JPH0640530U - 真空ゲート弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シール部材４ａ，４ｂが取り付けられている
２つの弁体３ａ，３ｂを弁箱２内に移動自在に設け、そ
れら弁体の一方により管路１を閉じるとともに管路内と
弁箱内とを真空保持可能に区画し、その状態で他方の弁
体を弁体収納部８ａ，８ｂのいずれか一方に収納する。
各弁体収納部には蓋体１１ａ，１１ｂにより開閉自在な
点検口９ａ，９ｂを設けておくとともに、弁箱内から真
空引きするための排気ポート１４を備えておく。 【効果】 管路内に影響を及ぼすことなく弁箱内を大気
圧に復圧することができ、したがって、この真空ゲート
弁を管路から取り外すことなく、管路内を真空に維持し
たままで、弁体に取り付けられているシール部材の保守
作業を行うことが可能であり、その作業効率を格段に向
上させることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、真空とされる管路の途中に設けられてその管路を必要に応じて開閉 するための真空ゲート弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、真空とされる管路の途中には必要に応じてその管路を開閉する ための真空ゲート弁が適宜位置に設けられる。従来一般に用いられている真空ゲ ート弁は、弁箱内に昇降自在に設けた弁体を下降させて弁座に押し当てることで 管路を閉じ、弁体を引き上げることで管路を開く構造のものであるが、閉塞時に おける真空シール性能を確保するべく、弁体には弁座に対して密着するシール部 材が取り付けられている。そのシール部材は開閉を繰り返しているうちには損傷 を受けてしまうことがあり、また、材質によっては経年変化により劣化してしま うこともあるので、定期的にあるいは随時に保守を行い、必要に応じて補修や交 換を行うようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来一般の真空ゲート弁は、シール部材の保守作業を行うためには その真空ゲート弁全体を管路から取り外さなければならないものである。このた め、そのような保守作業を行うに際しては管路内を大気圧に復圧しなければなら ないし、保守作業が終了して真空ゲート弁を管路に取り付けた後には管路を再び 所定の真空度に戻すためにあらためて真空引きを行わなければならず、それらの 準備作業や復旧作業に多大の手間と時間を要してしまうものであった。特に、超 高真空に保持するような管路、たとえば粒子加速器における蓄積リングを構成す るための真空ダクト等においては、一度大気圧に復圧してしまうと再度超高真空 に達するまでには長時間を要してしまうばかりでなく、管路内面を清浄化するべ く管路全体に対して大掛かりなベイキング処理を行う必要もあるので、そのよう な管路に対して真空ゲート弁の保守作業を行うことはきわめて非効率的なもので あった。

【０００４】 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、管路から取り外すことなく、した がって管路の真空状態を維持したままで、シール部材の保守作業を行うことので きる真空ゲート弁を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、真空とされる管路の途中に設置されてその管路を開閉するための真 空ゲート弁であって、前記管路が接続される管路接続口が両側に対向して設けら れている弁箱内に、２つの弁体をそれぞれ前記管路に直交する方向に移動自在に 設け、前記弁箱内面の管路接続口の周囲には弁座を設ける一方、各弁体の両面に は、これら弁体が前記管路接続口の間に配置されたときに前記弁座に対して密着 して管路内と弁箱内とを真空保持可能に区画するシール部材を取り付け、かつ、 前記弁箱内には、管路接続口の間から退避した弁体をそれぞれ収納するための弁 体収納部を確保するとともに、弁箱の両側には蓋体により開閉可能な点検口を各 弁体収納部を臨む位置にそれぞれ設け、さらに、弁箱にはこの弁箱内から真空引 きを行うための排気ポートを設けてなることを特徴としている。この場合、前記 ２つの弁体のいずれか一方には、管路接続口の間に配置されたときに、弁箱の両 側にそれぞれ接続されている双方の管路を連通させるための連通口を形成してお くことが考えられる。

【０００６】

【作用】

本考案の真空ゲート弁では、弁箱内を管路内と同等の真空状態に維持しておき 、弁箱内に設けた２つの弁体のいずれか一方を弁体収納部内に配置し、他方を管 路接続口の間に配置することにより、その他方の弁体のシール部材が弁座に密着 して管路が真空保持可能に閉じられるとともに、管路内と弁箱内とは真空保持可 能に区画されてしまう。したがって、その状態では弁箱内を大気圧に復圧しても 管路内には影響が及ばず、管路内の真空状態はそのまま維持されることになる。 そこで、点検口を開き、その点検口を通して弁体収納部内の弁体に対してシール 部材の保守作業を行い、作業終了後には点検口を閉じ、排気ポートにより弁箱内 から真空引きを行うことにより、元の状態に復旧させる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。図１は本考案の第１実施例 である真空ゲート弁Ａを示すものである。この真空ゲート弁Ａは、内部が真空と される管路１の途中に設けられてこの管路１を必要に応じて開閉するためのもの であって、図２に示すような縦長中空の弁箱２内に、図３に示すような弁体ユニ ット３を移動可能に組み込んだ構成とされている。

【０００８】 まず、図３に示す弁体ユニット３は、それぞれ管路１を閉塞し得る大きさの円 形平板状の２つの弁体３ａ，３ｂが連結板３ｃにより一体に連結されたもので、 その上部にはこの弁体ユニット３を弁箱２内において上下方向つまり管路１に直 交する方向に移動させるための弁棒３ｄが接続されている。また、各弁体３ａ， ３ｂの両面には、管路１を閉塞した状態で後述の弁座７に密着して真空シール性 能を確保するための環状のシール部材４ａ，４ｂが取り付けられている。

【０００９】 一方、上記弁箱２には、管路接続口５，５がその両側面に対向して設けられて いて、それら管路接続口５，５の周囲外面にそれぞれ上記管路１がフランジ６， ６を介して接続されるようになっている。それら管路接続口５，５の周囲内面は 弁座７，７となっていて、ここに弁体３ａ，３ｂのシール部材４ａ，４ｂが全周 にわたって密着するようになっている。また、弁箱２の内部には、管路接続口５ ，５の下方および上方に位置して弁体収納部８ａ，８ｂがそれぞれ確保されてお り、弁箱２の両側面にはそれらの弁体収納部８ａ，８ｂを臨む位置に合計４つの 点検口９ａ，９ａ，９ｂ，９ｂが設けられている。それら点検口９ａ，９ｂの外 側にはフランジ１０が設けられ、それらフランジ１０に、点検口９ａ，９ｂの蓋 体である閉止フランジ１１ａ，１１ｂが真空保持可能かつ取り外し可能に装着さ れるようになっている。また、上側の弁体収納部８ｂの上方にはさらに他の弁体 収納部８ｃが設けられているが、この弁体収納部８ｃには点検口は設けられてい ない。さらに、弁箱２の上面には弁棒３ｄを貫通させるための貫通口１２が設け られているとともにその周囲には貫通部の真空シールのためのベローズ１３が設 けられ、弁箱２の底面にはこの弁箱２内を真空とするための排気ポート１４が接 続されている。

【００１０】 上記構成の真空ゲート弁Ａでは、弁箱２内に組み込んだ弁体ユニット３を弁箱 ２内において昇降させることにより、弁体３ａ，３ｂのいずれか一方を選択して 管路接続口５，５の間に配置することで管路１を閉塞することができるとともに 、弁体３ａ，３ｂの双方を管路接続口５，５の間から退避させることで管路１を 開くことができるものである。

【００１１】 すなわち、上記の真空ゲート弁Ａでは、図１に実線で示しているように弁体ユ ニット３を押し下げて上側の弁体３ｂを管路接続口５，５の間に配置することに より、その弁体３ｂの両側のシール部材４ｂ，４ｂが弁座７，７に密着すること で管路１は真空保持可能に閉じられる。この際、下側の弁体３ａは自ずと弁体収 納部８ａ内に配置される。また、その状態から弁体ユニット３を引き上げて、下 側の弁体３ａを管路接続口５，５の間に配置すると、今度はその弁体３ａにより 管路１が真空保持可能に閉じられるとともに、その際には上側の弁体３ｂは自ず と弁体収納部８ｂ内に配置される。その状態からさらに弁体ユニット３を引き上 げて各弁体３ａ，３ｂをそれぞれ弁体収納部８ｂ，８ｃ内に配置すれば、管路接 続口５，５は開放されて管路１は開かれる。なお、通常時には弁箱２の内部は管 路１内と同等の真空度に維持しておくものとし、そのためには管路１内の真空引 きを行う際に管路１内と弁箱２内を連通させておいて弁箱２内からも真空引きを 行うか、あるいは排気ポート１４を通して弁箱２内から直接的に真空引きを行え ば良い。

【００１２】 そして、上記構成の真空ゲート弁Ａでは、弁体３ａ，３ｂに取り付けられてい るシール部材４ａ，４ｂに対する補修や交換等の保守作業を、この真空ゲート弁 Ａを管路１から取り外すことなく、しかも、管路１内を真空に維持したままで行 うことができるものである。

【００１３】 すなわち、たとえば下側の弁体３ａに取り付けられているシール部材４ａが損 傷を受けてそれを交換する必要が生じた場合には、図１に実線で示しているよう に上側の弁体３ｂにより管路１を閉じた状態となす。すると、既に述べたように 下側の弁体３ａは自ずと弁体収納部８ａ内に配置されるとともに、弁箱２内部と 管路１内とは弁体３ｂの両側のシール部材４ｂ，４ｂにより真空保持可能に区画 されてしまうことになる。そこで、排気ポート１４を通して弁箱２内全体を大気 圧に復圧したうえで、閉止フランジ１１ａをフランジ１０から取り外して開口部 ９ａを開き、その開口部９ａを通してシール部材４ａの交換を行った後、閉止フ ランジ１１ａを装着して開口部９ａを再び閉じ、排気ポート１４により弁箱２内 から真空引きを行って弁箱２内を当初の真空度に戻せば、管路１内を真空に維持 したままでシール部材４ａの交換作業が完了する。また、上側の弁体３ｂのシー ル部材４ｂを交換する場合には、下側の弁体３ａにより管路１を閉塞する状態と すれば、上側の弁体３ｂが弁体収納部８ｂに配置されるとともに、弁箱２内と管 路１内は弁体３ａのシール部材４ａ，４ａにより真空保持可能に区画されるから 、上記と同様にして弁体３ｂのシール部材４ｂ，４ｂの交換を行うことができる 。

【００１４】 このように、上記の真空ゲート弁Ａによれば、作業前に弁箱２内を大気圧に復 圧し、作業後には弁箱２内から真空引きを行うことのみで、管路１内を真空に維 持したままでシール部材４ａ，４ｂの保守作業を行うことができるものであり、 したがって、作業前に管路１内全体を大気圧に復圧する準備作業や、作業後に管 路１内全体を当初の真空度に回復させるための復旧作業、あるいはそれに伴うベ イキング作業等が一切不要となり、従来に比して所要時間や手間を大幅に削減し 得て作業効率を大きく向上させることができるものである。

【００１５】 図４は本考案の第２実施例を示すものである。この第２実施例の真空ゲート弁 Ｂは、上記第１実施例のものを基本とするものであるが、弁箱２の最上部の弁体 収納部８ｃが省略されているとともに、下側の弁体３ａには、管路接続口５，５ に接続されている双方の管路１，１を連通させるための連通口３ｅが形成されて いる点で両者は相異している。この真空ゲート弁Ｂでは、弁体ユニット３を押し 下げて上側の弁体３ｂを管路接続口５，５の間に配置することで管路１が閉塞さ れるとともに、図４に実線で示しているように弁体ユニット３を引き上げて下側 の弁体３ａを管路接続口５，５の間に配置することで管路１が開かれるものであ る。すなわち、連通口３ｅが形成されている下側の弁体３ａは、管路１を開いた 状態のままで管路１内と弁箱２内とを区画し得るものである。そして、いずれの 状態においても、弁体３ａ，３ｂのいずれか一方は弁体収納部８ａ，８ｂのいず れかに自ずと配置され、かつ、弁箱２内と管路１内とはシール部材４ａ，４ｂに より真空保持可能に区画されるから、第１実施例の場合と同様に管路１の真空を 維持したままでシール部材４ａ，４ｂに対する保守作業を行うことができるもの である。

【００１６】 このため、上述した第１実施例の真空ゲート弁Ａでは管路１を開放するために ３つの弁体収納部８ａ，８ｂ，８ｃが必要であったのに対して、この第２実施例 の真空ゲート弁Ｂでは一方の弁体３ａに連通口３ｅを設けたことから弁体収納部 ８ｃを省略でき、したがって第１実施例のものに比して弁箱２の小形化を図るこ とができるものとなっている。それのみならず、第１実施例の真空ゲート弁Ａで は、管路１を開いた状態においては双方の管路接続口５，５の間に大きな間隙が 形成されてしまって管路１内面の連続性が損われてしまうものであるが、第２実 施例の真空ゲート弁Ｂでは、管路１を開いた状態（図４に示す状態）において管 路接続口５，５の間に弁体３ａが介在するのでそれらの間に大きな間隙が生じて しまうことがなく、したがって、たとえば粒子加速器の蓄積リングを構成する真 空ダクトのように管路１内面の連続性が要求される場合に採用して特に好適であ る。

【００１７】 ところで、上記第１、第２実施例では、いずれも、２つの弁体３ａ，３ｂを一 体に連結した弁体ユニット３を採用して双方の弁体３ａ，３ｂを同時に昇降させ るように構成したが、必ずしもそのようにすることはなく、たとえば図５に示す ように各弁体３ａ，３ｂを独立に操作するように構成しても良い。図５は本考案 の第３実施例である真空ゲート弁Ｃを示すものであって、この真空ゲート弁Ｃで は弁体３ａ，３ｂどうしが連結されておらず、それら弁体３ａ，３ｂをそれぞれ 弁棒３ｆ，３ｇにより独立に移動させるように構成されている。この場合も弁体 ３ａ，３ｂのいずれか一方により管路１を閉じ、他方を弁体収納部８ａ，８ｂの いずれかに配置することで、管路１を真空に維持したままでシール部材４ａ，４ ｂに対する保守作業を行うことができる。なお、この場合も弁箱２の大きさは第 ２実施例の場合と同等で良い。また、この第３実施例においては、弁箱２の底面 を弁棒３ｆが貫通する関係上、そこには貫通口１２、ベローズ１３が設けられて いる。また、排気ポート１４は閉止フランジ１１ａに設けているが、これは適宜 の位置で良い。さらに、この第３実施例の真空ゲート弁Ｃにおける２つの弁体３ ａ，３ｂのいずれか一方に、第２実施例のもののように連通口３ｅを形成してお いても勿論良い。

【００１８】

【考案の効果】

以上で説明したように、本考案は、弁箱内に２つの弁体を移動自在に設け、そ れら弁体の一方により管路を閉じるとともに管路内と弁箱内とを区画し、その状 態で他方の弁体を弁体収納部に収納するようにし、かつ、各弁体収納部に蓋体に より開閉自在な点検口を設けるとともに、弁箱内から真空引きするための排気ポ ートを備えた構成であるから、管路内に影響を及ぼすことなく弁箱内を大気圧に 復圧することができるものであり、したがって、この真空ゲート弁は、弁箱内を 大気圧に復圧して点検口を開くことにより、管路内を真空に維持したままで、弁 体に取り付けられているシール部材の補修や交換のための保守作業を行うことが 可能であり、その作業効率を従来に比して格段に向上させることができるという 効果を奏する。そして、いずれか一方の弁体に双方の管路を連通させるための連 通口を形成しておけば、その弁体により管路を開いた状態のままで弁箱内と管路 内とを区画することができるので、弁体収納部が節約されて弁箱の小形化を図る ことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例である真空ゲート弁の断面
図である。

【図２】同真空ゲート弁における弁箱の外観を示す斜視
図である。

【図３】同真空ゲート弁における弁体の形状を示す斜視
図である。

【図４】本考案の第２実施例である真空ゲート弁の断面
図である。

【図５】本考案の第３実施例である真空ゲート弁の断面
図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ 真空ゲート弁 １ 管路 ２ 弁箱 ３ 弁体ユニット ３ａ，３ｂ 弁体 ３ｅ 連通口 ４ａ，４ｂ シール部材 ５ 管路接続口 ７ 弁座 ８ａ，８ｂ 弁体収納部 ９ａ，９ｂ 点検口 １１ａ，１１ｂ 閉止フランジ（蓋体） １４ 排気ポート。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 真空とされる管路の途中に設置されてそ
   の管路を開閉するための真空ゲート弁であって、前記管
   路が接続される管路接続口が両側に対向して設けられて
   いる弁箱内に、２つの弁体をそれぞれ前記管路に直交す
   る方向に移動自在に設け、前記弁箱内面の管路接続口の
   周囲には弁座を設ける一方、各弁体の両面には、これら
   弁体が前記管路接続口の間に配置されたときに前記弁座
   に対して密着して管路内と弁箱内とを真空保持可能に区
   画するシール部材を取り付け、かつ、前記弁箱内には、
   管路接続口の間から退避した弁体をそれぞれ収納するた
   めの弁体収納部を確保するとともに、弁箱の両側には蓋
   体により開閉可能な点検口を各弁体収納部を臨む位置に
   それぞれ設け、さらに、弁箱にはこの弁箱内から真空引
   きを行うための排気ポートを設けてなることを特徴とす
   る真空ゲート弁。
2. 【請求項２】 前記２つの弁体のいずれか一方には、管
   路接続口の間に配置されたときに、弁箱の両側にそれぞ
   れ接続されている双方の管路を連通させるための連通口
   が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の真
   空ゲート弁。