(57)【要約】   【課題】  耐熱性および真空シール性に優れ、安価でかつ簡易に製作することのできる真空外囲器のシール構造を提供すること。  【解決手段】  少なくとも一端に開口３２を有し、該開口３２に連通する中空部３１を備えた中空体３と、該中空体３の端部に接続する貫通穴４２を備えた第一フランジ４と、該第一フランジ４に接続する第二フランジ５と、からなる真空外囲器１において、対向する第一フランジ４および第二フランジのシール面４１，５１は平坦に成形され、それぞれのシール面４１，５１の間にはアルミニウムワイヤ６が貫通穴４２を囲繞しながら少なくとも１箇所で交差するように配され、アルミニウムワイヤ６が押し潰されることによってシール構造２が形成される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端に開口を有し、該開口に連通する中空部を備えた中空体と、該中空体の端部に接続する貫通穴を備えた第一フランジと、該第一フランジに接続する第二フランジと、からなる真空外囲器において、対向する前記第一フランジおよび前記第二フランジのシール面は平坦に成形されており、それぞれの前記シール面の間にはアルミニウムワイヤが前記貫通穴を囲繞しながら少なくとも１箇所で交差するように配されており、前記アルミニウムワイヤが押し潰されることによってシールされることを特徴とする、真空外囲器のシール構造。
【請求項２】
前記アルミニウムワイヤは、少なくとも純度９９％以上のアルミニウムからなることを特徴とする、請求項１に記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項３】
前記アルミニウムワイヤの断面形状が円形または楕円形であることを特徴とする、請求項１または２に記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項４】
前記第一フランジおよび前記第二フランジのそれぞれに接しつつ、かつ押し潰される前の前記アルミニウムワイヤにおいて、該第一フランジと該第二フランジとの接点間長さが１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項５】
前記第一フランジおよび前記第二フランジのそれぞれに接しつつ、かつ押し潰される前の前記アルミニウムワイヤにおいて、該第一フランジと該第二フランジとの接点間長さが前記シール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）の３倍以上であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項６】
押し潰された後の前記アルミニウムワイヤの接点間長さが、押し潰される前の前記接点間長さの少なくとも１／３以下となることを特徴とする、請求項４に記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項７】
押し潰された後の前記アルミニウムワイヤの接点間長さが、少なくとも前記シール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）以下となることを特徴とする、請求項５に記載の真空外囲器のシール構造。
【請求項８】
前記第一フランジおよび前記第二フランジのシール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）ＲａがＲａ≦１．６ａであることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の真空外囲器のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空外囲器のシール構造に係り、特に、耐熱性および真空シール性に優れ、安価でかつ簡易に製作することのできる真空外囲器のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な用途で使用される真空外囲器の形成に際しては、その端部の開口をシールすることで十分な真空度を確保することが極めて重要である。従来は、透過量や放出ガス量が極めて少なく、ベーキングに対する耐熱性などに優れたメタルガスケットが、真空外囲器の端部のフランジ面同士の接続部に使用されている。
【０００３】
メタルガスケットの材質としては多用な金属が挙げられるが、その中でも、ＳＵＳ材（オーステナイト鋼ステンレス材）、ニッケルやニッケル合金などが主に使用されている。かかる金属は耐食性や耐熱性に優れているとともに、高強度で高硬度であるという特性
を有している。
【０００４】
上記するような高強度、高硬度材料からなるメタルガスケットを使用するに際しては、該メタルガスケットのシール面とシールされるフランジ面とのなじみをよくするために、該メタルガスケット表面に銀やニッケルなどの金属メッキを施したり、ＰＴＦＥ樹脂（四フッ化エチレン樹脂）などを樹脂コーティングしたりしている。しかし、かかるメッキ処理やコーティング処理はガスケット製作上の製作工程の増加に繋がり、結果的にはガスケットコストの高騰に繋がるといった問題がある。また、メッキ材あるいはコーティング樹脂が熱劣化したり腐食したりするため、所期のシール性が確保されない可能性が生じてくる。さらには、かかる表面処理材が摩耗などによってパーティクル化した場合には生産ラインの汚染に繋がるといった問題も生じ得る。
【０００５】
ところで、メタルガスケットのシール性を向上させる構造として、該メタルガスケットのフランジ面との接触面積を小さくしてガスケットおよびフランジ面に作用する面圧を高める構造がある。例えば平板ガスケットのガスケット幅を小さく成形したり、断面をＯ状に成形したメタルガスケットとすることにより、メタルガスケットとフランジ面との接触面積を小さくすることができ、したがってガスケットとフランジ面との接触面圧を高めることができるようになり、結果的にはシール性の向上に繋がるものである。
【０００６】
特許文献１には、組立体内に緊締された際に塑性領域で著しく変形する硬質金属材料（ニッケルやタンタルなど）から外側ケーシングを形成し、該ケーシング内に螺旋ばねを埋設し、該ケーシングの周囲の長手方向に亘って互いに直径方向の位置に２つの突出部を形成してなる金属ガスケットに関する発明が開示されている。ガスケットが組立体の２つのフランジの間に配置される際に、２つの突出部が対向する組立体のフランジ面にそれぞれ接触することで該ガスケットを組立体内に支持させることができる。突出部はその先端が鋭角に成形されているため、該突出部とフランジ面との接触面積は極めて小さくなり、ガスケットとフランジ面との接触面圧を高めることができる。
【０００７】
また、特許文献２には、急激に圧力が上昇する流体通路内に使用する場合であっても破損の生じ難い金属中空Ｏリングガスケットに関する発明が開示されている。該金属中空Ｏリングガスケットは、シールすべき２部材間の装着溝内（溝内の内空断面形状は隅角部を備えた矩形状である）に配置されるものであり、流体通路内を流れる流体に接する周面部には圧力流体を導入するための開口が成形されている。少なくともシールすべき２部材と当接する金属中空Ｏリングの周面部には、二硫化モリブデンあるいはフッ化黒鉛などからなる被覆材を備えていることが特徴である。かかる被覆材にてガスケットを被覆することにより、急激に高圧となる流体通路に該ガスケットが使用された場合でも、ガスケットと２部材間との摩擦抵抗が小さいことから該当接面にずれを生じさせることができる。当接面でずれが生じることにより、断面Ｏ状のガスケットのうち溝コーナー部に対向する部分の引張応力が局部的に大きくなることがなくなり、したがって破損等が生じる可能性を極めて低くすることができる。
【０００８】
さらに、特許文献３には、ガスケットの外径部側面または内径部側面に凹溝を設けたメタルガスケットに関する発明が開示されている。かかる凹溝を備えた構成とすることにより、凹溝を備えていないガスケットと比較してシールされる面と該ガスケットとの締付け力を格段に小さくすることができ、所望のシール性も確保できるということが実証されている。
【０００９】
また、当接するフランジ面間のシールメンテナンスにおいて、応急処置的にインジウムや鉛などからなるワイヤを任意の長さに切断してガスケットとして使用するなどの措置が講じられる場合もある。
【特許文献１】特開平２−１１３１７１号公報
【特許文献２】特開平９−１７７９７６号公報
【特許文献３】特開２００３−１５６１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に開示のメタルガスケットによれば、該ガスケットの周囲に設けた突出部をフランジ面に押圧させることでガスケットとフランジ面との接触面圧を高めることができ、シール性を高めることができる。しかし、かかる突出部を形成するためには加工手間を要し、それが製品コストに反映してコスト高となるとともに生産性もよくないといった問題がある。さらに、該突出部がフランジ面に押圧されることによってフランジ面に圧痕が生じる可能性があり、かかる圧痕箇所がシール性の劣化原因になるといった問題もある。また、特許文献１に開示のメタルガスケットのように、外側ケーシングの周囲に突出部を設けるとともに、その内部に螺旋ばねを埋設したような構成とすることでその製品コストはさらに高価なものとなる。
【００１１】
特許文献２に開示の金属中空Ｏリングガスケットによれば、急激に圧力が上昇する流体通路内に該ガスケットが使用された場合でもその破損の可能性は極めて低くなる。しかし、金属中空Ｏリングの周面部に被覆材（二硫化モリブデンあるいはフッ化黒鉛）を被覆する工程がガスケット製作工程に付加されることによってガスケット製作工程が延びることとなり、結果的にはガスケットコストの高騰に繋がるといった問題がある。
【００１２】
特許文献３に開示のメタルガスケットによれば、ガスケットの外径部側面または内径部側面に設けた凹溝により、比較的小さな締付け力でも所望のシール性を確保することが可能となる。しかし、該メタルガスケットの製作に際して、金属ロッド材に切削加工を施したり、溶解させた金属を鋳型に注入、凝固させて所望形状としたりするなどの施工手間がかかるという問題がある。
【００１３】
また、インジウムや鉛からなるワイヤーガスケットを使用する場合には、以下の問題が考えられる。インジウムからなるワイヤーガスケットの場合には、その融点が１５７度程度と低いことから超高真空外囲器形成時に必須となるベーキングの際にベーキング温度をその融点以上に上げることができず、したがって所定の真空度とするまでに時間を要する結果となる。なお、ベーキング温度としては通常２００度程度以上が必要となる。さらに、インジウムは柔らか過ぎるためにフランジにこびりついてしまい、ガスケット交換を行うごとにフランジ面の清掃を要することとなる。一方、鉛からなるワイヤーガスケットを使用する場合には、昨今の環境影響に対する規制から鉛の使用が敬遠されるとともに、将来的にはその使用ができなくなるといった問題がある。
【００１４】
本発明の真空外囲器のシール構造は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、メタルガスケット（メタルワイヤ）表面にメッキやコーティングを施す必要がなく、またメタルガスケット（メタルワイヤ）の周囲に突出部や凹溝を設ける必要もなく、したがって製作工程を短縮できてコストも安価な真空外囲器のシール構造を提供することを目的としている。また、簡易にシール構造を形成することのできる真空外囲器のシール構造を提供することを目的としている。また、耐熱性に優れ、環境への影響もなく、シール性能に優れた真空外囲器のシール構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成すべく、本発明による真空外囲器のシール構造は、少なくとも一端に開口を有し、該開口に連通する中空部を備えた中空体と、該中空体の端部に接続する貫通穴を備えた第一フランジと、該第一フランジに接続する第二フランジと、からなる真空外囲器において、対向する前記第一フランジおよび前記第二フランジのシール面は平坦に成形されており、それぞれの前記シール面の間にはアルミニウムワイヤが前記貫通穴を囲繞しながら少なくとも１箇所で交差するように配されており、前記アルミニウムワイヤが押し潰されることによってシールされることを特徴とする。
【００１６】
ここで、中空体は透明や半透明なガラス製、または金属製など適宜の材質から製作することができる。かかる中空体は断面が多角形や円形などの適宜の断面形状を備え、適宜の長さを有しており、その両端部に開口を有した形状に成形できる他、一端に開口を有し、他端は閉塞した形状に成形することもできる。この開口と中空部とは連通している。また、第一フランジは例えばＳＵＳ材やアルミニウム、ニッケルなどの金属製の板材からなり、貫通穴が穿設されていて、開口を有した中空体の端部と接続される。なお、中空体と第一フランジが同材質からなる場合には、これらを一体成形することが可能である。したがって、中空体の両端部に開口が穿設してある場合には、その両端部に第一フランジが接続された形状となっており、一端にのみ開口がある場合には一端のみに第一フランジが接続された形状となっている。なお、第二フランジは第一フランジと同材質にて製作されるのが好ましい。
【００１７】
真空外囲器は、第一フランジと第二フランジとを当接させる（実際にはその間にアルミニウムワイヤが介在している）ことによって成形されるものであるが、かかる当接に際してアルミニウムワイヤをガスケットとして使用することによりシール構造を形成する。かかるアルミニウムワイヤは、純度９９％以上のアルミニウム（純アルミニウム）から製作することができる他、アルミニウムと銅からなるアルミニウム−銅系合金、アルミニウムとマンガンからなるアルミニウム−マンガン系合金、アルミニウムとケイ素からなるアルミニウム−ケイ素系合金、アルミニウムとマグネシウムからなるアルミニウム−マグネシウム合金などから製作することもできる。本発明では、シール用のガスケットとしてアルミニウムまたはアルミニウム合金を使用することによって、その無害性と変形性能、真空性能や適度な硬度を備えているといった特性などを利用するものである。ここで、真空性能とは、金属自体からのガス放出率が非常に小さく、真空到達性が他の金属材料に比べて優れていることをいう。また、適度な硬度とは、対向するフランジ面間にて押圧され、該アルミニウムワイヤが押し潰された際に、フランジ面に圧痕が残らない程度の堅さのことである。
【００１８】
第一フランジと第二フランジの対向するシール面は平坦であり、溝を穿設したり突起を設けたりするなどの加工をする必要はない。尤も、シール面に溝や突起を設けることを排除する意味でないことは勿論のことである。
【００１９】
上記するアルミニウムワイヤを１本使用する場合には、該ワイヤを第一フランジの貫通穴を囲繞するように該第一フランジ面上に配すとともに一箇所で交差した状態とする。かかる状態で第二フランジを第一フランジに押し付けることによってアルミニウムワイヤは押し潰されてシール構造が形成されることとなる。ここで、アルミニウムやアルミニウム合金は比較的軟質であることから押し潰し易い。特に純アルミニウムの場合は交差部における確実な一体化を図ることが可能となる。かかる押し潰し方法は、第一フランジおよび第二フランジに穿設されたボルト孔にボルトを嵌装させ、ナット締めするなどして行うことができる。
【００２０】
なお、アルミニウムワイヤを２本使用する場合は第一フランジの貫通穴を２本の該ワイヤで囲繞するように配し、２本の該ワイヤを２箇所で交差させた状態で第二フランジを第一フランジに押し付ける。アルミニウムワイヤを３本以上使用する場合には、使用本数に応じて、少なくとも使用本数と同数の交差部が形成されることとなる。
【００２１】
上記するような真空外囲器のシール構造とすることにより、極めて簡易にシール構造を形成することが可能となり、真空外囲器の製作時間の短縮やコストの低廉化を図ることが可能となる。また、アルミニウムワイヤを押し潰してもフランジ面には圧痕が残らないことから、所期のシール性を確保することができるとともに、フランジ部の補修や取替えといったメンテナンスの必要性が生じ難い。
【００２２】
また、本発明による真空外囲器のシール構造において、前記アルミニウムワイヤは、少なくとも純度９９％以上のアルミニウムからなることを特徴とする。
【００２３】
使用するアルミニウムワイヤは、上記するように純アルミニウムのほかにアルミニウム合金から製作することができるが、特に純度９９％以上の純アルミニウムからなるアルミニウムワイヤを使用することにより、より一層フランジ面を傷めなくなるとともに容易に曲げ変形させることが可能となる。なお、純度９９％（２Ｎ）以上の純アルミニウムの中でも、純度９９．９９％（４Ｎ）以上の純アルミニウムからなるアルミニウムワイヤを使用するのが特に好ましい。
【００２４】
また、本発明による真空外囲器のシール構造において、前記アルミニウムワイヤの断面形状が円形または楕円形であることを特徴とする。
【００２５】
使用するアルミニウムワイヤの断面形状は多角形や円形、楕円形などの適宜の断面形状を選定することができるが、特に円形または楕円形の断面形状とすることによって、フランジ面との接触面積を小さくすることが可能となり、少ない押し潰し量（少ない押し潰し圧）で高い接触面圧を得ることが可能となる。接触面圧を高めることによってシール性の向上を図ることができる。
【００２６】
また、本発明による真空外囲器のシール構造は、前記第一フランジおよび前記第二フランジのそれぞれに接しつつ、かつ押し潰される前の前記アルミニウムワイヤにおいて、該第一フランジと該第二フランジとの接点間長さが１００μｍ以上であることを特徴とする。
【００２７】
アルミニウムワイヤの断面寸法は真空外囲器や第一フランジの貫通穴の大きさなどを勘案して適宜の寸法を選定することができる。しかし、断面寸法の増加に伴って押し潰し力も大きくなることや、一般に製作される真空外囲器の大きさなどから好ましいアルミニウムワイヤ断面寸法を選定したものである。ここで、断面形状が円形の場合には直径が１００μｍ以上となるように、断面形状が楕円形の場合であって第一フランジおよび第二フランジのそれぞれの接点間長さが長径の場合には長径が１００μｍ以上となるように、短径の場合には短径が１００μｍ以上となるような構成とするものである。
【００２８】
また、本発明による真空外囲器のシール構造は、前記第一フランジおよび前記第二フランジのそれぞれに接しつつ、かつ押し潰される前の前記アルミニウムワイヤにおいて、該第一フランジと該第二フランジとの接点間長さが前記シール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）の３倍以上であることを特徴とする。
【００２９】
ここで、表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａとは、ＪＩＳＢ０６０１にて定義された中心線の平均粗さのことである。第一フランジと該第二フランジとの接点間長さが表面粗さの少なくとも３倍以上となるようなアルミニウムワイヤを使用することにより、該アルミニウムワイヤがフランジ表面の微視的な凹凸内に埋没することなく、したがって該アルミニウムワイヤを十分に押し潰すことで確実なシール構造を形成することが可能となる。
【００３０】
また、本発明による真空外囲器のシール構造において、押し潰された後の前記アルミニウムワイヤの接点間長さが、押し潰される前の前記接点間長さの少なくとも１／３以下となることを特徴とする。
【００３１】
アルミニウムワイヤにおける第一フランジと該第二フランジとの接点間長さを１００μｍ以上とした場合の好ましい押し潰し量を設定したものである。押し潰された後のアルミニウムワイヤの断面寸法が押し潰される前の少なくとも１／３程度となるまで該ワイヤを押し潰すことによって、高いシール性を実現することができるものと考えられる。
【００３２】
また、本発明による真空外囲器のシール構造において、押し潰された後の前記アルミニウムワイヤの接点間長さが、少なくとも前記シール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）以下となることを特徴とする。
【００３３】
アルミニウムワイヤにおける第一フランジと該第二フランジとの接点間長さを、前記シール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）の３倍以上とした場合の好ましい押し潰し量を設定したものである。該接点間長さが少なくとも表面粗さの３倍以上であることから、アルミニウムワイヤを上記と同様に押し潰される前の少なくとも１／３程度まで潰すこと、すなわち表面粗さ（中心線平均粗さ）程度まで潰すことが可能となり、高いシール性を実現することができる。
【００３４】
また、本発明による真空外囲器のシール構造において、前記第一フランジおよび前記第二フランジのシール面の表面粗さ（中心線平均粗さ）ＲａがＲａ≦１．６ａであることを特徴とする。
【００３５】
表面粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａは、粗さによって０．０１２ａ，０．０２５ａ，０．０５ａ，０．１ａ，…，１．６ａ，３．２ａ，６．３ａ，…，１００ａなどの階層ごとに分類することができる。本発明では、コストや所望のシール性などを勘案して適宜の表面粗さのフランジ面を選定することが可能であるが、十分なシール性を勘案して、平坦なフランジ面（シール面）の好ましい表面粗さＲａを少なくとも１．６ａ以下と設定したものである。
【発明の効果】
【００３６】
以上の説明から理解できるように、本発明の真空外囲器のシール構造によれば、製作コストを安価にでき、製作も簡易でかつ比較的短時間に行うことができる。すなわち、シール用のガスケットとして使用するアルミニウムワイヤや対向するフランジのシール面には特別な加工を施す必要がないことから真空外囲器構成部品の工場製作コストは安価となり、さらにシール構造の形成に際してアルミニウムワイヤの押し潰しは人力にて極めて簡易に行うことができる。また、本発明の真空外囲器のシール構造によれば、高いシール性を得ることができる。さらに、フランジ面に圧痕などを残す可能性が極めて少ないことからフランジシール面のメンテナンスの必要性はほとんどない。さらに、工場ラインの汚染や環境への影響などの可能性を極めて低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の真空外囲器を示した正面図であり、図２は、本発明の真空外囲器において第二フランジを取り付ける前の分解斜視図である。図３は、シール構造を示した断面図であり、（ａ）はアルミニウムワイヤを押し潰す前の断面図を、（ｂ）はアルミニウムワイヤを押し潰した後の断面図をそれぞれ示している。図４は、第一フランジ上にアルミニウムワイヤを配する実施形態を示した斜視図であり、（ａ）はアルミニウムワイヤを１本使用する場合の斜視図を、（ｂ）はアルミニウムワイヤを２本使用する場合の斜視図を、（ｃ）はアルミニウムワイヤを４本使用する場合の斜視図をそれぞれ示している。さらに、図５は、アルミニウムワイヤの断面形状の相違に基づく実施形態を示した断面図であり、（ａ）は断面円形の場合の断面図を、（ｂ）は断面楕円形で長径が接点間長さとなる場合の断面図を、（ｃ）は断面楕円形で短径が接点間長さとなる場合の断面図を、（ｄ）は断面矩形の場合の断面図をそれぞれ示している。なお、真空外囲器１を構成する中空体３は図中において円筒形の場合を示しているが、中空体３の形状はかかる円筒形に拘束されるものではなく、断面が多角形状の場合なども含むことができるのは勿論である。さらに、第二フランジ５には図中において開口が穿設されていないが、開口が穿設されている場合（該開口に配管などが接続されている）なども含むことができる。
【００３８】
真空外囲器１は、図１に示すように、中空部３１を備え、その端部に開口３２，３２を備えた筒状の中空体３と、貫通穴４２が穿設されて該中空体３の両端部に接続されている第一フランジ４，４と、第一フランジとボルト７１を介してナット７２にてナット締めされることで接続される第二フランジ５と、該第一フランジ４と該第二フランジ５との両シール面４１，５１の間に介在するアルミニウムワイヤ６とから構成される。中空体３はガラス製または金属製材料（例えば、ＳＵＳ材、アルミニウム、ニッケルなど）にて製作することができ、第一フランジ４および第二フランジ５も金属製材料（例えば、ＳＵＳ材、アルミニウム、ニッケルなど）にて製作することができる。中空体３と第一フランジ４は溶接などにより接続される他、両者が同材質からなる場合には工場にて一体成形することもできる。なお、図１では中空体３の両端部に第一フランジ４，４が接続された実施形態が示されているが、中空体３の一端にのみ第一フランジ４が接続され、他端は予め閉塞した実施形態であってもよい。
【００３９】
また、使用するアルミニウムワイヤ６は、純度９９％以上の純アルミニウムのほか、アルミニウム−銅系合金、アルミニウム−マンガン系合金、アルミニウム−ケイ素系合金、アルミニウム−マグネシウム合金など、適宜の純アルミニウムまたはアルミニウム合金から製作できる。尤も、材質の軟らかさやシール性などを勘案すると、その材質は純アルミニウムであることが好ましく、その中でも純度９９．９９％（４Ｎ）以上の純アルミニウムであることが特に好ましい。
【００４０】
また、シール面４１，５１の平均粗さ（中心線平均粗さ）ＲａはＲａ≦１．６ａとなるシール面とするのが好ましい。尤も、かかる平均粗さは、使用するアルミニウムワイヤ６の断面寸法や必要となるシール性などによって適宜の平均粗さのシール面を使用することができる。
【００４１】
真空外囲器１のシール構造２は、第一フランジ４のシール面４１と、該シール面４１に対向する第二フランジ５のシール面５１と、シール面４１，５１に介在されて押し潰されてなるアルミニウムワイヤ６とから構成される。すなわち、シール面４１にアルミニウムワイヤ６を配した後に第二フランジ５をナット７２にてナット締めすることでアルミニウムワイヤ６が潰されて、第一フランジ４と第二フランジ５が接続され、シール構造２が形成される。図示するように中空体３の両端部にて第一フランジ４，４が接続される場合には、上記するシール構造２の形成を両端部にて行うことで真空外囲器１が形成される。真空外囲器１が形成された後、中空体３に連通する空気吸出しホース８を図示しない真空ポンプに繋ぎ、真空ポンプにて真空外囲器１内の空気を吸引することによって真空外囲器１内を真空雰囲気とすることができる。
【００４２】
ここで、アルミニウムワイヤ６の押し潰し量は、その断面寸法などによって適宜設定することができる。例えば、アルミニウムワイヤ６の断面寸法（シール面４１，５１との接点間長さ９）が１００μｍ以上の場合には、押し潰した後の接点間長さがその１／３以下程度となるように押し潰すのが好ましい。また、アルミニウムワイヤ６の断面寸法がシール面４１，５１の平均粗さ（中心線平均粗さ）の３倍以上の場合には、押し潰した後の接点間長さが表面粗さ（中心線平均粗さ）以下程度となるように押し潰すのが好ましい。
【００４３】
図２は、第一フランジ４と第二フランジ５とを接続する前の分解斜視図を示している。第一フランジ４および第二フランジ５にはそれぞれに対応するボルト穴４３、…、５２、…が穿設されている。第一フランジ４のシール面４１上にアルミニウムワイヤ６を配し、第二フランジ５を第一フランジ４上（アルミニウムワイヤ６上）に載置後、ボルト穴４３、…、５２、…にボルト７１、…を嵌装するとともにナット７２にて締め付ける。なお、図２では４組のボルト７１およびナット７２にて締め付ける実施形態を示しているが、所望のシール性、すなわち所望のアルミニウムワイヤ６の押し潰し量を確保できる組数であれば適宜の組数でよい。
【００４４】
また、図２では１本のアルミニウムワイヤ６を使用する場合の実施形態を示している。この場合、アルミニウムワイヤ６は、貫通穴４２を囲繞するような適宜の形状に曲げ変形させるとともに１箇所で交差するようにしてシール面４１上に配される。このように、１箇所で交差させた状態で押し潰すことにより、純アルミニウム（またはアルミニウム合金）の軟らかさから交差部を含んでワイヤ全体が容易かつ均等に押し潰されるため、確実なシール構造２が形成される。なお、図３にアルミニウムワイヤ６を押し潰す前の状態（図３ａ）とナット７２を締めることでアルミニウムワイヤ６が押し潰された後の状態（図３ｂ）を示している。なお、図３に示す実施形態は、断面円形（押し潰される前の第一フランジと第二フランジとの接点間長さ９が該円の直径）の場合を示している。
【００４５】
図４は、アルミニウムワイヤ６をシール面４１上に配する場合の実施形態について示したものである。図４ａは、１本のアルミニウムワイヤ６にて貫通穴４２を囲繞するように曲げ変形するとともに１箇所で交差するようにした場合の実施形態を示している。図４ｂは、２本のアルミニウムワイヤ６，６を曲げ変形させて貫通穴４２を囲繞させるとともに２箇所で交差するようにした場合の実施形態を示している。図４ｃは、４本のアルミニウムワイヤ６，６，６，６を曲げ変形させて貫通穴４２を囲繞させるとともに４箇所で交差するようにした場合の実施形態を示している。使用するアルミニウムワイヤ６の本数は貫通穴４２の形状や大きさなどに応じて適宜の本数でよく、少なくとも使用本数と同数の交差部を有するようにシール面４１上に配すればよい。
【００４６】
図５は、アルミニウムワイヤ６の断面形状の相違に基づく実施形態を示している。図５ａは断面円形の場合を、図５ｂ、ｃは断面楕円形の場合を、図５ｄは断面矩形の場合をそれぞれ示している。図５ｂでは、楕円形の長径が接点間長さ９であり、図５ｃでは、楕円形の短径が接点間長さ９となる。このように、断面を円形や楕円形とすることにより、シール面４１，５１とアルミニウムワイヤ６との接する面積が極めて小さなものとなり、したがって該ワイヤとシール面との接触面圧を高めることが可能となる。さらに、断面が矩形（正方形を含む）の場合には、図５ｄに示すように、シール面４１，５１と接触する面積が極力小さくなるように、すなわち、断面上、短辺をシール面と接触する辺とするように構成することにより上記と同様に接触面圧を高めることができる。
【実施例１】
【００４７】
以下に、発明者等が行った本発明の真空外囲器１の漏洩試験について説明する。漏洩試験で使用された真空外囲器１においては、純度９９．９９９（５Ｎ）のアルミニウムからなり、断面が円形で直径が１ｍｍ、延長が１５０ｍｍのアルミニウムワイヤ６を１本使用している。ここで、シール面４１，５１の平均粗さ（中心線平均粗さ）Ｒａ＝１．６ａであり、材質がＳＵＳ３１６材からなる第一フランジ４、第二フランジ５を使用している。さらに、アルミニウムワイヤ６の接点間長さ（１ｍｍ）を２００μｍ（潰す前の１／５）まで押し潰して形成されるシール構造２を備えた真空外囲器１としている。
【００４８】
上記真空外囲器１をヘリウムリークディテクタにて漏洩試験を行った結果、該ヘリウムリークディテクタの感度以下、すなわち、１．０×１０−１０Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下となる１．０×１０−１１Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃを得た。さらに、該真空外囲器１を図示しない真空ポンプで排気した後、２００度で８時間のベーキングを行った。その後、ヘリウムリークディテクタにて漏洩試験を行った結果、上記と同様に１．０×１０−１１Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの結果を得ることができた。
【実施例２】
【００４９】
次に、貫通穴４２および中空体３の断面形状を矩形に形成してなる真空外囲器１において、該貫通穴４２を囲繞するように４本のアルミニウムワイヤ６，６，６，６をシール面４１上に配して押し潰した場合のシール性の確認試験を行った。なお、使用するアルミニウムワイヤ６の純度やシール面４１，５１の表面粗さなどの条件は実施例１と同様である。かかる実施例においても、ベーキング後を含めて、ヘリウムリークディテクタの感度である１．０×１０−１０Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃ以下となる１．０×１０−１１Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの漏洩試験結果を得ることができた。
【実施例３】
【００５０】
また、シール面４１上に深さ０．２ｍｍの溝を穿設し（図示せず）、該溝上にアルミニウムワイヤ６を配し、シール面の溝加工以外は実施例１と同じ条件でシール性の確認試験を行った。かかる実施例においても、ベーキング後を含めて、１．０×１０−１１Ｐａ・ｍ３／ｓｅｃの漏洩試験結果を得ることができた。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の真空外囲器を示した正面図。
【図２】本発明の真空外囲器において第二フランジを取り付ける前の分解斜視図。
【図３】シール構造を示した断面図であり、（ａ）はアルミニウムワイヤを押し潰す前の断面図。（ｂ）はアルミニウムワイヤを押し潰した後の断面図。
【図４】第一フランジ上にアルミニウムワイヤを配する実施形態を示した斜視図であり、（ａ）はアルミニウムワイヤを１本使用する場合の斜視図。（ｂ）はアルミニウムワイヤを２本使用する場合の斜視図。（ｃ）はアルミニウムワイヤを４本使用する場合の斜視図。
【図５】アルミニウムワイヤの断面形状の相違に基づく実施形態を示した断面図であり、（ａ）は断面円形の場合の断面図。（ｂ）は断面楕円形で長径が接点間長さとなる場合の断面図。（ｃ）は断面楕円形で短径が接点間長さとなる場合の断面図。（ｄ）は断面矩形の場合の断面図。
【符号の説明】
【００５３】
１…真空外囲器、２…シール構造、３…中空体、４…第一フランジ、５…第二フランジ、６…アルミニウムワイヤ、９…接点間長さ、３１…中空部、３２…開口、４１，５１…シール面、４２…貫通穴、７１…ボルト、７２…ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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