JPH09210222A - 分子領域のガス流を制御する制御装置 - Google Patents

分子領域のガス流を制御する制御装置

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JPH09210222A
JPH09210222A JP9002345A JP234597A JPH09210222A JP H09210222 A JPH09210222 A JP H09210222A JP 9002345 A JP9002345 A JP 9002345A JP 234597 A JP234597 A JP 234597A JP H09210222 A JPH09210222 A JP H09210222A
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JP
Japan
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passage
control plate
gas flow
closed position
groove
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JP9002345A
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English (en)
Inventor
Leo Marugg
マルク レオ
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VAT Holding AG
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VAT Holding AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/04Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members
    • F16K3/06Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with pivoted closure members in the form of closure plates arranged between supply and discharge passages

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】分子領域のガス流を、広い制御領域にわたり、
確実に連続制御できる制御装置を提供する。 【解決手段】通路6と通路6周囲の所定の範囲に設けら
れる溝11を有するハウジング1と、通路6の側方の開
放位置と通路6を横断する閉鎖位置との間を移動可能で
あり、閉鎖位置において溝11に受容される縁端部を有
する制御プレート9とからなる。溝11に受容される制
御プレート9の縁端部は通路6の断面の輪郭に対して内
側にオフセットしているか又は外側に突出している偏寄
した輪郭14を有する。前記縁端部はある部分において
他の縁端部に比してテーパー状となっている。前記縁端
部は、直線部分または円弧部分から画成される成形輪郭
14により限定される。前記縁端部は、少なくとも1本
の対称軸を有する。前記テーパー状部分はウェッジ状断
面を有する。溝11が位置する領域は閉鎖位置において
制御プレート9が係合してシールを行うバルブシール1
8である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は分子領域におけるガ
ス流を制御する制御装置に関し、該制御装置は、ガス通
路を有するハウジングと、該ガス通路の所定の径方向距
離を有して通路周囲に設けられる溝と、プレートが通路
の側方に位置する開放位置と通路を横断する閉鎖位置間
を移動しうる制御プレートとを有し、該制御プレート
は、閉鎖位置において少なくともその一部が周囲の溝に
受容される縁端部を有する。
【0002】
【従来の技術】分子ガス流は圧力が10-6バール以下の
真空領域において見られる。また、圧力が10-3バール
以下の過渡的領域においても分子ガス流が何らかの役割
を果たす。分子ガス流の領域は分子の平均自由行路が圧
力に逆比例する特徴を有している。平均自由行路は、分
子のその雰囲気中の他の分子との衝突の確率の測定値で
あり、平均自由行路は、分子が他の分子と衝突してから
次に衝突する間に進む長さにより定義される。平均自由
行路は上述したように真空領域において重要な意味を有
する。
【0003】物質処理技術において、このような分子ガ
ス流を広い制御領域にわたって出来る限り連続的に制
御、調節することが必要な場合がある。しかしながら、
現在にいたるまで分子ガス流を制御する全ての試みは望
ましい結果をもたらしてはいない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は分子領域のガス流の制御を行う際に、広い制御領域に
わたって、確実に連続制御を行うことのできる制御装置
を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による分子領域の
ガス流を制御する装置は、通路と該通路周囲の所定の範
囲にわたって通路周囲に設けられる溝を有するハウジン
グと、前記通路の側方に位置する開放位置と前記通路を
横断する閉鎖位置との間を移動可能であり、前記閉鎖位
置において少なくとも前記通路周囲の溝に受容される縁
端部を有する制御プレートとからなり、通路周囲の溝に
受容される制御プレートの前記縁端部は前記通路の断面
の輪郭に対して内側にオフセットしているか又は外側に
突出している偏寄した輪郭を有することを特徴とする。
【0006】即ち、本発明の上記目的及び以降明らかに
なるであろうその他の目的は、通路周囲の溝に受容され
る制御プレートの周辺端部の成形により達成される。そ
の輪郭が通路の断面の輪郭から偏寄しており、かつ通路
の断面の輪郭に対して内方にオフセットしているか或い
は外方に突出するように成形することにより達成され
る。
【0007】更に、本発明の他の態様は、分子領域のガ
ス流を制御する制御装置が、通路と該通路周囲の所定の
範囲にわたって通路周囲に設けられる溝を有するハウジ
ングと、前記通路の側方に位置する開放位置と前記通路
を横断する閉鎖位置との間を移動可能であり、前記閉鎖
位置において少なくとも前記通路周囲の溝に受容される
縁端部を有する制御プレートとからなり、通路周囲の溝
に受容される制御プレートの前記縁端部は少なくともあ
る部分において他の縁端部に比してテーパー状となって
いることを特徴とする。
【0008】本発明の他の観点によれば、周辺溝に受容
される制御プレートの縁端部は先細りのテーパー状の断
面形状、望ましくはウェッジ形状を有する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明による分子領域のガス流を
制御する制御装置は、図1に示すように、分割面4に沿
って分離可能にボルト5で結合されている上部及び下部
ハウジング2,3から成るハウジング1を有する。下部
ハウジング2にはガス通路6が設けられている。下部ハ
ウジング2の両側には結合フランジ7がそれぞれ設けら
れている。
【0010】ハウジング1には調整モータ8が取り付け
られており、該調整モータ8は、図4に示す制御プレー
ト9を開放及び閉鎖位置に回動するよう設計されてい
る。制御プレート9は、その開放位置においては図2に
示すように上部ハウジング3内に位置し、閉鎖位置にお
いては図3に示すように通路6の領域に位置する。本実
施形態においては、制御プレート9は上方及び下方に又
は開放及び閉鎖位置に軸10の回りに回動する。
【0011】図1に示す本実施形態の制御装置では通路
6は円形の断面を有している。下部ハウジング2は、通
路6周囲の大部分の円周にわたって設けられている通路
6周囲の溝11を有し、該溝11は閉鎖位置において図
4示の制御プレート9のリム12を受容する。
【0012】図4に示す制御プレート9の特徴は、制御
プレート9の縁端部の輪郭13が円周に沿って連続的な
均一性を示さない点にある。制御プレート9が閉鎖位置
に移動する際通路6中に延出し、閉鎖位置においては溝
11に受容される領域において、縁端部の輪郭13は通
路6の輪郭から偏寄し、通路6の断面の輪郭15より内
側にオフセットする成形部分14を有している。
【0013】通路6の断面輪郭15と矢印16に沿って
閉鎖位置に移動しつつある制御プレート9を図解的に示
す図5に見るように、流れの断面17は精機の円形輪郭
から部分的に偏寄している不規則な輪郭の外形により規
制されている。
【0014】図4、図5に見るように、成形部分14は
互いに或る角度をもって延出する幾つかの直線部分から
成る。成形部分は幾つかの円弧部分又は直線部分と円弧
部分の組合せにより形成されてもよい。直線部分及び/
又は円弧部分からなる制御プレート9の縁端部の成形部
分は少なくとも1つの対称軸を有する。図8、図9に示
す成形部分14’は、図4の成形部分14の輪郭とは異
なる輪郭を有し、互いに角度をもって延出する幾つかの
直線部分は実質的に同じ長さを有する。一方、図4、図
5の成形部分14は実質的に異なる長さの直線部分より
成る。
【0015】正規円形の輪郭からオフセットする成形部
分14,14’の範囲は制御装置の指定された使用法及
び制御装置を用いる圧力領域に依存する。成形部分の輪
郭は指定された制御装置の使用法に常に適合される。
【0016】図1〜図5に示す制御装置で行った実際的
な実験によれば、図5に例示するような閉鎖位置におけ
る角度を0度とする制御プレート9の回動角度αを横軸
にプロットし、縦軸にコンダクタンスL(リットル/
秒)をプロットする図7に示すような制御特性を示す。
コンダクタンスLは次式により定義される。
【0017】
【数1】
【0018】制御プレート9が閉鎖位置へと移動する間
通路6に延出し、閉鎖位置に達すると溝11に受容され
る制御プレート9の少なくとも縁端部の部分が、制御プ
レート9の他の縁端部に対して少なくともある部分にお
いてテーパー状となっていると、驚くべきことに実質的
に連続した制御特性を示すことを見出した。図6にテー
パー状の縁端部を示す。図6に示すようにテーパー状部
分はウェッジ形状の断面を有する。
【0019】このテーパー状部分は、図4〜図5及び図
8〜図9に参照番号14及び14’でそれぞれ示され、
溝11に受容される制御プレート9の縁端部領域を表す
ものと同じ制御プレート9の縁端部領域にわたって広が
っている。
【0020】以上説明したように、本発明は、通路断面
の輪郭に対して内側にオフセットしているか又は外側に
突出しているように成形されており、更にテーパー状の
断面を有する縁端部の成形だれた輪郭を有する制御プレ
ートを提供することを意図するものである。
【0021】上述したタイプの制御装置はリム12を受
容する溝11を形成する通路周辺の領域において、閉鎖
位置にある制御プレートが接合してシールするために図
2、図3示のようなバルブシート18を設けることによ
りシール機能を持たせることもできる。かかるバルブシ
ートは知られており、ドイツ連邦共和国実用新案公報第
7731993号、同国特許公開公報第3447008
号、同国特許公報第1264191号及びアメリカ合衆
国特許公報第3145969号等に開示されている。
【0022】本実施形態においては制御プレート9は軸
10の回りに制御プレート面内を回動するが、その面内
を直線的に移動する制御プレートにも本発明は適用でき
る。直線的に移動する制御プレートも閉鎖位置へ制御プ
レートが移動する際に通路内に延出し、閉鎖位置に達す
るとハウジングに設けられる溝に受容されるリムを有す
る。このリムが前述したように成形された縁端部を有す
るのである。
【0023】本実施形態においては通路6の断面の輪郭
15も制御プレート9の輪郭も円形であるが、方形の通
路断面を有する制御装置にも適用できる。この場合、制
御プレートもまた方形の断面を有し、前述した成形され
た輪郭の縁端部を有する。全ての場合において、図7に
示される制御特性が処理性及び操作条件に対応して適用
される縁端部輪郭により決定される。
【0024】輪郭の形状14はガスの層流のそれとは全
く異なる分子ガス流の特性により決定されるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による制御装置の正面図。
【図2】制御装置が開放位置にあることを示す図1のI
I−II線に沿った縦断面図。
【図3】制御装置が閉鎖位置にあることを示す図1のI
I−II線に沿った縦断面図。
【図4】制御プレートの平面図。
【図5】図4示の制御プレートが閉鎖位置に移動する状
態を図解的に示す説明図。
【図6】制御プレートの他の実施態様を示す詳細断面
図。
【図7】図1〜図5の制御装置により制御ダイアグラ
ム。
【図8】さらに他の実施態様の制御プレートの平面図。
【図9】図8示の制御プレートが閉鎖位置に移動する状
態を図解的に示す説明図。
【符号の説明】
1…ハウジング、 2…下部ハウジング、 3…上部ハ
ウジング、 4…分割面、 6…通路、 7…フラン
ジ、 8…調整モータ、 9…制御プレート、11…
溝、 12…リム、 13…縁端部輪郭、 14…輪郭
の偏寄部、 18…バルブシート。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】分子領域のガス流を制御する制御装置であ
    って、該制御装置は、通路と該通路周囲の所定の範囲に
    わたって通路周囲に設けられる溝を有するハウジング
    と、前記通路の側方に位置する開放位置と前記通路を横
    断する閉鎖位置との間を移動可能であり、前記閉鎖位置
    において少なくとも前記通路周囲の溝に受容される縁端
    部を有する制御プレートとからなり、通路周囲の溝に受
    容される制御プレートの前記縁端部は前記通路の断面の
    輪郭に対して内側にオフセットしているか又は外側に突
    出している偏寄した輪郭を有することを特徴とする分子
    領域のガス流の制御装置。
  2. 【請求項2】分子領域のガス流を制御する制御装置であ
    って、該制御装置は、通路と該通路周囲の所定の範囲に
    わたって通路周囲に設けられる溝を有するハウジング
    と、前記通路の側方に位置する開放位置と前記通路を横
    断する閉鎖位置との間を移動可能であり、前記閉鎖位置
    において少なくとも前記通路周囲の溝に受容される縁端
    部を有する制御プレートとからなり、通路周囲の溝に受
    容される制御プレートの前記縁端部は少なくともある部
    分において他の縁端部に比してテーパー状となっている
    ことを特徴とする分子領域のガス流の制御装置。
  3. 【請求項3】通路周囲の溝に受容される制御プレートの
    前記縁端部は少なくともある部分において他の縁端部に
    比してテーパー状となっていることを特徴とする請求項
    1記載の分子領域のガス流の制御装置。
  4. 【請求項4】通路周囲の溝に受容される制御プレートの
    前記縁端部は、互いに角度を以て演出する複数の直線部
    分により画成される成形輪郭により限定されることを特
    徴とする請求項1記載の分子領域のガス流の制御装置。
  5. 【請求項5】通路周囲の溝に受容される制御プレートの
    前記縁端部は、複数の円弧部分から画成される成形輪郭
    により限定されることを特徴とする請求項1記載の分子
    領域のガス流の制御装置。
  6. 【請求項6】通路周囲の溝に受容される制御プレートの
    前記縁端部は、少なくとも1本の対称軸を有することを
    特徴とする請求項4及び請求項5記載の分子領域のガス
    流の制御装置。
  7. 【請求項7】前記テーパー状部分はウェッジ状断面を有
    することを特徴とする請求項2及び請求項3記載の分子
    領域のガス流の制御装置。
  8. 【請求項8】前記通路周囲の溝が位置する前記ハウジン
    グ領域は閉鎖位置において前記制御プレートが係合して
    シールを行うバルブシールとして形成されることを特徴
    とする請求項1記載の分子領域のガス流の制御装置。
JP9002345A 1996-01-29 1997-01-09 分子領域のガス流を制御する制御装置 Pending JPH09210222A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/592983 1996-01-29
US08/592,983 US5873562A (en) 1996-01-29 1996-01-29 Control apparatus for controlling gas flow in a molecular region

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JPH09210222A true JPH09210222A (ja) 1997-08-12

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JP (1) JPH09210222A (ja)

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