JPH1182807A

JPH1182807A - 流体圧制御弁

Info

Publication number: JPH1182807A
Application number: JP25414497A
Authority: JP
Inventors: Yoji Mori; 洋司森
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1997-09-02
Filing date: 1997-09-02
Publication date: 1999-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】局所的に温度の低い部分が本体の内部に発生
しないような加熱を行うことによって、本体の内部に生
成物が付着することによる弁閉時のシール性能の低下を
防止した流体圧制御弁を提供すること。【解決手段】真空弁１は、本体１０に内在する弁棒１
１の中に取り付けられたフレキシブルヒーター２０によ
り、本体１０の内部から本体１０の外部に向かって温度
勾配が形成され、フレキシブルヒーター２０の熱が本体
１０の内部から本体１０の外部に向かって移動すること
によって全体が加熱されており、局所的に温度の低い部
分が本体１０の内部に発生しないような加熱を行ってい
るので、本体１０の内部に生成物が付着することがな
く、かかる生成物の付着による弁閉時のシール性能の低
下を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管ラインの作動
流体の流れの圧力や流量あるいは方向を制御したり、流
れを止めたりする流体圧制御弁に関し、特に、配管ライ
ンの作動流体の保温を確保しつつ、本体の内部に生成物
が付着することのない流体圧制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造装置の排気系には、例
えば、図５に示すような、流体圧制御弁の一つである真
空弁が設けられている。図５の真空弁１００は、本体１
０１に内在する弁棒（図示しない）を、本体１０１に直
接に固定された駆動部１０４で操作して開閉を行うもの
である。また、本体１０１の内部で高温の排気が冷やさ
れると、生成物が付着して弁閉時のシール性能が低下す
るので、本体１０１の外壁にヒーター１０２を取り付け
ることによって、本体１０１の内部で高温の排気が冷え
ないようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
真空弁１００においては、本体１０１の外壁に取り付け
たヒーター１０２の熱伝導で全体を加熱していることか
ら、本体１０１の外壁から本体１０１の内部に向かって
傾く温度勾配が形成される一方、図示しない熱電体で本
体１０１の外壁の温度を測定しているので、本体１０１
の内部の温度を把握することは困難であった。さらに、
継手部１０３や駆動部１０４など外気と接触する部分か
ら相当量の熱が放出されるとともに、本体１０１の内部
は複雑な立体形状を有していることから、条件によって
は、本体１０１の内部に局所的に温度の低い低温部分
（生成物の生成温度以下の部分）が発生しやすかった。
その結果、本体１０１の内部に生成物が付着して弁閉時
のシール性能が低下するケースを、未然に防止できない
ことがあった。

【０００４】そこで、本発明は、上述した問題点を解決
するためになされたものであり、局所的に温度の低い部
分が本体の内部に発生しないような加熱を行うことによ
って、本体の内部に生成物が付着することによる弁閉時
のシール性能の低下を防止した流体圧制御弁を提供する
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に成された請求項１に係る流体圧制御弁は、本体に内在
するとともにスプリングで弁開方向に付勢された弁棒
を、前記本体に外在する駆動部で弁閉方向に押動するこ
とにより、弁開と弁閉を行う流体圧制御弁であって、前
記本体の内部から外部に向かって傾く温度勾配を自在に
形成する第１ヒーターを前記弁棒内に取り付けたことを
特徴とする。

【０００６】また、請求項２に係る流体圧制御弁は、請
求項１に記載する流体圧制御弁であって、弁開時には前
記弁棒と離間する前記駆動部を、支持部材を介して前記
本体に固定したことを特徴とする。また、請求項３に係
る流体圧制御弁は、請求項１又は請求項２に記載する流
体圧制御弁であって、前記本体を環囲するカバーに第２
ヒーターを取り付けたことを特徴とする。

【０００７】また、請求項４に係る流体圧制御弁は、請
求項３に記載する流体圧制御弁であって、前記本体を断
熱材で環囲したことを特徴とする。また、請求項５に係
る流体圧制御弁は、請求項１乃至請求項４のいずれか一
つに記載する流体圧制御弁であって、前記本体の外壁の
温度を測定する温度測定手段を備えたことを特徴とす
る。

【０００８】請求項６に係る流体圧制御弁は、請求項１
乃至請求項５のいずれか一つに記載する流体圧制御弁で
あって、真空用のクランプ継手を備えたことを特徴とす
る。

【０００９】このような構成を有する本発明の流体圧制
御弁においては、本体に内在する弁棒がスプリングで弁
開方向に付勢されているので、駆動部が駆動されていな
いときは弁開状態にある。一方、駆動部が駆動される
と、本体に内在する弁棒が弁閉方向に押動されるので、
弁閉状態になる。そして、弁棒内に取り付けられた第１
ヒーターによって、本体に内在する弁棒が加熱される
と、本体の内部（本体の内壁を含む。以下、同じ。）か
ら本体の外部（本体の外壁を含まない。以下、同じ。）
に向かって温度勾配が形成され、第１ヒーターの熱は本
体の内部から本体の外部に向かって移動して、全体が加
熱されていく。

【００１０】このとき、第１ヒーターで加熱される弁棒
を押動する駆動部は、弁開時においては、弁棒から離間
しており、弁棒との接触面をなくして、いわゆる熱抵抗
を大きくしているので、弁棒から駆動部に伝導する熱量
を小さくすることができる。さらに、かかる駆動部は、
支持部材を介して本体に固定されているので、本体の外
壁に直接に固定されていた従来技術のものより、本体と
の接触面をなくして、いわゆる熱抵抗を大きくしている
ので、本体から駆動部に伝導する熱量を一層小さくする
ことができる。

【００１１】また、本体の外部にカバーを設置し、かか
るカバーを第２ヒーターで加熱すれば、本体の内部から
本体の外部に向かって形成される温度勾配の傾きを小さ
くするか、その傾きを逆方向にすることができるので、
本体の内部から本体の外部に放熱する熱量を小さくする
ことができる。

【００１２】さらに、本体の外部に断熱材が設置される
と、本体の内部から本体の外部に向かって形成される温
度勾配の傾きを一層小さくすることができるので、本体
の内部から本体の外部に放熱する熱量を一層小さくする
ことができる。

【００１３】また、本体の外壁と駆動部との間に、断熱
材などが取り付けられたカバーが介在すれば、本体の外
壁から断熱材に向かって形成される温度勾配の傾きがよ
り小さくなるとともに、断熱材から駆動部に向かって形
成される温度勾配の傾きがより大きくなることから、本
体の外壁から駆動部に移動する熱量を小さくすることが
できる。

【００１４】すなわち、本発明の流体圧制御弁は、第１
ヒーターで本体の内部から本体の外部に向かって温度勾
配が形成され、第１ヒーターの熱が本体の内部から本体
の外部に向かって移動することによって全体が加熱され
ており、局所的に温度の低い部分が本体の内部に発生し
ないような加熱を行っているので、本体の内部に生成物
が付着することがなく、かかる生成物の付着による弁閉
時のシール性能の低下を防止することができる。

【００１５】また、駆動部を支持部材を介して本体に固
定することによって、本体から駆動部に伝導する熱量を
一層小さくしているので、駆動部の制御に必要であり耐
熱性に乏しいスイッチ類を駆動部に取り付けることが可
能となる。特に、弁開時においては、本体の内部に作動
流体の流れが形成され、局所的に温度の低い部分が本体
の内部に発生しないような加熱を第１ヒーターで行う必
要があるが、弁開時に第１ヒーターで加熱された弁棒か
ら駆動部が離間することよって、第１ヒーターの熱が弁
棒を介して駆動部に取り付けられたスイッチ類に伝わる
ことがない。

【００１６】また、本体の外部に、第２ヒーターや断熱
材などが取り付けられたカバーが設けられることによっ
て、第１ヒーターで本体の内部から本体の外部に向かっ
て形成した温度勾配を小さくするか、その傾きを逆方向
にすることが可能となり、局所的に温度の低い部分が本
体の内部に発生しないような加熱をより確実に行うこと
ができる。

【００１７】また、本体に内在する弁棒に取り付けられ
た第１ヒーターによって、本体の内部から本体の外壁に
向かって温度勾配を形成させた際に、温度測定手段で本
体の外壁の温度を測定すれば、本体の内部の温度が温度
測定手段の測定温度を下回ることがなく、本体の内部の
温度を推知することができるので、第１ヒーターや第２
ヒーターの入力を制御して、局所的に温度の低い部分が
本体の内部に発生しないような加熱を行うことができ
る。

【００１８】また、真空用のクランプ継手を備えて、本
発明の流体圧制御弁を真空弁として使用すれば、真空用
のクランプ継手は従来技術の継手部と比べて外気と接触
する部分が狭く、真空用のクランプ継手から相当量の熱
が放出されることがないので、局所的に温度の低い部分
が本体の内部に発生しないような加熱を行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照にして説明する。図１に、後述する図２の矢視Ａ
から見た本実施の形態の真空弁１の断面図を示す。図１
の右側の断面が弁開時のものであり、図１の左側の断面
が弁閉時のものである。尚、図２に、本実施の形態の真
空弁１の弁閉時の正面図を示す。また、図３に、本実施
の形態の真空弁１の上面図を示す。さらに、図４に、本
実施の形態の真空弁１の下面図を示す。

【００２０】本実施の形態の真空弁１は、流体圧制御弁
の一つであって、半導体製造装置の排気系に設けられる
ものであり、本体１０に内在する弁棒１１を、駆動部で
あるシリンダ１２で操作して開閉を行うものである。

【００２１】かかるシリンダ１２は、接続口１４に供給
される圧縮空気で駆動されるものであり、図１において
はその外観が図示されている。また、シリンダ１２のロ
ッド１４の上端を磁気検知する２つのシリンダスイッチ
１３が取り付けられている。さらに、４本の支持部材１
６を介して、本体１０に固定されている。

【００２２】そして、本体１０に内在する弁棒１１はス
プリング３０で弁開方向である上方向に付勢されている
ので、シリンダ１２が駆動されていないときは、図１の
右側のように、真空弁１は弁開状態にある。このとき、
シリンダ１２のロッド１５と弁棒１２は離間している。
一方、シリンダ１２が駆動されると、シリンダ１２のロ
ッド１５によって、本体１０に内在する弁棒１１が弁閉
方向である下方向に押動されるので、図１の左側のよう
に、真空弁１は弁閉状態になる。

【００２３】また、挿入口３１を通して、本体１０に内
在する弁棒１１の中に、第１ヒーターであるフレキシブ
ルヒーター２０が取り付けられており、スプリング３０
又はシリンダ１２のロッド１５によって弁棒１１が上下
に移動するともない、フレキシブルヒーター２０は伸縮
するので、弁棒１１を均一に加熱することができる。

【００２４】また、本体１０をカバー２１で囲い、その
カバー２１の内側に断熱材２２を設けている。そして、
真空弁１の背面側（図１の右側面）において、第２ヒー
ターであるシリコンラバーヒーター２３を、断熱材２２
の内側に取り付けている。また、本体１０の外壁の温度
を測定する温度測定手段であるシース型熱電体２４が設
けられている。さらに、カップリング２５とクランプ２
６からなる真空用のクランプ継手が２つ設けられてい
る。尚、サーモスタット３２によって、フレキシブルヒ
ーター２０やシリコンラバーヒーター２３の入力が制御
される。

【００２５】また、カップリング２５とクランプ２６か
らなる真空用のクランプ継手を備えており、半導体製造
装置の排気系の配管に接続される際に、かかる配管の外
側に施工される断熱材でカップリング２５とクランプ２
６を容易に覆うことができるので、真空弁１の本体１０
は外気と接触することがなくなる。

【００２６】以上詳細に説明したように、本実施の形態
の真空弁１においては、本体１０に内在する弁棒１１が
スプリング３０で上方向に付勢されているので、シリン
ダ１２が駆動されていないときは弁開状態にある。一
方、シリンダ１２が駆動されると、本体１０に内在する
弁棒１１が下方向に押動されるので、弁閉状態になる。
そして、フレキシブルヒーター２０によって、本体１０
に内在する弁棒１１が加熱されると、本体１０の内部か
ら本体１０の外部に向かって温度勾配が形成され、フレ
キシブルヒーター２０の熱は本体１０の内部から本体１
０の外壁に向かって移動して、全体が加熱されていく。

【００２７】このとき、フレキシブルヒーター２０で加
熱される弁棒１１を押動するシリンダ１２のロッド１５
は、弁開時においては、弁棒１１から離間しており、弁
棒１１との接触面をなくして、いわゆる熱抵抗を大きく
しているので、弁棒１１からシリンダ１２に伝導する熱
量を小さくすることができる。さらに、かかるシリンダ
１２は、支持部材１６を介して本体１０に固定されてい
るので、図５の従来技術の真空弁１００のように、本体
１０１の外壁に直接に固定されていた従来技術のものよ
り、本体１０との接触面をなくして、いわゆる熱抵抗を
大きくしているので、本体１０からシリンダ１２に伝導
する熱量を一層小さくすることができる。

【００２８】また、本体１０の外部にカバー２１を設置
し、かかるカバー２１をシリコンラバーヒーター２３で
加熱しており、本体１０の内部から本体１０の外部に向
かって形成される温度勾配の傾きを小さくするか、その
傾きを逆方向にすることができるので、本体１０の内部
から本体の外部に放熱する熱量を小さくすることができ
る。

【００２９】さらに、本体１０の外部に断熱材２２が設
置されており、本体１０の内部から本体１０の外部に向
かって形成される温度勾配の傾きを一層小さくすること
ができるので、本体１０の内部から本体１０の外部に放
熱する熱量を一層小さくすることができる。

【００３０】また、本体１０の外壁とシリンダ１２との
間に、断熱材２２などが取り付けられたカバー２１が介
在しており、本体１０の外壁から断熱材２２に向かって
形成される温度勾配の傾きが図５の従来技術の真空弁１
００より小さくなるとともに、断熱材２２からシリンダ
１２に向かって形成される温度勾配の傾きが図５の従来
技術の真空弁１００より大きくなることから、本体１０
の外壁からシリンダ１２に移動する熱量を小さくするこ
とができる。

【００３１】すなわち、本実施の形態の真空弁１は、フ
レキシブルヒーター２０で本体１０の内部から本体１０
の外部に向かって温度勾配が形成され、フレキシブルヒ
ーター２０の熱が本体１０の内部から本体１０の外部に
向かって移動することによって全体が加熱されており、
局所的に温度の低い部分が本体１０の内部に発生しない
ような加熱を行っているので、本体１０の内部に生成物
が付着することがなく、かかる生成物の付着による弁閉
時のシール性能の低下を防止することができる。

【００３２】また、シリンダ１２を支持部材１６を介し
て本体１０に固定することによって、本体１０からシリ
ンダ１２に伝導する熱量を一層小さくしているので、シ
リンダ１２の制御に必要であり耐熱性に乏しいシリンダ
スイッチ１３をシリンダ１２に取り付けることが可能と
なる。特に、弁開時においては、本体１０の内部に作動
流体の流れが形成され、局所的に温度の低い部分が本体
１０の内部に発生しないような加熱をフレキシブルヒー
ター２０で行う必要があるが、弁開時にフレキシブルヒ
ーター２０で加熱された弁棒１１からシリンダ１２のロ
ッド１５が離間することよって、フレキシブルヒーター
２０の熱が弁棒１１を介してシリンダ１２に取り付けら
れたシリンダスイッチ１３に伝わることがない。

【００３３】また、本体１０の外部に、シリコンラバー
ヒーター２３や断熱材２２などが取り付けられたカバー
２１が設けられることによって、フレキシブルヒーター
２０で本体１０の内部から本体１０の外部に向かって形
成した温度勾配を小さくするか、その傾きを逆方向にす
ることが可能となり、局所的に温度の低い部分が本体１
０の内部に発生しないような加熱をより確実に行うこと
ができる。

【００３４】また、本体１０に内在する弁棒１１に取り
付けられたフレキシブルヒーター２０によって、本体１
０の内部から本体１０の外壁に向かって温度勾配を形成
させた際に、シース型熱電体２４で本体１０の外壁の温
度を測定すれば、本体１０の内部の温度がシース型熱電
体２４の測定温度を下回ることがなく、本体１０の内部
の温度を推知することができるので、フレキシブルヒー
ター２０やシリコンラバーヒーター２３の入力をサーモ
スタット３１で制御して、局所的に温度の低い部分が本
体１０の内部に発生しないような加熱を行うことができ
る。

【００３５】また、カップリング２５やクランプ２６を
備えており、図５の従来技術の真空弁１００の継手部１
０３と比べて、カップリング２５やクランプ２６は外気
と接触する部分が狭く、カップリング２５やクランプ２
６から相当量の熱が放出されることがないので、局所的
に温度の低い部分が本体１０の内部に発生しないような
加熱を行うことができる。

【００３６】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が
可能である。例えば、本実施の形態の真空弁１は、本発
明を流体圧制御弁に適用した一例であって、その他の流
体圧制御弁に対しても、本発明を適用することが可能で
ある。また、本実施の形態の真空弁１においては、圧縮
空気を駆動源とするシリンダ１２を使用しているが、電
気を駆動源とする電磁コイルや手動作を駆動源とするハ
ンドル等を、駆動部として使用してもよい。

【００３７】

【発明の効果】本発明の流体圧制御弁は、第１ヒーター
で本体の内部から本体の外部に向かって温度勾配が形成
され、第１ヒーターの熱が本体の内部から本体の外部に
向かって移動することによって全体が加熱されており、
局所的に温度の低い部分が本体の内部に発生しないよう
な加熱を行っているので、本体の内部に生成物が付着す
ることがなく、かかる生成物の付着による弁閉時のシー
ル性能の低下を防止することができる。

【００３８】また、駆動部を支持部材を介して本体に固
定することによって、本体から駆動部に伝導する熱量を
一層小さくしているので、駆動部の制御に必要であり耐
熱性に乏しいスイッチ類を駆動部に取り付けることが可
能となる。特に、弁開時においては、本体の内部に作動
流体の流れが形成され、局所的に温度の低い部分が本体
の内部に発生しないような加熱を第１ヒーターで行う必
要があるが、弁開時に第１ヒーターで加熱された弁棒か
ら駆動部が離間することよって、第１ヒーターの熱が弁
棒を介して駆動部に取り付けられたスイッチ類に伝わる
ことがない。

【００３９】また、本体の外部に、第２ヒーターや断熱
材などが取り付けられたカバーが設けられることによっ
て、第１ヒーターで本体の内部から本体の外部に向かっ
て形成した温度勾配を小さくするか、その傾きを逆方向
にすることが可能となり、局所的に温度の低い部分が本
体の内部に発生しないような加熱をより確実に行うこと
ができる。

【００４０】また、本体に内在する弁棒に取り付けられ
た第１ヒーターによって、本体の内部から本体の外壁に
向かって温度勾配を形成させた際に、温度測定手段で本
体の外壁の温度を測定すれば、本体の内部の温度が温度
測定手段の測定温度を下回ることがなく、本体の内部の
温度を推知することができるので、第１ヒーターや第２
ヒーターの入力を制御して、局所的に温度の低い部分が
本体の内部に発生しないような加熱を行うことができ
る。

【００４１】また、真空用のクランプ継手を備えて、本
発明の流体圧制御弁を真空弁として使用すれば、真空用
のクランプ継手は従来技術の継手部と比べて外気と接触
する部分が狭く、真空用のクランプ継手から相当量の熱
が放出されることがないので、局所的に温度の低い部分
が本体の内部に発生しないような加熱を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２の矢視Ａからの本実施の形態の真空弁の断
面図を示す。

【図２】本実施の形態の真空弁の正面図を示す。

【図３】本実施の形態の真空弁の上面図を示す。

【図４】本実施の形態の真空弁の下面図を示す。

【図５】従来技術の真空弁の正面図である。

【符号の説明】

１真空弁１０本体１１弁棒１２シリンダ１６支持部材２０フレキシブルヒーター２１カバー２２断熱材２３シリコンラバーヒーター２５カップリング２６クランプ３０スプリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体に内在するとともにスプリングで弁
開方向に付勢された弁棒を、前記本体に外在する駆動部
で弁閉方向に押動することにより、弁開と弁閉を行う流
体圧制御弁において、前記本体の内部から外部に向かって傾く温度勾配を自在
に形成する第１ヒーターを前記弁棒内に取り付けたこと
を特徴とする流体圧制御弁。
【請求項２】請求項１に記載する流体圧制御弁におい
て、弁開時には前記弁棒と離間する前記駆動部を、支持部材
を介して前記本体に固定したことを特徴とする流体圧制
御弁。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載する流体圧
制御弁において、前記本体を環囲するカバーに第２ヒーターを取り付けた
ことを特徴とする流体圧制御弁。
【請求項４】請求項３に記載する流体圧制御弁におい
て、前記本体を断熱材で環囲したことを特徴とする流体圧制
御弁。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一つに
記載する流体圧制御弁において、前記本体の外壁の温度を測定する温度測定手段を備えた
ことを特徴とする流体圧制御弁。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一つに
記載する流体圧制御弁において、真空用のクランプ継手を備えたことを特徴とする流体圧
制御弁。