JPH11166688A - 断熱材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低い製造コストを維持しながら断熱性
を向上させることができる断熱材およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 断熱材１は、向かい合う２枚の板部１
０，１０と、これら２枚の板部１０，１０の周縁部間に
設けられ、これら２枚の板部１０，１０と共にほぼ閉塞
状態の内部空間を画成する周壁部１１と、を有する枠体
１ａと、断熱体２１と、この断熱体２１を真空状態に密
封したフイルム容器２２とを有し、枠体１ａの２枚の板
部１０，１０の両方に密着した状態で、枠体１ａの内部
空間に収容された真空断熱体２０と、枠体１ａと真空断
熱体２０の間の内部空間に充填された発泡断熱体１２
と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保温性を確保する
ために、例えば自動販売機や冷蔵庫の収納庫の壁などに
用いられる真空断熱体を備えた断熱材およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の断熱材として、図５に示
すものが知られている（例えば、特公平４ー１２２２０
号公報）。この断熱材５０は、枠体５１と、この枠体５
１の内部に収容された真空断熱体５２と、を備えてい
る。枠体５１は、互いに平行な２枚の側板部５１ａ，５
１ｂを有しており、真空断熱体５２は、枠体５１内に充
填された発泡ポリウレタン５３によって、これら側板部
５１ａ，５１ｂに対して適切な間隔の位置に固定されて
いる。また、真空断熱体５２は、発泡ウレタンからなる
芯材５２ａと、この芯材５２ａを真空状態に密封したラ
ミネートフイルム容器５２ｂと、を備えている。ラミネ
ートフィルム容器５２ｂは、プラスチック、金属箔およ
び金属蒸着フィルムを積層し、密封した袋状のものであ
り、密封時に真空に引くことによって内部が真空状態に
保持されている。

【０００３】この真空断熱体５２と発泡ポリウレタン５
３を比較すると、真空断熱体５２は、その内部が真空で
あることによって発泡ポリウレタン５３よりも高い断熱
性を有している。しかし、真空断熱体５２は、上記ラミ
ネートフィルム容器５２ｂの分だけ、発泡ポリウレタン
５３よりも部品点数が多く、製造工程も多いことによっ
て、製造コストがかなり高い。このため、上記断熱材５
０を、例えば自動販売機の収納庫の壁や仕切板などに用
いる場合には、真空断熱体５２を、枠体５１の内部空間
全体ではなく高い断熱性が要求される部分にのみ配置
し、その他の部分には、発泡ポリウレタン５３を充填し
た構造とすることによって、比較的低い製造コストで優
れた断熱性を確保するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の断熱材５０
では、その製造時に、発泡ポリウレタン５３を真空断熱
体５２と両側板５１ａ，５１ｂの間の２つの間隙に充填
しなければならない。しかし、これらの間隙が狭いため
に、発泡ポリウレタン５３が隅々までうまく充填され
ず、断熱性が劣る部分、すなわち断熱上の弱点を生じて
しまうという問題がある。これに加えて、近年の自動販
売機においては、収納商品の大型化などに伴う収納能力
の向上と、設置場所の制限に伴う自動販売機自体のサイ
ズ維持と、を両立させることが要求されており、このた
め、従来の収納庫の壁や仕切板より薄い厚みで同程度の
断熱性を得るために、断熱材５０の断熱性を向上させる
ことが望まれている。

【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、比較的低い製造コストを維持しながら断熱
性を向上させることができる断熱材およびその製造方法
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の断熱材は、向
かい合う２枚の板部と、これら２枚の板部の周縁部間に
設けられ、これら２枚の板部と共にほぼ閉塞状態の内部
空間を画成する周壁部と、を有する枠体と、断熱体と、
この断熱体を真空状態に密封したフイルム容器とを有
し、枠体の２枚の板部の両方に密着した状態で、枠体の
内部空間に収容された真空断熱体と、枠体と真空断熱体
の間の内部空間に充填された発泡断熱体と、を備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】この断熱材によれば、真空断熱体が２枚の
板部の両方に密着するように枠体の内部空間に配置され
ているので、従来の断熱材と異なり、真空断熱体と２枚
の板部の間の間隙に発泡断熱体を充填する必要がなくな
り、断熱上の弱点を生じることがない。これによって、
断熱材の断熱性を向上させることができる。また、この
断熱材を製造する場合には、従来と同様に部分的に真空
断熱体を配置し、その他の部分には、発泡断熱体が充填
されていることによって、比較的低い製造コストを維持
しながら製造することができる。

【０００８】上記において、断熱体は、ガラス繊維、石
綿、ケイ酸カルシウム、発泡ウレタンおよび発泡スチレ
ンの１つであることが好ましい。

【０００９】この断熱材によれば、真空断熱体に収容す
る断熱体を、断熱性に優れ、一般的で入手が容易な上記
材質のうちの１つによって構成することができる。

【００１０】請求項３の断熱材の製造方法は、フイルム
容器内に断熱体を真空状態に密封して真空断熱体を製作
し、２枚の板部および周壁部を準備し、真空断熱体を２
枚の板部の間に密着した状態で配置し、２枚の板部の周
縁部を周壁部でほぼ閉塞状態の内部空間を画成するよう
に閉塞し、内部空間に発泡断熱体を充填することを特徴
とする。

【００１１】この製造方法によれば、上述したような断
熱材を製造できる。これによって、比較的低い製造コス
トを維持しながら断熱性の向上した断熱材を製造でき
る。また、さらに、この断熱材を製造する際に、真空断
熱体を枠体の内部空間に先に配置してから、残りの空間
部分に発泡断熱体を充填するので、真空断熱体を、発泡
断熱体の充填の前から終了まで２枚の板部の間隔を維持
するスペーサとして利用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の一実施形態に係る断熱材およびその製造方法に
ついて説明する。図１に示すように、本実施形態は、本
発明の断熱材を自動販売機２の仕切板１に適用したもの
である。同図に示すように、自動販売機２には、販売機
本体２ａ内に収納庫３が配置されており、この収納庫３
は、側壁部３ａと、天壁部３ｂと、底壁部３ｃと、背壁
部３ｄとによって画成されている。これらの壁部３ａ〜
３ｄによって画成された内部空間は、２枚の仕切板１，
１によって３つの収納室、すなわち左室４ａ、中央室４
ｂおよび右室４ｃに仕切られており、左室４ａは、冷却
専用の冷却室として使用される。また、中央室４ｂおよ
び右室４ｃは、冷却および加温兼用の兼用室であり、必
要に応じて冷却室と加温室に切り換えて使用される。

【００１３】これらの収納室４ａ〜４ｃには、商品コラ
ムがそれぞれ収容されており、これらの商品コラムは、
上下方向に商品を収納していると共に、販売時に収納し
た商品のうち、最下位の商品を販売商品として下方に払
い出すようになっている。また、各収納室４の下部に
は、エバポレータなどを備える冷却装置とヒータが設け
られており、さらに、これらによって加温または冷却さ
れた空気を商品コラム側に送るファンが設けられている
（いずれも図示せず）。

【００１４】図２および図３に示すように、仕切板１
は、上下方向に延びる長方形状のものであり、２枚の側
板部（板部）１０，１０と、これらの側板部１０，１０
の周縁部間に設けられた周壁部１１とを備えている。こ
れらの側板部１０，１０および周壁部１１によって画成
される枠体１ａの内部空間には、真空断熱体２０が配置
され、さらに、真空断熱体２０を包み込むように発泡ポ
リウレタン１２が充填されている。側板部１０，１０お
よび周壁部１１はそれぞれ、鋼板を加工することによっ
て製作されており、枠体１ａは、これらを組み合わせ、
固定することによって組み立てられている。仕切板１の
上縁の周壁部１１には、孔１１ａが形成されており、こ
の孔１１ａは、後述するように仕切板１の製造時に、発
泡ポリウレタン１２の注入孔となるものである。

【００１５】また、図２に示すように、各側板部１０の
中央部には、スリット列１３が形成されており、このス
リット列１３では、前後方向に並んだ複数のスリットを
１列として、上中下計３列のスリット列１３が互いに平
行に並んでいる。また、上スリット列１３と中スリット
列１３とは、各々のスリット位置がほぼ半ピッチずつ前
後方向にずれており、中スリット列１３および下スリッ
ト列１３の各々のスリット位置も、同様にずれている。
このようなスリット列１３毎のスリット位置のずれによ
り、鋼板製の側板部１０を介して熱伝導が生じる場合
に、熱の伝導路の幅が短くかつその距離が長くなる。こ
のため、収納室４の下部からファンによって送られる熱
気または冷気が、鋼板製の側板部１０を介して上方に伝
わりにくくなっている。また、収納庫３の側壁部３ａに
も、同様のスリット列１３が、側板部１０のスリット列
１３と同じ高さで対応する位置に形成されている。

【００１６】図２および図３に示すように、真空断熱体
２０は、２枚の側板部１０，１０の内面にそれぞれ密着
した状態で、上記スリット列１３より下方の仕切板１の
下半部に収容されている。この真空断熱体２０は、仕切
板１の下縁および前後縁の周壁部１１との間に、ある程
度の間隔を備えた状態で配置されている。これにより、
後述するように発泡ポリウレタン１２を枠体１ａ内に充
填する際に、発泡ポリウレタン１２を真空断熱体２０の
四方の空間に入り込ませ、真空断熱体２０が固定される
ようになっている。

【００１７】図４に示すように、真空断熱体２０は、芯
材（断熱体）２１と、この芯材２１を密封するフィルム
容器２２と、芯材２１内に埋め込まれたゲッター２３と
を備えている。芯材２１は、全体に連続気泡が形成され
た発泡ポリウレタン製のものであり、９９．７％前後の
高い連続気泡率を備えている。フィルム容器２２は、ナ
イロンと、アルミニウム蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテフ
タレート）と、アルミニウム箔と、ＨＤＰＥ（高密度ポ
リエチレン）とをそれぞれ積層した４層構造のラミネー
トフィルムからなる袋であり、芯材２１をその内部に密
封する際に真空に引くことによって内部が真空状態に保
持されている。ゲッター２３は、芯材２２から発生する
水蒸気や２酸化炭素ガスなどを吸着することによって真
空度の低下を防ぐためのものであり、酸化カルシウムな
どで構成されている。

【００１８】この真空断熱体２０の熱伝導率（単位はｋ
ｃａｌ／ｍｈｒ℃）を他の断熱材のものと比べた場合
に、スチロール材が０．０２８、発泡ポリウレタン材が
０．０１７であるのに対して、真空断熱体２０は、０．
００８と一桁低い値である。このように真空断熱体２０
は、熱伝導率がかなり低く、言い換えれば、高い断熱性
を備えている。

【００１９】このように断熱性の高い真空断熱体２０
が、上記スリット列１３より下方の仕切板１の下半部に
配置されているので、収納室４ａ〜４ｃを下半部と上半
部の２つのゾーンに分けて考えた場合、自動販売機２の
運転時に、これらの真空断熱体２０とスリット列１３の
作用によって、下半部のゾーン、すなわち次に販売され
る販売商品を収納しているゾーンがより効率的に冷却ま
たは加温される。

【００２０】以上のように構成された仕切板１を製造す
る方法について説明する。まず、フイルム容器２２を製
作し、この中にゲッター２３を備えた芯材２１を密封す
ることによって真空断熱体２０を製作する。この密封す
る際に、真空に引くことによってフィルム容器２２内を
真空状態にする。これとは別に、鋼板を加工することに
よって２枚の側板部１０，１０と周壁部１１を製作す
る。次に、真空断熱体２０が２枚の側板部１０，１０の
両方に密着するように配置し、２枚の側板部１０，１０
および周壁部１１を組み合わせ、固定することによっ
て、ほぼ閉塞した内部空間を有する枠体１ａを製作す
る。この後、枠体１ａの上端面１１の孔１１ａを介し
て、発泡ポリウレタン１２の原料であるジイソシアネー
ト、ポリオールおよび触媒を反応させながら充填する
（ワンショット成形）。これによって、前述したような
構成を備えた仕切板１を製造することができる。

【００２１】この場合、真空断熱体２０が枠体１ａの内
部に２枚の側板部１０，１０の両方に密着した状態で予
め収納されているので、発泡ポリウレタン１２の充填前
は、真空断熱体２０を側板部１０，１０の間隔が狭まる
のを防止し、間隔を保持するスペーサとして利用でき
る。さらに、発泡ポリウレタン１２を充填する際には、
真空断熱体２０の体積分だけ、発泡ポリウレタン１２を
枠体１ａ内に充填する量を減らすことができ、その充填
圧力によって側板部１０，１０の間隔が広がるのを防止
することができる。

【００２２】以上のように構成された本発明の断熱材と
しての仕切板１によれば、真空断熱体２０が両側板部１
０，１０の間にこれらに密着した状態で収容されている
ので、図５に示すような従来の断熱材と異なり、真空断
熱体２０と両側板部１０，１０の間に発泡ポリウレタン
１２を充填する必要がなく、断熱上の弱点を生じること
がない。これによって、仕切板１自体の断熱性を向上さ
せることができ、従来のものよりも薄い厚みの仕切板１
で、従来と同程度の断熱性が得られる。したがって、こ
の仕切板１を備えた自動販売機２によれば、自動販売機
２自体のサイズを維持しながら、収納能力を向上させる
ことができる。また、高い断熱性を要求される部分（下
半部のゾーンに対応する部分）に対応して真空断熱体２
０を配置し、その他の部分には、発泡ポリウレタン１２
を充填する構造にしたので、比較的低い製造コストを維
持しながら高い断熱性能の仕切板１を製造できる。

【００２３】なお、上記実施形態においては、真空断熱
体２０を側板１０，１０の内面に直接、密着した状態で
仕切板１内に収容するようにしたが、これに限らず、側
板１０と真空断熱体２０の間にスペーサなどを介在さ
せ、これらを密着した状態で仕切板１内に収容するよう
にしてもよい。また、真空断熱体２０の芯材２１とし
て、発泡ポリウレタンを用いたが、これに限らず、ガラ
ス繊維、石綿、ケイ酸カルシウムおよび発泡ポリスチレ
ンの１つなど、高い断熱性を備えたものであればよい。
さらに、枠体１ａの内部に発泡ポリウレタン１２を充填
したが、これに限らず、発泡ポリスチレンを充填しても
よく、発泡断熱体であればよい。また、断熱材を自動販
売機２の収納庫３の仕切板１に適用したが、これに限ら
ず、本発明の断熱材は、収納庫３の壁や冷蔵庫の壁な
ど、断熱性を要求されるものであれば何に使用してもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の断熱材によれ
ば、比較的低い製造コストを維持しながら断熱性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る断熱材としての仕切
板を備えた自動販売機の収納庫の外観を示す斜視図であ
る。

【図２】仕切板の側面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。

【図４】真空断熱体の断面構造を示す模式図である。

【図５】従来の断熱材の構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 仕切板（断熱材） １ａ 枠体 １０ 側板部（板部） １１ 周壁部 １２ 発泡ポリウレタン（発泡断熱材） ２０ 真空断熱体 ２１ 芯材（断熱体） ２２ フィルム容器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 向かい合う２枚の板部と、これら２枚の
   板部の周縁部間に設けられ、これら２枚の板部と共にほ
   ぼ閉塞状態の内部空間を画成する周壁部と、を有する枠
   体と、 断熱体と、この断熱体を真空状態に密封したフイルム容
   器とを有し、前記枠体の前記２枚の板部の両方に密着し
   た状態で、前記枠体の前記内部空間に収容された真空断
   熱体と、 前記枠体と前記真空断熱体の間の前記内部空間に充填さ
   れた発泡断熱体と、 を備えることを特徴とする断熱材。
2. 【請求項２】 前記断熱体は、ガラス繊維、石綿、ケイ
   酸カルシウム、発泡ポリウレタンおよび発泡ポリスチレ
   ンの１つであることを特徴とする請求項１に記載の断熱
   材。
3. 【請求項３】 フイルム容器内に断熱体を真空状態に密
   封して真空断熱体を製作し、 ２枚の板部および周壁部を準備し、 前記真空断熱体を前記２枚の板部の間に密着した状態で
   配置し、 前記２枚の板部の周縁部を前記周壁部でほぼ閉塞状態の
   内部空間を画成するように閉塞し、 前記内部空間に発泡断熱体を充填することを特徴とする
   断熱材の製造方法。