專利名稱：金屬制的真空雙層容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬制的真空雙層容器，如攜帶用的保溫瓶、罐、廣口保溫瓶等等。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種把設(shè)有排氣口的金屬制的雙層容器放在真空加熱爐內(nèi)進(jìn)行真空加熱處理并把排氣口真空密封而得到的金屬制的真空雙層容器。
在這以前，那種把金屬制的內(nèi)容器和外容器在口部加以接合成一體的雙層結(jié)構(gòu)、而且把內(nèi)外容器間的空隙部分加以真空密封而構(gòu)成的金屬制的真空雙層容器已是公知的了。另外，如日本專利公報(bào)特公昭60-36766號(hào)里所記載的制造這種金屬制的真空雙層容器的方法也是公知的。
如圖5所示，由這種方法制造的金屬制的真空雙層容器是把有底筒狀的內(nèi)瓶1和外瓶2之間的空隙部分3進(jìn)行真空排氣后形成真空絕熱層而構(gòu)成的。在制造這種真空雙層容器時(shí)，把外瓶圓筒部分4的縮徑過(guò)的口部4a接合到內(nèi)瓶1的口部1a上，同時(shí)把外瓶底部6與這外瓶圓筒部分4的底部一側(cè)的開口端部5接合而構(gòu)成一體。在這外瓶底部6的大致中央部分形成朝向空隙部分3的臺(tái)階部6a，在這臺(tái)階部6a的大致中央部形成排氣口7，這個(gè)排氣口7通過(guò)在真空中把密封構(gòu)件8焊上而被真空密封。
上述的真空密封是把外瓶底部6朝上地倒立，把固體狀焊料以適當(dāng)?shù)拈g隔放在臺(tái)階部6a上，同時(shí)支承著密封構(gòu)件8，使其與臺(tái)階部6a之間有間隙;然后在真空加熱爐內(nèi)進(jìn)行真空加熱處理，一邊使空隙部分3的內(nèi)部進(jìn)行真空排氣，一邊使固體狀焊料熔融，由此使密封構(gòu)件8因自重而落下，把排氣口7密封的。
還有如日本專利特願(yuàn)平1-202641號(hào)公報(bào)(美國(guó)專利5153977號(hào))公開的另一種方法。這種方法如圖6所示，先在外瓶底部6的大致中央部形成朝向空隙部分3的半球形的凹部9，在這凹部9的中央部分開設(shè)小孔狀的排氣口10。然后使這雙層容器倒立，覆蓋上述排氣口10那樣地把以金屬焊料為主體的密封材料11盛放在凹部上。然后把設(shè)有排氣口10的部分、即把外瓶底部6處在上方的狀態(tài)下放到真空加熱爐內(nèi)，進(jìn)行真空加熱處理，由焊料11把排氣口10密封。
但，由于以前的這些制造方法中密封部是在一個(gè)地點(diǎn)，因而在經(jīng)過(guò)一次真空密封的制品的內(nèi)外容器間的真空度達(dá)不到規(guī)定的真空度時(shí)，是很難進(jìn)行再次密封處理的。即，用上述特願(yuàn)平1-202641號(hào)公報(bào)(美國(guó)專利5153977號(hào))記載的方法進(jìn)行排氣口的真空密封，在制得的真空雙層容器的內(nèi)外容器間的真空度達(dá)不到規(guī)定的真空度時(shí)，若要進(jìn)行再次真空密封，就必需把真空密封部的周圍較大地切開，形成排氣口，用圓盤狀的密封構(gòu)件8，應(yīng)用特公昭60-36766號(hào)公報(bào)所記載的方法進(jìn)行再次真空密封。
這樣的再次真空密封處理由于必需對(duì)已形成一定形狀的制品，在形成制品時(shí)不成問(wèn)題的部位進(jìn)行切開加工，所以這種加工本身就有一定難度，會(huì)使加工工時(shí)增多，而且必需用別的密封構(gòu)件等，因而還有費(fèi)工夫和成本增高的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而作出的，其目的是提供一種金屬制的真空雙層容器，它是一種如果用一次真空密封處理后，在內(nèi)外容器間達(dá)不到規(guī)定的真空度時(shí)能容易地再次進(jìn)行真空密封處理的容器。
為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明是把金屬制的內(nèi)容器和外容器結(jié)合成一體，同時(shí)在把這些內(nèi)外容器間的空隙部分作為真空絕熱層的金屬制的真空雙層容器中，在上述外容器上形成主密封部，同時(shí)設(shè)置由凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)備用密封部;主密封部具有凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部和開設(shè)在這凹部里的排氣口及密封這排氣口的密封材料。
本發(fā)明的金屬制的真空雙層容器是在外容器上形成具有凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部和開設(shè)在這凹部里的排氣口及密封這排氣口的密封材料的主密封部，同時(shí)設(shè)置由凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)備用密封部而構(gòu)成，在進(jìn)行主密封部的真空密封操作之后，內(nèi)外容器間還不能達(dá)到規(guī)定的真空度時(shí)，可通過(guò)在預(yù)先設(shè)置的備用密封部開設(shè)排氣口、添放密封材料、放到真空加熱爐內(nèi)進(jìn)行真空加熱處理就能極容易地進(jìn)行再次真空密封。
另外，當(dāng)密封材料是由在粘接劑中均勻地混合進(jìn)粉末狀或顆粒狀金屬焊料而構(gòu)成的焊料時(shí)，把雙層容器放到真空加熱爐內(nèi)后、在粘接劑的氣化溫度以上并且在金屬焊料的熔融溫度以下進(jìn)行真空加熱時(shí)，由于只有焊料中的粘接劑被氣化，焊料就成為多孔的金屬焊料，因此就能通過(guò)多孔的金屬焊料使內(nèi)外容器間的空隙進(jìn)行排氣。在把空隙部分的內(nèi)部充分排氣之后，通過(guò)進(jìn)一步升溫使多孔焊料熔融就能把排氣口真空密封。這樣，由于不用密封板就能進(jìn)行真空密封，因而能使由密封板的偏離等引起的密封不合格的情況減少。又由于用這種方法時(shí)，只要把焊料放到開設(shè)的排氣口上就完成焊料的供給作業(yè)，因而作業(yè)性能較好，而且能使制造工序完全自動(dòng)化，還能降低焊料的使用量。例如，用以前的密封板進(jìn)行密封時(shí)要用2-3克焊料，而本發(fā)明用0.2-0.5克焊料就足夠了，這樣也就使制造成本降低。尤其是因?yàn)楸景l(fā)明是把焊料盛放在開設(shè)在凹部中的排氣口上，因而能非常有效地利用熔融的焊料來(lái)密封排氣口。
此外，以外容器底部形成主密封部和備用密封部、在外容器底側(cè)的外面裝上保護(hù)罩，同時(shí)使聚胺酯在外容器底部與保護(hù)罩之間的間隙里發(fā)泡來(lái)保護(hù)真空雙層容器外面的情況下，通過(guò)設(shè)置主密封部之外還設(shè)置備用密封部，就可把外容器底部與保護(hù)罩之間的間隙里形成的發(fā)泡聚胺酯層除了進(jìn)到主密封部里還進(jìn)到備用密封部里，從而阻止保護(hù)罩的回轉(zhuǎn)。因此，即使在用難以與金屬制的外容器粘接的合成樹脂形成的保護(hù)罩的場(chǎng)合下，也能把它不回轉(zhuǎn)而且不松馳地固定到外容器底部上，而且能高效率地進(jìn)行保護(hù)罩的安裝。


圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空雙層容器的局部剖切的正視圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的真空雙層容器的底視圖。
圖3是沿圖2的a-a′線得到的斷面圖。
圖4是表示在圖1所示的真空雙層容器的底部上設(shè)置保護(hù)罩狀態(tài)的局部剖切的正視圖。
圖5是用來(lái)說(shuō)明以前的金屬制真空雙層容器制造方法的一個(gè)例子的，在封閉前的雙層容器的斷面圖。
圖6是用來(lái)說(shuō)明以前的金屬制真空雙層容器制造方法的另一個(gè)例子的，在封閉前的雙層容器的斷面圖。
圖1-圖3是表示本發(fā)明的金屬制真空雙層容器的一個(gè)實(shí)施例，圖中的符號(hào)20是金屬制的真空雙層容器。
這個(gè)真空雙層容器20包括不銹鋼制的內(nèi)容器21和同樣用不銹鋼制的外容器22，它們結(jié)合成一體，把內(nèi)容器21和外容器22之間的空隙做成真空絕熱層23的結(jié)構(gòu)。
外容器22是把外容器底部構(gòu)件25密封地接合在大致呈筒狀的外部容器本體24的下端而構(gòu)成。如圖2所示，在這個(gè)外容器底部構(gòu)件25的底面上形成凹向真空絕熱層23一側(cè)的三個(gè)凹部26、27、28。在這三個(gè)凹部中的一個(gè)凹部26上形成主密封部31，它是包括小孔狀的排氣口29和密封這個(gè)排氣口29的密封材料30。而剩下的兩個(gè)凹部27、28則不形成排氣口，它們構(gòu)成備用密封部32、33。
在上述主密封部31上形成的排氣口29的口徑最好做成0.1-2.0mm大小。
在本實(shí)施例中，把排氣口29做成小孔狀，但排氣口的形狀并不局限于此一種，也可把排氣口做成狹縫狀等別的形狀。
密封排氣口29的密封材料30可使用在制造真空雙層容器中用作密封材料的金屬焊料和低溫熔融玻璃構(gòu)成的密封材料，但最好使用在粘接劑中均勻地混合進(jìn)粉末狀或顆粒狀金屬焊料所構(gòu)成的焊料。而在金屬焊料中，又以那些在真空中蒸發(fā)成分較少的Ni、Ag、Cu、Au、Sn、Al、Ti、P系列的為好。另外，如果把熔點(diǎn)比金屬焊料熔點(diǎn)高的不銹鋼和碳鋼等金屬制成粉末狀或鱗片狀后，與金屬焊料一起均勻地混合到粘接劑中，就能把排氣口29的口徑更加增大。通過(guò)增大排氣口29的口徑，就能容易地形成排氣口29，從而使質(zhì)量不好的件數(shù)降低。而且在排氣工序中，不僅能在較短的時(shí)間進(jìn)行充分的排氣，而且還能使密封排氣口29的密封材料30的量減少，起降低成本的作用。
粘接劑若選用比金屬焊料熔融溫度低的溫度，最好在300-600℃就氣化的有機(jī)化合物，但不受特別的限定。例如把淀粉用酸或堿處理過(guò)的粘接劑和苯乙烯與酸酯乙烯共聚物的乳膠等都是較合適的。
下面，說(shuō)明這種真空雙層容器20的制造方法。首先對(duì)不銹鋼板進(jìn)行成形加工，制成內(nèi)容器21和外容器本體24及外容器底部構(gòu)件25。在外容器底部構(gòu)件25的底面一側(cè)形成三個(gè)凹部26、27、28，同時(shí)在這些凹部中的一個(gè)凹部26上開設(shè)小孔狀的排氣口29。接著，把內(nèi)容器21和外容器本體24在口部接合成一體，同時(shí)把外容器底部構(gòu)件25接合在外容器本體24的底部上，制成密封前的雙層容器。
接著，把這雙層容器倒立，在穿設(shè)排氣口29的凹部26內(nèi)放入固體狀的密封材料30，此后，把雙層容器放到真空加熱爐內(nèi)。然后，一邊把雙層容器加熱到密封材料的熔融溫度以下的溫度，一邊通過(guò)排氣口29對(duì)內(nèi)外容器之間的空隙進(jìn)行真空排氣，當(dāng)達(dá)到一定的真空度時(shí)，把加熱溫度升高到密封材料的熔點(diǎn)以上，使密封材料熔融，把排氣口29密封住(參照?qǐng)D3)。
然后，停止加熱，使密封材料30冷卻固化，形成主密封部31，做成如圖1所示的真空雙層容器20。
這時(shí)，若密封材料是在上述粘接劑中均勻混合進(jìn)粉末狀或顆粒狀的金屬焊料所構(gòu)成的焊料場(chǎng)合下，把雙層容器放到真空加熱爐內(nèi)以后，當(dāng)在粘接劑的氣化溫度以上并且在金屬焊料的熔融溫度以下的溫度下進(jìn)行真空加熱時(shí)，由于只有焊料中的粘接劑氣化，因而焊料就形成多孔的金屬焊料。這樣，就能通過(guò)多孔的金屬焊料對(duì)內(nèi)外容器間的空隙進(jìn)行排氣。而在把空隙部分進(jìn)行充分排氣之后，通過(guò)進(jìn)一步升溫，使多孔的金屬焊料熔融就能把排氣口29真空密封。
這樣制造的真空雙層容器20經(jīng)保溫效率的測(cè)定，如果它的保溫性能達(dá)到預(yù)定的基準(zhǔn)，則作為合格品輸送到外包裝工序等下一工序。而把那些由于密封部不合格等任何原因造成不到規(guī)定的真空度的真空密封不合格品，與合格品分開后，再次進(jìn)行真空密封處理。
對(duì)真空密封不合格品進(jìn)行再次真空密封是用備用密封部32、33中的一個(gè)凹部27進(jìn)行的。先在形成不合格品的雙層容器的凹部27上開排氣口，接著在設(shè)有排氣口的凹部27內(nèi)再次放入固體狀的密封材料，使這雙層容器倒立后，放到真空加熱爐里，進(jìn)行與上述同樣的真空密封處理，對(duì)新開的排氣口進(jìn)行真空密封后做成真空雙層容器。
這時(shí)，在主密封部31的密封材料30處有泄漏的情況下，也可根據(jù)需要，把密封材料補(bǔ)充到主密封部，與開設(shè)新排氣口的備用密封部同時(shí)地進(jìn)行再次真空密封。
如果經(jīng)再次真空密封處理后所得到的真空雙層容器上真空密封還是不合格時(shí)，還可使用剩下的備用密封部33，再進(jìn)行一次真空密封處理。
這樣，由于本實(shí)施例的真空雙層容器20做成在外容器22上除設(shè)置主密封部31以外、還設(shè)置由沒(méi)開設(shè)排氣口的凹部構(gòu)成的備用密封部32、33的結(jié)構(gòu)，因而在經(jīng)過(guò)主密封部的真空密封操作后內(nèi)外容器間還不能達(dá)到規(guī)定的真空度時(shí)，可通過(guò)在上述的備用密封部上開設(shè)排氣口，放入密封材料、放到真空加熱爐里、進(jìn)行真空加熱處理，就在非常容易地進(jìn)行再次的真空密封，而且不用額外的工夫和構(gòu)件，用較低的成本就能再次進(jìn)行真空密封。
圖1所示的真空雙層容器20，為了保護(hù)真空雙層容器的外面尤其是為了保護(hù)它的底部外面而安裝著保護(hù)罩40。圖4是表示在真空雙層容器20的底側(cè)外面設(shè)置保護(hù)罩狀態(tài)的一個(gè)例子，在這個(gè)例子中，在真空雙層容器20的底側(cè)外面安裝著合成樹脂制的保護(hù)罩40，同時(shí)在外容器底部構(gòu)件25和保護(hù)罩40的間隙里形成使聚胺酯發(fā)泡而構(gòu)成的發(fā)泡聚胺酯層41。
由于在真空雙層容器20的外容器底部構(gòu)件25上除了設(shè)置構(gòu)成主密封部31的凹部26，還設(shè)置著構(gòu)成備用密封部32、33的凹部27、28，因而在外容器底部構(gòu)件25和保護(hù)罩40之間的間隙里形成的發(fā)泡聚胺酯層41除了進(jìn)到主密封部31里，還進(jìn)到備用密封部32、33里，從而能阻止保護(hù)罩40的回轉(zhuǎn)。
此外，如圖4所示，通過(guò)在保護(hù)罩40的底部?jī)?nèi)表面?zhèn)仍O(shè)置多個(gè)止轉(zhuǎn)凸起42，就能進(jìn)一步增強(qiáng)防止保護(hù)罩40回轉(zhuǎn)的效果。這樣，由于在保護(hù)罩40的底部?jī)?nèi)表面上設(shè)置止轉(zhuǎn)凸起42，同時(shí)在外容器底部和保護(hù)罩40之間使聚胺酯發(fā)泡，使保護(hù)罩40上受到把保護(hù)罩40從真空雙層容器20的底部拉開的力的作用，因而通過(guò)發(fā)泡聚胺酯產(chǎn)生的力的作用能防止保護(hù)罩和金屬制真空雙層容器之間的松馳，而且在發(fā)泡的聚胺酯內(nèi)埋設(shè)保護(hù)罩40的止轉(zhuǎn)凸起42后，能完全地防止保護(hù)罩40的回轉(zhuǎn)。因此，即使是在用與金屬制的外容器難以粘接的合成樹脂等材料構(gòu)成保護(hù)罩40的場(chǎng)合下，也能把它不回轉(zhuǎn)而且不松馳地固定到外容器底部上，而且能高效率地進(jìn)行保護(hù)罩40的安裝。
上面所說(shuō)的實(shí)施例是做成在外容器底面一側(cè)設(shè)置主密封部和兩個(gè)備用密封部的結(jié)構(gòu)，但備用密封部的形成個(gè)數(shù)并不局限于兩個(gè)，可設(shè)置一個(gè)或三個(gè)以上。
形成主密封部和備用密封部的位置也不局限于外容器底面部，例如還可呈袋狀地設(shè)置在外容器的肩部。
如上所述，由于本發(fā)明的金屬制的真空雙層容器的結(jié)構(gòu)是做成在外容器上除設(shè)置用密封材料把排氣口真空密封的主密封部之外，還設(shè)置由沒(méi)開設(shè)排氣口的凹部構(gòu)成的備用密封部，因而在通過(guò)主密封部的真空密封操作后還不能使內(nèi)外容器之間達(dá)到規(guī)定的真空度的情況，可通過(guò)在備用密封部開設(shè)排氣口、放上密封材料后，放到真空加熱爐里進(jìn)行真空加熱處理就能極容易地進(jìn)行再次真空密封。這樣，不需要另外的工夫和構(gòu)件、只用較低成本就能進(jìn)行再次真空密封。
當(dāng)把粘接劑中均勻地混合進(jìn)粉末狀或顆粒狀的金屬焊料所構(gòu)成的焊料用作密封材料，而且地雙層容器放到真空加熱爐里以后，在粘接劑的氣化溫度以上、并且在金屬焊料熔融溫度以下進(jìn)行真空加熱時(shí)，由于只有焊料中的粘接劑發(fā)生氣化，因而焊料就成為多孔的金屬焊料，也就能通過(guò)多孔的金屬焊料使內(nèi)外容器間的空隙進(jìn)行排氣;在使空隙部分充分排氣之后，通過(guò)進(jìn)一步升溫、使多孔的金屬焊料熔融就能把排氣口真空密封。這樣，由于不用密封板就能進(jìn)行真空密封，因此就能使由于密封板的偏離引起的密封不合格的質(zhì)量事故減少。另外，由于只要把焊料放在開設(shè)的排氣口上就完成焊料的供給作業(yè)，因而作業(yè)性能較好，而且能使制造工序完全自動(dòng)化，此外，還能降低焊料的使用量，能使制造成本降低。尤其是因?yàn)楸景l(fā)明是把焊料放在凹部中開設(shè)的排氣口里，所以熔融的焊料就能有效地把排氣口密封。
另外，在外容器底部形成主密封部和備用密封部，又在外容器的底側(cè)外面安裝保護(hù)罩，同時(shí)使聚胺酯在外容器底部和保護(hù)罩之間的間隙里發(fā)泡來(lái)保護(hù)金屬制的真空雙層容器外面的場(chǎng)合下，由于在外容器底部除了設(shè)置主密封部還設(shè)置備用密封部，在外容器底部和保護(hù)罩之間的間隙里形成的發(fā)泡聚胺酯層就能進(jìn)入主密封部和備用密封部，因而就能阻止保護(hù)罩的回轉(zhuǎn);而且即使在用與金屬制的外容器難以粘接的合成樹脂材料形成保護(hù)罩的情況下，也能把它固定在外容器底部上，使其不能回轉(zhuǎn)又不會(huì)松馳，還能高效率地進(jìn)行保護(hù)罩的安裝。
與此同時(shí)，又通過(guò)在保護(hù)罩的底部?jī)?nèi)表面上設(shè)置止轉(zhuǎn)凸起，就能進(jìn)一步防止保護(hù)罩的回轉(zhuǎn)和增強(qiáng)保護(hù)罩的固定。
權(quán)利要求
1.一種金屬制的真空雙層容器，它是把金屬制的內(nèi)容器和外容器接合成一體，同時(shí)把內(nèi)外容器間的空隙部分作為真空絕熱層的，其特征在于在上述的外容器上形成主密封部，同時(shí)設(shè)置由凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)備用密封部；主密封部具有凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部和開設(shè)在該凹部里邊的排氣口及密封該排氣口的密封材料。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬制的真空雙層容器，其特征在于密封材料是在粘接劑中均勻地混合進(jìn)粉末狀或顆粒狀的金屬焊料所構(gòu)成的焊料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的金屬制的真空雙層容器，其特征在于在外容器的底側(cè)外面裝著保護(hù)罩，而且在該保護(hù)罩與外容器之間形成發(fā)泡聚胺酯層。
4.如權(quán)利要求3所述的金屬制的真空雙層容器，其特征在于在保護(hù)罩的底部?jī)?nèi)表面一側(cè)上設(shè)置著止轉(zhuǎn)凸起。
全文摘要
一種金屬制的真空雙層容器，它是把金屬制的內(nèi)容器和外容器接合成一體，同時(shí)把內(nèi)外容器間的空隙部分作為真空絕熱層的。其特征在于在上述的外容器上形成主密封部，同時(shí)設(shè)置由凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)備用密封部；主密封部具有凹向真空絕熱層一側(cè)的凹部和開設(shè)在該凹部里邊的排氣口及密封該排氣口的密封材料。
文檔編號(hào)B25C7/00GK1095035SQ9410113
公開日1994年11月16日 申請(qǐng)日期1994年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月11日
發(fā)明者樋田章司, 古和康弘, 大榮二, 伊藤精一 申請(qǐng)人:日本酸素株式會(huì)社