JP6857491B2 - 真空圧力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、弁座が環状に形成された弾性シール部材と、弁座と当接または離間する２重偏心のバタフライ弁体とを有し、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあってバタフライ弁体を第１方向に回転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圧力制御装置に関するものである。

従来使用されていた真空圧力制御装置としては、例えば、本出願人が出願したものである特許文献１がある。この真空圧力制御装置のポペット弁は、真空圧力制御に適しているが、コンダクタンスが小さく、コンパクト化できないという問題があった。

そこで、コンダクタンスが大きく、さらに大気圧付近での制御をするために、２重偏心のバタフライ弁を用いることが考えられる。真空で圧力制御を行うには、弁の閉じ切り付近での微妙な開度で制御する必要があり、弁の上流と下流との差圧が大きくなるほど問題となる。

ここで、２重偏心のバタフライ弁を用いているのは、弁閉じ切り付近において、弁体の回転角度に対し、弁の開度をゆっくりと変化させることができ、閉じ切り付近での圧力制御がしやすくなるためである。

特開２０００−１４８２５４号公報

しかしながら、通常、不純物が弁座に付着するのを防止するため、ボディを加熱しているが、バタフライ弁では、弁座が形成された弾性シール部材が劣化し、内部漏れが生じる恐れがあった。真空圧力制御装置が半導体製造工程で使用される場合、毒性ガスが使用される場合があるため、非常停止のときには、安全を担保するため漏れがあってはならない。

本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、弾性シール部材が劣化しても内部漏れが生じない真空圧力制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る真空圧力制御装置は、次のような構成を有している。
（１）弁座が形成された環状の弾性シール部材と、弁座と当接または離間する２重偏心のバタフライ弁体とを有し、真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあってバタフライ弁体を、初期状態である第１弁閉位置から第１方向に回転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圧力制御装置において、バタフライ弁体を第１方向とは逆方向に回転させ、第１弁閉位置とは別の第２弁閉位置に配置させる制御手段を有すること、真空圧力制御装置は半導体製造工程で使用されること、非常停止のときに、第２弁閉位置で停止すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載の真空圧力制御装置において、弾性シール部材の断面は、一辺に開口する環状溝を備えるＵ字状に形成され、環状溝には、環状に突出したガイド部材が係合されていること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載の真空圧力制御装置において、第１弁閉位置に位置するバタフライ弁体によって、経年変化により弾性シール部材がすり減っても、バタフライ弁体を第２弁閉位置に配置させることで、バタフライ弁体と弾性シール部材との間が完全にシールされること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、バタフライ弁体は、弁座と当接する周縁部を含む面を有し、該周縁部は、曲面であること、を特徴とする。
（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、バタフライ弁体の弁座と当接する面と対向する面には、切欠部が形成されていること、を特徴とする。
（６）（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、バタフライ弁体が取り付けられているボディと継手により弾性シール部材が挟持されていること、を特徴とする。

ここで、第１方向とは、２重偏心したバタフライ弁体の外周の半分以上を有する部分を弁座から離間させる方向をいう。したがって、バタフライ弁体の外周の短い部分は弁座に当接する方向となる。

上記（１）の態様によれば、真空圧力制御装置は、弾性シール部材が劣化しても、バタフライ弁体を第２弁閉位置に設定することで弁閉状態にすることができるため、内部漏れが生じる恐れがない。真空圧力制御装置が半導体製造工程で使用される場合であっても、非常停止のときには、安全を担保することができる。
上記（２）の態様によれば、弾性シール部材はガイド部材により固定され、脱落しない。
上記（３）の態様によれば、弾性シール部材が劣化しても、第２弁閉位置では、内部漏れが生じる恐れがない。
上記（４）の態様によれば、弾性シール部材との接触面積を大きくとることができるため、弾性シール部材の劣化を遅らせることができ、耐久性を向上できる。
上記（５）の態様によれば、バタフライ弁体の重心の位置を回転軸上にすることができ、回転半径（回転軸とバタフライ弁体の重心との距離）を小さくすることができる。これにより、慣性モーメントを小さくすることができる。
上記（６）の態様によれば、メンテナンスの際、継手を取るだけで容易に弾性シール部材を取り外すことができるため、作業性を向上できる。ボディは、加熱され使用されることが多く、バタフライ弁体と弾性シール部材とが固着する場合があるが、弾性シール部材がボディと継手により挟持されている

バタフライ弁体が第１弁閉位置にある状態を示し、図５のＡＡ断面図である。 バタフライ弁体が第２弁閉位置にある状態を示し、図５のＡＡ断面図である。 バタフライ弁体が第１弁開位置にある状態を示し、図５のＡＡ断面図である。 バタフライ弁体が第２弁開位置にある状態を示し、図５のＡＡ断面図である。 第１実施形態に係る真空圧力制御装置の断面図である。 第１実施形態に係る真空圧力制御装置の右側面図である。 図１のＢ部拡大図である。 図２のＣ部拡大図である。 弾性シール部材を引きはがす構造を示す図である。 真空圧力制御装置の構成を示すブロック図である。 バタフライ弁体の回転角度とＣｖ値の関係を示す図である。 バタフライ弁体の回転角度と第１弁体部の開度の関係を示す図である。 バタフライ弁体の回転角度と第２弁体部の開度の関係を示す図である。 バタフライ弁体の回転角度と第１弁体部と第２弁体部の平均開度の関係を示す図である。 第２実施形態に係る真空圧力制御装置のバタフライ弁体が第１弁閉位置にある状態を示す断面図である。 第２実施形態に係る真空圧力制御装置のバタフライ弁体が第２弁閉位置にある状態を示す断面図である。 第２実施形態に係る真空圧力制御装置のバタフライ弁体が第１弁開位置にある状態を示す断面図である。 第２実施形態に係る真空圧力制御装置のバタフライ弁体が第２弁開位置にある状態を示す断面図である。 別の実施形態に係る真空圧力制御装置の断面図である。

本発明の真空圧力制御装置について、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る真空圧力制御装置１の構成について図１から図８を用いて説明する。図５は、第１実施形態に係る真空圧力制御装置１の断面図である。図１から図４は、図５のＡＡ断面図である。図１は、バタフライ弁体９の第１弁閉位置を示し、図２は、第２弁閉位置を示す。図３は、バタフライ弁体９の第１弁開位置を示し、図４は、第２弁開位置を示す。ここで、第１弁閉位置とは、初期（通常）の弁閉状態にあるときをいい、第２弁閉位置とは、第１方向Ｅとは逆方向Ｆに弁が回転した状態にあるときをいう。また、第１弁開位置とは、第１方向Ｅに回転して第１弁体部９１のみが開弁した状態にあるときをいい、第２弁開位置とは、さらに第１方向Ｅに回転して第１弁体部９１と第２弁体部９２が両方とも完全に開弁した状態にあるときをいう。図６は、真空圧力制御装置１の右側面図である。図７は、図１のＢ部拡大図であり、図８は、図２のＣ部拡大図である。図９は、弾性シール部材７を引きはがす構造を示す図である。図１０は、真空圧力制御装置１の構成を示すブロック図である。

真空圧力制御装置１は、図５に示すように、駆動部２と、弁本体３を有する。
駆動部２は、モータ１１と、減速機１２と、エンコーダ２６と、制御基板１３を有する。制御基板１３には、図１０に示すように、記憶手段１３１を有する。記憶手段１３１は、後述するバタフライ弁体９の所定の第１弁閉位置と第２弁閉位置の固定値が記憶されている。なお、制御基板１３は、本発明における「制御手段」の一例である。

弁本体３は、図１０に示すように、真空容器２７と真空ポンプ２８とを接続する配管３０上にある。弁本体３は、図５に示すように、バタフライ弁体９と、バタフライ弁体９を取り付けた円筒形状のボディ４と、ボディ４の両側にステンレス製の継手５、６を有する。継手５は、流路５ａが形成され、フランジ部５ｂを有する。継手６には、流路６ａが形成され、フランジ部６ｂを有する。継手５は、真空ポンプ２８に接続され、継手６は、真空容器２７に接続される。フランジ部５ｂ、６ｂには、図６に示すように、ボディ４と固定するための８個のネジ２４が円形状にそれぞれ配置され、ボディ４と継手５、６を引きはがすためのネジ孔１６、１７が形成されている。なお、図６では、継手６しか図示されていないが、継手５も同じ構成を有するため、継手５の図を省略する。なお、本実施形態では、継手５に真空ポンプ２８が接続され、継手６に真空容器２７が接続されているが、継手５に真空容器２７が接続され、継手６に真空ポンプ２８が接続されてもよい。

図５に示すように、ボディ４には、断面円弧状の内壁からなる弁孔４ｄが形成され、弁孔４ｄの軸方向の一方の端部（図５では、継手５と接する側）において、弁孔４ｄの径方向外側に凹部４ａが形成されている。凹部４ａには、ゴム製で環状の弾性シール部材７が係合され、弾性シール部材７はボディ４と継手５により挟持されている。

弾性シール部材７には、弁座７ａが形成されている。弾性シール部材７の断面は、図７に示すように、一辺（外周面）に開口する環状溝７ｂを備えるＵ字状に形成されている。弾性シール部材７は、環状溝７ｂが形成されている薄肉部７１と、薄肉部７１の両側に肉厚部７２、７３を有する。肉厚部７３の軸方向距離Ｚ１と、ガイド部材８（または薄肉部７１）の軸方向距離Ｚ２と、肉厚部７２の軸方向距離Ｚ３は、同じ距離を有する（Ｚ１：Ｚ２：Ｚ３＝１：１：１）。環状溝７ｂには、径方向外方に環状に突出したガイド部材８が嵌合されている。半導体製造装置では、ガスと接する部材には、耐腐食性のある材料を使用する必要がある。しかし、ガイド部材８は、弾性シール部材７によりガスが接する部分から隔離されているため、材質を問わない。また、弾性シール部材７とガイド部材８との接合方法も接着剤等を使用した一体成型など方法を問わない。メンテナンスなどの弁の分解時、ガイド部材８が支えとなり、ボディ４に弾性シール部材７が固着していても確実にはがすことができる。ガイド部材８がないと、弾性シール部材７は、上記分解時に引きちぎられたり、表面に傷がついてしまったりする。また、ガイド部材８の厚みを変更することで容易に弾性シール部材７のシール性、反力等のシール特性を変更することができる。

ボディ４には、図６に示すように、ヒータ１４、１５を固定する孔４ｂ、４ｃが設けられている。これにより、ヒータ１４、１５がボディ４内にあるため、直接ボディ４を温めることができる。ヒータ１４、１５はボディ４外側表面から止めネジ２２、２３等で固定され、取り外しが可能である。さらに、ボディ４の外装を断熱材（図示なし。）で巻くことにより、ヒーティングの効率を上げることができると同時に、熱電対やサーモスタットも、ボディ４または断熱材のいずれにも固定することが可能である。

弾性シール部材７をボディ４側に固定し、ボディ４を直接ヒータ１４、１５で温めることができるため、弾性シール部材７自体も冷めることがない。このため、シールさせるために弾性シール部材７に生成物がつきにくくなる。これにより、シール性を保持することができる。

図５に示すように、バタフライ弁体９は、駆動部２と同一軸上にある回転軸１０が回転することにより弁座７ａと当接または離間する。回転軸１０は、エンコーダ２６により回転角度を把握し、減速機１２付のモータ１１により回転する。これにより、モータ１１を小型化できるとともに、モータ１１の電源が断たれても弁の開度を把握することができる。また、２重偏心の弁は、保持する力がないと、バタフライ弁体９は差圧により回転する恐れがある。そのため、電源が断たれた状態でも、この弁が差圧で発生する回転トルクでは回転軸１０が回転しない減速機１２を選定する。また、モータ１１にはディテントトルクなど、モータ１１自身の保持トルクもあるため、併用し、電源が断たれたときに弁が動かないようにしている。回転軸１０とボディ４の間には、シールのためのＯリング１８、２９、２０、２１が配置されている。

図１に示すように、回転軸１０の中心軸Ｐは、バタフライ弁体９の中心点Ｑと流路５ａ、６ａの軸心方向において距離Ｘだけ偏心し、かつ、バタフライ弁体９の中心点Ｑと流路５ａ、６ａの軸心と直交する方向において距離Ｙだけ偏心することにより、２重に偏心している。バタフライ弁体９は、回転軸１０が設置された第１面９ｂと、弁座７ａと当接する周縁部９ｃを含む第２面９ａを備え、周縁部９ｃは所定曲率を有する曲面として形成されている。所定曲率を大きくとることにより、弾性シール部材７とバタフライ弁体９との接触面Ｓを広くとることができるため、ヘリウム等の透過性ガスを使用する際、ガスが透過しにくい。バタフライ弁体９は、図１及び図６に示すように、中心軸Ｐに対し、バタフライ弁体９の外周の半分以上を有する第１弁体部９１と、該第１弁体部９１より外周が短い第２弁体部９２を備える。

次に、真空圧力制御装置１の作用効果について、さらに図１１から図１４を用いて説明する。図１１は、バタフライ弁体９の回転角度とＣｖ値の関係を示した図である。横軸は弁の回転角度を示し、縦軸はＣｖ値を示す。また、従来技術のデータを線Ｇで示し、本実施形態のデータを線Ｈで示す。図１２は、バタフライ弁体９の回転角度と図１の第１弁体部９１の開度（図３の矢印Ｔで示す。）の関係を示した図である。従来技術のデータを線Ｊで示し、本実施形態のデータを線Ｋで示す。図１３は、従来技術と比較したバタフライ弁体９の回転角度と図１の第２弁体部９２の開度の関係を示した図である。従来技術のデータを線Ｌで示し、本実施形態のデータを線Ｍで示す。図１４は、バタフライ弁体９の回転角度と図１の第１弁体部９１と第２弁体部９２の平均開度の関係を示した図である。従来技術のデータを線Ｎで示し、本実施形態のデータを線Ｏで示す。なお、図１２から図１４では、横軸が弁の回転角度を示し、縦軸は弁の開度を示す。弁の開度は、プラス側では、弁が開いている状態を示し、マイナス側では弁が閉じており、弾性シール部材７がつぶれている状態を示す。

初期の弁閉状態では、バタフライ弁体９は、図１に示す第１弁閉位置にある。大気圧付近で弁開する際、バタフライ弁体９を第１方向Ｅに回転し、図３に示す第１弁開位置となる。このとき、第１弁体部９１のみ弁座７ａから離間した弁開状態であり、第２弁体部９２では弁座７ａに当接した弁閉状態である。ここで、第１方向Ｅとは、２重偏心した第１弁体部９１を弁座７ａから離間させる方向をいう。したがって、第２弁体部９２は弁座７ａに当接する方向となる。バタフライ弁体９は、ボディ４の弁孔４ｄの円弧状内壁に沿って動作する。開度Ｔが小さいときは、図３に示すように、バタフライ弁体９の周縁部９ｃの曲面の頂点Ｗが流路５ａ、６ａの高さ（線Ｖで示す）より上方（外側）に位置するため、流路５ａ、６ａを絞ることができる。このため、開度Ｔが小さいところで急激にガスが流れることがなく、制御性が向上する。

バタフライ弁体９をさらに第１方向Ｅに回転すると、図４に示すように、第１弁体部９１と第２弁体部９２を弁開させる完全な弁開状態となる。通常の真空圧力制御装置１の運転では、バタフライ弁体９の開度は第１弁閉位置、第１弁開位置、第２弁開位置、もしくはその間の位置で使用する。

第１、第２弁閉位置の決め方は、はじめに、エンコーダ２６を用い、回転軸１０の回転角度を把握し、この角度を基準に弁閉位置を把握する。次にモータ１１であるステッピングモータなどを用い、第２弁閉位置にメカストップ（ステッピングモータの脱調位置）を設け、止まった地点を基準にエンコーダ２６で計測した角度信号で弁閉位置を管理・把握する。なお、エンコーダ２６ではなく、ポテンションメータを用いても良い。

大気圧で弁閉する際、弁閉じ切り付近において、２重偏心でない弁を使用すると、弁体が急激に閉まってしまい、制御性が悪かった。しかし、２重偏心のバタフライ弁体９を用いることで、図１２の線Ｋ、図１３の線Ｍ、図１４の線Ｏに示すように、それぞれ従来技術の線Ｊ、線Ｌ、線Ｎと比べて弁の開度の変化量が緩やかであり、弁閉じ切り付近で行われる大気圧付近での圧力制御に第１弁体部９１のみの開度を調整し圧力を制御することができるため、第１弁体部９１と第２弁体部９２の両方の開度で圧力を制御するよりも微妙な圧力制御が可能となる。

ここで、通常、不純物が弁座７ａに付着するのを防止するため、ボディ４を加熱しているが、バタフライ弁体９では、弁座７ａが形成された弾性シール部材７が経年変化により劣化し、内部漏れが生じる恐れがあった。真空圧力制御装置が半導体製造工程で使用される場合、毒性ガスが使用される場合があるため、非常停止のときには、安全を担保するため漏れがあってはならない。

第１弁閉位置では、図７に示すように、弾性シール部材７とバタフライ弁体９とがシールする弾性シール部材７とバタフライ弁体９の接触面Ｓ２の大部分は弾性シール部材７の肉厚部７２にあり、少しだけ薄肉部７１にかかるように配置する。このとき、接触面Ｓ２は、弾性シール部材７の肉厚部７２の端面Ｓ（即ち、ボディ４の凹部４ａと接する面）より距離Ｓ１ａの位置にある。圧力制御弁等の動作により弾性シール部材７が経年変化し、弾性シール部材７はすり減ってしまい、シール性が低下する。

第２弁閉位置は、図２に示すように、第１弁閉位置からバタフライ弁体９を第１方向Ｅとは逆方向Ｆに距離Ｄだけ回転させた、第１弁閉位置とは別の位置とする。図８に示すように、バタフライ弁体９が回転して接触面Ｓ２は肉厚部７２から薄肉部７１方向へ移動する。接触面Ｓ２は、弾性シール部材７の肉厚部７２の端面Ｓより距離Ｓ１ｂの位置にある。距離Ｓ１ｂは、第１弁閉位置の時の距離Ｓ１ａよりも大きい（Ｓ１ａ＜Ｓ１ｂ）。第２弁閉位置に位置するときの弾性シール部材７とバタフライ弁体９の接触面Ｓ２の一部（距離Ｓ１ｂと距離Ｓ１ａの差分）は、第１弁閉位置に位置するときの弾性シール部材７とバタフライ弁体９の接触面Ｓ２としては使用しておらず、経年変化していない状態である。そのため、第１弁閉位置に位置するときの弾性シール部材７とバタフライ弁体９の接触面Ｓ２が経年変化してしまっても、第２弁閉位置でシールすることで完全にシールすることができる。また、第２弁閉位置では、薄肉部７１でのシールのため、弾性シール部材７をつぶす（押圧する）ことによる反力が大きく得られ、シール性能が上がる。

さらに、第１弁開位置では、図３に示すように、第２弁体部９２は肉厚部７３に接しているため、肉厚部７３からの反力が小さくても回転軸１０の回転トルクを小さくすることができる。

本実施形態の真空圧力制御装置１は、メンテナンスの際、継手５をボディ４から外すだけで容易に弾性シール部材７を取り外すことができるため、作業性を向上できる。継手５と、継手６と、弾性シール部材７と、バタフライ弁体９と、回転軸１０は、容易に分解することができる。継手５と継手６のフランジ固定用のネジ２４を外すだけで容易に分解が可能なため、分解し、生成物等をクリーニングし、真空圧力制御装置１の再利用が可能である。消耗品である弾性シール部材７や、回転軸１０をシールしている各Ｏリング１８、２９、２０、２１も容易に交換が可能である。

また、熱等により固着した弾性シール部材７を、メンテナンスなどの分解時に容易にボディ４から引きはがすことができる。ボディ４を加熱すると、弾性シール部材７は、ボディ４と継手５の間で固着する恐れがある。この固着力は大きく、簡単にはがすことができない場合がある。このため、図９に示すように、継手５のフランジ部５ｂにネジ孔１６を設け、ネジ２５を挿入することで、ボディ４と継手５を引きはがすことができるようにした。なお、ネジ孔１６とネジ孔１７は同じ構成であるため、図９では、ネジ孔１６のみを示している。また、これに用いるネジ孔１６、１７は継手５のフランジ固定用の８個のネジ２４をはずし、そのまま使用できるため、新たに専用のネジを用意する必要がない。継手５とボディ４の間にあらかじめ隙間を設け、てこの原理でこじ開ける方法をとっても良い。

以上、説明したように、第１実施形態の真空圧力制御装置１によれば、下記の作用効果が得られる。
（１）弁座７ａが形成された環状の弾性シール部材７と、弁座７ａと当接または離間する２重偏心のバタフライ弁体９とを有し、真空容器２７と真空ポンプ２８とを接続する配管３０上にあってバタフライ弁体９を、初期状態である第１弁閉位置から第１方向Ｅに回転させることにより真空容器２７内の真空圧力を変化させる真空圧力制御装置１において、バタフライ弁体９を第１方向Ｅとは逆方向Ｆに回転させ、初期の第１弁閉位置とは別の第２弁閉位置へと位置させる制御基板１３を有すること、を特徴とするので、経年変化により弾性シール部材７が劣化しても、バタフライ弁体９を第２弁閉位置に設定することで弁閉状態にすることができるため、内部漏れが生じる恐れがない。また、初期段階においても、非常停止のときには、第２弁閉位置に設定することで漏れがなく、安全性を強化することができる。

（２）（１）に記載の真空圧力制御装置１において、弾性シール部材７の断面は、一辺に開口する環状溝７ｂを備えるＵ字状に形成され、環状溝７ｂには、環状に突出したガイド部材８が係合されていること、を特徴とするので、バタフライ弁体９は、弾性シール部材７に対して回転方向に力を加えるが、十分な高さ（全体の２分の１以上）のあるガイド部材８がその加わった力を受けるため、弾性シール部材７がガイド部材８により固定され、脱落しない。

（３）（２）に記載の真空圧力制御装置において、第１弁閉位置に位置するバタフライ弁体９によって、経年変化により弾性シール部材７がすり減っても、バタフライ弁体９を第２弁閉位置に配置させることで、バタフライ弁体９と弾性シール部材７との間が完全にシールされることを特徴とするので、弾性シール部材７が劣化しても、第２弁閉位置では、内部漏れが生じる恐れがない。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置１において、バタフライ弁体９は、弁座７ａと当接する周縁部９ｃを含む面を有し、該周縁部９ｃは、曲面であること、を特徴とするので、弾性シール部材７との接触面積を大きくとることができるため、その分弾性シール部材７の潰し量を減らしシールに必要な反力を低減させることができるため、弾性シール部材７の劣化を遅らせることができ、耐久性を向上できる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、バタフライ弁体９が取り付けられているボディ４と継手５により弾性シール部材７が挟持されていること、を特徴とするので、メンテナンスの際、継手５を取るだけで容易に弾性シール部材７を取り外すことができるため、作業性を向上できる。ボディ４は、加熱され使用されることが多く、バタフライ弁体９と弾性シール部材７とが固着する場合があるが、弾性シール部材７がボディ４と継手５により挟持されているため、開閉により弾性シール部材７が引っ張られて脱落することはない。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の真空圧力制御装置１の構成について、図１５から図１８を用いて説明する。図１５は、第２実施形態に係る真空圧力制御装置１のバタフライ弁体１９が第１弁閉位置にある状態を示す断面図である。図１６は、バタフライ弁体１９が第２弁閉位置にある状態を示す断面図であり、図１７は、第１弁開位置にある状態を示す断面図であり、図１８は、第２弁開位置にある状態を示す断面図である。

第１実施形態と第２実施形態の主な相違点は、バタフライ弁体の形状である。なお、以下の説明において、第１実施形態に係る真空圧力制御装置１と同じ構造には、同じ引用番号を付すことにより、その説明を省略する。

第２実施形態のバタフライ弁体１９には、図１５に示すように、弁座７ａと当接する曲面状の周縁部１９ｄを含む第２面１９ａと、第２面１９ａと対向する第１面１９ｂ、すなわち、回転軸１０がある第１面１９ｂであって、第１弁体部１９１に凹状の切欠部１９ｃが形成されている。

ここで、第１実施形態のバタフライ弁体９では、図１に示すように、その重心の位置はバタフライ弁体９の中心点Ｑにある。この場合、慣性モーメントが大きくなる。慣性モーメントが大きくなると、バタフライ弁体９が弾性シール部材７に当接しているときに振動があると、これによりパーティクルが発生する恐れがある。また、バタフライ弁体９を停止させるときに慣性力でオーバーシュートしてしまい、停止の応答性が悪いという問題があった。

しかし、第２実施形態のバタフライ弁体１９では、回転軸１０のある面１９ｂに切欠部１９ｃが形成されているため、図１５に示すように、バタフライ弁体１９の重心の位置を回転軸１０の軸上の点Ｒにすることができる。これにより、バタフライ弁体１９の慣性モーメントを小さくすることができる。慣性モーメントが小さいと、バタフライ弁体１９の開閉時、慣性モーメントによる振動が小さく、パーティクルが発生を抑えることができる。また、バタフライ弁体１９を停止させるときにオーバーシュートせず、応答性が向上する。

以上、説明したように、第２実施形態の真空圧力制御装置１によれば、バタフライ弁体１９の弁座７ａと当接する第２面１９ａと対向する第１面１９ｂには、切欠部１９ｃが形成されていること、を特徴とするので、バタフライ弁体１９の重心の位置を回転軸上の点Ｒにすることができ、回転半径（回転軸とバタフライ弁体の重心との距離）を小さくすることができる。これにより、慣性モーメントを小さくすることができる。

なお、上記各実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。

例えば、上記実施形態では、弾性シール部材７の当接面を本実施形態では直線状としているが、曲面形状でも良い。

例えば、上記実施形態では、ガイド部材８は弾性シール部材７にガイド部材８が嵌合されており、肉厚部７３の軸方向距離Ｚ１と、ガイド部材８の軸方向距離Ｚ２と、肉厚部７２の軸方向距離Ｚ３は、同じ距離を有する（Ｚ１：Ｚ２：Ｚ３＝１：１：１）が、ガイド部材８と、肉厚部７２、７３の厚みは、シール性を確保できるのであれば任意の厚みで良い。場合によっては、図１９に示すようにガイド部材８はなくても良い。この場合、弾性シール部材７の材質を選択することにより、例えば、硬度の高い弾性シール部材７を選択することにより反力を高めることができるため、シール性を保つことができる。弾性シール部材７の材質は、例えば、ＦＫＭ、ＦＦＫＭ、ＮＢＲを用いることができる。

１ 真空圧力制御装置
４ ボディ
５、６ 継手
７ 弾性シール部材
７ａ 弁座
７ｂ 環状溝
８ ガイド部材
９ バタフライ弁体
７１ 薄肉部
７２、７３ 肉厚部

Claims (6)

1. 弁座が形成された環状の弾性シール部材と、
   前記弁座と当接または離間する２重偏心のバタフライ弁体とを有し、
   真空容器と真空ポンプとを接続する配管上にあって前記バタフライ弁体を、初期状態である第１弁閉位置から第１方向に回転させることにより前記真空容器内の真空圧力を変化させる真空圧力制御装置において、
   前記バタフライ弁体を前記第１方向とは逆方向に回転させ、前記第１弁閉位置とは別の第２弁閉位置に配置させる制御手段を有すること、
   前記真空圧力制御装置は半導体製造工程で使用されること、
   非常停止のときに、前記第２弁閉位置で停止すること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。
2. 請求項１に記載の真空圧力制御装置において、
   前記弾性シール部材の断面は、一辺に開口する環状溝を備えるＵ字状に形成され、前記環状溝には、環状に突出したガイド部材が係合されていること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の真空圧力制御装置において、
   前記第１弁閉位置に位置する前記バタフライ弁体によって、経年変化により前記弾性シール部材がすり減っても、前記バタフライ弁体を前記第２弁閉位置に配置させることで、前記バタフライ弁体と前記弾性シール部材との間が完全にシールされること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、
   前記バタフライ弁体は、前記弁座と当接する周縁部を含む面を有し、該周縁部は、曲面であること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、
   前記バタフライ弁体の前記弁座と当接する面と対向する面には、切欠部が形成されていること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の真空圧力制御装置において、
   前記バタフライ弁体が取り付けられているボディと継手により前記弾性シール部材が挟持されていること、
   を特徴とする真空圧力制御装置。

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