ゼオライトは常温下に短時間でも放置されてしまうと、ゼオライトが周囲の水分や窒素、酸素等のガスを吸着してしまい、吸着性能が低下してしまう。このため、真空断熱材に使用する前に吸着している水分や窒素、酸素等のガスを脱湿するため、使用直前に高温加熱等の前処理を実施する必要があった。また、投入量の調整等から製造工程で手間がかかり、高温加熱されたゼオライトを取り扱うので危険な作業であった。
そこで、本発明は、使用直前の脱湿処理が不要で、かつ、取り扱いが容易な吸着剤を使用した真空断熱材を提供することを目的とする。
ロール加工により真空断熱材を円弧状に湾曲させる場合には、真空断熱材全面に大きな圧力を加える事になり、外被材へのダメージも大きく、芯材を収納した外被材にクラックやピンホールが発生する虞があった。外被材にクラックやピンホールが発生すると、外被材が有している酸素や窒素等の大気中のガス成分や水蒸気等の透過を抑制するバリア性能を著しく低下させてしまう。そして、外被材のバリア性能が低下することにより、真空断熱材の内部真空度が徐々に低下して断熱性能の経時的な悪化につながる要因であった。
そこで、本発明は、真空断熱材を湾曲させる際の外被材へのダメージを軽減した真空断熱材を提供することを目的とする。
特許文献3に記載された真空断熱材は、折り曲げた際に溝部の厚みが極端に薄くなり、求める断熱性を得ることができないという問題があった。また溝部での真空漏れの問題が多く発生する懸念があった。一方、特許文献4に記載された真空引き装置での製造では、折り曲げ部の厚みは確保できるものの、真空断熱材の信頼性の指標である熱伝導率測定が困難であり、製品信頼性の判断が困難であるという問題があった。
そこで、本発明は、折り曲げ箇所の厚みを確保し、かつ、熱伝導率測定が容易な真空断熱材を提供することを目的とする。
吸着剤は芯材の間に挟持されているだけでは、真空引き時等に吸着剤が最初に載置した位置から意図しない位置に移動してしまうことがあった。
そこで、本発明では、吸着剤を芯材に固定することで、吸着剤の位置ずれが極めて少ない真空断熱材を提供することを目的とする。
真空断熱材と比較して発泡ウレタンは断熱性能が劣るため、断熱壁内の空間において真空断熱材が占める比率を下げ、発泡ウレタンが占める比率を上げると、断熱壁の断熱性能が低下するという問題があった。
そこで、本発明は、真空断熱材配置する場所の形状に対応した真空断熱材を提供することを目的とする。
発泡材を充填して形成した断熱壁では、十分な断熱性能を得るために発泡材の容積を大きくする必要があり、結果として断熱壁が厚くなることで庫内容量が小さくなってしまうという問題があった。また、十分な庫内容量を確保するとプレハブ式貯蔵庫本体の外形寸法が大きくなり、大きな設置スペースを確保しなけらばならないという問題があった。
そこで、本発明は、断熱壁に真空断熱材を用いることで十分な庫内容量を確保すると共に、省スペースを実現するプレハブ式貯蔵庫を提供することを目的とする。
バインダを用いてゼオライトを固形化する場合には、例えば吸着剤の基となる原料を80%、バインダを20%とした場合には、80%しかガスや水分を吸着することができない。また、ゼオライトを顆粒状、ペレット状、タブレット状及びシート状等、一定以上の大きさに固形化すると、芯材の上を転がって所定の位置からずれてしまい、真空断熱材の予期しない位置に凹凸が発生してしまうことがあった。さらに、ゼオライトをシート状等に固形化すると、ゼオライトの表面積が小さくなり、ガスや水分の吸着性能が低下するという問題もあった。
そこで、本発明は、吸着剤としてのゼオライトの転動による位置ずれを防止し、かつ、ゼオライトによるガスや水分の吸着性能を向上させた真空断熱材を提供することを目的とする。
平板状の芯材に直接ゼオライトを載置する場合には、載置工程においてゼオライトが散らばり易く、作業が煩雑であった。また、ゼオライトが芯材により挟持されるのみで固定されていないため、真空断熱材の真空引きの際等にゼオライトが芯材上を転動し、真空封止後に真空断熱材の表面に出現することが多く、ゼオライトにより芯材を収納する外被材が損傷する原因となっていた。
そこで、本発明は、ゼオライトが転動して真空断熱材の表面に移動しない真空断熱材を提供することを目的とする。
真空断熱材の表面を回転ローラーにより押圧しながら回転ローラーを転動させると、図28に示すように、真空断熱材に反りが発生してしまうという問題があった。特に薄い真空断熱材では反りが大きくなる傾向があり、この反りを修正する作業が発生するという問題があった。
そこで、本発明は、ローラー方式での凹部形成において、真空断熱材の反りを低減した真空断熱材の製造方法を提供することを目的とする。
請求項1の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記吸着剤にゼオライトを使用することを特徴とする。
請求項2の発明は、前記吸着剤が前記ゼオライトをガスバリア性を有する外包袋に収納したものであり、前記外包袋に、前記外包袋の内外を通気する通気孔が穿設されていることを特徴とする。
請求項3の発明は、前記ゼオライトは、顆粒状、ペレット状、タブレット状、又は、シート状に形成されることを特徴とする。
請求項4の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記真空断熱材の一側面に複数の溝状の凹部が形成され、前記凹部を支点として折り曲げ可能であることを特徴とする。
請求項5の発明は、前記一側面に対向する他側面全体が凸状又は凹状に湾曲することを特徴とする。
請求項6の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記真空断熱材の一側面及び前記一側面に対向する他側面に溝状の凹部が形成され、前記凹部を支点として折り曲げ可能であることを特徴とする。
請求項7の発明は、前記凹部の深さが5mm以上であることを特徴とする。
請求項8の発明は、前記一側面に形成された凹部が前記他側面に形成された凹部と対向した位置に形成されていないことを特徴とする。
請求項9の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記吸着剤の外包袋に通気孔が形成され、前記外包装の袋片が前記芯材に食い込むことにより前記吸着剤が前記芯材に固定されていることを特徴とする。
請求項10の発明は、前記外包装がガスバリア性フィルムから形成され、前記吸着剤が前記外包袋にゼオライトを収納したものであることを特徴とする。
請求項11の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記複数のシート状成形体は、少なくとも2種類以上のサイズを有することを特徴とする。
請求項12の発明は、前記芯材は、前記シート状成形体のサイズが徐々に大きく又は小さくなるように積層されたものであることを特徴とする。
請求項13の発明は、積層した前記複数のシート状成形体を糸で固結したことを特徴とする。
請求項14の発明は、複数の断熱壁を備える断熱貯蔵庫であって、前記断熱壁は、外殻体と、前記外殻体内に配置される真空断熱材とを有して形成され、前記外殻体は、間隔を設けて対向配置された一対の金属製の表面板と、前記一対の表面板を連結する合成樹脂製の枠部とを有して構成され、前記真空断熱材は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧されていることを特徴とする。
請求項15の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着するゼオライトと、前記芯材及び前記ゼオライトを収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記ゼオライトが直径0.5mm以下の紛体状であることを特徴とする。
請求項16の発明は、無機繊維からなるシート状成形体を複数積層してなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材であって、前記芯材に収納部を設け、前記収納部に前記吸着剤が設置され、前記収納部にシート片を嵌め込むことにより、前記吸着剤が前記収納部内に保持されることを特徴とする。
請求項17の発明は、前記収納部が前記芯材の一部を切り取ることにより形成され、切り取った前記芯材の一部が前記シート片であることを特徴とする。
請求項18の発明は、無機繊維からなる芯材と、ガスや水分を吸着する吸着剤と、前記芯材及び前記吸着剤を収納する外被材と、を備え、前記外被材の内部が減圧された真空断熱材に溝状の凹部を形成する真空断熱材の製造方法であって、前記真空断熱材を複数の回転ローラーで押圧すると共に、前記真空断熱材に前記回転ローラーを転動させて前記凹部を形成することを特徴とする。
請求項19の発明は、少なくとも2以上の異なる外径を有する複数の回転ローラーを並べて用い、最も外側に位置する前記回転ローラーの外径が最も大きくなるように前記回転ローラーを配置することを特徴とする。
請求項1の発明によれば、外被材内のガスや水分を吸着剤であるゼオライトにより吸着することにより、真空断熱材の断熱性能を長期間維持することができる。
請求項2の発明によれば、吸着剤の取り扱いが容易となり、通気孔を通して外被材内のガスや水分を吸着することができる。
請求項3の発明によれば、ゼオライトの外包袋へえの収納作業が容易となる。
請求項4の発明によれば、真空断熱材を容易に折り曲げることができる。
請求項5の発明によれば、真空断熱材を容易に湾曲させることができる。
請求項6の発明によれば、真空断熱材を異なる方向に折り曲げることができる。
請求項7の発明によれば、真空断熱材を容易に折り曲げることができる。
請求項8の発明によれば、真空断熱材を略Z字状の段違い形状とすることができる。
請求項9の発明によれば、吸着剤を芯材に固定することができる。
請求項10の発明によれば、吸着剤の取り扱いが容易となり、通気孔を通して外被材内のガスや水分を吸着することができる。
請求項11の発明によれば、真空断熱材を所望の形状とすることができる。
請求項12の発明によれば、真空断熱材を階段形状とすることができる。
請求項13の発明によれば、積層したシート状成形体のずれを防止することができる。
請求項14の発明によれば、断熱貯蔵庫の断熱性能を向上させることができる。
請求項15の発明によれば、ゼオライトを固形化した場合と比較して、ガスや水分の吸着効率を高めることができる。
請求項16の発明によれば、吸着剤を収納部内に保持することができる。
請求項17の発明によれば、芯材により収納部及びシート片を形成することができる。
請求項18の発明によれば、一度に複数の凹部を形成することができる。
請求項19の発明によれば、凹部形成時の真空断熱材の反りを低減することができる。
以下、本発明における好ましい真空断熱材の実施形態について、添付図面を参照して説明する。なお、これらの全図面にわたり、共通する部分には共通する符号を付すものとする。
実施形態1
図1〜図3は、本発明の実施形態1を示している。本実施形態における真空断熱材としての真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2Bを積層してなる芯材2と、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2は吸着剤3と共に、袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
芯材2は、2枚のシート体2A,2Bから構成されている。本実施形態のシート体2A,2Bは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。シート体2Bの上面部5には、吸着剤3を収納する収納部6が形成されている。収納部6は平面視矩形状の有底孔である。本実施形態においては収納部6をシート体2Bに形成したが、シート体2Aの下面部(図示せず)に形成してもよい。なお、本実施形態の芯材2は、2枚のシート体2A,2Bから構成されているが、積層するシート体の枚数は適宜変更可能である。この場合、収納部6は任意の2枚のシート体の内側部分に形成され、収納部6に収納した吸着剤3が2枚のシート体により挟持されるように配置する。
吸着剤3は、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素を主成分としたゼオライトを球状に固形化したゼオライト粒子7を、多数集合させ、脱湿された状態で外包袋8に収納し密封したものである。ゼオライトは天然物又は人工物のいずれを用いてもよい。また、ゼオライト粒子7は、ゼオライトをペレット状やタブレット状等、いわゆる粒状としたものであれば任意の形状とすることができる。なお、本実施形態の真空断熱パネル1には、吸着剤3が1つ用いられているが複数使用してもよい。
外包袋8は、アルミ箔をラミネートしたアルミラミネートシートや、アルミを蒸着させたフィルムを貼りあわせたアルミ蒸着シートを袋状に形成したものであり、ガスバリア性を有する。外包袋8は、1枚の矩形状のアルミラミネートシートやアルミ蒸着シートを二つ折りにして重ね合わせ、ゼオライト粒子7を収納し三辺をシールして形成される。そのため、外包袋8により脱湿されたゼオライト粒子7の吸気・吸湿の性能が維持される。
吸着剤3は収納部6に収納され、シート体2A,2Bにより挟持される。収納部6は吸着剤3よりもわずかに大きく形成されており、吸着剤3が収納部6内で大きく移動しないようになっている。したがって、収納部6はシート体2A又はシート体2Bの吸着剤3を保持したい位置に形成すればよい。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成されるもので、外被材4の四方周縁には、シート部材4A,4Bをヒートシールで接合した余剰部分としてのシール部9が形成される。
ここで、図1に示す真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、脱湿した複数のゼオライト粒子7を外包袋8に収納し、外包袋8を密封する。また、シート体2A,2Bを所定形状に成形又は裁断する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。
次に、シート体2Bに形成された収納部6に吸着剤3を収納する。ここで、孔あけ治具としてのルレット10を使用して吸着剤3の外包袋8の一部を破いて通気孔11を複数穿設する。通気孔11を穿設した後、すぐにシート体2Aとシート体2Bで吸着剤3を挟持する。そして、芯材2を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納する。この状態で、例えば真空槽(図示せず)による真空引きを行ない、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状の真空断熱パネル1を得る。本実施形態では、孔あけ治具としてのルレット10を使用しているが、吸着剤3の外包袋8に通気孔11を穿設することができるものであれば、千枚通し等、他の道具を用いてもよい。
このように、芯材2を外被材4に収納する直前に、吸着剤3の外包袋8に通気孔11を穿設することにより、ゼオライト粒子7が外気に触れる時間を極力短くすることができる。そのため、ゼオライト粒子7による吸気・吸湿の性能を低下させることなく、外被材4内に収納することができる。
図1に示すように、本実施形態の真空断熱パネル1の厚さ方向の一側面12(シート体2A側の面)には、真空断熱パネル1の長手方向に延びる溝状の凹部13A,13Bが2箇所に形成されている。凹部13A,13Bは、真空断熱パネル1の長手方向の全長に渡って形成されており、真空断熱パネル1の短手方向の断面が略台形状となるように形成されている。この凹部13A,13Bは、外被材4内を真空引きして開口を封止した後に、一側面12に回転ローラー(図示せず)を転動させて加圧することにより形成される。本実施形態においては、凹部13A,13Bを前記回転ローラーにより形成しているが、所定の金型(図示せず)を用いて形成してもよい。
真空断熱パネル1は、凹部13A,13Bを形成することにより、凹部13A,13Bを支点として折り曲げたり、湾曲させることが容易となる。また、真空断熱パネル1を配置する空間にパイプ等の構造物(図示せず)があり、その構造物を避けるために、凹部13A,13Bを形成してもよい。本実施形態では、凹部13A,13Bを2箇所に形成しいているが、その数は適宜変更可能である。また、凹部13A,13Bは、真空断熱パネル1の短手方向に延びるように形成してもよい。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2Bを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、吸着剤3にゼオライト粒子7を使用することにより、ゼオライト粒子7が外被材4内のガスや水分を吸着するため、真空断熱パネル1の断熱性能を長期間維持することができる。
また、本実施形態では、吸着剤3がゼオライト粒子7をガスバリア性を有する外包袋8に収納したものであり、外包袋8に、外包袋8の内外を通気する通気孔11が穿設されていることにより、通気孔11を通して外被材4内のガスや水分を吸着することができる。また、ゼオライト粒子7が外包袋8に収納されているため、外包袋8に通気孔11を穿設するまでは、ゼオライト粒子7の吸着性能を維持でき、吸着剤3の取り扱いが容易である。
また、本実施形態では、ゼオライトは、顆粒状、ペレット状、タブレット状又はシート状に形成されることにより、外包袋8に容易に収納することができる。
実施形態2
図4〜図7は、本発明の実施形態2を示し、上記実施形態1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態における真空断熱材としての真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2Hを積層してなる芯材2と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2は袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
芯材2は、8枚のシート体2A〜2Hから構成されている。シート体2A〜2Hは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。また、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3(図2参照)が芯材2と共に外被材4の内部に収納されている。なお、本実施形態では8枚のシート体2A〜2Hを積層しているが、その積層枚数は真空断熱パネル1の用途等に応じて適宜変更可能である。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成されるもので、外被材4の四方周縁には、シート部材4A,4Bを当該ヒートシールで接合した余剰部分としてのシール部9が形成される。
ここで、図4に示す真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、シート体2A〜2Hを所定形状に成形又は裁断する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。そして、芯材2と吸着剤3を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納し、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状の真空断熱パネル1を得る。
図5〜図7に示すように、真空断熱パネル1の厚さ方向の一側面12(シート体2A側の面)には、真空断熱パネル1の短手方向に延びる凹部15A,15B,15C,15D,15E,15F,15Gが形成されている。なお、図4は凹部15A〜15Gを形成する前の真空断熱パネル1を示している。凹部15A〜15Gは、真空断熱パネル1の短手方向の全長に渡って形成されており、真空断熱パネル1の長手方向の断面が略台形状となるように形成されている。凹部15A〜15Gは、それぞれが平行に形成されている。凹部15A〜15Gは全て同一形状であり、図5に示す、凹部15A〜15Gの開口部の短手方向の長さL1は底部の短手方向の長さL2よりも長く形成されている。
凹部15A〜15Gは、外被材4内を真空引きして開口を封止した後に、一側面12に回転ローラー(図示せず)を転動させて加圧することにより形成される。本実施形態においては、凹部15A〜15Gを前記回転ローラーにより形成しているが、所定の金型(図示せず)を用いて形成してもよい。
真空断熱パネル1は、凹部15A〜15Gが形成されていることにより、図6に示すように、真空断熱パネル1の厚さ方向の一側面12側が凹状で他側面14側が凸状となるように全体を円弧状に湾曲させることが容易となる。この状態では、図5に示す、真空断熱パネル1を湾曲させる前の状態と比較してL1の長さが短くなる。また、真空断熱パネル1は、凹部15A〜15Gが形成されていることにより、図7に示すように、一側面12側が凸状で他側面14側が凹状となるように全体を円弧状に湾曲させることが容易となる。この状態では、図5に示す、真空断熱パネル1を湾曲させる前の状態と比較してL1の長さが長くなる。
なお、本実施形態の凹部15A〜15Gは、真空断熱パネル1の長手方向の断面が略台形状に形成されているが、真空断熱パネル1を湾曲させ易くするものであれば、その形状は半円状等、任意に決定することができる。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2Hを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、真空断熱パネル1の一側面12に複数の溝状の凹部15A,15B,15C,15D,15E,15F,15Gが形成され、凹部15A,15B,15C,15D,15E,15F,15Gを支点として折り曲げ可能であることにより、圧縮機等を使用することなく真空断熱パネル1を折り曲げて形状を変形することができる。そのため、真空断熱パネル1全体への圧縮機等による圧力の付加が不要であり、加圧による外被材4の損傷を低減することができる。また、真空断熱パネル1に複数の凹部15A〜15Gを予め形成することにより、凹部15A〜15Gを支点にして比較的小さな力でも真空断熱パネル1を円弧形状に曲げることができるため、外被材4へのダメージを軽減でき、大気中の酸素や窒素、その他のガス成分や水蒸気等の透過を抑制するバリア性能を著しく低下させることがない。
また、本実施形態では、一側面12に対向する他側面14全体が凸状又は凹状に湾曲することにより、真空断熱パネル1全体を圧縮することなく、真空断熱パネル1をアーチ状(図7に示す形状)又は逆アーチ状(図6に示す形状)とすることができる。
実施形態3
図8〜図10は、本発明の実施形態3を示し、上記実施形態1及び実施形態2と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態における真空断熱材としての真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2B,2Cを積層してなる芯材2と、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3(図2参照)と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2及び吸着剤3は袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
芯材2は、3枚のシート体2A〜2Cから構成されている。シート体2A〜2Cは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。なお、本実施形態では3枚のシート体2A〜2Cを積層しているが、その積層枚数は真空断熱パネル1の用途等に応じて適宜変更可能である。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成される。
ここで、図8に示す真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、シート体2A〜2Cを所定形状に成形又は裁断する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。そして、芯材2及び吸着剤を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納する。この状態で、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状の真空断熱パネル1を得る。
図8に示すように、真空断熱パネル1の厚さ方向の一側面12(シート体2A側の面)には、真空断熱パネル1の短手方向に延びる溝状の凹部16Aが形成されている。また、真空断熱パネル1の厚さ方向の他側面14(シート体2C側の面)には、真空断熱パネル1の短手方向に延びる溝状の凹部16Bが形成されている。凹部16A,16Bは、真空断熱パネル1の短手方向の全長に渡って形成されている。この凹部16A,16Bは、外被材4内を真空引きして開口を封止した後に、一側面12及び他側面14に回転ローラー(図示せず)を転動させて加圧することにより形成される。本実施形態においては、凹部16A,16Bを前記回転ローラーにより形成しているが、所定の金型(図示せず)を用いて形成してもよい。
凹部16A,16Bは、真空断熱パネル1の長手方向における同位置ではなく異なった位置、すなわち、凹部16Aと凹部16Bが真空断熱パネル1の厚さ方向において重ならない位置に形成されている。凹部16A,16Bは、真空断熱パネル1を折り曲げ加工する際に、容易に折り曲げられるようにすることを目的として形成されている。真空断熱パネル1は凹部16A,16Bにおいて谷折りされる。真空断熱パネル1を凹部16A,16Bを中心に折り曲げると、図10に示すように、下段部17、傾斜部18、上段部19を形成することができ、真空断熱パネル1を略Z字状の段違い形状とすることができる。
本実施形態の真空断熱パネル1の厚さTは10〜20mmに形成されており、真空断熱パネル1の折り曲げ加工を容易とするには凹部16A,16Bの深さDを5mm以上とすることが好ましい。しかしながら、真空断熱パネル1の厚さTと凹部16A,16Bの深さDの関係は、真空断熱パネル1の折り曲げ加工を容易に行えるものであれば任意に選択可能である。
本実施形態の凹部16Aは、図9に示すように、真空断熱パネル1の長手方向の断面が略半円状に形成されており、凹部16Bも同形状である。凹部16A,16Bの断面形状は、真空断熱パネル1を折り曲げ加工可能であれば、例えば、略三角形状や略台形状等、他の形状であってもよい。また、本実施形態では、2箇所に凹部16A,16Bを形成しているが、真空断熱パネル1の折り曲げの数に対応した数の凹部を形成すればよい。また、形成する凹部の数は、一側面12と他側面14で同一でもよく、異なっていてもよい。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2B,2Cを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、真空断熱パネル1の一側面12及び一側面12に対向する他側面14に溝状の凹部16A,16Bが形成され、凹部16A,16Bを支点として折り曲げ可能であることにより、真空断熱パネル1の折り曲げが容易となり、真空断熱パネル1を設置する箇所の形状に合わせた形状とすることができる。
また、本実施形態では、凹部16A,16Bの深さDが5mm以上であることにより、凹部16A,16Bを支点とした真空断熱パネル1の折り曲げ加工が容易となる。
また、本実施形態では、一側面12に形成された凹部16Aが他側面14に形成された凹部16Bと対向した位置に形成されていないことにより、真空断熱パネル1を略Z字状の段違い形状とすることができる。
実施形態4
図11〜図13は、本発明の実施形態4を示し、上記実施形態1〜実施形態3と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態における真空断熱材としての真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2Bを積層してなる芯材2と、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3A,3Bと、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2及び吸着剤3A,3Bは袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。図11〜図13には、真空断熱パネル1、シート体2A、外被材4を図示していないが、本実施形態の構成は実施形態1の図3と同様である。なお、本実施形態では収納部6は形成されていない。
芯材2は、2枚のシート体2A,2Bから構成されている。シート体2A,2Bは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。なお、本実施形態では2枚のシート体2A,2Bを積層しているが、その積層枚数は真空断熱パネル1の用途等に応じて適宜変更可能である。
本実施形態は、芯材2を構成するシート体2Bに2つの吸着剤3A,3Bを載置したものである。
吸着剤3A,3Bは、ゼオライトを外包袋8に収納したものであり、シート体2Bに載置されている。外包袋8は、凸版印刷株式会社のGXフィルム、二軸延伸ナイロンフィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリエチレンフィルム等のガスバリア性及び防湿性を有する素材から形成される。吸着剤3A,3Bは、矩形状に形成された上記フィルムを二つ折りにして重ね合わせ、ゼオライトを収納し、三辺をシールして形成される。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成される。
ここで、真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、シート体2A,2Bを所定形状に成形又は裁断する。また、予め、脱湿したゼオライトを外包袋8に収納し、外包袋8を密封して吸着剤3A,3Bを形成する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。
次に、シート体2Bの上面部5に吸着剤3A,3Bを載置する。吸着剤3A,3Bをシート体2Bに載置した後、図13に示す孔あけ治具としてのルレット10を吸着剤3A,3Bの上面20に転動させて、吸着剤3A,3Bの外包袋8に通気孔11を穿設する。通気孔11は、外包袋8の上面部8A及び下面部8Bに穿設する。通気孔11は外包袋8を破いて穿設されるため、上面部8Aの破れた袋片21は外包袋8内に収納され、下面部8Bの破れた袋片22はシート体2Bに食い込む。シート体2Bは、グラスウールにより形成されているため、袋片22とグラスウールが絡み合うことにより、吸着剤3A,3Bはシート体2Bに固定される。本実施形態の外包袋8は、上面部8A及び下面部8Bが同一の厚さに形成されているが、下面部8Bを上面部8Aより厚くする等、その厚さを調節して、袋片22がシート体2Bに多く食い込むようにすれば、吸着剤3A,3Bがシート体2Bにより強固に固定される。
通気孔11を穿設するのは、吸着剤3A,3Bをシート体2Bに固定すると共に、外包袋8の内外を連通し、ゼオライトが外被材4内のガスや水分を吸着することを可能とするためである。そのため、通気孔11は外包袋8の内外を確実に連通するように穿設される。また、穿設する通気孔11の数は、吸着剤3A,3Bがシート体2Bに確実に固定され、外被材4内のガスや水分を確実に吸着できれば任意に決定することができる。
次に、シート体2Bの上にシート体2Aを載置し、シート体2A,2Bにより吸着剤3A,3Bを挟持する。この芯材2及び吸着剤3A,3Bを外被材4の残りの一方の開口から挿入収納する。この状態で、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状の真空断熱パネル1を形成する。なお、ゼオライトが外気に触れる時間を極力短くし、その吸気・吸湿の性能を低下させないように、通気孔11は芯材2及び吸着剤3A,3Bを外被材4に収納する直前に穿設することが望ましい。また、本実施形態においては吸着剤3A,3Bをシート体2Bに載置したが、シート体2Aの下面部(図示せず)に載置して固定してもよい。
上述のとおり、本実施形態の吸着剤3A,3Bは、ゼオライトをガスバリア性及び防湿性を有する素材から形成された外包袋8に密封しているが、酸化カルシウムを通気性を有する外包袋8に収納したものを用いてもよい。酸化カルシウムを収納する外包袋8は、ポリエチレン製のラミネートフィルム、不織布、紙材等の通気性を有する素材から形成される。この場合、外包袋8の内外を連通するために通気孔11を穿設する必要はないが、袋片22をシート体2Bに食い込ませて吸着剤3A,3Bをシート体2Bに固定する必要がある。そのため、酸化カルシウムを収納した後に三辺をシールして形成される外包袋8のシール部23に通気孔11を穿設してもよい。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2Bを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3A,3Bと、芯材2及び吸着剤3A,3Bを収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、吸着剤3A,3Bの外包袋8に通気孔11が形成され、外包装8の袋片22が芯材3に食い込むことにより吸着剤3A,3Bが芯材2に固定されていることにより、吸着剤3A,3Bが外被材4内で移動することを防止できる。また、吸着剤3A,3Bにより外被材4内のガスや水分を吸着することができる。
また、本実施形態では、外包装8がガスバリア性フィルムから形成され、吸着剤3が外包袋8にゼオライトを収納したものであることにより、通気孔11を穿設するまでは、外包装8内のゼオライトの吸気・吸湿の性能を維持することができ、吸着剤3の保管等の取り扱いが容易となる。
実施形態5
図14〜図16は、本発明の実施形態5を示し、上記実施形態1〜実施形態4と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態における真空断熱材としての真空断熱パネル1は、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2B,2C,2D,2Eを積層してなる芯材2と、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2及び吸着剤3は袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
本実施形態の芯材2は、2枚のシート体2A,2Bと、シート体2A,2Bよりも大きいシート体2C,2D,2Eから構成されている。シート体2Aとシート体2Bは同一サイズ、同一形状に形成されており、シート体2Cとシート体2Dとシート体2Eは同一サイズ、同一形状に形成されている。シート体2A,2Bとシート体2C,2D,2Eは、短手方向の長さは同一に形成されているが、長手方向の長さがシート体2C,2D,2Eの方が長く形成されている。シート体2A〜2Eは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。なお、本実施形態の芯材2は、5枚のシート体2A〜2Eから構成されているが、積層するシート体の枚数は適宜変更可能である。また、芯材2は、サイズが異なる2種類のシート体2A,2B及びシート体2C,2D,2Eから構成されているが、サイズは3種類以上であってもよい。
図15及び図16に示すように、シート体2Aとシート体2Bは端を合わせた状態で積層される。シート体2Cとシート体2Dとシート体2Eは端を合わせた状態で積層され、四隅をグラスウールにより形成された糸24により固結されている。これによりシート体2C,2D,2Eが一体となり、各シート体2C,2D,2Eがずれることを防止している。また、固結されたシート体2C,2D,2Eの上に端を合わせて積層したシート体2A,2Bが載置され、シート体2A,2Bの四隅のうち任意の三箇所に糸24を通してシート体2A,2B及びシート体2C,2D,2Eが固結されている。これにより、シート体2A〜2Eが一体となり、各シート体がずれることを防止している。シート体2A,2Bは、シート体2C,2D,2Eの長手方向中央に載置されている。なお、真空断熱パネル1を配置する空間の形状に対応させるため、シート体2A,2Bは、シート体2C,2D,2Eの長手方向中央以外の位置に載置してもよい。
シート体2A,2Bとシート体2C,2D,2Eとを固結する際に、糸22を通すのを四隅のうち三箇所としたのは、シート体2A,2Bとシート体2C,2D,2Eとを固結した後に、シート体2Aとシート体2Bの間や、シート体2Bとシート体2Cの間に吸着剤3を入れて挟持可能とするためである。本実施形態では、吸着剤3はシート体2Bとシート体2Cの間に配置されている。なお、吸着剤3を挟持した後に残りの一隅を糸24を通してシート体2A〜2Eを固結してもよい。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成される。
ここで、図14に示す本実施形態の真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、シート体2A〜2Eを所定形状に成形又は裁断する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。そして、芯材2及び吸着剤3を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納する。この状態で、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状で正面視階段状の真空断熱パネル1を得る。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体シート体2A,2B,2C,2D,2Eを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、複数のシート体2A,2B,2C,2D,2Eは、少なくとも2種類以上のサイズを有することにより、真空断熱パネル1を真空断熱パネル1が配置される空間の形状に合わせた形状とすることができる。そのため、真空断熱パネル1を配置した後に生じる空間を埋めるための発泡ウレタンの注入量を減らすことができ、断熱性能を高めることができる。
また、本実施形態では、芯材2は、シート体2A,2B,2C,2D,2Eのサイズが徐々に大きく又は小さくなるように積層されたものであることにより、階段状の真空断熱パネル1を形成することができる。
また、本実施形態では、積層した複数のシート体2A,2B,2C,2D,2Eを糸24で固結したことにより、シート体2A,2B,2C,2D,2Eのずれを防止することができる。
実施形態6
図17〜図19は、本発明の実施形態6を示し、上記実施形態1〜実施形態5と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態は、真空断熱材としての真空断熱パネル1を断熱貯蔵庫としてのプレハブ式冷蔵庫25に用いたものである。
図17に示すように、本実施形態における真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2B,2C,2D,2E,2Fを積層してなる芯材2と、水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2は吸着剤3と共に、袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
図18は、真空断熱パネル1を組み込んだプレハブ式冷蔵庫25を示している。プレハブ式冷蔵庫25は、断熱壁としての壁パネル26、天井パネル31、床パネル32及び断熱扉33を連結して組み立てられる。
壁パネル26は、外殻体としての表面板27,28及び接合板29を有している。表面板27,28はカラー鋼板やステンレス等の金属により形成され、枠部としての接合板29はポリ塩化ビニル等の合成樹脂により形成されている。表面板27と表面板28は対向して配置され、表面板27の四辺と表面板28の四辺を連結するように4枚の接合板29が配置されている。したがって、壁パネル26は、表面板27,28と接合板29により中空の略直方体に形成されている。壁パネル26の内部には真空断熱パネル1及び発泡ウレタン等の発泡材30が収納されている。真空断熱パネル1は、表面板27に当接しており、真空断熱パネル1を収納した後の壁パネル26の内部の隙間に発泡材30が充填される。
図19は、本実施形態のプレハブ式冷蔵庫25の外観を示しており、プレハブ式冷蔵庫25は、壁パネル26、天井パネル31、床パネル32、断熱扉33を有して構成されている。天井パネル31、床パネル32、断熱扉33は、壁パネル26と同様に、表面板27,28及び接合板29の内部に真空断熱パネル1及び発泡材30が収納された構成を有している。また、プレハブ式冷蔵庫25は、壁パネル26、天井パネル31、床パネル32、断熱扉33の接合板29どうしを連結して組み立てられる。なお、接合板29の連結は、嵌め込み式や、螺子止め、接着剤での接着等の公知手段を採用すればよい。
以上のように本実施形態では、複数の壁パネル26、天井パネル31、床パネル32、断熱扉33を備えるプレハブ式冷蔵庫25であって、壁パネル26、天井パネル31、床パネル32及び断熱扉33は、表面板27,28及び接合板29と、表面板27,28及び接合板29内に配置される真空断熱パネル1とを有して形成され、表面板27,28及び接合板29は、間隔を設けて対向配置された一対の金属製の表面板27,28と、一対の表面板27,28を連結する合成樹脂製の接合板29とを有して構成され、真空断熱パネル1は、無機繊維からなるシート体2A,2B,2C,2D,2E,2Fを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧されていることにより、壁パネル26、天井パネル31、床パネル32及び断熱扉33の断熱性能を高めると共に、プレハブ式冷蔵庫25の断熱性能を高めることができる。
実施形態7
図20は、本発明の実施形態7を示し、上記実施形態1〜実施形態6と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態の真空断熱材としての真空断熱パネル1は、平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2B,2C,2D,2E,2F、2G,2H,2I,2J,2K,2L,2M,2N,2Oを積層してなる芯材2と、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素を主成分としたゼオライト粉末7Aと、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とを有して構成される。
芯材2は、15枚のシート体2A〜2Oから構成されている。シート体2A〜2Oは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。なお、本実施形態では15枚のシート体2A〜2Oを積層しているが、その積層枚数は真空断熱パネル1の用途等に応じて適宜変更可能である。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成されるもので、外被材4の四方周縁には、シート部材4A,4Bを当該ヒートシールで接合した余剰部分としてのシール部9が形成される。
ゼオライト粉末7Aは、直径が5mm以下の粉体状であり、脱湿された状態でシート体2A〜2Oの間に所定量を直接散布されて配置される。配置するゼオライト粉末7Aの量は、真空断熱パネル1の大きさにより決定される。本実施形態のゼオライト粉末7Aは、図20に示すように一箇所にまとめて配置されているが、各シート体2A〜2Oの所望の位置に分散して配置してもよい。なお、ゼオライトは天然物又は人工物のいずれを用いてもよい。
ゼオライト粉末7Aを配置した芯材2は、袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2B,2C,2D,2E,2F、2G,2H,2I,2J,2K,2L,2M,2N,2Oを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着するゼオライト粉末7Aと、芯材2及びゼオライト粉末7Aを収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、ゼオライト粉末7Aが直径0.5mm以下の紛体状であることにより、ゼオライト粉末7Aが大きく転動することを防止できる。また、ゼオライト粉末7Aが直径0.5mm以下の紛体状であるため、ゼオライトを固形化して使用する場合と比較して、表面積が大きくなり、ガスや水分の吸着量を増やすことができる。また、ゼオライトを固形化した場合よりも表面積が大きいため、ゼオライトの使用量を減らすことができ、真空断熱パネル1の製造コストを削減することができる。
実施形態8
図21及び図22は、本発明の実施形態8を示し、上記実施形態1〜実施形態7と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態の真空断熱材としての真空断熱パネル1は、平板状で、無機繊維からなるシート状成形体としてのシート体2A,2Bを積層してなる芯材2と、酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素を主成分としたゼオライト粉末7Aと、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とを有して構成される。
芯材2は、2枚のシート体2A,2Bから構成されている。シート体2A,2Bは、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。なお、本実施形態では2枚のシート体2A,2Bを積層しているが、その積層枚数は真空断熱パネル1の用途等に応じて適宜変更可能である。
シート体2Aの所定位置には、四辺を切断して形成した平面視矩形状のシート片34が設けられている。なお、本実施形態のシート片34は平面視矩形状に形成されているが、平面視円形状等、他の形状に形成してもよい。本実施例では、シート片34はシート体2Aを貫通する矩形孔35を穿設することにより形成しているが、シート体2Aに有底の収納部6(図3参照)を形成することによりシート片34を形成してもよい。また、矩形孔35及び収納部6はシート体2Bに形成してもよい。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成されるもので、外被材4の四方周縁には、シート部材4A,4Bを当該ヒートシールで接合した余剰部分としてのシール部9が形成される。
ゼオライト粉末7Aは、ゼオライトを紛体状としたものであるが、ゼオライトをペレット状、タブレット状、シート状等に固形化したゼオライト粒子7を用いることもできる。なお、ゼオライトは天然物又は人工物のいずれを用いてもよい。
ここで、図22に示す本実施形態の真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、シート体2A,2Bを所定形状に成形又は裁断する。また、シート体2Aからシート片34を切り出す。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。シート体2Bの上にシート体2Aを載置すると、矩形孔35とシート体2Bの上面部5により有底凹状の収納部6Aが形成される。この収納部6A内にゼオライト粉末7Aを直接散布して配置する。その後、収納部6Aに取り外したシート片34を嵌め込み、蓋をするようにゼオライト粉末7Aがシート体2Bとシート片34とで挟持される。そして、ゼオライト粉末7Aを挟持した芯材2を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納する。この状態で、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、芯材2の全周囲を包んで密閉した平面視四角形状の真空断熱パネル1を得る。
なお、ゼオライト粉末7Aが外気に触れる時間を極力短くし、その吸気・吸湿の性能を低下させないように、ゼオライト粉末7Aは芯材2及びゼオライト粉末7Aを外被材4に収納する直前に設置することが望ましい。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなるシート体2A,2Bを複数積層してなる芯材2と、ガスや水分を吸着するゼオライト粉末7Aと、芯材2及びゼオライト粉末7Aを収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1であって、芯材2に収納部6Aを設け、収納部6Aにゼオライト粉末7Aが設置され、収納部6Aにシート片34を嵌め込むことにより、ゼオライト粉末7Aが収納部6A内に保持されることにより、ゼオライト粉末7Aが外被材4内の表面部分に移動し、外被材4に損傷を与えることを防止できる。また、ゼオライト粉末7Aは収納部6A内に散布すればよく、周囲に飛散し難くい。そのため、ゼオライト粉末7Aの配置作業が容易となる。
また、本実施形態では、収納部6Aが芯材2の一部を切り取ることにより形成され、切り取った芯材2の一部がシート片34であることにより、ゼオライト粉末7Aの飛散を防止する蓋体としての役割を有するシート片34を芯材2とは別体として形成する必要がない。また、シート片34は芯材2の一部を切り取ったものであるため、シート片34が芯材2に形成された矩形孔35と同サイズであり、収納部6Aの上部開口を確実に閉塞することができる。
実施形態9
図23〜図25は、本発明の実施形態9を示し、上記実施形態1〜実施形態8と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。本実施形態は、真空断熱材としての真空断熱パネル1に複数の溝状の凹部36A,36B,36C,36Dを形成する方法に関するものである。
本実施形態の真空断熱パネル1は平板状で、無機繊維からなる芯材2と、ガスバリア性フィルムからなる外被材4とにより構成される。芯材2は水分及びガスを吸着する乾燥剤としての吸着剤3と共に袋状の外被材4に収納され、外被材4の内部を減圧した後に、外被材4の開口部を封止することで、芯材2の全周囲を包んで密閉した真空断熱パネル1が得られる。
芯材2は、グラスウールにより形成されているが、セラミックファイバーやロックウールを用いてもよい。
外被材4は、平面視同形をなす2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせ、シート部材4A,4Bの外周部(端部)をヒートシールして形成される。
ここで、図23に示す真空断熱パネル1を製造する方法について説明する。予め、芯材2を所定形状に成形又は裁断する。さらに、2枚のシート部材4A,4Bを重ね合わせて、三方をヒートシールして平面視四角形状の外被材4を形成する。そして、芯材2と吸着剤3を外被材4の残りの一方の開口から挿入収納し、外被材4の内部を所定の真空度にまで減圧した後に、外被材4の開口されている残りの一方をヒートシールして封止することで内部を密封し、平面視四角形状の真空断熱パネル1を得る。
凹部36A,36B,36C,36Dは、真空断熱パネル1の一側面12に4つの回転ローラー37A,37B,37C,37Dを転動させて加圧することにより形成する。回転ローラー37A,37B,37C,37Dは軸部38に固定されており、軸部38を回転させることにより回転ローラー37A,37B,37C,37Dが一体となって回転する。
回転ローラー37A,37B,37C,37Dは、円環状の中心部39とその両側にテーパ状に形成された側部40から構成されている。回転ローラー37A,37Dの外径d1,d4は、回転ローラー37B,37Cの外径d2,d3よりも大きく形成されている。回転ローラー37A,37B,37C,37Dの幅は全て同一に形成されている。
次に、真空断熱パネル1に凹部36A,36B,36C,36Dを形成する方法を説明する。外被材4内を真空引きして開口を封止した真空断熱パネル1を一側面12を上にした状態で凹部形成機(図示せず)にセットする。次に、図24に示すように、真空断熱パネル1の長手方向の一側端部41を回転ローラー37A,37B,37C,37Dにより所定の圧力で押圧する。その後、軸部38を回転させることにより回転ローラー37A,37B,37C,37Dを真空断熱パネル1の長手方向の他側端部42方向(図23に示す矢印の方向)に転動させる。この時、回転ローラー37A,37B,37C,37Dにより真空断熱パネル1を所定の圧力で押圧する。回転ローラー37A,37B,37C,37Dを他側端部42まで転動させると、真空断熱パネル1の一側面12に凹部36A,36B,36C,36Dが形成される。
回転ローラー37A,37Dの外径d1,d4が回転ローラー37B,37Cの外径d2,d3よりも大きく形成されているため、回転ローラー37A,37Dにより真空断熱パネル1に付加される圧力は、回転ローラー37B,37Cにより真空断熱パネル1に付加される圧力よりも大きくなる。そのため、真空断熱パネル1は短手方向外側が上方に向かって反る量を低減することができる。
本実施形態では、4つの回転ローラー37A,37B,37C,37Dを使用して、4つの凹部36A,36B,36C,36Dを形成しているが、回転ローラーの数を増減することにより、形成する凹部の数を適宜変更することができる。
本実施形態では、回転ローラー37A,37B,37C,37Dを軸部38に固定し、一体に回転させているが、各回転ローラー37A,37B,37C,37Dを個別に回転可能としてもよい。この場合、各回転ローラー37A,37B,37C,37Dが真空断熱パネル1に付加する圧力を変えることにより、各凹部36A,36B,36C,36Dの深さを変えることができる。また、各回転ローラー37A,37B,37C,37Dの幅をそれぞれ変えることにより、各凹部36A,36B,36C,36Dの幅を変えることができる。
以上のように本実施形態では、無機繊維からなる芯材2と、ガスや水分を吸着する吸着剤3と、芯材2及び吸着剤3を収納する外被材4と、を備え、外被材4の内部が減圧された真空断熱パネル1に溝状の凹部36A,36B,36C,36Dを形成する真空断熱パネル1の製造方法であって、真空断熱パネル1を複数の回転ローラー37A,37B,37C,37Dで押圧すると共に、真空断熱パネル1に回転ローラー37A,37B,37C,37Dを転動させて凹部36A,36B,36C,36Dを形成することにより、真空断熱パネル1全体に圧力を付加することなく凹部36A,36B,36C,36Dを形成することができ、外被材4の損傷の発生率を低減することができる。また、複数の回転ローラー37A,37B,37C,37Dを転動させるため、一度に複数の凹部36A,36B,36C,36Dを形成することができる。
また、本実施形態では、少なくとも2以上の異なる外径を有する複数の回転ローラー37A,37B,37C,37Dを並べて用い、最も外側に位置する回転ローラー37A,37Dの外径が最も大きくなるように回転ローラー37A,37B,37C,37Dを配置することにより、回転ローラー37A,37Dにより真空断熱パネル1に付加される圧力が回転ローラー37B,37Cにより真空断熱パネル1に付加される圧力よりも大きくなるため、真空断熱パネル1の短手方向外側が上方に向かって反る量を低減することができる。
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、真空断熱パネルを平面視四角形以外の形状としてもよい。