JP2963664B2 - 合成樹脂製断熱容器および合成樹脂製断熱蓋 - Google Patents
合成樹脂製断熱容器および合成樹脂製断熱蓋Info
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- A47J41/0072—Double walled vessels comprising a single insulating layer between inner and outer walls
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Description
ボックス、アイスボックス、飯椀、汁椀、断熱コップ、
保温弁当等に使用される断熱容器および断熱蓋に関し、
詳しくは容器の口元部または蓋の縁部からの熱伝導によ
る伝熱ロスが低減化された合成樹脂製断熱容器および合
成樹脂製断熱蓋に関する。
いられる断熱容器において、軽量、成形の容易性、製造
コストの低い利点を有する合成樹脂製断熱容器の開発が
進められている。このような合成樹脂製断熱容器とし
て、以下の構成の容器体とこれに係合する蓋体からなる
蓋付容器が提案されている。すなわち、容器体は内容器
と外容器を合成樹脂で形成し、内容器とそれよりも寸法
の大きい外容器とを空隙をもたせて組み合わせ、これら
内外容器をそれぞれの口元で結合して二重壁容器とし、
その内外容器の空隙に、キセノン、クリプトン、アルゴ
ンのうちの少なくとも1種からなる低熱伝導率ガスを封
入してなる断熱容器である。また同様にして蓋体は、上
面壁と下面壁を合成樹脂で形成し、下面壁と上面壁とを
空隙をもたせて組み合わせ、これら上下面壁をそれぞれ
の口元で結合して二重壁蓋とし、その上下面壁の空隙
に、好ましくは、キセノン、クリプトン、アルゴンのう
ちの少なくとも1種からなる低熱伝導率ガスを封入して
なる断熱蓋である。
ては、断熱の効果を上げるために、断熱層への低熱伝導
率ガスの封入に加えて、少なくとも内容器あるいは下面
壁の断熱層側の面に金属箔を設けることが行われてい
る。これらはいずれも断熱層の厚み方向における断熱を
向上させるための方法である。
断熱容器内に保温すべき内容物を収容し蓋で覆って保温
する場合、内容物に接触する部分から内容器壁面に沿っ
て内容器口元部へ熱が伝導し、この内容器口元部から容
器外部への熱損失が起こるという内容器口元部からの伝
熱ロスも無視することができない。同様に、内容物の収
容空間に面する下面壁の周縁部からの伝熱ロスも考慮す
る必要がある。これら内容器口元部あるいは下面壁周縁
部からの伝熱ロスは、各々断熱層を厚くしたり、断熱層
へ低熱伝導率ガスを封入したり、内容器あるいは下面壁
の断熱層側表面に金属箔を設けたりする方法等では低減
化することはできない。そして、特に断熱容器を広口形
状とする場合は、容器口元部からの伝熱ロスの割合が高
くなり、従来型の断熱容器では保温あるいは保冷性能が
不十分となる恐れがあった。本発明は容器口元部からの
伝熱ロスを低減化した合成樹脂製断熱容器と蓋周縁部か
らの伝熱ロスを低減化した合成樹脂製断熱蓋を提供する
ことを目的としている。
容器は、空間を隔てて配された合成樹脂製の内容器と外
容器とをそれぞれの口元部で連結させ、前記内容器と外
容器との間の空間を断熱層としてなる合成樹脂製断熱容
器において、内容器の口元部近傍に、肉厚を減じた伝熱
低減部が形成されてなることを特徴としている。前記断
熱層に、空気より熱伝導率の小さい低熱伝導率ガスが封
入された構成としてもよい。前記内容器の断熱層に面す
る表面のうち、伝熱低減部以外の部分に金属箔を設けて
もよい。本発明の合成樹脂製断熱蓋は、空間を隔てて配
された合成樹脂製の上面壁と下面壁とをそれぞれの縁部
で連結させ、前記上面壁と下面壁との間の空間を断熱層
としてなる合成樹脂製断熱蓋において、下面壁の縁部近
傍に、肉厚を減じた伝熱低減部が形成されてなることを
特徴としている。前記断熱層に、空気より熱伝導率の小
さい低熱伝導率ガスが封入された構成としてもよい。前
記下面壁の断熱層に面する表面のうち、伝熱低減部以外
の部分に金属箔を設けてもよい。
下断熱容器という)および合成樹脂製二重壁断熱蓋(以
下断熱蓋という)は、内容物に接触する内容器の口元部
近傍または容器内部空間に面する下面壁の周縁部近傍に
肉厚を減じた伝熱低減部を設けることにより、内容器の
口元部または下面壁の周縁部への伝熱量(伝熱速度)を
低下させるものである。本発明の断熱容器の伝熱低減部
において、「肉厚を減じた」とは、伝熱低減部の形成箇
所の両側(上側および下側)若しくは下側の肉厚より伝
熱低減部の中央付近の肉厚を薄く形成することをいう。
同様にして、本発明の断熱蓋の伝熱低減部において、
「肉厚を減じた」とは、伝熱低減部の形成箇所の両側
(中央側および周縁側)若しくは中央側の肉厚より伝熱
低減部の中央付近の肉厚を薄く形成することをいう。
く説明する。図1および図2は本発明の断熱容器1、図
3および図4は本発明の断熱蓋2の好適な実施例を示す
ものであり、断熱蓋2は断熱容器1に嵌合してこれを密
閉するようになっている。この容器1は、好ましくは、
耐熱水性のポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ABS樹脂、ポリエステル樹脂、より好ましくはポ
リカーボネートとポリエステルを7:3の割合で混合し
た混合樹脂等を用いて、射出成形等の方法で成形された
外容器3と内容器4からなり、内外容器の間の空間部5
を断熱層6とする二重壁構造のどんぶり状または椀状の
容器である。容器1の成形に、ポリカーボネートとポリ
エステルを7:3の割合で混合した混合樹脂を用いる
と、耐薬品性が高いので、メッキ膜の形成時の塗料に含
まれる溶剤によりソルベントクラックの発生や、使用時
における内容物、洗剤、漂白剤などによるクラックの発
生を防止することができるので好ましい。この樹脂はガ
スバリア性も高いので、断熱層に低熱伝導率ガスを封入
する場合特に好ましい。ここでポリエステルとしては、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレートが含まれる。
れ、貫通孔7の周囲には外容器3の外面側に貫通孔7を
中心に同心円状に凹部8が形成される。この凹部8は封
止板9を嵌合接着するためのもので、凹部8の深さは、
内外容器と同じ樹脂で形成される封止板9の厚みと同じ
になるように形成されている。このような構成により、
容器1を組み上げたとき、容器1の底部を平滑にするこ
とが可能となり、外観上あるいは取扱い上優れており、
洗浄も容易である。
ており、容器1の製造工程において、内外容器を接合し
て二重壁容器とした後、低熱伝導率ガスで置換封入する
ため排出および導入口とされ、封入後接着剤で封止され
たものである。図1に示した例は、中心に貫通孔7が形
成された凹部8を外容器3に設けた例を示したが、これ
に代えて内容器2に設けても良い。しかしながら、製造
工程の便宜上および美観上、通常外容器3の底部中央に
形成される。
元部11、12において、振動溶着あるいはスピン溶着
などの方法で、二重壁容器となるように接合されてい
る。このように振動溶着あるいはスピン溶着によって接
合されているので、内外容器の接合部の密閉度が高く、
その接合強度も大きい。外容器3と内容器4の間に形成
された断熱層6には、キセノン、クリプトン、アルゴン
のうち少なくとも1種の低熱伝導率ガスが封入されてい
ることが好ましい。これらのガスの熱伝導度はキセノン
(k=0.52×10-2W・m-1・K-1;0℃)、クリ
プトン(k=0.87×10-2W・m-1・K-1;0℃、
アルゴン(k=1.63×10-2W・m-1・K-1;0
℃)で、空気(k=2.41×10 -2W・m-1・k-1;
0℃)よりも小さく、これらを単独で用いたり、2種以
上の混合ガスにして用いることができる。これらの低熱
伝導率ガスを用いることにより、断熱性能の高い容器に
することができる。
止板9の嵌合接着により封止されている。すなわち、封
止板9は貫通孔7をシアノアクリレート系の接着剤で封
止後、シアノアクリレート系の接着剤を付して外容器3
の凹部8に嵌合接着されたものであり、これにより接着
部が外部より保護される。また、凹部8に封止板9が嵌
合接着されるので、二重壁容器製造の際に封止板9の位
置決めも容易になり、封止板9が位置ズレすることもな
い。
面には、少なくとも内容器4の表面に輻射防止材として
金属箔13が設けられていることが好ましい。これによ
り断熱容器の輻射伝熱を抑えることができる。さらに外
容器3の内面にも金属箔(図示せず)を設けておけば、
輻射伝熱をより少なくすることができる。前記金属箔1
3としては、アルミ箔、銅箔、銀箔などが用いられ、接
着剤や両面テープにより、安価にしかも簡易に取り付け
ることができる。あるいは金属蒸着テープを用いること
もできる。
び図2に示すように、肉厚を減じた伝熱低減部14が形
成されている。この例では、内容器4に段差部が形成さ
れ、この段差部上面15で勾配を減少しつつ内容器肉厚
が減少するようにして伝熱低減部14が形成されてお
り、さらに上方に向けて内壁側が凹曲面(断熱層側が凸
曲面)を描いて再び勾配を増して容器の縁を形成する口
元部12に至り、この口元部12において外容器3の口
元部11と接合されている。内容器4の伝熱低減部14
以外の部位の肉厚aは、断熱容器として要求される断熱
性能、重量、サイズによって決定され、好ましくは1.
5〜4.0mm、より好ましくは2.0〜3.0mmと
するのに対して、伝熱低減部14の最小肉厚bは、その
強度と伝熱低減効果の兼ね合いで決定され、好ましくは
0.5〜2.0mm、より好ましくは1.0〜2.0m
mとする。伝熱低減部14の最小肉厚bが0.5mmよ
り薄いと、容器として必要な強度を損なう恐れがある。
この伝熱低減部14は、内容器4の射出成型時に形成す
ることができるので、形成が容易で工程数を増やすこと
がない。また、内容器4の形成に必要な合成樹脂の量も
減るので、伝熱低減部14形成に伴い、製造コストが上
昇することはない。
壁周縁の凸曲面形状に嵌合する形状とすれば、断熱容器
1と蓋とを面接触させることができるので、蓋を安定化
させ、容器1と蓋との密閉性を高めることができる。ま
た容器1の使用時には段差部の角部16が、内容物の上
限の目印となるので、これにより、蓋をかぶせたときに
容器1から内容物が溢出したり、伝熱低減部14が内容
物に接触して伝熱低減効果を損なったりすることを防止
できる。さらに、輻射防止剤として内容器4の断熱層側
の表面に金属箔を貼着するとき、伝熱低減部の断熱層側
の凸曲面の下端付近に金属箔を位置決めして貼着すれ
ば、金属箔の固定が容易であり、金属箔を介しての容器
口元部からの伝熱ロスを防止できる。
合可能に覆う断熱蓋2の好適な実施例を示すものであ
る。この蓋2は、耐熱水性のポリカーボネート樹脂、ポ
リプロピレン樹脂、ABS樹脂、ポリエステル樹脂、よ
り好ましくはポリカーボネートとポリエステルを7:3
の割合で混合した混合樹脂等を用いて、射出成形等の方
法で成形された上面壁21と下面壁22からなり、上下
面壁の間の空間部23を断熱層24とする帽子状のもの
である。蓋2の成形に、ポリカーボネートとポリエステ
ルを7:3の割合で混合した混合樹脂を用いると、耐薬
品性が高いので、メッキ膜の形成時の塗料に含まれる溶
剤によりソルベントクラックの発生や、使用時における
内容物、洗剤、漂白剤などによるクラックの発生を防止
することができるので好ましい。この樹脂はガスバリア
性も高いので、断熱層に低熱伝導率ガスを封入する場合
特に好ましい。ここでポリエステルとしては、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リエチレンナフタレートが含まれる。
れ、貫通孔25の周囲には上面壁21の上面側に貫通孔
25を中心に同心円状に凹部26が形成される。この凹
部26は封止板27を嵌合するためのもので、凹部26
の深さは、内外容器と同じ樹脂で形成される封止板27
の厚みと同じになるように形成されている。このような
構成により、断熱蓋2の上部を平滑にすることが可能と
なり、外観上あるいは取扱い上も優れており、洗浄も容
易である。
いて、上下面壁を接合して断熱蓋とした後、低熱伝導率
ガスで置換封入するため排出および導入口とされ、封入
後接着剤で封止されたものである。図3に示した例は、
中心に貫通孔25が形成された凹部26を上面壁21に
設けた例を示したが、これに代えて下面壁22に設けて
も良い。
間に空間部23を隔てて上下面壁21,22の縁部2
9,30で一体に連結して、振動溶着あるいはスピン溶
着などの方法で、二重壁蓋となるように接合されてい
る。このように振動溶着あるいはスピン溶着によって接
合されているので、接合部の密閉度が高く、その接合強
度も大きい。
断熱層24には、キセノン、クリプトン、アルゴンのう
ち少なくとも1種の低熱伝導率ガスが封入されている。
これらのガスの熱伝導度は、空気よりも小さく、これら
を単独で用いたり、2種以上の混合ガスにして用いるこ
とができる。これらの低熱伝導率ガスを用いることによ
り、断熱性能の高い断熱蓋にすることができる。
への封止板27の嵌合接着により封止されている。すな
わち、封止板27は貫通孔25をシアノアクリレート系
の接着剤で封止後、シアノアクリレート系の接着剤を付
して上面壁21の凹部26に嵌合接着されたものであ
り、これにより接着部が外部より保護される。また、凹
部26に封止板27が嵌合接着されるので、二重壁蓋製
造の際に封止板27の位置決めも容易になり、封止板2
7が位置ズレすることもない。
する裏面には、少なくとも下面壁22の表面に輻射防止
材として金属箔31が設けられており、これにより断熱
蓋の輻射伝熱を抑えることができる。さらに上面壁21
の内面にも輻射防止材(図示せず)を設けておけば、輻
射伝熱をより少なくすることができる。前記金属箔31
としては、アルミ箔、銅箔、銀箔などが用いられ、接着
剤や両面テープにより、安価にしかも簡易に取り付ける
ことができる。あるいは金属蒸着テープを用いることも
できる。
び図4に示すように、肉厚を減じた伝熱低減部32が形
成されている。この例では、断熱蓋の周縁部の下隅に相
当する部分に、下面壁22の肉厚を減少しつつ凹部とし
て伝熱低減部32が形成され、ここからさらに上方に延
びて下面壁縁部30となり、この下面壁縁部30におい
て上面壁21縁部29と接合されている。下面壁22の
伝熱低減部32以外の部位の肉厚cは、断熱蓋として要
求される断熱性能、重量、サイズによって決定され、好
ましくは1.5〜4.0mm、より好ましくは2.0〜
3.0mmとするのに対して、伝熱低減部32の最小肉
厚dは、その強度と伝熱低減効果の兼ね合いで決定さ
れ、好ましくは0.5〜2.0mm、より好ましくは
1.0〜2.0mmとする。伝熱低減部32の肉厚dが
0.5mmより薄いと、断熱蓋2として必要な強度を損
なう恐れがある。この伝熱低減部32は、下面壁22の
射出成型時に形成することができるので、形成が容易で
工程数を増やすことがない。また下面壁22形成に必要
な合成樹脂の量も減るので、伝熱低減部32形成に伴
い、製造コストが上昇することはない。
0に至る凸面33を、内容器口元部近傍に嵌合する形
状、例えば上記容器1の場合の伝熱低減部14の内壁側
凹面に、嵌合する形状とすれば、断熱容器1と断熱蓋2
とを面接触させることができるので、蓋2を安定化さ
せ、容器1と蓋2との密閉性を高めることができる。さ
らに、輻射防止剤として下面壁22の断熱層側の表面に
金属箔31を貼着するとき、伝熱低減部32の断熱層側
の面に金属箔31が接触しないようにすれば、金属箔3
1を介しての蓋周縁部からの伝熱ロスを防止できるので
好ましく、例えば、金属箔31が伝熱低減部32に達し
ないような径に調節したり、金属箔31の縁を下面壁2
2表面から浮かせるようにして貼着したりすることがで
きる。
4と外容器3をポリカーボネートとポリブチレンテレフ
タレートとを7:3の割合で混合した混合樹脂を用いて
射出成型により作製した(口径130mm)。内容器の
伝熱低減部の肉厚を1mm、その他の部位の肉厚はすべ
て2.5mmとした。その後、内容器の外面に、15μ
m厚のアルミ箔の先端を伝熱低減部の下端部に位置決め
して、両面テープにより貼着した。ついで内外容器3,
4の端部を振動溶着機(図示せず)を用いて接合し一体
化した。この二重壁容器をガス置換封入封止装置(図示
せず)に倒置し、二重壁間の隙間の空気を真空排気した
後、ここにキセノンガスを大気圧程度に封入し、その
後、シアノアクリレート系の接着剤を用いて、封止板9
にて貫通孔7を封止し、容器1とした。
した。上面壁21と下面壁22をポリカーボネートとポ
リブチレンテレフタレートとを7:3の割合で混合した
混合樹脂を用いて射出成型により作製した。下面壁の薄
肉部の肉厚を1mm、その他の部位の肉厚はすべて2.
5mmとした。その後、下面壁の上面に、15μm厚の
アルミ箔を、その先端が下面壁にふれないようにして、
両面テープにより貼着した。ついで上下面壁の端部を振
動溶着機(図示せず)を用いて接合し一体化した。この
二重壁蓋をガス置換封入封止装置(図示せず)に倒置
し、二重壁間の隙間の空気を真空排気した後、ここにキ
セノンガスを大気圧程度に封入し、その後、シアノアク
リレート系の接着剤を用いて、封止板9にて貫通孔7を
封止し、蓋2とした。
を設けない以外は実施例1と同様に容器と蓋を作製し
た。 (実施例3)表1に示すように、ガス置換を行わずに、
断熱層に空気を保持したまま、接合した以外は実施例1
と同様に容器と蓋を作製した。 (実施例4)表1に示すように、アルミ箔を設けない以
外は実施例3と同様に容器と蓋を作製した。 (比較例1〜4)表1に示すように、伝熱低減部を設け
ずに、その他の条件は各実施例と同様に容器と蓋を作製
したものを、各々比較例1〜4とした。これら実施例1
〜4、比較例1〜4の 容器内に約95℃の湯を300
cc入れ、各々の蓋で容器の開口を塞いだ状態で、20
℃の雰囲気温度に1時間保ち、その後の湯温を測定し
た。その結果を表1に併せて示す。
施例1〜4の断熱容器と断熱蓋は、各々対応する比較例
1〜4に比較して断熱効果が優れていることがわかる。
また実施例1と比較例1の温度差(4℃)と実施例2と
比較例2の温度差(3℃)が、実施例3と比較例3の温
度差(1℃)と実施例4と比較例4の温度差(1℃)を
上回っていることから、断熱容器と断熱蓋の断熱層にキ
セノンガスを封入した条件では、本発明の伝熱低減部の
伝熱ロス低減効果が顕著であることがわかる。特に、断
熱層にキセノンガスを封入し、アルミ箔を設けた上に、
伝熱低減部を形成した実施例1においては、1時間後の
湯温が77℃であり、良好な保温性能を有し、胴部から
の伝熱ロスを低減するほど本発明の効果が大きいことを
示している。
樹脂製断熱蓋は、内容器の口元部近傍あるいは下面壁の
縁部近傍に、肉厚を減じた伝熱低減部が形成されている
ため、内容器口元部からの伝熱ロスまたは蓋周縁部から
の伝熱ロスを低減化することができる。このため広口形
状の断熱容器とする場合でも、良好な断熱性能を付与す
ることができる。上記構成の伝熱低減部は、内容器ある
いは下面壁の射出成型時に同時に形成することができ、
形成が容易で工程数を増やすことがなく、かつ内容器形
成に必要な合成樹脂の量も減るので、伝熱低減部形成に
伴い、製造コストが上昇することはない。
器の口元部近傍あるいは下面壁縁部近傍の柔軟性が高く
なることから製造時、使用時に以下のようなメリットを
有する。従来は、内容器と外容器、あるいは上面壁と下
面壁とを溶着するときに、これらの重ね合わせ位置がず
れると溶着不良となり、厳密な重ね合わせ位置の管理が
必要であったが、本願発明の断熱容器においては、内容
器と外容器、あるいは上面壁と下面壁の重ね合わせ位置
に多少のずれが生じても、伝熱低減部の弾性により、こ
れを吸収できるので、溶着工程の管理が容易となる。ま
た、断熱容器が、食器洗浄機での洗浄などで、高温に曝
された場合、伝熱低減部の弾性により、断熱層の内圧上
昇による変形を、伝熱低減部の弾性により吸収すること
ができる。
り熱伝導率の小さい低熱伝導率ガスが封入された構成と
すれば、本発明の伝熱低減部の伝熱ロス低減効果がより
高められる。さらに内容器あるいは下面壁の断熱層に面
する表面のうち、伝熱低減部以外の部分に金属箔を設け
れば、金属箔の輻射防止効果に加えて、金属箔を介して
の容器口元部あるいは下面壁縁部からの伝熱ロスを防止
する効果が得られる。
す、一部断面図である。
示す断面図である。
一部断面図である。
す断面図である。
外容器、4…内容器、5…空間部、6…断熱層、11…
口元部、12…口元部、13…金属箔、14…伝熱低減
部、21…上面壁、22…下面壁、23…空間部、24
…断熱層、29…縁部、30…縁部、31…金属箔、3
2…伝熱低減部
Claims (6)
- 【請求項1】 空間を隔てて配された合成樹脂製の内容
器と外容器とをそれぞれの口元部で連結させ、前記内容
器と外容器との間の空間を断熱層としてなる合成樹脂製
断熱容器において、内容器の口元部近傍に、肉厚を減じ
た伝熱低減部が形成されてなることを特徴とする合成樹
脂製断熱容器。 - 【請求項2】 前記断熱層に、空気より熱伝導率の小さ
い低熱伝導率ガスが封入されたことを特徴とする請求項
1記載の合成樹脂製断熱容器。 - 【請求項3】 前記内容器の断熱層に面する表面のう
ち、伝熱低減部以外の部分に金属箔が設けられたことを
特徴とする請求項1または2記載の合成樹脂製断熱容
器。 - 【請求項4】 空間を隔てて配された合成樹脂製の上面
壁と下面壁とをそれぞれの縁部で連結させ、前記上面壁
と下面壁との間の空間を断熱層としてなる合成樹脂製断
熱蓋において、下面壁の縁部近傍に、肉厚を減じた伝熱
低減部が形成されてなることを特徴とする合成樹脂製断
熱蓋。 - 【請求項5】 前記断熱層に、空気より熱伝導率の小さ
い低熱伝導率ガスが封入されたことを特徴とする請求項
4記載の合成樹脂製断熱蓋。 - 【請求項6】 前記下面壁の断熱層に面する表面のう
ち、伝熱低減部以外の部分に金属箔が設けられたことを
特徴とする請求項4または5記載の合成樹脂製断熱蓋。
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
JP8312360A JP2963664B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 合成樹脂製断熱容器および合成樹脂製断熱蓋 |
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