JP2774592B2 - 金属製魔法瓶の製造方法 - Google Patents

金属製魔法瓶の製造方法

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JP2774592B2 JP1202641A JP20264189A JP2774592B2 JP 2774592 B2 JP2774592 B2 JP 2774592B2 JP 1202641 A JP1202641 A JP 1202641A JP 20264189 A JP20264189 A JP 20264189A JP 2774592 B2 JP2774592 B2 JP 2774592B2
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    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/001Sealing small holes in metal containers, e.g. tins

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermally Insulated Containers For Foods (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、真空加熱炉内で真空加熱処理することに
より製造される金属製二重壁容器の製造方法に関する。
[従来の技術] 金属製魔法瓶として、金属製の内瓶と外瓶とを口部に
て接合して二重構造とし、これら内外瓶間の空隙部を真
空封止してなるものが知られている。このような金属製
魔法瓶を製造する方法としては、特公昭60−36766号に
開示されたものが知られている。この方法により製造さ
れる金属製魔法瓶は、第15図に示したように有底筒状の
内瓶1と外瓶2との間の空隙部3を真空封止して真空断
熱層を形成してなるものであって、上記内瓶1の口部1a
に外瓶胴部4の縮径された口部4aとを接合すると共に、
この外瓶胴部4の底部側の開口端部5に外瓶底部6を接
合して一体化する。この外瓶底部6の略中央部には空隙
部3方向に向って段部6aが形成され、さらに段部6aの略
中央部に排気口7が形成されていて、この排気口7は封
止部材8が真空中でろう付けされることによって真空封
止されるものである。
この真空封止は、外瓶底部6を上に向けて倒立し、段
部6aに固形ろう材を適宜な間隔をもって盛ると共に、封
止部材8を段部6aとの間に隙間を有するように支持して
真空加熱炉内で真空加熱処理し、空隙部3内を真空排気
しつつ、固形ろう材を溶融させることによって、封止部
材8を自重によって落下させ、排気口7を封止する方法
が用いられていた。
[発明が解決しようとする課題] ところがこのような真空封止の方法にあっては、真空
排気の際に、空隙部3内より排気口7を通って外部に排
気される気流によって、固形ろう材および封止部材8が
排気口7からずれたり、排気口周部でのろう材の広がり
が不均一になることがあり、真空封止の不良の原因とな
っていた。
またろう材を適宜な間隔をもって盛り、その上に封止
部材8を配する作業は自動化が困難であり、手作業によ
るしかないうえに、真空封止のためだけに封止部材8を
設けなければならず、製造コストを高める原因となって
いた。
この発明は上記課題を解決するためになされたもので
あって、封止部材を用いることなく、低い製造コストに
て確実に真空封止を行い、さらに製造工程の完全自動化
が可能な金属製魔法瓶の製造方法を提供することを目的
としている。
[課題を解決するための手段] この発明の請求項1記載の金属製魔法瓶の製造方法
は、金属製の内瓶と外瓶とからなり、これら内外瓶間の
空隙部を真空断熱層とした金属製魔法瓶を製造するにあ
たり、排気孔が穿設された外瓶と、内瓶を口部で接合し
て二重構造とした後、バインダ中に粉末状あるいは粒状
の金属ろうを混練してなるろう材を上記排気孔を覆うよ
うに配し、真空加熱炉内に収納して、バインダの気化温
度以上かつ金属ろうの溶融温度以下に加熱し、この状態
で空隙部内を真空排気し、ついで金属ろうの溶融温度に
まで昇温して排気孔を真空封止することを、またこの発
明の請求項2記載の製造方法は、外瓶に凹部を形成し、
この凹部の中央部に排気孔を穿設することを、それぞれ
の解決手段とした。
[作用] 外瓶に穿設された排気孔を覆うように、バインダ中に
金属ろうを混練してなるろう材を配した後、真空加熱炉
内でこれをバインダの気化温度以上かつ金属ろうの溶融
温度以下で真空加熱すると、ろう材中のバインダのみが
気化するので、ろう材は多孔質の金属ろうとなる。この
時に空隙部3内の空気を多孔質の金属ろうを通して排気
することができる。そして空隙部内を十分に排気した後
に、さらに昇温して多孔質の金属ろうを溶融させること
により、排気孔を真空封止することができる。
またこの発明の請求項2記載の製造方法にあっては、
排気孔を凹部の中心部に穿設したので、流動状態となっ
たろう材を効率良く排気孔内に流し込むことができる。
[実施例] 以下、この発明を実施例に沿って詳しく説明する。
第1図ないし第3図はいずれもこの発明の第1の実施
例を説明するためのものである。
第1図および第2図は、この発明において製造する金
属製魔法瓶の真空封止前の状態を示すものであり、第2
図は排気孔10の要部拡大図である。第1図および第2図
に示した金属製魔法瓶が第15図に示したものと異なると
ころは、外瓶底部6の略中央部に凹部9を設け、さらに
この凹部9の中央部に円形の排気孔10を穿設し、この排
気孔10を封止部材8を用いずに直接ろう材11によって真
空封止するところである。
この発明の製造方法に従って真空封止を行うには、ま
ず第1図および第2図に示したように、外瓶底部6の略
中央部に、空隙部3方向へ向って半球状の凹部9を形成
し、この凹部9の中央部に排気孔10を穿設しておき、こ
の二重壁容器を倒立させ、上記排気孔10を覆うように金
属ろうをバインダ中に混練してなるろう材11を盛る。そ
して排気孔10が穿設された部分、すなわち外瓶底部6を
上に向けて真空加熱炉内に置き、真空加熱処理を施して
ろう材11により排気孔10を封止する。
この真空加熱処理は、バインダの気化温度以上かつ、
金属ろうの溶融温度以下である300〜600℃程度に保つ真
空排気工程と、金属ろうの溶融温度以上である1000℃に
保つ封止工程とからなる。
まず300〜600℃の真空排気工程を施すと、バインダが
気化するので、ろう材11が多孔質の金属ろうになる。そ
して空隙部3内の空気を、この多孔質の金属ろうを通し
て外部に排気することができる。
この状態にて十分に空隙部3内の空気を排気した後、
多孔質の金属ろうの融点以上に加熱して排気孔10を封止
する。この際に、多孔質の金属ろうは溶融して液体状態
となっているために、その表面張力によって凹部9に溜
まると共に毛細管現象により排気孔10内に浸入し、確実
に排気孔10を封止することができる。またこの封止にあ
ったては、真空中で金属ろうを溶融させるので、溶融の
際に発生するガスも共に排気することができるので気泡
(ボイド)の発生のないろう付けが可能となり、漏れの
心配がない。
また排気孔10の径は、小さすぎると排気が不十分とな
り、また大きすぎるとろう材11の表面張力では塞ぎきれ
なくなるので、0.1〜2.0mmが適当である。
またろう材11は、バインダ中に金属ろうを混練してな
るものであって、真空中で蒸発する成分の少ないNi、A
g、Cu、Au、Sn、Al、Ti、P系の各種金属ろうを粒状あ
るいは粉末状にして用いることができる。またこの金属
ろうの融点よりも高い融点を有するステンレス鋼や炭素
鋼等の金属を、粉末状あるいは鱗状にして金属ろうと共
にバインダ中に混練すれば排気孔10の径をより大きくす
ることができ、排気孔10の穿設が容易になり、その不良
数が低減する。さらに排気工程においては、短時間で十
分な排気を行うことができるようになるばかりでなく、
排気孔10を封止するろう材11の量をも減少させることが
できるので、製造コストの低減に役立つ。
またバインダは金属ろうよりも低い温度、好ましくは
300〜600℃にて気化する有機化合物であれば特に限定さ
れるものではなく、たとえば澱粉を酸またはアルカリで
処理したものや、スチレン−酢酸ビニル共重合体エマル
ジョンなどを好適に用いることができる。
以上のようにして封止部材を用いることなしに金属製
魔法瓶の空隙部3を真空断熱層とすることができる。
第4図ないし第6図は、いずれもこの発明の製造方法
の第2の実施例の真空封止前の状態を示したものであ
り、第5図および第6図はいずれも第4図の要部拡大図
であり、第7図は真空封止後の状態を示したものであ
る。
この例が上記第1の実施例と異なるところは、凹部9
の形状と排気孔10の穿設数である。この例にあっては、
第4図ないし第6図に示したように、外瓶底部6の略中
央部に溝状の凹部9を形成し、この凹部9の底部両端に
2個の排気孔10、10を穿設した。このように複数個の排
気孔10…を設けることによって、一個あたりの排気孔の
径を拡大することなく、空隙部3内の真空排気をより短
時間で行える。
なおこの例にあっては、2個の排気孔10…を穿設した
が、排気孔10の穿設数はこれに限られるものではなく、
溝状の凹部9の長手方向に沿って任意の数を穿設するこ
とができる。
第8図および第9図は、いずれもこの発明の製造方法
の第3の実施例の真空封止前の状態を示したものであ
る。第3の実施例が上記実施例と異なるところは、外瓶
底部6の中心に上記第1の実施例の凹部に比較して大径
の凹部9を形成し、この凹部9と同心的に複数個の排気
孔10…を穿設して、この各排気孔10…を塞ぐように円環
状にろう材11を盛ったところである。このようにする
と、上記第2の実施例と同様に短時間で真空排気を行う
ことができる。さらにこの例ではろう材11を円環状に盛
ったので、ろう材の使用量をより減少させることができ
るという効果もある。
第10図はこの発明の製造方法の第4の実施例の真空封
止前の状態を示しものである。この例では、外瓶胴部4
の開口端部5と外瓶底部6との接合部分の外瓶底部側
に、円環状の凹部9を設け、この凹部9の底部に排気孔
10…を間欠的に設け、この各排気孔10…を塞ぐように円
環状にろう材11を盛った。
第11図ないし第13図は、いずれもこの発明の製造方法
の第5の実施例の真空封止前の状態を示したものであ
る。このものが上記各実施例と異なるところは、外瓶胴
部4に、空隙部3に向って突出するV字溝状の凹部9を
設け、この凹部9の底部に長穴状の排気孔10を穿設し、
この排気孔10を塞ぐようにろう材11を盛ったところであ
る。そしてこの例にあっては、真空加熱処理を施す際に
魔法瓶を横向きに置き、上記凹部9が上方を向くように
横転させる。なお、この場合に外瓶胴部4に穿設する長
孔状の排気孔10の穿設長さは特に限定されるものではな
いが、穿設幅は上記各実施例との排気孔の径同様に0.1
〜2.0mm程度が好ましい。
またこの例にあっては排気孔10を外瓶胴部4の中央部
に穿設したが、排気孔10を外瓶胴部4の上部に穿設すれ
ば、真空加熱処理の際に魔法瓶を倒立させたり横転させ
る必要がなくなる。
なお上記第1の実施例ないし第5の実施例では、いず
れも凹部9の底部に排気孔10を設けたが、この発明の製
造方法はこれに限られるものではなく、凹部9の側壁に
排気孔10を設けても良い。
第14図はこの発明の第6の実施例の真空封止前の状態
を示したものである。このものが第1図ないし第3図に
示した第1の実施例と異なるところは、外瓶底部6の中
央部に凹部9を設けずに排気孔10のみを穿設し、この排
気孔10を塞ぐようにろう材11を配したところである。こ
のように凹部9を設けないと金属製魔法瓶の製造工程を
より一層簡略化することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明の請求項1記載の製造
方法は、金属製の内瓶と外瓶とからなり、これら内外瓶
間の空隙部を真空断熱層とした金属製魔法瓶を製造する
にあたり、排気孔が穿設された外瓶と、内瓶を口部で接
合して二重構造とした後、バインダ中に粉末状あるいは
粒状の金属ろうを混練してなるろう材を上記排気孔を覆
うように配し、真空加熱炉内に収納して、バインダの気
化温度以上かつ金属ろうの溶融温度以上に加熱し、この
状態で空隙部内を真空排気し、ついで金属ろうの溶融温
度にまで昇温して排気孔を真空封止するものであるの
で、封止板を用いることなく空隙部の真空封止を行うこ
とができ、封止板のずれ等による封止不良の発生を減少
させることができる。
さらにこの方法によれば、ろう材の供給作業は、穿設
された排気孔上にろう材を置くだけで良いので、作業性
も良好で製造工程の完全自動化が可能となる。
さらに従来の封止方法では、径の大きな排気孔を封止
板で封止していたので、2〜3gのろう材を必要としてい
たが、この発明の製造方法では、穿設された排気孔をろ
う材によって直接封止するものであるので、ろう材の使
用量は0.2〜0.5g程度で十分であり、製造コストの低減
も可能である。
またこの発明の請求項2記載の製造方法は、外瓶に凹
部を形成し、この凹部の中央部に排気孔を穿設するもの
であるので、真空加熱処理時に溶融したろう材が効率良
く排気孔を封止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第14図は、いずれもこの発明の金属製魔法
瓶の製造方法の例を示したものであって、第1図は第1
の実施例を説明するための金属製魔法瓶の概略構成図、
第2図は第1図に示した金属製魔法瓶の凹部および排気
孔の要部拡大図、第3図は第2図に示した排気孔の真空
封止後の状態を示した要部拡大図である。 第4図は第2の実施例を説明するための金属製魔法瓶の
概略構成図、第5図および第6図はいずれも第4図に示
した凹部および排気孔の状態を示した要部拡大図、第7
図は第4図に示した排気孔の真空封止後の状態を示した
要部拡大図である。 第8図は第3の実施例を説明するための金属製魔法瓶の
概略構成図、第9図は第8図に示した凹部および排気孔
の要部拡大図である。 第10図は第4の実施例を説明するための金属製魔法瓶の
概略構成図である。 第11図は第5の実施例を説明するための金属製魔法瓶の
概略構成図、第12図および第13図はいずれも第11図の凹
部および排気孔の要部拡大図である。 第14図は第6の実施例を説明するための金属製魔法瓶の
概略構成図である。 第15図は従来の金属製魔法瓶の製造方法の例を示した概
略構成図である。 1……内瓶、2……外瓶、 3……空隙部、9……凹部、 10……排気孔、11……ろう材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有賀 敬記 新潟県西蒲原郡吉田町大字下中野1435番 地 株式会社日酸サーモ内 (56)参考文献 特開 平2−286111(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A47J 41/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】金属製の内瓶と外瓶とからなり、これら内
    外瓶間の空隙部を真空断熱層とした金属製魔法瓶を製造
    するにあたり、排気孔が穿設された外瓶と、内瓶を口部
    で接合して二重構造とした後、バインダ中に粉末状ある
    いは粒状の金属ろうを混練してなるろう材を上記排気孔
    を覆うように配し、真空加熱炉内に収納して、バインダ
    の気化温度以上かつ金属ろうの溶融温度以下に加熱し、
    この状態で空隙部内を真空排気し、ついで金属ろうの溶
    融温度にまで昇温して排気孔を真空封止することを特徴
    とする金属製魔法瓶の製造方法。
  2. 【請求項2】外瓶に凹部を形成し、この凹部の中央部に
    排気孔を穿設することを特徴とする請求項1記載の金属
    製魔法瓶の製造方法。
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