JP2001311497A

JP2001311497A - 真空断熱体

Info

Publication number: JP2001311497A
Application number: JP2000129781A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Fujiyama; 守藤山; Hiroshi Haida; 寛拝田; Arata Suzuki; 新鈴木
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-09

Abstract

(57)【要約】【課題】必要に応じて所望領域を後加工可能とする。【解決手段】金属製板状体１の内部に形成される略平
板状の空間内にスペーサ２を配設し、該スペーサ２を厚
肉領域と薄肉領域とを有する構成とする。そして、真空
引き時、該薄肉領域で、金属製板状体１の内面が接触す
ることを防止すると共に、後加工で所望形状に変形可能
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空断熱体に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空断熱構造を備えたものとして
次のようなものが提案されている。

【０００３】すなわち、特開平１１−１１４５４号公報
には、箱状部にスペーサを配設し、外板で蓋をし、気密
溶接後に内部を真空引きした金属製容器が記載されてい
る。

【０００４】また、特開昭６１−２４１５９５号公報に
は、第１パネル面材に凹部を形成し、この凹部に充填材
を充填した後、第２パネル面材を一体化し、気密溶接後
に内部を真空引きした真空断熱パネルが記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
構成では、箱形状以外には加工不可能であり、汎用性に
乏しい。また、後加工が不可能であり、使用用途の制限
が非常に大きい。

【０００６】また、後者の構成では、後加工は可能では
あるが、せいぜい切り離したり、略円筒状とする等の限
られた範囲内での変形に過ぎない。

【０００７】そこで、本発明は、必要に応じて所望領域
を後加工可能な真空断熱体を提供することを課題とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、真空断熱体を、金属製板状体
の内部に形成される略平板状の空間内にスペーサを配設
し、該スペーサを厚肉領域と薄肉領域とを有する構成と
し、真空引き時、前記薄肉領域で、金属製板状体の内面
が接触することを防止すると共に、後加工で所望形状に
変形可能な構成としたものである。

【０００９】この構成により、スペーサの薄肉領域であ
れば、所望形状に変形させることができるため、配設ス
ペースや用途に対して柔軟に対応することが可能とな
る。

【００１０】前記金属製板状体は、０．０５〜０．５ｍ
ｍのほぼ均一な厚さを有し、真空引き後、スペーサの薄
肉領域に於ける全体厚さが０．１５〜４ｍｍとなるよう
に構成すればよい。

【００１１】前記金属製板状体の内部空間を真空引きす
るための排気部は、真空引き後に切除可能に構成する
と、より一層容易な後加工が可能となる点で好ましい。

【００１２】前記排気部は、金属製板状体の縁部からの
延設部分に形成し、金属製板状体内に配設したスペーサ
への真空引き用の通路は、延設部分の対向面のうち、少
なくともいずれか一方に形成した凸部、凹部又はその両
方により構成してもよい。

【００１３】前記排気部の切除後であっても内部空間を
真空に維持するために形成した溶接部の近傍に、溶接時
の発熱で活性化するゲッターを配設すると、溶接と同時
に内部空間の真空度を高めることができる点で好まし
い。

【００１４】前記金属製板状体とスペーサとの間に、金
属箔を配設すると、より一層断熱性等を高めることが可
能となる点で好ましい。

【００１５】前記金属製板状体は、１枚の金属製平板を
折り曲げ、その間にスペーサを配設した後、縁部を溶接
することにより内部空間を密封してなる構成とすると、
加工性を高めることが可能となる点で好ましい。

【００１６】また、本発明は、前記課題を解決するため
の手段として、真空断熱体を、内外に配設した略筒状の
金属製薄板の間にスペーサを配設し、該スペーサの所望
領域を他の領域よりも薄肉とし、真空引き時、該薄肉領
域で、金属製板状体の内面が接触することを防止すると
共に、後加工で内側に折り曲げ可能な構成としたもので
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る真
空断熱体を示す。この真空断熱体は、金属製板状体１の
内部に形成される略平板状の内部空間に、略同形状のス
ペーサ２、金属箔３及びゲッター材４を配設し、真空引
きした構成である。

【００１８】金属製板状体１は、２枚の金属製薄板１
ａ，１ｂを重ね合わせ、あるいは、１枚の金属製薄板１
ｃを２つ折りにすることにより形成される。金属製薄板
１ａ，１ｂ，１ｃには、板厚が０．０５mmから０．５mm
のステンレス、鉄、チタン等が使用できる。金属製薄板
１ａ，１ｂ，１ｃの外縁は、スペーサ２が収容された
後、シーム溶接等の圧着接合方法、ＴＩＧ溶接等の突き
合わせ溶接、ＭＩＧブレージング等によって接合され
る。１枚の金属製薄板１ｃを２つ折りにすれば、接合範
囲が少なくて済む。金属製板状体１の角部の後加工で切
除される領域（スペーサ２が１枚だけ位置する領域）に
は排出部５が形成される。排出部５は、開口部を形成す
るだけでもよいし、チップ管を接合した構成であっても
よい。開口部であれば、真空引き後、ガラスロウ材等に
よって熱封止すればよい。この場合、排出部５は後加工
で切除することなく、そのまま使用することも可能であ
る。

【００１９】スペーサ２には、ガラス繊維、セラミック
繊維、カーボン繊維等の織布又は不織布、あるいは、マ
イカ板等を使用できる。ここでは、非圧縮状態で０．１
から１５．０mmの厚みを有するスペーサ２を複数枚重ね
て使用する。重ね合わせたスペーサ２のうち、１枚は他
のスペーサ２に比べて大判のものを使用することによ
り、後加工で変形を希望する領域（図１では、側縁部）
まで延在させる。なお、前記スペーサ２には、内部空間
の真空度を高めるために、不織布を使用するのが好まし
い。また、真空引き時に加熱（例えば、４５０℃）して
も損傷しないような、例えば、セラミック材料を使用す
るのが好ましい。

【００２０】金属箔３には、厚さ５〜２０μｍの銅又は
アルミ製のものが使用できる。

【００２１】ゲッター材４は、真空引き後に内部空間に
発生するガス等を吸収し、所望の真空度を維持するため
に使用される。ジルコニウムを主成分とし、約２５０℃
以上の温度で活性化する高温活性化型のものを使用する
のが好ましい。

【００２２】続いて、前記真空断熱体の製造方法につい
て説明する。まず、金属製板状体（２枚の金属製薄板１
ａ，１ｂ、あるいは、２つ折りした金属製薄板１ｃ）の
間に、複数枚重ね合わせたスペーサ２、金属箔３及びゲ
ッター材４を配設し、外縁部をシーム溶接等で接合す
る。そして、予めチップ管等により金属製板状体１の角
部に形成した排出部５を介して内部空間を真空引きす
る。その後、排出部５を封止して排出部５の近傍（図１
中、１点鎖線で示す。）を接合し、その外縁側（図１
中、２点鎖線で示す。）で排出部５を切除することによ
り、真空断熱体を完成する。この結果、真空断熱体の側
縁部の肉厚を、０．１５〜４ｍｍ、好ましくは、０．１
５〜２ｍｍに抑えることができ、後加工による変形を容
易に行うことが可能となる。

【００２３】このようにして完成した真空断熱体では、
複数枚のスペーサ２を重ね合わせた領域（厚肉領域）で
は、金属製板状体１を含めた全体の厚さが約１０ｍｍ程
度となり、一般に使用されている真空断熱パネルと同様
な断熱性能を有する。また、１枚のスペーサ２のみが位
置する領域（薄肉領域）では、対向面の距離は僅かであ
るが、スペーサ２の存在により互いに接触することな
く、所定の真空度を維持し、次の断熱性能試験から、実
用に供する所定の断熱性能を有することが分かった。す
なわち、断熱性能試験は、２０℃の雰囲気中において、
真空断熱体の下面中央部に１００℃の水蒸気を当てた状
態で、上面中央部での温度を測定することにより行っ
た。その結果は、図４のグラフに示す通りである。この
グラフから明らかなように、本実施形態に係る真空断熱
体によれば、真空引きしていないものに比べて格段の優
れた断熱性能を発揮し、十分に実用性のあることが分か
った。また、厚みが３．１ｍｍであれば、それ以上の厚
みを有するものとそれ程断熱性能に差がないことが分か
った。さらに、厚さが２ｍｍ以下の、例えば０．８ｍｍ
のものでは、３．１ｍｍのものに比べて若干断熱性能は
劣るが、後加工しやすく、狭い領域であっても余裕を持
って配設することが可能であった。さらにまた、９５℃
の雰囲気中に６日間放置することを繰り返す、いわゆる
エイジング(aging)試験を行ったところ、断熱性能が維
持され、電気ポット等の高温環境で使用する場合にも何
等問題のないことが分かった。

【００２４】前記真空断熱体によれば、薄肉領域の範囲
を広めに設定し、ジグザグに折り曲げる等、配設スペー
スに応じて自由に大きさを変更することができる。ま
た、冷蔵庫、電気温水器、自動販売機等に使用する場
合、図５に示すように、真空断熱体を各側面に配設し、
各コーナーで側縁部が互いに重なるように配設すること
により、保温性能をそれ程悪化させることなく対応する
ことができる。

【００２５】なお、前記実施形態では、金属製板状体１
に略矩形状のものを使用したが、三角形等であってもよ
く、その形状は用途に応じて自由に得ることができる。

【００２６】また、図７に示すように、金属製板状体１
の縁部を延在した部分に排出部５を設ければ、切除後、
矩形状等の利用しやすい形状とすることができる点で好
ましい。この場合、金属製板状体１内に配設したスペー
サ２への真空引き用の通路は、延設部分の対向面のう
ち、少なくともいずれか一方に形成した凸部、凹部又は
その両方により構成すればよい。

【００２７】また、前記実施形態では、略平板状から後
加工により所望の形状を得るようにしたが、図６に示す
ように、予め略筒状に形成しておくことも可能である。

【００２８】すなわち、用途に応じて円筒や角筒（４角
に限らない。）に形成したサイズの異なる筒体を内外に
配設し、その間に形成される空間にスペーサ２を収容す
る。そして、上下縁部を接合した後、予め下端部に設け
た排出部５を介して内部空間を真空引きする。これによ
り、用途が電気ポットや電気温水器等の特定のものに限
られていれば、後加工を必要とすることもなく、そのま
ま採用することが可能である。この場合、上方又は下方
開口部の少なくともいずれか一方に薄肉領域を形成する
ことにより、この領域を内側に向かって折り曲げて電気
ポット等の胴部のみならず、上面又は下面の保温をも行
うことが可能となる。なお、前記排出部５は、前記同
様、その近傍を接合した後、切除することが可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、金属製板状体の内部空間に配設するスペーサ
の所望領域を他の領域よりも薄肉としたので、後加工に
より、この薄肉領域を変形させることが可能となる。し
かも、薄肉ではあっても、スペーサの存在により、変形
させても、金属製板状体の対向内面が互いに接触するこ
とがなく、真空状態に維持することができる。

【００３０】また、金属製板状体の内部空間を真空引き
するための排気部は、真空引き後に切除可能に構成した
ので、後加工する際、排気部のない略平板状の部分のみ
を取り扱えばよく、より一層加工性を高めることが可能
となる。

【００３１】また、前記排気部は、金属製板状体の縁部
からの延設部分に形成し、金属製板状体内に配設したス
ペーサへの真空引き用の通路は、延設部分の対向面のう
ち、少なくともいずれか一方に形成した凸部、凹部又は
その両方により構成したので、スペーサのない領域で溶
接することができる。

【００３２】また、前記排気部の切除後であっても内部
空間を真空に維持するために形成した溶接部の近傍に、
溶接時の発熱で活性化するゲッターを配設したので、ゲ
ッターを活性化させるための工程を省略でき、加工性を
高めることが可能となる。

【００３３】また、前記金属製板状体とスペーサとの間
に、アルミ箔や銅箔等の金属箔を配設したので、より一
層保温性を高めることが可能となる。

【００３４】また、前記金属製板状体は、１枚の金属製
平板を折り曲げ、その間にスペーサを配設した後、縁部
を溶接することにより内部空間を密封してなる構成とし
たので、溶接時間を短縮して加工効率を高めることが可
能となる。

【００３５】また、内外に配設した略筒状の金属製薄板
の間にスペーサを配設し、該スペーサの所望領域を他の
領域よりも薄肉とし、真空引き時、該薄肉領域で、金属
製板状体の内面が接触することを防止すると共に、後加
工で内側に折り曲げ可能としたので、特定用途に適した
構成を簡単に得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る真空断熱体の部分破断斜視
図である。

【図２】図１の一部を示す分解断面図である。

【図３】他の形態の金属製板状体を使用した真空断熱
体の斜視図である。

【図４】断熱性能試験の結果を示すグラフである。

【図５】図１又は図３に示す真空断熱体の使用例を示
す斜視図である。

【図６】他の実施形態に係る真空断熱体の斜視図であ
る。

【図７】他の実施形態に係る真空断熱体の部分破断斜
視図（ａ）及びそのＡ−Ａ線断面図（ｂ）である。

【符号の説明】

１…金属製板状体２…スペーサ３…金属箔４…ゲッター材５…排出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木新大阪府大阪市北区天満１丁目20番５号象印マホービン株式会社内Ｆターム(参考） 3H036 AA09 AB33 AB34 AB44 AC01 AC06 3L102 MB12 MB25 MB27 MB30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製板状体の内部に形成される略平板
状の空間内にスペーサを配設し、該スペーサを厚肉領域
と薄肉領域とを有する構成とし、真空引き時、前記薄肉
領域で、金属製板状体の内面が接触することを防止する
と共に、後加工で所望形状に変形可能としたことを特徴
とする真空断熱体。
【請求項２】前記金属製板状体は、０．０５〜０．５
ｍｍのほぼ均一な厚さを有し、真空引き後、スペーサの
薄肉領域に於ける全体厚さが０．１５〜４ｍｍとなるよ
うに構成したことを特徴とする請求項１に記載の真空断
熱体。
【請求項３】前記金属製板状体の内部空間を真空引き
するための排気部は、真空引き後に切除可能に構成した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の真空断熱体。
【請求項４】前記排気部は、金属製板状体の縁部から
の延設部分に形成し、金属製板状体内に配設したスペー
サへの真空引き用の通路は、延設部分の対向面のうち、
少なくともいずれか一方に形成した凸部、凹部又はその
両方により構成したことを特徴とする前記請求項のいず
れか１項に記載の真空断熱体。
【請求項５】前記排気部の切除後であっても内部空間
を真空に維持するために形成した溶接部の近傍に、溶接
時の発熱で活性化するゲッターを配設したことを特徴と
する前記請求項のいずれか１項に記載の真空断熱体。
【請求項６】前記金属製板状体とスペーサとの間に、
金属箔を配設したことを特徴とする前記請求項のいずれ
か１項に記載の真空断熱体。
【請求項７】前記金属製板状体は、１枚の金属製平板
を折り曲げ、その間にスペーサを配設した後、縁部を溶
接することにより内部空間を密封してなる構成としたこ
とを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の真空
断熱体。
【請求項８】内外に配設した略筒状の金属製薄板の間
にスペーサを配設し、該スペーサの所望領域を他の領域
よりも薄肉とし、真空引き時、該薄肉領域で、金属製板
状体の内面が接触することを防止すると共に、後加工で
内側に折り曲げ可能としたことを特徴とする真空断熱
体。