JPH09220167A - 真空構造体の排気方法及び製造方法 - Google Patents
真空構造体の排気方法及び製造方法Info
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- JPH09220167A JPH09220167A JP12550496A JP12550496A JPH09220167A JP H09220167 A JPH09220167 A JP H09220167A JP 12550496 A JP12550496 A JP 12550496A JP 12550496 A JP12550496 A JP 12550496A JP H09220167 A JPH09220167 A JP H09220167A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気効率の向上、小型で安価な設備での排気
を可能にし、コンパクトな製品を製造する。 【解決手段】 壁部材2,3により閉じられた空間を形
成し、該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の排
気方法において、前記閉じられた空間を形成する壁部材
2,3の一部に排気孔9を設け、該排気孔9を覆い、か
つ、壁部材2,3に気密を保持して着脱可能に接合する
排気手段13により排気する。
を可能にし、コンパクトな製品を製造する。 【解決手段】 壁部材2,3により閉じられた空間を形
成し、該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の排
気方法において、前記閉じられた空間を形成する壁部材
2,3の一部に排気孔9を設け、該排気孔9を覆い、か
つ、壁部材2,3に気密を保持して着脱可能に接合する
排気手段13により排気する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は魔法瓶、真空二重
管、真空断熱パネル、真空容器等の真空構造体の排気方
法及び製造方法に関するものである。
管、真空断熱パネル、真空容器等の真空構造体の排気方
法及び製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】魔法瓶等の真空構造体において、その外
瓶と内瓶の間の閉じられた空間を排気して真空に封じ込
める方法としては、従来、実公昭58−12680号公
報に示すように、魔法瓶の外瓶の底にチップ管を設け、
該チップ管を介して真空ポンプにより排気し、当該チッ
プ管を圧着し切断するチップ管方式と、特開平2−28
6111号公報、特開平6−169850号等に示すよ
うに、魔法瓶の外瓶の底に排気孔を設け、該魔法瓶を真
空炉に導入することにより当該排気孔を介して排気し、
当該排気孔を封じ板やろう材で封じる真空炉方式とがあ
る。
瓶と内瓶の間の閉じられた空間を排気して真空に封じ込
める方法としては、従来、実公昭58−12680号公
報に示すように、魔法瓶の外瓶の底にチップ管を設け、
該チップ管を介して真空ポンプにより排気し、当該チッ
プ管を圧着し切断するチップ管方式と、特開平2−28
6111号公報、特開平6−169850号等に示すよ
うに、魔法瓶の外瓶の底に排気孔を設け、該魔法瓶を真
空炉に導入することにより当該排気孔を介して排気し、
当該排気孔を封じ板やろう材で封じる真空炉方式とがあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記チップ管方式は、
内瓶と外瓶の間の閉じられた空間のみを排気するので排
気効率が良いが、チップ管が外瓶から突出しているので
その分だけ無駄な空間が生じ、製品のコンパクト化が阻
害されるという問題があった。
内瓶と外瓶の間の閉じられた空間のみを排気するので排
気効率が良いが、チップ管が外瓶から突出しているので
その分だけ無駄な空間が生じ、製品のコンパクト化が阻
害されるという問題があった。
【0004】一方、真空炉方式では、チップ管が不要で
あるので製品がコンパクトになるが、真空炉全体の空気
を排気することになるので排気量の大きい排気装置と大
型の真空炉とが必要となり、設備が高価になる。また、
この真空炉方式に使用される輻射式加熱装置は500℃
以下の中低温域の温度制御がしにくく、また熱源の酸化
防止のため1×10-3Torr以下の高真空下で加熱す
る必要があった。一般に、真空排気時における加熱の目
的は、第一に壁部材の吸着ガスの排除及び吸蔵ガスの減
少、第二にゲッターの活性化、第三にろう材の溶融であ
るが、前記従来の真空炉方式ではこれらを画一的に達成
する加熱しかできず、各目的に応じた加熱ができなかっ
た。
あるので製品がコンパクトになるが、真空炉全体の空気
を排気することになるので排気量の大きい排気装置と大
型の真空炉とが必要となり、設備が高価になる。また、
この真空炉方式に使用される輻射式加熱装置は500℃
以下の中低温域の温度制御がしにくく、また熱源の酸化
防止のため1×10-3Torr以下の高真空下で加熱す
る必要があった。一般に、真空排気時における加熱の目
的は、第一に壁部材の吸着ガスの排除及び吸蔵ガスの減
少、第二にゲッターの活性化、第三にろう材の溶融であ
るが、前記従来の真空炉方式ではこれらを画一的に達成
する加熱しかできず、各目的に応じた加熱ができなかっ
た。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、前記チップ管方式と真空炉方式の利点を合わせ持
ち、排気効率がよく、小型で安価な設備で排気できる真
空構造体の排気方法、及びコンパクトな製品を製造でき
る真空構造体の製造方法を提供することを課題とするも
のである。
ので、前記チップ管方式と真空炉方式の利点を合わせ持
ち、排気効率がよく、小型で安価な設備で排気できる真
空構造体の排気方法、及びコンパクトな製品を製造でき
る真空構造体の製造方法を提供することを課題とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、第1の発明では、壁部材により閉じられた空間を形
成し、該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の排
気方法において、前記閉じられた空間を形成する壁部材
の一部に排気孔を設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材
に気密を保持して着脱可能に接合する排気手段により排
気する。ここで、壁部材とは、魔法瓶の場合は内瓶と外
瓶をいい、真空二重管の場合は内管と外管をいう。ま
た、その閉じられた空間とは、魔法瓶の場合は内瓶と外
瓶の間をいい、真空二重管の場合は内管と外管の間をい
う。この第1の発明によると、真空炉を用いず、閉じら
れた空間のみを排気するので、排気量が少なく、小型で
安価な排気装置で排気できる。
に、第1の発明では、壁部材により閉じられた空間を形
成し、該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の排
気方法において、前記閉じられた空間を形成する壁部材
の一部に排気孔を設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材
に気密を保持して着脱可能に接合する排気手段により排
気する。ここで、壁部材とは、魔法瓶の場合は内瓶と外
瓶をいい、真空二重管の場合は内管と外管をいう。ま
た、その閉じられた空間とは、魔法瓶の場合は内瓶と外
瓶の間をいい、真空二重管の場合は内管と外管の間をい
う。この第1の発明によると、真空炉を用いず、閉じら
れた空間のみを排気するので、排気量が少なく、小型で
安価な排気装置で排気できる。
【0007】前記壁部材は互いに接合される少なくとも
2つの部材からなり、該2つの部材の接合部の隙間に前
記排気孔を設けるのが好ましい。これによれば、2つの
部材の接合と排気孔の封じが同時に行なえる。
2つの部材からなり、該2つの部材の接合部の隙間に前
記排気孔を設けるのが好ましい。これによれば、2つの
部材の接合と排気孔の封じが同時に行なえる。
【0008】前記排気手段の前記壁部材への接合は、当
接とすることができる。この場合、着脱が簡単であり、
迅速に行なえる。また、前記排気孔の周囲に筒状部を形
成し、前記排気手段を前記筒状部にねじによる締め付け
により前記壁部材に接合することもできる。あるいは、
前記排気孔の周囲に筒状部を形成し、前記排気手段を前
記筒状部側面にシール部材を介して嵌合することにより
前記壁部材に接合することができる。さらに、前記排気
孔の周囲に筒状部を形成し、前記排気手段を前記筒状部
にシール部材を介して嵌合するとともに、当接により前
記壁部材に接合することもできる。ここで、筒状部と
は、魔法瓶の場合は円等の筒状の外瓶の外周側面をい
い、真空二重管の場合は円等の筒状の外管端部をいう。
接とすることができる。この場合、着脱が簡単であり、
迅速に行なえる。また、前記排気孔の周囲に筒状部を形
成し、前記排気手段を前記筒状部にねじによる締め付け
により前記壁部材に接合することもできる。あるいは、
前記排気孔の周囲に筒状部を形成し、前記排気手段を前
記筒状部側面にシール部材を介して嵌合することにより
前記壁部材に接合することができる。さらに、前記排気
孔の周囲に筒状部を形成し、前記排気手段を前記筒状部
にシール部材を介して嵌合するとともに、当接により前
記壁部材に接合することもできる。ここで、筒状部と
は、魔法瓶の場合は円等の筒状の外瓶の外周側面をい
い、真空二重管の場合は円等の筒状の外管端部をいう。
【0009】前記課題を解決するために、第2の発明で
は、壁部材により閉じられた空間を形成し、該閉じられ
た空間を排気してなる真空構造体の製造方法において、
前記閉じられた空間を形成する壁部材の一部に排気孔を
設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材に気密を保持して
着脱可能に接合する排気手段により排気した後、前記排
気孔を封じるようにした。この製造方法では、前記排気
方法を用いて排気するのが好ましい。この第2の発明に
よれば、排気装置を直接壁部材に接合するので、チップ
管が不要となり、製品がコンパクトになる。
は、壁部材により閉じられた空間を形成し、該閉じられ
た空間を排気してなる真空構造体の製造方法において、
前記閉じられた空間を形成する壁部材の一部に排気孔を
設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材に気密を保持して
着脱可能に接合する排気手段により排気した後、前記排
気孔を封じるようにした。この製造方法では、前記排気
方法を用いて排気するのが好ましい。この第2の発明に
よれば、排気装置を直接壁部材に接合するので、チップ
管が不要となり、製品がコンパクトになる。
【0010】前記排気孔を封じる方法として、前記排気
孔の周囲の壁部材を前記排気手段の内側又は外側に配設
した加熱手段によって加熱し、母材溶接により排気孔を
封じるようにしてもよい。あるいは、前記排気孔の近傍
に封じ板とろう材を配設し、該ろう材を前記排気手段の
内側又は外側に配設した加熱手段によって加熱し、溶融
したろう材を介して封じ板により排気孔を封じるように
してもよい。また、前記排気孔の近傍に配設したろう材
を前記排気手段の内側又は外側に配設した加熱手段によ
って加熱し、溶融したろう材により排気孔を封じるよう
にしてもよい。
孔の周囲の壁部材を前記排気手段の内側又は外側に配設
した加熱手段によって加熱し、母材溶接により排気孔を
封じるようにしてもよい。あるいは、前記排気孔の近傍
に封じ板とろう材を配設し、該ろう材を前記排気手段の
内側又は外側に配設した加熱手段によって加熱し、溶融
したろう材を介して封じ板により排気孔を封じるように
してもよい。また、前記排気孔の近傍に配設したろう材
を前記排気手段の内側又は外側に配設した加熱手段によ
って加熱し、溶融したろう材により排気孔を封じるよう
にしてもよい。
【0011】前記ろう材を用いる場合、前記排気孔の近
傍における前記壁部材の少なくとも外表面を前記ろう材
とヌレ性の良い材料からなる金属皮膜を形成することが
好ましい。あるいは、前記排気孔の近傍における前記壁
部材を前記ろう材とヌレ性の良い材料で形成してもよ
い。
傍における前記壁部材の少なくとも外表面を前記ろう材
とヌレ性の良い材料からなる金属皮膜を形成することが
好ましい。あるいは、前記排気孔の近傍における前記壁
部材を前記ろう材とヌレ性の良い材料で形成してもよ
い。
【0012】前記構造体の閉じられた空間の内部にゲッ
ターを配設し、前記排気手段により1×10-3Torr
より低くならないように排気するとともに、前記ゲッタ
ーを加熱手段によって加熱して活性化させるようにして
もよい。なお、前記ゲッターの位置は排気孔の近傍とす
るのが好ましい。この方法によれば、高真空まで排気す
る必要がないので生産性が向上する。なお、この方法に
おいて、前記ゲッターの加熱手段は、前記ろう材の加熱
手段とは別個であってもよいし、簡略のため前記ろう材
の加熱手段と同一にしてもよい。特に、加熱手段を別個
にすることにより、ろう材の溶融とゲッターの活性化を
画一的ではなく、個別的にきめ細かく行うことができ
る。
ターを配設し、前記排気手段により1×10-3Torr
より低くならないように排気するとともに、前記ゲッタ
ーを加熱手段によって加熱して活性化させるようにして
もよい。なお、前記ゲッターの位置は排気孔の近傍とす
るのが好ましい。この方法によれば、高真空まで排気す
る必要がないので生産性が向上する。なお、この方法に
おいて、前記ゲッターの加熱手段は、前記ろう材の加熱
手段とは別個であってもよいし、簡略のため前記ろう材
の加熱手段と同一にしてもよい。特に、加熱手段を別個
にすることにより、ろう材の溶融とゲッターの活性化を
画一的ではなく、個別的にきめ細かく行うことができ
る。
【0013】前記排気孔、ろう材、及びゲッターの加熱
手段としては、電磁誘導加熱装置を用いることができ
る。すなわち、電磁誘導加熱装置により排気孔の周囲の
壁部材を加熱溶融させて排気孔を封じる。また、電磁誘
導加熱装置により加熱された壁部材からの熱伝導により
ろう材を加熱溶融させて排気孔を封じる。さらに、電磁
誘導加熱装置により加熱された壁部材からの熱伝導によ
りゲッターを加熱して活性化させるようにする。
手段としては、電磁誘導加熱装置を用いることができ
る。すなわち、電磁誘導加熱装置により排気孔の周囲の
壁部材を加熱溶融させて排気孔を封じる。また、電磁誘
導加熱装置により加熱された壁部材からの熱伝導により
ろう材を加熱溶融させて排気孔を封じる。さらに、電磁
誘導加熱装置により加熱された壁部材からの熱伝導によ
りゲッターを加熱して活性化させるようにする。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図1は魔法瓶に適用される本発
明の排気方法および製造方法を示す。魔法瓶1は外瓶2
と該外瓶2に収容された内瓶3とからなり、それらは口
部4、5で互いに溶接により接合されている。外瓶2の
底板6の外周部には環状の溝7が形成され、中央には取
付孔8が形成されている。この取付孔8には、約1mm
程度の径の排気孔9を有するろう材10が取り付けられ
ている。また、前記外瓶2と内瓶3の間の閉じられた空
間内には任意の位置に図示しないゲッターが配設されて
いる。
図面に従って説明する。図1は魔法瓶に適用される本発
明の排気方法および製造方法を示す。魔法瓶1は外瓶2
と該外瓶2に収容された内瓶3とからなり、それらは口
部4、5で互いに溶接により接合されている。外瓶2の
底板6の外周部には環状の溝7が形成され、中央には取
付孔8が形成されている。この取付孔8には、約1mm
程度の径の排気孔9を有するろう材10が取り付けられ
ている。また、前記外瓶2と内瓶3の間の閉じられた空
間内には任意の位置に図示しないゲッターが配設されて
いる。
【0015】排気装置13は、下端が開口し、上端が図
示しない真空ポンプに接続された排気管14からなって
いる。排気管14の下部は、前記魔法瓶1の底板6の溝
7の径とほぼ同径であり、その下端にはシリコンゴム等
からなるシール材15が取り付けられている。また、こ
の排気管14は上下方向に昇降可能である。なお、実際
に使用する際には、シール材15の先端に真空グリスを
塗布することが好ましい。
示しない真空ポンプに接続された排気管14からなって
いる。排気管14の下部は、前記魔法瓶1の底板6の溝
7の径とほぼ同径であり、その下端にはシリコンゴム等
からなるシール材15が取り付けられている。また、こ
の排気管14は上下方向に昇降可能である。なお、実際
に使用する際には、シール材15の先端に真空グリスを
塗布することが好ましい。
【0016】前記排気装置13の内部には、加熱装置1
6が設けられている。この加熱装置16は、前記ろう材
10を加熱して溶融する円板状の電気ヒータ17からな
っている。電気ヒータ17は、排気管14の内面から中
心に向かって突設された支持部材18の先端に排気管1
4の軸と平行に挿通されたロッド19の下端に取り付け
られるとともに、ロッド19に挿通されたばね20によ
って下方に付勢されている。ロッド19の上端には該ロ
ッド19が支持部材18から抜け出るのを防止するスト
ッパー21が取り付けられている。また、電気ヒータ1
7の下面には、魔法瓶1の外瓶2の底板6との間隔を保
持するためのスペーサ22が設けられている。
6が設けられている。この加熱装置16は、前記ろう材
10を加熱して溶融する円板状の電気ヒータ17からな
っている。電気ヒータ17は、排気管14の内面から中
心に向かって突設された支持部材18の先端に排気管1
4の軸と平行に挿通されたロッド19の下端に取り付け
られるとともに、ロッド19に挿通されたばね20によ
って下方に付勢されている。ロッド19の上端には該ロ
ッド19が支持部材18から抜け出るのを防止するスト
ッパー21が取り付けられている。また、電気ヒータ1
7の下面には、魔法瓶1の外瓶2の底板6との間隔を保
持するためのスペーサ22が設けられている。
【0017】前記加熱装置13としては、電気ヒータ1
7以外に、電子ビーム、ハロゲンランプ、電磁誘導加熱
用コイル等を用いてもよい。
7以外に、電子ビーム、ハロゲンランプ、電磁誘導加熱
用コイル等を用いてもよい。
【0018】前記ろう材10としては、該ろう材10が
設置される部材の材料及びヌレ性、生産条件に合った加
熱温度等に適合するものであればよく、後述する低温溶
融ろう材のほか、高温溶融金属ろう材等、各種ろう材が
用いられる。
設置される部材の材料及びヌレ性、生産条件に合った加
熱温度等に適合するものであればよく、後述する低温溶
融ろう材のほか、高温溶融金属ろう材等、各種ろう材が
用いられる。
【0019】次に、前記排気装置13を内瓶3と外瓶2
の間の閉じられた空間を排気する方法、および排気後に
前記加熱装置16を用いて前記閉じられた空間を真空に
封じ込めることにより魔法瓶1を製造する方法を説明す
る。
の間の閉じられた空間を排気する方法、および排気後に
前記加熱装置16を用いて前記閉じられた空間を真空に
封じ込めることにより魔法瓶1を製造する方法を説明す
る。
【0020】第1の方法として、従来と同程度の真空度
に排気する高真空排気方法について説明する。まず、内
瓶3を所要の形状に形成し、その外面に輻射防止用の銅
箔(不図示)を巻き付けておく。次に、外瓶2の胴2a
を所要形状に形成し、底板6の外周部に溝7を形成し、
中央部に取付孔8を穿設する。そして、底板6の内外面
に、ニッケル、銅、錫、銀等の不働態化被膜を形成しに
くく、後述するろう材10とヌレ性のよい金属のメッキ
を施す。このメッキは、底板6外面の取付孔8のろう付
け側表面近傍にのみ施してもよい。次に、内瓶3の外面
又は外瓶2の内面、例えば底板6の裏面に図示しないゲ
ッターを取り付ける。そして、外瓶2の胴2aの内側に
内瓶3を挿入し、外瓶2と内瓶3のそれぞれの口部4,
5を互いに溶接により接合した後、外瓶2の胴2aに底
板6を溶接により接合して、図1に示す二重構造体を製
作する。
に排気する高真空排気方法について説明する。まず、内
瓶3を所要の形状に形成し、その外面に輻射防止用の銅
箔(不図示)を巻き付けておく。次に、外瓶2の胴2a
を所要形状に形成し、底板6の外周部に溝7を形成し、
中央部に取付孔8を穿設する。そして、底板6の内外面
に、ニッケル、銅、錫、銀等の不働態化被膜を形成しに
くく、後述するろう材10とヌレ性のよい金属のメッキ
を施す。このメッキは、底板6外面の取付孔8のろう付
け側表面近傍にのみ施してもよい。次に、内瓶3の外面
又は外瓶2の内面、例えば底板6の裏面に図示しないゲ
ッターを取り付ける。そして、外瓶2の胴2aの内側に
内瓶3を挿入し、外瓶2と内瓶3のそれぞれの口部4,
5を互いに溶接により接合した後、外瓶2の胴2aに底
板6を溶接により接合して、図1に示す二重構造体を製
作する。
【0021】次に、外瓶2の底板6の取付孔8にろう材
10を嵌合して取り付ける。このろう材10は、底板6
に予め取り付けておいてもよい。続いて、二重構造体を
図1に示すように口部4,5を下向きにした状態で保持
した後、排気装置13の排気管14を下降し、排気孔8
を覆うようにしてその下端を外瓶2の底板6の溝7に押
し付けて当接する。このとき、排気管14の内部に位置
する電気ヒータ17のスペーサ22が底板6に接触し、
ばね20が縮められる結果、スペーサ22が底板6に当
接し、電気ヒータ17がろう材10の上方に一定間隔を
隔てて位置決めされる。
10を嵌合して取り付ける。このろう材10は、底板6
に予め取り付けておいてもよい。続いて、二重構造体を
図1に示すように口部4,5を下向きにした状態で保持
した後、排気装置13の排気管14を下降し、排気孔8
を覆うようにしてその下端を外瓶2の底板6の溝7に押
し付けて当接する。このとき、排気管14の内部に位置
する電気ヒータ17のスペーサ22が底板6に接触し、
ばね20が縮められる結果、スペーサ22が底板6に当
接し、電気ヒータ17がろう材10の上方に一定間隔を
隔てて位置決めされる。
【0022】続いて、前記二重構造体を常温雰囲気下に
おき、図示しない真空ポンプを駆動することにより、外
瓶2と内瓶3の間の閉じられた空間を排気孔9を介して
排気し、約1〜10Torrの粗引き状態とする。ここ
で、粗引き状態とするのは、次の加熱乾燥工程で二重構
造体全体が迅速に昇温するようにするためである。その
後、前記二重構造体の周囲に加熱炉(不図示)を設置し
て約400〜450℃で加熱しながら排気し、高真空
(10-4〜10-5Torr)状態とする。なお、排気
中、底板6と排気管14の間はシール材15によって気
密に保持される。
おき、図示しない真空ポンプを駆動することにより、外
瓶2と内瓶3の間の閉じられた空間を排気孔9を介して
排気し、約1〜10Torrの粗引き状態とする。ここ
で、粗引き状態とするのは、次の加熱乾燥工程で二重構
造体全体が迅速に昇温するようにするためである。その
後、前記二重構造体の周囲に加熱炉(不図示)を設置し
て約400〜450℃で加熱しながら排気し、高真空
(10-4〜10-5Torr)状態とする。なお、排気
中、底板6と排気管14の間はシール材15によって気
密に保持される。
【0023】次に、前記排気装置13による排気を継続
しつつ、電気ヒータ17によりろう材10を加熱し溶融
させて排気孔9を封じる。この後、常温状態まで冷却す
ると、真空二重構造の魔法瓶1が得られる。
しつつ、電気ヒータ17によりろう材10を加熱し溶融
させて排気孔9を封じる。この後、常温状態まで冷却す
ると、真空二重構造の魔法瓶1が得られる。
【0024】第2の方法として、ゲッターの使用を前提
とした低真空排気方法について説明する。すなわち、図
2に示すように、外瓶2の底板6の中央に金具12を介
してゲッター11を配置するとともに、図3に示すよう
に、その周縁に波形溝9aが形成された排気孔9の上方
に後述するろう材10を設置する。この状態では外瓶2
と内瓶3の間の空間は大気と通気可能状態にある。その
後、ゲッター11の加熱装置16を有する排気装置13
を前記同様に底板6に当接させる。
とした低真空排気方法について説明する。すなわち、図
2に示すように、外瓶2の底板6の中央に金具12を介
してゲッター11を配置するとともに、図3に示すよう
に、その周縁に波形溝9aが形成された排気孔9の上方
に後述するろう材10を設置する。この状態では外瓶2
と内瓶3の間の空間は大気と通気可能状態にある。その
後、ゲッター11の加熱装置16を有する排気装置13
を前記同様に底板6に当接させる。
【0025】続いて、前記二重構造体を常温雰囲気下に
おき、図示しない真空ポンプを駆動することにより、外
瓶2と内瓶3の間の閉じられた空間を排気孔9を介して
排気し、約1〜10Torrの粗引き状態とする。ここ
で、粗引き状態とするのは、次の加熱乾燥工程で二重構
造体全体が迅速に昇温するようにするためである。次
に、前記二重構造体の周囲に加熱炉(不図示)を配置す
るか、又はバーナ等による加熱手段で約230℃で低温
加熱して乾燥させ、外瓶2と内瓶3を構成する金属に吸
着しているガス(主として水)を離脱させる。同時に、
前記真空ポンプによる排気を約20分間行ない、1×1
0-3Torr程度の低真空状態とする。
おき、図示しない真空ポンプを駆動することにより、外
瓶2と内瓶3の間の閉じられた空間を排気孔9を介して
排気し、約1〜10Torrの粗引き状態とする。ここ
で、粗引き状態とするのは、次の加熱乾燥工程で二重構
造体全体が迅速に昇温するようにするためである。次
に、前記二重構造体の周囲に加熱炉(不図示)を配置す
るか、又はバーナ等による加熱手段で約230℃で低温
加熱して乾燥させ、外瓶2と内瓶3を構成する金属に吸
着しているガス(主として水)を離脱させる。同時に、
前記真空ポンプによる排気を約20分間行ない、1×1
0-3Torr程度の低真空状態とする。
【0026】前記低真空排気終了に近い時点で前記加熱
装置16によりゲッター12を加熱し活性化させる。こ
の加熱装置16により底板6に加えられた熱は熱伝導に
より排気孔9を経て前記ろう材10に伝わる。ろう材1
0はゲッター11の加熱装置16及び排気孔9の位置等
の調整により前記低真空排気完了時点で前記加熱温度よ
り低い融点となるものが使用されている。そして、排気
完了時点でろう材10が溶融して自動的に排気孔9が封
じられる。なお、前記排気における真空度は、約1×1
0-3Torrであるが、ゲッター11の活性により真空
度が上昇し、魔法瓶としての所望の真空度(1×10-3
Torr以下の圧力)を得ることができる。
装置16によりゲッター12を加熱し活性化させる。こ
の加熱装置16により底板6に加えられた熱は熱伝導に
より排気孔9を経て前記ろう材10に伝わる。ろう材1
0はゲッター11の加熱装置16及び排気孔9の位置等
の調整により前記低真空排気完了時点で前記加熱温度よ
り低い融点となるものが使用されている。そして、排気
完了時点でろう材10が溶融して自動的に排気孔9が封
じられる。なお、前記排気における真空度は、約1×1
0-3Torrであるが、ゲッター11の活性により真空
度が上昇し、魔法瓶としての所望の真空度(1×10-3
Torr以下の圧力)を得ることができる。
【0027】ろう材10は直接的な加熱ではなく、ゲッ
ター11に加えられた熱の伝導熱にて溶融するので、鉛
合金(Pb合金;融点327〜200℃)や錫(Sn;
232℃)等の低温溶融ろう材が好ましい。しかし、毒
性があるうえ蒸気圧が低いカドミウム(Cd;融点32
0℃)や、毒性のあるセレン(Se;220℃)、融点
が低すぎるリチウム(Li;融点186℃)は好ましく
ない。本発明に使用するろう材の要件は、次の通りであ
る。 (1)二重構造体の加熱温度(200〜250℃)より
も高い融点(220〜420℃)を有すること。 (2)蒸気圧が融点温度+30℃で1×10-4Torr
以下であること。 (3)塗装工程等の加熱条件下でも蒸気圧が1×10-4
Torr以下であること。 (4)必要な耐食性を有すること。 (5)必要な機械的性質を有すること。 (6)著しい毒性を有しないこと。 (7)共晶タイプ、又はいわゆる溶け分かれを防止する
ため、極力、液相−固相線温度の差が小さい合金もしく
は純金属であること。
ター11に加えられた熱の伝導熱にて溶融するので、鉛
合金(Pb合金;融点327〜200℃)や錫(Sn;
232℃)等の低温溶融ろう材が好ましい。しかし、毒
性があるうえ蒸気圧が低いカドミウム(Cd;融点32
0℃)や、毒性のあるセレン(Se;220℃)、融点
が低すぎるリチウム(Li;融点186℃)は好ましく
ない。本発明に使用するろう材の要件は、次の通りであ
る。 (1)二重構造体の加熱温度(200〜250℃)より
も高い融点(220〜420℃)を有すること。 (2)蒸気圧が融点温度+30℃で1×10-4Torr
以下であること。 (3)塗装工程等の加熱条件下でも蒸気圧が1×10-4
Torr以下であること。 (4)必要な耐食性を有すること。 (5)必要な機械的性質を有すること。 (6)著しい毒性を有しないこと。 (7)共晶タイプ、又はいわゆる溶け分かれを防止する
ため、極力、液相−固相線温度の差が小さい合金もしく
は純金属であること。
【0028】具体的な低温溶融ろう材としては、例えば
特開平6−169850号公報に示される各種低温溶融
ガラスろう材(溶融温度200〜600℃)や、特開平
7−246166号公報に示される各種低温溶融ろう材
(溶融温度200〜550℃)、あるいは各種文献によ
るろう材がある。これらの低温溶融ろう材のうち、25
0〜450℃で溶融するものの一例として次のものがあ
る。
特開平6−169850号公報に示される各種低温溶融
ガラスろう材(溶融温度200〜600℃)や、特開平
7−246166号公報に示される各種低温溶融ろう材
(溶融温度200〜550℃)、あるいは各種文献によ
るろう材がある。これらの低温溶融ろう材のうち、25
0〜450℃で溶融するものの一例として次のものがあ
る。
【表1】 融点 組成 247℃ 87%Pb、13%Sb(共晶) 370℃ 94%Au、6%Si(共晶) 356℃ 88%Au、12%Ge(共晶) 280℃ 80%Au、20%Sn(共晶) 232℃ 100%Sn 221℃ 96.5%Sn、3.5%Ag(共晶) 217℃ 90%Sn、10%Au(共晶) 327℃ 100%Pb 309℃ 97.5%Pb、1.5%Ag、1%Sn(共晶) 303℃ 97.5%Pb、2.5%Ag(共晶) 315℃ 95%Pb、5%In(共晶)
【0029】以上のように、前記第2の製造方法では、
1×10-3Torrより圧力を下げない低真空排気を行
うので、油拡散ポンプ等の高真空排気用のポンプが不要
となる結果、接合部の高気密性を保つ必要がなくなるう
え、ポンプの水冷機構が不要となり、設備が小型化かつ
安価となる。また、接合部の高気密性が不要となること
により、特に排気管14の下端のシール材15等のパッ
キンに高精度が要求されず、複雑な形状のパッキンでな
くてもよいほか、真空グリスを省略できる可能性もあ
り、メンテナンス周期も長くなる。さらに、排気管14
や外瓶2の底板6等の部品のパッキン接触面に高精度が
要求されないので、部品の生産性が向上する。
1×10-3Torrより圧力を下げない低真空排気を行
うので、油拡散ポンプ等の高真空排気用のポンプが不要
となる結果、接合部の高気密性を保つ必要がなくなるう
え、ポンプの水冷機構が不要となり、設備が小型化かつ
安価となる。また、接合部の高気密性が不要となること
により、特に排気管14の下端のシール材15等のパッ
キンに高精度が要求されず、複雑な形状のパッキンでな
くてもよいほか、真空グリスを省略できる可能性もあ
り、メンテナンス周期も長くなる。さらに、排気管14
や外瓶2の底板6等の部品のパッキン接触面に高精度が
要求されないので、部品の生産性が向上する。
【0030】また、前記第2の方法では、二重構造体を
低温加熱するので、排気後の外観部、特に内瓶内面の化
学研磨、電解研磨等の表面処理が簡略化され、製造時間
が短縮される。これに加え、パッキンの耐熱性が要求さ
れないので、フッ素ゴム等の高価なパッキンを使用する
必要がなく、交換頻度が減少する。さらに、設備が簡単
で小型かつ安価になるうえ、光熱費が低減する。
低温加熱するので、排気後の外観部、特に内瓶内面の化
学研磨、電解研磨等の表面処理が簡略化され、製造時間
が短縮される。これに加え、パッキンの耐熱性が要求さ
れないので、フッ素ゴム等の高価なパッキンを使用する
必要がなく、交換頻度が減少する。さらに、設備が簡単
で小型かつ安価になるうえ、光熱費が低減する。
【0031】なお、前記第2の方法における前記排気及
び製造工程においては、ろう材10の溶融による排気孔
9の閉鎖とゲッター11の活性化が同時に行なわれるよ
うにしたが、ろう材10とゲッター11を適宜の寸法、
位置関係におくことにより、ろう材10により排気孔9
が封じられる前にゲッター11が活性化し、逆に排気孔
9が封じられた後にゲッター11が活性化するようにし
てもよい。また、前記加熱装置16のようにろう材10
とゲッター11の加熱を同一の装置で行なう代わりに、
ろう材10の加熱装置16とゲッター11の加熱装置1
6を別個に設けて、それぞれ独立して加熱を行なうよう
にしてもよい。
び製造工程においては、ろう材10の溶融による排気孔
9の閉鎖とゲッター11の活性化が同時に行なわれるよ
うにしたが、ろう材10とゲッター11を適宜の寸法、
位置関係におくことにより、ろう材10により排気孔9
が封じられる前にゲッター11が活性化し、逆に排気孔
9が封じられた後にゲッター11が活性化するようにし
てもよい。また、前記加熱装置16のようにろう材10
とゲッター11の加熱を同一の装置で行なう代わりに、
ろう材10の加熱装置16とゲッター11の加熱装置1
6を別個に設けて、それぞれ独立して加熱を行なうよう
にしてもよい。
【0032】このうち、排気孔9が封じられた後にゲッ
ター11を活性化する方法は、ろう材10の溶融温度は
ゲッター11の活性化時の熱伝導温度以上であればよい
ので、ろう材10は必ずしも低温溶融タイプでなくても
よく、任意のものを選択可能となる。また、ゲッター1
1の取付位置を排気装置13の設置範囲内としなくても
任意の位置を選ぶことができるので便利である。
ター11を活性化する方法は、ろう材10の溶融温度は
ゲッター11の活性化時の熱伝導温度以上であればよい
ので、ろう材10は必ずしも低温溶融タイプでなくても
よく、任意のものを選択可能となる。また、ゲッター1
1の取付位置を排気装置13の設置範囲内としなくても
任意の位置を選ぶことができるので便利である。
【0033】また、以上の実施態様においては、ろう材
10による排気孔9の封止に際し、その溶融熱を排気装
置13内で直接的あるいはゲッター11の加熱時の熱伝
導で与えることを示したが、これに限らず、排気装置1
3の外側から加えてもよい。例えば、ゲッター11を排
気装置13の排気管14で囲まれる範囲の外側に配置
し、それを排気装置13の外側に設けた加熱装置によっ
て加熱することにより、排気孔9の設置したろう材10
を溶融させる。この方法であれば、排気装置13に加熱
装置16を設けなくてもよいので構造が簡単になる。
10による排気孔9の封止に際し、その溶融熱を排気装
置13内で直接的あるいはゲッター11の加熱時の熱伝
導で与えることを示したが、これに限らず、排気装置1
3の外側から加えてもよい。例えば、ゲッター11を排
気装置13の排気管14で囲まれる範囲の外側に配置
し、それを排気装置13の外側に設けた加熱装置によっ
て加熱することにより、排気孔9の設置したろう材10
を溶融させる。この方法であれば、排気装置13に加熱
装置16を設けなくてもよいので構造が簡単になる。
【0034】次に、図4−8を参照して、本発明の他の
実施形態を説明する。図4は、排気孔9の他の実施形態
を示す。この実施形態では、内瓶3と外瓶2のそれぞれ
の口部4、5の接合部に設けた円周状の隙間を排気孔9
とし、内瓶3と外瓶2の間に予め収容された小球形状の
多数のろう材10で当該排気孔9を封じる。前記円周状
の隙間は排気可能な程度の小隙間でよく、全周に等分布
で接触部と隙間部を形成してもよい。この実施形態で
は、二重構造体の組立て時に内瓶3と外瓶2の口部4,
5を予め接合する必要はなく、組立工数が低減する。ま
た、外瓶2に排気孔を形成する必要がないので、外観が
よい。なお、この実施形態では、ろう材10を重力によ
って口部4,5に移動させるため、二重構造体の口部
4,5を下向きにし、排気管14を下方から接合し、後
述する径シール方式によりシールする。
実施形態を説明する。図4は、排気孔9の他の実施形態
を示す。この実施形態では、内瓶3と外瓶2のそれぞれ
の口部4、5の接合部に設けた円周状の隙間を排気孔9
とし、内瓶3と外瓶2の間に予め収容された小球形状の
多数のろう材10で当該排気孔9を封じる。前記円周状
の隙間は排気可能な程度の小隙間でよく、全周に等分布
で接触部と隙間部を形成してもよい。この実施形態で
は、二重構造体の組立て時に内瓶3と外瓶2の口部4,
5を予め接合する必要はなく、組立工数が低減する。ま
た、外瓶2に排気孔を形成する必要がないので、外観が
よい。なお、この実施形態では、ろう材10を重力によ
って口部4,5に移動させるため、二重構造体の口部
4,5を下向きにし、排気管14を下方から接合し、後
述する径シール方式によりシールする。
【0035】なお、内瓶3と外瓶2の口部4,5の間の
円周状の隙間を排気孔9とする代わりに、図5に示すよ
うに、内瓶3の口部5の内面の一部に内方に膨出する膨
出部23を形成し、この膨出部23と外瓶2の口部4の
内面との間に排気孔9を形成してもよい。
円周状の隙間を排気孔9とする代わりに、図5に示すよ
うに、内瓶3の口部5の内面の一部に内方に膨出する膨
出部23を形成し、この膨出部23と外瓶2の口部4の
内面との間に排気孔9を形成してもよい。
【0036】図6は、排気管14の接合方法の他の実施
形態を示す。図6(A)の形態では、外瓶2の底近傍の
外周面に形成した雄ねじ24に、排気管14の下端内周
面に形成した雌ねじ25を螺合して接合する。この場
合、二重構造体を回転してもよいし、排気管14を回転
するようにしてもよい。また、排気管14に段部26を
設けて、この段部26と外瓶2の底板6との間にシール
材15を介在させる。なお、接合部の平面度が良好であ
る場合や、排気力が強い場合は、前記真空グリス等を省
略できる場合がある。この形態は、製品として仕上げる
際の底部材の取付けにおいて外瓶2の雄ねじ部24を図
示しない樹脂製の底部材等の接合に利用することができ
るという利点がある。
形態を示す。図6(A)の形態では、外瓶2の底近傍の
外周面に形成した雄ねじ24に、排気管14の下端内周
面に形成した雌ねじ25を螺合して接合する。この場
合、二重構造体を回転してもよいし、排気管14を回転
するようにしてもよい。また、排気管14に段部26を
設けて、この段部26と外瓶2の底板6との間にシール
材15を介在させる。なお、接合部の平面度が良好であ
る場合や、排気力が強い場合は、前記真空グリス等を省
略できる場合がある。この形態は、製品として仕上げる
際の底部材の取付けにおいて外瓶2の雄ねじ部24を図
示しない樹脂製の底部材等の接合に利用することができ
るという利点がある。
【0037】図6(B)の形態(以下、径シール方式と
いう。)では、排気管14の下端に形成した大径部27
を外瓶2の側面にシール材28を介して嵌合する。シー
ル材28としては、油圧等で膨らませることができるチ
ューブ状のものを使用するのが好ましい。また、大径部
27の上端に、外瓶2の底板6と当接する段部26を設
けて、排気管14の外瓶2への嵌合代を一定に制限する
のが好ましい。なお、段部26と底板6との間に第2の
シール材を介在させてもよい。
いう。)では、排気管14の下端に形成した大径部27
を外瓶2の側面にシール材28を介して嵌合する。シー
ル材28としては、油圧等で膨らませることができるチ
ューブ状のものを使用するのが好ましい。また、大径部
27の上端に、外瓶2の底板6と当接する段部26を設
けて、排気管14の外瓶2への嵌合代を一定に制限する
のが好ましい。なお、段部26と底板6との間に第2の
シール材を介在させてもよい。
【0038】図6(C)の形態では、外瓶2の側面に形
成した排気孔9を覆うようにして排気管14を外瓶2の
側面に当接し、排気する。この形態は、外瓶2の径が大
きい場合に好適である。
成した排気孔9を覆うようにして排気管14を外瓶2の
側面に当接し、排気する。この形態は、外瓶2の径が大
きい場合に好適である。
【0039】図7は、ろう材10の取り付け方法の他の
実施形態を示す。図7(A)の形態では、ろう材10に
横方向の貫通穴29と該貫通穴29に連通する縦穴30
とを形成し、これを取付孔8に嵌合する。また、このろ
う材10を抜け止めするとともに、真空ポンプへの異物
進入を防止するため、排気管14にメッシュ31を取り
付ける。
実施形態を示す。図7(A)の形態では、ろう材10に
横方向の貫通穴29と該貫通穴29に連通する縦穴30
とを形成し、これを取付孔8に嵌合する。また、このろ
う材10を抜け止めするとともに、真空ポンプへの異物
進入を防止するため、排気管14にメッシュ31を取り
付ける。
【0040】図7(B)の形態は、外瓶2の底板6に排
気孔9を囲むように凹部32を形成し、該凹部32に環
状のろう材10を嵌合する。この形態では、溶融したろ
う材10が凹部32から流れ出ないので外観がよい。
気孔9を囲むように凹部32を形成し、該凹部32に環
状のろう材10を嵌合する。この形態では、溶融したろ
う材10が凹部32から流れ出ないので外観がよい。
【0041】図7(C)の形態では、外瓶2の底板6に
排気孔9を囲むように凹部32を形成し、該凹部32の
底に金具33でろう材10を取り付ける。この実施形態
では、ろう材10が脱落する恐れがなく安全である。
排気孔9を囲むように凹部32を形成し、該凹部32の
底に金具33でろう材10を取り付ける。この実施形態
では、ろう材10が脱落する恐れがなく安全である。
【0042】図8は、ろう材10と底板6とのヌレ性を
向上するための他の実施形態を示す。すなわち、図1に
示すように底板6全体又は取付孔8の周囲をメッキする
代わりに、底板6を、排気孔9の近傍の排気部6aと、
該排気部6aの周囲に位置する環状部6bとに分割し、
排気部6aをニッケル等のろう材とヌレ性のよい無垢の
材料で形成する。これにより、メッキ工程を省略するこ
とができる。また、底板6や排気部6aを小型化する等
して高強度を必要としないようにすれば、比較的硬度の
低い材料や板厚の薄い材料を使用できる。この場合は、
排気孔を加工しやすい利点がある。なお、排気部6aは
必ずしも中央に設置する必要はない。
向上するための他の実施形態を示す。すなわち、図1に
示すように底板6全体又は取付孔8の周囲をメッキする
代わりに、底板6を、排気孔9の近傍の排気部6aと、
該排気部6aの周囲に位置する環状部6bとに分割し、
排気部6aをニッケル等のろう材とヌレ性のよい無垢の
材料で形成する。これにより、メッキ工程を省略するこ
とができる。また、底板6や排気部6aを小型化する等
して高強度を必要としないようにすれば、比較的硬度の
低い材料や板厚の薄い材料を使用できる。この場合は、
排気孔を加工しやすい利点がある。なお、排気部6aは
必ずしも中央に設置する必要はない。
【0043】次に、図9−10を参照して、本発明のさ
らに他の実施形態、すなわち、排気孔、ろう材、及びゲ
ッターの加熱手段として電磁誘導加熱装置を使用した実
施形態について説明する。
らに他の実施形態、すなわち、排気孔、ろう材、及びゲ
ッターの加熱手段として電磁誘導加熱装置を使用した実
施形態について説明する。
【0044】図9は、誘導加熱コイル34を排気手段で
ある排気具35の外側に配置し、排気孔9を母材溶接に
よって封止するようにした実施形態を示す。この実施形
態において、排気具35は、セラミック又は耐熱樹脂等
の非導電性材料からなり、一端が蓋36で閉じられ他端
が開口された円筒形をなし、その開口端には魔法瓶1の
底板に6に圧接するシール材37が取り付けられてい
る。この排気具35の側面には排気管38が接続され、
該排気管38は図示しない真空ポンプに導かれている。
排気具35の蓋36の外面中央には突部39が形成さ
れ、該突部39の周囲に誘導加熱コイル34が蓋36の
外面に密着するように渦巻き状に巻回されている。誘導
加熱コイル34は突部39に取り付けられた円形の押さ
え板40によって押さえられている。押さえ板40の外
面には複数のフェライト41が突部39を中心に放射状
に配設されている。前記誘導加熱コイル34は制御装置
42によって制御されるようになっている。なお、誘導
加熱コイル34は太めの1本の素線あるいは細い複数本
の素線からなるリッジ線等で構成する。また、この実施
形態では、誘導加熱コイル34、押さえ板40及びフェ
ライト41を蓋36の外面に設けたが、蓋36の内面に
設けてもよい。
ある排気具35の外側に配置し、排気孔9を母材溶接に
よって封止するようにした実施形態を示す。この実施形
態において、排気具35は、セラミック又は耐熱樹脂等
の非導電性材料からなり、一端が蓋36で閉じられ他端
が開口された円筒形をなし、その開口端には魔法瓶1の
底板に6に圧接するシール材37が取り付けられてい
る。この排気具35の側面には排気管38が接続され、
該排気管38は図示しない真空ポンプに導かれている。
排気具35の蓋36の外面中央には突部39が形成さ
れ、該突部39の周囲に誘導加熱コイル34が蓋36の
外面に密着するように渦巻き状に巻回されている。誘導
加熱コイル34は突部39に取り付けられた円形の押さ
え板40によって押さえられている。押さえ板40の外
面には複数のフェライト41が突部39を中心に放射状
に配設されている。前記誘導加熱コイル34は制御装置
42によって制御されるようになっている。なお、誘導
加熱コイル34は太めの1本の素線あるいは細い複数本
の素線からなるリッジ線等で構成する。また、この実施
形態では、誘導加熱コイル34、押さえ板40及びフェ
ライト41を蓋36の外面に設けたが、蓋36の内面に
設けてもよい。
【0045】前記排気具35を用いて魔法瓶1の排気を
行うには、排気具35の開口端をシール材37を介して
魔法瓶1の底板6に当接し、該底板6に形成された排気
孔9を介して魔法瓶1の外瓶2と内瓶3の間の空間を排
気する。この場合、前述の高真空排気方法、ゲッターの
使用を前提とした低真空排気方法のいずれも行うことが
できる。ここでは、予め魔法瓶1の外瓶2の底板6に金
具12を介してゲッター11が底板6に密着するように
取り付けられ、後者の方法により1×10-3Torr程
度の低真空状態に排気してあるものとする。この状態
で、制御装置42により誘導加熱コイル34に高周波電
流を流すと、電磁誘導作用により魔法瓶1の外瓶2の底
板6に渦電流が発生し、この渦電流に基づいて底板6が
発熱する。この結果、底板6の熱が熱伝導によって当該
底板6に密着するゲッター11に伝えられ、ゲッター1
1が活性化するとともに、底板6の排気孔9の回りの母
材が溶融して排気孔9が閉じられる。そして、ゲッター
11の作用により魔法瓶1の外瓶2と内瓶3の間は高真
空に維持される。なお、ゲッター11の活性化は排気孔
9が閉じられた後になされるようにしてもよい。
行うには、排気具35の開口端をシール材37を介して
魔法瓶1の底板6に当接し、該底板6に形成された排気
孔9を介して魔法瓶1の外瓶2と内瓶3の間の空間を排
気する。この場合、前述の高真空排気方法、ゲッターの
使用を前提とした低真空排気方法のいずれも行うことが
できる。ここでは、予め魔法瓶1の外瓶2の底板6に金
具12を介してゲッター11が底板6に密着するように
取り付けられ、後者の方法により1×10-3Torr程
度の低真空状態に排気してあるものとする。この状態
で、制御装置42により誘導加熱コイル34に高周波電
流を流すと、電磁誘導作用により魔法瓶1の外瓶2の底
板6に渦電流が発生し、この渦電流に基づいて底板6が
発熱する。この結果、底板6の熱が熱伝導によって当該
底板6に密着するゲッター11に伝えられ、ゲッター1
1が活性化するとともに、底板6の排気孔9の回りの母
材が溶融して排気孔9が閉じられる。そして、ゲッター
11の作用により魔法瓶1の外瓶2と内瓶3の間は高真
空に維持される。なお、ゲッター11の活性化は排気孔
9が閉じられた後になされるようにしてもよい。
【0046】図10は、誘導加熱コイル34a,34b
を排気手段である図9と同様の排気具35の内側に配置
し、排気孔9をろう材10によって封止するようにした
実施形態を示す。排気具35の蓋36の内面には、開口
端に向かって延びる円柱状の2つのフェライト43a,
43bが取り付けられている。これらのフェライト43
a,43bは排気具35を魔法瓶1の底板6に当接した
際に、排気孔9、ゲッター11の取付位置にそれぞれ所
定間隔を隔てて対向するように取付られている。各フェ
ライト43a,43bにはそれぞれ誘導加熱コイル34
a,34bが巻回されている。一方の誘導加熱コイル3
4aはろう材10の加熱用であり、他方の誘導加熱コイ
ル34bはゲッター11の加熱用である。両誘導加熱コ
イル34a,34bは制御装置42によって別個に又は
同時に制御されるようになっている。なお、両誘導加熱
コイル34a,34bの消費電力は被加熱部の条件によ
り任意に設定される。
を排気手段である図9と同様の排気具35の内側に配置
し、排気孔9をろう材10によって封止するようにした
実施形態を示す。排気具35の蓋36の内面には、開口
端に向かって延びる円柱状の2つのフェライト43a,
43bが取り付けられている。これらのフェライト43
a,43bは排気具35を魔法瓶1の底板6に当接した
際に、排気孔9、ゲッター11の取付位置にそれぞれ所
定間隔を隔てて対向するように取付られている。各フェ
ライト43a,43bにはそれぞれ誘導加熱コイル34
a,34bが巻回されている。一方の誘導加熱コイル3
4aはろう材10の加熱用であり、他方の誘導加熱コイ
ル34bはゲッター11の加熱用である。両誘導加熱コ
イル34a,34bは制御装置42によって別個に又は
同時に制御されるようになっている。なお、両誘導加熱
コイル34a,34bの消費電力は被加熱部の条件によ
り任意に設定される。
【0047】この実施形態では、図9の実施形態と同様
に低真空状態に排気した状態で、制御装置42によりろ
う材加熱用の誘導加熱コイル34aに高周波電流を流す
と、電磁誘導作用により排気孔9の周囲の底板6が発熱
し、この底板6の熱が熱伝導によって当該排気孔9に載
置されたろう材10に伝えられる結果、ろう材10が溶
融して排気孔9が閉じられる。次に、ゲッター加熱用の
誘導加熱コイル34bに高周波電流を流すと、電磁誘導
作用によりゲッター11が取り付けられた部分の底板6
が発熱し、該底板6の熱が熱伝導によって当該底板6に
密着するゲッター11に伝えられてゲッター11が活性
化し、このゲッター11の作用により魔法瓶1の外瓶2
と内瓶3の間は高真空に維持される。なお、ゲッター1
1の活性化はろう材10の溶融前から開始してもよい。
に低真空状態に排気した状態で、制御装置42によりろ
う材加熱用の誘導加熱コイル34aに高周波電流を流す
と、電磁誘導作用により排気孔9の周囲の底板6が発熱
し、この底板6の熱が熱伝導によって当該排気孔9に載
置されたろう材10に伝えられる結果、ろう材10が溶
融して排気孔9が閉じられる。次に、ゲッター加熱用の
誘導加熱コイル34bに高周波電流を流すと、電磁誘導
作用によりゲッター11が取り付けられた部分の底板6
が発熱し、該底板6の熱が熱伝導によって当該底板6に
密着するゲッター11に伝えられてゲッター11が活性
化し、このゲッター11の作用により魔法瓶1の外瓶2
と内瓶3の間は高真空に維持される。なお、ゲッター1
1の活性化はろう材10の溶融前から開始してもよい。
【0048】以上説明した前記実施形態では、排気孔の
封じ方法としてろう材10を直接使用する方法を示した
が、これに限らず、公知である封止板を用いる方法(例
えば特開昭60−222017号公報に記載の方法)を
用いてもよい。また、ろう材10を使用せず、例えば図
4、図5に示される構造でろう材10を使用することな
くビーム溶接等により直接母材溶接してもよい。この場
合、底板に設けた排気孔を単に小孔(約0.5〜1.0
mmφ)に形成して母材溶接してもよい。また、排気孔
は円状に限らず、長孔状等任意の形状でよい。
封じ方法としてろう材10を直接使用する方法を示した
が、これに限らず、公知である封止板を用いる方法(例
えば特開昭60−222017号公報に記載の方法)を
用いてもよい。また、ろう材10を使用せず、例えば図
4、図5に示される構造でろう材10を使用することな
くビーム溶接等により直接母材溶接してもよい。この場
合、底板に設けた排気孔を単に小孔(約0.5〜1.0
mmφ)に形成して母材溶接してもよい。また、排気孔
は円状に限らず、長孔状等任意の形状でよい。
【0049】なお、以上の実施形態は、魔法瓶の排気方
法、製造方法について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、真空二重管、真空断熱パネル、真空容器にも適用可
能であることは言うまでもない。
法、製造方法について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、真空二重管、真空断熱パネル、真空容器にも適用可
能であることは言うまでもない。
【0050】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、真空炉を用いず、閉じられた空間のみを排気
するので、排気量が少なくなるとともに、排気装置自体
が簡単な構造でしかも排気作業がしやすくなるため設備
費が安価でさらに生産性も向上する。特に真空炉方式と
比較した場合、加熱方法が単なる加熱炉で行えるため、
温度管理がしやすく、また真空雰囲気下での加熱も不要
であるため、設備費、生産性ともに極めて有利である。
また、チップ管方式と比較した場合も、チップ管が省略
できるため、製品がコンパクトになる利点がある。な
お、ゲッターを併用した低真空排気方法は、生産性がさ
らに向上するとともに、排気後の表面処理も簡単化で
き、有益である。
によれば、真空炉を用いず、閉じられた空間のみを排気
するので、排気量が少なくなるとともに、排気装置自体
が簡単な構造でしかも排気作業がしやすくなるため設備
費が安価でさらに生産性も向上する。特に真空炉方式と
比較した場合、加熱方法が単なる加熱炉で行えるため、
温度管理がしやすく、また真空雰囲気下での加熱も不要
であるため、設備費、生産性ともに極めて有利である。
また、チップ管方式と比較した場合も、チップ管が省略
できるため、製品がコンパクトになる利点がある。な
お、ゲッターを併用した低真空排気方法は、生産性がさ
らに向上するとともに、排気後の表面処理も簡単化で
き、有益である。
【図1】 本発明の排気方法及び製造方法を示す断面
図。
図。
【図2】 本発明の他の排気方法及び製造方法を示す断
面図。
面図。
【図3】 図2の排気孔の拡大図。
【図4】 排気孔の他の実施形態を示す断面図。
【図5】 排気孔のさらに他の実施形態を示す断面図。
【図6】 排気装置の接合方法の他の実施形態を示す断
面図。
面図。
【図7】 ろう材の取付け方法の他の実施形態を示す断
面図。
面図。
【図8】 外瓶の底板の他の実施形態を示す断面図。
【図9】 加熱手段として電磁誘導加熱装置を用いた本
発明の排気方法及び製造方法を示す断面図。
発明の排気方法及び製造方法を示す断面図。
【図10】 加熱手段として電磁誘導加熱装置を用いた
本発明の他の排気方法及び製造方法を示す断面図。
本発明の他の排気方法及び製造方法を示す断面図。
2…外瓶(壁部材)、 3…内瓶(壁部材)、 9…排気孔、 13…排気装置、 14…排気管、 16…加熱装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 保徳 大阪府大阪市北区天満1丁目20番5号 象 印マホービン株式会社内 (72)発明者 佐々木 稔典 大阪府大阪市北区天満1丁目20番5号 象 印マホービン株式会社内
Claims (22)
- 【請求項1】 壁部材により閉じられた空間を形成し、
該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の排気方法
において、前記閉じられた空間を形成する壁部材の一部
に排気孔を設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材に気密
を保持して着脱可能に接合する排気手段により排気する
ことを特徴とする真空構造体の排気方法。 - 【請求項2】 前記壁部材が互いに接合される少なくと
も2つの部材からなり、該2つの部材の接合部の隙間に
前記排気孔を設けることを特徴とする請求項1に記載の
真空構造体の排気方法。 - 【請求項3】 前記排気手段を当接により前記壁部材に
接合することを特徴とする請求項1又は2に記載の真空
構造体の排気方法。 - 【請求項4】 前記排気孔の周囲に筒状部を形成し、前
記排気手段を前記筒状部にねじによる締め付けにより前
記壁部材に接合することを特徴とする請求項1又は2に
記載の真空構造体の排気方法。 - 【請求項5】 前記排気孔の周囲に筒状部を形成し、前
記排気手段を前記筒状部側面にシール部材を介して嵌合
することにより前記壁部材に接合することを特徴とする
請求項1又は2に記載の真空構造体の排気方法。 - 【請求項6】 前記排気孔の周囲に筒状部を形成し、前
記排気手段を前記筒状部にシール部材を介して嵌合する
とともに、当接により前記壁部材に接合することを特徴
とする請求項1又は2に記載の真空構造体の排気方法。 - 【請求項7】 壁部材により閉じられた空間を形成し、
該閉じられた空間を排気してなる真空構造体の製造方法
において、前記閉じられた空間を形成する壁部材の一部
に排気孔を設け、該排気孔を覆い、かつ、壁部材に気密
を保持して着脱可能に接合する排気手段により排気した
後、前記排気孔を封じることを特徴とする真空構造体の
製造方法。 - 【請求項8】 前記請求項2から6に記載の方法により
排気することを特徴とする請求項7に記載の真空構造体
の製造方法。 - 【請求項9】 前記排気孔の周囲の壁部材を加熱手段に
よって加熱し、母材溶接により排気孔を封じることを特
徴とする請求項7又は8に記載の真空構造体の製造方
法。 - 【請求項10】 前記排気孔の加熱手段は、電磁誘導加
熱装置からなり、該電磁誘導加熱装置により壁部材を溶
融させて排気孔を封じることを特徴とする請求項9に記
載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項11】 前記排気孔の近傍に封じ板とろう材を
配設し、該ろう材を加熱手段によって加熱し、溶融した
ろう材を介して封じ板により排気孔を封じることを特徴
とする請求項7又は8に記載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項12】 前記排気孔の近傍に配設したろう材を
加熱手段によって加熱し、溶融したろう材により排気孔
を封じることを特徴とする請求項7又は8に記載の真空
構造体の製造方法。 - 【請求項13】 前記ろう材の加熱手段は、電磁誘導加
熱装置からなり、該電磁誘導加熱装置により加熱された
壁部材からの熱伝導によりろう材を加熱することを特徴
とする請求項11又は12のいずれかに記載の真空構造
体の製造方法。 - 【請求項14】 前記排気孔の近傍における前記壁部材
の少なくとも外表面を前記ろう材とヌレ性の良い材料か
らなる金属皮膜を形成することを特徴とする請求項11
から13のいずれかに記載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項15】 前記排気孔の近傍における前記壁部材
を前記ろう材とヌレ性の良い材料で形成することを特徴
とする請求項11から13のいずれかに記載の真空構造
体の製造方法。 - 【請求項16】 前記構造体の閉じられた空間の内部に
ゲッターを配設し、前記排気手段により1×10-3To
rrより低くならないように排気するとともに、前記ゲ
ッターを加熱手段によって加熱して活性化させることを
特徴とする請求項7から15のいずれかに記載の真空構
造体の製造方法。 - 【請求項17】 前記ゲッターを前記排気孔の近傍に設
けたことを特徴とする請求項16に記載の真空構造体の
製造方法。 - 【請求項18】 前記ゲッターの加熱手段が、前記ろう
材の加熱手段とは別個であることを特徴とする請求項1
6又は17に記載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項19】 前記ゲッターの加熱手段が、前記ろう
材の加熱手段と同一であることを特徴とする請求項16
又は17に記載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項20】 前記ゲッターの加熱手段は、電磁誘導
加熱装置からなり、該電磁誘導加熱装置により加熱され
た壁部材からの熱伝導によりゲッターを加熱することを
特徴とする請求項16から19のいずれかに記載の真空
構造体の製造方法。 - 【請求項21】 前記加熱手段を前記排気手段の内側に
配設したことを特徴とする請求項9から20のいずれか
に記載の真空構造体の製造方法。 - 【請求項22】 前記加熱手段を前記排気手段の外側に
配設したことを特徴とする請求項9から20のいずれか
に記載の真空構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12550496A JPH09220167A (ja) | 1995-12-15 | 1996-05-21 | 真空構造体の排気方法及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-327433 | 1995-12-15 | ||
JP32743395 | 1995-12-15 | ||
JP12550496A JPH09220167A (ja) | 1995-12-15 | 1996-05-21 | 真空構造体の排気方法及び製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09220167A true JPH09220167A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=26461933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12550496A Pending JPH09220167A (ja) | 1995-12-15 | 1996-05-21 | 真空構造体の排気方法及び製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09220167A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018207226A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | サーモス株式会社 | 真空二重構造体及びその製造方法、並びにヘッドホン |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12550496A patent/JPH09220167A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018207226A (ja) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | サーモス株式会社 | 真空二重構造体及びその製造方法、並びにヘッドホン |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040120 |