JP5140966B2

JP5140966B2 - 真空断熱体

Info

Publication number: JP5140966B2
Application number: JP2006237237A
Authority: JP
Inventors: 明子湯淺
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: JP2008056317A

Description

本発明は、気体吸着を必要とするもの、例えば真空断熱体、ブラウン管や、プラズマディスプレイなど、水分や気体の除去が必要な場合、脱臭など、気体の吸着・除去・固定化などが可能な気体吸着材の容器に関するものである。

また、本発明は、断熱を必要とするもの、例えば冷蔵庫、保温保冷容器、自動販売機、電気湯沸かし器、自動車、鉄道車両、及び住宅等の断熱体として使用可能な真空断熱体に関するものである。

近年、地球温暖化防止の観点から省エネルギーが強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。特に、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等の保温保冷機器では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。

一般的な断熱材として、グラスウールなどの繊維材やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性能を向上するためには断熱材の厚さを増す必要があり、断熱材を充填できる空間に制限があって省スペースや空間の有効利用が必要な場合には適用することができない。

そこで、高性能な断熱材として、真空断熱体が提案されている。これは、スペーサの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材中に挿入し内部を減圧にして封止した断熱体である。

真空断熱体内部の真空度を上げることにより、高性能な断熱性能を得ることができるが、真空断熱体内部に存在する気体には大きくわけて次の３つがある。一つは、真空断熱体作製時、排気できずに残存する気体、もう一つは、減圧封止後、芯材や外被材から発生する気体（芯材や外被材に吸着している気体や、芯材の未反応成分が反応することによって発生する反応ガス等）、残りの一つは、外被材を通過して外部から侵入してくる気体である。

これらの気体を吸着するため、吸着材を真空断熱体に充填する方法が考案されている。

例えば、真空断熱体内の気体を、Ｂａ−Ｌｉ合金を用いて吸着するものがある（例えば、特許文献１参照）。真空断熱体内の吸着材が吸着すべき気体のうち、吸着困難な気体のひとつが窒素である。これは、窒素分子が約９４０ｋＪ／ｍｏｌという大きい結合エネルギーを有する非極性分子であるから、活性化させるのが困難なためである。しかし、Ｂａ−Ｌｉ合金により窒素を吸着可能とし、真空断熱体内部の真空度を維持するのである。
特表平９−５１２０８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の上記従来の構成では、活性化のための熱処理を必要とせず、常温下でも窒素吸着可能であり、数分間は空気雰囲気で取扱い可能と記載されているが、工業的に真空断熱体を製造する条件では、取扱い上、より長い許容時間が望ましい。

つまり、窒素吸着能力の多くが空気と接触する製造プロセスで消耗することによって、真空断熱体の経時的な性能維持のための吸着能力が乏しくなり、性能劣化や性能ばらつきが大きくなるためである。さらなる真空断熱体の高性能化が望まれている中で、真空断熱体内部の真空度維持を図るために、吸着材をより安定的に高効率に使いこなすことが大きな課題であった。

また、一般に気体吸着材を適用する場面においても、狙いとする気体種の吸着前に大気との接触により気体吸着材が消費されることは、課題である。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、真空断熱体の製造プロセスなど、気体吸着材を適用するプロセスにおいて、気体吸着材を大気中の空気などに暴露させないことにより吸着材の消耗を抑制し、任意の使用環境での高い吸着能力を保持し、また真空断熱体の製造時に関しては、経時的に浸透してくる微量の窒素や酸素などの主要な空気成分を安定的に吸着、長期にわたって真空度を維持し、断熱性能の優れた真空断熱体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の気体吸着材を内包した容器は、気体吸着材を覆う外郭と、外力の未付加時には前記外郭の内外を連通させず、所定の外力の付加時に前記外郭の内外を連通させる連通部とを有するのである。

上記構成において、気体吸着材は、外力の未付加時には空気など外空間の気体とは接触しないため、気体吸着能力を消費することなく保持でき、外力の付加時に内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着能力を発揮するため、気体吸着材の吸着能力を最大限発揮することができる。

また、本発明の気体吸着材を内包した容器を適用した真空断熱体は、気体吸着材は真空断熱体の製造時において大気接触により失活することなく、真空断熱体へ経時的に浸透してくる微量の窒素や酸素などの主要な空気成分を安定的に吸着、長期にわたって真空度を維持でき、優れた断熱性能を提供できる。

本発明の気体吸着材を内包した容器は、吸着能力を発揮するまでの吸着性能劣化を抑制することができる。

また、本発明の真空断熱体は、高い断熱性能を安定的に実現し、長期信頼性を確保することが可能であり、地球温暖化などの環境問題解決に著しい効果を発揮することができる。

本発明は、気体吸着材を覆う外郭と、外力の未付加時には前記外郭の内外を連通させず、前記外力の付加時に前記外郭の内外を連通させる連通部とを有するものであり、気体吸着材は、外力の付加時に内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着能力を発揮するが、外力の未付加時には空気など外空間の気体とは接触しないため、気体吸着材の劣化を抑制する。

このため、空気雰囲気での暴露による気体吸着性能の低下やバラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、気体吸着材は、容器外郭内において真空封入されていることが好ましい。また、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に減圧封入されていても良い。

気体吸着材は、被吸着ガスに応じて選択することが可能であるが、真空断熱体に適用する場合、空気成分を吸着可能な吸着材を選択する。たとえば、Ｂａ−Ｌｉ合金（ＳＡＥＳ社製コンボゲッター）や銅イオン交換したＺＳＭ−５型ゼオライトから成る空気成分吸着材などである。

本発明における所定の外力とは、大気圧や、水圧などの圧力、磁力、人や装置による物理的な力など特に限定するものではないが、真空断熱体への適用においては、断熱材を真空包装した後に、真空断熱体へ掛かる大気圧を利用することが簡易である。

また、容器は気体吸着材を劣化させないため、難気体透過性の材質を選択することが望ましい。たとえば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属容器や、気体透過性の低いラミネートフィルム容器、アルミ箔をラミネートした樹脂容器、ガラス容器などである。

また、本発明は、気体吸着材を内包した容器が２つ以上の部材からなり、前記部材の少なくとも１つ以上の部材に任意の欠損部を設けて連通部を形成し、外力により、欠損部を通じて、前記容器の内空間と外空間が通気可能となることを特徴とするものであり、容器は、外力が加えられることによってのみ内空間と外空間が通気可能となるため、外力を加えるまで大気中の空気との接触は起こらず、気体吸着材の劣化はない。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、本発明は、気体吸着材を内包した容器が２つ以上の部材からなり、一方の部材と、他方の部材のそれぞれに任意の欠損部を有し、外力により両者の欠損部を合致させて内空間と外空間が通気可能となることを特徴とするものであり、請求項２に記載の発明と同様に、容器は、外力が加えられることによってのみ内空間と外空間が通気可能となるため、外力を加えるまで大気中の空気との接触は起こらず、気体吸着材の劣化はない。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、本発明は、部材が気体遮蔽性を有し、少なくとも２つ以上の部材の接合部分がグリース様のもので気体透過を遮蔽され、かつ、可動性を有することを特徴とするものであり、気体遮蔽性を有する部材と、部材の接合部がグリース様のもので気体透過を遮蔽され
ていることで、空気の侵入をさらに抑制し、信頼性を向上することができる。また、グリース様のものを適用することにより、外力による可動性がより滑らかになる。

また、本発明は、欠損部が、貫通孔であることを特徴とするものであり、外力が加えられることにより、貫通孔を通じて、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。

また、本発明は、欠損部が、スリットであることを特徴とするものであり、外力が加えられることにより、スリットを通じて、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。

また、本発明は、外力が、大気圧であることを特徴とするものであり、気体吸着材を内包した容器を真空断熱体へ適用した場合、真空断熱体を真空包装後、大気中へ取り出した際に、真空断熱体へかかる大気圧が外力として作用し、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。よって、気体吸着材は大気と接触することがなく、真空封止された真空断熱体内部空間とのみ連通となるため、大気との接触による劣化がなく、経時的に真空断熱体へ浸透してくる微量の窒素や酸素などの主要な空気成分を安定的に吸着、長期にわたって真空度を維持でき、優れた断熱性能を提供できる。

また、本発明は、気体吸着材が、空気に含まれる成分のいずれか１種を吸着可能であることを特徴とするものであり、真空断熱体へ適用した場合、真空断熱体内部の残存空気を吸着し、真空度を上げることが可能となる。また、外被材を通過して外部から侵入してくる空気成分をも吸着可能である。

また、本発明は、気体吸着材を内包した容器と芯材とを外被材で覆って前記外被材内部
を減圧にしてなり、前記気体吸着材と芯材とが通気状態にあることを特徴とするものである。

本発明の真空断熱体は、気体吸着材を内包した容器を、芯材と共に外被材の内部に配設して減圧密封したのち、大気圧下に取り出すプロセスを含み、前記減圧密閉された真空断熱体は大気圧により、垂直方向の力を受ける。その垂直方向の力が外力として作用し、欠損部を通じて、前記容器の内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着材が、真空断熱体内部の残存ガスを直ちに吸着するものである。

気体吸着材は、外力が作用するまで、外空間とは隔離されているため、大気中の空気との接触は製造プロセスでは起こらず、吸着材の劣化はない。よって、真空断熱体の製造時間の長短にかかわらず、問題なく使用可能である。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキはなくなり、安定的に製造でき、長期信頼性も問題のない真空断熱体が得られるのである。

また、真空断熱体を大気中に設置する際に真空断熱体にかかる大気圧を外力とすれば、簡易に気体吸着能力を発揮するスイッチング機能として利用できる。

本発明における気体吸着材は、容器の中に減圧封入されていることが好ましく、また、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に封入されていても良い。アルゴンやキセノンは、気体熱伝導率が小さいため、微量であれば、断熱性能に大きな影響は与えない。

また、本発明における芯材としては、ポリスチレンやポリウレタンなどのポリマー材料の連通気泡体や、無機材料の連通気泡体、無機および有機の粉末、無機および有機の繊維材料などが利用できる。またそれらの混合物であっても良い。

また、本発明における外被材は、ガスバリア性を有するものが利用でき、金属容器やガラス容器、樹脂と金属の積層されたガスバリア容器、さらには表面保護層、ガスバリア層、および熱溶着層によって構成されるラミネートフィルムなど、気体侵入を阻害可能な種々の材料および複合材料が利用できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図である。図２は同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図である。

図１、図２に示すように、気体吸着材を内包した容器１は、気体吸着材２と、両端が開口した円筒管と一端が開口し他端が塞がれた有底円筒状容器とが垂直に交差したような三方が開口した十字状の分岐管の形の部材３と、側面の一部が部材３における両端が開口した円筒管部分の内面に接する略円柱状の部材４とからなる。

部材３は、有底円筒状容器の底側部分で構成され気体吸着材２を内包する容器部５と、両端が開口した円筒管部分で構成され内面が部材４と接する管部分６とからなり、部材４は、貫通孔からなる欠損部７を有するコック８付きの円柱状のもので、コック８を外力で回すことにより、欠損部１２の貫通孔の両端を部材３の管部分６の内面で塞いで、部材３の有底円筒状容器開口部分と気体吸着材２を内包する容器部５とを部材４で遮断して、気体吸着材２を内包する容器部５を密封した状態と、欠損部１２の貫通孔を通じて部材３の有底円筒状容器開口部分と気体吸着材２を内包する容器部５とを連通させた状態とを切り替えることができるように構成してある。また、部材３の管部分６と部材４とが接する部分には、真空グリースが塗布されている。

図１に示す状態では、外力の未付加時であるため、欠損部１２の貫通孔の両端が部材３の内面で塞がれ、部材３の有底円筒状容器開口部分と気体吸着材２を内包する容器部５とが部材４で遮断されて、容器１の内外（容器部５の内外）は連通しておらず、容器１の（容器部５の）内空間は真空に保たれている。

図２に示すように、コック８に外力が付加された後、部材４は、欠損部７の貫通孔が部材３の有底円筒状容器の管方向と平行になり、欠損部７を通じて、容器１の（容器部５の）内空間と外空間が通気可能となり、外空間の気体を吸着可能となっている。

実施の形態１における気体吸着材を内包した容器１は、気体吸着材２を覆う外郭（部材３と部材４）と、外力の未付加時には外郭の内外を連通させず、所定の外力の付加時に外郭の内外を連通させる連通部（欠損部７）とを有するものであり、気体吸着材２は、外力の付加時に内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着能力を発揮するが、外力の未付加時には空気など外空間の気体とは接触しないため、気体吸着材２の劣化を抑制する。

また、気体吸着材２は、容器１外郭内において真空封入されていることが好ましいが、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に減圧封入されていても良い。

気体吸着材２は、被吸着ガスに応じて選択することが可能であるが、真空断熱体に適用する場合、空気成分を吸着可能な吸着材を選択する。たとえば、Ｂａ−Ｌｉ合金（ＳＡＥＳ社製コンボゲッター）や銅イオン交換したＺＳＭ−５型ゼオライトから成る空気成分吸着材などである。

所定の外力とは、大気圧や、水圧などの圧力、磁力、人や装置による物理的な力など特に限定するものではないが、真空断熱体への適用においては、断熱材を真空包装した後に、真空断熱体へ掛かる大気圧を利用することが簡易である。

また、容器１は気体吸着材２を劣化させないため、難気体透過性の材質を選択することが望ましい。たとえば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属容器や、気体透過性の低いラミネートフィルム容器、アルミ箔をラミネートした樹脂容器、ガラス容器などである。

また、実施の形態１における気体吸着材を内包した容器１は、気体吸着材２を内包した容器１が２つの部材３，４からなり、部材４に欠損部７を設けて連通部を形成し、外力により、欠損部７を通じて、容器１の内空間と外空間が通気可能となることを特徴とするものであり、容器１は、外力が加えられることによってのみ内空間と外空間が通気可能となるため、所定の外力を加えるまで大気中の空気との接触は起こらず、気体吸着材２の劣化はない。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、実施の形態１における気体吸着材を内包した容器１は、部材３，４が気体遮蔽性を有し、２つ部材３，４の接合部分が真空グリースで気体透過を遮蔽され、かつ、可動性を有することを特徴とするものであり、気体遮蔽性を有する部材３と部材４の接合部がグリース様のもので気体透過を遮蔽されていることで、空気の侵入をさらに抑制し、信頼性を向上することができる。また、グリース様のものを適用することにより、外力による可動性がより滑らかになる。

また、実施の形態１における気体吸着材を内包した容器１は、欠損部７が、貫通孔であることを特徴とするものであり、外力が加えられることにより、貫通孔を通じて、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図である。図４は同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図である。

図３、図４に示すように、気体吸着材を内包した容器９は、気体吸着材２と、一端が開口し他端が塞がれた有底円筒状容器の形の部材１０と、一端が開口し他端が塞がれた有底円筒状容器の形で内面が部材１０の外面と接する形で部材１０の開口部を覆う部材１１とからなる。

部材１０は、有底円筒状容器の底側部分で気体吸着材２を内包し、かつ部材１１により外面が覆われる部分に貫通孔からなる欠損部１２を有する。また、部材１１は、部材１０の外面を覆う部分で所定位置に回動した時に部材１０の欠損部１２と重なる位置に貫通孔からなる欠損部１３を有するコック１４付きの蓋部である。部材１０と部材１１とが接する部分には、真空グリースが塗布されている。

図３に示す状態では、外力の未付加時であるため、部材１０の欠損部１２が部材１１の内面で塞がれ、容器９の内外は連通しておらず、容器９の内空間は真空に保たれている。

図４に示すように、コック１４に外力が付加された後、部材１０と、部材１１の欠損部１２，１３が合致し、欠損部１２，１３を通じて、容器９の内空間と外空間が通気可能となり、外空間の気体を吸着可能となっている。

実施の形態２における気体吸着材を内包した容器９は、気体吸着材２を覆う外郭（部材１０と部材１１）と、外力の未付加時には外郭の内外を連通させず、所定の外力の付加時に外郭の内外を連通させる連通部（欠損部１２，１３）とを有するものであり、気体吸着材２は、外力の付加時に内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着能力を発揮するが、外力の未付加時には空気など外空間の気体とは接触しないため、気体吸着材２の劣化を抑制する。

また、気体吸着材２は、容器９外郭内において真空封入されていることが好ましいが、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に減圧封入されていても良い。

また、容器９は気体吸着材２を劣化させないため、難気体透過性の材質を選択することが望ましい。たとえば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属容器や、気体透過性の低いラミネートフィルム容器、アルミ箔をラミネートした樹脂容器、ガラス容器などである。

また、実施の形態２における気体吸着材を内包した容器９は、気体吸着材２を内包した容器９が２つの部材１０，１１からなり、一方の部材１０と、他方の部材１１のそれぞれに欠損部１２，１３を有し、外力により両者の欠損部１２，１３を合致させて内空間と外空間が通気可能となることを特徴とするものであり、実施の形態１と同様に、容器９は、外力が加えられることによってのみ内空間と外空間が通気可能となるため、所定の外力を加えるまで大気中の空気との接触は起こらず、気体吸着材２の劣化はない。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、実施の形態２における気体吸着材を内包した容器９は、部材１０，１１が気体遮蔽性を有し、２つ部材１０，１１の接合部分が真空グリースで気体透過を遮蔽され、かつ、可動性を有することを特徴とするものであり、気体遮蔽性を有する部材１０と部材１１１の接合部がグリース様のもので気体透過を遮蔽されていることで、空気の侵入をさらに抑制し、信頼性を向上することができる。また、グリース様のものを適用することにより、外力による可動性がより滑らかになる。

また、実施の形態２における気体吸着材を内包した容器９は、欠損部１２，１３が、貫通孔であることを特徴とするものであり、外力が加えられることにより、貫通孔を通じて、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。

（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図である。図６は同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図である。

図５、図６に示すように、気体吸着材を内包した容器１５は、気体吸着材２と、一端が開口し他端が塞がれた有底円筒状容器の形の部材１６と、一端が開口し他端が塞がれた有底円筒状容器の形で内面が部材１６の外面と接する形で部材１６の開口部を覆う部材１７とからなる。

部材１６は、有底円筒状容器の底側部分で気体吸着材２を内包し、かつ外面には、部材１６の開口部に達せず部材１７で覆われる部分から部材１７で覆われない部分まで有底円筒状容器の管方向のスリット状（部材１６の内外面を貫通しない溝状）の欠損部１８を有する。また、部材１７は、その内面に部材１７の開口部に達せず部材１６の外面を覆う部分から部材１６の外面を覆わない部分まで有底円筒状容器の管方向のスリット状（部材１７の内外面を貫通しない溝状）の欠損部１９を有するコック２０付きの蓋部である。部材１６と部材１７とが接する部分には、真空グリースが塗布されている。

なお、部材１７を所定位置に回動した時に、欠損部１８における部材１６の開口部側部分と欠損部１９における部材１７の開口部側部分とが対向して、容器１５の内外が連通するように、また、部材１７の回動位置において欠損部１８における部材１６の開口部側部分と欠損部１９における部材１７の開口部側部分とが対向しない位置にある時は、容器１５の内外が連通しないように構成してある。

図５に示す状態では、外力の未付加時であるため、部材１６の欠損部１８の位置が部材１７の欠損部１７の位置に対して部材１７の回動方向にズレており、容器１５の内外は連通しておらず、容器１５の内空間は真空に保たれている。

図６に示すように、コック２０に外力が付加された後、欠損部１８における部材１６の開口部側部分と欠損部１９における部材１７の開口部側部分とが対向して、部材１７の欠損部１９と部材１６の外面との間にできる隙間と部材１６の欠損部１８と部材１７の内面との間にできる隙間を通じて、容器１５の内空間と外空間が通気可能となり、外空間の気体を吸着可能となっている。

実施の形態３における気体吸着材を内包した容器１５は、気体吸着材２を覆う外郭（部材１６と部材１７）と、外力の未付加時には外郭の内外を連通させず、所定の外力の付加時に外郭の内外を連通させる連通部（欠損部１８，１９）とを有するものであり、気体吸着材２は、外力の付加時に内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着能力を発揮するが、外力の未付加時には空気など外空間の気体とは接触しないため、気体吸着材２の劣化を抑制する。

また、気体吸着材２は、容器１５外郭内において真空封入されていることが好ましいが、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に減圧封入されていても良い。

また、容器１５は気体吸着材２を劣化させないため、難気体透過性の材質を選択することが望ましい。たとえば、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属容器や、気体透過性の低いラミネートフィルム容器、アルミ箔をラミネートした樹脂容器、ガラス容器などである。

また、実施の形態３における気体吸着材を内包した容器１５は、気体吸着材２を内包した容器１５が２つの部材１６，１７からなり、一方の部材１６と、他方の部材１７のそれぞれに欠損部１８，１９を有し、外力により両者の欠損部１８，１９を合致させて内空間と外空間が通気可能となることを特徴とするものであり、実施の形態１と同様に、容器１５は、外力が加えられることによってのみ内空間と外空間が通気可能となるため、所定の外力を加えるまで大気中の空気との接触は起こらず、気体吸着材２の劣化はない。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキが抑制され、安定的に気体吸着能を発揮できるものである。

また、実施の形態３における気体吸着材を内包した容器１５は、部材１８，１９が気体遮蔽性を有し、２つ部材１８，１９の接合部分が真空グリースで気体透過を遮蔽され、かつ、可動性を有することを特徴とするものであり、気体遮蔽性を有する部材１８と部材１９の接合部がグリース様のもので気体透過を遮蔽されていることで、空気の侵入をさらに抑制し、信頼性を向上することができる。また、グリース様のものを適用することにより、外力による可動性がより滑らかになる。

また、実施の形態３における気体吸着材を内包した容器１５は、欠損部１８，１９が、スリットであることを特徴とするものであり、外力が加えられることにより、スリットを通じて、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。

（実施の形態４）
図７は本発明の実施の形態４における真空断熱体の真空包装前の概略断面図である。図８は同実施の形態における真空包装後の大気中における真空断熱体の概略断面図である。

実施の形態４における真空断熱体２１は、気体吸着材を内包した容器２２（実施の形態１における気体吸着材を内包した容器と同一構成）と芯材２３とを気体難透過性のラミネートフィルムからなる外被材２４で覆って外被材２４内部を減圧にしたものである。

気体吸着材を内包した容器２２は、銅イオン交換したＺＳＭ−５型ゼオライトから成る空気成分吸着材（気体吸着材）を内包しており、容器２２内空間はわずかなアルゴンガスにより減圧に保たれている。外力の未負荷時であるため、容器２２の内外は連通していない。

図７に示す状態の真空断熱体２１は、真空包装機で、減圧チャンバー内で真空ポンプにより、所定の真空排気が行なわれた後、開口部２５の熱溶着を行なわれた後、大気中に取り出される。

図８に示すように、真空包装後の大気中における真空断熱体２１は、気体吸着材を内包した容器２２のコック２６に対して大気圧が外力として作用し、欠損部が容器２２の内空間と外空間と連通となるため外空間と通気可能となり、芯材２３を含む真空断熱体２１の内部と真空空間でつながっている。

これによって、芯材２３に残る残留微量空気や外部から浸透してくる微量空気は芯材２３と真空空間でつながっている空気成分吸着材（気体吸着材）で吸着固定化でき、内部圧力を所定以下に真空度に維持できるのである。

経時特性を評価するために、促進テストとして８０℃で３ヶ月間、空気中に真空断熱体２１を静置しても、熱伝導率の変化は１〜２％であり、問題なく性能維持が図れることが明らかとなった。

また、本実施の形態では、真空断熱体２１を真空包装後、大気中へ取り出した際に、真空断熱体２１へかかる大気圧が外力として作用し、内空間と外空間が通気可能となり、速やかに気体吸着能を発揮できる。よって、気体吸着材は大気と接触することがなく、真空封止された真空断熱体２１内部空間とのみ連通となるため、大気との接触による劣化がなく、経時的に真空断熱体２１へ浸透してくる微量の窒素や酸素などの主要な空気成分を安定的に吸着、長期にわたって真空度を維持でき、優れた断熱性能を提供できる。

また、本実施の形態では、気体吸着材が、空気に含まれる成分のいずれか１種を吸着可能であることを特徴とするものであり、真空断熱体２１へ適用した場合、真空断熱体２１内部の残存空気を吸着し、真空度を上げることが可能となる。また、外被材２４を通過して外部から侵入してくる空気成分をも吸着可能である。

また、本実施の形態の真空断熱体２１は、実施の形態１と同一構成の気体吸着材を内包した容器２２と芯材２３とを外被材２４で覆って外被材２４内部を減圧にしてなり、気体吸着材と芯材２３とが通気状態にあることを特徴とするものである。

この真空断熱体２１は、気体吸着材を内包した容器２２を、芯材２３と共に外被材２４の内部に配設して減圧密封したのち、大気圧下に取り出すプロセスを含み、減圧密閉された真空断熱体２１は大気圧により、垂直方向の力を受ける。その垂直方向の力が外力として作用し、欠損部を通じて、容器２２の内空間と外空間が通気可能となり、気体吸着材が、真空断熱体２１内部の残存ガスを直ちに吸着するものである。

気体吸着材は、外力が作用するまで、外空間とは隔離されているため、大気中の空気との接触は製造プロセスでは起こらず、吸着材の劣化はない。よって、真空断熱体２１の製造時間の長短にかかわらず、問題なく使用可能である。このため、空気雰囲気での暴露による吸着性能バラツキはなくなり、安定的に製造でき、長期信頼性も問題のない真空断熱体２１が得られるのである。

また、真空断熱体２１を大気中に設置する際に真空断熱体２１にかかる大気圧を外力とすれば、簡易に気体吸着能力を発揮するスイッチング機能として利用できる。

気体吸着材は、容器２２の中に減圧封入されていることが好ましく、また、微量のアルゴンやキセノンなど非吸着性ガスと共に封入されていても良い。アルゴンやキセノンは、気体熱伝導率が小さいため、微量であれば、断熱性能に大きな影響は与えない。

また、芯材２３としては、ポリスチレンやポリウレタンなどのポリマー材料の連通気泡体や、無機材料の連通気泡体、無機および有機の粉末、無機および有機の繊維材料などが利用できる。またそれらの混合物であっても良い。

また、外被材２４は、ガスバリア性を有するものが利用でき、金属容器やガラス容器、樹脂と金属の積層されたガスバリア容器、さらには表面保護層、ガスバリア層、および熱溶着層によって構成されるラミネートフィルムなど、気体侵入を阻害可能な種々の材料および複合材料が利用できる。

以上のように、本実施の形態では、優れた真空断熱体の性能を安定的に長期にわたって、実現することが可能である。

以上のように、本発明の気体吸着材を内包した容器は、吸着能力を発揮するまでの吸着性能劣化を抑制することができるため、気体吸着用途で幅広く用いることができる。また、本発明にかかる真空断熱体は、高い断熱性能があり、かつ信頼性の高いものであり、保冷保温分野で広く適用することができる。

本発明の実施の形態１における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図本発明の実施の形態２における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図本発明の実施の形態３における気体吸着材を内包した容器の密封状態を示す斜視図同実施の形態における気体吸着材を内包した容器の内外連通状態を示す斜視図本発明の実施の形態４における真空断熱体の真空包装前の概略断面図同実施の形態における真空包装後の大気中における真空断熱体の概略断面図

符号の説明

１，９，１５，２２気体吸着材を内包した容器
２気体吸着材
３，４，１０，１１，１６，１７部材
７，１２，１３，１８，１９欠損部
２１真空断熱体
２３芯材
２４外被材

Claims

気体吸着材を内包した容器と芯材とを外被材で覆って前記外被材内部を減圧にしてなる真空断熱体であって、前記気体吸着材は、前記容器を形成する外郭に覆われ、前記容器は、外力の未付加時には前記外郭の内外を連通させず、外力の付加により前記外郭の内外を連通させるとともに２つ以上の部材からなり、前記部材の少なくとも１つ以上の部材に任意の欠損部を設けて連通部を形成し、前記外力の付加により、前記欠損部を通じて、前記容器の内空間と外空間が通気可能となることで前記気体吸着材と芯材とが通気状態となっていることを特徴とする真空断熱体。
気体吸着材を内包した容器は２つ以上の部材からなり、一方の部材と、他方の部材のそれぞれに任意の欠損部を有し、外力により両者の欠損部を合致させて内空間と外空間が通気可能となることを特徴とする請求項１に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。
部材が気体遮蔽性を有し、少なくとも２つ以上の部材の接合部分がグリース様のもので気体透過を遮蔽され、かつ、可動性を有することを特徴とする請求項１または２に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。
欠損部が、貫通孔であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。
欠損部が、スリットであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。
前記外力が、大気圧であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。
気体吸着材が、空気に含まれる成分のいずれか１種を吸着可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の気体吸着材を内包した真空断熱体。