JP2009063064A - 真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】
生産が容易でロスが少なく、且つ、さまざまな部品や断熱部位の形状に合わせた真空断熱材を提供し、これを適用する製品の省エネを向上すること。
【解決手段】
少なくとも通気性を有する材料からなる芯材４と、ガスバリア性を有する外被材２とからなる真空断熱材１において、通気部を有する内包材３または結着剤によって芯材４を予め立体形状に成形保持する。または、発泡材料からなる芯材４を金型での発泡等によって立体形状に成形保持する。また、この真空断熱材１が適用される製品において、真空断熱材１の立体形状を製品形状または製品内部の部品形状に迎合する形状とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空断熱材及びこれが適用された冷蔵庫に関する。

近年、冷蔵庫などの家電製品や業務用冷凍庫などの業務用電気製品において、断熱性能をより一層高めるために真空断熱材が適用され始め、消費電力量の低減に一役買っている。芯材をガスバリア性フィルムからなる外被材で覆って内部を減圧封止することで作製される真空断熱材は、従来の断熱材である発泡ポリウレタンや発泡ポリスチレンを凌駕する高い断熱性能と、断熱厚（断熱材の厚さ）を小さくできることが特徴的であり、冷蔵庫の省エネを推進するためには欠かせないアイテムの一つとなっている。

真空断熱材は主に作製方法や信頼性の都合から、その多くがパネル状（平面）の形状をしており、その形状のまま冷蔵庫をはじめとした製品に適用されるケースが大半である。しかし、断熱されるべき部位が必ずしも平面形状であるとは限らない。断熱部位において突起や段差がある場合、パネル状（平面）の真空断熱材をそのまま適用するのは難しい。そこで、真空断熱材に対して曲げ，穴あけ等の加工を施したり、あらかじめ外装材の形状を成形しておくことで、真空断熱材の形状を断熱部位の形状に対応させた方法が知られている。

立体形状を持つ真空断熱材の例では、特開平４−９５８２号公報（特許文献１）に示されたものがある。これは、耐圧容器の中に治具で成形された中空の外殻材を設置し、耐圧容器内部と外殻材内部を排気して、断熱性を有する充填材を充填すると共に、前記耐圧容器内部が外殻材内部と同等の圧力となるように前記耐圧容器内部へ空気を流入させ、前記外殻体内部及び前記耐圧容器内部を再排気して前記外殻体の排気口を封止することによって板状または箱状の真空断熱壁体を得ることを狙ったものである。

また、特開昭６１−１６８７７２号公報（特許文献２）に示されたものがある。これは、袋状外殻材に粉状あるいは粒状の充填物を収納し、凸部を持った型を用いて外殻材の上下を圧縮して、外殻材内部を真空排気することで作製される真空断熱パネルであって、その表面に凹部が形成されることを特徴とする。

また、特開昭６３−１６３７６４号公報（特許文献３）に示されたものがある。これは、断熱材が充填されたフィルム容器内部を減圧し、ヒートシールによって密封して作製されるパネル状の真空断熱板を真空容器中に入れて減圧した状態で型によって成形し、これを保持した状態で常圧に戻すことを特徴とした真空断熱板の製造方法である。

特開平４−９５８２号公報 特開昭６１−１６８７７２号公報 特開昭６３−１６３７６４号公報

しかし、特許文献１に記載の真空断熱壁体では、外殻材が圧力差で変形しないようにするため、耐圧容器の内部と外殻材の内部との圧力差が生じないように厳しく圧力管理をしなければならず、さらに、作製工程が多いため、効率的な生産が難しいという問題点があった。

また、特許文献２に記載の真空断熱パネルでは、真空断熱パネルを作製する際、真空チャンバ内に成形型を設置するか、または成形型そのものを真空排気装置としなければならず、装置が大掛かりなものと成ってしまうという課題があった。また、外殻材を直接型に当てているため、皺が発生しやすくなり、真空断熱パネルの信頼性が低下するという問題点があった。

また、特許文献３に記載の真空断熱板では、フィルム容器をヒートシールして密封しているために、フィルム容器の伸縮に制限が生じ、形状によっては成形後常圧に戻したときに成形部周辺等において、大気圧によって局所的に大きな応力が掛かってしまう可能性があり、フィルムへのストレスが大きくなってしまうことで真空断熱板の信頼性が低下するという問題点があった。

以上を鑑みて本発明は、より簡便な手法によって、さまざまな部品や断熱部位の形状に合わせた信頼性に足る真空断熱材を提供するものである。

前記目的を達成するために、本発明の真空断熱材は、少なくとも通気性を有する材料からなる芯材と、ガスバリア性を有する外被材とからなる真空断熱材において、前記芯材が予め立体形状に成形保持されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、さまざまな部品や断熱部位の形状に合わせた各種立体形状の真空断熱材を得ることができる。本発明の真空断熱材を冷蔵庫等の製品に適用することによって、製品の断熱効果が上がり、消費電力の低減等による省エネ効果が得られる。

以下、本発明の一実施例の真空断熱材及びこれを適用した冷蔵庫を、図１から図５を用いて説明する。

まず、本実施例の真空断熱材の構成に関して、図１（ａ），図２及び図６を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明の一実施例を示す真空断熱材の模式図である。図２は本発明の一実施例を示す芯材の成形方法の一例である。図６は本発明の一実施例を示す外被材と内包材の模式図である。

図１（ａ）で示す形状の真空断熱材を形成する手順の一例を以下に記述する。図１で示す真空断熱材１は中央に凹凸を含む形状をしている。まず、芯材４となるガラス繊維材やポリエステル繊維等の柔軟性を有する繊維系材料を内包材３に収納し、図２で示すように、成形型１１を用いて加圧成形，加熱成形，真空成形等の手法によって圧縮並びに成形を行い、内包材３の開口部及び周縁部を熱溶着や接着等により封止することで芯材４を立体形状に保持する。内包材３は初めから袋状になっていなくてもよい。例えば、２枚の板状の内包材３で芯材４を挟み込み、成形型１１を用いて成形した後、開口部及び周縁部を熱溶着等して封止することで立体形状に保持することも可能である。１枚の板状の内包材３をＵ字にして芯材４を挟み込んでも同じように成形できる。また、芯材４を立体形状に保持するために、硼酸，フェノール等の結着剤（バインダ）を用いることも可能である。芯材４にポリウレタン，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレン等の発泡材料を用いる場合は、所望の形状をした金型を用いて発泡するか、または発泡体を形成した後に切削等して芯材４の立体形状を保持する。続いて、三方が熱溶着等で接合された袋状の外被材２へ立体形状に保持された芯材４を収納して真空排気し、外被材２の開口部を熱溶着等によって封止することで、外被材２の形状が芯材４の立体形状に追従し、芯材４が外被材２によって密着被包され、所望の立体形状をした真空断熱材１が作製できる。

内包材３には一箇所以上の通気口を設けておき、真空成形や真空排気の際に減圧を効率よく行えるようにする。

真空排気を行う際には、治具等を用いて真空断熱材の固定を行っても良い。

立体形状は図１（ａ）で示す形状に限ることはなく、例えば、折り曲げ，湾曲，凹，凸等を部分的または全体的な構造として持った形状であり、略Ｚ形状，略Ｕ形状，麦藁帽子形状等の平面以外の形状が挙げられる。また、一枚の真空断熱材に対して立体形状が二箇所以上あっても良く、凹凸と曲げ等、複数の形状が組み合わされていても良い。

立体形状は特に限定されるわけではないが、芯材４の立体形状に外被材２の形状を追従させ、密着被包するために特に好ましい形状としては、図３で示すような略Ｚ形状や、図１で示すような凹凸を含む板形状等が挙げられる。

立体形状の形成の際は、折り曲げ等の成形される部分における芯材４や内包材３の厚さを部分的に厚くしても良く、加工のし易さや断熱性能、外被材２の芯材４に対する追従性の向上に寄与できる。

立体形状に成形した真空断熱材１の作製後、必要に応じて芯材４が含まれない外被材２の余剰部分（耳）を折り曲げて固定しても良い（耳折り）。その際、外被材２の余剰部分が真空断熱材１のどちら側の面に折り曲げられるかは特に限定されない。

芯材４としては、ガラス短繊維材等の無機繊維や、ポリエステル繊維等の有機繊維，ポリウレタン，ポリスチレン，ポリエチレン，ポリプロピレン等の樹脂発泡体，シリカ等の無機粉末のいずれか又はこれら複数の組み合わせを用いることができる。

外被材２の余剰部分はテープ，両面テープ，接着剤などで固定することができる。また、マジックテープ（（株）クラレの登録商標）に代表される面ファスナーやボタンのような着脱可能な固定手段を用いたり、ゴムバンドやＰＰバンド等で固定してもよいが、止め具は真空断熱材１を破損させないために、突起物のないものが推奨される。

本発明の真空断熱材では、内包材３によって芯材４を立体形状に圧縮保持させることで、真空排気時において外被材２が芯材形状に追従し、これを封止したときに外被材２が芯材４に密着した状態で被包され、立体形状に形成された真空断熱材１を得ることができるので、板状の真空断熱材を後から所望の形状に加工する場合と比べ、外被材２における局所的な皺の発生やフィルムへの深刻なダメージを抑制でき、ガスバリア性の低下が抑制されるため、立体形状を持った真空断熱材１における断熱性能が向上する。

また、平板状の真空断熱材は図６（ａ）で示すように、外被材２と内包材３が密着しており、外被材２に形成される皺を内包材３によって埋めることができる。本発明の真空断熱材１においても、外被材２が芯材４の形状に追従し密着被包する際に、外被材２の一部が凹凸部６や段曲げ部７に引き寄せられることで外被材２に皺が発生するが、図６（ｂ）で示すように、内包材３は外被材２の耳部分も含めて外被材２に密着しているため、内包材３が外被材２に形成される皺を埋めることで、真空破壊の原因となりうる外被材２へのフィルムダメージを抑制し、高い断熱性を得ることができる。また、図６（ｃ）で示すように、内包材３の耳部が外被材２の耳部に位置しているため、外被材２同士が直接接触している場合に対して、耳部における熱伝導を抑制することができる（ヒートブリッジの抑制）。このような真空断熱材１を形成することで、いろいろな形状を持った高い断熱性能を持つ真空断熱材を容易に得ることができる。

また、外被材２が破損するなどして真空断熱材１が真空破壊されたとしても、内包材３によって芯材４が常圧下でも立体形状に保持されているため、新しい外被材２を用いてそのまま真空排気することで真空断熱材１を作製することができるので、不良品を少なくでき、生産性に優れる。

以上のような成形方法が適用されることによって、生産性を損なうことなく、しかも断熱性に優れた真空断熱材１を提供することができる。

また、図４及び図５で示すように、本発明の真空断熱材１を外箱と内箱からなる冷蔵庫に適用する際、その立体形状を内箱または外箱の形状や冷蔵庫内部の部品の形状に合わせることで、被断熱面積（カバー率）を増加させることができ、断熱性能の高い真空断熱材１によって効率的に断熱することが可能になる。特に、本発明の真空断熱材１によって冷蔵庫の庫内照明や、電気部品，圧縮機等の熱を発生する部品を直接断熱することで、冷蔵庫の熱漏洩を抑制することができ、結果として省エネに貢献する。

本発明による真空断熱材１では製法上、芯材４をあらかじめ立体形状に保持するため、折り曲げ等の成形を行う部分に溝を設ける必要が無く、溝による板厚減少や繊維の破断による断熱性能の低下が無いため、高い断熱性能を有する。また、内包材３により芯材４を立体形状に固定する場合は、フェノール，硼酸等のバインダを用いる必要が無く、バインダを用いることによるデメリットを克服できる。バインダによるデメリットとして挙げられるものとしては、例えば、フェノールの場合では真空下での揮発による真空断熱材１の熱伝導率悪化がある。また、硼酸等の無機系バインダでは、立体形状保持のためにバインダ濃度を上げなければならず、バインダ固体分を伝わる固体熱伝導分の増加による熱伝導率の悪化に加え、バインダが固化してできる結晶分が外被材２を傷つけて破損してしまうおそれがある。

次に、本実施例の真空断熱材１に関して、図１（ｂ）を参照しながら説明する。図１（ｂ）は本発明の一実施例を示す真空断熱材１の断面図である。尚、以下の記載は本発明における一実施例であり、本発明がこれに限定されるものではない。

真空断熱材１は、内包材３と、芯材４と、吸着剤５と、内包材３，芯材４及び吸着剤５を収納し且つガスバリア性フィルムからなる外被材２とを備えて構成されている。この真空断熱材１は、内包材３に包まれた芯材４と吸着剤５とを外被材２に挿入した状態で、外被材２の内部を減圧し、外被材２の周縁部を熱溶着して封止することによって作製される。真空断熱材１の形状は、特に限定されず、適用される箇所と作業性に応じて各種形状及び厚さのものが適用可能である。

芯材４は、ガラス短繊維材，有機繊維の積層体等の繊維系材料を適当なサイズ，形状にカットして用い、これを吸着剤５と共に内包材３に収納し、圧縮プレスしながら内包材３の周縁部を熱溶着して封止する。この処理により、芯材４を外被材２にスムーズに挿入することができ、作業性が向上する。

芯材４の脱水，脱ガスを目的として、外被材２への挿入前に芯材４のエージングを施すことは有効である。このときの加熱温度は最低限表面に付着した水分の除去が可能であるということから、１１０℃以上であることが望ましく、特にガラス短繊維材の場合は芯材の含水率を極力減少させるために１８０℃以上でエージングするのがより好ましい。

ガラス短繊維材としては、平均繊維径が３〜５μｍであることが好ましい。ガラス短繊維材は平均繊維径により熱伝導率特性及びコストに大きく影響する。コストが安価である平均繊維径が５μｍを超えるグラスウール等は、繊維が同一方向に配列して繊維の接触が線に近くなるために接触熱抵抗が小さくなるので、熱伝導率及び経時劣化が大きく劣る。一方、平均繊維径が２μｍ未満では、繊維の接触が小さくなることで接触熱抵抗は大きくなるが、１枚当たりの厚みが薄く断熱性能が劣るため、シート状の無機繊維集合体を重ねて厚みを稼ぐことで熱伝導率と経時劣化を低減しなければならず、生産性が劣ると共にコストも高騰する。

このように、繊維径が５μｍを超えると熱伝導率が高くなってしまうため、伝熱方向に不連続で素材間の接触抵抗を有効に活用する繊維材を選定した。また、接触熱抵抗の他に熱流路がジグザグとなり、熱抵抗が増大して熱伝導率が低くなる多くの繊維材の中から、平均繊維径が３〜５μｍのガラス短繊維材を選定することにより、熱伝導率や経時劣化の低減，厚み減少率の低減及び低コスト化を両立することが可能である。

ガラス短繊維材及び有機繊維の繊維方向については、真空断熱材の厚み方向に対し水平方向に並んで配列するものが断熱性能の点で好ましい。

有機繊維積層体としては、ポリエチレン繊維，ポリプロピレン繊維，ポリアミド繊維，ポリエチレンテレフタレート繊維，ポリエステル繊維等の断熱性と加工性を両立できるものであれば何でもよく、特に限定されるものではない。

内包材３としては、熱溶着や接着剤等による接着が可能で、かつ、成形が可能であり、アウトガスが発生しない袋状または容器状のものであればよい。材質は特に限定されるわけではないが、例えば、シール性や耐ケミカルアタック性に優れたポリエチレン樹脂（高密度，中密度，低密度）や、ポリプロピレン樹脂をはじめ、ポリスチレン樹脂，ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂），ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリブチレンテレフタレート樹脂，ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂，ポリウレタン等の熱硬化性樹脂，メタクリル系共重合体等の光硬化性樹脂が挙げられる。用いる樹脂は無延伸であっても延伸されていてもよい。また、樹脂には強度向上のためにフィラー等が混入されていても良い。ここでは樹脂を中心に例を挙げたが、樹脂に限定する必要は無く、内包材３は無機物であってもよい。内包材３の厚さは成形時に芯材４の立体形状を保持できる厚みとすればよく、特に限定されない（適切な厚さは内包材３の材質により異なる）。

芯材４を内包材３に挿入した後、成形型１１にセットし、加圧成形を行う。必要に応じて加熱成形，真空成形等を組み合わせても良い。次に芯材４を加圧したまま、内包材３における芯材４が含まれない余剰な部分をすべて熱溶着して形状を固定する。但し、内包材３は芯材４が固定されていればすべてを熱溶着する必要は無い。例えば、内包材３の余剰部分の内、芯材４の端から１０mmまでを熱溶着することで芯材４を固定できれば、残りの余剰部分は熱溶着しなくても良い。また、加熱により硬化する性質を持つ熱硬化性樹脂等を内包材３に用いる場合は全体を加熱圧縮することで芯材４の立体形状を保持することが可能となる。また、紫外線等の光照射により硬化する性質を持つ光硬化性樹脂等を内包材３に用いる場合は芯材４を加圧成形しながら光照射をして形状固定することで、芯材４の立体形状を保持することが可能となる。

真空排気する際には芯材４の内部を減圧するため、一箇所以上の通気口を設けなければならないが、通気口の大きさや形状，数，場所は特に限定されない。例えば、（１）芯材４の端部に直径３mmの円状の通気口を５箇所設ける、（２）芯材４の端部にスリット状の通気口を１箇所設ける等、芯材４の形状保持と真空排気に支障が無ければ、特に限定されない。

外被材２は、外層より耐傷付き性向上のための表面保護層としてポリアミドフィルム（１５μｍ）、アルミニウムを蒸着したポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）、ガスバリア層としてアルミニウムを蒸着したエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（１２μｍ）、熱溶着層として高密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）を用いたラミネートフィルムにより構成されている。このとき、表面保護層とガスバリア層における互いのアルミニウム蒸着面を貼り合わせると、ガスバリア性がより高くなる。また、各層を接着するための接着剤としては２液硬化型エステル型ウレタン系接着剤が用いられるが、特にこれに限定されるわけではない。例えば、代わりに２液硬化型エーテル型ウレタン系接着剤，アクリル系接着剤，ポリエステル系接着剤，エポキシ系接着剤，シリコン系接着剤等を用いてもよい。そして、この外被材２は熱溶着層同士を貼り合わせた袋として使用される。

外被材２において、表面保護層は耐衝撃性に対応するためのものであり、ガスバリア層はガスバリア性を確保するためのものであり、熱溶着層は熱溶着によって真空断熱材１の内部を密閉するためのものである。したがって、これらの目的に適うものであれば、全ての公知材料が使用可能である。また、更に改善する手段として、例えば、表面保護層に金属蒸着またはシリカ蒸着することで耐衝撃性の他にガスバリア性を付加したり、ガスバリア層に金属蒸着またはシリカ蒸着を有するフィルムを２層以上設けたり、あるいは金属箔を用いてもよい。熱溶着層としては、ポリプロピレン樹脂やポリアクリルニトリル樹脂などを用いてもよい。

外被材２について、さらに具体的に説明する。外被材とは、内部に気密部を設けるために芯材を覆うものであり、構成材料としては特に限定されるものではない。例えば、表面保護層にポリアミド樹脂、アルミニウム蒸着を有するポリエチレンテレフタレート樹脂、ガスバリア層にアルミニウム箔、熱溶着層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムや、表面保護層にポリアミド樹脂、アルミニウム蒸着を有するポリエチレンテレフタレート樹脂、ガスバリア層にアルミニウム蒸着を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂（商品名エバール、（株）クラレ製）、熱溶着層に高密度ポリエチレン樹脂からなるプラスチックラミネートフィルムとを袋状にしたものなどが例示される。

さらに改善する手段として、表面保護層であるポリアミド樹脂にアルミニウム蒸着してガスバリア性を向上させたり、ガスバリア層にアルミニウム蒸着層を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂を２層設けてもよい。熱溶着層としては、シール性や耐ケミカルアタック性などから高密度ポリエチレン樹脂が好ましいが、この他に、低密度ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂やポリアクリルニトリル樹脂などを用いてもよい。外被材の材料の具体的構成としては、例えば、外層より第１層目にポリアミド樹脂、第２層目にアルミニウム蒸着を有するポリエチレンテレフタレート樹脂、第３層目にアルミニウム箔、第４層目に高密度ポリエチレン樹脂からなるアルミラミネートフィルムである。

外被材２の残存有機溶剤等の脱ガスを目的として、芯材４の挿入前に外被材２のエージングを施すことは有効である。このときの条件は、各種有機溶剤の除去が可能であるということから、７０℃以上及び３時間以上の加熱の後、１時間以上の真空乾燥を行うことが望ましい。

吸着剤５は、アルミノ・シリケートの含水金属塩を主成分とした合成ゼオライトであるモレキュラーシーブが用いられる。換言すると、外被材２に封入する吸着剤５としてモレキュラーシーブを用いることで、芯材４から放出される水蒸気及び外被材２を通して外部より進入するガスを吸着し、真空断熱材１の経時劣化を低く抑えることができる。好ましくは、ドラム缶などの密閉容器から取り出してすぐの吸湿の少ない状態のものを使用する。また、モレキュラーシーブの形状はペレット，ビーズ，パウダー等、特に限定されるものではない。

また、本実施例では、吸着剤成分としてモレキュラーシーブを使用しているが、真空断熱材の信頼性を向上させるために、必要に応じて生石灰，ドーソナイト，ハイドロサルタイト，金属酸化物等のガス吸着剤やバリウム−リチウム合金等の合金、更には揮発性または疎水性の有機系ガスの吸着能力を高めた疎水性モレキュラーシーブ等、公知の吸着剤を代用または併用することも有効である。また、これらの吸着剤が公知の包装材に覆われていてもよい。

また、吸着剤５は、真空断熱材１の製造時に、芯材４の繊維層内に挿入される。この挿入により、真空断熱材１の製造後において、吸着剤５が外被材２の表面に突出しないため、吸着剤５の粒によって外被材２を傷つけたり破断したりすることがなく、真空断熱材１の断熱性能に対する信頼性を損なうことがない。このとき、吸着剤５は発熱部品を収容する凹部には挿入せず、例えば図１（ｂ）で示すように、真空断熱材１において凹部が形成されない最終封止部付近の芯材４繊維層内に挿入する。このようにすることで、吸着剤５が発熱部品によって加温されなくなるので、吸着剤５における水蒸気やガスの吸着性能を効率よく発揮することができ、真空断熱材１における断熱性能が向上する。さらに、真空断熱材１が立体成形される際に吸着剤５が外被材２を傷つけることによる真空断熱材１の破損を防止でき、信頼性を高めることができる。

以上によって、真空断熱材１における作製時の取扱性及び作業性を悪化させることなく、さらに吸着剤５のガス吸着性能を維持することが可能であり、その結果、長期に亘り断熱性能に優れた真空断熱材を提供することができる。

次に、本発明の実施例について、図１から図３を参照しながら説明する。図１及び図３は本発明の一実施例を示す真空断熱材の模式図と断面図である。図２は本発明の一実施例を示す芯材の成形方法の一例である。

（実施例１）
真空断熱材１は内包材３と、芯材４と、吸着剤５と、内包材３，芯材４及び吸着剤５を収納し且つガスバリア性フィルムからなる外被材２とを備えて構成されている。この真空断熱材１は、内包材３に包まれた芯材４と吸着剤５とを外被材２に挿入した状態で、外被材２の内部を減圧し、外被材２の周縁部を熱溶着して封止することによって作製される。

内包材３はＡＢＳ樹脂（厚さ１mm）を、芯材４はガラス短繊維材（平均繊維径４μｍ）を、吸着剤５は合成ゼオライトを、外被材２は表面保護層，ガスバリア層、及び熱溶着層で構成され、各層間が２液硬化型エステル型ウレタン系接着剤で接着されたラミネートフィルムを用いている。また、芯材４のサイズは幅４５０mm，長さ５００mmとして、真空排気後の厚さが１２mmとなるようにした。外被材２のサイズは幅５６０mm，長さ６５０mmとした。

外被材２のラミネート構成は、外層より表面保護層としてポリアミドフィルム（１５μｍ）、アルミニウム蒸着を有するポリエチレンテレフタレートフィルム（１２μｍ）、ガスバリア層としてアルミニウム蒸着を有するエチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（１２μｍ）、熱溶着層として高密度ポリエチレンフィルム（５０μｍ）とした。

以上のように構成される真空断熱材１の作製手順を以下に示す。まず、芯材４を内包材３に収納し、成形型１１を用いて上下からプレスすることによって圧縮並びに成形を行い、その状態で内包材３の開口部及び周縁部全体を熱溶着して封止することで芯材４を立体形状に保持した。内包材３には、各側面に対して複数の通気口となる穴を設けた。続いて、三方が熱溶着で溶着された袋状の外被材２へ立体形状に保持された芯材４を収納し、これを真空チャンバ内で真空排気して外被材２の内部を減圧した後、外被材２の開口部を熱溶着によって封止することで、図１に示す凹凸部６を有する立体形状をした真空断熱材１が得られた。

このようにして得られた真空断熱材１の熱伝導率は２.２ｍＷ／ｍ・Ｋであった。これを７０℃の高温槽内で４５日間放置した後に熱伝導率を測定した結果、４.８ｍＷ／ｍ・Ｋであり、初期性能との差は２.６ｍＷ／ｍ・Ｋであった。

（実施例２）
実施例１と同様の材料構成，サイズ，製法によって、図３（ａ）に示すような段曲げ部７を有する立体形状の芯材４を形成した。これを三方が熱溶着で溶着された袋状の外被材２へ収納し、真空チャンバ内で真空排気して外被材２の内部を減圧した後、外被材２の開口部を熱溶着によって封止することで、図３（ａ）に示す立体形状をした真空断熱材１を得た。

このようにして得られた真空断熱材１の熱伝導率は１.７ｍＷ／ｍ・Ｋであった。これを７０℃の高温槽内で４５日間放置した後に熱伝導率を測定した結果、４.４ｍＷ／ｍ・Ｋであり、初期性能との差は２.７ｍＷ／ｍ・Ｋであった。

（比較例１）
実施例１と同様の材料構成及びサイズであり、立体成形をしないパネル状の真空断熱材１を作製した。

この真空断熱材１の熱伝導率は１.９ｍＷ／ｍ・Ｋであった。これを７０℃の高温槽内で４５日間放置した後に熱伝導率を測定した結果、４.５ｍＷ／ｍ・Ｋであり、初期性能との差は２.６ｍＷ／ｍ・Ｋであった。

実施例１及び２と比較例１の結果より、本発明における実施例と比較例において熱伝導率に明確な差は無く、本発明による製法では成形によるフィルムダメージは少ないと考えられ、熱伝導率の劣化にほとんど差が無いといえる。

本発明の実施例は本発明による真空断熱材の一例であり、上記の形状以外の真空断熱材についても芯材４を内包材３によって相応の形状に保持することで作製可能である。

以上により、本発明によって、生産性を損なうことなく、真空断熱材１を立体形状に成形することが可能となり、また、真空断熱材１の立体形状を被断熱部位の形状に合わせてこれを適用することで、真空断熱材１による被断熱面積（カバー率）を増加させることが可能となるので、高い断熱効果を得ることができる。したがって、本発明による真空断熱材が冷蔵庫等の断熱を必要とする製品に適用されることで、その省エネ効果をより一層高めることができるのである。

本発明の一実施例を示す真空断熱材の（ａ）模式図と（ｂ）断面図である。 本発明の一実施例を示す芯材の成形方法の一例である。 本発明の一実施例を示す真空断熱材の（ａ）模式図と（ｂ）断面図である。 本発明の一実施例を示す真空断熱材が適用された冷蔵庫の模式図である。 本発明の一実施例を示す真空断熱材が適用された冷蔵庫の模式図である。 本発明の一実施例を示す外被材と内包材のみを示した模式図である。（ａ）成形なし、（ｂ）成形あり

符号の説明

１ 真空断熱材
２ ガスバリア製フィルムからなる外被材
３ 内包材
４ 芯材
４ａ 芯材の切込部
５ 吸着剤
６ 真空断熱材における凹凸部
７ 真空断熱材における段曲げ部
１１ 成形型
２１ 冷蔵庫
２２ 外箱
２３ 内箱
２４ 冷蔵庫の扉
２５ 冷蔵庫部品（庫内照明等）

Claims (6)

1. 少なくとも通気性を有する材料からなる芯材と、ガスバリア性を有する外被材とからなる真空断熱材において、前記芯材が予め立体形状に成形保持されていることを特徴とする真空断熱材。
2. 前記芯材が柔軟性を有する繊維系材料からなり、通気部を有する内包材によって該芯材を立体形状に保持したことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
3. 前記芯材が柔軟性を有する繊維系材料からなり、結着剤によって該芯材を立体形状に保持したことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
4. 前記芯材が連続気泡を有する発泡材料からなり、金型や切削加工等によって該芯材を立体形状に保持したことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
5. 少なくとも柔軟性を有する繊維系材料からなる芯材と、前記芯材を内包し、通気部を有する内包材と、ガスバリア性を有する外被材とからなる真空断熱材において、前記内包材によって前記芯材を立体形状に保持し、これを前記外被材内で減圧後封止することで、前記外被材が前記芯材形状に密着してなることを特徴とする真空断熱材。
6. 前記真空断熱材が適用された冷蔵庫において、前記立体形状が少なくとも冷蔵庫を構成する外箱と内箱との間の空間内にある部品や、内箱または外箱の突き出し部，凹凸部等に合わせた形状であることを特徴とする冷蔵庫。

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