JPH04351397A - 真空断熱材の芯材充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は冷蔵庫等に使用される
真空断熱材の芯材充填装置に関するもので、より詳しく
は芯材として使用されるパーライト等の粉末を通気性の
中袋に均一に、且つ緻密に充填する装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空断熱材の芯材として使用され
るパーライト等は乾燥し、クラフト紙等の通気性の中袋
に秤量・充填して封止後、平板上で人手により平坦にし
たものを機械によってプレスして密度を上げていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、中袋に充填し
て圧縮する前のパーライト等の芯材の嵩は圧縮後の数倍
になるものがある。そのため、中袋は圧縮後の寸法に比
べ相当大きなものを準備しなければならず材料の無駄に
なる。そして、その影響は中袋材料の無駄に止どまらず
、その中袋を収容する真空断熱材の外包材も大きく作る
ことになる。更に外包材はポリエステルフィルムにアル
ミニュームを蒸着したものが一般に使用されており、外
包材を折り曲げると蒸着層に亀裂が入ってガスの透過が
大きくなるため通常は折り曲げずに使用する。そのため
、芯材が詰まっていない外包材だけの部分が邪魔になっ
て高性能断熱材として有効な芯材の詰まった部分を断熱
壁の隅まで使用できないと言う課題があった。

【０００４】また、人手による平坦化作業では完全に平
坦にできず部分的に凹部ができる。そのため、冷蔵庫等
の外箱や内箱に直接真空断熱材を張り付けて使用すると
、その凹部に沿って外箱や内箱がへこんで商品性を悪く
すると言う課題もあった。

【０００５】更に、芯材のパーライト等の粉末は数ミク
ロン或はそれ以下の微粒子のため中袋に充填する際に飛
散し、作業環境を汚染して人体に悪影響を及ぼす等の課
題があった。

【０００６】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであって、中袋や外包材の材料のロスを
少なくし、断熱壁の隅々まで真空断熱材を使用すること
ができ、更に外箱や内箱のへこみ及び作業環境の汚染も
防止できる真空断熱材の芯材充填装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明が採用する第１の手段は、真空断熱材の芯材
となるパーライト等の無機粉末や硬質ウレタンフォーム
の粉砕体のような有機粉末を紙や布等で作られた通気性
の中袋に均一に、且つ緻密に充填する芯材充填装置であ
って、この装置は、水平部の全面に多数の小径の通気孔
が設けられると共に上記水平部の外周近傍から略垂直に
立ち上がった壁に略等間隔に複数の小径の通気孔が設け
られ、その壁で排気通路の内壁を形成する中板と、平面
部の中央付近に一つ以上の大きな排気口が設けられると
共にこの平面部の外周近傍から略直角に立ち上がった壁
により上記排気通路の外壁を形成し、更に上記中板の水
平部と前記平面部とによって上記排気通路から上記排気
口に通じる排気トンネルを形成する下板とで二重の上方
開放の断面コ字状の下型を構成し、この下型に対向する
下面に縦横に上記排気通路に通じる狭長の排気溝と、中
央付近に上記芯材の充填口とが設けられた平板状の上型
と上記下型とで芯材充填装置を構成し、上記中板に芯材
充填ノズルの挿入口が穿孔された中袋が載置され、上記
下板の排気口から排気されて芯材充填装置内が減圧され
、上記中袋が上型と中板に吸着されると上記中袋に設け
られた挿入口から芯材充填ノズルの先端を中袋の中まで
挿入し、上記装置内を減圧しながら中袋に芯材を充填す
るようにしたことを特徴とする。

【０００８】また、上記目的を達成するために、本発明
が採用する第２の手段は、上記上型の充填口周辺下面の
上記中袋と接する部分にシール用パッキンを設けたこと
を特徴とする。

【０００９】そして、上記目的を達成するために、本発
明が採用する第３の手段は、上記芯材充填ノズル先端の
吐出口を前記芯材充填ノズル先端近傍の側面に複数設け
たことを特徴とする。

【００１０】更に、上記目的を達成するために、本発明
が採用する第４の手段は、上記吐出口が先端近傍の側面
に設けられた芯材充填ノズルを芯材の充填時に回転させ
るようにしたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成において、全周に設けられた通気孔か
ら排気される装置内に通気性の中袋を載置し、この装置
内を減圧して前記中袋を前記装置の内面に吸着固定後、
中袋に芯材充填ノズルを挿入し、上記装置内を減圧しな
がら前記芯材充填ノズルから中袋に芯材が充填されるの
で、中袋や外包材の材料の無駄がなくなり、断熱壁の隅
まで真空断熱材が使用できる。また、中袋に充填された
芯材は均一で緻密且つ表面が平坦となり凹部が発生しな
い。そして、芯材の飛散も少ないため、作業環境の汚染
による人体への悪影響も軽減される。

【００１２】そして、本発明に係る第２の芯材充填装置
においては、上型の充填口周辺下面の中袋と接する部分
にシール用パッキンが設けられ、このシール用パッキン
により中袋と上型との密着性の向上がなされるので、芯
材充填ノズルと中袋の該ノズル挿入口との位置合わせの
精度が緩和され、作業性が改善される。　　また、本発
明に係る第３の芯材充填装置においては、芯材充填ノズ
ル先端の吐出口が該ノズル先端近傍の側面に複数設けら
れているため、芯材の充填性が良くなり作業時間も短縮
される。

【００１３】更に、本発明に係る第４の芯材充填装置に
おいては、吐出口が先端近傍の側面に設けられた芯材充
填ノズルが芯材の充填時に、該ノズルの軸心を中心に回
転するので、芯材の充填性が一層良くなり、作業時間も
更に短縮される。

【００１４】

【実施例】図１は本発明の芯材充填装置の第１実施例を
示す要部平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図であ
る。

【００１５】図１及び図２において、１は芯材充填装置
、２は上方開放の断面コ字状の中板、３は上方開放の断
面コ字状の下板であり、上記中板２と下板３とで下型４
を構成している。上記下板３の四隅にはガイドピン５が
立設され、このガイドピン５に案内されて平板状の上型
６が載置されるようになっている。

【００１６】上記中板２の水平部２ａには多数の小径の
通気孔２ｂが設けられると共に、上記水平部２ａの外周
近傍から略垂直に立ち上がった壁２ｄには略等間隔に小
径の通気孔２ｅが設けられ、前記壁２ｄ外周の排気通路
７に連絡している。そして、下板３の平面部３ａには、
上記中板２を載置する外周のリブ３ｂと中央を横断する
リブ３ｃが設けられ、前記リブ３ｂには略等間隔に小径
の通気孔３ｄが、リブ３ｃには同じく略等間隔に小径の
通気孔３ｅが設けられている。更に上記平面部３ａの中
央付近に一つ以上の大きな排気口３ｆが設けられると共
に、この平面部３ａの外周近傍から略直角に立ち上がっ
た壁により、上記排気通路７の外壁３ｇを形成している
。この外壁３ｇは下型４の外殻も兼ねており、その上面
の溝には、上型６との気密を保持するためのＯリング８
が挿入されている。

【００１７】そして、上記中板２と下板３とで排気トン
ネル１８が形成され、又上記中板２の外端近辺には排気
孔２ｆが略等間隔に設けられている。そのため、上記芯
材充填装置１内の空気は、上記通気孔２ｅと後述する排
気溝６ａから排気通路７→排気孔２ｆ→通気孔３ｄ→排
気トンネル１８の経路と、通気孔２ｂから直接排気トン
ネル１８に通じる二つの経路を経由して排気口３ｆから
真空ポンプ（図示せず）により排出される。そして、上
記上型６の下面には十字状に上記排気通路７に通じる細
長い排気溝６ａが設けられると共に、中央付近には真空
断熱材の芯材９となるパーライト粉末等の充填口１０が
設けられている。この充填口１０の上面には、芯材充填
ノズル１１を受けるためのノズル受部１２が固着されて
いる。

【００１８】図３は本発明の芯材充填装置の第１実施例
に係るノズル受部の断面図である。図３において、ノズ
ル受部１２は、フレーム１３とノズルスライド用ベアリ
ング１４とで構成されている。そして、上記ノズル受部
１２はパッキン１６を介して上型６にボルト（図示せず
）により固定されている。一方、上記芯材充填ノズル１
１は、上記ノズルスライド用ベアリング１４により上記
ノズル受部１２に挿脱自在に係合され、上記ノズル１１
にはノズルシールパッキン１５が固着されている。１７
は芯材９を収容する紙や布等の通気性の材料で作られた
中袋であり、１７ａは中袋１７に穿孔された芯材充填ノ
ズル１１の挿入口であり、材質により異なるが前記ノズ
ル１１の外径より約２〜３ｍｍ小さく作られている。

【００１９】図４は本発明の第１実施例の芯材充填装置
上型の充填口付近を下方から見た要部拡大図である。

【００２０】図４において、十字状の排気溝６ａは、上
記充填口１０の外周に設けられた環状の排気溝６ｂによ
って接続されている。

【００２１】次に上記実施例の動作について説明する。

【００２２】図５は本発明の第１実施例の芯材充填装置
の中板に中袋を載置し、同装置上型に芯材充填ノズルを
挿入した状態を示す要部拡大図、図６は本発明の第１実
施例の芯材充填装置内の排気を行っている状態を示す要
部拡大図、図７は本発明の第１実施例の芯材充填装置の
内壁に吸着した中袋の挿入口に芯材充填ノズルを挿入し
た状態を示す図、図８は本発明の第１実施例の芯材充填
装置内の中袋に芯材充填ノズルから芯材を充填している
状態を示す図である。

【００２３】図５において、上記芯材充填装置の中板２
の水平部２ａに外周がシールされた中袋１７を少し膨ら
ませた状態で挿入口１７ａが上記上型６の充填口１０と
略合致するように決められた位置に載置し、下型４に設
けられたガイドピン５を案内にして上型６を載せ、更に
上型６に設けられた上記ノズル受部１２に上記芯材充填
ノズル１１を、このノズル１１の先端が上記上型６の下
面の位置にくるまで挿入する。

【００２４】次に、下型６に設けられた上記排気口３ｆ
から真空ポンプ（図示せず）で排気を開始すると、この
芯材充填装置１は上記ノズル１１自身の漏れ以外はＯリ
ング８によって気密になされており、且つこのノズル１
１からの漏洩量は上記真空ポンプの排気量に比べ非常に
少ないため、上記芯材充填装置１内は減圧され、上記中
袋１７内の空気が膨張し、更に上型６の排気溝６ａと中
板２の通気孔２ｂ等から排気され、中袋１７は上型６と
中板の水平部２ａに吸着される。

【００２５】次に、図７に示すように、中袋１７は上型
６や水平部２ａに吸着されて簡単に内側に変形しないの
で、上記ノズル１１の先端で中袋の挿入口１７ａを押し
広げるようにして、上記ノズル１１に固着されたノズル
シールパッキン１５の底面が上記フレーム１３の天面に
当接するまで上記ノズル１１を下降させる。従って、ノ
ズル１１と中袋の挿入口１７ａとの間は密着しているの
で芯材９の充填に際し、芯材９が中袋１７の外に殆ど漏
れることがない。

【００２６】そして、図８に示すように、芯材充填装置
１内の排気を続けながら上記ノズル１１から芯材９を充
填する。すると、充填された芯材９は、充填される芯材
９に含まれる空気の流れに乗って中袋１７に吸い寄せら
れる。中袋１７に吸い寄せられた芯材９の厚みが小さい
程、その部分の吸引力は強く作用するため、芯材９の少
ない部分へ後から充填された芯材９が優先的に充填され
て行くので、中袋１７の芯材が少ない部分から芯材９が
均一に充填される。そして、中袋１７に芯材９の充填が
終了するとノズル１１を抜き取り、芯材９の詰まった中
袋１７を芯材充填装置１から取り出し、ノズル先端部分
の不足する芯材９を補充後挿入口１７ａを紙テープ等で
シールする。

【００２７】次に、第２の実施例について図９と図１０
を用いて説明する。図９は本発明の芯材充填装置の第２
実施例に係るノズル受部付近の断面図、図１０は本発明
の第２実施例に係る芯材充填装置上型の充填口付近を下
方から見た要部拡大図である。

【００２８】図９及び図１０に示すように、上記上型６
下面の充填口１０と環状の排気溝６ｂとの間及び上記環
状の排気溝６ｂの外周には十字状の排気溝６ａの部分を
除いて環状のシール用パッキン１９が設けられている。 従って、中袋１７は前記シール用パッキン１９を介して
より強固に上型に吸着されるので、挿入口１７ａと芯材
充填ノズル１１との間に隙間が少し有っても芯材９が漏
れないため、中袋１７を中板２に載置するときの精度が
緩和され、作業性が改善される。

【００２９】次に、第３の実施例について図１１を用い
て説明する。図１１は本発明の第３実施例に係る芯材充
填装置の充填口付近の拡大断面図である。

【００３０】図１１において、芯材充填ノズル１１の先
端は別部材２０で閉塞され、このノズル１１先端近傍の
側面に複数の吐出口１１ａが穿かれている。従って、芯
材９がノズル１１先端直下に堆積することなく横方向に
広く拡散されるので、芯材の充填性が改善され、作業時
間が短縮される。

【００３１】次に、第４の実施例について図１２を用い
て説明する。図１２は本発明の第４実施例に係る芯材充
填装置の充填口付近の拡大断面図である。

【００３２】図１２において、２１はプーリ等の動力伝
達手段であり、モータ（図示せず）等により芯材充填ノ
ズル１１を該ノズル１１の軸心を中心に回転させるよう
になっている。従って、芯材９はより均一に拡散・充填
されるので、芯材９の充填性は一層改善され、作業時間
は更に短縮される。

【００３３】

【発明の効果】本発明の芯材充填装置は以上のように構
成されたものであるので、中袋の芯材に含まれる空気が
充填時に除去され、充填時から中袋の隅々まで嵩が小さ
く、均一で且つ緻密な芯材が、均等な厚さに詰まったも
のが得られる。

【００３４】従って、中袋の芯材が詰まっていない部分
は外周の接合部分だけとなり、外包材に中袋を入れて真
空引きを行った際にも芯材の嵩の減少が少なく、外包材
の隅々まで芯材の詰まった真空断熱材を得ることができ
、中袋と外包材の材料の無駄を無くすことができ、さら
に、冷蔵庫等の断熱壁の隅々まで真空断熱材を配設する
ことができる。また、中袋の芯材は均一で且つ表面が平
坦にできているため、表面の平滑な真空断熱材が得られ
るので、真空断熱材を冷蔵庫等の外箱や内箱に直接張り
付けて使用した際にも外箱や内箱のへこみが防止できる
。さらに、中袋への芯材充填時の芯材の飛散が極めて少
ないため、作業環境の汚染による人体への悪影響も軽減
できる。

【００３５】そして、請求項２の芯材充填装置は、上型
の充填口周辺下面の中袋と接する部分にシール用パッキ
ンが設けられ、芯材の漏洩を防止するようになっている
ので、芯材充填ノズルと中袋の該ノズルの挿入口との位
置合わせの精度が緩和され、作業性が改善できる。

【００３６】また、請求項３の芯材充填装置は、芯材充
填ノズルの吐出口が該ノズル先端近傍の側面に複数設け
られているため、芯材の充填性が良くなり作業時間も短
縮できる。

【００３７】さらに、請求項４の芯材充填装置は、吐出
口が先端近傍の側面に設けられた芯材充填ノズルが、芯
材の充填時に該ノズルの軸心を中心に回転するようにな
っているので、芯材の充填性が一層良くなり、作業時間
も更に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の芯材充填装置の第１実施例を示す要部
平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の芯材充填装置の第１実施例に係るノズ
ル受部付近の断面図である。

【図４】本発明の第１実施例の芯材充填装置上型の充填
口付近を下方から見た要部拡大図である。

【図５】本発明の第１実施例の芯材充填装置の中板に中
袋を載置し、同装置上型に芯材充填ノズルを挿入した状
態を示す要部断面図である。

【図６】本発明の第１実施例の芯材充填装置内の排気を
行っている状態を示す要部拡大図である。

【図７】本発明の第１実施例の芯材充填装置の内壁に吸
着した中袋の挿入口に芯材充填ノズルを挿入した状態を
示す図である。

【図８】本発明の第１実施例の芯材充填装置内の中袋に
芯材充填ノズルから芯材を充填している状態を示す図で
ある。

【図９】本発明の芯材充填装置の第２実施例に係るノズ
ル受部付近の断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例に係る芯材充填装置上型
の充填口付近を下方から見た要部拡大図である。

【図１１】本発明の第３実施例に係る芯材充填装置の充
填口付近の拡大断面図である。

【図１２】本発明の第４実施例に係る芯材充填装置の充
填口付近の拡大断面図である。

【符号の説明】

４　　下型 ６　　上型 ９　　芯材 １０　　充填口 １１　　芯材充填ノズル １７　　中袋 １９　　シール用パッキン ２１　　動力伝達手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】真空断熱材の芯材となるパーライト等の無
   機粉末や硬質ウレタンフォームの粉砕体のような有機粉
   末を紙や布等で作られた通気性の中袋に均一に、且つ緻
   密に充填する芯材充填装置であって、この装置は、水平
   部の全面に多数の小径の通気孔が設けられると共に上記
   水平部の外周近傍から略垂直に立ち上がった壁に略等間
   隔に複数の小径の通気孔が設けられ、その壁で排気通路
   の内壁を形成する中板と、平面部の中央付近に一つ以上
   の大きな排気口が設けられると共にこの平面部の外周近
   傍から略直角に立ち上がった壁により上記排気通路の外
   壁を形成し、更に上記中板の水平部と前記平面部とによ
   って上記排気通路から上記排気口に通じる排気トンネル
   を形成する下板とで二重の上方開放の断面コ字状の下型
   を構成し、この下型に対向する下面に縦横に上記排気通
   路に通じる狭長の排気溝と、中央付近に上記芯材の充填
   口とが設けられた平板状の上型と上記下型とで芯材充填
   装置を構成し、上記中板に芯材充填ノズルの挿入口が穿
   孔された中袋が載置され、上記下板の排気口から排気さ
   れて芯材充填装置内が減圧され、上記中袋が上型と中板
   に吸着されると上記中袋に設けられた挿入口から芯材充
   填ノズルの先端を中袋の中まで挿入し、上記装置内を減
   圧しながら中袋に芯材を充填するようにしたことを特徴
   とする真空断熱材の芯材充填装置。
2. 【請求項２】上記上型の充填口周辺下面の上記中袋と接
   する部分にシール用パッキンを設けた請求項１記載の真
   空断熱材の芯材充填装置。
3. 【請求項３】上記芯材充填ノズル先端の吐出口を前記芯
   材充填ノズル先端近傍の側面に複数設けた請求項１又は
   請求項２記載の真空断熱材の芯材充填装置。
4. 【請求項４】上記芯材充填ノズルを芯材の充填時に回転
   させるようにした請求項３記載の真空断熱材の芯材充填
   装置。