JPH06229498A

JPH06229498A - 断熱性構造体及びそれを用いた箱体

Info

Publication number: JPH06229498A
Application number: JP5034144A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Takeyasu; 弘光武安; Ichiro Kamemura; 一郎亀村; Chikashi Tateyama; 親志立山
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1993-01-29
Filing date: 1993-01-29
Publication date: 1994-08-16

Abstract

(57)【要約】【目的】真空断熱方式の断熱性構造体について、製造直
後の高い断熱性を長期にわたって維持する。【構成】連通性の形状保持材５と前記保持材を覆う表面
材４により包囲体１を構成し、包囲体に接続された減圧
装置２により、包囲体内部が常に大気圧以下に保たれる
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造直後の高い断熱性
を長期にわたって維持することができる真空断熱方式の
断熱性構造体及びそれを用いた箱体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、冷蔵庫など高い断熱性を要求さ
れる機器の断熱材には、熱伝導率が０．０２５Ｋｃａｌ
／ｍ・Ｈｒ℃未満の高断熱性構造体が用いられている。

【０００３】従来、このような断熱性構造体としては、
硬質ウレタンフォーム等の発泡性熱硬化性樹脂を、表面
材で覆って包囲体としたものが用いられてきた。こうし
た発泡性熱硬化性樹脂は、ＣＦＣ（クロロフルオロカー
ボン）、ＨＣＦＣ（ヒドロクロロフルオロカーボン）、
ＰＦＣ（パーフルオロカーボン）、ＨＦＣ（ヒドロフル
オロカーボン）など熱伝導率の極めて低い物質を発泡剤
として使用し、かつ独立気泡率を高めて発泡させること
により、独立気泡の内部に発泡剤をガスとして残留さ
せ、その熱伝導率の低さを利用して、優れた断熱性を持
たせるものであった。なお、上記に関連する従来技術と
しては、例えば特開平３−２４３６１４号公報等が挙げ
られる。

【０００４】しかしながら、ＣＦＣは、成層圏のオゾン
層を破壊したり温室効果を増長する地球環境の破壊物質
として、近年世界的に問題となっており、生産量及び消
費量が規制されることになった。また、ＣＦＣの代替品
とされるＨＣＦＣやＰＦＣ、ＨＦＣ等も、オゾン層破壊
や温室効果増長への影響が懸念され、大量に使用するこ
とについて問題を残している。

【０００５】以上のような事情から、硬質ウレタンフォ
ームなど発泡性熱硬化性樹脂製造における発泡剤として
は、含フッ素化合物以外の発泡剤であるＨ₂ Ｏ、塩化メ
チレン、有機溶媒等を用いることが好ましいが、これら
はいずれもＣＦＣ類に比べて熱伝導率が高いため、従来
のＣＦＣ類で発泡したものほどの高断熱性を得ることは
難しい。

【０００６】一方、断熱性構造体としては、上記のよう
な低熱伝導率のガスを利用したものの他に、真空断熱方
式によるものがある。これは、連通気泡率の高い有機発
泡体や無機粉体等の形状保持材をプラスチック薄膜、金
属薄膜などの薄膜からなる表面材で覆って包囲体とし、
次いで真空排気等の手段により内部を真空に脱気し、そ
の後で脱気口をふさいで密封することにより、断熱性構
造体を得るものである。なお、このような真空断熱方式
の断熱性構造体に関連する従来技術としては、例えば特
開平３−２９４７７８号公報等が挙げられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
真空断熱方式では、シール部分の劣化や、外部からの機
械的衝撃等によって表面材にピンホールが生じ、気密性
が失われて断熱性が低下することがある。また、形状保
持材に連通性の有機発泡体を用いる場合、発泡体中に残
存していたモノマー、発泡剤、副生成物等が真空下で気
化して徐々に包囲体中に飛散し、真空度の低下を招くと
いう問題もあり、製造直後の断熱性を長期にわたって維
持することが困難であった。

【０００８】したがって、本発明の目的は、製造直後の
高い断熱性を長期にわたって維持することができる真空
断熱方式の断熱性構造体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の断熱性構造体は、連通性の形状保持材と、
この保持材を覆う表面材とにより構成される包囲体を備
え、この包囲体の内部を減圧する減圧装置が設けられて
いて、この減圧装置により前記包囲体内部が常時大気圧
以下に保たれるようにしたことを特徴とする。

【００１０】本発明の好ましい態様においては、前記包
囲体内部の圧力は、常時３８０Ｔｏｒｒ以下、より好ま
しくは１５０Ｔｏｒｒ以下に保たれるようにする。

【００１１】また、本発明の好ましい態様においては、
前記形状保持材は、独立気泡率が５０％以下の発泡性熱
硬化性樹脂からなる。

【００１２】更に、本発明の好ましい態様においては、
前記包囲体にセンサーを設け、前記包囲体内部の圧力を
検知し、圧力が所定値を超えたときに、前記減圧装置に
作動信号を送って作動させる。

【００１３】一方、本発明の断熱性箱体は、上記の断熱
性構造体を１つ以上用いて構成されることを特徴とす
る。

【００１４】

【作用】本発明の断熱性構造体は、連通性の形状保持材
を表面材で覆って包囲体とし、この包囲体内部を減圧装
置により常時所定の真空度に維持している。このため、
時間の経過と共に包囲体内部の真空度が低下するような
ことがなく、優れた断熱性を半永久的に保持することが
できる。

【００１５】また、本発明の好ましい態様において、包
囲体にセンサーを設け、包囲体内部の圧力が所定値以下
に保たれているかどうかをセンサーで検知し、圧力が所
定値を超えたときに、前記減圧装置を作動させるように
すれば、真空度の維持を効率よく行うことができる。

【００１６】

【実施例】図１、２には、本発明の断熱性構造体の一実
施例が示されている。図１に示されるように、この断熱
性構造体は、連通性の形状保持材５と、この保持材を覆
う表面材４とで構成された包囲体１を備えている。そし
て、この包囲体１に連結され、包囲体１の内部を吸引し
て減圧する減圧装置２が設置されている。更に、包囲体
１内の圧力を検出して、その圧力が所定値を超えたとき
に、減圧装置２に信号を送る圧力センサー３が設けられ
ている。

【００１７】形状保持材５は、図２に示されるように、
独立気泡率が５０％以下に調製された、多数の気泡６を
含有するウレタンフォーム、フェノールフォーム等の発
泡熱硬化性樹脂で構成されている。この場合、発泡体の
独立気泡率が５０％を超えるものは、減圧時に断熱性構
造体の内部が一様に真空になりにくいため好ましくな
い。なお、形状保持材としては、上記発泡熱硬化性樹脂
の他、パーライト粉末、シリカ微粉末等の断熱性の無機
系粉末や、セラミックフォームのような断熱性の無機系
発泡体などを用いることもできる。

【００１８】表面材４には、厚さ４５μｍのポリエチレ
ンフィルムと、厚さ１０μｍのアルミニウム箔を４枚ず
つ交互に積層し、熱ロールを用いて１４０℃で熱融着し
て作製した薄膜を、袋状に成形したものが用いられてい
る。表面材としては、この他にも、ポリ塩化ビニル、ポ
リ塩化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リブチレンテレフタレート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹
脂、ＦＲＰなどのプラスチックや、金、銀、銅、軟鋼、
ステンレス鋼、クロム、ニッケルなどの金属からなる薄
膜あるいは板を、単独または組み合わせて用いることが
できる。

【００１９】減圧装置２については、特に限定するもの
ではないが、例えば、ロータリーポンプ、拡散ポンプ、
更にはこれらにブースターポンプを組み合わせたものが
使用でき、また、アスピレータのような簡便な減圧装置
を用いることもできる。

【００２０】包囲体１には、包囲体内部の圧力が所定値
以下に保たれているかどうかを検知し、圧力が所定値を
超えたときに、減圧装置２を作動させる信号を送るセン
サー３が設置されている。また、熱伝導真空計、隔膜真
空計などの真空計をセンサーに接続すれば、内部の圧力
を正確に測定することが可能である。

【００２１】本実施例においては、センサー３によって
減圧装置２が自動制御され、圧力が所定値を超えると減
圧装置２が作動して脱気を開始し、圧力が所定値以下に
なったところで脱気を停止することにより、包囲体１内
部の圧力が常時３８０Ｔｏｒｒ以下に維持されている。
より高い断熱性を得たいときには、圧力を１５０Ｔｏｒ
ｒ以下に維持することが好ましい。

【００２２】図３には、本発明における断熱性箱体の実
施例が示されている。なお、この実施例においては、図
１の実施例で示された装置と実質的に同一の部分には同
符合を付し、その説明を省略することとする。また、図
３は、上記箱体の左半分を省略して示した図である。

【００２３】この実施例は、基本的には図１に示した断
熱性構造体と同じ構成をなすものであるが、包囲体が物
品を収納するための中空２４を有する箱体２１を形成し
ている点が異なっている。

【００２４】本実施例では、形状保持材５にはウレタン
樹脂が、図中内面の表面材２２にはＡＢＳ樹脂が、図中
外面の表面材２３には鉄板がそれぞれ用いられ、厚さ５
０ｍｍの包囲体をなしている。この包囲体で１面を除く
他の５面を囲み、内部を２層に仕切って、２つの中空２
４を有する直方体状の箱体２１を形成し、この中空に物
品を収納できる構造になっている。なお、図中には示さ
れていないが、この箱体２１は、包囲体で囲まれていな
い１面に開閉扉を有し、封することができるようになっ
ている。

【００２５】本実施例においても、図１の実施例と同様
に、箱体２１には減圧装置２が連結され、また、減圧装
置２に信号を送る圧力センサー３が接続されており、減
圧装置とセンサーが連動することにより、箱体２１の内
部を常時所定の圧力に維持している。

【００２６】なお、本実施例は、最初から箱状に形成さ
れた断熱性構造体を１つ用いて箱体を構成したものであ
るが、例えば平板状の断熱性構造体を複数枚組み合わせ
て全体として箱体を構成することもできる。

【００２７】実施例１シュークロースとジエタノールアミンの混合物に、水酸
化カリウムを触媒としてプロピレンオキシドを付加した
水酸基価４５０のポリオール６０部と、グリセリンに水
酸化カリウムを触媒としてプロピレンオキシド、エチレ
ンオキシドを反応させた水酸基価１００のポリオール２
０部と、水７．０部と、整泡剤１．５部と、アミン触媒
２．０部と、当量のイソシアネート「ＭＲ−２００」
（商品名、日本ポリウレタン株式会社製）とをフリー発
泡し、所定の大きさに切断して、連通性のウレタンフォ
ームを得た。

【００２８】また、４５μｍのポリエチレンフィルム
と、１０μｍのアルミニウム箔を４枚ずつ交互に積層
し、熱ロールを用いて１４０℃で熱融着して、薄膜を作
製した。次にこの薄膜を袋状に成形し、この中に前記連
通性フォームを入れ、排気口を残してシールして包囲体
を得た。この包囲体の排気口を真空ポンプに連絡して脱
気し、また、包囲体に圧力センサーを設置して、前記真
空ポンプと前記センサーが連動するように調整した。以
上のようにして作成した断熱性構造体を、実施例１とす
る。

【００２９】比較例１脱気後、真空ポンプを取外し、排気口をシールして密封
する以外は、実施例１と同様にして断熱性構造体を作成
した。これを比較例１とする。

【００３０】実施例２レゾール型フェノール樹脂１００部に対し、シリコーン
系整泡剤を２部、酸性硬化剤を２５部、フロン１４１６
を３５部、塩化メチレン１０部を２０℃で混合し、５０
℃のアルミ製ボックスに投入して、８０℃で５分間キュ
アし、連通性のフェノールフォームを得た。これを５０
μｍのステンレススティール薄膜で覆い、圧力センサー
と真空ポンプへの接続を行なって脱気し、断熱性構造体
を得た。これを実施例２とする。

【００３１】比較例２一方、脱気後、真空ポンプを取外し、排気口をシールし
て密封する以外は、実施例２と同様にして断熱性構造体
を作成した。これを比較例２とする。

【００３２】実施例３内面がＡＢＳ樹脂、外面が鉄板で構成され、内面と外面
の間が、厚み５０ｍｍで中空となっていて、１面を除い
た５面を面材で囲まれた箱体に、実施例１と同じポリオ
ールとイソシアネートを高圧発泡機にて２点より注入し
た。ウレタン樹脂硬化後、樹脂注入口の１つを密封し、
もう１つには真空ポンプを連結し、箱体に圧力センサー
を設置して、常時１００Ｔｏｒｒ以下の圧力を維持する
ようにした。これを、実施例３とする。

【００３３】比較例３実施例３と同様の箱体にウレタンを注入し、真空ポンプ
で１００Ｔｏｒｒにまで減圧した後、脱気口をふさいで
密封したものを、比較例３とした。

【００３４】以上のように製造された実施例１〜３及び
比較例１〜３の断熱性構造体について、製造直後、６ケ
月後、２年後における、構造体内部の圧力と、構造体の
熱伝導率を常法によって測定し、圧力及び熱伝導率の経
時変化を比較した。その結果を、表１に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１に示されるように、本発明の断熱性構
造体は、製造後２年を経過しても、包囲体内部の圧力及
び熱伝導率の経時変化がまったく見られず、製造直後の
性能を長期にわたり維持できることが分かった。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の断熱性構
造体は、包囲体内部を減圧装置により常時所定の真空度
に維持することにより、時間の経過に伴う真空度の低下
がなく、製造直後の優れた断熱性を半永久的に維持する
ことができる。このため、ＬＮＧ、液体窒素、ヘリウム
など極低温物質の保存容器や、冷凍庫、冷蔵庫など恒温
保存容器などの断熱材として有効に利用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱性構造体の一実施例を示す斜視図
である。

【図２】同断熱性構造体の断面図である。

【図３】本発明の断熱性箱体の一実施例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１：包囲体２：減圧装置３：圧力センサー４、２２、２３：表面材５：形状保持材６：気泡２１：箱体２４：中空

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連通性の形状保持材（５）と、この保持材
を覆う表面材（４）とにより構成される包囲体（１）を
備え、この包囲体（１）の内部を減圧する減圧装置
（２）が設けられていて、この減圧装置（２）により前
記包囲体（１）内部が常時大気圧以下に保たれるように
したことを特徴とする断熱性構造体。
【請求項２】前記包囲体（１）内部が、常時３８０Ｔｏ
ｒｒ以下に保たれるようにした請求項１記載の断熱性構
造体。
【請求項３】前記形状保持材（５）が、独立気泡率５０
％以下の発泡性熱硬化性樹脂である請求項１または２記
載の断熱性構造体。
【請求項４】前記包囲体内部の圧力を検知し、圧力が所
定値を超えたときに、前記減圧装置に作動信号を送るセ
ンサー（３）が設けられている請求項１〜３のいずれか
１つに記載の断熱性構造体。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つに記載の断熱
性構造体を１つ以上用いて構成されたことを特徴とする
断熱性箱体（２１）。