JP2009168091A - 真空断熱材および真空断熱材を壁に適用した建物 - Google Patents

Abstract

【課題】伝熱面の平面性の高い薄型の真空断熱材を提供する。
【解決手段】少なくとも、相対する２つの伝熱面を有する板状の芯材４と、気体を吸着する粒状の吸着物質と前記吸着物質の凝集を抑制する働きを有する流動改質剤とを略均一に分散させた混合物８、混合物８覆う通気性を有する包材６、芯材４包材６を覆うガスバリア性を有する外被材７を備え、外被材７部を減圧密封してなる真空断熱材１おいて、包材６芯材４の熱面と外被材７の間に配置されていることにより、薄型の真空断熱材１の平面性を確保できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空断熱材に関するものである。

近年、地球環境問題である温暖化の対策として、家電製品や設備機器並びに住宅などの建物の省エネルギー化を推進する動きが活発となっており、薄型で優れた断熱効果を有する真空断熱材が求められている。

真空断熱材とは、グラスウールやシリカ粉末などの微細空隙を有する芯材を、ガスバリア性を有する外被材で覆い、外被材の内部を減圧密封したものである。

また、真空断熱材は、その優れた断熱効果を長期にわたって維持する為に、真空断熱材へ浸入する水蒸気やガスを除去する水分吸着剤や気体吸着剤が、芯材とともに減圧密封されている。

薄型の真空断熱材を得るためには、芯材はもちろんのこと、真空断熱材内に封入される水分吸着剤および気体吸着剤の薄型化が必須である。

真空断熱材に使用する水分吸着剤や気体吸着剤とは、通常、粒状の吸着物質を通気性を有する包材内へ充填させたものである。このような吸着剤は、包材の単位面積当たりにおける吸着物質の充填量を調整することによって薄型化が可能であるが、粒子の大きさや形状に起因する凹凸が真空断熱材の吸着剤配置部に発生する。

このような凹凸は鋭く尖っているため、粒子の突刺しにより、外被材が傷つく可能性が高い。また、包材内の吸着物質は、取り扱い時に吸着物質の自重のなどにより包材内部を移動する場合が考えられるが、このとき粒子同士の凝集および粒子の包材への付着により、包材内で吸着物質粒子の偏りが起こる。この現象は、吸着物質の粒子が微細であるほど顕著にみられ、吸着剤を均一な厚みに戻すことは容易でない。

これまでは、例えばグラスウールなどの繊維状物質からなる芯材の場合、芯材を厚さ方向に対して芯材を水平に分割し、その間に吸着剤を配置することで、吸着剤に起因する真空断熱材表面の凹凸を緩和する手段をとっていた。

しかしながら、真空断熱材の薄型化に伴って芯材も薄型化する為、芯材を分割することが困難となる。その他、発泡体や粉末からなる芯材の場合に、芯材内に吸着剤を埋め込むという方法も考えられるが、吸着剤を埋め込んだ場所は、吸着剤の厚み分だけ断熱効果が低下してしまうという欠点がある。

芯材が薄型化すると、この部分的な断熱効果の低下が顕著になり、一様な断熱性能が得られない。よって、吸着剤は、芯材の伝熱面と外被材との間に配置する必要があるが、吸着剤と外被材が接触することから、吸着剤の凹凸がそのまま真空断熱材の表面に現れてしまうことになり、吸着剤の厚みや凹凸が薄型の真空断熱材の平面性へ及ぼす影響が大きくなる。

真空断熱材の伝熱面に凹凸が生じて平面性が損なわれると、真空断熱材と対象物との間に空間が発生するため断熱効果が著しく低下する。加えて、前述の通り、外被材が傷つきやすくなる。

以上のことから、真空断熱材の薄型化には、吸着剤の薄型化および平坦化が課題であった。

この課題を解決するために、樹脂連続気泡発泡体と、熱プレスによって板状に成形したガス吸着剤とを積層した真空断熱材が報告されている（例えば、特許文献１参照）。

図７は、特許文献１に記載された従来の真空断熱材の断面図である。この真空断熱材１は、樹脂連続気泡発泡体２と吸着物質３とを板状に成形するとともに、これらの樹脂連続気泡発泡体２と吸着物質３の複数を交互に積層したものである。これにより、樹脂連続発泡体や吸着剤のいずれが最外面に位置していても、これらが板状に形成されているため、真空断熱材の平面性が確保できるとされている。
特開平８−１５９３７３号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成では、芯材の伝熱面の面積と同じ寸法の吸着剤を積層するため、真空断熱材の全体厚みに占める芯材の厚みが相対的に減少し、薄型の真空断熱材では、その断熱効果が著しく低下する。また、粉末の吸着剤を熱プレスしただけでは機械的強度が飛躍的に改善しないため、芯材が冷蔵庫の側壁程度の大きさになると、吸着剤の取り扱いの際に吸着剤自身の重みに耐えられず、吸着剤に割れや欠けが生じるため、取り扱いが困難である。この影響は、断熱効果の低下を抑制するために板状の吸着剤を薄くすると、より顕著になる。

また、吸着剤が包材などを介さずに直接空気中のガス・水蒸気に曝されるため、生産現場における吸着剤の管理時や真空断熱材に封入する作業時に吸着剤の失活が起こる。

さらに、吸着剤の面積が芯材の伝熱面の面積と等しく設計する必要があるため、芯材の伝熱面の面積に合わせて吸着剤を作製しなくてはならず、生産効率が悪い。

また、成形した板状の吸着剤を使用すると、成形体の端部が外被材を傷つける可能性がある。

本発明では、上記従来の課題を解決するものであり、薄型かつ平面性の高い、吸着剤を用いた真空断熱材を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、少なくとも、相対する２つの伝熱面を有する板状の芯材と、気体を吸着する粒状の吸着物質と前記吸着物質の凝集を抑制する働きを有する流動改質剤とを略均一に分散させた混合物と、前記混合物を覆う通気性を有する包材と、前記芯材と前記包材とを覆うガスバリア性を有する外被材とを備え、前記外被材内部を減圧密封してなる真空断熱材において、前記包材が前記芯材の伝熱面と前記外被材との間に配置されているものである。

まず、粒状の吸着物質と流動改質剤とを混合し、包材内に充填することによって、粒子径の小さい微細な吸着物質であっても、包材内での粒子同士の凝集および包材への付着が抑制される。

また、吸着物質と流動改質剤との混合物が、包材内に略均一に分散されていることによって、混合物の粒子の偏りによる凹凸が発生しない。

さらに、通気性を有する包材が吸着物質の形状を維持する役割、混合物が直接外被材に接触することを防止する役割、および吸着物質の吸湿速度もしくは気体吸着速度を調整する役割を果たす。加えて、上記の真空断熱材ならば、吸着剤と芯材の寸法を同一にする必要がない。

本発明の真空断熱材は、薄型の吸着剤を作製、使用することにより、薄型の芯材であっても、高い平面性をもつことができる。

請求項１に記載の真空断熱材の発明は、少なくとも、相対する２つの伝熱面を有する板状の芯材と、気体を吸着する粒状の吸着物質と前記吸着物質の凝集を抑制する働きを有する流動改質剤とを略均一に分散させた混合物と、前記混合物を覆う通気性を有する包材と、前記芯材と前記包材とを覆うガスバリア性を有する外被材とを備え、前記外被材内部を減圧密封してなる真空断熱材において、前記包材が前記芯材の伝熱面と前記外被材との間に配置されていることを特徴とする真空断熱材である。

これにより、覆われた吸着物質が凝集し偏肉が発生したとしても、吸着物質とともに流動改質剤が混合されているので、混合物の流動性が向上し、包材内での吸着物質同士の凝集および包材への付着を抑制することでき、包材内の混合物を容易に略均一に分散させることができる。これにより、包材内の充填量を調節するだけで、薄型で平坦な吸着剤を作製することができる。

加えて、芯材の伝熱面と外被材の間に配置できることにより、真空断熱材を吸着剤が配置された芯材の伝熱面を高温熱源側に設置すれば、吸着物質の吸着速度を向上させることができ、常に高い真空度を保つ断熱性能の高い真空断熱材を提供が可能となる。

また、包材が吸着剤の取り扱いを容易にし、吸着剤の大きさが芯材の大きさに依らないため、生産効率を維持することができる。

以上これらの効果により、吸着剤を用いた薄型かつ平滑な断熱性能の高い真空断熱材を提供することが可能となる。

なお、流動改質剤の種類は特に指定するものではないが、珪藻土、ベントナイト、シリカゲル、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、微粉末シリカ、カーボンブラックなど、従来公知の流動改質剤が利用できる。

なお、吸着物質と流動改質剤の混合比は、吸着物質および流動改質剤の種類および粒子径に応じて、十分な流動性が得られる混合比を適宜採用すればよいが、吸着物質の粒子表面の略全面を流動改質剤が被覆するために必要最小限の混合比を採用することが望ましい。略全面と記載したのは、吸着物質および流動改質剤の粒子径の関係により、完全に全面を覆うことができるとは限らないことによる。

ここで、略均一とは、吸着物質と流動改質剤との混合物が、真空断熱材の平面性を損なわない程度に平坦にならされている状態を指す。

また、伝熱面とは、板状の芯材で形成される平面のうち、最大の面積を有する面とその対向する面のことを指す。

また、粒状の吸着物質とは、顆粒状や粒状もしくは粉末状の形状をした、水蒸気もしくは気体成分を吸着する性能を有した物質を指す。

また、流動改質剤とは、粒子表面に付着することにより、分子間力や静電気力、液架橋力による粒子同士の凝集を抑制する材料を指す。

また、吸着剤とは、水蒸気もしくは気体の吸着除去を目的とした、吸着物質を含む材料のことを指す。

また、充填目付量とは、包材の単位面積当たりに充填される、吸着物質と流動改質剤との混合物の重量のことを指す。

次に真空断熱材の構成材料について説明する。

外被材に使用するラミネートフィルムは、最内層を熱溶着層とし、中間層にはガスバリア層として金属箔あるいは金属蒸着層や金属酸化物蒸着層を有し、最外層には表面保護層を設けたものが適用できる。

なお、熱溶着層としては特に指定するものではないが、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖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、中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の熱可塑性樹脂あるいはそれらの混合体が使用できる。

また、ガスバリア層としては、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔などの金属箔や、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体フィルムへアルミニウムや銅等の金属原子もしくはアルミナやシリカ等の金属酸化物を蒸着したフィルムや、金属原子や金属酸化物を蒸着した面にコーティング処理を施したフィルム等が使用できる。

また、表面保護層としては、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム等従来公知の材料が使用できる。

芯材は、その種類について特に指定するものではないが、気層比率９０％前後の多孔体を平板状に加工したものであり、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などの連続気泡体や、グラスウールやロックウール、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維などの繊維体、パーライトや湿式シリカ、乾式シリカなどの粉体など、従来公知の芯材が利用できる。

吸着剤は、真空包装直後に芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出された残存水分や、大気から真空断熱材内へ浸入する水蒸気や気体を吸着するために用いられる物質であり、水分吸着剤としては、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着剤や、ゼオライト、シリカゲル、アロフェン等の物理吸着剤が使用できる。

吸着剤を覆う包材の種類については特に指定するものではないが、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の割繊維を縦および横に連続的に積層し、熱溶着された繊維体や、ポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂繊維をケミカルボンド方式やサーマルボンド方式等従来公知の接合方式によって製造された不織布、またはガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織物、微細孔を有する樹脂フィルムやシートや紙、もしくはこれらの貼り合わせによって得られた積層体等の、ガス透過性および透湿性を有する従来公知の包材が使用できる。

また、包材の形状については特に指定するものではないが、吸着したい水蒸気やガスの量または吸着剤に求める厚みに応じて、単包品、連包品を適宜使用すれば良い。

請求項２に記載の真空断熱材の発明は、請求項１に記載の発明において、吸着物質の粒子径が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とするものであり、包材に充填されている混合物の最大粒子径を０．５ｍｍ以下とすることにより、包材を芯材の伝熱面と外被材の間に配置しても、真空断熱材の吸着剤配置部に粒子の大きさや形状に起因する凹凸が発生しないため、真空断熱材の伝熱面を平滑に保つことができる。また、吸着剤が外被材を傷つけることがない。

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、吸着物質が、少なくとも酸化カルシウムまたはゼオライトを含むものである。

酸化カルシウムは、化学的に水分を吸着するため、水蒸気圧の極めて低い環境においても水分を吸着することができる。また、ゼオライトは物理的に水分を吸着するアルミナやシリカゲルと比較して、水蒸気圧の極めて低い環境において水分をより多く吸着することができる。これにより、真空断熱材作製時に残存する水分を吸着し、真空断熱材の初期熱伝導率を低減することが可能であり、また、水蒸気の侵入による熱伝導率の経年劣化を抑制することが可能となる。

請求項４に記載の真空断熱材の発明は、請求項１または請求項３に記載の発明において、包材の最内層が、導電性を有していることを特徴としており、包材への吸着剤の付着が抑制されるため、真空断熱材の吸着剤配置部の平面性が確保できる。

ここで、包材の最内層である熱溶着層として用いる導電性樹脂の種類は特に指定するものではないが、導電性直鎖上低密度ポリエチレンなど、従来公知の熱溶着層として使用される導電性樹脂が利用できる。

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、吸着物質と流動改質剤との混合物が、包材とともに平板状に圧縮成形されていることを特徴としている。

包材に入った状態の粒子および粉末を平面性が高い板状に圧縮すると、混合物が略均一に分散した状態で成形することができ、略均一にならす作業が簡便化される。

また、圧縮時に包材と粒子が密着し、粒子のみを圧縮した場合と比較して圧縮成形部の剛性が向上するため、取り扱いが容易となる。また、吸着剤が成形品であるため、取り扱い時に吸着剤粒子が包材内部で移動し偏よることを抑制し、容易に平面性の高い真空断熱材を提供することができる。また、吸着剤の成形部を覆っている包材が、成形品の端部から外被材を保護する役割を果たす。

請求項６に記載の建物の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の真空断熱材を、壁に適用した建物である。

ポリウレタンやポリスチレンなどの発泡断熱材と複層する際、平面性の高い真空断熱材を使用することにより、発泡断熱材の流動性を損なわないため、発泡断熱材の未充填部が形成されにくく、断熱効果の高い建物を提供することができる。

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、従来例または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この発明が限定されるものではない。

（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であり、図２は、図１における真空断熱材を構成している吸着物質３と流動改質剤５との混合物８の拡大模式図である。

図１において、真空断熱材１は、グラスウールからなる板状の芯材４を、通気性を有する包材６に覆われた、粒度分布０．５ｍｍ以下の酸化カルシウム粒子からなる吸着物質３と同じく粒度分布０．５ｍｍ以下の微粉末シリカからなる流動改質剤５との混合物８とともにガスバリア性を有するラミネートフィルムからなる外被材７で覆い、外被材７の内部を減圧密封したものである。

以上のように構成された真空断熱材について、以下その動作、作用を説明する。

まず、板状の芯材４は、真空断熱材１の骨材として微細空間を形成する役割を果たし、真空排気後の真空断熱材１の断熱部を形成するものである。

吸着物質３は、ガス透過性および水蒸気透過性を有する包材６内に収容されており、真空包装直後に芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出された残存水分や、真空断熱材内へ浸入する水蒸気や気体を吸着除去する役割を果たすものである。

流動改質剤５は、吸着物質３とともに包材６内に収容されており、吸着物質３の凝集を抑制し、吸着物質３が包材６内において、容易に略均一に分散させる役割を果たしている。

外被材７は、熱可塑性樹脂や金属箔やプラスチックフィルム等をラミネート加工することでバリア性を付与したものであり、真空断熱材内部に空気や水分の浸入を抑制する役割を果たすものである。

包材６は、芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出された残存水分や大気から真空断熱材内へ浸入する水蒸気や気体を吸着物質３が吸着する速度を一定に保つ役割と吸着物質３の取り扱いを容易にする役割とを果たすものである。

以上のように、本実施の形態においては吸着剤と流動改質剤とが混合されていることにより、包材内部における吸着剤の流動性が向上し、包材内部において、吸着剤を容易に略均一に分散させることができる。このことにより、吸着剤の粒子の偏りが抑制されるため、真空断熱材の平面性が確保できる。

（実施例１）
粒度分布が０．５ｍｍ以下である酸化カルシウムとともに、凝集粒子径が５μｍ〜５０μｍである微粉末シリカを混合し、撥水処理された耐水和紙およびポリエチレン層ならびに延伸強化された多層ポリエチレンの割繊維を縦および横に連続的に積層し、熱溶着されてなる包材内へ収容することで吸着剤を得た。

このとき、包材への混合物の充填量は、混合物が包材内で略均一に分散した場合に、包材を含めた混合物の厚みが１．５ｍｍとなるようにした。この吸着剤を平坦にならして、グラスウールからなる厚み５ｍｍの芯材とともに、芯材の伝熱面と接触した状態であらかじめ外被材の３辺を熱溶着した袋内へ挿入し、真空包装機を用いて真空断熱材を作製した。

この真空断熱材における吸着剤配置部の厚みをＭｉｔｕｔｏｙｏ製デジマチックインジケータＩＤ−Ｃで測定したところ、芯材部の厚み４．８ｍｍに対して、６．３±０．１ｍｍであった。

この真空断熱材をクリアランス４．０ｍｍに設定したローラーを用いて、速度およそ３００ｍｍ／秒でロールプレスを付与したが、外被材に破れは発生しなかった。また、ロールプレス後に真空断熱材を解体し、外被材の傷をサンコウ電子製ピンホール探知器ＴＲＳ−１１０で調査したところ、外被材の傷つきは見られなかった。

（比較例１）
粒度分布が０．５ｍｍ〜０．７ｍｍである酸化カルシウムとともに、凝集粒子径が５μｍ〜５０μｍである微粉末シリカを４ｗｔ％混合し、撥水処理された耐水和紙およびポリエチレン層ならびに延伸強化された多層ポリエチレンの割繊維を縦および横に連続的に積層し、熱溶着されてなる包材内へ収容することで吸着剤を得た。

このとき、包材への混合物の充填量は、混合物が包材内で略均一に分散した場合に、包材を含めた混合物の厚みが１．５ｍｍとなるようにした。この吸着剤を平坦にならして、グラスウールからなる厚み５ｍｍの芯材とともに、芯材の伝熱面と接触した状態であらかじめ外被材の３辺を熱溶着した袋内へ挿入し、真空包装機を用いて真空断熱材を作製した。

この真空断熱材における吸着剤配置部の厚みをＭｉｔｕｔｏｙｏ製デジマチックインジケータＩＤ−Ｃで測定したところ、芯材部の厚み４．８ｍｍに対して、６．４±０．１ｍｍであった。

この真空断熱材をクリアランス４．０ｍｍに設定したローラーを用いて、速度およそ３００ｍｍ／秒でロールプレスを付与したが、外被材に破れは発生しなかった。また、ロールプレス後に真空断熱材を解体し、外被材の傷をサンコウ電子製ピンホール探知器ＴＲＳ−１１０で調査したところ、外被材の傷つきが確認された。

（比較例２）
粒度分布が０．７ｍｍ〜１．０ｍｍである酸化カルシウムとともに、凝集粒子径が５μｍ〜５０μｍである微粉末シリカを４ｗｔ％混合し、撥水処理された耐水和紙およびポリエチレン層ならびに延伸強化された多層ポリエチレンの割繊維を縦および横に連続的に積層し、熱溶着されてなる包材内へ収容することで吸着剤を得た。

このとき、包材への混合物の充填量は、混合物が包材内で略均一に分散した場合に、包材を含めた混合物の厚みが１．５ｍｍとなるようにした。この吸着剤を平坦にならして、グラスウールからなる厚み５ｍｍの芯材とともに、芯材の伝熱面と接触した状態であらかじめ外被材の３辺を熱溶着した袋内へ挿入し、真空包装機を用いて真空断熱材を作製した。

この真空断熱材における吸着剤配置部の厚みをＭｉｔｕｔｏｙｏ製デジマチックインジケータＩＤ−Ｃで測定したところ、芯材部の厚み４．８ｍｍに対して、６．５〜９ｍｍであった。この真空断熱材をクリアランス４．０ｍｍに設定したローラーを用いて、速度およそ３００ｍｍ／秒でロールプレスを付与したところ、外被材に破れが発生した。

（比較例３）
粒度分布が０．５ｍｍ以下である酸化カルシウムのみを撥水処理された耐水和紙およびポリエチレン層ならびに延伸強化された多層ポリエチレンの割繊維を縦および横に連続的に積層し、熱溶着されてなる繊維層の３層構成からなる包装材内へ収容することで吸着剤を得た。

このとき、包材への混合物の充填量は、混合物が包材内で略均一に分散した場合に、包材を含めた混合物の厚みが１．５ｍｍとなるようにした。この吸着剤を平坦にならして、グラスウールからなる厚み５ｍｍの芯材とともに、芯材の伝熱面と接触した状態であらかじめ外被材の３辺を熱溶着した袋内へ挿入し、真空包装機を用いて真空断熱材を作製した。

この真空断熱材における吸着剤配置部の厚みをＭｉｔｕｔｏｙｏ製デジマチックインジケータＩＤ−Ｃで測定したところ、芯材部の厚み４．８ｍｍに対して、５．３〜１０ｍｍであった。この真空断熱材をクリアランス４．０ｍｍに設定したローラーを用いて、速度およそ３００ｍｍ／秒でロールプレスを付与したが、外被材に破れは発生しなかった。また、ロールプレス後に真空断熱材を解体し、外被材の傷をサンコウ電子製ピンホール探知器ＴＲＳ−１１０で調査したところ、外被材の傷つきはみられなかった。

以上、実施例１および比較例１〜３の条件と結果を（表１）に示す。（表１）の結果より、最大粒子径が０．５ｍｍ以下の、吸着物質と流動改質剤との混合物を用いることによって、吸着剤による凹凸を抑制することができ、なおかつ、混合物を包材に収納したために、吸着剤を芯材と外被材の間に配置し、さらにロールプレス工程を付与しても、外被材の破れおよび傷つきを防止することができることから、平面性の高い薄型の真空断熱材が実現できる。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図であり、図４は、図２における真空断熱材を構成している包材６および吸着物質３と流動改質剤５との混合物８の拡大図である。

図３において、真空断熱材１は、グラスウールからなる板状の芯材４を、通気性を有する包材６に覆われた、最大粒子径が０．５ｍｍ以下の酸化カルシウムの粒子からなる吸着物質３とともにガスバリア性を有するラミネートフィルムからなる外被材７で覆い、外被材７の内部を減圧密封したものである。なお、包材６内には、吸着物質３とともに、微粉末シリカからなる流動改質剤５が混合されている。さらに、包材６の最内層には、導電性樹脂９を使用している。

以下、本発明の実施の形態２における真空断熱材について、その動作、作用を説明するが、実施の形態１と同一構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

導電性樹脂９は、通常、熱溶着樹脂として使用される低密度ポリエチレンや直鎖状低密度ポリエチレン等に導電性の機能を付与したものであり、混合物８と包材６との静電気力による付着を抑制する役割を果たすものである。

以上のように、本実施の形態においては包材の最内層に導電性樹脂が使用されていることにより、包材と吸着剤の付着を抑制することができる。このことにより、吸着剤の粒子の偏りが抑制されるため、容易に真空断熱材の平面性が確保される。

（実施の形態３）
図５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。

図５において、真空断熱材１は、グラスウールからなる板状の芯材４を、通気性を有する包材６に覆われた、最大粒子径が０．５ｍｍ以下の酸化カルシウムの粒子からなる吸着物質３とともにガスバリア性を有するラミネートフィルムからなる外被材７で覆い、外被材７の内部を減圧密封したものである。なお、包材内４には、吸着物質３とともに、微粉末シリカからなる流動改質剤５が混合されている。さらに、吸着物質３は包材６に覆われた状態で圧縮成形され、圧縮成形体１０を形成している。

以下、本発明の実施の形態４における真空断熱材について、その動作、作用を説明するが、実施の形態１と同一構成については同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

圧縮成形体１０は、最大粒子径が０．５ｍｍ以下の粒子からなる混合物８を、包材６に覆われた状態のまま、圧縮成形したものであり、混合物８の包材６内部での粒子の移動を制限し、取り扱いを容易にする役割を果たしている。

また、包材６は、芯材の微細空隙から真空断熱材中へ放出された残存水分や大気から真空断熱材内へ浸入する水蒸気や気体を吸着物質３が吸着する速度を一定に保つ役割を果たすだけでなく、圧縮成形体１０の成形体強度を維持する役割も果たす。

以上のように、本実施の形態においては、吸着剤が包材に覆われた状態で圧縮成形されていることにより、吸着剤の粒子の偏りが抑制されるため、真空断熱材の平面性が確保できる。さらに、成形強度の高い吸着剤の成形体を得ることができるため、取り扱いが容易となる。

（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４における建物の壁の断面図である。

図６において、建物１１の壁１２は、真空断熱材１を配置し構成されている。建物１１の壁１２は屋外側より外装材１３、断熱ボード１５、柱１６、真空断熱材１、そして内装材１７の順で構成されている。断熱ボード１５は、真空断熱材１の周囲に発泡断熱材を充填させたもので、これにより外張り断熱構造を形成している。なお、壁１２はこの構成だけに限定されるものでない。

以上のように構成された壁を有する建物について、以下その動作、作用を説明する。

外装材１３は、壁１２の外殻を形成することで壁１２の強度を保つ役割を果たしている。断熱ボード１５は、外装材１３と柱１６との間に充填され、壁の断熱材として、高い断熱効果を付与する役割を果たすものである。

柱１６は、建物１１の骨組みとして作用するとともに、断熱ボード１５と内装材１７とともに、真空断熱材１を配置する空間を形成する役割を果たしている。内装材１７は、物１１の壁１２の内壁を形成し、壁１２の強度を保つ役割を果たしている。

以上のように構成された建物の壁に本発明の真空断熱材を適用することにより、真空断熱材の吸着剤適用部の平面性が確保されていることから、ウレタンフォームやポリスチレンフォームなどの発泡樹脂の流動性を損なわないため、断熱ボード内の未充填部が形成されにくく、断熱効果の高い建物を提供することができる。さらに、断熱性能に優れた真空断熱材を適用しているので、断熱効果が高い壁を有する建物を提供することが可能となっている。

本発明にかかる真空断熱材および真空断熱材を用いた建物は、真空断熱材に使用する吸着剤が薄型で平坦であるために真空断熱材の伝熱面における平面性が高く、冷蔵庫用断熱材や自動販売機、建造物用断熱材、自動車用断熱材、保冷ボックスなどにも適用できる。

本発明の実施の形態１における真空断熱材の断面図 同実施の形態の真空断熱材を構成する吸着剤と流動改質剤との混合物の拡大模式図 本発明の実施の形態２における真空断熱材の断面図 同実施の形態の真空断熱材を構成する混合物および包材の拡大図 本発明の実施の形態３における真空断熱材の断面図 本発明の実施の形態４における建物の要部断面図 従来の真空断熱材の断面図

符号の説明

１ 真空断熱材
３ 吸着物質
４ 芯材
５ 流動改質剤
６ 包材
７ 外被材
８ 混合物
９ 導電性樹脂
１０ 圧縮成形体
１１ 建物
１２ 壁

Claims (6)

1. 少なくとも、相対する２つの伝熱面を有する板状の芯材と、気体を吸着する粒状の吸着物質と前記吸着物質の凝集を抑制する働きを有する流動改質剤とを略均一に分散させた混合物と、前記混合物を覆う通気性を有する包材と、前記芯材と前記包材とを覆うガスバリア性を有する外被材とを備え、前記外被材内部を減圧密封してなる真空断熱材において、前記包材が前記芯材の伝熱面と前記外被材との間に配置されていることを特徴とする真空断熱材。
2. 吸着物質の粒子径が、０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
3. 吸着物質が、少なくとも酸化カルシウムまたはゼオライトを含む請求項１または請求項２に記載の真空断熱材。
4. 包材の最内層が、導電性を有していることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の真空断熱材。
5. 吸着物質と流動改質剤との混合物が、包材とともに平板状に圧縮成形されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の真空断熱材。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の真空断熱材を、壁に適用した建物。

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