JP7012224B2 - 真空断熱体及びこれを用いた断熱容器並びに断熱壁 - Google Patents

Description

本開示は、真空断熱体及びこれを用いた断熱容器並びに断熱壁に関する。

冷蔵庫等に用いられる真空断熱体を製造するための真空封止装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の真空封止装置は、内部を減圧可能なチャンバ容器と、チャンバ容器内で外被材の開口部を熱溶着によって封止するシール装置とを備える。

特許文献１に開示されている真空封止装置では、袋状に形成された外被材の内側に芯材を入れた被封止材を、チャンバ容器内にセットして、チャンバ容器内を減圧し、その状態でシール装置を駆動して、被封止材の開口部を封止する。これにより、外被材の内部に芯材が減圧封入された真空断熱材を製造することができる。

しかしながら、特許文献１に開示されている真空封止装置では、冷蔵庫のような大型の機器に対応する真空断熱材を製造するためには、チャンバ容器を大型化する必要がある。チャンバ容器が大型化すると、内部空間を所望の圧力にまで減圧するまでに時間がかかり、真空断熱材の製造コストが増大するという課題がある。

特開２０１３－２３２２９号公報

本開示は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、チャンバ容器を大型化しなくても、ガスバリア性及び断熱性を充分に確保しつつ、製造コストを抑制することができ、かつ、信頼性の高い、真空断熱体、断熱容器及び断熱壁を提供する。

具体的には、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体は、密閉構造を構成する容器と、容器の内部に設けられた芯材と、容器に設けられた排気穴と、排気穴を封止する封止材とを備える。排気穴は、排気穴を通じて容器の内部の真空排気が行われるよう構成されている。また、封止材は、容器の内部の真空を維持しながら排気穴を封止するよう構成されている。前記容器は、内板と外板とで構成され、前記内板に前記排気穴が設けられ、前記内板と前記芯材との間に補強材を有している。
また、封止材は、少なくとも金属箔を有する。

このような構成により、排気穴を通じて真空排気した後の封止部分が突起として残らないため、真空断熱体は幅広い用途に適用することができる。また、このような構成により、真空封止装置のチャンバ容器を大型化することなく、製造コストを抑制でき、冷蔵庫のような大型の機器に対応する真空断熱体を製造することができる。また、封止部分もガスバリア性を有しているため、真空断熱体の真空度を長期に亘り維持することができる。よって、このような構成により、幅広い用途に適用でき、長期間にわたってガスバリア性及び断熱性能を維持することができ、信頼性の高い真空断熱体を提供することができる。
また、前記容器を内板と外板とで構成することより、封止材の接着層を容器表面に溶着する際に芯材への物理的なダメージを緩和し、断熱体を変形させることなく、封止材の接着層が容器表面へ浸透させることで溶着強度を上げることができる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、封止材は、金属箔の、排気穴と対向する側とは反対側の面に、融点が２００℃以上の耐熱層を有していてもよい。

このような構成により、封止の際に封止材の接着層（封止接着層）を容器表面に溶着する際に、封止材の金属箔への熱的なダメージを減らすことが可能となり、金属箔のガスバリア性を維持することができる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、封止材は、金属箔の、排気穴と対向する側の面の少なくとも一部に、融点が１８０℃以下の接着層（封止接着層）を有していてもよい。

このような構成により、封止材及び容器に熱エネルギを与えて、接着層を溶融させて封止材を容器表面へ溶着することが可能となる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、金属箔の厚みは１０μｍ以上であることがより好ましい。

このような構成により、封止部分もより高いガスバリア性を有することになるため、長期間にわたって真空断熱体は真空度を維持することができ、すなわち断熱性能も維持することができる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、耐熱層の厚みは５μｍ以上３８μｍ未満であることがより好ましい。

このような構成により、封止の際に封止材の接着層を容器表面に溶着する際に、金属箔への熱的なダメージを減らすことが可能となり、金属箔のガスバリア性を維持することができる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、接着層の厚みは２５μｍ以上であることがより好ましい。

このような構成により、封止材と容器に熱エネルギを与えて、接着層を溶融させることで容器表面へ溶着することが可能となる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、補強材の厚みは０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。

このような構成により、接着層を容器表面に溶着する際に芯材への物理的なダメージを緩和し、断熱体を変形させることなく、接着層が容器表面へ浸透させることで溶着強度を上げることができる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体において、排気穴の口径は１ｍｍ以上であることがより好ましい。

このような構成により、連続気泡ウレタン等の芯材を真空排気する際に、口径によって排気コンダクタンスが低下することなく、短時間で真空排気することが可能となる。

また、本開示の実施の形態の一例による断熱容器は、上記いずれかの真空断熱体を備えている。このような構成により、安価で、長期間にわたって断熱性能を維持できる断熱容器を提供することができる。

また、本開示の実施の形態の一例による断熱壁は、上記いずれかの真空断熱体を備えている。このような構成により、安価で、長期間にわたって断熱性能を維持できる断熱壁を提供することができる。

図１は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた冷蔵庫の断面図である。 図２は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた冷蔵庫扉の一部を示す拡大斜視図である。 図３Ａは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の図２の３Ａ－３Ａ線における断面図である。 図３Ｂは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線における断面図である。 図４Ａは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた別の冷蔵庫扉の図２の４Ａ－４Ａ線における断面図である。 図４Ｂは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体で構成された別の冷蔵庫扉の図４Ａの４Ｂ－４Ｂ線における断面図である。 図５は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の封止に用いられる封止装置の概略図である。 図６は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の封止部分の断面拡大図である。 図７は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた冷蔵庫扉の製造方法を示すフローチャートである。 図８は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の排気口径及び到達真空度の測定結果を示す図である。 図９は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の排気口径及び１００Ｐａ到達までの時間の測定結果を示す図である。

以下、本開示の実施の形態の例を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態によって本開示が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた冷蔵庫の断面図である。図２は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体で構成された冷蔵庫扉の一部を示す拡大斜視図である。図３Ａは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の図２の３Ａ－３Ａ線における断面図である。図３Ｂは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線における断面図である。図４Ａは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体で構成された別の冷蔵庫扉の図２の４Ａ－４Ａ線における断面図である。図４Ｂは、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体で構成された別の冷蔵庫扉の図４Ａの４Ｂ－４Ｂ線における断面図である。

１．真空断熱体の冷蔵庫扉への適用例
図１に示すように、冷蔵庫１は、外箱２と内箱３との間に発泡断熱材７が充填された断熱箱体で構成されている。断熱箱体の内部には、仕切体８により、冷凍室９及び冷蔵室１０が設けられている。断熱箱体の上部には、上部機械室が設けられている。上部機械室には、圧縮機１８が配置されている。断熱箱体の下部には、下部機械室が設けられている。下部機械室には、蒸発皿２０が配置されている。また、冷凍室９の背面には、冷却室が設けられている。冷却室には、蒸発器１９が配置されている。冷凍室９と冷却室とは、冷却室壁体２１で仕切られている。断熱箱体の冷凍室９及び冷蔵室１０の前面開口部には、それぞれ冷蔵庫扉２５が配設されている。

冷蔵庫扉２５は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体１３を備えている。図２、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、真空断熱体１３を備えた冷蔵庫扉２５は、外板２７と、外板２７の表面に配されたガラス板又は金属板等の庫外外観部品１４と、酸素等に対するガスバリア層３１が内部に形成された内板２６と、外板２７と内板２６との間の断熱用空間に充填された連続気泡ウレタンフォーム５（真空断熱体１３の芯材）とを有する。本実施の形態においては、外板２７及び内板２６が外包材に相当する。なお、この外包材とは、連続気泡ウレタンフォーム５（真空断熱体１３の芯材）の外面を包みこむものである。

具体的には、真空断熱体１３は、スペーサの役割を持つ芯材（連続気泡ウレタンフォーム５）と、ガスバリア性を有する外包材（外板２７及び内板２６）とからなるものであって、芯材を外包材中に挿入し、外包材の内部を減圧して封止したものである。外板２７及び内板２６は、外周が熱溶着層３２で接着され封止されている。

また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施の形態の真空断熱体１３に対して、庫外外観部品１４と庫内外観部品１５とを接着剤等で貼り合わせることによって、冷蔵庫扉２５が得られる。

２．製造方法
次に、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体１３を備えた冷蔵庫扉２５の製造方法について、図５～図７を用いて説明する。

図５は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の封止に用いられる封止装置の概略図であり、図６は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の封止部分の断面拡大図である。図７は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体を備えた冷蔵庫扉の製造方法を示すフローチャートである。

図３Ａ、図４Ａ及び図５に示すように、真空断熱体１３の内板２６には排気口（排気穴）１６が設けられている。真空断熱体１３は、図５に示すように、例えば超音波溶着装置などの溶着機構が接続された封止先端部５４、及び、封止先端部５４の先端周縁に設けられたパッキン５２により、外板２７及び内板２６で囲まれた空間の気密性を維持しながら、真空ポンプにより、排気用筒５３から排気が行われ、封止材１７によって排気口１６が封止される。なお、連続気泡ウレタンフォーム５には、２～３０μｍの微細な通気孔が形成されている。真空断熱体１３を備えた冷蔵庫扉２５の完成品において、排気口１６は封止材１７により封止されている。封止材１７は少なくとも金属箔を有している。

外板２７は、内板２６と同様、酸素ガスバリア性の高い材料で構成される。本実施の形態の冷蔵庫扉２５の場合、外板２７は平面形状であり、外板２７には、アルミ又はステンレスなど金属層を含む、樹脂ラミネートフィルム或いはシートなどが用いられる。例えば、外側層に、保護材であるポリエチレンテレフタレート層、中間層に、ガスバリア材であるアルミニウム箔層、及び、内側層には、図３Ａ及び図４Ａに示すように、内板２６の接着層がポリプロピレン層である場合は、ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン層）が設けられたラミネートフィルムもしくはシートを用いる。ラミネートフィルムもしくはシートを構成する外側層、中間層及び内側層を熱溶着後、ラミネートフィルムもしくはシートの成形加工は、外板２７のサイズにカットするのみである。

内板２６は、酸素ガスバリア性及び水蒸気ガスバリア性の高い材料で構成され、主に、空気及び水蒸気の透過を抑制する必要がある。

よって、例えば、酸素透過度の低い材料であるエチレン・ビニルアルコール共重合体樹脂（ＥＶＯＨ）を、成形性を上げるために、水蒸気透過度の低い材料であるポリプロピレン又はポリエチレンで挟んだ多層シートを、押出し成形機等で作成する。そして、作成された多層シートを、真空成形、圧空成形、またはブロー成形などで、断熱が必要な箇所の形状に沿う形に成形する、という方法がある。ＥＶＯＨの代わりに、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いても同様の効果が得られる。

内板２６には、排気口１６と、排気口１６を真空ポンプに接続する為の外筒が設けられている。外筒は、封止材１７を溶着するために、外筒の軸心方向に進退可能な封止先端部を有している。真空断熱体１３内部の真空排気後に、封止先端部で封止材１７を加圧溶着し、真空度を維持することが可能となる。

本実施の形態では、封止材１７には、耐熱保護層に、ポリエチレンテレフタレート層、中間層に、ガスバリア材であるアルミニウム箔層、及び、内側層には、図３Ａ及び図４Ａに示すように、内板２６の接着層がポリプロピレン層である場合は、ＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン層）が設けられたラミネートフィルムもしくはシートが用いられる。封止材１７は、あらかじめ２０ｍｍ×２０ｍｍサイズに切っておき、排気口１６を完全に覆うように、仮置きして、例えば封止材１７の一部を熱溶着等で内板２６の表面と接着しておくことが良い。この状態で、例えば超音波溶着機などの溶着機構のホーンの軸心とＯリングとを介して接続された外筒を通して、真空ポンプで、外板２７及び内板２６で囲まれた空間（空間内に設けられた連続気泡ウレタンフォーム５を含む）の真空排気を行う。所定の真空度に到達したら、超音波溶着機のホーンで封止材を、排気口１６を囲んだ内板２６と超音波溶着させる。これにより、真空断熱体１３を得ることができる。

次に、図７を参照し、連続気泡ウレタンフォーム５の製造方法を説明する。

連続気泡ウレタンフォーム５は、外板２７と内板２６との間の断熱用空間の形状を有する金型に、ウレタン液を注入し発泡させ、離型して成形される。

また、連続気泡ウレタンフォーム５は、コア層と、コア層の外周を覆うスキン層とを有している。なお、スキン層は、連続気泡ウレタンフォーム５の発泡時に、金型などの壁面との界面近傍に生成される樹脂厚みの厚い（発泡不十分な）芯材（ウレタンフォーム）の層である。

また、連続気泡ウレタンフォーム５は、空隙率が大きい（例えば、９５％）部材であって、複数の気泡と、気泡膜部と、気泡骨格部とから成っている。気泡膜部は、互いに対向する１以上の対の気泡の間に膜状に形成されたものである。気泡骨格部は、互いに対向する１以上の対の気泡の間において、対向する１対の気泡と他の１対の気泡との間の気泡膜部に連続して形成され、且つ、対向する１対の気泡の間の距離が、気泡膜部の厚みより大きくなるよう形成されている。

具体的には、気泡膜部の厚み（１対の気泡の間の距離）は、３μｍ程度であり、気泡骨格部の厚み（１対の気泡の間の距離）は、１５０μｍ程度である。

なお、連続気泡ウレタンフォーム５における気泡骨格部の割合は、コア層よりも発泡が不十分なスキン層の方が大きい。

なお、連続気泡ウレタンフォーム５の発泡が不十分な領域では、バルクの樹脂に気泡が分散するような態様が存在し得るが、そのような態様においても、上述の気泡膜部及び気泡骨格部の定義は当てはまる。

すなわち、そのような態様においては、大部分が気泡骨格部であると想定される。

また、上述の厚みの実態から、互いに対向する一対の気泡間の距離が３μｍ以下の部分が、典型的な気泡膜部であり、互いに対向する一対の気泡間の距離が１５０μｍ以上の部分が、典型的な気泡骨格部であると言える。

連続気泡ウレタンフォーム５の全ての気泡間の連続通気性を確保するために、全ての気泡膜部には、第１貫通孔が形成されるとともに、気泡骨格部には第２貫通孔が形成されている。

気泡膜部に形成される第１貫通孔は、例えば、互いに親和性が無く分子量が異なる２種類以上のウレタン粉末を用いて発泡させることにより、分子レベルで生じる歪に基づいて形成される。

なお、２種類以上のウレタン粉末としては、例えば、所定の組成を有するポリオール（ｐｏｌｙｏｌ）の混合物と、ポリイソシアネート（ｐｏｌｙｉｓｏｃｙａｎａｔｅ）とを採用することができる。これらを水などの発泡剤の存在下で反応させることにより、第１貫通孔を形成することできる。この他には、ステアリン酸カルシウム（ｃａｌｃｉｕｍ ｓｔｅａｒａｔｅ）などを用いても、第１貫通孔を形成することができる。

第１貫通孔の平均径は２～８μｍである。第１貫通孔は、連続気泡ウレタンフォーム５の通気孔を構成する。

一方、気泡骨格部に形成される第２貫通孔は、ウレタン粉末とは親和性の無い（接着しにくい）微粉末（ポリエチレン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）粉末及びナイロン（ｎｙｌｏｎ）粉末など）を、ウレタン粉末に混合させて充填させることにより、微粉末の粉体と気泡との界面に形成されることができる。

なお、気泡の粒径が約１００μｍであるのに対し、微粉末の粉体の粒径を約１０～３０μｍに設定すると、第２貫通孔による連通率を最適化できる。よって、第２貫通孔の平均径は、１０～３０μｍである。第２貫通孔も、連続気泡ウレタンフォーム５の通気孔を構成する。

以上により、注入されるウレタン液は、発泡後の気泡の気泡膜部に第１貫通孔を形成するために、互いに親和性の無い２種類以上のウレタン粉末が混合されたものである。また、注入されるウレタン液は、発泡後の気泡を形作る気泡骨格部に第２貫通孔を形成するために、ウレタン粉末とは親和性の無い微粉末が混合されたものである。

また、連続気泡ウレタンの連通孔径は、高々２００μｍ程度であり、排気抵抗が大きい。このため、排気時間を短くするために、排気口１６につながった排気用溝を形成する方法、及び、排気口周辺部を排気抵抗の小さいグラスウールなど繊維上のものを一体発泡する方法などがある。このような方法により、排気時間を短縮して生産性を格段に上げることが可能となる。

３．組み立て
次に、図７を参照し、真空断熱体１３の組み立てについて説明する。

連続気泡ウレタンフォーム５の成形品を、内板２６に収め、外板２７をかぶせて、外板２７の外周部に熱及び圧力を加えて、内板２６と外板２７とを熱溶着する。

このとき、内板２６の接着層がポリプロピレン層である場合は、図３Ａ及び図４Ａに示すように、内板２６の接着層と、外板２７の接着層であるＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン層）との間で熱溶着する。

なお、図示されていないが、種々のガス吸着剤を、連続気泡ウレタンフォーム５と共に、内板２６及び外板２７により形成される空間内部に設置してもよい。

主に、ガス吸着剤としては、空気を選択的に吸着する空気吸着剤、あるいは、水分を吸着する水分吸着剤が知られている。このガス吸着剤により、真空排気で排気しきれずに残存するガス、及び、長期間の間にガスバリア性の高い内板２６及び外板２７を透過して侵入する微量なガスを吸着することで、長期間、真空度を維持することが可能となる。

次に、図５に示すように、例えば超音波溶着装置などの溶着機構を備えた封止先端部５４を、外筒５１及びパッキン５２を介して、外板２７に設けられた排気口１６の上に配置し、外板２７及び内板２６で囲まれた空間を気密にする。外筒５１を、同じくパッキン５２を介して、排気口１６を囲むように配置し、外板２７及び内板２６で囲まれた空間を気密にする。外筒５１を真空ポンプと接続し、真空排気を所定時間実施した後、超音波溶着等により、排気口１６を、封止材１７の封止接着層４３であるＣＰＰ（無延伸ポリプロピレン層）で溶着する。

また、超音波溶着等を行う際に、排気口１６が溶着時の加圧に耐えられるように、さらには真空排気時に連続気泡ウレタンフォームの芯材が減圧変形することによる外板２７の変形の影響を抑制するために、排気口１６の周辺に、外筒５１と内板２６との間のパッキン５２の大きさと同等以上である、板金等の補強材４４を設置することが望ましい。

次に、排気口１６及び封止材１７の拡大図が示されている図６を参照して、排気口１６及び封止材１７についてさらに詳細に説明する。

排気時間を短縮し、生産性を向上させるために、図６に示すように、連続気泡ウレタンフォーム（芯材）５には通気孔２３が設けられ、通気孔２３は、排気口１６につながっていることが望ましい。また、連続気泡ウレタンフォーム（芯材）５と内板２６との間に、補強材４４を設けることで、封止時の加圧による芯材の変形を防止することができる。また、封止材１７は、排気口１６から近いほうから、封止接着層４３、金属箔４１、及び、耐熱保護層４２で構成されている。

本実施の形態においては、封止接着層４３は、金属箔４１の内側（排気口１６と対向する側）の面の少なくとも一部に配置され、融点が１８０℃以下の接着層である。耐熱保護層４２は、金属箔４１の外側（排気口１６と対向する側とは反対側）の面に配置され、融点が２００℃以上の耐熱層である。

また、本実施の形態においては、金属箔４１の厚みは、１０μｍ以上とし、耐熱保護層４２の厚みは、５μｍ以上３８μｍ未満とし、封止接着層４３の厚みは、２５μｍ以上としている。

補強材４４は、内板２６に接して配置され、排気口１６に対応した部分は、開口部（孔）を有する。補強材４４の平面的な大きさは、少なくとも封止材１７より大きく設定されている。補強材４４の厚みは、本実施の形態では、０．１ｍｍ以上としている。

また、補強材４４は、水平投影面における寸法が、封止先端部５４の外形より大きくなるような大きさに設定されている。

なお、排気口１６は、本実施の形態では、略円形の形状を有し、排気口１６の口径は、１ｍｍ以上としている。

４．評価結果
（表１）は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体の、真空排気後の封止方法と溶着条件別の気密性の評価結果を一覧にまとめたものである。

本評価において、内板２６には、ＰＰ／ＥＶＯＨ／ＰＰ多層シート、封止材１７の耐熱保護層として、ＰＥＴ（厚み１２μｍ）、金属箔として、アルミ箔（厚み３５μｍ）、及び、接着層として、ＣＰＰ（厚み５０μｍ）が使用されている。以下、特に断りがなければ、上記仕様に合わせた上での試験を行っている。

（表１）に示す結果によれば、封止方法として、熱溶着であっても、超音波溶着であっても、いずれも、ある条件下においては、気密性が問題なく得られることを示している。また、熱溶着では、温度が低いと、溶着不足によるリークが発生し、温度が高いと、アルミ箔亀裂によるリークが発生していることがわかる。また、超音波溶着では、超音波溶着の時間が短いと、溶着不足によるリークが発生し、超音波溶着の時間が長いと、アルミ箔亀裂によるリークが発生することがわかる。

なお、気密性評価は、Ｈｅリークディテクタを用いて、Ｈｅ強度が上昇すれば×、つまりリークしていることを示し、上昇が見られなければ○として判定している。また、モードは、リークが見られた場合に、その原因を光学顕微鏡で観察した結果を示している。

（表２）は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体におけるアルミ膜厚別の気密性の評価結果を示している。

具体的には、表２は、アルミ箔の厚みが１２μｍ以上の場合、リークが見られなかったことを示している。一方、アルミ箔の厚みが７μｍ以下の場合、溶着時の温度上昇にアルミ箔の強度が耐えられずに亀裂が起こり、リークに至ったと考えられる。

（表３）は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体における耐熱保護層の膜厚別の気密性の評価結果を示している。

具体的には、表３は、ＰＥＴの厚みが５μｍ以上２５μｍ以下であればリークが見られなかったことを示している。一方、ＰＥＴの厚みが３μｍ以下であれば、直接アルミ箔温度が上がってしまうため、あるいは、厚みが３８μｍ以上であれば、ＰＥＴの熱容量が上がるため、全体の温度が上昇し、アルミ箔への熱伝導でアルミ箔温度が上がってしまうことでアルミ箔の強度が耐えられずに亀裂が起こり、リークに至ったと考えられる。

（表４）は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体における接着層の膜厚別の気密性の評価結果を示している。

具体的には、表４は、ＣＰＰ層の厚みが２５μｍ以上あれば、リークが見られなかったことを示している。一方、ＣＰＰ層の厚みが２０μｍ以下であれば、溶着時に溶融したＣＰＰが十分にＰＰに反応せずに溶着不足となり、リークに至ったと考えられる。

（表５）は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体における補強材の厚み別の気密性の評価結果を示している。

具体的には、表５は、補強材である板金の板厚が０．１ｍｍ以上あれば、リークが見られなかったことを示している。一方、補強材なしの場合は、溶着時の加圧により、芯材が変形し、荷重が逃げることで、溶融したＣＰＰが十分にＰＰに反応せずに溶着不足となり、リークに至ったと考えられる。

図８は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体における排気口径及び到達真空度の測定結果を示す図である。到達真空度は、試験的に、連続気泡ウレタンフォームの通気孔上の内板２６にφ１ｍｍの貫通孔を開け、ピラニ真空計のセンサを真空用の接着剤で固定し、メカニカルブースターポンプ（排気速度１００００Ｌ／ｍｉｎ）で５分間排気した時点での真空計の数値を読んだものである。

図８に示す測定結果によれば、排気口径が１ｍｍ以上であれば、到達真空度が１００Ｐａ程度となり、それ以上の大きさに開けても、到達真空度はあまり変わらないことを示す。

図９は、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体における排気口径及び１００Ｐａに到達するまでの時間の測定結果を示す図１００Ｐａ到達までの時間の測定結果を示す図である。

図９に示す測定結果によれば、排気口径が１ｍｍ以上であれば、排気時間が５分程度で到達真空度が１００Ｐａとなり、排気口径が０．７ｍｍあるいは０．５ｍｍと小さくすると、急激に時間が延びることを示す。つまり、排気口径を１ｍｍ以上開けることで、排気時間を短くすることが可能となり、生産性を向上させることが可能となる。

なお、本実施の形態では、真空断熱体１３が冷蔵庫扉２５を構成する例を説明しているが、図１に示す冷蔵庫の断熱壁である仕切体８に、本開示の真空断熱体１３を適用することもできる。

この場合も、本実施の形態と同様の製造方法で作ることができるため、詳細な記述は省略するが、樹脂成形は、本実施の形態の製造方法における方法とは異なる方法として、ブロー成形で作成することができる。

この場合は、高い酸素ガスバリア性及び水蒸気ガスバリア性を有する樹脂をブロー成形で成型し、芯材である連続気泡ウレタンフォーム５を、その樹脂成形体の注入口より注入し発泡させ、離型することなく一体発泡成形する。注入口より真空排気を行い、注入口を本開示で例示した封止材１７を用いて封止することで真空断熱体１３を得ることができる。この方法により、製造工程の簡素化、及び、設備投資の大幅な削減を実現することが可能となる。

また、本開示の実施の形態の一例による真空断熱体１３を、例えば貯蔵室内の食品を収容するケースなどの断熱容器として適用することもできる。

以上述べたように、本開示は、安価で断熱性能の高い高品質な真空断熱体を提供することができ、冷蔵庫及び電気給湯器等の民生用機器から自動販売機用、自動車用及び住宅用の断熱体及びこれを用いた断熱容器並びに断熱壁として幅広く適用することができる。

１ 冷蔵庫
２ 外箱
３ 内箱
５ 連続気泡ウレタンフォーム（芯材）
７ 発泡断熱材
８ 仕切体
９ 冷凍室
１０ 冷蔵室
１３ 真空断熱体
１４ 庫外外観部品
１５ 庫内外観部品
１６ 排気口（排気穴）
１７ 封止材
１８ 圧縮機
１９ 蒸発器
２０ 蒸発皿
２１ 冷却室壁体
２３ 通気孔
２５ 冷蔵庫扉
２６ 内板
２７ 外板
３１ ガスバリア層
３２ 熱溶着層
４１ 金属箔
４２ 耐熱保護層
４３ 封止接着層（接着層）
４４ 補強材
５１ 外筒
５２ パッキン
５３ 排気用筒
５４ 封止先端部

Claims (10)

1. 密閉構造を構成する容器と、
   前記容器の内部に設けられた芯材と、
   前記容器に設けられた排気穴と、
   前記排気穴を封止する封止材とを備え、
   前記排気穴は、前記排気穴を通じて前記容器の前記内部の真空排気が行われるよう構成され、
   前記封止材は、前記容器の前記内部の真空を維持しながら前記排気穴を封止するよう構成され、
   前記容器は、内板と外板とで構成され、
   前記内板に前記排気穴が設けられ、
   前記内板と前記芯材との間に補強材を有し、
   前記封止材は、少なくとも金属箔を有する真空断熱体。
2. 前記封止材は、前記金属箔の、前記排気穴側とは反対側に、融点が２００℃以上の耐熱層を有する請求項１に記載の真空断熱体。
3. 前記封止材は、前記金属箔の、前記排気穴側に、融点が１８０℃以下の接着層を有する請求項１または２に記載の真空断熱体。
4. 前記金属箔の厚みは１０μｍ以上である請求項１から３のいずれか一項に記載の真空断熱体。
5. 前記耐熱層の厚みは５μｍ以上３８μｍ未満である請求項２から４のいずれか一項に記載の真空断熱体。
6. 前記接着層の厚みは２５μｍ以上である請求項３から５のいずれか一項に記載の真空断熱体。
7. 前記補強材の厚みは０．１ｍｍ以上である請求項１から６のいずれか一項に記載の真空断熱体。
8. 前記排気穴の口径は、１ｍｍ以上である請求項１から７のいずれか一項に記載の真空断熱体。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の真空断熱体を用いた断熱容器。
10. 請求項１から８のいずれか一項に記載の真空断熱体を用いた断熱壁。

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