JPH04307192A - 真空装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は真空装置内の空間を遮断
するための改良されたバルブの構成とこれを備えた真空
装置を提供するものである。

【０００３】

【従来の技術】真空装置において、真空槽の真空保持、
或いは二つの空間を真空的に分離する等の目的で用いら
れる真空バルブの内、排気口径の大きい部分に使用され
るバルブとして、ゲート・バルブ、Ｌ型アングル・バル
ブあるいはコントロール・バルブ等と呼称される、シャ
ッタを動作させて開閉を行うバルブがある。図４に前記
バルブのうちゲート・バルブが真空装置に取り付けられ
て使用される場合の例を示す。このゲート・バルブは、
大きく分けてシャッタ４１とシャッタ駆動機構４７、及
びそれらを囲むバルブ本体から成る。ここに本体は、真
空槽４４や真空槽の排気装置４５等と、真空的に接合が
容易なようにフランジ等の一定の企画に加工された接続
部４２とシャッタ４１及びシャッタ駆動機構４７をそれ
ぞれ格納、あるいは固定するボンネット４６から構成さ
れる。シャッタはバルブ本体の接続部４２内面と密着し
て真空を封じるためのガスケット４３と、それを支える
シャッタ４１から成る。シャッタ駆動機構４７は、バル
ブ・オープン時にはシャッタ４１をボンネット４６側に
格納し、バルブ・クローズ時にはバルブ本体の接続部４
２にガスケット４１ａで圧着する。その結果、バルブ・
クローズ時にシャッタ４１のガスケット４１ａがバルブ
本体の接続部４２の内面に密着した面は、通常高真空シ
ール面と呼ばれ、そのガスリーク量が１０−１０Ｔｏｒ
ｒ１／ｓ（リッタ毎秒）台と高気密に保たれる。従って
、例えばＭＢＥ装置の真空槽本体と試料を導入するため
の予備室の間のように、試料が稼働するための充分な空
間が必要でかつそれぞれの部屋を真空的に遮断する必要
がある場合や、真空槽と排気装置の間の排気コンダクタ
ンスの充分な確保と真空遮断を両立したい場合等に広く
利用されている。

【０００４】しかしこのバルブを用いた場合、バルブ本
体の焼きだしを行うと、相当量の脱ガスが認められる。 またバルブのシャッタを開閉すると一瞬の真空度の低下
が常に起こる。これは、ボンネットと、複雑な形状のベ
ローズ、もしくは送り棒等で構成されるシャッタ駆動機
構からの脱ガスが容易でない事を示している。すなわち
、残留吸着分子の付着を抑えるには、装置内壁の表面荒
さが０．１Ｓ程度で平滑かつ平坦である必要があるが、
ボンネット内部の空間とシャッタ駆動機構は、複雑な形
状をしているために、ボンネット内部に吸着した残留分
子は容易に脱離しにくい上に、脱離したとしても残留分
子として滞留し易い。更に、シャッタのオープン時のボ
ンネット内部の空間はシャッタとボンネットの間の狭い
空間を通してのみ排気されるため、排気効率は低下する
。このためバルブ内に残留する吸着分子、及び残留雰囲
気は速やかに排気されずに、長時間に亘って徐々に排気
されるか、バルブの開閉に伴う圧力変動や振動等の何ら
かのきっかけに基ずいて断続的に排気される。以上の要
因により、上記ゲート・バルブは常に真空槽の真空度を
悪化させている上に、バルブの開閉時には２桁程度の急
激な真空度の低下が見られるのが通常である。このため
、バルブの開閉如何に関わらず、分離しようとする第一
の空間（真空容器４４）と第二の空間（第１の排気系４
５）のいずれか、あるいは両方が必ずバルブ中の雰囲気
に晒される結果となる。従ってシャッタ駆動機構部分に
脱離しにくい分子、或いは原子が吸着していると、バル
ブ・オープン時或いはバルブ開閉時に徐々に脱離する前
記分子、或いは原子は真空槽に進入し、前記吸着分子が
真空槽に不要な不純物分子の場合には、圧力低下に加え
て真空槽の汚染の原因となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ゲート・バルブで構成された真空装置にあっては前記バ
ルブ本体部分の吸着分子の脱ガスによる真空槽の真空の
悪化、或いは真空の悪化に伴う真空槽の汚染等が不可避
であるという問題があった。

【０００６】本発明は、バルブの開閉に関わることなく
、常にバルブからの脱ガスの少ない構成の真空装置を提
供することにある。

【０００７】［発明の構成］

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るバルブの構
成は、真空装置の真空遮断、あるいは真空装置内の空間
を分離する目的で使用するバルブにおいて、バルブ・シ
ャッタ移動機構と前記シャッタを格納するボンネット部
分のシャッタ開閉に必要な構造物、及び前記ボンネット
部分を囲む空間を、排気する手段を有する事を特徴とす
る。

【０００９】次に、前記バルブを用いた真空装置は、第
一の排気系と、前記第一の排気系にバルブ本体部を介し
て接続された真空槽と、前記バルブ本体内のシャッタを
開閉するシャッタ駆動機構部と、前記シャッタ部に接続
して設けられシャッタの移動空間と格納空間およびシャ
ッタ駆動機構部の空間を含むボンネット部と、前記ボン
ネット部の空間を排気する第二の排気系とを具備したも
のである。

【００１０】また、本発明は、前記バルブシャッタのオ
ープン時に、前記ボンネット部空間と遮断する別のバル
ブを具備したものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、バルブの開閉状態に関わらず
常に前記バルブ本体内を真空装置によって排気している
ために、バルブ本体から脱離した分子を真空装置の排気
ラインを通過させる事なく排気する事が可能である。ま
た本発明の別の例の様に、前記バルブ本体を、バルブの
取り付けてある真空装置から真空的に遮断した場合は、
真空槽から排気された分子によるバルブの汚染が完全に
排除できる。もちろん前記遮断中においても、この遮断
された部分を別の排気装置によって排気するため、遮断
部分はより清浄な雰囲気に保たれる。この結果、本発明
を実施する事により、真空槽の真空の悪化、或いは真空
の悪化に伴う真空槽の汚染を抑えることが可能である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係るゲート・バルブとこれを
用いた真空装置の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

【００１３】図１は、本発明の一実施例を説明するため
の図であり、ゲート・バルブがクローズの状態を示す。 シャッタ１１がバルブ本体の接続部１２にシャッタのガ
スケット１１ａによって接しており、真空槽１４を第一
の排気装置１５から遮断している。ボンネット１６内部
、シャッタ駆動機構１７は装置の第一の排気装置１５と
は別にボンネット１６に取り付けられた排気ポート１８
を介して設置された第二の排気装置１９によって排気さ
れる。

【００１４】上記ゲート・バルブを用いた真空装置の真
空度は、従来のゲート・バルブを用いた場合に比べてバ
ルブ開閉時の真空低下が一桁以上改善された。

【００１５】本発明に係る別の実施例につき図２を参照
して説明する。図に示すゲート・バルブはクローズの状
態を示し、前記実施例で説明した第二の排気装置は省略
され、ボンネット２６内の空間はバイパスライン２０に
よって第１の排気装置２５に連通されている。

【００１６】上記ゲート・バルブを用いた真空装置の真
空度は、従来のゲート・バルブによる場合に比べてバル
ブ開閉時の真空度低下が一桁以上改善された。

【００１７】次に本発明に係るさらに別の実施例につき
図３を参照して説明する。図に示すゲート・バルブはオ
ープンの状態を示す。そして、バルブがオープン状態の
第一のゲート・バルブ本体に第二のゲート・バルブ本体
が、第一のバルブを真空槽３４及び排気装置３５から遮
断できる様に組み合わされている。第二のゲート・バル
ブ１３１のガスケット１３１ａは真空槽３４側に面して
接しており、第一及び第二のバルブのボンネット３６、
１３６ａ内部の空間と、シャッタ移動機構３７、１３７
と、第二のバルブの接続部１３２等を、ボンネット３６
に取り付けられた排気ポート３８を介して設置された第
二の排気装置３９にて排気する。ここに排気ポートと第
二の排気装置を第二のゲート・バルブのボンネット１３
６に取り付けても良い。この結果、真空槽３４から排気
装置３５までの空間が、例えば大気やガス等に晒されて
も、上記第二のバルブで遮断するために、第一のバルブ
本体及び第二のゲート・バルブの第一のバルブ側の空間
は、常に清浄な雰囲気に保たれる。この結果、真空装置
の真空度は従来のゲート・バルブを用いた場合に比べて
バルブ開閉時の真空低下が一桁以上改善された上に、装
置立ち上げ時においてもより迅速に目的真空度を達成す
る事が可能になった。

【００１８】本実施例は、ゲート・バルブのボンネット
部に第二の排気手段を設置する場合を記載したが、例え
ばシャッタ駆動機構の部分のようにゲート・バルブの内
側の空間内に排気手段を設ければ、同様の効果が得られ
る。また本実施例は、ゲート・バルブの場合を記載した
が、図５から図８に示すような、シャッタを格納するボ
ンネットやシャッタ駆動機構等の残留ガスの付着、滞留
の予想される空間を持つバルブ、例えばＬ型アングル・
バルブあるいはコントロール・バルブ等と呼称されるバ
ルブでも同等の効果が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べた様に、本発明によれば、ゲー
ト・バルブからの脱ガスによる真空槽の真空の劣化、或
いは真空の劣化に伴う真空槽の汚染を抑える事が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のゲート・バルブの断面図。

【図２】本発明の別の実施例のゲート・バルブの断面図
。

【図３】本発明のさらに別の実施例のゲート・バルブの
断面図。

【図４】本発明が適用できるゲート・バルブの断面図。

【図５】本発明が適用できるゲート・バルブの断面図。

【図６】本発明が適用できるゲート・バルブの断面図。

【図７】本発明が適用できるゲート・バルブの断面図。

【図８】本発明が適用できるゲート・バルブの断面図。

【符号の説明】

１１，２１，３１，５１，６１，７１，８１　　シャッ
タ１１ａ，２１ａ，３１ａ，５１ａ，６１ａ，７１ａ，
８１ａ　　シャッタのガスケット １２，２２，３２，５２，６２，７２，８２　　バルブ
本体の接続部 １３，２３，３３，５３，６３，７３，８３　　ガスケ
ット １４，２４，３４　　真空槽 １５，２５，３５　　第１の排気装置 １６，２６，３６，５６，６６，７６，８６　　ボンネ
ット １７，２７，３７，５７，６７，７７，８７　　シャッ
タ駆動機構 １９，２９，３９　　第２の排気装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　真空装置の真空遮断、あるいは真空装
   置内の空間を分離する目的で使用するバルブにおいて、
   バルブ・シャッタ移動機構と前記シャッタを格納するボ
   ンネット部分のシャッタの開閉に必要な構造物、及び前
   記ボンネット部分を囲む空間を、排気する手段を有する
   事を特徴とするバルブ。
2. 【請求項２】　　第一の排気系と、前記第一の排気系に
   バルブ本体部を介して接続された真空槽と、前記バルブ
   本体部内のシャッタを開閉するシャッタ駆動機構部と、
   前記バルブ本体部に接続して設けられシャッタの移動空
   間と格納空間およびシャッタ駆動機構部の空間を含むボ
   ンネット部と、前記ボンネット部の空間を排気する第二
   の排気系とを具備した真空装置。