JP6053627B2

JP6053627B2 - 真空ベローズホットバルブ

Info

Publication number: JP6053627B2
Application number: JP2013146972A
Authority: JP
Inventors: 栄治松村
Original assignee: Kitz SCT Corp
Current assignee: Kitz SCT Corp
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-07-12
Also published as: JP2015017695A

Description

本発明は、例えば、半導体製造装置や排気配管の途中などに設けられ、反応生成物の付着を防止するためにヒータが設けられた真空ベローズホットバルブに関する。

この種の真空ベローズホットバルブは、その構成上、反応生成物が内部に付着しやすくなっており、頻繁にバルブを交換又は清掃する必要がある。特に、排気ガス等の流体ではその温度が低くなることでより生成物が付着しやすくなるため、これを防ぐために一般的に加熱用のヒータが設けられている。この場合、通常の真空ベローズホットバルブでは、ボデー外部にのみヒータが取り付けられることが多い。

一方、本出願人は、特許文献１において、ボデー外部をヒータで覆い、且つベローズの内部にシースヒータをつる巻き状に設置することにより、弁体内部の温度の均一性を確保するようにした真空排気弁を提案している。

特許第２９９５４５０号公報

しかしながら、前者の真空ベローズホットバルブのボデー外部のみにヒータを設けた場合には、内部のベローズまで熱が伝わり難くなり、ボデー内部の均熱性が保てなくなることで生成物の付着を効果的に防止することができない。
一方、後者の特許文献１の真空排気弁は、ボデー外部をヒータで覆い、ベローズの内部にシースヒータをつる巻き状に設置して弁体内部の温度の均一性を確保しているが、内部ヒータの取り付けに緻密な作業を要し、ヒータの交換やメンテナンス等も困難になり、ボデー外部のみにヒータを設ける場合に比較して部品点数が増え、製造コストも大きくなる。
さらに、この真空排気弁では、ボンネットとボデーの接続部から熱がアクチュエータ側へ放熱されるため、これらボンネットとボデーの接続部の温度がボデー内部より低くなる。この温度低下を防止するためにヒータや断熱材を別途追加した場合、構造が複雑化してコストの増大を招くことにもつながる。

本発明は、上記の課題点を解決するために開発したものであり、その目的とするところは、ヒータの数を増やすことなく全体を効率的に均一に加熱して生成物の付着を防止でき、外部から容易にヒータを着脱できることで、組立性やメンテナンス性にも優れた簡単な構造の真空ベローズホットバルブを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ガス流入口とガス流出口を有するボデーの上部に所定の隙間を有したボンネットを設け、このボンネットに搭載したアクチュエータに連動するステムを介してボデー内に設けた弁体を開閉可能に設け、このステムの外周側をベローズで密封シールすると共に、ボデーの外周囲と隙間とに断熱層内にヒータ部位を有するマントルヒータを着脱可能に設け、このマントルヒータの内周にヒータ部位の発熱を伝達するための発熱伝達部材を設け、この発熱伝達部材をステムの外周とベローズの内周側との間に垂設させた真空ベローズホットバルブである。

請求項２に係る発明は、発熱伝達部材は、フランジ部と、このフランジ部の中央位置を貫通する前記ステムの外周囲に垂下する筒状部とから成る真空ベローズホットバルブである。

請求項３に係る発明は、ボンネットとボデーとを対角位置に設けた連結ボルトで固着し、この連結ボルトを外して発熱伝達部材に接触するヒータ部位を半割り状に展開してマントルヒータを取り外し可能に設けた真空ベローズホットバルブである。

請求項４に係る発明は、発熱伝達部材のフランジ部とボンネットとを連結ねじで連結し、発熱伝達部材のフランジ部とボデーとを締結ボルトで連結してベローズに設けたフランジ部材とボデーとの間に装着したＯリングで外部シールした真空ベローズホットバルブである。

請求項５に係る発明は、発熱伝達部材のフランジ部とボンネットに設けた取付板とを一体に形成した真空ベローズホットバルブである。

請求項６に係る発明は、発熱伝達部材とボンネットとの間にステムが貫通する連結筒材を設け、この連結筒材の両端に設けたフランジを介して発熱伝達部材のフランジ部とボンネットの取付板とを一体に固着した真空ベローズホットバルブである。

請求項７に係る発明は、ボンネットとボデーとを連結する連結ボルト又は連結ねじの数に対応して、ボンネットとボデーとの隙間に挿入するマントルヒータの分割数を増やした真空ベローズホットバルブである。

請求項１に係る発明によると、ボデーの外周囲と、ボデーとボンネットとの間の隙間とにマントルヒータを設け、このマントルヒータの内周に発熱伝達部材を垂設しているので、内部に別のヒータを設けるなどヒータの数を増やすことなく、一つのマントルヒータでボデーを外部から直接加熱し、かつ発熱伝達部材を介してマントルヒータのヒータ部位の発熱を内部に伝達して、全体を効率的に均一に加熱してボデー内部の弁体やベローズに対しても生成物の付着を防止できる。外部から容易にヒータを着脱できることで組立性やメンテナンス性にも優れ、構造が簡単であるため製造コストも大幅に削減可能になる。

請求項２に係る発明によると、発熱伝達部材のフランジ部によりボデー上部付近の内部及び外部側を加熱し、筒状部によりボデーを内部側から加熱して弁体やベローズを高温にしてこれらへの生成物の付着を防ぐことができる。

請求項３に係る発明によると、ヒータ部位を半割り状に展開してマントルヒータをボデー、ボンネットから取り外し可能に設けていることで、連結ボルトを外して展開することにより全体を多方向に分離することなく、一方向から容易にマントルヒータを着脱できる。半割り形状で全体を包囲しながらマントルヒータを取付けできるため、熱を逃げにくくして効率的な加熱が可能になる。

請求項４に係る発明によると、フランジ部とボンネットとを連結ねじ、発熱部材のフランジ部とボデーとをこの連結ねじとは異なる締結ボルトでそれぞれ連結することで、締結ボルトを締付けたときにＯリングの圧縮シール力を高めて外部シール性を向上できる。これにより、ベローズ内部側への流体や生成物等の浸入を防止し、これらの付着を確実に阻止する。発熱伝達部材とボデーとを締結ボルトで一体化し、発熱伝達部材にボンネットを一体化すれば、ボデーとアクチュエータとの組み立て手順が簡単になる。

請求項５に係る発明によると、発熱伝達部材のフランジ部とボンネットに設けた取付板とを一体に形成することで、発熱部材のフランジ部とボデーとを固着することで、ボンネットを発熱伝達部材とを別途固着することなく容易に全体を一体化できる。取付板とフランジ部とを固着するための連結ボルトが必要ないため、部品点数の削減やマントルヒータ形状の簡素化も可能になる。

請求項６に係る発明によると、発熱伝達部材とボンネットとの間に連結筒材を設けることで、ボンネットの取付板とフランジ部とを固着するための連結ボルトを設ける必要がない。このため、部品点数の削減やマントルヒータ形状の簡素化も可能になり、連結筒材の着脱によりボデー側とアクチュエータ側とを分離して、個別にメンテナンスや修理を実施できる。

請求項７に係る発明によると、連結ボルト又は連結ねじの数に対応してマントルヒータの分割数を増やすことで、連結ボルトによる締付け箇所を増やして安定した状態でボンネットとボデーとを強固に一体化できる。分割数を増やしたマントルヒータでボデーを包囲することで、このマントルヒータによる密着性を高めて断熱効率を向上できる。

本発明の真空ベローズホットバルブの第１実施形態を示す縦断面図である。図１におけるマントルヒータの概略模式図である。本発明の真空ベローズホットバルブの第２実施形態を示す縦断面図である。図３におけるマントルヒータの概略模式図である。本発明の真空ベローズホットバルブの第３実施形態を示す縦断面図である。図５におけるマントルヒータの概略模式図である。本発明の真空ベローズホットバルブの第４実施形態を示す縦断面図である。図７におけるマントルヒータの概略模式図である。

以下、本発明における真空ベローズホットバルブの実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図２においては、本発明の真空ベローズホットバルブの第１実施形態を示している。図１、図３、図５、図７における各バルブ部分において、中心線よりも左側は弁閉状態、中心線よりも右側は弁開状態を示している。

図１に示すように、真空ベローズホットバルブ本体（以下、バルブ本体）１は、ボデー２と、エアシリンダからなるアクチュエータ３と、マントルヒータ５と、発熱伝達部材６とを有している。

バルブ本体１におけるボデー２は、一側にガス流入口１０と、下側にガス流出口１１とを有し、このボデー２の上部には所定の隙間Ｓを有した状態でボンネット１２が設けられている。ボンネット１２には取付板１３が設けられ、この取付板１３とボデー２とが連結ボルト１５により連結される。ボンネット１２にはアクチュエータ３が搭載され、このアクチュエータ３には、上部側に往復動可能なピストンロッド２１、下部側にロッド状のステム２２が設けられている。ガス流入口とガス流出口とは相互に入れ替わっていてもよい。

ステム２２の外周側には円筒状のベース２４が設けられ、このベース２４に形成された後述のホルダ３０にユニット型のベローズ２３が取付けられる。このベース２４により、マントルヒータ５の熱で加熱された発熱伝達部材６から輻射熱を受け取って、ディスクホルダである弁体２５を加熱する。
ベローズ２３はベース２４の外周側に配置し、このベローズ２３の下部に弁体２５が固着され、ベローズ２３によりステム２２の外周側が密封シールされている。ベローズ２３の上部にはフランジ部材２６が設けられ、このフランジ部材２６が発熱伝達部材６とボデー２との間に介在され、フランジ部材２６とボデー２との間にシール用Ｏリング２７が装着されている。弁体２５の先端側には、例えばフッ素ゴムからなる内周シールＯリングであるガスケット２８がシール部材としてディスクワッシャ３３により装着され、このガスケット２８がボデー２内に形成された弁座２９に当接シール可能に設けられている。

ベローズ２３の内部側において、ピストンロッド２１にはステム２２が連結されるか又は一体に形成され、このステム２２がボデー２内に設けられた弁体２５のホルダ３０に連結されている。この構造により、アクチュエータ３にピストンロッド２１、ステム２２が連動して弁体２５がボデー２内を往復動（図において上下動）し、ガスケット２８が弁座２９に接離することで弁開閉動作が可能になっている。前記した取付板１３とステム２２との間には環状に突出した装着部３１が突出形成され、この装着部３１に軸受部材３２が装着されている。

マントルヒータ５は、略円筒状の断熱層４０を有し、この断熱層４０は、例えばグラスウールやシリカ等により形成され、円筒部４０ａと、この円筒部４０ａの上部に内周鍔部４０ｂを有する形状に設けられる。

マントルヒータ５は、ボデー２に装着される発熱伝達部材６とボンネット１２との隙間Ｓに断熱層４０の内周鍔部４０ｂ、ボデー２の外周囲に円筒部４０ａが配置された状態で着脱可能に装着される。このマントルヒータ５のボデー２への装着時には、後述する挿通孔４２にステム２２、貫通孔４３にスペーサ４５が挿通されることで隙間が塞がれ、ガス流入口１０、ガス流出口１１を塞ぐ開口部位にこれらを挿通した状態で包囲することによりボデー２の外周囲全体に密着させた状態で装着できる。断熱層４０内には、加熱用のヒータ部４１が埋設されるように設けられている。

マントルヒータ５の装着後に平面側から見た場合、中央側にボデー２が位置し、このボデー２の周囲に図示しない内装ガラスクロス、発熱線であるヒータ部４１、断熱層４０となる断熱用グラスウール、図示しない外装ガラスクロス（ＰＴＦＥコーティング等）が配置されている。

ヒータ部４１は、例えばニクロム線等からなり、ボデー２の上部側並びに外周面側を被覆するようにマントルヒータ５の内周側に沿うように設けられる。図において、ヒータ部４１は、断熱層４０の内部に埋設されるように設けられているが、断熱層４０の内周面に露出した状態で取り付けられていてもよい。

ボデー２側面を覆う前記の略円柱形状のマントルヒータ５は、Ｌ字型のバルブの側面の継手部位を通る一つの母線と、その母線の対角に位置する母線とを結ぶ上下底面上の線を含む回転軸に平行な面で分割され、対角に位置する母線部分で接続されている。上下底面の分割線は、継手部位と、アクチュエータ３等の構造物とボデー２とを接続する支柱部位を通るため、ヒータ部４１は、マントルヒータ５内部において、上下底面で分割された形状にしたがって分割され、対角に位置する母線の位置で一つに接続される。

図２の二点鎖線に示すように、断熱層４０の上部中央にはステム２２が挿通可能な挿通孔４２が形成され、この挿通孔４２を中心としてその対角位置に貫通孔４３が形成されている。貫通孔４３には、筒状のスペーサ４５が挿着され、このスペーサ４５により発熱伝達部材６とボンネット１２との隙間Ｓが所定の高さに確保される。ボデー２、ボンネット１２は、スペーサ４５に挿入した二つの対角位置の連結ボルト１５で連結され、これによりマントルヒータ５もバルブ本体１に位置決め固定される。

断熱層４０はヒンジ部４６を有し、このヒンジ部４６により半割り状に展開可能に分割された形状に設けられ、断熱層４０に対応するように、発熱伝達部材６に接触するヒータ部４１も、断熱層４０とともに半割状に展開可能に分割されている。このときの分割位置は、挿通孔４２と、二つの貫通孔４３、４３とを結ぶ一直線上となる。
マントルヒータ５は、連結ボルト１５を取り外したり、バルブ本体１を分解することなく、断熱層４０、ヒータ部４１を展開状態にすることでバルブ本体１から取外し可能になっている。

マントルヒータ５の内周には、ヒータ部４１の発熱を伝達するための発熱伝達部材６が設けられ、この発熱伝達部材６は、例えば、アルミニウム（Ａ１０６０、Ａ１０７０、Ａ６０６３等）、銅合金（無酸素銅（Ｃ１０２０等）、ベリリウム銅（Ｃ１７２０等）、Ｃ３６０４）、ＳＵＳなどにより形成される。発熱伝達部材６の材質は、特に、マントルヒータ５と接触する加熱部位を考慮した上で決定される。

発熱伝達部材６は、フランジ部５０と、このフランジ部５０の中央位置を貫通するステム２２の外周囲に垂下するパイプ状の筒状部５１とを有し、放熱用の構造体として設けられる。そして、フランジ部５０がボデー２の上面側に直接接触しながら装着され、このフランジ部５０とボデー２との間にはリークポート５２が設けられ、このリークポート５２はベローズ２３を装着したことによる漏れ検査用として利用可能になっている。
発熱伝達部材６の筒状部５１は、フランジ部５０からステム２２の外周とベローズ２３の内周側との間に伸びるように垂設され、この発熱伝達部材６のフランジ部５０を介してマントルヒータ５のヒータ部４１により加熱され、ヒータ部４１の発熱がベローズ２３の内側にも伝達されるようになっている。このとき、筒状部５１が、輻射熱によりベース２４とベローズ２３とを加熱する。

発熱伝達部材６において、筒状部５１の代わりに図示しない加熱用のベローズを垂下方向に設けるようにしてもよい。この場合、この加熱用ベローズを伸縮する伝熱部品として使用でき、この加熱用ベローズがフランジ部５０に接触して加熱されることで、ベース２４とベローズ２３とを加熱することができる。加熱用ベローズには、封止性能や耐圧性能は必要とされることはなく、例えば、ベリリウム銅等の伝熱性の高い材料で製作される。

ベローズ２３内部の空気は、バルブが開閉作動する度に排出、吸引され、大気と入れ替わるので、ベローズ温度低下の要因となっているが、発熱伝達部材６を設けることにより、ベローズ２３内部の空気が暖められ、ベローズ２３の温度を上げることが可能になる。

ここで、ベローズ内部の温度を上げるための対策として、発熱伝達部材６を設ける以外にも、（１）ベローズ内部の空間を熱伝導性の高い材料で埋めて、大気と入れ替わる空気量を減らすこと、（２）ベローズ内部の空間をＯリングシールやラビリンスシールなどで密閉すること、（３）伝熱性の高い材料で熱を伝えるための成形ベローズを作成し、ヒーターベースと一体化して溶接ベローズの内側に設置すること、が考えられる。

（１）の場合、大気と入れ替わる空気量を減らすことで、加熱されていない空気がベローズ内部に入り込む量を減らし、ベローズ内部の温度低下を抑えることはできるが、大気と入れ替わる空気が少しでも存在する以上、ある程度の温度低下は避けられない。これは、ヒータの容量を増やしたり、流入空気をあらかじめ加熱しておくことで、ある程度は対処可能にはなるが、その分、構造が複雑になり、部品点数も増加する。（２）の場合、加熱した空気の温度は下がりにくくはなるが、内圧が変動するためベローズの耐久性を向上させる必要が生じる。（３）の場合、伝熱用のベローズが伸縮するため、例えば、内部にシースヒータを設けた場合と同様の温度分布にすることも可能ではあるが、伸縮量を内部と外部とで等しくするためにロウ付け等により強度を向上する必要がある。寿命等によりベローズを交換する必要が生じた場合、全体を同時に交換することになるため、コストがかかることになる。
これらの理由により、（１）〜（３）の対策を施すことは望ましくない。

フランジ部５０とボンネット１２の取付板１３とは、スペーサ４５を介して連結ボルト１５で連結される。このとき、ベローズ２３のフランジ部材２６とボデー２の間に装着されたＯリング２７が連結ボルト１５の締付け力により圧縮され、これらの間が外部シールされる。本実施形態では二つの連結ボルト１５、１５によってボンネット１２、発熱伝達部材６、ボデー２が一体に連結され、ボンネット１２とフランジ部５０との間に位置決め状態で一つのマントルヒータ５がボデー２の外部から取付け可能になっている。

上記のように構成された実施形態のバルブ本体１は、アクチュエータ３内の図示しない弁閉作動側にエアを供給して作動すると、ピストンロッド２１に連結されたステム２２が押され、このステム２２が下方に移動して弁体２５がベローズ２３を伸長しながら下降し、図１の中心線よりも左側に示すように、弁座２９に弁体２５の下面のガスケット２８が押付けられてシールされ、弁閉状態となる。

一方、アクチュエータ３の弁閉作動側からエアを抜き、弁開作動側にエアを供給すると、ピストンロッド２１に連結されたステム２２が引き上げられ、弁体２５がベローズ２３を短縮しながら上昇し、図１の中心線よりも右側に示すように、弁座２９から弁体２５のガスケット２８が離れて弁開状態となる。

本発明におけるバルブ本体１は、上述したようにボデー２の外周囲に円筒部４０ａ、隙間Ｓに内周鍔部４０ｂをそれぞれ配置しながら断熱層４０で包囲し、この断熱層４０内にヒータ部４１を有するマントルヒータ５を着脱可能に設け、このマントルヒータ５のヒータ部４１で伝熱可能に設けているので、ボデー２全体を外周囲から略均一に加熱することができる。

マントルヒータ５の内周に、ヒータ部４１の発熱を伝達するための発熱伝達部材６を設け、この発熱伝達部材６をステム２２の外周とベローズ２３の内周側との間に垂設させた形状に設けているので、ヒータ部４１から発熱伝達部材６に熱が伝達されると、発熱伝達部６のフランジ部５０によりボデー２の上部付近における内部及び外部側が加熱され、筒状部５１によりボデー２の内部側が加熱される。この場合、筒状部５１によりベローズ２３付近に熱を伝達できるため、このベローズ２３の内側からボデー２内部全体を伝熱してベローズ２３や弁体２５を加熱できる。

これらの断熱層４０のヒータ部４１によるボデー２の外周囲からの加熱と、発熱伝達部材６によるボデー２内部側からの加熱とにより、ボデー２内の流路側の温度とベローズ２３内部の温度とを同程度に維持することができる。そのため、弁体２５の開閉動作によりベローズ内部の空気が大気と入れ替わるときにも、この空気を迅速に加熱してこのベローズ内の空気と流路側との温度差を少なくできる。その結果、ベローズ２３や弁体２５に生成物を付着しにくくすることができ、従って、弁内の洗浄の頻度が激減し、ベローズ２３の寿命が延び、弁の耐久性が向上する。

このように、一つのマントルヒータ５を加熱用ヒータとして取り付け、このマントルヒータ５と発熱伝達部材６とにより、ボデー２の外部側からと内部側から同時に加熱することで、構造が複雑化することなくボデー２全体を高温状態にできる。

この場合、ボデー２において、ガス流出口１０、ガス流入口１１、ステム２２、連結ボルト１５等の必要最小限の部分以外をマントルヒータ５の断熱層４０で覆い、装着部３１や連結ボルト１５（スペーサ４５）との間隙を塞ぎながら、この断熱層４０をボンネット１２やボデー２に密着させて外部への熱の放出を防いでいる。このため、加熱時にボデー２内部の温度均一性を確保し、保温性を向上させた状態でヒータ部４１からの発熱を効率的にボデー２全体に伝達できる。

ボデー２の上部には連結ボルト１５やステム２２が位置し、図示しないＯリングの装着溝も設けられ、なお且つボデー２上部のフランジ部位は重量が大きいため本来は非常に加熱しにくい部位であるが、上記したように隙間Ｓに装着される内周鍔部４０ｂに対して挿入孔４２や貫通孔４３を設け、この隙間Ｓ付近にもマントルヒータ５を配置し、このマントルヒータ５をボデー２の上部にも広範囲に接触させていることにより、ボデー２上部のフランジ部位を加えたボデー２全体を十分に加熱することが可能になる。
さらに、ヒータ部４１全体を発熱伝達部材６に近接した位置に設けているため、このヒータ部４１から発熱伝達部材６に効果的に伝熱できる。

ボンネット１２とボデー２とを対角位置に設けた連結ボルト１５、１５で固着し、この連結ボルト１５を外したりバルブ本体１を分解することなく、発熱伝達部材６に接触するヒータ部４１を半割り状に展開することによりマントルヒータ５を取り外し可能に設けているので、このマントルヒータ５を容易に着脱でき、組立性、メンテナンス性、洗浄性に優れている。

図３、図４においては、本発明の真空ベローズホットバルブの第２実施形態を示している。なお、この実施形態以降において、前述した実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。
この実施形態においては、図３に示すように、発熱伝達部材６に肉厚状のフランジ部５０が設けられ、このフランジ部５０とボンネット１２の取付板１３とが、スペーサ４５を介して連結ねじ５４で連結される。フランジ部５０とボデー２との間にはベローズ２３のフランジ部材２６が介在され、フランジ部５０とボデー２とが、連結ねじ５４とは異なる締結ボルト５５で連結されることで、フランジ部材２６とボデー２との間に装着されたＯリング２７で外部シール可能になっている。この場合、締結ボルト５５でＯリング２７を締付けていることでＯリング２７によるシール性を高め、流体の浸入を防止して反応生成物の付着を防ぐことができる。

この場合、仮に、外部シールに必要な力を得るために締結ボルト５５が３本以上必要になったとしても、ボンネット１２を締結するために使用される連結ねじ５４の本数を必要最小限の２本にとどめて貫通孔４３を少なくし、ヒータ部４１の形状を簡素化できる。

組み立て時には、発熱伝達部材６とボデー２とを締結ボルト５５で一体化した後に、ボンネット１２と発熱伝達部材６のフランジ部５０とを連結ねじ５４で締結できるため、組み立て作業が容易になる。その際、フランジ部５０と取付板１３との間にスペーサ４５を設けていることで、これらの間に断熱層４０の内周鍔部４０ｂを配置可能な所定の隙間Ｓが確保される。

また、図４の二点鎖線に示すように、ボンネット１２とボデー２とを連結する連結ねじ５４の数に対応して、ボンネット１２とボデー２との隙間Ｓに挿入するマントルヒータ５の分割数を増やしてもよい。この場合、連結ねじ５４を増やしてボデー２とボンネット１２とを強固に一体化できる。マントルヒータ５のボデー２の外周囲や隙間Ｓへの着脱時には、連結ねじ５４により生じる隙間を少なくでき、着脱作業も容易となる。

マントルヒータ５を二つより多い数に分割する場合は、回転軸、すなわちヒンジ部４６で開閉する方向に平行な平面によりその分割数を増やすようにすればよい。このとき、マントルヒータ５が接続される母線の数が増えるが、完全に分離する母線は一つになっている。分割数を増やした場合、マントルヒータ５の剛性が低下してその形状を保持し難くなったり、ヒータ部４１の挿入位置や分布が制限されるため、分割数は少ないほうが望ましい。ボデー２とアクチュエータ３等の構造体に設けた隙間Ｓに挿入される内周鍔部４０ｂは、その隙間Ｓにより位置が保持され、図示しない面ファスナー等により外周部位を固定することで密着性や形状を保持するとよい。さらに、ガス流出口１１側（図における底面側）についても、この部位を覆うマントルヒータ５の包囲形状を保持するために、面ファスナー等で固定することが望ましい。ヒータ部４１を十分な柔軟性を有する材料により設けた場合には、上下の底面側を覆うこのヒータ部４１の分割数を異なるものにしてもよい。

このような分割数を増やした構造のマントルヒータ５は、上記した実施形態や、以降に示す実施形態にも利用可能であり、これらの場合、連結ボルト１５の数に対応してボンネット１２とボデー２との隙間Ｓに挿入するマントルヒータ５の分割数を増やせばよい。
ヒータの種類としてマントルヒータを使用しているが、このマントルヒータ以外にも、例えば、シリコンラバーヒータやシースヒータなどの各種のヒータを用いることも可能である。また、ボデーの形状が複雑化した場合、完全に分離したヒータを設け、これらを面ファスナー等で接続することも可能である。

図５、図６においては、本発明の真空ベローズホットバルブの第３実施形態を示している。
この実施形態では、図５に示すように、発熱伝達部材６のフランジ部５０とボンネット１２の取付板１３とが一体に形成されている。これにより、発熱伝達部材６とボンネット１２とを一体化するためのボルト等が必要なくなり、部品点数の削減が可能になる。図６に示すように、ボルト用の貫通孔も必要ないため、マントルヒータ５の形状も簡素化する。

図７、図８においては、本発明の真空ベローズホットバルブの第４実施形態を示している。
この実施形態においては、図７に示すように、発熱伝達部材６とボンネット１２との間にステム２２が貫通する連結筒材６０が設けられ、この連結筒材６０によりステム２２が軸受けされている。連結筒材６０の両端にはフランジ６１、６１が設けられ、このフランジ６１を介して固定用ボルト６２により発熱伝達部材６のフランジ部５０とボンネット１２の取付板１３とが一体に固着されている。
この構造により連結ボルトを省略できるため、図８に示すようにマントルヒータ５を簡素化できる。

１バルブ本体
２ボデー
３アクチュエータ
５マントルヒータ
６発熱伝達部材
１０ガス流入口
１１ガス流出口
１２ボンネット
１５連結ボルト
２２ステム
２３ベローズ
２５弁体
２６フランジ部
２７Ｏリング
４０断熱層
４１ヒータ部
４５スペーサ
５０フランジ部
５５締結ボルト
６０連結筒材
６１フランジ
Ｓ隙間

Claims

ガス流入口とガス流出口を有するボデーの上部に所定の隙間を有したボンネットを設け、このボンネットに搭載したアクチュエータに連動するステムを介してボデー内に設けた弁体を開閉可能に設け、このステムの外周側をベローズで密封シールすると共に、前記ボデーの外周囲と前記隙間とに断熱層内にヒータ部位を有するマントルヒータを着脱可能に設け、このマントルヒータの内周にヒータ部位の発熱を伝達するための発熱伝達部材を設け、この発熱伝達部材を前記ステムの外周と前記ベローズの内周側との間に垂設させたことを特徴とする真空ベローズホットバルブ。
前記発熱伝達部材は、フランジ部と、このフランジ部の中央位置を貫通する前記ステムの外周囲に垂下する筒状部とから成る請求項１に記載の真空ベローズホットバルブ。
前記ボンネットと前記ボデーとを対角位置に設けた連結ボルトで固着し、この連結ボルトを外して前記発熱伝達部材に接触するヒータ部位を半割り状に展開して前記マントルヒータを取り外し可能に設けた請求項１又は２に記載の真空ベローズホットバルブ。
前記発熱伝達部材のフランジ部と前記ボンネットとを連結ねじで連結し、前記発熱伝達部材のフランジ部と前記ボデーとを締結ボルトで連結して前記ベローズに設けたフランジ部材とボデーとの間に装着したＯリングで外部シールした請求項２に記載の真空ベローズホットバルブ。
前記発熱伝達部材のフランジ部と前記ボンネットに設けた取付板とを一体に形成した請求項２乃至４の何れか１項に記載の真空ベローズホットバルブ。
前記発熱伝達部材とボンネットとの間に前記ステムが貫通する連結筒材を設け、この連結筒材の両端に設けたフランジを介して前記発熱伝達部材のフランジ部とボンネットの取付板とを一体に固着した請求項２乃至５の何れか１項に記載の真空ベローズホットバルブ。
前記ボンネットと前記ボデーとを連結する前記連結ボルト又は連結ねじの数に対応して、前記ボンネットとボデーとの隙間に挿入する前記マントルヒータの分割数を増やした請求項３乃至６の何れか１項に記載の真空ベローズホットバルブ。