JP2017138004A - 真空断熱材 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚並べて配置されたときの断熱性低下を抑制することの可能な真空断熱材を提供する。【解決手段】真空断熱材であって、ガスバリア性を有する外被材２と、外被材２の内部に設けられた芯材とを備え、外被材２の内部が減圧密封された真空断熱材であって、外被材２の周縁がシールされて構成されたシール部と、外被材２の周縁に形成されたヒレ部４と、外被材２の周縁が芯材に向けて折り返された際に発生する突出部が圧縮されて形成された圧縮部２１とを備えている。これにより、複数枚並べて配置されたときの断熱性低下を抑制することの可能な真空断熱材を提供することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、真空断熱材に関する。

一般に、真空断熱材は、袋状の外被材内に芯材が入れられ、外被材の内部が減圧されることにより作製されている。真空断熱材の外周には、間に芯材を挟まない、外被材のみからなるヒレ部が形成されている。

このような真空断熱材は、上述したヒレ部を外被材の平面側に折り曲げて、外被材に重ね合わせることにより使用される（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

図１３は、特許文献１に記載された、従来の真空断熱材１００の断面構造を示す図である。

真空断熱材１００は、芯材１０１が減圧密封された外被材１０２を有している。外被材１０２周縁に設けられたヒレ部１０３が折り曲げられて、外被材１０２の平面（図面における長手方向（垂直方向）の平面）に重ね合わせられている。ヒレ部１０３は、テープ等の固定部材１０４によって平面に貼り付け固定されて、冷蔵庫の断熱壁体１０５に組み込まれている。

このように、ヒレ部１０３を折り曲げて、外被材１０２の平面に重ね合わせて固定して使用することにより、硬質ポリウレタンフォーム等の発泡断熱材の流動を、ヒレ部１０３（周縁部）が阻害することがない。よって、空気溜まり、ボイドおよびウレタン未充填部分等が発生することなく、断熱性良好な真空断熱体１００を得ることができる。

図１４は、従来の真空断熱材１００における、折り曲げ部の構成を示す図である。

真空断熱材１００の外被材１０２は、アルミウム箔等からなるガスバリア層、熱溶着層、および保護層が積層されたラミネートシート（以下、外被材シートと称す）で形成されており、可撓性を有している。そして、外被材シートの側面の折り曲げ部は、外被材シートが二枚重ねあわされて形成されたヒレ部１０３によって構成されている。このため、折り曲げ部は、相当の高い剛性および強度を有している。このため、ヒレ部１０３の折曲部分１０３ａは、図１４に示されるように、真空断熱材１００の側面１００ａから突出することとなる。

折曲部分１０３ａは、真空断熱材１００の二つの辺の側面１００ａ，１００ｂが直交するコーナ部において、側面１００ａ側のヒレ部１０３とこれと交差する辺の側面１００ｂ側のヒレ部１０３とが重なり合うため、大きくなる。また、突出部１０７の突出代は、側面１００ａのコーナ部以外の中央部分、すなわち長手方向部分に形成される折曲部分１０３ａの突出代よりも、大きなものとなる。

特に、外被材１０２が、二枚の外被材シートの三辺を溶着して形成した三方袋タイプのものである場合を想定すると、折曲部分１０３ａの突出部１０７には、側面１００ａ側のヒレ部１０３の外被材シートが二枚（ヒレ部が一つ）と、側面１００ｂ側のヒレ部１０３の外被材シートが二枚（ヒレ部が一つ）との、少なくとも、外被材シートが四枚以上（ヒレ部が二つ以上）含まれることとなる。このように形成されるコーナ部の突出部１０７は、コーナ部以外の、辺の中央部分に生じる折曲部分１０３ａの突出代に比べて、特に大きなものとなる。

このような突出部１０７の存在は、ヒレ部１０３による、硬質ポリウレタンフォーム等の発泡断熱材の流動の阻害という観点においての影響は少なく、断熱性を大幅に低下させるようなことはない。

しかしながら、最近では、真空断熱材の高い断熱性が注目されており、その用途が、家屋および冷凍コンテナ等の断熱壁体にも展開されつつある。このような用途に用いられる場合、真空断熱材は、その厚みが厚いものが使用されることが多い。このため、複数の真空断熱材１００を並べて配置して使用する場合には、突出部１０７同士が突き合う状態となって、隣接する真空断熱材１００同士の間に隙間が生じ、断熱壁体としての断熱性を損なうことになる。このため、真空断熱材１００同士間に生じる隙間を、断熱材、例えばグラスウール等によって埋める必要が出てくる。

特公昭６４−４１１１号公報 国際公開第２０１３／１２２２８９号

本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、複数枚並べて配置されたときの断熱性低下を抑制することの可能な真空断熱材を提供するものである。

本発明は、ガスバリア性を有する外被材と、外被材の内部に設けられた芯材とを備え、外被材の内部が減圧密封された真空断熱材である。そして、外被材の周縁がシールされて構成されたシール部と、外被材の周縁に形成されたヒレ部と、外被材の周縁が芯材に向けて折り返された際に発生する突出部が圧縮されて形成された圧縮部とを備えている。

これにより、側面に生じる、真空断熱材の外被材の周縁が折り曲げられて構成される突出部が圧縮されて圧縮部が形成され、辺の側面全域は、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。よって、真空断熱材を複数枚並べて設置しても、隣接する真空断熱材同士間に大きな隙間が形成されることを防止することができ、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

本発明によれば、真空断熱材を並べて配置したときに生じる真空断熱材同士の隙間による断熱性低下を抑制して、高い断熱性を確保することの可能な真空断熱材を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態における真空断熱材の断面図である。 図２は、本発明の実施の形態における真空断熱材の平面図である。 図３は、本発明の実施の形態における真空断熱材のヒレ部を外被材に重ね合わせた状態を示す斜視図である。 図４は、本発明の実施の形態における真空断熱材のコーナ部を示す拡大平面図である。 図５は、本発明の実施の形態における真空断熱材のコーナ部側面の圧縮部高さとその高さ測定を説明するための平面図である。 図６Ａは、本発明の実施の形態における真空断熱材のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ状態を示す斜視図である。 図６Ｂは、本発明の実施の形態における、真空断熱材のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ部分を型押しした状態を示す斜視図である。 図６Ｃは、本発明の実施の形態における、真空断熱材のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ部分を型押しした状態を示す側面図である。 図７は、本発明の実施の形態における、真空断熱材のヒレ部の折り曲げ手順を説明するための図である。 図８は、本発明の実施の形態における、真空断熱材のコーナ部の折り曲げ前の状態を示す斜視図である。 図９は、本発明の実施の形態における、真空断熱材の変形例の断面構成を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態における圧縮方法の一例を説明するための図である。 図１１は、本発明の実施の形態における圧縮方法の一例を説明するための図である。 図１２は、本発明の実施の形態における圧縮方法の一例を説明するための図である。 図１３は、特許文献１に記載された、従来の真空断熱材の断面構造を示す図である。 図１４は、従来の真空断熱材における、折り曲げ部の構成を示す図である。

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、これらの実施の形態によって、本発明が限定されるものではない。

本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態における真空断熱材１の断面図であり、図２は、同真空断熱材１の平面図であり、図３は、同真空断熱材１のヒレ部を外被材に重ね合わせた状態を示す斜視図である。また、図４は、本発明の実施の形態における真空断熱材１のコーナ部を示す拡大平面図であり、図５は、同真空断熱材１のコーナ部側面の圧縮部高さとその高さ測定を説明するための平面図である。

また、図６Ａは、本発明の実施の形態における真空断熱材１のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ状態を示す斜視図であり、図６Ｂは、同真空断熱材１のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ部分を型押しした状態を示す斜視図であり、図６Ｃは、同真空断熱材１のコーナ部における、ヒレ部の折り曲げ部分を型押しした状態を示す側面図である。さらに、図７は、本発明の実施の形態における、真空断熱材のヒレ部の折り曲げ手順を説明するための図であり、図８は、同真空断熱材１のコーナ部の折り曲げ前の状態を示す斜視図であり、図９は、同真空断熱材１の変形例の断面構成を示す図である。

図１および図２に示されるように、本実施の形態における真空断熱材１は、袋状の外被材２内に、グラスウール等からなる芯材３が入れられ、外被材２の内部が減圧されることにより構成されている。そして、その外被材２の外周（周縁）には、間に芯材３を挟まない、外被材２（熱溶着層６を含む）からなるヒレ部４が形成されている。

真空断熱材１の作製は、以下のように行う。まず、二枚の長方形の外被材シート２ａ，２ｂを重ね合わせて、その三辺の外周部同士を熱溶着シール５でシール（封止）することにより、三方袋タイプの外被材２を形成する。そして、この三方袋タイプの外被材２内に芯材３を挿入し、真空包装機を用いて、袋状の外被材２の内部を真空引きしながら、その開口部を熱溶着シール５でシールする。このようにして、真空断熱材１が作製される（図２参照）。ここで、熱溶着シール５は、シール部の一例である。

外被材２の外被材シート２ａ，２ｂは、通常、最内層、中間層および最外層を有している。最内層は、直鎖低密度ポリエチレン、高・中・低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリアクリロニトリル等から選択される熱可塑性樹脂からなる。中間層は、アルミニウム箔およびアルミニウム蒸着フィルム等から選択される、バリア性を有する材料からなるガスバリア層７によって構成される。そして、最外層は、ナイロンフィルムおよびポリエチレンテレフタレートフィルム等から選択される、表面保護の役割を果たす表面保護層８が積層接着されたラミネートフィルムによって構成される。

なお、ガスバリア層７においては、外被材シート２ａ，２ｂそれぞれを、同一種、または異種のフィルムの組み合わせによって構成することができる。例えば、アルミ箔フィルム−アルミ箔フィルム、蒸着フィルム−蒸着フィルム、アルミ箔フィルム−蒸着フィルムの各組み合わせのように構成することができる。

また、本実施の形態で示される真空断熱材１としては、家屋またはコンテナ等の筐体の断熱壁体に用いるための、比較的厚いものが想定されており、例えば、本実施の形態では、その厚みを３０ｍｍとする。

以上のように構成された真空断熱材１においては、図３〜図７に示されるように、外被材２の周縁部（ヒレ部４を含む部分）が芯材に向けて折り曲げられて、外被材２の一方の平面部１ｃ（図３においては上面）、に重ね合わせられる。ここで、「外被材の平面部に重ね合わせられる」とは、ヒレ部４が、直接、外被材２の平面部１ｃに接するように重ね合わせられていてもよいし、外被材２の平面部１ｃの上に何らかの物質、例えば別の層が存在し、その別の層にヒレ部４が接するように重ね合わせられる場合も含むものである。

この外被材２の周縁部（ヒレ部４を含む部分）の芯材に向けた折り曲げは、図７に示されるように行われる。まず、三方袋となっている外被材２の、一辺のヒレ部４−１を、真空断熱材１の側面から平面部１ｃに向かって折り曲げて、外被材２の芯材相当部分の平面部１ｃに重ね合わせる（図７の（ａ））。

次に、このヒレ部４と交差（隣接）する方向のヒレ部４−２を、上述の方法と同様に、真空断熱材１の側面から平面部１ｃに向かって折り曲げて、ヒレ部４−１の上に重ね合わせる（図７の（ｂ））。図示しないが、ヒレ部４−２に対向するヒレ部についても、同様に折り曲げて、ヒレ部４−１の上に重ね合わせる。

その後、三方袋の開口部となる最後の一辺のヒレ部４−３を、同様に、真空断熱材の側面から平面部１ｃに向かって折り曲げて、ヒレ部４−２の上に重ね合わせる（図７の（ｃ））。

その際、真空断熱材１の各ヒレ部が折り曲げられる側面、例えば、側面１ａでは、ヒレ部４−３が、上述した通り、二重に重ね合わさった外被材シート２ａ，２ｂからなっているので、相当の剛性および強度を有している。よって、その折り曲げ部１０は、ヒレ部４−３が折り曲げられた辺の長手方向全域に亘って、側面１ａから山形状に突出した突出部を有する形となる（図７の（ｄ））。

さらに、真空断熱材１の、特に、側面１ａのコーナ部（両端部）では、真空断熱材１の他辺の側面１ｂを覆うヒレ部４−２の折れ曲がり部Ｘが、側面１ａのヒレ部４−３とともに折り曲げられて複雑に重なり合うことになる。このとき、それぞれのヒレ部４−２，４−３は、二枚の外被材シート２ａ，２ｂの重合シートによって構成されている。よって、コーナ部の側面１ａでは、図４の破線で示すように、上面視したとき、側面１ａに沿った辺の、長手方向の、端部を除いた全域の折り曲げ部１０の頂点（稜線の頂点）よりも、大きく突出する突出部１１が形成されることとなる。

このコーナ側面部の突出部１１は、発明者らが行った検討の結果、真空断熱材１の厚みが２０ｍｍ以上になると、特に大きく現れるようになる。

すなわち、図８に示されるように、真空断熱材１の周縁のヒレ部４は、真空断熱材１の厚み幅の略中央線Ｂ上において外被材シート２ａ，２ｂが重ね合わされて、中央線Ｂよりも外側に形成される。この際、ヒレ部４のコーナ部に相当する部分Ｃには稜線部４０が生じる。

この稜線部４０は、ヒレ部４−２，４−３が折り曲げられる際、折り曲げられた部分の内側に折り込まれる。しかしながら、真空断熱材１の厚みが２０ｍｍ以上になると、この稜線部４０も相当に大きなものとなり、ヒレ部４−２，４−３の折り曲がり部分の内側に折り込まれずに、この部分を内部から盛り上げてしまい、結果として、大きな突出部１１が形成されてしまう。

例えば、本実施の形態で示される、家屋またはコンテナ等の断熱壁体として用いられる真空断熱材は、厚みが２０ｍｍ以上と厚い。このため、上述したように、コーナ部の突出部１１の突出代は、ヒレ部４−２，４−３が二重以上に複雑に重なって、しかも、その内部に稜線部４０が折り込まれるので、コーナ部以外の長手方向側面の折り曲げ部１０の頂点よりも、より大きなものとなる。加えて、真空断熱材１の外被材２を減圧封止している熱溶着シール５が、図９に示されるように、凹凸状に波打つ構成となっている場合には、さらに、その凹凸によっても突出代が大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態では、上述した真空断熱材１のコーナ部側面を、型押し成型することによって、コーナ部側面に生じた突出部１１を押しつぶし（圧縮し）、図４の実線で示されるように、圧縮部２１を形成することで、その高さを、長手方向側面の折り曲げ部１０の頂点と略同等の高さとすることができる。

これにより、ヒレ部４が折り曲げられている部分の辺の全域が、コーナ部から長手方向に至る辺全体に亘って略同等高さとなっている。よって、真空断熱材１を家屋の断熱壁体に用いた場合、真空断熱材１を複数枚並べて配置しても、真空断熱材１同士間に大きな隙間が形成されることを防止することができ、その結果、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

特に、本実施の形態においては、真空断熱材１のコーナ部側面に形成される圧縮部２１の高さを、長手方向側面部分の折り曲げ部１０の頂点から５ｍｍ以内の範囲の高さとすることができる。上述した、「略同等高さ」とは、本実施の形態においては、差が５ｍｍ以内の高さのことである。

ここで、コーナを挟んだ、互いに直交する二辺を用いて、上述の「略同等高さ」についてさらに説明する。

図５に示されるように、上面視において、コーナ部側面に直角のＬ定規Ｄを当てたとき、コーナ部側面の圧縮部２１の頂点と長手方向側面部分の折り曲げ部１０の頂点との間の隙間Ｔは、本実施の形態において、真空断熱材１ｍあたり５ｍｍ以内の範囲になる。

これにより、複数の真空断熱材１を並べたときに、コーナ部側面の圧縮部２１が互いに突き合わさって、隙間が生じるとしても、真空断熱材１同士の間の最大隙間を、突出部１１同士が突き合わさって形成される１０ｍｍ以内とすることができる。このとき、この隙間の熱伝導率は、５０ｍＷ／ｍＫ以下となり、一般的な断熱材であるグラスウールで隙間を埋めたときの熱伝導率と略同等以下に抑制することができる。このように、本実施の形態によれば、隙間をグラスウール等の断熱材で埋めることなく、これと同等レベルの断熱性を確保することができる。

なお、上述した直角のＬ定規Ｄは、一辺が５００ｍｍ以上のものを用いている。

また、図８の中央線Ｂ付近に、ホットメルト、または両面テープ等の接着剤を付与することにより、ヒレ部４の折り曲げを、より芯材に沿って行うことが可能となり、隙間Ｔをさらに小さくすることができる。

ここで、上述したコーナ部側面の突出部１１の型押しによる圧縮部２１の形成は、一例として、加熱しながら熱成型によって行うことができる。

これにより、真空断熱材１の厚みが２０ｍｍ以上の場合にも、コーナ部側面の突出部１１の型押しを、加熱しながら行うことにより、コーナ部側面でヒレ部４が複雑に折れ曲がって多重に重なっていても、熱が加わることによって外被材シート２ａ，２ｂ自体が軟化するので、突出部１１を確実に圧縮し、圧縮部２１を形成することができる。そして、そのまま冷却硬化させることにより、突出部１１の突出寸法を、確実に、長手方向側面部分と略同等高さ、すなわち、長手方向側面の頂点から５ｍｍ以内とすることができる。

このように、本実施の形態によれば、真空断熱材１同士の間に生じる隙間の断熱性確保を、より確実なものとすることができる。

特に、真空断熱材の厚みが２０ｍｍ以上（例えば、２５ｍｍ、３０ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ等）の場合に、コーナ部側面の突出部１１の型押しを、加熱しながら行う熱成型によって行うことが、より有効である。

なお、真空断熱材の厚みは、必要に応じて、適宜変更可能である。

さらに、本実施の形態では、熱成型を、外被材２を構成する外被材シート２ａ，２ｂの熱溶着層６の溶融温度以上で行う。例えば、熱溶着層６が直鎖低密度ポリエチレンで形成された場合には、直鎖低密度ポリエチレンの融点である１２０℃以上の温度で加熱しながら型押し成型する。

このように、熱溶着層６の溶融温度以上の温度で熱成型を行うことにより、コーナ部における、ヒートシール部である熱溶着シール５以外の領域においても、熱溶着層６が溶融接着する箇所（例えば、図２における箇所５ａ）が発生することとなる。

これは、二枚の隣接する外被材シート２ａ，２ｂの内面同士がくっついている(密着している)ことにより判別できる。

上述したように、本実施の形態によれば、真空断熱材１は、ヒレ部４が二重以上に折り重なって形成されるコーナ部側面における、圧縮部２１を構成する部分の外被材シート２ａ，２ｂが、熱溶着層６の溶融によって、互いに熱溶着された状態で折り重なる。

その結果、真空断熱材１のコーナ部側面において、二重以上に折り重なる部分の突出部１１は、熱溶着による熱溶着層６の軟化により、その重なりによって生じる突出寸法が低減し、圧縮部２１が形成される。また、真空断熱材１のヒレ部４−３が折り曲げられている辺の側面全域が、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。よって、真空断熱材１を複数枚並べて設置しても、隣接する真空断熱材同士間に大きな隙間が形成されることを防止でき、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

また、熱成型された折れ曲がり部分のヒレ部４の熱溶着層６同士が溶融接着することにより、シール部が構成され、この部分でも外気浸透防止効果が発揮される。したがって、ヒレ部４の端縁からの外気浸透を低減させることができるようになり、長期間にわたって良好な真空度を保持して、高い断熱性を維持することができる。

なお、熱成型は、熱溶着層６の溶融温度以下で行ってもよい。この場合には、時間がかかるものの、熱溶着層６が軟化する時間、熱成型処理を行うことによって、同様の効果を得ることができる。

また、型押し成型は、例えば、上面視したときに、図５に示されるＬ定規Ｄのような形をした型のヒータを押し当てて行うことができる。これにより、側面１ａの突出部１１だけでなく、ヒレ部４の折り曲げ状態によっては、側面１ｂにも形成される突出する折れ曲がり部Ｘについても、側面１ｂと略同等高さとすることができ、効果的である。

図１０から図１２は、本発明の実施の形態における圧縮方法の一例を説明するための図である。

まず、真空断熱材１の対向する（対角線上の）コーナ部それぞれに、同時に、端面がＬ定規Ｄのような形をした型のヒータ３５，３８をジグ３６，３７を介して押し当てることによっても、一度に二つの突出部１１を圧縮して、圧縮部２１を形成することができる（図１０参照）。

また、上述したように、本実施の形態では、型押し成型を、Ｌ定規のような形をした型のヒータを押し当てて行ったが、本発明は、この例に限定されない。例えば、図１１および図１２に示されるように、直線状の形をした型のヒータ３９を押し当てることによって行ってもよい。この場合には、まず、ヒレ部４−２に対して、直線状の形をした型のヒータ３９を押し当て（図１１）、次に、ヒレ部４−３に対して、直線状の形をした型のヒータ３９を押し当てる（図１２）ことにより、突出部１１を圧縮して、圧縮部２１を作製することができる。

また、まずはコーナ部分を加熱して、その後に、Ｌ定規のような形をした型、または、直線状の形をした型を、側面１ａ，１ｂに押し当てることによって、突出部１１を圧縮して圧縮部２１を形成してもよい。

また、赤外線ヒータ等の輻射熱を用いて、非接触で暖め、型を押し当てることにより、突出部１１を圧縮して圧縮部２１を形成してもよい。

また、例えば、真空断熱材１を高温のオーブン（加熱炉）に入れながら、非接触で暖めて、型を押し当てることにより、突出部１１を圧縮して圧縮部２１を形成してもよい。

さらに、型押し成型は、少なくともコーナ部の端面部分に行えばよい。しかしながら、本発明はこの例に限定されるものではなく、突出部１１が生じる側面１ａの長手方向全域を一体に型押し成型してもよい。これにより、ヒレ部４が折り曲げられている部分の辺の側面１ａの全域、すなわちコーナ部から長手方向に至る側面１ａ全体の高さを、より均一な平面状のものとすることができ、好適である。

また、本実施の形態において、外被材２は三方袋タイプのものを用いており、コーナ部側面に生じる突出部１１は、高さが高いものとなりがちである。本実施の形態においては、このような、三方袋タイプの外被材２を用いた真空断熱材１であっても、コーナ部側面の圧縮部２１の高さを長手方向側面部分の折り曲げ部１０の頂点と略同等高さとすることができる。

しかも、三方袋タイプの外被材２を用いることによって、一枚の外被材シートを筒状に溶着して袋状にしたピロータイプの外被材を用いた場合（特許文献２を参照）に発生するような、溶着部でのスルーホールによる真空度低下懸念のない構成を実現することができる。よって、真空断熱材１自体の真空度を、より長期間保持して、高い断熱性を維持することができる。なお、特許文献２に記載の真空断熱材では、外被材シートを筒状に加工する際に、その幅方向の大きさ（太さ）を芯材と合わせることができるので、本実施の形態の三方袋タイプのように、側面にヒレ部は発生しにくく、コーナ部に外被材シートが二重以上に折りたたまれた突出部は形成されない。これに対して、本実施の形態においては、コーナ部に外被材シートが二重以上に折りたたまれた突出部１１が発生するので、これを圧縮して圧縮部２１を形成するものである。

さらにまた、本実施の形態における真空断熱材１は、コーナ部側面の突出部１１から形成された圧縮部２１だけでなく、側面と直交する平面部に折り重ねられた、ヒレ部４の折り曲げ片の高さについても、平面部と略同等高さ、または、その折り曲げ片の高さ寸法を平面部の高さに対して、５ｍｍ以内とすることができる。

真空断熱材１は、その平面部に、真空断熱材１を保護する保護板（図示せず）を重ねて使用されることがある。そのような場合であっても、保護板との間に生じる隙間を抑制することができ、隙間の発生による断熱性低下を抑制することができる。

さらに、上述した保護板として、少なくとも真空断熱材１と面する側の面が柔軟なスポンジ状に構成されているものを用いることにより、平面部に折り重ねられたヒレ部４の折り曲げ片と、平面部との間に生じる隙間を埋めることができる。よって、隙間の発生による断熱性低下の抑制を、より効果的に行うことができる。

また、真空断熱材１は、その平面部全体に亘って略同等高さとなっているので、真空断熱材１を重ねて配置しても、その平面部同士の間に大きな隙間が形成されることを防止することができる。よって、平面上に隙間が発生することによる断熱性低下も抑制することができる。

なお、真空断熱材１の平面部に折り重ねられたヒレ部４は、平面部にテープ等によって貼り付けて固定、または、ホットメルト等の接着剤で接着固定しておけばよい。これによって、真空断熱材１を荷搬送する時に、折り曲げられたヒレ部４が開いてしまって、搬送コンテナ等に当って変形したりすることを防止でき、効果的である。

ここで、ヒレ部４の折り曲げ方向について説明する。本実施の形態では、図７に示されるように、外被材２のヒレ部４−１，４−２，４−３は、真空断熱材１の側面から、一方の平面部１ｃに向かって折り曲げられている。すなわち、同一方向に折り曲げ（図面上では上方向に折り曲げ）られている。

この場合、図７の（ｃ）に示されるように、一方の平面部１ｃ（上面）のコーナ部の折れ曲がり部Ｘに生じる突出部は、ヒレ部４−２の外被材シート二枚（ヒレ部が一つ）、ヒレ部４−３の外被材シート四枚（ヒレ部が二つ）から構成され、合計で外被材シート六枚（ヒレ部が三つ）分の厚みとなる。

しかしながら、例えば、ヒレ部４−２を、一方の平面部１ｃに向かって折り曲げ、ヒレ部４−３を、他方の平面部に向かって折り曲げてもよい。すなわち、逆方向に折り曲げ（図面上では上方向と下方向に折り曲げ）てもよい。

これにより、平面部のコーナ部に生じる突出部１１は、一方の平面部１ｃにおいては、ヒレ部４−２の外被材シート二枚（ヒレ部が一つ）、他方の平面部においては、ヒレ部４−３の外被材シート四枚（ヒレ部が二つ）となる。

つまり、ヒレ部４−２，４−３を互いに逆方向に折り曲げた場合に、平面部のコーナ部に生じる突出部１１は、ヒレ部４−２，４−３を同一方向に折り曲げた場合と比較して、ヒレ部を折り曲げた時点での高さを、より低減できる。すなわち、交差する二つのヒレ部を、異なる方向に折り曲げることにより、ヒレ部を折り曲げた時点での、一方向に対する突出部１１の高さを、より低減できる。

また、本実施の形態では、ヒレ部の折り曲げの順序については、図７に示されるように、外被材２の一辺のヒレ部４−１を、真空断熱材１の側面から平面部に向かって折り曲げて、次に、このヒレ部４−１と交差する方向のヒレ部４−２を折り曲げ、次に、このヒレ部４−２と交差する方向のヒレ部４−３を折り曲げている。

しかしながら、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば、ヒレ部４−２を折り曲げ、次に、このヒレ部４−２と交差する方向のヒレ部４−１を折り曲げ、次に、このヒレ部４−２と交差する方向のヒレ部４−３を折り曲げてもよい。

この場合には、ヒレ部の折り曲げ作業において、ヒレ部４−２を中心として、隣接するヒレ部４−１、隣接するヒレ部４−３を折り曲げればよく、作業が楽になる。

また、真空断熱材１の外被材２を減圧封止するヒレ部４の熱溶着シール５部分において、図９に示されるように、少なくとも一つの凹部９が形成されるように構成して、この凹部９部分における熱溶着層６の厚みを薄くして、熱溶着層６の、外被材２外周端面に露出した部分から、内部への外気浸透を低減させるようにしてもよい。

このように構成することにより、ヒレ部４を熱成型して、熱溶着層６同士を溶融接着させて構成したシール部の効果と、熱溶着シール５に凹部９を設けたことによる効果とが合わさって、外気浸透を、より強力に低減することができるようになる。よって、長期間にわたって良好な真空度を保持し、高い断熱性を維持することができる。

熱溶着シール５に凹部９を設けたことによって生じる凹凸状の波打ちは、その凹凸によって、既述したように突出部１１の突出代を大きくするように作用する。しかしながら、上述したように、熱成型による圧縮を行うことによって、圧縮部２１の突出代は小さくなり、凹部９を設けたことによる外気浸透低減効果を発揮させつつ、圧縮部２１の突出代を小さくすることができ、効果的である。

以上説明したように、本実施の形態の真空断熱材１は、これを複数並べて配置することにより、家屋の断熱壁またはコンテナの壁等の断熱壁体として用いることができる。真空断熱材１を並べて構成した断熱壁体は、真空断熱材同士の間に生じる隙間の熱伝導率を、少なくとも５０ｍＷ／ｍＫ以下と、一般的な断熱材であるグラスウールの熱伝導率よりも小さくすることができる。よって、隙間をグラスウール等の断熱材で埋めることなく、良好な断熱性を確保することができる。

断熱壁体の、より具体的な例としては、輸送関連であれば、陸上の鉄道車両、トラック、および保冷車等のコンテナに用いることができる。また、海上の輸送船のコンテナ等に用いることもできる。

また、建設関連であれば、前述したように、家屋、低温倉庫、および農業倉庫等へ適用できる。

すなわち、本実施の形態の真空断熱材を、真空断熱材を並べて敷き詰める断熱壁体、および、これを用いて構成した筐体に用いることにより、高い断熱性を確保することが可能である。

以上、本実施の形態の真空断熱材について説明したが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。すなわち、今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。つまり、本発明の範囲は、実施の形態で例示した構成ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

例えば、真空断熱材の中には、外被材シートの端部と外被材シートの端部とが、重なり合う部分が、辺の端部ではなく、途中に発生するものがある。このようなタイプの真空断熱材では、辺の途中の外被材シート端部の重なり合い部分（突出部）が、コーナ部側面の突出部よりも、大きく突出する出っ張りとなる場合がある。

このような、外被材シート端部の重なり合いによって辺の途中に生じる出っ張り（突出部）は、コーナ部側面に生じる突出部ほど剛性が高くないので、真空断熱材を並べて配置する際に、真空断熱材の側面同士を圧迫状態とすることによって、押しつぶすことができる。よって、真空断熱材を並べて配置したときの隙間を低減させて、隙間発生による断熱性低下を抑制するためには、少なくともコーナ部側面の剛性のある突出部を圧縮して圧縮部を形成し、その突出代を小さくしておけばよい。すなわち、辺途中の出っ張り（突出部）が、コーナ部側面の突出部よりも大きく突出している構成の真空断熱材であっても、この発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

なお、このような、外被材シートの端部同士が重なり合う部分が辺の途中に存在する真空断熱材であっても、実施の形態で説明したように、直線状のヒータを、辺全体に亘って押し当てて圧縮することにより、辺全体を略同等高さとすることができ、真空断熱材を並べて配置したときの隙間を低減させ、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

以上述べたように、本実施の形態の第１の態様は、ガスバリア性を有する外被材と、外被材の内部に設けられた芯材とを備え、外被材の内部が減圧密封された真空断熱材であって、外被材の周縁がシールされて構成されたシール部と、外被材の周縁に形成されたヒレ部と、外被材の周縁が芯材に向けて折り返された際に発生する突出部を圧縮して形成された圧縮部とを備えるものである。

これにより、真空断熱材の外被材の周縁が折り曲げられている突出部が圧縮されて、折り曲げられた辺の側面全域は、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。よって、真空断熱材を複数枚並べて設置しても、隣接する真空断熱材同士間に大きな隙間が形成されることを防止することができ、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

ここで、「圧縮」とは、通常行う、ヒレ部の折り曲げ加工では十分でなく、それ以上の圧力をかけて変形すること、を意味する。

なお、通常行われる、ヒレ部の折り曲げ加工のみを行った場合よりも、コーナ部の突出部が小さい場合には、本明細書でいう、圧縮がなされたものであると判別することができる。

例えば、圧縮においては、プレス機、または万力によって、圧力をかけることができる。

次に、第２の態様は、第１の態様において、圧縮部は、真空断熱材のコーナ部に形成されるものである。

このような構成によれば、真空断熱材のコーナ部に発生する、ヒレ部が折り曲げられた突出部が圧縮されて、折り曲げられた辺の側面全域は、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。

次に、第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、圧縮部は、ヒレ部に形成された突出部が熱成型されることによって形成されたものである。

これにより、熱が加わることによって、外被材シート自体が軟化するので、真空断熱材のヒレ部が折り曲げられている突出部が確実に圧縮されて、辺の側面全域は、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。よって、真空断熱材を複数枚並べて設置しても、隣接する真空断熱材同士間に大きな隙間が形成されることを防止することができ、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。

ここで、「熱成型」とは、外被材シートの熱溶着層の溶融温度以上で加熱しながら型押し成型すること、および、外被材シートの熱溶着層の溶融温度以下で加熱しながら型押し成型すること、を意味するものとする。

外被材シートの熱溶着層の溶融温度以上で熱成型を行った場合には、コーナ部において、ヒートシール部以外にも、熱溶着層が溶融接着している箇所が発生する。これは、本明細書で説明した熱成型が行われたためである。これは、二枚の隣接する外被材シートの内面がくっついている(密着している)ことにより判別できる。

なお、熱成型は、必ずしも、加熱しながら型押し成型することだけを意味するものではなく、まずは、加熱し、その後に、型を押し当てることも含むものである。

次に、第４の態様は、第１の態様から第３の態様までのいずれかの態様において、外被材は熱溶着層を有し、圧縮部の熱溶着層が、圧縮部が形成される際の圧縮によって熱溶着されている構成である。

これにより、真空断熱材の二重以上に折り重なる部分の突出部から形成される圧縮部は、熱溶着による軟化により、その重なりによって生じる突出寸法が低減する。そして、真空断熱材のヒレ部が折り曲げられている辺の側面全域は、コーナ部から長手方向に至る側面全体に亘って略同等高さとなる。これにより、真空断熱材を複数枚並べて設置しても、隣接する真空断熱材同士間に大きな隙間が形成されることを防止することができ、隙間発生による断熱性低下を抑制することができる。しかも、外被材を互いに熱溶着した部分がシール部を構成し、この部分で外気浸透防止効果が発揮されるようになるので、外気浸透を低減させることができるようになり、長期間にわたって良好な真空度を保持して高い断熱性を維持することができる。

ここで、圧縮部の熱溶着層が熱溶着している構成とは、ヒートシール部以外で、熱溶着層が溶融接着している箇所があることを意味している。

これは、二枚の隣接する外被材シートの内面がくっついている(密着している)ことで判別できる。

第５の態様は、第２の態様から第４の態様までのいずれかの態様において、圧縮部の高さが、圧縮部が形成されるコーナ部以外の、長手方向部分の折り曲げ部の頂点から、５ｍｍ以内の範囲の高さであるものである。

これにより、真空断熱材を複数枚並べて設置して、コーナ部側面に残る圧縮部同士が突き合わさって隙間が形成されるとしても、その真空断熱材同士の間の最大隙間を、圧縮部同士が突き合わさって形成される１０ｍｍ以内とすることができる。この時の隙間の熱伝導率は、５０ｍＷ／ｍＫ以下と、一般的な断熱材であるグラスウールで隙間を埋めたときの熱伝導率と略同等以下に抑制することができる。よって、隙間をグラスウール等の断熱材で埋めることなく、これと同等レベルの断熱性を確保することができる。

第６の態様は、第２の態様から第５の態様までのいずれかの態様において、外被材は、二枚の外被材シートの三辺を溶着して得られる三方袋により構成され、三方袋に芯材が減圧密封されるとともに、三方袋周縁のヒレ部が折り曲げられて、コーナ部において、ヒレ部が二重以上に重なるように構成されている。

これにより、コーナ部側面でヒレ部が二重以上に重なる、三方袋タイプの真空断熱材であっても、真空断熱材同士の間に隙間が生じるのを防止して断熱性低下を抑制できる。また、一枚の外被材シートを筒状に溶着して袋状にしたピロータイプのように、溶着部でのスルーホールによる真空度低下懸念のないものを実現することができ、真空断熱材自体の真空度を、より長期間保持して、高い断熱性を維持することができる。

第７の態様は、第２の態様から第６の態様までのいずれかの態様において、コーナ部の側面と直交する平面部に折り重ねられたヒレ部の高さが、平面部と実質的に同等の高さである構成である。

ここで、重ねられたヒレ部の高さを平面部と実質的に同等の高さにする際には、例えば、プレス機、または万力によって、圧力をかけてもよい。

また、外被材シートの熱溶着層の溶融温度以上で加熱しながらの型押し成形、または、外被材シートの熱溶着層の溶融温度以下で加熱しながらの型押し成形によって、実質的に同等の高さにしてもよい。

なお、加熱しながらの成形とは、必ずしも、加熱しながら型押し成形することだけを意味するものではなく、まずは、加熱し、その後に、型を押し当てることも意味する。

また、赤外線ヒータ等の輻射熱を用いて、非接触で暖めて、型を押し当てることによって、実質的に同等の高さにしてよい。

これにより、真空断熱材は、その平面に、真空断熱材を保護するように設けられた保護板を重ねて使用することがあるが、その際、保護板との間に生じる隙間を抑制することができる。よって、このような隙間による断熱性低下を抑制することができる。

以上述べたように、本発明によれば、真空断熱材を複数枚並べて配置したときに生じる、真空断熱材同士の隙間による断熱性低下を抑制することが可能という格別な効果を奏することができる。よって、本発明は、高い断熱性を確保可能な真空断熱材を提供でき、様々な広範囲の用途に適用可能であり、有用である。

１ 真空断熱材
１ａ，１ｂ 側面
１ｃ 平面部
２ 外被材
２ａ，２ｂ 外被材シート
３ 芯材
４，４−１，４−２，４−３ ヒレ部
５ 熱溶着シール
５ａ 箇所
６ 熱溶着層
７ ガスバリア層
８ 表面保護層
９ 凹部
１０ 折り曲げ部
１１ 突出部
２１ 圧縮部
３５，３８，３９ ヒータ
３６，３７ ジグ
４０ 稜線部
Ｂ 中央線
Ｃ 部分
Ｄ Ｌ定規
Ｔ 隙間
Ｘ 折れ曲がり部

Claims (7)

1. ガスバリア性を有する外被材と、
   前記外被材の内部に設けられた芯材とを備え、前記外被材の内部が減圧密封された真空断熱材であって、
   前記外被材の周縁がシールされて構成されたシール部と、
   前記外被材の周縁に形成されたヒレ部と、
   前記外被材の周縁が前記芯材に向けて折り返された際に発生する突出部が圧縮されて形成された圧縮部と
   を備えた真空断熱材。
2. 前記圧縮部は、前記真空断熱材のコーナ部に形成される
   請求項１に記載の真空断熱材。
3. 前記圧縮部は、前記ヒレ部に形成された突出部が熱成型されることによって形成された
   請求項１または請求項２に記載の真空断熱材。
4. 前記外被材は熱溶着層を有し、
   前記圧縮部の前記熱溶着層が、前記圧縮部が形成される際の圧縮によって熱溶着されている
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の真空断熱材。
5. 前記圧縮部の高さは、前記圧縮部が形成される前記コーナ部以外の、長手方向部分の折り曲げ部の頂点から、５ｍｍ以内の範囲の高さである
   請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の真空断熱材。
6. 前記外被材は、二枚の外被材シートの三辺を溶着して得られる三方袋により構成され、
   前記三方袋に前記芯材が減圧密封されるとともに、
   前記三方袋周縁の前記ヒレ部が折り曲げられて、前記コーナ部において、前記ヒレ部が二重以上に重なるように構成された
   請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の真空断熱材。
7. 前記コーナ部の側面と直交する平面部に折り重ねられた前記ヒレ部の高さが、前記平面部と実質的に同等の高さである
   請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の真空断熱材。

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