真空断熱材、断熱パネル及び断熱箱

【課題】高い断熱性能を持ち、しかもコア材を外包材へ充填する際に充填しやすくすること。
【解決手段】外包材２０の中にコア材３０を充填して密封した真空断熱材１０において、コア材３０は、ケナフ靭皮に含まれるケナフ靭皮繊維の複数本が束となったケナフ靭皮繊維束である、構成とした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外包材の中にコア材を充填して密封した真空断熱材、この真空断熱材を用いた断熱パネル及び断熱箱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
保冷車の荷箱等に用いられる真空断熱材は、外包材の中にコア材を充填し、真空状態で封止したものである。従来、コア材として、連続気泡硬質ウレタンフォームが頻繁に用いられているが、ウレタンフォームはリサイクル性に乏しく環境に優しくないため、近年、環境に優しい真空断熱材の開発が盛んに行われている。例えば、特許文献２には、コア材として綿繊維が用いられた真空断熱材が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１４２４５号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２に記載されたコア材（綿繊維）は、繊維径が小さいため、真空断熱材として高い断熱性能を得ることができる。しかし、綿繊維は外包材への充填時における成形性が良くないという問題が指摘されている。すなわち、綿繊維は、外包材へ充填する際にふわふわするので充填しにくいという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、外包材の中にコア材を充填して密封した真空断熱材において、高い断熱性能を持ち、しかもコア材を外包材へ充填する際に充填しやすくすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための手段は、以下の発明である。
（１）外包材の中にコア材を充填して密封した真空断熱材であって、
前記コア材は、ケナフ靭皮に含まれるケナフ靭皮繊維の複数本が束となったケナフ靭皮繊維束である、真空断熱材。
（２）上記（１）に記載の真空断熱材であって、
前記ケナフ靭皮繊維束は、その平均径が８０μｍ以下である、真空断熱材。
（３）上記（１）または（２）に記載の真空断熱材であって、
前記ケナフ靭皮繊維は、その平均径が２０μｍ以下である、真空断熱材。
（４）上記（１）から（３）のうちいずれかに記載の真空断熱材を内板と外板の間に固定した断熱パネル。
（５）上記（４）に記載の断熱パネルを箱型形状に複数個組み合わせて構成される断熱箱。
（６）保冷車用の断熱箱である、上記（５）に記載の断熱箱。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、極めて細い径であるケナフ靭皮繊維束をコア材として用いることで、高い断熱性能を持つ真空断熱材を得ることができる。また、ある程度の強度と弾性力を有するケナフ靭皮繊維束をコア材として用いることで、コア材を外包材に充填する際に充填しやすくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本実施形態に係る真空断熱材１０の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。図１及び図２に示すように、真空断熱材１０は、外包材２０の中にコア材３０を充填して真空状態とし、外包材２０の四辺が封止されたものである。このため、図１で見て真空断熱材１０の上下方向にコア材３０が充填された分だけ膨らんでいる状態となっている。真空断熱材１０を真空状態とするためには、例えば、真空引き装置を用いることができる。
【０００９】
［外包材について］
コア材３０を入れる外包材２０としては、その内部の真空状態をできる限り保ち、密封することのできる外包材２０を使用する。このような外包材２０としては、例えば、高いガスバリア性を有するラミネートフィルムあるいはアルミフィルムなどを使用することができる。この中では、外包材２０に穴のあきにくい、あるいは破れにくいといったいわゆる耐ピンホール性の高いラミネートフィルムが好ましい。このようなラミネートフィルムとしては、例えば、最外層にナイロン、中間層にアルミ箔、最内層にポリエチレンを配置した構成のラミネートフィルムを使用することができる。
【００１０】
［コア材について］
本発明に係る真空断熱材１０において、外包材２０の中に充填するコア材３０としては、ケナフ靭皮繊維束を使用する。ケナフ靭皮繊維束は、その径の大きさが小さいので真空断熱材として高い断熱性能を得ることができる。また、ケナフ靭皮繊維束は、適度な強度と弾性力を有するので、コア材を外包材に充填する際に充填しやすくなる。これにより、コア材を外包材に充填する際の作業効率を向上させることができる。
ケナフ靭皮繊維束は、ケナフ靭皮に含まれるケナフ靭皮繊維の複数本が束になって構成されるものである。一般に、ケナフの茎は、中心側の芯部とその芯部を被覆する靭皮から構成されている。本発明において、ケナフ靭皮繊維とは、ケナフ靭皮を構成している繊維のことを意味している。ケナフ靭皮繊維束は、例えば、ケナフの靭皮をオープナなどの解繊機によって解繊処理することで得ることができる。
また、ケナフは一年草の植物で短期間に大量に栽培可能であることから、地球環境への負荷を低減することが可能となる。すなわち、コア材としてケナフ靭皮繊維束を用いることで環境に優しい真空断熱材を提供することができる。
【実施例】
【００１１】
[実施例１]
図３は、実施例１に係る真空断熱材１０の断面図である。図３に示すように、真空断熱材１０は、袋状のラミネートフィルム２２の中にケナフ靭皮を解繊処理して得たケナフ靭皮繊維束３２を充填し、ゲッター剤４０を入れた構成となっている。そして、真空断熱材１０は、真空装置により真空引きして真空状態とし密封したものである。このとき、ケナフ靭皮繊維束３２は、綿繊維のようにふわふわすることなくラミネートフィルム２２に充填することができた。つまり、ケナフ靭皮繊維束３２は、ラミネートフィルム２２に入れる際、充填しやすいものであることが確認された。これは、ケナフ靭皮繊維束が適度な強度と弾性力を有するものだからであると考えられる。
なお、ゲッター剤４０とは、ケナフ靭皮繊維束３２（コア材３０）と共にラミネートフィルム２２（外包材２０）に入れて、ケナフ靭皮繊維束３２（コア材３０）の中に含まれる微量な水分やガスならびにラミネートフィルム２２（外包材２０）を通して侵入するガスを吸着させるものである。これにより、真空断熱材１０の真空状態が保持できるので、断熱性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、ケナフ靭皮繊維束３２を裁断し、一本一本の径の大きさを顕微鏡で観察したところ、ケナフ靭皮繊維束３２の平均径は８０μｍ以下であり、そのケナフ靭皮繊維束３２を構成するケナフ靭皮繊維３２ａの平均径は２０μｍ以下であった。図４に、顕微鏡で観察したケナフ靭皮繊維束３２の表面の状態を示す。図４に示すように、ケナフ靭皮繊維束３２は、ケナフ靭皮繊維３２ａが密集して構成されていることが観察された。
【００１３】
また、コア材としての断熱性能を確認するために実施例１に係るケナフ靭皮繊維束３２を使用した真空断熱材の熱伝導率を測定した。これと合わせて、比較例として、一般的に用いられている発泡ウレタンの熱伝導率を測定した。その測定結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】

【００１５】
表１に示すように、ケナフ靭皮繊維束３２をコア材として使用した真空断熱材の熱伝導率（０．００５）は、比較例の発泡ウレタンの熱伝導率（０．０２）の１／４となった。このことより、ケナフ靭皮繊維束３２をコア材として用いた場合、発泡ウレタンよりも高い断熱性能を得られることが判明した。
また、優れた断熱性能を得るためには、ケナフ靭皮繊維束３２の平均径が８０μｍ以下であるものが好ましいことが示唆された。また、ケナフ靭皮繊維３２ａの平均径が２０μｍ以下であるものが好ましいことが示唆された。
【００１６】
[実施例２]
図５は、真空断熱材１０を内板６２に固定し、外板６４を内板６２に対向させた状態を示す斜視図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線断面の一部分を示す断面図である。
図６の状態から断熱パネル６０を作成するには、まず、真空断熱材１０と所定形状の硬質ポリウレタンフォーム５０とを一体成形（一体発泡）する。次に、一体成形した成形ユニット５５の複数個を内板６２上に並列に配置して接着剤により固着し、外板６４を内板６２と対向させる。次に、内板６２と外板６４との間の空隙に発泡ウレタンフォーム５２を発泡注入すると図７の状態となる。このような方法により、真空断熱材１０の複数個を内板６２と外板６４の間に固定したパネル形状の断熱パネル６０を作成することができる。
また、図５に示すように、断熱パネル６０は、真空断熱材１０が内板６２方向から硬質ポリウレタンフォーム５０により被われる構成となっている。このため、内板６２方向から外力が加わった場合でも真空断熱材１０に耐ピンホール性を持たせることができる。
【００１７】
[実施例３]
図８は、断熱箱７０の外観を示す斜視図である。図８に示すように、断熱箱７０は、断熱パネル６０を箱型形状に複数個組み合わせて構成されるものである。図８で見て紙面の手前側には開閉可能な扉部７２が形成され、扉部７２から断熱箱７０の内部に冷凍又は保冷を要する物品を収納することが可能な構成となっている。本実施例の断熱箱７０は、例えば、冷蔵庫、クーラーボックス、検体輸送用保冷ボックス、洋菓子運搬用保冷ボックス、冷凍食品一次保管庫などとして使用することも可能である。
【００１８】
[実施例４]
図９は、断熱箱７０を積載した保冷車８０を示す斜視図である。図９に示すように、断熱箱７０は、保冷車用として用いるものである。この保冷車用の断熱箱７０は、コア材として断熱性能の高いケナフ靭皮繊維束３２を用いるものなので外気からの熱の浸入を減少させることが可能となる。これにより、断熱箱７０の内部に収納された物品の鮮度を長時間にわたって保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】真空断熱材の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面を示す断面図である。
【図３】実施例１に係る真空断熱材の断面図である。
【図４】ケナフ靭皮繊維束を裁断した断面を顕微鏡で観察した観察図である。
【図５】真空断熱材を内板に固定し、外板を内板に対向した状態を示す斜視図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線断面を示す断面図である。
【図７】断熱パネルの断面図である。
【図８】断熱箱の外観を示す斜視図である。
【図９】断熱箱を積載した保冷車を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０真空断熱材
２０外包材
２２ラミネートフィルム
３０コア材
３２ケナフ靭皮繊維束
３２ａケナフ靭皮繊維
４０ゲッター剤
５０硬質ポリウレタンフォーム
５２発泡ウレタンフォーム
５５成形ユニット
６０断熱パネル
６２内板
６４外板
７０断熱箱
７２扉部
８０保冷車

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外包材の中にコア材を充填して密封した真空断熱材であって、
前記コア材は、ケナフ靭皮に含まれるケナフ靭皮繊維の複数本が束となったケナフ靭皮繊維束である、真空断熱材。
【請求項２】
請求項１に記載の真空断熱材であって、
前記ケナフ靭皮繊維束は、その平均径が８０μｍ以下である、真空断熱材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の真空断熱材であって、
前記ケナフ靭皮繊維は、その平均径が２０μｍ以下である、真空断熱材。
【請求項４】
請求項１からは請求項３のうちいずれか１項に記載の真空断熱材を内板と外板の間に固定した断熱パネル。
【請求項５】
請求項４に記載の断熱パネルを箱型形状に複数個組み合わせて構成される断熱箱。
【請求項６】
保冷車用の断熱箱である、請求項５に記載の断熱箱。

【図１】