KR100479547B1 - 히터가 부착된 진공밸브 - Google Patents

Abstract

(과제) 밸브부재에 부착된 히터 및 온도센서로부터 연장되는 리드선이 밸브부재의 개폐의 장해가 되지 않도록 한다.

(해결수단) 피스톤(21)에 의해 로드(16)를 통하여 개폐구동되는 밸브부재 (13)에 히터(31) 및 온도센서(35)를 부착하고, 이들의 히터(31) 및 온도센서(35)로부터 연장하는 1차도선(31a, 35a)을, 두껑체(23)에 부착한 커넥터(42)의 사이에, 신축가능한 스파이럴부(44a)를 갖는 2차도선(31b, 36b)을 접속하고, 상기 밸브부재 (13)의 개폐에 따른 1차도선(31a, 35a)의 변위를 이 스파이럴부(44a)의 신축에 의해 흡수시킨다.

Description

히터가 부착된 진공밸브{VACUUM VALVE WITH HEATER}

본 발명은, 이화학 기계 등에 있어서 반응가스 등의 작동유체의 공급에 직접사용하거나, 이와 같은 반응가스를 사용하는 진공챔버의 감압 등에 사용하는 진공밸브에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 상기 작동유체로부터의 생성물이 밸브부재 등에 부착하는 것을 히터로 방지하도록 구성된, 히터가 부착된 진공밸브에 관한 것이다.

예컨대, 반도체의 제조장치에 있어서는 진공챔버내에서 수행되는 에칭 등의 화학처리에 고온의 반응가스가 사용되고, 그 공급이나 진공챔버의 감압 등에 진공밸브가 사용되고 있다. 그러나, 상기 반응 가스는 저온화되면 생성물이 석출되기 쉽고, 그 생성물이 진공물이 진공밸브의 내부나 밸브부재 등에 부착하여 개폐정도를 저하시키기 때문에, 이와 같은 진공밸브에 있어서는 작동유체로부터의 생성물의 석출이나 밸브부재 등으로의 부착을 방지할 수 있도록 구성되어 있는 것이 중요하다.

이 때문에 종래부터, 케이싱이나 밸브부재 등을 히터로 가열하여 생성물의 부착을 방지하도록 한 히터 부착의 진공밸브가 각종 제안되고 있다. 예컨대, 특허 제 3005449호 공보에는, 유로를 개폐하는 밸브부재에 봉형상의 히터를 부착하고, 그 리드(lead)선을, 상기 밸브부재로부터 연장되는 중공로드의 내부를 통하여 케이싱의 외부로 도출된 것이 개시되어 있다.

그러나 이와 같이, 가동의 밸브부재에 히터를 부착하고, 그 리드선을 로드를 통하여 그대로 케이싱의 외부로 도출시키면, 밸브부재의 동작에 따른 리드선도 변위하고, 케이싱내로 끌려들어가거나, 케이싱밖으로 밀려나가기 때문에, 이 리드선이 케이싱의 도출구멍의 단부나 다른 부재 등에 걸리거나, 얽히기 쉽고, 그것이 밸브부재의 개폐의 장해가 되기 쉽다. 상기 히터가 온도센서를 갖고 있는 경우에는, 히터용과 온도센서용의 복수의 리드선이 설치되기 때문에, 상술한 문제가 한층 발생하기 쉽게 된다.

또, 상기 리드선에 신축가능한 스파이럴부를 부착하고, 이 스파이럴부의 신축에 의하여 상기 리드선의 변이를 흡수시키도록 하면, 상술한 바와 같은 문제를 해소할 수 있으나, 이와 같은 스파이럴부를 설치하면, 그 부분 리드선의 길이가 길게되어 중량이 증대하고, 그 중량이 밸브부재의 개폐동작에 악영향을 미칠 우려가 있다. 또, 로드의 내부에 삽입통과되고 있는 리드선 부분에 이와 같은 스파이럴부를 설치하면, 밸브부재를 개폐할 때에 상기 스파이럴부가 로드와 스치게 되어, 리드선이 손상되거나 마모되기 쉽고, 또 그 슬라이딩 저항이 밸브부재의 개폐동작에 악영향을 미치는 일도 생각되어진다.

본 발명의 기술적 과제는, 유로를 개폐하는 밸브부재에 작동유체로부터의 생성물의 석출을 방지하기 위해 히터를 부착한 진공밸브에 있어서, 상기 히터로부터 연장되는 리드선이 밸브부재의 개폐에 장해가 되지 않도록 하는 것에 있다.

상기 과제를 해소하기 위해, 본 발명의 히터가 부착된 진공밸브는, 제1메인 포트 및 제2메인 포트와, 이 두개의 메인포트를 연결하는 유로와, 상기 유로 중에 설치된 환형의 밸브시트를 갖는 밸브케이싱, 상기 벨브케이싱에 연결된 실린더, 상기 밸브케이싱내에 설치되어 상기 밸브시트를 개폐하는 포핏식의 밸브부재, 상기 밸브부재에 선단부가 연결되고, 기재부가 상기 실린더의 내부까지 연장되는 로드, 상기 실린더의 내부에 슬라이딩 가능하도록 설치되어 상기 로드의 기단부에 연결되고, 유체압의 작용에 의해 구동되는 피스톤, 상기 밸브부재에 부착된 히터 및 온도센서, 상기 피스톤에 부착되어 상기 피스톤과 동시에 변위하는 단자대, 상기 실린더에 부착된 커넥터, 상기 히터 및 온도센서로부터 각각 연장되고, 상기 로드의 내부를 관통하여 선단이 상기 단자대에 접속된 히터용 1차도선 및 센서용 1차도선, 일단이 상기 단자대를 통하여 히터용 1차도선 및 센서용 1차도선에 각각 접속됨과 아울러, 타단이 상기 커넥터에 접속되고, 중간에 신축가능한 스파이럴부를 갖는 히터용 2차도선 및 센서용 2차도선을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 구성을 갖는 본 발명의 진공밸브에 의하면, 히터용 1차도선 및 센서용 1차도선을, 직접 실린더의 외부로 꺼내는 일 없이, 피스톤에 부착된 단자대와, 실리더에 부착된 커넥터와 그들의 사이에 접속된 2차도선을 통하여 외부로 꺼냄과 아울러, 이 2차도선에 신축가능한 스파이럴부를 설치하고, 밸브부재의 개폐에 따른 상기 1차도선의 변위를 이 스파이럴부의 신축에 의해 흡수되도록 하였으므로, 각 도선이 실린더내로 끌려들어가거나, 실리더밖으로 밀려나가는 일이 없다. 이 때문에, 각 도선이 실린더의 도출구멍의 단부나 다른 부재 등에 걸리거나 얽히는 일이 없고, 밸브부재의 개폐동작이 안정하다. 또 밸브부재와 동시에 변위하지 않는 2차도선에 상기 스파이럴부를 설치하므로, 이 2차도선의 중량이 밸브부재의 개폐동작에 악영향을 미치는 일이 없고, 게다가 상기 스파이럴부가 로드와 스치는 일도 없기 때문에, 도선이 손상되거나 마모되는 일도 없고, 또 그들의 슬라이딩 저항이 밸브부재의 개폐동작에 악영향을 미치는 일도 전혀 없다.

본 발명의 바람직한 구성 형태에 의하면, 상기 히터용 1차도선과 센서용 1차도선이 공통의 튜브내에 삽입됨으로써 케이블 형상의 1차도선 다발이 형성되고, 이 1차도선 다발이 상기 로드의 내부에 삽입통과되어 있고, 또 상기 히터용 2차도선과 센서용 2차도선이 공통의 튜브내에 삽입됨으로써 케이블 형상의 2차도선 다발이 형성되고, 이 2차도선 다발에 상기 스파이럴부가 형성되어 있다.

이 구성에 의해, 복수의 도선이 서로 걸리거나 엉키는 것을 없게 하고, 밸브부재의 개폐동작을 한층 안정시킬 수 있다.

본 발명의 구체적인 구성형태에 의하면, 상기 실린더가 상기 피스톤의 전면측에 조작포트로 통하는 구동측 압력실을 갖음과 아울러, 피스톤의 배변측에 도선 수용실을 갖고, 이 도선 수용실내에서 상기 단자대가 피스톤의 배면에 부착되고, 상기 실린더의 단부에는, 상기 도선 수용실을 구획하는 덮개체가 부착되고, 이 덮개체에 상기 커넥터가 부착됨과 아울러 중공부가 형성되고, 이 중공부 내에 상기 스파이럴부가 수용되어 있다.

또, 상기 도선 수용실에는, 상기 덮개체와 피스톤의 사이에 코일형상의 복귀스프링이 설치되고, 이 복귀스프링은 상기 덮개체에 중공부를 둘러싸도록 형성된 통부의 주변에 설치됨으로써, 이 통부에 의하여 상기 스파이럴부로부터 격리되어 있다.

이와 같이 구성하는 것에 의해, 상기 덮개체를 유효하게 이용하여 코일스프링과 각 도선을 격리하고, 그들의 상호 간섭을 확실하게, 또 효율 좋게 방지할 수 있다.

실시예

도1은 본 발명에 관계되는 히터가 부착된 진공밸브의 바람직한 한개의 실시예를 나타내는 것이다. 이 진공밸브(1)는 반도체 제조장치에 있어서의 진공챔버의 감압에 사용할 때에 적당한 것으로, 밸브부재(13)로 유체유로(14)를 개폐하도록 구성된 밸브개폐부(2)와, 상기 밸브부재(13)를 구동하기 위해 실린더 조작부(3)와 이들의 밸브개폐부(2)와 실린더 조작부(3)의 사이에 형성된 단열부(4)를 갖고 있고, 상기 밸브개폐부(2)에는, 제1∼제3의 3세트의 가열기구(5, 6, 7)가 설치되어 있다.

상기 밸브개폐부(2)는, 스텐레스강철(SUS) 등의 소재로 형성된 4각 기둥모양의 밸브케이싱(10)을 갖고 있다. 이 밸브케이싱(10)은 상기 진공챔버 및 진공펌프 중 어느 한 방향으로 접속하기 위해, 제1메인포트(11)와, 다른 방향으로 접속하기 위해 제2메인포트(12)를 서로 90도 다른 방향으로 구비하고 있음과 아울러, 이들 양 메인포트(11, 12)를 연결하는 상기 유로(14)와, 상기 유로(14) 중에 설치된 원환상의 밸브시트(15)를 구비하고 있다.

상기 밸브케이싱(10)의 내부에는, 밸브시트(15)를 개폐하는 포핏식의 상기 밸브부재(13)가 설치되어 있다. 이 밸브부재(13)는 원반형을 한 기재(13a)의 하면 외주에, 상기 밸브시트(15)에 접촉이간하는 고무제의 시일부재(13b)를 부착하여 형성된 것이다. 이 밸브부재(13)의 배변 중앙부에는, 중공상을 한 구동용의 로드(16)의 선단부가 설치되고, 이 로드(16)의 기단부는, 밸브케이싱(10)의 단부의 격벽 (17) 및 상기 단열부(4)를 관통하여 상기 실린더 조작부(3)까지 연장되고, 피스톤 (21)에 연결되어 있다. 또 상기 밸브부재(13)의 배면과 격벽(17)의 사이에는, 상기 로드(16)의 주위를 둘러싸도록 신축가능한 벨로즈(18)가 부착되어 있다.

한편, 상기 실린더 조작부(3)는, 상기 밸브케이싱(10)의 일단부에 상기 단열부(4)를 통하여 연결된 실린더(20)를 갖고 있다. 이 실린더(20)의 단열부(4)측의 단부는 격벽(20a)에 의하여 폐색되고, 실린더(20)의 반대측의 단부는 덮개체(23)에 의하여 닫히게 되어 있고, 상기 실린더(20)내부에는, 상기 피스톤(21)이 시일부재 (22)를 통하여 슬라이딩 가능하게 수용되어 있다. 그리고, 상기 격벽(20a)의 중앙부를 상기 로드(16)가, 시일부재(28) 및 가이드부재(29)를 통하여 슬라이딩 가능하게 관통하여, 피스톤(21)까지 도달하고 있다.

상기 피스톤(21)의 전면측에는, 상기 피스톤(21)과 상기 격벽(20a)의 사이에 구동측 압력실(24)이 형성되어 있고, 이 압력실(24)이 실린더(20)의 측면에 부착된 조작포트(25)에 접속되어 있다. 또 상기 피스톤(20)의 배면측에는, 상기 피스톤 (21)과 상기 두껑체(23)의 사이에 복귀측 압력실(26)이 형성되고, 이 압력실(26)내에는 상기 피스톤(20)과 덮개체(23)의 사이에 코일형상의 복귀스프링(27)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 조작포트(25)로부터 압축공기 등의 압력유체를 압력실(24)내에 공급하면, 도1에 나타낸 바와 같이, 복귀스프링(27)을 압축하면서 피스톤(21) 및 로드(16)가 후퇴하기 때문에, 상기 로드(16)의 선단의 밸브부재(13)도 후퇴하여 상기 밸브시트(15)를 개방한다. 또, 상기 조작포트(25)를 개방하면, 도2에 나타낸 바와 같이, 복귀스프링(27)의 탄발력에 의해 상기 피스톤(21) 및 로드(16)가 전진하고, 밸브부재(13)가 밸브시트(150)에 착좌하여 상기 밸브시트(15)를 폐쇄한다.

상기 제1가열기구(5)는, 상기 밸브부재(13)에 설치되어 있다. 즉, 이 밸브부재(13)의 전면에는, 밸브 폐쇄시에 상기 밸브시트(15)의 내부구멍(15a)내에 위치하여 유로(14)와 마주하는 부분에, 한개 이상의 제1히터(31)가 나사(32)에서 착탈가능하게 부착됨과 아울러, 이 제1히터(31)를 덮는 히터커버(33)가, 나사(34)에서 기밀하게 또 착탈가능하게 부착되어 있다. 이 제1히터(31)에는 열전대 등으로 이루어지는 온도센서(35)가 내장되고, 이 온도센서(35)로부터의 검출신호에 의하여 도시하지 않는 히터 제어회로로, 상기 제1히터(31)의 발열온도가 컨트롤되도록 되어 있다.

또, 상기 제1히터(31)는 전열성이 우수한 금속제의 외피내에, 니크롬선 등의 전기저항 발열체를 전기절연 상태로 수용하는 것에 의해 형성할 수 있으나, 그 외의 구성의 것이어도 좋다. 또 그 형태는 원판형이나 원환형, 원호형, 소용돌이형, 또는 곧은 봉형 등으로 할 수 있다.

상기 제1히터(31) 및 제1온도센서(35)로부터는, 각각 복수의 히터용 1차도선(31a) 및 센서용 1차도선(35a)이 연장되어 있다. 이들의 1차도선(31a, 35a)은, 밸브부재(13)의 배면 중앙부의 구멍(13c)으로부터 중앙의 로드(16)의 내부에 도입된 후, 이 로드(16)를 관통하여 상기 피스톤(21)의 배면측의 복귀측 압력실(26)내에 도출되고, 그들의 선단이 상기 피스톤(21)의 배면에 설치되어 상기 피스톤(21)과 동시에 변위하는 단자대(37)의 소요의 단자(37a)에 각각 접속되어 있다. 이들의 각 도선(31a, 35a)은 도3으로부터 알 수 있듯이, 글라스 튜브 등의 바람직하게는 가소성을 갖는 한개의 튜브(38)내에 삽입통과하는 것에 의해, 케이블 형상 또는 직선상을 한 1차도선 다발(39)로서 합쳐지고, 이 1차도선 다발(39)의 상태로 상기 로드(16)의 중공부내에 삽입통과 되고 있다. 그러나, 상기 각 도선(31a, 35a)을 이와 같은 튜브(38)에 삽입통과시키는 일 없이, 직접로드(16)내에 삽입통과시켜도 좋다.

상기 실린더(20)의 일단에는, 상기 덮개체(23)의 중앙부에, 도시하지 않은 히터 제어회로로부터의 외부도선(41)을 접속가능한 커넥터(42)가 부착되고, 이 커넥터(42)와 상기 단자대(37)에, 복수의 히터용 2차도선(31b)과 센서용 2차도선 (35b)이 접속되어 있다, 이들의 2차도선(32a, 35b)은, 상기 히터용 1차도선(31a) 및 센서용 1차도선(35a)과는 별도로 형성되어 있고, 그들의 일단이 상기 단자대 (37)의 각 단자(37a)를 통하여 상기 각 1차도선(31a, 35a)에 각각 접속됨과 아울러, 타단이 상기 커넥터(42)에 접속되고, 상기 복귀측 압력실(26)내에 있어서 이들의 1차도선(31a, 35a)과 상기 커넥터(42)의 사이를 중계하는 것이다. 따라서 상기 복귀측 압력실(26)은, 2차도선용의 수용실을 겸한 것이다.

상기 각 2차도선(31b, 35b)은, 한개의 가소성 튜브(43)내에 삽입되는 것에 의해 케이블 형상의 2차도선 다발(44)로서 합쳐지고, 이 2차도선 다발(44)의 중간부에 신축가능한 스파이럴부(44a)가 설치되어 있다. 이 스파이럴부(44a)는, 상기 덮개체(23)의 중앙부에 형성된 중공부(23a)내에 수용되고, 이 중공부(23a)내에 있어서 신축하도록 되어 있다. 또 이 덮개체(23)의 압력실(26)에 면하는 전단면에는, 상기 중앙부(23a)를 둘러싸는 통부(23b)가 형성되고, 이 통부(23b)의 외주를 둘러싸도록 상기 복귀스프링(27)이 설치되어 있고, 이 통부(23b)에 의하여, 상기 복귀스프링(27)과 상기 2차도선 다발(44)이, 서로 간섭하여 합쳐지지 않도록 격리되어 있다. 또, 상기 각 2차도선(31a, 35b)은, 상기 튜브(43)내에 삽입통과하는 일 없이, 그대로 설치할 수도 있다. 이 경우에는 이들의 2차도선(31b, 35b)에 직접 스파이럴부(44a)가 형성되는 것이 된다.

이리하여, 상기 히터용 1차도선(31a) 및 센서용 1차도선(35a)을 직접 실린더(20)의 외부로 꺼내는 일 없이, 피스톤(21)에 부착된 단자대(37)와 실린더(20)에 부착된 커넥터(42)와, 그들의 사이에 접속된 중계용의 2차도선(31b, 35b)을 통하여 외부로 꺼냄과 아울러, 이들의 2차도선(31b, 35a)에 신축가능한 스파이럴부(44a)를 설치하고, 밸브부재(13)의 개폐에 따른 상기 각 1차도선(31a, 35a)의 변위를 이 스파이럴부(44a)의 신축에 의하여 흡수시키도록 하였으므로, 상기 각 도선이 실린더(20)내로 끌려들어가거나, 실린더(20)밖으로 밀려나가는 일이 없고, 따라서 각 도선이 도출구멍이나 그 외 부재 등에 걸리거나 얽히는 일이 없기 때문에, 밸브부재(13)의 개폐동작이 안정하다. 또 로드(16)내에 수용되지 않는 2차도선 (31b, 35b)에 상기 스파이럴부(44a)를 설치하였으므로, 이 2차도선(31a, 35b)의 중량이 밸브부재(13)의 개폐동작에 악영향을 미치는 일이 없고, 게다가 상기 스파이럴부(44a)가 로드(16)와 스치는 일도 없기 때문에, 각 도선(31a, 35b)이나 튜브 (43)가 손상되거나 마모되는 일도 없고, 또 그들의 슬라이딩 저항이 밸브부재(13)의 개폐동작에 악영향을 미치는 일도 전혀 없다.

여기서, 상기 단자대(37)는, 각 도선의 접속을 확실하게, 또 용이하게 수행할 수 있는 것이면, 어떤 구성의 것이어도 좋으나, 실시예에 나타내고 있는 단자대(37)는, 도4로부터도 알 수 있듯이, 피스톤(21)에 나사(46)로 고정되는 플랜지상의 대좌부(37b)와, 이 대좌부(37b)의 중앙부로부터 솟아오른 원주상의 접속부(37c)와, 이 접속부(37c)에 방사상으로 형성된 복수의 상기 단자(37a)를 갖는 것이고, 이들의 각 단자(37a)에 상기 각 1차도선(31a, 35a)과 2차도선(31b, 35b)을 접속하는 방식의 것이다.

또, 상기 밸브부재(13)는 상술한 바와 같이 히터용 1차도선(31a) 및 센서용 1차도선(35a)을 꺼내기 위해 구멍(13c)을 설치한 경우, 이 구멍(13c)에 의하여 밸브부재(13)의 표리면 사이의 기밀성이 손상될 우려가 있다. 이 때문에, 상기 밸브부재(13)의 전면에는, 상기 히터커버(43)가 이 구멍(13c)이나 제1히터(31) 및 온도센서(35)를 기밀하게 덮도록 부착되고, 이 히터커버(43)에 의해, 상기 제1히터(31) 및 온도센서(35)가 반응가스와 접촉하지 않도록 보호됨과 아울러, 상기 밸브부재 (13)의 표리면 사이의 기밀성이 양호하게 유지되고 있다.

이리하여, 밸브부재(13)의 전면의 반응가스와 접하는 부분에 상기 제1히터(31)를 부착하고, 이 접촉 가스면을 직접 가열하는 것에 의해, 반응가스의 응축 등에 의한 부생성물의 부착을 확실하게 방지할 수 있다. 게다가, 상기 제1히터(31)가 밸브부재(13)의 전면에 부착되어 있기 때문에, 고장이나 발열량의 변경 등 때문에 상기 제1히터(31)를 교환하는 경우에는, 상기 히터커버(43)를 벗겨서 그 교환작업을 용이하게 수행할 수 있다.

또, 상기 제2가열기구(6)는, 밸브케이싱(10)의 외면에 설치되고, 이하와 같이 구성되어 있다. 즉, 이 제2가열기구(6)는, 상기 밸브케이싱(10)에 그 외주면 전체를 둘러싸도록 피착된 네모진 기둥의 전열커버(50)를 갖고 있다. 이 전열커버 (50)는, 알루미늄과 같은 열전도성이 우수한 경질의 소재에 의해서 어느 정도의 두께를 갖도록 형성되어 있고, 상기 밸브케이싱(10)의 외면에 밀착된 상태로 부착되어 있다. 이 전달커버(50)는, 전체를 일체로 형성하여도 좋으나, 복수의 부분, 예컨대 밸브케이싱(10)의 4개의 측면마다에 분할된 것을 조합시켜 형성하여도 좋다.

상기 전달커버(50)의 두께내에는, 복수의 히터구멍(31)이 밸브케이싱(10)의 축선과 평행하게 뚫리고, 각 히터구멍(51)내에, 막대모양을 이루는 제2히터(52)가 1개씩 삽입되어 있다. 그리고, 이들의 제2히터(52)로부터의 열이 전열커버(50)를 통하여 균등하게 분산되고, 밸브케이싱(10)전체에 균등하게 전달되도록 되어 있다. 이 제2히터(52)도 온도센서(53)를 갖고 있고, 이들의 제2히터(52) 및 온도센서(53)로부터의 도선을 케이블 형상으로 묶은 도선 다발(54)이 외부로 연장되고, 도시하지 않은 히터 제어회로에 접속된다..

상기 제2히터(52)의 부착위치는, 전열커버(50)의 네구석이어도, 각 측면의 중앙부라도 좋다. 또 이 제2히터(52)의 수도 4개로 한정되는 것은 아니고, 3개 이하이어도 5개 이상이어도 좋고, 가열조건에 의해서는 1개만 부착할 수도 있다.

전기 전달커버(50)의 각 측면의 외측에는, 이들의 각 측면으로부터 외부로의 열전달을 방지하기 위한 단열커버(57)가 부착되어 있다. 이 단열커버(57)는, 실리콘고무나 불소고무 또는 발포 불소고무 등으로 이루어지는 평판상을 한 단열판(57a)의 내측면에, 상기 전열커버(50)로부터의 열을 확산시키는 기능을 지닌 얇은 열확산판(57b)을 부착하는 것에 의해 형성된 것이고, 상기 전달커버(50)의 각 측면에, 스페이서(58)를 개재시키는 것에 의하여, 상기 전달커버(50)의 사이에 일정의 공극(59)을 유지한 상태이고, 나사(60)에 의해 고정되어 있다. 이 경우, 일부의 단열커버(57)의 나사(60)는, 그 선단을 상기 제2히터(52)에 접촉시키는 것에 의해, 상기 제2히터(52)의 고정용으로서 겸용하는 것이 바람직하다.

상기 열확산판(57b)은, 알루미늄 등의 전열성 소재로 형성할 수 있으나, 그것 이외의 소재이어도 좋다. 또 상기 단열커버(57)는 전열커버(50)의 각 측면에 대응하여 4개로 나뉘어져 있어도, 전체가 일체이어도 좋다.

상기 제2가열기구(6)는 이와 같은 구성을 갖고 있으므로, 제2히터(52)로부터의 발열은, 상기 전열커버(50)를 따라서 이동하여 상기 커버 전체에 균등하게 분산하고, 벨브케이싱(10)의 외주면 전체에 균등하게 전달된다. 이 결과, 상기 밸브케이싱(10)이 SUS와 같은 전열성이 그다지 좋지 않는 소재로 형성되어 있어도, 그 외주면 전체를, 안정한 막대기 모양 히터(52)에 의해 상기 전열커버(50)를 통하여 좋은 효율로 가열할 수 있다.

또, 상기 제3가열기구(7)는, 상기 밸브케이싱(10)의 내부의 벨로즈(18)내에 로드(16)에 따라서 설치된 상기 전열체(62)와, 이 전열체(62)에 내장된 1개 이상의 제3히터(63)를 구비하고 있다. 상기 전열체(62)는, 알루미늄과 같은 전열성이 우수한 금속소재에 의하여 원통상으로 형성되고, 상기 로드(16)의 주변에 미소한 갭(gap)을 유지하여 동심상으로 설치된 것이고, 그 기단부를 상기 격벽(17)에 볼트로 고정하는 것에 의해, 밸브케이싱(10)내의 정위치에 고정적으로 부착되어 있다. 이 전열체(62)의 두께내에는, 한개 이상의 히터구멍(64)이 상기 전열체(62)의 중심축선과 평행하게 형성되고, 이 히터구멍(64)내에 막대모양을 한 상기 제3히터(63)가, 상기 로드(16)와 평행하게 내장되어 있다. 또 상기 전열체(62)의 선단부는 환형의 전열면(62a)으로 되어 있고, 이 전열면(62a)은, 도2와 같이 밸브가 폐쇄위치까지 전진하고 있는 밸브부재(13)와는 일정거리 이간하여 서로 접촉하지 않으나, 도1과 같이 상기 밸브부재(13)가 밸브 개방됨에 의해 후퇴할 때에는, 상기 밸브부재(13)의 배면의 환형의 수열면(13)과 접촉하여 합쳐지도록 되어 있다.

상기 제3히터(63)도 온도센서(65)를 갖고 있고, 이들의 제3히터(63) 및 온도센서(65)로부터의 도선을 케이블 형상으로 묶은 도선 다발(66)이, 상기 단열부(4)의 측면의 구멍(4b)로부터 외부로 도출되고 있다. 이 경우, 제3히터(63)는, 변이하지 않기 때문에, 그 도선 다발(66)은 구부리거나 코일형상으로 형성할 필요는 없다.

상기 제3가열기구(7)는 다음과 같이 기능한다. 즉 도2에 나타낸 바와 같이, 상기 밸브부재(13)가 밸브시트(15)를 폐쇄하고 있을 때는, 상기 밸브부재(13)가 전열체(62)로부터 일정 거리만큼 이간하고 있어 제3히터(63)로부터의 열이 이 전열체 (62)를 통하여 수열면(13c)에 전달되지 않는다. 게다가 도1에 나타낸 바와 같이, 상기 밸브부재(13)가 후퇴하여 밸브시트(15)를 개방하면, 상기 밸브부재(13)의 수열면(13d)이 상기 전열체(62)의 선단의 전열면(62a)에 접촉하고, 상기 제3히터(63)로부터의 열이 전열체(62)로부터 전달되어 가열된다. 이와 같이, 상기 밸브부재(13)가 밸브 개방하여 대량의 반응가스와 접촉하도록 되었을 때, 이 밸브부재(13)가 제3히터(63)로 직접 가열되기 때문에, 그 가열이 매우 효과적이고, 부생성물의 부착을 확실하게 방지할 수 있다. 또, 상기 밸브부재(13)의 개폐동작에 따른 상기 벨로즈(18)의 신축에 의해, 상기 벨로즈(18)의 내부가 호흡하여 일시적으로 온도 강하를 발생하여도, 상기 제3히터(63)에 의해 전열체(62)를 통하여 상기 벨로즈(18)의 내부가 항상 가열되어 있기 때문에, 그 온도강하의 폭은 매우 적게 억제되고, 밸브부재(13)의 고온가열이 가능하게 된다.

또, 상기 단열부(4)는, 복수의 통기구멍(4b)을 갖는 원통형의 단열부재(4a)에 의해 형성되어 있고, 이 단열부재(4a)가, 상기 밸브케이싱(10)과 실린더(20)의 사이에 상기 로드(16)를 둘러싸고 동심상으로 설치되고, 이 단열부재(4a)의 내부를 유통하는 에어에 의하여, 상기 로드(16)가 냉각되도록 되어 있다. 즉, 상기 제1히터(31) 및 제3히터(63)로부터 로드(16)에 전달된 열은, 이 로드(16)로부터 피스톤 (21)측으로도 흐르고 있으나, 그 열의 대부분은 단열부(4)로 방열되는 것에 의하여 차단되고, 피스톤(21)에는 거의 전달되지 않도록 되어 있다.

또, 상기 실시예에서는, 진공밸브가 제1∼제3의 3개의 가열기구(5∼7)를 구비하고 있으나, 예컨대 제3가열기구(7)를 생략하고, 제1 및 제2의 가열기구(5) 및 (6)만을 구비할 수도 있다.

또, 상기 복귀스프링(27)은, 도시한 바와 같이 피스톤(21)의 배후의 복귀측 압력실 (26)내에 설치되는 것 대신에, 벨로즈(18)내에 있어서 격벽(17)과 밸브부재 (13)의 사이에 설치될 수도 있다.

또, 밸브케이싱(10)의 형상은 사각기둥 모양으로 한정되지 않고, 원주상이나 그 외 형상을 한 것이 있고, 이와 같은 경우에는, 제2가열기구(6)에 있어서의 전열커버(62)나 단열커버(57)가, 그들의 형상에 적합하도록 형성되는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명의 진공밸브에 의하면, 밸브부재에 부착된 히터 및 온도센서로부터 연장되는 1차도선을 직접 외부로 꺼내는 일 없이, 2차도선을 통하여 꺼내도록 하고, 이 2차도선에 스파이럴부를 설치하고, 밸브부재의 개폐에 따른 상기 1차도선의 변위를 이 스파이럴부의 신축에 의해 흡수시키는 것에 의해, 종래의 문제점을 해소하여 밸브부재의 개폐동작을 안정적으로 수행시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1실시예를 나타내는 밸브 개방 상태에서의 단면도이다.

도 2는, 상기 제1실시예의 밸브 폐쇄 상태에서의 단면도이다.

도 3은, 1차도선 다발의 단면도이다.

도 4는, 단자대의 사시도이다.

(도면부호의 간단한 설명)

1 : 진공밸브 10 : 밸브케이싱

11 : 제1메인포트 12 : 제2메인포트

13 : 밸브부재 14 : 유로

15 : 밸브시트 16 : 로드

20 : 실린더 21 : 피스톤

23 : 덮개체 23a : 중공부

23b : 통부 24 : 구동측 압력실

26 : 수용실 31 : 히터

31a : 1차도선 31b : 2차도선

35 : 온도센서 35a : 1차도선

35b : 2차도선 37 : 단자대

38 : 튜브 39 : 1차도선 다발

42 : 커넥터 43 : 튜브

44 : 2차도선 다발 44a : 스파이럴부

Claims (4)

1. 제1메인포트와 제2메인포트, 이 두개의 메인포트를 연결하는 유로, 및 상기 유로 중에 설치된 환형의 밸브시트를 갖는 밸브케이싱;

   상기 밸브케이싱에 연결된 실린더;

   상기 밸브케이싱 내에 부착되어 상기 밸브시트를 개폐하는 포핏식의 밸브부재;

   상기 밸브부재에 선단부가 연결되고, 기단부가 상기 실린더의 내부까지 연장되는 중공의 로드;

   상기 실린더의 내부에 슬라이딩 가능하도록 설치되어 상기 로드의 기단부에 연결되고, 유체압의 작용에 의해 구동되는 피스톤;

   상기 밸브부재에 부착된 히터 및 온도센서;

   상기 피스톤에 부착되어 상기 피스톤과 동시에 변위하는 단자대;

   상기 실린더의 단부에 부착된 커넥터;

   상기 히터 및 온도센서로부터 각각 연장되어, 로드의 내부를 관통하여 선단이 상기 단자대에 접속된 히터용 1차도선 및 센서용 1차도선; 및

   일단이 상기 단자대를 통하여 히터용 1차도선 및 센서용 1차도선에 각각 접속됨과 아울러, 타단이 상기 커넥터에 접속되고, 중간에 신축가능한 스파이럴부를 갖는 히터용 2차도선 및 센서용 2차도선을 갖는 것을 특징으로 하는 히터가 부착된 진공밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 히터용 1차도선과 센서용 1차도선이 공통의 튜브내에 삽입되는 것에 의해 케이블 형상의 1차도선 다발이 형성되고, 이 1차도선 다발이 상기 로드의 내부에 삽입통과되어 있고, 또 상기 히터용 2차도선과 센서용 2차도선이 공통의 튜브내에 삽입되는 것에 의해 케이블 형상의 2차도선 다발이 형성되고, 이 2차도선 다발에 상기 스파이럴부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 히터가 부착된 진공밸브.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 실린더가 상기 피스톤의 전면측에 조작포트로 통하는 구동측 압력실을 갖는 것과 아울러, 피스톤의 배면측에 도선 수용실을 갖고, 이 도선 수용실 내에서 상기 단자대가 피스톤의 배면에 부착되고, 상기 실린더의 단부에는, 상기 도선 수용실을 구획하는 덮개체가 부착되고, 이 덮개체에 상기 커넥터가 부착됨과 아울러 중공부가 형성되고, 이 중공부내에 상기 스파이럴부가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 히터가 부착된 진공밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 도선 수용실에는 상기 덮개체와 피스톤의 사이에 코일형상의 복귀스프링이 설치되고, 이 복귀스프링은 상기 덮개체에 중공부를 둘러싸도록 형성된 통부의 주위에 설치됨으로써, 이 통부에 의하여 상기 스파이럴부로부터 격리되어 있는 것을 특징으로 하는 히터가 부착된 진공밸브.