JPH05253081A - 真空断熱容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保温性能に優れた金属製および合成樹脂製の
真空断熱容器を製造し、かつ量産化を図る。 【構成】 外容器２底部の開口部８の封止部７にロウ材
９を配し、真空排気用ベルジャー１１を外容器２底部に
気密状態に係合する。このベルジャー１１内部で開口部
の上方に、ゲッター剤２１が固定された封止板２０を保
持する。本体１を加熱装置１０によって加熱すると同時
に排気管１２より空間部６の真空排気を行ない、次いで
ベルジャー１１内にて封止板２０とともにゲッター剤２
１を加熱してこのゲッター剤２１を活性化する。この
後、封止板２０を封止部７に固着させて空間部６の真空
封止を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、魔法瓶や保温弁当箱等としてステ
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
るほか、金属よりも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も提案されている。

【０００３】金属製の真空断熱容器は、外容器と内容器
とを口部接合により一体化して二重壁構造の本体を形成
し、それらの間の空間部を外容器に設けられた開口部よ
り真空加熱炉内にて真空排気した後に封止部材にてその
開口部を真空封止して、この空間部を真空断熱層とした
ものである。そして、真空封止後に漏れ、透過、脱ガス
等によって真空度の劣化が起こるのを防ぐために、ゲッ
ター剤を真空断熱層内に配し、これを加熱することによ
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。そして、このよう
なガラス製あるいは金属製の真空断熱容器は、断熱性に
優れ、かつ長期間にわたって高真空の状態を保持するこ
とができるものである。

【０００４】また真空排気および真空封止の方法とし
て、上記のような真空加熱炉を用いる方法の他に、チッ
プ管付封止板を用いて、上記開口部に固着された封止板
のチップ管より真空排気を行なった後に、このチップ管
を押しつぶして真空封止する方法も行なわれている。い
ずれの方法においても封止部の固着手段としては、ガス
バリア性に優れるロウ付けが用いられている。

【０００５】一方、合成樹脂製の真空断熱容器は金属製
のものと同様の構造であり、内外容器の表面は、ガスバ
リア性を高める目的で金属薄膜によって被覆されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の真
空断熱容器の製造方法では、合成樹脂製のものを製造す
る場合に、合成樹脂が耐熱性に乏しいため、真空加熱炉
内で本体を高温にすることができなかった。したがって
高温による加熱を必要とする封止部ロウ付け面の酸化膜
分解除去や真空断熱層内でのゲッター剤活性化ができな
かった。また、予めロウ付け面にフラックス等を塗布す
ることにより真空加熱炉内でロウ付け面の酸化膜を除去
したとしても、合成樹脂からの脱ガスやフラックスの蒸
発等により真空加熱炉内を高真空に維持できないために
再酸化が起こるという不都合があった。

【０００７】また真空加熱炉内を高真空に排気し、維持
するためには非常に大がかりな真空排気装置を必要とし
ていた。

【０００８】さらにチップ管付き封止板を用いて合成樹
脂製の真空断熱容器を製造する場合には、真空加熱炉を
用いた場合と同様の理由で真空断熱層内でのゲッター剤
活性化ができない上に、量産するためには人手がかると
いう問題があった。

【０００９】この発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、真空断熱層の高真空度が安定維持されて保温性能に
優れた金属製および合成樹脂製の真空断熱容器が得ら
れ、かつ量産化を図ることができる真空断熱容器の製造
方法の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の真空断熱容器
の製造方法は、外容器底部に排気用開口部を形成し、該
開口部に排気管を備えた真空排気用ベルジャーを気密に
係合せしめ、かつ該ベルジャー内部であって、上記排気
用開口部の上方に封止部材を保持せしめ、上記空間部の
真空排気をおこなった後、この封止部材を開口部の封止
部に固着させて上記空間部の真空封止を行なうこと、ま
たは上記内容器および外容器を合成樹脂を用いて形成す
るとともに少なくとも内容器の外面および外容器の内面
を金属薄膜に被覆する一方、上記封止部材を封止板にゲ
ッター剤を固定することによって形成し、上記空間部を
真空排気した後、上記ベルジャー内にて封止板とともに
ゲッター剤を加熱してこのゲッター剤を活性化せしめた
後、この封止板を開口部の封止部に固着させることを前
記課題の解決手段とした。

【００１１】

【実施例】以下、この発明を詳しく説明する。図１は本
発明を実施するために好適に用いられる装置の例を示し
たものである。

【００１２】この装置は真空断熱容器の本体１を収容し
て、この本体１をその外部から加熱する加熱装置１０
と、本体１の底部に気密状態に係合して本体１の空間部
６を真空排気するとともに、封止部材２３を挾持する挾
み治具１６を内部に備えた真空排気用ベルジャー１１と
によって概略構成されている。

【００１３】上記加熱装置１０は任意の加熱装置を用い
ることができるが、底部に凸部を有する有底中空の形状
に形成されたものを用いることが好ましい。このものは
その内部に真空断熱容器本体１をその口部５，５を下向
きにして収容し、かつ本体１の外面および内面をそれに
十分接近した外部から加熱することができる。

【００１４】また上記真空排気用ベルジャー１１は、有
底中空の形状に形成されたガラス製のもので、真空排気
装置（図示せず）に接続される排気管１２を備えるとと
もに、ベルジャー口部１３が円形に形成されて真空断熱
容器本体１の底部に係合されるようになっている。また
このベルジャー口部１３の端面にはＯリング１４が取り
付けられており、本体１との係合が気密状態に保たれる
ようになっている。さらにベルジャー１１の底部には、
内壁面にＯリング１５が取り付けられた貫通孔が形成さ
れ、このＯリング１５に上下に進退可能な挾み治具１６
の枢軸１７が挿通されている。

【００１５】この挾み治具１６は、上下に駆動する枢軸
１７の側面に開閉可能な複数のアーム１８が設けられ
て、このアーム１８によって封止板２０を水平に挾持す
るとともに、枢軸１７の端部には挾持された封止板２０
に接してこれを加熱するヒーター１９が設けられてい
る。あるいは、上記挾み治具１６として電磁石を用いる
こともでき、上記ヒーター１９をベルジャー１１の外部
に設けることも、またこのヒーター１９として高周波加
熱装置を用いることもできる。

【００１６】このような装置を用いた本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１７】まず本体１を形成する。ＡＢＳ樹脂等の合
成樹脂もしくはステンレス等の金属を用い、周知の成型
手段により外容器２および内容器３を成形する。このと
き外容器２の底部中央に、内方に小さい段状の封止部７
を有する円形の開口部８が形成される。ここで合成樹脂
を用いた場合には、外容器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
熱輻射性を付与する目的で、蒸着またはめっきなどの方
法によって金属薄膜４を被覆する。

【００１８】次いで、外容器２と内容器３の口部５，５
を互いに突き合わせた状態に接合し、これらの間に空間
部６を形成する。この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るロウ付けを用いるの
が好ましい。そして合成樹脂を用いた場合には、合成樹
脂の耐熱性に適合する低融点はんだを用いてはんだ付け
するのが好ましい。あるいはこれらの接合方法を併用し
てもよい。

【００１９】一方、封止部材２３を用意する。この封止
部材２３は封止板２０、ゲッター剤２１、および固定金
具２２によって構成されている。封止板２０は金属を用
いて円盤状に形成され、その中央部には固定金具２２に
よってゲッター剤２１が固定されている。この固定用金
具は、ゲッター剤２１の一部分を露出させた状態で封止
板２０に固定するように形成されたものである。

【００２０】次いで、封止部７にロウ材９を載置し、そ
の上に上記封止部材２３をゲッター剤２１が空間部６内
に位置するように載置する。このとき、封止部７および
封止板２０の表面のロウ付けされる部分にフラックスを
塗布するか、あるいははんだめっきを施す等の処理を行
なうことにより、このロウ付け部分の酸化膜を除去する
ことができる。また、上記ロウ材９は予め封止部７と同
様のリング状に成形されるのが好ましく、さらに合成樹
脂を用いた場合には低融点はんだを用いるのが好まし
い。

【００２１】次いで、上記ベルジャー１１の口部１３を
本体１の底部に押し当てて、ベルジャー１１と本体１と
を気密状態に係合させる。この後、挾み治具１６を降下
させ、そのアーム１８にて封止部材２３を挾持させた
後、挾み治具１６を上昇させてこの封止部材２３を封止
部７から持ち上げ、開口部８の上方に保持させる。

【００２２】あるいは、封止板２０を本体１の封止部７
に載置することなく、予め挾み治具１６に挾持させた後
に、ベルジャー１１を本体１の底部に押し当ててこれら
を係合させてもよい。

【００２３】次いで、加熱装置１０によって本体１をそ
れが熱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、ベルジャー１１の排気管１２より本体１の空間
部６を真空排気する。

【００２４】この後、ベルジャー１１内に設けられたヒ
ーター１９によって、この封止板２０とともにそれに固
定されたゲッター剤２１を加熱して、このゲッター剤２
１を活性化させる。ゲッター剤２１の活性化終了後、加
熱された封止板２０がロウ材９のロウ付け温度にまで達
した時点で、挾み治具１６を降下させてこの封止板２０
を封止部７に押し当て、この封止板２０の熱エネルギー
によってロウ材９を溶融固化させて空間部６の真空封止
を行なう。

【００２５】あるいは金属を用いて本体１を成形した場
合には、空間部６の真空排気終了後に挾み治具を降下さ
せて、封止板２０を封止部７に載置させた後、封止板お
よびゲッター剤を加熱して、ロウ付けおよび真空封止を
行うこともできる。

【００２６】このようにして、合成樹脂製の本体１に対
してもこれを熱損傷させることなくゲッター剤２１の活
性化処理を行うことができ、保温性能に優れた真空断熱
容器を製造することができる。

【００２７】また本発明の方法は、従来の真空加熱炉内
に本体１を収容して炉内全体を真空排気する方法に比較
して、真空排気する空間体積が非常に少なくて済む上
に、封止部材２３を開口部８から持ち上げて真空排気を
行うことによって空気の流路が広くなり容易に高真空度
が得られる。また金属面あるいは金属被覆４が施された
面がこの真空排気に係わるので脱ガスも少なく、より短
い排気時間で高真空度を得ることができ、作業効率が向
上する。

【００２８】さらに、本体１の加熱処理を、その外面お
よび内面に十分接近した外部から加熱することによって
行えるので、熱効率が大幅に向上する。

【００２９】また、このような一連の製造工程はターン
テーブル方式によって行なうことができるので、連続的
な製造が可能となり量産化を図ることができる。

【００３０】（実施例１）本発明の方法により合成樹脂
製の真空断熱容器を製造した。まずＡＢＳ樹脂を用いて
ランチジャーの外容器２および内容器３を射出成形によ
り成形した。外容器２の内面と封止部７、および内容器
３の外面にめっきにより金属薄膜４を被覆した。外容器
２と内容器３の口部５，５を超音波溶着により溶着させ
るとともに、低融点はんだ（Ｕアロイ９５アサヒメタル
製）を用いてロウ付けした。

【００３１】一方、ゲッター剤２１（ＳＴ７０７サエス
ゲッターズ製）を封止板２０に固定金具２２を用いて固
定させた。また封止板２０表面のロウ付け部分にフラッ
クスを塗布した。

【００３２】本体１の封止部７に低融点はんだ（Ｕアロ
イ９５アサヒメタル製）を用いてリング状に成形された
ロウ材９をフラックスとともに置いた。さらにこのロウ
材９の上に上記封止部材２３を置き、本体１をその口部
５，５を下向きにして加熱装置内１０に導入した。

【００３３】ガラス製真空排気用ベルジャー１１の口部
１３を、上記本体１の底部に押し当てることによって、
このベルジャー１１と本体１とを気密状態に係合した。
挾み治具１６を降下させて封止板２０を挾持した後、こ
の挾み治具１６を上昇させて封止板２０を封止部７から
持ち上げた。

【００３４】加熱装置１０によって、本体１を９０℃の
温度で所定の時間加熱するとともに、ベルジャー１１の
排気管１２より真空排気を行なった。真空排気終了後、
封止板２０をヒーター１９に接触させることよって、封
止板２０とともにゲッター剤２１を加熱し、このゲッタ
ー剤２１を活性化させた。このときの加熱温度は４００
℃、加熱時間は１０分とした。次いで封止板２０の温度
が、封止部７のロウ材９のロウ付け温度である１５０℃
に達した時点で、挾み治具１６を降下させてこの封止板
２０を封止部７にロウ付けし、空間部６の真空排気を行
なった。

【００３５】このようにして製造したＡＢＳ樹脂製のラ
ンチジャーは本体１に損傷がなく品質が良いものであっ
た。またこのものは、封止板２０に固定されたゲッター
剤２１が空間部６のガスを吸収するために長期にわたっ
て高真空度を維持することができ、優れた保温性能を有
するものであった。

【００３６】（実施例２）本発明の方法を用いて金属製
の真空断熱容器を製造した。ステンレス３０４を用いて
ランチジャーの外容器２および内容器３を成形した。外
容器２と内容器３の口部５，５を溶接により接合させる
とともに、ニッケルロウ９を用いてロウ付けした。

【００３７】一方、ゲッター剤２１（ＳＴ７０７サエス
ゲッターズ製）を封止板２０に固定金具２２を用いて固
定させた。また封止板２０表面のロウ付け部分にフラッ
クスを塗布した。

【００３８】本体１の封止部７にニッケルロウを用いて
リング状に成形されたロウ材９をフラックスとともに置
いた。さらにこのロウ材９の上に上記封止部材２３を置
き、本体１をその口部５，５を下向きにして加熱装置内
１０に導入した。

【００３９】ガラス製真空排気用ベルジャー１１の口部
１３を、上記本体１の底部に押し当てることによって、
このベルジャー１１と本体１とを気密状態に係合した。
挾み治具１６を降下させて封止部材２３を挾持した後、
この挾み治具１６を上昇させて封止部材２３を封止部７
から持ち上げた。

【００４０】加熱装置１０によって、本体１を５００℃
の温度で所定の時間加熱するとともに、ベルジャー１１
の排気管１２より真空排気を行なった。真空排気終了
後、封止板２０をヒーター１９に接触させることよっ
て、封止板２０とともにゲッター剤２１を加熱し、この
ゲッター剤２１を活性化させた。このときの加熱温度は
４００℃、加熱時間は１０分とした。次いで封止板２０
の温度が、封止部７のロウ材９のロウ付け温度である２
００℃に達した時点で、挾み治具１６を降下させてこの
封止板２０を封止部７にロウ付けし、空間部６の真空排
気を行なった。

【００４１】このようにして製造したステンレス製のラ
ンチジャーは封止板２０に固定されたゲッター剤２１が
空間部６のガスを吸収するために長期にわたって高真空
度を維持することができ、優れた保温性能を有するもの
であった。

【００４２】

【発明の効果】本発明請求項１記載の真空断熱容器の製
造方法は、外容器底部に排気用開口部を形成し、該開口
部に排気管を備えた真空排気用ベルジャーを気密に係合
せしめ、かつ該ベルジャー内部であって、上記排気用開
口部の上方に封止部材を保持せしめ、上記空間部の真空
排気をおこなった後、この封止部材を開口部の封止部に
固着させて上記空間部の真空封止を行なうものある。

【００４３】したがって、本体底部にベルジャーを係合
して本体空間部を真空排気するので、排気する空間体積
が少なくて済み、より短い排気時間で真空排気を行うこ
とができ作業効率が向上する。さらに、封止部材を開口
部から持ち上げた状態で真空排気を行うので、空気の流
路が広くなり容易に高真空度を得ることができる。

【００４４】また、本体を加熱処理する加熱装置として
大型のものを必要とせず、小型のものを用いて、本体に
十分接近した距離から加熱することができ、熱効率を向
上させてコストの低減を図ることができる。

【００４５】さらに、上記のような本発明の製造工程は
ターンテーブル方式によって行なうことができ、連続的
な製造が可能となり量産化を図ることができる。

【００４６】また、本発明請求項２記載の製造方法は、
上記請求項１記載の製造方法であって、内容器および外
容器を合成樹脂を用いて形成するとともに少なくとも内
容器の外面および外容器の内面を金属薄膜に被覆する一
方、上記封止部材を封止板にゲッター剤を固定すること
によって形成し、上記空間部を真空排気した後、上記ベ
ルジャー内にて封止板とともにゲッター剤を加熱してこ
のゲッター剤を活性化せしめた後、この封止板を開口部
の封止部に固着させるものである。

【００４７】したがって、耐熱性に乏しい合成樹脂を用
いて、その本体に高温による損傷を与えることなくゲッ
ター剤の活性化を行なうことができ、保温性能に優れた
真空断熱容器を製造することできる。よって金属製のも
のに比べて非常に軽量のため携帯に便利で、かつ成形が
容易であるため形状やデザインの自由度が大きい合成樹
脂製の真空断熱容器を製造することができる。また金属
被覆が施された面がこの真空排気に係わるので脱ガスも
少なく、より短い排気時間で高真空度を得ることがで
き、作業効率が向上する。

【００４８】また、本発明請求項３記載の製造方法は、
上記請求項１記載の製造方法であって、内容器および外
容器を金属を用いて形成するものである。したがって、
金属面がこの真空排気に係わるので脱ガスも少なく、よ
り短い排気時間で高真空度を得ることができ、作業効率
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するために好適に用いられる装置
の例の断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 外容器 ３ 内容器 ４ 金属薄膜 ５ 口部 ６ 空間部 ７ 封止部 ８ 開口部 ９ ロウ材 １０ 加熱装置 １１ ベルジャー １２ 排気管 ２０ 封止板 ２１ ゲッター剤 ２３ 封止部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容器と外容器とを口部接合により一体
   化させて二重壁構造の本体を形成し、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、該空間部を真
   空断熱層とする真空断熱容器の製造方法において、上記
   外容器底部に排気用開口部を形成し、該開口部に排気管
   を備えた真空排気用ベルジャーを気密に係合せしめ、か
   つ該ベルジャー内部であって、上記排気用開口部の上方
   に封止部材を保持せしめ、上記空間部の真空排気をおこ
   なった後、この封止部材を開口部の封止部に固着させて
   上記空間部の真空封止を行なうことを特徴とする真空断
   熱容器の製造方法。
2. 【請求項２】 上記内容器および外容器を合成樹脂を用
   いて形成するとともに少なくとも内容器の外面および外
   容器の内面を金属薄膜にて被覆する一方、上記封止部材
   を封止板にゲッター剤を固定することによって形成し、
   上記空間部を真空排気した後、上記ベルジャー内にて封
   止板とともにゲッター剤を加熱してこのゲッター剤を活
   性化せしめた後、この封止板を開口部の封止部に固着さ
   せることを特徴とする請求項１記載の真空断熱容器の製
   造方法。
3. 【請求項３】 上記内容器および外容器が金属製である
   ことを特徴とする請求項１記載の真空断熱容器の製造方
   法。