WO2015186358A1 - 真空断熱体及びこれを用いた断熱容器、断熱壁 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a vacuum heat insulating body, a heat insulating container using the same, and a heat insulating wall.
  • a heat insulating material having excellent heat insulating performance is required from the viewpoint of efficiently using heat in a heat and cold insulation device such as a refrigerator, a freezer, and a vending machine.
  • heat insulating materials fiber materials such as glass wool and foams such as urethane foam are used.
  • fiber materials such as glass wool and foams such as urethane foam are used.
  • it is necessary to increase the thickness of the heat insulating material and there is a limit to the space that can be filled with the heat insulating material, so when space saving and effective use of the space are necessary It cannot be applied.
  • vacuum heat insulating materials have been proposed as high performance heat insulating materials.
  • This is a heat insulator in which a core material serving as a spacer is inserted into an outer packaging material having gas barrier properties and the inside is decompressed and sealed.
  • This vacuum heat insulating material has a heat insulating performance about 20 times that of urethane foam, and has an excellent characteristic that a sufficient heat insulating performance can be obtained even if the thickness is reduced.
  • this vacuum heat insulating material is attracting attention as an effective member for achieving energy saving by improving the heat insulating performance while satisfying customer demand for increasing the inner volume of the heat insulating box.
  • a vacuum heat insulating material is additionally installed between the inner and outer boxes of the heat insulating box constituting the main body of the refrigerator, and urethane foam is filled and foamed to increase its heat insulation and increase the inner volume of the heat insulating box (for example, Patent Document 1).
  • the container as a refrigeration container that needs to be kept at a lower temperature than a refrigerator or a tank such as LNG that needs to be stored at an ultra-low temperature lower than that of a refrigerator has started to be studied (for example, see Patent Document 2). .
  • the vacuum insulator When applied to a refrigerated container, the vacuum insulator can improve energy savings due to its high heat insulating property, and when applied to a heat insulating container such as an LNG tank, the vacuum heat insulating material prevents heat from entering the heat insulating container. It can be effectively suppressed, and an effect such as reduction in generation of boil-off gas (BOG) is expected.
  • BOG boil-off gas
  • the cold insulation temperature in the refrigerated container is about -60 ° C to -25 ° C, and LNG reaches -162 ° C, which is an extremely low temperature. Therefore, the heat insulation performance of the vacuum insulation is required to be as high as possible. Further improvement is demanded.
  • the present invention has been made in view of these points, and aims to enhance the heat insulating performance of the vacuum heat insulating body constituting the heat insulating container or the like.
  • the present invention is a vacuum heat insulating body constituted by vacuum-sealing a breathable core material with an outer packaging material, the core material comprising at least two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities, and the core material At least two of the two or more layers of the heat insulating core material constituting the material have different thermal conductivity change gradients depending on the temperature, and the two thermal conductivity change gradients are made of a material that intersects. .
  • the heat insulation is high in a wide temperature range, and high heat insulation performance is exhibited even in an ultra-low temperature range. Therefore, it can be set as the vacuum heat insulating material which heat-insulates a wide temperature range efficiently from a refrigerator etc. to the heat insulation container etc. which hold
  • the wall thickness of the heat insulating structure formed by using the vacuum heat insulating body can be reduced by improving the heat insulating property.
  • the present inventor has been studying various modifications and combinations of the core material type, the degree of vacuum, and the outer packaging material under the problem of improving the heat insulating performance of the heat insulating body. As a result, the following knowledge was obtained.
  • a foamed resin for example, urethane foam
  • its thermal conductivity ⁇ is greater than when a closed cell type foamed resin is used at atmospheric pressure.
  • heat insulation improves was obtained.
  • the two types of heat insulating core materials have a thermal conductivity ⁇ associated with a temperature change. It was found that the heat insulation performance in the low-temperature region is improved if the combination of materials intersecting with the change in the average temperature of the object to be insulated is assumed, assuming that the change gradients of both are different.
  • a vacuum insulation body is formed by vacuum-sealing at least two layers of heat insulation core materials having different thermal conductivities in an outer packaging material.
  • this vacuum heat insulating body is the one in which two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities exist in a vacuum state and a conventional single layer heat insulating core material made of only a fiber material such as glass wool or rock wool is vacuum-sealed. In comparison, it has high heat insulation in a wide temperature range.
  • this vacuum heat insulator has high heat insulation in the ultra-low temperature region, and since the heat insulation performance is improved, the wall thickness of the heat insulating structure formed using this vacuum heat insulator can be thin,
  • An effective technique can be provided as a heat insulator such as a heat insulating container that holds an ultra-low temperature material such as LNG or hydrogen gas.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerator using a vacuum heat insulator in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vacuum heat insulating body in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the core material of the vacuum heat insulator and the thermal conductivity in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view which shows the heat insulation box of the refrigerator which consists of a vacuum heat insulating body in the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the wall surface of the heat insulating box according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerator using a vacuum heat insulator in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vacuum heat insulating body in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a membrane-type LNG transport tanker including an inboard tank using a vacuum heat insulator in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic perspective view and a partially enlarged cross-sectional view showing a two-layer structure of the inner surface of the inboard tank in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a vacuum heat insulating body used for a heat insulating structure of an inboard tank in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing the relationship between the pressure applied to the core material of the vacuum heat insulator and the thermal conductivity in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a vacuum heat insulator in another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerator using a vacuum heat insulator in the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vacuum heat insulator in the first embodiment of the present invention.
  • the refrigerator according to the present embodiment has a heat insulating box 1 composed of an outer box 2 made of metal (for example, iron) and an inner box 3 made of hard resin (for example, made of ABS resin). It is. Then, a foam heat insulating material 6 made of hard foam urethane is filled and foamed in a state where the vacuum heat insulating body 5 is arranged in the heat insulating space 4 formed by the outer box 2 and the inner box 3 of the heat insulating box 1. is there.
  • the internal space of the heat insulating box 1 is divided into a refrigerator compartment 8, an upper freezer compartment 9, an ice making compartment 10, a lower freezer compartment 11, and a vegetable compartment 12 by a partition plate 7, each having a door (not shown). Yes.
  • This door is also configured similarly to the heat insulating box 1.
  • the components compressor, evaporator, condenser, etc.
  • the cooling principle are attached to the refrigerator.
  • the vacuum heat insulating body 5 is configured by vacuum-sealing a breathable core member 14 and a gas adsorbent 15 in the outer packaging material 13.
  • the vacuum sealing includes a state where the pressure in the heat insulating space is lower than the atmospheric pressure.
  • the outer packaging material 13 is a thin plate concave plate 13b and a flat thin plate made of a metal material such as stainless steel, aluminum, iron or the like having a thickness of 1.5 mm, or a gas impermeable resin having a high gas barrier performance such as ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH). It is formed by welding the peripheral part with 13a, and itself has rigidity.
  • a metal material such as stainless steel, aluminum, iron or the like having a thickness of 1.5 mm
  • a gas impermeable resin having a high gas barrier performance such as ethylene-vinyl alcohol copolymer resin (EVOH). It is formed by welding the peripheral part with 13a, and itself has rigidity.
  • EVOH ethylene-vinyl alcohol copolymer resin
  • the core material 14 vacuum-sealed in the outer packaging material 13 is a two-layered structure of a first heat insulating core material 16 whose thermal conductivity changes greatly according to temperature and a second heat insulating core material 17 which does not change so much.
  • the first heat insulating core material 16 and the second heat insulating core material 17 are formed of materials whose thermal conductivity change gradients intersect.
  • the first heat insulating core 16 is an open cell resin
  • the second heat insulating core 17 is a fiber material
  • the open-cell resin used as the first heat insulating core 16 is an open-cell resin such as open-cell urethane described in Japanese Patent No. 5310928 of the present applicant. Although the description is incorporated and omitted, the following is a brief description.
  • the open cell resin is an open cell urethane foam formed by, for example, a copolymerization reaction in which the heat insulating space is filled by integral foaming.
  • a large number of air bubbles existing in the core layer in the center of the heat insulation space communicate with each other through the first through hole, and the air bubbles existing in the skin layer near the interface with the housing of the heat insulation space have an affinity with the urethane resin.
  • the second through hole formed by the low powder communicates. And the bubble of all the area
  • the surface area inside the open cell urethane foam increases as the porosity increases, and heat from the outside is transferred along the surface of the open cell urethane foam. Therefore, the heat insulating property is improved by increasing the surface area. Therefore, if the open cell resin described in Japanese Patent No. 5310928 is used, closed cells remaining in the skin layer in the vicinity of the inner surface of the box are also formed into open cells and the surface area thereof is increased. Higher than foam.
  • the open cell resin constituting the first heat insulating core 16 supports the outer packaging material 13 of the vacuum heat insulating body 5 and maintains the shape of the vacuum heat insulating body 5 (improvement of physical properties such as strength and rigidity of the vacuum heat insulating body).
  • the size of the bubbles is 30 ⁇ m to 200 ⁇ m, and the porosity is 95% or more.
  • the second heat insulating core material 17 is made of a fiber material, and an inorganic fiber material is particularly employed from the viewpoint of improving flame retardancy.
  • an inorganic fiber material is particularly employed from the viewpoint of improving flame retardancy.
  • glass wool fiber for example, glass wool fiber, ceramic fiber, slag wool fiber, rock wool fiber, etc.
  • glass wool fiber (fiber diameter is relatively small) having an average fiber diameter in the range of 4 ⁇ m to 10 ⁇ m. Thick glass fiber), and further baked.
  • the fiber material constituting the second heat insulating core material 17 is enclosed in a breathable bag material (not shown) and conforms to the shape of the heat insulating space 4. This can be made more effective along the shape of the heat insulating space 4 by mixing a binder material into the fiber material, but even in that case, the fiber material should be set to occupy at least 5% to 90%. deep.
  • the vacuum heat insulating body 5 configured as described above has the first heat insulating core material 16 facing the internal space where the refrigerating chamber 8 and the like of the heat insulating box 1 are formed, and the second heat insulating core material 17 is on the outside. It is arranged to face.
  • the vacuum heat insulating body 5 includes a first heat insulating core material 16 made of open-cell resin and a second heat insulating core material made of a fiber-based core material such as glass wool or rock wool, which has been conventionally used. 17 and a two-layer structure. Therefore, the heat insulation property is high in a wide temperature range as compared with a conventional single-core material made of only a fiber material such as glass wool or rock wool, and the heat insulation property is particularly high in a low temperature region.
  • FIG. 3 shows the relationship between temperature ° C and thermal conductivity ⁇ of glass wool and open cell urethane.
  • the thermal conductivity ⁇ of the glass wool single layer does not change much even when the temperature ° C changes, but the open cell urethane single layer has a large change in the thermal conductivity ⁇ .
  • the thermal conductivity change gradient is different.
  • the thermal conductivity change gradient of the open-cell urethane monolayer intersects the thermal conductivity change gradient of the glass wool single layer, and the lower the temperature ° C, the lower the thermal conductivity ⁇ of the open-cell urethane single layer is the thermal conductivity of the glass wool single layer. It is lower than ⁇ .
  • the open-cell urethane single layer with a large thermal conductivity change gradient will become low thermal conductivity (lambda), and will exhibit high heat insulation.
  • the thermal conductivity change gradient of the open-cell urethane single layer has a lower thermal conductivity ⁇ as the degree of vacuum Pa is higher, and the heat insulation is further improved.
  • the lower the temperature ° C the lower the thermal conductivity ⁇ of the open cell urethane monolayer is lower than the thermal conductivity ⁇ of the glass wool single layer.
  • the single layer exhibits heat insulation and exhibits high heat insulation performance. That is, it becomes like glass wool / open cell urethane (multilayer) shown in FIG.
  • the wall thickness of the heat insulating structure formed using this vacuum heat insulating body can be reduced, and the internal volume of the refrigerator, the freezer, the LNG tank, or the like can be increased.
  • the second heat insulating core material 17 made of a fiber material or a powder material among the heat insulating core materials constituting the core material 14 is loaded in a breathable bag and enclosed.
  • the material 13 is loaded and filled with open cell urethane. Therefore, the second heat insulating core material 17 made of a fiber material or a powder material that is flexible and easily loses its shape can be easily loaded into the outer packaging material 13, thereby improving productivity and reducing costs. be able to.
  • the gas adsorbent 15 is vacuum-sealed together with the core material 14 in the vacuum heat insulating body 5, the gas remaining in the first heat insulating core material 16 and the second heat insulating core material 17 and the first heat insulating material 17.
  • the gas adsorbent 15 adsorbs the gas that is contained in the open cell resin to be the core material 16 and is gradually released. As a result, it is possible to reliably suppress an increase in internal pressure due to gas, prevent deformation of the vacuum heat insulating body 5, and at the same time maintain its heat insulation well over a long period of time.
  • the gas adsorbent 15 is arranged on the open cell resin side constituting the first heat insulation core member 16, and therefore, the gas released from the open cell resin with the passage of time passes through the open cell passage. Therefore, the internal pressure can be efficiently adsorbed, and the internal pressure can be prevented from increasing and the heat insulation performance can be suppressed efficiently.
  • the gas adsorbent 15 serves to adsorb a mixed gas such as water vapor or air that remains or enters the sealed space such as the heat insulating space 4 as described above.
  • a mixed gas such as water vapor or air
  • chemical adsorption materials such as calcium oxide and magnesium oxide
  • physical adsorption materials such as zeolite, or a mixture thereof can be used.
  • ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions having a large adsorption capacity and adsorption performance having both chemical adsorption properties and physical adsorption properties can also be used.
  • an adsorbent containing ZSM-5 type zeolite subjected to copper ion exchange is used. Even if an open cell resin, which tends to release gas over time, is used as the core material, the high adsorption performance and large adsorption capacity of the ZSM-5 type zeolite exchanged with copper ions ensures long-term gas adsorption. Thus, it is possible to reliably prevent the increase in the internal pressure of the heat insulating box 1 and suppress the decrease in the heat insulating property over a long period of time.
  • the fiber material constituting the second heat insulating core material 17 is an inorganic fiber material such as glass wool or rock wool, it is possible to maintain a good heat insulating property while maintaining a low water content. That is, since the inorganic fiber itself has low water absorption (hygroscopicity), the moisture content inside the heat insulating box 1 can be kept low. Thereby, it can suppress that the adsorption
  • the inorganic fiber is baked, even if the heat insulation box 1 is damaged due to some influence, the fiber material does not swell greatly, and the shape as the heat insulation box 1 can be maintained. it can.
  • the inorganic fiber is vacuum-sealed without firing, the swelling at the time of breakage of the heat insulating box 1 can be 2 to 3 times that before the breakage depending on various conditions, whereas the inorganic fiber is fired. By doing so, the expansion
  • the heat insulation box 1 configured as described above is arranged so that the first heat insulation core 16 faces the internal space of the heat insulation box, that is, the internal space that becomes the refrigerator compartment 8 or the like, it is more efficient. It can be well insulated and its heat insulation can be made high. That is, the open-cell urethane constituting the vacuum-insulated first heat insulating core 16 has a lower thermal conductivity ⁇ than the glass wool or rock wool or the like constituting the vacuum-insulated second heat-insulating core 17. Therefore, with the arrangement configuration as described above, first, the first heat insulating core material 16 having a low thermal conductivity ⁇ strongly insulates at a low temperature, and the second heat insulating core material 17 located outside the first heat insulating core material 17 has a high temperature. Even the second heat insulating core material 17 having a slightly high thermal conductivity ⁇ can be strongly insulated, and the cold air in the vacuum heat insulation box can be efficiently maintained and stored by utilizing the respective heat insulating characteristics. Can do.
  • the core material 14 constituting the vacuum heat insulating body 5 includes the first heat insulating core material 16 made of open cell resin and the second heat insulating core material made of a fiber-based core material such as glass wool or rock wool. 17 and a two-layer structure.
  • a first heat insulating core material 16 made of an organic heat insulating material and a second heat insulating core material 17 made of an inorganic heat insulating material may be used.
  • the thermal conductivity ⁇ of the first heat insulating core material 16 made of an organic heat insulating material and the second heat insulating core material 17 made of an inorganic heat insulating material is at a temperature (usually in a minus temperature range). Intersect.
  • An example of the organic heat insulating material is open-cell urethane
  • an example of the inorganic heat insulating material is glass wool
  • the thermal conductivity ⁇ of the organic heat insulating material is higher than the heat conductivity ⁇ of the inorganic heat insulating material in the plus temperature range.
  • the thermal conductivity ⁇ of the inorganic heat insulating material is higher than the heat conductivity ⁇ of the organic heat insulating material.
  • this vacuum insulator can be applied to a usage environment where the temperature difference between the high temperature side and the low temperature side is large.
  • the vacuum heat insulator has a very low temperature difference between the ambient temperature (room temperature) and the internal temperature (-100 ° C or less). Ideal for cryogenic freezer applications.
  • This 2nd Embodiment of this invention makes the heat insulation box itself of a refrigerator the vacuum heat insulating body.
  • FIG. 4 is a front view showing a heat insulation box of a refrigerator composed of a vacuum heat insulator in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the wall surface of the vacuum heat insulation box in the second embodiment of the present invention. Note that the same parts as those in the first embodiment of the present invention are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only different parts will be described.
  • the core material 14 and the gas adsorbent 15 are loaded in the heat insulation space 24 of the heat insulation box 21 (hereinafter referred to as a vacuum heat insulation box) and vacuum-sealed.
  • the core material 14 has two layers of a first heat-insulating core material 16 whose thermal conductivity largely changes according to temperature and a second heat-insulating core material 17 which does not change so much.
  • the first heat insulating core material 16 and the second heat insulating core material 17 have their thermal conductivity change gradients crossing each other.
  • the vacuum heat insulation box 21 is manufactured by the method described in the above-mentioned Japanese Patent No. 5310928, but is simply described.
  • Urethane provided at appropriate places in the outer box 2 or the inner box 3 by setting a wrapping material containing a fiber core material to be the second heat insulating core material 17 in the heat insulating space 24 of the vacuum heat insulating box 21.
  • a urethane liquid is injected from the liquid injection port 31 (see FIG. 4).
  • the first heat insulating core material 16 and the second heat insulating core material 17 are filled by foaming and hardening, and then the vacuum is drawn from the urethane liquid inlet 31 or the entire vacuum heat insulating box 21 is put into a vacuum chamber to form a vacuum.
  • the vacuum suction port portion such as the urethane liquid injection port 31 is hermetically sealed.
  • air vent holes 32 for smoothly exhausting the air in the heat insulating space 4 at the time of urethane injection are dispersedly arranged at appropriate positions on the outer box 2 or the inner box 3 and are evacuated similarly to the urethane liquid inlet 31. It is hermetically sealed afterwards.
  • the core material 14 of the vacuum heat insulation box 21 faces the internal space where the first heat insulation core 16 becomes the refrigerator compartment 28 of the vacuum heat insulation box 21, etc., as in the present embodiment.
  • the two heat insulating core members 17 are arranged so as to face the outside.
  • the internal space of the vacuum heat insulating box 21 is partitioned into the refrigerator compartment 28 and the freezer compartment 30 by the partition plate 27 in the present embodiment, but the present invention is not limited to this, and the application space can be used as in the present embodiment. It may be partitioned into a plurality of different storage rooms (refrigeration room, freezer room, ice making room, vegetable room, etc.).
  • the refrigerator compartment 28 and the freezer compartment 30 are each provided with a door (not shown), and the door is also configured similarly to the vacuum heat insulating box 21.
  • the vacuum heat insulating box 21 exhibits the same effect as the vacuum heat insulating body 5 described in the present embodiment, but the wall thickness of the refrigerator can be further reduced.
  • the vacuum heat insulating box 21 has a two-layer structure in which the core material 14 includes a first heat insulating core material 16 made of open cell resin and a second heat insulating core material 17 made of a fiber material such as glass wool.
  • a conventional heat insulating layer made of rigid polyurethane foam and a general vacuum heat insulating material in which a core material is vacuum sealed with a laminated outer packaging material including an aluminum vapor deposition gas barrier layer are integrated.
  • a heat insulating layer made of a conventional hard polyurethane foam is not required, and the thickness of the heat insulating space 4 that becomes a heat insulating structure wall is reduced accordingly.
  • the capacity of the vacuum heat insulating box 21 can be increased.
  • the open cell resin constituting the first heat insulating core 16 has small bubbles, for example, 30 ⁇ m to 200 ⁇ m, when the inside of the heat insulating space 4 is evacuated, the ventilation resistance (exhaust gas) of the open cell resin is reduced. Resistance) is large, and it takes a long time to depressurize the internal space of the open cell resin.
  • the vacuum heat insulating box 21 of the present embodiment has the heat insulating space 4 in which the first heat insulating core material 16 made of open cell resin and the second heat insulating core material 17 made of fiber material are loaded.
  • the thickness of the first heat insulating core member 16 can be reduced by the thickness of the second heat insulating core member 17.
  • the open cell passage of the open cell resin constituting the first heat insulation core member 16 is shortened, the ventilation resistance is reduced, and the evacuation time is shortened to improve the productivity. Can do.
  • the vacuum heat insulating box 21 of the present embodiment has an open cell structure by reducing the thickness of the first heat insulating core 16 of the open cell resin 16 having a large airflow resistance and shortening the open cell passage which is shortened by the reduced thickness.
  • the gas itself that gradually emerges from the inside of the resin can be reduced, and at the same time, the gas is dispersed throughout the passage composed of open cells, so that the heat insulation performance can be prevented from being lowered as the amount of gas decreases. Furthermore, deformation due to a localized pressure increase in which the gas is dispersed can be suppressed.
  • the vacuum heat insulation box 21 is made of a fiber material such as glass wool or rock wool having a small airflow resistance because the first heat insulation core material 16 made of an open cell resin having a large airflow resistance is thin.
  • the second heat insulating core material 17 is supplemented, and deformation due to insufficient strength can be prevented in addition to deformation prevention due to an increase in internal pressure.
  • glass wool, rock wool, or the like constituting the second heat insulating core material 17 has a low thermal conductivity and good heat insulating properties, so that even if the thickness of the first heat insulating core material 16 is reduced, the vacuum is reduced.
  • the heat insulation of the heat insulation box 21 can be excellent.
  • the vacuum heat insulating box 21 can also suppress a decrease in heat insulating property by reducing the amount of gas coming out of the heat insulating core material such as open cell resin having a large airflow resistance.
  • one of the heat insulating cores is made of an open cell resin
  • the other heat insulating core is made of a fiber material having a lower airflow resistance than that of the open cell resin. is doing. Therefore, as described above, the open cell resin may be poured in the state where the fiber material is put in the heat insulating space 4, and this is integrally foamed and evacuated, thereby greatly improving productivity and reducing production cost. It can be provided at low cost.
  • the vacuum heat insulating body is used as a heat insulating structure for an LNG inboard tank in an LNG transport tanker.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a membrane type LNG transport tanker provided with an inboard tank using a vacuum heat insulator in the third embodiment
  • FIG. 7 is an inner surface of the inboard tank in the third embodiment
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a two-layer structure and a partial enlarged cross-sectional view thereof
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a vacuum heat insulating body used for a heat insulating structure of an inboard tank in the third embodiment.
  • the heat insulating container 41 constituted by the hull itself employs a double heat insulating structure called primary heat insulation and secondary heat insulation inside the container serving as a tank.
  • the heat insulating container 41 includes a container outer tank 42 and a container inner tank 44 provided inside the container outer tank 42 via an intermediate tank 43. Both the inner tank 44 and the intermediate tank 43 are made of a stainless steel membrane or invar (nickel steel containing 36% nickel) and are resistant to heat shrinkage.
  • a first heat insulating box 45 which is a heat insulating structure disposed between the inner tank 44 and the intermediate tank 43, is filled in a wooden box frame 46 such as a plywood plate having an open surface, and the box frame 46. It is comprised with powder heat insulating materials 47, such as pearlite.
  • the powder heat insulating material 47 may be made of glass wool or the like instead of pearlite. In this embodiment, the case of the powder heat insulating material 47 will be described.
  • the second heat insulation box 48 disposed between the intermediate tank 43 and the container outer tank 42 is provided with a vacuum heat insulator 49 on the bottom surface of a wooden box frame 46 having the same surface as the first heat insulation box 45 opened. And a powder heat insulating material 47 such as pearlite similar to that of the first heat insulating box 45 is filled in the opening side portion.
  • the second heat insulating box 48 is arranged so that the vacuum heat insulating body 49 faces the outside, that is, the container outer tub 42 side.
  • This vacuum heat insulating body 49 is similar to the first heat insulating core material 16 whose thermal conductivity varies greatly depending on the temperature of the core material 14 as in the first and second embodiments. It consists of two layers with the second heat insulating core material 17 that does not change.
  • the first heat-insulating core material 16 and the second heat-insulating core material 17 have their thermal conductivity change gradients intersecting, and their detailed structures are the same as those in the first and second embodiments. It is.
  • the outer packaging material 53 has a simple flat plate shape as in the first embodiment, and is formed by fitting stainless steel or concave metal thin plates 53a and 53a having a low ionization tendency and a high corrosion resistance. The periphery is welded.
  • the vacuum heat insulating body 49 of the third embodiment also has the same effect as the vacuum heat insulating body 5 and the vacuum heat insulating box 21 described in the first and second embodiments, and has the same effect. Description is omitted.
  • this vacuum heat insulating body 49 when used as a heat insulating material for an LNG inboard tank, the metal thin plates 53a, 53a of the outer packaging material for vacuum-sealing the core material 14 have a conventional general aluminum vapor deposition layer. Its corrosion resistance is much higher than the outer packaging. Therefore, even if it is exposed to seawater, for example, it can be prevented from corroding and breaking or being damaged, and there is an advantage that its reliability is high.
  • the core material 14 has a two-layer structure of a first heat insulating core material 16 made of open-cell resin and a second heat insulating core material 17 made of a fiber material such as glass wool, and has high heat insulating performance. Yes. Therefore, the amount of the powder heat insulating material 47 in the second heat insulating box 48 using the vacuum heat insulating body 49 can be reduced and the thickness of the second heat insulating box 48 itself can be reduced. Larger size is possible.
  • the first heat insulating core 16 faces the internal space of the container inner tank 44, that is, the internal space in which a substance such as LNG is stored. Since it arrange
  • the second heat insulating core material 17 heat-insulates in the low temperature area
  • the second heat insulating core material 17 having a slightly high thermal conductivity ⁇ can be strongly insulated, and the ultra-low temperature substance in the container can be efficiently insulated and stored by utilizing the respective heat insulating characteristics. This is particularly effective because the temperature of a substance such as LNG stored in the heat insulating container 41 is as low as ⁇ 162 ° C.
  • the ZSM-5 type zeolite used as the gas adsorbent 15 has a chemical adsorption action, so that the adsorbed gas is not easily detached, so that the degree of vacuum inside the vacuum heat insulating body 49 can be maintained well. Therefore, when handling flammable fuel such as LNG, even if the gas adsorbent adsorbs the flammable gas due to some influence, the gas is not re-released due to the influence of the subsequent temperature rise, etc.
  • the explosion-proof property of the body 49 can be increased and the safety can be improved.
  • FIG. 9 shows the relationship between the internal pressure and thermal conductivity ⁇ of glass wool and open-cell urethane at a center temperature of 24 ° C.
  • the thermal conductivity ⁇ of the open-cell urethane monolayer does not change much even when the pressure changes, but the thermal conductivity ⁇ of the glass wool monolayer changes greatly according to the pressure. Is different.
  • the open cell urethane since the open cell urethane has a low thermal conductivity ⁇ even when placed in an atmospheric pressure or a pressure environment close thereto, a certain degree of heat insulation performance can be maintained.
  • these two materials are used as the heat insulation core material of the vacuum heat insulator. That is, a breathable core material is vacuum-sealed with an outer packaging material, and the core material is composed of at least two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities. In addition, at least two of the two or more layers of the heat insulating core material constituting the core material have different gradients of thermal conductivity depending on the pressure, and the magnitude relationship of the thermal conductivity of the two heat insulating core materials. Switches between atmospheric pressure and vacuum.
  • the material in which the thermal conductivity ⁇ does not change so much even when the pressure changes is open-cell urethane, and the material in which the thermal conductivity ⁇ changes greatly by the pressure is glass wool.
  • a combination of styrene fiber and glass wool, cellulose fiber and silica powder, or cellulose fiber and glass wool may be used.
  • the gas adsorbent was disposed on the heat insulating core material side made of open cell resin and vacuum-sealed together with the core material.
  • the desiccant or the gas adsorbent is arranged on the heat insulating core material side where the degree of vacuum is hardly lowered by evacuation, in other words, on the heat insulating core material side having a small exhaust path.
  • the vacuum heat insulating body of the present invention has high heat insulating performance and can reduce the thickness of the heat insulating structure using the same, but various modifications can be made within the scope of achieving the object of the present invention. Needless to say.
  • the vacuum heat insulating box 21 of the refrigerator or the vacuum heat insulating body 49 of the heat insulating container for the LNG hull tank has been described as an example, but the configuration of the vacuum heat insulating body and the heat insulating structure to which the vacuum heat insulating body is applied and The shape is not limited to this. That is, the heat insulating structure may be a heat insulating wall such as a door having a substantially flat plate shape instead of a container shape. Further, even a container is not an LNG hull tank, but may be, for example, a portable cool box casing, a thermostatic bath casing, a hot water storage tank casing, or the like.
  • the open cell urethane foam is used as the open cell resin.
  • the open cell resin is not limited to this, for example, an open cell phenol foam or a copolymer containing any one of them. It may be a resin or the like.
  • the open cell resin is effective if it is an open cell resin in which bubbles are formed in the skin layer together with the core layer as described in Japanese Patent No. 5310928, but the skin layer becomes open cells.
  • a common open-cell resin skin layer that has not been cut may be cut into a core layer alone.
  • an inorganic fiber material such as glass wool is exemplified as a heat insulating material having a smaller airflow resistance than that of open cell resin, but known organic fibers other than inorganic fibers may be used, and powders such as pearlite may be used. It may be a material.
  • the outer packaging material of the vacuum heat insulating body may be a conventionally used laminated sheet 61 as shown in FIG.
  • the laminated sheet 61 is made of a surface protective layer 62 made of nylon film, polyethylene terephthalate film, polypropylene film, etc., metal foil such as aluminum foil, copper foil, stainless steel foil, etc.
  • the present invention is a vacuum heat insulating body configured by vacuum-sealing a breathable core material with an outer packaging material, and the core material has at least two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities. Consists of. Also, at least two of the two or more heat insulating core materials constituting the core material are formed of a material whose thermal conductivity change gradient differs according to the temperature, and whose thermal conductivity change gradient intersects. To do.
  • the present invention is a vacuum heat insulating body constituted by vacuum-sealing a breathable core material with an outer packaging material, and the core material is constituted by at least two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities.
  • the core material is constituted by at least two layers of heat insulating core materials having different thermal conductivities.
  • at least two of the two or more layers of the heat insulating core material constituting the core material have different gradients of thermal conductivity depending on the pressure, and there is a magnitude relationship between the thermal conductivity of the two heat insulating core materials. It is switched between atmospheric pressure and vacuum.
  • one of the heat insulating core materials constituting the core material is composed of an organic heat insulating material
  • the other heat insulating core material is composed of an inorganic heat insulating material
  • one of the heat insulating core materials constituting the core material is formed of an open cell resin, and the other heat insulating core material is a fiber material such as glass wool or rock wool, or a powder such as pearlite. It is composed of materials.
  • the fiber material or the powder material of the heat insulating core material constituting the core material is loaded in a breathable bag.
  • the gas adsorbent is vacuum-sealed together with the core material in the outer packaging material, and the gas adsorbent is disposed on the side of the open-cell resin heat-insulating core material in the outer packaging material.
  • the desiccant is vacuum-sealed together with the core material inside the outer packaging material, and the desiccant is arranged on the heat insulating core material side with few exhaust passages inside the outer packaging material.
  • the moisture of the heat insulating core material that has few exhaust passages remaining in the bubbles without being fully evacuated can be efficiently adsorbed by the desiccant. It is possible to prevent the heat insulator from being deformed or the heat insulating property from being lowered due to an increase in internal pressure due to insufficient adsorption.
  • the gas adsorbent is vacuum-sealed together with the core material inside the outer packaging material, and the gas adsorbent is arranged on the heat insulating core material side with few exhaust passages inside the outer packaging material.
  • the outer packaging material is constituted by a thin metal plate, the peripheral portions of the thin metal plates are fixed, and the inside is vacuum-sealed.
  • the outer packaging material made of a thin metal plate in which the core material is vacuum-sealed has a much higher corrosion resistance than the conventional multilayer outer packaging material including an aluminum vapor deposition layer of a vacuum heat insulating plate. Therefore, even if it is used as an LNG tanker or the like and exposed to seawater, it can be prevented from corroding and breaking or being damaged, and its durability can be maintained high over a long period of time.
  • the present invention is a heat insulating container that holds a substance that is 100 ° C. or more lower than room temperature, and a heat insulating core material having low thermal conductivity at a temperature that is 100 ° C. or more lower than normal temperature is positioned on the low temperature side of the heat insulating container. To place.
  • normal temperature is atmospheric temperature.
  • the present invention is a heat insulating wall used in an environment of 0 ° C. or lower, and is arranged so that a heat insulating core material having a low thermal conductivity is located on the low temperature side of the heat insulating wall.
  • the space to be insulated can obtain the highest heat insulation effect by covering the entire wall surface with a vacuum heat insulator rather than partially covering the space with a vacuum heat insulator.
  • the present invention can be applied to a refrigerated container without a window, a backyard of a convenience store that secures illuminance by lighting, a refrigerated warehouse, and the like.
  • the present invention can provide a vacuum heat insulator that has high heat insulating performance and can reduce the thickness of the heat insulating structure formed by using the heat insulating structure. It can be widely applied as an industrial vacuum heat insulating material such as a container, a convenience store backyard, a refrigerated warehouse, an LNG storage tank, and a heat insulating container and a heat insulating wall.

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Abstract

通気性のある芯材（１４）を外包材（１３）で真空封止して構成する。また、芯材（１４）は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材（１６，１７）で構成する。また、芯材（１４）を構成する二層以上の断熱芯材（１６，１７）のうちの少なくとも二つは温度に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なり、両者の熱伝導率変化勾配が交差する材料で形成する。熱伝導率の異なる断熱芯材（１６，１７）が真空状態で二層存在することになるから、従来のグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料のみの一層単独の断熱芯材を真空封止したものに比べその断熱性は高いものとなり、広い温度領域で高い断熱性能を発揮する。

Description

真空断熱体及びこれを用いた断熱容器、断熱壁
　本発明は真空断熱体及びこれを用いた断熱容器、断熱壁に関するものである。
　近年、地球温暖化防止の観点から省エネルギー化が強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。特に、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等の保温保冷機器では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。
　一般的な断熱材として、グラスウールなどの繊維材やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性能を向上するためには断熱材の厚さを増す必要があり、断熱材を充填できる空間に制限があって省スペースや空間の有効利用が必要な場合には適用することができない。
　そこで、高性能な断熱材として、真空断熱材が提案されている。これは、スペーサの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外包材中に挿入し内部を減圧して封止した断熱体である。
　この真空断熱材は、ウレタンフォームと比べると約２０倍の断熱性能を有しており、且つ厚さを薄くしても十分な断熱性能が得られるという優れた特性を有している。
　したがって、この真空断熱材は、断熱箱体の内容積を大きくしたい顧客要望を満たしつつ、断熱性能の向上による省エネルギー化を図るための有効な部材として注目されている。
　そして冷蔵庫等では冷蔵庫本体を構成する断熱箱体の内外箱間に真空断熱材を追加設置してウレタンフォームを充填発泡しその断熱性を高め断熱箱体の内容積を大きくしている（例えば、特許文献１参照）。
　また、最近では冷蔵庫よりも更に低温で保冷する必要のある冷凍コンテナや、更に温度の低い超低温で保存する必要のあるＬＮＧ等のタンクとしても使用が検討され始めている（例えば、特許文献２参照）。
　上記真空断熱体は、冷凍コンテナに適用すれば、その断熱性の高さから省エネ性を高めることができ、また、ＬＮＧタンク等の断熱容器に適用すれば、断熱容器内への熱の侵入を有効に抑制することが可能となって、ボイルオフガス（ＢＯＧ）の発生を軽減することができる等の効果が期待される。
　しかしながら、冷凍コンテナでの保冷温度は約－６０℃～－２５℃、ＬＮＧに至っては－１６２℃と超低温であるため、真空断熱体の断熱性能はできる限り高いものが必要であり、その断熱性能のさらなる向上が要望されている。
　本発明はこのような点に鑑みてなしたもので、断熱容器等を構成する真空断熱体の断熱性能を高めることを目的としたものである。
特開２０１３－５３８２２号公報 特開２０１０－２４９１７４号公報
　本発明は、通気性のある芯材を外包材で真空封止して構成した真空断熱体であって、芯材は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成し、芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは温度に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、両者の熱伝導率変化勾配が交差する材料で形成した構成としてある。
　これにより、真空断熱体は熱伝導率の異なる断熱芯材が真空状態で二層存在することになるから、従来のグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料のみの一層単独の断熱芯材を真空封止したものに比べ、広い温度領域でその断熱性が高いものとなり、超低温域でも高い断熱性能を発揮する。よって、冷蔵庫等からＬＮＧまたは水素ガス等の超低温物質を保持する断熱容器等まで幅広い温度領域を効率よく断熱する真空断熱材とすることができる。しかも、断熱性が向上したことによりこの真空断熱体を用いて構成する断熱構造体の壁厚を薄くすることもできる。
　このような発明に至った発明者の知見についてまず述べる。
　本発明者は、断熱体の断熱性能を高める、という課題のもと、芯材の種類、真空度、外包材、を種々変更、組み合わせる、などの検討を進めてきた。その結果、次のような知見を得た。
　すなわち、発泡樹脂、例えば発泡ウレタンを、独立気泡タイプから連続気泡タイプのものにして芯材として用い真空引きすると、独立気泡タイプの発泡樹脂を大気圧中で使用する場合に比べその熱伝導率λが低くなる（断熱性が向上する）とう知見を得た。次に芯材として熱伝導率λが異なる少なくとも二種類の断熱芯材を用いこれらを外包材内に装填して真空引きしたとき、上記二種類の断熱芯材は温度変化に伴う熱伝導率λの変化勾配が異なるものとして、両者の熱伝導率変化勾配が断熱対象の平均温度の変化に伴い交差する材料の組み合わせとすると、低温域の断熱性能が向上するという知見を得た。
　本発明はこのような新たな知見に基づいてなしたもので、既に述べたように熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材を外包材内に真空封止して真空断熱体を構成する。そして、この真空断熱体は熱伝導率の異なる断熱芯材が真空状態で二層存在していて従来のグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料のみの一層単独の断熱芯材を真空封止したものに比べ、広い温度領域で高い断熱性を有する。特にこの真空断熱体は超低温域での断熱性が高いものとなるとともに、断熱性能が向上した分、この真空断熱体を用いて構成する断熱構造体の壁厚も薄いものとすることができ、ＬＮＧまたは水素ガス等の超低温物質を保持する断熱容器等の断熱体として効果的な技術を提供することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態における真空断熱体を用いた冷蔵庫の断面図である。 図２は、本発明の第1の実施の形態における真空断熱体の拡大断面図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態における真空断熱体の芯材の温度と熱伝導率との関係を示すグラフである。 図４は、本発明の第２の実施の形態における真空断熱体からなる冷蔵庫の断熱箱体を示す正面図である。 図５は、本発明の第２の実施の形態における断熱箱体の壁面一部を示す拡大断面図である。 図６は、本発明の第３の実施の形態における真空断熱体を用いた船内タンクを備えるメンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す概略断面図である。 図７は、本発明の第３の実施の形態における船内タンクの内面の二層構造を示す模式的斜視図及びその部分拡大断面図である。 図８は、本発明の第３の実施の形態における船内タンクの断熱構造体に用いた真空断熱体の拡大断面図である。 図９は、本発明の他の実施の形態における真空断熱体の芯材にかかる圧力と熱伝導率との関係を示すグラフである。 図１０は、本発明の他の実施の形態における真空断熱体の拡大断面図である。
　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。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。
　（第１の実施の形態）
　図１は本発明の第１の実施の形態における真空断熱体を用いた冷蔵庫の断面図、図２は本発明の第１の実施の形態における真空断熱体の拡大断面図である。
　［冷蔵庫の構成］
　まず、冷蔵庫の構成について説明する。
　図１において、本実施の形態に係る冷蔵庫は、その断熱箱体１が、金属製（例えば、鉄製）の外箱２と硬質樹脂製（例えば、ＡＢＳ樹脂製）の内箱３とで構成してある。そして、断熱箱体１の外箱２と内箱３とで形成される断熱用空間４に真空断熱体５を配置した状態で硬質発泡ウレタンからなる発泡断熱材６を充填発泡させて形成してある。
　断熱箱体１の内部空間は、仕切板７によって冷蔵室８、上段冷凍室９、製氷室１０、下段冷凍室１１、野菜室１２に区画されており、それぞれ扉（図示せず）を備えている。この扉もまた断熱箱体１と同様に構成してある。また、いずれも図示しないが、冷蔵庫には、その冷却原理に応じた部品（圧縮器、蒸発器、凝縮器など）が取り付けられている。
　［真空断熱体の構成］
　次に断熱用空間４に配置した真空断熱体５の構成について図２を用いて説明する。
　図２に示すように、真空断熱体５はその外包材１３内に通気性の芯材１４と気体吸着剤１５とを真空封止して構成してある。ここで真空封止とは、断熱用空間の圧力が大気圧より低い状態を含むものである。
　外包材１３は板厚１．５ｍｍのステンレス、アルミ、鉄等の金属材料もしくはエチレン－ビニルアルコール共重合樹脂（ＥＶＯＨ）等の気体遮断性能の高いガス不透過樹脂からなる薄板凹板１３ｂと平薄板１３ａとの周縁部を溶着して形成してあり、それ自体が剛性を持つ。
　また、外包材１３に真空封止した芯材１４は、温度に応じてその熱伝導率が大きく変化する第１の断熱芯材１６とそれほど変化しない第２の断熱芯材１７との二層で構成してあり、更に第１の断熱芯材１６と第２の断熱芯材１７とはその熱伝導率変化勾配が交差する材料で形成してある。
　例えばこの実施の形態では第１の断熱芯材１６は連続気泡樹脂であり、第２の断熱芯材１７は繊維材料としてある。
　第１の断熱芯材１６となる連続気泡樹脂は、本出願人の特許第５３１０９２８号公報に記載している連続気泡ウレタン等の連続気泡樹脂であり、その詳細構造の説明は上記特許文献１の記載を援用して省略するが、簡単に記載しておくと次のとおりである。
　すなわち、連続気泡樹脂は、断熱用空間に一体発泡により充填した例えば共重合反応により形成される連続気泡ウレタンフォームである。断熱用空間の中心部のコア層に存在する多数の気泡は第１の貫通孔で連通し、更に断熱用空間の筐体との界面付近のスキン層に存在する気泡はウレタン樹脂と親和性が低い粉体によって形成される第２の貫通孔により連通している。そして、コア層からスキン層に至る全ての領域の気泡が第１の貫通孔および第２の貫通孔により連通した連続気泡樹脂となっている。
　上記構造を持つ連続気泡樹脂、例えば連続気泡ウレタンフォームは、その空隙率が高くなるほど連続気泡ウレタンフォームの内部の表面積が増え、外部からの熱はこの連続気泡ウレタンフォームの表面に沿って伝わることになるから、その表面積が増えることによって断熱性が向上することになる。よって、この特許第５３１０９２８号公報記載の連続気泡樹脂を用いれば箱体内面近傍のスキン層に残る独立気泡も連続気泡化してその表面積が増加しているので、断熱性が一般の独立気泡型ウレタンフォームに比べ高いものとなる。
　更に第１の断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂は、真空断熱体５の外包材１３を支持して真空断熱体５の形状を保持し（真空断熱体の強度、剛性等の物性の向上に寄与し）ており、空隙率が高くなるほど連続気泡樹脂の断熱性は向上するが、形状保持力が低下する。したがって断熱性と機械的な強度とを考慮して、連続気泡樹脂の空隙率を定めればよく、この実施の形態では気泡は大きさが３０μｍから２００μｍ、空隙率が９５％以上としてある。
　また、第２の断熱芯材１７は、繊維材料で構成してあり、難燃性向上等の面から特に無機系の繊維材料を採用してある。具体的には、例えば、グラスウール繊維、セラミック繊維、スラグウール繊維、ロックウール繊維等であり、本実施の形態では、平均繊維径が４μｍ～１０μｍの範囲内にあるグラスウール繊維（繊維径が比較的太いガラス繊維）を用い、さらに、焼成して用いている。
　さらに加えて、第２の断熱芯材１７を構成する繊維材料は、通気性の包袋材（図示せず）に封入し、断熱用空間４の形状に沿う形としてある。これは繊維材料にバインダー材を混入させればより効果的に断熱用空間４の形状に沿う形とすることができるが、その場合でも繊維材料は少なくとも５％～９０％占めるように設定しておく。
　以上のように構成したこの真空断熱体５は、その第１の断熱芯材１６が断熱箱体１の冷蔵室８等となる内部空間側に面し、第２の断熱芯材１７が外側に面するように配置してある。
　［真空断熱体の作用効果］
　次に、この真空断熱体５の作用効果について説明する。
　真空断熱体５は、その芯材１４を、連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６と、従来から用いられているグラスウール或いはロックウールなどの繊維系芯材からなる第２の断熱芯材１７との二層構造としてある。そのため、従来のグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料のみの一層単独の芯材を真空封止したものに比べ幅広い温度領域においてその断熱性は高く、特に低温域の断熱性が高いものとなる。
　すなわち、まず知見でも述べたように、発泡樹脂、例えば発泡ウレタンを独立気泡タイプから連続気泡タイプのものにして芯材として用い真空引きすると、連続気泡ウレタンの熱伝導率変化勾配はその真空度Ｐａが高くなるほど熱伝導率λが低くなって断熱性が向上する。これは真空引きする前の気泡内の空気断熱が真空断熱に変わり、その真空度が上がると熱伝導率が低下することに由来する。しかも真空断熱作用に加え、これまた既に記載したことではあるが、連続気泡としたことによる内部の気泡表面積（伝熱面積増）が増加したことによる熱伝導率低下効果が加わって、その断熱性が向上する。
　図３は、グラスウールと連続気泡ウレタンの温度℃と熱伝導率λとの関係を示している。図３に示すようにグラスウール単層の熱伝導率λは温度℃が変化してもその熱伝導率λはさほど変化しないものの、連続気泡ウレタン単層は熱伝導率λが大きく変化し、両者の熱伝導率変化勾配は異なっている。しかも、連続気泡ウレタン単層の熱伝導率変化勾配がグラスウール単層の熱伝導率変化勾配と交差し、温度℃が低くなるほど連続気泡ウレタン単層の熱伝導率λがグラスウール単層の熱伝導率λよりも低くなっている。そして、超低温域になれば熱伝導率変化勾配の大きな連続気泡ウレタン単層の方が低い熱伝導率λとなって高い断熱性を発揮している。そして、当然ながら連続気泡ウレタン単層の熱伝導率変化勾配はその真空度Ｐａが高くなるほど熱伝導率λが低くなって更に断熱性が向上する。
　これを踏まえると、温度℃が低くなるほど連続気泡ウレタン単層の熱伝導率λがグラスウール単層の熱伝導率λよりも低くなって、超低温域になれば熱伝導率変化勾配が大きい連続気泡ウレタン単層の方が断熱性を発揮して高い断熱性能を示すことになる。すなわち、図３に示すグラスウール／連続気泡ウレタン（複層）のようになる。
　したがって、冷蔵庫等からＬＮＧまたは水素ガス等の超低温物質を保持する断熱容器等まで幅広い温度領域を効率よく断熱する真空断熱材とすることができる。
　しかも、断熱性が向上したことによりこの真空断熱体を用いて構成する断熱構造体の壁厚を薄くすることができ、冷蔵庫や冷凍庫、ＬＮＧタンク等の内容積を大きくすることができる。
　また、本実施の形態の真空断熱体５は、芯材１４を構成する断熱芯材のうちの繊維材料或いは粉体材料からなる第２の断熱芯材１７は通気性の袋に装填して外包材１３内に装填し、連続気泡ウレタンを充填発泡させるようにしている。そのため、柔軟性があって型崩れしやすい繊維材料或いは粉体材料からなる第２の断熱芯材１７を容易に外包材１３内に装填することができ、生産性を向上させてコストダウンを図ることができる。
　また真空断熱体５内に芯材１４ともに気体吸着剤１５を真空封止してあるから、第１の断熱芯材１６および第２の断熱芯材１７に残存しているガスや第１の断熱芯材１６となる連続気泡樹脂中に含まれていて徐々に放出されるガスを気体吸着剤１５が吸着する。その結果、ガスによる内圧上昇を確実に抑制し、真空断熱体５の変形を防止すると同時にその断熱性を長期にわたって良好に維持することができる。
　特に本実施の形態では、気体吸着剤１５は第１の断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂側に配置してあるから、この連続気泡樹脂から時の経過とともに放出されるガスを連続気泡通路経由で効率よく吸着することができ、内圧上昇防止と断熱性低下抑制を効率よく行うことができる。
　なお、気体吸着剤１５は、上記したように断熱用空間４のような密閉空間に残存又は侵入する水蒸気や空気等の混合ガスを吸着する役割を果たすものである。特に指定するものではないが、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質や、ゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、それらの混合物を使用することができる。また、化学吸着性と物理吸着性とを併せ持った吸着性能と吸着容量の大きい銅イオン交換されたＺＳＭ－５型ゼオライトも使用することができる。
　本実施の形態では銅イオン交換されたＺＳＭ－５型ゼオライトを含む吸着材を用いている。ガスが経時的に放出され続ける傾向のある連続気泡樹脂を芯材として用いていても、銅イオン交換されたＺＳＭ－５型ゼオライトが持つ高い吸着性能と大きな吸着容量とによって長期にわたり確実に気体吸着を続け、断熱箱体１の内圧上昇防止と断熱性低下抑制を長期間に亘って確実に行うことができる。
　さらに、第２の断熱芯材１７を構成する繊維材料はグラスウール或いはロックウール等の無機系繊維材料としてあるから、これから発生する水分量を低く維持して断熱性を良好に保持することができる。すなわち、無機系繊維はそれ自体の吸水性（吸湿性）が低いので、断熱箱体１の内部の水分量を低く維持することができる。これにより、気体吸着剤１５の吸着能力が水分吸着によって低減してしまうのを抑制でき、気体吸着剤１５に良好な気体吸着機能を発揮させて断熱性能を良好なものとすることができる。
　また、無機系繊維は焼成してあるから、仮に断熱箱体１が何らかの影響で破損した場合であっても、繊維材料が大きく膨らむことがなく、断熱箱体１としての形状を保持することができる。例えば、無機系繊維を焼成せずに真空封止すると、諸条件にもよるが断熱箱体１の破損時の膨らみは破損前の２～３倍となり得るのに対して、無機系繊維を焼成することで、破損時の膨張を１．５倍以内に抑えることができ、保形性を高めることができる。
　以上のように構成した断熱箱体１は、第１の断熱芯材１６が断熱箱体の内部空間、すなわち冷蔵室８等となる内部空間側に面するように配置してあるから、より効率よく断熱することができ、その断熱性を高いものとすることができる。すなわち、真空引きされた第１の断熱芯材１６を構成する連続気泡ウレタンは同じく真空引きされた第２の断熱芯材１７を構成するグラスウール或いはロックウール等よりも熱伝導率λが低い。したがって、前述したような配置構成とすれば、まず熱伝導率λの低い第１の断熱芯材１６が低温下において強力に断熱し、その外側に位置する第２の断熱芯材１７は高温下において断熱することになり、熱伝導率λが若干高い第２の断熱芯材１７であっても強力に断熱でき、それぞれの断熱特性を生かして効率よく真空断熱箱体内の冷気を維持保存することができる。
　これまでの説明では、真空断熱体５を構成する芯材１４を、連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６と、グラスウール或いはロックウールなどの繊維系芯材からなる第２の断熱芯材１７との二層構造としてきた。この構成の他に有機系断熱材からなる第１の断熱芯材１６と無機系断熱材からなる第２の断熱芯材１７を用いてもよい。そして第１の断熱芯材１６と第２の断熱芯材１７それぞれの熱伝導率λの大小関係がマイナス温度帯とプラス温度帯で入替わる構成としてもよい。すなわち、この構成の他に有機系断熱材からなる第１の断熱芯材１６と無機系断熱材からなる第２の断熱芯材１７の熱伝導率λがある温度（通常はマイナス温度域）で交差する。なお、有機系断熱材の例は連続気泡ウレタンであり、無機系断熱材の例はグラスウールであり、プラス温度帯では有機系断熱材の熱伝導率λが無機系断熱材の熱伝導率λより高く、マイナス温度帯では無機系断熱材の熱伝導率λが有機系断熱材の熱伝導率λより高い。
　この構成により、この真空断熱体は高温側と低温側の温度差が大きい使用環境に適用可能であり、例えば環境温度（室温）と庫内温度（－１００℃以下）で温度差が大きい超低温・極低温仕様の冷凍庫用途に最適である。
　（第２の実施の形態）
　この本発明の第２の実施の形態は、冷蔵庫の断熱箱体自体を真空断熱体としたものである。
　図４は本発明の第２の実施の形態における真空断熱体からなる冷蔵庫の断熱箱体を示す正面図である。また、図５は本発明の第２の実施の形態における真空断熱箱体の壁面一部を示す拡大断面図ある。なお、本発明の第１の実施の形態と同じ部分については同一番号を附記して説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
　図４、図５において、断熱箱体２１（以下、真空断熱箱体と称す）の断熱用空間２４自体に芯材１４と気体吸着剤１５とを装填し、真空封止してある。
　芯材１４は本発明の第１の実施の形態と同様、温度に応じてその熱伝導率が大きく変化する第１の断熱芯材１６とそれほど変化しない第２の断熱芯材１７との二層で構成してあって、第１の断熱芯材１６と第２の断熱芯材１７とはその熱伝導率変化勾配が交差するものである。
　真空断熱箱体２１は先の特許第５３１０９２８号公報に記載している方法で製造するが、簡単に記載しておく。真空断熱箱体２１の断熱用空間２４内に第２の断熱芯材１７となる繊維芯材を入れた包袋材をセットして外箱２あるいは内箱３の適所数か所に設けたウレタン液注入口３１（図４参照）からウレタン液を注入する。そして、発泡硬化させて第１の断熱芯材１６と第２の断熱芯材１７を充填し、その後このウレタン液注入口３１から真空引き或いは真空断熱箱体２１全体を真空チャンバー内に入れて真空引きし、ウレタン液注入口３１等の真空引き口部分を密閉封止して構成してある。なお、上記ウレタン注入時に断熱用空間４内の空気をスムーズに排気するための空気抜き孔３２が外箱２あるいは内箱３の適所に分散配置してあり、ウレタン液注入口３１と同様真空引きした後密閉封止してある。
　この時、真空断熱箱体２１の芯材１４は、本実施の形態と同様、その第１の断熱芯材１６が真空断熱箱体２１の冷蔵室２８等となる内部空間側に面し、第２の断熱芯材１７が外側に面するように配置してある。
　なお、真空断熱箱体２１の内部空間は、本実施の形態では仕切板２７によって冷蔵室２８と冷凍室３０とに区画しているが、これに限られず、本実施の形態のように用途の異なる複数の貯蔵室（冷蔵室、冷凍室、製氷室、野菜室など）に区画されていてもよい。
　また、冷蔵室２８と冷凍室３０はそれぞれ扉（図示せず）を備えていて、その扉もまた真空断熱箱体２１と同様の構成としてある。
　上記構成において、この冷蔵庫は、その真空断熱箱体２１が本実施の形態で説明した真空断熱体５と同様の効果を発揮するが、さらに冷蔵庫の壁厚を薄くすることができる。
　すなわち、この真空断熱箱体２１は、その芯材１４が連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６とグラスウール等の繊維材からなる第２の断熱芯材１７との二層構造となっていて、従来の硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層とアルミニウム蒸着ガスバリア層を含む積層外包材で芯材を真空封止した一般的な真空断熱材とを一体化した形となっている。しかも真空断熱箱体２１自体の断熱性も高いものとなっているから、従来の硬質ポリウレタンフォームからなる断熱層を必要とせず、その分断熱構造壁となる断熱用空間４の厚みを薄くすることができ、真空断熱箱体２１の容量の大型化が可能となる。
　また、上記第１の断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂は、その気泡が小さい、例えば３０μｍから２００μｍと小さいため、断熱用空間４内を真空引きする際、連続気泡樹脂の通気抵抗（排気抵抗）が大きく、連続気泡樹脂の内部空間を減圧するのに多大な時間を要することになる。
　しかしながら本実施の形態の真空断熱箱体２１は、その断熱用空間４内に連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６とともに繊維材料からなる第２の断熱芯材１７が装填してあるから、この第２の断熱芯材１７の厚み分だけ第１の断熱芯材１６の厚みを薄くできる。その結果、厚みが薄くなった分、第１の断熱芯材１６を構成する連続気泡樹脂の連続気泡通路が短くなって通気抵抗が減少し、真空引き時間を短縮して生産性を向上させることができる。
　また、本実施の形態の真空断熱箱体２１は、通気抵抗の大きな連続気泡樹脂の第１の断熱芯材１６の厚みが薄くなった分とそれによって短くなる連続気泡通路の短縮によって、連続気泡樹脂の内部から徐々に出てくるガス自体も低減できると同時にそのガスを連続気泡で構成される通路全体へと分散させるので、ガスが少なくなった分その断熱性能の低下を抑制できる。さらに、ガスが分散する分局部的な圧力上昇による変形も抑制できる。
　しかも、この真空断熱箱体２１は、通気抵抗の大きな連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６の厚みが薄くなった分の強度不足を通気抵抗の小さなグラスウール或いはロックウール等の繊維材料からなる第２の断熱芯材１７が補う形となり、内圧上昇による変形防止に加え強度不足に起因する変形も防止することができる。
　加えて、第２の断熱芯材１７を構成するグラスウール或いはロックウール等はそれ自体の熱伝導率が低くて断熱性がよいので、第１の断熱芯材１６の厚さを薄くしても真空断熱箱体２１の断熱性は優れたものとすることができる。更に加えてこの真空断熱箱体２１はした如く通気抵抗の大きな連続気泡樹脂等の断熱芯材から出てくるガスの量が少なくなったことによって断熱性の低下も抑制することができる。
　一方、真空断熱箱体２１は、その断熱芯材のうちの一方は連続気泡樹脂で構成するとともに、他方の断熱芯材は連続気泡樹脂製の断熱芯材よりも通気抵抗が小さい繊維材料で構成している。そのため、既述したように断熱用空間４に繊維材料を入れた状態で連続気泡樹脂を流し込みこれを一体発泡させて真空引きすればよく、生産性を大幅に向上させて生産コストを低減させさらに安価に提供することができる。
　（第３の実施の形態）
　この第３の実施の形態は、真空断熱体をＬＮＧ輸送タンカーにおけるＬＮＧ船内タンクの断熱構造体に用いたものである。
　図６は第３の実施の形態における真空断熱体を用いた船内タンクを備える、メンブレン方式のＬＮＧ輸送タンカーの概略構成を示す概略断面図、図７は第３の実施の形態における船内タンクの内面の二層構造を示す模式的斜視図およびその部分拡大断面図、図８は第３の実施の形態における船内タンクの断熱構造体に用いた真空断熱体の拡大断面図である。
　図６～図８に示すように、船体自体によって構成される断熱容器４１は、タンクとなる容器の内側に一次防熱，二次防熱と称される内外二重の断熱構造を採用している。
　図７、図８において、断熱容器４１は、容器外槽４２と、容器外槽４２の内方に中間槽４３を介して設けた容器内槽４４を備えている。容器内槽４４及び中間槽４３はいずれもステンレス鋼製のメンブレン或いはインバー（３６％のニッケルを含有するニッケル鋼）で構成して、熱収縮に強い構成としてある。
　容器内槽４４と中間槽４３との間に配した断熱構造体である第１の断熱箱４５は、一面を開口したベニヤ板等の木製の箱枠体４６と、箱枠体４６内に充填したパーライト等の粉末断熱材４７とで構成してある。なお、上記粉末断熱材４７はパーライトの代わりにグラスウール等で構成してもよく、この実施の形態では粉末断熱材４７の場合で説明する。
　また、中間槽４３と容器外槽４２との間に配した第２の断熱箱４８は、第１の断熱箱４５と同様の一面を開口した木製の箱枠体４６の底面に真空断熱体４９を敷設し、その開口側部分に第１の断熱箱４５と同様のパーライト等の粉末断熱材４７を充填して構成してある。また、本実施の形態では、第２の断熱箱４８は真空断熱体４９が外側、すなわち容器外槽４２側に面するように配してある。
　この真空断熱体４９は、その芯材１４が第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様、温度に応じてその熱伝導率が大きく変化する第１の断熱芯材１６と、それほど変化しない第２の断熱芯材１７との二層で構成してある。第１の断熱芯材１６と第２の断熱芯材１７とはその熱伝導率変化勾配が交差するものであり、その詳細構造は第１の実施の形態１および第２の実施の形態と同じである。そして、外包材５３は第１の実施の形態と同様に単純な平板状となっていて、ステンレスあるいはこれと同等以下のイオン化傾向の小さい耐腐食性の高い凹状の金属薄板５３ａ、５３ａを嵌め合わせその周囲を溶着して構成してある。
　この第３の実施の形態の真空断熱体４９も第１の実施の形態、第２の実施の形態で説明した真空断熱体５および真空断熱箱体２１と同様の効果を奏し、重複する効果の説明は省略する。しかし、この真空断熱体４９をＬＮＧ船内タンクの断熱材として用いた場合は、芯材１４を真空封止する外包材の金属薄板５３ａ，５３ａが従来からある一般的なアルミニウム蒸着層を有する積層シート外包材に比べその耐腐食性能が格段に高い。そのため、例えば海水に曝されることがあっても腐食して破袋または破損するのを防止でき、その信頼性が高いものとなる利点がある。
　また、芯材１４を連続気泡樹脂からなる第１の断熱芯材１６とグラスウール等の繊維材からなる第２の断熱芯材１７との二層構造としていて、その断熱性能が高いものとなっている。そのため、この真空断熱体４９を用いる第２の断熱箱４８内の粉末断熱材４７の量を少なくして第２の断熱箱４８自体の厚みを薄くすることができ、その分断熱容器の容量の大型化が可能となる。
　さらに、このＬＮＧ船内タンクの断熱材として用いた真空断熱体４９は、その第１の断熱芯材１６が容器内槽４４の内部空間、すなわちＬＮＧ等の物質が貯蔵されている内部空間と面する側になるように配置してあるから、断熱容器４１をより効率よく断熱することができ、その断熱性を高いものとすることができる。すなわち、上記構成とすれば、既述した通り、まず熱伝導率λの低い第１の断熱芯材１６が内部空間からの低温を強力に断熱し、その外側に位置する第２の断熱芯材１７は熱伝導率λの低い第１の断熱芯材１６で強力断熱した後の比較的温度が高い低温領域で断熱する。このことになり、熱伝導率λが若干高い第２の断熱芯材１７であっても強力に断熱でき、それぞれの断熱特性を生かして効率よく容器内の超低温物質を断熱保存することができる。特に断熱容器４１に貯蔵するＬＮＧ等の物質の温度が－１６２℃と超低温であるため効果的である。
　さらに、気体吸着剤１５として用いたＺＳＭ－５型ゼオライトは化学吸着作用を有するから、吸着したガスが容易に離脱しないので、真空断熱体４９の内部の真空度を良好に保持することができる。それゆえ、ＬＮＧ等の可燃性燃料等を扱う場合に、何らかの影響で気体吸着剤が可燃性ガスを吸着したとしても、その後の温度上昇等の影響によってガスを再放出することがなく、真空断熱体４９の防爆性を高め安全性を向上させることができる。
　（第４の実施の形態）
　図９は、中心温度２４℃におけるグラスウールと連続気泡ウレタンの内圧と熱伝導率λとの関係を示している。図９に示すように連続気泡ウレタン単層の熱伝導率λは圧力が変化してもさほど変化しないものの、グラスウール単層は圧力によって熱伝導率λが大きく変化し、両者の熱伝導率変化勾配は異なっている。そして、連続気泡ウレタンは大気圧あるいはそれに近い圧力環境に置かれても熱伝導率λが低く抑えられているので、ある程度の断熱性能を維持することができる。
　本実施の形態における真空断熱体では、この二つの材質を真空断熱体の断熱芯材として用いる。すなわち、通気性のある芯材を外包材で真空封止し、その芯材を熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成する。また、その芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは圧力に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、二つの断熱芯材の熱伝導率の大小関係が大気圧の場合と真空状態の場合で入れ替わる。
　この構成により、仮に外包材が破損した場合であって、真空断熱体が大気圧あるいはそれに近い圧力環境に置かれても、熱伝導率λが低く抑えられている連続気泡ウレタンを断熱芯材の一つとしているため、断熱性能を維持することができる。
　なお、図９では、圧力が変化しても熱伝導率λがさほど変化しない材質を連続気泡ウレタンとし、圧力によって熱伝導率λが大きく変化する材質をグラスウールとした。これ以外の組み合わせとして、スチロール繊維とグラスウール、セルロース繊維とシリカ粉末、セルロース繊維とグラスウールの組み合わせでもよい。
　（第５の実施の形態）
　図２、図４および図５では、気体吸着剤を連続気泡樹脂製の断熱芯材側に配置し芯材とともに真空封止していた。本実施の形態は、乾燥剤あるいは気体吸着剤を真空引きで真空度の下がりにくい断熱芯材側、言い換えると排気路が少ない断熱芯材側に配置する構成とする。
　排気路が少なく十分な真空引きが困難な、例えば発泡系有機素材側に乾燥剤あるいは気体吸着剤のいずれかまたは両方を配置することにより、真空引き工程の時間を延長することなく、真空断熱材の内圧を下げることができ、断熱性能を改善することができる。
　（その他の実施の形態）
　以上説明してきたようにこの発明の真空断熱体は、断熱性能が高く、これを用いた断熱構造体の厚みも薄くできるものであるが、本発明の目的を達成する範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記各実施の形態では、冷蔵庫の真空断熱箱体２１やＬＮＧ船体タンク用の断熱容器の真空断熱体４９を一例として説明したが、真空断熱体とそれを応用した断熱構造体の構成および形状などはこれに限らない。すなわち、断熱構造体が容器状ではなく、略平板形状とした扉等の断熱壁等であってもよい。また容器であってもＬＮＧ船体用タンクではなく、例えば、携帯用保冷庫の筐体、恒温槽の筐体、貯湯タンクの筐体等であってもよいものである。
　また、上記全ての実施の形態では、連続気泡樹脂に連続気泡ウレタンフォームを用いたが、連続気泡樹脂はこれに限らず、例えば、連続気泡フェノールフォーム或いはこれらのいずれか一方を含んだ共重合体樹脂などであってもよい。そして、この連続気泡樹脂は、特許第５３１０９２８号公報に記載されているようなコア層とともにスキン層にも気泡を形成した連続気泡樹脂であれば効果的であるが、スキン層が連続気泡となっていない一般的な連続気泡樹脂のスキン層を切除してコア層のみとしたものであってもよいものである。同様に連続気泡樹脂よりも通気抵抗の小さな断熱材としてグラスウール等の無機系繊維材料を例示したが、無機系繊維以外の公知の有機系繊維を用いてもよいし、パーライト等のような粉体材料であってもよい。
　さらに、真空断熱体の外包材は、例えば図１０に示すような従来から用いられている積層シート６１であってもよい。この積層シート６１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からなる表面保護層６２、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔等の金属箔、基材となる樹脂フィルムに対して金属または金属酸化物を蒸着した蒸着フィルム、この蒸着フィルムの表面にさらに公知のコーティング処理を施したフィルム等からなるガスバリア層６３、低密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂フィルムなどからなる熱溶着層６４を積層一体化したものである。
　このように、当業者にとっては、各実施の形態の説明から本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、各実施の形態における説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　以上説明したように、本発明は、通気性のある芯材を外包材で真空封止して構成した真空断熱体であって、芯材は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成する。また、芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは温度に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、両者の熱伝導率変化勾配が交差する材料で形成する。
　これにより、真空断熱体は熱伝導率の異なる断熱芯材が真空状態で二層存在することになるから、従来のグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料のみの一層単独の断熱芯材を真空封止したものに比べその断熱性は幅広い温度領域で高いものとなり、超低温域でも高い断熱性能を発揮する。よって、冷蔵庫等からＬＮＧまたは水素ガス等の超低温物質を保持する断熱容器等まで幅広い温度領域を効率よく断熱する真空断熱材とすることができる。しかも、断熱性が向上したことによりこの真空断熱体を用いて構成する断熱構造体の壁厚を薄くすることもできる。
　また、本発明は、通気性のある芯材を外包材で真空封止して構成した真空断熱体であって、芯材は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成する。また、芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは圧力に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、二つの断熱芯材の熱伝導率の大小関係が大気圧の場合と真空状態の場合で入れ替わる。
　これにより、何らかの要因で外包材が破損した場合であっても、大気圧において熱伝導率が他の断熱芯材より低い断熱芯材が存在するので、ある程度の断熱性能が維持できる。そのため、この真空断熱体を冷蔵庫に用いた場合、外包材の破損に伴う急激な断熱性能の低下が回避でき、冷蔵庫内の食材全てが悪影響を受けることはない。
　また、本発明は、芯材を構成する断熱芯材のうち一方の断熱芯材を有機系断熱材で構成するとともに、他方の断熱芯材を無機系断熱材で構成する。
　これにより、幅広い温度領域で断熱性が高いものとなり、広い用途を持つ真空断熱体を提供することができる。
　また、本発明は、芯材を構成する断熱芯材のうち一方の断熱芯材は連続気泡樹脂で構成するとともに、他方の断熱芯材はグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料或いはパーライト等の粉体材料で構成してある。
　これにより、幅広い温度領域で断熱性が高いものとなり、広い用途を持つ真空断熱体を提供することができる。
　また、本発明は、芯材を構成する断熱芯材のうちの繊維材料或いは粉体材料は通気性の袋に装填してある。
　これにより、柔軟性があって型崩れしやすい繊維材料或いは粉体材料を容易に外包材内に装填することができ、生産性を向上させてコストダウンを図ることができる。
　また、本発明は、外包材内に芯材とともに気体吸着剤を真空封止し、その気体吸着剤を外包材内の連続気泡樹脂製断熱芯材側に配置する。
　これにより、外包材内に残存しているガスを吸着するに際し真空引きしきれずに気泡内に残っている連続気泡樹脂内のガスを効率よく気体吸着剤で吸着することができ、気泡の吸着効果不足による内圧上昇で断熱体が変形したり断熱性が低下したりするのを防止することができる。
　また、本発明は、外包材の内部に芯材とともに乾燥剤を真空封止し、乾燥剤を外包材の内部の排気路が少ない断熱芯材側に配置する。
　これにより、外包材内に残存しているガスを吸着するに際し真空引きしきれずに気泡内に残っている排気路が少ない断熱芯材の水分を効率よく乾燥剤で吸着することができ、水分の吸着不足による内圧上昇で断熱体が変形したり断熱性が低下したりするのを防止することができる。
　また、本発明は、外包材の内部に芯材とともに気体吸着剤を真空封止し、気体吸着剤を外包材の内部の排気路が少ない断熱芯材側に配置する。
　これにより、外包材内に残存しているガスを吸着するに際し真空引きしきれずに気泡内に残っている排気路が少ない断熱芯材のガスを効率よく気体吸着剤で吸着することができ、ガスの吸着不足による内圧上昇で断熱体が変形したり断熱性が低下したりするのを防止することができる。
　また、本発明は、外包材は金属薄板で構成してその金属薄板同士の周縁部を固着し内部を真空封止した構成としてある。
　これにより、芯材を真空封止している金属薄板製の外包材は従来からある一般的な真空断熱板のアルミニウム蒸着層を含む多層外包材に比べその耐腐食性能が格段に高くなる。そのため、ＬＮＧタンカー等として用いられて海水に曝されることがあっても腐食して破袋または破損するのを防止でき、その耐久性を長期間に亘って高く維持することができる。
　また、本発明は、常温よりも１００℃以上低い物質を保持する断熱容器であって、断熱容器の低温側に常温よりも１００℃以上低い温度における熱伝導率の低い断熱芯材が位置する様に配置する。なお、常温とは大気温度のことである。
　これにより、二層断熱芯材のそれぞれの特性を生かして効率よく容器内の超低温物質を断熱保存することができる。
　また、本発明は、０℃以下の環境で使用される断熱壁であって、断熱壁の低温側に熱伝導率の低い断熱芯材が位置する様に配置する。
　これにより、二層ある断熱芯材の特性を生かして効率よく断熱壁両側の断熱を効率よく行うことができる。
　なお、断熱される空間は、一部を真空断熱体で覆うよりも、壁面の全面を真空断熱体で覆うことにより、最も高い断熱効果を得ることができる。具体的には、例えば、窓がない冷凍コンテナや、照明をつけて照度を確保したコンビニエンスストアのバックヤードや冷凍倉庫などに、適用可能である。
　以上のように本発明は、断熱性能が高く、これを用いて構成する断熱構造体の厚みも薄くできる真空断熱体を提供でき、冷蔵庫等の民生用機器、鉄道や船や車両で運搬する冷凍コンテナ、コンビニエンスストアのバックヤードから冷凍倉庫、ＬＮＧ貯蔵タンク等の工業用の真空断熱体及びこれを用いた断熱容器、断熱壁として幅広く適用することができる。
　１　断熱箱体
　２　外箱
　３　内箱
　４，２４　断熱用空間
　５，４９　真空断熱体
　６　発泡断熱材
　７，２７　仕切板
　８，２８　冷蔵室
　９　上段冷凍室
　１０　製氷室
　１１　下段冷凍室
　１２　野菜室
　１３，５３　外包材
　１４　芯材
　１５　気体吸着剤
　１６　第１の断熱芯材
　１７　第２の断熱芯材
　２１　真空断熱箱体
　２５　仕切板
　３０　冷凍室
　３１　ウレタン液注入口
　３２　空気抜き孔
　４１　断熱容器
　４２　容器外槽
　４３　中間槽
　４４　容器内槽
　４５　第１の断熱箱
　４６　箱枠体
　４７　粉末断熱材
　４８　第２の断熱箱
　５３ａ，５３ｂ　金属薄板
　６１　積層シート
　６２　表面保護層
　６３　ガスバリア層
　６４　熱溶着層

Claims (11)

  1. 通気性のある芯材を外包材で真空封止して構成した真空断熱体であって、前記芯材は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成し、前記芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは温度に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、両者の熱伝導率変化勾配が交差する材料で形成した真空断熱体。
  2. 通気性のある芯材を外包材で真空封止して構成した真空断熱体であって、前記芯材は熱伝導率の異なる少なくとも二層以上の断熱芯材で構成し、前記芯材を構成する二層以上の断熱芯材のうちの少なくとも二つは圧力に応じてその熱伝導率の変化勾配が異なっていて、二つの前記断熱芯材の熱伝導率の大小関係は大気圧の場合と真空状態の場合で入れ替わる真空断熱体。
  3. 前記芯材を構成する前記断熱芯材のうち一方の前記断熱芯材は有機系断熱材で構成するとともに、他方の前記断熱芯材は無機系断熱材で構成した請求項１または２のいずれか一項記載の真空断熱体。
  4. 前記芯材を構成する前記断熱芯材のうち一方の前記断熱芯材は連続気泡樹脂で構成するとともに、他方の前記断熱芯材はグラスウール或いはロックウールなどの繊維材料或いはパーライト等の粉体材料で構成した請求項１または２のいずれか一項記載の真空断熱体。
  5. 繊維材料或いは粉体材料で構成する前記断熱芯材が通気性の袋に装填してある請求項４記載の真空断熱体。
  6. 前記外包材の内部に前記芯材とともに気体吸着材を真空封止し、前記気体吸着材は前記外包材の内部の連続気泡樹脂製の前記断熱芯材側に配置した請求項４記載の真空断熱体。
  7. 前記外包材の内部に前記芯材とともに乾燥剤を真空封止し、前記乾燥剤は前記外包材の内部の排気路が少ない前記断熱芯材側に配置した請求項４記載の真空断熱体。
  8. 前記外包材の内部に前記芯材とともに気体吸着剤を真空封止し、前記気体吸着剤は前記外包材の内部の排気路が少ない前記断熱芯材側に配置した請求項４記載の真空断熱体。
  9. 外包材は金属薄板で構成し、その金属薄板同士の周縁部を固着して内部を真空封止した請求項１または２のいずれか一項記載の真空断熱体。
  10. 請求項１記載の真空断熱体を用いるとともに、常温よりも１００℃以上低い物質を保持する断熱容器であって、前記真空断熱体は前記断熱容器の低温側に、常温よりも１００℃以上低い温度における熱伝導率の低い前記断熱芯材が位置する様に配置した断熱容器。
  11. 請求項１記載の真空断熱体を用いるとともに、０℃以下の環境で使用される断熱壁であって、前記真空断熱体は前記断熱壁の低温側に熱伝導率の低い前記断熱芯材が位置する様に配置した断熱壁。
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