JP2000213668A - 密閉構造体の封止バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種密閉構造体の中空部を長期間にわたって
密閉状態に保つことができて経済性、信頼性を向上させ
ることができ、また、高温ベーキング等を行う場合に用
いても、高い温度で加熱することができて生産性を向上
させることができる。 【解決手段】 封止バルブ１１は、密閉構造体１の中空
部５を外部に開放させる封止受口１３と、本体部２１、
操作軸２７、操作軸２７に取外し可能で、かつ一体に回
転し得るように支持され、封止受口１３に螺入される封
止体３０から成るバルブ本体１２と、封止受口１３、バ
ルブ本体１２のシール手段および接続手段とを備える。
シール手段のうち、少なくとも封止受口１３と封止体３
０とのシール手段に金属製ガスケット４１等の金属を用
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空断熱管、真空
断熱容器、密閉容器等、各種密閉構造体の中空部を真空
排気の後に封止し、または各種密閉構造体の中空部を真
空排気して所定のガスを導入してガス置換した後に封止
し、または各種密閉構造体の中空部を所定のガスフロー
によりガス置換した後に封止し、または各種密閉構造体
を経年劣化による再度の真空排気、ガス置換の後に封止
するためなどに用いる密閉構造体の封止バルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、低温用真空断熱管の中空
部（断熱層）などを真空排気の後に封止し、また、上記
中空部などの洩れ、脱ガスなどに伴う圧力の経年劣化
（圧力上昇）による再度の真空排気の後に封止するため
に用いる封止バルブとして、図１０、図１１（ａ）〜
（ｃ）に示すような構成が知られている。

【０００３】まず、真空断熱管について説明する。図１
０に示すように、真空断熱管１は、内管２と外管３とが
同心状に配置され、外管３の両端が内管２の両端部に対
して端板４により密閉されて中空部５が形成され、外管
３には真空排気用の開口部６が形成されている。

【０００４】次に、上記従来例の封止バルブについて説
明する。図１０、１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、封
止バルブ１５１はバルブ本体１５２と封止受口１５３と
を備えている。封止受口１５３は円筒状の胴部１５４に
底板１５５が一体に設けられ、胴部１５４の外周面にね
じ部１５６が形成されている。封止受口１５３の底板１
５５が真空断熱管１の外管３に開口部６の外周部で溶接
されてシール状態に固定され、底板１５５の穴１５７が
開口部６に連通されている。

【０００５】バルブ本体１５２について説明すると、本
体部１５８は円筒状の胴部１５９に頂板１６０が一体に
設けられ、胴部１５９は封止受口１５３の胴部１５４に
嵌合し得る内径を有し、開放端側内周面にねじ部１６１
が形成され、ねじ部１６１の内方で内周面に形成された
溝１６２にＯリング１６３が収められている。頂板１６
０の中心部に形成された穴１６４には操作軸１６５が軸
方向に摺動可能に、かつ回転可能に貫通されている。頂
板１６０には穴１６４の周囲に溝１６６が形成され、溝
１６６に圧接状態に収らめれたＯリング１６７の内周面
が操作軸１６５の外周面に圧接され、頂板１６０と操作
軸１６５とがシール状態に保たれている。操作軸１６５
における胴部１５９の内側に位置する先端部には封止プ
ラグ１６８の基部がねじ部１６９とねじ穴１７０とによ
り離脱可能に取り付けられ、操作軸１６５における頂板
１６０の外方に位置する基端部には操作ハンドル１７１
が取り付けられている。封止プラグ１６８は封止受口１
５３の胴部１５４に挿入し得る外径を有し、中間部外周
面に形成された溝１７２にＯリング１７３が収められて
いる。胴部１５９の中間部には外部に開放された流路１
７４が設けられている。

【０００６】バルブ本体１５２の胴部１５９のねじ部１
６１と封止受口１５３における胴部１５４のねじ部１５
６とが離脱可能に螺着され、Ｏリング１６３が胴部１５
４の外周面に圧接され、胴部１５９と胴部１５４とがシ
ール状態に保たれている。バルブ本体１５２の流路１７
４は流路１７５を介して真空ポンプ１７６に接続され、
流路１７５の途中に真空ゲージ１７７が接続されてい
る。

【０００７】以上の構成において、以下、その使用要領
について説明する。まず、図１１（ａ）に示すように、
封止バルブ本体１５２の本体部１５８と封止受口１５３
を螺着し、Ｏリング１６３を介してシール状態に接続す
る。そして、封止プラブ１６８を封止受口１５３から後
退させ、開口部６および封止受口１５３を開放した状態
で真空ポンプ１７６を駆動し、真空断熱管１の中空部５
から開口部６、封止受口１５３、バルブ本体１５２内、
バルブ本体１５２の流路１７４および流路１７５を介し
て真空排気する。このときの真空度を真空ゲージ１７７
により計測する。中空部５が所定の真空度に達すると、
図１１（ｂ）に示すように、ハンドル１７１の操作によ
り操作軸１６５および封止プラグ１６８を前進させ、封
止プラグ１６８をＯリング１７３を介して封止受口１５
３の胴部１５４の内側にシール状態で圧入し、中空部５
の開口部６を封止プラグ１６８により封止する。その
後、真空ポンプ１７６の駆動を停止し、流路１７４、１
７５およびバルブ本体１５２内に大気を導入する。次
に、ハンドル１７１および操作軸１６５を回転させ、封
止受口１５３内にＯリング１７３の摩擦力および真空排
気された中空部５の吸引力によって固定状態に保持され
ている封止プラグ１６８のねじ穴１７０から操作軸１６
５のねじ部１６９を離脱させ、図１１（ｃ）に示すよう
に、封止プラグ１６８を封止受口１５３内に封止状態で
残す。その後、バルブ本体１５２の胴部１５９のねじ部
１６１を封止受口１５３の胴部１５４のねじ部１５６か
ら外してバルブ本体１５２を封止受口１５３から除去す
ることにより、中空部５を真空化により断熱層とした真
空断熱管１を得ることができる。

【０００８】真空断熱管１の使用に伴って真空層である
中空部５の真空度が低下した場合には、その敷設現場に
おいて、まず、バルブ本体１５２の胴部１５９のねじ部
１６１を封止受口１５３の胴部１５４のねじ部１５６に
螺着してバルブ本体１５２を封止受口１５３に取付け
る。次に、封止バルブ本体１５２の流路１７４を流路１
７５を介して真空ポンプ１７６に接続し、真空ポンプ１
７６の駆動により封止バルブ本体１５２内を真空排気す
る。この真空排気の前、若しくは後において、ハンドル
１７１および操作軸１６５を回転させてそのねじ部１６
９を封止プラグ１６８のねじ穴１７０に螺入する（図１
１（ｂ）参照）。その後、ハンドル１７１の操作により
操作軸１６５および封止プラグ１６８を封止受口１５３
の胴部１５４に対するＯリング１７３の摩擦力に抗して
強制的に後退させ、封止プラグ１６８を封止受口１５３
から離脱させ、真空断熱管１の開口部６および封止受口
１５３をバルブ本体１５２の流路１７４に対して開放す
る（図１１（ａ）参照）。したがって、上記と同様にし
て真空断熱管１の中空部５から真空排気させ、その後、
封止プラグ１６８により開口部６を封止することができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、真空断熱管
１などのように長期間にわたって断熱層内の真空を維持
する必要のある密閉構造体においては、その製造時にベ
ーキング処理して構成材料から脱ガスしておく必要があ
る。そして、このベーキング処理は真空ポンプ１７６の
駆動により真空断熱管１の中空部５から真空排気させる
間に行うため、バルブ本体１５２は封止受口１５３に取
付けた状態になっている。しかしながら、封止受口１５
３の胴部１５４とバルブ本体１５２の胴部１５９との間
に介在されているＯリング１６３、封止プラグ１６８と
封止受口１５３の胴部１５４との間に介在されるＯリン
グ１７３はゴム製であるため、その耐熱温度によってベ
ーキング温度が制約される。仮にフッ素系ゴムから成る
高温用のＯリング１６３、１７３を用いたとしても、ベ
ーキング温度は精々２００℃程度が限界であるため、高
い温度で加熱することができず、長いベーキング時間を
必要とする。また、真空排気時のコンダクタンスを十分
確保することができず、脱ガス表面積の大きい真空断熱
管の場合には、特に長時間のベーキングを必要としてい
た。したがって、高温ベーキング、高温ガスフローなど
のプロセスには使用することができないばかりでなく、
生産性に劣る。また、Ｏリング１７３に用いるゴム系の
高分子材料はガスの透過率が高く、長時間の真空維持が
不可能であり、特に、高温下でのガス透過率が高く、熱
的な物性からも高温環境下での利用は不可能であった。
また、屋外で使用する真空断熱管にあっては、Ｏリング
１７３が紫外線による劣化を招き、シール部の寿命が著
しく低下する。

【００１０】本発明は、上記のような従来の問題を解決
しようとするものであり、各種密閉構造体の中空部を長
期間にわたってシール状態に維持することができ、した
がって、長期間にわたって密閉状態を保つことができ、
再度の密閉し直し作業を要するまでの期間を延長して経
済性を向上させることができるとともに、信頼性を向上
させることができ、また、高温ベーキング、高温ガスフ
ロー等、加熱を行う場合に用いても、高い温度で加熱す
ることができてベーキング、ガスフロー等に要する時間
を短縮することができ、したがって、生産性を向上させ
ることができるようにした密閉構造体の封止バルブを提
供することを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の密閉構造体の封止バルブは、密閉構造体にシ
ール状態に取付けられ、密閉構造体の中空部を外部に開
放させ、内側に座部および雌ねじを有する封止受口と、
外部と連通し得る流路を有する本体部、この本体部に軸
方向に移動可能に、かつ回転可能に支持される操作部
材、この操作部材に取外し可能に、かつ一体に回転し得
るように支持され、上記封止受口の雌ねじに螺入される
封止体を有する封止バルブ本体と、上記封止受口と上記
封止バルブ本体の本体部とを離脱可能でシール状態に接
続するシール手段および接続手段と、上記封止体を上記
封止受口に螺入する際に、これら封止受口の座部と封止
体とをシールして上記中空部を封止するシール手段とを
備え、上記シール手段のうち、少なくとも封止受口の座
部と封止体とのシール手段が金属により構成されたもの
である。

【００１２】そして、上記構成において、封止受口の座
部と封止体とのシール手段として、上記座部に形成され
た環状のシール用突出部と、上記封止体の底面に形成さ
れた環状のシール用突出部と、これらシール用突出部間
に加圧状態で介在される金属製ガスケットとを備えるこ
とができる。この場合、封止体を操作部材に支持される
本体部と、金属製ガスケットに圧接される圧接部と、上
記本体部と上記圧接部とを相対的に回転可能に、かつ軸
方向に一体的に移動し得るように支持する支持手段とを
備えることができる。

【００１３】また、封止受口と封止バルブ本体の本体部
とのシール手段として、上記封止受口および上記本体部
の対向面にそれぞれ形成された環状のシール用突出部
と、これらシール用突出部間に加圧状態で介在される金
属製ガスケットとを備えることができる。

【００１４】また、封止受口と封止バルブ本体の本体部
との接続手段として、上記封止受口の外周面に形成され
た雄ねじと、上記本体部の端部に形成された係合用突部
と、この係合用突部に係合し、上記封止受口の雄ねじに
離脱可能に螺着されるユニオンナットとを備えることが
できる。

【００１５】また、封止バルブ本体の本体部を炉の本体
部、若しくは密閉容器の本体部に挿通させた状態で両者
を取付ける取付け手段を備えることができ、この場合、
封止バルブ本体の本体部に炉内および炉外に位置してそ
れぞれ可撓性を有するベローズを途中で挿入することが
でき、この場合、封止体を操作部材の軸心に対して角度
可変となるように支持するのが好ましい。または封止バ
ルブ本体の本体部に、炉内に位置して可撓性を有するベ
ローズを途中で挿入し、操作部材の途中にユニバーサル
ジョイントを挿入することができる。

【００１６】上記のように構成された本発明によれば、
封止受口に封止体を螺入して密閉構造体の中空部を封止
するために用いる封止受口の座部と封止体とのシール手
段を金属により構成しており、気体の透過率が低く、し
かも、屋外で使用しても劣化しないので、長期間にわた
ってシール状態を確実に維持することができる。また、
高温ベーキング、高温ガスフロー等、加熱を行う場合に
用いても、金属製のシール手段は高い温度で加熱しても
損傷しないので、高い温度で加熱することができてベー
キング、ガスフロー等に要する時間を短縮することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の実
施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施形
態による封止バルブを密閉構造体である真空断熱管に適
用した状態を示す断面図、図２は同封止バルブにおける
操作軸と封止体との支持例を示す一部破断要部拡大図、
図３（ａ）〜（ｃ）は同封止バルブによる真空断熱管の
封止動作説明用の断面図である。

【００１８】密閉構造体である真空断熱管１は上記と同
様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明
を省略する。図１、図２および図３（ａ）〜（ｃ）に示
すように、封止バルブ１１はバルブ本体１２と封止受口
１３とを備えている。金属製の封止受口１３は円筒状の
胴部１４に座部１５が一体に設けられ、胴部１４の外周
面と内周面にそれぞれ雄ねじ部１６と雌ねじ部１７が形
成されている。封止受口１３の座部１５の内面には穴１
８の外周縁部において環状のシール用突出部１９が形成
され、開放側端面の内周縁部に環状のシール用突出部２
０が形成されている。封止受口１３は座部１５の端部が
真空断熱管１における外管３の開口部６に溶接されてシ
ール状態に固定され、座部１５の穴１８が開口部６を介
して中空部５に連通され、中空部５を外部に開放し得る
ようになっている。

【００１９】バルブ本体１２について説明すると、金属
製の本体部２１は胴部２２に頂板２３が一体に設けら
れ、胴部２２は先端側の小径部と基部側の大径部とが中
間部のテーパー状部により連続され、先端面が封止受口
１３の開放側端面と対向し得るようになっている。胴部
２２の先端面の内周縁部に封止受口１３のシール用突出
部２０に対応して環状のシール用突出部２４が形成さ
れ、胴部２２の先端部外周には係合用突部２５が突設さ
れている。頂板２３の中心部に形成された穴２６には操
作手段である金属製の操作軸２７が軸方向に移動可能
に、かつ回転可能に貫通されている。頂板２３には穴２
６の周囲に溝２８が形成され、溝２８に圧接状態に収め
られたＯリング２９の内周面が操作軸２７の外周面に圧
接され、頂板２３と操作軸２７とがシール状態に保たれ
ている。

【００２０】操作軸２７における胴部２２の内側に位置
する先端部には金属製でプラグ状の封止体３０の基部が
取外し可能に、かつ一体に回転し得るように支持されて
いる。その一例として、操作軸２７の先端部が多角形状
に形成されてこの多角形状の係合部が封止体３０の多角
形状の係合穴３１に一体に回転し得る係合状態で挿入さ
れている。操作軸２７の先端部外周面と封止体３０の係
合穴３１の内周面とに環状溝３２と３３が対応して形成
され、これらの環状溝３２と３４に跨ってばね性を有す
るＣリング３４が挿入され、操作軸２７と封止体３０と
が抜止め状態に保持されている。そして、操作軸２７を
封止体３０に対して強制的に引張ることにより、Ｃリン
グ３４をその弾性変形の利用により拡開させ、操作軸２
７を封止体３０の係合穴３１から離脱させることができ
る。封止体３０の先端面には封止受口１３のシール用突
出部１９に対応して環状のシール用突出部３５が形成さ
れ、外周面には封止受口１３の雌ねじ部１７に離脱可能
に螺入される雄ねじ部３６が形成されている。操作軸２
７における頂板２３の外方突出部にはストッパ４５が位
置調整可能に取付けられる。その一例として、ストッパ
４５はクランプ状に構成され、締着具により操作軸２７
に解放可能に取付けられるようになっている。操作軸２
７の基端部には必要に応じて操作ハンドル３７が取り付
けられている。胴部２２の中間部には外部に開放された
流路３８が設けられている。

【００２１】バルブ本体１２はその胴部２２の係合用突
部２５に係合された金属製のユニオンナット３９が封止
受口１３における胴部１４の雄ねじ部１６に離脱可能に
螺着され、封止受口１３のシール用突出部２０と本体部
２１のシール用突出部２４との間に環状の金属製ガスケ
ット４０が圧接状態で介在されてシール状態に保たれる
ようになっている。また、封止体３０が封止受口１３に
雄ねじ部３６と雌ねじ部１７とを介して螺入されること
により、封止受口１３のシール用突出部１９と封止体３
０のシール用突出部３５との間に環状の金属製ガスケッ
ト４１が圧接状態で介在されてシール状態に保たれるよ
うになっている。流路３８は流路４２を介して真空ポン
プ４３に接続され、流路４２の途中に真空ゲージ４４が
接続されている。

【００２２】以上の構成において、以下、その使用要領
について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、本
体部２１における胴部２２の係合用突部２５に係合した
ユニオンナット３９を封止受口１３の雄ねじ部１６に螺
合し、封止受口１３のシール用突出部２０と本体部２１
のシール用突出部２４とをその間の金属製ガスケット４
０に食い込むように加圧させ、封止バルブ本体１２と封
止受口１３とをシール状態で接続する。そして、封止体
３０を封止受口１３から後退させ、開口部６および封止
受口１３を開放した状態で真空ポンプ４３を駆動し、真
空断熱管１の中空部５から開口部６、封止受口１３、バ
ルブ本体１２内、バルブ本体１２の流路３８および流路
４２を介して真空排気する。このときの真空度を真空ゲ
ージ４４により計測する。この間、操作軸２７のストッ
パ４５を本体部２１の頂板２３のに係合させ、封止体３
０および操作軸２７が自重により、また、真空となった
中空部５側へ吸引されるなどにより封止体３０が封止受
口１３に挿入されるのを防止する。

【００２３】中空部５が真空排気により所定の真空度に
達した後、図３（ｂ）に示すように、ストッパ４５を緩
めて操作軸２７を解放し、ハンドル３７の操作により操
作軸２７および封止体３０を前進させ、封止体３０の先
端部が封止受口１３に挿入されると、操作軸２７および
封止体３０を係合部と係合穴３１を介して一体的に回転
させ、封止体３０を封止受口１３の胴部１４の内側に雄
ねじ部３６と雌ねじ部１７を介して螺入し、座部１５の
シール用突出部１９と封止体３０のシール用突出部３５
とをその間の金属製ガスケット４１に食い込むように加
圧させてシール状態に接続し、封止受口１３の穴１８お
よび中空部５の開口部６を封止体３０により封止する。
次に、ハンドル３７の操作により操作軸２７を強制的に
後退方向へ引張ることにより、溝３２の開放端部により
Ｃリング３４をその弾性により拡開させ、封止受口１３
内に螺着によって固定状態に保持されている封止体３０
の係合穴３１から操作軸２７の係合部を離脱させ、図３
（ｃ）に示すように、封止体３０を封止受口１３内に封
止状態で残す。上記のように開口部６を封止体３０によ
り封止した後、若しくは操作軸２７を封止体３０から離
脱させた後、真空ポンプ４３の駆動を停止する。その
後、ユニオンナット３９を封止受口１３の胴部１４の雄
ねじ部１６から外してバルブ本体１２を封止受口１３か
ら除去することにより、中空部５を真空化により断熱層
とした真空断熱管１を得ることができる。

【００２４】真空断熱管１の使用に伴って真空層である
中空部５の真空度が低下した場合には、まず、ユニオン
ナット３９を封止受口１３の胴部１４の雄ねじ部１６に
螺着してバルブ本体１２を封止受口１３にシール状態に
取付ける。バルブ本体１２の流路３８を流路４２を介し
て真空ポンプ４３に接続する作業についてはバルブ本体
１２を封止受口１３に接続する前であっても、後であっ
てもよい。そして、このようにバルブ本体１２に接続し
た真空ポンプ４３の駆動によりバルブ本体１２内を真空
排気し、大気等の不純ガスが真空断熱管１の中空部５に
侵入しないようにする。この真空排気の前、若しくは後
において、ハンドル３７および操作軸２７を前進させて
操作軸２７の先端側係合部を封止体３０の係合穴３１に
Ｃリング３４の弾性を利用して強制的に挿入し、弾性復
元するＣリングを溝３２に係合して操作軸２７を封止体
３０に抜け止め状態に接続する（図３（ｂ）参照）。そ
の後、ハンドル３７の操作により操作軸２７および封止
体３０を封止受口１３に対して雄ねじ部３６と雌ねじ部
１７により上記挿入時とは逆回転させ、封止体３０を封
止受口１３から離脱させ、真空断熱管１の開口部６およ
び封止受口１３をバルブ本体１２の流路３８に対して開
放する（図３（ａ）参照）。そして、ストッパ４５を操
作軸２７に締着し、ストッパ４５を本体部２１の頂板２
３の外面に係合して操作軸２７、封止体３０を後退させ
て封止受口１３を開放した状態に保持する。したがっ
て、上記と同様にして真空断熱管１の中空部５から真空
排気させ、その後、封止体３０により開口部６を封止
し、バルブ本体１２を封止受口１３から除去することが
できる。

【００２５】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図４は本発明の第２の実施形態による封止バル
ブを密閉構造体である真空断熱管の封止に封止装置の一
部として適用した状態を示す断面図である。

【００２６】上記真空断熱管１は直管状に構成されてい
るのに対し、本実施形態で例示している真空断熱管７は
Ｔ字状に分岐しているが、基本的構成については上記真
空断熱管１と同様であるので、同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。また、封止バルブ１１につ
いても基本的構成については上記第１の実施形態におけ
る封止バルブ１１と同様であるので、同一部分には同一
符号を付して主として異なる構成について説明する。

【００２７】図４に示すように、炉（大気炉、ガス雰囲
気炉、若しくは真空炉）５１は内部の室５２に密閉構造
体である真空断熱管７が取り出し可能に収納されて密閉
されるように構成されている。室５２内には真空断熱管
７を囲むようにヒータ５３が設けられている。炉５１の
頂板５４には封止バルブ本体１２の取付け孔５５が形成
されている。一方、封止バルブ１１は封止バルブ本体１
２の本体部２１の胴部２２が長く形成され、中間部の円
筒状部で軸心と直角方向に分割され、基部側の分割端部
に大径のフランジ部５６が突設され、先端部側の分割端
部に小径のフランジ部５７が突設され、フランジ部５６
と５７がシール状態で固定されている。そして、封止バ
ルブ本体１２の本体部２１が炉５１の取付け孔５５に挿
通され、フランジ部５７が取付け孔５５内に挿入され、
フランジ部５６の外周部が炉５１の頂板５４上にＯリン
グ５８等を介してねじ５９等によりシール状態に固定さ
れている。封止バルブ本体１２の流路３８には流路５８
が連通され、流路５８はバブ５９を介してガス供給源
（図示省略）に接続され、流路５８の途中には圧力ゲー
ジ６０が接続されている。流路５８には封止バルブ本体
１２とバルブ５９との間において分岐流路６１が連通さ
れ、分岐流路６１はバルブ６２を介して真空ポンプ（図
示省略）に接続され、分岐流路６１の途中には真空ゲー
ジ６３が接続されている。

【００２８】以上の構成において、以下、その使用要領
について説明する。まず、真空断熱管７を炉５１内に収
納し、上記第１の実施形態と同様に、真空断熱管７の開
口部６に接続してある封止受口１３をユニオンナット３
９により封止バルブ本体１２とシール状態に接続する。
次に、バルブ５９を閉じ、バルブ６２を開いた状態で真
空ポンプを駆動し、真空断熱管７の中空部５から開口部
６、封止受口１３、封止バルブ本体１２内、封止バルブ
本体１２の流路３８および流路５８を介して真空排気す
る。このときの真空度を真空ゲージ６３により計測す
る。この排気作業を行っている間において、ヒータ５３
により真空断熱管７を加熱し、真空断熱管７から脱ガス
させる。中空部５が所定の真空度に達すると、真空断熱
管７の封止受口１３を上記第１の実施形態と同様、図３
（ａ）〜（ｃ）に示すように封止体３０により封止す
る。そして、開口部６を封止体３０により封止した後、
若しくは操作軸２７を封止体３０から離脱させた後、真
空ポンプの駆動を停止する。

【００２９】また、例えば、中空部５内を別のガス、特
に、中空部５内に既に存在しているガスと反応性の高い
ガスなどに置換する場合や、中空部５内のガス置換性を
高める必要がある場合などには、予め上記のように中空
部５内を真空排気した後、バルブ６２を閉じ、バルブ５
９を開いた状態で所望のガス供給源から流路５８、封止
バルブ本体１２の流路３８、封止バルブ本体内１２およ
び封止受口１３を介して真空断熱管７の中空部５に置換
したい所望のガスを供給する。このときの圧力を圧力ゲ
ージ６０により計測する。中空部５が所望のガスで置換
されると、ガス供給源の駆動を停止する。

【００３０】密閉構造体７の中空部５を所望のガスで置
換する必要のない場合には、上記ガス供給系は不要とな
る。また、中空部５内を不活性ガスなど、中空部５内に
既に存在しているガスと反応性の低いガスに置換する場
合や、特に置換ガスの高い純度を必要としない場合など
には、真空排気系は不要となり、また、ガスフローに際
し、加熱する必要がない場合にはヒータ５３も不要とな
るので、炉５１に替えて密閉容器を用いればよい。

【００３１】上記のようにして真空断熱管７の中空部５
の真空排気（ガス置換）等の所望の処理を行い、真空断
熱管７の封止受口１３を封止体３０により封止した後、
ユニオンナット３９を緩めて真空断熱管７を封止バルブ
本体１２から外し、炉５１（密閉容器）外に取り出して
使用することができる。

【００３２】例えば、密閉構造体が真空断熱管７であ
り、使用に伴って中空部５の真空度が低下した場合に
は、その敷設現場において、上記第１の実施形態におけ
る封止バルブ本体１２を含む封止装置を用いて上記第１
の実施形態と同様にして封止受口１３から封止体３０を
外し、中空部５から真空排気し、再び、封止体３０で封
止受口１３を封止することができる。

【００３３】次に、本発明の第３の実施形態について説
明する。図５は本発明の第３の実施形態による封止バル
ブを密閉構造体である真空断熱管の封止に封止装置の一
部として適用した状態を示す断面図、図６は同封止バル
ブにおける操作軸と封止体との支持例を示す一部破断要
部拡大図である。

【００３４】本実施形態における真空断熱管８は上記第
１の実施形態の場合と同様に直管状であり、更に開口部
６を両端部の２箇所に有する点において差異を有するも
のであって、基本的構成については同様であるので、同
一部分には同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、封止バルブ１１についても基本的構成については上
記第１の実施形態における封止バルブ１１と同様である
ので、同一部分には同一符号を付して主として異なる構
成について説明する。

【００３５】図５に示すように、炉５１は内部の室５２
に密閉構造体である真空断熱管８が取り出し可能に収納
されて密閉されるように構成されている。室５２内には
真空断熱管８を囲むようにヒータ５３が設けられてい
る。炉５１の頂板５４には封止バルブ本体１２の取付け
孔５５が２箇所に形成されている。一方、封止バルブ１
１は封止バルブ本体１２における本体部２１の胴部２２
が長く形成され、中間部の円筒状部で軸心と直角方向に
分割され、基部側の分割端部に大径のフランジ部５６が
突設され、先端部側の分割端部に小径のフランジ部５７
が突設され、フランジ部５６と５７がシール状態で固定
されている。本体部２１の胴部２２にはフランジ部５７
の先方とフランジ部５６の後方に位置して途中に可撓性
を有するベローズ６４と６５がシール状態で挿入接続さ
れている。また、図６に示すように、操作軸２７の溝３
２は幅広で、かつ奥側から開放側に至るに従い、次第に
拡開するように形成され、封止体３０はＣリング３４に
より操作軸２７と抜け止めされて支持された状態で操作
軸２７に対する角度を可変し得るとともに、操作軸２７
の回転力が伝達されるようになっている（なお、図６に
おいて、封止体３０、Ｃリング３４のハッチングは理解
しやすくするため、除去している。）。

【００３６】そして、封止バルブ本体１２の本体部２１
が炉５１の取付け孔５５に挿通され、フランジ部５７が
取付け孔５５内に挿入され、フランジ部５６の外周部が
炉５１の頂板５４上にＯリング５８等を介してねじ５９
等によりシール状態に固定されている。両封止バルブ本
体１２の流路３８間は流路６６により連通され、流路６
６の中間部にバルブ６７が挿入接続されている。流路６
６にはバルブ６７の両側において分岐流路６８、６９が
連通されている。分岐流路６８にはバルブ７０を介して
ガス供給源（図示省略）に接続されるとともに、圧力ゲ
ージ６０が接続されている。分岐流路６９にはバルブ７
１を介して真空ポンプ４３に接続されるとともに、真空
ゲージ６３が接続されている。分岐流路６９にはバルブ
７１に対して真空ポンプ４３の反対側で分岐流路７２が
接続され、分岐流路７２の途中にバルブ７３が挿入接続
されている。

【００３７】以上の構成において、以下、その使用要領
について説明する。まず、真空断熱管８を炉５１内に収
納し、上記第１の実施形態と同様に、真空断熱管８の開
口部６の周囲に接続してある各封止受口１３をユニオン
ナット３９により封止バルブ本体１２とシール状態に接
続する。次に、バルブ７０、７３を閉じ、バルブ６７、
７１を開いた状態で真空ポンプ４３を駆動し、真空断熱
管８の中空部５から開口部６、封止受口１３、封止バル
ブ本体１２内、封止バルブ本体１２の流路３８および流
路６６、６９を介して真空排気する。このときの真空度
を真空ゲージ６３により計測する。この排気作業を行っ
ている間において、ヒータ５３により真空断熱管８を加
熱し、真空断熱管８から脱ガスさせる。中空部５が所定
の真空度に達すると、真空断熱管８の封止受口１３を上
記第１の実施形態と同様、図３（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うにして封止体３０により封止する。そして、開口部６
を封止体３０により封止した後、若しくは操作軸２７を
封止体３０から離脱させた後、真空ポンプ４３の駆動を
停止する。

【００３８】また、例えば、中空部５内を別のガス、特
に、中空部５内に既に存在しているガスと反応性の高い
ガスなどに置換する場合や、中空部５内のガス置換性を
高める必要がある場合などには、予め上記のように中空
部５内を真空排気した後、バルブ７１、７３を閉じ、バ
ルブ６７、７０を開いた状態で所望のガス供給源から流
路６８、６６、封止バルブ本体１２の流路３８、封止バ
ルブ本体１２内および封止受口１３を介して真空断熱管
８の中空部５に置換したい所望のガスを供給する。この
ときの圧力を圧力ゲージ６０により計測する。中空部５
が所望のガスで置換されると、ガス供給源の駆動を停止
する。

【００３９】上記真空排気時におけるベーキング処理に
際し、真空断熱管８が長尺である場合には、熱膨脹によ
り両側の封止受口１３の軸心が両側の封止バルブ本体１
２における封止体３０等の軸心に対してずれたり、傾斜
したりするおそれがある。このような場合においても、
本実施形態にあっては、上記のように本体部２２に炉５
１の内外で途中にベローズ６４、６５を挿入接続して操
作軸２７および封止体３０の軸心を封止受口１３の軸心
に一致させ、または操作軸２７に対して封止体３０を傾
斜可能に支持した封止体３０の軸心を封止受口１３の軸
心に一致させることができる。したがって、封止体３０
を封止受口１３に円滑に、かつ確実に螺入してシール状
態に封止することができる。

【００４０】また、例えば、中空部内を不活性ガスな
ど、中空部５内に既に存在しているガスと反応性の低い
ガスに置換する場合や、特に置換ガスの高い純度を必要
としない場合などには、バルブ６７、７１を閉じ、バル
ブ７０、７３を開いた状態で所望のガス供給源から所望
のガスを流路６８、６６、一方の封止バルブ本体１２の
流路３８、封止バルブ本体１２内および封止受口１３、
真空断熱管８の中空部５、他方の封止受口１３、封止バ
ルブ本体１２内、封止バルブ本体１２の流路３８、流路
６６、６９、７２に流すことができる。

【００４１】密閉構造体の中空部５を所望のガス等で置
換する必要のない場合には、上記ガス供給系は不要とな
る。また、中空部の真空排気の必要がない場合には、真
空排気系は不要となり、また、ガスフローに際し、加熱
する必要がない場合にはヒータ５３も不要となるので、
炉５１に替えて密閉容器を用いればよい。

【００４２】上記のようにして真空断熱管８の中空部５
の真空排気（ガス置換）を行った後、真空断熱管８の封
止受口１３を上記第１の実施形態と同様、図３（ａ）〜
（ｃ）に示すようにして封止し、ユニオンナット３９を
緩めて真空断熱管８を封止バルブ本体１２から外し、炉
５１（密閉容器）外に取り出して使用することができ
る。

【００４３】例えば、密閉構造体が真空断熱管８であ
り、使用に伴って中空部５の真空度が低下した場合に
は、その敷設現場において、上記第１の実施形態におけ
る封止バルブ本体１２を含む封止装置を用いて上記第１
の実施形態と同様にして封止受口１３から封止体３０を
外し、中空部５から真空排気し、再び、封止体３０で封
止受口１３を封止することができる。

【００４４】次に、本発明の第４の実施形態について説
明する。図７は本発明の第４の実施形態による封止バル
ブを密閉構造体である真空断熱管の封止に封止装置の一
部として適用した状態を示す断面図、図８は同封止バル
ブによる封止時の一例の状態を示す要部拡大断面図であ
る。

【００４５】本実施形態における真空断熱管８は上記第
３の実施形態の場合と同様に、比較的長尺の直管状であ
って、基本的構成については同様であるので、同一部分
には同一符号を付してその説明を省略する。また、封止
バルブ１１についても基本的構成については上記第１の
実施形態における封止バルブ１１と同様であるので、同
一部分には同一符号を付して主として異なる構成につい
て説明する。

【００４６】図７に示すように、封止バルブ１１は封止
バルブ本体１２の本体部２１の胴部２２が長く形成さ
れ、中間部の円筒状部で軸心と直角方向に分割され、基
部側の分割端部に大径のフランジ部５６が突設され、先
端部側の分割端部には小径のフランジ部５７が突設さ
れ、フランジ部５６と５７がシール状態で固定されてい
る。本体部２１の胴部２２にはフランジ部５７の先方に
位置して途中に可撓性を有するベローズ６４がシール状
態で挿入接続され、操作軸２７は中間部で先方と後方に
分割されてユニバーサルジョイント７４により連結され
ている。したがって、操作軸２７の先方部分、すなわ
ち、封止体３０が操作軸２７の後方部分に対して軸心を
ずらせることができる。炉５１の構成については上記第
２、もしくは第３の実施形態と同様である。

【００４７】本実施形態においても、真空断熱管８の中
空部５の真空排気、ガス置換、封止受口１３の封止体３
０による封止動作については上記各実施形態と同様にし
て行うことができる。このとき、真空断熱管８の炉５１
（密閉容器）内における支持位置、すなわち、封止受口
１３の軸心が封止体３０の軸心に対して多少ずれていて
も、図８に示すように、ベローズ６４およびユニバーサ
ルジョイント７４を介して封止体３０の軸を封止受口１
３の軸心に対して一致させ、封止体３０を封止受口１３
に円滑に、かつ確実に螺入して封止することができる。
更に、中空部５の再真空化および再封止動作について上
記第１の実施形態と同様にして行うことができる。

【００４８】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。図９は本発明の第５の実施形態による封止バル
ブに用いる封止体を示す断面図である。

【００４９】本実施形態においては、封止体３０が基部
側の本体部３０ａと先端部側の圧接部３０ｂとに分割さ
れ、本体部３０ａの先端面側に形成された凹所３０ｃに
圧接部３０ｂの基部側に突設された突部３０ｄが相対的
に回転可能に嵌合され、本体部３０ａ側にのみ雄ねじ部
３６が形成されている。突部３０ｄの外周面には環状溝
３０ｅが形成され、本体部３０ａの先端部の一箇所、若
しくは周方向複数箇所には環状溝３０ｅに開放される穴
３０ｆが形成されている。各穴３０ｆにはピン３０ｇが
圧入されて固定され、各ピン３０ｇの先端部が環状溝３
０ｅに挿入され、本体部３０ａと圧接部３０ｂとが相対
的に回転し得る状態で離脱しないように支持されてい
る。

【００５０】したがって、上記のように操作軸２７の回
転に伴い、本体部３０ａの雄ねじ部３６が封止受口１３
の雌ねじ部１７に螺入される際、圧接部３０ｂのシール
用突出部３５が金属製ガスケット４１当接すると、本体
部３０ａ側のみが回転し、それに伴い、圧接部３０ｂ側
が前進して金属製ガスケット４１に圧接し、金属製ガス
ケット４１の損傷を防止するようになっている。

【００５１】なお、上記実施形態においては、封止バル
ブ本体１２と封止受口１３とをユニオンナット３９によ
り離脱可能に接続するようにしているが、封止バルブ本
体１２の本体部２１を封止受口１３に直接、取外し可能
に螺着することもできる。また、封止受口１３と封止体
３０とのシール手段として、金属製ガスケット４１をシ
ール用突出部１９、３５により食い込み状態に加圧する
ようにしているが、このほかにも、例えば、封止受口１
３と封止体３０のいずれか一方の面に他方のシール用突
出部１９、若しくは３５を食い込むように加圧してもよ
い。また、封止受口１３と封止バルブ本体１２の本体部
２１とのシール手段として、金属製ガスケット４０をシ
ール用突出部２０、２４により食い込み状態に加圧する
ようにしているが、このほかにも、例えば、封止受口１
３と本体部２１のいずれか一方の面に他方のシール用突
出部２０、若しくは２４を食い込み状態に加圧するよう
にしてもよい。また、操作軸２７はハンドル３７に替え
て基部を多角形状に形成し、この多角形状部の利用によ
りレンチを用いて回転させることができる。また、上記
第５の実施形態における封止体３０の本体部３０ａと圧
接部３０ｂの支持構造も種々選択することができる。更
に、封止バルブを密閉構造体の封止に封止装置の一部と
して適用する場合、炉５１（密閉容器）に封止バルブ本
体１２を垂直方向で取り付けているが、水平方向等で取
り付けてもよく、この場合、ベローズ６４、６５を用い
る場合には、水平方向等に保持できるように支持すれば
よく、また、封止バルブ本体１２はフランジ部５６、５
７に替えて溶接などで炉５１にシール状態に取付けても
よい。このほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱
しない範囲で種々設計変更することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明したように本発明によれば、
封止受口に封止体を螺入して密閉構造体の中空部を封止
するために用いる封止受口の座部と封止体とのシール手
段を金属により構成しており、気体の透過率が低く、し
かも、屋外で使用しても劣化しないので、長期間にわた
ってシール状態を確実に維持することができ、したがっ
て、再度の密閉し直し作業を要するまでの期間を延長し
て経済性を向上させることができるともに、信頼性を向
上させることができる。また、高温ベーキング、高温ガ
スフロー等、加熱を行う場合に用いても、金属製のシー
ル手段は高い温度で加熱しても損傷しないので、高い温
度で加熱することができてベーキング、ガスフロー等に
要する時間を短縮することができ、したがって、生産性
を向上させることができる。

【００５３】また、封止受口と封止バルブ本体の本体部
とをユニオンナットを用いて接続することにより、封止
バルブ本体を回転させる必要がないので、接続、離脱作
業を簡単に、かつ迅速に行うことができる。

【００５４】また、封止バルブ本体の本体部を炉の本体
部、若しくは密閉容器の本体部に挿通させた状態で両者
を取付ける取付け手段を備えることにより、封止装置に
簡単に組み込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る封止バルブを密
閉構造体に取付けた状態を示す断面図である。

【図２】同封止バルブにおける操作軸と封止体との支持
例を示す一部破断要部拡大図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は同封止バルブによる密閉構造
体の封止動作説明用の断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る封止バルブを密
閉構造体の封止装置に適用した断面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る封止バルブを密
閉構造体の封止装置に適用した断面図である。

【図６】同封止バルブにおける操作軸と封止体との支持
例を示す一部破断要部拡大図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る封止バルブを密
閉構造体の封止装置に適用した断面図である。

【図８】同封止バルブにおける要部の拡大断面図であ
る。

【図９】本発明の第５の実施形態に係る封止バルブに用
いる封止体を示す断面図である。

【図１０】従来例の封止バルブを密閉構造体に取り付け
た状態を示す断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｃ）は同封止バルブによる密閉構
造体の封止動作説明用の断面図である。

【符号の説明】

１ 真空断熱管 ５ 中空部 ７ 真空断熱管 ８ 真空断熱管 １１ 封止バルブ １２ バルブ本体 １３ 封止受口 ２１ 本体部 ２５ 係合用突部 ２７ 操作軸 ３０ 封止体 ３９ ユニオンナット ４０ 金属製ガスケット ４１ 金属製ガスケット ４３ 真空ポンプ ５１ 炉

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H052 AA01 BA02 BA24 BA26 BA35 CA03 CA19 CD01 EA01 EA09 EA16 3H066 AA01 BA14 BA18 BA38

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉構造体にシール状態に取付けられ、
   密閉構造体の中空部を外部に開放させ、内側に座部およ
   び雌ねじを有する封止受口と、外部と連通し得る流路を
   有する本体部、この本体部に軸方向に移動可能に、かつ
   回転可能に支持される操作部材、この操作部材に取外し
   可能に、かつ一体に回転し得るように支持され、上記封
   止受口の雌ねじに螺入される封止体を有する封止バルブ
   本体と、上記封止受口と上記封止バルブ本体の本体部と
   を離脱可能でシール状態に接続するシール手段および接
   続手段と、上記封止体を上記封止受口に螺入する際に、
   これら封止受口の座部と封止体とをシールして上記中空
   部を封止するシール手段とを備え、上記シール手段のう
   ち、少なくとも封止受口の座部と封止体とのシール手段
   が金属により構成された密閉構造体の封止バルブ。
2. 【請求項２】 封止受口の座部と封止体とのシール手段
   が、上記座部に形成された環状のシール用突出部と、上
   記封止体の底面に形成された環状のシール用突出部と、
   これらシール用突出部間に加圧状態で介在される金属製
   ガスケットとを備えた請求項１記載の密閉構造体の封止
   バルブ。
3. 【請求項３】 封止体が、操作部材に支持される本体部
   と、金属製ガスケットに圧接される圧接部と、上記本体
   部と上記圧接部とを相対的に回転可能に、かつ軸方向に
   一体的に移動し得るように支持する支持手段とを備えた
   請求項２記載の密閉構造体の封止バルブ。
4. 【請求項４】 封止受口と封止バルブ本体の本体部との
   シール手段が、上記封止受口および上記本体部の対向面
   にそれぞれ形成された環状のシール用突出部と、これら
   シール用突出部間に加圧状態で介在される金属製ガスケ
   ットとを備えた請求項１ないし３のいずれかに記載の密
   閉構造体の封止バルブ。
5. 【請求項５】 封止受口と封止バルブ本体の本体部との
   接続手段が、上記封止受口の外周面に形成された雄ねじ
   と、上記本体部の端部に形成された係合用突部と、この
   係合用突部に係合し、上記封止受口の雄ねじに離脱可能
   に螺着されるユニオンナットとを備えた請求項１ないし
   ４のいずれかに記載の密閉構造体の封止バルブ。
6. 【請求項６】 封止バルブ本体の本体部を炉の本体部、
   若しくは密閉容器の本体部に挿通させた状態で両者を取
   付ける取付け手段を備えた請求項１ないし５のいずれか
   に記載の密閉構造体の封止バルブ。
7. 【請求項７】 封止バルブ本体の本体部は、炉内および
   炉外に位置してそれぞれ可撓性を有するベローズが途中
   に挿入されている請求項６記載の密閉構造体の封止バル
   ブ。
8. 【請求項８】 封止体が操作部材の軸心に対して角度可
   変となるように支持された請求項７記載の密閉構造体の
   封止バルブ。
9. 【請求項９】 封止バルブ本体の本体部は、炉内に位置
   して可撓性を有するベローズが途中に挿入され、操作部
   材は途中にユニバーサルジョイントが挿入されている請
   求項６記載の密閉構造体の封止バルブ。