JPS5812680Y2 - ステンレス鋼製魔法瓶 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は保温性能に優れたステンレス鋼製魔法瓶に関す
る。

従来より汎用されているガラス製魔法瓶は優れた保温力
を示すものの機械的衝撃に弱く、衝撃を受けると瓶が破
損して内容物が流出するという欠点があることから、近
年、ステンレス鋼などを材料とする金属製魔法瓶が種々
提案され、一部実用に供されるようになってきた。

例えば、全体をステンレス鋼製二重瓶とし、内瓶の内表
面に光沢を持させると共に、光沢ある極めて薄いステン
レス鋼板またはアルミニウム薄板とグラスウールとの積
層体を配設したうえ、該空間部を真空にしたもの、また
前記空間部内にグラファイト、珪藻土および酸化カルシ
ウムからなる微粒子混合物を充填したものなどが提案さ
れている。

しかしながら、この種の魔法瓶は衝撃に対して極めて強
く、外装そのものを外瓶で兼用できるという利点がある
が、魔法瓶の眼目である保温力がガラス製のものに比べ
て著しく劣るという問題がある。

これは、主として物理的構造や材質に起因するもので、
特に、ステンレス鋼などの金属材料を用いているため材
料内部から水素等のガスが空間部に放出され、長期使用
すると該空間部の真空度が徐々に低下し保温力を維持し
難いからである。

従来においてもこのガス放出による真空度の低下を防止
するため多量のゲッターを空間部に封入することが行な
われてはいるが、未だ充分に解決されていないのが現状
である。

これを解決する手段として、ステンレス鋼で内瓶と外瓶
とを形成し、内外瓶間の空間部を形成する内瓶と外瓶の
全表面にニッケルメッキ層を形成することが提案された
。

この内外瓶間の空間部を形成する内外瓶の全表面にメッ
キ層を形成した魔法瓶は、輻射、対流および伝導による
熱損失のうち輻射による熱損失は従来のステンレス鋼製
魔法瓶に比較して少なくなるものの、熱伝導による損失
が増加し、全体として少ししか保温性能が向上しないこ
とが明らかとなった。

すなわち、伝導による熱損失は、はとんどが二重瓶口部
での内瓶から外瓶に伝導放散されるものであり、ステン
レス鋼そのものではその熱伝導率が悪いため伝導による
熱損失は比較的少さいが、ニッケルメッキ層を形成する
とこのメッキ層を介して熱伝導され、熱損失が増大して
保温性能が向上しないことが明らかとなった。

本考案はかかる知見に基づいてなされたものであって、
保温性能が高く長期使用においても保温性能の低下が少
なく、小型で安価なステンレス鋼製魔法瓶を得ることを
目的とし、その要旨は、ステンレス鋼製の内瓶と外瓶と
をそれらの口部先端部で接合して二重壁構造となし、内
外瓶間の空間部を真空にしてなるステンレス鋼製二重瓶
からなり、前記空間部を形成する内外瓶の、口部表面の
接続部を含む一部またはその全部を除く他の全表面のう
ち、少なくとも内瓶の表面にメッキ層を形成したことを
特徴とするステンレス鋼製魔法瓶にある。

好ましい実施態様においては、本考案に係るステンレス
鋼製魔法瓶は、空間部を形成する内外瓶の全表面のうち
、口部表面の接合部を含む一部または全部を除く他の全
表面、すなわち、内瓶の外表面と外瓶の内表面にメッキ
層が形成される。

また、メッキ層はニッケルメッキ層のみでもその目的を
ある程度達成できるが、ニッケルメッキ層の上にさらに
銅または銀メッキ層を積層するのが好適である。

ニッケルメッキ層は、少なくとも半光沢ニッケルメッキ
層と光沢ニッケルメッキ層とを含むのが好ましい。

これらの半光沢ニッケルメッキ層と光沢ニッケルメッキ
層はいずれも電気メッキにより形成される微結晶性組織
を持つメッキ膜であって、前者はステンレス鋼素地内部
から真空空間部へのガス拡散を防止し、後者は輻射によ
る温度低下を防止する役割を果たす。

従って、ニッケルメッキ層を二層とした場合、素地表面
に半光沢ニッケルメッキ層が形成され、その上に光沢ニ
ッケルメッキ層が積層される。

なお、これらのメッキ層は魔法瓶の空間部の真空中に置
かれるため腐食を生じる恐れはないが、完全を期すため
二層ニッケルメッキの中間にイオウ含有量の多い（通常
０．１〜０．２％）光沢ニッケルメッキ層、いわゆるト
リニッケルを厚さ０．５〜１μ形成するようにしてもよ
い。

また、素地内部からのガス拡散放出を防止するため、ピ
ンホールの極めて少ない無電解ニッケルメッキ層を予め
素地表面に形成し、その上に上記半光沢ニッケルメッキ
層を積層するのが好ましい。

この無電解ニッケルメッキ層は非結晶性組織を持ち、素
地内部からのガス拡散放出を防止する他、電気メツキ層
と素地との密着性の向上に寄与する。

このニッケルメッキ層は２０μ以下、好ましくは１０〜
２０μの厚さになるように形成されるが、これは厚さが
１０μ未満ではその目的が充分に達成できず、また２０
μを超えると作業時間が長くなり生産効率が低下するか
らである。

このニッケルメッキ層を形成するための無電解ニッケル
メッキ浴および電気ニッケルメッキ浴は、メッキ技術の
分野で通常用いられているものをそのまま使用すること
ができる。

銅メッキ層または銀メッキ層は素地中のガスがニッケル
メッキ層を貫通して真空の空間部へ放出されるのを防ぐ
と同時に、輻射による温度低下を防止し、さらに保温性
能を向上させるために積層されるもので、通常、２〜８
μ、好ましくは３〜５μ厚に形成される。

これは２μ未満ではあまりその効果が期待できず、８μ
を超えるとその効果が飽和してコストの上昇につながる
からである。

なお、本考案に係る魔法瓶においては、空間部を形成す
る内外瓶の口部表面の一部または全部、また、場合によ
っては外瓶の内表面にメッキ層が形成されていないので
、その部分では素地内部からのガスの拡散放出を防止で
きないことになるが、口部表面の面積が他の部分に比べ
て極めて小さいこと、また、外瓶は内瓶のように直接、
高温または低温にさらされないことから、ガスの拡散は
極めて少ない為ゲッターを空間部に封入しておくことに
よって真空度の低下を防止できる。

以下、図面を参照して本考案を説明する。

第１図に示す本考案に係るステンレス鋼製魔法瓶は、内
瓶１と外瓶２とからなり、両者はその口部１０．１２の
先端部３でろう付け、溶接その他の手段で接合されて二
重壁構造を形成し、内瓶１と外瓶２との間に形成される
空間部４は真空処理により真空にしである。

内瓶１は内瓶構成部材として予め胴部材１ａと底部材１
ｂ、肩部材１Ｃとを製作し、これらをろう付け、溶接等
により接合して一体化することにより形成され、外瓶２
はその構成部材、すなわち、胴部材２ａ、底部材２ｂお
よび肩部材２Ｃを接合することにより形成されている。

なお、外瓶２の底部材２ｂには空間部４を真空にする際
に排気口となるチップ管５がろう付けまたは溶接などに
より取り付けられており、このチップ管を保護するため
底部材２ｂは底カバー６が接合されている。

なお、上記例では内瓶および外瓶は三分割されているが
、二分割あるいは四分割して形成してもよいことは言う
までもない。

本考案に係る図示の魔法瓶は、上記一般的構成に加えそ
の保温力の向上およびステンレス鋼素地内部から空間部
４へのガス拡散の防止を図るため、空間部４を形成する
内瓶１と外瓶２の表面のうち、内瓶１の肩部９から胴部
１ａおよび底部１ｂにかけての外表面にメッキ層２０が
形成され、このメッキ層２０はニッケルメッキ層７と、
その上に積層された銅メッキ層または銀メッキ層８とか
ら構成されている（第２図参照）。

このメッキ層は無電解ニッケルメッキまたは電気ニッケ
ルメッキ単層でも、また、その上に銅または銀のメッキ
層を積層することによってもその目的を部分的には達成
しうるが、上述したように少なくとも半光沢ニッケルメ
ッキ層７ｂと光沢ニッケルメッキ層７ｄの二層を含むの
が好ましい。

図示のニッケルメッキ層７は光沢ニッケルメッキ層７ｄ
および半光沢ニッケルメッキ層７ｄ以外に、トリニッケ
ル層７Ｃおよびストライクニッケルメッキ層７ａを含む
ものである。

上記構造の魔法瓶は、例えば、次のようにして製作する
ことができる。

すなわち、まず内瓶１と、外瓶胴部２ａおよび外瓶肩部
２Ｃを一体化したもの並びに外瓶底部２ｂを用意し、内
瓶１の内表面およびその口部１０の外表面上半分をマス
キングした後、他の外表面を常法により脱脂処理後、水
洗。

酸洗し、次いでストライクニッケルメッキを施してスト
ライクニッケルメッキ層７ａを形成し、その上に半光沢
ニッケルメッキ層７ｂ、トリニッケル層７Ｃ１光沢ニッ
ケルメッキ層７ｄを順次積層する。

このようにしてニッケルメッキ層を形成した後、その上
に常法により銅メッキまたは銀メッキを積層する。

このようにしてメッキ層を形成した内瓶１からマスキン
グ材（例えば、ゴム製キャップ、マスキングテープ）を
はずし、これを外瓶胴部肩部一体化物とそれらの口部の
先端部で溶接して一体化し、さらに外瓶底部材２ｂを溶
接等により接合して二重瓶とする。

その後、二重瓶の空間部を真空にしてチップ管を封じ、
次いで底カバー６を取り付けることによって第１図に示
す魔法瓶が形成される。

このようにして製造されたステンレス鋼製魔法瓶は、そ
の内外瓶間に形成される真空空間部を形成する内外瓶表
面上のメッキ層、特に最外層の銅メッキ層または銀メッ
キ層がガラス製二重瓶における銀鏡面と同じ働きをする
ため保温性能が向上し、しかも口部表面の接合部を含む
部分にメッキ層が形成されていないので、伝導による熱
損失が少なく、また接合時、溶接欠陥の原因となる銅メ
ッキや銀メッキを口部先端部表面から除去する必要もな
い。

さらに、銅メッキ層または銀メッキ層が緻密であるため
ニッケルメッキ層を透過してくるステンレス鋼素地内部
からのガスの拡散がほとんど阻止され空間部の真空度の
低下がなく、必要に応じて空間部にゲッターを挿入して
おくことにより、長期にわたってその保温性能を維持で
きる。

実施例 １ Ｑ、５ｍｍ厚のステンレス鋼材をプレス加工して内瓶１
の胴部材１ａおよび肩部材１Ｃの一体化物と底部材１ｂ
を作り、それらを溶接して内瓶１を製作すると共に、Ｑ
、５ｍｍ厚のステンレス鋼材で外瓶胴部材２ａ、外瓶底
部材２ｂ、外瓶肩部材２Ｃを製作し、外瓶胴部材２ａと
外瓶肩部材２Ｃを溶接により一体化する。

次いで、内瓶の外面、外瓶胴部肩部一体物の内面および
外瓶底部２ｂの内面をそれぞれパフ研摩した後、それら
の口部先端部側にマスキングテープをはり、常法により
脱脂後、常温にて４０〜５０秒間５０ｇ／ｌ濃度の塩酸
浴で酸洗いし、次いで、塩酸９０ｇ／ｌを含むストライ
クニッケル浴を用い、温度３０〜４０℃、電流密度２Ａ
／ｄｍ２の条件下で４０秒電解してストライクニッケル
メッキ層７ａを形成し、水洗後、下記の浴組成および条
件下で電気゛メッキを施し７〜８μ厚の半光沢ニッケル
メッキ層７ｂを形成する。

次に、水洗した後、下記の浴組成および条件下で１μ厚
のトリニッケル層７Ｃを形成し、水洗した後、下記の浴
組成および条件下で電気メッキを施して７〜８μ厚の光
沢ニッケルメッキ層７ｄを積層して水洗、乾燥させる。

〔光沢ニッケルメッキ浴組成およびメッキ条注〕硫酸ニ
ッケｔｌ／３００ ！ ／ （１ 塩化ニツケ／Ｉ１５０９ ／ ｌ 硼酸 ４５！／１半光沢剤（二
ニーシライト株劇半光沢ニッケルＮ）
１．２Ｐｌ／１半光沢剤にエージ９４４株製半光沢
ニ側ケルｃｓ） ｏ、５９／ｌ 温度 ５０’Ｃ 電流密度 ３ Ａ、／ｄ７７２″ 時開 １０５０秒 〔トリニッケル浴組成およびメッキ条件〕硫酸ニッケル
３００ ’／／１塩化ニッケ／Ｌ／
８０ダ／ｌ硼酸
４０ ！／１防錆剤（二ニーシライト株製トリ
ライト）２５ｔｘｌ／１ 温度 ５０°Ｃ 電流密度 ３Ａ／ｄ扉 時１ １１４秒 〔半光沢ニッケルメッキ浴＃ｉ或およびメッキ条件〕硫
酸ニッケル ３０’Ｏｆ／＃塩化ニツケ
ル ５０９／（ｇ硼酸
４５ ｇ／ｌ光沢剤にュージライト株製光沢ニ
ッケル剤＝６１）
１５肩１／１光沢剤（同社製光沢ニッケル剤；６３） ５３！ｌ／ １ 温度 ５０’Ｃ 電流密度 ３Ａ／ｄｙ＃ 時１司 ９０６秒 上記のようにして内瓶１の外面および外瓶の内面に所望
のニッケルメッキ層を形成した後、硫酸銅２００ｇ／ｌ
、硫酸５０ｇ／ｌおよび通常用いられる光沢剤からなる
銅メッキ浴を用い、浴温２５℃、電流密度２〜３Ａ／ｄ
ｍ２の条件下で３分間メッキして３〜５μ厚の銅メッキ
層を積層する。

・次いで、内瓶１と外瓶胴部肩部一体化物とを口部先端
部３でシーム溶接した後、外瓶底部材２ｂを溶接して二
重瓶となし、内瓶１と外瓶２との間の空間部４を形成す
る内外瓶の表面を脱脂洗浄する。

次いで、常法により真空処理して空間部４を真空にし、
外瓶底部のチップ管５を封じた後、底カバー６を接着剤
等により取り付け、内瓶内面を電解研摩し、さらに外瓶
外面をパフ研摩してステンレス鋼製魔法瓶を得る。

実施例 ２ 実施例１において、銅メッキ浴の代りに、青化銀１．５
ｇ／Ｖ、青化カリ６０ｇ／ｌからなる銀メッキ浴を用い
、温度２０〜３０℃、電流密度２〜３Ａ／ｄｍ２の条件
下で９０秒間銀メツキした以外は実施例１と同様にして
ステンレス鋼製魔法瓶を得る。

比較例 実施例２において、内瓶口部先端部側の外表面および外
瓶口部先端部側の内表面をマスキングすることなく内瓶
の外表面および外瓶の内表面全体に同条件下でメッキを
施した以外は実施例２と同様にしてステンレス鋼製魔法
瓶を得る返 上記構造のステンレス鋼製魔法瓶（内容量０．７５１）
について、その保温力をＪＩＳ−３２００５に規定され
る試験法により測定したところ、実施例１および２のも
のは当初２４時間後の保温効力がそれぞれ５６．０℃及
び５６．５℃で、４０日経過後ではそれぞれ５６．０℃
及び５６．５℃であった。

また、全表面にメッキ層を形成した比較例のものは当初
５４．４℃で２０日経過後では５４．４℃で保温効力は
保持するものの実施例２のものに比べ約２℃はど温度が
低い結果となった。

実施例 ３ 実施例２において、内瓶１の口部外表面の一部を除く外
表面のみメッキ層を形成した以外は実施例２と同様にし
て第１図の構造の魔法瓶を得る。

この魔法瓶は当初５５．５℃で２０日経過後では５５．
５℃であった。

以上説明したように、本考案によれば、従来のようにグ
ラスウールと金属板との積層体や微粒子混合物を空間内
に入れる必要がないので同容量でも小型化することがで
き、また、メッキ層を少なくとも内瓶の口部外表面を除
く外表面に形成しているため輻射、伝導による熱損失を
低減させることができると共に、少なくとも内瓶の素地
内部からのガス拡散が防止でき、保温性能を高め長期に
わたってその性能を維持できる。

また、空間部を形成する内外瓶の口部表面にメッキを形
成していないので、そのまま溶接することが可能となり
、コスト低減を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すステンレス鋼製魔法瓶
の縦断面図、第２図は第１図のＡ部拡大図である。 １・・・・・・内瓶、２・・・・・・外瓶、４・・・・
・・空間部、５・・・・・・チップ管、６・・・・・・
底カバー、７・・・・・・ニッケルメッキ層、８・・・
・・・銅メッキ層または銀メッキ層、１０・・・・・・
内瓶口部、１２・・・・・・外瓶口部、２０・・・・・
・メッキ層。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）ステンレス鋼製の内瓶と外瓶とをそれら口部先端
   部で接合して二重壁構造となし、内外瓶間の空間部を真
   空にしてなるステンレス鋼製二重瓶からなり、前記空間
   部を形成する、内外瓶の口部表面の接続部を含む一部ま
   たはその全部を除く他の全表面のうち、少なくとも内瓶
   の表面にメッキ層を形成したことを特徴とするステンレ
   ス鋼製魔法瓶。
2. （２）前記空間部を形成する、内外瓶の口部表面の接続
   部を含む一部またはその全部を除く他の全表面にメッキ
   層を形成してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   ステンレス鋼製魔法瓶。
3. （３）メッキ層がニッケルメッキからなる実用新案登録
   請求の範囲第１項または第２項記載のステンレス鋼製魔
   法瓶。
4. （４）メッキ層がニッケルメッキとその上に積層された
   銅または銀メッキからなる実用新案登録請求の範囲第１
   項または第２項記載のステンレス鋼製魔法瓶。