Vacuum vessel and its production
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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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、温度制御が可能な真空容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】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、食品の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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】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。
【０００４】
【課題を解決するための手段】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を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の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、蜜に接合され、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。
【０００８】
【発明の実施の形態】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、完全に温度制御用の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、アルミナ繊維や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。
【００１４】
【発明の効果】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−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。
１ 合金材料 ２ パイプ ３ 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
フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 ＦＩ Ｆ２５Ｄ 1/02 Ｆ２５Ｄ 1/02 Ｚ
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