密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体
【課題】固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびにこの密閉容器を用いた真空断熱体を提供する。
【解決手段】密閉容器(1)は、開口部(5)を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器(3)と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物(4)と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材(2)と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止している。
【解決手段】密閉容器(1)は、開口部(5)を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器(3)と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物(4)と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材(2)と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体に関し、特に、減圧された内部空間に固形物が収容された金属製容器の開口部が封止部材で封止された密閉容器と、この密閉容器の製造方法と、この密閉容器を中空の外被部材の減圧された内部空間に含む真空断熱体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題である温暖化の対策として、省エネルギーを推進する動きが活発化している。このため、温冷熱利用機器に関しても、熱を有効活用するという観点から、優れた断熱性能を有する真空断熱体が求められている。
【０００３】
真空断熱体は、たとえば、ラミネート加工された袋の内部空間にグラスウールなどの芯部材を収納し、袋の内部空間を減圧し、袋を密封することにより形成される。芯部材は、気相容積比率が高く、袋の内部空間に多数の微細な空隙が形成される。この芯部材の空隙径が、減圧下における気体分子の平均自由行程より小さいと、熱伝導する気体分子（気体熱伝導成分）のサイズが小さくなる。特に、芯部材の空隙径が、たとえば、１ｍｍ程度と非常に微細である場合、対流する気体分子による熱伝導が無視できるほど小さくなる。さらに、室温付近では、輻射物質による放射熱が熱伝導率に寄与する割合は、非常に小さい。したがって、真空断熱体における熱伝導は、芯部材の固体熱伝導成分と、僅かに残る気体熱伝導成分とが支配的になる。このため、真空断熱体の熱伝導率は、他の断熱材と比較して非常に小さいとされている。
【０００４】
このような高性能な真空断熱体にとっては、ラミネート加工された袋を介して内部空間へ進入するわずかな空気も断熱性を劣化させる重要な要因となる。そこで、袋の内部空間に芯部材と共に気体吸着デバイスをさらに収納することが提案されている。これにより、気体吸着デバイスが、内部空間に侵入した微量の気体熱伝導成分を吸着するため、真空断熱体の断熱性能が維持される。このため、気体吸着デバイスには、非常に高い気体吸着性能が要求される。特に、真空断熱体の内部空間において気体吸着デバイスの封止部材が開放されることにより、気体吸着デバイスの性能を維持する方法が提案されている。
【０００５】
また、このような気体吸着デバイスと同様に、容器を真空状態に封止するための封止ガラスの技術が提案されている。
【０００６】
特許文献１に示す金属製真空二重容器では、金属製の内容器と外容器のいずれか一方に排気口を有する内外容器が接合されることにより、二重容器が形成される。この排気口の近傍に軟化温度が２００〜６００℃である低温溶融ガラスからなる封止材が配設される。そして、二重容器が真空加熱炉に配され、封止材の軟化温度より低い温度で二重容器の内外容器間の空隙が真空状態になるように排気される。次いで、封止材の軟化温度より高い温度に二重容器が加熱されると、封止材が軟化し排気口を封止する。
【０００７】
また、特許文献２に示す金属製二重容器では、真空状態の二重容器の排気口を封止するための封止用ガラスの組成が提案されている。
【０００８】
さらに、特許文献３に示す金属製二重容器では、真空状態の二重容器の排気口を封止するための封止ガラスとして、封止の際に封止ガラスから発生するガス量の低いものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１６９８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１２５８６６号公報
【特許文献３】特開２００５−３１９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１〜３のいずれの金属製二重容器も魔法瓶などとして用いられるものである。このため、二重容器間の真空空間に固形物が設置されることも想定されていないため、真空空間に固形物が設置された場合に比べて封止ガラスが排気口に接合される力が小さくてもよい。このため、仮に真空空間に固形物が設置されると、真空封止過程において固形物に含まれるガスや水分が脱離する。これらの脱離した物質によって真空空間内の圧力が高くなり、真空空間内のガスが封止ガラスの周縁を通過して排出される。これにより、封止ガラスが真空封止する力が低下し、真空空間の真空度が低下してしまう。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびにこの密閉容器を用いた真空断熱体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様に係る密閉容器は、開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止しており、前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびにこの密閉容器を用いた真空断熱体を提供することができることができるという効果を奏する。
【００１４】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図２】図１の密閉容器に用いられる金属製容器に固形物が収容された状態を示す斜視図である。
【図３】図２の金属製容器を略扁平に押しつぶした状態を示す斜視図である。
【図４】図３の金属製容器の開口部に封止部材を挿入した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１の変形例１に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例２に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図８】図７の真空断熱体に収容される気体吸着デバイスを示す斜視図である。
【図９】図８の気体吸着デバイスが曲げられた状態を示す斜視図である
【図１０】本発明の実施の形態２の変形例３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の変形例３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３の変形例９に係る真空断熱体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明に係る密閉容器は、開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止している。
【００１７】
この構成によれば、加熱処理によって封止部材のガラスに含まれるアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ金属酸化物が、金属製容器の開口部の表面に形成される金属酸化物と化学結合する。これによって、封止部材と開口部とが強固に接合されため、固形物が金属製容器の内部に収納されても、密閉容器の密閉性が高く維持される。
【００１８】
第２の発明に係る密閉容器は、第１の発明において、前記封止部材のアルカリ土類金属酸化物が、ＢａＯおよびＳｒＯのいずれかであってもよい。
【００１９】
この構成によれば、アルカリ土類金属の中でもＢａＯおよびＳｒＯは金属酸化物と強く強固に化学結合することにより、封止部材が金属製容器の開口部と強固に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２０】
第３の発明に係る前記金属製容器は、第１または第２の発明において、前記封止部材は前記開口部の内部に位置して当該開口部に接合されており、前記金属製容器は、前記封止部材の熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有してもよい。
【００２１】
この構成によれば、加熱処理後の冷却処理により拡張した金属製容器が封止部材より大きく収縮する。このため、金属製容器の開口部が開口部の内部に位置する封止部材を締め付け、これらが強固に機械的に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２２】
第４の発明に係る密閉容器は、第１〜３のいずれかの発明において、前記金属製容器が、アルミニウムで構成されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、アルミニウムで構成される金属製容器は封止部材の熱膨張係数より大きく、封止部材は金属製容器の開口部により強固に機械的に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２４】
第５の発明に係る密閉容器は、第１〜４のいずれかの発明において、前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止していてもよい。
【００２５】
この構成によれば、その開口部の内部に封止部材が位置した金属製容器が加熱処理されると、溶融した封止部材がその表面張力によって狭窄部に保持される。このため、溶解した封止部材を支持する機構が不要であって、簡単な構造で封止部材が狭窄部を封止することができる。
【００２６】
第６の発明に係る密閉容器は、第１〜５のいずれかの発明において、前記固形物が加熱処理により劣化しない気体吸着材を含み、気体吸着デバイスとして機能してもよい。
【００２７】
この構成によれば、封止部材により金属製容器の開口部を封止するための加熱処理が固形物に施されても、固形物は劣化しない。このため、密閉容器内において固形物は気体吸着材としてその機能を発揮することができる。
【００２８】
第７の発明に係る真空断熱体は、第６の発明の密閉容器で構成される気体吸着デバイスと、芯部材と、前記気体吸着デバイスと前記芯部材とをその第２内部空間内に収容し、前記第２内部空間が減圧されて密封されている中空の外被部材と、を備えていてもよい。
【００２９】
この構成によれば、気体吸着デバイスが密閉されているため、気体吸着性能は高く維持されている。この気体吸着デバイスが外被部材の内部において開封されると、第２内部空間に残存または侵入する気体熱伝導成分が気体吸着デバイスに吸着されて、第２内部空間の真空度は高く維持される。これにより、真空断熱体は優れた断熱性を発揮することができる。
【００３０】
第８の発明に係る真空断熱体は、第７の発明において、前記外被部材の第２内部空間において前記封止部材が破壊されることにより、前記気体吸着デバイスを開放する貫通口が形成されていてもよい。
【００３１】
この構成によれば、封止部材に貫通口するための機構を別途設ける必要がなく、気体吸着デバイスが簡単な構造で確実に開放される。
【００３２】
第９の発明に係る真空断熱体では、第８の発明において、前記金属製容器の開口部が、略扁平な断面を有する筒状に形成され、前記開口部に略扁平な断面の短軸方向の外力が前記封止部材に加わり、前記封止部材が破壊されることにより、前記貫通口が形成されていてもよい。
【００３３】
この構成によれば、略扁平の断面を含む筒状で形成された開口部に対して、略扁平の断面の短軸方向に外力が加えられる。これにより、開口部が変形しやすいため、封止部材が簡単に破壊される。この結果、気体吸着デバイスが簡単な構造で確実に開放される。
【００３４】
第１０の発明に係る真空断熱体では、第７〜９の発明において、前記気体吸着デバイスが前記芯部材の内部に収納され、前記外被部材と前記気体吸着デバイスとの間に前記芯部材が介在してもよい。
【００３５】
この構成によれば、外力によって封止部材が破壊されて、気体吸着デバイスが開放される際、外被部材と気体吸着デバイスとの間の芯部材により外力が緩和される。これにより、破壊された封止部材の破片が芯部材に散乱しない。このため、真空断熱体の解体の際に、各部材を簡単に分別することができ、真空断熱体をリサイクルし易い。
【００３６】
第１１の発明に係る真空断熱体は、第１０の発明において、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納される空間に通ずる、前記芯部材に形成された切れ込みをさらに備えてもよい。
【００３７】
この構成によれば、芯部材の切れ込みから芯部材の内部空間へ気体吸着デバイスを挿入することにより、気体吸着デバイスを芯部材の内部空間に簡単に収納することができる。
【００３８】
第１２の発明に係る真空断熱体は、第７〜１１のいずれかの発明において、前記気体吸着デバイスが配設された箇所に対応する前記外被部材の部位に付けられた印をさらに備えていてもよい。
【００３９】
この構成によれば、印に基づいて気体吸着デバイスの位置に外力を加えると、外力は気体吸着デバイスに作用する。このため、気体吸着デバイスの封止部材が破壊されて、気体吸着デバイスが確実に開放（開封）される。
【００４０】
第１３の発明に係る真空断熱体は、第７〜１２のいずれの発明において、前記外被部材の第２内部空間に設けられ、前記気体吸着デバイスの移動を抑制する移動抑制部をさらに備えていてもよい。
【００４１】
この構成によれば、外被部材の第２内部空間に設けられた移動抑制部により、気体吸着デバイスの移動が抑制される。このため、気体吸着デバイスの位置を外被部材の外から特定することができ、生産性の低下が防止される。
【００４２】
第１４の発明に係る真空断熱体では、第１３の発明において、前記移動抑制部は、前記気体吸着デバイスの一部または全部を内包する内袋で構成されてもよい。
【００４３】
この構成によれば、内袋により覆われた範囲において気体吸着デバイスと内袋との摩擦により、気体吸着デバイスの位置ずれが抑制され、生産性の低下が防止される。
【００４４】
第１５の発明に係る真空断熱体では、第１４の発明において、前記内袋は弾性材料で構成されてもよい。
【００４５】
この構成によれば、弾性材料の内袋により気体吸着デバイスが覆われることにより、内袋により傷や窪みなどが気体吸着デバイスに形成されることが防止される。
【００４６】
第１６の発明に係る真空断熱体では、第１５の発明において、前記弾性材料は樹脂で構成される不織布を含んでもよい。
【００４７】
この構成によれば、樹脂で形成される不織布は、水分の吸収が少なく、また、破れにくい。このため、第２内部空間における真空度の低下が防がれると共に、気体吸着デバイスの移動が規制される。
【００４８】
第１７の発明に係る真空断熱体では、第１６の発明において、前記不織布を形成する樹脂は、ＰＰおよびＰＥＴの少なくともいずれか１つを含んでもよい。
【００４９】
この構成によれば、ＰＰおよびＰＥＴは、引っ張り強度、引き裂き強度および耐熱性が高く、低コストである。このため、移動規制機能が維持され、生産性の低下が防止される。
【００５０】
第１８の発明に係る真空断熱体では、第１３〜１７のいずれか１つの発明において、前記移動抑制部は、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納された空間の内面で構成されてもよい。
【００５１】
この構成によれば、芯部材の内部における気体吸着デバイスの収納空間では、空間の体面である芯部材と気体吸着デバイスとの摩擦によって、気体吸着デバイスの移動が規制されるため、生産性の低下が防止される。
【００５２】
第１９の発明に係る密閉容器の製造方法は、金属製容器の第１内部空間内に固形物を収容することと、前記金属製容器の第１内部空間を減圧しながら、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材を加熱溶融し冷却固化することにより当該封止部材を前記金属製容器の開口部に接合し、それにより前記封止部材で前記開口部を封止することとを含む。
【００５３】
この構成によれば、加熱処理によって封止部材のガラスに含まれるアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ金属酸化物が、金属製容器の開口部の表面に形成される金属酸化物と化学結合する。これによって、封止部材と開口部とが強固に接合されため、固形物が金属製容器の内部に収納されても、密閉容器の密閉性が高く維持される。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００５５】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００５６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉容器１の断面図を示す。密閉容器１は、金属製容器３と、固形物４と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスの封止部材２と、を備える。
【００５７】
金属製容器３は、減圧された内部空間（以下、第１内部空間という）を形成する部材である。金属製容器３は、水や気体などが透過せず、耐熱性が高く、封止部材２よりも熱膨張係数が大きい金属により構成される。この金属には、コストおよび入手し易さの観点から、たとえば、アルミニウム、鉄、銅およびステンレスなどが用いられる。ただし、金属は、これに限定されず、密閉容器１の使用目的や、封止部材２の溶融温度に応じて適宜選択される。特に、アルミニウムは、金属の中でも熱膨張係数が大きく、他の金属と比較して展延性が高いため、金属製容器３の材質として好ましい。
【００５８】
金属製容器３は、開口する一方端（以下、「開口端」と言う。）と、閉じられた他方端とを含む筒状に形成される。金属製容器３は開口部５を含み、開口部５は金属製容器３の開口及びその近傍で構成される。開口部５の径は、封止部材２が挿入可能な長さに設定される。ここでは、開口部５に狭窄部７が設けられる。
【００５９】
狭窄部７は、金属製容器３の開口端と固形物４との間に設けられ、金属製容器３の開口（開口端）より細い部分である。狭窄部７の径は、開口の径より小さく、溶融した封止部材２を保持することができるサイズに設定される。狭窄部７の形状は、特に限定されない。狭窄部７の上端と金属製容器３の開口端との間隔があいていてもよいし、なくてもよい。この間隔がない場合、加熱処理前に封止部材２は金属製容器３の開口端の上に載せられる。一方、間隔がある場合、加熱処理前に金属製容器３の開口端と狭窄部７の上端との間において封止部材２が開口部５の中に挿入される。
【００６０】
固形物４は、金属製容器３の第１内部空間に収容される。固形物４としては、減圧された第１内部空間を保持するために必要な支持材料、または減圧された第１内部空間内に保存する必要がある機能性材料などが挙げられる。
【００６１】
支持材料には、多数の微細空間を含む芯部材などがある。芯部材が第１内部空間に配されることにより、第１内部空間が減圧されても、金属製容器３がつぶれずに、減圧された第１内部空間が維持される。たとえば、芯部材には、熱伝達率が小さく、かつ減圧下で加熱処理によりガスの発生が少ない、グラスウールなどの材料が用いられ得る。このような芯部材が固形物４として用いられると、金属製容器３の第１内部空間が減圧状態に維持され、かつ金属製容器３の第１内部空間内に芯部材を収容した密閉容器１の熱伝達率が小さくなる。このため、密閉容器１自体が真空断熱体として利用され得る。
【００６２】
機能性材料には、気体を吸着する気体吸着材などがある。気体吸着材は、封止部材２が開放されるまでは減圧された第１内部空間内に保存される際、金属を支持し、第１内部空間を確保する。
【００６３】
気体吸着材には、加熱処理により活性を失わず劣化しない材料が用いられる。気体吸着材として、減圧下において加熱処理によって活性化される物質が用いられる。気体吸着材には、たとえば、Ｂａ系、Ｔｉ系、Ｚｒ系、Ｆｅ系などの合金ゲッターや、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトなどが挙げられる。特に、エネルギー効率および気体吸着性能の管理の点から、減圧下において加熱処理によって活性化される銅イオン交換ＺＳＭ−５が気体吸着材として好ましい。
【００６４】
気体吸着性能の管理の点について、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着活性点は銅イオンである。この銅イオンが銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト内に導入されている状態に応じて、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの色相が変化する。このことを利用して、測色値により減圧下において銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの気体吸着性能を管理することが可能である。
【００６５】
測色値は、市販の分光色差計にて計測される。分光色差計では、測定用セルに銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトが充填され、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの範囲の波長に対する光の反射率、吸収率および透過率などが計測される。計測された数値を基に、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの色座標が求められる。
【００６６】
測色色差計ＳＥ６０００（日本電色工業株式会社製）により計測された場合の、吸着性能を発揮する銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値（色座標、反射率）の範囲が以下に示される。この場合、C光源が用いられ、視野角２°で色座標が測定された。なお、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは加熱処理前後で活性が異なるため、加熱処理前および加熱処理後における測色値が求められた。また、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、金属製容器３に収容された状態で断熱体内に配されてから加熱処理された。このため、加熱処理された断熱体から金属製容器３を取り出し、金属製容器３を破壊し、第１内部空間から銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを取り出すことにより、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを得た。そして、この加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、加熱処理前の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトと同様に、色差計により測定された。
【００６７】
加熱処理前の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトのＬ*、ａ*、ｂ*色座標が、たとえば、７０≧Ｌ*≧９６、０≧ａ*≧−６、−１≧ｂ≧−１５であれば、吸着性能が良好である。より望ましくは、色座標が、たとえば、７５≧Ｌ*≧９６、−２．５≧ａ*≧−６、−１≧ｂ≧−１０であれば、吸着性能がさらに優れる。また、３８０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５５％以上で９５％以下であれば、良好な吸着性能が発揮される。より望ましくは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、６０％以上で９５％以下であれば、さらに高い吸着性能が発揮される。
【００６８】
加熱処理により銅イオンの状態が変化すると共に、空気成分が銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトに吸着することによって、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値が変化する。このため、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトのＬ*、ａ*、ｂ*色座標が、たとえば、８８≧Ｌ*≧８１、４≧ａ*≧−４、１２≧ｂ≧−４であれば、吸着性能が良好であると考えられる。より望ましくは、色座標が、たとえば、８６≧Ｌ*≧８３、２≧ａ*≧−２、１０≧ｂ≧−２であれば、吸着性能がさらに優れる。また、３８０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５０％以上で７０％以下であれば、良好な吸着性能を得ることができる。より望ましくは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５０％以上で７０％以下であれば、さらに高い吸着性能が発揮される。
【００６９】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値が上記の範囲であれば、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは優れた気体吸着性能を発揮することがわかる。このため、測色値により、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの気体吸着性能が容易に判定される。
【００７０】
封止部材２は、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスで構成される。アルカリ金属酸化物としては、たとえば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏが挙げられる。また、アルカリ土類金属酸化物としては、たとえば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯが挙げられる。特に、アルカリ土類金属酸化物はアルカリ金属酸化物より金属製容器３と強く化学結合するため、望ましい。このアルカリ土類金属酸化物の中でも、ＢａＯおよびＳｒＯは、金属製容器３との化学結合がさらに強固であるため、望ましい。このＢａおよびＳｒのイオン化エネルギーが、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａなど他のアルカリ土類金属酸化物よりも小さい。このため、ＢａおよびＳｒと結合している酸素原子が、金属製容器３の表面の金属酸化物と化学結合し易いためと考えられる。
【００７１】
アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方（以下、「アルカリ土類金属酸化物など」と言う。）のモル比は、たとえば、１〜６５％であり、１５〜６０％であることが好ましい。アルカリ土類金属酸化物などのモル比が多すぎると、封止部材２がガラスとしての性能を保持することができなくなる。また、アルカリ土類金属酸化物などのモル比が少なすぎると、封止部材２と金属製容器３との接合が弱くなってしまう。
【００７２】
なお、モル比は、たとえば、以下のようにして求められる。封止部材２を酸などで溶解し、試料を作成する。この試料に含まれる各元素の重量を、ＩＣＰ発光分光分析などによって測定する。元素の重量を元素の原子量で割って、元素のモルを求める。元素はガラス中では酸化物として存在するため、元素のモルを元素の酸化物にモルに変換する。そして、全元素の酸化物のモルの合計量に対するアルカリ土類金属酸化物などのモルの比により、アルカリ土類金属酸化物などのモル比が求められる。
【００７３】
接合部６は、封止部材２の表面に形成された層であって、封止部材２において金属製容器３の開口部５と接合する部分である。接合部６は、金属製容器３の開口部５の内部において封止部材２が加熱溶融され冷却固化されることにより形成される。接合部６は、封止部材２のアルカリ土類金属酸化物などと、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とが酸素を介して化学結合する部分である。
【００７４】
ここで、「化学結合する」ことの根拠を説明する。この接合部６は、水に浸漬されて多量の水に接触することにより、封止部材２から剥離する。この水をＩＣＰ発光分光分析などで分析したところ、アルカリ土類金属が検出された。これに対して、封止部材２の単体を水に浸漬して、この水をICP発光分光分析などで分析しても、アルカリ土類金属は検出されなかった。この結果、接合部６は封止部材２とは異なり化学結合により形成され、水に溶解しやすい性質を有することが判明した。この化学結合は、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とアルカリ土類金属酸化物とに起因する、酸素を介した化学結合であると考えられる。
【００７５】
［密閉容器の製造方法］
図２は、第１内部空間に固形物４を収容した金属製容器３を示す斜視図である。図３は、図２に示す金属製容器３を潰した状態を示す。図４は、図３に示す金属製容器３の開口部５に封止部材２を挿入した状態を示す。
【００７６】
図２に示すように、円筒形状の金属製容器３の第１内部空間内に固形物４を配置する。この金属製容器３の厚みが小さくなるように、図３に示すように、金属製容器３の軸方向の全長に亘って金属製容器３を潰す。これにより、金属製容器３の断面が、略楕円形または角が丸い矩形状の扁平な形状になる。そして、図４に示すように、金属製容器３の開口部５をさらに挟んで潰し、狭窄部７を形成する。そして、開口部５に封止部材２を挿入すると、封止部材２は狭窄部７の上に保持される。
【００７７】
このような金属製容器３が真空加熱炉内で減圧されながら加熱される。この加熱温度は、適宜決定されるが、たとえば、封止部材２の一部または全部が溶融される温度に設定される。これにより、第１内部空間が減圧され真空状態になると共に、封止部材２が溶融する。溶融した封止部材２は、狭窄部７の中に流れ込み、表面張力などにより狭窄部７に留まる。続いて、真空加熱炉は減圧されたまま、温度が下げられると、金属製容器３は冷却される。これにより、溶融した封止部材２が固化する。また、熱膨張した金属製容器３が収縮する。
【００７８】
このとき、ガラスの封止部材２に含まれるアルカリ土類金属酸化物などと、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とが化学結合することにより、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が化学的に接合する。また、金属製容器３が封止部材２より大きく収縮するため、金属製容器３の開口部５が封止部材２の周囲を挟み込むことにより、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が機械的に接合する。このような化学的な接合および機械的な接合によって、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が隙間なく、金属製容器３の開口が封止部材２により塞がれて、金属製容器３が密閉される。これにより、密閉容器１が形成される。
【００７９】
なお、加熱処理および冷却処理の条件は、特に指定するものではなく、封止部材２および金属製容器３の組み合わせにより適切に選択される。ただし、加熱処理が減圧下で行われるため、加熱温度が高すぎると、封止部材２のガラス組成物と、金属製容器３の金属酸化物とにおいて脱酸素反応が生じる。これにより、ガラス組成物に含まれる金属と金属酸化物の金属とが合金を形成し、合金が剥離することがある。よって、加熱温度は、たとえば、７００℃以下であることが望ましい。
【００８０】
［作用、効果］
第１の実施の形態に係る密閉容器１によれば、ガラスの封止部材２が加熱処理により溶融すると、ガラス組成物内において元素の拡散および移動が生じる。これにより、アルカリ土類金属酸化物などが金属製容器３の表面の金属酸化物と親和性が高いため、金属製容器３と接触している接合部６にアルカリ土類金属酸化物などが増える。そして、この封止部材２のアルカリ土類金属酸化物などと金属製容器３の金属酸化物とが酸素を介して強固な化学結合を形成すると考えられる。この結果、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間は、気密性が高い上、強固に接合される。
【００８１】
また、アルミニウムの金属製容器３の熱膨張係数は、ガラスの封止部材２の熱膨張係数より大きい。このため、加熱処理後の冷却処理において、アルミニウムの金属製容器３は、金属製容器３の開口部５に挿入されたガラスの封止部材２より大きく収縮する。これにより、これらの熱膨張係数の差によって生じる応力によって、金属製容器３の開口部５は封止部材２を締め付ける。これにより、金属製容器３は封止部材２により強固に接合され、密閉容器１は気密性に優れる。
【００８２】
さらに、アルミニウムの金属製容器３の展延性は、ガラスの封止部材２の展延性より大きい。このため、冷却処理により金属製容器３が収縮する際に、金属製容器３は、封止部材２を破壊することなく、また、破断することなく、封止部材２の形状に沿って柔軟に変形する。これにより、金属製容器３に開口部５は封止部材２に密着して、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間に隙間が生じにくい。これにより、封止部材２により金属製容器３は強固に接合され、密閉容器１は気密性に優れる。
【００８３】
さらに、アルミニウムの金属製容器３が展延性を有するため、金属製容器３の上から封止部材２に外力が加えられると、金属製容器３が容易に変形する。これにより、外力が封止部材２に伝わり、封止部材２が容易に破壊され、密閉容器１が開封され易い。
【００８４】
また、加熱処理によって活性化する気体吸着材が固形物４として用いられれば、気体吸着材の活性化と、封止部材２の溶融とが一度の加熱処理によって行われる。このため、加熱処理のエネルギーの消費が抑えられ、エネルギー効率が良好となる。
【００８５】
さらに、減圧状態で活性化され得る気体吸着材が固形物４として用いられれば、第１内部空間が減圧にされた状態で、気体吸着材が活性化され得る。これにより、活性化された気体吸着材が不要な気体や水分を吸着することがなく、気体吸着材の劣化が抑制される。
【００８６】
上記構成の密閉容器１によれば、溶融した封止部材２が狭窄部７に固定され、金属製容器３の開口部５と封止部材２とは面接触する。これにより、これらの接合面積が広く、これらの接合力が強くなるため、金属製容器３を確実に密閉することができる。
【００８７】
また、金属製容器３の開口部５を変形させることにより、狭窄部７が形成される。このため、金属製容器３とは別に設けられた封止部材２の支持部などを設けることなく、溶融した封止部材２を簡単な構造で支持することができる。
【００８８】
さらに、加熱処理前に封止部材２が金属製容器３の開口部５に挿入される際、封止部材２は狭窄部７の上端に支えられる。これにより、封止部材２を簡単かつ確実に開口部５内に配置することができる。
【００８９】
以下に、密閉容器１における封止部材２と金属製容器３との接合強度を評価した結果を説明する。この評価には、実施例１〜５の密閉容器１と、比較例１の密閉容器１とを用いた。接合強度を、外観評価および計測評価の２つの方法で評価した。外観評価では、１ｍの高さから密閉容器１を落下させ、封止部材２が金属製容器３から剥離しているか否かを目視により観察した。封止部材２が剥離している場合には接合強度が弱いと、封止部材２が剥離していない場合には接合強度が強いと判断した。また、計測評価は、島津社製オートグラフを用いて、T型剥離強度試験に準じて行なわれた。具体的には、金属製容器３の開口部５の対向する位置を計測治具に固定し、開口を広げる方向に計測治具を引っ張って移動させる。これにより、開口部５が変形し、封止部材２が開口部５から剥離する。このときの治具の移動距離と引っ張り力とから、引っ張り強度を求めた。
【００９０】
（実施例１）
実施例１の密閉容器１では、封止部材２に、ＺｎＯ・Ｐ２Ｏ５・Ｋ２Ｏを含み、熱膨張係数が１２０×１０−７／℃であり、軟化温度が４２０℃であるガラスを用いた。金属製容器３に、ＳＵＳ３０１で構成された円筒を用いた。このＳＵＳ３０１は、その熱膨張係数が１６．９×１０−６／℃であって、硬さが１６５Ｈｖである。固形物４に、減圧下で加熱処理により気体吸着活性を発現する合金系粉末を用いた。
【００９１】
金属製容器３内に固形物４を設置した後、金属製容器３を全体的に略扁平に押しつぶす。この金属製容器３の開口部５の幅を狭めるように外力を与えて狭窄部７を形成し、狭窄部７の上に封止部材２を配設する。そして、真空加熱炉内において、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５００℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、５５０℃にて封止部材２を溶融させた。この加熱処理の後、真空加熱炉を真空状態において常温まで放冷し、密閉容器１を作成した。
【００９２】
このように作成された密閉容器１では、封止部材２が金属製容器３に接合し、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、０．８０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００９３】
（実施例２）
実施例２の密閉容器１は、実施例１の密閉容器１と、封止部材２および固形物４が同じであるが、金属製容器３が異なる。金属製容器３に、熱膨張係数が１７．０×１０−６／℃であって、硬さが４６Ｈｖである銅で構成された円筒を用いた。また、実施例２の密閉容器１の作成方法も、実施例１の密閉容器１と同様である。
【００９４】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【００９５】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．０Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例１の剥離強度より大きい。これは、ＳＵＳ３０１よりも銅の方が表面に金属酸化物の層を形成しやすいため、封止部材２のＫ２Ｏと強固に化学結合するからであると考えられる。
【００９６】
なお、銅の硬度はＳＵＳ３０１の硬度より低く。このため、銅で構成された金属製容器３に外力が加えられると、その力が封止部材２に伝えられ、封止部材２が破壊され易い。このため、密閉容器１が容易に開放される。
【００９７】
（実施例３）
実施例３の密閉容器１は、実施例１の密閉容器１と、封止部材２および固形物４が同じであるが、金属製容器３が異なる。金属製容器３に、熱膨張係数が２３．９×１０−６／℃であって、硬さが２５Ｈｖであるアルミニウムで構成された円筒を用いた。また、実施例３の密閉容器１の作成方法も、実施例１の密閉容器１と同様である。
【００９８】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【００９９】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．１Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例１および２の剥離強度より大きい。これは、ＳＵＳ３０１および銅よりもアルミニウムの方が表面に金属酸化物の層を形成しやすいため、封止部材２のＫ２Ｏと強固に化学結合するからであると考えられる。
【０１００】
（実施例４）
実施例４の密閉容器１は、実施例３の密閉容器１と、固形物４および金属製容器３が同じであるが、封止部材２が異なる。封止部材２にＺｎＯ・Ｐ２Ｏ５・ＣａＯを含み、熱膨張係数が８０×１０−７／℃であり、軟化温度が５００℃であるガラスを用いた。また、実施例４の密閉容器１の作成方法は、加熱処理以外は、実施例１の密閉容器１と同様である。実施例４の加熱処理では、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５８０℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、６２０℃にて封止部材２を溶融させた。
【０１０１】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【０１０２】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．４Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例３の剥離強度より大きい。これは、封止部材２のアルカリ土類金属のＣａＯがアルカリ金属のＫ２Ｏより金属製容器３の表面の金属酸化物と強く化学結合するからであると考えられる。
【０１０３】
（実施例５）
実施例５の密閉容器１は、実施例３の密閉容器１と、固形物４および金属製容器３が同じであるが、封止部材２が異なる。封止部材２にＢｉ２Ｏ２・Ｂ２Ｏ３・ＳｒＯ・ＢａＯ・ＺｎＯを含み、熱膨張係数が１１０×１０−７／℃であり、軟化温度が４２０℃であるガラスを用いた。また、実施例５の密閉容器１の作成方法は、加熱処理以外は、実施例１の密閉容器１と同様である。実施例５の加熱処理では、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５００℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、６００℃にて封止部材２を溶融させた。
【０１０４】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【０１０５】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、２．０Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例４の剥離強度より大きい。これは、封止部材２のＳｒＯおよびＢａＯがＣａＯより金属製容器３の表面の金属酸化物と強く化学結合するからであると考えられる。
【０１０６】
（比較例）
比較例の密閉容器は、実施例５の密閉容器１と、金属製容器、封止部材および固形物が同じであるが、密閉容器の作成用法が異なる。つまり、実施例５の密閉容器１では、略扁平に潰されて、開口部５に狭窄部７が形成された金属製容器３が用いられた。この金属製容器３内の狭窄部７に封止部材２が侵入し、ここで封止部材２が金属製容器３と化学結合し、面状に広がる接合部６が形成された。これに対し、比較例の密閉容器では、円筒形状の金属製容器が用いられた。この金属製容器内に封止部材が侵入せずに、金属製容器の開口端と封止部材とが接合し、線状の接合部６が形成された。
【０１０７】
作成された密閉容器では、封止部材と金属製容器との間に隙間がなかった。しかし、この密閉容器を落下させた後の外観評価では、封止部材が金属製容器から剥離し、接道強度が低いと評価した。この低い接合強度は、化学結合の面積が小さい上、金属製容器の締め付けによる機械的接合がなかったことによるものと考えられる。
【０１０８】
［変形例１］
図１に示す金属製容器３の開口部５に狭窄部７が設けられたが、図５に示すように開口部５に狭窄部７が設けられなくてもよい。この場合、溶融した封止部材２を支持するものが開口と固形物４との間に設けられる。この支持部には、たとえば、通気性および耐熱性を有する無機繊維集合体やフィルター、または突起などが用いられる。この支持部が設けられた金属製容器３が加熱処理されると、支持部は、溶融した封止部材２を支持する。これにより、封止部材２が、金属製容器３の開口部５に保持され、金属製容器３の開口を確実に密閉することができる。なお、突起は、金属製容器３の開口部５の径が小さくなる方向に、開口部５から内側に向かって突出する。突起の高さは、溶融した封止部材２の粘度などにより決定される。突起は、金属製容器３と一体的に形成されてもよいし、金属製容器３と別に形成された部材が金属製容器３の内部に取り付けられて形成されてもよい。
【０１０９】
［変形例２］
図１に示す金属製容器３は略扁平状に潰されていたが、図６に示すように円筒形状の金属製容器３が用いられてもよい。の開口部５に狭窄部７が設けられたが、溶融した封止部材２を支持するものが設けられなくてもよい。この場合、開口部５の大きさは、加熱処理前の封止部材２の大きさより小さく設定されてもよい。この場合、加熱処理前に封止部材２を金属製容器３の開口端上に配置することができる。
【０１１０】
（実施の形態２）
［真空断熱体の構成］
図１は、本発明の実施の形態２に係る真空断熱体８を概略的に示す断面図である。
【０１１１】
真空断熱体８は、気体吸着デバイス１としての密閉容器１と、芯部材９と、気体吸着デバイス１と芯部材９とを第２内部空間に収容し、第２内部空間が減圧されて密封されている外被部材１０と、を備える。
【０１１２】
外被部材１０は、中空であって、いわゆる真空の内部空間（以下、第２内部空間という）を有する。ここで、いわゆる真空は、大気圧に比べて圧力が低い状態である。たとえば、第２内部空間の真空度は、１〜２００Ｐａである。外被部材１０は、水や気体などが第２内部空間に侵入することを遮断するガスバリア性のフィルムで構成される。このガスバリア性は、たとえば、気体透過度が１０４［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であって、望ましくは１０３［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であり、さらに望ましくは１０２［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下である。この外被部材１０には、たとえば、樹脂膜およびアルミ箔などを積層したラミネートフィルムが用いられる。
ラミネートフィルムは、積層物がラミネート処理されたシートである。積層物は、最内層の熱溶着フィルムと、中間層のガスバリアフィルムと、最外層として表面保護フィルムとが積層されたシートである。
【０１１３】
最内層の熱溶着フィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、熱可塑性樹脂あるいはその混合体が用いられる。この熱可塑性樹脂には、たとえば、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルムが挙げられる。
【０１１４】
中間層のガスバリアフィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、金属箔または金属蒸着フィルムが用いられる。金属箔には、アルミニウム箔や銅箔などが挙げられる。金属蒸着フィルムは、たとえば、樹脂フィルムにアルミニウムや銅等の金属や金属酸化物が蒸着ることにより形成される。この樹脂フィルムの樹脂には、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。
【０１１５】
最外層の表面保護フィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムなどの樹脂フィルムが用いられる。
【０１１６】
芯部材９は、外被部材１０の第２内部空間内に収容され、真空の第２内部空間を維持する真空断熱体８の骨格部材である。外被部材１０の真空の第２内部空間において、芯部材９は、多数の微細な空間を内部に有し、外被部材１０を支えることにより外被部材１０の内部空間を保持する。芯部材９は、多孔性物質であって、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。芯部材９には、たとえば、熱伝導性が低く、耐熱性が高く、かつ真空状態や高温状態においてガスの発生が少ない繊維などが用いられる。繊維には、たとえば、グラスウール、ロックウール、アルミナ繊維、金属繊維など無機繊維や、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂繊維が挙げられる。この中でも、グラスウールは、弾性が高く、熱伝導率が低く、工業的に安価であるため好ましい。また、繊維は細いほど、真空断熱体８の熱伝導率が低下し、細い繊維が好ましい。ただし、繊維が高価になるため、コストと熱伝統率を考慮にいれて、繊維の径が選択される。たとえば、真空断熱体８用の繊維として一般的に使用されている比較的安価な平均繊維径が３μｍ〜６μｍ程度のグラスウールの集合体が望ましい。
【０１１７】
芯部材９は、立体形状を有し、たとえば、厚みが小さい略直方体形状である。芯部材９は、１枚の繊維シート、または、積層された複数の薄い繊維シートにより構成される。複数の繊維シートが積層された芯部材９では、その積層方向に延びる切れ込み１１が設けられている。
【０１１８】
切れ込み１１は、気体吸着デバイス１を芯部材９の内部に入れるための挿入口であって、気体吸着デバイス１が収納された空間に通ずる。切れ込み１１は、芯部材９の表面に対して垂直に設けられた切れ目であって、たとえば、矩形の形状を有する。芯部材９の表面に平行な切れ込み１１の幅は気体吸着デバイス１の幅より大きい。切れ込み１１は、芯部材９の表面から内部に延び、芯部材９の表面に垂直な深さは一枚以上の繊維シートの厚みより大きいため、一枚以上の繊維シートが切断される。
【０１１９】
気体吸着デバイス１の収納空間１２は、芯部材９の内部に設けられる。気体吸着デバイス１の収納空間１２には、芯部材９が切断されることにより形成されてもよいし、芯部材９の内部に予め形成されていてもよい。芯部材９が切断されることにより気体吸着デバイス１の収納空間１２が形成される場合、切れ込み１１により切断された繊維シートが剥がされ、これにより形成された裂け目１２が収納空間１２として用いられる。裂け目１２は、芯部材９の表面に平行であって、積層された繊維シートの間に形成される。この裂け目１２と切れ込み１１は、芯部材９の表面に垂直な方向においてＬ字状に繋がる。このため、気体吸着デバイス１は、切れ込み１１から裂け目１２に挿入される。
【０１２０】
気体吸着デバイス１は、外被部材１０の第２内部空間に残存または侵入する気体熱伝導成分を吸着するための部材である。金属製容器３の第１内部空間に気体吸着材が収納され、第１内部空間が減圧されて金属製容器３の開口部５が封止部材２で封止されている。気体吸着材には、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質や、ゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、それらの混合物が使用できる。また、化学吸着性と物理吸着性を持った銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトも使用できる。また、金属製容器３には、アルミおよび銅金属、樹脂等が用いられる。封止部材２には、金属性容器を封止可能であって金属製容器３よりも脆弱な材料が用いられ、たとえば、アルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物を含むガラスが用いられる。
【０１２１】
気体吸着デバイス１は、芯部材９の内部に形成された裂け目１２に収納されている。気体吸着デバイス１は、気体吸着デバイス１の形状は、特に限定されておらず、たとえば、真空断熱体８の形状に合わせられてもよい。たとえば、厚みの小さい略扁平形状の真空断熱体８には、幅が厚みより大きい略扁平な断面形状を有する気体吸着デバイス１の形状が用いられる。この場合、気体吸着デバイス１は、略扁平な断面の短軸（厚み）が真空断熱体８の厚み方向となり、略扁平な断面の長軸（幅）が真空断熱体８の表面に並行になるように配される。これにより、気体吸着デバイス１は、その略扁平な断面の短軸（厚み）が真空断熱体８の厚み方向となるように配置される。この真空断熱剤の表面において気体吸着デバイス１の配置箇所に対応する部分に印１３が設けられる。
【０１２２】
印１３は、外被部材１０の内部に配されている気体吸着デバイス１の位置、特に気体吸着デバイス１の開口部５の位置を示す目印である。印１３は、外被部材１０において、気体吸着デバイス１が配設されている箇所に相対する（対応する）部位に付けられる。印１３は、外被部材１０の外部から気体吸着デバイス１の位置がわかるものであれば、種類や形状などは特に限定されない。たとえば、印１３は、外被部材１０の外表面に記されたマークであってもよいし、外被部材１０の外表面に貼り付けられたシールであってもよい。たとえば、外被部材１０を作製する際や真空断熱体８にロットナンバーを印１３字する際に、印１３を外被部材１０に印刷してもよい。また、真空断熱体８の製造後に、インク等を用いて人が印１３を付けてもよい。
【０１２３】
また、気体吸着デバイス１の設置位置、特に封止部９のある位置の印１３が外被部材１０６に印刷されており、気体吸着デバイス１の開封時の外力を加える位置となっている。
【０１２４】
［真空断熱体の製造］
真空断熱体８の製造方法は、特に限定されない。たとえば、芯部材９の表面を上にして、芯部材９の表面から内部に向かって切断し、芯部材９に切り込みを形成する。この切れ込み１１により切断された繊維シートを剥がすと、繊維シートが剥がれて、芯部材９の内部に裂け目１２が形成される。そして、気体吸着デバイス１を切れ込み１１から裂け目１２に挿入すると、裂け目１２に気体吸着デバイス１が収納される。このとき、そして、封止部材２が配置された気体吸着デバイス１の先端部から切れ込み１１に挿入されるため、気体吸着デバイス１の後端部は切れ込み１１の近傍に配置される。そして、略扁平な断面の短軸（厚み）が芯部材９の厚み方向となるように、気体吸着デバイス１が芯部材９内に配置される。この切れ込み１１により、気体吸着デバイス１の芯部材９の表面に平行な方向の移動が規制される。
【０１２５】
また、最内層の熱溶着フィルムが内側になるように、一枚のラミネートフィルムを折る。これにより、重ねられたラミネートフィルムの２辺を加熱し、熱溶着フィルムどうしを溶着すると、１辺が開口した袋状のラミネートフィルムが形成される。この開口から中に、気体吸着デバイス１が収容された芯部材９を挿入し、真空ポンプが接続されたチャンバーの減圧下にラミネートを配置する。チャンバー内が１０Ｐａ程度に減圧されたら、袋状のラミネートフィルムの開口を閉じるように熱溶着フィルム同士を熱溶着する。これにより、第２内部空間が真空になった状態で外被部材１０が密封される。この外被部材１０には印１３が設けられており、印１３は気体吸着デバイス１に対応する位置に配されている。このようにして、第２内部空間が真空な真空断熱体８が完成する。
【０１２６】
なお、上記の真空断熱体８の製造では、一枚のラミネートフィルムを三方閉めとすることにより外被部材１０が形成された。これに対して、二枚のラミネートフィルムを四方閉めとすることによっても、同様に外被部材１０が形成される。
【０１２７】
［真空断熱体の使用］
以上のように構成された真空断熱体８について、以下その動作を説明する。図８は、真空断熱体８の中に収容されている気体吸着デバイス１を示す斜視図である。図９は、変形した気体吸着デバイス１を示す斜視図である。
【０１２８】
図７に示すように、印１３を上にして真空断熱体８を置き、印１３に向かって略扁平の断面に対して平行な方向の外力を加えると、外被部材１０および芯部材９が押し込まれる。そして、外力は、印１３に対応する位置にある気体吸着デバイス１の封止部材２に作用する。この図８に示す気体吸着デバイス１は、図９に示すように、金属製容器３が曲がって変形する。そして、外力が封止部材２に作用し、脆弱な封止部材２が破壊される。これにより、封止部材２に貫通口１４が形成され、金属製容器３内の第１内部空間と、金属製容器３外の第２内部空間が連通する。よって、第１内部空間内の気体吸着剤は、第２内部空間に残存する気体熱伝導成分および、第２内部空間に侵入してくる気体熱伝道成分を吸着する。この結果、第２内部空間が真空な状態、たちえば、１Ｐａ以下に維持され、真空断熱体８は優れた断熱性能を維持することができる。
【０１２９】
［作用、効果］
上記構成によれば、気体吸着デバイス１が外被部材１０の第２内部空間に収容されることにより、第２内部空間が真空状態に維持される。このため、真空断熱体８の断熱性能の低下が防止される。
【０１３０】
また、気体吸着デバイス１の配置位置に対応する箇所に印１３が設けられていることにより、印１３を目印に外力を加えると、封止部材２が確実に破壊される。このため、真空断熱体８内において気体吸着デバイス１の機能が発揮され、真空断熱体８の真空度、ひいては断熱性が維持される。
【０１３１】
さらに、外力により気体吸着デバイス１が開放されることにより、気体吸着デバイス１を開放するための器具などを設ける必要がなく、簡単かつ確実に吸着デバイスが開放される。また、開封部材により真空断熱体８表面が隆起し、外被部材１０６が擦れて破れるなどの不具合が防がれる。
【０１３２】
また、封止部材２が外被部材１０の内部で破壊され、貫通口１４が形成されることにより、気体吸着デバイス１の性能を発揮する。貫通口１４の形成のこのため、たとえば、性能不良などの真空断熱体８の原因調査のために、真空断熱体８から気体吸着デバイス１を取り出し、封止部材２における貫通口１４の形成状況を見ることにより、吸着デバイスが機能しているかどうかを確認することができる。
【０１３３】
さらに、気体吸着デバイス１が芯部材９の内部に設置されているため、芯部材９が緩衝材となり、気体吸着デバイス１の誤開封が防がれる。
【０１３４】
また、気体吸着デバイス１の金属製容器３の開口部５が略扁平の断面を含む筒状で形成され、気体吸着デバイス１は略扁平の短軸が真空断熱体８の表面に垂直になるように配置されている。このため、略扁平の断面に対して平行な方向に外力が加えられると、略扁平な短軸の方向において外力が開口部５に対して封止部材２を曲げる力が作用する。この略扁平な短軸方向における外力に対する開口部５および封止部材２の強度は略扁平な長軸方向に比べて小さい。これにより、封止部材２が簡単かつ各軸に破壊され、貫通口１４が形成される。
【０１３５】
さらに、芯部材９に形成された切れ込み１１は、芯部材９の内部の裂け目１２に通ずる。このため、気体吸着剤は、切れ込み１１から裂け目１２に挿入され、気体吸着デバイス１が裂け目１２の空間に収納される。この切れ込み１１により、気体吸着デバイス１の芯部材９の表面に平行な方向の移動が規制される。
【０１３６】
［変形例３］
上記実施の形態２に係る真空断熱体８において、印１３は、外被部材１０の外表面に付されたマークやシールであった。ただし、印１３は、外被部材１０に現われた凹部、凸部、切り込みなどであってもよい。このため、芯部材９の切れ込み１１も気体吸着デバイス１の設置位置の印１３となり得る。また、図１０に示すように、気体吸着デバイス１を芯部材９の内部に収容することにより、気体吸着デバイス１に対応する範囲において芯部材９の表面が外側に膨らむ。この膨らみは外被部材１０に現われるため、この膨らみも気体吸着デバイス１の位置を表す印１３に用いられる。さらに、図１１に示すように、芯部材９に窪みが形成され、この窪みに気体吸着デバイス１が収容される場合、この窪みは外被部材１０に現われるため、この窪みも気体吸着デバイス１の位置を示す印１３として用いられる。
【０１３７】
［変形例４］
上記実施の形態２に係る真空断熱体８において、芯部材９の内部に気体吸着デバイス１が収容されていた。これに対し、芯部材９の表面上に気体吸着デバイス１が配置されてもよい。この場合、切れ込み１１や気体吸着デバイスの収容空間１２は設けられない。
【０１３８】
（実施の形態３）
実施の形態２では、気体吸着デバイス１が真空断熱体８に備えられていた。これに対し、実施の形態３では、気体吸着デバイス１が内袋１５に収容され、さらに水分吸着剤１６が真空断熱体８に備えられている。
【０１３９】
［真空断熱体の構成］
図１２は、実施の形態３に係る真空断熱体８を示す断面図である。
【０１４０】
内袋１５は、外被部材１０の第２内部空間に設けられ、気体吸着デバイス１の位置ずれを抑制する移動抑制部である。内袋１５には、摩擦力が大きい材料、たとえば、和紙やＰＥなどの樹脂で構成される不織布などが用いられる。特に、内袋１５は、弾性材料で構成され、弾性材料には、ＰＰおよびＰＥＴなどの樹脂で構成される不織布などが挙げられる。この弾性材料はやわらかく、変形しにくいため、内袋１５によって気体吸着デバイス１にキズや凹みなどの外観異常が起きることが防止される。また、樹脂で構成された不織布は、和紙に比べて水分を含みにくく破れにくいという点から好ましい。特に、ＰＰとＰＥＴで構成された不織布は、引張り強度、引裂き強度および耐熱性が高く、低コスト面であるため、安価で簡単な生産加工で製作することができるため、好ましい。
【０１４１】
内袋１５は、気体吸着デバイス１の一部または全部を内包する。内袋１５は、三方閉めや四方閉めされた形状を有する。内袋１５が四方閉めされている場合、内袋１５には通気性を有する材質が用いられる。四方閉めされた内袋１５では、気体吸着デバイス１が外れにくいため、好ましい。
【０１４２】
水分吸着剤１６は、真空断熱体８の第２内部空間に残存または侵入する水蒸気を吸着する材料である。水分吸着剤１６には、たとえば、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質やゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、それらの混合物が用いられる。
【０１４３】
［作用、効果］
上記構成によれば、気体吸着デバイス１が内袋１５に包まれている。これにより、気体吸着デバイス１を芯部材９内に設置する際や、この芯部材９を外被部材１０で包む際などに、内袋１５と芯部材９との摩擦によって気体吸着デバイス１の位置がずれることが防止される。これにより、気体吸着デバイス１の封止部材２の位置が簡単に特定でき、生産性の低下が抑えられる。また、外力が気体吸着デバイス１に確実に加わり、気体吸着デバイス１が開放される。
【０１４４】
さらに、内袋１５は気体吸着デバイス１の緩衝材となるため、気体吸着デバイス１の誤開封が低減される。
【０１４５】
また、うち袋により気体吸着デバイス１の位置ずれが防止されるため、位置ずれした気体吸着デバイス１に外被部材１０が擦れて破れてしまうことが防止される。
【０１４６】
さらに、気体吸着デバイス１および水分吸着剤１６が併用される。これにより、真空断熱体８の第２内部空間の気体の水分が安価な水分吸着剤１６によって先に吸着される。その後、気体吸着デバイス１を開封すると、気体吸着デバイス１により第２内部空間において水分以外の気体が吸着される。このため、高価な気体吸着物質の使用量が減り、コストが削減される。
【０１４７】
［変形例５］
なお、上記実施の形態３に係る真空断熱体８に、水分吸着剤１６が備えられなくてもよい。
【０１４８】
［変形例６］
さらに、上記実施の形態３に係る真空断熱体８の外被部材１０に、実施の形態２に係る印１３が付けられてもよい。この印１３により、気体吸着デバイス１の封止部材２の位置が外から簡単に認識することができる。
【０１４９】
［変形例７］
また、上記実施の形態３に係る真空断熱体８の芯部材９に、図１３に示すように、実施の形態２に係る切り込みおよび気体吸着デバイス１の収容空間が設けられてもよい。この場合、内袋１５に包まれた気体吸着デバイス１は芯部材９の内部の収納空間１２に収容される。この気体吸着デバイス１と内袋１５との摩擦に加えて、内袋１５と収納空間１２の内面との摩擦によって、気体吸着デバイス１の移動が規制される。これにより、内袋１５に加えて気体吸着デバイス１が収納された空間の内面が移動抑制部として機能する。
【０１５０】
［変形例８］
さらに、上記実施の形態３に係る真空断熱体８において気体吸着デバイス１の封止部材２が外力により破壊されて開放された。ただし、気体吸着デバイス１の開封部材が真空断熱体８に備えられてもよい。
【０１５１】
［変形例９］
また、上記実施の形態３に係る真空断熱体８には、気体吸着デバイス１を包む内袋１５が設けられていたが、内袋１５が設けられなくてもよい。この場合、気体吸着デバイス１が芯部材９の内部に収容されることにより、収納空間１２の内面との摩擦によって、気体吸着デバイス１の移動が規制される。これにより、気体吸着デバイス１が収納された空間の内面が移動抑制部として機能する。また、気体吸着デバイス１と外被部材１０の間に必ず芯部材９が挟まれている。これによって、封止部材２に開封部材などに押し当てられるとき、封止部材２と外被部材１０との間に存在する弾力性のある芯部材９が、外力の衝撃を和らげる。このため、封止部材２は外力により破壊されるが、封止部材２の破片の飛散が防がれる。よって、封止部材２と外被部材１０との間を除き、芯部材９に封止部材２の破片が入り込まない。この結果、真空断熱体８を廃棄する際、それぞれの部材を容易に分けることができ、リサイクル性が向上する。なお、封止部材２の破壊され方によっては、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９には、封止部材２の破片を含むことがある。この場合、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９をこれ以外の芯部材９から取り除くことにより、真空断熱体８を分別することができる。また、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９と、これ以外の芯部材９とが予め分けられていてもよい。この場合、真空断熱体８をさらに簡単に分別することができる。
【０１５２】
［変形例１０］
上記実施の形態３に係る真空断熱体８において、芯部材９の内部に気体吸着デバイス１が収容されていた。これに対し、芯部材９の表面上に気体吸着デバイス１が配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明の密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体は、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１ 密閉容器
２ 封止部材
３ 金属製容器
４ 固形物
５ 開口部
６ 接合部
７ 狭窄部
８ 真空断熱体
９ 芯部材
１０ 外被部材
１１ 切れ込み
１２ 裂け目
１２ 空間
１３ 印
１４ 貫通口
１５ 内袋
１６ 水分吸着剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体に関し、特に、減圧された内部空間に固形物が収容された金属製容器の開口部が封止部材で封止された密閉容器と、この密閉容器の製造方法と、この密閉容器を中空の外被部材の減圧された内部空間に含む真空断熱体とに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境問題である温暖化の対策として、省エネルギーを推進する動きが活発化している。このため、温冷熱利用機器に関しても、熱を有効活用するという観点から、優れた断熱性能を有する真空断熱体が求められている。
【０００３】
真空断熱体は、たとえば、ラミネート加工された袋の内部空間にグラスウールなどの芯部材を収納し、袋の内部空間を減圧し、袋を密封することにより形成される。芯部材は、気相容積比率が高く、袋の内部空間に多数の微細な空隙が形成される。この芯部材の空隙径が、減圧下における気体分子の平均自由行程より小さいと、熱伝導する気体分子（気体熱伝導成分）のサイズが小さくなる。特に、芯部材の空隙径が、たとえば、１ｍｍ程度と非常に微細である場合、対流する気体分子による熱伝導が無視できるほど小さくなる。さらに、室温付近では、輻射物質による放射熱が熱伝導率に寄与する割合は、非常に小さい。したがって、真空断熱体における熱伝導は、芯部材の固体熱伝導成分と、僅かに残る気体熱伝導成分とが支配的になる。このため、真空断熱体の熱伝導率は、他の断熱材と比較して非常に小さいとされている。
【０００４】
このような高性能な真空断熱体にとっては、ラミネート加工された袋を介して内部空間へ進入するわずかな空気も断熱性を劣化させる重要な要因となる。そこで、袋の内部空間に芯部材と共に気体吸着デバイスをさらに収納することが提案されている。これにより、気体吸着デバイスが、内部空間に侵入した微量の気体熱伝導成分を吸着するため、真空断熱体の断熱性能が維持される。このため、気体吸着デバイスには、非常に高い気体吸着性能が要求される。特に、真空断熱体の内部空間において気体吸着デバイスの封止部材が開放されることにより、気体吸着デバイスの性能を維持する方法が提案されている。
【０００５】
また、このような気体吸着デバイスと同様に、容器を真空状態に封止するための封止ガラスの技術が提案されている。
【０００６】
特許文献１に示す金属製真空二重容器では、金属製の内容器と外容器のいずれか一方に排気口を有する内外容器が接合されることにより、二重容器が形成される。この排気口の近傍に軟化温度が２００〜６００℃である低温溶融ガラスからなる封止材が配設される。そして、二重容器が真空加熱炉に配され、封止材の軟化温度より低い温度で二重容器の内外容器間の空隙が真空状態になるように排気される。次いで、封止材の軟化温度より高い温度に二重容器が加熱されると、封止材が軟化し排気口を封止する。
【０００７】
また、特許文献２に示す金属製二重容器では、真空状態の二重容器の排気口を封止するための封止用ガラスの組成が提案されている。
【０００８】
さらに、特許文献３に示す金属製二重容器では、真空状態の二重容器の排気口を封止するための封止ガラスとして、封止の際に封止ガラスから発生するガス量の低いものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１６９８５０号公報
【特許文献２】特開２００２−１２５８６６号公報
【特許文献３】特開２００５−３１９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１〜３のいずれの金属製二重容器も魔法瓶などとして用いられるものである。このため、二重容器間の真空空間に固形物が設置されることも想定されていないため、真空空間に固形物が設置された場合に比べて封止ガラスが排気口に接合される力が小さくてもよい。このため、仮に真空空間に固形物が設置されると、真空封止過程において固形物に含まれるガスや水分が脱離する。これらの脱離した物質によって真空空間内の圧力が高くなり、真空空間内のガスが封止ガラスの周縁を通過して排出される。これにより、封止ガラスが真空封止する力が低下し、真空空間の真空度が低下してしまう。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびにこの密閉容器を用いた真空断熱体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のある態様に係る密閉容器は、開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止しており、前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびにこの密閉容器を用いた真空断熱体を提供することができることができるという効果を奏する。
【００１４】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図２】図１の密閉容器に用いられる金属製容器に固形物が収容された状態を示す斜視図である。
【図３】図２の金属製容器を略扁平に押しつぶした状態を示す斜視図である。
【図４】図３の金属製容器の開口部に封止部材を挿入した状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１の変形例１に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１の変形例２に係る密閉容器を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図８】図７の真空断熱体に収容される気体吸着デバイスを示す斜視図である。
【図９】図８の気体吸着デバイスが曲げられた状態を示す斜視図である
【図１０】本発明の実施の形態２の変形例３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の変形例３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る真空断熱体を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３の変形例９に係る真空断熱体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明に係る密閉容器は、開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止している。
【００１７】
この構成によれば、加熱処理によって封止部材のガラスに含まれるアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ金属酸化物が、金属製容器の開口部の表面に形成される金属酸化物と化学結合する。これによって、封止部材と開口部とが強固に接合されため、固形物が金属製容器の内部に収納されても、密閉容器の密閉性が高く維持される。
【００１８】
第２の発明に係る密閉容器は、第１の発明において、前記封止部材のアルカリ土類金属酸化物が、ＢａＯおよびＳｒＯのいずれかであってもよい。
【００１９】
この構成によれば、アルカリ土類金属の中でもＢａＯおよびＳｒＯは金属酸化物と強く強固に化学結合することにより、封止部材が金属製容器の開口部と強固に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２０】
第３の発明に係る前記金属製容器は、第１または第２の発明において、前記封止部材は前記開口部の内部に位置して当該開口部に接合されており、前記金属製容器は、前記封止部材の熱膨張係数より大きな熱膨張係数を有してもよい。
【００２１】
この構成によれば、加熱処理後の冷却処理により拡張した金属製容器が封止部材より大きく収縮する。このため、金属製容器の開口部が開口部の内部に位置する封止部材を締め付け、これらが強固に機械的に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２２】
第４の発明に係る密閉容器は、第１〜３のいずれかの発明において、前記金属製容器が、アルミニウムで構成されていてもよい。
【００２３】
この構成によれば、アルミニウムで構成される金属製容器は封止部材の熱膨張係数より大きく、封止部材は金属製容器の開口部により強固に機械的に接合される。これにより、密閉容器は優れた密閉性を維持することができる。
【００２４】
第５の発明に係る密閉容器は、第１〜４のいずれかの発明において、前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止していてもよい。
【００２５】
この構成によれば、その開口部の内部に封止部材が位置した金属製容器が加熱処理されると、溶融した封止部材がその表面張力によって狭窄部に保持される。このため、溶解した封止部材を支持する機構が不要であって、簡単な構造で封止部材が狭窄部を封止することができる。
【００２６】
第６の発明に係る密閉容器は、第１〜５のいずれかの発明において、前記固形物が加熱処理により劣化しない気体吸着材を含み、気体吸着デバイスとして機能してもよい。
【００２７】
この構成によれば、封止部材により金属製容器の開口部を封止するための加熱処理が固形物に施されても、固形物は劣化しない。このため、密閉容器内において固形物は気体吸着材としてその機能を発揮することができる。
【００２８】
第７の発明に係る真空断熱体は、第６の発明の密閉容器で構成される気体吸着デバイスと、芯部材と、前記気体吸着デバイスと前記芯部材とをその第２内部空間内に収容し、前記第２内部空間が減圧されて密封されている中空の外被部材と、を備えていてもよい。
【００２９】
この構成によれば、気体吸着デバイスが密閉されているため、気体吸着性能は高く維持されている。この気体吸着デバイスが外被部材の内部において開封されると、第２内部空間に残存または侵入する気体熱伝導成分が気体吸着デバイスに吸着されて、第２内部空間の真空度は高く維持される。これにより、真空断熱体は優れた断熱性を発揮することができる。
【００３０】
第８の発明に係る真空断熱体は、第７の発明において、前記外被部材の第２内部空間において前記封止部材が破壊されることにより、前記気体吸着デバイスを開放する貫通口が形成されていてもよい。
【００３１】
この構成によれば、封止部材に貫通口するための機構を別途設ける必要がなく、気体吸着デバイスが簡単な構造で確実に開放される。
【００３２】
第９の発明に係る真空断熱体では、第８の発明において、前記金属製容器の開口部が、略扁平な断面を有する筒状に形成され、前記開口部に略扁平な断面の短軸方向の外力が前記封止部材に加わり、前記封止部材が破壊されることにより、前記貫通口が形成されていてもよい。
【００３３】
この構成によれば、略扁平の断面を含む筒状で形成された開口部に対して、略扁平の断面の短軸方向に外力が加えられる。これにより、開口部が変形しやすいため、封止部材が簡単に破壊される。この結果、気体吸着デバイスが簡単な構造で確実に開放される。
【００３４】
第１０の発明に係る真空断熱体では、第７〜９の発明において、前記気体吸着デバイスが前記芯部材の内部に収納され、前記外被部材と前記気体吸着デバイスとの間に前記芯部材が介在してもよい。
【００３５】
この構成によれば、外力によって封止部材が破壊されて、気体吸着デバイスが開放される際、外被部材と気体吸着デバイスとの間の芯部材により外力が緩和される。これにより、破壊された封止部材の破片が芯部材に散乱しない。このため、真空断熱体の解体の際に、各部材を簡単に分別することができ、真空断熱体をリサイクルし易い。
【００３６】
第１１の発明に係る真空断熱体は、第１０の発明において、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納される空間に通ずる、前記芯部材に形成された切れ込みをさらに備えてもよい。
【００３７】
この構成によれば、芯部材の切れ込みから芯部材の内部空間へ気体吸着デバイスを挿入することにより、気体吸着デバイスを芯部材の内部空間に簡単に収納することができる。
【００３８】
第１２の発明に係る真空断熱体は、第７〜１１のいずれかの発明において、前記気体吸着デバイスが配設された箇所に対応する前記外被部材の部位に付けられた印をさらに備えていてもよい。
【００３９】
この構成によれば、印に基づいて気体吸着デバイスの位置に外力を加えると、外力は気体吸着デバイスに作用する。このため、気体吸着デバイスの封止部材が破壊されて、気体吸着デバイスが確実に開放（開封）される。
【００４０】
第１３の発明に係る真空断熱体は、第７〜１２のいずれの発明において、前記外被部材の第２内部空間に設けられ、前記気体吸着デバイスの移動を抑制する移動抑制部をさらに備えていてもよい。
【００４１】
この構成によれば、外被部材の第２内部空間に設けられた移動抑制部により、気体吸着デバイスの移動が抑制される。このため、気体吸着デバイスの位置を外被部材の外から特定することができ、生産性の低下が防止される。
【００４２】
第１４の発明に係る真空断熱体では、第１３の発明において、前記移動抑制部は、前記気体吸着デバイスの一部または全部を内包する内袋で構成されてもよい。
【００４３】
この構成によれば、内袋により覆われた範囲において気体吸着デバイスと内袋との摩擦により、気体吸着デバイスの位置ずれが抑制され、生産性の低下が防止される。
【００４４】
第１５の発明に係る真空断熱体では、第１４の発明において、前記内袋は弾性材料で構成されてもよい。
【００４５】
この構成によれば、弾性材料の内袋により気体吸着デバイスが覆われることにより、内袋により傷や窪みなどが気体吸着デバイスに形成されることが防止される。
【００４６】
第１６の発明に係る真空断熱体では、第１５の発明において、前記弾性材料は樹脂で構成される不織布を含んでもよい。
【００４７】
この構成によれば、樹脂で形成される不織布は、水分の吸収が少なく、また、破れにくい。このため、第２内部空間における真空度の低下が防がれると共に、気体吸着デバイスの移動が規制される。
【００４８】
第１７の発明に係る真空断熱体では、第１６の発明において、前記不織布を形成する樹脂は、ＰＰおよびＰＥＴの少なくともいずれか１つを含んでもよい。
【００４９】
この構成によれば、ＰＰおよびＰＥＴは、引っ張り強度、引き裂き強度および耐熱性が高く、低コストである。このため、移動規制機能が維持され、生産性の低下が防止される。
【００５０】
第１８の発明に係る真空断熱体では、第１３〜１７のいずれか１つの発明において、前記移動抑制部は、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納された空間の内面で構成されてもよい。
【００５１】
この構成によれば、芯部材の内部における気体吸着デバイスの収納空間では、空間の体面である芯部材と気体吸着デバイスとの摩擦によって、気体吸着デバイスの移動が規制されるため、生産性の低下が防止される。
【００５２】
第１９の発明に係る密閉容器の製造方法は、金属製容器の第１内部空間内に固形物を収容することと、前記金属製容器の第１内部空間を減圧しながら、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材を加熱溶融し冷却固化することにより当該封止部材を前記金属製容器の開口部に接合し、それにより前記封止部材で前記開口部を封止することとを含む。
【００５３】
この構成によれば、加熱処理によって封止部材のガラスに含まれるアルカリ土類金属酸化物またはアルカリ金属酸化物が、金属製容器の開口部の表面に形成される金属酸化物と化学結合する。これによって、封止部材と開口部とが強固に接合されため、固形物が金属製容器の内部に収納されても、密閉容器の密閉性が高く維持される。
【００５４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００５５】
なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００５６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉容器１の断面図を示す。密閉容器１は、金属製容器３と、固形物４と、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスの封止部材２と、を備える。
【００５７】
金属製容器３は、減圧された内部空間（以下、第１内部空間という）を形成する部材である。金属製容器３は、水や気体などが透過せず、耐熱性が高く、封止部材２よりも熱膨張係数が大きい金属により構成される。この金属には、コストおよび入手し易さの観点から、たとえば、アルミニウム、鉄、銅およびステンレスなどが用いられる。ただし、金属は、これに限定されず、密閉容器１の使用目的や、封止部材２の溶融温度に応じて適宜選択される。特に、アルミニウムは、金属の中でも熱膨張係数が大きく、他の金属と比較して展延性が高いため、金属製容器３の材質として好ましい。
【００５８】
金属製容器３は、開口する一方端（以下、「開口端」と言う。）と、閉じられた他方端とを含む筒状に形成される。金属製容器３は開口部５を含み、開口部５は金属製容器３の開口及びその近傍で構成される。開口部５の径は、封止部材２が挿入可能な長さに設定される。ここでは、開口部５に狭窄部７が設けられる。
【００５９】
狭窄部７は、金属製容器３の開口端と固形物４との間に設けられ、金属製容器３の開口（開口端）より細い部分である。狭窄部７の径は、開口の径より小さく、溶融した封止部材２を保持することができるサイズに設定される。狭窄部７の形状は、特に限定されない。狭窄部７の上端と金属製容器３の開口端との間隔があいていてもよいし、なくてもよい。この間隔がない場合、加熱処理前に封止部材２は金属製容器３の開口端の上に載せられる。一方、間隔がある場合、加熱処理前に金属製容器３の開口端と狭窄部７の上端との間において封止部材２が開口部５の中に挿入される。
【００６０】
固形物４は、金属製容器３の第１内部空間に収容される。固形物４としては、減圧された第１内部空間を保持するために必要な支持材料、または減圧された第１内部空間内に保存する必要がある機能性材料などが挙げられる。
【００６１】
支持材料には、多数の微細空間を含む芯部材などがある。芯部材が第１内部空間に配されることにより、第１内部空間が減圧されても、金属製容器３がつぶれずに、減圧された第１内部空間が維持される。たとえば、芯部材には、熱伝達率が小さく、かつ減圧下で加熱処理によりガスの発生が少ない、グラスウールなどの材料が用いられ得る。このような芯部材が固形物４として用いられると、金属製容器３の第１内部空間が減圧状態に維持され、かつ金属製容器３の第１内部空間内に芯部材を収容した密閉容器１の熱伝達率が小さくなる。このため、密閉容器１自体が真空断熱体として利用され得る。
【００６２】
機能性材料には、気体を吸着する気体吸着材などがある。気体吸着材は、封止部材２が開放されるまでは減圧された第１内部空間内に保存される際、金属を支持し、第１内部空間を確保する。
【００６３】
気体吸着材には、加熱処理により活性を失わず劣化しない材料が用いられる。気体吸着材として、減圧下において加熱処理によって活性化される物質が用いられる。気体吸着材には、たとえば、Ｂａ系、Ｔｉ系、Ｚｒ系、Ｆｅ系などの合金ゲッターや、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトなどが挙げられる。特に、エネルギー効率および気体吸着性能の管理の点から、減圧下において加熱処理によって活性化される銅イオン交換ＺＳＭ−５が気体吸着材として好ましい。
【００６４】
気体吸着性能の管理の点について、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの吸着活性点は銅イオンである。この銅イオンが銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライト内に導入されている状態に応じて、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの色相が変化する。このことを利用して、測色値により減圧下において銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの気体吸着性能を管理することが可能である。
【００６５】
測色値は、市販の分光色差計にて計測される。分光色差計では、測定用セルに銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトが充填され、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの範囲の波長に対する光の反射率、吸収率および透過率などが計測される。計測された数値を基に、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの色座標が求められる。
【００６６】
測色色差計ＳＥ６０００（日本電色工業株式会社製）により計測された場合の、吸着性能を発揮する銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値（色座標、反射率）の範囲が以下に示される。この場合、C光源が用いられ、視野角２°で色座標が測定された。なお、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは加熱処理前後で活性が異なるため、加熱処理前および加熱処理後における測色値が求められた。また、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、金属製容器３に収容された状態で断熱体内に配されてから加熱処理された。このため、加熱処理された断熱体から金属製容器３を取り出し、金属製容器３を破壊し、第１内部空間から銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを取り出すことにより、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトを得た。そして、この加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは、加熱処理前の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトと同様に、色差計により測定された。
【００６７】
加熱処理前の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトのＬ*、ａ*、ｂ*色座標が、たとえば、７０≧Ｌ*≧９６、０≧ａ*≧−６、−１≧ｂ≧−１５であれば、吸着性能が良好である。より望ましくは、色座標が、たとえば、７５≧Ｌ*≧９６、−２．５≧ａ*≧−６、−１≧ｂ≧−１０であれば、吸着性能がさらに優れる。また、３８０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５５％以上で９５％以下であれば、良好な吸着性能が発揮される。より望ましくは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、６０％以上で９５％以下であれば、さらに高い吸着性能が発揮される。
【００６８】
加熱処理により銅イオンの状態が変化すると共に、空気成分が銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトに吸着することによって、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値が変化する。このため、加熱処理後の銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトのＬ*、ａ*、ｂ*色座標が、たとえば、８８≧Ｌ*≧８１、４≧ａ*≧−４、１２≧ｂ≧−４であれば、吸着性能が良好であると考えられる。より望ましくは、色座標が、たとえば、８６≧Ｌ*≧８３、２≧ａ*≧−２、１０≧ｂ≧−２であれば、吸着性能がさらに優れる。また、３８０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５０％以上で７０％以下であれば、良好な吸着性能を得ることができる。より望ましくは、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長の光に対する反射率が、たとえば、５０％以上で７０％以下であれば、さらに高い吸着性能が発揮される。
【００６９】
銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの測色値が上記の範囲であれば、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトは優れた気体吸着性能を発揮することがわかる。このため、測色値により、銅イオン交換ＺＳＭ−５型ゼオライトの気体吸着性能が容易に判定される。
【００７０】
封止部材２は、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスで構成される。アルカリ金属酸化物としては、たとえば、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏが挙げられる。また、アルカリ土類金属酸化物としては、たとえば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯおよびＳｒＯが挙げられる。特に、アルカリ土類金属酸化物はアルカリ金属酸化物より金属製容器３と強く化学結合するため、望ましい。このアルカリ土類金属酸化物の中でも、ＢａＯおよびＳｒＯは、金属製容器３との化学結合がさらに強固であるため、望ましい。このＢａおよびＳｒのイオン化エネルギーが、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａなど他のアルカリ土類金属酸化物よりも小さい。このため、ＢａおよびＳｒと結合している酸素原子が、金属製容器３の表面の金属酸化物と化学結合し易いためと考えられる。
【００７１】
アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方（以下、「アルカリ土類金属酸化物など」と言う。）のモル比は、たとえば、１〜６５％であり、１５〜６０％であることが好ましい。アルカリ土類金属酸化物などのモル比が多すぎると、封止部材２がガラスとしての性能を保持することができなくなる。また、アルカリ土類金属酸化物などのモル比が少なすぎると、封止部材２と金属製容器３との接合が弱くなってしまう。
【００７２】
なお、モル比は、たとえば、以下のようにして求められる。封止部材２を酸などで溶解し、試料を作成する。この試料に含まれる各元素の重量を、ＩＣＰ発光分光分析などによって測定する。元素の重量を元素の原子量で割って、元素のモルを求める。元素はガラス中では酸化物として存在するため、元素のモルを元素の酸化物にモルに変換する。そして、全元素の酸化物のモルの合計量に対するアルカリ土類金属酸化物などのモルの比により、アルカリ土類金属酸化物などのモル比が求められる。
【００７３】
接合部６は、封止部材２の表面に形成された層であって、封止部材２において金属製容器３の開口部５と接合する部分である。接合部６は、金属製容器３の開口部５の内部において封止部材２が加熱溶融され冷却固化されることにより形成される。接合部６は、封止部材２のアルカリ土類金属酸化物などと、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とが酸素を介して化学結合する部分である。
【００７４】
ここで、「化学結合する」ことの根拠を説明する。この接合部６は、水に浸漬されて多量の水に接触することにより、封止部材２から剥離する。この水をＩＣＰ発光分光分析などで分析したところ、アルカリ土類金属が検出された。これに対して、封止部材２の単体を水に浸漬して、この水をICP発光分光分析などで分析しても、アルカリ土類金属は検出されなかった。この結果、接合部６は封止部材２とは異なり化学結合により形成され、水に溶解しやすい性質を有することが判明した。この化学結合は、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とアルカリ土類金属酸化物とに起因する、酸素を介した化学結合であると考えられる。
【００７５】
［密閉容器の製造方法］
図２は、第１内部空間に固形物４を収容した金属製容器３を示す斜視図である。図３は、図２に示す金属製容器３を潰した状態を示す。図４は、図３に示す金属製容器３の開口部５に封止部材２を挿入した状態を示す。
【００７６】
図２に示すように、円筒形状の金属製容器３の第１内部空間内に固形物４を配置する。この金属製容器３の厚みが小さくなるように、図３に示すように、金属製容器３の軸方向の全長に亘って金属製容器３を潰す。これにより、金属製容器３の断面が、略楕円形または角が丸い矩形状の扁平な形状になる。そして、図４に示すように、金属製容器３の開口部５をさらに挟んで潰し、狭窄部７を形成する。そして、開口部５に封止部材２を挿入すると、封止部材２は狭窄部７の上に保持される。
【００７７】
このような金属製容器３が真空加熱炉内で減圧されながら加熱される。この加熱温度は、適宜決定されるが、たとえば、封止部材２の一部または全部が溶融される温度に設定される。これにより、第１内部空間が減圧され真空状態になると共に、封止部材２が溶融する。溶融した封止部材２は、狭窄部７の中に流れ込み、表面張力などにより狭窄部７に留まる。続いて、真空加熱炉は減圧されたまま、温度が下げられると、金属製容器３は冷却される。これにより、溶融した封止部材２が固化する。また、熱膨張した金属製容器３が収縮する。
【００７８】
このとき、ガラスの封止部材２に含まれるアルカリ土類金属酸化物などと、金属製容器３の表面に形成された金属酸化物とが化学結合することにより、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が化学的に接合する。また、金属製容器３が封止部材２より大きく収縮するため、金属製容器３の開口部５が封止部材２の周囲を挟み込むことにより、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が機械的に接合する。このような化学的な接合および機械的な接合によって、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間が隙間なく、金属製容器３の開口が封止部材２により塞がれて、金属製容器３が密閉される。これにより、密閉容器１が形成される。
【００７９】
なお、加熱処理および冷却処理の条件は、特に指定するものではなく、封止部材２および金属製容器３の組み合わせにより適切に選択される。ただし、加熱処理が減圧下で行われるため、加熱温度が高すぎると、封止部材２のガラス組成物と、金属製容器３の金属酸化物とにおいて脱酸素反応が生じる。これにより、ガラス組成物に含まれる金属と金属酸化物の金属とが合金を形成し、合金が剥離することがある。よって、加熱温度は、たとえば、７００℃以下であることが望ましい。
【００８０】
［作用、効果］
第１の実施の形態に係る密閉容器１によれば、ガラスの封止部材２が加熱処理により溶融すると、ガラス組成物内において元素の拡散および移動が生じる。これにより、アルカリ土類金属酸化物などが金属製容器３の表面の金属酸化物と親和性が高いため、金属製容器３と接触している接合部６にアルカリ土類金属酸化物などが増える。そして、この封止部材２のアルカリ土類金属酸化物などと金属製容器３の金属酸化物とが酸素を介して強固な化学結合を形成すると考えられる。この結果、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間は、気密性が高い上、強固に接合される。
【００８１】
また、アルミニウムの金属製容器３の熱膨張係数は、ガラスの封止部材２の熱膨張係数より大きい。このため、加熱処理後の冷却処理において、アルミニウムの金属製容器３は、金属製容器３の開口部５に挿入されたガラスの封止部材２より大きく収縮する。これにより、これらの熱膨張係数の差によって生じる応力によって、金属製容器３の開口部５は封止部材２を締め付ける。これにより、金属製容器３は封止部材２により強固に接合され、密閉容器１は気密性に優れる。
【００８２】
さらに、アルミニウムの金属製容器３の展延性は、ガラスの封止部材２の展延性より大きい。このため、冷却処理により金属製容器３が収縮する際に、金属製容器３は、封止部材２を破壊することなく、また、破断することなく、封止部材２の形状に沿って柔軟に変形する。これにより、金属製容器３に開口部５は封止部材２に密着して、金属製容器３の開口部５と封止部材２との間に隙間が生じにくい。これにより、封止部材２により金属製容器３は強固に接合され、密閉容器１は気密性に優れる。
【００８３】
さらに、アルミニウムの金属製容器３が展延性を有するため、金属製容器３の上から封止部材２に外力が加えられると、金属製容器３が容易に変形する。これにより、外力が封止部材２に伝わり、封止部材２が容易に破壊され、密閉容器１が開封され易い。
【００８４】
また、加熱処理によって活性化する気体吸着材が固形物４として用いられれば、気体吸着材の活性化と、封止部材２の溶融とが一度の加熱処理によって行われる。このため、加熱処理のエネルギーの消費が抑えられ、エネルギー効率が良好となる。
【００８５】
さらに、減圧状態で活性化され得る気体吸着材が固形物４として用いられれば、第１内部空間が減圧にされた状態で、気体吸着材が活性化され得る。これにより、活性化された気体吸着材が不要な気体や水分を吸着することがなく、気体吸着材の劣化が抑制される。
【００８６】
上記構成の密閉容器１によれば、溶融した封止部材２が狭窄部７に固定され、金属製容器３の開口部５と封止部材２とは面接触する。これにより、これらの接合面積が広く、これらの接合力が強くなるため、金属製容器３を確実に密閉することができる。
【００８７】
また、金属製容器３の開口部５を変形させることにより、狭窄部７が形成される。このため、金属製容器３とは別に設けられた封止部材２の支持部などを設けることなく、溶融した封止部材２を簡単な構造で支持することができる。
【００８８】
さらに、加熱処理前に封止部材２が金属製容器３の開口部５に挿入される際、封止部材２は狭窄部７の上端に支えられる。これにより、封止部材２を簡単かつ確実に開口部５内に配置することができる。
【００８９】
以下に、密閉容器１における封止部材２と金属製容器３との接合強度を評価した結果を説明する。この評価には、実施例１〜５の密閉容器１と、比較例１の密閉容器１とを用いた。接合強度を、外観評価および計測評価の２つの方法で評価した。外観評価では、１ｍの高さから密閉容器１を落下させ、封止部材２が金属製容器３から剥離しているか否かを目視により観察した。封止部材２が剥離している場合には接合強度が弱いと、封止部材２が剥離していない場合には接合強度が強いと判断した。また、計測評価は、島津社製オートグラフを用いて、T型剥離強度試験に準じて行なわれた。具体的には、金属製容器３の開口部５の対向する位置を計測治具に固定し、開口を広げる方向に計測治具を引っ張って移動させる。これにより、開口部５が変形し、封止部材２が開口部５から剥離する。このときの治具の移動距離と引っ張り力とから、引っ張り強度を求めた。
【００９０】
（実施例１）
実施例１の密閉容器１では、封止部材２に、ＺｎＯ・Ｐ２Ｏ５・Ｋ２Ｏを含み、熱膨張係数が１２０×１０−７／℃であり、軟化温度が４２０℃であるガラスを用いた。金属製容器３に、ＳＵＳ３０１で構成された円筒を用いた。このＳＵＳ３０１は、その熱膨張係数が１６．９×１０−６／℃であって、硬さが１６５Ｈｖである。固形物４に、減圧下で加熱処理により気体吸着活性を発現する合金系粉末を用いた。
【００９１】
金属製容器３内に固形物４を設置した後、金属製容器３を全体的に略扁平に押しつぶす。この金属製容器３の開口部５の幅を狭めるように外力を与えて狭窄部７を形成し、狭窄部７の上に封止部材２を配設する。そして、真空加熱炉内において、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５００℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、５５０℃にて封止部材２を溶融させた。この加熱処理の後、真空加熱炉を真空状態において常温まで放冷し、密閉容器１を作成した。
【００９２】
このように作成された密閉容器１では、封止部材２が金属製容器３に接合し、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、０．８０Ｎ／ｍｍ２であった。
【００９３】
（実施例２）
実施例２の密閉容器１は、実施例１の密閉容器１と、封止部材２および固形物４が同じであるが、金属製容器３が異なる。金属製容器３に、熱膨張係数が１７．０×１０−６／℃であって、硬さが４６Ｈｖである銅で構成された円筒を用いた。また、実施例２の密閉容器１の作成方法も、実施例１の密閉容器１と同様である。
【００９４】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【００９５】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．０Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例１の剥離強度より大きい。これは、ＳＵＳ３０１よりも銅の方が表面に金属酸化物の層を形成しやすいため、封止部材２のＫ２Ｏと強固に化学結合するからであると考えられる。
【００９６】
なお、銅の硬度はＳＵＳ３０１の硬度より低く。このため、銅で構成された金属製容器３に外力が加えられると、その力が封止部材２に伝えられ、封止部材２が破壊され易い。このため、密閉容器１が容易に開放される。
【００９７】
（実施例３）
実施例３の密閉容器１は、実施例１の密閉容器１と、封止部材２および固形物４が同じであるが、金属製容器３が異なる。金属製容器３に、熱膨張係数が２３．９×１０−６／℃であって、硬さが２５Ｈｖであるアルミニウムで構成された円筒を用いた。また、実施例３の密閉容器１の作成方法も、実施例１の密閉容器１と同様である。
【００９８】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【００９９】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．１Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例１および２の剥離強度より大きい。これは、ＳＵＳ３０１および銅よりもアルミニウムの方が表面に金属酸化物の層を形成しやすいため、封止部材２のＫ２Ｏと強固に化学結合するからであると考えられる。
【０１００】
（実施例４）
実施例４の密閉容器１は、実施例３の密閉容器１と、固形物４および金属製容器３が同じであるが、封止部材２が異なる。封止部材２にＺｎＯ・Ｐ２Ｏ５・ＣａＯを含み、熱膨張係数が８０×１０−７／℃であり、軟化温度が５００℃であるガラスを用いた。また、実施例４の密閉容器１の作成方法は、加熱処理以外は、実施例１の密閉容器１と同様である。実施例４の加熱処理では、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５８０℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、６２０℃にて封止部材２を溶融させた。
【０１０１】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【０１０２】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、１．４Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例３の剥離強度より大きい。これは、封止部材２のアルカリ土類金属のＣａＯがアルカリ金属のＫ２Ｏより金属製容器３の表面の金属酸化物と強く化学結合するからであると考えられる。
【０１０３】
（実施例５）
実施例５の密閉容器１は、実施例３の密閉容器１と、固形物４および金属製容器３が同じであるが、封止部材２が異なる。封止部材２にＢｉ２Ｏ２・Ｂ２Ｏ３・ＳｒＯ・ＢａＯ・ＺｎＯを含み、熱膨張係数が１１０×１０−７／℃であり、軟化温度が４２０℃であるガラスを用いた。また、実施例５の密閉容器１の作成方法は、加熱処理以外は、実施例１の密閉容器１と同様である。実施例５の加熱処理では、約１００℃にて気体吸着材に含まれるガスや水分を脱離させた後、約５００℃にて気体吸着材を適切に活性化させてから、６００℃にて封止部材２を溶融させた。
【０１０４】
作成された密閉容器１では、封止部材２と金属製容器３との間に隙間がなかった。この密閉容器１を落下させた後の外観評価では、封止部材２と金属製容器３との隙間がなく、接道強度が高いと評価した。この高い接合強度は、接合部６における化学結合による化学的接合と金属製容器３の締め付けによる機械的接合とによるものと考えられる。
【０１０５】
また、密閉容器１の計測評価では、剥離強度が、２．０Ｎ／ｍｍ２であった。この剥離強度が実施例４の剥離強度より大きい。これは、封止部材２のＳｒＯおよびＢａＯがＣａＯより金属製容器３の表面の金属酸化物と強く化学結合するからであると考えられる。
【０１０６】
（比較例）
比較例の密閉容器は、実施例５の密閉容器１と、金属製容器、封止部材および固形物が同じであるが、密閉容器の作成用法が異なる。つまり、実施例５の密閉容器１では、略扁平に潰されて、開口部５に狭窄部７が形成された金属製容器３が用いられた。この金属製容器３内の狭窄部７に封止部材２が侵入し、ここで封止部材２が金属製容器３と化学結合し、面状に広がる接合部６が形成された。これに対し、比較例の密閉容器では、円筒形状の金属製容器が用いられた。この金属製容器内に封止部材が侵入せずに、金属製容器の開口端と封止部材とが接合し、線状の接合部６が形成された。
【０１０７】
作成された密閉容器では、封止部材と金属製容器との間に隙間がなかった。しかし、この密閉容器を落下させた後の外観評価では、封止部材が金属製容器から剥離し、接道強度が低いと評価した。この低い接合強度は、化学結合の面積が小さい上、金属製容器の締め付けによる機械的接合がなかったことによるものと考えられる。
【０１０８】
［変形例１］
図１に示す金属製容器３の開口部５に狭窄部７が設けられたが、図５に示すように開口部５に狭窄部７が設けられなくてもよい。この場合、溶融した封止部材２を支持するものが開口と固形物４との間に設けられる。この支持部には、たとえば、通気性および耐熱性を有する無機繊維集合体やフィルター、または突起などが用いられる。この支持部が設けられた金属製容器３が加熱処理されると、支持部は、溶融した封止部材２を支持する。これにより、封止部材２が、金属製容器３の開口部５に保持され、金属製容器３の開口を確実に密閉することができる。なお、突起は、金属製容器３の開口部５の径が小さくなる方向に、開口部５から内側に向かって突出する。突起の高さは、溶融した封止部材２の粘度などにより決定される。突起は、金属製容器３と一体的に形成されてもよいし、金属製容器３と別に形成された部材が金属製容器３の内部に取り付けられて形成されてもよい。
【０１０９】
［変形例２］
図１に示す金属製容器３は略扁平状に潰されていたが、図６に示すように円筒形状の金属製容器３が用いられてもよい。の開口部５に狭窄部７が設けられたが、溶融した封止部材２を支持するものが設けられなくてもよい。この場合、開口部５の大きさは、加熱処理前の封止部材２の大きさより小さく設定されてもよい。この場合、加熱処理前に封止部材２を金属製容器３の開口端上に配置することができる。
【０１１０】
（実施の形態２）
［真空断熱体の構成］
図１は、本発明の実施の形態２に係る真空断熱体８を概略的に示す断面図である。
【０１１１】
真空断熱体８は、気体吸着デバイス１としての密閉容器１と、芯部材９と、気体吸着デバイス１と芯部材９とを第２内部空間に収容し、第２内部空間が減圧されて密封されている外被部材１０と、を備える。
【０１１２】
外被部材１０は、中空であって、いわゆる真空の内部空間（以下、第２内部空間という）を有する。ここで、いわゆる真空は、大気圧に比べて圧力が低い状態である。たとえば、第２内部空間の真空度は、１〜２００Ｐａである。外被部材１０は、水や気体などが第２内部空間に侵入することを遮断するガスバリア性のフィルムで構成される。このガスバリア性は、たとえば、気体透過度が１０４［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であって、望ましくは１０３［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であり、さらに望ましくは１０２［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下である。この外被部材１０には、たとえば、樹脂膜およびアルミ箔などを積層したラミネートフィルムが用いられる。
ラミネートフィルムは、積層物がラミネート処理されたシートである。積層物は、最内層の熱溶着フィルムと、中間層のガスバリアフィルムと、最外層として表面保護フィルムとが積層されたシートである。
【０１１３】
最内層の熱溶着フィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、熱可塑性樹脂あるいはその混合体が用いられる。この熱可塑性樹脂には、たとえば、低密度ポリエチレンフィルム、直鎖低密度ポリエチレンフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルムが挙げられる。
【０１１４】
中間層のガスバリアフィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、金属箔または金属蒸着フィルムが用いられる。金属箔には、アルミニウム箔や銅箔などが挙げられる。金属蒸着フィルムは、たとえば、樹脂フィルムにアルミニウムや銅等の金属や金属酸化物が蒸着ることにより形成される。この樹脂フィルムの樹脂には、たとえば、ポリエチレンテレフタレートフィルムやエチレン−ビニルアルコール共重合体が挙げられる。
【０１１５】
最外層の表面保護フィルムとしては、特に指定するものではないが、たとえば、ナイロンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルムなどの樹脂フィルムが用いられる。
【０１１６】
芯部材９は、外被部材１０の第２内部空間内に収容され、真空の第２内部空間を維持する真空断熱体８の骨格部材である。外被部材１０の真空の第２内部空間において、芯部材９は、多数の微細な空間を内部に有し、外被部材１０を支えることにより外被部材１０の内部空間を保持する。芯部材９は、多孔性物質であって、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。芯部材９には、たとえば、熱伝導性が低く、耐熱性が高く、かつ真空状態や高温状態においてガスの発生が少ない繊維などが用いられる。繊維には、たとえば、グラスウール、ロックウール、アルミナ繊維、金属繊維など無機繊維や、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂繊維が挙げられる。この中でも、グラスウールは、弾性が高く、熱伝導率が低く、工業的に安価であるため好ましい。また、繊維は細いほど、真空断熱体８の熱伝導率が低下し、細い繊維が好ましい。ただし、繊維が高価になるため、コストと熱伝統率を考慮にいれて、繊維の径が選択される。たとえば、真空断熱体８用の繊維として一般的に使用されている比較的安価な平均繊維径が３μｍ〜６μｍ程度のグラスウールの集合体が望ましい。
【０１１７】
芯部材９は、立体形状を有し、たとえば、厚みが小さい略直方体形状である。芯部材９は、１枚の繊維シート、または、積層された複数の薄い繊維シートにより構成される。複数の繊維シートが積層された芯部材９では、その積層方向に延びる切れ込み１１が設けられている。
【０１１８】
切れ込み１１は、気体吸着デバイス１を芯部材９の内部に入れるための挿入口であって、気体吸着デバイス１が収納された空間に通ずる。切れ込み１１は、芯部材９の表面に対して垂直に設けられた切れ目であって、たとえば、矩形の形状を有する。芯部材９の表面に平行な切れ込み１１の幅は気体吸着デバイス１の幅より大きい。切れ込み１１は、芯部材９の表面から内部に延び、芯部材９の表面に垂直な深さは一枚以上の繊維シートの厚みより大きいため、一枚以上の繊維シートが切断される。
【０１１９】
気体吸着デバイス１の収納空間１２は、芯部材９の内部に設けられる。気体吸着デバイス１の収納空間１２には、芯部材９が切断されることにより形成されてもよいし、芯部材９の内部に予め形成されていてもよい。芯部材９が切断されることにより気体吸着デバイス１の収納空間１２が形成される場合、切れ込み１１により切断された繊維シートが剥がされ、これにより形成された裂け目１２が収納空間１２として用いられる。裂け目１２は、芯部材９の表面に平行であって、積層された繊維シートの間に形成される。この裂け目１２と切れ込み１１は、芯部材９の表面に垂直な方向においてＬ字状に繋がる。このため、気体吸着デバイス１は、切れ込み１１から裂け目１２に挿入される。
【０１２０】
気体吸着デバイス１は、外被部材１０の第２内部空間に残存または侵入する気体熱伝導成分を吸着するための部材である。金属製容器３の第１内部空間に気体吸着材が収納され、第１内部空間が減圧されて金属製容器３の開口部５が封止部材２で封止されている。気体吸着材には、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質や、ゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、それらの混合物が使用できる。また、化学吸着性と物理吸着性を持った銅イオン交換されたＺＳＭ−５型ゼオライトも使用できる。また、金属製容器３には、アルミおよび銅金属、樹脂等が用いられる。封止部材２には、金属性容器を封止可能であって金属製容器３よりも脆弱な材料が用いられ、たとえば、アルカリ金属酸化物またはアルカリ土類金属酸化物を含むガラスが用いられる。
【０１２１】
気体吸着デバイス１は、芯部材９の内部に形成された裂け目１２に収納されている。気体吸着デバイス１は、気体吸着デバイス１の形状は、特に限定されておらず、たとえば、真空断熱体８の形状に合わせられてもよい。たとえば、厚みの小さい略扁平形状の真空断熱体８には、幅が厚みより大きい略扁平な断面形状を有する気体吸着デバイス１の形状が用いられる。この場合、気体吸着デバイス１は、略扁平な断面の短軸（厚み）が真空断熱体８の厚み方向となり、略扁平な断面の長軸（幅）が真空断熱体８の表面に並行になるように配される。これにより、気体吸着デバイス１は、その略扁平な断面の短軸（厚み）が真空断熱体８の厚み方向となるように配置される。この真空断熱剤の表面において気体吸着デバイス１の配置箇所に対応する部分に印１３が設けられる。
【０１２２】
印１３は、外被部材１０の内部に配されている気体吸着デバイス１の位置、特に気体吸着デバイス１の開口部５の位置を示す目印である。印１３は、外被部材１０において、気体吸着デバイス１が配設されている箇所に相対する（対応する）部位に付けられる。印１３は、外被部材１０の外部から気体吸着デバイス１の位置がわかるものであれば、種類や形状などは特に限定されない。たとえば、印１３は、外被部材１０の外表面に記されたマークであってもよいし、外被部材１０の外表面に貼り付けられたシールであってもよい。たとえば、外被部材１０を作製する際や真空断熱体８にロットナンバーを印１３字する際に、印１３を外被部材１０に印刷してもよい。また、真空断熱体８の製造後に、インク等を用いて人が印１３を付けてもよい。
【０１２３】
また、気体吸着デバイス１の設置位置、特に封止部９のある位置の印１３が外被部材１０６に印刷されており、気体吸着デバイス１の開封時の外力を加える位置となっている。
【０１２４】
［真空断熱体の製造］
真空断熱体８の製造方法は、特に限定されない。たとえば、芯部材９の表面を上にして、芯部材９の表面から内部に向かって切断し、芯部材９に切り込みを形成する。この切れ込み１１により切断された繊維シートを剥がすと、繊維シートが剥がれて、芯部材９の内部に裂け目１２が形成される。そして、気体吸着デバイス１を切れ込み１１から裂け目１２に挿入すると、裂け目１２に気体吸着デバイス１が収納される。このとき、そして、封止部材２が配置された気体吸着デバイス１の先端部から切れ込み１１に挿入されるため、気体吸着デバイス１の後端部は切れ込み１１の近傍に配置される。そして、略扁平な断面の短軸（厚み）が芯部材９の厚み方向となるように、気体吸着デバイス１が芯部材９内に配置される。この切れ込み１１により、気体吸着デバイス１の芯部材９の表面に平行な方向の移動が規制される。
【０１２５】
また、最内層の熱溶着フィルムが内側になるように、一枚のラミネートフィルムを折る。これにより、重ねられたラミネートフィルムの２辺を加熱し、熱溶着フィルムどうしを溶着すると、１辺が開口した袋状のラミネートフィルムが形成される。この開口から中に、気体吸着デバイス１が収容された芯部材９を挿入し、真空ポンプが接続されたチャンバーの減圧下にラミネートを配置する。チャンバー内が１０Ｐａ程度に減圧されたら、袋状のラミネートフィルムの開口を閉じるように熱溶着フィルム同士を熱溶着する。これにより、第２内部空間が真空になった状態で外被部材１０が密封される。この外被部材１０には印１３が設けられており、印１３は気体吸着デバイス１に対応する位置に配されている。このようにして、第２内部空間が真空な真空断熱体８が完成する。
【０１２６】
なお、上記の真空断熱体８の製造では、一枚のラミネートフィルムを三方閉めとすることにより外被部材１０が形成された。これに対して、二枚のラミネートフィルムを四方閉めとすることによっても、同様に外被部材１０が形成される。
【０１２７】
［真空断熱体の使用］
以上のように構成された真空断熱体８について、以下その動作を説明する。図８は、真空断熱体８の中に収容されている気体吸着デバイス１を示す斜視図である。図９は、変形した気体吸着デバイス１を示す斜視図である。
【０１２８】
図７に示すように、印１３を上にして真空断熱体８を置き、印１３に向かって略扁平の断面に対して平行な方向の外力を加えると、外被部材１０および芯部材９が押し込まれる。そして、外力は、印１３に対応する位置にある気体吸着デバイス１の封止部材２に作用する。この図８に示す気体吸着デバイス１は、図９に示すように、金属製容器３が曲がって変形する。そして、外力が封止部材２に作用し、脆弱な封止部材２が破壊される。これにより、封止部材２に貫通口１４が形成され、金属製容器３内の第１内部空間と、金属製容器３外の第２内部空間が連通する。よって、第１内部空間内の気体吸着剤は、第２内部空間に残存する気体熱伝導成分および、第２内部空間に侵入してくる気体熱伝道成分を吸着する。この結果、第２内部空間が真空な状態、たちえば、１Ｐａ以下に維持され、真空断熱体８は優れた断熱性能を維持することができる。
【０１２９】
［作用、効果］
上記構成によれば、気体吸着デバイス１が外被部材１０の第２内部空間に収容されることにより、第２内部空間が真空状態に維持される。このため、真空断熱体８の断熱性能の低下が防止される。
【０１３０】
また、気体吸着デバイス１の配置位置に対応する箇所に印１３が設けられていることにより、印１３を目印に外力を加えると、封止部材２が確実に破壊される。このため、真空断熱体８内において気体吸着デバイス１の機能が発揮され、真空断熱体８の真空度、ひいては断熱性が維持される。
【０１３１】
さらに、外力により気体吸着デバイス１が開放されることにより、気体吸着デバイス１を開放するための器具などを設ける必要がなく、簡単かつ確実に吸着デバイスが開放される。また、開封部材により真空断熱体８表面が隆起し、外被部材１０６が擦れて破れるなどの不具合が防がれる。
【０１３２】
また、封止部材２が外被部材１０の内部で破壊され、貫通口１４が形成されることにより、気体吸着デバイス１の性能を発揮する。貫通口１４の形成のこのため、たとえば、性能不良などの真空断熱体８の原因調査のために、真空断熱体８から気体吸着デバイス１を取り出し、封止部材２における貫通口１４の形成状況を見ることにより、吸着デバイスが機能しているかどうかを確認することができる。
【０１３３】
さらに、気体吸着デバイス１が芯部材９の内部に設置されているため、芯部材９が緩衝材となり、気体吸着デバイス１の誤開封が防がれる。
【０１３４】
また、気体吸着デバイス１の金属製容器３の開口部５が略扁平の断面を含む筒状で形成され、気体吸着デバイス１は略扁平の短軸が真空断熱体８の表面に垂直になるように配置されている。このため、略扁平の断面に対して平行な方向に外力が加えられると、略扁平な短軸の方向において外力が開口部５に対して封止部材２を曲げる力が作用する。この略扁平な短軸方向における外力に対する開口部５および封止部材２の強度は略扁平な長軸方向に比べて小さい。これにより、封止部材２が簡単かつ各軸に破壊され、貫通口１４が形成される。
【０１３５】
さらに、芯部材９に形成された切れ込み１１は、芯部材９の内部の裂け目１２に通ずる。このため、気体吸着剤は、切れ込み１１から裂け目１２に挿入され、気体吸着デバイス１が裂け目１２の空間に収納される。この切れ込み１１により、気体吸着デバイス１の芯部材９の表面に平行な方向の移動が規制される。
【０１３６】
［変形例３］
上記実施の形態２に係る真空断熱体８において、印１３は、外被部材１０の外表面に付されたマークやシールであった。ただし、印１３は、外被部材１０に現われた凹部、凸部、切り込みなどであってもよい。このため、芯部材９の切れ込み１１も気体吸着デバイス１の設置位置の印１３となり得る。また、図１０に示すように、気体吸着デバイス１を芯部材９の内部に収容することにより、気体吸着デバイス１に対応する範囲において芯部材９の表面が外側に膨らむ。この膨らみは外被部材１０に現われるため、この膨らみも気体吸着デバイス１の位置を表す印１３に用いられる。さらに、図１１に示すように、芯部材９に窪みが形成され、この窪みに気体吸着デバイス１が収容される場合、この窪みは外被部材１０に現われるため、この窪みも気体吸着デバイス１の位置を示す印１３として用いられる。
【０１３７】
［変形例４］
上記実施の形態２に係る真空断熱体８において、芯部材９の内部に気体吸着デバイス１が収容されていた。これに対し、芯部材９の表面上に気体吸着デバイス１が配置されてもよい。この場合、切れ込み１１や気体吸着デバイスの収容空間１２は設けられない。
【０１３８】
（実施の形態３）
実施の形態２では、気体吸着デバイス１が真空断熱体８に備えられていた。これに対し、実施の形態３では、気体吸着デバイス１が内袋１５に収容され、さらに水分吸着剤１６が真空断熱体８に備えられている。
【０１３９】
［真空断熱体の構成］
図１２は、実施の形態３に係る真空断熱体８を示す断面図である。
【０１４０】
内袋１５は、外被部材１０の第２内部空間に設けられ、気体吸着デバイス１の位置ずれを抑制する移動抑制部である。内袋１５には、摩擦力が大きい材料、たとえば、和紙やＰＥなどの樹脂で構成される不織布などが用いられる。特に、内袋１５は、弾性材料で構成され、弾性材料には、ＰＰおよびＰＥＴなどの樹脂で構成される不織布などが挙げられる。この弾性材料はやわらかく、変形しにくいため、内袋１５によって気体吸着デバイス１にキズや凹みなどの外観異常が起きることが防止される。また、樹脂で構成された不織布は、和紙に比べて水分を含みにくく破れにくいという点から好ましい。特に、ＰＰとＰＥＴで構成された不織布は、引張り強度、引裂き強度および耐熱性が高く、低コスト面であるため、安価で簡単な生産加工で製作することができるため、好ましい。
【０１４１】
内袋１５は、気体吸着デバイス１の一部または全部を内包する。内袋１５は、三方閉めや四方閉めされた形状を有する。内袋１５が四方閉めされている場合、内袋１５には通気性を有する材質が用いられる。四方閉めされた内袋１５では、気体吸着デバイス１が外れにくいため、好ましい。
【０１４２】
水分吸着剤１６は、真空断熱体８の第２内部空間に残存または侵入する水蒸気を吸着する材料である。水分吸着剤１６には、たとえば、酸化カルシウムや酸化マグネシウム等の化学吸着物質やゼオライトのような物理吸着物質、あるいは、それらの混合物が用いられる。
【０１４３】
［作用、効果］
上記構成によれば、気体吸着デバイス１が内袋１５に包まれている。これにより、気体吸着デバイス１を芯部材９内に設置する際や、この芯部材９を外被部材１０で包む際などに、内袋１５と芯部材９との摩擦によって気体吸着デバイス１の位置がずれることが防止される。これにより、気体吸着デバイス１の封止部材２の位置が簡単に特定でき、生産性の低下が抑えられる。また、外力が気体吸着デバイス１に確実に加わり、気体吸着デバイス１が開放される。
【０１４４】
さらに、内袋１５は気体吸着デバイス１の緩衝材となるため、気体吸着デバイス１の誤開封が低減される。
【０１４５】
また、うち袋により気体吸着デバイス１の位置ずれが防止されるため、位置ずれした気体吸着デバイス１に外被部材１０が擦れて破れてしまうことが防止される。
【０１４６】
さらに、気体吸着デバイス１および水分吸着剤１６が併用される。これにより、真空断熱体８の第２内部空間の気体の水分が安価な水分吸着剤１６によって先に吸着される。その後、気体吸着デバイス１を開封すると、気体吸着デバイス１により第２内部空間において水分以外の気体が吸着される。このため、高価な気体吸着物質の使用量が減り、コストが削減される。
【０１４７】
［変形例５］
なお、上記実施の形態３に係る真空断熱体８に、水分吸着剤１６が備えられなくてもよい。
【０１４８】
［変形例６］
さらに、上記実施の形態３に係る真空断熱体８の外被部材１０に、実施の形態２に係る印１３が付けられてもよい。この印１３により、気体吸着デバイス１の封止部材２の位置が外から簡単に認識することができる。
【０１４９】
［変形例７］
また、上記実施の形態３に係る真空断熱体８の芯部材９に、図１３に示すように、実施の形態２に係る切り込みおよび気体吸着デバイス１の収容空間が設けられてもよい。この場合、内袋１５に包まれた気体吸着デバイス１は芯部材９の内部の収納空間１２に収容される。この気体吸着デバイス１と内袋１５との摩擦に加えて、内袋１５と収納空間１２の内面との摩擦によって、気体吸着デバイス１の移動が規制される。これにより、内袋１５に加えて気体吸着デバイス１が収納された空間の内面が移動抑制部として機能する。
【０１５０】
［変形例８］
さらに、上記実施の形態３に係る真空断熱体８において気体吸着デバイス１の封止部材２が外力により破壊されて開放された。ただし、気体吸着デバイス１の開封部材が真空断熱体８に備えられてもよい。
【０１５１】
［変形例９］
また、上記実施の形態３に係る真空断熱体８には、気体吸着デバイス１を包む内袋１５が設けられていたが、内袋１５が設けられなくてもよい。この場合、気体吸着デバイス１が芯部材９の内部に収容されることにより、収納空間１２の内面との摩擦によって、気体吸着デバイス１の移動が規制される。これにより、気体吸着デバイス１が収納された空間の内面が移動抑制部として機能する。また、気体吸着デバイス１と外被部材１０の間に必ず芯部材９が挟まれている。これによって、封止部材２に開封部材などに押し当てられるとき、封止部材２と外被部材１０との間に存在する弾力性のある芯部材９が、外力の衝撃を和らげる。このため、封止部材２は外力により破壊されるが、封止部材２の破片の飛散が防がれる。よって、封止部材２と外被部材１０との間を除き、芯部材９に封止部材２の破片が入り込まない。この結果、真空断熱体８を廃棄する際、それぞれの部材を容易に分けることができ、リサイクル性が向上する。なお、封止部材２の破壊され方によっては、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９には、封止部材２の破片を含むことがある。この場合、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９をこれ以外の芯部材９から取り除くことにより、真空断熱体８を分別することができる。また、封止部材２と外被部材１０との間の芯部材９と、これ以外の芯部材９とが予め分けられていてもよい。この場合、真空断熱体８をさらに簡単に分別することができる。
【０１５２】
［変形例１０］
上記実施の形態３に係る真空断熱体８において、芯部材９の内部に気体吸着デバイス１が収容されていた。これに対し、芯部材９の表面上に気体吸着デバイス１が配置されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
本発明の密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体は、固形物を収納した内部空間の真空度の低下が抑制される密閉容器およびその製造方法、ならびに真空断熱体などに適用可能である。
【符号の説明】
【０１５４】
１ 密閉容器
２ 封止部材
３ 金属製容器
４ 固形物
５ 開口部
６ 接合部
７ 狭窄部
８ 真空断熱体
９ 芯部材
１０ 外被部材
１１ 切れ込み
１２ 裂け目
１２ 空間
１３ 印
１４ 貫通口
１５ 内袋
１６ 水分吸着剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、
前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、
アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、
前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止しており、
前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、
前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止している、密閉容器。
【請求項２】
前記封止部材のアルカリ土類金属酸化物が、ＢａＯおよびＳｒＯのいずれかである、請求項１に記載の密閉容器。
【請求項３】
前記金属製容器が、アルミニウムで構成されている、請求項１または２に記載の密閉容器。
【請求項４】
前記固形物が加熱処理により劣化しない気体吸着材を含み、気体吸着デバイスとして機能する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密閉容器。
【請求項５】
請求項４に記載の密閉容器で構成される気体吸着デバイスと、
芯部材と、
前記気体吸着デバイスと前記芯部材とをその第２内部空間内に収容し、前記第２内部空間が減圧されて密封されている中空の外被部材と、を備える、真空断熱体。
【請求項６】
前記外被部材の第２内部空間において前記封止部材が破壊されることにより、前記気体吸着デバイスを開放する貫通口が形成されている、請求項５に記載の真空断熱体。
【請求項７】
前記金属製容器の開口部が、略扁平な断面を有する筒状に形成され、
前記開口部に略扁平な断面の短軸方向の外力が前記封止部材に加わり、前記封止部材が破壊されることにより、前記貫通口が形成されている、請求項６に記載の真空断熱体。
【請求項８】
前記気体吸着デバイスが前記芯部材の内部に収納され、前記外被部材と前記気体吸着デバイスとの間に前記芯部材が介在する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項９】
前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納される空間に通ずる、前記芯部材に形成された切れ込みをさらに備える、請求項８に記載の真空断熱体。
【請求項１０】
前記気体吸着デバイスが配設された箇所に対応する前記外被部材の部位に付けられた印をさらに備える、請求項５〜９のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１１】
前記外被部材の第２内部空間に設けられ、前記気体吸着デバイスの移動を抑制する移動抑制部をさらに備えた、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１２】
前記移動抑制部は、前記気体吸着デバイスの一部または全部を内包する内袋で構成された、請求項１１に記載の真空断熱体。
【請求項１３】
前記内袋は弾性材料で構成される、請求項１２に記載の真空断熱体。
【請求項１４】
前記弾性材料は樹脂で構成される不織布を含む、請求項１３に記載の真空断熱体。
【請求項１５】
前記不織布を形成する樹脂は、ＰＰおよびＰＥＴの少なくともいずれか１つを含む、請求項１４に記載の真空断熱体。
【請求項１６】
前記移動抑制部は、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納された空間の内面で構成された、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１７】
開口部に狭窄部が設けられた金属製容器の第１内部空間内に固形物を収容することと、
前記金属製容器の第１内部空間を減圧しながら、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材を加熱溶融し冷却固化することにより当該封止部材を前記金属製容器の狭窄部に接合し、それにより前記封止部材で前記狭窄部を封止することとを含む、密閉容器の製造方法。
【請求項１】
開口部を有し、その第１内部空間が減圧された金属製容器と、
前記金属製容器の第１内部空間内に収容された固形物と、
アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材と、を備え、
前記封止部材は加熱溶融されて冷却固化されることにより前記金属製容器の開口部に接合されて前記開口部を封止しており、
前記金属製容器の開口部に狭窄部が設けられ、
前記封止部材は、前記狭窄部に接合されて該狭窄部を封止している、密閉容器。
【請求項２】
前記封止部材のアルカリ土類金属酸化物が、ＢａＯおよびＳｒＯのいずれかである、請求項１に記載の密閉容器。
【請求項３】
前記金属製容器が、アルミニウムで構成されている、請求項１または２に記載の密閉容器。
【請求項４】
前記固形物が加熱処理により劣化しない気体吸着材を含み、気体吸着デバイスとして機能する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の密閉容器。
【請求項５】
請求項４に記載の密閉容器で構成される気体吸着デバイスと、
芯部材と、
前記気体吸着デバイスと前記芯部材とをその第２内部空間内に収容し、前記第２内部空間が減圧されて密封されている中空の外被部材と、を備える、真空断熱体。
【請求項６】
前記外被部材の第２内部空間において前記封止部材が破壊されることにより、前記気体吸着デバイスを開放する貫通口が形成されている、請求項５に記載の真空断熱体。
【請求項７】
前記金属製容器の開口部が、略扁平な断面を有する筒状に形成され、
前記開口部に略扁平な断面の短軸方向の外力が前記封止部材に加わり、前記封止部材が破壊されることにより、前記貫通口が形成されている、請求項６に記載の真空断熱体。
【請求項８】
前記気体吸着デバイスが前記芯部材の内部に収納され、前記外被部材と前記気体吸着デバイスとの間に前記芯部材が介在する、請求項５〜７のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項９】
前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納される空間に通ずる、前記芯部材に形成された切れ込みをさらに備える、請求項８に記載の真空断熱体。
【請求項１０】
前記気体吸着デバイスが配設された箇所に対応する前記外被部材の部位に付けられた印をさらに備える、請求項５〜９のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１１】
前記外被部材の第２内部空間に設けられ、前記気体吸着デバイスの移動を抑制する移動抑制部をさらに備えた、請求項５〜１０のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１２】
前記移動抑制部は、前記気体吸着デバイスの一部または全部を内包する内袋で構成された、請求項１１に記載の真空断熱体。
【請求項１３】
前記内袋は弾性材料で構成される、請求項１２に記載の真空断熱体。
【請求項１４】
前記弾性材料は樹脂で構成される不織布を含む、請求項１３に記載の真空断熱体。
【請求項１５】
前記不織布を形成する樹脂は、ＰＰおよびＰＥＴの少なくともいずれか１つを含む、請求項１４に記載の真空断熱体。
【請求項１６】
前記移動抑制部は、前記芯部材の内部において前記気体吸着デバイスが収納された空間の内面で構成された、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の真空断熱体。
【請求項１７】
開口部に狭窄部が設けられた金属製容器の第１内部空間内に固形物を収容することと、
前記金属製容器の第１内部空間を減圧しながら、アルカリ土類金属酸化物およびアルカリ金属酸化物の少なくともいずれか一方を含むガラスから成る封止部材を加熱溶融し冷却固化することにより当該封止部材を前記金属製容器の狭窄部に接合し、それにより前記封止部材で前記狭窄部を封止することとを含む、密閉容器の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９１５２７（Ｐ２０１３−９１５２７Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−１９７２８（Ｐ２０１３−１９７２８）
【出願日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【分割の表示】特願２０１２−１７６１９５（Ｐ２０１２−１７６１９５）の分割
【原出願日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【分割の表示】特願２０１２−１７６１９５（Ｐ２０１２−１７６１９５）の分割
【原出願日】平成２４年８月８日（２０１２．８．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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