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発明の名称 真空断熱材
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−16928(P2007−16928A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−199652(P2005−199652)
出願日 平成17年7月8日(2005.7.8)
代理人 【識別番号】100097445
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄
発明者 山田 宗登
要約 課題
複数の芯材をガスバリア性を有する外被材で覆い、それぞれの芯材を互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材おいて、断熱性能と平面性を向上させる。

解決手段
複数の芯材6を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材7で覆い減圧密封して、複数の芯材6をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材5において、外被材7の間に芯材6がある芯材部と外被材7の間に芯材6がない非芯材部8とによって形成される凹凸面の凹部を断熱材9で埋めたので、凹凸面の凹部(非芯材部8)における断熱性能と真空断熱材5表面の凹凸とが改善され、真空断熱材5全体としての断熱性能も向上され、適用性に優れた真空断熱材5を提供することができる。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の芯材を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で覆い減圧密封して、複数の前記芯材をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材において、前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と前記外被材の間に前記芯材がない非芯材部とによって形成される凹凸面の凹部のいずれかを断熱材で埋めた真空断熱材。
【請求項2】
非芯材部における熱溶着層同士が密着する部分の外被材の前記熱溶着層の全てが溶着されている請求項1に記載の真空断熱材。
【請求項3】
真空断熱材の片面において芯材部表面と非芯材部表面とが同一平面を形成している請求項1または請求項2に記載の真空断熱材。
【請求項4】
凹部を埋める断熱材の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成している請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の真空断熱材。
【請求項5】
凹部を埋める断熱材が軟質発泡樹脂である請求項1から請求項4のいずれか一項にに記載の真空断熱材。
【請求項6】
凹部を埋める断熱材が前記凹部の外被材の表面に接着されている請求項1から請求項5に記載の真空断熱材。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の芯材をガスバリア性を有する外被材で覆い、それぞれの芯材を互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の複数の芯材で構成される真空断熱材には、図7に示すものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載された真空断熱材1は、複数の芯材2が外被材3の中に封入され、低真空状態で密封されている。ここで芯材2はそれぞれが個別に密閉されている。
【0004】
以上のように構成される真空断熱材1は複数の芯材2で構成されるので、芯材2と芯材2との間で切断することが可能であるため、真空断熱材1の寸法調整が容易に行える。また1つの芯材2の真空がリークしても、そのリークは他の芯材2に及ばないため耐久性を有し、また真空断熱材1を釘等の簡便な方法により固定することができる。
【特許文献1】特開平7−139690号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記従来の構成では真空断熱材1における非芯材部4は芯材2が存在しないので断熱性能が発現されず、真空断熱材1全体としての断熱性能も低下する課題を有していた。
【0006】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、複数の芯材で構成される真空断熱材において、断熱性能の確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記従来の課題を解決するために、本発明の真空断熱材は、複数の芯材を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で覆い減圧密封して、複数の前記芯材をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材において、前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と前記外被材の間に前記芯材がない非芯材部とによって形成される凹凸面の凹部のいずれかを断熱材で埋めたものである。
【0008】
これによって、凹凸面の凹部(非芯材部)を断熱材で埋めたので、断熱性能を改善することが可能となる。
【発明の効果】
【0009】
本発明の真空断熱材は、複数の芯材で構成され、芯材がそれぞれが互いに独立した空間に位置するので折り曲げが可能であり、また個々の芯材における真空リークが他の芯材へ伝播することがないことに加えて、凹凸面の凹部(非芯材部)における断熱性能と真空断熱材表面の凹凸とが改善されるので、真空断熱材全体としての断熱性能も向上され、適用性に優れた真空断熱材を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
請求項1に記載の真空断熱材の発明は、複数の芯材を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材で覆い減圧密封して、複数の前記芯材をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材において、前記外被材の間に前記芯材がある芯材部と前記外被材の間に前記芯材がない非芯材部とによって形成される凹凸面の凹部のいずれかを断熱材で埋めたものであり、凹凸面の凹部(非芯材部)における断熱性能と真空断熱材表面の凹凸とが改善され、真空断熱材全体としての断熱性能も向上され、適用性に優れた真空断熱材を提供することができる。
【0011】
請求項2に記載の真空断熱材の発明は、請求項1に記載の発明の非芯材部における熱溶着層同士が密着する部分の外被材の前記熱溶着層の全てが溶着されているものであり、非芯材部における熱溶着層同士が大気圧で密着しているが熱溶着層同士が溶着されていない無駄な部分をなくして、真空断熱材の表面における非芯材部の面積比率を低減させることが容易であり、真空断熱材全体としての断熱性能を高めることと同時に、凹凸面の凹部(非芯材部)を埋める断熱材の使用量を低減させることができる。
【0012】
請求項3に記載の真空断熱材の発明は、請求項1または請求項2に記載の発明において、真空断熱材の片面において芯材部表面と非芯材部表面とが同一平面を形成しているものであり、凹部が真空断熱材の片面にのみ形成され、片面の凹部を断熱材で埋めることで断熱性能の補強と真空断熱材の平面性の確保が完了する。
【0013】
請求項4に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の発明において、凹部を埋める断熱材の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成しているものであり、被適用体に対して真空断熱材を貼付により適用することが容易となる。
【0014】
請求項5に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の発明において、凹部を埋める断熱材が軟質発泡樹脂であるものであり、凹部(非芯材部)を断熱材で埋めて断熱補強を施しても真空断熱材の折り曲げが可能となり、真空断熱材の適用性を維持することができる。
【0015】
請求項6に記載の真空断熱材の発明は、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の発明において、凹部を埋める断熱材が前記凹部の外被材の表面に接着されているものであり、真空断熱材に対して断熱材を強固に保持することができ、真空断熱材の使用期間にわたって凹部(非芯材部)の断熱補強を維持できる。
【0016】
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が、先に説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。なお、こ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。
【0017】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面図、図2は同実施の形態の真空断熱材の平面図、図3は同実施の形態の真空断熱材における凹部を断熱材で埋める前の状態を示す平面図である。
【0018】
図1に示すように、本実施の形態の真空断熱材5は、複数の芯材6を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材7で覆い減圧密封して、複数の芯材6をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させたものであり、外被材7の間に芯材6がある芯材部と外被材7の間に芯材6がない非芯材部8とによって形成される凹凸面の凹部のすべてを軟質ポリウレタンフォーム(軟質発泡樹脂)からなる断熱材9で埋めたものであり、凹部を埋める断熱材9の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成しており、凹部を埋める断熱材6が凹部(非芯材部8)の外被材7の表面にホットメルト接着剤で接着されている。
【0019】
ここで断熱材9は軟質ポリウレタンフォームを使用しているが、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡体のほか、断熱性を有するものが使用できる。
【0020】
また、真空断熱材5は凹部(非芯材部8)の全てを断熱材9で埋めているが、凹部(非芯材部8)のうち必要な部分を断熱材9で埋めても良い。
【0021】
真空断熱材5は図3に示すように、複数の芯材6から構成されており、熱溶着層同士が熱溶着した熱溶着部10により、それぞれの芯材6が互いに独立した真空空間に保持されている。なお、芯材6の周縁部は熱溶着されていない。
【0022】
ここで、芯材6に使用する材料は、気相比率が90%前後の多孔体を板状に加工したものであればよく、工業的に利用できるものとして、粉体、発泡体および繊維体等があり、その使用用途や必要特性に応じて公知の材料を利用することができる。
【0023】
このうち、粉体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があり、工業的には乾式シリカ、湿式シリカ、パーライト等を主成分とするものが利用できる。
【0024】
発泡体としては、ウレタンフォーム、スチレンフォーム、フェノールフォーム等の連続気泡体が利用できる。
【0025】
また、繊維体としては、無機系、有機系、およびこれらの混合物があるが、断熱性能の観点から無機繊維が有利である。無機繊維としては、グラスウール、グラスファイバー、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、ロックウール等の公知の材料を利用できる。
【0026】
本実施の形態における真空断熱材5の芯材6の形状は、四角形であるが、多角形、円形、L型、および、これらの組み合わせからなる任意形状を選定できる。
【0027】
真空断熱材5の外被材7はラミネート構造を有しており、芯材6側から順に熱溶着層、ガスバリア層、保護層で構成されている。
【0028】
ここで、熱溶着層は、加熱加圧されることで外被材7の内部を減圧封止するものであり、低密度ポリエチレンフィルム、鎖状低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム等、および、これらの混合物を使用できる。
【0029】
ガスバリア層は、外被材7の表面を通じての芯材6への空気の侵入を防ぐものであり、本実施の形態では金属箔層としている。
【0030】
保護層は、外被材7の表面における埃や塵等による傷つきや、摩擦、折り曲げ、さらには芯材15の突き刺し等によるピンホールの発生を防ぐものであり、ナイロンフィルムやポリエチレンテレフタラートフィルム等が使用できる。
【0031】
このようにして作製した真空断熱材5の芯材6における熱伝導率は、平均温度24℃において、0.0020W/m・Kであり、汎用的な断熱材である硬質ウレタンフォームの10倍程度の断熱性能を有する。
【0032】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材5は、複数の芯材6を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材7で覆い減圧密封して、複数の芯材6をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させた真空断熱材5において、外被材7の間に芯材6がある芯材部と外被材7の間に芯材6がない非芯材部8とによって形成される凹凸面の凹部を断熱材9で埋めたので、凹凸面の凹部(非芯材部8)における断熱性能と真空断熱材5表面の凹凸とが改善され、真空断熱材5全体としての断熱性能も向上され、適用性に優れた真空断熱材5を提供することができる。
【0033】
また、本実施の形態の真空断熱材5は、凹部を埋める断熱材9の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成しているので、被適用体に対して真空断熱材5を貼付により適用することが容易となる。
【0034】
また、本実施の形態の真空断熱材5は、凹部を埋める断熱材9が軟質ポリウレタンフォーム(軟質発泡樹脂)であるので、凹部(非芯材部8)を断熱材9で埋めて断熱補強を施しても真空断熱材5の折り曲げが可能となり、真空断熱材5の適用性を維持することができる。
【0035】
また、本実施の形態の真空断熱材5は、凹部を埋める断熱材9が凹部(非芯材部8)の外被材7の表面にホットメルト接着剤で接着されているものであり、真空断熱材5に対して断熱材9を強固に保持することができ、真空断熱材5の使用期間にわたって凹部(非芯材部8)の断熱補強を維持できる。
【0036】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2における真空断熱材の平面図、図5は同実施の形態の真空断熱材における凹部を断熱材で埋める前の状態を示す平面図である。
【0037】
図4に示すように、本実施の形態の真空断熱材11は、複数の芯材6を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材7で覆い減圧密封して、複数の芯材6をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させたものであり、外被材7の間に芯材6がある芯材部と外被材7の間に芯材6がない非芯材部12とによって形成される凹凸面の凹部のすべてを軟質ポリウレタンフォーム(軟質発泡樹脂)からなる断熱材9で埋めたものであり、非芯材部12における熱溶着層同士が密着する部分の外被材7の熱溶着層の全てが溶着されており、凹部を埋める断熱材9の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成しており、凹部を埋める断熱材6が凹部(非芯材部12)の外被材7の表面にホットメルト接着剤で接着されている。
【0038】
ここで断熱材9は軟質ポリウレタンフォームを使用しているが、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡体のほか、断熱性を有するものが使用できる。
【0039】
また、真空断熱材11は凹部(非芯材部12)の全てを断熱材9で埋めているが、凹部(非芯材部12)のうち必要な部分を断熱材9で埋めても良い。
【0040】
実施の形態2における真空断熱材11と実施の形態1における真空断熱材5とは、実施の形態1では、芯材6の周縁部に、熱溶着層同士が大気圧で密着しているが熱溶着層同士が溶着されていない部分が存在するのに対し、実施の形態2では、芯材6の周縁部を含む熱溶着層同士が密着する部分の外被材7の熱溶着層の全てが溶着されている点でのみ相違する。
【0041】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材11は、実施の形態1における真空断熱材5の作用効果に加えて、非芯材部12における熱溶着層同士が密着する部分の外被材7の熱溶着層の全てが溶着されているので、非芯材部12における熱溶着層同士が大気圧で密着しているが熱溶着層同士が溶着されていない無駄な部分をなくして、真空断熱材11の表面における非芯材部12の面積比率を低減させることが容易であり、真空断熱材11全体としての断熱性能を高めることと同時に、凹凸面の凹部(非芯材部12)を埋める断熱材9の使用量を低減させることができる。
【0042】
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3における真空断熱材の断面図である。
【0043】
図6に示すように、真空断熱材13は、複数の芯材6を、内側面に熱溶着層を有するガスバリア性の外被材7で覆い減圧密封して、複数の芯材6をそれぞれ互いに独立した真空空間に位置させたものであり、真空断熱材13の片面(図6では下面)において、外被材7の間に芯材6がある芯材部の表面と外被材7の間に芯材6がない非芯材部14の表面とが同一平面を形成しており、真空断熱材13のもう一つの片面(図6では上面)において、外被材7の間に芯材6がある芯材部と外被材7の間に芯材6がない非芯材部14とによって形成される凹凸面の凹部のすべてを軟質ポリウレタンフォーム(軟質発泡樹脂)からなる断熱材9で埋めたものであり、非芯材部14における熱溶着層同士が密着する部分の外被材7の熱溶着層の全てが溶着されており、凹部を埋める断熱材9の表面と芯材部の表面とが同一平面を形成しており、凹部を埋める断熱材6が凹部(非芯材部14)の外被材7の表面にホットメルト接着剤で接着されている。
【0044】
ここで断熱材9は軟質ポリウレタンフォームを使用しているが、ポリスチレンやポリエチレン、ポリプロピレン等の発泡体のほか、断熱性を有するものが使用できる。
【0045】
また、真空断熱材13は凹部(非芯材部14)の全てを断熱材9で埋めているが、凹部(非芯材部14)のうち必要な部分を断熱材9で埋めても良い。
【0046】
実施の形態3における真空断熱材13と実施の形態2における真空断熱材11とは、実施の形態2では、真空断熱材11の両面に芯材部と非芯材部12とによる凹凸面が形成されるのに対し、実施の形態3では、真空断熱材13の片面において芯材部表面と非芯材部14表面とが同一平面を形成している点でのみ相違する。
【0047】
以上のように、本実施の形態における真空断熱材13は、真空断熱材13の片面において芯材部表面と非芯材部14表面とが同一平面を形成しているので、凹部が真空断熱材13の片面にのみ形成され、片面の凹部を断熱材9で埋めることで断熱性能の補強と真空断熱材の平面性の確保が完了する。
【産業上の利用可能性】
【0048】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、複数の芯材で構成され、芯材がそれぞれ互いに独立空間に位置するので、折り曲げが可能であり、また個々の芯材における真空リークが他の芯材へ伝播することがないことに加えて、凹凸面の凹部(非芯材部)における断熱性能が改善されるので、真空断熱材全体としての断熱性能も向上され、適用性に優れた真空断熱材を提供することができる。
【0049】
したがって、本発明の真空断熱材は、柔軟性を必要とするジャケット、コート等の防寒着のほか、ズボンや帽子、手袋、または寝具のふとんや座布団、カーテン等にも適用できる。また、現場施工性が非常に高いので建築用断熱材としての利用には好適である。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の実施の形態1における真空断熱材の断面図
【図2】同実施の形態の真空断熱材の平面図
【図3】同実施の形態の真空断熱材における凹部を断熱材で埋める前の状態を示す平面図
【図4】本発明の実施の形態2における真空断熱材の平面図
【図5】同実施の形態の真空断熱材における凹部を断熱材で埋める前の状態を示す平面図
【図6】本発明の実施の形態3における真空断熱材の断面図
【図7】従来の真空断熱材の断面図
【符号の説明】
【0051】
5,11,13 真空断熱材
6 芯材
7 外被材
8,12,14 非芯材部
9 断熱材




 

 


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