绝热容器及其制作方法技术

一种绝热容器，是将一玻璃制内容器放置于一玻璃制外容器之中，中间留有空隙部分，用以充当该绝热容器的绝热层，其特征在于： 该内容器的外表面和该外容器的内表面中至少有一方拥有一个防热辐射膜，该膜中含有金属氧化物，并且对波长为１５μｍ的电磁波的反射率可达到３５％以上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于绝热容器及其制造方法。该绝热容器拥有玻璃质的内外两容器，两容器之间以空隙部分相隔而构成一体，以形成具有双重壁结构的绝热容器。这类绝热容器，或将空隙部分抽成真空，或向其空隙部分中充入热传导率较低的气体(如氩、氪、氙等)，以构成绝热容器的绝热层。另外，这类绝热容器多在内容器的外表面和外容器的内表面，利用镜面反应形成防热辐射膜。此类绝热容器可采用以下方法制成。将内容器置于外容器之内，并结合内外容器的开口端，使内外容器形成一体。接着，向内外容器之间的空隙部分注入含银溶液，使含银溶液付着于内容器的外表面和外容器的内表面。最后，将整体放于200℃左右的环境之中加热，然后干燥，即形成银质的膜。而后，通过设置于外容器中的细管排出空隙部分的空气，抽成真空。或者在空隙部分充入低热导率的气体，进而形成绝热层。日本专利第2001-505088号发表这样一种绝热容器在玻璃质的内外容器的表面，利用溶胶凝胶法，形成由比电阻在10-4Ω·cm以下的金属氧化物(SnO2，In2O3，ZnO等)所构成的防热辐射膜。这样的绝热容器，由于防热辐射膜的透光性能较高，所以具有内容物可视的优点。然而，受到制造条件的限制，由金属氧化物所形成的防热辐射膜的防热辐射性能通常不高。因此，要想制造出保温性能优良的绝热容器也很困难。为了达到上述的专利技术目的，本专利技术提供一种绝热容器，其内容器的外表面和外容器的内表面中至少有一方形成有含金属氧化物的防热辐射膜，该防热辐射膜对于波长为15μm的热辐射的反射率可达到35％以上。该防热辐射膜的霍尔迁移率x(cm2/V·s)、载流子浓度y(cm-3)以及厚度t()满足底下的关系式y≥-5×1020x+5×1017t+0.5×1021y≥-6×1018x+2×1017t-3×1020，其中1＝10-10m(0.1nm)也就是说，比如当其防热辐射膜的厚度等于3000的时候，防热辐射膜的霍尔迁移率x(cm2/V·s)，以及载流子浓度y(cm-3)的数量关系同时满足关系式y≥-5×1020x+2×1021和y≥-6×1018x+3×1020。当其防热辐射膜的厚度等于5000的时候，该防热辐射膜的霍尔迁移率x(cm2/V·s)，以及载流子浓度y(cm-3)的数量关系同时满足关系式y≥-5×1020x+3×1021和y≥-6×1018x+7×1020。另外，其防热辐射膜的载流子浓度较佳在1.5×1021～1×1022cm-3的范围内。本专利技术提供绝热容器的制造方法，系在内容器的外表面和外容器的内表面中至少有一个表面之上付着金属氧化物膜，再将其置于非氧化性环境之中，以400℃以上的温度持续加热10分钟以上，形成防热辐射膜。金属氧化物膜的形成过程为，在内、外容器构成一体之后，将金属氧化物膜的原料注入到内、外容器之间的空隙部分，再将其置于氧化性环境中，以400℃以上的温度持续加热10分钟以上。如果不这样做，也可以在内、外容器构成一体之前进行上述操作。这里所述的非氧化性环境可以为真空、惰性气体环境，也可以是充有氢气的惰性气体环境。图2表示基于本专利技术所制作的绝热容器的一个实施形态的斜视图。图3表示样品1～5的金属氧化物膜的电阻率的坐标图。图4表示样品1～5的金属氧化物膜的载流子浓度的坐标图。图5表示样品1～5的金属氧化物膜的霍尔移动率的坐标图。图6表示样品1的金属氧化物膜的反射率波谱图。图7表示样品2的金属氧化物膜的反射率波谱图。图8表示样品3的金属氧化物膜的反射率波谱图。图9表示样品4的金属氧化物膜的反射率波谱图。附图说明图10表示样品5的金属氧化物膜的反射率波谱图。图11表示金属氧化物膜的厚度为3000时，防热辐射膜的霍尔移动率和载流子浓度的关系坐标图。图12表示金属氧化物膜的厚度为5000时，防热辐射膜的霍尔移动率和载流子浓度的关系坐标图。符号说明1绝热容器2内容器、2a内容器外表面、2b内容器的开口端3外容器、3a外容器内表面、3b外容器的开口端4空隙部分、6防热辐射膜7上部外容器、7a上部外容器的下端部分8下部外容器、8a下部外容器的上端部分11细管 具体实施例方式以下将参照附图，说明本专利技术的实施形态。以本专利技术的绝热容器1为例进行说明，图1为其剖面图。本实施形态的绝热容器结构如下将玻璃质内容器2置于玻璃质外容器3中，其间隔有空隙部分4，空隙部分4充当该绝热容器的绝热层。内容器2和外容器3在各自的口部2b、3b处相互接合构成一体，此时较佳对口部2b、3b处加热，使之软化进行气密接合，而使空隙部分4形成一个气密的结构。内容器2和外容器3的形状没有特殊的规定，可以是圆筒状也可以是球状。为了使内容器2和外容器3之间形成均匀的空隙部分4，两者的形状以大致相同者为佳。关于内容器2以及外容器3的材料，可以使用钠钙玻璃(钠玻璃)，硼硅酸玻璃，或者是石英玻璃，特别是价格便宜的钠玻璃。另外，此处较佳是使用液化温度在500℃以上的玻璃。为使钠玻璃等玻璃材料的液化温度达到500℃以上，可以在玻璃中添加诸如B2O3与AL2O3等化学成分。如果玻璃的液化温度达不到500℃，那么在设置中间膜5和防热辐射膜6时，内外容器将可能软化、也容易发生变形，这样会给中间膜5和防热辐射膜6的设置工作带来麻烦。在内容器2的外表面2a以及外容器3的内表面3a之上，隔着中间膜5设置有防热辐射膜6。也就是说，在内容器外表面2a和外容器内表面3a上，先形成中间膜5，而后形成防热辐射膜6。中间膜5由含有二氧化硅(SiO2)的材料制成。中间膜5可修补内容器外表面2a和外容器内表面3a的受损部位，系为增强内外容器2、3而设。由于本专利技术中，中间膜5并非必备的部件，所以不设置中间膜5也可以。在不设置中间膜5的情况下，防热辐射膜6直接设置在内容器外表面2a及外容器内表面3a上。由于内、外容器2、3上受损部位的深度大致在几十nm到几百nm的范围之内，所以中间膜5的厚度较佳是能将这些受损部位填平。另外，如果一次就形成厚的中间膜5，则容易有厚度不均及产生裂痕等问题。因此，较佳的作法是多次形成较薄的膜(厚度例如为数十nm)，以构成中间膜5。如果考虑到受损部位的深度及其形成所需的次数，中间膜5的厚度较佳设定为50nm以上，较佳是在100～500nm的范围内。防热辐射膜6由含有金属氧化物的材料制成，此处所使用之金属氧化物较佳为ITO(Sn掺杂In2O3)、ATO(Sb掺杂SnO2)、IZO(In掺杂ZnO)、AZO(Al掺杂ZnO)、GZO(Ga掺杂ZnO)、FTO(F掺杂SnO2)或FZO(F掺杂ZnO)中的一种或两种以上。防热辐射膜6的厚度较佳是介于100～500nm的范围内。防热辐射膜6对于波长为15μm的辐射的反射率可以达到35％以上。因此，防热辐射膜6的防热辐射性能好，使得绝热容器1具有优良的保温性能。如果防热辐射膜6的热反射率能够达到35％以上，那么绝热容器1的保温性能就可以超过使用聚氨基甲酸酯等固体绝热材料的绝热容器。下面将说明防热辐射膜6必须具备何种条件，方可使其对于波长为15μm的辐射反射率能够达到35％以上。通常情况下，金属氧化物膜之类的导电性半导体膜的电磁波反射是由膜中的自由电子随着电场的交互逆转而移动产生的。因此，膜中的自由电子数量越多，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝热容器，是将一玻璃制内容器放置于一玻璃制外容器之中，中间留有空隙部分，用以充当该绝热容器的绝热层，其特征在于该内容器的外表面和该外容器的内表面中至少有一方拥有一个防热辐射膜，该膜中含有金属氧化物，并且对波长为15μm的电磁波的反射率可达到35％以上。2.如权利要求1所述的绝热容器，其特征在于防热辐射膜的厚度t()，霍尔迁移率x(cm2/V·s)，以及载流子浓度y(cm-3)的数量关同时满足关系式y≥-5×1020x+5×1017t+0.5×1021y≥-6×1018x+2×1017t-3×10203.如权利要求1所述的绝热容器，其特征在于当其防热辐射膜的厚度等于3000的时候，该防热辐射膜的霍尔迁移率x(cm2/V·s)，以及载流子浓度y(cm-3)的数量关系同时满足关系式y≥-5×1020x+2×1021和y≥-6×1018x+3×1020。4.如权利要求1所述的绝热容器，其特征在于当其防热辐射膜的厚度等于5000的时候，该防热辐射膜的霍尔迁移率x(cm2/V·s)，以及载流子浓度y(cm-3)的数量关系同时满足关系式y≥-5×1020x+3×1021和y≥-6×1018x+7×1020。5.如权利要求1至4中任何一项所述的绝热容器，其特征在于其防热辐射膜的载流子浓度...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场直步，藤井孝文，渡边勋，
申请(专利权)人：膳魔师株式会社，
类型：发明
国别省市：