断熱容器および断熱容器用断熱材の製造方法
【課題】 ＬＬＣ等の液体を保温貯留する断熱容器にあって、熱損失を最小限に抑えた断熱容器及びその製造方法を提供することにある。
【解決手段】 液体を保温貯留するための断熱容器用の断熱材は、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマット８０を無機バインダーが分散された水溶液８１中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする。
【解決手段】 液体を保温貯留するための断熱容器用の断熱材は、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマット８０を無機バインダーが分散された水溶液８１中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、液体を保温貯留する断熱容器に関するものであり、特に車両用エンジンの冷却水を保温貯留する断熱容器に適用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として車両用エンジンの低燃費化が強く求められている。特に、エンジン始動直後の暖機運転時の燃費を向上させることは大きな課題となっている。
【０００３】
例えば、車両用エンジン始動直後の燃費を向上させることを目的として、エンジンの予熱で温められた、車両用エンジンの冷却水（ロング・ライフ・クーラント：以下ＬＬＣと記す）を断熱容器に保温貯留し、次のエンジン始動時に保温されたＬＬＣをエンジンに循環させてエンジンの暖機運転を促進する技術がある。
【０００４】
このＬＬＣを保温貯留する断熱容器には、エンジンの予熱で温められたＬＬＣを次のエンジン始動時まで高温に維持する高い保温性能、更に、車両原価低減に伴う製造コストの低減が求められている。また、この断熱容器はエンジンルーム内に設置されるため、車両によって異なるエンジンルーム内の限定されたスペースに収納可能な形状が強く求められており、その要求に対して、特許文献１では樹脂製内部容器の周囲に高性能真空断熱材を形成した、断熱容器について記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０５７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８６９１号公報
【特許文献３】特開２００４−８４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、無機繊維からなる断熱材を、ガスバリア性フィルムで減圧封入した真空断熱材では、減圧封入前後の無機繊維の体積変化が大きいため、ガスバリア性フィルム表面でシワが発生し、ガスバリア性フィルムにピンホールや亀裂等の欠陥が生じる可能性が高くなる、表面積増大によって保温性能が低下する、また、意匠性も悪くなる等の問題が生じていた。
【０００７】
そこで、無機繊維の体積変化を制御するために、バインダーの添加が検討されている。例えば特許文献２では、有機質バインダーを用いた断熱材の成形が記載されている。また、特許文献３には無機質バインダーを用いた断熱材の成形が記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２のように有機質バインダーを用いた場合、真空封止後にバインダー成分が気化して真空度を低下（圧力上昇）して、断熱性能が劣化する可能性があるため、予めバインダーを熱処理等により、完全に除去する必要がある。これにより、断熱材は元の体積近くまで復元し、真空封止時の体積変化を制御できないという問題があった。
【０００９】
一方、無機質のバインダーを使用した場合、真空封止後の揮発成分はなくなるが、無機繊維の体積変化率を制御するためには、多くのバインダーが必要で、このバインダーを添加した固体熱伝導増加分、熱伝導率が上昇する問題があった。
【００１０】
また、グラスウール等の無機繊維は、繊維径が細くなると固体熱伝導の減少により、熱伝導率が低下することは周知の事実である。但し、平均繊維径が２μｍ以下となると製造コストが上がるため、バインダー添加の有無に関わらず、高性能が求められる真空断熱材には、平均繊維径を３〜５μｍの無機繊維が用いられてきた。
【００１１】
しかしながら、近年、細径無機繊維の人体への悪影響が指摘され、断熱材に使用される無機繊維の太径化の動きは世界的に拡がりを見せている。例えば、欧州委員会指令96/96/ECには、（繊維直径の荷重幾何平均）−2×（標準偏差）を６μｍ以上とする、と記載されており、将来的には、平均繊維径が６μｍ未満の無機繊維は規制の対象となる可能性がある。
【００１２】
そこで、本願発明は、上記の問題点を鑑み、平均繊維径が６μｍ以上の太い繊維を使用して減圧封入前後の無機繊維の体積変化を低減する無機繊維の成形を行い、かつ、熱伝導率の上昇を制御した真空断熱材を使用することにより、熱損失を最小限に抑えた断熱容器及びその製造方法を提供することを目的とする。それによって、ひいては、エンジンルーム内等に設置され、低燃費化に寄与し、自動車から排出される温暖化ガスの低減につながるものである。また、内部容器に断熱材を囲繞（形成）することを容易にし、量産性に優れた断熱容器用の断熱材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成することを目的として、第１の発明では、液体を保温貯留する断熱容器であって、液体の流入出口部を備えた内部容器と、内部容器を収容しガスバリア層を形成するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備え、前記断熱材は、減圧封入後の体積変化を低減し、かつ、熱伝導率の上昇を制御した無機繊維製成形体であることを特徴とするものを提供する。ここで、ガスバリア層とは、気体の透過を制限する層である。JIS-K7126-1にて測定したガスバリア層を積層したラミネートフィルムの酸素透過度が1.1×10-11m3/m2・s・MPa以下であれば良く、1.1×10-12m3/m2・s・MPa以下であれば好ましい。また、断熱空間は断熱性を向上させるために大気圧より低い圧力（減圧状態）に制御されており、0.01〜100Paであればよく、好ましくは0.1〜10Paである。
第２の発明は、前記断熱材が、ガラス長繊維を伝熱方向に対して垂直方向に圧縮状態で配向し、無機バインダーによって保形されていることを特徴とする同断熱容器を提供する。ここで、ガラス長繊維とはSiO2，Al2O3，にCaO，MgO等のアルカリ土類金属酸化物やK2O，Na2O等のアルカリ金属酸化物を加えたものを原料としている。高温で溶解した原料を、細孔の空いたポットの底から高速で紡出して冷却後巻き取って作られており、直径４５μｍ以上の同一組成の未繊維化物を含まない繊維である。
第３の発明は、前記ガラス長繊維の圧縮状態がニードルパンチによって形成されたものであることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第４の発明は、ガラス長繊維の平均繊維径が６〜２０μｍであることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第５の発明は、ガラス長繊維のロービング／ヤーン配合重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする同断熱容器を提供する。ここで、ロービングとはファイバー（単繊維で少なくとも直径の１００倍の長さを有する）を撚らずに集合させた粗糸を意味し、ヤーンとは一本以上のストランド（縒りのない単繊維の束）を撚り合わせた加工糸を意味する。
第６の発明は、無機バインダーが粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルから選ばれることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第７の発明は、液体を保温貯留するために、液体の流入出口部を備えた樹脂製の内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備えた断熱容器用の断熱材の製造方法であって、前記断熱材が、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを無機バインダーが分散された水溶液中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする断熱容器用断熱材の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）密度の高いニードルパンチしたガラスマットを使用することにより、バインダー添加量を最小限に抑えることができ、バインダー添加による断熱材の熱伝導率上昇を制御することができる。
（２）断熱材を成形し、真空封止時の体積変化率を小さくすることにより、真空封止時のガスバリア性外装材にシワの発生を低減する。これにより、シワに起因して発生する、ピンホール、亀裂等の欠陥を抑えることができる。
（３）平均繊維径が６μｍ以上の太い無機繊維と断熱性能の両立が可能で、人体の悪影響を軽減した真空断熱材を提供することができる。
（４）断熱材が平板、Ｌ字型、コ字型、Ｕ字型・凹字型・凸字型等に成形された成形体を組み合わせてなるため、立体形状の周囲に断熱材を形成することが容易で、量産性に優れた真空断熱材用の断熱材を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本願発明にかかる断熱容器の縦断面図である。
液体を保温貯留する断熱容器１０は、液体の流入出口部２１，２１を備えた樹脂製内部容器２０と、その内部容器２０を収容し、その周囲にガスバリア層を形成する外装材５０を備える。そして、この内部容器２０と外装材５０の間に断熱材４１とガス吸着材４２を封入し減圧状態とした断熱空間４０を備える。なお、断熱容器１０は、図１に示すように、内部容器２０の周囲にガスバリア層を形成する内装材３０を備え、この内装材３０と外装材５０の間に断熱空間４０を備えるようにしてもよい。また、流入出口部２１，２１にあっては、外装材５０や内装材３０を接合するためのフランジ部材６０，６０を環装している。
【００１６】
上記構造における断熱材４１について、製造方法を含めて説明する。
無機繊維として、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを使用する。このガラスマットの製造法としては様々な方法があるが、気流を用いてガラス長繊維を堆積させ、更にニードルパンチによるマット化する工法が好適である。この工法で繊維長さが３０ｍｍ以上のガラス長繊維を用いて作製されたガラスマットは、繊維の長さ方向に破壊される（短くなる）ことなく、伝熱方向（断熱材の厚み方向）に対して垂直方向の繊維配向性が得られるため、真空断熱材を作製した際良好な断熱性能が得られる。
【００１７】
前記、ガラス長繊維の平均繊維径は、本願発明の課題を鑑みて６μｍ〜２０μｍが望ましいが、繊維径が太く、最も一般的で安価なヤーンが６〜９μｍ、ロービングが１０〜１３μｍとするのが好適で実用化しやすい。また、この長繊維はロービングとヤーンの混合であり、混合比に関して製造のし易さという観点から検討を行った結果、ロービング／ヤーン比が５０／５０〜０／１００（重量比）であればよく、好ましくは２０／８０〜４０／６０（重量比）、さらに好ましくは３０／７０（重量比）である。
【００１８】
ガラスマットの密度、厚みは、堆積させる目付量（単位面積あたりの重量）、ニードルパンチの針本数（単位面積あたりの打抜き本数）で調整することができる。ニードルパンチの針本数は５〜４０本/cm2であれば良く、好ましくは１５〜３５本/cm2である。厚みに関しては、真空断熱材の必要厚みによるため、特に規定するものではない。密度は５０〜１６０Kg/m3の範囲で製造できるが、好ましくは９０〜１６０Kg/m3である。ガラスマットの密度が高いほど、バインダーの添加量が少量でも、真空封止時の体積変化率の制御効果が得られるためである。
【００１９】
ガラス長繊維はファイバー、ストランドを保護するために、サイジング処理がなされている。サイジング材は一般的にウレタン、エポキシ、ポリビニルアルコール、デンプン、植物油等の有機質材料が用いられている。サイジング材が真空封止後に気化して真空断熱材の真空度を低下させる（圧力上昇）可能性があるため、ガラスマット製造後にこれを除去する必要がある。サイジング材除去は熱処理を行えばよく、３００〜７００℃で２０〜１８０分程度でよいが、４００〜６００℃で３０〜９０分が望ましい。
【００２０】
次に、上記ガラスマットの成形について説明する。水中に無機バインダーを分散させてガラスマットを含浸する。この時無機バインダーとしては、粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等から選択するが、水分除去時の温度である１００〜２５０℃で結合力を発揮し、また、熱伝導率への影響、真空封止後の体積変化率の観点から検討した結果、層状粘土鉱物が最も優れており、中でもベントナイトが好適である。無機バインダーとしてベントナイトを使用した場合、水溶液を作製するが、ベントナイトの水に対する添加量は0.5〜3.0wt%が良く、好ましくは0.5〜1.5wt%、換言すれば、ガラス繊維１００質量部に対して２〜１５質量部であればよく、好ましくは２〜８質量部である。
【００２１】
上記ベントナイト水溶液にガラスマットを含浸させ、所定の形状に成形し、乾燥させる。乾燥温度は水の沸点である１００℃以上であれば良く、好ましくは２００℃以上である。乾燥後、端部の切断加工、孔開け加工等を施し、断熱容器の断熱材とする。
【００２２】
この断熱材を、ガスバリア層を形成する外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）を用いて接合封止するが、この外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）は液体流入出口２１，２１に環装したフランジ部材６０，６０を介して接合する。フランジ部材６０は、中心に流入出口部用貫通孔６１を備えるとともに、大径状の上端部６２と下端部６４を備えた円筒形部材であり、上端部６２の上面は上部フランジ面６３を、下端部６４の下面は下部フランジ面６５を形成する（図２及び図３）。フランジ部材６０の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱溶着が容易にできるものから選ばれ、気体の透過性能の低いエチレンビニルアルコールが好適である。
【００２３】
外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）はガスバリア層が形成されており、上述した気体透過度を満たしていれば、材質、構造、形態に特に制限はないが、シート状のものが好適に使用できる。こういった内装材および外装材の一例として、「保護層／ガスバリア層／接着層」からなる多層構造のラミネートフィルムが挙げられる。こういったラミネートフィルムの厚さは、４５〜１２０μｍであればよく、好ましくは６０〜１００μｍである。
【００２４】
接着層を形成する材質は内部容器との接合が可能であれば特に制限はないが、本願発明においては気体透過率が低いものが望ましい。具体的には、フランジ部材６０の材質がポリエチレンの場合、接着層はポリエチレンであればよいし、ポリプロピレンの場合、接着層はポリプロピレンであればよいし、エチレンビニルアルコールまたは金属の場合、接着層はエチレンビニルアルコールとすることが望ましい。接着層の厚さは１０〜７０μｍであればよく、好ましくは３０〜５０μｍである。
【００２５】
ガスバリア層は気体の透過を制限することが可能であれば、その材質に特に制限はないが、例えばステンレス箔やアルミニウム箔といった金属箔が挙げられるが、低い気体透過率と安価で実用性の高いアルミニウム箔が好適に利用できる。ガスバリア層の厚さは５〜３０μｍであればよく、好ましくは６〜１５μｍである。
【００２６】
保護層はガスバリア層を保護する層であり、例えば、アルミニウム箔にピンホール・クラック等の欠陥が形成されることを防ぎ、気体透過防止効果を確実にするものである。こういった保護層は、ポリエステル、ナイロンといった樹脂が好適に利用できる。保護層の厚さは１０〜１５μｍあればよく、好ましくは２０〜４０μｍである。また、保護層は必要に応じて複数層形成されてもよい。こうした構成によれば、樹脂の特性を生かした機能を付加することができる。
【００２７】
また、外装材５０の他に内装材３０を備えた場合、内装材３０は内部容器２０と対向する表面側３１に接着層を備えることになるが、フランジ部材６０の下部フランジ面６５と接合する部分にも接着層を備えることが必要になる。そこで、流入出口部２１の周辺部分にあっては内装材３０の表面側３１を断熱空間４０側に向くように貼り替える向き切替え部３２を設けることとした（図４）。
なお、内装材３０に向き切替え部３２を設けることに限定されるものではなく、内部容器２０と接する部分以外で下部フランジ面６５と接合する部分にも接着層を備えるものであればよい。
【００２８】
真空断熱層４０の内部には、断熱材４１から発生するガスあるいは接合部樹脂を透過して外気より侵入するガス等により真空断熱層の真空度が万一低下することを防止するためにガス吸着剤４２を封入する。ガス吸着剤４２は、水分を吸着する酸化カルシウム層、酸素及び窒素を吸着するバリウム／リチウム合金層、水素を吸着する酸化コバルト層の３層構造のものを用いる。但し、バリウム／リチウム合金層は酸素及び窒素の他に水分も吸着する性質があるため、酸化カルシウム層と酸化コバルト層との間の中間層に位置する構造として夫々の層の吸着性を効率良く活用する。
【００２９】
ここで、樹脂製内部容器２０の素材として対応可能な樹脂は、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ABS）、アクリルニトリルスチレン共重合体（AS）、EEA樹脂（EEA）、エポキシ樹脂（EP）、エチレン酢酸ビニルポリマー（EVA）、エチレンビニルアルコール共重合体（EVOH）、液晶ポリマー（LCP）、MBS樹脂（MBS）、メラミンホルムアルデヒド（MMF）、ポリアミド（PA）、ポリブチレンテレフタラート（PBT）、ポリカーボネート樹脂（PC）、ポリエチレン（PE）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテルポリマー（PFA）、ポリイミド（PI）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリアセタール樹脂（POM）、ポリプロピレン（PP）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（PPS）、ポリスチレン（PS）、ポリテトラフルオロエチレンポリ四フッ化エチレン（PTFE）、ポリウレタン（PU）、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリ塩化ビニリデン（PVDC）、等から選択使用される。こういった樹脂を用いることにより、射出成形や、押出し成形により複雑形状の内部容器の成形が可能となり、生産コストを抑えることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、直方体形状でパイプ状の液体流入出口が形成された内部容器周囲に真空断熱材を形成する断熱容器を例として、本願発明に係る断熱材および断熱容器の詳細な作製方法を示すが、本願発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
まず、図５−１〜５−３において、断熱材の作製方法を示す。ガラスマットはロービング／ヤーンの配合重量比が３０／７０、針本数１８本/cm2、密度９０Kg/m3、厚み８mmを使用した。また、バインダーはクニミネ工業製のベントナイトを使用し、水に1.5wt%の濃度となるように添加して、１０時間攪拌しバインダー溶液とした。
【００３２】
ガラスマット８０を５００℃で１０時間熱処理してサイジング材を除去した後、図５−１に示すように、バインダー溶液８１に含浸させ、角型の芯材８２に２周巻き付けた（図５−２）。これを２００℃で５時間乾燥させた後、角型の芯材８２を引き抜いた。図５−３に示すとおり、切断加工、孔開け加工（孔９１）を行い、断熱材を構成する断面コ字型の無機繊維製成形体９０とした。但し、孔開け加工を施したのは、液体の流入出口にあたる部分のみである。この時無機繊維製成形体９０の厚みは１４ｍｍであった。
【００３３】
ここで、ガラスマット８０はニードル加工によりある程度圧縮された状態にされるが、図５−１に示されるように、角型の芯材８２に巻きつける際に、テンションをかけてガラスマット８０を圧縮した状態にし、さらに、そのまま、乾燥することで無機バインダーの結合力によりそのままの圧縮状態を維持できる。なお、ニードル加工のみでは、所望する圧縮率を得ることが期待できない。また、ニードル加工をせずに、テンションをかけて圧縮した状態にしたまま乾燥して無機バインダーの結合力だけで圧縮状態を維持しただけでは、製造工程におけるハンドリングが悪かったり、圧縮率低減のために多量のバインダーが必要になることが懸念される。
【００３４】
断熱容器を形成する断熱材以外の部材は次に示すものを使用した。内部容器２０は、内容積約３Ｌ、肉厚8mmの直方体形状のポリエチレン製容器を使用し、内部容器２０の一面に外径φ18.5mm、内径φ13mm、高さ30mmの液体の流出入口部２１を設けた。また、フランジ部材６０は高密度ポリエチレン製で、外径φ36mm、内径φ20mm、高さ11mm、肉厚2mmとした。
内装材３０及び外装材５０となるラミネートフィルムは保護層となるポリエチレンテレフタラート層（12μｍ）／保護層となるナイロン層（15μｍ）／ガスバリア層となるアルミ箔（6μｍ）／接着層となるポリエチレン層（50μｍ）という多層構成のものを使用した。
ガス吸着剤（ゲッター材）４２はサエス・ゲッターズ製COMBO3 GETTERを使用した。
【００３５】
次に、断熱容器の作製方法について図６−１〜図６−７を用いて示す。
まず、図６−１に示すように、１００×２００ｍｍのラミネートフィルム３３に、液体の流出入口に合わせた円形の孔３４，３４を開け、接着層側にフランジ部材６０を、リング状ヒーター７０を用いて、熱溶着し貼り合せた。この時の熱溶着条件は、押付け圧力０．２ＭＰａ、ヒーター温度１８０℃、６秒間である。
そして、図６−２に示すように、上記ラミネートフィルム３３を８０×１８０ｍｍの孔のあいたラミネートフィルム（内装材）３０と接着層同士が相対するようにあわせ、周囲３６を幅１０ｍｍで熱溶着して貼り合せた。
【００３６】
次に、図６−３に示すように、内部容器２０の液体の流入出口部２１を、フランジ部材６０の流入出口部用貫通孔６１に差込んだ後、内装材３０で内部容器２０を包んで筒状に形成し、一辺を熱溶着３７により貼り合せた。
そして、図６−４に示すように、両端の開放部を折り込み、棒状のヒーター７１で熱溶着しパッケージングした。
【００３７】
次に、図６−５に示すように、周囲を内装材３０でパッケージングした内部容器２０に、前述の断面コ字型の無機繊維製成形体９０，９０をセットした。この結果、内部容器２０を囲繞する断熱材４１を極めて容易に形成できる。このことは、断熱容器１０の量産に大いに寄与するものである。このように、組み合わせることで内部容器２０を囲繞できる形状の無機繊維製成形体であれば、図６−５に示す断面コ字型のものに限られない。例えば、平板、Ｌ字型、Ｕ字型、凹型、凸型のものなどが挙げられる。
【００３８】
次に、図６−６に示すように、上記内部容器２０を、液体の流入出口部２１にあわせて孔を開けた、筒状のラミネートフィルム（外装材）５０に挿入し、リング状ヒーター７０を用いて、外装材５０とフランジ部材６０を熱溶着し貼り合せた。
そして、図６−７に示すように、開放部の片側を折り込み、棒状のヒーター７１で熱溶着し、底部を除く３方が熱溶着されて袋状とした。さらに、１２０℃のオーブン中で２４時間放置し断熱材９０中に含まれる水分を蒸発させた。乾燥後はアルゴン雰囲気としたチャンバーに搬入し、外装材５０が開放された底部より、ガス吸着剤となるゲッター材を１個（約７ｇ）装填した後、チャンバー内を１Ｐａ迄減圧し、外装材５０の開放部を真空チャンバー内に設けたヒーター７１により接合させて封止し、厚さ１０ｍｍの真空断熱層を有する断熱容器１０を製作した。断熱材９０の体積変化率は２８％であった。
【００３９】
上記実施例の断熱容器１０に約１００℃の温水を注ぎ約１０分間放置した後廃棄し、再度約１００℃の温水を断熱容器１０内に注ぎ、液体の流入出口部２１から熱電対を挿入して流入出口部２１をゴム栓で閉じた。断熱容器１０内の水温が９５℃になった時点をスタートとして１２時間継続して水温を測定した。その測定結果を図７に示す。
その測定結果は、１２時間後の水温は７９℃と優れた保温性能を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明によれば、液体を保温貯留する断熱容器として利用でき、特に車両用エンジンのＬＬＣを保温貯留する断熱容器に適用するものである。その他に、電気ポットなどの保温容器あるいは液化ガスなどの保冷容器にも利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明に係る断熱容器の縦断面図
【図２】フランジ部材を示す斜視図
【図３】フランジ部材を示す断面図
【図４】図１における液体流入出口周辺の部分拡大図
【図５−１】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その１）
【図５−２】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その２）
【図５−３】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その３）
【図６−１】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その１）
【図６−２】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その２）
【図６−３】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その３）
【図６−４】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その４）
【図６−５】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その５）
【図６−６】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その６）
【図６−７】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その７）
【図７】本実施例に係る断熱容器の保温性能を示すグラフ
【符号の説明】
【００４２】
１０：断熱容器
２０：内部容器
２１：流入出口部
３０：内装材（ラミネートフィルム）
３１：表面側
３２：向き切替え部
３３：ラミネートフィルム
３４：孔
３５：孔
３６：周囲
３７，３８：熱溶着部
４０：断熱空間
４１：断熱材（グラスウール）
４２：ガス吸着剤（ゲッター剤）
５０：外装材（ラミネートフィルム）
６０：フランジ部材
６１：流入出口部用貫通孔
６２：上端部
６３：上部フランジ面
６４：下端部
６５：下部フランジ面
７０：リング状ヒーター
７１：溶着封止ヒーター（棒状ヒーター）
８０：ガラスマット
８１：バインダー溶液
８２：角型芯材（型）
９０：無機繊維成形体（断熱材パーツ）
９１：孔
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、液体を保温貯留する断熱容器に関するものであり、特に車両用エンジンの冷却水を保温貯留する断熱容器に適用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として車両用エンジンの低燃費化が強く求められている。特に、エンジン始動直後の暖機運転時の燃費を向上させることは大きな課題となっている。
【０００３】
例えば、車両用エンジン始動直後の燃費を向上させることを目的として、エンジンの予熱で温められた、車両用エンジンの冷却水（ロング・ライフ・クーラント：以下ＬＬＣと記す）を断熱容器に保温貯留し、次のエンジン始動時に保温されたＬＬＣをエンジンに循環させてエンジンの暖機運転を促進する技術がある。
【０００４】
このＬＬＣを保温貯留する断熱容器には、エンジンの予熱で温められたＬＬＣを次のエンジン始動時まで高温に維持する高い保温性能、更に、車両原価低減に伴う製造コストの低減が求められている。また、この断熱容器はエンジンルーム内に設置されるため、車両によって異なるエンジンルーム内の限定されたスペースに収納可能な形状が強く求められており、その要求に対して、特許文献１では樹脂製内部容器の周囲に高性能真空断熱材を形成した、断熱容器について記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１０５７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８６９１号公報
【特許文献３】特開２００４−８４８４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、無機繊維からなる断熱材を、ガスバリア性フィルムで減圧封入した真空断熱材では、減圧封入前後の無機繊維の体積変化が大きいため、ガスバリア性フィルム表面でシワが発生し、ガスバリア性フィルムにピンホールや亀裂等の欠陥が生じる可能性が高くなる、表面積増大によって保温性能が低下する、また、意匠性も悪くなる等の問題が生じていた。
【０００７】
そこで、無機繊維の体積変化を制御するために、バインダーの添加が検討されている。例えば特許文献２では、有機質バインダーを用いた断熱材の成形が記載されている。また、特許文献３には無機質バインダーを用いた断熱材の成形が記載されている。
【０００８】
しかしながら、特許文献２のように有機質バインダーを用いた場合、真空封止後にバインダー成分が気化して真空度を低下（圧力上昇）して、断熱性能が劣化する可能性があるため、予めバインダーを熱処理等により、完全に除去する必要がある。これにより、断熱材は元の体積近くまで復元し、真空封止時の体積変化を制御できないという問題があった。
【０００９】
一方、無機質のバインダーを使用した場合、真空封止後の揮発成分はなくなるが、無機繊維の体積変化率を制御するためには、多くのバインダーが必要で、このバインダーを添加した固体熱伝導増加分、熱伝導率が上昇する問題があった。
【００１０】
また、グラスウール等の無機繊維は、繊維径が細くなると固体熱伝導の減少により、熱伝導率が低下することは周知の事実である。但し、平均繊維径が２μｍ以下となると製造コストが上がるため、バインダー添加の有無に関わらず、高性能が求められる真空断熱材には、平均繊維径を３〜５μｍの無機繊維が用いられてきた。
【００１１】
しかしながら、近年、細径無機繊維の人体への悪影響が指摘され、断熱材に使用される無機繊維の太径化の動きは世界的に拡がりを見せている。例えば、欧州委員会指令96/96/ECには、（繊維直径の荷重幾何平均）−2×（標準偏差）を６μｍ以上とする、と記載されており、将来的には、平均繊維径が６μｍ未満の無機繊維は規制の対象となる可能性がある。
【００１２】
そこで、本願発明は、上記の問題点を鑑み、平均繊維径が６μｍ以上の太い繊維を使用して減圧封入前後の無機繊維の体積変化を低減する無機繊維の成形を行い、かつ、熱伝導率の上昇を制御した真空断熱材を使用することにより、熱損失を最小限に抑えた断熱容器及びその製造方法を提供することを目的とする。それによって、ひいては、エンジンルーム内等に設置され、低燃費化に寄与し、自動車から排出される温暖化ガスの低減につながるものである。また、内部容器に断熱材を囲繞（形成）することを容易にし、量産性に優れた断熱容器用の断熱材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成することを目的として、第１の発明では、液体を保温貯留する断熱容器であって、液体の流入出口部を備えた内部容器と、内部容器を収容しガスバリア層を形成するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備え、前記断熱材は、減圧封入後の体積変化を低減し、かつ、熱伝導率の上昇を制御した無機繊維製成形体であることを特徴とするものを提供する。ここで、ガスバリア層とは、気体の透過を制限する層である。JIS-K7126-1にて測定したガスバリア層を積層したラミネートフィルムの酸素透過度が1.1×10-11m3/m2・s・MPa以下であれば良く、1.1×10-12m3/m2・s・MPa以下であれば好ましい。また、断熱空間は断熱性を向上させるために大気圧より低い圧力（減圧状態）に制御されており、0.01〜100Paであればよく、好ましくは0.1〜10Paである。
第２の発明は、前記断熱材が、ガラス長繊維を伝熱方向に対して垂直方向に圧縮状態で配向し、無機バインダーによって保形されていることを特徴とする同断熱容器を提供する。ここで、ガラス長繊維とはSiO2，Al2O3，にCaO，MgO等のアルカリ土類金属酸化物やK2O，Na2O等のアルカリ金属酸化物を加えたものを原料としている。高温で溶解した原料を、細孔の空いたポットの底から高速で紡出して冷却後巻き取って作られており、直径４５μｍ以上の同一組成の未繊維化物を含まない繊維である。
第３の発明は、前記ガラス長繊維の圧縮状態がニードルパンチによって形成されたものであることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第４の発明は、ガラス長繊維の平均繊維径が６〜２０μｍであることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第５の発明は、ガラス長繊維のロービング／ヤーン配合重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする同断熱容器を提供する。ここで、ロービングとはファイバー（単繊維で少なくとも直径の１００倍の長さを有する）を撚らずに集合させた粗糸を意味し、ヤーンとは一本以上のストランド（縒りのない単繊維の束）を撚り合わせた加工糸を意味する。
第６の発明は、無機バインダーが粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルから選ばれることを特徴とする同断熱容器を提供する。
第７の発明は、液体を保温貯留するために、液体の流入出口部を備えた樹脂製の内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備えた断熱容器用の断熱材の製造方法であって、前記断熱材が、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを無機バインダーが分散された水溶液中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする断熱容器用断熱材の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、以下のような効果を有する。
（１）密度の高いニードルパンチしたガラスマットを使用することにより、バインダー添加量を最小限に抑えることができ、バインダー添加による断熱材の熱伝導率上昇を制御することができる。
（２）断熱材を成形し、真空封止時の体積変化率を小さくすることにより、真空封止時のガスバリア性外装材にシワの発生を低減する。これにより、シワに起因して発生する、ピンホール、亀裂等の欠陥を抑えることができる。
（３）平均繊維径が６μｍ以上の太い無機繊維と断熱性能の両立が可能で、人体の悪影響を軽減した真空断熱材を提供することができる。
（４）断熱材が平板、Ｌ字型、コ字型、Ｕ字型・凹字型・凸字型等に成形された成形体を組み合わせてなるため、立体形状の周囲に断熱材を形成することが容易で、量産性に優れた真空断熱材用の断熱材を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本願発明にかかる断熱容器の縦断面図である。
液体を保温貯留する断熱容器１０は、液体の流入出口部２１，２１を備えた樹脂製内部容器２０と、その内部容器２０を収容し、その周囲にガスバリア層を形成する外装材５０を備える。そして、この内部容器２０と外装材５０の間に断熱材４１とガス吸着材４２を封入し減圧状態とした断熱空間４０を備える。なお、断熱容器１０は、図１に示すように、内部容器２０の周囲にガスバリア層を形成する内装材３０を備え、この内装材３０と外装材５０の間に断熱空間４０を備えるようにしてもよい。また、流入出口部２１，２１にあっては、外装材５０や内装材３０を接合するためのフランジ部材６０，６０を環装している。
【００１６】
上記構造における断熱材４１について、製造方法を含めて説明する。
無機繊維として、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを使用する。このガラスマットの製造法としては様々な方法があるが、気流を用いてガラス長繊維を堆積させ、更にニードルパンチによるマット化する工法が好適である。この工法で繊維長さが３０ｍｍ以上のガラス長繊維を用いて作製されたガラスマットは、繊維の長さ方向に破壊される（短くなる）ことなく、伝熱方向（断熱材の厚み方向）に対して垂直方向の繊維配向性が得られるため、真空断熱材を作製した際良好な断熱性能が得られる。
【００１７】
前記、ガラス長繊維の平均繊維径は、本願発明の課題を鑑みて６μｍ〜２０μｍが望ましいが、繊維径が太く、最も一般的で安価なヤーンが６〜９μｍ、ロービングが１０〜１３μｍとするのが好適で実用化しやすい。また、この長繊維はロービングとヤーンの混合であり、混合比に関して製造のし易さという観点から検討を行った結果、ロービング／ヤーン比が５０／５０〜０／１００（重量比）であればよく、好ましくは２０／８０〜４０／６０（重量比）、さらに好ましくは３０／７０（重量比）である。
【００１８】
ガラスマットの密度、厚みは、堆積させる目付量（単位面積あたりの重量）、ニードルパンチの針本数（単位面積あたりの打抜き本数）で調整することができる。ニードルパンチの針本数は５〜４０本/cm2であれば良く、好ましくは１５〜３５本/cm2である。厚みに関しては、真空断熱材の必要厚みによるため、特に規定するものではない。密度は５０〜１６０Kg/m3の範囲で製造できるが、好ましくは９０〜１６０Kg/m3である。ガラスマットの密度が高いほど、バインダーの添加量が少量でも、真空封止時の体積変化率の制御効果が得られるためである。
【００１９】
ガラス長繊維はファイバー、ストランドを保護するために、サイジング処理がなされている。サイジング材は一般的にウレタン、エポキシ、ポリビニルアルコール、デンプン、植物油等の有機質材料が用いられている。サイジング材が真空封止後に気化して真空断熱材の真空度を低下させる（圧力上昇）可能性があるため、ガラスマット製造後にこれを除去する必要がある。サイジング材除去は熱処理を行えばよく、３００〜７００℃で２０〜１８０分程度でよいが、４００〜６００℃で３０〜９０分が望ましい。
【００２０】
次に、上記ガラスマットの成形について説明する。水中に無機バインダーを分散させてガラスマットを含浸する。この時無機バインダーとしては、粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等から選択するが、水分除去時の温度である１００〜２５０℃で結合力を発揮し、また、熱伝導率への影響、真空封止後の体積変化率の観点から検討した結果、層状粘土鉱物が最も優れており、中でもベントナイトが好適である。無機バインダーとしてベントナイトを使用した場合、水溶液を作製するが、ベントナイトの水に対する添加量は0.5〜3.0wt%が良く、好ましくは0.5〜1.5wt%、換言すれば、ガラス繊維１００質量部に対して２〜１５質量部であればよく、好ましくは２〜８質量部である。
【００２１】
上記ベントナイト水溶液にガラスマットを含浸させ、所定の形状に成形し、乾燥させる。乾燥温度は水の沸点である１００℃以上であれば良く、好ましくは２００℃以上である。乾燥後、端部の切断加工、孔開け加工等を施し、断熱容器の断熱材とする。
【００２２】
この断熱材を、ガスバリア層を形成する外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）を用いて接合封止するが、この外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）は液体流入出口２１，２１に環装したフランジ部材６０，６０を介して接合する。フランジ部材６０は、中心に流入出口部用貫通孔６１を備えるとともに、大径状の上端部６２と下端部６４を備えた円筒形部材であり、上端部６２の上面は上部フランジ面６３を、下端部６４の下面は下部フランジ面６５を形成する（図２及び図３）。フランジ部材６０の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱溶着が容易にできるものから選ばれ、気体の透過性能の低いエチレンビニルアルコールが好適である。
【００２３】
外装材５０（又は内装材３０及び外装材５０）はガスバリア層が形成されており、上述した気体透過度を満たしていれば、材質、構造、形態に特に制限はないが、シート状のものが好適に使用できる。こういった内装材および外装材の一例として、「保護層／ガスバリア層／接着層」からなる多層構造のラミネートフィルムが挙げられる。こういったラミネートフィルムの厚さは、４５〜１２０μｍであればよく、好ましくは６０〜１００μｍである。
【００２４】
接着層を形成する材質は内部容器との接合が可能であれば特に制限はないが、本願発明においては気体透過率が低いものが望ましい。具体的には、フランジ部材６０の材質がポリエチレンの場合、接着層はポリエチレンであればよいし、ポリプロピレンの場合、接着層はポリプロピレンであればよいし、エチレンビニルアルコールまたは金属の場合、接着層はエチレンビニルアルコールとすることが望ましい。接着層の厚さは１０〜７０μｍであればよく、好ましくは３０〜５０μｍである。
【００２５】
ガスバリア層は気体の透過を制限することが可能であれば、その材質に特に制限はないが、例えばステンレス箔やアルミニウム箔といった金属箔が挙げられるが、低い気体透過率と安価で実用性の高いアルミニウム箔が好適に利用できる。ガスバリア層の厚さは５〜３０μｍであればよく、好ましくは６〜１５μｍである。
【００２６】
保護層はガスバリア層を保護する層であり、例えば、アルミニウム箔にピンホール・クラック等の欠陥が形成されることを防ぎ、気体透過防止効果を確実にするものである。こういった保護層は、ポリエステル、ナイロンといった樹脂が好適に利用できる。保護層の厚さは１０〜１５μｍあればよく、好ましくは２０〜４０μｍである。また、保護層は必要に応じて複数層形成されてもよい。こうした構成によれば、樹脂の特性を生かした機能を付加することができる。
【００２７】
また、外装材５０の他に内装材３０を備えた場合、内装材３０は内部容器２０と対向する表面側３１に接着層を備えることになるが、フランジ部材６０の下部フランジ面６５と接合する部分にも接着層を備えることが必要になる。そこで、流入出口部２１の周辺部分にあっては内装材３０の表面側３１を断熱空間４０側に向くように貼り替える向き切替え部３２を設けることとした（図４）。
なお、内装材３０に向き切替え部３２を設けることに限定されるものではなく、内部容器２０と接する部分以外で下部フランジ面６５と接合する部分にも接着層を備えるものであればよい。
【００２８】
真空断熱層４０の内部には、断熱材４１から発生するガスあるいは接合部樹脂を透過して外気より侵入するガス等により真空断熱層の真空度が万一低下することを防止するためにガス吸着剤４２を封入する。ガス吸着剤４２は、水分を吸着する酸化カルシウム層、酸素及び窒素を吸着するバリウム／リチウム合金層、水素を吸着する酸化コバルト層の３層構造のものを用いる。但し、バリウム／リチウム合金層は酸素及び窒素の他に水分も吸着する性質があるため、酸化カルシウム層と酸化コバルト層との間の中間層に位置する構造として夫々の層の吸着性を効率良く活用する。
【００２９】
ここで、樹脂製内部容器２０の素材として対応可能な樹脂は、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ABS）、アクリルニトリルスチレン共重合体（AS）、EEA樹脂（EEA）、エポキシ樹脂（EP）、エチレン酢酸ビニルポリマー（EVA）、エチレンビニルアルコール共重合体（EVOH）、液晶ポリマー（LCP）、MBS樹脂（MBS）、メラミンホルムアルデヒド（MMF）、ポリアミド（PA）、ポリブチレンテレフタラート（PBT）、ポリカーボネート樹脂（PC）、ポリエチレン（PE）、ポリエチレンテレフタラート（PET）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテルポリマー（PFA）、ポリイミド（PI）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリアセタール樹脂（POM）、ポリプロピレン（PP）、ポリフェニレンスルフィド樹脂（PPS）、ポリスチレン（PS）、ポリテトラフルオロエチレンポリ四フッ化エチレン（PTFE）、ポリウレタン（PU）、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリ塩化ビニリデン（PVDC）、等から選択使用される。こういった樹脂を用いることにより、射出成形や、押出し成形により複雑形状の内部容器の成形が可能となり、生産コストを抑えることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、直方体形状でパイプ状の液体流入出口が形成された内部容器周囲に真空断熱材を形成する断熱容器を例として、本願発明に係る断熱材および断熱容器の詳細な作製方法を示すが、本願発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】
まず、図５−１〜５−３において、断熱材の作製方法を示す。ガラスマットはロービング／ヤーンの配合重量比が３０／７０、針本数１８本/cm2、密度９０Kg/m3、厚み８mmを使用した。また、バインダーはクニミネ工業製のベントナイトを使用し、水に1.5wt%の濃度となるように添加して、１０時間攪拌しバインダー溶液とした。
【００３２】
ガラスマット８０を５００℃で１０時間熱処理してサイジング材を除去した後、図５−１に示すように、バインダー溶液８１に含浸させ、角型の芯材８２に２周巻き付けた（図５−２）。これを２００℃で５時間乾燥させた後、角型の芯材８２を引き抜いた。図５−３に示すとおり、切断加工、孔開け加工（孔９１）を行い、断熱材を構成する断面コ字型の無機繊維製成形体９０とした。但し、孔開け加工を施したのは、液体の流入出口にあたる部分のみである。この時無機繊維製成形体９０の厚みは１４ｍｍであった。
【００３３】
ここで、ガラスマット８０はニードル加工によりある程度圧縮された状態にされるが、図５−１に示されるように、角型の芯材８２に巻きつける際に、テンションをかけてガラスマット８０を圧縮した状態にし、さらに、そのまま、乾燥することで無機バインダーの結合力によりそのままの圧縮状態を維持できる。なお、ニードル加工のみでは、所望する圧縮率を得ることが期待できない。また、ニードル加工をせずに、テンションをかけて圧縮した状態にしたまま乾燥して無機バインダーの結合力だけで圧縮状態を維持しただけでは、製造工程におけるハンドリングが悪かったり、圧縮率低減のために多量のバインダーが必要になることが懸念される。
【００３４】
断熱容器を形成する断熱材以外の部材は次に示すものを使用した。内部容器２０は、内容積約３Ｌ、肉厚8mmの直方体形状のポリエチレン製容器を使用し、内部容器２０の一面に外径φ18.5mm、内径φ13mm、高さ30mmの液体の流出入口部２１を設けた。また、フランジ部材６０は高密度ポリエチレン製で、外径φ36mm、内径φ20mm、高さ11mm、肉厚2mmとした。
内装材３０及び外装材５０となるラミネートフィルムは保護層となるポリエチレンテレフタラート層（12μｍ）／保護層となるナイロン層（15μｍ）／ガスバリア層となるアルミ箔（6μｍ）／接着層となるポリエチレン層（50μｍ）という多層構成のものを使用した。
ガス吸着剤（ゲッター材）４２はサエス・ゲッターズ製COMBO3 GETTERを使用した。
【００３５】
次に、断熱容器の作製方法について図６−１〜図６−７を用いて示す。
まず、図６−１に示すように、１００×２００ｍｍのラミネートフィルム３３に、液体の流出入口に合わせた円形の孔３４，３４を開け、接着層側にフランジ部材６０を、リング状ヒーター７０を用いて、熱溶着し貼り合せた。この時の熱溶着条件は、押付け圧力０．２ＭＰａ、ヒーター温度１８０℃、６秒間である。
そして、図６−２に示すように、上記ラミネートフィルム３３を８０×１８０ｍｍの孔のあいたラミネートフィルム（内装材）３０と接着層同士が相対するようにあわせ、周囲３６を幅１０ｍｍで熱溶着して貼り合せた。
【００３６】
次に、図６−３に示すように、内部容器２０の液体の流入出口部２１を、フランジ部材６０の流入出口部用貫通孔６１に差込んだ後、内装材３０で内部容器２０を包んで筒状に形成し、一辺を熱溶着３７により貼り合せた。
そして、図６−４に示すように、両端の開放部を折り込み、棒状のヒーター７１で熱溶着しパッケージングした。
【００３７】
次に、図６−５に示すように、周囲を内装材３０でパッケージングした内部容器２０に、前述の断面コ字型の無機繊維製成形体９０，９０をセットした。この結果、内部容器２０を囲繞する断熱材４１を極めて容易に形成できる。このことは、断熱容器１０の量産に大いに寄与するものである。このように、組み合わせることで内部容器２０を囲繞できる形状の無機繊維製成形体であれば、図６−５に示す断面コ字型のものに限られない。例えば、平板、Ｌ字型、Ｕ字型、凹型、凸型のものなどが挙げられる。
【００３８】
次に、図６−６に示すように、上記内部容器２０を、液体の流入出口部２１にあわせて孔を開けた、筒状のラミネートフィルム（外装材）５０に挿入し、リング状ヒーター７０を用いて、外装材５０とフランジ部材６０を熱溶着し貼り合せた。
そして、図６−７に示すように、開放部の片側を折り込み、棒状のヒーター７１で熱溶着し、底部を除く３方が熱溶着されて袋状とした。さらに、１２０℃のオーブン中で２４時間放置し断熱材９０中に含まれる水分を蒸発させた。乾燥後はアルゴン雰囲気としたチャンバーに搬入し、外装材５０が開放された底部より、ガス吸着剤となるゲッター材を１個（約７ｇ）装填した後、チャンバー内を１Ｐａ迄減圧し、外装材５０の開放部を真空チャンバー内に設けたヒーター７１により接合させて封止し、厚さ１０ｍｍの真空断熱層を有する断熱容器１０を製作した。断熱材９０の体積変化率は２８％であった。
【００３９】
上記実施例の断熱容器１０に約１００℃の温水を注ぎ約１０分間放置した後廃棄し、再度約１００℃の温水を断熱容器１０内に注ぎ、液体の流入出口部２１から熱電対を挿入して流入出口部２１をゴム栓で閉じた。断熱容器１０内の水温が９５℃になった時点をスタートとして１２時間継続して水温を測定した。その測定結果を図７に示す。
その測定結果は、１２時間後の水温は７９℃と優れた保温性能を示した。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本願発明によれば、液体を保温貯留する断熱容器として利用でき、特に車両用エンジンのＬＬＣを保温貯留する断熱容器に適用するものである。その他に、電気ポットなどの保温容器あるいは液化ガスなどの保冷容器にも利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明に係る断熱容器の縦断面図
【図２】フランジ部材を示す斜視図
【図３】フランジ部材を示す断面図
【図４】図１における液体流入出口周辺の部分拡大図
【図５−１】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その１）
【図５−２】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その２）
【図５−３】本願発明に係る断熱材の作製方法を示す説明図（その３）
【図６−１】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その１）
【図６−２】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その２）
【図６−３】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その３）
【図６−４】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その４）
【図６−５】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その５）
【図６−６】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その６）
【図６−７】本願発明に係る断熱容器の作製方法を示す説明図（その７）
【図７】本実施例に係る断熱容器の保温性能を示すグラフ
【符号の説明】
【００４２】
１０：断熱容器
２０：内部容器
２１：流入出口部
３０：内装材（ラミネートフィルム）
３１：表面側
３２：向き切替え部
３３：ラミネートフィルム
３４：孔
３５：孔
３６：周囲
３７，３８：熱溶着部
４０：断熱空間
４１：断熱材（グラスウール）
４２：ガス吸着剤（ゲッター剤）
５０：外装材（ラミネートフィルム）
６０：フランジ部材
６１：流入出口部用貫通孔
６２：上端部
６３：上部フランジ面
６４：下端部
６５：下部フランジ面
７０：リング状ヒーター
７１：溶着封止ヒーター（棒状ヒーター）
８０：ガラスマット
８１：バインダー溶液
８２：角型芯材（型）
９０：無機繊維成形体（断熱材パーツ）
９１：孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を保温貯留する断熱容器であって、液体の流入出口部を備えた内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備え、前記断熱材は、減圧封入後の体積変化を低減し、かつ、熱伝導率の上昇を制御した無機繊維製成形体であることを特徴とする断熱容器。
【請求項２】
前記断熱材が、ガラス長繊維を伝熱方向に対して垂直方向に圧縮状態で配向し、無機バインダーによって保形されていることを特徴とする請求項１記載の断熱容器。
【請求項３】
前記ガラス長繊維の圧縮状態がニードルパンチによって形成されたものであることを特徴とする請求項２記載の断熱容器。
【請求項４】
前記ガラス長繊維の平均繊維径が６〜２０μｍであることを特徴とする請求項２又は３記載の断熱容器。
【請求項５】
前記ガラス長繊維のロービング／ヤーン配合重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の断熱容器。
【請求項６】
前記無機バインダーが粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルから選ばれることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の断熱容器。
【請求項７】
液体を保温貯留するために、液体の流入出口部を備えた樹脂製の内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備えた断熱容器用の断熱材の製造方法であって、前記断熱材が、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを無機バインダーが分散された水溶液中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする断熱容器用断熱材の製造方法。
【請求項１】
液体を保温貯留する断熱容器であって、液体の流入出口部を備えた内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備え、前記断熱材は、減圧封入後の体積変化を低減し、かつ、熱伝導率の上昇を制御した無機繊維製成形体であることを特徴とする断熱容器。
【請求項２】
前記断熱材が、ガラス長繊維を伝熱方向に対して垂直方向に圧縮状態で配向し、無機バインダーによって保形されていることを特徴とする請求項１記載の断熱容器。
【請求項３】
前記ガラス長繊維の圧縮状態がニードルパンチによって形成されたものであることを特徴とする請求項２記載の断熱容器。
【請求項４】
前記ガラス長繊維の平均繊維径が６〜２０μｍであることを特徴とする請求項２又は３記載の断熱容器。
【請求項５】
前記ガラス長繊維のロービング／ヤーン配合重量比が５０／５０〜０／１００であることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の断熱容器。
【請求項６】
前記無機バインダーが粘土、水ガラス、コロイダルシリカ、アルミナゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾルから選ばれることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の断熱容器。
【請求項７】
液体を保温貯留するために、液体の流入出口部を備えた樹脂製の内部容器と、内部容器を収容するシート状の外装材と、内部容器と外装材との間に断熱材とガス吸着材が封入され減圧空間とされた断熱空間とを備えた断熱容器用の断熱材の製造方法であって、前記断熱材が、ガラス長繊維をニードルパンチして作製されたガラスマットを無機バインダーが分散された水溶液中に含浸して、水分を乾燥することにより成形されたことを特徴とする断熱容器用断熱材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図５−３】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図６−４】
【図６−５】
【図６−６】
【図６−７】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５−１】
【図５−２】
【図５−３】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図６−４】
【図６−５】
【図６−６】
【図６−７】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１５１２８０（Ｐ２０１０−１５１２８０Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３２１５６（Ｐ２００８−３３２１５６）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【出願人】（０００１１０８０４）ニチアス株式会社 (432)
【Ｆターム（参考）】
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