(57)【要約】【課題】  酸化による真空漏れのないようにチップ管を封止して、安価に真空構造体を製造する。【解決手段】  閉じられた内部空間５を有する構造体１にチップ管６を設け、内部空間５をチップ管６から真空排気し、チップ管６を圧切して構造体１を封止し、チップ管６の先端を耐熱性ペースト８で被うことを特徴とする真空構造体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じられた内部空間を有する構造体にチップ管を設け、前記内部空間を前記チップ管から真空排気し、
前記チップ管を圧切して前記構造体を封止し、
前記チップ管の先端を耐熱性ペーストで被うことを特徴とする真空構造体の製造方法。
【請求項２】
前記耐熱性ペーストは、セラミック接着剤、シリコン接着剤または耐熱グリスであることを特徴とする請求項１に記載の真空構造体の製造方法。
【請求項３】
前記耐熱性ペーストを金属箔で被うことを特徴とする請求項１または２に記載の真空構造体の製造方法。
【請求項４】
前記耐熱性ペーストで被った前記チップ管に金属キャップを被せることを特徴とする請求項１または２に記載の真空構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空構造体の製造方法、特にチップ管の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に従来の真空構造体の一例として真空２重容器１を示す。この真空２重容器１は、金属製の内容器２、外胴３および外底板４からなっている。そして、内容器２、外胴３および外底板４で閉じられた内部空間５が真空になっている。外底板４にはチップ管６が設けられ、該チップ管６は、圧着部６ａが押し潰されて内部空間５を封止している。図９に示すように、チップ管６の圧着部６ａは、平面的に押し潰され、その分、横方向に幅が広くなっている。
【０００３】
この真空２重容器１の製造方法を説明すると、外胴３に内容器２を挿入し、外胴３と内容器２の端部を全周溶接する。次に、外胴３にチップ管６を設けた外底板４を嵌合し、該嵌合部の突端を全周溶接する。そして、チップ管６の先端に真空ポンプ（不図示）を接続し、内部空間５の中の気体を排気する。このとき、チップ管６を水冷しながら真空２重容器１を加熱して、内部空間５の中の油分などを気化させて排気する。内部空間５内の気体を十分に排気したら、真空ポンプで内部空間５を真空に保ったまま、チップ管６の圧着部６ａを超音波溶接機（不図示）で挟むように押し潰し、チップ管６の内面同士を密着させ、高周波振動を与えることによって溶着させる。この圧着部６ａの幅（チップ管６の長さ方向の寸法）は、例えば、ソノボンド社の超音波溶接機による溶着では約４ｍｍとなる。
【０００４】
さらに、特許文献１に開示されている方法では、圧着したチップ管６の先端を肉盛りロウ付けまたは圧着して２重に封止している。
【０００５】
また、超音波溶接機を用いずに、チップカット機を用いてチップ管６を圧切（挟みこんで押し潰すことにより切断）することによっても、図１０に示すように、チップ管６の切断部の先端が圧着されて、真空２重容器１の内部空間５を封止することが可能である。しかし、この場合、圧着部６ａの幅は、チップ管６の先端のわずか約０．１ｍｍでしかない。
【０００６】
このようにしてチップ管６を封止した真空２重容器１は、空気中の酸素によって徐々に酸化する。そして、圧着部６ａ全体に酸化が進行すると密封を維持できなくなり、そこから真空漏れ（リーク）が起きることになる。特に、真空２重容器１を加熱すると、熱によってチップ管６の酸化が急速に進行してしまい好ましくない。
【０００７】
しかし、真空２重容器１は、チップ管６を封止した後に、さらに手直しのために２５０℃以上に加熱する必要がある場合がある。また、特許文献２には、内部空間５の中の気体を真空ポンプで排気する際に加熱を行なわず、図１１に示すように内部空間５にチタン箔やジルコニウムなどのゲッター７を設置して、チップ管６を封止した後に、真空２重容器１を２５０℃から６００℃に加熱することで前記ゲッター７を活性化させて内部空間５内の気体を吸着させる方法が開示されている。いずれにしても、チップ管６は封止後に加熱されることがある。
【０００８】
このため、真空構造体の製造において、図１０のように、安価なチップカット機でチップ管６を圧切しただけでは、圧着部６ａの幅が小さいので酸化のために密封状態を維持することができず、真空漏れが起きてしまう危険性が高い。このため、信頼性の高い真空構造体を製造するためには、圧着部６ａの幅が大きくなる超音波溶接機などの高価な設備を使用しなければならず、製造コストが増大してしまう。さらに、超音波溶接機は重量が大きいために作業することが難しい場合もある。
【特許文献１】特開２００３−１２１０１７号公報
【特許文献２】特開２００３−０６５４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、酸化による真空漏れのないようにチップ管を封止して、安価に真空構造体を製造することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明による真空構造体の製造方法は、閉じられた内部空間を有する構造体にチップ管を設け、前記内部空間を前記チップ管から真空排気し、前記チップ管を圧切して前記構造体を封止し、前記チップ管の先端を耐熱性ペーストで被う方法とする。
【００１１】
この方法によれば、前記チップ管の先端の圧着部が空気に触れない。このため、前記真空構造体を加熱するなどしても前記圧着部が酸化しないので真空漏れが起きない。
【００１２】
また、本発明の真空構造体の製造方法において、前記耐熱性ペーストは、セラミック接着剤、シリコン接着剤または耐熱グリスであるとよい。
【００１３】
この方法によれば、前記耐熱性ペーストの性状が安定しているので、前記真空構造体の真空漏れを継続的に防止できる。
【００１４】
また、本発明の真空構造体の製造方法において、前記耐熱性ペーストを金属箔で被い、または、前記耐熱性ペーストで被った前記チップ管に金属キャップを被せてもよい。
【００１５】
この方法によれば、前記耐熱性ペーストに人や物が触れることがないので、前記真空構造体の真空漏れを継続的に防止することを確実にできる。また、前記チップ管の鋭利な先端を被うことで、前記チップ管の先端が人や物を傷つけることがない。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、真空構造体の製造方法において、安価で使い勝手のよいチップカット機を使用した簡単な方法により、酸化による真空漏れのないようにチップ管を封止することができ、信頼性の高い真空構造体を安価に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態による真空２重容器１の断面図である。この真空２重容器１は、金属製の内容器２、外胴３および外底板４からなっている。そして、内容器２、外胴３および外底板４で閉じられた内部空間５が真空になっている。外底板４には、銅パイプからなるチップ管６が設けられ、該チップ管６の先端は圧切されて内部空間５を封止している。また、内部空間５にはチタン箔のゲッター７が封入されている。この真空２重容器１のチップ管６は、図２に示すように、先端が押し潰されて、その分、横方向に幅が広がっている。そして、該先端を被うようにシリコン接着剤８が盛り付けられている。このチップ管６の断面を見ると、図３に示すように、チップ管６の圧切された先端は、先端の０．１ｍｍ程度の幅の圧着部６ａでチップ管６の管路を封止しており、該圧着部６ａの周りをシリコン接着剤８で被っていることが分かる。
【００１８】
この真空２重容器１の製造方法を説明すると、図４に示すように、外胴３にゲッター７を巻きつけた内容器２を挿入し、外胴３と内容器２の端部を全周溶接する。次に、外銅３にチップ管６を設けた外底板４を嵌合し、該嵌合部の突端を全周溶接する。そして、チップ管６に真空ポンプ（不図示）を接続し、内部空間５の中の気体を排気する。内部空間５を真空に保った状態で、チップカット機でチップ管６を挟み込むように押し潰して切断する圧切を行なう。このとき、圧切されたチップ管６の先端約０．１ｍｍが圧着されて、内部空間５を封止する。そして、シリコン接着剤８を、チップ管６の先端を被うように盛り付ける。このとき、チップ管６先端の圧着部６ａが外部の空気に触れないように、隙間なくシリコン接着剤８を盛り付けなければならない。こうして内部空間５を封止した真空２重容器を、５５０℃で３０分間加熱することで、ゲッター７を活性化させるとともに、内容器２、外胴３および外底板４の金属体が吸蔵している気体を放出させ、また、内部空間５の中の油分などを気化させて、活性化したゲッター７に吸着させる。
【００１９】
このように製造した真空２重容器１は、内部空間５が真空で酸素が存在しないので、チップ管６を内側から酸化させることがない。さらに、チップ管６の先端は、シリコン接着剤８で被われており、圧着部６ａに外部の雰囲気から酸素が供給されることがなく、やはり酸化することがない。また、チップ管６の先端に盛り付けたシリコン接着剤８は、硬化するので、人や物が触れてもチップ管６から容易に外れることがなく、圧着部６ａの酸化を防止するとともに、チップ管６の鋭利な角で人や物を傷つけることも防止できる。このように、安価で取り扱いが簡単なチップカット機を使用して、酸化による真空漏れがないようにチップ管６を封止することができ、安価に真空構造体を製造することができる。
【００２０】
本実施形態では、シリコン接着剤を使用したが、ジルコニア、シリカまたはアルミナなどを主成分とするセラミック接着剤など、耐熱性とシール性のある他の種類の接着剤を使用することもできる。また、真空２重容器１にさらに外装を施すなどして、チップ管６に人や物が触れる心配がなければ、硬化しなくても単に付着していればよく、耐熱グリスのような接着剤以外の耐熱性ペーストも使用可能である。
【００２１】
また、本実施形態の製造方法においては、チップ管６を封止した後に加熱しているが、チップ管６の先端に真空ポンプを接続して内部空間５の中の気体を排気するときに、チップ管６を水冷しながら真空２重容器１を加熱して、金属体が吸蔵している気体や内部空間５の中の油分などを排気してからチップ管６を封止しても真空２重容器１を製造することができる。この場合にも、本発明による、チップ管６をチップカット機で圧切してから先端をシリコン接着剤８で覆うチップ管６の封止方法は有効であり、手直しのために真空２重容器１を加熱しても圧着部６ａの酸化がなく、また、長い時間の経過によっても圧着部６ａが酸化しない。
【００２２】
図５は、本発明の第２実施形態による真空２重容器１のチップ管６部分の詳細図である。この真空２重容器１のチップ管６以外の部分は、図１と同様であるので図示を省略する。外底板４に設けたチップ管６は、先端が圧切され、シリコン接着剤８で保護されている。さらに、本実施形態では、アルミ箔９がチップ管６に多重に巻き付けられている。
【００２３】
このように、シリコン接着剤８の周りにアルミ箔９を巻き付けたことで、人や物が当たっても、シリコン接着剤８がチップ管６から剥がれて圧着部６ａに酸素が供給される危険性が低くなっている。また、アルミ箔のバリア性によって空気を遮断し、チップ管６の圧着部６ａに酸素が供給される危険性をより小さくしている。
【００２４】
また、本実施形態において、硬化性のない耐熱グリスなどを使用したときにもアルミ箔でチップ管と、前記耐熱グリスを被っているので、真空２重容器１に振動や衝撃が加えられてもチップ管６の先端から耐熱グリスが振り落とされて脱落することがない。
【００２５】
図６は、本発明の第３実施形態による真空２重容器１のチップ管６の部分の詳細図である。この真空２重容器１のチップ管６以外の部分は、図１と同様であるので図示を省略する。外容器３に設けたチップ管６の先端を圧切してからシリコン接着剤８で保護している。本実施形態では、先述の実施形態と異なり、前記チップ管６には、有蓋筒状のアルミキャップ１０が被せられている。図７に示すように、アルミキャップ１０は、シリコン接着剤８によってチップ管６に固定されている。
【００２６】
本実施形態では、アルミキャップ１０があるので、シリコン接着剤８に直接、外部からの力が働くことがないのでシリコン接着剤８はチップ管６から剥離し難い。また、アルミキャップ１０は、鋭利な角がないので接触した人や物を傷つけることもなく、美観にも優れる。また、アルミキャップ１０を被せる作業は非常に簡単であり、作業効率がよい。
【００２７】
以上のように、本発明の真空構造体の製造方法によれば、耐熱性ペーストでチップ管の圧着部を保護するので、前記チップ管が酸化しないために、真空構造体は真空漏れが発生し難い。また、本発明の方法は、真空排気のためのチップ管を、安価で作業性のよいチップカッタで圧切することで封止するので、低くいコストで真空構造体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態による真空２重容器の断面図。
【図２】図１の真空２重容器の部分斜視図。
【図３】図１の真空２重容器の部分断面図。
【図４】製造過程における図１の真空２重容器の断面図。
【図５】本発明の第２実施形態による真空２重容器の部分斜視図。
【図６】本発明の第３実施形態による真空２重容器の部分斜視図。
【図７】図６の真空２重容器の部分断面図。
【図８】従来の真空２重容器の断面図。
【図９】図８の真空２重容器の部分斜視図。
【図１０】従来の真空２重容器の断面図。
【図１１】従来の真空２重容器の断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  真空２重容器（真空構造体）
５  内部空間
６  チップ管
８  シリコン接着剤（耐熱性ペースト）
９  アルミ箔
１０  アルミキャップ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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