JPH0744910B2 - 金属製真空二重容器の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、金属製魔法瓶等として使用される金属製真
空二重容器の製造方法に関するものである。

「従来の技術」 従来、金属製真空二重容器は、例えば下記に示す方法に
よって製造されている。

すなわち、第６図および第７図に示すように、有底円筒
状の外容器１の内壁面にゲッター２をスポット溶接など
によって固定したうえ、外容器１を正置した状態でこの
外容器１内に線状や粉状のロウ材３を収容する。次い
で、この外容器１内にこの外容器１の内径より小さい外
径を有する内容器４を互いにほぼ同軸として内外容器間
に間隙が形成されるように収容し、外容器１の開口端部
５と、内容器４の開口端部６とをスポット溶接などによ
って部分的に仮固定する。次に、これら外容器１および
内容器４を倒置し、ロウ材３を開口端部５、６に集め、
この状態で、図示しない真空加熱炉内に収容したのち、
１×10^-2Torr以下の真空下、600〜1200℃の温度で加熱
処理して第１図に示すようにロウ材３を熔融し、内外容
器１、４間の真空封止を行なうと同時に、外容器１の開
口端部５と内容器４の開口端部６との接合を行なって一
体化する方法である。

ところで、この製造方法によって金属製真空二重容器を
製造するには、外容器１の開口端部５と内容器４の開口
端部６とを内外容器間の空隙を真空排気し得る間隙が形
成されるように配置しスポット溶接等の方法によって固
定するが、この間隙寸法は0.05〜0.2mm程度の範囲（ロ
ウ材３にニッケルロウを使用した場合）に設定する必要
がある。そして、この寸法は、上記の間隙から真空引き
した際の排気効率と真空封止後の開口端部５、６、の機
械的強度との兼合いなどから決められるものである。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記のように構成された容器はその製造の際
に次のような問題点があった。すなわち、 〔１〕この容器は、外容器１に内容器４を収容し、それ
らの接合部近傍にロウ材３が配置されるように、容器の
開口側を下にした状態で真空下の加熱処理を行なってい
るが、開口側を下にした状態だと不安定で容器が傾きや
すく、粉状や線状のロウ材を接合部に均一に分散させ適
切に配置するのが困難であり、また、その適切な配置を
確認することも困難であることから、しばしば接合部を
均一に溶着することができず、真空を保持できなくなる
等のロウ付不良を生じ易いという問題点があった。

〔２〕上記のロウ付不良を防ぐためには、ロウ材３を、
接合部の隙間を埋めるのに必要な量よりも多量に使用し
なければならず、ロウ材３の使用量が多い分だけ製造コ
ストが上昇してしまい、また外容器１と内容器４との接
合部のロウ材３が多いと、内容器４の保温力が低下して
しまうという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消し、製造の際の
ロウ付不良等を防ぎ、保温力の良好な金属製真空二重容
器を提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上述のような金属製真空二重容器の製造方
法において、外容器の開口端部と内容器の開口端部との
いずれか一方に、内外容器の接合面に対してへこませた
凹部を形成し、この凹部内にロウ材を介在させ、このロ
ウ材を溶融して内外容器の開口端部間をロウ付接合した
ことを特徴とするものである。

「作用」 この発明の製造方法は、外容器に内容器を収容する際
に、外容器の開口端部と内容器の開口端部とのいずれか
一方に形成された凹部内にロウ材を介在しておき、真空
下で加熱処理を行う。加熱されたロウ材は凹部内で熔融
した後、凹部内やその近傍部に溶着し、外容器と内容器
とを接合する。このとき、内外容器の開口端面側が、上
下どちらかに向いた状態でも、ロウ付接合を行うことが
できる。

第１図ないし第３図はこの発明の製造方法により製造さ
れる金属製真空二重容器の第１の例を示す図である。

第１図において符号７は、金属製魔法瓶である。この金
属製魔法瓶７は、有底円筒状の外容器１内に、有底円筒
状の内容器４を収容し、外容器１の開口端部５と内容器
４の開口端部6aとをロウ付接合し、外容器１と内容器４
との間に真空層８を形成したものである。この外容器１
は、炭素鋼を材料としており、また内容器４は、耐食性
を持たせるようにステンレス鋼を材料としたものであ
る。内容器４の開口端部6aには、内外容器１、４の接合
面９に対してへこませた凹部10が開口周面に沿って環状
に形成されている。この凹部10内およびその近傍には、
第２図に示すように、ロウ材３が溶着されている。この
ロウ材３は、外容器１に内容器４を収容する際に、第３
図に示すように凹部10内に介在させておき、内外容器
１、４を真空下で加熱処理して、溶融させたものであ
る。ロウ材３は、環状に形成された凹部10内に配設しや
すいような紐状のものを使用し、その材質はニッケルロ
ウ、銀ロウ、銅ロウ、等の比較的蒸気圧の高い成分を含
まないものが好適に用いられる。

上記のように構成された金属製魔法瓶７の製造方法は次
の通りである。まず、外容器１内に内容器４を収容し、
外容器１の開口端部５と内容器４の開口端部6aとを接触
状態にする。このとき内容器４の凹部10内には、環状の
凹部10に沿うように、その全周に紐状のロウ材３を介在
しておく。次に、外容器１の開口端部５と内容器４の開
口端部6aとを、内外容器１、４間の空間を真空排気し得
る間隙が形成されるように位置を合わせ、スポット溶接
等の方法によって仮止めする。また、内外容器１、４の
位置合わせおよび仮止めするための手段として、特願昭
61−54287号にあるようなダボ押し部を形成し、このダ
ボ押し部により内外容器１、４を仮止めする構成にして
おくと便利である。また凹部10内に介在された紐状のロ
ウ材３の太さ寸法Ｃを、外容器１の開口端部５内径Ａと
内容器４の開口端部6aの凹部10の底外径Ｂとの関係が、 Ａ≦Ｂ＋2C となる太さの寸法にして使用すると、凹部10内に介在さ
れたロウ材３が、凹部10内よりずれることがなく、しか
もロウ材３を介して外容器１と内容器４とが嵌合されて
所定の位置に保持することができて好都合である。外容
器１の内径Ａと、内容器４の外径Ｄとの間隙寸法は、こ
の間隙から真空引きした際の排気効率と真空封止後の開
口端部５、6a間の機械的強度との兼合いなどから決めら
れるが、この間隙寸法は、ロウ付のために開口端部５、
6aを加熱する際に縮小するので、この縮小分も考慮して
設定する必要があり従来と同様0.05〜0.2mm程度が好ま
しい。例えば、外容器１の開口端部５の径が約40mmの金
属製魔法瓶７を、600〜700℃でロウ付する温度条件下に
置き、間隙の縮小度合を調べたところ、外容器１の内径
Ａと内容器４の外径Ｄとの差は常温時と比べ0.086〜0.0
99mmの縮小が認められた。

次に、内外容器１、４の開口端部５、6a間に適宜な間隙
をもって仮止めされた金属製魔法瓶７を、開口側を上に
向けた状態で、図示しない真空加熱炉内に収容したの
ち、１×10^-2Torr以下の真空下、600〜1200℃の温度で
加熱処理を行なう。この真空下の加熱処理により、内外
容器１、４間の空気が開口端部５、6a間の間隙より排気
されると共に、凹部10内に介在されたロウ材３を溶融状
態とし、内外容器１、４間の間隙を埋めて真空封止する
と同時に開口端部５、6a間がロウ付接合される。これに
よって内外容器１、４間に真空層が形成された、目的の
金属製魔法瓶７を得る。

上記の製造方法によれば、内容器４の開口端部6aに凹部
10を形成し、この凹部10内にロウ材３を介在させたの
で、内外容器１、４の開口端部５、６間をスポット溶接
等で固定した後、容器の開口側を上に向けた状態でも真
空下での加熱処理が可能なので、加熱処理の際に容器が
傾いてロウ材の溶着が不均一になる等のロウ付不良を防
ぐことができる。

また、ロウ材３を凹部10内に介在させておくので、ロウ
付が行なわれる際に、必要最小限のロウ材３量で確実に
ロウ付することができるために、ロウ材３の無駄が無
く、内外容器１、４の接合部に余分なロウ材３を溶着さ
せることがないので、内容器４の保温力を良好にするこ
とができる。

第４図は、この発明の製造方法により製造される金属製
真空二重容器の第２の例を示すもので、図中符号７は金
属製魔法瓶である。

上述の第１の例では、内容器４の開口端部６に形成され
た凹部10内にろう材を配置する際に、環状の凹部10の全
周に沿って、線状のロウ材３を配置する構成としたが、
この第２の例は、凹部内に短い紐状のロウ材３、３・・
を複数個配置して構成したものである。

第２の例による製造方法では、真空下の加熱処理により
溶融した各々のロウ材３、３・・が、凹部10の下部に溜
まり、凹部10全周に行き渡って内外容器１、４の開口端
部５、6a間のロウ付接合を行なうことができるので、こ
の製造方法で作られた金属製魔法瓶７は、上述の第１の
例の製造方法によって作られたものと、同一の性能のも
のが得られる。

第２の例による製造方法は、上述の第１の例の製造方法
と同様の効果が得られる他、凹部10内に介在した複数個
のロウ材３、３、・・間に隙間ができるので、真空下で
加熱処理する際に、内外容器１、４間の空気を効率よく
排気することができる。

第５図は、この発明の製造方法により製造される金属製
真空二重容器の第３の例を示すもので、符号11は金属製
の２口魔法瓶である。

この２口魔法瓶11は、円筒状の外容器12の両端から、２
個の有底円筒状の内容器４、４を各々の底面を対向させ
るように収容し、真空下での加熱処理を行なって、上下
両方の開口端部５、6a、・・をロウ付接合したものであ
る。２個の内容器４、４の各々の開口端部6a、6aには、
凹部10、10が形成されている。

上記の２口魔法瓶11の製造方法は次の通りである。ま
ず、外容器１に２個の内容器４、４を収容する。この際
に、各々の凹部10、10内にはロウ材３を介在させてお
く。凹部10、10内のロウ材３は、上述の第１の例と同様
に、凹部10に沿って全周に介在させても良いし、上記の
第２の例のように、短い紐状のものを複数個介在させて
もよい。次に、外容器11と内容器４、４とを適宜な位置
に合わせ、上下両方の開口端部５、6a・・間をスポット
溶接等の固定手段により仮止めする。次に、仮止めを終
えた２口魔法瓶11を、一方の開口側を下にした状態で、
真空加熱炉内に収容し、真空下の加熱処理を行なう。こ
れによって、上下両方の開口端部５、6a、・・間が真空
封止された目的の２口魔法瓶11を得る。

この製造方法によれば、開口側が上下どちらを向いてい
ても加熱処理によってロウ付が可能なので、上記の２口
魔法瓶のような形状であっても、１回の加熱処理で上下
両方のロウ付接合を行なうことができる。

なお、上述の各例とも、内容器４の開口端部6aに凹部10
を形成して構成したが、凹部10を、外容器１、11の開口
端部５に接合面に対してへこませて形成した構成として
もよい。

「発明の効果」 この発明の製造方法によれば、外容器の開口端部と内容
器の開口端部とのいずれか一方に接合面に対してへこま
せた凹部を形成し、この凹部内にロウ材を介在させたの
で、内外容器の開口端部間をスポット溶接等により仮止
めした後、開口側を上下いずれの方向に向けた状態で加
熱処理してもロウ付接合をすることができるので、加熱
処理の際に容器が傾いてロウ材の溶着が不均一になる等
のロウ付不良を防ぐことができる。

また、ロウ材を凹部内に介在させておくので、ロウ付が
行なわれる際に必要最小限のロウ材量で確実にロウ付す
ることができるために、ロウ材の無駄がなく、内外容器
の接合部に余分なロウ材を溶着させることがないので、
内容器の保温力を良好にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の金属製真空二重容器の
製造方法により製造された金属製真空二重容器の第１の
例を示すものであって、第１図は真空封止後の容器全体
の構成を示す一部を断面視した側面図、第２図は第１図
の要部を拡大視した断面図、第３図は真空封止前の第１
図の要部を拡大視した断面図、第４図はこの発明の金属
製真空二重容器の製造方法により製造された金属製真空
二重容器の第２の例を示すものであって、真空封止前の
容器の要部を一部断面視した斜視図、第５図はこの発明
の金属製真空二重容器の製造方法により製造された金属
製真空二重容器の第３の例を示すものであって、真空封
止後の容器全体の構成を示す一部を断面視した側面図で
ある。 第６図および第７図は、従来の金属製真空二重容器の製
造方法により製造された金属製真空二重容器の例を示す
ものであって、第６図は真空封止前の容器全体を示す一
部を断面視した該略断面図、第７図は真空封止後の容器
の開口端部を拡大視した該略断面図である。 １、11……外容器、３……ロウ材、４……内容器、５、
６、6a……開口端部、７、11……金属製魔法瓶（金属製
真空二重容器）、９……接合面、10……凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属製の外容器に有底筒状の金属製内容器
   を空間を隔ててほぼ同軸に収容し、上記内外容器の開口
   端部間を溶融したロウ材で封じるようにして接合し、か
   つ、上記内外容器空間に真空層を形成する金属製真空二
   重容器の製造方法において、上記外容器の開口端部と内
   容器の開口端部とのいずれか一方に、上記内外容器の接
   合面に対してへこませた凹部を形成し、この凹部内にロ
   ウ材を介在させ、このロウ材を溶融して上記内外容器の
   開口端部間をロウ付接合したことを特徴とする金属製真
   空二重容器の製造方法。