(57)【要約】【課題】簡易に製造可能で後加工が容易な真空断熱体を提供する。【解決手段】真空断熱体１０は、金属製板状体１により形成された連通部５を備える平板状の内部空間を備え、この内部空間にスペーサ２とゲッター材４が配置されている。内部空間は、加熱により吸着・吸蔵ガスが放出され、連通部５を介して不活性ガスが封入され、かつプレスにより連通部５を介してガスが排出される。連通部５を封止した後にゲッター材４が加熱され、それによって内部空間が所定の真空度とされている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材が配置され、
前記内部空間は、加熱により吸着・吸蔵ガスが放出され、前記連通部を介して不活性ガスが封入され、かつプレスにより前記連通部を介してガスが排出され、前記連通部を封止した後に前記ゲッター材が加熱され、それによって前記内部空間が所定の真空度とされている、真空断熱体。
【請求項２】
前記プレスにより厚みが１．５ｍｍ以下に圧縮されている、請求項１に記載の真空断熱体。
【請求項３】
液体が収容される内容器と、この内容器を取り囲む外装部材とを備えるポットに使用される真空断熱体であって、
金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材が配置され、
前記内部空間は加熱により吸着・吸蔵ガスが放出され、前記連通部を介した不活性ガスの封入とプレスによる前記連通部を介したガスの排出とが繰り返され、かつ前記連通部を封入した後に前記ゲッター材が加熱され、それによって前記内部空間が所定の真空度とされ、
前記内容器と前記外装部材との間の空間に、１回又は複数回巻回されてなる、真空断熱体。
【請求項４】
前記巻回された真空断熱体の隙間に断熱材が配置されている、請求項３に記載の真空断熱体。
【請求項５】
金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材とを配置し、
加熱により前記平板状の内部空間に吸着・吸蔵ガスを放出させ、
前記連通部を介して前記内部空間内へ不活性ガスを封入した後、プレスにより前記連通部を介して前記内部空間内のガスを排出させ、
前記連通部を封止して前記内部空間を密閉した後、
加熱により前記ゲッター材を活性化させる、
真空断熱体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空断熱体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばポットの内容器内に収容された液体を保温するために、内容器の外周面と胴部の内周面との間の空間に配置される真空断熱体が提供されている。例えば、特開２００１−３０９８５８号公報には、共に筒状である金属製内板及び金属性外板間に形成される筒状空間にスペーサ等を配置して真空引きしてなる真空断熱体が記載されている。また、特開２００１−３１１４９６号公報及び特開２００１−３１１４９７号公報には、金属製板状体の内部に形成された平板状空間にスペーサ等を配置して真空引きしてなる真空断熱体が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開２００１−３０９８５８号公報に記載のものは、前記筒状空間の真空引きが必要となるため、製造工程が煩雑である。また、筒状であるので後加工が大幅に制限され、汎用性に欠ける。
【０００４】
一方、前記特開２００１−３１１４９６号公報及び特開２００１−３１１４９７号公報に記載のものは、板状で種々の形状に後加工することが可能であるが、真空引きが必要であるので、製造工程か゛煩雑である。
【０００５】
本発明は、前記従来の真空断熱体における問題を解決するためになされたものであり、簡易に製造可能で後加工が容易な真空断熱体を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
従って、第１の発明は、金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材が配置され、前記内部空間は加熱により吸着・吸蔵ガスが放出され、前記連通部を介した不活性ガスの封入とプレスによる前記連通部を介したガスの排出とが繰り返され、かつ前記連通部を封止した後に前記ゲッター材が加熱され、それによって前記内部空間が所定の真空度とされている、真空断熱体を提供するものである。
【０００７】
第１の発明に係る真空断熱体では、不活性ガスの封入とプレスによる平板状の内部空間内のガスの排出とにより内部空間内のガスが不活性ガスに置換され、ゲッター材の活性化により十分な断熱効果を得るための所定の真空度が達成されている。従って、金属製板状体の内部空間の真空引きを行う必要がなく、簡易に真空断熱体を製造することができる。また、金属製板状体により形成された平板状の内部空間にスペーサが配置された構成であるので、後加工を容易に行うことができる。
【０００８】
特に、プレスにより厚みが１．５ｍｍ以下に圧縮されていれば、曲げ加工等の後加工をより容易に行うことができる。また、積層や巻回して使用する場合の体積を低減することができる。
【０００９】
第２の発明は、液体が収容される内容器と、この内容器を取り囲む外装部材とを備えるポットに使用される真空断熱体であって、金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材が配置され、前記内部空間は加熱により吸着・吸蔵ガスが放出され、前記連通部を介した不活性ガスの封入とプレスによる前記連通部を介したガスの排出とが繰り返され、かつ前記連通部を封入した後に前記ゲッター材が加熱され、それによって前記内部空間が所定の真空度とされ、前記内容器と前記外装部材との間の空間に、１回又は複数回巻回されてなる、真空断熱体を提供する。
【００１０】
第２の発明に係る真空断熱体では、真空断熱体が内容器と外装部材との間の空間に隙間をあけて１回又は複数回巻回されているので、内容器の熱が真空断熱体の金属製板状体の熱伝導により外装部材側へ伝わる現象（いわゆる熱の回り込み）が抑制され、高い断熱効果が得られる。
【００１１】
前記熱の回り込みをより効果的に抑制するには、前記巻回された真空断熱体の隙間に、グラスウール等の断熱材を配置することが好ましい。
【００１２】
第３の発明は、金属製板状体により形成された連通部を備える平板状の内部空間にスペーサとゲッター材とを配置し、加熱により前記平板状の内部空間に吸着・吸蔵ガスを放出させ、前記連通部を介して前記内部空間内へ不活性ガスを封入した後、プレスにより前記連通部を介して前記内部空間内のガスを排出させ、前記連通部を封止して前記内部空間を密閉した後、加熱により前記ゲッター材を活性化させる、真空断熱体の製造方法を提供する。
【００１３】
第３の発明に係る真空断熱体では、不活性ガスの封入とプレスによる内部空間内のガスの排出とにより内部空間内のガスを不活性ガスに置換し、ゲッター材の活性化により十分な断熱効果を得るための所定の真空度を達成する。従って、金属製板状体の内部空間の真空引きを行う必要がなく、簡易に真空断熱体を製造することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る真空断熱体１０の部分破断斜視図を示し、図２は、その部分断面図を示す。この真空断熱体は、金属製板状体１の内部に形成される平板状の内部空間に、この内部空間と略同形状のスペーサ２、金属箔３及び粉末状のゲッター材４を配設し、後に詳述するように不活性ガスの封入とプレスによる排気とを繰り返して所定の真空度としたものである。
【００１５】
金属製板状体１は、２枚の金属製薄板１ａ，１ｂを重ね合わせることにより、より形成される。金属製薄板１ａ，１ｂには、板厚が０．０５ｍｍから０．５ｍｍのステンレス、鉄、チタン等が使用できる。金属製薄板１ａ，１ｂの外縁は、スペーサ２が収容された後、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ブレージング等によって接合される。後加工で切除される金属製板状体１の角部には内部空間への不活性ガスの封入と排気を行うための連通部５が形成され、この連通部５により金属製板状体１の内部空間と外部が連通している。連通部５は、開口部を形成するだけでもよいし、チップ管を接合した構成であってもよい。開口部であれば、ガス排出後、ガラスロウ材等によって熱封止すればよい。この場合、排出部５は後加工で切除することなく、そのまま使用することも可能である。
【００１６】
スペーサ２には、ガラス繊維、セラミック繊維、カーボン繊維等の織布又は不織布、あるいは、マイカ板等を使用できる。非圧縮状態で０．１から１５．０ｍｍの厚みを有するものが好ましい。但し、内部空間の真空度を高めるために、不織布を使用するのが好ましい。また、後述する吸着・吸蔵ガスを排出させるための加熱により損傷しないような、例えば、セラミック材料を使用するのが好ましい。
【００１７】
金属箔３としては、例えば厚さ５〜２０μｍの銅又はアルミ製のものが使用できる。
【００１８】
ゲッター材４は、不活性ガスの封入及びプレスによる排気後に内部空間に残存しているガス等を吸収し、所定の真空度を得るために使用される。ゲッター材４としては、例えばジルコニウムを主成分とし、約２５０℃以上の温度で活性化する高温活性化型のものを使用することができる。
【００１９】
次に、前記真空断熱体の製造方法について説明する。
まず、金属製板状体１を構成する２枚の金属製薄板１ａ，１ｂの間に、スペーサ２、金属箔３及びゲッター材４を配設し、外縁部をシーム溶接等で接合する。
【００２０】
次に、金属製薄板１ａ，１ｂや金属箔３の吸着・吸蔵ガスを排出させるために、金属製板状体１を加熱する。この加熱温度は例えば１００〜２００℃に設定される。
【００２１】
次に、金属製板状体１を図３に示すプレス装置７に設置する。このプレス装置７は固定盤７ａと、この固定盤７ａに対して図示しない駆動機構により上下駆動される可動盤７ｂとを備えている。金属製板状体１は固定盤７ａ上に載置され、その位置は連通部５が固定盤７ａ及び可動盤７ｂと干渉しないように設定される。また、連通部５が三方弁８の一つのポート８ａに接続される。この三方弁８の残りのポート８ｂ，８ｃは大気と不活性ガス供給源９にそれぞれ接続されている。本実施形態では、不活性ガス供給源９は窒素を供給するが、二酸化炭素であってもよい。
【００２２】
次に、三方弁８を切り換えて連通部５を不活性ガス供給源９側に接続し、不活性ガス供給源９から連通部５を介して金属製板状体１の内部空間に窒素ガスを封入する。続いて、三方弁８を切り換えて連通部５を大気側に接続した後、図５に示すようにプレス装置７の可動盤７ｂを降下させ、固定盤７ａと可動盤７ｂとにより金属製板状体１をその厚み方向にプレスする。このプレスにより金属製板状体１の内部空間が圧縮され、その中のガスが連通部５及び三方弁８を介して大気中に排気される。この窒素ガスの封入とプレスによる排気により、金属製板状体１の内部空間中のガス圧が低下すると共に、最初に内部空間に存在していた空気中に含まれるアルゴンが窒素に置換される。窒素への置換によって内部空間中のアルゴンの濃度が十分に低下するまで、窒素ガスの封入とプレスによる排気とを繰り返してもよい。
【００２３】
窒素ガスの封入と排気の終了後、図１において一点鎖線Ｌ１で示すように連通部５の付近で金属製薄板１ａ，１ｂをシーム溶接等により接合する。これによって連通部５が封止され、金属製板状体１の内部空間が密閉される。
【００２４】
続いて、ゲッター材４を活性化させるために、金属製板状体１を加熱する。この加熱温度は２５０〜６００℃に設定される。活性化されたゲッター材４により内部空間中のガス（主として窒素ガス）が吸着され、金属製板状体１の内部空間は所定の真空度となる。最後に、図１において二点鎖線Ｌ２で示すように、前記シーム溶接等の接合線Ｌ１よりもさらに連通部５に近い位置において金属製板状体１を切断して連通部５を切り離す。
【００２５】
以上のように窒素ガスの封入とプレスによる排気後にゲッター材を活性化させて所定の真空度を達成するので、金属製板状体１の内部空間の真空引きを行う必要がなく、簡易に真空断熱体１０を製造することができる。また、金属製板状体１により形成された平板状の内部空間にスペーサ２等が配置された構成であるので、後加工を容易に行うことができる。前記プレスにより真空断熱体１０の厚みが１．５ｍｍ以下に圧縮されることが好ましい。この程度の厚みであれば、曲げ加工等の後加工を容易に行うことができる。また、真空断熱体１０を積層したり巻回して使用する場合の体積を低減することができる。
【００２６】
図６は、本実施形態の真空断熱体１０を後加工して使用する例を示している。この例では、真空断熱体１０を、液体が収容される内容器１１と、この内容器１１１を取り囲む外装部材１２とを備えるポットに使用している。真空断熱体１０は、後加工により複数回巻回されて全体として円筒状を呈し、内容器１１の外周面と外装部材１２の内周面との間の空間に配置されている。巻回された真空断熱体１０には隙間が設けられており、この隙間には例えばグラスウールである断熱材１３が配置されている。
【００２７】
真空断熱体１０は、内容器１１と外装部材１２との間の空間に隙間をあけて巻回されているので、内容器１１の熱が真空断熱体１０の金属製板状体１における熱伝導により外装部材１２側へ伝わる現象（いわゆる熱の回り込み）が抑制され、高い断熱効果が得られる。また、巻回された真空断熱体１０の間には断熱材１３が配置されているので、熱の回り込みをより効果的に抑制することができる。
【００２８】
後加工の方法について説明すると、真空断熱体１０に断熱材１３を重ね合わせた後、図７（Ａ）に示すロール成形装置１５に供給する。このロール成形装置１５はその表面の硬度が比較的高い小径のロール１５ａと、表面の硬度が比較的低い大径のロール１５ｂとを備え、これらのロール１５ａ，１５ｂを互いに押圧することによりニップ部１５ｃが形成されている。図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、図示しない駆動手段により回転するロール１５ａ，１５ｂのニップ部１５ｃに重ね合わせた真空断熱体１０及び断熱材１３を供給すると、図７（Ｃ）に示すように小径のロール１５ａ側に湾曲し、それによって図７（Ｄ）に示すように真空断熱体１０及び断熱材１３が複数回巻回されて円筒状となる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の真空断熱体及びその製造方法では、不活性ガスの封入とプレスによる内部空間内のガスの排出とにより内部空間内のガスを不活性ガスに置換し、ゲッター材の活性化により十分な断熱効果を得るための所定の真空度を達成する。従って、金属製板状体の内部空間の真空引きを行う必要がなく、簡易に真空断熱体を製造することができる。また、また、真空断熱体は、金属製板状体により形成された平板状の内部空間にスペーサが配置された構成であるので、後加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る真空断熱体の部分破断斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における部分断面図である。
【図３】プレス装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る真空断熱体の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る真空断熱体の製造方法を説明するための概略平面図である。
【図６】後加工を施した真空断熱体の一例を示す斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は後加工の工程を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１　金属製板状体
１ａ，１ｂ　金属製薄板
２　スペーサ
３　金属箔
４　ゲッター材
５　連通部
７　プレス装置
７ａ　固定盤
８　三方弁
８ａ　ポート
８ｂ　ポート
８ｃ　ポート
９　不活性ガス供給源
１０　真空断熱体
１１　内容器
１２　外装部材
１３　断熱材
１５　ロール成形装置
１５ａ，１５ｂ　ロール
１５ｃ　ニップ部
【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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【図６】
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【図７】
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