JP2001214987A - 真空排気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接ガス面を効果的に加熱することができて排
ガスから副生成物が発生して付着するのを防止すること
ができ、また、加熱手段の損傷を防止することができて
耐久性の向上、信頼性の向上等を図ることができるよう
にした真空排気弁を提供する。 【解決手段】 内部加熱手段６８と外部加熱手段８１を
備える。内部加熱手段６８は、ベローズ３８の内方で定
位置に設けられたヒータスリーブ６９、絶縁材にヒータ
線を埋設し、ヒータスリーブ６９の外面を被覆するよう
に設けられた面状ヒータ７３、弁体１５の背面側に端部
において接触し、ヒータスリーブ６９の内側に筒状部７
２において伸縮可能に設けられ、面状ヒータ７３からの
発熱に伴い、ヒータスリーブ６９を介して輻射熱で弁体
１５を加熱するヒータベース３０を有する。外部加熱手
段８１は、絶縁材にヒータ線を埋設し、弁箱１の外面を
被覆するように設けられた面状ヒータ８２を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタルＣＶＤ、シ
リコンナイトライドプロセス等のように、塩化アンモニ
ウム、塩化アルミニウム等の副生成物を発生する半導体
製造装置のプロセスチャンバーの排気系において使用す
るのに適する真空排気弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の真空排気弁は、エアシリ
ンダにより弁棒および弁体を駆動し、弁体により弁箱に
おける弁座の穴を開放し、若しくは遮断させ、弁体の駆
動に際し、シール用のベローズを伸縮させるように構成
されている。

【０００３】ところで、排ガス温度が１３０℃以下にな
ると、弁箱、弁座、弁体のシール材およびベローズに上
記のような副生成物が発生して付着する。この副生成物
が弁座、弁体のシール材等に付着すると、弁体を弁座に
シール状態で当接させて流路を完全に遮断することがで
きないため、ガスがリークする。また、上記副生成物が
ベローズに付着すると、ベローズの伸縮に際し、副生成
物が脱落して流路中に混入し、また、副生成物が弁箱内
面に付着すると、この副生成物が脱落して流路中に混入
し、製造装置を汚損する。

【０００４】このような副生成物の発生、付着を防止す
るため、上記従来例の真空排気弁においては、弁箱の外
面を面状のシリコンゴムヒータにより被覆し、ベローズ
の内方で弁棒の外周にシースヒータをコイル状に巻き、
シースヒータの端部を弁体の背面において、弁体を弁棒
を連結するコネクタに対して接触させた構成が知られて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなシリコン
ゴムヒータやシースヒータを用いることにより、一応、
弁箱、ベローズおよび弁体の接ガス面を１３０℃以上に
加熱し、排ガスから副生成物が発生して付着するのを防
止することができる。しかしながら、シースヒータを用
いると、弁体作動部材および弁体の駆動に際し、シース
ヒータが伸縮するため、繰り返し使用すると、材料の疲
労等により損傷するおそれがあり、信頼性に乏しい。ま
た、シースヒータを用いた場合、ヒータ線を酸化マグネ
シウム等の絶縁材を介してステンレス製のシース管によ
り被覆しているが、シース管の外径に制約があるため、
絶縁距離が短く、破壊されるおそれがあるため、信頼性
に乏しい。

【０００６】本発明の目的は、上記のような従来の問題
を解決しようとするものであって、接ガス面を効果的に
加熱することができて排ガスから副生成物が発生して付
着するのを防止することができ、したがって、流路を確
実に遮断することができ、しかも、製造装置の汚損を防
止することができ、また、加熱手段の損傷を防止するこ
とができ、したがって、耐久性の向上、信頼性の向上等
を図ることができるようにした真空排気弁を提供するに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の真空排気弁は、流路、この流路の途中に弁座
を有する弁箱と、上記弁座の穴を開放し、若しくは遮断
する弁体と、この弁体を作動させる弁体作動部材と、上
記弁体の背方において、上記弁体作動部材の外周部に設
けられたシール用のベローズと、上記弁体作動部材およ
び上記弁体を駆動し得るアクチュエータと、上記ベロー
ズの内方で定位置に設けられたヒータスリーブ、絶縁材
にヒータ線を埋設し、上記ヒータスリーブの外面を被覆
するように設けられた面状ヒータ、上記弁体の背面側に
端部において接触し、上記ヒータスリーブの内側に筒状
部において伸縮可能に設けられ、上記面状ヒータからの
発熱に伴い、上記ヒータスリーブを介して輻射熱で上記
弁体を加熱するヒータベースを有する内部加熱手段と、
絶縁材にヒータ線を埋設し、上記弁箱の外面を被覆する
ように設けられた面状ヒータを有する外部加熱手段とを
備えたものである。

【０００８】そして、上記構成において、ヒータベース
の端板を弁体の背面に接触状態で連結するとともに、弁
体作動部材を上記端板に連結することができ、この場
合、ヒータベースの端板と弁体作動部材とを断熱材を介
在して連結することができる。

【０００９】また、内部加熱手段の面状ヒータの絶縁材
にゴムを用いることができ、また、外部加熱手段の面状
ヒータの絶縁材にゴムを用い、この外部加熱手段の面状
ヒータを保温カバーにより被覆することができる。面状
ヒータの温度検出手段として熱電対を用いるのが好まし
く、この場合、熱電対の測温接点部を絶縁材に埋設する
ことができる。

【００１０】また、アクチュエータが、弁体を正弦曲線
運動させるクロススライダクランク機構と、このクロス
スライダクランク機構の駆動源とを備えることができ
る。

【００１１】上記のように構成された本発明によれば、
内部加熱手段と外部加熱手段とによりベローズ、弁体、
弁箱等の接ガス面を効果的に加熱することができて排ガ
スから副生成物が発生して付着するのを防止することが
でき、また、加熱手段は面状ヒータが弁体作動部材、弁
体の移動に伴って移動しないようにして配線の可動部分
がなく、しかも、ヒータ線を絶縁材に埋設した面状ヒー
タを用いて絶縁材層を肉厚に形成することができるよう
にしているので、その損傷を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１ないし図４は本発
明の一実施形態に係る真空排気弁を示し、図１は流路を
開放した状態の中央部縦断面図、図２は図１と同様の状
態にあって、図１におけるII−II矢視断面図、図３は流
路を遮断した状態であって、図１と同様の断面図、図４
は図３と同様の状態であって、図２と同様の断面図、図
５は同真空排気弁に用いる内部加熱手段の一部を示す縦
断面図、図６は図５のVI−VI矢視断面図、図７は同内部
加熱手段に用いる面状ヒータの展開図である。

【００１３】図１ないし図４に示すように、弁箱１の頂
部開放側の外周部にリング状の断熱材２を介してボンネ
ット３の底板４のフランジ部５がボルト６により取付け
られ、ボンネット３の頂部開放部にアクチュエータベー
ス７がボルト８により取付けられている。弁箱１に一対
の流路ポート９、１０が形成され、第１の流路ポート９
は弁座１１の穴１２と連続して形成され、第１の流路ポ
ート９、穴１２、弁室１３および第２の流路ポート１０
と連通する流路１４が形成されている。

【００１４】弁室１３内には弁体１５が設けられる。こ
の弁体１５は、本実施形態においては、開閉部１６とニ
ードル部１７とを備えている。開閉部１６は円盤状に形
成され、前面側の外周縁部にシール部１８が設けられて
いる。開閉部１６の背面側外周部には筒体１９が一体に
設けられ、筒体１９の基端部にはフランジ部２０が一体
に設けられている。開閉部１６の背面側には筒体１９の
内側に凹入されたねじ穴２１が形成されている。ニード
ル部１７はシール部１８よりも小径で短い筒状に形成さ
れ、開閉部１６の前面側にシール部１８の内方において
ボルト２２により周上複数箇所（例えば、１２０度ごと
の均等割り位置の計３箇所）で固定され、ボルト２２の
頭部はニードル部１７の前面から突出しないように埋設
されている。シール部１８の内周とニードル部１７基部
外周とに奥側から開放側に至るに従い、次第に幅狭とな
る環状溝２３が形成されている。この環状溝２３にフッ
素ゴム等から成るシールリング（Ｏリング）２４がその
外周頂部を突出させた状態で離脱防止されるように保持
されている。ニードル部１７は基部寄り位置から先端に
至るに従い、次第に縮小するテーパ状の流量調整面を有
している。

【００１５】ボンネット３の底板４の中央部に形成され
た穴２５とアクチュエータベース７の中央部に形成され
た穴２６にブッシュ２７とブッシュ２８を介して弁体作
動部材である弁棒２９の中間部と上部が軸方向に移動可
能に挿通されている。弁棒２９の先端にはヒータベース
３０の底板３１が断熱材３２を介してボルト３３により
固定され、底板３１のの外周に形成されたねじ３４と弁
体１５のねじ穴２１とが螺合されて弁体１５と弁棒２９
とがヒータベース３０を介して固定状態に接続されてい
る。そして、弁棒２９と弁体１５とが一体的に軸方向に
沿って前進（下降）されることにより、弁体１５のニー
ドル部１７が弁座１１の穴１２に挿入されるとともに、
開閉部１６のシールリング２４が弁座１１に穴１２の外
周部において圧接されて穴１２、すなわち、流路１４が
遮断状態で閉塞される。これとは逆に、弁棒２９と弁体
１５とが一体的に軸方向に沿って後退（上昇）されるこ
とにより、弁体１５の開閉部１６のシールリング２４が
弁座１１から離隔されるとともに、ニードル部１７が弁
座１１の穴１２から離脱され、穴１２が開放されて流路
１４が連通される。

【００１６】断熱材２の下側の突出部３５と弁箱１の頂
部側開放部との間に支持部材３６がシールリング３７を
介して取付けられ、この支持部材３６と弁体１５側のフ
ランジ部２０とにベローズ３８の両端部が溶接されてシ
ールされ、ベローズ３８は弁棒２９、弁体１５の移動に
伴って伸縮されるようになっている。ステム２９の中間
部上にはスイベルストッパ３９の基部が固定され、スイ
ベルストッパ３９の先端二股状部にはアクチュエータベ
ース７に弁棒２９の軸方向と平行に取付けられたピラー
３９が挿通され、これらスイベルストッパ３９とピラー
４０とで弁棒２９、弁体１５等が回転阻止され、軸方向
にのみ移動可能となっている。

【００１７】弁棒２９および弁体１５はアクチュエータ
４１により駆動される。本実施形態におけるアクチュエ
ータ４１にはクロススライダクランク機構を採用してお
り、その一例について説明すると、アクチュエータベー
ス７上にはモータベース４２、コラム４３の基部が固定
され、モータベース４２、コラム４３の先端部間には支
持板４４が固定されている。アクチュエータベース７と
支持板４４との間には一対の案内軸４５が取付けられて
いる。これらの案内軸４５にスライダ４６が摺動可能に
支持され、スライダ４６の前側部に前方と側方が開放さ
れた凹所４７が形成され、スライダ４６の背部側中央部
に軸方向に沿う長穴４８が形成されている。偏心カム４
９は円板５０の外周にニードルベアリング５１が嵌合さ
れている。この偏心カム４９はスライダ４６の凹所４７
に収められ、偏心回転されるようになっている。そし
て、偏心カム４９の偏心往復回転によりスライダ４６が
軸方向に前進（下降）、若しくは後退（上昇）するよう
に移動されるようになっている。

【００１８】本実施形態においてはスライダ４６と弁体
作動部材との間に定圧機構が組み込まれている。弁棒２
９の基端に凹入穴５２が形成され、凹入穴５２に接続筒
５３の下部が螺着されている。接続筒５３はスライダ４
６の軸部５４に摺動可能に嵌合されている。スライダ４
６の底面と接続筒５３の頂面との間には軸部５４の外周
において弁座締切り用の皿ばね５５が複数枚介在され、
この皿ばね５５の反撥力により接続筒５３、弁棒２９、
弁体１５が前進方向に付勢されるようになっている。軸
部５４の底部には弁棒２９の凹入穴５２内で接続筒５３
の端面に対向するように、ストッパ５６がボルト５７に
より取付けられ、このストッパ５６により接続筒５３が
スライダ４６の軸部５４から離脱防止されている。そし
て、上記のように偏心カム４９の偏心往復回転によりス
ライダ４６が軸方向に前進され、若しくは後退されるこ
とにより、皿ばね５５を介して接続筒５３、弁棒２９お
よび弁体１５が前進され、若しくは後退され、上記のよ
うに弁座１１の穴１２が遮断され、若しくは開放される
ようになっている。そして、皿ばね６５の反撥力により
弁体１５が弁座１１に対して加圧され、弁座１１の穴１
２を確実に遮断することができるようになっている。ま
た、この弁体１５による弁座１１の穴１２の遮断状態で
は偏心カム４９が下死点となるように設定されている
（図３、図４参照）。

【００１９】モータベース４２の前面にはステッピング
モータ５８が取付けられ、ステッピングモータ５８の出
力軸５９が偏心カム４９に一体的に回転し得るように挿
通されている。したがって、ステッピングモータ５８の
出力軸５９がいずれかの方向に回転されることにより、
上記のように偏心カム４９が回転されるようになってい
る。コラム４３にベアリング６０を介してシャフト６１
が回転可能に支持され、シャフト６１の前側が上記出力
軸５９に連結されている。コラム４３に取付けられたフ
ォトセンサ６２とシャフト６１の後側部上に取付けられ
たセンサドッグ６３とにより偏心カム４９の回転角度、
すなわち、弁体１５による弁座１１の穴１２の遮断と開
放を検出するようになっている。コラム４３にはポテン
ショメータ６４が取付けられている。シャフト６１とポ
テンショメータ６４の回転軸とは回転伝達機構６５によ
り連係されている。

【００２０】そして、上記のようにステッピングモータ
５８の駆動により偏心カム４９が回転される際にシャフ
ト６１が回転され、回転伝達機構６５を介してポテンシ
ョメータ６４の回転軸が回転されることにより、偏心カ
ム４９の回転角度、すなわち、弁体１５による弁座１１
の穴１２の遮断状態が検出され、ステッピングモータ５
８の駆動にフィードバックされるようになっている。上
記構成のアクチュエータ４１はステッピングモータ５８
の一部が突出する状態でコネクタベース６６、カバー６
７により覆われている。

【００２１】弁棒２９の先端側の外方で、ベローズ３８
の内方に内部加熱手段６８が設けられる。本実施形態に
おいては、弁箱１内で断熱材２の下面にヒータスリーブ
６９のフランジ部７０がねじ７１により固定され、ヒー
タスリーブ６９の内側にヒータベース３０における底板
３１の背方の筒状部７２がヒータスリーブ６９の内周面
とに隙間を有するようにヒータスリーブ６９に対して伸
縮可能に嵌合されている。ヒータスリーブ６９と筒状部
７２とは、弁棒２９、弁体１５等を後退させた開弁状態
では筒状部７２がヒータスリーブ６９内に収められ、弁
棒２９、弁体１５等を前進させた閉弁状態でも筒状部７
２の端部側がヒータスリーブ６９内に収められた状態と
なるように設定されている。ヒータスリーブ６９におけ
る筒状部の外周面には面状ヒータ（シリコンゴムヒー
タ）７３が設けられる。

【００２２】この面状ヒータ７３は、特に、図５ないし
図７から明らかなように、面状で可撓性を有するように
形成されたシリコンゴムから成る絶縁材７４の内側にヒ
ータ線７５がジグザグ状等の所望のパターンでほぼ全体
に均一に埋設され（図５、図６においては図示省略）、
ヒータ電線７６に接続具７７を介して接続され、若しく
は溶接により接続されている。この接続部はシリコンゴ
ムから成る絶縁材７８により補強されている。この面状
ヒータ７３はヒータスリーブ６９の筒状部外周面に接着
等により装着されている。ヒータ電線７６の途中には保
護回路としての温度ヒューズ（図示省略）が挿入され、
ヒータ電線７６がヒータスリーブ６９のフランジ部７０
に形成された穴７９、断熱材２に半径方向に形成された
溝８０を通って外部に導かれ、電源（図示省略）に接続
されている。面状ヒータ７３の温度検出手段として、テ
フロン、ガラスウール等により被覆された熱電対８６が
用いられ、この被覆熱電対８６の測温接点部８７が絶縁
材７４内における中央部等、所望箇所に埋設されてい
る。被覆熱電対８６は上記穴７９、溝８０を通って外部
に導かれ、温度コントローラおよび電源（共に図示省
略）に接続されている。

【００２３】弁箱１におけるほぼ全体の外面を被覆する
ように外部加熱手段８１が設けられる。この外部加熱手
段８１には上記内部加熱手段６８に用いた面状ヒータ７
３と同様の構成の面状ヒータ（シリコンゴムヒータ）８
２が用いられ、この面状ヒータ８２は弁箱１の外面に接
着等により装着され、その外側がシリコンスポンジ等か
ら成る保温カバー８３により被覆されている。面状ヒー
タ８２のヒータ線に接続されたヒータ電線８４が電源
（図示省略）に接続され、ヒータ電線８４の途中には弁
箱１外に設けられた保護回路としてのサーモスタット８
５が挿入されている。

【００２４】そして、電源から各面状ヒータ７３、８２
のヒータ電線７６、８４を介してヒータ線７５に通電す
ることにより発熱させることができる。このときの発熱
温度に対応した熱電対８６からの信号に基づき温度コン
トローラにより電源を制御することにより、各面状ヒー
タ７３、８２の発熱温度を制御することができる。ま
た、ヒータ線７５による発熱温度が高くなり過ぎないよ
うに温度ヒューズとサーモスタット８５により保護する
ことができる。

【００２５】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。今、図１および図２に示すように、偏心
カム４９の偏心回転によりスライダ４６、接続筒５３、
弁棒２９、ヒータベース３０および弁体１５等が軸方向
に沿って後退（上昇）され、弁体１５の開閉部１６にお
けるシールリング２４が弁座１１から離隔されるととも
に、ニードル部１７が弁座１１の穴１２から離脱され、
流路１４が開放されてガスが流れているものとする。

【００２６】この状態で、上記のようにステッピングモ
ータ５８を駆動してその出力軸５９を回転させ、偏心カ
ム４９を時計方向に約１４０度の角度で偏心回転させる
ことにより、図３および図４に示すように、スライダ４
６、接続筒５３、弁棒２９、ヒータベース３０および弁
体１５等を軸方向に沿って前進（下降）させるととも
に、ベローズ３８を伸長させる。これに伴い、弁体１５
のニードル部１７の先端側の流量調整面を弁座１１の穴
１２に徐々に挿入してガスの流量を順次制御することが
できる。更に、スライダ４６、弁棒２９、ヒータベース
３０、弁体１５等を前進させることにより、皿ばね５５
の加圧力によりニードル部１７の流量調整面の基部まで
弁座１１の穴１２にこれを閉じるように挿入するととも
に、開閉部１６のシールリング２４を弁座１１に穴１２
の外周部において圧縮状態で押圧させ、穴１２、すなわ
ち、流路１４を遮断し、ガスの流れを遮断することがで
きる。このとき、上記のように本実施形態においては、
弁体１５のシールリング２４を弁座１１に押圧するよう
にしているので、皿ばね５５を有する定圧機構を用いな
くても弁座１１を確実に締め切ることができるが、上記
定圧機構を用いることにより、シールリング２４の圧縮
量を容易に設定することができ、しかも、仮にシールリ
ング２４が変形しても弁推力を保持して弁座１１を確実
に締め切ることができる。

【００２７】また、ステッピングモータ５８を駆動して
その出力軸５９を逆回転させ、偏心カム４９を逆方向に
約１４０度の角度で偏心回転させることにより、図１お
よび図２に示すように、スライダ４６、接続筒５３、弁
棒２９、ヒータベース３０および弁体１５等を軸方向に
沿って後退させるとともに、ベローズ３８を圧縮させ
る。これに伴い、弁体１５の開閉部１６におけるシール
リング２４を弁座１１から離隔させ、ニードル部１７の
流量調整面を弁座１１の穴１２内で徐々に後退させてガ
スの流量を順序制御することができる。更に、スライダ
４６、弁棒２９、ヒータベース３０、弁体１５等を後退
させることにより、ニードル部１７を弁座１１の穴１２
から離脱させ、穴１２、すなわち、流路１４を開放する
ことができる。

【００２８】上記のように弁体１５による弁座１１の穴
１２の開閉についてはステッピングモータ５８の出力軸
５９と連結されたシャフト６１の回転角度をセンサドッ
グ６３とフォトセンサ６２とで検出するとともに、回転
伝達機構６５を介してポテンショメータ６４で検出して
ステッピングモータ５８をフィードバック制御すること
ができるので、弁体１５の開度設定を確実に行うことが
できる。

【００２９】そして、内部加熱手段６８において、面状
ヒータ７３によりヒータスリーブ６９が加熱される。こ
のとき、上記のようにヒータスリーブ６９とヒータベー
ス３０の筒状部７２とは、開弁状態では筒状部７２のほ
ぼ全体がヒータスリーブ６９内に収められ、閉弁状態で
も筒状部７２の端部側がヒータスリーブ６９内に収めら
れるように設定されているので、ヒータスリーブ６９の
加熱に伴い、ヒータベース３０筒状部７２、底板３１が
輻射熱で加熱され、底板３１に接触されている。弁体１
５が加熱される。特に、開弁状態では上記のようにヒー
タベース３０の筒状部７２のほぼ全体がヒータスリーブ
６９内に挿入されるので、弁体１５の昇温特性に優れ
る。また、面状ヒータ７３によりベローズ３８も内方か
ら加熱される。また、外部加熱手段８１の面状ヒータ８
２により弁箱１のほぼ全体を加熱することができる。

【００３０】ここで、各面状ヒータ７３、８２の温度検
出手段として、サーモスタットを用いると、ＯＮ、ＯＦ
Ｆ時の応答温度差が大きく、制御性に劣り、しかも、オ
ーバーシュートのおそれがあるため、制御温度を高温に
設定することができず、１５０℃程度が加熱温度の限界
となり、使用対象に制約を受ける。しかしながら、本実
施形態のように、上記各面状ヒータ７３、８２の温度制
御手段として熱電対８６を用いることにより制御性に優
れ、この熱電対８６からの信号に基づく温度コントロー
ラによる電源の制御により各面状ヒータ７３、８２によ
る加熱温度を約約１００℃〜約２００℃の間で安定制御
することができる。したがって、排ガス中に含まれる副
生成物が発生して弁箱１、弁体１５およびベローズ３８
の接ガス面に付着するのを防止することができ、弁体１
５およびベローズ３８等を円滑に、かつ確実に作動させ
ることができ、また、パーティクルが流路１４に混入す
るのを抑制することができてメンテナンス費を低減する
ことができる。また、上記のように各面状ヒータ７３、
８２による加熱温度領域を拡げることができるので、適
用できる排ガスの種類を拡げることができて使用対象を
拡げることができる。また、外部加熱手段８１の面状ヒ
ータ８２は勿論のこと、内部加熱手段６８の面状ヒータ
７３も弁棒２９、弁体１５等の移動に際して定位置にあ
るので、電線等に歪力が加わるおそれはなく、しかも、
面状ヒータ７３、８２は絶縁材７４にヒータ線７５を埋
設しているので、絶縁材７４を絶縁のために十分な厚み
に設定することができて破壊を防止することができ、し
たがって、耐久性、信頼性を向上させることができる。

【００３１】上記のように弁体１５のアクチュエータ４
１として偏心カム４９、スライダ４６等から成り、弁体
１５を正弦曲線運動させるクロススライダクランク機構
を用いることにより、弁体１５の制御においてはイコー
ルパーセント特性になり、中間部では弁体１５を高速で
作動させることができ、流量のミニマム領域では弁体１
５を正弦曲線の頂点付近で作動させて分解能を高めるこ
とができ、バイパスバルブ機構と同じソフト排気を行う
できる。そして、弁体１５がニードル部１７を有するこ
とにより、更に一層、分解能を高めることができる。し
かも、弁体１５を弁座１１に対してソフトランディング
させることができるので、振動やパーティクルの発生を
少なく抑制することができる。また、上記のように弁体
１５がニードル部１６と開閉部１６とを備え、１台で流
量制御と遮断機能とを有するので、レンジアビリティが
大きく、コントロールレンジが広くなるので、半導体製
造装置の排気系におけるプロセス圧力とクリーニング圧
力の制御のように広範囲な圧力制御を行うことができ
る。更に、偏心カム４９の下死点で弁体１５を弁座１１
に押圧して弁座締め付け反力が偏心カム４９の回転に変
換され難くなるように構成している。したがって、停電
時において電磁ブレーキがなくても弁座締切り推力を保
持することができてガスのリークを防止することができ
るので、信頼性を向上させることができ、しかも、駆動
用の電気回路をバタフライバルブの駆動部と同一にする
ことができるので、コントロールも同様の回路機構で共
通化することができる。

【００３２】なお、弁体１５の形状は上記実施形態に限
定されるものではない。また、アクチュエータ４１もク
ロススライダクランク機構に限定されるものではなく、
エアシリンダにより弁棒２９、弁体１５を駆動し、若し
くはモータによりねじを介して弁棒２９、弁体１５を駆
動するなど、種々の構成を採用することができる。更
に、アクチュエータ４１と弁棒２９等の弁体作動部材と
を切り離し可能に連係し、電源異常による電源供給停止
時に弁体作動部材および弁体１５をアクチュエータ４１
から瞬時に切り離して駆動し、弁体１５により弁座１１
の穴１２を遮断させる緊急遮断機構を備えたタイプの真
空排気弁にも適用することができる。また、内部加熱手
段６８、外部加熱手段８１の面状ヒータ７３、８２も上
記実施例に限定されるものではなく、特に、外部加熱手
段８１の面状ヒータ８２はガラスウールから成る絶縁材
にヒータ線を埋設するようにしてもよく、この場合、可
撓性に乏しいので、あらかじめ、弁箱１の形状に沿う形
状に形成すればよく、また、肉厚であるので、シリコン
ゴムヒータの場合のように保温カバーで被覆する必要は
なくなる。また、シールリング２４は弁座１１側に設け
ることができる。また、弁体１５側、弁座１１側のいず
れにもシールリングを用いなくてもよく、この場合には
特に、ばねを有する定圧機構を用いることにより、弁推
力を保持して弁座１１を確実に締め切ることができる。
このほか、本発明は、その基本的技術思想を逸脱しない
範囲で種々設計変更することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、内
部加熱手段と外部加熱手段とによりベローズ、弁体、弁
箱等の接ガス面を効果的に加熱することができて排ガス
から副生成物が発生して付着するのを防止することがで
き、したがって、流路を確実に遮断することができ、し
かも、製造装置の汚損を防止してメンテナンス費を低減
することができる。また、加熱手段は面状ヒータが弁体
作動部材、弁体の移動に伴って移動しないようにして配
線の可動部分がなく、しかも、ヒータ線を絶縁材に埋設
した面状ヒータを用いて絶縁材層を肉厚に形成すること
ができるようにしているので、その損傷を防止すること
ができ、したがって、耐久性の向上、信頼性の向上等を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る真空排気弁を示し、
流路を開放した状態の中央部縦断面図である。

【図２】同真空排気弁を示し、図１と同様の状態であっ
て、図１におけるII−II矢視断面図である。

【図３】同真空排気弁を示し、流路を遮断した状態であ
って、図１と同様の断面図である。

【図４】同真空排気弁を示し、図３と同様の状態であっ
て、図２と同様の断面図である。

【図５】同真空排気弁に用いる内部加熱手段の一部を示
す縦断断面図である。

【図６】同内部加熱手段の一部を示し、図５のVI−VI矢
視断面図である。

【図７】同内部加熱手段に用いる面状ヒータの展開図で
ある。

【符号の説明】

１ 弁箱 ３ ボンネット １１ 弁座 １２ 穴 １４ 流路 １５ 弁体 １６ 開閉部 １７ ニードル部 ２９ 弁棒 ３０ ヒータベース ４１ アクチュエータ ４６ スライダ ４９ 偏心カム ５８ ステッピングモータ ６４ ポテンショメータ ６８ 内部加熱手段 ６９ ヒータスリーブ ７３ 面状ヒータ ７４ 絶縁材 ７５ ヒータ線 ７６ ヒータ電線 ８１ 外部加熱手段 ８２ 面状ヒータ ８３ 保温カバー ８４ ヒータ電線 ８６ 熱電対

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流路、この流路の途中に弁座を有する弁
   箱と、上記弁座の穴を開放し、若しくは遮断する弁体
   と、この弁体を作動させる弁体作動部材と、上記弁体の
   背方において、上記弁体作動部材の外周部に設けられた
   シール用のベローズと、上記弁体作動部材および上記弁
   体を駆動し得るアクチュエータと、上記ベローズの内方
   で定位置に設けられたヒータスリーブ、絶縁材にヒータ
   線を埋設し、上記ヒータスリーブの外面を被覆するよう
   に設けられた面状ヒータ、上記弁体の背面側に端部にお
   いて接触し、上記ヒータスリーブの内側に筒状部におい
   て伸縮可能に設けられ、上記面状ヒータからの発熱に伴
   い、上記ヒータスリーブを介して輻射熱で上記弁体を加
   熱するヒータベースを有する内部加熱手段と、絶縁材に
   ヒータ線を埋設し、上記弁箱の外面を被覆するように設
   けられた面状ヒータを有する外部加熱手段とを備えた真
   空排気弁。
2. 【請求項２】 ヒータベースの端板が弁体の背面に接触
   状態で連結されるとともに、弁体作動部材が上記端板に
   連結された請求項１記載の真空排気弁。
3. 【請求項３】 ヒータベースの端板と弁体作動部材とが
   断熱材を介在して連結された請求項２記載の真空排気
   弁。
4. 【請求項４】 内部加熱手段の面状ヒータの絶縁材がゴ
   ムである請求項１ないし３のいずれかに記載の真空排気
   弁。
5. 【請求項５】 外部加熱手段の面状ヒータの絶縁材がゴ
   ムであり、上記面状ヒータが保温カバーにより被覆され
   た請求項１ないし４のいずれかに記載の真空排気弁。
6. 【請求項６】 面状ヒータの温度検出手段が熱電対であ
   り、この熱電対の測温接点部が絶縁材に埋設された請求
   項４または５記載の真空排気弁。
7. 【請求項７】 アクチュエータが、弁体を正弦曲線運動
   させるクロススライダクランク機構と、このクロススラ
   イダクランク機構の駆動源とを備えた請求項１ないし６
   のいずれかに記載の真空排気弁。