CN106164560A - 真空绝热材料和具备该真空绝热材料的保温体 - Google Patents

Abstract

真空绝热材料具备将具有沿面方向延伸的绝热纤维(5)的纤维片以单层或层叠多个而构成的芯材(3)、以及收纳芯材(3)的外覆材料(4)，能够通过弯曲而使至少一部形成为曲面形状，纤维片具备由绝热纤维(5)的一部分沿纤维片的厚度方向延伸而形成的多个厚度方向纤维(6)，在至少一个面上形成有多个纤维孔。

Description

真空绝热材料和具备该真空绝热材料的保温体

技术领域

本发明涉及容易进行弯曲加工的真空绝热材料和具备该真空绝热材料的保温体。

背景技术

作为在热水供给***、制热***和制冷制热设备等中使用的绝热材料，例如使用玻璃棉等，不过从节能性的观点出发，提出了真空绝热材料。

真空绝热材料与玻璃棉这种绝热材料相比，能够使热传导率减小一个数量级以上，绝热性能比玻璃棉这种绝热材料好。这里，在制冷制热设备等安装有真空绝热材料的对象中，真空绝热材料的安装面不仅存在平面形状的情况，还存在曲面形状的情况。因此，存在将真空绝热材料以具有曲面的方式加工和使用的需要，提出了各种易于弯曲加工的真空绝热材料(例如参照专利文献1、2)。

专利文献1记载的技术通过在真空绝热材料上形成槽或凹凸，从而使真空绝热材料的立体形状的弯曲加工变得容易。此外，在专利文献1记载的技术中，在真空中用模具将例如***有芯材的外包材料从上下夹压，从而在真空绝热材料上形成槽或凹凸。

专利文献2记载的技术通过在真空绝热材料上形成槽，从而使弯曲加工变得容易。此外，专利文献2记载的技术通过对真空绝热材料进行压缩成型，从而在与绝热材料的厚度方向正交的侧面部形成槽。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2007－205530号公报

专利文献2:日本特开2001－336691号公报

发明内容

发明要解决的课题

在一般的真空绝热材料中，由像玻璃棉那样的纤维的块所形成的芯材被外覆材料真空密闭，为了提高真空绝热材料的绝热性能，以芯材的纤维的方向与真空绝热材料的厚度方向正交或大致正交的方式配置。

但是，在专利文献1记载的真空绝热材料中，将芯材(中间材料)用外包材料(外覆材料)真空密闭，并用模具夹压芯材和外包材料来形成突起。由于该形成突起的加工，存在芯材(中间材料)的纤维朝向真空绝热材料的厚度方向的情况。如果芯材的纤维朝向真空绝热材料的厚度方向，则经由芯材的纤维的热传导增加，存在真空绝热材料的绝热性能下降的课题。

另外，如果对平板形状的真空绝热材料进行弯曲加工，则在真空绝热材料的外周侧(外侧)和内周侧(内侧)之间产生周长差，为了吸收该周长差，存在弯曲的内周侧的外覆材料和与其相邻的芯材产生褶皱的情况。如果芯材产生褶皱，则芯材的纤维会朝向真空绝热材料的厚度方向，经由芯材的纤维的热传导增加，存在真空绝热材料的绝热性能下降的课题。

在专利文献2记载的真空绝热材料中，也将芯材用外包材料真空密闭，并将芯材和外包材料压缩成型而形成槽。由于该形成槽的加工，芯材(芯材)的纤维会朝向真空绝热材料的厚度方向，存在真空绝热材料的绝热性能下降的课题。

本发明为了解决以上课题而做出，目的在于提供容易形成曲面状、容易弯曲加工、并且能够抑制绝热性能的下降的真空绝热材料和具备该真空绝热材料的保温体。

用于解决课题的手段

本发明的真空绝热材料具备：芯材，所述芯材由单层的纤维片构成或由多个纤维片层叠而构成，所述纤维片具有沿面方向延伸的绝热纤维；以及外覆材料，所述外覆材料收纳所述芯材，所述真空绝热材料能够通过弯曲使至少一部分形成为曲面形状，所述纤维片具备由所述绝热纤维的一部分沿所述纤维片的厚度方向延伸而形成的多个厚度方向纤维，并在至少一个面上形成有多个纤维孔。

发明的效果

根据本发明的真空绝热材料，由于形成有凹型纤维孔，所以弯曲加工容易。另外，由于具有与绝热纤维的层叠面交叉的厚度方向纤维，所以绝热纤维的运动被厚度方向纤维限制，抑制了绝热纤维的方向从层叠面偏离，绝热纤维朝向真空绝热材料的厚度方向的情况，能够抑制绝热性能的下降。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的真空绝热材料的剖面示意图。

图2是本发明的实施方式1的真空绝热材料的纤维片的放大剖面示意图。

图3是对本发明的实施方式1的真空绝热材料进行弯曲加工的放大剖面示意图。

图4是比较例3的真空绝热材料的纤维片的放大剖面示意图。

图5是用单层的纤维片构成本发明的实施方式2的真空绝热材料的芯材的情况的剖面示意图。

图6是表示本发明的实施方式3的曲面形状的真空绝热材料的立体示意图。

图7是本发明的实施方式3的真空绝热材料的纤维片的表面示意图。

图8是本发明的实施方式5的半球形状的真空绝热材料的立体示意图。

图9是本发明的实施方式5的半球形状的真空绝热材料的纤维片的表面示意图。

图10是与图9不同的真空绝热材料的纤维片的表面示意图。

图11是本发明的实施方式6的真空绝热材料的纤维片的放大剖面示意图。

图12是本发明的实施方式7的保温箱的剖面示意图。

图13是本发明的实施方式8的真空绝热材料的弯曲加工时的曲率半径与放热量的关系图。

图14是对本发明的实施方式9的真空绝热材料进行弯曲加工的放大剖面示意图。

具体实施方式

以下，根据附图来说明本发明的实施方式。此外，本发明不被以下说明的实施方式所限定。另外，在以下的附图中，存在各构成部件的大小关系与实际不同的情况。

实施方式1.

图1是表示本发明的实施方式1的真空绝热材料10的剖面示意图，图2是本发明的实施方式1的真空绝热材料10的纤维片11的放大剖面示意图，图3是对本发明的实施方式1的真空绝热材料10进行弯曲加工的放大剖面示意图。

如图1所示，本实施方式1的真空绝热材料10具有芯材3和外覆材料4，所述芯材3将纤维片11作为层叠体而构成，所述纤维片11具有材质为玻璃的绝热纤维5，所述外覆材料4利用由例如树脂或金属箔等构成的外覆片4a来将芯材3密闭。另外，真空绝热材料10在弯曲加工(弯曲)前具有平面形状。

如图2所示，纤维片11具有沿面方向(片状)延伸的绝热纤维5和限制绝热纤维5的运动的厚度方向纤维6。厚度方向纤维6以沿纤维片11的厚度方向(图2的上下方向)延伸的方式形成，并以在纤维片11的面上分布的方式形成。此外，由于厚度方向纤维6沿纤维片11的厚度方向延伸，所以绝热纤维5与厚度方向纤维6以正交的方式交叉，但不一定必须正交，也可以偏离正交。

厚度方向纤维6例如采用针刺法，通过将针***纤维片11而形成。并且，通过形成厚度方向纤维6，从而形成沿纤维片11的厚度方向凹陷的凹型纤维孔7。即，厚度方向纤维6和凹型纤维孔7是作为通过将针***纤维片11使得绝热纤维5以沿纤维片11的厚度方向延伸的方式形成的结果而得到的。

并且，配置于纤维片11的面当中的针进入的一侧的面(图2的下侧)的绝热纤维5由于针的进入而被压入，结果形成凹型纤维孔7。凹型纤维孔7形成于纤维片11被弯曲时的内周侧(内侧)，而不形成于与该内周侧相反的一侧的外周侧(外侧)。即，厚度方向纤维6形成为内周侧作为凹型纤维孔7而开口的凸型。

此外，凹型纤维孔7以其直径为例如0.3～1.0mm左右的方式形成即可。另外，凹型纤维孔7在形成的过程中既可以贯通纤维片11的两个面，也可以不贯通纤维片11的两个面。不过，贯通成型后的纤维片11在针的进入侧的面上形成有凹型纤维孔7，在与该进入侧相反的一侧的面上形成有以凸型弯曲的纤维。

此外，凹型纤维孔7相当于本发明的“纤维孔”。

如图1所示，芯材3是将预先切断成所希望的尺寸的纤维片11从(图1的)下侧向上侧层叠多个而构成。并且，芯材3被封入(真空密闭)外覆材料4内。此外，关于纤维片11的层叠数和厚度，例如假定由大气压力与真空的压力差造成的压缩变形并以使真空绝热材料10成为所希望的厚度的方式来设定。此外，也可以根据所希望的真空绝热材料的厚度和纤维片11的厚度，不对纤维片11进行层叠，而是用1张纤维片11构成。

绝热纤维5和厚度方向纤维6的材质例如采用E玻璃。绝热纤维5和厚度方向纤维6例如利用连续长丝制法，制造直径为6～20μm左右的长丝。然后，将该长丝以平均长度为约30mm以上的方式切断，制作成切断纤维(玻璃长纤维)。然后将该切断纤维开纤并分散成平面状。由此，能够制造绝热纤维5的轴向与平面大致平行的片状部件。

然后，利用针刺法，以绝热纤维5的一部分成为厚度方向纤维6的方式形成，来限制绝热纤维5的运动，并且在片状部件上形成凹型纤维孔7。经过这些工序，从而能够制造纤维片11。制造出的纤维片11例如卷绕在滚筒上。

此外，纤维片11的纤维不一定必须是切断纤维，也可以是将连续长丝暂时束成多束并将其开纤扩展成平面状的连续纤维，也可以将这些连续纤维与切断纤维掺合。另外，纤维片11也可以不卷绕在滚筒上，例如也可以以预先设定的尺寸切断。

外覆材料4在两张外覆片4a内收纳芯材3，所述芯材3是将形成有厚度方向纤维6的纤维片11层叠多个而成。外覆材料4是层压构造体，例如从外侧起向内侧，具有25μm的ON(拉伸尼龙)的层、12μm的PET(聚酯)的层、7μm的AL(铝)箔的层、以及30μm的CPP(未拉伸聚丙烯)的层。

接下来，说明将芯材3***外覆材料4来制造真空绝热材料10的方法。

首先，制作由两张外覆片4a预先制成袋子的外覆材料4，在使芯材3干燥之后与气体吸附剂共同地***外覆材料4。然后，将其配置于真空腔内。并且，对真空腔内进行减压，变成预先设定的压力，例如为0.1～3Pa左右的真空压力。并且，在该状态下将外覆材料4的剩余的开口部通过加热密封进行密闭。最后，使真空腔内回到大气压力，通过从真空腔内取出，从而得到真空绝热材料10。

此外，也可以将芯材3以被两张外覆片4a夹入的方式配置在真空腔内，在对真空腔内进行减压之后，通过加热密封对上下的外覆片4a的周围进行密闭。另外，为了除去纤维片11含有的水分，除了在片材裁断前后等对纤维片11进行加热的工序以外，也可以设置在真空过程中加热的工序来除去该水分。另外，也可以事先对外覆材料4进行加热处理。此外，作为气体吸附剂，可以将例如以氧化钙(CaO)为材料的吸附剂、以沸石为材料的吸附剂、以分子筛为材料的吸附剂、以铁粉为材料的吸附剂、以锂为材料的吸附剂、以钡为材料的吸附剂等单独使用，或者根据吸附的对象气体的种类、吸附速度等，以功能分担的方式将它们多个组合地使用。

[比较例1(关于纤维片的层叠方法)]

为了对低热传导率的实现和片材化的困难性等进行了解，在将用针刺法制造的纤维片11作为真空绝热材料10的芯材3来使用的情况下，进行将厚度方向纤维6的间隔作为参数的试验。在本比较例中，制作了厚度方向纤维6的间隔为(1)约1.5mm、(2)约3mm、(3)约4mm的三个种类的纤维片。

此外，在本比较例中，在以与纤维片的面平行的第一方向和与面平行且与第一方向正交的第二方向来考虑的情况下，以沿第一方向排列的方式形成厚度方向纤维6，并且也以沿第二方向排列的方式形成厚度方向纤维6。并且，第一方向上的相邻的厚度方向纤维6的间隔和第二方向上的相邻的厚度方向纤维6的间隔相同。

另外，在本比较例中，使绝热纤维5(和厚度方向纤维6)的纤维直径为6μm，使纤维片的纤维单位面积质量为约240g/m²，使纤维片的平均厚度为约3mm。这里，针刺处理仅从纤维片的一面侧进行。并且，不针对制作的纤维片的哪个面上形成有凹型纤维孔7加以区别地，将纤维片随机地层叠15张，用上述的方法制作三种真空绝热材料，并分别测定热传导率。

其结果是，(1)厚度方向纤维6的间隔为约1.5mm的真空绝热材料的热传导率是0.0034W/(m·K)，(2)厚度方向纤维6的间隔为约3mm的真空绝热材料的热传导率是0.0022W/(m·K)，(3)厚度方向纤维6的间隔为约4mm的真空绝热材料的热传导率是0.0017W/(m·K)。

如果使厚度方向纤维6的间隔变宽，则朝向纤维的层叠方向的玻璃纤维变少，所以固体热传导(由纤维进行的热传导)被抑制，能够提高绝热性能。但是，如果使厚度方向纤维6的间隔比4mm宽，则纤维彼此的结合力不足，所以难以片材化(纤维片的制作)。

[比较例2(关于对真空绝热材料进行弯曲加工后的热传导率)]

接下来，进行对上述三种真空绝热材料进行弯曲加工后(弯曲后)的评估。对于以形成曲率半径为约190mm的曲面形状的方式用三点弯曲滚筒形成和制作的曲面形状的真空绝热材料，分别测定热传导率。

其结果是，(1)厚度方向纤维6的间隔为约1.5mm的真空绝热材料的热传导率是0.0041W/(m·K)，(2)厚度方向纤维6的间隔为约3mm的真空绝热材料的热传导率是0.0029W/(m·K)，(3)厚度方向纤维6的间隔为约4mm的真空绝热材料的热传导率是0.0023W/(m·K)，可以确认，由于将真空绝热材料形成为曲面形状而使热传导率变差。

[关于本实施方式1的真空绝热材料10的热传导率]

因此，制作上述三种的本实施方式1的真空绝热材料10并进行性能评估。首先，以通过针刺处理而形成有凹型纤维孔7的面成为相同方向的方式将纤维片11层叠，制作以此为芯材3的真空绝热材料10。并且，如图3所示，以层叠的纤维片11的凹型纤维孔7全部分布于内周侧的方式，并与比较例2同样地以使真空绝热材料10成为曲率半径为约190mm的曲面形状的方式形成，并分别测定热传导率。

其结果是，(1)厚度方向纤维6的间隔为约1.5mm的真空绝热材料10的热传导率是0.0038W/(m·K)，(2)厚度方向纤维6的间隔为约3mm的真空绝热材料10的热传导率是0.0026W/(m·K)，(3)厚度方向纤维6的间隔为约4mm的真空绝热材料10的热传导率是0.0021W/(m·K)。

这里，与以凹型纤维孔7在外周侧和内周侧随机的方式层叠纤维片11的比较例2的真空绝热材料相比，能够大大改善绝热性能。这与在以凹型纤维孔7分布于外周侧的方式弯曲的纤维片11中，凹型纤维孔7沿厚度方向纤维6在张开的方向上变形这一因素有关。

在比较例2中，在以凹型纤维孔7在外周侧的方式层叠的纤维片中，由于纤维片11的弯曲，以凹型纤维孔7的空间扩大的方式进行作用，残存于外覆材料4内的气体分子容易沿层叠方向即传热方向移动。由此，在比较例2的真空绝热材料中，气体热传导的作用变大，热传导率增大。

即，在将纤维片11随机地层叠的比较例2的真空绝热材料中，由于(大量)含有凹型纤维孔7分布于外周侧的纤维片11，所以热传导率变大。另一方面，在以形成有凹型纤维孔7的面在纤维片11的内周侧的方式形成的本实施方式1的真空绝热材料10中，由于弯曲加工时产生的内外周差，凹型纤维孔7沿堵塞的方向进行作用，能够抑制气体热传导，能够实现性能改善。

[比较例3(关于凹型纤维孔7的形成面)]

图4是比较例3的真空绝热材料的纤维片11a的放大剖面示意图。

接下来，利用图4来说明比较例3。

在图4所示的比较例3中，在纤维片11a的一个面形成有凹型纤维孔7，在另一个面形成有第二凹型纤维孔7a。与此对应地，在纤维片11a上，分别形成有从一个面侧向另一个面侧凹陷的厚度方向纤维6和从另一个面侧向一个面侧凹陷的第二厚度方向纤维6a。即，在本比较例中，对纤维片11a的两个面进行针刺处理。在本比较例3中，制作了以比较例1的(2)为基准的规格的纤维片11a。具体来说，因为是从两个面侧进行针刺处理，所以使一个面侧的厚度方向纤维6的间隔为约6mm的情况与仅对一侧进行针刺处理、使厚度方向纤维6间隔为约3mm的情况是大致相同的规格。

其结果是，平板形状的真空绝热材料10的热传导率是0.0022W/(m·K)，与实施方式1中试制作的结果大致相同。但是，在形成为曲面形状的地方，真空绝热材料10的热传导率是0.0028W/(m·K)，如比较例2中所述，与纤维片随机层叠的结果相近，可以看出真空绝热材料的热传导率的绝热性能的下降。如前所述，推断这是因为，在凹型纤维孔7位于外周侧的情况下，在进行弯曲加工时制造了气体容易移动的空间，气体热传导变大，使绝热性能下降。

此外，平板形状的真空绝热材料的热传导率使用英弘精机株式会社制造的热传导率计。另外，关于曲面形状的真空绝热材料的热传导率，与所述热传导率计的测定原理相同，制作用曲面形状的热通量传感器夹持真空绝热材料，在其一方设置加热部、另一方设置冷却部的装置，利用定常法求出热移动量与厚度的关系。

[比较例4(关于纤维片的单位面积质量)]

如果假定纤维片的约束力是由平面方向的拉伸力来代表，则推断厚度越大拉伸力越大。因此，厚度方向纤维6的间隔设定为与(2)的条件相同的3mm，使单位面积质量变化，分别制作厚度为约8mm和约11mm的纤维片，并测定将其层叠作为芯材3的真空绝热材料的热传导率。

其结果是，在平板形状的状态下，纤维片的厚度为约8mm的真空绝热材料的热传导率是0.0027W/(m·K)，纤维片的厚度为约11mm的真空绝热材料的热传导率是0.0030W/(m·K)。这是因为，如果纤维片的厚度厚，则构成纤维片的绝热纤维5容易向层叠方向(厚度方向)倾斜，使来自绝热纤维5的固体热传导增加。

接下来，使纤维片的厚度为约8mm，试着制作厚度方向纤维6的间隔为8mm的纤维片。如在比较例1中所述，在纤维片的厚度为3mm、凹型纤维孔7的间隔为8mm的情况下难以片材化，但在纤维片的厚度为约8mm、厚度方向纤维6的间隔为8mm的情况下能够实现片材化。使用该纤维片来试制作真空绝热材料并测定热传导率，结果是，在平板形状下，得到热传导率为0.0023W/(m·K)的真空绝热材料。这是因为，通过增大纤维片的厚度，从而能够拓宽使纤维约束的厚度方向纤维6的间隔。

因此，根据这些结果，对纤维片11的厚度t、厚度方向纤维6的间隔Px、热传导率的关系进行整理，另外，在以热传导率为0.0025W/(m·K)以下作为性能基准的情况下，通过使t/Px≤1从而能够实现高性能化。

通过以上，根据本实施方式1的真空绝热材料10，不仅能够以平板形状实现低的热传导率，而且即使形成为曲面形状也能够抑制热传导率的变差。因此，能够抑制在例如热水供给***、制热***等中使用的曲面形状的热水储蓄箱的周围等的放热，能够实现高效率的***。

[本实施方式1的真空绝热材料10所具有的效果]

根据本实施方式1的真空绝热材料10，由于形成有凹型纤维孔7，所以弯曲加工容易。另外，利用与绝热纤维5的层叠面交叉的厚度方向纤维6，限制了绝热纤维5的运动，抑制了绝热纤维5的方向从层叠面偏离而朝向厚度方向的情况，能够抑制绝热性能的下降。此外，纤维片11的凹型纤维孔7所分布的面以在真空绝热材料10的内周侧的方式形成，因此，在真空绝热材料10的弯曲加工时，凹型纤维孔7以变小的方式进行作用，能够抑制由气体热传导造成的绝热性能的下降。

另外，根据本实施方式1的真空绝热材料10，纤维片11的厚度t与厚度方向纤维6的间隔Px的关系构成为满足t/Px≤1，因此，能够进一步提高绝热性能。

实施方式2.

以下，关于本发明的实施方式2，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图5是用单层的纤维片21来构成本发明的实施方式2的真空绝热材料20的芯材3的情况的剖面示意图。

如图5所示，本实施方式2的真空绝热材料20的芯材3由形成有厚度方向纤维6的单层的纤维片21构成。

[本实施方式2的真空绝热材料20所具有的效果]

本实施方式2的真空绝热材料20在发挥与实施方式1的真空绝热材料10相同的效果的基础上，还具有如下效果。

根据本实施方式2的真空绝热材料20，以所希望的厚度制作纤维片21，并用单层的纤维片21构成芯材3，因此，不需要纤维片21的层叠工序。另外，虽然与纤维片21的厚度变大相应地，绝热纤维5存在向传热方向(厚度方向)倾斜的可能性，但能够以更低成本制造曲面形状的真空绝热材料20。

实施方式3.

以下，关于本发明的实施方式3，以与实施方式1和2的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1和2重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1和2相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图6是表示本发明的实施方式3的曲面形状的真空绝热材料30的立体示意图，图7是本发明的实施方式3的真空绝热材料30的纤维片31的表面示意图。此外，在图6中，将曲面形状的真空绝热材料30弯曲的方向(真空绝热材料30的弯曲方向)作为H方向，将与H方向正交的方向(圆筒的轴向)作为V方向，用虚线表示外覆材料4。另外，在图7中，表示在纤维片31的表面分布凹型纤维孔7的情形，凹型纤维孔7在相互正交的两个方向中的一个方向上以间隔P形成多个，在另一个方向上以间隔R形成多个，且R＜P。

在本实施方式3中，对于与实施方式1相同条件的、玻璃纤维直径为6μm、单位面积质量为约240g/m²、平均厚度为3mm的纤维片31，以间隔P＝约6mm、间隔R＝约3mm的方式，仅从纤维片31的一面侧进行针刺处理，来进行样本试制作。这里，在将以间隔R形成有凹型纤维孔7的方向作为在进行针刺处理时利用传送带和滚筒卷取装置等的纤维片31的进给方向的情况下，能够进行片材化。

另一方面，在以间隔P形成有凹型纤维孔7的方向作为纤维片31的进给方向的情况下，由于纤维约束不足，所以无法进行片材化。因此，将该片材化了的纤维片31以形成有凹型纤维孔7的面成为相同方向的方式层叠而作为芯材3，来制作真空绝热材料30。

接下来，以凹型纤维孔7在曲面形状的真空绝热材料30的内周侧的方式，将真空绝热材料30以曲率半径190mm进行弯曲加工。此外，此时制作如下两种样本，并测定各自的热传导率，该两种样本为：(1)以间隔R形成有凹型纤维孔7的方向为H方向、以间隔P形成有凹型纤维孔7的方向为V方向的真空绝热材料30；以及(2)以间隔R形成有凹型纤维孔7的方向为V方向、以间隔P形成有凹型纤维孔7的方向为H方向的真空绝热材料30。此时，纤维片31的单位面积上的凹型纤维孔7的个数恒定。

其结果是，(1)的真空绝热材料30的热传导率是0.0018W/(m·K)，(2)的真空绝热材料30的热传导率是0.0020W/(m·K)。因此，以凹型纤维孔7在纤维片31的弯曲方向(H方向)和与弯曲方向正交的方向(V方向)上以不同的间隔配置，芯材3以凹型纤维孔7的间隔中窄的一方成为纤维片31的弯曲方向(H方向)的方式，将真空绝热材料30形成为曲面形状即可。

即，以R＜P的方式形成凹型纤维孔7，使以间隔P形成有凹型纤维孔7的方向与V方向一致，使以间隔R形成有凹型纤维孔7的方向与H方向一致，由此，能够得到更高的绝热性能。

这是因为，本实施方式3的真空绝热材料30与实施方式1的厚度方向纤维6的间隔为约3mm的真空绝热材料10相比，纤维片31的单位面积上的厚度方向纤维6的条数变少，由此抑制了固体热传导。此外，在将真空绝热材料30形成为曲面形状时，厚度方向纤维6成为基点进行弯曲加工，从而抑制了形成于内周侧的深的褶皱，构成芯材3的纤维片31的绝热纤维5向传热方向(厚度方向或层叠方向)倾斜的比例变少，抑制了固体热传导。因此，本实施方式3的真空绝热材料30即使形成为曲面形状，热传导率也不易下降，具有高性能。

此外，在实施了将使用R＜P的纤维片31的真空绝热材料30形成为曲率半径85mm的曲面形状的加工后，能够实现在内周面褶皱非常少的曲面形状的真空绝热材料30。其结果是，即使制作大曲率的曲面形状的真空绝热材料30，也能够确保高的绝热性能。

[本实施方式3的真空绝热材料30所具有的效果]

本实施方式3的真空绝热材料30在发挥与实施方式1的真空绝热材料10相同的效果的基础上，还具有如下效果。

根据本实施方式3的真空绝热材料30，使凹型纤维孔7在纤维片31的表面上沿与真空绝热材料30的弯曲方向即H方向正交的V方向以(比间隔R宽)间隔P形成多个。通过这样，纤维片31的单位面积上的厚度方向纤维6的条数变少，能够抑制因固体热传导造成的绝热性能的下降。

另外，在将真空绝热材料30形成为曲面形状时，由于厚度方向纤维6成为基点而进行弯曲加工，所以抑制了形成于内周侧的深的褶皱，构成芯材3的纤维片31的绝热纤维5沿传热方向倾斜的比例变少，能够抑制热传递效率的下降。此外，由于真空绝热材料30以厚度方向纤维6为基点而被弯曲加工，因此，能够形成例如曲率半径为85mm的这种大曲率的曲面形状。

实施方式4.

以下，关于本发明的实施方式4，以与实施方式1～3的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～3重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～3相同或相当的部分附上相同的附图标记。

在本实施方式4中，在制作纤维片时，将长丝束开纤，在将纤维扩成平面状的层叠构造时，关于绝热纤维5朝向的方向，在与纤维片的面平行的第比率方向和与纤维片的面平行且与第一比率方向正交的第二比率方向上，纤维朝向的比率不同。并且，芯材3以在各纤维片之间第一比率方向和第二比率方向分别对齐的方式，将纤维片层叠而构成。

在本实施方式4中，以与实施方式3同样的方法制作真空绝热材料，将真空绝热材料以曲率半径为190mm的方式形成为曲面形状。这里，纤维朝向的比率少的方向成为容易弯曲的方向。因此，在真空绝热材料中，图6所示的H方向是纤维朝向的比率少的方向，V方向是纤维朝向的比率多的方向。测定该曲面形状的真空绝热材料的热传导率的结果是0.0017W/(m·K)。

[本实施方式4的真空绝热材料所具有的效果]

本实施方式4的真空绝热材料在发挥与实施方式1的真空绝热材料10相同的效果的基础上，还具有如下效果。

根据本实施方式4的真空绝热材料，芯材3以在各纤维片之间在第一比率方向和第二比率方向分别对齐的方式层叠纤维片而构成，使纤维朝向的比率少的方向为H方向，使纤维朝向的比率多的方向为V方向。

通过这样，在真空绝热材料形成为曲面形状的情况下，由于是绝热纤维5自身不易施加负荷的弯曲加工，所以绝热纤维5向传热方向倾斜的情况变少，进一步抑制了固体热传导，能够抑制绝热性能的下降。

实施方式5.

以下，关于本发明的实施方式5，以与实施方式1～4的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～4重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～4相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图8是本发明的实施方式5的半球形状的真空绝热材料50的立体示意图，图9是本发明的实施方式5的半球形状的真空绝热材料50的纤维片51的表面示意图，图10是与图9不同的真空绝热材料50a的纤维片51a的表面示意图。

如图8所示，本实施方式5的真空绝热材料50以将储存热介质的被保温体16的端板部覆盖的方式，形成为半球形状(半球壳形状)地设置。即，真空绝热材料50、50a的芯材3形成为半球形状。另外，由被保温体16和真空绝热材料50构成保温体。

在纤维片51、51a的表面，在其被弯曲时的内周侧，如图9所示地凹型纤维孔7从中心以放射状或如图10所示地凹型纤维孔7从中心以同心圆状分布。此外，纤维片51、51a的凹型纤维孔7以半球的顶部为中心以放射状或同心圆状分布。利用这些，首先以凹型纤维孔7的层叠方向成为相同方向的方式层叠，来试着制作平板形状的真空绝热材料50。接下来，以凹型纤维孔7在内周侧的方式对半球形状实施冲压加工。

此时的半球的半径为约190mm。如果使用以往的一般的真空绝热材料，例如对玻璃短纤维进行抄纸而制作的湿式玻璃纤维片、通过利用旋转器的离心法将熔融玻璃制作成玻璃纤维的干式玻璃纤维片等，则无法形成光滑的端板形状。但是，在本实施方式5中，任意方的样本都能够形成沿曲面的半球形状。

另外，作为参考，尝试以凹型纤维孔7在外周侧的方式形成为半球形状，但与凹型纤维孔7在内周侧的情况相比，真空绝热材料50、50a的内周侧的褶皱变深。这是因为，凹型纤维孔7所具有的空间具有吸收弯曲加工时的真空绝热材料50、50a的内外周差的效果。

另外，如在实施方式1中所示地将凹型纤维孔7成型于内周侧更能够抑制残存于真空绝热材料50、50a的内部的气体的移动，因此在绝热性能上是优选的。

[本实施方式5的真空绝热材料50、50a所具有的效果]

本实施方式5的真空绝热材料50、50a在发挥与实施方式1的真空绝热材料10相同的效果的基础上，还具有如下效果。

根据本实施方式5的真空绝热材料50、50a，形成为半球形状，纤维片51、51a的凹型纤维孔7以半球的顶部为中心以放射状或同心圆状分布。这样的形状也能够抑制真空绝热材料50、50a的绝热性能的下降。由此，能够将真空绝热材料50、50a安装于温度容易变高的被保温体16的顶板部位即端板部，能够实现被保温体16的有效的放热抑制。因此，在被保温体16构成例如热水供给***的一部分的情况下，能够实现热水供给***的高效率化。

此外，在本实施方式5中，使纤维片51、51a的表面的凹型纤维孔7为放射形状或同心圆形状，但也可以是将这些组合的形状，即将纤维片51、51a的表面的凹型纤维孔7形成为兼具放射形状和同心圆形状的形状。并且，通过这样，也能够得到与使纤维片51、51a的表面的凹型纤维孔7成为放射形状或同心圆形状的情况同等的效果，并且能够实现高的柔软性。

实施方式6.

以下，关于本发明的实施方式6，以与实施方式1～5的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～5重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～5相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图11是本发明的实施方式6的真空绝热材料60的纤维片61的放大剖面示意图。

如图11所示，本实施方式6的真空绝热材料60在芯材3的内周面与外覆片4a之间***有减少摩擦的滑动薄膜12。此外，其它的结构与实施方式1的真空绝热材料10相同。

滑动薄膜12设置于芯材3的内周面(内周侧的纤维片11)与外覆材料4之间，由此，在弯曲加工时，使空隙率高且具有伸缩性的层叠的纤维片11与几乎没有伸缩性的外覆材料4彼此不易限制。通过设置该滑动薄膜12，从而即使像真空绝热材料60那样以大曲率进行弯曲加工，也能够抑制纤维片61的局部的弯曲的产生。

滑动薄膜12由一张PET薄膜等摩擦系数小的薄膜单膜或多张层叠而构成，滑动薄膜12的厚度为100μm以下等即可。此外，在层叠多张滑动薄膜12的情况下，通过薄膜单膜彼此的滑动，在弯曲加工时能够缓解纤维片61与外覆材料4之间产生的摩擦(应力)。另外，存在纤维片61的纤维因将真空绝热材料60弯曲加工而产生的褶皱的折痕而立起的情况，但是通过在纤维片61与外覆材料4之间配置滑动薄膜12，从而能够抑制纤维片61的纤维的立起。

与实施方式1同样地对这样制作的本实施方式6的真空绝热材料60的绝热性能进行评估。在纤维片61的、形成有凹型纤维孔7的弯曲加工时的内周侧的面上，以与纤维片11相同的平面尺寸，***一张厚度为50μm的PET薄膜，制作这样的真空绝热材料60。在弯曲加工到曲率半径为50mm之后，不具有滑动薄膜12的真空绝热材料在弯曲加工时的内周面上，芯材3在整个半径方向上发生弯曲，与此相比，***有滑动薄膜12的真空绝热材料60没有发现这种情况。

[本实施方式6的真空绝热材料60所具有的效果]

本实施方式6的真空绝热材料60在具有与实施方式1的真空绝热材料10相同的效果的基础上，还具有如下效果。

根据本实施方式6的真空绝热材料60，由于在芯材3的内周面与外覆材料4之间设置摩擦系数小的滑动薄膜12，因此，在将真空绝热材料60以大曲率弯曲加工的情况下，由于芯材3与外覆材料4之间的摩擦减少，容易滑动，从而能够抑制形成大的弯曲部分的情况。此外，在曲率半径小的部位使用真空绝热材料60也能够得到相同的效果。

实施方式7.

以下，关于本发明的实施方式7，以与实施方式1～6的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～6重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～6相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图12是本发明的实施方式7的保温箱13的剖面示意图。

在本实施方式7中，如图12所示，在储存热介质的圆筒形状的保温箱13的箱体部分14a的外周，大致遍及整周地卷附有圆筒形状的真空绝热材料70a。另外，箱上部端板部14b由曲面形状的真空绝热材料70b覆盖，箱下部端板部14c由曲面形状的非真空绝热材料15覆盖。并且，由保温箱13和真空绝热材料70a、70b(和非真空绝热材料15)构成保温体。

真空绝热材料70a、70b是与实施方式3和5所示的材料相同的规格，另外，制法按照实施方式1所示的程序进行。非真空绝热材料15采用EPS(小球法发泡聚苯乙烯)绝热材料，按照保温箱13的下方的部分的箱下部端板部14c的形状形成。

在保温箱13的内部装满水，利用加热源(未图示)来加热煮沸。作为加热源，有用设置于保温箱13的内部的电加热器直接加热的方法，另外，作为其它的加热源，还有利用来自例如燃料电池发电***等废热回收***的循环水来间接加热等的方法。

实际上，采用筒体直径为600mm、容量为370L的保温箱13，用电加热器将保温箱13的内部用90℃的热水充满，在将外部空气设定为4℃的环境下进行放热评估。首先，作为保温箱13的绝热材料，使用厚度为8mm的真空绝热材料70a、70b和厚度为50mm的非真空绝热材料15，在经过8小时左右时测定保温箱13的放热量。接下来，将箱上部端板部14b改换成非真空绝热材料15(其它不变)，在经过8小时左右时测定保温箱13的放热量，并对两者的放热量进行比较。其结果是，可以确认到，使箱上部端板部14b的绝热材料为真空绝热材料70b的情况与非真空绝热材料15的情况相比，全放热量降低约10％。

由此，在本实施方式7的保温箱13中，对于箱上部端板部14b能够使用真空绝热材料70b，通过放热量的降低，能够实现与外部空气具有高的绝热性的圆筒形状的保温箱13。

此外，绝热材料的配置不限定于此，为了防止从绝热材料彼此的接缝的间隙造成的热泄漏，优选在必要的部位另外配置绝热材料。

另外，非真空绝热材料15不限定于此，例如也可以是玻璃棉等绝热材料。

此外，在上述的实施方式1～6中，说明了纤维片的纤维为玻璃纤维的例子，但纤维片的纤维不一定必须是玻璃纤维，也可以是聚酯、聚丙烯、聚苯乙烯等高分子材料的纤维。在纤维片的纤维是这些高分子材料的情况下，例如使用纺粘制法，在将树脂颗粒熔融并从喷嘴压出之后，一边冷却一边利用喷射器等拉伸并纺丝即可。纺丝出的纤维累积在传送带上，做成低单位面积质量片材(薄壁片)。然后，利用针刺法进行纤维片化，形成片材辊。这样，即使纤维片的纤维是高分子材料，也能够同样地进行制作。

[本实施方式7的保温箱13所具有的效果]

根据本实施方式7的由真空绝热材料70a、70b覆盖的保温箱13(保温体)，能够得到与实施方式1～6相同的效果。

实施方式8.

以下，关于本发明的实施方式8，以与实施方式1～7的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～7重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～7相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图13是本发明的实施方式8的真空绝热材料的弯曲加工时的曲率半径与放热量的关系图。此外，在图13中，预测了放热量相对于真空绝热材料的弯曲方向(H方向)的凹型纤维孔7的间隔Pi与将真空绝热材料进行弯曲加工的情况下的曲率半径Ra之比的关系。这里，凹型纤维孔7的V方向上的凹型纤维孔7的间隔恒定。即，在真空绝热材料的弯曲加工时，纤维片11的单位面积上的凹型纤维孔7的数量恒定。

例如，在将真空绝热材料如图6所示地进行弯曲加工来形成曲面形状的情况下，在Pi/Ra大致大于0.03的区域中，在曲率半径小的情况下，如果不使凹型纤维孔7的间隔窄，则放热量增加，存在绝热性能下降的倾向。这主要是因为，在对真空绝热材料进行曲率半径小的弯曲加工的情况下，与进行曲率半径大的弯曲加工的情况相比，如果凹型纤维孔7的间隔宽，则会以多边形的形状弯折，因此，在被绝热体之间产生间隙，导致热移动。而且，在靠近多边形状的弯折部的部分，由于纤维向安装真空绝热材料的对象的半径方向(真空绝热材料的厚度方向)倾斜，所以经过真空绝热材料的内部的纤维的固体热传导变大，这也是主要原因。

另外，当Pi/Ra进一步超过0.2时，这些影响更大地产生作用，放热量增大。另一方面，在Pi/Ra小的区域中，放热量也增大，尤其是在Pi/Ra小于0.005的区域中急剧增大。这是因为，由于单位面积上的凹型纤维孔7的增加，来自真空绝热材料的厚度方向纤维6的固体热传导增加。因此，通过使Pi/Ra为0.005以上0.2以下，从而抑制放热量，能够实现具有高的绝热性能的弯曲形状的真空绝热材料。并且，为了得到更高的绝热性能，优选去掉两边的值，使Pi/Ra为0.007以上0.15以下。

此外，在纤维片11的制作中，如上所述，根据片材厚度和纤维长度，对于凹型纤维孔7的间隔会产生能够结成束的制约条件。即，这里所示的Pi/Ra的范围并不表示能够制造纤维片11的范围。

[本实施方式8的真空绝热材料所具有的效果]

根据本实施方式8的真空绝热材料，通过使Pi/Ra为0.005以上0.2以下，从而能够抑制放热量，能够实现与弯曲的曲率半径相应的高的绝热性能。

实施方式9.

以下，关于本发明的实施方式9，以与实施方式1～8的不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1～8重复的部分省略(一部分的)说明，对于与实施方式1～8相同或相当的部分附上相同的附图标记。

图14是对本发明的实施方式9的真空绝热材料90进行弯曲加工的放大剖面示意图。

在本实施方式9中，芯材3由纤维片91层叠多个而构成，另外，关于弯曲方向上的凹型纤维孔7的间隔，位于外周侧的纤维片91比位于内周侧的纤维片11宽。

在芯材3是层叠体构造(纤维片91层叠多个而构成的构造)的情况下，弯曲加工时在内周侧的纤维片11与在外周侧的纤维片11的曲率半径不同。因此，在本实施方式9中，使弯曲加工时在外周侧的纤维片91的弯曲方向上的凹型纤维孔7的间隔比弯曲加工时在内周侧的纤维片91的弯曲方向上的凹型纤维孔7的间隔宽。

[本实施方式9的真空绝热材料90所具有的效果]

根据本实施方式9的真空绝热材料90，弯曲加工时在外周侧的纤维片91的弯曲方向上的凹型纤维孔7的间隔比弯曲加工时在内周侧的纤维片91的弯曲方向上的凹型纤维孔7的间隔宽。因此，在将真空绝热材料90进行弯曲加工时，弯曲方向上的相邻的凹型纤维孔彼此所成的角度能够在层叠构造中的周长差不同的全部的纤维片11中成为近似相同的角度，因此弯曲加工容易。另外，由于能够减少弯曲加工时在内周侧的纤维片91的厚度方向纤维6的数量，所以能够实现绝热性能的提高。

此外，在本发明的说明所使用的图2、图3、图4、图5、图11、图14中，为了使厚度方向的纤维分布容易理解，将一部分进行了放大，但横纵的比率不限定于此。另外，图7、图9以及图10中的凹型纤维孔的间隔也不受尺寸上的制约。

附图标记的说明

3芯材、4外覆材料、4a外覆片、5绝热纤维、6厚度方向纤维、6a第二厚度方向纤维、7凹型纤维孔、7a第二凹型纤维孔、10真空绝热材料、11纤维片、11a纤维片、12滑动薄膜、13保温箱、14a箱体部分、14b箱上部端板部、14c箱下部端板部、15非真空绝热材料、16被保温体、20真空绝热材料、21纤维片、30真空绝热材料、31纤维片、50真空绝热材料、50a真空绝热材料、51纤维片、51a纤维片、60真空绝热材料、61纤维片、70a真空绝热材料、70b真空绝热材料、90真空绝热材料、91纤维片。

Claims (12)

1.一种真空绝热材料，具备：

芯材，所述芯材由单层的纤维片构成或由多个纤维片层叠而构成，所述纤维片具有沿面方向延伸的绝热纤维；以及

外覆材料，所述外覆材料收纳所述芯材，

所述真空绝热材料能够通过弯曲而使至少一部分形成为曲面形状，所述真空绝热材料的特征在于，

所述纤维片具备由所述绝热纤维的一部分沿所述纤维片的厚度方向延伸而形成的多个厚度方向纤维，并在至少一个面上形成有多个纤维孔。

2.根据权利要求1所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述纤维片的所述一个面是当所述真空绝热材料形成为曲面形状时在内周侧的面。

3.根据权利要求1或2所述的真空绝热材料，其特征在于，

在将所述纤维片的厚度设为t，将所述厚度方向纤维的间隔设为Px时，

满足t/Px≤1的关系。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述纤维孔在所述纤维片的弯曲方向和与所述纤维片的弯曲方向正交的方向上分别以不同的间隔形成，

所述纤维片的弯曲方向上的所述纤维孔的间隔更窄。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述芯材在弯曲方向和与所述弯曲方向正交的方向上纤维朝向的比率不同，

纤维朝向的比率少的方向是弯曲方向。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述真空绝热材料形成为半球形状，

在所述纤维片上，按照以半球的顶部为中心的放射状、以半球的顶部为中心的同心圆状、或兼具所述放射状和所述同心圆状的形状形成有多个所述纤维孔。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

在所述芯材的、所述真空绝热材料形成为曲面形状时的内周侧的面和所述外覆材料之间，设置减少所述芯材与所述外覆材料之间的摩擦的滑动薄膜。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

在将所述纤维片的弯曲方向的间隔设为Pi，将所述真空绝热材料形成为曲面形状时的曲率半径设为Ra时，

所述纤维孔的至少一部分满足0.005≤Pi/Ra≤0.2的关系。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述芯材由所述纤维片层叠多个而构成，

在所述真空绝热材料形成为曲面形状时，

形成在位于内周侧的所述纤维片上的所述纤维片的弯曲方向上的所述纤维孔的间隔比形成在位于外周侧的所述纤维片上的所述纤维片的弯曲方向上的所述纤维孔的间隔窄。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述厚度方向纤维和所述纤维孔通过将在针刺法中采用的针***所述纤维片而形成。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的真空绝热材料，其特征在于，

所述纤维孔仅形成于所述纤维片的一个所述面上。

12.一种保温体，其特征在于，具备：

储存热介质的圆筒形状的保温箱；以及

覆盖所述保温箱的外周的根据权利要求1～11中任一项所述的真空绝热材料。