(57)【要約】  粒状物の流れを制御する安息角バルブおよび安息角バルブにおける漏れを修復する方法が本明細書に開示される。安息角バルブは、内部キャビティ、入口および出口を有するハウジングを有する。粒状物をバルブの中に運ぶのにガスが用いられ、ハウジングは、ガスが少なくとも７０ｐｓｉの圧力を有し得るような厚さを有する。サドルがハウジングの内部キャビティ内に配置され、且つハウジングにおける開口部の中を通る回転可能なシャフトに連結される。山形シールがシャフトとシーリング部材との間に配置される。圧縮部材は、シーリング部材と螺合可能に係合し、且つ山形シールに力を及ぼして、シャフトおよび／またはハウジングに対して山形シールを広げ、それにより、中を通るガスの漏れを防止および／または修復するために操作可能である。
2013531198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状物を吐出するための安息角バルブであって、前記バルブは、
入口と、出口と、周縁端を有する開口部と、内部キャビティとを有するハウジング；
入口からハウジングの内部キャビティの中へと延びている管であって、ハウジングの内部キャビティにおいて終端を有する管；
ハウジングの内部キャビティ内に配置されるサドルであって、管の終端の垂直下方に配置され、かつキャッチ部材を有するサドル；
サドルに連結されるシャフトであって、ハウジングにおける開口部の周縁端を通って延びており、かつ駆動部に連結されるように構成されるシャフト；
ハウジングにおける開口部を規定する周縁端に少なくとも隣接して配置される山形シールであって、該開口部を通ってシャフトが延びており、シャフトが通る空隙を有する山形シール；
ハウジングと係合する圧縮部材であって、山形シールに力を及ぼしてハウジングにおける開口部の周縁端およびシャフトの少なくとも１つに対して山形シールを広げるように構成される圧縮部材
を含み、
サドルは、シャフトによって第１の位置と第２の位置との間で回転可能であり、第１の位置において、粒状物はキャッチ部材を越えて妨げられることなく流れることができ、第２の位置において、キャッチ部材は、粒状物がサドルを越えて流れることができないように、管の終端の垂直下方に配置される、安息角バルブ。
【請求項２】
圧縮部材が該圧縮部材において形成された開口部を有し、該開口部は、圧縮部材の縦軸に対して平行であり、シャフトは、ハウジングにおける開口部、山形シールにおける空隙および圧縮部材における開口部を通って延びている、請求項１に記載の安息角バルブ。
【請求項３】
圧縮部材が外面を有し、複数のねじ山がその外面の少なくとも一部に配置される、請求項１に記載の安息角バルブ。
【請求項４】
ハウジングの外面に連結されるシールプレートを更に含み、シールプレートは、該シールプレートにおいて形成された、ハウジングにおける開口部に隣接して配置される開口部を有し、圧縮部材は、シールプレートと螺合可能に係合する、請求項３に記載の安息角バルブ。
【請求項５】
シールプレートにおける開口部が内面を有し、複数のねじ山がシールプレートにおける開口部の内面に配置される、請求項４に記載の安息角バルブ。
【請求項６】
シールプレートの複数のねじ山が、圧縮部材の複数のねじ山と係合する、請求項５に記載の安息角バルブ。
【請求項７】
圧縮部材を時計回り及び反時計回りの一方向に回転させると、圧縮部材が、シャフトの縦軸に対して垂直な横方向に圧縮部材を広げる力を圧縮部材に及ぼす、請求項６に記載の安息角バルブ。
【請求項８】
粒状物を吐出するための安息角バルブであって、前記バルブは、
入口と出口とを有するハウジングであって、少なくとも約０．９５インチの厚さを有する複数の壁を含むハウジング；
入口からハウジングの内部キャビティの中へと延びている管であって、ハウジングの内部キャビティにおいて終端を有する管；
ハウジングの内部キャビティ内に配置されるサドルであって、管の終端の垂直下方に配置され、かつハウジングにおける開口部を通って延びているシャフトに連結されるサドル；および
ハウジングの外面に連結されるシールプレートであって、ハウジングにおける開口部に隣接して配置される開口部を該シールプレートにおいて有し、該シールプレートにおいて形成されたｏ−リングを収容するサイズの溝を有し、バルブが少なくとも約８０ポンド毎平方インチの圧力を有するガスを用いて粒状物を吐出し得るように構成されているシールプレート
を含む、安息角バルブ。
【請求項９】
ハウジングの外面と、シールプレートに形成された溝との間に配置される第１のｏ−リング、およびシャフトとシールプレートにおける開口部との間に配置される第２のｏ−リングを更に含む、請求項８に記載の安息角バルブ。
【請求項１０】
ハウジングの出口に隣接して配置されるバルブを更に含む、請求項８に記載の安息角バルブ。
【請求項１１】
サドルが開口部を有し且つシャフトによって第１の位置と第２の位置との間で回転可能であり、第１の位置において、粒状物はサドルにおける開口部を通って流れることができ、第２の位置において、粒状物はサドルにおける開口部を通って流れることができない、請求項８に記載の安息角バルブ。
【請求項１２】
加圧ガスを用いて粒状物を吐出するための安息角バルブであって、前記バルブは、
入口と、出口と、周縁端を有する開口部と、内部キャビティとを有するハウジングであって、少なくとも約０．９５インチの厚さを有する複数の壁を有するハウジング；
ハウジングの内部キャビティの中へと延びており、かつ内部キャビティにおいて終端を有する管；
ハウジングの内部キャビティ内に配置されるサドルであって、管の終端の垂直下方に配置されるサドル；
サドルに連結され、かつハウジングにおける開口部を通って延びているシャフト；
ハウジングにおける開口部の周縁端に少なくとも隣接して配置される山形シールであって、該開口部を通ってシャフトが延びており、シャフトが通る空隙を有する山形シール；および
ハウジングと螺合可能に係合する圧縮部材であって、時計回り及び反時計回りの一方向に回転させると山形シールに力を及ぼすように構成されており、山形シールに及ぼされる力により、山形シールが、ハウジングにおける開口部の周縁端およびシャフトの少なくとも１つに対して広げられる、圧縮部材
を含む、安息角バルブ。
【請求項１３】
圧縮部材が該圧縮部材において形成された開口部を有し、該開口部は圧縮部材の縦軸に対して平行であり、シャフトは、ハウジングにおける開口部、山形シールにおける空隙および圧縮部材における開口部を通って延びている、請求項１２に記載の安息角バルブ。
【請求項１４】
圧縮部材が外面を有し、複数のねじ山がその外面の少なくとも一部に配置される、請求項１２に記載の安息角バルブ。
【請求項１５】
ハウジングの外面に連結されるシールプレートを更に含み、シールプレートは、該シールプレートにおいて形成された、ハウジングにおける開口部に隣接して配置される開口部を有し、圧縮部材は、シールプレートと螺合可能に係合する、請求項１４に記載の安息角バルブ。
【請求項１６】
シールプレートにおける開口部が内面を有し、複数のねじ山がシールプレートにおける開口部の内面に配置され、シールプレートの複数のねじ山が、圧縮部材の複数のねじ山と係合する、請求項１５に記載の安息角バルブ。
【請求項１７】
圧縮部材を時計回り及び反時計回りの一方向に回転させると、圧縮部材が、シャフトの縦軸に対して垂直な横方向に圧縮部材を広げる力を圧縮部材に及ぼす、請求項１６に記載の安息角バルブ。
【請求項１８】
加圧ガスを用いて粒状物を吐出するための安息角バルブにおける漏れを修復する方法であって、
安息角バルブは、ハウジングと、該ハウジング内に配置されるサドルとを含み、シャフトがサドルに連結され且つハウジングにおける開口部を通って延びており、山形シールがシャフトとハウジングにおける開口部との間に配置されており、圧縮部材が、ハウジングと螺合可能に係合し且つ圧縮部材を締め付けると圧縮力を山形シールに及ぼすように構成されており、
ハウジングにおける開口部を通る加圧ガスおよび粒状物の内の一方の第１の漏れを検出する工程；および
第１の漏れが検出されると圧縮部材を第１の量だけ締め付ける工程であって、圧縮部材を第１の量だけ締め付けることにより、第１の力が山形シールに及ぼされ、山形シールに及ぼされる第１の力は、シャフトとハウジングにおける開口部との間で山形シールを横方向に広げて、第１の漏れを減らす又はなくすことにより第１の漏れを修復し、圧縮部材を第１の量だけ締め付けることは、ハウジングにおける開口部に対するシャフトの回転を許容する、工程
を含む、方法。
【請求項１９】
圧縮を締め付けることが、時計回り及び反時計回りの一方向に圧縮部材を回転させることを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
圧縮部材を締め付けることにより、シャフトの縦軸に対して平行な方向における、ハウジングに向かう圧縮部材の移動がもたらされる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２１】
シャフトの縦軸に対して平行な方向における、ハウジングに向かう圧縮部材の移動により、力が山形シールに及ぼされる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
ハウジングにおける開口部を通る加圧ガスおよび粒状物の内の一方の第２の漏れを検出する工程を更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
第２の漏れが検出されると圧縮部材を第２の量だけ締め付ける工程を更に含み、圧縮部材を第２の量だけ締め付けることにより、第２の力が山形シールに及ぼされ、山形シールに及ぼされる第２の力は、シャフトとハウジングにおける開口部との間で山形シールを横方向に広げて、第２の漏れを減らす又はなくす、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
シールを第２の量だけ締め付けることは、ハウジングにおける開口部に対するシャフトの回転を許容する、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
例えば半導体ウエハを含むシリコン製品の製造において、高純度の粒状固体が頻繁に用いられる。粒状固体の流れ（または流量）を制御するためにバルブが用いられる。ボールバルブまたはゲートバルブ等の常套的なバルブは、製造プロセスにおける粒状物の流れを制御するのに適していない。常套的なバルブを用いると、しばしば材料がバルブから擦り取られて粒状物を汚染する。更に、粒状物がバルブの構成要素の間に捕捉されることがあるので、常套的なバルブは、完全に閉じて粒状物の流れを止めることができない場合がある。安息角バルブは、これらの問題に対処するために開発されてきた。しかし、従来の安息角バルブは欠陥を有していた。例えば、従来のシールは高いガス圧に耐えることができない。
【発明の概要】
【０００２】
第１の態様は、高純度の粒状物を吐出（または排出もしくはディスペンシング）するための安息角バルブである。バルブは、入口と、出口と、周縁端を有する開口部と、内部キャビティとを有するハウジングを含む。管が入口からハウジングの内部キャビティの中へと延びており、管は、ハウジングの内部キャビティにおいて終端を有する。サドルが、ハウジングの内部キャビティ内に配置される。サドルはまた、管の終端の垂直下方に配置されており、サドルはキャッチ部材を有する。シャフトがサドルに連結され、かつハウジングにおける開口部の周縁端を通って延びており、駆動部に連結されるように構成されている。山形シールが、ハウジングにおける開口部を規定する周縁端に少なくとも隣接して配置されており、その開口部を通ってシャフトが延びており、山形シールはシャフトが通る空隙を有する。圧縮部材がハウジングと係合しており、山形シールに力を及ぼしてハウジングにおける開口部の周縁端およびシャフトの少なくとも１つに対して山形シールを広げるように構成されている。サドルは、シャフトによって第１の位置と第２の位置との間で回転可能であり、第１の位置において、高純度の粒状物はキャッチ部材によって妨げられることなく流れることができ、第２の位置において、キャッチ部材は、高純度の粒状物がサドルを越えて流れることができないように、管の終端の垂直下方に配置される。
【０００３】
もう１つの態様は、高純度の粒状物を吐出するための安息角バルブである。バルブは、入口と出口とを有するハウジングを含み、ハウジングは、少なくとも約０．９５インチの厚さを有する複数の壁を含む。管が入口からハウジングの内部キャビティの中へと延びており、管は、ハウジングの内部キャビティにおいて終端を有する。サドルが、ハウジングの内部キャビティにおいて、管の終端の垂直下方に配置される。サドルは、ハウジングにおける開口部を通って延びているシャフトに連結される。シールプレートがハウジングの外面に連結され、ハウジングにおける開口部に隣接して配置される開口部をそのシールプレートにおいて有する。シールプレートは、そのシールプレートにおいて形成された、ｏ−リングを収容するサイズの溝を有し、バルブが少なくとも約８０ポンド毎平方インチの圧力を有するガスを用いて高純度の粒状物を吐出し得るように構成されている。
【０００４】
更にもう１つの態様は、加圧ガスを用いて高純度の粒状物を吐出するための安息角バルブである。バルブは、入口と、出口と、周縁端を有する開口部と、内部キャビティとを有するハウジングを含む。ハウジングは、少なくとも約０．９５インチの厚さを有する複数の壁を有する。管がハウジングの内部キャビティの中へと延びており、内部キャビティにおいて終端を有する。サドルが、ハウジングの内部キャビティにおいて、管の終端の垂直下方に配置される。シャフトがサドルに連結され、かつハウジングにおける開口部を通って延びている。山形シールが、ハウジングにおける開口部の周縁端に少なくとも隣接して配置されており、その開口部を通ってシャフトが延びている。山形シールはシャフトが通る空隙を有する。圧縮部材が、ハウジングと螺合可能に係合しており、時計回り及び反時計回りの一方向に回転させると山形シールに力を及ぼすように構成されている。山形シールに及ぼされる力により、山形シールは、ハウジングにおける開口部の周縁端およびシャフトの少なくとも１つに対して広げられる。
【０００５】
更にもう１つの態様は、加圧ガスを用いて高純度の粒状物を吐出するための安息角バルブにおける漏れ（またはリーク）を修復する方法である。安息角バルブは、ハウジングと、ハウジング内に配置されるサドルとを含み、シャフトがサドルに連結され且つハウジングにおける開口部を通って延びており、山形シールがシャフトとハウジングにおける開口部との間に配置されており、圧縮部材が、ハウジングと螺合可能に係合し、且つ圧縮部材を締め付けると山形シールに圧縮力を及ぼすように構成されている。方法は、ハウジングにおける開口部を通る加圧ガスおよび高純度の粒状物の内の一方の第１の漏れを検出する工程を含む。第１の漏れが検出されると、圧縮部材を第１の量だけ締め付ける。圧縮部材を第１の量だけ締め付けることにより、第１の力が山形シールに及ぼされ、それにより、山形シールがシャフトとハウジングにおける開口部との間で横方向に広げられて、第１の漏れを減らす又はなくすことにより第１の漏れが修復される。圧縮部材を第１の量だけ締め付けることは、ハウジングにおける開口部に対するシャフトの回転を許容する。
【０００６】
上述の態様に関して言及した特徴の種々の改良が存在する。更なる特徴もまた同様に、上述の態様に組み込んでよい。これらの改良および追加の特徴は、個別に又は任意に組み合わせて存在してよい。例えば、例示される実施形態のいずれかに関して以下に論じる種々の特徴は、単独で又は任意に組み合わせて上述の態様のいずれかに組み込んでよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、安息角バルブシステムの部分概略図である。
【図２】図２は、図１のバルブシステムにおいて用いられる安息角バルブの第１の実施形態の正面図である。
【図３】図３は、図２の安息角バルブの上面図である。
【図４】図４は、図１の安息角バルブの、バルブの一部を除いた斜視図である。
【図５】図５は、図２の安息角バルブの部分断面図である。
【図６】図６は、図１のバルブシステムにおいて用いられる安息角バルブの第２の実施形態の正面図である。
【図７】図７は、図６の安息角バルブの上面図である。
【図８】図８は、図６の安息角バルブの部分断面図である。
【図９】図９は、図６の安息角バルブにおいて用いられる山形シールの側面図である。
【図１０】図１０は、安息角バルブにおける漏れを修復する方法を表すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで、図、特に図１を参照すると、安息角バルブは概括的に１００において表され、以下、これを「バルブシステム」とよぶ。図１のバルブシステム１００は、第１の容器１１０から第２の容器１２０への粒状物１０２の流れ（または流量）を制御するのに用いられる。一の実施形態において、粒状物１０２は、半導体ウエハを含むシリコン製品の製造において使用する原材料（例えば粒状ポリシリコン）である。他の実施形態において、粒状物１０２は、バルブシステム１００の中に流れ込む又はバルブシステム１００から流れ出ることができる程度にサイズが小さい他の材料であってよく、従って、直径約．０６０インチ〜約１．０インチの範囲のサイズであってよい。
【０００９】
図１のバルブシステム１００において、第１の容器１１０は安息角バルブ１３０の垂直上方に配置され、第２の容器１２０は安息角バルブの垂直下方に配置される。安息角バルブ１３０の種々の実施形態を図２〜８に示し、以下により詳細に論じる。シャフト１３２は、安息角バルブ１３０に連結され、その安息角バルブ１３０から外側に延びている。そして、シャフト１３２は、シャフトおよびそのシャフトに接続される安息角バルブ１３０の構成要素を回転させるのに操作可能な駆動源１３４（例えば、モーターまたはアクチュエータ）に連結される。駆動源１３４は、適切な制御システム（図示せず）によって制御される。
【００１０】
第１の管１４０は、第１の容器１１０を安息角バルブ１３０に連結し、粒状物１０２が第１の容器から安息角バルブの中に流れるのを可能にする。第１の容器１１０は、この実施形態において加圧ガスの供給源に連結されて、粒状物１０２が第１の容器から第１の管１４０および安息角バルブ１３０の中に流れるのに役立てる。もう１つの実施形態において、加圧ガスは使用せず、その代わり、粒状物１０２を第１の容器１１０から第１の管１４０および安息角バルブ１３０の中に運ぶのに、専ら重力に依存する。
【００１１】
第２の管１５０は、常套的なバルブ１６０を安息角バルブ１３０に連結する。常套的なバルブ１６０は、中を通るガスの流れを防ぐことができる任意の種類のバルブである（例えば、ゲートバルブまたはボールバルブ）。そして、常套的なバルブ１６０は、第２の容器１２０に接続される。操作において、第２のバルブ１６０は、安息角バルブ１３０の前に開けられ、安息角バルブを閉じた後に閉められる。従って、安息角バルブ１３０は、第１の容器１１０から第２の容器１２０への粒状物１０２の流れを制御するのに用いられ、一方、常套的なバルブ１６０は、第１の容器から第２の容器への加圧ガスの流れを防ぐのに用いられる。
【００１２】
ここで、図２〜６を参照して、図１の安息角バルブ１３０の第１の実施形態をより詳細に示す。安息角バルブ１３０は、ハウジング２００、入口２０２、出口２０４および内部キャビティ２０６を有する。ハウジング２００は、第１の容器１１０から安息角バルブ１３０および第２の容器１２０へと粒状物１０２を運ぶのに用いられるガスの圧力を従来のバルブと比較してかなり増加させ得るような厚さを有する複数のプレート２０８（概括的には「壁」）から形成される。図２〜５の実施形態において、プレート２０８は、少なくとも７０ポンド／平方インチに加圧されたガスがハウジング２００を傷付けることなく粒状物１０２を運ぶのに使用可能であるような厚さを有する。他の実施形態において、プレート２０８は、少なくとも８６ポンド／平方インチまたは更には１２０ポンド／平方インチに加圧されたガスがハウジング２００を傷付けることなく粒状物１０２を運ぶのに使用可能であるような厚さを有する。これらの実施形態において、プレート２０８は、少なくとも約０．９インチの厚さを有し、一方、他の実施形態において、プレートは、少なくとも約０．９５インチの厚さを有し、更に他の実施形態において、約１．０インチより大きい厚さを有する。更に、プレート２０８の厚さは、より高圧のガスの使用を可能にするために、更に大きく（例えば、１．２、１．５、１．８または２．０インチより大きく）することができる。
【００１３】
図４において最もよくわかるように、第１の管１４０は、内部キャビティ２０６の上方部分２１０の中へと延びており、一方、第２の管１５０は、内部キャビティの下方部分２１２に隣接して終端している。周縁端２１６を有する開口部２１４は、ハウジング２００の側面２１８に形成される。開口部２１４は、ハウジング２００の側面２１８を貫通して形成され、シャフト１３２が中を通り得るようなサイズである。図５に示すように、開口部２１４の一部は、パッキン材料２２０が開口部の周縁端２１６とシャフト１３２との間に配置され得るように、直径が大きくなっている。
【００１４】
図４に示すように、第１の管１４０は、ハウジング２００の内部キャビティ２０６の中へと延びており、内部キャビティにおいて終端２２２を有する。第１の管１４０の終端２２２は、サドル２３０の真上に配置される。サドル２３０は、湾曲したキャッチ部材２３２と、キャッチ部材の第１の端に接続された第１の垂直部材２３４と、キャッチ部材の第２の端に接続された第２の垂直部材２３６とを有する。第１の垂直部材２３４はシャフト１３２に接続され、一方、第２の垂直部材２３６はスタブシャフト（ｓｔｕｂ  ｓｈａｆｔ）２４０に接続され、そのスタブシャフトは、ベアリング２４２によってハウジング２００に連結される。
【００１５】
サドル２３０は、シャフト１３２によって、第１の位置（この位置において、粒状物１０２は、サドルに妨げられることなく安息角バルブ１３０を通って流れることができる）と第２の位置（図４）（この位置において、粒状物は安息角バルブを通って流れることができない）との間で回転可能である。第２の位置において、キャッチ部材２３２は、第１の管１４０の終端２２２の垂直下方に配置され、その結果、終端から流れる粒状物１０２がキャッチ部材に接触する。キャッチ部材２３２は、第２の位置において、粒状物がキャッチ部材上に山のように堆積し、それにより第１の容器１１０から安息角バルブ１３０の中への更なる粒状物の流れが制限されるように、粒状物１０２の流れを十分に妨げる。キャッチ部材２３２上に山のように堆積する粒状物１０２は、粒状物の材料特性に固有の安息角を有する。バルクまたは粒状材料（粒状物１０２等）の安息角は一般に、材料の特定の１つ（または１粒）が今にも傾斜面を滑り落ちそうになっているような、山の傾斜面と山の下の水平面とによって形成される角で定義される。
【００１６】
一旦第２の位置から第１の位置に回転させると、サドル２３０のキャッチ部材２３２は、第１の管１００の終端２２２から安息角バルブ１３０を通って第２の管１５０へと粒状物１０２が流れるのを妨げないように、回転して移動させられる。操作において、粒状物１０２の流れは、サドル２３０を回転させて第２の位置に戻すことによって止められる。常套的なバルブ１６０（図１）を通る粒状物１０２の流れが一旦停止すると、常套のバルブは、オペレータまたはアクチュエータ（図示せず）によって閉じられ、安息角バルブ１３０の外への加圧ガスの流れが止められる。同様に、安息角バルブ１３０を回転させて第１の位置に戻す前に、常套的なバルブ１６０を開け、その後、安息角バルブを第１の位置へと回転させる。他の実施形態において、安息角バルブ１３０を通る粒状物１０２の流れを選択的に妨げるように操作可能である開口部または他の構造物が形成された、異なる構成のサドルを用いてよい。
【００１７】
シール２５０（図５）は、シャフト１３２が中を通っているハウジング２００における開口部２１４を通る加圧ガス（および粒状物１０２）の漏れを防止するのに使用される。シール２５０は、留め具２５４または他の連結メカニズムによってハウジング２００の外面に連結されるシールプレート２５２を含む。シールプレート２５２は、そのシールプレートにおいて形成された、シャフト１３２の直径より少し大きい開口部２５６を有し、それにより、シャフトがシールプレートにおける開口部を通ることが可能になる。開口部２５６はまた、シャフト１３２の回転を感知し得るほどには妨げないようなサイズである。例えば、開口部２５６の直径とシャフト１３２の直径との差は、約０．０２インチであってよい。
【００１８】
第１の溝２６０は、開口部２５６の周縁面２６２に形成され、その溝の中に第１のｏ−リング２６４を収容するようなサイズである。第１のｏ−リング２６４は、開口部２５６の周縁面２６２とシャフト１３２との間における加圧ガスの漏れを防止する。開口部の周縁面２６２に第１の溝２６０を形成することにより、プレート２０８の溶接部分に溝が形成された従来のシステムと比較して、溝の機械加工の複雑さがかなり低減する。第２の溝２７０は、安息角バルブ１３０のハウジング２００の外面に隣接するシールプレート２５２の内面２７４において、第２のｏ−リング２７２のために形成され、それにより、ハウジングの外面とシールプレートの内面との間における加圧ガスの漏れを防止する。加圧ガスは感知し得るほどの力をシールプレートに及ぼさないので、シールプレートは、ハウジング２００より軟らかい又はより容易に機械加工される材料から形成可能であり、そのため、シールプレート２５２に第２の溝２７０を形成することにより、製造コストがかなり低減する。
【００１９】
ハウジング２００を形成するプレート２０８の厚さの増加は、第１のｏ−リング２６４および第２のｏ−リング２７２と共に、ガスの圧力を従来のシステムと比較してかなり増加させることを可能にする。そのため、粒状物１０２の流れ（または流量）は少なくとも部分的にガスの圧力に依存しているので、安息角バルブ１３０を通る粒状物１０２の流れは同様に、かなり増加させることができる。更に、ガス圧力の増加により、第１の容器１１０または第１の容器１１０に連結される別の容器において実施されるプロセスをより高いレートで実施することも可能になる。
【００２０】
ここで、図６〜９を参照して、図２〜５に類似した安息角バルブの第２の実施形態を示し、概括的に３００で表す。安息角バルブ３００の内部構成要素は、図２〜６に記載のものと同じ又は機能が類似しており、同じ参照数字で言及される。安息角バルブ３００および安息角バルブ１３０は、バルブのハウジング２００からの、シャフト１３２の周りのバルブにおける開口部２１４を通る加圧ガスの流れを防ぐのに使用される密封システムが異なっている。
【００２１】
図８に示すように、シーリング部材３１０は、ハウジングにおける開口部２１４の周縁端２１６の周りのハウジング領域に隣接して、ハウジング２００の外面に連結される。シーリング部材３１０は３つの部分を有する：ハウジングの外面に隣接して配置される第１の部分３２０、第１の部分から外側に広がっている第２の部分３３０、および第２の部分からシーリング部材の終端３４２へと外側に広がっている第３の部分。
【００２２】
シーリング部材３１０は、そのシーリング部材３１０において、シャフト１３２が中を通り得る空隙３４４も有する。空隙３４４は、シーリング部材３１０の第１の部分３２０において、シャフト１３２の直径より少し大きい第１の直径を有し、それにより、シャフトが第１の部分の中を通ることが可能になる。また、空隙３４４は、シャフト１３２の回転を感知し得るほどには妨げないようなサイズである。空隙３４４の直径は、その後、シーリング部材３１０の第２の部分３３０において、その空隙３４４内に配置される山形シール３５０（以下により詳細に論じる）を収容するために増加する。第３の部分３４０における空隙３４４の直径は、第３の部分における空隙３４４の周縁面に形成される複数のねじ山３４６を適合させるために、第２の部分３３０の直径と比較して増加または減少してよい。
【００２３】
第３の部分３４０に形成されたねじ山３４６は、ジャムナット３６０（概括的には「圧縮部材」）の外面に配置されるねじ山３６２と係合するように構成され、ジャムナットを回転させるとジャムナットが空隙３４４の縦軸に対して横方向に動くことを可能にする。例えば、ジャムナット３６０を時計回りに回すと、ジャムナットはハウジング２００に向かって内側に移動する。ジャムナット３６０を反時計回りに回すと、ジャムナットはハウジング２００から離れて外側に移動する。従って、ジャムナット３６０を時計回りに回すと、その前縁３６４が山形シール３５０に作用し、山形シール３５０に力を及ぼす。一旦前縁３６４が山形シール３５０に接触すると、ジャムナット３６０の更なる時計回りの回転により、山形シールの更なる圧縮がもたらされる。
【００２４】
図６〜９の実施形態において、ジャムナット３６０は、ジャムナットが標準的な手工具（例えば、ボックスエンドレンチ、自在レンチまたはプライヤー）で又は使用者の手により手動で回転可能であるように、ボルトの六角頭のような形の露出部分に複数の平面３６６を有する。更に、この実施形態において、シーリング部材３１０のねじ山３４６は、ジャムナット３６０を時計回りに回転させることによりジャムナットがハウジング２００に向って移動する（即ち、ねじ山が右巻きである）ように構成されているが、他の実施形態は、この実施形態の範囲から逸脱することなく、ピッチの異なる（例えば、より細かい又はより粗い）または配向性の異なる（例えば、左巻き）ねじ山を用いてよい。ジャムナット３６０はまた、そのジャムナット３６０において形成された、ジャムナットの縦軸に対して平行であり且つシャフト１３２が中を通り得るようなサイズである開口部３６８を有する。ジャムナット３６０における開口部３６８の直径は、シャフト１３２の直径より少し大きく、それにより、シャフトがジャムナットにおける開口部の中を通るのが可能になる。また、開口部３６８は、開口部がシャフト１３２の回転を感知し得るほどには妨げないようなサイズである。
【００２５】
ここで、図９を参照して、山形シール３５０をより詳細に示す。山形シール３５０は、さもなければＶ字形シール（ｖｅｅ  ｓｅａｌ）とよんでもよく、山形シールの縦軸ＬＡに対して平行な力を加えると、外側に広がるように作用する。従って、ジャムナット３６０の前縁３６４により力を加えることにより、山形シール３５０は、山形シールの縦軸ＬＡに対して垂直な方向に、外側に向かって横方向に広げられる。そして、山形シール３５０が外側に広げられることにより、山形シールはより強制的にシャフト１３２およびシーリング部材３１０の空隙３４４にその第２の部分３３０において接触させられる。従って、シャフト１３２の周りのシーリング部材３１０の空隙３４４を通るガスおよび／または粒状物の漏れが検出されると、ジャムナット３６０を締め付けて圧縮し、それにより山形シール３５０を外側に広げて漏れを修復することができる。
【００２６】
図１０は、図７〜９における上述の種類の安息角バルブにおける漏れを修復する方法４００を表している。この方法は、シーリング部材における空隙を通る加圧ガスの漏れを検出するブロック４１０で開始される。漏れは、任意の適切な方法によって（例えば、安息角バルブのハウジング内のガス圧力の減少、目視検査によって、または水もしくは任意の他の適切な流体を用いて行われる圧力試験の間に）検出してよい。更に、本明細書において加圧ガスの漏れを論じているが、いくつかの実施形態において、約．０６０インチより小さい直径を有する粒状物（即ち、粉塵）もまた、シーリング部材における空隙を通って漏れることがある。
【００２７】
ジャムナットはその後、漏れが検出されると、ブロック４２０において第１の量だけ締め付けられる。ジャムナットを第１の量だけ締め付けることにより、ジャムナットの前縁によって力が山形シールに及ぼされ、それにより、山形シールが、シャフトとシーリング部材における開口部との間で横方向に広げられる。山形シールのこの横方向の広がりは、シーリング部材を通る加圧ガスの漏れを修復する機能を有する。ジャムナットを第１の量だけ締め付け、これに対応して山形シールが広がることにより、漏れが修復される（例えば、止められる）一方で、サドルが上述の第１の位置と第２の位置との間で回転し得るようにシャフトの回転が未だ許容される。
【００２８】
その後、方法はブロック４３０に続き、シーリング部材における空隙を通る加圧ガスの別の漏れ（概括的には「第２の漏れ」）が検出される場合、決定が下される。そのような漏れがブロック４３０において検出されない場合、方法は、漏れが検出されるまでブロック４３０に留まる。しかし、加圧ガスおよび／または粒状物のそのような漏れが検出される場合、方法４００はブロック４２０に戻り、ジャムナットが第２の量だけ締め付けられて、更なる圧力が山形シールに及ぼされる。山形シールに及ぼされるこの更なる圧力は、空隙の周縁面およびシャフトに対して山形シールを更に広げて第２の漏れを修復する機能を有する。この第２の量だけ締め付けた場合であっても、山形シールは未だ、サドルが上述の第１の位置と第２の位置との間で回転し得るようなシャフトの回転を許容する。
【００２９】
本明細書において説明および記載された発明の実施形態における操作の実行または実施の順番は、他に規定がない限り、本質的でない。即ち、操作は、他に規定がない限り任意の順番で行ってよく、本発明の実施形態は、本明細書に開示された実施形態より更に追加の操作を含んでよく、または更に少ない操作を含んでよい。例えば、特定の操作を、別の操作の前、同時または後で実行または実施することが、本発明の態様の範囲内であると考えられる。
【００３０】
本発明または本発明の実施形態の構成要素を導入する際、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「ｓａｉｄ」は、１つ又はそれより多くの構成要素が存在することを意味することが意図される。用語「含む」、「含有する」および「有する」は包含的であり、列挙された構成要素の他に更なる構成要素が存在し得ることを意味することが意図される。
【００３１】
本発明の範囲から逸脱することなく上述の構成に種々の変更を行うことができるので、上述の説明に含まれる全ての事項および添付の図面に示される全ての事項が例示を目的としており、限定を意味するものでないと解釈されるべきであることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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