JPS5937387A - 真空槽の圧力制御装置 - 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】 槽への給気量を一定にし真空槽からの初１気量を調節す
ることによって真空槽内の圧力をハｒ望の値に維持させ
るようにした圧力制御装置に関するものである。

従来の真空槽の圧力１ｊ１」軸装置を第１図について説
明すると、真空槽／の給気側に可変リークバルブ３を設
け、排気ＯｔＵに油回転ポンプコ′に接ＵＣされたメカ
ニカルブースター（）Ｃ空）ボンプコを接続して真空槽
ｌを排気するようにし、可変リークバルブ３を制御し、
ガスボンベダより減圧弁ｑ′を経て負空槽／内へ給気さ
れるガス量を調節することによって真空槽ｌ内の真空圧
力を所定値に調節するようにしていた。

ところが、上記のような従来公知のものにおいては、可
変リークバルブ３は比較的圧力の高い伏態でガス量の流
量を調節するため微小な流量調節を特に遠隔操作によっ
て行なうことが雛かしい欠点があった。そのため、真空
槽の排気側を調節することも考えられるが、この場合は
真空状態で制御するため複雑な制御が難かしく、普通０
Ｎ−ＯＦＦ制御するものが多い。したがって、真空槽の
圧力を微細に制御することは困難であった。

本発明の目的は、前記した従来のものの欠点を解消し、
簡単な構成で容易に真空槽の圧力を微細に調節制御でき
るようにした制御装置を提供するにある。

この目的を達成するために、本発明は、真空槽の給気側
に、一定小量ずつのガスを槽内へ流入させるように設定
された可変リークバルブを設けると共に、排気側に、特
種形状をしたピストン形のコンダクタンス可変バルブを
設け、その下流仰に油回転ポンプに接続されたメカニカ
ルブースターポンプを接続したことを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面第コ図ないし第グ図と共に
説明する。

第２図は、本発明に係る真空槽の排気装置の全体図で、
真空槽ｌの給気側の導管には、ガスボンペグよシ減圧弁
ｑ′を経て一定小量ずつのガスを梧／内へ流入きせるよ
うに設定された可変リークバルブＳが、−！た排気側の
導管に汀、排気弁としてのコンダクタンス可変バルブ６
と油回転ボンゾコ′に接続されたメカニカルブースター
ポンプコとがそれぞれ接続され、可変リークバルブＳは
流入ガス量を一定小量に保つようにその絞り開度が運転
中子め設定された値に固定される一方、排気弁々しての
前記コンダクタンス可変バルブ６は、次ノように構成さ
れる。

真空ポンプ（ｉｉｌｌに接続される弁本体７の出口（排
気口）ｇに接して摺鉢状に傾斜した面ワとその大径部に
接続する軸直角平面ＩＯとからなる弁Ｆｌへが形成ざｔ
′１．、一方、側方に真空槽１側に接続される吸気口１
２を形成した弁本体７の内部に挿入されるピストン弁１
３Ｖｉ、弁閉鎖時、前記弁座と密着するような形状に、
すなわち前記摺鉢状傾斜面ワに対向する截頭円錐形傾斜
面／グとその底辺部に接続し削記輔直角平面／θに対向
する平面／Ｓとが形成され、且つ該ビス；・ン弁１３の
円筒部の外径を弁本体りの円筒部／／の内径より小きく
形成１−でそれらの間に一定間隙のガス通路ａ１が形成
されるようにし、ざらに該ピストン部の裏側には、（ピ
ストンに代え軽量の）該ピストン部の円筒面と同一外径
の円筒状カバー１ｇがピストン弁と一体に固定さｎ７て
ガス通路ａ０が確保され、また中央部にはピストンロッ
ド／７が取付けられる。なお、前記ピストン平面部／Ｓ
にはＯリング／６を嵌入し７た溝部／　４’が形成され
ている。

上記ピストン目ツド１７は、弁本体りの蓋体（ロッドフ
ランジ）／？を貫通して延び、連結部２０を介してピス
トン弁駆動用リニアモータ２／に連結される。なお、ピ
ストン弁１３の変位量を表示するために前記連結部２０
に取付けられたラック２コとかみ合うようにピニオン２
３が駆動モータ側に取付けらｎｌ、該ピニオン２３の回
転はピストン弁変位インジケータ（図示せず）に伝えら
れる。

本発明ｅま、自ｉ］述のような構成になっているので、
ピストン弁１３が閉鎖している時は、ピストン弁１３と
弁座とがそｎ、ぞれの円錐傾斜面（９と／＜ｊ）と軸直
角平面（１０とｔＳ）とが互いに密着し、且つ０リング
１６の存在によシ、ピストン弁Ｆま弁座を密封すること
ができる。

次いで、駆動用リニアモータコｌによシ、ピストンロッ
ド１７を介してピストン弁１３が弁座よりｉ退すると、
ピストン周面と弁本体円筒部ｌ／の内面及び軸直角肉平
面ＩＯと／Ｓ並びに弁座の摺鉢状面りとピストン弁１３
の円錐面／Ｑの（−ｔｌ。

それの面によって形成されるかぎ形の通路（ａｌ。

ａｔ　ｔ　ａ　５　）の断面積が漸増しようとする。

ところが、上記のように通路がかぎ形に形成されている
ため、通路断面積の変化け、ピストン弁の変位に対して
部分的に、例えば軸直角平面１０と１５間の通路ａ２で
は比例的に変化するが、傾斜面部の通路ａ、では傾斜角
θに影響され、才た円筒面部の通路ａ１では断面積は変
化されず、通路長さが減少されるのみである。

ところで、一般に流体においては、管路の途中に設けら
ｎた弁部を通過する流量は、弁体の開度に応じて変化さ
れ、普通、弁体の通路断面積に比例関係にある。しかし
ながら、気体の流ｎ−が分子流（或いは分子流と粘性流
の中間領域）になるような真空の場合、弁体を通過する
流量は、前記のように弁体の０１１度、したかつて流路
の断面積に比例するような牟純なものではない。真空の
場合、ガスの流ｎ、現象を気体分子の運動論的に見なけ
ればならず、流れのコンダクタンス（抵抗の逆数）が問
題になる。

上記のような理由によシ、本発明のものにおいては、前
記のような流体通路の形成によシ、ガスの流力、（流ｆ
ｉ：　）　ｔｆｆｌ：　％実験結果によると、ビストン
ストロークの成る帥４囲内でげ、ピストンの変位にはｔ
丁比例関係にあることが分かった。こ；ｉ、ｌ′ｉ流ｎ
に沿う前記通路ａ１．　ａ２．　ａ、のそハぞｎのコン
ダクタンスの変化が総合さｊ１全体としてピストン変位
に＃ｌぽ比例するような値になるものと考えらｎ、る。

したがって、前記インジケータに表わざｎ、るピストン
弁の変位量を、例えばリニアモータ２／のＰＩＤ制御（
比例（Ｐ）、積分（１）、微分（Ｄ）の各動作が組み合
わざｎ−たｆｌｒｌＪ岬方式）によシ、徽頗１に調節す
ることによシ、真空槽ｌ内の真空度を所望の値に自動的
に調節維持することができる。捷だ本発明のように、比
較的圧力の高い給気側に設けらバーだ定量のガスを通過
きせるリーク弁によって真空槽への給気量を一定に保ち
、低圧力（真空）状態にある排気側を前記のようなコン
ダクタンス可変ノ２ルプによシ、自動的に調節制御する
ことによシ、給気側を制御するようにした従来のものに
比べて、圧力制ｆｌｌ操作が容易に確実に行なうことが
できる。

以上のように、本発明は真空槽の給気側を一定絞りとし
、排気側を特殊形状をしたコンダクタンス可変−ぐルブ
により調節することにより、真空槽内の圧力を所望の値
に自動的にかつ微細に６周節することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の真空槽の圧力制御装置の概要図、第、２
しｌＶｉ本発明に係る真壁槽の圧力制御装置の概要図、
第３図は、本発明に係る真空槽の排気側に設けられ乙リ
アクタンス可変バルブの断面図、第９図は第３図の要部
拡大断面図である、／１９．真空槽、　　Ｓ、、、定量
ガスを通過きせるように設定された可変リークバルブ、
乙・・・コンダクタンス可変ノζルブ、７０１．弁本体
、　ワ６２．摺鉢状傾斜向、／θ、　、　、　ｑ’＋Ｉ
Ｉ　ｉｎ角平面、　　ｌダ１９．截頭円錐形傾ｅｌｒ　
ｎ４ｉ、　　ｔ　ｓ　、　、　、　ｅｈ面角平面、／７
．、、ピストンロッド、　　２１．、、ピストン弁駆動
用リニアモータ。 第１園 児２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｉ　真空槽の給気側に定量のガスを通過させるように設
   定されたリークｌ：シブを設けると共に排気側にコンダ
   クタンス可変バルブを設ケ、該コンダクタンス可変バル
   ブを、真空ポンプ側に接続される一端に弁座をまた側方
   に真空槽側に接続される吸気口をそれぞれ形成した円筒
   形弁本体と、排気口を取巻いて形成された摺鉢状の傾斜
   面とその大径部に接続される軸直角平面とによって形成
   された弁座と、弁閉鎖時、前記弁座と密着するように形
   成された截頭円錐形傾斜面とその底辺部に接続される軸
   直角平面並びに弁本体円筒部内面との間に一定間隙の通
   路を形成する円筒面とからなるピストン弁と、該ピスト
   ン弁を変位させる駆動装置とによって構成したことを特
   徴とする真壁槽の圧力制御装置。 ユ　ピストン弁の裏側に、ピヌトン部の円筒面と同一外
   径の円筒状カバーを取付けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の真空槽の圧力制御装置。