WO2018194001A1 - 断熱構造体 - Google Patents

Abstract

真空断熱材の耐久性を向上させることができる断熱構造体を提供する。　断熱構造体１０は、住宅の壁部および屋根を備える筐体１２と、筐体１２に隣接する窓部１４とを含む。筐体１２は、内部に真空断熱材３０が設置されている。真空断熱材３０は、袋状の外被材と、芯材とを備えている。芯材は、外被材に減圧封入されている。窓部１４は、第１断熱ガラス２５と、第２断熱ガラス２６とを備えている。第１断熱ガラス２５は、低放射膜２５ａが成膜されている。第２断熱ガラス２６は、低放射膜２６ａが成膜されている。

Description

断熱構造体

　本発明は、真空断熱材の耐久性を向上させた断熱構造体に関する。

　真空断熱材として、袋状の外被材の内部を減圧し、内部に芯材が封入されたものが知られている。真空断熱材は、例えば、第１外被材と第２外被材とが重ねられ、第１外被材と第２外被材の周辺部が所定の幅で熱溶着される。外被材の内部に芯材が収納される。外被材の内部は減圧状態に保たれている（特許文献１）。
　真空断熱材は、第１外被材と第２外被材の周辺部が所定の幅で熱溶着されることにより、芯材の周囲から外側に張り出されるフランジ部が形成されている。

　真空断熱材を室内空間の断熱材として使用する場合、複数の真空断熱材を隣接させて配置する必要がある。複数の真空断熱材を隣接させる場合には、隣接する真空断熱材間の熱橋を考慮して、真空断熱材間の間隔を小さく抑えることが好ましい。このため、真空断熱材のフランジ部を芯材側に折り、芯材側に接着剤もしくは粘着テープ等で接着することが考えられる。

　一方、室内空間に真空断熱材を使用した場合、冬場の室内温度が下降し過ぎて真空断熱材に結露が発生するおそれがある。また、夏場の真空断熱材の表面温度が上昇し過ぎるおそれがある。このため、真空断熱材のフランジ部（すなわち、熱溶着部）や、フランジ部の熱溶着材料が劣化するおそれがあり、真空断熱材の耐久性を高める工夫が求められる。

国際公開第２０１４／０３０６５１号

　本発明は、真空断熱材の耐久性を向上させることができる断熱構造体を提供する。

　本発明は以下の態様を有する。
［１］筐体と窓部とを備える断熱構造体であって、前記筐体には、袋状の外被材に減圧封入された芯材を有する真空断熱材が取り付けられており、前記窓部には、低放射膜を有する断熱ガラスが取り付けられていることを特徴とする断熱構造体。
［２］前記筐体は、内部に中空部が形成された外装部材と内装部材から形成され、前記中空部に配置された真空断熱材が前記外装部材及び／又は内装部材に取り付けられている［１］の断熱構造体。
［３］前記真空断熱材が、前記外装部材及び／又は内装部材に接着剤又は粘着テープで取り付けられている［２］の断熱構造体。
［４］前記真空断熱材の外被材は、前記芯材を被覆する被覆部と、前記被覆部の周縁から前記芯材の面方向外方へ延び、前記被覆部の内部を密封状態に保つフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、真空断熱材が取付けられる面とは反対側に折られている［１］～［３］のいずれかの断熱構造体。
［５］前記フランジ部は、上記折られた状態で、真空断熱材が取付けられる面とは反対側の面に、接着剤又は粘着テープで接着されている［４］の断熱構造体。
［６］前記真空断熱材の芯材が、ヒュームドシリカ、グラファイト、及びガラス繊維の混合物のプレス成形物である［１］～［５］のいずれかの断熱構造体。
［７］前記断熱ガラスの低放射膜は、放射率が０．３以下である［１］～［６］のいずれかの断熱構造体。
［８］前記低放射膜がＩＴＯを含む層である［１］～［７］のいずれかの断熱構造体。
［９］前記真空断熱材と前記低放射膜を有する前記断熱ガラスとが２０ｃｍ以下の間隔で近接して設置された［１］～［８］のいずれかの断熱構造体。
［１０］断熱構造体が、自動車、電車、ボートを含む［１］～［９］のいずれかの断熱構造体。
［１１］断熱構造体が、住宅、倉庫、オフィス、又はビルである［１］～［１０］のいずれかの断熱構造体。

　本発明の断熱構造体によれば、夏場は住宅の室内温度、車両の車内温度の上昇し過ぎを抑制でき、冬場は室内温度、車内温度の下降し過ぎを抑制して真空断熱材のフランジ部近傍での結露の発生やフランジ部材料の熱によるダメージを抑えることができる。これにより、真空断熱材の劣化を抑えることができ、真空断熱材の耐久性を向上させることができる。

本発明の第１実施形態の断熱構造体を示す模式的斜視図である。 図１の第１実施形態におけるＩＩ－ＩＩに沿う模式的断面図である。 第１実施形態におけるフランジ部が折られる前の状態を示す模式的斜視図である。 第１実施形態におけるフランジ部が折られた状態を示す模式的斜視図である。 第１実施形態の真空断熱材における図４のＶ－Ｖに沿う模式的断面図である。 本発明の第２実施形態の断熱構造体を示す模式的斜視図である。

　つぎに、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　[第１実施形態]
　図１に示すように、断熱構造体１０は、住宅の壁部および屋根を備える筐体１２と、筐体１２に隣接する窓部１４とを含む。筐体１２は、第１壁部２１と、第２壁部２２と、頂部２３とを備えている。窓部１４は、第１断熱ガラス２５と、第２断熱ガラス２６とを備えている。すなわち、断熱構造体１０は、２面のガラス窓を備えた住宅である。
　住宅用の窓ガラスは、一般に、複層ガラスが用いられるが、第１実施形態では断熱構造体１０の構成の理解を容易にするために１枚の断熱ガラスとして説明する。
　第１実施形態では、断熱構造体１０を２面のガラス窓を備えた住宅として説明するが、これに限定しない。その他の例として、ガラス窓、壁部の数は適宜変更が可能である。

　以下、第１断熱ガラス２５側を前方向としてＦＲで示し、第２壁部２２側を後方向としてＲＲで示す。第１壁部２１側を右方向としてＲＨで示し、第２断熱ガラス２６側を左方向としてＬＨで示す。また、頂部２３側を上方としてＵＰで示す。

　第１壁部２１は、断熱構造体１０の右側に備えられている。第１壁部２１は、床部２８から立ち上げられ、前後方向に向けて配置されている。第１壁部２１は、上下方向の高さＨ１、前後方向の長さＬ１で側面視で矩形状に形成されている。第１壁部２１の内部には、複数の真空断熱材３０が設置されている。

　第２壁部２２は、断熱構造体１０の後側に備えられている。第２壁部２２は、床部２８から立ち上げられ、左右方向に向けて配置されている。第２壁部２２の右辺が第１壁部２１の後辺に一体に形成されている。第２壁部２２は、上下方向の高さＨ１、左右方向の長さＬ２で側面視で矩形状に形成されている。第２壁部２２の内部には、第１壁部２１と同様に、複数の真空断熱材３０が設置されている。

　頂部２３は、断熱構造体１０の上側に、床部２８と平行に備えられている。頂部２３の右辺が第１壁部２１の上辺と一体に形成され、頂部２３の後辺が第２壁部２２の上辺と一体に形成されている。
　頂部２３は、前後方向の長さＬ１、左右方向の長さＬ２で平面視で矩形状に形成されている。頂部の内部には、第１壁部２１と同様に、複数の真空断熱材３０が設置されている。

　第１断熱ガラス２５は、断熱構造体１０の前側に備えられた断熱窓ガラスである。第１断熱ガラス２５は、床部２８から立ち上げられ、左右方向に向けて配置されている。第１断熱ガラス２５の右辺が第１壁部２１の前辺に一体に連結されている。第１断熱ガラス２５の上辺が頂部２３の前辺に一体に連結されている。第１断熱ガラス２５の左辺が第２断熱ガラス２６の前辺に一体に連結されている。
　第１断熱ガラス２５は、上下方向の高さＨ１、左右方向の長さＬ２で側面視で矩形状に形成されている。第１断熱ガラス２５は、例えば、室外３２側の面に低放射膜２５ａが成膜された断熱用のガラスである。低放射膜２５ａは、第１断熱ガラス２５の室内側の面に成膜することも可能である。

　第２断熱ガラス２６は、断熱構造体１０の左側に備えられた断熱窓ガラスである。第２断熱ガラス２６は、床部２８から立ち上げられ、前後方向に向けて配置されている。第２断熱ガラス２６の前辺が第１断熱ガラス２５の左辺に一体に連結されている。第２断熱ガラス２６の上辺が頂部２３の左辺に一体に連結されている。第２断熱ガラス２６の後辺が第２壁部２２の左辺に一体に連結されている。
　第２断熱ガラス２６は、上下方向の高さＨ１、前後方向の長さＬ１で側面視で矩形状に形成されている。第２断熱ガラス２６は、室外３２側の面に低放射膜２６ａが成膜された断熱用のガラスである。低放射膜２６ａは、第２断熱ガラス２６の室内側の面に成膜することも可能である。

　図２に示すように、第１壁部２１は、室外３２側の外壁３５と、室内３３側の内壁３６との間に複数の真空断熱材３０が配置されている。複数の真空断熱材３０は、取付面３０ａが外壁３５に接着剤もしくは粘着テープ３８で取り付けられることにより、第１壁部２１の全域に間隔をあけない状態で取り付けられている。なお、第１壁部２１を覆うことが可能な大きさの真空断熱材３０を準備できる場合は、１つの真空断熱材３０で第１壁部２１の全域を覆うように取り付けても良い。

　第１実施形態において、真空断熱材３０と断熱ガラスとが近接して設置されていることが好ましい。近接とは、平面視で、真空断熱材３０と第１、第２の断熱ガラス２５，２６とが２０ｃｍ以下の間隔に設置されていることを指す。図１を用いて具体例を説明すると、近接とは、例えばＦＲ面に設けられた第１断熱ガラス２５の右端部と、ＲＨ面の最左部に設けられた真空断熱材３０の左端部との直線距離を、床部２８と平行な平面上で測定した間隔が２０ｃｍ以下であることを指す。真空断熱材３０と断熱ガラスとは、０ｃｍ以上２０ｃｍ以下の間隔に設置されている状態が好ましく、０ｃｍ以上１０ｃｍ以下の間隔に設置されている状態がより好ましい。
　真空断熱材３０と第１、第２の断熱ガラス２５，２６とが、近接して設置されることにより、第１、第２の断熱ガラス２５，２６と真空断熱材３０との十分な断熱効果が得られる。

　真空断熱材３０の取付面３０ａは、フランジ部４８（後述する）の反対側の面である。取付面３０ａは平坦に形成されている。よって、取付面３０ａは外壁３５に接着剤もしくは粘着テープ３８で強固に取り付けられている。
　第１実施形態では、真空断熱材３０の取付面３０ａを外壁３５に接着剤もしくは粘着テープ３８で取り付ける例について説明したが、これに限らない。その他の例として、取付面３０ａを内壁３６に接着剤もしくは粘着テープ３８で取り付けることも可能である。

　第２壁部２２は、第１壁部２１と同様の構成で、内部に複数の真空断熱材３０が全域に間隔をあけない状態で取り付けられている。頂部２３は、第１壁部２１と同様の構成で、内部に複数の真空断熱材３０が全域に間隔をあけない状態で取り付けられている。
　第２壁部２２、頂部２３の詳しい構成の説明は省略する。

　図３に示すように、真空断熱材３０は、袋状の外被材４１と、外被材４１に減圧封入された芯材４２とを有する。真空断熱材３０は、熱伝導率が５ｍＷ／ｍＫ、厚さが芯材４２と略同様の１０ｍｍに形成されている。なお、真空断熱材の厚さは要求される断熱性能に応じて選択できる。例えば５ｍｍ～５０ｍｍで選択することが好ましい。
　芯材４２は、例えば、粉体と繊維の混合物を板状に成形したものを使用でき、粉体としてヒュームドシリカ：１００質量部とグラファイト：２０質量部と、繊維としてガラス繊維（繊維径：７μｍ、長さ：３ｍｍ）：５質量部との混合物３２０ｇが板状にプレス成形されたものである。

　芯材４２は、粉体以外にグラスウールや樹脂フォームを使用できるが、前記粉体と繊維の混合物の芯材材料を用いると、厚さを１０ｍｍとしても熱伝導率を５ｍＷ／ｍＫとしやすく、かつ熱伝導率の経時変化が起こりにくい。また、芯材４２は前記芯材材料の混合物を内袋（図示せず）に封入した後、板状に成形して使用することもできる。なお、前記グラファイトは輻射抑制剤としての機能を有し、グラファイトの代替として他の輻射抑制剤を使用してもよい。他の輻射抑制剤としては、例えば金属粒子（アルミニウム粒子、銀粒子、金粒子等）、無機粒子（カーボンブラック、炭化ケイ素、酸化チタン、酸化スズ、チタン酸カリウム等）などが挙げられる。

　また、前記ガラス繊維は強度を高める機能を有する。ガラス繊維の代替として真空断熱材に通常使用される繊維、例えばアルミナ繊維、ムライト繊維、炭化ケイ素繊維等の無機繊維や樹脂繊維が挙げられる。また、前記芯材材料には多孔質シリカを含んでもよい。多孔質シリカを含む場合はヒュームドシリカの使用量の５０質量％まで代替できる。
　ヒュームドシリカは、例えば、日本アエロジル社製のＡｅｒｏｓｉｌ（商品名）３００で一次粒子径７ｎｍのものが用いられる。グラファイトは、例えば、日本黒鉛工業社製で平均粒子径２０μｍのものが用いられる。ガラス繊維は、例えば、繊維径７μｍ、長さ３ｍｍのものが用いられる。
　芯材４２は、一例として、縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１０ｍｍの板状体に形成されている。

　袋状の外被材４１は、矩形状に形成された第１外被材４４と、矩形状に形成された第２外被材４５とを備えている。
　第１外被材４４および第２外被材４５は、例えば、厚さ１２μｍの延伸ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、厚さ９μｍのアルミニウム箔、厚さ２５μｍの延伸ナイロンフィルム、厚さ５０μｍのポリエチレンフィルムをこの順に積層した多層ラミネートフィルムであり、ガスバリア性を備えている。袋状の外被材４１は、真空断熱材の外被材として通常使用される外被材を使うことができ、フィルムの材料、厚みは目的の性能（耐熱性など）に応じて適宜選択できる。

　外被材としては、好ましくは、保護層（例：ＰＥＴフィルム）、ガスバリア層（例：アルミニウム蒸着層又はアルミニウム箔）、支持層（例：ナイロンフィルム）、熱溶着層（例：ポリエチレンフィルム）を有する多層ラミネートフィルムが使用される。
　ガスバリア層としては、ガスバリア性に優れかつ金属箔成形性や支持層に対する蒸着の容易性の点からアルミニウムまたはステンレスが好ましく、アルミニウムがより好ましい。アルミニウム箔は耐久性の点で好ましい。支持層としては、保護層と同様の樹脂フィルムを使用できる。熱溶着層としては低融点の熱可塑性樹脂フィルムが挙げられる。前記熱可塑性樹脂としては低密度ポリエチレン、鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、無延伸ポリエチレンテレフタレート、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）等が挙げられる。

　熱溶着層の融点は３００℃以下が好ましく、２４０℃以下がより好ましい。融点は８０℃以上が好ましく、１６０℃以上がより好ましい。また、前記熱可塑性樹脂が接着性官能基を少なくとも１種有すると耐久性が向上し真空度の低下をより抑制できるため好ましい。接着性官能基としては、カルボキシ基、酸無水物基、カルボン酸ハライド基、エポキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、チオール基、カーボネート結合、アミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エステル結合、エーテル結合などが挙げられる。
　第１外被材４４および第２外被材４５は、５００ｍｍ×５００ｍｍのシート又はフィルム状に切断されている。

　第１外被材４４と第２外被材４５とは、ポリエチレン層が内側に対向するように重ねられ、周辺部の３辺について所定の幅で熱溶着される。これにより、第１外被材４４と第２外被材４５で三方シールの袋状の外被材４１が形成される。熱溶着の幅は、５～２０ｍｍが好ましい。この範囲であると長期使用において真空度の低下を抑制できる。
　外被材４１の内部に芯材４２が収納され、この状態で外被材４１および芯材４２が、熱溶着機能を備えた真空チャンバ内に設置される。外被材４１の内部が減圧され、開放された袋の残りの１辺が熱溶着されて密封される。すなわち、芯材４２が外被材４１の内部に封入される。これにより、外被材４１および芯材４２で真空断熱材３０が形成される。

　袋状の外被材４１は、被覆部４７と、フランジ部４８とを有する。被覆部４７は、第１外被材４４のうち芯材４２の一方側を覆う第１被覆部４４ａと、第２外被材４５のうち芯材４２の他方側を覆う第２被覆部４５ａ（図５参照）とで構成されている。第２被覆部４５ａの平坦部で取付面３０ａが形成されている。被覆部４７で芯材４２の全体が覆われている。
　フランジ部４８は、第１外被材４４のうち第１被覆部４４ａの周縁から芯材４２の面方向外方へ延びる第１フランジ４４ｂと、第２外被材４５のうち第２被覆部４５ａの周縁から芯材４２の面方向外方へ延びる第２フランジ４５ｂとを有する。

　第１フランジ４４ｂと第２フランジ４５ｂとが重ねられた状態で熱溶着されることによりフランジ部４８が形成される。フランジ部４８により被覆部４７の内部が密封状態に保たれる。フランジ部４８は、被覆部４７の周囲に矩形枠状に形成されている。フランジ部４８は、被覆部４７の周縁４７ａから芯材４２の面方向外方へ延びている。
　フランジ部４８は、一対の第１フランジ部４８ａと、一対の第２フランジ部４８ｂとを有する。一対の第１フランジ部４８ａは、被覆部４７の一方の両側に配置されている。一対の第２フランジ部４８ｂは、被覆部４７の他方の両側に配置されている。フランジ部４８の被覆部４７から第１フランジ部４８ａ、第２フランジ部４８ｂへの面方向の長さ４８Ｌは真空度の低下を招かない長さであれば特に制限されず、３０ｍｍ～５０ｍｍが好ましい。

　一対の第１フランジ部４８ａが被覆部４７の周縁４７ａから矢印Ａの如く第１外被材４４のうち第１被覆部４４ａまで折られる。第１被覆部４４ａは、取付面３０ａと反対側の面である。折られた一対の第１フランジ部４８ａの中央部が第１被覆部４４ａに接着剤もしくは粘着テープで接着され、さらに、各第１フランジ部４８ａの両端部が一対の第２フランジ部４８ｂに接着剤もしくは粘着テープで接着される。

　図４、図５に示すように、一対の第１フランジ部４８ａが接着された後、一対の第２フランジ部４８ｂおよび各第１フランジ部４８ａの両端部が、被覆部４７の周縁４７ａ（図３参照）から矢印Ｂの如く第１被覆部４４ａまで折られる。折られた一対の第２フランジ部４８ｂの中央部が第２被覆部４５ａに接着剤もしくは粘着テープで接着される。また、折られた第２フランジ部４８ｂの両端部が、第１フランジ部４８ａの中央部に接着剤もしくは粘着テープで接着される。

　すなわち、フランジ部４８は、取付面３０ａの反対側の第１被覆部４４ａに折られた状態において接着剤もしくは粘着テープで接着されている。よって、取付面３０ａは、芯材４２の表面に沿って平坦に形成されている。平坦な取付面３０ａを接着面とすることにより、真空断熱材３０の接着が高められる。これにより、真空断熱材３０は、外壁３５に接着剤もしくは粘着テープ３８で強固に取り付けられる。

　図１に戻って、第１断熱ガラス２５には、例えば、基板のガラスとしてソーダライムガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、または無アルカリガラスなどが適用される。具体的には、基板のガラスとして、厚さ３．５ｍｍのガラス板（ＵＶＦＬ（商品名）：旭硝子社製）が挙げられる。第１断熱ガラス２５は、基板のガラスの表面にスパッタリング法によりＩＴＯ（酸化インジウムスズ）層（すなわち、透明導電層）が成膜されている。ＩＴＯ層は、インジウムとスズとの酸化物を主成分とする膜である。ＩＴＯ層は、膜厚の目標が１５０ｎｍである。ＩＴＯ層は、成膜の際にアモルファス状のＩＴＯを成膜し、この層を結晶化させることにより構成されてもよい。結晶化のための熱処理温度は、例えば８０℃―１７０℃の範囲である。この方法では、低抵抗のＩＴＯ層を得ることができる。

　ＩＴＯ層には、スパッタリング法によりシリカ層が上部層として成膜されている。シリカ層は、膜厚の目標が８０ｎｍである。ＩＴＯ層の結晶化熱処理は上部層の成膜後に実施してもよい。
　第１断熱ガラス２５は、ＩＴＯ層と上部層とで成膜される低放射膜２５ａを有する。低放射膜２５ａは、熱の放射率を０．１～０．３に設定することが好ましい。熱の放射率を０．１～０．３に設定することにより、室内温度の上昇し過ぎ、下降し過ぎを抑えることができる。
　ＩＴＯ中の酸化スズの含有割合は、全体の５質量％～１２．５質量％の範囲であり、全体の６．５質量％～１１質量％の範囲であることが好ましい。酸化スズの含有割合が１２．５質量％以下の場合、酸化スズの量が多いほど抵抗が小さくなる傾向にあり、低い放射率が得られる。

　また、低放射膜２５ａが成膜された第１断熱ガラス２５は、熱の放射率が０．１７である。第１断熱ガラス２５の放射率の測定は、放射率測定機（ＴＳＳ－５Ｘ：ジャパンセンサー社製）により実施した。

　また、第１断熱ガラス２５の熱通過率は、３．９[Ｗ／ｍ^２Ｋ]である。
　ここで、第１断熱ガラス２５にＩＴＯ層、シリカ層を成膜しない場合の熱通過率を５．８[Ｗ／ｍ^２Ｋ]とした場合に、ＩＴＯ層やシリカ層を成膜した第１断熱ガラス２５は、熱通過率は約２／３になることが経験値として知られている。これにより、ＩＴＯ層やシリカ層を成膜した第１断熱ガラス２５は、熱通過率が３．９[Ｗ／ｍ^２Ｋ]となる。
　第２断熱ガラス２６は、第１断熱ガラス２５と同様に、ＩＴＯ層、上部層で低放射膜２６ａが成膜されている。

　次に、第１実施形態の断熱構造体１０の熱通過率、室内温度を図１、表１、表２に基づいて説明する。図１に示すように、断熱構造体１０は、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３、第１断熱ガラス２５および第２断熱ガラス２６を備えている。
　断熱構造体１０は、高さＨ１が２．５ｍ、前後方向の長さＬ１が４．０ｍ、左右方向の長さ寸法Ｌ２が４．０ｍである。
　測定条件としては、日射なしの冬場夜間（外気温０℃）を想定し、暖房使用時の室内温度について測定した。室内の暖房能力は通常時で３ＫＷである。

　表１、表２において、真空断熱材３０が設置されていない第１壁部、第２壁部および頂部を、便宜上、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａおよび頂部２３Ａという。低放射膜２５ａが成膜されていない第１ガラスを、便宜上、第１ガラス２５Ａという。低放射膜２６ａが成膜されていない第２ガラスを、便宜上、第２ガラス２６Ａという。

　まず、第１実施形態の断熱構造体の熱通過率を表１に基づいて第１～第３の比較例と比較しながら説明する。第１実施形態、第１～第３の比較例の熱通過率の測定結果を表１に示す。

　表１に示すように、第１比較例の断熱構造体は、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａ、頂部２３Ａ、第１ガラス２５Ａおよび第２ガラス２６Ａを備えている。第２比較例の断熱構造体は、第１壁部２１、第２壁部２２、頂部２３と、第１ガラス２５Ａおよび第２ガラス２６Ａを備えている。
　第３比較例の断熱構造体は、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａ、頂部２３Ａ、第１断熱ガラス２５および第２断熱ガラス２６を備えている。第１実施形態の断熱構造体１０は、第１壁部２１、第２壁部２２、頂部２３、第１断熱ガラス２５および第２断熱ガラス２６を備えている。

　第１比較例の断熱構造体によれば、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａおよび頂部２３Ａの熱通過率は１．５[Ｗ／ｍ^２Ｋ]と大きくなる。また、第１ガラス２５Ａおよび第２ガラス２６Ａの熱通過率は５．８[Ｗ／ｍ^２Ｋ]と大きくなる。
　第２比較例の断熱構造体によれば、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３の熱通過率は０．３８[Ｗ／ｍ^２Ｋ]に小さく抑えられる。一方、第１ガラス２５Ａおよび第２ガラス２６Ａの熱通過率は５．８[Ｗ／ｍ^２Ｋ]と大きくなる。

　第３比較例の断熱構造体によれば、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａおよび頂部２３Ａの熱通過率は１．５[Ｗ／ｍ^２Ｋ]と大きくなる。一方、第１断熱ガラス２５および第２断熱ガラス２６の熱通過率は３．９[Ｗ／ｍ^２Ｋ]に小さく抑えられる。
　第１実施形態の断熱構造体１０によれば、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３の熱通過率は０．３８[Ｗ／ｍ^２Ｋ]に小さく抑えられる。また、第１断熱ガラス２５および第２断熱ガラス２６の熱通過率は３．９[Ｗ／ｍ^２Ｋ]に小さく抑えられる。

　次に、第１実施形態の断熱構造体の室内温度を表２に基づいて第１～第３の比較例と比較しながら説明する。第１実施形態、第１～第３の比較例の室内温度の測定結果を表２に示す。

　表２に示すように、第１比較例の断熱構造体によれば、日射なしの冬場夜間（外気温０℃）において室内温度が１７．３℃まで下がる。このため、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａおよび頂部２３Ａに結露が発生することが考えられる。
　一方、第１比較例の断熱構造体によれば、日射ありの夏場昼間において、室内温度が上昇し過ぎることが考えられる。
　冬場の結露、夏場の室内温度の上昇し過ぎの観点から、真空断熱材３０のフランジ部４８（第１外被材４４、第２外被材４５を熱溶着させた部分）の劣化のおそれがある。

　第２比較例の断熱構造体によれば、日射なしの冬場夜間（外気温０℃）において室内温度が２０．０℃まで下がる。このため、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３に結露が発生することが考えられる。
　一方、第２比較例の断熱構造体によれば、日射ありの夏場昼間において、室内温度が上昇し過ぎることが考えられる。
　冬場の結露、夏場の室内温度の上昇し過ぎの観点から、真空断熱材３０のフランジ部４８（第１外被材４４、第２外被材４５を熱溶着させた部分）の劣化のおそれがある。

　第３比較例の断熱構造体によれば、日射なしの冬場夜間（外気温０℃）において室内温度が１９．８℃まで下がる。このため、第１壁部２１Ａ、第２壁部２２Ａおよび頂部２３Ａに結露が発生することが考えられる。
　一方、第３比較例の断熱構造体によれば、日射ありの夏場昼間において、室内温度が上昇し過ぎることが考えられる。
　冬場の結露、夏場の室内温度の上昇し過ぎの観点から、真空断熱材３０のフランジ部４８（第１外被材４４、第２外被材４５を熱溶着させた部分）の劣化のおそれがある。

　第１実施形態の断熱構造体１０によれば、日射なしの冬場夜間（外気温０℃）において室内温度が２３．５℃に保たれる。よって、温度の下降し過ぎを抑制できる。これにより、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３に結露が発生することを抑制できる。
　一方、第１実施形態の断熱構造体１０によれば、日射ありの夏場昼間において、室内温度が上昇し過ぎることを抑制できる。

　冬場の室内温度の下降し過ぎを抑制して結露を抑え、夏場の車内温度の上昇し過ぎを抑えることにより、真空断熱材３０のフランジ部４８（第１外被材４４、第２外被材４５を熱溶着させた部分）の劣化を抑制できる。
　さらに、真空断熱材３０のフランジ部４８を第１被覆部４４ａなどに接着する接着剤もしくは粘着テープの劣化を抑制できる。加えて、真空断熱材３０の取付面３０ａ（図２参照）を外壁３５に接着する接着剤もしくは粘着テープ３８の劣化を抑制できる。
　このように、熱溶着された部位、接着剤もしくは粘着テープの劣化を抑えることにより、真空断熱材３０の耐久性を向上させることができる。

　また、真空断熱材３０は、通常の断熱材と比べて厚さが、例えば１０ｍｍと小さく抑えられている。よって、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３の内部に真空断熱材３０を設置することにより、第１壁部２１、第２壁部２２および頂部２３の厚さ寸法を小さく抑えることができる。これにより、断熱構造体１０の室内３３を広い空間とすることができる。

　さらに、真空断熱材３０は、取付面３０ａ（図２参照）が平坦に形成されている。平坦な取付面３０ａを外壁３５に接着剤もしくは粘着テープ３８で接着することにより、真空断熱材３０を外壁３５に強固に取り付けることができる。

　[第２実施形態]
　次に、真空断熱材３０を車両に適用する第２実施形態を図６に基づいて説明する。
　図６において、車両の乗員から見て車両前方をＦＲ、車両後方をＲＲ、車両右側をＲＨ、車両左側をＬＨで示す。
　断熱構造体６０は、略左右対称の部材で構成されているので、理解を容易にするために、左右の部材に同じ符号を付して説明する。

　図６に示すように、断熱構造体６０は、筐体６２と、窓部６４とを含む車両（具体的には、自動車）である。断熱構造体６０の筐体６２および窓部６４の構成は、第２実施形態で示す構成に限定するものではない。サイドドアの数などは任意に変更が可能である。

　筐体６２は、車両のボディ６５およびサイドドア部６６などを備える。車両のボディ６５は、ルーフ７３、右後フェンダ７４、左後フェンダ７４（図示せず）、後リッド７５、およびフロア部などを備えている。サイドドア部６６は、右前サイドドア７１、左前サイドドア７１（図示せず）、右後サイドドア７２、および左後サイドドア７２（図示せず）を備えている。

　右前サイドドア７１、左前サイドドア７１、右後サイドドア７２、左後サイドドア７２、ルーフ７３、右後フェンダ７４、左後フェンダ７４、および後リッド７５の内部に複数の真空断熱材３０が設置されている。
　真空断熱材３０は、右前サイドドア７１、左前サイドドア７１、右後サイドドア７２、左後サイドドア７２、ルーフ７３、右後フェンダ７４、左後フェンダ７４、および後リッド７５の形状に沿わせて曲げることが可能である。

　筐体６２は、外装部材と内装部材とで内部に中空部が形成されている。筐体６２の内部の全域に複数の真空断熱材３０（図２参照）が間隔をあけない状態で配置される。真空断熱材３０の取付面３０ａが外装部材および内装部材の一方に接着剤もしくは粘着テープ３８（図２参照）で取り付けられる。これにより、筐体６２の内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で設置されている。

　すなわち、右前サイドドア７１および左前サイドドア７１の各内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で取り付けられている。右後サイドドア７２および左後サイドドア７２の各内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で取り付けられている。ルーフ７３の内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で取り付けられている。
　右後フェンダ７４および左後フェンダ７４の各内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で取り付けられている。後リッド７５の内部の全域に複数の真空断熱材３０が間隔をあけない状態で取り付けられている。

　第２実施形態では、車両のボディ６５のうち、ルーフ７３、右後フェンダ７４、左後フェンダ７４（図示せず）、後リッド７５に真空断熱材３０（図２参照）を取り付けた例について説明したが、真空断熱材３０の設置個所はこれに限定しない。
　また、サイドドア部６６のうち、右前サイドドア７１、左前サイドドア７１（図示せず）、右後サイドドア７２、および左後サイドドア７２（図示せず）に真空断熱材３０を取り付けた例について説明したが、真空断熱材３０の設置個所はこれに限定しない。
　車両のボディ６５、サイドドア部６６において、真空断熱材３０を設置する部位は、車室の断熱効果を考慮して適宜変更が可能である。

　窓部６４は、前ウインドガラス８１、後ウインドガラス８２、右前サイドドア窓ガラス８３、左前サイドドア窓ガラス８３（図示せず）、右後サイドドア窓ガラス８４、および左後サイドドア窓ガラス８４（図示せず）を備えている。
　前ウインドガラス８１には、第１実施形態の第１断熱ガラス２５と同様に、ガラス板（ＵＶＦＬ：旭硝子社製）の外表面（車外側の表面）にＩＴＯ層が成膜され、ＩＴＯ層にシリカ層が上部層として成膜されている。これにより、前ウインドガラス８１は、ＩＴＯ層と上部層とで成膜される低放射膜を有する。低放射膜は、第１実施形態の低放射膜２５ａと同様に、放射率を０．１～０．３に設定することが好ましい。放射率を０．１～０．３に設定することにより、車室温度の上昇し過ぎ、下降し過ぎを抑えることができる。
　低放射膜は、前ウインドガラス８１の内表面（室内側の表面）に成膜することも可能である。

　後ウインドガラス８２、右前サイドドア窓ガラス８３、左前サイドドア窓ガラス８３（図示せず）、右後サイドドア窓ガラス８４、および左後サイドドア窓ガラス８４（図示せず）にも、前ウインドガラス８１と同様に低放射膜が成膜されている。

　第２実施形態において、真空断熱材３０と窓部６４のガラスとが近接して設置されていることが好ましい。近接とは、平面視で、真空断熱材３０と窓部６４のガラスとが、２０ｃｍ以下の間隔に設置されていることを指す。図６を用いて具体的に説明すると、近接とは、例えば右後サイドドア窓ガラス８４の下端部と、右後サイドドア７２の最上部に設けられた真空断熱材３０の上端部との直線距離を、地面と垂直な平面上で測定した間隔が２０ｃｍ以下であることを指す。真空断熱材３０と断熱ガラスとは、－５ｃｍ以上２０ｃｍ以下に設置されている状態が好ましく、０ｃｍ以上１０ｃｍ以下の間隔に設置されている状態がより好ましい。－５ｃｍ以上０ｃｍ未満の場合は、真空断熱材３０と窓部６４のガラスとが平面視で重なる状態になる。
　真空断熱材３０と窓部６４のガラスとが、近接して設置されることにより、窓部６４のガラスと真空断熱材３０との十分な断熱効果が得られる。

　第２実施形態の断熱構造体６０によれば、第１実施形態と同様に、冬場夜間において、車室温度が比較的高い温度に保たれ、温度の下降し過ぎを抑制できる。これにより、筐体６２および窓部６４に結露が発生することを防止できる。
　一方、第２実施形態の断熱構造体６０によれば、第１実施形態と同様に、日射ありの夏場昼間において、車室温度が上昇し過ぎることを抑制できる。

　冬場の車内温度の下降し過ぎを抑制して結露を抑え、夏場の車内温度の上昇し過ぎを抑えることにより、第１実施形態と同様に、真空断熱材３０のフランジ部４８（図４参照）（第１外被材４４、第２外被材４５を熱溶着させた部分）の劣化を抑制できる。
　さらに、真空断熱材３０のフランジ部４８を第１被覆部４４ａ（図４参照）などに接着する接着剤の劣化を抑制できる。加えて、真空断熱材３０の取付面３０ａ（図２参照）を外壁３５の外装部材に接着する接着剤もしくは粘着テープ３８（図２参照）の劣化を抑制できる。
　このように、熱溶着された部位、接着剤もしくは粘着テープの劣化を抑えることにより、真空断熱材３０の耐久性を向上させることができる。

　また、真空断熱材３０は、通常の断熱材と比べて厚さが、例えば１０ｍｍと小さく抑えられている。よって、筐体６２の内部に真空断熱材３０を取り付けることにより、筐体６２の厚さを小さく抑えることができる。これにより、断熱構造体６０の車室を広い空間とすることができる。
　特に、車両（自動車）の車室は住宅の室内と比べて空間が小さいので、真空断熱材３０を使用することにより車室の空間を広くする効果が大きい。

　さらに、真空断熱材３０は、取付面３０ａ（図２参照）が平坦に形成されている。平坦な取付面３０ａを外装部材および内装部材の一方に接着剤もしくは粘着テープ３８で接着することにより、真空断熱材３０を筐体６２に強固に取り付けることができる。
　また、真空断熱材３０を右前サイドドア７１、左前サイドドア７１などの取付部材の形状に沿わせて曲げることができるので、取付部材に沿わせて良好に真空断熱材３０を取り付けることができる。

　なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲において種々の変更を加えることができる。
　例えば、前記第１実施形態および前記第２実施形態では、筐体１２，６２の全域に複数の真空断熱材３０を設置する例について説明したが、これに限らないで、筐体１２，６２の全域に１枚の真空断熱材３０を設置するようにすることも可能である。

　また、前記第１実施形態および前記第２実施形態では、２面のガラス窓を備えた住宅、自動車を例に説明したが、これに限定するものではない。その他の例として、本発明を、オフィス、倉庫、ビルなどの建築物、バス、トラック、電車などの車両、ボート、船などの海上物用の断熱構造体に適用することも可能である。

　なお、２０１７年４月２０日に出願された日本特許出願２０１７－０８３７１４号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

　１０、６０…断熱構造体、　１２、６２…筐体、　１４、６４…窓部、　２５…第１断熱ガラス、　２６…第２断熱ガラス、　２５ａ、２６ａ…低放射膜、　３０…真空断熱材、　４１…外被材、　４２…芯材、　４７…被覆部、　４８…フランジ部、　６４…窓部、　８３…前サイドドア窓ガラス（断熱ガラス）、　８４…後サイドドア窓ガラス（断熱ガラス）

Claims (11)

1. 　筐体と窓部とを備える断熱構造体であって、
   　前記筐体には、袋状の外被材に減圧封入された芯材を有する真空断熱材が取り付けられており、
   　前記窓部には、低放射膜を有する断熱ガラスが取り付けられていることを特徴とする断熱構造体。
2. 　前記筐体は、内部に中空部が形成された外装部材と内装部材から形成され、前記中空部に配置された真空断熱材が前記外装部材及び／又は内装部材に取り付けられている請求項１に記載の断熱構造体。
3. 　前記真空断熱材が、前記外装部材及び／又は内装部材に接着剤又は粘着テープで取り付けられている請求項２に記載の断熱構造体。
4. 　前記真空断熱材の外被材は、前記芯材を被覆する被覆部と、前記被覆部の周縁から前記芯材の面方向外方へ延び、前記被覆部の内部を密封状態に保つフランジ部と、を有し、前記フランジ部は、真空断熱材が取付けられる面とは反対側に折られている、請求項１～３のいずれか１項に記載の断熱構造体。
5. 　前記フランジ部は、上記折られた状態で、真空断熱材が取付けられる面とは反対側の面に、接着剤又は粘着テープで接着されている、請求項４に記載の断熱構造体。
6. 　前記真空断熱材の芯材が、ヒュームドシリカ、グラファイト、及びガラス繊維の混合物のプレス成形物である請求項１～５のいずれか１項に記載の断熱構造体。
7. 　前記断熱ガラスの低放射膜は、放射率が０．３以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の断熱構造体。
8. 　前記低放射膜が、ＩＴＯを含む層である請求項１～７のいずれか１項に記載の断熱構造体。
9. 　前記真空断熱材と前記低放射膜を有する前記断熱ガラスとが２０ｃｍ以下の間隔で近接して設置された、請求項１～８のいずれか１項に記載の断熱構造体。
10. 　断熱構造体が、自動車、電車、ボートを含む請求項１～９のいずれか１項に記載の断熱構造体。
11. 　断熱構造体が、住宅、倉庫、オフィス、又はビルである、請求項１～１０のいずれか１項に記載の断熱構造体。

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