JP4368045B2 - 真空ゲート弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空容器の開口を開閉するための真空ゲート弁に関し、特に、シール材の熱劣化を防止する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、真空容器内でワークの処理を行う場合、真空ゲート弁の開弁により真空容器の開口を開いてその真空容器内にワークを搬入し、次いで、真空ゲート弁により開口を閉じた後に真空容器内を真空状態にしてワークの処理を行うようになされている。
【０００３】
ところで、上記のように真空ゲート弁を閉弁して真空容器内でワークを処理する際に、そのワークを加熱手段により加熱することがあり、その場合、真空ゲート弁の弁板と開口周りの容器壁面（弁座）との間を真空シールしているシール材に熱が真空容器の壁部を経て伝達されて、そのシール材が熱劣化するという問題がある。
【０００４】
このような真空ゲート弁におけるシール材の熱劣化を防止するために、従来、例えば実開昭６２―１９９５７２号公報に示されるように、容器の開口周りにシール材が配置されている構造において、そのシール材近傍の容器壁部内に冷却流体が流れる冷却流体通路を形成するか、或いは特開昭５７―１５４５７９号や実開昭５７―７７７７９号の各公報に示されるように、弁板側にシール材が設けられている構造において、そのシール材近傍の弁板の内部と、閉弁時にシール材が押し付けられる弁座面近くの容器壁部内とにそれぞれ冷却流体通路を形成することで、シール材を冷却流体により冷却することが提案されている。
【０００５】
尚、この他、真空ゲート弁に限らず、通常のゲート弁におけるシール部分の耐熱性を確保する技術として、例えば実開平６―８５９７０号公報に示されるように、バルブボディの弁座、又は該弁座にシール面にて着座して開閉する弁棒（弁体）のシール面のシールチップにタンタルを用いることで、シール材の耐熱性や閉弁時の密閉性を高めることが知られている。
【０００６】
また、特開平４―１０７３７７号公報に示されるように、弁座及び弁板の各シール面の一方に金属薄膜を縁部にて気密接着し、この金属薄膜の表面に耐熱性樹脂の合成樹脂薄膜を形成し、閉弁状態では、金属薄膜の裏面側に空気圧を作用させて、合成樹脂薄膜を他方のシール面に圧接させることにより、シール効果を高めることが知られている。
【０００７】
さらに、実開昭５９―６８８６８号公報に示されるものでは、バルブ台の開口の周縁部に取り付けられ、内周面がテーパ状のシール面に形成されたバルブシートと、外周縁部がバルブシートのシール面と同じ角度で傾斜し、その外周縁部にバルブシートのシール面と摺接するＯリングが取り付けられた弁板とを設け、上記バルブシートの材料をポリイミド樹脂等の耐熱性材料で構成するようにしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記真空ゲート弁の構造のうち前者の提案例（実開昭６２―１９９５７２号公報）のように、開口周りの容器壁部に冷却流体通路を形成して、その中を流れる流体によりシール材を冷却する構造では、真空容器内の加熱温度が高い場合、シール材の冷却が不十分でその熱劣化を安定して防止できない難がある。すなわち、ゲート弁の閉弁状態ではシール材が圧縮変形してシールしているものの、弁板と容器壁面（弁座）とは接触していない。従って、弁板の冷却は真空中での輻射のみによって行われることとなり、真空容器内の加熱温度の上昇に伴い弁板の冷却が不十分となって、その弁板を経てシール材が加熱される。
【０００９】
一方、後者の提案例（特開昭５７―１５４５７９号や実開昭５７―７７７７９号の各公報）の如く、弁板自体にも冷却流体通路を形成すれば、弁板を輻射に加えて流体による熱伝導により冷却することができるので、シール材の熱劣化を安定して防止することができる。しかしながら、その反面、弁板は開閉動作して移動するものであり、その弁板に対し冷却流体通路を形成してその内部に流体を流すためには、構造が大掛かりで複雑となり、コストアップも招いて実用上の対策とはなり難い。
【００１０】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記の如き真空ゲート弁において、その弁板の冷却構造を改良することにより、簡単で低コストの構造を採りながら、弁板を効果的に冷却できるようにし、シール材が弁板を経由して加熱されるのを抑えてシール材の熱劣化を防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明では、閉じ状態にある弁板を強制的に容器の壁部に伝熱可能に接触させることで、弁板を輻射のみならず熱伝導によっても冷却するようにした。
【００１２】
具体的には、請求項１の発明では、真空容器の開口を開閉する弁板と、この弁板に設けられたシール材とを備え、該弁板の閉じ状態では弁板と開口周りの容器壁面との間を上記シール材により、該シール材のみが容器壁部に圧接しかつ弁板と容器壁部とが接触しない状態でシールするようにした真空ゲート弁が前提である。
【００１３】
そして、上記弁板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に設けられかつ弁板の閉じ状態で弁板又は容器壁部の他方に接触して弁板と容器壁部との間を熱伝導可能に接続する熱伝導材料からなる伝熱部材を備えたことを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によると、弁板の閉じ状態では弁板と開口周りの容器壁面との間が、弁板のシール材によりシールされ、そのシール状態では、シール材のみが容器壁部に圧接しかつ弁板と容器壁部とは接触しない状態となるが、それと同時に、この弁板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に設けられた伝熱部材が、弁板又は容器壁部の他方に接触し、この伝熱部材の接触により弁板と容器壁部とが伝熱部材を介して熱伝導可能に接続される。この弁板と容器壁部との熱伝導可能な接続状態により、弁板の熱が伝熱部材を介して容器壁部に伝達されて放熱される熱伝導が生じ、この熱伝導と輻射との双方により弁板が冷却される。従って、真空容器内部の加熱温度が高い場合であっても、上記シール材が弁板を経由して加熱されるのは抑制されるようになり、シール材の熱劣化を安定して防止することができる。
【００１５】
しかも、弁板と容器壁部とを伝熱部材により熱伝導可能に接続させるだけでよいので、弁板内に冷却流体通路を設けて弁板を冷却する場合に比べ、構造が極めて簡単になり、しかも低コストで製造することができる。
【００１６】
請求項２の発明では、上記開口周りの容器壁部に、弁板が閉じ状態にあるときのシール材の位置に略対応して冷却流体の通路が形成されている構成とする。このことで、シール材は、容器壁部内の通路を流れる冷却流体によっても冷却されるようになり、その熱劣化をさらに安定して防止できる。
【００１７】
請求項３の発明では、上記伝熱部材は、弁板の周縁部に固定されているものとする。こうすると、同じ伝熱部材を弁板の中間部に固定する場合に比較して、真空容器の開口の面積を大に保ったまま、伝熱部材の容器壁面に対する接触面積（伝熱面積）及び伝熱量を大きく確保することができる。
【００１８】
請求項４の発明では、上記伝熱部材は弾性を有するものとする。このことで、伝熱部材自体に弾性が生じるので、弁板の閉じ状態で伝熱部材が安定して相手側の容器壁部又は弁板に押し付けられることとなり、弁板の冷却効果を安定維持することができる。
【００１９】
請求項５の発明では、上記伝熱部材は、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に他方に対し接離する方向に移動可能にかつ伝熱状態で支持された熱伝導材料からなるものとし、この伝熱部材を弁板又は容器壁部の他方に向けて付勢する付勢手段を設ける。こうすると、弁板の閉じ状態では、付勢手段により付勢された伝熱部材が弁板又は容器壁部の他方に押し付けられて、その伝熱部材を経て弁板の熱が容器壁部に伝導されて放熱されるようになり、望ましい伝熱構造を具体化できるとともに、弁板の冷却効果を安定維持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図７及び図８は本発明の実施形態１に係る真空ゲート弁Ｇを示す。この真空ゲート弁Ｇは、図２及び図３に示すように、前後に位置する第１及び第２真空容器Ｃ１，Ｃ２間に両真空容器Ｃ１，Ｃ２の内部空間（真空空間）同士を連通又は連通遮断するように配設される。
【００２１】
上記真空ゲート弁Ｇは、両真空容器Ｃ１，Ｃ２間に気密状に挟まれた例えばステンレス鋼等からなる矩形状の弁箱１（固定体）を備え、この弁箱１の前壁１ａ（図２、図３及び図７で左側壁）の上部には第１真空容器Ｃ１に連通する前側開口２が、また後壁１ｂ（同右側壁）の上部には第２真空容器Ｃ２に連通する後側開口３がそれぞれ同じ高さ位置に形成され、これらの開口２，３はいずれも左右方向（図７の紙面と直交する方向。図８では左右方向）に長い矩形状でかつ同じ大きさとされており、この各開口２，３を介して弁箱１内の空間が各真空容器Ｃ１，Ｃ２内部と連通している。すなわち、この実施形態では、弁箱１の前壁１ａが第１真空容器Ｃ１の壁部を、また後壁１ｂが第２真空容器Ｃ２の壁部をそれぞれ構成しており、前側開口２は第１真空容器Ｃ１の開口を、また後側開口３は第２真空容器Ｃ２の開口をそれぞれ構成している。
【００２２】
図２及び図３に拡大して示すように、上記弁箱１内には、上記前側開口２（第１真空容器Ｃ１の開口）を開閉する弁板５が配置収容されている。この弁板５は前側開口２よりも若干大きい左右方向に長い矩形状の例えばステンレス鋼等の板材からなり、その前面外周部には弁板５の全体に亘って連続するシール収容溝６が形成され、このシール収容溝６内には、弁箱１の前壁１ａ内面（開口２周りの第１真空容器Ｃ１の壁面）に圧接して変形して弁板５と弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面との間をシールするゴム製や樹脂製のシール材７が収容固定されている。
【００２３】
上記弁板５は、その長さ方向である左右方向に離れた左右両側の２箇所（３箇所以上でもよい）で後面側から同期して弁板支持体１０により後述の平行リンク機構２２，２２を介して押圧されて前側開口２を閉じるものとされている。すなわち、弁板５の後側の弁箱１内に上記弁板支持体１０が配置され、この弁板支持体１０は、弁板５と共に、弁箱１内の下側に位置する開弁位置と、弁箱１内の上側でかつ前後の開口２，３に対応する閉弁位置との間を上記前側開口２に沿った鉛直平面と略平行に上下移動可能とされている。弁板支持体１０は、弁箱１の後側開口３よりも大きい矩形板状の本体１１を有し、この本体１１の前面には、上記弁板５の左右の押圧位置に対応する部分にそれぞれ各平行リンク機構２２の各ガイドローラ３１，３２を案内するためのガイド部材１２が円環板状の取付部材２０により一体的に取付固定されている。すなわち、上記ガイド部材１２は、図４〜図６に示すように、後向きに開口する浅い略皿形状のもので、その下側壁部が切り欠かれて開放され、この切欠き部分以外の外周上半部の後端には半径方向外側に延びるフランジ１２ａが形成されており、このフランジ１２ａを取付部材２０の内周部に係止した状態で該取付部材２０をボルト２１，２１，…（１つのみ図示する）により本体１１に取り付けることで、各ガイド部材１２が本体１１の前面に取付部材２０を介して取付固定されている。
【００２４】
また、上記弁板支持体１０における取付部材２０の下縁部には円筒状の第１ロッド３６の上端部（内端部）が移動一体に気密状に溶接固定されており、この第１ロッド３６の昇降移動（長さ方向の移動）により弁板支持体１０が開弁位置と閉弁位置との間を移動する。
【００２５】
上記ガイド部材１２の前壁１ａ（底壁）の中心部には縦長矩形状の開口１４が貫通形成されている。また、ガイド部材１２の前面には、上記開口１４の上下縁部からそれぞれ水平前側に平行に延びる上下１対の突出片１５，１６が一体に形成され、この上側突出片１５下面は開口１４の上縁部下面と、また下側突出片１６上面は開口１４の下縁部上面とそれぞれ面一とされている。また、上記弁板支持体１０の本体１１前面には、上記各ガイド部材１２の開口１４に対応して所定深さの矩形凹部１１ａが形成されている。そして、上記ガイド部材１２の前壁（底壁）と本体１１前面の凹部１１ａとにより、後述する第２ロッド３７の移動方向（上下方向）に延びる垂直ガイド部１３が、また上下１対の突出片１５，１６ないし開口１４により、弁板５の移動方向（前後方向）に延びる水平ガイド部１７がそれぞれ形成されている。また、図６に示すように、上記垂直ガイド部１３を形成するガイド部材１２の前壁後面において開口１４の下側部と、水平ガイド部１７において下側突出片１６の上面後端部との交差部には、後述の下側リンク２８との干渉を避けるために斜めに切り欠いてなる面取部１８が形成されている。
【００２６】
上記弁板支持体１０の左右の各ガイド部材１２内には、上記弁板５を弁板支持体１０に対し前後方向に接離可能に支持するための平行リンク機構２２が配置されている。すなわち、上記各ガイド部材１２における上下の突出片１５，１６間には水平左右方向に延びる上下の前リンク軸２３，２３が上下方向に所定間隔をあけて配置され、この各前リンク軸２３は、左右端部の前側切欠部２３ａ，２３ａ（図４参照）にて弁板取付部材２５にボルト２４，２４により締結固定され、この弁板取付部材２５は弁板５の後面にボルト２６，２６，…により締結されている。
【００２７】
一方、上記各垂直ガイド部１３内、つまりガイド部材１２の開口１４の左右両側部分の前壁後面と本体１１前面の各矩形凹部１１ａ底面（前面）との間には、水平左右方向に延びる上下の後リンク軸２７，２７が上記前リンク軸２３，２３と同じ間隔をあけて上下方向に配置されている。そして、図４に示すように、上記各前リンク軸２３の左右両側寄りに位置する部分にはそれぞれ樹脂製等の左右リンク２８，２８の前端部が揺動可能に支持され、このリンク２８，２８の後端部は、それぞれ前リンク軸２３の後側に対応して位置する後リンク軸２７の左右両側寄り部分に揺動可能に支持されており、前後のリンク軸２３，２７同士は左右１対のリンク２８，２８により連結されている。この各リンク２８の中間部にはその下面を切り欠いた形状の凹部２９が形成されており、図３に示す如く、各リンク２８が後側部を下げるように後向きに傾斜したときに、その凹部２９によりガイド部材１２の開口１４の下縁部上面後端と干渉しないようにしている。
【００２８】
さらに、上記上下の後リンク軸２７，２７は、その左右中央部にて、それぞれガイド部材１２内を上下方向に延びる第２ロッド３７の上端部に上記間隔をあけて取付固定されている。この上下の後リンク軸２７，２７の第２ロッド３７との連結構造はいずれも同じで、各後リンク軸２７の左右中央部にはその略前半部を平面状に切り欠いた嵌合部２７ａが、また第２ロッド３７にはその略後半部を平面状に切り欠いてなる嵌合部３７ａがそれぞれ形成されており、後リンク軸２７と第２ロッド３７とは、互いに交差しかつ各々の嵌合部２７ａ，３７ａで嵌合した状態で両者を前後方向に貫通するボルト３８により一体的に締結固定されている。よって、上記前後のリンク軸２３，２３，２７，２７及び上下両側のリンク２８，２８，…により平行リンク機構２２が構成されている。
【００２９】
上記各前リンク軸２３の左右中央部には、上記水平ガイド部１７により水平前後方向に案内される樹脂製等の前ガイドローラ３１が回転可能に支持されている。すなわち、上側に位置する前リンク軸２３上の前ガイドローラ３１は、ガイド部材１２の上側突出片１５下面ないし開口１４の上縁部下面に沿って、また下側に位置する前リンク軸２３上の前ガイドローラ３１は、下側突出片１６の上面ないし開口１４の下縁部上面に沿ってそれぞれ前後方向に移動可能に転動案内されるようになっており、これら上下の前ガイドローラ３１，３１の案内により弁板５がガイド部材１２（弁板支持体１０）に対し上下方向に相対移動不能に位置決めされた状態で前後移動する。
【００３０】
また、上記各後リンク軸２７の左右端部にはそれぞれ上記垂直ガイド部１３により垂直上下方向に案内される樹脂製等の後ガイドローラ３２，３２が回転可能に支持されている。つまり、これら後ガイドローラ３２，３２は、ガイド部材１２の開口１４の左右両側の前壁後面と本体１１前面の各凹部１１ａ底面との間を転動して案内される。
【００３１】
そして、上記弁板支持体１０が弁箱１内上側の閉弁位置にあるときに、その内部で第２ロッド３７のみを昇降移動させることで、平行リンク機構２２により弁板５を弁板支持体１０に対し接離するように前後方向（両真空容器Ｃ１，Ｃ２の配列方向）に移動させて弁箱１の前側開口２を開閉し、図３に示すように、第２ロッド３７を下降させたときには、平行リンク機構２２の各リンク２８を後側に向かって下側に向かうように傾斜させ、弁板５を弁板支持体１０（第２ロッド３７）に接近させて弁箱１の前側開口２周りの前壁１ａから離隔させることで、その開口２を開く一方、図２に示すように、第２ロッド３７を上昇させたときには、平行リンク機構２２の各リンク２８を前後方向に水平に配置し、弁板５を弁板支持体１０から離して前側開口２周りの前壁１ａ内面に押し付けることで、その開口２を閉じるようになっている。
【００３２】
上記弁板支持体１０における各取付部材２０の前端部とその前側の各弁板取付部材２５との後面との間に亘り金属製円筒状の機構収容ベローズ３４が両者の接離方向に伸縮可能に設けられている。この機構収容ベローズ３４の前後端部はそれぞれ弁板取付部材２５及び取付部材２０に気密状に溶接されており、この機構収容ベローズ３４、弁板５（弁板取付部材２５）及び弁板支持体１０で囲まれる気密状の空間に平行リンク機構２２が収容されている。すなわち、機構収容ベローズ３４は、平行リンク機構２２から発生する塵を密閉空間内に封じ込めて弁箱１内への放出を防止するものである。
【００３３】
上記弁板支持体１０が弁箱１内で開弁位置及び閉弁位置間を昇降する動きと、この弁板支持体１０に対し弁板５が接離する動きとは、いずれも弁箱１の底壁外側からの駆動により行われるようになっている。つまり、弁箱１の底壁において各平行リンク機構２２の真下の部分（上記弁板５の左右の押圧位置に対応する部分）には開口部１ｃ，１ｃが形成され、この各開口部１ｃ下面には、上下方向に延びかつ上端が開口する有底状の筒部４０の上端部が同心状にかつ気密状に接合され、この筒部４０の底部中心には中心孔４０ａが貫通形成されている。さらに、上記筒部４０の下側には円筒状のストッパ４１が同心状に接続固定されている。
【００３４】
そして、上記第１ロッド３６は上記弁箱１底壁の開口部１ｃないし筒部４０に挿通され、この第１ロッド３６の下端部（外端部）は、筒部４０底部の中心孔４０ａを気密状に貫通した後に弁箱１外であるストッパ４１内を下側に延びてその下側に突出し、この下端部には円板状の上側プレート４２が移動一体に取付固定されており、第１ロッド３６の昇降移動（長さ方向の移動）により弁板支持体１０を開弁位置及び閉弁位置間で移動させ、後述のベローズ取付フランジ５４が略弁箱１の底壁の位置に移動したときを弁板支持体１０の開弁位置に、また上側プレート４２がストッパ４１の下面に当接したときを閉弁位置にそれぞれ設定している。
【００３５】
一方、上記弁板５を弁板支持体１０に対し接離させて開閉させるための上記第２ロッド３７は上記筒状の第１ロッド３６内に上下方向に摺動可能に挿通されている。この第２ロッド３７は、上記弁板支持体１０における取付部材２０の下端部に第１ロッド３６と同心状に形成した挿通孔２０ａに挿通され、その上端部は、既述の如く弁板支持体１０のガイド部材１２内に位置して平行リンク機構２２の後リンク軸２７，２７に移動一体に連結されている。第２ロッド３７の下端部（外端部）は第１ロッド３６の下端部から突出して弁箱１外に延び、この下端部には上側プレート４２と略同径の円板状の下側プレート４３が移動一体に取付固定されており、第２ロッド３７が第１ロッド３６に対し相対的に摺動して長さ方向に移動することにより、弁板５の開き状態及び閉じ状態を切り換え、下側プレート４３が上側プレート４２から最も離れて後述のリンク機構４６，４６が伸長したときを弁板５が弁板支持体１０に接近した開き状態に、また下側プレート４３が上側プレート４２に最も接近して同リンク機構４６，４６が収縮したときを弁板５が弁板支持体１０に離隔した閉じ状態にそれぞれなるようにしている。
【００３６】
図８に示すように、上記左右の第２ロッド３７，３７下端の下側プレート４３，４３には駆動手段としての１つのエアシリンダ５７が駆動連結されている。すなわち、このエアシリンダ５７は上記弁板５の左右の押圧位置間の中央下方位置に配置された上下方向のシリンダ軸線を有するもので、そのボディ上端部は弁箱１に相対移動不能に固定されている。シリンダ５７のピストンロッド５７ａの上端（先端）にはブラケット５８の左右中央部が連結されている。このブラケット５８は左右中央部よりも左右端部が低くなるように略コ字状に折れ曲がった部材からなるもので、その左右端部にそれぞれ上記左右の下側プレート４３，４３が連結されており、１つのシリンダ５７の伸縮作動により、そのピストンロッド５７ａの上端部にブラケット５８を介して連結された左右の第２ロッド３７，３７を長さ方向に昇降移動させて、その第１ロッド３６，３６との一体移動による弁板支持体１０の開弁位置及び閉弁位置間の昇降移動と、第２ロッド３７，３７のみの移動による弁板５の開き状態及び閉じ状態間の切換えとを行うようにしている。
【００３７】
上記弁箱１の外側にある上側及び下側プレート４２，４３間には、第２ロッド３７の下端部周りに配置した圧縮ばね４４が縮装されており、この圧縮ばね４４により第２ロッド３７を第１ロッド３６に対し、弁板５が弁板支持体１０に接近して弁箱１の前側開口２を開く下方向に相対移動させるように付勢している。
【００３８】
さらに、図７に示すように、上記上側及び下側プレート４２，４３同士は、直径方向に対向した位置に配置した１対のリンク機構４６，４６により連結されている。この各リンク機構４６は、上端部が上側プレート４２に水平方向の軸心をもって揺動可能に軸支された上リンク４７と、上端部が該上リンク４７の下端部に水平方向の連結軸４９を介して揺動可能に連結され、下端部が下側プレート４３に水平方向の軸心をもって揺動可能に軸支された下リンク４８とからなり、上記連結軸４９にはガイドローラ５０が回転可能に支持されている。そして、この各リンク機構４６を上下のリンク４７，４８が上下方向に略一直線上に並ぶように伸長させたときには、下側プレート４３を上側プレート４２から離して弁板５を弁板支持体１０に接近させる一方、リンク機構４６を上下のリンク４７，４８が外側（連結軸４９が第２ロッド３７から離れる側）に折れ曲がるように収縮させたときには、下側プレート４３を上側プレート４２に接近させて弁板５を弁板支持体１０から離隔させるようにしている。
【００３９】
また、上記各ストッパ４１の真下位置には、シリンダ５７のストロークに対応した所定長さのリンク規制部５２，５２が配置固定されている。この両リンク規制部５２，５２は、その間を上記上側及び下側プレート４２，４３が所定の隙間をあけて昇降移動するように前後に対向配置されたもので、両リンク規制部５２，５２間には側方から上記ブラケット５８の左右端部が昇降移動可能に挿通されており、シリンダ５７の伸縮作動による各下側プレート４３の昇降動作に応じて各リンク機構４６を伸長状態又は収縮状態に切り換え、シリンダ５７の伸縮作動に伴って弁板支持体１０を開弁位置及び閉弁位置間で昇降移動させたとき、その弁板支持体１０が上昇端の閉弁位置以外にある状態では、上記各リンク機構４６をリンク規制部５２内（両リンク規制部５２，５２間）に、上下リンク４７，４８間の連結軸４９上のガイドローラ５０が各リンク規制部５２の内面で転動案内されるように潜らせて伸長状態に保持する一方、弁板支持体１０が上昇端の閉弁位置にある状態では、各リンク機構４６をリンク規制部５２上端から突出させて収縮状態に切り換えるようにしている。尚、各リンク規制部５２の上端面は、上記ガイドローラ５０の昇降時のリンク規制部５２内に対する出没をスムーズに行わせるように上側に向かって外側（相手側リンク規制部４２から離れる側）に傾斜する傾斜面に形成されている。
【００４０】
そして、上記弁箱１内の下部にある第１ロッド３６の上端寄り部分にはベローズ取付フランジ５４が気密状に一体に取付固定されている。このベローズ取付フランジ５４の下面には、第１ロッド３６の周りに配置した金属製の伸縮可能なロッド収容ベローズ５５の上端部が気密状に溶接固定され、このロッド収容ベローズ５５の下端部は、弁箱１の底壁における筒部４０の底部上面に気密状に溶接固定されており、ロッド収容ベローズ５５により第１ロッド３６の貫通部を気密状に覆っている。
【００４１】
さらに、本発明の特徴として、図１にも示すように、上記弁板５の外周縁部（外周端面）にはその周縁全体に亘り例えば銅やアルミニウム等の熱伝導材料からなる伝熱部材６１が伝熱可能に取付固定されている（尚、伝熱部材６１は弁板５の外周縁部に部分的に設けてもよい）。この伝熱部材６１は、弁板５の外周縁部に伝熱状態で取付固定された取付部６１ａと、この取付部６１ａから弁板５の外方向に直角に折れ曲がって弁板５と平行に延びる当接部６１ｂ（伝熱部）とからなる断面略Ｌ字状のもので、その当接部６１ｂは弁板５の前面（詳しくは弁板５の閉じ状態で弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面と対向する前面）よりも所定寸法だけ前側に突出しており、弁板５の閉じ状態でシール材７が弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面に圧接したときに、伝熱部材６１の当接部６１ｂが弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面においてシール材７の圧接部分よりも外側部位に当接することで、伝熱部材６１が弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面（容器壁面）との間を熱伝導可能に接続する、換言すれば弁板５と弁箱１の前壁１ａとの間に熱伝導経路を形成するようになっている。
【００４２】
また、弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内には上記弁板５が閉じ状態にあるときのシール材７が圧接される位置に略対応して冷却流体通路６３が開口２を取り囲むように形成され、この冷却流体通路６３は、冷却水や冷却エア等からなる冷却流体を供給する図外の冷却流体供給装置に接続されており、冷却流体供給装置からの冷却流体を冷却流体通路６３に流して前側開口２周囲の前壁１ａを冷却するようにしている。
【００４３】
次に、上記実施形態の作動について説明する。真空ゲート弁Ｇが開弁しているときには、シリンダ５７は収縮してストロークエンドにある。このため、上側及び下側プレート４２，４３は両者を連結するリンク機構４６，４６と共にリンク規制部５２，５２間にあり、その各リンク機構４６は伸長して両プレート４２，４３が離隔している。このことで弁板支持体１０は開弁位置にあり、また、第２ロッド３７の上端部は弁板支持体１０内の下側に位置していて、各平行リンク機構２２の各リンク２８が後側に向かって下側に向かうように傾斜し（図３参照）、弁板５が弁板支持体１０に接近した位置にあって弁箱１の前壁１ａ内面から離隔している。また、機構収容ベローズ３４及びロッド収容ベローズ５５はいずれも収縮している。
【００４４】
この状態からゲート弁Ｇを閉弁させるときには、シリンダ５７が伸長してピストンロッド５７ａが上昇する。このピストンロッド５７ａの上昇移動に伴い、その上端にブラケット５８を介して連結されている各下側プレート４３と、該各下側プレート４３に下端が連結されている第２ロッド３７とが上昇する。このとき、上記下側プレート４３と上側プレート４２とを連結しているリンク機構４６，４６はそれぞれリンク規制部５２，５２によりその間に伸長状態に拘束されており、しかも両プレート４２，４３間には圧縮ばね４４が介在されているので、上記下側プレート４３の上昇移動に伴って上側プレート４２も下側プレート４３から離隔したままで追従して上昇し、両者の相対移動は生じない。このことで、ロッド収容ベローズ５５が伸長しながら、上側プレート４２と共に第１ロッド３６が上昇して、その第１ロッド３６の上端部に連結されている弁板支持体１０が開弁位置から閉弁位置に向かって弁板５と共に上昇する。また、第１及び第２ロッド３６，３７間の相対移動が生じないので、弁板５が閉じ状態に切り換わることはなく、その弁板５は弁板支持体１０に接近したままに保たれ、その上昇時に弁箱１の前壁１ａの内面に接触しない。
【００４５】
シリンダ５７がさらに伸長して伸長ストロークエンド近くに達すると、上側プレート４２が、弁箱１の底壁下面の筒部４０に接合されているストッパ４１の下面に当接してそれ以上の上昇移動が規制される。このことで、図３に示すように、弁板支持体１０が閉弁位置に停止して、弁板５が弁箱１における前側開口２に対応した位置に位置付けられる。この状態では、上記各リンク機構４６がリンク規制部５２の上端から抜け出し始めており、シリンダ５７のさらなる伸長作動により、上記各リンク機構４６が収縮状態に変化しかつ圧縮ばね４４が圧縮されながら、上記ストッパ４１で停止規制されている上側プレート４２に対し下側プレート４３のみが上昇する。このことで、図２に示すように、第１ロッド３６と共に停止保持されている弁板支持体１０に対し、第２ロッド３７のみが相対的に上昇して、この第２ロッド３７のみの上昇移動により、機構収容ベローズ３４を伸長させながら、各平行リンク機構２２の各リンク２８が前後方向に水平に回動し、弁板５が弁板支持体１０から離れるように前側に移動して弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面を押圧し、その開口２がシール材７により気密状に閉塞されてゲート弁Ｇが閉弁する。
【００４６】
一方、上記のような閉弁状態にあるゲート弁Ｇを開弁させるときには、上記シリンダ５７が収縮してピストンロッド５７ａが下降する。このピストンロッド５７ａの下降移動に伴い、各下側プレート４３が第２ロッド３７と共に下降し、この第２ロッド３７の下降移動により、機構収容ベローズ３４を収縮させながら、各平行リンク機構２２の各リンク２８が傾斜方向に回動し、弁板５が弁板支持体１０に近付く後方向に移動して弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面から離れ、その開口２が開かれる。この後、リンク規制部５２によるリンク機構４６の伸長規制により第１及び第２ロッド３６，３７が一体的に下降して弁板支持体１０が弁板５と共に開弁位置に移動し、ゲート弁Ｇが開弁する。
【００４７】
そして、この実施形態においては、上記弁板５の外周縁部の全体に亘り熱伝導材料からなる伝熱部材６１が伝熱可能に取付固定されているので、上記の如くゲート弁Ｇが閉弁して弁板５が閉じ状態になり、弁板５と弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面との間がシール材７によりシールされたとき、弁板５の前面と弁箱１の前壁１ａ内面との間には隙間があいた状態に保たれるが、上記伝熱部材６１の当接部６１ｂは弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面に直接に当接し、このことで弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面とが熱伝導可能に接続された状態となる。この状態により、例えば第１真空容器Ｃ１内からの熱が輻射により前側開口２を通って弁板５に伝導されても、その弁板５の熱は輻射によって他の部分に伝導されるばかりでなく、伝熱部材６１を介して弁箱１の前壁１ａに伝達され、この伝熱部材６１を経由する熱伝導と輻射との双方により弁板５が冷却される。その結果、第１真空容器Ｃ１内の加熱温度が高い場合であっても、上記シール材７が弁板５を経由して加熱されるのは抑制され、よってシール材７の熱劣化を安定して防止することができる。
【００４８】
また、弁板５の外周縁部に伝熱部材６１を取付固定して、その伝熱部材６１により弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面とを熱伝導可能に接続させるだけで済み、弁板５をその内部に冷却流体通路を設けて冷却する場合に比べ、構造が極めて簡単になり、しかも低コストで製造することができる。
【００４９】
さらに、上記伝熱部材６１は弁板５の外周縁部に固定されているので、その伝熱部材６１の当接部６１ｂを弁板５の外側に向かう方向に拡大することができ、同様の大きさの当接部を有する伝熱部材を弁板５前面においてシール材７の位置よりも中央側部分に固定する場合のように、弁箱１の前側開口２の面積が狭められることはなく、その前側開口２の面積を大に保ったまま、伝熱部材６１の接触面積（伝熱面積）及び伝熱量を大きく確保することができる。
【００５０】
また、上記弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内において弁板５が閉じ状態にあるときのシール材７が圧接される位置に略対応して冷却流体通路６３が開口２を取り囲むように形成されているので、この冷却流体通路６３を流れる冷却流体によっても上記シール材７が冷却されるようになり、その熱劣化をさらに安定して防止できる。
【００５１】
尚、この実施形態１では、伝熱部材６１を弁板５側に設けているが、弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面に配設して、その当接部が弁板５の閉じ状態で弁板５に接触するようにしてもよく、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５２】
また、伝熱部材６１は弾性を有するものとしてもよい。こうすると、弁板５の閉じ状態で伝熱部材６１がその弾性により圧力をもって弁箱１の前壁１ａ内面に押し付けられて、弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面との間に安定した熱伝導経路が維持されるようになり、弁板５の冷却効果を安定して保つことができる。
【００５３】
（実施形態２）
図９は本発明の実施形態２を示し（尚、図１〜図８と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、伝熱構造を変えたものである。
【００５４】
すなわち、この実施形態では、弁箱１の前側開口２周囲の前壁１ａ内面において弁板５の閉じ状態でのシール材７が当接する位置よりも開口２側（尚、開口２と反対側であってもよい）に凹溝６５が前側開口２を取り囲むように連続して形成され、この凹溝６５内には断面略Ｕ字状の伝熱部材６１′がその凸部側を後方向に向けた状態で弁板５に接離する前後方向に移動可能に、つまり凹溝６５から出没可能に嵌装支持され、この伝熱部材６１′は凹溝６５内の側面に常時接触して弁箱１の前壁１ａと伝熱状態にある。
【００５５】
また、上記凹溝６５の底面と伝熱部材６１′の内底面との間には、伝熱部材６１′を凹溝６５から突出するように弁板５側（後側）に向けて付勢する付勢手段としての板ばね６６が配置されており、弁板５の閉じ状態で、この板ばね６６により付勢された伝熱部材６１′の後面（凸部面）を弁板５の前面に当接させて弁板５と弁箱１の前壁１ａ内面との間を熱伝導可能に接続するようにしている。尚、図示しないが、弁板５が閉じ状態にないときに伝熱部材６１′が凹溝６５から飛び出して脱落するのを防止するためのストッパが設けられている。その他の構成は上記実施形態１と同様である。
【００５６】
したがって、この実施形態においては、ゲート弁Ｇの閉弁に伴う弁板５の閉じ状態で、板ばね６６により付勢された伝熱部材６１′が凹溝６５から突出して、その後面が弁板５の前面に押し付けられ、その伝熱部材６１′を経て弁板５の熱が弁箱１の前壁１ａに放熱されるようになり、この場合も上記実施形態１と同様の作用効果が得られる。
【００５７】
尚、この実施形態２では、凹溝６５及び伝熱部材６１′を弁箱１の前壁１ａ内面に設けているが、それらを弁板５の前面に設けることもでき、同様の効果が得られる。
【００５８】
また、上記実施形態では、駆動手段としてエアシリンダ５７を用いているが、液圧シリンダでもよく、その他、回転型のアクチュエータを用いることもでき、電磁型の各種アクチュエータを用いてもよい。また、弁板支持体１０とそれに対し接離する弁板５との連結構造、弁板支持体１０の駆動構造等は上記実施形態に限定されず、本発明の技術思想を損なわない範囲で変更することができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、弁板支持体１０及び弁板５を上昇移動させて開弁し、下降移動させて閉弁するようにしているが、逆に弁板支持体１０及び弁板５の下降移動により開弁し、上昇移動により閉弁するようにしてもよい。また、弁板支持体１０及び弁板５の開閉動作の向きを必ずしも上下方向に限定する必要はないのは勿論である。
【００６０】
さらに、上記各実施形態では、弁箱１を備えた構成であるが、この弁箱１を省略することもでき、弁板５や弁板支持体１０を案内支持する構造があればよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によると、真空容器の開口を開閉する弁板と、この弁板に設けられたシール材とを備え、弁板の閉じ状態で弁板と開口周りの容器壁面との間をシール材で、該シール材のみが容器壁部に圧接しかつ弁板と容器壁部とが接触しない状態でシールするようにした真空ゲート弁において、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に設けられかつ弁板の閉じ状態で弁板又は容器壁部の他方に接触して弁板と容器壁部とを熱伝導可能に接続する熱伝導材料からなる伝熱部材を設けたことにより、弁板を輻射と容器壁部への熱伝導との双方により冷却でき、簡単でかつ低コストの構造で、シール材の熱劣化を安定して防止することができる。
【００６２】
請求項２の発明によると、開口周りの容器壁部に弁板の閉じ状態でのシール材の位置に略対応して冷却流体の通路を形成したことにより、シール材を冷却流体によっても冷却して、その熱劣化をさらに安定して防止できる。
【００６３】
請求項３の発明によれば、伝熱部材を弁板の周縁部に固定したことにより、真空容器の開口の面積を大に保ちつつ、伝熱部材の容器壁面に対する伝熱面積及び伝熱量を大きく確保することができる。
【００６４】
請求項４の発明によると、伝熱部材は弾性を有するものとしたことにより、弁板の閉じ状態で伝熱部材を安定して相手側の容器壁部又は弁板に押し付けて、弁板の冷却効果を安定維持することができる。
【００６５】
請求項５の発明によると、伝熱部材は、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に移動可能にかつ伝熱状態で支持された熱伝導材料からなるものとし、この伝熱部材を弁板又は容器壁部の他方に向けて付勢する付勢手段を設けたことにより、弁板の冷却効果が安定維持される望ましい伝熱構造を具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態１に係る真空ゲート弁の要部を概略的に示す斜視図である。
【図２】 真空ゲート弁の閉弁状態を示す要部拡大側面断面図である。
【図３】 真空ゲート弁の弁板が弁箱の前側開口を開いた状態を示す図２相当図である。
【図４】 平行リンク機構の一部を拡大して示す部分破断平面図である。
【図５】 ガイド部材の拡大正面図である。
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】 真空ゲート弁の全体構成を示す側面図である。
【図８】 真空ゲート弁の全体構成を示す正面図である。
【図９】 本発明の実施形態２に係る真空ゲート弁の要部を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
Ｇ 真空ゲート弁
１ 弁箱
１ａ 前壁（容器壁部）
２ 前側開口
５ 弁板
７ シール材
６１，６１′ 伝熱部材
６１ｂ 当接部
６３ 冷却流体通路
６６ 板ばね（付勢手段）
Ｃ１，Ｃ２ 真空容器

Claims (5)

1. 真空容器の開口を開閉する弁板と、該弁板に設けられたシール材とを備え、該弁板の閉じ状態では弁板と開口周りの容器壁面との間を上記シール材により、該シール材のみが容器壁部に圧接しかつ弁板と容器壁部とが接触しない状態でシールするようにした真空ゲート弁において、
   上記弁板又は容器壁部の少なくとも一方に伝熱可能に設けられかつ弁板の閉じ状態で弁板又は容器壁部の他方に接触して弁板と容器壁部との間を熱伝導可能に接続する熱伝導材料からなる伝熱部材を備えたことを特徴とする真空ゲート弁。
2. 請求項１の真空ゲート弁において、
   開口周りの容器壁部に、弁板が閉じ状態にあるときのシール材の位置に略対応して冷却流体の通路が形成されていることを特徴とする真空ゲート弁。
3. 請求項１の真空ゲート弁において、
   伝熱部材は、弁板の周縁部に固定されていることを特徴とする真空ゲート弁。
4. 請求項１又は３の真空ゲート弁において、
   伝熱部材は、弾性を有するものであることを特徴とする真空ゲート弁。
5. 請求項１又は２の真空ゲート弁において、
   伝熱部材は、弁板又は容器壁部の少なくとも一方に他方に対し接離する方向に移動可能にかつ伝熱状態で支持された熱伝導材料からなり、
   上記伝熱部材を弁板又は容器壁部の他方に向けて付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする真空ゲート弁。

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