JPS63194180A - 真空断熱体の製造装置 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、冷蔵庫等に使用する真空断熱体の製造装置
に関するものである。

「従来の技術」 従来より、プラスチックフオーム製の断熱材をはるかに
凌駕する断熱性能を有するものとして、真空断熱材が提
供されている。この種の従来の真空断熱材の一例を第５
図に示す。この図に示される真空断熱材は、特開昭５８
−１４５６７８号公報記載のものである。この図におい
て符号ｌは真空断熱材、２はパーライト等の無機質発泡
粉末（以下、粉末と略称する）である。この真空断熱材
ｌは、粉末２を紙袋等の通気性を有する中袋３内に充填
し、開口部端面４をテープ、接着剤５等で接着した後、
この中袋３を金属とプラスチックスのラミネート等のフ
ィルム袋からなる外袋６内に挿入し、真空脱気の後密封
したものである。この外袋６内は、Ｉ　Ｔｏｒｒ程度の
真空状態に保たれている。製品の真空断熱材としては、
このまま真空度が劣化しない限り断熱性能が保証される
訳であるが、外袋６のプラスチックフィルムを通して極
微量なガスの透過が避けられない。このため対策として
通常保証年数や環境条件を考慮した計算にもとづき、合
成ゼオライトや活性炭などの吸看剤を入れている。

上記の真空断熱材ｌは、第６図ないし第１０図に示すよ
うにして製造される。まず、上記粉末２を通気性の中袋
３に充填して（第６図）型決めと加熱乾燥を施した（第
７図）のち、外袋６に入れる（第８図）。ついで吸着剤
２ａを入れた通気性材料よりなる小袋３ａを第９図に示
すように外袋６内に配置する。ついで第１０図に示す真
空包袋機７のチャンバ８内に固定し、かつ外袋６の開口
部端面９を上記チャンバ８内のヒートシール機ＩＯの融
着板１１にのせ真空脱気を行なう。チャンバ８内がＩＴ
ｏｒｒ以下に脱気された後、ヒートシール機１０が作動
し、外袋６の開口部端面９はヒートシールされる。

「発明が解決しようとする問題点」 上記のような製造方法では、外袋６内への粉末２や吸着
剤２ａの充填を大気圧条件下で行なった後、外袋６内を
真空排気するので、仮に粉末２や吸着剤２ａを外袋６内
に直接充填すると、粉末２や吸着剤２ａの微粒子が真空
排気時に飛散して外袋６の開口部端面９に付着したり、
更にはチャンバー８内での脱気に際し、空気と共に粉末
が同伴されて、外袋６をヒートシールするに際し密封シ
ール部に上記粉末粒子をかみ込み、真空状態を保持でき
ない不良を生じてしまったり、真空排気ポンプＰの吸引
口に粉末粒子が吸引されて排気不良となる不都合が生じ
る。したがって、上記のような製造方法では、粉末２や
吸着剤２ａを通気性の中袋３や小袋３ａに充填して、そ
の後外袋６につめることによって真空排気時の粉末粒子
が吸引されたり飛散するのを防止していた。すなわち、
中袋３並びに小袋３ａは粉体を部品として取扱うための
媒体としての役割と、真空脱気の際の粉末のフィルター
の役割を担っていた。

しかし、中袋３並びに小袋３ａを使用する真空断熱材に
は次のような問題があった。

■、中袋３並びに小袋３ａ自体の材料コストがかかると
共に、包袋工程が複雑化するために製造コストも高くな
り、その結果真空断熱材が低廉化できない。

■、中袋３並びに小袋３ａを外袋６につめた後、脱気す
る際に、中袋３並びに小袋３ａの通気抵抗によって排気
効率が悪く排気時間を要するばかりでなく、良好な状態
の真空排気が困難であった。

そして排気時間が工程内での時間的律速の一つとなって
いた。

■、中袋３を外袋６に挿入するに際し、幅方向に１０〜
３０ＩＩ＋ｍ、長さ方向に吸着剤も含め７０〜１３０ａ
＋ｍのクリアランスを必要とするため、製品になった時
点で全投影面積に対する有効断熱部の面積比が５０〜７
０％と小さくなり、断熱材としての効果が薄れる。

■、加熱乾燥処理後の粉末並びに吸着剤の外袋６への挿
入工程において、湿気をはじめとする大気成分の影響を
受け、製品品質にバラツキを生ぜしめる。

この発明は上記のような問題点を解消し、中袋を省き、
しかも性能の良い真空断熱体を製造できる製造装置を提
供することを目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 この発明の真空断熱体の製造装置は、真空容器内に、真
空断熱体の充填材を供給する供給部と、吸着剤を供給す
る供給部、そしてガス非透過性材料で作られた包袋を多
数収納する包袋ストック部と、その包袋内に上記充填材
および吸着剤を各々充填する充填機と、上記充填材の充
填を終えた包袋の開口端部を密封するシール機と、密封
シールを終えた包袋を所定の形状に成形する成形装置と
を設けたことを特徴とするものである。

「作用」 この発明の製造装置は、予め真空脱気処理された充填材
および活性化処理された吸着剤を真空容器内でガス非透
過性材料で作られた包袋内に直接充填するので、充填材
を充填する際、粉末の飛散が起きない。すなわち粉末を
充填する際に、大気圧条件下で起こる粉末中の微粒子が
飛散して包袋の密封シール部にかみ込み、包袋内の真空
保持ができなくなるような不都合を生じることがないの
である。したがって、ガス非透過性材料で作られた包袋
内に粉末を直接充填し、これを密封シールすることが可
能となり、従来の真空断熱材に必要であった中袋を省く
ことができ、これによって中袋や小袋の使用により生じ
るコストの上昇、脱気効率の低下等の問題を解決するこ
とができる。

また、充填材粉末の脱気を包袋内に充填する以前に行な
うために、粉末の脱気を、包袋の通気抵抗によって妨げ
られることなく良好に行なうことができ、粉末充填から
シールまでの工程が極めて短時間になる。

更に粉末並びに吸着剤が一切大気に触れないため品質の
均一化、寿命に対する信頼性が増す。粉末が外袋の角隅
にまで入るため有効断熱面積率が向上して商品価値を高
める他、外袋のガス透過面積に対する内容積率が向上す
るため吸着剤の負担を軽減することができる。

「実施例」 第１図ないし第３図はこの発明の真空断熱体の製造装置
の一実施例を示す図である。これらの図において符号１
２は真空断熱体製造装置の本体である。この本体１２は
、円筒体の両端に蓋を固定してなる真空容器１３内に、
真空断熱体用の充填材および吸着剤を供給する供給部１
４ａ、１４ｂ。

１４ｃと、真空断熱体の包袋１５を多数収納する包袋ス
トック部１６と、その包袋１５を開口端部１７を上方に
向けた状態で搬送する搬送装置１８と、搬送される包袋
１５の開口端部１７を開口さ仕る包袋開口装置１９と、
開口した包袋Ｉ５内に上記充填材および吸着剤を供給す
る充填機２０ａ１２０ｂ、２０ｃと、充填材および吸着
剤の充填を終えた包袋１５の開口端部を密封シールする
シール機２１．２１と、密封シールを終えた包袋１５を
ローラを転動させることにより、あるいはプレスするこ
とにより板状に成形する°３つの成形装置２２．２３．
２４と、成形を終えた製品（真空断熱体）に受板を取り
付け、これを真空容器１３外に向けて延びる移送コンベ
ア２５に積載する製品移送部２６とを設けたものである
。

上記供給部１４　ａ、　　ｌ　４　ｂ、　　１４　ｃは
、予め脱気処理されたパーライトなどの粉末状あるいは
繊維状の充填材と、活性炭やゼオライトなどのガス吸着
剤を真空容器１３内に供給するもので、この実施例の製
造装置では、第２図に示すように、充填材が供給部１４
ａにより、また吸着剤が供給部１４ｂ、１４ｃにより各
々個別に供給できるようになっている。充填材および吸
着剤は、図示しない真空脱気装置により予め真空脱気さ
れた後、供給される。これら供給部１４ａ、１４ｂ、１
４ｃは、真空容器１３の上方に突出した第１の凸部２７
内に配設されている。

上記包袋ストック部１６は、金属とプラスチックスのラ
ミネートフィルムなどのガス非透過性材料で作られた包
袋Ｉ５を多数収納する台車２８と、この台車２８を搭載
し、上下方向に移動させるリフト２９と、台車２８に収
納された包Ｄ１５を、その開口端部１７を上方に向けた
状態で搬送装置１８に吊り下げる吊着装置３０とからな
り、台車２８内に収納した包袋１５を搬送装置【８に吊
り下げて送給し、台車２８内の包袋１５が減少するに従
って、吊着装置３０が包袋１５を受は取り易い高さにな
るように台車２８の高さをリフト２９で調節できるよう
になっている。

上記搬送装置１８は、第１図の図中、点線で示すように
、真空容器１３内の両端部に回動自在に軸着されたスプ
ロケットホイール３１，３１に搬送チェーン３２が張着
されたもので、搬送ヂエーン３２に取り付けられた挟着
用の部材が包袋１５の端部を挾持して、その開口端部１
７を上方に向けた状態で真空容器１３の軸方向に沿って
搬送するようになっている。

上記包袋開口装置１９は、搬送装置１８により搬送され
る包袋１５の両方の面を引き離すように作動して、包袋
１５の開口端部を開口状態とするものである。この包袋
開口装置１９は、真空容器１３の上方に向けて突出した
第２の凸部３３内に配設されている。

上記充填機２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃは、供給部１４
ａ、１４ｂ、１４ｃに連設されており、これら供給部１
４　ａｓ　　１４　ｂｓ　　１４　ｃに供給される充填
材および吸着剤の各々を、開口状態で搬送された包袋１
５内に計量充填するものである。

上記シール機２１，２１は、芯材などの充填材の充填を
終えた包袋１５の開口端部１７を挾みつける状態でヒー
トシールするもので、第２図に示す製造装置では、同様
のシール機を２つ設け、包袋１５の開口端部１７の同一
箇所あるいは異なる位置に２回の密封シールができるよ
うになっている。

上記３つの成形装置２２．２３．２４のうち、第１の成
形装置２２は、上下方向に移動するローラ３４を有し、
密封シールを終え、搬送装置１８に吊り下げられた状態
にある包袋１５にこのローラ３４を当接し、これを転動
させることにより包袋１５の両方の面を平らな状態に成
形するものである。第２の成形装置２３は上下２つのコ
ンベア３４．３５からなり、下方のコンベア３５の、一
端（第２図では左側）に積載された包袋１５を他端に向
けて移送する間に、上方のコンベア３６に設けられた複
数のローラ３７．３７・・・が包袋１５の面に圧接状態
で転動し、包袋１５を板状に成形するようになっている
。また、第１の成形装置２２と第２の成形装置２３との
間には、搬送装置１８の吊り下げられた状態にある包袋
１５を、その一方の面を下に、他方の面を上に向ける状
態で受は渡す、受は渡し装置３８と、それにより受は渡
された包袋１５を積載し、搬送装置１８の搬送方向と反
対の方向に移動して第２の成形装置２３に送り出すター
ンテーブル３９が配設されている。第３の成形装置２４
は、コンベア４０の上方に、シリンダ４１と、このシリ
ンダ４１内に挿入された図示しないピストンに固着され
このピストンにより上下方向に動く押し板４２とからな
るもので、コンベア４０で送られてきた包袋１５の一方
の面を押し板４２でプレスし、板状に成形するようにな
っている。

上記製品移送部２６は、第３の成形装置２４の成形操作
を終え板状に成形された包袋１５（製品の真空断熱体）
の両面を、金属製の受板で押さえ付ける操作を行なう受
板取付装置（図示せず）と、この受板を多数収納する受
板ストック４３と、受板の取り付けを終えた真空断熱体
を真空容器Ｉ３外に運び出す移送コンベア２５に積載す
る積載装置４４とから溝成されている。受板は、断面コ
字形をしており、板状の製品（真空断熱体）を挾持して
、製品を真空容器１３内から大気圧下に取り出す際に、
気圧の変化により真空断熱体の両方の面にシワが発生す
るのを防ぐためのものである。

なお、この真空容器１３は、外方に延びる移送コンベア
２５の移送方向先端に設けられた図示しない真空ポンプ
により、製品の真空断熱体内の所定の真空度（ｔｏ−’
Ｔｏｒｒ程度）と同一の真空度になるように真空排気さ
れている。

上記の装置による真空断熱体の製造は次のように行なわ
れる。まず、台車２８内の包袋１５を連続的に搬送装置
１８の搬送チェーン３２に吊り下げる。′包袋１５は、
搬送チェーン３２により第１図の図中、矢印の方向に搬
送される。搬送チェーン３２で搬送される包袋１５は、
包袋開口装置１９によりその開口端部１７が開口状態と
なり、ついで充填機２０ａ、　２０ｂ、　２０ｃにより
予め真空脱気処理された充填材および吸着剤が計量充填
され、ついでシール機２１，２１によりその開口端部１
７が密封シールされ、ついで第１の成形製ｒＸ１２２に
より１回目の成形が行なわれる。１回目の成形を終えた
包袋１５は、ターンテーブル３９上に積載され、ついで
第２の成形装置に移送される。包袋１５は、第２の成形
装置２３を通過する間に２回目の成形が行なわれる。つ
いで包袋１５は、第３の成形装置２４に移送され、３回
目の成形が行なわれる。３回の成形を終えた包袋１５は
、板状の製品（真空断熱体）となる。この製品は、製品
移送部２６で受板を取り付けられ、移送コンベア２５に
積載される。移送コンベア２５は、製品を真空容器１３
外に移送し、その後、製品は大気圧下に取り出される。

上記操作により真空断熱体を連続的に製造することがで
きる。

この製造装置によって製造される真空粉末断熱体４５は
、第４図に示すように、金属とプラスチックスのラミネ
ートフィルム等のガス非透過性材料で作られた包袋１５
内に直接充填材４６を充填、密封したものであり、第５
図に示す従来の真空断熱材ｌに使用されていた中袋３と
小袋３ａを省いた措成になっている。

上記の真空断熱体の製造装置は、真空容器１３内が製品
の真空粉末断熱体４５内部と同一の真空度（１０−’Ｔ
ｏｒｒ程度）にあるが、このような真空条件下では充填
材４６中の粉末の飛散が起こり難い。したがって充填材
４６を充填する際に、大気圧条件下で起こる粉末が飛散
して包袋の密封シール部にかみ込み、包袋内の真空保持
ができなくなるような不都合を生じることがない。した
がって、ガス非透過性材料で作られた包袋１５に粉末を
直接充填し、これを密封シールすることが可能となり、
従来の真空断熱材に必要であった中袋３および小袋３ａ
を省くことができ、これによって中袋３および小袋３ａ
の使用により生じるコストの上昇、真空脱気効率の低下
等の問題を解決することができる。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の真空粉末断熱体の製造
装置は、真空条件下で包袋内に真空脱気済みの充填材粉
末を充填、密封する構成なので、従来使用を余儀なくさ
れていた中袋および小袋を使用しなくても正常な密封を
行なうことができる。

したがって、中袋等の材料コストを省き、包袋工程を簡
略化して製造コストを低くすることができ、その結果、
真空粉末断熱体の低廉化が可能となる。

また、真空容器内で充填、密封シール、成形の各工程を
行なうことができるので、従来の製造装置では不可能で
あった真空断熱体の連続生産が可能となる。

また、包袋内に充填材を充填、密封した後に成形を行な
うので、従来の真空断熱体の製造において起こり易かっ
た包袋の密封シール部のシワの発生を防ぐことができる
。

また、充填材粉末の脱気を包袋内に充填する以前に行な
うために、粉末の脱気を、包袋の通気抵抗によって妨げ
られることなく良好に行なうことができ、粉末充填から
シールまでの工程が極めて短時間になる。更に粉末並び
に吸着剤が一切大気に触れないため品質の均一化、寿命
に対する信頼性が増す。粉体が外袋の角隅にまで入るた
め有効断熱面積率が向上して商品価値を高める他、外袋
のガス透過面積に対する内容積率が向上するため吸着剤
の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示す図であ
って、第１図は真空断熱体の製造装置の一部を断面視し
た平面図、第２図は同側面図、第３図は同正面図、第４
図は第１図ないし第３図に示す装置で製造される真空断
熱体の側断面図、第５図は従来の真空断熱体の側断面図
、第６図ないし第９図は従来の真空断熱材の製造工程を
工程順に示す概略斜視図、第１Ｏ図は従来の真空断熱材
の製造装置の側断面図である。 １２・・・製造装置本体、　１３・・・真空容器、１４
　　ａ、ｌ　４ｂ、１４ｃ・・・供給部、１５・・・包
袋、Ｉ６・・・包袋ストック部、　１７・・・開口端部
、２０　ａ、２０　ｂ、２０　ｃ・・・充填機、　２１
・・・シール機、　２２．２３．２４・・・成形装置、
　４５・・・真空断熱体、４６・・・充填材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　真空排気装置を連設してなる気密な室内に、ガス非透
   過性材料よりなる包袋を供給する包袋供給部と、充填材
   を脱気した状態にする排気装置が併設されている充填材
   供給部に連設されて前記充填材を前記包袋内に充填する
   ための充填機と、充填材を充填した包袋の開口部を密封
   するシール機そして密封した包袋を所定の形状に成形す
   る成形装置とを設けてなることを特徴とする真空断熱体
   の製造装置。