JP7361437B1 - 真空断熱パネル - Google Patents

Abstract

【課題】製造性の向上が図られた真空断熱パネルを提供する。【解決手段】真空断熱パネル１００は、一対の板材１、２が、それらの間に内部空間Ｑが形成されるように互いに対向した、真空断熱パネル１００であって、金属製の第１板材１と、第１板材１との間に内部空間Ｑを形成する金属製の第２板材２と、第１板材１と第２板材２とを内部空間Ｑ側から支持するスペーサーＳと、を備え、第１板材１は、第１外縁板部１３と、第１外縁板部１３から起立されて曲面で形成される起立板部１２と、起立板部１２から連続されるとともにスペーサーＳに支持される主板部１１と、を有し、第１板材１の外縁側の第１外縁板部１２と、第２板材２の外縁側の第２外縁板部２２との間には、ガスバリア性を有する第１樹脂材３が介装されることを特徴とする。スペーサーＳは、樹脂材であり、第１外縁板部１２及び第２外縁板部２２から離間する。【選択図】図１

Description

この発明は、建築物に用いる真空断熱パネルに関する。

住宅・ビル・工場・倉庫等のような建築物に断熱壁を設ける場合、断熱パネルを取り付ける方法により施工される。断熱パネルは、一対の面材で形成する内部空間に断熱材を積層して、又は現場発泡して得るほか、より断熱性の優れる構造として、内部空間を真空引きする真空断熱パネルが従来知られている。一方で、真空断熱パネルは、材質や構造によっては内部空間と大気圧との気圧差により面材が変形し、面材同士の接触によって断熱性が大きく低下するおそれがある。

特許文献１では、対向させた一対のチタン薄板の表面それぞれを略半球状に突出させた突出部同士を相互に当接させた真空断熱パネルが開示されている。また、特許文献２では、断熱性を有する芯材とその周囲を覆う外包金属板からなり、内部が真空状態とされて外包金属板の周縁部で封止された真空断熱パネルが開示されている。

特開２００４－２１１３７６号公報 特開２０１３－１７０６５２号公報

特許文献１に開示された真空断熱パネルによれば、突出部同士が相互に当接することで、チタン薄板の変形を抑制することができる。しかしながら、特許文献１に開示された真空断熱パネルは、接合に必要な外縁部分に加えて半球状の突出部同士を相互に当接させるため、経時又は外圧により当接部分がずれた場合に断熱性が低下する問題がある。また、特許文献２に開示された真空断熱パネルによれば、内部が芯材で満たされており真空層の形成が想定されていない。このため、真空層による断熱性の向上を実現できない問題がある。また、特許文献１－２によれば、対向する金属板同士を溶接により接合した構造が開示されている。ここで、例えば真空チャンバ内に溶接工具を持ち込んで溶接を行う場合、真空断熱パネルの製造コストが非常に高く、製造性が低い問題がある。

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、製造性の向上が図られた真空断熱パネルを提供することにある。

第１発明における真空断熱パネルは、一対の板材が、それらの間に内部空間が形成されるように互いに対向した、真空断熱パネルであって、金属製の第１板材と、前記第１板材との間に内部空間を形成する金属製の第２板材と、前記第１板材と前記第２板材とを前記内部空間側から支持するスペーサーと、を備え、前記第１板材は、外縁側の第１外縁板部と、前記第１外縁板部から起立されて曲面で形成される起立板部と、前記起立板部から連続されるとともに前記スペーサーに支持される主板部と、を有し、前記第１外縁板部と、前記第２板材の外縁側の第２外縁板部との間には、ガスバリア性を有する第１樹脂材が介装されることを特徴とする。

第２発明における真空断熱パネルは、第１発明において、前記スペーサーは、樹脂材であり、前記第１外縁板部及び前記第２外縁板部から離間することを特徴とする。

第３発明における真空断熱パネルは、第１発明又は第２発明において、前記第１外縁板部と前記第２外縁板部との間には、前記第１樹脂材よりも融点が高い第２樹脂材が介装されることを特徴とする。

第４発明における真空断熱パネルは、第１発明又は第２発明において、前記スペーサーは、前記第１板材に沿って延長され、前記第１板材を支持する板状の第１支持部と、前記第１支持部との間に中空空間を形成するように前記第２板材に沿って延長され、前記第２板材を支持する板状の第２支持部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを前記中空空間側から支持する複数の第３支持部と、を有し、複数の前記第３支持部は、一方向に延在し、前記第１支持部及び前記第２支持部と一体成形されてなることを特徴とする。

第５発明における真空断熱パネルは、第１発明又は第２発明において、前記第１樹脂材は、前記第１外縁板部と前記第２外縁板部の間にのみ介装されることを特徴とする。

第６発明における真空断熱パネルは、第１発明又は第２発明において、前記第２板材は、前記第１外縁板部と前記スペーサーとの間に、屈曲した屈曲部を有することを特徴とする。

第１発明～第６発明によれば、金属製の第１板材の第１外縁板部と、金属製の第２板材の第２外縁板部との間に、ガスバリア性を有する第１樹脂材が介装される。すなわち、溶接温度よりも低い温度で金属板同士を接合することができる。このため、溶接工具よりも低いコストでかつ短時間に金属製の各板材同士を接合することができる。これにより、真空断熱パネルの製造性の向上を図ることができる。また、第１板材は、起立板部が曲面で形成される。このため、シェル構造により第１板材に加わる外圧を逃がしやすい。これにより、真空断熱パネルの耐久性の向上を図ることができる。

特に、第２発明によれば、スペーサーは、樹脂材であり、第１外縁板部及び第２外縁板部から離間する。このため、金属よりも熱伝導率の低い樹脂材のスペーサーで各板材を支持しつつ、各板材の接合時に外縁側からスペーサーに熱が伝導しにくいため内部空間においてスペーサーが変形又は蒸発しにくい。これにより、真空断熱パネルの断熱性の向上を図りつつ製造性の向上を図ることができる。

特に、第３発明によれば、第１外縁板部と第２外縁板部との間には、第２樹脂材が介装される。このため、樹脂材の厚さを確保しやすく、各板材間において熱がより伝導しにくい。これにより、真空断熱パネルの断熱性の向上を図ることができる。

特に、第４発明によれば、スペーサーは、第１支持部との間に中空空間を形成するように第２板材に沿って延長され、第２板材を支持する板状の第２支持部と、一方向に延在し、第１支持部及び第２支持部と一体成形されてなる第３支持部と、を有する。このため、中空空間において真空層を形成することができる。これにより、真空断熱パネルの断熱性の向上を図ることができる。また、第１支持部、第２支持部及び第３支持部を押出し成形等により容易に製造できる。これにより、真空断熱パネルの製造性のさらなる向上を図ることができる。

特に、第５発明によれば、第１樹脂材は、第１外縁板部と第２外縁板部の間にのみ介装される。このため、第１樹脂材が加熱され蒸発することで内部空間の真空状態に与える影響を抑制しやすい。これにより、真空断熱パネルの断熱性の低下抑制を図ることができる。

特に、第６発明によれば、第２板材は、前記第１外縁板部と前記スペーサーとの間に、屈曲した屈曲部を有する。このため、第２板材は、第１板材の加熱に伴う変形に追従して変形することができ、しわや割れが発生しにくい。これにより、真空断熱パネルの断熱性の低下抑制を図ることができる。

図１（ａ）～図１（ｄ）は、本実施形態における真空断熱パネルの一例を示す模式図であり、図１（ａ）が平面図、図１（ｂ）が図１（ａ）のＡ－Ａ断面図、図１（ｃ）が図１（ｂ）の部分拡大断面図であり、図１（ｄ）が図１（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 図２（ａ）～図２（ｄ）は、本実施形態における真空断熱パネルの第１変形例を示す模式図であり、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が部分拡大断面図であり、図１（ｄ）が図２（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。 図３（ａ）～図３（ｄ）は、本実施形態における真空断熱パネルの第２変形例～第５変形例を示す模式図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、本実施形態における真空断熱パネルの第６変形例～第８変形例を示す模式図であり、図４（ｄ）～図４（ｅ）は、本実施形態における真空断熱パネルの第９変形例を示す模式図である。 図５（ａ）～図５（ｂ）は、本実施形態における真空断熱パネルの製造方法の一例を示す模式図であり、図５（ａ）が断面図、図５（ｂ）が図５（ａ）の部分拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態としての真空断熱パネル１００の一例について、図面を参照しながら詳細に説明をする。なお、各図において、第１方向Ｘとし、第１方向Ｘと交差、例えば直交する１つの方向を第２方向Ｙとし、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのそれぞれと交差、例えば直交する方向を厚さ方向Ｚとする。各図における構成は、説明のため模式的に記載されており、例えば各構成の大きさや、構成毎における大きさの対比等については、図とは異なってもよい。

（真空断熱パネル１００）
図を参照して、本実施形態における真空断熱パネル１００の一例を説明する。

真空断熱パネル１００は、例えば住宅、ビル、工場、倉庫等の建築物の断熱壁に用いられる。真空断熱パネル１００は、例えば構造用合板の屋外側に固定されて用いられる。

真空断熱パネル１００は、一対の板材が互いに対向して構成される。真空断熱パネル１００は、例えば図１（ａ）～図１（ｄ）に示すように、第１板材１と、第２板材２と、第１樹脂材３と、スペーサーＳと、を備える。真空断熱パネル１００は、例えば第１板材１と第２板材２とが互いに対向して構成される。真空断熱パネル１００は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面方向に向かって延びるように存在する。

真空断熱パネル１００は、例えば第１板材１と第２板材２との間に形成される内部空間ＱにスペーサーＳが設けられる。真空断熱パネル１００は、第１板材１と第２板材２とが外縁領域で第１樹脂材３を介して接合され、内部空間Ｑにおいて真空に保たれた真空層が形成されている。

ここで、本発明における真空とは、大気圧よりも減圧された状態、すなわち負圧であることを意味する。詳しくは、例えばＩＳＯ ３５２９－１、又はＪＩＳ Ｚ ８１６１－２に記載の真空を意味し、低真空、中真空、高真空、超高真空を含む。真空層を形成することで、内部空間Ｑ内の空気対流による熱伝導が非常に小さくなる。これにより、各板材１、２が接触する領域と比べて断熱性の向上を図ることができる。また、真空層の形成に伴い、内部空間Ｑ内の負圧により第１板材１が第２板材２側に変形しようとする外力がかかるが、スペーサーＳに支持されることで、当該外力に対して十分な強度を得ることができる。

真空断熱パネル１００の寸法としては、例えば第１方向Ｘの長さが１．５ｍ～３ｍ程度、第２方向Ｙの長さが４５０ｍｍ程度、厚さ方向Ｚの厚さが８ｍｍ～２０ｍｍ程度である。

＜第１板材１＞
第１板材１は、内部空間Ｑに対向する内面が、スペーサーＳに支持される。

第１板材１の材質としては、例えばアルミニウム、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４等）等の金属が用いられる。

第１板材１は、例えば図１（ａ）に示すように、平面視矩形状である。第１板材１は、例えば図１（ｂ）に示すように、外縁領域において第２板材２と接合され、中央領域において第２板材２から離間する。

第１板材１は、例えば図１（ｃ）に示すように、第１主板部１１と、第１外縁板部１２と、起立板部１３と、からなり、第１外縁板部１２において第２板材２と接合され、第１主板部１１及び起立板部１３において第２板材２と離間する。第１主板部１１は、起立板部１３を介して第１外縁板部１２に支持される。第１主板部１１は、例えば凹凸が無く平坦な平板状に形成される。起立板部１３は、第１外縁板部１２から起立されて曲面で形成される。第１主板部１１は、起立板部１３に連続されるとともにスペーサーＳに支持される。

第１板材１は、例えば起立板部１３が曲面で形成される。この場合、シェル構造により第１板材１に加わる外圧を逃がしやすい。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。なお、起立板部１３は滑らかな曲面形状であり折り目を持たないため、図１（ａ）においてはその曲面形状の領域を網掛けで示している。

ここで、第１外縁板部１２のうち矩形の短手であって外側に露出した面を第１主面ｆ１とし、矩形の長手であって外側に露出した面を第２主面ｆ２とする。また、第１外縁板部１２のうち第１主面ｆ１の反対の面であって第２板材２と接触する面を第３主面ｆ３とし、第２主面ｆ２の反対の面であって第２板材２と接触する面を第４主面ｆ４とする。この場合において、第１板材１は、第２板材２と接触する各主面ｆ３、ｆ４と第２板材２との間に樹脂材（後述の第１樹脂材３を含む）が介装された状態で、露出した各主面ｆ１、ｆ２、が加熱されることで、各主面ｆ３、ｆ４、を介して伝導した熱により樹脂材が溶ける。その後、真空断熱パネル１００を冷却することで溶けた樹脂材が凝固し、各主面ｆ３、ｆ４と第２板材２とを溶着により接合することができる。

第１主面ｆ１のうち第１方向Ｘの幅ｗ１は、例えば約２０ｍｍである。第２主面ｆ２のうち第２方向Ｙの幅ｗ２は、例えば約２０ｍｍである。

第１板材１の厚さ方向Ｚの厚さは、例えば０．１ｍｍ～２．０ｍｍ程度であり、特に０．２ｍｍ前後が好ましい。また、第１板材１の第１外縁板部１２を基準とした第１主板部１１の厚さ方向Ｚの立ち上がり幅は、例えば１．０ｍｍ～２０．０ｍｍ程度であり、特に７．５ｍｍ前後が好ましい。

＜第２板材２＞
第２板材２は、内部空間Ｑに対向する内面が、スペーサーＳに支持される。第２板材２の材質としては、例えば第１板材１と同様の材質が用いられてもよい。

第２板材２は、例えば平面視矩形状である。第２板材２は、例えば図１（ｂ）に示すように、外縁領域において第１板材１の外縁と接触し、中央領域において第１板材１から離間する。

第２板材２は、例えば図１（ｃ）に示すように、第２主板部２１と、第２外縁板部２２と、からなり、第２外縁板部２２において第１樹脂材３を介して第１外縁板部１２と接合され、第２主板部２１において第１主板部１１及び起立板部１３から離間する。第２主板部２１及び第２外縁板部２２は、例えば凹凸が無く平坦な平板状に形成される。

第２板材２は、例えば起立板部１３に対応する起立板部を有してもよい。この場合、第２主板部２１は、当該起立板部を介し第２外縁板部２２に支持される。また、第２板材２は、第２外縁板部２２の表面の第１樹脂材３が加熱され、当該外縁板部と第１外縁板部１２とが接合されることにより、第１板材１と接合される。

第２板材２の厚さ方向Ｚの厚さは、例えば０．１ｍｍ～２．０ｍｍ程度であり、特に０．３ｍｍ前後が好ましい。

＜第１樹脂材３＞
第１樹脂材３は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂からなり、ガスバリア性を有する。ここで、ガスバリア性を有する樹脂とは、例えばＪＩＳ Ｋ ７１２６（プラスチック－フィルム及びシート－ガス透過度試験方法）に記載のガス透過性試験において、温度２３℃及び湿度０％（０％ＲＨ）の環境下での酸素透過性が０．００１ｃｍ³／（ｍ³・２４ｈ・ａｔｍ）以下、かつ水蒸気透過性が０．００２ｇ／（ｍ³・２４ｈ）以下を満足するガス透過性を有する樹脂フィルムを指す。第１樹脂材３としては、例えばＥＶＯＨ（エチレン－ビニルアルコール共重合体）やＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）等が用いられる。

第１樹脂材３が第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間に介装された状態で外縁側（例えば第１外縁板部１２又は第２外縁板部２２）が加熱されることにより、第１板材１と第２板材２とが接合される。すなわち、溶接温度よりも低い温度で金属製の各板材１、２同士を接合することができる。この場合、溶接工具よりも低いコストでかつ短時間に金属板同士を接合することができる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

第１樹脂材３は、例えば第１板材１に対向する第２板材２の表面のうち第２外縁板部２２のみに設けられてもよい。すなわち、第１樹脂材３は、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２の間にのみ介装される。この場合、第１樹脂材３が加熱され蒸発することで内部空間Ｑの真空状態に与える影響を抑制しやすい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。この場合において、第１樹脂材３は、第１外縁板部１２の第３主面ｆ３に設けられてもよい。

＜スペーサーＳ＞
スペーサーＳは、例えば図１（ｃ）～図１（ｄ）に示すように、第１板材１を支持する第１支持部Ｓ１と、第２板材２を支持する第２支持部Ｓ２と、各支持部Ｓ１、Ｓ２を支持する複数の第３支持部Ｓ３と、を有する。

第１支持部Ｓ１は、例えば板状であり、第１板材１に沿って延長される。第１支持部Ｓ１は、例えば第１板材１と面で接触し、第１板材１をその接触面で支持する。

第２支持部Ｓ２は、例えば板状であり、第２板材２に沿って延長される。第２支持部Ｓ２は、第１支持部Ｓ１との間に中空空間Ｒを形成するように、第１支持部Ｓ１から離間する。第２支持部Ｓ２は、例えば第２板材２又は第２板材２の表面上の第１樹脂材３と面で接触し、第２板材２をその接触面で支持する。第２支持部Ｓ２は、例えば図１（ｃ）に示すように、第１樹脂材３を介して第２板材２を支持してもよく、第２板材２を直接支持してもよい。ここで、中空空間Ｒは、内部空間ＱのうちスペーサーＳが占有する領域を除外した領域を示す。

複数の第３支持部Ｓ３は、第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２とを中空空間Ｒ側から支持する。複数の第３支持部Ｓ３は、例えば図１（ｄ）に示すように、第１支持部Ｓ１及び第２支持部Ｓ２から厚さ方向Ｚに沿って中空空間Ｒ側に向かって加わる荷重を支持することで、中空空間Ｒを保持する。

これら各支持部Ｓ１～Ｓ３の構成により、スペーサーＳは、第１板材１と第２板材２との間に中空空間Ｒを形成することができる。この場合、中空空間Ｒにおいて真空層を形成することができる。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図ることができる。また、各支持部Ｓ１、Ｓ２が第１板材１と第２板材２とを支持するため、各板材１、２の一方の支持部分がずれても中空空間Ｒを維持することができる。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

また、複数の第３支持部Ｓ３は、例えば図１（ｃ）に示すように、板状であり、一方向（図１（ｄ）においては第１方向Ｘ）に延在し、第１支持部Ｓ１及び第２支持部Ｓ２と一体成形されてもよい。この場合、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２及び第３支持部Ｓ３を押出し成形等により容易に製造できる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性のさらなる向上を図ることができる。

スペーサーＳの材質としては、例えばＩＳＯ１０４３－１、又はＪＩＳ Ｋ ６８９９－１に記載のプラスチック（合成樹脂）が用いられる。真空断熱パネル１００は、金属よりも熱伝導率が低い樹脂からなるスペーサーＳで各板材１、２を支持するため、各板材１、２について樹脂よりも強度の高い金属を用いる場合、スペーサーＳを適用しない場合と比べて金属板同士が接触する面積を低減できる。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性を向上しつつ断熱性の向上を図ることができる。

スペーサーＳは、例えば第１外縁板部１２から離間する。この場合、金属よりも熱伝導率の低い樹脂材のスペーサーＳで各板材１、２を支持しつつ、各板材１、２の接合時に外縁側からスペーサーＳに熱が伝導しにくいため内部空間ＱにおいてスペーサーＳが変形又は蒸発しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図りつつ製造性の向上を図ることができる。

スペーサーＳと第１外縁板部１２との離間距離について、第３主面ｆ３からの第１方向Ｘに沿った離間幅ｗ３は、例えば約１０～２０ｍｍである。また、第４主面ｆ４からの第２方向Ｙに沿った離間幅ｗ４は、例えば約１０～２０ｍｍである。

スペーサーＳの寸法としては、例えば第１支持部Ｓ１の長手方向（図１における第１方向Ｘ）の長さが約１４６０ｍｍ、短手方向（図１における第２方向Ｙ）の長さが約３７２．５ｍｍ、厚さが０．５ｍｍである。第２支持部Ｓ２の寸法は、例えば第１支持部Ｓ１と同様でよい。

第３支持部Ｓ３の寸法は、例えば長手方向（図１における第１方向Ｘ）の長さが第１支持部Ｓ１と同様であり、第２方向Ｙの厚さが約０．５ｍｍ、短手方向（図１における厚さ方向Ｚ）の幅ｗ５が、約１０ｍｍである。ここで、第３支持部Ｓ３の幅ｗ５は、第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２との離間幅と同様である。また、隣り合う複数の第３支持部Ｓ３の幅ｗ６は、例えば約１２ｍｍである。

（真空断熱パネル１００の第１変形例）
＜第２板材２＞
第２板材２は、例えば図２（ａ）～図２（ｃ）に示すように、第１外縁板部１２とスペーサーＳとの間の起立板部１３に対向する領域において起立板部１３に向かって屈曲した突起状の屈曲部Ｔを有する。図２（ａ）においては、一点鎖線で示した屈曲部Ｔの領域が、網掛けで示した起立板部１３の曲面形状の領域と平面視において重なることが示されている。屈曲部Ｔは、例えば第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの外圧によって弾性変形又は塑性変形する。屈曲部Ｔは、第１外縁板部１２とスペーサーＳとの間であって第１主板部１１に対向する領域に設けられてもよい。屈曲部Ｔは、第１樹脂材３とスペーサーＳとの間に設けられてもよい。なお、図示は省略するが、屈曲部Ｔは、起立板部１３とは反対側に向かって屈曲した溝状であってもよい。

ここで、真空断熱パネル１００を製造するために第１樹脂材３を加熱して各板材１、２を接合する際、第１外縁板部１３周辺の温度が約２００℃、第１主板部１１周辺の温度が約２０℃と大きな温度差が生じ、熱膨張の差が大きくなり、第１板材１においてひずみが発生しやすい。このひずみを対策しない場合、内部応力が持続的に作用してクリープによりひずみが経時的に増大し、最終的に第１樹脂材３が各板材１、２から剥離するおそれがある。

本変形例によれば、第２板材２に屈曲部Ｔを設けることで、第２板材２は第１板材１の加熱に伴う変形に追従して変形することができ、第２板材２の表面等においてしわや割れが発生しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

また、屈曲部Ｔは、例えば起立板部１３から離間する。この場合、起立板部１３（第１板材１）との接触による熱伝導が生じず、屈曲部Ｔ自体の熱膨張など、起立板部１３の変形に追従しない変形を低減することができる。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性のさらなる低下抑制を図ることができる。

屈曲部Ｔの寸法としては、例えば屈曲した突起又は溝の幅が約１ｍｍ、屈曲した突起又は溝の高さが約２ｍｍ～３ｍｍである。

（真空断熱パネル１００の第２変形例）
＜第１樹脂材３＞
第１樹脂材３は、例えば図３（ａ）に示すように、第１板材１に対向する第２板材２の表面の全体（第２主板部２１及び第２外縁板部２２）に設けられることで、第２板材２の表面への塗布の作業性が向上し、製造コストを抑えることができる。また、第１板材１の配置の柔軟性が向上する。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

（真空断熱パネル１００の第３変形例）
＜真空断熱パネル１００＞
真空断熱パネル１００は、例えば図３（ｂ）に示すように、さらに第２樹脂材４を備えてもよい。

＜第２樹脂材４＞
第２樹脂材４は、例えばＩＳＯ１０４３－１、又はＪＩＳ Ｋ ６８９９－１に記載のプラスチック（合成樹脂）のうち、第１樹脂材３よりも熱伝導率が低い樹脂からなる。第２樹脂材４としては、例えばシリコン樹脂等が用いられる。

第２樹脂材４は、例えば第１樹脂材３と第２板材２との間に介装される。この場合、第１樹脂材３のみが介装される場合と比べて、樹脂材の厚さを確保しやすく、各板材１、２間において熱がより伝導しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図ることができる。また、第２樹脂材４が第１樹脂材３よりも融点が高くてもよい。この場合、第２樹脂材４が第１樹脂材３よりも溶けにくく、第１樹脂材３が加熱されたときに蒸発しにくく内部空間Ｑの真空状態に与える影響を抑制しやすい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

（真空断熱パネル１００の第４変形例）
＜真空断熱パネル１００＞
真空断熱パネル１００は、例えば図３（ｃ）に示すように、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とを塑性変形させてかしめることにより、外縁屈曲部２２ａを形成してもよい。この場合、第１樹脂材３のみで接合する場合と比べて、各板材１、２をより強固に接合することができる。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。

なお、外縁屈曲部２２ａを形成する際に、第１樹脂材３を第２外縁板部２２と同様に変形させることにより、樹脂屈曲部３ａを形成してもよい。この場合、第１樹脂材３が外縁屈曲部２２ａの内部に含まれ、各板材１、２をより強固に接合することができる。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

（真空断熱パネル１００の第５変形例）
＜真空断熱パネル１００＞
真空断熱パネル１００は、例えば図３（ｄ）に示すように、第１外縁板部１２、第２外縁板部２２及び第１樹脂材３を保護する保護材５が取り付けられてもよい。この場合、各板材１、２の接合部分について外部環境の影響を受けにくい。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。

保護材５の材質としては、例えば公知のモール材が用いられ、樹脂材のモール材が用いられてもよい。保護材５は、例えば断面コの字状に形成され、コの字状の両側で第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とを挟んで保持する。また、保護材５として、ロウやラテックス等の接着材料がディップコーティングされた膜の固化により形成されてもよい。

（真空断熱パネル１００の第６変形例）
＜スペーサーＳ＞
スペーサーＳは、例えば図４（ａ）に示すように、第１板材１を支持する第１支持部Ｓ１と、第２板材２を支持する第２支持部Ｓ２と、各支持部Ｓ１、Ｓ２同士を連結する連結部Ｓ４と、を有する。

スペーサーＳは、例えば格子状の連結部Ｓ４を基材として、格子の各交点において、第１板材１に向かって突出した第１支持部Ｓ１と、第２板材２に向かって突出した第２支持部Ｓ２と、を有する。すなわち、スペーサーＳは、一の第１支持部Ｓ１に対して複数の第１支持部Ｓ１が連結部Ｓ４を介して連結され、一の第２支持部Ｓ２に対して複数の第２支持部Ｓ２が連結部Ｓ４を介して連結される。この場合、複数の支持部Ｓ１、Ｓ２により各板材１、２に作用する応力を分散できる。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。

また、平板状の連結部Ｓ４を用いる場合と比べて材料コストを低減しつつ各支持部Ｓ１、Ｓ２が一部に集中することを防ぐことができる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

スペーサーＳは、例えば複数の第１支持部Ｓ１と第１板材１と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ１を形成し、複数の第２支持部Ｓ２と第２板材２と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ２を形成することで、中空空間Ｒを形成する。

このとき、第１支持部Ｓ１は、例えば凸曲面で第１板材１の内面を支持する。また、第２支持部Ｓ２は、例えば凸曲面で第２板材２の内面を支持する。すなわち、各支持部Ｓ１、Ｓ２は、第１板材１と第２板材２とを点支持する。この場合、中空空間Ｒにおいて真空層をより大きい体積で形成することができる。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性のさらなる向上を図ることができる。

スペーサーＳの寸法としては、例えば第１方向Ｘに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士及び隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅Ｘ１は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度、第２方向Ｙに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士及び隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

スペーサーＳの例としては、例えば縦糸と横糸とが交差する格子状を成す公知の有結ネットを用いてもよい。このとき、各支持部Ｓ１、Ｓ２は、有結ネットの結び目で構成される。この場合、スペーサーＳの配置を調整する手間を低減できる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

（真空断熱パネル１００の第７変形例）
＜スペーサーＳ＞
スペーサーＳは、例えば図４（ｂ）に示すように、複数の網の目が交差したネット状を成してもよい。スペーサーＳは、例えば第１方向Ｘに沿って延びる横糸の第１支持部Ｓ１と、第２方向Ｙに沿って延びる縦糸の第２支持部Ｓ２と、が交差する格子状を成すネットである。連結部Ｓ４は、当該縦糸と当該横糸との交点において各支持部Ｓ１、Ｓ２を連結する。この場合において、第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２とは、厚さ方向Ｚに沿って互いに支持する。ここで、格子状とは、長方形格子の他、三角格子、六角格子、ハニカム構造等を含む。なお、スペーサーＳは、当該横糸と当該縦糸とが交互に織り込まれることにより、当該横糸及び当該縦糸が、第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２とを交互に成してもよい。

すなわち、スペーサーＳは、一の第１支持部Ｓ１に対して複数の第２支持部Ｓ２が連結部Ｓ４を介して連結され、一の第２支持部Ｓ２に対して複数の第１支持部Ｓ１が連結部Ｓ４を介して連結される。この場合、複数の支持部Ｓ１、Ｓ２により各板材１、２に作用する応力を分散できる。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。

スペーサーＳは、例えば複数の第１支持部Ｓ１と各板材１、２との間に中空空間Ｒ１を形成し、複数の第２支持部Ｓ２と各板材１、２との間に中空空間Ｒ２を形成することで、中空空間Ｒを形成する。

スペーサーＳの寸法としては、例えば第１方向Ｘに沿った隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅Ｘ２は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度、第２方向Ｙに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士の幅は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

スペーサーＳに用いられる織り込まれたネットの種類として、例えば平織ネット、カラミ織ネット、ラッセル織ネット、モジ網、スズライン網等が挙げられる。スペーサーＳとしては、無結ネットであってもよい。

また、スペーサーＳは、樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等）の押出成形、切込加工、プレス加工等により第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２と連結部Ｓ４とが一体的に成形されたプラスチックネットでもよい。この場合、スペーサーＳの網目が崩れにくく、各板材１、２に作用する応力を分散させやすい。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性向上を図ることができる。また、スペーサーＳの配置を調整する手間を低減できる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

スペーサーＳの例としては、例えば「ナクサ（登録商標）」、「ネトロン（登録商標）シート」、「トリカルネット（登録商標）」が含まれる。

スペーサーＳは、第１方向Ｘに沿って延びる板状、棒状等の第１支持部Ｓ１と、第２方向Ｙに沿って延びる板状、棒状等の第２支持部Ｓ２と、が交差して格子状に形成されてもよい。

（真空断熱パネル１００の第８変形例）
＜スペーサーＳ＞
スペーサーＳは、例えば図４（ｃ）に示すように、平板状の連結部Ｓ４を基材として、その平板状の表面において、第１板材１に向かって突出した第１支持部Ｓ１と、第２板材２に向かって突出した第２支持部Ｓ２と、を有する。この場合、格子状の連結部Ｓ４を用いる場合と比べて各支持部Ｓ１、Ｓ２の支持部分がずれにくく、各板材１、２に作用する応力をより分散させやすい。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。また、スペーサーＳの配置を調整する手間を低減できる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。

スペーサーＳは、例えば複数の第１支持部Ｓ１と第１板材１と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ１を形成し、複数の第２支持部Ｓ２と第２板材２と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ２を形成することで、中空空間Ｒを形成する。

スペーサーＳの寸法としては、例えば第１方向Ｘに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士及び隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅Ｘ３は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度、第２方向Ｙに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士及び隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

スペーサーＳは、例えば平板状の熱可塑性樹脂に対してプレス成形やエンボス成形等を実施することにより、平板状の両面に各支持部Ｓ１、Ｓ２を形成してもよい。

スペーサーＳの例としては、例えば株式会社カツロン製「ラクラクロード」が含まれる。

（真空断熱パネル１００の第９変形例）
＜スペーサーＳ＞
スペーサーＳは、例えば図４（ｄ）～図４（ｅ）に示すように、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙを含む平面方向に沿って複数設けられた第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２とが、断面視において互い違いに設けられ連結部Ｓ４を介して互いに連結された形状、すなわちスペーサーＳの表面が波のように凹凸した形状を成してもよい。スペーサーＳは、第１板材１に向かって突出した第１支持部Ｓ１と、第２板材２に向かって突出した第２支持部Ｓ２と、第１支持部Ｓ１と第２支持部Ｓ２とを連結する連結部Ｓ４を有する。各支持部Ｓ１、Ｓ２は、それぞれ凸曲面で構成され、凸曲面の頂点において第１板材１と第２板材２とを点支持することができる。

スペーサーＳの寸法としては、図４（ｄ）に示すように、例えば第１方向Ｘに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士の幅Ｘ４は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度、第２方向Ｙに沿った隣り合う第１支持部Ｓ１同士の幅Ｙ４は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。また、第１方向Ｘに沿った隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅Ｘ４’は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度、第２方向Ｙに沿った隣り合う第２支持部Ｓ２同士の幅Ｙ４’は２０ｍｍ～３０ｍｍ程度である。

スペーサーＳは、例えば図４（ｅ）に示すように、複数の第１支持部Ｓ１と第１板材１と第２支持部Ｓ２の反対の面（第１板材１に対向する面）と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ１を形成し、複数の第２支持部Ｓ２と第２板材２と第１支持部Ｓ１の反対の面（第２板材２に対向する面）と連結部Ｓ４との間に中空空間Ｒ２を形成することで、中空空間Ｒを形成する。

（真空断熱パネル１００の製造方法）
次に、図５（ａ）～図５（ｂ）を参照して、上述した真空断熱パネル１００の製造方法の一例を説明する。

まず、図５（ａ）～図５（ｂ）に示すように、中空状の導電性トレイ６１の上に、第１外縁板部１２の第１主面ｆ１の各辺が全て接触し、かつ起立板部１３が導電性トレイ６１の内部に向かって立ち上がる向きになるように、第１板材１を配置する。また、第１主板部１１の内面側にスペーサーＳを配置した上で、第１樹脂材３が塗布された第２板材２を、第１外縁板部１２の第３主面ｆ３と第１樹脂材３とが対向するように、第１板材１の上方に配置する。このとき、内部空間Ｑを真空引きするために、例えば操作可能な図示しない電動式くさびを第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間に介装して、内部空間Ｑと外部環境とを連通する隙間を第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間に形成する。これにより、真空引き前パネル１０１の設置が完了する。

ここで、スペーサーＳの厚さ方向Ｚの厚さによっては、第１外縁板部１２と第２板材２の第２外縁板部２２との接触が良好とならない場合があるため、第２板材２の上方に、導電性トレイ６１と同様の材質及び形状の導電性トレイ６２を配置してもよい。この場合、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とは、各導電性トレイ６１、６２に挟持されることにより良好に接触し、内部空間Ｑの密閉性を向上させやすい。

また、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間に隙間を形成した状態の真空引き前パネル１０１を、導電性トレイ６１、６２ごと真空チャンバＣに収容した上で、真空チャンバＣ内を真空引きする。このとき、内部空間Ｑと真空チャンバＣ内とは連通しており、真空チャンバＣ内が真空引きされることで内部空間Ｑも真空となる。内部空間Ｑが真空になった後、真空チャンバＣ内を真空に保ったまま真空チャンバＣ外から上述の図示しない電動式くさびを操作して、当該くさびを第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間から取り外す。このとき、第２板材２は、電動式くさびからの支持を失って第１板材１の上に落下する。これにより、内部空間Ｑを真空に保った状態で第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とを隙間なく接触させることができる。

その後、図示しない外部電源を導電性トレイ６１、６２に電気的に接続して、導電性トレイ６１、６２に電力供給する。その結果、第１板材１の第１外縁板部１２及び第２外縁板部２２を介して第１樹脂材３が加熱され、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とが電気溶着される。これにより、内部空間Ｑが真空チャンバＣから取り出した後も真空に保たれる。

以上の手順により、真空断熱パネル１００の製造が完了する。なお、導電性トレイ６１、６２及び真空引き前パネル１０１を上下方向にさらに積層した上で同時に電気溶着することで、真空断熱パネル１００をさらに効率よく製造することができる。

また、第２板材２の上方に図示しないジャッキをさらに配置し、電気溶着する際に各導電性トレイ６１、６２を上方から押圧してもよい。この場合、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２とは、各導電性トレイ６１、６２に強固に挟持されることによりさらに良好に接触し、内部空間Ｑの密閉性をさらに向上しやすい。また、導電性トレイ６１、６２及び真空引き前パネル１０１を上下方向にさらに積層した場合において、各パネルを確実に挟持することができる。これにより、真空断熱パネル１００の製造効率と品質の向上を図ることができる。

本実施形態によれば、金属製の第１板材１の第１外縁板部１２と、金属製の第２板材２の第２外縁板部２２との間に、ガスバリア性を有する第１樹脂材３が介装される。すなわち、溶接温度よりも低い温度で金属板同士を接合することができる。このため、溶接工具よりも低いコストでかつ短時間に金属製の各板材１、２同士を接合することができる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性の向上を図ることができる。また、第１板材１は、起立板部１３が曲面で形成される。このため、シェル構造により第１板材１に加わる外圧を逃がしやすい。これにより、真空断熱パネル１００の耐久性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、スペーサーＳは、樹脂材であり、第１外縁板部１２及び第２外縁板部２２から離間する。このため、金属よりも熱伝導率の低い樹脂材のスペーサーＳで各板材１、２を支持しつつ、各板材１、２の接合時に外縁側からスペーサーＳに熱が伝導しにくいため内部空間ＱにおいてスペーサーＳが変形又は蒸発しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図りつつ製造性の向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２との間には、第１樹脂材３より熱伝導率が低い第２樹脂材４が介装される。このため、樹脂材の厚さを確保しやすく、各板材１、２間において熱がより伝導しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図ることができる。また、第２樹脂材４の融点が第１樹脂材３の融点よりも高い場合には、第２樹脂材４が第１樹脂材３よりも溶けにくく、第１樹脂材３が加熱されたときに蒸発しにくく内部空間Ｑの真空状態に与える影響を抑制しやすい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

また、本実施形態によれば、スペーサーＳは、第１支持部Ｓ１との間に中空空間Ｒを形成するように第２板材２に沿って延長され、第２板材２を支持する板状の第２支持部Ｓ２と、一方向に延在し、第１支持部Ｓ１及び第２支持部Ｓ２と一体成形されてなる第３支持部Ｓ３と、を有する。このため、中空空間Ｒにおいて真空層を形成することができる。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の向上を図ることができる。また、第１支持部Ｓ１、第２支持部Ｓ２及び第３支持部Ｓ３を押出し成形等により容易に製造できる。これにより、真空断熱パネル１００の製造性のさらなる向上を図ることができる。

また、本実施形態によれば、第１樹脂材３は、第１外縁板部１２と第２外縁板部２２の間にのみ介装される。このため、第１樹脂材３が加熱され蒸発することで内部空間Ｑの真空状態に与える影響を抑制しやすい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

また、本実施形態によれば、第２板材２は、第１外縁板部１２とスペーサーＳとの間に、屈曲した屈曲部Ｔを有する。このため、第２板材２は、第１板材１の加熱に伴う変形に追従して変形することができ、しわや割れが発生しにくい。これにより、真空断熱パネル１００の断熱性の低下抑制を図ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 真空断熱パネル
１０１ 真空引き前パネル
１ 第１板材
１１ 第１主板部
１２ 第１外縁板部
１３ 起立板部
２ 第２板材
２１ 第２主板部
２２ 第２外縁板部
３ 第１樹脂材
４ 第２樹脂材
５ 保護材
６１、６２ 導電性トレイ
Ｃ 真空チャンバ
Ｑ 内部空間
Ｒ 中空空間
Ｓ スペーサー
Ｔ 屈曲部
Ｓ１ 第１支持部
Ｓ２ 第２支持部
Ｓ３ 第３支持部
Ｓ４ 連結部
Ｘ 第１方向
Ｙ 第２方向
Ｚ 厚さ方向

Claims (6)

1. 一対の板材が、それらの間に内部空間が形成されるように互いに対向した、真空断熱パネルであって、
   金属製の第１板材と、
   前記第１板材との間に内部空間を形成する金属製の第２板材と、
   前記第１板材と前記第２板材とを前記内部空間側から支持するスペーサーと、
   を備え、
   前記第１板材は、外縁側の第１外縁板部と、前記第１外縁板部から起立されて曲面で形成される起立板部と、前記起立板部から連続されるとともに前記スペーサーに支持される主板部と、を有し、
   前記第１外縁板部と、前記第２板材の外縁側の第２外縁板部との間には、ガスバリア性を有する第１樹脂材が介装されること
   を特徴とする真空断熱パネル。
2. 前記スペーサーは、樹脂材であり、前記第１外縁板部及び前記第２外縁板部から離間すること
   を特徴とする請求項１記載の真空断熱パネル。
3. 前記第１外縁板部と前記第２外縁板部との間には、前記第１樹脂材よりも熱伝導率が低い第２樹脂材が介装されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の真空断熱パネル。
4. 前記スペーサーは、
   前記第１板材に沿って延長され、前記第１板材を支持する板状の第１支持部と、
   前記第１支持部との間に中空空間を形成するように前記第２板材に沿って延長され、前記第２板材を支持する板状の第２支持部と、
   前記第１支持部と前記第２支持部とを前記中空空間側から支持する複数の第３支持部と、
   を有し、
   複数の前記第３支持部は、一方向に延在し、前記第１支持部及び前記第２支持部と一体成形されてなること
   を特徴とする請求項１又は２記載の真空断熱パネル。
5. 前記第１樹脂材は、前記第１外縁板部と前記第２外縁板部の間にのみ介装されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の真空断熱パネル。
6. 前記第２板材は、前記第１外縁板部と前記スペーサーとの間に、屈曲した屈曲部を有すること
   を特徴とする請求項１又は２記載の真空断熱パネル。

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