JPH0726240Y2 - 圧力調整チャンバ装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 １）産業上の利用分野 本考案は、外側周囲の圧力と大きく異なる圧力に調整さ
れる圧力調整チャンバを備えた圧力調整チャンバ装置に
関する。このような圧力調整チャンバ装置としては、た
とえば宇宙環境で使用されるモータ、その他の宇宙機器
等のように、高温または低温の環境下で使用される物体
を、使用環境と同様の温度で作動させて、その性能等の
チェックを行うのに使用される高真空チャンバ装置があ
る。

このような高真空チャンバ装置は、その外壁の１つたと
えば底壁の内面に供試体装着部が設けられている。そし
て、その供試体装着部に宇宙環境で使用されるモータ、
その他の宇宙機器およびそれらの温度を所定の値に変化
させるための温度調節板等を装着し、前記宇宙機器等が
高温下または低温下の真空中でどのように作動するかを
テストする際等に使用される。

２）従来の技術 前記高真空チャンバとしては、側壁を円筒面形状とし、
その側壁の上方を閉塞する頂壁を球面形状とし、側壁の
下方を閉塞する底壁を平面形状としたものが多く知られ
ている。そして、普通平面形状の底壁内面に前記供試体
装着部が設けられている。

３）考案が解決しようとする課題 このような高真空チャンバ内を高真空にした場合、その
外壁には大きな外圧が作用するが、前記球面形状、円筒
面形状の外壁は比較的外圧に対して変形し難い。しかし
ながら平面形状の外壁は外圧に対して変形し易い。すな
わち、高真空チャンバの平面形状の外壁内面に供試体装
着部を設けた場合、その外壁は内方に撓み易く（変形し
易く）、その外壁が変形するとその外壁内面に装着され
た前記供試体に悪影響を及ぼす場合も生じる。このた
め、平面形状の外壁は他の形状の外壁よりもかなり分厚
く丈夫に形成する必要がある。そうすると、外壁形成の
ために多量の材料が必要になり、高真空チャンバの重量
も重くなるという問題点があった。また、内面に供試体
が装着された外壁（供試体装着壁）に多量の材料を用い
た場合、その熱容量が大きくなり、供試体の温度を変化
させる場合の熱損失が多くなるという問題点もあった。

前記問題点は高真空容器を用いた場合の問題点である
が、内部圧力が外側周囲の圧力よりも高圧に調整される
高圧容器（すなわち、圧力調整チャンバ）内でテストを
行う場合にも、高圧容器内とその外側との圧力差が大き
い場合に、同様の問題点が生じることがある。

本考案は前述の問題点に鑑み、圧力調整チャンバの平面
形状の外壁を、少ない材料で形成してもその変形量が大
きくならないようにすることを課題とする。

B.考案の構成 １）課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本考案の圧力調整チャンバ
装置は、内部圧力が外側周囲の圧力と大きく異なる圧力
に調整される圧力調整チャンバを備えた圧力調整チャン
バ装置において、 内面に供試体装着部が設けられた平面形状の供試体装着
壁によって前記圧力調整チャンバの外壁の一部を形成す
るとともに、前記供試体装着壁の外側に、前記圧力調整
チャンバ内の圧力と前記外側周囲の圧力との中間の圧力
に調整される補助チャンバが設けられたことを特徴とす
る。

２）作用 前述の構成を備えた本考案の圧力調整チャンバ装置は、
内面に供試体装着部が設けられた平面形状の供試体装着
壁の外側に前記補助チャンバが設けられているので、供
試体装着壁の内外の圧力差はそれほど大きくならない。
したがって、前記平面形状の供試体装着壁を少ない材料
で構成してもその変形量は大きくならない。また、前記
補助チャンバの外壁は変形する場合があるが、その変形
が前記供試体装着部に装着された供試体に悪影響を及ぼ
すことは無い。

３）実施例 以下、図面により本考案の第１実施例を説明する。

第１図において、圧力調整チャンバ装置としての高真空
チャンバ装置１は、高真空容器２を備えている。高真空
容器２は、円筒面形状の側壁３、この側壁３の下部を閉
塞する平面形状の供試体装着壁４および前記側壁３の上
部を閉塞する球面形状の頂壁５から構成されており、そ
の内側には圧力調整チャンバとしての高真空チャンバＡ
が形成されている。前記供試体装着壁４の内面には、宇
宙で使用するモータその他の宇宙機器等の供試体（図示
せず）を装着するための供試体装着部６が設けられてい
る。また、側壁３には前記供試体に回転動力を伝達する
際に使用される動力伝達用窓７が設けられている。この
動力伝達用窓７には、シール作用の優れた磁気シール軸
受（図示せず）によって支持された磁気シールシャフト
８が装着されている。

前記供試体装着壁４の下面には補助チャンバとしての補
助真空チャンバＢを形成するための補助真空チャンバ形
成部材９が配設されている。

前記高真空チャンバＡは、圧力差調節バルブ10を介して
リークバルブ11に接続されるとともに、高真空チャンバ
用排気バルブ12、高真空排気ポンプ13を介して補助真空
排気ポンプ14およびリークバルブ15に接続されている。
また、前記補助真空チャンバＢは、圧力差調節オリフィ
ス16を介して前記リークバルブ11に接続されるととも
に、補助真空チャンバ用排気バルブ17を介して前記補助
真空排気ポンプ14およびリークバルブ15に接続されてい
る。

次に、前記第１実施例の作用を説明する。

高真空チャンバＡ内の前記供試体装着部６に図示しない
宇宙機器等の供試体を装着してから高真空チャンバＡを
高真空にする。高真空チャンバＡ内を真空にするには、
前記高真空チャンバ用排気バルブ12および補助真空チャ
ンバ用排気バルブ17を開、他のバルブ10,11,15を閉にし
て、前記高真空排気ポンプ13および補助真空排気ポンプ
14を作動させ、前記高真空チャンバＡおよび補助真空チ
ャンバＢから排気し続ける。

このような状態で前記供試体のテストを行う。このテス
トを行う場合、前記供試体装着壁４に作用する外力は高
真空チャンバＡ内の気圧−補助真空チャンバＢ内の気圧
の値（すなわち、気圧差）に比例するが、その気圧差は
小さいので大きな外力は作用しない。したがって、供試
体装着壁４は、その厚さが比較的薄くても大きく変形す
ることはないので、厚さを薄く形成することができる。
このように供試体装着壁４の厚さを薄くすると、その熱
容量が小さくなるので、供試体を加熱または冷却する際
の熱損失を少なくすることができる。

そして、前記テストが終了してから高真空チャンバＡお
よび補助真空チャンバＢ内に乾燥した大気または窒素ガ
ス等の気体を導入して、それらの内部を大気圧にする。

前記両チャンバA,B内を大気圧にするには、排気バルブ1
2,17を閉とした後、高真空排気ポンプ13、補助真空排気
ポンプ14を停止し、リークバルブ15を開とする。その
後、前記リークバルブ11に前記乾燥した大気または窒素
等の導入気体源を接続し、差圧調節用バルブ10およびリ
ークバルブ11を開にする。

そうすると、導入気体は、リークバルブ11から差圧調節
用バルブ10を通って高真空チャンバＡに流入するととも
に、リークバルブ11からオリフィス16を通って補助真空
チャンバＢ内に流入する。その際、高真空チャンバＡの
容積と補助真空チャンバＢの容積との比に対応して前記
オリフィス16の絞り量を設定しておくことにより、前記
両チャンバA,B内の圧力差を所定範囲に保持しながら両
チャンバA,Bを大気圧まで上昇させることができる。

このようにして、高真空チャンバＡを大気圧にしてか
ら、前記球面形状の頂壁５を取り外し、前記供試体装着
部６から供試体を取り出す。

次に、第２図により本考案の第２実施例を説明する。

この第２実施例の説明において、前記第１実施例に対応
する構成要素には、同一の符号を付して重複する説明は
省略する。

この第２実施例では、高真空チャンバＡを形成する高真
空容器２の頂壁５が、第１実施例の球面形状の代わり
に、円筒面形状の側壁部5aと平面形状の上壁部5bとから
構成されている。また、補助真空チャンバＢを形成する
補助真チャンバ形成部材９は高真空容器２の全周囲に配
設されている。

前記高真空チャンバＡは、リークバルブ11に接続される
とともに、高真空チャンバ用排気バルブ12、高真空排気
ポンプ13を介して補助真空排気ポンプ14に接続されてい
る。また、前記補助真空チャンバＢは、リークバルブ1
1′に接続されるとともに、補助真空チャンバ用排気バ
ルブ17を介して前記補助真排気ポンプ14に接続されてい
る。

次に、前記第２実施例の作用を説明する。

第２図において、高真空チャンバＡ内を真空にするに
は、高真空チャンバ用排気バルブ12および補助真空チャ
ンバ用排気バルブ17を開、他のバルブ11,11′を閉にし
て、前記高真空排気ポンプ13および補助真空排気ポンプ
14を作動し続ける。

このような状態で前記供試体装着部６に装着された供試
体（図示せず）のテストを行う。このテストを行った
後、前記両チャンバA,B内を大気圧にするには、排気バ
ルブ12,17を閉とした後、高真空排気ポンプ13、補助真
空排気ポンプ14を停止し、前記リークバルブ11,11′に
乾燥した大気または窒素等の導入気体源を接続し、リー
クバルブ11,11′を開にする。

そうすると、導入気体は、リークバルブ11および11′か
らそれぞれ高真空チャンバＡおよび補助真空チャンバＢ
に流入し両チャンバA,B大気圧になる。

以上、本考案の実施例を詳述したが、本考案は、前記実
施例に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範
囲に記載された本考案を逸脱することなく種々の設計変
更を行うことが可能である。

例えば、高真空チャンバの代わりに内部圧力が高圧に調
整される高圧チャンバを備えた圧力調整チャンバ装置に
対しても本考案を適用するすることが可能である。

C.考案の効果 前述の本考案の圧力調整チャンバ装置は、内面に供試体
装着部が設けられた平面形状の供試体装着壁の外側に前
記補助チャンバが設けられているので、供試体装着壁の
内外の圧力差はそれほど大きくならない。したがって、
前記平面形状の供試体装着壁を少ない材料で構成しても
その変形量は大きくならない。したがって、供試体装着
壁の厚さを薄くすることができるので、供試体装着壁の
熱容量を小さくすることができる。このため、供試体の
温度を変化させる場合の熱損失を少なくすることができ
る。そして、補助チャンバの外壁が変形しても、その変
形が前記供試体装着部に装着された供試体に悪影響を及
ぼすことは無い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の圧力調整チャンバの第１実施例の説明
図、第２図は同第２実施例の説明図、である。 Ａ…圧力調整チャンバ、Ｂ…補助チャンバ ４…供試体装着壁、６…供試体装着部、

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内部圧力が外側周囲の圧力と大きく異なる
   圧力に調整される圧力調整チャンバを備えた圧力調整チ
   ャンバ装置において、 内面に供試体装着部が設けられた平面形状の供試体装着
   壁によって前記圧力調整チャンバの外壁の一部を形成す
   るとともに、前記供試体装着壁の外側に、前記圧力調整
   チャンバ内の圧力と前記外側周囲の圧力との中間の圧力
   に調整される補助チャンバが設けられた圧力チャンバ装
   置。