(57)【要約】
【課題】　材料の浸蝕や選択等における従来の問題を少なくとも部分的に解消し、有用な選択を提供する。
【解決手段】　流入端（１４ｉ）及び流出端（１４ｅ）を有する貫通路を構成するバルブ本体（１２）を有する真空ポンプ用逆止弁を提供する。バルブシート（１６）は、貫通路の流入端と流出端との中間に配置される。バルブシートは、エラストマー材料で作られたインサートで構成される。逆止弁は、流出端から流入端へのガス流体の通過を防止するためにバルブシートに着座するように配置されたボール（１８）を有する。ボールは、使用中、流入端から流出端へのガス流体の通過を可能にするように、流入端の加圧ガス流体によってバルブシートから変位可能である。
【選択図】　　　図１
0003100586.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
　流入端及び流出端を有する貫通路を構成するバルブ本体と、前記流入端と前記流出端との中間で前記バルブ本体に位置決めされ、且つ、バルブシートを構成する環状エラストマーインサートと、前記流出端から前記流入端へのガス流体の通過を防止するために前記バルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、前記流入端から前記流出端への前記ガス流体の通過を可能にするように、前記流入端の加圧ガス流体によって前記バルブシートから変位可能であるボールと、を有することを特徴とする真空ポンプ用逆止弁。
【請求項２】
　流入端及び流出端を有する貫通路を構成するバルブ本体と、前記流入端と前記流出端との中間に配置されたバルブシートと、ボールと、を有し、前記バルブシートは、エラストマー材料で作られたインサートによって構成され、前記ボールは、前記流出端から前記流入端へのガス流体の通過を防止するために前記バルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、前記流入端から前記流出端への前記ガス流体の通過を可能にするように、前記流入端の加圧ガス流体によって前記バルブシートから変位可能である、真空ポンプ用逆止弁。
【請求項３】
　前記ボールは金属、ポリマー及びセラミックの群のうちの一つで作られている、請求項１又は請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
　前記ボールは、前記バルブシートにくっつくのを防止するために、非粘着性材料で被覆されている、請求項３記載のバルブ。
【請求項５】
　前記インサートはＯリングである、請求項１乃至４いずれか１項に記載のバルブ。
【請求項６】
　前記インサートは、フルオロエラストマー及びペルフルオロエラストマーのうちの一方で作られている、請求項１乃至５いずれか１項に記載のバルブ。
【請求項７】
　前記バルブ本体は鋳造製である、請求項１乃至６いずれか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
　流入口、流出口及びインサートを受け入れるための場所を有する鋳造製本体部分と、エラストマー材料で作られ、且つ、前記場所に位置決めされたインサートと、ボールと、を有し、前記インサートはバルブシートを構成し、前記ボールは、前記流出口から前記流入口へのガス流体の通過を防止するために前記バルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、前記流入口から前記流出口への前記ガス流体の通過を可能にするために、前記バルブシートの上流に面した側に作用するガス圧によって前記バルブシートから変位可能である、真空ポンプ用逆止弁。
【請求項９】
　請求項１乃至８いずれか１項に記載の逆止弁を備えた真空ポンプ。
【請求項１０】
　真空ポンプから排出されるガス流体のための流路に逆止弁を有し、該逆止弁は、バルブシートインサート及びボールを有する、真空ポンプにおいて、前記バルブシートインサートはエラストマー材料で作られ、且つ、使用中、前記ボールが前記バルブシートインサートに着座するとき、前記流路のガス流体の流れが防止され、又、前記ボールの上流の前記流路に所定のガス圧があるとき、前記ガス流体が前記ボールの下流の前記流路に流れることができるように、前記ボールがガス圧によって前記バルブシートインサートから移動されるように、前記流路に対して位置決めされている、ことを特徴とするポンプ。
【請求項１１】
　インサートは、流路の流入端と流出端との中間に位置決めされた環状エラストマーインサートからなる、請求項１０に記載のポンプ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本考案は、真空ポンプ用の逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
　しばしばチェックバルブと称される逆止弁は、一般に真空ポンプと共に使用される。逆止弁は、ドライ真空ポンプの排気側に最もよく使用され、そしてガス／蒸気をポンプから排気させ且つガス／蒸気の逆流を防止するように構成される。
　既知のチェックバルブは、重力に逆らって働くボールを使用する。使用中、ボールは、排気圧が、ボールを重力に逆らってバルブシートから持ち上げるのに十分であるような時まで、バルブシートに着座する。排気圧が、ボールをシートから離しているのに十分である限り、バルブは開放して、ポンプからのガス／蒸気の流通を可能にする。排気圧が、ボールを重力に逆らって支持することが出来ない程度まで降下すると、ボールはバルブシートに落ち込み、ガス／蒸気のポンプ内への逆流を防止する。
【０００３】
　既知の逆止弁のバルブシートは金属で作られ、ボールは、ガスシール特性を良くするために、エラストマー材料で作られるか、エラストマー材料で被覆された金属フォーマーからなるか、のいずれかである。エラストマーは、良好なガスシールをもたらすための十分弾力性があることが必要とされる。
【０００４】
　既知の逆止弁は良好に作動するが、腐食性ガス／蒸気をくみ出すときに遭遇する問題がある。そのようなガス蒸気の例はフッ素を含有するものである。フルオロエラストマーのような真空ポンプのシールに通常使用されるエラストマー配合物、例えば、Ｖｉｔｏｎ（商標名）は、真空ポンプの排気のフッ素含有物によって浸蝕されやすい。金属部品もこれらの腐食性ガス／蒸気によって浸蝕されるが、典型的に、通常使用されるエラストマー配合物よりももっと耐える。
【０００５】
　腐食性ガス／蒸気のくみ出しに対処するために、高い耐浸蝕性を有するエラストマーを使用することが出来る。高い耐フッ素浸蝕性を有するエラストマーの例は、Ｃｈｅｍｒａｚ（登録商標）及びＫａｌｒｅｚ（登録商標）のような、ペルフルオロエラストマーである。しかしながら、これらの材料は、Ｖｉｔｏｎのようなより一般的に使用される材料より著しく高価であり、中実のＣｈｅｍｒａｚ及びＫａｌｒｅｚで作られる満足なボールを生産することができるが、このことが、逆止弁の生産コストに法外に加わる。
【０００６】
　金属フォーマーを被覆することによってボールを作る場合には、コスト問題は減るが、使用することができるエラストマーの選択は、エラストマーが、金属フォーマー上に成形することが可能でなければならないという要件によって制限されてしまう。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
　本考案の目的は、上述した問題の一つ以上を少なくとも部分的に解消すること、及び又は、有用な選択を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本考案は、流入端及び流出端を有する貫通路を構成するバルブ本体と、流入端と流出端との中間でバルブ本体に位置決めされ、且つバルブシートを構成する環状エラストマーインサートと、流出端から流入端へのガス流体の通過を防止するためにバルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、流入端から流出端へのガス流体の通過を可能にするように、流入端の加圧ガス流体によってバルブシートから変位可能であるボールと、を有することを特徴とする真空ポンプ用逆止弁を提供する。
【０００９】
　本考案は又、流入端及び流出端を有する貫通路を構成するバルブ本体と、流入端と流出端との中間に配置されたバルブシートと、ボールと、を有し、バルブシートは、エラストマー材料で作られたインサートによって構成され、ボールは、流出端から流入端へのガス流体の通過を防止するためにバルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、流入端から流出端へのガス流体の通過を可能にするように、流入端の加圧ガス流体によってバルブシートから変位可能である、真空ポンプ用逆止弁を提供する。
【００１０】
　望ましくは、ボールは金属で作られている。ボールは、バルブシートにくっつくのを防止するために、非粘着性材料で被覆されているのが良い。変形構成では、ボールは、ＰＴＦＥのような不活性重合体材料のインサートで作られても良い。さらなる変形例では、ボールは、セラミック材料で作られても良い。
【００１１】
　インサートは好ましくはＯリングである。インサートはフルオロエラストマー又はペルフルオロエラストマーで作られているのが良い。
　バルブ本体は、好ましくは鋳造製である。
【００１２】
　本考案は又、真空ポンプ逆止弁を含み、該逆止弁は、流入口、流出口及びインサートを受け入れるための場所を有する鋳造製本体部分と、エラストマー材料で作られ、前記場所に位置決めされたインサートと、ボールと、を有し、インサートはバルブシートを構成し、ボールは、流出口から流入口へのガス流体の通過を防止するためにバルブシートに着座するように配置され、且つ、使用中、流入口から流出口へのガス流体の通過を可能にするために、バルブシートの上流に面した側に作用するガス圧によってバルブシートから変位可能である。
　本考案は、上述した逆止弁を備えた真空ポンプ、好ましくはドライ真空ポンプをも含む。
【００１３】
　本考案は又、ガス流体の流路を構成する部分と、流路にある逆止弁と、を有する真空ポンプを含み、逆止弁は、バルブシートインサート及びボールを有し、バルブシートインサートは、エラストマー材料で作られ、且つ、使用中、ボールがバルブシートインサートに着座するとき、流路のガス流体の流れが防止され、又、逆止弁の上流の流路に所定のガス圧があるとき、ガス流体が逆止弁の下流の流路の位置に流れることができるように、ボールがガス圧によってバルブシートインサートから移動されるように、流路に対して位置決めされている。
【００１４】
　本考案は又、真空ポンプから排出されるガス流体のための流路を構成する部分を有する逆止弁を有し、逆止弁は、バルブシートインサート及びボールを有し、バルブシートインサートはエラストマー材料で作られ、且つ、使用中、ボールがバルブシートインサートに着座するとき、流路のガス流体の流れが防止され、又、ボールの上流の流路に所定のガス圧があるとき、ガス流体がボールの下流の流路に流れることができるように、ボールがガス圧によってバルブシートインサートから移動されるように、流路に対して位置決めされている。
【００１５】
　本考案は又、排気ガスの真空ポンプへの逆流を防止する方法を含み、該方法は、エラストマー材料で作られたインサートからなるバルブシートを排気ガスの流路に設けるステップと、排気ガスの通過を防止するためにボールをバルブシートに設けるステップと、を有し、ボールは、ボールが重力の作用でバルブシートに着座し且つボールの上流のガス圧によって重力に抗して変位可能であるように配置される。
【００１６】
　バルブシートが、フッ素のような浸蝕性媒体を含有するガス／蒸気にさらされるところでは、エラストマー材料は、向上した耐化学的浸蝕性を有する配合物から有利に選択される。適当な配合物の例は、Ｃｈｅｍｒａｚ、Ｋａｌｒｅｚ又はＳｉｍｒｉｚである。しかしながら、本考案は、それらの配合物に限定されるべきものではなく、特定のくみ出し環境に所望される特性を有するエラストマー材料から作られたバルブシートは、要望に応じて容易に代えることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
　本考案をより良く理解するために、本考案の例示にすぎない実施形態を添付図面を参照して説明する。
　図１を参照すると、逆止弁１０はバルブ本体１２を有する。バルブ本体は、典型的には、中空の金属鋳造品である。バルブ本体１２は、流入側１４ｉ及び流出側１４ｅを有する貫通路を構成する。流入側１４ｉと流出側１４ｅとの間には、Ｏリングによって構成されるバルブシート１６があり、このバルブシート１６にはボール１８が着座する。逆止弁の流出側１４ｅの側でバルブシート１６より上には、チャンバー２０があり、このチャンバー内へボールが上昇することが出来る。チャンバー２０は、鍛造工程の間コアの挿入又は取り出しを可能にするために、その外方端が開放されている。チャンバー２０の開放端は、キャプヘッドソケットねじなどの手段によってバルブ本体に固定されるプレート２２によって閉じられる。プレート２２は、バルブ本体１２とプレートとの間に設けられたシール２４に対してシールして、気密シールをもたらす。
【００１８】
　フランジ２６が、貫通路の流入側１４ｉの外方端、即ち、バルブシート１６から遠く離れた端に設けられる。フランジは、逆止弁を真空ポンプ２８に取付けることが出来るように、ねじを通すことが出来る適当な貫通孔（図示せず）を備える。フランジ２６には、真空ポンプ２８とフランジ２６との間の気密シールをもたらすために、Ｏリングのようなシールを受け入れるための凹部３０が設けられる。同様に、貫通路の流出側１４ｅの外方端には、フランジ３２及び凹部３４が設けられ、下流の装置或いはそのような装置に至る導管に対して気密連結をもたらすことが出来る。逆止弁の下流に連結される装置の例はアベートメントシステム（abatement system）である。
【００１９】
　バルブ本体１２は、チャンバー２０の下端即ち内方端に、Ｏリング１６が着座する肩部を構成する。Ｏリングは任意適当なエラストマー配合物からなる。逆止弁が浸蝕性のフッ素含有ガス／蒸気をくみ出すために使用されるものであるならば、Ｏリングを、Ｃｈｅｍｒａｚ又はＫａｌｒｅｚのような適当に耐性のある配合物で作らなければならない。
【００２０】
　ボールは、ステンレス鋼又は、耐蝕性のために通常選択される他の適当な金属のような金属で作られる。しかしながら、金属ボールは、移動する前に、つまりバルブを動作させる前に、ボールの背後につくられるべき一定量の圧力を必要とする。さらなる実施形態では、固体のポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような不活性重合体材料を使用してボールを形成しても良い。そのような材料から形成されたボールは均等のボールより著しく軽量であり、その結果、ボールを持ち上げるのに必要な圧力は減ぜられる。このようにして、圧力変動により感応するバルブが提供され、その結果、ポンプ排気側に現れる背圧は減ぜられる。そのような対策によって、重合体ボールが、より軽量なだけでなく、より安価であり、製造が容易であり、使用中、装置が著しく静かである、といったさらなる利点が提供される。
　変形例として、ボールを形成するのにセラミックを使用しても良い。
【００２１】
　使用中、ポンプ２８がポンプ作用をしているとき、排気ガスは、ポンプから貫通路の流入側１４ｉへ流れ、もし、十分な圧力があれば、ボール１８は、バルブシート１６を構成するＯリングから持ち上げられて、排気ガスをチャンバー２０の下端内へ流通させ、そこから、貫通路の流出側１４ｅへ流通させ、ガスは、逆止弁から流出する。ポンプ２８からの圧力が、ボール１８を支持するのに不十分である程度まで降下すると、ボールは重力の作用でバルブシート１６に落ち込む。ボール１８が、Ｏリングで構成されたバルブシート１６に着座すると、貫通路の各側１４ｉ、１４ｅの間に実質的な気密シールがもたらされ、それによって、ポンプ２８内へのガスの逆流を防止する。
【００２２】
　バルブ本体１２は様々な形態をなしていても良いことが認識されるだろう。例えば、図示したように、貫通路の流出側１４ｅを設けることは必須ではない。その代わりに、プレート２２を取り外すことによって、チャンバー２０が貫通路の流出端を構成しても良い。そのような装置では、図１のプレート２２によって占められる領域に、典型的に、フランジ２６、３２と同様のフランジが設けられるだろう。
【００２３】
　Ｃｈｅｍｒａｚ又はＫａｌｒｅｚのような高価な配合物が使用されることになる場合には、逆止弁１０は、中実エラストマーのボールを備えた既知のバルブよりも利点を有する。前述したように、Ｃｈｅｍｒａｚ又はＫａｌｒｅｚのような配合物は高価であり、そのような材料から作られるＯリングの形態のバルブシート１６は、同じ材料から作られる中実のボールの約７％のコストがかかると見積もれる。
【００２４】
　図１に示す逆止弁のさらなる利点は、配合物で被覆された金属フォーマーを有するボールを使用するバルブと比べると、金属フォーマー上に成形可能である配合物を使用することに限定されないことである。かくして、特定の作動環境に適して配合物を選択することに関して、設計者の自由度が高まる。
　さらに、配合物のコスト、或いは、フォーマー上に成形可能な配合物の必要性にそれほど拘束されないので、向上した品質を有する新しいエラストマーが利用可能になるとき、それらのエラストマーを逆止弁に使い始めることが比較的簡単である。
【００２５】
　バルブシート１６は、図１に示すＯリングによって都合良く構成されるが、万一必要とされ及び又は望ましければ、異なる形状を有するインサートシールによってバルブシートを構成しても良い、ことを理解すべきである。
　ボールは、金属で作られているが、ボールがバルブシート１６にくっつくのを防止するために、非粘着性材料で被覆されるのが良いことが認識されるであろう。適当な非粘着性材料の例は、ポリテトラフルオロクロロエチレン（ＰＴＦＥ）である。
【００２６】
　実施形態では、逆止弁を真空ポンプ及び真空ポンプから導くパイプにねじ等の手段によって固定させるフランジを有するものとして記載したが、これを、限定ととるべきではない。例えば、バルブ本体にねじ山を設け、バルブを真空ポンプのねじ山に直接螺着させても良い。
　ポンプに構成された通路内にインサートバルブシート１６及びボール１８を嵌めることによって逆止弁を作っても良く、この場合、ポンプ又はポンプの一部が、バルブ本体１２を構成することも、認識されるだろう。
【００２７】
　逆止弁１０の可能な変形例を、図２に示す。この変形例は、ボール１８とプレート２２との間に圧縮ばね４０を設けることを含む。ばね４０は、ボールがＯリングによって構成されたバルブシート１６に係合する位置にボールを付勢するように配置される。貫通路の流入側１４ｉのガス／蒸気の圧力が少なくとも所定のしきい値に達するまでボールが持ち上がらないように、ばねを選択することができ、ばねの存在によって、流入側の圧力が圧力しきい値を下回ると、ボールが即座にバルブシートに押し戻されて、流出側１４Ｅから入流側１４ｉへのガス／蒸気の逆流を確実に防止するようにする、ことが認識されるだろう。
【００２８】
　考案の概要として、真空ポンプ用逆止弁は、流入側（１４ｉ）及び流出側（１４ｅ）を有する貫通路を構成するバルブ本体（１２）を有する。バルブシート（１６）は、貫通路の前記流入側と前記流出側との中間に配置される。バルブシート（１６）は、エラストマー材料で作られたインサートによって構成される。逆止弁は、流出側（１４ｅ）から流入側（１４ｉ）までのガス流体の通過を防止するために、バルブシートに着座するように配置されたボール（１８）を有する。ボールは、使用中、貫通路の流入側から流出側へのガス流体の通過を可能にするために、貫通路の流入側の加圧ガス流体によってバルブシートから変位することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】真空ポンプに取付けられた逆止弁の側面断面図である。
【図２】逆止弁の変形態様を示す図１に対応する図である。
【図１】
0003100586.tif 000003
【図２】
0003100586.tif 000004