JPH058130U - 超高真空容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） ［目的］ 角形の超高真空室を有する超高真空容器の容
器本体とフタを接合するフランジ部のシールに、安価な
銅板ガスケット使用を可能とし、各種の寸法形状に対応
しえるシール性の良好な超高真空容器を提供すること。 ［構成］ フランジ部を、互いに締結される外側部材と
内側部材とにより構成し、その内側部材の外周にシール
用のナイフエッジを形成せしめ、楕円状に形成された銅
板ガスケットによりシールするようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種の理化学実験等に使用される超高真空容器に関するものである 。

【０００２】

【従来の技術】

近年、各種の理化学実験等において、超高真空容器が多く使用されるようにな って来た。超高真空容器としては、図７に示す丸形タイプのものと、図８に示す 角形タイプのものとが存在しているが、最近は放射光や素粒子関係の実験に便利 な角形タイプの超高真空容器の需要が多くなっている。

【０００３】 図７において、１は丸形タイプの超高真空室を有する容器本体、２はその容器 本体１の開口部を閉塞するフタで、両者の接合部にはフランジ部３，３が形成さ れている。又、同様に図８において、４は角型タイプの超高真空室を有する容器 本体、５はその容器本体４の開口部を閉塞するフタで、両者の接合部にはフラン ジ部６，６が形成されている。なお、図中７は両フランジ部３，３及び６，６を 互いに締付固定するボルトである。

【０００４】 一般に、超高真空容器は、図７に示す丸形タイプのものにしろ、図８に示す角 形タイプのものにしろ、その超高真空室の真空度を確保することが最も重要であ り、そのためには互いに接合されるフランジ部３，３及び６，６の気密性を保持 するためにその部分を如何にしてシールするかがきわめて重要な課題となってい る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、丸形タイプの超高真空容器の場合には、図９及び図１０に示すよう に、フランジ部３，３の内周に旋盤等によりナイフエッジ８を形成せしめ、両フ ランジ部３，３間に、ナイフエッジ８で締付挾持される図示のような無酸素銅製 のドーナツ状の銅板ガスケット９を介装させ、ボルト７により締付けることによ り、ナイフエッジ８のエッジ部分を前記銅板ガスケット９の表面に喰い込ませて シールするようになっている。

【０００６】 このように、シール用に銅板ガスケット９を用いているのは、組立工程におい て加熱を要するため、一般にシール部材として使用されている合成樹脂材料から なる〇リングでは耐熱性に劣るためである。

【０００７】 これに対し、最近需要が多くなっている角形タイプの超高真空容器の場合にも 、図１１に示すように角形の壁面に沿ってフランジ部６，６の内周に角形にナイ フエッジ８を形成せしめ、角形に形成した銅板ガスケット１０を用いて図１２に 示すようにボルト７を締付けることによりナイフエッジ８のエッジ部分を銅板ガ スケット１０の表面に喰い込ませてシールすることも可能であるが、フランジ部 ６，６の内周に角形にナイフエッジ８を形成せしめるためにはきわめて高価な多 軸加工機を使用して隅部のエッジを精密に加工しなければならず、コスト的に見 てナイフエッジ８を角形に沿って形成することは採用不可能であった。

【０００８】 そこで最近では、角形の超高真空容器の場合には、銅板ガスケット１０の代わ りに図１３に示すようにコイルスプリング１１の外周にアルミ板１２を円弧状に 曲げて巻きつけたヘリコフレックス（Helicofrex）というコイル内蔵型アルミニ ウムパッキング材（以下ヘリコフレックスと呼ぶ）１３が登場し、これを図１５ に示すようにスリット１４の部分が外側になるようにして、図１４に示すように 角形に形成せしめ、このヘリコフレックス１３を用いて角形超高真空容器をシー ルする方法が採用されるようになってきた。

【０００９】 ところが、このヘリコフレックス１３を用いて角形の超高真空容器をシールす るには、図１６、図１７に示すようにフランジ部６，６の接合面に角形に沿って 凹状のシール溝１５を設け、この凹状のシール溝１５内にヘリコフレツックス１ ３を収納させてボルト７により両フランジ部６，６を締付けることによりヘリコ フレックス１３を圧縮せしめ、内蔵されているコイルスプリング１１の弾性によ り外周に円弧状に巻きつけられているアルミ板１２をシール溝１５の底面に密着 せしめ、この密着度によって気密性を保持する必要がある。

【００１０】 その為、気密性を高めるには角形に沿って形成されたシール溝１５の底面１６ を鏡面に仕上げなければならず、精密な鏡面仕上げを必要とするため、加工が非 常に面倒であった。

【００１１】 又、ヘリコフレックス１３そのものが非常に高価である上に、ヘリコフレック ス１３は消耗品であるため、フランジ部６，６を取外す毎にヘリコフレックス１ ３を取換えなければならず、超高真空容器を組立てたり再調整する過程において 、多くのヘリコフレックス１３を消耗することになり、維持費が非常に高くなる など、多くの欠点があった。

【００１２】 本考案は前記従来の技術に鑑みて提案されたもので、角形の超高真空室を有す る超高真空容器であっても、シール用に銅板ガスケットの使用を可能とし、加工 や組立が容易で安価に製作することができると共に、大きさに関係なく、高い気 密性を保持することができる、超高真空容器を提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決するために、角形の超高真空室を有する容器本体とそ の容器本体の開口部を閉塞するフタとの接合部にフランジ部が形成された超高真 空容器において、上記フランジ部を、互いに締結される外側部材と内側部材とに より構成し、その内側部材の外周にシール用のナイフエッジを形成せしめ、両フ ランジ部間にナイフエッジで締付挾持される銅板ガスケットを介装させてシール することにより超高真空容器を構成せしめたもので、望ましくは、銅板ガスケッ トの外形形状をナイフエッジに合わせて楕円状に形成せしめたことを特徴とする ものである。

【００１４】

【作用】

本考案の超高真空容器は前記の手段をもって構成されているので、フランジ部 を構成する内側部材の外周に一般的なフライス盤を用いてナイフエッジを構成せ しめることができ、その内側部材と外側部材とを互いに締結するだけで角形に沿 って形成されたナイフエッジを有するフランジ部を容易に構成することができる ことになる。

【００１４】 又、角形に沿ってナイフエッジが形成されているので、安価な銅板ガスケット を使用することができ、この銅板ガスケットを両フランジ部間に介装させてナイ フエッジで締付挾持せしめることにより、高い気密性が確保されることになる。

【００１５】 又、銅板ガスケットの外形形状がナイフエッジに沿って楕円状に形成されてい れば、超高真空容器に高真空が作用して超高真空室が縦と横で不均一に変形して も、銅板ガスケットによりその歪みが許容されるので、高い気密性が維持される ことになる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜図６に基づいて具体的に説明する。 図１及び図３は角形の超高真空室Ｈを有する本考案の超高真空容器の平面図で あり、図３は容器本体１０１のフランジ部１０３を示し、図１はフタ１０２のフ ランジ部１０４を示す。 又、図２は図１における矢視Ａ−Ａ線に沿った断面図で、図４は図３における 矢視Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。

【００１７】 本実施例においては、超高真空室Ｈは長方形状の角形に形成されており、容器 本体１０１のフランジ部１０３もフタ１０２のフランジ部１０４も、超高真空室 Ｈに沿って長方形状の角形に形成されている。 又、両フランジ部１０３，１０４はボルト穴１０５に挿通されるボルト１０６ により締付固定されるようになっている。

【００１８】 又、容器本体１０１のフランジ部１０３は、断面がＬ形で、互いに組み合わさ れる内側部材１０７と外側部材１０８とにより構成され、その内側部材１０７と 外側部材１０８とは、外周に設けたボルト穴１０９に挿通されるボルト１１０を 介して互いに締結され、フランジ部１０３が構成されるようになっている。

【００１９】 同様に、フタ１０２のフランジ部１０４は、断面がＬ形で、互いに組み合わさ れる内側部材１１１と外側部材１１２とにより構成され、その内側部材１１１と 外側部材１１２とは、外周に設けたボルト穴１０９に挿通されるボルト１１０を 介して互いに締結され、フランジ部１０４が構成されるようになっている。

【００２０】 なお、各フランジ部１０３及び１０４を構成する内側部材１０７及び１１１の 外周には、両者の接合部に対向してシール用のナイフエッジ１１３が角形の超高 真空室Ｈに沿って角形に形成されており、このナイフエッジ１１３は各フランジ 部１０３，１０４を構成する外側部材１０８，１１２を取り外すことにより一般 的なフライス盤を使用してきわめて容易に形成せしめることができる。

【００２１】 上記のようにフランジ部１０３，１０４を構成すれば、図１１及び図１２に示 すように、結果的に一体型のフランジ部６，６と同じ構成となり、超高真空室Ｈ に合わせて形成した銅板ガスケット１１４を両フランジ部１０３，１０４間に挾 持してボルト１０６を締付ければ、銅板ガスケット１１４は両フランジ部１０３ ，１０４の内側部材１０７，１１１の外周に形成されてナイフエッジ１１３に喰 い込み、確実にシールされることになる。

【００２２】 但し、角形の超高真空容器は、その超高真空室Ｈの縦と横の比が異なるほど、 真空圧が印加された際に縦と横の壁面に異なる歪が発生し、図５において点線で 示すように不均一に変形する。

【００２３】 従って、この場合には、銅板ガスケット１１４の外形形状を、図１及び図３に 示すナイフエッジ１１３に沿って図６に示すように特に隅部にＲを持たせて楕円 状に形成し、仮に超高真空室Ｈが不均一に変形したとしても、銅板ガスケット１ １４が歪を許容し、ナイフエッジ１１３に挾持された銅板ガスケット１１４がナ イフエッジ１１３から外れたり、ちぎれたりすることがないよう、銅板ガスケッ ト１１４に作用する応力を分散させ得るようにしておくことが望ましい。

【００２４】

【考案の効果】

以上具体的に説明したように、本考案の超高真空容器によれば、容器本体のフ ランジ部とフタのフランジ部が、互いに締結される外側部材と内外部材とにより 分割して構成されているので、ナイフエッジは一般的なフライス盤を用いて内側 部材の外周にきわめて容易に形成せしめることができる。

【００２５】 又、シール部がナイフエッジとなっているため、超高真空室が角形であっても 、安価な銅板ガスケットを使用して確実にシールすることができ、従来のヘリコ フレックスを使用してシールする場合に必要なシール溝の底面の鏡面仕上げの必 要もなく、維持費もきわめて安くなる。

【００２６】 又、各種寸法、形状の角形の超高真空室を有する超高真空容器に幅広く適用す ることができ、真空圧の印加によって超高真空室が不均一に変形しても、楕円状 に形成された銅板ガスケットにより、確実かつ安定して気密性を保持することが できる、等多くの利点を有し、各種の理化学実験等に用いてきわめて実用的な超 高真空容器を提案し得るものである。

【００２１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係わる超高真空容器の部分
平面図である。

【図２】図１における矢視Ａ−Ａ線に沿った断面図であ
る。

【図３】本考案の一実施例に係わる超高真空容器の部分
平面図である。

【図４】図３における矢視Ｂ−Ｂ線に沿った断面図であ
る。

【図５】超高真空室の変形を示す平面図である。

【図６】本考案の超高真空容器に使用する銅板ガスケッ
トの平面図である。

【図７】従来の丸形タイプの超高真空容器の斜視図であ
る。

【図８】従来の角形タイプの超高真空容器の斜視図であ
る。

【図９】図５に示す丸形タイプの超高真空容器の分解斜
視図である。

【図１０】図５に示す丸形タイプの超高真空容器のフラ
ンジ部の断面図である。

【図１１】図６に示す角形タイプの超高真空容器の分解
斜視図である。

【図１２】図６に示す角形タイプの超高真空容器のフラ
ンジ部の断面図である。

【図１３】一般的なヘリコフレックスの部分破断斜視図
である。

【図１４】図１１に示すヘリコフレックスを角形に形成
した状態を示す斜視図である。

【図１５】図１２における矢視Ｃ−Ｃ線に沿った断面図
である。

【図１６】図１１に示すヘリコフレックスを使用した角
形タイプの超高真空容器のフランジ部の断面図である。

【図１７】図１４に示すシール溝の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ フタ ３ フランジ部 ４ 容器本体 ５ フタ ６ フランジ部 ７ ボルト ８ ナイフエッジ ９ 銅板ガスケット １０ 銅板ガスケット １１ コイルスプリング １２ アルミ板 １３ ヘリコフレックス １４ スリット １５ シール溝 １６ 底面 １０１ 容器本体 １０２ フタ １０３ フランジ部 １０４ フランジ部 １０５ ボルト穴 １０６ ボルト １０７ 内側部材 １０８ 外側部材 １０９ ボルト穴 １１０ ボルト １１１ 内側部材 １１２ 外側部材 １１３ ナイフエッジ １１４ 銅板ガスケット Ｈ 超高真空室

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 角形の超高真空室を有する容器本体とそ
   の容器本体の開口部を閉塞するフタとの接合部にフラン
   ジ部が形成された超高真空容器において、上記フランジ
   部を、互いに締結される外側部材と内側部材とにより構
   成し、その内側部材の外周にシール用のナイフエッジを
   形成せしめ、両フランジ部間にナイフエッジで締付挾持
   される銅板ガスケットを介装させてシールするようにし
   たことを特徴とする超高真空容器。
2. 【請求項２】 銅板ガスケットの外形形状がナイフエッ
   ジに添って楕円状に形成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の超高真空容器。