JP2992107B2 - 真空断熱構造体及びその製造方法 - Google Patents

真空断熱構造体及びその製造方法

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JP2992107B2 JP3050380A JP5038091A JP2992107B2 JP 2992107 B2 JP2992107 B2 JP 2992107B2 JP 3050380 A JP3050380 A JP 3050380A JP 5038091 A JP5038091 A JP 5038091A JP 2992107 B2 JP2992107 B2 JP 2992107B2
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稔典 佐々木
昭人 皆木
弘和 嶋西
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は断熱壁、遮音壁などを構
成するための、特にパネル状の真空断熱構造体及び、そ
の製造方法に関する。
【0002】LNG輸送タンクなどの保冷、保温容器の
外壁として、従来から各種の断熱材料が使用されてお
り、その断熱材料の一つとして、金属外装体内にプラス
チック発泡体を充填し、その内部を真空としてなる真空
断熱構造体が使用されている。
【0003】本発明はその真空断熱構造体の改良及び、
その改良された真空断熱構造体を製造するための方法に
関するものである。
【0004】
【従来の技術】従来この種の真空断熱構造体として、特
公昭63−56858号公報に記載されたものが知られ
ている。
【0005】このものは前記構造の真空断熱構造体にお
いて、プラスチック発泡体の一部に活性炭などの吸着剤
を配し、プラスチック発泡体から発生するフロンガスを
吸着せしめ、真空度の低下を防止したものである。
【0006】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら前記構
造体においては、吸着剤として活性炭などが使用されて
いるが、この種の吸着剤は構造体に装着する前に厳密に
処理を施しておかなければ効果を奏しない。
【0007】特に活性炭などは、空気中において水分な
どを吸着しており、事前に前処理によりそれを放出して
おかなければならず、また前処理をしてもその後構造体
に装着したり、構造体内を真空にする過程においても、
その周囲の雰囲気ガスを吸着してしまうのであって、製
品の構造体内においては、吸着剤としての性能は低下し
ている。また吸着剤に代えて合金系のゲッターを使用す
ることもできるが、この種のゲッターは高温に加熱して
活性化させる必要があり、前述のようなプラスチック発
泡体を充填した真空断熱構造体を加熱すると、プラスチ
ック発泡体が加熱されて熔融したり変質したりする恐れ
があり、従来はかかるゲッターを使用することができな
かったのである。
【0008】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、真空断熱構造体中にゲッターを止着し、真空断
熱構造体内を真空にしながら当該ゲッターを活性化させ
ることにより、真空断熱構造体内の真空度を維持して断
熱性が低下するのを防止することを目的とするものであ
る。
【0009】
【問題点を解決する手段】而して本発明の真空断熱構造
体は、金属外装体内の空間にプラスチック連続気泡発泡
体を挿入し、その空間を真空にしてなる真空断熱構造体
において、その一部に前記金属外装体とプラスチック連
続気泡発泡体との間に空隙を形成し、当該空隙内におけ
る前記金属外装体の内面にゲッターを止着し、当該ゲッ
ターを加熱活性化してなることを特徴とするものであ
る。本発明においては、前記空隙が、プラスチック連続
気泡発泡体の一部を切り欠くことにより形成されたもの
とすることができ、また金属外装体の一部を外方に膨出
させることにより形成されたものとすることもできる。
【0010】また本発明の真空断熱構造体の製造方法
は、金属外装体内にプラスチック連続気泡発泡体を収容
すると共に、当該金属外装体とプラスチック連続気泡発
泡体との間の一部に空隙を形成し、当該空隙内における
金属外装体内面にゲッターを止着し、然る後前記金属外
装体を密封して当該金属外装体内を真空にしながら、前
記金属外装体の外面から前記ゲッターを加熱して活性化
することを特徴とするものである。
【0011】図1及び図2は本発明の真空断熱構造体1
の一例を示すものである。この真空断熱構造体1におい
て2は金属外装体であって、ステンレスなどの金属より
なり、全体としてパネル状をなした箱体である。
【0012】そしてこの金属外装体2内にはプラスチッ
ク連続気泡発泡体3が挿入されている。このプラスチッ
ク連続気泡発泡体3は、フェノール樹脂や硬質ポリウレ
タンの発泡体などが使用され、その気泡はプラスチック
連続気泡発泡体3全体に亙って連続した、連続気泡を形
成している。
【0013】4は金属外装体2の一部に取付けられたチ
ップ管であって、金属外装体2内の空間がこのチップ管
4から吸引され、金属外装体2内を真空にした後密封さ
れている。
【0014】而して本発明においては図2に示すよう
に、プラスチック連続気泡発泡体3の一部を切欠いて金
属外装体2とその中に挿入されたプラスチック連続気泡
発泡体3との間に空隙5が形成され、該空隙5内におけ
る金属外装体2の内面に、ゲッター6が止着されてい
る。
【0015】ゲッター6としては、Zr ,Vを主成分と
するものが好ましく、Fe −V−Zr 三元素系合金ゲッ
ターや、Zr −V−Mn −Al 四元素系合金ゲッターな
どが適当である。
【0016】これらのゲッター6を金属バンド7などで
金属外装体2内面に溶接して止着する。
【0017】ところでゲッター6は、空気中において保
存され、取扱われるときに、空気中のガスを吸着し、そ
の表面が不活性化している。そしてこれに吸着能を付与
するためには、約450℃程度に加熱して活性化する必
要がある。
【0018】そこで本発明においては、図3に示すよう
に、ゲッター6を止着した位置を金属外装体2の外側か
らバーナー8で局部的に赤熱して、ゲッター6を加熱
し、活性化させるのである。ゲッター6を加熱する方法
としてはバーナー8に限らず、その他の細い火炎、電子
ビーム、レーザー、誘導加熱法などにより加熱すること
もできる。
【0019】また第11図に示すようにゲッター6に通
電して加熱することもできる。すなわち、ゲッター6を
絶縁体16を介して金属外装体2の裏側に取付け、その
近くの金属外装体2に透孔17を二つ穿設し、その透孔
17を絶縁材18で閉塞する。そして前記ゲッター6に
導電線19を接続し、その導電線19を前記絶縁材18
を貫通させ、金属外装体2の表面に端子20を露出させ
ておく。
【0020】そして金属外装体2を密封してその内部
真空にしながら、電源21を前記端子20に接続し、ゲ
ッター6に通電して発熱させることにより、加熱して活
性化するのである。
【0021】なお図3において、9は遮熱板である。ゲ
ッター6を加熱する際に、輻射熱によりプラスチック連
続気泡発泡体3が加熱され、局部的に変質したり劣化し
たりする恐れがあるので、ゲッター6とプラスチック連
続気泡発泡体3との間に遮熱板9を介装し、輻射熱を遮
蔽するのが好ましい。なお遮熱板9によってゲッター6
を止着した部分を密閉してはならず、その周囲との通気
性は確保するべきである。
【0022】
【作用】本発明の真空断熱構造体においては、金属外装
体2内にゲッター6が止着されており、当該ゲッター6
は加熱により活性化されている。従って金属外装体2内
の残留気体やプラスチック連続気泡発泡体3から発生す
るガスはゲッター6に吸着され、金属外装体2内の真空
度は維持される。
【0023】また本発明の真空断熱構造体の製造方法に
おいては、金属外装体2とプラスチック連続気泡発泡体
3との間に空隙5を形成し、当該空隙5内における金属
外装体2内面にゲッター6を止着し、金属外装体2内を
真空にしながら、金属外装体2外からゲッター6を加熱
して活性化するので、ゲッター6の空気中における取扱
い中に吸着したガスの影響を受けることはなく、ゲッタ
ー6は充分に活性化される。
【0024】またゲッター6を活性化するためには高温
を必要とするが、ゲッター6の周囲に空隙5が形成され
ているので、周囲のプラスチック連続気泡発泡体3が加
熱されて変質したり劣化したりすることがない。またゲ
ッター6とプラスチック連続気泡発泡体3との間に遮熱
板9を設けることにより、プラスチック連続気泡発泡体
3はより確実に保護される。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、金属外装体2内の残留
ガスやプラスチック連続気泡発泡体3から発生したガス
などは、ゲッター6に吸着されて除去され、金属外装体
2内の真空度が維持される。
【0026】またゲッター6は金属外装体2内を真空に
しながら活性化されているので、十分な性能を有した状
態で金属外装体2内に存在し、ガスを有効に吸着して断
熱性は長期間に亙って維持され、低下することがない。
【0027】また本発明の真空断熱構造体の製造方法に
よれば、活性化のために高熱を必要とするゲッター6を
使用しても、ゲッター6のみを加熱して活性化すること
ができ、プラスチック連続気泡発泡体3に悪影響を及す
ことがない。
【0028】従って本発明によれば、真空断熱構造体1
として高性能であり、またその性能を長期間維持するこ
とができるのである。
【0029】
【実施例】先の図1及び図2において本発明の真空断熱
構造体1の一例を示したが、本発明はこの構造に限られ
るものではない。特に先の例では、プラスチック連続気
泡発泡体3の一部を切欠いて空隙5を形成しているが、
真空断熱構造体1の形状によっては、プラスチック連続
気泡発泡体3に切欠きを形成することなく、空隙5を形
成することもできる。以下その実施例を示す。
【0030】図4はその一実施例であって、金属外装体
2の一部に膨出部10を形成し、プラスチック連続気泡
発泡体3を切欠くことなく空隙5を形成している。そし
てその膨出部10の内側に、ゲッター6を止着してい
る。
【0031】図5は他の実施例であって、金属外装体2
の両面には補強用のリブ11が形成されている。そして
そのリブ11の内側を空隙5として、そこにゲッター6
が止着されている。
【0032】また図6はさらに他の実施例である。この
実施例においては、真空断熱構造体1はその周縁にリブ
12を突設した真空断熱構造体1a と、周縁に凹溝13
を形成した真空断熱構造体1b とよりなり、真空断熱構
造体1a のリブ12を真空断熱構造体1b の凹溝13に
嵌合して連結し、大面積の壁面を形成することができる
ようにすると共に、個々の真空断熱構造体1の周縁を屈
曲させて伝熱距離を大きくして断熱効果を高めたもので
ある。
【0033】この例においては、真空断熱構造体1a に
おけるリブ12の内側及び、真空断熱構造体1b におけ
る凹溝13の上下部分の内側を空隙5とし、ここにゲッ
ター6を止着している。
【0034】図7及び図8はさらに他の実施例であっ
て、真空断熱構造体1の一部に、厚み方向に半分の切欠
き14を形成し、ここにチップ管4を形成することによ
り、チップ管4に外力が作用して損傷するのを防止して
いる。
【0035】そしてプラスチック連続気泡発泡体3は切
欠き14の形状に合わせた形状とし、切欠き14の下部
の突出部15の内部を空隙5として、そこにゲッター6
を止着している。
【0036】また図9に示すように、チップ管4の内部
にゲッター6を止着することもできる。チップ管4の内
部はプラスチック連続気泡発泡体3が挿入されることは
なく、常に空隙であるので、その空隙5内にゲッター6
を止着するのである。なおチップ管4内にゲッター6を
止着するのは、図7に示す真空断熱構造体1の場合に限
らず、チップ管4が如何なる箇所に形成されていても、
この構造を採用することは可能である。
【0037】また図10に示すように、プラスチック連
続気泡発泡体3の縦横の寸法を金属外装体2の内寸法よ
りも小さいものとし、その外周の空隙部の金属外装体2
内面にゲッター6を取付けることもできる。
【0038】この場合、プラスチック連続気泡発泡体3
に切欠きを形成する必要がなく、またプラスチック連続
気泡発泡体3の材料費を節約することができる。しかし
ながら金属外装体2内においてプラスチック連続気泡発
泡体3が揺動する可能性があるので、金属外装体2の外
周部内側に適宜のリブなどを突設し、プラスチック連続
気泡発泡体3を所定の位置に保持するのが好ましい。
【0039】またこれらの実施例において、ゲッター6
がどのような箇所に止着される場合においても、当該ゲ
ッター6とそれに近い部分のプラスチック連続気泡発泡
体3との間に、遮熱板9を介装することが好ましい。
【0040】厚み0.4mmのSUS304 板を所定の寸法
に裁断し、TIG溶接により外寸法が約40cm×40cm
×5cmの一面を開放した箱体を製作した。次いで当該箱
体内に約39.5cm×39.5cm×4.8cmの連続気泡
を有するフェノール樹脂の連続気泡発泡体を挿入し、そ
の箱体の開口部に、予め排気用の銅チップ管を鑞付けし
且つ内面側にゲッター剤をホルダーを介して装着した厚
さ0.4mmのSUS304板をTIG溶接し、閉塞し
た。
【0041】次いでこの構造体を100℃に加熱しつ
つ、真空ポンプで前記銅チップ管から約1時間排気して
箱体内を減圧した。排気終了直前にゲッター6を箱体外
からバーナーで約450℃に加熱すると、真空度は大幅
に上昇した。チップ管4を密封して得られた断熱パネル
は、優れた断熱性を有していた。さらにこれを戸外に1
年間放置し、再度真空度を測定したところ、全く低下し
ておらず、断熱性も製作当初と全く変らなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の真空断熱構造体の斜視図
【図2】 本発明の真空断熱構造体の中央縦断面図
【図3】 本発明の方法においてゲッターを加熱する状
態を示す、主要部の拡大断面図
【図4】 本発明の真空断熱構造体の実施例を示す一部
を破断した斜視図
【図5】 本発明の他の実施例の一部を破断して示した
斜視図
【図6】 本発明の真空断熱構造体のさらに他の実施例
を示す、一部を破断した斜視図
【図7】 本発明のさらに他の実施例を示す斜視図
【図8】 図7の実施例の主要部の断面図
【図9】 本発明のさらに異る実施例の、主要部の断面
【図10】 本発明のさらに異る他の実施例の斜視図
【図11】 本発明の方法においてゲッターに通電して
加熱する状態を示す、主要部の断面図
【符号の説明】
1……真空断熱構造体 2……金属外装体 3……プラスチック連続気泡発泡体 5……空隙 6……ゲッター
フロントページの続き (72)発明者 佐々木 稔典 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 (72)発明者 皆木 昭人 静岡県引佐郡細江町中川991番地の5 (72)発明者 嶋西 弘和 静岡県浜松市三方原町331番地 (72)発明者 下野 和昭 静岡県引佐郡細江町中川6640番地の49 (56)参考文献 特開 昭63−286684(JP,A) 特開 平2−134492(JP,A) 特開 昭57−110437(JP,A) 特開 昭59−37395(JP,A) 特開 昭57−139313(JP,A) 実開 平1−135296(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16L 59/06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属外装体(2)内の空間にプラスチッ
    ク連続気泡発泡体(3)が挿入され、その空間を真空に
    してなる真空断熱構造体において、その一部において前
    記金属外装体(2)とプラスチック連続気泡発泡体
    (3)との間に空隙(5)が形成され、当該空隙(5)
    内における前記金属外装体(2)の内面に合金系のゲッ
    ター(6)が止着されており、当該ゲッター(6)が加
    熱活性化されていることを特徴とする、真空断熱構造体
  2. 【請求項2】 前記空隙(5)が、プラスチック連続気
    泡発泡体(3)の一部を切り欠くことにより形成されて
    いることを特徴とする、請求項1に記載の真空断熱構造
  3. 【請求項3】 前記空隙(5)が、金属外装体(2)の
    一部を外方に膨出させることにより形成されていること
    を特徴とする、請求項1に記載の真空断熱構造体
  4. 【請求項4】 金属外装体(2)内にプラスチック連続
    気泡発泡体(3)を収容すると共に、当該金属外装体
    (2)とプラスチック連続気泡発泡体(3)との間の一
    部に空隙(5)を形成し、当該空隙(5)内における金
    属外装体(2)内面にゲッター(6)を止着し、然る後
    前記金属外装体(2)を密封して当該金属外装体(2)
    内を真空にしながら、前記金属外装体(2)の外面から
    前記ゲッター(6)を加熱して活性化することを特徴と
    する、真空断熱構造体の製造方法
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