JP2008265834A - 断熱容器及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の断熱性能を維持しつつ、大型化を抑制することができ、しかも耐振性に優れた構成とする。
【解決手段】筒状の内容器１と外容器２とからなり、少なくとも一端側に、内容器１の内部と外容器２の外部とを連通する口部７を備え、内容器１と外容器２との間に形成される内部空間を減圧する。内部空間のうち、少なくとも他端側に断熱材３を収容する。少なくとも、内部空間の減圧により、内容器１又は外容器２の少なくともいずれか一方を変形させることにより形成される、内容器１及び外容器２の一部で断熱材３を挟み込んでなる挟持部１５と、内容器１及び外容器２に接合される口部７とで、外容器２内に、口部７以外で直接接触しないように支持する支持構造を構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、断熱容器及びその製造方法に関するものである。

従来、断熱容器として、内容器と外容器とからなり、両者の間に形成される内部空間を真空引きし、内容器と外容器の胴部の両端部に断熱材を介在させるようにしたものが公知である（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８８５５６６号公報

しかしながら、前記従来の断熱容器では、内容器と外容器とが直接接触しないように断熱材を設けただけである。このため、折角、内部空間を減圧して断熱性を高めているにも拘わらず、断熱材が接触している部分では他の減圧された空間に比べて断熱性が劣るという問題がある。一方、断熱材の断熱性を高めるためには、厚みを大きくする必要があるが、胴部の径方向に大型化するという問題がある。

また、前記従来の断熱容器を振動による影響を受けやすい環境で使用する場合、内容器と外容器とが胴部で接触して音を発生させたり、場合によっては変形し、接触する恐れがある。このため、断熱材の配設位置が制限され、前記いずれかの問題は避けられない。

そこで、本発明は、所望の断熱性能を維持しつつ、大型化を抑制することができ、しかも耐振性に優れた断熱容器及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、
筒状の内容器と外容器とからなり、少なくとも一端側に、内容器の内部と外容器の外部とを連通する口部を接合され、内容器と外容器との間に形成される内部空間を減圧してなる断熱容器であって、
前記内部空間のうち、少なくとも他端側に断熱材を収容し、
少なくとも、前記内部空間の減圧により、内容器又は外容器の少なくともいずれか一方を変形させることにより形成される、内容器及び外容器の一部で断熱材を挟み込んでなる挟持部と、内容器及び外容器に接合される口部とで、外容器内に、前記口部以外で直接接触しないように支持する支持構造を構成したものである。

この構成により、内容器と外容器の胴部の間には断熱材が介在せず、減圧された内部空間のみとなる。したがって、胴部の外面方向への大型化を招くことなく、所望の断熱性能を得ることができる。また、断熱材は、内容器と外容器のいずれか一方の端部又は両端部に配置され、これらの方向への厚みを大きくするだけで、全体としても所望の断熱性能を得ることができる。さらに、通常、胴部に比べて両端部の占有面積は小さいため、断熱材の量や、全体としての拡大範囲を抑制することも可能である。そして、挟持部と口部の接合部分の間の支持構造により、振動による胴部の変形を防止することができる。

前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方は、一端側又は他端側のうち、少なくともいずれか一方に、減圧による圧縮前の断熱材を収容可能な空間を提供し、減圧により変形して前記断熱材を圧縮し、前記挟持部を形成する変形部を備えるのが好ましい。

この構成により、作業効率よく、断熱材を収容し、減圧後に得られる挟持部に支持構造としての所望の機能を発揮させることが可能となる。

前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方は、一端側又は他端側のうち、少なくともいずれか一方に、断熱材の位置ずれを防止して外容器の胴部との非接触状態を維持する位置ずれ防止部を備えるのが好ましい。

この構成により、断熱材が外容器に接触することを確実に防止することができ、断熱材が配設されているにも拘わらず、両端部での断熱性能をより一層高めることが可能となる。

前記断熱材は、内容器と外容器とで形成される内部空間の両端部にそれぞれ配置するのが好ましい。

この構成により、さらに外容器による内容器の支持構造を強固なものとすることができ、胴部での内容器と外容器との接触を確実に防止することが可能となる。

前記外容器は円筒状であり、一端側から他端側に向けて複数の環状リブを並設されるのが好ましい。

この構成により、複数の環状リブが、内部空間を減圧する際、内容器側に変形するのを防止すると共に、減圧時の一端側又は他端側に向かう変形を容易とすることができる。

また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
筒状の内容器と外容器の、少なくとも一端側の口部を互いに接合し、形成された内部空間を減圧する断熱容器の製造方法であって、
前記内容器と前記外容器の間に形成される内部空間のうち、少なくとも他端側に断熱材を収容した状態で組み立てる組立ステップと、
前記内部空間を減圧する減圧ステップと、
を含み、
前記減圧により、前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方を変形させ、内容器及び外容器の一部で断熱材を挟み込み、該挟持部と、前記口部とで、外容器内に、前記口部以外で直接接触しないように支持するものである。

本発明によれば、内容器と外容器の胴部の間を減圧空間とすることができ、外面方向への寸法を増大させることがない。また、少なくとも、口部と挟持部とで強固な支持構造を得ることができるので、振動が作用しやすい環境で使用しても、前記胴部同士が接触して音を発生させたり、変形して接触状態を維持したりすることがない。しかも、通常、胴部に比べて占有面積の小さい端部で断熱材の厚みを大きくするだけで、所望の断熱性能を得ることができ、全体として大型化を招くこともない。

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。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る断熱容器を示す。この断熱容器は、内容器１、外容器２、及び、断熱材３で構成されている。

内容器１は、ステンレス鋼からなり、円筒状の内胴部４と、中心孔５ａが形成され、内胴部４の一端側を閉鎖する第１内端部５と、内胴部４の他端側を閉鎖する第２内端部６とで構成されている。前記中心孔５ａには、筒状体からなる口部７が溶接により一体化されている。第１内端部５と第２内端部６の外周縁には、バーリング加工により溶接部５Ａ、６Ａがそれぞれ形成されている。内胴部４と第１内端部５及び第２内端部６とは、内胴部４の開口内縁に各端部の溶接部５Ａ、６Ａをそれぞれ溶接することにより接合一体化されている。これにより、内容器１の一端側に平面視ドーナツ状の第１凹部８が、他端側に平面視円形の第２凹部９がそれぞれ形成される。

外容器２は、前記内容器１とほぼ同様な構成で、ステンレス鋼からなり、円筒状の外胴部１０と、中心孔１１ａが形成され、外胴部１０の一端側を閉鎖する第１外端部１１と、外胴部１０の他端側を閉鎖する第２外端部１２とで構成されている。外胴部１０の外周面には、軸心方向に、断面波形となるように複数の環状リブ１０ａが形成されている。前記第１外端部１１の中心孔１１ａの周囲は、中心側に向かうに従って徐々に突出する略円錐状の突出部１１ｂとなっている。第１外端部１１と第２外端部１２の外周縁には、バーリング加工により溶接部１１Ａ、１２Ａがそれぞれ形成され、外胴部１０の両端開口内縁にそれぞれ溶接により接合一体化されている。

断熱材３は、グラスウールからなり、断熱容器の一端側の内部空間すなわち口部７が形成される側の内部空間に配置されるドーナツ状の第１断熱部１３と、他端側の内部空間に配置される円盤状の第２断熱部１４とで構成されている。第１断熱部１３は内容器１の第１凹部８に、内容器１の第２断熱部１４は第２凹部９にそれぞれ配置される。

続いて、前記断熱容器の組立方法について説明する。

まず、内胴部４の両端開口部を第１内端部５と第２内端部６とでそれぞれ閉鎖し、第１内端部５の中心孔５ａに口部７を接合することにより内容器１を形成する。一方、外胴部１０の一端開口部を第１外端部１１で閉鎖する。

そして、外胴部１０と第１外端部１１によって囲まれた内側の空間内に、第１断熱部１３を収容し、次いで内容器１を収容する。内容器１は、口部７を第１断熱部１３の中心から第１外端部１１の中心孔１１ａに挿通させ、口部７の外周面と中心孔１１ａの内周面とを接合する。このとき、第１断熱部１３は、内胴部４と第１内端部５とで形成される第１凹部８内に位置する。

続いて、外胴部１０と内容器１の第２内端部６とで囲まれた領域に第２弾性部を収容する。このとき、第２弾性部は第２凹部９内に位置し、前記第１弾性部と同様に、径方向への位置ずれが防止される。その後、外胴部１０の残る一方の開口部を、第２外端部１２で閉鎖する。

このようにして全体の組立が完了すれば、外胴部１０に形成された図示しないチップ管を介して内部空間を減圧する。ここでは、内部空間の真空度が１０^−５Ｔｏｒｒとなるまで減圧する。内部空間が減圧されて減圧空間が得られると、第１内端部５及び第２内端部６が外側に、第１外端部１１及び第２外端部１２が内側に変形する。但し、外胴部１０は複数の環状リブ１０ａが形成されているため、内側には殆ど変形しない。また、内胴部４では径方向に力が作用するが、円筒状であるのでこの径方向には殆ど変形しない。

そして、前記各端部の変形により、第１弾性部及び第２弾性部が、第１内端部５と第１外端部１１の間、及び、第２内端部６と第２外端部１２の間にそれぞれ挟持され、両端部に挟持部１５が形成される。第１弾性部及び第２弾性部は、第１凹部８及び第２凹部９にそれぞれ位置決めされており、外径側に位置ずれすることはない。つまり、第１凹部及び第２凹部９が第１断熱部１３及び第２断熱部１４が径方向に位置ずれすることを防止する位置ずれ防止部として機能する。したがって、形成された挟持部１５では、第１弾性部及び第２弾性部と外胴部１０とは非接触状態を維持する。これにより、外周部に形成される減圧空間を両端面まで延長することができ、断熱性が高められる。また、挟持部１５により、内胴部４と外胴部１０とが強固に位置決めされ、振動等によっては位置ずれして接触することのない支持構造が提供される。

次に、前記断熱容器の動作について説明する。

外容器２を設置場所（例えば、車両内）に固定され、口部７に配管が接続され、内部に流動体（主に液体）が流入して保温状態に維持され、必要に応じて流出されて他の場所で利用される。そして、設置後に、外容器２に振動等が作用すると、その振動等は挟持部１５を介して内容器１に伝達する。挟持部１５は、前述のように、各端部と断熱材３との間に形成される強固な挟持状態を提供する。したがって、内胴部４と外胴部１０との間の位置関係は崩れることがなく、従って両者は常に所定の間隙を維持する。

（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る断熱容器を示す。この断熱容器は、前記第１実施形態に係る断熱容器とは、第２内端部６及び第２外端部１２の構成のみが相違し、他は同様であるので、同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

第２内端部６は、中心に円形凹部１６が形成され、その周囲には、同心上に複数の環状リブ１７が形成されることにより断面波形の変形部となっている。そして、この変形部は、前記減圧前の、内胴部４の一端開口部を閉鎖した状態では、図２の２点鎖線で示すように、内側に向かって略円錐台形状に窪んでいる。これにより、圧縮前の断熱材３を配置し、第２外端部１２で閉鎖して溶接（ＴＩＧ溶接やシーム溶接等）する場合であっても、余分な治具等を必要とすることなく、簡単に行うことができる。つまり、第２外端部１２によって断熱材３を圧縮しながら溶接する必要がなく、作業性がよい。また、第２外端部１２の中央部には円形状の凹部１２ａが形成されている。

そして、第２外端部１２での閉鎖後、内部空間を減圧すれば、図２の実線で示すように、変形部が内部空間側に変形する。この場合、複数の環状リブ１７により波形となって変形容易であるので、第２外端部１２を変形させることなく、第２内端部６のみを変形させることができる。このように内部空間を減圧した状態では、変形した第２内端部６と第２外端部１２とに挟持されることにより、収容した断熱材３が圧縮されて挟持部１５が形成される。この挟持部１５では、第２断熱部１４が第２内端部６の変形部と、第２外端部１２の凹部１２ａとによって径方向への位置ずれが防止される。また、第１内端部５と第１外端部１１との間にも断熱材３が挟持されて挟持部１５が形成される。したがって、第２実施形態に係る断熱容器であっても、前記第１実施形態に係る断熱容器と同様に、振動等が作用しても、内胴部４と外胴部１０とが接触せず、両部材の間を確実に減圧空間に維持したままとすることができる。

なお、前記実施形態では、内容器１と外容器２を円筒状としたが、三角形や四角形等の多角形の筒状としてもよい。

また、前記実施形態では、断熱材３にグラスウールを使用したが、ウレタン等、他の断熱材料で構成することも可能であり、セラミックウール等の耐熱性に優れた材料で構成することも可能である。要は、内端部と外端部との間に断熱材３を挟持した状態で、この挟持部１５で、内容器１と外容器２で構成される内部空間を減圧した際、変形により内胴部４と外胴部１０との間に隙間を確保できるような支持構造を得ることができればよい。

また、前記実施形態では、一端側にのみ口部７を設けるようにしたが、用途や使用場所、使用条件に応じて、図３に示すように、口部７は両端部に設けるようにしても構わない。この場合、一方の口部７を流入側、他方の口部７を流出側とすることができるので、各口部７の内径寸法を抑えることが可能となる。

さらに、前記実施形態では、両端側に断熱材３をそれぞれ収容するようにしたが、減圧後に得られる挟持部１５で十分な支持強度が達成され、内胴部４と外胴部１０との非接触状態が維持されるのであれば、片側だけであっても構わない。

第１実施形態に係る断熱容器の正面断面図である。 第２実施形態に係る断熱容器の正面断面図である。 他の実施形態に係る断熱容器の正面断面図である。

符号の説明

１…内容器
２…外容器
３…断熱材
４…内胴部
５…第１内端部
５ａ…中心孔
５Ａ…溶接部
６…第２内端部
６Ａ…溶接部
７…口部
８…第１凹部
９…第２凹部
１０…外胴部
１０ａ…環状リブ
１１…第１外端部
１１ａ…中心孔
１２…第２外端部
１２ａ…凹部
１３…第１断熱部
１４…第２断熱部
１５…挟持部
１６…円形凹部
１７…環状リブ

Claims (6)

1. 筒状の内容器と外容器とからなり、少なくとも一端側に、内容器の内部と外容器の外部とを連通する口部を接合され、内容器と外容器との間に形成される内部空間を減圧してなる断熱容器であって、
   前記内部空間のうち、少なくとも他端側に断熱材を収容し、
   少なくとも、前記内部空間の減圧により、内容器又は外容器の少なくともいずれか一方を変形させることにより形成される、内容器及び外容器の一部で断熱材を挟み込んでなる挟持部と、内容器及び外容器に接合される口部とで、外容器内に、前記口部以外で直接接触しないように支持する支持構造を構成したことを特徴とする断熱容器。
2. 前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方は、一端側又は他端側のうち、少なくともいずれか一方に、減圧による圧縮前の断熱材を収容可能な空間を提供し、減圧により変形して前記断熱材を圧縮し、前記挟持部を形成する変形部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の断熱容器。
3. 前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方は、一端側又は他端側のうち、少なくともいずれか一方に、断熱材の位置ずれを防止して外容器の胴部との非接触状態を維持する位置ずれ防止部を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の断熱容器。
4. 前記断熱材は、内容器と外容器とで形成される内部空間の両端部にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の断熱容器。
5. 前記外容器は円筒状であり、一端側から他端側に向けて複数の環状リブを並設されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱容器。
6. 筒状の内容器と外容器の、少なくとも一端側の口部を互いに接合し、形成された内部空間を減圧する断熱容器の製造方法であって、
   前記内容器と前記外容器の間に形成される内部空間のうち、少なくとも他端側に断熱材を収容した状態で組み立てる組立ステップと、
   前記内部空間を減圧する減圧ステップと、
   を含み、
   前記減圧により、前記内容器又は前記外容器のうち、少なくともいずれか一方を変形させ、内容器及び外容器の一部で断熱材を挟み込み、該挟持部と、前記口部とで、外容器内に、前記口部以外で直接接触しないように支持することを特徴とする断熱容器の製造方法。

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