JPH0868592A - 真空断熱パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空排気時における表面の凹凸発生を低減す
ることができる真空断熱パネルの製造方法を提供する。 【構成】 粉末状の充填材を通気性袋に充填してなるコ
ア材２４を、ガスバリア性を有する外包袋２２に収納
し、その後に前記外包袋２２の内部を真空状態に排気
し、そして、前記外包袋２２を密封して真空断熱パネル
１４を製造する真空断熱パネルの製造方法であって、前
記排気時に、前記外包袋２２の対向する２カ所の開口部
２２ａ、２２ｂから同時に排気する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷蔵庫等に使用する真
空断熱パネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、真空断熱パネルは、例えば、
冷蔵庫や冷凍庫等の断熱箱体に装着されて断熱性能を発
揮するようなされている。

【０００３】図５に示すように、真空断熱パネルは、一
般には、紙または不織布等の通気性を有する袋に、パー
ライト粉末、シリカ微粉末等の断熱性を有する粉末を収
納して所定の形状に予備成形したコア材と、そのコア材
を収納する通気性を有しない合成樹脂製の外包袋とより
なり、図５（ａ）に示すように矩形板状１００に形成さ
れている。そして、その内部が真空状態となっており、
これにより断熱性を発揮する。

【０００４】この真空断熱パネルを製造するに際して
は、例えば、ヒートシール層１０２とアルミ蒸着層１０
３と合成樹脂層１０４とよりなる矩形の３層フィルム１
０５を２枚重ねて、その一辺１０８を残して、他の三辺
１０９を熱融着により接合して袋状の外包袋１０５を形
成する。そして、通気性袋１０６に粉末１０７を充填し
たコア材をこの外包袋１０５中に収納し、開口部１０８
よりその内部を真空排気する。その後、その開口部１０
８を熱融着等の手段により接合し、外包袋１０５を密封
して真空断熱パネル１００を製造する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな製造方法では、外包袋１０５の真空排気時に、外包
袋１０５内の空気の移動が乱れてしまい、開口部１０８
付近と奥の方とで排気状態が異なり、コア材微粉末１０
７の積層形態に歪みが生じて、パネル表面１００ａに、
図５（ａ）、（ｂ）に示すような不均一な凹凸１１０が
発生する。つまり、排気時にコア材粉末１０７が抵抗と
なって、排気される空気の移動が阻害され、外包袋１０
５の奥の方からの空気の流れが不安定となるため、コア
材粉末１０７が大きく動かされて、パネル表面１００ａ
に凹凸変形１１０が発生する。

【０００６】通常、上記の排気は、外包袋１０５を平坦
な台上に載置して行うため、外包袋１０５の下面はこの
台に圧迫されて平らとなるが、上面は凹凸変形１１０が
発生しやすい。

【０００７】このようにパネル表面１００ａに不均一な
凹凸１１０が発生すると、図６により説明するような下
記の問題が生じる。

【０００８】図６は、冷蔵庫に用いられる断熱箱体１２
０の縦断面略図であり、この断熱箱体１２０の内箱１１
２と外箱１１４との間に、複数の真空断熱パネル１００
が装着される。この図では、１００Ａ〜Ｄの４種類の装
着状態を示している。

【０００９】上記の真空断熱パネル１００では、凹凸が
発生した表面を断熱箱体１２０の内箱１１２及び外箱１
１４に接した状態で装着することができないため、例え
ば、１００Ａのように、パネル１００の両面と箱体１２
０との間の空間部１２２に発泡ポリウレタン等を充填し
なければならない。

【００１０】あるいは、１００Ｂ、Ｃのように、凹凸が
発生していない面をそれぞれ内箱１１２、外箱１１４に
密着させ、凹凸発生面と箱体１２０との間の空間部１２
２に発泡ポリウレタンを充填しなければならない。

【００１１】即ち、１００Ｄに示すように箱体１２０の
両内壁に密着させて装着することができないため、発泡
ポリウレタンを充填する必要があり、断熱箱体１２０の
厚みを薄くすることができないという問題がある。ま
た、充填材として余分な発泡ポリウレタンを必要とする
ため、フロン対策の面からも好ましくないという問題が
ある。

【００１２】そこで、本発明は、上記の点に鑑み、真空
排気時における表面の凹凸発生を低減することができる
真空断熱パネルの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の真空
断熱パネルの製造方法は、粉末状の充填材を通気性袋に
充填してなるコア材を、ガスバリア性を有する外包袋に
収納し、その後に前記外包袋の内部を真空状態に排気
し、そして、前記外包袋を密封して真空断熱パネルを製
造する真空断熱パネルの製造方法であって、前記排気時
に、前記外包袋の対向する２カ所の開口部から同時に排
気する方法である。

【００１４】請求項２の真空断熱パネルの製造方法は、
粉末状の充填材を通気性袋に充填してなるコア材を、ガ
スバリア性を有する外包袋に収納し、その後に前記外包
袋の内部を真空状態に排気し、そして、前記外包袋を密
封して真空断熱パネルを製造する真空断熱パネルの製造
方法であって、前記排気時に、前記外包袋の両面から成
形部材により押圧する方法である。

【００１５】請求項３の真空断熱パネルの製造方法は、
粉末状の充填材を通気性袋に充填してなるコア材を、ガ
スバリア性を有する外包袋に収納し、その後に前記外包
袋の内部を真空状態に排気し、そして、前記外包袋を密
封して真空断熱パネルを製造する真空断熱パネルの製造
方法であって、前記排気後、大気圧に戻す前に、前記外
包袋の両面から成形部材により押圧して、前記外包袋を
平らにする方法である。

【００１６】請求項４の真空断熱パネルの製造方法は、
粉末状の充填材を通気性袋に充填してなるコア材を、ガ
スバリア性を有する外包袋に収納し、その後に前記外包
袋の内部を真空状態に排気し、そして、前記外包袋を密
封して真空断熱パネルを製造する真空断熱パネルの製造
方法であって、前記排気は、前記外包袋内部から空気を
ほとんど排気する粗引き段階と、この粗引き段階から前
記真空断熱パネルが断熱効果を有するまで、さらに、前
記外包袋内部から空気を排気する高真空段階とよりな
り、前記粗引き段階における単位時間当りの排気量を、
前記高真空段階における単位時間当りの排気量より少な
くした方法である。

【００１７】

【作用】請求項１の真空断熱パネルの製造方法では、外
包袋の内部を排気する際、その外包袋の対向する２カ所
の開口部から同時に排気するので、コア材を形成する粉
末状の充填材の間を通って吸引される空気の流れがスム
ーズであり、この充填材の移動に伴なうコア材の変形が
小さい。

【００１８】請求項２の真空断熱パネルの製造方法で
は、外包袋の内部を排気する際、その外包袋の両面から
成形部材により押圧しているので、外包袋内に収納され
たコア材を形成する粉末状の充填材の動きが規制され
る。

【００１９】請求項３の真空断熱パネルの製造方法で
は、外包袋の内部を排気した後、大気圧に戻す前に、そ
の外包袋の両面から成形部材により押圧して、外包袋表
面を所望の形状に成形する。

【００２０】請求項４の真空断熱パネルの製造方法で
は、外包袋内部を排気する際、粗引き段階における単位
時間当たりの排気量が、高真空段階における単位時間当
たりの排気量よりも少ない、即ち、気流移動の激しい粗
引き段階の排気を遅く、ゆっくりと行うので、コア材の
変形が小さい。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の第１の実施例につき、図１、
２を参照して説明する。

【００２２】図１（ａ）は、真空断熱パネル１４を排気
している状態における真空引き装置１０の縦断面図であ
り、（ｂ）は、その横断面図である。

【００２３】この真空引き装置１０は、真空断熱パネル
１４が載置される台１６と、台１６上に配され、台１６
とともに真空空間を形成する容器１２と、容器１２内の
適宜の位置に設けられ、真空断熱パネル１４の一辺をヒ
ートシールするヒートシール機１８と、容器１２に取付
けられ、不図示の真空ポンプに連結された排気ホース２
０とよりなる。

【００２４】台１６の上面は、矩形に形成されており、
平滑な表面を有する。そして、２つのヒートシール機１
８、１８が、台１６の対向する２辺の内側に１つずつ配
されており、各ヒートシール機１８は、台１６上に固定
された受部１８ａと、その上方に配されて上下に可動す
る押え部１８ｂとよりなる。

【００２５】このヒートシール機１８の受部１８ａと押
え部１８ｂとの間に、ヒートシール性を有する２枚のフ
ィルムを挿入して、加熱した押え部１８ｂを下方に移動
させて、受部１８ａに押圧することにより、２枚のフィ
ルムをヒートシールすることができる。

【００２６】次に、この真空引き装置１０を用いた、真
空断熱パネル１４の製造方法について説明する。なお、
真空断熱パネル１４は、上述した従来の真空断熱パネル
と同様、外包袋２２とコア材２４とよりなり、外包袋２
２はガスバリア性を有する合成樹脂フィルム、コア材２
４はシリカ微粉末等の粉末状の充填材を通気性を有する
袋に充填したものから形成されている。

【００２７】２枚の矩形のガスバリア性フィルムを重ね
合せ、対向する２辺２２ｃ、２２ｄの端部をヒートシー
ルして、他の対向する２辺２２ａ、２２ｂで開口する筒
状の外包袋２２を形成する。この外包袋２２に、板状に
予備成形されたコア材２４を、外包袋２２の開口部２２
ａから挿入する。

【００２８】これを図１（ａ）、（ｂ）に示すように、
真空引き装置１０内に載置する。このとき、外包袋２２
の２つの開口する辺部２２ａ、２２ｂが、それぞれヒー
トシール機１８の受部１８ａと押え部１８ｂとの間に位
置するように、真空断熱パネル１４を真空引き装置１０
の台１６上に載置する。

【００２９】そして、容器１２を被せた後、不図示の真
空ポンプを駆動させて、排気用ホース２０より容器１２
内の空気を排気して真空引きを行う。このとき、外包袋
２２の対向する２つの開口部２２ａ、２２ａから同時に
排気される。

【００３０】この真空引きは、粗引き段階と高真空段階
との２段階により構成して、粗引き段階における単位時
間当たりの排気量を、高真空段階における単位時間当た
りの排気量よりも少なくし、また、粗引き段階における
排気時間を高真空段階における排気時間より長くするこ
とが望ましい。

【００３１】ここで、粗引き段階とは、外包袋２２内部
から空気をほとんど排気する段階、即ち、例えば、外包
袋２２の内部圧力が排気開始時の大気圧（７６０Torr）
から１０Torr程度になるまでの段階である。

【００３２】また、高真空段階とは、粗引き段階から真
空断熱材１４が十分な断熱効果を有するように、さら
に、外包袋２２内部から空気を排気する段階、即ち、例
えば、外包袋２２の内部圧力が１０Torr程度から１Torr
ないしはそれ以下になるまでの段階である。

【００３３】このように、粗引きの段階では時間をかけ
て、即ち、排気速度を遅くして、高真空段階では短時間
で、即ち、排気速度を速くして排気する一例を図２に示
す。

【００３４】図２は、真空断熱パネル１４の寸法（縦×
横×厚み）が、５００mm×５００mm×２０mmの場合の、
真空引き時間（分）に対する容器１２内の真空度（Tor
r）の一例を示す片対数グラフである。

【００３５】容器１２内の圧力を３分間で大気圧（７６
０Torr）から１０Torrまで排気し、その後排気速度を速
くし、１分間で１０Torrから０．１Torrまで排気してい
る。この寸法の真空断熱パネル１４の場合、３分程度で
排気を完了しようとする時には、粗引き段階を１分以
上、例えば２分かけ、その後排気速度を代えて０．１To
rrまで、素早く真空引きするのが望ましい。

【００３６】０．１Torrまで真空引きした後、２つのヒ
ートシール機１８、１８により、外包袋２２の対向する
２つの開口辺２２ａ、２２ｂをそれぞれ熱融着して、コ
ア材２４を外包袋２２内にて真空状態に密封する。これ
により真空断熱パネル１４が製造される。その後、容器
１２内の圧力を大気圧に戻して、真空引き装置１０から
真空断熱パネル１４を取出す。

【００３７】このように、外包袋２２の対向する２カ所
の開口部２２ａ、２２ｂから同時に排気するので、コア
材２４の粉末間を流れる空気の流れがスムーズになり、
コア材２４の変形による真空断熱パネル１４表面の凹凸
の発生を低減することができる。

【００３８】なお、上記の真空引きにおける具体的な排
気時間については、断熱パネル１４の容積などによって
異なるが、上記したように、粗引き段階で時間をかけ
て、高真空段階で素早く排気することにより、排気の気
流移動が激しい粗引き段階をゆっくり排気することがで
きる。そのため、コア材２４の変形による断熱パネル１
４表面の凹凸の発生を低減することができ、また、高真
空段階においては、素早く排気するので、全体的な排気
時間が長くなることはない。

【００３９】図３は、第２の実施例の真空排気方法を示
す真空引き装置３０の縦断面図である。

【００４０】この真空引き装置３０は、真空断熱パネル
１４の両面を押圧する成形部材１６、３２が設けられて
いること以外は、図１の真空引き装置１０と同様の構成
を有する。

【００４１】この成形部材１６、３２は、真空断熱パネ
ル１４を載置する平滑な台１６と、容器１２内にて上下
に移動する押え板３２とよりなる。この押え板３２は、
真空断熱パネル１４の少なくともコア材２４が収納され
ている部分の上面を押すことができるようなされてい
る。

【００４２】この実施例では、台１６上に真空断熱パネ
ル１４を載置してその外包袋２２の下面を平滑に支持し
た状態で、押え板３２を下方に移動させて外包袋２２の
上面を押圧しながら排気する。なお、台１６上に載置さ
れる真空断熱パネル１４は、１辺２２ａのみが開口して
おり、他の３辺２２ｂ、２２ｃ、２２ｄはあらかじめヒ
ートシールされている。即ち、１辺の開口部２２ａのみ
から排気する。

【００４３】この実施例であれば、排気時のコア材２４
の変形を押え板３２により防止して、断熱パネル１４表
面の不均一な凹凸の発生を低減することができる。

【００４４】図４は、第３の実施例の真空排気方法を示
す真空引き装置３０の縦断面図である。ただし、真空引
き装置３０は、図３のものと同一である。

【００４５】この方法では、まず、台１６上に１辺２２
ａのみが開口した真空断熱パネル１４を載置して真空引
きを行う。

【００４６】真空引き後、容器１２内を大気圧に戻す前
に、押え板３２により真空断熱パネル１４の表面を静荷
重にて押圧して、断熱パネル表面の不均一な凹凸を矯正
する。

【００４７】そして、その押圧後、ヒートシール機１８
により開口部２２ａをヒートシールする。

【００４８】この方法では、真空引き後、大気圧に戻す
前に、押え板３２で押圧して矯正することにより、表面
が平滑な断熱パネル１４を得ることができる。なお、こ
の押え板３２による押圧は、大気圧に戻す前、即ち、真
空雰囲気中で行わなければならない。大気圧に戻した後
では、その圧力によりコア材２４が固まってしまい、形
状修正が不可能となってしまうからである。

【００４９】なお、第２、第３の実施例についても、上
述したように、粗引き段階では、時間をかけてゆっくり
と排気し、高真空段階では短時間で排気した方が、断熱
材１４表面の不均一な凹凸の発生をより低減することが
できる。

【００５０】また、第２、第３の実施例については、外
包袋２２が１辺２２ａだけ開口した断熱材１４を真空引
きする場合について述べたが、第１の実施例と同じよう
に、外包袋２２の対向する２辺２２ａ、２２ｂが開口し
たものを真空引きしてもよい。この場合の方が、上述し
たように排気される空気の流れがスムーズになるため、
断熱材１４表面の凹凸変形をより低減することができる
ので望ましい。

【００５１】なお、真空断熱パネル１４の押圧方法は、
上記に限定されることはなく、例えば、左右に対峙する
成形部材間にパネル１４を挾持して、パネル１４を立て
た状態で押圧するように構成することもできる。この場
合、特に、第２の実施例において、対向する２辺２２
ａ、２２ｂで開口する外包袋２２を用いる際には、開口
辺２２ａ、２２ｂが横方向に向くように外包袋２２を挿
入し、上下方向ではなく横方向から排気する方が好まし
い。

【００５２】以上の３つの実施例では、いずれも真空断
熱パネル１４のコア材２４が粉末を通気性袋に充填した
ものにより形成されているため、排気時間が大巾に長く
なることがなく、従来と同等程度の排気時間で行うこと
ができる。

【００５３】また、このようにして製造された真空断熱
パネル１４は、上下面ともに凹凸がほとんどなく平滑で
あるため、図６に示す冷蔵庫の断熱箱体１２０の外箱１
１４と内箱１１２の両壁に密着させた状態（１００Ｄの
状態）で装着することができる。そのため、ポリウレタ
ンフォームと併用させて断熱箱体１２０を形成する必要
がなく、また、断熱箱体１２０の厚みを有効に薄くする
ことができる。

【００５４】なお、上記の実施例においてはいずれも矩
形の真空断熱パネル１４を製造する方法について述べて
きたが、本発明は矩形のパネルに限定されることはな
く、板状であれば、例えば、円形や五角形等にも適用す
ることができる。その場合、対向する２カ所の開口部か
ら排気する際には、一方の開口部から最も遠くに位置す
るように他方の開口部を設ければよい。

【００５５】また、第２、第３の実施例において、成形
部材１６、３２は、必ずしも表面が平滑な部材でなくて
もよく、断熱パネル１４表面を所望の形状に成形するこ
とができるような適宜の形状を有する部材を使用するこ
ともできる。即ち、例えば、冷蔵庫内箱における仕切壁
を避けるために、成形部材に所定の凸部を設けて、パネ
ル１４の一部に溝や凹みを形成させてもよい。

【００５６】

【発明の効果】本発明の請求項１または４の真空断熱パ
ネルの製造方法であると、外包袋の内部を排気する際
に、コア材の変形が小さいので、真空断熱パネルの表面
の凹凸変形を低減することができ、表面が平滑な真空断
熱パネルを製造することができる。

【００５７】請求項２または３の真空断熱パネルの製造
方法であると、所定形状の成形部材を用いることによ
り、真空断熱パネルの表面を所望の形状に形成すること
ができる。よって、表面が平滑な成形部材を用いれば、
表面が平滑な真空断熱パネルを製造することができる。

【００５８】以上のように、表面が平滑な真空断熱パネ
ルが得られると、それを冷蔵庫等の断熱箱体の外箱と内
箱の両壁に密着させた状態で装着することができる。そ
のため、断熱箱体の厚みを薄くすることができ、また、
発泡ポリウレタンと併用させて断熱箱体を形成する必要
がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の真空排気時の状態を示
す真空引き装置であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
横断面図である。

【図２】真空排気時の真空引き時間と真空度との関係を
示すグラフである。

【図３】本発明の第２の実施例の真空排気時の状態を示
す真空引き装置の縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施例の真空排気時の状態を示
す真空引き装置の縦断面図である。

【図５】従来の製造方法により製造された真空断熱パネ
ルであって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−
Ａ線縦断面図である。

【図６】真空断熱パネルの装着状態例を示す断熱箱体の
縦断面略図である。

【符号の説明】

１４……真空断熱パネル １６……台 ２２……外包袋 ２２ａ、２２ａ……外包袋の開口部 ２４……コア材 ３２……押え板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉末状の充填材を通気性袋に充填してなる
   コア材を、ガスバリア性を有する外包袋に収納し、その
   後に前記外包袋の内部を真空状態に排気し、そして、前
   記外包袋を密封して真空断熱パネルを製造する真空断熱
   パネルの製造方法であって、 前記排気時に、前記外包袋の対向する２カ所の開口部か
   ら同時に排気することを特徴とする真空断熱パネルの製
   造方法。
2. 【請求項２】粉末状の充填材を通気性袋に充填してなる
   コア材を、ガスバリア性を有する外包袋に収納し、その
   後に前記外包袋の内部を真空状態に排気し、そして、前
   記外包袋を密封して真空断熱パネルを製造する真空断熱
   パネルの製造方法であって、 前記排気時に、前記外包袋の両面から成形部材により押
   圧することを特徴とする真空断熱パネルの製造方法。
3. 【請求項３】粉末状の充填材を通気性袋に充填してなる
   コア材を、ガスバリア性を有する外包袋に収納し、その
   後に前記外包袋の内部を真空状態に排気し、そして、前
   記外包袋を密封して真空断熱パネルを製造する真空断熱
   パネルの製造方法であって、 前記排気後、大気圧に戻す前に、前記外包袋の両面から
   成形部材により押圧して、前記外包袋を平らにすること
   を特徴とする真空断熱パネルの製造方法。
4. 【請求項４】粉末状の充填材を通気性袋に充填してなる
   コア材を、ガスバリア性を有する外包袋に収納し、その
   後に前記外包袋の内部を真空状態に排気し、そして、前
   記外包袋を密封して真空断熱パネルを製造する真空断熱
   パネルの製造方法であって、 前記排気は、 前記外包袋内部から空気をほとんど排気する粗引き段階
   と、 この粗引き段階から前記真空断熱パネルが断熱効果を有
   するまで、さらに、前記外包袋内部から空気を排気する
   高真空段階とよりなり、 前記粗引き段階における単位時間当りの排気量を、前記
   高真空段階における単位時間当りの排気量より少なくし
   たことを特徴とする真空断熱パネルの製造方法。