(57)【要約】【課題】機能信頼性をより高めた、互いに接続された２つのプロセスユニット間を蒸気が漏れないよう遮断するバルブを提供すること。【解決手段】２つのプロセスユニット間を接続する流路３と、該流路３内に設けられたシャットオフ装置を備えて成る、互いに接続された前記２つのプロセスユニット間を蒸気が漏れないよう遮断するバルブにおいて、当該バルブを囲繞して設けられたヒータ装置１５から熱伝導するよう接続された、蒸気による結露を生じない範囲を、前記流路３の蒸気と接触する表面に設けた。
2007536471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのプロセスユニット間を接続する流路と、
該流路内に設けられたシャットオフ装置と
を備えて成る、互いに接続された前記２つのプロセスユニット間を蒸気が漏れないよう遮断するバルブにおいて、
当該バルブを囲繞して設けられたヒータ装置（１５）から熱伝導するよう接続された、蒸気による結露を生じない範囲を、前記流路（３）の蒸気と接触する表面に設けたことを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記流路の全表面における前記シャットオフ装置を、前記ヒータ装置（１５）により、蒸気と接触する前記流路の表面（３）に対して熱伝導するよう設けたことを特徴とする請求項１記載のバルブ。
【請求項３】
前記流路（３）の少なくとも一部を、その他の部分と相違する方向へ向けたことを特徴とする請求項１又は２記載のバルブ。
【請求項４】
前記流路の両開口部（４）を、当該バルブ（１）の入口側及び出口側で互いに高さ及び／又は左右位置をずらして平行に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項５】
前記流路（３）の前記ヒータ装置（１５）を、少なくとも２つの加熱部で構成するとともに、これら加熱部のどちらかを、前記シャットオフ装置から延設された２つの前記流路のどちらかに設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項６】
前記シャットオフ装置を、前記流路の表面のリング状の突出部（９）に設けたガスケット（１０）を包含して構成したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項７】
一端にバルブヘッド（１２）を備えたタペット（１１）を前記シャットオフ装置に設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
前記タペット（１１）及び前記バルブヘッド（１２）をバルブハウジング内に設けたことを特徴とする請求項７記載のバルブ。
【請求項９】
前記バルブハウジング内に前記ヒータ装置（１５）を設けたことを特徴とする請求項８記載のバルブ。
【請求項１０】
空気式電動バルブ開閉駆動装置を備えて成ることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記流路（２）を基本的に炭素又は炭素を含有する材料で形成したことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記タペット（１１）及び／又は前記バルブヘッド（１２）を基本的に炭素又は炭素を含有する材料で形成したことを特徴とする請求項７〜９の何れか１項に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのプロセスユニット間を接続する流路と、該流路内に設けられたシャットオフ装置とを備えて成る、互いに接続された前記２つのプロセスユニット間を蒸気が漏れないよう遮断するバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
気体、液体及びばら製品を遮断するバルブは知られており、このようなバルブは、化学設備或いは真空設備に使用されている。しかしながら、従来技術によるバルブによれば、特に、物理蒸着法（ＰＶＤ）を用いて金属材料で基板をコーティングする真空設備のように、高温の蒸気状のコーティング材料が接触する際の機能及び信頼性が保障されないという問題がある。
【０００３】
この一方の原因として、バルブを通過する蒸気状のコーティング材料がバルブの流路壁面において分離してしまうことにある。又、コーティング材料は、バルブが開いた位置にある場合には高温の蒸気として送出され、バルブが閉じた位置にある場合には次のプロセスへ供給されないようになっているが、このとき、両プロセス間に配置されたバルブのうち低温側のプロセスに接する側に結露付着物が生じてしまい、このような結露付着物により、バルブの動作に関して規定された機能上の許容範囲、及びシールに関して相互に調節された適合に影響が及ぶため、先進の薄膜形成において、バルブの開閉、特に閉鎖機能に関して機能制限或いは機能障害が生じてしまう。
【０００４】
そして、もう一方の原因としては、従来の技術においては、蒸気状の金属コーティング材料とバルブ自体の間で望ましくない合金が形成されてしまうことにあり、これによりバルブが破損してしまう。そして、上記２つの現象は、真空設備全体の機能に影響してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的とする処は、機能信頼性をより高めた、互いに接続された２つのプロセスユニット間を蒸気が漏れないよう遮断するバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するため、本発明によれば、バルブを囲繞して設けられたヒータ装置から熱伝導するよう接続された、蒸気による結露を生じない範囲を、流路の蒸気と接触する表面に設けたことを特徴としている。
【０００７】
ところで、バルブの使用温度である２０℃〜１０００℃、好ましくは２０℃〜８００℃における当該バルブの耐熱性及び耐圧性に関して、バルブ本体は熱的に高い安定性を有する適当な材料で加工されており、同様に、流路内に設けられた他の部材も基本的に熱的に高い安定性を有する適当な材料で加工されている。又、流路内或いは流路壁面に設けられていない部材も含めた全ての部材は、その材料の選択に際して、特に高温に対する強度、縦方向の熱膨張係数及びコーティング材料の蒸気に対する抵抗性に関して適合される。
【０００８】
又、本発明によれば、流路の全表面におけるシャットオフ装置を、ヒータ装置により、蒸気と接触する流路の表面に対して熱伝導するよう設けたことを特徴としている。更に、ヒータ装置を、好ましくは電気抵抗型の放射式ヒータとして構成し、バルブ本体の周囲に配設している。バルブが閉鎖位置にある場合に、蒸着めっきを施す空間（第一真空蒸着室）と蒸発を行う空間（第二真空蒸着室）との間の温度差による影響を軽減するため、本発明によれば、流路の少なくとも一部をその他の部分と相違する方向へ向けたことを特徴としている。
【０００９】
又、バルブが閉鎖位置にある場合の、一つの真空蒸着室と他の真空蒸着室との間の温度差による影響を軽減するための別の実施形態或いは付加的な実施形態によれば、流路の両開口部を、バルブの入口側及び出口側で互いに高さ及び／又は左右位置をずらして平行に設けたことを特徴としており、更に、好ましくは、流路のヒータ装置を、少なくとも２つの互いに独立した加熱部で構成するとともに、これら加熱部のどちらかを、シャットオフ装置から延設された２つの前記流路のどちらかに設けたことを特徴としている。
【００１０】
更に、本発明の一つの実施形態によれば、シャットオフ装置を、流路の表面のリング状の突出部に設けたガスケットを包含して構成したことを特徴としている。
【００１１】
又、ガスケットは好ましくはリング状且つ平らに形成されて、流路表面のリング状の突出部に配置される。そして、本発明は例えば繊維状のガスケット等のガスケットの他の適当な実施の形態を包含しているが、どの実施の形態においても、少なくとも流路表面と同等程度の高温下での強度を備えている。
【００１２】
そして、本発明の他の適当な実施の形態によれば、一端にバルブヘッドを備えたタペットをシャットオフ装置に設けたことを特徴としている。
【００１３】
ところで、タペットが流路の流体貫流方向に対して好ましくは直角に、或る角度をなして設けられており、このタペットは、流路屈曲部の範囲において当該タペットの端部に設けられたバルブヘッドで流路内を摺動可能に支持されている。このようなタペットの支持は、バルブの真空密封的な形成のための好ましくは階段状の複数の、少なくとも１つのタペットの周囲に設けられたシール部材を包含している。
【００１４】
バルブが開放位置にある際には、バルブヘッドは、流路屈曲部を開放するとともに、この流路屈曲部内の収容部に設けられており、一方、バルブが閉鎖位置にある際には流路内の当該バルブヘッドに平行に設けられた突出部上のガスケットに当接する。従って、流路の貫流はディスクバルブの機能により周囲を完全に密封することができる。
【００１５】
又、一つの有利な実施形態としては、タペット或いはバルブヘッドをバルブ内に設けることであり、特に有利には、このバルブ内にヒータ装置を配設することである。そして、熱放射式のヒータ装置により、流路の完全な加熱が達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、十分高温に達した流路壁面により、この流路壁面に衝突する蒸気状の金属コーティング材料は当該流路壁面で再度蒸発し、流路から離反するが、この際、流路壁面温度が高ければ高いほどこの効果は大きくなる。そして、流路壁面の温度上昇に伴い、流路を貫流する蒸気状の金属コーティング材料の分離量が、当該金属コーティング材料が圧力に応じて、蒸発温度以上において結露付着物が自由に搬送されるに至るまで低下させることができる。
【００１７】
又、蒸気状のコーティング材料の結露をバルブの全貫流領域に亘って防止することができ、更に、蒸気流入側及び蒸気流出側、即ち、蒸発側及び蒸着めっき側の各プロセス条件に合った温度体系が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１及び図２は、バルブハウジング２内を通って延設された流路３及び該流路３に接続されたシャットオフ装置を備えたバルブ１を示している。ここで、バルブ本体は、真空コーティングでの通常の経過温度において耐熱性及び耐圧性を確保できるよう基本的にグラファイトや他の熱的に安定な材料で形成されている。そして、流路３に設けられた他の全ての部材も同様に上記と同じか、或いはそれに類する熱的に安定な材料から成っている。更には、流路３に設けられていない他の部材も例えば耐熱鋼或いは耐熱鋼合金のような熱的に安定な材料を使用することが可能である。
【００２０】
ところで、第一の流路開口部４には組付を容易にするためのフランジが取り付けられており、流路は、フランジ５の開口部を起点とする９０°屈曲した第一の屈曲部６と、同様に９０°屈曲した第二の屈曲部６を備えている。即ち、２つの流路開口部４は、直線をなさず、互いにそれぞれ平行にずらして配置されている。そして、流路３は、その開口部４及び第二の屈曲部６においては管状に形成されており、第一の屈曲部６においてディスクバルブ８を収容する収容部７を備えている。
【００２１】
又、第一の屈曲部６と第二の屈曲部６の間にリング状の突出部９が取り付けられており、該突出部９には、ガスケット１０を収容する凹部が形成されている。尚、突出部９の外径は第一の屈曲部６においてディスクバルブ８を収容するシリンダ状の収容部７の外径に一致する。
【００２２】
而して、ディスクバルブ８は、タペット１１及び該タペット１１の先端に取り付けられたバルブヘッド１２から成っており、タペット１１はバルブハウジング２から流路両端の断面に対して直角に突出している。そして、タペット摺動範囲において、タペットを囲繞するように、バルブハウジング２の外側にガスケット１０を備えた収容部７が設けられている。更に、ガスケット１０を段状に複数備えたシール部１３がタペットの突出範囲に取り付けられている。尚、タペット１１はバルブ１の閉鎖状態においてもシール部１３から突出しており、その端部で不図示のバルブ開閉駆動装置に接続されている。
【００２３】
図１はバルブ１の開放状態を示しており、バルブヘッド１２の外径は収容部７の外径よりも小さい。従って、ディスクバルブ８が移動する際、バルブヘッド１２の周りを流体が貫流することができ、バルブヘッド１２の両側の圧力差が解消される。又、ディスクバルブ８は開放状態において第一の屈曲部６のシリンダ状の収容部７内にあるので、流体が流路内を自由に流れることができる。
【００２４】
図２はバルブ１の閉鎖状態を示しており、バルブヘッド１２は、流路３内で当該バルブヘッド１２に平行に形成された突出部９内のガスケット１０と当接するように設けられている。尚、流路は機能上の観点から周囲が完全にシールされている。
【００２５】
ところで、バルブハウジング２はディスクバルブ８の取外しのために二部分で形成されているので、タペット１１の突出範囲のハウジング壁はハウジングキャップ１４として形成されており、このハウジングキャップ１４は、他の部材から分離させたり、又、再び真空密封してガスケット１０に固定させることもできる。尚、ケーシングキャップ外径は、バルブヘッド外径よりも大きいので、シール部１３をケーシングキャップ１４上に取り付けることができる。
【００２６】
而して、抵抗型の放射式ヒータとしてのヒータ装置１５が取付部材と共にバルブハウジング２の周辺に取り付けられており、バルブハウジング２は、ヒータ装置１５により約１０００℃まで加熱される。この際、ディスクバルブ８も、その良好な熱伝導性に基づき、熱放射によってバルブハウジングと同じ温度まで加熱される。従って、ヒータ装置１５により、流路表面及び流路３内に設けられた全ての表面がほぼ均等に温度調節可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るバルブの開放状態における断面図である。
【図２】本発明に係るバルブの閉鎖状態における断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１          バルブ
２          バルブハウジング
３          流路
４          流路開口部
５          フランジ
６          屈曲部
７          収容部
８          ディスクバルブ
９          突出部
１０        ガスケット
１１        タペット
１２        バルブヘッド
１３        シール部
１４        ハウジングキャップ
１５        ヒータ装置
【図１】
2007536471.tif 000003
【図２】
2007536471.tif 000004
【国際調査報告】
2007536471.tif 000005
2007536471.tif 000006
2007536471.tif 000007
2007536471.tif 000008
2007536471.tif 000009
2007536471.tif 000010