真空断熱材，真空断熱材を用いた給湯機器及び電気式湯沸し機器
【課題】高温環境下においても高い断熱性能を維持可能な真空断熱材を提供する。また、高い断熱性能を有する給湯機器を提供する。
【解決手段】無機繊維集合体からなる芯材５１と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層とを有する外包材５２と、芯材５１及び外包材５２の水分やガス成分を吸着する吸着剤５３とを備えた真空断熱材において、外包材５２のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うように積層されて、第１のガスバリヤ層、第２のガスバリヤ層とし、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを使用したことにより、高温環境下においても長期にわたって断熱性能を維持することができる。
【解決手段】無機繊維集合体からなる芯材５１と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層とを有する外包材５２と、芯材５１及び外包材５２の水分やガス成分を吸着する吸着剤５３とを備えた真空断熱材において、外包材５２のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うように積層されて、第１のガスバリヤ層、第２のガスバリヤ層とし、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを使用したことにより、高温環境下においても長期にわたって断熱性能を維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材，真空断熱材を用いた給湯機器及び電気式湯沸し機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化に対する観点から、家電機器において消費電力量削減の必要性が叫ばれている。例えば冷蔵庫は家電品の中で消費電力量を費やす製品であり、冷蔵庫の消費電力量削減は地球温暖化対策として必要不可欠な状況にある。このような状況の下、真空断熱材を採用した冷蔵庫が製品化され、外部との無駄な熱の授受を抑制して断熱効率を著しく向上させている。
【０００３】
現在の真空断熱材の主な適用分野としては、冷蔵庫をはじめ、極低温フリーザー，輸送用保冷箱，保冷コンテナなどの比較的温度帯が低い製品が中心となっている。しかし、真空断熱材は断熱性能が良好なゆえ、最近は浴槽や自動販売機などの比較的温度帯の高い製品への適用も検討され始めている。
【０００４】
このような比較的温度の高い製品分野への適用のためには、真空断熱材を構成する材料がその温度帯において十分耐えられることが求められる。真空断熱材に使用されている外包材の耐熱温度もその一例であり、従来例としては、特許文献１及び２に示すものがある。
【０００５】
（従来技術１）
特許文献１に示される真空断熱材は、電気湯沸かし器に真空断熱材を適用した例であるが、芯材を配置した耐熱性のラミネートフィルムの間を真空に封止した真空断熱材のラミネートフィルムが、シール層とガスバリヤ層と保護層よりなり、ヒートシール部分を電気湯沸し器の外側近くになるように折って配置したものである。電気湯沸かし器は１００℃程度まで温度が上がるため、従来からあるウレタンなどの有機系断熱材は劣化し、断熱性が非常に悪くなるという問題がある。特許文献１の真空断熱材はこれらを解決するために、上記構成の外包材でシール層に無延伸ポリプロピレンを用いている。これを用いることで耐熱性を有するように構成され、ヒートシール部分を湯沸かし器の外側近くなるようにしてヒートシール部からの劣化を抑制する構成としている。
【０００６】
（従来技術２）
また、特許文献２に示される電気湯沸かし器の例は、貯水容器外周に真空断熱材を設けて保温電力を非常に少なくしたものである。これは、真空断熱材を構成する積層フィルム中のガスバリヤ層において、高温にさらされる側に金属箔を用い、低温側は蒸着層を用いるもので、高温側は１００℃程度の温度において、ガスバリヤ性が良好で真空状態を保持することができ、断熱性が長期間保つことができる。また、低温側では蒸着層を用いることにより、金属箔を伝って流れ込む熱を抑え、真空断熱材全体の性能を向上させたもので、消費電力量を低くしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３０９０６９号公報
【特許文献２】特開２００１−８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示される真空断熱材は、ガスバリヤ性と耐熱性の向上のため、それぞれアルミ箔と無延伸ポロプロピレンを用いるが、６μｍ等の厚みが薄いアルミ箔にはピンホールが見られ、これによるガスバリヤ性の悪化が懸念される。また、無延伸ポロプロピレンを用いたことによるガスバリヤ性の悪化について具体的な対処方法の提示がなく、信頼性の面で問題がある構成となっている。
【０００９】
また、特許文献２に示される真空断熱材は、高温側に金属箔層、低温側に蒸着層を用いることにより、蒸着層を伝って流れ込む熱（ヒートブリッジ）を抑えているが、蒸着層は金属箔に比較しガスバリヤ性に劣るため、低温側の蒸着層からのガス侵入量が大きくなってしまう。すなわち、信頼性の面で課題があった。
【００１０】
また、高温環境下での使用における新たな問題として、ラミネートフィルムから発生する有機系ガスの影響がある。発明者らの実験によれば、２液硬化型のウレタン系などの接着剤を使用してラミネートされたフィルムは、８０℃程度に昇温したあたりから、メチルアルコール，エチルアセテート，トルエン，スチレン等の溶剤系のガスが脱離することを確認した。これにより、成分や分解により生成される成分等の有機ガス成分が脱離する現象が起こる。アルミニウム箔などのガスバリヤ性が高い材料がある場合、内側層で発生したガスが外層側に抜けにくいため、内装側である熱溶着層を透過してしまう。冷蔵庫など、低温環境下で従来から一般に使用されている水分・ガス吸着剤はこれらの有機溶剤系ガスを吸着できないため、真空断熱材の真空度を維持することができない。したがって、結果的に断熱性能の劣化を招いてしまう。
【００１１】
吸着剤については、特許文献１及び２に記載が無く、これらの問題に対しては考慮されていない。
【００１２】
以下に従来の真空断熱材の一例を図９，図１０により説明する。
【００１３】
図９は真空断熱材を適用した製品の真空断熱材配置部の断面図で、図中では便宜上「高温側」と「低温側」の表現で温度差を記載している。図１０，図１１はそれぞれ高温側に配置するフィルム１２ａの構成断面、低温側に配置するフィルム１２ｂの構成断面の一例を示す。
【００１４】
図９に示すように、一般的に真空断熱材１０は芯材１１と外包材１２から構成され、高温側の壁材２０に接着剤（図示せず）等で貼付けられ、空間２５を挟んで低温側の壁材
２１とで断熱部分を構成している。また、内部の真空度の保持のため、吸着剤が用いられる。空間２５は硬質ウレタンフォームや他の断熱材の場合もある。
【００１５】
この中で外包材１２の高温側に配置するフィルムの構成は、図１０に示すように表面保護層１４とガスバリヤ層１５及び１６と熱溶着層１７とを備えて構成され、一般に高温環境下でガスバリヤ性が悪化しないようガスバリヤ層１６にアルミ箔を用いるケースが多い。
【００１６】
また、外包材１２の低温側に配置するフィルムの構成としては、図１１に示すように、ガスバリヤ層１８として樹脂フィルムを基材にアルミニウム蒸着をする場合がある他は図１０の高温側と同じ構成である。
【００１７】
高温側においては、アルミニウム箔のピンホールの影響が懸念され、低温側においてはアルミニウム蒸着層が元来アルミニウム箔よりもガスバリヤ性が劣り、いずれの構成においてもガスバリヤ性が低下しやすいものであった。また、高温側の影響により、外包材
１２のラミネート部分から接着剤や溶剤等から有機ガス成分が発生するが、これを考慮したものではなかった。
【００１８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高温環境下においても高い断熱性能を維持可能な真空断熱材を提供すること、または、高い断熱性能を有する給湯機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従って、本発明はこのような従来の構成が有していた問題と、高温下で起こる新たな問題について解決しようとするものであり、少なくとも無機繊維重合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層を有する外包材と、前記芯材及び前記外包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、前記外包材のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うようにラミネートされ、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムをラミネートしたことを特徴とする真空断熱材としたことで、外包材のガスバリヤ層を構成する金属層が互いのピンホールによるガスバリヤ性悪化要因を補う構成と、熱溶着層の高融点化により、１１０℃程度までの高温下で使用が可能で、使用温度域とガスバリヤ性を大幅に改善することができる。
【００２０】
また、本発明の真空断熱材は、無機繊維重合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層及び熱溶着層を有する外包材と、前記芯材を厚み方向に圧縮状態に保持する内包材と、前記芯材や外包材及び内包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、前記外包材のガスバリヤ層が、接着層を挟み少なくとも２層の金属部を有する第１及び第２のガスバリヤ層を有し、前記第１のガスバリヤ層が樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムからなり、前記第２のガスバリヤ層が金属箔か、樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムに、金属膜上にガスバリヤ性の樹脂をコーティングしたフィルムとし、それぞれ、樹脂フィルム層／金属膜／接着層／金属箔、樹脂フィルム層／金属膜／ガスバリヤ性樹脂コーティング層／接着層／金属膜／樹脂フィルム層の組合せでラミネートしたもので、前記ガスバリヤ層の最内層となる側に熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを、前記ガスバリヤ層の外層となる側に前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムを表面保護層としてラミネートしたものを外包材とし、且つ、前記芯材がバインダーを含まず厚み方向に復元性を有し、前記吸着剤が芯材の表面又は厚み方向に対して斜めに切り込まれて設けた収納部に収納され、前記収納部の開口が重ね合わされて狭められることを特徴としているので、外部からのガスや水分の浸入を防止できる。
【００２１】
また、前記吸着剤として少なくとも疎水性吸着剤を用いたことで、高温雰囲気下においても有機系ガスを吸着できるため、断熱性能の劣化を抑え、長期に亘り真空度を維持できる。
【００２２】
また、本発明の真空断熱材は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記外包材が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)，ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを、前記第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、前記第１及び第２のガスバリヤ層の金属層同士が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムと、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム
（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、金属箔特有のピンホールを金属膜が直接塞ぐ構成としたため、ガスバリヤ性が高く、外部からのガスや水分の侵入を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の真空断熱材は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記外包材が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)，ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを、前記第２のガスバリヤ層として、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス
（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜した上に樹脂系のコーティング層を設け、この樹脂系コーティング層を挟んで２層の金属膜が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムであり、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ），ポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、外包材のヒートブリッジの低減と、樹脂コーティング層を２つの金属膜でサンドイッチした構成によるガスバリヤ性の向上と、高性能と長期信頼性を両立できる。
【００２４】
また、本発明は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記疎水性吸着剤として、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、不燃性であるハイシリカゼオライトを用いたことで、トルエン、メタノールなどの分子径が小さく、沸点が比較的低い有機溶剤系のガスを優先的に吸着できる。
【００２５】
また、給湯機器における本発明は、上記いずれかの真空断熱材を、少なくとも貯湯タンクを備えた電気式、ヒートポンプ式等の給湯機器において、前記貯湯タンクの外周に沿うように円弧状に曲げて配設し、前記円弧端部の断熱が少なくとも２重に配置されたことを特徴としており、耐熱性とガスバリヤ性を向上させた真空断熱材を隙間無く配設することで熱漏洩量を低減し、長期間断熱性能を維持できる。
【００２６】
また、少なくとも湯沸し機能と保温機能を持ち、外郭容器と貯水用容器及びフタ部で構成された電気式湯沸し機器における本発明は、上記いずれかの真空断熱材を、前記貯水用容器の外周に沿うように曲げて配設し、前記真空断熱材の曲げ方向の端部が２重に配置されたことを特徴とし、貯水容器からの熱漏洩を低減している。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高温環境下においても高い断熱性能を維持可能な真空断熱材を提供することができる。また、高温環境下でも真空断熱材を用いることができるため、高い断熱性能を有する給湯機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の複数の実施例について以下、図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の実施例における真空断熱材の断面図であり、図２と図３は図１における外包材５２のフィルム積層構成の違いを説明するための拡大断面図である。
【００２９】
図１，図２において、真空断熱材５０は、無機繊維重合体からなる芯材５１と、表面保護層５５，第１のガスバリヤ層５６，第２のガスバリヤ層５７及び熱溶着層５８の４層を２液硬化型ウレタン系等の接着剤（図示せず）によりドライラミネートして構成された外包材５２、吸着剤５３及び芯材５１と吸着剤５３を内包する内包材５４で構成するものである。
【００３０】
ここで用いる無機繊維重合体からなる芯材５１はガラス繊維（グラスウール，グラスファイバー），シリカ繊維，アルミナ繊維，シリカアルミナ繊維，セラミック繊維など、無機繊維重合体が好適であるが、特に限定するものではない。
【００３１】
また、外包材５２のガスバリヤ性は、ガスバリヤ層５６、５７を組み合わせて確保されるが、ここではガスバリヤ性を強化するために、第１のガスバリヤ層５６と第２のガスバリヤ層５７の両方に金属層を設けた。これらのガスバリヤ層の金属層は、金属箔や樹脂フィルムを基材に金属膜を成膜したものを用いている。金属箔はアルミニウム箔，ステンレス箔，鉄箔，銅箔，チタニウム箔等、特に限定するものではない。
【００３２】
金属膜の成膜方法は、真空蒸着，スパッタリング，イオンプレーティング等、膜厚が
３００〜１,０００Å の範囲内であれば特に限定するものではない。また、接着剤（図示せず）についても特定の部位を除いて特に限定するものでなく、押出しラミネートや、熱ラミネート等の接着剤レスも使用できる。
【００３３】
吸着剤５３については、真空断熱材５０が高温雰囲気で使用される場合は、疎水性吸着剤を用いることで、外包材５２のラミネートフィルムやラミネート用接着剤及びラミネート時に使用した溶剤系の残留物などから発生する有機ガス成分を優先的に吸着できるため、より長期間断熱性能を維持できるものである。
【００３４】
図３は、図２と異なる外包材の構成であり、第２のガスバリヤ層５９の金属蒸着層の蒸着面上に樹脂材をコーティングしている。具体的には各実施例の記載において説明する。
【００３５】
以下、本発明における実施例を詳細に説明するが、各実施例における同一符号は同一物または相当物を示し、各実施例の説明で述べる点以外については実施例１と基本的には同一であるので重複する説明を省略する。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１は、最初に説明する実施例１〜６と比較例１〜４の概要を示したものである。各例において、それぞれの外包材のフィルム構成及び吸着剤について初期の熱伝導率及び５年相当経過後の熱伝導率を測定し、また、外観等の変形状態について観察した。
【実施例１】
【００３８】
第１の実施例は、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルム構成を図２に示すように構成したものである。芯材５１には、平均繊維径４μｍのバインダーを含まないグラスウール積層体を用いた。
【００３９】
実施例１の外包材５２の具体的構成を示す。最外層である表面保護層５５にはポリアミドフィルム（ＯＮＹ）を用い、表面保護層５５より内側に設けられる第１のガスバリヤ層５６は、樹脂フィルム５６ａとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），金属蒸着層５６ｂとしてアルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとした。また、第２のガスバリヤ層５７は、厚さ６μｍの鉄入りアルミニウム箔（ＡＬ）とした。そして、第１のガスバリヤ層５６のアルミニウム蒸着面と第２のガスバリヤ層５７のアルミニウム箔とを向かい合わせて貼り合せる構成とした。金属蒸着層と金属箔層との貼り合わせには、熱溶着層５８よりも融点の高い接着剤を用いることとした。熱溶着層５８には、無延伸ポリプロピレンフィルムを用い、外包材５２全体としての耐熱温度を向上させた。
【００４０】
芯材５１の内部に収納される吸着剤５３には、平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを用いた。親水性合成ゼオライトは、物理吸着剤で細孔径よりも小さい分子径のガスを吸着する。また、外包材５２と芯材５１との間には内包材５４を備え、外包材５２より内側で芯材５１を包んでいるが、内包材５４は用いなくても差し支えない。外包材５２は、芯材５１と吸着剤５３を内包材５４に内包された状態で外側から覆っている。
【００４１】
外包材５２のガスバリヤ性は、アルミニウム箔による金属箔層とアルミニウム蒸着による金属蒸着層とを組み合わせて用いたことにより、金属蒸着層が金属箔に特有のピンホールを塞ぎ、結果としてガスバリヤ性を強化することができる。外包材５２のフィルム各層間の接着は２液硬化タイプのポリエステル型ウレタン系接着剤を用いたが、蒸着層と箔層からなる２つの金属層間を接着するものを除き、特に限定するものではない。なお、接着剤については後に説明を加える。
【００４２】
真空断熱材５０は、グラスウール積層体からなる芯材５１を２３０℃で一定時間乾燥させ、芯材５１の厚み方向に対して斜めの切り込みを入れて吸着剤５３を投入し、これを内包材５４に入れ、内包材５４と共に芯材５１の厚み方向に圧縮して内部を脱気して一旦密封する。これを乾燥処理した外包材５２に投入し、内包材５４の一端を切断して開放した状態で、真空度２.２Ｐａ以下に一定時間保持後、外包材５２の一端を熱溶着して得ることができる。
【００４３】
吸着剤５３は復元性を有する芯材５１に設けられた斜めの切り込み内に収められることから、真空引き後は開口が重ね合わされて狭められ、芯材５１内部で散乱等することがない。また、芯材５１にバインダーを用いていないため、外包材５２の内部のガス成分や水分を吸着する際に芯材５１の存在が吸着の抵抗となることもない。
【００４４】
接着剤について、さらに付け加える。本実施例では、熱溶着層５８が溶着することで外包材５２内部の真空度を保持しており、熱溶着層５８の融点は、当然に真空断熱材が使用される温度（例えば、給湯器では１１０℃）よりも高い。また、熱溶着層５８を溶着するための熱源の温度は、熱溶着層５８の融点よりも当然に高い。
【００４５】
金属層間を貼り合わせるための接着剤は、上述のように熱溶着層５８の融点よりも高いだけではなく、溶着温度よりも高いものを用いることが必要となる。このとき、製造工程において熱溶着層５８を熱溶着する際にも金属層間の接着が外れることはなく、高いガスバリヤ性を保持することができる。
【００４６】
本実施例において、金属箔層と金属蒸着層との間の接着には、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いた。熱硬化性樹脂とは、加熱すると固まる樹脂であり、熱硬化性の材料は一度硬化すると再加熱しても柔らかくならず、高い温度環境で使用される場合に適している。具体的には、ポリエステルポリオール系／ポリイソシアネートのウレタン系接着剤である。この接着剤は、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートを反応させることでウレタン結合を生成して接着を行う。すなわち、生成された接着膜はウレタン結合が形成される。したがって、ポリウレタン系接着剤タイプポリエステル系の接着剤といえる。
【００４７】
このような接着剤はある温度でウレタン結合が切れる場合がある。本実施例における接着剤は、微視的には２００℃程度から一部のウレタン結合が切れ始めるとされているが、接着が剥がれるほどではない。実際の熱溶着に要する時間は１〜２秒程度であり、また、熱溶着層の融点は約１６０℃であるため、外包材５２を熱溶着しても接着が剥がれることはない。
【００４８】
実際、熱溶着時の熱源の温度を１８０〜２００℃として外包材５２を熱溶着した場合でも、接着が剥がれることはなかった。さらに、２００℃以上の熱源温度に対して、１分間の熱溶着動作を実施した場合でも、接着層に劣化は観測されなかった。
【００４９】
また、いわゆるヒートブリッジは、外包材５２の各構成の中でも、特に金属層が有する高い熱伝導率に起因している。すなわち、実際の使用態様においては、金属層（実施例１ではアルミニウム箔とアルミニウム蒸着膜）の温度が高くなりやすい傾向にある。したがって、両金属層間の接着は、他層間の接着と比較して外れやすくなる。
【００５０】
本実施例では上述の熱硬化性樹脂からなる接着剤を使用しているため、使用が長期にわたっても高いガスバリヤ性を保持することができる。また、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いなくとも、熱溶着層の融点及び熱溶着温度（熱源温度）よりも高い融点を有する接着剤を用いても同様の効果が期待できる。
【００５１】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率は、英弘精機（株）製の熱伝導率測定装置ＡＵＴＯ−Λにて、平均温度２４℃で測定した。測定対象の真空断熱材５０について図４を用いて説明する。図４は熱伝導率を測定する真空断熱材５０を示す断面図である。図１に示した例と同様に、芯材５１を外包材５２で覆い、内部を減圧した状態で密封したものとしている。破線で囲まれた部分は外包材５２の耳部５２ａである。このように、外包材５２の周縁部には耳部５２ａが存在しており、実際の使用態様においては折り曲げられて使用されることが多いが（図１参照）、図４に示すように耳部52ａを折り曲げない状態で熱伝導率を測定した。
【００５２】
熱伝導率を測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好な値を示した。また、高温環境下での使用における断熱性能の劣化については、最高使用温度を１１０℃として、一定の使用条件を考慮した５年相当経過後の熱伝導率値で比較した。本実施例における５年相当経過後の熱伝導率値は０.００６４ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であり、十分な断熱性能が保持されることが確認できた。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例２】
【００５３】
第２の実施例は、吸着剤５３を酸化カルシウムとした以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。酸化カルシウムは親水性の化学吸着剤であり、水分を吸着して水酸化カルシウムとなるものである。
【００５４】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２１ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００６８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であり、十分な断熱性能が保持されることが確認できた。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例３】
【００５５】
第３の実施例は、吸着剤５３を平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを併用した以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。疎水性合成ゼオライトは、物理吸着剤であり、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、かつ不燃性であるハイシリカゼオライトである。
【００５６】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００５９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００５７】
実施例３は、親水性吸着剤と疎水性吸着剤とを併用することで、親水性吸着剤が水分を優先的に吸着するとともに、疎水性吸着剤が外包材５２のラミネートフィルムやラミネート用接着剤及びラミネート時に使用した溶剤系の残留物などから発生する有機ガス成分を優先的に吸着するため、実施例１と比較して長期間断熱性能を高く維持できると考えられる。特に、有機ガスが発生しやすい高温環境下では、両吸着剤を併用することが有効であることがわかった。
【実施例４】
【００５８】
第４の実施例は、吸着剤５３を平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと酸化カルシウムを併用した以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。
【００５９】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２０ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００５９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００６０】
実施例４は、実施例３と同様に親水性吸着剤と疎水性吸着剤とを併用することが有効であることを示している。この効果は、親水性吸着剤が化学吸着剤であっても有効であることがわかった。なお、酸化カルシウムは水分のみを吸着する化学吸着剤であり、一旦水分を吸着すると、通常の環境下で放出することはない。
【００６１】
このような化学吸着剤を用いた場合でも、５年相当経過後で実施例３と同程度の断熱性能を保持している結果から、
（１）長期信頼性の確保に際しては有機ガスの吸着が必要であること
（２）有機ガスを長期にわたって吸着するには、有機ガスをも吸着可能な親水性吸着剤ではなく、有機ガスを吸着可能な疎水性吸着剤の使用が有効であること
の（１），（２）がわかった。
【実施例５】
【００６２】
第５の実施例は、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルム構成を図３に示すように構成したもので、第２のガスバリヤ層５９をエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム５９ａを基材に、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着して蒸着層を形成し、その蒸着面上に樹脂材をコーティングした（金属蒸着層と樹脂コーティング層からなる層５９ｂ）。吸着剤５３は実施例３と同じく平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを使用した。他の条件は実施例１と同じ条件である。
【００６３】
外包材５２の第２のガスバリヤ層５９をアルミニウム蒸着にしたのは、アルミニウム箔よりもヒートブリッジを低減させるためであり、また、ガスバリヤ性を補うべくアルミニウム箔に近いガスバリヤ性を実現するために樹脂材をコーティングしたものである。この樹脂材のコーティングに用いる材料は、柔軟性を有するものであればよく、例えば、ポリアクリル酸系、エポキシ系等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同じ方法で測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００７９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例６】
【００６５】
第６の実施例は、図２に示す外包材フィルム構成において、耐熱性の向上とガスバリヤ性の強化を目的として、熱溶着層５８にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いた。ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は融点が無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)よりも高く、耐熱性の向上が図れる。また、それに合わせて、表面保護層５５にもポリアミドフィルム（ＯＮＹ）よりも融点の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。
【００６６】
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、熱溶着部の溶着強度を確保するためには
２００〜２２０℃程度に加熱する必要があるため、表面保護層５５をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），第１のガスバリヤ層５６をポリアミドフィルム（ＯＮＹ）にアルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとした。また、吸着剤５３には、実施例３と同じく平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトとを使用した。他の条件は実施例１と同じとした。
【００６７】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２３（Ｗ／ｍ・Ｋ）、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００５３（Ｗ／ｍ・Ｋ）と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００６８】
（比較例１）
性能比較のため実施例１と同様の方法で真空断熱材５０を作製した。図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルムを一般に冷蔵庫用途で使用されている構成として比較した。図２において表面保護層５５をポリアミドフィルム（ＯＮＹ），第１のガスバリヤ層５６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），第２のガスバリヤ層５７を厚さ６μｍの鉄入りアルミニウム箔（ＡＬ）とし、熱溶着層５８として高密度ポリエチレンを用いた外包材５２とし、吸着剤５３は親水性合成ゼオライトを用いた。その他の条件は実施例１と同じとした。
【００６９】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２０ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００９８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。また、真空断熱材５０の外観的変化として、熱溶着層５８が軽溶着している状態となっていることが観察された。
【００７０】
（比較例２）
比較例２として比較例１と同様の方法で真空断熱材５０を作製した。図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のガスバリヤ性の強化とヒートブリッジの低減をしたフィルムとして一般に冷蔵庫用途で使用されている構成を比較した。図２において表面保護層５５をポリアミドフィルム（ＯＮＹ），第１のガスバリヤ層５６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したもの、第２のガスバリヤ層５７をエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを基材に、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとし、熱溶着層５８として高密度ポリエチレンを用いた。吸着剤５３は親水性合成ゼオライトを用いた。その他の条件は実施例１と同じとした。
【００７１】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００１８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.０１５２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。また、真空断熱材５０の外観的変化として、比較例１と同様、熱溶着層５８が軽溶着している状態となっていることが観察された。
【００７２】
（比較例３）
比較例３として、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２の熱溶着層５８を無延伸ポリプロピレンフィルムとした以外は比較例１と同じとした。
【００７３】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２６ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.０１０９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。なお、真空断熱材５０の外観的変化は特に観察されなかった。
【００７４】
（比較例４）
比較例４として、実施例１の構成において、第１のガスバリヤ層５６の樹脂フィルム
５６ａと金属蒸着層５６ｂを逆にして、金属蒸着層５６ｂを表面保護５５層側とした以外は実施例１と同じとした。
【００７５】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２１ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００７４ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で実施例１よりも劣化度合いが大きい結果となった。なお、真空断熱材５０の外観的変化は特に観察されなかった。
【００７６】
ここで、実施例５と比較例４との関係について考察する。既述したように、両例の熱伝導率は、それぞれ初期値で０.００２２（Ｗ／ｍ・Ｋ），０.００２１（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、５年相当経過後で０.００７９（Ｗ／ｍ・Ｋ），０.００７４（Ｗ／ｍ・Ｋ）となっている。すなわち、実施例５は比較例４よりも熱伝導率で劣る結果となった。
【００７７】
ところで、真空断熱材における熱伝導の形態は大きく２つの態様があることが知られている。第１の態様は、外包材５２内部の芯材５１を介する熱伝導であり、第２の態様は、外包材５２における主として金属層を介する熱伝導である。この第２の態様はヒートブリッジと呼ばれている。真空断熱材の熱伝導の全体においてヒートブリッジの影響が大きいことはよく知られている。したがって、ヒートブリッジを低減することによって、真空断熱材全体としての断熱性能の向上が図られる。
【００７８】
また、ヒートブリッジの影響は、その性質上、外包材５２内の金属層が厚いほど大きくなり、図１の破線で示すように外包材５２の耳部が折り曲げられると、その部分に熱を持ちやすく、ヒートブリッジの影響が大きくなってしまう。
【００７９】
実施例１〜６及び比較例１〜４において、熱伝導率の計測は、図４に示すように耳部
５２ａを折り曲げずに行った。実施例５と比較例４の構成を対比すると、アルミ箔による金属層を有する比較例４に対し、実施例５はアルミニウムの蒸着層間に樹脂層を介在させる構成である。すなわち、計測値としては、ほぼ同程度の熱伝導率となっているが、その中でヒートブリッジの影響（上記の第２の態様）の割合が大きく異なっていることが考えられる。
【００８０】
一般に、金属箔層は厚みがマイクロメートルオーダーであるのに対し、金属蒸着層では厚みがオングストロームオーダーであり、ヒートブリッジによる熱伝導の影響は大きく異なる。これらの考察から、実施例５に挙げた構成の真空断熱材を耳部５２ａを折り曲げて使用する場合には、比較例４を含む各比較例の構成よりも有利である。
【００８１】
したがって、実際の使用態様において、耳部を折り曲げて使用する場合、例えば、冷蔵庫の断熱箱体に用いる場合や後述する給湯機器（ヒートポンプ給湯器や電気ポット）に用いる場合には、実施例５の構成が比較例４の構成よりも有利となる。
【００８２】
以上、説明した実施例１〜６と比較例１〜４とを対比すると、金属蒸着層と金属箔層を貼り合わせた外包材を用いれば、長期信頼性に優れた真空断熱材の提供が可能であることがわかった。また、金属蒸着層の間に樹脂コーティングを施した外包材を用いる場合は、耳部を折り曲げて使用する際に高い断熱性能を確保することができることがわかった。また、吸着剤として疎水性合成ゼオライトを併用することで、真空断熱材の長期信頼性の向上が図れることが判明した。また、両金属層間を貼り合わせる接着剤についても、劣化が認められなかった。
【００８３】
次に、真空断熱材を用いた給湯機器について説明する。
【００８４】
【表２】
【００８５】
表２は、ヒートポンプ給湯器に真空断熱材を適用した実施例７〜９の概要を示したものである。各例においては同構成の真空断熱材を使用して、熱漏洩量を計測し、それぞれ比較、検討を行った。以下、詳述する。
【実施例７】
【００８６】
真空断熱材のヒートポンプ給湯機への適用検討例として、図５，図６を用いて説明する。図５はヒートポンプ給湯機の貯湯タンク２００と冷媒対熱交換器２０１を示している。また、図６は図５における断面Ａ−Ａ部を示したものである。
【００８７】
第７の実施例は、図５に示す貯湯タンク２００の外周と、凝縮器２０１ａと給水伝熱管２０１ｂからなる冷媒対熱交換器２０１の外周に真空断熱材３０１，３０２を備えたものである。真空断熱材３０１，３０２は、実施例３と同じ仕様の真空断熱材を用いている。
【００８８】
実施例７では、図６（ａ）に示すよう、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部３１０同士が重なり合うように配置した。また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重なり合うように配置した。このとき、端部３１０の形状は図６（ｄ）に示すよう板厚方向に段付き形状として、端部３１０同士の重なり部の厚み分がでっぱらないようにしてもよい。
【００８９】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量を、住宅等の建材に一般に用いられる断熱材(グラスウール単独、あるいはフェノールフォームなど；以下、「従来断熱材」という。)と比較した。その結果、２９％の熱漏洩量低減効果が得られた。
【実施例８】
【００９０】
本発明における第８の実施例は、図５に示す貯湯タンク２００外周と凝縮器２０１ａと給水伝熱管２０１ｂからなる冷媒対熱交換器２０１外周に実施例３と同じ仕様の真空断熱材３０１〜３０４を、図６（ｂ）に示すよう、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。この真空断熱材３０１の上に別の真空断熱材３０３を真空断熱材３０１と円周方向に１８０°回転させた状態にして同様の方法で貼り付けた。
【００９１】
また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。この真空断熱材３０２の上に別の真空断熱材３０４を真空断熱材３０２と円周方向に１８０°回転させた状態にして同様の方法で貼り付けた。このとき、各真空断熱材の端部３１０の形状は図６（ｄ）に示すよう板厚方向に段付き形状として、端部３１０同士の重なり部の厚み分がでっぱらないようにしてもよい。
【００９２】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量は、従来の断熱材を使用した場合と比較し、３５％の低減効果が得られた。
【実施例９】
【００９３】
実施例９として、図５に示す貯湯タンク２００外周と凝縮器２０１ａと給水伝熱管201bからなる冷媒対熱交換器２０１外周に実施例３と同じ仕様の真空断熱材３０１，３０２を、図６（ｃ）に示すように、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。
【００９４】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量は、従来の断熱材を使用した場合と比較し、２２％の低減効果が得られた。
【００９５】
上記の実施例７〜９を考察すると、いずれも、高温環境下においても十分に断熱性能を発揮できる結果が確認できた。また、実施例７，８に比べ、実施例９は熱漏洩量低減効果が低い結果となった。これらの結果から、
（１）本実施例の真空断熱材は８０℃以上に達する高温環境下においても十分に使用に耐え得ること（実施例７〜９）
（２）断熱層を厚く形成すると断熱性能が向上すること（実施例８と実施例９との比較）
（３）使用する真空断熱材の端部同士を重なり合うように配設すると断熱性能が向上すること（実施例７と実施例９との比較）
（４）段付き形状の真空断熱材を用いることも有効であること（実施例８）
という（１）〜（４）がわかった。
【００９６】
次に、真空断熱材を用いた給湯機器のさらなる一例について説明する。
【００９７】
【表３】
【００９８】
表３は、電気ポットに真空断熱材を適用した実施例１０，１１の概要を示したものである。各例においては同構成の真空断熱材を使用して、熱漏洩量を計測し、それぞれ比較、検討を行った。以下、詳述する。
【実施例１０】
【００９９】
本発明における真空断熱材の電気ポットへの適用検討例として、図７，図８を用いて説明する。図７は電気ポット４００を示し、貯水容器４０１とフタ部４０２を備えている。また、図８は図７における断面Ｂ−Ｂ部を示したものである。本発明における第１０の実施例は、図７において、貯水容器４０１の外周に実施例５と同じ仕様の真空断熱材５０１を、図８（ａ）に示すように貼り付けて、お湯が沸騰した後に電源を切り、その後湯温が８０℃まで冷めるまでの時間で保温時間を比較した。真空断熱材５０１を貯水容器４０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材５０１の曲げ方向長さの端部同士が重なり合うように配置した。また、フタ部４０２の断熱強化として、適用できる真空断熱材５０３のサイズが小さいため、外包材のヒートブリッジ影響が大きくなることから、耳部を折らずに配置した。
【０１００】
本実施例における保温時間は、真空断熱材が無い場合を１００とした場合、２１７となり、断熱性能が良くなることを確認した。
【実施例１１】
【０１０１】
実施例１１として、図７において、貯水容器４０１の外周に実施例５と同じ仕様の真空断熱材５０１を、図８（ｂ）に示すよう、真空断熱材５０１を貯水容器４０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材５０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。
【０１０２】
本実施例における保温時間は、真空断熱材が無い場合を１００とした場合、１９３となり、真空断熱材端部のヒートブリッジ影響によりその効果は実施例１０よりも約１１％低い結果となった。
【０１０３】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、８０℃以上の高温域においても断熱性能の劣化を抑制でき、長期に亘りその断熱性能を維持するものである。上記の各実施例から、少なくとも１１０℃程度の高温域までの使用が問題ないことを確認することができた。
【０１０４】
その結果、断熱効果を発揮可能な適用分野としては少なくとも上記の温度帯を上限として、実施例で述べた給湯機器に限らず、冷蔵庫，保冷箱はもちろん、浴槽，自動車や電車等の車両、住宅，住宅設備機器など、断熱を必要とする機器、設備等に広く適用することができる。
【０１０５】
また、第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム
（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを用い、第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、第１及び第２のガスバリヤ層の金属層同士が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムと、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、かつ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、金属箔特有のピンホールを金属膜が直接塞ぐ構成としたため、ガスバリヤ性が高く、外部からのガスや水分の侵入を抑制することができる。
【０１０６】
この効果は、樹脂コーティング層を２つの金属蒸着膜でサンドイッチした構成によっても保持でき、特に耳部を折り曲げて使用する真空断熱材においては、ガスバリヤ性の向上と、ヒートブリッジの低減による高い断熱性能とを長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】真空断熱材の断面図。
【図２】外包材フィルムの拡大説明図。
【図３】外包材フィルムの拡大説明図。
【図４】熱伝導率を測定する真空断熱材を示す断面図。
【図５】真空断熱材を備えたヒートポンプ給湯機の貯湯タンク部の説明図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】真空断熱材を備えた電気ポットの説明図。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図。
【図９】従来の真空断熱材適用製品の真空断熱材配置部の断面図。
【図１０】図９における高温側フィルムの一般的な構成を示す断面図。
【図１１】図９における低温側フィルムの一般的な構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１０８】
５０…真空断熱材、５２…外包材、５３…吸着剤、５６…第１のガスバリヤ層、５６ａ…樹脂フィルム、５６ｂ…金属蒸着層、５７，５９…第２のガスバリヤ層、５８…熱溶着層、５９ａ…樹脂フィルム、５９ｂ…金属蒸着層と樹脂コーティング層からなる層、200…貯湯タンク、２０１…熱交換器、３０１〜３０４,５０１,５０２…真空断熱材、３１０…真空断熱材端部、４００…電気ポット、４０１…貯水容器、４０２…フタ部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空断熱材，真空断熱材を用いた給湯機器及び電気式湯沸し機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化に対する観点から、家電機器において消費電力量削減の必要性が叫ばれている。例えば冷蔵庫は家電品の中で消費電力量を費やす製品であり、冷蔵庫の消費電力量削減は地球温暖化対策として必要不可欠な状況にある。このような状況の下、真空断熱材を採用した冷蔵庫が製品化され、外部との無駄な熱の授受を抑制して断熱効率を著しく向上させている。
【０００３】
現在の真空断熱材の主な適用分野としては、冷蔵庫をはじめ、極低温フリーザー，輸送用保冷箱，保冷コンテナなどの比較的温度帯が低い製品が中心となっている。しかし、真空断熱材は断熱性能が良好なゆえ、最近は浴槽や自動販売機などの比較的温度帯の高い製品への適用も検討され始めている。
【０００４】
このような比較的温度の高い製品分野への適用のためには、真空断熱材を構成する材料がその温度帯において十分耐えられることが求められる。真空断熱材に使用されている外包材の耐熱温度もその一例であり、従来例としては、特許文献１及び２に示すものがある。
【０００５】
（従来技術１）
特許文献１に示される真空断熱材は、電気湯沸かし器に真空断熱材を適用した例であるが、芯材を配置した耐熱性のラミネートフィルムの間を真空に封止した真空断熱材のラミネートフィルムが、シール層とガスバリヤ層と保護層よりなり、ヒートシール部分を電気湯沸し器の外側近くになるように折って配置したものである。電気湯沸かし器は１００℃程度まで温度が上がるため、従来からあるウレタンなどの有機系断熱材は劣化し、断熱性が非常に悪くなるという問題がある。特許文献１の真空断熱材はこれらを解決するために、上記構成の外包材でシール層に無延伸ポリプロピレンを用いている。これを用いることで耐熱性を有するように構成され、ヒートシール部分を湯沸かし器の外側近くなるようにしてヒートシール部からの劣化を抑制する構成としている。
【０００６】
（従来技術２）
また、特許文献２に示される電気湯沸かし器の例は、貯水容器外周に真空断熱材を設けて保温電力を非常に少なくしたものである。これは、真空断熱材を構成する積層フィルム中のガスバリヤ層において、高温にさらされる側に金属箔を用い、低温側は蒸着層を用いるもので、高温側は１００℃程度の温度において、ガスバリヤ性が良好で真空状態を保持することができ、断熱性が長期間保つことができる。また、低温側では蒸着層を用いることにより、金属箔を伝って流れ込む熱を抑え、真空断熱材全体の性能を向上させたもので、消費電力量を低くしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３０９０６９号公報
【特許文献２】特開２００１−８８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に示される真空断熱材は、ガスバリヤ性と耐熱性の向上のため、それぞれアルミ箔と無延伸ポロプロピレンを用いるが、６μｍ等の厚みが薄いアルミ箔にはピンホールが見られ、これによるガスバリヤ性の悪化が懸念される。また、無延伸ポロプロピレンを用いたことによるガスバリヤ性の悪化について具体的な対処方法の提示がなく、信頼性の面で問題がある構成となっている。
【０００９】
また、特許文献２に示される真空断熱材は、高温側に金属箔層、低温側に蒸着層を用いることにより、蒸着層を伝って流れ込む熱（ヒートブリッジ）を抑えているが、蒸着層は金属箔に比較しガスバリヤ性に劣るため、低温側の蒸着層からのガス侵入量が大きくなってしまう。すなわち、信頼性の面で課題があった。
【００１０】
また、高温環境下での使用における新たな問題として、ラミネートフィルムから発生する有機系ガスの影響がある。発明者らの実験によれば、２液硬化型のウレタン系などの接着剤を使用してラミネートされたフィルムは、８０℃程度に昇温したあたりから、メチルアルコール，エチルアセテート，トルエン，スチレン等の溶剤系のガスが脱離することを確認した。これにより、成分や分解により生成される成分等の有機ガス成分が脱離する現象が起こる。アルミニウム箔などのガスバリヤ性が高い材料がある場合、内側層で発生したガスが外層側に抜けにくいため、内装側である熱溶着層を透過してしまう。冷蔵庫など、低温環境下で従来から一般に使用されている水分・ガス吸着剤はこれらの有機溶剤系ガスを吸着できないため、真空断熱材の真空度を維持することができない。したがって、結果的に断熱性能の劣化を招いてしまう。
【００１１】
吸着剤については、特許文献１及び２に記載が無く、これらの問題に対しては考慮されていない。
【００１２】
以下に従来の真空断熱材の一例を図９，図１０により説明する。
【００１３】
図９は真空断熱材を適用した製品の真空断熱材配置部の断面図で、図中では便宜上「高温側」と「低温側」の表現で温度差を記載している。図１０，図１１はそれぞれ高温側に配置するフィルム１２ａの構成断面、低温側に配置するフィルム１２ｂの構成断面の一例を示す。
【００１４】
図９に示すように、一般的に真空断熱材１０は芯材１１と外包材１２から構成され、高温側の壁材２０に接着剤（図示せず）等で貼付けられ、空間２５を挟んで低温側の壁材
２１とで断熱部分を構成している。また、内部の真空度の保持のため、吸着剤が用いられる。空間２５は硬質ウレタンフォームや他の断熱材の場合もある。
【００１５】
この中で外包材１２の高温側に配置するフィルムの構成は、図１０に示すように表面保護層１４とガスバリヤ層１５及び１６と熱溶着層１７とを備えて構成され、一般に高温環境下でガスバリヤ性が悪化しないようガスバリヤ層１６にアルミ箔を用いるケースが多い。
【００１６】
また、外包材１２の低温側に配置するフィルムの構成としては、図１１に示すように、ガスバリヤ層１８として樹脂フィルムを基材にアルミニウム蒸着をする場合がある他は図１０の高温側と同じ構成である。
【００１７】
高温側においては、アルミニウム箔のピンホールの影響が懸念され、低温側においてはアルミニウム蒸着層が元来アルミニウム箔よりもガスバリヤ性が劣り、いずれの構成においてもガスバリヤ性が低下しやすいものであった。また、高温側の影響により、外包材
１２のラミネート部分から接着剤や溶剤等から有機ガス成分が発生するが、これを考慮したものではなかった。
【００１８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高温環境下においても高い断熱性能を維持可能な真空断熱材を提供すること、または、高い断熱性能を有する給湯機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
従って、本発明はこのような従来の構成が有していた問題と、高温下で起こる新たな問題について解決しようとするものであり、少なくとも無機繊維重合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層を有する外包材と、前記芯材及び前記外包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、前記外包材のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うようにラミネートされ、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムをラミネートしたことを特徴とする真空断熱材としたことで、外包材のガスバリヤ層を構成する金属層が互いのピンホールによるガスバリヤ性悪化要因を補う構成と、熱溶着層の高融点化により、１１０℃程度までの高温下で使用が可能で、使用温度域とガスバリヤ性を大幅に改善することができる。
【００２０】
また、本発明の真空断熱材は、無機繊維重合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層及び熱溶着層を有する外包材と、前記芯材を厚み方向に圧縮状態に保持する内包材と、前記芯材や外包材及び内包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、前記外包材のガスバリヤ層が、接着層を挟み少なくとも２層の金属部を有する第１及び第２のガスバリヤ層を有し、前記第１のガスバリヤ層が樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムからなり、前記第２のガスバリヤ層が金属箔か、樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムに、金属膜上にガスバリヤ性の樹脂をコーティングしたフィルムとし、それぞれ、樹脂フィルム層／金属膜／接着層／金属箔、樹脂フィルム層／金属膜／ガスバリヤ性樹脂コーティング層／接着層／金属膜／樹脂フィルム層の組合せでラミネートしたもので、前記ガスバリヤ層の最内層となる側に熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを、前記ガスバリヤ層の外層となる側に前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムを表面保護層としてラミネートしたものを外包材とし、且つ、前記芯材がバインダーを含まず厚み方向に復元性を有し、前記吸着剤が芯材の表面又は厚み方向に対して斜めに切り込まれて設けた収納部に収納され、前記収納部の開口が重ね合わされて狭められることを特徴としているので、外部からのガスや水分の浸入を防止できる。
【００２１】
また、前記吸着剤として少なくとも疎水性吸着剤を用いたことで、高温雰囲気下においても有機系ガスを吸着できるため、断熱性能の劣化を抑え、長期に亘り真空度を維持できる。
【００２２】
また、本発明の真空断熱材は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記外包材が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)，ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを、前記第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、前記第１及び第２のガスバリヤ層の金属層同士が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムと、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム
（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、金属箔特有のピンホールを金属膜が直接塞ぐ構成としたため、ガスバリヤ性が高く、外部からのガスや水分の侵入を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の真空断熱材は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記外包材が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム(EVOH)，ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを、前記第２のガスバリヤ層として、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス
（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜した上に樹脂系のコーティング層を設け、この樹脂系コーティング層を挟んで２層の金属膜が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムであり、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ），ポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、外包材のヒートブリッジの低減と、樹脂コーティング層を２つの金属膜でサンドイッチした構成によるガスバリヤ性の向上と、高性能と長期信頼性を両立できる。
【００２４】
また、本発明は、上記いずれかの構成を備えた真空断熱材において、前記疎水性吸着剤として、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、不燃性であるハイシリカゼオライトを用いたことで、トルエン、メタノールなどの分子径が小さく、沸点が比較的低い有機溶剤系のガスを優先的に吸着できる。
【００２５】
また、給湯機器における本発明は、上記いずれかの真空断熱材を、少なくとも貯湯タンクを備えた電気式、ヒートポンプ式等の給湯機器において、前記貯湯タンクの外周に沿うように円弧状に曲げて配設し、前記円弧端部の断熱が少なくとも２重に配置されたことを特徴としており、耐熱性とガスバリヤ性を向上させた真空断熱材を隙間無く配設することで熱漏洩量を低減し、長期間断熱性能を維持できる。
【００２６】
また、少なくとも湯沸し機能と保温機能を持ち、外郭容器と貯水用容器及びフタ部で構成された電気式湯沸し機器における本発明は、上記いずれかの真空断熱材を、前記貯水用容器の外周に沿うように曲げて配設し、前記真空断熱材の曲げ方向の端部が２重に配置されたことを特徴とし、貯水容器からの熱漏洩を低減している。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、高温環境下においても高い断熱性能を維持可能な真空断熱材を提供することができる。また、高温環境下でも真空断熱材を用いることができるため、高い断熱性能を有する給湯機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の複数の実施例について以下、図１〜図３を用いて説明する。図１は本発明の実施例における真空断熱材の断面図であり、図２と図３は図１における外包材５２のフィルム積層構成の違いを説明するための拡大断面図である。
【００２９】
図１，図２において、真空断熱材５０は、無機繊維重合体からなる芯材５１と、表面保護層５５，第１のガスバリヤ層５６，第２のガスバリヤ層５７及び熱溶着層５８の４層を２液硬化型ウレタン系等の接着剤（図示せず）によりドライラミネートして構成された外包材５２、吸着剤５３及び芯材５１と吸着剤５３を内包する内包材５４で構成するものである。
【００３０】
ここで用いる無機繊維重合体からなる芯材５１はガラス繊維（グラスウール，グラスファイバー），シリカ繊維，アルミナ繊維，シリカアルミナ繊維，セラミック繊維など、無機繊維重合体が好適であるが、特に限定するものではない。
【００３１】
また、外包材５２のガスバリヤ性は、ガスバリヤ層５６、５７を組み合わせて確保されるが、ここではガスバリヤ性を強化するために、第１のガスバリヤ層５６と第２のガスバリヤ層５７の両方に金属層を設けた。これらのガスバリヤ層の金属層は、金属箔や樹脂フィルムを基材に金属膜を成膜したものを用いている。金属箔はアルミニウム箔，ステンレス箔，鉄箔，銅箔，チタニウム箔等、特に限定するものではない。
【００３２】
金属膜の成膜方法は、真空蒸着，スパッタリング，イオンプレーティング等、膜厚が
３００〜１,０００Å の範囲内であれば特に限定するものではない。また、接着剤（図示せず）についても特定の部位を除いて特に限定するものでなく、押出しラミネートや、熱ラミネート等の接着剤レスも使用できる。
【００３３】
吸着剤５３については、真空断熱材５０が高温雰囲気で使用される場合は、疎水性吸着剤を用いることで、外包材５２のラミネートフィルムやラミネート用接着剤及びラミネート時に使用した溶剤系の残留物などから発生する有機ガス成分を優先的に吸着できるため、より長期間断熱性能を維持できるものである。
【００３４】
図３は、図２と異なる外包材の構成であり、第２のガスバリヤ層５９の金属蒸着層の蒸着面上に樹脂材をコーティングしている。具体的には各実施例の記載において説明する。
【００３５】
以下、本発明における実施例を詳細に説明するが、各実施例における同一符号は同一物または相当物を示し、各実施例の説明で述べる点以外については実施例１と基本的には同一であるので重複する説明を省略する。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１は、最初に説明する実施例１〜６と比較例１〜４の概要を示したものである。各例において、それぞれの外包材のフィルム構成及び吸着剤について初期の熱伝導率及び５年相当経過後の熱伝導率を測定し、また、外観等の変形状態について観察した。
【実施例１】
【００３８】
第１の実施例は、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルム構成を図２に示すように構成したものである。芯材５１には、平均繊維径４μｍのバインダーを含まないグラスウール積層体を用いた。
【００３９】
実施例１の外包材５２の具体的構成を示す。最外層である表面保護層５５にはポリアミドフィルム（ＯＮＹ）を用い、表面保護層５５より内側に設けられる第１のガスバリヤ層５６は、樹脂フィルム５６ａとしてポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），金属蒸着層５６ｂとしてアルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとした。また、第２のガスバリヤ層５７は、厚さ６μｍの鉄入りアルミニウム箔（ＡＬ）とした。そして、第１のガスバリヤ層５６のアルミニウム蒸着面と第２のガスバリヤ層５７のアルミニウム箔とを向かい合わせて貼り合せる構成とした。金属蒸着層と金属箔層との貼り合わせには、熱溶着層５８よりも融点の高い接着剤を用いることとした。熱溶着層５８には、無延伸ポリプロピレンフィルムを用い、外包材５２全体としての耐熱温度を向上させた。
【００４０】
芯材５１の内部に収納される吸着剤５３には、平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを用いた。親水性合成ゼオライトは、物理吸着剤で細孔径よりも小さい分子径のガスを吸着する。また、外包材５２と芯材５１との間には内包材５４を備え、外包材５２より内側で芯材５１を包んでいるが、内包材５４は用いなくても差し支えない。外包材５２は、芯材５１と吸着剤５３を内包材５４に内包された状態で外側から覆っている。
【００４１】
外包材５２のガスバリヤ性は、アルミニウム箔による金属箔層とアルミニウム蒸着による金属蒸着層とを組み合わせて用いたことにより、金属蒸着層が金属箔に特有のピンホールを塞ぎ、結果としてガスバリヤ性を強化することができる。外包材５２のフィルム各層間の接着は２液硬化タイプのポリエステル型ウレタン系接着剤を用いたが、蒸着層と箔層からなる２つの金属層間を接着するものを除き、特に限定するものではない。なお、接着剤については後に説明を加える。
【００４２】
真空断熱材５０は、グラスウール積層体からなる芯材５１を２３０℃で一定時間乾燥させ、芯材５１の厚み方向に対して斜めの切り込みを入れて吸着剤５３を投入し、これを内包材５４に入れ、内包材５４と共に芯材５１の厚み方向に圧縮して内部を脱気して一旦密封する。これを乾燥処理した外包材５２に投入し、内包材５４の一端を切断して開放した状態で、真空度２.２Ｐａ以下に一定時間保持後、外包材５２の一端を熱溶着して得ることができる。
【００４３】
吸着剤５３は復元性を有する芯材５１に設けられた斜めの切り込み内に収められることから、真空引き後は開口が重ね合わされて狭められ、芯材５１内部で散乱等することがない。また、芯材５１にバインダーを用いていないため、外包材５２の内部のガス成分や水分を吸着する際に芯材５１の存在が吸着の抵抗となることもない。
【００４４】
接着剤について、さらに付け加える。本実施例では、熱溶着層５８が溶着することで外包材５２内部の真空度を保持しており、熱溶着層５８の融点は、当然に真空断熱材が使用される温度（例えば、給湯器では１１０℃）よりも高い。また、熱溶着層５８を溶着するための熱源の温度は、熱溶着層５８の融点よりも当然に高い。
【００４５】
金属層間を貼り合わせるための接着剤は、上述のように熱溶着層５８の融点よりも高いだけではなく、溶着温度よりも高いものを用いることが必要となる。このとき、製造工程において熱溶着層５８を熱溶着する際にも金属層間の接着が外れることはなく、高いガスバリヤ性を保持することができる。
【００４６】
本実施例において、金属箔層と金属蒸着層との間の接着には、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いた。熱硬化性樹脂とは、加熱すると固まる樹脂であり、熱硬化性の材料は一度硬化すると再加熱しても柔らかくならず、高い温度環境で使用される場合に適している。具体的には、ポリエステルポリオール系／ポリイソシアネートのウレタン系接着剤である。この接着剤は、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートを反応させることでウレタン結合を生成して接着を行う。すなわち、生成された接着膜はウレタン結合が形成される。したがって、ポリウレタン系接着剤タイプポリエステル系の接着剤といえる。
【００４７】
このような接着剤はある温度でウレタン結合が切れる場合がある。本実施例における接着剤は、微視的には２００℃程度から一部のウレタン結合が切れ始めるとされているが、接着が剥がれるほどではない。実際の熱溶着に要する時間は１〜２秒程度であり、また、熱溶着層の融点は約１６０℃であるため、外包材５２を熱溶着しても接着が剥がれることはない。
【００４８】
実際、熱溶着時の熱源の温度を１８０〜２００℃として外包材５２を熱溶着した場合でも、接着が剥がれることはなかった。さらに、２００℃以上の熱源温度に対して、１分間の熱溶着動作を実施した場合でも、接着層に劣化は観測されなかった。
【００４９】
また、いわゆるヒートブリッジは、外包材５２の各構成の中でも、特に金属層が有する高い熱伝導率に起因している。すなわち、実際の使用態様においては、金属層（実施例１ではアルミニウム箔とアルミニウム蒸着膜）の温度が高くなりやすい傾向にある。したがって、両金属層間の接着は、他層間の接着と比較して外れやすくなる。
【００５０】
本実施例では上述の熱硬化性樹脂からなる接着剤を使用しているため、使用が長期にわたっても高いガスバリヤ性を保持することができる。また、熱硬化性樹脂からなる接着剤を用いなくとも、熱溶着層の融点及び熱溶着温度（熱源温度）よりも高い融点を有する接着剤を用いても同様の効果が期待できる。
【００５１】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率は、英弘精機（株）製の熱伝導率測定装置ＡＵＴＯ−Λにて、平均温度２４℃で測定した。測定対象の真空断熱材５０について図４を用いて説明する。図４は熱伝導率を測定する真空断熱材５０を示す断面図である。図１に示した例と同様に、芯材５１を外包材５２で覆い、内部を減圧した状態で密封したものとしている。破線で囲まれた部分は外包材５２の耳部５２ａである。このように、外包材５２の周縁部には耳部５２ａが存在しており、実際の使用態様においては折り曲げられて使用されることが多いが（図１参照）、図４に示すように耳部52ａを折り曲げない状態で熱伝導率を測定した。
【００５２】
熱伝導率を測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好な値を示した。また、高温環境下での使用における断熱性能の劣化については、最高使用温度を１１０℃として、一定の使用条件を考慮した５年相当経過後の熱伝導率値で比較した。本実施例における５年相当経過後の熱伝導率値は０.００６４ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であり、十分な断熱性能が保持されることが確認できた。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例２】
【００５３】
第２の実施例は、吸着剤５３を酸化カルシウムとした以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。酸化カルシウムは親水性の化学吸着剤であり、水分を吸着して水酸化カルシウムとなるものである。
【００５４】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２１ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００６８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であり、十分な断熱性能が保持されることが確認できた。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例３】
【００５５】
第３の実施例は、吸着剤５３を平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを併用した以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。疎水性合成ゼオライトは、物理吸着剤であり、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、かつ不燃性であるハイシリカゼオライトである。
【００５６】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００５９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００５７】
実施例３は、親水性吸着剤と疎水性吸着剤とを併用することで、親水性吸着剤が水分を優先的に吸着するとともに、疎水性吸着剤が外包材５２のラミネートフィルムやラミネート用接着剤及びラミネート時に使用した溶剤系の残留物などから発生する有機ガス成分を優先的に吸着するため、実施例１と比較して長期間断熱性能を高く維持できると考えられる。特に、有機ガスが発生しやすい高温環境下では、両吸着剤を併用することが有効であることがわかった。
【実施例４】
【００５８】
第４の実施例は、吸着剤５３を平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと酸化カルシウムを併用した以外は実施例１と同じ条件で真空断熱材５０を製作した。
【００５９】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２０ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００５９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００６０】
実施例４は、実施例３と同様に親水性吸着剤と疎水性吸着剤とを併用することが有効であることを示している。この効果は、親水性吸着剤が化学吸着剤であっても有効であることがわかった。なお、酸化カルシウムは水分のみを吸着する化学吸着剤であり、一旦水分を吸着すると、通常の環境下で放出することはない。
【００６１】
このような化学吸着剤を用いた場合でも、５年相当経過後で実施例３と同程度の断熱性能を保持している結果から、
（１）長期信頼性の確保に際しては有機ガスの吸着が必要であること
（２）有機ガスを長期にわたって吸着するには、有機ガスをも吸着可能な親水性吸着剤ではなく、有機ガスを吸着可能な疎水性吸着剤の使用が有効であること
の（１），（２）がわかった。
【実施例５】
【００６２】
第５の実施例は、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルム構成を図３に示すように構成したもので、第２のガスバリヤ層５９をエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム５９ａを基材に、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着して蒸着層を形成し、その蒸着面上に樹脂材をコーティングした（金属蒸着層と樹脂コーティング層からなる層５９ｂ）。吸着剤５３は実施例３と同じく平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトを使用した。他の条件は実施例１と同じ条件である。
【００６３】
外包材５２の第２のガスバリヤ層５９をアルミニウム蒸着にしたのは、アルミニウム箔よりもヒートブリッジを低減させるためであり、また、ガスバリヤ性を補うべくアルミニウム箔に近いガスバリヤ性を実現するために樹脂材をコーティングしたものである。この樹脂材のコーティングに用いる材料は、柔軟性を有するものであればよく、例えば、ポリアクリル酸系、エポキシ系等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６４】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同じ方法で測定したところ、初期値で０.００２２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００７９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【実施例６】
【００６５】
第６の実施例は、図２に示す外包材フィルム構成において、耐熱性の向上とガスバリヤ性の強化を目的として、熱溶着層５８にポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）を用いた。ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は融点が無延伸ポリプロピレンフィルム(CPP)よりも高く、耐熱性の向上が図れる。また、それに合わせて、表面保護層５５にもポリアミドフィルム（ＯＮＹ）よりも融点の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を用いた。
【００６６】
ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）は、熱溶着部の溶着強度を確保するためには
２００〜２２０℃程度に加熱する必要があるため、表面保護層５５をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），第１のガスバリヤ層５６をポリアミドフィルム（ＯＮＹ）にアルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとした。また、吸着剤５３には、実施例３と同じく平均細孔径６Å以上の疎水性合成ゼオライトと平均細孔径９Åの親水性合成ゼオライトとを使用した。他の条件は実施例１と同じとした。
【００６７】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２３（Ｗ／ｍ・Ｋ）、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００５３（Ｗ／ｍ・Ｋ）と良好であった。また、真空断熱材５０の外観的変化は特に無かった。
【００６８】
（比較例１）
性能比較のため実施例１と同様の方法で真空断熱材５０を作製した。図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のフィルムを一般に冷蔵庫用途で使用されている構成として比較した。図２において表面保護層５５をポリアミドフィルム（ＯＮＹ），第１のガスバリヤ層５６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），第２のガスバリヤ層５７を厚さ６μｍの鉄入りアルミニウム箔（ＡＬ）とし、熱溶着層５８として高密度ポリエチレンを用いた外包材５２とし、吸着剤５３は親水性合成ゼオライトを用いた。その他の条件は実施例１と同じとした。
【００６９】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２０ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.００９８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。また、真空断熱材５０の外観的変化として、熱溶着層５８が軽溶着している状態となっていることが観察された。
【００７０】
（比較例２）
比較例２として比較例１と同様の方法で真空断熱材５０を作製した。図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２のガスバリヤ性の強化とヒートブリッジの低減をしたフィルムとして一般に冷蔵庫用途で使用されている構成を比較した。図２において表面保護層５５をポリアミドフィルム（ＯＮＹ），第１のガスバリヤ層５６をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を基材とし、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したもの、第２のガスバリヤ層５７をエチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルムを基材に、アルミニウムを４００〜５００Åの厚さで蒸着したものとし、熱溶着層５８として高密度ポリエチレンを用いた。吸着剤５３は親水性合成ゼオライトを用いた。その他の条件は実施例１と同じとした。
【００７１】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００１８ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.０１５２ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。また、真空断熱材５０の外観的変化として、比較例１と同様、熱溶着層５８が軽溶着している状態となっていることが観察された。
【００７２】
（比較例３）
比較例３として、図１に示す真空断熱材５０において、外包材５２の熱溶着層５８を無延伸ポリプロピレンフィルムとした以外は比較例１と同じとした。
【００７３】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２６ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は
０.０１０９ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で劣化度合いが大きい結果となった。なお、真空断熱材５０の外観的変化は特に観察されなかった。
【００７４】
（比較例４）
比較例４として、実施例１の構成において、第１のガスバリヤ層５６の樹脂フィルム
５６ａと金属蒸着層５６ｂを逆にして、金属蒸着層５６ｂを表面保護５５層側とした以外は実施例１と同じとした。
【００７５】
このようにして得られた真空断熱材５０の断熱性能を示す熱伝導率を、実施例１と同様に測定したところ、初期値で０.００２１ (Ｗ／ｍ・Ｋ)、５年相当経過後の熱伝導率値は０.００７４ (Ｗ／ｍ・Ｋ)で実施例１よりも劣化度合いが大きい結果となった。なお、真空断熱材５０の外観的変化は特に観察されなかった。
【００７６】
ここで、実施例５と比較例４との関係について考察する。既述したように、両例の熱伝導率は、それぞれ初期値で０.００２２（Ｗ／ｍ・Ｋ），０.００２１（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、５年相当経過後で０.００７９（Ｗ／ｍ・Ｋ），０.００７４（Ｗ／ｍ・Ｋ）となっている。すなわち、実施例５は比較例４よりも熱伝導率で劣る結果となった。
【００７７】
ところで、真空断熱材における熱伝導の形態は大きく２つの態様があることが知られている。第１の態様は、外包材５２内部の芯材５１を介する熱伝導であり、第２の態様は、外包材５２における主として金属層を介する熱伝導である。この第２の態様はヒートブリッジと呼ばれている。真空断熱材の熱伝導の全体においてヒートブリッジの影響が大きいことはよく知られている。したがって、ヒートブリッジを低減することによって、真空断熱材全体としての断熱性能の向上が図られる。
【００７８】
また、ヒートブリッジの影響は、その性質上、外包材５２内の金属層が厚いほど大きくなり、図１の破線で示すように外包材５２の耳部が折り曲げられると、その部分に熱を持ちやすく、ヒートブリッジの影響が大きくなってしまう。
【００７９】
実施例１〜６及び比較例１〜４において、熱伝導率の計測は、図４に示すように耳部
５２ａを折り曲げずに行った。実施例５と比較例４の構成を対比すると、アルミ箔による金属層を有する比較例４に対し、実施例５はアルミニウムの蒸着層間に樹脂層を介在させる構成である。すなわち、計測値としては、ほぼ同程度の熱伝導率となっているが、その中でヒートブリッジの影響（上記の第２の態様）の割合が大きく異なっていることが考えられる。
【００８０】
一般に、金属箔層は厚みがマイクロメートルオーダーであるのに対し、金属蒸着層では厚みがオングストロームオーダーであり、ヒートブリッジによる熱伝導の影響は大きく異なる。これらの考察から、実施例５に挙げた構成の真空断熱材を耳部５２ａを折り曲げて使用する場合には、比較例４を含む各比較例の構成よりも有利である。
【００８１】
したがって、実際の使用態様において、耳部を折り曲げて使用する場合、例えば、冷蔵庫の断熱箱体に用いる場合や後述する給湯機器（ヒートポンプ給湯器や電気ポット）に用いる場合には、実施例５の構成が比較例４の構成よりも有利となる。
【００８２】
以上、説明した実施例１〜６と比較例１〜４とを対比すると、金属蒸着層と金属箔層を貼り合わせた外包材を用いれば、長期信頼性に優れた真空断熱材の提供が可能であることがわかった。また、金属蒸着層の間に樹脂コーティングを施した外包材を用いる場合は、耳部を折り曲げて使用する際に高い断熱性能を確保することができることがわかった。また、吸着剤として疎水性合成ゼオライトを併用することで、真空断熱材の長期信頼性の向上が図れることが判明した。また、両金属層間を貼り合わせる接着剤についても、劣化が認められなかった。
【００８３】
次に、真空断熱材を用いた給湯機器について説明する。
【００８４】
【表２】
【００８５】
表２は、ヒートポンプ給湯器に真空断熱材を適用した実施例７〜９の概要を示したものである。各例においては同構成の真空断熱材を使用して、熱漏洩量を計測し、それぞれ比較、検討を行った。以下、詳述する。
【実施例７】
【００８６】
真空断熱材のヒートポンプ給湯機への適用検討例として、図５，図６を用いて説明する。図５はヒートポンプ給湯機の貯湯タンク２００と冷媒対熱交換器２０１を示している。また、図６は図５における断面Ａ−Ａ部を示したものである。
【００８７】
第７の実施例は、図５に示す貯湯タンク２００の外周と、凝縮器２０１ａと給水伝熱管２０１ｂからなる冷媒対熱交換器２０１の外周に真空断熱材３０１，３０２を備えたものである。真空断熱材３０１，３０２は、実施例３と同じ仕様の真空断熱材を用いている。
【００８８】
実施例７では、図６（ａ）に示すよう、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部３１０同士が重なり合うように配置した。また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重なり合うように配置した。このとき、端部３１０の形状は図６（ｄ）に示すよう板厚方向に段付き形状として、端部３１０同士の重なり部の厚み分がでっぱらないようにしてもよい。
【００８９】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量を、住宅等の建材に一般に用いられる断熱材(グラスウール単独、あるいはフェノールフォームなど；以下、「従来断熱材」という。)と比較した。その結果、２９％の熱漏洩量低減効果が得られた。
【実施例８】
【００９０】
本発明における第８の実施例は、図５に示す貯湯タンク２００外周と凝縮器２０１ａと給水伝熱管２０１ｂからなる冷媒対熱交換器２０１外周に実施例３と同じ仕様の真空断熱材３０１〜３０４を、図６（ｂ）に示すよう、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。この真空断熱材３０１の上に別の真空断熱材３０３を真空断熱材３０１と円周方向に１８０°回転させた状態にして同様の方法で貼り付けた。
【００９１】
また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。この真空断熱材３０２の上に別の真空断熱材３０４を真空断熱材３０２と円周方向に１８０°回転させた状態にして同様の方法で貼り付けた。このとき、各真空断熱材の端部３１０の形状は図６（ｄ）に示すよう板厚方向に段付き形状として、端部３１０同士の重なり部の厚み分がでっぱらないようにしてもよい。
【００９２】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量は、従来の断熱材を使用した場合と比較し、３５％の低減効果が得られた。
【実施例９】
【００９３】
実施例９として、図５に示す貯湯タンク２００外周と凝縮器２０１ａと給水伝熱管201bからなる冷媒対熱交換器２０１外周に実施例３と同じ仕様の真空断熱材３０１，３０２を、図６（ｃ）に示すように、真空断熱材３０１を貯湯タンク２００の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。また、真空断熱材３０２を冷媒対熱交換器２０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材３０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。
【００９４】
本実施例における貯湯タンク部の熱漏洩量は、従来の断熱材を使用した場合と比較し、２２％の低減効果が得られた。
【００９５】
上記の実施例７〜９を考察すると、いずれも、高温環境下においても十分に断熱性能を発揮できる結果が確認できた。また、実施例７，８に比べ、実施例９は熱漏洩量低減効果が低い結果となった。これらの結果から、
（１）本実施例の真空断熱材は８０℃以上に達する高温環境下においても十分に使用に耐え得ること（実施例７〜９）
（２）断熱層を厚く形成すると断熱性能が向上すること（実施例８と実施例９との比較）
（３）使用する真空断熱材の端部同士を重なり合うように配設すると断熱性能が向上すること（実施例７と実施例９との比較）
（４）段付き形状の真空断熱材を用いることも有効であること（実施例８）
という（１）〜（４）がわかった。
【００９６】
次に、真空断熱材を用いた給湯機器のさらなる一例について説明する。
【００９７】
【表３】
【００９８】
表３は、電気ポットに真空断熱材を適用した実施例１０，１１の概要を示したものである。各例においては同構成の真空断熱材を使用して、熱漏洩量を計測し、それぞれ比較、検討を行った。以下、詳述する。
【実施例１０】
【００９９】
本発明における真空断熱材の電気ポットへの適用検討例として、図７，図８を用いて説明する。図７は電気ポット４００を示し、貯水容器４０１とフタ部４０２を備えている。また、図８は図７における断面Ｂ−Ｂ部を示したものである。本発明における第１０の実施例は、図７において、貯水容器４０１の外周に実施例５と同じ仕様の真空断熱材５０１を、図８（ａ）に示すように貼り付けて、お湯が沸騰した後に電源を切り、その後湯温が８０℃まで冷めるまでの時間で保温時間を比較した。真空断熱材５０１を貯水容器４０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材５０１の曲げ方向長さの端部同士が重なり合うように配置した。また、フタ部４０２の断熱強化として、適用できる真空断熱材５０３のサイズが小さいため、外包材のヒートブリッジ影響が大きくなることから、耳部を折らずに配置した。
【０１００】
本実施例における保温時間は、真空断熱材が無い場合を１００とした場合、２１７となり、断熱性能が良くなることを確認した。
【実施例１１】
【０１０１】
実施例１１として、図７において、貯水容器４０１の外周に実施例５と同じ仕様の真空断熱材５０１を、図８（ｂ）に示すよう、真空断熱材５０１を貯水容器４０１の外周の円弧に沿わせて曲げて貼り付け、前記真空断熱材５０１の曲げ方向長さの端部同士が重ならないように配置した。
【０１０２】
本実施例における保温時間は、真空断熱材が無い場合を１００とした場合、１９３となり、真空断熱材端部のヒートブリッジ影響によりその効果は実施例１０よりも約１１％低い結果となった。
【０１０３】
以上のように、本発明にかかる真空断熱材は、８０℃以上の高温域においても断熱性能の劣化を抑制でき、長期に亘りその断熱性能を維持するものである。上記の各実施例から、少なくとも１１０℃程度の高温域までの使用が問題ないことを確認することができた。
【０１０４】
その結果、断熱効果を発揮可能な適用分野としては少なくとも上記の温度帯を上限として、実施例で述べた給湯機器に限らず、冷蔵庫，保冷箱はもちろん、浴槽，自動車や電車等の車両、住宅，住宅設備機器など、断熱を必要とする機器、設備等に広く適用することができる。
【０１０５】
また、第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＰＡ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム
（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属を成膜したものを用い、第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、第１及び第２のガスバリヤ層の金属層同士が互いに向かい合うように貼り合せたラミネートフィルムと、熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、かつ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネート構成としたことで、金属箔特有のピンホールを金属膜が直接塞ぐ構成としたため、ガスバリヤ性が高く、外部からのガスや水分の侵入を抑制することができる。
【０１０６】
この効果は、樹脂コーティング層を２つの金属蒸着膜でサンドイッチした構成によっても保持でき、特に耳部を折り曲げて使用する真空断熱材においては、ガスバリヤ性の向上と、ヒートブリッジの低減による高い断熱性能とを長期にわたって維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】真空断熱材の断面図。
【図２】外包材フィルムの拡大説明図。
【図３】外包材フィルムの拡大説明図。
【図４】熱伝導率を測定する真空断熱材を示す断面図。
【図５】真空断熱材を備えたヒートポンプ給湯機の貯湯タンク部の説明図。
【図６】図５のＡ−Ａ断面図。
【図７】真空断熱材を備えた電気ポットの説明図。
【図８】図７のＢ−Ｂ断面図。
【図９】従来の真空断熱材適用製品の真空断熱材配置部の断面図。
【図１０】図９における高温側フィルムの一般的な構成を示す断面図。
【図１１】図９における低温側フィルムの一般的な構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１０８】
５０…真空断熱材、５２…外包材、５３…吸着剤、５６…第１のガスバリヤ層、５６ａ…樹脂フィルム、５６ｂ…金属蒸着層、５７，５９…第２のガスバリヤ層、５８…熱溶着層、５９ａ…樹脂フィルム、５９ｂ…金属蒸着層と樹脂コーティング層からなる層、200…貯湯タンク、２０１…熱交換器、３０１〜３０４,５０１,５０２…真空断熱材、３１０…真空断熱材端部、４００…電気ポット、４０１…貯水容器、４０２…フタ部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機繊維集合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層とを有する外包材と、前記芯材及び前記外包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、
前記外包材のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うように積層されて、第１のガスバリヤ層、第２のガスバリヤ層とし、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを使用した真空断熱材。
【請求項２】
無機繊維集合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層を有する外包材と、前記芯材を厚み方向に圧縮状態に保持する内包材と、前記芯材、外包材及び内包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、
前記外包材のガスバリヤ層が、接着層を挟む２層の金属層を有する第１及び第２のガスバリヤ層を有し、
前記第１のガスバリヤ層は、樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムからなり、
前記第２のガスバリヤ層は、金属箔、または樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜して、成膜された金属膜に樹脂をコーティングしたフィルムのいずれかであり、
前記外包材のガスバリヤ層は、樹脂フィルム層／金属膜／接着層／金属箔、または樹脂フィルム層／金属膜／樹脂コーティング層／接着層／金属膜／樹脂フィルム層の組合せで積層したもので、
前記ガスバリヤ層の最内層より前記芯材側に位置する熱溶着層として、融点１５０℃以上の樹脂フィルムを用い、前記ガスバリヤ層の最外層より外側に位置する表面保護層として、前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムを用い、
前記芯材がバインダーを含まず厚み方向に復元性を有し、前記吸着剤が芯材の表面又は厚み方向に対して斜めに切り込まれて設けた収納部に収納され、前記収納部の開口が重ね合わされて狭められる構成とした真空断熱材。
【請求項３】
前記吸着剤として少なくとも疎水性吸着剤を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記ガスバリヤ層が、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム(ONY)，エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス(ＳＵＳ)のいずれかの金属膜を成膜したものを用い、前記第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、前記第１及び第２のガスバリヤ層の金属部同士が接着層を挟み、互いに向かい合わせて貼り合わせたラミネートフィルムとし、これに組合せる熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、前記表面保護層が前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネートフィルムからなる外包材を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記ガスバリヤ層が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＯＮＹ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属膜を成膜したものを用い、前記第２のガスバリヤ層として、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム
（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材に、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属膜を成膜した上にガスバリヤ性の樹脂系コーティング層を設け、前記第１のガスバリヤ層の金属部と前記第２のガスバリヤ層の樹脂系コーティング層が接着層を挟み、互いを向かい合わせて貼り合わせたラミネートフィルムとしたもの、これに組合せる熱溶着層として、無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ），ポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネートフィルムからなる外包材を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記第１のガスバリヤ層と前記第２のガスバリヤ層との間を接着する接着剤として、熱硬化性樹脂、または前記熱溶着層よりも高い融点を有する接着剤を用いた請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記疎水性吸着剤がＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、且つ不燃性であるハイシリカゼオライトとである請求項１〜６のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項８】
少なくとも貯湯タンクを備えたヒートポンプ式等の給湯機器において、請求項１〜７のいずれかに記載の真空断熱材を、前記貯湯タンクの外周に沿うように円弧状に曲げて配設し、前記円弧端部の断熱が２重に配置されたことを特徴とする給湯機器。
【請求項９】
少なくとも湯沸し機能と保温機能を持ち、外郭容器と貯水用容器及びフタ部で構成された電気式湯沸し機器において、請求項１〜７のいずれかに記載の真空断熱材を、前記貯水用容器の外周に沿うように曲げて配設し、前記真空断熱材の曲げ方向の端部が２重に配置されたことを特徴とする電気式湯沸し機器。
【請求項１】
無機繊維集合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層とを有する外包材と、前記芯材及び前記外包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、
前記外包材のガスバリヤ層が少なくとも２層の金属層の金属面が向かい合うように積層されて、第１のガスバリヤ層、第２のガスバリヤ層とし、熱溶着層として融点１５０℃以上の樹脂フィルムを使用した真空断熱材。
【請求項２】
無機繊維集合体からなる芯材と、表面保護層とガスバリヤ層と熱溶着層を有する外包材と、前記芯材を厚み方向に圧縮状態に保持する内包材と、前記芯材、外包材及び内包材の水分やガス成分を吸着する吸着剤とを備えた真空断熱材において、
前記外包材のガスバリヤ層が、接着層を挟む２層の金属層を有する第１及び第２のガスバリヤ層を有し、
前記第１のガスバリヤ層は、樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜したフィルムからなり、
前記第２のガスバリヤ層は、金属箔、または樹脂フィルム基材の片面に金属膜を成膜して、成膜された金属膜に樹脂をコーティングしたフィルムのいずれかであり、
前記外包材のガスバリヤ層は、樹脂フィルム層／金属膜／接着層／金属箔、または樹脂フィルム層／金属膜／樹脂コーティング層／接着層／金属膜／樹脂フィルム層の組合せで積層したもので、
前記ガスバリヤ層の最内層より前記芯材側に位置する熱溶着層として、融点１５０℃以上の樹脂フィルムを用い、前記ガスバリヤ層の最外層より外側に位置する表面保護層として、前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムを用い、
前記芯材がバインダーを含まず厚み方向に復元性を有し、前記吸着剤が芯材の表面又は厚み方向に対して斜めに切り込まれて設けた収納部に収納され、前記収納部の開口が重ね合わされて狭められる構成とした真空断熱材。
【請求項３】
前記吸着剤として少なくとも疎水性吸着剤を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱材。
【請求項４】
前記ガスバリヤ層が、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム(ONY)，エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス(ＳＵＳ)のいずれかの金属膜を成膜したものを用い、前記第２のガスバリヤ層として、アルミニウム箔（ＡＬ），ステンレス箔（ＳＵＳ），鉄箔（Ｆｅ）のいずれかの金属箔を用い、前記第１及び第２のガスバリヤ層の金属部同士が接着層を挟み、互いに向かい合わせて貼り合わせたラミネートフィルムとし、これに組合せる熱溶着層として無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ）やポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、前記表面保護層が前記熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネートフィルムからなる外包材を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項５】
前記ガスバリヤ層が、第１及び第２のガスバリヤ層からなり、前記第１のガスバリヤ層として、ポリアミド樹脂フィルム（ＯＮＹ），エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材として、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属膜を成膜したものを用い、前記第２のガスバリヤ層として、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂フィルム
（ＥＶＯＨ），ポリビニルアルコール樹脂フィルム（ＰＶＡ），ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＥＴ）のいずれかの樹脂フィルムを基材に、その片面にアルミニウム（ＡＬ），ステンレス（ＳＵＳ）のいずれかの金属膜を成膜した上にガスバリヤ性の樹脂系コーティング層を設け、前記第１のガスバリヤ層の金属部と前記第２のガスバリヤ層の樹脂系コーティング層が接着層を挟み、互いを向かい合わせて貼り合わせたラミネートフィルムとしたもの、これに組合せる熱溶着層として、無延伸ポリプロピレン樹脂フィルム（ＣＰＰ），ポリブチレンテレフタレート樹脂フィルム（ＰＢＴ）のいずれかを用い、且つ、表面保護層が熱溶着層よりも融点が高い樹脂フィルムとした多層ラミネートフィルムからなる外包材を用いた請求項１〜３のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項６】
前記第１のガスバリヤ層と前記第２のガスバリヤ層との間を接着する接着剤として、熱硬化性樹脂、または前記熱溶着層よりも高い融点を有する接着剤を用いた請求項１〜５のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項７】
前記疎水性吸着剤がＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3 比が２０以上で、且つ不燃性であるハイシリカゼオライトとである請求項１〜６のいずれかに記載の真空断熱材。
【請求項８】
少なくとも貯湯タンクを備えたヒートポンプ式等の給湯機器において、請求項１〜７のいずれかに記載の真空断熱材を、前記貯湯タンクの外周に沿うように円弧状に曲げて配設し、前記円弧端部の断熱が２重に配置されたことを特徴とする給湯機器。
【請求項９】
少なくとも湯沸し機能と保温機能を持ち、外郭容器と貯水用容器及びフタ部で構成された電気式湯沸し機器において、請求項１〜７のいずれかに記載の真空断熱材を、前記貯水用容器の外周に沿うように曲げて配設し、前記真空断熱材の曲げ方向の端部が２重に配置されたことを特徴とする電気式湯沸し機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２６３３３５（Ｐ２００７−２６３３３５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９２７４８（Ｐ２００６−９２７４８）
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【出願人】（３９９０４８９１７）日立アプライアンス株式会社 (3,043)
【Ｆターム（参考）】
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