JPH09133289A - 真空断熱体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空断熱空間に無機質のボードと積層体とを
充填した真空断熱体を製造するに際し、多量のバインダ
を用いることなしに、しかも容易に、積層体を圧密でき
るようにする。 【解決手段】 熱輻射率の小さい金属箔２１と無機質の
シート２２とを交互に複数積層したうえで、プラスチッ
クフィルム製の袋体２３でパックして圧密することで、
積層体２０を構成する。内容器１１と外容器１４との間
の充填空間１５に、無機質の材料で形成されたボード１
９と前記積層体２０とを充填する。そして充填空間１５
内を加熱しかつ真空排気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は真空断熱体の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空断熱体としてのたとえば真空断熱容
器は、容器内部で高温の保温や低温の保冷を行うもので
ある。この真空断熱容器は、外容器と内容器とからなる
二重壁の間に、輻射防止対策を施した充填材を充填し、
この充填部を真空化することによって製造される。

【０００３】この充填材としては、無機質の粉末や繊維
などが一般に利用されている。また特に、輻射熱の小さ
な金属箔と薄い無機質シートとを交互に多数積層してな
る積層体が輻射防止の効果が高い。このため、たとえば
特願平６−９９３１０号では、外容器と内容器とからな
る二重壁の間の高温側にこのような積層体を充填すると
ともに、低温側に無機質繊維からなるボードを充填し、
このような複合構造の充填材を充填した後に二重壁間を
密封し、その内部を真空排気することによって、高い断
熱効果を発揮するようにしている。その際に、上記積層
体や無機質繊維ボードを圧密して樹脂バインダなどでボ
ード状に強固に固めたものを、外容器と内容器との間に
挿入するようにしている。

【０００４】また、特願平６−２８６０８４号では、上
記と同様に外容器と内容器とからなる二重壁の間に積層
体と無機質繊維ボードとを充填している。しかし、その
製造に際しては、一端に開口を有するとともに他端に底
部を有した内容器を伏せた状態に配置したうえで、この
内容器に、バインダをまったく含まないことから固めら
れた状態にはない積層体と無機質繊維ボードとを被せ、
その後に、これら固められた状態にない積層体と無機質
繊維ボードとの外側に、これら積層体と無機質繊維ボー
ドとを圧縮しながら、内容器と同様の構成の外容器を強
制的に外ばめするようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特願平
６−９９３１０号のものでは、積層体を多量の樹脂バイ
ンダなどで圧密ボード状に強固に固める処置が必要とな
り、このボード化のためのコストが嵩むという問題点が
ある。またバインダはガス化によって最終製品の真空度
を劣化させやすいので、真空排気前の加熱により強制的
にガス化させて完全に除去する必要があるが、特に狭く
しかも多層の金属箔間に存在するバインダの除去に長時
間を要するという問題点もある。

【０００６】また上記特願平６−２８６０８４号のもの
では、積層体と無機質繊維ボードとからなる断熱材を圧
縮しながら外容器を強制的に外ばめするのに大きな力が
必要となり、このためのコストが嵩むという問題点があ
る。また外容器は一般に薄肉の金属材料にて構成されて
いるため、外ばめ中に座屈変形するおそれがある。また
バインダをまったく含んでいないことから、上記特願平
６−９９３１０号のような欠点はないものの、断熱材に
自立性がなく、内容器に被せた際にこの内容器に沿わせ
て配置するのが難しいという問題点もある。

【０００７】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、多量のバインダを用いることなしにしかも容易に積
層体を圧密できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、熱輻射率の小さい金属箔と無機質のシートと
を交互に複数積層したうえでフィルムでパックして圧密
することで積層体を形成し、間隔をおいて配置された一
対の外皮材どうしの間に、無機質の材料で形成されたボ
ードと前記積層体とを充填し、そして、この外皮材どう
しの間の空間を加熱しかつ真空排気するものである。

【０００９】このようにすると、金属箔と無機質のシー
トとを交互に複数積層してフィルムでパックして圧密す
ることで積層体を形成するため、多量のバインダを用い
ることなしに、しかも容易に、圧密積層体が構成される
ことになる。そして、この積層体と無機質のボードとが
一対の外皮材の間に充填されて、その充填空間が加熱さ
れかつ真空排気されることで、所期の真空断熱体が製造
されることになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１において、11は内容器であ
り、薄肉の金属材料によって、一端に開口12を有すると
ともに他端に底部13を有した構成とされている。この内
容器11の外側には同様の構成の外容器14が配置され、こ
れら内容器11と外容器14との間には充填空間15が形成さ
れている。内容器11の開口12の部分では、この内容器11
と外容器14とは連結部材16によって連結され、この連結
部材16によって充填空間15が閉じられている。

【００１１】まず、図示のように内容器11および外容器
14を伏せた状態に配置するとともに、外容器14の底部は
閉じることなく開口17を形成しておく。図において、19
は無機質繊維よりなるボードであり、フェノール樹脂な
どのバインダを用いて圧密硬化させたものである。また
20は積層体で、図２に示すように、熱輻射率の小さい金
属箔21と無機質のシート22とを交互に複数積層し、これ
をポリエチレンなどの薄いプラスチックフィルムからな
る袋体23で覆い、そしてこの袋体23の内部を真空排気し
て圧密することによって形成されている。24は真空封止
部で、熱融着によってシールされている。

【００１２】そして、これらボード19と積層体20とを、
積層体20が内容器11側となるように重ねて、充填空間15
内に挿入することにより充填する。このとき、ボード19
と積層体20とはともに圧密された状態にあるため、充填
空間15内への挿入を容易に行うことができる。

【００１３】このように積層体20をボード19とともに充
填空間15内に充填した状態で、外容器14の開口17をプレ
ート25で塞いで、このプレート25を外容器14に気密状態
に溶接する。そして全体を加熱することで、袋体23を構
成するプラスチックフィルムを燃焼、分解させてガス化
させ、このガスを、外容器14などに設けられた真空排気
口を利用して充填空間15の外へ排出する。この加熱によ
って、ボード19および積層体20に含まれるバインダ成分
も同時に燃焼されてガス化され、同様に排出される。

【００１４】その後、上記排気口を利用して充填空間15
内を真空排気し、この真空排気の作業の後に排気口を真
空封止することで、最終製品としての真空断熱容器が得
られる。

【００１５】袋体23を構成するプラスチックフィルム
は、上記のように加熱により容易に燃焼、分解してガス
化するものが好ましく、また上述のように容易に真空封
止できるものであるのが好ましい。具体的には、たとえ
ば、上述のようなポリエチレン樹脂のほかに、アクリロ
ニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂などの、気密性があって
しかも熱融着可能な熱可塑性の樹脂であることが好まし
い。なお、この袋体23を構成するプラスチックフィルム
は、積層体20を充填空間15に充填するまでの短時間だけ
この積層体20の嵩を減少させることができるものであれ
ば足りる。したがって長期の使用に耐える必要はなく、
このためラミネート構造などを採用する必要はない。

【００１６】積層体20を構成する金属箔21および無機質
のシート22としては、たとえば、アルミ箔とガラス繊維
製の不織布とを交互に１０〜３０層程度重ねたものが好
ましい。

【００１７】

【実施例】図３に示すような真空断熱パネルを製造し
た。すなわち、縦×横が１ｍ×２ｍの大きさの一対のカ
バー材26、26をそれぞれ厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４
材により成形して、厚さ４０ｍｍのパネルを構成した。
そして、これらカバー材26、26によって形成される充填
空間15内に、縦×横が１ｍ×２ｍの大きさの一枚のボー
ド19と、縦×横が１ｍ×１ｍの大きさの二枚の積層体2
0、20とを充填した。

【００１８】ボード19は、ロックウールをフェノールバ
インダで密度４００ｋｇ／ｍ³ に固め、その厚さが３６
ｍｍになるようにした。積層体20は、厚さ１０μｍのア
ルミニウム箔２０枚と、繊維径９μｍ、嵩密度１５０ｋ
ｇ／ｍ³ の厚さ０．５ｍｍのガラス繊維製不織布２０枚
とを交互に重ねたものを利用した。このガラス繊維製の
不織布は、繊維径５〜１５μｍで、バインダ含有率が４
ｗｔ％以下の低バインダのものが好適であった。この単
に重ねた状態での厚さは１０〜２０ｍｍであった。そし
て、この重ねたものを厚さ３０μｍのポリエチレンフィ
ルム製の袋体23の内部に充填し、袋内を真空状態とする
とともにその開口部を熱融着して、真空パック状態の積
層体20を得た。これにより、平均の厚さが４ｍｍほどに
なるように嵩が減少し、圧密が行われた。

【００１９】ボード19と積層体20、20との充填後にカバ
ー材26、26どうしを溶接部27で気密に溶接し、その後に
真空排気口28を利用して空気の注入と排気とを交互に数
分ずつ繰り返しながら、雰囲気温度を２００℃以上とし
て、袋体23およびバインダを構成するプラスチック成分
を燃焼、分解してガス化させ、外部に排出させた。

【００２０】そして、その後に充填空間15内を真空排気
し、１０^-3Ｔｏｒｒ以下としたうえで真空排気口28を真
空封止することで、図示のような真空断熱パネルを得
た。

【００２１】このようにすることで、加熱によるガス化
およびそのガスの排出をほぼ完全に行うことができた。
すなわち、試験後にパネルの内部を分解して調べたが、
炭化物などの残りかすは見られなかった。上述のように
バインダ含有率が４ｗｔ％以下のガラス繊維製の不織布
を用いて、１５層の積層体20を構成すると、その可燃物
成分は１０％以下のレベルであった。

【００２２】また、ボード19と積層体20とからなる充填
材が圧密された状態で充填空間15内に充填されたため、
真空化にともなう大気圧の負荷にも十分耐え、真空排気
の前後にパネル厚さの極端な変化はなく、所要の断熱厚
さが確保されたものであった。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、間隔
をおいて配置された一対の外皮材どうしの間に、無機質
の材料で形成されたボードと積層体とを充填するに際
し、熱輻射率の小さい金属箔と無機質のシートとを交互
に複数積層したうえでフィルムでパックして圧密するこ
とで積層体を形成するため、多量のバインダを用いるこ
となしに、しかも容易に、圧密積層体を構成することが
でき、したがってその後の充填作業や真空排気作業を容
易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にもとづく真空断熱体の製造方法の実施
の形態を示す図である。

【図２】図１における積層体の構造を説明する図であ
る。

【図３】本発明にもとづく真空断熱体の製造方法の一実
施例を説明する図である。

【符号の説明】

11 内容器 14 外容器 15 充填空間 19 ボード 20 積層体 21 金属箔 22 無機質のシート 23 袋体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱輻射率の小さい金属箔と無機質のシー
   トとを交互に複数積層したうえでフィルムでパックして
   圧密することで積層体を形成し、 間隔をおいて配置された一対の外皮材どうしの間に、無
   機質の材料で形成されたボードと前記積層体とを充填
   し、 そして、この外皮材どうしの間の空間を加熱しかつ真空
   排気することを特徴とする真空断熱体の製造方法。
2. 【請求項２】 フィルムによって袋体を構成し、交互に
   複数積層された金属箔と無機質のシートとをこの袋体で
   覆い、この袋体の内部を真空排気して圧密することで積
   層体を形成することを特徴とする請求項１記載の真空断
   熱体の製造方法。
3. 【請求項３】 加熱によりフィルムを燃焼させてガス化
   させたうえで、そのガスを排出することを特徴とする請
   求項１または２記載の真空断熱体の製造方法。