JP2009162319A - 真空バルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流入口2aと流出口2bを有するボデー2内にステム31を介して弁体10を昇降動自在に設ける。この弁体10には、ステム31と垂直に交差する方向に平面部11を設ける。更に、平面部11には、シール面12a側を鏡面研磨仕上げした薄板メタルシール材12を固着し、このメタルシール材12をボデー2内に設けた環状のメタル弁座20に平行に着座させることにより、高いシール性を維持しつつ弁閉するようにした真空バルブである。
【選択図】 図1
Description
このように、同文献1、2の開閉弁は、弁閉時において、弁体と弁座のOリングを挟着し、このOリングの弾性によりシールする構造になっている。
すなわち、例えば、有機ELディスプレイに使用される有機ELは、通常の流体の温度以上に加熱する必要があり、材料を確実に昇華させるためには、およそ450℃程度まで加熱させることがある。これにより、仮に、同文献1、2の開閉弁を有機ELディスプレイの製造過程で使用した場合、Oリングがこの温度によって溶けて破損や破断を生じて弁閉時に漏れを生じる可能性がある。
このため、同文献1、2の開閉弁は、高温流体を流すのには適していない。また、これらの開閉弁は、Oリングが弁座に接触したときにはパーティクルが発生し、このパーティクルにより流体中に不純物が混ざるという問題もあった。
更に、このポペット弁は、加工後においてシール時に漏れが生じる場合には、漏れ試験と鏡面研磨を繰り返し行なう必要があり、この繰り返しの作業により製作に手間と時間がかかるおそれがある。
以上のことから、上記のメタルタッチ構造で流路を開放又は遮断するポペット弁は、実際には製作が難しく、また、大幅なコストアップを避けられないため、高温流体用の真空バルブとして用いるのは現実的ではない。
このボデー2内には、後述するように表面を鏡面加工したメタル製弁座20を配設している。
ボンネット30の上部には装着凹溝30bを設けており、この装着凹溝30bにシール体45を装着し、このシール体45に装着したガスケット部材46によりステム31との間をシールしている。
すなわち、ボデー2とステム31が挿入されるボンネット30を嵌合した状態でボンネット用ボルト37により直接取付け、外部シール用のガスケット16をボデー2とボンネット内側のベローズフランジ15に挟持した状態でボンネット30に取付けたガスケット締付け専用の複数のボルト34でベローズフランジ15の上からガスケット16を締付けシールするものである。
一方、外部ヒータ36は、図6のようにボデー2の外側に巻装しており、この外部ヒータ36によりボデー2を外側から加熱して流体の温度が下がるのを防止している。
上述したように、バルブ本体内に高温流体を流す場合には、この高温流体からの熱がボンネットやボデーに伝わることにより高温流体の温度を維持できないおそれがある。これを防ぐため、一般の高温弁は、ロングボンネット構造に設けてこれを断熱手段とし、更に、断熱材をボデー外周側に巻装することで、均一に加熱してボンネットやボデーからの放熱を防ごうとしている。
ベローズジョイント41は、このような取付構造により、真空チャンバ40内部を外部から隔壁することができ、この隔壁状態でステム31を可動することができる。従って、真空チャンバ40内のバルブ本体1を外部から真空断熱して材料の高温状態を維持できるようにしている。
本発明の真空バルブは、流入口2aと流出口2bを有するボデー2内にステム31を介して弁体10を昇降動自在に設け、この弁体10には、ステム31と交差する方向に平面部11を設け、この平面部11にシール面12a側を鏡面研磨仕上げした薄板メタルシール材12を固着すると共に、ボデー2内に設けた環状のメタル弁座20に弁体10のメタルシール材12を着座させて弁閉するようにしているので、バルブ本体1内に極めて高温の流体が流れた際にもこの高温流体に耐え得ることができ、弁閉時の高シール性を維持し、また、流量制御時のパーティクルの発生を抑えて流体の純度を確保することができる。これにより、例えば、有機ELディスプレイ製造工程にも十分に利用できる。
一方、メタル弁座20は、環状突設部23とボデー2側の環状凹部4の嵌合により、流入口2aの軸心と同軸になっている。
これらにより、弁体10は、ステム31を下降させたときにメタル弁座20に対して同軸に移動させることができ、ディスク13を連通穴21の挿入位置にし、メタルシール材12を当接面20aに合わせるようにして適切な位置関係により垂直方向から接触又は離間させることができる。
2 ボデー
8 環状外周縁
9 凹状溝
10 弁体
12 メタルシール材
12a シール面
13 流量制御用ディスク
13a 傾斜面
14 ベローズ
15 ベローズフランジ
16 ガスケット
20 メタル弁座
20a 当接面
30 ボンネット
30a 環状外周縁
34 締付ボルト
37 ボンネット用ボルト
Claims (7)
- 流入口と流出口を有するボデー内にステムを介して弁体を昇降動自在に設け、この弁体には、前記ステムと垂直に交差する方向に平面部を設け、この平面部にシール面側を鏡面研磨仕上げした薄板メタルシール材を固着すると共に、前記ボデー内に設けた環状のメタル弁座に前記弁体のメタルシール材を平行に着座させて弁閉するようにしたことを特徴とする真空バルブ。
- 前記メタルシール材は、硬度がHv400以上であり、前記メタル弁座は、硬度がHv250以下である請求項1に記載の真空バルブ。
- 前記メタルシール材は、硬度がHv400以上であり、前記メタル弁座の前記メタルシール材との当接面部分は、硬度がHv250以上である請求項1に記載の真空バルブ。
- 前記メタル弁座は、前記ボデーと分割して設けられ、このメタル弁座を前記ボデーのボトム側から着脱して交換可能に設けた請求項1乃至3の何れか1項に記載の真空バルブ。
- 前記メタル弁座の前記メタルシール材の当接面側をエッジ状に形成した請求項2に記載の真空バルブ。
- 前記メタルシール材を略0.1mmの箔状に形成した請求項1乃至5の何れか1項に記載の真空バルブ。
- 前記ボデーと前記ステムが挿入されるボンネットを嵌合した状態でボンネット用ボルトにより直接取付け、外部シール用のガスケットを前記ボデーと前記ボンネット内側のベローズフランジに挟持した状態で前記ボンネットに取付けた前記ガスケット締付け専用の複数のボルトで前記ベローズフランジの上から前記ガスケットを締付けシールした請求項1乃至6の何れか1項に記載の真空バルブ。
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