JP2000249290A - 真空断熱体 - Google Patents
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Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は電気湯沸かし器などの断熱材として
使用可能な真空断熱体に関するものであり、異形成形が
容易な真空断熱体を得ることを目的とするものである。 【解決手段】 真空断熱体３は、芯材１と外被材４によ
って構成される。
使用可能な真空断熱体に関するものであり、異形成形が
容易な真空断熱体を得ることを目的とするものである。 【解決手段】 真空断熱体３は、芯材１と外被材４によ
って構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気湯沸かし器な
どの中温域で使用可能な真空断熱体に関するものであ
る。
どの中温域で使用可能な真空断熱体に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギー化を狙いに、家電製
品における断熱材の高性能化への要求が益々高まってい
る。
品における断熱材の高性能化への要求が益々高まってい
る。
【０００３】冷蔵庫等の保冷機器の断熱材には、高性能
な硬質ウレタンフォームやウレタンを芯材とした真空断
熱材が使われている。
な硬質ウレタンフォームやウレタンを芯材とした真空断
熱材が使われている。
【０００４】しかしながら、電気湯沸かし器等の保温機
器では使用温度帯が高く適用が困難であった。
器では使用温度帯が高く適用が困難であった。
【０００５】この様な中温域で使用可能な断熱材とし
て、一般的にグラスウールが使われていたが、更なる省
エネルギー化のためには断熱層の厚みを厚くする必要が
あり、機器の大型化等の弊害をもたらす問題があった。
て、一般的にグラスウールが使われていたが、更なる省
エネルギー化のためには断熱層の厚みを厚くする必要が
あり、機器の大型化等の弊害をもたらす問題があった。
【０００６】この問題を解決する一手段として無機粉末
の真空断熱体がある。特開昭５７−１７３６８９号公報
に記載の真空断熱体は、単粒子径が１μｍ以下の粉末を
フィルム状プラスチック容器に充填し、内部を減圧密封
したものである。効果としては、微粉末であるため、工
業化が容易な０．１から１ｍｍＨｇの真空度で優れた断
熱性能が得られるというものである。
の真空断熱体がある。特開昭５７−１７３６８９号公報
に記載の真空断熱体は、単粒子径が１μｍ以下の粉末を
フィルム状プラスチック容器に充填し、内部を減圧密封
したものである。効果としては、微粉末であるため、工
業化が容易な０．１から１ｍｍＨｇの真空度で優れた断
熱性能が得られるというものである。
【０００７】さらに、前記粉末の課題である粉塵飛散と
扱い難さを改善した考案として、特開昭６０−０８９２
５３が開示されている。内容は、繊維や乳化剤等で成形
した無機粉末を芯材として使用した真空断熱体である。
扱い難さを改善した考案として、特開昭６０−０８９２
５３が開示されている。内容は、繊維や乳化剤等で成形
した無機粉末を芯材として使用した真空断熱体である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では保温機器や電冷機器の断熱しようとする容体の
全周を覆うためには、異形成形した芯材を使用した真空
断熱体を複数個使用する必要がある。したがって、成形
行程を複雑化する上、工数が掛かり生産性を悪化する問
題があった。
構成では保温機器や電冷機器の断熱しようとする容体の
全周を覆うためには、異形成形した芯材を使用した真空
断熱体を複数個使用する必要がある。したがって、成形
行程を複雑化する上、工数が掛かり生産性を悪化する問
題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の真空断熱体は、平板状に固形化した粉末材料か
らなる芯材と、アルミを有するプラスチックラミネート
フィルムからなる外被材によって構成され、前記芯材が
片面もしくは両面の端部を貫く溝を有するため、断熱し
ようとする容体に沿った形状に容易に変形することがで
きる。
本発明の真空断熱体は、平板状に固形化した粉末材料か
らなる芯材と、アルミを有するプラスチックラミネート
フィルムからなる外被材によって構成され、前記芯材が
片面もしくは両面の端部を貫く溝を有するため、断熱し
ようとする容体に沿った形状に容易に変形することがで
きる。
【００１０】また、容体に沿った形状に変形した後の肉
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
【００１１】また、芯材が直方体であり、少なくとも外
被材に挿入する方向と平行な４辺の面取り加工が施され
ているため、芯材を外被材に挿入する時、端部における
粉末の崩壊が起こりにくく、シール性の悪化に起因した
真空度の悪化が起こりにくい。
被材に挿入する方向と平行な４辺の面取り加工が施され
ているため、芯材を外被材に挿入する時、端部における
粉末の崩壊が起こりにくく、シール性の悪化に起因した
真空度の悪化が起こりにくい。
【００１２】また、芯材が直方体であり相対向する少な
くとも２辺にテーパーを有するため、円筒状の容体の外
周に装着する場合、継ぎ目における隙間がなく断熱性能
を悪化することがない。
くとも２辺にテーパーを有するため、円筒状の容体の外
周に装着する場合、継ぎ目における隙間がなく断熱性能
を悪化することがない。
【００１３】また、芯材が片面もしくは両面の端部を貫
く溝を有し、かつ溝を有する面上に軟質フォームを有す
るため、外被材のアルミが溝に沿って芯材の厚さ方向に
深く入り込むことがなく、熱リークによる断熱性能の悪
化が抑制される。
く溝を有し、かつ溝を有する面上に軟質フォームを有す
るため、外被材のアルミが溝に沿って芯材の厚さ方向に
深く入り込むことがなく、熱リークによる断熱性能の悪
化が抑制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、平板状に固形化した粉末材料からなる芯材と、アル
ミを有するプラスチックラミネートフィルムからなる外
被材によって構成される真空断熱体において、前記芯材
が片面もしくは両面の端部を貫く溝を有する。
は、平板状に固形化した粉末材料からなる芯材と、アル
ミを有するプラスチックラミネートフィルムからなる外
被材によって構成される真空断熱体において、前記芯材
が片面もしくは両面の端部を貫く溝を有する。
【００１５】以上のような真空断熱体では、断熱しよう
とする容体に沿った形状に容易に変形することができ
る。
とする容体に沿った形状に容易に変形することができ
る。
【００１６】また、容体に沿った形状に変形した後の肉
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
【００１７】また、本発明の請求項２記載の発明は、芯
材が直方体であり、相対向する少なくとも２辺にテーパ
ーを有するため、円筒形の容体の外周に装着する場合、
継ぎ目における隙間がなく断熱性能を悪化することがな
い。
材が直方体であり、相対向する少なくとも２辺にテーパ
ーを有するため、円筒形の容体の外周に装着する場合、
継ぎ目における隙間がなく断熱性能を悪化することがな
い。
【００１８】また、本発明の請求項３記載の発明は、芯
材が直方体であり、少なくとも外被材に挿入する方向と
平行な４辺の面取り加工が施されているため、芯材を外
被材に挿入する時、端部における粉末の崩壊が起こりに
くく、シール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こり
にくい。
材が直方体であり、少なくとも外被材に挿入する方向と
平行な４辺の面取り加工が施されているため、芯材を外
被材に挿入する時、端部における粉末の崩壊が起こりに
くく、シール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こり
にくい。
【００１９】また、本発明の請求項４記載の発明は、芯
材が片面もしくは両面の端部を貫く溝を有し、かつ溝を
有する面上に軟質フォームを有するため、外被材のアル
ミが溝に沿って芯材の厚さ方向に深く入り込むことがな
く、熱リークによる断熱性能の悪化が抑制される。
材が片面もしくは両面の端部を貫く溝を有し、かつ溝を
有する面上に軟質フォームを有するため、外被材のアル
ミが溝に沿って芯材の厚さ方向に深く入り込むことがな
く、熱リークによる断熱性能の悪化が抑制される。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００２１】（実施例１）図１は本発明の一実施形態に
おける芯材の外観図である。１は無機粉末からなる芯
材、２は芯材表面に形成した溝である。
おける芯材の外観図である。１は無機粉末からなる芯
材、２は芯材表面に形成した溝である。
【００２２】芯材１は、凝集シリカ粉末と珪酸カルシウ
ム粉末を混合し、幅２３０ｍｍ、長さ６４０ｍｍ、厚さ
７ｍｍの直方体に圧縮成形した粉末成形体である。
ム粉末を混合し、幅２３０ｍｍ、長さ６４０ｍｍ、厚さ
７ｍｍの直方体に圧縮成形した粉末成形体である。
【００２３】溝２は、芯材１の片面の端部を貫通するよ
う平行に複数本設けられている。溝２の形状は、深くな
るにつれて幅が狭くなるＶ字形状をしている。溝２の深
さは２ｍｍであり、芯材表面における幅は２ｍｍであ
る。直方体の短手方向に平行に１３本の溝を４８ｍｍピ
ッチの均等間隔になるよう施した。溝２の加工は切削工
具を用いて切り取った。
う平行に複数本設けられている。溝２の形状は、深くな
るにつれて幅が狭くなるＶ字形状をしている。溝２の深
さは２ｍｍであり、芯材表面における幅は２ｍｍであ
る。直方体の短手方向に平行に１３本の溝を４８ｍｍピ
ッチの均等間隔になるよう施した。溝２の加工は切削工
具を用いて切り取った。
【００２４】図２は本発明の一実施形態における真空断
熱体の外観図であり、３は真空断熱体、４は外被材であ
る。外被材４の構成は、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（１２μｍ）、アルミ蒸着エチレン・ビニルアル
コール共重合体フィルム（１５μｍ）、結晶性ポリプロ
ピレンフィルム（５０μｍ）からなるラミネートフィル
ムである。
熱体の外観図であり、３は真空断熱体、４は外被材であ
る。外被材４の構成は、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（１２μｍ）、アルミ蒸着エチレン・ビニルアル
コール共重合体フィルム（１５μｍ）、結晶性ポリプロ
ピレンフィルム（５０μｍ）からなるラミネートフィル
ムである。
【００２５】真空断熱体３は、成形及び溝加工した平板
状の芯材１を１２０℃の熱風乾燥炉内で約１時間乾燥し
た後、３辺を熱容着したアルミ蒸着ラミネートフィルム
からなる外被材４に挿入した。そのまま、真空チャンバ
ー内に挿入し０．１ｔｏｒｒ以下で２分間維持し、その
まま残りの１辺を熱容着すると同時に大気解放すること
によって得た。
状の芯材１を１２０℃の熱風乾燥炉内で約１時間乾燥し
た後、３辺を熱容着したアルミ蒸着ラミネートフィルム
からなる外被材４に挿入した。そのまま、真空チャンバ
ー内に挿入し０．１ｔｏｒｒ以下で２分間維持し、その
まま残りの１辺を熱容着すると同時に大気解放すること
によって得た。
【００２６】得られた真空断熱体は、芯材１の溝２に大
気圧縮による応力が集中し、溝が形成していた空間を埋
め尽くす方向に変形した。その結果、図２に示す円筒形
状の真空断熱体３を得ることができた。
気圧縮による応力が集中し、溝が形成していた空間を埋
め尽くす方向に変形した。その結果、図２に示す円筒形
状の真空断熱体３を得ることができた。
【００２７】上記真空断熱体の熱伝導率と内部圧力を測
定した。熱伝導率は、ランダムな４箇所を平均温度２４
℃に設定した熱伝導率測定装置で測定した。また、内部
圧力は、真空チャンバー内で差圧による膨らみ始めの点
を読みとることによって求めた。比較例として、溝を設
けなかった芯材を同様の方法で作製し、平板状の真空断
熱体を得た後、後行程で円筒形状にロール加工した場合
の物性を測定した。結果を（表１）に示す。
定した。熱伝導率は、ランダムな４箇所を平均温度２４
℃に設定した熱伝導率測定装置で測定した。また、内部
圧力は、真空チャンバー内で差圧による膨らみ始めの点
を読みとることによって求めた。比較例として、溝を設
けなかった芯材を同様の方法で作製し、平板状の真空断
熱体を得た後、後行程で円筒形状にロール加工した場合
の物性を測定した。結果を（表１）に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】ランダムに測定した４箇所の熱伝導率は、
本発明の実施例においてほぼ一定の値を示したが、比較
例では０．００１２ｋｃａｌ／ｍｈ℃もの範囲でばらつ
いた値となった。
本発明の実施例においてほぼ一定の値を示したが、比較
例では０．００１２ｋｃａｌ／ｍｈ℃もの範囲でばらつ
いた値となった。
【００３０】これは、芯材部の堅さのばらつきがあった
ため、内径と外径の差によって生じた芯材の崩壊厚肉部
が円筒ロール加工で部分的に圧縮され、密度のばらつき
が生じたためである。
ため、内径と外径の差によって生じた芯材の崩壊厚肉部
が円筒ロール加工で部分的に圧縮され、密度のばらつき
が生じたためである。
【００３１】なお、溝２の加工については、芯材の圧縮
成形用冶具に予めフィンを設け、溝を設けた場合にも同
様の効果が得られた。
成形用冶具に予めフィンを設け、溝を設けた場合にも同
様の効果が得られた。
【００３２】以上のように、芯材に端部を貫く溝がある
ため、真空断熱体の形状を大気圧縮による応力のみで断
熱しようとする容体に沿った形状に変形することができ
る。
ため、真空断熱体の形状を大気圧縮による応力のみで断
熱しようとする容体に沿った形状に変形することができ
る。
【００３３】また、容体に沿った形状に変形した後の肉
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
【００３４】（実施例２）図３は、本真空断熱体の一実
施形態における断面図である。芯材１は円筒状の真空断
熱体３の継ぎ目５において、テーパーを形成させた。テ
ーパーは、芯材の短手端部に平行に、テーパー部断面の
大きさが２３０ｍｍ＊１６ｍｍとなるよう施し、芯材の
対抗する辺において同様のテーパーを設けた。
施形態における断面図である。芯材１は円筒状の真空断
熱体３の継ぎ目５において、テーパーを形成させた。テ
ーパーは、芯材の短手端部に平行に、テーパー部断面の
大きさが２３０ｍｍ＊１６ｍｍとなるよう施し、芯材の
対抗する辺において同様のテーパーを設けた。
【００３５】上記により、真空断熱体３が円筒状に形成
されたとき、テーパー面同士が重なり合う状態を造るこ
とができた。
されたとき、テーパー面同士が重なり合う状態を造るこ
とができた。
【００３６】（表２）は、外形が１９０ｍｍ、高さが２
５０ｍｍのステンレス円筒容器内に１００℃の熱湯を９
分目まで注ぎ、円筒状の真空断熱体３を容器に巻き付け
固定した場合の、継ぎ目５における外周面上の２時間後
の温度を測定した結果である。比較として、テーパーを
設けなかった場合の継ぎ目５の外周面上の温度を測定し
た。なお、測定時の外気温は３０℃であった。
５０ｍｍのステンレス円筒容器内に１００℃の熱湯を９
分目まで注ぎ、円筒状の真空断熱体３を容器に巻き付け
固定した場合の、継ぎ目５における外周面上の２時間後
の温度を測定した結果である。比較として、テーパーを
設けなかった場合の継ぎ目５の外周面上の温度を測定し
た。なお、測定時の外気温は３０℃であった。
【００３７】
【表２】
【００３８】比較例に対して、実施例では６℃の温度低
下が見られた。湯の温度がほぼ８５℃と同じで、表面温
度に差が生じたことから、継ぎ目部分における断熱性能
の差があったといえる。また、継ぎ目から１００ｍｍ離
れた場所での温度が４３℃であっかことから、実施例に
おける継ぎ目の断熱性能の低下がほとんどなかった。
下が見られた。湯の温度がほぼ８５℃と同じで、表面温
度に差が生じたことから、継ぎ目部分における断熱性能
の差があったといえる。また、継ぎ目から１００ｍｍ離
れた場所での温度が４３℃であっかことから、実施例に
おける継ぎ目の断熱性能の低下がほとんどなかった。
【００３９】（実施例３）また、芯材が直方体であり、
図１における面取り部６に示す４辺を面取り加工してい
る。面取り部は端部から１ｍｍであり、芯材を外被材に
挿入する時、端部における粉末の崩壊が起こりにくく、
シール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こらなくな
った。
図１における面取り部６に示す４辺を面取り加工してい
る。面取り部は端部から１ｍｍであり、芯材を外被材に
挿入する時、端部における粉末の崩壊が起こりにくく、
シール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こらなくな
った。
【００４０】
【発明の効果】以上のように、本発明の真空断熱体は、
平板状に固形化した粉末材料からなる芯材と、アルミを
有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材
によって構成される真空断熱体において、前記芯材が片
面もしくは両面の端部を貫く溝を有する。
平板状に固形化した粉末材料からなる芯材と、アルミを
有するプラスチックラミネートフィルムからなる外被材
によって構成される真空断熱体において、前記芯材が片
面もしくは両面の端部を貫く溝を有する。
【００４１】したがって、断熱しようとする容体に沿っ
た形状に容易に変形することができる。
た形状に容易に変形することができる。
【００４２】また、容体に沿った形状に変形した後の肉
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
厚が溝の深さから予測できるため、肉厚のばらつきを小
さくでき、後加工でのプレス等の必要がない。したがっ
て、真空断熱体の密度のばらつきを抑制し、部分的な断
熱性能の悪化がない。
【００４３】また、本発明の真空断熱体は、芯材が直方
体であり、相対向する少なくとも２辺にテーパーを有す
るため、円筒形の容体の外周に装着する場合、継ぎ目に
おける隙間がなく断熱性能を悪化することがない。
体であり、相対向する少なくとも２辺にテーパーを有す
るため、円筒形の容体の外周に装着する場合、継ぎ目に
おける隙間がなく断熱性能を悪化することがない。
【００４４】また、本発明の真空断熱体は、芯材が直方
体であり、少なくとも外被材に挿入する方向と平行な４
辺の面取り加工が施されているため、芯材を外被材に挿
入する時、端部における粉末の崩壊が起こりにくく、シ
ール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こりにくい。
体であり、少なくとも外被材に挿入する方向と平行な４
辺の面取り加工が施されているため、芯材を外被材に挿
入する時、端部における粉末の崩壊が起こりにくく、シ
ール性の悪化に起因した真空度の悪化が起こりにくい。
【図１】本発明の一実施形態による芯材の外観図
【図２】本発明の一実施形態による真空断熱体の外観図
【図３】本発明の一実施形態による真空断熱体の断面図
１ 芯材 ２ 溝 ３ 真空断熱体 ４ 外被材 ５ 面取り部 ６ 継ぎ目
Claims (3)
- 【請求項１】 平板状に固形化した粉末材料からなる芯
材と、アルミを有するプラスチックラミネートフィルム
からなる外被材によって構成される真空断熱体におい
て、前記芯材が片面もしくは両面の端部を貫く溝を有す
ることを特徴とする真空断熱体。 - 【請求項２】 平板状に固形化した粉末材料からなる芯
材と、アルミを有するプラスチックラミネートフィルム
からなる外被材によって構成される真空断熱体におい
て、前記芯材が直方体であり相対向する少なくとも２辺
にテーパーを有することを特徴とする請求項１記載の真
空断熱体。 - 【請求項３】 平板状に固形化した粉末材料からなる芯
材と、アルミを有するプラスチックラミネートフィルム
からなる外被材によって構成される真空断熱体におい
て、前記芯材が直方体であり、少なくとも外被材に挿入
する方向と平行な４辺の面取り加工を施したことを特徴
とする請求項１及び２記載の真空断熱体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050034A JP2000249290A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 真空断熱体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11050034A JP2000249290A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 真空断熱体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249290A true JP2000249290A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12847729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11050034A Pending JP2000249290A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 真空断熱体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249290A (ja) |
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- 1999-02-26 JP JP11050034A patent/JP2000249290A/ja active Pending
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