JPH02248772A

JPH02248772A - 密封装置

Info

Publication number: JPH02248772A
Application number: JP1069767A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nishikawa; 雅弘西川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1990-10-04
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JP2788994B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、内部を常に外気から遮断する必要のある機器
・装置類の開口部の密封装置に関するものであり、半導
体製造設備や原子力関係設備、航空機関係設備等に於い
て主に利用されるものである。

（従来の技術）半導体製造設備や原子力関係設備に於いては、外気の流
入を防止して機器・装置の内部を特に清潔に保持する必
要のあるものが多くあり、特別な場合には機器内部を真
空状態に保持したり、或いは不活性ガスによる加圧状態
とすることにより、内部の安定化が図られている。

ところで、半導体製造設備や原子力関係設備に於いて上
述の如き機器・装置を取替える場合１例えば核融合設備
のプラズマ加熱装置に於けるプラズマ容器等を交換する
場合には１通常第７図に示す如く、先ずプラズマ容器Ａ
の出・入口部に設けられた形状記憶合金継手Ｂ、Ｂを解
離し、プラズマ容器Ａを同軸ガンＣ等から切り離す。次
に、密封板Ｅにより開口部りを開鎖し、内部を真空にし
た新たなプラズマ容器Ａ′を搬入し、密封板Ｅを取り外
した後、形状記憶合金継手Ｂ、Ｂを加熱してこれを同軸
ガンＣ等へ連結する。そして、最後に機器並びに管路内
部を所定の真空度にまで真空引きすることにより、プラ
ズマ容器Ａの取替えを完了する。

しかし乍ら、前述の如き方法では、プラズマ容器Ａ′の
連結前に密封板Ｅを取り外すため１機器内部の真空が一
旦破られ、外気の流入によって機器内部が汚損するとい
う難点がある。

又、機器・装置の連結後に機器内部を再度真空引きする
必要があり、真空引き操作に時間が掛かる等の問題があ
る。

一方、前述の如き問題を避けるため、前記密封板Ｅに替
えてプラズマ容器Ａの開口部にゲートバルブ（図示省略
）を固設し、容器Ａの連結後に管路内等を真空引きした
後、ゲートバルブを開くようにすることも可能である。

しかし、容器Ａの開口部が大きくなると、ゲートバルブ
自体が大型となり、経済性や容器Ａの設置用スペース等
の点に新たな問題が起生ずる。

また、ゲートバルブはその構造上真空漏れを完全に防止
するのが困難で、様々な不都合が発生する。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、従前の半導体製造設備や原子力設備の機器・
装置の取替えに於ける上述の如き問題、即ち（イ）開口
部の密封を取替時に一旦破るため。

機器内部の汚損を生じたり１機器内部の真空引き等に手
数がかかること、（ロ）機器・装置の開口部に通常のゲ
ートバルブを設けた場合には、開口部が大きくなるとバ
ルブが大形化し、大きな設置スペースを必要とするうえ
、真空漏れ等を完全に防止し難いこと１等の問題を解決
せんとするものであり、より小さな設置スペースで、し
かも簡単な操作により確実に１機器・装置の開口部を密
封（若しくは開・閉）できるようにした密封装置を提供
するものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、機器装置本体１の開口部２に固設したシート
受けフランジ３と；該シート受けフランジ３と一定の間
隙Ｇを置いて対向状に配設され。

その内面側に円形の収納溝４ａを具備すると共に外面側
に連結管７を固設した押えフランジ４と；前記周フラン
ジ３，４間に挿入した密封シート１０と；前記押えフラ
ンジ４の収納溝４ａの奥部に挿着され、断面視に於いて
前面側を傾斜面９ｂとした形状記憶合金製のリング形の
押圧体９と；前記押圧体９の前方に位置して収納溝４ａ
内へ挿着され、断面視に於いてその後面側を前記抑圧体
９の傾斜面９ｂに摺接する傾斜面８ｂとしたリング状の
シート押え８と；前記収納溝４ａ内に配設され。

抑圧体９を加熱するヒータ１１とを発明の基本構成とす
るものである。

（作用）ヒータ１１により形状記憶合金製の押圧体９をその変態
点温度以上の温度に加熱する。この加熱により、リング
状の押圧体９は縮径し、縮径時に発生した機械力は、そ
の前面側の傾斜面９ｂを介してシート押え８に印加され
、該シート押え８を前方へ押圧する。

密封シート】Ｏは前記シート押え８によってシート受け
フランジ３側へ押圧され、開口部２が密封される。

前記ヒータ１１への通電を遮断することにより。

押圧体９の温度が下降する。前記温度が変態点温度以下
になると、押圧体９は拡径して押圧体９にかかる機械力
が喪失する。これにより、密封シート１０は移動自在と
なり、その通孔１０ａを開口部２へ合致せしめた後、再
度ヒータ１１を作動させることにより、開口部２は開放
状態に保持される。

（実施例）以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係る密封装置の横断面図であり、第２
図は第１図のＡ−Ａ視図、第３図は一部を破断した第１
図のＢ−Ｂ親図である。

図に於いて、１は機器・装置本体（例えばプラズマ容器
）、２は本体１の開口部、３はシート受けフランジ、４
は押えフランジ、５はスペーサ。

６はボルト・ナツト、７は連結管、８はリング状のシー
ト押え、９は形状記憶合金製のリング状の押圧体、１０
は密封シート、１１はヒータ、１２はシート保持器、１
３はシート巻取器、１４は密閉ケースである。

前記機器装置本体１は密封構造に形成されており、その
開口部２は短管により形成されて゛いる。

また、前記開口部２を形成する短管の先端部にはシート
受けフランジ３が溶接されており、該フランジ３のフラ
ンジ面３ａが後述する密封シート１０に対する弁座面と
なっている。

前記押えフランジ４は、スペーサー５を介設したうえ前
記シート受けフランジ３と対向状に配設され、ボルトナ
ツト６によりフランジ３に固設されており、連結管７の
一端がその外側面に溶接されている。

尚、前記スペーサー５は、後述する如くフランジ３とフ
ランジ４の間に、密封シート１０がスライド移動し得る
だけの間隙Ｇを形成するためのものであり、本実施例で
はフランジ４と別体としているが、フランジ４と一体的
に形成してもよく。

或いはフランジ３側に一体的に設けてもよいことは勿論
である。

当該押えフランジ４のフランジ面側には、断面が略四角
状の収納溝４ａが円弧状に形成されており、この中にリ
ング状のシート押え８．リング状の押圧体９及びヒータ
１１が挿着されている。

前記リング状のシート押え８の前面側には、密封シート
１０に接当する押圧用突起８ａが形成されており、また
その背面側には傾斜面８ｂが形成されている。

前記リング状の抑圧体９は所謂可逆性形状記憶合金によ
り形成されており、その前面側は、前記シート押えリン
グ８背面の傾斜面８ｂに摺接する傾斜面９ｂに、またそ
の背面側は収納溝４ａの底面に摺接する平面状に夫々形
成されている。尚。

本実施例に於けるリング状の押圧体９は、Ｔｉ　−Ｎｉ
系の形状記憶合金インゴットから加工形成した一方向形
状記憶特性を持つリング体（変態完了温度Ｍｆ＝約１５
り、逆変態開始温度Ａｆ＝約７５℃）に１機械的トレー
ニングを行なって二方向性形状記憶効果を保持させ、所
謂可逆特性を具備するようにしたものであり、前記ヒー
タ１１により変態点以上の温度に加熱することによって
縮径すると共に、変態点以下の温度に冷却することによ
り拡径する。

前記密封シート１０は、厚さ１００μｍ〜２００μｍ程
度のアルミニウム薄膜より形成されており。

適宜の長さのシート１０がシート保持器１２に巻取り収
納されている。

当該密封シート１０には第４図に示す如く、開口部２の
口径に相当する直径の通孔１０ａが適宜のピッチで穿設
されており、その先端は１両フランジ３，４の間隙Ｇを
通してシート巻取器１３へ巻取り自在に固着されている
。

前記シート保持器１２及びシート巻取器１３は。

支持片１２ａ、１３ａを介して押えフランジ４に夫々固
定されており、シート巻取器１３の上部ハンドル１３ｂ
を回転させることにより、矢印方向へ繰り出されて行く
。

前記両７ランジ３・４、シート保持器１２及びシート巻
取器１３等は、二つ割り型の密閉ケース１４内へ気密状
に格納されており、密封装置の要部が外気から遮断され
るようになっている。

尚、本実施例ではシート保持器１２等の取替えを考慮し
て二つ割り型の密閉ケース１４を使用するようにしてい
るが、溶接構造の密閉ケース１４としても良いことは勿
論であるまた、本実施例では密閉ケース１４により両フランジ３
，４等を気密状に覆う構成としているが。

密閉ケース１４を取り外し、両フランジ３，４等を露出
せしめても良いことは勿論である。

更に１本実施例では、開口部２を繰返し開・閉するため
、密封シート１０を、通孔１０ａを一定間隔で形成した
帯状の密封シートとし、これをシート保持器１２に巻取
り保持すると共にその先端部をシート巻取器１３へ巻取
る構成としているが。

開口部２の開閉を繰り返す必要のない場合には、密封シ
ート１０を通孔１０ａを設けた帯状シートにしたり、或
いはシート保持器１２やシート巻取器１３を設けたりす
る必要は無く、適宜の大きさに切断した密封シート１０
を周フランジ３，４間へ差し込む構成としても良い。

次に、本発明の作動について説明する。

機器装置本体１の開口部２を開放状態から閉鎖状態にす
る場合には、第５図に示す如くリング状の押圧体９を冷
却してリング状のシート押え８を拡径させ、密封シート
１０をフリーにする。そして、密封シート】０を所定量
だけシート巻取器１３側へ巻取り、その通孔１０ａに替
えてシート部１０ｂがフランジ開口部へ対向するように
する。

その後、ヒータ１１を加熱して抑圧体９を変態点温度以
上の温度に加熱し、これを縮径させる。

押圧体９が縮径すると、第６図に示す如く１両傾斜面８
ｂ、９ｂを介して抑圧体９の縮径により生じた機械力が
シート押え８に作用し、矢印口方向の押圧力が加えられ
る。これにより、シート押え８の押圧用突起８ａがシー
ト１０側八当接し、開口部２がシート１０により密封さ
れる。

また、密封状態にある開口部２を開放する場合には、前
記と同様にヒータ１１による加熱を切り。

抑圧体９を変態点温度以下の温度に冷却する。これによ
り、抑圧体９は第５図の如くに拡径し、シート押え８の
密封力が解除される。この状態で、シート１０を巻取り
、その通孔１０ａを開口部２と対向せしめることにより
、開口部２が完全に開放される。

尚、開口部２と通孔１０ａとを対向せしめた後でヒータ
１１を再加熱することにより１両フランジ３，４間の気
密性がシート１０を介して確保される。又１本実施例で
は密閉ケース１４によって密封装置そのものを囲繞して
いるため、シート１０の移動時（即ち開口部２の開・閉
時）に機器本体１内の気密性が低下することは無い。

次に、開口部２を閉鎖し、内部を１０−４〜１Ｏ−６ｔ
ｏｒｒの真空とした当該機器本体１を管路へ接続する様
な場合には、先ず連結管７と管路（図示省略）とを形状
記憶合金継手等によって連結する０次に。

管路７内を所定の真空度に排気し、その後開口部２を前
述の如き操作によって開放する。これにより１機器本体
１は、その内部を常時一定の真空度に保持した状態で、
管路へ接続されることになる。

又、前記開口部２の開放後にシート押え８を作動させる
ことにより、周フランジ３，４間の気密が確実に保持さ
れ、万一密閉ケース１４からもれを生じても、機器本体
１の内部は全く影響を受けることがない。

また逆に、機器装置本体１を管路（図示省略）から外す
場合も同様であり、シート１０を移動して開口部２を閉
鎖した後、機器本体１を管路から外すことにより、機器
本体１内を常に気密下に保持できる。

（発明の効果）本発明に於いては、形状記憶合金製の押圧体９の前方傾
斜面とシート押え８の背面側の傾斜面とを摺接自在に組
合せ、押圧体９の加熱縮径↓こよりシート押え８を前方
へ押圧し、密封シート１０により機器本体１の開口部を
開閉する構成としている。

その結果、万一リング状の押圧体９の縮径時の縮径量に
部分的な不同が生じても、リング状のシート押え８はリ
ングの外周全体に亘って略均等に押圧されることになり
、高い気密性を確保することが出来る。

また、押圧体９の拡径時に万一温度下降の不同から拡径
量に不同が出ても、押圧体９の移動が押えリング８の傾
斜面８ａによって規制されることになり、拡径時に於け
るリング状の抑圧体９の所謂片寄りが完全に阻止される
。

更に、抑圧体８の加熱・冷却を制御するだけで自動的に
、しかも極めて円滑且つ確実に開口部２を開閉すること
ができる。

そのうえ、密閉装置の冑部が２枚のフランジ３゜４と両
フランジ３，４間に介設した密封シート１０等から構成
されているため、密封装置そのものが極めて薄い構造の
ものとなり、装置の大幅な小型化が可能となる。

又、密封シート１０を１通孔１０ａとシート部１０ｂと
が交互に連続するシート１０とし、当該シート１０を巻
取器１３により順次巻き取る構成とした場合には、装置
本体１の開口部２を繰返し開・閉することが出来、常に
機器装置の内部を真空状態等の下に保持できると共に、
経済性も著しく向上する。

更に１両フランジ３，４等を密閉ケース１４で囲繞した
場合には、シート押え８の押圧力を解除し、シート１０
を移動して開口部を開放する時にも、両フランジ３，４
の間隙Ｇを通して外気が機器本体１内へ流入する様なこ
とが無く、機器本体１の内部をより完全に保護すること
が可能となる６本発明は上述の通り優れた実用的効用を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る密封装置の横断面図であり、第２
図は第１図のＡ−Ａ祖国、第３図は、−部を破断した第
１図のＢ−Ｂ祖国である。第４図は密封シート１０の一例を示す平面図である。第５図は、リング抑圧体９が拡径し、シート押えリング
８の押圧力を解除した状態を示す部分断面図である。第６図は、リング押圧体９が縮径し、シート押えリング
８に押圧力を加えた状態を示す部分断面図である。第７図は、核融合設備に於けるプラズマ容器等の交換方
法の説明図である。１　　機器・装置本体２　　開口部３　　シート受けフランジ４　　押えフランジ４ａ　収納溝５°　スペーサー７　　連結管８　　シート押え８ｂ　傾斜面９　　押圧体９ｂ　傾斜面１０　　　密封シート１１　　　ヒータ１２　　　シート保持器１３　　　シート巻取器１４　　　密閉ケース第５図第６図７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機器装置本体（１）の開口部（２）に固設したシ
ート受けフランジ（３）と；該シート受けフランジ（３
）と一定の間隙（Ｇ）を置いて対向状に配設され、その
内面側に円形の収納溝（４ａ）を具備すると共に外側面
に連結管（７）を固設した押えフランジ（４）と；前記
両フランジ（３）、（４）間に挿入した密封シート（１
０）と；前記押えフランジ（４）の収納溝（４ａ）の奥
部へ挿着され、断面視に於いて前面側を傾斜面（９ｂ）
とした形状記憶合金製のリング形の押圧体（９）と；前
記押圧体（９）の前方に位置して収納溝（４ａ）内へ挿
着され、断面視に於いてその後面側を前記押圧体（９）
の傾斜面（９ｂ）に摺接する傾斜面（８ｂ）としたリン
グ状のシート押え（８）と；前記収納溝（４ａ）内に配
設され、押圧体（９）を加熱するヒータ（１１）とより
構成した開口部（２）の密封装置。
（２）密封シート（１０）を、一定間隔で通孔（１０ａ
）を穿設したアルミニウム製の帯状シートとした請求項
（１）に記載の密封装置。
（３）密封シート（１０）をシート保持器（１３）に巻
取り保持すると共に、シート保持器（１３）から繰り出
した密封シート（１０）をシート巻取器（１３）へ巻取
る構成とした請求項（１）又は請求項（２）に記載の密
封装置。
（４）シート受けフランジ（３）、押えフランジ（４）
、シート保持器（１３）及びシート巻取器（１３）等を
密封ケース（１４）内に気密状に収納する構成とした請
求項（３）に記載の密封装置。