(57)【要約】真空容器（１）の被膜（４，５）であって、真空容器（１）は、有底筒状の外筒（３）と、外筒（３）の内部に配置された、有底筒状の内筒（２）と、被膜（４，５）とを備えている。内筒（２）の外表面と、外筒（３）の内表面との間には、大気圧よりも減圧された中空部（Ｓ１）が形成されている。中空部（Ｓ１）を封止するように、内筒（２）と外筒（３）とは接合され、被膜（４，５）は、中空部（Ｓ１）内における、外筒（３）の内表面、および、内筒（２）の外表面のうち、少なくとも一方に形成されている。被膜（４，５）は、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空容器の被膜であって、
前記真空容器は、有底筒状の外筒と、前記外筒の内部に配置された、有底筒状の内筒と、前記被膜とを備え、前記内筒の外表面と、前記外筒の内表面との間には、大気圧よりも減圧された中空部が形成され、前記中空部を封止するように、前記内筒と前記外筒とは接合され、前記被膜は、前記中空部内における、前記外筒の前記内表面、および、前記内筒の外表面のうち、少なくとも一方に形成され、
前記被膜は、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含む、
真空容器の被膜。
【請求項２】
前記被膜が、発泡構造を有する、
請求項１に記載の真空容器の被膜。
【請求項３】
前記銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、粒径が３００μｍ以下の値に設定されている、
請求項１または請求項２に記載の真空容器の被膜。
【請求項４】
前記被膜は、無機バインダを含む、
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の真空容器の被膜。
【請求項５】
前記被膜中における前記無機バインダの重量が、前記被膜の重量の０ｗｔ％より多く２０ｗｔ％以下の範囲の値に設定されている、
請求項４に記載の真空容器の被膜。
【請求項６】
前記気体吸着材の窒素吸着量が、常温かつ常圧にて、１０ｍｌ／ｇ以上の値に設定されている、
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の真空容器の被膜。
【請求項７】
少なくとも、前記気体吸着材とバインダとを含む、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の前記被膜を塗布形成するための塗工液。
【請求項８】
さらに、熱分解型発泡剤を含む、
請求項７に記載の塗工液。
【請求項９】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の前記被膜を備える、真空断熱容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、真空断熱容器等の真空容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、真空容器として、例えば、内筒と外筒とを備え、外筒と内筒との間に、大気圧よりも減圧された中空部が形成された真空断熱容器が知られている。中空部には、吸着材が配置される。【０００３】
このような構成を有する真空容器においては、その仕様に応じて、吸着材における吸着性能のさらなる向上が要求される場合がある。【０００４】
また、気体吸着デバイスに用いられる銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの製造方法等については、例えば、特許文献２に開示された技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１４８０７８号公報
【特許文献２】日本国特許第５７１９９９５号公報
【発明の概要】
【０００６】
本開示は真空容器において、その気体吸着材における吸着性能の向上を図れる真空容器の被膜、塗工液および真空断熱容器を提供するものである。
【０００７】
本開示の被膜は、真空容器の被膜である。真空容器は、有底筒状の外筒と、外筒の内部に配置された、有底筒状の内筒と、被膜とを備えている。内筒の外表面と、外筒の内表面との間には、大気圧よりも減圧された中空部が形成されている。中空部を封止するように、内筒と外筒とは接合されている。被膜は、中空部内における、外筒の内表面、および、内筒の外表面のうち、少なくとも一方に形成されている。被膜は、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。
【０００８】
このような構成によれば、被膜が、高度な気体吸着性能を有する気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。これにより、中空部に存在する不要な気体を、気体吸着材によって良好に吸着できる。これにより、気体吸着材における吸着性能を向上できる。
【０００９】
本開示の塗工液は、少なくとも、上述の気体吸着材とバインダとを含み、上述の被膜を塗布形成するために用いられる。
【００１０】
本開示の真空断熱容器は、上述の被膜を備えている。
【００１１】
本開示によれば、真空容器において、その気体吸着材における吸着性能の向上を図れる、真空容器の被膜、塗工液および真空断熱容器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本開示の実施の形態に係る真空断熱容器の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示の実施の形態の被膜の形成方法を示す一部の断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示の実施の形態の被膜の形成方法を示す一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（本開示の態様の一例）
本開示の態様の一例の被膜は、真空容器の被膜である。真空容器は、有底筒状の外筒と、外筒の内部に配置された、有底筒状の内筒と、被膜とを備えている。内筒の外表面と、外筒の内表面との間には、大気圧よりも減圧された中空部が形成されている。中空部を封止するように、内筒と外筒とは接合されている。被膜は、中空部内における、外筒の内表面、および、内筒の外表面のうち、少なくとも一方に形成されている。被膜は、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。
【００１４】
このような構成によれば、被膜が、高度な気体吸着性能を有する気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。これにより、中空部に存在する不要な気体を、気体吸着材により良好に吸着できる。よって、気体吸着材における吸着性能を向上できる。
【００１５】
さらに、被膜が、発泡構造を有してもよい。
【００１６】
これにより、さらに、被膜に含まれる気体吸着材の表面を、中空部に広く露出させて、気体吸着材の豊富な吸着量を確保し易くすることができる。
【００１７】
さらに、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、粒径が３００μｍ以下の値に設定されていてもよい。
【００１８】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトがこのような粒径に設定されていれば、さらに、中空部の容積が限られる場合でも、中空部に気体吸着材を配置し易くすることができる。また、仮に中空部において、被膜から脱離した気体吸着材が移動した場合でも、気体吸着材が、外筒または内筒に当たることで発生する異音を生じにくくすることができる。
【００１９】
また、被膜は、無機バインダを含んでいてもよい。
【００２０】
無機バインダを用いることで、さらに、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの気体吸着活性が、被膜に含まれるバインダにより損われることを防止できる。
【００２１】
また、被膜中における無機バインダの重量が、被膜の重量の０ｗｔ％より多く２０ｗｔ％以下の範囲の値に設定されていてもよい。
【００２２】
無機バインダの重量が、上述範囲の値に設定されていることで、さらに、気体吸着材に含まれる銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着性能が、大量の無機バインダにより阻害されるのを防止しながら、被膜において、気体吸着材を無機バインダにより良好に保持できる。
【００２３】
また、気体吸着材の窒素吸着量が、常温かつ常圧にて、１０ｍｌ／ｇ以上の値に設定されていてもよい。
【００２４】
この構成によれば、さらに、真空容器の製造時に中空部に残留した窒素等の気体、および、容器の製造後に中空部に透過浸入する窒素等の気体を、吸着除去できる。よって、製造後初期における気体吸着材の吸着性能を向上できると共に、吸着性能を良好に維持できる。
【００２５】
本開示の一態様に係る塗工液は、少なくとも、上述した気体吸着材と、バインダとを含み、上述した被膜を塗布形成するためのものである。
【００２６】
この構成によれば、真空容器の製造時において、中空部内における、外筒の内表面、および、内筒の外表面のうち、少なくとも一方に塗工液を塗布して乾燥させることにより、被膜を比較的容易に形成することができる。
【００２７】
また、塗工液は、熱分解型発泡剤を含んでいてもよい。
【００２８】
これにより、さらに、塗布した塗工液を熱分解することで、発泡構造を有する被膜を形成できる。
【００２９】
また、本開示の真空断熱容器は、上述したいずれかの被膜を備えている。
【００３０】
本開示の各態様によれば、内筒と外筒とを備え、外筒と内筒との間に大気圧よりも減圧された中空部が形成され、この中空部に気体吸着材が配置された真空容器において、気体吸着材における吸着性能の向上を、安定して図ることができる。
【００３１】
（実施の形態）
以下、図面を参照して、本開示の実施の形態を説明する。
【００３２】
図１は、本開示の実施の形態に係る真空断熱容器１（以下、単に容器１と称する。）の断面図である。
【００３３】
図１に示すように、容器１は、全体としてボトル状に形成されている。なお、本明細書でいう真空とは、大気圧よりも減圧された状態を指す。
【００３４】
容器１は、内筒２、外筒３および被膜４，５を備える。
【００３５】
外筒３および内筒２は、有底筒状に形成されている。外筒３および内筒２は、気体難透過性材料により構成されている。本実施の形態では、外筒３および内筒２は、一例として、金属材料により構成されている。この金属材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスおよび銅等が挙げられる。
【００３６】
外筒３および内筒２は、円筒状に形成されている。内筒２は、側部２ａ、底部２ｂ、ネック部２ｃおよびショルダー部２ｄを有する。側部２ａおよびネック部２ｃは、内筒２の筒軸方向に延びる円筒状に形成されている。底部２ｂは、一例として、内筒２の筒軸方向（図１における上方向または下方向）から見て、円形に形成されている。側部２ａは、底部２ｂの周縁から内筒２の筒軸方向に延びている。
【００３７】
ネック部２ｃは、側部２ａの内径よりも小さい内径を有する。ネック部２ｃは、側部２ａの、底部２ｂ側とは反対側から、ショルダー部２ｄを介して、内筒２の筒軸方向に延びている。ネック部２ｃの、底部２ｂとは反対側には、外部と内筒２の内部とが連通する開口が設けられている。ネック部２ｃと側部２ａとは、ショルダー部２ｄにより接続されている。ショルダー部２ｄは、内筒２の筒軸方向から見て環状に形成されている。
【００３８】
外筒３は、側部３ａ、底部３ｂ、ネック部３ｃおよびショルダー部３ｄを有する。側部３ａおよびネック部３ｃは、外筒３の筒軸方向に延びる円筒状に形成されている。底部３ｂは、一例として、外筒３の筒軸方向から見て、円形に形成されている。側部３ａは、底部３ｂの周縁から外筒３の筒軸方向に延びている。
【００３９】
ネック部３ｃは、側部３ａの内径よりも小さい内径を有する。ネック部３ｃは、側部３ａの、底部３ｂ側とは反対側から、ショルダー部３ｄを介して、外筒３の筒軸方向に延びている。ネック部３ｃの、底部３ｂとは反対側には、容器１の内部と外部とが連通する開口が設けられている。ネック部３ｃと側部３ａとは、ショルダー部３ｄにより接続されている。ショルダー部３ｄは、外筒３の筒軸方向から見て環状に形成されている。
【００４０】
側部３ａの内径は、側部２ａの内径よりも大きい。ネック部３ｃの内径は、ネック部２ｃの内径よりも大きい。底部３ｂの直径は、底部２ｂの直径よりも大きい。
【００４１】
内筒２は、内筒２の外表面と外筒３の内表面との間に中空部Ｓ１を形成しながら、外筒３の内部に配置されている。一例として、内筒２は、その筒軸方向を外筒３の筒軸方向と一致させた状態で、外筒３の内部に配置されている。内筒２の容積は、一例として、４００ｍｌ以上６００ｍｌ以下の範囲の値に設定されており、ここでは５００ｍｌである。
【００４２】
容器１では、外筒３の内部に内筒２が配置された状態で、内筒２の開口部の開口周縁が、外筒３の開口部の開口周縁と一体に接続されている。これにより、内筒２は、中空部Ｓ１を封止するように、外筒３と接合されている。
【００４３】
このように、容器１では、外筒３と内筒２との接触部が、各開口部の開口周縁に限定される。これにより、外筒３と内筒２との間におけるヒートブリッジの形成を最小限に抑制しながら、外筒３と内筒２との間の真空断熱効果を発揮させることができる。
【００４４】
なお、このヒートブリッジの形成が、許容される範囲内であれば、外筒３と内筒２とは、各開口部の開口周縁以外の領域で熱結合されていてもよい。
【００４５】
内筒２の開口部は、キャップ６により閉塞されている。キャップ６は、一例として、内筒２の開口部よりも内側の一部領域と、外筒３の開口部よりも外側の一部領域とに密着するように配置される。これにより、内筒２の内部Ｓ２は気密状態に保たれる。
【００４６】
中空部Ｓ１は、大気圧よりも減圧されている。中空部Ｓ１の内圧は、一例として、１×１０−３Ｐａ以下の値に設定されている。この中空部Ｓ１の内圧の値としては、一例として、１×１０−４Ｐａ以下の値であることが、より好ましい。容器１では、中空部Ｓ１を十分に減圧することにより、その内圧を１×１０−４Ｐａ以下の値に設定できる。
【００４７】
中空部Ｓ１の容積は、一例として、１０ｍｌ以上２０ｍｌ以下の範囲の値に設定されており、ここでは１５ｍｌである。
【００４８】
なお、ネック部２ｃ，３ｃは必須ではなく、省略してもよい。また、外筒３および内筒２は、各筒軸方向に延びる角筒状に形成されていてもよいし、互いに異なる形状に形成されていてもよい。
【００４９】
被膜４，５は、中空部Ｓ１内における、外筒３の内表面、および、内筒２の外表面のうち、少なくとも一方（ここでは両方）に形成されている。被膜４，５は、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。
【００５０】
一例として、被膜４は、外筒３の内表面のうち、側部３ａおよび底部３ｂの表面に形成されている。また被膜５は、内筒２の外表面のうち、側部２ａおよび底部２ｂの表面に形成されている。被膜４，５は、発泡構造を有する。これにより、被膜４，５の表面積が広く確保されている。容器１は、このような被膜４，５による被膜構造１０を備えている。
【００５１】
なお、発泡構造とは、被膜内に気体が分散している状態で、発泡状（フォーム）または多孔質形状に成形された構造のことをいうものとする。
【００５２】
被膜４，５の膜厚寸法は、例えば１μｍ以上５００μｍ以下の範囲の値に設定されている。この膜厚寸法の値は、例えば、１μｍ以上４００μｍ以下の範囲の値が好ましく、１００μｍ以上３００μｍ以下の範囲の値が一層好ましい。
【００５３】
気体吸着材は、中空部Ｓ１の気体を吸着する。この気体は、一例として、窒素、酸素、水素および二酸化炭素のうち、少なくともいずれかを含む。また、気体吸着材は、メタンおよびエタン等の、比較的低分子量の炭化水素ガスをも吸着する。
【００５４】
一例として、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、粒径が３００μｍ以下の値に設定されている。銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、複数の空孔を有し、その空孔径が、５Å以上９Å以下の範囲の値に設定されている。
【００５５】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトが有する空孔の径は、上述範囲の値に設定されている。これにより、発明者の検討によれば、中空部Ｓ１が大気よりも減圧されている場合、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、中空部Ｓ１に存在する、窒素および酸素等の気体分子を良好に吸着できる。中空部Ｓ１は、大気に比べて、気体濃度が希薄な状態になっている。このため、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトによる、優れた吸着性能が期待できる。
【００５６】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空孔径の値としては、例えば、６Å以上８Å未満の範囲の値がより好ましく、５Å以上６Å以下の範囲の値が、一層好ましい。また別の例では、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空孔径の値としては、例えば、８Å未満の範囲の値がより好ましい。
【００５７】
気体吸着材は、密度が、０ｇ／ｍｌより大きく２ｇ／ｍｌ以下の範囲の値に設定されるように成形されている。気体吸着材の密度としては、一例として、０．５ｇ／ｍｌ以上１．７ｇ／ｍｌ以下の範囲の値が、より好ましく、０．９ｇ／ｍｌ以上１．４ｇ／ｍｌ以下の範囲の値が、一層好ましい。
【００５８】
例えば、気体吸着材の密度を、０．９ｇ／ｍｌ以上１．４ｇ／ｍｌ以下の範囲の値に設定した場合、気体吸着材中の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空隙率は、およそ４０％以上６０％以下の範囲の値となる。これにより、容器１の製造時において、中空部Ｓ１を真空ポンプ等を用いて脱気する際、気体吸着材中の気体を、迅速かつ適切に除去できる。さらに、気体吸着材の気体吸着可能な表面積を、確保し易くすることができる。
【００５９】
気体吸着材の窒素吸着量は、常温（２０±１５℃）かつ常圧（大気圧）において、１０ｍｌ／ｇ以上の値に設定されている。この窒素吸着量の値としては、常温かつ１０Ｐａの平衡圧において、２ｍｌ／ｇ以上の値であることが、より好ましい。なお、被膜４，５は、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト以外の気体吸着成分をさらに含んでいてもよい。また、被膜４，５の表面には、複数の窪みおよびまたは貫通孔のうち、少なくともいずれかが形成されていてもよい。これにより、被膜４，５の表面積を、さらに大きくすることができる。
【００６０】
気体吸着材は、無機バインダを含んでいる。この無機バインダとしては、例えば、シリカおよびアルミナのうち、少なくともいずれかを含むものが挙げられ、水分散シリカゾル、水分散アルミナゾル、コロイダルシリカおよび水ガラス等を用いることができる。
【００６１】
被膜４中における無機バインダの重量は、被膜４の重量の０ｗｔ％より多く２０ｗｔ％以下の範囲の値に設定されている。この被膜４中における無機バインダの重量としては、被膜４の重量の０ｗｔ％より多く１０ｗｔ％以下の範囲の値がより好ましい。また、一例として、被膜５中における無機バインダの重量も同様である。
【００６２】
気体吸着材は、活性化された状態で、中空部Ｓ１に配置されている。具体的に、気体吸着材は、吸着した気体を十分に放出した状態で、中空部Ｓ１に配置されている。気体吸着材の活性化方法としては、例えば、気体吸着材を減圧雰囲気下で加熱する方法が挙げられる。気体吸着材は、容器１の製造時において、活性化された状態で、内部が減圧された中空部Ｓ１に配置されている。
【００６３】
このときの中空部Ｓ１の内圧としては、例えば、１０ｍＰａ以下の値が好ましく、１ｍＰａ以下の値が、より好ましい。また、気体吸着材の加熱温度としては、３００℃以上の値が好ましく、４００℃以上７００℃以下の範囲の値が、より好ましい。気体吸着材を加熱することにより、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトに含まれる２価の銅イオン（Ｃｕ２＋）が１価の銅イオン（Ｃｕ＋）に還元されることで、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトが活性化される。
【００６４】
活性化された銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、中空部Ｓ１内に存在する気体を、常温にて良好に吸着する。これにより、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、中空部Ｓ１が高真空に設定されている場合でも、気体を放出することなく、吸着性能を発揮できる。
【００６５】
製造直後の容器１における中空部Ｓ１では、一例として、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、少なくとも６０％以上の銅サイトが銅１価サイトである。この銅１価サイトは、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅サイトのうち、７０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが一層好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。
【００６６】
ＺＳＭ−５型ゼオライトの銅イオン交換方法としては、公知の方法を利用できる。例えば、塩化銅水溶液およびアンミン酸銅水溶液等の、銅の可溶性塩水溶液に、ＺＳＭ−５型ゼオライトを浸漬する方法が挙げられる。なお、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの製造方法等については、例えば、日本国特許第５７１９９９５号公報（特許文献２）を参照できる。
【００６７】
図２Ａおよび図２Ｂは、被膜４，５の形成方法を示す断面図である。
【００６８】
図２Ａおよび図２Ｂでは、一例として、外筒３の表面に被膜４を形成する様子を示しているが、内筒２の表面に被膜５を形成する方法も同様である。被膜４，５の形成方法は、塗工液を調整する調整ステップと、調整した塗工液を容器１の対象表面に塗布する塗布ステップと、塗布した塗工液を乾燥させる乾燥ステップとを有する。
【００６９】
調整ステップでは、オペレータは、複数の材料を用いて、塗工液１４を調整する。塗工液１４は、被膜４，５を塗布形成するためのものであり、少なくとも、上述した気体吸着材とバインダとを含む。本実施の形態では、気体吸着材とバインダとに加えて、さらに熱分解型発泡剤を含む塗工液１４を調整する。バインダとしては、上述した無機バインダを用いることができる。熱分解型発泡剤としては、公知のものを用いることができる。塗工液１４は、粘度調整剤等の、他の成分を含むように調整されてもよい。
【００７０】
塗布ステップでは、オペレータは、塗工液１４を、容器１の対象表面（図２Ａでは外筒３の底部３ｂの内表面）に塗布する。このとき、オペレータは、被膜４，５の最終（乾燥後）膜厚寸法に合わせて、塗工液１４の、塗布回数および塗布量を調整する。
【００７１】
乾燥ステップでは、オペレータは、塗布した塗工液１４を加熱することにより、塗工液１４の揮発成分を揮発させる。これにより、塗工液１４を乾燥させる。なお、対象表面上の塗工液１４は、全てが塗布されてから一度に加熱されてもよいし、数回に分けて塗布される毎に加熱されてもよい。すなわち、塗布ステップと乾燥ステップとは、交互に複数回繰り返されてもよい。
【００７２】
全ての乾燥ステップが終了すると、塗工液１４が乾燥されて、被膜４，５が形成される（図２Ｂ）。ここで、塗工液１４には、熱分解型発泡剤が含まれているので、塗工液１４を加熱することで、被膜４，５が発泡構造を有するように形成される。
【００７３】
以上説明したように、容器１によれば、被膜４，５が、高度な気体吸着性能を有する気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含んでいる。これにより、中空部Ｓ１に存在する不要な気体を、気体吸着材により良好に吸着できる。よって、気体吸着材における吸着性能を向上できる。本実施の形態の容器１では、不要な気体による熱伝導を防止し、外筒３と内筒２との間の真空断熱性を向上できる。
【００７４】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、容器１の製造時に中空部Ｓ１に残留した気体、および、製造後の容器１の外部から中空部Ｓ１に透過浸入する水素等の気体を吸着除去できる。これにより、製造後初期の真空断熱性能を向上できると共に、真空断熱性能を良好に維持できる。
【００７５】
また、外筒３と内筒２とが金属材料からなるため、外筒３と内筒２とは、良好な剛性を有している。これにより、中空部Ｓ１を高真空に設定しても、中空部Ｓ１に補強材を配置することなく、外筒３と内筒２との形状を維持できる。よって、容器１を軽量に保ちながら、外筒３と内筒２との間の真空断熱性を安定して得ることができる。また、中空部Ｓ１に補強材を配置しなくてもよいので、被膜４，５の気体吸着材が中空部Ｓ１の気体を吸着する際に、補強材が障害となることを回避できる。
【００７６】
また、被膜４，５の熱伝導率は、被膜４，５が銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを含むことにより、内筒２および外筒３それぞれの熱伝導率よりも低い値に設定されている。これにより、被膜４，５を中空部Ｓ１に配置したことによって、外筒３と内筒２との間の熱伝導が増大することを防止でき、容器１の優れた真空断熱性能を得ることができる。
【００７７】
また、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの熱伝導率は、内筒２および外筒３の他、合金材料からなる一般的な気体吸着材の熱伝導率に比べても低い。このため、合金材料からなる一般的な気体吸着材を用いた場合に比べても、容器１の優れた真空断熱性能を維持しながら、その設計自由度を高めることができる。
【００７８】
ここで、従来の合金系ゲッターは、表面に酸化被膜が形成されていると、吸着性能が低下する。このため、従来の合金ゲッターでは、加熱処理により表面の酸化被膜を除去することで、必要な吸着性能を得ている。しかしながら、従来の合金ゲッターの吸着性能は、加熱処理中の高温時には高いものの、常温では低下する。
【００７９】
これに対して、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、このような従来の合金系ゲッターとは異なり、表面に酸化被膜が形成されない。また、常温でも、継続して良好な吸着性能を発揮できる。このため、金属筐体を透過して浸入する水素等を、継続して吸着できる。
【００８０】
また、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、粒径が３００μｍ以下の値に設定されている。銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトがこのような粒径に設定されていることで、中空部Ｓ１の容積が限られる場合でも、中空部Ｓ１に、気体吸着材を配置し易くすることができる。また、仮に、中空部Ｓ１内において、被膜４，５から脱離した気体吸着材が移動した場合でも、気体吸着材が外筒３または内筒２に当たることで発生する異音を、生じにくくすることができる。
【００８１】
発明者の検討によれば、減圧雰囲気下では、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空孔径が、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着対象とする気体分子のサイズに近いほど、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトが気体を吸着し易いことが分かっている。
【００８２】
中空部Ｓ１には、窒素分子（分子サイズ：約３．６Å）、酸素分子（分子サイズ：約３．５Å）、および、水分子（分子サイズ：約３Å）のうち、少なくともいずれかが存在すると考えられる。このような気体分子であれば、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空孔径を、上述した各分子サイズを含む範囲の値に設定することにより、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトに、上述の気体分子を良好に吸着させることができる。
【００８３】
また、気体吸着材に含まれる銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの空孔径を、比較的小さな上述範囲の値に設定することにより、空孔径を、比較的大きな範囲の値に設定した場合に比べて、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトから気体分子を脱離しにくくすることができる。この効果は、容器１の温度が上昇して、中空部Ｓ１の気体分子の運動エネルギーが高まった場合に、良好に得られる。
【００８４】
また、気体吸着材は、密度が、０ｇ／ｍｌより大きく２ｇ／ｍｌ以下の範囲の値に設定されるように成形されている。これにより、気体吸着材の表面を中空部Ｓ１に広く露出させて、気体吸着材の豊富な吸着量を確保し易くすることができる。
【００８５】
また被膜４，５は、無機バインダを含んでいるので、気体吸着材である銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着性能が、無機バインダにより阻害されることを防止しながら、被膜４，５において、気体吸着材を、無機バインダにより良好に保持できる。
【００８６】
また、被膜４，５中における無機バインダの重量が、被膜４，５の重量の０ｗｔ％より多く２０ｗｔ％以下の範囲の値に設定されている。これにより、気体吸着材に含まれる銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着性能が、大量の無機バインダにより阻害されるのを防止しながら、被膜４，５において、気体吸着材を、無機バインダにより良好に保持できる。
【００８７】
また、気体吸着材の窒素吸着量は、常温かつ常圧において、１０ｍｌ／ｇ以上の値に設定されている。この構成によれば、容器１の製造時に中空部Ｓ１に残留した窒素等の気体、および、容器１の製造後に中空部Ｓ１に透過浸入する窒素等の気体を、吸着除去できる。これにより、製造後初期における気体吸着材の吸着性能を向上できるとともに、吸着性能を良好に維持できる。
【００８８】
このように、本実施の形態の容器１では、製造後初期における真空断熱性能を向上できると共に、真空断熱性能を良好に維持できる。
【００８９】
また本実施の形態では、被膜４，５の膜厚寸法が、１００μｍ以上３００μｍ以下の範囲の値に設定されている。これにより、比較的豊富な気体吸着材を中空部Ｓ１に配置でき、中空部Ｓ１に存在する気体を、良好に吸着除去できる。
【００９０】
また、容器１の製造時において、中空部Ｓ１内における外筒３の内表面および内筒２の外表面のうち、少なくとも一方に、塗工液１４を塗布・乾燥することにより、被膜４，５を比較的容易に形成することができる。また、塗工液１４が熱分解型発泡剤を含んでいるため、塗布した塗工液１４を熱分解することで、発泡構造を有する被膜４，５を形成できる。
【００９１】
本開示は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成を変更、追加および削除できる。
【００９２】
例えば、被膜は、中空部Ｓ１内における外筒３の内表面、および、内筒２の外表面のうち、少なくとも一方において、複数の位置に配置されていてもよい。この場合、複数の位置に、膜厚寸法および形状のうち、少なくとも一方が異なる被膜が配置されていてもよい。また、側部２ａ，３ａの少なくとも一方に、比較的大面積の被膜を配置し、底部２ｂ，３ｂの少なくとも一方に、比較的小面積の被膜を配置してもよい。
【００９３】
また、中空部Ｓ１内における、外筒３の内表面、および、内筒２の外表面のうち、被膜を配置する表面には、被膜を保持するための凹部を形成してもよい。この凹部は、例えば、内筒２および外筒３の各周方向に延びるように形成してもよいし、内筒２および外筒３の各筒軸方向に延びるように形成してもよい。なお、容器１は、真空断熱容器であることは必須ではなく、断熱性を必要としない真空容器であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上述べたように、本開示は、内筒と外筒とを備え、外筒と内筒との間に、大気圧よりも減圧された中空部が形成された真空断熱容器において、その真空断熱性の向上を安定して図れるという優れた効果を有する。したがって、真空断熱容器等の真空容器に本開示を広く適用でき、有用である。
【符号の説明】
【００９５】
１    容器（真空断熱容器）
２    内筒
２ａ    側部
２ｂ    底部
２ｃ    ネック部
２ｄ    ショルダー部
３    外筒
３ａ    側部
３ｂ    底部
３ｃ    ネック部
３ｄ    ショルダー部
４，５    被膜
６    キャップ
１０    被膜構造
１４    塗工液
Ｓ１    中空部
Ｓ２    内部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【国際調査報告】
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