JP3854433B2

JP3854433B2 - 真空比例開閉弁

Info

Publication number: JP3854433B2
Application number: JP26154799A
Authority: JP
Inventors: 雅之纐纈; 哲兒郎河野
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: JP2001082632A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程で使用される真空容器内の真空圧力を微減圧する真空比例開閉弁に関し、更に詳細には、ドレン溜まりができず、流量ゼロから流量を精度良く制御することができる真空比例開閉弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、真空比例開閉弁として、金属製のバタフライ弁が使用されていた。バタフライ弁は、配管の内径と略同径の円板に対して配管に固定される支柱を中心部を通るよう直径方向に貫通させたものである。円板が支柱に回転可能に保持されるため、円板の外周面と配管の内壁との間には、約０．２〜０．５ｍｍの隙間が確保されている。
【０００３】
しかし、上記バタフライ弁は、構造的に完全遮断を行うことができないため、別個にパイロット式開閉弁のような第１遮断弁を直列に接続していた。また、円板が支柱を中心として配管内で回転するので、排気ダクトの能力が高い場合には、円板が振動し、微減圧を行うことができない場合があった。そのため、第１遮断弁と並列にバイパスを形成し、バイパス上にバイパス弁と第２遮断弁を接続していた。すなわち、バイパス弁を狭い開度で設定した後、第１遮断弁を閉じて、バタフライ弁及び第２遮断弁を開くことによって、排気ダクトと真空容器とを狭い開度で接続し、真空容器内の流体をゆっくりと吸引していた。
しかし、このようにバイパスを形成すると、真空圧力制御システムを大型化し、真空圧力のわずかな変化に対応できないという問題があった。また、第１、第２遮断弁等の接続部が多く、パーティクル混入の可能性が高いという問題があった。
【０００４】
そこで、上記問題を解決するものとして、本出願人が提案した特開平９−７２４５８号公報がある。これは、真空圧力を精度良く保持するために、ポペット弁を使用している。図６は、従来の真空比例開閉弁の概略構成図である。
図６に示すように、真空比例開閉弁１００には、弁部１３０と駆動部１３１とが備えられている。
駆動部１３１には、ピストンロッド１４１を駆動させるレギュレータ１５０が備えられている。
【０００５】
一方、弁部１３０は、中空円筒状のカバー１５３がピストンロッド１４１を挿通するようにアダプタ１４２を介して駆動部１３１に連結されている。カバー１５３には、入力ポート１５４と出力ポート１５５とが垂直に形成されている。出力ポート１５５の開口部は、弁座１２４としての役割を果たしている。
ピストンロッド１４１の端部にはポペット弁体１３３が付設されており、ポペット弁体１３３の上端面には、ベローズ１５２が周回して取り付けられている。また、ポペット弁体１３３の下端面には、弁座１２４と当接又は離間するステンレス弁体１３４がネジ止めされている。
【０００６】
真空比例開閉弁１００の弁付近の構造について説明する。図７は、従来の真空比例開閉弁の全閉時の弁付近の構成を示す図であり、図８は、従来の真空比例開閉弁の全開時の弁付近の構成を示す図である。
ポペット弁体１３３は、図７及び図８に示すように、ピストンロッド１４１に連結される本体１３３ａを備えている。また、ポペット弁体１３３には、Ｏリング１３５を固定するためのＯリング取付部１３３ｂが下端面外縁に沿って形成されている。ここで、Ｏリング１３５は、弁が全閉したときに流体の漏れを防止するために設けられるものである。また、ポペット弁体１３３の下端面には、ステンレス弁体１３４を取り付けるためのステンレス弁体取付部１３３ｃが形成されている。
ステンレス弁体１３４の外周面下端部には、テーパ面１３４ａが形成されている。テーパ面１３４ａと弁座１２４とがなす角度θは、３度である。そして、テーパ面１３４ａの上部には、ストレート部１３４ｂが形成されている。
【０００７】
このような従来の真空比例開閉弁１００は、流体を遮断する場合には、図７に示すように、ステンレス弁体１３４が弁座１２４に挿通されると共に、ポペット弁体１３３が弁座１２４の上端面１２４ａに当接し、Ｏリング１３５が押圧されてシールする。
一方、流体を制御する場合には、図８に示すように、ポペット弁体１３３が弁座１２４の中心線ｍ’（図６参照）に沿って移動することにより、テーパ面１３４ａと弁座１２４とで構成される隙間の面積が変化し、流量調節が行われる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の真空比例開閉弁１００には、次のような問題があった。
（１）常温で液化する流体を従来の真空比例開閉弁１００に使用すると、ドレンがＯリング１３５に当接する弁座１２４の上端面１２４ａに付着し、腐食物が生成されていた。腐食物は、ポペット弁体１３３又はＯリング１３５が弁座１２４に当接したときに隙間を形成し、真空比例開閉弁１００が流体を完全に遮断できず、漏れが発生するという問題があった。
そこで、このような問題を回避するために、図９に示すように、真空比例開閉弁１００を取り付けることが考えられる。図９は、従来の真空比例開閉弁の取り付けの一例を示す図である。すなわち、弁本体１０２に対してストレート状に取り付けられた配管１０３、１０４の中心線ｎ’に対して、真空比例開閉弁１００の中心線ｍ’が直角となるように、真空比例開閉弁１００を弁本体１０２に取り付ける。これにより、ドレンが重力により下方へ落ち、弁座１２４にドレンが付着しなくなると考えられる。
しかし、このように真空比例開閉弁１００を弁本体１０２に取り付けても、弁座１２４から落ちたドレンが、弁座１２４の付近にドレン溜まりを形成するため、弁座１２４付近が腐食し、パーティクルが発生するという問題があった。また、真空比例開閉弁１００の入力ポート１５４と出力ポート１５５とにそれぞれ配管１０３、１０４を連通させるために、弁本体１０２内に直角に曲成した流路１２２、１２３を形成しなければならず、その曲成部分１２２ａ、１２３ａにドレン溜まりができ、パーティクルが発生するという問題があった。
そこで、風圧によりドレン溜まりを除去することが考えられるが、流路１２２の曲成部分１２２ａには、流体の方向変化による損失が生じて、よどみが発生するため、ドレン溜まりを完全に除去することができなかった。
【０００９】
（２）上記問題を解決する手段として、弁座１２４等の腐食を防止するために、吸水性がなく、耐薬品性、耐熱性及び耐溶剤性に優れたポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンを用いることが考えられる。
ところが、ポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンは、ステンレス鋼等の金属と比べて熱膨張率が大きい。例えば、ポリテトラフルオロエチレンとＣｒ１４％ステンレス鋼との熱膨張率を比較すると、前者は熱膨張率が１０＊１０^-5／℃であるのに対し、後者は熱膨張率が１１＊１０^-6／℃である。従って、ポリテトラフルオロエチレンの熱膨張率は、Ｃｒ１４％ステンレス鋼の熱膨張率の約１０倍であることがわかる。ポリクロロトリフルオロエチレンもほぼ同様である。
このように熱膨張率が大きいポリテトラフルオロエチレン等を真空比例開閉弁１００の弁本体１０２に使用し、高温の流体を流すと、弁座１２４が熱膨張して変形したり、弁座１２４とステンレス弁体１３４の中心がずれるなどして、ステンレス弁体１３４が弁座１２４に嵌合せず、流体を制御することができなくなる恐れがあった。
【００１０】
（３）また、ステンレス弁体１３４が弁座１２４に確実に挿通されて、流体を精度良く制御するためには、ステンレス弁体１３４が固定されるポペット弁体１３３の中心線が、弁座１２４の中心線ｍ’に対して厳密に一致するように、ポペット弁体１３３を弁座１２４に対して正確に位置決めしなければならなかった。そのため、ポペット弁体１３３の取り付けに手間がかかるという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ドレン溜まりができず、流量ゼロから流量を精度良く制御することができる真空比例開閉弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載する真空比例開閉弁は、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって第１開口部と第２開口部とを連通させる弁部の開度を変化させることにより真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁において、樹脂を材質とする弁本体内に、前記第１開口部から前記第２開口部に向かって小径となるテーパ弁座面として形成された弁座と、前記弁座を設けられた弁室内に配設され、弁座側の端面外周に沿って突部が設けられており、前記突部の外周面にベローズ側傾斜面が形成されたベローズと、前記ベローズの前記弁座側の端面に配設され、外周面に弁体側傾斜面を備えるものであって、樹脂を材質とする弁体と、弾性変形可能なＯリングと、を有し、前記ベローズ側傾斜面と前記弁体側傾斜面とにより、前記テーパ弁座面と対向するテーパ弁体面を形成し、前記弁体は、前記突部との間で前記Ｏリングを挟みこんで保持するための凹部を備え、前記凹部は、前記テーパ弁体面に開口して前記Ｏリングを前記テーパ弁体面から突出させ、前記弁座に密着可能にしていること、を特徴とする。
上記構成を有する真空比例開閉弁は、テーパ弁体面に嵌合された弾性シール部材が、真空比例開閉弁を全閉するときには、テーパ弁座面とテーパ弁体面とに挟持されて弾性変形し、流体の漏れを防止する。
また、真空比例開閉弁が流体を低流量に調節する場合には、テーパ弁座面に対する弁体の押圧力を全閉時より低減させ、弾性シール部材の弾性変形量を変位させることにより、弾性シール部材とテーパ弁座面との間から意図的に流体の漏れを発生させる。
このように、弾性シール部材の弾性変形量を変化させることにより流量を調節することができるので、僅少な流量であっても精度良く調節することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載する真空比例開閉弁は、請求項１に記載するものであって、前記テーパ弁座面の中心線が、前記配管の中心線と斜交することを特徴とする。
上記構成を有する請求項３に記載する真空比例開閉弁は、配管の中心線とテーパ弁座面の中心線とが斜交しているので、流路が直角に曲がる箇所が減少し、しかも、流路の曲がり部分の曲がり角を大きくすることができるので、流路構成が簡素化する。そのため、流路内にドレン溜まりができにくく、しかも、方向変化による損失が流体に生じにくい。よって、パーティクルの発生を低減させることができ、流量を正確に制御することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載する真空比例開閉弁は、請求項１又は請求項２に記載する真空比例開閉弁であって、前記弁本体又は前記弁体の材質がポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする。
上記構成を有する請求項３に記載する真空比例開閉弁は、腐食性の高い流体を使用しても、弁体や弁座が腐食しにくく、パーティクルの発生率を低減させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の真空比例開閉弁の第一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図３は、真空比例開閉弁が利用される真空圧力制御システムの全体構成を示す図である。
真空容器である真空チャンバ１１の内部には、ウエハ１５が段状に配置されている。真空チャンバ１１には、入口１３と出口１４が形成され、入口１３には、流体の供給源及び真空チャンバ１１内をパージするための窒素ガスの供給源が接続されている。出口１４には、弁開度比例弁である真空比例開閉弁１の入口ポートが接続されている。真空比例開閉弁１の出口ポートは、真空ポンプ１９に接続されている。
また、出口１４には、遮断弁１６を介して圧力センサ１７が接続されている。本実施の形態では、圧力センサ１７として、キャパシタンス・マノメータが使用されている。
【００１６】
次に、真空比例開閉弁１の構造を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。図１は、真空比例開閉弁が閉じられた状態を示している。図２は、真空比例開閉弁が開放された状態を示している。
図１及び図２に示すように、真空比例開閉弁１は、大きく弁部３０と駆動部３１とに分かれている。本実施の形態においては、駆動部３１は、レギュレータ５０を使用して、ピストンロッド４１を上下方向に駆動させている。
【００１７】
弁部３０は、弁本体２がアダプタ４２を介して駆動部３１に連結されている。弁本体２の材料には、ポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンが使用されている。弁本体２には、配管３、４がフランジ５、６を介して同一軸線上に接続されている。そして、弁本体２には、配管３に連通する入力ポート２２と、配管４に連通する出力ポート２３とが、略中央部に形成された弁室２１を介して連通するように形成されている。弁室２１の下端部には、上流側から下流側に向かって小径となるテーパ弁座面２４が形成されている。
【００１８】
弁室２１には、ピストンロッド４１の先端部に螺設されたベローズロッド３７が挿通されている。また、弁室２１には、アダプタ４２と弁本体２に上端部を挟持されたベローズ３８が配設されている。ベローズ３８の下端部は、ベローズロッド３７に螺設される弁体３４により固定されている。
弁体３４は、耐腐食性に優れたポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンで形成されている。弁体３４の外周面には、図２に示すように、先細りとなるテーパ弁体面３４ａが形成されている。そして、テーパ弁体面３４ａには、Ｏリング３５が嵌合されている。すなわち、Ｏリング３５は、弾性変形できるように、テーパ弁体面３４ａから僅かに突出して、弁体３４とベローズ３８の下端部とに挟持されている。
【００１９】
次に、上記構成を有する第一実施の形態の真空比例開閉弁の作用について説明する。始めに、真空比例開閉弁１の全閉状態について説明する。
駆動部３１は駆動エアが供給されず、ピストンロッド４１が不図示の復帰バネにより下向きに付勢される。そして、図１に示すように、テーパ弁体面３４ａがテーパ弁座面２４に当接する。このとき、テーパ弁体面３４ａに嵌合されたＯリング３５が、テーパ弁体面３４ａに押圧されて大きく弾性変形してテーパ弁座面２４に密着するので、真空比例開閉弁１は完全に閉鎖され、流体が漏れない。
【００２０】
次に、低真空領域及び高真空領域における弁体３４の位置制御動作について説明する。
高真空領域では、図２に示すように、テーパ弁体面３４ａがテーパ弁座面２４から少し離れた位置に停止する。
そして、低真空領域より大気圧に近い低々真空領域では、完全に遮断している状態のＯリング３５（図１参照）の弾性変形量をレギュレータ５０に加えている空気圧を徐々に減少させて変化させ、Ｏリング３５からの流体漏れを意図的に発生させて、その微小の漏れ量により低真空圧力を実現している。すなわち、Ｏリング３５に加える荷重をコントロールし、任意の弾性変形量で流体の微減圧を行う。
【００２１】
ところで、半導体製造過程において、ウエハは減圧された真空容器内で高温のプロセスガスを蒸着されて、薄膜が形成される場合が多い。この場合に、ポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンからなる弁本体２及び弁体３４が熱膨張するため、弁体３４の中心線とテーパ弁座面２４の中心線がずれて、テーパ弁体面３４ａとテーパ弁座面２４との隙間の間隔が設計値とずれ、等間隔でなくなる場合が考えられる。
このような場合には、第一実施の形態の真空比例開閉弁１は、弁体３４がテーパ弁座面２４上を滑るように摺動し、テーパ弁座面２４のいずれかの位置に係止される。このとき、Ｏリング３５は、テーパ弁体面３４ａとテーパ弁座面２４との隙間が最も狭い位置においては大きく弾性変形し、隙間が広い位置においては小さく弾性変形して、設計値とのずれを吸収する。
従って、テーパ弁体面３４ａとテーパ弁座面２４との隙間が等間隔でない場合においても、真空比例開閉弁１は流体を制御することができる。
【００２２】
また、プロセスガスとして常温で液化する流体が使用される場合もある。この場合には、弁本体２内の温度が常温になると、テーパ弁座面２４や弁体３４等にドレンが付着する可能性がある。
しかし、第一実施の形態の真空比例開閉弁１は、弁体３４の外周面及びテーパ弁座面２４の内周面を上流から下流に向かって小径となるように形成している。よって、弁体３４やテーパ弁座面３４ａにドレンが付着しても、ドレンが上流側から下流側へ流れ落ち、流れ落ちたドレンは真空ポンプ１９に吸引される。
【００２３】
以上詳細に説明したように、第一実施の形態の真空比例開閉弁１によれば以下のような効果を奏する。
（１）本実施の形態の真空比例開閉弁１は、テーパ弁座面２４が上流側から下流側に向かって小径に形成されており、常温で液化する流体を使用する等してテーパ弁座面２４にドレンが付着しても、ドレンが上流側から下流側へテーパ面に沿って流れ落ち、真空ポンプ１９に吸引されるので、テーパ弁座面２４付近にドレン溜まりができない。そのため、テーパ弁座面２４に腐食物が生成されず、全閉時に流体を確実に遮断することができるようになった。
また、弁体３４がテーパ弁座面２４上を滑りながら下降して係止されるので、弁本体２が熱膨張するなどしてテーパ弁座面２の径が変位したり、また、弁体３４とテーパ弁座面２４との中心線がずれるなどしても、弁体３４とテーパ弁座面２４とは当接して、流体を完全に遮断することができるようになった。
【００２４】
（２）また、弁体３４の外周に上流側から下流側に向かって小径となるテーパ弁体面３４ａを形成し、テーパ弁体面３４ａにＯリング３５を嵌合しているため、弁体３４とテーパ弁座面２４との中心線がずれ、弁体３４とテーパ弁座面２４との隙間が等間隔でなくなっても、Ｏリング３５が設計値とのずれを吸収するので、流体を完全に遮断することができるようになった。
また、ピストンロッド４１の変位量を調節して、テーパ弁体面３４ａとテーパ弁座面２４との離間距離を変えることにより、Ｏリング３５の弾性変形量を変位させ、意図的にＯリング３５から流体の漏れを生じさせることができる。このため、第一実施の形態の真空比例開閉弁１は、僅少な流量でも精度良く調節することができるようになった。
【００２５】
（３）また、弁本体２及び弁体３４をポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンで形成したので、弁室２１や弁体３４等が腐食しにくく、パーティクルの発生を低減させることができた。
ここで、真空比例開閉弁１が高温の流体の流量を制御すると、弁本体２又は弁体３４が熱膨張して、弁体３４とテーパ弁座面２４との中心線がずれる場合がある。このような場合であっても、第一実施の形態の真空比例開閉弁１は、弁体３４がテーパ弁座面２４上を滑るように摺動し、しかも、テーパ弁体面３４ａに嵌合されたＯリング３５が、テーパ弁座面２４とテーパ弁体面３４ａとの隙間の大きさに応じて適度に弾性変形して設計値とのずれを吸収するので、流体を精度良く制御することができるようになった。
【００２６】
次に、第二実施の形態の真空比例開閉弁について説明する。図４は、第二実施の形態の真空比例開閉弁の閉弁時を示す図である。図５は、第二実施の形態の真空比例開閉弁の開弁時を示す図である。
ここで、第二実施の形態は、配管の中心線に対して真空比例開閉弁を斜めに取り付けている点で第一実施の形態と異なる。従って、ここでは、第一実施の形態と相違する構成、作用及び効果について説明し、重複する点については説明を省略する。尚、図面の符号は、第一実施の形態と重複するものについては同一符号を付している。
【００２７】
図４及び図５に示すように、真空比例開閉弁１０は、弁本体７がアダプタ４２を介して駆動部３１に連結されている。弁本体７には、配管８、９がフランジ４３、４４を介して同一中心線ｎ上に接続されている。弁本体７には、配管８に接続する入力ポート７２と、配管９に接続する出力ポート７３とが、弁室７１を介して連通するように形成されている。入力ポート７２は、配管８の中心線ｎに対して、θ４度傾斜して形成されている。ここで、θ４は９０度より大きく形成されている。弁室７１の下端部には、上流側から下流側に向かって小径となる略円錐形状のテーパ弁座面７４が形成されている。弁室７１は、テーパ弁座面の中心線ｍが中心線ｎに対してθ１度傾斜するように形成されている。
【００２８】
ここで、θ１は４５度以下であることが望ましい。なぜなら、θ１を４５度より大きくすると、テーパ弁座面７４の壁面に沿って流れ落ちたドレンが、下流へ流れ落ちずに、テーパ弁座面７４の下端部７４ａ周辺に、ドレン溜まりをつくる可能性があるからである。第二実施の形態においては、θ１＝４３度とする。
また、図４に示すように、テーパ弁座面７４の下端部７４ａは、テーパ弁座面７４の中心線ｍに対してθ２度傾斜している。θ２は４５度以下であることが望ましい。なぜなら、θ２が４５度より大きいと、ドレンが上流側から下流側へ流れ落ちずに、テーパ弁体面７４の下端部７４ａに溜まるからである。第二実施の形態においては、θ２＝４５度とする。
よって、第二実施の形態において、配管８、９の中心線ｎとテーパ弁座面７４の下端部７４ａとがなす角度θ３は、８８度である。
【００２９】
このような構成を有する第二実施の形態の真空比例開閉弁１０は、次のように作用する。
真空比例開閉弁１０は、常温で液化する流体を使用すると、ドレンが真空比例開閉弁１０内に発生する。
ドレンが入力ポート７２内に発生した場合には、入力ポート７２内に付着したドレンは、重力により下端部７２ａに流れ落ちる。下端部７２ａは、配管８に対して鈍角状に形成されているので、ドレンが上流から下流へ流れ落ちる。また、入力ポート７２が鈍角状に形成されているので、ポート７２の角部７２ｂに流体の流れ方向の変化による損失が発生しない。よって、入力ポート７２内にドレン溜まりができない。
【００３０】
弁室７１には入力ポート７２からドレンが流れ落ちると共に、新たなドレンが付着する。このとき、テーパ弁座面７４や弁体３４にもドレンが付着する。
しかし、真空比例開閉弁１０は、図１に示すように、テーパ弁座面７４の中心線ｍは配管８、９の中心線ｎに対して４３度傾斜している。そのため、弁室７１に付着したドレンは、重力に従って、弁室７１に付着した他のドレンを集めながら、テーパ弁座面７４の下端部７４ａに集められる。また、テーパ弁座面７４に付着したドレンも、重力に従って、下端部７４ａに集められる。更に、弁体３４に付着したドレンも、下端部７４ａに集められる。
下端部７４ａは配管８、９の中心線ｎに対して垂直でなく、８８度傾斜しているので、下端部７４ａに集められたドレンは、出力ポート７３へ流れ落ちる。
【００３１】
出力ポート７３には、上流から流れ落ちてきたドレンと、新たに出力ポート内に発生したドレンが付着する。
しかし、出力ポート７３は、真空比例開閉弁１０が、図１に示すように、テーパ弁座面７４の中心線ｍが配管８、９の中心線ｎに対して４３度傾斜しているので、曲がり部７３ａが鈍角状に形成されている。そのため、出力ポート内に集められたドレンは、下流へ流れ落ち、真空ポンプ１９に吸引され、出力ポート７３内にドレンたまりができない。また、曲がり部７３ａが鈍角状に形成されているので、流体の方向変化による損失が生じにくく、効率よく流体流量を制御することができる。
【００３２】
よって、第二実施の形態の真空比例開閉弁１０によれば、図１に示すように、テーパ弁座面７４の中心線ｍが配管８、９の中心線ｎに対して所定の角度θ１、すなわち４３度傾斜するように配設されているので、従来の真空比例開閉弁１００を真空比例制御システムに取り付けたとき（図９参照）と比べて流路の曲がり箇所を低減することができ、流路構成を簡素化することができた。
また、曲がり部分の曲がり角が従来の真空比例開閉弁１００の場合（図９参照）と比べて大きいので、入力ポート７２、出力ポート７３内にドレン溜まりができにくく、微細加工で問題となるパーティクルの発生を防止することができ、歩留まり率を向上させることができた。また、配管８、９のメンテナンス回数を減少させることができ、真空比例開閉弁１０の管理が容易になった。更に、流体が方向変化による損失を生じにくいので、効率よく流量制御できるようになった。
【００３３】
以上、本発明の真空比例開閉弁の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、第二実施の形態において、テーパ弁座面７４のテーパを４５度とし、テーパ弁座面７４の中心線ｍを配管８、９の中心線ｎに対して４３度傾斜させている。これを、テーパ弁座面の中心線ｍと配管８、９の中心線ｎとのなす角度θ１を４５度として、テーパ弁座面７４のテーパの角度を調節することにより、テーパ弁座面７４の下端側面に集められたドレンが下流へ流れ落ちるようにしてもよい。即ち、例えば、θ１＝４５度、θ２＝４３度としてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の真空比例開閉弁によれば、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって第１開口部と第２開口部とを連通させる弁部の開度を変化させることにより真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁において、樹脂を材質とする弁本体内に、第１開口部から第２開口部に向かって小径となるテーパ弁座面として形成された弁座と、弁座を設けられた弁室内に配設され、弁座側の端面外周に沿って突部が設けられており、突部の外周面にベローズ側傾斜面が形成されたベローズと、ベローズの弁座側の端面に配設され、外周面に弁体側傾斜面を備えるものであって、樹脂を材質とする弁体と、弾性変形可能なＯリングと、を有し、ベローズ側傾斜面と弁体側傾斜面とにより、テーパ弁座面と対向するテーパ弁体面を形成し、弁体は、突部との間でＯリングを挟みこんで保持するための凹部を備え、凹部は、テーパ弁体面に開口してＯリングをテーパ弁体面から突出させ、弁座に密着可能にしているため、僅少な流量であっても精度良く調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第一実施の形態の真空比例開閉弁の全閉時を示す断面図である。
【図２】本発明における第一実施の形態の真空比例開閉弁の全開時を示す断面図である。
【図３】本発明の真空比例開閉弁が使用される真空圧力制御システムの全体構成を示す図である。
【図４】本発明における第二実施の形態の真空比例開閉弁の全閉時を示す断面図である。
【図５】本発明における第二実施の形態の真空比例開閉弁の全開時を示す断面図である。
【図６】従来の真空比例開閉弁の断面図である。
【図７】従来の真空比例開閉弁の全閉時の弁座付近の構成を示す図である。
【図８】従来の真空比例開閉弁の全開時の弁座付近の構成を示す図である。
【図９】従来の真空比例開閉弁の取り付けの一例を示す図である。
【符号の説明】
１１真空チャンバ
１真空比例開閉弁
２弁本体
３、４配管
１９真空ポンプ
３４弁体
３４ａテーパ弁体面
３５Ｏリング
２４テーパ弁座面

Claims

真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって第１開口部と第２開口部とを連通させる弁部の開度を変化させることにより真空容器内の真空圧力を変化させる真空比例開閉弁において、
樹脂を材質とする弁本体内に、前記第１開口部から前記第２開口部に向かって小径となるテーパ弁座面として形成された弁座と、
前記弁座を設けられた弁室内に配設され、弁座側の端面外周に沿って突部が設けられており、前記突部の外周面にベローズ側傾斜面が形成されたベローズと、
前記ベローズの前記弁座側の端面に配設され、外周面に弁体側傾斜面を備えるものであって、樹脂を材質とする弁体と、
弾性変形可能なＯリングと、を有し、
前記ベローズ側傾斜面と前記弁体側傾斜面とにより、前記テーパ弁座面と対向するテーパ弁体面を形成し、
前記弁体は、前記突部との間で前記Ｏリングを挟みこんで保持するための凹部を備え、
前記凹部は、前記テーパ弁体面に開口して前記Ｏリングを前記テーパ弁体面から突出させ、前記弁座に密着可能にしていること、
を特徴とする真空比例開閉弁。
請求項１に記載する真空比例開閉弁において、
前記テーパ弁座面の中心線が、前記配管の中心線と斜交することを特徴とする真空比例開閉弁。
請求項１又は請求項２に記載する真空比例開閉弁において、
前記弁本体又は前記弁体の材質がポリクロロトリフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする真空比例開閉弁。