(57)【要約】【課題】金属製外包材を用いる真空断熱材の製造設備に要するコストを抑え、かつ、製造時間を短くすることができる真空断熱材の製造方法を提供すること。【解決手段】封止溶接ライン１３０ａ，１３０ｃ，１３０ｄおよび仮封止溶接ライン１３０’によって介在部Ｉに芯材部を外包材１２０内に密閉し、外包材１２０に設けられた脱気口１４０に、封止材２００ａを載せて真空チャンバー内で減圧する（ｅ）。次に、真空チャンバー内に設けられたインパルスシーラーによって封止材２００ａを外包材１２０に密着させて、脱気口１４０を封止し（ｆ）、大気圧下で、外包材１２０に封止溶接ライン１３０ｂを形成する（ｇ）。そして、封止溶接ライン１３０ｂに沿って外包材１２０を裁断し、裁断されたライン（一点鎖線）を外包材１２０の右辺１２２ｂとする（ｈ）。【選択図】図４
2010242875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材部と、前記芯材部を収納し、かつ内部を減圧状態に維持する金属製外包材と、を含む真空断熱材の製造方法であって、
前記芯材部を、前記芯材部の一方の面側と他方の面側から挟むようにして前記金属製外包材の内部に収納した状態で、前記金属製外包材を密閉する密閉工程と、
前記芯材部を収納した場合における前記金属製外包材の、前記芯材部が存在しない位置に脱気口を開ける開口工程と、
前記脱気口を介して前記金属製外包材の内部と外部とが連通し得る状態で、該脱気口に封止材を載置する被覆工程と、
前記脱気口と前記封止材との隙間を通して、前記金属製外包材の内部を減圧する減圧工程と、
前記金属製外包材の内部が減圧された状態で、前記封止材によって前記脱気口を塞ぐ閉塞工程と、
前記金属製外包材において、前記芯材部が存在する芯材部領域と前記脱気口が存在する脱気口領域とに分け、かつ、前記芯材部領域における減圧状態が維持されるように、前記芯材部の、前記一方の面側の金属製外包材と、前記他方の面側の金属製外包材とを接合する接合工程と、
前記脱気口領域を前記金属製外包材から取り除く除去工程と
を含むことを特徴とする真空断熱材の製造方法。
【請求項２】
前記脱気口は、前記一方の面側および他方の面側の金属製外包材を貫く貫通孔であり、
前記被覆工程は、前記一方の面側における金属製外包材における前記脱気口の開口と、前記他方の面側における金属製外包材における前記脱気口の開口とに、各々前記封止材を載置する工程である
ことを特徴とする請求項１に記載の真空断熱材の製造方法。
【請求項３】
前記封止材は、少なくとも熱可塑性樹脂からなる密着層を含む部材であり、
前記閉塞工程は、前記密着層に熱を加えることで前記金属製外包材に密着させる工程である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の真空断熱材の製造方法。
【請求項４】
前記減圧工程は、前記芯材部を収納した状態で前記脱気口が設けられた前記金属製外包材を真空チャンバー内に収容して前記金属製外包材の内部を減圧し、
前記閉塞工程は、前記真空チャンバー内に設けられた熱融着機によって前記封止材を加熱して、前記金属製外包材に密着させるとともに前記脱気口を塞ぐ
ことを特徴とする請求項３に記載の真空断熱材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の製造方法によって作製された真空断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
金属製の外包材を用いた真空断熱材の製造方法およびその製造方法によって作製された真空断熱材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、断熱性を有する部材を金属製外包材の内部に収容した状態で、当該金属製外包材の内部を真空にして密閉してなる真空断熱材では、例えば、コアー材を２枚のステンレス箔で挟み、その周縁部を屈曲成形して全周に亙って突き合わせた状態で真空炉内へ入れ、真空状態にした後、ステンレス箔の突き合わせ部分をシーム溶接によって封止することにより形成していた（例えば、特許文献１参照）。
また、上述した真空断熱材の他の製造方法として、例えば、２枚の金属製薄板または２つ折りにした金属製薄板の間に、スペーサ、金属箔、ゲッター材を配設し、外縁部をシーム溶接等で接合した後、金属製薄板の角部に設けたチップ管等を介して内部を真空引きする。そして、チップ管等を封止してその近傍を接合した後、当該接合箇所の外縁側を切除して角部を切り落とすことで真空断熱材を形成していた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５９３７６号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された方法によって真空断熱材を製造する場合、金属製外包材の内部を真空状態に保ったまま金属製外包材同士の溶接を行うには、真空チャンバーなどの装置内に溶接機を設置する必要がある。よって、真空チャンバーが大型化・複雑化し、また、真空チャンバー内を減圧する排気装置などを強化する必要が生じるため、真空断熱材を製造するための設備が非常に高価なものになってしまうという問題がある。
また、特許文献２に記載された方法によって真空断熱材を製造する場合は、チップ管等を介して真空引きを行うため、金属製薄板内部が十分に減圧されるまで長時間かかってしまい、生産性を高めることが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、金属製外包材を用いる真空断熱材の製造設備に要するコストを抑え、かつ、製造時間を短くすることができる真空断熱材の製造方法およびその製造方法によって作製された真空断熱材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような目的を達成するために、本発明は、芯材部と、前記芯材部を収納し、かつ内部を減圧状態に維持する金属製外包材と、を含む真空断熱材の製造方法であって、
前記芯材部を、前記芯材部の一方の面側と他方の面側から挟むようにして前記金属製外包材の内部に収納した状態で、前記金属製外包材を密閉する密閉工程と、
前記芯材部を収納した場合における前記金属製外包材の、前記芯材部が存在しない位置に脱気口を開ける開口工程と、
前記脱気口を介して前記金属製外包材の内部と外部とが連通し得る状態で、該脱気口に封止材を載置する被覆工程と、
前記脱気口と前記封止材との隙間を通して、前記金属製外包材の内部を減圧する減圧工程と、
前記金属製外包材の内部が減圧された状態で、前記封止材によって前記脱気口を塞ぐ閉塞工程と、
前記金属製外包材において、前記芯材部が存在する芯材部領域と前記脱気口が存在する脱気口領域とに分け、かつ、前記芯材部領域における減圧状態が維持されるように、前記芯材部の、前記一方の面側の金属製外包材と、前記他方の面側の金属製外包材とを接合する接合工程と、
前記脱気口領域を前記金属製外包材から取り除く除去工程と
を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る製造方法では、例えば、２枚の金属製外包材によって芯材部をその両面から挟むようにして、または、１枚の金属製外包材を２つ折りにし、芯材部をその両面から挟むようにして、金属製外包材の内部に収納し、収納した芯材部を金属製外包材の内部に密閉する（密閉工程）。そして、金属製外包材において、収容した芯材部が存在しない箇所に、排気用の穴を開ける（開口工程）。
なお、予め排気用の穴が開けられている金属製外包材によって芯材部を収容し、その後、金属製外包材を密閉する（ただし、脱気口は除く）ようにしてもよい。この場合、予め開けておく脱気口の位置を、金属製外包材において、予定されている芯材部の収納位置から外れた位置に定める。
【０００８】
次いで、金属製外包材の内部の空気が、上記脱気口から排出され得るように、当該脱気口に封止材を載置した後（被覆工程）、脱気口と封止材との隙間を通して金属製外包材の内部を減圧し（減圧工程）、封止材によって脱気口を塞ぐ（閉塞工程）。
ここで、被覆工程と減圧工程の順序が逆になっても良く、例えば、真空チャンバー内において金属製外包材の内部を減圧した後、その状態を維持したまま封止材で脱気口を塞ぐようにしてもよい。
そして、金属製外包材において、芯材部領域と、脱気口領域とに分かれるように、芯材部の両面側に各々位置する金属製外包材同士を接合した後（接合工程）、金属製外包材から脱気口領域の部分を取り除く（除去工程）。
【０００９】
上記の製造方法によれば、金属製外包材の内部を減圧した後、封止材によって脱気口を塞ぐことで減圧状態を維持することができ、大気圧下で接合工程を行うことができるため、減圧工程と接合工程とを一体的に行う必要がなくなり、減圧工程を行うための設備と、接合工程を行うための設備とを、分離して設置することができる。よって、減圧下で金属製外包材同士の接合を可能とするような、高価な設備を必要とせずに、真空断熱材を製造することができる。
【００１０】
また、本発明に係る製造方法は、前記脱気口は、前記一方の面側および他方の面側の金属製外包材を貫く貫通孔であり、
前記被覆工程は、前記一方の面側における金属製外包材における前記脱気口の開口と、前記他方の面側における金属製外包材における前記脱気口の開口とを、各々前記封止材で覆う工程であることが好ましい。
【００１１】
上記の製造方法によれば、芯材部の一方の面側および他方の面側の金属製外包材を貫く貫通孔を脱気口とし、上記一方の面側および他方の面側の金属製外包材から、それぞれ貫通孔へ封止材を載置する。このため、片面側にのみ脱気口を設ける場合と比べ、減圧に要する時間を短くすることができ、かつ、脱気口を設ける作業が容易となる。
【００１２】
また、本発明に係る製造方法は、前記封止材は、少なくとも熱可塑性樹脂からなる密着層を含む部材であり、
前記閉塞工程は、前記密着層に熱を加えることで前記金属製外包材に密着させる工程であることが好ましい。
【００１３】
上記の製造方法によれば、封止材として、熱可塑性樹脂からなる密着層を含む部材を用いるため、加熱によって金属製外包材に密着し、脱気口を塞ぐ。これにより、閉塞工程を行う設備が、金属製外包材において、封止材が配置されている箇所を部分的に加熱するだけの装置で済むため、簡単な構造で小型化が可能となり、当該装置を、減圧を行う装置に比較的容易かつ安価に一体的に組み込むことができる。すなわち、減圧状態を維持しつつ、封止材により脱気口を塞ぐ工程を、比較的安価な装置によって実現することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る製造方法では、前記減圧工程は、前記芯材部を収納した状態で前記脱気口が設けられた前記金属製外包材を真空チャンバー内に収容して前記金属製外包材の内部を減圧し、
前記閉塞工程は、前記真空チャンバー内に設けられた熱融着機によって前記封止材を加熱して、前記金属製外包材に密着させるとともに前記脱気口を塞ぐことが好ましい。
【００１５】
上記の製造方法によれば、真空チャンバー内で減圧工程を行い、当該真空チャンバー内で、例えばインパルスシーラーなどの一般に入手が容易で、小型化が可能な熱融着機を用いて閉塞工程を行うため、減圧工程と閉塞工程とを一体的に行うことができる設備を比較的安価に構成することができる。
【００１６】
また、本発明に係る真空断熱材は、上述したいずれかの製造方法によって作製された真空断熱材である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る真空断熱材の製造方法によれば、金属製外包材を用いる真空断熱材の製造設備に要するコストを抑え、かつ、製造時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の製造方法によって製造される真空断熱材の外観を示す斜視図である。
【図２】同真空断熱材の外観を示す正面図である。
【図３】本発明の製造方法による、真空断熱材の製造工程を説明するための説明図である。
【図４】本発明の製造方法による、真空断熱材の製造工程を説明するための説明図である。
【図５】本発明の製造方法における閉塞工程に使用される装置の概略構成、および、閉塞工程の内容を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
＜＜＜真空断熱材の構造＞＞＞
図１は、真空断熱材１００の外観を示す斜視図であり、図２は、この真空断熱材１００の外観を示す正面図である。
図１、図２に示すように、真空断熱材１００は、芯材部１１０を外包材１２０に収納して、封止用溶接ライン１３０を形成することによって作ることができる。真空断熱材１００の製造方法の詳細については、後述する。なお、封止用溶接ライン１３０は、視認できるように形成されるので、図１、図２においては、実線で示した。また、芯材部１１０は、外包材１２０で覆われているので、図１、図２においては、破線で示した。
【００２０】
＜＜芯材部１１０＞＞
＜芯材部１１０の形状＞
芯材部１１０の形状は特に限定されないが、通常は、図１、図２に示すように、略平板状の形状を有する。芯材部１１０の厚さや大きさは、実際に真空断熱材１００が取り付けられる場所の大きさや、要求される断熱性能に応じて適宜定めればよい。
【００２１】
＜芯材部１１０の材料＞
芯材部１１０は、特に限定されないが、繊維集合体、連続気泡発泡体等が使用される。断熱性の観点から好ましくは繊維集合体である。繊維集合体は、作業性の観点から、上述したように、略板状の形態で使用されることが好ましい。繊維集合体を、そのままの「わた状態」や、微細化した「粉体状」で使用する場合には、芯材部１１０の取り扱い性が低下するので、芯材部１１０を、後述する外包材１２０へ収納する工程が煩雑になり、作業性が悪化する。
【００２２】
繊維集合体は無機繊維、有機繊維またはそれらの混合物からなる。
無機繊維としては、例えば、ガラス繊維（グラスウール）、アルミナ繊維、スラグウール繊維、シリカ繊維、ロックウール等が挙げられる。
【００２３】
有機繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリウレタン繊維、ポリノジック繊維、レーヨン繊維等の合成繊維、麻、絹、綿、羊毛等の天然繊維等が挙げられる。無機繊維および有機繊維は、１種からなる単独繊維または複数種の混合繊維として用いられる。
【００２４】
この実施の形態では、後述する外包材１２０の耐熱性の利点を活かすために、芯材部１１０としても耐熱性に優れる無機系芯材部が好ましく、断熱性も考慮すれば、グラスウール製芯材部が特に好ましい。
【００２５】
＜＜外包材１２０＞＞
＜外包材１２０の形状＞
外包材１２０は、図１に示すように、２枚のシート状の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって成形される。なお、図１では、理解しやすいように外包材１２０ａ及び１２０ｂの厚みを誇張して図示しているが、後述するように、外包材１２０として金属薄板を用いた場合、実際の厚さは０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度となる。また、以下では、外包材１２０ａ及び１２０ｂを、単に外包材１２０と称する場合もある。
【００２６】
２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々は、正方形や長方形等の一定の形状を有する。２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々の形状及び大きさは、芯材部１１０の形状及び大きさや、後述する非介在部Ｎの形状及び大きさ等に合せて適宜定めればよい。
【００２７】
後述するように、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、互いに重なり合うようにし、その間に芯材部１１０を挟んで、芯材部１１０を周回するように、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することで、真空断熱材１００を作ることができる。なお、図１に示したように、２枚の外包材１２０ａ，１２０ｂを用いる代わりに、１枚の長方形の外包材を２つ折りにし、これにより、芯材部１１０を挟むようにして収容しても良い。
【００２８】
＜外包材１２０の材料＞
外包材１２０は、真空断熱材１００が使用される温度や圧力等の条件下で十分に耐え、真空断熱材１００としての機能を維持できる金属であれば、どのようなものでも用いることができる。例えば、軟鋼薄板、ステンレス鋼薄板、亜鉛メッキ鋼薄板等の各種の鋼薄板や、アルミニウム合金薄板や、チタン薄板や、スズ薄板等を用いることができる。特に、板厚が０．０５ｍｍから０．５ｍｍ程度のステンレス、鉄、チタン等を使用するのが好ましい。
【００２９】
なお、外包材１２０を、単一の層の金属製の薄板で構成するだけでなく、複数の層の金属製の薄板で構成してもよい。外包材の構成は、耐熱性や芯材部１１０の断熱性等を考慮して適宜定めればよい。
【００３０】
＜封止用溶接ライン１３０、介在部Ｉ、非介在部Ｎ（近接領域Ｐ、離隔領域Ｄ）＞
後述するように、真空断熱材１００は、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂの間に芯材部１１０を挟み、芯材部１１０の外周に沿って、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって作ることができる。図１，図２に示すように、この２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを溶接することによって、封止用溶接ライン１３０を形成することができる。この封止用溶接ライン１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）は、図１，図２に示すように、外包材１２０の一の辺の端部から、一の辺と向かい合う他の辺の端部に至るまで、一の辺と他の辺とに挟まれた別の辺に沿って略平行に形成されている。
【００３１】
具体的には、封止用溶接ライン１３０ａは、外包材１２０の一の辺１２２ｄの端部から、一の辺１２２ｄに向かい合う他の辺１２２ｂの端部に至るまで、一の辺１２２ｄと他の辺１２２ｂとに挟まれた別の辺１２２ａに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｂは、外包材１２０の一の辺１２２ａの端部から、一の辺１２２ａに向かい合う他の辺１２２ｃの端部に至るまで、一の辺１２２ａと他の辺１２２ｃとに挟まれた別の辺１２２ｂに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｃは、外包材１２０の一の辺１２２ｂの端部から、一の辺１２２ｂに向かい合う他の辺１２２ｄの端部に至るまで、一の辺１２２ｂと他の辺１２２ｄとに挟まれた別の辺１２２ｃに沿って略平行に形成されている。封止用溶接ライン１３０ｄは、外包材１２０の一の辺１２２ｃの端部から、一の辺１２２ｃに向かい合う他の辺１２２ａの端部に至るまで、一の辺１２２ｃと他の辺１２２ａとに挟まれた別の辺１２２ｄに沿って略平行に形成されている。
【００３２】
なお、上述した外包材１２０の４つ辺１２２ａ〜１２２ｄは、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂに共通する辺として、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂについて同じ符号を付して示した。また、以下では、便宜上、辺１２２ａを上辺、辺１２２ｂを右辺、辺１２２ｃを下辺、辺１２２ｄを左辺という。
【００３３】
上述したように、封止用溶接ライン１３０（１３０ａ〜１３０ｄ）を形成することによって、封止用溶接ライン１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、芯材部１１０が含まれた領域を的確に封止することができる。この芯材部１１０が含まれた領域、すなわち、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって芯材部１１０が挟まれて形成された領域（図２中、破線で囲まれた領域）は、芯材部１１０が介在するので介在部Ｉと称する。また、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂによって芯材部１１０が挟まれていない領域は（図２中、二種類のハッチングで示される領域）、芯材部１１０が介在しないので非介在部Ｎと称する。
【００３４】
また、非介在部Ｎは、封止用溶接ライン１３０によって、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとに区分することができる。近接領域Ｐは、介在部Ｉと封止用溶接ライン１３０との間に延在する領域（図２中、右下がり斜線のハッチングで示される領域）である。また、離隔領域Ｄは、封止用溶接ライン１３０よりも介在部Ｉから遠ざかるように延在する領域（図２中、右上がり斜線のハッチングで示される領域）である。したがって、本実施の形態で示した真空断熱材１００においては、介在部Ｉを周回するように、近接領域Ｐが延在し、近接領域Ｐを周回するように、離隔領域Ｄが延在する。また、封止用溶接ライン１３０は、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとの双方に接するように形成されている。言い換えれば、近接領域Ｐと離隔領域Ｄとを区画して画定するように、封止用溶接ライン１３０が形成されている。
【００３５】
上述したように、封止用溶接ライン１３０は、芯材部１１０の周囲を周回するように形成され、この封止用溶接ライン１３０によって、真空断熱材１００は封止される。すなわち、封止用溶接ライン１３０によって、介在部Ｉと近接領域Ｐとの双方の領域が、減圧状態に維持される。また、上述したように、真空断熱材１００の介在部Ｉと近接領域Ｐとの双方の領域は、減圧状態が維持された領域であるので、真空維持領域として機能する。一方、離隔領域Ｄは、介在部Ｉや近接領域Ｐを周回するように形成され、この離隔領域Ｄは、真空状態ではないので、非真空領域として機能する。
【００３６】
このように、封止用溶接ライン１３０は、介在部Ｉ（芯材部１１０）や近接領域Ｐを周回するように形成される。特に、この封止用溶接ライン１３０は、介在部Ｉ（芯材部１１０）と重ならないように、かつ、介在部Ｉ（芯材部１１０）の外周に可能な限り近づけて形成するものが好ましい。上述したように、封止用溶接ライン１３０を形成することによって、介在部Ｉ（芯材部１１０）を大きくできるので、断熱効果を奏する領域を大きくすることができる。非介在部Ｎ（近接領域Ｐ及び離隔領域Ｄ）には、芯材部１１０が存在しないので、断熱効果には寄与しない。
【００３７】
さらに、封止用溶接ライン１３０自体の幅を５ｍｍ以内にするのが好ましい。従来の外包材内層を熱融着する方式であれば、この幅は広いほど長期断熱性能に優れるので、熱融着するのに要する幅は、通常は１０ｍｍ程度のシール幅である。しかし、本発明は、封止用溶接ライン１３０で区切られた離隔領域Ｄを用いて、真空断熱材１００を被取り付け体Ｂに取り付けるため、必要以上の非存在部を設けることは断熱効率として好ましいものではなく、封止用溶接ライン１３０自体の幅を小さくするのが好ましい。特に好ましくは、０．５〜３ｍｍである。また、非介在部Ｎの幅は、真空断熱材の大きさにもより、特に制限されるものではないが、３〜７０ｍｍ程度であり、断熱効率及び取り付け性の観点から好ましくは１０〜４０ｍｍである。
【００３８】
＜＜ゲッター剤＞＞
＜ゲッター剤の機能＞
外包材１２０の中には、ゲッター剤（図示せず）を設けてもよい。外包材１２０の内部を減圧して溶接した後に、外包材１２０の内部では、ガス、例えば、芯材部１１０からアウトガスや水分が発生する場合があり、真空度を低下させる可能性がある。このため、ガスや水分を吸着することができるゲッター剤を、外包材１２０の内部に芯材部１１０と共に収納することが好ましい。このように、ゲッター剤を外包材１２０の内部に収納することで、ゲッター剤によってガスや水分を吸収できるので、真空断熱材１００の断熱効果をより長く持続させることができる。
【００３９】
＜ゲッター剤の材質＞
ガスや水分を吸着できる物質は、特に、限定されるものではなく、物理的にガスや水分等を吸着するものとして、例えば、活性炭、シリカゲル、酸化アルミニウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト等がある。また、化学的にガスや水分等を吸着するものは、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、塩化カルシウム、酸化マグネシウム、塩化マグネシウム等や、鉄、亜鉛等の金属粉素材、バリウム−リチウム系合金、ジルコニウム系合金等がある。
【００４０】
＜＜真空断熱材１００の製造方法＞＞
次に、上述した真空断熱材１００の製造方法について、図３から図５を参照して説明する。ここで、図３および図４は、真空断熱材１００の製造過程を模式的に示す模式図である。また、図５は、真空断熱材１００の製造過程のうち、特に後述する封止フィルムを外包材１２０に密着する工程で使用される装置を模式的に示す図である。
【００４１】
図３（ａ）に示すように、対向する辺が各々長辺と短辺とで構成された長方形をなす、略同じ大きさの２枚の金属製の外包材１２０ａ及び１２０ｂを用意し、これらの２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂが、おおよそ重なるように配置する。ここでは、外包材１２０の上辺１２２ａおよび下辺１２２ｃを長辺とし、仮右辺１２２ｂ’および左辺１２２ｄを短辺としている。また、材質は、厚さ８０μｍのステンレス箔とし、その寸法を、長辺が１０７０ｍｍ、短辺が７００ｍｍとする。
ここで、仮右辺１２２’としたのは、真空断熱材１００の完成時における右辺１２２ｂとは異なるためである。
【００４２】
そして、上辺１２２ａ、下辺１２２ｃ、および、左辺１２２ｄの三辺に沿って、各々、封止用溶接ライン１３０ａ、１３０ｃ、および、１３０ｄを形成し、外包材１２０を、仮右辺１２２ｂ’側を開口とする袋状に構成する。ここでは、各封止用溶接ライン１３０ａ、１３０ｃ、および、１３０ｄを形成する位置は、各々対応する上辺１２２ａ、下辺１２２ｃ、および、左辺１２２ｄから内側へ１０ｍｍ離れた位置とする。
【００４３】
次いで、図３（ｂ）に示すように、封止用溶接ライン１３０が形成されていない仮右辺１２２ｂ’から、芯材部１１０を袋状に形成された外包材１２０の内部へ収納し、仮右辺１２２ｂ’に沿って、仮封止用溶接ライン１３０’を形成する（図３（ｃ）参照）。この仮封止用溶接ライン１３０’を形成する位置は、仮右辺１２２ｂ’から内側へ１０ｍｍ離れた位置とする。これにより、介在部Ｉの右辺、封止用溶接ライン１３０ａ、１３０ｃ、および、仮封止用溶接ライン１３０’によって囲まれた領域に余白部分（図３（ｃ）中、破線で囲まれた部分）が形成される。
【００４４】
上述した各封止用溶接ライン１３０は、溶接によって形成されるが、溶接の種類は、２枚の外包材１２０ａ及び１２０ｂを接合でき、介在部Ｉと近接領域Ｐとを減圧状態にして封止を維持できるものであれば、アーク溶接、電子ビーム溶接、抵抗溶接等のいかなる種類のものを用いてもよい。例えば、シーム溶接等の圧着接合方法、ＴＩＧ溶接等の突き合わせ溶接、ＭＩＧブレージング等がある。特に、真空状態や高温状態であっても、接合部である封止用溶接ライン１３０からガスなどが発生しない溶接方法を用いるのが好ましい。また、溶接以外にも、ハンダ付けやロウ付けによって封止用溶接ライン１３０を形成してもよい。これら図４（ａ）から（ｃ）までの工程は、密閉工程に相当する。
【００４５】
なお、上述した工程では、まず、外包材１２０ａ，１２０ｂの三辺に沿って封止用溶接ライン１３０ａ，１３０ｃ，１３０ｄを各々形成し、一旦、袋状にした後、芯材部１１０を外包材１２０内部に収納し、仮封止用溶接ライン１３０’を形成していたが、外包材１２０ａ，１２０ｂの間に芯材部１１０を挟み、外包材１２０の各辺１２２ａ〜１２２ｄに沿って、封止用溶接ライン１３０ａ，１３０ｃ，１３０ｄおよび仮封止用溶接ライン１３０’を順次形成していってもよい。
【００４６】
次に、図３（ｄ）に示すように、上述した余白部分に外包材１２０内部を減圧するための脱気口１４０を設ける。ここで、脱気口１４０は、直径３ｍｍの貫通孔であり、外包材１２０ａ及び１２０ｂに各々脱気口１４０の開口が存在する。なお、図３（ｄ）では、脱気口１４０が、外包材１２０の短辺方向においてほぼ中央に１つ設けられているが、外包材１２０のサイズに応じて複数設けても良い。また、脱気口１４０は、必ずしも貫通孔である必要はなく、外包材１２０ａまたは１２０ｂのいずれか一方にのみ設けるようにしてもよい。上述した図３（ｄ）に示す工程は、開口工程に相当する。
【００４７】
次に、図４（ｅ）に示すように、外包材１２０ａ及び１２０ｂの各々において、脱気口１４０の開口に封止材２００を置く。例えば、外包材１２０ａ側の開口に対して封止材２００ａ（後述する図５参照）を載置し、外包材１２０ｂ側の開口に対しては、別の封止材２００ｂ（後述する図５参照）を敷いた上に、外包材１２０ｂ側の開口が位置するように、外包材１２０を置くようにする。この工程は、被覆工程に相当する。
【００４８】
ここで、封止材２００は、塊状やシート状等の部材であり、密着させることで脱気口を仮封止できるものであればよく、熱可塑性樹脂であれば、特に制限なく使用できる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン−アクリル酸共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−メタアクリル酸共重合樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂等のエチレン変性共重合樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などが使用できる。特に、エチレン−アクリル酸共重合樹脂等のエチレン変性共重合樹脂の場合、外包材１２０の材質であるステンレス箔との接着性がよく、外包材との密着性が向上する。また、熱可塑性樹脂の代わりに、紫外線によって硬化する樹脂（以下、紫外線硬化樹脂という）を用い、紫外線を照射することで、脱気口を仮封止してもよい。
【００４９】
また、封止材２００は、上述した熱可塑性樹脂からなる密着層と、ガスバリア性を有する層（以下、ガスバリア層という）とを含む多層シート状構造とするのが好ましい。ガスバリア層としては、金属箔、金属蒸着層を有する樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂等が使用できる。また、封止材２００を上述した多層構造とし、密着層として紫外線硬化樹脂を用いた場合、封止材２００を外包材１２０に密着させる際に、ガスバリア層を通して密着層に紫外線を照射する必要があるため、当該ガスバリア層は、光透過性を有している必要がある。
【００５０】
さらに、例えば、上述した熱可塑性樹脂からなる密着層に、冷蔵庫等に使用される真空断熱材の外包材をそのまま使用しても良い。冷蔵庫等に使用される真空断熱材の外包材としては、例えば、最外層から最内層へ向かって、ナイロン、アルミ蒸着ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アルミ箔、高密度ポリエチレンの順に積層された４層構造からなるガスバリアフィルムや、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミ箔、高密度ポリエチレン樹脂からなるガスバリアフィルムや、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アルミニウム蒸着層を有するエチレンービニルアルコール共重合体樹脂、高密度ポリエチレン樹脂からなるガスバリアフィルム等が挙げられる。
【００５１】
次に、図４（ｅ）に示した状態で、芯材部１１０を収納した外包材１２０を、真空チャンバー内に入れて減圧（真空引き）を行う。このとき、封止材２００は、外包材１２０に対して何ら固定されていないが、真空チャンバー内全体が減圧されていくため、封止材２００は、平坦な状態が維持される。また、外包材１２０の内部の空気は、脱気口１４０から、封止材２００と外包材１２０との隙間を経て、封止材２００の外部へ吸い出される。これにより、チップ管を介して減圧する場合に比べ、必要な真空度を得るために要する減圧時間を大幅に短縮することができる。なお、上述した図４（ｅ）に示す工程は、減圧工程に相当する。
【００５２】
次いで、真空チャンバー内において、減圧された状態のまま、図４（ｆ）のハッチングで示す領域を、インパルスシーラーによって加熱し、封止材２００を外包材１２０に密着させる。この工程は、閉塞工程に相当する。
ここで、図５を参照して、真空チャンバー内に設置されたインパルシーラーの加熱部周辺の構成について説明する。図５は、図４（ｆ）に示した閉塞工程を行う際の、外包材１２０を、下辺１２２ｃから見た側面図であり、外包材１２０を、図４（ｆ）に示すＡ−Ａ断面で図示している。また、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、上記閉塞工程を行う際のインパルシーラーの動きを示している。
【００５３】
図５（ａ）に示すように、インパルシーラーの加熱部は、主に上部加熱体３０１と、下部加熱体３０２とで構成されている。上部加熱体３０１は、図５の紙面奥行方向に向かって長尺棒状のベース部材３１０ａと、ベース部材３１０ａの下面に貼付された耐熱性ゴム３１１ａと、耐熱性ゴム３１１ａの表面に設けられ、加熱時に大電流が流されるニクロムリボン３１２ａと、耐熱性ゴム３１１ａの表面およびニクロムリボン３１２ａを覆うようにして、ベース部材３１０ａに取り付けられた粘着防止フィルム３１３ａとで構成されている。また、下部加熱体３０２も同様に、ベース部材３１０ｂ、耐熱性ゴム３１１ｂ、ニクロムリボン３１２ｂ、粘着防止フィルム３１３ｂによって構成されている。なお、以下の説明において、上部加熱体３０１および下部加熱体３０２の各部を区別していうときは、各部名称の冒頭に「上部」または「下部」の文言を付すものとする。
【００５４】
上述した構成のインパルスシーラーが設置されている真空チャンバーにおいて、まず、図４（ｅ）に示した状態で減圧工程を行う場合は、上部加熱体３０１と、下部加熱体３０２とが離間した状態で、外包材１２０の脱気口１４０の開口を、封止材２００ａ，２００ｂで挟むようにして、下部粘着防止フィルム３１３ｂに置く（図５（ａ）参照）。そして、真空チャンバー内を減圧して外包材１２０内部の減圧が完了すると、次に、上部加熱体３０１を図５（ａ）中、矢印で示す方向に降下させ、脱気口１４０の形成箇所を含めて外包材１２０を、封止材２００ａ，２００ｂを介して、上部加熱体３０１と下部加熱体３０２とで挟み、さらに上部加熱体３０１を降下させて圧力を加える（図５（ｂ）参照）。そして、上部ニクロムリボン３１２ａおよび下部ニクロムリボン３１２ｂに、それぞれ大電流を流して、封止材２００ａ，２００ｂを加熱し、各々外包材１２０ａ，１２０ｂに融着させる。このとき、封止材２００ａ，２００ｂは、脱気口１４０内においても互いに融着し合う（図５（ｃ）参照）。このように、脱気口１４０を貫通孔にすることで、減圧時間を短縮できるだけでなく、脱気口１４０内の気密度の向上が期待できる。そして、閉塞工程を終えると、再び上部加熱体３０１を定位置まで上昇させる。
【００５５】
図４に戻り、真空チャンバー内から外包材１２０を取り出し、大気圧下で、外包材１２０において、脱気口１４０が形成された領域と、芯材部１１０が存在している領域とに分けられる位置で、芯材部１１０の右辺に沿って、封止用溶接ライン１３０ｂを形成する（図４（ｇ）参照）。この工程は、接合工程に相当する。さらに、図４（ｈ）において一点鎖線で示すように、封止用溶接ライン１３０ｂに沿って、封止用溶接ライン１３０ｂから１０ｍｍの間隔を置いた位置で、外包材１２０を裁断する。そして、この裁断によって成された辺が、外包材１２０の右辺１２２ｂとなる。また、この裁断位置は、他の三辺における、封止用溶接ライン１３０と、外包材１２０の辺１２２との間隔（１０ｍｍ）に合わせたものである。図４（ｈ）に示した上記の工程は、除去工程に相当する。
【００５６】
以上の工程により、真空断熱材１００が完成する。上述した真空断熱材の製造方法によれば、真空チャンバーにおいて、外包材１２０の内部を短時間で減圧した後、封止材２００によって脱気口１４０を塞ぐことで減圧状態を維持することができるため、接合工程を大気圧下で行うことができる。すなわち、例えば、真空チャンバー内で外包材１２０ａ，１２０ｂの溶接ができるような、高価な設備を必要とすることなく、真空断熱材１００を製造することができる。
【００５７】
また、封止材２００として、熱融着性を有する部材を用いるため、インパルスシーラーという、低コストで入手が可能で、比較的容易に真空チャンバー内へ組み込むことができる熱融着機によって、図４（ｆ）に示した脱気口１４０の仮封止を行うことができる。また、上述したガスバリア性に優れた層を使用することや外包材１２０との密着性に優れた熱可塑性樹脂を使用することにより、外包材１２０内部の減圧状態を長時間維持することが可能となるため、図４（ｈ）に示した接合工程に要する時間を考慮した上で、真空チャンバーにおいて、一度に減圧を行う外包材１２０の数を増加させることができ、単位時間当たりの生産性を高めることができる。
【００５８】
なお、上述した実施形態では、図３（ａ）〜（ｃ）に示した密着工程を行ってから、図３（ｄ）に示した開口工程を行っていたが、まず、外包材１２０における余白部分（図３（ｃ）に示す破線で囲んだ領域）に脱気口１４０を開け、その後、芯材部１１０を収容した外包材１２０に、封止用溶接ライン１３０ａ〜１３０ｄおよび仮封止用溶接ライン１３０’を形成しても良い。また、封止材２００としては、密着層を有する部材に限らず、例えば、紫外線によって硬化する樹脂（以下、紫外線硬化樹脂という）を用いても良い。
【００５９】
この場合、脱気口１４０は、上面側の外包材１２０（例えば、図４に示した状態の外包材１２０の場合、外包材１２０ａ）にのみ設けておき、真空チャンバー内に、紫外線硬化樹脂を脱気口１４０に滴下する装置（例えば、ディスペンサーなど）を設けておく。そして、まず、図３（ｄ）に示す状態（但し、脱気口１４０は、外包材１２０ａにのみ設けられているものとする）で、真空チャンバー内で減圧工程を行い、その後、真空チャンバー内で、上述したディスペンサーなどにより、脱気口１４０に紫外線硬化樹脂を滴下して被覆工程を行う。さらに、真空チャンバーに設けられている窓を通して、滴下した紫外線硬化樹脂に外部から紫外線を当てることで閉塞工程を行い、紫外線硬化樹脂を十分に硬化させた後、外包材１２０を真空チャンバー内から取り出し、次の工程へと進む。このように、封止材２００として、紫外線硬化樹脂を使用する場合は、被覆工程と減圧工程との順序が入れ替わることになる。
【符号の説明】
【００６０】
１００  真空断熱材
１１０  断熱材（芯材部）
１２０（１２０ａ、１２０ｂ）  外包材
１３０（１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ）  封止用溶接ライン
１３０’  仮封止用溶接ライン
１４０  脱気口
２００  封止材
３０１  上部加熱体
３０２  下部加熱体
Ｉ  介在部
Ｎ  非介在部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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