JP7209352B2 - 気体吸着デバイスおよび真空断熱材 - Google Patents

Description

本発明は、気体吸着デバイスおよび真空断熱材に係り、特に、窒素および酸素を吸着可能とした気体吸着デバイスを搭載した真空断熱材において、真空断熱材の性能および信頼性向上に関するものである。

近年、高真空を用いた断熱材への需要が高まりつつある。
家庭用電化製品については、特に冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機などの保温保冷機器において、熱損失を低減させるために、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。
近年では、家庭用電化製品に限らず、住宅などにおいても、電気、ガスなどのエネルギ消費量を低減させるため、断熱性能の優れた断熱材が求められている。
一般的に、断熱材には、グラスウールやウレタンフォームなどが主に用いられているが、これらの断熱材の断熱性能を向上させるためには断熱材の厚さを増す必要がある。
そのため、断熱材を充填できる空間に制限がある場合や、省スペースや空間の有効利用が求められる場合においては、適用できない。

そこで、近年、高性能な断熱材として、真空断熱材が提案されている。これはスペーサの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材の内部に挿入し、内部を減圧して封止した断熱体である。
真空断熱材は、内部が真空であるために、高い断熱性を有するが、内部の真空度の低下によって、性能が大きく変化する。
外被材内部の真空度が低下する主な要因は、生産時に外被材中に残留した窒素、酸素および水分を中心とする気体や、時間とともに外被材を通過して内部に侵入する気体である。
これらの気体を吸着するために、窒素、酸素および水分を吸着可能な気体吸着デバイスを、真空断熱材の外被材内部に、芯材とともに挿入する技術が提案されている。

このような従来の気体吸着デバイスとして、ガスバリア性および可撓性を有する包装容器と、包装容器の内部に挿入される気体吸着剤と、包装容器の表面に設けられたばね線材で形成したコイル状の開封部材とを備え、開封部材の一端には屈曲して形成した開封ピンを設けるとともに、他端にはコイル状の把持部を設け、包装容器を挟み込んで把持するようにしたものが知られている。そして、真空断熱材の外部から外被材を介して開封部材に荷重を加えて変形させることにより、開封ピンが包装容器に突き刺さることで減圧密封された包装容器を開封するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。

ＷＯ２０１６／２０８１９３号公報

一般に、真空断熱材の製造工程は、外被材内部に芯材と気体吸着デバイスを挿入し、次に内部を減圧して封止し、次に真空断熱材の表面平滑性とその厚みを制御するためにロールプレスを行い、その後に、気体吸着デバイスの包装容器を破壊することによってはじめて気体吸着デバイスが窒素や酸素等の成分を吸着し、その効果を発揮するものである。
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、真空断熱材の製造工程における外被材内部の減圧封止工程やロールプレスの工程あるいはそれ以前の搬送などの工程で、開封部材に荷重が加わって開封部材が変形し、開封ピンが包装容器に突き刺さることで気体吸着デバイスの包装容器を開封してしまい、真空断熱材の性能を低下させるという課題がある。

また、本来あるべき製造工程においても、開封部材に荷重を加える際に、真空断熱材の外部から外被材を介して開封部材に荷重を加えるので、外被材の内面はステンレス等の硬い金属製のバネに接触したまま強く押し付けられることとなり、その接触部に発生する集中的な負荷により、外被材が破損してしまい真空断熱材の信頼性を低下させるという課題がある。
また、包装容器の表面には、包装容器を挟み込んで把持する開封部材を設けているが、真空断熱材の製造工程において、包装容器の破壊工程より前に、開封部材の把持部から包装容器が外れることによって、気体吸着デバイスの包装容器を開口することができず、真空断熱材の性能を低下させるという課題がある。

本発明は、前記した点に鑑みてなされたものであり、真空断熱材の製造段階で、包装容器に開封孔が形成されてしまうことを防止することができ、真空断熱材の性能の安定化を実現することができる気体吸着デバイスおよび真空断熱材を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、本発明は、ガスバリア性および可撓性を有する包装容器と、前記包装容器の内部に減圧封止された気体吸着剤と、前記包装容器に開封孔を形成する開封部材とを備え、前記開封部材は、複数の巻き部からなるコイルばね状の弾性部材と、前記弾性部材の上端部に形成され径方向に延在するピン支持部と、前記ピン支持部の先端部から下方に延びる開封ピンと、前記弾性部材の下端部における一巻き部と二巻き部との間に設けられ前記包装容器を挟持する把持部と、を備え、前記開封ピンは、前記弾性部材が圧縮変形して各前記巻き部が接触した状態で、前記開封ピンの先端部が前記包装容器に接触しない長さに形成されていることを特徴とする。

これによれば、真空断熱材を製造している段階で、開封部材の弾性部材に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、弾性部材は圧縮変形されるが、開封ピンの下端部が包装容器に接触してしまうことがなく、開封部材のピン支持部を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器に開封孔を形成することが可能となる。

本発明によれば、真空断熱材を製造している段階で、開封部材の弾性部材に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、弾性部材は圧縮変形されるが、開封ピンの下端部が包装容器に接触してしまうことがなく、包装容器に開封孔が形成されてしまうことを防止することができる。そして、開封部材のピン支持部を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器に開封孔を形成することが可能となり、包装容器を開封すべきタイミングを制御することが可能となり、真空断熱材の性能の安定化を実現することができる。

本発明の第１実施の形態における気体吸着デバイスを示す概略断面図 第１実施の形態の気体吸着デバイスを示す概略平面図 第１実施の形態の開封部材部分を示す拡大断面図 第１実施の形態の開封部材の平面図 第１実施の形態の動作を示す説明図 第１実施の形態の気体吸着デバイスを用いた真空断熱材を示す概略断面図 第２実施の形態における開封部材の平面図 第２実施の形態における動作を示す説明図 第３実施の形態における開封部材の概略図

第１の発明は、ガスバリア性および可撓性を有する包装容器と、前記包装容器の内部に減圧封止された気体吸着剤と、前記包装容器に開封孔を形成する開封部材とを備え、前記開封部材は、複数の巻き部からなるコイルばね状の弾性部材と、前記弾性部材の上端部に形成され径方向に延在するピン支持部と、前記ピン支持部の先端部から下方に延びる開封ピンと、前記弾性部材の下端部における一巻き部と二巻き部との間に設けられ前記包装容器を挟持する把持部と、を備え、前記開封ピンは、前記弾性部材が圧縮変形して各前記巻き部が接触した状態で、前記開封ピンの先端部が前記包装容器に接触しない長さに形成されている。
これによれば、真空断熱材を製造している段階で、開封部材の弾性部材に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、弾性部材は圧縮変形されるが、開封ピンの下端部が包装容器に接触してしまうことがなく、包装容器に開封孔が形成されてしまうことを防止することができる。そして、開封部材のピン支持部を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器に開封孔を形成することが可能となり、包装容器を開封すべきタイミングを制御することが可能となり、真空断熱材の性能の安定化を実現することができる。

第２の発明は、前記弾性部材の前記ピン支持部が形成された上端部の前記巻き部の径を他の前記巻き部の径より小さくなるように形成した。
これによれば、単純圧縮状態からピン支持部に集中的に外力が加えられた際に、少ない部分的外力でピン支持部を変形することができ、外力を加えた際の真空断熱材の外被材の破損のリスクを大幅に低減することができる。

第３の発明は、前記把持部の間隙を、前記包装容器の厚さ寸法より小さく形成した。
これによれば、把持部により、包装容器を弾性部材の弾性力で強力に把持することが可能となり、包装容器に開封部材を装着した気体吸着デバイスを真空断熱材の内部に配置して、真空断熱材を製造する際に、気体吸着デバイスの包装容器からの開封部材が外れてしまうことがない。そのため、開封部材を操作して開封孔を形成する作業を行うまで、包装容器に開封部材を確実に保持することが可能となり、包装容器に確実に開封孔を形成することができ、真空断熱材の性能の安定化を実現することができる。

第４の発明は、前記包装容器は、前記開封孔と前記気体吸着剤とを連通する箇所に多孔質部材を収容し、前記開封部材は、前記多孔質部材と前記包装容器とを同時に把持するように設けられる。
これによれば、多孔質部材を介して、開封孔と気体吸着剤とを連通させることができ、真空断熱材を製造している段階で、開封部材の弾性部材に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、開封ピンの下端部が包装容器に接触してしまうことがなく、包装容器および多孔質部材に開封孔が形成されてしまうことを防止することができる。

第５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の気体吸着デバイスと、芯材とを、外被材に挿入後、減圧封止して構成されている真空断熱材である。
これによれば、真空断熱材を製造している段階で、開封部材の弾性部材に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、弾性部材は圧縮変形されるが、開封ピンの下端部が包装容器に接触してしまうことがなく、包装容器に開封孔が形成されてしまうことを防止することができる。そして、開封部材のピン支持部を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器に開封孔を形成することが可能となり、包装容器を開封すべきタイミングを制御することが可能となり、真空断熱材の性能の安定化を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態における気体吸着デバイスを示す概略断面図である。図２は、第１実施の形態の気体吸着デバイスを示す概略平面図である。

図１および図２に示すように、第１実施の形態の気体吸着デバイス１０は、ガスバリア性および可撓性を有する包装容器１１と、この包装容器１１の内部に減圧封止された気体吸着剤１２と、包装容器１１の内部に平面視で気体吸着剤１２と隣接配置された多孔質部材１３と、開封部材１４とを備えている。
なお、図１においては、説明を理解しやすくするため、気体吸着剤１２と包装容器１１との間に間隙が形成されているが、実際には、気体吸着剤１２と包装容器１１との間に間隙はなく、密着された状態となっている。

包装容器１１のガスバリア性材料としては、軟包装材を用いることができ、例えば、アルミニウムを蒸着したＰＥＴ層と、アルミニウム層と、低密度ポリエチレン層とからなる複層材料で構成される。包装容器１１をガスバリア性材料で形成することにより、気体吸着デバイス１０を大気中で保管しても、内部の気体吸着剤１２は、周辺の大気を吸着して失活してしまうことはない。
なお、包装容器１１を構成する材料として、前記材料に限定されるものではなく、ガスバリア性があればその他の材料を用いるようにしてもよい。

気体吸着剤１２は、特に指定するものではないが、化学吸着、物理吸着による各種吸着材、例えば、各種金属系ゲッター、ゼオライトなど気体吸着性の材料を用いることができる。なお、本実施の形態においては、ＺＳＭ－５型ゼオライトが用いられる。気体吸着剤１２は、あらかじめ加熱することで吸着ガスを脱ガスし、気体が吸着できるようにした状態で使用される。

また、包装容器１１を形成する場合は、包装容器１１を形成する１枚の複層材料を折り畳んだ状態で、その折り畳んだ辺と対向する側辺および一端部を熱溶着して袋状に形成し、その後、袋状に形成した包装容器１１の内部に、多孔質部材１３および気体吸着剤１２を収容した状態で、他端部を熱溶着することで、包装容器１１の内部に多孔質部材１３および気体吸着剤１２を封入するように構成されている。
これにより、熱溶着された箇所である包装容器１１の側辺および両端部に非収容部１５が形成されることになる。ここで、非収容部１５とは、包装容器１１のうち気体吸着剤１２が存在しない箇所をいう。
そして、本実施の形態においては、開封部材１４により形成される開封孔１６は、多孔質部材１３が存在する箇所に形成されるものであり、開封孔１６と気体吸着剤１２とは、多孔質部材１３に形成される通気孔（図示せず）を介して連通される。

図３は、開封部材１４部分を示す拡大断面図である。図４は、開封部材１４の平面図である。図５は開封部材１４の動作を示す説明図である。
図３および図４に示すように、開封部材１４は、例えば、ステンレスからなるコイルばね状の弾性部材２０と、弾性部材２０の上端部に形成され径方向に延在するピン支持部２１と、ピン支持部２１の先端部から下方に延びる開封ピン２２とを備えている。
弾性部材２０は、複数回巻回された巻き部２３を備えており、各巻き部２３の間には、間隙が形成されている。巻き部２３の下端部における一巻き部２３ａと二巻き部２３ｂとの間は、包装容器１１の非収容部１５を挟持する把持部２４とされている。

ここで、開封ピン２２の長さ寸法をＡとし、弾性部材２０を各巻き部２３が接触するように最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法をＢとした場合、開封部材１４は、Ａ＜Ｂとなるように形成されている。
すなわち、開封部材１４の弾性部材２０が外力により圧縮された場合に、弾性部材２０が圧縮されて各巻き部２３が接触した状態となるが、この弾性部材２０が圧縮された状態で、開封ピン２２の下端部が把持部２４により把持される包装容器１１の非収容部１５に接触しない長さに形成されている。

そして、各巻き部２３が接触した状態の弾性部材２０のピン支持部２１を下方に向けて押動することで、ピン支持部２１が弾性部材２０の上端部を支点として下方に揺動され、このピン支持部２１の揺動変形により、開封ピン２２の先端部が包装容器１１を貫通することができ、包装容器１１に開封孔１６を形成するように構成されている。ここで、開封部材１４をステンレスにより形成したのは、開封部材１４により包装容器１１に開封孔１６を形成する際に、余計なガスを発生させないためである。

次に、前述の気体吸着デバイス１０を用いた真空断熱材３０について説明する。
図６は、第１実施の形態の気体吸着デバイス１０を用いた真空断熱材３０の実施の形態を示す概略断面図である。
図６に示すように、真空断熱材３０は、芯材３１と、気体吸着デバイス１０とを、外被材３２で覆い、内部を減圧して構成される。
芯材３１は、特に指定するものではないが、減圧封止した際に大気圧に抗して厚さを保つことができ、空隙率が高く、固体熱伝導率が低いものを用いることができる。例えば、無機粉末集合体、特にシリカ粉末や、無機繊維集合体、特に、ガラス繊維集合体が好ましい。

外被材３２は、特に指定するものではないが、ガスバリア性に優れており、大気中に真空断熱材３０を保存しても、内部に侵入する空気が少ないものが用いられる。
このような性質を満たすものとして、例えば、ガスバリア層を有するプラスチックラミネートフィルムを製袋したものが望ましい。ガスバリア層は、特に指定するものではないが、アルミニウム箔などの金属箔、プラスチックフィルムにアルミニウムなどの金属や、シリカ、カーボンなどを蒸着したものであってもよい。

真空断熱材３０は、外被材３２の周縁部を熱溶着することで袋状に形成し、気体吸着デバイス１０は、開封孔１６が形成されてない状態で芯材３１の内部に配置し、外被材３２の内部に芯材３１とともに挿入される。
そして、外被材３２の内部を減圧して封止し、その後、真空断熱材３０の表面平滑性と厚みを制御するために、全面に所定の厚さのロールプレスを行うことで構成される。

次に、本実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態においては、外被材３２の内部に、芯材３１および気体吸着デバイス１０を収容した状態で、内部を真空状態に減圧して封止することで真空断熱材３０が製造される。
このように真空断熱材３０を製造する際において、真空断熱材３０の減圧封止による外力やロールプレスによる外力は、ともに真空断熱材３０の厚さを圧縮する方向の外力として働き、真空断熱材３０の製造工程では通常の取り扱いで発生する避けようのない外力とされる。
この外力は、外被材３２と芯材３１を通して、芯材３１の内部に配置された気体吸着デバイス１０に対しても圧縮力として働くことになり、この外力により、気体吸着デバイス１０の開封部材１４に対して弾性部材２０を圧縮する方向に変形させてしまうおそれがある。

本実施の形態においては、図５（ａ）に示すように、開封ピン２２の長さ寸法Ａと、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとし、開封部材１４の弾性部材２０が外力により圧縮された状態で、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触しない長さに形成されている。そのため、図５（ｂ）に示すように、真空断熱材３０を製造している段階で、外力が加わった場合に、開封ピン２２の弾性部材２０は圧縮変形されるが、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触してしまうことがなく、包装容器１１に開封孔１６が形成されてしまうことがない。このように弾性部材２０が圧縮変形されて開封ピン２２が非収容部１５に接触しない状態を単純圧縮状態という。

その後、単純圧縮状態から、真空断熱材３０の外被材３２の外部から開封部材１４のピン支持部２１を押動する。
すると、図５（ｃ）に示すように、弾性部材２０の既に巻き部２３同士が接触した部位は変形せず、拘束のないピン支持部２１のみが弾性部材２０の巻き部２３の内側に入り込み、開封ピン２２により気体吸着デバイス１０の包装容器１１の非収容部１５に開封孔１６を形成する。このように開封ピン２２のピン支持部２１が弾性部材２０の内側に入り込むように変形した状態を強制圧縮状態という。

（第１実施例）
次に、第１実施の形態における気体吸着デバイス１０および真空断熱材３０の第１実施例について説明する。
まず、使用した気体吸着デバイス１０について説明する。
気体吸着デバイス１０のガスバリア性および可撓性を有する包装容器１１として、アルミニウムを蒸着したＰＥＴ層と、アルミニウム層と、低密度ポリエチレン層からなる複層材料を用いた。アルミニウムを蒸着したＰＥＴ層の厚さは１２μｍ、アルミニウム層の厚さは６μｍ、低密度ポリエチレン層の厚さは５０μｍとした。
２枚の複層材料を、低密度ポリエチレン層同士を対向させて配置し、周辺部を加熱して溶着することで袋状にし、包装容器１１を形成した。

気体吸着剤１２には、ＺＳＭ－５型のゼオライトを用い、あらかじめ真空中で加熱することで吸着ガスを脱ガスし、気体が吸着できるようにした。
開封部材１４は、線径１ｍｍのステンレス線材で形成した直径２０ｍｍのコイルばね状の弾性部材２０で構成した。
第１実施例においては、開封ピン２２の長さ寸法Ａと、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとした。

次に、上記気体吸着デバイス１０を搭載した真空断熱材３０について説明する。
真空断熱材３０に挿入する芯材３１には、グラスウールを用いた。
外被材３２には、１５μｍのナイロン層と、２５μｍのナイロン層と、６μｍのアルミニウム層と、５０μｍの低密度ポリエチレン層を重ねた複合フィルムを用い、２枚のフィルムを、低密度ポリエチレン層同士を対向させ、周縁部を熱溶着することで袋状に形成した。
気体吸着デバイス１０は、開口されていない状態で芯材３１の内部に配置し、外被材３２の内部に芯材３１とともに挿入した。

次に、外被材３２の内部を減圧して封止し、その後、真空断熱材３０の表面平滑性と厚みを制御するために、全面に所定の厚さのロールプレスを行った。ロールプレスの隙間は１０ｍｍとした。
第１実施例においては、開封ピン２２の長さ寸法Ａと、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとしているので、真空断熱材３０を製造している段階で、外力が加わって単純圧縮状態とされた場合に、開封ピン２２の弾性部材２０は圧縮変形されるが、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触してしまうことがなく、包装容器１１に開封孔１６が形成されてしまうことがない。

その後、前述した単純圧縮の状態から、さらに外力を加えて開封部材１４のピン支持部２１を変形させ、開封部材１４の開封ピン２２を包装容器１１に突き刺して開封孔１６を形成した。
このように、真空断熱材３０を製造する工程において、減圧封止を行う際に弾性部材２０が単純圧縮された状態では、開封部材１４の開封ピン２２により開封孔１６が形成されることはなく、開封部材１４のピン支持部２１を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器１１の非収容部１５に開封孔１６を形成することが可能となり、包装容器１１を開封すべきタイミングを制御することが可能となる。

以上述べたように、本実施の形態においては、ガスバリア性および可撓性を有する包装容器１１と、包装容器１１の内部に減圧封止された気体吸着剤１２と、包装容器１１に開封孔１６を形成する開封部材１４とを備え、開封部材１４は、複数の巻き部２３からなるコイルばね状の弾性部材２０と、弾性部材２０の上端部に形成され径方向に延在するピン支持部２１と、ピン支持部２１の先端部から下方に延びる開封ピン２２と、弾性部材２０の下端部における一巻き部２３と二巻き部２３との間に設けられ包装容器１１を挟持する把持部２４と、を備え、開封ピン２２は、弾性部材２０が圧縮変形して各巻き部２３が接触した状態で、開封ピン２２の先端部が包装容器１１に接触しない長さに形成されている。

これにより、真空断熱材３０を製造している段階で、開封部材１４の弾性部材２０に外力が加わって単純圧縮状態とされた場合でも、弾性部材２０は圧縮変形されるが、開封ピン２２の下端部が包装容器１１に接触してしまうことがなく、包装容器１１に開封孔１６が形成されてしまうことを防止することができる。
そして、開封部材１４のピン支持部２１を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器１１に開封孔１６を形成することが可能となり、包装容器１１を開封すべきタイミングを制御することが可能となり、真空断熱材３０の性能の安定化を実現することができる。

（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施の形態における開封部材１４の平面図である。図８は、第２実施の形態における開封部材１４の動作を示す説明図である。

図７および図８に示すように、第２実施の形態においては、開封部材１４の弾性部材２０のピン支持部２１が形成された上端部の巻き部２３の径が、他の巻き部２３の径より小さくなるように形成されている。この巻き部２３の径を小さくする範囲は、任意に設定することができるが、例えば、巻き部２３の略１周分に相当する範囲の径を小さくすることが好ましい。
なお、その他の気体吸着デバイス１０の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

次に、第２実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態においては、外被材３２の内部に、芯材３１および気体吸着デバイス１０を収容した状態で、内部を真空状態に減圧して封止した後、ロールプレスを行うことで真空断熱材３０が製造される。

そして、本実施の形態においては、図８に示すように、開封ピン２２の長さ寸法Ａと、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとし、開封部材１４の弾性部材２０が外力により圧縮された状態で、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触しない長さに形成されている。そのため、図８に示すように、真空断熱材３０を製造している段階で、外力が加わった場合に、開封ピン２２の弾性部材２０は圧縮変形されるが、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触してしまうことがなく、包装容器１１に開封孔１６が形成されてしまうことがない。

その後、単純圧縮状態から、真空断熱材３０の外被材３２の外部から開封部材１４のピン支持部２１を押動する。
すると、図８に示すように、弾性部材２０の既に巻き部２３同士が接触した部位は変形せず、最上部の小径とされた巻き部２３が下方の巻き部２３の内側に入り込むように変形し、これに伴ってピン支持部２１も巻き部２３の内側に入り込む。
これにより、開封ピン２２により気体吸着デバイス１０の包装容器１１の非収容部１５に開封孔１６を形成することができる。

本実施の形態においては、ピン支持部２１に集中的に外力が加えられた際に、ピン支持部２１および最上部の小径の巻き部２３が下方の巻き部２３の内側に入り込むように変形するので、少ない部分的外力で変形が可能となる。
このことは、外力を加えた際の真空断熱材３０の外被材３２の破損のリスクを大幅に低減することができるものである。

（第２実施例）
次に、第２実施の形態における気体吸着デバイス１０および気体吸着デバイス１０を搭載した真空断熱材３０の第２実施例について説明する。
まず、使用した気体吸着デバイス１０について説明する。
気体吸着デバイス１０のガスバリア性および可撓性を有する包装容器１１として、アルミニウムを蒸着したＰＥＴ層と、アルミニウム層と、低密度ポリエチレン層からなる複層材料を用い、アルミニウムを蒸着したＰＥＴ層の厚さは１２μｍ、アルミニウム層の厚さは６μｍ、低密度ポリエチレン層の厚さは５０μｍとした。この複層フィルム２枚を、低密度ポリエチレン層同士を対向させて配置し、周辺部を加熱して溶着することで袋状にし、容器２を形成した。

気体吸着剤１２には、ＺＳＭ－５型のゼオライトを用い、あらかじめ真空中で加熱することで吸着ガスを脱ガスし、気体が吸着できるようにした。
開封部材１４は、線径１ｍｍのステンレス線材で形成した直径２０ｍｍのコイル状のスプリングを採用した。
開封ピン２２は、開封部材１４の弾性部材２０のピン支持部２１に屈曲して一体に形成した。開封ピン２２の長さ寸法をＡとし、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとした。

次に、気体吸着デバイス１０を搭載した真空断熱材３０について説明する。
真空断熱材３０に挿入する芯材３１には、グラスウールを用いた。
外被材３２には、１５μｍのナイロン層と、２５μｍのナイロン層と、６μｍのアルミニウム層と、５０μｍの低密度ポリエチレン層を重ねた複合フィルムを用い、２枚のフィルムを、低密度ポリエチレン層同士を対向させ、周縁部を熱溶着することで袋状に形成した。
気体吸着デバイス１０は、開口されていない状態で芯材３１の内部に配置し、外被材３２の中に芯材３１とともに挿入した。
次に、外被材３２の内部を減圧して封止し、その後、真空断熱材３０の表面平滑性と厚みを制御するために、全面に所定の厚さのロールプレスを行った。

この第２実施例においても、第１実施例と同様に、開封ピン２２の長さ寸法Ａと、最も圧縮した状態で弾性部材２０の上端部から把持部２４までの高さ寸法Ｂとの関係を、Ａ＜Ｂとしているので、真空断熱材３０を製造している段階で、外力が加わって単純圧縮状態とされた場合に、開封ピン２２の弾性部材２０は圧縮変形されるが、開封ピン２２の下端部が包装容器１１の非収容部１５に接触してしまうことがなく、包装容器１１に開封孔１６が形成されてしまうことがない。

その後、前述した単純圧縮の状態から、さらに外力を加えて開封部材１４のピン支持部２１を変形させ、開封部材１４の開封ピン２２を包装容器１１に突き刺して開封孔１６を形成した。
その後、単純圧縮状態から、真空断熱材３０の外被材３２の外部から開封部材１４のピン支持部２１を押動すると、弾性部材２０の最上部の小径とされた巻き部２３が下方の巻き部２３の内側に入り込むように変形し、これに伴ってピン支持部２１も巻き部２３の内側に入り込む。
これにより、開封ピン２２により気体吸着デバイス１０の包装容器１１の非収容部１５に開封孔１６を形成することができる。

このように、真空断熱材３０を製造する工程において、減圧封止を行う際に弾性部材２０が単純圧縮された状態では、開封部材１４の開封ピン２２により開封孔１６が形成されることはなく、開封部材１４のピン支持部２１を押圧して強制圧縮した場合にのみ、包装容器１１の非収容部１５に開封孔１６を形成することが可能となり、包装容器１１を開封すべきタイミングを制御することが可能となる。
また、単純圧縮状態からピン支持部２１に集中的に外力が加えられた際に、少ない部分的外力で変形することができ、外力を加えた際の真空断熱材３０の外被材３２の破損のリスクを大幅に低減することができる。

以上述べたように、第２実施の形態においては、弾性部材２０のピン支持部２１が形成された上端部の巻き部２３の径を他の巻き部２３の径より小さくなるように形成した。
これにより、単純圧縮状態からピン支持部２１に集中的に外力が加えられた際に、少ない部分的外力でピン支持部２１を変形することができ、外力を加えた際の真空断熱材３０の外被材３２の破損のリスクを大幅に低減することができる。

（第３実施の形態）
次に、本発明の第３実施の形態について説明する。
図９は、本発明の第３実施の形態における開封部材１４の概略図である。
図９に示すように、本実施の気体吸着デバイス１０は、弾性部材２０の巻き部２３の下端部における一巻き部２３と二巻き部２３との間、すなわち、把持部２４の間隙は、包装容器１１の厚さ寸法より小さく形成されている。
その他の構成は、第２実施の形態と同様であるため同一部分には、同一符号を付してその説明を省略する。

本実施の形態においては、弾性部材２０の把持部２４の間隙寸法は、例えば、０．２０ｍｍに形成されている。これに対して、包装容器１１の厚さ寸法は、例えば、０．２６ｍｍとされており、把持部２４の間隙寸法は、包装容器１１の厚さ寸法より小さくなるように構成される。

次に、本実施の形態の作用について説明する。
本実施の形態においては、弾性部材２０の把持部２４の間隙を包装容器１１の厚さ寸法より小さく形成することにより、把持部２４により、包装容器１１を弾性部材２０の弾性力で強力に把持することが可能となる。
これに対して、開封部材１４の製造時における製造不良などにより、把持部２４の間隙寸法が包装容器１１の厚さ寸法より大きく形成された場合、把持部２４を包装容器１１に装着した場合に、包装容器１１との間に隙間が形成されてしまい、開封部材１４を包装容器１１に対して適正に装着することができない。

そのため、包装容器１１に対して開封部材１４が固定されていれば、開封部材１４が適正に製造されていると判断することができ、包装容器１１から開封部材１４が容易に外れてしまう場合には、把持部２４の間隙寸法が不適正であり、開封部材１４の製造不良であると判断することが可能となる。
そして、包装容器１１に開封部材１４を装着した気体吸着デバイス１０を真空断熱材３０の内部に配置して、真空断熱材３０を製造する際に、気体吸着デバイス１０の包装容器１１からの開封部材１４が外れてしまうことがない。そのため、開封部材１４を操作して開封孔１６を形成する作業を行うまで、包装容器１１に開封部材１４を確実に保持することが可能となる。

以上述べたように、本実施の形態においては、把持部２４の間隙を、包装容器１１の厚さ寸法より小さく形成した。
これにより、把持部２４により、包装容器１１を弾性部材２０の弾性力で強力に把持することが可能となり、包装容器１１に開封部材１４を装着した気体吸着デバイス１０を真空断熱材３０の内部に配置して、真空断熱材３０を製造する際に、気体吸着デバイス１０の包装容器１１からの開封部材１４が外れてしまうことがない。そのため、開封部材１４を操作して開封孔１６を形成する作業を行うまで、包装容器１１に開封部材１４を確実に保持することが可能となり、包装容器１１に確実に開封孔１６を形成することができ、真空断熱材３０の性能の安定化を実現することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更が可能である。

以上のように、本発明に係る気体吸着デバイスは、包装容器を開口するタイミングを制御することが可能になり、真空断熱材の性能の安定化を図ることができ、真空断熱材に対する損傷の発生を防止することができる気体吸着デバイスに好適に利用可能である。

１０ 気体吸着デバイス
１１ 包装容器
１２ 気体吸着剤
１３ 多孔質部材
１４ 開封部材
１５ 非収容部
１６ 開封孔
２０ 弾性部材
２１ ピン支持部
２２ 開封ピン
２３ 巻き部
２４ 把持部
３０ 真空断熱材
３１ 芯材
３２ 外被材

Claims (5)

1. ガスバリア性および可撓性を有する包装容器と、
   前記包装容器の内部に減圧封止された気体吸着剤と、
   前記包装容器に開封孔を形成する開封部材とを備え、
   前記開封部材は、複数の巻き部からなるコイルばね状の弾性部材と、前記弾性部材の上端部に形成され径方向に延在するピン支持部と、前記ピン支持部の先端部から下方に延びる開封ピンと、前記弾性部材の下端部における一巻き部と二巻き部との間に設けられ前記包装容器を挟持する把持部と、を備え、
   前記開封ピンは、前記弾性部材が圧縮変形して各前記巻き部が接触した状態で、前記開封ピンの先端部が前記包装容器に接触しない長さに形成されていることを特徴とする気体吸着デバイス。
2. 前記弾性部材の前記ピン支持部が形成された上端部の前記巻き部の径を他の前記巻き部の径より小さくなるように形成したことを特徴とする請求項１に記載の気体吸着デバイス。
3. 前記把持部の間隙を、前記包装容器の厚さ寸法より小さく形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体吸着デバイス。
4. 前記包装容器は、前記開封孔と前記気体吸着剤とを連通する箇所に多孔質部材を収容し、前記開封部材は、前記多孔質部材と前記包装容器とを同時に把持するように設けられることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の気体吸着デバイスと、芯材とを、外被材に挿入後、減圧封止して構成されていることを特徴とする真空断熱材。

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