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この項目の情報は公開日時点(1999年6月22日)のものです。
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図面 (7)

課題

真空容器の形成と同時に熱交換器機能をも、併せて、一体化し、総括熱伝導度の大きい温度制御可能な真空容器を提供する。

解決手段

真空容器製作金型に、予めパイプと、セラミック質予成形体を配置し、合金材料溶湯流し込み、高圧鋳造法にて、一体構造物が形成される。

概要

背景

半導体液晶或いは太陽電池などを製造するエッチング装置CVD及びスパッタリング装置などに用いる真空装置、さらには、食品凍結乾燥に用いる真空容器電子顕微鏡に用いられる真空槽などでは、従来品は真空容器と加熱又は冷却媒体を作用させる熱交換器の二体からなっていた。二体のものを接合させるのに、ネジ止メ、或いは溶接といった方法で、一体化しているが、接合界面が完全に密着しておらず、総括熱伝導度は、小さくなっている。

概要

真空容器の形成と同時に熱交換器機能をも、併せて、一体化し、総括熱伝導度の大きい温度制御可能な真空容器を提供する。

真空容器製作金型に、予めパイプと、セラミック質予成形体を配置し、合金材料溶湯流し込み、高圧鋳造法にて、一体構造物が形成される。

目的

本発明の課題は、最初から真空容器と熱交換器を一体で作成し、かつ、総括熱伝導度の大きな温度制御可能な真空容器を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

円筒状或いは1端を閉じた容器状をしていて、その円筒部分に冷却或いは加熱媒体を流すことができる管状の流路を有しているもの。

請求項2

円筒状或いは容器状物は、請求項1のアルミニウムマグネシウム又はそれらの合金で一体で高圧鋳造成型されていること。

請求項3

請求項1の円筒状或いは容器状物の外周側に熱伝導の小さい複合材層を設けたもの。

請求項4

請求項1の管状の流路を形成する材料が、銅、鉄、アルミ合金チタンステンレス或いはニッケルで作られたパイプであること。

請求項5

金型内の所定の位置に、請求項3の複合材層を形成する主として、セラミック質からなる多孔体を配置し、又、請求項4の予め成型されたパイプをその内側に配置し、請求項2の溶湯を注ぎ、高圧にて一体加圧成型された真空容器を得る方法。

技術分野

0001

この発明は、温度制御が可能な真空容器に関する。

背景技術

0002

半導体液晶或いは太陽電池などを製造するエッチング装置CVD及びスパッタリング装置などに用いる真空装置、さらには、食品凍結乾燥に用いる真空容器、電子顕微鏡に用いられる真空槽などでは、従来品は真空容器と加熱又は冷却媒体を作用させる熱交換器の二体からなっていた。二体のものを接合させるのに、ネジ止メ、或いは溶接といった方法で、一体化しているが、接合界面が完全に密着しておらず、総括熱伝導度は、小さくなっている。

発明が解決しようとする課題

0003

本発明の課題は、最初から真空容器と熱交換器を一体で作成し、かつ、総括熱伝導度の大きな温度制御可能な真空容器を提供することにある。

課題を解決するための手段

0004

以上の課題を解決するために、請求項に記載の発明の真空容器は、円筒状或いは1端を閉じた容器状をしており、その円筒部分に冷却或いは加熱媒体を流すことができる管状流路具備したものである。

0005

請求項2の記載の発明は、請求項1の記載の発明において管状流路を作る請求項4の記載の銅、鉄、アルミ合金ステンレスニッケル合金よりなるパイプが、アルミニウムマグネシウム、又はそれらの合金で、高圧鋳造によって鋳ぐるまれて一体成型されていて、総括熱伝導度を大きくするものである。

0006

請求項4のパイプの外側、即ち、真空側より反対側の大気側に請求項3の記載の複合材層を形成させ、熱伝導の小さい層を設けて、より真空側との熱交換を良くさせると共に、複合材層は剛性が大きいので、真空容器自体を肉薄にできるこの複合材層は、主として、セラミック質多孔体予成型体からなる部分と、真空容器材質である請求項2の合金成分(以下『合金材料』という)が、マトリックスである部分とから構成される。

0007

請求項5に記載の発明は、本発明の製造方法であり、金型内にパイプ、必要に応じて、セラミックス質からなる多孔体を配置して、高圧鋳造法により、一体成型するものである。二つの方法によるパイプと、請求項2の合金材料とは、に接合され、全パイプ周囲が、覆われるので、総括熱伝導度は大きくなる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態(以下、「実施形態」という)を詳述する。図1は、本発明の真空容器の1実施形態を示し、図2は、この容器の断面図である。

0009

図3−1には、従来技術による所の真空容器の概念図を示す。図3−2は、図3−1の容器とパイプの断面模式図である。

0010

図4は、アルミニウムの重力鋳造方法によるパイプ鋳込図の断面模式図を示し図5は、本発明による所の高圧鋳造法による断面模式図を示す。

0011

図−1,図−2で示すように、真空容器は、完全に温度制御用流体の通るパイプを鋳ぐるんでおり、真空容器内と熱交換する総括伝熱係数は大きくなる。図3−1、図3−2に示す従来技術による所の容器とパイプは、その接触面積が、本発明の図−1、図−2に比較して、著しく小さく、真空容器に接合されている以外のパイプ表面積が大きいので、大気側の温度の影響を非常によく受け易いので、総括熱伝導度は極めて小さくなってしまう。本発明に使用されるパイプの材質は、銅、鉄、アルミ合金、チタン、ステンレス、ニッケル合金などのいずれかを利用できる。

0012

図−4で示す重力鋳造方法によるパイプ鋳ぐるみでは、そのパイプの廻りに、鋳巣が多く発生し、そこには熱伝導の悪いガス層が含まれるで、総括熱伝導度は、大きくない。他方、図−5で示す本発明による高圧鋳造方法では、パイプの廻りに鋳巣の発生が全くなく、総括熱伝導度は大きい。

0013

図−2で示す断面図で容器の外周になる部分をセラミック質からなる多孔体を配置して、実質的に複合材層を形成する。この複合材層を形成するセラミックス材料は、アルミナ繊維セラミック繊維などの予成形体を用いてもよいし、コージエライトなどの多孔質成形体を用いてもよい。この複合材層をアルミナ繊維体積率25%とアルミ合金JISA5052をマトリックスとする時の熱伝導度、ヤング率を表−1に示す。併せて、アルミ合金JISA5052の特性も記す。複合材層を真空容器の外周になる部分に配置すれば大気との熱移動に対して、抵抗となり、真空容器内とパイプ中の流体との熱交換が、主体となってくる。さらに、ヤング率が、大きいので真空容器の壁の薄肉化が可能となる利点も生じる。

発明の効果

0014

この発明によれば、総括熱伝導度の大きい一体構造の真空容器を提供できる。

図面の簡単な説明

0015

図−1 この発明の真空容器の模式図である。
図−2 図−1の断面図である。
図−3 図−3−1は、従来の真空容器である。図−3−2は、従来の真空容器の温度制御用パイプと真空槽の接合を示す断面図である。
図−4重力鋳ぐるみ法による合金材料とパイプの断面図である。
図−5高圧鋳造法による合金材料とパイプの断面図である。

--

0016

1合金材料
2パイプ
複合材
4鋳巣
5真空容器
6溶接などによって接合されたパイプ
ID=000003HE=050 WI=086 LX=0620 LY=0900

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