JPH0352972B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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空間の内
壁面に鍍金層を設けて、輻射係数を小さくする金
属製真空二重容器の製造方法に関するものであ
る。

（従来技術およびその問題点） 従来、真空二重容器を形成する合成樹脂製内外
容器に鍍金層を形成したものが知られている（特
公昭52−11636号公報）。

しかしこのものは、合成樹脂製の内外容器双方
に予め鍍金層を施しておいて、真空二重容器を形
成するものである。

このため内外容器に化学鍍金を施しその上に電
気鍍金を施すと云う独立した鍍金作業を行う必要
があり、鍍金工程が繁雑な上に真空二重容器を形
成する工程数が増大する。

またこの種のもので、金属製外容器と金属製内
容器との双方に鍍金層を施すのに、前記金属製外
容器と金属製内容器との間に今１つ別の鍍金形成
部材である遮蔽板を設け、これを蒸着源として前
記金属製外容器の内周面と金属製内容器の外周面
との双方に蒸着鍍金を施すものも知られている
（特開昭57−110219号公報）。

しかしながら遮熱板と云う特別な鍍金形成部材
が必要であるし、また熱伝導防止のために内外容
器間、時に外容器と遮蔽板との間に所定の間隔を
保つ特別な支持部材および作業を要するので、部
品点数が増加し構造が複雑化する上、組立作業も
複雑になる。しかも遮蔽板はその内外面がガス残
留原因になり、所定真空度に支障を来す場合があ
る。

（目的） この発明は、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。

（問題点を解決するための手段） この発明は上記のような目的を達成するため
に、金属製内容器の外周面に予め鍍金層を形成
し、この金属製内容器を鍍金層を有しない金属製
外容器と組み合わせて二重容器を形成し、この二
重容器を真空密閉する工程において、前記二重容
器内を１×10^-3Torr以下の圧力、および600℃以
上の温度に設定することにより、前記金属製内容
器の鍍金層から前記金属製外容器の内周面に蒸着
鍍金が施されて金属製外容器の内周面にも鍍金層
を形成したことを特徴とするものである。

（作用） この発明の上記のような構成では、二重容器に
組み合わせる金属製内外容器のうちの、金属製容
器の外周面に予め鍍金層を形成しておき、前記二
重容器を真空密閉する工程において、前記二重容
器内を１×10^-3Torr以下の圧力、および600℃以
上の温度に設定することにより、前記二重容器を
真空二重容器とする真空密閉工程において、金属
製内容器の外周面に予め形成された鍍金層を蒸着
源として金属製外容器の内周面に鍍金層を形成す
ることができるので、金属製外容器に鍍金層を形
成するための特別な鍍金形成部材を要せず、また
独立した鍍金工程等を要しないで、金属製真空二
重容器の真空密閉工程を利用することにより能率
よく鍍金層を形成することができる。

（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外周面に予め形成された鍍金層２を蒸着
源として、この金属製内容器１を鍍金層を有しな
い金属製外容器３と組み合わせ、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１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
化学鍍金と云つた方法を含め、電気鍍金、各種蒸
着鍍金と云つた所望の方法によつて容易になされ
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を持つた内
容器１と嵌合組み合わせた後に、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を二重容器に組み合わせる。これ
ら内外容器１，３は、それらの口縁嵌合部を溶接
等によつて気密接合４して一体化される。

外容器３の底部３ｂに、銅製のチツプ管５が溶
接等により気密接合４して設けられている。この
チツプ管５は底部３ｂに一体形成されてもよい
し、外容器１の所望位置に設け得る。

内容器１および外容器３間は、チツプ管５を通
じた吸引排気によつて所定の真空度となした状態
でチツプ管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なされる。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
云つ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ツタ
（図示せず）を活性化して、そのゲツタにより真
空密閉後における真空断熱空間６の残留ガスを吸
着して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
とによつて、前記ガス成分およびゲツタの活性化
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。

要するに、予め外周面に鍍金層２が形成された
内容器１と、鍍金層が形成されていない外容器３
とが組み合わされた二重容器の真空密閉工程にお
ける真空化条件を、所定圧力以下の真空度と、所
定温度以上とに設定することにより、前記真空密
閉工程の進行中に、特別な鍍金形成部材や、独立
した鍍金作業を必要とせずに、内容器１の鍍金層
２を蒸着源として内容器１から外容器３の内周面
に蒸着鍍金が施されて、外容器３の内面にも鍍金
層７を形成することができる。

鍍金層２および７は、前記のようにして形成さ
れた金属製真空二重容器８の輻射係数を小さくす
るよう形成されるもので、銀や銅、クロム、ニツ
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。

また内外容器１，３間の排気による真空度との
関係から、この二重容器を真空密閉する工程に必
要な条件である１×10^-3Torr以下の圧力および
600℃以上の温度の設定において、それらの使用
材料が蒸着されることが要件となる。

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温度による蒸気圧線図が、一
点鎖線、破線、実線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の高温側が蒸
気領域を示しており、真空度が１×10^-3Torr以
下の圧力である１×10^-4Torr台の圧力であると
すると、必要加熱温度は、600℃以上の温度域に
おいて銀の場合約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
0.0044〜0.02、銅の場合0.005〜0.018、クロムの
場合0.058〜0.06と、何れも、ステンレス鋼sus−
304粗面で0.44〜0.36、同研磨面で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、輻射率が0.022〜0.04と小さいニツケ
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つてもよいこ
とは勿論である。

この場合も、二重容器を真空密閉する工程に必
要な条件である１×10^-3Torr以下の圧力および
600℃以上の温度の設定において、それらの使用
材料が蒸着されることが要件となる。

なお、鍍金層２を蒸着源とした外容器３内周面
への蒸着鍍金は、内外容器１，３間の真空密閉工
程を行う所定の例えば600℃以上の温度域で行つ
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り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、ガス放出およびゲツタの活性化のための加熱
とろう接のための加熱とが、前記真空空間内で行
われ、特にろう接温度は、前記鍍金層２を蒸着源
とした外容器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を持つた金属製真空
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、望ましくはろう接
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、銀ろうや黄銅ろう、
アルミニウムろう、りん銅ろう、ニツケルろうと
云つ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、スパツタリング法に
より、内容器１外周面の予め形成された鍍金層２
を蒸着源として鍍金層を有しない外容器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１と外容器３とは、セラミツク１１等の
絶縁材料を介装してろう接した気密接合４部で、
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線し、内外
容器１，２間の真空密閉工程中必要時間電圧を印
加し、外容器３内周面に対する内容器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得る。

この場合、蒸着源としての鍍金層２は、スパツ
タリング法におけるターゲツトとして、内外容器
１，３間にできるイオンによつて金属材料原子を
加熱蒸発の場合の100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
で衝突し付着するので、密着性のよい高密度な鍍
金層７が、充分な層厚をもつ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。

なおこの場合も、二重容器を真空密閉する工程
に必要な条件である１×10^-3Torr以下の圧力お
よび600℃以上の温度の設定において、それらの
使用材料が蒸着されることが要件となる。

さらに、第４図を参照して、イオンプレーテイ
ング法により、内容器１外周面の予め形成された
鍍金層２を蒸着源として鍍金層を有しない外容器
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は前記スパツタリング法の場合
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、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内周面に向け加速衝突させ付着させることによ
り、蒸着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、スパ
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。

なおこの場合も、二重容器を真空密閉する工程
に必要な条件である１×10^-3Torr以下の圧力お
よび600℃以上の温度の設定において、それらの
使用材料が蒸着されることが要件となる。

（発明の効果） この発明では、二重容器に組み合わせる金属製
内外容器のうちの、金属製内容器の外周面に予め
鍍金層を形成しておき、前記二重容器を真空密閉
する工程において、前記二重容器内を１×
10^-3Torr以下の圧力、および600℃以上の温度に
設定することにより、前記二重容器の真空二重容
器化と前記鍍金層を蒸着源として金属製外容器の
内周面に蒸着鍍金が施されるので、金属製外容器
に鍍金層を形成するのに特別な鍍金形成部材を要
せず、また独立した鍍金工程を要しないで、金属
製真空二重容器の真空密閉工程を利用することに
より能率よく鍍金層を形成することができる。

【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図はスパツタリング法を適用する場合の
説明図、第４図はイオンプレーテイング法を適用
する場合の説明図である。 １……金属製内容器、２，７……鍍金層、３…
…金属製外容器、６……真空断熱空間、８……金
属製真空二重容器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属製内容器の外周面に予め鍍金層を形成
   し、この金属製内容器を鍍金層を有しない金属製
   外容器と組み合わせて二重容器を形成し、この二
   重容器を真空密封する工程において、前記二重容
   器内を１×10^-3Torr以下の圧力、および600℃以
   上の温度に設定することにより、前記金属製内容
   器の鍍金層から前記金属製外容器の内周面に蒸着
   鍍金が施されて金属製外容器の内周面にも鍍金層
   を形成したことを特徴とする金属製真空二重容器
   の製造方法。