JPH10328047A - 真空構造体のゲッター取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁誘導加熱の方式を採用し、ゲッター全体
を迅速に活性化させることにより、生産性の向上を図
る。 【解決手段】 構成部材（内瓶２および外瓶３）により
閉じられた空間Ｓ内に位置するように前記構成部材に取
り付ける真空構造体（魔法瓶１）のゲッター取付構造に
おいて、前記ゲッター６を、抵抗が大きい磁性金属から
なり電磁誘導によって誘導加熱される被誘導加熱部材と
接するように配設する。該被誘導加熱部材は、前記ゲッ
ターを構成部材に取り付けるための取付部材７、板部材
２２、箔部材２３、あるいは、構成部材を覆う箔部材５
により構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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ゲッタ
ー取付構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、真空構造体、例えば、金属製の内
瓶と外瓶とからなる魔法瓶のゲッターは、前記内瓶およ
び外瓶と同一の金属からなる取付部材により、前記内瓶
と外瓶とで閉じられた空間に位置するように、内瓶の外
面または外瓶の内面に取り付けておく。そして、該ゲッ
ターを前記内瓶または外瓶に取り付けた状態で、これら
を溶接等することにより二重容器を組み立てて、該二重
容器を真空炉または加熱炉等に配置し、前記二重容器を
所定温度で加熱しながら、前記内瓶と外瓶との間の空間
を外瓶に形成した排気孔から排気する。

【０００３】前記加熱および排気動作により、前記内瓶
と外瓶の表面に付着した油、水分、気体分子等の付着物
をガス化して除去するとともに、金属材料の内部に吸蔵
したガスを排出し、また、同時に前記ゲッターを活性化
させながら、前記内瓶と外瓶との間の空間を真空排気す
る。そして、前記二重容器の空間が所定の真空度に達す
ると、前記外瓶の排気孔を所定の手段で封止する。これ
により、封止後に前記空間内で発生したガスは前記ゲッ
ターで吸収され、該空間を所定の真空度に保持すること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ゲ
ッターの取付構造では、前記炉内で従来のように経験的
に高温で長時間加熱することにより、内瓶と外瓶に付着
した付着物および吸蔵ガスの除去、ゲッターの活性化、
および、排気孔の封止（ろう材の溶融）の動作を画一的
に達成することはできるが、目的に応じた加熱をするこ
とはできない。即ち、ゲッターが活性化する温度に対し
て、二重容器の脱ガス温度が同一以上である場合に適用
するには問題ないが、二重容器の脱ガス温度が低い場合
にはゲッターを活性化させる目的だけで二重容器を必要
以上に加熱することとなり、生産性が悪くなるとともに
余分なガスが発生するため、ゲッターの大型化や魔法瓶
の真空度を低下させるという不都合があった。

【０００５】なお、ゲッターの加熱は、該ゲッターを取
り付けた構成部材の外側（大気側）から任意の方法で行
うこととなるが、前記ゲッターは真空状態である空間に
位置するように配設されているため、構成部材側からの
単なる加熱による熱伝導ではゲッターの真空空間側ま
で、即ち、ゲッター全体を昇温させるには、長い加熱時
間が必要になるという不都合があった。そこで、本発明
では、電磁誘導加熱の方式を用いてゲッター全体を迅速
に活性化させることにより、生産性の向上を図ることを
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、本発明の真空構造体のゲッター取付構造は、構成部
材により閉じられた空間内に位置するように前記構成部
材に取り付ける真空構造体のゲッター取付構造におい
て、前記ゲッターを、抵抗が大きい磁性金属からなり電
磁誘導によって誘導加熱される被誘導加熱部材と接する
ように配設したものである。

【０００７】前記真空構造体のゲッター取付構造によれ
ば、電磁誘導することにより前記被誘導加熱部材によっ
て前記ゲッターの加熱効率の向上を図ることができ、活
性化するのに要する作業時間を短縮することができる。
特に、前記取付構造を、金属製の構成部材により構成す
る真空構造体に採用した場合には、前記被誘導加熱部材
の発熱に続き、熱伝導等で構成部材も発熱するので、両
方からゲッターを加熱することができることとなり、大
幅に作業時間を短縮することができる。

【０００８】前記真空構造体のゲッター取付構造では、
前記被誘導加熱部材は、前記ゲッターを構成部材に取り
付けるための取付部材からなることが好ましい。あるい
は、前記被誘導加熱部材は、取付部材を介して前記ゲッ
ターとともに前記構成部材に取り付ける板部材からなる
ようにしてもよい。あるいは、前記被誘導加熱部材は、
前記ゲッターを被覆する箔部材からなるようにしてもよ
い。あるいは、前記被誘導加熱部材は、前記構成部材を
覆う箔部材からなり、該箔部材と前記構成部材との間に
前記ゲッターを配設するようにしてもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って詳細に説明する。図１は、本発明のゲッター取
付構造を適用した真空構造体である魔法瓶１を示す。前
記魔法瓶１は、内瓶２と外瓶３とからなる。前記内瓶２
と外瓶３は非磁性で、後述するゲッター６が活性化する
温度より脱ガス温度が低く、浸透深さの低い金属、例え
ばＳＵＳ３０４等からなる。

【００１０】前記内瓶２には、外瓶３との間の空間Ｓに
位置する外面に、輻射伝熱を防止するための銅やアルミ
ニウム等からなる箔部材５が巻き付けられている。

【００１１】前記外瓶３の底板３ａには、前記空間Ｓに
位置する側に、ゲッター６が被誘導加熱部材である取付
部材７を介して取り付けられている。該取付部材７は、
表面抵抗が大きい磁性金属、例えばＦｅやＳＵＳ４３０
等からなる。該取付部材７は、図２に示すように、前記
ゲッター６の外表面を略覆うように断面凹状とされた保
持部７ａと、該保持部７ａの一側部より延びた取付部７
ｂとを備え、該取付部７ｂを前記外瓶３の底板３ａに溶
接等することによって固着されている。なお、取付部材
７には、図２に示すように、ゲッター６が露出する孔を
形成した方がよい。

【００１２】また、前記外瓶３の底板３ａには、前記ゲ
ッター６の取付箇所より離れた位置に、前記空間Ｓを真
空排気するための排気孔８が設けられている。該排気孔
８の周囲には、前記ゲッター６の活性化温度より低い融
点のろう材９が底板３ａの外面側に位置するように配設
されている。

【００１３】前記ゲッター６を活性化させるための加熱
装置１２は、前記内瓶２と外瓶３とからなる排気前の二
重容器を倒立させた状態で、前記空間Ｓを真空排気する
排気手段である排気具１８の上側に配設されている。

【００１４】前記加熱装置１２は電磁誘導加熱方式のも
のを用いている。具体的には、前記ゲッター６との対向
位置に配設された凹字形状のフェライトコア１３を備
え、該フェライトコア１３に誘導加熱コイル１４が渦巻
き状に巻回されている。該誘導加熱コイル１４は、太い
１本の素線あるいは細い複数本の素線からなるリッツ線
等で構成され、インダクタンス調節コイル１５を介して
制御装置１６によって制御されるようになっている。

【００１５】排気具１８は、セラミック又は耐熱樹脂等
の非導電性材料からなり、一端が閉じられ他端が開口さ
れた円筒形状をなし、その開口端には外瓶３の底板３ａ
に圧接するシール部材１９が取り付けられている。該排
気具１８の側面には排気管２０が接続され、該排気管２
０が図示しない真空ポンプに導かれている。

【００１６】次に、前記魔法瓶１のゲッター取付方法に
ついて説明する。まず、二重容器を組み立てる前に、予
め、前記底板３ａの空間Ｓ側に位置する面の所定位置に
ゲッター６を配置するとともに、該ゲッター６の外面を
保持部７ａで覆うように取付部材７を配置し、該取付部
材７の取付部７ｂを底板３ａに溶接することにより取り
付けておく。

【００１７】次に、前記底板３ａが取り付けられていな
い状態の外瓶３の下端開口より、外周部に箔部材５を巻
き付けた内瓶２を挿入し、これらの口部を溶接等して互
いに固着する。

【００１８】ついで、前記底板３ａを、ゲッター６側が
内瓶２側となるように外瓶３の開口に配置して溶接等す
ることにより固着して二重容器を組み立てる。そして、
前記底板３ａの外面における排気孔８の周囲にろう材９
を配設する。例えば、前記底板３ａ排気孔８の周囲にフ
ラックスを付着させておき、該フラックスの表面にメタ
ルろう材を溶着させて第１ろう材層を形成し、該第１ろ
う材層より露出するフラックスを除去した後に、前記第
１ろう材層の表面に該第１ろう材層と同質の固形メタル
等のろう材９を付着させて第２ろう材層を形成する。

【００１９】ついで、前記二重容器を前記排気具１８の
開口端に配置し、底板３ａをシール部材１９に当接さ
せ、図示しない加熱手段により内瓶２および外瓶３の表
面を前記ゲッター６が活性化しない温度で加熱しなが
ら、前記底板３ａに形成された排気孔８を介して空間Ｓ
を排気する。この状態では、前記加熱装置１２は動作し
ていない。これにより、前記内瓶２および外瓶３に付着
した油、水分、気体分子等の付着物および吸蔵ガスを除
去しながら、前記底板３ａの排気孔８より空間Ｓ内を排
気することができる。

【００２０】そして、前記空間Ｓが所定の真空度に達す
ると、前記加熱装置１２を動作させ、誘導加熱コイル１
４に高周波電流を通電する。これにより、前記誘導加熱
コイル１４からの電磁波の一部が浸透深さの深い外瓶３
の底板３ａを通り抜け、被誘導加熱部材である取付部材
７、および、前記底板３ａのゲッター取付部分で電磁誘
導作用により渦電流が発生し、この渦電流によって取付
部材７が発熱し、次いで熱伝導等で底板３ａが発熱す
る。これにより、前記ゲッター６が、取付部材７と底板
３ａとの両側からの加熱により活性化するとともに、こ
の活性化する時に発生するガスは、前記排気孔８より排
気される。

【００２１】その後、底板３ａで発熱した熱が前記ゲッ
ター６より離れたろう材９の配設位置まで伝熱され、そ
の熱によりろう材９が溶融し、該ろう材９によって排気
孔８を封止して魔法瓶１を形成する。この封止後に前記
空間Ｓで発生したガスは、ゲッター６の作用によって吸
収され、魔法瓶１の空間Ｓは所定の真空度に維持され
る。なお、ゲッター６の活性化は排気孔８が閉じられた
後になされるようにしてもよい。

【００２２】このように、前記魔法瓶１のゲッター取付
構造では、排気前の二重容器の加熱と、ゲッター６を活
性化させるための加熱とを分けて行うようにしているた
め、製造する魔法瓶１に応じた加熱を行うことができ
る。また、金属製の外瓶３の底板３ａと取付部材７とを
あわせて両面よりゲッター６を加熱することができるた
め、加熱効率の向上を図ることができる。そのため、ゲ
ッター６を迅速に活性化することができ、作業時間を大
幅に短縮することができる。さらに、前記外瓶３の底部
３ａを伝わる熱で前記ろう材９を溶融させて封止する構
成とできるため、魔法瓶１の製造にかかるエネルギーコ
ストの低減を図ることができる。

【００２３】図３は第２実施形態のゲッター取付構造を
示す。この実施形態では取付部材７’を適宜の金属によ
り構成し、表面抵抗が大きい磁性金属からなる電磁誘導
部材を板部材２２により構成している点でのみ、前記第
１実施形態と相違している。前記板部材２２は、前記ゲ
ッター６の外面と略同一形状の板状をなしている。

【００２４】前記魔法瓶のゲッター取付方法は、図３
（Ａ）に示すように、まず、前記底板３ａの空間Ｓ側に
位置する面の所定位置に前記ゲッター６を配置し、該ゲ
ッター６の外面に前記板部材２２を配置した後、該板部
材２２を保持部７ａ’で覆うように取付部材７’を配置
し、該取付部材７’の取付部７ｂ’を底板３ａに溶接す
ることにより取り付ける。以後の工程および加熱装置１
２による加熱作用および効果は前記第１実施形態と同一
であるため、説明を省略する。

【００２５】なお、図３（Ｂ）に示すように、まず、前
記底板３ａの空間Ｓ側に位置する面の所定位置に前記板
部材２２を配置し、該板部材２２の外面に前記ゲッター
６を配置して前記取付部材７’を介して取り付けるよう
にしてもよい。また、図３（Ａ），（Ｂ）においても、
取付部材７’にゲッター６が露出する孔を設ける方がよ
い。

【００２６】図４は第３実施形態のゲッター取付構造を
示す。この実施形態では被誘導加熱部材を、前記第２実
施形態に示す板部材２２の代わりに表面抵抗が大きい磁
性金属からなる箔部材２３で構成している点で、前記第
２実施形態と相違している。なお、この場合も箔部材２
３にゲッターが露出する孔を設けることが好ましい。

【００２７】前記魔法瓶のゲッター取付方法は、まず、
前記ゲッター６の外周に箔部材２３を被覆しておく。そ
して、前記底板３ａの空間Ｓ側に位置する面の所定位置
に前記ゲッター６を配置し、該ゲッター６を取付部材
７’を介して底板３ａに取り付ける。以後の工程は第１
実施形態と同一である。

【００２８】図５は第４実施形態のゲッター取付構造を
示す。この実施形態の魔法瓶１は、被誘導加熱部材を、
前記第１実施形態に示す輻射伝熱を防止するための箔部
材５’により構成している。

【００２９】前記魔法瓶１のゲッター取付方法は、前記
内瓶２の所定位置に取付部材７’を介してゲッター６を
取り付けた後、該内瓶２の外周部に前記箔部材５’を巻
き付ける。その後、外瓶３の開口より内部に前記内瓶２
を挿入し、互いの口部を溶接して固着した後、外瓶３の
開口に前記底板３ａを溶接して固着する。以後の工程は
第１実施形態と同一である。

【００３０】なお、本発明のゲッター取付構造は前記構
成に限られるものではない。例えば、前記各実施形態の
取付部材７，７’の保持部７ａ，７ａ’は、断面凹状と
せずに板状としてもよく、ゲッター６を確実に保持でき
る構成であればよい。この場合、構成部材側にゲッター
６を位置決め可能な凹部を形成してもよい。また、第４
実施形態に示すゲッター取付構造では、ゲッター６の加
熱工程は、前記加熱装置１２を前記内瓶２の内部に配置
して内面側から誘導加熱するようにしてもよい。さら
に、第４実施形態では、取付部材７’を用いずに、内瓶
２と箔部材５’との間にゲッター６を保持する構成とし
てもよい。さらに、前記魔法瓶１の代わりに真空二重
管、真空断熱パネル、または、真空容器等の真空構造体
に適用した場合でも同様の作用、効果を得ることがで
き、また、これらの構成部材が非導電性材料により形成
された場合でも、前記被誘導加熱部材を介して確実にゲ
ッター６を加熱することができる。さらに、ゲッター６
を取り付ける構成部材は非磁性に限られず、Ｆｅ等の磁
性体としてもよい。この場合、構成部材にも渦電流が発
生することになるが、効果は非磁性からなるものと略同
様である。

【００３１】さらにまた、前記実施形態では、ゲッター
６を外瓶３の底板３ａに取り付けるようにしたが、内瓶
２および外瓶３におけるいずれの場所に取り付けてもよ
い。例えば、図６に示すように、外瓶３の側面に取り付
けてもよく、また、図７に示すように、内瓶２の底板に
取り付けてもよい。これら場合、ゲッター６を活性化さ
せる加熱装置２５は、加熱炉２６等の任意の排気手段の
壁部を貫通してゲッター６と対向するように配設されて
いる。具体的には、前記加熱装置２５は、セラミックま
たは耐熱樹脂からなるケース２７の内部に、誘導加熱コ
イル２９が巻回された凹字形状のフェライトコア２８が
配設されている。前記ケース２７の外周部には、内部に
水冷管３１が形成されたアルミ等からなる均熱ケース３
０が外嵌され、前記ケース２７、フェライトコア２８お
よび誘導加熱コイル２９が加熱炉２６の熱により昇温す
ることを防止している。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の真空構造体のゲッター取付構造では、ゲッターの加熱
を、電磁誘導加熱により行うとともに被誘導加熱部材に
よってゲッターの加熱効率を向上させ、該ゲッターを迅
速に活性化することができるため、真空構造体の生産性
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施形態の真空構造体である魔
法瓶のゲッター取付構造を示す断面図である。

【図２】 取付部材の斜視図である。

【図３】 （Ａ），（Ｂ）は第２実施形態の真空構造体
である魔法瓶のゲッター取付構造を示す断面図である。

【図４】 第３実施形態の真空構造体である魔法瓶のゲ
ッター取付構造を示す断面図である。

【図５】 第４実施形態の真空構造体である魔法瓶のゲ
ッター取付構造を示す断面図である。

【図６】 ゲッター取付構造の変形例を示す断面図であ
る。

【図７】 ゲッター取付構造の他の変形例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…魔法瓶、２…内瓶、３…外瓶、３ａ…底板、５…
箔、６…ゲッター、７…取付部材、８…排気孔、９…ろ
う材、１２…加熱装置、２２…板部材、２３…箔部材、
Ｓ…空間。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 構成部材により閉じられた空間内に位置
   するように前記構成部材に取り付ける真空構造体のゲッ
   ター取付構造において、前記ゲッターを、抵抗が大きい
   磁性金属からなり電磁誘導によって誘導加熱される被誘
   導加熱部材と接するように配設したことを特徴とする真
   空構造体のゲッター取付構造。
2. 【請求項２】 前記被誘導加熱部材は、前記ゲッターを
   構成部材に取り付けるための取付部材からなることを特
   徴とする請求項１に記載の真空構造体のゲッター取付構
   造。
3. 【請求項３】 前記被誘導加熱部材は、取付部材を介し
   て前記ゲッターとともに前記構成部材に取り付ける板部
   材からなることを特徴とする請求項１に記載の真空構造
   体のゲッター取付構造。
4. 【請求項４】 前記被誘導加熱部材は、前記ゲッターを
   被覆する箔部材からなることを特徴とする請求項１に記
   載のゲッター取付構造。
5. 【請求項５】 前記被誘導加熱部材は、前記構成部材を
   覆う箔部材からなり、該箔部材と前記構成部材との間に
   前記ゲッターを配設するようにした請求項１に記載の真
   空構造体のゲッター取付構造。