特許 7646896 真空断熱容器及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-07

(45)【発行日】2025-03-17

(54)【発明の名称】真空断熱容器及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B65D 81/38 20060101AFI20250310BHJP

   A47J 41/02 20060101ALI20250310BHJP

   B23K 26/242 20140101ALN20250310BHJP

【ＦＩ】

B65D81/38 E

A47J41/02 102D

B23K26/242

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2024012351

(22)【出願日】2024-01-30

【審査請求日】2024-01-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000175766

【氏名又は名称】三恵技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109243

【弁理士】

【氏名又は名称】元井 成幸

(72)【発明者】

【氏名】元岡 新也

(72)【発明者】

【氏名】野村 哲昭

【審査官】宮崎 基樹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０２２／００４７１１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８１６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－０２８９３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｄ ８１／３８

Ａ４７Ｊ ４１／０２

Ｂ２３Ｋ ２６／２４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有底筒状で金属製の内容器と有底筒状で金属製の外容器との間に真空断熱層が設けられ、
前記外容器が外筒と前記外筒の底側を閉塞する底部とから構成され、
前記外筒の下部に、内側に延びる延在壁が周設され、
前記底部に、外側に延びる延在底板が周設され、
前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部が面接触するように外側から重ねられ、
前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁が前記延在壁に隅肉溶接部で接合され、
前記延在底板の先端縁の近傍に設けられ且つ前記底部の周方向の一部に局所的に配置されている真空排気口が封止されていることを特徴とする真空断熱容器。

【請求項2】

前記外筒と前記底部とが同一金属で形成され、
前記外筒の前記延在壁の板厚より前記底部の前記延在底板の板厚が薄く形成されていることを特徴とする請求項１記載の真空断熱容器。

【請求項3】

前記延在底板が、上方に向かって外側に傾斜して延びる傾斜底板で構成され、
下方に凸で山形の突条が前記底部の前記傾斜底板の下端部に連なって形成されていることを特徴とする請求項２記載の真空断熱容器。

【請求項4】

前記隅肉溶接部が、前記真空排気口を構成する切欠きを有する弧状溶接部と、前記切欠きを閉塞するように局所的に形成される封止溶接部とから構成されることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の真空断熱容器。

【請求項5】

前記延在壁と前記延在底板の重なり領域において前記隅肉溶接部より内側位置で前記傾斜底板に貫通する真空排気穴が前記真空排気口として設けられ、
前記真空排気穴が封止されていることを特徴とする請求項３記載の真空断熱容器。

【請求項6】

前記真空排気穴が導電性封止材で封止されていることを特徴とする請求項５記載の真空断熱容器。

【請求項7】

内側に延びる延在壁が下部に周設された外筒と、外側に延びる延在底板が周設された底部とを用い、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を外側から重ねて配置する第１工程と、
前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁を前記延在壁に真空排気口を構成する切欠きを残すように弧状に隅肉溶接する第２工程と、
有底筒状で金属製の内容器と前記外筒とが接合されたワークを真空槽内に配置し、前記外筒及び前記底部と前記内容器との間の対象空間を、前記延在底板と前記延在壁との間と前記切欠きの経路によって真空排気し、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を面接触させる第３工程と、
前記ワークの前記切欠きを閉塞するように局所的に隅肉溶接して、前記外筒の底側を前記底部で閉塞して有底筒状で金属製の外容器を構成すると共に、前記内容器と前記外容器との間に真空断熱層を設ける第４工程を備えることを特徴とする真空断熱容器の製造方法。

【請求項8】

内側に延びる延在壁が下部に周設された外筒と、外側に延びる延在底板が周設された底部とを用い、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を外側から重ねて配置する第１工程と、
前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁を前記延在壁に全周に亘って溶接して隅肉溶接部を形成すると共に、前記延在壁と前記延在底板の重なり領域において前記隅肉溶接部より内側位置で前記延在底板に貫通している真空排気穴に封止材を設ける第２工程と、
有底筒状で金属製の内容器と前記外筒とが接合されたワークを真空槽内に配置し、前記外筒及び前記底部と前記内容器との間の対象空間を、前記延在底板と前記延在壁との間と前記真空排気穴の経路によって真空排気し、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を面接触させる第３工程と、
前記真空排気穴を前記封止材で封止して、有底筒状で金属製の外容器を構成すると共に、前記内容器と前記外容器との間に真空断熱層を設ける第４工程を備えることを特徴とする真空断熱容器の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば缶ホルダー、マグカップ、スープカップ、ランチジャー、携帯用魔法瓶、卓上魔法瓶等の真空断熱容器及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内容器と外容器との間に真空断熱層が設けられる真空断熱容器として特許文献１の真空断熱容器がある。この真空断熱容器は、有底筒状のステンレス製の内容器と有底筒状でステンレス製の外容器との間に真空断熱層が設けられ、外容器は外容器筒部と外容器底部とで形成されている。

【0003】

外容器筒部の周壁の下部には断面視Ｌ字形のＬ字形屈曲部で構成される溝が周方向に形成されており、この溝に、底部の周壁が外容器筒部の周壁と表面位置が合わさるようにして長手方向に嵌合されている。外容器筒部と底部との接合は、底部の周壁をＬ字形屈曲部に外嵌合して底部の周壁の先端をＬ字形屈曲部の根元から隙間を開けた位置に配置し、底部の周壁の先端をＬ字形屈曲部に溶接する（特許文献１の図５参照）、或いは底部の周壁の先端がＬ字形屈曲部の根元に当接するように底部の周壁をＬ字形屈曲部に外嵌合し、底部の周壁の先端近傍をＬ字形屈曲部にスポット溶接することにより行われる（特許文献１の図６参照）。

【0004】

この真空断熱容器を形成する際には、例えば高温の真空槽内に溶接装置を設置すると共に、外容器筒部のＬ字形屈曲部の根元と底部の周壁の先端等とが溶接されていないワークを真空槽内に配置し、空気が希薄な状態で回転台と駆動部でワークを水平方向に３６０度回転させ、外容器筒部のＬ字形屈曲部と、底部の周壁の先端或いは先端近傍とをビーム溶接で溶接することにより形成する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１５４３６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述のようにワークを真空槽内に配置し、駆動部でワークを水平方向に回転させ、外容器筒部と底部を溶接して真空断熱容器を製造する方法では、ワークを回転させる駆動部に塗布されるグリス等の潤滑剤によって真空状態の汚染が生じたり、駆動部の真空槽内外の接続部分からエアリークが生ずる可能性が高くなる。そのため、真空槽内の真空度の安定性が低下し、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることが難しくなる。

【0007】

更に、真空断熱容器のワークに局所的な真空排気口を設け、真空排気口から真空排気する場合、真空排気口の周辺部位は、スムーズな真空排気と真空排気後の封止補助を両立することができ、真空断熱容器の真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる構造とすることが望ましい。

【0008】

また、特許文献１の真空断熱容器を製造する際に、底部の周壁をＬ字形屈曲部に外嵌合し、底部の周壁の先端をＬ字形屈曲部の根元から隙間を開けた位置に配置して溶接する場合、底部の周壁と外容器筒部のＬ字形屈曲部の寸法にばらつきが生ずると隙間にばらつきが生じ、溶け落ちや穴開きのような溶接不良の原因となる。或いは、底部の周壁の先端がＬ字形屈曲部の根元に当接するように底部の周壁をＬ字形屈曲部に外嵌合し、底部の周壁の先端近傍をＬ字形屈曲部にスポット溶接する場合、Ｌ字形屈曲部の外径が底部の周壁の内径より小さくなる寸法誤差が生じた場合、底部の周壁をＬ字形屈曲部に全周に亘って溶接することが出来なくなる。即ち、特許文献１の真空断熱容器を製造する際には、厳密な寸法精度が要求されるため、歩留まりが低下するという不具合も生ずる。

【0009】

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、真空断熱層の所要真空度を確実に得ることができると共に、真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる真空断熱容器及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、外容器を構成する外筒と外筒の底側を閉塞する底部の寸法許容度を高め、歩留まりを向上することができる真空断熱容器及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の真空断熱容器は、有底筒状で金属製の内容器と有底筒状で金属製の外容器との間に真空断熱層が設けられ、前記外容器が外筒と前記外筒の底側を閉塞する底部とから構成され、前記外筒の下部に、内側に延びる延在壁が周設され、前記底部に、外側に延びる延在底板が周設され、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部が面接触するように外側から重ねられ、前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁が前記延在壁に隅肉溶接部で接合され、前記延在底板の先端縁の近傍に設けられ且つ前記底部の周方向の一部に局所的に配置されている真空排気口が封止されていることを特徴とする。
これによれば、真空排気口を底部の延在底板の先端縁の近傍で且つ底部の周方向の一部に局所的に配置することにより、真空度が安定した真空槽内でワークを回転させずに真空排気口を封止することが可能となり、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、真空槽内で内容器と外容器との間となる対象空間から真空排気を行う際に、真空排気口の周辺部位である底部の延在底板が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板が延在壁に面接触するように変形する動作で真空排気口から真空排気を行うことができ、真空排気口の周辺にスムーズな真空排気と真空排気後の封止補助を両立する逆止弁構造を構築することができる。この逆止弁構造により、真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる。また、延在壁の下部に延在底板の先端部が面接触するように底部の延在底板を外筒の延在壁の外側に重ね、延在壁の延びる方向の中間位置で延在底板の先端縁を延在壁に隅肉溶接部で接合する構成により、底部の延在底板や外筒の延在壁の寸法誤差の影響を吸収して接合することができ、外容器を構成する外筒と外筒の底側を閉塞する底部の寸法許容度を高め、歩留まりを向上することができる。

【0011】

本発明の真空断熱容器は、前記外筒と前記底部とが同一金属で形成され、前記外筒の前記延在壁の板厚より前記底部の前記延在底板の板厚が薄く形成されていることを特徴とする。
これによれば、真空槽内で内容器と外容器との間となる対象空間から真空排気を行う際に、底部の延在底板が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板が延在壁に面接触するように変形する動作をよりスムーズに行わせることができる。

【0012】

本発明の真空断熱容器は、前記延在底板が、上方に向かって外側に傾斜して延びる傾斜底板で構成され、下方に凸で山形の突条が前記底部の前記傾斜底板の下端部に連なって形成されていることを特徴とする。
これによれば、傾斜底板の下端部に連なる突条で底部の傾斜底板の剛性を高め、真空槽で真空排気を行う際に傾斜底板が延びる方向の中間箇所に座屈が発生することを確実に防止することができる。

【0013】

本発明の真空断熱容器は、前記隅肉溶接部が、前記真空排気口を構成する切欠きを有する弧状溶接部と、前記切欠きを閉塞するように局所的に形成される封止溶接部とから構成されることを特徴とする。
これによれば、真空槽内でワークを回転させずに、切欠きを閉塞する局所的な溶接をするだけで真空断熱層を封止することができ、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、ワークの局所的な真空排気口に封止材を設置する工程が不要となり、製造工程を効率化することができる。

【0014】

本発明の真空断熱容器は、前記延在壁と前記延在底板の重なり領域において前記隅肉溶接部より内側位置で前記傾斜底板に貫通する真空排気穴が前記真空排気口として設けられ、前記真空排気穴が封止されていることを特徴とする。
これによれば、延在底板の先端縁と延在壁とを全周に亘って隅肉溶接し、真空排気穴に封止材を設けたワークを真空槽内に設置するだけで、真空排気穴からの確実な排気と確実な封止を行うことができ、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、一度の隅肉溶接工程で外容器を構成する外筒と底部を一体化することができ、製造工程を効率化することができる。

【0015】

本発明の真空断熱容器は、前記真空排気穴が導電性封止材で封止されていることを特徴とする。
これによれば、金属製の底部の真空排気穴を導電性封止材で封止することにより、封止部分を目立ちにくくし、真空断熱容器の外観上の一体感を高めることができる。また、真空断熱容器の外形が完成した後に陽極酸化処理による表面処理を行うことが可能になる。また、真空排気穴をガラス封止する場合と同様の真空槽を用い、真空槽に設置されているヒーターの加熱能力を高める程度で真空断熱容器を製造することができ、製造コストの増加を抑制しつつ長寿命、高耐久性の真空断熱容器を製造することができる。

【0016】

本発明の真空断熱容器の製造方法は、内側に延びる延在壁が下部に周設された外筒と、外側に延びる延在底板が周設された底部とを用い、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を外側から重ねて配置する第１工程と、前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁を前記延在壁に真空排気口を構成する切欠きを残すように弧状に隅肉溶接する第２工程と、有底筒状で金属製の内容器と前記外筒とが接合されたワークを真空槽内に配置し、前記外筒及び前記底部と前記内容器との間の対象空間を、前記延在底板と前記延在壁との間と前記切欠きの経路によって真空排気し、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を面接触させる第３工程と、前記ワークの前記切欠きを閉塞するように局所的に隅肉溶接して、前記外筒の底側を前記底部で閉塞して有底筒状で金属製の外容器を構成すると共に、前記内容器と前記外容器との間に真空断熱層を設ける第４工程を備えることを特徴とする。
これによれば、真空排気口を構成する切欠きを底部の延在底板の先端縁の近傍で且つ底部の周方向の一部に局所的に配置することにより、真空度が安定した真空槽内でワークを回転させずに真空排気口を封止することが可能となり、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、真空槽内で内容器と外容器との間となる対象空間から真空排気を行う際に、真空排気口の周辺部位である底部の延在底板が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板が延在壁に面接触するように変形する動作で真空排気口を構成する切欠きから真空排気を行うことができ、真空排気口の周辺にスムーズな真空排気と真空排気後の封止補助を両立する逆止弁構造を構築することができる。この逆止弁構造により、真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる。また、真空槽内でワークを回転させずに、切欠きを閉塞する局所的な溶接をするだけで真空断熱層を封止することができ、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、ワークの局所的な真空排気口に封止材を設置する工程が不要となり、製造工程を効率化することができる。また、延在壁の下部に延在底板の先端部が面接触するように底部の延在底板を外筒の延在壁の外側に重ね、延在壁の延びる方向の中間位置で延在底板の先端縁を延在壁に隅肉溶接することにより、底部の延在底板や外筒の延在壁の寸法誤差の影響を吸収して接合することができ、外容器を構成する外筒と外筒の底側を閉塞する底部の寸法許容度を高め、歩留まりを向上することができる。

【0017】

本発明の真空断熱容器の製造方法は、内側に延びる延在壁が下部に周設された外筒と、外側に延びる延在底板が周設された底部とを用い、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を外側から重ねて配置する第１工程と、前記延在壁の延びる方向の中間位置で前記延在底板の先端縁を前記延在壁に全周に亘って溶接して隅肉溶接部を形成すると共に、前記延在壁と前記延在底板の重なり領域において前記隅肉溶接部より内側位置で前記延在底板に貫通している真空排気穴に封止材を設ける第２工程と、有底筒状で金属製の内容器と前記外筒とが接合されたワークを真空槽内に配置し、前記外筒及び前記底部と前記内容器との間の対象空間を、前記延在底板と前記延在壁との間と前記真空排気穴の経路によって真空排気し、前記延在壁の下部に前記延在底板の先端部を面接触させる第３工程と、前記真空排気穴を前記封止材で封止して、有底筒状で金属製の外容器を構成すると共に、前記内容器と前記外容器との間に真空断熱層を設ける第４工程を備えることを特徴とする。
これによれば、真空排気口を構成する真空排気穴を底部の延在底板の先端縁の近傍で且つ底部の周方向の一部に局所的に配置することにより、真空度が安定した真空槽内でワークを回転させずに真空排気口を封止することが可能となり、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、真空槽内で内容器と外容器との間となる対象空間から真空排気を行う際に、真空排気口の周辺部位である底部の延在底板が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板が延在壁に面接触するように変形する動作で真空排気口を構成する真空排気穴から真空排気を行うことができ、真空排気口の周辺にスムーズな真空排気と真空排気後の封止補助を両立する逆止弁構造を構築することができる。この逆止弁構造により、真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる。また、延在底板の先端縁と延在壁とを全周に亘って隅肉溶接し、真空排気穴に封止材を設けたワークを真空槽内に設置するだけで、真空排気穴からの確実な排気と確実な封止を行うことができ、真空断熱容器の真空断熱層に求められる真空度を確実に得ることができる。また、一度の隅肉溶接工程で外容器を構成する外筒と底部を一体化することができ、製造工程を効率化することができる。また、延在壁の下部に延在底板の先端部が面接触するように底部の延在底板を外筒の延在壁の外側に重ね、延在壁の延びる方向の中間位置で延在底板の先端縁を延在壁に隅肉溶接することにより、底部の延在底板や外筒の延在壁の寸法誤差の影響を吸収して接合することができ、外容器を構成する外筒と外筒の底側を閉塞する底部の寸法許容度を高め、歩留まりを向上することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、真空断熱容器の真空断熱層の所要真空度を確実に得ることができると共に、真空断熱層の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明による第１実施形態の真空断熱容器を示す縦断面図。

【図2】（ａ）は図１のＡ部拡大図、（ｂ）は図１のＢ部拡大図。

【図3】（ａ）は第１実施形態の真空断熱容器を示す底面図、（ｂ）は同図（ａ）のＣ部拡大図。

【図4】（ａ）は外筒の延在壁の下部に底部の延在底板の先端部を外側から重ねて配置したワークの部分断面図、（ｂ）は切欠きを残して隅肉溶接したワークの部分断面図。

【図5】第１実施形態の真空断熱容器のワークが真空槽に配置された状態の模式図。

【図6】真空排気時における第１実施形態のワークの延在底板の変形を説明する断面説明図。

【図7】本発明による第２実施形態の真空断熱容器を示す縦断面図。

【図8】（ａ）は図７のＤ部拡大図、（ｂ）は図７のＥ部拡大図。

【図9】（ａ）は第２実施形態の真空断熱容器を示す底面図、（ｂ）は同図（ａ）のＦ部拡大図。

【図10】（ａ）は外筒の延在壁の下部に底部の延在底板の先端部を外側から重ねて配置したワークの部分断面図、（ｂ）は隅肉溶接部が形成されて真空排気穴に導電性封止材が設けられたワークの部分断面図。

【図11】第２実施形態の真空断熱容器のワークが真空槽に配置された状態の模式図。

【図12】真空排気時における第２実施形態のワークの延在底板の変形を説明する断面説明図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

〔第１実施形態の真空断熱容器及びその製造方法〕
本発明による第１実施形態の真空断熱容器１は、図１～図３に示すように、有底筒状でステンレス等の金属製の内容器２と有底筒状でステンレス等の金属製の外容器３を有し、内容器２と外容器３との間に空間が設けられ、この空間が真空断熱層４になっている。図示例の真空断熱層４は、内容器２と外容器３との間の空間を真空状態或いは減圧状態の空洞にした真空断熱層になっているが、内容器２と外容器３との間の空間に断熱材が充填されると共に当該空間を真空状態或いは減圧状態にした真空断熱層としても良好である。尚、図示例の真空断熱容器１は缶ホルダーである。

【0021】

内容器２は、周側壁２１と底部２２とから構成され、周側壁２１と底部２２とが同一金属材で一体形成された有底筒状になっており、全体が薄い金属板材で形成されている。底部２２の略中央には内容器２の口側に向かってドーム状に突出するように形成された凹部２２１が設けられている。

【0022】

外容器３は、上下に貫通する略円筒状の外筒３１と、外筒３１の底側を閉塞する底部３２とから構成されており、外筒３１と底部３２のそれぞれは全体が薄い金属板材で一体形成されている。外筒３１の外容器３の口側には、内側に断面視略Ｌ字形に折り曲げられた折曲部３１１が設けられており、折曲部３１１の先端部が内容器２の周側壁２１の口側の先端部の外側に重なるように配置され、周側壁２１の口側の先端縁と折曲部３１１の先端縁とが溶接部７で周状に溶接されている。

【0023】

外筒３１の下部には、内側に向かって湾曲する湾曲部３１２が周設され、湾曲部３１２の下側に延在壁３１３が設けられている。延在壁３１３は、内側に延びるように周設されており、本実施形態における延在壁３１３は、下方に向かって内側に傾斜して延びるように周設された傾斜壁になっている。延在壁３１３の鉛直方向に対する角度は、好適には１５度～９０度、より好適には６０度～９０度とすると良く、又、延在壁３１３の長さは、好適には２．０ｍｍ以上、より好適には４．０ｍｍ以上とすると良い。

【0024】

底部３２は、底面視で略円盤状であり、外側に延びる延在底板３２１が形成され、本実施形態における延在底板３２１は、上方に向かって外側に傾斜して延びるように周設された傾斜底板になっている。真空断熱層４が設けられた状態における延在底板３２１は、外筒３１の延在壁３１３に倣う角度で設けられ、延在底板３２１の延在壁３１３に対する傾斜角度は、好適には０度～１２度、より好適には０度～４度とすると良い。延在底板３２１の上端部は延在壁３１３の下部に面接触するように外側から重ねて設けられ、延在底板３２１の上端部と延在壁３１３との重なり領域の延在壁３１３の延びる方向における重なり長さは、例えば延在壁３１３の長さの１／４～３／４程度、より好適には１／３～２／３程度とすると好適である。

【0025】

底部３２の傾斜底板で構成される延在底板３２１の下端部には、下方に凸で山形の突条３２２が連なって形成され、突条３２２は真空断熱容器１の底面視で周状に形成されている。突条３２２で囲まれた領域は上方に凹で皿状にへこんだ凹部３２３になっている。また、凹部３２３と凹部２２１との間の真空断熱層４にはゲッター９が設けられている。

【0026】

外筒３１と底部３２は、異種の金属材で形成することも可能であるが、同一金属材で形成すると好適であり、更に、外筒３１と底部３２とを同一金属で形成する場合、外筒３１の延在壁３１３の板厚より底部３２の延在底板３２１の板厚を薄く形成するとより好適である。外筒３１と底部３２とを同一金属で形成し、延在壁３１３の板厚より延在底板３２１の板厚を薄く形成することにより、真空排気を行う際に、延在底板３２１が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１が延在壁３１３に面接触するように変形する動作をよりスムーズに行わせることが可能となる。

【0027】

延在壁３１３の外側に重ねられた延在底板３２１の先端縁は、延在壁３１３の延びる方向の中間位置で延在壁３１３に隅肉溶接部５で接合されている。また、延在底板３２１の先端縁の近傍には真空排気口６が設けられ、真空排気口６は底部３２の周方向の一部に局所的に配置されており、第１実施形態では、隅肉溶接部５を構成する弧状溶接部５１の切欠き６１で真空排気口６が構成されている。

【0028】

隅肉溶接部５は、真空排気口６を構成する切欠き６１を有する弧状溶接部５１と、切欠き６１を閉塞するように局所的に形成される封止溶接部５２とから構成され、封止溶接部５２により、真空排気口６である切欠き６１が封止されている。

【0029】

第１実施形態の真空断熱容器１を製造する際には、下方に向かって内側に傾斜して延びる延在壁３１３が下部に周設された外筒３１と、上方に向かって外側に傾斜して延びる延在底板３２１が周設された底部３２とを用い、外筒３１の延在壁３１３の下部に底板３２の延在底板３２１の先端部を外側から重ねて配置し、外容器３のワークＷ１を構成する（図４（ａ）参照）。

【0030】

更に、図４（ｂ）に示すように、延在壁３１３の延びる方向の中間位置で延在底板３２１の先端縁を延在壁３１３に真空排気口６を構成する切欠き６１を残すように弧状に隅肉溶接して弧状溶接部５１を形成すると共に、外筒３１の内側に配置した有底筒状で金属製の内容器２を外筒３１に口側で溶接部７によって周状に溶接し、内容器２と外筒３１と底部３２とが接合されたワークＷ２を形成する。

【0031】

ワークＷ２は、図５に示す真空槽１００の内部に配置する。真空槽１００は、真空ポンプ１０１と、ヒーター１０２と、レーザー光を透過するガラス窓１０３と、ワークＷ２が載置される載置台１０４を備え、ガラス窓１０３の外側にレーザー溶接機１０５が設置される。ワークＷ２は、ガラス窓１０３を介して真空槽１００の内部にレーザー光を照射するレーザー溶接機１０２のレーザー溶接位置に、切欠き６１が配置されるようにして載置台１０４上に載置され、図示例では底側を上向きにして載置台１０４上に載置されている。

【0032】

そして、真空槽１００の内部をヒーター１０２で加熱しながら真空ポンプ１０１によって減圧状態にし、ワークＷ２の外筒３１及び底部３２と内容器２との間の対象空間を、底部３１の延在底板３２１と外筒３１の延在壁３１３との間と切欠き６１の経路によって真空排気し、ワークＷ３を形成する（図６参照）。この際、底部３２の延在底板３２１は外筒３１の延在壁３１３から離れるように外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し（図６の太点線矢印参照）、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１が延在壁３１３に面接触するように変形する（図６の太線矢印参照）。

【0033】

その後、真空槽１００の内部において、レーザー溶接機１０５により、ワークＷ３の切欠き６１を閉塞するように局所的に隅肉溶接して封止溶接部５２を形成して、外筒３１の底側を底部３２で閉塞して有底筒状で金属製の外容器３を構成すると共に、内容器２と外容器３との間に真空断熱層４を設け、第１実施形態の真空断熱容器１を得る（図２参照）。

【0034】

第１実施形態によれば、真空排気口６を底部３２の延在底板３２１の先端縁の近傍で且つ底部３２の周方向の一部に局所的に配置することにより、真空度が安定した真空槽１００内でワークＷ３を回転させずに真空排気口６を封止することが可能となり、真空断熱容器１の真空断熱層４に求められる真空度を確実に得ることができる。また、真空槽１００内で内容器２と外容器３との間となる対象空間から真空排気を行う際に、真空排気口６の周辺部位である底部３２の延在底板３２１が外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１が延在壁３１３に面接触するように変形する動作で真空排気口６から真空排気を行うことができ、真空排気口６の周辺にスムーズな真空排気と真空排気後の封止補助を両立する逆止弁構造を構築することができる。この逆止弁構造により、真空断熱層４の所要真空度を長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器１の長寿命化、耐久性向上を図ることができる。

【0035】

また、外筒３１の延在壁３１３の下部に底部３２の延在底板３２１の上端部が面接触するように底部３２の延在底板３２１を外筒３１の延在壁３１３の外側に重ね、延在壁３１３の延びる方向の中間位置で延在底板３２１の先端縁を延在壁３１３に隅肉溶接部５で接合する構成により、底部３２の延在底板３２１や外筒３１の延在壁３１３の寸法誤差の影響を吸収して接合することができ、外容器３を構成する外筒３１と外筒３１の底側を閉塞する底部３２の寸法許容度を高め、歩留まりを向上することができる。

【0036】

また、外筒３１と底部３２とを同一金属で形成し、外筒３１の延在壁３１３の板厚より底部３２の延在底板３２１の板厚を薄く形成することにより、真空槽１００内で内容器２と外容器３との間となる対象空間から真空排気を行う際に、底部３２の延在底板３２１を外側に膨らませて対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１が延在壁３１３に面接触するように変形する動作をよりスムーズに行わせることができる。

【0037】

また、下方に凸で山形の突条３２２を底部３２の傾斜底板で構成される延在底板３２１の下端部に連なって形成することにより、底部３２の延在底板３２１の剛性を高め、真空槽１００で真空排気を行う際に延在底板３２１が延びる方向の中間箇所に座屈が発生することを確実に防止することができる。

【0038】

また、隅肉溶接部５を、真空排気口６を構成する切欠き６１を有する弧状溶接部５１と、切欠き６１を閉塞するように局所的に形成される封止溶接部５２とから構成することにより、真空槽１００内でワークＷ３を回転させずに、切欠き６１を閉塞する局所的な溶接をするだけで真空断熱層４を封止することができ、真空断熱容器１の真空断熱層４に求められる真空度を確実に得ることができる。また、ワークＷ３の局所的な真空排気口６に封止材を設置する工程が不要となり、製造工程を効率化することができる。

【0039】

〔第２実施形態の真空断熱容器及びその製造方法〕
本発明による第２実施形態の真空断熱容器１ａは、図７～図９に示すように、有底筒状でステンレス等の金属製の内容器２ａと有底筒状でステンレス等の金属製の外容器３ａを有し、内容器２ａと外容器３ａとの間に空間が設けられ、この空間が真空断熱層４ａになっている。真空断熱層４ａは、内容器２ａと外容器３ａとの間の空間を真空状態或いは減圧状態の空洞にした真空断熱層になっているが、内容器２ａと外容器３ａとの間の空間に断熱材が充填されると共に当該空間を真空状態或いは減圧状態にした真空断熱層としても良好である。尚、図示例の真空断熱容器１ａも第１実施形態と同様、缶ホルダーである。

【0040】

内容器２ａは、第１実施形態における内容器２と同一であり、周側壁２１ａと底部２２ａとから構成され、全体が薄い金属板材で形成されている。底部２２ａの略中央には内容器２ａの口側に向かってドーム状に突出するように形成された凹部２２１ａが設けられている。

【0041】

外容器３ａは、上下に貫通する略円筒状の外筒３１ａと、外筒３１ａの底側を閉塞する底部３２ａとから構成されており、外筒３１ａと底部３２ａのそれぞれは全体が薄い金属板材で一体形成されている。外筒３１ａは第１実施形態における外筒３１と同一であり、外筒３１ａの折曲部３１１ａの先端部が内容器２ａの周側壁２１ａの口側の先端部の外側に重なるように配置され、周側壁２１ａの口側の先端縁と折曲部３１１ａの先端縁とが溶接部７ａで周状に溶接されている。

【0042】

外筒３１ａの下部には、内側に向かって湾曲する湾曲部３１２ａが周設され、湾曲部３１２ａの下側に延在壁３１３ａが設けられている。延在壁３１３ａは、内側に延びるように周設されており、本実施形態における延在壁３１３ａは、下方に向かって内側に傾斜して延びるように周設された傾斜壁になっている。延在壁３１３ａの鉛直方向に対する角度は第１実施形態における傾斜壁３１３の鉛直方向に対する角度と同様に設定すると良く、又、延在壁３１３ａの長さは、後述する真空排気穴６２ａの直径分だけ第１実施形態よりも長めに形成すると良く、好適には４．０ｍｍ以上、より好適には６．０ｍｍ以上とすると良い。

【0043】

底部３２ａは、底面視で略円盤状であり、外側に延びる延在底板３２１ａが形成され、本実施形態における延在底板３２１ａは、上方に向かって外側に傾斜して延びるように周設された傾斜底板になっている。真空断熱層４ａが設けられた状態における延在底板３２１ａは、外筒３１ａの延在壁３１３ａに倣う角度で設けられ、延長底板３２１ａの延在壁３１３ａに対する傾斜角度は、好適には０度～７度、より好適には０度～３度とすると良い。延在底板３２１ａの上端部は延在壁３１３ａの下部に面接触するように外側から重ねて設けられる。延在底板３２１ａの上端部と延在壁３１３ａとの重なり領域は、真空排気穴６２ａの全体に傾斜壁３１３ａが重なるように設定すれば適宜であるが、重なり領域における延在壁３１３ａの延びる方向における重なり長さは、例えば延在壁３１３ａの長さの１／４～３／４程度、より好適には１／３～２／３程度とすると好適である。

【0044】

底部３２ａの傾斜底板で構成される延在底板３２１ａの下端部には、下方に凸で山形の突条３２２ａが連なって形成され、突条３２２ａは真空断熱容器１ａの底面視で周状に形成されている。突条３２２ａで囲まれた領域は上方に凹で皿状にへこんだ凹部３２３ａになっている。また、凹部３２３ａと凹部２２１ａとの間の真空断熱層４ａにはゲッター９ａが設けられている。

【0045】

外筒３１ａと底部３２ａは、異種の金属材で形成することも可能であるが、同一金属材で形成すると好適であり、更に、外筒３１ａと底部３２ａとを同一金属で形成する場合、外筒３１ａの延在壁３１３ａの板厚より底部３２ａの延在底板３２１ａの板厚を薄く形成するとより好適である。外筒３１ａと底部３２ａとを同一金属で形成し、延在壁３１３ａの板厚より延在底板３２１ａの板厚を薄く形成することにより、真空排気を行う際に、延在底板３２１ａが外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１ａが延在壁３１３ａに面接触するように変形する動作をよりスムーズに行わせることが可能となる。

【0046】

延在壁３１３ａの外側に重ねられた延在底板３２１ａの先端縁は、延在壁３１３ａの延びる方向の中間位置で延在壁３１３ａに隅肉溶接部５ａで接合されている。第２実施形態における隅肉溶接部５ａは、真空断熱容器１ａに底面視で周状に一連で形成されている。

【0047】

延在底板３２１ａの先端縁の近傍には真空排気口６ａが設けられ、真空排気口６ａは底部３２ａの周方向の一部に局所的に配置されている。第２実施形態では、延在壁３１３ａと延在底板３２１ａの重なり領域において隅肉溶接部５ａより内側位置で延在底板３２１ａに貫通する真空排気穴６２ａが真空排気口６ａとして設けられている。真空排気穴６２ａは封止材で封止され、第２実施形態では、加熱状態の真空排気の際に溶融する金属ろう材のような導電性金属材等の導電性封止材８ａで封止されている。

【0048】

第２実施形態の真空断熱容器１ａを製造する際には、下方に向かって内側に傾斜して延びる延在壁３１３ａが下部に周設された外筒３１ａと、上方に向かって外側に傾斜して延びる延在底板３２１ａが周設された底部３２ａとを用い、外筒３１ａの延在壁３１３ａの下部に底板３２ａの延在底板３２１ａの先端部を外側から重ねて配置し、外容器３ａのワークＷ４を構成する（図１０（ａ）参照）。

【0049】

更に、図１０（ｂ）に示すように、延在壁３１３ａの延びる方向の中間位置で延在底板３２１ａの先端縁を延在壁３１３ａに全周に亘って溶接して隅肉溶接部５ａを形成し、延在壁３１３ａと延在底板３２１ａの重なり領域において隅肉溶接部５ａより底側位置で延在底板３２１ａに貫通している真空排気穴６２ａに導電性封止材８ａを設けると共に、外筒３１ａの内側に配置した有底筒状で金属製の内容器２ａと外筒３１ａとを口側で溶接部７ａによって周状に溶接し、内容器２ａと外筒３１ａと底部３２ａとが接合されたワークＷ５を形成する（図１１参照）。

【0050】

ワークＷ５は、図１１に示す真空槽１００ａの内部に配置する。真空槽１００ａは、真空ポンプ１０１ａと、ヒーター１０２ａと、ワークＷ５が載置される載置台１０４ａを備え、ワークＷ５は例えば底側を上向きにして載置台１０４ａ上に載置される。

【0051】

そして、真空槽１００ａの内部をヒーター１０２ａで加熱しながら真空ポンプ１０１ａによって減圧状態にし、ワークＷ５の外筒３１ａ及び底部３２ａと内容器２ａとの間の対象空間を、底部３１ａの延在底板３２１ａと外筒３１ａの延在壁３１３ａとの間と真空排気穴６２ａの経路によって真空排気する（図１２参照）。この際、底部３２ａの延在底板３２１ａは外筒３１ａの延在壁３１３ａから離れるように外側に膨らんで対象空間からの真空排気を促進し（図１２の太点線矢印参照）、対象空間からの真空排気の進行に伴って延在底板３２１ａが延在壁３１３ａに面接触するように変形する（図１２の太線矢印参照）。

【0052】

ヒーター１０２ａで加熱しつつ真空排気を進行することにより、真空排気穴６２ａに設けられた導電性封止材８ａが溶融し、真空排気穴６２ａに流れ込んで充填される。その後、ヒーター１０２ａの加熱と真空排気の停止により、真空排気穴６２ａが凝固した導電性封止材８ａによって封止され、有底筒状で金属製の外容器３ａが構成されると共に内容器２ａと外容器３ａとの間に真空断熱層４ａを設けられ、第２実施形態の真空断熱容器１ａが得られる（図８参照）。

【0053】

第２実施形態によれば、延在底板３２１ａの先端縁と延在壁３１３ａとを全周に亘って隅肉溶接し、真空排気穴６２ａに導電性封止材８ａを設けたワークＷ６を真空槽１００ａ内に設置するだけで、真空排気穴６２ａからの確実な排気と確実な封止を行うことができ、真空断熱容器１ａの真空断熱層４ａに求められる真空度を確実に得ることができる。また、一度の隅肉溶接工程で外容器３ａを構成する外筒３１ａと底部３２ａを一体化することができ、製造工程を効率化することができる。

【0054】

また、金属製の底部３２ａの真空排気穴６２ａを導電性金属材等の導電性封止材８ａで封止することにより、封止部分を目立ちにくくし、真空断熱容器１ａの外観上の一体感を高めることができる。また、真空断熱容器１ａの外形が完成した後に陽極酸化処理による表面処理を行うことが可能になる。また、真空排気穴をガラス封止する場合と同様の真空槽１００ａを用い、真空槽１００ａに設置されているヒーター１０２ａの加熱能力を高める程度で真空断熱容器１ａを製造することができ、製造コストの増加を抑制しつつ長寿命、高耐久性の真空断熱容器１ａを製造することができる。

【0055】

また、第２実施形態は、第１実施形態と対応する構成により第１実施形態と対応する効果を得ることができる。

【0056】

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、各実施形態及びその変形例の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

【0057】

例えば本発明の真空断熱容器の種類は、上記第１、第２実施形態の缶ホルダーに限定されず適宜の真空断熱容器とすることが可能であり、例えばマグカップ、スープカップ、ランチジャー、携帯用魔法瓶、或いは卓上魔法瓶等の真空断熱容器としても好適である。また、本発明の真空断熱容器における有底筒状で金属製の内容器と有底筒状で金属製の外容器との口側の閉塞構造は、上記第１、第２実施形態の閉塞構造に限定されず、適宜である。また、第２実施形態の変形例として、導電性封止材８ａに代え、封止材として非導電性の封止材を用いることも可能である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、例えば例えば缶ホルダー、マグカップ、スープカップ、ランチジャー、携帯用魔法瓶、卓上魔法瓶等の真空断熱容器に利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１、１ａ…真空断熱容器 ２、２ａ…内容器 ２１、２１ａ…周側壁 ２２、２２ａ…底部 ２２１、２２１ａ…凹部 ３、３ａ…外容器 ３１、３１ａ…外筒 ３１１、３１１ａ…折曲部 ３１２、３１２ａ…湾曲部 ３１３、３１３ａ…延在壁 ３２、３２ａ…底部 ３２１、３２１ａ…延在底板 ３２２、３２２ａ…突条 ３２３、３２３ａ…凹部 ４、４ａ…真空断熱層 ５、５ａ…隅肉溶接部 ５１…弧状溶接部 ５２…封止溶接部 ６、６ａ…真空排気口 ６１…切欠き ６２ａ…真空排気穴 ７、７ａ…溶接部 ８ａ…導電性封止材 ９、９ａ…ゲッター １００、１００ａ…真空槽 １０１、１０１ａ…真空ポンプ １０２、１０２ａ…ヒーター、１０３…ガラス窓 １０４、１０４ａ…載置台 １０５…レーザー溶接機 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ５…ワーク

【要約】

【課題】真空断熱層の所要真空度を確実に得、長期に亘って安定して維持し、真空断熱容器の長寿命化、耐久性向上を図る。
【解決手段】有底筒状で金属製の内容器２と有底筒状で金属製の外容器３との間に真空断熱層４が設けられ、外容器３が外筒３１と外筒３１の底側を閉塞する底部３２とから構成され、外筒３１の下部に、内側に延びる延在壁３１３が周設され、底部３２に、外側に延びる延在底板３２１が周設され、延在壁３１３の下部に延在底板３２１の先端部が面接触するように外側から重ねられ、延在壁３１３の延びる方向の中間位置で延在底板３２１の先端縁が延在壁３１３に隅肉溶接部５で接合され、延在底板３２１の先端縁の近傍に設けられ且つ底部３２の周方向の一部に局所的に配置されている真空排気口６が封止されている真空断熱容器１。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】