JPS595185B2 - 真空装置に於ける自動定量リ−ク弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は真空容器内に一定量の気体を導入する１こめの
自動定量リーク弁に関するものである。

軸流分子ポンプは運転停止時に大気圧に開放すると、運
転を再開する際、軸流分子ポンプを作動しうる真空度迄
、別の真空ポンプにより排気する必要があり、非能率的
である。

又−刃軸流分子ポンプを運転停止時に運転中の超真空状
態のま〜で長時間放置すれば、軸流分子ポンプの油蒸気
が被排気系側へ逆流拡散し、その油蒸気が被排気系側の
配管内面に吸着すると、次に超高真空に排気する際、そ
の吸着し１こ油分子を、長時間のベーキング及び排気に
より排出しなげればならず、極めて厄介である。

そこで軸流分子ポンプは運転停止時に一定量の小量のガ
ス又は空気を導入し、数Ｔｏｒｒの真空状態迄真空度を
下げ、この状態に保持し、油蒸気の逆流を防止する。

一定量の気体を軸流分子ポンプに導入する方法として、
在来は第１図に示す如く真空容器イ内へ一定容積のガス
又は空気を導入する際に、該容積を占める部屋口を設け
て、これと真空容器イとを連通する導管中にバルブハを
設置すると共に、別に部屋口とガス容器又は大気に開口
する導管中にもバルブ二を設置し、先づ最初にバルブ二
を開いてガス容器中のガス又は大気を部屋口に導入し１
こ後バルブニ’＆閉じ、次いでバルブハを開いて部屋口
内の気体を真空容器イ内へ流動させ、然る後バルブハを
閉じるという順序な繰返えし行ってい１こ。

しかし、上記バルブの操作は極めて煩雑であり、バルブ
の操作の順序を誤ると、一瞬にして一定の真空状態に保
持すべき真空系内に大量のガス等が流入する虞れがある
という欠点があつ１こ。

従って本発明は軸流分子ポンプその他の超高真空系内に
、一定量の気体を導する際に、流体圧シリンダの一動作
により、自動的に一定量の気体を確実に真空系内に導入
することができる自動定量リーク弁を提供するものであ
る。

実公昭４１−１４５９６号公報には、流体圧シリンダの
一動作により、０リングバツキングによって気密を保ち
つつシリンダ内面を摺動する二つの弁を順次開閉するよ
うにし１こ自動リーク弁が開示されている。

しかしこのような自動リーク弁を上述の如き超高真空系
内に一定量の気体を導入する目的で用いようとすれば、
実公昭４１−１４５９６号に記載され１こようなシリン
ダ内面をＯリングが気密を保ちつつ摺動する弁では、気
密を保ちつつ摺動させるために必ずシリンダ内面とＯリ
ングにグリス等の潤滑剤を塗布する必要がある。

所がグリス等の潤滑剤が高真空系に曝されるとグリスの
分子が気化し、その蒸気が超高真空系内に拡散して、超
高真空系内を汚染するため、このようなグリスを用いる
必要のあるリーク弁は超高真空系のリーク弁としては決
して用いることはできない。

本発明は従来の定量ガスリーク装置の上述の欠点に鑑み
、超高真空系内に一定量の気体を導入する際に、流体圧
シリンダの一動作により、自動的に一定量の気体を確実
に真空系内に導入すると共に、そのリーク弁の超高真空
に曝される部分に、グリス等の超高真空系の汚染源とな
るものを全く使用せず、清浄な状態でリーク弁の開閉操
作が可能な自動定量リーク弁を提供することを目的とす
る。

上述の目的を達成するために本発明は一個のバルブに平
行する二個のバルブシー）Ｙ一本のスピンドルにベロー
ズを介して取付けて、両シートの開閉動作に時間差もた
せる１こめ、相対するシート面間の距離１２よりも二個
のバルブシート間の距離の自由長ｌ工が長く、スピンド
ルの上下動により、ジートラ取付けているベローズを圧
縮して両シートの開閉動作に時間差をも１こせ、両シー
トが同時に開にならないようにしたものである。

そしてバルブシートのバッキングと弁座とは平面上で互
に圧接され、バッキングと弁座は摺動せず、グリース等
の潤滑剤を用いる必要を全くなくシ１こものである。

次に図面により本発明の内容を詳細に説明する３第２図
に於て１は不活性ガス又は乾燥空気の一定容積を封入し
１こ部屋であって、本発明のリーク弁Ａを介し導管２に
連通ずる如くなっており、且つこの導管２は浄化装置を
経て一定圧のガス溜め又は大気に通じている。

３は弁本体であって、ねじ部４を介し弁本体５と一体化
すると共に、この弁本体５の端部にねじ部６を介し針弁
体７を一体化して弁体を構成し、且つ弁本体３はピスト
ン弁８を形成してシリンダ９に嵌合する。

１０，１１は圧縮空気の入口であり、ピストン弁８に交
互に作用して弁体の開閉を行う。

１２はベローであって、該作用空気とリーク用ガス又は
空気とを遮断する。

又針弁室１３の通孔１４は真空容器に連通している。

弁本体５は中央部に環状の鍔１５を設けると共にこの両
面に装着し１こベロー１６，１７は弁本体５の両端に摺
動自在に嵌着し１こシーＮ８，１９に装着して弁室Ｂの
隔壁をなし、且つシート１８゜１９の外端面３２，２９
にバッキング２０，２１を施す。

ベロー１６，１７は圧縮はねの作用もなし、シート１８
，１９を常に互に離隔する方向に付勢するように働匂 次に本発明の定量リーク弁の作用を説明する。

圧縮空気を入口１１からシリンダ９内に導入するとピス
トン弁８を押下げ、弁本体３、弁本体５及び針弁体７は
一体化して矢ａ方向に加圧されることになり、シート１
９は弁本体５の肩部３３と内端面３４の圧接により針弁
体１３の肩部２３に圧着すると共に、弁本体３の肩部３
１と外端面３２の圧接によりシート１８は弁ケース２４
の肩部２５から離脱し、ガス又は空気は導管２、間隙２
６、弁室Ｂ、導管２２を経て部屋１に充満する。

第２図及び第３図はこの状態を示し、第４図の状態に該
当する。

次いで圧縮空気の切替えケ行い、該圧縮空気を入口１０
を経てシリンダ９に導入すると、ピストン弁８は矢す方
向に動き、弁本体５も同じ動きをなし、ベロー１６を介
しシート１８は弁本体の肩部２８とシート１８の内端面
２７の圧接関係により同じ方向に動いて、該外端面３２
は肩部２５に圧着させられる。

この場合ベロー１７は伸延してシート１９の外端面２９
は肩部２３に圧着したままである。

この弁本体の中間位置時が第５図に示し１こ通りであっ
て、この時は一定圧のガス又は大気と部屋１とは遮断さ
れると共に、部屋１と真空容器とも遮断されている。

尚弁体５の軸方向の長さｌ□は、弁室Ｂの軸方向の内寸
法１２よりも若干長く設計され、従って両シーＨ８，１
９の動きを規制するシート１８の外端面３２と肩部２５
間の最大開度り工は、シート１９の外端面２９と針弁体
７の肩部３０間の最大間隔ｈ２より小に設計されである
ので、弁本体５がこのｈ２−ｈｏ−１１−１２の距離だ
け動く短時間、両シート１８，１９は肩部２５．２３に
圧着し、部屋１内の気体の出入はない。

これが第５図に示す状態である。

続いて針弁体７の肩部３０がシート１９の外端面２９に
当接して突上げると、ベロー１６，１７は圧縮され、シ
ート１９は肩部２３と離間し、部屋１内のガス又は空気
は導管２２、通孔１４を経て真空容器内に流入し、これ
を数Ｔｏｒｒの真空状態にする。

これが第６図に示す状態であり、これより第１図の状態
に移るという作動をなす。

導入気体封入用の部屋１を第２図に示す如く、円筒の両
端にバッキングを介して蓋を螺着するようにすれば、上
記円筒の長さの異るものと交換する二とにより、部屋１
の容積を任意に変更することができる。

本発明は上述のように、一定容積のカス又は空気封入用
の部屋を、一定圧のカス又は大気と真空容器に切替え可
能とし１こリーク弁を設けると共に、該弁体の前後にベ
ローにより装着し１こシーＨｃ−摺動自在に嵌着し、且
つそれぞれのシートの最大開度に多少差異を設けること
によって、弁切替え時に短時間、上記部屋の空気の動き
を阻止することにより、大気と真空容器との直結に伴５
１Ｊ−り弁の洩れケ防ぎ、リーク弁の機能確実を期する
と共に、ピストン弁及び同シリンダ機構による圧縮空気
の作動により、１個のリーク弁を用い且つ単動作により
一定のガス又は空気の流入を行うことができるという効
果がある。

そしてバルブシートのバッキングにグリス等の潤滑剤を
全く使用する必要がないため、超高真空系をグリス等の
蒸気により汚染する虞れが全くない。

更に導入気体封入用の部屋を交換可能とすれば、１回の
動作による気体のリーク量を任意に変えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は在来の定量リーク弁の作用説明用図、第２図は
本発明自動定量リーク弁正面断面図、第３図は同上要部
拡大断面図、第４図〜第６図は本発明リーク弁に於ける
シートの作動説明図。 符号の説明、イ・・・・・・真空容器、口・・・・・・
部屋、ハ。 二・・・・・・バルブ、１・・・・・・部屋、２・・・
・・・導管、３・・・・・・弁本体、４・・・・・・ね
じ部、５・・・・・・弁本体、６・・・・・・ねじ部、
７・・・・・・針弁体、８・・・・・・ピストン弁、９
・・・・・・シリンダ、１０，１１・・・・・・圧縮空
気入口、１２・・・・・・ベロー、１３・・・・・・針
弁室、１４・・・・・・通孔、１５・・・・・・環状の
鍔、１６，１７・・・・・・ベロー、１Ｂ、１９・・・
・・・シート、２０．２１・・・・・・バッキング、２
２・・・・・・導管、２３・・・・・・肩部、２４・・
・・・・弁ケース、２５・・・・・・肩部、２６・・・
・・・間隙、２７・・・・・・端面、２８・・・・・・
肩部、２９・・・・・・外端面、３０．３１・・・・・
・肩部、３２・・・・・・外端面、３３・・・・・・肩
部、３４・・・・・・内端面、Ａ・・・・・・リーク弁
、Ｂ・・・・・・弁室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端に大気又は一定圧のガス溜に連通ずる導入口を
   、他端に真空容器に連通ずる導出口を有し且つ中央部よ
   り側方に導管２２を分岐する円筒状弁室Ｂと、該導管に
   連通する一定容積の気密の部屋１と、該弁室Ｂ内にその
   軸方向に摺動可能に装着された弁体５と、該弁体５を軸
   方向に駆動する流体圧シリンダ９とを備え有し、該弁体
   ５は円柱状で、その弁体５の両端部の一定長さ部分はそ
   れぞれその弁体５の中央部より直径の小さなシート嵌合
   部とし、該中央部との間に段状の肩部２８゜３３を形成
   し、該中央部には環状の鍔１５を有し、該シート嵌合部
   にはそれぞれ環状シート１８゜１９を軸方向に摺動自在
   に嵌合し、該シート１８゜１９の内側端面と前記鍔１５
   とはそれぞれベロー１６ｔ１７Ｙ介して気密に連撃する
   とともに、該ベロ−１６，１７０弾力により両シート１
   ８゜１９は互に離隔する方向に付勢され、該両シート１
   ８．１９の外端面３２．２９にそれぞれ嵌装しり環状バ
   ッキング２０，２０’ａ＝介して該ジ−トラ弁室Ｂの両
   端面肩部２５，２３に圧接してその弁作用により前記導
   入口及び導出口を閉鎖しうるようになし、一方弁体５の
   一端は、シート嵌合部よりも径の大きい弁基本３を介し
   て前記流体圧シリンダ９のピストン８に連結し、弁体５
   の他端はシート嵌合部より径の大きい針弁体７に結合す
   るとともに、弁体５の軸方向の長さ１１は、弁室Ｂの軸
   方向の内寸法１２よりも若干長く構成し、前記流体圧シ
   リンダ９の単動作により弁体５を軸方向に移動させ、順
   次側シー）１８，１９を移動させて弁の開閉を行うよう
   にし１こことを特徴とする真空装置に於ける自動定量リ
   ーク弁。 ２ 該気密の部屋を容積の異るものと交換可能に装着し
   た、特許請求の範囲第１項記載の真空装置に於ける自動
   定量リーク弁。