JP6023602B2 - 真空断熱材、断熱箱体及び冷蔵庫 - Google Patents

Description

本明細書に開示された技術は、真空断熱材及びこれを用いた断熱箱体、及び冷蔵庫に関する。

近年、環境保護や資源保護の観点から機器の省エネルギー化が強く望まれている。特に、冷蔵庫、炊飯器、給湯器等の保温保冷機器では、熱を効率的に利用して消費エネルギーを低減するため、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。

断熱性に優れた断熱材として、真空断熱材が知られている。特許文献１には、袋体内に芯材を挿入し、内部を真空にして開口部を封止した真空断熱材が記載されている。この真空断熱材には溝が形成されており、折り曲げ加工が容易にできるようになっている。

また、特許文献２にも、袋体で覆われた芯材を備え、溝が形成された真空断熱材が記載されている。

特開２００７−１５５０６５号公報 特開２００１−３３６６９１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された真空断熱材では、溝の形成によって断熱材を曲げた際の袋体（外被材）の伸びを十分に抑えることができない。この場合、外被材がダメージを受けてガスバリア性が低下し、所望の断熱性能を得られなくなる。

また、特許文献２にも真空断熱材に溝を形成して折り曲げることが記載されているが、
Ｒ字状に曲げる（いわゆる「Ｒ曲げ」の）場合、すなわち曲げ領域が所定の曲率半径を有する曲面を形成する場合、曲面に十分に追従できずに皺が多く発生し、結果として断熱性能が低下する。また、皺の発生を抑えるために溝の数を増やすと、厚さが薄い部分が増えることになり、かえって断熱性能が低下するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みて、外被材のガスバリア性の低下を抑えつつ、曲げ成形性に優れた真空断熱材、及びこれを用いた保温保冷機器を提供することを目的とする。

本開示の一実施形態に係る真空断熱材は、ガスバリア性を有する袋状の外被材と、前記外被材の中に収納され、スペーサーとなる芯材とを備え、曲げ領域が形成されるとともに、第１の面と、前記第１の面と向かい合う第２の面とを有する真空断熱材において、前記曲げ領域内の前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方には、互いに間隔を空けて延伸する複数の溝が形成されており、前記複数の溝は、前記曲げ領域内に形成された一対の外側溝と、前記一対の外側溝の内側に形成された複数の内側溝とを含んでおり、前記一対の外側溝の各々と、前記複数の内側溝のうち前記各外側溝に隣接する内側溝との間隔は、前記複数の内側溝同士の間隔よりも大きい。

本開示の一例に係る真空断熱材は、外被材のガスバリア性の低下を抑えつつ、曲げ成形性に優れている。

図１（ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る真空断熱材を示す断面図であり、（ｂ）は、当該真空断熱材を上方から見た場合の平面図である。図１（ｃ）は、第１の実施形態の一変形例に係る真空断熱材を示す断面図である。 図２（ａ）は、第１の実施形態に係る真空断熱材の曲げ領域が、冷蔵庫の内箱の曲面領域の外側を覆う場合の溝部分を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、内側溝及び外側溝の形状を模式的に示す、Ｉａ−Ｉａ線における拡大断面図である。図２（ｃ）は、参考例に係る真空断熱材において、溝部分を示す拡大断面図である。 図３は、第１の実施形態の一変形例に係る真空断熱材を示す拡大断面図である。 図４は、外被材のＭＤ方向、ＴＤ方向における延伸率と水蒸気透過度との関係を示す図である。 図５は、真空断熱材の溝深さと曲げ弾性率との関係を示す図である。 図６は、第１の実施形態の第３の具体例に係る真空断熱材を示す図である。 図７（ａ）は、曲げ加工された状態の真空断熱材を示す斜視図であり、（ｂ）は、当該真空断熱材の断面図である。 図８は、曲げ加工された真空断熱材が用いられた、本開示の第２の実施形態に係る冷蔵庫を示す断面図である。 図９は、真空断熱材において、溝深さと外被材の延伸率との関係を示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る真空断熱材の製造方法のうち、複数の溝を形成する工程を示す断面図である。

本開示に係る実施形態及び実施例について以下記載する。但し、以下は実施の一例であり、本発明がそれらに限定されるものではない。

本明細書において、「溝の間隔」とは、溝間ピッチのことであって、互いに隣接する溝の中心間の距離を意味する。また、「真空断熱材の厚さに対する溝の深さの比率」とは、（溝の深さ）／（真空断熱材の厚さ）を百分率で表した値を意味する。

（第１の実施形態）
−真空断熱材の構成−
図１（ａ）は、本開示の第１の実施形態に係る真空断熱材を示す断面図であり、（ｂ）は、当該真空断熱材を上方から見た場合の平面図である。ここでは、便宜的に図１（ａ）における上方を「上方」と呼ぶものとする。また、以下の説明では、図１（ａ）に示す上側の面を便宜的に「上面」（第１の面）と呼び、上面と向かい合う面を「下面」（第２の面）と呼ぶ。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の真空断熱材１は、袋状の外被材３と、外被材３の中に収納され、スペーサーとなる芯材５とを備えている。外被材３の内部は密閉されており、実質的に真空状態になっている。これにより、発泡ポリウレタン等の断熱材に比べて厚みを薄くしつつ、大きな断熱効果を得ることができる。

真空断熱材１は、曲げ領域１１を有しており、この曲げ領域１１内の上面及び下面の少なくとも一方には、互いに間隔を空けて延伸する複数の溝が形成されている。すなわち、複数の溝は、曲げ領域１１内の上面又は下面のみに形成されていてもよいが、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、上面及び下面の両方に複数の溝が形成されていてもよい。ここで、曲げ領域１１とは、溝に沿って曲げ加工されるのに適した領域のことであり、必ずしも実際に曲げられていなくてもよい。例えば、図１（ｂ）に示すように、曲げ領域１１が曲げられておらず、真空断熱材１全体が平板状となっていてもよい。

曲げ領域１１の上面に形成された複数の溝は、一対の外側溝７と、両外側溝７の内側に形成された複数の内側溝８とを含んでいる。曲げ領域１１の下面に形成された複数の溝は、一対の外側溝９と、両外側溝９の内側に形成された複数の内側溝１０とを含んでいる。これらの複数の溝は、例えばそれぞれ平行に延伸していてもよい。外側溝７、９、内側溝８、１０の溝幅や深さは同じであってもよいし、後述する所定の範囲内であれば異なっていてもよい。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、各外側溝７と、複数の内側溝８のうち外側溝７に隣接する内側溝８との間隔Ａは、複数の内側溝８同士の間隔ａよりも大きい。これと同様に、各外側溝９と、複数の内側溝１０のうち外側溝９に隣接する内側溝１０との間隔Ａは、複数の内側溝１０同士の間隔ａよりも大きい。なお、図中の符号ｂは、互いに隣接する内側溝８、１０の端部同士の距離を示し、５ｍｍ以上であることが好ましい。

なお、図１（ｃ）に示すように、複数の内側溝８のうちの外側に位置する溝を溝８ａ、２つの溝８ａに挟まれた複数の溝を溝８ｂとし、外側溝７と溝８ａとの間隔をγ、溝８ａとこれに隣接する溝８ｂとの間隔をβ、溝８ｂ間の間隔をαとすると、γ＞β＞αとなるように複数の溝が形成されていてもよい。このように、内側の溝同士の間隔よりも外側の溝における溝間隔の方が大きくなっていればよい。

真空断熱材１の曲げ領域１１が曲面領域を有する対象物を被覆する際に、曲面領域の周方向の中央部では、周方向の両端（言い換えれば、曲げの始点及び終点）よりも一般的に曲げ半径が小さくなっている。上記構成によれば、曲げ半径が小さい領域では溝同士の間隔が小さく、曲げ半径が大きい領域では溝同士の間隔が大きくなっているので、溝全体の数を少なく抑えて断熱性の低下を抑えつつ、曲面領域に対する形状追従性を向上させることができる。形状追従性が向上する結果、曲げ領域１１が複数の溝に沿って曲げられた場合、皺や折り目が発生しにくくなっており、断熱性能の低下を抑えることができる。また、外被材３が引き延ばされてピンホールが生じたり、ガスバリア性能が低下したりするのを抑えることができる。

また、真空断熱材１の上面と下面の両側に複数の溝が形成されている場合、それぞれの面に形成された複数の溝同士が、互いに対向するように設けられていることが好ましい。言い換えれば、真空断熱材１の上方から見て、外側溝７の全体と外側溝９の全体とが重なり、内側溝８の全体と内側溝１０の全体とが重なっていれば好ましい。この構成によれば、真空断熱材１の片側だけに溝を形成する場合に比べて片面あたりの溝深さを小さくできるため、外被材３の延伸を小さく抑えることができるので、外被材３に入るダメージを低減することができる。また、外被材３に入るダメージを低減しつつ、上面側の溝深さと下面側の溝深さの合計値を十分な値にすることができるので、曲げ領域１１の曲げ弾性率及び曲げ強度を低減し、曲げ成形性を向上させることができる。

図２（ａ）は、本実施形態の真空断熱材１の曲げ領域１１が、冷蔵庫の内箱２１の曲面領域の外側を覆う場合の溝部分を示す拡大断面図であり、（ｂ）は、内側溝８及び外側溝７の形状を模式的に示す拡大断面図である。図２（ｃ）は、参考例に係る真空断熱材において、溝部分を示す拡大断面図である。図２（ａ）では、外側溝７及び内側溝８が形成された上面を内側に向けた状態で曲げ領域１１を曲げ加工する例を示している。

図２（ｂ）に示すように、本願発明者らの検討の結果、複数の溝（すなわち、外側溝７及び内側溝８）の溝幅の最小値をＸｍｉｎ（ｍｍ）、最大値をＸｍａｘ（ｍｍ）とし、複数の溝の深さをＹ（ｍｍ）とし、複数の内側溝８同士の間隔をａ（ｍｍ）とすると、
Ｘｍｉｎ＝０．５４Ｙ ・・・（式１）
０＜（ａ−５）＝Ｘｍａｘ≦ａ／２ ・・・（式２）
の両式が共に成り立っていれば好ましいことが分かっている。なお、間隔ａの好ましい範囲は、６≦ａ≦２０である。

この構成によれば、折り曲げられた状態で、被覆対象物（内箱２１）の曲面領域に面する複数の溝（内側溝８及び外側溝７）に、密閉空間２３を形成することができる。この密閉空間２３には、空気等の熱伝導率が小さい気体が存在しているので、曲げ領域１１における断熱性能をより向上させることができる。より詳細には、主に溝間ピッチを最適化することで、曲げ領域１１において、曲げ半径の小さいＲ曲げを実現することができ、主に溝幅を最適化することで、密閉空間２３の体積最小化による対流熱伝導の抑制が可能となる。ここで、「Ｒ曲げ」とは、曲げ領域が曲面を有するように曲げることをいう。

このように、真空断熱材１では、上面及び下面のうち、複数の溝が形成された一方の面を複数の溝に沿って折り曲げられた場合、複数の溝は折り曲げられた状態で外被材３同士が接触しないように空間が形成される。

これに対し、溝幅Ｘが式１、式２で規定される範囲を外れる場合、図２（ｃ）に示す参考例のように、折り曲げられた状態では溝がつぶれて外被材３同士が接触することとなり、外被材３を介した伝熱が大きくなって真空断熱材１の断熱性能が低下してしまう。

なお、図２（ａ）では、内側溝８及び外側溝７と内箱２１の外面とで密閉空間２３が形成されている例を示しているが、これに限られない。例えば、真空断熱材１と内箱２１との間に密着性の良いシートを設け、当該シートと内側溝８及び外側溝７とで密閉空間２３を形成してもよい。この場合は、真空断熱材１を内箱２１の外面に貼り付けずに、外箱３３の内面に貼り付けたり、内箱２１、外箱３３のいずれにも貼り付けることなく内箱２１と外箱３３との間の隙間に配置してもよい。また、外箱３３に貼り付けられる真空断熱材１の面に複数の溝が形成されている場合、当該複数の溝と外箱３３との間に密閉空間が形成されてもよい。

本実施形態の真空断熱材１において、上述の式１、式２を満たす範囲で、複数の溝（内側溝８、１０及び外側溝７、９）の溝幅は１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であり、これら溝の深さは真空断熱材１の厚さを６ｍｍとした場合、０．４ｍｍ以上０．８５ｍｍ以下程度であり、互いに隣接する外側溝７と内側溝８との間隔、及び外側溝９と内側溝１０との間隔は、６ｍｍより大きく５０ｍｍ以下であり、内側溝８同士の間隔及び内側溝１０同士の間隔は、６ｍｍ以上２０ｍｍ以下程度であれば好ましい。

本実施形態の真空断熱材１において、上記範囲のうち最も好ましいのは、複数の溝（内側溝８、１０及び外側溝７、９）の溝幅が２ｍｍ程度、各溝の深さが、真空断熱材１の厚さを６ｍｍとした場合、片面あたり０．６ｍｍ±０．２ｍｍ程度（真空断熱材１の厚さに対し、１０％±３．３％程度）、両面で併せて１．２ｍｍ±０．４ｍｍ程度（真空断熱材１の厚さに対し、２０％±６．７％程度）、互いに隣接する外側溝７と内側溝８との間隔、及び外側溝９と内側溝１０との間隔が、２０ｍｍ程度であり、内側溝８同士の間隔及び内側溝１０同士の間隔が、１０ｍｍ程度である場合である。

また、真空断熱材１の厚さに対する複数の溝の深さの比率は、両面の合計で真空断熱材１の１２％以上２８％以下であれば好ましい。溝は片面だけに形成されていてもよいが、外被材３の延伸率を抑える観点から、上下両面に互いに対向して溝が形成され、且つ片面あたりの溝の深さの比率が６％以上１４％以下であることが特に好ましい。

この構成によれば、溝の深さの比率を最適な範囲にすることで、延伸される外被材３のガスバリア性能の低下、及び断熱性能の低下を最小限にしつつ、曲げ成形性（形状維持性）を向上させることができる。

次に、本実施形態の真空断熱材１の構成材料について説明する。

芯材５としては、シリカ粉末やアルミナ粉末、ヒュームドシリカ等の粉体、無機繊維や有機繊維等の繊維体等を、単独あるいは複合的に用いることが可能である。これらの材料のうち、断熱性能の高さや外被材３に用いた場合の追従性の良さ、取り扱い性、作業性の観点から、柔軟性を有する無機繊維や有機繊維等の繊維体、積層体等が芯材５の材料として用いられる。外被材３は、内部の高い真空度を維持するためにガスバリア性が付与されており、例えば、プラスチック等の高分子化合物をベースとしたラミネートフィルムによって構成される。

また、外部から空気や水蒸気等が主に外被材３を透過して真空断熱材１内部に侵入することによる断熱性能劣化を抑制する目的で、外被材３内部に芯材５とともに吸着剤を設置してもよい。吸着剤を設置する場所は特に限定されるものではないが、溝（外側溝７、９及び内側溝８、１０）が形成される位置への設置は避ける方が好ましい。例えば、真空断熱材１の厚肉部の積層間に設置して固定したり、複数個の吸着剤を複数個所に分けて設置してもよい。また、複数種類の吸着剤を用いてもよい。また、芯材５の吸着剤収納部において、芯材５を吸着剤の厚さ分削減してその場所に吸着剤を保持してもよい。このように吸着剤用の収納部を形成することで平面性をより向上することができる。

また、図３に示す変形例に係る真空断熱材のように、外被材３と芯材５との間に、外被材に密着するように配置され、吸着剤を含有する吸着シート４７がさらに設けられていてもよい。この場合、芯材５のうち溝が形成された部分は、吸着シート４７に覆われていてもよい。

この構成によれば、吸着シート４７を用いるので溝部を覆うことが容易であり、溝部において外被材３にピンホール等が発生したとしても、外被材３と芯材５との間に介在させた吸着シート４７により、ピンホール等から侵入する外気を吸着することが可能となる。そのため、真空断熱材１内部の真空度の低下を抑制することができ、真空断熱材１の長期信頼性を向上させることができる。

また、吸着シート４７を溝部に設置しても芯材５の厚みを大きく低減させることがないので、粒状等の吸着剤を用いる場合に比べて吸着剤の挿入部分における断熱性能の低下や曲げ加工性の低下を抑えることができる。

この吸着シート４７は、内部に吸着剤が分散された樹脂フィルムであってもよい。この場合、外被材３（ラミネートフィルム）のどの位置にピンホールが発生しても侵入した外気を効率良く吸着することが可能となる。

なお、吸着剤は水分やガスを吸着できるものであれば特に限定されない。本実施形態の真空断熱材１及びその変形例に適用可能な吸着剤の一例として、合成ゼオライト（親水性又は疎水性）、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、カーボンナノファイバーや、グラファイトナノファイバー等の炭素繊維体、活性炭、シリカゲル等といった、被吸着分子と吸着剤とが物理化学的な親和力で吸着を実現する物理吸着剤が挙げられる。その他に、生石灰をはじめとしたアルカリ土類金属の酸化物（例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウム）、アルカリ金属の酸化物、金属酸化物等のガス吸着剤を用いてもよい。あるいは、バリウム−リチウム合金等の合金といった、主に化学反応によって被吸着分子と結合することにより吸着を実現する化学反応型吸着剤を用いてもよい。公知の吸着剤を単独あるいは併用して適用してもよい。また、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。

芯材５として用いられる繊維の一例として、グラスウール、シリカアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、セラミック繊維、あるいはロックウール等の無機繊維やポリエチレンテレフタレート繊維（ＰＥＴ繊維）に代表されるポリエステル繊維、ポリスチレン繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン繊維、レーヨン繊維等の合成有機繊維、麻、絹、綿、羊毛等の天然有機繊維等が挙げられる。繊維は短繊維であっても長繊維であってもよい。また、無機繊維および有機繊維は単独あるいは複合的に用いることが可能である。

外被材３は、プラスチック等の高分子化合物をベースとしたラミネートフィルムであり、２〜５層あるいはそれ以上の単層フィルムが貼り合わされた構成を有している。貼り合わされたフィルムの層数やフィルムの種類（材質）及び組み合わせは、ラミネートフィルムが真空断熱材１内部の高い真空度を維持するのに十分なガスバリア性を有するように選定される。

具体的に、外被材３は、外層から順に、リーク（真空破壊）を防止するための表面保護層、ガスバリア性を付与するためのガスバリア層、封止のための熱溶着層とで構成される。なお、真空断熱材１への溝形成によって外被材３が延伸されることによるピンホール発生または拡大の懸念に対応するため、ガスバリア層は２層以上設けられることが好ましい。このようにすることで、１層目のガスバリア層にピンホールが発生したとしても、２層目のガスバリア層により外気侵入を抑制できるため、真空断熱材１の信頼性を向上させることができる。

また、熱伝導性低減の観点から、ガスバリア層の少なくとも１層に蒸着フィルムを採用するのがよい。さらに好ましい構成としては、ガスバリア層の少なくとも１層に蒸着フィルム、少なくとも１層に箔フィルムを採用するのがよい。

外被材３の構成の一例を挙げると、表面保護層をポリアミド（ＰＡ）、ガスバリア層をアルミニウム蒸着されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）及びアルミニウム（Ａｌ）箔、熱溶着層を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とした合計４層のラミネートフィルムがある。

表面保護層として、ポリアミドの代わりに吸湿性の小さい、二軸延伸したポリプロピレン（ＯＰＰ）やポリエチレンテレフタレートを用いて断熱性能を改善してもよい。ガスバリア層として、ヒートブリッジの低減を目的にアルミニウム箔の代わりにアルミニウム蒸着されたエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）やアルミニウム蒸着されたポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）を用いて断熱性能を改善してもよい。熱溶着層として、高密度ポリエチレンの代わりに中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）、又はポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を用いてもよい。また、蒸着は、ステンレス蒸着（ＳＵＳ）等の金属蒸着やシリカ蒸着等の無機酸化物蒸着であってもよい。

フィルム厚さは断熱性能、コスト、延伸性、ガスバリア性及び信頼性の観点から設定されればよい。具体的に、プラスチックフィルム（高分子フィルム）の厚さは各１０〜５０μｍ程度、アルミニウム箔の厚さは６〜１２μｍ程度、蒸着膜の厚さは０．０４〜０．１２μｍ程度であることが好ましく、外被材３の厚さ６０〜１２０μｍとするのが好ましい。

各層のラミネート方法としては、二液硬化型ウレタン接着剤等を用いてフィルムを貼り合わせるドライラミネートや、溶融したポリエチレン等を用いてフィルムを貼り合わせる押し出しラミネート等を選定可能である。また、表面保護層の外表面に対し、コロナ放電処理、フレーム処理、プラズマ処理等の表面処理を行ってもよい。この表面処理によって真空断熱材１と、接着剤や発泡ウレタンとの接着力を改善できる。

また、外被材３において、第１の方向の破断伸びと、第１の方向に直角な第２の方向の破断伸びとは同じであってもよいが、互いに異なっていてもよい。ここで、外被材３を構成するラミネートフィルムにおいて、第１の方向をフィルム製造時のフィルムの流れ方向（ＭＤ方向）、第２の方向をフィルムの流れ直角方向（ＴＤ）方向とすることができる。

第１の方向（ＭＤ方向）と第２の方向（ＴＤ方向）とで外被材３の破断伸びが異なる場合、複数の溝（内側溝８、１０及び外側溝７、９）は、両方向のうち、破断伸びが小さい方向に直交するように延伸していれば好ましい。ここで、複数の溝の延伸方向について「直交する」とは、製造時の寸法誤差や製造後の変形等を許容する「実質的に直交する」という意味である。

発明者の検討結果より、外被材３の破断伸びが小さい方が、曲げられた場合に構成材料が伸びにくく、ガスバリア性能が低下しにくいことが分かっている。これは、外被材３が伸びにくいと、ガスバリア層におけるピンホールの発生又は拡大を抑制することが可能であるからである。このため、上述の構成を有することにより、溝の形成及び曲げ成形により延伸される外被材３のダメージを低減することができ、溝部分及び曲げ領域１１におけるガスバリア性能の低下を抑えることができる。

外被材３となるラミネートフィルムは、構成材料の配向方向が異なる２つ以上の高分子フィルムを含んでいてもよい。例えば、ラミネートフィルムは、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム及び無延伸フィルムの内、１種以上を組み合わせたもので構成されてもよく、それらフィルムの延伸度合いの組み合わせを選定することによりＭＤ方向及びＴＤ方向における破断伸びの比率の調整を行う。この際に、配向方向が同じフィルムの向き（例えば縦と横等）を変えて貼り合わせてもよい。

このようなラミネートフィルムの破断伸び比率の最適範囲として、外被材３でのクラック抑制及びガスバリア性能低下抑制の観点から、外被材３における破断伸びの小さい方向の破断伸びの比率を４０％以上１５０％以下とするのが好ましい。また、二軸延伸については、一方向ずつ延伸する逐次延伸と二方向延伸する同時延伸があるが、順序を含めて延伸方法は特に限定されない。

外被材３は、例えば２枚のラミネートフィルムの熱溶着層同士を向かい合わせて熱溶着されることで貼り合わされる。外被材３の熱溶着幅は特に限定されるものではなく、外被材３の内、芯材５が挿入されない周縁部の一部又は全部が溶着されていてもよい。ただし、ラミネートフィルム端面からのガス侵入を抑制することと、断熱性を持たない周縁部をなるべく小さくすることとを両立するため、熱溶着幅の好ましい範囲は１０〜２０ｍｍ程度である。

外被材３を構成する２枚のラミネートフィルムの組み合わせは、金属箔を含むフィルム２枚（両面箔仕様）、金属箔を含まず蒸着膜を含むフィルム２枚（両面蒸着仕様）、金属箔を含むフィルムと金属箔を含まず蒸着膜のみを含むフィルム各１枚（箔・蒸着仕様）のいずれであってもよい。

また、外被材３においては、芯材５が挟まれていない周縁部を折り返し、当該折り返し部分を芯材５が挟まれた位置に重ね合わせて固定してもよい（当該折り方を「耳折り」と称する）。固定手段は、セロハンテープ、両面テープ、ホットメルト等の接着剤等が利用可能である。また、折り返しの向きは特に限定されることはなく、箔側でも蒸着膜側でもよく、段差側（溝が形成された面）でも平面側（溝が形成されていない面）でもよい。真空断熱材１を冷蔵庫の内箱等に貼り付ける際は、折り返しの向きを貼り付けられた面とは反対側に折り返すのが好ましい。

以上のように、本実施形態及び変形例に係る真空断熱材１は、曲面を有する被覆対象物に対する形状追従性が良好で、曲げ成形性に優れている上、従来の真空断熱材に比べて曲げ加工した場合の外被材３のガスバリア性の低下が抑えられている。そのため、本実施形態及び変形例に係る真空断熱材１によれば、保温保冷機器において曲面を有する部材を高い断熱性能を維持したまま覆うことができるので、保温保冷機器の外形を大きくすることなく、消費エネルギーを低減することができる。また、保温保冷機器の容積率を向上させることが可能となる。

−真空断熱材の製造方法−
本実施形態に係る真空断熱材１の製造は以下の手順で行われる。

まず、芯材５を乾燥炉等を用いて乾燥し、芯材５に付着している水分やガスを脱離させた後、芯材５に吸着剤を挿入する。続いて、あらかじめ乾燥炉または真空乾燥炉等で乾燥させておいた、三辺が熱溶着されて袋状になっている外被材３に、積層した芯材５を挿入し、これを真空チャンバーにセットして真空排気する。適切な真空度に到達したら、真空排気しながら外被材３における、熱溶着されていない残りの一辺を熱溶着して封止し、その後、真空チャンバーから取り出す。これにより、平板状の真空断熱材１を得ることができる。

次いで、治具によるプレス等により上面及び下面の少なくとも一方に複数の溝を形成する。なお、曲げ加工前の真空断熱材１の平面形状は、図１（ｂ）に示すような長方形であってもよいが、これに限定されない。

−真空断熱材の具体例−
本開示の第１の実施形態に係る真空断熱材及び構成部材の具体例について、以下記載する。ここで、各部材には、図１（ａ）、（ｂ）と同じ符号を付している。なお、本明細書における破断伸びとは、試料を引張荷重を上げながら引張って切断（破断）したときの原標点距離に対する伸びを百分率で表した値のことであり、延伸率とは、試料を引張荷重を上げながら引張って延伸したときの原標点距離に対する引張距離を百分率で表した値のことである。

＜第１の具体例＞
第１の具体例として、外被材３の材料のみを準備し、その評価を行った。外被材３は、厚さ２５μｍのポリアミドフィルム、約５０ｎｍの厚さでアルミニウムを蒸着させた厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ６μｍのアルミニウム箔、厚さ５０μｍの高密度ポリエチレンフィルムをドライラミネートして貼り合わせたラミネートフィルムとした。

なお、外被材３の破断伸びはＭＤ方向を１１４％、ＴＤ方向を９８％に調整した（ＪＩＳＫ７１２７：１９９９に準拠）。このときのＭＤ、ＴＤ各方向における延伸率と水蒸気透過度の関係を調べた結果を図４に示す。なお、水蒸気透過度の測定には、ＩＳＯ１５１０６−３に準拠するＭＯＣＯＮ Ａｑｕａｔｒａｎを使用した。当該水蒸気透過度測定では、延伸される外被材３の各試験片のサイズを、幅１００ｍｍ×長さ約２４０ｍｍとして引張試験を実施した。試験条件はＪＩＳＫ７１２７：１９９９に準拠して行った。なお、原標点距離は１００ｍｍ、試験温度は２３℃、引張速度は２ｍｍ／分とした。

図４に示すように、延伸率が上がるにつれて、ＴＤ方向、ＭＤ方向共に水蒸気透過率は上昇した。ここで、真空断熱材内部の真空度を維持するのに必要な水蒸気透過度は、約２ｇ／ｍ^２・ｄ)以下であるため、この構成によるラミネートフィルムは、延伸率が３３％を超えたとき、水蒸気透過度が許容範囲を超える、すなわち、ガスバリア性が許容範囲を下回ることが分かった。

また、破断伸びの小さいＴＤ方向の方が同じ延伸率でも水蒸気透過度がＭＤ方向と比べて小さく、ガスバリア性が高いことが分かる。以上より、曲げによって外被材３が延伸される方向を、外被材３の破断伸びが小さい方向と一致させることで、外被材３のガスバリア性低下を抑制可能であることが確認できた。本具体例のように、ＴＤ方向の破断伸びがＭＤ方向の破断伸びよりも小さい場合、外被材３における曲げられた部分の周方向をＴＤ方向とすることで、ガスバリア性低下が抑制された真空断熱材を得ることができることが分かる。また、本具体例とは逆に、ＭＤ方向の破断伸びがＴＤ方向に対して小さい外被材３を準備する場合、外被材３における曲げられた部分の周方向をＭＤ方向とすることで、ガスバリア性低下を抑制した真空断熱材を得ることができることが分かる。

＜第２の具体例＞
上述の製造方法により、溝を形成する前の、平板状の真空断熱材を作製した。外被材３は、厚さ２５μｍのポリアミドフィルム、約５０ｎｍの厚さでアルミニウムを蒸着させた厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ６μｍのアルミニウム箔、厚さ５０μｍの高密度ポリエチレンフィルムをドライラミネートして貼り合わせたラミネートフィルムとした。芯材５としては、平均繊維径約４μｍの短繊維グラスウールの積層体を用いた。なお、測定の都合上、吸着剤は省いている。

本具体例に係る真空断熱材１は、真空断熱材を形成後に複数の溝を形成することによって作製できる。すなわち、本実施形態で述べた作製方法による真空断熱材１の製造工程の一例は次の通りである。ここで、図１０は、本実施形態（本具体例）に係る真空断熱材１の複数の溝を形成する工程を示す断面図である。

まず、図１０に示すように、平板上の真空断熱材１に対し、例えば幅２．５ｍｍの半円柱状の部材が所定の間隔で複数配置されている治具５０を用いたプレスにより、真空断熱材の上面（第１の面）及び下面（第２の面）に溝を形成する。下面に形成された複数の溝の各々と、上面に形成された溝の各々とは、互いに対向する。言い換えれば、上面に形成された複数の溝と、下面に形成された溝の各々とは真空断熱材１の上方から見た場合に、完全に重なっている。溝は上面と下面において、厚さ方向から見た略同一の位置に形成される。

また、Ｒ曲げを行う位置（曲げ領域１１）において、溝は複数本間隔を空けて形成されるとともに、当該複数の溝は、一対の外側溝７、９と、一対の外側溝７、９の内側に形成された複数の内側溝８、１０とを含む。

ここで、一対の外側溝７の各々と、複数の内側溝８のうち各外側溝７に隣接する内側溝８との間隔は、複数の内側溝８同士の間隔よりも大きくなっている。また、一対の外側溝９の各々と、複数の内側溝１０のうち各外側溝９に隣接する内側溝１０との間隔は、複数の内側溝１０同士の間隔よりも大きくなっている。

本具体例では、内側溝８、１０同士の間隔を１０ｍｍ、外側溝７、９とこれらにそれぞれ隣接する内側溝８、１０との間隔をそれぞれ２０ｍｍとした。また、曲げ弾性率測定用の真空断熱材１のサイズを幅５０ｍｍ×長さ１２０ｍｍとして３点曲げ試験を実施した。試験条件はＪＩＳＫ７２２１に準拠した。すなわち、圧子及び支持台の半径＝５Ｒ、支点間距離＝１００ｍｍとし、試験片は、２３℃、湿度５０％で８８時間以上保存した後に試験に供され（ＪＩＳ７１００に準ずる）、試験温度及び湿度＝２３℃、湿度５０％とし、曲げ速度＝１０ｍｍ／分とした。
このときの真空断熱材の溝深さと曲げ弾性率との関係を調べた結果を図５に示す。なお、図５には溝形成時において外被材３に発生しうる最大の延伸率も併せて付している。ここで、図５に示す水蒸気透過度が適正となる範囲は、図４の結果から得られたものである。また、図９は、真空断熱材において、溝深さと外被材の延伸率との関係を示す図である。

このような溝形成においては、溝深さが大きくなるほど、曲げ弾性率が低減することが分かる。本具体例において、図５、図９に示す結果から、真空断熱材１の曲げ成形に適する溝深さは片面あたり０．４ｍｍ以上であることが確認された。なお、曲げ強度においても曲げ弾性率と同様の傾向になることも確認された。ただし、溝深さが大きくなるほど最大の延伸率が大きくなるため、第１の具体例の結果から、溝深さを大きくするとガスバリア性が低下してしまうことになる。このことを鑑みて、外被材延伸率、水蒸気透過度、曲げ弾性率の結果を照らし合わせることで、外被材方向、溝仕様（幅、深さ）の最適範囲がそれぞれ得られる。それらを纏めたものを以下に列挙する。
１） 外被材方向：破断伸びの小さい方向(ここではＴＤ方向)、延伸率０〜３２％
２）真空断熱材１の溝深さ：片面あたり０．４ｍｍ以上０．８５ｍｍ以下（厚さに対し、片面あたり６〜１４％、両面で１２〜２８％となる）
＜第３の具体例＞
第１の具体例に記載の材料構成、及び第２の具体例に記載の製造工程に準拠して、サイズを幅４００ｍｍ×長さ７００ｍｍとした真空断熱材１を作製した。真空断熱材１の厚さは約６ｍｍであり、溝の間隔については、図６に示す通りである。すなわち、複数の溝の溝幅をいずれも２ｍｍ、溝深さをいずれも０．５ｍｍ（誤差は±０．２ｍｍ）とした。このようにして得られる真空断熱材１の曲げ領域１１において、真空断熱材１を複数の溝に沿って折り曲げ、Ｒ形状になるように整えた（図７（ａ）参照）。その結果、Ｒ５０（すなわち、曲げ半径が５０ｍｍ）の形状に加工することができた。この状態で３日間以上静置したが、リークは起こさなかった。更に熱流計法（ＪＩＳＡ １４１２−２）による熱伝導率測定を実施したところ、曲げ加工前と比べ、熱伝導率は変化していなかった。また、真空断熱材１のサイズを大小に変更した場合においても、同様に加工できることを確認した。

＜第４の具体例＞
本具体例に係る真空断熱材１は、第３の具体例に係る真空断熱材１において、溝の間隔を変更したものである。具体的には、内側溝８、１０同士の間隔７．５ｍｍ、外側溝７、９とこれらに隣接する内側溝８、１０との間隔（言い換えれば、曲げの開始点及び終点における溝の間隔）を１５ｍｍとした。その結果、Ｒ４０（曲げ半径４０ｍｍ）の形状に加工することができた。この状態で真空断熱材１を３日間以上静置したが、リークは起こさなかった。

このような構成にすることで、真空断熱材１を曲げ加工する際に、曲げ領域１１における形状の追従性を改善できるので、リークを起こすことなく、所望の形状を得ることができる。さらに、当該真空断熱材１を冷蔵庫等に適用することで、これまで適用が難しかった場所への取り付けが可能となり、真空断熱材１による被覆面積を大きくすることができるので、省エネルギー性能を向上できる。

なお、本具体例においては、図２（ａ）に示すように、真空断熱材を折り曲げ後、溝部と被覆対象物又はフィルム等との間に空気等が存在する密閉空間２３が形成される形状とする。金属箔や金属蒸着膜等のガスバリア層を含む外被材３の熱伝導率よりも空気の熱伝導率の方が小さいことから、真空断熱材１の溝部における断熱性能を改善することができる。

また、必要に応じて、図３に示すように、樹脂フィルム内部に吸着剤を分散させた吸着シートを芯材５の溝部をすべて覆うようにして、外被材３と芯材５との間に介在させてもよい。こうすることで、芯材５の溝部において外被材３にピンホール等が発生したとしても、吸着シート４７により、ピンホール等から侵入する外気を吸着可能なため、真空断熱材１の真空度低下が抑制でき、長期信頼性が向上する。

（第２の実施形態）
図７（ａ）は、曲げ加工された状態の真空断熱材１を示す斜視図であり、（ｂ）は、当該真空断熱材１の断面図である。また、図８は、曲げ加工された真空断熱材１が用いられた、本開示の第２の実施形態に係る冷蔵庫を示す断面図である。図７（ａ）、（ｂ）に示す真空断熱材１は、第１の実施形態の第３の具体例に係る真空断熱材１であって、第１の実施形態に係る真空断熱材１において曲げ領域１１を複数の溝に沿って曲面を形成するように曲げた上で、その他の部分も被覆対象物の形状に合わせて曲げたものである。

図８に示すように、本実施形態の冷蔵庫は、外箱３３と、外箱３３内に収納され、それぞれ内部に貯蔵室を形成する内箱２１、３１と、外箱３３と内箱２１、３１との間に配置された図７（ａ）、（ｂ）に示す真空断熱材１とを備えている。内箱２１、３１及び外箱３３は、共に前方に開口部が形成されている。図８に示す例では、内箱２１内の貯蔵室は、冷凍温度帯に設定される冷凍室４３であり、内箱３１内の貯蔵室は冷蔵温度帯に設定される冷蔵室４５である。

この内箱２１、３１、外箱３３、真空断熱材１と、内箱２１の開口部を閉塞する引き出し式の扉３７、及び内箱３１の開口部を閉塞する例えば回転式の扉３５とは、断熱箱体４０を構成している。外箱３３は一部を除いて外部に露出しており、前方の端部で内箱２１、３１に接続されている。なお、冷蔵庫の背面部における内箱３１と外箱３３との間には真空断熱材２７が配置され、冷蔵庫の天井部における内箱３１と外箱３３との間には真空断熱材２５が配置され、冷蔵庫の両側面部における内箱３１と外箱３３との間にも真空断熱材（図示せず）が配置されている。真空断熱材２５、２７は、第１の実施形態に係る真空断熱材であってもよいし、溝が形成されていない平板状の真空断熱材であってもよい。

また、本実施形態の冷蔵庫は、断熱箱体４０に加えて、発泡（硬質）ウレタン２９、圧縮機４１を含む冷凍サイクル、電気基板及び電気配線とを備える（図示しないものを含む）。外箱３３と内箱２１、３１との間の壁となる空間の適所には、冷凍サイクルにおける冷媒配管の一部や電気配線の一部、真空断熱材１がそれぞれ配設され、それ以外の空間のすべてが発泡ウレタン２９又は発泡ポリスチレン等の断熱材で充填されている。それぞれの材質や基材厚さは特に限定されることはなく、例えば、外箱３３は鉄やステンレス等、内箱２１、３１はアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等、冷媒配管は銅やアルミニウム等、冷媒はＲ１３４ａ、Ｒ６００ａ等が使用可能である。

本実施形態の冷蔵庫は、冷蔵室４５と冷凍室４３の他に、任意の温度に設定される室を備えていてもよい。それぞれの室は適切な断熱性を持った仕切りで区切られている。また、それぞれの室の前面には回転式の扉３５または引き出し式の扉３７が設置される。扉には冷蔵庫を密閉するためのパッキンが取り付けられており、また、熱漏洩抑制及び結露防止のため、扉は適切な断熱性を有する。引き出し式の扉３７には食品等を収納する容器が取り付けられており、扉を引き出すことで収納容器が引き出される。各室内部は扉部分に食品等を収納可能なドアポケットを有していたり、室内を仕切る棚やトレイ等が設置されている。また、製氷機が庫内に設置されていたり、アイスディスペンサーを冷蔵庫前面に備えていてもよい。

冷凍サイクルは、圧縮機４１、凝縮器、蒸発器４４、４６、キャピラリーチューブ、ドライヤー、アキュムレーター等で構成され、これらが配管により結合されてサイクルを構成している。基本的には圧縮機４１、凝縮器、キャピラリーチューブ、蒸発器４４、４６の順に冷媒が循環し、蒸発器４４、４６から圧縮機４１に冷媒が戻る。また、キャピラリーチューブの手前にドライヤーが取り付けられることで、水分除去や詰まり防止を図ったり、蒸発器４４、４６と圧縮機４１の間にアキュムレーターが取り付けられることで、液体状態の冷媒が圧縮機４１内部に吸い込まれないようにする。

圧縮機４１及び凝縮器は、放熱促進用のファンと共に機械室３９内に設置され、蒸発器４４、４６は、冷蔵庫背面の適切な位置に設置される。キャピラリーチューブは機械室３９に出しておくが、発泡ウレタン２９内部に埋設されていてもよい。また、凝縮器とキャピラリーチューブの間には冷媒が更に放熱するための放熱パイプが接続されており、放熱パイプは外気への放熱のため、冷蔵庫の外箱３３内面や仕切り前面部内側等に接触して配設される。配設方法は特に限定されないが、放熱促進のためアルミニウムテープ等で貼りつけて固定する。放熱パイプの長さや形状は、冷媒が十分に放熱できるようになっていればよい。

蒸発器４４、４６のそれぞれの上にはファン（送風機）が設置され、蒸発器４４、４６により冷却された空気を循環させ、冷蔵庫の庫内を冷却する。蒸発器４４、４６を設置した室と他の室をダクト等で連結してもよい。また、ダンパー等によりダクトを開閉し、室内の温度調整をしてもよい。

蒸発器４４、４６の数は特に限定されるものではないが、省エネ性能（低消費電力量）やコスト、内容積効率を総合的に考慮すると、図８に示す例のように、冷凍室４３に１台、冷蔵室４５に１台の合計２台であることが好ましい。冷凍サイクル内に弁等を取り付けることにより冷媒を分岐することで、これを実現できる。また、蒸発器のサイズ、フィンの数や形状、配管長さ等は室内を目的の温度帯に設定できるものであれば特に限定されない。

また、冷蔵庫には底面や背面等にウレタン注入のための穴である注入口が設けられており、内箱２１、３１の適切な個所にウレタン発泡時のガス抜き用の穴が設けられる。注入口やガス抜き用の穴の数、大きさについては特に限定されないが、例えば、冷蔵庫背面に４か所の注入口を設けてウレタン発泡を行うと、充填性が良く、ウレタン密度も均一化しやすいので、品質向上が可能である。

また、冷蔵庫の室内上部には照明が取り付けられている。照明の種類は特に限定されず、蛍光灯や発光ダイオード（ＬＥＤ）等が使用可能である。また、照明の色は白、青、橙等、庫内を見やすくできるものであればよい。

冷蔵庫への真空断熱材１の配設位置としては、外箱３３の内面への貼り付け、内箱２１、３１の外面への貼り付け、外箱３３と内箱２１の間に外箱３３及び内箱２１、３１に接着等させずに設置のいずれか、またはこれらの組み合わせである。貼り付け手段は、両面テープやホットメルト等の接着剤、粘着剤等を適用可能である。また、ホットメルトの塗布方法にはビード、ロールコート、バーコート、スパイラル等があるが、接着力が十分で且つ、作業上、工程上適切な手段を適宜選択する。

−冷蔵庫の具体例−
本開示の第２の実施形態に係る冷蔵庫の具体例について、以下記載する。

＜第１の具体例＞
第２の実施形態に係る冷蔵庫の第１の具体例として、第１の実施形態の第３の具体例に係る真空断熱材１を用いた冷蔵庫を説明する。以下、図８を参照しながら説明する。

本具体例に係る冷蔵庫は、冷蔵温度帯に設定される冷蔵室４５と、冷凍温度帯に設定される冷凍室４３とを有しており、冷蔵室４５が冷凍室４３の上方に設けられた構成を有している。冷凍室４３では外気との温度差が冷蔵室４５より大きくなるので、断熱性能確保のため、外箱３３と内箱との間の厚さ（壁厚）は冷蔵室４５より冷凍室４３の方が厚くされる。

使い勝手を考慮し、冷蔵室４５の前面には断熱性を持った回転式の扉３５が２枚設置され、観音開きで扉が開くようになっている（フレンチドア）。また、冷凍室４３の前面には断熱性を持った引き出し式の扉３７が設置される。各扉には冷蔵庫を密閉するためのパッキンが取り付けられている。蒸発器は冷凍室背面に１台、冷蔵室４５背面に１台の合計２台を備えている。また、冷蔵室４５の室内上部では、内箱３１が窪んで照明が取り付けられるようになっており、発光ダイオード（ＬＥＤ）の照明ユニットがそこに取り付けられている。

このような冷蔵庫において、真空断熱材１を以下のように配設する。この冷蔵庫では、機械室３９を冷蔵庫本体の底部背面側に配置するため、内箱２１の背面側が内側に向けて窪んでおり、所定の曲げ半径を有する曲面領域が形成されている。また、外箱３３の外面の一部は機械室３９内に露出している。

本具体例に係る冷蔵庫では、図７（ａ）の形状の真空断熱材１が、図８に示すように、機械室３９と冷凍室４３との間で熱伝導を遮蔽するように配置される。その際、真空断熱材１は、冷蔵庫の内箱２１の形状に沿って内箱２１の外面上に両面テープ等にて貼り付ける。

特に、内箱２１のうち、上方から見た場合に機械室３９とが重なる部分の全体を真空断熱材１で覆うことにより、最も高温となる機械室と最も低温となる冷凍室との間の断熱を強化できる。このため、冷蔵庫の断熱性能を大きく向上させることができる。また、このような断熱構造とすることで、機械室３９と冷凍室４３との間の断熱材の厚を小さくすることも可能となり、その結果として冷蔵庫の内容積を向上することが可能となる。

最低限の断熱性能を保有しつつ内容積を最大限向上するには、断熱材厚さの最小化に適した断熱構造をとることが望ましく、具体的には、真空断熱材１の薄板化及び発泡ウレタンが流動するための隙間の厚さの最小化について考慮することが望ましい。本具体例では、真空断熱材１の厚さを６ｍｍとして、曲げ成形により図７（ａ）、（ｂ）に示す形状の真空断熱材１を作製し、冷蔵庫底面の内箱に貼り付けた。また、ウレタン流動に最小限必要な経路を確保するため、外箱３３と内箱２１、３１との間の空間のうち、真空断熱材１を除いた厚さの最小部を１５ｍｍとしてウレタン発泡を行った。このような構造とすることで、ボイド（ウレタン未充填部）発生の抑制、ウレタン密度の均一化をすることができると共に、真空断熱材１が配置されていることで、断熱厚を小さくしても断熱性能を確保できる。

実際に試作した冷蔵庫を調べたところ、真空断熱材１は剥がれることなく内箱に密着し、ウレタンは隙間なく充填されていた。これにより、最小限の断熱性能を保有しつつ内容積を最大限向上可能な冷蔵庫の断熱構造を得ることができた。なお、このような断熱構造をとるのに最適な範囲は、真空断熱材厚さ５ｍｍ以上１０ｍｍ以下、発泡ウレタンの最小部厚さ１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。

また、側面、背面、天面、底面、扉、仕切り等に真空断熱材１を適用することで更に断熱性能を向上することができる。本具体例に係る冷蔵庫には、第１の実施形態及びその具体例に係る真空断熱材１のみを用いてもよいが、これ以外に、平板状の真空断熱材や他の公知の断熱材を組み合わせて用いてもよい。このようにして、断熱性能や省エネ性能、内容積効率に優れた冷蔵庫を得ることができる。

なお、上記の実施形態及びその具体例で説明したのは真空断熱材及びこれを用いた冷蔵庫の一例であって、溝の形状、本数、部材の構成材料、形状、真空断熱材の平面形状等は本実施形態発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

また、上述の真空断熱材、及びこれを有する断熱箱体を給湯タンク、飲料等の自動販売機等、種々の保温保冷機器に利用することで、部材が曲面等の複雑な形状を有する場合であっても、所望の箇所を効果的に断熱することができるので、エネルギーを効率的に利用し、消費エネルギーを低減することが可能となる。

以上説明したように、本開示の一例に係る真空断熱材は、冷蔵庫や給湯器、自動販売機等、種々の保温保冷機器に適用されうる。

１、２５、２７ 真空断熱材
３ 外被材
５ 芯材
７、９ 外側溝
８、１０ 内側溝
８ａ、８ｂ 溝
１１ 曲げ領域
２１、３１ 内箱
２３ 密閉空間
２９ 発泡ウレタン
３３ 外箱
３５ 回転式の扉
３７ 引き出し式の扉
３９ 機械室
４０ 断熱箱体
４１ 圧縮機
４３ 冷凍室
４４、４６ 蒸発器
４５ 冷蔵室
４７ 吸着シート
５０ 治具

Claims (15)

1. ガスバリア性を有する袋状の外被材と、前記外被材の中に収納され、スペーサーとなる芯材とを備え、曲げ領域が形成されるとともに、第１の面と、前記第１の面と向かい合う第２の面とを有する真空断熱材において、
   前記曲げ領域内の前記第１の面及び前記第２の面の少なくとも一方には、互いに間隔を空けて延伸する複数の溝が形成されており、
   前記複数の溝は、前記曲げ領域内に形成された一対の外側溝と、前記一対の外側溝の内側に形成された複数の内側溝とを含んでおり、
   前記一対の外側溝の各々と、前記複数の内側溝のうち前記各外側溝に隣接する内側溝との間隔は、前記複数の内側溝同士の間隔よりも大きい真空断熱材。
2. 前記複数の溝の溝幅の最小値をＸｍｉｎ（ｍｍ）、最大値をＸｍａｘ（ｍｍ）とし、前記複数の溝の深さをＹ（ｍｍ）とし、前記複数の内側溝同士の間隔をａ（ｍｍ）とすると、
   Ｘｍｉｎ＝０．５４Ｙ、
   ０＜（ａ−５）＝Ｘｍａｘ≦ａ／２
   が成り立つことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材。
3. 前記真空断熱材の厚さに対する前記複数の溝の深さの比率を、片面あたり６％以上１４％以下の範囲とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材。
4. 前記複数の溝は、前記第１の面と前記第２の面の両方に形成されており、
   前記第２の面に形成された前記複数の溝の各々と、前記第１の面に形成された前記複数の溝の各々とは、互いに対向することを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の真空断熱材。
5. 前記外被材において、第１の方向の破断伸びと、前記第１の方向に直交する第２の方向の破断伸びとは異なっており、
   前記複数の溝は、前記第１の方向と前記第２の方向のうち、破断伸びが小さい方向に直交するように延伸することを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の真空断熱材。
6. 前記外被材は、構成材料の配向方向が異なる２つ以上の高分子フィルムを含むラミネートフィルムであり、
   前記高分子フィルムは、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム及び無延伸フィルムから選ばれた１種以上のフィルムが積層されてなり、
   前記外被材における破断伸びの小さい方向における破断伸びは、４０％以上１５０％以下であることを特徴とする請求項５に記載の真空断熱材。
7. 前記外被材と前記芯材との間に、前記外被材と密着し、吸着剤を含有する吸着シートをさらに備え、
   前記芯材のうち前記複数の溝が形成された部分は、前記吸着シートに覆われていることを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか１つに記載の真空断熱材。
8. 前記吸着シートは、内部に前記吸着剤が分散された樹脂フィルムであることを特徴とする請求項７に記載の真空断熱材。
9. 前記真空断熱材は、前記第１の面及び前記第２の面のうち、前記複数の溝が形成された一方の面を前記複数の溝に沿って折り曲げられており、
   前記複数の溝内には、折り曲げられた状態で前記外被材同士が接触しないように空間が形成されることを特徴とする請求項１〜８のうちいずれか１つに記載の真空断熱材。
10. 前記複数の溝の溝幅は、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
    前記複数の溝の深さは、前記真空断熱材の厚さを６ｍｍとした場合、０．４ｍｍ以上０．８５ｍｍ以下であり、
    前記一対の外側溝の各々と、前記複数の内側溝のうち前記各外側溝に隣接する内側溝との間隔は、６ｍｍより大きく５０ｍｍ以下であり、
    前記複数の内側溝同士の間隔は、６ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜９のうちいずれか１つに記載の真空断熱材。
11. 外箱と、
    前記外箱内に収納される内箱と、
    前記外箱と前記内箱との間に配置された請求項１〜１０のうちいずれか１つに記載の真空断熱材とを備えている断熱箱体。
12. 前記内箱は曲面領域を有しており、
    前記真空断熱材の前記曲げ領域は、前記第１の面及び前記第２の面のうち、前記複数の溝が形成された一方の面を前記曲面領域に向けた状態で前記複数の溝に沿って折り曲げられており、
    前記真空断熱材の前記曲げ領域は、前記曲面領域の外側を覆うことを特徴とする請求項１１に記載の断熱箱体。
13. 前記曲面領域に面する前記複数の溝には、折り曲げられた状態で密閉空間が形成されることを特徴とする請求項１２に記載の断熱箱体。
14. 請求項１１〜１３のうちいずれか１つに記載の断熱箱体と、
    圧縮機が配置され、前記外箱の外側に設けられた機械室とを備え、
    前記外箱の少なくとも一部は外部に露出しており、
    前記内箱は貯蔵室を内部に形成し、
    前記真空断熱材は、少なくとも前記機械室と前記内箱との間に、前記内箱の形状に沿って配置される冷蔵庫。
15. 前記内箱と前記外箱との間の空間のうち、前記真空断熱材を除く部分に充填された発泡ウレタンをさらに備え、
    前記外箱と前記内箱とは、共に前方に開口部を有しており、
    前記真空断熱材の厚みは５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であり、
    前記発泡ウレタンの最小部の厚さが１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であり、
    前記真空断熱材は、前記内箱のうち、上方から見た場合に前記機械室と重なる部分の全体を覆うことを特徴とする請求項１４に記載の冷蔵庫。

Images