JP6598715B2 - 真空断熱パネルおよびその製造方法、ガス吸着パック - Google Patents

Description

本発明は、ガス吸着剤が内蔵された真空断熱パネルとその製造方法、および真空断熱パネル等に使用されるガス吸着パックに関する。

保温、保冷を必要とする家庭用の電化製品、住宅等の一般的な断熱材として、グラスウール、ロックウール等の繊維系の断熱材、ウレタンフォーム、発泡ポリスチレン等の発泡系断熱材が用いられている。これらの断熱材よりもさらに優れた断熱性能を持つ断熱材として真空断熱材が知られている。これは、アルミラミネートフィルム等のガスバリア容器にガラス繊維、無機粉末等の芯材を充填し、内部を減圧することで作製される。真空断熱パネル内部の真空度が高いほど、気体熱伝導量が小さく、断熱性能が高くなる。真空断熱パネル内部に存在するガスとして、真空封止時に内部に残存したもの、真空封止後芯材や包装材の表面から放出されるもの、経時的に外部から侵入してくるものがある。これらのガスを吸着し、真空度を向上するためのガス吸着剤を芯材とともにガスバリア容器内に挿入することが提案されている。より真空度の高い真空断熱パネルを得るためには、吸着剤表面に吸着しているガスを真空封止前に脱離し、真空断熱パネル内部に持ち込むガス量を低減することが重要である。そのため、ガス吸着剤を予め加熱処理し、吸着しているガスを脱離することがある。例えば、特許文献１にはガス吸着剤を加熱する手段を備えた真空封止装置が示されている。

特開平９-２１０２９０号公報

しかしながら、真空封止する外被材として樹脂材料を含む場合に対して特許文献１の方法を用いると、外被材に含まれる樹脂材料の耐熱温度以上にガス吸着剤を加熱することができず、ガス吸着剤から十分にガスを脱離することが困難である。

そこで本発明は、外被材として樹脂材料を含む場合においてもガスを十分に脱離したガス吸着剤を真空断熱パネルに内蔵することを容易とし、かつ、内部を真空に保持する能力が優れた真空断熱パネルを提供することを目的とする。

また、本発明は、ガスの脱着処理を容易として、かつ、密閉容器内に速やかに挿入することができるガス吸着パックを提供することを目的とする。

本発明の真空断熱パネルは、板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する。ガス吸着剤は、４００℃以上で脱着するガス脱着性能を備える。例えば、無機繊維を主な構成物とする芯材と、ガス吸着剤と、前記芯材と前記ガス吸着剤とを内部に収容する樹脂材料を含む外被材と、を有し、前記外被材の内部が真空とされた真空断熱パネルであって、前記ガス吸着剤は４００℃以上の温度でガスの脱着が可能な材料であり、前記ガス吸着剤を包み、前記芯材と別体の無機繊維を主な構成物として、耐熱温度が４００℃以上である断熱材料をさらに備え、前記ガス吸着剤は前記断熱材料に包まれたガス吸着パックとして前記芯材の外周に配置される。

本発明の真空断熱パネルの製造方法は、板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルの製造方法であり、芯材を外被材に挿入する工程と、芯材とは別体であり、４００℃以上で脱着するガス脱着性能を有するガス吸着剤を用意する工程と、用意したガス吸着剤を加熱して耐熱温度が４００℃以上の断熱材料内に挿入してガス吸着パックを用意する工程と、外被材に挿入された芯材の外周に、用意したガス吸着パックを配置する工程と、ガス吸着パックが配置された外被材の内部を真空に減圧して封止する工程とを備える。例えば、無機繊維を主な構成物とする芯材と、ガス吸着剤と、前記芯材と前記ガス吸着剤とを内部に収容する樹脂材料を含む外被材と、を有し、前記外被材の内部が真空とされた真空断熱パネルの製造方法であって、前記芯材を用意する工程と、前記芯材とは別体であり、無機繊維を主な構成物として耐熱温度が４００℃以上の断熱材料で前記ガス吸着剤が包まれたガス吸着パックを用意する工程と、前記芯材を前記外被材内に挿入する工程と、前記ガス吸着パック内部の前記ガス吸着剤を４００℃以上に加熱して吸着したガスを脱着する工程と、ガスを脱着した前記ガス吸着パックの前記ガス吸着剤が室温よりも高温である状態で前記外被材内に挿入して、前記芯材の外周に配置する工程と、前記芯材と前記ガス吸着剤とを内部に収容した前記外被材の内部を真空に減圧した後、封止する工程と、を有する。

本発明のガス吸着パックは、ガスの吸着を行うガス吸着パックであり、４００℃以上で脱着するガス脱着性能を備えるガス吸着剤と、耐熱温度が４００℃以上であり、ガス吸着剤を包む断熱材料と、通気性および不燃性を有しており、断熱材料を覆う包材とを備える。例えば、マイクロ波の照射により少なくとも一部が４００℃以上に加熱されてガスの脱着が可能なガス吸着剤と、前記ガス吸着剤を包み、無機繊維を主な構成物として耐熱温度が４００℃以上の断熱材料と、前記断熱材料の外側を覆う、通気性を有し、かつ不燃性の包材と、を備える。

本発明の真空断熱パネルに用いるガス吸着剤は４００℃以上の温度でガスの脱着が可能な材料であり、ガス吸着剤を包み、芯材と別体の無機繊維を主な構成物として、耐熱温度が４００℃以上である断熱材料をさらに備え、ガス吸着剤は断熱材料に包まれたガス吸着パックとして芯材の外周に配置されるので、ガスを十分に脱離したガス吸着剤を内蔵することを容易となり、かつ、内部を真空に保持する能力が優れた真空断熱パネルが得られる。

また、本発明の真空断熱パネルの製造方法は、芯材とは別体であり、無機繊維を主な構成物として耐熱温度が４００℃以上の断熱材料でガス吸着剤が包まれたガス吸着パックを用意する工程と、ガス吸着パック内部のガス吸着剤を４００℃以上に加熱して吸着したガスを脱着する工程と、ガスを脱着した前記ガス吸着パックの前記ガス吸着剤が室温よりも高温である状態で前記外被材内に挿入して、前記芯材の外周に配置する工程とを含むので、ガスを十分に脱離したガス吸着剤を内蔵することを容易となり、かつ、内部を真空に保持する能力が優れた真空断熱パネルが得ることができる。

また、本発明のガス吸着パックは、マイクロ波の照射により少なくとも一部が４００℃以上に加熱されてガスの脱着が可能なガス吸着剤と、ガス吸着剤を包み、無機繊維を主な構成物として耐熱温度が４００℃以上の断熱材料と、断熱材料の外側を覆う、通気性を有し、かつ不燃性の包材と、を備えるので、ガスの脱着処理を容易となり、かつ、密閉容器内に速やかに挿入することができる。

実施の形態１の真空断熱パネルの構造を説明する断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの構造を説明する上面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの要部を拡大した断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルに用いるガス吸着パックの温度分布を説明する模式図である。 実施の形態１の真空断熱パネルに用いるガス吸着パックの表面温度の厚みＴ依存性を計算した特性図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの製造工程を示す模式図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す斜視図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す斜視図である。 実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す正面図である。 実施の形態２のガス吸着パック６の断面図である。 実施の形態２の真空断熱パネルの構造を示す部分断面図である。 実施の形態３のガス吸着パック６のガス脱着工程を説明する模式図である。 実施の形態４のガス吸着パック６の構成を説明する部分断面図である。 実施の形態４のガス吸着パック６の変形例の構成を説明する部分断面図である。 実施の形態５の真空断熱パネルの構造を説明する上面図である

以下に本発明の真空断熱パネル、真空断熱パネルの製造方法、ガス吸着パックについての実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態のうち、ある実施の形態で述べた構造、材料等を技術的な矛盾が生じない範囲で他の実施の形態で述べた構造、材料等に置き換え、付加等してもよい。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１の真空断熱パネルの構造を説明する断面図である。また、図２は、本実施の形態１の真空断熱パネルの構造を説明する上面図であり、図１は図２の破線Ａ−Ｂの断面図に相当する。

本発明の実施の形態１の真空断熱パネル１は無機繊維を主な構成材料とする芯材３と、ガス吸着剤４と、芯材３とガス吸着剤４とを内部に収容する樹脂材料を含む外被材２（２ａ、２ｂ）と、を有し、外被材２の内部が真空とされた真空断熱パネルである。芯材３と別体であり、ガス吸着剤４を包む断熱材料５をさらに備えている。断熱材料５の主な構成材料は無機繊維である。ガス吸着剤４と断熱材料５とをまとめて、芯材３とは別体としたもので、ガス脱離処理を容易としたものである。以下では、ガス吸着剤４と断熱材料５とをまとめてガス吸着パック６として説明する。

芯材３はおおよそ板状であり、ガス吸着パック６は芯材３に比べて外形の面積が大幅に小さい。ガス吸着パック６は芯材３の外周に配置される。本実施の形態１では芯材３の外周にガス吸着パック６を配置した際に、ガス吸着パック６のみが突出しないようにする。芯材３の外周に切欠き部を設けた形状とし、ガス吸着パック６の外形をその切欠き部を補完する形状として、芯材３とガス吸着パック６と合わせた際に全体が矩形状などのパネル形状となるようにした。図２では全体が大きな矩形から短辺の途中に小さな矩形の切欠き部を設けた芯材３と、その小さな矩形のガス吸着パック６とを組み合わせた場合を示している。また、ガス吸着パック６の形状を芯材３の外形の一辺に沿った長手の形状としてもよい。これにより全体の外形からガス吸着パック６が局所的に突出しないようにしている。また、芯材３の厚みとガス吸着パック６の厚みは同じ厚みであることが望ましい。これらの厚みは完全に同一でなくともよいが、たとえば芯材３の厚みに対してガス吸着パック６の厚みが９０〜１１０％以内など同等レベルの厚みであることが望ましい。また、真空封止後のガス吸着パック６の厚みが芯材３と同等であれば、封止前の厚みが異なっていてもよい。

芯材３とガス吸着パック６とは全体として板状となり、この板状のものが外被材２の対向する２面間に挟まれた形となる。典型的な外被材２は２枚のシート２ａ、２ｂを周辺部で貼りあわせて袋状としたものである。外被材２の袋は、１枚のシートを折り曲げて袋状としたものでも良い。外被材２を構成するシート２ａ、２ｂは芯材３およびガス吸着パック６を合わせた板全体よりも少し大きなサイズのものを使用する。芯材３等の外周からはみ出た部分でシート２ａ、２ｂの対向する面同士を接着して封止部２ｃとする。なお、後述するように製造途中において封止部２ｃの一部は接着されない状態で、その部分から外被材２の内部２ｄの排気を行う。排気によって内部が所定の真空度になった後、封止部２ｃが接着により封止される。外被材２の内部２ｄにおいてガス吸着パック６は少なくとも一方が封止部２ｃ側に隣接していることが望ましい。

次に、各構成部分について説明する。芯材３は、グラスファイバー、ロックウールなどの無機材料繊維からなり、全体として板状の形状とされたものである。たとえば芯材３は０．５〜２ｍｍ程度の薄い繊維シートを数層〜数十層に積層したものである。また、繊維としてはたとえば繊維の直径１〜１０μｍ、長さ５〜１００ｍｍなどの短繊維を用いると良い。断熱性能向上のために繊維の長さ方向が板状の面内に平行となるように配向していることが望ましい。なお、生産性を向上するために繊維の向きがランダムな芯材を用いてもよい。

外被材２は、ガスの透過が困難な薄いシート状の材料からなり、たとえば、樹脂フィルムとアルミニウムフィルムとを積層したもので構成される。たとえば、保護層として２５μｍのナイロン層、ガスバリア層として１２μｍのアルミ蒸着ポリエチレンテレフタラート層、熱溶着層として５０μｍの直鎖状低密度ポリエチレン層をラミネートした材料を外被材２として用いることができる。アルミニウムフィルムはガスバリアに優れた層であり、アルミニウムフィルムのかわりにアルミナフィルムなどのバリア材料としたものでも良い。アルミニウムフィルム、アルミナフィルムなどは基材とする樹脂フィルムに蒸着、スパッタ法などの薄膜形成技術で形成することができる。外被材２は全体の厚みが１００μｍ以下などと薄いため、全体として柔軟なフィルムである。芯材３を収容する外被材２は熱溶着層を内側とする２面が対向するようにされて、熱溶着層が熱融着されて密閉した袋となる。

ガス吸着剤４は、室温で、真空断熱パネル内の減圧状態でも内部のガスを吸着することができる材料である。たとえば、ガス吸着剤４として、加熱により吸着したガスを脱着が容易な合成ゼオライト、シリカゲル、硫酸カルシウム、またはこれらの混合物を使用することができる。ガス吸着剤４の吸着対象のガスは、水蒸気、二酸化炭素、窒素、酸素などである。合成ゼオライトはモレキュラーシーブとも呼ばれ、組成、結晶構造の違いにより吸着するガス種を調整することができる点でガス吸着剤４として優れている。ガス吸着剤４は、真空封止時に内部に残存したガス、真空封止後に芯材などから放出されるガス、経時的に外被材２を通過して外部から侵入するガスを吸着して外被材２の内部２ｄの真空度を良好に保つ。

ガス吸着剤４のガス脱着は高温処理により行われる。必要な処理温度を知るために、ガス吸着剤４として合成ゼオライトの粒子を用いて、加熱処理に伴う重量変化を調べる実験を行った。この場合、重量減少はガス脱着量に相当すると考えられる。実験の結果、２５０℃、３００℃の熱処理では高温になるほど重量減少が大きくなる傾向が見られた。４００℃以上で重量の減少率が一定となった。高温になるほどガスが脱着しやすいと考えられるので、４００℃以上の熱処理であれば十分にガス脱着が行えていると考えられる。つまりガス吸着剤４は、吸着してあるガスを４００℃以上の熱処理によって脱着するガス脱着性能を有する

４００℃のガス脱着処理を経て作製した真空断熱パネルおよび３００℃のガス脱着処理を経て作製した真空断熱パネルについて、作製から３０日後に熱伝導率を測定すると、４００℃の処理のものは０．０４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であったのに対して、３００℃の処理のものは０．０４７Ｗ／（ｍ・Ｋ）と少し性能が劣ることがわかった。従って、４００℃以上のガス脱着処理が高性能の真空断熱パネルを実現するのに有効であることが確認できた。

そこで、本発明ではガス吸着剤４として４００℃以上の熱処理でガスの脱着処理（脱離処理）が可能なものを用いる。そのような材料として、合成ゼオライトに限らず、同様な作用を有するガス吸着剤であればよい。また、そのような材料として、ガスを吸着後に４００℃以上の熱処理を行った際の重量減少が、少なくとも１０％以上あるものが望ましく、２０％以上であればなおよい。微細な多孔を有して表面積が大きく、ガスを吸着可能な無機材料が適している。なお、ガスの脱着処理の上限温度はガス吸着剤４の耐熱温度に依存する。過度に高温にするとガスの吸着部分が損傷して性能が低下する恐れがある。たとえば合成ゼオライトの場合、その耐熱温度はおよそ８００℃程度であり、脱着処理は耐熱温度よりも低いたとえば７００℃以下とすることが望ましい。

断熱材料５はガス吸着剤４を加熱してガスの脱着を行う処理温度に耐える耐熱材料である。ガス吸着剤４がたとえば合成ゼオライトである場合、上記のように４００℃以上の耐熱性能を有することが望ましい。耐熱温度４００℃以上であれば、多くのガス吸着剤４のガス脱着処理時に使用が可能となる。なお、その耐熱温度として、熱間収縮温度を基準とすることができる。熱間収縮温度とは、直径５０ｍｍ、厚み５０〜８０ｍｍの寸法の断熱材料に対して約１００ｇの円盤の重りを載せ、これを炉内で３℃／分で昇温した場合に断熱材料の厚みの収縮率が１０％となった時の温度のことである。

また、断熱材料５は、その内部にガス脱着処理後の高温のガス吸着剤４を保持した状態で、その外側の温度が内部のガス吸着剤４の温度よりも大幅に低くなるように断熱性能が優れていることが望ましい。断熱性能として熱伝導率を基準とすることができる。熱伝導率は加熱板と冷却板との間に断熱材料を挟み、通過した熱量から熱伝導率を算出する熱流計法で測定することができる。

断熱材料５は、無機繊維を主な構成物として繊維間に空隙を多く有する材料である。たとえば体積のうちの８０％以上を空間が占める材料である。それらの材料に少量の粒子状等の耐熱性材料が含まれていてもよい。その無機繊維としてはグラスファイバー、ロックウールなど、芯材３と同様の物を使用してもよい。グラスファイバーとして、たとえばＥガラス（軟化点８４０℃）、また、さらに耐熱性の高いＴガラス（軟化点１０００℃以上）などの軟化点８００℃以上のファイバーを使用するとよい。芯材３には高温に対する耐熱性が不要であるため、繊維間を固定する樹脂バインダーを比較的多く含んだ材料も使用できるが、断熱材料５に使用する無機繊維は樹脂成分ができるだけ少ないものが望ましい。芯材３に樹脂が含まれる場合、断熱材料５に含まれる樹脂割合（重量比）は芯材３よりも少ないほうが良い。断熱材料５に使用する無機繊維は、樹脂バインダーなどの使用量が芯材全体に対して０．５質量％未満とするなどと非常に少ない方が好ましく、樹脂材料を全く含有しないほうがより好ましい。芯材３が耐熱性のある材料であれば、断熱材料５も芯材３と同じ材料を用いると、材料の種類を低減できるのでよい。断熱材料５の方が芯材３よりも耐熱温度が高い繊維材料を用いても良い。

図３は本実施の形態１の真空断熱パネルの要部を拡大した断面図である。ガス吸着パック６はガス吸着剤４が断熱材料５に覆われた構造物であり、図はガス吸着剤４が断熱材料５の２枚の繊維シート５ａ、５ｂで挟まれた構造を示している。ガス吸着剤４は厚みが薄く、繊維シート５ａ、５ｂの厚みはガス吸着剤４の厚みよりも大きくする。また、繊維シートに挟まれるガス吸着剤４が設置される範囲は繊維シートの端部より少し内側となる良いうにすることが望ましい。ガス吸着剤４を繊維シート５ａ、５ｂの端部まで配置すると、振動などでガス吸着パック６から漏れて、外被材２に達して外被材２にダメージを与える可能性がある。また、ガス吸着剤４が配置された周囲の繊維シート５ａ、５ｂは隙間がなくなるように密着されていることが望ましい。

ガス吸着剤４は例えば合成ゼオライトの無機粒子で構成され、断熱材料５の繊維材料が重なってできた目空きのサイズがガス吸着剤４の粒子の径よりも大きいことが望ましい。ガス吸着剤４として、たとえば、無機粒子として０．０２〜３ｍｍ程度の径のものを用いるとよく、０．１ｍｍ以上であればさらによい。直径約１．５ｍｍ〜２．４ｍｍの合成ゼオライトビーズタイプ（８〜１２メッシュ）ものも良好に使用することができる。小径の無機粒子を用いると繊維材料の隙間を抜けてガス吸着パック６の外に漏れる可能性がある。ただし、非常に小さな無機粒子がごくわずかなに外に漏れたとしても、外被材２に対する影響はほとんどないため、無機粒子に０．０２ｍｍよりも小さいものが少量含まれていてもよい。また、無機粒子が大きくなると、熱処理によりガスの脱離に時間を要するようになるため、適度に小さなものであることが望ましい。

図４は本実施の形態１の真空断熱パネルに用いるガス吸着パック６の温度分布を説明する模式図である。この図はガス吸着剤４が高温の時に、外被材２ｂの厚み方向の温度分布を示している。図の上半分は厚み方向に、ガス吸着剤４、片側の繊維シート５ｂ、外被材２ｂ、および外被材２ｂを載せる載置台１５が重なることを示している。図の下半分は上半分の各位置に対応する温度を厚み方向位置における温度としてグラフとして示したものである。ガス吸着剤４の熱は、輻射、対流に加えて載置台１５を通じて放出される。繊維シート５ｂの断熱性能が十分高ければ、ガス吸着剤４の温度が外被材２ｂの耐熱温度ｔｘを超えていても、外被材２ｂに接する部分の温度はｔｘ以下となる。このためには、繊維シート５ｂとして熱伝導率の小さなものを使用して、かつ、その厚みが大きいものを使用するとよい。ガス吸着剤４からガス吸着パック６の表面までの断熱材料５の厚みＴを十分に厚くすることで、ガス吸着剤４が高温の状態でも樹脂材料を含む外被材２内に設置することができる。

図５は本実施の形態１の真空断熱パネルに用いるガス吸着パック６の表面温度の厚みＴ依存性を計算した特性図である。図は断熱材料５が熱伝導率０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるときに、断熱材料５の厚みＴ変化させた際の断熱材料５表面の温度を示している。外被材２は樹脂フィルムを含むために、その耐熱温度はおおよそ１００℃以下であり、ガス吸着パック６の表面の温度が１００℃以下とすることが望ましく、８０℃以下とすることが望ましい。図から、１００℃以下とするには、０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）の材料を用いた場合Ｔを５ｍｍ以上、また０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の材料を用いた場合Ｔを２ｍｍ以上とすればよい。また、８０℃以下とするには０．０８Ｗ／（ｍ・Ｋ）の材料を用いた場合Ｔを１３ｍｍ以上、また０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）の材料を用いた場合Ｔが４ｍｍ以上とすればよい。図では示さないが熱伝導率は０．１W／（ｍ・Ｋ）以下も使用することができる。断熱材料５として熱伝導率が少なくとも０．１W／（ｍ・Ｋ）以下であり、厚みが少なくとも２ｍｍ以上であるものを使用するとよい。

また、図５の断熱材料５の厚みは真空封止前の状態での厚みであり、断熱材料５は真空封止されると外被材２を介して大気圧によって圧縮されるため、真空断熱パネルの状態でＴは１０〜５０％程度小さくなる。厚みの減少率が２０％とすると、Ｔが２ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上などとした断熱材料５の厚みは、真空断熱パネルにした状態で１．６ｍｍ以上、３．２ｍｍ以上、４ｍｍ以上などなる。従って厚みの減少率が比較的大きな、たとえば３０％以上などの断熱材料５を用いると本発明を薄型の真空断熱パネルへの適用することも容易である。このため、たとえば断熱材料５の材料として芯材３に比べて真空封止前の厚みが大きいものを用いてもよい。また、断熱材料５の材料として芯材３に比べて繊維の真空封止前のかさ密度が小さなものを用いてもよい。

一方、芯材３の厚みは真空断熱パネルの仕様により決まるが、芯材３の厚みの半分よりも断熱材料５の厚みＴが大きいと、真空断熱パネル１としたときにガス吸着パック６を挿入した部分の厚みのみが大きくなる問題がある。特に、真空断熱パネル１の厚みが１０ｍｍ以下などと薄くする場合に、そのような場合が発生するため、その場合は断熱材料５として熱伝導率が０．０６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料を用いることが望ましく、０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料を用いるとさらに望ましい。

また、上記はガス吸着剤４の温度が１５０℃の時に外被材２の内部に載置することを想定したが、断熱材料５の耐熱特性を向上することで、ガス吸着剤４の温度が１５０℃より高温でも外被材２の内部に載置することができるようになる。

合成ゼオライトなどの吸着剤はガス吸着パック６の材料として優れた材料であり、たとえば１００℃を超える温度でもガスの吸着能力が大きい。すなわち、１００℃を超える状態で外被材２の袋内に入れて真空封止処理を開始しなければ、高温で脱離処理を行ったとしても、１００℃以下に冷えるまで、１００℃以下に冷えた状態で袋内に入れる間に周囲のガスを吸い込んでしまう問題がある。

そこで、本実施の形態１の真空断熱パネルの製造では、ガス吸着剤４が高温のまま外被材２の袋内に入れる工程を含む。図６は本実施の形態１の真空断熱パネルの製造工程を示す模式図である。まず、無機繊維を主な構成物とする芯材３と、ガス吸着剤４と耐熱性の断熱材料５を用意する。次に、芯材３を外被材２からなる袋に挿入する（Ｓ１）。この時、袋の外周の少なくとも一部は接着しない状態とする。また、芯材３の外周に切欠き部が形成されている場合は、その部分を袋の外周の一部の未接着部分に向けて配置する。
またガス吸着剤４を加熱処理し、吸着したガスを脱離する（Ｓ２）。加熱処理されたガス吸着剤を高温のまま断熱材５内に挿入し、ガス吸着パック６とする（Ｓ３）。次いで、芯材３を挿入した外被材２を真空封止装置２０に入れ、ガス吸着剤４を外被材２の未接着部分から内部に挿入し、芯材３の外周に配置する。芯材３に切り欠き部がある場合は、その部分にガス吸着パック６が合致するように配置する。または、ガス吸着パック６が長尺の形状の場合は芯材３の１辺に長手方向を合わせて配置する。この時、ガス吸着剤４はガス脱離（Ｓ２）後に温度が室温まで低下しない高温状態のままで挿入すればよい（Ｓ４）。ガス吸着剤４の温度が１００℃を超える温度であると望ましい。その後、直ちに外被材２の内部の減圧を開始して、所定の真空度、または所定の時間減圧処理を行った時点で、接着しない状態とされた袋の外周の封止を行う（Ｓ５）。このように、ガス吸着剤４が高温状態で真空封止を行うため、ガス吸着剤４が吸着することが防がれて、真空断熱パネルの内部の真空度を良好にすることができる。

以上のように、本実施の形態１の真空断熱パネルは、芯材３とは別体の耐熱性無機繊維からなる断熱材料５でガス吸着剤４を包んでガス吸着パック６として、このガス吸着パック６を芯材３の外周に配置した構造である。ガス吸着剤４は４００℃以上でガスの脱着処理が可能であるため、脱着にかかる時間を短縮できる。また、断熱材料５の耐熱温度が４００℃以上であるので、このようなガス吸着パック６は、ガス吸着剤４から高温でガスを脱離する処理を容易とすることができる。さらに、樹脂材料を用いた外被材２を用いた場合でも、ガス吸着剤４が高温のままで外被材２内に挿入することができ、ガスの脱着処理後の吸着が少なくできるので、高性能の真空断熱パネルが実現できる。ガス吸着剤４が封止前に吸着するガスは少なくなり、ガス吸着剤４は密閉構造の外部から侵入したガス、内部で発生したガスを長期にわたり吸着することができる。ガス吸着パック６として脱着処理し、そのままの形で芯材３の外周に配置するので、作業性も良好であり、生産性も向上する。

また、本実施の形態１では、芯材３とガス吸着パック６とを用意して、ガス吸着パック６内部のガス吸着剤４を加熱して吸着したガスを脱離し、そのガス吸着剤４を室温よりも高温である状態で外被材２内に挿入して芯材３の外周に配置して真空断熱パネルを製造する。このため、ガス脱離後にガス吸着剤４が再びガス吸着することを防止でき、高性能の真空断熱パネルの製造が可能となる。

ガス吸着剤４は断熱材料５内で薄い厚みとしたため、表面積が広くなりガスの脱着が容易としている。しかしながら、ガス吸着剤４は無機材料の粒子が集まったものであり、特に不定形の粒子の場合には無機繊維を主な構成物とする芯材３に比べて硬く、柔軟性に欠ける場合が多い。真空断熱パネルを平面状態で使用する際には問題とならないが、曲げる場合にガス吸着剤４が存在する領域は芯材３の領域に比べて曲がりにくいという問題が生じることがある。芯材３の内部にガス吸着剤４が局所的に置かれた場合はガス吸着剤４によって芯材３の曲がりやすさが阻害されることがあるが、本実施の形態１の真空断熱パネルでは芯材３の外周に配置したため、そのような問題が起こりにくい。

なお、芯材３の外周にガス吸着パック６を配置する様態として、上記で述べた以外にも種々の構造があるので、以下に変形例として述べる。

図７は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図であり、芯材３の外形を矩形の角部分をカットした形状として、ガス吸着パック６の外形を角部分がカットされた三角形状とした場合の構造を示している。図では２カ所の角部分に設置した場合を示している。角部分に芯材３よりも硬いガス吸着剤４が配置されるため、角部分の補強に有効である。

図８は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図であり、芯材３の外形を矩形として、その１辺に沿って、細長のガス吸着パック６が配置された字構造を示している。芯材３の１辺方向に対して、ガス吸着パック６を２つに分割した構成を示している。この構造では芯材３の外形の加工が簡単となる。また、１辺に対して複数に分割した長さのガス吸着パック６を配置したので、ガス吸着パック６が小型となり、ガス吸着パック６の加熱処理が容易となる。

図９は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す斜視図であり、図８の真空断熱パネルを円筒状に曲げた状態を示している。なお、この図では外被材２は省略している。ガス吸着パック６を配置した芯材３の１辺を円筒の軸と平行にすることで、ガス吸着パック６が円筒の軸と平行に細長に伸びた配置となる。このため、円筒の曲面を構成する芯材３部分にはガス吸着パック６が存在しないので、ガス吸着剤４によって芯材３の曲がりやすさが阻害されることがない。

次に、ガス吸着パック６も、上記で述べた以外にも種々の構造があるので、以下に変形例として述べる。

図１０は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。上記で述べたガス吸着パック６と同様に、ガス吸着剤４は断熱材料５の２面間に挟まれた層状として存在するが、ガス吸着剤４の周囲で断熱材料５の２面間に接着部７が形成されている。接着部７は断熱材料５と同様に耐熱性が要求されるため、耐熱性の無機接着剤を用いることができる。また、断熱材料５を局所的に高温処理して融着させたものでも良い。ガス吸着剤４を挟む断熱材料５の２面間が固定されるため、ガス吸着パック６の一体構造が強固になり、ガス吸着剤４が断熱材料５の間から漏れることが少なくなる。硬質のガス吸着剤４が外被材２に接すると、外被材２を傷つけてリークの原因となる可能性があるが、本構造ではその可能性を低減できる。また、ガス吸着パック６が取り扱いしやすいものとできる。

図１１は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。図１１（ａ）はガス吸着パック６の変形例の製造の様子を示す断面図である。図１１（ｂ）はそのガス吸着パックを組み込んだ構造を示す部分断面図である。この変形例のガス吸着パック６の断熱材料５は板状の材料を、一部が繋がった状態で切り開いた構造である。ガス吸着パック６は断熱材料５の切り開いた部分にガス吸着剤４を挟んだ構造である。さらに、断熱材料５の繋がった部分を外被材の封止部２ｃ側を向くように配置した。封止部２ｃ側は断熱材料５が繋がった構造であるため、ガス吸着剤４が漏れることがない。また、その封止部２ｃと反対側では切り開いた部分が芯材３に当たって塞がれているため、ガス吸着剤４が漏れにくくなっている。

図１２は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。図１２（ａ）（ｂ）はガス吸着パック６の変形例の製造の様子を示す断面図である。図１２（ｃ）はそのガス吸着パックを組み込んだ構造を示す部分断面図である。この変形例のガス吸着パック６は図１０の場合と同様に、ガス吸着剤４を断熱材料５の２面間に挟んだ構造としであり、ガス吸着剤４の周囲で断熱材料５の２面間が接着されている点は同様であるが、接着部８がニードルパンチによって形成されている点が異なる。図１２８ｂ）のように断熱材料５の２面間を合わせた後、ガス吸着剤４の周囲にニードル１８を突き刺す。これにより、２面の断熱材料５のうち一方の繊維が他方の面に入り込むことで、面間の接着が行える。図１０の場合と比べて接着材料、局所加熱などが不要となり、安価に作成することができる。

図１３は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。図１３（ａ）はガス吸着パック６の変形例の製造の様子を示す断面図である。図１３（ｂ）はそのガス吸着パックを組み込んだ構造を示す部分断面図である。この変形例のガス吸着パック６は、１枚のシート状の断熱材料５折り曲げ、折り曲げてできる２面間にガス吸着剤４を挟み込んだ構造である。また、折り曲げた断熱材料５が開かないようにニードルパンチで接着部８を形成している。接着部８は接着剤などを用いた接着部７としてもよい。また折り曲げ部分を外被材の封止部２ｃ側を向くように配置した。このため、図１１の倍と同様に、封止部２ｃ側は断熱材料５が繋がった構造であるため、ガス吸着剤４が漏れることがない。また、その封止部２ｃと反対側では切り開いた部分が芯材３に当たって塞がれているため、ガス吸着剤４が漏れにくくなっている。

図１４は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分断面図である。この変形例のガス吸着パック６は細長の円筒状の断熱材料５の中心部分にガス吸着剤４を配置したものである。円筒の直径が芯材３とおおむね同じとなるようにしている。円筒状の断熱材料５は薄いシート状の断熱材料を巻くことで容易に作成することができる。このようにシート状構造物で巻かれた構造ではガス吸着剤４の周囲の断熱材料に外部につながる隙間がなくなり、ガス吸着剤４が外部に漏れにくくなる。また、中心部分にガス吸着剤４の厚みは断熱材料５の厚みに比べて薄いものとした。なお、円筒の形状は厚み方向が扁平となった楕円となったような形状であってもよい。ガス吸着剤４は上記で述べたような平坦な層状でないため、１本の筒に含むことのできる量が少ない。このため外被材２内に所望の量のガス吸着剤４を収容するため、図のように円筒状のガス吸着パック６を複数本挿入するようにしてもよい。外被材２に接するガス吸着パック６の表面が円筒面であり、上記のように平坦な場合に比べて接着面積が少なく、滑りやすいため外被材２内への挿入が容易となる。また、接触面積が小さいため、ガス吸着剤４が高温の場合に、より外被材２に熱が伝わりにくい。

図１５は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す部分正面図であり、図１４のガス吸着パック６を用いた構造例である。円筒状のガス吸着パック６の長手方向を芯材３の１辺に沿って並べたものである。芯材３の他の１辺に沿ってガス吸着パック６が複数ならぶ構造とした。芯材３の１辺に対してガス吸着パック６の長手方向長さを半分として、１辺に対し２本のガス吸着パック６を配置している。１辺に対し１本のガス吸着パック６を配置してもよいが、複数本に分割して配置するとガス吸着パック６が小型となり、ガスの脱着処理時に扱いやすくなる。

図１６は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す斜視図であり、図１５の真空断熱パネルを円筒状に曲げたものである。図９の場合と同様にガス吸着パック６が曲げの軸に沿った辺に沿って長手に存在するため、芯材３の曲がりやすさを阻害しない、さらに円筒状のガス吸着パック６の直径は芯材３の厚みと同程度であり、円筒面に曲げられる方向に並ぶ複数のガス吸着パック６は芯材３の曲げの円筒面に合わせて曲がって配列することが容易である。従ってこの変形例の構造では、円筒面に曲げることが容易である。

図１７は本実施の形態１の真空断熱パネルの変形例を示す正面図であり、図１４のガス吸着パック６を用いた構造例である。この変形例では２枚の芯材３ａ、３ｂを用いて、その間にガス吸着パック６を配置した構成である。この場合も、ガス吸着パック６は芯材３ａおよび芯材３ｂに対してそれぞれの外周に位置することになる。また、ガス吸着パック６の端部の円形面は外被材２の封止部２ｃに面して位置している。従って、図の白抜き矢印の部分の封止部２ｃの部分を未接着にした状態で、２つの芯材３ａ、３ｂ間に細長のガス吸着パック６を滑り入らせたのちに封止処理することも可能である。このように円筒状の細長のガス吸着パック６を用いると、真空断熱パネルを製造することが容易である。また、この変形例の真空断熱パネルは図１６と同様に円筒面に曲げることが容易である。

＜実施の形態２＞
図１８は実施の形態２のガス吸着パック６の断面図である。図１９は実施の形態２の真空断熱パネルの構造を示す部分断面図であり、図１８のガス吸着パック６を芯材３の外周に配置した構造を示す。本実施の形態２のガス吸着パック６はガス吸着剤４を断熱材料５で覆った点で実施の形態１と同様であるが、さらに断熱材料５の外側を不燃性である包材９で覆ったものである。包材９は通気性を有するものであり、たとえば、ガラスクロス、アルミナクロスなど薄いシート状に成形されたものである。断熱材料５の無機繊維はバインダーが少ない場合に相互の結合が十分でないため、無機繊維が脱離する可能性があるが、成形されたシートで覆うことで脱離を防ぐことができる。従って、目の細かな布とされたものであることが望ましい。このようなガス吸着パック６を用いると、外被材２に挿入する際に封止部２ｃに無機繊維のごみが挟まれることを防ぐことができ、信頼性の高い真空断熱パネルとすることができる。ガス吸着剤４の温度が高温である時、ガス吸着パック６の断熱材料５と包材９とを重ねた厚みＴによって、その表面の温度が外被材の耐熱温度以下となるようにすればよい。また、包材９とガス吸着剤４との間に断熱材料５があるため、後述するようにガス吸着剤４が選択的に加熱できるならば、包材９は断熱材料５よりも耐熱温度が低いものでも良い。従って、包材９は断熱材料５よりも樹脂バインダ等を多く含む材料を用いてもよい。

このように、マイクロ波の照射により少なくとも一部が４００℃以上に加熱されて吸着したガスを脱着する材料であるガス吸着剤４と、ガス吸着剤を包み、無機繊維を主な構成物として耐熱温度が４００℃以上の断熱材料５と、断熱材料５の外側を覆う、通気性を有し、かつ不燃性の包材と、を備えことにより、ガスの脱着処理を容易となり、かつ、密閉容器内に速やかに挿入することができる。さらに、このようなガス吸着パック６は無機繊維の放出が防がれるため、安全性の点でも優れている。真空断熱パネルに限らず、容器内のガス吸着とガスの脱着処理とを繰り返して行う用途にも適している。

＜実施の形態３＞
図２０は実施の形態３のガス吸着パック６のガス脱着工程を説明する模式図である。本実施の形態３のガス吸着パック６の構成は実施の形態２の図１８と同様であり、これを真空断熱パネルに適用した構造は実施の形態２の図１９と同様であるため説明は省略する。本実施の形態３のガス吸着パック６はガス吸着剤４としてマイクロ波吸収により高温に発熱する材料を用いた。マイクロ波として電子レンジなどで使用される２．４５ＧＨｚの照射で発熱するものが望ましい。また、断熱材料５と包材９とはマイクロ波吸収により発熱が少ない、すなわち、誘電損失の少ない材料を用いる。これにより、マイクロ波加熱装置１９、たとえば電子レンジ内でガス吸着パック６にマイクロ波Ｍを照射することで、ガス吸着剤４のみを選択的に高温に加熱することができ、ガスの脱着処理が極めて容易になる。図ではマイクロ波加熱装置１９として電子レンジを使用し、そのマイクロ波発信源１９ａからマイクロ波Ｍを照射した状況を模式的に示している。マイクロ波Ｍは断熱材料５と包材９とを透過して、ガス吸着剤４に吸収される。ガス吸着剤４は発熱して、吸着していたガスが放出する。なお、図のマイクロ波加熱装置１９には内部の空気を排気する機構を示していないが、放出したガスを再び吸着しないように、そのような機構を備えていた装置を用いることが望ましい。

脱着処理中に断熱材料５の表面もある程度高温となるが、マイクロ波Ｍの出力を調整することにより、ガス吸着剤４をたとえば４００℃以上に保ちながら、断熱材料５の表面温度を２００℃以下に保つこともできる。マイクロ波Ｍの照射開始後は高出力としてガス吸着剤４の温度を上昇させ、４００℃以上になった後は、出力を下げる、又は断続的に照射を行うことで温度を保持するようにすると良い。処理中のガス吸着剤４の温度をファイバー温度計などを利用して測定しながら、所定の温度範囲内になるようにマイクロ波Ｍの出力を調整してもよい。その後、ガス吸着剤４を放冷して断熱材料５の表面温度が外被材２の耐熱温度以下に低下した後、直ちにガス吸着剤４が室温よりも十分に高温である状態で外被材２内に挿入することによって、性能の優れた真空断熱パネルを形成することができる。４Ａ型の合成ゼオライトをマイクロ波加熱により、ガスの脱着処理を行った後に、外被材２に挿入して真空断熱パネルを作成した。これを３０日経たのちに断熱性能を評価したところ、０．００４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と良好な断熱性能が保持できていることを確認した。

マイクロ波吸収でガス脱着が可能となる材料として、たとえば、合成ゼオライトでは４Ａ型、１３Ｘ型などがある。また、マイクロ波吸収により発熱が少ない断熱材料５と包材９の原料として珪酸ガラス、Ｅガラスなどを用いると良い。これらの材料はマイクロ波照射を行って温度の上昇または非上昇を確認したうえで組合せて使用することができる。

＜実施の形態４＞
図２１は実施の形態４のガス吸着パック６の構成を説明する部分断面図である。本実施の形態３のガス吸着パック６はガス吸着剤４が断熱材料５で包まれている点で上記の実施の形態と同様であるが、ガス吸着剤４としてマイクロ波吸収材１０を含有する材料を用いた点で異なる。断熱材料５、包材９としてマイクロ波吸収により発熱が少ない材料を用いる点は実施の形態３と同様である。ガス吸着剤４に含まれるガス吸着成分４ａに比べて、マイクロ波吸収材１０はマイクロ波Ｍを吸収して高温となる材料である。マイクロ波Ｍの照射によりマイクロ波吸収材１０が発生する熱はガス吸着成分４ａに伝わり、ガスの脱着処理が可能となる。従って、ガス吸着成分４ａはマイクロ波Ｍの照射で温度上昇しないものであってもよい。たとえば、合成ゼオライト（５Ａ型）はマイクロ波の照射で高温になりにくい材料である。これに対してグラファイト、鉄粉などマイクロ波を吸収する材料を混在させることでマイクロ波の照射で高温になりにくいガス吸着成分４ａのガス脱着処理が容易となる。マイクロ波吸収材１０として導電性の粒子等以外に、誘電損失の大きな無機材料などの粒子を用いてもよい。また粒子状でなくともカーボン繊維などの繊維状のものを用いてもよい。

図２１はマイクロ波加熱で４００℃まで昇温できないガス第１材料であるガス吸着成分４ａと、マイクロ波加熱で４００℃以上に昇温する第２材料であるマイクロ波吸収材１０とを混合したガス吸着剤４を示している。第１材料と第２材料と接触が良好となるように粒径の異なる材料を用いると良い。たとえば、第１材料がゼオライト粒子であり、第２材料がグラファイトまたは鉄の粒子である場合に、第２材料であるグラファイト等の粒子の平均粒子径は第１材料のゼオライト粒子の平均粒子径よりも小さく、第２材料の粒子が第１材料のゼオライト粒子間に存在するようにすると、ゼオライト粒子の処理が良好となり、また、第２材料のみが高温となることを防ぐことができる。

なお、第１材料としてシリカ粒子、アルミナ粒子など、第２材料としてマイクロ波の照射で４００℃以上に加熱する４Ａ型合成ゼオライト等を用いてもよい。この場合、ガス第１材料であるガス吸着成分４ａが第２材料である。つまり、第１材料または第２材料の少なくともいずれかがガス吸着材料であるようにしてもよい。マイクロ波加熱で昇温しにくい粒子と昇温する粒子が混在することで、昇温する粒子が極めて高温となってしまうことを防止することができる。第１材料または第２材料のいずれもがガス吸着材料であってもよい。

第１材料のガス吸着成分４ａとして５Ａ型の合成ゼオライト（８〜１２メッシュ（直径約１．５ｍｍ〜２．４ｍｍ）のビーズタイプ）、第２材料のマイクロ波吸収材１０として平均粒径１５μｍのグラファイトを重量２：１の割合で混合したものをガス吸着剤４として、マイクロ波加熱によるガス脱着を経て、真空断熱パネル１作製した。この真空断熱パネル１は、作製してから３０日後の熱伝導率は０．００４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）と良好な断熱性能を有していた。

一方、第２材料のマイクロ波吸収材１０を加えない５Ａ型の合成ゼオライトガス吸着剤４のみからなるガス吸着剤４を用いて作製した真空断熱パネル１は、０．００５５Ｗ／（ｍ・Ｋ）と断熱性能が少し劣っていた。

上で述べた、グラファイトのかわりにマイクロ波吸収材１０として平均粒径２８μｍの鉄粉を加えて作製した真空断熱パネル１でも、作製してから３０日後の熱伝導率は０．００３９Ｗ／（ｍ・Ｋ）と良好な断熱性能を有していた。従って、マイクロ波吸収材１０を含有することにより、高い断熱性能を実現できることが確認できた。

図２２は実施の形態４のガス吸着パック６の変形例の構成を説明する部分断面図である。図２１と同様にガス吸着剤４がマイクロ波吸収により発熱が少ない第１材料とマイクロ波の照射で４００℃以上に加熱する第２材料とが混在している点で同様である。この変形例では第１材料と第２材料とを層状に積層している点で図２１の構成と異なる。この変形例はマイクロ波吸収で発熱する第２材料の層の両面を発熱が少ない第１材料の層で挟んだ構造を有する。マイクロ波Mを照射すると第２材料の層が４００℃以上に加熱して第１材料に熱が伝わることで、ガス吸着剤４のガス脱着処理が可能である。発熱しにくい第１材料が断熱材料５の側、つまり層の厚み方向の最外部にあることで第２材料の層が４００℃よりもさらに高い温度となっても、断熱材料５が４００℃以下の温度となるようにすることができる。つまり、第１材料の層が１種の断熱層になっている。これによって断熱材料５の耐熱温度を下げることができる。
＜実施の形態５＞
図２３は実施の形態５の真空断熱パネルの構造を説明する上面図である。本実施の形態５の真空断熱パネルは、ガス吸着剤４としてマイクロ波吸収材１０を含有する点で上記の実施の形態と同様であるが、非金属外被材２１のガスバリア層がアルミニウムフィルムのような金属フィルムやアルミ蒸着フィルムのような金属蒸着フィルムとは異なり、アルミナ蒸着フィルムや、シリカ蒸着フィルム、アルミナ-シリカ複合蒸着フィルム、ポリエチレンテレフタラート、エチレンビニルアルコール共重合体などの非金属バリア層のみにより構成される点で異なる。
以上のように本実施の形態５の真空断熱パネルは、金属層不使用の金属層フリー構造を外被材２に適用することにより、芯材３を外被材２の中に挿入し、ガス吸着剤４を芯材３の間に挿入した後にマイクロ波を照射してガス吸着剤４を加熱することができるため、マイクロ波照射後、速やかに外被材２内を減圧し、加熱したガス吸着剤４の温度がより高い状態で真空封止することができる。なお、内部にマイクロ波加熱装置１９を備えた真空封止装置２０を用いることで、ガス吸着剤４をマイクロ波により加熱し、吸着ガスを脱離させた後、大気に触れることなく真空封止することができる。
ガス吸着剤４は、耐熱性のパック内に配置してガス吸着パックとしても良い。ガス吸着パックとすることによって、ガスの脱着処理を容易として、かつ、密閉容器内に速やかに挿入することができる
第一材料のガス給成分４ａとして５Ａ型の合成ゼオライト（８〜１２メッシュ（直径１．ｍｍ〜２．４ｍｍ）のビーズタイプ）、第２材料のマイクロ波吸収材１０として平均粒径１５μｍグラファイトを重量２：１の割合で混合したものをガス吸着剤４として、非金属外被材２１に内包された芯材３の間に挿入して、マイクロ波加熱によるガス脱着を経て、真空断熱パネル１を作製した。この真空断熱パネル１は、作製してから３０日後の熱伝導率は０．００３８Ｗ／（ｍ・Ｋ）と良好な断熱性能を有していた。

本発明の真空断熱パネルとその製造方法、および真空断熱パネル等に使用されるガス吸着パックは、密閉された内部のガスを吸着する性能に優れる点で有用である。

１ 真空断熱パネル、２ 外被材、３ 芯材、４ ガス吸着剤、５ 断熱材料、６ ガス吸着パック、７ 接着部、８ 接着部、９ 包材、１０ マイクロ波吸収材、１９ マイクロ波加熱装置、２０ 真空封止装置、２１ 非金属外被材。

Claims (14)

1. 板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルにおいて、
   前記外被材の内部に設けた前記ガス吸着剤は、４００℃以上で前記ガスを脱着する第１材料と、マイクロ波の照射によって４００℃以上に昇温する第２材料とを含み、ガス脱着性能を備え、
   耐熱温度が４００℃以上である断熱材料によって前記ガス吸着剤を包んだガス吸着パックを備え、
   前記断熱材料は通気性および不燃性を有する包材により覆われている
   ことを特徴とする真空断熱パネル。
2. 前記ガス吸着パックは、前記芯材の外周に配置してある
   ことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱パネル。
3. 前記芯材は、前記外周の一部に凹部または切欠き部を備え、
   前記ガス吸着パックは、前記凹部または前記切欠き部を補完するように前記外周に配置してある
   ことを特徴とする請求項２に記載の真空断熱パネル。
4. 前記ガス吸着パックは、前記外周における前記芯材の１辺の方向に延びる部材であり、前記１辺に沿って配置してある
   ことを特徴とする請求項２に記載の真空断熱パネル。
5. 前記断熱材料は無機繊維のシート状構造物を含み、
   前記ガス吸着剤は前記シート状構造物が有する面間に挟まれた形で保持され、
   前記面間は、前記ガス吸着剤の周囲の少なくとも一部で互いに接着または前記少なくとも一部で前記シート状構造物が互いに熱溶着されている
   ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の真空断熱パネル。
6. 前記断熱材料は無機繊維のシート状構造物を含み、
   前記ガス吸着剤は前記シート状構造物に巻かれた形で保持される
   ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の真空断熱パネル。
7. 前記ガス吸着剤は、室温においてガスを吸着し、マイクロ波の照射によって少なくとも
   一部が加熱されて吸着したガスを脱着する材料を含む
   ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の真空断熱パネル。
8. 前記第１材料がゼオライト粒子であり、
   前記第２材料がグラファイトまたは鉄の粒子を含有し、
   前記第２材料の粒子の平均粒子径は前記第１材料のゼオライト粒子の平均粒子径よりも
   小さく、
   前記第２材料の粒子が前記第１材料のゼオライト粒子間に存在する
   ことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱パネル。
9. 板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルにおいて、
   前記外被材の内部に設けた前記ガス吸着剤は、４００℃以上で前記ガスを脱着する第１
   材料と、マイクロ波の照射によって４００℃以上に昇温する第２材料とを含み、
   ガス脱着性能を備え、
   前記ガス吸着剤は層状に配置され、前記層の厚み方向の最外部は、主として前記第１材料により覆われ、
   前記外被材は、金属層フリー構造を有する
   ことを特徴とする真空断熱パネル。
10. 前記断熱材料の熱伝導率は０．１W／（ｍ・Ｋ）以下、厚みが２ｍｍ以上である、
    ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の真空断熱パネル。
11. 板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルの製造方法において、
    前記芯材を前記外被材に挿入する工程と、
    前記芯材とは別体であり、４００℃以上で前記ガスを脱着する第１材料と、マイクロ波の照射によって４００℃以上に昇温する第２材料とを含んでガス脱着性能を有する前記ガス吸着剤を用意する工程と、
    用意した前記ガス吸着剤を加熱して耐熱温度が４００℃以上の断熱材料内に挿入して、通気性および不燃性を有する包材で前記断熱材料を覆い、ガス吸着パックを用意する工程と、
    前記外被材に挿入された前記芯材の外周に、用意した前記ガス吸着パックを配置する工程と、
    前記ガス吸着パックが配置された前記外被材の内部を真空に減圧して封止する工程と
    を備えることを特徴とする製造方法。
12. 板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを金属層フリー構造を有する外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルの製造方法において、
    前記芯材を前記外被材に挿入する工程と、
    前記芯材とは別体であり、４００℃以上で前記ガスを脱着する第１材料と、マイクロ波の照射によって４００℃以上に昇温する第２材料とを含んでガス脱着性能を有する前記ガス吸着剤を層状に配置し、前記層の厚み方向の最外部が、主として前記第１材料により覆われるように用意する工程と、
    用意した前記ガス吸着剤を加熱して耐熱温度が４００℃以上の断熱材料内に挿入してガス吸着パックを用意する工程と、
    前記外被材に挿入された前記芯材の外周に、用意した前記ガス吸着パックを配置する工程と、
    前記ガス吸着パックが配置された前記外被材の内部を真空に減圧して封止する工程と
    を備えることを特徴とする製造方法。
13. ガスの吸着を行うガス吸着パックにおいて、
    ４００℃以上で脱着するガス脱着性能を備えるガス吸着剤と、
    耐熱温度が４００℃以上であり、前記ガス吸着剤を包む断熱材料と、
    通気性および不燃性を有しており、前記断熱材料を覆う包材と
    を備えることを特徴とするガス吸着パック。
14. 板状の芯材とガスを吸着するガス吸着剤とを外被材の内部に設けた断熱性能を有する真空断熱パネルにおいて、
    通気性および不燃性を有する包材を備え、
    前記ガス吸着剤は、４００℃以上で脱着するガス脱着性能を備え、
    前記包材は、耐熱温度４００℃以上であり前記ガス吸着剤を包む断熱材料を覆うこと
    を特徴とする真空断熱パネル。

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