專利名稱:隔熱雙層壁容器的制作方法
技術領域:
本發明涉及抗菌性的隔熱雙層壁容器及其制造方法。
以往,使用這樣構成的攜帶式保溫瓶將由不銹鋼制造的內容器與外容器的口部分別接合,在該內容器與外容器之間設有真空隔熱層同時在所述口部設有可自如塞入和取下的塞栓,可將飲料等在隔熱狀態下收容在內容器內。這種保溫瓶在使用后,用水等洗凈內容器內部,然后進行自然干燥,以便保管。
即使這樣洗凈后進行自然干燥,但由于這種保溫瓶的口部的直徑形成得比較小,使得內容器的內表面上附著的水分難以干燥,因而仍舊以潮濕的狀態保管。當以這種仍舊潮濕的狀態保管時,會有在內容器的內表面上附著的細菌繁殖的問題。特別是在具有高的隔熱性能的保溫瓶等真空隔熱雙層容器中,即使采用食具干燥機等進行強制干燥,由于熱不能傳遞到內容器上,因此也具有難以干燥的問題。
而且,作為真空隔熱容器的材料,大多采用耐蝕性優良的SUS304等奧氏體不銹鋼。當對這種奧氏體不銹鋼施加大的塑性變形時,因加工而引起向馬氏體相變,產生加工硬化,所以可利用該特性而提高了不銹鋼的材料強度。可是會由這種奧氏體不銹鋼的馬氏體相變而產生以下的缺陷。
首先,雖然加工硬化,使強度上升,但由于發生馬氏體相變并且殘留應力變大,因而耐蝕性降低。而且,在內容器與外容器成型時受到特別大的塑性變形的部分上,有時會有應力腐蝕裂紋發生。為了不進行這種過度的塑性變形,因此大多采用這樣的成型方法在對殼體部進行修整加工并通過焊接而形成筒狀體后,形成另外的底部,將該殼體部與底部焊接而形成容器整體。因此不僅必須進行焊接工序,而且在該焊接部分中,過飽和的碳作為鉻(Cr)的碳化物而析出在結晶晶界上,發生由于晶界附近Cr(鉻)的含量減少、使耐蝕性下降、從而產生晶界腐蝕的其它問題。
對這種因加工引起馬氏體相變的不銹鋼實施退火溫度870℃以上的退火熱處理,使鉻的碳化物或者脆化相固溶,獲得作為奧氏體不銹鋼的標準的機械性質以及耐蝕性,這是去除加工硬化畸變的方法。但是這種熱處理會使材料強度下降,從而產生壓曲、變形等缺陷。
而且在制造這種金屬制的真空雙層壁容器時,在使成型的內容器與外容器隔著空隙而將口部接合成一體地構成雙層壁后,必須進行加熱真空排氣處理來形成真空隔熱層。然而當使奧氏體中鉻的碳化物的在晶界容易析出的溫度范圍600-800℃內進行這種加熱真空處理時,容易產生晶界腐蝕。因此通常的加熱真空處理必須至少在該溫度以上進行,但如上述那樣的高溫加熱處理恐怕會招致材料強度的降低。
即,在真空雙層壁容器的制造中,在高溫下進行用于真空排氣的加熱處理這一必要工序時,使得強度下降、內容器與外容器的厚度不得不增厚,從而妨礙了輕量化,但即使在低溫下進行用于真空排氣的加熱處理,也會發生裂紋、耐蝕性惡化之類的問題。
而且作為防止輻射的措施,在該內容器的隔熱層側的表面(內容器的外面)的至少殼體部上施行金屬電鍍層等輻射防止材料的情況下,在其承受特別大的塑性變形而產生畸變的部分、會形成電鍍層厚度及光澤不勻的輻射防止效果不十分好的電鍍層。
這種真空隔熱容器一般是以這種方法制作的采用奧氏體不銹鋼等形成內容器與外容器,將這些內容器與外容器隔著空隙地使口部接合成一體地構成雙層壁,所述空隙通過真空排氣而形成隔熱層,而通常這種真空排氣工序是在400-1200℃的條件下進行的。
另一方面,作為賦予奧氏體不銹鋼抗菌性的方法,已知有使奧氏體不銹鋼含銅的方法。這是利用銅離子的抗菌作用,由于不銹鋼本身具有防銹效果,因而適用于烹調、飲食、貯藏、醫療等方面。
但是,當由上述方法用含銅的不銹鋼制作真空雙層壁容器時,由于在上述加熱真空排氣處理中銅向材料內部擴散、固溶而使內外容器表面變質、形成銅濃度減少的銅欠缺層,因此有不能獲得十分好的由銅形成的抗菌作用的問題。此外通過用于使內外容器成型的彎曲加工、拉深加工也使得表面變化、因而使抗菌性降低。
再有,在含銅的不銹鋼上施行電解研磨時,也由于表面的銅優先溶解出,使得銅的抗菌作用下降或者消失。
作為使含銅的不銹鋼的低抗菌作用恢復的方法,有使含銅的不銹鋼浸漬于酸性溶液內,將表面變質層破壞而使富銅的表層部露出的方法(特開平8-229107號公報)。該方法是將含銅的不銹鋼浸漬在含有硫酸、氟硝酸、草酸等非氧化性或還原性酸、最好是PH值2.5以下的酸性溶液中,使表層部具有Cu(銅)原子數在0.10%以上的濃度。
但是,在由含銅的不銹鋼來構造真空雙層壁容器的情況下,即使對其抗菌作用施行恢復處理,也還是有抗菌性不能充分恢復的問題。這是因為,如上述那樣,在上述加熱真空排氣處理中形成的表面變質層(銅欠缺層)僅采用上述恢復處理不能充分地破壞。
本發明的第一個目的是提供在內容器的內表面上即使附著細菌也不會繁殖、能衛生地保管的保溫瓶等隔熱雙層容器。
本發明的第二個目的是提供不需退火熱處理工序、但強度及耐蝕性高的金屬制的真空雙層壁容器。
本發明的第三個目的是提供由不銹鋼等制成的金屬制的真空雙層壁容器,其中的電鍍層厚度均勻性高、輻射防止效果優良、電鍍層穩定。
本發明的第四個目的是提供能確保由含銅不銹鋼構成的金屬制的真空雙層壁容器的抗菌性的一種金屬制的真空雙層壁容器及其制造方法。
為達到本發明的第一個目的,本發明的隔熱雙層容器在內容器與外容器之間設有隔熱層,其中所述內容器與外容器中至少一方上設有抗菌層。
實現本發明第一目的的第一實施例是在金屬制的內容器及外容器之間設有真空隔熱層的金屬制的隔熱雙層容器,其中所述內容器與外容器之一由含有抗菌材料的金屬材料形成。
實現本發明第一目的的第二實施例是一種在金屬制的內容器及外容器之間設有真空隔熱層的金屬制的隔熱雙層容器,在所述內容器的內表面上設有由含抗菌材料的合成樹脂構成的抗菌層。
實現本發明第二目的的第三實施例是這樣的一種隔熱雙層壁容器具有金屬制的內容器與外容器、在內容器與外容器之間形成作為真空隔熱層的密閉空間、所述內容器與外容器中至少一方由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼成型。
采用這種結構,由于內容器或外容器是用含銅的奧氏體不銹鋼成型的,因而即使施加大的塑性變形也可抑制馬氏體相變、能抑制由此引起的裂紋及腐蝕的發生,能形成耐蝕性高的內容器或外容器。因此提供了可省去退火熱處理工序、能將真空排氣處理的實施溫度設定得低但耐蝕性與強度都高的高品質的金屬制的真空雙層壁容器。而且由于獲得了十分高的強度,故可減薄內容器與外容器的厚度、能使容器整體輕量化。
再者,由于可施加大的塑性變形,因此僅需通過拉深加工就可成型以往必須將圓筒殼體部與底部分別形成然后焊接起來的深的容器,減少了工序數,避免了形成耐蝕性低的焊接部。
此外由于能省去退火熱處理工序,真空排氣處理的實施溫度可設定得低,因而可節省化、降低制造成本。
實現本發明第三目的的第四實施例是這樣的一種隔熱雙層壁容器具有金屬制的內容器與外容器、在該內容器與外容器之間形成作為真空隔熱層的密閉空間、所述內容器與外容器中至少一方由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼成型、而且在所述內容器與外容器中至少一方的隔熱層側的含銅面上形成金屬電鍍層。
采用這種結構,由于內容器與外容器是用含銅的奧氏體不銹鋼形成的,因而由其高的導電性,電鍍層的附著狀態較好、容易薄膜化、降低了生產成本。再者由于抑制了由成型加工造成的成型畸變,因而減少了電鍍層厚度偏差及光澤偏差,形成了輻射防止效果優越的電鍍層,能形成隔熱性能優良的隔熱雙層壁容器。
實現本發明第四目的的第五實施例是這樣的一種隔熱雙層壁容器具有金屬制的內容器與外容器、在該內容器與外容器之間形成作為真空隔熱層的密閉空間、所述內容器與外容器中至少一方由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼成型、而且所述內容器與外容器中至少一方的含銅面由研磨材料進行表面研磨。
本發明的隔熱雙層壁容器的制造方法是用含銅1.5-5%的不銹鋼形成在內容器與外容器中的至少一方上,將這種內容器與外容器隔著空隙地接合成一體而構成雙層壁,將所述空隙通過真空排氣而形成隔熱層,接著用研磨材料對內容器與外容器中至少一方的含銅面進行表面研磨。
采用這種結構,由于在把含銅不銹鋼作為材料的真空雙層壁容器的制造工序中、在表面上生成的銅欠缺層可用研磨材料進行機械破壞的簡便廉價的方法,因而可獲得抗菌性高的金屬制的真空雙層壁容器。而且由于研磨后的表面積增大、因而使銅與細菌的接觸面積增大,可充分地發揮銅的抗菌作用。
特別是,通過由噴砂研磨來進行表面研磨,即使內容器的表面形狀復雜,研磨材料也不會殘留在表面上,可研磨到細小的形狀部分。
而且在由研磨材料研磨后,通過浸漬到酸性溶液內,可進一步提高抗菌性。
此外,由于在加熱真空排氣處理時在含銅不銹鋼的表面層上生成的氧化物可通過由研磨材料的表面研磨而去除,因而有提高容器的耐蝕性的效果。
圖1是表示本發明第一實施例的剖面圖;圖2是表示本發明第二實施例的剖面圖;圖3是表示本發明的金屬制造的真空雙層壁容器的第三實施例的局部剖面圖;圖4是表示本發明的金屬制造的真空雙層壁容器的第四實施例的局部剖面圖;圖5是表示本發明的金屬制造的真空雙層壁容器的制造方法中采用的噴砂研磨實施例的概略圖。
下面參照圖1說明本發明的第一實施例。在有底的內容器1的外側隔著真空隔熱層2而設置有底的外容器3,同時將直徑小的短筒狀內容器1的口部4與外容器3的口部5接合而形成真空隔熱雙層容器6。在前述口部4上設有可自如地塞入和取下的塞栓7,在該塞栓7的外側上配置有杯狀蓋8,同時使該蓋8可自如地塞入和取下地設置在外容器3的肩部9上。
前述內容器1是由含有3~4%(重量比)的抗菌材料銅的不銹鋼薄板、例如由日新制鋼(株式會社)制造的商品名為NSSXM7的奧氏體不銹鋼薄板形成,所含有的抗菌材料的一部分在內表面1A上形成抗菌層10。外容器3由不銹鋼薄板、例如奧氏體不銹鋼SUS304制造。而且,通過焊接等將口部4、5接合起來。此外,在外容器3的底部中央形成真空排氣孔(圖中未示出),并在該真空排氣孔上配置釬料等封閉材料(圖中未示出),在這種條件下將口部4、5處于接合狀態的雙層容器放置于真空加熱爐內,在攝氏約500℃的條件下一邊施行真空排氣、一邊使內容器1與外容器3之間進行真空排氣,使封閉材料熔融而進行真空封閉,從而形成前述真空隔熱雙層容器6。另外,在外容器3的底部上裝設由合成樹脂制造的底部元件11。
因此,在用內容器1裝過飲料等之后進行保管時,首先將蓋8、塞栓7取下,此后用水清洗內容器1的內部,然后將雙層容器6自然干燥或者由食具干燥機進行強制干燥。此時,由于口部4比內容器1的其它部位的直徑要小,因此難以干燥內表面1A,使該內表面1A仍舊處于潮濕狀態,在這種情況下保管時會附著細菌,從而有細菌繁殖的問題,但是由于在內表面1A上形成抗菌層10,通過該抗菌層10的抗菌作用可抑制細菌繁殖,在保管時即使內表面1A潮濕也不會有細菌繁殖的問題。
正如上述,在本發明的第一實施例中,通過在內容器與外容器3之間設置真空隔熱層2,至少在前述內容器1的內表面1A上形成抗菌層10,可由該抗菌層10解決在內表面1A上細菌附著并繁殖的問題,使得內表面1A能經常保持衛生。
在圖1所示的實施例中,通過在不銹鋼制造的內容器1與外容器3之間設置真空隔熱層2,用含有抗菌材料的不銹鋼形成前述內容器1,由于在內容器1的至少內表面1A上形成抗菌層10,因而解決了在內表面1A上附著細菌并繁殖的問題,使內表面1A能保持經常的衛生;而且,也可由含有抗菌材料的不銹鋼來形成內容器1本體,只要用沖壓加工等形成不銹鋼薄板,然后在內表面1A上形成抗菌層10就可以。
此外,在圖1所示的實施例中,由于前述口部4比前述內容器1的其它部位的直徑小,因而使得向內容器1內部的通氣性下降,容易在內表面1A上附著細菌并繁殖,但通過如上所述地在內表面1A上設置抗菌層10,因此即使是這種口部4直徑小的隔熱雙層容器6也能將內部保持衛生。
再者,在圖1所示的實施例中,由于內容器1、外容器3是由不銹鋼形成,因而提供了不會腐蝕的更加衛生的隔熱雙層容器。
圖2為表示本發明第二實施例的圖,其中與前述第一實施例的相同部分采用相同符號,并省去其詳細說明。真空隔熱雙層容器6是這樣形成的在有底的內容器1的外側隔著真空隔熱層2地設置著有底的外容器3,同時將直徑小的內容器1的口部4與外容器3的口部5接合,前述內容器1、外容器3分別由不銹鋼薄板、例如奧氏體不銹鋼SUS304制成。而且,在內容器1的內表面1A上設置由含有抗菌材料12的合成樹脂構成的抗菌層13。前述抗菌材料12為銅系、銀系、鋅系等,將這種抗菌材料含入氟樹脂、硅樹脂、聚氨基甲酸酯樹脂、丙烯基酸樹脂等合成樹脂中,將它們涂層在內表面1A上而形成前述抗菌層13。
含有前述抗菌材料12的抗菌層13是在將前述口部4、5接合后放置在真空加熱爐內,經真空排氣孔進行真空排氣同時使封閉材料熔融而形成真空隔熱層2之后,涂敷在內表面1A上的。此外,也可取代從前述真空排氣孔抽真空,在外容器3的底部中央設置導管(圖中未示出),然后一邊在攝氏約400℃的溫度下進行加熱真空排氣、一邊使內容器1與外容器3之間進行真空排氣,將導管加壓壓接、進行真空封閉而形成真空隔熱層2,然后再設置抗菌材料13。
因此,為使用后進行保管,將內容器1的內部水洗后把雙層容器6進行自然干燥或者由食具干燥機進行強制干燥。雖然經上述處理后在內表面1A仍然潮濕狀態下保管時會有附著細菌并繁殖的問題,但是由于在內表面1A上形成了抗菌層13,由該抗菌層13的抗菌作用而抑制了細菌繁殖,因而即使內表面1A潮濕也沒有細菌繁殖的問題。
如上所述,圖2所示的實施例與前述圖1所示的實施例同樣地,通過至少在內容器1的內表面1A上形成抗菌層13,就能由抗菌層13的抗菌材料12解決了在內表面1A上細菌繁殖的問題,使得內表面1A能保持經常的衛生,而且雖然口部4比前述內容器1的直徑小、使通氣性下降,但也能在內容器1的內表面1A上保持衛生,又由于內容器1、外容器3是由不銹鋼形成,因而沒有腐蝕的問題。
此外,在圖2所示的實施例中,是在不銹鋼制造的內容器1與外容器3之間設置真空隔熱層2、含有抗菌材料12的合成樹脂通過涂敷在前述內容器1的內表面1A上設置抗菌層13,也可用從前的雙層容器的制造方法,即在將不銹鋼制造的內容器1、外容器的口部接合的同時在內容器與外容器之間設置真空隔熱層而制成雙層容器后,設置分體的前述抗菌層13,不需追加多數工序,可以比較簡單地設置抗菌層13。
再者,在第二實施例中,抗菌層13也可由涂層以外別的方法來設置,可將含有抗菌材料12的合成樹脂形成的成型品嵌合在內容器1上,或者粘接上形成薄板狀、薄膜狀的上述成型品。此外在圖1及圖2中,雖然表示的是攜帶形的保溫瓶,但也可用于攜帶形保溫瓶以外的臺式保溫瓶、裝飯或湯等食品容器的食品保溫用雙層容器、用于烹調鍋以在保溫狀態下進行烹調的隔熱烹調器、或者用在咖啡等杯子上的種種變型。
圖3所示的容器為本發明第三實施例,其是把由金屬制造的內容器21與外容器22中間隔著空隙地在口部21a、22a接合成一體而構成雙層壁結構,把該空隙作為真空隔熱層23的金屬制造的真空雙層壁容器。
上述內容器21及外容器22中至少一方、最好是雙方用含有1.5-5%的銅的奧氏體不銹鋼(以下簡稱為含有銅的不銹鋼)、最好是用含有1.5-3%的銅的不銹鋼形成。
當構成內容器21或外容器22的不銹鋼中銅的含量在1.5%以下時,不能抑制向馬氏體相變和由此引起的加工硬化,不能充分發揮耐蝕性,使得拉深加工等變得困難。相反當含銅量超過5%時,由高溫促進了晶界脆化,妨礙了熱加工性能,產生高溫敏感傾向。而含銅量在3%以下的不銹鋼,由于相對于不銹鋼基材來說銅的固溶均一性高,故特別適用。
由于用含銅的不銹鋼形成的內容器21或外容器22能抑制內容器21的內部突出部21b、外伸部21c、內筒底部26a、外容器22的螺紋部22b、外伸部22c、外容器底部22d等的承受較大變形部分相變為馬氏體,故可防止耐蝕性下降,不需退火工序即可消除強度降低的問題。而且如后所述,圖3所示的內容器1及外容器2可由含有銅的一張不銹鋼板拉深加工成型,不需進行以前容器那樣的焊接,沒有焊接部分發生腐蝕的問題。
上述構成的金屬制造的真空雙層壁容器是這樣制作的,其內容器21與外容器22的至少一方用含銅的不銹鋼形成,該內容器21與外容器22隔著空隙地在口部21a、22a接合成一體而構成雙層壁,空隙通過真空排氣而形成為真空隔熱層23。
本發明中,內容器21與外容器22的成型方法不受局限,雖然可采用圓整加工、拉深加工、延伸加工、焊接加工等加工方法,但在含銅的不銹鋼的情況下,也可由一張鋼板經拉深加工而形成,從而省去了在圓筒殼部與底部分開形成時所必須的焊接工序。而且,由于抑制了馬氏體相變,因而能防止成形過程中的表面畸形,可省略成型后的退火工序。
其次,在將內容器21的口部21a與外容器22的口部22a接合為一體后,置入真空加熱爐內、在400~1200℃、最好400~600℃下進行真空排氣。本發明的這種金屬制造的真空雙層壁容器,由于耐蝕性高,可在退火溫度(870℃)以下進行加熱真空處理。因此與制作以前的金屬制造的真空雙層壁容器的情況相比,能節省電力、簡化設備。
作為真空排氣后的隔熱層的封閉措施,可采用通過安裝在外容器底部中央等處的導管進行排氣、在達到預定的真空度后壓接導管來封閉的方法、或由固體釬料熔融固化等常用方法。
本發明第三實施例的金屬制造的真空雙層壁容器,由于由含銅的不銹鋼形成的容器上形成了金屬電鍍層,因而由含銅而使導電性提高,由于這抑制了承受較大塑性變形部位的馬氏體相變和成型畸形,提高了電鍍層粘附狀況,能獲得電鍍層厚度偏差及光澤偏差少的有輻射防止效果的優良電鍍層。
圖4所示的容器表示本發明的第四實施例,其在圖3所示的容器中,至少在內容器21的圓筒殼部的外表面(隔熱層側的面)上形成金屬電鍍層28。該金屬電鍍層28也可形成在外容器22的隔熱層側的含銅面上、或者內容器與外容器兩方的隔熱層側的含銅面上,但最好是如圖4所示地、至少在內容器的隔熱層側的含銅面上形成金屬電鍍層28。
該金屬電鍍層28由銅、銀、金等構成。由含銅的不銹鋼形成的容器可抑制馬氏體相變,不會產生表面成型畸形,并且由于采用含銅的不銹鋼,其導電性高,使得電鍍層粘附狀況良好,獲得電鍍層厚度沒有偏差、光澤沒有偏差的有輻射防止效果的優良金屬電鍍層38,從而能獲得高的隔熱性。
本發明第四實施例的容器是這樣制作的內容器21與外容器22中至少一方由含銅的不銹鋼形成,在內容器21外面與外容器22內面的至少一方的含銅面上施行電鍍層,使所述內容器21與外容器22隔著空隙地在口部21a、22a接合成一體而構成雙層壁,該空隙由真空排氣而形成真空隔熱層23。
本發明的第五實施例是具有這樣特征的真空雙層壁容器其內容器與外容器中至少一方由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼形成,并且內容器內表面(接觸內容物的側面)與外容器外表面(面向外部的側面)中至少一方的含銅面由研磨材料進行表面研磨。在以含銅不銹鋼為材料的真空雙層壁容器的制造工序中,用研磨材料對表面上生成的銅缺損層進行機械破壞,使得含銅不銹鋼層顯露出來。
作為本發明中的研磨材料,可采用常用的不銹鋼等研磨時所用的材料,例如可舉出金剛砂、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯-氧化鋁、玻璃珠等。
研磨材料的顆粒直徑最好在50-200μm范圍內。
作為采用研磨材料的研磨方法,可舉出噴砂研磨、拋光研磨、粉碎研磨等,但噴砂研磨由于研磨材料不會在表面上附著殘留,并可容易回收,因此即使在容器內表面上形成有細小凹凸,也能確實研磨掉,故采用噴砂研磨是較佳的。
下面以圖3及圖4所示結構的金屬制造的真空雙層壁容器為例子,說明對該容器施行噴砂研磨的方法。
首先,內容器21與外容器22中至少一方、最好雙方由含銅1.5-5%的不銹鋼、最好是含銅1.5-3%的不銹鋼形成。但并不只局限于該形成方法,采用上述方法雖說可行,但當構成內容器21或外容器22的不銹鋼中銅的含量在1.5%以下時,不僅不能很好地發揮抗菌性,而且使得拉深加工等變得困難。相反當含銅量超過5%時,由高溫而促進了晶界脆化,妨礙了熱加工性能,產生高溫破裂敏感傾向。而含銅量在3%以下的不銹鋼,由于相對于不銹鋼基材來說銅的固溶均一性高,故特別適用。
如圖4所示,上述內容器21與外容器22中至少一方的隔熱層側的表面、最好是內容器21外表面(構成隔熱層側的面)的至少圓筒殼部上,可用銅、銀、金等來形成金屬電鍍層28。
然后,由上述方法使內容器21的口部21a與外容器22的口部22a接合成一體后,置入真空排氣爐內進行真空排氣。
對這樣得到的雙層壁容器的內容器內表面與外容器外表面中至少一方施行噴砂研磨。
圖5為表示本發明的金屬制造的真空雙層壁容器的制造方法中采用的噴砂研磨的例子,其表示了對內容器的內表面進行研磨樣子的概略圖。
該噴砂研磨機31大致由輸入研磨材料32的料箱、連接到壓縮機(圖中未示出)用于吹入壓縮空氣的空氣吹入口、使研磨材料32與高速氣流一起流動的輸送管35、使研磨材料隨高速氣流噴出的噴嘴36、使容器37轉動的轉動臺(圖中未示出)構成。
噴嘴36可上下移動,并在其前端安裝著穿設有多個噴射孔的導管(圖中未示出)。作為導管,也可采用噴射孔相對于噴嘴中心軸的形成角度不同的多個導管,這樣在必要時可更換導管,從而使研磨材料的噴射角度變化。
作為研磨材料32,可采用金剛砂、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯-氧化鋁、玻璃珠等。
在采用研磨機31來研磨內容器內表面時,將容器37倒立地固定在轉動臺上,使噴嘴36從下方插入該容器37內部。然后使轉動臺運轉,一邊使容器37在倒立狀態下轉動、一邊使壓縮機運轉,從空氣吹入口34輸入壓縮空氣。該壓縮空氣作為高速氣流而使從料箱38落下的研磨材料一起流動,通過輸送管35而從噴嘴36的前端噴出。噴出壓力最好在2-5kg/cm2G的范圍內。在保持該狀態下使噴嘴36上下移動,從而研磨內容器的整個內表面。在必要時,可更換噴嘴前端的導管、進行改變研磨材料噴射角度的研磨。這時隨高速氣流噴出的研磨材料32由設置在內容器下方的回收裝置(圖中未示出)收集,返回到料箱33內再加以使用。
而且在本發明中,在由研磨材料進行表面研磨后,如果再進行用酸性溶液浸漬的回復處理,則抗菌性更高。這種回復處理可采用日本專利公報特開平8-229107號中記載的方法,但最好是在含有非氧化性或還原性的酸性溶液、尤其是在PH值2.5以下、50-80℃的稀硫酸水溶液、氟硝酸水溶液、或者草酸水溶液中浸漬需處理的表面則更好。
以上,基于將金屬制造的內容器與外容器隔著空隙地由口部接合成一體而構造成雙層壁,以上述空隙作為真空隔熱層的真空雙層壁容器的例子,說明了本發明,但是本發明不局限于此,只要是具有真空隔熱層的雙層壁容器都適用。特別是本發明的金屬制造的真空雙層壁容器由于是采用成型性高的含銅不銹鋼,因而與采用不含銅的奧氏體不銹鋼的情況相比,可自由地設計成型材料的形狀。因此,例如內容器與外容器筒狀部可由平板以拉深成型再反拉成型等方法形成一個構件、將該構件與外容器底面構件接合成一體地形成雙層壁結構。
而且,本發明也適用于圖中所示的保溫瓶以外的隔熱烹調鍋、飲料杯、食具、午餐罐等。
下面基于實施例來詳細說明本發明。
(實施例1)制造圖3所示結構的真空隔熱保溫瓶。用含銅3-4%的日新制鋼(株式會社)制造的奧氏體不銹鋼NSSXM7(對于40mm長×10mm寬×0.2mm厚的鋼板其電阻為0.8歐姆)、用拉深加工構成而形成內容器與外容器雙方。
在外容器底部中央上形成用于真空排氣的排氣孔。接著將內容器與外容器的圓形口部接合焊接成雙層壁容器后,在排氣孔內配置釬料,置入真空加熱爐內、在500℃下進行真空排氣、并對內外容器間的空隙進行真空排氣,由釬料構成的封閉材料熔融而進行真空封閉,由此形成真空隔熱保溫瓶。
將該真空隔熱保溫瓶在環境溫度為35℃下由含為5%重量的食鹽水進行時間為72小時的噴霧試驗,不會生銹。
(實施例2)在實施例1中,在將內容器與外容器的圓形口部接合焊接形成雙層壁容器后,在外容器底部中央設置導管,一邊進行400℃加熱真空排氣、一邊對內外容器間的空隙進行真空排氣,加壓壓接導管而進行真空封閉,此外與實施例1同樣地制作真空隔熱保溫瓶,進行鹽水噴霧試驗。
(對比例1)內外容器由不含銅的奧氏體不銹鋼SUS304(對于40mm長×10mm寬×0.2mm厚的鋼板其電阻為1歐姆)形成,進行焊接工序,其它與實施例1同樣地制作真空隔熱保溫瓶,進行鹽水噴霧試驗。
(對比例2)內外容器由不含銅的奧氏體不銹鋼SUS304形成,其它與實施例2同樣地制作真空隔熱保溫瓶,進行鹽水噴霧試驗。
其結果由表1所示。
表1
如表1所示,對比例1、2的保溫瓶在承受大的塑性變形的內容器的內側突出部、外伸部、內筒底部、外容器的螺紋部、外伸部、外筒底部上可看到腐蝕,但實施例1、2的保溫瓶上沒有腐蝕。
(實施例3)制造圖4所示結構的真空隔熱保溫瓶。用含銅3-4%的日新制鋼(株式會社)制造的奧氏體不銹鋼NSSXM7(對于40mm長×10mm寬×0.2mm厚的鋼板其電阻為0.8歐姆)用拉深加工形成內容器與外容器雙方。在外容器底部中央形成用于真空排氣的排氣孔。
接著在內容器外表面的圓筒殼部中間施行設定厚度為2.0μm的鍍銅層,此后測定圓筒殼部上部、中間及下部鍍銅層的厚度。
結果為 殼部上部3.2μm~2.2μm殼部中間2.8μm~2.2μm殼部下部3.1μ.m鍍銅層最厚部分與最薄部分的差為1.0μm。而且,鍍銅層的光澤良好。
接著在將內容器與外容器的圓形口部接合焊接成雙層壁容器后,在排氣孔內配置釬料,置入真空加熱爐內在500℃下一邊進行真空排氣、一邊對內外容器間的空隙進行真空排氣,由釬料構成的封閉材料熔融而進行真空封閉,由此形成真空隔熱保溫瓶。
(對比例3)內外容器由不含銅的奧氏體不銹鋼SUS304(對于40mm長×10mm寬×0.2mm厚的鋼板其電阻為1歐姆)形成。
接著在內容器外表面上在與實施例1同樣的條件下施行鍍銅層,此后測定圓筒殼部上部、中間及下部鍍銅層的厚度。
結果為 殼部上部3.5μm~1.8μm殼部中間3.2μm~1.7μm殼部下部3.6μm在此,鍍銅層最厚部分與最薄部分的差為1.9μm。而且,尤其是在承受過度塑性變形的部分可看到鍍銅層的光澤下降。而且鍍銅層的平均厚度比實施例1的要厚。
接著制作與實施例3同樣的真空隔熱保溫瓶。
(保溫性能的比較)用實施例3(NSSXM7)與對比例3(SUS304)的各內容器各制作5個與實施例3同樣的真空隔熱保溫瓶,盛滿95℃的熱水后蓋住,測定24小時后水溫,求出平均值結果,其中實施例3(NSSXM7)為54.9℃、對比例(SUS304)為52.1℃,在隔熱性能方面實施例的保溫瓶確實優越一些。
(試驗例1)制造圖4所示結構的真空隔熱保溫瓶。用含銅3-4%的日新制鋼(株式會社)制造的奧氏體不銹鋼SUSXM7用拉深加工形成內容器與外容器雙方。然后在將內容器與外容器的圓形口部接合焊接成雙層壁容器后,施行約1000℃的真空排氣處理。
將所獲得的雙層壁容器的內容器表面與外容器外表面進行用研磨材料的噴砂研磨(用玻璃珠以5kg/cm2G噴射)、粉碎研磨、電解研磨,另外還準備不進行表面處理的試樣。以下述方法對它們進行抗菌性試驗。試驗結果示于表2。
(抗菌性試驗)將由普通VU培養基培養的大腸桿菌用磷酸緩沖液調制每1ml配有生菌數量為1.4×105的菌液。用1ml菌液滴到進行過噴砂研磨、粉碎研磨、電解研磨、及未進行表面處理的4種表面上,在25℃下靜置24小時后檢測生菌數量。
如表2所示,其結果在噴砂研磨、粉碎研磨的表面上看到了抗菌性的顯著恢復,由此確認了本發明的效果。另外,進行電解研磨則失去了抗菌性作用,這可能是由于進行電解研磨而使銅成分有選擇地溶出而造成。
表2
(試驗例2)把試驗例1中經三種研磨方法進行研磨過的保溫瓶浸漬在PH值為0.2、溫度為70℃的硫酸水溶液內60秒鐘,再用純水進行洗凈的恢復處理后,進行同樣的抗菌性試驗。并且為比較之目的,對未施行表面研磨的保溫瓶進行同樣的恢復處理并作抗菌性試驗。其結果示于表3。
表3
<p>由表3的結果可見,與僅進行恢復處理的相比,同時進行由研磨材料研磨的,其恢復效果高。特別是同時進行噴砂研磨與恢復處理的,顯示出了高的抗菌性。
權利要求
1.一種隔熱雙層壁容器,在內容器與外容器之間設有隔熱層,其特征是所述外容器與內容器中至少一方上設有抗菌層。
2.如權利要求1所述的隔熱雙層壁容器,其特征是在內容器的內表面上設有抗菌層。
3.如權利要求1所述的隔熱雙層壁容器,其特征是它是由金屬制造的內容器與外容器之間設有真空隔熱層的金屬制造的隔熱雙層容器,所述內容器與外容器中一方由含有抗菌材料的金屬材料形成。
4.如權利要求3所述的隔熱雙層壁容器,其特征是在由含有抗菌材料的金屬材料形成的內容器的至少內表面上設有抗菌層。
5.如權利要求3所述的隔熱雙層壁容器,其特征是所述內容器與外容器中至少一方由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼形成。
6.如權利要求5所述的隔熱雙層壁容器,其特征是所述內容器由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼形成。
7.如權利要求5所述的隔熱雙層壁容器,其特征是在所述內容器與外容器中至少一方的隔熱層側的含銅面上形成金屬電鍍層。
8.如權利要求7所述的隔熱雙層壁容器,其特征是所述內容器由含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼形成,所述內容器的隔熱層側的面上形成金屬電鍍層。
9.如權利要求5所述的隔熱雙層壁容器,其特征是內容器內表面與外容器外表面中至少一方的含銅面由研磨材料進行表面研磨。
10.如權利要求1所述的隔熱雙層壁容器,其特征是它是由金屬制造的內容器與外容器之間設有真空隔熱層的金屬制造的隔熱雙層容器,在所述內容器的內表面上設置由含有抗菌材料的合成樹脂制成的抗菌層。
11.如權利要求1所述的隔熱雙層壁容器,其特征是所述內容器的口部直徑被作成比該內容器的其它部位的直徑要小。
12.一種隔熱雙層壁容器的制造方法,其特征是用含銅1.5-5%的奧氏體不銹鋼形成在內容器與外容器中的至少一方上,將該內容器與外容器隔著空隙地接合成一體而構成雙層壁,將所述空隙通過真空排氣而形成為隔熱層,接著對內容器內表面與外容器外表面中至少一方的含銅面用研磨材料施行表面研磨處理。
13.如權利要求12所述的隔熱雙層壁容器的制造方法,其特征是在前述表面研磨處理后,將施行過表面研磨的表面放在酸性溶液內浸漬,進行抗菌性恢復處理。
14.如權利要求12所述的隔熱雙層壁容器的制造方法,其特征是所述表面研磨是通過噴砂研磨進行的。
全文摘要
一種隔熱雙層壁容器,在內容器與外容器之間設有隔熱層,其中在所述外容器與內容器中至少一方上設置抗菌層,由此在表面上即使附著細菌也不會繁殖,從而可衛生地保管。
文檔編號A47J41/02GK1203058SQ9810248
公開日1998年12月30日 申請日期1998年5月29日 優先權日1997年5月29日
發明者小宮泰彥, 松田州央, 桑名毅, 重田賢二, 山田雅司, 山田典生 申請人:日本酸素株式會社