JP2003194257A - ヒーター付きポペット弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポペット弁のケーシングの外周面全体を、安
価な棒状ヒーターを使用して効率良く加熱できるように
する。 【解決手段】 メインポート１１，１２と、これらのメ
インポート１１，１２を結ぶ流路１４と、この流路１４
中に設けられた環状の弁座１５と、この弁座１５を開閉
するポペット式の弁部材１３と、この弁部材１３に連結
されたロッド１６とを有する弁ケーシング１０の外周面
に、該弁ケーシング１０の全周を取り囲むように熱伝導
性素材からなる伝熱カバー３０を被着し、この伝熱カバ
ー３０に設けたヒーター孔３１内に、棒状をなす第１ヒ
ーター３２を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、理化学機械等にお
いて反応ガスなどの作動流体の供給に直接使用したり、
このような反応ガスを使用する真空チャンバの減圧等に
使用するポペット弁に関するものであり、更に詳しく
は、前記作動流体からの生成物が弁部材等に付着するの
をヒーターで防止するように構成した、ヒーター付きの
ポペット弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体の製造装置においては、真
空チャンバ内で行われるエッチングなどの化学処理に高
温の反応ガスが使用され、その供給や真空チャンバの減
圧等にポペット弁が用いられている。ところが、前記反
応ガスは低温化すると生成物が析出し易く、その生成物
がポペット弁の内部や弁部材などに付着して開閉精度を
低下させるため、このようなポペット弁においては、作
動流体からの生成物の析出や弁部材等への付着を防止で
きるように構成されていることが重要である。

【０００３】このため従来より、ケーシングや弁部材等
をヒーターで加熱して生成物の付着を防止するようにし
たヒーター付きのポペット弁が各種提案されている。特
許第３００５４４９号公報には、ケーシングの外面にバ
ンドヒーターを巻き付けると共に、流路を開閉する弁部
材に棒状のヒーターを、該弁部材から延びる中空ロッド
の内部を通じて取り付けたものが開示されている。ま
た、特許第３０１２８３１号公報には、ケーシングの外
面にラバーヒーターを取り付けると共に、弁部材と一体
の筒状をした保持体の外周に別のヒーターを取り付けた
ものが開示されている。更に、特開平８２８０７号公報
には、ケーシングの外面にラバーヒーターを取り付ける
と共に、弁部材と一体の中空ロッドの内部にフレキシブ
ルヒーターを内蔵したものが開示されている。

【０００４】このような従来のポペット弁は何れも、ケ
ーシングの外面を加熱するヒーターとして、可撓性のあ
るバンドヒーターやラバーヒーターを使用し、このヒー
ターをケーシングの外面に巻き付けている。

【０００５】しかしながら、これらのヒーターは、シリ
コンゴムのように薄くて柔軟な絶縁性の外皮内にニクロ
ム線等の発熱体を埋め込んで形成したものであるため、
比較的高価である。しかも、それをケーシングの外周面
に巻き付けるということは、実質的に前記発熱体をケー
シングの全周に隙間なく巻き付けるということであるた
め、発熱体の長さが長くなって消費電力も必要以上に多
くなる。また、前記発熱体が断線した場合には、この発
熱体だけを交換することはできず、外皮を含めたヒータ
ー全体を交換しなければならない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、ポペット弁のケーシングの外周面全体を、安価な棒
状ヒーターを使用して効率良く加熱できるようにするこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のヒーター付きポペット弁は、第１メインポ
ート及び第２メインポートと、これらの両メインポート
を結ぶ流路と、該流路中に設けられた環状の弁座とを有
する弁ケーシング、この弁ケーシングに連結されたシリ
ンダー、前記弁ケーシング内に設けられて前記弁座を開
閉するポペット式の弁部材、この弁部材に先端部を連結
され、基端部が前記シリンダーの内部まで延びるロッ
ド、前記シリンダーの内部にシール部材を介して摺動自
在に配設されると共に、前記ロッドの基端部に連結され
たピストン、前記弁ケーシングの外周面に該弁ケーシン
グ全体を取り囲むように被着された熱伝導性素材からな
る伝熱カバー、この伝熱カバーに内蔵された棒状をなす
一つ以上の第１ヒーター、を有することを特徴とするも
のである。

【０００８】前記構成を有する本発明のポペット弁によ
れば、弁ケーシングの外周面に伝熱カバーを被着して、
この伝熱カバーに棒状の第１ヒーターを内蔵したので、
この第１ヒーターからの熱は、前記伝熱カバーを通じて
弁ケーシングの外周面全体に均等に分散して伝達される
ことになり、この結果、前記弁ケーシングの外周面全体
を、安価な棒状ヒーターにより伝熱カバーを介して効率
良く加熱することができる。

【０００９】前記伝熱カバーは、熱伝導性に勝れて軽量
のアルミニウムで形成することが望ましい。

【００１０】本発明においては、前記伝熱カバーの外面
に、外部への熱伝達を防止するための断熱カバーを設置
することができる。この断熱カバーは、断熱板の内面
に、前記伝熱カバーからの熱を拡散させるための熱拡散
板を取り付けた構成とし、前記伝熱カバーに、スぺーサ
ーを介在させることによって一定の空隙を保った状態に
取り付けることが望ましく、前記断熱板は、フッ素ゴム
又は発泡フッ素ゴムで形成することが好ましい。

【００１１】本発明においてはまた、前記弁部材に一つ
以上の第２ヒーターを取り付けることができる。この第
２ヒーターは、前記弁部材の前面の、閉弁時に前記弁座
の内孔内に位置して流路と面する部分に取り付けると共
に、ヒーターカバーで気密に覆っておくことが望まし
い。

【００１２】本発明においてはさらに、前記弁ケーシン
グの内部に、前記弁部材が開弁位置で接触する伝熱面を
先端に備えた伝熱体が配設され、この伝熱体に一つ以上
の第３ヒーターが取り付けられる。この伝熱体は円筒状
をしていて、前記ロッドの回りに同心状に設置され、該
伝熱体に設けたヒーター孔内に前記第３ヒーターが内蔵
されていることが望ましい。

【００１３】前記弁ケーシングとシリンダーとは、該弁
ケーシングからシリンダーへの熱伝導を防止するための
断熱部を介して連結することもできる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明に係るヒータ
ー付きポペット弁の第１実施例を示すものである。この
ポペット弁１Ａは、半導体製造装置における真空チャン
バの減圧に使用するのに適したもので、弁部材１３で流
体流路１４を開閉する弁開閉部２と、前記弁部材１３を
駆動するシリンダー操作部３と、これらの弁開閉部２と
シリンダー操作部３との間に介設された断熱部４とから
なっていて、前記弁開閉部２には、第１〜第３の３組の
加熱機構５，６，７が設けられている。

【００１５】前記弁開閉部２は、ステンレス鋼（ＳＵ
Ｓ）などの素材で形成された四角柱状の弁ケーシング１
０を有している。この弁ケーシング１０は、前記真空チ
ャンバ及び真空ポンプの何れか一方に接続するための第
１メインポート１１と、他方に接続するための第２メイ
ンポート１２とを、互いに９０度異なる向きに備えると
共に、これら両メインポート１１，１２を結ぶ前記流路
１４と、該流路１４中に設けられた円環状の弁座１５と
を備えている。

【００１６】前記弁ケーシング１０の内部には、弁座１
５を開閉するポペット式の前記弁部材１３が設けられて
いる。この弁部材１３は、円盤形をした基材１３ａの下
面外周に、前記弁座１５に接離するゴム製のシール部材
１３ｂを取り付けて形成したもので、この弁部材１３の
背面中央部には駆動用のロッド１６の先端部が取り付け
られ、このロッド１６の基端部は、弁ケーシング１０の
端部の隔壁１７及び前記断熱部４を貫通して前記シリン
ダー操作部３まで延び、ピストン２１に連結されてい
る。また、前記弁部材１３の背面と隔壁１７との間に
は、前記ロッド１６の回りを取り囲むように伸縮自在の
ベローズ１８が取り付けられている。

【００１７】一方、前記シリンダー操作部３は、前記弁
ケーシング１０の一端部に前記断熱部４を介して連結さ
れたシリンダー２０を有している。このシリンダー２０
の内部には、前記ピストン２１がシール部材２２を介し
て摺動自在に収容され、このピストン２１の両側には第
１圧力室２４ａ及び第２圧力室２４ｂが形成され、これ
らの圧力室２４ａ，２４ｂが、シリンダー２０の側面に
開口する第１操作ポート２５ａ及び第２操作ポート２５
ｂにそれぞれ接続されている。図中２０ａは、前記シリ
ンダー２０の端部を塞ぐシリンダカバーである。

【００１８】そして、前記第１操作ポート２５ａから圧
縮空気等の圧力流体を第１圧力室２４ａ内に供給する
と、図１に示すように、ピストン２１及びロッド１６が
後退するため、該ロッド１６の先端の弁部材１３も後退
して前記弁座１５を開放する。また、前記第１操作ポー
ト２５ａを開放すると共に、第２操作ポート２５ｂから
圧力流体を第２圧力室２４ｂ内に供給すると、図２に示
すように、前記ピストン２１及びロッド１６が前進し、
弁部材１３が弁座１５から離間して該弁座１５を開放す
る。

【００１９】前記第１加熱機構５は、弁ケーシング１０
の外面に取り付けられていて、以下のように構成されて
いる。即ち、この第１加熱機構５は、前記弁ケーシング
１０にその外周面全体を取り囲むように被着された角柱
状の伝熱カバー３０を有している。この伝熱カバー３０
は、アルミニウムのような熱伝導性に勝れた硬質の素材
によってある程度の肉厚を有するように形成されてい
て、前記弁ケーシング１０の外面に密着した状態に取り
付けられている。この伝熱カバー３０は、全体を一体に
形成しても良いが、複数の部分、例えば弁ケーシング１
０の四つの側面毎に分割されたものを組み合わせて形成
しても良い。

【００２０】前記伝熱カバー３０の肉厚内には、複数の
ヒーター孔３１が弁ケーシング１０の軸線と平行に穿設
され、各ヒーター孔３１内に、棒状をなす第１ヒーター
３２が一つずつ挿入されている。そして、これらの第１
ヒーター３２からの熱が伝熱カバー３０を通じて均等に
分散され、弁ケーシング１０全体に均等に伝わるように
なっている。図中３３は、前記第１ヒーター３２から延
出するリード線で、図示しないヒーター制御回路に接続
される。

【００２１】また、前記第１ヒーター３２の少なくとも
一つには、温度センサー３４が取り付けられ、この温度
センサー３４からの検出信号によって前記ヒーター制御
回路で、第１ヒーター３２の発熱温度がコントロールさ
れるようになっている。この温度センサー３４のリード
線は、前記第１ヒーター３２のリード線３３と一緒に外
部に導出されている。なお、前記温度センサー３４は、
第１ヒーター３２に設ける代わりに伝熱カバー３０に設
けることもできる。

【００２２】図示した実施例では、前記第１ヒーター３
２が伝熱カバー３０の四隅に設けられているが、それら
の設置位置は伝熱カバー３０の各側面の中央部であって
も、その他の適宜位置であっても良い。また、この第１
ヒーター３２の数も四つに限定されるものではなく、三
つ以下であっても、五つ以上であっても良く、加熱条件
によっては一つだけ設けることもできる。なお、複数の
第１ヒーター３２を設ける場合は、発熱が伝熱カバー３
０を通じて均等に分散され易いように、これらのヒータ
ーをできるだけ等間隔で配設することが望ましい。

【００２３】前記棒状の第１ヒーター３２は、例えば、
伝熱性に勝れた金属製の外筒内に、ニクロム線等の電気
抵抗発熱体を電気絶縁状態で収容することにより形成す
ることができるが、他の構成のものであっても良い。

【００２４】前記伝熱カバー３０の各側面の外側には、
これらの各側面から外部への熱伝達を防止するための断
熱カバー３７が被設されている。この断熱カバー３７
は、シリコンゴムやフッ素ゴムあるいは発泡フッ素ゴム
等からなる平板状をした断熱板３７ａの内側面に、前記
伝熱カバー３０からの熱を拡散させる機能を持つ薄い熱
拡散板３７ｂを取り付けることにより形成したもので、
前記伝熱カバー３０の各側面に、スぺーサー３８を介在
させることによって該伝熱カバー３０との間に一定の空
隙４０を保った状態で、ねじ３９により固定されてい
る。この場合、一部の断熱カバー３７のねじ３９は、そ
の先端を前記第１ヒーター３２に当接させることによ
り、該第１ヒーター３２の固定用として兼用することが
望ましい。

【００２５】前記熱拡散板３７ｂは、アルミニウム等の
伝熱性素材で形成することができるが、それ以外の素材
であっても良い。また、図示した実施例では、前記断熱
カバー３７が四つに分かれているが、それらは全体が一
体であっても良く、あるいは隣接する二つの断熱カバー
３７，３７が一体に結合されていても良い。

【００２６】第１加熱機構５はこのような構成を有して
いるので、前記各第１ヒーター３２からの発熱は、前記
伝熱カバー３０を伝って該カバー全体に均等に分散し、
弁ケーシング１０の外周面全体に均等に伝達されること
になる。この結果、前記弁ケーシング１０がＳＵＳのよ
うな伝熱性が余り良くない素材で形成されていても、そ
の外周面全体を、安価な棒状ヒーター３２により前記伝
熱カバー３０を介して効率良く加熱することができる。

【００２７】また、前記伝熱カバー３０の外面が断熱カ
バー３７で囲まれているため、該伝熱カバー３０からの
熱が周辺の機器や人体等に伝わる危険性がなく、安全性
も高い。しかもこの場合、断熱カバー３７の内面に熱拡
散板３７ｂを取り付けてあるので、第１ヒーター３２に
近い部分の温度が局部的に高い場合でも、この熱拡散板
３７ｂでその熱が断熱カバー３７全体に分散され、該断
熱カバー３７に局部的に高い温度が作用しないから、該
断熱カバー３７の耐久性が高められると共に、断熱効果
も向上する。しかも、前記断熱カバー３７と伝熱カバー
３０との間に空隙４０が設けられているため、この空隙
によって断熱効果が一層向上する。しかし、前記断熱カ
バー３７は、伝熱カバー３０に接触した状態に被設する
こともできる。

【００２８】さらに、前記断熱カバー３７をフッ素ゴム
で形成すると、耐熱性に勝れるだけでなく、シロキ酸ガ
スなどの有害ガスの発生を防止することができ、断熱性
もシリコンゴムと同等以上のものを得ることができ、発
泡フッ素ゴムを使用すれば断熱性をより向上させること
ができる。

【００２９】また、前記第２加熱機構６は、前記弁部材
１３に取り付けられている。即ち、この弁部材１３の前
面には、閉弁時に前記弁座１５の内孔内に位置して流路
１４と面する部分に、一つ以上の第２ヒーター４２がね
じ４１で着脱自在に取り付けられると共に、この第２ヒ
ーター４２を覆うヒーターカバー４３が、ねじ４４で気
密にかつ着脱自在に取り付けられている。前記第２ヒー
ター４２は、円板形や円環形あるいは渦巻形をした外皮
内に発熱体を収容したものが好適に使用されるが、その
外形形状は直棒状あるいは円弧状であっても良い。ま
た、この第２ヒーター４２にも温度センサーを内蔵する
ことができる。

【００３０】前記第２ヒーター４２からのリード線４５
は、弁部材１３と伝熱体５０及び前記隔壁１７を貫通し
て前記断熱部４の内部に延出し、この断熱部４の側面の
孔４７から外部に導出されている。この場合に前記リー
ド線４５は、弁部材１３の開閉動作の妨げにならないよ
うに、前記断熱部４の内部で撓ませるか、あるいは図示
したようにコイル状に形成しておくことが望ましい。ま
た、前記第２ヒーター４２が温度センサーを内蔵してい
る場合、この温度センサーのリード線は、前記第２ヒー
ター４２のリード線４５と一緒に外部に導出しても、別
に導出しても良い。このように、第２ヒーター４２から
のリード線４５を挿通させる孔を弁部材１３に設けた場
合、該弁部材１３の表裏面間の気密性が損なわれるおそ
れがあるが、該弁部材１３の前面には前記ヒーターカバ
ー４３が、この孔及び第２ヒーター４２を気密に覆うよ
うに取り付けられているため、このヒーターカバー４３
により、前記第２ヒーター４２が反応ガスと接触しない
ように保護されると共に、前記弁部材１３の表裏面間の
気密性が良好に保たれることになる。

【００３１】このように、弁部材１３の前面の反応ガス
と接する部分に第２ヒーター４２を取り付けて、この接
ガス面を直接加熱することにより、反応ガスの凝縮等に
よる副生成物の付着を確実に防止することができる。し
かも、前記第２ヒーター４２が弁部材１３の前面に取り
付けられているため、故障や発熱量の変更等のために該
第２ヒーター４２を交換する場合には、前記ヒーターカ
バー４３を取り外してその交換作業を容易に行うことが
できる。

【００３２】さらに前記第３加熱機構７は、前記弁ケー
シング１０の内部のベローズ１８内にロッド１６に沿っ
て配設された前記伝熱体５０と、この伝熱体５０に内蔵
された一つ以上の第３ヒーター５１とを備えている。前
記伝熱体５０は、アルミニウムのような伝熱性に優れた
金属素材によって円筒状に形成され、前記ロッド１６の
回りに微小なギャップを保って同心状に配設されたもの
で、その基端部を前記隔壁１７にボルトで固定すること
により、弁ケーシング１０内の定位置に固定的に設置さ
れている。この伝熱体５０の肉厚内には、一つ以上のヒ
ーター孔５２が該伝熱体５０の中心軸線と平行に形成さ
れ、このヒーター孔５２内に棒状をした前記第３ヒータ
ー５１が、前記ロッド１６と平行に内蔵されている。ま
た、該伝熱体５０の先端部は環状の伝熱面５０ａとなっ
ていて、この伝熱面５０ａは、図２のように閉弁位置ま
で前進している弁部材１３とは一定距離離間して相互に
接触しないが、図１のように該弁部材１３が開弁により
後退したときには、該弁部材１３の背面の環状の受熱面
１３ｃと接触し合うようになっている。

【００３３】前記第３ヒーター５１からのリード線５３
は、前記断熱部４の側面の孔４７から外部に導出されて
いる。この場合、第３ヒーター５１は変移しないため、
そのリード線５３は撓ませたりコイル状に形成したりす
る必要はない。

【００３４】前記第３加熱機構７は次のように機能す
る。即ち、図２に示すように、前記弁部材１３が弁座１
５を閉鎖しているときは、該弁部材１３が伝熱体５０か
ら一定距離だけ離間していて第３ヒーター５１からの熱
がこの伝熱体５０を介して受熱面１３ｃに伝達されな
い。しかし、図１に示すように、前記弁部材１３が後退
して弁座１５を開放すると、該弁部材１３の受熱面１３
ｃが前記伝熱体５０の先端の伝熱面５０ａに当接し、前
記第３ヒーター５１からの熱が伝熱体５０から伝達され
て加熱される。このように、前記弁部材１３が開弁して
大量の反応ガスと接触するようになったとき、この弁部
材１３が第３ヒーター５１で直接加熱されるため、その
加熱が非常に効果的で、副生成物の付着を確実に防止す
ることができる。また、前記弁部材１３の開閉動作に伴
うベ前記ベローズ１８の伸縮により、該ベローズ１８の
内部が呼吸して一時的に温度降下を生じても、前記第３
ヒーター５１により伝熱体５０を介して該ベローズ１８
の内部が常に加熱されているため、その温度降下の幅は
非常に小さく抑えられ、弁部材１３の高温加熱が可能に
なる。

【００３５】前記伝熱体５０とロッド１６との間には、
それらの相対的な変位を可能にするための微小なギャッ
プが介在しているが、前記第３ヒーター５１からの熱を
この伝熱体５０からロッド１６を介して弁部材１３に多
く伝達させたい場合には、前記ギャップをできるだけ小
さくすると同時に、前記ロッド１６をアルミニウムのよ
うな伝熱性に優れた素材で形成すれば良い。逆に、前記
第３ヒーター５１からの熱が伝熱体５０を通じてロッド
１６に伝わりにくくするには、前記ギャップをできるだ
け大きくするか、又は前記ロッド１６をセラミックスの
ような伝熱抵抗の大きい素材で形成するか、あるいはそ
の両方を実施すれば良い。

【００３６】なお、前記第２ヒーター４２及び第３ヒー
ター５１からロッド１６に伝わった熱は、このロッド１
６からピストン２１側にも流れていくが、その熱の大部
分は断熱部４で放熱されることによって遮断され、ピス
トン２１には殆ど伝わらないため、この熱でシール部材
２２が劣化するおそれはない。しかし、前記ロッド１６
の熱がピストン２１に伝わるのをより確実に防止する方
法として、このロッド１６を、弁部材１３側の部分とピ
ストン２１側の部分とに区分し、該ピストン２１側の部
分を伝熱抵抗の大きい素材で形成することもできる。

【００３７】なお、前記断熱部４は、複数の通気孔４７
を有する円筒形の断熱部材４ａにより形成されていて、
この断熱部材４ａが、前記弁ケーシング１０とシリンダ
ー２０との間に前記ロッド１６を取り囲んで同心状に設
置され、この断熱部材４ａの内部を流通するエアによっ
て前記ロッド１６が冷却されるようになっている。

【００３８】図４は本発明の第２実施例を示すもので、
前記第１実施例のポペット１Ａが、前記弁部材１３の開
閉を何れも流体圧で行う複動形であるのに対し、この第
２実施例のポペット弁１Ｂは、非操作時に弁部材１３が
閉弁位置にあるノーマルクローズ形であると共に、開弁
操作を流体圧で行う単動形のポペット弁である。即ち、
このポペット弁１Ｂにおいては、シリンダー２０の内部
のピストン２１の前面側だけに圧力室２４が形成される
と共に、この圧力室２４に通じる一つの操作ポート２５
がシリンダー２０の側面に形成されている。そして、前
記ピストン２１の後面側にはばね室５６が形成されて、
このばね室５６内にコイル状の復帰ばね５７が、前記ピ
ストン２１を閉弁方向に常時弾発するように設けられて
いる。図中５６ａは前記ばね室５６を外気に開放する呼
吸孔である。

【００３９】従って、前記圧力室２４に圧力流体が供給
されていないときは、弁部材１３が前記復帰ばね５７の
弾発力で弁座１５に押し付けられて閉弁している。そし
て、前記圧力室２４に操作ポート２５から圧力流体が供
給されると、ピストン２１が前記復帰ばね５７の弾発力
に抗して後退するため、前記弁部材１３が弁座１５から
離れて開弁する。

【００４０】この第２実施例の前記以外の構成について
は実質的に第１実施例と同じであるため、それらの主要
な同一構成部分に第１実施例と同じ符号を付してその説
明は省略する。

【００４１】なお、ノーマルオープン形のポペット弁を
形成する場合は、図４のポペット弁１Ｂにおけるシリン
ダー操作部３の場合とは逆に、ピストン２１の後面側に
圧力室２４を形成すると共に、ピストン２１の前面側に
ばね室５６を形成し、このばね室５６内に復帰ばね５７
を、前記ピストン２１を開弁方向に常時弾発するように
設ければ良い。

【００４２】図５は本発明の第３実施例を示すもので、
この第３実施例のポペット弁１Ｃが前記第１実施例のポ
ペット弁１Ａと相違する点は、第３加熱機構７を有して
いないという点である。また、第２加熱機構６には、二
分割された発熱体を内蔵する第２ヒーター４２が設けら
れていて、それらの発熱体から延出するリード線４５
ａ，４５ｂが、隔壁１７から延びるロッドガイド６０を
個別に貫通して断熱部４内に延出し、そこから外部に導
出されている。前記以外の構成については実質的に第１
実施例と同じであるため、それらの主要な同一構成部分
に第１実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。

【００４３】このポペット弁１Ｃのように、第１加熱機
構５と第２加熱機構６のみを有するものであっても、こ
れらの加熱機構５，６で弁ケーシング１０と弁部材１３
とが効率良く加熱されるため、副正生物の付着は確実に
防止される。

【００４４】図６は本発明の第４実施例を示すものであ
る。このポペット弁１Ｄは、第１加熱機構５と第２加熱
機構６とを有するノーマルクローズ形のポペット弁で、
第２実施例のような第３加熱機構７と断熱部４は有して
いない。このポペット弁１Ｄは、ロッド１６が中空状に
形成されていて、このロッド１６の先端部近くに円筒状
のばねガイド６３が取り付けられると共に、このばねガ
イド６３の先端部にばね座６４が取り付けられ、このば
ね座６４とシリンダー２０の底部の隔壁６５との間に、
弁部材１３を閉弁方向に常時弾発する第１及び第２の復
帰ばね６６ａ，６６ｂが、ベローズ１８内において内外
二重に設けられている。

【００４５】また、シリンダー２０の内部には、ピスト
ン２１の前面側に圧力室２４が形成されると共に、この
圧力室２４に通じる一つの操作ポート２５がシリンダー
２０の側面に形成され、ピストン２１の後面側には、二
つの仕切板６８ａ，６８ｂによってリード線収容室６９
が形成され、この収容室６９内に、第２加熱機構６の第
２ヒーター４２から延びるリード線４５の、コイル状に
形成されるかあるいは撓んだ状態に形成された部分４５
ｃが収容されている。このリード線４５は、前記ロッド
１６の中空部１６ａ内に挿通され、ピストン２１の背面
の呼吸室７１から一方の仕切板６８ａを貫通して前記収
容室６９内に導入されたあと、更に他方の仕切板６８ｂ
を貫通して外部に導出されている。図中７２はリード線
保護用のブッシュである。また、温度センサー３４を第
１ヒーター３２に内蔵することなく、伝熱カバー３０に
側に取り付けた例が示されている。

【００４６】この第４実施例において、前記圧力室２４
に圧力流体が供給されていないときは、前記弁部材１３
が二つの復帰ばね６６ａ，６６ｂの弾発力で弁座１５に
押し付けられて閉弁している。前記圧力室２４に操作ポ
ート２５から圧力流体が供給されると、ピストン２１が
前記復帰ばね６６ａ，６６ｂの弾発力に抗して後退する
ため、前記弁部材１３が弁座１５から離れて開弁する。

【００４７】この第４実施例の前記以外の構成について
は実質的に第２実施例と同じであるため、それらの主要
な同一構成部分にこの第２実施例と同じ符号を付してそ
の説明は省略する。

【００４８】なお、前記各実施例においては、第１〜第
３の加熱機構５〜７を備えたポペット弁と、第１及び第
２の加熱機構５及び６を備えたポペット弁とが示されて
いるが、第１及び第３の加熱機構５及び７を備えたポペ
ット弁とすることもできる。このようなポペット弁は、
例えば第１及び第２実施例において、弁部材１３に付設
されている第２加熱機構６を省略することによって得る
ことができる。また、弁ケーシング１０の形状は四角柱
状に限らず、円柱状やその他の形状をしたものがあり、
このような場合には、第１加熱機構５における伝熱カバ
ー３０や断熱カバー３７が、それらの形状に適合するよ
うに形成されることはいうまでもないことである。

【００４９】

【発明の効果】このように本発明のポペット弁によれ
ば、弁ケーシングの外周面に伝熱カバーを被着して、こ
の伝熱カバーに棒状の第１ヒーターを内蔵したので、こ
の第１ヒーターからの熱は、前記伝熱カバーを通じて弁
ケーシングの外周面全体に均等に分散して伝達されるこ
とになり、この結果、前記弁ケーシングの外周面全体
を、安価な棒状ヒーターにより前記伝熱カバーを介して
効率良く確実に加熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す開弁状態での断面図
である。

【図２】前記第１実施例の閉弁状態での断面図である。

【図３】図１の平面図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す開弁状態での断面図
である。

【図５】本発明の第３実施例を示す開弁状態での断面図
である。

【図６】本発明の第４実施例を示す開弁状態での断面図
である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｄ ポペット弁 ４ 断熱部 １０ 弁ケーシング １１ 第１メインポート １２ 第２メインポート １３ 弁部材 １４ 流路 １５ 弁座 １６ ロッド ２０ シリンダー ２１ ピストン ３０ 伝熱カバー ３１ ヒーター孔 ３２ 第１ヒーター ３７ 断熱カバー ３７ａ 断熱板 ３７ｂ 熱拡散板 ３８ スぺーサ ４０ 空隙 ４２ 第２ヒーター ４３ ヒーターカバー ５０ 伝熱体 ５０ａ 伝熱面 ５１ 第３ヒーター ５２ ヒーター孔

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１メインポート及び第２メインポート
   と、これら両メインポートを結ぶ流路と、該流路中に設
   けられた環状の弁座とを有する弁ケーシング、 前記弁ケーシングに連結されたシリンダー、 前記弁ケーシング内に設けられて前記弁座を開閉するポ
   ペット式の弁部材、 前記弁部材に先端部を連結され、基端部が前記シリンダ
   ーの内部まで延びるロッド、 前記シリンダーの内部に摺動自在に配設されると共に、
   前記ロッドの基端部に連結されたピストン、 前記弁ケーシングの外周面に該弁ケーシング全体を取り
   囲むように被着された熱伝導性素材からなる伝熱カバ
   ー、 前記伝熱カバーに内蔵された棒状をなす一つ以上の第１
   ヒーター、を有することを特徴とするヒーター付きポペ
   ット弁。
2. 【請求項２】前記伝熱カバーがアルミニウムからなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のポペット弁。
3. 【請求項３】前記伝熱カバーの外面に断熱カバーを被設
   してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のポペ
   ット弁。
4. 【請求項４】前記断熱カバーが、断熱板の内面に前記伝
   熱カバーからの熱を拡散させるための熱拡散板を取り付
   けることにより形成されていて、前記伝熱カバーに、ス
   ぺーサーの介在により該伝熱カバーとの間に一定の空隙
   を保って取り付けられていることを特徴とする請求項３
   に記載のポペット弁。
5. 【請求項５】前記断熱板がフッ素ゴム又は発泡フッ素ゴ
   ムからなることを特徴とする請求項４に記載のポペット
   弁。
6. 【請求項６】前記弁部材が一つ以上の第２ヒーターを有
   していて、この第２ヒーターが、前記弁部材の前面の閉
   弁時に前記弁座の内孔内に位置して流路と面する部分に
   取り付けられると共に、ヒーターカバーで気密に覆われ
   ていることを特徴とする請求項１から５までの何れかに
   記載のポペット弁。
7. 【請求項７】前記弁ケーシングの内部に、前記弁部材が
   開弁位置で接触する伝熱面を先端に備えた伝熱体が配設
   され、この伝熱体に一つ以上の第３ヒーターが取り付け
   られていることを特徴とする請求項１から６までの何れ
   かに記載のポペット弁。
8. 【請求項８】前記伝熱体が円筒状をしていて、前記ロッ
   ドの回りに同心状に設置され、該伝熱体に設けたヒータ
   ー孔内に前記第３ヒーターが内蔵されていることを特徴
   とする請求項７に記載のポペット弁。
9. 【請求項９】前記弁ケーシングとシリンダーとが、該弁
   ケーシングからシリンダーへの熱伝導を防止するための
   断熱部を介して連結されていることを特徴とする請求項
   １から８までの何れかに記載のポペット弁。