TW571041B - Poppet valve with heater - Google Patents

Description

571041 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明所屬之技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明，是關於使用在理化機器等，以直接供應反應 氣體等之動作流體，或是使用於運用此類反應氣體之真空 處理室來做減壓等所使用的提動閥，再詳細說，是關於以 加熱器防止來自上述動作流體的生成物附著於閥構件等而 構成，之具加熱器的提動閥。 先前技術 例如在半導體之製造裝置中，在真空處理室內進行蝕 刻等化學處理時，須使用高溫的反應氣體，其中提動閥便 是被用來做氣體供給或是做真空處理室的減壓用。然而， 上述反應氣體若過於低溫化則易析出生成物，由於該生成 物會附著於提動閥內部或閥構件上而降低開閉精度，所以 對於如此之提動閥，具備有防止由動作流體析出生成物或 附著於閥構件等之構成乃非常重要。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 因此從以往，就提案有各種以加熱器加熱殻體或閥構 件等，來防止生成物之附著之具加熱器的提動閥。在日本 專利第3 0 0 5 4 4 9號公報中，揭示有在殼體外面捲繞 帶狀加熱器之同時，於開閉流路之閥構件中，將棒狀加熱 器安裝於透過由該閥構件而延伸之中空連桿內部。又，曰 本專利第3 0 1 2 8 3 1號公報中，揭示有在殼體外面安 裝有矽膠加熱器之同時，在與閥構件成一體之筒狀保持體 外周安裝另一加熱器。再者，於日本特開平1 1 一 8 2 8 0 7號公報中，揭示有在殼體外面安裝矽膠加熱器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -4- 571041 A7 B7 經濟部智慧財產局g(工消費合作杜印製 五、發明説明（2 ) 之同時，在與閥構件成一體之中空連桿內部內藏有可撓式 加熱器。 然而，如此先前技術之提動閥的任一者，由於皆是將 用來加熱閥構件之加熱器安裝在可動構件之該閥構件或是 連桿，所以由於該加熱器的安裝使得包含閥構件或連桿之 可動部分的整體重量增大，因此多增加之部份不僅在開閉 時不但必須增大必要之驅動力，更有反應性變差之問題。' 而且，閥構件在每次開閉時，由於其衝擊力直接傳達於加 熱器，受到其衝擊力使得該加熱器亦具有容易斷線或破損 等缺點。又，在沒有大量的動作流體流通於內部之狀態下 ，不需要強力加熱之閉閥時，由於上述閥構件經時受到加 熱器加熱，不僅熱效率差，亦使抗熱性差的橡膠質密封構 件的熱劣化現象容易形成問題。 發明內容 【發明所欲解決之問題】 本發明之技術性課題，是將用來加熱閥構件之加熱器 ，不必安裝於爲可動構件之閥構件或連桿等，而將之設置 於閥殼體內的特定位置，於必要時以能傳導更多熱給t述 閥構件之方式而構成，以消除上述之以往的問題點，來提 供具有效率性及合理性設計構造之具加熱器提動閥。 【用以解決問題之手段】 爲了解決上述之課題，本發明之具加熱器提動閥’提 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -5- 571041 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 五、發明説明（3 ) 供包含有：具有第1主通口及第2主通口、及連結該等兩 主通口之流路、及設於該流路中之閥座之閥殼體；及夾介 絕熱部而連結於上述閥殼體之汽缸；及設於上述閥殼體內 ’開閉上述閥座之提動式閥構件；及將前端部連結於上述 閥構件，基端部通過上述絕熱部而延伸至上述汽缸內部之 連桿；及夾介密封構件滑動自如地配設在上述汽缸內部之 同時，連結於上述連桿之基端部的活塞；及沿著上述連桿 而配設於上述閥殼體內一定位置，於前端部具備有使上述 閥構件在開閥位置時可接觸之導熱面之導熱體；及安裝於 上述導熱體之第1加熱器；及安裝於上述閥殼體外面之第 2加熱器，來作爲其特徵。 依據具有上述構成之本發明之提動閥，因爲在閥殼體 內之一定位置設置導熱體，於該導熱體安裝閥構件加熱用 之第1加熱器，由於使閥構件在開啓時接觸到上述導熱體 而被加熱之方式來構成，所以不會有因爲直接將上述加熱 器安裝於閥構件或連桿之情形下，由於該閥構件的重量增 加而導致開閉時得要增大驅動力，或導致反應性變差之問 題產生。而且，上述閥構件是以只有在開啓使動作流體流 通於閥內時，才會使該閥構件接觸於上述導熱體之方式， 所以能源效率佳，不容易產生如經常保持直接加熱時所造 成之密封構件的劣化。再者，由於隨著上述閥構件開閉之 衝擊並不會傳導至加熱器，所以也解決該加熱器破損之問 題。 依據本發明之具體實施形態，上述導熱體爲圓筒狀， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^ 裝 ^ 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -6- 571041 A7 B7 五、發明説明（4 ) 以包圍方式設置於上述連桿的周圍’並在該導熱體之內部 內藏有上述加熱器。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 又，上述絕熱部，是由具有複數個通氣孔之圓筒形絕 熱板所形成，該絕熱板，在上述閥殼體與氣缸之間是以同 心圓之方式而設置。 依據本發明之理想實施形態，是使上述連桿，區分爲 閥構件側之第1部分與活塞側之第2部分，而該第2部分 是用比上述第1部分之導熱性還低之材料所形成。 依據本發明之其他具體實施形態，是在上述閥殼體端 部之區隔壁與閥構件之間設有伸縮管（bellows )，在該 伸縮管內部容納有上述導熱體之同時，在上述閥構件背面 之該波管紋所內包之部分中，形成有接觸於上述導熱體之 導熱面的受熱面。 實施方式 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 第1圖爲顯示本發明之具加熱器提動閥的一個實施例 。該提動閥，是適合於半導體製造裝置中，使用在真空處 理室之減壓者，具備有圓筒形的閥殼體1 ，以及在該閥殼 體1之軸線方向的一端部，夾介斷熱部3而連結的氣缸2 〇 該閥殼體1 ，係設置有：使用以連接上述真空處理室 或真空录之其中任一方的第1主通口 1 1 ，與用以連接另 一方面的第2主通口 1 2 ，兩者可相互以9 0度朝不同方 向被設置之同時，且連結該兩主通口 1 1、1 2之流路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -7 - 571041 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 1 3，以及設於該流路1 3中的閥座1 4。 在上述閥殼體1之內部，設有開閉閥座1 4之提動式 上述閥構件1 7。該閥構件1 7，是將在呈圓盤狀基材 1 7 a的下面外周，安裝有接離於上述閥座1 4之橡膠製 的密封構件1 7 b而形成者，並在該閥構件1 7的背面中 央部，安裝有驅動用之連桿1 8的前端部，而該連桿1 8 的基端部，是貫通閥殼體1端部之區隔壁1 9以及上述絕 熱部3而延伸至上述汽缸2之內部，而連結於活塞2 1。 該活塞2 1是夾介密封構件23而滑動自如地被設置於汽 缸2內部者，在該活塞2 1的兩側形成有第1壓力室 24 a以及第2壓力室24b，使該等壓力室24 a、 2 4 b，分別連接於朝汽缸2 0側面呈開口之第1操作口 25a及第2操作口 25b。圖中符號26 ，爲封閉上述 汽缸2之端部的汽缸蓋。 在上述閥殼體1之內部，導熱體2 8是沿著上述連桿 1 8而設置。該導熱體2 8 ，是由如鋁之導熱性佳之金屬 材料以圓筒狀而形成，並且以同心圓狀被配置於上述連桿 1 8周圍並保持以微小間隙，利用螺栓將其基端部固定於 上述區隔壁1 9 ，使之固定地被設置在閥殼體1內的特定 位置。在該導熱體2 8之肉厚內，內藏有一根或複數根與 上述連桿1 8相平行而呈棒狀之電阻抵抗發熱式的第1加 熱器3 1。又，該導熱體2 8之前端部是呈環狀的導熱面 28a ，該導熱面28a ，與前進至閉閥位置爲止之閥構 件1 7保有一定距離相間離而沒有相互接觸，但該閥構件 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2丨〇'乂 297公釐） 1"ϊ---：----ΦΊ----^--1T----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -8- 571041 A7 B7 五、發明説明（6 ) 1 7在藉由開閥而後退之後’就會與該閥構件1 7背面的 環狀受熱面1 7 c相接觸。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述閥殼體1之區隔壁1 9與閥構件1 7之間’安裝 有伸縮自如之波管紋3 3 ，在該波管紋3 3內部容納有上 述導熱體2 8，同時內包上述閥構件1 7背面的受熱面 17c。 上述絕熱部3 ，是由具有複數個通氣孔3 4 a之圓筒 形絕熱板3 4所形成，該絕熱板3 4，是在上述閥殼體1 與汽缸2之間以設置成同心圓狀而圍繞於上述連桿1 8 ’ 並藉由流通於該絕熱板3 4內部的空氣來冷卻上述連桿 1 8。又，從上述絕熱板3 4之一部分的通氣孔3 4 a或 是特別設置之導出孔’使上述第1加熱器3 1之導線 3 1 a導出至外部。 經濟部智慧財4局R工消費合作社印製 又，上述閥殼體1之外面，設有從外部用來將該殼體 內部加熱的第2加熱器3 2 °該第2加熱器3 2 ’可以是 如上述第1加熱器3 1之棒狀加熱器’也可以使用可撓性 的薄片狀加熱器。該薄片狀加熱器’例如是將電阻抵抗發 熱體內藏於由矽膠等所成之外皮內’如此之薄片狀加熱器 之構造本身乃爲習知。 在具有上述構成之提動閥，當將來自第1操作口 2 5 a之壓力流體供給至第1壓力室2 4 a內時，如第1 圖之左半部所示地，由於活塞2 1及連桿1 8前進，使該 連桿1 8前端之閥構件1 7前進而擋接於閥座1 4，使該 閥座1 4被閉鎖。此時該上述閥構件1 7，與導熱體2 8 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇x 297公釐） 571041 A7 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 ___ B7_五、發明説明（7 ) 離開有一定距離，來自第1加熱器3 1的熱不會夾介該導 熱體2 8而直接傳導至受熱面1 7 c ，成爲藉由第1加熱 器3 1及第2加熱器3 2呈間接加熱之狀態。如此地，上 述閥構件1 7在將閥座1 4閉鎖之狀態下，反應氣體等之 動作流體沒有大量地流入於提動閥內，因此由於閥構件 1 7也沒有和大量的動作流體相接觸，所以對於該提動閥 之加熱，尤其是對閥構件1 7之所需加熱的熱量只要很少 即可，如上所述般，即使藉由第1加熱器3 1及第2加熱 器3 2僅以間接性加熱就可以確實地防止反應物的附著。 接著，當開啓上述第1操作口 2 5 a之同時，使來自 第2操作口 2 5 b之壓力流體供給至第2壓力室2 4 b內 時，如第1圖之右半部所示，上述活塞2 1及連桿1 8便 後退，使閥構件1 7開啓閥座1 4之同時，該閥構件1 7 之受熱面1 7 c擋接於上述導熱體2 8前端之傳熱面 2 8 a。藉此，該閥構件1 7，受到來自於上述第1加熱 器3 1的熱直接傳導至導熱體2 8而被加熱。因此，傳導 至上述閥構件1 7之熱量較大，即使該閥構件1 了與大量 的動作流體相接觸，也可以確實地防止受該動作流體冷谷p 所導致之生成物附著於閥構件1 7。 另一方面，在上述導熱體2 8與連桿1 8之間，爲了 使其能夠相對地位移而夾介有微小間隙，但若是欲使來自 上述第1加熱器3 1之熱，盡可能從該導熱體2 8 0經由 連桿1 8傳導至閥構件1 7時，則儘可能縮小上述間隙， 同時以鋁等導熱性佳之材料來形成上述連稈1 8即可。相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7l〇. ^^^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 571041 A7 ___ _B7^__ 五、發明説明（8 ) 反地’若欲使來自上述第1加熱器3 1之熱，盡量不要經 由導熱體2 8傳導至連桿1 8時，則儘可能加大上述間隙 、或是將上述連桿1 8以陶瓷等之熱傳導抵抗大的材料來 形成、又或是兩者皆施亦可。 又，從上述第1加熱器3 1傳達到連桿1 8之熱，也 會從該連桿1 8而傳導至活塞2 1側，但由於該熱之大部 分在絕熱部3散熱而被阻斷，而幾乎無法傳導至活塞2 1 ’所以密封構件2 3並不會由於該熱能而有劣化之虞。然 而，作爲防止上述連桿1 8之熱傳導到活塞2 1之更確實 的方法，可以將該連桿1 8，區分成如圖中虛線所示之閥 構件1 7側之第1部分1 8 a與活塞2 1側之第2部分 1 8 b，並以熱傳導抵抗大之材料來形成該第2部分 1 8b亦可。又，上述第1部分1 8 a與第2部分1 8b 之連結，可以用螺鎖或壓入等適當方法進行。 依據如此之上述提動閥，在閥殼體1內之一定位置設 置導熱體2 8 ，於該導熱體2 8安裝第1加熱器3 1 ，由 於使該閥構件1 7在開啓時接觸到上述導熱體2 8而被加 熱來構成，所以不會有因爲直接將上述加熱器3 1安裝於 閥構件1 7或連桿1 8之情形時，由於該閥構件1 7之重 量的增加而導致開閉時得增大驅動力，或反應性變差之問 題產生。而且，上述閥構件1 7只有在開啓使動作流體流 通於閥內時才會使該閥構件1 7接觸於上述導熱體2 8 ’ 使來自第1加熱器3 1之熱經由該導熱體而處於直接傳達 之狀態，所以能源效率佳’不容易產生如經常直接加熱時 ; 7 ^ „IT (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 571041 A7 B7 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 所造成之密封構件的劣化。再者，由於隨著上述閥構件 1 7開閉之衝擊不會傳導至加熱器，所以也不會有該加熱 器破損之問題。 【發明效果】 依據如此之本發明，由於沒有將用來加熱閥構件之加 熱器，安裝在可動構件之閥構件或連桿等，而是夾介導熱 體設置於閥殼體內的一定位置，並由於在必要時夾介該導 熱體使熱直接傳導至上述閥構件之方式而構成，所以可以 解決以往具加熱器提動閥將加熱器安裝在閥構件或連桿等 所特有之問題點，而能夠獲得具備效率性及合理性之設計 構造之具加熱器提動閥。 圖式簡單說明 第1圖是本發明之提動閥之一實施例的斷面圖。 【符號說明】 1 :殻體 2 •氣紅 3 :絕熱部 1 1 :第1主通口 1 2 :第2主通口 1 3 :流路 1 4 :閥座 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 1571041 A7 B7 五、發明説明（10 ) 1 7 :閥構件 1 7 c :受熱面 • · oa ID 8 8 8 τ—I τ—1 r—i • · · * · · ·* 1 3 8 8 1 2 2 2 2 3 3 3 3 3 a 分分 器器 部部 件 面熱熱 孔 12 構體熱加加紋板氣 桿第第塞封熱導 1 2 管熱通 連 ·· ·· 活密導：第第波絕： -裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13-

Claims (1)

1. 571041 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍1 1 · 一種具加熱器提動閥，其特徵爲包含有： 具有第1主通口及第2主通口、及連結該等兩主通口 之流路、及設於該流路中之閥座之閥殼體；及 夾介絕熱部而連結於上述閥殼體之汽缸；及 設於上述閥殼體內，開閉上述閥座之提動式閥構件； 及 將前端部連結於上述閥構件，基端部通過上述絕熱部 而延伸至上述汽缸內部之連桿；及 夾介密封構件滑動自如地配設在上述汽缸內部之同時 ，連結於上述連桿之基端部的活塞；及 沿著上述連桿而配設於上述閥殼體內一定位置，於前 端部具備有使上述閥構件在開閥位置時可接觸之導熱面之 導熱體；及 安裝於上述導熱體之第1加熱器；及 安裝於上述閥殻體外面之第2加熱器。 2 .如申請專利範圍第1項之具加熱器提動閥，其中 上述導熱體爲圓筒狀，以同心圓狀設置於上述連桿的周圍 ，在該導熱體之內部，內藏有上述加熱器。 3 .如申請專利範圍第1或2項之具加熱器提動閥， 其中上述絕'熱部，是由具有複數個通氣孔之圓筒形絕熱板 所形成，該絕熱板，在上述閥殼體與氣缸之間是以包覆上 述連桿周圍之方式而設置。 4 ·如申請專利範圍第1或2項之具加熱器提動閥， 其中上述連桿，區分爲閥構件側之第1部分與活塞側之第 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) S?1〇4i ---- A8 B8 C8 _ D8 &、申請專利範圍2 2部分，該第2部分是用比上述第1部分之導熱性還低之 材料所形成。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之具加熱器提動閥， $中在上述閥殼體端部之區隔壁與閥構件之間設有伸縮管 ’在該伸縮管內部容納有上述導熱體之同時，在上述閥構 件背面之該波管紋所內包之部分中，形成有接觸於上述導 熱體之導熱面的受熱面.。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15-