JP3148080B2 - 真空断熱製品の製造方法 - Google Patents
真空断熱製品の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は真空断熱製品の製造方
法に関し、詳しくは外壁と内壁との二重壁よりなり、か
つ内壁側が高温側、外壁側が低温側となる二重壁内に断
熱材を挿入し二重壁内部を真空化してなる真空断熱製品
の製造方法の改良に関する。
法に関し、詳しくは外壁と内壁との二重壁よりなり、か
つ内壁側が高温側、外壁側が低温側となる二重壁内に断
熱材を挿入し二重壁内部を真空化してなる真空断熱製品
の製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、加熱炉や保冷庫用の工業用断熱製
品としてスーパーインシュレーションとして一般に知ら
れているように輻射熱の小さな金属箔と薄い無機質繊維
シートを交互に多数枚積層してなる積層体を高温側に、
また低温側に無機繊維よりなるボードを積層してなる断
熱材を真空断熱体内に充填し密閉後、内部を真空排気す
ることによって高い断熱効果を発揮するようにした真空
断熱製品が知られている（例えば特願平5-124901号明細
書、図面又は同6-99310 号明細書図面等）。これら断熱
製品の製造方法として、真空断熱製品の外壁を構成する
外容器の内面に、金属箔と無機質繊維シートとの交互積
層体と無機繊維よりなるボードからなる断熱材を配置
し、その内側に真空断熱製品の内壁を構成する内容器を
挿入し外容器と内容器の開口部を気密に溶接する内容器
挿入法や（特願平5-124901号明細書、図面）前記内容器
の外面に前記充填材を配設した後、周壁の一部を開いた
前記外容器を被せ、外部から圧力を加えて圧密して開口
部を気密に溶接する圧密充填法（特願平4-294677号明細
書図面）などが知られている。
品としてスーパーインシュレーションとして一般に知ら
れているように輻射熱の小さな金属箔と薄い無機質繊維
シートを交互に多数枚積層してなる積層体を高温側に、
また低温側に無機繊維よりなるボードを積層してなる断
熱材を真空断熱体内に充填し密閉後、内部を真空排気す
ることによって高い断熱効果を発揮するようにした真空
断熱製品が知られている（例えば特願平5-124901号明細
書、図面又は同6-99310 号明細書図面等）。これら断熱
製品の製造方法として、真空断熱製品の外壁を構成する
外容器の内面に、金属箔と無機質繊維シートとの交互積
層体と無機繊維よりなるボードからなる断熱材を配置
し、その内側に真空断熱製品の内壁を構成する内容器を
挿入し外容器と内容器の開口部を気密に溶接する内容器
挿入法や（特願平5-124901号明細書、図面）前記内容器
の外面に前記充填材を配設した後、周壁の一部を開いた
前記外容器を被せ、外部から圧力を加えて圧密して開口
部を気密に溶接する圧密充填法（特願平4-294677号明細
書図面）などが知られている。
【０００３】
【従来技術の問題点】ところで、例えば断熱製品の内側
が高温となる場合、断熱材は熱輻射を遮断するため内壁
側に輻射熱の小さな金属箔と薄い無機質繊維シートを交
互に多数枚積層してなる積層体を配置する必要がある
が、上記の内容器挿入法の場合は内容器挿入の際の摩擦
などにより薄い金属箔又は無機質繊維シートが破損され
る欠点があった。
が高温となる場合、断熱材は熱輻射を遮断するため内壁
側に輻射熱の小さな金属箔と薄い無機質繊維シートを交
互に多数枚積層してなる積層体を配置する必要がある
が、上記の内容器挿入法の場合は内容器挿入の際の摩擦
などにより薄い金属箔又は無機質繊維シートが破損され
る欠点があった。
【０００４】これを防止するためには、前記積層体を樹
脂バインダー等でボード状に強固に固める処理が必要と
なるが、このボード化のためのコストが嵩むと同時に、
バインダーは真空度を劣化させるので断熱壁内部の真空
排気前に完全に除去しておく必要があり、このための加
熱処理などが必要となって工数が増加するなどの欠点が
あった。
脂バインダー等でボード状に強固に固める処理が必要と
なるが、このボード化のためのコストが嵩むと同時に、
バインダーは真空度を劣化させるので断熱壁内部の真空
排気前に完全に除去しておく必要があり、このための加
熱処理などが必要となって工数が増加するなどの欠点が
あった。
【０００５】また、前記圧密充填法では断熱材を充填
後、外容器に充填材圧密のための必要な圧力を加えた状
態で、かつ溶接部裏面に断熱材がある状態で真空リーク
のない溶接を行わなければならず、施工が非常に面倒と
なる欠点があった。
後、外容器に充填材圧密のための必要な圧力を加えた状
態で、かつ溶接部裏面に断熱材がある状態で真空リーク
のない溶接を行わなければならず、施工が非常に面倒と
なる欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
を解消することを目的としたものであって、金属箔と無
機質繊維シートの積層体をボード化しなくても破損する
ことなく挿入でき、かつ真空リークに耐える溶接を行う
際、溶接部に応力が加わらずしかも断熱材も接触しない
ようにすることにより容易に真空断熱製品を製造できる
方法を得ることを目的としてなされたものである。
を解消することを目的としたものであって、金属箔と無
機質繊維シートの積層体をボード化しなくても破損する
ことなく挿入でき、かつ真空リークに耐える溶接を行う
際、溶接部に応力が加わらずしかも断熱材も接触しない
ようにすることにより容易に真空断熱製品を製造できる
方法を得ることを目的としてなされたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の真空断
熱製品の製造方法は、外壁１Ａと内壁１Ｂとの二重壁１
Ｃよりなり、内壁１Ｂ側が高温側、外壁１Ａ側が低温側
となる二重壁１Ｃ内に断熱材２を挿入し二重壁１Ｃ内部
を真空化してなる真空断熱製品１の製造方法において、
内壁１Ｂとなる内容器３を該内容器３内面に隙間無く接
する支持治具４上に被せて支持し、該内容器３の外面に
無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属箔５Ｂと
を交互に積層した積層体５Ｃと無機質繊維ボード６との
積層体からなる断熱材２を配置し、次いで該断熱材２の
厚さより小さい内径とされ、かつ嵌め込んだ時の圧縮率
が真空に対する大気圧に略等しい圧縮率となるような内
径の、外壁１Ａとなる外容器７を、前記断熱材２を圧縮
しながら強制的に外嵌し、完全に外嵌した状態で前記内
容器３と外容器７のそれぞれの開口縁３Ａと７Ａとを気
密に溶接することを特徴とするものである。
熱製品の製造方法は、外壁１Ａと内壁１Ｂとの二重壁１
Ｃよりなり、内壁１Ｂ側が高温側、外壁１Ａ側が低温側
となる二重壁１Ｃ内に断熱材２を挿入し二重壁１Ｃ内部
を真空化してなる真空断熱製品１の製造方法において、
内壁１Ｂとなる内容器３を該内容器３内面に隙間無く接
する支持治具４上に被せて支持し、該内容器３の外面に
無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属箔５Ｂと
を交互に積層した積層体５Ｃと無機質繊維ボード６との
積層体からなる断熱材２を配置し、次いで該断熱材２の
厚さより小さい内径とされ、かつ嵌め込んだ時の圧縮率
が真空に対する大気圧に略等しい圧縮率となるような内
径の、外壁１Ａとなる外容器７を、前記断熱材２を圧縮
しながら強制的に外嵌し、完全に外嵌した状態で前記内
容器３と外容器７のそれぞれの開口縁３Ａと７Ａとを気
密に溶接することを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】この発明の方法における真空断熱製品１は、図
１に示すように外壁１Ａと内壁１Ｂとの二重壁１Ｃより
なり、かつ内壁１Ｂ側が高温側、外壁１Ａ側が低温側と
なる二重壁１Ｃ内に断熱材２を挿入し内部を真空化して
なる真空断熱製品１を前提とする。
１に示すように外壁１Ａと内壁１Ｂとの二重壁１Ｃより
なり、かつ内壁１Ｂ側が高温側、外壁１Ａ側が低温側と
なる二重壁１Ｃ内に断熱材２を挿入し内部を真空化して
なる真空断熱製品１を前提とする。
【０００９】このような真空断熱製品においては、内壁
１Ｂ側に無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属
箔５Ｂとの交互積層体からなる積層体５Ｃと無機質繊維
ボード６とからなる断熱材２を配置する必要がある。そ
こで、この積層体５Ｃの破損を防止するため、この発明
では先ず内壁となる内容器３を支持治具４で内面から支
持し、その外面に無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小
さい金属箔５Ｂとを交互に積層した積層体５Ｃを配置
し、その外側に無機質繊維ボード６を配置して断熱材２
を構成し、断熱材２外側の無機質繊維ボード６をクッシ
ョン材に利用して外壁となる外容器７を被せる。従っ
て、この外容器７を少々強制的に被せても断熱材２内側
の積層体５Ｃはその外側の無機質繊維ボード６により保
護され破損することはない。
１Ｂ側に無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属
箔５Ｂとの交互積層体からなる積層体５Ｃと無機質繊維
ボード６とからなる断熱材２を配置する必要がある。そ
こで、この積層体５Ｃの破損を防止するため、この発明
では先ず内壁となる内容器３を支持治具４で内面から支
持し、その外面に無機質繊維シート５Ａと熱輻射率の小
さい金属箔５Ｂとを交互に積層した積層体５Ｃを配置
し、その外側に無機質繊維ボード６を配置して断熱材２
を構成し、断熱材２外側の無機質繊維ボード６をクッシ
ョン材に利用して外壁となる外容器７を被せる。従っ
て、この外容器７を少々強制的に被せても断熱材２内側
の積層体５Ｃはその外側の無機質繊維ボード６により保
護され破損することはない。
【００１０】また、この外容器７の内径は断熱材２の厚
さより小さい内径とされ、かつ嵌め込んだ時の圧縮率が
真空に対する大気圧に略等しい圧縮率となるような内径
とされているため、強制嵌合により断熱材２の所定の圧
密度が得られ、嵌合の時点で既に真空に対する大気圧に
耐え得る密度とされるのである。また、この嵌合時、挿
入の際の摩擦は専ら無機質繊維ボード６のみに加わるた
め、その内側に積層されている無機質繊維シート５Ａや
金属箔５Ｂが破損されることは無くなる。
さより小さい内径とされ、かつ嵌め込んだ時の圧縮率が
真空に対する大気圧に略等しい圧縮率となるような内径
とされているため、強制嵌合により断熱材２の所定の圧
密度が得られ、嵌合の時点で既に真空に対する大気圧に
耐え得る密度とされるのである。また、この嵌合時、挿
入の際の摩擦は専ら無機質繊維ボード６のみに加わるた
め、その内側に積層されている無機質繊維シート５Ａや
金属箔５Ｂが破損されることは無くなる。
【００１１】なお、内容器３は支持治具４で内面が支持
されているので、外壁１Ａとなる外容器７を強制嵌合し
ても変形等することはない。そして、上記外嵌後外容器
７と内容器３の開口部を気密に溶接する。このとき、溶
接部は内容器３と外容器７の開口端面となるので応力の
影響が少なくまた断熱材２との接触も殆どないので真空
リークに対する信頼性の高い溶接が可能となる。
されているので、外壁１Ａとなる外容器７を強制嵌合し
ても変形等することはない。そして、上記外嵌後外容器
７と内容器３の開口部を気密に溶接する。このとき、溶
接部は内容器３と外容器７の開口端面となるので応力の
影響が少なくまた断熱材２との接触も殆どないので真空
リークに対する信頼性の高い溶接が可能となる。
【００１２】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。以下の
実施例では外寸が巾1000mm、奥行き600mm 、高さ1700m
m、真空断熱壁１Ｃの厚さ37mmで内面側が高温となる真
空断熱容器を製作した。
実施例では外寸が巾1000mm、奥行き600mm 、高さ1700m
m、真空断熱壁１Ｃの厚さ37mmで内面側が高温となる真
空断熱容器を製作した。
【００１３】〔実施例１〕まず、図２に示すように、内
壁１Ｂとなる内容器３として、厚さ1mm のステンレス鋼
板よりなる上方開口型の一体成形の容器を成形し、該内
容器３内面に隙間無く接する巾922m（＝1000mm−37mm×
2 −1mm ×4(容器の厚さ))、高さ1662mm（＝1700mm−37
mm−1mm(同))、奥行き522mm(＝600mm −37mm×2 −1mm
×4) の支持治具４上に前記内容器３を被せて固定し
た。次いで、図３に示すように内容器３の外面に無機質
繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属箔５Ｂとを交互
に積層した積層体５Ｃと無機質繊維ボード６とからなる
総厚44mmの断熱材２を積層した。
壁１Ｂとなる内容器３として、厚さ1mm のステンレス鋼
板よりなる上方開口型の一体成形の容器を成形し、該内
容器３内面に隙間無く接する巾922m（＝1000mm−37mm×
2 −1mm ×4(容器の厚さ))、高さ1662mm（＝1700mm−37
mm−1mm(同))、奥行き522mm(＝600mm −37mm×2 −1mm
×4) の支持治具４上に前記内容器３を被せて固定し
た。次いで、図３に示すように内容器３の外面に無機質
繊維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属箔５Ｂとを交互
に積層した積層体５Ｃと無機質繊維ボード６とからなる
総厚44mmの断熱材２を積層した。
【００１４】そして、同じく上方開口型の一体成形の容
器であって外寸の巾1000mm、奥行き600mm 高さ1700mmの
外壁１Ａとなる外容器７を図４に示すように断熱材２を
圧縮しながら強制的に外嵌した。なお、外容器７の開口
部には無機質繊維ボード６を引掛けないよう外側に滑ら
かに湾曲するカーブ７Ｂを設けたものを使用した。ま
た、図中９は外容器７を押す治具を示す。
器であって外寸の巾1000mm、奥行き600mm 高さ1700mmの
外壁１Ａとなる外容器７を図４に示すように断熱材２を
圧縮しながら強制的に外嵌した。なお、外容器７の開口
部には無機質繊維ボード６を引掛けないよう外側に滑ら
かに湾曲するカーブ７Ｂを設けたものを使用した。ま
た、図中９は外容器７を押す治具を示す。
【００１５】そして、図５に示すように完全に外嵌した
状態で前記内壁となる内容器３と外壁となる外容器７の
開口縁３Ａと７Ａとを気密に溶接した。このとき、開口
縁３Ａと７Ａの溶接箇所は図示のように容器１外側のフ
ランジ状部７Ｃとし内部の断熱材に直接溶接の熱が加え
られない位置とした。
状態で前記内壁となる内容器３と外壁となる外容器７の
開口縁３Ａと７Ａとを気密に溶接した。このとき、開口
縁３Ａと７Ａの溶接箇所は図示のように容器１外側のフ
ランジ状部７Ｃとし内部の断熱材に直接溶接の熱が加え
られない位置とした。
【００１６】〔実施例２〕実施例１における、外容器７
を図６に示すように、直線状の切り離し端としたものを
使用し、かつ開口端にシリコン樹脂シートからなる滑り
板８を介挿した他は同様にして真空断熱製品を製作し
た。
を図６に示すように、直線状の切り離し端としたものを
使用し、かつ開口端にシリコン樹脂シートからなる滑り
板８を介挿した他は同様にして真空断熱製品を製作し
た。
【００１７】〔比較例１〕実施例１と同大寸法の真空断
熱容器を、従来の内容器挿入法により製作した。即ち、
外壁を構成する外容器の内面に、金属箔と無機質繊維シ
ートとの交互積層体と無機繊維よりなる層をバインダー
により固めてボードとしてなる断熱材を配置固定し、そ
の内側に真空断熱製品の内壁を構成する内容器を挿入し
外容器と内容器の開口部を気密に溶接することにより真
空断熱容器を製作した。
熱容器を、従来の内容器挿入法により製作した。即ち、
外壁を構成する外容器の内面に、金属箔と無機質繊維シ
ートとの交互積層体と無機繊維よりなる層をバインダー
により固めてボードとしてなる断熱材を配置固定し、そ
の内側に真空断熱製品の内壁を構成する内容器を挿入し
外容器と内容器の開口部を気密に溶接することにより真
空断熱容器を製作した。
【００１８】〔比較例２〕実施例１と同大寸法の真空断
熱容器を、従来の圧密充填法により製作した。即ち、内
容器の外面に前記充填材を配設した後、周壁の一部を開
いた前記外容器を被せ、外容器外面から面圧を加えて前
記充填材を圧密し、さらに開口部を気密に溶接すること
により真空断熱容器を製作した。
熱容器を、従来の圧密充填法により製作した。即ち、内
容器の外面に前記充填材を配設した後、周壁の一部を開
いた前記外容器を被せ、外容器外面から面圧を加えて前
記充填材を圧密し、さらに開口部を気密に溶接すること
により真空断熱容器を製作した。
【００１９】次に実施例１、２及び比較例１、２につい
て断熱材２の充填に要する時間、真空処理後の大気圧に
よる内外壁の凹入変形の有無等を比べたところ、断熱材
充填時間については比較例２の圧密充填法が３時間要し
たのに対し実施例１及び２の場合は１時間で済み、２時
間の短縮が図れた。またこの発明の方法では外壁１Ａ、
内壁１Ｂとなる内外容器３、７を前もって成形するた
め、容器製作のための時間が比較例２に比べ短縮され、
容器製作に係る時間が約２時間短縮された。また、二重
壁内を真空排気するに要する時間が、この発明の方法の
場合バインダーを全く使用していなため比較例１に比べ
１／４の処理時間で済んだ。また真空処理後の内外壁の
凹入変形は実施例及び比較例のいずれも見られなかっ
た。
て断熱材２の充填に要する時間、真空処理後の大気圧に
よる内外壁の凹入変形の有無等を比べたところ、断熱材
充填時間については比較例２の圧密充填法が３時間要し
たのに対し実施例１及び２の場合は１時間で済み、２時
間の短縮が図れた。またこの発明の方法では外壁１Ａ、
内壁１Ｂとなる内外容器３、７を前もって成形するた
め、容器製作のための時間が比較例２に比べ短縮され、
容器製作に係る時間が約２時間短縮された。また、二重
壁内を真空排気するに要する時間が、この発明の方法の
場合バインダーを全く使用していなため比較例１に比べ
１／４の処理時間で済んだ。また真空処理後の内外壁の
凹入変形は実施例及び比較例のいずれも見られなかっ
た。
【００２０】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、内容器
圧入法による真空断熱製品の製造方法に比べ、積層体か
らなる断熱材を樹脂バインダーで固める必要がないの
で、そのための工程及びコストが不要となる。さらに、
真空に悪影響を与える樹脂バインダーを除去する時間も
不要となり、真空排気処理時間が１／４に短縮される効
果を有する。
圧入法による真空断熱製品の製造方法に比べ、積層体か
らなる断熱材を樹脂バインダーで固める必要がないの
で、そのための工程及びコストが不要となる。さらに、
真空に悪影響を与える樹脂バインダーを除去する時間も
不要となり、真空排気処理時間が１／４に短縮される効
果を有する。
【００２１】また、圧密充填法に比べ、断熱材充填完了
に至る所要時間が、充填後に外容器溶接の工程が不要と
なるので１／３に短縮される。またこのため充填作業を
除く容器製作のための時間が２時間短縮される。さらに
溶接部の裏面に断熱材の無い状態で内外容器を溶接する
ので確実な溶接が可能となり真空リークのない信頼性に
富む溶接が可能となるなど種々の効果を有する。
に至る所要時間が、充填後に外容器溶接の工程が不要と
なるので１／３に短縮される。またこのため充填作業を
除く容器製作のための時間が２時間短縮される。さらに
溶接部の裏面に断熱材の無い状態で内外容器を溶接する
ので確実な溶接が可能となり真空リークのない信頼性に
富む溶接が可能となるなど種々の効果を有する。
【図１】この発明の前提とする断熱製品（容器）の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】内壁となる容器状体を支持した状態を示す断面
図である。
図である。
【図３】内壁となる容器状体外面に断熱材を配置した状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図４】外壁となる容器状体を外嵌する状態を示す断面
図である。
図である。
【図５】内外壁を構成する容器状体の開口部を溶接する
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図６】他の実施例を示す要部拡大断面図である。
１…断熱製品 １Ａ…外壁 １Ｂ…内壁 １Ｃ…二重壁 ２…断熱材 ３…内容器 ３Ａ…内壁となる容器状体の開口縁 ４…支持治具 ５Ａ…無機質繊維シート ５Ｂ…熱輻射率の小さい金属箔 ５Ｃ…積層体 ６…無機質繊維シート体 ７…外容器 ７Ａ…外容器の開口縁 ７Ｂ…滑らかに湾曲するカーブ ７Ｃ…フランジ状部 ８…滑り板
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16L 59/06
Claims (1)
- 【請求項１】 外壁１Ａと内壁１Ｂとの二重壁１よりな
り、内壁１Ｂ側が高温側、外壁１Ａ側が低温側となる二
重壁１Ｃ内に断熱材２を挿入し二重壁１Ｃ内部を真空化
してなる真空断熱製品１の製造方法において、内壁１Ｂ
となる内容器３を該内容器３内面に隙間無く接する支持
治具４上に被せて支持し、該内容器３の外面に無機質繊
維シート５Ａと熱輻射率の小さい金属箔５Ｂとを交互に
積層した積層体５Ｃと無機質繊維ボード６との積層体か
らなる断熱材２を配置し、次いで該断熱材２の厚さより
小さい内径とされ、かつ嵌め込んだ時の圧縮率が真空に
対する大気圧に略等しい圧縮率となるような内径の、外
壁１Ａとなる外容器７を、前記断熱材２を圧縮しながら
強制的に外嵌し、完全に外嵌した状態で前記内容器３と
外容器７のそれぞれの開口縁３Ａと７Ａとを気密に溶接
することを特徴とする真空断熱製品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28608494A JP3148080B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 真空断熱製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28608494A JP3148080B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 真空断熱製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08121680A JPH08121680A (ja) | 1996-05-17 |
| JP3148080B2 true JP3148080B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17699738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28608494A Expired - Fee Related JP3148080B2 (ja) | 1994-10-25 | 1994-10-25 | 真空断熱製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3148080B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-25 JP JP28608494A patent/JP3148080B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08121680A (ja) | 1996-05-17 |
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