KR20000051307A

KR20000051307A - 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법 및 그 밀봉구조

Info

Publication number: KR20000051307A
Application number: KR1019990001662A
Authority: KR
Inventors: 조상구
Original assignee: 조상구; 주식회사 세종이솔리
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-08-16
Also published as: JP2000201835A; JP3105205B2; US6206271B1; KR100321891B1

Abstract

본 발명은 금속제 진공이중용기의 밀봉방법에 있어서, 금속제 진공이중용기의 진공배기시 외용기의 배기공에 캡형상의 금속제 가이더를 설치하고 이의 외측에는 재치부와 흐름방지부를 형성하며 상기 가이더의 재치부에는 세라믹 용재 등의 로재를 재치한 상태에서 이를 용융시키고 이 용융된 로재가 상기 가이더와 외용기 사이에 형성되는 배기로와 가이더사이에서 응고되도록하여 상기 배기공을 밀봉시키므로써 금속제 진공이중용기의 진공도를 높일 수 있도록 하며 이 이중용기의 보온저장성을 향상시킬 수 있도록 한 금속제 진공이중용기의 밀봉방법 및 그 밀봉구조에 관한 것이다.

본 발명은 상기 금속제의 내·외용기(2)(3)의 입구를 접합하여 공간부(4)를 가지는 금속제 진공 이중용기(1)를 형성하고, 이 금속제 진공 이중용기(1)의 외용기(3)의 바닥부 프레임(5)의 적당한 위치에 상기 공간부(4)를 진공배기하기 위하여 배기공(6)을 형성하며, 이 배기공(6)을 진공가열로에서 세라믹용재 등의 로재로 밀봉시키는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법에 있어서, 상기 외용기(3)의 프레임(5) 적당한 위치에 공간부(4)를 진공배기하기 위한 배기공(6)을 돌출형성시키고 이 배기공(6)의 외주에는 흐름방지부(7)를 상기 배기공(6) 보다 높게 돌출되도록 환형으로 형성하며, 상기 흐름방지부(7)내에 상기 배기공(6)을 덮어 씌우도록 가이더(8)를 설치하고 이 가이더(8)와 상기 프레임(5)의 사이에 배기로가 형성되도록 하며, 상기 가이더(8)의 날개부분(9)에 세라믹용재 등의 로재(10)를 재치하며 이를 진공가열로에서 가열하면서 상기 공간부(4)내의 공기를 배출시키고 상기 공기의 배출 후 상기 로재(10)가 용융되어 흐르는 세라믹용재 등의 로재(10) 일부는 상기 날개부분(9)을 따라 모세관 현상에 의해 프레임(5)으로 흐르게 되면서 캡형상의 상기 가이더(8)의 외주를 밀봉하게 되며, 나머지의 로재(10)는 상기 가이더(8)의 날개부분(9)과 프레임(5)사이에 형성되는 배기로에서 응고되어 상기 배기공(6)을 밀봉하도록 된 것이다.

Description

금속제 진공 이중용기의 밀봉방법 및 그 밀봉구조 {Sealing method of metallic vacuum dual container and sealing assembly thereof}

일반적으로 보온병이나 진공용기로 알려진 열적으로 격리된 금속제의 이중용기는 이중벽의 그 사이 공간을 만드는 내부 및 외부용기와, 열적인 격리벽을 만드는 진공부로 구성되어 있으며, 이 진공부는 내부의 공기를 배출하고 배출부를 밀봉하여 단열층이 형성되도록 되어 있다.

상기와 같은 금속제의 진공 이중용기 제조방법은 일반적으로 내용기와 외용기를 결합하여 이중용기를 형성하고 이 내,외용기중 외용기의 바닥면 적당위치에 배기공을 형성하며 진공가열로내에서 금속제 진공 이중용기의 주벽에 부착되어 있는 유류 등의 이물질을 가열하여 소각처리하고, 상기 진공 이중용기의 내,외용기 사이에 형성된 공간부의 공기를 배출하면서 이 공간부에 진공이 형성되도록 하며, 이 공기의 배출후 상기 배기공을 밀봉하도록하여 상기 진공의 이중용기를 제조하게 되고 상기 배기공의 밀봉상태는 상기 이중용기의 진공도를 좌,우하는 매우 중요한 부분이다.

한편, 상기와 같이 진공의 형성후 배기공을 밀봉하는 밀봉방법이 종래에도 안출된 바 있었으며, 이는 일본국 공개특허공보 평6-169850호에서 개시되어 있다.

상기 공개특허공보 평6-169850호에 의한 이중용기의 제조방법은, 내용기와 외용기가 적정한 간격을 두고 공간부가 형성되도록 상호 접합되어 이루어지도록 하고 상기 외용기의 바닥면에 배기공을 형성하며 이 배기공에는 저온에서 융착이 가능한 고형의 용재를 설치하고 이를 진공가열로내에서 가열시켜 상기 공간부의 공기를 배출하면서 진공배기시키며 이 진공배기 후 상기 용재가 용융되어 상기 배기공을 밀봉시키도록 되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 밀봉방법은 금속제의 진공 이중용기에 형성된 배기공을 용융시켜 밀봉시키는 용재가 용융되면서 이 용재의 조성물에 의하여 화학적 작용이 일어나고 이 화학적 작용에 의하여 필연적으로 가스가 발생되면서 상기 용재의 팽대현상이 발생되고 있었으며, 이 팽대현상에 따라 상기 용재의 입자조직이 이완되면서 용융되는 용재의 밀도를 떨어뜨리게 되고 그 기밀성이 약화되어 그 진공도가 저하되는 폐단이 있었다.

또한, 상기와 같은 것은 저온의 융착방법에 의하여 소비전력의 절감효과는 있으나, 금속제의 진공 이중용기가 진공도가 낮은 상태에서 진공이 이루어지기 때문에 상기 이중용기의 진공도가 낮게 되고 이에 따라 단열효과가 떨어져 보온력이 저하되는 문제점이 있었다.

또, 상기 배기공을 밀봉시키는 다른 방법으로서는 일본국 공개실용신안공보 평3-119342호가 개시되고 있으나, 이는 금속제의 내용기와 외용기를 입구에서 접합시키고 이 내,외용기들 사이의 공극부를 진공단열층으로 형성함에 있어서, 상기 외용기에 요부를 형성하고 이 요부에 진공배기를 위한 배기공을 형성하며, 이 배기공에 로재를 용입시켜 상기 배기공를 밀봉시키도록 되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 것은 상기 로재가 진공가열로에서 열화되는 과정에서 가스가 빠져나오면서 끓는 현상이 발생되고 이 끓는 현상에 의하여 상기 배기공을 융착하여 밀봉하도록 되어 있었기 때문에 상기 공간부내에 잔존하게 되는 잔류가스를 완전히 배출시키지 못하게 되었으며, 상기 가스에 의하여 융착되는 로재에 기포가 발생되고 이 기포의 발생으로 상기 이중용기의 진공도가 저하면서 밀봉부가 파괴되는 폐단이 있었다.

또한, 상기 배기공에 로재를 직접설치하여 용융시키는 직접 밀봉방식으로 되어 있기 때문에 상기 로재가 열화될 때 혼합된 유기물질이나 불순물, 바인더 등의 유해가스가 상기 공간부인 진공부내로 유입되어 단열효과가 크게 저하되는 점 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 본 발명은 금속제 진공이중용기의 밀봉방법에 있어서, 금속제 진공이중용기의 진공배기시 외용기의 배기공에 캡형상의 금속제 가이더를 설치하고 이의 외측에는 재치부와 흐름방지부를 형성하며 상기 가이더의 재치부에는 세라믹 용재 등의 로재를 재치한 상태에서 이를 용융시키고 이 용융된 로재가 상기 가이더와 외용기 사이에 형성되는 배기로와 가이더사이에서 응고되도록하여 상기 배기공을 밀봉시키므로써 금속제 진공이중용기의 진공도를 높일 수 있도록 하며 이 이중용기의 보온저장성을 향상시킬 수 있도록 한 금속제 진공이중용기의 밀봉방법 및 그 밀봉구조를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 금속제의 내·외용기의 입구를 접합하여 공간부를 가지는 금속제 진공 이중용기를 형성하고, 이 금속제 진공 이중용기의 외용기 바닥부에 공간부를 진공상태로 형성하기 위하여 배기시키는 배기공을 형성하며, 이 배기공을 진공가열로에서 세라믹용재 등의 로재로 밀봉시키는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법에 있어서, 상기 외용기의 바닥을 형성하는 프레임에 배기공을 형성하고, 이 배기공의 외측에는 상기 로재가 외부로 흐르는 것을 방지하도록 흐름방지부를 형성하며 상기 배기공에 캡형상의 가이더를 설치한 상태에서 이 가이더에 세라믹용재 등의 로재를 재치하고 이를 진공가열로에서 고온으로 가열시키면서 상기 공간부의 공기를 배출하여 진공상태를 형성하도록 하며 이와 동시에 상기 가이더에 재치된 로재가 안정된 열화상태로 용융되어 상기 외용기의 배기공을 밀봉시키고 이와 동시에 외용기에 가이더를 고정시키도록 함을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 상기 가이더는 그 외주에 흐름방지턱을 형성하고 이의 내측에 재치부를 형성하며 이 재지부에는 통공을 형성하고 이 통공과 배기공을 통하여 상기 공간부의 공기를 배출시키며 상기 통공을 통하여 상기 용융되는 로재가 프레임으로 흐르도록 하면서 상기 가이더를 밀봉상태로 고정하도록 함을 특징으로 하는 바, 이를 이하에서 첨부된 도면과 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예인 금속보온용기의 구조를 나타내는 개요도

도 2는 본 발명의 배기공이 형성된 프레임의 구조를 나타내는 발췌 단면도

도 3은 본 발명의 배기공부를 발췌하여 나타내는 단면도

도 4는 본발명의 배기공을 밀봉시키기 위하여 가이더를 설치한 상태의 단면도

도 5는 본 발명의 배기공을 밀봉시킨 상태를 나타내는 단면도

도 6은 본 발명의 제2실시예를 나타내는 가이더의 설치상태 단면도

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따라 배기공이 밀봉된 상태를 나타내는 단면도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 이중용기 2 : 내용기

3 : 외용기 4 : 공간부

5 : 프레임 6 : 배기공

7 : 흐름방지부 8,801 : 가이더

9 : 가이더의 날개부분 10 : 로재

11 : 흐름방지턱 12 : 재치부

13 : 통공

실시예1

도 1은 본 발명에 의해 밀봉된 금속제 진공 이중용기의 일부단면도를 도시한 것으로, 금속제 진공 이중용기(1)는 금속제의 내용기(2)와 금속제의 외용기(3)를 입구에서 접합하고, 이 내·외용기(2)(3)사이에 진공단열층이 되는 공간부(4)로 구성되어 있다.

도 2내지 도 5는 본 발명의 제1실시예이며 금속제 진공 이중용기에 있어서, 이의 외용기 바닥부 프레임(5)에 세라믹용재인 로재를 이용하여 배기공(6)을 밀봉하기 전과 밀봉 후의 상태를 나타낸 것이다.

상기 금속제의 내·외용기(2)(3)의 입구를 접합하여 공간부(4)를 가지는 금속제 진공 이중용기(1)를 형성하고, 이 금속제 진공 이중용기(1)의 외용기(3)의 바닥부 프레임(5)의 적당한 위치에 상기 공간부(4)를 진공배기하기 위하여 배기공(6)을 형성하며, 이 배기공(6)을 진공가열로에서 세라믹용재 등의 로재로 밀봉시키는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법에 있어서, 상기 외용기(3)의 프레임(5) 적당한 위치에 공간부(4)를 진공배기하기 위한 배기공(6)을 돌출형성시키고 이 배기공(6)의 외주에는 흐름방지부(7)를 상기 배기공(6) 보다 높게 돌출되도록 환형으로 형성하며, 상기 흐름방지부(7)내에 상기 배기공(6)을 덮어 씌우도록 가이더(8)를 설치하고 이 가이더(8)와 상기 프레임(5)의 사이에 배기로가 형성되도록 하며, 상기 가이더(8)의 날개부분(9)에 세라믹용재 등의 로재(10)를 재치한다.

상기와 같이 캡형상의 가이더(8)가 배기공(6)에 설치되고 가이더(8)의 날개부분(9)에는 세라믹용재 등의 로재(10)를 재치한 상태에서 이를 진공가열로에서 가열하게 되고 이 가열로에서 상기 공간부(4) 내의 공기를 배출시키게 되며 상기 공기의 배출 후 상기 로재(10)가 용융되고 이 용융되어 흐르는 세라믹용재 등의 로재(10) 일부는 상기 날개부분(9)을 따라 모세관 현상에 의해 프레임(5)으로 흐르게 되면서 캡형상의 상기 가이더(8)의 외주를 밀봉하게 되며, 나머지의 로재(10)는 상기 가이더(8)의 날개부분(9)과 프레임(5)사이에 형성되는 배기로에서 응고되어 상기 배기공(6)을 밀봉하게 되고 상기 배기로는 세라믹용재 등의 로재(10)가 유입될 때 표면장력이 발생되지 않은 크기의 것이 바람직하다.

또한, 상기 로재(10)는 Bl₂O_2,NA₂O_3,ZnO, Al₂O_3,B₂O_3,SiO_2,V₂O₃를 적정하게 혼합한 조성물로 구성하고 이를 630∼750℃의 중온에서 용융시키도록 하는 것이 바람직하며, 상기 조성물에 의한 로재(10)가 상기 중온에서 용융될 때 화학적 반응에 의한 가스의 발생률이 낮게되고 기포등이 발생되지 않으면서 그 융착상태가 양호하게 된다.

또, 상기 배기공(6)의 직경은 대략 3mm 이상으로 형성하더라도 상기 캡형상의 가이더(8)에 의하여 그 밀봉이 원활하게 이루어지게 되고 상기 공간부(4)의 공기배출과 약간의 가스배출이 신속하고 원활하게 이루어진다.

실시예2

도 6 및 도 7은 본 발명의 제2실시예를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 제2실시예에서는 상기 외용기(3)의 바닥에 형성된 프레임(5)의 적정위치에 상기 배기공(6)을 돌출형성하고 이 배기공(6)에는 흐름방지턱(11)이 외주에 형성되며 이의 내측에 재치부(12)를 형성하고 이 재치부(12)에 적어도 하나 이상의 통공(13)이 형성되는 캡형상의 가이더(801)를 설치하며 상기 재치부(12)에는 상기 로재(10)를 재치하도록 구성되어 있고 상기 통공(13)이 배기로 역할을 하도록 되어 있다.

이상과 같은 실시예의 본 발명은 상기 캡형상의 가이더(8)를 프레임(5)에 돌출형성된 배기공(6)의 외주에 덮어 씌우고 상기 흐름방지부(7)와 가이더(8)의 날개부분(9) 사이에는 Bl₂O_2,NA₂O_3,ZnO, Al₂O_3,B₂O_3,SiO_2,V₂O₃의 물질을 적정하게 혼합하여 조성된 로재(10)를 재치한 상태에서 상기 이중용기(1)를 진공가열로에서 가열하게 되면, 상기 이중용기(1)의 내,외용기(2)(3) 사이에 형성된 공간부(4)의 공기가 상기 배기공(6)을 통하여 배출되면서 상기 공간부(4)에 진공이 형성되며 이와 동시에 상기 로재(10)는 630∼750℃의 중온에서 용융되면서 상기 배기공(6)의 외주에 설치된 가이더(8)와 프레임(5)을 밀봉하게 되고 이에 따라 상기 배기공(6)이 밀봉되며 상기 밀봉작용이 이루어질 때 상기 제1 및 제2실시예서와 같이 흐름방지부(7)와 가이더(801)의 흐름방지턱(11)에 의하여 상기 용융되는 로재(10)가 누출되지 않고 양호하고 원활한 상태로 상기 배기공(6)을 밀봉시키게 되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 캡형상의 가이더에 의하여 간접 용융에 의한 밀봉방법이 이루어지는 것으로 상기 가이더(8)(801)에서 세라믹용재등의 로재(10)가 열화하는 과정에서 유해가스가 완전히 방출되고, 충분히 안정된 상태에서 세라믹용재 등의 로재(10)가 상기 배기공(6)과 배기로(16)를 밀봉함으로서 충분한 진공시간 확보는 물론 양질의 밀봉으로 품질을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 금속제 진공 이중용기의 배기공을 밀봉하는 세라믹용재 등의 로재를 재치하여 밀봉하도록 한 간접용융 방식의 가이더를, 캡형상으로 형성하여 배기공(6)을 덮어 씌우도록 설치하고 상기 로재(10)를 630∼750℃의 중온에서 용융시키도록하여 밀봉하므로써 상기 가이더에서 세라믹용재 등의 로재가 열화하는 과정에서 가스의 방출을 완전하게 하며 충분히 안정된 상태에서 상기 로재가 용융되어 배기로 및 배기공을 밀봉하도록 할 수 있게 되고 또, 충분한 진공배기시간의 확보로 인하여 상기 밀봉부의 기포 등을 방지하면서 밀봉성을 크게 향상시킬 수 있게 되며 이에 따라 상기 이중용기의 진공도를 크게 향상시키면서 단열성과 보온성을 크게 향상시킬 수 있는 점 등의 특징을 지닌 것이다.

Claims

금속제의 내·외용기(2)(3)의 입구를 접합하여 공간부(4)를 가지는 금속제 진공 이중용기(1)를 형성하고, 이 금속제 진공 이중용기(1)의 외용기(3)의 바닥부 프레임(5)의 적당한 위치에 상기 공간부(4)를 진공배기하기 위하여 배기공(6)을 형성하며, 이 배기공(6)을 진공가열로에서 세라믹용재 등의 로재로 밀봉시키는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법에 있어서, 상기 외용기(3)의 프레임(5) 적당한 위치에 공간부(4)를 진공배기하기 위한 배기공(6)을 돌출형성시키고 이 배기공(6)의 외주에는 흐름방지수단을 상기 배기공(6) 보다 높게 돌출되도록 구비하며, 상기 배기공(6)의 외주에는 이를 덮어 씌우도록 가이더(8)를 설치하고 이 가이더(8)에는 630∼750℃의 중온에서 용융되는 세라믹용재 등의 로재(10)를 재치하며 이를 진공가열로에서 가열하면서 상기 공간부(4)내의 공기를 배출시키고 상기 공기의 배출 후 상기 로재(10)가 용융되어 흐르는 세라믹용재 등의 로재(10)가 외부로 유출되지 않으면서 가이더(8)와 배기공(6) 사이의 배기로를 밀봉시키며 상기 가이더(8)를 밀봉상태로 상기 배기공(6)의 외측에 고정시키도록 함을 특징으로 하는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법.
제1항에 있어서. 상기 로재(10)는 Bl₂O_2,NA₂O_3,ZnO, Al₂O_3,B₂O_3,SiO_2,V₂O₃를 적정하게 혼합한 조성물로 구성하고 이를 630∼750℃의 중온에서 용융시키도록 함을 특징으로 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법.
금속제의 내·외용기(2)(3)의 입구를 접합하여 공간부(4)를 가지는 금속제 진공 이중용기(1)를 형성하고, 이 금속제 진공 이중용기(1)의 외용기(3)의 바닥부 프레임(5)의 적당한 위치에 상기 공간부(4)를 진공배기하기 위하여 배기공(6)을 형성하며, 이 배기공(6)을 진공가열로에서 세라믹용재 등의 로재로 밀봉시키는 금속제 진공 이중용기의 밀봉방법에 있어서, 상기 외용기(3)의 프레임(5) 적당한 위치에 공간부(4)를 진공배기하기 위한 배기공(6)을 돌출형성시키고 이 배기공(6)의 외주에는 흐름방지부(7)를 상기 배기공(6) 보다 높게 돌출되도록 환형으로 형성하며, 상기 흐름방지부(7)내에 상기 배기공(6)을 덮어 씌우도록 가이더(8)를 설치하고 이 가이더(8)와 상기 프레임(5)의 사이에 배기로가 형성되도록 하며, 상기 가이더(8)의 날개부분(9)에 세라믹용재 등의 로재(10)를 재치한 상태에서 이를 진공가열로에서 가열하고 이 가열로에서 상기 공간부(4) 내의 공기를 배출시키면서 캡형상의 상기 가이더(8)의 외주를 고정하여 상기 배기공(6)을 밀봉하도록 구성됨을 특징으로 하는 금속제 진공 이중용기의 밀봉구조.
제3항에 있어서, 상기 외용기(3)의 바닥에 형성된 프레임(5)의 적정위치에 상기 배기공(6)을 돌출형성하고 이 배기공(6)에는 흐름방지턱(11)이 외주에 형성되며 이의 내측에 재치부(12)를 형성하고 이 재치부(12)에 적어도 하나 이상의 통공(13)이 형성되는 캡형상의 가이더(801)를 설치하며 상기 재치부(12)에는 상기 로재(10)를 재치하도록 하고 상기 통공(13)이 배기로 역할을 하도록 구성됨을 특징으로 하는 금속제 진공 이중용기의 밀봉구조.
제3항에 있어서, 상기 배기공(6)의 직경은 대략 3mm 이상으로 형성하여 진공배기작용을 하고 진공배기 후 상기 캡형상의 가이더(8)와 로재(10)에 의하여 밀봉이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 금속제 진공 이중용기의 밀봉구조.