JPS5973669A - 気体の流れ制御バルブおよびそのバルブを用いた低温ポンピング装置 - 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】 関連出願の相互参照 この出願は、現在、アメリカ合衆国特許第４゜３９３．
８９６号となっている先のアメリカ合衆国特許出願連続
番号第４１２．２５１号、およびその一部継続出願に関
連する。

技術分野 この出願は、気体の流れ制御バルブおよびそれを用いた
低温ボンピング装置に関するもので、特に、完全な絞り
が行なわれる気体の流れｌ１１１１１１バルブおよびそ
れを用いた低温ボンピング装置に関する。

背景技術 アメリカ合衆国特許第４．２８５．７１０号において示
されているように、絞りが行なわれる極低温ポンプが既
に知られている。この特許においては、処理室に面した
ポンプの開口を横切って配置されたスロットルバルブを
持つポンプが記載されでいる。このスロットルバルブは
横方向に滑り込む羽根を持つタイプであって、固定部分
と、滑り込み羽根によって閉じられるような固定部分の
中のパイ形の装置とを持っている。このようなタイプの
極低温ポンプは商業的な成功を修めてきたが、私は、ポ
ンプの容量を完全に使用することができないということ
に気付いていた。それは、スロットルバルブの固定部分
が、ポンプの内部を、処理室からのボンピングを受ける
ことのできる気体から遮蔽してしまうということがある
ためである。この問題は、この特許において示されてい
るスロットルバルブに限られるものではない。実質的に
すべてのスロットルバルブが、ポンプへの出入りを与え
る開口の一部分を塞いでしまうような、羽根構造の部分
またはそれを支える支持体を持っているのである。

この発明の目的は、スロットルバルブにおいて完全に動
作可能な同口を持つ、スロットルバルブおよびそれを用
いた極低温ポンプを与えることである。このようなポン
プは、従来のものに比べて、１７− 有効性の＾いものとなるであろう。

発明の開示 上記の目的は、ポンプの低温表面の部分と同じ温度にあ
るバルブの表面を、そのバルブの表面がボンピングを行
なう開口を塞がないように、完全に動作可能とした、極
低温ポンプの開口を横切る放射羽根バルブを与えること
によって達成されるこのバルブは、バルブが閉じられた
ときにバルブ′の閉口を横切るような面の中に位置する
、放射羽根を特徴とする。バルブが閉じられたときには
、それぞれの羽根は、バルブの近似的な対称軸である線
に沿ってこの面から外へと傾く。それぞれの羽根のため
の、放射方向に外側にある支持体は、周辺のフランジま
たは壁の中に取付けられたシムである。これは、７ラン
ジが開口の外側に配置されているときにはこのバルブ支
持体がボンピンク関口の外側にあってもよく、また、ボ
ンピング開口の内側にあってもよいように取付けられる
。

１つの実施例においては、フランジが同口の開きのどの
部分をも遮ることのないように、ララン１８− ジは開口のリムのすぐ上に配置される。羽根が完全に開
いたときに開口を遮るような羽根構造の部分は、小さな
中心のハブのみである。羽根がポンプの一部分を形成す
ることができるように、この羽根の全体を極低温に保つ
。ポンプが２段ポンプであって、中間温度において凝縮
可能な気体の第１段のボンピングのための冷却された外
面および低温で凝縮可能な気体の第２段のボンピングの
ための冷却された内面を持っているタイプのものである
場合に、これは本質的に好都合なことである典型的な配
置においては、この第２段は、ｗ４１段の中に、同軸で
段重される。羽根は、中間温度において、第１段へと熱
的接続されている。第１段の先端は環状のリムを持って
おり、前に述べた開口を形成する。羽根支持体が、開口
を通る気体の流れの経路の中に存在することがないよう
に、バルブの７ランジはリムから放射方向へ遠く離れて
いる。

他の実施例においては、フランジは開■］の内部で外側
の周辺の壁に配置されてもにい。この場合、羽根支持体
のためのフランジが用いられるか否かによって、開口の
開きは減少する場合もあるが、従来のものに比べれば、
この開きの減少は小さいものとなっている。さらに、２
段ポンプの２つの極低温の温度のうち、高い方の温度に
おいて、第１段のボンピングに伴なって開口の外側のリ
ムでの減少が生じる。第１段の内部に同軸どなっている
、第２段ボンピング領域はフランジから離れている。第
２段（関して完全に開くことができ、また、第１段とほ
ぼ同じ温度である羽根を与えることによって、この羽根
は第２段に関する気体の流れを有効に変えることができ
る。

この発明の利点は、極低温ポンプにおいて、効率をより
高めることにある。これは、ポンプの開口を完全に開く
ことができるようなバルブの構造としたために、より多
量の気体がポンプの開口を通って移動することができる
ということに起因するものである。

この発明を実施するにあたっての最適の実施例この発明
は、好ましくは、−ｉが他方と同軸に配置された２つの
段を持つ極低温ポンプと、スロットルバルブどの結合を
備えている。このスロットルバルブの構造は、現在アメ
リカ合衆国特許第４．３９３．８９６号となっている、
先の特許出願連続番＠第４１２．２５１号の対象となっ
ているものである。低温ボンピング装置の全体について
説明する前に、まずスロットルバルブの構造について解
説したい。

ａ、スロットルバルブの構造 第１図を参照すると、この発明の極低温ポンプに用いら
れるスロットルバルブが示されている。

このバルブは、上”面１３と図示されていない反対側の
下面とを持った環状の７ランジ１１の中に収容されてい
る。複数の穴１５が、７ランジの、この相対する両面を
通って延びているが、これは、外周面１７と内周面１９
との間の気体の遮断関係を損うものではない。上面１３
と反対側の面との間で、多数の回転可能なシム２１．２
２，２３゜２４などが、７ランジの内周面のまわりに円
周状に段重されている。これらのシムのそれぞれは、２
１一 対応する、結合された羽根３１．３２．３３．３４など
とフランジの内周面１９との間の場所を占めている。こ
れらのシムは、ベアリングのように回転可能に７ランジ
の中に取付けられており、その動きに従って羽根も動く
ようになっている。それぞれの羽根は、ハブ４５の中で
保持された対応するチップ４１．４２などを持っており
、これらのチップ４１．４２などは、ハブ４５の中で回
転できるようになっている。１つのシムすなわち駆動シ
ムが７ランジの外からの回転エネルギをドライバへと与
え、次に、このドライバがエネルギを残りの駆動される
シムへと伝送することができるように、これらのシムが
、後に説明するように、機械的に結合されている。ブラ
ケット４７は、ねじ４９によって、外周面１７に接続さ
れている。

ブラケット４７は、口５５および５７への流体入力によ
って制御されるプランシト５３を持ったアクチュエータ
５１を保持している。サーボ−制御装置がこれらの口へ
と流体を供給することができ、これによってアクチュエ
ータ５１の中にあるビス２２− トンが前後に動いて、バルブに所望の関きを与えるよう
にプランジｐ５３の動きを制御する。

プランジャ５３は、シールされたベアリングに接続され
たシャフト５９を回転するが、それはクランク６１によ
って伝えられた回転運動と結合しその遠隔端がプランジ
ャ５３によって動かされることによって行なわれるもの
である。アクチユエータ５１を用いる代わりに手動のス
タブ６３を利用することができる。手動または電動のマ
イクロメータバレル６５を用いて、スリーブ６７を調整
し、クランク６１の外向きの端部の迫持ちや停動を行な
う。また、マイクロメータバレル６５を用いて、榎々の
バルブの位置決め操作時におけるクランクの位１を測定
することもできる。

第２図によって、シム２５．２６および２７が、羽１１
ｉ３５，３６．３７と７ランジの内周面１９との間のス
ペースを塞ぐようになっていることがわかる。羽根の、
７ランジの内周面に面した端は、円環１ｉ　（ｔｏｒｉ
ｃ　５ｕｒｆａｃｅ　）となっている。円環面とは、通
常、トーラス（ドーナツ状の形状）の表面の一部分とし
て定義されるものである。普通、トーラスは、Ｉ・−ラ
ス全体についての優半径と、断面半径である劣半径どを
含む、２つの半径を持つでいる。ここでは、この表面が
、内周面の半径に対応しに優半径を持・〕ているという
事実から、円穎面が与えられる。この半径によって定義
された弧は、シムによって支持された羽根と同じ平面上
にある。この方式によれば、羽根が閉じた位置にあるど
きに、シムの、リムからリムへの接触によって７ランジ
を通した開きを密閉するように、近接したシムの上にあ
る弧が並ぶ。これを行なうには、７ランジの内周面に適
合する羽根の面の中の弧を、シムが持っていることのみ
が必要とされる。シムのその他の部分には、他の曲率を
持たせることが可能である。他の曲率を持つことによっ
て、このシムがしばしば円環面である眼鏡レンズの表面
に似たものとなり得ることから、この表偉を円環面とい
う言葉で呼ぶ。

シャフト５９はシールされたベアリングの一部分であり
、このシールされたベアリングは強流引（Ｆ　ｅｒｒｏ
ｆｌｕｉｄｌｃ　）シールや通常のＯ−リングシャフト
シールのような、商業的に入手可能な型のシャフトシー
ル６９を含んでいる。

第３図を参照すると、シムの、リムからリムへの配列２
６．２５．２Ｂ、２９．３０．４０および５０がわかる
であろう。これらのシムは、バルブが閉じた位置となる
ように、シムに接続された羽根が共通平面３８を形成す
るような位置となっている。７ランジ１１は、内周面１
９から離れた場所にある外周面１７を持っていることが
わかるであろう。表面１９は、上面１３と下面１４を含
む相対する面の間に存在する。これらの面はともに、そ
れぞれ張出した領域を形成する！Ｉｉ域１６および１８
を有しており、これらは、気体の流れの経路、すなわち
ポンプと処理室との間の経路からシムを隠す作用を営む
ものである。したがってバルブが完全に開いたときには
、気体の流れのパターンは、ハブ４５を除けば、非常に
低いインピーダンスを持った経路を形成するバルブに出
会うのみである。従来の装置と同様な、シムの傍の羽２
５− 根の方向の不規則な変化は生じない。

ハブ４５は、ねじ５２によって互いに接続された２つの
ディスク４６および４８から組立てられるべきものであ
ることが理解されよう。この２つのディスクは、羽根に
付随した円筒状のビン７１゜７３を受入れるためのスロ
ットを持っている。ハブを１ＱＩＦする前に、羽根とシ
ムとの集合体を取付番プることを可能とするためには、
２つのディスクからハブが構成されるということが重要
である。

ハブとシムとのすべてを取付けた後に、初めてハブが取
付けられる。

第４図は、７ランジの内周面の湾曲に適合する、円環面
上の外面を持ったシム２１の見本を示すものである。シ
ムの反対側は羽根３１を支持している。この羽根は、横
形をしているもので、楔チップ７１を持っており、この
梗チップは、ハブの中にある対応する開口の中に適合す
る枢軸ビンとなっていることに注意されたい。羽根の反
対側は基ｔ＠７２であって、これは、７ランジの内周面
の湾曲に適合するシムの円環面の弧状領域と同じ面内２
６− にある線に沿って、シムによって支持される。円環面８
２は、これから延びてフランジの内周向の浅い穴の中に
取付けられるピン７４を持っている。

第５図において、円環面の投影が、その中心にあるピン
７４と、その中心を通る羽根の而３１を持った円である
ことが理解できるであろう。第４図および第５図におい
て、シム２１は、シムのリムのまわりにある溝を持つ°
【いることがわかるであろう。この溝は、シムの間にお
い°【、リムからリムへの運動を伝えるケーブルを通す
ためのものである。この代わりに、このリムは、隣接し
たシムの間の噛合いを与えるための−を持っていてもよ
い。シムを円形に配置するということは、シムの円環面
が切断された半球であることを意味する。

これは、組立てが容易であるために、好ましい形状とな
っている。それぞれのシムは、ガイドスタブを持ってお
り、これは、フランジの内周面の周辺付近に随意に与え
られるスロットの中に適合するものである。このような
ガイドスロットは、フランジの相対する面の間の幅のた
とえば２０％に等しい幅を持っていてもよい。第３図に
おいて、ス［１ツＦ・８４として示されている、このよ
うなスロワ１へ番よ、１ぺてのシムが同じ平面内にある
ときのＯｒ！１から、パルプが完全に開いたどぎの約９
０度までの間に、シムの回転開を−り限することを目的
とするものである。Ｍｋ＠すれば、このスロット８４は
、パルプが９０度以上の角度で傾くことを防止するもの
である。

第６図においては、ガイドスタブ７８は、取付ピン７４
と同じ方向に突出ているものとして示されている。シム
の間の回転運動の伝搬が第７図に示されており、ここで
は、シム２Ｂ、２５．２６および２７が、次々に隣接し
て配列されている様子が図解されている。ケーブル８６
は、それぞれのシムにおいて破線で示されているｌｌ７
６のまわりを、曲りくねった形で取巻いているものとし
て示されている。このケーブルの終端は、平坦部に接続
され、ねじ９０によって固定された保持具８８によって
留めておくことができる。ケーブルを曲りくねった形と
することによって、隣接したシムが、矢印ＡおよびＢで
示されているように、互いに反対の方向に回転すること
になる。

第８図を参照すると、クランク６１の動きによって、羽
根３１．３２．３３などが、少し回転した様子が示され
ている。この位置では、このパルプは少し開いているこ
とになり、それを通して気体を流すことが可能である。

マイクロメータバレルを進めてクランクの位置を測定す
ることもできるし、そのままの位置にしておいて、所望
の位置における停止具として作用させることもできる。

単一のシャフト５９を通し入れ、また環状７ランジ１１
を用いることによって、気体漏れの機会を最小のものと
していることに注意されたい。この利点があるために、
このパルプは真空システムへの応用に際して極めて有用
なものとなっているが、気体の流れを調節する必要のあ
る非真空の場合へも、このパルプが使用できるというこ
とは了解されよう。

第９１！ｌを参照すると、この発明の他の実施例が示さ
れている。この実施例では、１つの羽根以外２９− のすべでの羽根は、駆動シム１０３に続くシャツｌ〜１
０１によってシムに伝えられた回転エネルギによってＩ
ＩＪＩされる。それ自身から延びたシャフト１０７を持
つシム１０５を除いたすべてのシムは、通常の方法で動
作する。このシャフトは、そのシムとは独立して回転す
る。シ１７フト１０７は、シｔ　’７　トシール１１３
によってシールされて、７ランジ１１１を通って延びて
いる。羽根１１７はこのシムの中に他にシャフトシール
１１５を持っており、これはシャフトがシムと独立して
回転できるような態様でシャフトを支持しでいる。シャ
フト１０７は、羽根１１７に直接に接続されており、こ
れは、シャフトの端にあるスリットのようなものを、こ
のシャフトのスリットの中に適合するチップに向い合っ
た側に取付けることによって行なわれる。第９図におい
て、全部で１２枚の羽根があることがわかるであろう。

もし、すべての羽根が駆動シムによって動かされるもの
とすると駆動シムが、１１個の他のシムを制御すること
になるため、どの羽根が動いても１２倍の動きとな３０
− ってしまう。しかしながら、第９図に示した配置の場合
は、駆動シムは１１枚の羽根のみを制御し羽根１１７は
シャフト１０７によって独立に制御される。駆動シム１
０３を制御するシャフト１０１は、最初のボンピングま
たは、精密な制御が不要なときに、バルブを大まかに制
御することができる。一度所望の圧力が達成されると、
羽根１１７以外のすべての羽根の位置を固定し、羽根１
７を独立に操作して、所望の精密な補正を行なうことに
より、羽根の精密な制御を繍持することができる。サー
ボ制！１１１装置が、シャツ１〜１０１おＪ：び１０７
を制御するアクチュエータまたはモータに信号を与える
ことができる。このようなサーボ制御ｌｌ装置は既知で
ある。大まかな補正と精密な補正を独立に行なうことの
できるサーボ制御装置を用いてもよく、また、この代わ
りに、大まかな補正を行なう間のみ動作する１つの＠脚
装置と、大まかな補正が完了した侵や精密な補正のみが
必要とされるときに動作する他の＠脚装置とを含む、２
つの制御装置を用いてｂよい。閉じたルーブザーポジス
テムによって、大まかな補正により所望の圧力Ｌ／ぎい
値が達成されたときを確認することができる。所望の圧
力しきい値より下では、精密補正のみを用いる。

補正１よ、２つのステッパーモータまたは、大まかな補
１のための第１図に示したタイプのアクチュエータと、
精密な補正のためのステッパーモータとによって行なわ
れることができる。第１０図は、第９図のバルブの動作
図であり、ここでは、アクチ１工・−タ１１９を用いて
、制御シャフト１０１、シム１０３および他のすべての
シムを制御している。このアクチュエータは、このよう
なシムの羽根を、７ランジ１１１を通る穴をシールする
位置に保っている。

羽根のうちの１つ、すなわち羽根１１７は、モータ１１
９によって駆動されているシャフト１０７によって、独
立に制御されている。この羽根１１７は、他の羽根と違
って、傾いた位置にあるものとして示されている。この
位置では、気体は、フランジの一方の側から他方の側へ
と通り抜けることができる。第１０図は、大まかな制御
がもはや効かなくなった状況において用いられる、精密
なもり御を図解している。精密な制御の問、モータ１１
９が単独で羽根１１７を動かすが、この羽根は、精密な
補正の回に動く唯一の羽根である。

大まかな制御や精密な制御といった概念は、放射羽根、
スロットルパル１に限定されるものではなく、羽根を用
いた他の種類の真空スロワｔ・ルバルブにおいても用い
ることができる。この発明の制御機構は、フランジの中
に設けられた穴の開閉に適したＮ枚の羽根のグループで
あって、羽根の２つの組が独立に１ｂｌＪ御されている
ものとして考えることができる。第１の組は（Ｎ−１）
枚の羽根から構成されており、上述した回転可能のシム
などによって、機械的に連結されて結合して動く。

そして、羽根の第１のグループは、フランジの中で支持
されてこれらの羽根の開閉を行なうシャフトまたは他の
結合手段を通して機械的に連結される。羽根の第２のグ
ループずなわちＮ番目の羽根は、フランジの中で支持さ
れて７ランジの外部か３３− ら羽根への開閉動作を第１の結合手段を迂回して伝える
第２の結合手段に、独立に連結される。第１０図におい
て、シムの１つを真通し、それと独立に回転するシャフ
トによって、これは達成される。この方法で、（Ｎ−１
）枚の羽根が大まかな制御を与え、一方、Ｎ番目の羽根
が精密な制御を与える。大まかな制御モードおよび精密
な制御モードの双方は、閉じたループサーボのループの
中にある制御装置からの電気信号に応答している。

ｂ、低温ポンプ構造 第１１図を参照すると、２つの段を持ったタイプの極低
温ポンプ１３１が示されている。第１段は外表ｉＩｉ壁
１３３を持っており、この壁は約７７６にの中間温度に
冷されている。゛外表面壁°′という言葉は、この壁が
内表面！！１３５から放射方向に外側にあることを意味
する。この内表面Ｉ！１３５は、たとえば１４°にの低
温に保たれた第２のボンピング段を伴なっている。第１
と第２のボンピング手段は、周囲の温度にさらされたハ
ウジング１３７の中で同軸に配置される。真空中で適３
４− 当な間隔をおくことにより外壁１３３とハウジング１３
７との間の熱分離が与えられる。

ハウジング１３７は、中間の取付具を通してポンプを処
３！ｌ！室に接続する貰空部品、バルブまたは慎・に接
続するための」−側の環状のリム１３９を持っている。

処理室の中では超低圧動作が生じる。

中間の取イ１與のいくつかは、処１！！室がこの発明の
低温ボンピング装置にざらされるときより以前に申開的
な低圧を達成する、粗いボンピングを行なうポンプをａ
　ｌｖ　′ｃいてｂよい。ここで開示したスロットルバ
ルブは、極低温ポンプによって行なわれるボンピングの
量を制限する。スロットルバルブを用いると、羽根の開
きによってより低い圧力が利用できる場合においても、
極低温ポンプを徐々にラインに入れることもでき、また
、これを用いて所望の圧力を維持することもできる。羽
根が完全に囲くと、ポンプの上側の部分にある間口を通
して、処理室においてポンプの全容−が利用できる。

紀１１図において、羽Ｉｆ！１４１および１４３は開い
た位置にあるものとして示されている。これらの羽根は
、前に述べたような中心ハブ１４５によって、また、そ
れぞれシム１５１および１５３によって支持される。こ
れらのシムは、外壁表面１３３の中に直接取付けられて
もよく、また、外壁表面の中で圧縮されて適合する環状
７ランジ１５５の中に取付けられてもよい。シャフト１
５７はこの外壁表面を通して突出ており、セラミックの
ような絶縁物質で作られている。このシャフトは、さら
に、シールされたベアリング１５９を用いて、ハウジン
グ１３７を通して突出ている。シャフト１５７は、前に
述べたように、ただ１つの羽根すなわち羽根１５１を除
いて、他のすべての羽根を駆動して大まかなモードの動
作を行なう。

羽根１５１は、ロッド１６１によって独立に制御される
が、このロッドは開口１６３によって、また、自由端１
６７が垂直方向に動いたときにロッド１６１の上下方向
の動きを与える蛇腹の閉止部１６５によって、ハウジン
グ１３７を通して突出ている。これは精密モードの動作
を与える。

ハ１１４５は、下方に延びたシールド１６９を支持する
ものとして示されているが、このシールドは、ポンプの
先端から入る放射物をブロックして、第２段すなわち内
壁表面１３５に突当たるのを防ぐ。

外壁表面の中に挿入されるべき７ランジの中にシムを取
付ける理由の１つに、現在、多くの極低温ポンプが使用
されているということがある。これらのポンプの多くは
、適当なスロットリングシステムを備えていない。典型
的には、極低温ポンプはその先端付近にバッフルシステ
ムを持っており、それによって放射物が内壁表面に突当
たるのを防止している。このバッフルは、この発明の羽
根を収容するために、その全部または一部を取除いてお
いてもよい。従来のバッフルは固定されたものであって
、どのようなスロットリング作用をも与えるものではな
い。これらの現存する極低温ポンプにおいては、開口す
なわち外壁表面の先端の領域が、内部に羽根の１かれて
いるフランジ１５５によって若干締付けられているにも
かかわら３７− ず、挿入可能なスロットルバルブが大きく開いたときに
、このバルブがボンピング効率を増大させるものである
。この代わりに、コストは増大するが、開口それ自身が
外壁表面によって羽根を設置させることができるように
、関口領域を機械工作して、羽根に接続されるシムを収
容するようにしてもよい。ここで述べたタイプの２段極
低渇ポンプは、”　Ｃｒｙｏｓｔａｃｋ”という商標で
、カリフォルニア州パロウアルトのＶ　ａｒｉａｎ　Ａ
　５ｓｏｃｌａｔｅｓによって製造されている。

第１２図を参照すると、羽根１４１を支持しているシム
１５１が、ロッド１６１の上端が接続されるピン１７１
を持つものとして示されているであろう。ロッドが自由
端１６７の運動によって動かされると、矢印Ａで示され
た運動が、矢印Ｂで示される回転運動に変換され、羽根
１４１が第１の位置から破線１４２で示された第２の位
置まで回転する。

第１３図は、極低温ポンプの開口に関する、スロットル
バルブの取付の他の手段を示す図である３８− 極低温ポンプの開口すなわち上側の部分は、フランジ１
８１が接続されるリム１３９を持っている。

７ランジ１８］は、外側の環状部材１８３と内側の環状
部材１８５とに分離される。この内側おにぴ外側の環状
部材は、互いに熱絶縁された関係で隔てられている。し
かしながら、内側の環状部材１８５は、冷却された外壁
表面１３３と熱的接触をしている。第１１図および第１
３図の双方において、羽根１４１および１４３のような
バルブは、外壁表面１３３とほとんど同じ温度どなって
いる。

したがって、この羽根は、第１のボンピング段の一部分
を構成する。内側の環状部材１８５は、外壁表面１３３
の縁の上に若干延びた谷部１８７によって、外壁表面１
３３の外側の頂上に位置する。

内側の環状部材１８５は中央ハブ１４５およびシールド
１６９だけでなく、すべての羽根を支持する。

羽根は内側および外側の環状部４１１４１８３　ｎよび
１８５の双方を通して延びたシャフト１５７によって制
御される。このシャフト１５７は、前に述べたように、
高絶縁物である。この発明のバルブは、前に述べたよう
に、単一モードの動作のためにはシャフト１５７の回転
またはロッド１６１の垂直運動のいずれによっても開く
ことができ、また、大まかなモードと精密なモードの動
作のためには、シャフト１５７およびロッド１６１の双
方によって別々に開くこともできる。

シールド１６９の好ましい形状はディスク形であるが、
円錐形や傘形の構造などの他の形状を用いてもよい。第
１３図を第１１図と比較すると、第１３図においてはス
ロットルバルブが外部ユニットとして極低温ポンプに付
加えられており、一方、第１１図においては、このバル
ブは、構成要素としてポンプ内にあることがわかるであ
ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に従った、羽根が閉じた位置にある気
体スロットリングバルブの斜視図である。 第２図は第１図のバルブの一部切欠平面図である。 第３図は第２図のバルブの線３−３に沿った断面図であ
る。第４図はこの発明に従ったシムおよび放射羽根の側
面図である。第５図は第４図のシムおよび羽根の内側へ
の切欠正面図である。第６閤は第５図のシムの、纏６−
６に沿った断面図である。第７図は第２図の１１７−７
に沿った、シムのリムからリムへの配列および取付を円
周に沿って示す図Ｃある。第８図は羽根が部分的に開い
た位置にある第１図の気体バルブの斜視図である。第９
図はこの発明の他の実施例の一部切欠平面図である。第
１０図は第９図と同様にこの装置の動作を示す図である
。第１１図はその中にスロットリングバルブを取付けた
低温ボンピング装置の側面図である。第１２図は第１１
図の纏１２−１２に沿った側面図である。第１３図は極
低温ポンプの関口の頂上に取付けられたスロットリング
バルブを持つ低温ボンピング装置の切欠側面図である。 図において、１１，１１１および１８１は７ランジ、２
１．２２．２３，２４．２５．２６．２７．２８．２９
．３０．４０および５０はシム、３１．３２．３３．３
４．３５．３６．３７．３８．１１７．１４１および１
４３は羽根、４５お４１− よび１４５はハブ、５９，１０１．１０７および１５７
はシャフト、１３１は極低温ポンプ、をそれぞれ示す。 特許出願人　コンブチック・インコーポ４２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　連続的な内周面と、相対する壁の間の気体の障
   壁関係において空間的に離れて前記内周面に接続された
   外周面とを持った環状のフランジを備え、 共通平面の中に配置されることができ、前記環状フラン
   ジの内側で閉じる複数の可動羽根をさらに備え、前記共
   通平面は前記７ランジ側の壁に平行であり、前記羽根は
   放射状に取付けられて、前記共通平面の外にある軸を含
   むことにより前記共通平面の外への回転的なシャッタに
   似た動きを行なうものであり、 前記フランジの内周面の湾曲に適合する外側の円環面と
   、前記７ランジの前記内周面に接続する回転的な支持手
   段を持つ、複数の回転可能なシムをさらに備え、それぞ
   れのシムは、羽根に接続されてシムの回転を接続された
   羽根に伝える支持側を持つとともにリム手段であって隣
   接したシムのリム手段へと回転運動を伝えるリム手段を
   持っており、前記シムはリムからリムへの無端運動の伝
   搬関係を有するように配列されており、前記フランジの
   中で外周領域から内周領域へと支持され、前記フランジ
   の外側からシムの１つへと回転運動を伝える結合手段を
   さらに備える、気体の流れ制御バルブ。 （２）　前記リム手段は、ぞれぞれの前記シムのリムの
   周囲にある溝と、隣接したシムの溝から溝への曲りくね
   った経路に設置されたケーブルとを備え、前記ケーブル
   はそれぞれの前記シムの前記リムを摩擦によって連動さ
   せる、特許請求の範囲第１項記載の気体の流れｔＩＩＪ
   Ｉｉｌバルブ。 （３）　前記シムの前記円環面は、少なくとも前記羽根
   の前記共通平面の中の線に沿って前記フランジの前記内
   周面の湾曲に適合する、特許請求の範囲第１項記載の気
   体の流れ制御バルブ。 （４）　前記シムの前記円環面は球の表面部分である、
   特許請求の範囲第１項記載の気体の流れ制御バルブ。 （５）　それぞれの前記シムの前記回転支持手段は、前
   記フランジの前記内周面の中に設置された穴に適合する
   ように取付けられた枢軸ビンを備える、特許請求の範囲
   第１項記載の気体の流れ制御バルブ。 （６）　それぞれの前記シムの前記回転支持手段は、前
   記７ランジの前記内周面の中に設置された周辺の溝の中
   に適合するように取付けられたガイドビンを備える、特
   許請求の範囲第５項記載の気体の流れ制御バルブ。 （７）　前記シムのうちの１つは駆動シムであり、前記
   シムのうちの残りは駆動されるシムであり、前記駆動シ
   ムは前記結合手段と組合わされたシャフトに接続され、
   前記シャフトは前記駆動シムから前記７ランジの前記周
   辺の表面を通して前記７ランジの外にある制御手段へと
   延び、前記シャフトへ回転エネルギを加えることにより
   リムからリムへの運動伝搬関係によって前記駆動シムか
   ら前記駆動されるシムへと前記シムに対する回転エネル
   ギの伝搬が行なわれる、特許請求の範囲第１項記載の気
   体の流れ制御バルブ。 （８）　前記可動羽根はそれぞれが横の先端と前記先端
   の反対側の櫟基部を持つ模の形状をした羽根であり、前
   記模の先端はハブの中に取付けられて回転するようにな
   っている、特許請求の範囲第１項記載の気体の流れ制御
   バルブ。 （９）　接続された２個のディスクを備えるハブによっ
   てさらに特定され、前記ハブはディスクの周辺の領域に
   前記模の先端を受入れる複数の開口を持った、特許請求
   の範囲第８項記載の気体の流れ制御バルブ。 （１０）　それを通して気体が流れる湾曲した内周領域
   を有する環状の７ランジと、それぞれバルブの開および
   閉の位置となるように気体の流れに対して平行または垂
   直となるようなシ１１ツタのような回転運動を行なうよ
   うに放射状に取付けられた複数の羽根とを持つタイプの
   気体の流れ制御バルブであって、 前記フランジの前記内周のまわりに取付けられた複数の
   回転可能なシムを備え、前記シムは前記シムが取付けら
   れる前記内周７ランジ表面の湾曲に適合する少なくとも
   １つの表面の弧領緘を有する外側の円環面を持ち、前記
   シムはさらに前記７ランジの前記内周面に接続される回
   転支持手段を持ち、それぞれの前記シムは羽根に接続さ
   れてシムの回転を接続された羽根へと伝える支持側を持
   つどともにさらにリム手段であって回転運動を隣接する
   シムのリム手段へと伝えるリム手段を持ち前記シムはリ
   ムからリムへの無端運動の伝搬関係を持つように配列さ
   れ、さらに 前記７ランジの外側から前記シムの１つへと延びて前記
   ７ランジの外から前記シムの１つへと回転運動を伝える
   、前記７ランジの中に支持されたシールされたシャフト
   手段をさらに備える、気体の流れ副葬パルプ。 （１１）　それを通して気体が流れる湾曲した内周領域
   を有する環状の７ランジと、それぞれバルブの開および
   閏の位階となるように気体の流れ５− に対して平行または垂直となるようなシャッタのような
   回転運動を行なうように放射状に取付けられた複数の羽
   根とを持つ気体の流れ制御バルブであって、さらに 前記フランジの前記内周のまわりに取付けられた複数の
   回転可能なシムを備え、前記シムは前記シムが取付けら
   れる前記内周７ランジ表面の湾曲に適合する少な（とも
   １つの表面の弧領域を有する外側の円環面を持ち、前記
   シムはさらに前記７ランジの前記内周面に接続される回
   転支持手段を持ち、Ｎ番目のシムをのぞいたそれぞれの
   シムは羽根に取付けられて取付けられた羽根ヘシムの回
   転を伝える支持側を持つとともにさらにリム手段であっ
   て隣接したシムのリム手段へと回転運動を伝えるリム手
   段を持ち、前記シムはリムからリムへの無端運動の伝搬
   関係を有するように配列され前記７ランジの外側から前
   記シムの１つへと延びて前記７ランジの外側から前記シ
   ムの１つへと回転運動を伝え、精密なバルブの制御のた
   めの１つを除いたすべての羽根を制御する、前記フラン
   ６− ジの中に支持された第１のシールされたシャフト手段を
   さらに備え、そして 前記７ランジの外側からＮ１目のシムを通して延びて前
   記Ｎ番目のシムおよび他のすべての羽根と回転的に独立
   に前記７ランジの外側から接続された羽根へと回転運動
   を与えて精密なバルブの制御を行なうための、前記７ラ
   ンジの中に支持された第２のシールされたシャフト手段
   を備えた、気体の流れ制御バルブ。 （１２）　フランジの中の口を」Ｉるために取付けられ
   たＮ枚の羽根のグループを備え、前記グループのうちの
   （Ｎ−１＞枚の羽根は前記フランジの′中に支持された
   結合手段に機械的に連結されて結合した運動を行ない前
   記フランジの外側から前記（Ｎ−１’）枚の羽根へ開閉
   運動を伝え、前記グループのうちのＮｉ１目の羽根は前
   記フランジの中に支持された第２の結合手段に独立に連
   結されてフランジの外側から前記Ｎｉ！目の羽根へ開閉
   運動を伝え、さらに 電気信号に応答して前記（Ｎ−１）枚の羽根および前記
   Ｎ番目の羽根を互いに独立に動作させて前記（Ｎ−１）
   枚の羽根による大まかなバルブの＆Ｑ御と前記Ｎ番目の
   羽根による精密な制御とを与える制御手段とをさらに備
   える、気体の流れ制御バルブ。 （１３）　前記第１および第２の結合手段は前記７ラン
   ジの中に支持されたシャフトである、特許請求の範囲第
   １２項記載の気体の流れ制御バルブ。 （１４）　１’ｆＪ記制御子制御それぞれがシャフトに
   接続されたステッパーモータを含む、特許請求の範囲第
   １３項記載の気体の流れ１ＩＩＩ］ｌｌ１ｌパルプ。 （１５）　前記制御手段はそれぞれがシャフトに接続さ
   れたステッパーモータおよびアクチュエータを含む、特
   許請求の範囲第１３項記載の気体の流れ制御バルブ。 （１６）　中間温度において凝縮可能な気体の第１段の
   ボンピングのための冷却された外壁表面と、低温におい
   て凝縮可能な気体の第２段のボンピングのための冷却さ
   れた内壁表面を持ったタイプであって、ポンプされる処
   理室に面した開口を持った極低温ポンプを備え、 前記開口および前記処ＷＡ室の間に配置されるとともに
   、共通平面の中で隣合った関係で配置された開くことが
   できる複数の放射状の羽根を持ったスロットルバルブを
   さらに−え、前記羽根は運動を伝えるために互いに機械
   的に連結されるとともに前記共通平面の外に傾くことが
   できるように前記放射中心に取付けられ前記外側のポン
   プ表面壁との熱的接触が維持されており、 前記羽根のうちの１つに回転運動を前記バルブの外側か
   ら伝える手段をさらに備える、低温ボンピング装置０ （１７）　前記羽根はフランジの中に取付けられ、前記
   フランジは前記開口のリムの頂上に取付けられた、特許
   請求の範囲第１６項記載の低温ボンピング装置。 （１８）　前記羽根は前記開口の中の前記外壁表向に敞
   付けられた、特許請求の範囲第１６項記載の低温ボンピ
   ング装置。 ９− （１９）　前記羽根は環状７ランジの中に取付けられ、
   前記７ランジは前記外壁に近い関口の中に同軸に取付け
   られた、特許請求の範囲第１６項記載の低温ボンピング
   装置。 （２０）　　６１記羽根のうちの１つに回転運動を伝え
   る前記手段は、前記ポンプを通りかつ前記ポンプの外壁
   表面を通るロンドを備え、前記ロッドはその一端が前記
   羽根の１つに接Ｆ！されているとともに前記ポンプの外
   側に自由端を持っている、特許請求の範囲第１６ｆｉｌ
   記載の低）門ボンピング装置Ｆ。 （２１）　回転運動を前記羽根のうちの１つに伝える前
   記手段は、前記ポンプの外壁表面を通る放射方向に延び
   たシャフトを持ち、前記シャフトはその一端が羽根支持
   体に接続されるとともに前記ポンプの外側に自由端を持
   つ、特許請求の範囲第１６項記載の低温ボンピング装置
   。 （２２）　前記羽根は中心ハブで出会い、前記へプは前
   記冷却された内側表向の上の関口の中心に間隔をおいて
   配置された中央の静止シールドを１０− 持った、特許請求の範囲第１６項記載の低温ボンピング
   装置。 （２３）　前記シールドはディスクである、特許請求の
   範囲第２２項記載の低温ボンピング装Ｍ。 （２／４＞　　前記７ランジは内側の環状部口と外側の
   環状部材とに分離され、前記内側の環状部材は前記ポン
   プの外壁と熱的接触を行ない、ＩｖＩｌｉ［！外側の環
   状部材は前記内側の環状部材と熱絶縁された、特許請求
   の範囲第１７項記載の低温ボンピング装置。 （２５）　中Ｉｌ！潟直において凝縮可能な気体の第１
   段のボンピングのための冷却された外表面壁と、低温に
   おいて凝縮可能な気体の第２段のボンピングのための冷
   却された内表面壁とを持′つタイプであって、ポンプさ
   れる処理室に面した開口を持った極低温ポンプを備え、 前記開口の絞りを行なうように記聞された放射羽根ス［
   ］ツ１〜ルバルブをさらに備え、前記バルブは、 前記開口の同量を行なうために取イ・１（）られたＮ枚
   の放射状に配置された羽根のグループを備えＣおり、前
   記グループのうちの＜Ｎ−１）枚の羽根は、開口の近く
   に支持され（−１記ポンプの外側から前記（Ｎ−１）枚
   の羽根へと開閉運動を伝える第１の結合手段［１ｆｉ械
   的に連結されて結合された運動を行ない、前記グループ
   のうらのＮ番目の羽根は、前記Ｎ番目の羽根に組合すさ
   れて前記ポンプの外側から前記Ｎ番目の羽根へと開閉運
   動を伝える第２の結合手段に独立に連結され、さらに 前記（１１−１）枚の羽根と前記Ｎ番Ｈの羽根とを豆い
   に独立に操作しく°、前記（Ｎ−１）枚の羽根による大
   まかなバルブのｉｌＪ御と、前記Ｎ番目の羽根による精
   密な制−を与えるｆｂ制御手段を備えた、低温ボンピン
   グ装置。 〈２６）　前記羽根はフランジの中に取付けられ、前記
   フランジは前記開口のリムの頂−にに取付けられた、特
   許請求の範囲第２５項記載の低温ボンピング装置。 （２７）　前記羽根はｆｔＪ配間口の中の前記外壁表面
   に取付けられた、特許請求の範囲第２５項記載の低温ボ
   ンピング装置。 （２８）　前記羽根は環状の７ランジの中に取付けられ
   、前記フランジは前記外壁に近い開口の中に同軸に取付
   けられた、特許請求の範囲第２５項記載の低温ボンピン
   グ装置。 （２９）　前記第２の結合手段は前記ポンプの外壁表面
   を通って延びたロンドを備え、前記ロンドはその一端が
   前記Ｎ番目の羽根に接続されるとともに前記ポンプの外
   側に自由端を持っている、請求の範囲第２５項記載の低
   温ボンピング装置。 （３０）　前記羽根は中心ハブで出会い、前記ハブは前
   記冷却された内側表面の上に開口の中心に間隔をおいて
   １値された中央の静止シールドを持った、特許請求の範
   囲第２５項記載の低温ボンピング劃Ｌ （３１）　前記シールドはディスクである、特許請求の
   範囲第３０項記載の低温ボンピング装置（３２）　前記
   ７ランジは内側の環状部材と外側の環状部材とに分離さ
   れ、前記内側の環状部材１３− は前記ポンプの外壁と熱的接触し、前記外側の環状部材
   は前記内側の環状部材と熱絶縁された、特許請求の範囲
   第２６項記載の低温ボンピング装置（３３）　中間温度
   において凝縮可能な気体の第１段のボンピングのための
   冷却された外表面壁と、低温において凝縮可能な気体の
   第２段のボンピングのための冷却された内表面壁とを持
   つタイプであって、ポンプされる処理室に面した開口を
   持った極低温ポンプを備え、 前記開口を絞るように前記開口に配置された放射羽根ス
   ロットルバルブをさらに備え、前記バルブは、 連続的な内周面と、相対する壁の間の気体の障！！関係
   において空間的に離れて前記内周面に接続された外周面
   とを持った環状の７ランジを備え、 共通平面の中に配置されることができ、前記環状７ラン
   ジの内側で閉じる複数の可動羽根をさらに備え、前記共
   通平面は前記７ランジ側の壁に平行であり、前記羽根は
   放射状に取付けられて１４− 前記共通平面の外にある軸を含むことにより前記共通平
   面の外への回転的なシャッタに似た運動を行なうもので
   あり、 前記７ランジの内側の周辺の表面の湾曲に適合する外側
   の円環面と、前記７ランジの前記内周面に接続する回転
   的な支持手段を持つ、複数の回転可能なシムをさらに備
   え、それぞれのシムは羽根に接続されてシムの回転を接
   続された羽根に伝える支持側を持つとともに、リム手段
   であって隣接したシムのリム手段へと回転運動を伝える
   リム手段を持っており、前記シムはリムからリムへの運
   動の伝搬関係を有するように配置されており前記７ラン
   ジの中で、外周領域から内周領域へと支持され、前記フ
   ランジの外側からシムの１つへと回転運動を伝える結合
   手段をさらに備える、低温ボンピング装置。 （３４）　前記羽根は前記外壁表面と熱的接触をしてい
   る、特許請求の範囲第３３項記載の低温ボンピング装置
   。 （３５）　前記７ランジは前記開口の前記リムの頂上に
   取付けられた、特許請求の範囲第３３ｆｊ記載の低温ボ
   ンピング装置。