JPS6029118A - ステンレス鋼製真空二重容器の製造方法 - Google Patents

ステンレス鋼製真空二重容器の製造方法

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JPS6029118A
JPS6029118A JP58136436A JP13643683A JPS6029118A JP S6029118 A JPS6029118 A JP S6029118A JP 58136436 A JP58136436 A JP 58136436A JP 13643683 A JP13643683 A JP 13643683A JP S6029118 A JPS6029118 A JP S6029118A
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石崎 日出鶴磨
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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】 本発明はステンレス鋼製真空二重容器の製造方法に関す
る。
従来、魔法瓶その他の保温容器として真空二重壁構造を
有するガラス製容器が汎用されてし)た力)、これらは
機械的衝撃に弱いことがら一近年、ステンレス鋼その他
の金属材料を用いた真空二重容器が提案されている。こ
れらの金属材料のうちステンレス鋼は耐食性に優れ機械
的強度も強し1とG′1う利点があるが一他の金属材料
と同様−内容器と外容器の間に形成される空間部を高真
空にした場合に内部からカスを放出し真空度を徐々に低
下させるという問題かある他、輻射による熱損失を防止
する為カラス製真空二重容器のように銀鏡メッキを形成
しようとしてもステンレス鋼表面に直接銀鏡反応させる
ことは不可能であった。このステンレス鋼内部から真空
空間部へのガス放出および輻射による熱損失を防止する
ことを目的として、例えば−特公昭57−22571号
公報にて、真空二重容器の空間部を形成する金属製内外
瓶の表面に二酸化珪素を主成分とするガラス質層を形成
させ、そのガラス質層上に銀鏡層を積層した構造が、ま
た、特開昭57−75621号明細書にて、空間部を形
成する内外瓶の表面にニッケルメッキを施し、その上に
銀鏡層を積層した構造がそれぞれ提案されている。これ
らの真空二重容器はガラス質層またはニッケルメッキ層
と銀鏡層の作用により実用上充分な保温力を得ることが
できるか一保温力を長期にわたって維持するためにはゲ
ッタを真空二重容器の空間部内に入れておくことが要求
される。この目的のためのゲッタとしては、通常、非蒸
発性材料、例えば、Zr−A4合金系ゲッタが使用され
るか、これらは大気中に放置したり水等に接したりする
とガス吸着性能が劣化することから、銀鏡メッキを施し
た後容器部品の溶接直前に装着しなければならす、真空
二重容器の製造工程を煩雑化すると共に、製造コストを
上昇させる原因となっていた。
すなわち、前記構造のステンレス鋼製真空二重容器を製
造する場合、ます、ステンレス鋼板で真空二重容器の構
成部品、例えは、内容器、外容器肩部材、外容器胴部材
、外容器底部材などを形成し、次いて銀鏡層を形成すべ
き部品−例えば、内容器の外表面に、例えば、ニッケル
メッキを形成し、その内容器と外容器肩部材とをそれら
の首部で溶接した後、収縮チューブやゴムリング等を用
いて内容器と外容器胴部材および外容器底部材を仮組立
てして一二重容器にし、その二重容器の内容器と外容器
の間の空間部に銀鏡メッキ液を入れて銀鏡層を形成し、
水洗、乾燥させた後、再び外容器肩部材付内容器、外容
器胴部材、外容器底部材に分解し、その中の一部品、例
えば、外容器胴部材の内側にゲッタを取付け、その後、
これらの全部品を溶接して二重容器とし、予め外容器底
部材に設けたチップ管を介して内外両容器間の空間部か
ら空気を真空ポンプで排気した後、チップ管を封止、切
断し、次いでゲッタ取付部を約900℃に加熱してゲッ
タを活性化させることからなる製造方法が採用されてい
る。従って、この方法では、ゲッタを後から装着するた
めには仮組立てした状態で銀鏡メッキすることが必要不
=I欠であり仮組立ておよびその分解など多大の工数か
必要であった。
本発明は、保温性に優れたステンレス鋼性真空二重容器
を容易かつ安価に製造することができる方法を提供する
ことを目的とするものであって、その要旨は、ステンレ
ス鋼製の内容器と外容器からなる二重壁構造を有し、両
容器間に形成される空間部か真空であって、該空間部を
形成する両容器表面のうち少なくとも内容器の胴部外表
面に銀鏡層を形成してなるステンレス鋼製真空二重容器
の製造方法において、二重容器を構成するステンレス鋼
製の一部品の空間部形成面にZr −Ni −Nl)三
元合金系非蒸発性ゲッタを装着し、該部品を他のステン
レス鋼製部品と共に溶接して二重容器となし、次いで該
二重容器の内外両容器間の空間部に銀鏡メッキ液を導入
して銀鏡メッキすることを特徴とするステンレス鋼製真
空二重容器の製造方法にある。
すなわち、本発明は、Zr −Ni−Nb三元合金系非
蒸発性ゲッタが、従来の常識を破って、たとえ水の中に
浸漬しても、また、水酸化ナトリウム、アンモニア水、
クルコース、塩化第1錫および非イオン界面活性剤等を
含む銀鏡メッキ液に浸漬しても乾燥後、真空中で加熱し
てさえやれは活性化し、その吸着能が損なわれることが
なく、しかも300〜600℃と比較的低い温度で活性
化するという特性を持つことを見出し、この知見に基づ
いて完成されたものである。
使用するZ r −N i −Nb三元合金系非蒸発性
ゲッタは、Zr55〜75重量%、Ni15〜30重f
z%、Nb 5〜20重量%からなる成分組成を有する
ものか好ましい。しかし、このZ r −Ni−Nb三
元合金系非蒸発性ゲッタは市販されているので、それを
使用するのが実際的である。
本発明の好ましい実施態様においては、銀鏡層を形成す
べきステンレス鋼製部品の表面に、ゲッタの装着前に酸
化層を形成することが行なわれる。
これは、ステンレス鋼の素地そのままでは銀鏡反応させ
ることは不可能であるが、その表面が適度に酸化される
と表面に酸化第2鉄を主体とする被膜か形成され、この
被膜が銀鏡反応を可能にさせるという新たな知見に基づ
くものである。この酸化層はステンレス鋼製部品を空気
中または酸化性雰囲気中にて焼成することにより形成す
るのが好ましい。
また、他の実施態様においては、コストが上昇するか、
酸化層を形成する代りに、銀鏡層を形成すべき部品の表
面にニッケルメッキを施すことが行なわれる。
以下一本発明をステンレス鋼製魔法瓶に適用した実施例
を示す添付の図面を参照して具体的に説明する。
図において、1はステンレス鋼製内瓶、2はステンレス
鋼製外瓶で、両者はその口部3の部分でろう付けまたは
溶接その他の手段により結合して二重壁構造を形成し、
内瓶1と外瓶2との間に形成される空間部4は排気され
て真空にしである。
内瓶1は胴部材1aと底部材1bとを溶接、ろう付は等
の手段により接合することによって形成され、外瓶2は
胴部材2a、底部H2bおよび肩部材2Cを接合するこ
とによって形成されている。
外瓶2の底部材2bには空間部4を真空にする際の排気
口となるチップ管5がろう付は等により接合されており
、このチップ管5を保護するために底部材2bに底カバ
ー6が接合剤により取り付けられている。
他方、ステンレス鋼製真空二重容器の保温力を向上させ
るため、空間部4を形成する内外瓶の壁面、すなわち、
内瓶1の外側表面と外瓶2の内側表面に、第2図に示す
ように、酸化被膜7が形成され、その上に銀鏡層8が積
層されている。なお、図示の実施例においては、銀鏡層
8は内瓶の外側表面と外瓶の内側表面に形成されている
が、内瓶の外側表面のみあるいはその首部を除く外側表
面のみに銀鏡層を形成するようにしてもよい。これは内
容量が大きい容器の場合にコストダウンを計る上で特に
有利である。
また、保温性を長期にわたって維持するため、外瓶2の
底部材2bの所にZr−Ni−Nb三元合金系非蒸発性
ゲッタ9が装着されている。
前記構造のステンレス鋼製魔法瓶は、本発明によれば一
次の様にして製造することができる。すなわち、まず魔
法瓶を構成する内瓶、外瓶の部品をステンレス鋼板で成
形し、内瓶用部材1a、1bを溶接して内瓶1を形成し
、その口部に外瓶肩部絹2Cを溶接する。次に、得られ
た外瓶肩部材料内瓶lを外瓶胴部材2aおよび外瓶底部
相2bと共に酸化性雰囲気中で焼成し、内瓶lの外表面
および外瓶形成部利2a、2b、2cの内表面を酸化さ
せ、酸化被膜7を形成する。この焼成処理は一通常、前
記酸化性雰囲気中にて250〜550″Cで5〜120
分、好ましくは、300〜450℃で10〜60分間行
なわれる。また、このステンレス鋼表面の酸化の度合い
は、焼成処理後のステンレス鋼表面の光沢度が、焼成処
理前の研磨表面の光沢度に比べて10〜5o低下する範
囲が好適である。これは、光沢度の低下か10未満とな
る程度の酸化ではステンレス鋼表面に銀鏡反応をさせる
ことかできず、また、光沢度が50を越えて低下する過
度の酸化では銀鏡反応させることが困難となるからであ
る。このような現象の起る原因は、無焼成あるいはこれ
に近い状態では酸化第2鉄と共存する酸化第2クロムに
よって銀鏡反応が阻害され、過度に酸化させると表面に
酸化第2鉄が存在しなくなりほとんど酸化クロムのみに
なるからであると推測される。
前記の様に酸化被膜を形成した後、内瓶lに溶接された
外瓶胴部材2aの内側にZ r −N i −Nb三元
合金系ゲッタを装着し、次いで外瓶胴部材2aおよび外
瓶底部材2bを肩部材2Cに順次溶接して外瓶2を完成
させ一二重壁構造の瓶にする。なお、外瓶底部材2bに
は予めチップ管5を溶接もしくはろう付けして取付けて
おく。その後、この二重瓶の内外両肌間の空間部にチッ
プ管5から銀鏡液を入れて酸化被膜7上に銀鏡層8を形
成するが、これはガラス製魔法瓶を製造する場合と同様
の方法により形成することができる。すなわち、銀の析
出速度を速めると同時に、均一に析出させるため、酸化
被膜をハロゲン化第1錫を主成分とする活性化液でぬら
して活性化させ、次いで銀鏡液で処理することにより形
成される。なお、活性化処理は省略することも可能であ
るが、銀鏡層形成時間を短かくする上で行なうことか望
ましい。
また−銀鏡液としては、ガラス製魔法瓶を製造する際に
通常使用される銀鏡メッキ液を用いればよい。銀鏡層を
形成した後、空間部の壁面を水洗、乾燥し、さらに真空
処理しなからゲッタ9の取付部分に外部から熱を加えて
300〜900 ’Cに加熱してゲッタ9を活性化し、
次いでチップ管5を溶封することにより、ステンレス鋼
製魔法瓶を製造することができ−これにチップ管5の保
護および安定性を与えるため底カバー6を固着すれは第
1図の構造のものが得られる。
実施例 0、5 mm厚のステンレス鋼板(SUS304)て内
瓶1を製作する一方、0.611m厚のステンレス鋼板
で外瓶2の肩部材2C−胴部材23、底部材2bを製作
し、内瓶lと外瓶2の肩部H2cをそれらの目部分3で
溶接し、これを空気中にて350°Cで30分焼成した
。次いで、68W【%Zr−22wt%N1−I Q 
W【%Nbからなる市販のZ r−Ni−Nb三元合金
系非蒸発性ゲッタ9を底部材2bの内側に取付けた後、
外瓶2の胴部材2aと底部材2bを溶接して一体化した
組立体を焼成処理した内瓶1に溶接して二重壁構造とし
、外瓶底部材2bに接合したチップ管5がら空間部4内
に10 ppmの塩化第1錫を含む水溶液を注入し、内
瓶1の外表面を活性化させ、その水溶液を排出した後、
水洗した。
次に、通常使用されている銀鏡液、例えば、下記の処方
により調製した銀鏡液をチップ管5がら空間部4に、ガ
ラス製魔法瓶の場合と同様、二重瓶を軸方向に水平に保
持し高速で回転させつつ注入して銀鏡を析出させ、第2
図に示す銀鏡層8を形成した。その後、ガラス製魔法瓶
の場合と同様ゲッタ取付外面を約450 ’Cに加熱し
てゲッタを活性化し、チップ管5を溶封し、底カバー6
を嵌合、固着して第1図のステンレス鋼製魔法瓶を得た
。その内容用:は0.751である。
(銀鏡液の処方) 硝酸銀10gを少量の水に溶解させ、これに28%アン
モニア水500 meと水を加えて4800 meとし
−さらに水酸化ナトリウ゛ム10yを溶解させた水溶液
200 meを加えて全量を5000 meとし、これ
をA液とする。これとは別に、蔗糖20yを水50 m
l’ lこ浣*a −h +1−t−7v虞亦ry−a
mbo n Q (: p 、を加えて煮沸し−これに
37%ホルムアルテヒド水溶液5dを加えた後−水を加
えて全量を5000meとし、これをB液とする。上記
A液とB液を容積比1:1の割合で混合して銀鏡液とす
る。
このようにして得た本発明に係る魔法瓶の保温力を調べ
るため、JIS 2005に規定される試験法により下
記条件で測定したところ、6時間、24時間の保温効力
はそれぞれ84°C562°Cであった。ちなみに、酸
化被膜の代りにニッケルメッキを施したものの保温性能
は同条件で80°C−56・Cであった。
〔試験条件〕
注湯温度 : 95°C 湯 量:満量 栓 : 密栓(45mmpり 周囲温度 : 20℃ なお、パフ研磨し脱脂した後の内瓶外表面の光沢度は1
22て一焼成処理後の光沢度は101.!:焼成前に比
べて21低下していた。この光沢度のflnは TIS
 Z87i11 1rm*六iスff1l 2刀−Lr
 −ht −6k入射角60°、標弘サンプルの光沢度
91,1をその1/4の22.8に設定してめた値であ
る。 。
また、これとは別に、0.3 mm厚のステンレス鋼(
SUS 304 )の試験片を表1に示す種々の焼成条
件下で焼成後、光沢度を測定する一方、前記銀鏡液を用
いて無゛亀解メッキした。その結果も表1に示す。
表 1 さらに、銀鏡メッキ液にぬらされたゲッタがその機能を
喪失しているか否かを調べるため、前記実施例で製作し
た魔法瓶を一ケ月間経過した後、分解してゲッタを取り
出し、1−12、COカスの吸収によりゲッタの残存の
吸収能力を調べた結果、FI2に関しては60%、CO
については40%残っており、従来法により製造した魔
法瓶から取出したものと同じであった。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、Zr
 −Ni−Nb三元合金系ゲッタを用いることにより銀
鏡メッキ後にゲッタを取付ける必要かなく、従って仮組
立てする工程か不要となり一製造工程の大巾な簡素化を
計ることができる。また、銀鏡層をステンレス鋼表面に
形成するため両者間に介在させる接着層としてのガラス
質やニッケルメッキの代りに一酸化被膜を介在させるよ
うにすると、保温性を一段と向上させることかできると
同時に、ガラス質層やニッケルメッキ層などを形成する
場合のように煩雑な工程を必要とせす−単に焼成処理す
るだけで−しかも無゛屯解メッキにより銀鏡層を形成で
きるので作業性か向上し、安価に製造することかできる
なと優れた効果が1葬られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すステンレス鋼製魔法瓶
の縦断面図、第2図は第1図のA部拡大図である。 1 内瓶、2 外瓶、4 空間部−5・チップ管、6 
底カッ・−17酸化被膜、8・・・銀鏡層。 特 fl 出 a 人 象印マホービン株式会社代理人
弁理士 青白 葆 ほか2名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) ステンレス鋼製の内容器と外容器とからなる二
    重壁構造を有し、両容器間に形成される空間部か真空で
    あって、該空間部を形成する両容器表面のうち少なくと
    も内容器の胴部外表面に銀鏡層を形成して成るステンレ
    ス鋼製真空二重容器の製造方法において一二重容器を構
    成するステンレス鋼製の一部品の中間部形成面にZr 
    −Ni−Nb三元合金系非蒸発性ゲッタを装着し、該部
    品を他の部品と共に溶接して二重容器となし、次いて該
    二重容器の空間部に銀鏡メッキ液を導入して銀鏡メッキ
    することを特徴とするステンレス鋼製真空二重容器の製
    造方法。 (2)前記ゲッタかzr55−75重量%、Ni15〜
    30重量%、Ni)5〜20重量%および不可避的不純
    物からなる三元合金系非蒸発性ゲッタである4に:’t
    ’1′3+’+ルの節j開旬N 1 X百?戸iiυθ
    )17刀ニー(3) ゲッタを装着するに先立って、銀
    鏡層を形成すべき部品の表面に酸化層を形成する特許請
    求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 (4)銀鏡層を形成すべきステンレス鋼製部品の表面に
    形成される酸化層を、該部品を空気中または酸化性雰囲
    気中で焼成することにより形成する特許請求の範囲第3
    項記載の方法。 (5)ゲッタを装着するに先立って、銀鏡層を形成スべ
    きステンレス鋼製部品の表面にニッケルメッキを施す特
    許請求の範囲第1項又は第2項g己載の方法。
JP58136436A 1982-08-25 1983-07-25 ステンレス鋼製真空二重容器の製造方法 Granted JPS6029118A (ja)

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US06/735,307 US4856174A (en) 1982-08-25 1985-05-17 Method of making a stainless steel vacuum bottle with a silver mirrored surface

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55122838A (en) * 1979-02-05 1980-09-20 Getters Spa Production of nonnvolatile three component getter alloy
JPS5739766A (en) * 1980-08-21 1982-03-05 Japan Tobacco & Salt Public Smoking taste improving agent of tobacco

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