JP2989447B2 - 断熱容器とその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クーラーボックス、魔
法瓶、保温弁当箱等に使用される断熱容器とその製造方
法に関し、特に、内容器と外容器とが一体に接合された
二重容器の内外容器間に断熱層を形成してなる断熱容器
とその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このクーラーボックス等の断熱容器とし
ては、内容器と外容器とを合成樹脂で製作した断熱層
に、硬質ウレタンフォームや発泡ポリスチレン等の有機
質発泡体や成形体を充填した断熱容器や、パーライト等
の無機質の粉末を充填した断熱容器がある。また、内容
器と外容器とを金属材料で製作し、これら内容器と外容
器との隙間の空気を排気して真空とした断熱層を有する
断熱容器が提供されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発泡体
等を充填した断熱容器は、発泡体等の充填材料の熱伝導
率が大きいため、断熱容器の断熱性能を高めるために、
断熱層間の厚みを大きくする必要があった。そして、断
熱層内に発泡体等を充填する際にも、充填作業効率を高
めるために、断熱層に所定の大きさの厚みが必要にな
り、真空断熱層を有する断熱容器に比べ、断熱層を５〜
１０倍の厚みに形成する必要がある。このため、発泡体
等を充填した断熱容器は、容積効率が悪く、携帯用とし
て十分に満足するものでなかった。

【０００４】また、真空断熱層を有する断熱容器は、断
熱層の厚みを薄く形成した場合でも、優れた断熱性能を
得ることができ、携帯用として十分に満足できるが、製
造方法が複雑になり、高価になるという問題があった。
そして、真空断熱層を形成する内容器と外容器とに、大
気圧荷重がかかるため、内容器と外容器との形状が耐圧
構造に制限され、断熱容器の形状が制限されるという問
題があった。

【０００５】本発明は、前記課題を有効に解決するもの
で、断熱容器の製造コストが小さく、断熱性能が優れ、
容積効率に優れた断熱容器とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の断熱容器は、内
容器と外容器とが一体に接合された二重容器の内外容器
間に断熱層を形成してなる断熱容器において、これら内
容器と外容器との隙間に、空気より小さな熱伝導率を有
するガスが充填された一つまたは複数層のガス不透過性
の袋体を配したことを解決手段とした。前記二重容器の
内外容器間と前記袋体との間に、柔軟性を有する断熱材
を充填してもよい。そして、隙間が５ｍｍ以下にするの
が好ましい。また、本発明の断熱容器の製造方法は、内
容器と外容器とが一体に接合された二重容器の内外容器
間に断熱層を形成してなる断熱容器を製造する方法であ
って、あらかじめ内容器と外容器との隙間に一つまたは
複数層の袋体を配した状態で、内容器と外容器とを一体
に接合し、次いで、前記袋体に、空気より小さな熱伝導
率を有するガスを充填することを解決手段とした。

【０００７】

【作用】本発明では、内外容器間に袋体を配した状態
で、内容器と外容器とを一体に接合し、次いで、袋体に
ガスを充填することにより、空気より小さな熱伝導率を
有する断熱層が形成される。このため、断熱層を厚くす
る必要がなくなる。また、内外容器間にガスが充填され
ているので、内外容器の耐圧性が向上し、断熱容器を耐
圧構造にする必要がなくなる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の断熱容器とその製造方法の一
実施例について、図１ないし図４を参照しながら説明す
る。図１に示すように、符号１は断熱容器であり、この
断熱容器１は、内容器２と、この内容器２の周囲に配さ
れた外容器３と、これら内容器２と外容器３との隙間４
に装着された一つの袋体５と、この袋体５に充填された
ガスとを有し、内容器２と外容器３とは、一体に接合さ
れて二重容器を形成している。これら内容器２と外容器
３との間に、断熱層８が形成されている。この断熱層８
の厚みは、後述するガスが対流できない厚みに形成され
ている。

【０００９】内容器２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂で製
作され、上部を開口形成した有底箱状に形成されてい
る。この内容器２の上部には、鍔部２ａが外側に突出形
成されている。この鍔部２ａの下端部に、外容器３の上
端部がエポキシ樹脂（アラルダイド 商品名）等の合成
樹脂で一体に接合されている。この外容器３は、ＡＢＳ
樹脂等の合成樹脂で製作されており、内容器２の外周面
に沿って対向配設された側壁板３ａと、この側壁板３ａ
に取り付けられた底板３ｂとから組み立てられている。
また、内容器２の外周面と外容器３の内周面とには、熱
輻射防止用の金属層（図示略）が設けられている。

【００１０】これら内容器２の外周面と外容器３の内周
面との間には、袋体５が装着されている。この袋体５
は、図１ないし図２に示すように、有底箱状に形成さ
れ、４つの各側部５ａが底部５ｂに折り目をもって折り
返し自在に連設されている。これら内容器２と外容器３
の各コーナー部分と、袋体５との間には、軟質ウレタン
等の柔軟性を有する断熱材７が充填されている。また、
袋体５は、図３の展開図に示すように、長方形状の底部
５ｂと、この底部５ｂの各辺に連設された側部５ａとを
有する。この袋体５は、ガスの漏出を防止する材料で製
作されている。

【００１１】この袋体５には、不活性で、小さな熱伝導
率を有するキセノンガス、クリプトンガス、アルゴン、
またはこれらの混合ガス等のガスが充填されている。こ
こで、熱伝導率が空気より小さいガスは、０℃において
空気の熱伝導率（κ）が２．４１（×１０²Ｗ・ｍ^-1・
Ｋ^-1）であるのに対し、キセノンは０．５２であり、ク
リプトンは０．８７であり、アルゴンは１．６３であ
る。さらに、単に熱伝導率だけを比較すれば、塩素は、
０．７９であり、窒素は２．４０であり、一酸化炭素は
２．３２であり、二酸化炭素は１．４５であり、フレオ
ンは、０．８５である。なお、これらのガスのうち、使
用上環境保全のため、特に、キセノン、クリプトン、ア
ルゴン、及びこれらの混合ガスが望ましい。このガスを
袋体５に入れるガス導入口３ｃ、５ｃが、外容器３の底
板３ｂと袋体５の底部５ｂとに形成されている。この外
容器３のガス導入口３ｃには、蓋が取り付けられてい
る。

【００１２】次に、断熱容器の製造方法について、図面
を用いて説明する。あらかじめ袋体５の端部を内容器２
の鍔部２ａの裏面に取り付ける。この内容器２の鍔部２
ａの縁部と外容器３の側壁板３ａの端部とをエポキシ樹
脂（アラルダイド）等で貼り付け、これら内容器２と外
容器３との隙間４の各コーナー部分に断熱材７を詰め込
む。これら内容器２と外容器３との隙間４に、図４に示
すように、袋体５をつぶした状態で装着し、外容器３の
側壁板３ａに底板３ｂを取り付ける。その後、キセノン
ガス等のガスを充填したガスボンベに袋体５を接続し、
この袋体５にキセノンガス等のガスをガスボンベから充
填し、図１に示すように、袋体５を膨らませて内容器２
と外容器３とに密着させ、袋体５をヒートシール等で密
封し、外容器３の底板３ｂのガス導入口３ｃに蓋を接着
する。

【００１３】このような断熱容器１によれば、内容器２
と外容器３との隙間４に、空気より小さな熱伝導率を有
するガスが充填された袋体５を配したので、発泡体を用
いた断熱容器に比べ、内容器２、隙間４、外容器３、ガ
スで断熱層８を形成でき、さらに隙間４を薄く形成する
ことにより、断熱層８を薄く形成することができ、断熱
容器１の容積効率を向上させることができる。すなわ
ち、発泡体を用いた断熱容器に比べ、これと同等以上の
断熱性能で、断熱層の厚みを半分以下に減少することが
でき、容積効率を向上させることができる。そして、内
容器２と外容器４とを耐熱材料で製作することにより、
断熱容器１を保冷容器として利用でき、さらに、発泡体
に使用されるウレタン自体の耐熱性が低いため、発泡体
を用いた断熱容器は保冷容器にしか使用できないが、内
容器２と外容器３とに耐熱性材料を用いることにより、
耐熱性を向上でき、断熱容器１を保温容器として用いる
こともできる。また、発泡体等に比べ、ガスを充填した
袋体を配したので、断熱容器を軽量化することができ
る。さらに、隙間４に、ガスが充填された袋体５を配し
たので、内容器２と外容器３との耐圧性を向上させるこ
とができ、断熱容器１を耐圧構造に形成する必要性をな
くすことができる。このため、大気圧荷重を受けること
もないので、角型等の各種の形状に断熱用器１を形成す
ることができる。

【００１４】また、内外容器間と袋体５との間に、柔軟
性を有する断熱材７を充填したので、袋体５が内外容器
間のコーナー部分で折り曲げられ、このコーナー部分の
袋体５の厚みが薄く形成された場合にあっても、このコ
ーナー部分の断熱性能を断熱材７が保持し、断熱容器１
の断熱性能を維持することができる。

【００１５】また、断熱容器の製造方法によれば、あら
かじめ内容器２と外容器３との隙間４に袋体５を配した
状態で、内容器２と外容器３とを一体に接合し、次い
で、袋体５に、ガスを充填するので、袋体５をしぼませ
た状態で隙間４に装着できる。このため、小さな隙間４
にあっても、袋体５を装着でき、発泡体等の充填作業
や、真空密封作業に比べ、袋体５にガスを充填すること
により、断熱容器１を製造できるから、断熱容器１の製
造作業性を向上させることができる。また、断熱容器１
の製造作業が簡単になり、発泡体や真空装置が不要にな
るから、断熱容器１の製造に要する費用を低減させるこ
とができる。

【００１６】なお、前記実施例では、一つの袋体５を内
容器２と外容器３との隙間４に装着したが、この袋体を
複数層から形成してもよい。このように袋体を複数層か
ら形成することにより、袋体内のガスの対流や、輻射を
阻止することができ、袋体の断熱性能を向上させること
ができる。この複数層の袋体に、ガス導入口３ｃからガ
スをそれぞれ導入してもよい。ここで、袋体内のガスの
対流を阻止するために、各層の厚みを５ｍｍ以下に設定
するのが好ましい。

【００１７】また、前記実施例では、内容器２と外容器
３とを合成樹脂で製作したが、これらを金属材料で製作
してもよい。さらに、前記実施例では、有底箱状の断熱
容器を用いたが、各側部を取り除いた板状に断熱容器を
形成してもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の断熱容器
によれば、内容器と外容器とが一体に接合された二重容
器の内外容器間に断熱層を形成してなる断熱容器におい
て、これら内容器と外容器との隙間に、空気より小さな
熱伝導率を有するガスが充填された一つまたは複数層の
袋体を配したので、発泡体を用いた断熱容器に比べ、内
容器、隙間、外容器、ガスで断熱層を形成でき、隙間を
薄く形成することにより、断熱層を薄く形成することが
でき、断熱容器の容積効率を向上させることができる。
そして、発泡体を用いた断熱容器は、発泡体の耐熱性が
悪いため、保冷容器にしか利用できないが、本発明の断
熱容器は、内容器と外容器とを耐熱材料で製作すること
により、保温容器として用いることができる。さらに、
内外容器間に、ガスを充填した袋体が配されているの
で、内容器と外容器との耐圧性を向上させることがで
き、断熱容器の耐圧性を向上させることができる。この
ため、耐圧構造に限定されず、各種の形状の断熱容器を
製造することができる。

【００１９】また、二重容器の内外容器間と袋体との間
に、柔軟性を有する断熱材を充填すれば、袋体の厚みが
薄く形成された場合にあっても、この薄い部分の袋体の
断熱性能を断熱材が保持し、断熱容器の断熱性能を維持
することができる。しかも、隙間を５ｍｍ以下とするこ
とにより、ガスの対流による伝熱が防止され、より良い
断熱性能が得られる。

【００２０】また、特に、本発明の製造方法によれば、
あらかじめ内容器と外容器との隙間に一つまたは複数層
の袋体を配した状態で、内容器と外容器とを一体に接合
し、次いで、この袋体に、空気より小さな熱伝導率を有
するガスを充填するので、袋体をしぼませた状態で隙間
に装着できる。このため、小さな隙間にあっても、袋体
を装着でき、発泡体等の充填作業や、真空密封作業に比
べ、袋体にガスを充填することにより、断熱容器を製造
できるから、断熱容器の製造作業性を向上させることが
できる。また、断熱容器の製造作業が簡単になり、発泡
体や真空装置が不要になるから、断熱容器の製造に要す
る費用を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱容器を示す縦断面図である。

【図２】本発明の断熱容器を示す横断面図である。

【図３】本発明の断熱容器の袋体を示す展開図である。

【図４】本発明の断熱容器の袋体にガスを充填する前の
状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 断熱容器 ２ 内容器 ３ 外容器 ４ 隙間 ５ 袋体 ７ 断熱材 ８ 断熱層

フロントページの続き (72)発明者 小宮 泰彦 東京都港区西新橋１丁目16番７号 日本 酸素株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−205973（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭46−21581（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65D 81/38

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容器と外容器とが一体に接合された二
   重容器の内外容器間に断熱層を形成してなる断熱容器に
   おいて、これら内容器と外容器との隙間に、空気より小
   さな熱伝導率を有するガスが充填された一つまたは複数
   層のガス不透過性の袋体を配したことを特徴とする断熱
   容器。
2. 【請求項２】 前記二重容器の内外容器間と前記袋体と
   の間に、柔軟性を有する断熱材が充填されていることを
   特徴とする請求項１記載の断熱容器。
3. 【請求項３】 前記隙間が５ｍｍ以下であることを特徴
   とする請求項１又は２記載の断熱容器。
4. 【請求項４】 内容器と外容器とが一体に接合された二
   重容器の内外容器間に断熱層を形成してなる断熱容器を
   製造する方法であって、あらかじめ内容器と外容器との
   隙間に一つまたは複数層の袋体を配した状態で、内容器
   と外容器とを一体に接合し、次いで、前記袋体に、空気
   より小さな熱伝導率を有するガスを充填することを特徴
   とする断熱容器の製造方法。