JPH08159374A - 真空断熱材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長期に亙る使用に際しても圧力上昇が少な
く、かつ、重量の増加が抑制され、さらに、取り扱いの
容易な真空断熱材を提供することを目的とする。 【構成】 被覆材２と、この被覆材２中に充填される充
填材３とを備え、前記被覆材２中に充填材３を充填した
後に、前記被覆材２中を真空にするとともに、この被覆
材２を密閉してなる真空断熱材１であって、前記充填材
３がケイ酸カルシウムボードによって形成されており、
かつ、この充填材３の密度が０．１ｇ／ｃｍ³ 〜０．０
５ｇ／ｃｍ³ であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫や保冷庫あるい
は保温庫等の断熱壁に用いられる真空断熱材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の真空断熱材としては、シ
リカやパーライト等の無機粉末や、ウレタンやフェノー
ル等の有機発泡体を充填材とし、この充填材を、ガス不
透過性および水不透過性に優れた被覆材（たとえば、ポ
リエステル樹脂、アクリルニトリル樹脂、ポリ塩化ビニ
リデン樹脂等）中に充填して内部を真空にした後に、こ
の被覆材を密閉することによって構成されたものが知ら
れている。

【０００３】そして、この真空断熱材は、被覆材中の気
体の対流を抑制することにより、この対流に起因した熱
伝導を抑制して断熱を行なうようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の真空断熱材においては、つぎのような問題点を有
している。

【０００５】すなわち、充填材として無機粉末を用いた
真空断熱材において断熱性能を高めるためには、充填材
を低密度化することが有効とされている。しかしなが
ら、無機粉末を低密度で充填したとしても、内部を真空
引きした際に、前記無機粉末が圧縮されて密度が高めら
れてしまうといった問題点である。

【０００６】たとえば、充填材としてシリカ粉末を用
い、密度０．１ｇ／ｃｍ³ となるように充填した後に所
定の真空度とした場合、前記充填材の密度は、約０．２
ｇ／ｃｍ³ と約２倍に高められてしまう。

【０００７】このことは、真空引きによって容積（厚
み）が１／２に収縮させられることであり、目標とする
熱伝導率を得ようとすると、前記厚みを２倍に増やす必
要が生じ、これに伴い、真空断熱材の重量増加を招いて
しまう。

【０００８】また、前記無機粉末を被覆材へ充填する際
に、無機粉末の飛散防止や形状保持あるいは取り扱い性
向上のために、無機粉末を予め不織布等によって包んで
おく必要があり、製造工程が煩雑なものとなっている。

【０００９】一方、前記充填材として有機発泡体を用い
た場合には、この有機発泡体からガスが発生することか
ら、この発生ガスにより内部圧力が上昇させられて、断
熱性能の低下を招いてしまう。

【００１０】本発明は、前述した従来の問題点に鑑みて
なされたもので、長期に亙る使用に際しても圧力上昇が
少なく、かつ、重量の増加が抑制され、さらに、取り扱
いの容易な真空断熱材を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の真空断熱材は、前述した目的を達成するために、被覆
材と、この被覆材中に充填される充填材とを備え、前記
被覆材中に充填材を充填した後に、前記被覆材中を真空
にするとともに、この被覆材を密閉してなる真空断熱材
であって、前記充填材がケイ酸カルシウムボードによっ
て形成されており、かつ、この充填材の密度が０．１ｇ
／ｃｍ³ 〜０．０５ｇ／ｃｍ³ であることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１に記載の真空断熱材によれ
ば、充填材として用いられるケイ酸カルシウムボードが
固体として剛性を有し、ある程度の外力に対して所定の
形状を保持することから、真空引き後における形状変化
が抑さえられ、この結果、充填材の密度変化が抑制され
る。

【００１３】また、前述したように充填材がある外力範
囲においては剛体として見做されることにより、その密
度調整が容易で、その密度を０．１ｇ／ｃｍ³ 〜０．０
５ｇ／ｃｍ³ といった低密度とすることが可能となり、
真空断熱材の重量増加が抑制される。

【００１４】さらに、ケイ酸カルシウムボードが無機材
料であることから、被覆材中への封入後におけるガスの
発生がなく、封入後における内部圧力の上昇が防止さ
れ、かつ、前記充填材としてのケイ酸カルシウムボード
が初期形状を保持するものであるから、粉体のように飛
散したり形状が変化するようなことはなく、この結果、
取り扱いが容易となり、製造工程の簡素化が可能とな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図１中、符号１は、本実施例に係わる真
空断熱材を示し、この真空断熱材１は、フィルム状の一
対の被覆材２と、この被覆材２によって被覆される直方
体状に成形された充填材３とによって構成されており、
前記充填材３を一対の被覆材２によって挟み込むととも
に、この被覆材２の内部を真空状態に保持した状態で、
両被覆材２の周辺部を気密に封止することによって形成
されている（図２参照）。

【００１６】前記被覆材２は、ガス不透過性および水不
透過性に優れた樹脂フィルムや金属箔、あるいは、これ
らの積層体が用いられる。その具体例としては、前者の
場合には、ポリエステル樹脂フィルム、アクリルニトリ
ル樹脂フィルム、ポリ塩化ビニリデン樹脂フィルム等が
用いられ、後者の場合には、アルミニウム箔あるいはス
テンレス箔等が用いられる。

【００１７】また、前記充填材３としては、ケイ酸カル
シウムボードが用いられ、好適には、密度が０．１ｇ／
ｃｍ³ 〜０．０５ｇ／ｃｍ³ のものが用いられる。

【００１８】密度が０．１ｇ／ｃｍ³ を越えると、前記
充填材３中の空隙が大きくなり、充填材３中の気体の対
流現象に伴う対流熱伝導量が増加して、真空断熱材１の
断熱性能が低下してしまい、また、密度が０．０５ｇ／
ｃｍ³ 未満であると、被覆材２内の圧力を真空とした際
に、前記充填材３に、たとえば、１ｋｇ／ｃｍ² 程度の
外力が加わり、充填材３が押し潰されてしまうことが想
定されることから、前記密度範囲が好適に用いられる。

【００１９】そして、前記充填材３がケイ酸カルシウム
ボードによって構成されていることからその密度調整が
容易であり、これに伴って、前述した充填材３の密度範
囲が容易に得られる。

【００２０】さらに、前記被覆材２の封止は、被覆材２
として樹脂フィルムを用いる場合には熱溶着装置が用い
られ、金属箔が用いられる場合にはろう付け装置が用い
られ、また、これらの積層体が用いられる場合には、封
止部の重ね合せの組み合わせによって、前記装置が選択
的に用いられる。

【００２１】一方、前記被覆材２の内部を真空状態に保
持するために、前記被覆材２の封止は、たとえば、真空
炉中において行なわれる。

【００２２】ついで、本発明を、以下に示す具体例に基
づいて詳細に説明する。 具体例１ 密度が０．１ｇ／ｃｍ³ であるケイ酸カルシウムボード
を直方体状に成形して充填材３を形成し、この充填材３
を一対の樹脂フィルムによって挟み込むようにして被覆
するとともに、真空炉中において、この樹脂フィルム間
の圧力を所定の真空度とした後に、この樹脂フィルムの
突き合わせ部を全周に亙って熱溶着することにより、真
空断熱材１を得た。

【００２３】具体例２ 密度が０．０７５ｇ／ｃｍ³ であるケイ酸カルシウムボ
ードを直方体状に成形して充填材３を形成し、この充填
材３を一対の樹脂フィルムによって挟み込むようにして
被覆するとともに、真空炉中において、この樹脂フィル
ム間の圧力を所定の真空度とした後に、この樹脂フィル
ムの突き合わせ部を全周に亙って熱溶着することによ
り、真空断熱材１を得た。

【００２４】具体例３ 密度が０．０５ｇ／ｃｍ³ であるケイ酸カルシウムボー
ドを直方体状に成形して充填材３を形成し、この充填材
３を一対の樹脂フィルムによって挟み込むようにして被
覆するとともに、真空炉中において、この樹脂フィルム
間の圧力を所定の真空度とした後に、この樹脂フィルム
の突き合わせ部を全周に亙って熱溶着することにより、
真空断熱材１を得た。

【００２５】そして、これらの各具体例１〜３につい
て、真空引き後の密度変化および熱伝導率を測定したと
ころ、何れの例においても密度の変化はなく、熱伝導率
についてはつぎのような結果が得られた。 具体例１：０．０１５０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃ 具体例２：０．０１００ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃ 具体例３：０．００７０ｋｃａｌ／ｍ・ｈｒ・℃ このように、本発明に係わる真空断熱材１においては、
真空引き後においても初期設定された密度に保持さる。
この結果、前述した設定密度に対応した熱伝導率が保持
されるとともに、密度が一定に保持されることによって
重量増加を招くことなく十分な断熱性能が得られる。

【００２６】換言すれば、密度が増加することによる熱
伝導率の増加がないことから、同一の熱伝導率を得るた
めには、本実施例の真空断熱材１によれば、密度変化を
伴う従来の真空断熱材よりも薄くて済むこととなる。

【００２７】たとえば、前述したように、充填材として
シリカ粉末を用いた真空断熱材の場合、密度変化が２倍
であるから、本実施例の真空断熱材１を用いることによ
り、ほぼ半分の厚さで済む。

【００２８】しかも、充填材３がケイ酸カルシウムボー
ドによって所定の形状を有する固体として成形されるも
のであるから、その成形方法を適宜選択することによ
り、前述した範囲の密度調整が容易に行なわれる。

【００２９】ここで、具体例１と具体例３とを比較した
場合、密度が１／２となって、熱伝導率が約２倍となっ
ている。この結果から、真空断熱材１の軽量化と断熱性
能の向上とが同時に得られ、要求強度を最小限度に抑さ
えることが可能であるならば、断熱性能を維持した状態
で真空断熱材１の薄肉化が可能となり、一層の軽量化と
ともに、この真空断熱材１が用いられる機器における断
熱壁の薄肉化や内部容積の拡大が可能となる。

【００３０】もちろん、本実施例においては、充填材３
に使用するケイ酸カルシウムボードが無機材料であるこ
とから、充填材３からのガスの発生がなく、内部圧力の
上昇による断熱性能の低下はなく、かつ、固体形状を保
持することから、その取り扱いが容易で、製造工程の簡
素化が可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる真
空断熱材によれば、特に、前記被覆材中に充填される充
填材をケイ酸カルシウムボードによって形成し、かつ、
この充填材の密度を０．１ｇ／ｃｍ³ 〜０．０５ｇ／ｃ
ｍ³ としたことにより、充填材の密度を、真空引き後に
おいても初期設定密度に保持することができ、設定密度
に対応した熱伝導率を保持することができるとともに、
重量増加を招くことなく十分な断熱性能を得ることがで
きる。

【００３２】換言すれば、密度の増加に起因した熱伝導
率の増加をなくし、密度変化を伴う従来の真空断熱材と
同一の熱伝導率を、薄い寸法によって実現することがで
きる。

【００３３】しかも、充填材からのガスの発生をなくし
て、内部圧力の上昇による断熱性能の低下を防止し、か
つ、充填材の形状を保持して、その取り扱いを容易なも
のとするとともに、製造工程を簡素化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、分解した状態
を示す縦断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 真空断熱材 ２ 被覆材 ３ 充填材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被覆材と、この被覆材中に充填される充
   填材とを備え、前記被覆材中に充填材を充填した後に、
   前記被覆材中を真空にするとともに、この被覆材を密閉
   してなる真空断熱材であって、前記充填材がケイ酸カル
   シウムボードによって形成されており、かつ、この充填
   材の密度が０．１ｇ／ｃｍ³ 〜０．０５ｇ／ｃｍ³ であ
   ることを特徴とする真空断熱材。