JP3439626B2 - 真空構造体の封止方法およびその構造 - Google Patents
真空構造体の封止方法およびその構造Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、魔法瓶、真空二重
管、真空断熱パネル、真空容器等の真空構造体の封止方
法およびその構造に関するものである。
管、真空断熱パネル、真空容器等の真空構造体の封止方
法およびその構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、真空構造体、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は、まず、前記外
瓶の底部等に排気孔を設け、該排気孔の周縁に封止材を
配設しておく。そして、前記内瓶と外瓶とを加熱し、こ
れらに付着した油、水分、気体分子等をガス化して除去
するとともに、母材金属内に吸蔵したガスを排出しなが
ら、前記排気孔より前記内瓶と外瓶との間の空間を真空
排気する。そして、前記空間が所定の真空度に達する
と、前記外瓶の底部を加熱して前記封止材を溶融させ、
該封止材によって前記排気孔を封止している。なお、真
空構造体の形成材料としてはステンレスが多用され、そ
の封止材としては、近年ではステンレスの剛性を保つた
めに融点が低い金属からなるろう材が好適に使用されて
いる。
瓶と外瓶とからなる魔法瓶の封止方法は、まず、前記外
瓶の底部等に排気孔を設け、該排気孔の周縁に封止材を
配設しておく。そして、前記内瓶と外瓶とを加熱し、こ
れらに付着した油、水分、気体分子等をガス化して除去
するとともに、母材金属内に吸蔵したガスを排出しなが
ら、前記排気孔より前記内瓶と外瓶との間の空間を真空
排気する。そして、前記空間が所定の真空度に達する
と、前記外瓶の底部を加熱して前記封止材を溶融させ、
該封止材によって前記排気孔を封止している。なお、真
空構造体の形成材料としてはステンレスが多用され、そ
の封止材としては、近年ではステンレスの剛性を保つた
めに融点が低い金属からなるろう材が好適に使用されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、はんだ
等の汎用の低融点のろう材ではステンレスに溶着しない
ため、フラックスを使用する必要があり、該フラックス
は加熱されるとガス化するため、内瓶と外瓶との間の真
空度が大幅に低下するという問題があった。また、前記
フラックスを使用する必要がない封止材として低温ガラ
ス等を使用した封止材も提供されているが、該封止材は
衝撃に弱くコーティング等の補強をする必要があるため
生産性の面で好ましくなかった。さらに、硫黄や燐等の
母材金属の表面を還元させる成分を含有したろう材も考
えられるが、このろう材は反応温度（融点）が高いた
め、前記外瓶を一緒に高温加熱する必要がある。この場
合、該外瓶の母材金属から多量の吸蔵ガスが発生し、真
空度が低下するという不都合があった。
等の汎用の低融点のろう材ではステンレスに溶着しない
ため、フラックスを使用する必要があり、該フラックス
は加熱されるとガス化するため、内瓶と外瓶との間の真
空度が大幅に低下するという問題があった。また、前記
フラックスを使用する必要がない封止材として低温ガラ
ス等を使用した封止材も提供されているが、該封止材は
衝撃に弱くコーティング等の補強をする必要があるため
生産性の面で好ましくなかった。さらに、硫黄や燐等の
母材金属の表面を還元させる成分を含有したろう材も考
えられるが、このろう材は反応温度（融点）が高いた
め、前記外瓶を一緒に高温加熱する必要がある。この場
合、該外瓶の母材金属から多量の吸蔵ガスが発生し、真
空度が低下するという不都合があった。
【０００４】そこで、特開昭６１−１０６１２０号公
報、特開平７−３１３３８４号公報、および、特開平９
−２３９８４号公報等では、前記排気孔の周辺における
母材の表面にヌレ性を良くするために金属被膜をコーテ
ィングにより形成し、該金属被膜の上にろう材を配置す
る真空構造体の製造方法が提供されている。しかし、こ
れらの製造方法では、母材の表面に金属被膜を形成する
際にマスキング等をする必要があるため、生産性の点で
好ましくないとともにコスト高になるという欠点があっ
た。
報、特開平７−３１３３８４号公報、および、特開平９
−２３９８４号公報等では、前記排気孔の周辺における
母材の表面にヌレ性を良くするために金属被膜をコーテ
ィングにより形成し、該金属被膜の上にろう材を配置す
る真空構造体の製造方法が提供されている。しかし、こ
れらの製造方法では、母材の表面に金属被膜を形成する
際にマスキング等をする必要があるため、生産性の点で
好ましくないとともにコスト高になるという欠点があっ
た。
【０００５】本発明は前記問題に鑑みてなされたもの
で、フラックスを使用し、構成部材により閉じられた空
間の真空度が低下することなく低コストで真空構造体の
排気孔を確実に封止することを課題とするものである。
で、フラックスを使用し、構成部材により閉じられた空
間の真空度が低下することなく低コストで真空構造体の
排気孔を確実に封止することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の真空構造体の封止方法は、構成部材により
閉じられた空間を、前記構成部材に形成した排気孔より
排気した後、前記排気孔をろう材によって封止する金属
製の真空構造体の封止方法であって、前記排気孔を封止
するろう材は、前記構成部材の表面にフラックスを付着
させてフラックス層を形成し、該フラックス層の表面か
らろう材を前記構成部材に溶着させて第１ろう材層を形
成した後、該第１ろう材層より露出した前記フラックス
層を除去し、前記第１ろう材層の表面に所定量のろう材
を付着させて第２ろう材層を形成してなり、前記空間を
排気した後に前記第１ろう材層および第２ろう材層を加
熱してこれらのろう材層を前記排気孔に溶け込ませて該
排気孔を封止するようにしている。
め、本発明の真空構造体の封止方法は、構成部材により
閉じられた空間を、前記構成部材に形成した排気孔より
排気した後、前記排気孔をろう材によって封止する金属
製の真空構造体の封止方法であって、前記排気孔を封止
するろう材は、前記構成部材の表面にフラックスを付着
させてフラックス層を形成し、該フラックス層の表面か
らろう材を前記構成部材に溶着させて第１ろう材層を形
成した後、該第１ろう材層より露出した前記フラックス
層を除去し、前記第１ろう材層の表面に所定量のろう材
を付着させて第２ろう材層を形成してなり、前記空間を
排気した後に前記第１ろう材層および第２ろう材層を加
熱してこれらのろう材層を前記排気孔に溶け込ませて該
排気孔を封止するようにしている。
【０００７】前記真空構造体の封止方法では、前記フラ
ックスを付着する前に、前記構成部材に排気孔を予め形
成し、該排気孔の周縁に該排気孔と対応する孔を有する
前記第１ろう材層を形成するとともに、該第１ろう材層
の表面に前記排気孔と対応する孔を有する前記第２ろう
材層を形成することが好ましい。あるいは、前記第１ろ
う材層を形成した後に、前記構成部材とともに前記第１
ろう材層を貫通させて前記排気孔を形成してもよい。あ
るいは、前記第２ろう材層を形成した後に、前記構成部
材、第１ろう材層および第２ろう材層を貫通させて前記
排気孔を形成してもよい。
ックスを付着する前に、前記構成部材に排気孔を予め形
成し、該排気孔の周縁に該排気孔と対応する孔を有する
前記第１ろう材層を形成するとともに、該第１ろう材層
の表面に前記排気孔と対応する孔を有する前記第２ろう
材層を形成することが好ましい。あるいは、前記第１ろ
う材層を形成した後に、前記構成部材とともに前記第１
ろう材層を貫通させて前記排気孔を形成してもよい。あ
るいは、前記第２ろう材層を形成した後に、前記構成部
材、第１ろう材層および第２ろう材層を貫通させて前記
排気孔を形成してもよい。
【０００８】また、前記各封止方法では、前記真空構造
体を内瓶と外瓶とからなる真空二重容器とし、前記排気
孔を前記外瓶の底部に形成することが好ましい。
体を内瓶と外瓶とからなる真空二重容器とし、前記排気
孔を前記外瓶の底部に形成することが好ましい。
【０００９】前記真空構造体の各封止方法によれば、フ
ラックス層の表面から構成部材に第１ろう材層を形成し
た後に、該第１ろう材層より露出するフラックスを除去
する構成としているため、封止加熱する時に不要なフラ
ックスがガス化して真空度を低下させることを防止する
ことができる。さらに、第１ろう材を溶着する際には、
構成部材の母材が加熱されるため脱ガスの効果があり、
これにより封止加熱の際に真空度が低下することを防止
できる。
ラックス層の表面から構成部材に第１ろう材層を形成し
た後に、該第１ろう材層より露出するフラックスを除去
する構成としているため、封止加熱する時に不要なフラ
ックスがガス化して真空度を低下させることを防止する
ことができる。さらに、第１ろう材を溶着する際には、
構成部材の母材が加熱されるため脱ガスの効果があり、
これにより封止加熱の際に真空度が低下することを防止
できる。
【００１０】前記各封止方法では、前記第１ろう材層お
よび第２ろう材層は、同質の低融点のろう材によって形
成することが好ましい。また、前記第１ろう材層および
第２ろう材層は、少なくとも主成分が共通するろう材に
よって形成することが好ましい。さらに、前記第１ろう
材層および第２ろう材層は、ＰｂまたはＳｎを主成分と
し、あるいは、ＰｂまたはＳｎの合金を主成分としたろ
う材によって形成することが好ましい。
よび第２ろう材層は、同質の低融点のろう材によって形
成することが好ましい。また、前記第１ろう材層および
第２ろう材層は、少なくとも主成分が共通するろう材に
よって形成することが好ましい。さらに、前記第１ろう
材層および第２ろう材層は、ＰｂまたはＳｎを主成分と
し、あるいは、ＰｂまたはＳｎの合金を主成分としたろ
う材によって形成することが好ましい。
【００１１】また、本発明の真空構造体の封止構造は、
構成部材により閉じられた空間を、前記構成部材に形成
した排気孔より排気した後、前記排気孔をろう材によっ
て封止する金属製の真空構造体の封止構造であって、前
記排気孔の周縁に、フラックスを付着させてフラックス
層を設け、該フラックス層の表面からろう材を前記構成
部材に溶着させて第１ろう材層を設けるとともに、前記
構成部材の表面の前記フラックスを除去した後に前記第
１ろう材層の表面に所定量のろう材を付着させて第２ろ
う材層を設け、前記空間を排気した後に前記第１ろう材
層および第２ろう材層を加熱してこれらろう材層を前記
排気孔に溶け込ませて該排気孔を封止する構成としたも
のである。
構成部材により閉じられた空間を、前記構成部材に形成
した排気孔より排気した後、前記排気孔をろう材によっ
て封止する金属製の真空構造体の封止構造であって、前
記排気孔の周縁に、フラックスを付着させてフラックス
層を設け、該フラックス層の表面からろう材を前記構成
部材に溶着させて第１ろう材層を設けるとともに、前記
構成部材の表面の前記フラックスを除去した後に前記第
１ろう材層の表面に所定量のろう材を付着させて第２ろ
う材層を設け、前記空間を排気した後に前記第１ろう材
層および第２ろう材層を加熱してこれらろう材層を前記
排気孔に溶け込ませて該排気孔を封止する構成としたも
のである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は本発明
の第１実施形態の封止方法によって製造した魔法瓶１か
らなる真空構造体を示す。該魔法瓶１は、ステンレス等
からなる金属製の内瓶２と外瓶３とからなる真空二重容
器であり、これら構成部材２，３の間には空間Ｓが形成
されている。前記空間Ｓを真空排気する前の二重容器
１’には、図１（Ｂ）に示すように、前記外瓶３の底部
３ａの中央に排気孔４が形成されている。
に従って詳細に説明する。図１（Ａ），（Ｂ）は本発明
の第１実施形態の封止方法によって製造した魔法瓶１か
らなる真空構造体を示す。該魔法瓶１は、ステンレス等
からなる金属製の内瓶２と外瓶３とからなる真空二重容
器であり、これら構成部材２，３の間には空間Ｓが形成
されている。前記空間Ｓを真空排気する前の二重容器
１’には、図１（Ｂ）に示すように、前記外瓶３の底部
３ａの中央に排気孔４が形成されている。
【００１３】次に、前記魔法瓶１の排気孔４の封止方法
について説明する。まず、外瓶３の内部に内瓶２を挿入
し、これらの口部を溶接することによって固着するとと
もに、前記外瓶３に底部３ａを溶接することによって固
着して二重容器１’を組み立てる。
について説明する。まず、外瓶３の内部に内瓶２を挿入
し、これらの口部を溶接することによって固着するとと
もに、前記外瓶３に底部３ａを溶接することによって固
着して二重容器１’を組み立てる。
【００１４】次に、図２（Ａ）に示すように、前記外瓶
３の底部３ａの外面側における予め形成した排気孔４の
周縁にフラックスを塗布等することによって付着させ、
フラックス層７を形成する。
３の底部３ａの外面側における予め形成した排気孔４の
周縁にフラックスを塗布等することによって付着させ、
フラックス層７を形成する。
【００１５】ついで、図２（Ｂ）に示すように、前記フ
ラックス層７の表面からろう材を底部３ａに溶着させ、
排気孔４と対応する孔を有する第１ろう材層８を形成す
る。この時、第１ろう材層８を形成した箇所に付着して
いたフラックスは、前記ろう材の溶着による熱で殆どが
気化、あるいは、第１ろう材層８の周囲に広がる。な
お、第１ろう材層８には、微量のフラックス成分が残留
するが、後述する封止時に影響は殆どない。また、前記
第１ろう材層８を形成する際の熱により、外瓶３の底部
３ａの母材を加熱して付着した油や吸蔵ガス等を脱ガス
することができる。本実施形態では、前記ろう材は、Ｐ
ｂまたはＳｎを主成分とする融点が低い低温ろう材を用
いている。
ラックス層７の表面からろう材を底部３ａに溶着させ、
排気孔４と対応する孔を有する第１ろう材層８を形成す
る。この時、第１ろう材層８を形成した箇所に付着して
いたフラックスは、前記ろう材の溶着による熱で殆どが
気化、あるいは、第１ろう材層８の周囲に広がる。な
お、第１ろう材層８には、微量のフラックス成分が残留
するが、後述する封止時に影響は殆どない。また、前記
第１ろう材層８を形成する際の熱により、外瓶３の底部
３ａの母材を加熱して付着した油や吸蔵ガス等を脱ガス
することができる。本実施形態では、前記ろう材は、Ｐ
ｂまたはＳｎを主成分とする融点が低い低温ろう材を用
いている。
【００１６】ついで、図２（Ｃ）に示すように、前記フ
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。
【００１７】ついで、図２（Ｄ）に示すように、前記第
１ろう材層８の表面に、前記第１ろう材層８を形成した
ろう材と同質でかつ主成分が共通する円環状の固形ろう
材を付着させ、排気孔４と対応する孔を有する第２ろう
材層９を形成する。該第２ろう材層９は、前記第１ろう
材層８とあわせて、前記排気孔４を封じるのに必要な量
に設定されている。本実施形態では、前記第２ろう材層
９は、第１ろう材層８と同一のＰｂまたはＳｎを主成分
とする融点が低い低温ろう材を用いている。なお、前記
第１ろう材層８および第２ろう材層９は、ＰｂまたはＳ
ｎの合金を主成分とするろう材を用いてもよい。また、
前記第１ろう材層８および第２ろう材層９からなる封止
材５は、二重容器１’を組み立てる前の状態で外瓶３の
底部３ａに形成してもよい。
１ろう材層８の表面に、前記第１ろう材層８を形成した
ろう材と同質でかつ主成分が共通する円環状の固形ろう
材を付着させ、排気孔４と対応する孔を有する第２ろう
材層９を形成する。該第２ろう材層９は、前記第１ろう
材層８とあわせて、前記排気孔４を封じるのに必要な量
に設定されている。本実施形態では、前記第２ろう材層
９は、第１ろう材層８と同一のＰｂまたはＳｎを主成分
とする融点が低い低温ろう材を用いている。なお、前記
第１ろう材層８および第２ろう材層９は、ＰｂまたはＳ
ｎの合金を主成分とするろう材を用いてもよい。また、
前記第１ろう材層８および第２ろう材層９からなる封止
材５は、二重容器１’を組み立てる前の状態で外瓶３の
底部３ａに形成してもよい。
【００１８】ついで、前記二重容器１’を加熱しつつ、
例えば、図１（Ｂ）に示す排気装置５０を配置して、二
重容器１’の表面に付着した油、水分、気体分子等およ
び吸蔵ガスを完全に除去するとともに、内瓶２と外瓶３
との間の空間Ｓを真空排気する。
例えば、図１（Ｂ）に示す排気装置５０を配置して、二
重容器１’の表面に付着した油、水分、気体分子等およ
び吸蔵ガスを完全に除去するとともに、内瓶２と外瓶３
との間の空間Ｓを真空排気する。
【００１９】具体的には、まず、前記二重容器１’を倒
立状態とし、前記排気装置５０の排気治具５１を、その
排気口５１ａが外瓶３の排気孔４を覆うように配置す
る。これにより、外瓶３の底部３ａは、前記排気口５１
ａに取り付けられたシール部材５２によって気密に保持
される。
立状態とし、前記排気装置５０の排気治具５１を、その
排気口５１ａが外瓶３の排気孔４を覆うように配置す
る。これにより、外瓶３の底部３ａは、前記排気口５１
ａに取り付けられたシール部材５２によって気密に保持
される。
【００２０】そして、図示しない加熱手段により内瓶２
および外瓶３の表面を第１ろう材層８および第２ろう材
層９が溶融しない所定温度で加熱しながら、排気孔４を
介して内瓶２と外瓶３の間の空間Ｓを排気する。これに
より、前記内瓶２および外瓶３に付着した油、水分、気
体分子等の付着物および吸蔵ガスを除去しながら、前記
底板３ａの排気孔４より空間Ｓ内を排気する。なお、前
記各構成部材の表面に付着した油、水分、気体分子等や
母材金属に吸蔵したガスは、二重容器１’を前記排気装
置５０に配置する前の状態、または、該二重容器１’を
組み立てる前の状態で予備加熱して事前に除去しておい
てもよい。
および外瓶３の表面を第１ろう材層８および第２ろう材
層９が溶融しない所定温度で加熱しながら、排気孔４を
介して内瓶２と外瓶３の間の空間Ｓを排気する。これに
より、前記内瓶２および外瓶３に付着した油、水分、気
体分子等の付着物および吸蔵ガスを除去しながら、前記
底板３ａの排気孔４より空間Ｓ内を排気する。なお、前
記各構成部材の表面に付着した油、水分、気体分子等や
母材金属に吸蔵したガスは、二重容器１’を前記排気装
置５０に配置する前の状態、または、該二重容器１’を
組み立てる前の状態で予備加熱して事前に除去しておい
てもよい。
【００２１】前記排気動作によって二重容器１’の前記
空間Ｓが所定の真空度に達すると、フェライトコア５４
に巻回した誘導加熱コイル５５に、制御装置５６からイ
ンダクタンス調節コイル５７を介して２０〜５０ｋＨｚ
の高周波電流を通電する。これにより、前記誘導加熱コ
イル５５からの電磁波が前記排気治具５１を通り抜け、
電磁誘導作用により外瓶３の底部３ａで渦電流が発生
し、この渦電流によって底部３ａが発熱し、その熱によ
って第１ろう材層８，９を加熱する。
空間Ｓが所定の真空度に達すると、フェライトコア５４
に巻回した誘導加熱コイル５５に、制御装置５６からイ
ンダクタンス調節コイル５７を介して２０〜５０ｋＨｚ
の高周波電流を通電する。これにより、前記誘導加熱コ
イル５５からの電磁波が前記排気治具５１を通り抜け、
電磁誘導作用により外瓶３の底部３ａで渦電流が発生
し、この渦電流によって底部３ａが発熱し、その熱によ
って第１ろう材層８，９を加熱する。
【００２２】このように、誘導加熱により、前記第１ろ
う材層８および第２ろう材層９を加熱し、図１（Ａ）に
示すように、これらろう材層８，９を溶融させて前記排
気孔４に流し込むことによって、該排気孔４を封止す
る。なお、前記排気装置５０は、前記構成に限定される
ものではなく、ハロゲンランプによる加熱やレーザ加熱
等の装置を任意に使用することができる。
う材層８および第２ろう材層９を加熱し、図１（Ａ）に
示すように、これらろう材層８，９を溶融させて前記排
気孔４に流し込むことによって、該排気孔４を封止す
る。なお、前記排気装置５０は、前記構成に限定される
ものではなく、ハロゲンランプによる加熱やレーザ加熱
等の装置を任意に使用することができる。
【００２３】このように、前記排気孔４の封止方法で
は、フラックスを使用することにより、ステンレスに付
着しにくいろう材からなる第１および第２ろう材層８，
９を前記排気孔４の周辺に形成し、これらによって前記
排気孔４を確実に封止することができる。
は、フラックスを使用することにより、ステンレスに付
着しにくいろう材からなる第１および第２ろう材層８，
９を前記排気孔４の周辺に形成し、これらによって前記
排気孔４を確実に封止することができる。
【００２４】図３（Ａ），（Ｂ）は前記第１実施形態の
封止方法によって製造した魔法瓶１の変形例を示す。該
魔法瓶１は、排気前の二重容器１’に対して、前記第１
ろう材層８および第２ろう材層９を空間Ｓ側に位置する
ように配設し、正立状態で真空排気するとともに排気孔
４を封止するようにした点で前記第１実施形態と相違し
ている。
封止方法によって製造した魔法瓶１の変形例を示す。該
魔法瓶１は、排気前の二重容器１’に対して、前記第１
ろう材層８および第２ろう材層９を空間Ｓ側に位置する
ように配設し、正立状態で真空排気するとともに排気孔
４を封止するようにした点で前記第１実施形態と相違し
ている。
【００２５】前記魔法瓶１を製造する場合には、まず、
内瓶２と外瓶３とからなる二重容器１’を組み立てる前
に、前述した図２に示すように、外瓶３の底部３ａの排
気孔４の周縁にフラックスを塗布してフラックス層７を
形成し、該フラックス層７の表面からろう材を前記底部
３ａに溶着させて第１ろう材層８を形成した後、該第１
ろう材層８より露出した部分７ａを除去し、前記第１ろ
う材層８の表面に所定量のろう材を付着させて第２ろう
材層９を形成する。
内瓶２と外瓶３とからなる二重容器１’を組み立てる前
に、前述した図２に示すように、外瓶３の底部３ａの排
気孔４の周縁にフラックスを塗布してフラックス層７を
形成し、該フラックス層７の表面からろう材を前記底部
３ａに溶着させて第１ろう材層８を形成した後、該第１
ろう材層８より露出した部分７ａを除去し、前記第１ろ
う材層８の表面に所定量のろう材を付着させて第２ろう
材層９を形成する。
【００２６】その後、外瓶３の内部に内瓶２を挿入し、
互いの口部を溶接して固着するとともに、外瓶３に底部
３ａを溶接して固着し、二重容器１’を組み立てた後、
該二重容器１’を図示しない加熱装置で加熱しつつ、前
記排気装置５０等によって正立状態で内瓶２と外瓶３と
の間の空間Ｓを排気し、第１および第２ろう材層８，９
を溶融させて排気孔４を封止する。
互いの口部を溶接して固着するとともに、外瓶３に底部
３ａを溶接して固着し、二重容器１’を組み立てた後、
該二重容器１’を図示しない加熱装置で加熱しつつ、前
記排気装置５０等によって正立状態で内瓶２と外瓶３と
の間の空間Ｓを排気し、第１および第２ろう材層８，９
を溶融させて排気孔４を封止する。
【００２７】前記魔法瓶１では、フラックスが空間Ｓ側
に塗布される構成となるが、前記封止方法によれば、前
述のように第１ろう材層８より露出するフラックス層７
の露出部分７ａを除去するようにしているため、第１ろ
う材層８内には微量のフラックスしか残留しないので、
前記封止時の加熱で前記フラックスがガス化して真空度
が低下することを抑制することができる。
に塗布される構成となるが、前記封止方法によれば、前
述のように第１ろう材層８より露出するフラックス層７
の露出部分７ａを除去するようにしているため、第１ろ
う材層８内には微量のフラックスしか残留しないので、
前記封止時の加熱で前記フラックスがガス化して真空度
が低下することを抑制することができる。
【００２８】図４は第２実施形態の封止方法を示す。該
第２実施形態の方法は、図１（Ｂ）に示す排気孔４を後
から形成する点で第１実施形態と相違している。具体的
には、まず、図４（Ａ）に示すように、前記外瓶３の底
部３ａにおける排気孔４の形成箇所に、フラックスを付
着させてフラックス層７を形成する。ついで、図４
（Ｂ）に示すように、前記フラックス層７の表面からろ
う材を底部３ａに溶着して第１ろう材層８を形成する。
第２実施形態の方法は、図１（Ｂ）に示す排気孔４を後
から形成する点で第１実施形態と相違している。具体的
には、まず、図４（Ａ）に示すように、前記外瓶３の底
部３ａにおける排気孔４の形成箇所に、フラックスを付
着させてフラックス層７を形成する。ついで、図４
（Ｂ）に示すように、前記フラックス層７の表面からろ
う材を底部３ａに溶着して第１ろう材層８を形成する。
【００２９】ついで、図４（Ｃ）に示すように、前記フ
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。ついで、図４（Ｄ）に示すよ
うに、ドリル等を使用して前記第１ろう材層８、外瓶３
の底部３ａを貫通させて排気孔４を形成する。なお、前
記フラックス層７の露出する部分７ａを除去する工程
と、前記排気孔４を形成する工程とは、いずれを先に行
ってもよい。また、前記第１ろう材層８は、排気孔４と
対応する孔を有する形状に形成しておいてもよい。
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。ついで、図４（Ｄ）に示すよ
うに、ドリル等を使用して前記第１ろう材層８、外瓶３
の底部３ａを貫通させて排気孔４を形成する。なお、前
記フラックス層７の露出する部分７ａを除去する工程
と、前記排気孔４を形成する工程とは、いずれを先に行
ってもよい。また、前記第１ろう材層８は、排気孔４と
対応する孔を有する形状に形成しておいてもよい。
【００３０】次に、図４（Ｅ）に示すように、前記第１
ろう材層８の表面に排気孔４と対応する孔を有する固形
ろう材を付着させて第２ろう材層９を形成する。以下、
前記第１ろう材層８および第２ろう材層９によって排気
孔４を封止する動作は、前記第１実施形態と同様であ
る。
ろう材層８の表面に排気孔４と対応する孔を有する固形
ろう材を付着させて第２ろう材層９を形成する。以下、
前記第１ろう材層８および第２ろう材層９によって排気
孔４を封止する動作は、前記第１実施形態と同様であ
る。
【００３１】図５は第３実施形態の封止方法を示す。該
第３実施形態の方法は、排気孔４を第２実施形態に示す
封止方法より更に後から形成する点で相違している。具
体的には、まず、図５（Ａ）に示すように、前記外瓶３
の底部３ａにおける排気孔４の形成箇所に、フラックス
を付着させてフラックス層７を形成する。ついで、図５
（Ｂ）に示すように、前記フラックス層７の表面からろ
う材を底部３ａに溶着して第１ろう材層８を形成する。
第３実施形態の方法は、排気孔４を第２実施形態に示す
封止方法より更に後から形成する点で相違している。具
体的には、まず、図５（Ａ）に示すように、前記外瓶３
の底部３ａにおける排気孔４の形成箇所に、フラックス
を付着させてフラックス層７を形成する。ついで、図５
（Ｂ）に示すように、前記フラックス層７の表面からろ
う材を底部３ａに溶着して第１ろう材層８を形成する。
【００３２】ついで、図５（Ｃ）に示すように、前記フ
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。ついで、図５（Ｄ）に示すよ
うに、第１ろう材層８の表面に、中央部に排気孔４と対
応する孔が形成されていないブロック状の固形ろう材を
付着させて第２ろう材層９を形成する。
ラックス層７の前記第１ろう材層８より露出する部分７
ａを拭き取って除去する。ついで、図５（Ｄ）に示すよ
うに、第１ろう材層８の表面に、中央部に排気孔４と対
応する孔が形成されていないブロック状の固形ろう材を
付着させて第２ろう材層９を形成する。
【００３３】次に、図５（Ｅ）に示すように、ドリル等
を使用して外瓶３の底部３ａ、第１ろう材層８、第２ろ
う材層９を貫通させて排気孔４を形成する。なお、第１
ろう材層８および第２ろう材層９は、排気孔４と対応す
る孔を有する形状に形成しておいてもよい。以下、前記
第１ろう材層８および第２ろう材層９によって排気孔４
を封止する動作は、前記第１実施形態と同様である。
を使用して外瓶３の底部３ａ、第１ろう材層８、第２ろ
う材層９を貫通させて排気孔４を形成する。なお、第１
ろう材層８および第２ろう材層９は、排気孔４と対応す
る孔を有する形状に形成しておいてもよい。以下、前記
第１ろう材層８および第２ろう材層９によって排気孔４
を封止する動作は、前記第１実施形態と同様である。
【００３４】図６（Ａ），（Ｂ）は第４実施形態の封止
方法によって製造した魔法瓶１０を示す。該魔法瓶１０
は、図１（Ａ），（Ｂ）に示す魔法瓶１と同様に、金属
製の内瓶１１と外瓶１２とからなる。図６（Ｂ）に示す
ように、排気前の二重容器１０’には、前記外瓶１２の
底部１２ａの中央に略円錐筒状に下向きに突出した筒状
部１３が設けられ、該筒状部１０の内部空間によって排
気孔１４が構成されている。
方法によって製造した魔法瓶１０を示す。該魔法瓶１０
は、図１（Ａ），（Ｂ）に示す魔法瓶１と同様に、金属
製の内瓶１１と外瓶１２とからなる。図６（Ｂ）に示す
ように、排気前の二重容器１０’には、前記外瓶１２の
底部１２ａの中央に略円錐筒状に下向きに突出した筒状
部１３が設けられ、該筒状部１０の内部空間によって排
気孔１４が構成されている。
【００３５】次に、第３実施形態の魔法瓶１０の封止方
法について説明する。まず、前記外瓶１２の底部１２ａ
の筒状部１３の外周部に適宜の手段でフラックスを塗布
し、フラックス層１６を形成する。
法について説明する。まず、前記外瓶１２の底部１２ａ
の筒状部１３の外周部に適宜の手段でフラックスを塗布
し、フラックス層１６を形成する。
【００３６】次に、図７に示すように、溶融したろう材
１７’を溜めた薬液槽２０に前記外瓶１２の筒状部１３
を浸漬させて該筒状部１３の外周にろう材１７’を付着
させ、所謂ディッピングすることによって第１ろう材層
１７を形成する。ついで、前記第１ろう材層１７より露
出したフラックス層１６を除去した後、前記第１ろう材
層１７の外周部に固形ろう材からなる第２ろう材層１８
を付着させる。
１７’を溜めた薬液槽２０に前記外瓶１２の筒状部１３
を浸漬させて該筒状部１３の外周にろう材１７’を付着
させ、所謂ディッピングすることによって第１ろう材層
１７を形成する。ついで、前記第１ろう材層１７より露
出したフラックス層１６を除去した後、前記第１ろう材
層１７の外周部に固形ろう材からなる第２ろう材層１８
を付着させる。
【００３７】そして、前記魔法瓶１０の各構成部材を組
み立てて二重容器１０’を形成し、該二重容器１０’を
図示しない加熱装置で加熱しつつ、排気装置によって正
立状態で表面に付着した油、水分、気体分子等および吸
蔵ガスを完全に除去するとともに、前記排気孔１４より
内瓶１１と外瓶１２との間の空間Ｓを真空排気する。な
お、二重容器１０’の組み立ては、底部１２ａに前記第
１ろう材層１７および第２ろう材層１８を予め形成して
から行ってもよい。ここで、前記排気装置は、図６
（Ｂ）に示すように、前記排気孔１４との対向位置にヌ
レ性の悪い材料により形成されたろう材用の受部６０を
有するものを使用する。前記受部６０には、排気用の通
気路６０ａが形成されている。
み立てて二重容器１０’を形成し、該二重容器１０’を
図示しない加熱装置で加熱しつつ、排気装置によって正
立状態で表面に付着した油、水分、気体分子等および吸
蔵ガスを完全に除去するとともに、前記排気孔１４より
内瓶１１と外瓶１２との間の空間Ｓを真空排気する。な
お、二重容器１０’の組み立ては、底部１２ａに前記第
１ろう材層１７および第２ろう材層１８を予め形成して
から行ってもよい。ここで、前記排気装置は、図６
（Ｂ）に示すように、前記排気孔１４との対向位置にヌ
レ性の悪い材料により形成されたろう材用の受部６０を
有するものを使用する。前記受部６０には、排気用の通
気路６０ａが形成されている。
【００３８】前記排気装置により空間Ｓが所定の真空度
に達すると、前記外瓶１２の底部１２ａを加熱して第１
および第２ろう材層１７，１８を溶融させ、そのろう材
により図６（Ａ）に示すように排気孔１４を封止する。
この時、前記加熱により溶融したろう材は、筒状部１３
の傾斜と前記受部６０によって排気孔１４の中央口部１
４ａ側に導かれるため、安定して口部１４ａを封止する
ことができる。
に達すると、前記外瓶１２の底部１２ａを加熱して第１
および第２ろう材層１７，１８を溶融させ、そのろう材
により図６（Ａ）に示すように排気孔１４を封止する。
この時、前記加熱により溶融したろう材は、筒状部１３
の傾斜と前記受部６０によって排気孔１４の中央口部１
４ａ側に導かれるため、安定して口部１４ａを封止する
ことができる。
【００３９】図８は第４実施形態の封止方法により製造
した魔法瓶１０の変形例を示す。該魔法瓶１０には、外
瓶１２の底部１２ａの筒状部１３の外周部にガイド部材
２２が着脱可能に取り付けられている。該魔法瓶１０で
は、前記封止材１５を加熱することによって溶融したろ
う材が前記ガイド部材２２の傾斜に従って排気孔１４の
口部１４ａに導かれ、該口部１４ａを確実に封止するこ
とができる。
した魔法瓶１０の変形例を示す。該魔法瓶１０には、外
瓶１２の底部１２ａの筒状部１３の外周部にガイド部材
２２が着脱可能に取り付けられている。該魔法瓶１０で
は、前記封止材１５を加熱することによって溶融したろ
う材が前記ガイド部材２２の傾斜に従って排気孔１４の
口部１４ａに導かれ、該口部１４ａを確実に封止するこ
とができる。
【００４０】なお、本発明の魔法瓶の封止方法により封
止する真空構造体は魔法瓶に限られず、真空二重管、真
空断熱パネル、真空容器等を封止する場合に採用しても
同様の効果を得ることができる。
止する真空構造体は魔法瓶に限られず、真空二重管、真
空断熱パネル、真空容器等を封止する場合に採用しても
同様の効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の真空構造体の封止方法では、第１ろう材層より露出す
るフラックスを除去する構成としたので、第１ろう材層
には微量のフラックスしか残留しなくなり、余分なフラ
ックスがガス化して構成部材によって閉じられた空間の
真空度が低下することを防止できるため、金属被膜を形
成する場合と同様の効果を得ることができる。また、構
成部材に封止材を付着させる際にマスキング等もする必
要がないため、大型の設備が必要でなく簡単な作業で済
むため、真空構造体を安価に製造することができるとと
もに、生産性を向上することができる。
の真空構造体の封止方法では、第１ろう材層より露出す
るフラックスを除去する構成としたので、第１ろう材層
には微量のフラックスしか残留しなくなり、余分なフラ
ックスがガス化して構成部材によって閉じられた空間の
真空度が低下することを防止できるため、金属被膜を形
成する場合と同様の効果を得ることができる。また、構
成部材に封止材を付着させる際にマスキング等もする必
要がないため、大型の設備が必要でなく簡単な作業で済
むため、真空構造体を安価に製造することができるとと
もに、生産性を向上することができる。
【図１】 （Ａ）は本発明の第１実施形態の方法で製造
した魔法瓶からなる真空構造体の要部断面図、（Ｂ）は
封止前の状態の要部断面図である。
した魔法瓶からなる真空構造体の要部断面図、（Ｂ）は
封止前の状態の要部断面図である。
【図２】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は第１実施
形態の封止方法を示す断面図である。
形態の封止方法を示す断面図である。
【図３】 （Ａ）は第１実施形態の方法で製造した魔法
瓶からなる真空構造体の変形例を示す要部断面図、
（Ｂ）は封止前の状態の要部断面図である。
瓶からなる真空構造体の変形例を示す要部断面図、
（Ｂ）は封止前の状態の要部断面図である。
【図４】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は
第２実施形態の封止方法を示す断面図である。
第２実施形態の封止方法を示す断面図である。
【図５】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は
第３実施形態の封止方法を示す断面図である。
第３実施形態の封止方法を示す断面図である。
【図６】 （Ａ）は本発明の第４実施形態の方法で製造
した魔法瓶からなる真空構造体の要部断面図、（Ｂ）は
封止前の状態の要部断面図である。
した魔法瓶からなる真空構造体の要部断面図、（Ｂ）は
封止前の状態の要部断面図である。
【図７】 第４実施形態の封止方法における第１ろう材
層を形成する動作を示す概略図である。
層を形成する動作を示す概略図である。
【図８】 第４実施形態の方法で製造した魔法瓶からな
る真空構造体の変形例を示す要部断面図である。
る真空構造体の変形例を示す要部断面図である。
１，１０…魔法瓶（真空構造体）、１’，１０’…二重
容器、２，１１…内瓶（構成部材）、３，１２…外瓶
（構成部材）、４，１４…排気孔、５，１５…封止材、
７，１６…フラックス層、８，１７…第１ろう材層、
９，１８…第２ろう材層、Ｓ…空間。
容器、２，１１…内瓶（構成部材）、３，１２…外瓶
（構成部材）、４，１４…排気孔、５，１５…封止材、
７，１６…フラックス層、８，１７…第１ろう材層、
９，１８…第２ろう材層、Ｓ…空間。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−23984（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−298991（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−289449（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−215416（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A47J 41/02 102
Claims (9)
- 【請求項１】 構成部材により閉じられた空間を、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
をろう材によって封止する金属製の真空構造体の封止方
法であって、前記排気孔を封止するろう材は、前記構成
部材の表面にフラックスを付着させてフラックス層を形
成し、該フラックス層の表面からろう材を前記構成部材
に溶着させて第１ろう材層を形成した後、該第１ろう材
層より露出した前記フラックス層を除去し、前記第１ろ
う材層の表面に所定量のろう材を付着させて第２ろう材
層を形成してなり、 前記空間を排気した後に前記第１ろう材層および第２ろ
う材層を加熱してこれらのろう材層を前記排気孔に溶け
込ませて該排気孔を封止することを特徴とする真空構造
体の封止方法。 - 【請求項２】 前記フラックスを付着する前に、前記構
成部材に排気孔を予め形成し、該排気孔の周縁に該排気
孔と対応する孔を有する前記第１ろう材層を形成すると
ともに、該第１ろう材層の表面に前記排気孔と対応する
孔を有する前記第２ろう材層を形成することを特徴とす
る請求項１に記載の真空構造体の封止方法。 - 【請求項３】 前記第１ろう材層を形成した後に、前記
構成部材とともに前記第１ろう材層を貫通させて前記排
気孔を形成することを特徴とする請求項１に記載の真空
構造体の封止方法。 - 【請求項４】 前記第２ろう材層を形成した後に、前記
構成部材、第１ろう材層および第２ろう材層を貫通させ
て前記排気孔を形成することを特徴とする請求項１に記
載の真空構造体の封止方法。 - 【請求項５】 前記真空構造体を内瓶と外瓶とからなる
真空二重容器とし、前記排気孔を前記外瓶の底部に形成
することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
１項に記載の真空構造体の封止方法。 - 【請求項６】 前記第１ろう材層および第２ろう材層
は、同質の低融点のろう材によって形成することを特徴
とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の真
空構造体の封止方法。 - 【請求項７】 前記第１ろう材層および第２ろう材層
は、少なくとも主成分が共通するろう材によって形成す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１
項に記載の真空構造体の封止方法。 - 【請求項８】 前記第１ろう材層および第２ろう材層
は、ＰｂまたはＳｎを主成分とし、あるいは、Ｐｂまた
はＳｎの合金を主成分としたろう材によって形成するこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に
記載の真空構造体の封止方法。 - 【請求項９】 構成部材により閉じられた空間を、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
をろう材によって封止する金属製の真空構造体の封止構
造であって、前記排気孔の周縁に、フラックスを付着さ
せてフラックス層を設け、該フラックス層の表面からろ
う材を前記構成部材に溶着させて第１ろう材層を設ける
とともに、前記構成部材の表面の前記フラックスを除去
した後に前記第１ろう材層の表面に所定量のろう材を付
着させて第２ろう材層を設け、前記空間を排気した後に
前記第１ろう材層および第２ろう材層を加熱してこれら
ろう材層を前記排気孔に溶け込ませて該排気孔を封止す
る構成とした真空構造体の封止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236397A JP3439626B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空構造体の封止方法およびその構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11236397A JP3439626B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空構造体の封止方法およびその構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10295560A JPH10295560A (ja) | 1998-11-10 |
| JP3439626B2 true JP3439626B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=14584824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11236397A Expired - Fee Related JP3439626B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 真空構造体の封止方法およびその構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3439626B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107380740B (zh) * | 2017-07-01 | 2019-08-06 | 佛山市铠斯钛科技有限公司 | 一种高效的保温容器制造方法及其制造的保温容器 |
| CN107380741B (zh) * | 2017-07-01 | 2019-09-10 | 佛山市铠斯钛科技有限公司 | 一种气密性强保温容器的制造方法及其制造的保温容器 |
| CN108216943B (zh) * | 2017-12-29 | 2020-04-14 | 佛山市铠斯钛科技有限公司 | 一种气密性好的保温容器制备方法及其制备的保温容器 |
| CN109465601A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-15 | 西安庄信新材料科技有限公司 | 一种钛无缝管制作钛保温杯的方法 |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11236397A patent/JP3439626B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10295560A (ja) | 1998-11-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |