JP2017053483A - 複合断熱材の製造方法、給湯機の製造方法および複合断熱材 - Google Patents

複合断熱材の製造方法、給湯機の製造方法および複合断熱材 Download PDF

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Abstract

【課題】従来よりも真空断熱材の断熱性能の悪化を抑制することができ、一体性を向上する複合断熱材の製造方法、給湯機の製造方法および複合断熱材を提供する。【解決手段】複合断熱材の製造方法は、芯材および芯材を包む外皮材を有し、芯材の外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材を有する複合断熱材の製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材により溶着部5を含む真空断熱材の端部を覆い、芯材の外周に沿って第一発泡断熱材を配置する第一工程と、第一工程で配置された第一発泡断熱材および真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する第二工程とを備えるものである。【選択図】図1

Description

本発明は、真空断熱材と発泡断熱材とを組み合わせた複合断熱材の製造方法、複合断熱材を適用した給湯機の製造方法および複合断熱材に関するものである。
従来の複合断熱材は、例えば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、真空断熱材の周囲の発泡スチロールの原料を発泡させて、真空断熱材を発泡スチロールで覆い真空断熱材と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ものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、従来の複合断熱材は、例えば高い断熱性能を有する略矩形状の第1の断熱材と、第1の断熱材よりも低い断熱性能を有する第2の断熱材とを有する第1の断熱板を備え、第1の断熱板は第1の断熱材の外周に第2の断熱材を配置して、第1の断熱板の両面をシートで覆って形成したことを特徴とするものが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2006−118635号公報 特開2007−122316号公報
このような複合断熱材の製造方法にあっては、真空断熱材を覆う発泡断熱材を形成する場合に、例えば蒸気で加熱および加圧されることで仮発泡ビーズを発泡させ、発泡断熱材を形成する。真空断熱材の外周部分である端部は、他の部分に比べガスの透過性が高いため、発泡断熱材の形成の際に、真空断熱材の周囲が加熱および加圧されると、真空断熱材の端部から内部にガスの透過が促進される。それゆえ、真空断熱材の断熱性能が悪化してしまうという問題点があった。
また、予め発泡された発泡断熱材を真空断熱材の周囲に嵌め込み、シートで全体を覆う構成の場合、真空断熱材と予め発泡された発泡断熱材との間に間隙が形成されるため、シートで覆うだけでは複合断熱材が十分に固定されず、一体性に欠ける場合があった。
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、従来よりも真空断熱材の断熱性能の悪化を抑制することができ、一体性を向上する複合断熱材の製造方法、給湯機の製造方法および複合断熱材を提供することを目的とする。
本発明に係る複合断熱材の製造方法は、芯材および芯材を包む外皮材を有し、芯材の外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材を有する複合断熱材の製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材により溶着部を含む真空断熱材の端部を覆い、芯材の外周に沿って第一発泡断熱材を配置する第一工程と、第一工程で配置された第一発泡断熱材および真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する第二工程とを備えたものである。
本発明に係る給湯機の製造方法は、芯材および芯材を包む外皮材を有し、芯材の外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材を有する複合断熱材の製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材により溶着部を含む真空断熱材の端部を覆い、芯材の外周に沿って第一発泡断熱材を配置する第一工程、および第一工程で配置された第一発泡断熱材および真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する第二工程で製造された複合断熱材を用い、湯を貯蔵するタンクの周囲に複合断熱材を配置する工程を備えたものである。
本発明に係る給湯機の製造方法は、芯材および芯材を包む外皮材を有し、芯材の外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材を有する複合断熱材の製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材により溶着部を含む真空断熱材の端部を覆い、芯材の外周に沿って第一発泡断熱材を配置する第一工程、および第一工程で配置された第一発泡断熱材および真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する第二工程で製造された複合断熱材を用い、冷媒を吐出する圧縮機の周囲に複合断熱材を配置する工程を備えたものである。
本発明に係る複合断熱材は、内部が減圧密封された板状の真空断熱材を用い断熱を行う複合断熱材において、第一発泡性材料を有し、前記真空断熱材の外周に配置された第一発泡断熱材と、第二発泡性材料を有し、前記第一発泡断熱材と前記真空断熱材とを連結する第二発泡断熱材とを備えたものである。
本発明に係る複合断熱材の製造方法、給湯機の製造方法および複合断熱材によれば、従来よりも真空断熱材の断熱性能の悪化を抑制することができ、一体性を向上することができる。
本発明の実施の形態1に係る複合断熱材の上面図および断面図である。 本発明の実施の形態1に係る真空断熱材の表面の各領域を示した上面図である。 本発明の実施の形態1に係る真空断熱材の断面図の一部拡大図である。 本発明の実施の形態1に係る複合断熱材の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態2に係る複合断熱材の上面図および断面図である。 本発明の実施の形態2に係る複合断熱材の断面図の一部拡大図である。 本発明の実施の形態2に係る複合断熱材の製造方法を説明する図である。 本発明の実施の形態3に係る複合断熱材の上面図および断面図である。 本発明の実施の形態4に係る真空断熱材の上面図である。 本発明の実施の形態4に係る給湯機の上面図および断面模式図である。 本発明の実施の形態5に係る複合断熱材を適用した圧縮機の断面模式図である。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1を図1〜図4により説明する。図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、このことは、明細書の全文において共通することである。
図1は本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1の上面図および断面図である。図1(a)は複合断熱材1の上面図、図1(b)は図1(a)のA−A位置での断面を取った断面図である。本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1は、真空断熱材2、第一発泡断熱材3、および第二発泡断熱材4を有する。
なお、図1に示す上面図は+Z方向から−Z方向に視線を向けた場合の図である。また、XY座標およびYZ座標は、図1だけでなく他の図(図2〜図11)においても同様の方向を表す。
真空断熱材2は、芯材2aおよび芯材2aを包む外皮材2bを有する。芯材2aは、真空断熱材2内に設けられ、外皮材2bで覆われている。また、真空断熱材2には、芯材2aの外周に沿って外皮材2b同士が相互に溶着した溶着部5が形成され、内部が減圧密封されている。
真空断熱材2の芯材2aは、例えばグラスウールまたはPET(ポリエチレンテレフタレート)等の繊維状部材で形成される。本発明の実施の形態1において、芯材2aは、例えば2ミリ程度の厚みを有する四角形の繊維シートを複数枚(例えば10枚)積層したものを含む。繊維シートは、例えば繊維直径が3〜5μm程度の繊維部材をシート状に抄造したものである。芯材2aは、例えば図1(a)の上面図に示す複合断熱材1の四角形状より一回り小さい四角形状で形成されている。
真空断熱材2の外皮材2bは、金属箔の表面および裏面に樹脂が重ねて構成されたラミネートフィルムである。本発明の実施の形態1では、外皮材2bの金属箔としてアルミニウム箔を用いている。また、該アルミニウム箔の表面にはナイロンまたはPET等が積層されている。一方、該アルミニウム箔の裏面には、例えばPE(ポリエチレン)のように、表面で使用されている樹脂材料よりも軟化点の低い熱可塑性樹脂が積層されている。
ここで、図2および図3を用いて、真空断熱材2の表面の領域について説明を行う。図2は、本発明の実施の形態1に係る真空断熱材2の表面の各領域を示した上面図である。また、図3は、本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1の断面図の一部拡大図である。図3は、図1(b)において点線で囲まれた範囲Sを拡大した図である。
真空断熱材2の表面の領域は、端部7と端部7を除くその他の表面である中央部8とで構成されている。また、端部7は、溶着部5と周縁部6とから構成されている。なお、真空断熱材2の表面の領域は、図3に示すように、端部7と中央部8についてそれぞれ、芯材2aを基準としてZ軸方向に対称に設けられた外皮材2bの+Z方向側の表面と−Z方向側の表面とを合わせた領域からなっている。つまり、図2は+Z方向から−Z方向に視線を向けた場合の真空断熱材2の表面の領域を示すが、−Z方向から+Z方向に視線を向けた場合の真空断熱材2の表面の領域も図2と同様になる。
図2より、実線で表された2つの4角形で囲まれる領域は、溶着部5である。溶着部5は、外皮材2bが芯材2aを包む際に、二枚の外皮材2bの互いの裏面同士が対向するように芯材2aを包み、芯材2aの外周に沿って外皮材2b同士が溶着されている。図1(b)の真空断熱材2の断面、図2および図3より、溶着部5は、芯材2aの外周に沿って存在することがわかる。溶着部5は、一般に外皮材が熱により相互に溶着され、真空断熱材2は、溶着部5が形成されることで内部を密閉することができる。また、通常、真空断熱材2は、外皮材2bにより密閉された内部が減圧され、断熱性能が高められている。
なお、溶着部5の全範囲において、外皮材2b同士が溶着されている必要はなく、実際に溶着されている箇所は一部であってもよい。ただし、真空断熱材2の内部を密閉できるよう溶着部5が芯材2aの外周に沿って形成されている必要がある。また、真空断熱材2の内部が減圧されていることから、通常、実線で表された2つの4角形のうち内側の4角形は、芯材2aの形状と等しい。
図2より、実線で表された2つの4角形のうち内側の4角形と破線で表された4角形とで囲まれる領域は、真空断熱材2の周縁部6である。周縁部6は、真空断熱材2の表面の領域のうち、芯材2aの外周を覆う領域である。図2および図3より、XY平面における周縁部6は、溶着部5と隣接し、溶着部5より一回り小さく芯材2aの外周に沿った形状であって、幅が数ミリ程度の領域である。また、Z軸方向における周縁部6は、幅が芯材2aのZ軸方向の幅(芯材2aの厚み)に相当する。また、XY平面における周縁部6より内側の真空断熱材2の表面(破線で表された四角形の領域)は、中央部8である。
ここで、外皮材2bは金属箔を有しており、金属箔はガスの透過を効果的に妨げることができる。一方で、溶着部5は、上述したとおり外皮材2bの樹脂同士が相互に熱溶着された層である。樹脂同士が熱溶着された溶着部5では、図1(b)において、金属箔がZ軸方向のガスの透過を効果的に妨げるが、Y軸方向またはX軸方向においては、溶着された樹脂同士を介して外部から真空断熱材2の内部にガスが透過しやすい。それゆえ、溶着部5から内部に水分などのガスが侵入し、真空断熱材2の内部圧力が上昇して熱伝導率が上昇し、真空断熱材2の性能が低下する。
また、端部7の周縁部6では、図1(b)に示すように、外皮材2bがおよそ90度に折り曲げられているため、外皮材2bにマイクロメートルオーダーの孔が発生する場合がある。それゆえ、ミクロの孔を介して、真空断熱材2の外部から内部に水分などのガスが侵入し、熱伝導率が上昇し真空断熱材2の性能が低下する。
よって、溶着部5と周縁部6とを有する端部7は、外部から内部にガスが侵入しやすい箇所であり、真空断熱材2の性能が低下する。なお、溶着部5は外皮材2bの裏面同士が相互に熱溶着されているが、外皮材2bの表面で使用されている樹脂材料よりも軟化点の低い熱可塑性樹脂が積層されたもので溶着されている。それゆえ、溶着部5が高温になるほどよりガスの透過率が上昇する。また、真空断熱材2の周囲が加熱および加圧された場合においても、真空断熱材2の端部7から内部へのガスの侵入量がより増加し易い。
第一発泡断熱材3は、予め発泡形成された発泡断熱材であって、溶着部5を含む真空断熱材2の端部7を覆い、芯材2aの外周に沿って配置されている。第一発泡断熱材3は、発泡性の素材で形成された断熱材であり、例えばビーズ発泡ポリスチレンで構成される。なお、ビーズ発泡ポリスチレンの発泡に必要な発泡温度は、約110℃であり、発泡後の耐熱温度は約90℃である。なお、耐熱温度とは力を受けない状態で変形・変色しない温度である。耐熱温度は、例えば高温に設定された恒温槽の中にサンプルを一定時間放置した後、基準温度環境で一定時間放置し、その後寸法を測定して変形の有無により決定される。
第二発泡断熱材4は、第一発泡断熱材3が真空断熱材2に配置された状態において、第一発泡断熱材3および真空断熱材2を覆うよう発泡し、形成される。第二発泡断熱材4は、発泡性の素材で形成された断熱材であり、例えばビーズ発泡ポリプロピレンで構成される。ビーズ発泡ポリプロピレンの発泡に必要な発泡温度は約140℃であり、発泡後の耐熱温度は約110℃である。
複合断熱材1において、第一発泡断熱材3が真空断熱材2の端部7を覆い、第二発泡断熱材4が真空断熱材2の中央部8および第一発泡断熱材3の表面を覆うように形成され、第二発泡断熱材4により真空断熱材2と第一発泡断熱材3とが連結されている。また、第一発泡断熱材3は、真空断熱材2の溶着部5を挟み込む構造になっているだけでなく、真空断熱材2を(Y軸方向またはX軸方向において)数ミリ挟み、周縁部6を含む端部7を覆っている。
次に、図4を用いて本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1の製造方法の一例を説明する。図4は、本発明の実施の形態1に係る複合断熱材1の製造方法を説明する図である。図4(a)および図4(b)は真空断熱材2を第一発泡断熱材3で囲い保持する工程を示す図、図4(c)は第一発泡断熱材3で保持された真空断熱材2を凸金型10bに配置する工程を示す図である。また、図4(d)は凸金型10bに凹金型10aを組み合わせて内部に直方体形状の空洞を有する発泡金型10を組み立てる工程を示す図、図4(e)は発泡金型10内で第二発泡断熱材4を発泡形成する工程を示す図、図4(f)は発泡金型10を取り外し製造された複合断熱材1を示す図である。なお、図4(c)〜図4(f)の断面図は、図1(a)のA−A位置に相当する位置における断面を取った断面図である。
図4(a)に示すように、予め発泡形成された第一発泡断熱材3は、真空断熱材2の端部7に取り付け易いように、2つのL字形状に分割されている。そして、図4(b)では、真空断熱材2に対し、予め発泡形成された第一発泡断熱材3で、溶着部5を含む真空断熱材2の端部7を覆い、芯材2aの外周に沿って第一発泡断熱材3を配置する第一工程を示す。ここで、第一発泡断熱材3には端部7を収容する切り欠きが形成されており、切り欠きにより第一発泡断熱材3で溶着部5を含む真空断熱材2の端部7を容易に覆うことができる。なお、切り欠きは、図3に示す真空断熱材2の端部7と同様の形状の窪みであり、端部7がそのまま収納可能な形状である。
図4(c)では、第一発泡断熱材3で保持された真空断熱材2が、保持部材9を介して凸金型10bに配置されている。保持部材9は、第二発泡断熱材4と同材料である発泡ポリプロピレンで形成さていることが好ましい。図4(d)では、第一発泡断熱材3で保持された真空断熱材2が保持部材9を介して凸金型10bに配置された状態で、凸金型10bに凹金型10aを嵌め込み、発泡金型10が組み立てられている。
図4(e)では、第一発泡断熱材3および真空断熱材2を覆う第二発泡断熱材4が発泡形成された状態である。発泡金型10内に第一発泡断熱材3が配置された状態で、第二発泡断熱材4の仮発泡ビーズを投入し、例えば蒸気で加熱および加圧することで仮発泡ビーズが発泡する。第二工程では、第一工程で配置された第一発泡断熱材および真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する。また、図4(f)は、発泡金型10を取り外し、製造された複合断熱材1を示す図である。
上述のとおり、第二発泡断熱材4を形成する発泡ポリプロピレンの発泡温度は約140℃であり、第一発泡断熱材3を形成するビーズ発泡ポリスチレンの発泡後の耐熱温度は約90℃である。つまり、第二発泡断熱材4の発泡温度は、第一発泡断熱材3の耐熱温度よりも高い。真空断熱材2を保持する第一発泡断熱材3は、発泡ポリスチレンで形成されているため、第二発泡断熱材4の発泡過程で約140℃の環境にさらされた場合、第一発泡断熱材3は耐熱温度(約90℃)を超え、大きく収縮する。つまり、第二発泡断熱材4は、第一発泡断熱材3の耐熱温度(約90℃)を超える温度(約140℃)で発泡するため、第一発泡断熱材3は収縮し、真空断熱材2に密着するように変形する。第二発泡断熱材4の発泡形成後、発泡金型10を取り外すと、図4(c)に示す複合断熱材1が得られる。
ここで、第二発泡断熱材4が約140℃という高温で発泡したとしても、真空断熱材2の端部7を第一発泡断熱材3が覆っているため、真空断熱材2の端部7の温度の上昇を防ぎ、端部7から内部に侵入するガスを抑制できる。加えて、第一発泡断熱材3は収縮し、真空断熱材2に密着するように変形するため、第一発泡断熱材3と真空断熱材2との密着性が改善される。つまり、第二発泡断熱材4の発泡温度が第一発泡断熱材3の耐熱温度より高い場合、第一の発泡断熱材と真空断熱材2との間にできる隙間に対し、第一発泡断熱材3が収縮することで隙間を埋めることができる。さらに、真空断熱材2の端部7を第一発泡断熱材3が覆うことで、第二発泡断熱材4が発泡形成される際において、第一発泡断熱材3がガスの透過を防ぐことで、高温高圧のガスが真空断熱材2の端部7から内部に侵入することを抑制することができる。
本発明の実施の形態1では、第一発泡断熱材3の素材として発泡ポリスチレン、第二発泡断熱材4の素材として発泡ポリプロピレンを例示し、第一発泡断熱材3と第二発泡断熱材4とが、異なる素材で形成される場合を示したが、これに限られるものではない。例えば、第一発泡断熱材3および第二発泡断熱材4の素材として、例えばいずれも発泡ポリスチレンまたは発泡ポリプロピレンとすることも可能であり、同一の素材を用いても良く、発泡性の断熱材を形成するものであればよい。第一発泡断熱材3と第二発泡断熱材4とが同一の素材で形成される場合、同材料で構成するため、コスト低減の効果を得ることができる。
また、本発明の実施の形態1では、第二発泡断熱材4の発泡温度が第一発泡断熱材3の耐熱温度より高い場合、第一発泡断熱材3が収縮する例を示した。しかし、第二発泡断熱材4が、第一発泡断熱材3の耐熱温度を超える温度で発泡する素材である必要は必ずしもなく、第二発泡断熱材4が、第一発泡断熱材3の耐熱温度以下の温度で発泡する素材であってもよい。第一発泡断熱材3が収縮しなくとも真空断熱材2の端部7を第一発泡断熱材3が覆っているため、真空断熱材2の端部7から内部へとガスの侵入を抑制する効果が得られる。
また、真空断熱材2の外皮材2bは、第一発泡断熱材3または第二発泡断熱材4と相互に溶着しない材料で構成されている。予め発泡形成された第一発泡断熱材3で真空断熱材2を簡易的に保持し、第一発泡断熱材3が配置された真空断熱材2に対し、第一発泡断熱材3および真空断熱材2を覆って第二発泡断熱材4が発泡形成されることで、それぞれが固定される構成となっている。
また、第一発泡断熱材3は、第二発泡断熱材4の発泡形成の際に加熱および加圧されることで、圧縮され変形する。それゆえ、発泡形成後の第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3との境目に層状の境界が形成される。係る境界を確認することで、第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3とを区別することができる。
第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3との境界は、次の方法により確認できる。例えば、予め発泡された第一発泡断熱材3で真空断熱材2を簡易的に保持した後に、第二発泡断熱材4を発泡させると、発泡形成後、第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3との間が僅かに溶着し、境界が形成される。境界は、境界以外の発泡断熱材表面と比較して容易に分離するため、第一発泡断熱材3と第二発泡断熱材4とが分離する領域を境界として確認できる。第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3が同一の素材で形成されている場合も同様である。第二発泡断熱材4の発泡時に第一発泡断熱材3が収縮すると、第一発泡断熱材3と同じ発泡倍率の第二発泡断熱材4よりも、第一発泡断熱材3の密度が第二発泡断熱材4の密度よりも大きくなり、境界を確認することができる。つまり、複合断熱材1の形成後には、第二発泡断熱材4と第一発泡断熱材3との間に明らかな境界が存在し、第一発泡断熱材3と第二発泡断熱材4とが、形体・様式が異なった状態の、別体として存在することになる。
以上のとおり、本発明の実施の形態1における複合断熱材1の製造方法では、芯材2aおよび芯材2aを包む外皮材2bを有し、芯材2aの外周に沿って外皮材2b同士が溶着された溶着部5が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材2を有する複合断熱材1の製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材3により溶着部5を含む真空断熱材2の端部7を覆い、芯材2aの外周に沿って第一発泡断熱材3を配置する第一工程と、第一工程で配置された第一発泡断熱材3および真空断熱材2の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材4が発泡形成する第二工程とを備える。
そして、上記の製造方法により、内部が減圧密封された板状の真空断熱材2を用い断熱を行う複合断熱材1において、第一発泡性材料を有し、前記真空断熱材2の外周に配置された第一発泡断熱材3と、第二発泡性材料を有し、前記第一発泡断熱材3と前記真空断熱材2とを連結する第二発泡断熱材4とを備える複合断熱材1が得られる。
このような構成によれば、第二発泡断熱材4を発泡形成する際に、真空断熱材2の周囲が加熱および加圧されたとしても第一発泡断熱材3が真空断熱材2の端部7を覆っているため、真空断熱材2の端部7から内部にガスが進入することを抑制できる。それゆえ、真空断熱材2の断熱性能の悪化を従来よりも抑制することができるため、従来よりも断熱性能が向上した複合断熱材1を得ることができる。
また、真空断熱材2と予め発泡された第一発泡断熱材3との間に間隙が形成されたとしても、第一発泡断熱材3および真空断熱材2の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材4が通常、継ぎ目なく発泡形成される。それゆえ、第二発泡断熱材4は、第一発泡断熱材3と真空断熱材2との固定を改善し、複合断熱材1の一体性を向上することができる。
また、本発明の実施の形態1における複合断熱材1の製造方法では、第二工程は、第二発泡断熱材4の仮発泡ビーズが第一発泡断熱材3の耐熱温度を超える発泡温度で発泡し、第二発泡断熱材4を発泡形成する構成とすることもできる。
このような構成によれば、第二発泡断熱材4を発泡形成する際に、発泡を生じさせるために第一発泡断熱材3の耐熱温度を超える発泡温度まで発泡金型10内が加熱される。すると、第一発泡断熱材3は、耐熱温度を超えるため収縮し、真空断熱材2の表面の凹凸に沿って変形して第一発泡断熱材3と真空断熱材2との密着性が向上する。また、密着性が向上するため、第一発泡断熱材3と真空断熱材2との間隙を介し、真空断熱材2の端部7から内部にガスが進入することを抑制する効果が得られる。密着性が向上すれば、真空断熱材2の端部7と第一発泡断熱材3の間の空気層を抑制することができる。その結果、空気の対流による熱伝達が抑制され、より断熱効果の高い第一発泡断熱材3を介して熱伝導されることとなり、断熱性能においても効果を得ることが可能となる。なお、本実施の形態では、保持部材9は第一発泡断熱材3と当接して凸金型10bに配置されているが、第一発泡断熱材3ではなく、真空断熱材2に当接して凸金型10bに配置される構成でも製造可能である。
また、本発明の実施の形態1における複合断熱材1の製造方法では、第二発泡断熱材4は、第一発泡断熱材3と異なる素材で発泡形成する構成とすることもできる。
このような構成によれば、第一発泡断熱材3および第二発泡断熱材4の素材を自由に選択することができるため、第一発泡断熱材3の素材の耐熱温度と、第二発泡断熱材4の素材の発泡温度とを勘案し、第一発泡断熱材3の収縮度を調整することができる。
また、本発明の実施の形態1における複合断熱材1の製造方法では、第一発泡断熱材3は、発泡ポリスチレンであり、第二発泡断熱材4は、発泡ポリプロピレンである構成とすることもできる。
このような構成によれば、発泡ポリスチレンの耐熱温度と発泡ポリプロピレンの発泡温度との間で約50Kの温度差があり、第一発泡断熱材3を十分に収縮させることができる。
また、本発明の実施の形態1における複合断熱材1の製造方法では、第二発泡断熱材4は、第一発泡断熱材3と同一の素材で発泡形成する構成とすることもできる。
このような構成によれば、同一の素材で形成することから費用を低減することができる。
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aを図5〜図7により説明する。なお、実施の形態1に係る複合断熱材1aにおいては、真空断熱材2の表面が、第一発泡断熱材3aおよび第二発泡断熱材4aにより全て覆われている構成を説明した。本発明の実施の形態2では、複合断熱材1aの変形例として真空断熱材2の表面が、第一発泡断熱材3aおよび第二発泡断熱材4aにより一部が覆われる構成について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は適宜省略する。
図5は本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aの上面図および断面図である。図5(a)は、複合断熱材1aの上面図、図5(b)は図5(a)のB−B位置での断面を取った断面図である。また、図6は本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aの断面図の一部拡大図である。図6は、図1(b)において点線で囲まれた範囲Tを拡大した図である。
図5および図6に示すように、実施の形態2において、端部7と端部7を除くその他の表面である中央部8とで構成される真空断熱材2の表面は、端部7が第一発泡断熱材3aで覆われ、端部7と隣接する中央部の一部8aが第二発泡断熱材4aで覆われる。第二発泡断熱材4aは、第一発泡断熱材3aを覆うように第一発泡断熱材3aの形状に沿って形成される。それゆえ、真空断熱材2の表面は、端部7と隣接する中央部の一部8a以外の中央部の残りの部分8bが第二発泡断熱材4aで覆われず、外部に露出している。
次に、図7は、本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aの製造方法を説明する図である。図7において、実施の形態1の複合断熱材1の製造方法と対応する部分については説明を省略し、異なる点について主に説明を行う。
図7に示すように、第一発泡断熱材3aで保持された真空断熱材2は、保持部材9を介して発泡金型10内に設けられる。図7に示す緩衝材11は、発泡金型10と真空断熱材2との間の+Z方向および−Z方向の間隙にそれぞれに設けられる。それえゆえ、緩衝材11の配置にあたっては、−Z方向の緩衝材11を配置した後に第一発泡断熱材3aで保持された真空断熱材2を配置し、さらに+Z方向の緩衝材11を配置すると発泡金型10における配置が行い易い。真空断熱材2および緩衝材11の配置後、発泡金型10、第一発泡断熱材3a、および緩衝材11との間で形成された空間に第二発泡断熱材4aの仮発泡ビーズを投入する。仮発泡ビーズを高温の蒸気で加熱することで発泡が生じる。そして、発泡金型10、第一発泡断熱材3a、および緩衝材11との間の空間の形状で、第二発泡断熱材4aが発泡形成される。
ここで、緩衝材11は、第二発泡断熱材4aと同素材であってもよく、異なる素材であってもよい。異なる素材として、例えば発泡ポリプロピレンより耐熱性に優れるフェノール系発泡体または発泡ポリイミドなどを使用することも可能である。また、緩衝材11として耐熱性のシリコンブロックを使用してもよい。また、通常、緩衝材11は、第二発泡断熱材4aおよび真空断熱材2と溶着しないため、複合断熱材1aの形成後であっても緩衝材11を容易に分離することが可能である。
なお、本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aの製造方法において、発泡金型10の凹金型10aおよび凸金型10bの形状を変更し、緩衝材11に相当する部分に金型の壁面を形成して緩衝材11の役割を担わせることも可能である。これにより、緩衝材11を用意する必要がなく、コスト低減につながる。ただし、真空断熱材2と金型の壁面とのZ軸方向のクリアランスを一定に保つことが難しく、場合によっては金型の壁面が真空断熱材2の表面と接触して真空断熱材2が破袋するおそれがある。そのため、緩衝材11を用いた製造方法の方がより好ましい。
また、図7に示すように、緩衝材11は、真空断熱材2のZ軸方向の両側に設けたが、必ずしも両側に設ける必要はなく、いずれか一方であってもよい。
以上のとおり、本発明の実施の形態2に係る複合断熱材1aの製造方法によると、端部7と中央部8とで構成された真空断熱材2の表面の領域について、第二工程は、端部7と隣接する中央部の一部8aに第二発泡断熱材4aを形成するため、中央部の一部8aを除く中央部の残りの部分8bに緩衝材11を配置し、第二発泡断熱材4aの仮発泡ビーズを発泡させる。
このような構成によれば、真空断熱材2の表面のうち端部7と隣接する中央部の一部8aが第二発泡断熱材4aで覆われ、中央部の残りの部分8bは第二発泡断熱材4aで覆われず、表面が露出している。それゆえ、外皮材2bにピンホールまたはクラックが発生した場合、複合断熱材1aにおいて、真空断熱材2の表面が露出している箇所(中央部の残りの部分8b)から目視により発生の有無について確認が可能である。中央部の残りの部分8bは、真空断熱材2の片側にのみ存在してもよいし、両側に存在してもよい。
また、真空断熱材2の表面のうち端部7と隣接する中央部の一部8aが第二発泡断熱材4aで覆われ、中央部の残りの部分8bは第二発泡断熱材4aで覆われないため、第二発泡断熱材4aの材料費を削減することができ、複合断熱材1aの低コスト化を図ることができる。なお、真空断熱材2の熱伝導率は、発泡断熱材の熱伝導率の約10分の1であるため、第二発泡断熱材4aで覆わない箇所があったとしても、複合断熱材1aの断熱性能は第二発泡断熱材4aで覆う場合に比べて大きく低下するわけではない。
また、第二発泡断熱材4aの仮発泡ビーズを発泡させる際に、例えば蒸気で加熱および加圧されるため、真空断熱材2の周囲は温度および圧力が上昇する。すると、真空断熱材2には外部から圧力が加わり、圧縮される方向に力を受けるため、場合によっては真空断熱材2が変形する恐れがある。
そのため、緩衝材11は、真空断熱材2の第二発泡断熱材4aで覆われない中央部8の部分(中央部の残りの部分8b)において、真空断熱材2の片側にのみ配置するより両側に配置することが望ましい。緩衝材11を真空断熱材2の両側に配置することで、第二発泡断熱材4aの仮発泡ビーズを発泡させる際に、緩衝材11が障害物となり、真空断熱材2に加わる圧縮方向の力を緩和することができる。よって、真空断熱材2の厚みの収縮を抑制することが可能となる。
さらに、真空断熱材2の表面において、第二発泡断熱材4aで覆われていない中央部の残りの部分8bが真空断熱材2の両側に対向して存在する構成とした場合、真空断熱材2の両側で表面が露出している箇所があるため、熱伝導率測定器で直接的に真空断熱材2の熱伝導率を測定することができる。それゆえ、複合断熱材1aの製造時または製造後において、真空断熱材2の断熱性能の確認を容易に行うことができる。
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る複合断熱材1bおよび給湯機の製造方法を図8により説明する。なお、実施の形態2に係る複合断熱材1bにおいては、真空断熱材12の溶着部5bがXY平面と略平行に伸びる形状の場合を説明した。本発明の実施の形態3では、真空断熱材12の同一面側(片側)に溶着部5bが折り曲げられた形状の場合を説明する。以下に実施の形態2と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は適宜省略する。
図8は、本発明の実施の形態3に係る複合断熱材1bの上面図および断面図である。図8(a)は真空断熱材12の上面図であり、図8(b)は、図8(a)のC−C位置に相当する位置における断面図である。ここで、複合断熱材1bを平板熱源15に適用する例を説明する。平板熱源15は周囲環境の温度より高温の熱源である。また、平板熱源15の替わりに、例えば後述する実施の形態4または実施の形態5において説明する給湯機において、周囲環境の温度より高温の湯を貯蔵するタンクまたは周囲環境の温度より高温の冷媒を吐出する圧縮機であってもよい。
図8(b)に示す工程より、真空断熱材12は、溶着部5bが真空断熱材12の同一面側(+Z方向)に折り曲げられた状態にある。溶着部5bが折り曲げられた側(+Z方向)の真空断熱材12の面を低温側、折り曲げられた側の面と対向する側(−Z方向)の真空断熱材12の面を高温側(平板熱源15の側)に向けて複合断熱材1bを配置する。図8(b)より、複合断熱材1bより−Z方向に、高温の平板熱源15が設けられている。
また、本発明の実施の形態3に係る複合断熱材1bの製造方法の一例を説明する。真空断熱材12の溶着部5bを折り曲げる際には、XY平面と略平行に伸びた真空断熱材12の溶着部5bを+Z方向に折り曲げ、さらに真空断熱材12の中央部8側に折り曲げて真空断熱材12の表面と密着させる。そして、溶着部5bが折り曲げられて真空断熱材12の表面に密着した状態で、真空断熱材12の端部7を第一発泡断熱材3bで覆い、第一発泡断熱材3bで真空断熱材12が保持される。端部7が第一発泡断熱材3bで覆われた真空断熱材12を発泡金型10に設け、第二発泡断熱材4bを発泡させて複合断熱材1bが製造される。
以上のとおり、本発明の実施の形態3に係る複合断熱材1bおよび給湯機の製造方法によると、第一工程は、溶着部5bを真空断熱材12の表面の同一面側に芯材12aの外周に沿って折り曲げ、第一発泡断熱材3bにより折り曲げられた溶着部5bを含む真空断熱材12の端部7を覆い、芯材12aの外周に沿って第一発泡断熱材3bを配置し、複合断熱材1bを配置する工程は、溶着部5bが折り曲げられた側の真空断熱材12の面を低温側、折り曲げられた側の面と対向する側の真空断熱材12の面を高温側に向けて複合断熱材1bを配置する。
外皮材12bの溶着部5bは高温になるほどガスの透過率が上昇し、真空断熱材12の断熱性能が悪化する。このような構成によれば、溶着部5bが折り曲げられた側の真空断熱材12の面を低温側、折り曲げられた側の面と対向する側の面を高温側に向けて配置することで、溶着部5bの温度の上昇を抑制し、真空断熱材12の断熱性能の悪化を抑制することができる。
また、溶着部5bを真空断熱材12の形状(芯材12aの外形)に沿って同一面側に折り曲げるため、溶着部5bを折り曲げずXY平面と略平行に伸びた真空断熱材12に比べて、コンパクトな真空断熱材12とすることができる。それゆえ、複合断熱材1bの設置の自由度が向上する。
また、真空断熱材12の溶着部5bは外皮材12b同士が溶着されたものであるため、溶着部5bで平板熱源15を覆ったとしても平板熱源15から周囲環境への放熱を抑制する効果はない。それゆえ、真空断熱材12の表面の同一面側に溶着部5bが折り曲げられた複合断熱材1bを用いる場合、XY平面と略平行に溶着部5bが伸びた真空断熱材12の溶着部5bに相当する面積分について、芯材12aの面積を拡大させた真空断熱材12としてもよい。そうすることで、複合断熱材1bの設置の自由度を保ちながら、真空断熱材12による平板熱源15の被覆率を向上させることができ、平板熱源15からの放熱を抑制することができる。
実施の形態4.
本発明の実施の形態4に係る給湯機25を図9および図10により説明する。なお、本発明の実施の形態4では、複合断熱材1cを給湯機25に適用した構成の例について説明する。以下に実施の形態1と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は適宜省略する。
図9は、本発明の実施の形態4に係る真空断熱材22の上面図である。また、図10は、本発明の実施の形態4に係る給湯機25の上面図および断面模式図である。但し、図10(a)は、給湯機25の上面図であるが、タンク20に接続された配管が省略された模式図であり、図10(b)の真空断熱材は外皮材の厚み等が省略された模式図である。
図10(a)より配管類を通すための貫通孔23が確認できる。図10(b)は、図10(a)のD−D位置での断面を取った給湯機25の断面模式図である。実施の形態4では、給湯機25のタンク20を熱源とする場合に複合断熱材1cを適用した例を説明する。
図9より、本発明の実施の形態4に係る真空断熱材22は、2つの貫通孔23aを有している。貫通孔23aは、配管などを通すことができ、真空断熱材22の設置性を向上することができる。また、貫通孔23aの周囲を含む真空断熱材22の縁は、溶着部5cが形成されている。
本発明の実施の形態4に係る給湯機25のタンク20は、湯を内部に貯蔵し、略円柱形状をしており、上部配管21および給湯配管24がタンク20の上部に接続されている。また、図10(b)において、タンク20の下部は省略されているが、省略されたタンク20の下部には底部配管および水供給配管(図示せず)が接続されている。また、上部配管21および底部配管は、例えば冷凍サイクル装置などの加熱をおこなうことができる装置(図示せず)に接続されている。
ここで、給湯機25の構成および動作を簡単に説明する。本発明の実施の形態4に係る給湯機25において、タンク20内に貯留されている湯は、底部配管を通って加熱装置に送られ加熱される。加熱された湯は、上部配管21を通ってタンク20内の上部に戻される。また、外部からタンク20に水(例えば水道水)を供給する場合、水供給配管からタンク20の下部に水を供給する。また、タンク20に水を供給することにより、タンク20内に溜められている湯が押し上げられ、タンク20の上部に接続される給湯配管24から外部に湯が供給される。なお、タンク20内では、高温の湯が上部に、低温の水が下部に集まるため、層状に温度が分布している。
次に、タンク20に複合断熱材1cを適用した本発明の実施の形態4に係る給湯機25を説明する。タンク20は周囲環境の温度より高温の湯を貯蔵する高温熱源であり、湯を貯蔵した場合に例えば約70℃となる。また、周囲環境の温度は季節により変化し、例えば夏場は約24℃、冬場は約7℃である。
図10(b)に示すように、複合断熱材1cは、タンク20の周囲を覆うよう上方に配置され、タンク20と周囲環境との間を断熱する。タンク20に貯蔵された高温の湯は、複合断熱材1cにより周囲環境への放熱が抑制される。つまり、複合断熱材1cは、高温側のタンク20から低温側の周囲環境への熱漏洩を低減している。また、タンク20および複合断熱材1cは、給湯機25の外装ケースで覆われ、外部から直接視認されないようになっている。
ここで、真空断熱材22の貫通孔23aの形成方法の一例について説明する。芯材22aに所望の直径の孔を形成し、芯材22aを外皮材で覆う。そして、孔の部分を含む、芯材22aの外周に沿って外皮材同士を相互に溶着し、真空断熱材22の内部を減圧密封する。次に、芯材22aに形成した孔の直径より一回り小さい直径で外皮材に孔を形成する。すると、真空断熱材22の縁には溶着部5cが形成され、真空断熱材22を減圧密閉したままの状態で貫通孔23aを形成することができる。
また、複合断熱材1cの製造について簡単に説明を行う。予め発泡形成された第一発泡断熱材3cを用い、真空断熱材22の外周および貫通孔23aにおける端部7について覆う。そして、発泡金型に設置し、第二発泡断熱材4cの仮発泡ビーズを発泡させ第二発泡断熱材4cを形成し、複合断熱材1cを製造する。なお、タンク20に設けられた上部配管21および給湯配管24が貫通する貫通孔23を形成するため、予め発泡金型の形状を定めておくことで、第二発泡断熱材4cの発泡形成により貫通孔23が適切に形成される。
また、本発明の実施の形態3で説明した給湯機の製造方法と同様に複合断熱材1cを配置してもよい。真空断熱材22の芯材22aの外周に沿って溶着部5cが真空断熱材の表面の同一面側に折り曲げられた複合断熱材1cを用い、溶着部5cが折り曲げられた側の真空断熱材22の面を低温側である周囲環境側、折り曲げられた側の面と対向する側の面を高温側であるタンク20側に向けて配置してもよい。溶着部5cへの加熱を抑制することで真空断熱材22内部へのガスの透過を抑制し、複合断熱材1cの断熱性能の悪化を抑制することができる。
以上のとおり、本発明の実施の形態4に係る給湯機25によると、芯材22aおよび芯材22aを包む外皮材を有し、芯材22aの外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部5cが形成され、内部が減圧密封された真空断熱材22を有する複合断熱材1cの製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材3cにより溶着部5cを含む真空断熱材22の端部を覆い、芯材22aの外周に沿って第一発泡断熱材3cを配置する第一工程、および第一工程で配置された第一発泡断熱材3cおよび真空断熱材22の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材4cが発泡形成する第二工程で製造された複合断熱材1cを用い、高温の湯を貯蔵するタンクの周囲に複合断熱材1cを配置する工程とを備える構成としている。
このような構成によれば、湯を貯蔵する給湯機25のタンク20に対し、タンク20の周囲に複合断熱材1cを配置することでタンク20から周囲環境への放熱を抑制することができる。ゆえに、タンク20に貯蔵された湯の保温性を向上させることができる。
また、本発明の実施の形態4における給湯機25において、複合断熱材1cは貫通孔23が形成された構成とすることもできる。
このような構成によれば、給湯機25のタンク20に設けられた配管が、複合断熱材1cの貫通孔23を通ることで、配管等の障害物を有するタンク20であっても容易に複合断熱材1cを設置することが可能となる。それゆえ、タンク20に貯蔵された湯の保温性を向上させることができる。
実施の形態5.
本発明の実施の形態5では、給湯機の冷凍サイクルを構成する圧縮機30に複合断熱材1dを適用した構成の例について図11を用いて説明する。以下に実施の形態4と異なる点を中心に説明し、同一または対応する部分についての説明は適宜省略する。
図11は、本発明の実施の形態5に係る複合断熱材1dを適用した圧縮機30の断面模式図である。断面模式図は、XY平面に平行な断面図である。本発明の実施の形態5では、熱源として円筒形状の圧縮機30を例示している。ここで、圧縮機30は、給湯機のタンクに貯蔵するお湯を沸かすために適用された冷凍サイクル装置の一部である。圧縮機30は、例えば約10℃の冷媒を吸入し内部で冷媒を圧縮することで、周囲環境の温度より高温の約80℃に冷媒を加熱して吐出させることができる。
圧縮機30は、圧縮行程を経て約80℃に冷媒を加熱して吐出するため、圧縮機30自体も周囲環境より高温となっている。また、給湯機に適用される圧縮機30は、圧縮機30本体からの放熱を抑制することで、動作効率を向上させることが可能である。
そこで、圧縮機30の周囲に複合断熱材1dを配置することで圧縮機30本体から周囲環境への放熱を抑制することができる。図11に示すように、圧縮機30は、円筒形状であって周囲を複合断熱材1dで覆われている。
ここで、複合断熱材1dは、圧縮機30の側面に沿うように配置されている。このような複合断熱材1dは、平板状の真空断熱材32を円筒形状に成形するなどして作成されている。例えば、3軸ロールベンダーを使用し、真空断熱材32を折り曲げて成形する。折り曲げられた真空断熱材32は、端部7が第一発泡断熱材3dで覆われ、第一発泡断熱材3dで覆われた真空断熱材32を発泡金型に設置する。そして、第二発泡断熱材4dの仮発泡ビーズを発泡させることで、円筒形状の圧縮機30の側面にも適用可能な複合断熱材1dを製造することができる。
一方、平板上の真空断熱材32を円筒形状に加工する際に、真空断熱材32の表面に曲げによるシワが発生してしまう。シワが発生した真空断熱材32を圧縮機30の表面に直接取り付けようとした場合、真空断熱材32と圧縮機30との間にシワによる隙間が発生する。隙間があると、場合によっては隙間で対流が生じ、断熱性能の低下を招く恐れがある。そこで、本発明の実施の形態5に係る複合断熱材1dでは、第二発泡断熱材4dが圧縮機30の円筒形状に沿うように形成されているため、複合断熱材1dと圧縮機30との間に隙間が発生せず、密着性を向上させることができる。
また、給湯機の冷凍サイクル装置は、周囲環境の温度より高温の冷媒を吐出し、XY平面に平行な方向の断面形状が円筒形状であって周囲を複合断熱材1dで覆われた圧縮機30、圧縮機30から吐出された冷媒を放熱し凝縮させる凝縮器、凝縮器で凝縮後の冷媒を膨張させる膨張機構、および膨張機構で膨張した冷媒を加熱する蒸発器を有する。さらに、給湯機は、冷凍サイクル装置の凝縮器で冷媒の放熱により加熱された湯を貯蔵するタンクを有する。
なお、本発明の実施の形態5に係る給湯機では、図11に示すように圧縮機30の周囲に複合断熱材1dを2つ配置している。複合断熱材1dを3つ以上に分割して圧縮機30の周囲に配置する構成としてもよい。すなわち、複合断熱材1dを複数に分割して圧縮機30の周囲に配置してもよい。また、複合断熱材1dを円筒形に製造し分割せずに圧縮機30の周囲に配置する構成としてもよい。
また、本発明の実施の形態3で説明した給湯機の製造方法と同様に複合断熱材1dを配置してもよい。真空断熱材32の芯材32aの外周に沿って溶着部が真空断熱材32の表面の同一面側に折り曲げられた複合断熱材1dを用い、溶着部が折り曲げられた側の真空断熱材32の面を低温側である周囲環境側、折り曲げられた側の面と対向する側の面を高温側である圧縮機30側に向けて配置してもよい。溶着部への加熱を抑制することで真空断熱材32内部へのガスの透過を抑制し、複合断熱材1dの断熱性能の悪化を抑制することができる。
以上のとおり、本発明の実施の形態5に係る給湯機の製造方法によると、芯材32aおよび芯材32aを包む外皮材を有し、芯材の外周に沿って外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材32を有する複合断熱材1dの製造方法であって、予め発泡形成された第一発泡断熱材3dにより溶着部を含む真空断熱材32の端部を覆い、芯材32aの外周に沿って第一発泡断熱材3dを配置する第一工程、および第一工程で配置された第一発泡断熱材3dおよび真空断熱材32の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材4dが発泡形成する第二工程で製造された複合断熱材1dを用い、冷媒を吐出する圧縮機30の周囲に複合断熱材1dを配置する工程とを備える構成としている。
このような構成によれば、圧縮機30の周囲を複合断熱材1dで覆うため、圧縮機30から周囲環境への放熱を抑制することができ、給湯機のお湯を沸かす冷凍サイクル装置の性能を向上させることができる。
また、本発明の実施の形態5に係る給湯機において、圧縮機30は、円筒形状であり、複合断熱材1dの第二発泡断熱材4dは、円筒形状の圧縮機30に沿う形状で形成された構成としてもよい。
このような構成によれば、圧縮機30の円筒形状に沿うように第二発泡断熱材4dが形成されているため、複合断熱材1dと圧縮機30との密着性を向上させることができる。また、第二発泡断熱材4dは、切削などで形状を整えることが容易であるため、複合断熱材1dと圧縮機30との密着性を向上させる成形も容易である。ゆえに、圧縮機30から周囲環境への放熱を抑制することができ、冷凍サイクル装置の性能を向上させることができる。
なお、本発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせることや、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1、1a、1b、1c、1d 複合断熱材、2、12、22、32 真空断熱材、2a、12a、22a、32a 芯材、2b、12b 外皮材、3、3a、3b、3c、3d 第一発泡断熱材、4、4a、4b、3c、4d 第二発泡断熱材、5、5b、5c 溶着部、7 端部、8 中央部、8a 中央部の一部、8b 中央部の残りの部分、11 緩衝材、20 タンク、25 給湯機、30 圧縮機。

Claims (13)

  1. 芯材および前記芯材を包む外皮材を有し、前記芯材の外周に沿って前記外皮材同士が溶着された溶着部が形成され、内部が減圧密封された真空断熱材を有する複合断熱材の製造方法であって、
    予め発泡形成された第一発泡断熱材により前記溶着部を含む前記真空断熱材の端部を覆い、前記芯材の外周に沿って前記第一発泡断熱材を配置する第一工程と、
    前記第一工程で配置された前記第一発泡断熱材および前記真空断熱材の少なくとも一部を覆う第二発泡断熱材が発泡形成する第二工程と
    を備える複合断熱材の製造方法。
  2. 前記第二工程は、前記第二発泡断熱材の仮発泡ビーズが前記第一発泡断熱材の耐熱温度を超える発泡温度で発泡し、前記第二発泡断熱材を発泡形成する
    請求項1に記載の複合断熱材の製造方法。
  3. 前記端部と中央部とで構成された前記真空断熱材の表面の領域について、前記第二工程は、前記端部と隣接する前記中央部の一部に前記第二発泡断熱材を形成するため、前記中央部の一部を除く前記中央部の残りの部分に緩衝材を配置し、前記第二発泡断熱材の仮発泡ビーズを発泡させる
    請求項1または請求項2に記載の複合断熱材の製造方法。
  4. 前記第二発泡断熱材は、前記第一発泡断熱材と異なる素材で発泡形成する
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合断熱材の製造方法。
  5. 前記第一発泡断熱材は、発泡ポリスチレンであり、
    前記第二発泡断熱材は、発泡ポリプロピレンである
    請求項4に記載の複合断熱材の製造方法。
  6. 前記第二発泡断熱材は、前記第一発泡断熱材と同一の素材で発泡形成する
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の複合断熱材の製造方法。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法で製造された複合断熱材を用い、湯を貯蔵するタンクの周囲に前記複合断熱材を配置する工程
    を備える給湯機の製造方法。
  8. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の製造方法で製造された複合断熱材を用い、冷媒を吐出する圧縮機の周囲に前記複合断熱材を配置する工程
    を備える給湯機の製造方法。
  9. 前記第一工程は、前記溶着部を前記真空断熱材の表面の同一面側に前記芯材の外周に沿って折り曲げ、前記第一発泡断熱材により折り曲げられた前記溶着部を含む前記真空断熱材の前記端部を覆い、前記芯材の外周に沿って前記第一発泡断熱材を配置し、
    前記複合断熱材を配置する工程は、前記溶着部が折り曲げられた側の前記真空断熱材の面を低温側、前記折り曲げられた側の面と対向する側の前記真空断熱材の面を高温側に向けて前記複合断熱材を配置する
    請求項7または請求項8に記載の給湯機の製造方法。
  10. 内部が減圧密封された板状の真空断熱材を用い断熱を行う複合断熱材において、
    第一発泡性材料を有し、前記真空断熱材の外周に配置された第一発泡断熱材と、
    第二発泡性材料を有し、前記第一発泡断熱材と前記真空断熱材とを連結する第二発泡断熱材と
    を備える複合断熱材。
  11. 前記第二発泡断熱材は、前記第一発泡断熱材を覆い、且つ、前記真空断熱材の少なくとも一部を覆っている
    請求項10に記載の複合断熱材。
  12. 第二発泡断熱材と前記第一発泡断熱材とは、別体である
    請求項10または請求項11に記載の複合断熱材。
  13. 前記第二発泡性材料の発泡温度は、前記第一発泡性材料の耐熱温度よりも高い
    請求項10〜12のいずれか一項に記載の複合断熱材。
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