JP3885566B2 - 金属製真空二重容器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属製真空二重容器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から知られている金属製真空二重容器は、図13(a)に示すように、ステンレススチール等の金属により内容器1と外容器2の二重構造の容器を構成し、内容器1の開口側端面4から外方(図示の場合下方)に突き出した内容器口部5を設け、その内容器口部5の先端部外周面を外容器2の開口部10に接合し、真空引きチップ6を通じて内外容器1,2間の空所を真空吸引したものである。使用の一例として、内容器口部5に栓7を挿入し、その栓7に液体入り口8と液体出口9設け、その液体出口9の内端にオーバーフロー管11を接続する場合を示す(実開平7−27430号公報参照)。
【0003】
その他、12は断熱用の金属箔、13は残留ガス吸引用のゲッター、14はブラケットである。オーバーフロー管11はホルダー11’を介して栓7に接続される。ブラケット14は外容器2の開口側端面3に溶接により接合され、栓7の押さえ板23をこれに固定する。
【0004】
上記の真空二重容器は蓄熱装置等として使用に供され、外容器2の胴部を装置本体に固定し、液体入り口8から所定温度に加熱された液体を供給する。液体は内部で保温され、必要に応じて液体入り口8から追加の液体を供給することにより、オーバーフロー管11を経て保温された液体を液体出口9から外部に排出させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような真空二重容器において、断熱性を高めるための一つの手段として、内容器口部5を長く形成することは、断熱距離が長くなるため好ましいことである。しかし同じ胴径で容器の高さが一定であるとすると、内容器口部5が長くなった分だけ容量が減少する不具合がある(図13(a)の二点鎖線参照)。また、使用状態において、装置本体に振動負荷が作用すると、ブラケット14の溶接部分において割れが発生することがある。これは、装置本体の振動と共振する内容器1の振動が内容器口部5を経て外容器2の開口側端面3に伝わるためであると考えられる。
【0006】
一方、断熱性を高めるためには、内容器口部5の口径を小さくすることも一つの手段であるが、絞り加工に時間がかかりコスト高の原因になる問題がある。
【0007】
絞り加工を避けるために、図13(b)に示すように、内容器1とは別部材の口部パイプ16により内容器口部5を形成し、これを内容器1の開口側端面4に溶接で接合した組み合わせ構造を採ることが考えられる。
【0008】
しかし、図13(b)のように別部材の口部パイプ16で内容器口部5を形成し、その口部パイプ16を開口側端面4に接合した真空二重容器を、前述の場合と同様の態様で使用した場合、振動負荷が作用したときに口部パイプ16と内容器1の開口側端面4との溶接部分に割れが発生する問題がある。
【0009】
そこで、この発明は、金属製真空二重容器において、内容器口部を長く形成した場合でも、容量の減少を来たさないようにすること、また、振動負荷に対する強度を高めることを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、金属製の内容器と外容器の二重構造からなり、内外両容器間の空所を真空に保持してなる金属製真空二重容器において、上記内容器の開口側端面の開口部分を該内容器内方に絞って立ち上げて絞り部を形成し、その絞り部に口部パイプの内端部を挿入接合し、該口部パイプの外端部を上記外容器の開口部に接合した構成を採用した。
【0011】
上記構成によると、内容器に形成した絞り部の立ち上がり分だけ口部寸法を長くすることができ、その分だけ断熱性を高めることができる。また、口部パイプの内容器に対する接合部分は、上記内容器の開口側端面に設けた絞り部により支持される。その絞り部には変形余裕があるため、口部パイプに伝わった振動負荷は絞り部において吸収される結果、口部パイプの接合部における割れが防止される。
【0012】
また、上記内容器の開口側端面を外容器の開口側端面に接近させることにより、上記内容器の開口側端面における絞り部の周りに環状空所を設けた構成を採用することができる。この構成によると、内容器の口部寸法が長くなり、断熱性が良好になるとともに、環状空所の容積分だけ容器全体の容量を増大させることができる。
【0013】
なお、上記の内容器の胴部の上下両端部又は上下両端部のいずれか一方の外周面に、外容器との直接接触を遮断する断熱材を介在した構成を採用すると、直接接触による熱の移動を遮断することができるとともに、金属同士の接触音の発生を防止することができる。
【0014】
また、振動負荷に対する強度を高めるという前記の課題を達成するその他の手段として、この発明は、金属製の内容器と外容器の二重構造からなり、筒状の内容器口部を外容器の開口部に接合し、内外容器間の空所を真空に保持してなる金属製真空二重容器において、上記の内容器口部に嵌入した栓体に押さえ板を当てるとともに、その押さえ板を上記外容器の外周面に固定したブラケットに連結した構成を採用した。
【0015】
このように構成すると、ブラケットは内容器の振動を受け易い外容器の開口側端面から離れた位置である外容器外周面に固定されるため、溶接部分の振動による割れが防止される。
【0016】
さらに、振動負荷に対する強度を高めるという前記の課題を達成するその他の手段として、金属製の内容器と外容器の二重構造からなり、筒状の内容器口部を外容器の開口部に接合し、内外容器間の空所を真空に保持してなる金属製真空二重容器において、上記外容器の開口部周辺の開口側端面に筒状部を設け、その筒状部を上記内容器口部の外側に嵌合し、該筒状部と内容器口部を直接的又は介在物を挟んで間接的に接合し、上記の内容器口部に嵌入した栓体に押さえ板を当てるとともに、その押さえ板を上記外容器の開口側端面に固定したブラケットに連結した構成を採用することができる。この構成によると、ブラケットの溶接部に作用する振動は、外容器の筒状部において吸収緩和されるので割れが防止できる。
【0017】
【発明の実施形態】
以下、添付図面に基づいてこの発明の実施形態を説明する。図1に示した第1実施形態は、前述した従来の場合と同様に、ステンレススチール等の金属製の内容器1と外容器2の二重構造からなる。内容器1の開口側端面4の中央部に、その開口の周りにおいて、内方に高さHでテーパ状に立ち上がった絞り部15を設け、その絞り部15の上端開口部21に金属製の口部パイプ16の内端部を挿入して溶接により接合し、また、口部パイプ16の外端部(下端部)を、従来の場合と同様に、外容器2の開口側端面3に設けた開口部10に溶接により接合することにより、内容器口部5を構成している。
【0018】
その他、真空引きチップ6から内外容器1、2間の空気が排気されること、内部に断熱用の金属箔12が装着されること、ゲッター13が取り付けられること、外容器2の開口側端面3にブラケット14が溶接により固着され、栓7の押さえ板23がそのブラケット14に連結されることは従来の場合と同様である。
【0019】
上記の第1実施形態の構造によると、従来の場合に比べ、内容器口部5が絞り部15の高さH分だけ長くなるので、その分だけ断熱効果が増大する。また、口部パイプ16の上端部における接合部は、内容器1の開口側端面4に設けたテーパ状の絞り部15により支持される。その絞り部15には変形余裕があるため、内容器1から口部パイプ16に伝わる振動は絞り部15において吸収される。その結果、口部パイプ16と絞り部15の上端開口部21との接合部における割れが防止される。
【0020】
図2に示した第2実施形態は、内容器1の開口側端面4を従来の場合(2点鎖線参照)より下方にH’だけ深く形成し、外容器2の開口側端面3に接近させている。その開口側端面4に前記第1実施形態と同様に、絞り部15を内方にテーパ状に立ち上げて設け、口部パイプ16の内端部を上端開口部21に挿入接合するとともに、口部パイプ16の下端部を外容器2の開口側端面3の開口部10に接合して内容器口部5を構成すること、その他の構成は前記の第1実施形態の場合と同様である。
【0021】
この構成によると、第1実施形態の場合と同様に、内容器口部5は絞り部15の高さH分だけ長くなって断熱性が改善されるとともに、内容器1の開口側端面4は、絞り部15の存在により口部パイプ16と絞り部15の上端開口部21との接合部の振動吸収性が向上するほか、高さH’の環状空所17の分だけ容器全体の容量が増大する。
【0022】
また、図2に示すように、内容器1の胴部18の上下両端部に全周にわたり断熱材19、19を貼り付けることにより、内容器1と外容器2と直接接触を避け、断熱するとともに、音鳴りを防止することができる。内容器1と外容器2は上記の断熱材19,19を介して密着するようにしてもよい。なお、この断熱材19、19は、周方向に数か所設けるだけでもよい。
【0023】
図3に示した第3実施形態は、口部パイプ16に波付け部20を設けることにより、口部パイプ16の全長を増すことなく断熱効果を増大させるようにしたものである。
【0024】
次に、図4、図5示した第4実施形態の真空二重容器の構造は、図13(a)に示した従来例の場合と、真空引きチップ6の位置が外容器2の頂部に設けられる点、及びこれをカバーするカバーキャップ22が外容器2に嵌合され溶接により固着される点において相違があるが、その他の構成は実質的に同じである。従って、同じ部分には同じ符号を付して示し、その説明を省略する。
【0025】
この実施形態においては、栓7の下端面に当接させる円板状の押さえ板23に複数の放射状の脚片24(図5参照)を設けている。その押さえ板23には、液体入り口8と液体出口9に合致する2つの穴8’、9’が設けられる。また、各脚片24の先端に連結用穴25が設けられる。
【0026】
上記の脚片24に対応した4本のL形のブラケット26が、外容器2の胴部に等間隔をおいて配置され、それぞれ上端部が接合される。また、各ブラケット26の下端部が開口側端面3上に突き出し、各脚片24の連結用穴25の部分に重ねられ、ビス27により連結固定される。上記のブラケット26は、4本の独立した部材として説明したが、L形断面の単一の環状部材であってもよい。
【0027】
上記の構成によると、ブラケット26は内容器1の振動の影響を受け易い開口側端部3から離れた位置である外容器2の外周面に溶接されるため、その溶接部分の割れが防止される。
【0028】
図6に示した第5実施形態は、前記の第4実施形態の構成において、押さえ板23の形状とその連結構造を変えたものである。即ち、この場合の押さえ板23は、図7に示すように、その周縁4等分位置に突起28を設け、各突起28にロープ穴29を設けている。また、外容器2の外周面の4箇所にL形のブラケット30が接合され、そのブラケット30と突起28のロープ穴29間にロープ31を掛けて緊締することにより固定される。この構造によると、上記の第4実施形態の場合と同様にブラケット30の溶接部の割れが防止される。
【0029】
図8、図9に示した第6実施形態は、上記のブラケット30に代えて、一対の半環状ブラケット32の各一端部をヒンジ34’により連結するとともに、これを外容器2の外周面に設けた環状溝33に嵌合し、ボルト・ナット34により連結一体化し(図9(a)参照)、その半環状ブラケット32に設けた突片35のロープ穴36と、押さえ板23(同図(b)参照)のロープ穴29にロープ37を掛け渡して緊締したものである。この場合はブラケット32の外容器2に対する溶接が不要となり、溶接部の割れを考慮する必要がない。
【0030】
図10、図11に示した第7実施形態は、押さえ板23に設けた突片38にベルト穴39を設け、対向した2つのベルト穴39間に、外容器2及びカバーキャップ22にベルト41を掛け渡して緊締したものである。この場合も溶接部は存在しないので、上記の場合と同様に、溶接部の割れを考慮する必要がない。
【0031】
図12に示した第8実施形態は、外容器2の開口側端面3に設けた開口部10の周辺を絞って筒状部42を設け、その筒状部42を内容器口部5の外側に所定のすき間を置いて嵌合し、開口部10の外周に直接接合した構造を採用している。但し、介在物を介して間接的に接合した構造を採用してもよい。
【0032】
この場合のブラケット14は、前述の第1実施形態の場合(図1参照)の場合と同様に、上記筒状部42の周り外容器2の開口側端面3に溶接により接合される。この場合は、筒状部42において振動が吸収緩和されるため、ブラケット14の溶接部の割れが防止される。
【0033】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、内容器に設けた内向きの絞り部の高さだけ口部の長さが長くなり、その分だけ断熱性が改善される効果があるとともに、内容器端面の振動負荷に対する耐久性が向上する。また、内容器の開口側端面を外容器側に深くなるように形成することにより、絞り部の周りに形成される環状空所の分だけ容器容量を増大させることができる。
【0034】
さらに、栓の押さえ板と連結されるブラケットを振動の影響の受け難い部分に設けたり、このようなブラケットを設けることなく押さえ板を固定するなどの手段を採用し、あるいは外容器の開口部に筒状部を設けることにより、振動負荷に対する耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態の断面図
【図2】第2実施形態の断面図
【図3】第3実施形態の断面図
【図4】第4実施形態の断面図
【図5】同上の押さえ板の斜視図
【図6】第5実施形態の断面図
【図7】同上の押さえ板の斜視図
【図8】第6実施形態の断面図
【図9】(a)同上の半環状ブラケットの斜視図(b)同上の押さえ板の斜視図
【図10】第7実施形態の断面図
【図11】同上の押さえ板の斜視図
【図12】第8実施形態の斜視図
【図13】従来例の断面図
【符号の説明】
1 内容器
2 外容器
3 開口側端面
4 開口側端面
5 内容器口部
5’ 口部パイプ
6 真空引きチップ
7 栓
8 液体入り口
8’ 穴
9 液体出口
9’ 穴
10 開口部
11 オーバーフロー管
11’ ホルダー
12 金属箔
13 ゲッター
14 ブラケット
15 絞り部
16 口部パイプ
17 環状空所
18 胴部
19 断熱材
20 波付け部
21 上端開口部
22 カバーキャップ
23 押さえ板
24 脚片
25 連結用穴
26 ブラケット
27 ビス
28 突起
29 ロープ穴
30 ブラケット
31 ロープ
32 半環状ブラケット
33 環状溝
34 ボルト・ナット
34’ ヒンジ
35 突片
37 ロープ
38 突片
39 ベルト穴
41 ベルト
42 筒状部
Claims (3)
- 金属製の内容器と外容器の二重構造からなり、内外両容器間の空所を真空に保持してなる金属製真空二重容器において、上記内容器の開口側端面の開口部分を該内容器内方に絞って立ち上げて絞り部を形成し、その絞り部に口部パイプの内端部を挿入接合し、該口部パイプの外端部を上記外容器の開口部に接合したことを特徴とする金属製真空二重容器。
- 上記内容器の開口側端面を外容器の開口側端面に接近させることにより、上記内容器の開口側端面における絞り部の周りに環状空所を設けたことを特徴とする請求項1に記載の金属製真空二重容器。
- 上記内容器の胴部の上下両端部又は上下両端部のいずれか一方の外周面に、外容器との直接接触を遮断する断熱材を介在したことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属製真空二重容器。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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