JP2005180535A - Valve, valve for vacuum and vacuum vessel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、真空容器内を排気手段により排気する際等に用いられるバルブ、真空用バルブ及びそのバルブを備えた真空容器に関し、特に排気コンダクタンスの調節を行えるバルブ、真空用バルブ及び真空容器に関するものである。 The present invention relates to a valve used for exhausting the inside of a vacuum container by an exhaust means, a vacuum valve, and a vacuum container having the valve, and more particularly to a valve capable of adjusting exhaust conductance, a vacuum valve, and a vacuum container. It is.
半導体装置の製造等においては、減圧又は真空下で処理を行う工程が複数あり、これらの複数の工程においては排気コンダクタンス(流力:真空系のある部分に対して流れる排気流の量を圧力差で割ったもの)が異なる工程がある。例えば、ウェハを真空容器内に収納してその真空容器内を排気する場合、真空容器内に残留する塵が舞い上がってウェハに塵が付着しないように排気を徐々に行う初期工程と、半導体基板であるウェハ上に化学気相成長法により窒化膜を形成する薄膜形成工程とで、通常排気コンダクタンスが異なっている。真空容器内は真空ポンプを用いて排気されるが、真空ポンプは通常ほぼ一定の吸引力(すなわち一定の排気能力)で真空容器内を排気するので、排気コンダクタンスの調節は通常真空用バルブを用いて行なわれている。こうした真空用バルブとしては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。
In the manufacture of semiconductor devices, etc., there are a plurality of processes for processing under reduced pressure or under vacuum. In these processes, the exhaust conductance (flow force: the amount of exhaust flow flowing to a certain part of the vacuum system is determined by the pressure difference). There is a different process. For example, when a wafer is stored in a vacuum vessel and the vacuum vessel is evacuated, an initial step of gradually evacuating the dust so that dust remaining in the vacuum vessel rises and does not adhere to the wafer, and a semiconductor substrate The exhaust conductance is usually different in a thin film forming process in which a nitride film is formed on a wafer by chemical vapor deposition. The inside of the vacuum vessel is evacuated using a vacuum pump, but the vacuum pump usually evacuates the inside of the vacuum vessel with a substantially constant suction force (that is, a constant evacuation capacity), so the exhaust conductance is usually adjusted using a vacuum valve. It is done. As such a vacuum valve, for example, the one described in
特許文献1に記載の真空用バルブは、図12に示すように、真空容器内に通じる(すなわち、連通する)吸引口101及び真空ポンプに連通する排気口102を有し、L字状に屈曲した排気流路104を有する筒状のバルブ本体103と、このバルブ本体103の吸引口101と排気口102との間の排気流路104内の角部近傍に設けられ、排気流路104の一部である連通孔105を有するテーパー状の弁座106と、この弁座106の形状に対応するテーパー状に形成され、弁座106と密着して連通孔105を閉塞する弁体107と、この弁体107にバルブ本体103を貫通した弁体軸108を介して連結され、弁体107を排気流路104内で往復移動させる弁体駆動手段109と、を備えたものである。弁体駆動手段109は、弁体107を弁座106から離れる方向及び弁座106に密着する方向に往復移動させると共に弁体107の弁座106に対する位置を調節するものである。弁体107の位置が調節されることにより弁体107と弁座106との間隔(開度)が調節されて排気コンダクタンスが調節される。
ところで、前述のバルブは、弁体をバルブ本体の排気流路内で弁座から離れる方向及び弁座に密着する方向に往復移動させるために、弁体を移動させる移動スペースがバルブ本体の排気流路内に必要になり、バルブが大型になる。また、バルブを全開にする場合、弁体はバルブ本体の排気流路内に位置されているため、例えL字状の排気流路の角部近傍に位置されていたとしても、弁体自体が排気を妨げる抵抗となるので、できる限り弁体の移動スペースを大きくして排気コンダクタンスの減少を避ける必要があり、小型化の妨げとなる。 By the way, in the above-described valve, in order to reciprocate the valve body in the exhaust passage of the valve body in the direction away from the valve seat and in the direction in close contact with the valve seat, the movement space for moving the valve body has an exhaust flow of the valve body. It becomes necessary in the road, and the valve becomes large. Further, when the valve is fully opened, the valve body is located in the exhaust passage of the valve body, so that even if it is located near the corner of the L-shaped exhaust passage, the valve body itself is Since this is a resistance that hinders exhaust, it is necessary to increase the moving space of the valve body as much as possible to avoid a decrease in exhaust conductance, which hinders downsizing.
本発明は、前述した問題を解決するためになされたものであって、その目的は、小型化を図れるバルブ、真空用バルブ及びそのバルブを備えた真空容器を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a valve that can be reduced in size, a vacuum valve, and a vacuum container including the valve.
前記の目的を達成する本発明のバルブは、流体が流れる流路を有するバルブ本体と、該バルブ本体に前記流路を閉塞すべく固定され、固定開口部を有する固定体と、該固定体に重なり合わされた状態で移動され、移動開口部を有する移動体と、を備えたバルブであって、前記固定開口部が前記移動体によって閉塞されると共に前記移動開口部が前記固定体によって閉塞された閉状態と、前記固定開口部と前記移動開口部とが重なり合った開状態と、を前記移動体の移動により行うことを特徴とする。 The valve of the present invention that achieves the above object includes a valve body having a flow path through which a fluid flows, a fixed body that is fixed to the valve body to close the flow path, and has a fixed opening, and the fixed body. And a movable body having a movable opening, the fixed opening being closed by the movable body and the moving opening being closed by the fixed body. The closed state and the open state in which the fixed opening and the moving opening overlap each other are performed by moving the moving body.
この発明によれば、バルブの開閉は移動体の移動により行われ、この移動体は固定体に重なり合わされた状態のまま移動するので、移動体を移動させるための移動スペースが小さくなり、小型化を図ることができる。 According to this invention, the opening and closing of the valve is performed by the movement of the moving body, and the moving body moves while being overlapped with the fixed body, so that the moving space for moving the moving body is reduced and the size is reduced. Can be achieved.
本発明のバルブにおいて、前記移動体を移動させる駆動手段を備え、該駆動手段により前記移動体が移動されて前記流体のコンダクタンスが調節されることが好ましい。この発明によれば、駆動手段により移動体が移動されることで流体のコンダクタンスの調節を行うことができる。 In the valve of the present invention, it is preferable that drive means for moving the movable body is provided, and the movable body is moved by the drive means to adjust the conductance of the fluid. According to this invention, the conductance of the fluid can be adjusted by moving the moving body by the driving means.
本発明のバルブにおいて、前記バルブ本体が円筒状に形成され、前記固定体が円盤状に形成され、前記移動体が前記バルブ本体の内周の径より外径が小さいカップ状に形成され、前記駆動手段が、前記カップ状の移動体の外周に設けられた第1磁力発生要素と、前記バルブ本体の外周に設けられ、前記第1磁力発生要素と共に磁力を発生させて該磁力により前記移動体を回転させる第2磁力発生要素とを有することが好ましい。 In the valve of the present invention, the valve body is formed in a cylindrical shape, the fixed body is formed in a disk shape, the moving body is formed in a cup shape having an outer diameter smaller than an inner diameter of the valve body, A driving means is provided on the outer periphery of the valve body, and a first magnetic force generating element provided on the outer periphery of the cup-shaped moving body, and generates a magnetic force together with the first magnetic force generating element. It is preferable to have a second magnetic force generating element that rotates the magnetic field.
本発明のバルブにおいて、前記第1磁力発生要素が、前記カップ状の移動体の外周に所定の間隔で設けられた複数の第1磁石であり、前記第2磁力発生要素が、前記バルブ本体の外周に回転可能に設けられたリング状の駆動体の内周面であって前記第1磁石にそれぞれ対向する内周面に設けられた第2磁石であることが好ましい。また、前記駆動体には、該駆動体を前記バルブ本体の外周面に沿って案内移動する案内車輪が設けられていることが好ましい。 In the valve of the present invention, the first magnetic force generation element is a plurality of first magnets provided at predetermined intervals on the outer periphery of the cup-shaped moving body, and the second magnetic force generation element is the valve main body. It is preferable that it is a 2nd magnet provided in the internal peripheral surface of the ring-shaped drive body provided in the outer periphery so that rotation was possible, and each opposed to the said 1st magnet. The drive body is preferably provided with guide wheels for guiding and moving the drive body along the outer peripheral surface of the valve body.
本発明のバルブにおいて、前記第1磁力発生要素が、前記カップ状の移動体の外周に所定の間隔でN極とS極とが交互に配置された複数の第1磁石であり、前記第2磁力発生要素が、前記バルブ本体の外周に設けられた電磁石であることが好ましい。 In the valve of the present invention, the first magnetic force generating element is a plurality of first magnets in which N poles and S poles are alternately arranged at predetermined intervals on the outer periphery of the cup-shaped moving body, and the second The magnetic force generating element is preferably an electromagnet provided on the outer periphery of the valve body.
また、本発明の真空用バルブは、前記の本発明のバルブが真空容器内を排気する排気系路に設けられてなることを特徴とする。この発明の真空用バルブは、前記の本発明のバルブを用いているので、小型化を図ることができる。 The vacuum valve according to the present invention is characterized in that the valve according to the present invention is provided in an exhaust system passage for exhausting the inside of the vacuum vessel. Since the vacuum valve according to the present invention uses the valve according to the present invention, the vacuum valve can be downsized.
また、本発明の真空容器は、前記の本発明のバルブがゲートバルブとして備えられていることを特徴とする。この発明の真空容器バルブは、本発明のバルブをゲートバルブとして備えているため、真空用のバルブを新たに接続する必要がないので、真空容器の小型化を図ることができる。 The vacuum vessel of the present invention is characterized in that the valve of the present invention is provided as a gate valve. Since the vacuum container valve of the present invention includes the valve of the present invention as a gate valve, it is not necessary to newly connect a vacuum valve, so that the vacuum container can be reduced in size.
以上説明したように、本発明のバルブによれば、固定体に気密状態で積層された状態のまま移動体が移動して固定体の固定開口部の開閉が行われるので、移動体を移動させるための移動スペースが小さくなり、小型化を図ることができる。また、駆動手段により移動体の固定体に対する位置が調節されて流体のコンダクタンスの調節を行うことができる。また、本発明の真空用バルブは、前記の本発明のバルブが真空容器内を排気する排気系路に設けられているので、小型化を図ることができる。また、本発明の真空容器は、前記の本発明のバルブがゲートバルブとして備えられているので、真空容器の小型化を図ることができる。 As described above, according to the valve of the present invention, the moving body moves and the fixed opening of the fixed body is opened and closed while being stacked in an airtight state on the fixed body, so the moving body is moved. Therefore, the movement space can be reduced and the size can be reduced. Further, the position of the movable body relative to the fixed body is adjusted by the driving means, and the conductance of the fluid can be adjusted. In addition, the vacuum valve of the present invention can be miniaturized because the valve of the present invention is provided in the exhaust system passage for exhausting the inside of the vacuum vessel. Moreover, since the valve of the present invention is provided as a gate valve, the vacuum container of the present invention can be downsized.
以下、本発明のバルブ、真空バルブ及び真空容器を添付図面に基づいて詳述する。図1乃至図3は本発明のバルブの一例が示されている図である。図4は本発明のバルブ本体の一例を示した図である。図5及び図6は本発明の固定体の一例を示した図である。図7及び図8は本発明の移動体の一例を示した図である。 Hereinafter, a valve, a vacuum valve, and a vacuum container of the present invention are explained in full detail based on an accompanying drawing. 1 to 3 are views showing an example of the valve of the present invention. FIG. 4 is a view showing an example of the valve body of the present invention. 5 and 6 are views showing an example of the fixed body of the present invention. 7 and 8 are views showing an example of the moving body of the present invention.
本発明のバルブは、例えば、真空容器内を排気する排気系路に真空用バルブとして設けられるものである。このバルブは、図1及び図2に示すように、流体が流れる流路2を有するバルブ本体3と、該バルブ本体3に前記流路2を閉塞すべく固定され、固定開口部4を有する固定体5と、固定体5に重なり合わされた状態で移動され、移動開口部7を有する移動体6と、を備えたバルブであって、固定開口部4が移動体6によって閉塞されると共に移動開口部7が固定体5によって閉塞された閉状態と、固定開口部4と移動開口部7とが重なり合った開状態と、を移動体6の移動により行うことを特徴とする。
The valve of the present invention is provided, for example, as a vacuum valve in an exhaust system path that exhausts the inside of a vacuum vessel. As shown in FIGS. 1 and 2, this valve has a
バルブ本体3は、図1及び図4に示すように、例えば円筒状に形成されており、このバルブ本体3の両端部には、径方向外方に延びるフランジ11、12がそれぞれ設けられている。バルブ本体3は、非磁性材料で形成されることが好ましく、バルブ本体3の肉厚は、移動体6を磁力により移動させ得る任意の寸法に形成されている。バルブ本体3は、他の部材(例えば真空容器の排気口を形成する壁部の全部又は一部)を兼用して形成するようにしてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
バルブ本体3の内周面(流路2を形成する内壁)であって一方の開口部(例えば流体が流入する側の開口部(吸引口))13の近傍の内周面には、径方向内方に延びるリング状の固定部14が設けられている。固定部14の側面(内周面ではない面)には、その軸方向に延びるネジ孔15が等間隔例えば90°間隔で4つ設けられている。固定部14の内周面は、吸引口13側が径方向内方に突出してほぼL字状に形成されている。
The inner peripheral surface of the valve main body 3 (inner wall forming the flow path 2) and in the vicinity of one opening (for example, the opening (suction port) on the side into which the fluid flows) 13 has a radial direction. A ring-
固定体5は、図1、図5及び図6に示すように、例えば円盤状に形成されており、一方の周端部にはフランジ部21が一体的に設けられている。フランジ部21の径は、バルブ本体3の内径と同じか又は略同じ寸法で形成されている。前記固定部14のネジ孔15と対向するフランジ部21には、ほぼU字状の切欠22が形成されており、切欠22がネジ孔15に位置決めされる(対向する)ように固定体5のフランジ部21を固定部14に当接させてネジ等の螺合部材によって固定体5を固定部14に固定することができるようになっている。固定体5は、固定部14(バルブ本体3)に一体的に設けられていてもよいし、図1に示すように、バルブ本体3と個別に形成されていてもよい。固定体5は例えば金属で形成されている。
As shown in FIGS. 1, 5, and 6, the
固定体5の本体部径は、前記の固定部14の突部16の先端部の径と同じか又は略同じ寸法で形成されている。固定体5の肉厚(軸方向の長さ)は、突部16の軸方向の長さと同じか又は略同じ長さで形成されている。これにより、固定体5は、図1に示すように、吸引口13からバルブ本体3内の固定部14に嵌合されるようになっている。なお、固定体5を固定部14(バルブ本体3)にネジ等により固定した場合にはフランジ部21と固定部14との間にシール部材(図示せず)を設けてシールするようにしてもよい。
The diameter of the main body of the
固定体5には、流体を通過させる開口部(固定開口部)4が設けられている。固定開口部4の形状は特に限定されないが、例えば、中心部が略半円状に突出し、かつ、固定体5の径より小さな径の略半円状に形成されている。略半円状の固定開口部4は、固定体5と同軸上に形成されている。
The fixed
移動体6は、図1、図2、図3、図7及び図8に示すように、例えば、略カップ状(略有底円筒体状)に、すなわち円盤状の底部31と円筒部32とから形成されている。底部31は、前記の固定部14の突部16の先端部の内径より小さな寸法の径で形成されており、固定体5に面接触される(固定体5と重なり合う)ようになっている。
As shown in FIGS. 1, 2, 3, 7, and 8, the moving
円筒部32の内径は、前記の固定開口部4の径と同じか又は略同じ寸法で形成されている。移動体6(円筒部32)の外形は2段の階段状(底部側から第1面(第1周面)33、第2面34、第3面35の3面からなる階段状)に形成されており、第1面33の径が一番小さくなるように形成されている。第1面33の径は、例えば、前記の固定部14の突部16の先端部の内径より小さな寸法で形成されている。第1面33の幅(軸方向の長さ)は、突部16を除いた固定部14の軸方向の長さと同じか又は略同じ寸法で形成されている。第2面34の径は、例えば、第1面33の径より大きな寸法であって突部16の先端部の内径より小さな寸法に形成されている。第2面34の幅(軸方向の長さ)は、第3面35を形成する壁部36が固定部14に接触しない寸法で形成されている。第3面35の径は、固定部14以外のバルブ本体3の内周の径より小さな寸法であって突部16を除いた固定部14の内径より大きな寸法で形成されている。第3面35の幅(軸方向の長さ)は、移動体6を回転させ得る寸法で形成されており、この第3面35が実質的に移動体6を構成する部分である。
The inner diameter of the
この移動体6は、図1に示すように、底部31が固定体5に面接触して(移動体6の底部31と固定体5とが重なり合って)これらの間が気密状態になるようにバルブ本体3に設けられていることが好ましい。すなわち、移動体6の底部31の外面及びフランジ部21とは反対側の固定体5の表面は、これら表面が互いに面接触している状態では移動体6が回転しても気密状態が保持されるように形成されている。なお、固定体5と移動体6との気密状態をさらに確実にするために、例えば、図9に示すように、Oリング45を用いてもよい。すなわち、移動体6の底部31で閉塞され得る固定体5の箇所には、円形状の固定開口部46が設けられている。この固定開口部46の外周の固定体5と移動体6の底部31との間にOリングを設けて、それらの間をOリングによってシールするようにしてもよい。
As shown in FIG. 1, the
移動体6の第1面33と突部16を除いた固定部14の周面とその突部16を形成する面との間には、軸受部材40が設けられている。軸受部材40は、例えば、移動体6を回転可能に支持するボールベアリング等である。これにより、移動体6は、バルブ本体3の内部でほぼ同軸上に回転可能に支持されている。
A bearing
底部31には、移動開口部7が設けれている。移動開口部7は、底部31(移動体6)が固定体5に面接触した状態で回転した時、固定開口部4と重なり合ってバルブを開状態にする(固定開口部4を開放させる)ためのものである。移動開口部7の形状は、特に限定されず固定開口部4の開口面積より大きくても小さくてもどちらでもよいが、例えば、底部31の回転により固定開口部4の開放面積が除々に大きくなるように形成することが好ましい。具体的に例えば、移動開口部7の形状は、固定開口部4の径と同じか又は略同じ径の略150°の円弧状に形成されている。この円弧状の固定開口部の一方の辺が、その径方向と直交す方向に例えば三角状に突出して形成されており、底部31が回転することにより図3(b)に示すようにこの突出部71の先端がまず固定開口部4と重なり合って微小開放が行われるようになっている。
A moving
本発明のバルブ1は、移動体6を回転させる駆動手段8を備えることが好ましい。駆動手段8は、移動体6の位置を制御すると共に移動体6を回転させるように構成することが好ましい。駆動手段8は、例えば、移動体6の外周に設けられた第1磁力発生要素51と、第1磁力発生要素51と共に磁力を発生させて該磁力により移動体6の位置を制御すると共に移動体6を回転させる第2磁力発生要素52とから構成されている。
The
第1磁力発生要素51は、例えば磁石特に第1永久磁石53であることが好ましい。第1永久磁石53は、移動体6の外周面(第3面35)に設けられるが、図2及び図3に示すように、複数例えば6個の第1永久磁石53をその周方向に等間隔例えば60°間隔で配設されている。すなわち、移動体6の外周面(第3面35)には、径方向外方に突出した磁石取付部37がその周方向に60°の等間隔で6個の配設されており、これらの各磁石取付部37の先端部に第1永久磁石53がそれぞれ設けられている。これら第1永久磁石53の表面の極性は、第2磁力発生要素52に応じて決められるが、例えば、N極とS極とが交互に配置されている。第1永久磁石53及び磁石取付部37は、第1永久磁石53を各磁石取付部37に設けた場合に各第1永久磁石53がバルブ本体3の内周面に非接触になる寸法でそれぞれ形成されている。
The first magnetic
第2磁力発生要素52は、バルブ本体3の外側に設けられて第1磁力発生要素51(第1永久磁石53)と共に磁力を発生させて該磁力により移動体6の位置を制御すると共に移動体6を回転させるものであり、その構成は特に限定されない。第2磁力発生要素52としては、例えば、図1及び図2に示すように、磁石例えば第2永久磁石54でもよいし、図10に示すように、電磁石60でもよい。
The second magnetic
第2磁力発生要素52として第2永久磁石54を用いた場合には、図1及び図2に示すように、バルブ本体3の外周にその外周を覆うようにリング状の駆動体55が設けられ、この駆動体55の内周面に第2永久磁石54が配設されている。
When the second
駆動体55は、バルブ本体3の外径より内周の径が大きい寸法であって内周面に配設された永久磁石54がバルブ本体3に接触しない寸法で形成されている。駆動体55は、例えば、半円弧状の第1駆動体56と半円弧状の第2駆動体57とを互いの各両端部を結合させてリング状に形成されていることが好ましい。駆動体55の内周面には、6個の第1永久磁石53と対向するように60°の等間隔で6個の第2永久磁石54が配設されている。これら第2永久磁石54の内表面の極性は、例えば、N極とS極とが交互に配置されており、各6個の第1永久磁石53と第2磁石54とがN極及びS極が対向するように配置されて各第1永久磁石53と第2磁石54との間に磁力が発生し、該磁力により移動体6の位置が制御されると共に移動体6が回転可能になっている。なお、第2磁力発生要素52が永久磁石54である場合には、第1永久磁石53の表面の極性は、全て同じ極性(N極又はS極)にしてもよい。この場合、第2永久磁石54の表面の極性は、第1永久磁石53の極性と全て反対の極性にする。このように、駆動体55の内周面に第2永久磁石54を配設することによって、第2永久磁石54と第1永久磁石53とが吸引しあって移動体6の動きが制御される。すなわち、移動体6は駆動体55と共に移動するようになっている。
The driving
駆動体55の一側面には、バルブ本体3の外周面に沿って(バルブ本体3の軸を中心として)駆動体55を回転させる案内車輪58が設けられていることが好ましい。案内車輪58は、駆動体55の周方向に等間隔例えば60°の間隔で6個設けられている。6個の案内車輪58は、第2永久磁石54が配置されている駆動体の6箇所にそれぞれ設けられていることが好ましい。これら案内車輪58によって、駆動体55が、バルブ本体3(及び移動体6)の略同軸上に配置されていると共にその軸を中心として回転可能にバルブ本体3の外周面に設けられている。なお、案内車輪58に限定されず、他の手段によって駆動体55をバルブ本体3の略同軸上に配置及び回転可能に支持するようにしてもよい。また、第2永久磁石54が配置されている駆動体55の6箇所にそれぞれ案内車輪58が設けられていることにより、第1永久磁石53と第2永久磁石54とが吸引しあっている状態でも容易に駆動体55を回転させることができる。
A
また、駆動体55の配置箇所は、移動体6の底部31が固定体5と面接触し得るバルブ本体3の外周上であり、その配置箇所から駆動体55が軸方向に移動しないように駆動体55又は案内車輪58あるいはその両方を保持することが好ましい。
The
また、駆動体55の外周面には、その周方向に延びる略V字状の溝59が設けられていることが好ましい。このように溝59を設けて駆動体55をプーリとして形成して溝59に例えばベルト等を掛けることにより、容易に駆動体55を回転させることができ、また、モータ等を用いれば自動で駆動体55を回転させることができる。
Further, it is preferable that a substantially V-shaped
第2磁力発生要素52として電磁石60を用いた場合には、図10に示すように、バルブ本体3の外側にリング状の電磁石60が設けられている。電磁石60は、第1永久磁石とにより移動体6の位置を制御すると共に移動体6を回転させることができればよい。電磁石60としては、例えば、内周面に磁極突起61が等間隔で複数設けられたコア62と、それら磁極突起61に巻回された駆動コイル63とから構成されているもの等が挙げられる。その駆動コイル63が通電されることにより第1永久磁石53との間に磁力が発生して移動体6の位置が制御されると共に移動体6が回転されるようになっている。
When the
次に、前述した構成の本発明のバルブ1の動作を説明する。このバルブ1を、例えば、真空容器内を排気する排気系路に設けた場合について説明する。すなわち、バルブ1の吸引口13が真空容器に連通されると共に、残りの開口部(排気口)17が排気手段である例えば真空ポンプに連通される。このバルブ1を閉状態にするには、図1、図2、図3(a)、図9及び図10に示すように、固定開口部4と移動開口部7とが重ならないにようにする。すなわち、固定体5と移動体6の底部31とが面接触して(移動体6の底部31と固定体5とが重なり合わされて)これらの間が気密状態になっているために、固定開口部4と移動開口部7とが重ならない状態では固定開口部4が底部31によって閉塞されていると共に、移動開口部7が固定体5によって閉塞されているので、流体が流れることがない。つまり、排気が行われない。
Next, the operation of the
次に、真空容器の排気を行う場合であって排気コンダクタンスが小さくなるようにバルブ1を開状態にするには、例えば、駆動体55を移動開口部7の三角状の突出部71の先端部が最初に固定開口部4に重なり合う方向に所定の角度回転(回動)させる。このとき、例えば、図1に示すように、移動体6の第1永久磁石53と駆動体55の第2永久磁石54とが互いに極性が異なるように駆動体55が配置されているので、第1永久磁石53と第2永久磁石54との間には磁力が発生して第1永久磁石53と第2永久磁石54とが吸引しあっている。このため、駆動体55が回転(回動)すると、図3(b)に示すように、底部31が固定体5と面接触した状態のまま磁力により移動体6が回転(回動)して移動開口部7の三角状の突出部71の先端のみが固定開口部4とかさなりあって微小開放が行われる。これにより、排気コンダクタンスが小さく、真空容器内の気流の乱れもなく真空容器の排気を行える。
Next, in order to open the
そして、駆動体55をさらに所定の角度同じ方向に回転(回動)させると、図3(c)に示すように、移動体6がさらに回転(回動)して移動開口部7の全域が固定開口部4と重なりあってバルブ1が全開となり、真空容器内の真空度を上げることができる。このようにバルブ1の全開は、移動開口部7の開口面積によって決められている(移動体6がバルブ1の開度に寄与している)ので、移動体6が排気を妨げる原因となることがない。
When the
バルブ1を開状態から閉状態にするには、固定開口部4と移動開口部7とが重ならないように駆動体55を所定の角度回転(回動)させる。このときの回転方向はどちらでもよい。
In order to change the
したがって、本発明のバルブ1は、移動体6を回転させて開閉を行うので、小型化を図ることができる。すなわち、移動体6の底部31が固定体5に面接触した状態(気密状態)のまま移動体6が回転するので、移動体6を移動させるための移動スペースが小さくなる。特に流体の流れる方向、例えばバルブ本体3の軸方向の長さが移動体6を収容する寸法に形成することができるので、小型化を図ることができる。また、移動体6をカップ状(有底円筒状)に形成してその軸を中心として移動体6を回転させることにより、移動体6を移動させるための移動スペースが不要となり、一層の小型化を図れる。
Therefore, the
また、バルブ本体3の外部に設けた駆動体55や電磁石60によって任意の角度だけ移動体6を回転(回動)させて例えば微小開放と全開との2つの開状態を行えるので、流体のコンダクタンス(排気コンダクタンス)を調節することができる。
Further, since the moving
また、本発明のバルブ1は、バルブ本体3の外側に設けた駆動体55又は電磁石60を用いて移動体6の回転(移動)を非接触で行うので、バルブ本体3を貫通させる必要がない。このため、ベローズ機構や磁気シール等のシール手段を設ける必要がないので、低コスト化も図ることができる。
Further, in the
また、本発明のバルブ1を真空容器のゲートバルブとして例えば排気口に設けることにより、配管による排気コンダクタンスの減少を少なくすることができる。すなわち、従来は、真空容器と真空バルブとの間を配管を用いて接続していたので、配管による排気コンダクタンスが減少していた。この配管による排気コンダクタンスの減少を少なくするには、配管をできるかぎり径が大きくて長さが短いものを用いればよいが、真空容器及び真空バルブは大型であり、設置スペースを考慮すると短い配管で接続することができず、配管が長くなってしまう。
Further, by providing the
これに対して、本発明のバルブ1は、小型であるので真空容器のゲートバルブとして例えば排気口に設けることができるので、配管による排気コンダクタンスの減少を少なくすることができる。例えば、図11を用いて、本発明のバルブ1をゲートバルブとして排気口に設けた場合を説明する。
On the other hand, since the
真空容器は、図11に示すように、有底円筒状の容器本体81と、その容器本体81の開口部を開閉する蓋82とから構成されている。容器本体81の底部には、排気口83が設けられており、この排気口83に本発明のバルブ90がゲートバルブとして設けられている。バルブ本体91は、真空容器80の排気口83を形成する壁部84の一部と、この壁部84に気密に固定された円筒状の第2バルブ本体92とから構成されている。その他の構成は、前述と略同じであるので同一符号を用いると共に、その説明を省略する。なお、図11に示す例では、駆動体55を用いて移動体6を回転させるようにしているが、電磁石60を用いて移動体6を回転させるようにしてもよい。また、駆動体55をバルブ本体91の外周面に沿って案内する案内車輪93の位置が前述と異なるが、案内車輪93の位置は用途や周辺機器等の配置状態に応じて駆動体55の側面のどちら側に配置してもよい。
As shown in FIG. 11, the vacuum container includes a bottomed
このように、本発明のバルブ90をゲートバルブとして真空容器80の排気口83に設けることにより、真空用のバルブを新たに接続する必要がないので、真空容器80の小型化を図ることができる。また、バルブを接続する配管が不要であるので、配管による排気コンダクタンスの減少を少なくすることができ、かつ、排気経路が短くなるので排気時間の短縮等を図ることができる。
As described above, by providing the
1 バルブ
2 流路
3 バルブ本体
4 固定開口部
5 固定体
6 移動体
7 移動開口部
8 駆動手段
51 第1磁力発生要素
52 第2磁力発生要素
53 第1永久磁石
54 第2永久磁石
55 駆動体
58 案内車輪
60 電磁石
80 真空容器
90 バルブ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記固定開口部が前記移動体によって閉塞されると共に前記移動開口部が前記固定体によって閉塞された閉状態と、
前記固定開口部と前記移動開口部とが重なり合った開状態と、を前記移動体の移動により行うことを特徴とするバルブ。 A valve body having a flow path through which a fluid flows, a fixed body fixed to the valve body to close the flow path, having a fixed opening, and being moved while being overlapped with the fixed body; A moving body having a valve,
A closed state in which the fixed opening is closed by the moving body and the moving opening is closed by the fixed body;
The valve characterized by performing the open state in which the fixed opening and the moving opening overlap each other by moving the moving body.
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