JPS63279081A - 真空粉末断熱体の製造方法 - 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粉末断熱体の製造
方法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３
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
１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、密封したものである
。この外袋６内は、ｌ　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
劣化しないかぎり断熱性能が保証される訳であるが、プ
ラスチックフィルムからの極微量なガスの透過が避けら
れないことから、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
の吸着剤を入れている。

上記の真空断熱材ｌは第４図ないし第８図のようにして
製造される。まず、上記粉末２を通気性中袋３に充填し
て（第４図）型決めと乾燥を施した（第５図）のち、外
袋６に入れる（第６図）。ついで吸着剤２ａを入れた通
気性の小袋３ａを外袋６内に配置する（第７図）。その
後、これを、第８図に示す真空包装機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ｌＯの融着板１１にのせ真空脱気を
行なう。チャンバ８内が　ＩＴｏｒｒ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、袋内への粉末２や吸着剤２
ａ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の微粒子が外袋６内
の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をかみ込み、真空状態を保持でき
ない不良を生じてしまう。更には真空排気ポンプの吸引
口に吸引されてポンプの排気能力を阻害する。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
通気性中袋３や小袋３ａに充填し、その後外袋６につめ
ることが必要であった。すなわち、中袋３並びに小袋３
ａは粉体を部品として取扱うための媒体としての役割と
粉体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、包装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、充分良好な
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。

■、中袋を外袋６に挿入するに際し幅方向に１０〜３０
ｓａ＋、長さ方向に吸着剤部も含め７０〜１３ｈｍ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５０〜７０％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、高性能の真空
粉末断熱体を容易に製造できる製造方法を提供すること
を目的とするものである。

「問題点を解決するための手段」 この発明の真空粉末断熱体の製造方法は、充填材粉末並
びに吸着剤を予め加熱乾燥処理し、真空脱気処理した後
、真空状態を保持して真空条件下でガス非透過性材料で
作られた包装内に充填、密封することを特徴とするもの
である。

以下、この発明を図面を参照して詳しく説明する。第１
図はこの発明を実施するに好適な装置の一例を示す図で
ある。この装置による真空粉末断熱体の製造は次のよう
に行なわれる。まず、充填材の粉末１４は容器２１内に
て加熱乾燥並びに内包する空気の脱気が行なわれる。一
方、吸着剤２０も別途設けられた容器２４内にて高温下
で活性化処理され、真空状態で準備される。真空チャン
バ１３内が、製品の真空粉末断熱体内の所定の真空度と
同一になるように真空排気されたところで、弁２７並び
に２７ａを開けて粉末１４並びに吸着剤２０をチャンバ
ー１３内の各々のホッパー２９．３０に導き入れる。ホ
ッパーからは適宜機械的方法により搬出され、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
材料で作られた包装１５内に計量充填する。つづいて吸
着剤も同様にホッパー３０から搬送し外袋１５に計量充
填する。その後、全ての粉体の充填が済んだ包装１５は
その開口端部１６を、真空チャンバ１３内に配設された
ヒートシール機１７で密封シールする。これによって内
部が真空状態に保たれた真空粉末断熱体１８が得られる
。上記充填および密封シールの各操作は、いずれも真空
チャンバ１３内で行なわれる。真空粉末断熱体は、その
後型状めされて、適宜大気圧下に搬出されて製品となる
。

また、他の例として第２図に図示した方法を説明する。

すなわち第２図において示される方法では、まず大気圧
下に開口したホッパー２１内に、１５０℃以上で加熱乾
燥処理された粉末　１４を連続的に供給する。このホッ
パー２１の送出側に設けられた２個のバルブ２２．２３
を交互に切換えることにより、このホッパー２１内の粉
末１４を真空サイクロン２４内に供給する。この真空サ
イクロン２４は、ポンプ（水封ポンプ）２５で排気が行
なわれており、真空サイクロン２４内に供給された粉末
１４は、脱気されながら真空サイクロン２４の内壁を移
動し、この移動の間にポンプ（水封ポンプ）２５の排気
と粉末２に働く遠心力とにより短時間で所定の真空度ま
で効率良く脱気されて、この真空サイクロン２４とほぼ
、同じ真空度にある第１の真空ホッパー２６内に落下す
る。粉末１４に含まれていた空気の大部分および水分は
真空サイクロン２４内で粉末１４と分離され、真空サイ
クロン２４の上部からポンプ（水封ポンプ）２７で排気
される。第１の真空ホラｌ＜−２°６内に落下した粉末
１４は、この真空ホッパー２６内の下部に蓄積される。

第１の真空ホッパー２６内に蓄積された粉末１４は、ロ
ータリーバルブ２７を経て、これよりも高度に真空排気
された第２の真空ホッパー２８内に移送され、その下部
に蓄積される。この第２の真空ホッパー２８内は、ポン
プ（水封ポンプおよびメカニカルブースターポンプ）２
９．３０によって排気されており、第２の真空ホッパー
２８内の下部に蓄積された粉末１４は所定の真空度まで
脱気される。このとき、第１の真空ホッパー２６と第２
の真空ホッパー２８とは、第１の真空ホッパー内に蓄積
された粉末１４の通気抵抗とロータリ−バルブ２７内部
のインペラーとケージングとの間の通気抵抗とにより圧
力差を保持することができる。第２の真空ホッパー２８
内に蓄積された粉末１４は、ロータリーバルブ３１を経
て、これよりも高度に真空排気された真空チャンバ３２
内に送給される。この真空チャンバ３２内には図示して
いないが、真空粉末断熱体の包装と、この包装内に上記
の粉末１４および複数の吸着剤を計量充填する計量充填
機と、包装の密封を行なう密封シール機と、真空粉末断
熱体の型状めを行なう成型機とが配設されている。また
、真空チャンバ３２には、真空粉末断熱体内に粉末１４
と共に充填され、真空粉末断熱体内のガスを吸着して高
い真空度を保つ活性炭、モレキュラーシーブ等のガス吸
着剤を供給するための真空ホッパー３３．３４が接続さ
れている。これらの吸着剤は、各々の真空ホッパー３３
．３４の送出側の配設された２個づつのバルブ３５．３
６．３７．３８を切換え使用することにより、真空チャ
ンバ３２内の充填機に送給できるようになっている。

真空チャンバ３２内は、真空粉末断熱体内の所定の真空
度と同様の真空度になるように、ポンプ（メカニカルブ
ースターポンプ）３９．４０とポンプ（油回転ポンプ）
４１，４２とで真空排気されている。

第２の真空ホッパー２８と真空チャンバ３２とは、第２
の真空ホッパー２８内に蓄積された粉末１４の通気抵抗
とロータリ−バルブ３１内部のインペラーとケージング
との間の通気抵抗とにより圧力差を保持することができ
る。真空チャンバ３２内に送給された粉末１４は、計量
充填機で充填されるまでの間に所定の真空度に脱気され
た後、上記吸着剤と共に真空粉末断熱体の包装内に充填
され、ついでこの包装の開口部が密封シールされる。な
お、真空チャンバ３２に、大気圧条件下からの包装資材
の供給および製品の真空粉末断熱体を大気圧条件下に取
り出す機能を持った包装資材供給機構および製品取り出
し機構を取り付けることにより、真空粉末断熱体を連続
生産することができる。

この発明の真空粉末断熱体の製造方法によれば、充填材
粉末並びに吸着剤を脱気した後、真空条件下で包装内に
充填、密封することにより、中袋や小袋を使用しない構
成でも確実な真空保持が可能となる。粉体を真空チャン
バ内で包装内に充填するとき、この真空チャンバ内は、
製品の真空粉末断熱体内部と同一の真空度（ｌＴｏｒｒ
程度）にあるが、このような真空条件下では、０．１〜
１００μ径の粉末の飛散が起こり難いという知見による
ものである。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装の密封シール
部にかみ込み、包装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装に粉末を
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装内に充填する以前に行な
うために、粉末の脱気を、包装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
が均一化し、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、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。

次に、この発明の実施例を示す。

「実施例」 第１図に示したこの発明の実施に好適な装置において、
以下の操作条件に従って運転した。

充填材粉末・・・シリカ微粉末 吸着剤・・・合成ゼオライト粉末、活性炭包装材料・・
・アルミニウム蒸着のプラスチックラミネートフィルム 真空チャンバ内真空度・・弓０−’Ｔｏｒｒこの結果、
第２図に示す構成の真空粉末断熱体く包装内の真空度１
０−’　Ｔｏｒｒ）を製造することができた。

「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
方法は、真空条件下で包装内に脱気済みの充填材粉末と
必要に応じて吸着剤とを充填、密封する構成なので、従
来使用を余儀なくされて０た中袋を使用しなくても正常
な密封を行なうことができ、その結果、中袋等の材料費
や加工工程が無くなり、大巾な製造工程の簡略化と様々
なコストダウンが計られ、しかも確実に良好な真空を１
辱た真空粉末断熱体が製造でき、更に低廉化力（可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施に好適な装置の−ｇＡ１を示す
概略構成図、第２図はこの発明の実施；こ好適な装置の
他の例を示す概略構成図、第３図（よ従来の真空断熱材
を示す概略断面図、第４図な（１し第７図は従来の真空
断熱材の製造工程を工程順（こ示す概略斜視図、第８図
は従来の製造方法１こ使用される装置を示す側断面図で
ある。 １４・・・充填材粉末 １５・・・包装 １８・・・真空粉末断熱体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉末および吸着剤等の充填材を予め真空脱気処理した後
   、真空状態を保持して真空条件下でガス非透過性材料で
   作られた包装内に充填、密封することを特徴とする真空
   粉末断熱体の製造方法。