JP3778851B2

JP3778851B2 - ヒーター付きポペット弁

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Publication number: JP3778851B2
Application number: JP2001392028A
Authority: JP
Inventors: 田守福
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 2001-12-25
Filing date: 2001-12-25
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2021-12-25
Also published as: CN1428528A; JP2003194257A; US20030116193A1; KR20030055103A; KR100502788B1; CN1328524C; US6668854B2; TW554149B; CH693935A5

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、理化学機械等において反応ガスなどの作動流体の供給に直接使用したり、このような反応ガスを使用する真空チャンバの減圧等に使用するポペット弁に関するものであり、更に詳しくは、前記作動流体からの生成物が弁部材等に付着するのをヒーターで防止するように構成した、ヒーター付きのポペット弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体の製造装置においては、真空チャンバ内で行われるエッチングなどの化学処理に高温の反応ガスが使用され、その供給や真空チャンバの減圧等にポペット弁が用いられている。ところが、前記反応ガスは低温化すると生成物が析出し易く、その生成物がポペット弁の内部や弁部材などに付着して開閉精度を低下させるため、このようなポペット弁においては、作動流体からの生成物の析出や弁部材等への付着を防止できるように構成されていることが重要である。
【０００３】
このため従来より、ケーシングや弁部材等をヒーターで加熱して生成物の付着を防止するようにしたヒーター付きのポペット弁が各種提案されている。特許第３００５４４９号公報には、ケーシングの外面にバンドヒーターを巻き付けると共に、流路を開閉する弁部材に棒状のヒーターを、該弁部材から延びる中空ロッドの内部を通じて取り付けたものが開示されている。また、特許第３０１２８３１号公報には、ケーシングの外面にラバーヒーターを取り付けると共に、弁部材と一体の筒状をした保持体の外周に別のヒーターを取り付けたものが開示されている。更に、特開平８２８０７号公報には、ケーシングの外面にラバーヒーターを取り付けると共に、弁部材と一体の中空ロッドの内部にフレキシブルヒーターを内蔵したものが開示されている。
【０００４】
このような従来のポペット弁は何れも、ケーシングの外面を加熱するヒーターとして、可撓性のあるバンドヒーターやラバーヒーターを使用し、このヒーターをケーシングの外面に巻き付けている。
【０００５】
しかしながら、これらのヒーターは、シリコンゴムのように薄くて柔軟な絶縁性の外皮内にニクロム線等の発熱体を埋め込んで形成したものであるため、比較的高価である。しかも、それをケーシングの外周面に巻き付けるということは、実質的に前記発熱体をケーシングの全周に隙間なく巻き付けるということであるため、発熱体の長さが長くなって消費電力も必要以上に多くなる。また、前記発熱体が断線した場合には、この発熱体だけを交換することはできず、外皮を含めたヒーター全体を交換しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の技術的課題は、ポペット弁のケーシングの外周面全体を、安価な棒状ヒーターを使用して効率良く加熱できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明のヒーター付きポペット弁は、第１メインポート及び第２メインポートと、これらの両メインポートを結ぶ流路と、該流路中に設けられた環状の弁座とを有する弁ケーシング、この弁ケーシングに連結されたシリンダー、前記弁ケーシング内に設けられて前記弁座を開閉するポペット式の弁部材、この弁部材に先端部を連結され、基端部が前記シリンダーの内部まで延びるロッド、前記シリンダーの内部にシール部材を介して摺動自在に配設されると共に、前記ロッドの基端部に連結されたピストン、前記弁ケーシングの外周面に該弁ケーシング全体を取り囲むように密着した状態に取り付けられた熱伝導性素材からなる伝熱カバー、この伝熱カバーに内蔵された棒状をなす一つ以上の第１ヒーターを有し、前記伝熱カバーがその外面に断熱カバーを被設し、前記断熱カバーが、断熱板の内面に前記伝熱カバーからの熱を拡散させるための熱拡散板を取り付けることにより形成されていて、前記伝熱カバーに、スぺーサーの介在により該伝熱カバーとの間に一定の空隙を保って取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記構成を有する本発明のポペット弁によれば、弁ケーシングの外周面に伝熱カバーを被着して、この伝熱カバーに棒状の第１ヒーターを内蔵したので、この第１ヒーターからの熱は、前記伝熱カバーを通じて弁ケーシングの外周面全体に均等に分散して伝達されることになり、この結果、前記弁ケーシングの外周面全体を、安価な棒状ヒーターにより伝熱カバーを介して効率良く加熱することができる。
【０００９】
前記伝熱カバーは、熱伝導性に勝れて軽量のアルミニウムで形成することが望ましい。
【００１０】
本発明においては、前記断熱板を、フッ素ゴム又は発泡フッ素ゴムで形成することが好ましい。
【００１１】
本発明においてはまた、前記弁部材に一つ以上の第２ヒーターを取り付けることができる。この第２ヒーターは、前記弁部材の前面の、閉弁時に前記弁座の内孔内に位置して流路と面する部分に取り付けると共に、ヒーターカバーで気密に覆っておくことが望ましい。
【００１２】
本発明においてはさらに、前記弁ケーシングの内部に、前記弁部材が開弁位置で接触する伝熱面を先端に備えた伝熱体が配設され、この伝熱体に一つ以上の第３ヒーターが取り付けられる。この伝熱体は円筒状をしていて、前記ロッドの回りに同心状に設置され、該伝熱体に設けたヒーター孔内に前記第３ヒーターが内蔵されていることが望ましい。
【００１３】
前記弁ケーシングとシリンダーとは、該弁ケーシングからシリンダーへの熱伝導を防止するための断熱部を介して連結することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明に係るヒーター付きポペット弁の第１実施例を示すものである。このポペット弁１Ａは、半導体製造装置における真空チャンバの減圧に使用するのに適したもので、弁部材１３で流体流路１４を開閉する弁開閉部２と、前記弁部材１３を駆動するシリンダー操作部３と、これらの弁開閉部２とシリンダー操作部３との間に介設された断熱部４とからなっていて、前記弁開閉部２には、第１〜第３の３組の加熱機構５，６，７が設けられている。
【００１５】
前記弁開閉部２は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などの素材で形成された四角柱状の弁ケーシング１０を有している。この弁ケーシング１０は、前記真空チャンバ及び真空ポンプの何れか一方に接続するための第１メインポート１１と、他方に接続するための第２メインポート１２とを、互いに９０度異なる向きに備えると共に、これら両メインポート１１，１２を結ぶ前記流路１４と、該流路１４中に設けられた円環状の弁座１５とを備えている。
【００１６】
前記弁ケーシング１０の内部には、弁座１５を開閉するポペット式の前記弁部材１３が設けられている。この弁部材１３は、円盤形をした基材１３ａの下面外周に、前記弁座１５に接離するゴム製のシール部材１３ｂを取り付けて形成したもので、この弁部材１３の背面中央部には駆動用のロッド１６の先端部が取り付けられ、このロッド１６の基端部は、弁ケーシング１０の端部の隔壁１７及び前記断熱部４を貫通して前記シリンダー操作部３まで延び、ピストン２１に連結されている。また、前記弁部材１３の背面と隔壁１７との間には、前記ロッド１６の回りを取り囲むように伸縮自在のベローズ１８が取り付けられている。
【００１７】
一方、前記シリンダー操作部３は、前記弁ケーシング１０の一端部に前記断熱部４を介して連結されたシリンダー２０を有している。このシリンダー２０の内部には、前記ピストン２１がシール部材２２を介して摺動自在に収容され、このピストン２１の両側には第１圧力室２４ａ及び第２圧力室２４ｂが形成され、これらの圧力室２４ａ，２４ｂが、シリンダー２０の側面に開口する第１操作ポート２５ａ及び第２操作ポート２５ｂにそれぞれ接続されている。図中２０ａは、前記シリンダー２０の端部を塞ぐシリンダカバーである。
【００１８】
そして、前記第１操作ポート２５ａから圧縮空気等の圧力流体を第１圧力室２４ａ内に供給すると、図１に示すように、ピストン２１及びロッド１６が後退するため、該ロッド１６の先端の弁部材１３も後退して前記弁座１５を開放する。また、前記第１操作ポート２５ａを開放すると共に、第２操作ポート２５ｂから圧力流体を第２圧力室２４ｂ内に供給すると、図２に示すように、前記ピストン２１及びロッド１６が前進し、弁部材１３が弁座１５に当接して該弁座１５を閉鎖する。
【００１９】
前記第１加熱機構５は、弁ケーシング１０の外面に取り付けられていて、以下のように構成されている。即ち、この第１加熱機構５は、前記弁ケーシング１０にその外周面全体を取り囲むように被着された角柱状の伝熱カバー３０を有している。この伝熱カバー３０は、アルミニウムのような熱伝導性に勝れた硬質の素材によってある程度の肉厚を有するように形成されていて、前記弁ケーシング１０の外面に密着した状態に取り付けられている。この伝熱カバー３０は、全体を一体に形成しても良いが、複数の部分、例えば弁ケーシング１０の四つの側面毎に分割されたものを組み合わせて形成しても良い。
【００２０】
前記伝熱カバー３０の肉厚内には、複数のヒーター孔３１が弁ケーシング１０の軸線と平行に穿設され、各ヒーター孔３１内に、棒状をなす第１ヒーター３２が一つずつ挿入されている。そして、これらの第１ヒーター３２からの熱が伝熱カバー３０を通じて均等に分散され、弁ケーシング１０全体に均等に伝わるようになっている。図中３３は、前記第１ヒーター３２から延出するリード線で、図示しないヒーター制御回路に接続される。
【００２１】
また、前記第１ヒーター３２の少なくとも一つには、温度センサー３４が取り付けられ、この温度センサー３４からの検出信号によって前記ヒーター制御回路で、第１ヒーター３２の発熱温度がコントロールされるようになっている。この温度センサー３４のリード線は、前記第１ヒーター３２のリード線３３と一緒に外部に導出されている。なお、前記温度センサー３４は、第１ヒーター３２に設ける代わりに伝熱カバー３０に設けることもできる。
【００２２】
図示した実施例では、前記第１ヒーター３２が伝熱カバー３０の四隅に設けられているが、それらの設置位置は伝熱カバー３０の各側面の中央部であっても、その他の適宜位置であっても良い。また、この第１ヒーター３２の数も四つに限定されるものではなく、三つ以下であっても、五つ以上であっても良く、加熱条件によっては一つだけ設けることもできる。なお、複数の第１ヒーター３２を設ける場合は、発熱が伝熱カバー３０を通じて均等に分散され易いように、これらのヒーターをできるだけ等間隔で配設することが望ましい。
【００２３】
前記棒状の第１ヒーター３２は、例えば、伝熱性に勝れた金属製の外筒内に、ニクロム線等の電気抵抗発熱体を電気絶縁状態で収容することにより形成することができるが、他の構成のものであっても良い。
【００２４】
前記伝熱カバー３０の各側面の外側には、これらの各側面から外部への熱伝達を防止するための断熱カバー３７が被設されている。この断熱カバー３７は、シリコンゴムやフッ素ゴムあるいは発泡フッ素ゴム等からなる平板状をした断熱板３７ａの内側面に、前記伝熱カバー３０からの熱を拡散させる機能を持つ薄い熱拡散板３７ｂを取り付けることにより形成したもので、前記伝熱カバー３０の各側面に、スぺーサー３８を介在させることによって該伝熱カバー３０との間に一定の空隙４０を保った状態で、ねじ３９により固定されている。この場合、一部の断熱カバー３７のねじ３９は、その先端を前記第１ヒーター３２に当接させることにより、該第１ヒーター３２の固定用として兼用することが望ましい。
【００２５】
前記熱拡散板３７ｂは、アルミニウム等の伝熱性素材で形成することができるが、それ以外の素材であっても良い。また、図示した実施例では、前記断熱カバー３７が四つに分かれているが、それらは全体が一体であっても良く、あるいは隣接する二つの断熱カバー３７，３７が一体に結合されていても良い。
【００２６】
第１加熱機構５はこのような構成を有しているので、前記各第１ヒーター３２からの発熱は、前記伝熱カバー３０を伝って該カバー全体に均等に分散し、弁ケーシング１０の外周面全体に均等に伝達されることになる。この結果、前記弁ケーシング１０がＳＵＳのような伝熱性が余り良くない素材で形成されていても、その外周面全体を、安価な棒状ヒーター３２により前記伝熱カバー３０を介して効率良く加熱することができる。
【００２７】
また、前記伝熱カバー３０の外面が断熱カバー３７で囲まれているため、該伝熱カバー３０からの熱が周辺の機器や人体等に伝わる危険性がなく、安全性も高い。しかもこの場合、断熱カバー３７の内面に熱拡散板３７ｂを取り付けてあるので、第１ヒーター３２に近い部分の温度が局部的に高い場合でも、この熱拡散板３７ｂでその熱が断熱カバー３７全体に分散され、該断熱カバー３７に局部的に高い温度が作用しないから、該断熱カバー３７の耐久性が高められると共に、断熱効果も向上する。しかも、前記断熱カバー３７と伝熱カバー３０との間に空隙４０が設けられているため、この空隙によって断熱効果が一層向上する。しかし、前記断熱カバー３７は、伝熱カバー３０に接触した状態に被設することもできる。
【００２８】
さらに、前記断熱カバー３７をフッ素ゴムで形成すると、耐熱性に勝れるだけでなく、シロキ酸ガスなどの有害ガスの発生を防止することができ、断熱性もシリコンゴムと同等以上のものを得ることができ、発泡フッ素ゴムを使用すれば断熱性をより向上させることができる。
【００２９】
また、前記第２加熱機構６は、前記弁部材１３に取り付けられている。即ち、この弁部材１３の前面には、閉弁時に前記弁座１５の内孔内に位置して流路１４と面する部分に、一つ以上の第２ヒーター４２がねじ４１で着脱自在に取り付けられると共に、この第２ヒーター４２を覆うヒーターカバー４３が、ねじ４４で気密にかつ着脱自在に取り付けられている。前記第２ヒーター４２は、円板形や円環形あるいは渦巻形をした外皮内に発熱体を収容したものが好適に使用されるが、その外形形状は直棒状あるいは円弧状であっても良い。また、この第２ヒーター４２にも温度センサーを内蔵することができる。
【００３０】
前記第２ヒーター４２からのリード線４５は、弁部材１３と伝熱体５０及び前記隔壁１７を貫通して前記断熱部４の内部に延出し、この断熱部４の側面の孔４７から外部に導出されている。この場合に前記リード線４５は、弁部材１３の開閉動作の妨げにならないように、前記断熱部４の内部で撓ませるか、あるいは図示したようにコイル状に形成しておくことが望ましい。また、前記第２ヒーター４２が温度センサーを内蔵している場合、この温度センサーのリード線は、前記第２ヒーター４２のリード線４５と一緒に外部に導出しても、別に導出しても良い。このように、第２ヒーター４２からのリード線４５を挿通させる孔を弁部材１３に設けた場合、該弁部材１３の表裏面間の気密性が損なわれるおそれがあるが、該弁部材１３の前面には前記ヒーターカバー４３が、この孔及び第２ヒーター４２を気密に覆うように取り付けられているため、このヒーターカバー４３により、前記第２ヒーター４２が反応ガスと接触しないように保護されると共に、前記弁部材１３の表裏面間の気密性が良好に保たれることになる。
【００３１】
このように、弁部材１３の前面の反応ガスと接する部分に第２ヒーター４２を取り付けて、この接ガス面を直接加熱することにより、反応ガスの凝縮等による副生成物の付着を確実に防止することができる。しかも、前記第２ヒーター４２が弁部材１３の前面に取り付けられているため、故障や発熱量の変更等のために該第２ヒーター４２を交換する場合には、前記ヒーターカバー４３を取り外してその交換作業を容易に行うことができる。
【００３２】
さらに前記第３加熱機構７は、前記弁ケーシング１０の内部のベローズ１８内にロッド１６に沿って配設された前記伝熱体５０と、この伝熱体５０に内蔵された一つ以上の第３ヒーター５１とを備えている。前記伝熱体５０は、アルミニウムのような伝熱性に優れた金属素材によって円筒状に形成され、前記ロッド１６の回りに微小なギャップを保って同心状に配設されたもので、その基端部を前記隔壁１７にボルトで固定することにより、弁ケーシング１０内の定位置に固定的に設置されている。この伝熱体５０の肉厚内には、一つ以上のヒーター孔５２が該伝熱体５０の中心軸線と平行に形成され、このヒーター孔５２内に棒状をした前記第３ヒーター５１が、前記ロッド１６と平行に内蔵されている。また、該伝熱体５０の先端部は環状の伝熱面５０ａとなっていて、この伝熱面５０ａは、図２のように閉弁位置まで前進している弁部材１３とは一定距離離間して相互に接触しないが、図１のように該弁部材１３が開弁により後退したときには、該弁部材１３の背面の環状の受熱面１３ｃと接触し合うようになっている。
【００３３】
前記第３ヒーター５１からのリード線５３は、前記断熱部４の側面の孔４７から外部に導出されている。この場合、第３ヒーター５１は変移しないため、そのリード線５３は撓ませたりコイル状に形成したりする必要はない。
【００３４】
前記第３加熱機構７は次のように機能する。即ち、図２に示すように、前記弁部材１３が弁座１５を閉鎖しているときは、該弁部材１３が伝熱体５０から一定距離だけ離間していて第３ヒーター５１からの熱がこの伝熱体５０を介して受熱面１３ｃに伝達されない。しかし、図１に示すように、前記弁部材１３が後退して弁座１５を開放すると、該弁部材１３の受熱面１３ｃが前記伝熱体５０の先端の伝熱面５０ａに当接し、前記第３ヒーター５１からの熱が伝熱体５０から伝達されて加熱される。このように、前記弁部材１３が開弁して大量の反応ガスと接触するようになったとき、この弁部材１３が第３ヒーター５１で直接加熱されるため、その加熱が非常に効果的で、副生成物の付着を確実に防止することができる。また、前記弁部材１３の開閉動作に伴う前記ベローズ１８の伸縮により、該ベローズ１８の内部が呼吸して一時的に温度降下を生じても、前記第３ヒーター５１により伝熱体５０を介して該ベローズ１８の内部が常に加熱されているため、その温度降下の幅は非常に小さく抑えられ、弁部材１３の高温加熱が可能になる。
【００３５】
前記伝熱体５０とロッド１６との間には、それらの相対的な変位を可能にするための微小なギャップが介在しているが、前記第３ヒーター５１からの熱をこの伝熱体５０からロッド１６を介して弁部材１３に多く伝達させたい場合には、前記ギャップをできるだけ小さくすると同時に、前記ロッド１６をアルミニウムのような伝熱性に優れた素材で形成すれば良い。逆に、前記第３ヒーター５１からの熱が伝熱体５０を通じてロッド１６に伝わりにくくするには、前記ギャップをできるだけ大きくするか、又は前記ロッド１６をセラミックスのような伝熱抵抗の大きい素材で形成するか、あるいはその両方を実施すれば良い。
【００３６】
なお、前記第２ヒーター４２及び第３ヒーター５１からロッド１６に伝わった熱は、このロッド１６からピストン２１側にも流れていくが、その熱の大部分は断熱部４で放熱されることによって遮断され、ピストン２１には殆ど伝わらないため、この熱でシール部材２２が劣化するおそれはない。しかし、前記ロッド１６の熱がピストン２１に伝わるのをより確実に防止する方法として、このロッド１６を、弁部材１３側の部分とピストン２１側の部分とに区分し、該ピストン２１側の部分を伝熱抵抗の大きい素材で形成することもできる。
【００３７】
なお、前記断熱部４は、複数の通気孔４７を有する円筒形の断熱部材４ａにより形成されていて、この断熱部材４ａが、前記弁ケーシング１０とシリンダー２０との間に前記ロッド１６を取り囲んで同心状に設置され、この断熱部材４ａの内部を流通するエアによって前記ロッド１６が冷却されるようになっている。
【００３８】
図４は本発明の第２実施例を示すもので、前記第１実施例のポペット１Ａが、前記弁部材１３の開閉を何れも流体圧で行う複動形であるのに対し、この第２実施例のポペット弁１Ｂは、非操作時に弁部材１３が閉弁位置にあるノーマルクローズ形であると共に、開弁操作を流体圧で行う単動形のポペット弁である。即ち、このポペット弁１Ｂにおいては、シリンダー２０の内部のピストン２１の前面側だけに圧力室２４が形成されると共に、この圧力室２４に通じる一つの操作ポート２５がシリンダー２０の側面に形成されている。そして、前記ピストン２１の後面側にはばね室５６が形成されて、このばね室５６内にコイル状の復帰ばね５７が、前記ピストン２１を閉弁方向に常時弾発するように設けられている。図中５６ａは前記ばね室５６を外気に開放する呼吸孔である。
【００３９】
従って、前記圧力室２４に圧力流体が供給されていないときは、弁部材１３が前記復帰ばね５７の弾発力で弁座１５に押し付けられて閉弁している。そして、前記圧力室２４に操作ポート２５から圧力流体が供給されると、ピストン２１が前記復帰ばね５７の弾発力に抗して後退するため、前記弁部材１３が弁座１５から離れて開弁する。
【００４０】
この第２実施例の前記以外の構成については実質的に第１実施例と同じであるため、それらの主要な同一構成部分に第１実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。
【００４１】
なお、ノーマルオープン形のポペット弁を形成する場合は、図４のポペット弁１Ｂにおけるシリンダー操作部３の場合とは逆に、ピストン２１の後面側に圧力室２４を形成すると共に、ピストン２１の前面側にばね室５６を形成し、このばね室５６内に復帰ばね５７を、前記ピストン２１を開弁方向に常時弾発するように設ければ良い。
【００４２】
図５は本発明の第３実施例を示すもので、この第３実施例のポペット弁１Ｃが前記第１実施例のポペット弁１Ａと相違する点は、第３加熱機構７を有していないという点である。また、第２加熱機構６には、二分割された発熱体を内蔵する第２ヒーター４２が設けられていて、それらの発熱体から延出するリード線４５ａ，４５ｂが、隔壁１７から延びるロッドガイド６０を個別に貫通して断熱部４内に延出し、そこから外部に導出されている。前記以外の構成については実質的に第１実施例と同じであるため、それらの主要な同一構成部分に第１実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。
【００４３】
このポペット弁１Ｃのように、第１加熱機構５と第２加熱機構６のみを有するものであっても、これらの加熱機構５，６で弁ケーシング１０と弁部材１３とが効率良く加熱されるため、副正生物の付着は確実に防止される。
【００４４】
図６は本発明の第４実施例を示すものである。このポペット弁１Ｄは、第１加熱機構５と第２加熱機構６とを有するノーマルクローズ形のポペット弁で、第２実施例のような第３加熱機構７と断熱部４は有していない。このポペット弁１Ｄは、ロッド１６が中空状に形成されていて、このロッド１６の先端部近くに円筒状のばねガイド６３が取り付けられると共に、このばねガイド６３の先端部にばね座６４が取り付けられ、このばね座６４とシリンダー２０の底部の隔壁６５との間に、弁部材１３を閉弁方向に常時弾発する第１及び第２の復帰ばね６６ａ，６６ｂが、ベローズ１８内において内外二重に設けられている。
【００４５】
また、シリンダー２０の内部には、ピストン２１の前面側に圧力室２４が形成されると共に、この圧力室２４に通じる一つの操作ポート２５がシリンダー２０の側面に形成され、ピストン２１の後面側には、二つの仕切板６８ａ，６８ｂによってリード線収容室６９が形成され、この収容室６９内に、第２加熱機構６の第２ヒーター４２から延びるリード線４５の、コイル状に形成されるかあるいは撓んだ状態に形成された部分４５ｃが収容されている。このリード線４５は、前記ロッド１６の中空部１６ａ内に挿通され、ピストン２１の背面の呼吸室７１から一方の仕切板６８ａを貫通して前記収容室６９内に導入されたあと、更に他方の仕切板６８ｂを貫通して外部に導出されている。図中７２はリード線保護用のブッシュである。また、温度センサー３４を第１ヒーター３２に内蔵することなく、伝熱カバー３０に側に取り付けた例が示されている。
【００４６】
この第４実施例において、前記圧力室２４に圧力流体が供給されていないときは、前記弁部材１３が二つの復帰ばね６６ａ，６６ｂの弾発力で弁座１５に押し付けられて閉弁している。前記圧力室２４に操作ポート２５から圧力流体が供給されると、ピストン２１が前記復帰ばね６６ａ，６６ｂの弾発力に抗して後退するため、前記弁部材１３が弁座１５から離れて開弁する。
【００４７】
この第４実施例の前記以外の構成については実質的に第２実施例と同じであるため、それらの主要な同一構成部分にこの第２実施例と同じ符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
なお、前記各実施例においては、第１〜第３の加熱機構５〜７を備えたポペット弁と、第１及び第２の加熱機構５及び６を備えたポペット弁とが示されているが、第１及び第３の加熱機構５及び７を備えたポペット弁とすることもできる。このようなポペット弁は、例えば第１及び第２実施例において、弁部材１３に付設されている第２加熱機構６を省略することによって得ることができる。
また、弁ケーシング１０の形状は四角柱状に限らず、円柱状やその他の形状をしたものがあり、このような場合には、第１加熱機構５における伝熱カバー３０や断熱カバー３７が、それらの形状に適合するように形成されることはいうまでもないことである。
【００４９】
【発明の効果】
このように本発明のポペット弁によれば、弁ケーシングの外周面に伝熱カバーを被着して、この伝熱カバーに棒状の第１ヒーターを内蔵したので、この第１ヒーターからの熱は、前記伝熱カバーを通じて弁ケーシングの外周面全体に均等に分散して伝達されることになり、この結果、前記弁ケーシングの外周面全体を、安価な棒状ヒーターにより前記伝熱カバーを介して効率良く確実に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す開弁状態での断面図である。
【図２】前記第１実施例の閉弁状態での断面図である。
【図３】図１の平面図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す開弁状態での断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す開弁状態での断面図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す開弁状態での断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，１Ｄポペット弁
４断熱部
１０弁ケーシング
１１第１メインポート
１２第２メインポート
１３弁部材
１４流路
１５弁座
１６ロッド
２０シリンダー
２１ピストン
３０伝熱カバー
３１ヒーター孔
３２第１ヒーター
３７断熱カバー
３７ａ断熱板
３７ｂ熱拡散板
３８スぺーサ
４０空隙
４２第２ヒーター
４３ヒーターカバー
５０伝熱体
５０ａ伝熱面
５１第３ヒーター
５２ヒーター孔

Claims

第１メインポート及び第２メインポートと、これら両メインポートを結ぶ流路と、該流路中に設けられた環状の弁座とを有する弁ケーシング、
前記弁ケーシングに連結されたシリンダー、
前記弁ケーシング内に設けられて前記弁座を開閉するポペット式の弁部材、
前記弁部材に先端部を連結され、基端部が前記シリンダーの内部まで延びるロッド、
前記シリンダーの内部に摺動自在に配設されると共に、前記ロッドの基端部に連結されたピストン、
前記弁ケーシングの外周面に該弁ケーシング全体を取り囲むように密着した状態に取り付けられた熱伝導性素材からなる伝熱カバー、
前記伝熱カバーに内蔵された棒状をなす一つ以上の第１ヒーターを有し、
前記伝熱カバーがその外面に断熱カバーを被設し、前記断熱カバーが、断熱板の内面に前記伝熱カバーからの熱を拡散させるための熱拡散板を取り付けることにより形成されていて、前記伝熱カバーに、スぺーサーの介在により該伝熱カバーとの間に一定の空隙を保って取り付けられている、
ことを特徴とするヒーター付きポペット弁。
前記伝熱カバーがアルミニウムからなることを特徴とする請求項１に記載のポペット弁。
前記断熱板がフッ素ゴム又は発泡フッ素ゴムからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のポペット弁。
前記弁部材が一つ以上の第２ヒーターを有していて、この第２ヒーターが、前記弁部材の前面の閉弁時に前記弁座の内孔内に位置して流路と面する部分に取り付けられると共に、ヒーターカバーで気密に覆われていることを特徴とする請求項１から３までの何れかに記載のポペット弁。
前記弁ケーシングの内部に、前記弁部材が開弁位置で接触する伝熱面を先端に備えた伝熱体が配設され、この伝熱体に一つ以上の第３ヒーターが取り付けられていることを特徴とする請求項１から４までの何れかに記載のポペット弁。
前記伝熱体が円筒状をしていて、前記ロッドの回りに同心状に設置され、該伝熱体に設けたヒーター孔内に前記第３ヒーターが内蔵されていることを特徴とする請求項５に記載のポペット弁。
前記弁ケーシングとシリンダーとが、該弁ケーシングからシリンダーへの熱伝導を防止するための断熱部を介して連結されていることを特徴とする請求項１から６までの何れかに記載のポペット弁。