説明

真空断熱材

【課題】ピンホールの発生を抑制して断熱性能の低下を防止することができる真空断熱材を提供すること。
【解決手段】平板状の芯材411と、芯材411を密封する態様で熱溶着するための溶着層51、外部からのガスの透過を抑制するガスバリア層52、ガスバリア層52を保護する保護層53及び外部衝撃から保護する外部保護層54が順次積層された4層構造の部分を有するフィルムからなる外被材412とを備え、芯材411を外被材412で被包してその内部を減圧することにより形成され、かつ外縁部に外被材412のみで構成されるヒレ部分412a,412bを有する真空断熱材41において、外被材412は、少なくとも減圧により折れ曲がる部位のフィルム構成が、溶着層51、ガスバリア層52及び保護層53が順次積層された3層構造である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、真空断熱材(VIP:Vacuum Insulation Panel)に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、真空断熱材(VIP)は、芯材を外被材で覆いその内部を減圧することにより形成されるもので、外縁部に外被材のみで構成されるヒレ部分を有している。このような外被材は、複数の機能層が積層されたフィルムから構成されるものであり、より詳細には、芯材を密封するための製袋の際に熱溶着されるところの例えばポリエチレン等からなる溶着層、外部からのガスの透過を抑制する例えばアルミ箔からなるガスバリア層、該ガスバリア層を保護するための例えばポリアミドからなる保護層及び外部衝撃から保護する例えばポリエチレンテレフタレートからなる外部保護層が順次積層された4層構造のフィルムから構成されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−36749号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、上述した真空断熱材では、外被材を構成するフィルムは4層構造を有していて最外層となる外部保護層はポリエチレンテレフタレート等からなるものであるために次のような問題があった。すなわち、かかる外被材で芯材を被包してその内部を減圧すると、該外被材においては折れ曲がる部位が生ずることとなり、この折れ曲がりにより外部保護層の形成材(ポリエチレンテレフタレート等)が折れて突き刺しが発生し、結果的にピンホールが発生してしまう。かかるピンホールが発生してしまうと、ガスの侵入を許容してしまうことになり、断熱性能が低下してしまうことになる。
【0005】
本発明は、上記実情に鑑みて、ピンホールの発生を抑制して断熱性能の低下を防止することができる真空断熱材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る真空断熱材は、平板状の芯材と、前記芯材を密封する態様で熱溶着するための溶着層、外部からのガスの透過を抑制するガスバリア層、該ガスバリア層を保護する保護層及び外部衝撃から保護する外部保護層が順次積層された4層構造の部分を有するフィルムからなる外被材とを備え、前記芯材を前記外被材で被包してその内部を減圧することにより形成され、かつ外縁部に前記外被材のみで構成されるヒレ部分を有する真空断熱材において、前記外被材は、少なくとも前記減圧により折れ曲がる部位のフィルム構成が、前記溶着層、前記ガスバリア層及び前記保護層が順次積層された3層構造であることを特徴とする。
【0007】
また、本発明の請求項2に係る真空断熱材は、上述した請求項1において、前記外被材は、前記ヒレ部分のフィルム構成が、前記溶着層、前記ガスバリア層及び前記保護層が順次積層された3層構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明の真空断熱材によれば、外被材において、少なくとも減圧により折れ曲がる部位のフィルム構成が、溶着層、ガスバリア層及び保護層が順次積層された3層構造であるので、外部保護層の形成材(ポリエチレンテレフタレート等)が折れて突き刺しが発生してしまうことがなく、この結果、ピンホールの発生を防止することができる。従って、ピンホールの発生を抑制して断熱性能の低下を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】図1は、本発明の実施の形態である真空断熱材が適用された自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図である。
【図2】図2は、図1に示した自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。
【図3】図3は、図1に示した断熱仕切板を示す説明図である。
【図4】図4は、図3に示した真空断熱材を示すもので、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は平面図である。
【図5】図5は、図4に示した真空断熱材のヒレ部分を折り重ねた状態を示すもので、(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は平面図である。
【図6】図6は、図3に示した断熱仕切板の要部を拡大して示すものであり、断熱仕切板の下端部を正面から見た場合を示す拡大断面正面図である。
【図7】図7は、図3に示した真空断熱材の作成手順の一例を示す説明図である。
【図8】図8は、本発明の実施の形態である真空断熱材における外被材のフィルム構造を説明する説明図である。
【図9】図9は、図6に示した断熱仕切板の変形例の要部を拡大して示すものであり、断熱仕切板の下端部を正面から見た場合を示す拡大断面正面図である。
【図10】図10は、図6に示した断熱仕切板の変形例の要部を拡大して示すものであり、断熱仕切板の下端部を正面から見た場合を示す拡大断面正面図である。
【図11】図11は、本発明の実施の形態である真空断熱材の変形例における外被材のフィルム構造を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る真空断熱材の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0011】
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施の形態である真空断熱材が適用された自動販売機を示すものであり、図1は、自動販売機の内部構造を正面から見た場合を示す断面図であり、図2は、自動販売機の内部構造を示す断面側面図である。ここで例示する自動販売機は、本体キャビネット1を備えている。
【0012】
本体キャビネット1は、前面が開口した直方状の形態を成す自動販売機本体である。この本体キャビネット1には、天部、底部、背部及び両側部に敷設されたパネル状の断熱部材2a〜2dに囲繞される態様で商品収容室3が画成されている。そして、かかる商品収容室3の内部に例えば2つの断熱仕切板4によって仕切られた3つの独立した商品収容庫5が左右に並んだ態様で設けてある。この商品収容庫5は、缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を所望の温度に維持した状態で収容するためのもので、断熱構造を有している。
【0013】
図2に示すように、本体キャビネット1の前面には、外扉6及び内扉7が設けてある。外扉6は、本体キャビネット1の前面開口を開閉するためのものであり、内扉7は、商品収容庫5の前面を開閉するためのものである。この内扉7は、上下に分割してあり、上側の扉7aは商品を補充する際に開閉するものである。
【0014】
上記商品収容庫5には、商品収納ラック8、搬出機構9及び搬出シュータ10が設けてある。商品収納ラック8は、商品を上下方向に沿って並ぶ態様で収納するためのものである。搬出機構9は、商品収納ラック8の下部に設けてあり、この商品収納ラック8に収納された商品群の最下位にある商品を1つずつ搬出するためのものである。搬出シュータ10は、搬出機構9から搬出された商品を外扉6に設けられた商品取出口6aに導くためのものである。
【0015】
そして搬出シュータ10の下方域には蒸発器24及びヒータHが配設してある。蒸発器24は背面ダクトDの前面側に配設してあり、機械室11に配設された圧縮機21、凝縮器22及びキャピラリーチューブ23と冷媒配管25を通じて順次接続されて冷凍サイクル20を形成している。圧縮機21は、吸引口を通じて冷媒を吸引し、吸引した冷媒を圧縮して高温高圧の状態(高温高圧冷媒)にして吐出口より吐出するものである。凝縮器22は、通過する冷媒を凝縮させるものである。より詳細に説明すると、圧縮機21で圧縮され、かつ吐出口から吐出されて冷媒配管25を通じて送出された冷媒を周囲空気と熱交換させて凝縮させるものである。キャピラリーチューブ23は、通過する冷媒を減圧して断熱膨張させるものである。
【0016】
これら冷凍サイクル20で冷媒を循環させることにより、圧縮機21で圧縮された冷媒が凝縮器22で凝縮され、その後にキャピラリーチューブ23で断熱膨張されて蒸発器24を通過する。冷媒が蒸発器24を通過する際に、該蒸発器24が配設された商品収容庫5の内部空気との間で熱交換が行われて、自身が蒸発して内部空気を冷却する。蒸発した冷媒は圧縮機21に吸引される。
【0017】
冷却された内部空気は庫内送風ファンFの駆動により商品収容庫5の内部を移動し、これにより該商品収容庫5の商品収納ラック8に収納された商品は所望の温度(例えば5℃)に冷却されることになる。
【0018】
ヒータHは、蒸発器24の前面側に配設してある。このヒータHは通電状態となることにより周囲空気を加熱するものである。ヒータHにより加熱された空気は、庫内送風ファンFの駆動により商品収容庫5の内部を移動し、これにより該商品収容庫5の商品収納ラック8に収納された商品は所望の温度(例えば55℃)に加熱されることになる。
【0019】
図3は、図1に示した断熱仕切板4を示す説明図である。ここで例示する断熱仕切板4は、真空断熱材(VIP)41及び枠体42により構成してある。尚、本実施の形態においては、真空断熱材41の適用例として断熱仕切板4について説明するが、本発明においては、かかる断熱仕切板4だけに限られず、商品収容室3を画成するパネル状の断熱部材2a〜2dについても真空断熱材41により構成されていてもよい。この場合、断熱仕切板4とは長さ寸法や幅寸法等が異なるだけであり、基本的な構成は同じである。
【0020】
真空断熱材41は、図4に示すように、例えばガラス繊維等の熱伝導率が低い材料からなる芯材411を例えばフィルムからなる外被材412にて被包して脱気密封した矩形状のものである。かかる真空断熱材41においては、製造工程の特性上、外縁部に芯材411の長辺に沿って延びる長辺側ヒレ部分412aと芯材411の短辺に沿って延びる短辺側ヒレ部分412bとが形成される。そして、図5に示すように、長辺側ヒレ部分412aと短片側ヒレ部分とを順に芯材被覆部分412cに折り重ねて、粘着テープ43(図6参照)によりヒレ部分(長辺側ヒレ部分412a及び短辺側ヒレ部分412b)の先端部を芯材被覆部分412cに接着して形成される。
【0021】
枠体42は、硬質な断熱性樹脂材から形成され、かつ真空断熱材41の縁部を覆う態様で構成されたもので、枠部材を備えている。ここで枠部材は、真空断熱材41の前端縁部を覆う前枠部42aと、上端縁部を覆う上枠部42bと、下端縁部を覆う下枠部42cと、後端縁部を覆う後枠部42dとを有している。
【0022】
図6は、図3に示した断熱仕切板4の要部を拡大して示すものであり、断熱仕切板4の下端部を正面から見た場合を示す拡大断面正面図である。この図6では、断熱仕切板4の配設個所の床面のウレタン等の硬質フォーム30の上面に配設されたガイドレール31に下枠部42cを前方より進入させて断熱仕切板4を立設させている。尚、断熱仕切板4を構成する枠体42の上枠部42b及び後枠部42dには図示せぬクッション材が付設され、前枠部42aにはガスケット材が付設されることになる。
【0023】
このような断熱仕切板4を構成する真空断熱材41は、次のようにして形成されている。図7に示すように、矩形状のフィルムを重ねて三辺を熱溶着し、一辺のみを開放させて外被材を形成する(製袋)。この開放した一辺から平板状の芯材411を進入させて、当該一辺も一部を残して熱溶着し、この一部より内部の空気を抜き取って減圧させ、これにより真空断熱材41が形成される。
【0024】
ところで、真空断熱材41を構成する外被材412は、複数の機能層が積層されたフィルムから形成されるものであり、図8に示すように、芯材411の表面及び裏面に接する平坦部4121と、外縁部のヒレ部分を形成するヒレ形成部4122と、平坦部4121とヒレ形成部4122との間に位置し、真空断熱材41の形成時に内部を減圧させることで折れ曲がる折曲部4123とを有している。
【0025】
このような外被材412において、平坦部4121のフィルムは、主に4層構造を有しており、芯材411に近接する側から順に、溶着層51、ガスバリア層52、保護層53及び外部保護層54が積層されてなるものである。
【0026】
溶着層51は、例えばポリエチレン等の樹脂材から形成されるものであり、上述した製袋の際に熱溶着するためのものである。ガスバリア層52は、例えばアルミ箔等から形成されるものであり、外部からのガスの透過を抑制するためのものである。
【0027】
保護層53は、例えばポリアミド等の樹脂材から形成されるものであり、ガスバリア層52を保護するためのものである。外部保護層54は、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂材から形成されるものであり、保護層53等を外部衝撃から保護するためのものである。
【0028】
また、このような外被材412において平坦部4121のうち折曲部4123に近接する個所から該折曲部4123を介してヒレ形成部4122に至る外側部位のフィルムは、3層構造を有している。より詳細には、かかる外側部位のフィルムは、芯材411に近接する側から順に、溶着層51、ガスバリア層52及び保護層53が積層されてなるものである。つまり、平坦部4121のフィルムの4層構造に比して外部保護層54が省かれている。
【0029】
このように本実施の形態である真空断熱材41によれば、外被材412において平坦部4121のうち折曲部4123に近接する個所から該折曲部4123を介してヒレ形成部4122に至る外側部位のフィルムは、芯材411側から順に、溶着層51、ガスバリア層52及び保護層53の3層構造として外部保護層54を省いたことにより、外部保護層54の形成材(ポリエチレンテレフタレート等)が折れて突き刺しが発生してしまうことがなく、この結果、ピンホールの発生を防止することができる。従って、ピンホールの発生を抑制して断熱性能の低下を防止することができる。
【0030】
また、上記真空断熱材41では、ヒレ形成部4122のフィルムも外部保護層54を省いた3層構造としていることにより、図5及び図6に示したように、ヒレ部分(長辺側ヒレ部分412a及び短辺側ヒレ部分412b)を折り重ねる際に、外部保護層54の形成材(ポリエチレンテレフタレート等)が折れて突き刺しが発生してしまうことがなく、この結果、ピンホールの発生を防止することができる。従って、ピンホールの発生を抑制して断熱性能の低下を防止することができる。
【0031】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明これに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
【0032】
上述した実施の形態では、外被材412において平坦部4121のうち折曲部4123に近接する個所から該折曲部4123を介してヒレ形成部4122に至る外側部位のフィルムは、3層構造を有している真空断熱材41について説明したが、本発明においては、真空断熱材41を構成する外被材412は、少なくとも減圧により折れ曲がる部位のフィルム構成が、溶着層51、ガスバリア層52及び保護層53が順次積層された3層構造であればよい。つまり、少なくとも折曲部4123のフィルムが3層構造を有していればよく、ヒレ形成部4122のフィルムが3層構造を有している必要はない。
【0033】
また、上述した実施の形態では、ヒレ部分を芯材被覆部分412cに折り重ねて構成した真空断熱材41について説明したが、本発明の真空断熱材41は、図9及び図10に示すように、ヒレ部分(長辺側ヒレ部分412a及び短辺側ヒレ部分412b)を延在した状態であってもよい。この場合、下枠部42cには、ヒレ部分を延在した状態で進入させる溝部42c1が形成されたものであればよく、図9に示すもののように該溝部42c1の左右の部位が連続して形成されたもの、あるいは図10に示すもののように該溝の左右の部位が分割して形成されたものであっても構わない。
【0034】
そして、このようにヒレ部分を延在した状態の真空断熱材41の場合には、ヒレ形成部4122のフィルムは、3層構造ではなく、外部保護層54が設けられた4層構造でよい。
【0035】
また、上述した実施の形態では、芯材411の表面側(左面側)及び裏面側(右面側)の外被材412に折曲部4123が形成されていたが、本発明においては、図11に示すように、右面側の外被材412のみに折曲部4123が形成されるような真空断熱材41′であってもよい。このような構成の真空断熱材41′の場合、左面側の外被材412のフィルムは4層構造でよく、右面側の外被材412のフィルムは、平坦部4121のうち折曲部4123に近接する個所から該折曲部4123に至るフィルムが3層構造であればよい。
【産業上の利用可能性】
【0036】
以上のように、本発明に係る真空断熱材は、例えば缶入り飲料やペットボトル入り飲料等の商品を販売する自動販売機に有用である。
【符号の説明】
【0037】
1 本体キャビネット
2a〜2d 断熱部材
3 商品収容室
4 断熱仕切板
5 商品収容庫
6 外扉
7 内扉
8 商品収納ラック
9 搬出機構
10 搬出シュータ
11 機械室
20 冷凍サイクル
21 圧縮機
22 凝縮器
23 キャピラリーチューブ
24 蒸発器
25 冷媒配管
41 真空断熱材(VIP)
411 芯材
412 外被材
412a 長辺側ヒレ部分
412b 短辺側ヒレ部分
412c 芯材被覆部分
4121 平坦部
4122 ヒレ形成部
4123 折曲部
42 枠体
51 溶着層
52 ガスバリア層
53 保護層
54 外部保護層
D 背面ダクト
F 庫内送風ファン
H ヒータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
平板状の芯材と、
前記芯材を密封する態様で熱溶着するための溶着層、外部からのガスの透過を抑制するガスバリア層、該ガスバリア層を保護する保護層及び外部衝撃から保護する外部保護層が順次積層された4層構造の部分を有するフィルムからなる外被材と
を備え、
前記芯材を前記外被材で被包してその内部を減圧することにより形成され、かつ外縁部に前記外被材のみで構成されるヒレ部分を有する真空断熱材において、
前記外被材は、少なくとも前記減圧により折れ曲がる部位のフィルム構成が、前記溶着層、前記ガスバリア層及び前記保護層が順次積層された3層構造であることを特徴とする真空断熱材。
【請求項2】
前記外被材は、前記ヒレ部分のフィルム構成が、前記溶着層、前記ガスバリア層及び前記保護層が順次積層された3層構造であることを特徴とする請求項1に記載の真空断熱材。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate


【公開番号】特開2012−21621(P2012−21621A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−161595(P2010−161595)
【出願日】平成22年7月16日(2010.7.16)
【出願人】(000005234)富士電機株式会社 (3,146)
【出願人】(000237710)富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Fターム(参考)】