JPH1147005A

JPH1147005A - 真空二重構造体の封止方法

Info

Publication number: JPH1147005A
Application number: JP21502097A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Fujiyama; 守藤山; Toyohiko Takatsuki; 豊彦高槻; Hiroshi Haida; 寛拝田; Shinya Yasuda; 真也安田
Original assignee: Zojirushi Corp
Current assignee: Zojirushi Corp
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-08-08
Publication date: 1999-02-23
Anticipated expiration: 2017-08-08
Also published as: JP3509485B2

Abstract

(57)【要約】【課題】作業性が良好で、排気孔を確実に封止して安
定した品質を確保する。【解決手段】構成部材により形成された空間Ｓを、前
記構成部材に形成した排気孔より排気した後、前記排気
孔を封止部材によって封止する真空二重構造体の封止方
法であって、前記排気孔５を形成した第１構成部材（外
瓶２の底板３）の空間側における排気孔の周囲にろう材
７を固着して配設するとともに、前記第１構成部材と対
向する第２構成部材（内瓶４）の前記空間側に前記排気
孔と対向するように封止部材６を位置決め保持し、前記
排気孔が下方に位置するように配置して前記空間を排気
し、所定の真空度に達すると前記封止部材を前記ろう材
の融点以上に加熱して落下させることにより前記ろう材
を溶融させて排気孔をろう材を介して封止部材によって
封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、魔法瓶や真空二重
管等の真空二重構造体の封止方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空二重構造体、例えば、金属製
の内瓶と外瓶とからなる魔法瓶の封止方法として、特公
昭６１−１１３６号では、封止部材を用いて排気孔を封
止する方法が提供されている。この方法では、外瓶の底
板に排気孔を設けるとともに、前記内瓶と外瓶との間の
空間側における前記底板の排気孔の周囲にろう材を配設
し、該ろう材の上に封止部材を支持しておき、前記内瓶
と外瓶を組み立てて二重容器を形成した後、該二重容器
を真空炉内に配置することにより、前記内瓶と外瓶との
空間を前記排気孔から排気する。その後に、真空炉内を
昇温させて前記ろう材を溶融させることにより、前記封
止部材を排気孔上に落下させ、該排気孔を封止してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記封
止方法では、前記ろう材や封止部材の位置決め保持する
手段がないうえ、ろう材および封止部材は内瓶と外瓶と
の間の空間側に配設されるため、一旦二重容器として組
み立てると、これらの配置状態を視覚的に確認すること
ができず、この二重容器を形成した状態で、前記ろう材
や封止部材が外瓶の底板より外れたり、位置ズレが生じ
た場合に封止不良が発生する恐れがあり、確実性に欠け
ていた。そのため、前記二重容器を組み立てた状態で、
前記ろう材や封止部材が取付位置から離脱しないよう
に、慎重に取り扱わなければならないため、作業性も好
ましくなかった。

【０００４】そこで、本発明は、作業性が良好で、排気
孔を確実に封止して安定した品質を確保することができ
る真空二重構造体の封止方法を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の真空二重構造体の封止方法は、構成部材に
より形成された空間を、前記構成部材に形成した排気孔
より排気した後、前記排気孔を封止部材によって封止す
る真空二重構造体の封止方法であって、前記排気孔を形
成した第１構成部材の前記空間側における排気孔の周囲
にろう材を固着して配設するとともに、前記第１構成部
材と対向する第２構成部材の前記空間側に前記排気孔と
対向するように前記封止部材を位置決め保持し、前記排
気孔が下方に位置するように配置して前記空間を排気
し、所定の真空度に達すると前記封止部材を前記ろう材
の融点以上に加熱して落下させることにより前記ろう材
を溶融させて排気孔をろう材を介して封止部材によって
封止するものである。

【０００６】前記真空二重構造体の封止方法によれば、
前記ろう材と封止部材とを構成部材により形成された空
間側に配設するようにしているが、前記ろう材を第１構
成部材に固着して配設するとともに、前記封止部材を第
２構成部材に対して位置決め保持するようにしているた
め、真空排気前の二重構造体として組み立てた状態で、
外部から衝撃等が加わっても前記ろう材や封止部材が構
成部材から離脱するのを防止できる。また、前記排気孔
は、前記空間が所定の真空度に達すると、前記封止部材
を前記ろう材の融点以上に加熱して該封止部材を落下さ
せるので、前記ろう材が溶融した状態の上に封止部材が
載置されることになり、その結果、排気孔がろう材を介
して封止部材により確実に封止されるため、製品不良の
発生を抑制することができる。

【０００７】前記真空二重構造体の封止方法では、前記
封止部材を、約２００℃から５００℃の温度で溶融する
接合材によって前記第２構成部材に位置決め保持するこ
とが好ましい。

【０００８】この場合、前記接合材としてろう材を使用
することが好ましい。また、前記接合材をリベット状に
形成し、前記第２構成部材に取付部材を設け、該取付部
材と前記封止部材とを前記リベット状の接合材で貫通さ
せて固定してもよい。

【０００９】また、前記封止部材を磁性材によって形成
するとともに、前記第２構成部材の前記空間側に約２０
０℃から５００℃のキュリー温度を有する磁気材を固着
することにより、該磁気材を介して封止部材を第２構成
部材に位置決め保持してもよい。

【００１０】または、前記封止部材を約２００℃から５
００℃のキュリー温度を有する磁気材に固着するととも
に、前記第２構成部材を磁性材によって形成することに
より、前記磁気材を介して封止部材を第２構成部材に位
置決め保持してもよい。

【００１１】または、前記封止部材を磁性材によって形
成するとともに、前記第２構成部材の外面側に約２００
℃から５００℃のキュリー温度を有する磁気材を配設す
ることにより、該磁気材の磁力によって封止部材を第２
構成部材に位置決め保持してもよい。

【００１２】または、前記封止部材を磁気材によって形
成するとともに、前記第２構成部材を磁性材によって形
成することにより、封止部材を第２構成部材に位置決め
保持してもよい。

【００１３】または、前記封止部材を、前記第１構成部
材の排気孔から前記空間内に移動可能に挿入する保持部
材と、該保持部材を昇降させる昇降手段とによって前記
第２構成部材に位置決め保持してもよい。

【００１４】この場合、前記封止部材と保持部材とを着
脱可能に取り付け、前記排気孔を封止した後、封止部材
と保持部材とを離脱させることが好ましい。あるいは、
前記封止部材と保持部材とを一体に形成してもよい。こ
の場合、必要に応じて前記排気孔より突出する部分を切
断することが好ましい。

【００１５】また、前記昇降手段は、磁性を有し前記保
持部材を着脱可能に取り付ける昇降部材と、電流を通電
することにより磁界を形成して前記昇降部材を昇降させ
る電磁石とからなることが好ましい。あるいは、前記昇
降手段は、排気装置と、該排気装置内に気密状態で収容
されるとともに該排気装置より真空二重構造体側に突出
した上端に前記保持部材を着脱可能に取り付ける昇降部
材と、前記排気装置に回転可能に螺合するとともに前記
昇降部材の下端に連結する回転体とからなり、前記回転
体を回転させることにより前記昇降部材を昇降させても
よい。

【００１６】または、前記封止部材をろう材によって構
成し、該ろう材を前記第２構成部材に接合することによ
って位置決め保持することもできる。

【００１７】前記封止部材をろう材によって構成しない
場合には、前記封止部材の表面にヌレ性を向上させるた
めの金属メッキを施すことが好ましい。また、前記各方
法では、前記第１構成部材を冷却することによって前記
排気孔の周囲に配設したろう材が封止部材による封止前
に溶融するのを防止することが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態の封止方
法によって製造した真空二重構造体である魔法瓶１を示
す。該魔法瓶１は、ステンレス等からなる金属製の外瓶
２と内瓶４とからなる真空二重容器である。前記外瓶２
と内瓶４とは、互いに口部で溶接等をして接合されてお
り、これらの間には空間Ｓが形成されている。

【００１９】前記外瓶２には、第１構成部材である底板
３の中央に排気孔５が形成されている。該排気孔５は、
前記底板３に溶融固着したろう材７上に封止部材６を固
着することにより封止されている。前記排気孔５は、そ
の直径が約３．５ｍｍ以上で、溶融したろう材７が流れ
落ちるような径を有している。ここで、ろう材のみで排
気孔を封止するようにした従来の魔法瓶は、その排気孔
の直径は最大で約３ｍｍであるものが知られており、本
実施形態では、それ以上に設定されている。前記封止部
材６は、表面のヌレ性を向上させるために、例えばＳ
ｎ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ等の金属メッキが施されて
いる。前記ろう材７は、約２００℃〜４５０℃で溶融す
るＳｎ、ＰｂまたはＳｎ−Ｐｂ系の合金、あるいは、こ
れらにＡｇ、Ｂｉ、ＳｂまたはＩｎを加えた合金、ある
いはガラス等が挙げられる。

【００２０】次に、前記魔法瓶１の封止方法について説
明する。まず、二重容器１’を組み立てる前に、図２
（Ｂ）に示すように、前記外瓶２の底板３の前記空間Ｓ
側における排気孔５の周囲に、フラックス等を塗布する
ことによって付着させ、そのフラックスの上からろう材
７を溶融固着した後、該ろう材７の表面に露出する余分
なフラックスを洗浄等をして除去する。このように、ろ
う材７を溶融固着することにより、該ろう材７に含有す
る吸蔵ガスの大部分を除去することができる。なお、前
記底板３には排気孔５を形成しておかず、前述のように
ろう材７を配設した後に、ドリル等を用いて前記ろう材
７および底板３を貫通させて排気孔５を形成してもよ
い。また、前記フラックスの代わりに、ヌレ性のよいＳ
ｎ、Ｐｂ、Ｓｎ・Ｐｂ合金、ＺｎまたはＮｉ等の金属メ
ッキを施してもよい。

【００２１】ついで、約２００℃〜５００℃、好ましく
は約４００℃の温度で溶融する位置決め用金属ろう材８
を接合材として使用し、組立状態で前記底板３と対向す
る第２構成部材である内瓶４の底部４ａに、前記排気孔
５と対向するように前記封止部材６をろう付けして位置
決め保持する。なお、前記接合材は、金属ろう材８の代
わりにガラスろう材等を使用してもよく、前述のように
約２００℃〜５００℃で溶融する材料であればよい。ま
た、前記内瓶４の底部４ａに対する封止部材６の位置決
めと、前記外瓶２の底板３に対するろう材７の配設と
は、いずれを先に行ってもよい。

【００２２】次に、前記各構成部材２，３，４を組み立
てて二重容器１’を形成する。即ち、前記外瓶２の開口
した底部から前記内瓶４を挿入し、これら外瓶２と内瓶
４の口部を互いに溶接等することにより固着した後、前
記外瓶２の底部開口に前記底板３を配置し、同様に溶接
等して固着する。なお、前記外瓶２と内瓶４とを接合し
た状態で、前記封止部材６を内瓶４の底部４ａに位置決
めした後、外瓶２に底板３を接合するようにしてもよ
い。

【００２３】このように、前記二重容器１’は、前記底
板３にろう材７が溶融固着により配設されているととも
に、前記内瓶４に封止部材６が位置決め用金属ろう材８
によって接合されているため、この状態で外部から衝撃
等が加わっても、前記ろう材７や封止部材６が簡単に離
脱することはない。

【００２４】ついで、前記二重容器１’を、例えば図２
（Ａ）に示す局部排気型の排気装置１０に配置し、二重
容器１’の表面に付着した油や水分等、および、前記外
瓶２内瓶４の形成金属に吸蔵したガスを除去しながら、
外瓶２と内瓶４との間の空間Ｓを真空排気する。なお、
周知の真空加熱炉によって排気してもよいことは言うま
でもない。

【００２５】ここで、前記排気装置１０は、炉本体１１
と、二重容器１’の配置パレット１２とを備えている。
前記炉本体１１は、温風ヒータ等の加熱手段１３を備
え、その噴出ノズル１４は炉本体１１の上壁を貫通して
二重容器１’の内瓶４内に挿入されるように配置されて
いる。前記配置パレット１２は、図３（Ａ），（Ｂ）に
示すように、内部に排気パイプ１５と冷却パイプ１６と
が配管されている。前記排気パイプ１５は排気手段であ
り、前記配置パレット１２に形成した二重容器１’の配
置部１２ａに向けて分岐し、その先端に局部排気用の筒
体１７が設けられている。該筒体１７の上端開口部に
は、前記外瓶２の底板３との間を気密にシールするシー
ル部材１８が配設され、ポンプ１９による吸引で外瓶２
と内瓶４との間の空間を排気するようにされている。前
記冷却パイプ１６は冷却手段であり、前記配置部１２ａ
で二重容器１’の外瓶２の底板３と略接するように略環
状に旋回するように順次配管され、給水ポンプ２０によ
って内部に冷却用水を通水させることにより、外瓶２の
底板３を冷却できるようにされている。なお、前記冷却
パイプ１６に空気を供給し、また、外瓶２の底板３に空
気を直接噴射して空冷方式によって冷却するようにして
もよい。

【００２６】前記排気装置１０を用いて二重容器１’を
排気する場合には、まず、二重容器１’を、その口部が
上向きになるように前記配置パレット１２の配置部１２
ａに配置し、外瓶２の底板３をシール部材１８によって
気密に保持させる。

【００２７】ついで、前記加熱手段１３、排気手段のポ
ンプ１９および冷却手段の給水ポンプ２０を動作させ
る。これにより、加熱手段１３から噴出ノズル１４を介
して高融点の位置決め用金属ろう材８が溶融しない程度
の温風が二重容器１’の内瓶４内に噴き込まれ、前記位
置決め用金属ろう材８および封止部材６を含み、前記内
瓶４を加熱するとともに、該内瓶４の口部より外部に漏
出する熱気により外瓶２を加熱する。

【００２８】そして、前記加熱手段１３による加熱で、
各構成部材２，３，４を加熱し、二重容器１’を組み立
てる際に表面に付着した油、水分等および吸蔵ガスを排
出する。また、前記排気手段による排気動作により、外
瓶２と内瓶４との間の空間Ｓの空気のみならず、この空
間Ｓ内で発生した油、水分等および吸蔵ガスを排気孔５
より外部に強制的に排気する。

【００２９】この時、前記外瓶２の底板３は、前記加熱
手段１３による加熱で伝熱によって昇温されるが、本実
施形態では、前記冷却手段の動作で、底板３に伝わる熱
が奪われることによって低融点のろう材７が溶融しない
温度に保持される。そのため、ろう材７が溶融して排気
孔５より流れ落ちることを防止できる。また、この冷却
手段の動作によって前記排気手段のシール部材１８を熱
から保護することもできる。また、前記排気手段による
排気動作は、前記底板３に大きい径の排気孔５を形成し
ているため、効率的に行うことができる。

【００３０】次に、二重容器１’の空間Ｓが所定の真空
度に達すると、前記加熱手段１３による加熱温度を、前
記封止部材６を位置決めした位置決め用金属ろう材８が
溶融する約２００℃から５００℃（例えば、約４００
℃）に昇温させるとともに、封止部材６を前記排気孔５
上に設けたろう材７の融点以上の温度を確保した上で、
該ろう材８を溶融させることにより、内瓶４に位置決め
した封止部材６を排気孔５の周囲に配設したろう材７上
に落下させる。これにより、前記ろう材７が封止部材６
の熱によって溶融し、該封止部材６と底板３との間を気
密に固着することにより、前記排気孔５が封止部材６に
よって封止される。

【００３１】このように、本発明の封止方法では、排気
孔５を封止するための封止部材６および該封止部材６を
気密に固着するためのろう材７を、外瓶２と内瓶４との
間の空間Ｓ側に配設する構成としているが、前述のよう
に前記封止部材６およびろう材７を確実に位置決めする
ことができるとともに、封止時には封止部材６を排気孔
５上に確実に落下させることができるため、該排気孔５
を確実に封止することができる。また、前記排気孔５
は、ろう材７によって封止するのではなく、封止部材６
によって封止するため、ろう材７の使用量はごく少量で
よい。そのため、該ろう材７に吸蔵するガスによって、
外瓶２ト内瓶４との間の空間Ｓの真空度が低下すること
を抑制することができる。

【００３２】（第２実施形態）図４（Ａ）は第２実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、封止部材６を内瓶４に位置決め保
持する手段である第１実施形態の前記位置決め用金属ろ
う材８の代わりに、図４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、
約２００℃から５００℃の温度で溶融するリベット状の
接合材２３を使用している点で第１実施形態と相違して
いる。

【００３３】具体的には、前記第２構成部材である内瓶
４の底部４ａに、Ｌ字形状の取付部材２２を溶接等によ
って接合する。その後、前記取付部材２２の下端取付片
２２ａの下部に前記封止部材６を配置し、図４（Ｃ）に
示すように、これらを前記接合材２３によって貫通させ
ることにより固定する。

【００３４】その後、図４（Ｂ）に示すように、前記第
１実施形態と同様に、二重容器１’を組み立てて空間Ｓ
を排気し、所定の真空度になった後にリベット状接合材
２３の溶融温度以上で内瓶４を加熱して、封止部材６を
前記排気孔５上のろう材７の融点以上の温度を確保する
とともに、前記接合材２３を溶融させ、封止部材６を排
気孔５上に落下させる。これにより、該排気孔５がろう
材７を介して封止部材６で封止され、図４（Ａ）に示す
魔法瓶１が形成される。

【００３５】（第３実施形態）図５（Ａ）は第３実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、前記第１および第２実施形態に示
す封止部材６の位置決め手段である位置決め用金属ろう
材８や接合材２３の代わりに、図５（Ｂ）に示すよう
に、磁気材２５使用している点で相違している。

【００３６】前記磁気材２５は、約２００℃から５００
℃のキュリー温度を有するものである。ここで、前記キ
ュリー温度とは、磁性が変態する温度のことを言い、本
実施形態では約２００℃から５００℃に加熱されるとそ
の磁力が失われ、２００℃より低い温度に低下すると磁
力が戻るものである。本実施形態では、約４００℃のキ
ュリー温度を有する磁気材２５を使用している。また、
本実施形態で使用する封止部材６は磁性材からなり、そ
の表面には第１実施形態と同様にヌレ性のよい金属メッ
キが施されている。

【００３７】この第３実施形態では、封止部材６を第２
構成部材である内瓶４に位置決めする時に、まず、内瓶
４の底部４ａに前記磁気材２５を接着剤等によって接合
する。その後、前記磁気材２５に前記封止部材６を配置
することにより、前記磁気材２５の磁力によって前記封
止部材６を吸着させる。

【００３８】その後、図５（Ｂ）に示すように、二重容
器１’を組み立てて空間Ｓを排気し、所定の真空度にな
った後に約４００℃の温度で内瓶４を加熱して前記磁気
材２５の磁力を失わせ、封止部材６を排気孔５上のろう
材７の融点以上の温度を確保した状態で排気孔５上に落
下させる。これにより、該排気孔５がろう材７を介して
封止部材６で封止され、図５（Ａ）に示す魔法瓶１が形
成される。

【００３９】（第４実施形態）図６（Ａ）は第４実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、前記第３実施形態では、内瓶４の
底部４ａに固着した磁気材２５に封止部材６を吸着させ
たのに対し、図６（Ｂ）に示すように、磁気材２５を固
着した封止部材６を内瓶４の底部４ａに吸着させた点で
のみ第３実施形態と相違している。即ち、第４実施形態
では、前記内瓶４は磁性材によって形成され、封止部材
６は所定の金属材によって形成されている。

【００４０】この第４実施形態では、封止部材６を第２
構成部材である内瓶４に位置決めする時に、まず、前記
磁気材２５を前記封止部材６に接着剤等によって接合し
ておく。その後、前記磁気材２５を接合した封止部材６
を、前記内瓶４の底部４ａにおける底板３の排気孔５と
対向する位置に配置することにより、磁気材２５の磁力
によって封止部材６を内瓶４に吸着させる。

【００４１】その後、図６（Ｂ）に示すように、二重容
器１’を組み立てて空間Ｓを排気し、所定の真空度にな
った後に約４００℃の温度で内瓶４を加熱して前記磁気
材２５の磁力を失わせ、該磁気材２５とともに封止部材
６を排気孔５上に落下させる。これにより、図６（Ａ）
に示すように、封止部材６の上部に磁気材２５が固着さ
れた状態で、該封止部材６によって前記排気孔５がろう
材７を介して封止され、魔法瓶１が形成される。

【００４２】（第５実施形態）図７（Ａ）は第５実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、前記第３実施形態では、磁気材２
５を空間Ｓ側に配設したのに対し、図７（Ｂ）に示すよ
うに、第２構成部材の外面側である前記内瓶４の底部４
ａの内面に磁気材２５を配設している点で第３実施形態
と相違している。即ち、前記封止部材６は磁性材によっ
て形成され、内瓶４は前記磁気材２５の磁力を封止部材
６に伝えることを妨げないような金属によって形成され
ている。

【００４３】この第５実施形態では、封止部材６を第２
構成部材である内瓶４に位置決めする時に、まず、前記
磁気材２５を内瓶４の底部４ａの内面側における底板３
の排気孔５と対向する位置に接着剤等で接合する。その
後、前記封止部材６を、底板３の排気孔５と対向する位
置に配置することにより、内瓶４の底部４ａを介して磁
気材２５の磁力によって封止部材６を内瓶４に吸着させ
る。なお、前記内瓶４も磁性材によって形成しておき、
該内瓶４の底部４ａに対して磁気材２５をその磁力によ
って配設してもよい。

【００４４】その後、図７（Ｂ）に示すように、二重容
器１’を組み立てて空間Ｓを排気し、所定の真空度にな
った後に約４００℃の温度で内瓶４を加熱することによ
り前記磁気材２５の磁力を失わせ、前記封止部材６を排
気孔５上に落下させる。これにより、該排気孔５がろう
材７を介して封止部材６で封止され、図７（Ａ）に示す
魔法瓶１が形成される。そして、この第５実施形態で
は、前記内瓶４内に配設した磁気材２５を回収し、別の
魔法瓶１を封止する時に使用する。このように、磁気材
２５を再利用できるため、コストダウンを図ることがで
きる。なお、磁気材２５は、図示しない挿入治具の先端
に設け、前記内瓶４の内部に着脱可能に装着できるよう
にしてもよい。

【００４５】（第６実施形態）図８（Ａ）は第６実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、前記第３実施形態から第５実施形
態では、封止部材６を別体の磁気材２５によって内瓶４
の底部４ａに位置決め保持したのに対し、図８（Ｂ）に
示すように、封止部材６を約２００℃から５００℃のキ
ュリー温度を有する磁気材によって形成している点で相
違している。前記封止部材６はその表面にヌレ性のよい
金属メッキが施され、第２構成部材である内瓶４は磁性
材によって形成されている。

【００４６】この第６実施形態では、前記魔法瓶１は、
封止部材６を前記内瓶４に位置決めする時に、該封止部
材６を内瓶４の底部４ａにおける底板３の排気孔５と対
向する位置に配置することにより、封止部材６自体の磁
力によって吸着させる。このように、封止部材６を所定
の取付位置に配置するだけでそれ自体の磁力によって吸
着できるため、作業性の向上を図ることができる。

【００４７】その後、図８（Ｂ）に示すように、二重容
器１’を組み立てて空間Ｓを排気し、所定の真空度にな
った後に約４００℃の温度で内瓶４を加熱することによ
り前記封止部材６の磁力を失わせ、前記封止部材６を排
気孔５上に落下させる。これにより、該排気孔５がろう
材７を介して封止部材６で封止され、図８（Ａ）に示す
魔法瓶１が形成される。

【００４８】（第７実施形態）図９（Ａ）は第７実施形
態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。この魔
法瓶１の封止方法は、前記第１から第６実施形態では、
封止部材６を内瓶４の底部４ａに位置決め保持する手段
として、ろう材８、接合材２３および磁気材２５等の物
性を利用したのに対し、図９（Ｂ）に示すように、封止
部材６を機械的に昇降させて位置決め保持するようにし
た点で相違している。

【００４９】具体的には、図１０（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）に示すように、図示しない吸引ポンプと接続した
排気治具３１からなる排気装置３０を備え、該排気治具
３１の前記排気孔５と対向する位置に保持手段３２が設
けられている。該保持手段３２は、保持部材３３と、該
保持部材３３の昇降手段である昇降部材３４および電磁
石３５を備えた所謂マグネット方式からなる。この排気
装置３０には、前記排気治具３１の外周部に、冷却手段
である冷却パイプ１６がを配設されている。

【００５０】前記排気治具３１には、前記排気孔５と対
向する位置に、前記昇降部材３４を昇降可能に装着する
凹部３７が形成されている。また、排気治具３１の開口
した上端縁にはシール部材３８が配設されている。前記
保持部材３３は、前記外瓶２の底板３に形成した排気孔
５の内径より小径の棒状部材である。前記昇降部材３４
は永久磁石からなり、前記保持部材３３の下端を着脱可
能に挿入するように断面凹字形状に形成され、その下端
部は、例えばＮ極に着磁されている。また、該昇降部材
３４の内部にはスプリング３９が配設されている。前記
電磁石３５は前記凹部３７の外周部に配設され、電流を
通電することにより、例えば上端がＳ極、下端がＮ極と
なるように磁界を発生させるものである。

【００５１】次に、前記魔法瓶１の封止方法について説
明する。まず、第１実施形態と同様に、前記外瓶２の底
板３の前記空間Ｓ側における排気孔５の周囲にろう材７
を配設する。また、前記保持部材３３の一端に封止部材
６を取付手段としてろう材を使用して接合する。なお、
ろう材の代わりに接着剤によって接合してもよい。

【００５２】そして、各構成部材２，３，４を組み立て
る際に、まず、前記外瓶２の開口した底部から前記内瓶
４を挿入し、これら外瓶２と内瓶４の口部を互いに溶接
等することにより固着する。ついで、前記底板３の排気
孔５に配設したろう材７側に封止部材６が位置するよう
に、前記保持部材３３を前記排気孔５内に挿通させ、こ
の状態で、前記外瓶２の底部開口に前記底板３を配置し
て同様に溶接等により固着し、図９（Ｂ）に示す二重容
器１’を形成する。

【００５３】前記二重容器１’は、ろう材７が前記外瓶
２の底板３に溶融させて固着されることによって接合さ
れているとともに、前記底板３の排気孔５からは保持部
材３３が移動可能に突出している。よって、前記保持部
材３３に接合された封止部材６は、完全に固定された状
態ではないが、所定の配設位置から位置ズレすることは
ない。

【００５４】次に、前記二重容器１’を前記排気装置３
０に配置する。即ち、図１０（Ａ）に示すように、ま
ず、二重容器１’を、その口部が上向きになるように正
立させ、前記排気孔５から突出する保持部材３３が前記
排気治具３１の昇降部材３４の内部に挿入されるように
二重容器１’を配置する。これにより、排気治具３１の
排気口を構成するシール部材３８によって底板３の排気
孔５が覆われ、外瓶２の底板３が気密に保持される。

【００５５】ついで、前記保持手段３２を動作させ、前
記封止部材６を内瓶４の底部４ａ側に位置決め保持す
る。即ち、前記電磁石３５に電流を通電させ、例えば、
電磁石３５の上端がＳ極、下端がＮ極になるように磁界
を発生させることにより、図１０（Ｂ）に示すように、
前記昇降部材３４を磁力によって反発させて上昇させ
る。これにより、前記保持部材３３とともに前記封止部
材６が上昇し、内瓶４の底部４ａに当接して位置決めさ
れる。この時、本実施形態では、前記昇降部材３４の内
部にスプリング３９を配設しているため、該スプリング
３９の付勢力によって安定した状態で位置決めされる。
なお、スプリング３９を配設せずに、磁力による昇降部
材３４の上昇力のみによって付勢するようにしてもよ
い。

【００５６】その後、図示しない加熱手段、排気手段お
よび冷却手段を動作させることにより、前記封止部材６
と保持部材３３とを接合したろう材が溶融しない程度の
温度に昇温させ、二重容器１’の表面の油や水分等の付
着物および吸蔵ガスを排出するとともに、これらを含む
前記空間Ｓ内の空気を強制的に排気する。また、前記冷
却手段によって冷却パイプ１６の冷却水を通水させるこ
とにより、底板３に配設したろう材７が溶融するのを防
止する。

【００５７】次に、前記排気手段によって、二重容器
１’の空間Ｓが所定の真空度に達すると、封止部材６と
保持部材３３とを接合したろう材が溶融する温度に昇温
させ、これらを離脱可能な状態とする。なお、本実施形
態では、保持手段３２の保持部材３３によって封止部材
６を内瓶４の底部４ａに当接させて位置決め保持できる
ため、加熱手段による昇温は１回のみとしてもよい。

【００５８】ついで、前記保持手段３２の電磁石３５へ
の通電を停止する。これにより、前記昇降部材３４の反
発が解除され、該昇降部材３４が排気治具３１の凹部３
７内に落下し、これに伴って該昇降部材３４に保持され
た前記保持部材３３および封止部材６も落下する。そし
て、前記封止部材６が底板３に配設したろう材７上に落
下すると、該封止部材６と前記保持部材３３との接合は
解除された状態であるため、図１０（Ｃ）に示すよう
に、保持部材３３のみが前記昇降部材３４とともに排気
治具３１内に落下する。一方、前記封止部材６は、前記
各実施形態と同様に、吸収した熱によりろう材７を溶融
させる。これにより、前記ろう材７を介して封止部材６
によって排気孔５を封止し、図９（Ａ）に示す魔法瓶１
が形成される。

【００５９】（第８実施形態）図１１は第８実施形態の
封止方法を実施する排気装置４０を示す。この排気装置
４０によって形成される魔法瓶１は、図９に示す第７実
施形態の魔法瓶１と同一である。前記排気装置４０は、
第７実施形態のマグネット方式の保持手段３２の代わり
に、ネジ方式の保持手段４１を設けている点でのみ第７
実施形態と相違している。

【００６０】具体的には、前記保持手段４１は、大略、
第７実施形態と同様の保持部材３３と、外装体４３と、
昇降部材４４と、回転体４５とからなる。前記外装体４
３は、その一端に前記排気治具３１に固定するためのフ
ランジ部４３ａを備えるとともに、下端閉鎖面にネジ孔
４３ｂを備えている。また、外装体４３の内部には真空
側と大気側とを完全に遮断するためのベローズ４６が内
装されている。前記昇降部材４４は、前記排気治具３１
に形成した挿入孔３１ａより小径の棒状をなし、その上
端部に前記保持部材３３を着脱可能に取り付けるカップ
リング４７が設けられるとともに、下端部に連結部４８
が設けられている。前記回転体４５は、前記外装体４３
の下端部に外嵌する断面略凹字形状をなし、図示しない
駆動手段によって周方向に回転されるもので、その中央
部には前記外装体４３のネジ孔４３ｂに螺合するネジ軸
４９が設けられるとともに、該ネジ軸４９の上端は前記
昇降部材４４の連結部４８に連結されている。

【００６１】次に、前記排気装置４０を利用した魔法瓶
１の封止方法について説明する。まず、前記第７実施形
態と同様に二重容器１’を形成した後、該二重容器１’
を前記排気装置４０の排気治具３１に配置する。即ち、
図１１に示すように、まず、二重容器１’の排気孔５か
ら突出する保持部材３３の下端部が前記昇降部材４４の
カップリング４７内に挿入されるように排気治具３１に
二重容器１’を配置する。

【００６２】ついで、駆動手段によって、前記ネジ軸４
９が外装体４３内に進入する方向に回転体４５を回転さ
せることにより、前記昇降部材４４および封止部材６を
上昇させ、前記封止部材６を内瓶４の底部４ａに当接さ
せて位置決め保持する。なお、第７実施形態と同様に、
前記カップリング４７の内部にスプリングを配設してお
いてもよい。

【００６３】その後、図示しない加熱手段および排気手
段を動作させることにより、封止部材６と保持部材３３
とを接合したろう材が溶融しない温度で加熱し、二重容
器１’の表面の油や水分等の付着物および吸蔵ガスを排
出するとともに、これらを含む前記空間Ｓ内の空気を強
制的に排気する。

【００６４】そして、前記空間Ｓが所定の真空度に達す
ると、前記封止部材６と保持部材３３とを接合したろう
材が溶融する温度に昇温させてこれらを離脱可能な状態
とし、駆動手段によって前記回転体４５を逆回転させる
ことにより、昇降部材４４を下降させる。これにより、
前記第７実施形態と同様に、封止部材６が底板４に配設
したろう材７上に位置すると、封止部材６と保持部材３
３とが離れ、保持部材３３は昇降部材４４とともに下降
する一方、封止部材６は前記ろう材７を溶融させて固着
される。

【００６５】なお、前記第７実施形態および第８実施形
態に示す保持部材３３と封止部材６との取付手段は前記
ろう材によるろう付けや接着材による固着に限られず、
図１２（Ａ）に示すように、前記封止部材６にネジ穴６
ａを凹設するとともに、棒状の保持部材３３の上端部に
ネジ軸部３３ａを形成し、螺合等によって着脱可能に取
り付けてもよい。また、前記着脱可能とした取付手段の
代わりに、前記封止部材６と保持部材３３とを一体に形
成し、前記排気孔５から突出する保持部材３３の部分が
大きい場合にはカットするようにしてもよい。この場
合、図１２（Ｂ）に示すように、丁度、排気孔５から突
出する部分に切込溝３３ｂを形成しておき、除去作業の
作業性の向上を図ることが好ましい。

【００６６】（第９実施形態）図１３（Ａ）は第９実施
形態の封止方法によって製造した魔法瓶１を示す。該魔
法瓶１は、前記各実施形態に示す封止部材６の代わり
に、約２００℃から５００℃、好ましくは約４００℃で
溶融するろう材５０によって構成している点で相違して
いる。また、本実施形態では、前記底板３に形成する排
気孔５は、前記高融点ろう材５０が流れ落ちないよう
に、前記各実施形態と比較してやや小さい径で形成して
いる。

【００６７】この第９実施形態では、まず、図１３
（Ｂ）に示すように、前記第１実施形態と同様に、第１
構成部材である底板３にろう材７を配設する。また、前
記第２構成部材である内瓶４の底部４ａの前記排気孔５
と対向する位置に、前記と同様のろう材５０を、後述す
る溶融落下時に球状となる厚さに形成して溶融固着する
ことによって配設する。

【００６８】その後、図１３（Ｂ）に示すように、二重
容器１’を組み立てて空間Ｓを図２に示す排気装置１０
によって排気し、所定の真空度になった後に約４００℃
の温度で内瓶４を加熱することにより図１３（Ｂ）中、
破線で示すように、前記高融点ろう材５０を溶融させ、
自重により球状になって排気孔５上に落下させ、前記排
気孔５を封止する。この時、底板３には低融点のろう材
７が配設されているため、該ろう材７が高融点ろう材５
０と底板３とのヌレ性をよくする役割をなし、前記高融
点ろう材５０によって排気孔５を確実に封止することが
できる。

【００６９】（他の実施形態）なお、本発明の真空二重
構造体の封止方法は前記構成に限定されるものではな
い。例えば、前記各実施形態では、図１４に示すよう
に、前記排気孔５を形成する部位にろう材７を配設する
ための凹部５２を形成し、ろう材７を溶融固着する際の
作業性の向上を図るとともに、配設後のろう材７の離脱
を確実に防止できるようにすることが好ましい。また、
前記第１実施形態から第８実施形態に示す封止部材６は
板状に形成したが、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すよう
に、球状に形成してもよい。この場合、球状の封止部材
６’は、前記第１実施形態から第２実施形態のうち、い
ずれの手段で内瓶４の底部４ａに保持させてもよく、ま
た、図示のように、底板３には凹部５２’を形成するの
が好ましい。

【００７０】さらに、前記排気孔５の形成箇所は外瓶２
の底板３に限られず、外瓶３の胴体等に形成してもよい
ことは言うまでもない。さらに、前記封止方法によって
製造する真空二重構造体は、真空二重管等に適用しても
同様の作用、効果を得ることができる。

【００７１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の真空二重構造体の封止方法では、第１構成部材の排気
孔の外周部にろう材を配設するとともに、前記第１構成
部材と対向する第２構成部材に封止部材を位置決め保持
させた状態で、各構成部材を組み立てるようにしている
ため、構成部材の組立状態で、前記ろう材や封止部材が
離脱するのを確実に防止することができ、よって、取り
扱い等の作業性の向上を図ることができる。また、前記
封止部材は、構成部材により形成された空間が所定の真
空度に達すると、前記排気孔上に落下して確実に封止す
ることができるため、封止不良の製品が発生するのを抑
制することができる。さらに、前記第１構成部材の排気
孔は、封止部材によって封止するようにしているため、
その直径を比較的大きな径で形成しても確実に封止する
ことができるため、前記空間を排気するのに要する時間
を短縮することができ、その結果、製造にかかる作業時
間の短縮を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の第１実施形態の封止方法に
よって製造した真空二重構造体である魔法瓶を示す要部
断面図、（Ｂ）は（Ａ）の一部拡大断面図である。

【図２】（Ａ）は図１の魔法瓶を製造するのに使用し
た排気装置を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）の二重容器の
要部拡大断面図である。

【図３】図２（Ａ）の排気装置の配置パレットを示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図
である。

【図４】（Ａ）は第２実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図、（Ｃ）は（Ｂ）の一部拡大断面図で
ある。

【図５】（Ａ）は第３実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図である。

【図６】（Ａ）は第４実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図である。

【図７】（Ａ）は第５実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図である。

【図８】（Ａ）は第６実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図である。

【図９】（Ａ）は第７実施形態の封止方法によって製
造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二重
容器の要部断面図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第７実施形態の
封止方法を適用した排気装置による封止動作を示す断面
図である。

【図１１】第８実施形態の封止方法を適用した排気装
置を示す断面図である。

【図１２】（Ａ），（Ｂ）は第７実施形態および第８
実施形態の封止方法の変形例を示す断面図である。

【図１３】（Ａ）は第９実施形態の封止方法によって
製造した魔法瓶を示す要部断面図、（Ｂ）は封止前の二
重容器の要部断面図である。

【図１４】各実施形態の封止方法の変形例によって製
造した魔法瓶を示す断面図である。

【図１５】（Ａ），（Ｂ）は第１から第８実施形態の
封止方法の変形例によって製造した魔法瓶を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…魔法瓶（真空二重構造体）、１’…二重容器、２…
外瓶、３…底板（第１構成部材）、４…内瓶（第２構成
部材）、４ａ…底部、５…排気孔、６…封止部材、７…
ろう材、８…位置決め用金属ろう材、１０…排気装置、
１１…炉本体、１２…配置パレット、１２ａ…配置部、
１３…加熱手段、１４…噴出ノズル、１５…排気パイプ
（排気手段）、１６…冷却パイプ（冷却手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者安田真也大阪府大阪市北区天満１丁目20番５号象印マホービン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】構成部材により形成された空間を、前記
構成部材に形成した排気孔より排気した後、前記排気孔
を封止部材によって封止する真空二重構造体の封止方法
であって、前記排気孔を形成した第１構成部材の前記空
間側における排気孔の周囲にろう材を固着して配設する
とともに、前記第１構成部材と対向する第２構成部材の
前記空間側に前記排気孔と対向するように前記封止部材
を位置決め保持し、前記排気孔が下方に位置するように
配置して前記空間を排気し、所定の真空度に達すると前
記封止部材を前記ろう材の融点以上に加熱して落下させ
ることにより前記ろう材を溶融させて排気孔をろう材を
介して封止部材によって封止することを特徴とする真空
二重構造体の封止方法。
【請求項２】前記封止部材を、約２００℃から５００
℃の温度で溶融する接合材によって前記第２構成部材に
位置決め保持することを特徴とする請求項１に記載の真
空二重構造体の封止方法。
【請求項３】前記接合材としてろう材を使用すること
を特徴とする請求項２に記載の真空二重構造体の封止方
法。
【請求項４】前記接合材をリベット状に形成し、前記
第２構成部材に取付部材を設け、該取付部材と前記封止
部材とを前記リベット状の接合材を貫通させて固定する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の真空
二重構造体の封止方法。
【請求項５】前記封止部材を磁性材によって形成する
とともに、前記第２構成部材の前記空間側に約２００℃
から５００℃のキュリー温度を有する磁気材を固着する
ことにより、該磁気材を介して封止部材を第２構成部材
に位置決め保持することを特徴とする請求項１に記載の
真空二重構造体の封止方法。
【請求項６】前記封止部材を約２００℃から５００℃
のキュリー温度を有する磁気材に固着するとともに、前
記第２構成部材を磁性材によって形成することにより、
前記磁気材を介して封止部材を第２構成部材に位置決め
保持することを特徴とする請求項１に記載の真空二重構
造体の封止方法。
【請求項７】前記封止部材を磁性材によって形成する
とともに、前記第２構成部材の外面側に約２００℃から
５００℃のキュリー温度を有する磁気材を配設すること
により、該磁気材の磁力によって封止部材を第２構成部
材に位置決め保持することを特徴とする請求項１に記載
の真空二重構造体の封止方法。
【請求項８】前記封止部材を磁気材によって形成する
とともに、前記第２構成部材を磁性材によって形成する
ことにより、封止部材を第２構成部材に位置決め保持す
ることを特徴とする請求項１に記載の真空二重構造体の
封止方法。
【請求項９】前記封止部材を、前記第１構成部材の排
気孔から前記空間内に移動可能に挿入する保持部材と、
該保持部材を昇降させる昇降手段とによって前記第２構
成部材に位置決め保持することを特徴とする請求項１に
記載の真空二重構造体の封止方法。
【請求項１０】前記封止部材と保持部材とを着脱可能
に取り付け、前記排気孔を封止した後、封止部材と保持
部材とを離脱させることを特徴とする請求項９に記載の
真空二重構造体の封止方法。
【請求項１１】前記封止部材と保持部材とを一体に形
成することを特徴とする請求項９に記載の真空二重構造
体の封止方法。
【請求項１２】前記昇降手段は、磁性を有し前記保持
部材を着脱可能に取り付ける昇降部材と、電流を通電す
ることにより磁界を形成して前記昇降部材を昇降させる
電磁石とからなることを特徴とする請求項９乃至請求項
１１のいずれか１項に記載の真空二重構造体の封止方
法。
【請求項１３】前記昇降手段は、排気装置と、該排気
装置内に気密状態で収容されるとともに該排気装置より
真空二重構造体側に突出した上端に前記保持部材を着脱
可能に取り付ける昇降部材と、前記排気装置に回転可能
に螺合するとともに前記昇降部材の下端に連結する回転
体とからなり、前記回転体を回転させることにより前記
昇降部材を昇降させることを特徴とする請求項９乃至請
求項１１のいずれか１項に記載の真空二重構造体の封止
方法。
【請求項１４】前記封止部材をろう材によって構成
し、該ろう材を前記第２構成部材に接合することによっ
て位置決め保持することを特徴とする請求項１に記載の
真空二重構造体の封止方法。
【請求項１５】前記封止部材の表面にヌレ性を向上さ
せるための金属メッキを施すことを特徴とする請求項１
乃至請求項１３のいずれか１項に記載の真空二重構造体
の封止方法。
【請求項１６】前記第１構成部材を冷却することによ
って前記排気孔の周囲に配設したろう材が封止部材によ
る封止前に溶融するのを防止することを特徴とする請求
項１乃至請求項１５のいずれか１項に記載の真空二重構
造体の封止方法。