(57)【要約】【課題】  本開示の実施形態は、真空容器に関し、より具体的には、実施形態は、真空容器を含む断熱装置及び高断熱システムに関する。【解決手段】  本発明の一実施形態として、真空容器は、シェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーとを含み、ライナー係止部及びシェル係止部が、シェル及びライナーを噛合し、シェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層を含む。【選択図】図３
2019011139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器であって、
シェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、
ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーであって、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部が、前記シェル及び前記ライナーを噛合する、ライナーと、
前記シェルの前記連続表面層に結合されたパネルであって、前記パネルならびに前記噛合されたシェル及びライナーの前記連続表面層により画定される空洞を形成する、パネルと、
前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層であって、少なくとも前記第１のシーラント層が、前記空洞が前記空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、前記シェル係止部と前記ライナー係止部との間の界面に沿って連続的に配置されている、第１のシーラント層及び第２のシーラント層と、を備える、真空容器。
【請求項２】
ライナー係止部が、陥凹を画定し、前記シェル係止部が、前記陥凹の少なくとも一部の中に突出して、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部を噛合する突起を画定している、請求項１に記載の真空容器。
【請求項３】
シェル係止部が、陥凹を画定し、前記ライナー係止部が、前記陥凹の少なくとも一部の中に突出して、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部を噛合する突起を画定している、請求項１に記載の真空容器。
【請求項４】
前記陥凹及び前記突起が、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部が噛合するように異なる少なくとも１つの寸法を含む各々の寸法を有する、請求項２または３のいずれか一項に記載の真空容器。
【請求項５】
前記パネルが、前記シェルの一体部分から形成される、請求項１に記載の真空容器。
【請求項６】
前記噛合されたシェル及びライナーが、前記真空容器の全周に沿って連続的に延びる係止界面を形成する、請求項１に記載の真空容器。
【請求項７】
前記第１のシーラント層及び第２のシーラント層が、シーラント、接着剤、封止テープ、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の真空容器。
【請求項８】
前記パネル、前記シェルの前記連続表面層、及び前記ライナーの前記連続表面層が、気体不透過性である、請求項１に記載の真空容器。
【請求項９】
前記第２のシーラント層が、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の容積の一部において、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の前記界面の長さに沿って連続的に配置された、請求項１に記載の真空容器。
【請求項１０】
前記第２のシーラント層が、前記空洞において、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の前記界面の長さに沿って連続的に配置された、請求項１に記載の真空容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、真空容器に関し、具体的には、実施形態は、真空容器を含む断熱装置及び高断熱システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
真空容器は、少なくともある程度、真空容器を囲む大気より圧力が低い真空状態（例えば、不完全真空状態）に真空可能であり、かつ維持される容積を有する空洞により断熱性能を有する。真空容器は、様々な用途において使用され得る。例えば、真空容器は、魔法瓶、冷却器、断熱カップ、断熱弁当箱、断熱電気ポット、冷蔵庫または冷凍庫、他の用途において採用され得る。いくつかの用途において、断熱材料が、他の特性の中でも、断熱性を提供するため真空容器の空洞内に配置され得る。そのような用途において、空洞及びその中に配置された断熱材料は、真空可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】本開示に従い真空容器の例示的な実施形態の側面図を示す。
【図２】本開示に従い真空容器の例示的な実施形態の一部の断面図を示す。
【図３】本開示に従い真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。
【図４】本開示に従い真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。
【図５】本開示に従い真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。
【図６】本開示に従い真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、シェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーと、ライナー係止部及びシェル係止部が、シェル及びライナーを噛合し、パネルならびに噛合されたシェル及びライナーの連続表面層により画定された空洞を形成するため、シェルの連続表面層に結合されたパネルと、シェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層とを有し、少なくとも第１のシーラント層が、空洞が空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、シェル係止部とライナー係止部との間の界面に沿って連続的に配置された、真空容器を提供する。
【０００５】
本開示は、陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するシェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、シェル係止部及びライナー係止部が、陥凹の少なくとも一部の中へ突出して、シェル及びライナーを噛合する陥凹及び突起を共に画定するように、シェル係止層の陥凹及び突起のうちの少なくとも１つと噛合する、陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーと、ライナーの連続表面層及び断熱装置のドアにより画定された空間と、パネルならびに噛合されたシェル及びライナーの連続表面層により画定された空間を形成するため、シェルの連続表面層に結合されたパネルと、空洞を真空封止するようにシェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って配置された、第１のシーラント層及び第２のシーラント層を含む真空封止部とを有し、第１のシーラント層が、空洞が空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、シェル係止部とライナー係止部との間の係止界面に沿って連続的に配置された、真空容器を有する断熱装置を提供する。
【０００６】
本開示は、陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するシェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、ライナー係止部及びシェル係止部が、シェル及びライナーを噛合するように、シェル係止層の陥凹または突起のうちの少なくとも１つと噛合する陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有する、ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーと、パネルならびに噛合されたシェル及びライナーの連続表面層により画定された空洞を形成するため、シェルの連続表面層に結合されたパネルと、空洞内に配置された真空断熱材料と、空洞内に配置された蒸発装置を含む冷却システムの一部分及び空洞の外に配置された冷却システムの別の部分と、少なくとも第１のシーラント層が、シェル係止部の陥凹または突起のうちの少なくとも１つとライナーの陥凹または突起のうちの少なくとも１つとの間の係止界面に沿って連続的に配置され、空洞が０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有するように、空洞が空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とし、ΔＰが、空洞内部の第１の圧力と空洞内部の第２の圧力との間の差と等しく、ΔＴが、第１の圧力の測定に関連付けられた時間と第２の圧力の測定に関連付けられた後続の時間との間の差に等しい、シェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層と、蒸発装置を含む冷却システムの一部が、空洞内に配置され、冷却システムの別の一部が、空洞の外に配置された、冷却システムと、を有する高真空容器を提供する。
【０００７】
本開示の上記概要は、各々開示された実施形態または本開示の全ての実装を記載するように意図されていない。本明細書における記載は、例示的な意味で作成され、制限されるものではない。本開示の様々な実施形態の範囲は、上記記載を見る当業者にとって明らかであろう他の用途及び／または構成部品を含む。以下に続く記載は、例示的な実施形態を特に例示する。本出願の各所において、ガイダンスが、リストにした例示を通して提供され、その例示は、様々な組み合わせで使用され得る。各例において、列挙されたリストは、代表群としてのみ提示されるものであり、排他的リストとして解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
真空容器、断熱装置、高断熱システム、及びその形成方法が、本明細書で開示される。真空容器とは、少なくともある程度、真空容器を囲む大気より圧力が低い真空状態（例えば、不完全真空状態）に真空可能である容積を有する空洞（すなわち、真空排気可能な空洞）により断熱性能を有する容器とする。真空容器は、様々な用途で使用され得る。例えば、真空容器は、魔法瓶、冷却器、断熱カップ、断熱弁当箱、断熱電気ポット、冷蔵庫または冷凍庫などの、断熱装置及び／または高断熱システムに含まれ得る。高断熱システムにおける利用を含む、いくつかの用途において、断熱材料は、他の特性の中でも、断熱性を提供するため、真空容器の空洞内に配置され得る。そのような用途において、空洞及びその中に配置された断熱材料は、真空可能である。
【０００９】
本明細書では、断熱装置は、本明細書に記載されるように、他の物の中でも、真空装置の空洞内に配置された断熱材料を有する真空容器を含む装置とする。本明細書では、高断熱システムは、他の物の中でも、空洞が、その他の性能の中から、０．００００００１５以下のΔＰ／ΔＴを有し、ΔＰが空洞内部の第１の圧力と、空洞内部の第２の圧力との間の差と等しく、ΔＴが、第１の圧力の測定に関連付けられた時間と第２の圧力の測定に関連付けられた後続の時間との差に等しくなるように、真空装置の空洞内に配置された真空断熱材料を有する真空容器を含むシステムとする。例えば、高断熱システムは、空洞の少なくとも一部が、その他の因子の中でも、０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴ及び／または空洞内に配置された断熱材料を有するため、所望の断熱品質、例えば、少なくとも１５平方メートル＊ケルビン／ワットのＲ−値を有する。
【００１０】
真空容器への他のアプローチが、真空容器の少なくとも一部を画定する壁などの、真空容器の他の構成部品に加え、金属（例えば、鋼）結合部材などの、結合部材に依存してもよく、かつ／または真空空洞を形成及び／または封止するように意図された単一の封止部に依存してもよい。さらに、いくつかの真空容器は、冷却システム及び／または加熱システム内に含まれるような、少なくとも部分的に真空容器の真空空洞内に配置された、熱交換器を含まなくてもよい。そのような結合部材、単体シーラント層を採用し、かつ／またはその真空空洞内に配置された冷却及び／または加熱システムの少なくとも一部を含まない真空容器は、他の困難の中でも、非効率的で（例えば、所望の真空状態を達成及び／または維持することができない）かつ／またはコストがかかる（例えば、製造が困難）ものを含む真空容器となってしまいかねない。
【００１１】
いくつかのアプローチにおいて、断熱材料の断熱品質を向上させるため、空洞内に配置された断熱材料（例えば、発泡体）を有する空洞からガス及び／または液体を排出するのに真空ポンプが使用され得る。例えば、真空断熱冷蔵庫は、断熱空洞が密閉して封止された冷蔵庫キャビネットを含む冷蔵庫を製造し、かつその空洞を多孔性材料によって充填（例えば、断熱空間が真空になるにあたり周囲圧力に対して壁を支えるために）することにより作成され得る。空気及び／または水蒸気の侵入のため、この断熱空洞を断続的に真空状態に戻すため真空ポンプが必要になり得る。例えば、ヨーロッパ特許第５８７５４６号で示されるように、真空ポンプを有する冷蔵庫を提供することは、真空ポンプをほとんど連続的に動かす結果となり得、不所望に冷蔵庫の全体的な消費電力を増加させ得る。
【００１２】
そのようなアプローチへの代替案は、冷蔵庫の全体的な消費電力を削減するため、冷蔵庫から真空ポンプを取り除くことである。例えば、空洞は、冷蔵庫の予想寿命の間低圧で維持され得る。空洞の真空性能は、封止部により封止されたときの空洞の封止部の性能、及び空洞を構成する材料（例えば、真空システムの外壁及び／または内壁の材料）の気体及び／または液体それぞれの透過性、の２つの態様にかかっている。空洞の構成部品としてほぼ不透過性の材料を用いると、空洞を低圧で維持することを促進できる。しかしながら、ほぼ不透過性の材料を使用しても、真空システムは、空洞を構成する材料の間の封止部を通じて気体の透過を経験し得る。例えば、封止部からの水蒸気透過率は、空洞を構成する材料（例えば、バリアフィルム）からの水蒸気透過率と比べて、〜５０倍大きくなり得る。さらに、酸素に関しては、典型的な封止層材料には、耐酸素拡散性がほとんどない。それ故、該当する冷蔵庫または真空の空洞を備える同様の真空容器の真空断熱パネル（ＶＩＰ）の寿命は、耐性の面で不所望に短くなり得る。
【００１３】
対照的に、本開示の実施形態は、真空容器、具体的には真空容器を含む断熱装置及び高断熱システムに関する。例示的な実施形態において、真空容器は、シェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーを含むことができ、ライナー係止部及びシェル係止部が、シェル及びライナーを噛合し、シェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層を含む。効果的には、本明細書で記載されるように、真空容器は、真空容器の構成部品（例えば、シェル及びライナー）に加えそのような結合部材に依存せず、かつ効果的にシェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面に沿って第１のシーラント層及び第２のシーラント層を含む。例示的な実施形態において、シェル及びライナーの材料の種類に関わらず真空容器を封止するための封止方法（例えば、陥凹及び突起を含むシェル及びライナーを噛合するため陥凹及び突起を噛合する）が提供される。更なる利点が、冷却システム及び／または加熱システムを含む真空容器の使用を通して実現され得、熱交換器（例えば、蒸発装置）を含む冷却システム及び／または加熱システムの少なくとも一部が、他の利点の中でも、所望の真空状態の維持を促進するため真空容器の空洞内へ配置される。
【００１４】
図１は、本開示に従い真空容器１００の実施例の側面図を示す。図１に示されるように、真空容器１００は、シェル１０２及びライナー１０４を含むことができる。シェル１０２及びライナー１０４は、金属、プラスチック、または他の好適な気体不透過性材料、または気体不透過性材料を含む材料の組み合わせから形成される。多くの実施形態に従い、他の好適な材料の中でも、シェル１０２は、鋼などの金属から形成され得、かつライナー１０４は、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチックから形成され得る。
【００１５】
図１に示されるように、シェル１０２及びライナー１０４は、各々開口部１２８を有する真空容器１００を形成するため各々開口部を有するボックス形状である。つまり、シェル１０２及びライナー１０４は、ニ重壁の真空容器１００を形成するためその各々の周囲に位置する界面１１１で一体となり接合される。例えば、図１に示されかつ本明細書で記載されるように、シェル１０２のフランジ１１３及びライナー１０４のフランジ１１４は交差でき、またはそうでなければ、ライナー１０４及びシェル１０２をライナー１０４とシェル１０２との間の交差１１１で一体的に接合される。真空容器１００は、４つの丸角を有するボックス形状で示されるが、本開示はこれに制限するわけではない。むしろ、真空容器１００の形状及びそのいずれの角も、所望する真空容器１００の用途によって、あるいは、本明細書で記載されるように、真空容器を促進するために変更（例えば、直角の角）され得る。
【００１６】
シェル１０２は、本明細書で記載されるように、シェル係止部を有する連続表面層１０５を含む。多くの実施形態において、シェル１０２は、フランジ１１３及びシェル係止部へ連続的に（例えば、継ぎ目または開口部無しで）延びる。ライナー１０４は、本明細書で記載されるように、ライナー係止部を有する連続表面層１０８を含む。多くの実施形態において、ライナー１０４は、フランジ１１４及びライナー係止部まで真空容器１００における開口部１２８の周囲に沿って連続的に延びる。つまり、シェル及びライナーの連続表面層１０５、１０８は、シェル１０２及びライナー１０４の各々の形状を形成し、各々シェル１０２及びライナー１０４と同じ材料から形成される。
【００１７】
図２は、本開示に従い真空容器２００の実施例の一部の断面図を示す。断面図は、図１で示されるような、真空容器１００の断面１１２に沿って得られる。本明細書では、真空容器２００及びその構成部品は、真空容器１００及びその対応する構成部品に類似する。つまり、図に関して、同じ部品番号が、図を通して同じまたは同等の部品を示す。図は、正確な縮尺である必要はない。例えば、図２の界面２１１は、図１、３、４、５、及び６の界面１１１、３１１、４１１、５１１、及び６１１に各々類似する。図１〜６で示される真空容器のいくつかの構成部品に対する大きさは、示される実施形態をより明瞭に例示するため誇張される。
【００１８】
図２に示されるように、真空容器２００は、空洞２２０の一部を画定するパネル２１８を含む。パネル２１８は、シェル２０２の連続表面層２０５と一体となり得、またパネル２１８は、シェル２０２の連続表面層２０５から分離した構成部品から形成され得る。つまり、１つ以上の実施形態に従い、パネル２１８は、シェル２０２の一体部分（例えば、背面部）から形成され得る。あるいは、パネルは、金属、プラスチック、他の好適な気体不透過材料、またはシェル２０２の連続表面層２０５から分離しまた区別される気体不透過性材料を含む材料の組み合わせから形成され得る。そのような実施形態において、パネル２１８は、真空容器の空洞２２０の一部を画定するために好適な用法で、シェル２０２の連続表面層２０５に溶接、接着、機械的接続、及び／または別の方法で結合され得る。
【００１９】
真空容器２００は、本明細書で記載されるように、シェル２０２の連続表面層２０５に結合する、または一体となるパネル２１８を含み、パネル２１８、連続表面層２０５、噛合されたシェル２０２の２０８、および、ライナー２０４から画定される空洞２２０を形成する。空洞２２０は、本明細書で記載されるように、真空され所望の真空状態を維持し得る。本明細書で記載されるように、図２では略Ｕ形状で示されるが、空洞２２０は、所望の真空容器２００の用途によって様々な形状及び／または寸法で形成され得、かつ／または別の方法で真空容器を促進する。空洞２２０を囲む外部領域２５０（すなわち、環境）は、周囲圧力（すなわち、周囲環境）となる。
【００２０】
空洞２２０は、高断熱システムに関する多くの実施形態において、断熱装置２００の空洞２２０の内部容積のうちのいくつかまたは全てに配置された断熱材料（図示せず）を含むことができる。断熱材料は、多くの実施形態において、ポリウレタン発泡体などの発砲体、パーライトなどの無機粉末、及び／またはキセノン、クリプトン、及びアルゴンなどのガスのうちの少なくとも１つを含む低熱伝導率ガス、または他好適な断熱材料から形成され得る。
【００２１】
本明細書を参照すると、ポリウレタンとは、ウレタンリンクとして参照され得る、カルバメート環により接合される単位の連鎖を含むポリマーである。ポリウレタンは、ポリイソシアネートをポリオール及び／または他の構成部品と反応させることにより形成され得る。本明細書の１つ以上の実施形態において、真空断熱材料（例えば、真空発泡体）が、空洞２２０（例えば、空洞２２０の全容積）に配置される。例えば、独立気泡発泡体の使用を採用する他のアプローチとは対称的に、連続気泡発泡体が、０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有する空洞を有利に促進するために、空洞２２０の中に配置され得、真空され得る。本明細書では、ポリウレタン発泡体の連続気泡とは、完全に独立ではなく、かつ他の気泡を直接または間接的に連通し、ＡＳＴＭ  Ｄ２８５６に従い測定される気泡として定義される。「連続気泡」発泡体は、硬質のＰＵ発泡体におけるすべての気泡に基づき少なくとも１０％の連続気泡容積を有することができる。好ましくは、本開示の硬質ＰＵ発泡体は、硬質ＰＵ発泡体におけるすべての気泡に基づき３５％〜９５％の連続気泡容積内容を有することができる。これらのパーセンテージ値は、上記で述べられたように、ＡＳＴＭ  Ｄ２８５６を使用して決定され得る。本明細書では、ポリウレタン発泡体の「独立気泡」とは、完全に独立し、他のいずれの気泡とも非接続であり、かつＡＳＴＭ  Ｄ２８５６に従い測定される気泡として定義される。
【００２２】
断熱性材料は、ライナー２０４またはシェル２０２のうち少なくとも１方に設けられたベントを介して空洞２２０へ提供され得る。図２に示されるように、例示的な実施形態において、パネル２１８は、他の可能な機能の中でも、配管、電源配線、熱交換器（例えば、蒸発装置）を含む冷却／加熱システム等を、空洞２２０及び／または空間２２７の中へ設置及び構成できるようにし、空洞２２０の真空を容易にし、断熱材料が空洞２２０へ提供されるようにし、かつ／または空洞２２０の通気（例えば、空洞２２０への断熱材料の提供中の通気）を可能にするため、空洞２２０へのアクセスを提供するベント２１９を含むことができる。
【００２３】
１つ以上の実施形態において、冷却システム及び／または加熱システムが、断熱装置に含まれ得る。本明細書では、冷却システムとは、真空容器２００の空間２２７を冷却するよう動作可能なシステムとし、加熱システムとは、真空容器２００の空間２２７を加熱するよう動作可能なシステムとする。つまり、１つ以上の実施形態において、冷却システム及び／または加熱システムの熱交換器は、真空容器２００の空間２２７と熱伝達関係にあり得る。空間２２７は、ライナー、ドア（図示せず）、及びスペース２２７を囲むためのドアと真空容器２００との間の界面に沿った封止部（図示せず）の連続表面２０８により画定された容積とする。このような封止は、封止ガスケットまたは空間を封止するために好適な他の封止を含む。封止は、他の可能性の中でも、ドアとの一体構成部品として提供され得るか、または別の構成部品として提供され得、かつドア及び／またはライナーの連続表面に結合され得る。
【００２４】
１つ以上の実施形態において、蒸発装置（明瞭な例示のため図示せず）を含む冷却システムの一部が、空洞２２０に配置され得、かつ冷却システムの別の一部（明瞭な例示のため図示せず）、例えば、コンデンサーが、空洞２２０に配置され得る。効果的には、真空容器２００の空洞２２０に配置された熱交換器（例えば、蒸発装置）などの冷却システム及び／または加熱システムの少なくとも一部を有することで、熱交換器が、真空容器２００の空間２２７と熱伝達関係にあることを可能にし、空洞２２０を所望の真空状態で維持することを促進する。本明細書では、所望の真空状態とは、０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有し、ΔＰが、空洞内部の第１の圧力値と空洞内部の第２の圧力値との間の差と等しく、ΔＴが、第１の圧力値の測定に関連付けられた時間と第２の圧力値の測定に関連付けられた後続の時間との間の差に等しい、真空状態とする。しかしながら、本開示は、これに制限するわけではない。つまり、冷却及び／または加熱システムの蒸発装置及び／または別の部分は、いくつかの実施形態において、空間２２７内に配置され得る。
【００２５】
ベント２１９は、本明細書で記載されるように、例えば、他の好適な構成部品の中でも、排出管及び／または排出穴、及び／または空洞２２０へのアクセスを提供でき、真空密閉され得る通路により形成され得る。例えば、１つ以上の実施形態において、パネル２１８は、空洞２２０へのアクセスを提供する通気ポート及び真空ポンピングベントを含む一体型ベントを含む。ベントは、溶接、物理的プラグ、シーラント、及び／または他の好適な材料及び／またはベントを圧力封止する方法により圧力封止され得る。多くの実施形態において、ベントは、他の可能性の中でも、空洞に断熱材料を提供した後に封止され得る。図２は、パネル２１８を通過する単体のベント２１９を示すが、本開示は、これに制限するわけではない。つまり、本明細書で記載されるように、ベントの総数及び／または位置は、特定の真空容器の用途によって変更され得、かつ／または別の方法で真空容器を促進する。
【００２６】
断熱装置及び高断熱システムに関するような様々な実施形態において、真空容器２００内の開口部２２８は、ドア（明瞭な例示のため図示せず）または空間２２７を囲むための他の好適な構成部品により囲まれ得る。この方法で、魔法瓶、冷却器、断熱カップ、断熱弁当箱、断熱電気ポット、冷蔵庫または冷凍庫等を含む用途に好適な断熱装置及び高断熱システムが、本明細書において提供される。
【００２７】
多くの実施形態において、第１のシーラント層及び第２のシーラント層が、本明細書で記載されるように、シェル２０２の連続表面層２０５とライナー２０４の連続表面層２０８との間の界面２１１に沿って配置される。界面２１１は、シェル２０２の連続表面層２０５とライナー２０４の連続表面層２０８の交差で真空容器２００の周囲に沿って延びる連続界面である。１つ以上の実施形態において、界面２１１は、ライナー２０４の連続表面層２０８の少なくとも１つのフランジ（例えば、図１に示されるようなフランジ１１４）とシェル２０２の連続表面層２０５の少なくとも１つのフランジ（例えば、フランジ１１３）の交差を含む。
【００２８】
いくつかの用途において、真空容器の外に位置する観察者の視点からは視認されない「不可視」封止部を２１１に沿って維持することは効果的になり得る。つまり、シーラント及び／または接着剤を採用する、本明細書の多くの実施形態において、不可視封止部（例えば、第１のシーラント層及び第２のシーラント層両方が、真空容器の外に位置する観察者の視点からまたは空洞２２０の外から視認されない）が形成される。しかしながら、封止テープを採用するいくつかの実施形態においては、封止部の一部（例えば、非係止界面に沿って配置された第２のシーラント層により少なくとも一部が形成された部分）が真空容器の外に位置する観察者の視点からは可視となり得る。
【００２９】
界面の好適な例示的実施形態（例えば、図２に示されるような界面２１１）が、図３〜６で示される。明瞭な例示のため、図３〜６は、好適な界面の例示的な実施形態を形成するシェル２０２の連続表面層２０５の一部及びライナー２０４の連続表面層２０８の一部を各々示す。特に、図３〜６で示される各々の実施形態において、第１のシーラント層は、他の特長の中でも、空洞が空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、シェル係止部とライナー係止部との間の界面に沿って連続的に配置される。
【００３０】
本明細書の多くの実施形態に従い、図３、５、及び６で示されるように、ライナー係止部は、陥凹を画定でき、かつシェル係止部は、陥凹の少なくとも一部の中に突出してライナー係止部及びシェル係止部を噛合する突起を画定できる。しかしながら、本開示は、これに制限するわけではない。むしろ、多くの実施形態に従い、図４で示されるように、シェル係止部は、陥凹を画定でき、かつライナー係止部は、陥凹の少なくとも一部の中に突出してライナー係止部及びシェル係止部を噛合する突起を画定できる。それにもかかわらず、陥凹及び突起は、ライナー係止部及びシェル係止部が同じ噛合を採用するように異なる少なくとも１つの寸法を含む各々の寸法を有する。このような噛合は、略Ｕ−形状の凹及び／または凸形状を有する陥凹及び突起により促進され得る。しかしながら、図３〜６では略Ｕ−形状として示されるが、そのような陥凹及び突起各々の形状、大きさ、及び配向は、所望の真空容器の用途によって変更され得る。
【００３１】
図３は、本開示に従い、真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。図３に示されるように、第１のシーラント層３２２及び第２のシーラント層３２４は、例えば、空洞３２０を封止するため、シェル３０２の連続表面層３０５とライナー３０４の連続表面層３０８との間の界面３１１に沿って配置される。本明細書では、第１のシーラント層及び第２のシーラント層は、シーラント、接着剤、封止テープ、またはこれらの組み合わせを含む。シーラントの実施例は、他の好適なシーラントの中でも、シリコンシーラントを含むが、これに制限するわけではない。接着剤の実施例は、エポキシ接着剤または他の好適な接着剤を含むが、これに制限するわけではない。封止テープの実施例は、アルミニウム及び／または銅封止テープまたは他の好適なシーリングテープを含むが、これに制限するわけではない。
【００３２】
第１のシーラント層３２２及び第２のシーラント層３２４は、同じまたは同等の材料から形成され得、または所望の用途によって異なる材料から形成され得る。例えば、図３〜５で示されるような様々な実施形態において、第１のシーラント層３２２は、シーラントから形成され、かつ第２のシーラント層３２４は、接着剤から形成されるが、しかしながら、本開示は、これに制限するわけではない。むしろ、他の可能性の中でも、第１のシーラント層（例えば、図６に示される第１のシーラント層６２２）は、接着剤から形成され得、かつ第２のシーラント層（例えば、第２のシーラント層６２４）は、シーラントから形成され得る。さらに、第２のシーラント層は、接着剤、シーラント、または封止テープから形成され得るが、本開示は、これに制限するわけではない。つまり、多くの実施形態において、第２のシーラント層は、他の可能性の中でも、好適な工程及び／または材料、すなわち金属溶接、プラスチック溶接、加熱封止、ホットスタンプ、及び／または振動溶接に関連する材料、により形成され得る。図３に示されるように、シェル３０２の連続表面層３０５の少なくとも１つのフランジ３１３は、１つ以上の実施形態において、ライナー３０４の連続表面層３０８の少なくとも１つのフランジ３１４と交差でき、交差３１１の少なくとも一部を形成する。
【００３３】
図４に示されるように、第１のシーラント層４２２及び第２のシーラント層４２４は、例えば、空洞４２０を封止するために、シェル４０２の連続表面層４０５とライナー４０４の連続表面層４０８との間の界面４１１に沿って配置される。図３に示されるような多くの実施形態において、少なくとも第１のシーラント層３２２は、空洞３２０が空洞３２０の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、シェル係止部３０６とライナー係止部３０９との間の界面３２５に沿って連続的に配置される。本明細書では、係止界面（すなわち、シェル係止部の陥凹または突起のうちの少なくとも１つと、ライナー係止部の陥凹または突起のうちの少なくとも１つとの間の界面）は、ライナー係止部とシェル係止部を機械的に噛合することにより、シェルをライナーに結合する。言い換えれば、ライナー係止部の構造とシェル係止部の構造と噛合することは、シェルをライナーに結合しライナーに対するシェルの移動を防止する「スナップフィット」を提供する。１つ以上の実施形態において、噛合されたシェル及びライナーは、真空容器の封止を促進するため、真空容器の全周に沿って連続的に延びる係止界面を形成する。更なる結合強度及び／または封止特性が、少なくとも第１のシーラント層が係止界面に沿って連続的に配置されたことにより付与され得る。
【００３４】
１つ以上の実施形態に対して、真空容器は、非係止界面（すなわち、第２のシーラント層３２４が配置された係止界面３２５以外の位置での、界面３１１の界面、その一部、またはその外部）を含むことができる。つまり、１つ以上の実施形態において、第２のシーラント層は、第１封止層及び同封止層を含む係止界面により提供された機械的及び／または気体不透過性封止を強化するため、非係止界面に配置され得る。例えば、１つ以上の実施形態において、第２のシーラント層３２４は、空洞３２０において、シェル３０２の連続表面層３０５とライナー３０４の連続表面層３０８との間の界面３２６の長さに沿って連続的に配置される。しかしながら、本開示は、これに制限するわけではない。つまり、第２のシーラント層３２４は、いくつかの実施形態において、他の界面３１１内の位置、界面３１１の一部、または界面３１１の周りの中でも、係止界面で配置され得る。
【００３５】
図４は、本開示に従い、真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。図４に示されるように、第１のシーラント層４２２及び第２のシーラント層４２４は、例えば、空洞４２０を封止するために、シェル４０２の連続表面層４０５とライナー４０４の連続表面層４０８との間の界面４１１に沿って配置される。１つ以上の実施形態において、第１のシーラント層４２２は、係止界面４２５で、シェル係止部４０６とライナー係止部４０９との間に配置され、かつ第２のシーラント層は、非係止界面４２６に配置される。図４に示されるように、シェル４０２の連続表面層４０５のフランジ４１３（例えば、単体のフランジ）は、１つ以上の実施形態において、ライナー４０４の連続表面層４０８の少なくとも１つのフランジ４１４と交差でき、交差４１１の少なくとも一部を形成する。多くの実施形態に従い、第２のシーラント層４２４は、シェル４０２の連続表面層４０５とライナー４０４の連続表面層４０８との間の容積の一部において、シェル４０２の連続表面層４０５とライナー４０４の連続表面層４０８との間の界面４２６（すなわち、非係止界面）の長さに沿って連続的に配置される。
【００３６】
図５は、本開示に従い、真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。図５に示されるように、第１のシーラント層５２２及び第２のシーラント層５２４は、例えば、空洞５２０を封止するために、シェル５０２の連続表面層５０５とライナー５０４の連続表面層５０８との間の界面５１１に沿って配置される。１つ以上の実施形態において、第１のシーラント層５２２は、第１の係止界面５２５−１に配置され、かつ第２のシーラント層５２４は、係止界面５２５−Ｒに配置される。第１の係止界面５２５−１は、ライナー係止部５０９−１を有する第１のシェル係止部５０６−１の間の界面から形成され得る。第２の係止界面５２５−Ｒは、第１のライナー係止部５０９−Ｌを有する第２のシェル係止部５０６−Ｓの間の界面から形成され得る。つまり、少なくとも第１のシーラント層は、少なくとも１つの係止界面に配置される。しかしながら、本明細書で記載されるように、界面の配向、総数（例えば、関連付けられた各々のシーラント層を有する係止界面の総数及び／または非係止界面の総数）は、真空容器を促進するために変更され得る。図５に示されるように、シェル５０２の連続表面層５０５のフランジ５１３（例えば、少なくとも１つのフランジ）は、１つ以上の実施形態において、ライナー５０４の連続表面層５０８の少なくとも１つのフランジ５１４と交差でき、交差５１１の少なくとも一部を形成する。
【００３７】
図６は、本開示に従い、真空容器に好適な界面の例示的な実施形態の側面図を示す。図６に示されるように、第１のシーラント層６２２及び第２のシーラント層６２４は、例えば、空洞６２０を封止するために、シェル６０２の連続表面層６０５とライナー６０４の連続表面層６０８との間の界面６１１に沿って配置される。１つ以上の実施形態において、第１のシーラント層６２２は、界面６２５すなわち、ライナー係止部６０９とシェル係止部６０６との間の係止界面６２５）に配置され、かつ第２のシーラント層６２４は、界面６２６（すなわち、非係止界面６２６）に配置される。図６に示されるように、シェル６０２の連続表面層６０５のフランジ６１３（例えば、少なくとも１つのフランジ）は、１つ以上の実施形態において、ライナー６０４の連続表面層６０８の少なくとも１つのフランジ６１４と交差でき、交差６１１の少なくとも一部を形成する。１つ以上の実施形態に従い、第２のシーラント層６２４は、シェル６０２の連続表面層６０５とライナー６０４の連続表面層６０８との間の容積の一部において、シェル６０２の連続表面層６０５とライナー６０４の連続表面層６０８との間の界面６２６の長さに沿って連続的に配置される。
【００３８】
断熱装置及び高断熱システムに好適な真空容器の形成方法は、第１のシーラント層をシェルの連続表面層のシェル係止部及びライナーの連続表面層のライナー係止部のうちの１つへ適用することを含むことができる。１つ以上の実施形態において、真空容器の形成方法は、パネルならびに噛合されたシェル及びライナーの連続表面層により画定された空洞を形成するため、シェル係止部とライナーの連続表面層のライナー係止部を噛合することを含むことができる。噛合するとは、シェル係止部及びライナー係止部を機械的に結合することとする。いくつかの実施形態において、噛合することは、他の可能性の中でも、第１のシーラント層及び／または第２のシーラント層を、シェルの連続表面層のシェル係止部及びライナーの連続表面層のライナー係止部のうちの１つへ適用し、かつシェル係止部と接触するライナー係止部へ接触することを含む。
【００３９】
真空容器の形成方法は、空洞を封止するため、第２のシーラント層をシェルの連続表面層とライナーの連続表面層との間の界面へ適用することを含む。例えば、１つ以上の実施形態において、方法は、シェル係止部及びライナー係止部を噛合するよりも先にシェル係止部及びライナー係止部のうちの１つを適用することを含むことができる。真空容器の形成方法は、断熱装置及び／または断熱装置を含む高断熱システムに関するような１つ以上の実施形態において、空洞の容積の少なくとも一部を充填するため、空洞の中へ断熱材料を注入することを含むことができる。つまり、真空容器の形成方法は、本明細書で記載されるように、断熱装置及び断熱装置を含む高断熱システムを形成するために利用され得る。
【００４０】
真空容器の形成方法は、１つ以上の実施形態において、所望の真空状態まで空洞及び断熱材料を真空することを含み得る。例えば、多くの実施形態において、所望の真空状態とは、本明細書で記載されるように、空洞が０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有するように、不完全真空状態となる空洞とすることができる。つまり、１つ以上の実施形態において、常時結合される真空ポンプ（図示せず）（真空容器及び／または断熱装置に配置された）、及び／または真空容器に常時結合していない真空ポンプが、空洞を所望の真空状態に真空する及び／または維持することを容易にすることができる。真空容器の形成方法は、本明細書で記載されるように、シーラント、機械的プラグ、または他の好適な封止機構の使用により、ベントを封止することを含むことができる。
【図１】
2019011139.tif 000003
【図２】
2019011139.tif 000004
【図３】
2019011139.tif 000005
【図４】
2019011139.tif 000006
【図５】
2019011139.tif 000007
【図６】
2019011139.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月29日(2018.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器を備えた断熱装置であって、
前記真空容器は、
陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するシェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、
陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーが、前記シェル係止部及び前記ライナー係止部が共に、陥凹、ならびに、前記陥凹の少なくとも一部の中に突出して前記シェル及び前記ライナーを噛合する突起を画定するように、前記シェル係止層の前記陥凹または前記突起のうち少なくとも１つと噛合する、前記ライナーと、
前記ライナーの前記連続表面層及び前記断熱装置のドアにより画定される空間と、
前記シェルの前記連続表面層に結合されたパネルであって、前記パネルならびに前記噛合されたシェル及びライナーの前記連続表面層により画定される空洞を形成する前記パネルと、
前記空洞を真空封止するように前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の界面に沿って配置された、第１のシーラント層及び第２のシーラント層を含む真空封止部であって、前記第１のシーラント層が、前記空洞が前記空洞の外の空間に対する不完全真空を維持することを可能とするように、前記シェル係止部と前記ライナー係止部との間の係止界面に沿って連続的に配置されている、前記真空封止部と
を備える、前記断熱装置。
【請求項２】
真空断熱材料が前記空洞内に配置されることを含む、請求項１に記載の断熱装置。
【請求項３】
前記空間が、前記ライナーの前記連続表面層、前記ドア、及び前記真空容器と前記ドアとの間の界面に沿って提供される封止ガスケットにより画定される、請求項１に記載の断熱装置。
【請求項４】
高断熱システムであって、
真空容器であって、
陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するシェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、
陥凹または突起のうちの少なくとも１つを有するライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーが、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部が前記シェル及び前記ライナーを噛合するように、前記シェル係止層の前記陥凹または前記突起のうちの前記少なくとも１つを噛合する、前記ライナーと、
前記シェルの前記連続表面層に結合されたパネルであって、前記パネルならびに前記噛合されたシェル及びライナーの前記連続表面層により画定される空洞を形成する前記パネルと、
前記空洞内に配置された真空断熱材料と、
前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層であって、少なくとも前記第１のシーラント層が、前記空洞が、０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有するように、前記空洞の外の空間に対する不完全真空で前記空洞を維持するため、前記シェル係止部の前記陥凹または前記突起のうちの前記少なくとも１つと前記ライナー係止部の前記陥凹または前記突起のうちの前記少なくとも１つとの間の係止界面に沿って連続的に配置され、式中、ΔＰが、前記空洞内部の第１の圧力と前記空洞内部の第２の圧力との間の差に等しく、ΔＴが、前記第１の圧力の測定に関連付けられた時間と前記第２の圧力の測定に関連付けられた後続の時間との間の差に等しい、第１のシーラント層及び第２のシーラント層と
を備えた前記真空容器と、
冷却システムであって、蒸発装置を含む冷却システムの一部分が、前記空洞内に配置され、前記冷却システムの別の部分が、前記空洞の外に配置されている、前記冷却システムと
を備える前記高断熱システム。
【請求項５】
前記パネルが、前記空洞へのアクセスを提供する通気ポート及び真空ポンピングポートを含む一体型アクセスポートを含む、請求項４に記載の高断熱システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
真空容器の形成方法は、１つ以上の実施形態において、所望の真空状態まで空洞及び断熱材料を真空することを含み得る。例えば、多くの実施形態において、所望の真空状態とは、本明細書で記載されるように、空洞が０．００００００１５ミリバール／秒以下のΔＰ／ΔＴを有するように、不完全真空状態となる空洞とすることができる。つまり、１つ以上の実施形態において、常時結合される真空ポンプ（図示せず）（真空容器及び／または断熱装置に配置された）、及び／または真空容器に常時結合していない真空ポンプが、空洞を所望の真空状態に真空する及び／または維持することを容易にすることができる。真空容器の形成方法は、本明細書で記載されるように、シーラント、機械的プラグ、または他の好適な封止機構の使用により、ベントを封止することを含むことができる。
なお、本発明には、以下が含まれることを付記する。
〔１〕
真空容器であって、
シェル係止部を有する連続表面層を含むシェルと、
ライナー係止部を有する連続表面層を含むライナーであって、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部が、前記シェル及び前記ライナーを噛合する、ライナーと、
前記シェルの前記連続表面層に結合されたパネルであって、前記パネルならびに前記噛合されたシェル及びライナーの前記連続表面層により画定される空洞を形成する、パネルと、
前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の界面に沿って配置された第１のシーラント層及び第２のシーラント層であって、少なくとも前記第１のシーラント層が、前記空洞が前記空洞の外の周囲圧力に対する不完全真空を維持することを可能とするように、前記シェル係止部と前記ライナー係止部との間の界面に沿って連続的に配置されている、第１のシーラント層及び第２のシーラント層と、を備える、真空容器。
〔２〕
ライナー係止部が、陥凹を画定し、前記シェル係止部が、前記陥凹の少なくとも一部の中に突出して、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部を噛合する突起を画定している、〔１〕に記載の真空容器。
〔３〕
シェル係止部が、陥凹を画定し、前記ライナー係止部が、前記陥凹の少なくとも一部の中に突出して、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部を噛合する突起を画定している、〔１〕に記載の真空容器。
〔４〕
前記陥凹及び前記突起が、前記ライナー係止部及び前記シェル係止部が噛合するように異なる少なくとも１つの寸法を含む各々の寸法を有する、〔２〕または〔３〕のいずれか一項に記載の真空容器。
〔５〕
前記パネルが、前記シェルの一体部分から形成される、〔１〕に記載の真空容器。
〔６〕
前記噛合されたシェル及びライナーが、前記真空容器の全周に沿って連続的に延びる係止界面を形成する、〔１〕に記載の真空容器。
〔７〕
前記第１のシーラント層及び第２のシーラント層が、シーラント、接着剤、封止テープ、またはそれらの組み合わせを含む、〔１〕に記載の真空容器。
〔８〕
前記パネル、前記シェルの前記連続表面層、及び前記ライナーの前記連続表面層が、気体不透過性である、〔１〕に記載の真空容器。
〔９〕
前記第２のシーラント層が、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の容積の一部において、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の前記界面の長さに沿って連続的に配置された、〔１〕に記載の真空容器。
〔１０〕
前記第２のシーラント層が、前記空洞において、前記シェルの前記連続表面層と前記ライナーの前記連続表面層との間の前記界面の長さに沿って連続的に配置された、〔１〕に記載の真空容器。