JPH10131333A - 真空断熱パネルの製造方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 包装袋内に残留する空気分子が少なくて断熱
性に優れ、かつ、表面に皺がなくて見栄えと耐久性に優
れた真空断熱パネルを製造する。 【解決手段】 断熱材ａを挿入した包装袋Ａをチャンバ
１８内部に配置し、チャンバ１８の内部を減圧した状態
で包装袋Ａの開口部Ａ’を密封して真空断熱パネルを製
造する方法において、複数枚の包装袋Ａを重ねた姿勢と
することにより、チャンバ１８の内部を減圧する際に包
装袋Ａの側面を押圧して、包装袋Ａの膨張を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、包装袋の内部に断熱材
を挿入して減圧下で密封することにより真空断熱パネル
を製造する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空断熱パネルは、冷蔵庫などといった
家電製品の部品や建造物の資材などにおいて広く利用さ
れている。この真空断熱パネルを製造する一般的な方法
としては、例えば次のような方法が知られている。即
ち、先ず連通発泡ウレタンなどからなる断熱材を包装袋
の中に挿入する。次に、この包装袋をチャンバ内に配置
し、該チャンバ内部を例えば０．０００５Ｔｏｒｒ程度
の高真空度にまで減圧する。そして、この減圧雰囲気に
おいて包装袋の開口部を密封する。かくして、包装袋の
内部に断熱材を真空包装した真空断熱パネルが製造され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように包
装袋を利用して真空断熱パネルを製造する場合、チャン
バ内を減圧した際に、包装袋内部の空気が開口部からス
ムーズに出きらずに包装袋内に残ってしまい、その残っ
た空気の圧力で包装袋が膨張する現象が起きる。このよ
うに包装袋が膨張した状態で開口部を密封したのでは、
包装袋内部に大量の空気分子が残ってしまうことにな
り、これでは断熱効果の優れた真空断熱パネルは製造で
きない。

【０００４】また、このように包装袋が膨張した状態で
開口部を密封した場合、その後、チャンバ内部に大気圧
を導入することにより、包装袋は収縮して断熱材表面に
密着した状態となるが、この収縮の際に包装袋の側面に
皺を生じることが多い。このように真空断熱パネルの表
面に包装袋の皺ができると、見栄えが悪くなるばかり
か、真空断熱パネルを搬送等する際に擦れるなどして皺
の部分に穴が開きやすい。このため、真空断熱パネルの
耐久性が劣化してしまう。

【０００５】従って、本発明の目的は包装袋内に残留す
る空気分子が少なくて断熱性に優れ、かつ、表面に皺が
なくて見栄えと耐久性に優れた真空断熱パネルを製造す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、断熱材を挿入した包装袋をチ
ャンバ内部に配置し、該チャンバの内部を減圧した状態
で包装袋の開口部を密封して真空断熱パネルを製造する
方法において、複数枚の包装袋を重ねた姿勢とすること
により、前記チャンバの内部を減圧する際に包装袋の側
面を押圧して、包装袋の膨張を防ぐことを特徴とする。
この請求項１の方法において、請求項２に記載したよう
に、前記包装袋を載置したパレットを複数枚積み重ね、
それらパレットの上下面の間で包装袋の側面を押圧する
ように構成することが好ましい。

【０００７】また、これらの方法に好適に使用されるも
のとして、請求項３では、断熱材を挿入した包装袋をパ
レット上に位置決めして載置する載置部と、この載置部
にて包装袋を載置されたパレットを複数枚積み重ねる段
積み部と、この段積み部にて積み重ねられた複数枚のパ
レット上にそれぞれ載置された包装袋の開口部を減圧状
態で密封する密封部と、この密封部にて密封された包装
袋をそれぞれ載置させた状態で積み重ねられている複数
枚のパレットを一枚ずつ取り出す取出部を備えている真
空断熱パネルの製造装置を提供する。この請求項３の発
明において、請求項４に記載したように、前記密封部に
て開口部を密封された包装袋の形状を整えるトリミング
部を更に備えていても良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面をもとにして説明する。図１は、本発明の実施
の形態にかかる製造装置１の平面図、図２は同製造装置
１の正面図、図３は同製造装置１の右側面図、図４は同
製造装置１の左側面図である。

【０００９】図示の例では、包装袋Ａを供給するための
ロボット２が製造装置１の後方に配置されており、この
ロボット２によって製造装置１の供給部３に包装袋Ａが
一枚ずつ供給されるようになっている。なお、こうして
製造装置１の供給部３に供給される包装袋Ａの内部に
は、予め板形状の断熱材ａが挿入された状態になってい
る。包装袋Ａは、例えばアルミフィルムの表裏面に適宜
の樹脂層等を積層したフィルム材などで袋形状に構成さ
れており、包装袋Ａの内面には、加熱によって溶着する
シーラント層が形成されている。断熱材ａは、乾燥させ
た連通発泡ウレタンフォームなどからなる。

【００１０】供給部３の右側には、包装袋Ａをパレット
Ｐ上に載置するための載置部４が配置されている。図５
に示すように、この実施の形態で示すパレットＰは方形
状の板で構成されており、その上面の四隅には円錐形状
の突起５がそれぞれ設けられている。図６に示すよう
に、これら突起５の真下の位置には穴６が形成されてい
る。後述するように、パレットＰを複数枚積み重ねる際
には、下側のパレットＰの突起５を上側のパレットＰの
穴６に嵌入させることによって、パレットＰ同士の位置
決めが行われる構成になっている。そして、このパレッ
トＰが載置部４の所定の位置に予め用意されており、前
述の供給部３に供給された包装袋Ａは、図示しない搬送
手段等の稼働によって一枚ずつ載置部４に搬送され、載
置部４にてパレットＰ上に位置決めして載置される構成
になっている。こうして、載置部４にてパレットＰ上に
包装袋Ａが位置決めして載置されることによって、図５
に示すように、包装袋Ａの開口部Ａ’がパレットＰの手
前側にはみ出た姿勢にされるようになっている。但し、
断熱材ａは開口部Ａ’よりも包装袋Ａ内部の位置に挿入
された状態になっている。

【００１１】載置部４の手前側には、載置部４にて包装
袋Ａを載置されたパレットＰを複数枚積み重ねる段積み
部７が配置されている。これら載置部４と段積み部７の
上方にはレール８が架設されており、このレール８の下
側に装着されたチャック９がレール８に懸吊された状態
で走行して載置部４と段積み部７の間を移動する構成に
なっている。図７に示すように、チャック９は支軸１０
を介してレール８の下側に装着されており、この支軸１
０内部に設けられている図示しない昇降機構と回転機構
の稼働により、チャック９を上下動および回転させるこ
とができる構成になっている。また、チャック９の下部
には図示しない開閉機構の稼働によって開閉される一対
の爪１１、１１が設けられており、これら爪１１、１１
によってパレットＰを下側から抱え持つことができるよ
うになっている。

【００１２】そして、前述のように包装袋Ａが載置部４
にて開口部Ａ’を手前側にはみ出させた姿勢でパレット
Ｐ上に位置決めして載置されると、チャック９は先ず載
置部４の上方に移動して下降し、爪１１、１１によって
パレットＰを下側から抱え持つ。その後、チャック９は
上昇してパレットＰを持ち上げ、レール８に沿って走行
することにより、そのパレットＰを段積み部７の上方に
搬送する。その後、チャック９は下降して包装袋Ａを載
置させているパレットＰを段積み部７に降ろし、爪１
１、１１を開く。これにより、パレットＰは包装袋Ａの
開口部Ａ’を手前側にはみ出させた姿勢のまま段積み部
７に載置される。

【００１３】また、同様にして次の包装袋Ａが載置部４
にて開口部Ａ’を手前側にはみ出させた姿勢でパレット
Ｐ上に位置決めして載置されると、チャック９は先ず載
置部４の上方に移動して下降し、爪１１、１１によって
パレットＰを下側から抱え持つ。その後、チャック９は
上昇してパレットＰを持ち上げ、レール８に沿って走行
することにより、そのパレットＰを段積み部７の上方に
搬送する。そして、チャック９は１８０゜回転し、パレ
ットＰ上に載置されている包装袋Ａの開口部Ａ’を後方
にはみ出させた姿勢にする。その後、チャック９は下降
して包装袋Ａを載置させているパレットＰを段積み部７
に降ろし、爪１１、１１を開く。これにより、パレット
Ｐは、先に段積み部７に載置されたパレットＰの上に、
包装袋Ａの開口部Ａ’を後方にはみ出させた姿勢で重ね
て載置されることになる。

【００１４】これらの工程を繰り返して行うことによ
り、段積み部７においてパレットＰを順次積み重ねてい
くように構成されている。また、このように段積み部７
においてパレットＰを積み重ねる際に、途中で一回おき
にチャック９を１８０゜回転させているので、積み重ね
られたパレットＰからは、包装袋Ａの開口部Ａ’が手前
側と後方に交互にはみ出た姿勢になっている。

【００１５】なお、この実施の形態では、これらの工程
を繰り返すことによって、図８に示すように、段積み部
７において四枚のパレットＰを積み重ねる構成になって
いる。これにより、段積み部７において一番下のパレッ
トＰと下から三番目のパレットＰ上には包装袋Ａが開口
部Ａ’を手前側にはみ出させた姿勢で載置され、下から
二番目のパレットＰと一番上のパレットＰ上には包装袋
Ａが開口部Ａ’を後方にはみ出させた姿勢で載置された
状態となるようになっている。そして、このように段積
み部７においてパレットＰを積み重ねる際には、先に説
明した下側のパレットＰの突起５が上側のパレットＰの
穴６に嵌入することによって、パレットＰ同士の位置決
めが行われる。

【００１６】段積み部７の左方には、段積み部７にて積
み重ねられた四枚のパレットＰ上にそれぞれ載置された
包装袋Ａの開口部Ａ’を減圧状態で密封する密封部１５
が配置されている。図９に示すように、密封部１５の上
方にはヒンジ部１６を介して開閉自在に構成されたチャ
ンバ蓋１７が配置されている。このチャンバ蓋１７の下
面内部がチャンバ１８に形成されており、前述の段積み
部７にて積み重ねられた四枚のパレットＰをこの密封部
１５に搬入した状態で、チャンバ蓋１７をヒンジ部１６
を中心に下方に回動させることにより、それら四枚のパ
レットＰをチャンバ１８の内部に密閉した状態で収納で
きるようになっている。チャンバ蓋１７の上面には、排
気口１９と吸気口２０が設けられている。チャンバ１８
の内部に四枚のパレットＰを密閉収納し、排気口１９を
介してチャンバ１８内を高真空状態に減圧できるように
構成されている。また、このように減圧されたチャンバ
１８内に吸気口２０を介して大気を導入できるように構
成されている。なお、図示しない搬送機構等によって四
枚のパレットＰを段積み部７から密封部１５に搬入する
際には、チャンバ蓋１７はヒンジ部１６を中心に上方に
回動された状態にされている。

【００１７】また、密封部１５には、包装袋Ａの開口部
Ａ’を加熱して密封するためのヒータ２２、２３が前後
に配置されている。前述のように包装袋Ａ内面に形成し
たシーラント層をこれらヒータ２２、２３によって加熱
して溶着させるようになっている。図１０に示すよう
に、手前側に配置されたヒータ２２は上ヒータ部２４と
中央ヒータ部２５と下ヒータ部２６で構成されている。
これらの内、上ヒータ部２４と下ヒータ部２６は昇降
し、中央ヒータ部２５は固定されている。同様に、後方
に配置されたヒータ２３は上ヒータ部２７と中央ヒータ
部２８と下ヒータ部２９で構成され、上ヒータ部２７と
下ヒータ部２９は昇降し、中央ヒータ部２８は固定され
ている。そして、図示のように手前側のヒータ２２にお
いては、上ヒータ部２４が下降することにより、下から
三番目のパレットＰ上に載置された包装袋Ａの開口部
Ａ’を上ヒータ部２４下面と中央ヒータ部２５上面の間
で挟んで加熱密封し、また、下ヒータ部２６が上昇する
ことにより、一番下のパレットＰ上に載置された包装袋
Ａの開口部Ａ’を中央ヒータ部２５下面と下ヒータ部２
６上面の間で挟んで加熱密封するように構成されてい
る。同様に、後方のヒータ２３においては、上ヒータ部
２７が下降することにより、一番上のパレットＰ上に載
置された包装袋Ａの開口部Ａ’を上ヒータ部２７下面と
中央ヒータ部２８上面の間で挟んで加熱密封し、また、
下ヒータ部２９が上昇することにより、下から二番目の
パレットＰ上に載置された包装袋Ａの開口部Ａ’を中央
ヒータ部２８下面と下ヒータ部２９上面の間で挟んで加
熱密封するように構成されている。なお、前述のように
段積み部７において一番下のパレットＰと下から三番目
のパレットＰには包装袋Ａが開口部Ａ’を手前側にはみ
出させた姿勢で載置され、下から二番目のパレットＰと
一番上のパレットＰには包装袋Ａが開口部Ａ’を後方に
はみ出させた姿勢で載置されているので、図示しない搬
送手段等によって段積み部７から四枚のパレットＰをこ
の密封部１５に搬入した際には、パレットＰ上から前後
にはみ出ているそれら各開口部Ａ’が、中央ヒータ部２
５下面と下ヒータ部２６上面の間、中央ヒータ部２８下
面と下ヒータ部２９上面の間、上ヒータ部２４下面と中
央ヒータ部２５上面の間、および上ヒータ部２７下面と
中央ヒータ部２８上面の間にそれぞれ嵌入する構成にな
っている。

【００１８】密封部１５の左方には、段積み状態となっ
ているこれら四枚のパレットＰを一枚ずつ取り出す取出
部３０が配置されている。また、この取出部３０の後方
には、包装袋Ａの開口部Ａ’を切断することによって包
装袋Ａの形状を整えるトリミング部３１が配置されてい
る。図１および図４に示されるように、これら取出部３
０とトリミング部３１の上方にはレール３２が架設され
ており、このレール３２の下側には、先に図７において
説明したチャック９と同様の構成を備えるチャック３３
が装着されている。チャック３３の具体的な構成はチャ
ック９と同様であるため、詳細な説明は省略するが、こ
のチャック３３がレール３２に懸吊された状態で走行
し、取出部３０に段積み状態で載置された四枚のパレッ
トＰを上から一枚ずつ取り出して、トリミング部３１に
順次搬送する構成になっている。なお、取出部３０から
トリミング部３１にパレットＰを搬送する際にチャック
３３が適宜回転することによって、トリミング部３１に
パレットＰを置いた際には、包装袋Ａの開口部Ａ’が常
にパレットＰ上から手前側にはみ出た姿勢にされてい
る。

【００１９】トリミング部３１の手前側には、包装袋Ａ
の開口部Ａ’を切断するためのカッタ３５が配置されて
いる。前述の密封部１５にて密封された包装袋Ａの開口
部Ａ’をこのカッタ３５によって所望の寸法に切断する
ことにより、トリミング部３１において包装袋Ａの形状
を整える構成になっている。なお図示はしないが、その
他、このトリミング部３１から包装袋Ａを搬出するため
の図示しないロボットが、例えば製造装置１の左方に配
置されている。

【００２０】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態にかかる製造装置１の動作を説明する。

【００２１】先ず、ロボット２によって製造装置１の供
給部３に包装袋Ａが一枚ずつ供給される。包装袋Ａの内
部には、予め板形状の断熱材ａが挿入された状態になっ
ている。そして、こうして供給部３に供給された包装袋
Ａは、順次、載置部４に搬送され、パレットＰ上に載置
される。また、この載置部４への搬送の際に包装袋Ａの
位置決めが行われ、包装袋Ａの開口部Ａ’がパレットＰ
の手前側にはみ出た姿勢となる。

【００２２】次に、こうして載置部４にて包装袋Ａを載
置されたパレットＰは、チャック９によって載置部４か
ら取り出され、順次、一枚ずつ段積み部７に搬送されて
いく。そして、段積み部７において四枚のパレットＰが
位置決めされながら積み重ねられる。なお、パレットＰ
同士の位置決めは、先に説明したように、下側のパレッ
トＰの突起５を上側のパレットＰの穴６に嵌入させるこ
とによって行われる。また、この載置部４から段積み部
７への搬送の途中で一回おきにチャック９が１８０゜回
転することによって、段積み部７にて積み重ねられた四
枚のパレットＰの内、一番下のパレットＰと下から三番
目のパレットＰ上には包装袋Ａが開口部Ａ’を手前側に
はみ出させた姿勢で載置され、下から二番目のパレット
Ｐと一番上のパレットＰ上には包装袋Ａが開口部Ａ’を
後方にはみ出させた姿勢で載置された状態となる。そし
て、こうして段積みされた四枚のパレットＰは、そのま
ま次の密封部１５へと搬送されていく。

【００２３】なお、この搬入の際には、チャンバ蓋１７
はヒンジ部１６を中心に上方に回動された状態になって
いるので、搬入の妨げとならない。また、この搬入に伴
って、パレットＰ上から前後にはみ出ている包装袋Ａの
各開口部Ａ’が、中央ヒータ部２５下面と下ヒータ部２
６上面の間、中央ヒータ部２８下面と下ヒータ部２９上
面の間、上ヒータ部２４下面と中央ヒータ部２５上面の
間、および上ヒータ部２７下面と中央ヒータ部２８上面
の間にそれぞれ嵌入することとなる。

【００２４】次に、こうして四枚のパレットＰが密封部
１５に搬入されると、チャンバ蓋１７がヒンジ部１６を
中心にして下方に回動し、それら四枚のパレットＰはチ
ャンバ１８の内部に密閉状態で収納される。そして、排
気口１９を介してチャンバ１８内は高真空状態に減圧さ
れる。なお、包装袋ＡはパレットＡ上にて四段に積み重
ねられているので、各包装袋ＡはパレットＰの上下面の
間で上下両側面から押圧された状態となって、このよう
にチャンバ１８内を減圧した際にも包装袋Ａは膨張する
ことがなく、包装袋Ａ内部の空気が開口部Ａ’からスム
ーズに出るようになる。

【００２５】そして、チャンバ１８の内部を例えば０．
０００５Ｔｏｒｒ程度の高真空度になるまで十分に減圧
した後、密封部１５の前後に配置したヒータ２２、２３
によって包装袋Ａの各開口部Ａ’を狭圧すると同時に加
熱して装袋Ａ内面のシーラント層を溶融させ、各開口部
Ａ’を溶着密封する。こうして、包装袋Ａ内部に挿入さ
れている断熱材ａが密封包装された状態となる。その
後、チャンバ１８内には吸気口２０を介して大気が導入
され、大気圧となった後、チャンバ蓋１７がヒンジ部１
６を中心に上方に回動されることにより、開放状態とな
る。

【００２６】次に、こうして密封包装された包装袋Ａ
は、段積み状態となっている四枚のパレットＰに載置さ
れたまま、次の取出部３０に搬送される。そして、取出
部３０とトリミング部３１の上方に架設されているレー
ル３２に沿って走行するチャック３３が、取出部３０に
段積み状態で載置された四枚のパレットＰを上から一枚
ずつ取り出して、トリミング部３１に順次搬送してい
く。なお、この搬送の際にチャック３３が適宜回転する
ことによって、トリミング部３１にパレットＰを置いた
際には、包装袋Ａの開口部Ａ’が常にパレットＰ上から
手前側にはみ出た姿勢となる。

【００２７】そして、トリミング部３１では、包装袋Ａ
の開口部Ａ’がカッタ３５によって切断されて、包装袋
Ａの形状が整えられることになる。こうして密封包装の
終了した包装袋Ａは、図示しないロボットによって製造
装置１から搬出され、適宜、次の工程へと搬送される。
かくして、以後同様の工程によって密封包装を行うこと
により、包装袋Ａ内に残留する空気分子が少なくて断熱
性に優れ、かつ、見栄えと耐久性にも優れた真空断熱パ
ネルを連続的に製造することが可能となる。

【００２８】以上、本発明の実施の形態の一例を説明し
たが、図示の製造装置１に限らず、適宜変更することも
可能である。例えば、チャンバ１８内部を減圧する際
に、段積み状態にされたパレットＰの一番上に載置され
ている包装袋Ａの膨張を防ぐために、チャンバ１８内上
面に包装袋Ａの押さえ具などを設けても良い。この場
合、押さえ具に代えて、一番上の包装袋Ａの上に更に空
のパレットＰを載せておくことによって、パレットＰの
重さで包装袋Ａの膨張を防ぐようにしても良い。

【００２９】また、載置部４、段積み部７、密封部１
５、取出部３０、トリミング部３１などの配置および配
列は如何様に変更しても良い。図１１に示す製造装置４
０は、これら載置部４、段積み部７、密封部１５、取出
部３０、およびトリミング部３１を直列に配置した実施
の形態を示している。このように、各部を直線状に配置
することも自由である。また、載置部４の右方に供給部
３を配置したのと同様に、トリミング部３１の左方にも
排出部４１を配置しても良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、複数枚の包装袋を重ね
た姿勢としているので、減圧時における包装袋の膨張を
防ぐことができる。従って、本発明によれば、包装袋内
に残留する空気分子が少なくなり、包装体の収縮に伴う
皺も発生しなくなるので、断熱性、見栄えおよび耐久性
の何れにも優れた真空断熱パネルを製造できるようにな
る。また、複数枚の包装袋を同時に密封できるので、量
産性が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる製造装置の平面図
である。

【図２】同製造装置の正面図である。

【図３】同製造装置の右側面図である。

【図４】同製造装置の左側面図である。

【図５】包装袋をパレット上に載置した状態の斜視図で
ある。

【図６】パレット隅角部に設けられた突起の拡大断面図
である。

【図７】チャックの動作説明図である。

【図８】四段に段積みされたパレットの斜視図である。

【図９】密封部の側面図である。

【図１０】包装袋の開口部を加熱密封するためのヒータ
の説明図である。

【図１１】載置部、段積み部、密封部、取出部、および
トリミング部を直列に配置した実施の形態にかかる製造
装置の平面図である。

【符号の説明】

Ａ 包装袋 Ａ’ 開口部 ａ 断熱材 Ｐ パレット １ 製造装置 ４ 載置部 ７ 段積み部 １５ 密封部 ３０ 取出部 ３１ トリミング部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断熱材を挿入した包装袋をチャンバ内部
   に配置し、該チャンバの内部を減圧した状態で包装袋の
   開口部を密封して真空断熱パネルを製造する方法におい
   て、 複数枚の包装袋を重ねた姿勢とすることにより、前記チ
   ャンバの内部を減圧する際に包装袋の側面を押圧して、
   包装袋の膨張を防ぐことを特徴とする真空断熱パネルの
   製造方法。
2. 【請求項２】 前記包装袋を載置したパレットを複数枚
   積み重ね、それらパレットの上下面の間で包装袋の側面
   を押圧するように構成した請求項１に記載の真空断熱パ
   ネルの製造方法。
3. 【請求項３】 断熱材を挿入した包装袋をパレット上に
   位置決めして載置する載置部と、この載置部にて包装袋
   を載置されたパレットを複数枚積み重ねる段積み部と、
   この段積み部にて積み重ねられた複数枚のパレット上に
   それぞれ載置された包装袋の開口部を減圧状態で密封す
   る密封部と、この密封部にて密封された包装袋をそれぞ
   れ載置させた状態で積み重ねられている複数枚のパレッ
   トを一枚ずつ取り出す取出部を備えている真空断熱パネ
   ルの製造装置。
4. 【請求項４】 前記密封部にて開口部を密封された包装
   袋の形状を整えるトリミング部を更に備えている請求項
   ３に記載の真空断熱パネルの製造装置。