ビーム溶接方法、真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材及びそれを用いた加熱調理器
【課題】 金属箔同士をより確実にかつ容易に溶接することができるビーム溶接方法、真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材及びそれを用いた加熱調理器を得る。
【解決手段】 第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せる金属箔積層工程と、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させる密着工程と、密着工程後、所定の真空環境下で、電子ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程とを備える。
【解決手段】 第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せる金属箔積層工程と、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させる密着工程と、密着工程後、所定の真空環境下で、電子ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビームの照射によって複数枚の金属箔を互いに溶接するビーム溶接方法、介在物を真空包装する真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材とそれを用いた加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数枚の薄板を加圧しながら重ね合わせて積層体を構成し、薄板が重なる方向へ積層体に電子ビームを照射することにより、各薄板を溶断させるとともに各薄板の溶断面で溶着させて、各薄板の溶断と溶着とを同時に行う電子ビーム溶接機による加工法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、複数枚の鋼板の被溶接部位を互いに重ね合わせて治具により加圧拘束して密着させるとともに、この被溶接部位に対して高エネルギービーム（レーザー光や電子ビーム）をほぼ直角方向に照射して切断を行って溶接継手を形成してから、この溶接継手の合わせ面に対してほぼ水平方向より高エネルギービームを照射して溶接を行う高エネルギービームによる溶接方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、従来、金属製の一対の板体間に耐熱性介在物を挿入した状態で、各板体の全周に亘って板体同士を溶接接合した後、各板体で囲まれた空間内を真空処理する真空断熱材の製造方法も提案されている。この従来の真空断熱材の製造方法では、一方の板体に設けられた貫通孔から真空引きを行った後、貫通孔を蓋で封止することにより、各板体で囲まれた空間内の真空処理が行われる。また、従来、各板体を互いに重ね合わせた状態で内側に空間が生じるように、板体の中央領域を窪ませて各板体があらかじめ成形されている。これにより、各板体で囲まれる空間内に耐熱性介在物を配置した状態であっても、板体の周縁部同士が隙間なく接触しやすくなり、板体の周縁部同士の溶接接合をより確実に行うことができる（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４９−８３６４３号公報
【特許文献２】特開昭５９−４７０８３号公報
【特許文献３】特開２００６−１７１６５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、特許文献１に示されている電子ビーム溶接機による加工法では、薄板の溶断時に、溶断部分の両側で互いに動かないように各薄板が加圧されているものと考えられる。従って、薄板の溶断部分では、熱歪み等が生じることにより薄板が湾曲してしまい、各薄板間の安定な溶着が行われなくなるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に示されている高エネルギービームによる溶接方法では、高エネルギービームの照射により鋼板の切断を行って溶接継手を形成してから、溶接継手の合わせ面に対してほぼ水平方向へ高エネルギービームを照射するので、溶接の工程数が多くなり、生産性が悪化してしまう。さらに、鋼板の厚さが薄い場合には、溶接継手の合わせ面に合致するように高エネルギービームを照射すること自体が困難な上、溶接時に溶接継手が熱歪み等により湾曲してしまい、溶接を安定的に行うことができなくなってしまう。
【０００８】
さらに、特許文献３に示されている真空断熱材の製造方法では、各板体の全周を溶接した後に、各板体で囲まれた空間内の真空処理を行うので、板体同士の溶接と、各板体で囲まれた空間内の真空処理とを別個独立に行う必要がある。また、板体同士の溶接や真空処理を行う前に、各板体を所定の形状に成形する必要もある。従って、工程数が多くなってしまい、真空断熱材の生産性が低下してしまう。また、各板体を成形するときに絞り加工を行う場合、各板体の厚さが薄いときには、板体が絞り部分で割れやすくなってしまい、真空断熱材の生産性がさらに低下してしまう。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属箔同士をより確実にかつ容易に溶接することができるビーム溶接方法、真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材及びそれを用いた加熱調理器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るビーム溶接方法は、第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せ、第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って支持台を見たときに、主載せ面と従載せ面との間に設定された溶接想定線が上記第１及び第２の金属箔の平面を横切るように第１及び第２の金属箔を配置する金属箔積層工程、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させる密着工程、及び密着工程後、所定の真空環境下で、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程を備えている。
【００１１】
この発明に係る真空包装方法は、第１及び第２の金属箔間に介在物を挿入する挿入工程、挿入工程後、第１及び第２の金属箔が対向する方向に沿って介在物を見たときの介在物の周囲に溶接想定線を設定し、溶接想定線よりも介在物に近い位置で、第１及び第２の金属箔同士を所定の真空環境下で密着させる密着工程、及び密着工程後、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって溶接想定線に沿って加熱することにより、溶接想定線よりも介在物側の被覆領域内における第１及び第２の金属箔同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、溶接想定線よりも介在物から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るビーム溶接方法では、第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せた後、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放させた状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させ、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔の溶接と溶断とを同時に行うことができる。これにより、溶接時の工程数を少なくすることができ、第１及び第２の金属箔同士の溶接を容易にすることができる。また、溶接想定線の両側の主載せ面及び従載せ面で第１及び第２の金属箔を支えながら、第１及び第２の金属箔の溶接と溶断とを行うので、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分が溶断により熱歪みを吸収しながら離脱することが可能で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士の密着状態をより確実に確保することができる。これにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士の溶接による接合をより確実にすることができる。
【００１３】
この発明に係る真空包装方法では、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって溶接想定線に沿って加熱することにより、溶接想定線よりも介在物側の被覆領域内における第１及び第２の金属箔同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、溶接想定線よりも介在物から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔同士の溶接と、第１及び第２の金属箔で囲まれた空間の真空処理とを同時に行うことができる。また、第１及び第２の金属箔同士が完全に密着していなくても、第１及び第２の金属箔同士をより確実に溶接することができるので、第１及び第２の金属箔を絞り加工であらかじめ成形しておく作業をなくすことができる。従って、真空包装体の製造のための工程数を少なくすることができるとともに、絞り加工による割れが第１及び第２の金属箔に生じるおそれをなくすこともできる。これにより、真空包装体の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す模式的な上面図である。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材を示す断面図である。
【図４】比較例１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。
【図５】比較例２によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による真空包装方法によって製造された真空包装体を示す断面図である。
【図７】図６の真空包装体を製造するための真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５による真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。
【図１０】図９のX-X線に沿った断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６による真空包装体を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態７示す加熱調理器の斜視図である。
【図１３】図１２の加熱調理器のトッププレートを外したときの斜視図である。
【図１４】図１２の加熱調理器の仕切板を外したときの斜視図である。
【図１５】図１２のＡ−Ａ縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す模式的な上面図である。また、図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図において、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、金属箔溶接装置により溶接される。金属箔溶接装置は、真空チャンバ（図示せず）と、真空チャンバ内に設置される支持台３と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を支持台３上で密着させる押さえ装置４と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を溶接しながら溶断するビーム発生装置（加熱装置）５（図２）とを有している。
【００１６】
支持台３は、真空チャンバ内の移動台（図示せず）に取り付けられることにより真空チャンバ内に設置される。また、支持台３は、真空チャンバに対して所定の方向へ水平移動可能になっている。支持台３の上面には、支持台３の移動方向に沿ったビーム溝６が設けられている。これにより、支持台３の上面には、ビーム溝６を介して互いに隣り合う主載せ面７及び従載せ面８が形成されている。第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態で、一部が主載せ面７に載せられ、他の一部が従載せ面８に載せられる。これにより、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態でビーム溝６を覆う位置に配置される。
【００１７】
押さえ装置４は、真空チャンバに対して支持台３とともに移動可能な押さえ部材９を有している。押さえ部材９は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに、主載せ面７の領域内に配置されている。また、押さえ部材９は、ビーム溝６の長手方向に沿って配置されている。押さえ装置４は、押さえ部材９と主載せ面７との間に第１及び第２の金属箔１，２を挟んだ状態で、主載せ面７に対して押さえ部材９を押圧する。第１及び第２の金属箔１，２は、押さえ部材９から押圧力を受けている部分で互いに密着される。第１及び第２の金属箔１，２が押さえ装置４により押圧力を受けているときには、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が解放されたまま、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士がビーム溝６の長手方向に沿って密着されている。
【００１８】
ビーム発生装置５は、真空チャンバに対して固定されている。また、ビーム発生装置５は、図２に示すように、支持台３の上方から下方に向けて電子ビームを集中照射する。従って、ビーム発生装置５からの電子ビームは、第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた第２の金属箔２に集中照射される。第２の金属箔２が電子ビームの照射を受ける部分は、電子ビームの被照射部１０とされている。
【００１９】
ビーム発生装置５から照射される電子ビームの光軸は、ビーム溝６と交差している。支持台３及び押さえ部材９は、電子ビームの光軸とビーム溝６とが交差した状態を維持しながら、ビーム溝６の長手方向へ移動される。
【００２０】
第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの照射を被照射部１０で受けて加熱されることにより、互いに溶接されながら溶断される。被照射部１０は、支持台３の移動により、第１及び第２の金属箔１，２に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。被照射部１０が第１及び第２の金属箔１，２に対して移動される経路は、溶接のための基準線である溶接想定線１１と一致している。従って、第１及び第２の金属箔１，２が電子ビームの照射によって互いに溶接される部分（金属箔溶接部）１２は、溶接想定線１１に沿って形成される。溶接想定線１１は、図１に示すように、支持台３の上方から第１及び第２の金属箔１，２を見たときに、ビーム溝６の幅の範囲内に設定される。
【００２１】
次に、第１及び第２の金属箔１，２を溶接するためのビーム溶接方法について説明する。まず、第１の金属箔１を支持台３の上面に載せる。このとき、第１の金属箔１の一部が主載せ面７に載り、第１の金属箔１の他の一部が従載せ面８に載るようにする。この後、第１の金属箔１上に第２の金属箔２を重ねる。即ち、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とを、主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せる。
【００２２】
このとき、支持台３を上方から見たときに（即ち、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに）、ビーム溝６及び溶接想定線１１が第１及び第２の金属箔１，２の平面（範囲）を横切るように第１及び第２の金属箔１，２を配置する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線１１よりも主載せ面７側の有効領域（被覆領域）と、溶接想定線１１よりも従載せ面８側の余剰領域とに区分される（金属箔積層工程）。
【００２３】
この後、主載せ面７及び従載せ面８のうち、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分のみを押さえ部材９で押さえる。即ち、押さえ部材９と主載せ面７との間に第１及び第２の金属箔１，２を挟んだ状態で、主載せ面７に対して押さえ部材９を押圧する。これにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線１１に沿って密着される。このとき、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を押さえ部材で押さえることはしない。従って、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分は解放された状態となっている（密着工程）。
【００２４】
この後、第１の金属箔１、第２の金属箔２および押さえ部材９を取り付けた支持台３を真空チャンバ内に設置した後、真空チャンバを密閉する。この後、真空チャンバ内を減圧して真空チャンバ内の環境を約５Ｐａ程度の所定の真空環境とする。
【００２５】
この後、ビーム発生装置５から電子ビームを照射しながら、ビーム溝６の長手方向に沿って支持台３を、第１の金属箔１、第２の金属箔２及び押さえ部材９とともに移動させる。これにより、被照射部１０が溶接想定線１１上を移動し、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線１１に沿って加熱される。
【００２６】
第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線１１に沿って加熱されると、溶接想定線１１の位置を境界として溶断される。このとき、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分は、解放されているので、熱歪みを吸収しながら、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分から離脱していく。また、このとき、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士は、押さえ部材９により密着されているので、互いに溶け込んで溶接想定線１１に沿って溶接される。即ち、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線１１に沿って加熱されることにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線１１に沿って溶接されながら、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分が熱歪みを吸収して切り離される（溶接溶断工程）。
【００２７】
この後、真空チャンバ内の圧力を大気圧にまで戻すことにより、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接が完了する。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による電子ビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材を示す断面図である。図において、真空断熱材２１は、収容体２２と、収容体２２内に収容される芯材２３とを有している。
【００２９】
収容体２２は、互いに対向する第１の金属箔１及び第２の金属箔２を有している。第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士は、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法の溶接により接合されている。即ち、収容体２２には、第１及び第２の金属箔１，２を互いに接合する金属箔溶接部１２が第１及び第２の周縁部に沿って形成されている。第１及び第２の金属箔１，２で囲まれる空間は、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士が接合されることにより密封されている。また、第１及び第２の金属箔１，２で囲まれる空間は、所定の真空状態（例えば５Ｐａ程度以下の真空状態）とされている。
【００３０】
芯材２３は、第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に挿入されている。また、芯材２３は、積層状に構成された繊維シート２４を有している。繊維シート２４としては、例えばガラス繊維シート等が用いられている。
【００３１】
真空断熱材２１は、第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に芯材２３を挿入した後、所定の真空環境下で、芯材２３の周囲における第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を、上記のビーム溶接方法を用いて溶接することにより得られる。
【００３２】
なお、真空断熱材２１を製造するときには、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士を溶接により部分的に接合して、一部が開放された金属箔の袋をあらかじめ作製しておいてもよい。例えば四角形の真空断熱材２１を製造するときには、四角形とされた第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを上記のビーム溶接方法による溶接で接合することにより金属箔の袋を作製しておいてもよい。
【００３３】
この場合、芯材２３を挿入した金属箔の袋を真空チャンバ内に設置し、真空チャンバ内の環境を所定の真空環境（例えば５Ｐａ程度以下の真空環境）とした後に、金属箔の袋の開放口における第１及び第２の金属箔１，２同士を押さえ部材９の押圧によって密着させる。この後、上記のビーム溶接方法によって金属箔の袋の開放口を接合して閉じることにより、真空断熱材２１が製造される。
【００３４】
実施例１．
互いに重ねられた２枚の金属箔（第１及び第２の金属箔１，２）のそれぞれの厚さを３０［μｍ］、５０［μｍ］及び８０［μｍ］の順に変えながら、上記のビーム溶接方法による金属箔の溶接溶断を試みた。この例では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料を同種の金属（ステンレス（ＳＵＳ３０４））とした。また、第１及び第２の金属箔１，２を、縦寸法が１５０［ｍｍ］、横寸法が１００［ｍｍ］の四角形の金属箔とした。
【００３５】
この結果、ステンレス箔の厚さが３０［μｍ］、５０［μｍ］及び８０［μｍ］のいずれの場合でも、安定な溶接溶断が確認された。例えばステンレス箔の厚さが５０［μｍ］である場合には、電子ビームの出力電流が４．５［ｍＡ］〜６．０［ｍＡ］の範囲で安定な溶接溶断が確認された。また、ステンレス箔の厚さが異なると、安定な溶接溶断が確認されるときの電子ビームの出力電流や、被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるときの送り速度も異なることが確認された。そこで、金属箔への入熱量を考慮して、以下の関係式（１）で上記の溶接溶断工程時の設定条件を考察した。
【００３６】
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２…（１）
【００３７】
ここで、Ｉ［Ａ］は電子ビームの出力電流、ｔ［ｍｍ］は第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さの平均値、ｖ［ｍ／ｍｉｎ］は被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるときの送り速度としている。
【００３８】
この場合、材料によって熱伝導率や融点等が異なることから、安定な溶接溶断が実現されるときの固有の適正な入熱量が材料ごとに存在すると考えられる。従って、関係式（１）におけるａ１及びａ２のそれぞれの値は、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応して決まると考えられる。
【００３９】
そこで、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類を変えながら、上記のビーム溶接方法による溶接テストを実施することにより、金属の種類に対応する固有の金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを個別に特定し、金属種別下限値Ｐをａ１の値とし、金属種別上限値Ｑをａ２の値とすることによりａ１及びａ２のそれぞれの値を特定することとした。
【００４０】
溶接テストでは、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属を、第１及び第２の金属箔１，２を構成する材料として用いた。また、溶接テストでは、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さを同一とした。この結果、金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑが金属の種類ごとに、より明確に決まることが分かった。即ち、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの金属の種類が、ステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５となった。なお、この結果から、ステンレスと鉄系の金属とは、同種の金属であると扱うことできる。
【００４１】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属である場合、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを上記の関係式（１）のａ１及びａ２のそれぞれの値とし、ａ１＝Ｐ、ａ２＝Ｑとして設定した関係式（１）を満たす条件で上記の溶接溶断工程を行うことにより、安定な溶接溶断が実現されることが分かった。
【００４２】
なお、溶接テストでは、支持台３を上方から見たときの押さえ部材９と溶接想定線１１との間隔を約５［ｍｍ］とした。押さえ部材９と溶接想定線１１との間隔が１０［ｍｍ］を超えると、電子ビームからの入熱によって金属箔が歪み、溶接の安定性が低下することが確認された。また、移動台に金属箔を設置するときの量産加工時における配置尤度を考慮して、第１及び第２の金属箔１，２の縁部と溶接想定線１１と間隔を約５［ｍｍ］とした。
【００４３】
また、上記の金属については、例えばステンレス系はステンレス鋼やニッケル鋼等、銅系は銅や真鍮ならびにリン青銅等、アルミ系はアルミやジュラルミン等、チタン系はチタンやチタン合金、鉄系は一般構造用圧延鋼材や普通鋳鉄等を圧延したものがある。
【００４４】
次に、実施の形態１によるビーム溶接方法と比較するための比較例について説明する。
【００４５】
比較例１．
比較例１では、厚さが５０［μｍ］の実施例１と同様のステンレス箔を第１及び第２の金属箔１，２として用いた。また、比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士だけでなく、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士も、溶接想定線に沿って密着させた状態で、電子ビームの照射による溶接溶断工程を行った。
【００４６】
即ち、図４は、比較例１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。比較例１では、第１及び第２の金属箔１，２を密着させる押さえ装置１０１の構成が実施の形態１の押さえ装置４と異なっている。即ち、押さえ装置１０１は、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を密着させる第１の押さえ部材１０２と、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を密着させる第２の押さえ部材１０３とを有している。
【００４７】
第１の押さえ部材１０２と第２の押さえ部材１０３とは、ビーム溝６の長手方向へ平行に配置されている。従って、比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線に沿って密着されるだけでなく、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士も溶接想定線に沿って密着されるようになっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４８】
比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させるとともに、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させた状態で、溶接溶断工程を行った。この結果、比較例１では、溶接溶断工程において、電子ビーム及び被照射部１０の送り速度等の条件を変えながら、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を試みたが、接合部が不連続になったり、材料が溶け込みすぎて穴が生じたりして、安定な溶接溶断を実現することができなかった。
【００４９】
比較例２．
比較例２でも、比較例１と同様のステンレス箔を第１及び第２の金属箔１，２として用いた。また、比較例２では、従載せ面８が設けられた支持台の部分をなくして、主載せ面８が設けられた支持台の部分のみを残し、第１及び第２の金属箔１，２の一部を主載せ面７に載せ、第１及び第２の金属箔１，２の他の一部を下からの支えがない状態として、電子ビームの照射による溶接溶断工程を行った。
【００５０】
即ち、図５は、比較例２によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。比較例２では、支持台１０４の構成が実施の形態１の支持台３と異なっている。即ち、支持台１０４の上面には、主載せ面７のみが設けられている。従って、従載せ面に載せられるべき第１及び第２の金属箔１，２の部分の下方には、支持台が存在せず、空間となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５１】
比較例２では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させ、従載せ面に載せられるべき第１及び第２の金属箔１，２の部分が支えのない状態で、溶接溶断工程を行った。この結果、比較例２では、溶接溶断工程において、電子ビーム及び被照射部１０の送り速度、押さえ部材９の位置等の条件を変えながら、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を試みたが、溶接想定線に押さえ部材９を数ｍｍの距離にまで近づけても、安定な溶接溶断を実現することができなかった。
【００５２】
このようなビーム溶接方法では、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とを主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せた後、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を解放させた状態で、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線１１に沿って密着させ、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔１，２を加熱することにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線１１に沿って溶接しながら、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔１，２の溶接と溶断とを同時に行うことができる。これにより、溶接時の工程数を少なくすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接を容易にすることができる。また、溶接想定線１１の両側の主載せ面７及び従載せ面８で第１及び第２の金属箔１，２を支えながら、第１及び第２の金属箔１，２の溶接と溶断とを行うので、第１及び第２の金属箔１，２の余剰領域の部分を従載せ面８で支えることにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士の密着状態をより確実に確保することができる。これにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士の溶接による接合をより確実にすることができる。
【００５３】
また、主載せ面７と従載せ面８との間にはビーム溝６が設けられ、溶接想定線１１は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときにビーム溝６の幅の範囲内に位置しているので、第１及び第２の金属箔１，２の加熱部分の下方を空間にすることができる。これにより、第１及び第２の金属箔１，２を溶断したビームが支持台３に照射されて支持台３が溶けたとしても、第１及び第２の金属箔１，２と支持台３とが接合してしまうことを防止することができる。
【００５４】
また、第１及び第２の金属箔１，２に集中照射されるビームは、電子ビームであるので、第１及び第２の金属箔１，２を加熱するためのビームを容易にかつより確実に照射することができる。
【００５５】
また、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さは、少なくとも何れかが１００［μｍ］以下とされるので、従来困難であった厚さの薄い金属箔同士の溶接をより確実にかつ容易に行うことができる。これにより、これまでにない電子機器の接合や真空断熱材の包装材の接合等への応用も図ることができ、用途の拡大を図ることができる。
【００５６】
また、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを特定しておき、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属である場合には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを上記の関係式（１）のａ１の値及びａ２の値とするので、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に応じた適正な条件で溶接溶断工程を行うことができる。従って、第１及び第２の金属箔１，２に対してより安定な溶接溶断を行うことができる。
【００５７】
また、金属の種類がステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５とされているので、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類がステンレス及び鉄系、銅系、アルミニウム系及びチタン系である場合に、ビーム溶接方法の溶接条件を明確化することができ、第１及び第２の金属箔１，２の溶接溶断をより確実に行うことができる。
【００５８】
また、上記のような真空断熱材２１では、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法によって第１及び第２の金属箔１，２が溶接されることにより収容体２２が作製されているので、溶接不良の少ない収容体２２を容易に作製することができる。また、収容体２２における第１及び第２の金属箔１，２の厚さを容易に薄くすることができる。例えば５０［μｍ］の金属箔を用いて収容体２２を作製することができる。これにより、真空断熱材２１の断熱性能の向上を図ることができる。即ち、収容体２２における金属箔の厚さが厚いと、熱が収容体２２の金属箔を伝わりながら芯材２３の外側を回り込んで移動するヒートブリッジと呼ばれる現象が生じやすくなるが、収容体２２における第１及び第２の金属箔１，２の厚さを薄くすることで、ヒートブリッジにより移動する熱流を抑制することができ、真空断熱材２１の断熱性能の向上を図ることができる。また、高分子フィルムとアルミニウム箔又は蒸着フィルムとからなる一般的なラミネートシートを用いて収容体が作製されている従来の真空断熱材とは異なり、第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接して収容体２２が作製されているので、耐熱性の高い繊維（例えばガラス繊維やセラミック繊維等）により構成された芯材２３を用いることで、高い耐熱性（例えば３００℃を超える耐熱性）を持つ真空断熱材２１を得ることができる。
【００５９】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属とされているが、実施の形態２では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料を異種の金属としている。金属箔溶接装置の構成及びビーム溶接方法の手順については実施の形態１と同様である。
【００６０】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２を構成する材料が異種の金属である場合についても、金属の種類の組み合わせを変えながら、上記のビーム溶接方法による溶接テストを実施することにより、安定な溶接溶断が実現されるときの溶接溶断工程の溶接条件を調べた。溶接テストでの金属としては、実施例１と同様に、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属を用いた。また、溶接テストでは、第１及び第２の金属箔１，２に照射するビームを電子ビームとし、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さを同一とした。
【００６１】
この結果、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ、及び各金属種別下限値Ｐの平均値のいずれかの値を、上記の関係式（１）におけるａ１の値として設定するとともに、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ、及び各金属種別上限値Ｑの平均値のいずれかの値を、上記の関係式（１）におけるａ２の値として設定し、ａ１及びａ２のそれぞれの値が設定された関係式（１）を満たす条件で溶接溶断工程を行うことにより、安定な溶接溶断が実現された。なお、金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑは、金属の種類に対応して特定される固有の値であるので、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属のそれぞれについて、実施例１と同様の値となっている。
【００６２】
各金属種別下限値Ｐ、及び各金属種別下限値Ｐの平均値のいずれの値をａ１の値として設定するかについては、第１及び第２の金属箔１，２を構成するそれぞれの金属の種類の組み合わせに応じて決まる。即ち、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ間の差が小さい場合（例えばステンレス箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、電子ビームの照射を直接受ける第２の金属箔２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐがａ１の値として設定される。また、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ間の差が大きい場合（例えば銅箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐの平均値がａ１の値として設定される。
【００６３】
各金属種別上限値Ｑ、及び各金属種別上限値Ｑの平均値のいずれの値をａ２の値として設定するかについても、第１及び第２の金属箔１，２を構成するそれぞれの金属の種類の組み合わせに応じて決まる。即ち、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ間の差が小さい場合（例えばステンレス箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、電子ビームの照射を直接受ける第２の金属箔２を構成する金属の種類に対応する金属種別上限値Ｑがａ１の値として設定される。また、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ間の差が大きい場合には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑの平均値がａ２の値として設定される。
【００６４】
このように、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が異種の金属である場合であっても、上記の関係式（１）のａ１及びａ２のそれぞれの値を適正に設定することにより、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接と溶断とをより確実かつ容易に行うことができる。従って、例えば銅系の金属とアルミニウム系の金属とが混在する熱交換器や電子機器の放熱板の溶接等にもこの発明を適用することができ、用途の拡大を図ることができる。
【００６５】
実施の形態３．
実施の形態１では、溶接溶断工程において電子ビームの照射量を一定としたまま、電子ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させているが、実施の形態３では、溶接溶断工程において電子ビームの照射量を減らしながら、電子ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させている。金属箔溶接装置の構成及びビーム溶接方法の手順は実施の形態１と同様である。
【００６６】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２の材料が、ステンレスのような金属よりも熱伝導率の高い金属（例えばアルミニウム系や銅系の金属等）であって、溶接距離が長い場合には、電子ビームの照射による溶接開始時と、溶接が進行した時とで金属箔の温度が異なってしまう。従って、電子ビームからの入熱量が一定であれば、溶接状態が不安定になる。
【００６７】
ここで、厚さ１０［μｍ］の純銅箔を用いて、溶接距離が２５０［ｍｍ］となる溶接を試みた。出力電流値を１．２［ｍＡ］に設定し、出力電流値を一定に保ちながら電子ビームの送り速度を０．８［ｍ／ｍｉｎ］で溶接したところ、溶接が進行するに従ってハンピングが強くなり溶接が不安定になった。
【００６８】
そこで、実施の形態３によるビーム溶接方法では、溶接溶断工程において、電子ビームの照射量を減らしながら被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させた。具体的には、電子ビームの出力電流値を、溶接開始時に１．２［ｍＡ］とし、溶接終了時に１．０［ｍＡ］とするランプ出力制御を実施した。この結果、電子ビームの照射開始から終了に至るまで安定な溶接溶断が実現された。
【００６９】
このようなビーム溶接方法では、溶接溶断工程において、ビームの照射量を減らしながら、ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるので、溶接距離が長い場合であっても、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接溶断をより確実かつ容易に行うことができる。従って、従来困難であった銅箔の溶接も容易に行うことができる。これにより、例えばリチウム電池の電極材料等にもこの発明を適用することができ、用途の拡大をさらに図ることができる。
【００７０】
なお、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さは、同一である必要はないが、第１及び第２の金属箔１，２のいずれか一方の厚さを他方の厚さの１０倍以下に設定するのが好ましい。さらに好ましくは、一方の厚さを他方の厚さの３倍以下に設定するのがよい。また、第１及び第２の金属箔１，２に照射するビームは、電子ビームに限らず、例えばレーザビーム等としてもよい。
【００７１】
また、各上記実施の形態では、金属箔の枚数が第１及び第２の金属箔１，２の２枚とされているが、金属箔の枚数を３枚以上としてもよい。
【００７２】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による真空包装方法によって製造された真空包装体を示す断面図である。図において、真空包装体３１は、収容体３２と、収容体３２に収容された介在物３３とを有している。収容体３２は、互いに対向する第１の外被材３４及び第２の外被材３５を有している。
【００７３】
第１及び第２の外被材３４，３５は、所定の厚さを持つ金属箔（金属板）によりそれぞれ構成されている。また、第１及び第２の外被材３４，３５の各形状は同一とされている。この例では、８０μｍの厚さを持つ矩形状のステンレス箔（ＳＵＳ３０４）によって第１及び第２の外被材３４，３５が構成されている。
【００７４】
介在物３３は、第１の外被材３４と第２の外被材３５との間に挿入されている。第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部同士は、溶接により接合されている。即ち、収容体３２には、第１及び第２の外被材３４，３５を互いに接合する溶接部３６が第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部に沿って形成されている。第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部同士が溶接部３６で接合されることにより密封されている。
【００７５】
第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、所定の真空状態（この例では、０．１Ｐａ〜１５Ｐａの範囲の真空状態）とされている。これにより、第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内に配置された介在物３３は、大気に触れにくくなっている。例えば大気との接触により劣化が促進される電子部品を介在物３３とした場合、所定の真空状態とされた収容体３２内で介在物３３が密封されることにより、介在物３３の劣化の進行が抑制され、介在物３３の長期保存が可能となる。また、物理吸着させて使用する吸着剤、例えば乾燥剤や脱酸素剤を介在物３３とした場合、未吸着状態にて性能を維持させることができることから、製造後の長期保管に有効となる。
【００７６】
次に、真空包装体３１を製造するための真空包装について説明する。図７は、図６の真空包装体３１を製造するための真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。また、図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。真空包装装置は、真空チャンバ（図示せず）と、真空チャンバ内に設置された支持台３７と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士（図８）を支持台３７上で部分的に密着させる押さえ装置３８と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を溶接しながら溶断するビーム発生装置（加熱装置）３９（図３）とを有している。
【００７７】
支持台３７の構成は、実施の形態１の支持台３の構成と同様である。即ち、支持台３７は、真空チャンバに対して所定の方向へ水平移動可能になっている。支持台３７の上面には、図８に示すように、支持台３７の移動方向に沿ったビーム溝６が設けられている。これにより、支持台３７の上面には、ビーム溝６を介して互いに隣り合う主載せ面７及び従載せ面８が形成されている。第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態で、一部が主載せ面７に載せられ、他の一部が従載せ面８に載せられる。これにより、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態でビーム溝６を覆う位置に配置される。
【００７８】
押さえ装置３８は、真空チャンバに対して支持台３７とともに移動可能な内側押さえ部材４０と、ビーム発生装置３９と相対的な移動がない外側押さえ部材４１とを有している。内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、第１及び第２の金属箔１，２を介してそれぞれ支持台３７に押圧される。第１及び第２の金属箔１，２は、内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１のそれぞれから押圧力を受けている部分で互いに密着される。
【００７９】
内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、ビーム溝６の幅方向両側に配置されている。また、内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、図７に示すように、ビーム溝６の長手方向に沿ってそれぞれ配置されている。
【００８０】
内側押さえ部材４０は、支持台３７の移動に対して相対的に変化がないように移動する一方で、外側押さえ部材４１に対しては、ビーム溝６の長手方向へ平行に移動される。従って、電子ビームの照射位置よりも前方では、ビーム溝６の幅方向を挟んで内側押さえ部材４０と外側押さえ部材４１とが対向する位置にある一方で、照射位置よりも後方つまり溶接された部分では、内側押さえ部材４０のみが存在し、それに対向する位置には外側押さえ部材４１はないことになる。
【００８１】
ビーム発生装置３９の構成は、実施の形態１のビーム発生装置５の構成と同様である。即ち、ビーム発生装置３９は、図８に示すように、支持台３７の上方から下方に向けて電子ビームを集中照射する。ビーム発生装置３９における電子ビームの照射部は、真空チャンバ内に固定されている。ビーム発生装置３９から照射される電子ビームの光軸は、ビーム溝６と交差している。支持台３７及び内側押さえ部材４０は、電子ビームの光軸とビーム溝６とが交差した状態を維持しながら、電子ビームの光軸及び外側押さえ部材４１に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。
【００８２】
また、ビーム発生装置３９は、支持台３７上に重ねられた第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた一方の金属箔に電子ビームを集中照射する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの光軸が各金属箔１，２と交わる部分（被照射部）４２で、それぞれ加熱される。被照射部４２は、支持台３７が電子ビームの光軸に対して移動されることにより、第１及び第２の金属箔１，２に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの照射を受けて加熱されることにより、被照射部４２で互いに溶接されながら溶断される。従って、被照射部４２が第１及び第２の金属箔１，２に対して移動する経路は、溶接を行うための基準線である溶接想定線４３を示しており、支持台３７を上方から見たときにビーム溝６の幅の内側の範囲内となるように位置している。
【００８３】
次に、真空包装体３１を製造するための真空包装方法について説明する。真空包装体３１を製造するときには、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士を溶接により部分的に接合して、一部が開放された金属箔の袋をあらかじめ作製しておく。この例では、第１及び第２の金属箔１，２の各形状が矩形状とされており、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを溶接で接合することにより金属箔の袋を作製する。
【００８４】
この後、金属箔の袋内に介在物３３を開放口から挿入する。これにより、介在物３３が第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に挿入され、金属箔の袋内に介在物３３が収容された包装中間体が出来上がる（挿入工程）。
【００８５】
この後、包装中間体（即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入したもの）を支持台３７上に配置する。このとき、第１及び第２の金属箔１，２が上下方向に対向するように包装中間体を寝かせて配置する。また、このとき、支持台３７に対する包装中間体は、支持台３７を上方から見たときに金属箔の袋の開放口と介在物３３との間をビーム溝６が横切る位置となるように設置する。これにより、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とが、主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せられる。これにより、包装中間体に対する溶接想定線４３は、図７に示すように、金属箔の袋の開放口と介在物３３との間の位置になる。また、このとき、包装中間体は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３７を見たときに、介在物３３が主載せ面７の領域に存在するように支持台３７に対して配置される。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線４３よりも介在物３３側の有効領域（被覆領域）と、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた余剰領域とに区分される（金属箔積層工程）。
【００８６】
この後、真空チャンバ内を減圧することにより、包装中間体を所定の真空圧力にする。この例では、０．１Ｐａ〜１５Ｐａの範囲になるまで減圧した。この後、包装中間体が所定の真空環境下に配置された状態を維持したまま、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置で内側押さえ部材４０により第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させ、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた位置で外側押さえ部材４１により第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させる。このとき、外側押さえ部材４１と内側押さえ部材４０は、ビーム溝６の長手方向に対して互いに対向する位置とされる（密着工程）。
【００８７】
この後、ビーム発生装置３９の照射部から電子ビームを照射しながら、ビーム溝６の長手方向に沿って支持台３７を内側押さえ部材４０とともに移動させる。これにより、被照射部４２は、溶接想定線４３上を移動し、溶接想定線４３に沿って第１及び第２の金属箔１，２を加熱する。
【００８８】
このとき、外側押さえ部材４１は、被照射部４２との位置関係を保ちながら、第１及び第２の金属箔１，２に対して移動される。即ち、第１及び第２の金属箔１，２同士が外側押さえ部材４１によって密着されている範囲は、第１及び第２の金属箔１，２に対する被照射部４２の移動に応じて変化する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２同士が溶接されていない未溶接部分に対応する範囲のみで第１及び第２の金属箔１，２同士が外側押さえ部材４１により密着される。
【００８９】
第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線４３に沿って加熱されることにより、被覆領域（即ち、溶接想定線４３よりも介在物３３側の領域）内における第１及び第２の金属箔１，２同士が溶接想定線４３に沿って溶接されながら、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線４３の位置を境界として溶断される。この結果、余剰領域（即ち、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた領域）内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分が、被覆領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分から切り離される。被覆領域内に残った第１及び第２の金属箔１，２は、第１及び第２の外被材３４，３５（図６）となる（溶接溶断工程）。
【００９０】
この後、真空チャンバ内の圧力を大気圧状態にまで戻す。これにより、介在物３３、第１の外被材３４及び第２の外被材３５を有する真空包装体３１が完成する。第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内は、第１及び第２の外被材３４，３５同士が溶接により封止されているので、所定の真空状態に維持される。
【００９１】
本真空封止方法に先立って、互いに重ねられた２枚の金属板同士の溶接による封止状態を評価するための実験を行った。実験では、互いに重ねた２枚の金属板を水平に配置し、上方から電子ビームを照射することにより金属板同士を溶接した。
【００９２】
比較例３．
まず、溶断させずに溶接する従来の重ね溶接方法で２枚の金属板同士の接合を行った。比較例３では、２枚の金属板として、厚さが８０μｍで縦横の寸法がそれぞれ２００ｍｍの矩形状のステンレス箔を用いた。また、比較例３では、まず、２枚のステンレス箔を単純に重ね、溶接想定線を挟んで両側の２箇所でステンレス箔同士を隙間なく密着させた後、ステンレス箔同士のそれぞれの密着箇所を維持したまま、電子ビームの集中照射によりステンレス箔同士を溶接した。ステンレス箔同士の密着は、幅１０ｍｍの押さえ部材をステンレス箔に押圧することにより行った。また、比較例３では、ビーム電流の条件を０．８ｍＡ〜３．０ｍＡの範囲内で変えるとともに、加工速度（支持台３７の移動速度）の条件を１．０ｍ／ｍｉｎ〜３．０ｍ／ｍｉｎの範囲内で変えながら、圧力４．０Ｐａの真空環境下でステンレス箔同士の溶接を行った。この結果、ビーム電流の条件が１．５ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内で、かつ、加工速度の条件が１．５ｍ／ｍｉｎ〜２．０ｍ／ｍｉｎの範囲内に設定した場合に、溶接による封止状態が良好となった。
【００９３】
しかし、実際には介在物３３が各ステンレス箔間に挿入されるため、各ステンレス箔の成形加工によってあらかじめ空間が形成されていない場合には、各ステンレス箔を曲げながらステンレス箔の周縁部同士を密着させる必要がある。従って、各ステンレス箔の全周の周縁部同士を完全に密着させるのは困難である。試しに、あらかじめ３辺を溶接封止した２枚のステンレス箔間に、厚さが１０ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ１００ｍｍの直方体の介在物３３を挿入したのち、残りの１辺を設定した溶接想定線を挟んで両側の２箇所でステンレス箔同士を押さえ部材により押圧してみたが、各ステンレス箔の周縁部間に約３０μｍ程度の複数の隙間が生じた。
【００９４】
そこで、５０μｍの隙間を各ステンレス箔間に意図的に生じさせ、ビーム電流及び加工速度の各条件を上記と同じ条件にして溶接を行ってみた。この結果、溶接による封止状態が良好となるときのビーム電流及び加工速度の各条件を見出すことができなかった。これは、例えば電子ビームを受ける被照射部の温度条件が溶接による温度上昇により逐次変化することや、ステンレス箔内で溶接時に発生した熱応力の逃げ場がなくなること等によって、ピンホールがステンレス箔に生じやすくなるためであると考えられる。
【００９５】
また、介在物３３を収納できる空間をあらかじめ作っておくために、８０μｍの厚さを持つステンレス箔を絞り加工により成形してみたところ、絞り部分での伸びに伴う薄肉化によってステンレス箔に割れが生じてしまい、絞り加工によるステンレス箔の成形が困難となることを確認した。
【００９６】
実施例２．
次に、溶接しながら溶断させる本実施の形態の方法で２枚の金属板同士の接合を行った。実施例２では、２枚の金属板として、比較例と同様に、８０μｍの厚さを持つステンレス箔を用いた。
【００９７】
実施例２では、溶接想定線よりも介在物３３に近い位置で内側押さえ部材４０により２枚のステンレス箔同士を密着させるとともに、溶接想定線よりも介在物３３から離れた位置で外側押さえ部材４１によりステンレス箔同士を密着させ、電子ビームの光軸に対してステンレス箔を移動させながら、ステンレス箔に電子ビームを集中照射した。このとき、電子ビームを受ける被照射部と同じ速度で内側押さえ部材４０は移動する一方で、外側押さえ部材４１は、電子ビームと同じ位置で相対的に動かないようにした。このようにして、溶接想定線に沿ってステンレス箔同士を溶接しながら、溶接想定線を境界としてステンレス箔を溶断させた。
【００９８】
また、実施例２では、溶接想定線の位置における２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間を意図的に生じさせた状態で、ステンレス箔同士の溶接を行った。さらに、実施例２では、２枚のステンレス箔を溶接しながら溶断するために、ステンレス箔同士を溶接するときのビーム電流及び加工速度の各条件を比較例３の２倍以上とした。ここでは、ビーム電流を７．０ｍＡとし、加工速度を９．０ｍ／ｍｉｎとした。
【００９９】
この結果、実施例２では、２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間が生じていても、ステンレス箔同士の溶接による封止状態が良好になった。これは、溶接想定線よりも介在物３３から離れた領域におけるステンレス箔が切り離されることにより、溶接時に発生した熱応力が適度に分散されるとともに、切り離されたステンレス箔から余分な熱が適度に外部へ放散されるためであると考えられる。
【０１００】
また、実施例２による溶接部の仕上がりを詳しく観察すると、溶接部断面が、いわゆる拝み溶接による溶接部の仕上がりとほぼ同じ形態になっていることが確認された。
【０１０１】
通常、１ｍｍ程度以上の厚さを持つ２枚の金属板であれば、各金属板が曲がりにくいので、例えばＴＩＧやプラズマ等を金属板の板面に沿った方向（金属板の厚さ断面に垂直な方向）へ照射して各金属板の接触端面を溶接する拝み溶接を行うことも可能であるが、金属板の厚さが１００μｍ以下である場合には、金属板が曲がりやすくなるので、プラズマやレーザ等の照射位置を各金属板の接触端面に合わせることが困難になる。しかし、この実施例１によれば、各金属板の厚さが１００μｍ以下であっても、溶接部の仕上がりを、拝み溶接による溶接部の仕上がりと同じ形態にできることが確認された。
【０１０２】
このような真空包装方法では、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔１，２をビームの集中照射によって溶接想定線４３に沿って加熱することにより、溶接想定線４３に沿って第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接しながら、溶接想定線４３の位置を境界として第１及び第２の金属箔１，２を溶断するので、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接と、第１及び第２の金属箔１，２で囲まれた空間の真空処理とを同時に行うことができる。これにより、真空包装体３１の製造のための工程数を少なくすることができ、真空包装体３１の生産性の向上を図ることができる。また、第１及び第２の金属箔１，２の溶断により余分な熱が適度に外部へ放散されるので、第１及び第２の金属箔１，２同士が完全に密着していなくても、第１及び第２の金属箔１，２同士をより確実に溶接することができる。従って、第１及び第２の金属箔１，２を絞り加工であらかじめ成形しておく作業をなくすことができ、工程数をさらに少なくすることができる。また、絞り加工による割れが第１及び第２の金属箔１，２に生じるおそれをなくすこともできる。これにより、真空包装体３１の生産性の向上をさらに図ることができる。
【０１０３】
また、溶接溶断工程において、被照射部４２とともに外側押さえ部材４１の位置が相対的に固定され、見かけ上、被照射部４２及び外側押さえ部材４１を第１及び第２の金属箔１，２に対して移動させるようにしたので、第１及び第２の金属箔１，２に発生する熱応力を適度に分散させることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士をさらに確実に溶接することができる。
【０１０４】
また、第１及び第２の金属箔１，２は、１００μｍ以下の厚さを持つステンレス箔であるので、第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接しながら溶断させやすくすることができ、真空包装体３１の生産性の向上をより確実に図ることができる。
【０１０５】
実施の形態５．
実施の形態４では、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置で第１及び第２の金属箔１，２同士を内側押さえ部材４０の押圧により密着させ、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた位置で第１及び第２の金属箔１，２同士を外側押さえ部材４１の押圧により密着させるようになっているが、内側押さえ部材４１の押圧によってのみ第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させるようにし、外側押さえ部材４１をなくしてもよい。
【０１０６】
即ち、図９は、この発明の実施の形態５による真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。また、図１０は、図９のX-X線に沿った断面図である。押さえ装置３８は、外側押さえ部材４１を有しておらず、実施の形態４と同様の内側押さえ部材４０を有している。他の真空包装加工時の設置状態の構成は、実施の形態４と同様である。
【０１０７】
また、真空包装方法については、密着工程において、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置でのみ第１及び第２の金属箔１，２同士を内側押さえ部材４０の押圧により密着させるようになっている。また、密着工程では、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２が、加圧密着されずに解放されたままとなっている。
【０１０８】
溶接溶断工程では、所定の真空環境下で余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれを解放したまま、第１及び第２の金属箔１，２を溶接想定線４３に沿って加熱するようになっている。他の手順は、実施の形態４と同様である。
【０１０９】
実施例３．
次に、互いに重ねられた２枚の金属板同士の溶接による封止状態を評価するために、実施例３では、本実施の形態の方法で、８０μｍの厚さを持つステンレス箔同士を接合した。実施例３では、溶接想定線よりも介在物３３に近い位置でのみ内側押さえ部材４０により２枚のステンレス箔同士を密着させ、電子ビームの光軸に対してステンレス箔を移動させながら、ステンレス箔に電子ビームを集中照射した。ステンレス箔に電子ビームを集中照射しているときには、溶接想定線よりも介在物３３から離れた金属箔の部分を押さえずに解放したままとした。このようにして、溶接想定線の位置でステンレス箔同士を溶接しながら、溶接想定線を境界としてステンレス箔を溶断させた。
【０１１０】
また、実施例３では、実施例２と同様に、溶接想定線の位置における２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間を意図的に生じさせた状態で、ステンレス箔同士の溶接を行った。さらに、実施例３では、ビーム電流及び加工速度の各条件を変えながら、ステンレス箔同士の溶接を繰り返し行った。この結果、ビーム電流の条件が５．０ｍＡ〜８．０ｍＡの範囲内で、かつ、加工速度の条件が５．０ｍ／ｍｉｎ〜１１．０ｍ／ｍｉｎの範囲内となる場合に、溶接による封止状態が良好となった。また、実施例３による溶接部の仕上がりについても、いわゆる拝み溶接による溶接部の仕上がりと同じ仕上がりになっていることが確認された。
【０１１１】
実際に、３辺をあらかじめ溶接封止した２枚のステンレス箔（８０μｍの厚さを持つ矩形状のステンレス箔）間に、厚さが１０ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ１００ｍｍの直方体の介在物３３を挿入した後、残りの１辺を基準に設定した溶接想定線の位置でステンレス箔同士を本実施の形態の方法によって溶接したところ、溶接による封止状態が良好となることが確認された。
【０１１２】
また、８０μｍの厚さを持つ矩形状の２枚のステンレス箔間に、厚さ１０ｍｍの介在物３３を挿入し、縦横の寸法がそれぞれ４００ｍｍの真空包装体３１を作製する場合であっても、本実施の形態の方法による溶接の封止状態が良好となることが確認された。
【０１１３】
このような真空包装方法では、溶接溶断工程において、余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれを解放したまま、第１及び第２の金属箔１，２を溶接想定線４３に沿って加熱するので、溶接時に発生した熱応力をさらに確実に分散させることができる。これにより、溶接による封止状態が良好となるビーム電流や加工速度のそれぞれの設定条件の範囲を拡大することができ、真空包装体３１の生産性の向上をさらに図ることができる。また、余剰領域内では、第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させるスペースを確保する必要がなくなるので、第１及び第２の金属箔１，２の無駄を少なくすることができ、コストの低減化も図ることができる。
【０１１４】
なお、実施の形態４及び５では、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する前に、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを溶接で接合することにより金属箔の袋をあらかじめ作製しているが、これに限定されず、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する前には第１及び第２の金属箔１，２の周縁部を全く接合せずに、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔１，２の全周を溶接しながら溶断するようにしてもよい。また、１枚の金属箔を折り返して形成された第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後、第１及び第２の金属箔の残りの３辺を所定の真空環境下で溶接しながら溶断するようにしてもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２が対向する方向に沿って介在物３３を見たときの介在物３３の周囲の一部のみで第１及び第２の金属箔１，２同士をあらかじめ接合しておき、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に、介在物３３の周囲のうち、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合部分を除く残りの部分に溶接想定線を設定するようにしてもよいし、第１及び第２の金属箔１，２間への介在物３３の挿入前には第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を全くせず、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に、介在物３３を囲む全周に溶接想定線を設定するようにしてもよい。
【０１１５】
また、各上記実施の形態では、第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた一方の金属箔に電子ビームを集中照射するようになっているが、第１及び第２の金属箔１，２のうち、下側に重ねられた他方の金属箔に電子ビームを集中照射してもよい。この場合、電子ビームは支持台３７の下方から上方に向けて照射され、支持台３，３７は電子ビームの光軸を避けて配置される。
【０１１６】
また、各上記実施の形態では、第１及び第２の金属箔１，２を電子ビームの照射により加熱しているが、電子ビームに限定されることはなく、例えばレーザビームであってもよい。この場合、レーザ溶接機（ビーム発生装置）が真空チャンバ外に設置され、レーザビームを透過する例えばガラス等が真空チャンバに設けられる。これにより、レーザ溶接機からガラスを通過したレーザを真空チャンバ内の第１及び第２の金属箔１，２のいずれかに集中照射させることができ、第１及び第２の金属箔１，２を加熱することができる。
【０１１７】
また、真空チャンバ外にレーザ溶接機を設置する場合、真空チャンバに対してレーザ溶接機を固定したまま支持台３７を移動させてもよいし、真空チャンバに対して支持台３７を固定したままレーザ溶接機を移動させてもよい。さらに、レーザ溶接機を真空チャンバ内に設置してもよい。レーザビームの種類としては、例えばヤグ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザや炭酸ガスレーザ等が挙げられる。
【０１１８】
また、介在物３３を真空包装する真空包装方法は、実施の形態１〜３のビーム溶接方法によって第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接することにより、第１及び第２の金属箔１，２間に挿入された介在物３３を真空包装する方法であってもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する挿入工程と、この挿入工程後に行う実施の形態１〜３の金属箔積層工程、密着工程及び溶接溶断工程とを備えた真空包装方法であってもよい。この場合、実施の形態１〜３のビーム溶接方法の金属箔積層工程では、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに介在物３３が主載せ面７の領域に存在するように、第１及び第２の金属箔１，２が支持台３に対して配置される。このように実施の形態１〜３のビーム溶接方法を、介在物３３を真空包装する真空包装方法に適用すれば、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接の仕上がりをさらに良好にすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接により得られる収容体３２内での介在物３３の密閉状態をさらに良好にすることができる。
【０１１９】
実施の形態６．
図１１は、この発明の実施の形態６による真空包装体を示す断面図である。図において、介在物３３は、第１及び第２の外被材３４，３５が互いに対向する方向（即ち、真空包装体３１の厚さ方向）へ積層された複数の繊維シート５１を有する芯材とされている。繊維シート５１は、無機材料（例えばガラス等）により構成された繊維からなるシートである。繊維シート５１を構成する繊維は、０．８μｍ〜１５μｍ程度の範囲の単一径繊維又は互いに異なる径の混合繊維とされている。繊維シート５１の厚さは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とされている。即ち、真空包装体３１は、複数の繊維シート５１を有する介在物３３を芯材とする真空断熱材とされている。真空断熱材の第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、０．１Ｐａ〜３．０Ｐａの範囲の真空状態とされている。
【０１２０】
真空断熱材を移動する熱には、芯材を経由して移動する熱と、芯材を囲む第１及び第２の外被材３４，３５を伝わりながら芯材の外側を回り込んで移動する熱とがある。第１及び第２の外被材３４，３５の厚さが大きくなると、上記したように、芯材の外側を回り込んで移動する熱流が大きくなるので、真空断熱材全体の断熱性能が著しく低下してしまう。従って、第１及び第２の外被材３４，３５の厚さを薄くするほど、真空断熱材の断熱性能の向上を図ることができる。
【０１２１】
一般的な真空断熱材の外被材は、アルミラミネートシートとされている。アルミラミネートシートを構成するアルミニウム箔の厚さは、通常、最も薄いもので約６μｍの厚さとされている。アルミニウムよりも熱伝導率の小さいステンレスを真空断熱材の外被材の材料とすると、真空断熱材の外被材の材料をアルミニウムとした場合よりも外被材の厚さは大きくすることができる。従って、６μｍの厚さを持つアルミニウム箔と同等以上の熱伝導性能を得るためには、ステンレス箔の厚さを８０μｍ程度以下にすればよい。
【０１２２】
この例では、第１及び第２の外被材３４，３５が、８０μｍの厚さを持つステンレス箔により構成されている。従って、真空包装体（真空断熱材）３１の断熱性能は、一般的な高性能の真空断熱材と同等の断熱性能となっていることとなる。
【０１２３】
実際に、厚さが０．５ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ４００ｍｍのガラス繊維シートを３０枚積層して芯材を作製した後、あらかじめ３辺を溶接しておいた厚さ８０μｍの２枚のステンレス箔間に芯材を挿入し、１．０Ｐａの真空環境下で残りの１辺を溶接封止することにより、真空断熱材を試作した。試作での真空包装方法としては、実施の形態２の方法を用いた。
【０１２４】
試作した真空断熱材の熱伝導率を測定したところ、０．００２５Ｗ／ｍＫの値が得られた。このことから、試作した真空断熱材の断熱性能が、高性能の真空断熱材と同等の断熱性能となっていることが確認された。
【０１２５】
このように、積層された複数の繊維シート５１を有する芯材を介在物３３とすることにより、真空包装体３１を真空断熱材として用いることができる。
【０１２６】
また、一般的な真空断熱材では、アルミラミネートシートの溶着部から水分や空気が経時的に侵入しやすいので、真空断熱材の内部にガス吸着剤を挿入しておく必要があるが、本実施の形態による真空断熱材では、第１及び第２の外被材３４，３５を構成するステンレス箔同士の溶接による封止状態を良好にすることができるので、第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内への空気や水分の侵入をより確実に防止することができ、ガス吸着剤を不要にすることができる。
【０１２７】
また、第１及び第２の外被材３４，３５がステンレス箔により構成されているので、アルミラミネートシートにより第１及び第２の外被材が構成されている場合よりも、第１及び第２の外被材３４，３５の耐熱性能を向上させることができる。従って、芯材がガラス繊維で構成されている場合、真空断熱材全体の耐熱性能をガラス繊維の耐熱性能にまで向上させることができる。即ち、第１及び第２の外被材にアルミラミネートシートを用いた場合、アルミラミネートシートの耐熱温度が低いことから、真空断熱材の最高使用可能温度が１００℃程度以下になってしまうが、第１及び第２の外被材をステンレス箔によって構成することにより、ガラス繊維の耐熱温度である３００℃程度にまで真空断熱材の最高使用可能温度を上げることができる。さらに、ガラス繊維ではなくセラミック繊維により芯材を構成すれば、５００℃程度にまで真空断熱材の最高使用可能温度を上げることができる。
【０１２８】
なお、前記実施の形態４〜６においては、矩形の金属箔の３辺を事前に包袋形状に溶接し、残りの開口部から介在物３３を挿入した後に真空封止する例を示した。この後、真空チャンバを大気開放した時に、収容体全体がほぼ１ａｔｍの圧力を受けることから、包装材や事前の溶接箇所に歪が生じやすく、割れの発生原因になる。このため、事前の溶接箇所を保護すべく、少なくとも介在物３３を挟持する第１の金属箔１と第２の金属箔２及び事前の溶接箇所を上下から例えば加圧板などで挟みこんでおくことでこれを防止することが可能となる。
【０１２９】
また、真空断熱材（真空包装体）３１は、実施の形態１〜３のビーム溶接方法を適用した真空包装方法により作製してもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する挿入工程と、この挿入工程後に行う実施の形態１〜３の金属箔積層工程、密着工程及び溶接溶断工程とを備えた真空包装方法により真空断熱材３１を作製してもよい。このようにすれば、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接の仕上がりをさらに良好にすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接により得られた収容体３２内での芯材３３の密閉状態をさらに良好にすることができる。従って、真空断熱材３１の断熱性能の向上をさらに図ることができる。
【０１３０】
実施の形態７．
図１２は、この発明の実施の形態６示す加熱調理器である誘導加熱調理器の斜視図、図１３は図１２の加熱調理器のトッププレートを外したときの斜視図、図１４は図１２の加熱調理器の仕切板を外したときの斜視図、図１５は図１２のＡ−Ａ縦断面図である。
【０１３１】
図１２〜図１５において、加熱調理器２０１は、本体ケース２０２と、本体ケース２０２の上部に設けられたトッププレート２０３と、本体ケース２０２の下部の左右方向の略中央に設けられたグリル２１１と、このグリル２１１の外周を構成するグリルケース２１１ａとトッププレート２０３との間に設けられた仕切板２１８と、仕切板２１８とグリルケース２１１ａの間に設けられた真空断熱材２０６ａと、グリル扉２０７と、グリル扉２０７の左右両方もしくは片側に操作つまみ２１２を有する前面パネル２０９と、本体ケース２０２の前面でグリル２１１の左右に各々設けられた吸気口２０８とが備えられている。
【０１３２】
仕切板２１８には、左右に誘導加熱コイル２０４と、後部にラジエントヒータ２０５と、誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５と、冷却ファンユニット２１４と、冷却ファンユニット２１４に連通され誘導加熱コイル２０４を冷却するコイル冷却ダクト２１３が搭載され、また、通風口２１６が設けられ、グリル排気ダクト２１７が下方から挿入されている。また、トッププレート２０３は、表面に誘導加熱コイル２０４やラジエントヒータ２０５で加熱するときに調理器をセットする位置２０４ａ、２０５ａが示されたガラス板２０３ａと、後部に設けられた排気口２２５と、排気口カバー２１０とで構成されている。
【０１３３】
また、吸気口２０８と仕切板２１８の通風口２１６との間に下部冷却風路２２０が設けられ、通風口２１６と冷却ファンユニット２１４の間に風路カバー２２３が設けられており、通風口２１６と、風路カバー２２３と、冷却ファンユニット２１４と、コイル冷却ダクト２１３と、排気口２２５とで上部冷却風路２２６が構成される。
【０１３４】
図１４において、グリル２１１のグリルケース２１１ａの左右両側の外側面とその各風路側に設けられた風路側板２１９の間に真空断熱材２０６ｂを狭持している。下部冷却風路２２０は、グリル２１１の左右両側の前面に各々設けられた吸気口２０８、前記風路側板２１９とこの風路側板２１９と対面する本体ケース２０２の内側面２０２ａと本体ケース２０２の底面２０２ｂと仕切板２１８とで囲まれて形成されている。また、下部冷却風路２２０内には、駆動回路基板２１５上に設けられた駆動回路の制御など加熱調理器を動作させる制御回路基板（図示せず）が設けられている。
【０１３５】
次に、この発明の実施の形態７を示す加熱調理器の熱移動について説明する。グリル２１１から発生した熱は、グリルケース２１１ａの上面から仕切板２１８を通じて上部の誘導加熱コイル２０４およびラジエントヒータ２０５ならびに駆動回路基板２１５に伝わろうとするが、これを上述の実施の形態１〜６で示した高い断熱性能を有する真空断熱材２０６ａで熱遮蔽するようにしている。また、同様に、グリルケース２１１ａの両側面からも、伝熱が起こるものの、これも側面縦向きに挿入した真空断熱材２０６ｂによって熱移動を抑制している。
【０１３６】
また、加熱調理器２０１は、下部冷却風路２２０および上部冷却風路２６６を通る冷却風を備えており、真空断熱材２０６ａおよび真空断熱材２０６ｂから漏洩した熱を空気冷却するようにしている。冷却ファンユニット２１４の吸引力によって本体ケース２０２の前面パネル２０９の左右下方の吸気口２０８から吸い込まれた空気は、左右の下部冷却風路２２０を流れ、その内部に設けられた不図示の制御基板を冷却しながら、本体ケース２０２の下部の後部まで導かれ、この後、本体ケース２０２の後部壁面に沿って左右に分かれたまま上昇する。そして、仕切板２１８の通風口２１６を通過した冷却風は、それぞれ、前方に設けられた駆動回路基板２１５を冷却し、冷却ファンユニット２１４に吸引された冷却風は、コイル冷却ダクト２１３から誘導加熱コイル２０４に向けて吹き出して誘導加熱コイル２０４を冷却する。誘導加熱コイル２０４を通過した冷却風は誘導加熱コイル２０４の外周に沿って外側から回り込んで前方中央部に集まり、この後、後方のラジエントヒータ２０５に向けて流れ込んでラジエントヒータ２０５を冷却する。この後、ラジエントヒータ２０５を冷却した空気は排気口２２５から上方外部へ排出される。
【０１３７】
真空断熱材２０６ａ、２０６ｂの効果について説明する。加熱調理器１のグリル２１１の温度は、３００℃以上になる。一方、本発明による真空断熱材は、ステンレス箔包装材としていることから、この温度に十分耐えうる。実施の形態６で示したものと同等で厚さが２５ｍｍの真空断熱パネルを作製して、加熱調理器１の上部と側面に設置し、冷却空気を動作させずに、真空断熱材２０６ａおよび２０６ｂのグリルと反対側の外表面温度を測定したところ、約１１０℃になった。同じ構成および条件で真空断熱材がない場合は、風路側面２３の表面で約３００℃であった。
【０１３８】
これによって、基板や誘導加熱コイルの耐熱性を維持するために必要な冷却空気の流量を大幅に低減できることから、ファンの補機動力が低減され、効率の良い加熱調理器が実現できる。さらに、適切な断熱厚みにすることで、より単純な冷却流路構成が期待できることから、機器構造の単純化が図れ、生産性向上が望める。また、グリル自体の放熱量も低減できることから、ヒータ消費電力の抑制が図れ、熱効率の向上が図れる。
【０１３９】
なお、ここでは真空断熱材２０６ｂの下部冷却風路２２０側に風路側板２１９を設けたが、風路側板２１９は必ずしも設けなくともよい。また、真空断熱材２０６ｂの一部が下部冷却風路２２０に露出してもよく、風路側板２１９にその厚み方向に一つまたは複数の貫通孔を有してもよい。また、風路側板２１９は複数の板状部材を並べて構成してもよい。また風路側板２１９として、加熱調理器の前後方向に延びる断面ロ字状の筒状部材（不図示）を、真空断熱材２０６ｂと本体ケース２０２の内側面２０２ａの間に配置し、この筒状部材の内側を下部冷却風路２２０とし、当該筒状部材の内側に加熱調理器を動作させる制御基板を配置してもよい。
【０１４０】
また、ここではグリルケース２１１の左右両側および上方のそれぞれに真空断熱材２０６ａ，２０６ｂを設けたが、断熱性は低下するが、いずれかにのみ真空断熱材を設けてもよく、例えば、グリル２１１の左右のみ、グリル２１１の上方のみに真空断熱材を設けるようにしてもよい。また、ここではグリル２１１の上面、側面全体をそれぞれ１枚の真空断熱材で覆うようにしているが、上面、側面の一部のみを真空断熱材で覆うようにしてもよく、また各面ごとに複数枚の真空断熱材を用いて覆うようにしてもよい。
【０１４１】
また、ここでは誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路が載置された駆動回路基板２１５を仕切板２１８上に配置したが、下部冷却風路２２０内に配置してもよい。例えば、左側誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５をグリル２１１の左方の下部冷却風路２２０内に配置し、右側誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５をグリル２１１の右方の下部冷却風路２２０内に配置してもよい。
【０１４２】
また、ここではグリル２１１を加熱調理器の中央に配置し、その両側に下部冷却風路２２０を配置した例を示したが、グリル２１１を加熱調理器の左右いずれか一方に寄せて配置し、その他方側に下部冷却風路２２０を構成し、グリル２１１と下部冷却風路２２０との間に真空断熱材２０６ｂおよび風路側板２１９を設けるようにしてもよい。その際、２枚の駆動回路基板２１５を仕切板２１８上ではなく、下部冷却風路２２０内に配置し、それら駆動回路基板２１５を当該下部冷却風路２２０内に上下に並べて配置してもよい。あるいは、左右の誘導過熱コイル２０４を駆動する回路を一枚の基板上に左右に並べて形成し、当該基板を下部冷却風路２２０内に配置してもよい。また、下部冷却風路２２０内に、その風路方向に気流を発生させるファンを設けるようにしてもよい。
【０１４３】
また、真空断熱材２０６として、グリル２１１の上面と側面をそれぞれ個別の真空断熱材で覆った例を説明したが、これを一体化してコの字形状に成形して1つの真空断熱材としてもよい。さらに、加熱調理器の構造によっては、L字形状に加工したものを使用してもよい。これらの場合、折り目となる箇所では、上下の包装材の間に芯材がない様に、芯材をあらかじめ分離して挿入した構造にすると、成形がし易くなる。また、冷却ファンの位置や冷却風路は、これに限定されるものではなく、断熱厚みと配置構成を適正化することによって、風路を少なくしたり、なくしてもよい。
【０１４４】
本実施の形態では、加熱調理器として誘導加熱調理器を例にとり、加熱調理部であるグリル周りに実施の形態１〜６で示したような高い断熱性能を有する真空断熱材を配置する例を説明したが、何もこれに限定されるものではなく、電子レンジ、オーブンレンジ、オーブンなどの被加熱物を収容する加熱庫、炊飯器の内釜などの加熱調理部の周りに、直接、または任意の壁部や空間を介して間接的に、当該加熱調理部の周りの一部または全部を覆うように、実施の形態１〜６で示した高い断熱性能を有する真空断熱材を配置してもよい。これにより、加熱調理部外部への放熱量を低減し、ヒータ消費電力の抑制が図れ、熱効率の向上が図れる。特に、加熱調理部と回路基板との間、または、加熱調理部と回路基板への冷却風路との間に当該真空断熱材を配置することにより、回路基板の冷却に必要な冷却空気の流量を低減でき、効率の良い加熱調理器が実現できる。
【０１４５】
なお、真空断熱材の形状は、真空断熱材で覆おうとする加熱調理部の外周面（またはその周りの壁部の外周面）の形状に沿うような形状にする方が、当該外周面と真空断熱材との間に無駄なスペースが生じ難く好ましいが、実施の形態１〜６に示した真空断熱材は、金属箔を重ね合わせた構造であるため、加熱調理器に適用する場合、真空断熱材を平板形状のまま使用するか、もしくは円筒形状に加工する場合も曲率半径が大きくなるように曲げ成形することで、真空断熱材の溶接部が破損し難く、歩留まりが改善される。さらに、真空断熱材の外被材である金属箔をより薄くできることから、真空断熱材の表側から裏側へ金属箔を介して熱が回り込むことをより抑制し、断熱性能を向上することができる。このような点に鑑みて、例えば炊飯器の内釜を収容する壁部が上方視で円筒状であり、その外側に真空断熱材を設ける場合であっても、真空断熱材を曲面状に曲げ加工するだけでなく、平板状の真空断熱材を複数枚用いて、上方視で矩形状に真空断熱材を配置してもよい。また、内釜の曲率半径よりも大きな曲率半径で円筒形状に曲げ加工された複数の真空断熱材を用いて周囲を覆うように配置しても良い。その際、さらにその外側を本体ケースで覆う必要があるが、本体ケースの形状を上方視で矩形状の箱型の形状とすれば、真空断熱材と本体ケースとの間の無駄なスペースを減らすことができる。このように、真空断熱材で覆おうとする対象面が曲面である場合であっても、平板状の一つ又は複数の真空断熱材で覆うようにしてもよい。また、曲面よりも曲率半径の大きな複数の真空断熱材で覆うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 第１の金属箔、２ 第２の金属箔、３，３７ 支持台、６ ビーム溝、７ 主載せ面、８ 従載せ面、１０，４２ 被照射部、１１，４３ 溶接想定線、２１，３１ 真空包装体（真空断熱材）、２２，３２ 収容体、２３，３３ 介在物（芯材）、２０１ 加熱調理器、２０２ 本体ケース、２０２ａ 本体ケースの内側面、２０２ｂ 本体ケースの下面、２０３ トッププレート、２０３ａ ガラス板、２０４ 誘導加熱コイル、２０４ａ、２０５ａ、調理器セット位置、２０５ ラジエントヒータ、２０６ａ、２０６ｂ 真空断熱材、２０７ グリル扉、２０８ 吸気口、２０９ 前面パネル、２１０ 排気口カバー、２１１ グリル、２１１ａ グリルケース、２１２ 操作つまみ、２１３ コイル冷却ダクト、 ２１４ 冷却ファンユニット、２１５ 駆動回路基板、２１６ 通風口、２１７ グリル排気ダクト、２１８ 仕切版、２１９ 風路側板２３、２２０ 下部冷却風路、２２１ 排気口、２２２ 制御基板、２２３ 風路カバー、２２５ 排気口。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ビームの照射によって複数枚の金属箔を互いに溶接するビーム溶接方法、介在物を真空包装する真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材とそれを用いた加熱調理器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数枚の薄板を加圧しながら重ね合わせて積層体を構成し、薄板が重なる方向へ積層体に電子ビームを照射することにより、各薄板を溶断させるとともに各薄板の溶断面で溶着させて、各薄板の溶断と溶着とを同時に行う電子ビーム溶接機による加工法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、複数枚の鋼板の被溶接部位を互いに重ね合わせて治具により加圧拘束して密着させるとともに、この被溶接部位に対して高エネルギービーム（レーザー光や電子ビーム）をほぼ直角方向に照射して切断を行って溶接継手を形成してから、この溶接継手の合わせ面に対してほぼ水平方向より高エネルギービームを照射して溶接を行う高エネルギービームによる溶接方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、従来、金属製の一対の板体間に耐熱性介在物を挿入した状態で、各板体の全周に亘って板体同士を溶接接合した後、各板体で囲まれた空間内を真空処理する真空断熱材の製造方法も提案されている。この従来の真空断熱材の製造方法では、一方の板体に設けられた貫通孔から真空引きを行った後、貫通孔を蓋で封止することにより、各板体で囲まれた空間内の真空処理が行われる。また、従来、各板体を互いに重ね合わせた状態で内側に空間が生じるように、板体の中央領域を窪ませて各板体があらかじめ成形されている。これにより、各板体で囲まれる空間内に耐熱性介在物を配置した状態であっても、板体の周縁部同士が隙間なく接触しやすくなり、板体の周縁部同士の溶接接合をより確実に行うことができる（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭４９−８３６４３号公報
【特許文献２】特開昭５９−４７０８３号公報
【特許文献３】特開２００６−１７１６５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、特許文献１に示されている電子ビーム溶接機による加工法では、薄板の溶断時に、溶断部分の両側で互いに動かないように各薄板が加圧されているものと考えられる。従って、薄板の溶断部分では、熱歪み等が生じることにより薄板が湾曲してしまい、各薄板間の安定な溶着が行われなくなるおそれがある。
【０００７】
また、特許文献２に示されている高エネルギービームによる溶接方法では、高エネルギービームの照射により鋼板の切断を行って溶接継手を形成してから、溶接継手の合わせ面に対してほぼ水平方向へ高エネルギービームを照射するので、溶接の工程数が多くなり、生産性が悪化してしまう。さらに、鋼板の厚さが薄い場合には、溶接継手の合わせ面に合致するように高エネルギービームを照射すること自体が困難な上、溶接時に溶接継手が熱歪み等により湾曲してしまい、溶接を安定的に行うことができなくなってしまう。
【０００８】
さらに、特許文献３に示されている真空断熱材の製造方法では、各板体の全周を溶接した後に、各板体で囲まれた空間内の真空処理を行うので、板体同士の溶接と、各板体で囲まれた空間内の真空処理とを別個独立に行う必要がある。また、板体同士の溶接や真空処理を行う前に、各板体を所定の形状に成形する必要もある。従って、工程数が多くなってしまい、真空断熱材の生産性が低下してしまう。また、各板体を成形するときに絞り加工を行う場合、各板体の厚さが薄いときには、板体が絞り部分で割れやすくなってしまい、真空断熱材の生産性がさらに低下してしまう。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、金属箔同士をより確実にかつ容易に溶接することができるビーム溶接方法、真空包装方法、及びその真空包装方法により製造した真空断熱材及びそれを用いた加熱調理器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るビーム溶接方法は、第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せ、第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って支持台を見たときに、主載せ面と従載せ面との間に設定された溶接想定線が上記第１及び第２の金属箔の平面を横切るように第１及び第２の金属箔を配置する金属箔積層工程、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させる密着工程、及び密着工程後、所定の真空環境下で、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程を備えている。
【００１１】
この発明に係る真空包装方法は、第１及び第２の金属箔間に介在物を挿入する挿入工程、挿入工程後、第１及び第２の金属箔が対向する方向に沿って介在物を見たときの介在物の周囲に溶接想定線を設定し、溶接想定線よりも介在物に近い位置で、第１及び第２の金属箔同士を所定の真空環境下で密着させる密着工程、及び密着工程後、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって溶接想定線に沿って加熱することにより、溶接想定線よりも介在物側の被覆領域内における第１及び第２の金属箔同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、溶接想定線よりも介在物から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程を備えている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るビーム溶接方法では、第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せた後、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を解放させた状態で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って密着させ、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔を加熱することにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔の溶接と溶断とを同時に行うことができる。これにより、溶接時の工程数を少なくすることができ、第１及び第２の金属箔同士の溶接を容易にすることができる。また、溶接想定線の両側の主載せ面及び従載せ面で第１及び第２の金属箔を支えながら、第１及び第２の金属箔の溶接と溶断とを行うので、従載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分が溶断により熱歪みを吸収しながら離脱することが可能で、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士の密着状態をより確実に確保することができる。これにより、主載せ面に載せられた第１及び第２の金属箔の部分同士の溶接による接合をより確実にすることができる。
【００１３】
この発明に係る真空包装方法では、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって溶接想定線に沿って加熱することにより、溶接想定線よりも介在物側の被覆領域内における第１及び第２の金属箔同士を溶接想定線に沿って溶接しながら、溶接想定線よりも介在物から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔同士の溶接と、第１及び第２の金属箔で囲まれた空間の真空処理とを同時に行うことができる。また、第１及び第２の金属箔同士が完全に密着していなくても、第１及び第２の金属箔同士をより確実に溶接することができるので、第１及び第２の金属箔を絞り加工であらかじめ成形しておく作業をなくすことができる。従って、真空包装体の製造のための工程数を少なくすることができるとともに、絞り加工による割れが第１及び第２の金属箔に生じるおそれをなくすこともできる。これにより、真空包装体の生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す模式的な上面図である。
【図２】図１のII-II線に沿った断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材を示す断面図である。
【図４】比較例１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。
【図５】比較例２によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態４による真空包装方法によって製造された真空包装体を示す断面図である。
【図７】図６の真空包装体を製造するための真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。
【図９】この発明の実施の形態５による真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。
【図１０】図９のX-X線に沿った断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態６による真空包装体を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態７示す加熱調理器の斜視図である。
【図１３】図１２の加熱調理器のトッププレートを外したときの斜視図である。
【図１４】図１２の加熱調理器の仕切板を外したときの斜視図である。
【図１５】図１２のＡ−Ａ縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す模式的な上面図である。また、図２は、図１のII-II線に沿った断面図である。図において、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、金属箔溶接装置により溶接される。金属箔溶接装置は、真空チャンバ（図示せず）と、真空チャンバ内に設置される支持台３と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を支持台３上で密着させる押さえ装置４と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を溶接しながら溶断するビーム発生装置（加熱装置）５（図２）とを有している。
【００１６】
支持台３は、真空チャンバ内の移動台（図示せず）に取り付けられることにより真空チャンバ内に設置される。また、支持台３は、真空チャンバに対して所定の方向へ水平移動可能になっている。支持台３の上面には、支持台３の移動方向に沿ったビーム溝６が設けられている。これにより、支持台３の上面には、ビーム溝６を介して互いに隣り合う主載せ面７及び従載せ面８が形成されている。第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態で、一部が主載せ面７に載せられ、他の一部が従載せ面８に載せられる。これにより、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態でビーム溝６を覆う位置に配置される。
【００１７】
押さえ装置４は、真空チャンバに対して支持台３とともに移動可能な押さえ部材９を有している。押さえ部材９は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに、主載せ面７の領域内に配置されている。また、押さえ部材９は、ビーム溝６の長手方向に沿って配置されている。押さえ装置４は、押さえ部材９と主載せ面７との間に第１及び第２の金属箔１，２を挟んだ状態で、主載せ面７に対して押さえ部材９を押圧する。第１及び第２の金属箔１，２は、押さえ部材９から押圧力を受けている部分で互いに密着される。第１及び第２の金属箔１，２が押さえ装置４により押圧力を受けているときには、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が解放されたまま、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士がビーム溝６の長手方向に沿って密着されている。
【００１８】
ビーム発生装置５は、真空チャンバに対して固定されている。また、ビーム発生装置５は、図２に示すように、支持台３の上方から下方に向けて電子ビームを集中照射する。従って、ビーム発生装置５からの電子ビームは、第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた第２の金属箔２に集中照射される。第２の金属箔２が電子ビームの照射を受ける部分は、電子ビームの被照射部１０とされている。
【００１９】
ビーム発生装置５から照射される電子ビームの光軸は、ビーム溝６と交差している。支持台３及び押さえ部材９は、電子ビームの光軸とビーム溝６とが交差した状態を維持しながら、ビーム溝６の長手方向へ移動される。
【００２０】
第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの照射を被照射部１０で受けて加熱されることにより、互いに溶接されながら溶断される。被照射部１０は、支持台３の移動により、第１及び第２の金属箔１，２に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。被照射部１０が第１及び第２の金属箔１，２に対して移動される経路は、溶接のための基準線である溶接想定線１１と一致している。従って、第１及び第２の金属箔１，２が電子ビームの照射によって互いに溶接される部分（金属箔溶接部）１２は、溶接想定線１１に沿って形成される。溶接想定線１１は、図１に示すように、支持台３の上方から第１及び第２の金属箔１，２を見たときに、ビーム溝６の幅の範囲内に設定される。
【００２１】
次に、第１及び第２の金属箔１，２を溶接するためのビーム溶接方法について説明する。まず、第１の金属箔１を支持台３の上面に載せる。このとき、第１の金属箔１の一部が主載せ面７に載り、第１の金属箔１の他の一部が従載せ面８に載るようにする。この後、第１の金属箔１上に第２の金属箔２を重ねる。即ち、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とを、主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せる。
【００２２】
このとき、支持台３を上方から見たときに（即ち、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに）、ビーム溝６及び溶接想定線１１が第１及び第２の金属箔１，２の平面（範囲）を横切るように第１及び第２の金属箔１，２を配置する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線１１よりも主載せ面７側の有効領域（被覆領域）と、溶接想定線１１よりも従載せ面８側の余剰領域とに区分される（金属箔積層工程）。
【００２３】
この後、主載せ面７及び従載せ面８のうち、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分のみを押さえ部材９で押さえる。即ち、押さえ部材９と主載せ面７との間に第１及び第２の金属箔１，２を挟んだ状態で、主載せ面７に対して押さえ部材９を押圧する。これにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線１１に沿って密着される。このとき、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を押さえ部材で押さえることはしない。従って、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分は解放された状態となっている（密着工程）。
【００２４】
この後、第１の金属箔１、第２の金属箔２および押さえ部材９を取り付けた支持台３を真空チャンバ内に設置した後、真空チャンバを密閉する。この後、真空チャンバ内を減圧して真空チャンバ内の環境を約５Ｐａ程度の所定の真空環境とする。
【００２５】
この後、ビーム発生装置５から電子ビームを照射しながら、ビーム溝６の長手方向に沿って支持台３を、第１の金属箔１、第２の金属箔２及び押さえ部材９とともに移動させる。これにより、被照射部１０が溶接想定線１１上を移動し、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線１１に沿って加熱される。
【００２６】
第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線１１に沿って加熱されると、溶接想定線１１の位置を境界として溶断される。このとき、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分は、解放されているので、熱歪みを吸収しながら、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分から離脱していく。また、このとき、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士は、押さえ部材９により密着されているので、互いに溶け込んで溶接想定線１１に沿って溶接される。即ち、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線１１に沿って加熱されることにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線１１に沿って溶接されながら、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分が熱歪みを吸収して切り離される（溶接溶断工程）。
【００２７】
この後、真空チャンバ内の圧力を大気圧にまで戻すことにより、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接が完了する。
【００２８】
次に、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材について説明する。図３は、この発明の実施の形態１による電子ビーム溶接方法を用いて製造した真空断熱材を示す断面図である。図において、真空断熱材２１は、収容体２２と、収容体２２内に収容される芯材２３とを有している。
【００２９】
収容体２２は、互いに対向する第１の金属箔１及び第２の金属箔２を有している。第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士は、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法の溶接により接合されている。即ち、収容体２２には、第１及び第２の金属箔１，２を互いに接合する金属箔溶接部１２が第１及び第２の周縁部に沿って形成されている。第１及び第２の金属箔１，２で囲まれる空間は、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士が接合されることにより密封されている。また、第１及び第２の金属箔１，２で囲まれる空間は、所定の真空状態（例えば５Ｐａ程度以下の真空状態）とされている。
【００３０】
芯材２３は、第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に挿入されている。また、芯材２３は、積層状に構成された繊維シート２４を有している。繊維シート２４としては、例えばガラス繊維シート等が用いられている。
【００３１】
真空断熱材２１は、第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に芯材２３を挿入した後、所定の真空環境下で、芯材２３の周囲における第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を、上記のビーム溶接方法を用いて溶接することにより得られる。
【００３２】
なお、真空断熱材２１を製造するときには、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士を溶接により部分的に接合して、一部が開放された金属箔の袋をあらかじめ作製しておいてもよい。例えば四角形の真空断熱材２１を製造するときには、四角形とされた第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを上記のビーム溶接方法による溶接で接合することにより金属箔の袋を作製しておいてもよい。
【００３３】
この場合、芯材２３を挿入した金属箔の袋を真空チャンバ内に設置し、真空チャンバ内の環境を所定の真空環境（例えば５Ｐａ程度以下の真空環境）とした後に、金属箔の袋の開放口における第１及び第２の金属箔１，２同士を押さえ部材９の押圧によって密着させる。この後、上記のビーム溶接方法によって金属箔の袋の開放口を接合して閉じることにより、真空断熱材２１が製造される。
【００３４】
実施例１．
互いに重ねられた２枚の金属箔（第１及び第２の金属箔１，２）のそれぞれの厚さを３０［μｍ］、５０［μｍ］及び８０［μｍ］の順に変えながら、上記のビーム溶接方法による金属箔の溶接溶断を試みた。この例では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料を同種の金属（ステンレス（ＳＵＳ３０４））とした。また、第１及び第２の金属箔１，２を、縦寸法が１５０［ｍｍ］、横寸法が１００［ｍｍ］の四角形の金属箔とした。
【００３５】
この結果、ステンレス箔の厚さが３０［μｍ］、５０［μｍ］及び８０［μｍ］のいずれの場合でも、安定な溶接溶断が確認された。例えばステンレス箔の厚さが５０［μｍ］である場合には、電子ビームの出力電流が４．５［ｍＡ］〜６．０［ｍＡ］の範囲で安定な溶接溶断が確認された。また、ステンレス箔の厚さが異なると、安定な溶接溶断が確認されるときの電子ビームの出力電流や、被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるときの送り速度も異なることが確認された。そこで、金属箔への入熱量を考慮して、以下の関係式（１）で上記の溶接溶断工程時の設定条件を考察した。
【００３６】
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２…（１）
【００３７】
ここで、Ｉ［Ａ］は電子ビームの出力電流、ｔ［ｍｍ］は第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さの平均値、ｖ［ｍ／ｍｉｎ］は被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるときの送り速度としている。
【００３８】
この場合、材料によって熱伝導率や融点等が異なることから、安定な溶接溶断が実現されるときの固有の適正な入熱量が材料ごとに存在すると考えられる。従って、関係式（１）におけるａ１及びａ２のそれぞれの値は、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応して決まると考えられる。
【００３９】
そこで、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類を変えながら、上記のビーム溶接方法による溶接テストを実施することにより、金属の種類に対応する固有の金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを個別に特定し、金属種別下限値Ｐをａ１の値とし、金属種別上限値Ｑをａ２の値とすることによりａ１及びａ２のそれぞれの値を特定することとした。
【００４０】
溶接テストでは、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属を、第１及び第２の金属箔１，２を構成する材料として用いた。また、溶接テストでは、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さを同一とした。この結果、金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑが金属の種類ごとに、より明確に決まることが分かった。即ち、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの金属の種類が、ステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５となった。なお、この結果から、ステンレスと鉄系の金属とは、同種の金属であると扱うことできる。
【００４１】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属である場合、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを上記の関係式（１）のａ１及びａ２のそれぞれの値とし、ａ１＝Ｐ、ａ２＝Ｑとして設定した関係式（１）を満たす条件で上記の溶接溶断工程を行うことにより、安定な溶接溶断が実現されることが分かった。
【００４２】
なお、溶接テストでは、支持台３を上方から見たときの押さえ部材９と溶接想定線１１との間隔を約５［ｍｍ］とした。押さえ部材９と溶接想定線１１との間隔が１０［ｍｍ］を超えると、電子ビームからの入熱によって金属箔が歪み、溶接の安定性が低下することが確認された。また、移動台に金属箔を設置するときの量産加工時における配置尤度を考慮して、第１及び第２の金属箔１，２の縁部と溶接想定線１１と間隔を約５［ｍｍ］とした。
【００４３】
また、上記の金属については、例えばステンレス系はステンレス鋼やニッケル鋼等、銅系は銅や真鍮ならびにリン青銅等、アルミ系はアルミやジュラルミン等、チタン系はチタンやチタン合金、鉄系は一般構造用圧延鋼材や普通鋳鉄等を圧延したものがある。
【００４４】
次に、実施の形態１によるビーム溶接方法と比較するための比較例について説明する。
【００４５】
比較例１．
比較例１では、厚さが５０［μｍ］の実施例１と同様のステンレス箔を第１及び第２の金属箔１，２として用いた。また、比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士だけでなく、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士も、溶接想定線に沿って密着させた状態で、電子ビームの照射による溶接溶断工程を行った。
【００４６】
即ち、図４は、比較例１によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。比較例１では、第１及び第２の金属箔１，２を密着させる押さえ装置１０１の構成が実施の形態１の押さえ装置４と異なっている。即ち、押さえ装置１０１は、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を密着させる第１の押さえ部材１０２と、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を密着させる第２の押さえ部材１０３とを有している。
【００４７】
第１の押さえ部材１０２と第２の押さえ部材１０３とは、ビーム溝６の長手方向へ平行に配置されている。従って、比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士が溶接想定線に沿って密着されるだけでなく、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士も溶接想定線に沿って密着されるようになっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００４８】
比較例１では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させるとともに、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させた状態で、溶接溶断工程を行った。この結果、比較例１では、溶接溶断工程において、電子ビーム及び被照射部１０の送り速度等の条件を変えながら、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を試みたが、接合部が不連続になったり、材料が溶け込みすぎて穴が生じたりして、安定な溶接溶断を実現することができなかった。
【００４９】
比較例２．
比較例２でも、比較例１と同様のステンレス箔を第１及び第２の金属箔１，２として用いた。また、比較例２では、従載せ面８が設けられた支持台の部分をなくして、主載せ面８が設けられた支持台の部分のみを残し、第１及び第２の金属箔１，２の一部を主載せ面７に載せ、第１及び第２の金属箔１，２の他の一部を下からの支えがない状態として、電子ビームの照射による溶接溶断工程を行った。
【００５０】
即ち、図５は、比較例２によるビーム溶接方法を実施するときの金属箔の設置状態を示す断面図である。比較例２では、支持台１０４の構成が実施の形態１の支持台３と異なっている。即ち、支持台１０４の上面には、主載せ面７のみが設けられている。従って、従載せ面に載せられるべき第１及び第２の金属箔１，２の部分の下方には、支持台が存在せず、空間となっている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００５１】
比較例２では、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線に沿って密着させ、従載せ面に載せられるべき第１及び第２の金属箔１，２の部分が支えのない状態で、溶接溶断工程を行った。この結果、比較例２では、溶接溶断工程において、電子ビーム及び被照射部１０の送り速度、押さえ部材９の位置等の条件を変えながら、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を試みたが、溶接想定線に押さえ部材９を数ｍｍの距離にまで近づけても、安定な溶接溶断を実現することができなかった。
【００５２】
このようなビーム溶接方法では、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とを主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せた後、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を解放させた状態で、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線１１に沿って密着させ、ビームの集中照射によって第１及び第２の金属箔１，２を加熱することにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士を溶接想定線１１に沿って溶接しながら、従載せ面８に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分を切り離すので、第１及び第２の金属箔１，２の溶接と溶断とを同時に行うことができる。これにより、溶接時の工程数を少なくすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接を容易にすることができる。また、溶接想定線１１の両側の主載せ面７及び従載せ面８で第１及び第２の金属箔１，２を支えながら、第１及び第２の金属箔１，２の溶接と溶断とを行うので、第１及び第２の金属箔１，２の余剰領域の部分を従載せ面８で支えることにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士の密着状態をより確実に確保することができる。これにより、主載せ面７に載せられた第１及び第２の金属箔１，２の部分同士の溶接による接合をより確実にすることができる。
【００５３】
また、主載せ面７と従載せ面８との間にはビーム溝６が設けられ、溶接想定線１１は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときにビーム溝６の幅の範囲内に位置しているので、第１及び第２の金属箔１，２の加熱部分の下方を空間にすることができる。これにより、第１及び第２の金属箔１，２を溶断したビームが支持台３に照射されて支持台３が溶けたとしても、第１及び第２の金属箔１，２と支持台３とが接合してしまうことを防止することができる。
【００５４】
また、第１及び第２の金属箔１，２に集中照射されるビームは、電子ビームであるので、第１及び第２の金属箔１，２を加熱するためのビームを容易にかつより確実に照射することができる。
【００５５】
また、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さは、少なくとも何れかが１００［μｍ］以下とされるので、従来困難であった厚さの薄い金属箔同士の溶接をより確実にかつ容易に行うことができる。これにより、これまでにない電子機器の接合や真空断熱材の包装材の接合等への応用も図ることができ、用途の拡大を図ることができる。
【００５６】
また、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを特定しておき、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属である場合には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを上記の関係式（１）のａ１の値及びａ２の値とするので、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類に応じた適正な条件で溶接溶断工程を行うことができる。従って、第１及び第２の金属箔１，２に対してより安定な溶接溶断を行うことができる。
【００５７】
また、金属の種類がステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５とされているので、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類がステンレス及び鉄系、銅系、アルミニウム系及びチタン系である場合に、ビーム溶接方法の溶接条件を明確化することができ、第１及び第２の金属箔１，２の溶接溶断をより確実に行うことができる。
【００５８】
また、上記のような真空断熱材２１では、この発明の実施の形態１によるビーム溶接方法によって第１及び第２の金属箔１，２が溶接されることにより収容体２２が作製されているので、溶接不良の少ない収容体２２を容易に作製することができる。また、収容体２２における第１及び第２の金属箔１，２の厚さを容易に薄くすることができる。例えば５０［μｍ］の金属箔を用いて収容体２２を作製することができる。これにより、真空断熱材２１の断熱性能の向上を図ることができる。即ち、収容体２２における金属箔の厚さが厚いと、熱が収容体２２の金属箔を伝わりながら芯材２３の外側を回り込んで移動するヒートブリッジと呼ばれる現象が生じやすくなるが、収容体２２における第１及び第２の金属箔１，２の厚さを薄くすることで、ヒートブリッジにより移動する熱流を抑制することができ、真空断熱材２１の断熱性能の向上を図ることができる。また、高分子フィルムとアルミニウム箔又は蒸着フィルムとからなる一般的なラミネートシートを用いて収容体が作製されている従来の真空断熱材とは異なり、第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接して収容体２２が作製されているので、耐熱性の高い繊維（例えばガラス繊維やセラミック繊維等）により構成された芯材２３を用いることで、高い耐熱性（例えば３００℃を超える耐熱性）を持つ真空断熱材２１を得ることができる。
【００５９】
実施の形態２．
なお、実施の形態１では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が同種の金属とされているが、実施の形態２では、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料を異種の金属としている。金属箔溶接装置の構成及びビーム溶接方法の手順については実施の形態１と同様である。
【００６０】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２を構成する材料が異種の金属である場合についても、金属の種類の組み合わせを変えながら、上記のビーム溶接方法による溶接テストを実施することにより、安定な溶接溶断が実現されるときの溶接溶断工程の溶接条件を調べた。溶接テストでの金属としては、実施例１と同様に、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属を用いた。また、溶接テストでは、第１及び第２の金属箔１，２に照射するビームを電子ビームとし、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さを同一とした。
【００６１】
この結果、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ、及び各金属種別下限値Ｐの平均値のいずれかの値を、上記の関係式（１）におけるａ１の値として設定するとともに、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ、及び各金属種別上限値Ｑの平均値のいずれかの値を、上記の関係式（１）におけるａ２の値として設定し、ａ１及びａ２のそれぞれの値が設定された関係式（１）を満たす条件で溶接溶断工程を行うことにより、安定な溶接溶断が実現された。なお、金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑは、金属の種類に対応して特定される固有の値であるので、ステンレス及び鉄系の金属、銅系の金属、アルミニウム系の金属、及びチタン系の金属のそれぞれについて、実施例１と同様の値となっている。
【００６２】
各金属種別下限値Ｐ、及び各金属種別下限値Ｐの平均値のいずれの値をａ１の値として設定するかについては、第１及び第２の金属箔１，２を構成するそれぞれの金属の種類の組み合わせに応じて決まる。即ち、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ間の差が小さい場合（例えばステンレス箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、電子ビームの照射を直接受ける第２の金属箔２を構成する金属の種類に対応する金属種別下限値Ｐがａ１の値として設定される。また、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐ間の差が大きい場合（例えば銅箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別下限値Ｐの平均値がａ１の値として設定される。
【００６３】
各金属種別上限値Ｑ、及び各金属種別上限値Ｑの平均値のいずれの値をａ２の値として設定するかについても、第１及び第２の金属箔１，２を構成するそれぞれの金属の種類の組み合わせに応じて決まる。即ち、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ間の差が小さい場合（例えばステンレス箔とアルミニウム箔との組み合わせ等の場合）には、電子ビームの照射を直接受ける第２の金属箔２を構成する金属の種類に対応する金属種別上限値Ｑがａ１の値として設定される。また、各金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑ間の差が大きい場合には、第１及び第２の金属箔１，２を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各金属種別上限値Ｑの平均値がａ２の値として設定される。
【００６４】
このように、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの材料が異種の金属である場合であっても、上記の関係式（１）のａ１及びａ２のそれぞれの値を適正に設定することにより、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接と溶断とをより確実かつ容易に行うことができる。従って、例えば銅系の金属とアルミニウム系の金属とが混在する熱交換器や電子機器の放熱板の溶接等にもこの発明を適用することができ、用途の拡大を図ることができる。
【００６５】
実施の形態３．
実施の形態１では、溶接溶断工程において電子ビームの照射量を一定としたまま、電子ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させているが、実施の形態３では、溶接溶断工程において電子ビームの照射量を減らしながら、電子ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させている。金属箔溶接装置の構成及びビーム溶接方法の手順は実施の形態１と同様である。
【００６６】
即ち、第１及び第２の金属箔１，２の材料が、ステンレスのような金属よりも熱伝導率の高い金属（例えばアルミニウム系や銅系の金属等）であって、溶接距離が長い場合には、電子ビームの照射による溶接開始時と、溶接が進行した時とで金属箔の温度が異なってしまう。従って、電子ビームからの入熱量が一定であれば、溶接状態が不安定になる。
【００６７】
ここで、厚さ１０［μｍ］の純銅箔を用いて、溶接距離が２５０［ｍｍ］となる溶接を試みた。出力電流値を１．２［ｍＡ］に設定し、出力電流値を一定に保ちながら電子ビームの送り速度を０．８［ｍ／ｍｉｎ］で溶接したところ、溶接が進行するに従ってハンピングが強くなり溶接が不安定になった。
【００６８】
そこで、実施の形態３によるビーム溶接方法では、溶接溶断工程において、電子ビームの照射量を減らしながら被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させた。具体的には、電子ビームの出力電流値を、溶接開始時に１．２［ｍＡ］とし、溶接終了時に１．０［ｍＡ］とするランプ出力制御を実施した。この結果、電子ビームの照射開始から終了に至るまで安定な溶接溶断が実現された。
【００６９】
このようなビーム溶接方法では、溶接溶断工程において、ビームの照射量を減らしながら、ビームの被照射部１０を溶接想定線１１に沿って移動させるので、溶接距離が長い場合であっても、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接溶断をより確実かつ容易に行うことができる。従って、従来困難であった銅箔の溶接も容易に行うことができる。これにより、例えばリチウム電池の電極材料等にもこの発明を適用することができ、用途の拡大をさらに図ることができる。
【００７０】
なお、第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの厚さは、同一である必要はないが、第１及び第２の金属箔１，２のいずれか一方の厚さを他方の厚さの１０倍以下に設定するのが好ましい。さらに好ましくは、一方の厚さを他方の厚さの３倍以下に設定するのがよい。また、第１及び第２の金属箔１，２に照射するビームは、電子ビームに限らず、例えばレーザビーム等としてもよい。
【００７１】
また、各上記実施の形態では、金属箔の枚数が第１及び第２の金属箔１，２の２枚とされているが、金属箔の枚数を３枚以上としてもよい。
【００７２】
実施の形態４．
図６は、この発明の実施の形態４による真空包装方法によって製造された真空包装体を示す断面図である。図において、真空包装体３１は、収容体３２と、収容体３２に収容された介在物３３とを有している。収容体３２は、互いに対向する第１の外被材３４及び第２の外被材３５を有している。
【００７３】
第１及び第２の外被材３４，３５は、所定の厚さを持つ金属箔（金属板）によりそれぞれ構成されている。また、第１及び第２の外被材３４，３５の各形状は同一とされている。この例では、８０μｍの厚さを持つ矩形状のステンレス箔（ＳＵＳ３０４）によって第１及び第２の外被材３４，３５が構成されている。
【００７４】
介在物３３は、第１の外被材３４と第２の外被材３５との間に挿入されている。第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部同士は、溶接により接合されている。即ち、収容体３２には、第１及び第２の外被材３４，３５を互いに接合する溶接部３６が第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部に沿って形成されている。第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、第１及び第２の外被材３４，３５の周縁部同士が溶接部３６で接合されることにより密封されている。
【００７５】
第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、所定の真空状態（この例では、０．１Ｐａ〜１５Ｐａの範囲の真空状態）とされている。これにより、第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内に配置された介在物３３は、大気に触れにくくなっている。例えば大気との接触により劣化が促進される電子部品を介在物３３とした場合、所定の真空状態とされた収容体３２内で介在物３３が密封されることにより、介在物３３の劣化の進行が抑制され、介在物３３の長期保存が可能となる。また、物理吸着させて使用する吸着剤、例えば乾燥剤や脱酸素剤を介在物３３とした場合、未吸着状態にて性能を維持させることができることから、製造後の長期保管に有効となる。
【００７６】
次に、真空包装体３１を製造するための真空包装について説明する。図７は、図６の真空包装体３１を製造するための真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。また、図８は、図７のVIII-VIII線に沿った断面図である。真空包装装置は、真空チャンバ（図示せず）と、真空チャンバ内に設置された支持台３７と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士（図８）を支持台３７上で部分的に密着させる押さえ装置３８と、第１の金属箔１及び第２の金属箔２同士を溶接しながら溶断するビーム発生装置（加熱装置）３９（図３）とを有している。
【００７７】
支持台３７の構成は、実施の形態１の支持台３の構成と同様である。即ち、支持台３７は、真空チャンバに対して所定の方向へ水平移動可能になっている。支持台３７の上面には、図８に示すように、支持台３７の移動方向に沿ったビーム溝６が設けられている。これにより、支持台３７の上面には、ビーム溝６を介して互いに隣り合う主載せ面７及び従載せ面８が形成されている。第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態で、一部が主載せ面７に載せられ、他の一部が従載せ面８に載せられる。これにより、第１の金属箔１及び第２の金属箔２は、互いに重ねられた状態でビーム溝６を覆う位置に配置される。
【００７８】
押さえ装置３８は、真空チャンバに対して支持台３７とともに移動可能な内側押さえ部材４０と、ビーム発生装置３９と相対的な移動がない外側押さえ部材４１とを有している。内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、第１及び第２の金属箔１，２を介してそれぞれ支持台３７に押圧される。第１及び第２の金属箔１，２は、内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１のそれぞれから押圧力を受けている部分で互いに密着される。
【００７９】
内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、ビーム溝６の幅方向両側に配置されている。また、内側押さえ部材４０及び外側押さえ部材４１は、図７に示すように、ビーム溝６の長手方向に沿ってそれぞれ配置されている。
【００８０】
内側押さえ部材４０は、支持台３７の移動に対して相対的に変化がないように移動する一方で、外側押さえ部材４１に対しては、ビーム溝６の長手方向へ平行に移動される。従って、電子ビームの照射位置よりも前方では、ビーム溝６の幅方向を挟んで内側押さえ部材４０と外側押さえ部材４１とが対向する位置にある一方で、照射位置よりも後方つまり溶接された部分では、内側押さえ部材４０のみが存在し、それに対向する位置には外側押さえ部材４１はないことになる。
【００８１】
ビーム発生装置３９の構成は、実施の形態１のビーム発生装置５の構成と同様である。即ち、ビーム発生装置３９は、図８に示すように、支持台３７の上方から下方に向けて電子ビームを集中照射する。ビーム発生装置３９における電子ビームの照射部は、真空チャンバ内に固定されている。ビーム発生装置３９から照射される電子ビームの光軸は、ビーム溝６と交差している。支持台３７及び内側押さえ部材４０は、電子ビームの光軸とビーム溝６とが交差した状態を維持しながら、電子ビームの光軸及び外側押さえ部材４１に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。
【００８２】
また、ビーム発生装置３９は、支持台３７上に重ねられた第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた一方の金属箔に電子ビームを集中照射する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの光軸が各金属箔１，２と交わる部分（被照射部）４２で、それぞれ加熱される。被照射部４２は、支持台３７が電子ビームの光軸に対して移動されることにより、第１及び第２の金属箔１，２に対してビーム溝６の長手方向へ移動される。第１及び第２の金属箔１，２は、電子ビームの照射を受けて加熱されることにより、被照射部４２で互いに溶接されながら溶断される。従って、被照射部４２が第１及び第２の金属箔１，２に対して移動する経路は、溶接を行うための基準線である溶接想定線４３を示しており、支持台３７を上方から見たときにビーム溝６の幅の内側の範囲内となるように位置している。
【００８３】
次に、真空包装体３１を製造するための真空包装方法について説明する。真空包装体３１を製造するときには、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部同士を溶接により部分的に接合して、一部が開放された金属箔の袋をあらかじめ作製しておく。この例では、第１及び第２の金属箔１，２の各形状が矩形状とされており、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを溶接で接合することにより金属箔の袋を作製する。
【００８４】
この後、金属箔の袋内に介在物３３を開放口から挿入する。これにより、介在物３３が第１の金属箔１と第２の金属箔２との間に挿入され、金属箔の袋内に介在物３３が収容された包装中間体が出来上がる（挿入工程）。
【００８５】
この後、包装中間体（即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入したもの）を支持台３７上に配置する。このとき、第１及び第２の金属箔１，２が上下方向に対向するように包装中間体を寝かせて配置する。また、このとき、支持台３７に対する包装中間体は、支持台３７を上方から見たときに金属箔の袋の開放口と介在物３３との間をビーム溝６が横切る位置となるように設置する。これにより、第１の金属箔１と、第１の金属箔１上に重ねた第２の金属箔２とが、主載せ面７及び従載せ面８のそれぞれに載せられる。これにより、包装中間体に対する溶接想定線４３は、図７に示すように、金属箔の袋の開放口と介在物３３との間の位置になる。また、このとき、包装中間体は、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３７を見たときに、介在物３３が主載せ面７の領域に存在するように支持台３７に対して配置される。これにより、第１及び第２の金属箔１，２は、溶接想定線４３よりも介在物３３側の有効領域（被覆領域）と、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた余剰領域とに区分される（金属箔積層工程）。
【００８６】
この後、真空チャンバ内を減圧することにより、包装中間体を所定の真空圧力にする。この例では、０．１Ｐａ〜１５Ｐａの範囲になるまで減圧した。この後、包装中間体が所定の真空環境下に配置された状態を維持したまま、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置で内側押さえ部材４０により第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させ、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた位置で外側押さえ部材４１により第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させる。このとき、外側押さえ部材４１と内側押さえ部材４０は、ビーム溝６の長手方向に対して互いに対向する位置とされる（密着工程）。
【００８７】
この後、ビーム発生装置３９の照射部から電子ビームを照射しながら、ビーム溝６の長手方向に沿って支持台３７を内側押さえ部材４０とともに移動させる。これにより、被照射部４２は、溶接想定線４３上を移動し、溶接想定線４３に沿って第１及び第２の金属箔１，２を加熱する。
【００８８】
このとき、外側押さえ部材４１は、被照射部４２との位置関係を保ちながら、第１及び第２の金属箔１，２に対して移動される。即ち、第１及び第２の金属箔１，２同士が外側押さえ部材４１によって密着されている範囲は、第１及び第２の金属箔１，２に対する被照射部４２の移動に応じて変化する。これにより、第１及び第２の金属箔１，２同士が溶接されていない未溶接部分に対応する範囲のみで第１及び第２の金属箔１，２同士が外側押さえ部材４１により密着される。
【００８９】
第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線４３に沿って加熱されることにより、被覆領域（即ち、溶接想定線４３よりも介在物３３側の領域）内における第１及び第２の金属箔１，２同士が溶接想定線４３に沿って溶接されながら、第１及び第２の金属箔１，２が溶接想定線４３の位置を境界として溶断される。この結果、余剰領域（即ち、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた領域）内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分が、被覆領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれの部分から切り離される。被覆領域内に残った第１及び第２の金属箔１，２は、第１及び第２の外被材３４，３５（図６）となる（溶接溶断工程）。
【００９０】
この後、真空チャンバ内の圧力を大気圧状態にまで戻す。これにより、介在物３３、第１の外被材３４及び第２の外被材３５を有する真空包装体３１が完成する。第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内は、第１及び第２の外被材３４，３５同士が溶接により封止されているので、所定の真空状態に維持される。
【００９１】
本真空封止方法に先立って、互いに重ねられた２枚の金属板同士の溶接による封止状態を評価するための実験を行った。実験では、互いに重ねた２枚の金属板を水平に配置し、上方から電子ビームを照射することにより金属板同士を溶接した。
【００９２】
比較例３．
まず、溶断させずに溶接する従来の重ね溶接方法で２枚の金属板同士の接合を行った。比較例３では、２枚の金属板として、厚さが８０μｍで縦横の寸法がそれぞれ２００ｍｍの矩形状のステンレス箔を用いた。また、比較例３では、まず、２枚のステンレス箔を単純に重ね、溶接想定線を挟んで両側の２箇所でステンレス箔同士を隙間なく密着させた後、ステンレス箔同士のそれぞれの密着箇所を維持したまま、電子ビームの集中照射によりステンレス箔同士を溶接した。ステンレス箔同士の密着は、幅１０ｍｍの押さえ部材をステンレス箔に押圧することにより行った。また、比較例３では、ビーム電流の条件を０．８ｍＡ〜３．０ｍＡの範囲内で変えるとともに、加工速度（支持台３７の移動速度）の条件を１．０ｍ／ｍｉｎ〜３．０ｍ／ｍｉｎの範囲内で変えながら、圧力４．０Ｐａの真空環境下でステンレス箔同士の溶接を行った。この結果、ビーム電流の条件が１．５ｍＡ〜２．０ｍＡの範囲内で、かつ、加工速度の条件が１．５ｍ／ｍｉｎ〜２．０ｍ／ｍｉｎの範囲内に設定した場合に、溶接による封止状態が良好となった。
【００９３】
しかし、実際には介在物３３が各ステンレス箔間に挿入されるため、各ステンレス箔の成形加工によってあらかじめ空間が形成されていない場合には、各ステンレス箔を曲げながらステンレス箔の周縁部同士を密着させる必要がある。従って、各ステンレス箔の全周の周縁部同士を完全に密着させるのは困難である。試しに、あらかじめ３辺を溶接封止した２枚のステンレス箔間に、厚さが１０ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ１００ｍｍの直方体の介在物３３を挿入したのち、残りの１辺を設定した溶接想定線を挟んで両側の２箇所でステンレス箔同士を押さえ部材により押圧してみたが、各ステンレス箔の周縁部間に約３０μｍ程度の複数の隙間が生じた。
【００９４】
そこで、５０μｍの隙間を各ステンレス箔間に意図的に生じさせ、ビーム電流及び加工速度の各条件を上記と同じ条件にして溶接を行ってみた。この結果、溶接による封止状態が良好となるときのビーム電流及び加工速度の各条件を見出すことができなかった。これは、例えば電子ビームを受ける被照射部の温度条件が溶接による温度上昇により逐次変化することや、ステンレス箔内で溶接時に発生した熱応力の逃げ場がなくなること等によって、ピンホールがステンレス箔に生じやすくなるためであると考えられる。
【００９５】
また、介在物３３を収納できる空間をあらかじめ作っておくために、８０μｍの厚さを持つステンレス箔を絞り加工により成形してみたところ、絞り部分での伸びに伴う薄肉化によってステンレス箔に割れが生じてしまい、絞り加工によるステンレス箔の成形が困難となることを確認した。
【００９６】
実施例２．
次に、溶接しながら溶断させる本実施の形態の方法で２枚の金属板同士の接合を行った。実施例２では、２枚の金属板として、比較例と同様に、８０μｍの厚さを持つステンレス箔を用いた。
【００９７】
実施例２では、溶接想定線よりも介在物３３に近い位置で内側押さえ部材４０により２枚のステンレス箔同士を密着させるとともに、溶接想定線よりも介在物３３から離れた位置で外側押さえ部材４１によりステンレス箔同士を密着させ、電子ビームの光軸に対してステンレス箔を移動させながら、ステンレス箔に電子ビームを集中照射した。このとき、電子ビームを受ける被照射部と同じ速度で内側押さえ部材４０は移動する一方で、外側押さえ部材４１は、電子ビームと同じ位置で相対的に動かないようにした。このようにして、溶接想定線に沿ってステンレス箔同士を溶接しながら、溶接想定線を境界としてステンレス箔を溶断させた。
【００９８】
また、実施例２では、溶接想定線の位置における２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間を意図的に生じさせた状態で、ステンレス箔同士の溶接を行った。さらに、実施例２では、２枚のステンレス箔を溶接しながら溶断するために、ステンレス箔同士を溶接するときのビーム電流及び加工速度の各条件を比較例３の２倍以上とした。ここでは、ビーム電流を７．０ｍＡとし、加工速度を９．０ｍ／ｍｉｎとした。
【００９９】
この結果、実施例２では、２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間が生じていても、ステンレス箔同士の溶接による封止状態が良好になった。これは、溶接想定線よりも介在物３３から離れた領域におけるステンレス箔が切り離されることにより、溶接時に発生した熱応力が適度に分散されるとともに、切り離されたステンレス箔から余分な熱が適度に外部へ放散されるためであると考えられる。
【０１００】
また、実施例２による溶接部の仕上がりを詳しく観察すると、溶接部断面が、いわゆる拝み溶接による溶接部の仕上がりとほぼ同じ形態になっていることが確認された。
【０１０１】
通常、１ｍｍ程度以上の厚さを持つ２枚の金属板であれば、各金属板が曲がりにくいので、例えばＴＩＧやプラズマ等を金属板の板面に沿った方向（金属板の厚さ断面に垂直な方向）へ照射して各金属板の接触端面を溶接する拝み溶接を行うことも可能であるが、金属板の厚さが１００μｍ以下である場合には、金属板が曲がりやすくなるので、プラズマやレーザ等の照射位置を各金属板の接触端面に合わせることが困難になる。しかし、この実施例１によれば、各金属板の厚さが１００μｍ以下であっても、溶接部の仕上がりを、拝み溶接による溶接部の仕上がりと同じ形態にできることが確認された。
【０１０２】
このような真空包装方法では、所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔１，２をビームの集中照射によって溶接想定線４３に沿って加熱することにより、溶接想定線４３に沿って第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接しながら、溶接想定線４３の位置を境界として第１及び第２の金属箔１，２を溶断するので、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接と、第１及び第２の金属箔１，２で囲まれた空間の真空処理とを同時に行うことができる。これにより、真空包装体３１の製造のための工程数を少なくすることができ、真空包装体３１の生産性の向上を図ることができる。また、第１及び第２の金属箔１，２の溶断により余分な熱が適度に外部へ放散されるので、第１及び第２の金属箔１，２同士が完全に密着していなくても、第１及び第２の金属箔１，２同士をより確実に溶接することができる。従って、第１及び第２の金属箔１，２を絞り加工であらかじめ成形しておく作業をなくすことができ、工程数をさらに少なくすることができる。また、絞り加工による割れが第１及び第２の金属箔１，２に生じるおそれをなくすこともできる。これにより、真空包装体３１の生産性の向上をさらに図ることができる。
【０１０３】
また、溶接溶断工程において、被照射部４２とともに外側押さえ部材４１の位置が相対的に固定され、見かけ上、被照射部４２及び外側押さえ部材４１を第１及び第２の金属箔１，２に対して移動させるようにしたので、第１及び第２の金属箔１，２に発生する熱応力を適度に分散させることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士をさらに確実に溶接することができる。
【０１０４】
また、第１及び第２の金属箔１，２は、１００μｍ以下の厚さを持つステンレス箔であるので、第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接しながら溶断させやすくすることができ、真空包装体３１の生産性の向上をより確実に図ることができる。
【０１０５】
実施の形態５．
実施の形態４では、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置で第１及び第２の金属箔１，２同士を内側押さえ部材４０の押圧により密着させ、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた位置で第１及び第２の金属箔１，２同士を外側押さえ部材４１の押圧により密着させるようになっているが、内側押さえ部材４１の押圧によってのみ第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させるようにし、外側押さえ部材４１をなくしてもよい。
【０１０６】
即ち、図９は、この発明の実施の形態５による真空包装加工時の設置状態を示す上面図である。また、図１０は、図９のX-X線に沿った断面図である。押さえ装置３８は、外側押さえ部材４１を有しておらず、実施の形態４と同様の内側押さえ部材４０を有している。他の真空包装加工時の設置状態の構成は、実施の形態４と同様である。
【０１０７】
また、真空包装方法については、密着工程において、溶接想定線４３よりも介在物３３に近い位置でのみ第１及び第２の金属箔１，２同士を内側押さえ部材４０の押圧により密着させるようになっている。また、密着工程では、溶接想定線４３よりも介在物３３から離れた余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２が、加圧密着されずに解放されたままとなっている。
【０１０８】
溶接溶断工程では、所定の真空環境下で余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれを解放したまま、第１及び第２の金属箔１，２を溶接想定線４３に沿って加熱するようになっている。他の手順は、実施の形態４と同様である。
【０１０９】
実施例３．
次に、互いに重ねられた２枚の金属板同士の溶接による封止状態を評価するために、実施例３では、本実施の形態の方法で、８０μｍの厚さを持つステンレス箔同士を接合した。実施例３では、溶接想定線よりも介在物３３に近い位置でのみ内側押さえ部材４０により２枚のステンレス箔同士を密着させ、電子ビームの光軸に対してステンレス箔を移動させながら、ステンレス箔に電子ビームを集中照射した。ステンレス箔に電子ビームを集中照射しているときには、溶接想定線よりも介在物３３から離れた金属箔の部分を押さえずに解放したままとした。このようにして、溶接想定線の位置でステンレス箔同士を溶接しながら、溶接想定線を境界としてステンレス箔を溶断させた。
【０１１０】
また、実施例３では、実施例２と同様に、溶接想定線の位置における２枚のステンレス箔間に５０μｍの隙間を意図的に生じさせた状態で、ステンレス箔同士の溶接を行った。さらに、実施例３では、ビーム電流及び加工速度の各条件を変えながら、ステンレス箔同士の溶接を繰り返し行った。この結果、ビーム電流の条件が５．０ｍＡ〜８．０ｍＡの範囲内で、かつ、加工速度の条件が５．０ｍ／ｍｉｎ〜１１．０ｍ／ｍｉｎの範囲内となる場合に、溶接による封止状態が良好となった。また、実施例３による溶接部の仕上がりについても、いわゆる拝み溶接による溶接部の仕上がりと同じ仕上がりになっていることが確認された。
【０１１１】
実際に、３辺をあらかじめ溶接封止した２枚のステンレス箔（８０μｍの厚さを持つ矩形状のステンレス箔）間に、厚さが１０ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ１００ｍｍの直方体の介在物３３を挿入した後、残りの１辺を基準に設定した溶接想定線の位置でステンレス箔同士を本実施の形態の方法によって溶接したところ、溶接による封止状態が良好となることが確認された。
【０１１２】
また、８０μｍの厚さを持つ矩形状の２枚のステンレス箔間に、厚さ１０ｍｍの介在物３３を挿入し、縦横の寸法がそれぞれ４００ｍｍの真空包装体３１を作製する場合であっても、本実施の形態の方法による溶接の封止状態が良好となることが確認された。
【０１１３】
このような真空包装方法では、溶接溶断工程において、余剰領域内における第１及び第２の金属箔１，２のそれぞれを解放したまま、第１及び第２の金属箔１，２を溶接想定線４３に沿って加熱するので、溶接時に発生した熱応力をさらに確実に分散させることができる。これにより、溶接による封止状態が良好となるビーム電流や加工速度のそれぞれの設定条件の範囲を拡大することができ、真空包装体３１の生産性の向上をさらに図ることができる。また、余剰領域内では、第１及び第２の金属箔１，２同士を密着させるスペースを確保する必要がなくなるので、第１及び第２の金属箔１，２の無駄を少なくすることができ、コストの低減化も図ることができる。
【０１１４】
なお、実施の形態４及び５では、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する前に、第１及び第２の金属箔１，２の周縁部の４辺のうち、３辺のみを溶接で接合することにより金属箔の袋をあらかじめ作製しているが、これに限定されず、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する前には第１及び第２の金属箔１，２の周縁部を全く接合せずに、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に所定の真空環境下で第１及び第２の金属箔１，２の全周を溶接しながら溶断するようにしてもよい。また、１枚の金属箔を折り返して形成された第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後、第１及び第２の金属箔の残りの３辺を所定の真空環境下で溶接しながら溶断するようにしてもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２が対向する方向に沿って介在物３３を見たときの介在物３３の周囲の一部のみで第１及び第２の金属箔１，２同士をあらかじめ接合しておき、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に、介在物３３の周囲のうち、第１及び第２の金属箔１，２同士の接合部分を除く残りの部分に溶接想定線を設定するようにしてもよいし、第１及び第２の金属箔１，２間への介在物３３の挿入前には第１及び第２の金属箔１，２同士の接合を全くせず、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入した後に、介在物３３を囲む全周に溶接想定線を設定するようにしてもよい。
【０１１５】
また、各上記実施の形態では、第１及び第２の金属箔１，２のうち、上側に重ねられた一方の金属箔に電子ビームを集中照射するようになっているが、第１及び第２の金属箔１，２のうち、下側に重ねられた他方の金属箔に電子ビームを集中照射してもよい。この場合、電子ビームは支持台３７の下方から上方に向けて照射され、支持台３，３７は電子ビームの光軸を避けて配置される。
【０１１６】
また、各上記実施の形態では、第１及び第２の金属箔１，２を電子ビームの照射により加熱しているが、電子ビームに限定されることはなく、例えばレーザビームであってもよい。この場合、レーザ溶接機（ビーム発生装置）が真空チャンバ外に設置され、レーザビームを透過する例えばガラス等が真空チャンバに設けられる。これにより、レーザ溶接機からガラスを通過したレーザを真空チャンバ内の第１及び第２の金属箔１，２のいずれかに集中照射させることができ、第１及び第２の金属箔１，２を加熱することができる。
【０１１７】
また、真空チャンバ外にレーザ溶接機を設置する場合、真空チャンバに対してレーザ溶接機を固定したまま支持台３７を移動させてもよいし、真空チャンバに対して支持台３７を固定したままレーザ溶接機を移動させてもよい。さらに、レーザ溶接機を真空チャンバ内に設置してもよい。レーザビームの種類としては、例えばヤグ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザや炭酸ガスレーザ等が挙げられる。
【０１１８】
また、介在物３３を真空包装する真空包装方法は、実施の形態１〜３のビーム溶接方法によって第１及び第２の金属箔１，２同士を溶接することにより、第１及び第２の金属箔１，２間に挿入された介在物３３を真空包装する方法であってもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する挿入工程と、この挿入工程後に行う実施の形態１〜３の金属箔積層工程、密着工程及び溶接溶断工程とを備えた真空包装方法であってもよい。この場合、実施の形態１〜３のビーム溶接方法の金属箔積層工程では、第１及び第２の金属箔１，２が重なる方向に沿って支持台３を見たときに介在物３３が主載せ面７の領域に存在するように、第１及び第２の金属箔１，２が支持台３に対して配置される。このように実施の形態１〜３のビーム溶接方法を、介在物３３を真空包装する真空包装方法に適用すれば、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接の仕上がりをさらに良好にすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接により得られる収容体３２内での介在物３３の密閉状態をさらに良好にすることができる。
【０１１９】
実施の形態６．
図１１は、この発明の実施の形態６による真空包装体を示す断面図である。図において、介在物３３は、第１及び第２の外被材３４，３５が互いに対向する方向（即ち、真空包装体３１の厚さ方向）へ積層された複数の繊維シート５１を有する芯材とされている。繊維シート５１は、無機材料（例えばガラス等）により構成された繊維からなるシートである。繊維シート５１を構成する繊維は、０．８μｍ〜１５μｍ程度の範囲の単一径繊維又は互いに異なる径の混合繊維とされている。繊維シート５１の厚さは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ程度とされている。即ち、真空包装体３１は、複数の繊維シート５１を有する介在物３３を芯材とする真空断熱材とされている。真空断熱材の第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間は、０．１Ｐａ〜３．０Ｐａの範囲の真空状態とされている。
【０１２０】
真空断熱材を移動する熱には、芯材を経由して移動する熱と、芯材を囲む第１及び第２の外被材３４，３５を伝わりながら芯材の外側を回り込んで移動する熱とがある。第１及び第２の外被材３４，３５の厚さが大きくなると、上記したように、芯材の外側を回り込んで移動する熱流が大きくなるので、真空断熱材全体の断熱性能が著しく低下してしまう。従って、第１及び第２の外被材３４，３５の厚さを薄くするほど、真空断熱材の断熱性能の向上を図ることができる。
【０１２１】
一般的な真空断熱材の外被材は、アルミラミネートシートとされている。アルミラミネートシートを構成するアルミニウム箔の厚さは、通常、最も薄いもので約６μｍの厚さとされている。アルミニウムよりも熱伝導率の小さいステンレスを真空断熱材の外被材の材料とすると、真空断熱材の外被材の材料をアルミニウムとした場合よりも外被材の厚さは大きくすることができる。従って、６μｍの厚さを持つアルミニウム箔と同等以上の熱伝導性能を得るためには、ステンレス箔の厚さを８０μｍ程度以下にすればよい。
【０１２２】
この例では、第１及び第２の外被材３４，３５が、８０μｍの厚さを持つステンレス箔により構成されている。従って、真空包装体（真空断熱材）３１の断熱性能は、一般的な高性能の真空断熱材と同等の断熱性能となっていることとなる。
【０１２３】
実際に、厚さが０．５ｍｍで縦横の寸法がそれぞれ４００ｍｍのガラス繊維シートを３０枚積層して芯材を作製した後、あらかじめ３辺を溶接しておいた厚さ８０μｍの２枚のステンレス箔間に芯材を挿入し、１．０Ｐａの真空環境下で残りの１辺を溶接封止することにより、真空断熱材を試作した。試作での真空包装方法としては、実施の形態２の方法を用いた。
【０１２４】
試作した真空断熱材の熱伝導率を測定したところ、０．００２５Ｗ／ｍＫの値が得られた。このことから、試作した真空断熱材の断熱性能が、高性能の真空断熱材と同等の断熱性能となっていることが確認された。
【０１２５】
このように、積層された複数の繊維シート５１を有する芯材を介在物３３とすることにより、真空包装体３１を真空断熱材として用いることができる。
【０１２６】
また、一般的な真空断熱材では、アルミラミネートシートの溶着部から水分や空気が経時的に侵入しやすいので、真空断熱材の内部にガス吸着剤を挿入しておく必要があるが、本実施の形態による真空断熱材では、第１及び第２の外被材３４，３５を構成するステンレス箔同士の溶接による封止状態を良好にすることができるので、第１及び第２の外被材３４，３５で囲まれる空間内への空気や水分の侵入をより確実に防止することができ、ガス吸着剤を不要にすることができる。
【０１２７】
また、第１及び第２の外被材３４，３５がステンレス箔により構成されているので、アルミラミネートシートにより第１及び第２の外被材が構成されている場合よりも、第１及び第２の外被材３４，３５の耐熱性能を向上させることができる。従って、芯材がガラス繊維で構成されている場合、真空断熱材全体の耐熱性能をガラス繊維の耐熱性能にまで向上させることができる。即ち、第１及び第２の外被材にアルミラミネートシートを用いた場合、アルミラミネートシートの耐熱温度が低いことから、真空断熱材の最高使用可能温度が１００℃程度以下になってしまうが、第１及び第２の外被材をステンレス箔によって構成することにより、ガラス繊維の耐熱温度である３００℃程度にまで真空断熱材の最高使用可能温度を上げることができる。さらに、ガラス繊維ではなくセラミック繊維により芯材を構成すれば、５００℃程度にまで真空断熱材の最高使用可能温度を上げることができる。
【０１２８】
なお、前記実施の形態４〜６においては、矩形の金属箔の３辺を事前に包袋形状に溶接し、残りの開口部から介在物３３を挿入した後に真空封止する例を示した。この後、真空チャンバを大気開放した時に、収容体全体がほぼ１ａｔｍの圧力を受けることから、包装材や事前の溶接箇所に歪が生じやすく、割れの発生原因になる。このため、事前の溶接箇所を保護すべく、少なくとも介在物３３を挟持する第１の金属箔１と第２の金属箔２及び事前の溶接箇所を上下から例えば加圧板などで挟みこんでおくことでこれを防止することが可能となる。
【０１２９】
また、真空断熱材（真空包装体）３１は、実施の形態１〜３のビーム溶接方法を適用した真空包装方法により作製してもよい。即ち、第１及び第２の金属箔１，２間に介在物３３を挿入する挿入工程と、この挿入工程後に行う実施の形態１〜３の金属箔積層工程、密着工程及び溶接溶断工程とを備えた真空包装方法により真空断熱材３１を作製してもよい。このようにすれば、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接の仕上がりをさらに良好にすることができ、第１及び第２の金属箔１，２同士の溶接により得られた収容体３２内での芯材３３の密閉状態をさらに良好にすることができる。従って、真空断熱材３１の断熱性能の向上をさらに図ることができる。
【０１３０】
実施の形態７．
図１２は、この発明の実施の形態６示す加熱調理器である誘導加熱調理器の斜視図、図１３は図１２の加熱調理器のトッププレートを外したときの斜視図、図１４は図１２の加熱調理器の仕切板を外したときの斜視図、図１５は図１２のＡ−Ａ縦断面図である。
【０１３１】
図１２〜図１５において、加熱調理器２０１は、本体ケース２０２と、本体ケース２０２の上部に設けられたトッププレート２０３と、本体ケース２０２の下部の左右方向の略中央に設けられたグリル２１１と、このグリル２１１の外周を構成するグリルケース２１１ａとトッププレート２０３との間に設けられた仕切板２１８と、仕切板２１８とグリルケース２１１ａの間に設けられた真空断熱材２０６ａと、グリル扉２０７と、グリル扉２０７の左右両方もしくは片側に操作つまみ２１２を有する前面パネル２０９と、本体ケース２０２の前面でグリル２１１の左右に各々設けられた吸気口２０８とが備えられている。
【０１３２】
仕切板２１８には、左右に誘導加熱コイル２０４と、後部にラジエントヒータ２０５と、誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５と、冷却ファンユニット２１４と、冷却ファンユニット２１４に連通され誘導加熱コイル２０４を冷却するコイル冷却ダクト２１３が搭載され、また、通風口２１６が設けられ、グリル排気ダクト２１７が下方から挿入されている。また、トッププレート２０３は、表面に誘導加熱コイル２０４やラジエントヒータ２０５で加熱するときに調理器をセットする位置２０４ａ、２０５ａが示されたガラス板２０３ａと、後部に設けられた排気口２２５と、排気口カバー２１０とで構成されている。
【０１３３】
また、吸気口２０８と仕切板２１８の通風口２１６との間に下部冷却風路２２０が設けられ、通風口２１６と冷却ファンユニット２１４の間に風路カバー２２３が設けられており、通風口２１６と、風路カバー２２３と、冷却ファンユニット２１４と、コイル冷却ダクト２１３と、排気口２２５とで上部冷却風路２２６が構成される。
【０１３４】
図１４において、グリル２１１のグリルケース２１１ａの左右両側の外側面とその各風路側に設けられた風路側板２１９の間に真空断熱材２０６ｂを狭持している。下部冷却風路２２０は、グリル２１１の左右両側の前面に各々設けられた吸気口２０８、前記風路側板２１９とこの風路側板２１９と対面する本体ケース２０２の内側面２０２ａと本体ケース２０２の底面２０２ｂと仕切板２１８とで囲まれて形成されている。また、下部冷却風路２２０内には、駆動回路基板２１５上に設けられた駆動回路の制御など加熱調理器を動作させる制御回路基板（図示せず）が設けられている。
【０１３５】
次に、この発明の実施の形態７を示す加熱調理器の熱移動について説明する。グリル２１１から発生した熱は、グリルケース２１１ａの上面から仕切板２１８を通じて上部の誘導加熱コイル２０４およびラジエントヒータ２０５ならびに駆動回路基板２１５に伝わろうとするが、これを上述の実施の形態１〜６で示した高い断熱性能を有する真空断熱材２０６ａで熱遮蔽するようにしている。また、同様に、グリルケース２１１ａの両側面からも、伝熱が起こるものの、これも側面縦向きに挿入した真空断熱材２０６ｂによって熱移動を抑制している。
【０１３６】
また、加熱調理器２０１は、下部冷却風路２２０および上部冷却風路２６６を通る冷却風を備えており、真空断熱材２０６ａおよび真空断熱材２０６ｂから漏洩した熱を空気冷却するようにしている。冷却ファンユニット２１４の吸引力によって本体ケース２０２の前面パネル２０９の左右下方の吸気口２０８から吸い込まれた空気は、左右の下部冷却風路２２０を流れ、その内部に設けられた不図示の制御基板を冷却しながら、本体ケース２０２の下部の後部まで導かれ、この後、本体ケース２０２の後部壁面に沿って左右に分かれたまま上昇する。そして、仕切板２１８の通風口２１６を通過した冷却風は、それぞれ、前方に設けられた駆動回路基板２１５を冷却し、冷却ファンユニット２１４に吸引された冷却風は、コイル冷却ダクト２１３から誘導加熱コイル２０４に向けて吹き出して誘導加熱コイル２０４を冷却する。誘導加熱コイル２０４を通過した冷却風は誘導加熱コイル２０４の外周に沿って外側から回り込んで前方中央部に集まり、この後、後方のラジエントヒータ２０５に向けて流れ込んでラジエントヒータ２０５を冷却する。この後、ラジエントヒータ２０５を冷却した空気は排気口２２５から上方外部へ排出される。
【０１３７】
真空断熱材２０６ａ、２０６ｂの効果について説明する。加熱調理器１のグリル２１１の温度は、３００℃以上になる。一方、本発明による真空断熱材は、ステンレス箔包装材としていることから、この温度に十分耐えうる。実施の形態６で示したものと同等で厚さが２５ｍｍの真空断熱パネルを作製して、加熱調理器１の上部と側面に設置し、冷却空気を動作させずに、真空断熱材２０６ａおよび２０６ｂのグリルと反対側の外表面温度を測定したところ、約１１０℃になった。同じ構成および条件で真空断熱材がない場合は、風路側面２３の表面で約３００℃であった。
【０１３８】
これによって、基板や誘導加熱コイルの耐熱性を維持するために必要な冷却空気の流量を大幅に低減できることから、ファンの補機動力が低減され、効率の良い加熱調理器が実現できる。さらに、適切な断熱厚みにすることで、より単純な冷却流路構成が期待できることから、機器構造の単純化が図れ、生産性向上が望める。また、グリル自体の放熱量も低減できることから、ヒータ消費電力の抑制が図れ、熱効率の向上が図れる。
【０１３９】
なお、ここでは真空断熱材２０６ｂの下部冷却風路２２０側に風路側板２１９を設けたが、風路側板２１９は必ずしも設けなくともよい。また、真空断熱材２０６ｂの一部が下部冷却風路２２０に露出してもよく、風路側板２１９にその厚み方向に一つまたは複数の貫通孔を有してもよい。また、風路側板２１９は複数の板状部材を並べて構成してもよい。また風路側板２１９として、加熱調理器の前後方向に延びる断面ロ字状の筒状部材（不図示）を、真空断熱材２０６ｂと本体ケース２０２の内側面２０２ａの間に配置し、この筒状部材の内側を下部冷却風路２２０とし、当該筒状部材の内側に加熱調理器を動作させる制御基板を配置してもよい。
【０１４０】
また、ここではグリルケース２１１の左右両側および上方のそれぞれに真空断熱材２０６ａ，２０６ｂを設けたが、断熱性は低下するが、いずれかにのみ真空断熱材を設けてもよく、例えば、グリル２１１の左右のみ、グリル２１１の上方のみに真空断熱材を設けるようにしてもよい。また、ここではグリル２１１の上面、側面全体をそれぞれ１枚の真空断熱材で覆うようにしているが、上面、側面の一部のみを真空断熱材で覆うようにしてもよく、また各面ごとに複数枚の真空断熱材を用いて覆うようにしてもよい。
【０１４１】
また、ここでは誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路が載置された駆動回路基板２１５を仕切板２１８上に配置したが、下部冷却風路２２０内に配置してもよい。例えば、左側誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５をグリル２１１の左方の下部冷却風路２２０内に配置し、右側誘導加熱コイル２０４を駆動する駆動回路基板２１５をグリル２１１の右方の下部冷却風路２２０内に配置してもよい。
【０１４２】
また、ここではグリル２１１を加熱調理器の中央に配置し、その両側に下部冷却風路２２０を配置した例を示したが、グリル２１１を加熱調理器の左右いずれか一方に寄せて配置し、その他方側に下部冷却風路２２０を構成し、グリル２１１と下部冷却風路２２０との間に真空断熱材２０６ｂおよび風路側板２１９を設けるようにしてもよい。その際、２枚の駆動回路基板２１５を仕切板２１８上ではなく、下部冷却風路２２０内に配置し、それら駆動回路基板２１５を当該下部冷却風路２２０内に上下に並べて配置してもよい。あるいは、左右の誘導過熱コイル２０４を駆動する回路を一枚の基板上に左右に並べて形成し、当該基板を下部冷却風路２２０内に配置してもよい。また、下部冷却風路２２０内に、その風路方向に気流を発生させるファンを設けるようにしてもよい。
【０１４３】
また、真空断熱材２０６として、グリル２１１の上面と側面をそれぞれ個別の真空断熱材で覆った例を説明したが、これを一体化してコの字形状に成形して1つの真空断熱材としてもよい。さらに、加熱調理器の構造によっては、L字形状に加工したものを使用してもよい。これらの場合、折り目となる箇所では、上下の包装材の間に芯材がない様に、芯材をあらかじめ分離して挿入した構造にすると、成形がし易くなる。また、冷却ファンの位置や冷却風路は、これに限定されるものではなく、断熱厚みと配置構成を適正化することによって、風路を少なくしたり、なくしてもよい。
【０１４４】
本実施の形態では、加熱調理器として誘導加熱調理器を例にとり、加熱調理部であるグリル周りに実施の形態１〜６で示したような高い断熱性能を有する真空断熱材を配置する例を説明したが、何もこれに限定されるものではなく、電子レンジ、オーブンレンジ、オーブンなどの被加熱物を収容する加熱庫、炊飯器の内釜などの加熱調理部の周りに、直接、または任意の壁部や空間を介して間接的に、当該加熱調理部の周りの一部または全部を覆うように、実施の形態１〜６で示した高い断熱性能を有する真空断熱材を配置してもよい。これにより、加熱調理部外部への放熱量を低減し、ヒータ消費電力の抑制が図れ、熱効率の向上が図れる。特に、加熱調理部と回路基板との間、または、加熱調理部と回路基板への冷却風路との間に当該真空断熱材を配置することにより、回路基板の冷却に必要な冷却空気の流量を低減でき、効率の良い加熱調理器が実現できる。
【０１４５】
なお、真空断熱材の形状は、真空断熱材で覆おうとする加熱調理部の外周面（またはその周りの壁部の外周面）の形状に沿うような形状にする方が、当該外周面と真空断熱材との間に無駄なスペースが生じ難く好ましいが、実施の形態１〜６に示した真空断熱材は、金属箔を重ね合わせた構造であるため、加熱調理器に適用する場合、真空断熱材を平板形状のまま使用するか、もしくは円筒形状に加工する場合も曲率半径が大きくなるように曲げ成形することで、真空断熱材の溶接部が破損し難く、歩留まりが改善される。さらに、真空断熱材の外被材である金属箔をより薄くできることから、真空断熱材の表側から裏側へ金属箔を介して熱が回り込むことをより抑制し、断熱性能を向上することができる。このような点に鑑みて、例えば炊飯器の内釜を収容する壁部が上方視で円筒状であり、その外側に真空断熱材を設ける場合であっても、真空断熱材を曲面状に曲げ加工するだけでなく、平板状の真空断熱材を複数枚用いて、上方視で矩形状に真空断熱材を配置してもよい。また、内釜の曲率半径よりも大きな曲率半径で円筒形状に曲げ加工された複数の真空断熱材を用いて周囲を覆うように配置しても良い。その際、さらにその外側を本体ケースで覆う必要があるが、本体ケースの形状を上方視で矩形状の箱型の形状とすれば、真空断熱材と本体ケースとの間の無駄なスペースを減らすことができる。このように、真空断熱材で覆おうとする対象面が曲面である場合であっても、平板状の一つ又は複数の真空断熱材で覆うようにしてもよい。また、曲面よりも曲率半径の大きな複数の真空断熱材で覆うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１４６】
１ 第１の金属箔、２ 第２の金属箔、３，３７ 支持台、６ ビーム溝、７ 主載せ面、８ 従載せ面、１０，４２ 被照射部、１１，４３ 溶接想定線、２１，３１ 真空包装体（真空断熱材）、２２，３２ 収容体、２３，３３ 介在物（芯材）、２０１ 加熱調理器、２０２ 本体ケース、２０２ａ 本体ケースの内側面、２０２ｂ 本体ケースの下面、２０３ トッププレート、２０３ａ ガラス板、２０４ 誘導加熱コイル、２０４ａ、２０５ａ、調理器セット位置、２０５ ラジエントヒータ、２０６ａ、２０６ｂ 真空断熱材、２０７ グリル扉、２０８ 吸気口、２０９ 前面パネル、２１０ 排気口カバー、２１１ グリル、２１１ａ グリルケース、２１２ 操作つまみ、２１３ コイル冷却ダクト、 ２１４ 冷却ファンユニット、２１５ 駆動回路基板、２１６ 通風口、２１７ グリル排気ダクト、２１８ 仕切版、２１９ 風路側板２３、２２０ 下部冷却風路、２２１ 排気口、２２２ 制御基板、２２３ 風路カバー、２２５ 排気口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せ、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに、上記主載せ面と上記従載せ面との間に設定された溶接想定線が上記第１及び第２の金属箔の平面を横切るように上記第１及び第２の金属箔を配置する金属箔積層工程、
上記従載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、上記主載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分同士を上記溶接想定線に沿って密着させる密着工程、及び
上記密着工程後、所定の真空環境下で、ビームの集中照射によって上記第１及び第２の金属箔を加熱することにより、上記主載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分同士を上記溶接想定線に沿って溶接しながら、上記従載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程
を備えていることを特徴とするビーム溶接方法。
【請求項２】
上記主載せ面と上記従載せ面との間には、ビーム溝が設けられ、
上記溶接想定線は、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに上記ビーム溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とする請求項１に記載のビーム溶接方法。
【請求項３】
上記第１及び第２の金属箔は、１００μｍ以下の厚さを持つステンレス箔であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビーム溶接方法。
【請求項４】
上記ビームは、電子ビームであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のビーム溶接方法。
【請求項５】
上記電子ビームの出力電流をＩ［Ａ］、上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの厚さの平均値をｔ［ｍｍ］、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させるときの送り速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］としたときに、
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２
で表される関係式を満たす条件で上記溶接溶断工程を行うようになっており、
上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値を個別に特定し、
上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの材料が同種の金属である場合に、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応する上記金属種別下限値Ｐを上記ａ１の値とし、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応する上記金属種別上限値Ｑを上記ａ２の値とすることを特徴とする請求項４に記載のビーム溶接方法。
【請求項６】
上記電子ビームの出力電流をＩ［Ａ］、上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの厚さの平均値をｔ［ｍｍ］、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させるときの送り速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］としたときに、
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２
で表される関係式を満たす条件で上記溶接溶断工程を行うようになっており、
上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを個別に特定し、
上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの材料が異種の金属である場合に、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各上記金属種別下限値Ｐ、及び各上記金属種別下限値Ｐの平均値のいずれかの値を上記ａ１の値とし、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各上記金属種別上限値Ｑ、及び各上記金属種別上限値Ｑの平均値のいずれかの値を上記ａ２の値とすることを特徴とする請求項４に記載のビーム溶接方法。
【請求項７】
上記金属の種類がステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５とすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のビーム溶接方法。
【請求項８】
上記溶接溶断工程では、上記電子ビームの照射量を減らしながら、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のビーム溶接方法。
【請求項９】
第１及び第２の金属箔間に介在物を挿入する挿入工程、
上記挿入工程後、上記第１及び第２の金属箔が対向する方向に沿って上記介在物を見たときの上記介在物の周囲に溶接想定線を設定し、上記溶接想定線よりも上記介在物に近い位置でのみ、上記第１及び第２の金属箔同士を所定の真空環境下で密着させる密着工程、及び
上記密着工程後、上記所定の真空環境下で上記第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって上記溶接想定線に沿って加熱することにより、上記溶接想定線よりも上記介在物側の被覆領域内における上記第１及び第２の金属箔同士を上記溶接想定線に沿って溶接しながら、上記溶接想定線よりも上記介在物から離れた余剰領域内における上記第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程
を備えていることを特徴とする真空包装方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のビーム溶接方法によって上記第１及び第２の金属箔同士を溶接することにより、上記第１及び第２の金属箔間に挿入された介在物を真空包装する真空包装方法であって、
上記金属箔積層工程では、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに、上記介在物が上記主載せ面の領域に存在するように上記第１及び第２の金属箔を配置することを特徴とする真空包装方法。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の真空包装方法によって上記介在物が真空包装されることにより得られる真空断熱材であって、
繊維シートを有する上記介在物である芯材、及び
互いに溶接された上記第１及び第２の金属箔を有し、上記芯材が上記第１及び第２の金属箔間に挿入された状態で上記芯材を密閉する収容体
を備えていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項１２】
被加熱物を収容する加熱調理部の周りの少なくとも一部を覆うように請求項１１記載の真空断熱材を配設したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項１３】
前記加熱調理器を動作させる回路基板を備え、
前記加熱調理部と前記回路基板との間に前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１２に記載の加熱調理器。
【請求項１４】
前記加熱調理部と前記回路基板への冷却風路との間に、前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１３に記載の加熱調理器。
【請求項１５】
前記真空断熱材と前記冷却風路との間に壁部を設けたことを特徴とする、請求項１４に記載の加熱調理器。
【請求項１６】
前記真空断熱材が覆う対象面が曲面状であり、当該曲面状の対象面を覆う前記真空断熱材が平板もしくは前記真空断熱材の曲率半径が前記対象面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項１７】
前記加熱調理器は、本体ケースの上部に設けられたトッププレートと、前記本体ケースの下部に設けられたグリルと、前記グリルとトッププレートとの間に設けられた誘導加熱コイルを備えた加熱調理器において、少なくともグリルの一部を覆うように前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項１】
第１の金属箔と、第１の金属箔上に重ねた第２の金属箔とを、支持台の互いに隣り合う主載せ面及び従載せ面のそれぞれに載せ、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに、上記主載せ面と上記従載せ面との間に設定された溶接想定線が上記第１及び第２の金属箔の平面を横切るように上記第１及び第２の金属箔を配置する金属箔積層工程、
上記従載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分を解放した状態で、上記主載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分同士を上記溶接想定線に沿って密着させる密着工程、及び
上記密着工程後、所定の真空環境下で、ビームの集中照射によって上記第１及び第２の金属箔を加熱することにより、上記主載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分同士を上記溶接想定線に沿って溶接しながら、上記従載せ面に載せられた上記第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程
を備えていることを特徴とするビーム溶接方法。
【請求項２】
上記主載せ面と上記従載せ面との間には、ビーム溝が設けられ、
上記溶接想定線は、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに上記ビーム溝の幅の範囲内に位置していることを特徴とする請求項１に記載のビーム溶接方法。
【請求項３】
上記第１及び第２の金属箔は、１００μｍ以下の厚さを持つステンレス箔であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビーム溶接方法。
【請求項４】
上記ビームは、電子ビームであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のビーム溶接方法。
【請求項５】
上記電子ビームの出力電流をＩ［Ａ］、上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの厚さの平均値をｔ［ｍｍ］、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させるときの送り速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］としたときに、
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２
で表される関係式を満たす条件で上記溶接溶断工程を行うようになっており、
上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値を個別に特定し、
上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの材料が同種の金属である場合に、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応する上記金属種別下限値Ｐを上記ａ１の値とし、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応する上記金属種別上限値Ｑを上記ａ２の値とすることを特徴とする請求項４に記載のビーム溶接方法。
【請求項６】
上記電子ビームの出力電流をＩ［Ａ］、上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの厚さの平均値をｔ［ｍｍ］、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させるときの送り速度をｖ［ｍ／ｍｉｎ］としたときに、
ａ１≦Ｉ／（ｔ・ｖ）≦ａ２
で表される関係式を満たす条件で上記溶接溶断工程を行うようになっており、
上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類に対応させて金属種別下限値Ｐ及び金属種別上限値Ｑを個別に特定し、
上記第１及び第２の金属箔のそれぞれの材料が異種の金属である場合に、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各上記金属種別下限値Ｐ、及び各上記金属種別下限値Ｐの平均値のいずれかの値を上記ａ１の値とし、上記第１及び第２の金属箔を構成する金属の種類にそれぞれ対応する各上記金属種別上限値Ｑ、及び各上記金属種別上限値Ｑの平均値のいずれかの値を上記ａ２の値とすることを特徴とする請求項４に記載のビーム溶接方法。
【請求項７】
上記金属の種類がステンレス及び鉄系である場合にＰ＝５、Ｑ＝１５、銅系である場合にＰ＝１００、Ｑ＝１７５、アルミニウム系である場合にＰ＝５、Ｑ＝３０、チタン系である場合にＰ＝２．５、Ｑ＝４５とすることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のビーム溶接方法。
【請求項８】
上記溶接溶断工程では、上記電子ビームの照射量を減らしながら、上記電子ビームの被照射部を上記溶接想定線に沿って移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のビーム溶接方法。
【請求項９】
第１及び第２の金属箔間に介在物を挿入する挿入工程、
上記挿入工程後、上記第１及び第２の金属箔が対向する方向に沿って上記介在物を見たときの上記介在物の周囲に溶接想定線を設定し、上記溶接想定線よりも上記介在物に近い位置でのみ、上記第１及び第２の金属箔同士を所定の真空環境下で密着させる密着工程、及び
上記密着工程後、上記所定の真空環境下で上記第１及び第２の金属箔をビームの集中照射によって上記溶接想定線に沿って加熱することにより、上記溶接想定線よりも上記介在物側の被覆領域内における上記第１及び第２の金属箔同士を上記溶接想定線に沿って溶接しながら、上記溶接想定線よりも上記介在物から離れた余剰領域内における上記第１及び第２の金属箔の部分を切り離す溶接溶断工程
を備えていることを特徴とする真空包装方法。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載のビーム溶接方法によって上記第１及び第２の金属箔同士を溶接することにより、上記第１及び第２の金属箔間に挿入された介在物を真空包装する真空包装方法であって、
上記金属箔積層工程では、上記第１及び第２の金属箔が重なる方向に沿って上記支持台を見たときに、上記介在物が上記主載せ面の領域に存在するように上記第１及び第２の金属箔を配置することを特徴とする真空包装方法。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の真空包装方法によって上記介在物が真空包装されることにより得られる真空断熱材であって、
繊維シートを有する上記介在物である芯材、及び
互いに溶接された上記第１及び第２の金属箔を有し、上記芯材が上記第１及び第２の金属箔間に挿入された状態で上記芯材を密閉する収容体
を備えていることを特徴とする真空断熱材。
【請求項１２】
被加熱物を収容する加熱調理部の周りの少なくとも一部を覆うように請求項１１記載の真空断熱材を配設したことを特徴とする加熱調理器。
【請求項１３】
前記加熱調理器を動作させる回路基板を備え、
前記加熱調理部と前記回路基板との間に前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１２に記載の加熱調理器。
【請求項１４】
前記加熱調理部と前記回路基板への冷却風路との間に、前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１３に記載の加熱調理器。
【請求項１５】
前記真空断熱材と前記冷却風路との間に壁部を設けたことを特徴とする、請求項１４に記載の加熱調理器。
【請求項１６】
前記真空断熱材が覆う対象面が曲面状であり、当該曲面状の対象面を覆う前記真空断熱材が平板もしくは前記真空断熱材の曲率半径が前記対象面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の加熱調理器。
【請求項１７】
前記加熱調理器は、本体ケースの上部に設けられたトッププレートと、前記本体ケースの下部に設けられたグリルと、前記グリルとトッププレートとの間に設けられた誘導加熱コイルを備えた加熱調理器において、少なくともグリルの一部を覆うように前記真空断熱材を配設したことを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載の加熱調理器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−１０７０８４（Ｐ２０１３−１０７０８４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５１６６２（Ｐ２０１１−２５１６６２）
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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