止されている断熱材の間隔が余剰部によって開いてしまうと、断熱効果が低下してしまう恐れがある。そこで、従来は、使用される環境温度に耐え得る詰め物を、余剰部によって生じた断熱材の間に敷き詰めるなど処置を施していたため、取付作業の手間が煩雑になるとともに、取付後の見栄えも良いものとはいえなかった。また、他の方法として、真空断熱材の内部に封止されている断熱材の周縁を境として余剰部を折り曲げることで、断熱材同士の間隔をできるだけ詰めて取り付けることが考えられるが、この場合、真空断熱材を取り付けた後に、折り曲げた余剰部が他の作業などの邪魔にならないような処理を施す必要があり、やはり取付作業の手間が煩雑になるという問題が生じてしまう。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高価な樹脂を用いることなく高温に耐えることができ、さらに、真空断熱材の取付作業を煩雑にせずに、断熱効果の低下が起こりにくい取り付けが可能な、真空断熱材の取付構造および固定方法を提供することにある。

以上のような目的を達成するために、本発明は、直線部を含んだ形状を有するシート状の芯材部と、前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる金属製外包材と、を含む真空断熱材を、被取り付け材に固定する真空断熱材の固定構造であって、前記真空断熱材には、互いに向かい合う前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれた状態において、前記芯材部が存在する領域である介在部と、前記介在部から延在しかつ前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれていない領域である非介在部と、前記非介在部において互いに向かい合う前記金属製外包材を接合し、前記金属製外包材の内部を封止して減圧状態に維持する封止接合部とが形成され、前記芯材部の直線部に沿って前記非介在部が折り曲げられた状態を保持する固定具によって、前記真空断熱材を前記被取り付け材に固定することを特徴とする。

上述したように、本発明に係る固定構造では、固定具を用いて被取り付け材に真空断熱材を取り付けるため、高価な樹脂を用いる場合比べ、低コストで高温の環境に耐え得る真空断熱材の取り付けが可能となる。また、真空断熱材を取り付ける際に、金属製外包材に収容されている芯材部の直線部に沿って非介在部を折り曲げ、取り付け後も固定具によってその状態が保持される。このため、複数の真空断熱材を並べて取り付ける場合、金属製外包材に収容された芯材部同士をより接近させることができ、断熱効果の低下を抑えることができる。また、一旦折り曲げた非介在部が起き上がってしまい、他の作業の邪魔になることがない。

また、本発明に係る固定構造は、前記固定具が、前記被取り付け材と接し、該被取り付け材の表面に取り付けられる取付部と、前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面から離れる方向に、前記取付部から延出する延出部と、前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、前記延出部の先端から該被取り付け材の表面に対して略平行な方向へ延出する押止部とを有し、前記真空断熱材を、前記芯材部の直線部に沿って折り曲げられた前記非介在部とともに、前記被取り付け材の表面と前記押止部とによって挟むことで、前記非介在部が折り曲げられた状態を保持することが好ましい。

上述した固定具を用いる固定構造では、被取り付け材の表面と、固定具の押止部とによって、折り曲げた非介在部とともに真空断熱材を挟むようにして、取付部を被取り付け材の表面に取り付ける。これにより、折り曲げた非介在部の保持、および、真空断熱材の被取り付け材への固定を、同時に行うことができるため、低コストで高温環境に耐え、断熱効果の低下を抑えるとともに、折り曲げた非介在部が他の作業の妨げとなることのない真空断熱材の取り付けを、容易に行うことができる。

また、本発明に係る固定構造は、前記真空断熱材の芯材部が、第一の直線部と、該第一の直線部に平行かつ対向する第二の直線部を有する形状であり、前記固定具は、前記押止部の、前記延出部および取付部が形成されていない側の端部に、前記延出部および取付部と対称を成す、さらなる延出部および取付部を形成してなり、該押止部の延出方向における長さが、各々、前記芯材部の第一および第二の直線部に沿って前記非介在部を折り曲げた複数の真空断熱材を、該折り曲げた非介在部同士が隣り合うように複数並べたときの、前記第一および第二の直線部に直交する方向における全長と、略同寸の長さになっており、該第一の直線部および第二の直線部に直交する方向が前記押止部の延出方向と平行になるように、前記複数並べた真空断熱材を、前記押止部および前記押止部の両端部において対向する２つの延出部によって形成される空間に収容し、前記被取り付け材の表面と前記押止部とによって該真空断熱材を挟むことで、前記非介在部が折り曲げられた状態を保持することが好ましい。

上述した固定具を用いる固定構造では、複数並べた真空断熱材が押止部および対向する２つの延出部で囲まれた空間に収容された状態で、被取り付け材に取り付けられることから、各真空断熱材の第一の直線部から第二の直線部に亘って、被取り付け材の表面と押止部とによって挟まれることになる。このため、被低コストで高温環境に耐え、折り曲げた非介在部が他の作業の妨げとなることのない真空断熱材の取り付けが可能となるばかりでなく、取り付け材の表面と、真空断熱材との密着性をより高まることで、断熱効果の低下をより抑えることができ、複数の真空断熱材に各々収納された芯材部の間隔をより密接にした状態で、ひとまとめにして被取り付け材に固定することができる。

次に、本発明は、直線部を含んだ形状を有するシート状の芯材部と、前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる金属製外包材と、を含み、互いに向かい合う前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれた状態において、前記芯材部が存在する領域である介在部と、前記介在部から延在しかつ前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれていない領域である非介在部と、前記非介在部において互いに向かい合う前記金属製外包材を接合し、前記金属製外包材の内部を封止して減圧状態に維持する封止接合部とが形成された真空断熱材を、取付部と、該取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面から離れる方向に、前記取付部から延出する延出部と、前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面に対して略平行な方向に、前記延出部の先端から延出する押止部とを有する固定具によって、被取り付け材に固定する真空断熱材の固定方法であって、前記真空断熱材の非介在部を、前記芯材部の直線部に沿って折り曲げる工程と、該真空断熱材を前記被取り付け材の表面に配置する工程と、前記真空断熱材が前記折り曲げた非介在部とともに、前記被取り付け材の表面と、前記固定具の押止部とによって挟まれるように、前記固定具の取付部を前記真空断熱材の表面に配置する工程と、前記固定具の取付部を、前記被取り付け材の表面に固定する工程とを有することを特徴とする。

上述した真空断熱材の固定方法によれば、真空断熱材の非介在部が折り曲げられた状態で被取り付け材に固定されるため、複数の真空断熱材を並べて取り付ける場合、金属製外包材に収容された芯材部同士をより接近させることができ、断熱効果の低下を抑えることができる。また、固定具によって、非介在部が折り曲げられた状態で保持されるため、一旦折り曲げた非介在部が起き上がってしまい、他の作業の邪魔になることがない。

本発明に係る真空断熱材の取付構造および固定方法によれば、高価な樹脂を用いることなく高温に耐えることができ、さらに、真空断熱材の取付作業を煩雑にせずに、断熱効果の低下が起こりにくい取り付けが可能となる。

以下に、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。

＜＜＜第１の実施の形態＞＞＞
図１は、真空断熱材１００を示す斜視図である。図２は、この真空断熱材１００を示す正面図であり、図３は、固定具２００を用いて真空断熱材１００を断熱すべき対象物（以下、被取り付け体Ｂと称する。）に取り付けた状態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は図３（ａ）に示す矢印アの方向から見た側面図である。図４は、真空断熱材１００とは異なる形状の真空断熱材を例示する正面図である。

図１〜図３に示すように、真空断熱材１００は、芯材部１１０を外包材１２０に収納して、封止用溶接ライン１３０を形成することによって作ることができる。真空断熱材１００の作り方の詳細については、後で述べる。なお、封止用溶接ライン１３０は、視認できるように形成されるので、図１〜図３においては、実線で示した。また、芯材部１１０は、外包材１２０で覆われているので、図１〜図３においては、破線で示した。

＜＜芯材部１１０＞＞
＜芯材部１１０の形状＞
図１および図３に示すように、芯材部１１０は、略薄板状の形状を有する。芯材部１１０の厚さや大きさは、被取り付け体Ｂの大きさや、被取り付け体Ｂに要する断熱性能に応じて適宜定めればよい。

＜芯材部１１０の材料＞
芯材部１１０は、特に限定されないが、繊維集合体、連続気泡発泡体等が使用される。断熱性の観点から好ましくは繊維集合体である。繊維集合体は、作業性の観点から、上述したように、略板状の形態で使用されることが好ましい。繊維集合体を、そのままの「わた状態」や、微細化した「粉体状」で使用する場合には、芯材部１１０の取り扱い性が低下するので、芯材部１１０を、後述する外包材１２０へ収納する工程が煩雑になり、作業性が悪化する。

繊維集合体は無機繊維、有機繊維またはそれらの混合物からなる。

無機繊維としては、例えば、ガラス繊維（グラスウール）、アルミナ繊維、スラグウール繊維、シリカ繊維、ロックウール等が挙げられる。

有機繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン繊維、ポリノジック繊維、レーヨン繊維等の合成繊維、麻、絹、綿、羊毛等の天然繊維等が挙げられる。無機繊維および有機繊維は、１種からなる単独繊維または複数種の混合繊維として用いられる。

この第１の実施の形態では、後述する外包材１２０の耐熱性の利点を活かすために、芯材部１１０としても耐熱性に優れる無機系芯材が好ましく、断熱性も考慮すれば、グラスウール製芯材が特に好ましい。

＜＜外包材１２０＞＞
＜外包材１２０の形状＞
外包材１２０は、図３（ｂ）に示すように、２枚のシート状の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって成形される。なお、図３（ｂ）では、理解しやすいように外包材１２０ａ及び１２０ｂの厚みを誇張して図示しているが、後述するように、外包材１２０として金属薄板を用いた場合、実際の厚さは０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度となる。また、以下では、外包材１２０ａ及び１２０ｂを、単に外包材１２０と称する場合もある。

２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々は、同じ大きさの正方形や長方形等の一定の形状を有する。２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々の形状及び大きさは、芯材部１１０の形状及び大きさや、後述する非介在部Ｎの形状及び大きさ等に合せて適宜定めればよい。

後述するように、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、互いに重なり合うようにし、その間に芯材部１１０を挟んで、芯材部１１０を周回するように、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することで、真空断熱材１００を作ることができる。

＜外包材１２０の材料＞
外包材１２０は、真空断熱材１００が使用される温度や圧力等の条件下で十分に耐え、真空断熱材１００としての機能を維持できる金属であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、軟鋼薄板、ステンレス鋼薄板、亜鉛メッキ鋼薄板等の各種の鋼薄板や、アルミニウム合金薄板や、チタン薄板や、スズ薄板等を用いることができる。特に、板厚が０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度のステンレス、鉄、チタン等を使用するのが好ましい。

なお、外包材１２０を、単一の層の金属製の薄板で構成するだけでなく、複数の層の金属製の薄板で構成してもよい。外包材の構成は、耐熱性や芯材部１１０の断熱性等を考慮して適宜定めればよい。

＜封止用溶接ライン１３０、介在部Ｉ、非介在部Ｎ（近接領域Ｐ、離隔領域Ｄ）＞
後述するように、真空断熱材１００は、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの間に芯材部１１０を挟み、芯材部１１０の外周に沿って、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって作ることができる。図１〜図３に示すように、この２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって、封止用溶接ライン１３０を形成することができる。

この封止用溶接ライン１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）は、図１〜図３に示すように、外包材１２０の一の辺の端部から、一の辺と向かい合う他の辺の端部に至るまで、一の辺と他の辺とに挟まれた別の辺に沿って略平行に形成されている。

具体的には、封止用溶接ライン１３０ａは、外包材１２０の一の辺１２２ｄの端部から、一の辺１２２ｄに向かい合う他の辺１２２ｂの端部に至るまで、一の辺１２２ｄと他の辺１２２ｂとに挟まれた別の辺１２２ａに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｂは、外包材１２０の一の辺１２２ａの端部から、一の辺１２２ａに向かい合う他の辺１２２ｃの端部に至るまで、一の辺１２２ａと他の辺１２２ｃとに挟まれた別の辺１２２ｂに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｃは、外包材１２０の一の辺１２２ｂの端部から、一の辺１２２ｂに向かい合う他の辺１２２ｄの端部に至るまで、一の辺１２２ｂと他の辺１２２ｄとに挟まれた別の辺１２２ｃに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｄは、外包材１２０の一の辺１２２ｃの端部から、一の辺１２２ｃに向かい合う他の辺１２２ａの端部に至るまで、一の辺１２２ｃと他の辺１２２ａとに挟まれた別の辺１２２ｄに沿って略平行に形成されている。なお、上述した外包材１２０の４つ辺１２２ａ〜１２２ｄは、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂに共通する辺として、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂについて同じ符号を付して示した。

上述したように、封止用溶接ライン１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）を形成することによって、封止用溶接ライン１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、芯材部１１０が含まれた領域を的確に封止することができる。この芯材部１１０が含まれた領域、すなわち、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって芯材部１１０が挟まれて形成された領域は、芯材部１１０が介在するので（図３（ｂ）参照）、介在部Ｉと称する。また、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって芯材部１１０が挟まれていない領域は、芯材部１１０が介在しないので（図３（ｂ）参照）、非介在部Ｎと称する。

また、非介在部Ｎは、封止用溶接ライン１３０によって、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとに区分することができる。近接領域Ｐは、介在部Ｉと封止用溶接ライン１３０との間に延在する領域である。また、離隔領域Ｄは、封止用溶接ライン１３０よりも介在部Ｉから遠ざかるように延在する領域である。したがって、第１の実施の形態で示した真空断熱材１００においては、介在部Ｉを周回するように、近接領域Ｐが延在し、近接領域Ｐを周回するように、離隔領域Ｄが延在する。また、封止用溶接ライン１３０は、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとの双方に接するように形成されている。言い換えれば、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとを区画して画定するように、封止用溶接ライン１３０が形成されている。なお、図２では、明確に示すために、近接領域Ｐを右下がり斜線のハッチングで示し、離隔領域Ｄを右上がり斜線のハッチングで示した。

上述したように、封止用溶接ライン１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、この封止用溶接ライン１３０によって、真空断熱材１００は封止される。すなわち、封止用溶接ライン１３０によって、介在部Ｉと近接領域Ｐとの双方の領域が、減圧状態に維持される。この封止用溶接ライン１３０が、「封止接合部」に対応する。

また、上述したように、真空断熱材１００の介在部Ｉと近接領域Ｐとの双方の領域は、減圧状態が維持された領域であるので、真空維持領域として機能する。一方、離隔領域Ｄは、介在部Ｉや近接領域Ｐを周回するように形成され、この離隔領域Ｄは、真空状態ではないので、非真空領域として機能する。

上述したように、封止用溶接ライン１３０は、介在部Ｉ（芯材部１１０）や近接領域Ｐを周回するように形成される。特に、この封止用溶接ライン１３０は、介在部Ｉ（芯材部１１０）と重ならないように、かつ、介在部Ｉ（芯材部１１０）の外周に可能な限り近づけて形成するものが好ましい。上述したように、封止用溶接ライン１３０を形成することによって、介在部Ｉ（芯材部１１０）を大きくできるので、断熱効果を奏する領域を大きくすることができる。非介在部Ｎ（近接領域Ｐ及び離隔領域Ｄ）には、芯材部１１０が存在しないので、断熱効果には寄与しない。

さらに、封止用溶接ライン１３０自体の幅を５ｍｍ以内にするのが好ましい。従来の外包材内層を熱融着する方式であれば、この幅は広いほど長期断熱性能に優れるので、熱融着するのに要する幅は、通常は１０ｍｍ程度のシール幅である。しかし、本発明は、封止用溶接ライン１３０で区切られた離隔領域Ｄを用いて、真空断熱材１００を被取り付け体Ｂに取り付けるため、必要以上の非存在部を設けることは断熱効率として好ましいものではなく、封止用溶接ライン１３０自体の幅を小さくするのが好ましい。特に好ましくは、０．５〜３ｍｍである。

また、非介在部Ｎの幅は、真空断熱材の大きさにもより、特に制限されるものではないが、３〜７０ｍｍ程度であり、断熱効率及び取り付け性の観点から好ましくは１０〜４０ｍｍである。

上述した封止用溶接ライン１３０が、「封止接合部」に対応する。

＜＜ゲッター剤＞＞
＜ゲッター剤の機能＞
外包材１２０の中には、ゲッター剤（図示せず）を設けてもよい。外包材１２０の内部を減圧して溶接した後に、外包材１２０の内部では、ガス、例えば、芯材部１１０からアウトガスや水分が発生する場合があり、真空度を低下させる可能性がある。このため、ガスや水分を吸着することができるゲッター剤を、外包材１２０の内部に芯材部１１０と共に収納することが好ましい。

このように、ゲッター剤を外包材１２０の内部に収納することで、ゲッター剤によってガスや水分を吸収できるので、真空断熱材１００の断熱効果をより長く持続させることができる。

＜ゲッター剤の材質＞
ガスや水分を吸着できる物質は、特に、限定されるものではなく、物理的にガスや水分等を吸着するものとして、例えば、活性炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト等がある。また、化学的にガスや水分等を吸着するものは、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、塩化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム等や、鉄、亜鉛等の金属粉素材、バリウム−リチウム系合金、ジルコニウム系合金等がある。

＜＜真空断熱材１００＞＞
真空断熱材１００は、以下のようにして作ることができる。

まず、略同じ大きさの２枚の金属製の外包材１２０ａ及び１２０ｂを用意し、これらの２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、おおよそ重なるように配置する。次いで、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの間に芯材部１１０を挟み、芯材部１１０が、外包材１２０ａ及び１２０ｂの略中央部に位置するように位置づける。最後に、芯材部１１０の外周１２２に沿って、芯材部１１０を周回するように、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって、封止用溶接ライン１３０を形成する。この封止用溶接ライン１３０を形成するときには、芯材部１１０と２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂとの全体を真空状態にして溶接、いわゆる真空溶接をする。このようにすることで、内部を減圧状態にした真空断熱材１００を作ることができ、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって、減圧状態を維持することができる。

溶接は、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを接合できるものであれば、アーク溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等のいかなる種類のものを用いてもよい。例えば、シーム溶接等の圧着接合方法、ＴＩＧ溶接等の突き合わせ溶接、ＭＩＧブレージング等がある。特に、真空状態や高温状態であっても、接合部である封止用溶接ライン１３０からガスなどが発生しない溶接方法を用いるのが好ましい。

なお、上述した例では、接合部を封止用溶接ライン１３０として溶接によって形成したが、ハンダ付けやロウ付けによって形成してもよい。真空断熱材１００の内部、すなわち、介在部Ｉと近接領域Ｐとを減圧状態にして封止を維持できるものであればよい。

＜＜固定具２００＞＞
固定具２００は、真空断熱材１００を被取り付け体Ｂに取り付けるための部材である。固定具２００は、真空断熱材１００とは別体で製造される。以下、図３（ａ）および（ｂ）を参照して、固定具２００の形態について説明する。ここで、図３（ａ）は固定具２００によって真空断熱材１００を被取り付け材Ｂに取り付けた状態を示す正面図、同図（ｂ）は、（ａ）中、矢印アから真空断熱材１００および固定具２００を見た時の側面図である。

＜固定具２００の形態＞
固定具２００は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、略長方形の薄板状部材をクランク状に折り曲げた形状を有しており、ネジＳによってネジ止めを行うための切り欠きＣＬが設けられ、被取り付け体Ｂと直に接する取付部２０１と、取付部２０１の一方端からほぼ垂直に延出する延出部２０２と、延出部２０２の先端部からほぼ垂直（取付部２０１とほぼ平行）に延出し、固定具２００によって真空断熱材１００を取り付ける際に、真空断熱材１００を押える押止部２０３とからなっている。なお、固定具の材質は特に限定されるものではなく、温度や湿度等の使用環境に耐えられる物であればよい。金属製真空断熱材は高温下で使用されることが多いことに鑑みれば、金属製、例えばアルミニウムやステンレス製から成るものが好ましい。

延出部２０２の高さｈ（図３（ｂ）において、被取り付け材Ｂの表面から押止部２０３の裏面（被取り付け材Ｂとの対向面）までの距離）は、真空断熱材１００の厚さにほぼ一致しているため、真空断熱材１００が被取り付け材Ｂと押止部２０３とによって挟まれた状態となって、真空断熱材１００が保持されることになる。また、切り欠きＣＬは、図３（ａ）に示すように、取付部２０１において延出部２０２とは反対側の端辺から、延出部２０２に向かって、ネジＳの軸径よりも若干大きい一定の幅をもって形成されている。これにより、切り欠きＣＬの形成方向において固定具２００の位置調整が可能となり、また、ネジＳを被取り付け材Ｂに残したまま、真空断熱材１００および固定具２００を、被取り付け材Ｂから容易に取り外すことができる。

なお、より強く真空断熱材１００を保持したい場合は、延出部２０２の高さｈを真空断熱材１００の厚さよりも短くする、または、図３（ｂ）において、押止部２０３の先端部分ｔを、被取り付け材Ｂに近づく方向に押止部２０３を曲げるなどの加工を行っても良い。これにより、ネジＳとワッシャＷによって被取り付け材Ｂに固定具２００を固定したときに、押止部２０３によって真空断熱材１００がより強く押さえ付けられることになる。また、押止部２０３の長手方向における長さは、特に制限はないが、少なくとも折り曲げた非介在部Ｎ（図３（ａ）のハッチング部分）の幅よりも長くすることが望ましい。

＜＜固定具２００による真空断熱材１００の取り付け＞＞
固定具２００を用いて真空断熱材１００を被取り付け材Ｂに取り付ける際は、まず、真空断熱材１００の、固定具２００によって保持される個所の非介在部Ｎを、できるだけ介在部Ｉ（すなわち内包する断熱材１１０）に接近した位置で、かつ、介在部Ｉの縁に沿って折り曲げる。このとき、非介在部Ｎの表面が、介在部Ｉの表面に接するまで（図３（ｂ）参照）折り曲げる。以下、この状態になるまで折り曲げることを、「折り畳む」と表現する。なお、図３（ａ）および（ｂ）では、真空断熱材１００の一の辺１２２ｃ側の非介在部Ｎを、手前側に折り畳んだ例を示しているが、これとは逆に、裏側（紙面の奥方向）へ折り畳んでもよい。次に、被取り付け材Ｂにおいて、所望する真空断熱材１００の取り付け位置に合わせて、予めネジＳ用の下穴を開けておく。すなわち、真空断熱材１００を所望する取り付け位置に配し、折り畳んだ非介在部Ｎの一個所を延出部２０２および押止部２０３によって保持させる位置に固定具２００を置いたときの、切り欠きＣＬの位置に合わせて下穴を開ける。

そして、所望する取り付け位置に真空断熱材１００を置き、さらに取付部２０１の切り欠きＣＬを、予め開けておいた下穴の位置に合わせ、ワッシャＷを介してネジＳにより取付部２０１を被取り付け材Ｂにネジ止めする。もしくは、先に固定具２００を被取り付け材Ｂにネジ止めし、その後、真空断熱材１００を、被取り付け材Ｂと、固定具２００の押止部２０３との間に挿入して取り付けても良い。

このように、上述した固定具２００を用いて真空断熱材１００を取り付けた場合、真空断熱材１００の周縁の四辺のうち一辺の非介在部Ｎを折り畳み、当該折り畳んだ個所を固定具２００によって保持する。このため、折り畳んだ部分の非介在部Ｎが、真空断熱材１００の表面から立ち上がり、他の作業などの邪魔になってしまうことがない。また、真空断熱材１００の一辺を、内包する断熱材１１０の縁に沿って折り畳んでいるので、複数の真空断熱材１００を並べて配置する場合、真空断熱材１００に内包された断熱材１１０の配置間隔を狭くする（断熱材１１０同士を接近させる）ことができ、断熱効果の低下を抑えることができる。

次に、固定具２００ａおよび２００ｂを用い、真空断熱材１００ａおよび１００ｂを互いに接近させて被取り付け材Ｂに取り付けた場合の一例について、図４を参照して説明する。ここで、図４（ａ）は、固定具２００ａおよび２００ｂを用いて真空断熱材１００ａおよび１００ｂを取り付けた状態の一部を示す正面図、図４（ｂ）は、（ａ）に示す矢印イからそれぞれ真空断熱材１００ａ、１００ｂおよび固定具２００ａ、２００ｂを見た時の側面図を示している。図４（ａ）および（ｂ）に示すように、真空断熱材１００ａと１００ｂとを並べて被取り付け材Ｂに取り付ける場合、たとえば、真空断熱材１００ｂを保持する固定具２００ｂの取付部２０１ｂの上に、真空断熱材１００ａを保持する固定具２００ａの取付部２０１ａを重ねて、ワッシャＷおよびネジＳにより固定する。これにより、固定具２００の長手方向における取付部２０１の長さを適宜設定することで、真空断熱材１００ａに内包されている断熱材１００ａと、真空断熱材１００ｂに内包されている断熱材１００ｂとの間隔を、ほぼワッシャＷの直径に、延出部２０２ａおよび２０２ｂの板厚を加えた寸法まで接近させることができる（図４（ｂ）参照）。

なお、図４（ｂ）において、延出部２０２ａの高さ（図３（ｂ）内のｈに対応）は、延出部２０２ｂの高さよりも、取付部２０１ｂの板厚分だけ低くなっている。また、図４（ａ）および（ｂ）では、真空断熱材１００ａおよび１００ｂを、それぞれ固定具２００ａおよび２００ｂを用いて、被取り付け材Ｂに取り付けていたが、例えば、図４（ｃ）に示すように、固定具２００ａおよび２００ｂを一体的に形成した固定具２００’を用いて取り付けても良い。

また、図１から図４に示した真空断熱材１００の形状は、ほぼ正方形の形状になっていたが、内包する断熱材の外形形状のうち少なくとも一個所に直線部分があれば、その直線部分において非介在部Ｎを折り畳み、固定具２００によって被取り付け材Ｂに取り付けても良い。たとえば、図５（ａ）に示す真空断熱材１５０は、外包材１５２の形状が１本の曲線１５３ｃｕと１本の直線１５３ｓｔで構成されており、内部に収容されている断熱材１５４の形状も外包材１５２の相似形となっている。また、曲線の溶接ライン１５６ｃｕと、直線の溶接ライン１５６ｓｔとによって、非介在部Ｎが近接領域Ｐと離隔領域Ｄとに区画され、この結果、近接領域Ｐは外包材１５２の相似形となっている。このような形状を有する真空断熱材１５０の場合、図５（ａ）中、一点鎖線Ｃに沿って、非介在部Ｎを手前側または奥側へ折り畳み、当該折り畳んだ個所を図３に示した固定具２００の延出部２０２および押止部２０３によって保持しつつ、取付部２０１の切り欠きＣＬをネジ止めすることによって、被取り付け材Ｂに取り付けるようにする。

また、図５（ｂ）に示す真空断熱材１６０では、外包材１６２が、８つの辺１６３ａ〜１６３ｈを有する略正八角形の形状となっており、これに合わせて、外包材１６２の内部に収容される断熱材１６４の形状も略正八角形の形状となっている。また、非介在部Ｎには、外包材１６２の８つの辺１６３ａ〜１６３ｈの各々に平行な８本の溶接ライン１６６ａ〜１６６ｈによって、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとに区画されている。このような形状を有する真空断熱材１６０の場合、たとえば、図５（ｂ）中、一点鎖線Ｃ１に沿って、非介在部Ｎを手前側または奥側へ折り畳み、当該折り畳んだ個所を図３に示した固定具２００の延出部２０２および押止部２０３によって保持しつつ、取付部２０１の切り欠きＣＬをネジ止めすることによって、被取り付け材Ｂに取り付けるようにする。

また、真空断熱材１６０の場合、固定具２００によって固定する位置は、１個所に限らず、複数個所でも良い。たとえば図５（ｂ）において、一点鎖線Ｃ１に加え、さらに一点鎖線Ｃ２およびＣ３に沿って非介在部Ｎを折り畳み、各々折り畳んだ個所を固定具２００によって保持しつつ、被取り付け材Ｂに固定するようにしてもよい。この場合、固定具２００によって固定される個所は、合計３個所か所となるが、これら３個所のうちいずれか２個所のみを固定具２００によって固定しても良い。ただし、たとえば一点鎖線Ｃ１に沿って非介在部Ｎを折り畳んだ後、さらに、二点鎖線Ｃ４に沿って介在部Ｎを折り畳んでしまうと、一点鎖線Ｃ１に沿って折り畳まれた介在部Ｎの一部が、さらに折り曲げられることとなる。この場合、一点鎖線Ｃ１と二点鎖線Ｃ４との交点（折り目が重なる部分）における外包材１６２が痛んで切れやすくなり、外包材１６２に穴が開いて、介在部Ｉの低圧状態が保てなくなる可能性が高くなるため、非介在部Ｎを折り畳む位置は、折り目が重ならないようにする必要がある。

なお、図５（ｂ）では、正八角形の形状を有する真空断熱材を示したが、真空断熱材の形状は、これに限らず、三角形を含む任意の多角形であってもよい。

＜＜＜第２の実施の形態＞＞＞
上述した第１の実施の形態は、１つの固定具により、１つの真空断熱材１００の一辺を保持して被取り付け材Ｂに取り付ける固定構造であった。これに対して、第２の実施の形態では、１つの固定具につき、複数の真空断熱材の二辺をまとめて保持することによって、真空断熱材を被取り付け材により密着させて取り付けられるようにした固定構造について説明する。以下、図６および図７を参照して第２の実施の形態について説明する。ここで、図６は、第２の実施の形態における固定具２１０を用いて、被取り付け材Ｂに２つの真空断熱材１００’を並べた状態でまとめて取り付けた状態を示す正面図である。また、図７（ａ）は、図６に示す矢印ウの方向から見たときの側面図である。さらに図７（ｂ）は、２つの真空断熱材１００’の、被取り付け材Ｂとの接触面が、図６および図７（ａ）と異なる場合を示す側面図である。なお、図６および図７において、図１〜図３に示した各部と同じものについては同一の符号を付し、その詳しい説明を省略する。

第２の実施の形態における２つの真空断熱材１００’は、各々、前述した第１の実施の形態における真空断熱材１００と同一の構成を有するが、図６（第１の実施の形態における図３（ａ）に対応）における横方向の辺の長さが、各真空断熱材１００’の方が長く形成されている。よって図６では、各真空断熱材１００’の横方向における図示を一部省略するとともに、外包材、断熱材、横方向における真空断熱材の辺、および、溶接ラインの符号には、図３の対応する部位に付した符号に、「’」（ダッシュ）を付したものを用いている。また、２つの真空断熱材１００’は、その長手方向に沿って、複数の固定具２１０により固定されているが、図６では、１つの固定具２１０のみを示している。

第２の実施形態における固定具２１０は、アルミニウムやステンレス等の金属からなる略長方形の薄板状部材を、その長手方向の両端部分においてクランク状に折り畳んだ形状を有している。すなわち、固定具２１０の長手方向両端部には、それぞれ取付部２１１ａおよび２１１ｂと、延出部２１２ａおよび２１２ｂとが形成されている。なお、取付部２１１ａおよび２１１ｂには、第１の実施の形態のものと同様の切り欠きＣＬが、各々２ヶ所ずつ設けられている。また、延出部２１２ａおよび２１２ｂの高さｈは、真空断熱材１００’の厚さとほぼ同じ寸法になっている。さらに、延出部２１２ａおよび２１２ｂの各上端部には、押止部２１３が連接しており、押止部２１３の内側（取り付け時において被取り付け材に対向する側の面）における長手方向の長さ（図７（ａ）に示した長さＤに対応する長さ）が、真空断熱材１００’の対向する二辺（辺１２２ａ’および１２２ｃ’）を折り畳んだときの長さＬ（図６参照）を２倍した値に、若干のマージンを加えた長さとなっている。これにより、延出部２１２ａ、２１２ｂと押止部２１３とからなる凹部に、２つの真空断熱材１００’を並べた状態で収容することができ、固定具２１０によって、２つの真空断熱材１００’を１つにまとめて取り付け部材に取り付けることができる。

上述した固定具２１０を用いて２つの真空断熱材１００’を被取り付け材Ｂに取り付ける場合、まず、各々の真空断熱材１００’の長手方向における対向する２つの辺１２２ａおよび１２２ｃの非介在部Ｎを、各々、対向する断熱材１１０’の辺（縁）に沿って折り曲げる。そして、固定具２１０の延出部２１２ａ、２１２ｂおよび押止部２１３からなる凹部に、２つの真空断熱材１００’を並べて納めた状態で、固定具２１０の取付部２１１ａおよび２１１ｂを、各々形成された切り欠きＣＬを介してワッシャＷおよびネジＳにより、取り付け材Ｂに取り付ける。これにより、２つの真空断熱材１００’は、被取り付け材Ｂの表面と、延出部２１２ａ、２１２ｂおよび押止部２１３とによって囲まれた空間内に保持される。すなわち、図６において、２つ並べた真空断熱材１００’の縦方向における全長に亘って保持されることになるので、各真空断熱材１００’を被取り付け材Ｂにより密着させて取り付けることができる。

このような固定構造によれば、１つにまとめて被取り付け材に取り付ける２つの真空断熱材に各々内包されている、断熱材の間隔をさらに狭めることができるため、断熱効果の低下を抑えることができる。

なお、図６および図７（ａ）に示した固定具２１０は、２つの真空断熱材１００’をまとめて取り付けるものであるが、押止部２１３の長手方向の寸法をさらに長くするなどして、３つ以上の真空断熱材１００’をまとめて取り付けられるようにしてもよい。また、図６および図７（ａ）に示した取り付け例では、折り畳まれた非介在部Ｎが外部から見えるように、真空断熱材１００’を被取り付け材Ｂに取り付けていたが、図７（ｂ）に示すように、真空断熱材１００’の折り畳まれた非介在部Ｎが、被取り付け材Ｂの表面と接するように取り付けてもよい。この場合、折り畳まれた非介在部Ｎによって、被取り付け材Ｂと、真空断熱材１００’の介在部Ｉとの間の密着性は低下するが、外部から折り畳まれた非介在部Ｎが見えなくなるので、取り付け後の見栄えを良くすることができる。

上述した固定具２１０を用いて、２つの真空断熱材１００’を、例えば、被取り付け材の垂直面に取り付けた場合、延出部２１２ａおよび２１２ｂの高さによっては、固定具２１０内で、上側の真空断熱材１００’が自重によって次第に下方へずれてくる可能性がある。そこで、固定具２１０内における真空断熱材１００’のずれを防ぐため、押止部２１３の内側（真空断熱材１００’に接する側の面）に、突起を設けても良い。すなわち、固定具２１０により、２つの真空断熱材１００’を被取り付け材に取り付けたときに、押止部２１３の内側に設けられた突起によって、固定具２１０内の真空断熱材が、被取り付け材に押し付けられるようにして、固定具２１０内における真空断熱材のずれを防ぐものである。この突起の形状は、半球形、円錐形、三角錐、円錐台形、立方体など、任意であり、例えば、図６において、水平方向に伸びる線条の突起であってもよい。また、この突起を設ける位置は、上下２つの真空断熱材１００’の各々に対応する位置、または、上側の真空断熱材と、下側の真空断熱材との境目となる位置など、適宜定めればよい。さらに、上側の真空断熱材と、下側の真空断熱材との境目となる位置に、線条の突起を形成し、当該突起に、２つの真空断熱材の仕切りとしての役割を持たせるようにしてもよい。

また、突起を設ける代わりに、押止部２１３の形状を変形させることによって、固定する２つの真空断熱材１００’を被取り付け材に押圧するようにしてもよい。例えば、図６に示した固定具２１０において、押止部２１３の縦方向におけるほぼ中央（上側の真空断熱材１００’と下側の真空断熱材１００’との境目近辺）において、水平方向に延びる断面くさび状の切り込みを形成しておく。これにより、たとえば真空断熱材１００’の取付作業の現場などにおいて、必要に応じて形成した切り込みに力を加え、押止部２１３を略Ｖ字状に変形させる。このように押止部２１３を変形させることで、２つの真空断熱材１００’を並べた状態で、被取り付け材の垂直面に取り付ける場合、上側に位置する真空断熱材１００’の下辺部が、変形した押止部２１３によって押さえ付けられるため、下方へずれる恐れを少なくすることができる。

さらに、真空断熱材のずれを防ぐ方法として、図６および図７（ａ）に示した固定具２１０では、延出部２１２ａおよび２１２ｂの高さｈを、真空断熱材１００’の厚さとほぼ同じ寸法にしていたが、これらの寸法をさらに短くして、固定具２１０を被取り付け材にネジ止めしたときに、真空断熱材１００’が押止部２１３により被取り付け材に押しつけられるようにしてもよい。

真空断熱材１００の構造を示す斜視図である。 この真空断熱材１００を示す正面図である。 第１の実施の形態による固定具２００を用いて真空断熱材１００を被取り付け材Ｂに取り付けた状態を示す正面図である。 各々対応する固定具２００を用いて２つの真空断熱材１００を接近させた状態で被取り付け材に取り付けた状態の一部を示す正面図である。 固定具２００を用いて被取り付け体Ｂに取り付けられる真空断熱材の他の形状を示す正面図である。 第２の実施の形態による固定具２１０を用いて２つの真空断熱材１００’を被取り付け材Ｂに取り付けた状態の一部を示す正面図である。 同固定具２１０を用いて２つの真空断熱材１００’を被取り付け材Ｂに取り付けた状態の側面を示す側面図である。

符号の説明

１００、１００’、１５０、１６０ 真空断熱材
１１０、１１０’、１５２、１６２ 断熱材（芯材部）
１２０、１２０’、１５４、１６４ 外包材
１３０（１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ）、１５６（１５６ｃｕ，１５６ｓｔ）、１６６（１６６ａ，１６６ｂ，１６６ｃ，１６６ｄ，１６６ｅ，１６６ｆ，１６６ｇ，１６６ｈ） 封止用溶接ライン（封止接合部）
２００、２００’、２１０ 固定具
２０１、２１１ 取付部
２０２、２１２ 延出部
２０３、２１３ 押止部
Ｉ 介在部
Ｎ 非介在部
Ｂ 被取り付け体

Claims (4)

1. 直線部を含んだ形状を有するシート状の芯材部と、前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる金属製外包材と、を含む真空断熱材を、被取り付け材に固定する真空断熱材の固定構造であって、
   前記真空断熱材には、
   互いに向かい合う前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれた状態において、
   前記芯材部が存在する領域である介在部と、
   前記介在部から延在しかつ前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれていない領域である非介在部と、
   前記非介在部において互いに向かい合う前記金属製外包材を接合し、前記金属製外包材の内部を封止して減圧状態に維持する封止接合部と
   が形成され、
   前記芯材部の直線部に沿って前記非介在部が折り曲げられた状態を保持する固定具によって、前記真空断熱材を前記被取り付け材に固定する
   ことを特徴とする真空断熱材の固定構造。
2. 前記固定具は、
   前記被取り付け材と接し、該被取り付け材の表面に取り付けられる取付部と、
   前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面から離れる方向に、前記取付部から延出する延出部と、
   前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、前記延出部の先端から該被取り付け材の表面に対して略平行な方向へ延出する押止部とを有し、
   前記真空断熱材を、前記芯材部の直線部に沿って折り曲げられた前記非介在部とともに、前記被取り付け材の表面と前記押止部とによって挟むことで、前記非介在部が折り曲げられた状態を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材の固定構造。
3. 前記真空断熱材の芯材部は、
   第一の直線部と、該第一の直線部に平行かつ対向する第二の直線部を有する形状であり、
   前記固定具は、
   前記押止部の、前記延出部および取付部が形成されていない側の端部に、前記延出部および取付部と対称を成す、さらなる延出部および取付部を形成してなり、
   該押止部の延出方向における長さが、
   各々、前記芯材部の第一および第二の直線部に沿って前記非介在部を折り曲げた複数の真空断熱材を、該折り曲げた非介在部同士が隣り合うように複数並べたときの、前記第一および第二の直線部に直交する方向における全長と、略同寸の長さになっており、
   該第一の直線部および第二の直線部に直交する方向が前記押止部の延出方向と平行になるように、前記複数並べた真空断熱材を、前記押止部および前記押止部の両端部において対向する２つの延出部によって形成される空間に収容し、前記被取り付け材の表面と前記押止部とによって該真空断熱材を挟むことで、前記非介在部が折り曲げられた状態を保持する
   ことを特徴とする請求項２に記載の真空断熱材の固定構造。
4. 直線部を含んだ形状を有するシート状の芯材部と、前記芯材部を収納しかつ内部を減圧状態に維持できる金属製外包材と、を含み、互いに向かい合う前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれた状態において、前記芯材部が存在する領域である介在部と、前記介在部から延在しかつ前記金属製外包材によって前記芯材部が挟まれていない領域である非介在部と、前記非介在部において互いに向かい合う前記金属製外包材を接合し、前記金属製外包材の内部を封止して減圧状態に維持する封止接合部とが形成された真空断熱材を、
   取付部と、該取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面から離れる方向に、前記取付部から延出する延出部と、前記取付部が前記被取り付け材の表面に取り付けられた状態で、該被取り付け材の表面に対して略平行な方向に、前記延出部の先端から延出する押止部とを有する固定具によって、被取り付け材に固定する真空断熱材の固定方法であって、
   前記真空断熱材の非介在部を、前記芯材部の直線部に沿って折り曲げる工程と、
   該真空断熱材を前記被取り付け材の表面に配置する工程と、
   前記真空断熱材が前記折り曲げた非介在部とともに、前記被取り付け材の表面と、前記固定具の押止部とによって挟まれるように、前記固定具の取付部を前記真空断熱材の表面に配置する工程と、
   前記固定具の取付部を、前記被取り付け材の表面に固定する工程と
   を有することを特徴とする真空断熱材の固定方法。

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