JPH06141988A - 真空二重容器の製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一かつ温度制御が容易な加熱方法にて容器
を加熱しながら脱ガス処理を施す真空二重容器の製造方
法。 【構成】 内容器と外容器の少なくとも一方が合成樹脂
材料からなる真空二重容器の製造方法において、合成樹
脂材料の耐熱温度未満の沸点を有する液体を加熱し、こ
の加熱された液体に二重容器を浸漬し、二重容器を加熱
しつつ内外容器間の空隙の真空排気を行なう。 【効果】 真空排気を行なうのに適した温度に加熱され
た液体に容器を浸漬するものであるから、容器が所望の
温度に均一に加熱される。特に、容器の外形が複雑なも
のであっても、容器全体を充分に加熱することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、魔法瓶や保
温弁当箱などとして使用される真空二重容器の製造方法
およびその製造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の真空二重容器としては、
ガラス瓶やステンレス鋼製の外容器と内容器を口元で接
合一体化した二重容器とし、それら内外容器間に真空断
熱層を形成してなるものが主に提供されていた。しか
し、これらの材料を用いた真空二重容器はその製造上、
形状やデザインが制約されてしまい、また、出来上った
二重容器はその重量が重いために携帯に不便である等の
問題があった。そこで、これらガラス瓶やステンレス鋼
製の真空二重容器の問題点を解決するためのものとし
て、成形が容易でありかつ軽量の合成樹脂製の真空二重
容器が提案されている。このような合成樹脂製真空二重
容器は、少なくとも一方が合成樹脂材料からなる外容器
と内容器とをそれぞれ口元部で接合一体化した二重容器
であり、内外容器間の空隙を真空排気して真空断熱層と
したものである。この内外容器間の空隙には、ガスバリ
ア性を高める目的で電気めっきにて少なくとも一部に銅
めっき等の金属被膜が形成さている。これら外容器と内
容器とは、それらの口元部を低融点はんだを使用したは
んだ付け方法によって接合一体化されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】内外容器間の空隙を真
空排気するには、容器の底部に設けられたチップ管を真
空排気装置に接続し、二重容器本体を炉内に設置し、排
気効率を高めるために、炉内に設けられたヒータからの
輻射熱を利用する輻射熱方式や熱風を利用する熱風方式
などにより二重容器本体を加熱しながら、真空排気装置
によって空隙を真空排気している。この脱ガス処理が終
了した後に、チップ管を封じて真空二重容器が製造され
る。

【０００４】しかしながら、上記脱ガス方法では、容器
全体を均一に加熱することが難しく、特に二重容器の外
形が複雑であると困難であった。さらに、二重容器を一
定の温度に加熱する温度制御も非常に困難であった。加
熱温度が容器本体の耐熱温度よりも高くなってしまう
と、容器に座屈変形や金属皮膜の膨れが生じ、また容器
の接合に使用しているはんだが溶融しリークしてしまう
などの致命的な問題が生じてしまうことがあった。ま
た、加熱温度が低過ぎると、脱ガス処理に長時間を要
し、製造コストが増加してしまうものであった。例え
ば、従来一般の輻射方式や熱風方式では、加熱温度は容
器の位置によって８０〜１００℃とばらつきが生じ、充
分な脱ガス処理を行なうのに４〜９時間もの時間を要し
ていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、均一かつ温度制御が容易な加熱方法にて二重容器を
加熱しながら脱ガス処理を施す真空二重容器の製造方法
およびその製造装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の真空二重容器の
製造方法は、内容器と外容器の少なくとも一方が合成樹
脂材料からなる二重容器の内外容器間の空隙に真空断熱
層を形成する真空二重容器の製造方法において、前記合
成樹脂材料の耐熱温度未満の沸点を有する液体を加熱
し、この加熱された液体に前記二重容器を浸漬し、該二
重容器を加熱しつつ内外容器間の空隙の真空排気を行な
うことを特徴とするものである。

【０００７】本発明の真空二重容器の製造装置は、内容
器と外容器の少なくとも一方が合成樹脂材料からなる二
重容器を内部に設置する加熱槽と、該二重容器の内外容
器間の空隙に接続して該空隙の真空排気を行なう真空排
気装置と、前記二重容器の耐熱温度未満の沸点を有する
液体を加熱すると共に前記加熱槽に供給し回収する加熱
液体供給手段とを有してなることを特徴とするものであ
る。

【０００８】

【作用】本発明によれば、二重容器の耐熱温度よりも僅
かに低い沸点を有する液体を使用し、その沸点近くの所
定温度に加熱された液体に二重容器を浸漬し、二重容器
を加熱しながら内外容器間の空隙の真空排気を行なうの
で、容器全体を均一にかつ安定して設定温度で加熱する
ことができる。したがって、加熱温度が高過ぎることに
よる損傷を防ぐことができ、また加熱不足による排気効
率の低下を防ぐことができる。特に、容器の耐熱温度よ
り低い沸点を有する液体を使用することから、液体の温
度が容器の耐熱温度以上に加熱され過ぎてしまうことが
なく、容器の過熱の危険性がない。また、過熱の危険性
がないことから、液体の温度制御が容易で脱ガス装置の
温度制御システムを簡易化することができる。

【０００９】

【実施例】まず、本発明の製造方法を適用する真空二重
容器を図２と図３を参照して説明する。図中、符号１１
は外容器、１２は内容器、１３は封止板である。この外
容器１１はＡＢＳ樹脂などの合成樹脂からなる円筒体で
あり、その底部中央には排気管１４が形成されている。
また内容器１２は合成樹脂材料若しくはステンレス鋼等
の金属材料からなる有底円筒体であり、その端部には径
方向外方に向けて張出したフランジ１８が形成されてい
る。これら外容器１１の内面と内容器１２の外面とには
蒸着またはめっきによって金属めっき層１６が形成され
ていると共に、外容器１１と内容器１２の間には真空断
熱層となる空隙２０が形成されている。

【００１０】封止板１３は円板状の基部１３ａとチップ
管１３ｂとからなるもので、その基部１３ａが外容器１
１の排気孔１４に接合一体化されるようになっている。
外容器１１の口元部および排気孔１４の外周縁部、内容
器１２のフランジ１８の下面側、および封止板１３の基
部１３ａにはそれぞれ低融点はんだ層１７が形成されて
いる。この低融点はんだとしては、外容器１１又は内容
器１２を構成する合成樹脂材料の熱変形温度以下の融点
の材料が使用され、好ましくは融点が１００℃前後の低
融点はんだ材が用いられる。

【００１１】低融点はんだにて外容器１１と内容器１２
が接合一体化した後に、後述する脱ガス方法にてチップ
管１３ｂから空隙２０の真空排気を行ない、さらに、図
３に示すように、チップ管１３ｂを圧着し封止して真空
の真空断熱層２０を形成する。その後、この真空二重容
器の半製品は、必要に応じて取手などの付属品の取付や
外面塗装などを行って種々の最終製品となる。

【００１２】図１を参照して本実施例の脱ガス装置を説
明する。本実施例の脱ガス装置は、内部に液体４８を溜
めることのできる加熱槽２２と、内外容器間の空隙を真
空排気する真空排気装置４６と、加熱槽２２内に加熱さ
れた液体を供給し又は回収する加熱液体供給手段２８と
から概略構成される。加熱槽２２は少なくとも内部に二
重容器１０を設置することのできる大きさで、加熱され
た液体の温度に耐え得る耐熱性を有したものである。加
熱槽２２内には、加熱液体４８を保温するためのヒータ
２６が設けられている。真空排気装置４６には、この種
の用途に通常用いられている排気装置が適用される。加
熱液体供給手段２８は、液体を貯溜する液体貯溜槽４２
と、液体貯溜槽４２内の液体を加熱するヒータ４４と、
液体貯溜槽４２内の液体を加熱槽２２内に供給する供給
配管３０と、加熱槽２２内の液体を液体貯溜槽４２内に
回収する回収配管３６と、供給配管３０に設けられたポ
ンプ３２及びバルブ３４と、回収配管３６に設けられた
ポンプ３８及びバルブ４０とからなる。

【００１３】使用する液体は、その沸点が容器の耐熱温
度よりも僅かに低いものであれば特に限られるものでは
ないが、熱容量の大きい液体、例えば、水、エチレング
リコールなどが好ましい。しかしながら、有機溶媒は合
成樹脂製の容器と相性が悪く、不適合な場合が多いと考
えられる。

【００１４】脱ガス処理を行なうには、まず、上記した
内容器と外容器からなる二重容器１０を加熱槽２２内に
設置し、チップ管１３ｂを真空排気装置４６に接続す
る。そして、バルブ４０を閉じ、バルブ３４を開き、ポ
ンプ３２を駆動して、液体貯溜槽４２内で容器１０の耐
熱温度および低融点はんだの溶融温度未満に加熱された
液体を供給配管３０を経由して加熱槽２２内に供給す
る。この際、液体の蒸発を抑制するために加熱槽２２に
は蓋２４が設けられていることが好ましい。加熱槽２２
内に充分に加熱液体４８が供給され、二重容器１０全体
が加熱液体４８に浸漬して加熱されたところで真空排気
装置４６を駆動する。この間、加熱液体４８の温度が低
下しないようにヒータ２６で加熱液体４８の温度を一定
に保つことが好ましい。尚、加熱槽２２内に加熱液体４
８が充分に供給されたところで、バルブ３４を閉じ、ポ
ンプ３２を停止する。充分に二重容器１０の空隙が真空
排気されたところで、バルブ４０を開き、ポンプ３８を
駆動して加熱槽２２内の加熱液体４８を回収配管３６を
経由して液体貯溜槽４２内に回収する。液体４８が回収
されることで加熱槽２２内の温度は急激に低下する。そ
して、容器１０のチップ管１３ｂは図３に示すように封
止され、真空の真空断熱層２０が形成される。

【００１５】本実施例の脱ガス方法であれば、適温に加
熱された液体に二重容器を浸漬するものであるから、二
重容器１０が均一に加熱される。特に、二重容器の外形
が複雑なものであっても、容器全体を充分に加熱するこ
とができる。しかも予め適温、即ち容器の耐熱温度より
は低く、しかし高い排気効率を達成し得る低過ぎない温
度に加熱された液体にて二重容器を加熱するので、二重
容器の加熱が高過ぎたり低過ぎたりすることがない。ま
た熱容量の大きい液体を予め設定温度に加熱しておくの
で、温度制御が容易かつ安定しており、しかも精度が高
い。したがって、本実施例の脱ガス方法であれば、短時
間で均一に二重容器を所望の温度に加熱することがで
き、座屈変形や金属皮膜の膨れなどが生じることなく、
はんだがリークすることもなく、しかも真空排気の排気
効率が高いので製造時間の短縮を図ることができ、製造
コストを削減することができる。

【００１６】尚、加熱液体４８は、連続的に加熱槽２２
と液体貯溜槽４２間を温度が一定に保たれるように循環
させていてもよく、この場合、ヒータ２６を省略するこ
とも可能である。また、本構成の、加熱槽２２、液体貯
溜槽４２、ヒータ４２，２６等の温度制御やポンプ３
２，３８の駆動やバルブ３４，４０の開閉に関連する制
御方法については特に限定されるものではなく、公知汎
用の制御システムを適用できる。

【００１７】〔製造例〕外容器１１にＡＢＳ／ＰＣアロ
イ樹脂、内容器１２にはＳＵＳ３０４を用い、外容器１
１の内面に銅めっき層１６を形成する。外容器１１と内
容器１２の接合部及び外容器開口部と封止板１３の接合
には、融点１０９℃の低融点はんだを使用した。この二
重容器１０を上記したように、加熱槽２２内に設置し、
１００℃に加熱した水を加熱槽２２内に満たして二重容
器１０を１００℃の水に浸漬した。こうして、二重容器
１０を加熱したところで、空隙２０の真空排気を行なっ
た。２〜３時間（従来方法の３０〜５０％の時間であ
る。）で充分に真空排気が行なわれ、その後、水を液体
貯溜槽４２に戻した。次ぎに、活性化されたゲッタを二
重容器１０のチップ管１３ｂから真空断熱層２０内に投
入し、チップ管１３ｂを圧着、封止し、低コストで優れ
た真空二重容器が製造された。

【００１８】

【発明の効果】本発明の真空二重容器の製造方法は、内
容器と外容器の少なくとも一方が合成樹脂材料からなる
二重容器の内外容器間の空隙に真空断熱層を形成する真
空二重容器の製造方法において、前記合成樹脂材料の耐
熱温度未満の沸点を有する液体を加熱し、この加熱され
た液体に前記二重容器を浸漬し、該二重容器を加熱しつ
つ内外容器間の空隙の真空排気を行なうことを特徴とす
るものであり、その実施に使用する製造装置は、内容器
と外容器の少なくとも一方が合成樹脂材料からなる二重
容器を内部に設置する加熱槽と、該二重容器の内外容器
間の空隙に接続して該空隙の真空排気を行なう真空排気
装置と、前記二重容器の耐熱温度未満の沸点を有する液
体を加熱すると共に前記加熱槽に供給し回収する加熱液
体供給手段とを有してなることを特徴とするものであ
る。

【００１９】本発明によれば、真空排気を行なうのに適
した温度に加熱された液体に二重容器を浸漬するもので
あるから、二重容器が所望の温度に均一に加熱される。
特に、二重容器の外形が複雑なものであっても、容器全
体を充分に加熱することができる。しかも予め容器の耐
熱温度よりは低く、しかし低過ぎない温度に加熱された
液体にて二重容器を加熱するので、二重容器の加熱が高
過ぎたり低過ぎたりすることがない。また熱容量の大き
い液体を予め設定温度に加熱しておくので、温度制御が
容易かつ安定しており、しかも精度が高い。特に、加熱
に使用する液体の沸点が容器の耐熱温度よりも低いこと
から、加熱温度が高過ぎてしまうことがあり得ず、容器
の過熱の危険性がない。したがって、本発明によれば、
短時間で均一に二重容器を所望の温度に加熱することが
でき、座屈変形や金属皮膜の膨れなどが生じることな
く、はんだがリークすることもなく、しかも真空排気の
排気効率が高いので製造コストを削減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の脱ガス装置を示す構成図である。

【図２】本実施例で使用した真空二重容器の脱ガス処理
前を示す側断面図である。

【図３】本実施例で使用した真空二重容器の脱ガス処理
後を示す側断面図である。

【符号の説明】

１０・・・真空二重容器、１１・・・外容器、１２・・・内容
器、１７・・・はんだ、２０・・・真空断熱層、２２・・・加熱
槽、２４・・・蓋、２８・・・加熱液体供給手段、３０・・・供
給配管、３６・・・回収配管、４２・・・液体貯溜槽、４４・・
・ヒータ、４６・・・真空排気装置、４８・・・液体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森田 稔 山梨県北巨摩郡高根町下黒沢3054−３ 日 本酸素株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容器と外容器の少なくとも一方が合成
   樹脂材料からなる二重容器の内外容器間の空隙に真空断
   熱層を形成する真空二重容器の製造方法において、前記
   合成樹脂材料の耐熱温度未満の沸点を有する液体を加熱
   し、この加熱された液体に前記二重容器を浸漬し、該二
   重容器を加熱しつつ内外容器間の空隙の真空排気を行な
   うことを特徴とする真空二重容器の製造方法。
2. 【請求項２】 内容器と外容器の少なくとも一方が合成
   樹脂材料からなる二重容器を内部に設置する加熱槽と、
   該二重容器の内外容器間の空隙に接続して該空隙の真空
   排気を行なう真空排気装置と、前記二重容器の耐熱温度
   未満の沸点を有する液体を加熱すると共に前記加熱槽に
   供給し回収する加熱液体供給手段とを有してなることを
   特徴とする真空二重容器の製造装置。