JPS607823A - 金属製真空二重容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、金属製真空二重容器、殊に金属製の内容器
および外容器間に形成される真空断熱空間の内壁面に鍍
金層を設けて、輻射係数を／Ｊ％さくし、断熱性を高め
た形式の金属製真空二重容器に関する。

従来技術 金属製真空二重容器の、内外容器間の輻射による熱損失
または熱侵入を防止するのに、熱遮蔽板を介在させたり
、壁面を鍍金しまた研磨して、輻射係数を小さくするこ
とは既に周知であるが、それらの工程はそれぞれ別個の
ものとしてしか行われず、作業が煩雑でコスト高になる
。これを解消するものとして、内外容器間にそれらを真
空加熱下で密閉するろう材よりも融点の高い金属板から
なる熱遮蔽板を設け、真空加熱処理による溶融完了後容
器全体を冷却することによシ熱遮蔽板金属材料を熱遮蔽
板と対応する内外容器壁面に蒸着させるようにした製造
方法が、特開昭５７−１１０２１９号公報で知られてい
る。

しかし、熱遮蔽板は、内外容器と共に三重構造をなし、
それだけで容器の構造複雑化と重量化を招く。増して熱
遮蔽板も内外容器にほぼ相似な容器状に形成して内外容
器に嵌め合されなければならないので、製法の簡略化、
コスト低下上まだ充分満足できない。しかも、熱遮蔽板
はその内外面がガス残留原因になり、ガス残留面積倍加
のため所定真空度を絣持し難い。

目　的 この発明は、真空断熱空間の内外容器が形成する内壁面
双方に鍍金層を有して二重に輻射係数の低下が計れる構
造において、前記従来の欠点を解消し得る金属製真空二
重容器の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

構　成 この発明では、金属製外容器と外周面に予め鍍金層が形
成されている金属製内容器とが二重容器に組合される。

次いで、それら内容器お・よび外容器間を真空化して密
閉する真空密閉工程と共にか真空密閉緩に、前記鍍金属
を蒸着源として外容器内周面に対する蒸着鍍金処理が行
われる。

蒸着鍍金処理は、真空蒸着法や、スパッタリング法、イ
オンブレーティング法等、知られた種々の方法が採られ
る。

内容器外周面に予め形成される鍍金層は、外容器内周面
への蒸着鍍金層を見込んだ層厚としておくのが望ましい
し、電気的な処理が行われるスパッタリング法やイオン
ブレーティング法等の場合は、内容器および外容器間を
セラミック等の絶縁体が介装した気密接合部で絶縁して
電気的処理される。

作　用 内容器外周面に予め形成されていた鍍金層および、外容
器内周面に形成される蒸着鍍金層とが、金属製真空二重
容器の輻射係数を二重に低下させ、熱損失、熱侵入の抑
制作用を倍加する。

内容器外周面に予め形成される鍍金層は、金属製真空二
重容器の組合せ容器ないし部材の数を増大することなし
に、内容器と既に組合された外容器の内周面に対し、内
外容器間の真空密閉工程と共にかそれに引き続いてカさ
れる蒸着鍍金のための蒸着源を提供する。

実施例 第１図を参照して、真空蒸着法により、金属製内容器１
外周面に形成された鍍金層２を蒸着源として金属製外容
器３内周面に蒸着鍍金処理する場合の一実施例について
説明する。

金属製の内容器１および外容器３は、断熱上熱伝導性の
低い例えばステンレススチール板により形成される。内
容器ｌは、その外周面に予め鍍金層２が形成されるが、
その形成法は、外周面であるため最も単純な鍍金液中へ
の浸漬による鍍金や化学鍍金と云った方法を含め、電気
鍍金、各種蒸着鍍金と云った所望の方法によって容易に
なされる。外容器３は、胴部３ａと底部３ｂとが別体物
で形成され、胴部３ａを前記鍍金層２を持った内容器１
と嵌合組合せた後に、胴部３ａと底部３ｂとを溶接等に
より気密接合４して一体化し、内外容器１．３を二重容
器に組合せる。これら内外容器１，３は、それらの口縁
嵌合部を溶接等によって気密接合４して一体化される。

外容器３の底部３ｂに、銅製のチップ管５が溶接等によ
り気密接合４して設けられている。このチップ管５は底
部３ｂに一体形成されてもよいし・外容器１の所望位置
に設は得る。

内容器ｌおよび外容器３間は、チップ管５を通じた吸引
排気によって所定の真空度となしだ状態でチップ管５を
冷間圧接して閉じることにより、真空化および密閉され
、真空断熱空間６とされる。

この真空断熱空間６を形成する真空密閉工程は、通常、
適当な加熱状態で力される。それは、内外容器１．３間
の空間内金属表面部や接合４部と云った粗面凹部や隅部
に残留しようとするガス成分を活性化して吸引排気され
易くし、また内外容器１．３間に配置される残留ガス吸
着用ゲッタ（図示せず）を活性化して、真空密閉後にお
ける真空断熱空間６の残留ガスによる真空度低下を抑止
するためである。

そこで、この加熱を前記内容器１外周面の鍍金層２をな
す金属材料を蒸発させ得る温度で行うことによって、前
記ガス成分およびゲッタの活性化促進と、内容器１外周
面に形成されている鍍金層２を蒸着源として外容器３の
内周面に対する蒸着鍍金が、内外容器１，３間の真空密
閉工程と共になされ、外容器３内周面にも第１図仮想線
で示されるように鍍金層７が形成される。

鍍金層２および７は、前記のようにして形成されん金属
製真空二重容器８の輻射係数を二重に小さくし、外部へ
の！損失や外部からの熱侵入を防止するよう形成される
もので、銀や銅、クロム、ニッケル、錫等の金属、ある
いはそれらをベースにした合金等の材料が適当である。

それらの使用材料と、内外容器１．３間の排気による真
空度との関係から、使用材料を蒸発させ得る適当ガ加熱
温度を設定すればよい。

例えば、第２図に代表的な材料、銀、銅、クロムについ
ての圧力と湿度とによる恭気圧線図が、ｔｊｌ　Ｉｇ＋
　Ｏｕ　１０ｒでそれぞれ示されている。この図で各材
料についてそれぞれの線Ａｇ　、　Ｃｕ　。

Ｏｒの高温側が蒸気領域を示しており、真空度が１０”
　Ｔｏｒｒ台であるとすると、必要加熱温度は、銀の場
合約８２０℃、銅の場合約１０２０℃、クロムの場合約
１１３０℃となる。

ちなみに、各材料の垂直全輻射率は、銀の場合０．００
４４〜０．０２、銅の場合０００５〜０．０１８、クロ
ムの場合０．０５８〜００６と、何れも、ステンレス鋼
５ＵＳ−３０４粗面で０．４４〜０．３６、同研摩面で
０．０７４であるのに比し格段に高く、前記鍍金層２お
よび７によるステンレススチール製真空二重容器８に対
する二重の輻射率低下効果は大きく、その分断熱性を向
上させる。

外にも１輻射率が０．０２２〜０．０４と小さいニッケ
ル等の材料もあり種々の材料を用いて有効であるし、各
材料をベースにした合金であってもよいことは勿論であ
る。

なお、鍍金層２を蒸着源としだ外容器３内周面への蒸着
鍍金は、内外容器１，３間の真空密閉工程を通常の温度
域で行って後、引き続き必要温度にまで高めて蒸着鍍金
を行うこともでき、この場合でも必要温度への昇温は真
空密閉工程温度から容易かつ短時間に行えるし、その昇
温だけで蒸着鍍金は達成されるから、特に工程が複雑化
したシ長時間延長したりすることはなく、実質的に真空
密閉工程における同時処理であると云える。

一方、内外容器１．３間の真空密閉工程が、それらの最
終接合部（必要接合部全箇所でもよい）を所定の真空度
に達している真空空間内でろう接するいわゆる真空ブレ
ージング法で行われる場合にも、前記真空蒸着法による
外容器３内周面への蒸着鍍金が同様に行える。真空ブレ
ージング法では、ガス放出およびゲッタの活性化のため
の加熱とろう接のだめの加熱とが、前記真空空間内で行
われ、特にろう液温度は、前記鍍金層２を蒸着源としだ
外容器３内周面への蒸着鍍金に必要な温度に達しており
、内外容器１，３間の通常真空密閉工程中に、蒸着鍍金
が達成され、真空ブレージング法による真空密閉工程時
間が極く短時間であることと相俟ち、鍍金層２，７を持
った金属製真空二重容器８の生産性が格段に高いものと
なる。

なお、真空ブレージング法によるこの実施例の場合、鍍
金層２の金属材料は、真空ブレージング法に用いられる
ろう材の融点、望ましくはろう液温度よりも融点の高い
ものが選定されなければならないが、ろう材としては１
銀ろうや黄銅ろう、アルミニウムろう、りん銅ろう、ニ
ッケルろうと云った各種のものを選択使用することがで
きる。

次に、第３図を参照して、スパッタリング法により、内
容器１外周而の鍍金層２を蒸着源として外容器３内周面
に蒸着鍍金処理する場合の一例について説明する。

内容器ｌと外容器３とは、セラミック１１等の絶縁材料
を介装してろう接した気密接合４部で１電気的に絶縁さ
れる。この状態で、外周面に予め鍍金層２が形成されて
いる内容器１に対して高圧直流の気化源電源１２の陰極
を、また外容器３に対しては電源１２の陽極をそれぞれ
結紗し、内外容器１．２間の真空密閉工程中か同工程終
了後に必要時間電圧を印加し、外容器３内局面に対する
内容器１外周面の鍍金層２を蒸着源とした蒸着鍍金がな
される。電源１２は高周波電源に代え召る。

この場合、蒸着源としての鍍金層２は、スパッタリング
法におけるターゲットとして、内外容器１．３間にでき
るイオンによって金属材料原子を加熱蒸発の場合の１０
０倍近い速さでたたき出されて気化（擬似蒸気化）し、
しかも外容器３内周面には電気的吸引作用によりさらに
加速された状態で衝突し何着するので、密着性のよい高
密度な鍍金層７が、充分な層厚をもって極く短時間に得
られる。外容器３に対する電源１２の陰極結線による負
電圧の印加を省略してもよいし、真空密閉工程が鍍金層
２の蒸発温度域でなされる場合は・真空蒸着法による鍍
金処理も同時進行する。

さらに、第４図を参照して、イオンブレーティング法に
より、内容器１外周面の鍍金層２を蒸着源として外容器
３内周面に蒸着鍍金処理する場合の一例について説明す
る。

内外容器１，３は前記スパッタリング法の場合同様に電
気的に絶縁されている。内容器１には、高周波電源等の
蒸着源電源２１が結線され、別に高圧直流電源２２の陽
極が内容器１に電源２２の陰極が外容器３にそれぞれ結
線される。そして、内外容器１．３間の真空密閉工程中
か、同工程終了後に、電源２１から内容器１を通じて蒸
着源たる鍍金層２に通電し、鍍金層２の金属材料を蒸発
させると共に、電源２２による内外容器１，３に対する
異極電荷の印加を行い、前記蒸発原子をイオン化して外
容器３内周面に向は加速衝突させ付着させることにより
、蒸気鍍金処理が行われる。

この場合、鍍金層２の蒸発および蒸発原子の外容器３内
周面への付着が最も活発になされ、ス、＜ツタリング法
の場合よりもさらに密着性がよく高密度な鍍金層７が得
られる。また、真空密閉工程が鍍金層２の蒸発温度域で
なされる場合は、それによる鍍金層２の蒸発促進が期待
でき、鍍金層７の生成速度を速め得るし、場合によって
は魚発源電源２１を省略してもよい。

効　果 この発明によれば、金属製外容器と外周面に予め鍍金層
が形成されている金属製内容器とを二重容器に組合せ、
それら内容器および外容器間を真空化して密閉する真空
密閉工程と共にか真空密閉後に、前記鍍金層を蒸着源と
して外容器内周面に対する蒸着鍍金処理を行うようにし
たから、内容器および外容器によって形成される真空断
熱空間の内壁面双方に鍍金層を有して二重に輻射率を小
さくされる金属製真空二重容器が、内外容器間介材物に
よる構造や組立ての複雑化、およびガス残留域増大によ
る所定真空度の経時的低下と云った問題なく、容易かつ
安価に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の真空蒸着法を適用する場合の説明図
、第２図は主な鍍金材料の蒸気圧力線図、第３図はスパ
ッタリング法を適用する場合の説明図、第４図はイオン
ブレーティング法を適用する場合の説明図である。 ｌ・・・金属製内容器、２．７・・・鍍金層、３・・・
金属製外容器、４・・・気密接合、５・・・チップ管、
６・・・真空断熱空間、８・・・金属Ｎ真空二重容器出
願人　タイガー魔法瓶株式会社 代理人　五　歩　−敬　治

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属製外容器と外周面に予め鍍金層が形成されて
   いる金属製内容器とを二重容器に組合せ、それら内容器
   および外容器間を真空化して密閉する真空密閉工程と共
   にか真空密閉後、前記鍍金属を蒸着源として外容器内周
   面に対する蒸着鍍金処理を行うことを特徴とする金属製
   真空二重容器の製造方法
2. （２）外容器内周面に対する蒸着鍍金処理は、真空蒸着
   法によってなされる特許請求の範囲第１項記載の金属製
   真空二重容器の製造方法
3. （３）外容器内周面に対する蒸着鍍金処理は、スパッタ
   リング法によってなされる特許請求の範囲第１項記載の
   金属製真空二重容器の製造方法（４）外容器内周面に対
   する蒸着鍍金処理は、イオンブレーティング法によって
   なされる特許請求の範囲第１項記載の金属製真空二重容
   器の製造方法