CN1499109A

CN1499109A - 带加热器的提升阀

Info

Publication number: CN1499109A
Application number: CNA2003101010765A
Authority: CN
Inventors: 神坂育男; 福田守
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2003-10-15
Publication date: 2004-05-26
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: TW200422546A; DE10350791B4; US20040089344A1; TWI228171B; JP2004156720A; KR20040041003A; JP3994117B2; CN1328525C; KR100502786B1; DE10350791A1; US6805152B2

Abstract

一种带加热器的提升阀，将用于加热阀部件的加热器设置在该阀部件以外的地方，使其无论开、关位置如何都能始终用该加热器加热阀部件。结构为：阀室10具有：连接主孔11、12之间的流道14中的阀座15；开、关该阀座15的阀部件13；连接该阀部件13和活塞21的杆16，由于在该阀室10的内部设置圆筒形的发热部件30，内藏第1加热器31，用能自如伸缩的传热部件35相互连接该发热部件30和阀部件13的受热部件33，所以，无论其开、关位置如何，能通过上述传热部件35始终加热该阀部件13，而且，在打开该阀部件13时，上述受热部件33与发热部件30接触，被直接加热。

Description

带加热器的提升阀

技术领域

本发明涉及一种在理化机械等上直接用于供给反应气体等工作流体、或用于使用这样的反应气体的真空腔的减压等的提升阀，更详细地说是用加热器防止在阀部件等上附着来自上述工作流体的生成物的带加热器的提升阀。

背景技术

例如，在半导体制造装置中，在真空腔内进行的浸蚀等化学处理，使用高温的反应气体，反应气体的供给或真空腔的减压等要使用提升阀。那么，若上述反应气体温度低，则容易析出生成物，该生成物附着在开、关流道的阀部件上，使开、关精度降低，因此，这样的提升阀能防止从工作流体中析出生成物或附着在阀部件上等结构是很重要的。

因此，以往有人提出了用加热器加热外壳的内部或阀部件等，防止生成物附着的带加热器的提升阀。在日本专利公报第3005449号所公开的提升阀是将带式加热器缠绕在外壳的外面，同时使棒状的加热器穿过从该阀部件延伸过来的空心杆的内部，安装在开、关流道的阀部件上。另外，日本专利公报第3012831号所公开的提升阀是将橡胶加热器安装在外壳的外面，同时，将另一加热器安装在与阀部件一体的制成筒状的保持体的外周。

但是，若象上述现有的提升阀那样，在活动部件-阀部件上安装能单独充分加热该阀部件程度的、热容量大的、大型的加热器的话，由于该加热器，阀部件的重量增大，因此，也产生必须加大打开或关闭时所需要的驱动力，而且，响应性能也容易降低之类的问题。因此，希望不将上述加热器直接安装在阀部件上，而是尽可能设置在阀部件以外的地方，无论动作处于什么位置都能始终用该加热器加热该阀部件。

专利文献1

专利公报第3005449号

专利文献2

专利公报第3012831号

发明内容

本发明的技术问题在于设计一种具备用于加热阀部件的加热器的提升阀，并不将上述加热器直接安装在阀部件上，而是设置在该阀部件以外的地方，无论开、关位置如何都能始终用该加热器加热阀部件。

为了解决上述问题，根据本发明提供的带加热器的提升阀，其特征是具有：备有第1主孔和第2主孔、连接这两主孔的流道和设置在该流道中的阀座的阀室；与上述阀室连接的气缸；设置在上述阀室内、用于开、关上述阀座的提升式的阀部件；将前端部连接在上述阀部件上、相反一侧的基端部延伸到上述气缸的内部的杆；能自如滑动地配设在上述气缸的内部，同时与上述杆的基端部连接的活塞；配设在上述阀室内的规定位置上，前端部具备在开阀位置上上述阀部件与其接触的传热面的发热部件；介于上述发热部件和阀部件之间、能随着该阀部件的动作自如伸缩的、能将来自上述发热部件的热始终传递到阀部件的传热部件；安装在上述发热部件上的第1加热器。

具有上述结构的本发明的提升阀，由于将发热部件设置在阀室内的规定位置上，将第1加热器安装在该发热部件上，用能自如伸缩的传热部件相互连接该发热部件和阀部件，而且，在打开该阀部件时，这些发热部件和阀部件相互接触，所以，即使在上述阀部件在闭阀的位置或处于开、关动作的中途，离开上述发热部件时，也能通过上述传热部件始终加热该阀部件，能可靠地防止附着来自工作流体的生成物。另外，在上述阀部件处于打开的位置、大量的工作流体从流道流过时，由于上述阀部件与上述发热部件接触、且进一步用该发热部件直接进行加热，所以，加热效率提高了，防止生成物附着的效果也提高了。

这样一来，根据本发明的提升阀，即使将阀部件加热用的加热器设置在该阀部件以外的地方的结构，也能无论其开、关位置如何都能用该加热器始终加热该阀部件。而且，不存在象将加热器直接安装在阀部件上的现有产品那样的、由于阀部件的重量增加导致开、关时的驱动力变大或响应性能恶化的问题。

根据本发明的具体的结构例子，在上述阀部件的背面安装包围上述杆的制成筒状的传热性的受热部件，在该受热部件的前端形成有上述发热部件的传热面与其接触的受热面，而且，上述传热部件连接该受热部件和上述发热部件。

根据本发明的另一具体的结构例子，上述发热部件制成圆筒状，在上述杆的周围设置成同心状，在该发热部件的内部内藏上述第1加热器。

在本发明，上述传热部件最好是制成波纹管状或盘管状。

根据本发明的又一具体的结构例子，以包围上述杆的方式在上述阀室的端部的隔壁和阀部件之间设置波纹管，在该波纹管的内部收容有上述发热部件、受热部件和传热部件。

另外，在本发明，可以将第2加热器设置在上述阀室上。

附图说明

图1是表示本发明的提升阀的一个实施例的闭阀状态的剖视图。

图2是表示图1的提升阀的开阀状态的剖视图。

具体实施方式

图1和图2所示是本发明的带加热器的提升阀的理想的一个实施例。该提升阀适合用于半导体制造装置上的真空腔的减压，具有：用阀部件13打开或关闭流体通道14的阀开关部1；用于驱动上述阀部件13的气缸操作部2；介于这些阀开关部1和气缸操作部2之间的绝热部3，在上述阀开关部1上设有第1和第2两组加热机构4、5。

上述阀开关部1具有用不锈钢(SUS)等材料制成的矩形柱状的阀室10。该阀室10具备相互成90度不同方向的、用于与上述真空腔和真空泵的任意一个连接的第1主孔11和用于与另一个连接的第2主孔12，而且具备连接这两主孔11、12的上述流道14和设在该流道14中的圆环状的阀座15。

在上述阀室10的内部设有用于开、关上述阀座15的提升式的上述阀部件13。该阀部件13是在制成圆盘形的基材13a的下面外周安装能接近或离开上述阀座15的橡胶制的环状密封部件13b而制成的。驱动用的杆16的前端部安装在该阀部件13的背面中央，该杆16的基端部贯通阀室10的端部的隔壁17和上述绝热部3，延伸到上述气缸操作部2，与活塞21连接。

另一方面，上述气缸操作部2具有通过上述绝热部3与阀室10的一端部连接的气缸20。该气缸20的绝热部3一侧的端部由上述隔壁17闭塞，气缸20的相反一侧的端部由盖体23关闭，上述活塞21通过密封件22能自如滑动地收容在该气缸20的内部。而且，上述杆16通过密封件28和导向件29能自如滑动地贯通上述隔壁17的中央部，到达上述活塞21。另外，在该活塞21的两侧形成有第1压力室24a和第2压力室24b，这些压力室24a、24b分别与在气缸20的侧面开设的第1操作孔25a和第2操作孔25b连接。

而且，如图1所示，若由上述第1操作孔25a打开第1压力室24a，从第2操作孔25b将压缩空气等压力流体供给到第2压力室24b，则由于上述活塞21和杆16前进，所以该杆16的前端的阀部件13也前进，抵压在阀座15上，闭锁该阀座15。另外，如图2所示，若打开上述第2操作孔25b，同时从第1操作孔25a将压力流体供给到第1压力室24a内，则由于上述活塞21和杆16后退，所以，阀部件13也后退，离开阀座15，打开该阀座15。

另外，上述第1加热机构4具备在阀室10的内部顺着上述杆16配设的发热部件30和设置在该发热部件30的内部的第1加热器31。将上述发热部件30用象铝那样的传热性能优异的金属材料制成圆筒状，在上述杆16的周围保持微小的间隙，配设成同心状，通过用螺栓等固定在上述隔壁17上，而不能活动地设置在阀室10内的规定位置上。而且，在该发热部件30的壁厚内，与上述杆16平行地形成有一个或多个加热器安装孔30b，在各加热器安装孔30b内分别内藏有制成棒状的电阻发热式的上述第1加热器31。另外，该发热部件30的前端部为环状的传热面30a，使其在上述阀部件13打开时，该传热面30a与在该阀部件13的背面形成的受热面33a接触，将热直接传递到处于开阀位置的该阀部件13上。因此，该发热部件30兼作加热上述阀部件13的手段和限定该阀部件13的开阀位置的挡块。

上述第1加热器31具有温度传感器32，从该温度传感器32延伸出的导线32a，与从第1加热器31延伸出来的导线31a捆扎在一起，延伸到外部，连接到图未示的加热器控制电路上。

在安装于上述阀部件13的背面上的受热部件33的端面形成有该阀部件13的受热面33a。即，用铝等传热性能优异的材料制成圆筒状的上述受热部件33以围绕上述杆16的方式安装在该阀部件13的背面上，该受热部件33的前端面为上述受热面33a。该受热部件33的基端部的与上述阀部件13接触的部分为凸缘状的大直径部33b，在该大直径部33b和上述发热部件30之间设有能自如伸缩的传热部件35。该传热部件35用铝等传热性材料制成波纹管状或盘管状等能伸缩的形状，在其两端与上述受热部件33的大直径部33b和发热部件30接触或连接的状态下，配设在这两部件30、33之间，始终将来自上述发热部件30的热传递到阀部件13。

因此，在该第1加热机构4，在上述阀部件13如图1那样处于闭阀位置、或处于开、关动作的中途时，由于上述阀部件13的受热面33a和发热部件30的传热面30a相互分离，所以，由发热部件30通过上述传热部件35加热该阀部件13，在如图2所示该阀部件13处于开阀位置时，由于上述受热面33a和传热面30a相互接触，所以，该阀部件13被上述发热部件30和传热部件35同时加热。

在上述阀室10的隔壁17和阀部件13之间安装有能自如伸缩的波纹管36，在该波纹管36的内部分别收容有上述发热部件30和受热部件33以及传热部件35。

另外，上述第2加热机构5安装在阀室10的外面，具有以下结构。即，该第2加热机构5具有以围绕其整个外周面的方式覆盖上述阀室10的矩形柱状的传热罩40。该传热罩40具有一定的壁厚，由象铝那样的传热性能优异的硬质的材料制成，以紧贴的状态安装在上述阀室10的外面。该传热罩40虽然最好是整个制成一体，但也可以组合多个部分、例如组合分割成阀室10的四个侧面部分制成。

在上述传热罩40的壁厚内，与阀室10的轴线平行地穿设多个加热器安装孔40a，在各加热器安装孔40a内各插入一个成棒状的第2加热器41。而且，来自这些第2加热器41的热通过传热罩40，被均匀地分散开，均匀地传递到整个阀室10。该第2加热器41也具有温度传感器42，从这些第2加热器41和温度传感器42延伸过来的导线41a、42a捆扎在一起，延伸到外部，连接在图未示的加热器控制电路上。

上述第2加热器41的设置位置即可以是传热罩40的四角，也可以是各侧面的中央。另外，该第2加热器41的数量并不限定为4个，即可以是3个以下，也可以是5个以上，根据加热条件的不同也可以仅设置一个。

在上述传热罩40的各侧面的外侧，覆盖有用于防止热从这些侧面传到外部的绝热罩43。该绝热罩43通过将具有使来自上述传热罩40的热扩散开来的功能的薄的热扩散板43b安装在由硅橡胶、氟橡胶或泡沫氟橡胶等构成的、制成平板状的绝热板43a的内侧面而制成，以通过将间隔套管44夹在中间、在与该传热罩40之间保持一定的空隙45的状态，用螺栓46固定在上述传热罩40的各侧面上。在这种场合，一部分绝热罩43的螺栓46，最好是通过使其前端与上述第2加热器41接触，兼作用于固定该第2加热器41。

虽然上述热扩散板43b可以用铝等传热性材料制成，但也可以是这以外的材料。另外，上述绝热罩43既可以与传热罩40的各侧面相对应分成四个，也可以整个是一体的。

由于上述第2加热机构5具有这样的结构，所以，来自第2加热器41的热在上述传热罩40上传递，均匀地分散到该罩的整体，变成均匀地传递到阀室10的整个外周面上。其结果是，即使上述阀室10用SUS那样的传热性能不太好的材料制成，也能用廉价的棒状加热器41通过上述传热罩40高效地加热其整个外周面，能可靠地防止反应物附着在该阀室10的内面上。

再有，上述绝热部3用具有多个通气孔48a的圆筒形的绝热板48制成，该绝热板48在上述阀室10和气缸20之间，以包围上述杆16的状态设置成同心状，由在该绝热板48的内部流通的空气冷却上述杆16。另外，上述第1加热器31的导线31a从上述绝热板48的一部分通气孔48a或特别设计的导出孔导出到外部。

具有上述结构的提升阀，在阀室10内的规定位置设置有发热部件30，在该发热部件30上安装有第1加热器31，用传热部件35相互连接该发热部件30和阀部件13，而且，在该阀部件13打开时，这些发热部件30和阀部件13相互接触，由于具有这样的结构，所以，上述阀部件13在闭阀位置或在开、关动作的中途，即使在离开上述发热部件30时，该阀部件13也能通过上述传热部件35始终被加热，能可靠地防止来自工作流体的生成物附着在阀部件13上。另外，在上述阀部件13处于打开位置、大量的工作流体从流道中流过时，由于该阀部件13直接与上述发热部件30接触，除上述传热部件35之外，也由该发热部件30直接进行加热，所以加热效率提高了，防止生成物附着的效果也提高了。

另外，由于上述第1加热器31安装在上述发热部件30上，所以设置在阀部件13之外的地方，因此，不会产生象将这样的加热器直接安装在阀部件上的现有产品那样的、由于阀部件的重量的增加导致开、关时驱动力变大、或响应性能恶化那样的问题。或者，从加热器延伸出的导线的振动或伸缩阻力等也不会影响阀部件的开、关。

虽然上述实施例给出的是阀室10是矩形柱状的例子，但阀室10的形状并不限于这样的矩形柱状，也可以制成圆柱状或其它的形状。在这种场合，第2加热机构5上的传热罩40和绝热罩43当然要制成适合于这种形状。

另外，虽然在上述阀部件13上未安装加热器，但可以安装不会特别影响该阀部件13的开、关程度的、辅助的小型的加热器。再有，上述气缸操作部2虽然是往复且靠流体压力驱动活塞21的复动形的装置，但当然也可以是靠弹簧做复位动作的单动形的装置。

这样一来，根据本发明，由于将用于加热阀部件的第1加热器安装在设置于该阀部件以外的地方的发热部件上，用能自如伸缩的传热部件连接该发热部件和上述阀部件，所以，无论其开、关动作处于什么位置，都能通过该传热部件始终加热阀部件。另外，都能防止出现由于阀部件重量的增加导致开、关时的驱动力变大或响应性能恶化之类的问题。

Claims

1.一种带加热器的提升阀，其特征是：具有：

备有第1主孔和第2主孔、连接这两主孔的流道以及设置在该流道中的阀座的阀室；

与上述阀室连接的气缸；

设置在上述阀室内、用于开、关上述阀座的提升式的阀部件；

将前端部连接在上述阀部件上、相反一侧的基端部延伸到上述气缸的内部的杆；

能自如滑动地配设在上述气缸的内部，同时与上述杆的基端部连接的活塞；

配设在上述阀室内的规定位置上，前端部具备在开阀位置上上述阀部件与其接触的传热面的发热部件；

介于上述发热部件和阀部件之间、能随着该阀部件的动作自如伸缩的、能将来自上述发热部件的热始终传递到阀部件的传热部件；

安装在上述发热部件上的第1加热器。

2.根据权利要求1的带加热器的提升阀，其特征是：在上述阀部件的背面安装包围上述杆的制成筒状的传热性的受热部件，在该受热部件的前端形成有上述发热部件的传热面与其接触的受热面，而且，上述传热部件连接该受热部件和上述发热部件。

3.根据权利要求1或2的带加热器的提升阀，其特征是：上述发热部件制成圆筒状，在上述杆的周围设置成同心状，在该发热部件的内部内藏上述第1加热器。

4.根据权利要求1或2的带加热器的提升阀，其特征是：上述传热部件制成波纹管状或盘管状。

5.根据权利要求1或2的带加热器的提升阀，其特征是：以包围上述杆的方式在上述阀室的端部的隔壁和阀部件之间设置波纹管，在该波纹管的内部收容有上述发热部件、受热部件和传热部件。

6.根据权利要求1或2的带加热器的提升阀，其特征是：上述阀室具有第2加热器。