簡単に言えば、 真空バタフライバルブ これはおなじみの1/4回転バルブの改良版ですが、低圧で動作するシステム向けに特別に設計されています。その主な目的は、わずかな漏れでも真空レベルが損なわれる可能性がある環境において、ガスの流れを制御または完全に遮断することです。.
このため、設計では、クリーンな材料、密閉性、およびシステムの動作中に閉じ込められたガスを放出しないコンポーネントに重点が置かれています。.
通常のバルブのように水や空気を単に遮断するだけでなく、これらのユニットは、基本的な低真空状態から、チャンバーのクリーンさと安定性が不可欠となる高性能なセットアップまで、あらゆる用途に対応します。汚染を最小限に抑え、繊細なプロセスに必要な圧力レベルを維持するため、これらのユニットが使用されています。.
標準バルブが真空システムでうまく機能しない理由
ほとんどの人が見たことがある、または使ったことがある 通常のバタフライバルブ. 安価でシンプルで、一般的な配管システムでは十分に機能します。問題は、同じバルブを真空ラインに使用しようとすると発生します。材料からガスが放出され、シールが剥がれ、バルブが真空システムに必要な圧力を保持できなくなるのです。.
そこで登場したのがバタフライ真空バルブです。回転ディスクという同じ原理に基づいていますが、低圧の物理特性に合わせて部品が改良されています。.
真空中では、髪の毛ほどの隙間でさえリークパスとなります。遮断も迅速に行う必要があるため、これらのバルブは高速で開閉するように設計されています。完全に開いた状態では、ディスクは流れをほとんど遮断しないため、ポンプはチャンバーをより速く引き下げることができます。.
実際に重要な違い
一般的なバルブと真空に適したバルブとの本当の違いは、材質とシール面の構築方法に隠れています。.
ガス放出制御
真空状態下では、特定のプラスチック、グリース、一般的なゴムは、内部に閉じ込められていたガスを放出します。これにより、チャンバーは直ちに汚染されます。.
そのため、メーカーはステンレス鋼と、極めて低いガス放出がテスト済みの特殊なシーリング材を使用しています。中にはエラストマーを完全に排除し、 金属シール その代わり。.
密閉性を実現
真空状態を保つには、内部に押し寄せる大気全体と戦う必要があります。これに対処するため、バルブメーカーは特殊なボンネットシール、厳しい機械加工公差、そして時には二重Oリング設計を採用しています。目標はシンプルです。どんなに小さな隙間でもガスが侵入しないようにすることです。.
高真空バタフライバルブの詳細
すべての真空システムが同じというわけではありません。基本的な包装機械は、科学機器ほど精度を必要としません。.
高真空バタフライバルブは、圧力が極めて低い数値、時には1×10⁻⁷ Torr程度まで低下する、より深い真空レベル向けに設計されています。この段階では、表面粗さ、シール材質、接続スタイルがすべて非常に重要になります。.
これらのバルブには、高真空下でもしっかりと保持されるため、ISO、KF、またはCFフランジが使用されていることがよくあります。特にCFフランジは、変形することで非常に強力な金属間シールを形成する銅製ガスケットを採用しています。.
これらのバルブが一般的に使用される場所
多くのハイテクプロセスは安定した真空を必要とするため、これらのバルブはさまざまな業界で使用されています。
- 半導体製造 チップ製造中にガスの流れを制御しながら、プロセスチャンバーを汚染から守るために使用します。.
- 研究施設 電子顕微鏡、質量分析計、真空炉などの機器は真空に依存しています。これらの装置では安定した真空レベルが求められ、そうでなければ実験は失敗に終わります。.
多くのエンジニアが真空バタフライ設計を好む理由
エンジニアがこのバルブ設計を選択する理由の一つは、全開時に滑らかで抵抗の少ない流路を形成することです。高いコンダクタンスにより、ポンプが必要な真空レベルに素早く到達します。また、ゲートバルブのような大型で小型機器への設置が難しいバルブに比べて、このバルブは設置スペースも小さくなります。.
もう一つの利点はコストです。構造は特殊ですが、真空バタフライバルブは通常、同サイズの真空対応ゲートバルブよりも経済的です。唯一注意すべき点は、回転ディスクがシステム内を流れるガスに常にさらされていることです。そのため、媒体が腐食性または汚れている場合は、材料選定がさらに重要になります。.
長期的な品質における材料の役割
ステンレス鋼（通常は304または316）は、耐腐食性と低ガス放出性を備えているため、標準材料として使用されています。中真空アプリケーションでは、高品質のFKM製シールが一般的です。.
システムをもっと深くまで拡張する必要がある場合、特にベークアウトサイクル中に機器を加熱する必要がある場合、エラストマーだけでは不十分な場合があります。そのような状況では、オールメタルシールが最も信頼性の高い性能を発揮します。.
これは、中真空バルブと深真空バルブの設計における最も大きな違いの 1 つです。真空が深くなるほど、低圧および高温下でのあらゆる材料の挙動に注意が払われるようになります。.
