JPH11137451A - 金属製真空二重壁容器の真空封止部保護構造並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業性良く、短時間で確実に金属製真空二重
壁容器の真空封止部を保護する構造及び製造方法の提
供。 【解決手段】 内容器１と外容器２が隙間を介して一体
に接合され、該隙間が真空断熱層２０とされ、該内容器
と外容器とのいずれか一方に、排気孔８と該排気孔を気
密に塞ぐろう材９とを備えた真空封止部１０が形成され
た金属製真空二重壁容器の真空封止部保護構造であっ
て、前記排気孔の周縁に、真空封止部を被覆保護する保
護部材４が、瞬間接着剤７と、それよりも硬化速度が遅
い粘着接着剤６とによって接着されてなることを特徴と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、魔法瓶、真空断熱
調理器、大型断熱容器などに使用される金属製真空二重
壁容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に金属製真空二重壁容器は、内容器
と外容器が隙間を介して一体に接合され、この隙間が真
空断熱層とされ、その真空封止構造は、例えば、該外容
器の底部など、いずれかの部位に排気孔を設け、その排
気孔をろう材で封止した構造のものが知られている。こ
の種の金属製真空二重壁容器を製造する際には、内容器
と外容器とを一体化した後、排気孔の近傍若しくはその
一部を覆うように排気孔封止のためのろう材を配してい
る。次いでこれを真空炉内に入れ、真空引きと同時にろ
う材が溶融する温度以下で加熱を行い、容器金属材に吸
着されているガス成分を除去した後、ろう材が溶融する
温度以上に昇温することにより、ろう材を溶融し排気孔
に流し込み、排気孔をろう材が覆った状態で温度を下げ
てろう材を固化し、金属製真空二重壁容器を形成する。

【０００３】ろう材は一般にニッケル系や、ガラス系の
ろう材が用いられている。ニッケル系のろう材の場合、
環境の影響を受け易く、例えば塩分等を含んだ環境に晒
された場合腐食が生じ、過度に腐食が進んだ場合には、
真空断熱層まで到達し、真空を維持出来ない問題が生じ
ていた。また、ガラス系のろう材を使用した場合には、
環境に対して影響は受け難いが、例えば落下などの衝撃
を受けた場合、ろう材にクラックが生じ、真空を維持で
きなくなると言った問題が生じていた。これらの問題点
を克服するため、真空封止を行った後、耐食性、耐薬品
性、耐衝撃性を向上させ、断熱容器としての性能を維持
するために、外容器底部の真空封止部にステンレス鋼や
合成樹脂で形成された底蓋状の底部材を強制嵌合し、真
空封止部を覆う構造が採用されている。この底部材が容
器底部から外れると、外観上、耐食性、耐薬品性そして
耐衝撃性の面から問題を生じる場合には、さらに封止部
を含む容器底部と当該底部材の間に接着剤を用いて強固
に接着する構造としている。

【０００４】また業務用等に用いられる、特に口径が大
きく大容量の金属製真空二重壁容器の場合には、底部全
体を底部材で覆うことは、底部材自体のコストが高くな
る問題があった。さらに口径が大きいため、その形成時
に少しでも歪みが生じた場合に、底部との嵌合が不可
能、又は困難となり、製造工程上にも問題があった。そ
の対策として、底部の排気孔を含む封止部に接着剤を介
して平板の保護部材を接着する方法が採用されていた。
しかし、耐熱性、耐食性、耐薬品性、耐衝撃性を考慮
し、さらに充分な接合強度を得るためには、接着剤とし
てエポキシ系、シリル基系含有特殊ポリマー等の比較的
硬化速度が遅い接着剤に限定されてしまう。そのため、
これら接着剤を用いる場合、充分な接着強度が生じる粘
着領域に達するまでに長時間を要してしまう。またこの
粘着領域に達するまでに接着剤塗布部で部材にズレが生
じると、接着強度が低下してしまう問題があった。従っ
て、接着工程では、接着剤がある程度硬化するまで、部
材がスレないように固定して、接着剤塗布部を一定時間
放置する必要があり、作業性が悪いという問題があっ
た。さらに、この粘着領域に達するまでの時間を短縮す
るために、塗布した接着剤の温度を上げることが有効で
はあるが、設備費用の問題や、設置場所の問題を有して
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記事情に鑑
みてなされたもので、作業性良く、短時間で確実に金属
製真空二重壁容器の真空封止部を保護する構造及び製造
方法の提供を課題とし、それによって不良率を下げ、コ
ストダウンを図ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る金属製真空
二重壁容器の真空封止部保護構造は、内容器と外容器が
隙間を介して一体に接合され、該隙間が真空断熱層とさ
れ、該内容器と外容器とのいずれか一方に、排気孔と該
排気孔を気密に塞ぐろう材とを備えた真空封止部が形成
された金属製真空二重壁容器の真空封止部保護構造であ
って、前記排気孔の周縁に、真空封止部を被覆保護する
保護部材が、瞬間接着剤と、それよりも硬化速度が遅い
粘着接着剤とによって接着されてなることを特徴として
いる。この金属製真空二重壁容器の真空封止部保護構造
において、前記外容器の底部に、真空断熱層側に凹む凹
み部を設け、該凹み部に前記排気孔を穿設し、かつ該凹
み部の周囲に、板状をなす前記保護部材を配した時に該
保護部材の外面と外容器底面とが略面一になる保護部材
用凹み部を設け、該保護部材を該保護部材用凹み部に挿
入し、前記凹み部に注入した前記粘着接着剤と、少なく
とも該保護部材周縁と外容器底部との間に配された瞬間
接着剤とによって固定した構造とすることができる。本
発明に係る金属製真空二重壁容器の製造方法は、金属製
の内容器と、排気孔が穿設された金属製の外容器とを接
合一体化し、該排気孔を通して内外容器間の隙間を真空
排気した後、該排気孔をろう材で封止して真空二重壁容
器を作製し、次いで排気孔をろう材で塞いだ真空封止部
に、硬化速度が遅い粘着接着剤を配した後、該真空封止
部を覆う保護部材を瞬間接着剤によって外容器底部に接
着することを特徴としている。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係る金属製真空二重壁容
器は、内容器と外容器とを隙間を持たせて一体化し、該
内容器と外容器との間に形成された隙間を真空断熱層と
してなる金属製真空二重壁容器において、前記内容器と
外容器の一方に真空排気用の排気孔を設け、真空封止工
程後、前記排気孔を封止したろう材を覆うようにして硬
化速度が遅い粘着接着剤を塗布し、さらに該粘着接着剤
を覆うようにして、真空封止部を保護する保護部材を瞬
間接着剤によって接着したものである。瞬間接着剤によ
って保護部材と真空封止部の周縁の底部を固定すること
により、粘着接着剤が固化するまでの間、保護部材等に
外力が作用しても、保護部材は動くことなく、真空封止
部の保護が可能である。

【０００８】本発明において硬化速度が遅い接着剤と
は、１液又は２液型のエポキシ系の反応型樹脂系接着
剤、或いはシリル基系含有特殊ポリマー系接着剤などで
あり、好適な市販品を例示すれば、セメンダイン株式会
社製、スーパーＸ（商品名）である。これは空気中の水
分を吸収して硬化する接着剤であり、塗布後約１０分で
弾力性を持った粘着状態となり、硬化する。硬化状態で
の耐熱温度は１２０℃以上である。

【０００９】また瞬間接着剤とは、シアノアクリレート
系瞬間接着剤などであり、好適な市販品を例示すれば、
セメンダイン株式会社製、瞬間接着剤３０００ＲＸ（商
品名）である。これは金属同士を瞬時に接着固化するこ
とが可能である。さらに別なタイプの瞬間接着剤とし
て、ポリオレフィン、ポリアミド等の熱可塑性高分子を
主成分とするホットメルト系接着剤を用いることもでき
る。

【００１０】以下、図面を参照して本発明の一形態を説
明する。図１は本発明による金属製真空二重壁容器（以
下、断熱容器という）の一例を示すものであり、この断
熱容器は、ステンレス鋼製の内容器１と、同じくステン
レス鋼製の外容器２とから構成され、これら容器１，２
間の隙間は真空断熱層２０になっている。

【００１１】外容器２の底部中央には、真空封止部１０
が設けられている。この真空封止部１０は、外容器２の
底部中央を真空断熱層２０側に向けて略半球状に凹ませ
た凹み部３と、該凹み部３の略最深部に穿設された排気
孔８と、該排気孔８を塞いだろう材９と、該ろう材９の
外方を覆って凹み部３を満たし、更に凹み部３周縁に広
がって固化した粘着接着剤６と、凹み部３の外周に同心
円状に設けられた保護部材用凹み部５に嵌合されて、該
粘着接着剤６及び瞬間接着剤７によって外容器２底部に
接着固定された円板状の保護部材４とから構成されてい
る。

【００１２】上記保護部材用凹み部５の外容器２底面か
らの深さは、保護部材４の厚みと略等しくされ、保護部
材４を配した時に該保護部材４の外面と外容器底面とが
略面一になるように構成されている。この保護部材４の
材質、形状、大きさは特に限定されないが、より強固な
接着強度と耐食性を得るために、外容器２と同じくステ
ンレス鋼製の円板が好ましい。使用環境等を考慮して、
耐熱性、腐食性に問題が生じない場合には、成形の容易
性、コストの面で優れている合成樹脂製の保護部材４を
使用しても良い。

【００１３】次に、上記構成の断熱容器の製造方法を説
明すると、まず内容器１と外容器２とを組み合わせ、そ
れぞれの上端部に形成されたフランジ状の口元部１１，
１２を溶接により接合し、内外容器を一体化する。次
に、外容器２の底部に穿設された排気孔８周囲の凹み部
３表面にろう材を配し、真空炉内に口部を下方向に向け
て倒置する。その後、真空炉内を真空引きするととも
に、ろう材が溶融する温度以下に保持し、内容器１と外
容器２の間の空気と、これらのステンレス鋼板に吸着し
ているガス成分を除去する。その後、真空炉内の容器
を、ろう材が溶融する温度まで昇温する。これによりろ
う材は溶融し、凹み部３の排気孔８に流れ込み、該排気
孔８を覆う。その後、真空炉内の温度を下げることによ
りろう材９は固化し、内容器１と外容器２の間に真空断
熱層２０が形成されると共に、排気孔８がろう材９によ
って完全に塞がれた金属製真空二重壁容器が得られる。
なお、内外容器１，２の口元部１１，１２を一体化する
方法として上記溶接法の他に、内容器口元部１１と外容
器口元部１２との間にろう材を配し、排気孔８の真空封
止と同時に口元部をろう付け接合することも可能であ
る。

【００１４】次に排気孔３をろう材９で封止した真空封
止部１０を保護するために、粘着接着剤として、スーパ
ーＸ（商品名、セメンダイン株式会社製）と、瞬間接着
剤３０００ＲＸ（商品名、セメンダイン株式会社製）を
用いた。まず強固な接着を行うため、凹み部３、保護部
材４並びに保護部材用凹み部５の接合面をアルコール等
で洗浄し脱脂する。次いで、真空封止部１０の凹み部３
内に、その体積以上に粘着接着剤を注入する。このよう
に粘着接着剤を凹み部３より盛り上げて注入することに
より、その後に嵌合される保護部材４が粘着接着剤によ
って接着可能となる。次に、保護部材用凹み部５に瞬間
接着剤を数滴垂らし、直ちに保護部材４を嵌合し、瞬間
的に動かないように固定する。この時、粘着接着剤と瞬
間接着剤が混合しないように、瞬間接着剤は保護部材用
凹み部５の端部にて接着することが望ましい。

【００１５】瞬間接着剤を用いて固定した保護部材４に
より、凹み部３を埋めるように注入された粘着接着剤は
保護され、更に保護部材４の外面と外容器２の底面とが
略面一となるため、外観的にも優れた保護構造となる。
この保護構造の形成では、特別な治具等を用いずに位置
合わせも容易に行うことができ、作業性が大幅に向上す
る。さらに、保護部材４接着時に横方向の力が作用して
も、保護部材用凹み部５に嵌合されているのでズレにく
いという利点をも有する。さらに、粘着接着剤が硬化し
た後に保護部材４に外力が作用しても、固化後の粘着接
着剤が弾性を有していることから、その外力を粘着接着
剤の弾性変形で吸収し、ろう材９まで外力が伝わらず、
真空封止部１０を強固に保護することができる。

【００１６】

【実施例】図１，２に示した構造の真空断熱容器を作製
した。内容器１と外容器２の両方にはＳＵＳ３０４を用
い、それぞれプレス加工等を用いて形成した。外容器２
の外径は２００ｍｍとし、凹み部３の内径を約１０ｍ
ｍ、深さ５ｍｍとし、略円錐状とした。内外容器の口元
部１１，１２をＴＩＧ溶接によって溶接一体化した後、
排気孔の近傍にガラス系のろう材を配し、真空炉を用い
て真空封止を行い、真空断熱容器を作製した。ろう材９
は凹み部３内の排気孔８を完全に塞ぎ、凹み部３内壁に
２ｍｍ程度の厚さで密着していた。次いで粘着接着剤と
して、使用時にゲル状のサイレックス１００（商品名、
コニシ株式会社製）を用い、約１ｃｃを凹み部３内に押
し入れ、さらに保護部材用凹み部５の端部４ヶ所に瞬間
接着剤アロンアルファ（商品名、東亜合成株式会社製）
を垂らし、直ちにＳＵＳ３０４の円板よりなる保護部材
４を嵌合し、瞬間的に接着固定した。保護部材４の嵌合
によって、凹み部３から盛り上がっていた粘着接着剤が
押し広げられ、保護部材用凹み部５と保護部材４の間に
均一に延びていた。なお、本実施例では瞬間接着剤を保
護部材若しくは保護部材用凹み部５のいずれか一方に塗
布した後、嵌合して接着したが、瞬間接着剤を塗布する
順序はこの順番に限定されず、凹み部３に粘着接着剤を
注入した後、保護部材４を嵌合することにより、盛り上
がった粘着接着剤は保護部材用凹み部５の表面と保護部
材４の間で均一に押し広げられ、場所によっては粘着接
着剤が外部にはみだす場合もある。その粘着接着剤がは
みだした部分の状況に応じて、はみだしていない部分に
瞬間接着剤を塗布すると、粘着接着剤と瞬間接着剤が混
合せず、より効果的に接着することができる。

【００１７】その後、約１０分で粘着接着剤が硬化する
が、真空封止部は強力に保護されていることから、その
間に製品の梱包等の作業を行うことができ、作業能率が
格段に向上した。完成した容器を使用し、洗浄を行い、
乾燥器で乾燥した（１２０℃、３０分）。真空封止部を
保護している粘着接着剤は高温でも使用が可能であるた
め、剥がれ等が起こることなく、真空封止部は頑丈に保
護されていた。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
気孔の周縁に、真空封止部を被覆保護する保護部材を、
瞬間接着剤と、それよりも硬化速度が遅い粘着接着剤と
によって接着したものなので、粘着接着剤がまだ硬化し
ていない時でも粘着接着剤を保護部材が覆っているた
め、硬化するまで待つ必要がなく、製造する上でタクト
を速くすることができ、製造コストを安くすることがで
きる。さらに粘着接着剤は耐熱性に優れているので、使
用中高温に曝されても真空封止部を確実に保護すること
ができる。また、外容器の底部に、真空断熱層側に凹む
凹み部を設け、該凹み部に前記排気孔を穿設し、かつ該
凹み部の周囲に、板状をなす前記保護部材を配した時に
該保護部材の外面と外容器底面とが略面一になる保護部
材用凹み部を設け、該保護部材を該保護部材用凹み部に
挿入し、前記凹み部に注入した前記粘着接着剤と、少な
くとも該保護部材周縁と外容器底部との間に配された瞬
間接着剤とによって固定した構造としたので、真空封止
部を覆うように、まず粘着接着剤を凹み部内に盛り上げ
た状態で注入し、その後保護部材用凹み部に保護部材を
嵌合することで粘着接着剤を保護部材と保護部材用凹み
部表面の間に押し広げることができ、粘着接着剤で保護
部材用凹み部に保護部材が固定されるまで、該保護部材
は瞬間接着剤で固定しておくため、硬化速度の遅い粘着
接着剤によって保護部材を確実に固定し得る。さらに、
外容器の底面に保護部材用凹み部を設け、そこに保護部
材を嵌合、固定した状態で、保護部材と底面とが略面一
になるように構成したので、外観的に優れた保護構造を
形成することができる。またこの保護構造では、保護部
材に平行な方向（横方向）の外力も作用し難くなる。ま
た、保護部材に垂直な外力が作用しても、保護部材と弾
力性を有する粘着接着剤により、真空封止部のろう材が
保護される。さらに耐薬品性、耐熱性などの耐環境性の
良好な粘着接着剤を用いることで外力に対しても、耐環
境的にも優れた真空封止部を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による保護構造の一例を示す一部断面
視した正面図。

【図２】 図１の要部拡大断面図。

【符号の説明】 １……内容器、２……外容器、３……凹み部、４……保
護部材、５……保護部材用凹み部、６……粘着接着剤、
７……瞬間接着剤、８……排気孔、９……ろう材、１０
……真空封止部、２０……真空断熱層。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内容器と外容器が隙間を介して一体に接
   合され、該隙間が真空断熱層とされ、該内容器と外容器
   とのいずれか一方に、排気孔と該排気孔を気密に塞ぐろ
   う材とを備えた真空封止部が形成された金属製真空二重
   壁容器の真空封止部保護構造であって、 前記排気孔の周縁に、真空封止部を被覆保護する保護部
   材が、瞬間接着剤と、それよりも硬化速度が遅い粘着接
   着剤とによって接着されてなることを特徴とする金属製
   真空二重壁容器の真空封止部保護構造。
2. 【請求項２】 前記外容器の底部に、真空断熱層側に凹
   む凹み部を設け、該凹み部に前記排気孔を穿設し、かつ
   該凹み部の周囲に、板状をなす前記保護部材を配した時
   に該保護部材の外面と外容器底面とが略面一になる保護
   部材用凹み部を設け、該保護部材を該保護部材用凹み部
   に挿入し、前記凹み部に注入した前記粘着接着剤と、少
   なくとも該保護部材周縁と外容器底部との間に配された
   瞬間接着剤とによって固定したこと特徴とする請求項１
   記載の金属製真空二重壁容器の真空封止部保護構造。
3. 【請求項３】 金属製の内容器と、排気孔が穿設された
   金属製の外容器とを接合一体化し、該排気孔を通して内
   外容器間の隙間を真空排気した後、該排気孔をろう材で
   封止して真空二重壁容器を作製し、次いで排気孔をろう
   材で塞いだ真空封止部に、硬化速度が遅い粘着接着剤を
   配した後、該真空封止部を覆う保護部材を瞬間接着剤に
   よって外容器底部に接着することを特徴とする金属製真
   空二重壁容器の製造方法。