JP4767298B2

JP4767298B2 - 真空断熱二重容器の製造方法

Info

Publication number: JP4767298B2
Application number: JP2008243252A
Authority: JP
Inventors: 収一澁木
Original assignee: 株式会社セブン・セブン
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2028-09-22
Also published as: JP2010069254A; US20110162761A1; US8545644B2

Description

本発明は、真空断熱二重容器の製造方法に関するものである。

ビール等の飲料を注ぐ容器として、これまで、ガラス製、金属製等の種々の素材のものが提案されており、本出願人は特開２００３−１２９２９１号に開示されるチタン製の真空断熱二重容器を提案している。

特開２００３−１２９２９１号公報

本出願人は、このチタン製の真空断熱二重容器について更なる研究開発を進めた結果、極めて商品価値の高い真空断熱二重容器を提供し得る画期的な製造方法を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

チタン製の外筒１内に空間部Ｓを介してチタン製の内筒２を配設し、前記外筒１と前記内筒２との間の空間部Ｓを真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、前記外筒１及び前記内筒２から成る前記被処理体３を前記真空加熱炉６で加熱しながら該被処理体３の前記空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体３を大気圧環境下におくことで再結晶している前記外筒１及び前記内筒２の表面に凹凸部４，５を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

また、チタン製の外筒１内に空間部Ｓを介してチタン製の内筒２を配設し、前記外筒１と前記内筒２との間の空間部Ｓを真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、予め再結晶させた前記外筒１及び前記内筒２から成る前記被処理体３を前記真空加熱炉６で加熱しながら該被処理体３の前記空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体３を大気圧環境下におくことで前記外筒１及び前記内筒２の表面に凹凸部４，５を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記再結晶は前記被処理体３を前記真空加熱炉６で加熱後、大気圧環境下において急速冷却することを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

また、請求項３記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記急速冷却は、前記真空加熱炉６内の温度が約７００℃以下になった時点で窒素ガスにより常温まで冷却して行なう処理であることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記被処理体３を約８００℃以上に加熱した後、温度を下げて再結晶させることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

また、チタン製の外筒１内に空間部Ｓを介してチタン製の内筒２を配設し、前記外筒１と前記内筒２との間の空間部Ｓを真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、前記外筒１と前記内筒２とから成る前記被処理体３を前記真空加熱炉６で再結晶温度まで加熱して冷却且つ大気圧環境下にする加熱冷却常圧処理を複数回繰り返し行い再結晶させた前記被処理体３を得、続いて、この再結晶させた前記被処理体３を前記真空加熱炉６で加熱しながら該被処理体３の前記空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体３を大気圧環境下におくことで前記外筒１及び前記内筒２の表面に凹凸部４，５を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法に係るものである。

本発明により得られる真空断熱二重容器は、チタン製でありながら、その表面に設けられる凹凸部から成る凹凸感から、あたかも陶器のようなデザインを呈する極めて高品位で且つ同じものが二つとないという付加価値を有する真空断熱二重容器が得られることになり、しかも、この真空断熱二重容器の表面に設けられる凹凸部がチタンの再結晶を利用したものであるから、確実に実現できるものであり、前述した高品位で且つ同じものが二つとない真空断熱二重容器を確実且つ効率良く製造することができるなど従来にない作用効果を発揮する画期的な真空断熱二重容器の製造方法となる。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて簡単に説明する。

本発明は、外筒１及び内筒２から成る被処理体３を真空加熱炉６で加熱しながら該被処理体３の空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、被処理体３を大気圧環境下におくことで再結晶している外筒１及び内筒２の表面に凹凸部４，５を設ける。

つまり、被処理体３を構成するチタン製の外筒１及びチタン製の内筒２を真空加熱炉６で加熱し、また、外筒１と内筒２との間の空間部Ｓを真空加熱炉６で真空断熱空間部とし、真空加熱炉６に例えば窒素などを導入して被処理体３を大気圧環境下におくことで、再結晶により延性が増した外筒１及び内筒２の表面に凹凸部４，５が設けられる。尚、この凹凸部４，５は、形も数も大きさも処理する被処理体３によって異なる。

従って、チタン製でありながら、その表面に設けられる凹凸部から成る凹凸感から、あたかも陶器のようなデザインを呈する極めて高品位で且つ同じものが二つとないという付加価値を有する真空断熱二重容器が得られることになり、しかも、この真空断熱二重容器の表面に設けられる凹凸部がチタンの再結晶を利用したものであるから、確実に実現できるものであり、前述した高品位で且つ同じものが二つとない真空断熱二重容器を確実且つ効率良く製造することができることになる。

また、予め再結晶させた前記外筒１及び前記内筒２から成る前記被処理体３を前記真空加熱炉６で加熱しながら該被処理体３の前記空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体３を大気圧環境下におくことで前記外筒１及び前記内筒２の表面に凹凸部４，５を設ける。

即ち、例えば、先ずは被処理体３を真空加熱炉６でチタンの再結晶温度まで加熱（被処理体３を形成する前の外筒１及び内筒２の状態で加熱しても良い。）した後、温度を下げて被処理体３の外筒１及び内筒２を再結晶させる前処理を行い、続いて、この予め前処理により再結晶させた被処理体３に対して真空加熱炉６で加熱真空封止処理を行なうことで、より理想的な商品価値を向上し得る凹凸部４，５を確実に設けることができる。

この前処理を行なわず、被処理体３に対して加熱真空封止処理を行なった場合に比し、この前処理を予め行なっておくことでより一層大きく且つ深いくっきりとした凹凸部４，５が形成される。

これは、再結晶後、再び加熱した場合には、より延性が増加しているからであると推測する。

本発明の具体的な一実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、外筒１内に空間部Ｓを介して内筒２を配設し、外筒１と内筒２との間の空間部Ｓを真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法である。尚、本実施例では、真空断熱二重容器を、ワインやウイスキーなどのアルコール飲料を飲む際に使用するタンブラーとして構成しているが、これに限るものではない。

また、本実施例に係る外筒１及び内筒２は、図１〜３に図示したようにチタン製の有底筒状体であり、内筒２は外筒１に比して径小で高さが低く設定され、また、夫々の開口部１ａ，２ａは略同一径に設定されている。

従って、外筒１内に内筒２を配して開口部１ａ，２ａ同士を接合した際、外筒１と内筒２との間には空間部が形成される。

尚、本明細書におけるチタンとは、純チタン及びチタン合金を示す。また、外筒１及び内筒２夫々の素材（成分）や板厚や大きさ（形状）は、後述する真空断熱二重容器として製造した際に、該真空断熱二重容器の機能（特に断熱機能）を低下させない程度に凹凸部４，５が形成されることを考慮して適宜選択される。

また、外筒１の底部中央には凹部１ｂが設けられ、この凹部１ｂの中央位置には真空封止する際の脱気孔１ｂ’が設けられている。

また、外筒１及び内筒２には、図１に図示したように後述する製造過程においてその表面に凹凸部４，５が無数に設けられている。

従って、この外筒１と内筒２とから成る真空断熱二重容器の表面に設けられる凹凸部４，５により、チタン製（金属製）でありながら、あたかも陶器のようなデザインを呈することになる。

以上の外筒１及び内筒２を用いた真空断熱二重容器の製造方法について説明する。

先ず、図３の（ａ）に図示したように外筒１内に内筒２を配して互いに開口部１ａ，２ａ同士を溶接（アルゴン溶接）により接合し、被処理体３を設ける。この被処理体３を構成する外筒１の内面と内筒２の外面との間には空間部Ｓが形成される。この空間部Ｓは後に真空処理されることで真空断熱空間部となる。

続いて、被処理体３を加熱した後に冷却する加熱冷却常圧処理を複数回（２回〜３回）行なう。

具体的には、図３の（ｂ）に図示したように被処理体３を口部３ａを下側にして真空過熱炉６内に配し、この真空加熱炉６内の温度を約８００℃以上（チタンの再結晶温度以上、且つチタンの変態点８８０℃（α組織からβ組織の変わる温度）を超える約１，０５０℃）とするとともに、真空状態（１０^-3〜１０^-4Ｔｏｒｒ）とし、この状態を１５分〜２０分保持する。この際、被処理体３の外筒１及び内筒２は再結晶し（α組織となり）、延性が増加する（再結晶しない部分は図４に図示したように結晶粒が粗大化した状態となっている。）。その後、加熱を停止し、自然冷却により真空加熱炉６内の温度が約７００℃以下になった時点で常圧に戻し、真空加熱炉６内に窒素ガスを導入して一気に常温まで温度を下げて被処理体３を急速冷却する。この１回目の加熱冷却常圧処理において、外筒１及び内筒２には僅かながら凹凸部４’，５’が生じる。

引き続き、前述と同様に、図３の（ｃ）に図示したように１回目の加熱冷却常圧処理済の被処理体３を再び加熱冷却常圧処理する。この２回目の加熱冷却常圧処理により外筒１及び内筒２には、より全体的に凹凸部４”，５”が生じる。

続いて、２回の加熱冷却常圧処理が済んだ後、外筒１と内筒２との空間部Ｓを脱気し且つ脱気孔１ｂ’を真空封止する。

具体的には、図３の（ｄ）に図示したように被処理体３を真空過熱炉６内に配する。この際、外筒１の底部に設けた脱気孔１ｂ’の周囲にロウ材７（チタンロウ）を配するとともに、このロウ材７の上に封止板８を載せる。

この状態で真空加熱炉６内の温度を約８００℃以上とするとともに、徐々に脱気して真空状態（１０^-3〜１０^-4Ｔｏｒｒ）とし、更に、温度を約１０５０℃まで上げる。

この際、ロウ材７が熔融して外筒１と封止板８が一体化して脱気孔１ｂ’が閉塞され、外筒１と内筒２との間の空間部Ｓが真空状態のまま封止されて真空断熱空間部が形成される。

加熱を停止して自然冷却により真空加熱炉６内の温度が７００℃よりも低い温度（約６３０℃〜６７０℃）に下がった時点で真空加熱炉６内に窒素ガスを導入して常圧に戻し（この時点で凹凸部４，５が形成される）、一気に常温まで温度を下げて被処理体３を冷却して真空封止作業は完了する。

大気圧状況下に戻す（窒素ガスを導入する）時点を７００℃よりも低い温度で行なうのは、約７００℃以上の高温下においては素材が柔らか過ぎてしまい、この状態で大気圧環境下（常圧下）に戻すと外筒１及び内筒２に大きく凹む部分が生じて外筒１と内筒２とが当接してしまう部位ができてしまい、これを防止するためである。ただ、あまりにも低い温度で常圧下に戻しても凹凸は形成されにくく且つ時間がかかり過ぎてしまい、生産性が悪くなる。

この大気圧環境下の真空加熱炉６内におかれた外筒１及び内筒２は、その表面にはくっきりとした大きな凹凸部４，５が無数に形成され（図３の（ｅ）参照）、窒素の導入により常温に戻ってこの凹凸部４，５は固定される。

前述した加熱冷却常圧処理を真空加熱炉６で行なうのは、酸素雰囲気中で処理した場合に生じ得る酸化や窒化（黒ずんで商品価値が著しく低下する）を阻止するためであり、また、真空加熱炉６内の温度が７００℃よりも温度が低くなった時点で真空加熱炉６内に窒素ガスを導入するのは、作業時間を短縮させる為なのは勿論、窒素は約８００℃以上の温度帯において窒化し易いからである。

尚、前述したいずれの処理の際にも被処理体３には本出願人が特許第３５８１６３９号で提案するカバー体９（容体９ａと蓋体９ｂとから成るカバー体９）を被せた状態で処理を行ない、この点においても酸素や窒素との接触を制限することで被処理体３が酸化や窒化して黒ずんでしまうのを確実に防止することができる。

本実施例は上述のように構成したから、チタン製でありながら、その表面に設けられる凹凸部４，５から成る凹凸感からあたかも陶器のようなデザインを呈する極めて高品位な（芸術性の高い）高品位で且つ同じものが二つとないという付加価値を有する真空断熱二重容器が得られることになり、しかも、この真空断熱二重容器の表面に設けられる凹凸部がチタンの再結晶を利用したものであるから、確実に実現できるものであり、前述した高品位で且つ同じものが二つとない真空断熱二重容器を確実且つ効率良く製造することができることになる。

また、本実施例は、被処理体３の外筒１及び内筒２を加熱することで結晶粒の大きな独特な風合いのデザイン（チタン結晶模様）が得られ、しかも、このチタン結晶模様の大きさや形状や配置等がランダムとなり、よって、前述した凹凸部４，５だけでなく様々な模様のものを意図せずとも製造することができる。実際の製造工程において再結晶しない部分も生じることになり、これがかえってオリジナルな模様として現れることになり、しかも、本実施例は加熱して常温に戻す工程を複数回繰り返し行なうから、その都度異なった部位に凹凸が形成されることになり、このことによってもオリジナルな模様が形成されることになる。

また、本実施例は、外筒１だけでなく内筒２もチタン製としたから、オールチタン製とすることでより一層高級感を増すことができる。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

本実施例により製造された真空断熱二重容器である。本実施例により製造された真空断熱二重容器の平断面図である。本実施例に係る真空断熱二重容器の製造工程説明図である。被処理体３の部分拡大説明図である。

符号の説明

Ｓ空間部
１外筒
２内筒
４凹凸部
５凹凸部
６真空加熱炉

Claims

チタン製の外筒内に空間部を介してチタン製の内筒を配設し、前記外筒と前記内筒との間の空間部を真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、前記外筒及び前記内筒から成る前記被処理体を前記真空加熱炉で加熱しながら該被処理体の前記空間部を脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体を大気圧環境下におくことで再結晶している前記外筒及び前記内筒の表面に凹凸部を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。
チタン製の外筒内に空間部を介してチタン製の内筒を配設し、前記外筒と前記内筒との間の空間部を真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、予め再結晶させた前記外筒及び前記内筒から成る前記被処理体を前記真空加熱炉で加熱しながら該被処理体の前記空間部を脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体を大気圧環境下におくことで前記外筒及び前記内筒の表面に凹凸部を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。
請求項１，２いずれか１項に記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記再結晶は前記被処理体を前記真空加熱炉で加熱後、大気圧環境下において急速冷却することを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。
請求項３記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記急速冷却は、前記真空加熱炉内の温度が約７００℃以下になった時点で窒素ガスにより常温まで冷却して行なう処理であることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。
請求項１〜４いずれか１項に記載の真空断熱二重容器の製造方法において、前記被処理体を約８００℃以上に加熱した後、温度を下げて再結晶させることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。
チタン製の外筒内に空間部を介してチタン製の内筒を配設し、前記外筒と前記内筒との間の空間部を真空断熱空間部とする真空断熱二重容器の製造方法であって、前記外筒と前記内筒とから成る前記被処理体を前記真空加熱炉で再結晶温度まで加熱して冷却且つ大気圧環境下にする加熱冷却常圧処理を複数回繰り返し行い再結晶させた前記被処理体を得、続いて、この再結晶させた前記被処理体を前記真空加熱炉で加熱しながら該被処理体の前記空間部を脱気し且つ脱気孔を真空封止し、その後、前記被処理体を大気圧環境下におくことで前記外筒及び前記内筒の表面に凹凸部を設けることを特徴とする真空断熱二重容器の製造方法。