(57)【要約】  【課題】気体吸着材の不使用時の劣化を抑制できる気体吸着デバイスを提供する。  【解決手段】気体吸着デバイス１は、気体吸着材２を内包するポリエチレンテレフタレート製の容器３の開口部４に、弾性体で構成され形状記憶合金を内包する部材５を挿入して、容器３内の気体吸着材２が存在する空間を真空封止している。形状記憶合金は、常温では、平板状のものを両端が略接触する程度に円形に曲げてリング状にした形状をしていて、形状記憶合金の相変態温度以上になる温度上昇が起きると、両端の間隔が広がってリング状から略Ｃ字状に変形するものである。この気体吸着デバイス１を、真空断熱材に適用した後、形状記憶合金の相変態温度以上に加熱すると、開口部４を覆う部材５の外径が大きくなり、それに伴って容器３の開口部４が変形して、容器３の内外を連通させる隙間ができ、気体吸着材２は、真空断熱材の外被材内の気体を吸着する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも気体吸着材と、前記気体吸着材を内包する容器とからなり、所定の温度の変化が起きると、前記容器内の前記気体吸着材が存在する空間が、前記容器の外側の空間と遮断された状態から、前記容器の外側の空間と連通する状態へと変化する気体吸着デバイス。
【請求項２】
容器が開口部を有し、前記開口部を、開口部を覆う部材で覆ってなる請求項１に記載の気体吸着デバイス。
【請求項３】
構成要素のうち、少なくとも１つの要素の温度変化率が、他の構成要素の温度変化率と異なる請求項１または請求項２に記載の気体吸着デバイス。
【請求項４】
構成要素のうち、少なくとも１つの要素の少なくとも一部が形状記憶合金である請求項３に記載の気体吸着デバイス。
【請求項５】
開口部を覆う部材が、形状記憶合金を内包した弾性体である請求項２に記載の気体吸着デバイス。
【請求項６】
形状記憶合金の相変態により、弾性体の見掛けの容積が増大する請求項５に記載の気体吸着デバイス。
【請求項７】
形状記憶合金の相変態により、弾性体の見かけの容積が減少する請求項５に記載の気体吸着デバイス。
【請求項８】
容器で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金が内包されている請求項４に記載の気体吸着デバイス。
【請求項９】
容器と前記容器の開口部を覆う部材で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金が内包されている請求項２に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１０】
形状記憶合金がばね状である請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１１】
形状記憶合金または形状記憶合金に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有する請求項４、請求項８、請求項９、請求項１０のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１２】
開口部を覆う部材がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートである請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１３】
容器がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートを製袋したものである請求項８、請求項１０、請求項１１のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１４】
形状記憶合金が、支持体により区切られる空間内にある請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１５】
支持体が筒状であり、少なくとも一方に開口部を有する請求項１４に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１６】
少なくとも二つ以上の容器を、開口部を介して、弾性体を内包した形状記憶合金の継ぎ手で接合した請求項４に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１７】
開口部を有する容器と開口部を覆う部材で形成される閉空間に線状の形状記憶合金が内包されている請求項２に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１８】
形状記憶合金がＮｉ−Ｔｉ系である請求項４から請求項１７のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項１９】
形状記憶合金の相変態温度が５０℃以上１００℃以下である請求項４から請求項１８のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【請求項２０】
気体吸着材がＣｕＺＳＭ−５である請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の気体吸着デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体吸着材を大気中で保存可能とする気体吸着デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高真空を必要とする工業技術への期待が高まりつつある。例えば、地球温暖化防止の観点から省エネルギーが強く望まれており、家庭用電化製品についても省エネルギー化は緊急の課題となっている。特に、冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機等の保温保冷機器では熱を効率的に利用するという観点から、優れた断熱性能を有する断熱材が求められている。
【０００３】
一般的な断熱材として、グラスウールなどの繊維材やウレタンフォームなどの発泡体が用いられている。しかし、これらの断熱材の断熱性能を向上するためには断熱材の厚さを増す必要があり、断熱材を充填できる空間に制限があって省スペースや空間の有効利用が必要な場合には適用することができない。
【０００４】
そこで、高性能な断熱材として、真空断熱材が提案されている。これは、スペーサの役割を持つ芯材を、ガスバリア性を有する外被材中に挿入し内部を減圧して封止した断熱体である。
【０００５】
真空断熱材内部の真空度を上げることにより、高性能な断熱性能を得ることができるが、真空断熱材内部に存在する気体には大きく分けて次の３つがある。一つ目は、真空断熱材作製時、排気できずに残存する気体、二つ目は、減圧封止後、芯材や外被材から発生する気体（芯材や外被材に吸着している気体や、芯材の未反応成分が反応することによって発生する反応ガス等）、三つ目は、外被材を通過して外部から侵入してくる気体である。
【０００６】
これらの気体を吸着するため、吸着材を真空断熱材に充填する方法が考案されている。
【０００７】
例えば、真空断熱材内の気体を、Ｂａ−Ｌｉ合金を用いて吸着するものがある（例えば、特許文献１参照）。真空断熱材内の吸着材が吸着すべき気体のうち、吸着困難な気体のひとつが窒素である。これは、窒素分子が約９４０ｋＪ／ｍｏｌという大きい結合エネルギーを有する非極性分子であるから、活性化させるのが困難なためである。しかし、Ｂａ−Ｌｉ合金により窒素を吸着可能とし、真空断熱材内部の真空度を維持するのである。
【０００８】
真空断熱材の性能の更なる向上を目的として、真空断熱材内部の真空度をさらに低下させることや、プラズマディスプレーパネル等の様に、高真空を必要とする機器のためＢａ−Ｌｉより高活性な気体吸着材の実用化が望まれている。
【特許文献１】特表平９−５１２０８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の上記従来の構成では、活性化のための熱処理を必要とせず、常温下でも窒素吸着可能であり、数分間は空気雰囲気で取扱い可能と記載されているが、気体吸着材を用いる機器を工業的に製造する条件では、取扱い上、より長い許容時間が望ましい。
【００１０】
これは、窒素吸着能力の多くが空気と接触する製造プロセスで消耗することによって、気体吸着材を用いる機器の経時的な性能維持のための吸着能力が乏しくなり、性能劣化や性能ばらつきが大きくなることを防止するためである。真空断熱材等のさらなる高性能化が望まれている中で、機器内部の真空度維持を図るために、吸着材をより安定的に高効率に使いこなすことが大きな課題であった。
【００１１】
気体吸着材の活性の高さ、つまり、大気中に放置された場合に吸着が飽和するまでの時間は、その形態と材料仕様ごとに異なる。例えば、気体吸着材がペレット状であれば、比較的長い時間大気中に放置しても飽和しない。一方、気体吸着材が粉末状であれば、比表面積が大きくなるため、短時間大気中に放置しただけであっても飽和してしまう。
【００１２】
従って、上記の構造ではＢａ−Ｌｉより高活性で、粉末状の気体吸着材を用いた場合は、大気に接触可能な時間が非常に短くなる可能性がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、高活性な気体吸着材が粉末状であっても、大気中で長時間保存可能とする気体吸着デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の気体吸着デバイスは、少なくとも気体吸着材と、前記気体吸着材を内包する容器とからなり、所定の温度の変化が起きると、前記容器内の前記気体吸着材が存在する空間が、前記容器の外側の空間と遮断された状態から、前記容器の外側の空間と連通する状態へと変化するものである。
【００１５】
容器内の気体吸着材が存在する空間が容器の外側の空間と遮断された状態から容器内の気体吸着材が存在する空間が容器の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイスの切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【００１６】
ここで、真空機器とは、真空断熱材等のように、内部を真空にすることにより機能を発現する機器のことである。
【００１７】
また、切り替えとは、気体吸着デバイス容器の密閉性が解除され、気体吸着材が容器外部の気体を吸着可能となることである。
【発明の効果】
【００１８】
気体吸着デバイスの切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【００１９】
また、気体吸着デバイスを真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金を用いることにより、気体吸着デバイスの小型化が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の請求項１に記載の気体吸着デバイスの発明は、少なくとも気体吸着材と、前記気体吸着材を内包する容器とからなり、所定の温度の変化が起きると、前記容器内の前記気体吸着材が存在する空間が、前記容器の外側の空間と遮断された状態から、前記容器の外側の空間と連通する状態へと変化するものである。
【００２１】
気体吸着材が高活性であるほど、また、比表面積が大きくなるほど、取り扱いの条件が厳しくなる。つまり、気体吸着材の活性を維持するために、空気に接触可能な時間が短くなり、また、接触可能な圧力も小さくなる。
【００２２】
従って、このような気体吸着材は、保存時に加えて、真空機器に設置する際の劣化も問題となる。従って、真空機器に気体吸着材を設置する際は、吸着すべき気体が存在する空間、つまり真空機器内部の圧力が、可能な限り低い状態となってから連通させる必要がある。
【００２３】
真空機器の一例として、真空断熱材に気体吸着材を適用する際は、ガスバリア性の外被材中に芯材と気体吸着材を挿入したものをチャンバーに設置後、チャンバーを減圧し、外被材内部を減圧後、外被材の開口部を封止する。
【００２４】
この際、チャンバー内の減圧は真空ポンプにて行われる。常圧領域、つまり真空封止前ではポンプ、吸着材いずれによっても減圧することが可能である。一方、低圧領域、つまり真空封止後の外被材内部には、真空ポンプで減圧しきれなかった気体、真空封止後に外被材を通して侵入する気体、芯材から発生する気体が存在し、これらは気体吸着材のみで吸着が可能である。従って、真空封止後の外被材内部において気体吸着材の能力を十分に発揮するためには、真空封止後に外部に連通することが必要である。
【００２５】
真空機器は、内部に気体吸着材を設置した後は密閉されるため、外部から直接力を加えることにより気体吸着デバイスを切り替えることは困難である。従って、気体吸着材の切り替えは遠隔操作による切り替えが望ましい。遠隔操作による切り替えの手段として、気体吸着デバイスの温度変化により、気体吸着デバイスの密閉を解除する方法が有力である。
【００２６】
真空機器が密閉された後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイスの温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能である。温度変化による切り替えの方法としては、熱膨張、熱収縮による容器の変形や相変化による容器の変形等の方法がある。相変化の例としては、温度の上昇による融解、つまり、固相から液相への変化がある。また、温度の変化により形状が変形する物体を用いることも有効である。このような物質として形状記憶合金がある。
【００２７】
以上のような方法を用いることにより、気体吸着デバイスに力を加えずに変形させ、容器の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【００２８】
ここで、容器とは、例えば、球殻のように空間を内外に分断するものである。また、容器はガスバリア性に優れ、ガス透過度が１０４［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下であることが好ましく、より望ましくは１０３［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下となるものである。
【００２９】
請求項２に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項１に記載の発明において、容器が開口部を有し、前記開口部を、開口部を覆う部材で覆ってなるものである。
【００３０】
開口部と開口部を覆う部材により閉空間を形成すると、気体吸着材が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材の劣化を抑制することができる。
【００３１】
一方、気体吸着材が気体を吸着するためには、気体吸着材の周囲に気体が侵入する必要がある。これは、開口部と、開口部を覆う部材間の温度変化率の違いによりなされ、具体的には次に示す通りである。
【００３２】
例えば、開口部、開口部を覆う部材のいずれもが膨張し、開口部の温度変化率がより大きい場合、開口部、開口部を覆う部材のいずれもが収縮し開口部を覆う部材の温度変化率がより大きい場合、開口部が膨張、開口部を覆う部材が収縮する場合のいずれかに該当する場合、開口部と、開口部を覆う部材の間に空間が生じ、気体の通過が可能になる。
【００３３】
従って、気体吸着材を真空機器内部に設置した後に温度を変化させることによる切り替え手法を用いると、保存時の劣化を抑制し、真空機器内部では気体を吸着することが可能になる。
【００３４】
ここで、開口部を覆う部材とは、開口部を有する容器の開口部を覆うことにより、閉空間を形成するものである。
【００３５】
請求項３に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、構成要素のうち、少なくとも１つの要素の温度変化率が、他の構成要素の温度変化率と異なるものである。
【００３６】
常温において、気体吸着デバイスの構成要素が互いに密着して閉空間を形成することにより、気体吸着材が存在する閉空間内部に気体が侵入せず、保存時における気体吸着材の劣化を抑制することができる。
【００３７】
閉空間とは、球殻の内部のように一定の形状を有する物体を通過せずには他の空間とつながることがない空間である。
【００３８】
一方、少なくとも一つの構成要素の温度変化率が、他の構成要素の温度変化率と異なるため、気体吸着デバイスの温度が変化すると、常温では密着している部分に空間が生じて外部の気体が吸着可能となる。
【００３９】
従って、気体吸着材を真空機器内部に設置した後に温度を変化させることによる切り替え手法を用いると、保存時の劣化を抑制し、真空機器内部では気体を吸着することが可能になる。
【００４０】
請求項４に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項３に記載の発明において、構成要素のうち、少なくとも１つの要素の少なくとも一部が形状記憶合金であるものである。
【００４１】
ここで、形状記憶合金とは、予め定められた形状を有しており、この形状から変形しても所定の温度になると外力に依ることなく変形し、元の形状に戻るものである。この、元に戻りきる温度を相変態温度と称する。主な形状記憶合金は、Ｎｉ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ系合金、Ｆｅ系合金であり、これらのいずれも使用することが可能である。
【００４２】
形状記憶合金は相変態温度前後における変形が大きいため、所定温度において気体吸着デバイスの切り替えがより確実に行われる。また、相変態温度以外での温度変化率が小さいため、わずかな温度変動により切り替えがなされることがなく、保存時の取り扱いが容易になる。
【００４３】
さらに、形状記憶合金は組成により、相変態温度が異なる。また、形状記憶合金を気体吸着デバイスの切り替えに用いる場合、気体吸着デバイスの切り替え温度は、形状記憶合金の相変態温度に等しくなる。従って、適切な相変態温度の形状記憶合金を用いることにより、気体吸着デバイスの切り替え温度を制御することが可能である。
【００４４】
請求項５に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項２に記載の発明において、開口部を覆う部材が、形状記憶合金を内包した弾性体であるものである。
【００４５】
気体吸着デバイス保存時において、開口部を覆う部材は、開口部と弾性体を介して接触している。弾性体は接触する物体の形状に応じて変形し、開口部と密着して閉空間を形成しているため、気体の侵入を抑制し、保存時における気体吸着材の劣化を抑制することができる。
【００４６】
一方、ゴム等に代表される弾性体は、温度変化率が小さいため気体吸着デバイスの切り替えには適さない。ここで、内包された形状記憶合金によりこの課題が解決される。形状記憶合金は、弾性体に接触しているため、形状記憶合金が変形すると弾性体も変形する。従って、開口部を覆う部材の温度変化率が大きくなる。形状記憶合金が相変態温度に達すると、開口部を覆う部材が変形し、開口部との密閉性が解かれ、外部の気体が吸着可能になる。
【００４７】
ここで、弾性体とは、外部からの応力に略比例して変形し応力が働かなくなると応力が加わっていない常態に戻るものであり、ゴム等がこれに相当する。
【００４８】
請求項６に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項５に記載の発明において、形状記憶合金の相変態により、弾性体の見掛けの容積が増大するものである。
【００４９】
気体吸着デバイス保存時は、容器の開口部の形状に応じて弾性体が変形しており、容器の開口部は弾性体から圧力を受けている。形状記憶合金が相変態することにより、弾性体から加わる圧力が強まり、弾性体の見掛けの容積が増大することにより、容器の開口部へ加える圧力が大きくなる。この結果、容器が変形し、開口部と開口部を覆う部材の間に空間が生じ、外部の気体が吸着可能となる。
【００５０】
請求項７に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項５に記載の発明において、形状記憶合金の相変態により、弾性体の見かけの容積が減少するものである。
【００５１】
気体吸着デバイス保存時は、容器の開口部の形状に応じて弾性体が変形することにより密閉性を確保している。形状記憶合金が相変態することにより、弾性体に加わる力が弱まり、弾性体の見掛けの容積が減少し、開口部と、開口部を覆う部材の間に空間が生じ、外部の気体が吸着可能となる。
【００５２】
請求項８に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４に記載の発明において、容器で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金が内包されているものである。
【００５３】
容器で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金が相変態により長さが長くなり、容器内部と形状記憶合金が接触しても形状記憶合金が伸びきっていない場合は、形状記憶合金は接点を介して容器に力を加えることになる。この力により容器が変形し貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【００５４】
請求項９に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項２に記載の発明において、容器と前記容器の開口部を覆う部材で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金が内包されているものである。
【００５５】
容器と開口部を覆う部材で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金が相変態により長さが長くなり、容器内部または開口部を覆う部材と形状記憶合金が接触しても形状記憶合金が伸びきっていない場合は、形状記憶合金は接点を介して容器に力を加えることになる。この力により容器が変形し貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【００５６】
形状記憶合金により貫通孔を生じさせるには、容器を変形させる方法と、開口部を覆う部材を容器から離脱させる方法があり、これらのうち、必要な力が小さい手法を用いることにより、形状記憶合金に必要な発生力を低減させることができる。従って、気体吸着デバイスのコストを低減させることができる。
【００５７】
請求項１０に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の発明において、形状記憶合金がばね状であるものである。
【００５８】
容器、または容器と前記容器の開口部を覆う部材で形成される閉空間に内包されているばね状の形状記憶合金が相変態により長さが長くなり、容器内部と形状記憶合金が接触してもばね状の形状記憶合金が伸びきっていない場合は、ばね状の形状記憶合金は接点を介して容器に力を加えることになる。この力が、開口部を覆う部材に加わった場合は、開口部と開口部を覆う部材を引き離す力として働く。従って開口部を覆う部材が容器から離脱し、開口部を通じて、外部の気体の吸着が可能になる。
【００５９】
形状記憶合金がばね状であるため、形状記憶合金のバルクとしての変形量を大幅に増大したストロークが得られる。
【００６０】
ここで、ばねとはその形状を限定するものではなく、板ばね、コイルばね、竹の子ばね、うずまきばね、輪ばね、皿ばね等が用いられる。
【００６１】
請求項１１に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４、請求項８、請求項９、請求項１０のいずれか一項に記載の発明において、形状記憶合金または形状記憶合金に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するものである。
【００６２】
形状記憶合金または形状記憶合金に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するため、形状記憶合金が容器または容器の開口部に加える単位面積あたりの力が大きくなる。従って、容器または開口部を覆う部材に貫通孔が生じ易くなる。
【００６３】
これにより、発生力が小さい形状記憶合金を用いた場合であっても、容器に貫通孔を生じさせることが可能であり、外部の気体が吸着可能となる。
【００６４】
請求項１２に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の発明において、開口部を覆う部材がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートであるものである。
【００６５】
開口部を覆う部材がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートであるため、保存時におけるガス侵入が少なく気体吸着材の劣化を抑制することができる。一方、フィルムまたはシートであるため、突刺し力が加わることにより容易に貫通孔が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。
【００６６】
ここで、ガスバリア性に優れたフィルムまたはシートとは、気体透過度が、１０４［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下となるものであり、より望ましくは１０３［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下のものである。
【００６７】
具体的には、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等のプラスチックのフィルムあるいはシートを製袋したものであるが、これらに限定するものではない。
【００６８】
さらに、プラスチックフィルムに金属箔をラミネート、または、金属を蒸着してガスバリア性をより高めたものが望ましい。金属箔または、蒸着に適用できる金属は、金、銅、アルミ等を用いることができるが、これらに限定するものではない。
【００６９】
請求項１３に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項８、請求項１０、請求項１１のいずれか一項に記載の発明において、容器がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートを製袋したものである。
【００７０】
容器がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートであるため、保存時におけるガス侵入が少なく気体吸着材の劣化を抑制することができる。一方、容器全体がフィルムまたはシートであるため、内包された形状記憶合金によって、容易に貫通され外部の気体が吸着可能となる。
【００７１】
ここで、ガスバリア性に優れたフィルムまたはシートとは、気体透過度が、１０４［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下となるものであり、より望ましくは１０３［ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ］以下のものである。
【００７２】
具体的には、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等のプラスチックのフィルムあるいはシートを製袋したものであるが、これらに限定するものではない。さらに、プラスチックフィルムに金属箔をラミネート、または、金属を蒸着してガスバリア性をより高めたものが望ましい。金属箔または、蒸着に適用できる金属は、金、銅、アルミ等を用いることができるが、これらに限定するものではない。
【００７３】
請求項１４に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項８から請求項１３のいずれか一項に記載の発明において、形状記憶合金が、支持体により区切られる空間内にあるものである。
【００７４】
容器がフィルムまたはシート状である場合は、容器内が減圧されていると、大気圧縮により容器と内包されている形状記憶合金が接触する。この際、形状記憶合金が鋭利な形状の場合、容器が形状記憶合金の鋭利な部分により破断する可能性がある。形状記憶合金が、支持体により区切られる空間内にあるため、容器内部が減圧された場合であっても、形状記憶合金が容器に押し付けられるのを防ぐことができる。従って、保存性に優れた気体吸着デバイスを得ることができる。
【００７５】
ここで、支持体とは、中空であるため物体を内包でき、大気圧が加わっても変形が小さく、内包する物体に大気圧が加わらないようにするものである。
【００７６】
請求項１５に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項１４に記載の発明において、支持体が筒状であり、少なくとも一方に開口部を有するものである。
【００７７】
支持体が筒状であるため、内包された形状記憶合金の方向を容易に定めることができる。ここで、筒状とは中空になっており、物体を内包できるものである。また、３次元空間において、一つの方向が他の方向より長いものである。断面の形状は、円形、楕円形、三角形、四角形等の多角形、ひし形等があるが、内包する物体の動作を妨げないものであれば、特に限定するものではない。
【００７８】
形状記憶合金のアスペクト比が大きい場合は、形状記憶合金の長さ方向は、支持体の長さ方向とほぼ同じ方向を向く。従って、形状記憶合金の突起部を支持体の開口部へ向け、支持体の開口部を定めることにより、形状記憶合金の突起部を、貫通孔が生じやすい方向へ向けることが可能である。従って、形状記憶合金により生じた貫通孔を通じて、外部の気体の吸着が可能になる。
【００７９】
請求項１６に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４に記載の発明において、少なくとも二つ以上の容器を、開口部を介して、弾性体を内包した形状記憶合金の継ぎ手で接合したものである。
【００８０】
気体吸着材は、容器と継ぎ手で形成される閉空間にあるため、保存時の劣化が抑制される。気体吸着デバイスを真空機器に設置し、温度を上昇させると、形状記憶合金を内包した継ぎ手の内径が大きくなり、容器の開口部との間に空間が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。また、継ぎ手が容器の開口部と接する面は、弾性体で構成されているため、容器の開口部の形状に合わせて変形することにより密閉性が確保される。
【００８１】
容器に吸着材以外の構成要素を内包する必要がないため、容器内を吸着材で密充填することが可能である。また、形状記憶合金を含む継ぎ手は、例えば両端に開口部を有する円筒のような簡単な形状とすることが可能である。従って、気体吸着デバイスの体積に対する気体吸着材の体積の割合を大きくすることができる。従って、真空機器内部における気体吸着デバイス設置可能な空間が小さく、かつ高真空を必要とするため大量の気体吸着材が必要とされる場合に対応することが可能である。
【００８２】
請求項１７に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項２に記載の発明において、開口部を有する容器と開口部を覆う部材で形成される閉空間に線状の形状記憶合金が内包されているものである。
【００８３】
気体吸着材は、容器と開口部を覆う部材で形成される閉空間にあるため、保存時における気体の侵入が少なく、気体吸着材の劣化が抑制される。開口部を覆う部材は、一部が脆性材料で構成されており、脆性材料に線状の形状記憶合金の一端が接合されている。線状の形状記憶合金の他端は容器に接合されており、撓まないようになっている。
【００８４】
線状の形状記憶合金は相変態温度において、長さが短くなる一方、撓みがないため、開口部を覆う部材と容器に引張り力を加える。この力により開口部を覆う部材が変形する。従って、容器の開口部と容器を覆う部材の間に空間が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。
【００８５】
ここで、脆性材料とは、僅かな変形により不連続に変形するものであり、ガラス等がこれに相当する。線状とは、３次元方向のうちの１方向が極めて長いものであり、糸、針金等がこれに相当する。
【００８６】
請求項１８に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４から請求項１７のいずれか一項に記載の発明において、形状記憶合金がＮｉ−Ｔｉ系であるものである。
【００８７】
Ｎｉ−Ｔｉ系合金は形状記憶合金として、最も工業的に生産されている実績がある。従って、技術的な信頼性が高く、気体吸着デバイス作製の歩留まりが向上する。従って、気体吸着デバイスのコストを低減させることができる。
【００８８】
請求項１９に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項４から請求項１８のいずれか一項に記載の発明において、形状記憶合金の相変態温度が５０℃以上１００℃以下であるものである。
【００８９】
相変態温度の下限が５０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下で相変態するため、真空機器に設置後の過熱による真空機器へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器全体のコストを削減することができる。
【００９０】
請求項２０に記載の気体吸着デバイスの発明は、請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の発明において、気体吸着材がＣｕＺＳＭ−５であるものである。
【００９１】
任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【００９２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００９３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図２は、本発明の実施の形態１における開口部を覆う部材の図１におけるＡ−Ａ断面での切り替え前と切り替え後の大きさの変化を示す説明図である。図３は、本発明の実施の形態１における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【００９４】
図１から図３に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の容器３と、ブチルゴムからなる弾性体６で構成され形状記憶合金７を内包し外周面が容器３の開口部４の内面と密着する円柱形状を有し容器３の開口部４を覆う部材５とからなり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が開口部４を覆う部材５で密閉され、真空封止されている。
【００９５】
なお、形状記憶合金７は、常温では、平板状のものを両端が略接触する程度に円形に曲げてリング状にした形状をしていて、形状記憶合金７のリングが開口部４を覆う部材５の円筒状の外周面に沿うようにブチルゴムからなる弾性体６内に埋まっており、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、両端の間隔が広がってリング状から略Ｃ字状に変形するものである。
【００９６】
また、容器３の開口部４近傍の外周面には、容器３の開口端から容器３の長さ方向に開口部４を覆う部材５の長さ寸法より長く容器３の厚み寸法より浅い深さの溝を設けてある。
【００９７】
そして、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７がリング状から略Ｃ字状に変形して開口部４を覆う部材５の外径を大きくし、これにより、容器３の開口部４が、開口部４を覆う部材５により押し広げられて、容器３の開口部４と、開口部４を覆う部材５との間に隙間ができて、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するように構成されている。
【００９８】
図４は、本実施の形態１の気体吸着デバイスを芯材と共に外被材に内包した真空断熱材の断面図である。
【００９９】
図４に示すように、真空断熱材８は、気体吸着デバイス１と芯材９とを外被材１０で覆って外被材１０内を減圧封止したものである。
【０１００】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０１０１】
最初は、気体吸着材２は、容器３と、容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に真空封止されている。
【０１０２】
そのため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０１０３】
気体吸着デバイス１の保存時には開口部４を覆う部材５は弾性体６の弾性力で容器３と密着して密閉性を確保している。
【０１０４】
気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止した後、真空断熱材８を加熱して、気体吸着デバイス１の温度を上昇（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度に上昇）させることにより、形状記憶合金７の接点が離れ、図２に示すように、横断面がリング状から略Ｃ字状に変形する。これにより形状記憶合金７の見かけの直径は大きくなる。形状記憶合金７に接触している弾性体６は外側へ広がる力を受ける。さらに、弾性体６は密着している容器３に押し広げる力を加える。この結果、容器３は変形し、容器３の開口部４近傍の外周面に設けた溝が裂け、容器３の開口部４と、開口部４を覆う部材５との間に空間（隙間）が生じ、気体吸着材２は外部（外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０１０５】
以上のような機構により、保存時、真空断熱材８への適用時のいずれの場合においても、気体吸着材２が劣化することなく、真空断熱材８に適用することができ、内圧の低減および長期間にわたる真空度の維持が可能となる。
【０１０６】
本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０１０７】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０１０８】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０１０９】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０１１０】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０１１１】
また、本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、開口部４を覆う部材５で覆ってなるものである。
【０１１２】
開口部４と開口部４を覆う部材５により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１１３】
一方、気体吸着材２が気体を吸着するためには、気体吸着材２の周囲に気体が侵入する必要がある。これは、開口部４と、開口部４を覆う部材５間の温度変化率の違いによりなされ、本実施の形態では、開口部４を覆う部材５が膨張して開口部４を押し広げ、開口部４と、開口部４を覆う部材５の間に隙間が生じ、気体の通過が可能になる。
【０１１４】
従って、気体吸着材２を真空機器内部に設置した後に温度を変化させることによる切り替え手法を用いると、保存時の劣化を抑制し、真空機器内部では気体を吸着することが可能になる。
【０１１５】
また、本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、構成要素のうち、少なくとも１つの要素の温度変化率（開口部４を覆う部材５の温度変化率）が、他の構成要素の温度変化率（開口部４の温度変化率）と異なるものである。
【０１１６】
常温において、気体吸着デバイス１の構成要素が互いに密着して閉空間を形成することにより、気体吸着材２が存在する閉空間内部に気体が侵入せず、保存時における気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１１７】
気体吸着デバイス１の温度が変化すると、常温では密着している部分に空間（隙間）が生じて外部の気体が吸着可能となる。
【０１１８】
また、本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、少なくとも１つの要素（開口部４を覆う部材５）の少なくとも一部が形状記憶合金７であるものであり、気体吸着デバイス１の切り替えがより確実に行われる。また、相変態温度以外での温度変化率が小さいため、わずかな温度変動により切り替えがなされることがなく、保存時の取り扱いが容易になる。
【０１１９】
さらに、形状記憶合金７は組成により、相変態温度が異なる。また、形状記憶合金７を気体吸着デバイス１の切り替えに用いる場合、気体吸着デバイス１の切り替え温度は、形状記憶合金の相変態温度に等しくなる。従って、適切な相変態温度の形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の切り替え温度を制御することが可能である。
【０１２０】
また、本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、開口部４を覆う部材５が、形状記憶合金７を内包した弾性体６であるものである。
【０１２１】
気体吸着デバイス１の保存時において、開口部４を覆う部材５は、開口部４と弾性体６を介して接触している。弾性体６は接触する物体の形状に応じて変形し、開口部４と密着して閉空間を形成しているため、気体の侵入を抑制し、保存時における気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１２２】
形状記憶合金７は、弾性体６に接触しているため、形状記憶合金７が変形すると弾性体６も変形する。従って、開口部４を覆う部材５の温度変化率が大きくなる。形状記憶合金７が相変態温度に達すると、開口部４を覆う部材５が変形し、開口部４との密閉性が解かれ、外部の気体が吸着可能になる。
【０１２３】
また、本実施の形態１の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７の相変態により、開口部４を覆う部材５の弾性体６の見掛けの容積が増大するものである。
【０１２４】
気体吸着デバイス１の保存時は、容器３の開口部４の形状に応じて開口部４を覆う部材５の弾性体６が変形しており、容器３の開口部４は弾性体６から圧力を受けている。形状記憶合金７が相変態することにより、弾性体６から加わる圧力が強まり、弾性体６の見掛けの容積が増大することにより、容器３の開口部４へ加える圧力が大きくなる。この結果、容器３が変形し、開口部４と開口部４を覆う部材５の間に空間（隙間）が生じ、外部の気体が吸着可能となる。
【０１２５】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図６は、本発明の実施の形態２における開口部を覆う部材の図５におけるＢ−Ｂ断面での切り替え前と切り替え後の大きさの変化を示す説明図である。図７は、本発明の実施の形態２における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０１２６】
図５から図７に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の容器３と、ブチルゴムからなる弾性体６で構成され形状記憶合金７を内包し外周面が容器３の開口部４の内面と密着する円柱形状を有し容器３の開口部４を覆う部材５とからなり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が開口部４を覆う部材５で密閉され、真空封止されている。
【０１２７】
なお、形状記憶合金７は、常温では、平板状のものを横断面が略Ｃ字状になるように曲げた形状をしていて、形状記憶合金７の略Ｃ字状が開口部４を覆う部材５の円筒状の外周面に沿うようにブチルゴムからなる弾性体６内に埋まっており、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、両端の間隔が狭くなって両端が略接触する程度に横断面が円形（リング状）に変形するものである。
【０１２８】
そして、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７が略Ｃ字状からリング状に変形して開口部４を覆う部材５の外径を小さくし、これにより、容器３の開口部４と、開口部４を覆う部材５との間に隙間ができて、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するように構成されている。
【０１２９】
本実施の形態と実施の形態１とは、形状記憶合金７の所定の温度上昇変化による形状変化が逆（実施の形態１の形状記憶合金７は所定の温度上昇変化でリング状から略Ｃ字状に変化するが、実施の形態２の形状記憶合金７は所定の温度上昇変化で略Ｃ字状からリング状に変化する）で、形状記憶合金７が所定の温度上昇変化で形状変化したときに、実施の形態１では、開口部４を覆う部材５の外径が容器３の開口部４の当初（温度上昇変化前）の内径よりも大きくなるのに対し、実施の形態２では、開口部４を覆う部材５の外径が容器３の開口部４の内径よりも小さくなる点でのみ相違し、その他の構成は同じである。
【０１３０】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０１３１】
最初は、気体吸着材２は、容器３と、容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に真空封止されている。
【０１３２】
そのため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０１３３】
気体吸着デバイス１の保存時には開口部４を覆う部材５は弾性体６の弾性力で容器３と密着して密閉性を確保している。
【０１３４】
気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止した後、真空断熱材８を加熱して、気体吸着デバイス１の温度を上昇（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度に上昇）させることにより、形状記憶合金７の両端が近づき、図６に示すように、横断面が略Ｃ字状からリング状に変形する。これにより形状記憶合金７の見かけの直径は小さくなる。形状記憶合金７に接触している弾性体６は内側へ狭まる力を受け、開口部４を覆う部材５の外径が小さくなり、この結果、容器３の開口部４と、開口部４を覆う部材５との間に空間が生じ、気体吸着材２は外部（外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０１３５】
以上のような機構により、保存時、真空断熱材８への適用時のいずれの場合においても、気体吸着材２が劣化することなく、真空断熱材８に適用することができ、内圧の低減および長期間にわたる真空度の維持が可能となる。
【０１３６】
本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０１３７】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０１３８】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０１３９】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０１４０】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０１４１】
また、本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、開口部４を覆う部材５で覆ってなるものである。
【０１４２】
開口部４と開口部４を覆う部材５により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１４３】
一方、気体吸着材２が気体を吸着するためには、気体吸着材２の周囲に気体が侵入する必要がある。これは、開口部４と、開口部４を覆う部材５間の温度変化率の違いによりなされ、本実施の形態では、開口部４を覆う部材５が縮小して、開口部４と、開口部４を覆う部材５の間に隙間が生じ、気体の通過が可能になる。
【０１４４】
従って、気体吸着材２を真空機器内部に設置した後に温度を変化させることによる切り替え手法を用いると、保存時の劣化を抑制し、真空機器内部では気体を吸着することが可能になる。
【０１４５】
また、本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、構成要素のうち、少なくとも１つの要素の温度変化率（開口部４を覆う部材５の温度変化率）が、他の構成要素の温度変化率（開口部４の温度変化率）と異なるものである。
【０１４６】
常温において、気体吸着デバイス１の構成要素が互いに密着して閉空間を形成することにより、気体吸着材２が存在する閉空間内部に気体が侵入せず、保存時における気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１４７】
気体吸着デバイス１の温度が変化すると、常温では密着している部分に空間（隙間）が生じて外部の気体が吸着可能となる。
【０１４８】
また、本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、少なくとも１つの要素（開口部４を覆う部材５）の少なくとも一部が形状記憶合金７であるものであり、気体吸着デバイス１の切り替えがより確実に行われる。また、相変態温度以外での温度変化率が小さいため、わずかな温度変動により切り替えがなされることがなく、保存時の取り扱いが容易になる。
【０１４９】
さらに、形状記憶合金７は組成により、相変態温度が異なる。また、形状記憶合金７を気体吸着デバイス１の切り替えに用いる場合、気体吸着デバイス１の切り替え温度は、形状記憶合金の相変態温度に等しくなる。従って、適切な相変態温度の形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の切り替え温度を制御することが可能である。
【０１５０】
また、本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、開口部４を覆う部材５が、形状記憶合金７を内包した弾性体６であるものである。
【０１５１】
気体吸着デバイス１の保存時において、開口部４を覆う部材５は、開口部４と弾性体６を介して接触している。弾性体６は接触する物体の形状に応じて変形し、開口部４と密着して閉空間を形成しているため、気体の侵入を抑制し、保存時における気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１５２】
形状記憶合金７は、弾性体６に接触しているため、形状記憶合金７が変形すると弾性体６も変形する。従って、開口部４を覆う部材５の温度変化率が大きくなる。形状記憶合金７が相変態温度に達すると、開口部４を覆う部材５が変形し、開口部４との密閉性が解かれ、外部の気体が吸着可能になる。
【０１５３】
また、本実施の形態２の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７の相変態により、開口部４を覆う部材５の弾性体６の見掛けの容積が減少するものである。
【０１５４】
気体吸着デバイス１の保存時は、容器３の開口部４の形状に応じて開口部４を覆う部材５の弾性体６が変形することにより密閉性を確保している。形状記憶合金７が相変態することにより、開口部４を覆う部材５の弾性体６に加わる力が弱まり、開口部４を覆う部材５（弾性体６）の見掛けの容積が減少し、開口部４と、開口部４を覆う部材５の間に空間が生じ、外部の気体が吸着可能となる。
【０１５５】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図９は、本発明の実施の形態３における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０１５６】
図８、図９に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の容器３と、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アルミニウム箔、ポリエチレンテレフタレートフィルムの順にラミネートされたガスバリア性に優れたラミネートフィルムからなり容器３の開口部４に公知の方法で接合された開口部４を覆う部材５と、容器３内の開口部４付近の段差１１部分に保持された形状記憶合金７とからなり、容器３内の気体吸着材２と形状記憶合金７とが存在する空間が開口部４を覆う部材５で密閉され、真空封止されている。
【０１５７】
なお、形状記憶合金７は、ばね状で開口部４を覆う部材５側の一端に突起部を有し、常温では、形状記憶合金７のばねが縮んでいて、突起部が開口部４を覆う部材５に当接していないか、突起部が開口部４を覆う部材５に当接した場合であっても開口部４を覆う部材５のラミネートフィルムを突起部が突き破るだけの力がかかっていない状態であり、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７のばねが伸びて、突起部とは反対側の端部が容器３内の開口部４付近の段差１１部分に当接し、その後は段差１１部分は形状記憶合金７のばねの突起部とは反対側の端部が容器３の開口部４から離れる方向に移動するのを防止する。また、形状記憶合金７のばねの突起部が開口部４を覆う部材５に当接し、形状記憶合金７のばねが伸びるにつれて突起部が開口部４を覆う部材５を突き刺す力が大きくなり、やがて、開口部４を覆う部材５のラミネートフィルムを突起部が突き破るように構成されている。
【０１５８】
本実施の形態と、実施の形態１または実施の形態２とは、開口部４を覆う部材５の形状（開口部４への固定手段）と材料が変わり、実施の形態１または実施の形態２では開口部４を覆う部材５内にあった形状記憶合金７が、本実施の形態では開口部４を覆う部材５とは独立して、形状記憶合金７の形状と動作が変わり、本実施の形態では新たに形状記憶合金７を保持すると共に形状記憶合金７の伸縮動作を制限する段差１１を設けた点でのみ相違し、その他の構成は同じである。
【０１５９】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０１６０】
最初は、気体吸着材２は、容器３と、容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に真空封止されている。
【０１６１】
そのため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０１６２】
気体吸着デバイス１を保存している時（常温で保存時）は、形状記憶合金７は開口部４を覆う部材５と段差１１部分との間にあり、形状記憶合金７の突起部は開口部４を覆う部材５のラミネートフィルムを突き破っていない。
【０１６３】
気体吸着デバイス１を真空機器に設置後、形状記憶合金７の相変態温度まで温度が上昇すると形状記憶合金７は長さが長くなる。突起部とは反対側の形状記憶合金７の端部が段差１１部分に当接した後は形状記憶合金７はそれ以上は段差１１側に移動できないため、形状記憶合金７は開口部４を覆う部材５に向かって伸びる。そして、形状記憶合金７のばねの突起部が開口部４を覆う部材５に当接し、形状記憶合金７のばねが伸びるにつれて突起部が開口部４を覆う部材５を突き刺す力が大きくなり、やがて、開口部４を覆う部材５のラミネートフィルムを突起部が突き破り、開口部４を覆う部材５に貫通孔が生じ、気体吸着材２は気体吸着デバイス１の外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０１６４】
本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０１６５】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０１６６】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０１６７】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０１６８】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０１６９】
また、本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、開口部４を覆う部材５で覆ってなるものである。
【０１７０】
開口部４と開口部４を覆う部材５により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０１７１】
また、本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、容器３と容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金７が内包されているものである。
【０１７２】
容器３と開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、容器３内部または開口部４を覆う部材５と形状記憶合金７が接触しても形状記憶合金７が伸びきっていない場合は、形状記憶合金７は接点を介して容器３と開口部４を覆う部材５に力を加えることになる。この力により開口部４を覆う部材５が変形し貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０１７３】
形状記憶合金７により外部の気体の流通路を生じさせるには、開口部４を覆う部材５を変形させる方法と、開口部４を覆う部材５を容器３から離脱させる方法があり、これらのうち、必要な力が小さい手法を用いることにより、形状記憶合金７に必要な発生力を低減させることができる。従って、気体吸着デバイス１のコストを低減させることができる。
【０１７４】
また、本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７がばね状であるものである。
【０１７５】
容器３、または容器３と容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に内包されているばね状の形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、容器３内部と形状記憶合金７が接触してもばね状の形状記憶合金が伸びきっていない場合は、ばね状の形状記憶合金７は接点を介して容器３と開口部４を覆う部材５に力を加えることになる。この力が、開口部４を覆う部材５に加わった場合は、開口部４を覆う部材５が変形し、貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０１７６】
形状記憶合金７がばね状であるため、形状記憶合金７のバルクとしての変形量を大幅に増大したストロークが得られる。
【０１７７】
ここで、ばねとは、その形状を限定するものではなく、板ばね、コイルばね、竹の子ばね、うずまきばね、輪ばね、皿ばね等を含む。
【０１７８】
また、本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７または形状記憶合金７に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するものである。
【０１７９】
形状記憶合金７または形状記憶合金７に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するため、形状記憶合金７が容器３の開口部４を覆う部材５に加える単位面積あたりの力が大きくなる。従って、開口部４を覆う部材５に貫通孔が生じ易くなる。
【０１８０】
これにより、発生力が小さい形状記憶合金７を用いた場合であっても、開口部４を覆う部材５に貫通孔を生じさせることが可能であり、外部の気体が吸着可能となる。
【０１８１】
また、本実施の形態３の気体吸着デバイス１は、開口部４を覆う部材５がガスバリア性に優れたフィルムまたはシートであるものである。
【０１８２】
開口部４を覆う部材５がガスバリア性に優れたフィルムであるため、保存時におけるガス侵入が少なく気体吸着材２の劣化を抑制することができる。一方、開口部４を覆う部材５がフィルムであるため、突刺し力が加わることにより容易に貫通孔が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。
【０１８３】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図１１は、本発明の実施の形態４における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０１８４】
図１０、図１１に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、ＣｕＺＳＭ−５からなる気体吸着材２と、形状記憶合金７と、形状記憶合金７を保持すると共に形状記憶合金７の伸縮動作を制限する段差を内部に設けた有底円筒状の支持体１２とを、内層側から低密度ポリエチレン、アルミニウム箔、ポリエチレンテレフタレートの順にラミネートしたフィルムを製袋した容器３に入れて、容器３内を略真空に減圧して封止したものである。
【０１８５】
なお、支持体１２は、支持体１２内部に気体吸着材２が入らないように支持体１２の開口部が容器３で覆われるように配置される。
【０１８６】
また、形状記憶合金７は、材質はＮｉ−Ｔｉ系で、相変態温度が７０℃で、形状はばね状で、支持体１２の開口部を覆う容器３側の一端に突起部を有する。そして、形状記憶合金７は、常温では、形状記憶合金７のばねが縮んでいて、突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３に当接していないか、突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３に当接した場合であっても容器３を突起部が突き破るだけの力がかかっていない状態であり、形状記憶合金７の温度が相変態温度である７０℃以上に上昇すると、形状記憶合金７のばねが伸びて、突起部とは反対側の端部が支持体１２の段差部分に当接し、その後は段差部分は形状記憶合金７のばねの突起部とは反対側の端部が支持体１２の開口部を覆う容器３から離れる方向に移動するのを防止する。また、形状記憶合金７のばねの突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３に当接し、形状記憶合金７のばねが伸びるにつれて突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３を突き刺す力が大きくなり、やがて、支持体１２の開口部を覆う容器３を突起部が突き破るように構成されている。
【０１８７】
本実施の形態と実施の形態３とは、容器３の材料と形状が変わり、また、実施の形態３では、容器３に形状記憶合金７を保持すると共に形状記憶合金７の伸縮動作を制限する段差１１を設けていたのに対し、本実施の形態では、気体吸着材２と共に新たに容器３に入れることになった支持体１２に形状記憶合金７を保持すると共に形状記憶合金７の伸縮動作を制限する段差を内部に設け、本実施の形態では、形状記憶合金７の材質と相変態温度を明確にした点でのみ相違し、その他の構成は同じである。
【０１８８】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０１８９】
最初は、気体吸着材２は、ガスバリア性に優れたラミネートフィルム製の容器３に真空封止されているため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。この時、容器３は、その形態から柔軟性が高く、大気圧により変形して内包している物体（気体吸着材２と支持体１２）に密着するようになるが、形状記憶合金７の突起部は、支持体１２の内部にあって容器３に当接しないか、容器３に当接することがあっても容器３を突起部が突き破るだけの力がかかっていない状態であり、容器３は破袋しない。
【０１９０】
気体吸着デバイス１を真空機器に設置後、気体吸着デバイス１の温度を形状記憶合金７の相変態温度である７０℃以上にすると、形状記憶合金７の長さが長くなる。そして、突起部とは反対側の端部が支持体１２の段差部分に当接し、その後は段差部分は形状記憶合金７のばねの突起部とは反対側の端部が支持体１２の開口部を覆う容器３から離れる方向に移動するのを防止する。また、形状記憶合金７のばねの突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３に当接し、形状記憶合金７のばねが伸びるにつれて突起部が支持体１２の開口部を覆う容器３を突き刺す力が大きくなり、やがて、支持体１２の開口部を覆う容器３を突起部が突き破り、容器３に貫通孔が生じ、気体吸着材２は気体吸着デバイス１の外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０１９１】
本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０１９２】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０１９３】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０１９４】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０１９５】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０１９６】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、容器３で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金７が内包されているものである。
【０１９７】
容器３で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、容器３内部と形状記憶合金７が接触しても形状記憶合金７が伸びきっていない場合は、形状記憶合金７は接点を介して容器３に力を加えることになる。この力により容器３が変形し貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０１９８】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７がばね状であるものである。
【０１９９】
容器３で形成される閉空間に内包されているばね状の形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、容器７内部と形状記憶合金７が接触しても、ばね状の形状記憶合金７が伸びきっていない場合は、ばね状の形状記憶合金７は接点を介して容器３に力を加えることになる。容器３が変形し、貫通孔が生じると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０２００】
形状記憶合金７がばね状であるため、形状記憶合金７のバルクとしての変形量を大幅に増大したストロークが得られる。
【０２０１】
ここで、ばねとは、その形状を限定するものではなく、板ばね、コイルばね、竹の子ばね、うずまきばね、輪ばね、皿ばねを含む。
【０２０２】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７または形状記憶合金７に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するものである。
【０２０３】
形状記憶合金７または形状記憶合金７に結合した部材の少なくとも一方に突起部を有するため、形状記憶合金７が容器３に加える単位面積あたりの力が大きくなる。従って、容器３に貫通孔が生じ易くなる。
【０２０４】
これにより、発生力が小さい形状記憶合金７を用いた場合であっても、容器３に貫通孔を生じさせることが可能であり、外部の気体が吸着可能となる。
【０２０５】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、容器３がガスバリア性に優れたフィルムを製袋したものである。
【０２０６】
容器３がガスバリア性に優れたフィルムであるため、保存時におけるガス侵入が少なく気体吸着材２の劣化を抑制することができる。一方、容器３全体がフィルムであるため、内包された形状記憶合金７によって、容易に貫通され外部の気体が吸着可能となる。
【０２０７】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７が、支持体１２により区切られる空間内にあるものである。
【０２０８】
容器３がフィルムで構成されていても、形状記憶合金７が、中空であるため物体を内包でき、大気圧が加わっても変形が小さく、内包する物体に大気圧が加わらないようにする支持体１２により区切られる空間内にあるため、容器３内部が減圧された場合であっても、形状記憶合金７が容器３に押し付けられるのを防ぐことができる。従って、保存性に優れた気体吸着デバイス１を得ることができる。
【０２０９】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、支持体１２が筒状であり、少なくとも一方に開口部を有するものである。
【０２１０】
支持体１２が筒状であるため、内包された形状記憶合金７の方向を容易に定めることができる。形状記憶合金７のアスペクト比が大きい場合は、形状記憶合金７の長さ方向は、支持体１２の長さ方向とほぼ同じ方向を向く。従って、形状記憶合金７の突起部を支持体１２の開口部へ向け、支持体１２の開口部を定めることにより、形状記憶合金７の突起部を、貫通孔が生じやすい方向へ向けることが可能である。従って、形状記憶合金７により生じた貫通孔を通じて、外部の気体の吸着が可能になる。
【０２１１】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７がＮｉ−Ｔｉ系であるものである。
【０２１２】
Ｎｉ−Ｔｉ系合金は形状記憶合金７として、最も工業的に生産されている実績がある。従って、技術的な信頼性が高く、気体吸着デバイス１の作製の歩留まりが向上する。従って、気体吸着デバイス１のコストを低減させることができる。
【０２１３】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上１００℃以下であるものである。
【０２１４】
相変態温度の下限が５０℃であるが、通常の環境下では５０℃の温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０２１５】
また、本実施の形態４の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２がＣｕＺＳＭ−５であるものであり、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材２であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０２１６】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図１３は、本発明の実施の形態５における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０２１７】
図１２、図１３に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、２つの気体吸着材２と、それぞれ気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の２つの容器３と、ブチルゴム製のシート（弾性体６）を容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形（両端に開口部を有する略円筒形）の形状記憶合金７とからなり、それぞれ気体吸着材２を内包する２つの容器３の開口部同士を所定間隔（形状記憶合金７の長さより短い間隔）空けて向かい合わせ、２つの容器３の開口部同士の隙間を外周側から円筒形の形状記憶合金７で覆ったもので、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、２つの容器３の開口部同士の隙間を覆う形状記憶合金７で密閉され、真空封止されている。
【０２１８】
なお、形状記憶合金７は、常温では、平板状のものを両端が略接触する程度に円形に曲げてリング状にした形状であり、ブチルゴム製のシートが設けられた内周面が容器３の外周面と密着可能な大きさを有しており、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７の両端の間隔が広がってリング状から略Ｃ字状に変形してブチルゴム製のシートが設けられた内周面の内径が容器３の外周面の外径より大きくなるのである。
【０２１９】
そして、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７の内周面の内径が容器３の外周面の外径より大きくなって、２つの容器３の開口部同士の隙間を覆う形状記憶合金７と、２つの容器３との間に隙間ができて、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するように構成されている。
【０２２０】
本実施の形態は、実施の形態１における気体吸着材２を内包する容器３を２つ用い、実施の形態１における開口部４を覆う部材５の代わりに、内周面に容器３の外周面と密着するブチルゴム製のシートを有し２つの容器３の開口部同士の隙間を外周側から覆う略円筒形の形状記憶合金７を用いたものに相当する。
【０２２１】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０２２２】
最初は、気体吸着材２は、２つの容器３と、２つの容器３の開口部同士の隙間を外周側から覆う形状記憶合金７とで形成される閉空間に真空封止されており、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０２２３】
気体吸着デバイス１の保存時には開口部４を覆う部材５は弾性体６の弾性力で容器３と密着して密閉性を確保している。
【０２２４】
気体吸着デバイス１の温度を上昇させ、形状記憶合金７の相変態温度以上にすると、形状記憶合金７の内径が大きくなる。この結果、形状記憶合金７によりブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着させる力が小さくなり、形状記憶合金７の内周面のブチルゴム製のシートと、２つの容器３との間に隙間ができて、気体吸着材２は外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０２２５】
本実施の形態５の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０２２６】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０２２７】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０２２８】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０２２９】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０２３０】
また、本実施の形態５の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、部材（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形（両端に開口部を有する略円筒形）の形状記憶合金７）で覆ってなるものである。
【０２３１】
容器３と、容器３の開口部４を覆う部材（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０２３２】
一方、気体吸着材２が気体を吸着するためには、気体吸着材２の周囲に気体が侵入する必要がある。これは、容器３の開口部４と、開口部４を覆う部材（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）間の温度変化率の違いによりなされ、本実施の形態では、開口部４を覆う部材（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）が大きくなり、容器３の開口部４の外周面と、開口部４を覆う部材（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）の内周面との間に隙間が生じ、気体の通過が可能になる。
【０２３３】
従って、気体吸着材２を真空機器８内部に設置した後に温度を変化させることによる切り替え手法を用いると、保存時の劣化を抑制し、真空機器８内部では気体を吸着することが可能になる。
【０２３４】
また、本実施の形態５の気体吸着デバイス１は、構成要素のうち、少なくとも１つの要素（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）の温度変化率が、他の構成要素（容器３開口部４）の温度変化率と異なるものである。
【０２３５】
常温において、気体吸着デバイス１の構成要素が互いに密着して閉空間を形成することにより、気体吸着材２が存在する閉空間内部に気体が侵入せず、保存時における気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０２３６】
気体吸着デバイス１の温度が変化すると、常温では密着している部分に空間（隙間）が生じて外部の気体が吸着可能となる。
【０２３７】
また、本実施の形態５の気体吸着デバイス１は、少なくとも１つの要素（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）の少なくとも一部が形状記憶合金７であるものであり、気体吸着デバイス１の切り替えがより確実に行われる。また、相変態温度以外での温度変化率が小さいため、わずかな温度変動により切り替えがなされることがなく、保存時の取り扱いが容易になる。
【０２３８】
さらに、形状記憶合金７は組成により、相変態温度が異なる。また、形状記憶合金７を気体吸着デバイス１の切り替えに用いる場合、気体吸着デバイス１の切り替え温度は、形状記憶合金の相変態温度に等しくなる。従って、適切な相変態温度の形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の切り替え温度を制御することが可能である。
【０２３９】
また、本実施の形態５の気体吸着デバイス１は、２つの容器３を、開口部４を介して、弾性体６（ブチルゴム製のシート）を内包した形状記憶合金７の継ぎ手で接合したものである。
【０２４０】
気体吸着材２は、容器３と継ぎ手（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）で形成される閉空間にあるため、保存時の劣化が抑制される。気体吸着デバイス１を真空機器８に設置し、温度を上昇させると、形状記憶合金７を内包した継ぎ手の内径が大きくなり、容器３の開口部４との間に空間（隙間）が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。また、継ぎ手（ブチルゴム製のシートを容器３の外周面と密着する内周面に有する略円筒形の形状記憶合金７）が容器３の開口部４と接する面は、弾性体６（ブチルゴム製のシート）で構成されているため、容器３の開口部４の形状に合わせて変形することにより密閉性が確保される。
【０２４１】
容器３に気体吸着材２以外の構成要素を内包する必要がないため、容器３内を気体吸着材２で密充填することが可能であり、気体吸着デバイス１の体積に対する気体吸着材２の体積の割合を大きくすることができる。従って、真空機器８内部における気体吸着デバイス１を設置可能な空間が小さく、かつ高真空を必要とするため大量の気体吸着材２が必要とされる場合に対応することが可能である。
【０２４２】
（実施の形態６）
図１４は、本発明の実施の形態６における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図１５は、本発明の実施の形態６における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０２４３】
図１４、図１５に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の容器３と、弾性体６で構成され外周面が容器３の開口部４の内面と密着する円柱形状を有し容器３の開口部４を覆う部材５と、容器３内に保持された形状記憶合金７とからなり、容器３内の気体吸着材２と形状記憶合金７とが存在する空間が開口部４を覆う部材５で密閉され、真空封止（または減圧封止）されている。
【０２４４】
なお、形状記憶合金７は、容器３の長さ方向に伸縮するばね状で、容器３内の開口部４付近の突起部に開口部４から遠い側の一端が保持されており、常温では、形状記憶合金７のばねが縮んでいて、形状記憶合金７における開口部４（または開口部４を覆う部材５）に近い側の自由端が開口部４を覆う部材５に当接していない状態であり、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７のばねが伸びて、形状記憶合金７における開口部４（または開口部４を覆う部材５）に近い側の自由端が開口部４を覆う部材５に当接し、形状記憶合金７のばねが伸びるにつれて形状記憶合金７のばねが開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す力が大きくなり、形状記憶合金７のばねが開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す力が、開口部４を覆う部材５の外周面と容器３の開口部４の内面との摩擦力を超えると、形状記憶合金７のばねの力で開口部４を覆う部材５が開口部４の外側に移動して、やがて、開口部４を覆う部材５が開口部４から外れるように構成されている。
【０２４５】
本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２における開口部４を覆う部材５から形状記憶合金７を無くした代わりに、形状記憶合金７を容器３内に設けて、形状記憶合金７が相変態温度以上になった時に開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押すように構成したものに相当する。
【０２４６】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０２４７】
最初は、気体吸着材２は、容器３と、容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に真空封止されているため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０２４８】
気体吸着デバイス１を保存している時（常温で保存時）は、形状記憶合金７は開口部４を覆う部材５に当接しておらず、開口部４を覆う部材５には、開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す力が加わっていない。
【０２４９】
気体吸着デバイス１を真空機器に設置後、形状記憶合金７の相変態温度まで温度が上昇すると形状記憶合金７は長さが長くなるが、形状記憶合金７における開口部４から遠い側の端部が容器３内の突起部に固定されているため、形状記憶合金７は開口部４を覆う部材５に向かって伸びる。
【０２５０】
そして、形状記憶合金７における開口部４（または開口部４を覆う部材５）に近い側の自由端が開口部４を覆う部材５に当接し、徐々に形状記憶合金７のばねが開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す力が大きくなり、形状記憶合金７のばねが開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す力が、開口部４を覆う部材５の外周面と容器３の開口部４の内面との摩擦力を超えると、形状記憶合金７のばねの力で開口部４を覆う部材５が開口部４の外側に移動して、やがて、開口部４を覆う部材５が開口部４から外れる（離脱する）。
【０２５１】
その結果、気体吸着材２は気体吸着デバイス１の外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０２５２】
本実施の形態６の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０２５３】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０２５４】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０２５５】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０２５６】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０２５７】
また、本実施の形態６の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、開口部４を覆う部材５で覆ってなるものである。
【０２５８】
開口部４と開口部４を覆う部材５により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０２５９】
また、本実施の形態６の気体吸着デバイス１は、容器３と容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金７が内包されているものである。
【０２６０】
容器３と開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、容器３内部または開口部４を覆う部材５と形状記憶合金７が接触しても形状記憶合金７が伸びきっていない場合は、形状記憶合金７は接点を介して容器３と開口部４を覆う部材５に力を加えることになる。この力により開口部４を覆う部材５が容器３の外側に移動して、開口部４を覆う部材５容器３の開口部４から離脱すると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０２６１】
また、本実施の形態６の気体吸着デバイス１は、形状記憶合金７がばね状であるものである。
【０２６２】
容器３、または容器３と容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に内包されているばね状の形状記憶合金７が相変態により長さが長くなり、形状記憶合金７の両端が容器３内部及び開口部４を覆う部材５と接触してもばね状の形状記憶合金７が伸びきっていない場合は、ばね状の形状記憶合金７は接点を介して容器３と開口部４を覆う部材５に力を加えることになる。この力が、開口部４を覆う部材５に加わった場合は、開口部から開口部４を覆う部材５を引き離す力として働く。開口部４を覆う部材５が容器３の外側に移動して、開口部４を覆う部材５容器３の開口部４から離脱すると、外部の気体の吸着が可能になる。
【０２６３】
形状記憶合金７がばね状であるため、形状記憶合金の７バルクとしての変形量を大幅に増大したストロークが得られる。
【０２６４】
ここで、ばねとはその形状を限定するものではなく、板ばね、コイルばね、竹の子ばね、うずまきばね、輪ばね、皿ばねを含む。
【０２６５】
（実施の形態７）
図１６は、本発明の実施の形態７における気体吸着デバイスの切り替え前の断面図である。図１７は、本発明の実施の形態７における気体吸着デバイスの切り替え後の断面図である。
【０２６６】
図１６、図１７に示すように、本実施の形態の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する有底円筒形状で一端が開口したポリエチレンテレフタレート製の容器３と、中央部の脆性材料を弾性体６で覆った円柱形状をしており外周面が容器３の開口部４の内面と密着して容器３の開口部４を覆う部材５と、一端が容器３の底面に固定された形状記憶合金７とからなり、容器３内の気体吸着材２と形状記憶合金７とが存在する空間が開口部４を覆う部材５で密閉され、真空封止（または減圧封止）されている。
【０２６７】
なお、形状記憶合金７は、一端が容器３の底面に固定され他端が開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分と結合した線状（棒状）で、所定の温度の上昇変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇）が起きると、形状記憶合金７が縮んで開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分を容器３内に引っ張るように構成されている。
【０２６８】
本実施の形態は、実施の形態６における開口部４を覆う部材５を、中央部に脆性材料を有するものに変え、実施の形態６における相変態温度以上になった時に開口部４を覆う部材５を開口部４の外側に押す形状記憶合金７を、相変態温度以上になった時に開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分を容器３内に引っ張るものに変えたものに相当する。
【０２６９】
以上のように構成された本実施の形態の気体吸着デバイス１について、以下、気体吸着デバイス１の動作、作用を説明する。
【０２７０】
最初は、気体吸着材２は、容器３と、容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に真空封止されているため、気体吸着デバイス１を長時間大気中に放置しても、気体吸着材２は気体に触れないため、劣化せず、長時間大気中で保存することができる。
【０２７１】
気体吸着デバイス１を保存している時（常温で保存時）は、形状記憶合金７は開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分を容器３内に引っ張っていないか、引っ張っていたとしても僅かな力であり、開口部４を覆う部材５は変形しておらず、開口部４を覆う部材５は、容器３の開口部４を封止している。
【０２７２】
気体吸着デバイス１を真空機器に設置後、形状記憶合金７の相変態温度まで温度が上昇すると形状記憶合金７は縮もうとする。しかし、形状記憶合金７は両端が固定されているため、容器３の底面と開口部４を覆う部材５の中央部とに、お互いを近づける方向の力を加える。開口部４を覆う部材５は容器３の開口部４の内面としっかりと密着しているため、開口部４を覆う部材５全体が容器３の底面側に移動せず、この力は、やがて開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分を変形させる力となり、やがて、脆性材料部分が脆性材料部分を変形させる力に耐えられなくなって脆性材料部分が破壊され、開口部４を覆う部材５が壊れる。その結果、開口部４を覆う部材５による容器３の開口部４の密閉性が解除され、気体吸着材２は気体吸着デバイス１の外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０２７３】
本実施の形態７の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２と、気体吸着材２を内包する容器３とからなり、所定の温度の変化（形状記憶合金７の相変態温度以上になる温度上昇変化）が起きると、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が、容器３の外側の空間と遮断された状態から、容器３の外側の空間と連通する状態へと変化するものであり、容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と遮断された状態から容器３内の気体吸着材２が存在する空間が容器３の外側の空間と連通する状態への変化が、所定の温度の変化により起きるので、気体吸着材２を真空機器に適用する際、温度以外の因子を制御する必要が無く、生産性の向上を図ることが可能である。
【０２７４】
また、真空機器に適用後に温度を制御することにより気体吸着デバイス１の切り替えが可能であるため、真空機器の筐体外部から力を加えるのが不可能な場合であっても切り替え可能である。
【０２７５】
また、気体吸着デバイス１を真空機器８に密閉した後、温度を変化させることにより、内部の気体吸着デバイス１の温度をも変化させ、所定の温度に到達することにより切り替えが可能であり、気体吸着デバイス１に力を加えずに変形させ、容器３の密閉性を解除して、吸着能力を発揮することができる。
【０２７６】
また、気体吸着デバイス１の切り替えが温度により行われるため、真空機器への設置時に雰囲気温度の制御をするだけでよく、任意の状況で切り替えが可能である。従って、真空機器筐体が変形せず、外部から力を加えることができない場合であっても切り替え可能である。
【０２７７】
また、気体吸着デバイス１を真空機器に設置し、真空機器を密閉した後の切り替えが可能である。従って、吸着する必要のない気体、つまり、真空機器外部の気体を吸着することがなく、保存時、真空機器への適用時における気体吸着材２の劣化を防ぐことができる。また、形状記憶合金７は、単位重量あたりの発生力が大きいため、形状記憶合金７を用いることにより、気体吸着デバイス１の小型化が可能である。
【０２７８】
また、本実施の形態７の気体吸着デバイス１は、容器３が開口部４を有し、開口部４を、開口部４を覆う部材５で覆ってなるものである。
【０２７９】
開口部４と開口部４を覆う部材５により閉空間を形成すると、気体吸着材２が存在する空間への気体の侵入を抑制することができ、気体吸着材２の劣化を抑制することができる。
【０２８０】
また、本実施の形態７の気体吸着デバイス１は、容器３と容器３の開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に少なくとも形状記憶合金７が内包されているものである。
【０２８１】
容器３と開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に内包されている形状記憶合金７は、両端がそれぞれ容器３と開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分とに固定されている。相変態により形状記憶合金７は縮もうとし、容器３の底面と開口部４を覆う部材５の中央部とに、お互いを近づける方向の力を加える。この力は、やがて開口部４を覆う部材５の中央部の脆性材料部分を変形させる力となり、やがて、脆性材料部分が脆性材料部分を変形させる力に耐えられなくなって脆性材料部分が破壊され、開口部４を覆う部材５が壊れ、開口部４を覆う部材５による容器３の開口部４の密閉性が解除され、気体吸着材２は気体吸着デバイス１の外部（気体吸着デバイス１を芯材９と共に外被材１０内に減圧封止していた場合は、外被材１０と気体吸着デバイス１との間の空間）の気体を吸着可能になる。
【０２８２】
また、本実施の形態７の気体吸着デバイス１は、開口部４を有する容器３と開口部４を覆う部材５で形成される閉空間に線状の形状記憶合金７が内包されているものである。
【０２８３】
気体吸着材２は、容器３と開口部４を覆う部材５で形成される閉空間にあるため、保存時における気体の侵入が少なく、気体吸着材２の劣化が抑制される。開口部４を覆う部材５は、一部が脆性材料で構成されており、脆性材料に線状の形状記憶合金７の一端が接合されている。線状の形状記憶合金７の他端は容器３に接合されており、撓まないようになっている。
【０２８４】
線状の形状記憶合金７は相変態温度において、長さが短くなる一方、撓みがないため、開口部４を覆う部材５と容器３に引張り力を加える。この力により開口部４を覆う部材５が変形する。従って、容器３の開口部４と容器３を覆う部材５の間に空間（隙間）が生じ、外部の気体の吸着が可能になる。
【実施例】
【０２８５】
（実施例１）
以下、先に説明した実施の形態１の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例１として説明するが、実施の形態１の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０２８６】
実施例１の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。
【０２８７】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形である。さらに、開口部４を基点とした切込みがあり、表面からの深さ０．８ｍｍ、長さ１０ｍｍで、円筒の対面にそれぞれ一本ある。
【０２８８】
容器３の開口部４を覆う部材５は一方に開口部を有する有底円筒状のブチルゴムであり、外径が容器の内径に一致するように１０ｍｍであり、リング状の形状記憶合金７を内包している。リング状の形状記憶合金７は、幅１０ｍｍ、長さ３１ｍｍの板状のものを両端が略接触する程度に円形に曲げてリング状にしたものである。このリング状の形状記憶合金７の相変態温度は７０℃であり、加熱されて相変態温度に達すると略接触している両端が離れて略Ｃ字状に変形し、２．５ｍｍ離れる。
【０２８９】
常温では容器３と開口部４を覆う部材５により密閉性が確保され、保存時における気体の侵入を防ぐことができる。
【０２９０】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０２９１】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０２９２】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、形状記憶合金７のリングが広がり、容器３の開口部４付近に開口部４を外周側に広げる力を加える。容器３は予め開口部４の外周面に設けた溝を基点に変形し、容器３と開口部４を覆う部材５との間に隙間が生じ、外被材１０内部の気体が吸着可能となる。
【０２９３】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。
【０２９４】
さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０２９５】
本実施例１では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０２９６】
本実施例１では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０２９７】
（実施例２）
以下、先に説明した実施の形態２の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例２として説明するが、実施の形態２の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０２９８】
実施例２の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。
【０２９９】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形である。
【０３００】
容器３の開口部４を覆う部材５は一方に開口部を有する有底円筒状のブチルゴムであり、外形が容器３の内径に一致するように１０ｍｍであり、リング状の形状記憶合金７を内包している。リング状の形状記憶合金７は幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍの板状のものを、両端が３ｍｍ離れるように略Ｃ字状に曲げたものである。この略Ｃ字状の形状記憶合金７の相変態温度は７０℃であり、加熱されて相変態温度に達すると、略Ｃ字状の形状記憶合金７の両端の間隔が狭くなって両端が略接触する程度にリング状に変形する。
【０３０１】
常温では容器３と開口部４を覆う部材５により密閉性が確保され、保存時における気体の侵入を防ぐことができる。
【０３０２】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３０３】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３０４】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、略Ｃ字状の形状記憶合金７がリング状に変形して開口部４を覆う部材５の外径を小さくし、容器３の内面と、開口部４を覆う部材５の外周面との間に隙間が生じ、外被材１０内部の気体が吸着可能となる。
【０３０５】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３０６】
本実施例２では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３０７】
本実施例２では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３０８】
（実施例３）
以下、先に説明した実施の形態３の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例３として説明するが、実施の形態３の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０３０９】
実施例３の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。
【０３１０】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形のものを用いた。
【０３１１】
容器３の開口部４を覆う部材５は、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム、厚さ６μｍのアルミニウム箔、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの順にラミネートしたフィルムであり、開口部４と開口部４を覆う部材５は公知の方法で接合されている。
【０３１２】
ばね状の形状記憶合金７が容器３に内包されており、相変態温度は７０℃であり、相変態温度に達すると、長さが長くなる。
【０３１３】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３１４】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３１５】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、形状記憶合金７のばねが伸び、開口部４を覆う部材５につき刺し力が働いた結果、開口部４を覆う部材５に貫通孔が生じる。この結果、気体吸着材２は外被材１０内部の気体を吸着可能となる。
【０３１６】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３１７】
本実施例３では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３１８】
本実施例３では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３１９】
（実施例４）
以下、先に説明した実施の形態４の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例４として説明するが、実施の形態４の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０３２０】
実施例４の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、内層側から厚さ５０μｍの低密度ポリエチレンフィルム、厚さ６μｍのアルミニウム箔、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムの順にラミネートしたフィルムを製袋したものを用いた。支持体１２として厚さ３ｍｍ、内径４ｍｍ、長さ１０ｍｍであり、一方に開口部を有する有底円筒状のポリエチレンテレフタレート製の部材を用いた。支持体１２には、ばね状であり、一方に突起部を有する形状記憶合金７が内包されている。このばね状の形状記憶合金７の相変態温度は７０℃であり、相変態温度に達すると、長さが長くなる。
【０３２１】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３２２】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３２３】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、形状記憶合金７のばねが伸び、容器３につき刺し力が働いた結果、容器３に貫通孔が生じる。この結果、気体吸着材２は外被材１０内部の気体が吸着可能になる。
【０３２４】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３２５】
本実施例４では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３２６】
本実施例４では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３２７】
（実施例５）
以下、先に説明した実施の形態５の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例５として説明するが、実施の形態５の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０３２８】
実施例５の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、ポリエチレンテレフタレート製のもの２本を用いた。
【０３２９】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ５０ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形である。これらは筒状のブチルゴムを内包している形状記憶合金７で接合されている。筒状の形状記憶合金７は、板状のものを両端が略接触する程度に円形に曲げて筒状にしたものである。この形状記憶合金７の相変態温度は７０℃であり相変態温度に達すると、略接触していた両端が離れるようになっている。
【０３３０】
筒状のブチルゴムの内径は１２ｍｍであり、形状記憶合金７からの圧力により、容器３の開口部４に密着するようになっている。容器３の開口部４はそれぞれ筒状のブチルゴムを介して結合しており、容器３とブチルゴムで閉空間を形成している。気体吸着材２はこの閉空間に内包されているため、気体の侵入が少なく、劣化を抑制することができる。
【０３３１】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３３２】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３３３】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、筒状の形状記憶合金７が広がり、ブチルゴムに加える力が低減する。この結果、ブチルゴムと開口部４の間に隙間が生じ、気体吸着材２は外被材１０内部の気体が吸着可能になる。
【０３３４】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３３５】
本実施例５では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３３６】
本実施例５では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３３７】
（実施例６）
以下、先に説明した実施の形態６の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例６として説明するが、実施の形態６の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０３３８】
実施例６の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、ポリエチレンテレフタレート製のものを用いた。
【０３３９】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形である。容器３の開口部４はブチルゴム製の栓５により封止されている。容器３には形状記憶合金７製のばねが内包されており、この形状記憶合金７のばねは温度の上昇に従って長くなり７０℃で５ｋｇの力を発生する。
【０３４０】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３４１】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３４２】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、形状記憶合金７のばねが伸び、ブチルゴム栓５を移動させ、容器３から離脱させる。この結果、気体吸着材２は外被材１０内部の気体が吸着可能になる。
【０３４３】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３４４】
本実施例６では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３４５】
本実施例６では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３４６】
（実施例７）
以下、先に説明した実施の形態７の気体吸着デバイス１の具体例を、実施例７として説明するが、実施の形態７の説明と重複する部分については、一部説明を省略している。
【０３４７】
実施例７の気体吸着デバイス１は、気体吸着材２として、粉末状のＣｕＺＳＭ−５を用い、容器３として、銅製のものを用いた。
【０３４８】
容器３の形状は、厚さ１ｍｍ、内径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍであり、一方が開口している有底円筒形のものである。容器３の開口部は直径８ｍｍ、厚さ１ｍｍの円盤状のセラミックスを厚さ１ｍｍ、内径８ｍｍの円筒のブチルゴムで内包したものである。
【０３４９】
線状の形状記憶合金７の一端は容器３に接合され、もう一方の端は開口部４を覆う部材５のセラミックス部分に接合されている。この形状記憶合金７の相変態温度は７０℃であり、相変態温度に達すると長さが短くなる。
【０３５０】
以上のように構成された本実施例の気体吸着デバイス１を用いて真空断熱材８を作製し物性を評価した。
【０３５１】
芯材９として、ガラス短繊維の集合体を熱成型して板状としたものを用い、気体吸着デバイス１と共に、芯材９を、予め３辺をシールして一辺が開口した袋状にした四角形の外被材１０内に挿入し、真空チャンバーに設置し１００Ｐａまで減圧後に袋状の外被材１０の開口部を封止した。
【０３５２】
真空断熱材８を７０℃まで加熱すると、線状の形状記憶合金７は長さが短くなり、開口部４を覆う部材５に引張る力を加え、セラミックスが破断する。この結果、容器３と開口部４を覆う部材５の間に隙間が生じ、気体吸着材２は外被材１０内部の気体が吸着可能となる。
【０３５３】
真空断熱材８の内部の圧力を計測すると、５Ｐａであり気体吸着材２による吸着の結果、外被材１０の内部圧力が低減したことがわかる。さらに、この真空断熱材８を１ヶ月大気中で保存した後の内圧は５Ｐａであり、外被材１０を介して侵入する気体を吸着していることがわかる。
【０３５４】
本実施例７では、形状記憶合金７の相変態温度が５０℃以上の７０℃であり、通常の環境下ではこの温度まで達することは非常に稀であるため、保存時において形状記憶合金７が相変態せず、長期間保存することが可能である。また、１００℃以下の７０℃で相変態するため、真空機器８に設置後の過熱による真空機器８へのダメージを少なくすることができ、加熱に必要なエネルギーを低く抑えることができ、真空機器８全体のコストを削減することができる。
【０３５５】
本実施例７では、気体吸着材２にＣｕＺＳＭ−５を用いており、任意の雰囲気圧力で切り替えが可能であるため、非常に高活性な気体吸着材であるＣｕＺＳＭ−５の吸着能力を有効に活用することが可能になる。
【０３５６】
（比較例１）
特許文献１に記載の気体吸着デバイスを用いて真空断熱材を作製した。真空断熱材作製の条件は、実施例１と同等である。
【０３５７】
特許文献１に記載の気体吸着デバイスは、開口部を有する金属製の容器にＢａ−Ｌｉを封入し、開口部を酸化カルシウムで覆った構成である。
【０３５８】
作製した真空断熱材の内部の圧力を測定すると、１００ｈＰａであった。この結果から、Ｂａ−Ｌｉは真空断熱材内部の気体を吸着していないことがわかる。これは、本比較例で用いた気体吸着デバイスでは、酸化カルシウムのガスバリア性が不足しているため、真空断熱材作製の際、Ｂａ−Ｌｉが気体を吸着して劣化したためであると考えられる。
【０３５９】
（比較例２）
予め不織布製の袋にＣｕＺＳＭ−５を封入した気体吸着デバイスを用いて真空断熱材を作製した。真空断熱材作製の条件は、実施例１と同等である。
【０３６０】
真空断熱材内部の圧力を測定すると１００Ｐａであった。この結果から、ＣｕＺＳＭ−５は真空断熱材内部の気体を吸着していないことがわかる。これは、不織布の気体透過度が大きいため、真空断熱材作製の際、ＣｕＺＳＭ−５が気体を吸着して劣化したためであると考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０３６１】
本発明にかかる気体吸着デバイスは、高活性の気体吸着材を大気圧下で劣化することなく取り扱うことが可能であるので、真空断熱材等のように、内部を真空にすることにより機能を発現する真空機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０３６２】
【図１】本発明の実施の形態１における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図２】同実施の形態の気体吸着デバイスに用いた開口部を覆う部材の切り替え前と切り替え後の変化を示す説明図
【図３】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図４】同実施の形態の気体吸着デバイスを芯材と共に外被材に内包した真空断熱材の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図６】同実施の形態の気体吸着デバイスに用いた開口部を覆う部材の切り替え前と切り替え後の変化を示す説明図
【図７】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図８】本発明の実施の形態３における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図９】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図１１】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態５における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図１３】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図１４】本発明の実施の形態６における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図１５】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【図１６】本発明の実施の形態７における気体吸着デバイスの切り替え前の状態を示す断面図
【図１７】同実施の形態の気体吸着デバイスの切り替え後の状態を示す断面図
【符号の説明】
【０３６３】
１    気体吸着デバイス
２    気体吸着材
３    容器
４    開口部
５    開口部を覆う部材
６    弾性体
７    形状記憶合金
１２  支持体
【図１】
2008200616.tif 000003
【図２】
2008200616.tif 000004
【図３】
2008200616.tif 000005
【図４】
2008200616.tif 000006
【図５】
2008200616.tif 000007
【図６】
2008200616.tif 000008
【図７】
2008200616.tif 000009
【図８】
2008200616.tif 000010
【図９】
2008200616.tif 000011
【図１０】
2008200616.tif 000012
【図１１】
2008200616.tif 000013
【図１２】
2008200616.tif 000014
【図１３】
2008200616.tif 000015
【図１４】
2008200616.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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