JPH04183419A - 合成樹脂製真空断熱容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、魔法瓶や保温弁当箱等として使用される真
空断熱容器の製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来、魔法瓶や保温弁当箱等としてガラス製あるいはス
テンレス等を用いた金属製の真空断熱容器が使用されて
いる。

これらのガラス製あるいは金属製の真空断熱容器は、外
容器、内容器、およびその間の空間部からなり、その空
間部を真空排気して真空断熱層としたものであって、断
熱性に優れ、かつ長期間に渡って高真空の状態を保持す
ることができるが、製造上、形状やデザインに制約があ
る上に、製品が重いために携帯に不便であった。

そこでガラスや金属に替わって、成形が容易でかつ軽量
である合成樹脂を用いた真空断熱容器が提案されモいる
。これはガラス製あるいは金属製のものと同様の構造で
あり、その製造においては内外容器の表面に、ガスバリ
ア性を高める目的で金属薄膜を形成する方法がとられて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、真空断熱容器の内外容器間の空間部を真
空排気する工程で、上記空間部や真空排気のための開口
部では気体の流路が狭い、あるいは複雑である等、コン
ダクタンスが小さいために高真空の状態にす・ることか
非常に困難であり、また真空封止後に漏れ、透過、脱ガ
ス等による真空度の劣化が起こりやすいという不都合が
あった。

そこで、ガラス製ある４いは金属製の真空断熱容器では
この不都合を防ぐために、ゲッター剤を真空断熱層内に
溶着し、これを加熱によって活性化して内外容器間の真
空断熱層中に残存する気体分子や脱ガス成分を物理的吸
着あるいは化学的吸着によって捕らえる方法がとられて
いる。

合成樹脂製の真空断熱容器では、しかしながらゲッター
剤を活性化処理するに必要な加熱では合成樹脂が高温と
なり、柔軟化して損傷されるという問題があった。

この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、合成樹脂
製の本体を損傷させることなくゲッター剤の活性化処理
を行うことができ、真空断へ層の高真空度の安定化を維
持することができる、合成樹脂製真空断熱容器の製造方
法の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は合成樹脂製真空断熱容器の製造にあたって、外
容器の底部に開口部を設け、該開口部を挿通して圧縮バ
ネを配してその一端を内容器底部の係合部に取り付ける
一方、その他端を上記開口部、を経て外方にのびて開口
部より離間せしめて配置するとともに、この他端にゲッ
ター剤を配した真空封止用金属板を保持せしめ、これら
を真空加熱炉内に収容して７０〜１３０℃の温度で加熱
するとともに真空排気処理する一方、前記真空封止用金
属板のみを上記ゲッター剤の活性化温度より高温に加熱
してゲッター剤の活性化処理を行ない、次いで圧縮バネ
を圧縮して先に高温に保持された真空封止用金属板で外
容器の底部の開口部を閉じるとともに、ロウ付けして真
空封止することを前記課題の解決手段とした。

以下、この発明の製造例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

まず、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂を用いて、射出成形等に
より外容器２および内容器３を成形する。

外容器２の底部には内方に小さい段部を有する円形の開
口部１２が形成され、内容器の底部中央にはやや外方に
膨出した円形の係合部１３が形成される。

次に、外客器２の内面または内外両面、および内容器３
の外面または内外両面に、ガスバリア性と熱ふく耐性を
付与する目的で、蒸着またはめっきなどによって金属薄
膜４を被覆する。

続いて、外容器２と内容器３のそれぞれの口部２ａおよ
び３ａを互いに突き合わせた状態で接合し、外客器２と
内容器３との間に空間部５を形成する。

接合方法はロウ付け、接着、溶接等があるが、ガスバリ
ア性に優れ、かつ合成樹脂の耐熱性に適合するという理
由で、低融点はんだを用いてはんだ付けするのが好まし
い。

このようにして合成樹脂製真空断熱容器の本体１を形成
する。

一方、封止部材６を用意する。この封止部材６は真空封
止用金属板７、バネ固定用リング８、圧縮バネ９および
ゲッター剤ｌＯとから概略構成されている。

真空封止用金属板７はアルミニウム薄板等からなる円板
状のものであって、その裏面には外容器２の開口部１２
に嵌合できるように成形されたバネ固定用リング８が、
溶接あるいはロウ付けなどの固着手段によって固着され
ている。

また、バネ固定用リング８には圧縮バネ９の一端が強制
的に弾性変形させることで固定されている。上記圧縮バ
ネ９には通常用いるスプリングコイル等をそのまま用い
ることができるが、圧縮バネ９の熱伝導を極力小さくす
るために、設計上できるだけ圧縮バネ９の線径を小さく
するとともに、外径を大きくするのが好ましい。また、
真空封止用金属板７で開口部を閉じた時点で圧縮バネ９
自身が完全に圧縮してしまわない範囲で、巻き数を多く
して線を長くすることも有効である。さらに、形状記憶
合金製の圧縮バネ９を用いて、後述の加熱温度にて伸び
、常温にて縮むように設定して用いることもできる。

ここで、上記バネ固定用リング８は開口部１２に嵌合し
、真空封止用金属板７と本体ｌとのロウ付けの際に、ロ
ウ材１１が空間部５の中へ流入するのを防止する効果が
あるので、上に説明したようにバネ固定用リング８を用
いて圧縮バネ９を真空封止用金属板７に取り付けるのが
好ましいが、作業工程面あるいはコスト面等を検討して
、圧縮バネ９を直接真空封止用金属板７に接着する方法
をとることもできる。

また、真空封止用金属板７の裏面にはゲッター剤ＩＯが
スポット溶接あるいはロウ付は等の固着手段によって固
着されている。ここでゲッター剤１０は合成樹脂の耐熱
性を考慮して低温で活性化するものが好ましく、具体的
にはサエスゲッター製５Ｔ７０７等が用いられる。

以上のように構成された本体１および封止部材６は、上
記本体１を第１図に示すように、口部２ａおよび３ａを
下向きの状態にして、開口部１２を挿通して上記封止部
材６の圧縮バネ９を配してその一端を内容器の保合部１
３に取り付ける。このとき、その他端は上記開口部１２
を経て外方にのびて、真空封止用金属板７を開口部１２
より離れた状態で保持する。

それと同時に、外容器の係止部１４にロウ材ｌｌを塗布
する。このとき、ロウ材】１とともにフラックスを塗布
すると良いが、フラックス入りのロウ材を使用すると簡
便である。また二〇ロウ材１１は合成樹脂の耐ハ性を考
慮して低融点のものが好ましく、具体的には日本スペリ
ア製フラッグス入り低融点ハンダクリーム等が用いられ
る。

その後、封止部材６が取り付けられた本体１を、第２図
に示すように真空加熱炉１５内に収容する。

この真空加熱炉１５は、−本あるいは二本以上の排気管
１６を有し、−側面には水平方向に進退可能なヒートブ
ロック１７が、上面には上下方向に進退可能な押し付は
棒１８がそれぞれ設けられている。

そしてこの真空加熱炉１５内で８０〜１２０℃の合成樹
脂製の本体１が損傷しない程度の温度にて所定の時間加
熱するとともに、排気管１６より真空排気を行う。

続いて、４００〜５００℃に加熱したヒートブロック１
７を水平方向に前進させて真空封止用金属板７の上面に
接触させ、これを約１０分間加熱し、真空封止用金属板
７に固着されたゲッター剤１０を活性化する。

次に、押し付は棒１８を降下させて真空封止用金属板７
の上面に接触させ、真空封止用金属板７の冷却を促進す
る。その後、真空封止用金属板７の温度が、係止部１４
に塗布されたロウ材１１のロウ付は温度の１００〜２０
０℃に達した時点で、押し付は棒１８をさらに降下させ
て、真空封止用金属板７を係止部１４にロウ付けし、真
空封止を行う。かくして、ゲッター剤１０が活性化され
た状態で前ＨＥ、空間空間内５内定される。

このようにして得られた合成樹脂製品真空断熱容器は、
従来の金属製のものに比べて軽量で、かつガラス製ある
いは金属製のものと同等の断熱性能を有するものであり
、また、ゲッター剤が固着された真空封止用金属板は圧
縮バネによって支持され、したがって本体から離れてい
るので、ゲッター剤を活性化するための加熱によって本
体が損傷されることがなく、品質の良いものとなる。

なお本発明において、設計上圧縮バネの線径を小さくす
るとともに外径を大きくすることで、製造の際あるいは
製品使用の際に、圧縮バネによって本体への伝熱が起こ
り、その結果本体、特に内容器底部が損傷したり、また
製品としての断熱性能が低下したりするのを防ぐことが
できる。また真空封止用金属板で開口部を閉じた時点で
バネ自身が完全に圧縮してしまわない範囲で、巻き数を
多くして線を長くすることも伝熱を小さくする効果があ
る。あるいは形状記憶合金製の圧縮バネを用いて、加熱
温度にてバネが伸び、真空封止後冷却されて常温に至っ
た時点で縮み、そのバネが内容器底部より離れるように
設定して用いることによっても同様の効果が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明の合成樹脂製真空断熱容器
の製造方法は、圧縮バネの先端に、ゲッター剤が付着さ
れた真空封止用金属板を固着してなる封止部を、内容器
の底部に設置して外部へ突出させ、この真空封止用金属
板のみを加熱してゲッター剤の活性化処理を行った後に
、バネを圧縮して真空封止用金属板で外容器の底部の開
口部を閉じ、ロウ付けして真空封止する方法なので、本
体を高温に加熱することなくゲッター剤を活性化するこ
とができ、耐熱性に乏しい合成樹脂を用いて、従来のガ
ラス製あるいは金属製のものと同等の断熱性能を有する
真空断熱容器を製造することができる。その結果、金属
製のものに比べて非常に軽量のため携帯に便利で、かつ
成形が容易な合成樹脂製の真空断熱容器が得られる。

また、圧縮バネで真空封止用金属板を支持すると同時に
、内容器の係合部にそのバネを取り付けることによって
、本体移動に伴う係止位置のずれを防止することができ
る。

さらに、本体および封止部材を真空炉内で加熱する際の
熱は、係止部に塗布されたロウ材の予熱を兼ね、またゲ
ッター剤を活性化するために真空封止用金属板を加熱す
る際の熱は、真空封止用金属板がロウ材使用温度にまで
冷却された後、ロウ付げに利用されるので、熱ロスが少
ないという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の製造方法に従って合成樹
脂製真空断熱容器を製造する一製造例を示すもので、第
１図は本体および封止部材の断面図、第２図は真空加熱
炉の概略図である。 ２・・・外容器、３・・・内容器、２ａおよび３ａ・・
・口部、５・・・空間部、７・・・真空封止用金属板、
９・・・圧縮バネ、ｌＯ・・・ゲッター剤、１２・・・
開口部、１３・・・係合部、１５・・・真空加熱炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 合成樹脂製内容器と外容器との口部接合により二重壁構
   造の容器を形成し、かつこれら内容器と外容器との間の
   空間部を真空排気して、上記空間部を真空断熱層とする
   合成樹脂製真空断熱容器の製造方法において、 上記二重壁構造の容器の外容器の底部に開口部を設け、
   該開口部を挿通して圧縮バネを配してその一端を内容器
   底部の係合部に取り付ける一方、その他端を上記開口部
   を経て外方にのびて開口部より離間せしめて配置すると
   ともに、この他端にゲッター剤を配した真空封止用金属
   板を保持せしめ、これらを真空加熱炉内に収容して７０
   〜１３０℃の温度で加熱するとともに真空排気処理する
   一方、前記真空封止用金属板のみを上記ゲッター剤の活
   性化温度より高温に加熱してゲッター剤の活性化処理を
   行ない、次いで圧縮バネを圧縮して、先に高温に保持さ
   れた真空封止用金属板で外容器の底部の開口部を閉じる
   とともにロウ付けして真空封止することを特徴とする合
   成樹脂製真空断熱容器の製造方法。