JP4244508B2

JP4244508B2 - ガラス製真空断熱容器とその製造方法

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Publication number: JP4244508B2
Application number: JP2000247042A
Authority: JP
Inventors: 孝文藤井; 栄二大塚
Original assignee: Thermos KK
Current assignee: Thermos KK
Priority date: 2000-08-16
Filing date: 2000-08-16
Publication date: 2009-03-25
Anticipated expiration: 2020-08-16
Also published as: JP2002058605A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断熱容器に関し、特に内外壁の一部が可視光を透過する透視可能な輻射熱防止膜でなっていて、容器内に収容した内容物を視認できるガラス製の真空断熱容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、従来のガラス製の魔法瓶に代わって、強度の点で優れていて携行に便利であることより、内外容器がステンレス鋼等の金属製からなる金属製魔法瓶が広く使用されてきている。この金属製の魔法瓶（以下「断熱容器」という）は、ステンレス鋼の如き金属製の内外容器を空隙部を隔てて配して、これらの開口部を結合一体化して二重壁容器とし、そして前記空隙部を断熱空間層として、金属製の魔法瓶としたものである。特に前記断熱空間層を真空排気して真空断熱とした金属製真空断熱容器は、保温性能が高い魔法瓶として一般的に使用されている。
【０００３】
しかし、上記金属製真空断熱容器では、その内外壁が金属であることから、内容物の量等を外部から確認することができず、確認するためには中栓等を一々取り外して、内容器内を確認する必要があった。その時、外部の空気が内容器内に流入するため、例えば内容器内に冷たい飲料物等を入れている場合には、その流入空気の温度により飲料物の温度が上昇してしまい、無駄な温度上昇を起させたり、湯等の熱い飲料物を入れた場合には湯温を降下せしめる要因となり、本来断熱容器が必要としていた保温機能の保持を損なうこととなっていた。
【０００４】
また従来から用いられていた、内外容器がガラス製の断熱容器である魔法瓶では、保温性能を高めるため、内・外容器間に形成した空隙部を真空排気して真空断熱層とするとともに、その内外容器の断熱空間層側に輻射熱防止対策として、銀鏡反応による銀メッキ等を施している。そのため、上記金属製魔法瓶と同様に外部から内容器の様子を確認することはできず、上記金属製断熱容器と同様の問題があった。
【０００５】
又、特開２０００−６０７４３の公開公報には、内外容器に透明な合成樹脂を用いた二重壁容器でなる断熱容器として、その内外容器の間の空隙部にクリプトン、キセノン、アルゴン等の空気よりも熱伝導率が小さいガス（以下、低熱伝導率ガスと記す。）を封入して断熱層とした合成樹脂製断熱容器が実施例として開示されている。そして該合成樹脂製断熱容器では、合成樹脂が温度上に制限があるため、輻射熱防止対策として、その断熱層側表面に、可視光が透過可能であって、赤外線を吸収もしくは反射させるために金属微粒子、金属酸化物、金属窒化物を、単層あるいは複層にして蒸着やスパッタリング又はイオンプレーティングにより付着させた輻射熱防止フィルムを用いたものである。
【０００６】
従って、上記特開２０００−６０７４３の公開公報に開示されている合成樹脂製断熱容器では、内容器内を外側より確認することができ、上記金属製やガラス製の断熱容器では内容器内を確認し得ないという上記問題点を解決してはいる。しかし、上記した合成樹脂製断熱容器に使用する輻射熱防止用に使用する膜はフィルム状のものであって、剛性を有しているので、これを使用する場合、配置して貼付することができる場所は平面部であったり、円筒部の胴部のように展開すると平面となる様な限られた場所にしか取り付けることができず、ガラスの真空断熱容器（魔法瓶）のように、その底部や肩部等の如き曲面を形成している場所には配置することができなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した現状に鑑み、容器内に収容した内容物等が視認し得る程度に透視可能で、かつ輻射熱防止機能を、平面部は勿論のこと球面等曲面を有する場所にも具備せしめることを可能とし、これによって、収容した内容物等が透視可能で、かつ輻射熱防止機能を有するガラス製の真空断熱容器を提供することを課題としたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するため、以下の如き手段を講じたものである。請求項１に係わる発明のガラス製真空断熱容器は、ガラス製の内容器とガラス製の外容器とを空隙部を隔てて配置して一体に結合した二重壁容器の前記内外容器間の空隙部を真空断熱層とし、かつ前記内容器の外面及び外容器の内面の少なくとも一面に、金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類を二層又はそれ以上の積層構造として輻射熱防止膜を形成せしめたガラス製真空断熱容器において、前記輻射熱防止膜を前記ガラス製真空断熱容器の底部から口部にかけて徐々に薄くなるグラデーションを施した膜厚とし、前記輻射熱防止膜の少なくとも一部が可視光を１０％以上透過する透視可能な輻射熱防止膜で形成されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に係わる発明のガラス製真空断熱容器の製造方法はガラス製真空断熱容器の製造方法、ガラス製の内容器の外面及び排気用チップ管を有したガラス製の外容器の内面の少なくとも一方の面に、少なくとも一部に可視光を１０％以上透過する徐々に薄くなるグラデーションを施した輻射熱防止膜を形成した後、これら内外容器を空隙部を隔てて配して、それぞれの開口端を結合して一体化した二重壁容器とし、続いて前記チップ管を通して内外容器間の空隙部を真空排気し、所定真空度に到達後前記チップ管を熱溶着して真空封止することを特徴とするものである。請求項３に係わる発明のガラス製真空断熱容器の製造方法は、請求項２に記載のガラス製真空断熱容器の製造方法で、前記輻射熱防止膜が金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類で形成したことを特徴とするものである。請求項４に係わる発明のガラス製真空断熱容器の製造方法は、請求項２に記載のガラス製真空断熱容器の製造方法で、前記輻射熱防止膜が金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類を二層又はそれ以上の積層構造で形成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１を参照して説明する。図１は本発明のガラス製真空断熱容器の一例を説明する概略斜視図である。図１において、本発明のガラス製真空断熱容器１は、ガラス製の内容器２とガラス製の外容器３から構成されている。そして、内容器２と外容器３とは、空隙部４を隔てて配置され、各口部２ａ、３ａを結合して一体化されて、内容器２と外容器３とで二重壁容器が形成され、更に前記空隙部４は真空排気されて真空断熱層Ｖを形成している。
【００１１】
そして、上記した二重壁容器を形成する内容器２と外容器３とのそれぞれ空隙部４（真空断熱層Ｖ）側に面する面、即ち内容器外面２ｂ及び外容器内面３ｂの少なくとも一方に透視可能な輻射熱防止膜５を塗膜して設けている。なお、図１に図示した斜視図では、内容器外面２ｂに透視可能な輻射熱防止膜５を塗膜していて、外容器内面３ｂには輻射熱防止膜を塗膜しない態様を例示しているが、透視可能な輻射熱防止膜５は外容器内面３ｂにのみに塗膜してもよいし、又、内容器外面２ｂと外容器内面３ｂの両方の面に塗膜してもよい。
【００１２】
然るに、上記透視可能な輻射熱防止膜５として、本発明は輻射熱に大きく影響する赤外線領域の光を遮断又は反射せしめ、可視光を透過させることができる膜を形成することを特徴とするものである。この赤外線領域の光を遮断又は反射せしめ、可視光を透過させる透視可能な輻射熱防止膜５としては、ＩＴＯ［インジウム(In)の酸化物にスズ(Sn)をドーピングした物質］、ＺｎＯ、ＳｉＯx、ＳnＯ2、そしてＴiＯx等の金属酸化物（半導体）を使用するものである。そして、これらをゾルゲル法によるコーティング、ホットスプレー法等による吹付け、スピンコート法によるコーティング、又はディップコート法による塗布等によって、予め洗浄乾燥処理した内容器外面２ｂや容器の内面３ｂにコーティングした後、４００℃〜５００℃真空中での焼成し、引き続き２００℃の真空中で冷却せしめることによってこれらの輻射熱防止膜を形成するものである。
【００１３】
なお、上記した金属酸化物（半導体）は、蒸着やスパッタリングまたはイオンプレーティングによっても透視可能な輻射熱防止膜５を付与することができる。又更に、金、銀、銅、アルミニウム等の金属を使用した金属膜によっても本発明の上記した透視可能な輻射熱防止膜５を形成することができ、これらの金属膜は蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングにより形成せしめることができる。そして、上記した金属酸化物の膜と金属膜とは、それぞれ単層にして形成せしめたり、又ＩＴＯ−銀−ＩＴＯ、ＩＴＯ−金−ＩＴＯの様に３層構造としたり、更には５層構造等と適宜多層構造の膜とすることで、可視光線を通すことができる透視可能な輻射熱防止膜５に形成することができる。
【００１４】
即ち、上記した金属酸化物（半導体）の膜では可視光線を約８０％透過させることができるが、容器に収容した内容物が発する遠赤外線領域の熱線を全て反射する特性を有していないため、上記した如く金属酸化物の膜と金属膜を多層構造にすることにより、金属酸化物の膜を単層に形成した膜では充分に反射できない遠赤外線領域の熱線を反射することが可能となる。この結果、このように金属酸化物の膜と金属膜とを多層構造にした膜とすることにより、容器に収容した内容物を確認することができ、しかも内容物の保温性能を良好に保持することを可能としたガラス製の真空断熱容器とすることができる。
【００１５】
なお、上記透視可能な輻射熱防止膜５として、上記した金属酸化物（半導体）の膜では、その膜厚は１００Å以上であれば輻射熱防止機能を有することができ、好ましくは３０００Å以上であると輻射熱防止機能として、より一層効果を発揮することができる。又、透視可能な輻射熱防止膜５として、上記した金属の金属膜とする場合は、その膜厚は、輻射機能を有するためには最低５０Å以上必要とし、より好ましくは１００Å以上の膜厚でほぼ満足する放射率が得られる。そして、１０００Åより薄い膜厚にすると内容器内面を外部からかろうじて視認することができ、好ましくは４００Å以下であれば、より一層視認することができる。
【００１６】
かくして、上記した如き金属酸化物の膜や、金属膜は、内外容器の空隙部４（真空断熱層Ｖ）側の面のどちらか一方の面、即ち内容器２の外面２ｂ及び外容器３の内面３ｂのどちらか一方の面に、上記した金属酸化物の膜では１００Å以上の膜厚で、又金属膜の場合は５０Å以上、１０００Å以下の範囲の膜厚で形成せしめることが、本発明の透視可能な輻射熱防止膜５として最も効果的である。又、この膜を上記した内外容器の両面、即ち内容器２の外面２ｂ及び外容器３の内面３ｂの両方の面に設ける場合には、それぞれ両面の最低の膜厚が、金属酸化物の膜及び金属膜ともいずれも５０Å以上とし、又金属膜の場合には内外容器の両面に形成する膜厚の合計が１０００Åよりも薄くすることにより、膜質が綺麗に見えるという効果を奏する。
【００１７】
又、本発明のガラス製真空断熱容器の別の実施の形態を、図２に図示した概略斜視図を参照して説明する。なお、図２において、図１で図示した構成部と共通する構成部は図１と同一符号を付して詳細な説明は省略する。この図２に図示した別の実施の形態のガラス製真空断熱容器１１と図１に図示した実施の形態のガラス製真空断熱容器１との差異は、図１に図示した実施の形態のガラス製真空断熱容器１の内容器外面２ｂ及び外容器内面３ｂの少なくとも一方の面の全面を１０％以上可視光が透過可能な輻射熱防止膜５を形成してなるのに対して、図２に図示した別の実施の形態のガラス製真空断熱容器１１では、その一部に透視可能な輻射熱防止膜５を配し、他の余面を非透視輻射熱防止膜１２としたものである。即ち容器の軸方向に沿って特定の幅ｗをもって、内容器外面２ｂ及び外容器の内面３ｂの少なくとも一面に透視可能な輻射熱防止膜５を部分的に形成し、残余の面は透視不可能な非透視輻射熱防止膜１２を形成したものである。
【００１８】
この別の実施の形態のガラス製真空断熱容器１１は、一部の透視可能な輻射熱防止膜５を除いては、透視ができない程度に充分に輻射熱を防止する膜厚で非透視輻射熱防止膜１２が形成されているので、輻射熱の防止は図１の全面を透視可能な輻射熱防止膜５を施したガラス製断熱容器１よりは、稍断熱性能の向上が認められる。なお、これらの非透視輻射熱防止膜１２は、上記図１で説明した如き透視可能な輻射熱防止膜５を形成する領域以外の領域を、前記した金、銀、銅、アルミニウム等の金属で、膜厚を１０００Å以上の金属膜を形成すれば容易に得られる。又、上記図１で説明したように、金属酸化物の膜や金属膜を所定の膜厚で透視可能な輻射熱防止膜５を形成した後に、図２に図示する如く軸方向に沿ったｗ幅の所望する領域を除いて、透視可能な輻射熱防止膜５上に、前記した金、銀、銅、アルミニウム等の金属で、膜厚を１０００Å以上の金属膜を形成するようにしても容易に得られる。
【００１９】
又、この図２に図示した別の実施の形態のガラス製真空断熱容器１１での、透視可能な輻射熱防止膜５を一部に有する非透視輻射熱防止膜１２を形成するにあたっては、内外容器の空隙部４（真空断熱層Ｖ）側の面のどちらか一方の面、即ち内容器２の外面２ｂ及び外容器３の内面３ｂのどちらか一方の面に形成することが最も効果的である。そして、透視可能な輻射熱防止膜５としては、上記した金属酸化物の膜では１００Å以上の膜厚で、又金属膜の場合は５０Å以上、１０００Å以下の範囲内の膜厚で形成せしめることが好ましいことは、図１の実施の形態のガラス製真空断熱容器と同様である。
【００２０】
なお又、この膜を上記した内外容器の両面、即ち内容器２の外面２ｂ及び外容器３の内面３ｂの両方の面に設ける場合には、それぞれ透視可能な輻射熱防止膜５の両面での最低の膜厚は、金属酸化物の膜及び金属膜ともいずれも５０Å以上とし、又金属膜の場合には内外容器の両面に形成する膜厚の合計が１０００Åよりも薄くすることが好ましい。なお更に、図２の別の実施の形態のガラス製真空断熱容器１１では、透視可能な輻射熱防止膜５を、軸方向に沿ってｗの幅を有する領域に形成した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、周方向に沿った領域でもよいし、部分的に円形状、多角形状とした状態の領域に形成してもよく、使用目的に応じて、適宜選択して形成すればよい。
【００２１】
次に、上記した本発明のガラス製真空断熱容器の製造方法について、図１に図示した、全面を透視可能な輻射熱防止膜５を形成したガラス製の真空断熱容器１を例示した図３乃至図５を参照して説明する。本発明のガラス製の真空断熱容器は以下の３種類の方法により製造することができる。
【００２２】
［第１の製造方法］本発明のガラス製の真空断熱容器１の第１の製造方法について、図３を参照して説明する。なお、図３において図１及び図２と共通する構成部は、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
（内外容器の製作）先ず内容器２を所望する形状に成形加工すると共に、内容器２を空隙部４を隔てて収容し得る寸法で、内容器とほぼ相似の外容器３を成形加工した後、口部３ａを含む上部外容器３-1と、底部排気用チップ管６を含む下部外容器３-2とを分割して製作する。
（透視可能な輻射熱防止膜の形成）次いで、内容器２の外面２ｂに、設計仕様に従い上記した金属酸化物の膜及び金属膜を適宜選択して、前記した如きコーティング法や、蒸着法、スパッタリング法に従い塗膜し、透視可能な輻射熱防止膜５を、又は図２に図示する如き１部に透視可能な輻射熱防止膜５を有する非透視輻射熱防止膜１２を形成する。
【００２３】
（内外容器の組立）引き続き、上部外容器３-1内に内容器２の口部２ａを覆うようにして、パッド１５を介在せしめて等間隔の空隙部４を隔てて配置収容して、それぞれの口部２ａと３ａとを気密に結合する。次いで下部外容器３-2を、内容器２の底部よりこれを被包するようにして挿入し、これらを空隙部４を隔てて配置して、上部外容器結合部３-1ｃと下部外容器結合部３-2ｃとを溶着結合して一体化し、二重壁容器とする。
（真空排気・封止）そして、最後に排気用チップ管６を介して、空隙部４を真空排気し、所定の真空度１３３.３×１０^-3Ｐa以下に達したら、前記排気用チップ管６を溶着して真空封止する。
【００２４】
［第２の製造方法］第２の製造方法を図４（ａ）の概略断面図と図４（ｂ）の概略要部断面図を参照して説明する。なお、図４において図１乃至図３で図示した構成部と共通する構成部は、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
（内外容器の製作）先ず内容器２を所望する形状に成形加工すると共に、内容器２を空隙部４を隔てて収容し得る寸法で、内容器とほぼ相似の外容器３を、底部３ｄを開口した状態にして成形加工する。
（透視可能な輻射熱防止膜の形成）次いで、内容器２の外面２ｂに、第１の製造方法と同様に、設計仕様に応じて、上記した金属酸化物の膜及び金属膜より適宜選択して、前記した如く透視可能な輻射熱防止膜５を、又は１部透視可能な輻射熱防止膜５を有する非透視輻射熱防止膜１２を形成する。
【００２５】
（内外容器の組立）引き続き、図４（ａ）に図示する如く、外容器３内に、その底部３ｄの開口より、内容器２をその口部２ａを先にして挿入し、内容器２と外容器３との間にパッド１５を介在せしめて、これらが等間隔の空隙部４を保つようにして内容器２と外容器３を配置し、それぞれの口部２ａと３ａとを気密に結合する。次いで、外容器３の底部３ｄを側面より加熱手段１７で加熱し、回転させながら底部３ｄを引っ張り治具１６で引っ張りながら縮径せしめて底を形成し、その後、図４（ｂ）に図示する如く、底部３ｄに穴３ｅを開け、該部３ｅに排気用チップ管６を溶着して取り付けて二重壁容器とする。
（真空排気・封止）そして、最後に排気用チップ管６を介して、空隙部４を真空排気し、所定の真空度１３３.３×１０^-3Ｐa以下に達したら、前記排気用チップ管６を溶着して真空封止する。
【００２６】
［第３の製造方法］第３の製造方法を図５の概略断面図を参照して説明する。なお、図５において図１乃至図４に図示した構成部と共通する構成部は、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
（内外容器の製作）先ず内容器２を所望する形状に成形加工すると共に、内容器２を空隙部４を隔てて収容し得る寸法で、内容器とほぼ相似の外容器３を、底部３ｄに排気用チップ管６を設け、上部開口した状態にして成形加工する。
（透視可能な輻射熱防止膜の形成）次いで、内容器２の外面２ｂに、第１及び第２の製造方法と同様に、設計仕様に応じて、上記した金属酸化物の膜及び金属膜より適宜選択して、前記した如く透視可能な輻射熱防止膜５を、又は１部透視可能な輻射熱防止膜５を有する非透視輻射熱防止膜１２を形成する。
【００２７】
（内外容器の組立）引き続き、上部外容器３内に、その上部開口より内容器２の底部を覆うようにし、かつ底部３ｄにパッド１５を介在せしめて等間隔の空隙部４を保つようにして内容器２を配置収容する。次いで、外容器３の上部開口を側面より加熱手段１７で加熱し、回転させながら上部開口の側面をヘラ等の押接治具１７で押接せしめるスピニング加工により、縮径せしめて外容器口部３ａを形成せしめる。そして、内容器口部２ａと外容器口部３ａとを溶着結合せしめて一体化して二重壁容器とする。
（真空排気・封止）そして、最後に排気用チップ管６を介して、空隙部４を真空排気し、所定の真空度１３３.３×１０^-3Ｐa以下に達したら、前記排気用チップ管６を溶着して真空封止する。
【００２８】
本発明のガラス製真空断熱容器の製造方法は、上記した第１乃至第３のいずれの方法を用いても可能ではある。なお、上記真空排気処理に当たっては、いずれの方法を用いても真空排気前に１００℃以上の乾燥、ベーキングにより脱ガス処理を行うとにより、一層商品としては好性能を保持した断熱容器を得ることができる。そして、これらのガラス製真空断熱容器に、保護部材を設けることにより、携帯用魔法瓶、卓上用魔法瓶、ランチジャー等の保温用の断熱容器として製造し提供することができる。
【００２９】
【実施例】
次に、実施例として、上記した本発明のガラス製真空断熱容器を製作し、各種の性能を確認した。
［実施例１］実施例１として、本発明の図１に図示したガラス製真空断熱容器１を製造し、その断熱性能を確認した。
＜製造した本発明のガラス断熱容器の仕様＞材料として、ほうけい酸ガラスを用いて、前記第１の製造方法（図３参照）によりガラス製真空断熱容器１を製作した。
【００３０】
先ず、ブローイングマシーンで一端に口部２ａを有した内容器２を製造した。同様に一端が内容器口部２ａと同一径の外容器口部３ａを有し、かつ他端に胴部の結合部３-1ｃを有した上部外容器３-1と、一端が前記上部外容器３-1の胴部の結合部３-1ｃと同一径を有する結合部３-2ｃを配し、底部に排気用チップ管６を設けた下部外容器３-2を製造した。その仕様諸元は以下の通りである。
●内容器２
板厚：約１.０ｍｍ、口部２ａ外径：３５ｍｍφ、全高：１９０ｍｍ、胴部外径：７５ｍｍφ
【００３１】
●上部外容器３-1
板厚：約１.０ｍｍ、口部３ａ内径：３５ｍｍφ、全高：１００ｍｍ、胴径内径９０ｍｍφ
●下部外容器３-2
板厚約１.０ｍｍ、胴径内径：９０ｍｍφ、全高：１００ｍｍ
●透視可能な輻射熱防止膜
内容器２の外面２ｂに、口部２ａから約１０ｍｍにマスキングをし、ＩＴＯ(200Å)−銀(150Å)−ＩＴＯ(200Å)の三層積層膜を形成した。この膜は、可視光の透過量が１０から７０％の範囲であることを確認。
【００３２】
以上の如きガラス製真空断熱容器１は、外容器底部のチップ管６を介して、内外容器２、３間の空隙部４を真空度１３３.３×１０^-3Ｐa以下に真空排気した後、チップ管６を加熱して真空封止した。このガラス製真空断熱容器１に保護化粧容器を取り付けて保温性断熱容器として完成した。該ガラス製真空断熱容器に１００℃の熱湯を約１０００ｃｃを入れ、その保温性能を測定したところ６時間経過後８８℃を有していた。また完成品に於いても、その中の湯の量を外部から確認する事はできた。
【００３３】
［比較例１］上記実施例１の本発明のガラス製真空断熱容器の保温性能を確認するため、比較例１として、上記実施例１と同様の仕様をしたガラス製内・外容器を製作し、銀鏡による非透視輻射熱防止用膜を形成したガラス製真空断熱容器を製作し保温性能を確認し、上記実施例１の本発明のガラス製断熱容器の保温性能と比較した。ガラス製内・外容器を製作し二重壁容器にした後５００℃強の高温で３０分程度アニーリングを行い、内・外容器間を洗浄した。洗浄後乾燥させ、硝酸銀との混合液を内・外容器間に注入し、３０秒以上の時間で銀鏡反応をさせた後、１００℃の恒温層で乾燥し、その後内・外容器間を良く洗浄した。次いで、これを約２５０℃の加熱炉で３０分程度乾燥させ、外容器底部の排気用チップ管を介して、内・外容器間の空隙部を１３３.３×１０^-3Ｐa以下の真空度に真空排気を行ない、最後に排気用チップ管を加熱して真空封止した。これに保護化粧容器を取り付けて真空断熱容器として製品とした。
【００３４】
このようにして得た、従来のガラス製魔法瓶と同等の銀鏡による非透視輻射熱防止膜を形成したガラス製真空断熱容器に、１００℃の熱湯を約１０００ｃｃ入れ、胴部一方から光を当てて外側から目視したが、内容器内に収容した湯の液面が視認することができなかった。そして、保温性能を確認したところ、６時間経過後に８８℃の温度を有しておることが確認された。この結果実施例１の本発明のガラス製真空断熱容器１は、比較例１の従来のガラス製断熱容器と比べて保温性能の点で遜色無く、同等の保温性能を有する断熱容器であると共に、容器内部を透視確認することができる点で、比較例１の従来のガラス製断熱容器では奏し得ない独自の効果を奏することが確認された。
【００３５】
［実施例２］実施例２として、上記実施例１と同様の仕様諸元を有する内・外容器を製造し、透視可能な輻射熱防止膜としてアルミニウムを内容器外面２ｂに蒸着により塗膜形成せしめた。蒸着は、内容器２の底部を蒸着源方向に向け蒸着装置内に配置し、アルミニウムを用いて蒸着を行った。蒸着源から遠い口部２ａに透視可能な必要膜厚を形成した時点では、底面部の膜厚は口部２ａよりは厚くなり、ガラス容器の底部から口部２ａにかけて徐々に蒸着膜が薄くなるグラデーションをかける事も可能となり、外観上も優れたものとすることができた。
【００３６】
このようにして製作した透視可能な輻射熱防止膜を形成したガラス製内容器とガラス製外容器でなる真空断熱容器に１００℃の熱湯を約１０００ｃｃ入れ、外部から容器内を観察したところ、容器内の液面が透視できることを確認し得た。そして、保温性能を測定したところ６時間経過後８２℃を有しており、実施例１や、従来のガラス製断熱容器に比べ幾分保温性能が劣るが、使用し得る程度の保温性能を有する断熱容器である事を確認することができた。なお、本実施例２のガラス製真空断熱容器の保温性能が、実施例１や、従来のガラス製真空断熱容器の保温性能に比べ幾分劣るのは、輻射熱防止膜に使用した膜材料が、銀に比べアルミニウムの輻射率が大きいことに起因するものである。
【００３７】
［実施例３］実施例３として、実施例１と同様の仕様の内・外容器２、３-1、３-2を製作し、輻射熱防止膜を内容器２の外面２ｂに以下のようして塗膜処理を行って、透視可能な輻射熱防止膜５を有するガラス製真空断熱容器を製作した。内容器２を横向きにして、その側面胴部を蒸着源方向に向けて蒸着装置内に配置して収容し、銅を用いて蒸着を行った。内容器２の蒸着源に面する側面胴部が最も多く蒸着され、そしてその外面２ｂより胴周部に沿って９０度の位置の胴部に至るに従って、徐々に蒸着膜が薄くなって蒸着された。そこで、約１２０度ずつ回転してずらして、その他に２個所、合計で３個所の場所で同様な蒸着を行って、内容器２の側面胴部の外面２ｂに輻射熱防止膜を形成した。
【００３８】
この結果、内容器２の底部から口部２ａに向けて軸方向に沿った外面２ｂの３個所に３本の厚い蒸着膜面を有し、それらの間が薄い蒸着膜面となったグラデーションをかけた透視可能な輻射熱防止膜を３個所に有する内容器が得られた。そして、これを第１の製造方法に従って内・外容器一体にして組立て、空隙部４を真空排気して真空封止し、図２に図示した如き内容器の外面の１部に透視可能な輻射熱防止膜５を有する非透視輻射熱防止膜１２を塗膜したガラス製真空断熱容器１１を得た。そして外観上も優れたものとすることができた。
【００３９】
この実施例３で得られたガラス製真空断熱容器に１００℃の熱湯を約１０００ｃｃ入れ、外側より容器内を目視したところ、容器内の液面が視認することができることを確認した。そして、保温性能を測定したところ、６時間経過後８４℃を有しており、実施例１及び従来のガラス製真空断熱容器の保温性能に比べて幾分性能は劣るものの、充分に実用可能な保温性能を有するガラス製真空断熱容器であることを確認することができた。なお、実施例３のガラス製真空断熱容器の保温性能が実施例１及び従来のガラス製断熱容器の保温性能に比べて幾分性能は劣るのは、本実施例３の輻射熱防止膜の胴が銀に比べ輻射率が大きいことに起因するものである。
【００４０】
［実施例４］実施例４として、実施例１と同様の仕様の内・外容器２、３-1、３-2を製作し、輻射熱防止膜を内容器２の外面２ｂに以下のようして塗膜処理を行って、透視可能な輻射熱防止膜５を有するガラス製真空断熱容器を製作した。輻射熱防止膜は、マグネトロンスパッタリング処理で金を塗膜した。内容器２をマグネトロンスパッタリング処理室内に横向きに配置し、その側面胴部をスパッタ源方向に向けに載置した。スパッタリングする金属は金を用いて行い、内容器外面に約２００Å程度積層させた。これを、実施例１乃至３と同様に第１の製造方法により内・外容器を一体に組立てた後、空隙部４を真空排気して真空封止し、ガラス製の真空断熱容器を製作した。
【００４１】
この実施例４で得られたガラス製真空断熱容器に１００℃の熱湯を約１０００ｃｃ入れ、外側より容器内を目視したところ、容器内の液面が視認することができることを確認した。そして、このガラス製真空断熱容器の保温性能を測定したところ、６時間経過後８７℃の湯温度を保持していて、実施例１及び従来のガラス製断熱容器に比べて遜色のない保温性能を有する断熱容器であることが確認できた。
【００４２】
［実施例５］実施例５として、ほうけい酸ガラスを用いて、ブローイングマシーンにより、一端に口部２ａを有した内容器２と、同様に一端に同一の口部３ａを有し、底部が開放されている外容器３を製造し、前記第２の製造方法により内・外容器を組み立て、内・外容器の口部２ａ、３ａを接合して一体化した後、次に外容器底部にはチップ管６を形成した。内・外容器の仕様諸元は以下の通りである。
●内容器２
板厚：約１.０ｍｍ、口部外径：３５ｍｍφ、胴外径：７５ｍｍφ、全高：１９０ｍｍ
●外容器３
板厚：約１.０ｍｍ、口部内径：３５ｍｍφ、胴内径：９０ｍｍφ、全高：２００ｍｍ
次いで、銀鏡反応により外容器３の内面３ｂの断熱層側に極薄い１０００Å以下の銀メッキ層を施した。引き続き、外容器３の底部のチップ管６を介して、内外容器２、３間の空隙部４を真空排気して、１３３.３×１０^-3Ｐa以下の真空度を得た後、チップ管６を加熱して真空封止した。かくして、得られた該ガラス製真空断熱容器に１００℃の熱湯を約１０００ｃｃ入れ、胴部一方から光を当て、他方から容器内を目視したところ、容器内の液面が視認できることを確認した。そして、該ガラス製真空断熱容器の保温性能を測定したところ６時間経過後８６℃の湯温度を有していて、満足し得る保温性能を有し、かつ容器内を透視可能としたガラス製真空断熱容器であることが確認された。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のガラス製真空断熱容器とその製造方法は上記した形態で実施され、以下の如き効果を奏する。断熱性能（保温性能）に影響を及ぼす輻射熱防止膜として、本発明ではＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｉＯ_x 、ＳnＯ₂ 、そしてＴｉＯ_xの金属酸化物（半導体）と、金、銀、銅、アルミニウムの金属膜を適宜組み合わせて塗膜することにより、可視光を通し、熱線である遠赤外線領域を反射することができ、この結果断熱容器内に収容した内容物を外部から視認可能にすると共に、保温性能を充分保持した優れたガラス製真空断熱容器とすることができる。
【００４４】
しかも、上記金属酸化物（半導体）の膜と金属膜は、蒸着を始めスパッタリング、イオンプレーティング、ゾルゲル法による吹付け、スプレーコーティングによる吹付け、ディップコートによる塗布等を適宜選択して採用することにより輻射熱防止膜を設けることができるため、平面、球面、曲面及び角面等あらゆる面に設けることができ、容器形状に限定されること無く効果的に塗膜せしめることができる。その上更に、蒸着、スパッタリングを用いて輻射熱防止膜を設ける場合、内容器外面にグラデーションを施す事も可能であり、デザイン的にも優れたガラス製真空断熱容器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガラス製真空断熱容器の実施の形態の一例を説明する概略斜視図。
【図２】本発明のガラス製真空断熱容器の別の実施の形態を説明する概略斜視図。
【図３】本発明のガラス製真空断熱容器の第１の製造方法を説明する概略斜視図。
【図４】本発明のガラス製真空断熱容器の第２の製造方法を説明する概略断面図。
【図５】本発明のガラス製真空断熱容器の第３の製造方法を説明する概略断面図。
【符号の説明】
１、１１…本発明のガラス製真空断熱容器、２…内容器、２ａ…内容器口部、２ｂ…内容器外面、３…外容器、３-1…上部外容器、３-2…下部外容器、３ａ…外容器口部、３ｂ…外容器内面、３-1ｃ…上部外容器の結合部、３-2ｃ…下部外容器の結合部、３ｄ…外容器の底部、３ｅ…穴、４…空隙部、５…透視可能な輻射熱防止膜、６…排気用チップ管、Ｖ…真空断熱層、１２…非透視輻射熱防止膜、１５…パッド、１６…引っ張り治具、１７…加熱バーナ、１８…押接治具

Claims

ガラス製の内容器とガラス製の外容器とを空隙部を隔てて配置して一体に結合した二重壁容器の前記内外容器間の空隙部を真空断熱層とし、かつ前記内容器の外面及び外容器の内面の少なくとも一面に、金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類を二層又はそれ以上の積層構造として輻射熱防止膜を形成せしめたガラス製真空断熱容器において、前記輻射熱防止膜を前記ガラス製真空断熱容器の底部から口部にかけて徐々に薄くなるグラデーションを施した膜厚とし、前記輻射熱防止膜の少なくとも一部が可視光を１０％以上透過する透視可能な輻射熱防止膜で形成されてなることを特徴とするガラス製真空断熱容器。
ガラス製の内容器の外面及び排気用チップ管を有したガラス製の外容器の内面の少なくとも一方の面に、少なくとも一部に可視光を１０％以上透過する徐々に薄くなるグラデーションを施した輻射熱防止膜を形成した後、これら内外容器を空隙部を隔てて配して、それぞれの開口端を結合して一体化した二重壁容器とし、続いて前記チップ管を通して内外容器間の空隙部を真空排気し、所定真空度に到達後前記チップ管を熱溶着して真空封止することを特徴とするガラス製真空断熱容器の製造方法。
前記輻射熱防止膜が金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類で形成したことを特徴とする請求項２記載のガラス製真空断熱容器の製造方法。
前記輻射熱防止膜が金属酸化物膜及び金属膜の少なくとも一種類を二層又はそれ以上の積層構造で形成したことを特徴とする請求項２記載のガラス製真空断熱容器の製造方法。