JPH07213442A

JPH07213442A - 合成樹脂製角型真空断熱容器とその製造方法

Info

Publication number: JPH07213442A
Application number: JP1197894A
Authority: JP
Inventors: Masashi Yamada; 雅司山田; Yasuhiko Komiya; 泰彦小宮; Atsuhiko Tanaka; 篤彦田中; Seiichi Ito; 精一伊藤
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1994-02-03
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストであり、保温性能及び容積効率に優
れた角型の真空断熱容器を提供することを目的としてい
る。【構成】合成樹脂材料よりなる角型の内容器2と外容
器3とを隙間をおいて一体に接合するとともに、これら
内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層4を形成し
てなり、この内容器の真空断熱層に接する表面に、該真
空断熱層の厚さと等しい高さを有する支持突起5を設け
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、魔法瓶やクーラーボ
ックス、保温弁当箱、電気加熱式保温ポット、断熱調理
器具、冷蔵庫や冷凍庫の筺体などとして使用される合成
樹脂製角型断熱容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、魔法瓶等に使用される真空断
熱容器は、ガラス或いはステンレス鋼などの金属よりな
る内容器と外容器とを隙間をおいて一体に接合し、これ
ら内容器と外容器との空間を真空封止して真空断熱層を
形成した構成のものが知られている。そして、この種の
真空断熱容器としては、その材質にかかわらず、殆どが
円筒形の形状のものが提供されており、平面部の多い角
型形状のものは実用化されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】角型の真空断熱容器が
実用化されていない理由は、まず円筒形と同様の構造と
角型に用いた場合、大気圧荷重により内容器および外容
器が変形し、場合によってはこれら容器の一部が互いに
接触したり、あるいは破損してしまうことがあり、これ
ら不都合を防止するために支持材の必要量が増加して容
器重量が増加し、さらにその支持体を通じての伝熱によ
り保温性能が低下してしまうという問題がある。また、
容器の材料に金属を使用した場合、加工性の悪さに起因
するコストの上昇が挙げられる。即ち、金属で角型の形
状を製造する場合、多数の工程が必要となり、製造コス
トが非常に高くなる問題がある。また、合成樹脂を容器
材料に用いる場合は、金属と比較して成形性が良く、低
コストで製造することも可能となるが、実際には高温で
の強度不足等により製造困難である。一方、現在実用化
されているクーラーボックスなど角型の断熱容器につい
ては、本体に合成樹脂材料を用い、断熱層に空気あるい
はウレタン、発泡スチロールなどの熱伝導率の低い固体
断熱材を充填した構成になっている。しかし、このよう
な固体断熱材の保温性能は真空断熱に比べてはるかに劣
り、かなりの厚さにしても十分な保温性能が得られず、
しかも厚さを大きくすると外容積に対する内容積の割
合、即ち容積効率が悪くなる問題がある。以上のような
ことから、低コストでかつ保温性能及び容積効率に優れ
た角型の真空断熱容器は実用化されていないのが現状で
ある。

【０００４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、低コストであり、保温性能及び容積効率に優れた
角型の真空断熱容器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の合成樹脂製角型
真空断熱容器は、合成樹脂材料よりなる角型の内容器と
外容器とを隙間をおいて一体に接合するとともに、これ
ら内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層を形成し
てなり、内容器の真空断熱層側と外容器の真空断熱層側
の一方又は両方に、該真空断熱層の厚さと等しい高さを
有する支持突起を設けたものである。好ましくは、この
支持突起は内容器の真空断熱層側に設けられる。この支
持突起は先端が相対する容器内表面に点接触する形状と
して良い。また、この真空断熱層に面する内容器外表面
と外容器内表面には金属メッキ層を設けることが望まし
い。また、外容器の真空断熱層に面する内面の角部を、
その一部が内容器外表面の角部に近接するような曲率で
形成しても良い。また、これら内容器と外容器の大気側
平面部のいずれか一方または両方に、金属板を設けても
良い。さらに、上記合成樹脂製角型真空断熱容器の製造
方法としては、合成樹脂製の角型の外容器と、その内部
に隙間をおいて重ねられるとともに該隙間と等しい高さ
を有する支持突起を設けた合成樹脂製の角型の内容器と
を作製し、これら外容器内表面と外容器内表面とに金属
メッキ層を形成し、次いでこれら内容器と外容器とをそ
れぞれの口元部で接合して一体とするとともに、外容器
のいずれかに該内外容器間の隙間に通じる封止管を接合
して二重容器とし、次いで該二重容器の封止管から該隙
間の空気を排気して真空となし、該封止管を封止する方
法が望ましい。この合成樹脂製角型真空断熱容器の製造
方法において、上記内容器と外容器とを成形する際に、
これら内容器と外容器のいずれか一方または両方の大気
側平面部に面する成形金型に金属板を配置しておき、内
容器と外容器とを成形する際に該金属板を一体に設けて
も良い。

【０００６】

【作用】真空断熱層に面する表面に、該真空断熱層の厚
さと等しい高さを有する支持突起を設けた合成樹脂製の
角型の内容器と外容器とを一体に接合するとともに、こ
れら内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層を形成
した構成としたことにより、この支持突起により内外容
器に加わる大気圧荷重を支持することができ、合成樹脂
よりなる角型の二重容器を用いた真空断熱容器の実現が
可能となる。また、胴部で内容器と外容器とを支持し得
るので、口元接合部の支持負担が軽減される。また、容
器材料に合成樹脂を用いたことにより、軽量化でき、形
状の自由度が増す。この支持突起をその先端が外容器内
表面に点接触する形状とすることにより、この支持突起
と外容器との接触が点状となり伝熱による熱損失が最小
限に抑えられる。また、この真空断熱層に面する内容器
外表面と外容器内表面に金属メッキ層を設けたことによ
り、内外容器表面のガスバリア性が付与されるととも
に、輻射熱の透過を防止し、保温性能が向上する。ま
た、外容器の真空断熱層に面する内面の角部をその一部
が内容器外表面の角部に近接するような曲率で形成する
ことによってその部分の曲率半径が大きくなり、その部
分の金属メッキ膜厚が均一化され、外容器の金属メッキ
層の薄膜化が可能となる。また変形強度が向上する。ま
た、これら内容器と外容器の大気側平面部の少なくとも
一方に、金属板を設けたことにより、内容器と外容器の
平面部の変形強度が向上する。また、上記合成樹脂製角
型真空断熱容器の製造において、内容器と外容器とを成
形する際に、これら内容器と外容器の大気側平面部に面
する成形金型に金属板を配置しておき、内容器と外容器
とを成形する際に該金属板を一体に設けることにより、
平面部の変形強度の高い内容器と外容器とを容易に製造
することができる。

【０００７】

【実施例】図１ないし図３は本発明に係る合成樹脂製角
型真空断熱容器の一実施例を示すものであり、この合成
樹脂製角型真空断熱容器１（以下、真空断熱容器とい
う）は、合成樹脂材料よりなる角型の内容器２と外容器
３とを隙間をおいて一体に接合するとともに、これら内
外容器２，３間の空間を真空封止して真空断熱層４を形
成してなり、この内容器２の真空断熱層４に面する表面
に、真空断熱層４の厚さと等しい高さを有する支持突起
５を設けて構成されている。この内容器２と外容器３と
を構成する合成樹脂材料としては特に限定されず、種々
の合成樹脂材料の中から選択して用いることができ、好
ましくは耐熱温度が高く、成形加工性やメッキ性が良好
で、しかも機械強度の良好な樹脂、例えば、ＡＢＳ樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂などが
用いられる。

【０００８】上記支持突起５は、外容器３の内表面に当
接して内外容器２，３に加わる大気圧荷重を支持し、こ
れらの容器２，３の変形を防ぐためのものである。この
支持突起５は、この例では内容器２の平面部のうち、正
面側（図２に示す方向）とその裏面側の平面部のほぼ中
央に各１個づつ設けられている。この支持突起５の形状
は、成形性、被メッキ性及び接触伝熱による熱損失を考
慮して、好ましくは半球状或いは円錐状などの外容器３
内表面と点接触する形状とされる。このように支持突起
５の先端が外容器３の内表面と点接触する構成とするこ
とにより、伝熱による熱損失が最小限に抑えられる。な
お、支持突起５の形成個数や形成位置は、容器の形状や
大きさに応じて適宜設定される。

【０００９】外容器３の底部には円形の排気孔６が穿設
され金属製の封止管７が接合されている。この封止管７
は、内容器２と外容器３の隙間を真空排気した後、圧着
により封止されている。また、この封止管７の内部また
は真空断熱層４内には、真空断熱層４内のガスを除去す
るための図示されないゲッターが挿入されている。な
お、封止管７の真空断熱層４側に突起や網を配し、ゲッ
ターが真空断熱層４内を移動するのを防止しても良い。
このようにゲッターの移動を抑制することにより、ゲッ
ターが真空断熱層４内を転がって音を発するのを防ぐこ
とができる。

【００１０】内容器２と外容器３とはそれぞれの口元部
で接合されて一体化されている。この口元の接合はエポ
キシ系接着剤などの接着剤を用い、或いは超音波溶着な
どによって接合されている。また、外容器３底部の排気
孔６に挿入された封止管７は、接着剤を用いて接合され
ている。なお、この封止管７の配置位置は本例に限定さ
れず、例えば外容器３の側部に設けても良い。また、封
止管７は金属のみならず樹脂チューブを用い、これにエ
ポキシ接着剤等を注入し固化して封止することもでき
る。

【００１１】これら内容器２と外容器３との真空断熱層
４と面する表面、即ち内容器２の外表面と外容器３の内
表面とには、図３に示すように、銅などの金属メッキ層
８，９が形成されている。これらの金属メッキ層８，９
を形成することにより、これら容器表面にガスバリア性
が付与されるとともに、輻射熱の透過が防止され、保温
性能が向上するとともに、長期にわたり優れた保温性能
を保持し得るようになる。また、これら内外容器２，３
の大気側、即ち内容器２の内表面と外容器３の外表面の
うち正面側及びその裏面側の平面部分には、ステンレス
鋼板、アルミ板などからなる金属板１０，１１が一体に
接合されている。これら金属板１０，１１は内容器２と
外容器３の平面部の変形強度を向上するためのものであ
り、その大きさや形状は容器の形状と大きさに応じて適
宜に設定される。また、内外容器２，３の大気側の残り
の側面及び底面にも同様の金属板を接合しても良い。

【００１２】次に、上記真空断熱容器１の製造方法を説
明する。この真空断熱容器１を製造するには、まず、適
宜な合成樹脂材料を用い、射出成形等によって図４及び
図５に示す内容器２と、図６及び図８に示す外容器３と
を作製する。角型箱状をなす内容器２には、その外表面
の４つの平面部のうち、正面側（図２に示す方向）とそ
の裏面側の平面部のほぼ中央に各１個づつ、真空断熱層
４の厚さと等しい高さを有する半球状の支持突起５を形
成する。また、この内容器の成形の際、成形用金型の内
容器２内面側にあたる面に金属板１０を配置しておき、
この金型で内容器２を成形すると同時に、その内表面側
に金属板１０を一体に接合する。また内容器２よりやや
大型の角型箱状をなす外容器３には、その底部に円形の
排気孔６を形成する。また、その成形の際に、上記内容
器２と同じく、成形用金型の外容器３外面側にあたる面
に金属板１１を配置しておき、この金型で外容器３を成
形すると同時に、その内表面側に金属板１１を一体に接
合する。なお、この例では内容器２の上端部を大径化す
るとともに上端にフランジを形成し、一方、外容器３の
上端部には内容器２のフランジが嵌合される段部を設け
ておき、内容器２と外容器３とを接合する際に内容器２
のフランジを外容器３の段部に嵌合させる構成とした
が、この口元部接合構造はこれに限定されず、例えば外
容器３の上端に径方向内方側に向けフランジを形成し、
内容器２の上端に段部を形成し、これらを嵌合させる構
成としても良い。

【００１３】外容器２の真空断熱層４に面する内面の角
部１２…は、曲面となるように形成し、内容器２と組み
合わせた際に、これら角部１２…の一部が内容器２の外
表面の角部に近接するように、できる限り大きい曲率半
径となるように形成するのが望ましい。即ち、これら角
部１２…をできる限り大きい曲率半径となるように形成
することにより、角部１２…の金属メッキ膜厚が均一化
され、外容器２の金属メッキ層９の薄膜化が可能とな
る。さらに、外容器２の変形強度を向上させることがで
きる。

【００１４】次に、これら内容器２の外表面と外容器３
の内表面とにそれぞれ金属メッキ層８，９を形成する。
この金属メッキ層８，９の形成方法は、ＡＢＳ樹脂等に
おいて実施されている合成樹脂のメッキ法を適用するこ
とができ、例えば、メッキすべき部分にエッチングなど
必要な前処理を施し、さらに無電解メッキを行い、つい
で電気メッキにより銅などの金属メッキを形成する方法
が用いられる。さらに、アルミニウムなどの金属を用い
て真空蒸着法によって金属メッキ層８，９を形成するこ
とも可能である。以上の各工程を経て、図４及び図５に
示す内容器２と、図６ないし図８に示す外容器３とが作
製される。

【００１５】次に、これら内容器２と外容器３とを重ね
合せ、それぞれの口元部の接合して一体化して二重容器
とし、さらに外容器３底部の排気孔６に金属管よりなる
封止管７を接合する。内容器２と外容器３のそれぞれの
口元部の接合は、エポキシ系接着剤などの接着剤を用い
て、或いは超音波溶着などによって接合するのが好まし
い。また、外容器３底部の排気孔６に挿入された封止管
７は、エポキシ系接着剤などを用いて接合するのが好ま
しい。

【００１６】次に、得られた二重容器の金属管を真空排
気手段に接続し、内容器２と外容器３との隙間の空気を
排気して真空とし、封止管７から活性化したゲッターを
投入し、この封止管７を圧着して封止する。この真空封
止の際、内外容器２，３の材料樹脂の耐熱温度以下の温
度、好ましくは真空断熱容器１の使用上限温度に加熱し
て真空排気を行い、内外容器２，３からの脱ガス現象を
防止する。この真空封止処理により、図１及び図２に示
す真空断熱容器１が製造される。なお、この真空断熱容
器１は、そのまま製品として使用される他、その使用用
途に応じて種々の付属品、例えば底部材や把手付の肩部
材、あるいは断熱性の蓋部材などを取り付けて製品とさ
れる。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、上記の通り構成したことによ
り、次のような効果を奏する。本発明に係る合成樹脂製
角型真空断熱容器は、内容器の真空断熱層側と外容器の
真空断熱層側の一方又は両方に、該真空断熱層の厚さと
等しい高さを有する支持突起を設けた合成樹脂製の角型
の内容器と外容器とを一体に接合するとともに、これら
内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層を形成した
構成としたことにより、この支持突起により内外容器に
加わる大気圧荷重を支持することができ、合成樹脂より
なる角型の二重容器を用いた真空断熱容器の実現が可能
となる。また、胴部で内容器と外容器とを支持し得るの
で、口元接合部の支持負担が軽減され、耐久性も向上す
る。また、容器材料に合成樹脂を用いたことにより、軽
量化でき、形状の自由度が増す。従って、この合成樹脂
製角型真空断熱容器によれば、保温性能及び容積効率に
優れた角型の真空断熱容器を提供することができる。ま
た、この支持突起の先端が相対する容器表面に点接触す
る形状とすることにより、この支持突起と外容器との接
触が点状となり伝熱による熱損失が最小限に抑えられ、
保温性能を減じることなく容器の機械的強度を向上させ
ることができる。さらに、この真空断熱層に面する内容
器外表面と外容器内表面に金属メッキ層を設けたことに
より、内外容器表面のガスバリア性が付与されるととも
に、輻射熱の透過を防止し、保温性能がさらに向上す
る。また、外容器の真空断熱層に面する内面の角部をそ
の一部が内容器外表面の角部に近接するような曲率で形
成することによってその部分の曲率半径が大きくなり、
その部分の金属メッキ膜厚が均一化され、外容器の金属
メッキ層の薄膜化が可能となり、製造コストの低下及び
容器の軽量化を図ることができる。また外容器の変形強
度が高められ、真空断熱容器の耐久性を向上させること
ができる。さらに、これら内容器と外容器の大気側平面
部の少なくとも一方に、金属板を設けたことにより、内
容器と外容器の平面部の変形強度が高められ、真空断熱
容器の耐久性をより一層向上させることができる。ま
た、上記合成樹脂製角型真空断熱容器の製造において、
内容器と外容器とを成形する際に、これら内容器と外容
器の大気側平面部に面する成形金型に金属板を配置して
おき、内容器と外容器とを成形する際に該金属板を一体
に設けることにより、平面部の変形強度の高い内容器と
外容器とを容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す真空断熱容器の一部断
面視した側面図である。

【図２】同じ真空断熱容器の一部断面視した正面図であ
る。

【図３】同じ真空断熱容器の要部拡大断面図である。

【図４】同じ真空断熱容器の内容器の一部断面視した側
面図である。

【図５】同じく内容器の一部断面視した正面図である。

【図６】同じ真空断熱容器の外容器の一部断面視した側
面図である。

【図７】同じく外容器の一部断面視した正面図である。

【図８】同じく外容器の平面図である。

【符号の説明】

１……合成樹脂製角型真空断熱容器、２……内容器、３
……外容器、４……真空断熱層、５……支持突起、６…
…排気孔、７……封止管、８，９……金属メッキ層、１
０，１１……金属板、１２……角部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤精一東京都港区西新橋１丁目16番７号日本酸素株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂材料よりなる角型の内容器と外
容器とを隙間をおいて一体に接合するとともに、これら
内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層を形成して
なり、この内容器の真空断熱層側と外容器の真空断熱層
側のいずれか一方または両方に、該真空断熱層の厚さと
等しい高さを有する支持突起を設けたことを特徴とする
合成樹脂製角型真空断熱容器。
【請求項２】合成樹脂材料よりなる角型の内容器と外
容器とを隙間をおいて一体に接合するとともに、これら
内外容器間の空間を真空封止して真空断熱層を形成して
なり、この内容器の真空断熱層側に、該真空断熱層の厚
さと等しい高さを有する支持突起を設けたことを特徴と
する合成樹脂製角型真空断熱容器。
【請求項３】支持突起を、その先端が相対する容器表
面に点接触する形状としたことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の合成樹脂製角型真空断熱容器。
【請求項４】内容器外表面と外容器内表面に金属メッ
キ層を設けたことを特徴とする請求項１，２または３記
載の合成樹脂製角型真空断熱容器。
【請求項５】外容器の真空断熱層に面した内面の角部
を、その一部が前記内容器外表面の角部に近接するよう
な曲率で形成したことを特徴とする請求項１から４のい
ずれか１項記載の合成樹脂製角型真空断熱容器。
【請求項６】内容器と外容器の大気側平面部のいずれ
か一方又は両方に、金属板を設けたことを特徴とする請
求項１から５のいずれか１項記載の合成樹脂製角型真空
断熱容器。
【請求項７】合成樹脂製の角型の外容器と、その内部
に隙間をおいて重ねられるとともに該隙間と等しい高さ
を有する支持突起を設けた合成樹脂製の角型の内容器と
を作製し、これら外容器内表面と外容器内表面とに金属
メッキ層を形成し、次いでこれら内容器と外容器とをそ
れぞれの口元部で接合して一体とするとともに外容器の
いずれかに該内外容器間の隙間に通じる封止管を接合し
て二重容器とし、次いで該二重容器の封止管から該隙間
の空気を排気して真空となし、該封止管を封止すること
を特徴とする合成樹脂製角型真空断熱容器の製造方法。
【請求項８】内容器と外容器とを成形する際に、これ
ら内容器と外容器とのいずれか一方または両方の大気側
平面部に面する成形金型に金属板を配置しておき、内容
器と外容器とを成形する際に該金属板を一体に設けるこ
とを特徴とする請求項７記載の合成樹脂製角型真空断熱
容器の製造方法。