JPH0698107B2

JPH0698107B2 - 金属製真空二重容器の製造方法

Info

Publication number: JPH0698107B2
Application number: JP29450887A
Authority: JP
Inventors: 守藤山; 邦男堺; 郁男川本
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2009-12-07
Also published as: JPH01135317A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は魔法瓶，ポット，ジャー等の金属製真空二重容
器の製造方法に関するものである。

（従来の技術）金属製真空二重容器の保温性を向上するには、内容器と
外容器の間の真空度を高くすることと、内容器から外容
器へのふく射伝熱を遮断することが重要である。

真空度を高めるには、真空排気処理能力を高めて高真空
に封止することはもちろんのこと、封止後の内容器外表
面又は外容器内表面からの吸蔵ガスの離脱を防止するこ
とが特に必要である。このため、従来、内容器外表面及
び外容器内表面を脱脂してさらに硝フッ酸等で酸洗する
方法、排気処理時に炉内で加熱して吸蔵ガスを空気とと
もに排出する方法、ゲッターを用いて金属表面から離脱
する吸蔵ガスを吸着させる方法があるが、通常これらの
方法をすべて使用することが行なわれている。

また、ふく射伝熱を防止する方法として、従来、少なく
とも内容器外表面に電解メッキあるいは銀鏡反応により
メッキ層を形成する方法、又は特開昭61−31111号公報
に示すように内容器外表面を銅又はアルミニウムの薄板
で覆う方法がある。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前記真空度を維持するための脱脂酸洗方
法は、有毒の洗浄剤を取り扱うため作業が危険であるう
え、高コストとなる。また、加熱排気による方法は、特
に口部の狭い真空二重容器では外容器に比べて内容器の
加熱が遅れるため、内容器外表面中の吸蔵ガスを十分に
脱離排気させようとすれば、長時間加熱排気処理を行な
わなければならない。また、ゲッターを使用する方法
は、効果は完全であるが、ゲッター材料が高価である等
の問題点を有している。

一方、ふく射伝熱を防止するためのメッキ法は、工程が
複雑となり生産性が劣るうえ、高価となる。また、内容
器を銅等の薄板で覆う方法では、真空排気処理時あるい
はゲッター使用時に内容器外表面より離脱する吸蔵ガス
が当該薄板に阻止されて排気されなかったり、ゲッター
に吸着されないで薄板と内容器に遊在するという問題点
を有している。

本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので生産性が
良く、かつ安価に製造でき、しかも保温性に優れた金属
性真空二重容器の製造方法を提供することを目的とす
る。

（問題点を解決するための手段）前記問題点を解決するため、本発明は、金属製の内容器
と外容器を口部で接合して二重壁構造を形成し、内容器
の外表面を銅又はアルミニウムの薄板で覆うとともに、
内容器と外容器の間の空間を真空にしてなる金属製真空
二重容器の製造方法において、内容器の外表面に酸化被膜を形成した後、内容器と外容
器の間の空間を加熱排気処理して真空封止するものであ
る。

（作用）加熱排気処理前に内容器の外表面に酸化被膜を形成する
ために加熱すると、内容器外表面から一部の吸蔵ガスが
離脱するが、一旦酸化被膜が形成されるとその後の吸蔵
ガスの離脱が押さえられる。

この酸化被膜が形成された状態で内容器と外容器の間の
空間を加熱排気すると、内容器外表面は、既に酸化被膜
が形成されているため、内容器外表面からの吸蔵ガスの
離脱は極めて少ない。従って、主に外容器内表面の吸蔵
ガスを離脱させればよいため、加熱処理時間が短くて済
む。

また、外容器は加熱処理中に内容器に比べて早く加熱さ
れるため、外容器外表面の吸蔵ガスは十分に離脱して排
気されるとともに、外容器内表面に酸化被膜が形成され
る。従って、この加熱排気処理を終えた二重容器の内容
器外表面及び外容器内表面は同程度の酸化被膜が形成さ
れており、真空封止後の吸蔵ガスの脱離はほとんどな
く、当初の真空度が維持される。

さらに、内容器外表面に覆った銅又はアルミニウムの薄
板により、内容器から外容器へのふく射伝熱が遮断され
る。

（実施例）次に、本発明の一実施例を添付図面に従って説明する。

第1a図〜第1e図は本発明に係る方法による製造工程の各
工程における金属製二重容器を示す。

まず、第1a図に示すようにステンレス鋼製の内容器１を
形成し、この内容器１を連続炉等により約450℃で約20
分間加熱して、第1b図に示すように、内容器１の内表
面，外表面に酸化被膜M₁,M₂を形成する。なお、内容器
１の内表面の酸化被膜M₁は最終的に酸洗により除去され
る。そして、第1c図に示すように、この内容器１にアル
ミ箔２を巻き付けてその外表面を覆う。このとき、後述
する外容器３のチップ管４と対向する内容器１の底外面
の中央部は覆わないで露出させておくとともに、アルミ
箔２の端部と内容器１の間、又はアルミ箔２の重ね合わ
せ部にろう材を挾み込んでおく。

次に、別途上部3aと下部3bの２分割に形成しておいたス
テンレス鋼製の外容器３に内容器１を挿入して、第1d図
に示すように、外容器３の上部3aと下部3bをＸ部で接合
し、さらに、内容器１と外容器上部3aをＹ部で接合し
て、二重壁構造に形成する。そして、真空加熱炉で加熱
しながら内容器１と外容器３の間の空間を外容器３の下
部3bに設けたチップ管４より排気する。このとき、チッ
プ管４と対向する内容器１の底外面はアルミ箔２で覆わ
れていないので、排気処理中にアルミ箔２が吸い上げら
れることはない。また、加熱排気処理時の熱により、ア
ルミ箔２と内容器１の外面との間、又はアルミ箔２の重
ね合わせ部に挾み込んだろう材が溶融してろう付けされ
ることになるため、アルミ箔２の端部や重ね合わせ部が
はがれることはない。

この加熱排気処理中において、炉熱を直接受ける外容器
３は内容器２よりも先に温度上昇し、内容器１は外容器
３からの熱伝導により外容器３より遅れて温度上昇す
る。そして、先に加熱された外容器３の内表面から吸蔵
ガスが離脱するが、このガスは内容器１と外容器３の間
の空間内の空気とともにチップ管４を通して排気され
る。また、この加熱排気処理により、高温の外容器３の
内外表面に第1e図に示すように酸化被膜M₃,M₄が形成さ
れるが、この酸化被膜M₃は、内容器１と外容器３の間の
空気が存在するうちに形成され、真空に近付いて空気が
無くなってゆくと形成されなくなる。

一方、外容器３よりも遅れて温度上昇する内容器１は、
既に第1b図に示す単品状態において酸化被膜M₂が形成さ
れているため、温度上昇する過程で吸蔵ガスが離脱する
ことはない。従って、吸蔵ガスが離脱するのは外容器３
の内表面のみとなり、加熱排気時間が短縮される。

吸蔵ガス及び空気が排気されて、内容器１と外容器３の
間の空間が所定の真空度に達した後、チップ管４を挾み
切って封止し、放冷する。

以上のようにして製造された真空二重容器の内容器１の
外表面には単品状態で酸化被膜M₂が形成され、また外容
器３の内表面には加熱排気処理時の熱を直接受けて酸化
被膜M₃が形成されているため、内容器１の外表面及び外
容器３の内表面に残留した吸蔵ガスが離脱することはな
く、内容器１と外容器３の間の空間の真空度が維持され
る。また、内容器１の外表面を覆うアルミ箔２により内
容器１から外容器３へのふく射伝熱が遮断され、保温性
が良くなる。

本発明者らは、本発明に係る方法により製造したステン
レス鋼製真空二重容器の保温性を確認するためのテスト
を行なった。

この保温性テストにおいて、表１に示すように、本発明
に係る方法により製造した真空二重容器のテスト試料と
して、排気時間を異にする３種類の試料A₁,A₂,A₃を各３
本づつ用意し、これと比較するための試料として、内容
器外表面を脱脂してAl箔で覆ったものB₁,B₂,B₃、内容器
外表面に酸化被膜のみ形成したものC₁,C₂,C₃、及び内容
器外表面を脱脂したままのものD₁,D₂,D₃を用意した。ま
た、従来の方法により製造して真空二重容器として、内
容器外表面を脱脂した電解メッキし、排気時間を100分
としたものＥ、及び内容器外表面を脱脂したままとし、
排気時間を100分としたものD₄を用意した。なお、いず
れの試料もゲッターは使用されていない。

そして、各試料について、初期：製造直後、１エージングサイクル：製造後１週間95℃雰囲気下に置いた後、２エージングサイクル：製造後２週間（よりさらに１週間） 95℃雰囲気下に置いた後、４エージングサイクル：製造後４週間（よりさらに２週間） 95℃雰囲気下に置いた後、の４段階において、95℃の熱湯を内容器１に入れて24時
間後その湯の温度を測定することにより、保温性をテス
トした。

このテススト結果を第2a図〜第2c図及び第３図に示す。
各図において、温度曲線の上下によって95℃の熱湯の24
時間保温後の温度降下、すなわち24時間保温力の大小を
知ることができ、温度曲線の減少勾配によってエージン
グによる真空度の低下、すなわち真空維持力の大小を知
ることができる。また、同一種類の材料、例えばA₁,A₂,
A₃について各図を比較することによって製造時の排気時
間の長短の影響を知ることができる。

本テスト結果により保温性及び排気時間に関する次の事
項が確認された。

ｉ）例えば第2b図において、試料A₂と試料B₂、または試
料C₂と試料D₂を比較すると明らかなように、内容器１の
外表面に酸化被膜を形成することにより、24時間保温力
が向上する。

ii）例えば第2d図において、試料A₂と試料C₂、又は試料
B₂と試料D₂を比較すると明らかなように、内容器１の外
表面をAl箔で覆うことにより、24時間保温力が向上す
る。

iii）排気時間の短い場合を示す第2a図において、試料A
₁と試料B₁、又は試料C₁と試料D₁を比較すると明らかな
ように、内容器１の外表面に酸化被膜を形成することに
より、１エージングサイクルでは真空維持力が向上す
る。すなわち、排気時間が短くても吸蔵ガスの脱気，排
気が十分に行なわれる。

iv）第３図に示す試料Ｅと第2b図に示す試料A₂とを比較
すると明らかなように、内容器１の外表面に酸化被膜を
形成し、さらに、その外表面をAl箔で覆うことにより、
従来と同程度の保温性を得るのには50分の排気時間で済
む。従って本発明によれば排気時間が従来より50分短縮
されることになる。

なお、前記実施例では、内容器１の単品状態でその外表
面に酸化被膜M₂を形成したが、二重容器に組み立てた
後、すなわち第1d図に示す状態において、真空加熱排気
処理に先立って内容器１に酸化被膜M₂を形成するように
してもよい。

また、前記実施例では、内容器１の外表面をアルミ箔２
で覆うようにしたが、銅箔等の薄板で覆うようにしても
同様の効果が得られる。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように本発明によれば、内容器
外表面に酸化被膜を形成してその外表面を銅又はアルミ
ニウムの薄板で覆うものであり、脱脂，酸洗処理やメッ
キ処理を施さないため、作業が容易であり、生産性が良
く、かつ、安価に製造できる。しかも真空排気処理時に
は、内容器外表面に既に従前の工程で酸化被膜が形成さ
れているため、吸蔵ガスの離脱量が減少して排気時間が
短縮されるとともに、その後の吸蔵ガスの離脱が防止さ
れて真空度が維持されるうえ、銅又はアルミニウムの薄
板のふく射伝熱遮断効果により、保温性が大幅に向上す
る。

また、このように加熱排気処理時の吸蔵ガスの離脱量が
減少し、しかも封止後の真空維持力が向上することによ
り、ゲッターの使用量が大幅に減少する等の効果を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第1a図〜第1e図は本発明に係る方法による製造工程の各
工程における真空二重容器の断面図、第2a図〜第2c図及
び第３図は本発明に係る方法により製造された真空二重
容器の保温性に関するテスト結果を示す図である。１……内容器、２……アルミ箔（薄板）、３……外容
器、M₂……酸化被膜。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の内容器と外容器を口部で接合して
二重壁構造を形成し、内容器の外表面を銅又はアルミニ
ウムの薄板で覆うとともに、内容器と外容器の間の空間
を真空にしてなる金属製真空二重容器の製造方法におい
て、内容器の外表面に酸化被膜を形成した後、内容器と外容
器の間の空間を加熱排気処理して真空封止することを特
徴とする金属製真空二重容器の製造方法。