JPH07149378A

JPH07149378A - 断熱容器とその製造方法

Info

Publication number: JPH07149378A
Application number: JP29574493A
Authority: JP
Inventors: Minoru Morita; 稔森田; Yasuhiko Komiya; 泰彦小宮; Masashi Yamada; 雅司山田
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Priority date: 1993-11-25
Filing date: 1993-11-25
Publication date: 1995-06-13

Abstract

(57)【要約】【目的】製造コストを低減させ、断熱性能が優れ、容
積効率を向上させた断熱容器とその製造方法を提供す
る。【構成】断熱容器１は、内容器２と外容器３とが一体
に接合された二重容器の内外容器の間に断熱層８を形成
する。これら内容器２と外容器３との対向面に、ガスの
透過を防止する金属皮膜５、５をそれぞれ形成する。こ
れら対向する外容器３内面と内容器２外面との隙間４
に、空気より小さな熱伝導率を有する不活性なガスを充
填する。断熱容器１の製造方法は、隙間４を減圧させる
際に、隙間４内と断熱層６の周囲との圧力差を少なく設
定する。または、ガスを充填する際に、隙間４内と断熱
層６の周囲との圧力差を少なく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クーラーボックス、魔
法瓶、保温弁当箱等に使用される断熱容器とその製造方
法に係り、特に、内容器と外容器とが一体に接合された
二重容器の内外容器間に断熱層を形成してなる断熱容器
とその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このクーラーボックス等の断熱容器とし
ては、内容器と外容器とを合成樹脂で製作した断熱層
に、硬質ウレタンフォームや発泡ポリスチレン等の有機
質発泡体や成形体を充填した断熱容器や、パーライト等
の無機質の粉末を充填した断熱容器がある。また、内容
器の外面と外容器の内面とに、メッキや真空蒸着等によ
り、ガスの透過を防止する金属皮膜を形成し、これら内
容器と外容器とを一体に接合し、これらの隙間の空気を
排気して真空とした断熱層を有する断熱容器が提供され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
泡体等を充填した断熱容器は、発泡体等の充填材料の熱
伝導率が大きいため、断熱容器の断熱性能を高めるため
に、断熱層間の厚みを大きくする必要があった。そし
て、断熱層内に発泡体等を充填する際にも、充填作業効
率を高めるために、断熱層に所定の大きさの厚みが必要
になり、真空断熱層を有する断熱容器に比べ、断熱層を
５〜１０倍の厚みに形成する必要がある。このため、発
泡体等を充填した断熱容器は、容積効率が悪く、携帯用
として十分に満足するものでなかった。

【０００４】また、真空断熱層を有する断熱容器は、断
熱層の厚みを薄く形成した場合でも、優れた断熱性能を
得ることができ、携帯用として十分に満足できるが、製
造方法が複雑になり、高価になるという問題があった。

【０００５】本発明は、前記課題を有効に解決するもの
で、断熱容器の製造コストが小さく、断熱性能が優れ、
容積効率に優れた断熱容器とその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の断熱容器
は、内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されて
なる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱層として形
成してなる断熱容器において、前記内容器と外容器との
隙間を隔てて対向する面に、それぞれ金属皮膜が対向形
成されてなるとともに、前記隙間に、空気より小さな熱
伝導率を有する不活性なガスが充填されてなることを解
決手段とした。

【０００７】また、請求項２記載の断熱容器の製造方法
は、内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されて
なる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱層として形
成してなる断熱容器を製造する方法において、あらかじ
め内容器の外面と外容器の内面に、金属皮膜を形成し、
次いで、前記内容器を外容器内に隙間を保って収容して
一体に接合した後、前記内容器と外容器との隙間内を減
圧させるとともに、この隙間の圧力と一体化した二重容
器の周囲の圧力との差を少なくなるよう周囲圧力を調整
し、次いで、空気より小さな熱伝導率を有する不活性な
ガスを上記隙間に充填することを解決手段とした。

【０００８】また、請求項３記載の断熱容器の製造方法
は、内容器と外容器とが隙間を保って一体に接合されて
なる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱層として形
成してなる断熱容器を製造する方法において、あらかじ
め内容器の外面と外容器の内面とに、金属皮膜を形成
し、次いで、前記内容器を外容器内に隙間を保って収容
して一体に接合した後、前記内容器と外容器との隙間内
を減圧させ、次いで、この隙間に、空気より小さな熱伝
導率を有する不活性なガスを充填するとともに、この隙
間の圧力と一体化した二重容器の周囲の圧力との差を少
なくなるように周囲圧力を調整することを解決手段とし
た。

【０００９】

【作用】本発明では、内容器と外容器との対向面に、ガ
スの透過を防止したり、輻射熱による伝熱を防止するた
めの金属皮膜をそれぞれ形成するので、内容器と外容器
との隙間に、ガスが出入りするのが防止されるととも
に、輻射熱の投入を防止する。そして、隙間に、空気よ
り小さな熱伝導率を有する不活性なガスを充填すること
により、空気より小さな熱伝導率を有する断熱層が形成
される。このため、発泡体等の充填材料を断熱層に充填
する場合に比べ、断熱層の厚みを薄く形成できる。

【００１０】請求項２記載の断熱容器の製造方法では、
内容器と外容器との間の隙間内を減圧させる際に、この
隙間の圧力と二重容器を囲む周囲の圧力との差を少なく
なるように周囲圧力を調整するので、断熱容器を製造す
る際に、断熱層の隙間を形成する内容器壁と外容器壁と
にかかる圧力が少なくなり、これら内外容器を高い耐圧
構造に形成する必要性がなくなる。次いで、空気より小
さな熱伝導率を有する不活性なガスを上記隙間に充填す
るので、厚みの薄い断熱層が形成される。

【００１１】請求項３記載の断熱容器の製造方法では、
隙間内を減圧させ、次いで、この隙間内に、空気より小
さな熱伝導率を有する不活性なガスを充填する際に、こ
の隙間の圧力と二重容器の周囲の圧力との差を少なくな
るように調整するので、この断熱層の隙間を形成する内
外容器の壁にかかる圧力が少なくなる。このため、内外
容器を高い耐圧構造にする必要性が低減される。

【００１２】以下、本発明の断熱容器とその製造方法の
一実施例について、図１ないし図２を参照しながら説明
する。図１に示すように、符号１は断熱容器であり、こ
の断熱容器１は、内容器２と、この内容器２の周囲に配
された外容器３と、これら内容器２と外容器３との対向
面にそれぞれ形成された金属皮膜５、５と、これら対向
する金属皮膜５、５の隙間４に充填されたガスとを有す
る。内容器２と外容器３とは、各周縁部が一体に接合さ
れて二重容器を形成し、これらの隙間４にガスを充填す
ることにより、断熱層６を形成している。この断熱層６
の厚みは、後述するガスが対流できない厚みに形成され
ている。

【００１３】内容器２は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂で製
作され、図１に示す上部に開口部７を形成した有底箱状
に形成されている。この内容器２の開口部７付近では、
周縁部に沿って鍔部２ａが外側に突出形成されている。
この鍔部２ａの下端部は、外容器３の側壁板３ａの上端
部に、半田、エポキシ樹脂（アラルダイド商品名）等
の合成樹脂、熱溶着等により一体に接合されている。こ
の外容器３は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂で製作されてお
り、内容器２の外周面に沿って対向配設された側壁板３
ａと、この側壁板３ａに一体形成された底板３ｃと、こ
の底板３ｃに突出形成され、隙間４にガスを充填させる
ガス充填部３ｄと、このガス充填部３ｄを外力から保護
するプロテクター３ｅとを有する。

【００１４】また、内容器２の外面と外容器３の内面と
には、ガスの透過を防止するとともに、熱輻射を防止す
る金属皮膜５、５がそれぞれ形成されている。これら金
属皮膜５、５は、蒸着、メッキ等により形成され、互い
に対向配設されている。これら対向する金属皮膜５、５
の間に、ガスを充填させる隙間４が形成され、この隙間
４中のガスは金属皮膜５、５に囲われて外部への漏出を
防止されている。

【００１５】このガスとしては、不活性で、空気より小
さな熱伝導率を有するキセノンガス、クリプトンガス、
アルゴン、またはこれらの混合ガス等のガスが充填され
ている。ここで、熱伝導率が空気より小さいガスは、０
℃において空気の熱伝導率（κ）が２．４１（×１０²
Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1）であるのに対し、キセノンは０．５２
であり、クリプトンは０．８７であり、アルゴンは１．
６３である。これらキセノン、クリプトン、アルゴン、
及びこれらの混合ガスを使用することは、環境保全のた
めに望ましい。

【００１６】次に、断熱容器の製造方法について、図面
を用いて説明する。まず、合成樹脂等からなる内容器２
の外面と外容器３の内面とに、蒸着、メッキ等により、
金属皮膜５を形成する。そして、これら内容器２の鍔部
２と外容器３の段部３ｂとを、半田、接着剤、熱溶着等
により一体化するとともに、内容器２と外容器３との間
に隙間４を形成する。これら一体化した内容器２と外容
器３とを、気密容器１０中に入れる。

【００１７】この気密容器１０には、図２に示すよう
に、断熱容器１の隙間４にガスを導入するガス導入部１
１と、気密容器１０内の空気を排気する空気排気弁１２
と、気密容器１０内に大気を導入する大気導入弁１３と
が取り付けられている。ガス導入部１１では、キセノン
ガス等を充填したガスボンベ１４に接続された充填弁１
５と、真空ポンプ１７に接続されたガス排気弁１８とに
一端が接続され、他端が外容器３のガス充填部３ｄに接
続されている。ガスボンベ１４と真空ポンプ１７とは、
気密容器１０の外部に設置されている。そして、真空ポ
ンプ１７は、ガス排気弁１８と空気排気弁１２とに接続
されている。

【００１８】次に、外容器３のガス充填部３ｄをガス導
入部１１に接続し、ガス排気弁１８と空気排気弁１２と
を開き、真空ポンプ１７を作動させ、断熱容器１の隙間
４内の空気と気密容器１０内の空気とを排気する。この
とき、気密容器１０内の圧力と断熱容器１の隙間４の圧
力との差圧を小さく設定し、断熱容器１に過大な力が加
わらないように減圧する。その後、気密容器１０の圧力
が大気圧の約１／１０に到達した際に、空気排気弁１２
を閉じ、気密容器１０の真空排気を終了させる。さら
に、断熱容器１の隙間４内を引き続き真空排気し、この
隙間４内の圧力が約１０ｍｍＨｇ付近に到達した後、ガ
ス排気弁１８を閉じ、断熱容器１の真空排気を終了させ
る。

【００１９】次に、充填弁１５を開き、ガスボンベ１４
からキセノンガス等のガスを断熱層６の隙間４に所定の
圧力まで充填する。このとき、断熱容器１に過大な力が
加わらないように、気密容器１０内の圧力と断熱層６内
の圧力との差圧を小さくするために、断熱層６にガスを
充填するとともに、大気導入弁１３を開け、気密容器１
０内の圧力を徐々に大気圧まで戻す。こうして、気密容
器１０を大気圧に開放した後、断熱容器１のガス充填部
３ｄを熱溶着し、断熱層６を密封する。その後、気密容
器１０から断熱容器１を取り出し、図１に示すように、
ガス充填部３ｄにプロテクター３ｅを取り付ける。以上
の製造方法により、断熱層６内に、熱伝導率が小さく、
不活性なガスを充填した断熱容器１を得ることができ
る。

【００２０】このような断熱容器１によれば、内容器２
の外面と外容器３の内面とに、ガスの透過を防止する金
属皮膜５、５をそれぞれ形成したので、水蒸気、酸素ガ
ス、窒素ガス等が断熱層６内に入るのを防止でき、断熱
層６内のガスが劣化するのを防止でき、一方、断熱層６
内のガスの漏出を防止することができるので、断熱層６
内のガスを長期にわたって保存できる。このため、断熱
容器１は長期にわたって優れた断熱性能を維持すること
ができる。

【００２１】そして、断熱容器１の隙間４に、空気より
小さな熱伝導率を有する不活性なガスを充填したので、
内外容器２、３を合成樹脂等で製作した場合にあって
も、フレオンガス等の有機性ガスにより、内外容器２、
３とこれらの接合部分とが溶解されるのを防止できる。
このため、内外容器２、３の安全性を維持できるととも
に、内外容器２、３を合成樹脂で製作することができ、
内外容器２、３の製造に要する費用を低減できる。ま
た、隙間４に、空気より小さな熱伝導率を有する不活性
なガスを充填したので、発泡体等を充填した断熱層に比
べ、断熱層６の厚みを薄く形成でき、断熱層の厚みによ
って異なる発泡体等の充填作業を不要にでき、断熱容器
１の製造に要する期間を短くすることができる。

【００２２】また、断熱容器１の製造方法によれば、内
容器２と外容器３との間の隙間４内を減圧させる際に、
この隙間４の圧力と断熱容器１（二重容器）の周囲の圧
力との差を少なくなるように周囲の圧力を調整するの
で、断熱層６を形成する内容器２の壁と外容器３の壁と
にかかる圧力差を少なくでき、内容器２と外容器３とに
必要な耐圧性を小さくすることができる。このため、内
容器２と外容器３との形状を高い耐圧性の構造に形成す
る必要性をなくすことができ、各種の形状の断熱容器１
を製造することができる。

【００２３】そして、隙間４内を減圧させた後、この隙
間４にガスを充填する際に、この隙間４の圧力と断熱容
器１（二重容器）の周囲の圧力との差を少なくなるよう
に調整するので、断熱層６の隙間４を形成する内容器２
の壁と外容器３の壁にかかる圧力差を少なくでき、これ
ら内容器２と外容器３とを高い耐圧構造にする必要性を
なくすことができる。このため、内容器２と外容器３と
の壁を薄く形成でき、容積効率が高く、携帯用として十
分に満足可能な断熱容器を製造することができる。

【００２４】また、前記実施例では、内容器２と外容器
３とを合成樹脂で製作したが、これらを金属材料で製作
してもよい。さらに、前記実施例では、有底箱状の断熱
容器を用いたが、各側部を取り除いた板状に断熱容器を
形成してもよい。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。内容器２
と外容器３とに、ＡＢＳ樹脂を用い、これら内容器２の
外面と外容器３の内面とに、電気メッキにより、数μｍ
厚のＣｕメッキ層（金属皮膜）５、５をそれぞれ形成す
る。そして、内容器２と外容器３との周縁部をエポキシ
樹脂（アラルダイト商品名）で接合し、断熱容器１を
製作する。この断熱容器１を気密容器１０の中に入れ、
図２に示すように、断熱容器１のガス充填部３ｄをガス
導入部１１に接続する。

【００２６】その後、真空ポンプ７を作動させ、気密容
器１０内を１００ｍｍＨｇまで減圧するとともに、断熱
容器１の断熱層６内を１００ｍｍＨｇまで減圧し、空気
排気弁１２を閉じることにより、気密容器１０の排気を
止める。さらに、ガス排気弁１８を開けた状態とし、断
熱層６内を０．１ｍｍＨｇまで真空に排気する。次に、
ガスボンベ１４を開け、断熱層６内にキセノンガスを充
填しながら、大気導入弁１３を徐々に開け、気密容器１
０内の圧力を徐々に大気圧まで戻す。このときに、断熱
層６内に充填したキセノンガスの圧力は７００ｍｍＨｇ
にする。

【００２７】その後、ガス充填部３ｄの一部を超音波溶
着機で溶着し、断熱層６を密封し、断熱容器１を気密容
器１０から取り出す。そして、図１に示すように、ガス
充填部３ｄに保護用キャップ（プロテクター）３ｅを接
着剤で固定し、断熱性能を測定する。その結果、従来の
発泡体を用いた断熱容器と同様な断熱性能が、厚さが１
／３の断熱層６で得られる。また、発泡ウレタン断熱容
器の場合、ウレタン自体の耐熱性が低いため、これを保
冷容器にしか利用できなかったが、本実施例の断熱容器
１は、内外容器２、３に耐熱性の高い合成樹脂材料を使
用することにより、断熱性能が優れているため、保温容
器として用いることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の断熱容器
とその製造方法によれば、以下の効果を奏することがで
きる。本発明の断熱容器によれば、内容器と外容器との
対向面に、ガスの透過を防止する金属皮膜をそれぞれ形
成したので、水蒸気、酸素ガス、窒素ガス等が断熱層内
に入るのを防止でき、断熱層内のガスが劣化するのを防
止できるとともに、断熱層内のガスの漏出を防止するこ
とができる。このため、断熱層内のガスを長期にわたっ
て保存でき、又更に輻射熱による伝熱を低減し得るの
で、断熱容器は長期にわたって優れた断熱性能を維持す
ることができる。

【００２９】そして、隙間に、空気より小さな熱伝導率
を有する不活性なガスを充填したので、外容器と内容器
とを合成樹脂等で製作した場合にあっても、フレオンガ
ス等の有機性ガスにより、内外容器とこれの接合部分と
が溶解されるのを防止でき、断熱容器の安全性を維持で
きる。このため、内外容器を合成樹脂で製作することが
でき、内外容器の製造に要する費用を低減できる。ま
た、隙間に、空気より小さな熱伝導率を有する不活性な
ガスを充填したので、発泡体等を充填した断熱層に比
べ、断熱層の厚みを薄く形成でき、断熱層の厚みによっ
て異なる発泡体等の充填作業を不要にでき、断熱容器の
製造に要する期間を短くすることができる。

【００３０】また、請求項２記載の断熱容器の製造方法
によれば、内容器と外容器との間に形成した隙間内を減
圧させる際に、この隙間の圧力と断熱容器の周囲の圧力
との差を少なくなるように調整するので、断熱層を形成
する内容器壁と外容器壁とにかかる圧力差を少なくで
き、内容器と外容器とに必要な耐圧性を小さくすること
ができる。このため、内容器と外容器との壁を高い耐圧
性の構造にする必要性をなくすことができ、各種の形状
の断熱容器を製造することができる。

【００３１】また、請求項３記載の断熱容器の製造方法
によれば、隙間内を減圧させた後、この隙間内にガスを
充填する際に、この隙間の圧力と断熱容器の周囲の圧力
との差を少なくなるように調整するので、断熱層を形成
する内容器壁と外容器壁とにかかる圧力差を少なくで
き、内容器と外容器とを高い耐圧構造にする必要性をな
くすことができる。このため、内容器と外容器との壁を
薄く形成でき、容積効率が高く、携帯用として十分満足
可能な断熱容器を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱容器を示す断面図である。

【図２】本発明の断熱容器の製造方法を説明するための
構成図である。

【符号の説明】

１断熱容器２内容器３外容器４隙間５金属皮膜６断熱層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内容器と外容器とが隙間を保って一体に
接合されてなる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱
層として形成してなる断熱容器において、前記内容器と
外容器との隙間を隔てて対向する面に、それぞれ金属皮
膜が対向形成されてなるとともに、前記隙間に、空気よ
り小さな熱伝導率を有する不活性なガスが充填されてな
ることを特徴とする断熱容器。
【請求項２】内容器と外容器とが隙間を保って一体に
接合されてなる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱
層として形成してなる断熱容器を製造する方法におい
て、あらかじめ内容器の外面と外容器の内面に、金属皮
膜を形成し、次いで、前記内容器を外容器内に隙間を保
って収容して一体に接合した後、前記内容器と外容器と
の隙間内を減圧させるとともに、この隙間の圧力と一体
化した二重容器の周囲の圧力との差を少なくなるよう周
囲圧力を調整し、次いで、空気より小さな熱伝導率を有
する不活性なガスを上記隙間に充填することを特徴とす
る断熱容器の製造方法。
【請求項３】内容器と外容器とが隙間を保って一体に
接合されてなる二重容器の前記内外容器間の隙間を断熱
層として形成してなる断熱容器を製造する方法におい
て、あらかじめ内容器の外面と外容器の内面とに、金属
皮膜を形成し、次いで、前記内容器を外容器内に隙間を
保って収容して一体に接合した後、前記内容器と外容器
との隙間内を減圧させ、次いで、この隙間に、空気より
小さな熱伝導率を有する不活性なガスを充填するととも
に、この隙間の圧力と一体化した二重容器の周囲の圧力
との差を少なくなるように周囲圧力を調整することを特
徴とする断熱容器の製造方法。