WO1995021361A1

WO1995021361A1 - Accumulateur de froid/chaleur et son procede de production

Info

Publication number: WO1995021361A1
Application number: PCT/JP1995/000074
Authority: WO
Inventors: Yoshiya Nishino; Kunio Matsuda; Masashi Yamada; Seiichi Ito
Original assignee: Nippon Sanso Corporation
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1995-01-24
Publication date: 1995-08-10
Also published as: DE69508661T2; CA2159620A1; EP0691518A4; CN1123054A; TW321288U; EP0691518B1; DE69508661D1; KR960702093A; HK1003443A1; US5638896A; EP0691518A1

Description

明細書冷温蔵庫とその製造方法技術分野

本発明は、恒温ボックス、家庭用冷蔵庫、冷凍庫として用いられる冷温蔵庫とその製造方法に関するものである。

背景技術

一般に、冷温蔵庫は、開口部を有する箱状の断熱容器と、この断熱容器の開口部端部に開閉自在に取り付けられた蓋部と、これら断熱容器と蓋部との少なくとも一方に取り付けられる熱交換器とを有する。これら断熱容器と蓋部とは、断熱材を用いて作製されている。前記熱交換器としては、ペルティエ素子などの電子冷却素子が用いられる場合がある。このペルティエ素子は、異種の導体、または半導体を接続して直流電流を流すことにより、これらの接点で熱の発生または吸収が起こり、一方の導体、または半導体が冷却され、他方の異種の導体または半導体が暖められる。これは、自由電子が運ぶ熱流と電流の比が双方の導体または半導体で等しくないために起こる現象と解釈されている。また、ペルティエ素子に流す直流電流の方向を逆にすれば、熱の発生と吸収とは反対になる。このような冷温蔵庫の恒温性能を向上させるためには、ペルティエ素子の熱交換能力の向上のみでなく、断熱材の断熱性能を向上させる必要がある。

また、一般の冷蔵庫は、断熱容器と、この断熱容器内に配された配管と、この配管内を流れる冷媒ガスと、この冷媒ガスを液化させるガス液化装置と、冷媒ガスを蒸発させる蒸発器とから構成されている。この冷蔵庫は、ガス液化装置でフロンガス等の冷媒ガスを圧縮 · 凝縮させて液化させ、その後、これを蒸発器で気化させることにより、冷媒ガスが断熱容器内から気化熱を奪い、断熱容器内を冷却するものである。この種の冷蔵庫の断熱容器には、断熱材が用いられている。しかしながら、これら断熱容器に用いられている断熱材には、発泡ウレタン、発泡スチロール等の発泡材が用いられているため、断熱材に十分な断熱性能を持たせるためには、断熱材の厚みを厚く形成する必要があった。

特に、発泡ウレタンを断熱材として用いる場合、作製時にこれを断熱層の隅々まで行き届かせるため、かなりの厚みと高い圧力とが必要になり、数ミリ程度の薄い断熱層は製造が困難である。その結果得られる断熱容器は、外親容積に対する収納容積（内容積）の比率、すなわち容積効率が低いという問題があった。また、断熱容器の作製時に、圧力や発泡剤の量等を十分管理して発泡を行なわないと、発泡ウレタンが隅々まで行き届かなくなり、断熱不良の箇所が発生し、断熱性能を低下させるおそれがあった。さらに、発泡剤として、オゾン層の破壊の原因となるフロンを用いる場合があり、環境上好ましくない。

—方、断熱材の断熱性能を向上させるために、真空断熱を用いる場合がある。この真空断熱では、断熱材の断熱性能は向上するが、製造コストが高くなつてしまう。さらに、真空断熱の場合、断熱容器に大気圧荷重がかかるため、断熱容器に十分な耐圧強度が必要となり、その耐圧強度を得るために断熱容器の形状が限定されてしまう問題があった。

発明の開示

本発明は、断熱性能と容積効率が優れ、かつ、製造コストが安価であり、所望の形状に形成可能な冷温蔵庫とその製造方法を提供することを目的としている。本発明の冷温蔵庫は、内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されてなる二重壁容器の前記内外容器間の隙間を断熱層としてなる断熱容器と、この断熱容器内の温度を制御する熱交換手段とを具備してなる冷温蔵庫において、前記断熱容器は、前記隙間にキセノン、クリプトン、アルゴンのうちの少なくとも 1種よりなる低熱伝導率ガスを封入してなることを特徴としている。

本発明の冷温蔵庫において、前記断熱容器を、開口部を有する箱状に形成し、この断熱容器の開口部端部に、断熱性の蓋部を開閉自在に取り付けた構成としても良い。

また前記断熱容器に、前記隙間に連通しその端部が塞がれたガス封入管を設けた構成としても良い。さらに、このガス封入管を合成樹脂材料で作製し、その端部を接着剤で密封した構造としても良い。

また、前記蓋部は、前記低熱伝導率ガスを封入してなる断熱層を有する構成として良い。またこの蓋部に、断熱層に連通しその端部が塞がれたガス封入管を設けた構成としても良い。さらにこのガス封入管を合成樹脂材料で作製し、その端部を接着剤により密封した構造としても良い。

また、前記断熱容器と蓋部とに排気孔を穿設し、該排気孔を封止板で塞いで該断熱容器と蓋部とにそれぞれ設けられた隙間内に前記低熱伝導率ガスを封入した構成としても良い。さらに、この排気孔の周縁に、封止板を嵌入する段部を設け、該段部内に封止板を嵌入して接着剤で接合した構成としても良い。

本発明の冷温蔵庫において、前記断熱層を複数積層した構成として良い。また、本発明の冷温蔵庫において、前記熱交換手段は、例えばペルティエ素子などの電子冷却素子と、断熱容器内の温度を測定する測温手段と、該測温手段の測定値をもとに電子冷却素子に流す電流を制御する制御手段とを備えた構成として良い。

本発明の冷温蔵庫において、前記外容器の内面と内容器の外面とに金属皮膜を設けた構成として良い。

本発明の冷温蔵庫の製造方法は、内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されてなる二重壁容器の前記内外容器間の隙間を断熱層としてなる断熱容器と、この断熱容器内の温度を制御する熱交換手段とを具備してなる冷温蔵庫を製造する方法において、

( a ) 前記内容器を外容器内に隙間を保って収容して一体に接合し、封止可能な通気口を有する二重壁容器を作製する工程、

( b ) 該二重壁容器の隙間と二重壁容器周囲との圧力の差が少なくなるように、二重壁容器周囲の圧力を調整しながら、前記通気口を通して該隙間の内部を真空排気し、続いて前記通気口を通して該隙間内に、キセノン、クリプトン、ァルゴンのうちの少なくとも 1種よりなる低熱伝導率ガスを充填する工程、

( c ) 前記通気口を密封して隙間内の低熱伝導率ガスを封入し、断熱層を形成する工程、

の各工程により断熱容器を作製することを特徴としている。

前記封止可能な通気口は、外容器に設けられたガス封入管、或いは封止板を接合して密封可能な排気孔として良い。本発明の冷温蔵庫は、二重壁容器の隙間にキセノン、クリプトン、アルゴンのうちの少なくとも 1種よりなる低熱伝導率ガスを封入してなる断熱容器を備えた構成としたことにより、断熱材からなる断熱層を備えた従来品と比べ、断熱層の断熱性能にムラが生じることがなく、しかも断熱層の断熱性能が格段に優れているので、断熱容器の断熱性能を大幅に向上させることができる。さらにオゾン層の破壊の原因となるフロンを用いる発泡材を使用することがないので、環境上好ましい。また、低熱伝導率ガスを封入した断熱層は、断熱性能が格段に優れているので、断熱層の厚みを薄く形成でき、断熱容器の容積効率を向上することができる。

また、真空断熱を用いた従来品と比べ、製造工程が簡単であり、成形や加工が容易な合成樹脂材料で製造することができるので、断熱容器の製造コストを低減することができる。さらに、この断熱容器は、内外容器間の隙間に低熱伝導率ガスを封入したものなので、真空断熱に比べて容器の耐圧強度を低く設定することができ、様々な形状、特に真空断熱方式の従来品では製造困難であった平面状壁部を有する箱型形状に形成することが容易となる。

また、本発明の冷温蔵庫の製造方法によれば、二重壁容器の隙間内を真空排気し、さらに低熱伝導率ガスを充填する際に、この隙間の圧力と二重壁容器の周囲の圧力との差が少なくなるように、二重壁容器周囲の圧力を調整しながら真空排気と低熱伝導率ガスの充填とを行うことにより、内容器と外容器とに必要な耐圧強度を小さく設定することができる。その結果、内容器と外容器との形状を、球状、円筒状などの耐圧性の良い構造に形成する必要がなくなり、各種の形状の冷温蔵庫を製造することができる。さらに、内容器と外容器とに必要な耐圧強度を小さく設定することができるので、断熱容器の壁および扉部の壁をかなり薄く設定することが可能となり、軽量で、しかも容積効率が高く、携帯用としても好適な冷温蔵庫を製造することができる。

図面の簡単な説明

第 1図は本発明の冷温蔵庫の一実施例を示す一部断面視した正面図である。第 2図は第 1 図中の X部の拡大図である。

第 3図は第 2図中に示した金属皮膜の変更例を示す X部拡大図である。第 4図は断熱層を区画材で区画した変更例を示す X部拡大図である。

第 5図は本発明の冷温蔵庫の他の実施例を示す一部断面視した正面図である発明を実施するための最良の形態

本発明の冷温蔵庫とその製造方法の第 1 実施例について、第 1 図を参照して詳細に説明する。第 1 図において符号 1は冷温蔵庫である。この冷温蔵庫 1 は、断熱容器 2 と、この断熱容器 2内部の温度を制御する熱交換手段 2 0 とを備えている。この断熱容器 2 は、内容器 3 と、この内容器 3の周囲に配された外容器 4 と、これら内容器 3 と外容器 4 との対向面にそれぞれ形成された金属皮膜 31 , 32と、これら対向する金属皮膜 31 , 32の隙間 5に充填されたガスとを有する。内容器 3 と外容器 4 とは、各周縁部が一体に接合されて二重壁容器を形成し、これらの隙間 5に低熱伝導率ガスを封入することにより、断熱層 6が形成されている。この断熱層 6の厚みは、低熱伝導率ガスが対流し難い厚みに形成され、好ましくは該厚みは 1 ~ 1 O m m程度とされる。

断熱容器 2は、 A B S樹脂等の合成樹脂やステンレス鋼等の金属材料で形成され、内容器 3 と外容器 4 とを同種の材料としても良いし、それらを異種の材料で構成しても良い。これら内容器 3 と外容器 4 とを一体に接合してなる断熱容器 2 は、側部に開口部 7 を有する箱状に形成され、その開口部 7端部には、扉部（蓋部） 1 0が開閉自在に取り付けられている。

この扉部 1 0は、 A B S樹脂等の合成樹脂、または金属材料で製作されており、外側に露出する外側板 1 1 と、この外側板 1 1 に対向して配される内側板 1 2 と、これら外側板 1 1 と内側板 1 2 との対向面に、前記断熱容器 2における金属皮膜 31 , 32と同様に設けられた金属皮膜と、外側板 1 1 と内側板 1 2 間の隙間 13 に充填された低熱伝導率ガスとを有している。これら外側板 1 1 と内側板 1 2 とは、各周縁部が一体に接合された二重壁構造とされ、その隙間 1 3にガスを充填することにより、断熱層 1 4が形成されている。

これら断熱容器 2 の外容器 4 と扉部 1 0の外側板 1 1 とには、隙間 5 、 1 3 内に低熱伝導率ガスを充填して封入するためのガス封入管 8 、 1 5 がそれそれ接続されている。これらガス封入管 8 、 1 5 は、断熱容器 2 と同様、 A B S樹脂等の合成樹脂材料、または金属材料で製作され、その先端部は密封されている。これらガス封入管 8、 1 5の先端部は、該ガス封入管 8、 1 5 を合成樹脂で製作した場合には、エポキシ樹脂（例えば、チバガイギ一社製の商品名ァラルダイド）等の合成樹脂接着剤、熱溶着等の密封法によって一体的に接合して密封するのが好ましく、特に、ガス透過性を低くするためにエポキシ系の合成樹脂接着剤を用いて密封するのが好ましい。その場合、合成樹脂接着剤をガス封入管 8 , 1 5の内部に充填して密封してもよく、或いは合成樹脂接着剤をガス封入管 8 , 1 5の内部に塗布し、該管を圧着して密封しても良い。また、ガス封入管 8 , 1 5を金属材料で作製した場合には、外容器 4 と外側板 1 1 にそれそれ溶接等によって一体的に接合するのが好ましい。

断熱容器 2のガス封入管 8は、熱交換手段 2 0近傍に配され、また扉部 1 0のガス封入管 1 5は、外側板 1 1 の側縁部中央に配されている。この扉部 1 0のガス封入管 1 5は、把手 1 6 (力パー）により覆われている。

第 2図は断熱容器 2に形成された金属皮膜 31，32を示すものである。断熱容器 2の金属皮膜 31, 32と、同じく扉部 1 0の金属皮膜とは、真空蒸着、メツキ、金属箔の接着のいずれかの方法により形成される。これらの金属皮膜 31, 32は、ガスの透過を防止するとともに、熱輻射を防止する。この金属皮膜で低熱伝導率ガスを包囲することにより、このガスが外部へ漏出するのを防止している。また、この金属皮膜 31, 32に代えて、第 3図に示すように、金属箔 33を内容器 3と外容器 4 との間に配置しても良い。

低熱伝導率ガスとしては、不活性で、空気より小さな熱伝導率を有するキセノン、クリプトン、アルゴン等のガス、またはこれらの混合ガスが用いられる。 0 °Cにおける空気の熱伝導率（ ¾· ) は 2. 4 1 X 1 02W · m— 1 · K— 1であるのに対し、キセノンは 0 . 5 2 x 1 02W ' m— l ' K—i、クリプトンは 0. 8 7 x 1 02W · m— 1 · K一アルゴンは 1 . 6 3 X 1 02W · m— 1 · K— 1である。また、これらのガスは、フロンガスのようなオゾン層破壊の原因とはならないので、これらのガスを使用することは環境保全のためにも望ましい。

低熱伝導率ガスの封入圧力は、室温（ 2 0 °Cから 3 0 °C) で 6 0 0から 7 6 0 mm H g程度とされる。熱交換手段 2 0は、ペルティエ素子などの電子冷却素子 2 1 と、断熱容器 2 内の温度を測定する測温手段と、該測温手段の測定値をもとに電子冷却素子 2 1 に流す電流を制御する制御手段 2 5 とを有する。電子冷却素子 2 1 は、導体または半導体から作製され、断熱容器 2 の外側に配される放熱部 2 2 と、この放熱部 2 2 に接続されて断熱容器 2 の内側に配され、該放熱部 2 2 と異なる種類の導体または半導体から作製される吸熱部 2 3 とを有している。この電子冷却素子 2 1 に直流電流を流すことにより、吸熱部 2 3 が冷却され、放熱部 2 2が暖められる。また、放熱部 2 2 の近傍には、この放熱部 2 2 に冷却空気を流す冷却ファン 2 4 が配設されている。前記測温手段としては、熱電対や市販の温度センサを用いることができる。

この熱交換手段 2 0は、断熱容器 2の上部に連設され、外容器 4に一体形成されたカバ一 2 6 に覆われている。この熱交換手段 2 0の電子冷却素子 2 1 は、断熱容器 2 の一部を開口して庫内に通じるように配置されている。なお、この熱交換手段 2 0 は断熱容器 2 に取り付けたが、扉部 1 0に取り付けても良い。

この熱交換手段 2 0は、電子冷却素子 2 1 に直流電流を流すことにより、吸熱部 2 3が断熱容器 2 内の熱を奪い、この熱を放熱部 2 2から放散する。このときに、冷却ファン 2 4 を作動させることにより放熱部 2 2の放熱効果を向上させることができる。

この冷温蔵庫 1 は上述したように冷蔵庫として用いられる他、電子冷却素子 2 1 に流す直流電流を逆方向に流して吸熱部 2 3 を放熱部として庫内を保温することにより、温蔵庫として用いることができる。さらに、直流電流の向きを適宜切り替えて、庫内の温度が一定温度以上になると冷却し、一定温度以下になると保温するように構成すれば、冷却と加温併用の恒温槽として用いることができる。なお、前記の例では、断熱容器 2の断熱層 6 と扉部 1 0 の断熱層 1 4 とがそれそれ一層である場合を例示したが、これらの断熱層 6， 1 4 を複数積層した構成としても良い。第 4図は断熱容器 2 の内容器 3 と外容器 4間に区画材 4 0 を ¾けることにより、断熱層 6を複数層に区画した場合を例示するものである。この区画材 4 0は合成樹脂製または金属製の薄板などにより形成され、その両面には断熱容器 2 の金属皮膜 31 , 32と同じく金属皮膜 41 , 42が形成されている。この区画材 4 0 を内外容器 3 , 4間に設けて断熱層 6 を区画し、断熱層 6 を複数積層した構成とすることによって、断熱層 6 , 1 4の断熱性能を向上させることができ、真空断熱と同様の断熱性能を得ることも可能である。次に、前記冷温蔵庫 1 の製造方法について説明する。

前記冷温蔵庫 1 を製造するには、まず断熱容器 2 と扉部 1 0 とを製造する。断熱容器 2は、合成樹脂等からなる内容器 3の外面と外容器の内面とに、真空蒸着法、メツキ（化学メツキ、電気メツキ）、金属箔の接着などの方法により金属皮膜 31 , 32を形成する。そして、これら内容器 3 と外容器 4 との周縁部を、半田付け、接着剤による接着、熱溶着等の方法により接合し、これらの間に隙間 5を形成して一体化する。内容器 3 と外容器 4 とを一体化した二重壁容器は、次にチヤンバ一中に入れる。

このチャンパ一では、二重壁容器の隙間 5内の空気とチャンバ一内の空気とを排気する。このとき、チャンパ一内の圧力と二重壁容器の隙間 5 の圧力との差圧を小さく設定し、二重壁容器に過大な力が加わらないように滅圧する、その後、チャンパ一の圧力が大気圧の約 1 1 0 に到達したならば、チャンバ一内の真空排気を終了させる。さらに、二重壁容器の隙間 5 内を引き続き真空排気し、この隙間 5内の圧力が約 1 O m m H g付近に到達した後、二重壁容器の隙間 5 内の真空排気を終了させる。

次に、ガスボンベからキセノンガス等の低熱伝導率ガスを断熱層 6の隙間 5 内に所定の圧力まで充填する。このとき、二重壁容器に過大な力が加わらないようにチャンバ一内の圧力と断熱層 6内の圧力との差圧が小さくなるように、チャンパー内の圧力を徐々に大気圧まで戻しつつ、断熱層 6 に低熱伝導率ガスを 6 0 0 から Ί 6 O m m H g程度の封入圧力となるように充填する。このようにしてチヤンバ一内を大気圧に開放した後、外容器 4に設けられたガス封入管 8 を、接着剤の充填、圧着、熱溶着などの方法によって密封し、断熱容器 2 を作製する。その後、チャンバ一から断熱容器 2 を取り出す。

以上の工程により、断熱層 6 内に、熱伝導率が小さく、不活性な低熱伝導率ガスを封入した断熱容器 2が.作製される。扉部 1 0 も前記断熱容器 2 と同様に製造される。扉部 1 0の外側板 1 1 と内側板 1 2 とを用意し、外側板 1 1 内面と内側板 1 2 内面とに、前記内容器 3 と外容器 4 と同様の方法によってそれぞれ金属皮膜を形成し、これら外側板 1 1 と内側板 1 2 との周縁部を接合し、一体化した後、これをチャンバ一に入れる。このチヤンパー内では、扉部 1 0 に過大な圧力が加わらないように、扉部 1 0の周囲を減圧しながら、扉部 1 0の隙間 1 3内を排気する。その後、扉部 1 0のガス封入管 1 5から低熱伝導率ガスを隙間 1 3内に充填するとともに、扉部 1 0周囲の圧力を徐々に大気圧に戻す。次いで、扉部 1 0のガス封入管 1 5 を密封し、扉部 1 0をチャンパ一から取り出す。

このようにして作製した断熱容器 2 と、扉部 1 0 とを組み立て、断熱容器 2 に熱交換手段 2 0を取り付けることにより、冷温蔵庫 1 が作製される。

この冷温蔵庫 1 は、二重壁容器の隙間 5 に、キセノン、クリプトン、アルゴンのうちの少なくとも 1種よりなる低熱伝導率ガスを封入してなる断熱容器 2を備えたものなので、内外容器 3 , 4 をそれぞれ合成樹脂等で作製した場合であっても、フロンガス等の有機性ガスにより内外容器 3 ， 4 とこれらの接合部分とが溶解されるのを防止できる。その結果、内外容器 3 ， 4の安全性が維持できるとともに、内外容器 3 , 4を成形加工が容易な合成樹脂で作製することができ、内外容器 3 ， 4の製造費用を低減することができる。

また、この断熱容器 2 は二重壁容器の隙間 5 に低熱伝導率ガスを封入したものなので、従来の断熱材を用いた断熱容器と比べ、断熱層 6の断熱性能にムラが生じるのを防止できる。さらに、オゾン層の破壊の原因となるフロンを用いる発泡材を使用することがないので、環境上好ましい。また、発泡体等を充填しないので、断熱層の厚みを薄く形成でき、断熱容器 2 の容積効率を向上することができる。

また、従来の真空断熱方式と比べ、製造工程が簡単であり、成形や加工が容易な合成樹脂材料で製造することができるので、製造コストを低減することができる。さらに、この断熱容器 2は二重壁構造の容器の隙間 5 に低熱伝導率ガスを封入したものなので、真空断熱に比べて容器の耐圧強度を低く設定することができ、様々な形状、特に平面状壁部を有する箱型形状に形成することが容易となる。また、内容器 3の外面と外容器 4の内面とに、熱輻射を防止するとともに、ガスの透過を防止するための金属皮膜 31，32をそれぞれ形成したので、水蒸気、酸素ガス、窒素ガス等が断熱層 6 内に侵入したり、断熱層 6 内の低熱伝導率ガスが漏出するのを防止でき、断熱層 6 内の低熱伝導率ガスを長期にわたって保存できる。扉部 1 0も、断熱容器 2 とほぼ同様の構造としたことにより、断熱容器 2 と同様の効果が得られる。その結果、この冷温蔵庫 1 は長期にわたって優れた断熱性能を維持することができる。

また、上述した冷温蔵庫 1の製造方法によれば、断熱容器 2の隙間 5 内を減圧する際に、この隙間 5の圧力と断熱容器 2の周囲の圧力との差圧が小さくなるように、周囲の圧力を調整するので、断熱層 6を形成する内容器 3 の壁と外容器 4 の壁とに加わる内圧と外圧との圧力差を小さくすることができ、内容器 3 と外容器 4 とに必要な耐圧強度を小さく設定することができる。その結果、内容器 3 と外容器 4 との形状を、球状、円筒状などの耐圧性の良い構造に形成する必要がなくなり、各種の形状の冷温蔵庫 1 を製造することができる。さらに、内容器 3 と外容器 4 とに必要な耐圧強度を小さく設定することができるので、断熱容器 2 の壁および扉部 1 0 の壁をかなり薄く設定することが可能となり、軽量で、しかも容積効率が高く、携帯用としても好適な冷温蔵庫を製造することができる。 - 製造例

断熱容器 2の内容器 3 と外容器 4 とを A B S樹脂を用いて作製し、これら内容器 3 の外面と外容器 4の内面とに、電気メツキにより、数 m厚の C uメツキ層をそれぞれ形成した。そして、内容器 3 と外容器 4 との周縁部をエポキシ樹脂で接合して断熱容器 2 を作製した。この断熱容器 2 をチャンバ一内に入れ、外容器 4 に設けられたガス封入管 8 とチャンパ一の排気口を真空ポンプに接続し、断熱容器 2の隙間 5 内とチャンバ一内を 1 0 O m m H gまで減圧し、チャンパ一内の排気を止めた。さらに断熱容器 2 の隙間 5 内を 0 . I m m H gまで真空排気した。隙間 5 内を 0 . 1 m m H gまで真空排気した後、隙間 5 内にキセノンガスを専入しつつ、チャンバ一内の圧力を徐々に大気圧まで戻した。隙間 5内のキセノンガスの充填圧は 7 0 O m m H g とした。

チャンバ一内の圧力を大気圧に戻した後、断熱容器 2 のガス封入管 8 を超音波溶着機で ¾着し、隙間 5 内にキセノンガスを封入して断熱層 6 を形成し、得られた断熱容器 2 をチャンバ一から取り出した。

製造された断熱容器 2 の保温性能を、断熱層として発泡ウレタンを配した従来品と比較して測定した結果、この断熱容器 2は従来品に比べ、約 1 / 3の厚さで同等の保温性能が得られることが確認された。

また、発泡ウレタンを用いた場合、発泡ウレタン自体の耐熱性が低いために、これを保冷容器のみしか利用できなかったが、上述の製造例により得られた冷温蔵庫 1 の断熱容器 2は、耐熱性の高い合成樹脂材料を使用したことにより、保冷容器のみでなく、熱湯を保温しておくための保温容器としての利用が可能であつた。

また、扉部 1 0 も、断熱容器 2 と同様の構造であり、同様の製造方法で作製したものであるので、上述した断熱容器 2 と同様に、優れた保温性能と耐熱性が得られた。第 5図は、本発明の冷温蔵庫の他の実施例を示すものである。この実施例による冷温蔵庫 1 Bは、第 1 図に示す冷温蔵庫 1 とほぽ同様の構成要素を備えて構成され、同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。この実施例の冷温蔵庫 1 Bにあっては、断熱容器 2 と扉部 1 0 との密封のために、断熱容器 2 の外容器 4 と扉部 1 0の外側板 1 1 に排気孔 34， 36をそれぞれ穿設し、これらの排気孔 34 , 36を封止板 35 , 37で気密に塞いだ構造になっている。

これらの排気孔 34 , 36は、好ましくは l m mから 1 O m m程度の直径とされる。これら排気孔 34 , 36の周縁部は、封止板 35 , 37を接合した際に、封止板 35 , 37が外容器 4 と外側板 1 1の外方に突出しないように、それぞれ内方側に向けて凹ませて段部が形成されている。封止板 35 , 37は、これらの排気孔 34 , 36周縁部の段部と同形状とされ、これらの段部内に嵌入され、これら封止板 35 , 37と段部との接触部分を、接着剤による接着、ろう付け、超音波溶着などの接合方法のいずれかによって一体に接合されている。

これらの封止板 35 , 37は、金属材料や合成樹脂材料で作られており、好ましくは外容器 4、外側板 1 1 と同じ材質の板材が用いられる。封止板 35 , 37を接着する場合において好適な接着剤としては、エポキシ樹脂系接着剤、シァノアクリレート系接着剤が挙げられる。

この冷温蔵庫 1 Bは、概ね先の実施例における冷温蔵庫 1 と同様の方法によつて製造することが可能である。断熱容器 2 を製造するには、排気孔 3 4 を穿設し、その周縁部に段部を設けた外容器 4 と、内容器 3 とをそれぞれ合成樹脂材料や金属材料で作製し、その外容器 4 内面と内容器 3外面とに金属皮膜 31 , 32を形成する。金属皮膜 31 , 32を形成した外容器 4 と内容器 3 とを組み合わせ、その周縁部を接合して一体化する。次いで、得られた二重壁容器をチャンパ一内に入れ、隙間 5内の空気を排気した後、その隙間 5 内にキセノンガスなどの低熱伝專率ガスをほぼ大気圧程度となるように充填し、排気孔 3 4周縁部の段部に封止板 3 5 を嵌入し、封止板 3 5を気密に接合して排気孔 3 4を塞ぐ。この封止操作によつて、隙間 5 内に低熱伝導率ガスが封入されて断熱層 6が形成され、断熬容器 2が作製される。この二重壁容器の隙間 5内の真空排気工程および低熱伝導率ガス充填工程は、二重壁容器の内外の圧力の差圧が小さくなるように、チャンパ一内の圧力を調整しながら行うことが望ましい。

この断熱容器 2 の製造方法において、封止板 3 5による排気孔 3 4の封止操作は種々の方法を採用することが可能である。

例えば、外容器 4 を金属材料で作製した場合には、外容器 4 と内容器 3 とを一体化した二重壁容器をチヤンパー内に入れる前に、排気孔 3 4周縁の段部に半田などのろう材を介して封止板 3 5 を載せる。チャンパ一内と二重壁容器の隙間 5 内を真空排気した後、チャンバ一内に低熱伝導率ガスを導入するか、あるいはチヤンパー内に空気を導入しつつ、隙間 5 内のみに低熱伝導率ガスを導入し、隙間 5 内に低熱伝導率ガスを充填した後、封止板 3 5 と段部の間に配したろう材を加熱溶融し、続いて放冷固化して封止板 3 5 を段部に一体に接合する。

また、外容器 4 を合成樹脂材料で作製した場合には、チャンパ一内に二重壁容器を入れ、チャンバ一内と二重壁容器の隙間 5 内を真空排気した後、チャンパ一内に低熱伝導率ガスを導入するか、或いはチャンバ一外部に連通する管路の先端に設けたパッキングを排気孔 3 4 の周囲に押し当てた状態で二重壁容器をチャンバー内に配置し、この管路を通して隙間 5 内を真空排気した後、低熱伝導率ガスを隙間 5 に充填する。隙間 5内に低熱伝導率ガスを充填した後、断熱容器 2の排気孔 3 4の段部に接着剤を塗布して封止板 3 5 を嵌入して接合する。

なお、扉部 1 0 も断熱容器 2 と同様にして作製される。

本実施例の冷温蔵庫 1 Bは、前述した冷温蔵庫 1 と同様の効果が得られ、さらに、断熱容器の外容器 4 と扉部 1 0の外側板 1 1 の外面に、余分なガス封入管 8 , 1 5を接続する必要がなくなり、余分なスペースやガス封入管 8 , 15を保護するためのカバ一を省略することができ、冷温蔵庫の小型化を図ることができる。また、断熱容器の外容器 4 と扉部 1 0の外側板 1 1 の外面に、余分なガス封入管 8， 1 5を接続する必要がないので、冷温蔵庫の形状やデザインの選択の範囲をさらに広げることができる。

なお、前述した各実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、各種の改変が可能であることは言うまでもない。例えば、断熱容器 2 と扉部 1 0 との配置位置ゃ大きさは、冷温蔵庫の用途に応じて適宜に設定が可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されてなる二重壁容器の前記内容器と外容器間の隙間を断熱層としてなる断熱容器と、この断熱容器内の温度を制御する熱交換手段とを具備してなる冷温蔵庫において、

前記断熱容器は、前記隙間にキセノン、クリプトン、アルゴンのうちの少なくとも 1種よりなる低熱伝導率ガスが封入されてなることを特徴とする冷温蔵庫。

2 . 前記断熱容器は、開口部を有する箱状に形成され、この断熱容器の開口部端部に、断熱性の蓋部が開閉自在に取り付けられてなることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の冷温蔵庫。

3 . 前記断熱容器に、前記隙間に連通しその端部が塞がれたガス封入管が設けられたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の冷温蔵庫。

4 . 前記ガス封入管が合成樹脂材料で作製されるとともに、その端部が接着剤により密封されてなることを特徴とする請求の範囲第 3項記載の冷温蔵庫。

5 . 前記蓋部に、前記低熱伝導率ガスが封入された断熱層が設けられたことを特徴とする請求の範囲第 2項記載の冷温蔵庫。

6 . 前記蓋部に、前記断熱層に連通しその端部が塞がれたガス封入管が設けられ、かつ該ガス封入管を覆う把手が設けられたことを特徴とする請求の範囲第 5 項記載の冷温蔵庫。

7 . 前記ガス封入管が合成樹脂材料で作製されるとともに、その端部が接着剤により密封されてなることを特徴とする請求の範囲第 6項記載の冷温蔵庫。 ·

8 . 前記断熱容器と蓋部とに排気孔が穿設され、該断熱容器と蓋部とにそれぞれ設けられた隙間内に前記低熱伝導率ガスを封入して該排気孔を封止板で塞いでなることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の冷温蔵庫。

9 . 前記排気孔の周縁に、封止板を接合する段部を設け、該段部内に封止板を接着剤で接合してなることを特徴とする請求の範囲第 8項記載の冷温蔵庫。

1 0 . 前記断熱層が、複数積層形成されたことを特徴とする請求の範囲第 1項から第 9項のいずれかに記載の冷温蔵庫。

1 1 . 前記熱交換手段は、ペルティエ素子などの電子冷却素子と、断熱容器内の温度を測定する測温手段と、該測温手段の測定値をもとに電子冷却素子に流す電流を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求の範囲第 1項から第 1 0項のいずれかに記載の冷温蔵庫。

1 2 . 前記外容器の内面と内容器の外面とに金属皮膜を設けたことを特徴とする請求の範囲第 1項から第 1 1項のいずれかに記載の冷温蔵庫。

1 3 . 内容器と外容器とが陳間を保って一体に接合されてなる二重壁容器の前記内容器と外容器間の隙間を断熱層としてなる断熱容器と、この断熱容器内の温度を制御する熱交換手段とを具備してなる冷温蔵庳を製造する方法において、

( b ) 該二重壁容器の隙間と二重壁容器周囲との圧力の差が少なくなるように、二重壁容器周囲の圧力を調整しながら、前記通気口を通して該隙間の内部を真空排気し、続いて前記通気口を通して該隙間内に、キセノン、クリプトン、ァルゴンのうちの少なくとも 1 種よりなる低熱伝導率ガスを充填する工程、

( c ) 前記通気口を密封して隙間内の低熱伝導率ガスを封入し、断熱層を形成する工程、の各工程により断熱容器を作製することを特徴とする冷温蔵庫の製造方法。

1 4 . 前記封止可能な通気口が、外容器に設けられたガス封入管であることを特徴とする請求の範囲第 1 3項記載の冷温蔵庫の製造方法。

1 5 . 前記封止可能な通気口が、封止板を接合して密封可能な排気孔であることを特徴とする請求の範囲第 1 3項記載の冷温蔵庫の製造方法。