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JP7680942B2 - High temperature gate valve - Google Patents
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JP7680942B2 - High temperature gate valve - Google Patents

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Description

本発明は、高温用ゲートバルブに関し、特に、高温下でも耐久性に優れ、安定した開閉動作を確保すると共に、コンパクト化が可能な高温用ゲートバルブに関する。 The present invention relates to a high-temperature gate valve, and in particular to a high-temperature gate valve that is highly durable even at high temperatures, ensures stable opening and closing operations, and can be made compact.

従来、半導体製造装置において、真空チャンバーに通じるウェハの搬送通路を開閉する仕切弁として、長尺角型の弁体などを備えた真空用ゲートバルブが用いられる。この弁体のシール部材とシール面との間では、開閉の際に捩れや摺動或は衝撃などによるシール材からパーティクルの発生を防止した所謂無摺動タイプのゲートバルブが知られている。 Conventionally, in semiconductor manufacturing equipment, vacuum gate valves equipped with long rectangular valve bodies are used as gate valves for opening and closing the wafer transport passageway leading to the vacuum chamber. Between the sealing member of this valve body and the sealing surface, so-called non-sliding type gate valves are known that prevent particle generation from the sealing material due to twisting, sliding, or impact when opening and closing.

近年、半導体等を製造する成膜装置はウェハのプロセス温度が高くなっており、プロセスチャンバーを250℃程に加熱する場合はプロセスチャンバーとトランスファーチャンバーの仕切りに使用されるゲートバルブも高温に対応できるゲートバルブが求められる。 In recent years, the process temperature of wafers in film deposition equipment used to manufacture semiconductors and other products has been increasing, and when the process chamber is heated to around 250°C, the gate valve used to separate the process chamber and transfer chamber must also be able to withstand high temperatures.

高温対策として、ヒーターを搭載したゲートバルブも知られている。従来のヒーター加熱ゲートバルブは、弁体のシール部材にパーフロロエラストマー材を使用しており高温で使用すると弁体のシール部材の熱膨張により過荷重が発生し開閉時の振動や音が大きくなり、シール部材の耐久性が悪くなる。よって、従来のゲートバルブは高温の対応策が十分ではない。 Gate valves equipped with heaters are also known as a countermeasure against high temperatures. Conventional heater-heated gate valves use perfluoroelastomer material for the seal material of the valve body, and when used at high temperatures, the seal material of the valve body thermally expands, causing overload, increasing vibration and noise when opening and closing, and reducing the durability of the seal material. Therefore, conventional gate valves are not adequately equipped to withstand high temperatures.

そして、従来の特許文献1のゲートバルブは、弁体のシール部材には、樹脂製の材料を用いており、ステム先端に弁体を設けステムを傾動させてボデーのシール面に弁体を押圧して弁閉シールを形成する構造である。 The conventional gate valve in Patent Document 1 uses a resin material for the valve body seal, and has a structure in which the valve body is attached to the tip of a stem, and the stem is tilted to press the valve body against the sealing surface of the body to form a valve-closed seal.

特許文献2のゲートバルブは、一対の第1弁板と第2弁板を弁体駆動体に有し、弁箱の第1開口側に第1弁板が移動して弁閉機能を発揮し、第1弁板にベローズを介して第2開口側に移動可能な第2弁板を形成して、第1弁板を弁座から離間させる方向に作用する逆圧の差圧が生じた際には、ベローズが伸長して第2弁板が弁箱の第2開口側のストッパーに当接する構造である。 The gate valve in Patent Document 2 has a pair of first and second valve plates on a valve body drive body, the first valve plate moves to the first opening side of the valve box to perform the valve closing function, and the first valve plate is provided with a second valve plate that can move to the second opening side via a bellows, and when a back pressure differential occurs that acts in a direction to move the first valve plate away from the valve seat, the bellows expands and the second valve plate abuts against a stopper on the second opening side of the valve box.

特開2020-56498号公報JP 2020-56498 A 特許第3425937号公報Patent No. 3425937

しかしながら、特許文献1のゲートバルブは、高温下において、弁体のシール部材の熱膨張が発生した際の対策がない。このため、ステムを傾動させてボデーのシール面に弁体を押圧して弁閉する構造であるから、弁閉時にステムの傾動位置は固定されて、高温下で弁体のシール部材が熱膨張すると熱膨張を吸収するための逃げ場がなく、ステムを押し返す過大な荷重で開閉時の振動や音が増加し、シール部材の耐久性が低下する問題があった。また、過荷重が作用する弁体のシール部材からパーティクルが発生する問題があった。 However, the gate valve in Patent Document 1 does not provide any measures to deal with thermal expansion of the valve body's sealing material at high temperatures. As a result, because the valve is closed by tilting the stem and pressing the valve body against the body's sealing surface, the tilted position of the stem is fixed when the valve is closed, and when the valve body's sealing material thermally expands at high temperatures, there is no escape route to absorb the thermal expansion, and the excessive load pushing back against the stem increases vibration and noise when opening and closing, reducing the durability of the sealing material. There is also the problem of particles being generated from the valve body's sealing material when an overload acts on it.

特許文献2は、弁体駆動体は片側の第1弁板のみが開閉駆動しステムを撓ませて弁閉シールし、背面側の第2弁板はストッパーで受ける構造となっており、ボデーとストッパーの隙間や変異が大きいとステムの撓み量が大きくなり、シール面とは反対方向にステムが傾くと弁閉性能が低下する問題がある。
さらには、背面側の弁板には、ステムの撓みを抑制するための変位抑制部材(テンションプレートなど)や弾性変形が小さいPTFE等よりなるクッションがなく、弁体のシール部材の熱膨張をストッパーで逃がすことができない。このため、特許文献2の構造でも、弁体のシール部材の熱膨張が発生したときの対応策がない。
In Patent Document 2, the valve body driver is structured so that only the first valve plate on one side opens and closes, bending the stem to close and seal the valve, while the second valve plate on the back side is supported by a stopper.If the gap or deviation between the body and the stopper is large, the amount of bending of the stem increases, and if the stem tilts in the opposite direction to the sealing surface, the valve closing performance decreases.
Furthermore, the valve plate on the rear side does not have a displacement suppression member (such as a tension plate) for suppressing bending of the stem, nor a cushion made of PTFE or the like that has small elastic deformation, so the stopper cannot release the thermal expansion of the seal member of the valve body. Therefore, even with the structure of Patent Document 2, there is no countermeasure when the thermal expansion of the seal member of the valve body occurs.

加えて、この種のゲートバルブを含む半導体装置には、搬送室の周囲に複数のチャンバーを集積させて構成しており、装置全体のコンパクト化を図るには、高温用のゲートバルブにも、更なるコンパクト化が要求される。 In addition, semiconductor devices that include this type of gate valve are configured with multiple chambers integrated around the transfer chamber, and to make the entire device more compact, the high-temperature gate valve also needs to be made more compact.

本発明は、従来の課題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、高温用のゲートバルブであっても安定状態で弁開閉が可能となり、特に、弁体のシール部材の熱膨張による過荷重の発生がなく、弁開閉時の振動や音の発生を極力抑制することができ、しかも、コンパクトな高温用ゲートバルブを提供することにある。 The present invention was developed to solve the problems of the past, and its purpose is to provide a high-temperature gate valve that can be opened and closed stably even for high-temperature use, in particular, does not generate overload due to thermal expansion of the sealing material of the valve body, and minimizes vibration and noise when opening and closing the valve, and is also compact.

上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、ボデー内を上下動する駆動軸と、駆動軸に設けられ、かつ駆動軸に対して水平移動する弁体駆動体と、弁体駆動体の両側の一面にボデーの開口内壁面を弁座シールする弾性部材のパッキンを設けた横長で長尺形状の弁体と、弁体駆動体の両側の他面にボデーの壁面に押圧接触する弾性部材のクッションを設けた横長で短尺形状のテンションプレートと、を備え、弁体駆動体による弁体の締付荷重によりパッキンとクッションが略同等の変形量になる形状に形成した高温用ゲートバルブである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a high-temperature gate valve comprising a drive shaft that moves up and down within the body, a valve body driver that is attached to the drive shaft and moves horizontally relative to the drive shaft, a horizontally long valve body with a packing made of an elastic material that seals the inner wall surface of the opening of the body on one side of the valve body driver, and a horizontally long tension plate with a cushion made of an elastic material that presses against the wall surface of the body on the other side of the valve body driver, the packing and the cushion being formed in a shape that causes approximately equal deformations to the amount of deformation caused by the tightening load of the valve body by the valve body driver.

請求項2に係る発明は、テンションプレートは、パッキンとクッションは、高温時における弁締め切り時の変形量を同程度になるような接地面積に形成した高温用ゲートバルブである。 The invention of claim 2 is a high-temperature gate valve in which the tension plate, packing, and cushion are formed with contact areas such that the amount of deformation when the valve is closed at high temperatures is approximately the same.

請求項3に係る発明は、ボデーは、厚み幅方向に横長の第1開口部と横長の第2開口部を形成し、このボデー内におけるテンションプレートの水平移動領域と上下動領域のボデー内壁には、凹部が形成され、凹部以外のボデーの厚み幅を変えないようにした高温用ゲートバルブである。 The invention according to claim 3 is a high-temperature gate valve in which the body has a first opening and a second opening that are elongated in the thickness direction, and recesses are formed on the inner wall of the body in the horizontal movement area and the vertical movement area of the tension plate within the body, so that the thickness width of the body other than the recesses is not changed.

請求項4に係る発明は、テンションプレート面の上下位置に設けられたクッションは、ボデーの第2開口部内壁の上下面で突っ張る構造とした高温用ゲートバルブである。 The invention according to claim 4 is a high-temperature gate valve in which the cushions provided above and below the tension plate surface are braced against the upper and lower surfaces of the inner wall of the second opening of the body.

請求項5に係る発明は、弁体駆動体は、駆動軸に取付けられたリンクブロックと、このリンクブロックに取付けられたリンク機構と、駆動軸が上下動する際に作動するリンク機構に設けたピストンとを備えた構造である高温用ゲートバルブである。 The invention according to claim 5 is a high-temperature gate valve in which the valve body driver is structured with a link block attached to the drive shaft, a link mechanism attached to the link block, and a piston in the link mechanism that operates when the drive shaft moves up and down.

請求項6に係る発明は、複数の駆動軸の下端に設けられた駆動軸プレートにアクチュエータにより上下動する出力軸を取付け、この出力軸に定荷重スプリングを有する定荷重ユニットを設け、高温時に、パッキンとクッションの膨張により駆動軸を押下げて定荷重スプリングを圧縮し、過大な荷重が加わるのを防ぐ構造とした高温用ゲートバルブである。 The invention according to claim 6 is a high-temperature gate valve in which an output shaft that moves up and down by an actuator is attached to a drive shaft plate provided at the lower end of multiple drive shafts, and a constant load unit with a constant load spring is provided on this output shaft, and at high temperatures, the packing and cushion expand to push down the drive shaft and compress the constant load spring, preventing the application of excessive load.

請求項1に係る発明によると、高温用ゲートバルブは、ボデー内を上下動する駆動軸と、この駆動軸に対して水平移動する弁体駆動体と、弁体駆動体の両側の一面にボデーの開口内壁面を弁座シールする弾性部材のパッキンを設けた横長で長尺形状の弁体と、弁体駆動体の両側の他面にボデーの壁面に押圧接触する弾性部材のクッションを設けた横長で短尺形状のテンションプレートと、を備え、弁体駆動体によって、ボデーの内壁を弁座シールする際に、弁体の締付荷重により弁体のパッキンとテンションプレートのクッションが略同等の変形量になる形状にしたことにより、弁体を傾斜動作させることなく安定状態に弁開閉動作させて、かつ、弁閉状態では弁体のパッキンの変形量とクッションの変形量が同じになり左右の両側での押圧力が略同じになるから、弁締付時の偏りが生じ難くなり、弁閉状態を安定させることができる。 According to the invention of claim 1, the high-temperature gate valve comprises a drive shaft that moves up and down inside the body, a valve body drive body that moves horizontally relative to the drive shaft, a horizontally long valve body with a packing made of an elastic material that seals the inner wall surface of the opening of the body on one side of the valve body drive body, and a horizontally long tension plate with a cushion made of an elastic material that presses against the wall surface of the body on the other side of the valve body drive body. When the inner wall of the body is sealed as a valve seat by the valve body drive body, the valve body packing and the tension plate cushion are shaped so that they deform by approximately the same amount due to the tightening load of the valve body. This allows the valve to be opened and closed in a stable state without tilting the valve body, and in the valve closed state, the amount of deformation of the valve body packing and the amount of deformation of the cushion are the same, and the pressing force on both sides is approximately the same, so that bias is less likely to occur when the valve is tightened, and the valve closed state can be stabilized.

そして、弁体駆動体は水平方向に駆動可能な両開きの構造であるから、弁体駆動体が偏心したり傾斜することがないので、弁開閉動作において、弁体やテンションプレートがボデーの内壁面にぶつかったりするのを防止して、高温下での弁開閉動作における振動や音の発生をなくすことができる。 The valve body driver has a double-opening structure that can be driven horizontally, so it does not become eccentric or tilted. This prevents the valve body or tension plate from hitting the inner wall surface of the body during valve opening and closing operations, eliminating vibrations and noise during valve opening and closing operations at high temperatures.

加えて、高温による熱膨張が生じた場合、例えば、チャンバーからの高温により弁体のパッキンが熱膨張したときには、テンションプレートのクッションが弁体の熱膨張による変位を吸収して、熱膨張による負荷を逃がすことができ、熱膨張による弁体のパッキンの過荷重の発生をなくして、パッキンの消耗を減らし、かつ耐久性を高めることができる。 In addition, if thermal expansion occurs due to high temperatures, for example when the valve body's packing thermally expands due to high temperatures from the chamber, the tension plate cushion absorbs the displacement caused by the thermal expansion of the valve body and relieves the load caused by the thermal expansion, eliminating the occurrence of overload on the valve body's packing due to thermal expansion, reducing wear on the packing and increasing durability.

また、弁体駆動体に取付けた弁体を長尺形状に形成し、弁体駆動体に取付けたテンションプレートを短尺形状に形成して、テンションプレートは、弁体よりも小さくしているから、弁体駆動体の大型化を回避して、従来のバルブボデーの幅と同程度のボデー幅でも使用可能にして、ボデーのコンパクト化を図ることができる。 In addition, the valve body attached to the valve body driver is formed in a long shape, and the tension plate attached to the valve body driver is formed in a short shape, and the tension plate is smaller than the valve body. This avoids the need to make the valve body driver larger, and allows the use of a body width that is approximately the same as the width of a conventional valve body, making the body more compact.

請求項2に係る発明によると、パッキンとクッションは、高温時における弁締め切り時の変形量を同程度になるような接地面積にしているから、ボデー両側の開口部の内壁を押圧する押圧力が、両側の開口部で均等になり、弁閉状態が安定化しやすくなる。 According to the invention of claim 2, the contact area of the packing and the cushion is set so that the amount of deformation when the valve is closed at high temperatures is the same. Therefore, the pressure pressing against the inner walls of the openings on both sides of the body is equalized at both openings, making it easier to stabilize the valve closed state.

請求項3に係る発明によると、ボデーは、厚み幅方向に横長の第1開口部と横長の第2開口部を形成し、このボデー内において、テンションプレートの水平移動領域と上下動領域のボデー内壁には凹部を形成し、かつ、凹部以外のボデーの厚み幅を変えないようにしてバルブボデーの強度を確保しているので、ボデーの開口部を封止しないテンションプレートに押圧されるボデーの内壁側に凹部を形成して、薄肉厚化しつつ、ボデーの他の部分では肉厚を変えないようにして、ボデーの強度を維持すると共に、コンパクト化を図ることができる。 According to the invention of claim 3, the body has a first opening and a second opening that are elongated in the thickness width direction, and recesses are formed in the inner wall of the body in the horizontal movement area and the vertical movement area of the tension plate within this body, and the thickness width of the body other than the recesses is not changed to ensure the strength of the valve body. Therefore, by forming a recess on the inner wall side of the body that is pressed by the tension plate that does not seal the opening of the body, the thickness is reduced, while the thickness of other parts of the body is not changed, and the strength of the body can be maintained and made compact.

請求項4に係る発明によると、クッションは、テンションプレート面の上下位置に設け、ボデーの第2開口部内壁の上下面で突っ張る構造としており、テンションプレートが当接する凹部の内壁を最薄にして、ボデー全体の厚さを薄くして必要最小限の厚さにして、ボデーの大型化を回避して、コンパクト化を図ることができる。 According to the invention of claim 4, the cushions are provided above and below the tension plate surface and are structured to brace against the upper and lower surfaces of the inner wall of the second opening of the body, and the inner wall of the recess with which the tension plate abuts is made the thinnest, reducing the overall thickness of the body to the minimum necessary, thereby avoiding an increase in the size of the body and achieving a compact design.

請求項5に係る発明によると、駆動軸の上下動により、駆動軸に取付けられたリンクブロックを上下動させて、リンクブロックに取付けたリンク機構を作動させてピストンを水平方向に可動して、弁体駆動体を駆動軸に対して水平移動させることにより、弁体の垂直方向の姿勢を保持した安定状態で水平移動させることができる。よって、高温用ゲートバルブは、弁体を傾斜動作させる必要がなく、安定状態で弁開閉動作することができる。 According to the invention of claim 5, the vertical movement of the drive shaft moves the link block attached to the drive shaft up and down, and the link mechanism attached to the link block is operated to move the piston horizontally, and the valve body driver is moved horizontally relative to the drive shaft, thereby allowing the valve body to move horizontally in a stable state while maintaining its vertical orientation. Therefore, the high-temperature gate valve does not need to tilt the valve body, and the valve can be opened and closed in a stable state.

請求項6に係る発明によると、定荷重スプリングを有する定荷重ユニットと駆動軸プレートをアクチュエータの出力軸に取付け、かつ、駆動軸の下端は、出力軸に取付けられた駆動軸プレートに連結しているので、高温時にパッキンやクッションが熱膨張した場合には、弁体駆動体のリンク機構を介して駆動軸を押し下げて、定荷重ユニットの定荷重スプリングを圧縮するから、この定荷重スプリングの圧縮によって、パッキンやクッションに過荷重が発生するのを防止することができる。そして、高温時におけるパッキンやクッションの摩耗を低減して、耐久性を向上させてかつ、パッキンやクッションからパーティクルが発生するのを抑制することができる。 According to the invention of claim 6, a constant load unit having a constant load spring and a drive shaft plate are attached to the output shaft of the actuator, and the lower end of the drive shaft is connected to the drive shaft plate attached to the output shaft. Therefore, when the packing or cushion thermally expands at high temperatures, the drive shaft is pushed down via the link mechanism of the valve body drive body, compressing the constant load spring of the constant load unit. This compression of the constant load spring can prevent overloading of the packing or cushion. This reduces wear of the packing or cushion at high temperatures, improves durability, and suppresses particle generation from the packing or cushion.

本発明に係る高温用ゲートバルブの弁閉状態を示した、縦断正面図である。1 is a vertical sectional front view showing a high-temperature gate valve according to the present invention in a valve closed state. FIG. 同高温用ゲートバルブの弁開状態を示した、縦断正面図である。FIG. 2 is a vertical sectional front view showing the high-temperature gate valve in an open state. (a)は、同ゲートバルブの一部省略した、平面図であり、(b)は、同ゲートバルブの弁閉状態における一部切欠き背面図である。3A is a plan view of the gate valve with a portion thereof omitted, and FIG. 3B is a partially cutaway rear view of the gate valve in a valve closed state. (a)は、定荷重ユニットと駆動軸プレートの説明図であり、(b)は、弁開状態又は弁閉状態における定荷重ユニットの説明図である。4A is an explanatory diagram of a constant load unit and a drive shaft plate, and FIG. 4B is an explanatory diagram of the constant load unit in a valve open state and a valve closed state. 本発明に係る高温用ゲートバルブの弁体駆動体の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a valve body driver of the high temperature gate valve according to the present invention. (a)は、弁体駆動体のリンク機構の説明図であり、(b)は、図5のA部の要部を拡大した弁体駆動体の弁開位置での説明図であり、(c)は、図5のA部の要部を拡大した弁体駆動体の弁閉位置での説明図である。5A is an explanatory diagram of the link mechanism of the valve body driver, FIG. 5B is an explanatory diagram of the valve body driver in the valve open position with the main part of part A in FIG. 5 enlarged, and FIG. 5C is an explanatory diagram of the valve body driver in the valve closed position with the main part of part A in FIG. 5 enlarged. (a)弁体締切り時におけるパッキンの変形量を説明する図であり、(b)弁体締切り時におけるクッションの変形量を説明する図である。1A is a diagram illustrating the amount of deformation of a packing when a valve disc is closed, and FIG. 1B is a diagram illustrating the amount of deformation of a cushion when a valve disc is closed. 本発明に係る高温用ゲートバルブの弁開閉動作の説明図であり、(a)弁閉状態の説明図であり、(b)弁開状態の説明図である。3A and 3B are explanatory diagrams of the valve opening and closing operation of the high-temperature gate valve according to the present invention, in which FIG. 3A is an explanatory diagram of a valve closed state, and FIG. 3B is an explanatory diagram of a valve open state.

本発明に係る高温用ゲートバルブの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、弁閉状態の縦断正面図である。図2は、弁開状態の縦断正面図である。 An embodiment of a high-temperature gate valve according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Figure 1 is a vertical sectional front view of the valve in a closed state. Figure 2 is a vertical sectional front view of the valve in an open state.

本発明に係る高温用ゲートバルブは、半導体製造装置において、真空チャンバーに通じるウェハの搬送通路を開閉する仕切弁として使用され、高温下でも耐久性に優れ、安定した弁開閉動作を確保すると共に、コンパクト化が可能な高温用ゲートバルブである。 The high-temperature gate valve of the present invention is used as a gate valve to open and close the wafer transport passage leading to the vacuum chamber in semiconductor manufacturing equipment. It is a high-temperature gate valve that is highly durable even at high temperatures, ensures stable valve opening and closing operation, and can be made compact.

本例の高温用ゲートバルブは、弁体駆動体3を駆動軸21に対して水平移動させることにより、弁体5を傾斜動作させることなく、水平方向に弁閉シールできるように構成している。
本例では、ボデー2内を上下動する駆動軸21に連結した弁体駆動体3のリンク機構4を作動させて、弁体5をボデー2の開口のシール面(又は弁座)に当接または離間させて、高温用ゲートバルブが弁閉状態又は弁開状態となる。
The high temperature gate valve of this embodiment is configured so that the valve can be closed and sealed in the horizontal direction by horizontally moving the valve element driver 3 relative to the drive shaft 21 without tilting the valve element 5 .
In this example, the link mechanism 4 of the valve body driver 3 connected to the drive shaft 21 that moves up and down inside the body 2 is operated to bring the valve body 5 into contact with or away from the sealing surface (or valve seat) of the opening of the body 2, thereby bringing the high-temperature gate valve into a valve closed or valve open state.

図5に示すように、弁体駆動体3は、ボデー2の内壁面を弁座シールする弁体5と、弁体5を取付けるための弁体取付板6と、弁体5の反対側のボデー2の内壁を押圧するテンションプレート7と、弁体駆動体3を水平方向に移動させる一対のリンク機構4と、弁体駆動体3の内部と外部を遮断するベローズ10と、リンク機構4のピストン13の可動を補助するベアリング11より構成される。 As shown in FIG. 5, the valve body driver 3 is composed of a valve body 5 that seals the inner wall surface of the body 2 as a valve seat, a valve body mounting plate 6 for mounting the valve body 5, a tension plate 7 that presses the inner wall of the body 2 on the opposite side of the valve body 5, a pair of link mechanisms 4 that move the valve body driver 3 horizontally, a bellows 10 that separates the inside and outside of the valve body driver 3, and a bearing 11 that assists the movement of the piston 13 of the link mechanism 4.

弁体駆動体3の下端側は駆動軸21に連結しており、アクチュエータ40を介した駆動軸21の上下動により、弁体駆動体3がボデー2内で上下動作可能に構成している。
本例の弁体駆動体3は、駆動軸21を所定の位置まで上昇させるとリンク機構4が作動しリンク機構4のピストン13によって、水平方向に移動可能となり弁体駆動体3が水平移動するように構成している。
The lower end of the valve body driver 3 is connected to a drive shaft 21 , and the valve body driver 3 can move up and down within the body 2 by the up and down movement of the drive shaft 21 via an actuator 40 .
In this example, the valve body driver 3 is configured such that when the drive shaft 21 is raised to a predetermined position, the link mechanism 4 is activated and the piston 13 of the link mechanism 4 causes the valve body driver 3 to move horizontally.

リンク機構4が作動するときには、弁体駆動体3が水平方向のみに移動する両開きの構造であるから、弁体駆動体3が偏心したり傾斜することがないので、弁開閉動作において、弁体5やテンションプレート7がボデー2の内壁面にぶつかったりするのを防止して、高温下での弁開閉動作における振動や音の発生を抑制することができる。 When the link mechanism 4 is activated, the valve body driver 3 moves only horizontally, so the valve body driver 3 does not become eccentric or tilted. This prevents the valve body 5 and tension plate 7 from hitting the inner wall surface of the body 2 during the valve opening and closing operation, and suppresses the generation of vibrations and noise during the valve opening and closing operation at high temperatures.

弁体駆動体3の両側の一面には、横長の長尺形状で金属製の弁体5を設けており、弁体5は、ボデー2の開口内壁面を弁座シールする弾性部材のパッキン8を有し、このパッキン8をボデー2の開口内壁面に密着させて第1開口部16を弁閉シールし、高温用ゲートバルブを弁閉状態にする。 A horizontally long metallic valve body 5 is provided on one side of both sides of the valve body driver 3. The valve body 5 has a packing 8 made of an elastic material that seals the inner wall surface of the opening of the body 2 as a valve seat. The packing 8 is brought into close contact with the inner wall surface of the opening of the body 2 to seal the first opening 16 closed, and the high-temperature gate valve is put into a closed state.

本例のパッキン8は、例えば、パーフロロエラストマー(FFKM)やフッ素ゴム(PTFEなど)等の樹脂材料の弾性部材よりなり、高温下で使用しても一定の耐久性、耐熱性を備えていれば特に限定はない。 The packing 8 in this example is made of an elastic member made of a resin material such as perfluoroelastomer (FFKM) or fluororubber (PTFE, etc.), and there are no particular limitations as long as it has a certain degree of durability and heat resistance even when used at high temperatures.

また、弁体駆動体3には、弁体5を取付けるために金属製の弁体取付板6が設けられ、図示しない加熱用ヒーターを任意に取付可能である。 The valve body driver 3 is also provided with a metal valve body mounting plate 6 for mounting the valve body 5, and a heater (not shown) can be attached as desired.

弁体駆動体3の両側の他面には(弁体5の反対側)、横長の短尺形状で金属製のテンションプレート7を設けており、テンションプレート7は、対向するボデー2の第2開口部17全体を密閉しない程度の大きさに構成されている。 On the other side of both sides of the valve body driver 3 (opposite the valve body 5), a metal tension plate 7 with a horizontally long, short shape is provided, and the tension plate 7 is configured to be large enough not to completely seal the second opening 17 of the opposing body 2.

弁体5の反対側に設けたテンションプレート7は、テンションプレート7の横方向の長さが、弁体5の横方向の長さ方向より短くなっており、図3(a)及び(b)に示すように、本例では半分程度になっている。 The tension plate 7 provided on the opposite side of the valve body 5 has a lateral length that is shorter than the lateral length of the valve body 5, and in this example is approximately half that, as shown in Figures 3(a) and (b).

本例では、テンションプレート7が、弁体5よりも小さくしているから、両開き構造の弁体駆動体3が大型化するのを回避している。このため、従来のバルブボデーの幅と同程度のボデー幅でも使用可能にして、ボデーのコンパクト化を図ることができる。 In this example, the tension plate 7 is smaller than the valve body 5, which avoids the valve body driver 3 having a double-opening structure becoming too large. This makes it possible to use a body width that is approximately the same as that of a conventional valve body, making the body more compact.

テンションプレート7は、ボデー2の壁面に押圧接触する弾性部材のクッション9を有しており、本例のクッション9は、例えば、パーフロロエラストマー(FFKM)やフッ素ゴム(PTFEなど)等の樹脂材料の弾性部材よりなり、高温下で使用しても一定の耐久性、耐熱性を備えていれば特に限定はない。 The tension plate 7 has a cushion 9 made of an elastic material that presses against the wall surface of the body 2. In this example, the cushion 9 is made of an elastic material made of a resin material such as perfluoroelastomer (FFKM) or fluororubber (PTFE, etc.), and there are no particular limitations as long as it has a certain degree of durability and heat resistance even when used at high temperatures.

図3及び図5に示すように、クッション9は、テンションプレート7の上下位置に設け、クッション9は、ボデー2のボンネット取付穴を避けた第2開口部17側の後述するボデー2の凹部19の内壁の上下面に突っ張るような構造に設けており、上下のクッション9のみがボデー2の凹部19の内壁面を押圧するようにして、テンションプレート7のクッション9が当接する凹部19の内壁を最薄にしている。ボデー全体の厚さを薄くして必要最小限の厚さにして、ボデーの大型化を回避し高温用ゲートバルブのコンパクト化を図ることができる。 As shown in Figures 3 and 5, the cushions 9 are provided above and below the tension plate 7, and are structured to brace against the upper and lower surfaces of the inner wall of a recess 19 of the body 2 (described later) on the side of the second opening 17 avoiding the bonnet mounting hole of the body 2, so that only the upper and lower cushions 9 press against the inner wall surface of the recess 19 of the body 2, making the inner wall of the recess 19 that the cushion 9 of the tension plate 7 abuts against the thinnest. By reducing the thickness of the entire body to the minimum necessary, it is possible to avoid increasing the size of the body and to make the high-temperature gate valve more compact.

クッション9は、高温用ゲートバルブが弁閉状態となるときにボデー2の壁面を押圧接触するように構成しているが、ボデー2の第2開口部17を完全に密閉しない構造であるから、リンク機構4によって弁体駆動体3が水平移動したときテンションプレート7のクッション9が第2開口部17の内壁を押圧しても、第2開口部17は、開口状態のままである。 The cushion 9 is configured to press against and come into contact with the wall surface of the body 2 when the high-temperature gate valve is in the closed state, but because the structure does not completely seal the second opening 17 of the body 2, even if the cushion 9 of the tension plate 7 presses against the inner wall of the second opening 17 when the valve body driver 3 moves horizontally by the link mechanism 4, the second opening 17 remains open.

ここで、図7(a)、(b)に示すように弁体5のパッキン8の断面形状とテンションプレート7のクッション9の断面形状は異なっており、本例では、弁体5の締付け時において弁体5のパッキン8の変形量V1とテンションプレート7のクッション9の変形量V2は同程度になるようにしている。 Here, as shown in Figures 7(a) and (b), the cross-sectional shape of the packing 8 of the valve body 5 and the cross-sectional shape of the cushion 9 of the tension plate 7 are different, and in this example, when the valve body 5 is tightened, the deformation amount V1 of the packing 8 of the valve body 5 and the deformation amount V2 of the cushion 9 of the tension plate 7 are made to be approximately the same.

リンク機構4による弁体5とテンションプレート7の水平方向の移動量は同じであるから、図7に示す変形部分a1とa2の幅は同じである。前述より弁体5の横方向の長さとテンションプレート7の横方向の長さは異なっており、弁体5は長尺形状であるのに対しテンションプレート7は短尺形状であるから、弁体5のパッキン8の変形部分b1よりもクッション9の変形部分b2を大きくして、弁体の締付け時において変形量V1と変形量V2が同じになるようにしている。 The horizontal movement of the valve body 5 and tension plate 7 by the link mechanism 4 is the same, so the widths of the deformed portions a1 and a2 shown in FIG. 7 are the same. As described above, the lateral length of the valve body 5 and the lateral length of the tension plate 7 are different, and since the valve body 5 is long while the tension plate 7 is short, the deformed portion b2 of the cushion 9 is made larger than the deformed portion b1 of the packing 8 of the valve body 5, so that the deformation amounts V1 and V2 are the same when the valve body is tightened.

すなわち、本例では、パッキンとクッションは、高温時における弁締め切り時の変形量を同程度になるような接地面積に形成している。
ここで、接地面積とは、弁締め切り時において弁体5のパッキン8が第1開口部16の内壁を押圧接触するときのパッキン8が内壁に接触する面積を意味しており、また、弁締め切り時においてテンションプレート7のクッション9が第2開口部17の内壁を押圧接触するときのクッション9が内壁に接触する面積を意味する。
That is, in this example, the packing and the cushion are formed with contact areas such that the amounts of deformation when the valve is closed at high temperatures are approximately the same.
Here, the contact area means the area where the packing 8 of the valve body 5 comes into contact with the inner wall of the first opening 16 when the packing 8 is in pressing contact with the inner wall when the valve is closed, and also means the area where the cushion 9 of the tension plate 7 comes into contact with the inner wall of the second opening 17 when the valve is closed.

なお、接地面積(接触面積)の大きさは、変形量V1と変形量V2が同じになるように適宜設定可能であり、パッキン8やクッション9の弾性力や弁閉性能を考慮して、適時、設定すればよい。
また、パッキン8とクッション9を同種同一の材料により構成すれば、同一の弾性力となるので、断面形状や接地面積の設定がしやすくなり好ましい。
The size of the ground contact area (contact area) can be set appropriately so that the deformation amount V1 and the deformation amount V2 are the same, and can be set appropriately taking into account the elasticity of the packing 8 and the cushion 9 and the valve closing performance.
Furthermore, if the packing 8 and the cushion 9 are made of the same material, they will have the same elastic force, which is preferable since it will be easier to set the cross-sectional shape and the contact area.

このように、リンク機構4によって弁体5とテンションプレート7がボデー2の両側の開口部に当接したとき、変形量V1と変形量V2が同じであるから、水平方向の移動量も同量で、両側で弁体5とテンションプレート7の移動量を略同じにすることができる
そして、弁体5のパッキン8がボデー2の第1開口部16の内壁面に当接して弁体5を締付けて弁閉状態となるときに、同時にテンションプレート7のクッション9もボデー2の第2開口部17の内壁を押圧するので、リンク機構4で弁体駆動体3が水平移動して両側で突っ張るように弁開閉動作させて、両側の左右の移動量が同量になり、左右の両側での押圧力も略同じになるので、偏りがなくなり高温下においても安定した弁開閉動作となる。
In this way, when the valve body 5 and the tension plate 7 abut against the openings on both sides of the body 2 by the link mechanism 4, the deformation amount V1 and the deformation amount V2 are the same, and therefore the horizontal movement amount is also the same, and the movement amount of the valve body 5 and the tension plate 7 on both sides can be made approximately the same. Then, when the gasket 8 of the valve body 5 abuts against the inner wall surface of the first opening 16 of the body 2 to tighten the valve body 5 and close the valve, at the same time the cushion 9 of the tension plate 7 also presses against the inner wall of the second opening 17 of the body 2, so that the link mechanism 4 moves the valve body drive body 3 horizontally and opens and closes the valve by bracing both sides, so that the left and right movement amounts on both sides are the same and the pressing force on both the left and right sides is approximately the same, eliminating any bias and resulting in stable valve opening and closing operation even at high temperatures.

本例では、リンク機構4によって弁体駆動体3を水平移動させているが、弁体を水平方向に移動させるための駆動機構は、リンク機構以外の他の機構であってもよく、例えばシリンダ機構により弁体を水平移動させてもよい。
本例のリンク機構は、一例である。以下、リンク機構は、実施形態の一例として説明する。
In this example, the valve body driver 3 is moved horizontally by the link mechanism 4, but the drive mechanism for moving the valve body horizontally may be a mechanism other than the link mechanism, for example, the valve body may be moved horizontally by a cylinder mechanism.
The link mechanism of this embodiment is merely an example, and will be described below as an example of an embodiment.

本例の弁体駆動体3のリンク機構4は、一対のV字型のリンク機構であり一対の駆動軸21の上下動によって一対のリンク機構4を同時に作動させて、弁体駆動体3が水平移動して、弁開閉動作する。図5、図6(a)に示すようにリンク機構4は、駆動軸21に連結したリンクブロック15と、軸14を介してリンクブロック15に接続した一対のリンク12と、リンク12を介して水平移動するピストン13とベアリング11により構成されている。 The link mechanism 4 of the valve body driver 3 in this example is a pair of V-shaped link mechanisms, and the pair of link mechanisms 4 are simultaneously operated by the up and down movement of a pair of drive shafts 21, causing the valve body driver 3 to move horizontally and open and close the valve. As shown in Figures 5 and 6(a), the link mechanism 4 is composed of a link block 15 connected to the drive shafts 21, a pair of links 12 connected to the link block 15 via shafts 14, and a piston 13 and bearing 11 that move horizontally via the links 12.

リンク機構4のリンクブロック15の下端は駆動軸21に連結しており、駆動軸21が上下動することにより、リンク機構4が作動して、リンクブロック15の上下動の変位をリンク12により水平移動に変換してピストン13が水平移動することで、弁体駆動体3が水平移動可能になり、弁体5は第1開口部16側に水平移動し、また同時にテンションプレート7は第2開口部17側に水平移動可能になる。
すなわち、弁体5は、リンク機構4のリンク12に接続したピストン13の水平移動により第1開口部16に接触及び離間して、テンションプレート7は、リンク機構4のリンク12に接続したピストン13の水平移動により第2開口部17に接触及び離間して、高温用ゲートバルブを弁閉状態又は弁開状態にすることができる。
The lower end of the link block 15 of the link mechanism 4 is connected to the drive shaft 21, and as the drive shaft 21 moves up and down, the link mechanism 4 is activated and the up and down displacement of the link block 15 is converted into horizontal movement by the link 12, causing the piston 13 to move horizontally, thereby enabling the valve body driver 3 to move horizontally, the valve body 5 to move horizontally toward the first opening 16, and at the same time, the tension plate 7 to move horizontally toward the second opening 17.
That is, the valve body 5 contacts and moves away from the first opening 16 due to the horizontal movement of the piston 13 connected to the link 12 of the link mechanism 4, and the tension plate 7 contacts and moves away from the second opening 17 due to the horizontal movement of the piston 13 connected to the link 12 of the link mechanism 4, thereby turning the high-temperature gate valve into a closed or open state.

リンクブロック15の下端は、弁体駆動体3が弁開位置でセンターガイド22の係止部23と係止可能に設けられている。
後述する図6(b)の弁開位置では、センターガイド22の係止部23がリンクブロック15に係合し、図6(c)の弁閉位置では、センターガイド22の係止部23とリンクブロック15の係合が解除される。
The lower end of the link block 15 is provided so that the valve body driver 3 can be engaged with an engaging portion 23 of the center guide 22 when the valve is in the open position.
In the valve open position of Figure 6(b) described below, the locking portion 23 of the center guide 22 engages with the link block 15, and in the valve closed position of Figure 6(c), the engagement between the locking portion 23 of the center guide 22 and the link block 15 is released.

ベアリング11の内周側ではピストン13が水平移動し、ベアリング11の外周側にはベローズ10を設けて、弁体駆動体3のリンク機構4とボデー2の間の異物侵入を遮断している。 A piston 13 moves horizontally on the inner circumference of the bearing 11, and a bellows 10 is provided on the outer circumference of the bearing 11 to prevent foreign matter from entering between the link mechanism 4 of the valve body driver 3 and the body 2.

ボデー2は、厚み幅方向に横長の第1開口部16と横長の第2開口部17を形成しており、ボデー2の第1開口部16の内壁を弁体5のパッキン8が当接すると弁閉シールとなり、ボデー2の第2開口部17の内壁をテンションプレート7のクッション9が押圧しても、第2開口部は、開口状態を保持するように構成されている。 The body 2 has a first opening 16 that is elongated in the thickness-width direction and a second opening 17 that is elongated in the thickness-width direction. When the gasket 8 of the valve body 5 abuts against the inner wall of the first opening 16 of the body 2, the valve is sealed closed, and even if the cushion 9 of the tension plate 7 presses against the inner wall of the second opening 17 of the body 2, the second opening is configured to remain open.

ここで、両開き構造では弁体駆動体が大きくなり、ボデーの厚みも大きくなる問題があるが、本例では、テンションプレートを押し付けるボデーの内壁を極力薄くしてボデーの大型化を回避している。 A double-opening structure would require a larger valve body driver, which would increase the thickness of the body, but in this example, the inner wall of the body that presses against the tension plate is made as thin as possible to avoid making the body larger.

図3(a)に示すように、中央のボデー2の第2開口部17側にボンネット18の取付穴を避けて凹形状の凹部を形成し、テンションプレート7の水平移動領域と上下動領域に相当するボデー2の内壁側に、凹部19を設けている。
ここで、テンションプレート7の水平移動領域とは、テンションプレート7がリンク機構4によって水平移動する範囲の領域を意味する。テンションプレート7の上下動領域とは、駆動軸21が上下動するときに弁体駆動体3の上下動によってテンションプレート7が上下動する範囲の領域を意味する。
As shown in Figure 3 (a), a concave recess is formed on the side of the second opening 17 of the central body 2, avoiding the mounting hole of the bonnet 18, and a recess 19 is provided on the inner wall side of the body 2 corresponding to the horizontal movement area and the vertical movement area of the tension plate 7.
Here, the horizontal movement area of the tension plate 7 refers to the area within which the tension plate 7 moves horizontally due to the link mechanism 4. The vertical movement area of the tension plate 7 refers to the area within which the tension plate 7 moves up and down due to the vertical movement of the valve body driver 3 when the drive shaft 21 moves up and down.

凹部19には薄板状の分割ボデー壁20を設け、分割ボデー壁20にクッション9が当接できるような最小の厚みにして、テンションプレート7のクッション9が当接するボデー2の凹部19の内壁を最薄にしている。これにより、ボデー全体の厚さを薄くして必要最小限の厚さにして、ボデーの大型化を回避して、高温用ゲートバルブのコンパクト化を図ることができる。 A thin plate-like divided body wall 20 is provided in the recess 19, and the divided body wall 20 is made as thin as possible so that the cushion 9 can abut against it, and the inner wall of the recess 19 of the body 2 where the cushion 9 of the tension plate 7 abuts is made as thin as possible. This makes it possible to reduce the overall thickness of the body to the minimum necessary, avoiding an increase in the size of the body and making the high-temperature gate valve more compact.

また、図3(a)に示すように、中央のボデー2の凹部以外のボデー幅の厚みを変えないようにして肉厚を保持して、一定の強度を確保している。 In addition, as shown in FIG. 3(a), the thickness of the body width is not changed except for the central recess of the body 2, maintaining the thickness and ensuring a certain level of strength.

図5に示すように、第1開口部16側のボデー2内壁と弁体5の間には、所定の隙間D1を有し、第2開口部17側のボデー2内壁とテンションプレート7の間には、所定の隙間D1を有するように構成している。所定の隙間D1により、ボデー2内で弁体駆動体3が垂直方向に上下動するときに、弁体5のパッキン8、テンションプレート7のクッション9がボデー2の内壁に接触しないようにしている。 As shown in FIG. 5, there is a predetermined gap D1 between the inner wall of the body 2 on the first opening 16 side and the valve body 5, and there is a predetermined gap D1 between the inner wall of the body 2 on the second opening 17 side and the tension plate 7. The predetermined gap D1 prevents the packing 8 of the valve body 5 and the cushion 9 of the tension plate 7 from contacting the inner wall of the body 2 when the valve body driver 3 moves up and down vertically within the body 2.

なお、隙間D1は、特に限定はないが、例えば、1mm程度とすれば、ボデー2をコンパクト化しつつ、弁体駆動体3の上下動時にボデー2の内壁に対するパッキン8、クッション9の摺動を回避できる。 The gap D1 is not particularly limited, but if it is set to about 1 mm, for example, the body 2 can be made compact while preventing the packing 8 and cushion 9 from sliding against the inner wall of the body 2 when the valve body driver 3 moves up and down.

駆動軸21は、アクチュエータ40の出力軸43の上下動を介してステム部材24内を上下動可能に設けている。本例では、2つの駆動軸21の上下動により、ボデー2内で弁体駆動体3を上下動可能に構成しており、弁体駆動体3の一対のリンク機構4を作動可能に設けている。
また、ステム部材24の下端と支持部材26は、ベローズ25により外部遮断している。
The drive shaft 21 is provided so as to be vertically movable within the stem member 24 via the vertical movement of the output shaft 43 of the actuator 40. In this example, the valve body driver 3 is configured to be vertically movable within the body 2 by the vertical movement of the two drive shafts 21, and a pair of link mechanisms 4 of the valve body driver 3 are provided so as to be operable.
The lower end of the stem member 24 and the support member 26 are isolated from the outside by a bellows 25 .

図6(b)、(c)に示すように、駆動軸21の先端側には、センターガイド22を設け、センターガイド22と駆動軸21との間には所定の隙間D2を形成している。
センターガイド22により、駆動軸21の上下動を調芯するように案内して、駆動軸21が上下動する際の偏心状態や歪み、ガタつきなどを防止しており、弁体駆動体3の垂直方向の上下動が安定するから、安定状態でリンク機構4による弁開閉動作が可能になる。また、安定した垂直方向の駆動軸21の上下動により、弁体5のパッキン8やテンションプレート7のクッション9がボデー2の内壁に接触するのを回避している。
As shown in FIGS. 6B and 6C, a center guide 22 is provided on the tip side of the drive shaft 21, and a predetermined gap D2 is formed between the center guide 22 and the drive shaft 21.
The center guide 22 guides the drive shaft 21 so as to center its vertical movement, preventing eccentricity, distortion, and rattle when the drive shaft 21 moves up and down, and stabilizes the vertical movement of the valve body driver 3, enabling the link mechanism 4 to open and close the valve in a stable state. In addition, the stable vertical movement of the drive shaft 21 prevents the packing 8 of the valve body 5 and the cushion 9 of the tension plate 7 from contacting the inner wall of the body 2.

センターガイド22の先端部には、リンクブロック15の下端に係合可能な係止部23を設けている。図6(b)の弁体駆動体3の弁開位置では、センターガイド22の係止部23がリンクブロック15の下端に係合し、図6(c)の弁体駆動体3の弁閉位置では、センターガイド22の係止部23とリンクブロック15の係合が解除される。
これにより、図6(b)の弁体駆動体3の弁開位置では、駆動軸21の動きを制限し位置固定し、図6(c)の弁体駆動体3の弁閉位置では、駆動軸21が僅かに移動可能で、隙間D2の分だけ僅かに撓むことができる。
The tip of the center guide 22 is provided with a locking portion 23 that can engage with the lower end of the link block 15. When the valve element driver 3 is in the valve open position of Fig. 6(b), the locking portion 23 of the center guide 22 engages with the lower end of the link block 15, and when the valve element driver 3 is in the valve closed position of Fig. 6(c), the engagement between the locking portion 23 of the center guide 22 and the link block 15 is released.
As a result, when the valve body driver 3 is in the valve open position of Figure 6 (b), the movement of the drive shaft 21 is restricted and the position is fixed, and when the valve body driver 3 is in the valve closed position of Figure 6 (c), the drive shaft 21 is able to move slightly and can bend slightly by the amount of gap D2.

なお、本例ではセンターガイド22の係止部23をテーパ形状に形成し、リンクブロック15の下端もテーパ形状にして係合するようにしたが、特に限定はなく、例えば、センターガイド22の係止部23を段差形状などにして係合するようにしてもよい。 In this example, the locking portion 23 of the center guide 22 is formed in a tapered shape, and the lower end of the link block 15 is also tapered to engage with it, but there is no particular limitation. For example, the locking portion 23 of the center guide 22 may be formed in a stepped shape to engage with it.

駆動軸21の下端は、アクチュエータ40の出力軸43に連結した駆動軸プレート33に接続しており、駆動軸プレート33とガイドプレート32との間には弁開用スプリング34を設けている。
ガイドプレート32は、所定の位置まで上昇したとき、ストッパー部材31に当接して上昇が制限されて、さらに出力軸43が上昇すると、弁開用スプリング34が圧縮される。
定荷重ユニット35と駆動軸プレート33は、アクチュエータ40の出力軸43に装着されている。
The lower end of the drive shaft 21 is connected to a drive shaft plate 33 which is linked to an output shaft 43 of an actuator 40 , and a valve opening spring 34 is provided between the drive shaft plate 33 and the guide plate 32 .
When the guide plate 32 rises to a predetermined position, it abuts against the stopper member 31 to limit its rise, and when the output shaft 43 rises further, the valve-opening spring 34 is compressed.
The constant load unit 35 and the drive shaft plate 33 are attached to an output shaft 43 of an actuator 40 .

また、ガイドプレート32と駆動軸プレート33と定荷重ユニット35と駆動軸21の上下動を一体化するガイド部材37を設け、ガイドプレート32、駆動軸プレート33、定荷重ユニット35、駆動軸21の一体的な上下動作により、駆動軸21の上下動が安定して、安定状態での弁開閉動作を可能にしている。 In addition, a guide member 37 is provided to integrate the up and down movements of the guide plate 32, drive shaft plate 33, constant load unit 35, and drive shaft 21. The integrated up and down movements of the guide plate 32, drive shaft plate 33, constant load unit 35, and drive shaft 21 stabilize the up and down movement of the drive shaft 21, enabling the valve to be opened and closed in a stable state.

図4(a)及び(b)に示すように、定荷重ユニット35と駆動軸プレート33の間に、4つの定荷重スプリング36を収容している。定荷重ユニット35の定荷重スプリング36は、弁閉に必要な荷重を付加できるように設けており、高温用ゲートバルブが弁閉状態のとき、駆動軸21に連結した弁体駆動体3を介して弁体5に、リンク機構4を介した定荷重スプリング36の付勢力を弁閉方向に伝達して弁閉状態を保持する。 As shown in Figures 4(a) and (b), four constant load springs 36 are housed between the constant load unit 35 and the drive shaft plate 33. The constant load springs 36 of the constant load unit 35 are provided so that they can apply the load required to close the valve. When the high temperature gate valve is in the valve closed state, the biasing force of the constant load springs 36 is transmitted in the valve closing direction to the valve body 5 via the valve body driver 3 connected to the drive shaft 21 and the link mechanism 4, thereby maintaining the valve closed state.

また、弁体5が高温に加熱されてパッキン8に熱膨張が生じると、熱膨張でクッション9が圧縮されて、弁体駆動体3のリンク機構4により駆動軸21を押し下げて、駆動軸21方向からの負荷により定荷重スプリング36が圧縮されて、定荷重スプリング36の圧縮αにより弁体5のパッキン8の過荷重を吸収する。 In addition, when the valve body 5 is heated to a high temperature and thermal expansion occurs in the packing 8, the cushion 9 is compressed by the thermal expansion, and the link mechanism 4 of the valve body driver 3 pushes down on the drive shaft 21, and the constant load spring 36 is compressed by the load from the direction of the drive shaft 21, and the compression α of the constant load spring 36 absorbs the overload of the packing 8 of the valve body 5.

なお、本例では、定荷重スプリング36に渦巻バネを使用しているが、板バネ等のバネ部材でもよい。また、定荷重スプリング36の数や弾発力は上記の機能を発揮できれば特に限定はなく、任意に設定できる。 In this example, a spiral spring is used for the constant load spring 36, but a leaf spring or other spring member may also be used. There is no particular limit to the number or resilience of the constant load springs 36 as long as they can perform the above functions, and they can be set as desired.

駆動軸21を上下動させるアクチュエータ40は、本例では、空気式アクチュエータにより構成しており、エアシリンダ41には、ロックピンによるラッチロック機構のロック手段46を設けている。
外部のエア供給手段でエア給排気路45からシリンダ室44にエア供給して、ピストン42が上昇すると出力軸43の上昇により、駆動軸21が上昇する。
In this embodiment, the actuator 40 for moving the drive shaft 21 up and down is configured by a pneumatic actuator, and the air cylinder 41 is provided with a locking means 46 of a latch lock mechanism using a lock pin.
When air is supplied from an external air supply means through an air supply/exhaust passage 45 to the cylinder chamber 44 and the piston 42 rises, the output shaft 43 rises, and the drive shaft 21 rises.

また、ピストン42が所定の位置になるとロック手段46により、ピストン42の位置を固定する。弁閉位置にあるときにピストン42が固定されるので、外部によるエア供給排気を停止しても、弁閉状態を維持することができる。
なお、本例のロック手段46は、ラッチロック機構であるが、他の方法であってもよい。例えば、ロック手段46は、アクチュエータの出力軸43の上下動を規制する方法により構成してもよい。
When the piston 42 reaches a predetermined position, the position of the piston 42 is fixed by a locking means 46. Since the piston 42 is fixed when in the valve closed position, the valve closed state can be maintained even if the supply and exhaust of air from the outside is stopped.
Although the locking means 46 in this embodiment is a latch lock mechanism, other methods may be used. For example, the locking means 46 may be configured by a method that restricts the up and down movement of the output shaft 43 of the actuator.

次に、本発明に係る高温用ゲートバルブの弁開閉動作及び作用について説明する。
図8は、本発明に係る高温用ゲートバルブの弁開閉動作の説明図であり、(a)は弁閉状態の説明図であり、(b)は弁開状態の説明図である。
Next, the valve opening/closing operation and the function of the high temperature gate valve according to the present invention will be described.
8A and 8B are diagrams illustrating the valve opening and closing operations of the high-temperature gate valve according to the present invention, where (a) is an explanatory diagram of the valve closed state, and (b) is an explanatory diagram of the valve open state.

本例の高温用ゲートバルブを弁閉状態にするためには、図示しない外部のエア供給手段によりエア給排気路45からエアシリンダ41のシリンダ室44にエア供給して、エアシリンダ41のピストン42を上昇させる。ピストン42の上昇によりアクチュエータ40の出力軸43が上昇し、これにより駆動軸プレート33に連結した駆動軸21も上昇する。 To close the high-temperature gate valve of this example, air is supplied from the air supply and exhaust passage 45 to the cylinder chamber 44 of the air cylinder 41 by an external air supply means (not shown), causing the piston 42 of the air cylinder 41 to rise. The rise of the piston 42 causes the output shaft 43 of the actuator 40 to rise, which in turn causes the drive shaft 21 connected to the drive shaft plate 33 to rise.

本例では、駆動軸21が上昇する際に、駆動軸21はセンターガイド22により調芯されながら案内されるので、駆動軸21の偏心状態や歪み等が防止され、駆動軸21に連結した弁体駆動体3は垂直姿勢を保持した状態で弁閉位置まで上昇することができる。 In this example, when the drive shaft 21 rises, it is guided while being centered by the center guide 22, so that the drive shaft 21 is prevented from becoming eccentric or distorted, and the valve body driver 3 connected to the drive shaft 21 can rise to the valve closed position while maintaining a vertical posture.

ガイドプレート32が所定の位置まで上昇するとストッパー部材31に当接して、ガイドプレート32の上昇は規制される。この状態から、さらに出力軸43が上昇すると、駆動軸プレート33の上昇により弁開用スプリング34が圧縮される。
また、出力軸43の上昇により、駆動軸21が所定の弁閉位置まで上昇すると弁体駆動体3のリンク機構4が作動する。このとき、エアシリンダ41のピストン42はロック手段46によりピストン42が位置固定される。
When the guide plate 32 rises to a predetermined position, it comes into contact with the stopper member 31, restricting the rise of the guide plate 32. When the output shaft 43 rises further from this state, the valve-opening spring 34 is compressed by the rise of the drive shaft plate 33.
When the drive shaft 21 rises to a predetermined valve-closed position due to the rise of the output shaft 43, the link mechanism 4 of the valve body drive body 3 is actuated. At this time, the piston 42 of the air cylinder 41 is fixed in position by the locking means 46.

駆動軸21が弁閉位置まで上昇すると、弁体駆動体3のリンク機構4のリンクブロック15の上昇方向の変位をリンク12を介して水平方向に変換して、ピストン13が水平方向に移動して、ピストン13に連結している弁体取付板6は水平移動し、弁体取付板6に取付けられた弁体5は第1開口部16に向かって水平移動する。弁体5のパッキン8がボデー2の内壁面に当接するまで水平移動すると、高温用ゲートバルブの第1開口部16が封止されて、高温用ゲートバルブは弁閉状態となる。 When the drive shaft 21 rises to the valve closed position, the upward displacement of the link block 15 of the link mechanism 4 of the valve body drive body 3 is converted to a horizontal direction via the link 12, the piston 13 moves horizontally, the valve body mounting plate 6 connected to the piston 13 moves horizontally, and the valve body 5 attached to the valve body mounting plate 6 moves horizontally toward the first opening 16. When the packing 8 of the valve body 5 moves horizontally until it abuts against the inner wall surface of the body 2, the first opening 16 of the high temperature gate valve is sealed, and the high temperature gate valve is in a valve closed state.

このとき、同時にリンク機構4のリンクブロック15の上昇方向の変位を第2開口部17側のリンク12を介して水平方向に変換して、第2開口部17側のピストン13が水平方向に移動して、ピストン13に連結しているテンションプレート7は第2開口部17に向かって水平移動し、テンションプレート7のクッション9がボデー2の内壁に当接して、クッション9が第2開口部17側のボデー2の内壁を押圧する。クッション9が当接したとき第2開口部17は完全には封止されないので、第2開口部17は開口状態が保持されたままである。 At the same time, the upward displacement of the link block 15 of the link mechanism 4 is converted to a horizontal direction via the link 12 on the second opening 17 side, the piston 13 on the second opening 17 side moves horizontally, the tension plate 7 connected to the piston 13 moves horizontally toward the second opening 17, and the cushion 9 of the tension plate 7 abuts against the inner wall of the body 2, and the cushion 9 presses against the inner wall of the body 2 on the second opening 17 side. When the cushion 9 abuts, the second opening 17 is not completely sealed, so the second opening 17 remains open.

本例の高温用ゲートバルブは、駆動軸やステムを傾斜動作させることなく、弁体駆動体3のリンク機構4によって弁体5を水平方向に移動させるので、弁体5の垂直方向の姿勢を保った状態で、弁体5のパッキン8を水平方向に均一にボデー2の内壁に密着させて第1開口部16を封止することができる。 In this example of the high-temperature gate valve, the valve body 5 is moved horizontally by the link mechanism 4 of the valve body driver 3 without tilting the drive shaft or stem, so that the packing 8 of the valve body 5 can be brought into uniform horizontal contact with the inner wall of the body 2 while maintaining the vertical position of the valve body 5, thereby sealing the first opening 16.

本例では、第1開口部16側では弁体5のパッキン8が弁閉シールを形成し、反対側では、テンションプレート7のクッション9が第2開口部17側のボデー2内壁を押圧し、弁体5の弁締切り時には、ボデー開口の両側は、弁体5とテンションプレート9がそれぞれボデー2の内壁面に当接する構造となっており、弁体駆動体は水平方向に駆動可能な両開きの構造であるから、弁体駆動体が偏心したり傾斜することがないので、弁開閉動作において、弁体やテンションプレートがボデーの内壁面にぶつかったりするのを防止して、高温下での弁開閉動作における振動や音の発生をなくすことができる。
また、本例の高温用ゲートバルブは、弁閉状態のとき弁体5とテンションプレート7が突っ張る構造により、弁閉状態が安定して弁閉状態を保持しやすくなる。
In this example, on the side of the first opening 16, the packing 8 of the valve body 5 forms a valve-closed seal, and on the opposite side, the cushion 9 of the tension plate 7 presses against the inner wall of the body 2 on the side of the second opening 17. When the valve body 5 is closed, the valve body 5 and the tension plate 9 abut against the inner wall surface of the body 2 on both sides of the body opening. Since the valve body driver has a double-opening structure that can be driven horizontally, the valve body driver does not become eccentric or inclined. This prevents the valve body and tension plate from colliding with the inner wall surface of the body during valve opening and closing operations, eliminating vibration and noise during valve opening and closing operations at high temperatures.
Furthermore, the high temperature gate valve of this embodiment has a structure in which the valve body 5 and the tension plate 7 are tensioned when the valve is closed, so that the valve is stably closed and the valve is easily maintained in the closed state.

加えて、定荷重ユニット35の定荷重スプリング36によって弁閉に必要な荷重を付加できるように構成しているので、定荷重ユニット35の定荷重スプリング36の弾発力がリンク機構4を介して水平方向の弁閉シール方向に伝達されて、リンク機構4による押圧力と定荷重スプリング36の弾発力によって、弁閉する押圧力が増強されるため、弁体やステムを傾斜動作させる必要がなく、弁閉状態を保持するのに十分な押圧力を付加して高温下においても安定した弁閉状態を保持することができる。
また、駆動軸やステムは、ある程度の剛性があればよく、押圧力を付加させるために駆動軸やステムなどに過度な剛性を持った材料を使用する必要がない。
In addition, since the constant load spring 36 of the constant load unit 35 is configured to be able to apply the load necessary to close the valve, the elastic force of the constant load spring 36 of the constant load unit 35 is transmitted via the link mechanism 4 in the horizontal direction in which the valve is closed and sealed, and the pressing force for closing the valve is increased by the pressing force of the link mechanism 4 and the elastic force of the constant load spring 36. As a result, there is no need to tilt the valve body or stem, and a pressing force sufficient to maintain the valve closed state can be applied, making it possible to maintain a stable valve closed state even at high temperatures.
Furthermore, the drive shaft and stem only need to have a certain degree of rigidity, and there is no need to use materials with excessive rigidity for the drive shaft and stem in order to apply a pressing force.

さらに、本例は、弁体5のパッキン8の断面形状とテンションプレート7のクッション9の断面形状が異なっており、弁閉状態において弁体5のパッキン8の変形量V1とテンションプレート7のクッション9の変形量V2は同程度になるようにしている。
弁体5のパッキン8では、弁閉性能を十分に発揮することができるように、面圧を高めることができるような断面形状とし、一方のテンションプレート7のクッション9では、必要最小限の大きさで十分な弾性機能を発揮できような断面形状としている。
Furthermore, in this example, the cross-sectional shape of the packing 8 of the valve body 5 and the cross-sectional shape of the cushion 9 of the tension plate 7 are different, and when the valve is in the closed state, the deformation amount V1 of the packing 8 of the valve body 5 and the deformation amount V2 of the cushion 9 of the tension plate 7 are approximately the same.
The packing 8 of the valve body 5 has a cross-sectional shape that allows for increased surface pressure so as to fully demonstrate the valve closing performance, while the cushion 9 of the tension plate 7 has a cross-sectional shape that allows for sufficient elastic function with the minimum necessary size.

弁体5の弁締切り時(弁閉状態)、パッキン8の変形量V1とクッション9の変形量V2が同じであるから、リンク機構4による弁体5とテンションプレート7の水平方向の移動量が同じになり、駆動軸は撓まないので弁体が傾斜することがなく、封止機能を発揮する際の水平方向の押圧力(弁閉シール力)が安定して、高温下であっても安定した弁閉状状態を保持しやすい。 When the valve body 5 is closed (valve closed state), the amount of deformation V1 of the packing 8 and the amount of deformation V2 of the cushion 9 are the same, so the amount of horizontal movement of the valve body 5 and tension plate 7 by the link mechanism 4 are the same, and the drive shaft does not bend, so the valve body does not tilt, and the horizontal pressing force (valve closing sealing force) when performing the sealing function is stable, making it easier to maintain a stable valve closed state even at high temperatures.

従来の弁体を傾斜させて弁体のシール部材をボデーのシール面に当接させて、弁閉状態にする構造と比較すると、本例の高温用ゲートバルブでは、弁体5が水平方向に移動して弁閉状態にするから弁体5のパッキン8に係るシール面圧を均一にしやいので、弁閉状態で弁体5のパッキン8に不均一な面圧が生じ難く、高温下での使用において弁閉状態の封止性能の安定性が向上しパッキン8の耐久性に優れている。 Compared to a conventional structure in which the valve body is tilted and the seal member of the valve body is brought into contact with the sealing surface of the body to close the valve, in the high-temperature gate valve of this example, the valve body 5 moves horizontally to close the valve, making it easier to make the sealing surface pressure on the packing 8 of the valve body 5 uniform, so that uneven surface pressure is less likely to occur on the packing 8 of the valve body 5 when the valve is closed, improving the stability of the sealing performance when the valve is closed when used at high temperatures and providing excellent durability of the packing 8.

そして、弁閉状態において弁体5のパッキン8の変形量V1とテンションプレート7のクッション9の変形量V2は同程度になるような、断面形状とすることで、パッキン8が熱膨張したとき、反対側のクッション9がリンク機構4を介して圧縮されて、熱膨張の弾性変位差を吸収することができ、パッキン8に過荷重が生じるのを抑制できる。
また、接地面積を調整することにより、パッキン8の変形量V1とクッション9の変形量V2を同程度に調整しやすい。
Furthermore, by designing the cross-sectional shape so that the deformation amount V1 of the packing 8 of the valve body 5 and the deformation amount V2 of the cushion 9 of the tension plate 7 are approximately the same when the valve is closed, when the packing 8 thermally expands, the cushion 9 on the opposite side is compressed via the link mechanism 4, making it possible to absorb the difference in elastic displacement due to thermal expansion and preventing the occurrence of overload on the packing 8.
In addition, by adjusting the contact area, the deformation amount V1 of the packing 8 and the deformation amount V2 of the cushion 9 can be easily adjusted to be approximately the same.

図6(c)に示すように、弁体駆動体3の弁閉位置ではセンターガイド22とリンクブロック15の係合が解除される。弁閉位置では、駆動軸21が僅かに水平方向(黒矢印)に移動可能で、駆動軸21を僅かに撓ませることができる。 As shown in FIG. 6(c), when the valve body driver 3 is in the valve closed position, the center guide 22 and the link block 15 are disengaged. In the valve closed position, the drive shaft 21 can move slightly in the horizontal direction (black arrow), allowing the drive shaft 21 to bend slightly.

さらに、本例では、弁閉状態において駆動軸21が僅かに上下動(黒矢印)可能であるから、弁体5のパッキン8に係る過荷重を反対側のクッション9で吸収するときに、リンク機構4を介して駆動軸21を押し下げることができる。よって、例えば弁体5が高温よって加熱されてパッキン8に熱膨張が生じたときには、熱膨張によるパッキン8の変形量はリンク機構4を介して駆動軸21方向の移動量に伝達させることができる。 In addition, in this example, since the drive shaft 21 can move slightly up and down (black arrow) when the valve is closed, the drive shaft 21 can be pushed down via the link mechanism 4 when the overload on the packing 8 of the valve body 5 is absorbed by the cushion 9 on the opposite side. Therefore, for example, when the valve body 5 is heated by high temperature and thermal expansion occurs in the packing 8, the amount of deformation of the packing 8 due to thermal expansion can be transmitted to the amount of movement in the direction of the drive shaft 21 via the link mechanism 4.

すなわち、弁体5が高温に加熱されてパッキン8に熱膨張が生じると、パッキン8の熱膨張の変位がリンク機構4に伝達されてクッション9で移動量を吸収する。そして、クッション9の弾性力よりも過度な荷重であると、リンク機構4により垂直方向に駆動軸21を押し下げて、駆動軸21方向からの負荷により定荷重スプリング36が圧縮αされる。
これにより、弁体5のパッキン8の熱膨張による過荷重は、定荷重スプリング36の圧縮αにより吸収することができるので、弁閉状態においての弁体5のパッキン8に過荷重が生じるのを抑制することができる。本例は、弁体5のパッキン8に過荷重が発生するのを抑制するので、パッキン8の消耗を低減することができる。
That is, when the valve body 5 is heated to a high temperature and thermal expansion occurs in the packing 8, the displacement due to the thermal expansion of the packing 8 is transmitted to the link mechanism 4, and the amount of movement is absorbed by the cushion 9. Then, when the load is excessively larger than the elastic force of the cushion 9, the link mechanism 4 presses down the drive shaft 21 in the vertical direction, and the constant load spring 36 is compressed α by the load from the drive shaft 21 direction.
As a result, the overload caused by the thermal expansion of the packing 8 of the valve body 5 can be absorbed by the compression α of the constant load spring 36, thereby preventing the occurrence of an overload on the packing 8 of the valve body 5 in the valve closed state. In this example, the occurrence of an overload on the packing 8 of the valve body 5 is prevented, so that wear of the packing 8 can be reduced.

また、駆動軸21が上昇した弁閉位置においては、駆動軸21はセンターガイド22から離れてフリー状態となりパッキン8とクッション9の弾性変位差を駆動軸21が撓むことでリンク12がピストン13往復動方向に移動可能となるので、弁体5が高温に加熱されパッキン8が膨張した場合に駆動軸21が撓んでリンク12がピストン13方向(クッション9の方向)に移動しクッションを圧縮する。例えばクッション9をPTFEとした場合には、クッション9が接地するとパッキン8のみが圧縮されるためパッキン8圧縮移動量の半分はリンクブロック15がステム中心からずれることになるが剛性の高いステム部材には曲げ荷重は加わらなく弁体5は垂直を保った状態で弁体を平行に均一に締め切ることができる。
このように、高温下で熱膨張が発生しても、弁体5の垂直姿勢は保持されるため、安定した弁閉性能を保持できる。
Furthermore, when the drive shaft 21 is raised to the valve-closed position, it separates from the center guide 22 and becomes free, and the drive shaft 21 flexes to compensate for the difference in elastic displacement between the packing 8 and the cushion 9, allowing the link 12 to move in the reciprocating direction of the piston 13, so that when the valve body 5 is heated to a high temperature and the packing 8 expands, the drive shaft 21 flexes and the link 12 moves toward the piston 13 (toward the cushion 9), compressing the cushion. For example, if the cushion 9 is made of PTFE, only the packing 8 is compressed when the cushion 9 touches the ground, so the link block 15 is displaced from the center of the stem by half the amount of compression movement of the packing 8, but no bending load is applied to the highly rigid stem member, and the valve body 5 can be closed evenly parallel while maintaining its vertical position.
In this way, even if thermal expansion occurs under high temperatures, the vertical attitude of the valve body 5 is maintained, so that stable valve closing performance can be maintained.

本例の高温用ゲートバルブは、高温下で弁体5のパッキン8やテンションプレート7のクッション9に熱膨張が発生しても熱膨張の変形量を逃がすことができるので、従来よりも高温対策に優れ、パッキン8やクッション9の消耗が抑制されて、高温下においても使用しても弁体5のパッキン8やテンションプレート7のクッション9の耐久性を高めることができる。加えて、パッキン8とクッション9の消耗が低減されるから、パッキン8やクッション9からパーティクルが発生するのを抑制でき、かつ、安定した弁閉性能を保持できる。 The high-temperature gate valve of this example is superior to conventional high-temperature countermeasures because it can release the deformation caused by thermal expansion even if thermal expansion occurs in the packing 8 of the valve body 5 or the cushion 9 of the tension plate 7 at high temperatures, and wear of the packing 8 and cushion 9 is suppressed, thereby increasing the durability of the packing 8 of the valve body 5 and the cushion 9 of the tension plate 7 even when used at high temperatures. In addition, because wear of the packing 8 and cushion 9 is reduced, it is possible to suppress the generation of particles from the packing 8 and cushion 9 and maintain stable valve closing performance.

また、本例では、エアシリンダ41にロック手段46を設けているので、弁閉位置まで上昇させたピストン42をロックピン46により位置固定して、仮に外部のエア供給手段などが停止したときでも弁閉状態を保持できる。
定荷重ユニット35の定荷重スプリング36による弁閉方向への付勢力による押圧力の付加と、ロック手段46によって、高温下においても、より安定した弁閉性能を発揮できる。
In addition, in this example, a locking means 46 is provided on the air cylinder 41, so that the piston 42 that has been raised to the valve closed position can be fixed in position by the lock pin 46, thereby maintaining the valve closed state even if the external air supply means or the like is stopped.
The constant load spring 36 of the constant load unit 35 applies a pressing force in the valve closing direction, and the locking means 46 allows the valve to close more stably even at high temperatures.

また、テンションプレート7の上下位置に設けられたクッション9は、ボデー2の第2開口部17内壁の上下面で突っ張る構造としているので、シール機能がないテンションプレート7を可能な限り小さくして弁体駆動体3の大型化を回避しつつ、高温用ゲートバルブのコンパクト化を図ることができる。 In addition, the cushions 9 provided above and below the tension plate 7 are designed to be braced against the upper and lower surfaces of the inner wall of the second opening 17 of the body 2, so the tension plate 7, which has no sealing function, can be made as small as possible to avoid increasing the size of the valve body driver 3, while still achieving a compact high-temperature gate valve.

そして、ボデー2の第2開口部17側の内壁には、凹部19を形成し、分割ボデー壁20を設けて、非シール側を極限まで薄肉厚化しているので、ボデー2の幅方向の厚みを抑制しながら、高温用ゲートバルブのコンパクト化を図ることができる。
また、凹部以外はボデー2の厚み幅を変えないように肉厚化しており、非シール側を極限まで薄肉厚化してコンパクト化を図りながら、所定の強度を確保することできる。
Furthermore, a recess 19 is formed in the inner wall on the second opening 17 side of the body 2, and a dividing body wall 20 is provided to reduce the thickness of the non-sealed side to the minimum, thereby making it possible to make the high-temperature gate valve compact while suppressing the thickness of the body 2 in the width direction.
In addition, the thickness of the body 2 is increased without changing the thickness of the body 2 except for the recessed portion, and the non-sealed side is made as thin as possible to achieve compactness while ensuring a predetermined strength.

本例の高温用ゲートバルブは、高温下で使用されるゲートバルブをコンパクト化することができるから、チャンバーと搬送室の間を仕切るためのゲートバルブとして使用した際に、半導体装置の装置全体のコンパクト化に寄与する。 The high-temperature gate valve of this example allows for a compact gate valve used at high temperatures, and therefore contributes to the compactness of the entire semiconductor device when used as a gate valve to separate the chamber and the transfer chamber.

続けて、弁開状態にする際の動作について説明する。本例の高温用ゲートバルブを弁開状態するためには、図示しない外部のエア供給手段によりエア給排気路45からエアシリンダのシリンダ室44にエア供給をして、エアシリンダ41のピストン42を降下させる。エアシリンダ41の出力軸43が降下し、これにより駆動軸プレート33に連結した駆動軸21も降下する。 Next, the operation when opening the valve will be described. To open the high temperature gate valve of this example, air is supplied from the air supply and exhaust passage 45 to the cylinder chamber 44 of the air cylinder by an external air supply means (not shown), causing the piston 42 of the air cylinder 41 to descend. The output shaft 43 of the air cylinder 41 descends, causing the drive shaft 21 connected to the drive shaft plate 33 to also descend.

本例は、圧縮された弁開用スプリング34の弾発力が、駆動軸21が降下する方向に付加されるので、駆動軸21が降下する速度を速めることができる。 In this example, the elastic force of the compressed valve-opening spring 34 is applied in the direction in which the drive shaft 21 descends, so the speed at which the drive shaft 21 descends can be increased.

駆動軸21が所定の弁開位置まで降下すると、弁体駆動体3におけるリンク機構4のリンクブロック15の上下方向の変位はリンク12を介して水平方向に変換されて、ピストン13が水平移動して、ピストン13に連結している弁体取付板6がボデー2内壁の第1開口部16から離間する方向に水平移動して、弁体取付板6に取付けられた弁体5は第1開口部16から離間する方向に水平移動する。弁体5による第1開口部16の弁閉シールが解除されると、高温用ゲートバルブは弁開状態となる。
このとき、同時にリンク機構4のリンクブロック15の上下方向の変位は第2開口部17側のリンク12を介して水平方向に変換されて、リンク機構4の第2開口部17側ピストン13が水平移動して、ピストン13に連結しているテンションプレート7は第2開口部17から離間する方向に水平移動して、クッション9がボデー2の内壁から離間する。
When the drive shaft 21 descends to a predetermined valve open position, the vertical displacement of the link block 15 of the link mechanism 4 in the valve element drive element 3 is converted to a horizontal direction via the link 12, causing the piston 13 to move horizontally, causing the valve element mounting plate 6 connected to the piston 13 to move horizontally in a direction away from the first opening 16 in the inner wall of the body 2, and the valve element 5 attached to the valve element mounting plate 6 to move horizontally in a direction away from the first opening 16. When the valve element 5 releases the valve-closed seal of the first opening 16, the high-temperature gate valve enters an open valve state.
At the same time, the vertical displacement of the link block 15 of the link mechanism 4 is converted horizontally via the link 12 on the second opening 17 side, causing the piston 13 on the second opening 17 side of the link mechanism 4 to move horizontally, and the tension plate 7 connected to the piston 13 moves horizontally in the direction away from the second opening 17, causing the cushion 9 to move away from the inner wall of the body 2.

本例の高温用ゲートバルブは、弁体駆動体3のリンク機構4によって、弁体5とテンションプレート7が同時に水平移動し、水平方向に移動する移動量は同量であるから、弁開動作時のガタつきや偏りがなく、弁開動作時に振動や音が発生するのを抑制することができる。 In this example of a high-temperature gate valve, the valve body 5 and tension plate 7 move horizontally at the same time due to the link mechanism 4 of the valve body driver 3, and the amount of horizontal movement is the same, so there is no wobble or bias when the valve is opened, and vibration and noise can be suppressed when the valve is opened.

図6(b)に示すように、駆動軸21が所定の位置まで降下すると、センターガイド22の係止部23がリンクブロック15に係止する。
弁体駆動体3の弁開位置では、センターガイド22の係止部23とリンクブロック15の係合により駆動軸21の移動が規制されて駆動軸21を位置固定し、駆動軸21が撓んだり、ガタついたりするのを防止することができ、弁開動作時に振動や音が発生するのを抑制することができる。
As shown in FIG. 6B , when the drive shaft 21 descends to a predetermined position, the locking portion 23 of the center guide 22 locks onto the link block 15 .
When the valve body driver 3 is in the valve open position, the movement of the drive shaft 21 is restricted by the engagement between the locking portion 23 of the center guide 22 and the link block 15, fixing the position of the drive shaft 21 and preventing the drive shaft 21 from bending or rattling, thereby suppressing the generation of vibrations and noise during the valve opening operation.

弁開位置では、駆動軸21が位置固定されるから、高温用ゲートバルブが弁開状態のとき駆動軸21が移動することなく、駆動軸21の撓みやガタつきを防止して、本例の高温用ゲートバルブは、安定した弁開状態を保持することができる。 In the valve open position, the drive shaft 21 is fixed in position, so when the high-temperature gate valve is in the open state, the drive shaft 21 does not move, preventing bending or rattling of the drive shaft 21, and the high-temperature gate valve of this example can maintain a stable valve open state.

このように、本例の高温用ゲートバルブは、弁開閉動作時には、弁体駆動体3のリンク機構4によって、弁体5とテンションプレート7を同時に水平移動して、水平方向の移動量を同量にしているので、高温下においても安定した弁開閉動作を確保できる。
そして、弁体駆動体3による弁体5の締付荷重によりパッキン8とクッション7が略同等の変形量になる形状に形成したことにより、弁閉シール時に両側での押圧力がほぼ同じになって、樹脂部材からなるパッキン8やクッション7の接触面では、面圧の不均一や偏りが生じ難くなり、弁開閉作動時の振動や音が生じ難くなる。
さらに、高温下で、摩耗しやすい弁体のパッキン8(シール部材)やクッション9に係る過荷重の発生をなくし、高温用ゲートバルブの耐久性を向上させることができる。
In this way, in the high-temperature gate valve of this example, when the valve is opened or closed, the link mechanism 4 of the valve body driver 3 moves the valve body 5 and the tension plate 7 horizontally at the same time, ensuring that the horizontal movements are the same amount, thereby ensuring stable valve opening and closing operation even at high temperatures.
Furthermore, by forming the packing 8 and cushion 7 into a shape that causes them to deform by approximately the same amount due to the tightening load of the valve body 5 applied by the valve body driver 3, the pressing force on both sides is approximately the same when the valve is closed and sealed, and unevenness or bias in the surface pressure is less likely to occur on the contact surfaces of the packing 8 and cushion 7, which are made of resin materials, and vibrations and noise are less likely to occur when the valve is opened and closed.
Furthermore, the occurrence of overload on the packing 8 (sealing member) and cushion 9 of the valve body, which are susceptible to wear at high temperatures, can be eliminated, improving the durability of the high-temperature gate valve.

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention described in the claims of the present invention.

上記の実施の形態では、駆動軸21を上下動させるアクチュエータ40を空気式アクチュエータにより構成したが、電動式アクチュエータにより構成してもよい。また、ロック手段は、カム機構やカム溝などにより構成してもよい。 In the above embodiment, the actuator 40 that moves the drive shaft 21 up and down is configured as a pneumatic actuator, but it may also be configured as an electric actuator. Also, the locking means may be configured as a cam mechanism, a cam groove, etc.

2 ボデー
3 弁体駆動体
4 リンク機構
5 弁体
6 弁体取付板
7 テンションプレート
8 パッキン
9 クッション
15 リンクブロック
16 第1開口部
17 第2開口部
19 凹部
21 駆動軸
32 ガイドプレート
33 駆動軸プレート
35 定荷重ユニット
36 定荷重スプリング
40 アクチュエータ
43 出力軸
REFERENCE SIGNS LIST 2 Body 3 Valve body driver 4 Link mechanism 5 Valve body 6 Valve body mounting plate 7 Tension plate 8 Packing 9 Cushion 15 Link block 16 First opening 17 Second opening 19 Recess 21 Drive shaft 32 Guide plate
33 Drive shaft plate 35 Constant load unit 36 Constant load spring 40 Actuator 43 Output shaft

Claims (6)

ボデー内を上下動する駆動軸と、前記駆動軸に設けられ、かつ前記駆動軸に対して水平移動する弁体駆動体と、前記弁体駆動体の両側の一面に前記ボデーの開口内壁面を弁座シールする弾性部材のパッキンを設けた横長で長尺形状の弁体と、前記弁体駆動体の両側の他面に前記ボデーの壁面に押圧接触する弾性部材のクッションを設けた横長で短尺形状のテンションプレートと、を備え、前記弁体駆動体による前記弁体の締付荷重により前記パッキンと前記クッションが略同等の変形量になる形状に形成したことを特徴とする高温用ゲートバルブ。 A high-temperature gate valve comprising: a drive shaft that moves up and down within the body; a valve body driver that is attached to the drive shaft and moves horizontally relative to the drive shaft; a horizontally long valve body having a packing made of an elastic material that seals the inner wall surface of the opening of the body on one side of the valve body driver; and a horizontally long tension plate having a cushion made of an elastic material that presses against the wall surface of the body on the other side of the valve body driver, the packing and the cushion being formed in a shape that causes approximately equal deformation amounts due to the tightening load of the valve body by the valve body driver. 前記パッキンと前記クッションは、高温時における弁締め切り時の変形量を同程度になるような接地面積に形成した請求項1に記載の高温用ゲートバルブ。 The high-temperature gate valve according to claim 1, in which the packing and the cushion are formed with contact areas such that the amount of deformation when the valve is closed at high temperatures is approximately the same. 前記ボデーは、厚み幅方向に横長の第1開口部と横長の第2開口部を形成し、このボデー内における前記テンションプレートの水平移動領域と上下動領域の前記ボデー内壁には、凹部が形成され、前記凹部以外の前記ボデーの厚み幅を変えないようにした請求項1又は請求項2に記載の高温用ゲートバルブ。 The high-temperature gate valve according to claim 1 or 2, in which the body has a first opening and a second opening that are elongated in the thickness direction, and recesses are formed on the inner wall of the body in the horizontal movement area and the vertical movement area of the tension plate within the body, so that the thickness width of the body other than the recesses is not changed. 前記テンションプレート面の上下位置に設けられた前記クッションは、前記ボデーの前記第2開口部内壁の上下面で突っ張る構造とした請求項3項に記載の高温用ゲートバルブ。 The high-temperature gate valve according to claim 3, wherein the cushions provided above and below the tension plate surface are structured to brace against the upper and lower surfaces of the inner wall of the second opening of the body. 前記弁体駆動体は、前記駆動軸に取付けられたリンクブロックと、このリンクブロックに取付けられたリンク機構と、前記駆動軸が上下動する際に作動する前記リンク機構に設けたピストンとを備えた構造である請求項1乃至4の何れか1項に記載の高温用ゲートバルブ。 The high-temperature gate valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the valve body driver is structured to include a link block attached to the drive shaft, a link mechanism attached to the link block, and a piston provided in the link mechanism that operates when the drive shaft moves up and down. 複数の前記駆動軸の下端に設けられた駆動軸プレートにアクチュエータにより上下動する出力軸を取付け、この出力軸に定荷重スプリングを有する定荷重ユニットを設け、高温時に、前記パッキンと前記クッションの膨張により前記駆動軸を押下げて前記定荷重スプリングを圧縮し、過大な荷重が加わるのを防ぐ構造とした請求項1乃至5の何れか1項に記載の高温用ゲートバルブ。 A high-temperature gate valve according to any one of claims 1 to 5, in which an output shaft that moves up and down by an actuator is attached to a drive shaft plate provided at the lower end of the multiple drive shafts, a constant load unit having a constant load spring is provided on this output shaft, and at high temperatures, the packing and the cushion expand to press down the drive shaft, compressing the constant load spring and preventing the application of an excessive load.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN119934264B (en) * 2025-04-09 2025-07-18 帝京半导体科技(苏州)有限公司 A motion transmission valve device for display etching equipment
CN119957696A (en) * 2025-04-11 2025-05-09 帝京半导体科技(苏州)有限公司 A double-door transfer valve device for etching equipment

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000257751A (en) 1999-03-10 2000-09-19 Shin Meiwa Ind Co Ltd Vacuum gate valve
US20070075288A1 (en) 2003-05-02 2007-04-05 Varian, Inc. Gate valve

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62237174A (en) * 1986-04-08 1987-10-17 Tonan Kogyo Kk Gate valve
US5318272A (en) * 1992-06-12 1994-06-07 Mks Instruments, Inc. Motor controlled throttling poppet valve
JP3138645B2 (en) * 1996-10-02 2001-02-26 入江工研株式会社 Non-sliding vacuum gate valve and valve plate

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000257751A (en) 1999-03-10 2000-09-19 Shin Meiwa Ind Co Ltd Vacuum gate valve
US20070075288A1 (en) 2003-05-02 2007-04-05 Varian, Inc. Gate valve

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