KR100940975B1

KR100940975B1 - 기체 흡착 디바이스, 기체 흡착 디바이스를 이용한 진공단열체 및 진공 단열체의 제조 방법

Info

Publication number: KR100940975B1
Application number: KR1020077029856A
Authority: KR
Inventors: 마사미치 하시다; 가즈타카 우에카도; 아키코 유아사
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2010-02-05
Also published as: US8152901B2; EP1903271A4; EP1903271A1; WO2007034906A1; CN101799100A; US20100263540A1; US20100263330A1; EP2484952A1; EP2554891A3; EP2554891A2; KR20080016875A; CN101799101B; EP2484952B1; US8308852B2; US20100242735A1; CN101799100B; US8282716B2; EP1903271B1; US8147598B2; US20100263539A1

Abstract

기체 흡착 디바이스와 심재를 삽입한 외피재를 진공 챔버 내에서 감압하고, 개구부를 밀봉 후 대기 도입한다. 대기압 중에 있어서 진공 단열체의 외피재에는, 내외의 기압차에 상당하는 1기압 정도의 압력이 가해진다. 외피재는 플라스틱 라미네이트 필름이므로 압력에 의해 변형되고, 돌기부가 용기에 찔러져 관통구멍이 생겨, 용기 내부의 기체 흡착재가 외피재의 내부와 연통한다. 이와 같이 하여, 보존시와 진공 단열체로의 적용시의 어느 경우에 있어서나, 기체 흡착재가 열화하는 일없이 진공 단열체를 적용할 수 있으며, 장기에 걸친 진공도의 유지가 가능해진다.

Description

기체 흡착 디바이스, 기체 흡착 디바이스를 이용한 진공 단열체 및 진공 단열체의 제조 방법{GAS ADSORBING DEVICE, VACUUM HEAT INSULATOR MAKING USE OF GAS ADSORBING DEVICE AND PROCESS FOR PRODUCING VACUUM HEAT INSULATOR}

본 발명은, 기체 흡착재를 구비하고, 이 기체 흡착재에 의해 기체를 흡착하는 기체 흡착 디바이스, 및 기체 흡착 디바이스를 구비하고, 이 기체 흡착 디바이스에 의해 내부의 기체를 흡착함으로써 단열 성능을 갖게 한 진공 단열체, 및 진공 단열체의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 고진공을 필요로 하는 공업 기술로의 기대가 높아지고 있다. 예를 들면, 지구 온난화 방지 관점에서 에너지 절약이 강하게 요망되고 있고, 가정용 전기제품에 대해도 에너지 절약화는 긴급한 과제로 되어 있다. 특히, 냉장고, 냉동고, 자동판매기 등의 보온 보냉 기기에서는 열을 효율적으로 이용한다는 관점에서, 우수한 단열 성능을 갖는 단열체가 요구되고 있다.

일반적인 단열체로서, 글라스 울 등의 섬유재나 우레탄 폼 등의 발포체가 이용되고 있다. 그러나, 이러한 단열체의 단열 성능을 향상시키기 위해는 단열체의 두께를 늘릴 필요가 있고, 단열체를 충전할 수 있는 공간에 제한이 있어 스페이스 절약이나 공간의 유효 이용이 필요한 경우에는 적용할 수 없다.

그래서, 고성능인 단열체로서, 진공 단열체가 제안되어 있다. 이것은, 스페이서의 역할을 갖는 심재(芯材)를, 가스 배리어성을 갖는 외피재 중에 삽입하고 내부를 감압하여 밀봉한 단열체이다.

진공 단열체 내부의 진공도를 올림으로써, 고성능인 단열 성능을 얻을 수 있지만, 진공 단열체 내부에 존재하는 기체로는 크게 나누어 다음의 3가지가 있다. 하나는, 진공 단열체 제작시, 배기하지 못하고 잔존하는 기체, 다른 하나는, 감압 밀봉 후, 심재나 외피재에서 발생하는 기체(심재나 외피재에 흡착되어 있는 기체나, 심재의 미반응 성분이 반응함으로써 발생하는 반응 가스 등), 나머지 하나는, 외피재를 통과하여 외부에서 침입해 오는 기체이다.

이러한 기체를 흡착하기 위해, 기체 흡착재를 진공 단열체 내부에 충전하는 방법이 고안되어 있다.

예를 들면, 일본 공표공보 평 9-512088호 공보에는, 진공 단열체 내의 기체를, Ba-Li 합금을 이용하여 흡착하는 것이 기재되어 있다.

진공 단열체 내부의 기체 흡착재가 흡착해야 할 기체 중, 흡착 곤란한 기체의 하나가 질소이다. 이것은, 질소 분자가 약 940kJ/mol이라는 큰 결합 에너지를 갖는 비극성 분자이므로, 활성화시키는 것이 곤란하기 때문이다. 그래서, Ba-Li 합금을 사용함으로써 질소를 흡착 가능하게 하여, 진공 단열체 내부의 진공도를 유지하는 것이다.

그러나, 일본 공표공보 평 9-512088호 공보에 기재된 종래의 진공 단열체에 사용하는 기체 흡착재에서는, 「활성화를 위한 열처리를 필요로 하지 않고, 상온 하에서도 질소 흡착 가능하며, 수분 간은 공기 분위기 중에서 취급 가능」이라고 기재되어 있는 바와 같이, 공기 분위기 중에서 취급 가능한 것은 수분 간으로 한정된다. 이것은 수분 간보다 길게 공기 분위기 중에서 취급하면, 기체 흡착재가 갖는 질소 흡착 능력이 공기와 접촉하는 제조 프로세스에 있어서 소모되기 때문이다. 그 결과, 기체 흡착재를 이용하는 진공 단열체를 경시적으로 성능 유지하기 위한 공기 흡착 능력이 부족해져, 성능 열화나 성능 편차가 커져 버린다. 이러한 기체 흡착재의 질소 흡착 능력의 열화를 방지하기 위해, 공기 분위기 중에서의 취급은 수분 간으로 한정되는 것이다.

그러나, 기체 흡착재를 이용하여 진공 단열체를 공업적으로 제조하는 단계에서는, 보다 긴 시간, 공기 분위기 중에서 취급할 수 있는 것이 바람직하다. 또, 비록 수분 간이라도, 기체 흡착재를 공기 분위기 중에서 취급하면, 어느 정도의 질소 흡착 능력의 열화는 피할 수 없다.

기체 흡착재의 활성의 높이, 즉, 대기 중에 방치된 경우에 질소 흡착 능력이 포화될 때까지의 시간은, 그 기체 흡착재의 형태나 재료 사양마다 다르다. 예를 들면, 기체 흡착재가 펠릿형상이면, 비교적 긴 시간 대기 중에 방치해도 포화되지 않는다. 한편, 기체 흡착재가 분말형상이면, 비표면적이 커지므로, 단시간 대기 중에 방치한 것만으로도 기체 흡착 능력이 포화되어 버린다.

따라서, Ba-Li보다 고활성으로, 분말형상의 기체 흡착재를 이용한 경우는, 대기에 접촉 가능한 시간이 매우 짧아질 가능성이 있다.

최근의 에너지 절약 등에 의한 요구의 고조로부터, 보다 높은 단열 성능이 요구되고 있다. 그래서, 진공 단열체 내부의 진공도를 더욱 올리기 위해, Ba-Li보다 고활성인 기체 흡착재의 실용화가 요망되고 있다. 그러나 상기와 같이, 보다 고활성인 기체 흡착재에서는, 그 취급이 보다 곤란해진다.

본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 행해진 것으로서, 보다 높은 단열 성능을 얻기 위해, 고활성 또한 분말형상의 기체 흡착재 등을 사용하는 경우에도, 제조 프로세스에서의 공기 피폭을 방지함으로써, 기체 흡착 능력의 열화를 일으키지 않고, 진공 단열체에 적용시에 내부의 기체를 장기간에 걸쳐 계속 흡착하여, 단열 성능의 저하나 편차를 발생하는 일없이, 고진공도와 고단열 성능을 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능한 기술을 제공한다.

본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 적어도 기체 흡착재를 내포한 밀폐성을 갖는 용기와, 용기와 인접하는 돌기물을 구비하고, 외력이 가해짐으로써, 돌기물에 의해 용기에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재가 외부와 연통(連通)하는 것이다. 이 때문에, 기체 흡착재를 진공 단열체 등에 적용할 때, 기체 흡착재가 흡착하는 기체와 접촉하는 시점은, 진공 감압 후, 개구부를 시일한 후가 된다. 따라서, 기체 흡착재는, 비교적 높은 압력의 공기에는 전혀 접촉하지 않고, 열화를 매우 적게 억제하는 것이 가능하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스에서는, 돌기물이 판형상 부재를 통해 고정됨으로써, 돌기물의 돌기부가 2차원의 면형상으로 배열되어 있다. 그 때문에, 돌기부가 확실하게 용기에 접촉한다. 따라서, 외압이 가해진 경우, 기체 흡착재가 흡착하는 기체와 확실하게 접촉할 수 있고, 진공 기기 등에 적용했을 때에 전환이 확실하게 행해져, 진공 기기 등의 제작의 수율이 향상된다. 또한, 진공 기기란 진공 단열체와 같이 내부를 진공으로 함으로써 기능을 발휘하는 기기이고, 전환이란 기체 흡착 디바이스 용기의 가스 배리어성이 해제되어, 기체 흡착재가 용기 외부의 기체를 흡착 가능해지는 것을 말한다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 개구부를 갖는 용기와, 개구부를 막는 격벽과, 용기와 격벽에 둘러싸인 폐공간 내에 기체 흡착재와 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체를 갖고, 그 폐공간 내부의 기체 압력이 대기압보다 작은 것이다.

이와 같이, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기 내부에 기체 흡착재와 함께 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체를 봉입함으로써, 기체 흡착재와 대기의 접촉을 억제한다. 또, 진공 기기 내부의 기체를 흡착하기 위해, 용기 내부의 기체 흡착재는 진공 단열체의 내부 등, 진공 기기의 내부 공간과 연결될 필요가 있다. 그래서, 다음과 같은 메커니즘에 의해, 기체 흡착재를 1기압 부근의 대기와 접촉시키지 않고, 진공 기기의 내부 공간에 설치할 수 있다. 또한, 진공 기기란 진공 단열체, 브라운관, 플라즈마 디스플레이 패널, 형광등 등과 같이, 진공으로 함으로써 기능을 발현하는 기기이다.

용기는 개구부를 갖고, 용기의 개구부를 격벽으로 덮음으로써 폐공간을 형성한다. 용기 내부의 기체는 용기의 내벽과 격벽의 내측에 압력을 가한다. 한편, 대기는 용기의 외벽 및 격벽의 외측에 대기압을 가한다.

통상, 대기압은 1013hPa이고, 용기 내부의 압력은 1013hPa 미만이다. 따라서, 격벽에 가해지는 압력차는, 대기압에서 용기 내부의 압력을 제한 값이 된다. 이 압력차에 의해, 격벽은 용기 개구부에 압착되어 있으므로, 용기 내외의 기체의 통기가 이루어지지 않으며, 기체 흡착재의 열화를 방지할 수 있다.

한편, 용기 외부가 감압되면, 어느 시점에서 용기 내부와 외부 압력이 같아지고, 또한 용기 외부 압력이 용기 내부의 압력보다 작아진다. 용기 내부의 압력과 용기 외부 압력이 같아진 시점에서, 격벽이 용기에 압착되는 압력이 작용하지 않게 되어, 용기와 격벽이 분리된다. 용기에서 격벽이 분리됨으로써, 용기의 개구부를 통해 용기 내외의 기체의 통기가 가능해진다. 이상과 같은 메커니즘에 의해, 기체 흡착재를 대기압 하에서의 공기와 접촉하지 않고, 진공 기기의 내부에 설치할 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 기체 흡착 디바이스에서는, 대기압 하에서는 기체 흡착재와 대기의 접촉을 방지하고, 감압 하에서 기체 흡착재가 기체 흡착 디바이스 외부의 분위기와 접촉한다. 따라서, 대기압 하에서 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 적용할 때에도, 대기에 의한 기체 흡착재의 열화가 일어나지 않고, 기체 흡착재는 진공 기기에 적용 후, 본래의 성능을 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 일단에 개구부를 갖는 적어도 일부가 통형상인 용기와, 용기의 통형상부 내벽에 접하는 격벽을 갖고, 용기와 격벽에 의해 둘러싸인 폐공간에 기체 흡착재와 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체가 봉입되어 있다.

이와 같이, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기 내부에 기체 흡착재와 함께 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체를 봉입하여, 기체 흡착재와 대기의 접촉을 억제하는 것이다. 또, 진공 기기 내부의 기체를 흡착하기 위해, 용기 내부의 기체 흡착재는 진공 단열재의 내부 등, 진공 기기의 내부 공간과 연결될 필요가 있다. 그래서, 다음과 같은 메커니즘에 의해, 기체 흡착재를 1기압 부근의 대기와 접촉시키지 않고, 진공 기기의 내부 공간에 설치할 수 있다.

용기는 적어도 일부가 통형상으로 되어 있고, 이 통형상부에 개구부를 갖는다. 통형상부에는 격벽이 설치되어 있다. 이 격벽은, 용기 통형상부의 개구부를 차단하여 폐공간을 형성하고, 용기 내부로의 공기의 침입을 억제하여, 기체 흡착재와 대기의 접촉을 방지하기 위한 것이다. 이 폐공간에는, 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체가 봉입되어 있다. 기체 흡착 디바이스가 대기압 하에 놓여 있는 경우는, 대기압과 비흡착성 기체의 압력은 균형을 이루고 있으며, 격벽에 대한 실질적인 힘은 생기지 않는다.

한편, 기체 흡착 디바이스가 진공 단열재 등의 진공 기기 내부에 설치되고, 그 공간이 감압되면, 용기와 격벽으로 형성된 폐공간 내부의 압력이, 분위기 압력보다 높아져, 비흡착성 기체가 팽창한다. 팽창에 의해 생긴 압력이 격벽을 통형상부의 개구부 방향으로 이동시켜, 용기의 통형상부와 격벽이 분리된다. 따라서, 기체 흡착재는 감압된 후 외부 공간과 접촉한다. 이상과 같은 메커니즘에 의해, 기체 흡착재를 대기압 하에서의 공기와 접촉하지 않고, 진공 기기의 내부에 설치할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재를 덮는 외곽과, 외력의 미 부가시에는 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력의 부가시에 외곽의 내외를 연통시키는 연통부를 갖는 용기를 구비하고, 그 용기에 기체 흡착재를 내포하고 있다.

이와 같이, 본 발명의 기체 흡착 디바이스에서는, 기체 흡착재는 외력의 미 부가시에는 공기 등 외부 공간의 기체와는 접촉하지 않으므로, 기체 흡착 능력을 소비하지 않고 유지할 수 있다. 또, 외력의 부가시에 그 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착 능력을 발휘하므로, 흡착 능력을 발휘할 때까지의 흡착 성능 열화를 억제하여, 기체 흡착재의 흡착 능력을 최대한 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스를 적용한 진공 단열체에서는, 기체 흡착재는 진공 단열체의 제조시에 있어서 대기와의 접촉에 의해 실활(失活)하지 않고, 진공 단열체로 경시적으로 침투해 오는 미량의 질소나 산소 등이 주요한 공기 성분을 안정적으로 흡착하여, 장기에 걸쳐 진공도를 유지할 수 있으며, 우수한 단열 성능을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 비흡착성 가스와 함께 흡착재 충전체 중에 가스 포장한 공기 성분 흡착재를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하여 감압하고, 감압에 의해 압력차로 부풀어 오른 흡착재 충전체의 일부를 파열시켜 형성한 개구부를 통해 흡착재 충전체 중의 비흡착성 가스를 진공 배기한 후, 외피 용기를 밀폐 밀봉한다.

이와 같이, 공기 성분 흡착재는 비흡착성 가스와 함께 가스 포장되어 있으며, 또한 진공 분위기 하에서 파열시켜 다공질 심재와 진공 포장되므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고 흡착재의 열화는 없다. 따라서, 진공 단열체의 제조 시간의 장단에 상관없이, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차도 없어져, 안정적으로 제조할 수 있으며, 장기 신뢰성도 문제가 없는 진공 단열체가 얻어진다.

또, 본 발명의 진공 단열체는, 적어도 개구부를 갖는 흡착재 충전체 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 이것들을 수납하는 외피 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스를 갖고, 공기 성분 흡착재는 개구부를 통해 진공 단열체 내부와 진공 공간으로 연결되어 있다.

이에 따라, 다공질 심재에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 다공질 심재와 진공 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정의 진공도로 유지할 수 있다. 이와 같이 하여, 장기에 걸쳐 우수한 단열성을 유지하는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 충전 용기 외부의 압력이 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면 개구하는 충전 용기에 공기 성분 흡착재와 공기 성분 흡착재에 흡착되지 않는 비흡착성 가스를 봉입하여, 충전 용기를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하고, 다음에, 충전 용기 외부의 압력이 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지도록 외피 용기 내부를 감압함으로써, 외피 용기 내부의 공기와 함께, 충전 용기에 생긴 개구부를 통해 충전 용기 중의 비흡착성 가스를 배기한 후, 외피 용기를 밀폐 밀봉한다.

이 진공 단열체의 제조 방법에 의하면, 공기 성분 흡착재는 충전 용기 중에 비흡착성 가스와 함께 봉입되어 있고, 또한, 진공 분위기 하에서 충전 용기가 개구하여 다공질 심재와 진공 포장되므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고 흡착재의 열화는 없다. 따라서, 진공 단열체의 제조 시간의 장단에 상관없이, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차도 없어져, 안정적으로 제조할 수 있고, 장기 신뢰성도 문제가 없는 진공 단열체가 얻어진다.

충전 용기로서는, 한쪽의 용기의 개구부를 다른 쪽의 용기의 개구부로 막도록 개구부의 크기가 다른 2개의 용기의 개구부를 서로 겹쳐 접합한 구성이고, 충전 용기 외부의 압력이 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면, 서로 겹쳐 접합한 부분이 떨어지는 것을 사용할 수 있다.

이 때, 충전 용기의 서로 겹쳐 접합한 부분에 윤활제를 미리 도포해 두면, 감압에 의한 압력차에 의해 충전 용기의 접합부는 용이하게 떨어져, 개구부를 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체는, 적어도 접합부가 떨어져 개구부를 형성하는 충전 용기 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 이것들을 수납하는 외피 용기를 구비하고, 공기 성분 흡착재는 개구부를 통해 외피 용기 내부와 연속 공간으로 연결되어 있다. 이에 따라, 다공질 심재에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 다공질 심재와 연속 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재로 흡착 고정화할 수 있고, 외피 용기의 내부, 즉 진공 단열체의 내부의 압력을 소정의 진공도로 유지할 수 있다. 이와 같이 하여, 장기에 걸쳐 우수한 단열성을 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 여기서 말하는 충전 용기란, 형상, 크기를 불문하지만, 의약품이나 건강식품에 이용되는 캡슐을 이용할 수 있다. 캡슐이란, 보디와 캡으로 이루어진 하드 캡슐이고, 일단을 닫은 상호 서로 겹치게 할 수 있는 한 쌍의 바닥이 있는 원통체로서 정의되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 대기압 하에서는 기체 흡착재와 대기의 접촉을 방지하고, 감압 하에서 기체 흡착 디바이스 외부의 분위기와 접촉한다. 따라서, 대기압 하에서 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 적용할 때에도, 대기에 의한 기체 흡착재의 열화가 일어나지 않으므로, 기체 흡착재는 진공 기기에 적용 후, 본래의 성능을 발휘할 수 있다. 그리고, 본 발명의 진공 단열체는 높은 단열 성능을 안정적으로 실현하여, 장기 신뢰성을 확보하는 것이 가능하고, 지구 온난화 등의 환경 문제 해결에 현저한 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 진공 단열체의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 전환 후의 단면도이다.

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 전환 후의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 전환 후의 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 전환 후의 단면도이다.

도 10은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 대기압 하에서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 11은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 적용한 진공 단열체의 단면도이다.

도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 감압 하에서의 기체 흡착 디바이 스의 단면도이다.

도 13은 본 발명의 실시 형태 6에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 14는 본 발명의 실시 형태 7에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 15는 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 대기압 하에서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 16은 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 적용한 진공 단열체의 단면도이다.

도 17은 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 감압 하에서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 18은 본 발명의 실시 형태 9에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 19는 본 발명의 실시 형태 10에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 20은 본 발명의 실시 형태 11에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다.

도 21은 본 발명의 실시 형태 11에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 내외 연통 상태를 도시한 사시도이다.

도 22는 본 발명의 실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다.

도 23은 본 발명의 실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 내외 연통 상태를 도시한 사시도이다.

도 24는 본 발명의 실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다.

도 25는 본 발명의 실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는 용기의 내외 연통 상태를 도시한 사시도이다.

도 26은 본 발명의 실시 형태 14에 있어서의 진공 단열체의 진공 포장 전의 개략 단면도이다.

도 27은 본 발명의 실시 형태 14에 있어서의 진공 포장 후의 대기 중에 있어서의 진공 단열체의 개략 단면도이다.

도 28은 본 발명의 실시 형태 15의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기 전의 진공 포장기 내부를 도시한 단면도이다.

도 29는 본 발명의 실시 형태 15의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기 중의 진공 포장기 내부를 도시한 단면도이다.

도 30은 본 발명의 실시 형태 15의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기 종료 직전의 진공 포장기 내부를 도시한 단면도이다.

도 31은 본 발명의 실시 형태 15의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 포장 후의 진공 단열체의 단면도이다.

도 32는 본 발명의 실시 형태 17의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진 공 배기 전의 상태를 도시한 단면도이다.

도 33은 본 발명의 실시 형태 17에 있어서의 진공 단열체에 이용하는 충전 용기를 도시한 확대 단면도이다.

도 34는 본 발명의 실시 형태 17의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기 종료 직전 시점에서의 상태를 도시한 단면도이다.

도 35는 본 발명의 실시 형태 17의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 포장 후의 진공 단열체의 단면도이다.

[부호의 설명]

101, 201, 301, 422 : 기체 흡착 디바이스

102, 205, 305, 402 : 기체 흡착재

103, 203, 401, 409, 415 : 용기

104 : 돌기물 105 : 돌기부

106 : 판형상 부재 107, 207, 307 : 진공 단열체

108, 208, 308 : 심재 109, 209, 309 : 외피재

110, 202, 302 : 개구부 111 : 고무마개

112 : 필름 204, 304 : 격벽

206, 306 : 피흡착성 기체 210, 310 : 포장재

211, 311 : 피복재 212, 312 : 칸막이

303 : 통형상 용기 313 : 밀봉

본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 적어도 기체 흡착재를 내포한 밀폐성을 갖는 용기와, 용기와 인접한 돌기물을 구비하고, 외력이 가해짐으로써, 돌기물에 의해 용기에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재가 외부와 연통한다.

기체 흡착재가 고활성일수록, 비표면적이 클수록 취급의 조건이 엄격해진다. 요컨대, 공기에 접촉 가능한 시간이 짧아지고, 접촉 가능한 압력이 작아진다. 따라서, 이러한 기체 흡착재는, 보존시에 더하여, 진공 기기에 설치할 때의 열화도 문제가 된다. 따라서, 진공 기기에 기체 흡착재를 설치할 때는, 진공 챔버 내의 압력이 완전히 내려간 후 외부와 연통시킬 필요가 있다.

진공 기기의 일례로서, 진공 단열체에 기체 흡착재를 적용할 때는, 가스 배리어성의 외피재 중에 심재와 기체 흡착재를 삽입한 것을 챔버에 설치 후, 챔버를 감압하고, 외피재 내부를 감압 후, 외피재의 개구부를 밀봉한다.

이 때, 챔버 내의 감압은 진공 펌프로 행해진다. 고압 영역, 요컨대 진공 밀봉 전에서는 펌프, 흡착재 어느 것에 의해서나 감압하는 것이 가능하다. 한편, 저압 영역, 요컨대 진공 밀봉 후의 외피재 내부에는, 진공 펌프로 완전히 감압하지 못한 기체, 진공 밀봉 후에 외피재를 통해 침입하는 기체, 심재에서 발생하는 기체가 존재하고, 이것들은 기체 흡착재만으로 흡착이 가능하다. 따라서, 진공 밀봉 후의 외피재 내부에 있어서 기체 흡착재의 능력을 충분히 발휘하기 위해는, 진공 밀봉 후에 연통하는 것이 필요하다.

또한, 기체 흡착재를 외부와 연통시키는 수단의 하나로서, 이하에 나타내는 바와 같이, 진공 밀봉 후에 외피재에 가해지는 대기압을 이용하는 방법이 적절하 다.

외피재를 진공 밀봉한 후는, 외피재에는, 내외의 압력차에 상당하는 압력, 요컨대, 거의 1기압의 압력이 가해진다. 외피재 내부에 대기압이 가해지면, 그 크기의 압력으로 외피재 내의 돌기물이 용기에 압착되고, 용기에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재가 외부와 연통한다.

또, 외피재의 기계적 특성으로서는, 가스 배리어성에 더하여, 대기압이 가해짐으로써 변형되어, 대기압을 돌기물과 용기에 전할 수 있는 것이면 된다. 더욱 바람직하게는, 대기압 이하의 압력으로, 돌기물에 의해 용기에 관통구멍이 생기는 것이면 된다.

본 발명에 있어서의 용기는, 밀폐성, 즉, 가스 배리어성이 있고, 보존시의 취급에 견딜 수 있는 기계적 강도를 가질 필요가 있다. 한편, 돌기물은 경도가 큰 것이 바람직하다. 용기와 돌기물의 기계적 강도의 상대 관계로서는, 돌기물의 경도가 용기의 경도보다 크고, 돌기물이 용기에 압착되었을 때, 용기에 관통구멍이 생기는 것이면 된다. 용기, 돌기물 모두 플라스틱, 금속 등을 이용할 수 있고, 이들의 복합체여도 된다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기가, 가스 배리어성을 갖는 필름 또는 시트를 백형상으로 형성한 것이다.

용기로서 이용하는 필름이 가스 배리어성을 갖기 때문에, 고활성인 기체 흡착재를 대기 중에 장시간 보존할 수 있다. 또, 용기가 필름이므로, 돌기물을 압착함으로써 용이하게 관통구멍이 생겨, 보다 확실하게 흡착재를 외부에 연통시킬 수 있다.

여기에서, 가스 배리어성을 갖는 필름 또는 시트란, 기체 투과도가, 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하가 되는 것이고, 보다 바람직하게는 10³[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이다. 구체적으로는, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등의 플라스틱의 필름 혹은 시트를 백형상으로 형성한 것이지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 플라스틱 필름에 금속박을 라미네이트, 또는, 금속을 증착하여 가스 배리어성을 보다 높인 것이 바람직하다. 금속박 또는, 증착에 적용할 수 있는 금속은, 금, 구리, 알루미늄 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기가, 가스 배리어성을 갖는 플라스틱의 성형체이다.

용기가 가스 배리어성을 갖는 플라스틱의 성형체이므로, 고활성인 기체 흡착재를 대기 중에 장시간 보존할 수 있다. 또, 약간의 힘에서는 왜곡이 작고, 보존시의 취급에 있어서의 파손의 가능성이 작아진다.

여기에서, 가스 배리어성을 갖는 플라스틱의 성형체란, 기체 투과도가 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하가 되는 것이고, 보다 바람직하게는 10³[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이다. 구체적으로는, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등의 플라스틱의 성형체이지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한 가스 배리어성을 높이기 위해, 성형체에 증착을 실시해 도 된다. 또, 금속박을 매립해도 된다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 일부에 개구부가 있고, 그 개구부를 탄성체의 격벽으로 덮고 있으며, 돌기물이 그 격벽에 인접한다.

용기의 일부를 탄성체의 격벽으로 함으로써, 돌기물에 의해 격벽에 관통구멍을 생기게 하여, 기체 흡착재를 외부와 연통시키는 것이 가능해진다. 따라서, 격벽 부분 이외에 부과되는 기계적 조건은 완화된다. 즉, 격벽 이외의 부분은 돌기물에 의해 관통구멍을 생기게 할 필요가 없고, 가스 배리어성을 중시한 용기의 설계가 가능해진다. 따라서, 용기에는, 금속 성형체, 유리 성형체 등을 이용할 수 있다.

여기에서, 탄성체란 응력이 가해짐으로써 변형되고, 응력이 해제되면 변형이 원래대로 되돌아가는 것이다. 금속이나 플라스틱 등은 변형량이 약간이면, 변형이 원래대로 되돌아가므로, 넓은 의미에서는 탄성체이다. 그러나, 밀폐성 확보를 위해는 용기의 개구부의 형상에 추종하여 변형할 수 있으므로, 약간의 힘으로 크게 변형되는 것이 바람직하다. 따라서, 고무와 같이, 약간의 응력으로 크게 변형되는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 일부에 개구부가 있고, 그 개구부를 가스 배리어성의 필름으로 덮고 있으며, 돌기물이 그 격벽에 인접하고 있는 것이다.

용기의 일부분을 가스 배리어성의 필름으로 함으로써, 돌기물에 의해 필름에 관통구멍을 생기게 하여, 기체 흡착재를 외부와 연통시키는 것이 가능해진다. 따 라서, 격벽 부분 이외에 부과되는 기계적 조건은 완화된다. 즉, 필름 이외의 부분은 돌기물에 의해 관통구멍을 생기게 할 필요가 없고, 가스 배리어성을 중시한 용기의 설계가 가능해진다. 따라서, 용기에는, 금속의 성형체, 유리의 성형체 등을 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 돌기물이 판형상 부재를 통해 고정됨으로써, 그 돌기물의 돌기부가 2차원의 면형상으로 배열되어 있다.

여기에서의 돌기부란, 돌기물에 있어서 표면의 곡률이 다른 부분에 비교하여 급격하게 커진 부분이다. 돌기부의 전후에 그은 접선은, 평행을 0도로 하면, 60도 이상의 각도를 이루지만, 바람직하게는 90도 이상이고, 더욱 바람직하게는 120도 이상이다.

진공 기기 내부에서, 돌기물에 의해 용기에 관통구멍을 생기게 하기 위해는, 돌기부가 용기에 접한 상태로 돌기물에 힘이 가해질 필요가 있다. 진공 기기의 외피재와, 용기 사이의 돌기물은 그 형상에 따라, 이것들에 주는 영향이 다르다.

이 문제를 해결하기 위해, 복수의 돌기물을 판형상 부재에 고정하고, 돌기부를 2차원의 면형상으로 배열한다. 이와 같이 하여, 면형상으로 배열한 돌기부를 용기에 접촉한 상태로 설치함으로써, 외피재에 압력이 가해지면 돌기부는 용기에 확실하게 압착되고, 또, 용기 이외와의 접촉을 방지하는 것이 가능해진다.

여기에서, 판형상 부재에는, 금속, 무기물, 플라스틱 등의 구조재를 이용할 수 있지만, 가스 발생이 적은 것이면 특별히 지정하는 것은 아니다.

또, 판형상 부재에 돌기물을 고정하는 방법은, 접착제에 의한 접착, 용접, 일체 성형 등이 있지만 특별히 지정하는 것은 아니다.

대기압은, 외피재의 전체에 균일하게 가해진다. 이 때문에, 대기압에 의해 돌기물이 용기에 압착되는 힘은, 판형상 부재에 고정되어 있는 돌기물의 단위 면적당의 수의 역수에 비례한다. 따라서, 확실하게 용기에 관통구멍을 생기게 하여, 흡착재를 외부와 연통시키기 위해는, 단위 면적당의 돌기물은 적은 편이 좋고, 100개/cm² 이하, 바람직하게는 50개/cm² 이하, 더욱 바람직하게는 25개/cm² 이하가 좋다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 돌기물의 돌기부에서 판형상 부재까지의 거리가, 용기의 두께보다 짧은 것이다.

돌기물의 돌기부에서 판형상 부재까지의 거리는, 돌기물의 길이, 즉, 돌기물이 관통구멍을 생기게 할 수 있는 물체의 두께와 동일하다. 진공 기기가 진공 단열체이고, 용기의 두께가 돌기물의 길이보다 얇은 경우는, 용기에 관통구멍을 생기게 한 돌기물이 진공 단열체의 외피재에 관통구멍을 생기게 할 가능성이 있다. 한편, 돌기물의 길이가 용기의 두께보다 짧은 경우는 돌기물의 선단은 용기 내부에 머무르기 때문에, 외피재에 관통구멍이 생기지 않는다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재가 CuZSM-5인 것이다.

CuZSM-5는 매우 활성이 높고, 저압력의 기체여도 우수한 흡착 특성을 갖는다. 본 발명의 기체 흡착 디바이스에 이용하면, 고압력의 분위기에 접촉하지 않고, 기체 흡착재는 열화하지 않으므로, 저압 영역에 있어서 흡착 특성을 발휘할 수 있다.

이하, 이러한 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기체 흡착 디바이스의 단면도이다.

도 1에 있어서, 기체 흡착 디바이스(101)는, 기체 흡착재(102)를 용기(103)로 내포하고, 용기(103)에 돌기물(104)이 접촉되어 있다. 기체 흡착재(102)는 분말형상의 CuZSM-5이다.

용기(103)는, 저밀도 폴리에틸렌, 알루미늄박, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 순으로 라미네이트한 필름의 저밀도 폴리에틸렌끼리를 열용착하여 제작한 백에, 기체 흡착재(102)를 넣은 후에 진공 밀봉한 것이다. 돌기물(104)은, 돌기부(105)를 통해 용기(103)에 접촉되어 있다. 돌기물(104)은 판형상 부재(106)에 고정되어 있고, 돌기부(105)가 2차원의 평면형상으로 배열되어 있다.

도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 진공 단열체의 단면도이다.

도 2에 있어서, 진공 단열체(107)는, 기체 흡착 디바이스(101), 심재(108)를 외피재(109)에 삽입 후, 감압 밀봉한 것이다.

도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 전환 후의 단면도이다.

이상과 같이 구성된 기체 흡착 디바이스(101)에 대해, 이하, 도 1에서 도 3 의 동작, 작용을 설명한다.

우선, 기체 흡착재(102)는, 알루미늄박을 갖는 라미네이트 필름 중에 진공 밀봉되어 있기 때문에, 기체 흡착 디바이스(101)를 장시간 대기 중에 방치해도, 기체 흡착재(102)는 기체에 접촉하지 않으므로, 열화하지 않고, 장시간 대기 중에서 보존할 수 있다.

또, 기체 흡착재(102)가 외피재(109) 중의 기체를 흡착하기 위해는, 용기(103)에 관통구멍이 생길 필요가 있다. 이것은 이하에 나타내는 기구에 의해 실현된다.

진공 단열체(107) 제작의 단계에 있어서, 기체 흡착 디바이스(101)와 심재(108)를 삽입한 외피재(109)는 진공 챔버 내에서 감압하고, 개구부를 밀봉 후 대기 도입한다. 대기압 중에 있어서, 진공 단열체(107)의 외피재(109)의 내외에는, 이들 사이의 압력차에 상당하는 1기압 정도의 압력이 가해진다. 외피재(109)는 플라스틱 라미네이트 필름이므로 유연성이 있고, 압력에 의해 변형되며, 인접하는 판형상 부재(106)에 압력을 전한다. 또한, 판형상 부재(106)에 고정되어 있는 돌기물(104)에 압력이 가해지고, 돌기부(105)가 용기(103)에 찌르는 힘을 가하여 용기(103)에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재(102)가 외피재(109)의 내부에 연통한다.

이 때, 돌기물(104)은 판형상 부재(106)에 고정되어 있기 때문에, 용기(103)와 돌기부(105)는 면끼리 접촉하므로, 방향이 어긋나기 어려워진다. 또한, 돌기물(104) 하나의 레벨에서는, 용기에 대해 대략 수직 방향을 향하고 있으므로, 용기(103)에는 확실하게 관통구멍이 생긴다.

또한, 돌기물(104)의 돌기부(105)에서 판형상 부재(106)까지의 거리가, 용기(103)의 두께보다 짧기 때문에, 돌기부(105)는 용기(103) 내부에 머무른다. 따라서, 진공 단열체(107)의 외피재(109)에는 돌기물(104)에 의한 찌르는 힘이 가해지지 않고, 외피재(109)에 관통구멍이 생기지 않는다.

이상과 같은 기구에 의해, 보존시, 진공 단열체(107)로의 적용시의 어느 경우에 있어서나, 기체 흡착재(102)가 열화하는 일없이, 진공 단열체(107)에 적용할 수 있으며, 내압의 저감 및 장기간에 걸친 진공도의 유지가 가능해진다.

(실시 형태 2)

도 4는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 단면도이다.

도 4에 있어서, 용기(103)에는 개구부(110)가 있고, 개구부(110)가 고무마개(111)로 덮여 있어 전체적으로 기밀성을 확보하고 있다. 용기(103)는 폴리에틸렌성이고, 고무마개(111)는 부틸 고무제이며, 고무 탄성에 의해 용기(103)와의 밀폐성이 확보된다. 또, 돌기물(104)의 돌기부(105)는, 고무마개(111)에 접촉하도록 설치되어 있다.

도 5는 본 발명의 실시 형태 2에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 전환 후의 단면도이다.

이상과 같이 구성된 기체 흡착 디바이스(101)에 대해, 이하, 그 동작, 작용을 설명한다.

우선, 기체 흡착재(102)는, 폴리에틸렌과 고무마개로 밀폐되어 있기 때문에, 기체 흡착 디바이스(101)를 장시간 대기 중에 방치해도, 기체 흡착재(102)는 기체에 접촉하지 않으므로, 열화하지 않고, 장시간 대기 중에서 보존할 수 있다.

이 기체 흡착 디바이스(101)를 진공 단열체에 적용하면, 대기압에 의해 고무마개(111)에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재(102)가 외피재 내부의 공간과 연통한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 진공 단열체 제작시의 기체 흡착 디바이스(101)의 동작은, 실시 형태 1과 동등하다.

(실시 형태 3)

도 6은 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 단면도이다.

도 6에 있어서, 용기(103)에는 개구부(110)가 있고, 개구부(110)가 가스 배리어성을 갖는 필름(112)으로 덮여 있어 전체적으로 기밀성을 확보하고 있다. 용기(103)는 폴리에틸렌제이고, 필름(112)은 저밀도 폴리에틸렌, 알루미늄박, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 순으로 라미네이트한 것이며, 공지의 방법으로 접착되어 있다. 또, 돌기물(104)의 돌기부(105)는, 필름에 접촉하도록 설치되어 있다.

도 7은 본 발명의 실시 형태 3에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 전환 후의 단면도이다.

우선, 기체 흡착재(102)는, 폴리에틸렌과 가스 배리어성을 갖는 필름(112)으 로 밀폐되어 있기 때문에, 기체 흡착 디바이스(101)를 장시간 대기 중에 방치해도, 기체 흡착재(102)는 기체에 접촉하지 않으므로, 열화하지 않고, 장시간 대기 중에서 보존할 수 있다.

이 기체 흡착 디바이스(101)를 진공 단열체에 적용하면, 필름(112)에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재(102)가 외피재 내부의 공간과 연통한다.

(실시 형태 4)

도 8은 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 단면도이다.

도 8에 있어서, 용기(103)는 적어도 그 일부가 통형상이고, 한쪽이 개구부(110)로 되어 있으며, 개구부(110)의 단면은 용기(103)의 길이 방향에 대해 비스듬한 방향을 향하고 있다. 또, 개구부(110)는, 가스 배리어성을 갖는 필름(112)으로 덮여 있어 전체적으로 기밀성을 확보하고 있다. 용기(103)는 폴리에틸렌제이고, 필름(112)은 저밀도 폴리에틸렌, 알루미늄박, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 순으로 라미네이트한 것이며, 공지의 방법으로 접착되어 있다. 또, 돌기물(104)의 돌기부(105)는, 필름(112)에 접촉하도록 설치되어 있다.

도 9는 본 발명의 실시 형태 4에 있어서의 기체 흡착 디바이스(101)의 전환 후의 단면도이다.

이상과 같이 구성된 기체 흡착 디바이스(101)에 대해, 이하, 그 동작, 작용 을 설명한다.

우선, 기체 흡착재(102)는, 폴리에틸렌과 가스 배리어성을 갖는 필름(112)으로 밀폐되어 있기 때문에, 기체 흡착 디바이스(101)를 장시간 대기 중에 방치해도, 기체 흡착재(102)는 기체에 접촉하지 않으므로, 열화하지 않고, 장시간 대기 중에서 보존할 수 있다.

이 기체 흡착 디바이스(101)를 진공 단열체에 적용하면, 필름(112)에 관통구멍이 생겨, 기체 흡착재(102)가 진공 단열체의 외피재 내부의 공간과 연통한다.

본 실시 형태에 있어서의 용기(103)는, 그 형상으로부터 가공이 용이하고, 비용을 낮게 억제할 수 있다.

이러한 실시 형태에서 나타낸 기체 흡착 디바이스(101)의 구체적 내용을, 실시예 1∼3으로서 다음에 나타낸다.

또, 조건이 다른 사양에서의 결과를 비교예로서 나타낸다.

(실시예 1)

기체 흡착재(102)로서, 분말형상의 CuZSM-5를 이용하였다.

용기(103)로서, 두께 50μm의 저밀도 폴리에틸렌, 두께 7μm의 알루미늄박, 두께 25μm의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 라미네이트한 것을, 저밀도 폴리에틸렌끼리를 용착하여 백형상으로 한 것을 이용하였다.

돌기물(104)과 판형상 부재(106)는, 일체 성형으로 제작된 철제의 것이다. 판형상 부재(106)의 형상은, 한 변이 1cm인 정사각형이다. 돌기물(104)의 수는 25개이고, 형상은 원추형이며, 원추의 바닥면과 판형상 부재의 표면이 일치한다. 또, 돌기부(105)의 선단과 판형상 부재(106)의 거리는 5mm이다.

용기(103)는, 기체 흡착재(102)를 봉입 후 감압 밀봉한 것으로, 라미네이트 필름의 표면으로부터, 대향하는 면의 라미네이트 필름까지의 거리는 10mm이다.

이상의 구성의 기체 흡착 디바이스(101)를 진공 단열체에 적용하여, 평가를 행하였다.

심재로서, 유리 단섬유의 집합체를 열성형하여 판형상으로 한 것을 이용해, 기체 흡착 디바이스(101)와 함께, 미리 3변을 시일한 외피재에 삽입하고, 진공 챔버에 설치하여 100Pa까지 감압 후 밀봉하였다. 진공 챔버 내에 대기를 도입하면, 대기압에 의해 기체 흡착 디바이스(101)가 전환되어, 외피재 내부의 기체를 흡착 가능해진다. 진공 단열체의 내부의 압력을 계측하면, 5Pa이고 흡착재에 의한 흡착의 결과, 외피재의 내부 압력이 저감한 것을 알 수 있다. 또, 용기의 두께보다 돌기물의 길이가 짧기 때문에, 외피재로의 데미지가 가해지지 않는 것을 알 수 있다.

또한, 이 진공 단열체를 1개월 대기 중에서 보존한 후의 내압은 5Pa이고, 외피재를 통해 침입하는 기체를 흡착하고 있는 것을 알 수 있다.

(실시예 2)

기체 흡착재(102)로서 분말형상의 CuZSM-5를 이용하였다.

용기(103)는, 폴리에틸렌성의 박스체이고, 치수는 폭 30mm, 깊이 20mm, 높이 10mm이며, 30mm×20mm의 일면이 결손되어 있다. 가스 배리어성을 갖는 필름(112) 은, 두께 50μm의 저밀도 폴리에틸렌, 두께 7μm의 알루미늄박, 두께 25μm의 나일론 필름을 라미네이트한 것이다.

돌기물(104)과 판형상 부재(106)는, 일체 성형으로 제작된 철제의 것이다. 판형상 부재(106)의 형상은, 한 변이 1cm인 정사각형이다. 돌기물(104)의 수는 25개이고, 형상은 원추형이며, 원추의 바닥면과 판형상 부재(106)의 표면이 일치한다. 또, 돌기부(105)의 선단과 판형상 부재(106)의 거리는 5mm이다.

아르곤 가스 분위기의 챔버 중에서, 그 용기(103)에 분말형상의 CuZSM-5를 충전하고, 감압 후, 가스 배리어성을 갖는 필름(103)을 이용하여 결손부를 덮어, 열용착에 의해 밀봉하였다.

챔버에 대기 도입 후는, 대기압에 의해 압축되므로, 필름(112)의 부분은 얇아지고, 가장 얇은 부분은 7mm였다.

심재로서, 유리 단섬유의 집합체를 열성형하여 판형상으로 한 것을 이용해, 기체 흡착 디바이스(101)와 함께, 미리 3변을 시일한 외피재에 삽입하고, 진공 챔버에 설치하여 100Pa까지 감압 후 밀봉하였다. 진공 챔버 내에 대기를 도입하면, 대기압에 의해 기체 흡착 디바이스(101)가 전환되어, 진공 단열체의 외피재 내부의 기체를 흡착 가능해진다. 진공 단열체의 내부의 압력을 계측하면, 5Pa이고 기체 흡착재(102)에 의한 흡착의 결과, 외피재의 내부 압력이 저감한 것을 알 수 있다. 또, 용기(103)의 두께보다 돌기물(104)의 길이가 짧기 때문에, 외피재로의 데미지 가 가해지지 않는 것을 알 수 있다.

(실시예 3)

기체 흡착재(102)로서, 분말형상의 CuZSM-5를 이용하였다.

용기(103)는, 폴리에틸렌성의 박스체이고, 치수는 폭 30mm, 깊이 20mm, 높이 10mm이며, 30mm×20mm의 일면에 직경 10mm의 개구부(110)가 존재한다.

아르곤 가스 분위기의 챔버 중에서, 그 용기(103)에 분말형상의 CuZSM-5를 충전하고, 감압 후, 부틸 고무마개(111)에 의해 개구부(110)를 밀봉하였다.

챔버에 대기 도입 후는, 대기압에 의해 압축되므로, 부틸 고무마개(111)를 포함하는 용기(103)의 가장 얇은 부분은 8mm였다.

심재로서, 유리 단섬유의 집합체를 열성형하여 판형상으로 한 것을 이용해, 기체 흡착 디바이스(101)와 함께, 미리 3변을 시일한 외피재에 삽입하고, 진공 챔버에 설치하여 100Pa까지 감압 후 밀봉하였다. 진공 챔버 내에 대기를 도입하면, 대기압에 의해 기체 흡착 디바이스(101)가 전환되어, 진공 단열체의 외피재 내부의 기체를 흡착 가능해진다. 진공 단열체의 내부의 압력을 계측하면, 5Pa이고 기체 흡착재(102)에 의한 흡착의 결과, 외피재의 내부 압력이 저감한 것을 알 수 있다. 또, 용기(103)의 두께보다 돌기물(104)의 길이가 짧기 때문에, 외피재로의 데미지가 가해지지 않는 것을 알 수 있다.

또한, 이 진공 단열체를 1개월 대기 중에서 보존한 후의 내부의 압력은 5Pa이고, 외피재를 통해 침입하는 기체를 흡착하고 있는 것을 알 수 있다.

(비교예 1)

일본 공표공보 평 9-512088호 공보에 기재된 기체 흡착 디바이스를 이용하여 진공 단열체를 제작하였다. 진공 단열체 제작의 조건은 실시예 1과 동등하다. 일본 공표공보 평 9-512088호 공보에 기재된 기체 흡착 디바이스는, 개구부를 갖는 금속제의 용기에 Ba-Li을 봉입하고, 개구부를 산화칼슘으로 덮은 구성이다. 제작한 진공 단열체의 내부의 압력을 측정하면 100Pa였다. 이 결과로부터, Ba-Li은 진공 단열체 내부의 기체를 흡착하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 이것은, 본 비교예 1에서 이용한 기체 흡착 디바이스에서는, 산화칼슘의 가스 배리어성이 부족하므로, 진공 단열체 제작시, Ba-Li이 기체를 흡착하여 열화했기 때문이라고 생각된다.

(비교예 2)

미리 부직포제의 백에 CuZSM-5를 봉입한 기체 흡착 디바이스를 이용하여 진공 단열체를 제작하였다. 진공 단열체 제작의 조건은 실시예 1과 동등하다. 진공 단열체 내부의 압력을 측정하면 100Pa였다. 이 결과로부터, CuZSM-5는 진공 단열 체 내부의 기체를 흡착하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 이것은, 부직포의 기체 투과도가 크기 때문에, 진공 단열체 제작시, CuZSM-5가 기체를 흡착하여 열화했기 때문이라고 생각된다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 개구부를 갖는 용기와, 그 개구부를 덮는 격벽과, 그 용기와 그 격벽에 둘러싸인 폐공간 내에 기체 흡착재와 그 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 비흡착성 기체를 갖고, 그 폐공간 내부의 기체 압력이 대기압보다 작은 것이다.

여기에서, 대기압이란, 기체 흡착 디바이스를 보관하는 분위기 또는, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기로 설치하는 작업을 행하는 분위기의 기체 압력이다. 그 대기압은, 해발 0미터 부근에 있어서 1013hPa 전후이지만, 해발이 높은 환경 또는, 항공기 등의 내부에 있어서는 1013hPa보다 작아진다고 생각된다. 또, 해발 0미터 부근이어도, 저기압, 고기압 등의 기상 조건에 따라 다소 변동한다.

폐공간 내부의 기체 압력은 대기압보다 약간이라도 작으면, 기체 흡착 디바이스로서 사용 가능하다. 그러나, 보존시나, 진공 기기로의 설치 작업시에, 외부로부터의 충격이 가해지면, 대기 중에서 용기로부터 격벽이 이탈하여, 기체 흡착재가 열화한다.

따라서, 격벽을 용기에 압착하는 힘은 강한 쪽이 바람직하고, 폐공간 내의 기체 압력은 500hPa 이하가 바람직하며, 300hPa 이하가 더욱 바람직하다.

폐공간이란, 구각(球殼)의 내부와 같이 일정한 형상을 갖는 물체를 통과하지 않고 다른 공간과 연결되는 일이 없는 공간이다.

격벽은, 용기의 개구부와 크기와 형상이 동일하고, 격벽과 용기의 개구부의 사이에 간극이 생기지 않도록 되어 있거나, 용기의 개구부와 비교하여 격벽이 크고, 격벽이 개구부를 완전히 덮어 씌워짐으로서 폐공간을 형성한다.

기체에 접촉하고 있는 물질 표면에는 기체의 압력이 가해진다. 압력은 많은 방향에서 가해지므로, 균일 압력의 분위기에 놓여 있는 경우는, 기체로부터 받는 힘의 총합은 0이 되어, 물질에 실질적인 힘은 작용하지 않는다.

한편, 물질이 접촉하고 있는 기체의 압력이 균일하지 않은 경우는 기체로부터 받는 힘의 총합은 0이 아니게 되어, 물질에는 실질적인 힘이 작용한다. 예를 들면, 판형상 물질의 한쪽의 면과 다른 쪽의 면에 접촉하는 기체의 압력이 다른 경우, 판형상 물질에는, 높은 압력의 면에서 낮은 압력의 면 방향으로의 힘이 생긴다.

이상의 물리적 메커니즘에 의해, 기체 흡착 디바이스에 있어서, 기체 흡착재와 외부 공간의 불연속에서 연속으로의 전환이 이루어진다. 이하, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치할 때, 기체 흡착재와 외부 공간의 불연속에서 연속으로의 전환의 상세를 설명한다.

우선, 기체 흡착 디바이스에 있어서, 폐공간 내는, 기체 흡착재에 대한 비흡착성 기체로 채워져 있고, 이 기체 압력은 대기압보다 작다.

따라서, 격벽은, 대기로부터 용기 개구부에 대해 압착하는 힘을 받고 있으므로, 용기 내외의 기체의 통기를 억제하고 있다.

다음에, 기체 흡착 디바이스를 설치한 진공 기기의 내부를 감압하여, 기체 흡착 디바이스의 폐공간 내외의 압력이 동일해지면, 격벽이 용기에 대해 압착되어 있는 힘이 작용하지 않게 되어, 격벽이 용기에서 이탈한다. 이와 같이 하여, 기체 흡착재와 기체 흡착 디바이스의 외부 공간이 연속되어, 기체 흡착재를 기능시킬 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기와 격벽의 모두가 기체 난투과성인 것이다.

여기에서의 기체 난투과성이란, 물질 고유의 성질인 기체 투과도가 작기 때문에, 당해 물질로 제작한 용기, 격벽의 기체 투과도가, 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하가 되는 것이고, 보다 바람직하게는 10³[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이다.

구체적으로는, 구리, 철, 알루미늄 등의 금속류, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리염화비닐리덴, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아세테이트, 폴리스티렌, ABS, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 플라스틱류 등이 이것에 상당하지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다.

용기, 격벽 모두 기체 난투과성이므로, 기체 흡착 디바이스가, 기체 흡착재가 흡착하는 기체를 포함하는 분위기 하에 있어도, 용기를 통해 기체 흡착재가 흡착하는 기체의 침입이 적기 때문에, 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기 또는 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체인 것이다.

탄성체란, 외부로부터의 응력에 대략 비례하여 변형되어 응력이 작용하지 않게 되면 응력이 가해지지 않은 평소의 상태로 되돌아가는 것으로, 고무 등이 이것에 상당한다.

용기 또는 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체이므로, 압력이 가해지지 않은 상태에서는, 용기의 개구부와 격벽의 형상이 다른 경우여도, 압력이 가해지면 변형되어 밀폐성이 향상된다.

따라서, 기체 흡착 디바이스가, 기체 흡착재가 흡착하는 기체를 포함하는 분위기 하에 있어도, 기체 흡착 디바이스 외부의 기체의 침입에 의한 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

금속, 플라스틱 등도 약간의 왜곡에서는 탄성 변형을 하므로, 넓은 의미에서의 탄성체라고 생각되지만, 응력에 대한 왜곡의 비율이 큰 재료가 보다 바람직하다.

또한, 기체 흡착 디바이스는, 진공 기기에 설치할 때까지는, 취급에 있어서 외력을 받게 된다. 따라서, 용기는 왜곡에 의한 변형이 작은 것이 바람직하고, 격벽이 탄성체인 쪽이 보다 바람직하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재가 기체 투과성의 포장재로 덮여 있다.

여기에서의 기체 투과성이란, 기체 투과도가 10⁸[cm³/m²·day·atm] 이상의 것이지만, 10¹⁰[cm³/m²·day·atm] 이상의 것이 바람직하다.

포장재란, 섬유를 짜 넣거나, 바인더로 집적하여 필름 또는 시트로 한 것이고, 매크로인 관점에서는 연속체이지만, 미크로인 관점에서는 무수한 관통구멍이 열려 있다.

또한, 포장재를 백형상으로 성형하고, 기체 흡착재를 내포해도 된다. 이 때, 백의 형태는, 필로우백, 가제트백 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또, 포장재는 모든 변이 닫혀져 있을 필요는 없고, 열린 변이 있어도 된다.

용기 내외의 기체가 통기되는 속도는, 기체 흡착 디바이스의 제조 조건, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치할 때의 감압 조건 등에 따라 변화한다. 이 속도가 큰 경우, 기체 흡착재가 분말형상이면, 급격한 기체의 흐름에 의해, 기체 흡착재가 비산할 가능성이 있다. 그러나, 포장재의 관통구멍을 기체 흡착재의 입경보다 작게 함으로써, 기체 흡착재의 비산을 억제할 수 있다. 또한, 포장재에 열려 있는 변이 있는 경우는, 열려 있는 변을, 용기의 개구부와 반대 방향으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 위에 나타낸 바와 같이, 포장재의 기체 투과도는 매우 크기 때문에, 기체가 투과하는 공간의 연속성을 방해하지 않고, 기체 흡착 디바이스의 흡착 특성은 열화하지 않는다.

기체 투과성의 포장재로서는, 부직포, 거즈, 철망 등이 있지만, 이것들에 한정하는 것이 아니라, 매크로인 관점에서는 연속체이고, 미크로인 관점에서는 관통구멍이 다수 열려 있는 것이면 된다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 개구부와 기체 흡착재의 사이에 기체 투과성의 칸막이를 갖는 것이다.

여기에서의 기체 투과성이란 기체 투과도가 10⁸[cm³/m²·day·atm] 이상의 것이지만, 10¹⁰[cm³/m²·day·atm] 이상의 것이 바람직하다.

칸막이란, 매크로인 관점에서는 공간을 복수로 나누지만, 미크로인 관점에서는 공간적으로 연결되어 있으며, 기체 투과성을 갖는다.

칸막이는, 기체 흡착재와 용기 개구부 사이에 설치하고, 용기 내벽과 접하도록 한다.

용기에서 격벽이 분리될 때의, 용기 내외의 기체의 통기 속도는, 기체 흡착 디바이스의 제조 조건, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치할 때의 감압 조건에 따라 변화한다. 기체의 통기 속도가 큰 경우는, 기체 흡착 디바이스의 용기 내부에서 급격한 기류가 생긴다. 기체 흡착재가 분말형상이면, 급격하게 유입된 기체에 의해 비산할 가능성이 있다. 그러나, 칸막이의 관통구멍을 기체 흡착재의 입경보다 작게 함으로써, 기체 흡착재의 비산을 억제할 수 있다.

한편, 위에 나타낸 바와 같이, 칸막이의 기체 투과도는 매우 크기 때문에, 기체가 투과하는 공간의 연속성을 방해하지 않고, 기체 흡착 디바이스의 흡착 특성 은 열화하지 않는다.

기체 투과성의 칸막이로서는 글라스 울, 플라스틱의 발포체, 부직포, 철망 등이 있지만, 이것들에 한정하는 것이 아니라, 매크로인 관점에서는 연속체이고, 미크로인 관점에서는 관통구멍이 다수 열려 있는 것이면 된다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기가 기체 난투과성의 피복재로 덮여 있는 것이다.

피복재 내를 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체로 채움으로써, 용기의 외부 공간은, 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체로 채워진다. 따라서, 용기의 내벽과 격벽에 약간의 간극이 있고, 이것들로 형성되는 폐공간과, 용기의 외부 공간의 기체가 통기해도, 기체 흡착재가 열화하지 않는다. 따라서, 기체 흡착 디바이스를 장시간 대기 중에 방치할 수 있다.

여기에서의 기체 난투과성의 피복재란, 기체 투과도가 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하의 피복재이지만, 10²[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이 보다 바람직하다.

구체적으로는 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등의 플라스틱의 필름 혹은 시트를 제대(製袋)한 것이지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 플라스틱 필름에 금속박을 라미네이트, 또는, 금속을 증착하여 가스 배리어성을 보다 높인 것이 바람직하다. 금속박 또는, 증착에 적용할 수 있는 금속은, 금, 구리, 알루미늄 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 기체 투과도는 물질 고유의 값이기 때문에, 피 복재로서 상기의 조건을 만족하지 않는 경우가 있으므로, 두께를 적성화하여, 피복재로서 상기의 조건을 만족하도록 한다.

이하, 이러한 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해 발명이 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태 5)

도 10은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 대기압 하에서의 기체 흡착 디바이스(201)의 단면도이다. 도 11은 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)를 적용한 진공 단열체(207)의 단면도이다. 도 12는 본 발명의 실시 형태 5에 있어서의 감압 하에서의 기체 흡착 디바이스(201)의 단면도이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(201)는, 개구부(202)를 갖는 용기(203)와, 개구부(202)를 막는 고무제의 격벽(204)과, 용기(203)와 격벽(204)에 둘러싸인 폐공간 내에 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 기체 흡착재(205)와, 기체 흡착재(205)에 대해 비흡착성의 비흡착성 기체(206)를 갖고, 폐공간 내부의 기체 압력이 대기압보다 작은 것이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 진공 단열체(7)는, 기체 흡착 디바이스(201)와 심재(208)를 외피재(209)로 덮고, 외피재(209)의 내부를 감압 밀봉한 것이다.

이상과 같이 구성된 기체 흡착 디바이스(201)를 진공 단열체(207)에 적용한 경우에 대해, 이하 그 동작, 작용에 대해 설명한다.

도 10에 나타나 있는 바와 같이, 용기(203)와 격벽(204)으로 형성되는 폐공간에 비흡착성 기체(206)가 봉입되어 있고, 비흡착성 기체(206)의 압력은 대기압보 다 작아지고 있다. 대기압이 용기(203) 내부의 압력보다 크기 때문에, 격벽(204)은 대기압과 용기(203) 내부의 압력차에 상당하는 압력으로 용기(203)의 개구부(202)에 압착된다. 격벽(204)은 고무제이므로, 개구부(202)에 압착되었을 때, 변형되어 밀착된다. 이와 같이 하여, 용기(203)와 격벽(204)으로 폐공간을 형성하여, 용기(203) 내부로의 공기의 침입이 억제되어, 기체 흡착 디바이스(201) 보존시에 있어서의 기체 흡착재(205)의 열화가 억제된다.

한편, 진공 단열체(207) 내부에 설치시는, 기체 흡착재(205)가 진공 단열체(207) 내부의 기체를 흡착하기 위해, 기체 흡착재(205)는 용기(203)의 외부 공간과 연속될 필요가 있다. 이것은 이하에 나타내는 과정에 의해 실현된다.

우선, 기체 흡착 디바이스(201)가 대기압 하에 놓여 있는 경우는, 용기(203) 내부의 압력이 대기압보다 작기 때문에, 격벽(204)은 용기(203)에 외측으로부터 압착되어 있다.

기체 흡착 디바이스(201)를 진공 단열체(207)의 외피재(209)의 내부에 설치 후, 외피재(209) 내부의 감압을 행함으로써, 용기(203) 내부의 압력과 용기(203) 외부의 압력차가 작아진다. 또한 감압을 행하면, 용기(203) 내부의 압력과 용기(203) 외부의 압력차가 없어져, 격벽(204)이 용기(203)에 압착되는 힘이 작용하지 않게 된다. 따라서, 격벽(204)은 용기(203)에서 이탈된다.

도 12에 나타나 있는 바와 같이, 용기(203)와 격벽(204)이 분리됨으로써, 개구부(202)를 통해 기체 흡착 디바이스(201)의 외부 공간과 기체 흡착재(205)가 연결되어, 기체의 흡착이 가능해진다.

이상과 같이, 용기(203)와 격벽(204)이 분리되는 것은, 용기(203) 내부의 압력과 용기(203) 외부의 압력이 동일해진 시점이다. 따라서, 기체 흡착 디바이스(201) 제작시에, 용기(203) 내부에 봉입하는 비흡착성 기체의 압력을 제어함으로써, 용기(203)와 격벽(204)이 분리되는 압력을 임의로 제어하는 것이 가능하다.

진공 단열체(207)는, 기체 흡착 디바이스(201)와 심재(208)를 미리 3쪽을 시일하여 제대한 외피재(209)에 삽입하고, 진공 챔버 내에 설치하여 감압 후, 외피재(209)의 미시일부를 열용착에 의해 밀봉하여 제작된다.

(실시 형태 6)

도 13은 본 발명의 실시 형태 6에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)의 단면도이다.

도 13에 나타나 있는 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(201)에 있어서, 기체 흡착재(205)는 포장재(210)로 덮여 있고, 용기(203)는 피복재(211)로 덮여 있다. 도 13에 있어서, 포장재(210)는 부직포이고, 피복재(211)는 플라스틱 라미네이트 필름을 열용착한 것으로 이루어지며, 저밀도 폴리에틸렌, 알루미늄박, 나일론의 순으로 라미네이트된 필름의 저밀도 폴리에틸렌끼리를 대향시켜, 4변을 열용착하여 피복재(211)의 내외의 공간을 분리하고 있다.

피복재(211)는 알루미늄박을 포함하므로, 기체 투과도가 매우 작고, 피복재(211) 내부에 침입하는 기체는 대단히 적어진다. 따라서, 기체 흡착 디바이스(201)를 장시간 대기 중에 방치해도 기체 흡착재(205)의 열화는 대단히 작고, 본래의 흡착 특성을 얻을 수 있다.

또한, 용기(203) 내부가 감압되면, 기체 흡착재(205) 주위의 기체는 포장재(210)를 통과하여 용기(203)의 내부로 배출된다. 이 배출 속도가 빠른 경우는, 기체 흡착재(205)의 비산이 염려되지만, 기체 흡착재(205)는 포장재(210) 내부에서 머무르기 때문에, 비산하는 일이 없다.

이 기체 흡착 디바이스(201)를 진공 단열체(207)에 적용하면, 포장재(210) 내부에 있어서 기체 흡착재(205)가 비산하지 않고, 진공 단열체(207)의 리사이클을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)의 기능을 발현시키기 위해는, 사용시에 피복재(211)를 파단시켜 제거한 후 사용한다. 또, 감압 하에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)의 동작은 실시 형태 5와 동등하다.

(실시 형태 7)

도 14는 본 발명의 실시 형태 7에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)의 단면도이다.

도 14에 나타나 있는 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(201)에 있어서, 기체 흡착재(205)와 격벽(204)의 사이에는 칸막이(212)가 설치되어 있다. 도 14에 있어서, 칸막이(212)는 글라스 울이다.

용기(203) 내부가 감압되면, 기체 흡착재(205) 주위의 기체는 칸막이(212)를 통과하여 용기(203)의 외부로 배출된다. 이 배출 속도가 빠른 경우는, 기체 흡착재(205)의 비산이 염려되지만, 기체 흡착재(205)는 칸막이(212)의 내부에서 머무르기 때문에, 비산하는 일이 없다.

이 기체 흡착 디바이스(201)를 진공 단열체(207)에 적용하면, 용기(203) 내부에 있어서 기체 흡착재(205)가 비산하지 않고, 진공 단열체(207)의 리사이클을 용이하게 할 수 있다.

또한, 감압 하에 있어서의 기체 흡착 디바이스(201)의 동작은 실시 형태 5와 동등하다.

이러한 실시 형태에서 나타낸 기체 흡착 디바이스(201)의 구체적 내용을, 실시예 4∼6으로서 다음에 나타낸다.

(실시예 4)

용기(203)로서, 내용적이 10ml인 유리병을 이용하였다. 격벽(204)으로서 원형의 고무판을 이용하였다. 기체 흡착재(205)로서, CuZSM-5형 제올라이트를 이용하고, 비흡착성 가스로서 Ar 가스를 이용하였다. 여기에서, 유리병의 개구부의 직경은 10mm이고, 고무판의 직경은 15mm이다. 용기(203)의 개구부(202)의 중심과 고무판의 중심을 맞추어, 기체 흡착 디바이스(201)의 제작을 행하였다. Ar 가스는 500hPa가 되도록 충전하였다. 이와 같이 하여 제작한 기체 흡착 디바이스(201)를 진공 챔버에 설치하여 동작을 확인하였다.

진공 챔버 내부를 감압하여 500hPa에 도달하면, 용기(203)에서 격벽(204)이 이탈하였다. 이와 같이, 용기(203)에서 격벽(204)이 이탈하는 압력은 용기(203) 내부의 압력과 동일하다. 따라서, 용기(203) 내부의 압력을 조정함으로써, 기체 흡착재(205)와 외부 분위기가 연결되는 압력을 임의로 제어 가능하다.

또, 기체 흡착재(205)가 대기 보존되어 있을 때에, 격벽(204)과 용기(203)가 압착되어 있는 힘을 평가하기 위해, 대기압 하에 있어서, 용기(203)와 격벽(204)의 인장 강도의 측정을 행하였다. 여기에서 끌어당기는 방향은, 격벽(204)의 면 방향에 수직인 방향이다.

용기(203)와 격벽(204)의 인장 강도는 4.08N이었다. 이 값은, 개구부(202)의 면적에 용기(203) 내외의 압력차를 곱한 값이다.

(실시예 5)

용기(203) 내부의 압력이 300hPa인 기체 흡착 디바이스(201)의 동작의 확인을 행하였다. 진공 챔버 내부에 기체 흡착 디바이스(201)를 설치하여 감압을 행하였다. 이 결과, 진공 챔버 내부가 300hPa에 도달하면, 용기(203)에서 격벽(204)이 이탈하였다.

(실시예 6)

본 실시예에서는, 용기(203)를 나일론-알루미늄박-폴리에틸렌 테레프탈레이트의 순으로 라미네이트한 피복재(211)로 덮어씌웠다. 기체 흡착 디바이스(201) 제작으로부터 1개월 경과 후에 기체 흡착재(205)의 흡착 특성을 평가한 바, 흡착 능력의 열화는 인식되지 않았다. 이것은, 피복재(211)로 덮어씌워 있으므로, 용기(203)에 기체가 침입하지 않기 때문이다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 일단에 개구부를 갖는 적어도 일부가 통형상인 용기와, 그 용기의 통형상부 내벽에 접하는 격벽을 갖고, 그 용기와 그 격벽에 의해 둘러싸인 폐공간에 기체 흡착재와 그 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체가 봉입된 것이다.

여기에서, 통형상이란, 복수의 개소에서의 단면적, 단면의 형상이 거의 동일한 형상이고, 예를 들면, 원기둥, 삼각기둥, 사각기둥 등이 이것에 해당한다. 또한, 단면 형상은 이것들에 한정하는 것이 아니라, 마름모형, 평행사변형, 사다리꼴, 오각형, 타원 등의 형상이어도 된다.

기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체란, 기체 흡착재가 흡착 불가능 혹은 흡착 곤란한 기체이고, 질소·산소만을 흡착할 수 있는 기체 흡착재에 대해는, 아르곤 가스 등의 불활성 기체 등이다.

적어도 일부가 통형상인 용기의 통형상부의 내벽에 격벽이 접하고 있고, 용기와 격벽으로 폐공간이 형성되어 있다.

폐공간이란, 구각의 내부와 같이 일정한 형상을 갖는 물체를 통과하지 않고는 다른 공간과 연결되는 일이 없는 공간이다.

격벽은, 용기의 통형상부의 내벽과 치수나 형상이 동일하고, 용기의 통형상부의 내벽과 격벽의 사이에는 간극이 생기지 않도록 제작하는 것이 바람직하다. 그러나, 공업적 생산에 있어서, 용기의 통형상부의 내벽과, 격벽의 치수나 형상을 완전히 동일하게 하기 위해는 곤란이 따른다. 따라서, 용기의 통형상부의 내벽보다 격벽이 약간 크고, 이들 중 어느 한쪽이 변형됨으로써, 용기의 통형상부의 내벽과 격벽이 밀착하여, 폐공간의 밀폐성이 확보되도록 하는 것이 바람직하다.

이 폐공간에 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체가 봉입되어 있으므로, 기체 흡착 디바이스가 놓여 있는 분위기의 기체의 혼입이 억제된다. 따라서, 기체 흡착재는 기체 흡착 디바이스가 놓여 있는 분위기의 기체와 접촉하는 일이 없으므 로, 1기압 부근의 대기 하에서 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치하는 작업을 행해도 기체 흡착재가 열화하지 않는다. 한편, 진공 기기 내부에 있어서는, 기체 흡착재는 기체 흡착 디바이스가 놓여 있는 분위기와 접촉할 필요가 있고, 이것은 다음에 나타내는 메커니즘에 의해 실현된다.

기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치 후, 진공 기기 내부가 감압되면, 용기와 격벽으로 형성된 폐공간 내부에 존재하는 비흡착성 기체가 팽창한다. 팽창에 의해 생긴 압력에 의해 격벽이 통형상부의 개구부 방향으로 이동하고, 용기의 통형상부와 격벽이 분리되어 기체 흡착재와 진공 기기의 내부 공간이 연결된다. 통형상 용기와 격벽이 분리되는 시점에서는 진공 기기 내부는 감압되어 있고, 기체 흡착재는 1기압 부근의 분위기에 접촉하는 일없이, 진공 기기 내부의 잔존 기체의 흡착을 행할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 통형상부와 비 통형상부가 모두 기체 난투과성인 것이다.

여기에서의 기체 난투과성이란, 물질 고유의 성질인 기체 투과도가 작기 때문에, 당해 물질로 제작한 용기의 기체 투과도가 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하가 되는 것이고, 보다 바람직하게는 10³[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이다.

구체적으로는, 구리, 철, 알루미늄 등의 금속류, 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 폴리아크릴로니트릴, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 12, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 나프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레 이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리염화비닐리덴, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리아세테이트, 폴리스티렌, ABS, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 플라스틱류 등이 이것에 상당하지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다.

용기가 통형상부, 비 통형상부 모두 기체 난투과성이므로, 기체 흡착 디바이스가, 기체 흡착재가 흡착하는 기체를 포함하는 분위기 하에 있어도, 용기를 통해 기체 흡착재가 흡착하는 기체의 침입이 적기 때문에, 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 격벽이 기체 난투과성인 것이다.

여기에서의 기체 난투과성이란, 물질 고유의 성질인 기체 투과도가 작기 때문에, 당해 물질로 제작한 격벽의 기체 투과도가 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하가 되는 것이고, 보다 바람직하게는 10³[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이다.

격벽이 기체 난투과성이므로, 기체 흡착 디바이스가, 기체 흡착재가 흡착하는 기체를 포함하는 분위기 하에 있어도, 격벽을 통해 기체 흡착재가 흡착하는 기체의 침입이 적기 때문에, 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 통형상부 또는 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체인 것이다.

탄성체란, 외부로부터의 응력에 대략 비례하여 변형되어 응력이 작용하지 않게 되면 응력이 가해지지 않은 평소의 상태로 되돌아가는 것이고, 고무 등이 이것에 상당한다.

용기의 통형상부 또는 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체이므로, 통형상부의 내벽에, 통형상부 내벽의 단면적보다 약간 큰 격벽을 설치하면, 용기의 통형상부 또는, 격벽 중 어느 한쪽이 변형되어 용기의 통형상부 내벽과 격벽의 간극이 없어져, 우수한 밀폐성을 얻을 수 있다.

따라서, 기체 흡착 디바이스가, 기체 흡착재가 흡착하는 기체를 포함하는 분위기 하에 있어도 기체 흡착 디바이스 외부의 기체의 침입에 의한 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 기체 흡착 디바이스는, 진공 기기에 설치할 때까지는, 취급에 있어서 외력을 받게 된다. 따라서, 용기는 왜곡에 의한 변형이 작은 것이 바람직하고, 격 벽이 탄성체인 쪽이 보다 바람직하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재가 기체 투과성의 포장재로 덮여 있는 것이다.

포장재란, 섬유를 짜 넣거나, 바인더로 집적하여 필름 또는 시트로 한 것이고, 매크로인 관점에서는 연속체이지만, 미크로인 관점에서는 무수한 관통구멍이 열려 있는 것이다.

또한, 포장재를 백형상으로 성형하고, 기체 흡착재를 내포해도 된다. 이 때, 백의 형태는, 필로우백, 가제트백 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또, 포장재는 모든 변이 닫혀 있을 필요는 없고, 열린 변이 있어도 된다.

용기의 통형상부에서 격벽이 분리되는 압력은, 기체 흡착 디바이스의 제조 조건, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치할 때의 감압 조건 등에 따라 변화한다. 이 압력이 큰 경우는, 기체 흡착 디바이스의 외부 공간과 통형상 용기의 사이에서 급격하게 기체가 합류한다. 기체 흡착재가 분말형상이면, 급격하게 합류한 기체에 의해 비산할 가능성이 있다. 그러나, 포장재의 관통구멍을 기체 흡착재의 입경보다 작게 함으로써, 기체 흡착재의 비산을 억제할 수 있다. 또한, 포장재에 열려 있는 변이 있는 경우는, 열려 있는 변을, 통형상 용기의 개구부와 반대 방향 으로 하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 격벽과 기체 흡착재의 사이에 기체 투과성의 칸막이를 더 갖는 것이다.

칸막이란, 매크로인 관점에서는 공간을 복수로 나누지만, 미크로인 관점에서는 공간적으로 연결되어 있고, 기체의 투과성을 갖는 것이다.

칸막이는, 기체 흡착재와 통형상 용기의 개구부의 사이에 설치하고, 통형상 용기 내벽과 접하도록 한다.

용기의 통형상부에서 격벽이 분리될 때의 분위기 압력은, 기체 흡착 디바이스의 제조 조건, 기체 흡착 디바이스를 진공 기기에 설치할 때의 감압 조건에 따라 변화한다. 이 압력이 큰 경우는, 기체 흡착 디바이스의 외부 공간과 통형상 용기의 사이에서 급격하게 기체가 합류한다. 기체 흡착재가 분말형상이면, 급격하게 합류한 기체에 의해 비산할 가능성이 있다. 그러나, 칸막이의 관통구멍을 기체 흡착재의 입경보다 작게 함으로써, 기체 흡착재의 비산을 억제할 수 있다.

한편, 위에 나타낸 바와 같이, 칸막이의 기체 투과도는 매우 크기 때문에, 기체가 투과하는 공간의 연속성을 방해하지 않고, 기체 흡착 디바이스의 흡착 특성은 열화하지 않는다.

기체 투과성의 칸막이로서는 글라스 울, 플라스틱의 발포체, 부직포, 철망 등이 있지만, 이것들에 한정하는 것이 아니라, 매크로인 관점에서는 연속체이이고, 미크로인 관점에서는 관통구멍이 다수 열려 있는 것이면 된다.

피복재 내를, 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체로 채움으로써, 용기의 통형상부의 외부 공간은, 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체로 채워진다. 따라서, 용기의 통형상부 내벽과 격벽에 약간의 간극이 있고, 이것들로 형성되는 폐공간과, 용기 통형상부의 외부 공간의 기체가 교환되어도, 기체 흡착재가 열화하지 않는다. 따라서, 기체 흡착 디바이스를 장시간 대기 중에 방치할 수 있다.

구체적으로는 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등의 플라스틱의 필름 혹은 시트를 제대한 것이지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 플라스틱 필름에 금속박을 라미네이트, 또는, 금속을 증착하여 가스 배리어성을 보다 높인 것이 바람직하다. 금속박 또는, 증착에 적용할 수 있는 금속은, 금, 구리, 알루미늄 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 기체 투과도는 물질 고유의 값이기 때문에, 피복재로서 상기의 조건을 만족하지 않는 경우가 있다. 이러한 때에는, 두께를 적성화하여, 피복재로서 상기의 조건을 만족하도록 한다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 용기의 개구부를 기체 난투과성의 필름으로 밀봉한 것이다.

필름과 격벽의 사이를 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체로 채움으로써, 격벽의 외부 공간은 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체로 채워진다. 따라서, 용기의 통형상부 내벽과 격벽에 약간의 간극이 있고, 이것들로 형성되는 폐공간과, 격벽과 필름 사이의 공간의 기체가 교환되어도, 기체 흡착재가 열화하지 않는다. 따라서, 기체 흡착 디바이스를 장시간 대기 중에 방치할 수 있다.

여기에서의 기체 난투과성의 필름이란, 금속, 플라스틱 등을 얇게 성형한 것이고, 기체 투과도가 10⁴[cm³/m²·day·atm] 이하의 피복재이지만, 10²[cm³/m²·day·atm] 이하의 것이 보다 바람직하다.

구체적으로는 에틸렌-비닐 알코올 공중합체, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리프로필렌 등의 플라스틱이지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 플라스틱 필름에 금속박을 라미네이트 또는, 금속을 증착하여 가스 배리어성을 보 다 높인 것이 바람직하다. 금속박 또는, 증착에 적용할 수 있는 금속은, 금, 구리, 알루미늄 등을 이용할 수 있지만, 이것들에 한정하는 것은 아니다. 또한, 기체 투과도는 물질 고유의 값이기 때문에, 밀봉재로서 상기의 조건을 만족하지 않는 경우가 있다. 이러한 때에는, 두께를 적성화하여, 밀봉재로서 상기의 조건을 만족하도록 한다.

또한, 용기의 통형상부와 필름의 밀봉은 초음파 용착, 에폭시 수지에 의한 접착 등이 가능하지만, 밀봉부에서의 기체의 투과를 억제할 수 있는 것이면, 이것들에 한정하는 것은 아니다.

또한, 용기 개구부만을 덮기 때문에, 필요한 기체 난투과성 필름이 소량이고, 비용을 저감할 수 있다.

(실시 형태 8)

도 15는 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 대기압 하에서의 기체 흡착 디바이스(301)의 단면도이다. 도 16은 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)를 적용한 진공 단열체(307)의 단면도이다. 도 17은 본 발명의 실시 형태 8에 있어서의 감압 하에서의 기체 흡착 디바이스(301)의 단면도이다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(301)는, 일단에 개구부(302)를 갖는 적어도 일부가 통형상인 통형상 용기(303)와, 통형상 용기(303)의 통형상부 내벽에 접하는 고무제의 격벽(304)을 갖고, 통형상 용기(303)와 격벽(304)에 의 해 둘러싸인 폐공간에 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 기체 흡착재(305)와 기체 흡착재(305)에 대해 비흡착성의 비흡착성 기체(306)가 봉입되어 있는 것이다.

도 16에 나타낸 바와 같이, 진공 단열체(307)는, 기체 흡착 디바이스(301)와 심재(308)를 외피재(309)로 덮고 외피재(309) 내부를 감압 밀봉한 것이다.

이상과 같이 구성된 기체 흡착 디바이스(301)를 진공 단열체(307)에 적용한 경우에 대해, 이하 그 동작, 작용에 대해 설명한다.

도 15에 나타내고 있는 바와 같이, 통형상 용기(303)와 격벽(304)으로 형성되는 폐공간에 비흡착성 기체(306)가 봉입되어 있고, 비흡착성 기체(306)의 압력과 대기압이 균형을 이루는 조건으로 폐공간의 용적이 결정되어 있다. 또, 격벽(304)은 고무제이므로, 격벽(304)이 용기 내벽의 형상과 동일한 형상으로 변형되어, 통형상 용기(303)와 격벽(304)의 밀폐성이 확보되어 있다. 따라서, 대기압 하에 있어서도 폐공간에 기체가 침입하지 않고, 기체 흡착재(305)의 열화가 억제되어 있다. 또한, 통형상 용기(303)와 격벽(304)은 상대 위치가 고정되어 있지 않고, 격벽(304)에 통형상 용기(303)의 길이 방향의 힘이 가해진 경우는, 격벽(304)은 통형상 용기(303)의 길이 방향을 따라 이동한다.

통형상 용기(303) 중의 기체 흡착재(305)는, 감압 하에 있어서, 통형상 용기(303) 외부의 공간에 존재하는 기체를 흡착하기 위해, 통형상 용기(303) 외부의 공간과 연결될 필요가 있다. 이것은 이하에 나타내는 과정에 의해 실현된다.

우선, 기체 흡착 디바이스(301)가 대기압 하에 놓여 있는 경우는, 통형상 용기(303)와 격벽(304)으로 둘러싸인 폐공간 내의 비흡착성 기체(306)의 압력과 대기 의 압력이 균형을 이루고 있다. 기체 흡착 디바이스(301)가 놓여 있는 분위기가 감압된 경우, 폐공간 외부의 압력보다 폐공간 내부의 비흡착성 기체(306)의 압력이 커져, 격벽(304)의 폐공간측의 면에 가해지는 압력과, 격벽(304)의 외부 공간측의 면에 가해지는 압력에 차가 생긴다. 이 압력차에 의해, 격벽(304)은 통형상 용기(303)를 따라 외부 공간측, 요컨대 개구부(302)측으로 이동하여, 폐공간의 체적이 커진다. 폐공간 내의 물질량이 일정한 경우, 격벽(304)은 폐공간 내외의 압력이 동일해질 때까지 이동한다. 더욱 감압하면, 격벽(304)은 통형상 용기(303)의 개구부(302) 방향으로 더 이동하여, 통형상 용기(303)와 격벽(304)이 분리된다.

도 17에 나타내고 있는 바와 같이, 통형상 용기(303)와 격벽(304)이 분리됨으로써, 개구부(302)를 통해 기체 흡착 디바이스(301)의 외부 공간과 기체 흡착재(305)가 연결되어, 기체의 흡착이 가능해진다.

진공 단열체(307)는, 기체 흡착 디바이스(301), 심재(308)를 미리 3쪽을 시일하여 제대한 외피재(309)에 삽입하고 진공 챔버 내에 설치하여, 감압한 후, 외피재(309)의 미시일부를 열용착에 의해 밀봉하여 제작된다.

감압 하에 있어서, 통형상 용기(303)와 격벽(304)에 둘러싸인 폐공간의 체적은 이하와 같이 계산된다.

보일샤를의 법칙에 의해, 폐공간 내의 기체의 체적과 압력의 곱은 일정하기 때문에,

「대기압 하에서의 폐공간의 체적×대기압=감압 하에서의 폐공간의 체적×감압 하의 압력」

이 된다. 따라서, 감압 하에서의 폐공간의 체적은 이하와 같아진다.

「감압 하에서의 폐공간의 체적=대기압 하에서의 폐공간의 체적/(감압 하에서의 압력/대기압)」

정적 조건에서는, 격벽(304)이 개구부(302)에 도달했을 때의 압력이, 기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력이 된다. 따라서 다음의 관계가 성립된다.

「통형상 용기(303)의 체적/대기압 하에서의 폐공간의 체적=대기압/기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력」

따라서,

「기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력=대기압×대기압 하에서의 폐공간의 체적/통형상 용기(303)의 체적」

이 된다.

이 결과, 다음에 나타내는 것을 알 수 있다. 기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력은, 대기압 하에서의 폐공간의 체적과 통형상 용기(303)의 체적의 비에 비례한다. 이러한 값은, 기체 흡착 디바이스(301)를 설계할 때에 제어 가능하고, 이것들을 적정화함으로써, 기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력을 제어하는 것이 가능해진다.

(실시 형태 9)

도 18은 본 발명의 실시 형태 9에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 단면도이다.

도 18에 나타나 있는 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(301)에 있어서, 기체 흡착재(305)는 포장재(310)로 덮여 있고, 통형상 용기(303)는 피복재(311)로 덮여 있다. 도 18에 있어서, 포장재(310)는 부직포이고, 피복재(311)는 플라스틱 라미네이트 필름을 열용착한 것으로 이루어지며, 저밀도 폴리에틸렌, 알루미늄박, 나일론의 순으로 라미네이트된 필름의 저밀도 폴리에틸렌끼리를 대향시켜, 4변을 열용착하여 피복재(311)의 내외의 공간을 분리한다.

피복재(311)는 알루미늄박을 포함하기 때문에, 기체 투과도가 매우 작고, 피복재(311) 내부에 침입하는 기체는 대단히 적어진다. 따라서, 기체 흡착 디바이스(301)를 장시간 대기 중에 방치해도 기체 흡착재(305)의 열화는 대단히 작고, 본래의 흡착 특성을 얻을 수 있다.

또한, 통형상 용기(303)의 주위가 감압되면, 기체 흡착재(305)의 주위의 기체는 포장재(310)를 통과하여 통형상 용기(303)의 외부로 배출된다. 이 배출 속도가 빠른 경우는, 기체 흡착재(305)의 비산이 염려되지만, 기체 흡착재(305)는 포장재(310) 내부에서 머무르기 때문에, 비산하는 일이 없다.

이 기체 흡착 디바이스(301)를 진공 단열체(307)에 적용하면, 포장재(310)의 내부에 있어서 기체 흡착재(305)가 비산하지 않고, 진공 단열체(307)의 리사이클을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 기능을 발현시키기 위해는, 사용시에 피복재(311)를 파단시켜 제거한 후 사용한다. 또, 감압 하에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 동작은 실시 형태 8과 동등하다.

(실시 형태 10)

도 19는 본 발명의 실시 형태 10에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 단면도이다.

도 19에 나타나 있는 바와 같이, 기체 흡착 디바이스(301)에 있어서, 기체 흡착재(305)와 격벽(304)의 사이에는 칸막이(312)가 설치되어 있고, 개구부(302)는 밀봉(313)에 의해 기체의 투과가 억제되어 있다. 칸막이(312)는 글라스 울로 이루어진다. 밀봉(313)은 플라스틱 라미네이트 필름이고, 나일론, 알루미늄박, 나일론의 순으로 라미네이트한 것이다. 밀봉(313)은 통형상 용기(303)에 에폭시 수지에 의해 부착되어, 통형상 용기(303) 내외의 공간을 분리한다.

밀봉(313)은 알루미늄박을 포함하기 때문에, 기체 투과도가 매우 작고, 통형상 용기(303) 내부에 침입하는 기체는 대단히 적어진다. 따라서, 기체 흡착 디바이스(301)를 장시간 대기 중에 방치해도 기체 흡착재(305)의 열화는 대단히 작고, 본래의 흡착 특성을 얻을 수 있다.

또한, 통형상 용기(303)의 주위가 감압되면, 기체 흡착재(305) 주위의 기체는 칸막이(312)를 통과하여 통형상 용기(303)의 외부로 배출된다. 이 배출 속도가 빠른 경우는, 기체 흡착재(305)의 비산이 염려되지만, 기체 흡착재(305)는 칸막이(312)보다 내부에서 머무르기 때문에, 비산하는 일이 없다.

이 기체 흡착 디바이스(301)를 진공 단열체(307)에 적용하면, 통형상 용기(303) 내부에 있어서 기체 흡착재(305)가 비산하지 않고, 진공 단열체(307)의 리사이클을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 기능을 발현시키기 위해는, 사용시에 밀봉(313)을 제거한 후 사용한다. 또, 감압 하에 있어서의 기체 흡착 디바이스(301)의 동작은 실시 형태 8과 동등하다.

이러한 실시 형태에서 나타낸 기체 흡착 디바이스(301)의 구체적 내용을, 실시예 7∼9로서 다음에 나타낸다.

(실시예 7)

통형상 용기의 체적은 10ml이고, 대기압 하에서의 폐공간의 체적은 1ml로 제작한 기체 흡착 디바이스(301)를 진공 챔버에 설치하여 동작을 확인하였다. 진공 챔버 내부를, 대기압에서 100Pa까지 3분간 걸쳐 감압하였다.

기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력은, 정적으로 감압한 경우는 101.3hPa이지만, 감압은 유한한 속도로 행하였기 때문에, 기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력은 이 값보다 작고 300Pa였다.

이와 같이, 유한한 속도로 감압을 행한 경우, 정적 조건의 이론치와의 괴리가 발생하는데, 이 괴리는 이하의 메커니즘으로 생긴다. 통형상 용기(303)와 격벽(304)은 밀착되어 있으므로, 통형상 용기(303)의 길이 방향으로 힘이 가해져도, 격벽(304)은 움직이기 시작할 때까지 시간이 걸린다. 따라서, 격벽(304)이 통형상 용기(303)의 개구부(302)에 도달했을 때는 이미 300hPa 도달로부터 시간이 경과한 후이고, 이 사이에도 감압 단계가 계속되고 있으므로, 300hPa보다 더 압력이 저하하고 있는 것이다. 여기에서 정적 조건이란, 압력을 대단히 천천히 변화시킴으로써, 폐공간의 체적과 외부 분위기 압력의 관계가 이론과 일치하는 조건이다.

이상과 같이 유한의 속도로 감압을 행한 경우, 기체 흡착재(305)가 외부 공간과 연결되는 압력은, 정적 조건의 경우의 이론치보다 낮아진다. 따라서, 기체 흡착재(305)의 열화를 보다 적게 할 수 있다.

(실시예 8)

통형상 용기(303)의 체적은 10ml이고, 대기압 하에서의 폐공간의 체적은 1ml로 제작한 기체 흡착 디바이스(301)를 진공 챔버에 설치하여 동작을 확인하였다. 진공 챔버 내부를, 대기압에서 100Pa까지 60분간 걸쳐 감압하였다. 이 경우, 기체 흡착재(305)가 외부 분위기와 연결되는 압력은 100.1hPa이고, 거의 이론 대로였다. 이것은 감압 속도가 매우 작고, 정적 감압 단계에 준하는 조건이 달성되었기 때문이다.

(실시예 9)

본 실시예에서는, 통형상 용기(303)를 나일론-알루미늄박-나일론의 순으로 라미네이트한 피복재(311)로 덮어씌웠다. 기체 흡착 디바이스(301) 제작에서 1개월 경과 후에, 기체 흡착재(305)의 흡착 특성을 평가한 바, 흡착 능력의 열화는 인식되지 않았다. 이것은, 피복재(311)로 덮어씌워 있으므로, 통형상 용기(303)에 기체가 침입하지 않기 때문이다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재를 덮는 외곽과, 외력의 미 부가시에는 그 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력의 부가시에 그 외곽의 내외를 연통시키는 연통부를 갖는 용기를 구비하고, 그 용기에 기체 흡착재를 내포한 것이다. 외력이 부가되었을 때에 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지 고, 기체 흡착재는 기체 흡착 능력을 발휘하지만, 외력이 부가되지 않을 때에는 공기 등 외부 공간의 기체와는 접촉하지 않으므로, 기체 흡착재의 열화를 억제할 수 있다.

이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 기체 흡착 성능의 저하나 편차가 억제되어, 안정적으로 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있는 것이다.

또, 기체 흡착재는, 용기 외곽 내에 있어서 진공 봉입되어 있는 것이 바람직하다. 혹은, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 감압 봉입되어 있어도 된다.

기체 흡착재는, 피흡착 가스에 따라 선택하는 것이 가능하지만, 진공 단열체에 적용하는 경우, 공기 성분을 흡착 가능한 기체 흡착재를 선택한다. 예를 들면, Ba-Li 합금(SAES사제 콤보 게터)이나, 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 공기 성분 흡착재 등이다.

본 발명에 있어서의 소정의 외력이란, 대기압이나, 수압 등의 압력, 자력, 사람이나 장치에 의한 물리적인 힘 등 특별히 한정하는 것은 아니지만, 진공 단열체로의 적용에 있어서는, 단열재를 진공 포장한 후에, 진공 단열체로 가해지는 대기압을 이용하는 것이 간이하다.

또, 용기는 기체 흡착재를 열화시키지 않기 위해, 난기체 투과성의 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 금속 용기나, 기체 투과성의 낮은 라미네이트 필름 용기, 알루미늄박을 라미네이트한 수지 용기, 유리 용기 등이다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재를 내포한 용기가 2개 이상의 부재로 이루어지며, 그 부재의 적어도 1개 이상의 부재에 임의의 결손부를 설치하여 연통부를 형성하고, 외력에 의해, 그 결손부를 통해 그 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지는 것이다. 용기는, 외력이 가해지는 것에 의해서만 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지므로, 소정의 외력을 가할 때까지 대기 중의 공기와의 접촉은 일어나지 않고, 기체 흡착재의 열화는 없다. 이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 기체 흡착 성능 편차가 억제되어, 안정적으로 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재를 내포한 용기가 2개 이상의 부재로 이루어지며, 한쪽의 부재와, 다른 쪽의 부재의 각각에 임의의 결손부를 갖고, 외력에 의해 양자의 그 결손부를 합치시켜 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지는 것이다. 용기는, 외력이 가해지는 것에 의해서만 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지므로, 소정의 외력을 가할 때까지 대기 중의 공기와의 접촉은 일어나지 않고, 기체 흡착재의 열화는 없다. 이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 기체 흡착 성능 편차가 억제되어, 안정적으로 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있는 것이다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 부재가 기체 차폐성을 갖고, 적어도 2개 이상의 부재의 접합 부분이 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐되며, 또한, 가동성을 갖는 것이다. 기체 차폐성을 갖는 부재와, 부재의 접합부가 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐됨으로써, 공기의 침입을 더 억제하여, 신뢰성을 향상 할 수 있다. 또, 그리스 형태의 것을 적용함으로써, 외력에 의한 가동성이 보다 매끄러워진다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 결손부가 관통구멍인 것이다. 외력이 가해짐으로써, 관통구멍을 통해 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 결손부가 슬릿인 것이다. 외력이 가해짐으로써, 슬릿을 통해 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 소정의 외력이 대기압인 것이다. 기체 흡착재를 내포한 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스를 진공 단열체로 적용한 경우, 진공 단열체를 진공 포장 후, 대기 중으로 취출하였을 때에, 진공 단열체로 가해지는 대기압이 외력으로서 작용하고, 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다. 따라서, 기체 흡착재는 대기와 접촉하는 일이 없이, 진공 밀봉된 진공 단열체의 내부 공간과만 연통이 된다. 이 때문에, 대기와의 접촉에 의한 열화가 없고, 경시적으로 진공 단열체로 침투해 오는 미량의 질소나 산소 등의 주요한 공기 성분을 안정적으로 흡착하여, 장기에 걸쳐 진공도를 유지할 수 있으며, 우수한 단열 성능을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착재가 공기에 포함되는 성분의 적어도 어느 1종을 흡착 가능한 것이다. 이 기체 흡착 디바이스를 진공 단열체로 적용한 경우, 진공 단열체 내부의 잔존 공기를 흡착하여, 진공도를 올리는 것이 가능해진다. 또, 외피재를 통과하여 외부에서 침입해 오는 공기 성분도 흡착 가능하다.

또, 본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 기체 흡착 디바이스와 심재를 외피재로 덮고 그 외피재 내부를 감압으로 하여 이루어지며, 그 기체 흡착 디바이스와 심재가 통기 상태에 있다.

본 발명의 진공 단열체는, 기체 흡착재를 내포한 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스를, 심재와 함께 외피재의 내부에 배치하여 감압 밀봉한 후, 대기압 하에 취출하는 프로세스를 포함하고, 그 감압 밀폐된 진공 단열체는 대기압에 의해 수직 방향의 힘을 받는다. 그 수직 방향의 힘이 외력으로서 작용하고, 결손부를 통해 그 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착재가 진공 단열체 내부의 잔존 기체를 즉시 흡착한다.

기체 흡착재는 외력이 작용할 때까지 외부 공간과는 격리되어 있으므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고, 기체 흡착 성능의 열화는 없다. 따라서, 진공 단열체의 제조 시간의 장단에 상관없이, 문제없이 사용 가능하다. 이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차는 없어져, 안정적으로 제조할 수 있으며, 장기 신뢰성도 문제가 없는 진공 단열체가 얻어진다.

또, 진공 단열체를 대기 중에 설치할 때에 진공 단열체에 가해지는 대기압을 외력으로 하면, 간이하게 기체 흡착 능력을 발휘하는 스위칭 기능으로서 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서의 기체 흡착재는, 용기 중에 감압 봉입되어 있는 것이 바람직하고, 또, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 봉입되어 있어도 된다. 아르곤이나 크세논은, 기체 열전도율이 작기 때문에, 미량이면 단열 성능에 큰 영향은 주지 않는다.

또, 본 발명에 있어서의 심재로서는, 폴리스티렌이나 폴리우레탄 등의 폴리머 재료의 연통 기포체나, 무기 재료의 연통 기포체, 무기 및 유기의 분말, 무기 및 유기의 섬유 재료 등을 이용할 수 있다. 또 그들의 혼합물이어도 된다.

또, 본 발명에 있어서의 외피재는, 가스 배리어성을 갖는 것을 이용할 수 있고, 금속 용기나 유리 용기, 수지와 금속이 적층된 가스 배리어 용기, 또한 표면 보호층, 가스 배리어층, 및 열용착층에 의해 구성되는 라미네이트 필름 등, 기체 침입을 저해 가능한 여러 가지의 재료 및 복합 재료를 이용할 수 있다.

(실시 형태 11)

도 20은 본 발명의 실시 형태 11에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다. 도 21은 상기 실시 형태에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)의 내외 연통 상태를 도시한 사시도이다.

도 20과 도 21에 나타낸 바와 같이, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)는, 기체 흡착재(402)와, 양단이 개구한 원통관과 일단이 개구하고 타단이 막힌 바 닥이 있는 원통형 용기가 수직으로 교차한 3쪽이 개구한 십자형상의 분기관의 형태의 부재(403)와, 측면의 일부가 부재(403)에 있어서의 양단이 개구한 원통관 부분의 내면에 접하는 대략 원기둥형의 부재(404)로 이루어진다.

부재(403)는, 바닥이 있는 원통형 용기의 바닥측 부분이고 기체 흡착재(402)를 내포하는 용기부(405)와, 양단이 개구한 원통관형이고 내면이 부재(404)와 접하는 관 부분(406)으로 이루어진다. 부재(404)는, 관통구멍인 결손부(407)를 갖는 콕(408)이 부착된 원기둥형의 것이다. 결손부(407)의 관통구멍의 양단을 부재(403)의 관 부분(406)의 내면에서 막고, 부재(403)의 바닥이 있는 원통형 용기 개구 부분과 기체 흡착재(402)를 내포하는 용기부(405)를 부재(404)로 차단하여, 기체 흡착재(402)를 내포하는 용기부(405)를 밀봉한 상태와, 결손부(407)의 관통구멍을 통해 부재(403)의 바닥이 있는 원통형 용기 개구 부분과 기체 흡착재(402)를 내포하는 용기부(405)를 연통시킨 상태를, 콕(408)을 외력으로 돌림으로써 전환할 수 있다. 또, 부재(403)의 관 부분(406)의 내면과 부재(404)의 외면이 접하는 부분에는, 진공 그리스가 도포되어 있다.

도 20에 나타낸 상태에서는, 외력이 부가되어 있지 않은 상태이므로, 결손부(407)의 관통구멍의 양단이 부재(403)의 내면에서 막히고, 부재(403)의 바닥이 있는 원통형 용기 개구 부분과 기체 흡착재(402)를 내포하는 용기부(405)가 부재(404)로 차단되어 있다. 따라서, 용기(401)의 내외(용기부(405)의 내외)는 연통하고 있지 않으며, 용기(401)(용기부(405)의)의 내부 공간은 진공으로 유지되어 있다.

도 21에 나타낸 바와 같이, 콕(408)에 외력이 부가되면, 부재(404)의 결손부(407)의 관통구멍이 부재(403)의 바닥이 있는 원통형 용기의 관 방향과 평행해져, 결손부(407)를 통해 용기(401)(용기부(405)의)의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해진다. 이에 따라, 용기부(405)에 내포되어 있는 기체 흡착재(402)는 외부 공간의 기체를 흡착 가능해진다.

실시 형태 11에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)는, 기체 흡착재(402)를 덮는 외곽(부재(403)와 부재(404))과, 외력의 미 부가시에는 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력의 부가시에 외곽의 내외를 연통시키는 연통부(결손부(407))를 갖는 것이다. 따라서, 외력의 부가시에 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착재(402)는 기체 흡착 능력을 발휘하지만, 외력의 미 부가시에는 공기 등 외부 공간의 기체와는 접촉하지 않으므로, 기체 흡착재(402)의 열화를 억제한다.

이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 기체 흡착 성능의 저하나 편차가 억제되어, 안정적으로 기체 흡착 능력을 발휘할 수 있다.

또, 기체 흡착재(402)는, 용기(401) 내에 있어서 진공 봉입되어 있는 것이 바람직하지만, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 감압 봉입되어 있어도 된다.

기체 흡착재(402)는, 피흡착 가스에 따라 선택하는 것이 가능하고, 진공 단열체에 적용하는 경우에는, 공기 성분을 흡착 가능한 흡착재를 선택한다. 예를 들면, Ba-Li 합금(SAES사제 콤보 게터)이나, 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트 로 이루어진 공기 성분 흡착재 등이다.

소정의 외력이란, 대기압이나, 수압 등의 압력, 자력, 사람이나 장치에 의한 물리적인 힘 등 특별히 한정하는 것은 아니지만, 진공 단열체로의 적용에 있어서는, 단열재를 진공 포장한 후에, 진공 단열체로 가해지는 대기압을 이용하는 것이 간이하다.

또, 용기(401)는 기체 흡착재(402)를 열화시키지 않기 위해, 난기체 투과성의 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 금속 용기나, 기체 투과성의 낮은 라미네이트 필름 용기, 알루미늄박을 라미네이트한 수지 용기, 유리 용기 등이다.

또, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)는, 부재(403)와 부재(404)가 기체 차폐성을 갖고, 부재(403)와 부재(404)의 접합 부분이 진공 그리스로 기체 투과가 차폐되며, 또한, 가동성을 갖는 것을 특징으로 한다. 기체 차폐성을 갖는 부재(403)과 부재(404)의 접합부가 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐됨으로써, 공기의 침입을 더 억제하여, 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 그리스 형태의 것을 적용함으로써, 외력에 의한 가동성이 보다 매끄러워진다.

또, 실시 형태 11에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(401)는, 결손부(407)가 관통구멍인 것을 특징으로 하는 것으로, 외력이 가해짐으로써, 이 관통구멍을 통해 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 능력을 발휘할 수 있다.

(실시 형태 12)

도 22는 본 발명의 실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다. 도 23은 상기 실시 형태에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)의 내외 연통 상태를 도시한 사시도이다.

도 22와 도 23에 나타낸 바와 같이, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)는, 기체 흡착재(402)와, 일단이 개구하고 타단이 막힌 바닥이 있는 원통형 용기 형태의 부재(410)와, 일단이 개구하고 타단이 막힌 바닥이 있는 원통형 용기 형태로 내면이 부재(410)의 외면과 접하는 형태로 부재(410)의 개구부를 덮는 부재(411)로 이루어진다.

부재(410)는, 바닥이 있는 원통형 용기의 바닥측 부분에서 기체 흡착재(402)를 내포하고, 또한 부재(411)에 의해 외면이 덮이는 부분에 관통구멍으로 이루어진 결손부(412)를 갖는다. 또, 부재(411)는, 부재(410)의 외면을 덮는 부분에서 소정 위치로 회동하였을 때에 부재(410)의 결손부(412)와 겹치는 위치에 관통구멍으로 이루어진 결손부(413)를 갖는, 콕(414)이 부착된 덮개부이다. 부재(410)와 부재(411)가 접하는 부분에는, 진공 그리스가 도포되어 있다.

도 22에 나타낸 상태에서는, 외력의 미 부가시이므로, 부재(410)의 결손부(412)가 부재(411)의 내면에서 막혀, 용기(409)의 내외는 연통하고 있지 않으며, 용기(409)의 내부 공간은 진공으로 유지되어 있다.

도 23에 나타낸 바와 같이, 콕(414)에 외력이 부가된 후, 부재(410)의 결손부(412)와 부재(411)의 결손부(413)가 합치하여, 결손부(412)와 결손부(413)를 통 해 용기(409)의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착재(402)는 외부 공간의 기체를 흡착 가능해진다.

실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)는, 기체 흡착재(402)를 덮는 외곽(부재(410)와 부재(411))과, 외력의 미 부가시에는 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력의 부가시에 외곽의 내외를 연통시키는 연통부(결손부(412)와 결손부(413))를 갖는 것이다. 기체 흡착재(402)는, 외력의 부가시에 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착 능력을 발휘한다. 한편, 기체 흡착재(402)는, 외력의 미 부가시에는 공기 등 외부 공간의 기체와는 접촉하지 않으므로, 기체 흡착 능력의 열화를 억제한다.

이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 기체 흡착 성능의 저하나 편차가 억제되어, 안정적으로 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

또, 기체 흡착재(402)는, 용기(409) 내에 있어서 진공 봉입되어 있는 것이 바람직하지만, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 감압 봉입되어 있어도 된다.

기체 흡착재(402)는, 피흡착 가스에 따라 선택하는 것이 가능하지만, 진공 단열체에 적용하는 경우, 공기 성분을 흡착 가능한 흡착재를 선택한다. 예를 들면, Ba-Li 합금(SAES사제 콤보 게터)이나, 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 공기 성분 흡착재 등이다.

소정의 외력이란, 대기압이나, 수압 등의 압력, 자력, 사람이나 장치에 의한 물리적인 힘 등 특별히 한정하는 것은 아니지만, 진공 단열체로의 적용에 있어서 는, 단열재를 진공 포장한 후에, 진공 단열체로 가해지는 대기압을 이용하는 것이 간이하다.

또, 용기(409)는 기체 흡착재(402)를 열화시키지 않기 위해, 난기체 투과성의 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 금속 용기나, 기체 투과성이 낮은 라미네이트 필름 용기, 알루미늄박을 라미네이트한 수지 용기, 유리 용기 등이다.

또, 실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)는, 부재(410)와 부재(411)가 기체 차폐성을 갖고, 부재(410)와 부재(411)의 접합 부분이 진공 그리스로 기체 투과가 차폐되며, 또한, 가동성을 갖는 것을 특징으로 한다. 기체 차폐성을 갖는 부재(410)와 부재(411)의 접합부가 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐됨으로써, 공기의 침입을 더 억제하여, 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 그리스 형태의 것을 적용함으로써, 외력에 의한 가동성이 보다 매끄러워진다.

또, 실시 형태 12에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(409)는, 결손부(412)와 결손부(413)가 관통구멍인 것을 특징으로 하는 것으로, 외력이 가해짐으로써, 이 관통구멍을 통해 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

(실시 형태 13)

도 24는 본 발명의 실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착 디바이스를 구성하는, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(415)의 밀봉 상태를 도시한 사시도이다. 도 25는 상기 실시 형태에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(415)의 내외 연 통 상태를 도시한 사시도이다.

도 24와 도 25에 나타낸 바와 같이, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(415)는, 기체 흡착재(402)와, 일단이 개구하고 타단이 막힌 바닥이 있는 원통형 용기의 형태의 부재(416)와, 일단이 개구하고 타단이 막힌 바닥이 있는 원통형 용기의 형태로 내면이 부재(416)의 외면과 접하는 형태로 부재(416)의 개구부를 덮는 부재(417)로 이루어진다.

부재(416)는, 바닥이 있는 원통형 용기의 바닥측 부분에서 기체 흡착재(402)를 내포하고, 또한 외면에는, 부재(416)의 개구부에 도달하지 않고 부재(417)로 덮이는 부분에서 부재(417)로 덮이지 않는 부분까지 바닥이 있는 원통형 용기의 관 방향의 슬릿형(부재(16)의 내외면을 관통하지 않는 홈형상)의 결손부(418)를 갖는다. 또, 부재(417)는, 그 내면에 부재(417)의 개구부에 도달하지 않고 부재(416)의 외면을 덮는 부분에서 부재(416)의 외면을 덮지 않는 부분까지 바닥이 있는 원통형 용기의 관 방향의 슬릿형(부재(417)의 내외면을 관통하지 않는 홈형상)의 결손부(419)를 갖는, 콕(420)이 부착된 덮개부이다. 부재(416)와 부재(417)가 접하는 부분에는, 진공 그리스가 도포되어 있다.

또한, 부재(417)를 소정 위치로 회동하였을 때에, 결손부(418)에 있어서의 부재(416)의 개구부측 부분과 결손부(419)에 있어서의 부재(417)의 개구부측 부분이 대향하고, 용기(415)의 내외가 연통한다. 또, 부재(417)를 그 이외의 위치로 회동하였을 때는, 결손부(418)에 있어서의 부재(416)의 개구부측 부분과 결손부(419)에 있어서의 부재(417)의 개구부측 부분이 대향하지 않고, 용기(415)의 내 외가 연통하지 않는다.

도 24에 나타낸 상태는, 외력의 미 부가시이므로, 부재(416)의 결손부(418)의 위치가 부재(417)의 결손부(419)의 위치에 대해 부재(417)의 회동 방향으로 어긋나 있고, 용기(415)의 내외는 연통하고 있지 않으며, 용기(415)의 내부 공간은 진공으로 유지되어 있다.

도 25에 나타낸 바와 같이, 콕(20)에 외력이 부가된 후, 결손부(418)에 있어서의 부재(416)의 개구부측 부분과 결손부(419)에 있어서의 부재(417)의 개구부측 부분이 겹친다. 그리고, 부재(417)의 결손부(419)와 부재(416)의 외면의 사이에 생기는 간극과, 부재(416)의 결손부(418)와 부재(417)의 내면의 사이에 생기는 간극을 통해 용기(415)의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해진다. 이에 따라, 기체 흡착재(402)는 용기(415)의 외부 공간의 기체를 흡착 가능해진다.

실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(415)는, 기체 흡착재(402)를 덮는 외곽(부재(416)와 부재(417))과, 외력의 미 부가시에는 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력의 부가시에 외곽의 내외를 연통시키는 연통부(결손부(418)와 결손부(419))를 갖는 것이다. 기체 흡착재(402)는, 외력의 부가시에 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착 능력을 발휘하지만, 외력의 미 부가시에는 공기 등 외부 공간의 기체와는 접촉하지 않으므로, 기체 흡착재(402)의 열화를 억제한다.

또, 기체 흡착재(402)는, 용기(415) 내에 있어서 진공 봉입되어 있는 것이 바람직하지만, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 감압 봉입되어 있어도 된다.

또, 용기(415)는 기체 흡착재(402)를 열화시키지 않기 위해, 난기체 투과성의 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄, 구리, 스테인리스 등의 금속 용기나, 기체 투과성이 낮은 라미네이트 필름 용기, 알루미늄박을 라미네이트한 수지 용기, 유리 용기 등이다.

또, 실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착재를 내포한 용기(415)는, 부재(416)와 부재(417)가 기체 차폐성을 갖고, 부재(416)와 부재(417)의 접합 부분이 진공 그리스로 기체 투과가 차폐되며, 또한, 가동성을 갖는 것을 특징으로 한다. 기체 차폐성을 갖는 부재(416)와 부재(417)의 접합부가 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐됨으로써, 공기의 침입을 더 억제하여, 신뢰성을 향상할 수 있다. 또, 그 리스 형태의 것을 적용함으로써, 외력에 의한 가동성이 보다 매끄러워진다.

또, 실시 형태 13에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(415)는, 결손부(418)와 결손부(419)가 슬릿인 것을 특징으로 한다. 외력이 가해짐으로써, 이 슬릿을 통해 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다.

(실시 형태 14)

도 26은 본 발명의 실시 형태 14에 있어서의 진공 단열체(421)의 진공 포장 전의 개략 단면도이다. 도 27은 상기 실시 형태에 있어서의 진공 포장 후의 대기 중에 있어서의 진공 단열체(421)의 개략 단면도이다.

실시 형태 14에 있어서의 진공 단열체(421)는, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기(실시 형태 11 내지 실시 형태 13 중 어느 하나에 있어서의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기)를 구비한 기체 흡착 디바이스(실시 형태 11 내지 실시 형태 13 중 어느 하나에 있어서의 기체 흡착 디바이스)(422)와 심재(423)를 기체 난투과성의 라미네이트 필름으로 이루어진 외피재(424)로 덮고, 외피재(424) 내부를 감압으로 한 것이다.

기체 흡착 디바이스(422)를 구성하는 기체 흡착재(402)를 내포한 용기는, 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 공기 성분 흡착재(기체 흡착재(402))를 내포하고 있고, 이 용기 내부 공간은 약간의 아르곤 가스에 의해 감압으로 유지되어 있다. 외력의 미부하시이므로, 용기의 내외는 연통하고 있지 않다.

도 26에 나타낸 상태의 진공 단열체(421)는 진공 포장기를 사용하여, 감압 챔버 내에 있어서 진공 펌프에 의해 소정의 진공 배기가 행해진 후, 개구부(425)의 열용착이 행해져, 대기 중으로 취출된다.

도 27에 나타낸 바와 같이, 진공 포장 후의 대기 중에 있어서의 진공 단열체(421)는 기체 흡착재를 내포한 용기의 콕(426)에 대해 대기압이 외력으로서 작용하고, 결손부를 통해 용기의 내부 공간과 외부 공간과 연통이 되므로 외부 공간과 통기 가능해지며, 심재(423)를 포함하는 진공 단열체(421)의 내부와 진공 공간으로 연결되어 있다.

이에 따라, 심재(423)에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 심재(423)와 진공 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재(기체 흡착재(402))로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정 이하의 진공도로 유지할 수 있는 것이다.

경시 특성을 평가하기 위해, 촉진 테스트로서 80℃로 3개월간, 공기 중에 진공 단열체(421)를 정치(靜置)해도 열전도율의 변화는 1∼2%이고, 문제없이 성능 유지가 도모되는 것이 명확해졌다.

또, 본 실시 형태에서는, 진공 단열체(421)를 진공 포장 후, 대기 중으로 취출하였을 때에, 진공 단열체(421)에 가해지는 대기압이 외력으로서 작용하고, 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 신속하게 기체 흡착 성능을 발휘할 수 있다. 따라서, 기체 흡착재(402)는 대기와 접촉하는 일없이, 진공 밀봉된 진공 단열체(421)의 내부 공간과만 연통이 되므로, 대기와의 접촉에 의한 열화가 없고, 경시적으로 진공 단열체(421)로 침투해 오는 미량의 질소나 산소 등의 주요한 공기 성분을 안정적으로 흡착하여, 장기에 걸쳐 진공도를 유지할 수 있으며, 우수한 단열 성능을 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 기체 흡착재(402)가 공기에 포함되는 성분의 적어도 어느 1종을 흡착 가능한 것을 특징으로 하는 것이고, 진공 단열체(421)로 적용한 경우, 진공 단열체(421) 내부의 잔존 공기를 흡착하여, 진공도를 올리는 것이 가능해진다. 또, 외피재(424)를 통과하여 외부에서 침입해 오는 공기 성분도 흡착 가능하다.

또, 본 실시 형태의 진공 단열체(421)는, 실시 형태 11 내지 실시 형태 13과 동일 구성의 기체 흡착재(402)를 내포한 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스(422)와 심재(423)를 외피재(424)로 덮고, 외피재(424) 내부를 감압으로 하여 이루어지며, 기체 흡착재(402)와 심재(423)가 통기 상태에 있는 것을 특징으로 한다.

이 진공 단열체(421)는, 기체 흡착재(402)를 내포한 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스(422)를, 심재(423)와 함께 외피재(424)의 내부에 배치하여 감압 밀봉한 후, 대기압 하에 취출하는 프로세스를 포함하고, 감압 밀폐된 진공 단열체(421)는 대기압에 의해 수직 방향의 힘을 받는다. 그 수직 방향의 힘이 외력으로서 작용하고, 결손부를 통해 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해져, 기체 흡착재(402)가 진공 단열체(421) 내부의 잔존 가스를 즉시 흡착한다.

기체 흡착재(402)는 외력이 작용할 때까지 외부 공간과는 격리되어 있으므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고, 기체 흡착재(402)의 성능 열화는 없다. 따라서, 진공 단열체(421)의 제조 시간의 장단에 상 관없이, 문제없이 사용 가능하다. 이 때문에, 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차는 없어져, 안정적으로 제조할 수 있으며, 장기 신뢰성도 문제가 없는 진공 단열체(421)가 얻어진 것이다.

또, 진공 단열체(421)를 대기 중에 설치할 때에 진공 단열체(421)에 가해지는 대기압을 외력으로 하면, 간이하게 기체 흡착 능력을 발휘하는 스위칭 기능으로서 이용할 수 있다.

기체 흡착재(402)는, 용기 중에 감압 봉입되어 있는 것이 바람직하고, 또, 미량의 아르곤이나 크세논 등 비흡착성 가스와 함께 봉입되어 있어도 된다. 아르곤이나 크세논은 기체 열전도율이 작기 때문에, 미량이면 단열 성능에 큰 영향은 주지 않는다.

심재(423)로서는, 폴리스티렌이나 폴리우레탄 등의 폴리머 재료의 연통 기포체나, 무기 재료의 연통 기포체, 무기 및 유기의 분말, 무기 및 유기의 섬유 재료 등을 이용할 수 있다. 또, 그들의 혼합물이어도 된다.

외피재(424)는 가스 배리어성을 갖는 것을 이용할 수 있고, 금속 용기나 유리 용기, 수지와 금속이 적층된 가스 배리어 용기, 또한 표면 보호층, 가스 배리어층, 및 열용착층에 의해 구성되는 라미네이트 필름 등, 기체 침입을 저해 가능한 여러 가지의 재료 및 복합 재료를 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 비흡착성 가스와 함께 흡착재 충전체 중에 가스 포장한 공기 성분 흡착재를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하여 감압하고, 그 감압에 의해 압력차로 부풀어 오른 그 흡착재 충전체의 일부를 파열시켜 형성한 개구부를 통해 그 흡착재 충전체 중의 비흡착성 가스를 진공 배기한 후, 그 외피 용기를 밀폐 밀봉하는 것이다. 공기 성분 흡착재는, 비흡착성 가스와 가스 포장되어 있고, 또한 진공 분위기 하에서 파열시켜 다공질 심재와 진공 포장되므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고, 공기 성분 흡착재의 열화는 없다.

따라서, 진공 단열체의 제조 시간의 장단에 상관없이, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차는 없어지므로, 안정적으로 제조할 수 있고, 장기 신뢰성도 문제가 없는 진공 단열체가 얻어지는 것이다.

또, 본 발명의 진공 단열체는, 적어도 개구부를 갖는 흡착재 충전체 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 이것들을 수납하는 외피 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스를 갖고, 그 공기 성분 흡착재는 그 개구부를 통해 진공 단열체 내부와 진공 공간으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 다공질 심재에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 다공질 심재와 진공 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정 이하의 진공도로 유지할 수 있다. 이에 따라, 장기에 걸쳐 우수한 단열성을 유지하는 것이 가능해진다.

(실시 형태 15)

도 28은 본 발명의 실시 형태 15의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진 공 배기 전의 진공 포장기 내부를 도시한 단면도이고, 도 29는 진공 배기 중의 단면도, 도 30은 진공 배기가 종료 직전 시점에서의 단면도, 도 31은 진공 포장 후의 진공 단열체의 단면도이다.

도 28에 나타낸 바와 같이, 라미네이트 필름으로 이루어진 외피 용기(501)는 다공질 심재(502)를 내포하여 덮고 있다.

공기 성분 흡착재(503)는, Ba-Li 합금(SAES사제 콤보 게터)이나, 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어지고, 적어도 질소를 흡착한다.

공기 성분 흡착재(503)는 13.5N/15mm폭의 히트 시일 강도를 갖는 도세로(주)제의 이지 오픈 필름으로 이루어진 흡착재 충전체(4)에, 아르곤 가스 등의 비흡착성 가스(505)와 함께 가스 충전 포장되어 있다. 충전되어 있는 비흡착성 가스(505)의 압력은 상압의 1기압이다.

진공 포장기(506)의 주요부는, 감압 챔버(507)와, 진공 펌프(508)와, 소정의 진공 배기가 행해진 후에 열용착을 행하는 히트 시일기(509)로 이루어져 있다.

도 29에 있어서, 진공 포장기(506)가 가동하여, 감압 챔버(507) 내가 500Pa까지 진공화되면, 흡착재 충전체(504)는 내포되어 있는 1기압의 비흡착 가스(505)와의 압력차에 의해, 풍선형상으로 크게 파열할 때까지 부풀어오른다.

도 30에 있어서, 흡착재 충전체(504)는 13.5N/15mm폭의 히트 시일 강도를 갖는 도세로(주)제의 이지 오픈 필름으로 이루어지므로, 열용착층으로 용이하게 파열하여 개구부(510)를 형성하고, 비흡착성 가스(509)는 개구부(510)를 통해 감압 챔버(507) 내로 배기된다. 그 후, 감압 챔버(507) 내의 진공도가 소정의 10Pa가 된 시점에서 히트 시일기(509)로 외피 용기(501)를 열용착하여, 도 31의 진공 단열체(511)를 얻는다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의한 진공 단열체(511)의 제조 방법에서는, 공기 성분 흡착재(503)는 진공 분위기 하에서 파열시켜 진공 포장되므로, 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 대단히 미량이고, 제조 시간이 길게 걸려도 열화는 없으며, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서 폭로시키는 시간에 의한 흡착 성능 편차는 없어지므로, 안정적으로 제조할 수 있고, 장기 신뢰성도 문제가 없다는 효과가 얻어진다.

이 결과, 장기에 걸친 고단열 성능을 살려 에너지 절약을 실현하고, 지구 환경 보호에 기여할 수 있다.

(실시 형태 16)

다음에, 본 발명의 실시 형태 16의 진공 단열체에 대해 설명하지만, 실시 형태 15와 동일 구성에 대해는 동일 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 31에 있어서, 진공 단열체(511)는 외피 용기(501)와 다공질 심재(502)와 공기 성분 흡착재(503)로 이루어지고, 공기 성분 흡착재(503)는 흡착재 충전체(504)의 개구부(510)를 통해 다공질 심재(502)를 포함하는 진공 단열체(511)의 내부와 진공 공간으로 연결되어 있다.

이에 따라, 다공질 심재(502)에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 다공질 심재(502)와 진공 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재(503)로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정 이하의 진공도로 유지할 수 있다.

경시 특성을 평가하기 위해, 촉진 테스트로서 80℃로 3개월간, 공기 중에 진공 단열체(511)를 정치해도 열전도율의 변화는 1∼2%이고, 문제없이 성능 유지가 도모되는 것이 명확해졌다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 우수한 진공 단열체의 성능을 편차없이 안정적으로 장기에 걸쳐 실현하는 것이 가능하다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 충전 용기 외부의 압력이 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면 개구하는 충전 용기에 공기 성분 흡착재와 그 공기 성분 흡착재에 흡착되지 않는 비흡착성 가스를 봉입하여, 그 충전 용기를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하고, 그 충전 용기 외부의 압력이 그 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지도록 그 외피 용기 내부를 감압함으로써, 그 외피 용기 내부의 공기와 함께, 그 충전 용기에 생긴 개구부를 통해 그 충전 용기 중의 그 비흡착성 가스를 배기한 후, 그 외피 용기를 밀폐 밀봉한다. 공기 성분 흡착재는 충전 용기 중에 비흡착성 가스와 함께 봉입되어 있고, 또한 진공 분위기 하에서 충전 용기가 개구하여 다공질 심재와 함께 진공 포장되므로, 대기 중의 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 일어나지 않고, 공기 성분 흡착재의 열화는 없다. 따라서, 진공 단열체의 제조 시간의 장단에 상관없이, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서의 폭로에 의한 흡착 성능 편차는 없어지므로, 안정적으로 제조할 수 있고, 장기 신뢰성의 문제가 없는 진공 단열체가 얻어진다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 충전 용기가 한쪽의 용기의 개구부를 다른 쪽의 용기의 개구부로 막도록 그 개구부의 크기가 다른 2개의 용기의 개구부를 서로 겹쳐 접합한 구성이고, 그 충전 용기 외부의 압력이 그 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면, 서로 겹쳐 접합한 부분이 떨어지는 것이다. 이러한 충전 용기로서는, 의약품이나 건강식품에 이용되는 캡슐을 이용할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체의 제조 방법은, 충전 용기가 서로 겹쳐 접합한 부분에 윤활제가 미리 도포되어 이루어진다. 이에 따라, 감압에 의한 압력차에 의해 변형이 원활하게 일어나, 개구부를 용이하게 형성할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체는, 적어도 접합부가 떨어져 개구부를 형성하는 충전 용기 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 이것들을 수납하는 외피 용기를 구비하고, 그 공기 성분 흡착재는 그 개구부를 통해 그 외피 용기 내부와 연속 공간으로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 다공질 심재에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는, 다공질 심재와 연속 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정 이하의 진공도로 유지할 수 있는 것이다. 이에 따라, 장기에 걸쳐 우수한 단열성을 유지하는 것이 가능해진다.

(실시 형태 17)

도 32는, 본 발명의 실시 형태 17의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기 전의 상태를 도시한 단면도이고, 도 33은 상기 실시 형태에 있어서의 진공 단열체에 이용하는 충전 용기를 도시한 확대 단면도이다. 도 34는 상기 실시 형태에 있어서의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 배기가 종료 직전 시점에서의 상태를 도시한 단면도이고, 도 35는 상기 실시 형태에 있어서의 진공 단열체의 제조 방법에 있어서의 진공 포장 후의 진공 단열체의 단면도이다.

도 32에 있어서, 라미네이트 필름으로 이루어진 외피 용기(601)는, 다공질 심재(602)를 내포하여 덮고 있다. 공기 성분 흡착재(603)는, Ba-Li 합금(SAES사제 콤보 게터)이나 구리이온 교환한 CuZSM-5형 제올라이트로 이루어진 적어도 질소를 흡착하는 흡착재이고, 범용의 의약품용의 캡슐로 이루어진 충전 용기(604)에 아르곤 가스 등의 공기 성분 흡착재(603)에 흡착되지 않는 비흡착성 가스(605)와 함께 봉입되어 있다. 충전되어 있는 비흡착성 가스(605)의 압력은 상압의 1기압이다.

도 33의 확대도로 나타낸 바와 같이, 의약품용의 캡슐로 이루어진 충전 용기(604)는 가스 투과성이 없거나, 혹은 대단히 가스 투과성이 작은 것이고, 보디(한쪽의 바닥이 있는 원통형의 용기)(606)와 캡(다른 쪽의 바닥이 있는 원통형의 용기)(607)으로 이루어진다. 그리고, 보디(606)의 개구부를 캡(607)의 개구부로 막도록 개구부의 크기가 다른 2개의 용기(보디(606)와 캡(607))의 개구부를 접합하여, 보디(606)의 개구부를 캡(607)의 개구부 중에 밀어 넣어 개구부를 서로 겹치게 하여, 접합부(608)에서 밀착시켜, 충전 용기(604)를 형성한다.

접합부(608)에는, 진공용 오일 등의 윤활제(609)가 도포되어 있다. 충전 용 기(604) 외부의 압력이 충전 용기(604) 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면, 서로 겹쳐 접합한 부분이 떨어져 개구하도록 구성되어 있다.

도 32에 있어서, 진공 포장기(610)의 주요부는, 감압 챔버(611)와, 진공 펌프(612)와, 소정의 진공 배기가 행해진 후에 열용착을 행하는 히트 시일기(613)로 이루어져 있다.

도 34에 있어서, 진공 포장기(610)가 가동하여, 감압 챔버(611) 내가 500Pa까지 진공화되면, 캡슐로 이루어진 충전 용기(604)는 내포되어 있는 1기압의 비흡착 가스(605)와의 압력차에 의해, 보디(606)와 캡(607)이 떨어져 개구부(614)를 형성한다. 그리고, 충전 용기(604) 내의 비흡착성 가스(605)는, 개구부(614)를 통해 감압 챔버(611) 내로 배기된다.

그 후, 감압 챔버(611) 내의 진공도가 소정의 10Pa가 된 시점에서, 히트 시일기(613)로 외피 용기(601)를 열용착하여, 도 35의 진공 단열체(615)를 얻는다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의한 진공 단열체의 제조 방법에서는, 공기 성분 흡착재(603)는, 진공 분위기 하에서 충전 용기(604)의 보디(606)와 캡(607)이 떨어지므로, 공기와의 접촉은 제조 프로세스에서는 대단히 미량이고, 제조 시간이 길게 걸려도 열화는 없으며, 문제없이 사용 가능하다. 공기 분위기에서 폭로시키는 시간에 의한 흡착 성능 편차는 없어지므로, 안정적으로 제조할 수 있고, 장기 신뢰성도 문제가 없다는 효과가 얻어진다.

또, 충전 용기(604)의 접합부(608)에는, 진공용 오일 등의 윤활제(609)가 미리 도포되어 있으므로, 도 34에서 나타낸 바와 같이 진공화되면, 압력차의 힘에 의해, 접합부(608)에서 용이하게 미끄러져 떨어져 개구부(614)를 형성한다.

이상과 같이, 충전 용기(604)의 보디(606)와 캡(607)이 윤활제(609)에 의해 보다 확실하게 떨어지므로, 공기 흡착재(603)가 개구부(614)를 통해 진공 단열체(615)의 내부의 미량 공기를 효과적으로 흡착 제거할 수 있다.

도 35에 있어서, 진공 단열체(615)는, 외피 용기(601)와 다공질 심재(602)와 공기 성분 흡착재(603)로 이루어지고, 공기 성분 흡착재(603)는 캡슐로 이루어진 충전 용기(604)의 개구부(614)를 통해 다공질 심재(602)를 포함하는 외피 용기(601)의 내부와 진공의 연속 공간으로 연결되어 있다.

이에 따라, 다공질 심재(602)에 남는 잔류 미량 공기나 외부에서 침투해 오는 미량 공기는 다공질 심재(602)와 연속 공간으로 연결되어 있는 공기 성분 흡착재(603)로 흡착 고정화할 수 있고, 내부 압력을 소정 이하의 진공도로 유지할 수 있다. 경시 특성을 평가하기 위해, 촉진 테스트로서 80℃로 3개월간, 공기 중에 진공 단열체(615)를 정치해도 열전도율의 변화는 1∼2%이고, 문제없이 성능 유지가 도모되는 것이 명확해졌다.

본 발명의 기체 흡착 디바이스는, 진공 기기에 적용할 때, 대기에 의한 기체 흡착재의 열화가 일어나지 않고, 진공 기기에 적용 후, 본래의 성능을 발휘할 수 있으며, 진공 기기의 진공도를 고도로 유지할 수 있다.

또, 본 발명의 진공 단열체는 높은 단열 성능을 안정적으로 실현하여, 장기 신뢰성을 확보하는 것이 가능하고, 예를 들면 냉장고, 보온 보냉 용기, 자동판매기, 전기 주전자, 자동차, 철도 차량, 및 주택 등의 단열체로서 널리 적용할 수 있으며, 에너지 절약과 지구 온난화 등의 환경 문제 해결에 현저한 효과를 발휘할 수 있다.

따라서, 본 발명의 산업상의 이용 가능성은 대단히 높다.

Claims

적어도 기체 흡착재를 내포한 밀폐성을 갖는 용기와, 상기 용기와 인접하는 돌기물을 구비하고, 외력이 가해짐으로써, 상기 돌기물에 의해 상기 용기에 관통구멍이 생겨, 상기 기체 흡착재가 외부와 연통하며, 상기 용기 일부에 개구부가 있고, 상기 개구부를 탄성체의 격벽으로 덮고 있으며, 상기 돌기물이 상기 격벽에 인접하여 있는 기체 흡착 디바이스.
청구항 1에 있어서,

상기 용기가, 가스 배리어성을 갖는 필름 또는 시트를 제대(製袋)한 것인 기체 흡착 디바이스.
청구항 1에 있어서,

상기 용기가, 가스 배리어성을 갖는 플라스틱 성형체인 기체 흡착 디바이스.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 돌기물이 판형상 부재를 통해 고정됨으로써, 상기 돌기물의 돌기부가 2차원의 면형상으로 배열되어 있는 기체 흡착 디바이스.
청구항 6에 있어서,

상기 돌기물의 상기 돌기부에서 상기 판형상 부재까지의 거리가 상기 용기의 두께보다 짧은 기체 흡착 디바이스.
청구항 1, 2, 3, 6, 또는 7 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기체 흡착재가 CuZSM-5인 기체 흡착 디바이스.
개구부를 갖는 용기와, 상기 개구부를 막는 격벽과, 상기 용기와 상기 격벽에 둘러싸인 폐공간 내에 기체 흡착재와 상기 기체 흡착재에 대해 비흡착성 기체를 갖고, 상기 폐공간 내부의 기체 압력이 대기압보다 작으며, 상기 용기 또는 상기 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체인 기체 흡착 디바이스.
청구항 9에 있어서,

상기 용기와 상기 격벽은 모두 기체 난투과성인 기체 흡착 디바이스.
삭제
청구항 9에 있어서,

상기 기체 흡착재가 기체 투과성의 포장재로 덮여 있는 기체 흡착 디바이스.
청구항 9에 있어서,

상기 용기의 상기 개구부와 상기 기체 흡착재 사이에 기체 투과성의 칸막이를 갖는 기체 흡착 디바이스.
청구항 9, 10, 12, 또는 13 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기가 기체 난투과성의 피복재로 덮여 있는 기체 흡착 디바이스.
일단에 개구부를 갖는 적어도 일부가 통형상인 용기와, 상기 용기의 통형상부 내벽에 접하는 격벽을 갖고, 상기 용기와 상기 격벽에 의해 둘러싸인 폐공간에 기체 흡착재와 상기 기체 흡착재에 대해 비흡착성의 기체가 봉입되어 있으며, 상기 용기의 상기 통형상부 또는 상기 격벽의 적어도 어느 한쪽의 적어도 일부가 탄성체인 기체 흡착 디바이스.
청구항 15에 있어서,

상기 용기는 통형상부와 비 통형상부가 모두 기체 난투과성인 기체 흡착 디 바이스.
청구항 15에 있어서,

상기 격벽은 기체 난투과성인 기체 흡착 디바이스.
삭제
청구항 15에 있어서,

상기 기체 흡착재가 기체 투과성 포장재로 덮여 있는 기체 흡착 디바이스.
청구항 15에 있어서,

상기 격벽과 상기 기체 흡착재 사이에 기체 투과성의 칸막이를 갖는 기체 흡착 디바이스.
청구항 15에 있어서,

상기 용기가 기체 난투과성의 피복재로 덮여 있는 기체 흡착 디바이스.
청구항 15, 16, 17, 19, 20, 또는 21 중 어느 한 항에 있어서,

상기 용기의 상기 개구부를 기체 난투과성 필름으로 밀봉한 기체 흡착 디바이스.
기체 흡착재를 덮는 외곽과, 외력 미 부가시에는 상기 외곽의 내외를 연통시키지 않고, 소정의 외력 부가시에 상기 외곽의 내외를 연통시키는 연통부를 갖는 용기를 구비하고, 상기 용기에 기체 흡착재를 내포한 기체 흡착 디바이스.
청구항 23에 있어서,

상기 기체 흡착재를 내포한 상기 용기는 2개 이상의 부재로 이루어지고, 상기 부재의 적어도 1개의 부재에 결손부를 설치하여 연통부를 형성하며, 외력에 의해 상기 결손부를 통해 상기 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지는 기체 흡착 디바이스.
청구항 23에 있어서,

상기 기체 흡착재를 내포한 상기 용기는 2개 이상의 부재로 이루어지고, 한쪽의 부재와 다른 쪽의 부재의 각각에 결손부를 가지며, 외력에 의해 양자의 상기 결손부를 합치시켜 상기 용기의 내부 공간과 외부 공간이 통기 가능해지는 기체 흡착 디바이스.
청구항 24 또는 청구항 25에 있어서,

상기 부재가 기체 차폐성을 갖고, 적어도 2개 이상의 부재의 접합 부분이 그리스 형태의 것으로 기체 투과가 차폐되며, 또한, 가동성을 갖는 기체 흡착 디바이스.
청구항 24 또는 청구항 25에 있어서,

상기 결손부가 관통구멍인 기체 흡착 디바이스.
청구항 24 또는 25에 있어서,

상기 결손부가 슬릿인 기체 흡착 디바이스.
청구항 23에 있어서,

상기 소정의 외력이 대기압인 기체 흡착 디바이스.
청구항 23에 있어서,

상기 기체 흡착재가 공기에 포함되는 성분의 적어도 어느 1종을 흡착 가능한 기체 흡착 디바이스.
청구항 30에 기재된 기체 흡착 디바이스와 심재를 외피재로 덮고 상기 외피재 내부를 감압으로 하여 이루어지며, 상기 기체 흡착 디바이스와 심재가 통기 상태에 있는 진공 단열체.
비흡착성 가스와 함께 흡착재 충전체 중에 가스 포장한 공기 성분 흡착재를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하여 감압하고, 상기 감압에 의해 압력차로 부풀어 오른 상기 흡착재 충전체의 일부를 파열시켜 형성한 개구부를 통해 상기 흡착재 충전체 중의 비흡착성 가스를 진공 배기한 후, 상기 외피 용기를 밀폐 밀봉하는 진공 단열체의 제조 방법.
적어도 개구부를 갖는 흡착재 충전체 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 이것들을 수납하는 외피 용기를 구비한 기체 흡착 디바이스를 갖고, 상기 공기 성분 흡착재는 상기 개구부를 통해 진공 단열체 내부와 진공 공간으로 연결되어 있는 진공 단열체.
충전 용기 외부의 압력이 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면 개구하는 충전 용기에 공기 성분 흡착재와 상기 공기 성분 흡착재에 흡착되지 않는 비흡착성 가스를 봉입하고, 상기 충전 용기를 다공질 심재와 함께 외피 용기의 내부에 배치하며, 상기 충전 용기 외부의 압력이 상기 충전 용기 내부의 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지도록 상기 외피 용기 내를 감압함으로써, 상기 외피 용기 내부의 공기와 함께, 상기 충전 용기에 생긴 개구부를 통해 상기 충전 용기 중의 상기 비흡착성 가스를 배기한 후, 상기 외피 용기를 밀폐 밀봉하는 진공 단열체의 제조 방법.
청구항 34에 있어서,

상기 충전 용기는, 한쪽 용기의 개구부를 다른 쪽 용기의 개구부로 막도록 상기 개구부의 크기가 다른 2개의 용기의 개구부를 서로 겹쳐 접합한 구성이고, 상기 충전 용기 외부 압력이 상기 충전 용기 내부 압력에 비교하여 소정치 이상 작아지면, 서로 겹쳐 접합한 부분이 떨어지는 것인 진공 단열체의 제조 방법.
청구항 35에 있어서,

상기 충전 용기는, 서로 겹쳐 접합한 부분에 윤활재가 미리 도포되어 이루어진 진공 단열체의 제조 방법.
적어도 접합부가 떨어져 개구부를 형성하는 충전 용기 중에 배치된 공기 성분 흡착재와, 다공질 심재와, 상기 공기 성분 흡착재와 상기 다공질 심재를 수납하는 외피 용기를 구비하고, 상기 공기 성분 흡착재는 상기 개구부를 통해 상기 외피 용기 내부와 연속 공간으로 연결되어 있는 진공 단열체.