JP5236550B2 - 真空断熱材とその製造方法、及びこの真空断熱材を備えた断熱箱 - Google Patents

Description

本発明は真空断熱材とその製造方法、及びこの真空断熱材を備えた断熱箱に係り、特に、冷熱機器へ使用して好適な真空断熱材とその製造方法、及びこの真空断熱材を備えた断熱箱に関する。

近年、地球温暖化防止の観点から、家電製品の電力消費量の削減が求められている。特に一般家庭における冷蔵庫が占める電力消費量の割合は大きく、その削減は必要不可欠である。冷蔵庫の電力消費量削減のためには、圧縮機の高効率化と、断熱材の高性能化が重要になっている。

従来、断熱材としてポリウレタンフォーム（以下、ＰＵＦと称す）が用いられているが、近年、ＰＵＦよりも断熱性能に優れた真空断熱材がＰＵＦと併用して使用されるようになっている。かかる真空断熱材は冷蔵庫に用いられるほか、保温庫、車両空調機、給湯器などの冷熱機器にも用いられている。

真空断熱材は、ガスバリア性（空気遮断性）のアルミ箔ラミネートフィルムなどからなる外包材の中に、粉末、発泡体、繊維体などが芯材として挿入され、内部が数Ｐａの真空度に保持されている。

真空断熱材の芯材として、シリカなどの粉末、ウレタンなどの発泡体、ガラスなどの繊維体があるが、現在では断熱性能が最も優れた繊維体が主流になっている。

繊維体には、無機繊維、および有機繊維がある。無機繊維には、ガラス繊維、炭素繊維などがあり（例えば、特許文献１、４、６参照）、有機繊維には、ポリスチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリ乳酸繊維、アラミド繊維、ＬＣＰ（液晶ポリマー）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、ポリエチレン繊維、セルロース繊維などがある（例えば、特許文献２、３、５参照）。

特開平８−０２８７７６号公報（第２頁−第３頁） 特許第３６５６０２８号（第５頁） 特開２００６−２８３８１７号公報（第７頁−第８頁） 特開２００５−３４４８７０号公報（第７頁、図２） 特許第４０１２９０３号（第３頁） 特開２００８−１８５２２０号（第４頁−第５頁）

特許文献１〜６では、真空断熱材に、ガラス繊維のような無機繊維やポリエステル等の有機繊維が芯材として使用されている。かかる真空断熱材を製造する際、芯材は一般的に所望の寸法よりも大きな芯材原反から切り出して利用する。しかし、真空断熱材は配設される場所に応じて要求寸法も異なるため、芯材原反の寸法により真空断熱材の寸法に制限が生じたり、原反の端部を切り落として使用した場合、その部分が無駄になってしまう。

近年、真空断熱材の芯材には、主にガラス繊維が用いられており、ガラス繊維芯材の端材は、再溶融し紡糸して再び芯材材料として利用することができるが、ガラスは溶融温度が高いため非常に多くのエネルギーを必要とする。

一方、ポリエステル等の熱可塑性樹脂繊維を用いた芯材があり、これらも端材を再溶融リペレットし、紡糸して再び芯材材料として利用することができるが、リペレットや紡糸時の熱履歴によって物性が低下するため、リサイクル比率が高くなると紡糸性が著しく低下し、製品の品質を損なってしまう。

このため、特許文献６では、ガラス繊維などの無機繊維の廃コア材、短冊状の廃材を利用して、資源の有効利用を図りつつ、断熱性能や強度的に強い真空断熱材を提供する技術が提案されている。しかしながら、廃コア材を利用する場合では、廃コア材を粉砕後、ホウ酸水溶液を含浸させて脱水し、繊維が水平になるように圧縮加工を行うなど煩雑な工程が必要である。また、短冊状の廃材を利用する場合においても、端材を分離させて並び替えるなどの工程が必要となるが、ガラス繊維は硬くて脆いため、製造時に粉塵が飛散して作業者の皮膚、粘膜などに付着すると刺激を受けるおそれがあり、取り扱い性や作業性に問題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、長繊維の有機繊維集合体を芯材として用い、端材を生じさせることなく真空断熱材の要求寸法に対応することができ、取り扱い性、断熱性能、生産性に優れた真空断熱材とその製造方法、及びこの真空断熱材を備えた断熱箱を提供することを目的とする。

本発明に係る真空断熱材は、ガスバリア性容器に芯材を封入して内部を減圧状態にした真空断熱材であって、芯材は、シート状の繊維集合体を複数並列したシート状の複数繊維集合体が、内周から外周に向かって連続して巻き付けられて積層構造とされたものであり、複数並列したシート状の複数繊維集合体の合わせ目部分が、上下の複数並列したシート状の複数繊維集合体の合わせ目部分と重ならないようにしたものである。

また本発明に係る真空断熱材の製造方法は、繊維集合体からなる複数の個別ロールを軸方向に並設して集合ロールを形成し、前記集合ロールを軸方向と直交する方向に数セット並べてこの集合ロールの合わせ目を軸方向にずらして合わせ目が重ならないようにし、それぞれの個別ロールの繊維集合体を、集合ロールの軸方向とほぼ平行に配設した巻き枠に同時に巻き取って芯材１を形成し、この芯材を外包材内に封入して減圧したものである。

また、本発明に係る断熱箱は、外箱と、外箱の内部に配置された内箱とを備え、外箱と内箱との間に上記の真空断熱材を配置したものである。

本発明によれば、資源の有効利用を図りつつ、取り扱い性、断熱性能、生産性に優れた真空断熱材を得ることができる。
また、断熱性に優れた断熱箱を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る真空断熱材の斜視図である。 図１の分解斜視図である。 図１の真空断熱材の芯材の積層状態を示す説明図である。 図１の真空断熱材の芯材の一部を断面で示した斜視図である。 図４の芯材の製造方法を示す説明図である。 図１の芯材の切れ目間隔が狭い真空断熱材の模式的説明図である。 図１の芯材の切れ目間隔が広い真空断熱材の模式的説明図である。 図４の芯材の端部の積層構造を示す要部側面図である。 図１の真空断熱材の芯材の一部を断面で示した他の例の斜視図である。 本発明の実施形態２に係る真空断熱材の芯材の一部を断面で示した斜視図である。 図１０の芯材の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施形態３に係る真空断熱材の芯材の説明図である。 図１２の芯材の製造方法を示す説明図である。 図１２の芯材の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施形態４に係る断熱箱を模式的に示す断面図である。

［実施の形態１：真空断熱材］
本発明の実施の形態１に係る真空断熱材５は、図１、図２に示すように、空気遮断性を有するガスバリア性容器２（以下、外包材という）と、外包材２に封入された芯材１およびガス吸着剤３とを有しており、外包材２の内部は所定の真空度に減圧されている。
真空断熱材５の外包材２は、ナイロン、アルミ蒸着ＰＥＴ、アルミ箔、高密度ポリエチレンで構成された、ガスバリア性のあるプラスチックラミネートフイルムからなる。
また、外包材２に封入された芯材１は、図３に示すように、複数のシート状（帯状）の繊維集合体（不織布）を積層したもので、この繊維集合体は長繊維の有機繊維集合体であり、例えば熱エンボス加工が施されたポリエステルの有機繊維不織布である。
さらに、吸着剤３は、芯材１を構成する有機繊維集合体の飽和水分量を吸収することができるＣａＯである。

以下に、真空断熱材５の芯材１の構成について詳述する。
本実施の形態１は、図４に示すように、それぞれ複数の有機繊維集合体１０、１１からなる２枚のシート状の長繊維の第１、第２の有機繊維集合体（以下、複数有機繊維集合体１００、１１０という）を、内周から外周に向かって連続して巻き付け、ロール状にして積層したもので、このようにすることによって有機繊維集合体１０、１１同士が離れるのを防止することができ、強度や取り扱い性に優れた芯材１を得ることができる。

この芯材１は、幅方向イの寸法よりも小さい寸法Ｘのシート状の長繊維の有機繊維集合体（又は有機繊維不織布）１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄを幅方向イに例えば４個並列させて、シート状の第１、第２の複数有機繊維集合体１００、１１０を形成し、これを巻回してロール状に積層したものである。このとき、第１、第２の複数有機繊維集合体１００、１１０を構成する有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄのそれぞれの合わせ目部分１２、１３が上下で重ならないように、幅方向イに交互にずらしている。なお、ロール状に積層した芯材１の最初の巻き付け部（中央部）Ｏにおいては、同一層（本実施の形態１では第２の複数有機繊維集合体１１０）が折れ曲がって対向することになるため、合わせ目部分１３は同一位置になる。

例えば、図４において、第１の複数有機繊維集合体１００の合わせ目部分１２が上下の同じ位置にあり、第２の複数有機繊維集合体１１０の合わせ目の部分１３が上下の同じ位置にあるが、これら合わせ目部分１２と１３は交互にずれている。ただし、上述したように、最初の巻き付け部（中央部）Ｏにおいては、同一層である第２の複数有機繊維集合体１１０が折れ曲がって対向しているため、合わせ目部分１３は同一位置になる。

若し、第１、第２の複数有機繊維集合体１００、１１０の合わせ目部分１２、１３が重なってしまうと、合わせ目部分１２、１３で有機繊維集合体１０、１１が離れてしまい、芯材１が一体とならないため取り扱い性が悪くなる。すなわち、芯材１を外包材２の内部に封入し減圧して真空断熱材５を形成した場合に、合わせ目部分１２、１３が薄くなるため折れやすくなり、１枚の真空断熱材５として十分な強度を確保することは難しくなる。このため、第１、第２の複数有機繊維集合体１００、１１０は上下に隣接する層で合わせ目部分１２、１３を幅方向イにずらすことにより、合わせ目１２、１３の間の有機繊維集合体１０、１１の摩擦を利用してずれるのを防止し、平滑な表面を得ることができる。

上記のように構成した真空断熱材５の製造方法について説明する。
図５に示すように、幅Ｘの有機繊維集合体１０をコイル状に巻いてなる個別ロール２０を（図５（ａ）参照）、幅方向イ（ロールの軸方向）に４個並べた複数有機繊維集合体１００（以下、集合ロール２００という）（図５（ｂ）参照）、２セット用意し、それぞれ個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄからなる集合ロール２００、２１０を前後方向ロ（ロールの軸方向と直交する方向）に２セット（奥側に位置する第１の集合ロール２００と手前側に位置する第２の複数ロール２１０の２セット）並べて、同時に巻き枠２２で巻き取る（図５（ｃ）参照）。この場合、前後方向ロに配設した第１、第２の集合ロール２００、２１０を幅方向イにずらして、第１、第２の複数有機繊維集合体１００、１１０の合わせ目部分１２、１３の位置をずらすようにしてある（図５（ｄ）参照）。

こうして、第１、第２の集合ロール２００、２１０の有機繊維集合体１０、１１を２セット分同時に巻き枠２２に巻き取り、図４に示すような芯材１を形成する。最初の巻き付け部Ｏを除き、合わせ目部分１２、１３が上下で異なる層が交互に積み重なっていくために、強度を確保することができ、平滑な表面を得ることが出来る。

上記の説明では、個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄを幅方向イに４個並べて集合ロール２００、２１０を構成した場合を示したが、２個〜３個、もしくは５個以上を並設してもよい。また、集合ロール２００、２１０は２セット用意して前後方向ロに並べた場合を示したが、３セットまたはそれ以上並べてもよい。

こうして形成された芯材１を吸着剤３と共にガスバリア性の外包材２に挿入し、真空包装機を用いて、例えば２．０Ｐａ以下に一定時間保持した後に封止して、真空断熱材５を形成する。なお、吸着剤３は、芯材１であるポリエステルの有機繊維集合体１０、１１の飽和水分量を吸収することができるＣａＯを用いたが、合成ゼオライトなどのガス吸着剤を併用してもよい。

この場合、繊維集合体としてグラスウールなどの無機繊維を用いた場合は、バインダー加工のないものはロールでの巻取り加工が困難であり、また、バインダー加工が施してあっても、繊維自体が硬くて脆いため折損するなどして製造が困難で、粉が発生して作業環境の悪化や断熱性能の悪化を招くため同様の方法による実施は難しい。

有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄからなる個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄは、原反ロールから所望の寸法の芯材を切出した後の端材ロールでもよく、従来はロスとなっていた端部の芯材材料であっても、この方法を用いると、再溶融リペレットのような加工をせず、そのまま使用できるため、熱劣化といった問題がなく材料を有効利用できる。なお、有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄからなる個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄは、合わせ目の間隔が安定するよう均一な寸法のものを用いるとよりよい。

真空断熱材５の幅方向イの寸法は、並べる個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄの個数や寸法を変えることによって調整することができる。また、真空断熱材５の奥行き寸法（前後方向ロの寸法）は巻き枠２２の幅を変えることにより調整することができ、異なる寸法の真空断熱材５の芯材１を作成する場合においても、大規模な設備、装置の変更は必要としない。

真空断熱材５の芯材１を構成する複数有機繊維集合体１００、１１０の合わせ目部分１２、１３には、図６（ａ）に示すように、真空包装時の取り扱いや減圧パック時のずれなどによって、真空断熱材５の表面に溝１４が形成されることがある。この場合、合わせ目部分１２、１３の間隔を１０ｍｍ以下と狭く設定すると、上下の層の合わせ目間のラップ面積が小さくなるので、この間の幅方向イに作用する摩擦力が小さくなり、１０ｍｍ以下に近接した２本の溝１４の部分で、図６（ｂ）に示す真空断熱材５のように容易に折り曲げることができ、折り曲げた部分の包装材には無理な負荷がかからないため破損しにくい。これにより、断熱箱などの平面でない部分にも配設することができ、より断熱性能に優れた箱などを形成することができる。

また、合わせ目部分１２、１３の間隔を２０ｍｍ以上に広く設定すると、上下の層の合わせ目間のラップ面積が大きくなるので、この間の幅方向イに作用する摩擦力が大きくなる。これにより真空包装時の取り扱いや減圧パック時のずれなどが小さくなるので、図７に示すように、真空断熱材５の表面に現れる合わせ目は僅かとなり、強度的に、合わせ目のないシート状のものを積層して作成した真空断熱材と比較して同等の真空断熱材５を得ることができる。

本実施の形態１においては、幅方向イが同じ寸法の個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄを使用した場合は（図４〜図５参照）、図８の要部拡大図のように、芯材１の端部１５に薄くなる箇所が生じ、中央部分の半分ほどの厚さの段差状になっているため、この端部１５を配設の際の目安や、位置ずれ防止として利用することができる。

また、図９に示すように、第１の複数有機繊維集合体１００の幅方向イの両端に位置する有機繊維集合体１０ａ、１０ｄの幅寸法を、その間に位置する有機繊維集合体１０ｂ、１０ｃの幅寸法と異なるようにすることにより、具体的には、図の右側の有機繊維集合体１０ｄの幅寸法をＸよりも幅狭にし、図の左側の有機繊維集合体１０ａの幅寸法をＸよりも幅広にすることにより、すなわち製造時において、幅寸法Ｘの個別ロール２０ｂ〜２０ｃに、これよりも幅狭の個別ロール２０ｄおよび幅広の個別ロール２０ａを組み合わせることで、第１の複数有機繊維集合体１００の巻き取り後の幅方向イの端部を、第２の複数有機繊維集合体１１０の巻き取り後の幅方向イの端部と揃えて、凹凸をなくすことができる。この場合、一方の端部側の有機繊維集合体１０ｄの幅を狭くした分だけ、他方の端部側の有機繊維集合部１０ａの幅を広くする。なお、上記の場合において、第２の複数有機繊維集合体１１０の有機繊維集合部１１ａ〜１１ｄの幅寸法はすべてＸで等しい。
こうして、個別ロール２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄの幅を調整して、要求に合わせた寸法の真空断熱材５を作成することができる。なお、均一な幅Ｘの有機繊維集合体１０、１１でなくても、合わせ目部分１２、１３が重ならなければ、強度的に優れた真空断熱材５を作成することができる。

上記のようにして得られた真空断熱材５は、外包材２の表面に帯状の有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄ、１１ａ〜１１ｄ同士の合わせ目部分１２、１３が若干線状に現れるが、表面平滑性は、所望する真空断熱材の寸法にあわせた有機繊維集合体を積層して得られる真空断熱材と比べて大差ないものであった。また、この真空断熱材５の断熱性能を熱伝導率で評価した。熱伝導率は、英弘精機社製熱伝導率測定機で測定を行った。従来の所望する芯材の寸法にあわせた有機繊維集合体を積層して得られる真空断熱材の熱伝導率２．２６ｍＷ／ｍ・Ｋと比較して、２．２８ｍＷ／ｍ・Ｋと同等の値が得られた。

本実施の形態１によれば、真空断熱材５の寸法変更への対応が容易で、取り扱い性、断熱性能、強度に優れた真空断熱材５、およびその製造方法を得ることができる。また、有機繊維集合体の原反ロールから所望の幅の有機繊維集合体を切出した際にロスとなる端部も、再溶融リペレットなどの熱加工をすることなくそのまま製品として利用できるため、省力化、資源の有効利用が可能である。また、個別ロール２０を複数並べたものを数セット同時に巻き取るため、時間短縮により生産性の上でも優れる。

［実施の形態２：真空断熱材］
図１０は本発明の実施の形態２に係る真空断熱材の芯材を示す斜視図である。
実施の形態１では、２枚のシート状の有機繊維集合体１０、１１を内周から外周に向かって連続して巻き付け積層して芯材１を形成したが、本実施の形態２は、１枚のシート状の有機繊維集合体１０を、巻き枠を左右に移動させながら、内周から外周に向かって連続して巻き付け積層して芯材１を形成するようにしたものである。

この芯材１は、幅方向イの寸法よりも小さい寸法Ｘのシート状の長繊維の有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄからなる個別ロール２０ａ〜２０ｄを幅方向イに例えば４個並列させて、シート状の長繊維の複数有機繊維集合体１００を形成し、これをロール状に積層したものである。このとき、複数有機繊維集合体１００を構成する有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄの合わせ目部分１２が上下で重ならないように、幅方向イにずらしている。すなわち、合わせ目部分１２は、最初の巻き付け部（中央部）Ｏより上下方向に一方の端部側（図１０の右端部側）に一定の間隔でずれて積層され、次に他方の端部側（図１０の左端部側）に同間隔でずれて積層されて、これをく字状に繰り返している。

上記のように構成した真空断熱材５の製造方法について説明する。
図１１に示すように、幅Ｘの個別ロール２０ａ〜２０ｄを軸方向（幅方向イ）に例えば４個並べたものを集合ロール２００として１セット用意し、それぞれの個別ロール２０ａ〜２０ｄは同じ幅Ｘの有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄで形成されており、これを集合ロール２００の幅方向イとほぼ並行に配設したスライド式の巻き枠２２で巻き取る。このとき、各有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄの合わせ目部分１２が重ならないように、スライド式の巻き枠２２を１周ごとに幅方向イに少しずつずらしながら巻き付けていく。そして、一定数または一定長さ分だけ巻き付けたら、折り返して逆向きにずらしながら同様にして巻き付けていく。
本実施の形態２によれば、１セットの集合ロール２０のみを用いるだけで、芯材１を容易に形成することができる。

本実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、真空断熱材５の寸法は並べる個別ロール２０ａ〜２０ｄの個数と、巻き枠２２の幅を変えることにより自由に調整することができる。そして、一周分のずらす幅を５ｍｍ前後、往復させる範囲を３０ｍｍとしたときに、強度、断熱性能に優れた真空断熱材５を得ることができた。

本実施形態２によれば、個別ロール２０の幅を変えることなく、芯材１の寸法を変えることができ、取り扱い性、断熱性能、強度に優れた真空断熱材５を得ることができる。また、有機繊維集合体の製造時にロスになる端部も再溶融、リペレットなどの加工をすることなくそのまま製品として利用できるため、省力化、資源の有効利用が可能である。また複数（例えば４つ）の個別ロール２０ａ〜２０ｄを並べたものから有機繊維集合体１０ａ〜１０ｄを同時に巻き取るため、製造時間が短縮されて生産性を向上することができる。

［実施の形態３：真空断熱材］
図１２は本発明の実施の形態３に係る真空断熱材５の芯材１の巻きパターンを示す説明図である。
実施の形態１では、２セットのシート状の有機繊維集合体１０、１１を内周から外周に向かって連続して巻き付け積層して芯材１を形成した場合を示したが、本実施の形態３は、単一の個別ロール２０からなる有機繊維集合体１０を巻き枠に対して一定の角度を傾けながら巻き付けて積層し、芯材１を形成するようにしたものである。

芯材１は、幅方向イの寸法よりも小さい寸法Ｘのシート状の有機繊維集合体１０を巻き枠２２に上下に積層して傾斜して巻回したものである。このとき、有機繊維集合体１０の前後の合わせ目部分１２が幅方向イに傾斜して平行に配設され、上下に隣接する有機繊維集合体１０の合わせ目部分１２が逆方向に傾斜して平行に配設されている。

この場合、隣接する有機繊維集合体１０を合わせ目部分１２で重ねない巻き方（図１２（ａ）参照）や、隣接する有機繊維集合体１０の幅寸法の例えば１／３の長さ分１２ａだけ重ねる巻き方（図１２（ｂ）参照）、あるいは、隣接する有機繊維集合体１０の幅寸法の例えば２／３の長さ分１２ｂだけ重ねる巻き方（図１２（ｃ）参照）などがある。

上記のように構成した真空断熱材５の製造方法について説明する。
図１３に示すように、幅Ｘの有機繊維集合体１０が巻かれた個別ロール（単一ロール）２０を１つのみ用意し、これをスライド式の巻き枠２２に巻き取る。このとき、個別ロール２０の軸方向を、巻き枠２２の軸方向に対して一定の角度傾けながら巻き付けていき、所定の寸法分の幅を巻き付けたところで折り返し、同様にして巻き付けていく。図１４に示すように、有機繊維集合体１０の合わせ目部分１２を上からさらに異なる傾斜角で覆っていくために、この方法で得られた芯材１を用いた真空断熱材５は十分な強度を確保することができる。このようにして、本実施の形態３では、１本の個別ロール２０のみを用いて、所望する寸法の芯材１を得ることができる。なお、必要な真空断熱材５の寸法は、巻き枠２２の幅と、巻き付ける幅、回数によって調整することができる。

本実施の形態３によれば、一定幅の個別ロール２０を用いて自由な真空断熱材５の寸法に対応することができ、取り扱い性、断熱性能、強度に優れた真空断熱材５を得ることができる。また、有機繊維集合体の製造時にロスとなった端部も加工することなくそのまま製品として利用できるため、省力化、資源の有効利用が可能である。

［実施の形態４：断熱箱］
図１５は本発明の実施の形態４に係る断熱箱（本実施の形態では冷蔵庫を示す）の断面図である。
図１５において、断熱箱である冷蔵庫３０は、外箱３１と、外箱３１の内部に配置された内箱３２と、外箱３１と内箱３２との間に配置された真空断熱材５およびポリウレタンフォーム（断熱材）３３と、内箱３２内に冷熱を供給する冷凍ユニット（図示せず）とを有している。なお、外箱３１および内箱３２は、共通する面にそれぞれ開口部（図示せず）が形成されており、この開口部に開閉扉（図示せず）が設けられている。

上記の冷蔵庫において、真空断熱材５の外包材２はアルミ箔を含んでいるため（図１参照）、このアルミ箔を通って熱が回り込むヒートブリッジが生じるおそれがある。このため、ヒートブリッジの影響を抑制するため、真空断熱材５は樹脂成形品であるスペーサ３４を用いて、外箱３１の塗装鋼板から離して配設されている。なお、スペーサ３４は後工程で断熱壁内に注入されるポリウレタンフォームにボイドが残らないように、流動を阻害しないための孔が、適宜設けられている。
すなわち、冷蔵庫３０は、真空断熱材５、スペーサ３４およびポリウレタンフォーム３３によって形成された断熱壁３５を有している。なお、断熱壁３５が配置される範囲は限定するものではなく、外箱３１と内箱３２との間に形成される隙間の全範囲であっても、あるいは一部であってもよく、また、前記開閉扉の内部に配置してもよい。

上記のように構成した冷蔵庫３０は、使用済みとなった場合、家電リサイクル法に基づき、各地のリサイクルセンターで解体、リサイクルされる。
この際、従来のように冷蔵庫の真空断熱材の芯材が無機粉末である場合は、破砕処理を行う際、粉末が飛散して、箱体のまま破砕処理を行うことはできず、冷蔵庫箱体から真空断熱材を取り外すに際して非常に手間がかかる。
また、従来のように冷蔵庫の真空断熱材の芯材がガラス繊維である場合は、箱体のまま破砕処理することができ、破砕後のガラス繊維はポリウレタンフォームの粉砕物に混じってサーマルリサイクルに供されるが、この際、燃焼効率を低下させたり、燃焼後の残渣になったりするなどリサイクル性に難点がある。
これに対して、本発明に係る冷蔵庫３０は、繊維集合体（有機繊維集合体１０、１１）によって形成された芯材１が配設された真空断熱材５を有するため、真空断熱材５を取り外すことなく破砕処理を行うことができ、サーマルリサイクルに際して燃焼効率を下げたり、残渣となったりすることがなく、リサイクル性がよい。

上記の説明では、断熱箱が冷蔵庫３０である場合を示したが、本発明はこれに限定するものではなく、保温庫、車両空調機、給湯器などの冷熱機器あるいは温熱機器、さらには、所定の形状を具備する箱に替えて、変形自在な外袋および内袋を具備する断熱袋（断熱容器）であってもよい。
これらの場合に、断熱箱では、温度調整手段を設けて、内箱の内部の温度を調整するようにしてもよい。

１ 芯材、２ 外包材（ガスバリア性容器）、５真空断熱材、１０、１１ 有機繊維集合体、１２、１３ 合わせ目部分、２０ａ〜２０ｄ、２１ａ〜２１ｄ 個別ロール、２２ 巻き枠、３１ 外箱、３２ 内箱、３３ ポリウレタンフォーム（断熱材）、３４ スペーサ、１００、１１０ 複数有機繊維集合体、２００、２１０ 集合ロール。

Claims (12)

1. ガスバリア性容器に芯材を封入して内部を減圧状態にした真空断熱材であって、
   前記芯材は、
   シート状の繊維集合体を複数並列したシート状の複数繊維集合体が、内周から外周に向かって連続して巻き付けられて積層構造とされたものであり、
   前記複数並列したシート状の複数繊維集合体の合わせ目部分が、上下の前記複数並列したシート状の複数繊維集合体の合わせ目部分と重ならないようにした
   ことを特徴とする真空断熱材。
2. 前記芯材は、複数枚のシート状の繊維集合体が内周から外周に向かって連続して巻き付けられて積層構造とされたものである
   ことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
3. 前記シート状の複数繊維集合体が同一幅のシート状の繊維集合体からなる
   ことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
4. 前記シート状の複数繊維集合体が２種以上の幅のシート状の繊維集合部からなり、前記芯材の幅方向の端部位置をそろえた
   ことを特徴とする請求項１記載の真空断熱材。
5. 前記シート状の繊維集合体は、シート状の長繊維の有機繊維集合体又は有機繊維不織布である
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空断熱材。
6. 繊維集合体からなる複数の個別ロールを軸方向に並設して集合ロールを形成し、
   前記集合ロールを軸方向と直交する方向に数セット並べて該集合ロールの合わせ目を軸方向にずらして前記合わせ目が重ならないようにし、
   前記それぞれの集合ロールの繊維集合体を、該集合ロールの軸方向とほぼ平行に配設した巻き枠に同時に巻き取って芯材を形成し、該芯材を外包材内に封入して減圧する
   ことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
7. 繊維集合体からなるロールの軸方向とほぼ並行に巻き枠を配設し、該巻き枠を軸方向にずらしながら前記ロールの繊維集合体を巻き取り、所定の寸法分を巻いたあと折り返して同様に巻き取り、これを繰り返して芯材を形成し、該芯材を外包材内に封入して減圧する ことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
8. 繊維集合体からなるロールの軸方向を該繊維集合体の巻き枠の軸方向に対して一定の角度傾けながら前記繊維集合体を前記巻き枠に巻き取り、所定の寸法分を巻いたあと折り返して同様に巻き取り、これを繰り返して芯材を形成し、該芯材を外包材内に封入して減圧する
   ことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
9. 外箱と、前記外箱の内部に配置された内箱とを備え、
   前記外箱と内箱との間に請求項１〜４のいずれか一項に記載の真空断熱材を配置した
   ことを特徴とする断熱箱。
10. 前記外箱と前記真空断熱材との間、および前記内箱と前記真空断熱材との間の両方またはいずれか一方に、断熱材が充填された
    ことを特徴とする請求項９記載の断熱箱。
11. 前記外箱と前記真空断熱材との間にスペーサを配設した
    ことを特徴とする請求項９又は１０記載の断熱箱。
12. 温度調整手段によって前記内箱の内部温度を調整する
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の断熱箱。

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