(57)【要約】【課題】扉や扉フランジにおける歪みの許容範囲を広くすることができ、扉等に多少の歪みが発生しても、真空容器内の真空排気を問題なく行うことができる宇宙環境試験装置における扉の気密構造を提供する。【解決手段】宇宙環境試験装置を構成する真空容器１０の開口部を閉塞する扉フランジ１１，２１における気密構造であって、前記扉フランジ１１の座面１２に同心円状に複数のリング状溝１３，１４を形成し、内周側のリング状溝１３には、放出ガスの少ない高真空対応のパッキン１５を装着し、外周側のリング状溝１４には変形量が大きな高弾力性のパッキン１６を装着する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙環境試験装置を構成する真空容器の開口部を閉塞する扉フランジにおける気密構造であって、前記扉フランジの座面に同心円状に複数のリング状溝を形成し、内周側のリング状溝には、放出ガスの少ない高真空対応のパッキンを装着し、外周側のリング状溝には変形量が大きな高弾力性のパッキンを装着したことを特徴とする宇宙環境試験装置における扉の気密構造。
【請求項２】
前記内外パッキン間の空間部を真空排気する手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の宇宙環境試験装置における扉の気密構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、宇宙環境試験装置における扉の気密構造に関し、詳しくは、高真空状態を長時間維持する必要がある宇宙環境試験装置用真空容器の開口部を閉塞する扉と真空用器本体との間に設けられる扉フランジ部分の気密構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、真空容器の開口部を閉塞する扉や蓋の気密構造は、容器開口部外周と扉（蓋）外縁とに設けた扉フランジ（蓋フランジ）にパッキン（Ｏリング）を装着し、このパッキンを両扉フランジ間に挟み込んでシールする構造が採用されている。宇宙環境試験装置を構成する真空容器の気密構造も基本的には同一であり、相対向する扉フランジの一方にリング状溝を形成し、この溝内にパッキンを装着して扉フランジ間の気密性を得るようにしている。
【０００３】
また、真空容器内を真空排気する場合、真空引き開始時に真空容器内が僅かに負圧になれば、容器内外の差圧が扉を締め付ける方向に作用するので、扉フランジに僅かな歪みがあっても、パッキンの変形によってこの歪みを吸収することができれば、十分な真空排気を行うことができる。したがって、一般的な真空容器では、変形量の大きなパッキンを使用して扉や蓋の歪みを吸収するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一方、宇宙環境試験装置では、パッキンとして高真空対応のパッキンを使用する必要があり、このパッキンの弾力性が汎用のパッキンに比べて小さいため、扉や蓋の歪みを吸収できるような十分な変形量を得ることはできない。また、直径が２ｍを超える大型の宇宙環境試験装置の場合は、加工精度や溶接による熱歪み、自重による撓み等の影響によって扉に歪みが発生し、扉フランジ間に隙間が発生してしまうことがある。このようなときには、クランプ等で扉フランジを挟み込むことにより、歪みを矯正して隙間を無くすようにしている。
【０００５】
しかし、扉等に発生した歪みが大きい場合は、強力なクランプ等で締め付けても僅かな隙間が解消されずに残ってしまうことがある。このような大きな歪みが発生した場合は、扉や扉フランジの歪みを解消するための改修作業が必要となり、多大な費用と工期とが掛かってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、扉や扉フランジにおける歪みの許容範囲を広くすることができ、扉等に多少の歪みが発生しても、真空容器内の真空排気を問題なく行うことができる宇宙環境試験装置における扉の気密構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の宇宙環境試験装置における扉の気密構造は、宇宙環境試験装置を構成する真空容器の開口部を閉塞する扉フランジにおける気密構造であって、前記扉フランジの座面に同心円状に複数のリング状溝を形成し、内周側のリング状溝には、放出ガスの少ない高真空対応のパッキンを装着し、外周側のリング状溝には変形量が大きな高弾力性のパッキンを装着したことを特徴とし、さらに、前記内外パッキン間の空間部を真空排気する手段を設けたことを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の宇宙環境試験装置における扉の気密構造の一形態例を示す要部断面図、図２は外周側に装着するパッキンの変形状態を示す断面図、図３は宇宙環境試験装置を構成する真空容器の正面図、図４は本発明の気密構造の他の形態例を示す要部断面図である。
【０００９】
この宇宙環境試験装置における扉の気密構造は、図３に示すような宇宙環境試験装置を構成する真空容器１０と扉２０との間をシールするためのものであって、真空容器１０の容器開口部外周に設けられた容器側扉フランジ１１と、扉２０の外縁に設けられた扉側扉フランジ２１との間を２種類の性質が異なるパッキンによりシールするようにしている。
【００１０】
すなわち、図１に示すように、両扉フランジの一方の座面、例えば、容器側扉フランジ１１の座面１２に、同心円状に２条のリング状溝１３，１４を形成し、内周側のリング状溝１３には、放出ガスの少ない高真空対応のパッキン１５を装着し、外周側のリング状溝１４には変形量が大きな高弾力性のパッキン１６を装着している。なお、本例ではパッキン１５として甲丸型Ｏリングを用いているが、角型Ｏリングを使用することもできる。
【００１１】
内周側のパッキン１５は、放出ガス量が少なく、かつ、ガス透過性も小さな材質からなるものが選定され、特に、フッ素ゴム性のＯリングが好適である。このフッ素ゴム性のパッキン１５は、高真空を維持する必要がある宇宙環境試験装置用のパッキンとして最適であるが、硬くて変形しにくいため、扉等に僅かな歪みが発生しても隙間が発生しやすいという特性を有している。
【００１２】
一方、外周側のパッキン１６は、内周側のパッキン１５に比べて変形量が大きな高弾力性を有する材質からなるものが選定され、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）等の汎用のＯリングを使用することができ、パッキン１６における放出ガス量やガス透過性は考慮する必要がない。
【００１３】
このパッキン１６は、真空容器１０の真空排気を開始する際の初期のシール性を確保するためのものであって、扉等に歪みが発生していても、扉２０を閉じたときに両扉フランジ１１，２１の座面全周をパッキン１６で隙間無くシールできる形状を有している。すなわち、図１，図２に示すように、パッキン１６は、リング状溝１４に嵌め込まれるベース部１７と、該ベース部１７の外面内周端から外周方向に斜めに突出したバネ部１８とを有しており、バネ部１８の先端は、図２に示すように、扉２０の正常な閉じ位置に対して扉側に所定の突出寸法Ｓ、例えば数ｍｍの突出寸法で突出するように形成されている。
【００１４】
したがって、扉等に歪みが発生し、扉２０を閉じたときに扉側扉フランジ２１の座面２２が内周側のパッキン１５に当接しなくなっても、その歪み量が前記突出寸法Ｓ以下ならば、バネ部１８の先端が座面２２に当接する状態になるので、初期のシール性を十分に確保することができ、容器内への大気の漏れ込みを防止して真空排気を進めていくことができる。このとき、バネ部１８の先端と座面２２との間に隙間が発生した場合でも、クランプで締め付けることによってこの隙間が解消されれば問題はなく、従来よりも軽い力で容易に隙間を解消することができる。
【００１５】
そして、真空容器１０内の真空排気の進行に伴って容器内が負圧になり、内外の差圧が上昇すると、外気圧によって扉２０に閉じ方向の力が作用するので、扉等の歪みが解消されながら、かつ、バネ部１８を変形させながら、扉側扉フランジ２１の座面２２が容器側扉フランジ１１の座面１２方向に移動し、座面２２が内周側のパッキン１５に当接した状態となる。
【００１６】
このようにして座面２２の全周がパッキン１５に当接した状態になれば、歪みが無い状態のときと同様にして真空容器１０内を高真空状態に排気することができ、しかも、内周側に放出ガス量やガス透過性を考慮したパッキン１５を用いているので、真空容器１０内の真空度が損なわれることもなくなる。
【００１７】
なお、内外両パッキン１５，１６は、両方を同じ扉フランジに設ける必要はなく、例えば、内周側のパッキン１５を容器側扉フランジ１１に設け、外周側のパッキン１６を扉側扉フランジ２１に設けるようにすることもできる。また、外周側のパッキン１６の形状は任意であり、対向する扉フランジの座面が内周側のパッキン１５に接触する前に外周側のパッキン１６に接触し、座面がパッキン１５に接触するまでパッキン１６の一部あるいは全体が変形可能な状態になっていればよい。
【００１８】
図４に示す気密構造は、内外両パッキン１５，１６間の空間部３１に連通する排気口３２を容器側扉フランジ１１に設け、この排気口３２に排気管を介して真空ポンプを接続することにより、前記空間部３１を真空排気するように形成した例を示している。このようにしてパッキン１５，１６間の空間部３１を真空排気することにより、真空容器外側から容器内に侵入してくる空気量を減らすことができ、真空容器１０内をより急速に真空排気することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の宇宙環境試験装置における扉の気密構造によれば、扉等に多少の歪みが発生しても真空容器内の真空排気を行うことができるので、強力なクランプや数多くのクランプを用いたりする必要もなく、歪みを解消するための改修作業の必要性も少なくなり、宇宙環境試験を安定した状態で確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の宇宙環境試験装置における扉の気密構造の一形態例を示す要部断面図である。
【図２】外周側に装着するパッキンの変形状態を示す断面図である。
【図３】宇宙環境試験装置を構成する真空容器の正面図である。
【図４】本発明の気密構造の他の形態例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０…真空容器、１１…容器側扉フランジ、１２…座面、１３，１４…リング状溝、１５…高真空対応のパッキン、１６…高弾力性のパッキン、１７…ベース部、１８…バネ部、２０…扉、２１…扉側扉フランジ、２２…座面、３１…空間部、３２…排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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