JP5691851B2 - ゲートバルブ - Google Patents
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Description
しかし、このように主ロッドを傾動させて開口部を開閉するタイプのゲートバルブは、弁体全体が弁シート部に均等に接触しにくいため、シールが不均一になり易く、特に開口部の上下幅が大きい場合にその傾向が強くなる。
この問題は、弁体用の冷却機構を設け、該弁体を冷却水で冷却することによって解決することができるが、そのためには、前記弁体の内部に冷却水通路を形成し、該冷却水通路に、前記主ロッドの内部に形成した冷却水供給路を通じて冷却水を供給するようにしなければならない。
前記主シリンダは、空気圧の作用により進退動する主ロッドを有し、該主ロッドの先端の弁体取付部に前記開閉シリンダが取り付けられており、前記開閉シリンダは、空気圧の作用により進退動する開閉ロッドを有し、該開閉ロッドに前記熱交換器が取り付けられると共に、該熱交換器に前記弁体が取り付けられており、前記熱交換器は、冷却水が流れる冷却水通路と、該冷却水通路の一端に通じる冷却水入口及び他端に通じる冷却水出口とを有しており、前記主ロッドの内部には冷却水供給路及び冷却水排出路が設けられ、該主ロッドの前記弁体取付部には、前記冷却水供給路からの冷却水を前記冷却水入口に向けて送り出すための供給用接続口が開口すると共に、前記冷却水出口からの冷却水を前記冷却水排出路に戻すために受け入れる排出用接続口が開口し、前記熱交換器の冷却水入口及び冷却水出口と、前記弁体取付部の供給用接続口及び排出用接続口とが、伸縮自在で液密性を有する供給用及び排出用のベローズ継手でそれぞれ接続されている。
この場合に好ましくは、前記排液通路を主ロッドの内部において前記大気開放通路に連通させることにより、該大気開放通路に前記排液通路の一部を兼備させることである。
前記ゲートバルブAは、前記プロセスチャンバ1Aと弁箱3との間に介設されて前記開口部2を有するシートプレート4と、前記弁箱3内において該シートプレート4に接離することにより前記開口部2を開閉する弁体5と、該弁体5を前記シートプレート4に接離させる開閉シリンダ6と、前記弁体5を前記開口部2に対向する位置と非対向の位置とに変位させる主シリンダ7と、前記弁体5を冷却する熱交換器8とを有している。
なお、図4においては、説明の都合上、シートプレート4が、非対向位置に下降している弁体5と向かい合う位置に仮想線で描かれている。
図2中の符号17aは、前記主ロッド13の外周とシリンダ取付部材17の内周との間をシールするOリング等のシール部材である。
また、前記シリンダボディ27には、前記開閉ロッド25を挟んで左右対称をなす位置に、2つのガイド孔40が前記開閉ロッド25と平行に形成され、該ガイド孔40内に、前記熱交換器8の背面から延出する2本のガイド軸41が摺動自在に嵌合し、該ガイド軸41によって前記熱交換器8の回転防止と進退動の案内とが行われるようになっている。
前記圧力作用室29への圧縮空気の供給が停止されて該圧力作用室29が大気に開放されると、前記復帰ばね23によってピストン24及び開閉ロッド25が図4の位置に復帰するため、前記熱交換器8及び弁体5も一緒に復帰し、該弁体5がシートプレート4から離間して前記開口部2が開放される。
図6−図8も参照して、前記熱交換器8の背面には、前記開閉シリンダ6より下方の位置に、前記冷却水通路48の一端に通じる冷却水入口48aと、該冷却水通路48の他端に通じる冷却水出口48bとが、互いに近接した状態で左右に並設されている。
2つの前記ベローズ継手52a,52bは、伸縮自在であると同時に液密性を有するもので、前記主ロッド13に開閉シリンダ6が取り付けられている位置より下方寄りの位置に左右並列に配置され、各ベローズ継手52a,52bの一端は、前記熱交換器8に蝋付け等の方法で液密に固定され、他端は、共通の継手接続部材53及び取付金具54を介して前記弁体取付部14に取り外し可能に取り付けられている。
前記内側シール部材58a,58b及び外側シール部材59は、前記継手接続部材53に形成された溝内に嵌め込まれている。
また、前記排液通路60は、柱状部材21の内部で前記大気開放通路38に接続されており、これによって該大気開放通路38が、前記排液通路60の一部を兼ねている。
前記圧力作用室29への圧縮空気の供給が停止されると、前記復帰ばね23によってピストン24及び開閉ロッド25が図7の位置に復帰し、それと一緒に前記熱交換器8及び弁体5も復帰するため、該弁体5がシートプレート4から離間して前記開口部2が開放される。
また、前記シートプレート4の内部の冷却用流路にも冷却水供給管10から冷却水が供給され、該シートプレート4も同時に冷却される。
また、前記熱交換器8の冷却水通路48と主ロッド13の内部の冷却水供給路50及び冷却水排出路51との接続を、例えば、流路孔を備えた複数の部材をシール部材を介して伸縮自在に連結することにより行う場合に比べ、シール部材を介して相互に摺動し合う部分がないため、構成が簡単で摺動抵抗もなく、液漏れを生じる心配もない。
前記チャンバ1Bは、加熱処理用のチャンバで、その内部は前記プロセスチャンバ1Aと同様に高温である。該チャンバ1Bは、冷却用流路を内部に有するシートプレート71を介して弁箱3に接続され、該弁箱3の開口3bに通じる開口部72を有し、該開口部72からの熱が弁体5に作用する。
前記内側シール部材81a,81b及び外側シール部材82は、前記熱遮断板70の蓋プレート70bに形成された溝内に嵌合している。
この第2実施形態のゲートバルブBの前記以外の構成及び作用は、前記第1実施形態のゲートバルブAと実質的に同じである。
1A プロセスチャンバ
1B チャンバ
2 開口部
4c 弁シート部
5 弁体
6 開閉シリンダ
7 主シリンダ
8 熱交換器
13 主ロッド
14 弁体取付部
23 復帰ばね
24 ピストン
25 開閉ロッド
29 圧力作用室
30 ばね室
37 エア供給通路
37a エア供給配管
38 大気開放通路
38a 大気開放配管
48 冷却水通路
48a 冷却水入口
48b 冷却水出口
50 冷却水供給路
50a 冷却水供給配管
50c 供給用接続口
51 冷却水排出路
51a 冷却水排出配管
51c 排出用接続口
52a,52b ベローズ継手
53 継手接続部材
56a,56b 中継孔
58a,58b,81a,81b 内側シール部材
59,82 外側シール部材
60 排液通路
70 熱遮断板
80 第2の冷却水通路
80a 第2の冷却水入口
80b 第2の冷却水出口
83 第2の排液通路
Claims (9)
- プロセスチャンバに通じる開口部を開閉する弁体と、該弁体を前記開口部の回りの弁シート部に接離させる開閉シリンダと、前記弁体を前記開口部に対向する位置と非対向の位置とに変位させる主シリンダと、前記弁体を冷却する熱交換器とを有し、
前記主シリンダは、空気圧の作用により進退動する主ロッドを有し、該主ロッドの先端の弁体取付部に前記開閉シリンダが取り付けられ、
前記開閉シリンダは、空気圧の作用により進退動する開閉ロッドを有し、該開閉ロッドに前記熱交換器が取り付けられると共に、該熱交換器に前記弁体が取り付けられ、
前記熱交換器は、冷却水が流れる冷却水通路と、該冷却水通路の一端に通じる冷却水入口及び他端に通じる冷却水出口とを有し、
前記主ロッドの内部には冷却水供給路及び冷却水排出路が設けられ、該主ロッドの前記弁体取付部には、前記冷却水供給路からの冷却水を前記冷却水入口に向けて送り出すための供給用接続口が開口すると共に、前記冷却水出口からの冷却水を前記冷却水排出路に戻すために受け入れる排出用接続口が開口し、
前記熱交換器の冷却水入口及び冷却水出口と、前記弁体取付部の供給用接続口及び排出用接続口とが、伸縮自在で液密性を有する供給用及び排出用のベローズ継手でそれぞれ接続されている、
ことを特徴とするゲートバルブ。 - 前記供給用及び排出用のベローズ継手は、前記主ロッドの弁体取付部における前記開閉シリンダが取り付けられている位置より主シリンダ側に寄った位置に並列に配設されていることを特徴とする請求項1に記載のゲートバルブ。
- 前記供給用及び排出用のベローズ継手の一端は、一つの継手接続部材を介して前記弁体取付部に接続され、該継手接続部材には、各ベローズ継手に通じる供給用及び排出用の中継孔が設けられ、該継手接続部材と前記弁体取付部とが当接する当接部には、前記供給用及び排出用の中継孔と前記供給用及び排出用の接続口とが接続される部分の回りを個別に取り囲む2つの内側シール部材と、該2つの内側シール部材の回りをまとめて取り囲む外側シール部材とが介設され、前記内側シール部材と前記外側シール部材との間の領域は、前記主ロッドの内部の排液通路を通じて外部に開放されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のゲートバルブ。
- 前記開閉シリンダは、空気圧と復帰ばねとによってピストン及び開閉ロッドが進退動するスプリングリターン型の単動シリンダであり、前記ピストンの一側の圧力作用室は、前記主ロッドの内部のエア供給通路に連通し、前記ピストンの他側の前記復帰ばねが配設されたばね室は、前記主ロッドの内部の大気開放通路を通じて大気に開放されていることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載のゲートバルブ。
- 前記排液通路を主ロッドの内部で前記大気開放通路に連通させることにより、該大気開放通路に前記排液通路の一部を兼備させたことを特徴とする請求項3に従属する請求項4に記載のゲートバルブ。
- 前記主ロッドは円筒状をなし、該主ロッドの内部には、前記冷却水供給路を形成する冷却水供給配管、冷却水排出路を形成する冷却水排出配管、エア供給通路を形成するエア供給配管、及び大気開放通路を形成する大気開放配管が収容されていることを特徴とする請求項4又は5に記載のゲートバルブ。
- 前記主ロッドの弁体取付部には、前記弁体が取り付けられている側と反対の側に、前記プロセスチャンバに隣接する別のチャンバからの熱を遮断する熱遮断板が固定され、該熱遮断板は、冷却水が流れる第2の冷却水通路を内部に有することを特徴とする請求項1から6の何れかに記載のゲートバルブ。
- 前記熱遮断板は、前記第2の冷却水通路に通じる第2の冷却水入口及び第2の冷却水出口を有し、前記第2の冷却水入口が弁体取付部の前記排出用接続口に接続されると共に、前記第2の冷却水出口が前記冷却水排出路に接続されることにより、該第2の冷却水通路が前記熱交換器の冷却水通路に直列に接続されていることを特徴とする請求項7に記載のゲートバルブ。
- 前記熱遮断板と弁体取付部とが当接する当接部には、前記第2の冷却水入口と前記排出用接続口とが接続される接続部、及び前記第2の冷却水出口と前記冷却水排出路とが接続される接続部に、各接続部の回りを個別に取り囲む2つの内側シール部材と、該2つの内側シール部材の回りをまとめて取り囲む外側シール部材とが介設され、前記内側シール部材と前記外側シール部材との間の領域は、前記主ロッドの内部の第2の排液通路を通じて前記大気開放通路に連通されていることを特徴とする請求項8に記載のゲートバルブ。
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