JPH05176846A

JPH05176846A - 断熱容器の製造方法

Info

Publication number: JPH05176846A
Application number: JP19220391A
Authority: JP
Inventors: Minoru Morita; 稔森田; Masashi Yamada; 雅司山田; Yasuhiko Komiya; 泰彦小宮
Original assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Current assignee: Japan Oxygen Co Ltd; Nippon Sanso Corp
Priority date: 1991-07-31
Filing date: 1991-07-31
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間の使用に対しても真空断熱層の高真空
度を維持することができ、さらに軽量で実用性に富んだ
断熱容器の製造方法の提供を目的とする。【構成】内容器を金属製薄肉容器で形成し、外容器を
合成樹脂製の容器で形成するとともに、前記内容器の底
部に吸着剤を配した吸着剤保持容器を設け、内容器を加
熱して前記二重壁により形成される断熱層内を１０^-5Ｔ
ｏｒｒ以下の高真空度に保持する。【効果】保温性、保冷性に優れ、軽量で実用性に富ん
だ断熱容器を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、優れた保温性、保冷性
を有し、軽量でかつ実用性に富んだ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としてガラス
製あるいはステンレス等を用いた金属製の断熱容器が使
用されている。これらのガラス製あるいは金属製の真空
断熱容器は、外容器、内容器、及びその空間からなり、
その空間部を真空排気して真空断熱層としたものであっ
て、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が、製造上、形状やデザインに
制約がある上に、製品が重いため携帯に不便であった。

【０００３】そこでガラスや金属に替わって、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が提
案されている。これはガラス製あるいは金属製のものと
同様の構造であり、その製造においては内外容器の表面
に、ガスバリア性を高める目的で金属薄膜を形成する方
法がとられている。しかしながら、前記合成樹脂製断熱
容器が加熱あるいは冷却を繰り返されると、合成樹脂と
メッキ層の間に応力が発生し、その応力によってメッキ
層に割れ、膨れ等の欠陥が生じることがあり、その結
果、メッキ層の密着を破壊し、ガスバリア性を失わせる
という問題があった。これに対して、内容器、外容器の
少なくとも一方を合成樹脂製の容器で形成すると共に断
熱空間層内に通気性多孔質材料を充填してなる断熱容器
が特開平２−２６５５１３号公報によって技術開示され
ている。

【０００４】一方、断熱容器の保温または保冷性能は断
熱空間層の真空度（圧力）に大きく依存する。従来の家
庭用ガラス製魔法瓶やステンレス製魔法瓶などの断熱容
器では、この断熱空間層の真空度（圧力）は少なくとも
１０^-4Ｔｏｒｒ以下の高真空が必要であった。

【０００５】しかるに、前記合成樹脂製の真空断熱容器
は、断熱層空間層の真空度を１０^-4Ｔｏｒｒ以下に保持
するためには内・外容器を高真空、高温でベーキング処
理することにより、脱ガスを十分になお且つ短時間に実
施することが必要である。しかしながら、内・外容器の
いずれかが合成樹脂で構成されているために、従来のガ
ラス製やステンレス製の内・外容器からなる真空断熱容
器をベーキング処理すると同様な方法にて高温による真
空排気を行なうことは、合成樹脂の耐熱性能の限界から
不可能であった。このため、前記構成樹脂製断熱容器
は、断熱空間層の真空度を１０^-2〜１０⁰Ｔｏｒｒのい
わゆる低真空度に排気し、脱ガスによる断熱層内真空度
の劣化の影響を排除するとともに断熱層内に残留する気
体分子による熱伝導を減少させるため微細な通気性多孔
質材料を充填することにより構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成によ
る構成樹脂製断熱容器は、以下のような欠点を有する。
前記合成樹脂製断熱容器の断熱層内を充填している微細
な多孔質材料により、容器重量が多くなり、実用上携帯
に不便であった。また、断熱層内を真空に排気する際
に、その微細な多孔質材料が排気抵抗を大きくしたり、
真空排気管のフィルターや真空排気装置内部に蓄積して
排気時間を増加させたりすることから、排気装置の保守
に時間や労力をかけざるおえなかった。

【０００７】よって、本発明は従来の内・外容器いずれ
かを合成樹脂で形成した断熱容器において、長期間の使
用に対しても真空断熱層の高真空度を維持することがで
き、軽量で、かつ実用性に富んだ断熱容器の製造方法の
提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は断熱容器の製造
にあたって、内容器を金属製薄肉容器で形成し、外容器
を合成樹脂製の容器で形成するとともに、前記内容器の
底部に吸着剤を配した吸着剤保持容器を設け、また、前
記外容器底部に排気用開口部を形成して、これらを接合
・一体化させ断熱容器本体を形成し、これらを真空系内
に収容して真空排気処理しつつ、金属製内容器をベーキ
ング処理し、その際の熱輻射によって合成樹脂製外容器
をも同時に加熱し、脱ガス処理を行なう一方、金属製内
容器の内部より加熱して吸着剤を活性化処理し、次いで
真空封止板にて外容器底部の開口部を封止して、断熱層
内を１０^-5Ｔｏｒｒ以下の高真空度に保持することを前
記課題の解決手段とした。

【０００９】

【作用】よって、本発明の断熱容器の製造方法は、内面
に真空蒸着や化学・電気メッキあるいは接着・熱融着な
どによる金属製薄膜を形成させた合成樹脂製外容器と金
属製内容器を一体化し、形成された断熱空間層を高真空
に排気して後、真空封止してなるものであり、内容器の
耐熱性が高く、高温でのベーキング処理が可能である。
また、真空中での脱ガス量が金属よりも１０００〜１０
０００倍大きい合成樹脂を外容器のみに限定して用いる
ことにより、断熱層内真空排気後の真空度保持を容易か
つ確実性をもって行なうことができる。そして、これに
伴い必要とされる高価な吸着剤の量を大幅に節約するこ
とが可能となる。さらに、粉末真空断熱方式による外容
器または内容器の一方が合成樹脂製で製造された断熱容
器の製造方法と本発明の断熱容器の製造方法を比較し
て、本発明による断熱容器では、断熱層に前記粉末が充
填していないため軽量であり、またベーキング処理が容
易に、且つ短時間で処理することができることから、製
作工程における作業時間も大幅に減らすことができ連続
的な製造が可能であり量産化を図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を図１、図２に基づいて説明す
る。図１は本発明の製造方法に従って製造された断熱容
器の断面図であり、図２は図１の外容器拡大図を示した
ものである。

【００１１】まず、射出成形法や真空成形法等を用いて
合成樹脂製外容器１を形成する。図２に示すように、そ
の合成樹脂製外容器２ｂの内面には、ガスバリア性と熱
輻射性を付与する目的で、真空蒸着または、メッキ等に
より金属薄膜２ｂを被覆する。一方、プレス加工・溶接
等によって内容器３を形成し、その内容器３底部外面に
は、物理吸着剤あるいは化学吸着剤５を収納するための
金属性容器６をスポット溶接や銀ロウ付けなどを用いて
固着させる。金属容器６には吸着剤５の収納を容易に行
なえるための通気孔がその一部に設けてある。そしてこ
れら外容器２、内容器３のそれぞれ口部２ａ、３ａを互
いに突き合わせて、接着剤または低融点ロウ剤７などを
用いて接合する。こうして外容器２と内容器との間に空
間部１０が形成される。この時、場合によっては金属製
内容器３の外面に熱輻射や接合密着性を高める目的で、
真空蒸着またはメッキ等により金属薄膜２ｂを被覆する
こともある。

【００１２】こうして形成された断熱容器本体１を真空
系内に収容して、所定の真空度で真空排気する。そし
て、真空系内の真空度が１０^-5Ｔｏｒｒ以下になると同
時に、ベーキング用の加熱装置を金属製内容器３内に挿
入し、口元部８の接着剤または低融点ロウ剤７が熱劣化
を起こさない程度の温度で、金属製内容器３を加熱す
る。その際、金属製内容器３の輻射熱により合成樹脂製
外容器２の内面も同時に、合成樹脂製外容器２の耐熱温
度範囲で加熱されることとなり、脱ガス処理がなされ
る。

【００１３】こうしてベーキング処理が終了した後、金
属製内容器３内部の底部に電気シース・ヒーターを内蔵
する加熱用の銅製ブロックを接触させ、加熱することに
より金属製容器６内の吸着剤５を活性化処理する。そし
て最後に、封止部９を金属製封止板４で、接着剤あるい
は低融点ロウ剤７を用いて真空封止することにより本発
明による断熱容器が得られる。

【００１４】このように本発明による断熱容器の製造方
法は、従来の合成樹脂製断熱容器の製造方法と比較し
て、内容器３の耐熱性がはるかに高く、内容器３のベー
キング処理が高温で可能となり、処理時間が短縮できる
とともに外容器２及び口元・接合部８への熱影響を少な
くすることができる。さらに、内容器３の輻射熱を利用
して外容器２の内面の加熱が可能となり加熱設備の簡略
化を図ることができる。一方、外容器２に、真空中での
脱ガス量が金属よりも１０００〜１００００倍大きい合
成樹脂を限定して使用することにより、断熱層内真空排
気後の真空度保持が容易に且つ確実性をもって行なうこ
とが可能となり、これに伴って必要とされる高価な吸着
剤５の量を大幅に節約することが可能となる。

【００１５】さらに、真空断熱容器に作用する力は外容
器２では大気圧が外圧として働くため、耐圧強度を高め
るために容器の肉厚を厚くしなければならないが、内容
器３に掛かる大気圧は内圧として作用するため容器の肉
厚は薄肉で製造することができる。このことから、本発
明のように内容器３に比重が合成樹脂より３〜４倍大き
い金属を使用しても、引っ張り強度が合成樹脂より大き
いため、比強度からすると０．３ｍｍ以下の肉厚で大気
圧を支えることができる。よって、本発明の断熱容器の
ように金属を高真空断熱容器の内容器３に限定して使用
しても全体の重量は、全金属製よりもかなりの軽量化が
図れる。

【００１６】また、従来の通気性多孔質微細粉末を外容
器２と内容器３で形成される断熱空間層に充填してな
る、いわゆる粉末真空断熱方式による、外容器２または
内容器３の一方が合成樹脂製で製造された断熱容器の製
造方法と、本発明の断熱容器製造方法を比較しても、本
発明による断熱容器では、断熱層に前記粉末が充填して
いないため軽量であり、またベーキング処理が容易に短
時間で処理することができ、微細粉末を一定密度で充填
する製造工程を省くことができ、大幅に製造時間を短縮
することができる。

【００１７】さらに、多孔質微粉末をベーキング処理に
より脱ガス処理する際、吸着剤５から脱着する空気成分
や水分を混合した吸着剤５が再吸着したり、逆に吸着剤
５の活性化の際、吸着剤５から脱着する空気成分や水分
を多孔質微細粉末が再吸着して多孔質微細粉末の脱ガス
処理や吸着剤５の活性化が十分に行なわれず真空封止後
長期間、断熱層空間の真空度を維持することができず、
保温性能を悪化させる原因となっていた。そこで、従来
の合成樹脂製断熱容器では、吸着剤５の活性化を別の場
所・別の工程の中で処理してから断熱層の中に充填し、
固定する必要があった。しかし、本発明による断熱容器
の製造方法によれば、合成樹脂製の外容器２に熱影響を
及ぼさずに、吸着剤５が固定されている金属製内容器２
の底部の局所を集中的に加熱することができる。よっ
て、高い活性化温度で吸着剤５の活性化が十分に行なう
ことができ、短時間に活性化処理が可能となり、口元部
８の接着剤や低融点ロウ剤７、また、合成樹脂製外容器
２に熱影響を及ぼす恐れがない。

【００１８】従って、本発明による断熱容器の製造方法
によれば、従来の合成樹脂製断熱容器または、粉末真空
断熱方式による外容器または内容器が合成樹脂製で製造
された断熱容器と比較して、軽量でかつ断熱性に優れた
断熱容器を得ることができる。更に、ベーキング処理及
び脱ガスの処理時間も大幅に短縮できることから製作工
程における作業時間も大幅に減らすことができ、連続的
な製造が可能であり、量産化を図ることができる。

【００１９】（実施例）まず、ＡＢＳ樹脂を用いて射出
成形法により肉厚２．５ｍｍの合成樹脂製外容器２を形
成した。そして、その内面に電気銅メッキを施工して金
属製薄膜２ｂを被覆した。一方、内容器３は肉厚０．３
ｍｍのステンレス鋼ＳＵＳ３０４を用いて、プレス加工
・溶接加工などにより形成し、その内容器底部３外面に
化学吸着剤５を収容するステンレス製容器６をスポット
溶接により固着させた。そして、前記ステンレス製容器
６に、吸着剤５としてサエスゲッターＳＴ７０７を、挿
入した。

【００２０】そして、このように形成された、前記ＡＢ
Ｓ樹脂製外容器２とステンレス製内容器３のそれぞれの
口部２ａ、３ａを組み合わせて、その口元部８を低融点
ハンダ（アサヒメタル製のＵアロス９５）を使用して接
合・一体化した。そして、これを真空系の中に導入し、
真空排気を開始した。真空系内の真空度が１０^-5Ｔｏｒ
ｒ以下になると同時にベーキング用の加熱装置を内容器
３に挿入し、ステンレス製内容器３の内面を１８０℃に
加熱した。その時、口元部８の温度はステンレスの熱伝
導度が小さいことと、口元部８からの放射によって９０
℃以上には上昇せず、従って口元部８が熱影響を受ける
ことはなかった。また、加熱された内容器３の外面に対
向する外容器２の内面の温度は約９５℃となった。

【００２１】こうしてベーキング処理が終了すると、そ
の加熱装置は内容器３より吊り上げられ、吸着剤５の活
性化処理用の局所加熱装置が内容器３底部に接触させら
れ加熱が開始された。そこで、内容器３底部外面に固定
された化学吸着剤５が３５０℃で加熱された。つぎに、
活性化処理が終了し、局所加熱装置が内容器３より吊り
上げられると真空系内の真空度が１０^-6Ｔｏｒｒ以下に
排気されているのを確認し、低融点ハンダリング（アサ
ヒメタル製のＵアロイ製）がはめ込まれた肉厚１ｍｍの
ステンレス製封止板４を電気ヒータが内蔵されたブロッ
クによって封止口１１に押さえつけ、接合した。

【００２２】以上の製作工程が完了後、真空系内を大気
開放し、高真空断熱容器を取り出し製作を完了した。

【００２３】このようにして製造した断熱容器は、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、保冷性能を有するものであった。

【００２４】

【発明の効果】本発明の断熱容器の製造方法は、内容器
を金属製薄肉容器で形成し、外容器を合成樹脂製の容器
で形成すると共に、前記内容器の底部に吸着剤を配した
吸着剤保持容器を設け、また、前記外容器の底部に排気
用開口部を形成して、これらを接合・一体化させ断熱容
器本体を形成し、これらを真空系内に収容して真空排気
しつつ、金属製内容器をベーキング処理し、その際の熱
輻射によって、合製樹脂製外容器をも同時に加熱し、脱
ガス処理を行なう一方、金属製内容器の内部より加熱し
て吸着剤を活性化処理し、次いで真空封止板にて外容器
底部の開口部を封止して、断熱層内を１０^-5Ｔｏｒｒ以
下の高真空度に保持するものである。

【００２５】従って、本発明よる断熱容器の製造方法に
よれば、内容器の耐熱性がはるかに高く、高温でのべー
キング処理が可能であるとともに、外容器に、真空中で
の脱ガス量が金属より１０００〜１００００倍大きい合
成樹脂を限定して使用することにより、断熱層内真空排
気後の真空度保持を容易に且つ確実性をもって行なうこ
とができる。また、粉末真空断熱方式による外容器また
は内容器の一方が合成樹脂で製造された断熱容器の製造
方法と本発明の断熱容器の製造方法を比較しても、本発
明による断熱容器は、断熱層に層内に通気性多孔質微細
粉末を充填する必要がないため軽量であり、さらにベー
キング処理が容易に、且つ短時間で処理することができ
ることから、製作工程における作業時間が大幅に短縮さ
れ、連続的な製造が可能であり、製造効率を向上させる
ことができる。よって、本発明による断熱容器の製造方
法によれば、保温性、保冷性に優れ、かつ軽量で実用性
に富んだ断熱容器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断熱容器の製造方法に従って製造され
た断熱容器の断面図である。

【図２】図１の外容器の拡大断面図である。

【符号の説明】

１断熱容器本体２外容器３内容器４真空封止板５吸着剤６吸着剤保持容器７接着剤または低融点ロウ材８口元部９封止部１０断熱空間１１開口部

Claims

【特許請求の範囲】

【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、該空間部を断
熱層とする断熱容器の製造方法において、前記内容器を
金属製薄肉容器で形成し、外容器を合成樹脂製の容器で
形成するとともに、前記内容器の底部に吸着剤を配した
吸着剤保持容器を設け、また、前記外容器底部に排気用
開口部を形成して、これらを接合・一体化させ断熱容器
本体を形成し、これらを真空系内に収容して真空排気処
理しつつ、金属製内容器をベーキング処理し、その際の
熱輻射によって合成樹脂製外容器をも同時に加熱し、脱
ガス処理を行なう一方、金属製内容器の内部より加熱し
て吸着剤を活性化処理し、次いで真空封止板にて外容器
底部の開口部を封止して、断熱層内を１０^-5Ｔｏｒｒ以
下の高真空度に保持することを特徴とする断熱容器の製
造方法。