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JP2006234085A - Vacuum valve - Google Patents

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JP2006234085A
JP2006234085A JP2005050652A JP2005050652A JP2006234085A JP 2006234085 A JP2006234085 A JP 2006234085A JP 2005050652 A JP2005050652 A JP 2005050652A JP 2005050652 A JP2005050652 A JP 2005050652A JP 2006234085 A JP2006234085 A JP 2006234085A
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JP
Japan
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valve
chamber
connection port
vacuum
flow path
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Application number
JP2005050652A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Takazoe
敏彦 高添
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 2-port vacuum valve capable of easily drawing a vacuum to 100 pascal or under by increasing a flow passage in the valve without remarkably increasing the outer size of the valve. <P>SOLUTION: Clearances between the outer periphery of a stop valve 2, the outer periphery of a bellows 7, and the inner wall of a valve body in which the stop valve and the bellows are installed are increased to increase the size of the flow passage in the valve. For this purpose, the stop valve 2 and the bellows 7 are installed at a position deviated from the center of a flow passage chamber in the direction that is apart from a pump connection port 4. Thus, a large space can be secured in the opening part of the pump connection port 4 to easily draw a vacuum. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、真空チャンバと真空ポンプを接続するための真空バルブに関する。   The present invention relates to a vacuum valve for connecting a vacuum chamber and a vacuum pump.

従来の2ポート真空バルブは、円筒形状のチャンバ接続ポートと、円筒形状のポンプ接続ポートを結ぶ、流路室の中心に具備した仕切り弁が開くことにより流路を形成し、真空チャンバと真空ポンプを接続させる。   A conventional 2-port vacuum valve forms a flow path by opening a gate valve provided at the center of a flow path chamber that connects a cylindrical chamber connection port and a cylindrical pump connection port. Connect.

上記流路の形成は、開いた仕切り弁と弁座の間と、流路室の内壁と仕切り弁外周の空間が、第1の流路となる、また真空ポンプに接続するポンプ接続ポートはバルブ流路室の横側壁に具備されており、上記第1の流路に重複するように具備されて第2の流路となる、真空チャンバは上記第1の流路から第2の流路を経由して真空引きされる。   The above flow path is formed by the space between the open gate valve and the valve seat, the inner wall of the flow path chamber and the outer periphery of the gate valve serving as the first flow path, and the pump connection port connected to the vacuum pump is a valve. The vacuum chamber is provided on the side wall of the flow channel chamber, and is provided so as to overlap the first flow channel to become the second flow channel. The vacuum chamber has the second flow channel from the first flow channel. It is evacuated via.

しかしながら、流路室の横側壁内側と仕切り弁の外周は近接しており、流路室の内壁と、仕切り弁の外周との隙間は制限されるため、上記第1の流路は、おおむね開いた仕切り弁と、弁座の間の範囲が第1の流路となる、またシャフトを介して開く仕切り弁の開く範囲は、仕切り弁を閉めるためのスプリングのストローク、およびシャフトのスライド部分をシールするベローズのストロークによる制限のため、ポンプ接続ポート径のおおむね3分の1である、このため上記第1の流路と、第2の流路が重複するのは限られた範囲の面積となる。   However, since the inner side wall of the flow channel chamber and the outer periphery of the gate valve are close to each other, and the gap between the inner wall of the flow channel chamber and the outer periphery of the gate valve is limited, the first flow channel is generally open. The range between the gate valve and the valve seat is the first flow path, and the gate valve opening range that opens via the shaft seals the stroke of the spring to close the gate valve and the sliding part of the shaft. Because of the restriction due to the bellows stroke, the pump connection port diameter is about one-third. Therefore, the first and second flow paths overlap in a limited area. .

通常、真空引きの能力は該当する流路のコンダクタンスと呼ばれ、流路の開口面積と流路の長さに比例する、しかしながら上記第1の流路と、円筒形状の上記第2の流路が重複するのは限られた範囲の面積となっているため、バルブ内部の流路のコンダクタンスはチャンバ接続ポートおよびポンプ接続ポートのコンダクタンスに比べ小さくなっている。   Usually, the ability of evacuation is called conductance of the corresponding flow path, and is proportional to the opening area of the flow path and the length of the flow path, however, the first flow path and the cylindrical second flow path. Since the overlaps are in a limited area, the conductance of the flow path inside the valve is smaller than the conductance of the chamber connection port and the pump connection port.

真空引きの能力は真空ポンプ能力と、チャンバと真空ポンプを接続する配管のコンダクタンスによって決まる、通常、真空ポンプにより真空チャンバを真空引きすると、大気圧からほぼ100パスカルまでは排気する気体は粘性流であるが、それ以降は徐々に分子流の影響が現れてくる、このため100パスカル以降の真空圧力になると流路のコンダクタンスの影響が表れ、真空引きの能力は配管流路の最も狭い断面積の部分のコンダクタンスとほぼ同一となる。   The evacuation capacity is determined by the vacuum pump capacity and the conductance of the piping connecting the chamber and the vacuum pump. Normally, when the vacuum chamber is evacuated by the vacuum pump, the gas exhausted from the atmospheric pressure to almost 100 Pascal is a viscous flow. However, after that, the influence of molecular flow gradually appears. Therefore, when the vacuum pressure is 100 Pascal or higher, the influence of the conductance of the flow path appears. It is almost the same as the conductance of the part.

特に100パスカル以降の排気能力を増加させるためにブースターポンプを具備した真空ポンプでは、流路のコンダクタンスが真空ポンプの排気性能を制限してしまい、当初の目的の真空引き能力が確保できなくなる、特に従来の真空バルブは上記理由により、接続する配管経路の内で最も小さなコンダクタンスとなるため、真空引きの能力は真空バルブによって制限されている。   Especially in a vacuum pump equipped with a booster pump in order to increase the exhaust capacity after 100 Pascal, the conductance of the flow path restricts the exhaust performance of the vacuum pump, and it becomes impossible to secure the original target vacuum suction capacity. For the above reason, the conventional vacuum valve has the smallest conductance in the pipe line to be connected. Therefore, the vacuuming ability is limited by the vacuum valve.

上記仕切り弁を閉めるためのスプリングのストロークおよび、シャフトのスライド部分をシールするベローズのストロークを増加させることにより、仕切り弁の開く範囲を広げ、バルブ内部の流路のコンダクタンスを増加させることは可能である、しかしながらたとえば2倍のストロークを確保するには、具備されているものと同一のスプリングおよびベローズが2段に必要となり、これを動作させるアクチュエーターなどの駆動機構も2倍のストトークが必要となり、また2倍のストトークを動作させるためには少なくとも2倍の操作力を出力させなければならない。このため仕切り弁の開く範囲を増加させることは、バルブの外形状を著しく増大させることとなり、バルブを設置するうえで大きな障害となる。   By increasing the stroke of the spring for closing the gate valve and the stroke of the bellows that seals the slide part of the shaft, it is possible to widen the opening range of the gate valve and increase the conductance of the flow path inside the valve. However, in order to secure a double stroke, for example, the same spring and bellows as those provided are required in two stages, and the drive mechanism such as an actuator for operating the same requires double stroke. Moreover, in order to operate twice the stoke, at least twice the operating force must be output. For this reason, increasing the opening range of the gate valve significantly increases the outer shape of the valve, which is a major obstacle to installing the valve.

そこで、この発明はバルブの外形状を著しく増大させることなく、接続ポートと同等の流路のコンダクタンスを確保した、2ポート真空バルブを提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a two-port vacuum valve that secures the conductance of the flow path equivalent to that of the connection port without significantly increasing the outer shape of the valve.

以上の課題を解決するために、本発明は、上記チャンバ接続ポートと、上記仕切り弁を、上記ポンプ接続ポートから離れる方向に、バルブ流路室の中心から偏心した位置に具備させる。   In order to solve the above problems, the present invention comprises the chamber connection port and the gate valve at a position eccentric from the center of the valve channel chamber in a direction away from the pump connection port.

これにより、ポンプ接続ポートが具備されている側のバルブ流路室の内壁と、上記仕切り弁の外周との間の空間を増大させることが可能となり、バルブの外形状を著しく増大させることなく、流路のコンダクタンスを確保することが可能となる。   This makes it possible to increase the space between the inner wall of the valve channel chamber on the side where the pump connection port is provided and the outer periphery of the gate valve, without significantly increasing the outer shape of the valve, It is possible to ensure the conductance of the flow path.

本発明によれば、バルブ流路室の横側壁に具備されているポンプ接続ポートから離れる方向に、偏心した位置にチャンバ接続ポートと、仕切り弁を具備することにより、仕切り弁の外周と、切り弁シャフトをシールするベローズと、ポンプ接続ポートの間に大きな空間が確保できる。   According to the present invention, by providing the chamber connection port and the gate valve at an eccentric position in a direction away from the pump connection port provided on the lateral side wall of the valve channel chamber, A large space can be secured between the bellows for sealing the valve shaft and the pump connection port.

これにより、仕切り弁のストロークを増加させることなく、バルブ流路室のコンダクタンスを、接続ポートと同等のコンダクタンスまで増大させることが可能となる、これによって真空バルブを経由しても、100パスカル以降の排気能力が制限されることなく、真空引きを行うことができる。   This makes it possible to increase the conductance of the valve channel chamber to the same conductance as the connection port without increasing the stroke of the gate valve. Vacuuming can be performed without limiting the exhaust capacity.

本発明の一実施の形態に係る2ポート真空バルブの開状態を示す断面図を図1に示す。   FIG. 1 is a sectional view showing an open state of a two-port vacuum valve according to an embodiment of the present invention.

図1に示す2ポート真空バルブは、略円筒状の弁ボディ1を有し、この弁ボディ1の軸線aから偏心した位置の軸線bの先端部には、真空チャンバに接続するためのチャンバ接続ポート3が形成され、弁ボディ1の軸線方向と直交する方向で、かつチャンバ接続ポートから離れる位置に真空ポンプに接続するためのポンプ接続ポート4が開設され、弁ボディ1の内部には、接続ポート3,4を結ぶバルブ流路室の第1の流路11aを開閉する仕切り弁機構が設けられている。   The two-port vacuum valve shown in FIG. 1 has a substantially cylindrical valve body 1, and a chamber connection for connecting to the vacuum chamber is provided at the tip of the axis b at a position eccentric from the axis a of the valve body 1. A port 3 is formed, a pump connection port 4 is opened to connect to the vacuum pump in a direction perpendicular to the axial direction of the valve body 1 and away from the chamber connection port. A gate valve mechanism for opening and closing the first flow path 11a of the valve flow path chamber connecting the ports 3 and 4 is provided.

仕切り弁機構は、流体圧の作用により作動して仕切り弁2を駆動するピストン6と、仕切り弁2とピストン6を連結するシャフト5とを有している。   The gate valve mechanism includes a piston 6 that operates by the action of fluid pressure to drive the gate valve 2, and a shaft 5 that connects the gate valve 2 and the piston 6.

ピストン6は、その外周にピストン室9の内壁に気密に摺接するピストンパッキン10を有しており、ピストン6とピストン室9との間に区画形成された圧力作用室13aは、ピストン室9の側壁に開設された操作ポート12に連通されている。操作ポート12から圧力作用室13aに圧縮空気等の圧力流体が供給されると、ピストン6がカバー13側に移動し、仕切り弁2が開くようになっている。   The piston 6 has a piston packing 10 that is airtightly slidably contacted with the inner wall of the piston chamber 9 on the outer periphery, and the pressure action chamber 13a defined between the piston 6 and the piston chamber 9 It communicates with the operation port 12 opened on the side wall. When a pressure fluid such as compressed air is supplied from the operation port 12 to the pressure working chamber 13a, the piston 6 moves to the cover 13 side and the gate valve 2 is opened.

弁ボディ1の内部には、仕切り弁2に装着されたバネ受け14と台座15との間に、仕切り弁2を閉鎖方向に付勢するスプリング8が縮設されると共に、弁ボディ1の内壁片と台座15間に挟着されたベローズホルダ16と、シャフト5を内包するベローズ7が設けられている。なお、図中、17は、弁ボディ1とベローズホルダ16との間の気密を保つシール部材であり、11は、シャフト5と台座15との間の気密を保つパッキンである。
なお、18はベローズ7の呼吸孔である。
Inside the valve body 1, a spring 8 that biases the gate valve 2 in the closing direction is contracted between a spring receiver 14 mounted on the gate valve 2 and a pedestal 15. A bellows holder 16 sandwiched between the piece and the base 15 and a bellows 7 containing the shaft 5 are provided. In the figure, 17 is a sealing member that keeps the airtightness between the valve body 1 and the bellows holder 16, and 11 is a packing that keeps the airtightness between the shaft 5 and the base 15.
Reference numeral 18 denotes a breathing hole of the bellows 7.

2ポート真空バルブは、以上の如く構成されているので、通常、仕切り弁2は、第1の流路11aを閉鎖しており、この状態では真空ポンプを運転しても真空チャンバ内の気体はチャンバ接続ポート3からポンプ接続ポート4へと排出されない。   Since the two-port vacuum valve is configured as described above, the gate valve 2 normally closes the first flow path 11a. In this state, even if the vacuum pump is operated, the gas in the vacuum chamber is not It is not discharged from the chamber connection port 3 to the pump connection port 4.

いま、操作ポート12から圧力作用室13aに圧力流体が加圧されながら供給されると、ピストン6は、圧力作用室13aの流体圧の上昇に伴ってバネ受け14が、スプリング8の弾発力に抗して台座15に当接する位置まで移動する、これによって、シャフト5を介してピストン6に連結している仕切り弁2が開き、この開いた仕切り弁2と弁座の隙間がチャンバを真空引きするためのバルブ流路室の第1の流路11aとなる。   Now, when the pressure fluid is supplied from the operation port 12 to the pressure acting chamber 13a while being pressurized, the piston 6 receives the spring force of the spring 8 as the fluid pressure in the pressure acting chamber 13a increases. The gate valve 2 connected to the piston 6 via the shaft 5 is opened, and the gap between the open gate valve 2 and the valve seat evacuates the chamber. It becomes the first flow path 11a of the valve flow path chamber for pulling.

排気される気体は、第1の流路11aを通過した後、弁ボディ1の内壁と、仕切り弁2の外周との隙間14aを容易に通過して、弁ボディ1内部の空間15aに流れ込む。   The exhausted gas passes through the first flow path 11a, and then easily passes through the gap 14a between the inner wall of the valve body 1 and the outer periphery of the gate valve 2, and flows into the space 15a inside the valve body 1.

弁ボディ1の内部に具備されている仕切り弁2とベローズ7は、弁ボディ1に開設されているポンプ接続ポート4に対して直交して具備されているため、ポンプ接続ポート4の開口面を遮蔽することとなるが、仕切り弁2とベローズ7はポンプ接続ポート4から離れる方向に偏心した位置に設置されているため、ボディ1内部の空間15aはポンプ接続ポート4の開口面の範囲で十分な空間となり、ポンプ接続ポート4の開口面を遮蔽することは無い。   The gate valve 2 and the bellows 7 provided inside the valve body 1 are provided orthogonal to the pump connection port 4 established in the valve body 1, so that the opening surface of the pump connection port 4 is provided. Although the shielding valve 2 and the bellows 7 are installed at a position eccentric in the direction away from the pump connection port 4, the space 15 a inside the body 1 is sufficient in the range of the opening surface of the pump connection port 4. And the opening of the pump connection port 4 is not shielded.

これによって、空間15aに流れ込んだ排気される気体は、仕切り弁2とベローズ7に遮蔽されることなく、ポンプ接続ポート4の開口全範囲12aが流路となり、弁ボディ1を経由して容易に排気される、これによりバルブ内部の流路による流量制限を受けることなく、真空引きを行うことができる。
「実施形態の効果」
As a result, the exhausted gas flowing into the space 15 a is not shielded by the gate valve 2 and the bellows 7, and the entire opening range 12 a of the pump connection port 4 becomes a flow path and can be easily passed through the valve body 1. It is possible to perform evacuation without being restricted by the flow rate by the flow path inside the valve.
"Effect of the embodiment"

この実施形態によれば、仕切り弁2のストロークを増加させないため、バルブの外形状を著しく増大させることなくバルブ内部の流路を拡大することが可能となり、100パスカル以降の真空引が、バルブ内部の流路による流量制限を受けることなく容易に行うことができる。   According to this embodiment, since the stroke of the gate valve 2 is not increased, the flow path inside the valve can be expanded without significantly increasing the outer shape of the valve. This can be done easily without being restricted by the flow rate.

「他の実施形態」
図1の実施形態では、バルブの流路室は円筒形状であるが、長円形、矩形の形状でも良い。
また仕切り弁を操作する駆動機構はアクチュエーター以外にハンドルによる手動でも良い。
またベローズ以外に気密を保つパッキンを用いても良い。
"Other embodiments"
In the embodiment of FIG. 1, the flow path chamber of the valve has a cylindrical shape, but may have an oval shape or a rectangular shape.
The drive mechanism for operating the gate valve may be manually operated by a handle in addition to the actuator.
In addition to the bellows, an airtight packing may be used.

この発明の一実施形態を示す構造断面図である。1 is a structural sectional view showing an embodiment of the present invention. 従来技術を示す構造断面図である。It is structural sectional drawing which shows a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 弁ボディ
2 仕切り弁
3 第1の接続ポート
4 第2の接続ポート
5 シャフト
6 ピストン
7 ベローズ
8 スプリング
9 ピストン室
10 ピストンパッキン
11 パッキン
12 操作ポート
13 カバー
14 バネ受け
15 台座
16 ベローズホルダ
17 シール
18 ベローズ呼吸孔
11a 第1の流路
12a 第2の流路
13a 圧力作用室
14a 内壁と仕切り弁との隙間
15a 弁ボディ内部の空間







1 Valve body
2 Gate valve
3 First connection port
4 Second connection port
5 shaft
6 Piston
7 Bellows
8 Spring
9 Piston chamber
10 Piston packing
11 Packing
12 Operation port
13 Cover
14 Spring holder
15 pedestal
16 Bellows holder
17 Seal
18 Bellows breathing hole
11a First channel
12a Second channel
13a Pressure chamber
14a Clearance between inner wall and gate valve
15a Space inside the valve body







Claims (1)

真空チャンバに接続するための円筒形状のチャンバ接続ポートと、真空ポンプに接続するための円筒形状のポンプ接続ポートと、上記チャンバ接続ポートおよびポンプ接続ポートを結ぶ流路室と、上記流路を開閉する仕切り弁と、上記仕切り弁の開閉を操作する駆動機構と、を具備した2ポート真空バルブで、上記仕切り弁は、上記ポンプ接続ポートから離れる方向に上記流路室の中心から偏心した位置に具備されていることを特徴とする2ポート真空バルブ。
A cylindrical chamber connection port for connection to the vacuum chamber, a cylindrical pump connection port for connection to the vacuum pump, a flow path chamber connecting the chamber connection port and the pump connection port, and opening and closing the flow path A two-port vacuum valve having a gate valve and a drive mechanism for opening and closing the gate valve, wherein the gate valve is in a position eccentric from the center of the flow path chamber in a direction away from the pump connection port. A two-port vacuum valve is provided.
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